JP4268809B2 - 塗布装置及びそれを用いる塗布方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、連続して走行するポリエステルフィルム等のフィルムに塗布液を塗布するときに用いられる塗布装置及びそれを用いる塗布方法に関するものである。より詳しくは、塗布厚が調整された塗布液への気泡の巻込みを抑制することにより、フィルムに対する塗布欠陥の発生を抑制することができる塗布装置及びそれを用いる塗布方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、連続して走行するポリエステルフィルム等のフィルムの下面に塗布液を塗布する塗布装置は、フィルムの下面に対する塗布液の塗布性を向上させるプレコート液をフィルムの下面に塗布するプレコート装置と、その下流側に位置しフィルムの下面に塗布液を塗布する円柱状をなすアプリケータロールとを備えている。アプリケータロールの両端部は端部に向かうに従い縮径するテーパ状に形成され、その外周面には端部に向かうに従いフィルムの走行方向に傾斜する斜線状の溝としてのグラビアセルが凹設されている。アプリケータロールは、フィルムの走行方向に対向するように回転されるとともにフィルムに下方から押し付けられるように構成されている（例えば特許文献１参照。）。
【０００３】
そして、プレコート装置を用いてフィルムの下面にプレコート液を塗布した後、アプリケータロールを用い、その上流側でプレコート液を掻き落とすとともに下流側で塗布液を塗布する。ここで、フィルムの下面に塗布されたプレコート液中に気泡が存在する場合には、アプリケータロールがプレコート液を掻き落とすときにグラビアセルにより気泡をアプリケータロールの端部から外方へ追い出す。よって、プレコート液中の気泡がフィルムの走行に伴いアプリケータロールの端部を回り込んで下流側の塗布液中に移動し、塗布液中に移動した気泡に起因するフィルムへの塗布筋欠陥等の塗布欠陥の発生を抑制するようになっている。
【０００４】
また、塗布装置は、フィルムの下面に塗布厚が調整された後の塗布量に対して過剰に塗布液を塗布する塗布機構と、過剰に塗布された塗布液の塗布厚を調整する塗布厚調整機構とを備えているものもある（例えば特許文献２参照。）。この塗布装置は、複数の搬送ローラによって連続して走行するフィルムの下方に、塗布機構が上流側に位置するとともに塗布厚調整機構が下流側に位置するように配設されている。塗布厚調整機構は断面円形状の塗布厚調整用バーを有し、塗布機構によって下面に塗布液が過剰に塗布されたフィルムに塗布厚調整用バーを下方から押し付けることにより、フィルムを押し上げた状態で過剰分の塗布液を掻き落とし、塗布液の塗布厚を調整するように構成されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−９００号公報（第２〜４頁）
【特許文献２】
特開２００１−１４５８４６号公報（第２〜５頁）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前者の塗布装置においては、アプリケータロールの両端部外周面に凹設されたグラビアセルは、塗布液をフィルムの下面に塗布するときに外方から塗布液内に気泡を巻込むのを抑制することができないという問題があった。
【０００７】
一方、後者の塗布装置においては、塗布厚調整用バーが過剰分の塗布液を掻き落とすときに、塗布厚調整用バーとフィルムとの接線の上流側において過剰分の塗布液の一部がフィルムの端部に向かって移動するために、塗布液のフィルムに対する塗布幅が広がる。このため、塗布厚調整用バーとフィルムとの接線の上流側においては、塗布液のフィルムに対する塗布幅の広がりによって、外方から塗布液内に気泡を巻込むのを抑制することができる。しかし、塗布厚調整用バーとフィルムとの接線の下流側においては、塗布厚が調整された塗布液内に気泡を巻込むのを抑制することができないという問題がった。
【０００８】
本発明は、上記のような従来技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的とするところは、塗布厚が調整された塗布液への気泡の巻込みを抑制することにより、フィルムに対する塗布欠陥の発生を抑制することができる塗布装置及びそれを用いる塗布方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明の塗布装置は、連続して走行するフィルムの表面に、塗布厚が調整された後の塗布量に対して過剰に塗布液を塗布するための塗布機構と、該塗布機構の下流側に設けられ過剰に塗布された塗布液の塗布厚を調整するための塗布厚調整機構とを備え、塗布厚調整機構は、塗布液が過剰に塗布された側のフィルムの表面に押し付けられることにより塗布厚を調整する断面円形状の塗布厚調整用バーを有し、塗布厚調整用バーとフィルムとの間には、塗布液への気泡の巻込みを抑制するための気泡巻込み抑制部材が塗布厚調整用バーの下流側から差込まれているものである。
【００１０】
請求項２に記載の発明の塗布装置は、請求項１に記載の発明において、前記気泡巻込み抑制部材は、フィルムに塗布されるとともに塗布厚が調整された塗布液の両端部に対応する位置に一対差込まれ、両端部からの気泡の巻込みを抑制するものである。
【００１１】
請求項３に記載の発明の塗布装置は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記気泡巻込み抑制部材は、先端部に向かうに従い幅狭に形成されるとともに該先端部が差込まれているものである。
【００１２】
請求項４に記載の発明の塗布装置は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の発明において、前記塗布液は、塗布厚調整用バーにより塗布厚が調整されるときにはフィルムに対する塗布幅が広がるように構成され、気泡巻込み抑制部材は、塗布厚が調整される前の塗布液の両端部に対応する位置に一対差込まれているものである。
【００１３】
請求項５に記載の発明の塗布方法は、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の塗布装置を用い、連続して走行するフィルムの表面に、塗布機構により、塗布厚が調整された後の塗布量に対して過剰に塗布液を塗布した後、塗布液が過剰に塗布された側のフィルムの表面に塗布厚調整用バーを押し付けて塗布液の塗布厚を調整するとともに、気泡巻込み抑制部材によって塗布液への気泡の巻込みを抑制するものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１（ａ）及び図２に示すように、塗布装置１１は、四角板状の基盤１２上に塗布機構１３と塗布厚調整機構１４とが据付けられて構成されている。塗布装置１１は、複数の搬送ローラ１５によって図１（ａ）のＡ矢視線の方向に連続して走行するフィルム１６の下方に、塗布機構１３が上流側に位置するとともに塗布厚調整機構１４が下流側に位置するように配設されている。そして、塗布機構１３によってフィルム１６の下面中央部に塗布液１７を塗布し、塗布厚調整機構１４によってフィルム１６に塗布された塗布液１７の塗布厚を調整する。
【００１５】
塗布機構１３を構成する第１基台１８は、フィルム１６の幅方向に延びる四角柱状に形成されるとともに基盤１２上に据付けられ、上面中央部には断面略円状の塗布液貯留溝１９がフィルム１６の幅方向に延びるように凹設されている。第１基台１８の上面には、頂面が前方及び後方に向かうに従い低くなるように傾斜する傾斜状に形成されている五角柱状をなす塗布部２０が取付けられている。
【００１６】
塗布部２０の頂縁はフィルム１６から若干離間し、その中央部には開口幅が一定の塗布液噴射溝２１がフィルム１６の幅方向に延びるように凹設されている。塗布液噴射溝２１は、前記塗布液貯留溝１９に連通するとともに、頂部に向かうに従い幅狭に構成されている。
【００１７】
そして、図示しない塗布液貯留タンクから塗布液貯留溝１９内に塗布液１７が圧入された後、塗布液噴射溝２１の上端開口部からフィルム１６の下面に向けて塗布液１７が噴射されることにより、フィルム１６の下面中央部に塗布液１７を塗布するように構成されている。フィルム１６の下面中央部に塗布される塗布液１７の量は、塗布厚調整機構１４により塗布厚が調整された後の塗布量に対して過剰に設定されている。さらに、塗布液１７がフィルム１６の下面から塗布部２０の頂面に垂れ落ちたときには、塗布部２０の頂面から流下させる。
【００１８】
図５に示すように、塗布厚調整機構を構成する塗布厚調整用バー２２（以下、単にバー２２ともいう）は、円柱状をなすバー本体２２ａの中間部の外周面にワイヤー２２ｂが巻回されることにより断面円形状に形成されている。本実施形態では、バー本体２２ａは直径が１〜５０ｍｍであるとともに長さが０．５〜２．５ｍであり、ワイヤー２２ｂの直径は５０〜１５０μｍである。バー本体２２ａ及びワイヤー２２ｂは、ステンレス鋼等の金属材料によりそれぞれ形成されている。尚、図面においては、ワイヤー２２ｂは、理解を容易にするためにその直径を誇張して大きく描かれている。
【００１９】
図６に示すように、ワイヤー２２ｂの表面には、密着膜２３を介して摩耗改質膜２４が被覆されている。そして、摩耗改質膜２４によりワイヤー２２ｂの摩耗を抑制してバー２２の耐久性を向上させ、密着膜２３により摩耗改質膜２４のワイヤー２２ｂへの密着性を向上させる。図２に示すように、バー２２の端部は回転駆動装置２５に取付けられ、バー２２はフィルム１６の走行方向に対して順方向、即ち図１（ｂ）のＢ矢視線の方向に回転される。
【００２０】
図１（ａ）〜図２に示すように、塗布厚調整機構１４を構成する第２基台２６はフィルム１６の幅方向に延びる四角柱状に形成され、基盤１２上に据付けられている。第２基台２６の上面には、バー２２を支持するための略半円柱状をなすバーホルダ２７が取付けられている。
【００２１】
バーホルダ２７は、ウレタン樹脂等の合成樹脂材料やステンレス鋼等の金属材料により形成され、上端部には断面半円状のバー支持凹部２８がフィルム１６の幅方向に延びるように凹設されている。そして、バー支持凹部２８に支持されているバー２２は、フィルム１６に下方から押し付けられ回転されることにより、フィルム１６を押し上げるとともに過剰分の塗布液１７を掻き落として塗布量を計量し、塗布厚を調整する。
【００２２】
バー支持凹部２８の内面には略円孔状の洗浄溝２９が複数、本実施形態では一対凹設され、各洗浄溝２９の内部には水等の洗浄液が流れている。この洗浄液によって摩耗改質膜２４の表面が洗浄され、フィルム１６とバー２２との摺接による摩擦熱によって加熱された摩耗改質膜２４、ワイヤー２２ｂ等が冷却される。第１基台１８の上流側の側面と、各基台１８，２６の間とには、塗布部２０の頂面から流下した塗布液１７又はバー２２によってフィルム１６から掻き落とされた塗布液１７を回収するための受皿状をなす回収トレー３０がそれぞれ配設されている。
【００２３】
図２〜図４に示すように、基盤１２上において塗布厚調整機構１４の下流側には、フィルム１６の幅方向に延びる四角柱状の支持棒３１がその両端部から垂下された支持脚３２によって支持されている。支持棒３１には、四角筒状をなす一対の位置決め部材３３がフィルム１６の幅方向に移動できるように外嵌されている。支持棒３１の下流側の側面には、各位置決め部材３３に取付けられた後述する気泡巻込み抑制部材３４（以下、単に抑制部材３４ともいう）の移動位置を決めるための移動調節目盛３５が描かれている。
【００２４】
図１（ｂ）及び図３に示すように、抑制部材３４は四角板状に形成され、その先端部は、先端縁に向かうに従い幅狭になる平面二等辺三角形状に形成されるとともに折曲されて四角板状をなす基端部に対して斜め上方に延出されている。位置決め部材３３の上壁及び抑制部材３４の基端部に対応する四角板状をなす蓋板３６の四隅には、挿通孔３６ａがそれぞれ貫通形成されている。
【００２５】
そして、抑制部材３４の先端部が上流側に位置するとともに基端部が下流側に位置した状態で、抑制部材３４の基端部を位置決め部材３３の上壁及び蓋板３６の間に介装する。次いで、複数のボルト３７を、各挿通孔３６ａに挿通した後に抑制部材３４の基端部を介して位置決め部材３３の上壁内にそれぞれ螺入することにより、抑制部材３４は位置決め部材３３に取付けられている。ここで、抑制部材３４の先端部はバー２２とフィルム１６との間にバー２２の下流側から差込まれ、先端縁はバー２２及びフィルム１６に接触している。
【００２６】
位置決め部材３３は、その下流側の側面に蝶ナット３３ａが取付けられ、蝶ナット３３ａが締付けられることによって支持棒３１に締付け固定されるように構成されている。
【００２７】
抑制部材３４は、その先端縁のフィルム１６への接触によってフィルム１６に傷等のフィルム欠陥が発生するのを防止するために、後述するフィルム１６の材質と同程度以下の硬度を有する材質により形成されるのが好ましい。このため、抑制部材３４の材質の具体例としては、ポリエステル等の合成樹脂材料等が挙げられる。
【００２８】
ここで、図４に示すように、バー２２が過剰分の塗布液１７を掻き落とすときには、バー２２とフィルム１６との接線３８の上流側において過剰分の塗布液１７の一部がフィルム１６の端部に向かって移動するために、塗布液１７のフィルム１６に対する塗布幅が広がる。そして、塗布幅の広がりはバー２２とフィルム１６との接線３８上で最大となる。
【００２９】
このとき、フィルム１６の端部に向かって移動する塗布液１７の量はフィルム１６の端部に向かうに従い減少する。このため、バー２２とフィルム１６との接線３８の下流側の塗布液１７においては、塗布厚を調整する前の塗布幅に対応する領域に、バー２２によって塗布厚が調整された領域Ｃが形成される。さらに、領域Ｃの両端部、即ち塗布厚が調整される前の塗布幅に対して塗布幅が広がった領域には、端部に向かうに従い塗布厚が小さくなり塗布厚が不均一な領域Ｄが形成される。
【００３０】
この領域Ｄにおいては、塗布液１７のフィルム１６に対する塗布幅が広がるに伴い、バー２２の回転及びフィルム１６に走行により外方から塗布液１７内に例えば直径が０．１〜０．２ｍｍの気泡を巻込む。そして、領域Ｄの塗布液１７中の気泡は、バー２２の回転及びフィルム１６の走行に伴いフィルム１６の中央部に向かって移動する。このため、各抑制部材３４の先端縁は、領域Ｃの塗布液１７への気泡の巻込みを抑制するために、領域Ｃの両端部に対応する箇所にそれぞれ位置している。
【００３１】
ところで、領域Ｃの塗布液１７への気泡の巻込みを抑制するためには、各抑制部材３４の先端縁を領域Ｃの両端部に対応する箇所にそれぞれ位置させる他に、バー２２の外周面と、フィルム１６の下面と、抑制部材３４の先端面との間に形成される空隙を小さくするのが好ましい。即ち、バー２２とフィルム１６との間への抑制部材３４の先端部の差込みを深くするのが好ましい。ここで、バー２２とフィルム１６との間への抑制部材３４の先端部の差込みが浅い場合には、領域Ｄの塗布液１７中の気泡が、バー２２の外周面と、フィルム１６の下面と、抑制部材３４の先端面との間に形成される空隙を介して領域Ｃの塗布液１７中に移動する。
【００３２】
このため、抑制部材３４の厚みは好ましくは５０〜１００μｍ、より好ましくは７０〜８０μｍに設定されている。抑制部材３４の厚みが５０μｍ未満では、合成樹脂材料等により形成される抑制部材３４は薄いためにその可撓性が高くなり、フィルム１６の走行及びバー２２の回転に伴い抑制部材の先端部が撓んで先端縁がバー２２及びフィルム１６から離間するおそれがある。
【００３３】
一方、１００μｍを超えると、バー２２とフィルム１６との間への抑制部材３４の先端部の差込みが浅くなるとともに、抑制部材３４の先端縁によりフィルム１６が押し上げられてバー２２とフィルム１６との間に間隙が形成されやすい。このため、バー２２による過剰分の塗布液１７の掻き落としが不十分となり、バー２２によって塗布液１７の塗布厚が調整されたフィルム１６において、バー２２により掻き落とされなかった過剰分の塗布液１７に起因する液流れが発生するおそれがある。さらに、塗布液１７が塗布されたフィルム１６を延伸及び乾燥して塗布膜が被覆されたフィルム１６を形成するときには、塗布液１７の乾燥が不十分となり延伸に伴い塗布膜が破断するおそれがある。
【００３４】
バー２２とフィルム１６との間への抑制部材３４の先端部の差込みの深さには、前記の抑制部材３４の厚さ以外に、抑制部材３４の先端部とその基端部を通る平面とのなす角度、即ち抑制部材３４の先端部の折曲角度が要因となっている。このため、折曲角度は好ましくは２０〜４０°、より好ましくは２５〜３５°に設定されている。
【００３５】
折曲角度が２０°未満では、抑制部材３４の先端部の折曲角度が小さいために支持棒３１の高さを高くする必要があり、フィルム１６と蓋板３６とが接近して塗布液１７及び蓋板３６が接触するおそれがある。一方、４０°を超えると、バー２２とフィルム１６との間への抑制部材３４の先端部の差込みが浅くなるおそれがある。
【００３６】
抑制部材３４の先端部の撓みを抑制するためには、抑制部材３４の厚さを上記範囲に設定する他に、抑制部材３４の先端部を小さく形成するのが好ましい。このため、フィルム１６と蓋板３６との距離は好ましくは２０〜４０ｍｍ、より好ましくは２５〜３５ｍｍに設定されている。
【００３７】
フィルム１６と蓋板３６との距離が２０ｍｍ未満では、フィルム１６と蓋板３６とが接近することにより塗布液１７及び蓋板３６が接触するおそれがある。一方、４０ｍｍを超えると、バー２２とフィルム１６との間及び抑制部材３４の基端部の距離が長くなることによって抑制部材３４の先端部を大きく形成する必要があり、抑制部材３４の先端部が撓むおそれがある。
【００３８】
フィルム１６の材質の具体例としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート等のポリエステルが挙げられる。塗布液１７の組成は表面に塗布膜が被覆されたフィルム１６の用途によって決定され、例えば表面に塗布膜が被覆されたフィルム１６が印刷用の下地フィルムとして用いられるときには、塗布液は酸化チタン（ＴｉＯ2）粒子等の顔料を含有する。塗布液１７は、乾燥するときに蒸発した溶媒を排出しても環境に影響を与えないために、水性塗布液として構成されるのが好ましい。
【００３９】
次に、フィルム１６への塗布液１７の塗布方法について説明する。ここで、フィルム１６は未延伸フィルムとして形成されるとともに縦延伸工程と横延伸工程とを連続して施す逐次二軸延伸工程が施され、フィルム１６への塗布工程は縦延伸工程と横延伸工程との間に施される。
【００４０】
フィルム１６は、まず溶融押出ししたポリエステル原料を回転冷却ドラム上で冷却することにより、非晶質の未延伸フィルムとして形成される。続いて、縦延伸工程としてフィルム１６の前後方向、即ち縦方向に対して直交方向に延びるように配設される一群のロールが前方に位置するほど周速が速く設定され、フィルム１６をその縦方向に延伸（縦延伸）する。
【００４１】
次いで、図１（ａ）及び図２に示すように、塗布工程として、フィルム１６を複数の搬送ローラ１５によって連続して走行させる。このとき、フィルム１６は一般的には幅が０．３〜２．５ｍであり厚さが８〜１２００μｍである。そして、フィルム１６の下面に、塗布機構１３により塗布厚が調整された後の塗布量に対して過剰に塗布液１７を塗布した後、塗布厚調整機構１４のバー２２により過剰分の塗布液１７を掻き落として塗布厚を調整し、フィルム１６の下面中央部に塗布液１７を塗布する。
【００４２】
続いて、横延伸工程として、塗布液１７が塗布されたフィルム１６をクリップで保持し、フィルム１６の縦方向に対して直交方向に延伸（横延伸）して二軸延伸フィルムを得る。ここで、例えば幅が１〜２．５ｍのフィルムを８ｍの幅にまで横延伸する。延伸温度は、塗布液１７を急激に加熱することによってその表面だけが乾燥され、内部の乾燥が不十分になるのを防止するために、段階的に高く設定するのが好ましい。そして、二軸延伸フィルムを熱処理することにより、表面に塗布膜が被覆されたフィルム１６が製造される。二軸延伸フィルムを熱処理するときには２０％以内の弛緩を行ってもよい。
【００４３】
さて、塗布工程において塗布装置１１によりフィルム１６の下面中央部に塗布液１７を塗布するときには、まず各位置決め部材３３を、各抑制部材３４の先端縁が領域Ｃの両端部に対応する箇所に位置するように支持棒３１上をスライドさせる。次いで、蝶ナット３３ａを締付けて各位置決め部材３３を支持棒３１に締付け固定した後、塗布機構１３によりフィルム１６の下面に塗布液１７を塗布し、塗布厚調整機構１４のバー２２により塗布液１７の塗布厚を調整する。
【００４４】
このとき、各抑制部材３４の先端部はバー２２とフィルム１６との間にそれぞれ差込まれ、先端縁はバー２２及びフィルム１６にそれぞれ接触している。このため、領域Ｄにおいて塗布液１７のフィルム１６に対する塗布幅が広がるに伴い外方から塗布液１７内に巻込まれた気泡は、バー２２の回転及びフィルム１６の走行に伴いフィルム１６の中央部に向かって移動して抑制部材３４の先端縁に当接する。そして、抑制部材３４の先端縁に当接した気泡をフィルム１６の走行に伴い抑制部材３４の先端部の側面に沿って領域Ｃから離間させることにより、領域Ｄの塗布液１７中の気泡が領域Ｃの塗布液１７中に移動するのを抑制することができる。
【００４５】
以上詳述した本実施形態によれば、次のような効果が発揮される。
・ 本実施形態の塗布装置１１及びそれを用いた塗布方法によれば、バー２２とフィルム１６との間には、抑制部材３４の先端部がバー２２の下流側から差込まれている。よって、領域Ｃの塗布液１７、即ち塗布厚が調整された塗布液１７への気泡の巻込みを抑制することにより、塗布厚が調整された塗布液１７中の気泡に起因するフィルム１６に対する塗布筋欠陥や塗布抜け欠陥等の塗布欠陥の発生を抑制することができる。
【００４６】
・ 抑制部材３４は四角板状に形成され、先端部は先端縁に向かうに従い幅狭になる平面二等辺三角形状に形成されるとともにバー２２とフィルム１６との間に差込まれている。このため、領域Ｄの塗布液１７中の気泡が移動して抑制部材３４の先端縁に当接したときには、バー２２の回転及びフィルム１６の走行に伴い抑制部材３４の先端部の側面に沿って領域Ｃから離間させることができる。よって、塗布厚が調整された塗布液１７への気泡の巻込みをより確実に抑制することにより、フィルム１６に対する塗布欠陥の発生をより確実に抑制することができる。
【００４７】
・ 塗布液１７は、バー２２により塗布厚が調整されるときにはフィルム１６に対する塗布幅が広がり、各抑制部材３４はその先端縁が領域Ｃの両端部に対応する箇所にそれぞれ差込まれている。このため、塗布厚が調整された塗布液１７全体にわたってフィルム１６に対する塗布筋欠陥が発生するのを抑制することができる。
【００４８】
さらに、領域Ｃと各領域Ｄとの境界においては、各抑制部材３４の先端縁のフィルム１６への接触によりフィルム１６に対する塗布筋欠陥がそれぞれ発生する。このため、表面に塗布膜が被覆されたフィルム１６を製造した後に領域Ｃと各領域Ｄとの境界上に形成されている塗布筋欠陥に沿ってフィルム１６を切断することにより、膜厚が一定であるとともに塗布欠陥の発生が抑制されている塗布膜が被覆されたフィルム１６を容易に得ることができる。
【００４９】
・ 抑制部材３４の先端部は、先端縁がバー２２及びフィルム１６に接触するようにバー２２とフィルム１６との間に差込まれている。このため、先端縁がバー２２及びフィルム１６から離間している場合に対して、バー２２の外周面と、フィルム１６の下面と、抑制部材３４の先端面との間に形成される空隙を小さくすることができる。よって、塗布厚が調整された塗布液１７への気泡の巻込みをさらに確実に抑制することにより、フィルム１６に対する塗布欠陥の発生をさらに確実に抑制することができる。
【００５０】
・ 抑制部材３４の厚みは好ましくは５０〜１００μｍに設定されている。この場合、バー２２とフィルム１６との間への抑制部材３４の先端部の差込みを深くすることができる。このため、塗布厚が調整された塗布液１７への気泡の巻込みをより一層確実に抑制することにより、フィルム１６に対する塗布欠陥の発生をより一層確実に抑制することができる。
【００５１】
・ 支持棒３１の下流側の側面には移動調節目盛３５が描かれている。よって、抑制部材３４の移動位置を容易かつ確実に決めて各位置決め部材３３を所定の箇所に容易かつ確実に移動させることができる。
【００５２】
尚、前記実施形態を次のように変更して構成することもできる。
・ 前記塗布液１７のフィルム１６に対する塗布幅を、バー２２により塗布厚が調整されるに伴い広がることなく一定にする。そして、各抑制部材３４の先端部を、バー２２とフィルム１６との間において、フィルム１６に塗布されるとともに塗布厚が調整された塗布液１７の両端部に対応する位置にそれぞれ差込むように構成してもよい。このように構成した場合は、塗布厚が調整された塗布液１７の両端部から塗布液１７内への気泡の巻込みを抑制することにより、フィルム１６に対する塗布欠陥の発生を抑制することができる。
【００５３】
・ 前記抑制部材３４の厚みを先端縁に向かうに従い薄くしてもよい。また、抑制部材３４の形状を、フィルム１６の幅方向に延びる三角柱状に変更してもよい。このとき、抑制部材３４は、先端縁に向かうに従い厚みが薄く形成されている。さらに、抑制部材３４の形状を、フィルム１６の走行方向に延びる棒状に変更してもよい。
【００５４】
・ 前記抑制部材の先端部の形状を、先端縁に向かうに従い幅狭になる平面直角三角形等に変更してもよい。
・ 前記フィルム１６は、塗布工程の後に縦延伸工程と横延伸工程とを同時に施してもよい。また、フィルム１６を二軸延伸フィルムとして形成した後、塗布装置１１を用いた塗布工程及び塗布液１７の乾燥工程を施してもよい。
【００５５】
・ 前記バー２２をフィルム１６の走行方向に対して逆方向に回転させてもよいし、回転させなくてもよい。
・ 前記塗布液１７は、例えば表面に塗布膜が被覆されたフィルム１６を磁気テープとして用いるための塗布液１７のように非ニュートン流体として構成してもよいし、表面に塗布膜が被覆されたフィルム１６を写真感光フィルムとして用いるための塗布液１７のようにニュートン流体として構成してもよい。
【００５６】
・ 前記フィルム１６の下面中央部に塗布液１７を塗布した後、さらにフィルム１６の上面中央部に塗布液１７を塗布することにより、フィルム１６の両面に塗布液１７を塗布してもよい。
【００５７】
・ 前記フィルム１６を単層フィルムとして構成してもよいし、共押出し積層フィルム等の多層フィルムとして構成してもよい。また、フィルム１６をセルロース等により形成し、延伸工程を省略して塗布工程のみを施してもよい。
【００５８】
次に、前記実施形態から把握できる技術的思想について以下に記載する。
（１）前記気泡巻込み抑制部材は、その先端縁が塗布厚調整用バー及びフィルムに接触するように差込まれている請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の塗布装置。この構成によれば、塗布厚が調整された塗布液への気泡の巻込みをより確実に抑制することにより、フィルムに対する塗布欠陥の発生をより確実に抑制することができる。
【００５９】
（２）前記気泡巻込み抑制部材は板状に形成され、その厚みが５０〜１００μｍに設定されている請求項１から請求項４及び上記（１）のいずれか一項に記載の塗布装置。この構成によれば、塗布厚が調整された塗布液への気泡の巻込みをより確実に抑制することにより、フィルムに対する塗布欠陥の発生をより確実に抑制することができる。
【００６０】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成されているため、次のような効果を奏する。
請求項１から請求項４に記載の発明の塗布装置によれば、塗布厚が調整された塗布液への気泡の巻込みを抑制することにより、フィルムに対する塗布欠陥の発生を抑制することができる。
【００６１】
請求項５に記載の発明の塗布方法によれば、塗布厚調整用バーとフィルムとの間に気泡巻込み抑制部材を塗布厚調整用バーの下流側から差込むという簡単な操作で、塗布厚が調整された塗布液への気泡の巻込みを抑制することにより、フィルムに対する塗布欠陥の発生を容易に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 （ａ）は本実施形態の塗布装置を示す概念図、（ｂ）は塗布装置を示す要部断面図。
【図２】 塗布装置を示す斜視図。
【図３】 気泡巻込み抑制部材を示す斜視図。
【図４】 塗布厚調整用バーを示す平面図。
【図５】 塗布厚調整用バーを示す部分破断側面図。
【図６】 塗布厚調整用バーを示す要部断面図。
【符号の説明】
１１…塗布装置、１３…塗布機構、１４…塗布厚調整機構、１６…フィルム、１７…塗布液、２２…塗布厚調整用バー、３４…気泡巻込み抑制部材。
【発明の属する技術分野】
本発明は、連続して走行するポリエステルフィルム等のフィルムに塗布液を塗布するときに用いられる塗布装置及びそれを用いる塗布方法に関するものである。より詳しくは、塗布厚が調整された塗布液への気泡の巻込みを抑制することにより、フィルムに対する塗布欠陥の発生を抑制することができる塗布装置及びそれを用いる塗布方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、連続して走行するポリエステルフィルム等のフィルムの下面に塗布液を塗布する塗布装置は、フィルムの下面に対する塗布液の塗布性を向上させるプレコート液をフィルムの下面に塗布するプレコート装置と、その下流側に位置しフィルムの下面に塗布液を塗布する円柱状をなすアプリケータロールとを備えている。アプリケータロールの両端部は端部に向かうに従い縮径するテーパ状に形成され、その外周面には端部に向かうに従いフィルムの走行方向に傾斜する斜線状の溝としてのグラビアセルが凹設されている。アプリケータロールは、フィルムの走行方向に対向するように回転されるとともにフィルムに下方から押し付けられるように構成されている（例えば特許文献１参照。）。
【０００３】
そして、プレコート装置を用いてフィルムの下面にプレコート液を塗布した後、アプリケータロールを用い、その上流側でプレコート液を掻き落とすとともに下流側で塗布液を塗布する。ここで、フィルムの下面に塗布されたプレコート液中に気泡が存在する場合には、アプリケータロールがプレコート液を掻き落とすときにグラビアセルにより気泡をアプリケータロールの端部から外方へ追い出す。よって、プレコート液中の気泡がフィルムの走行に伴いアプリケータロールの端部を回り込んで下流側の塗布液中に移動し、塗布液中に移動した気泡に起因するフィルムへの塗布筋欠陥等の塗布欠陥の発生を抑制するようになっている。
【０００４】
また、塗布装置は、フィルムの下面に塗布厚が調整された後の塗布量に対して過剰に塗布液を塗布する塗布機構と、過剰に塗布された塗布液の塗布厚を調整する塗布厚調整機構とを備えているものもある（例えば特許文献２参照。）。この塗布装置は、複数の搬送ローラによって連続して走行するフィルムの下方に、塗布機構が上流側に位置するとともに塗布厚調整機構が下流側に位置するように配設されている。塗布厚調整機構は断面円形状の塗布厚調整用バーを有し、塗布機構によって下面に塗布液が過剰に塗布されたフィルムに塗布厚調整用バーを下方から押し付けることにより、フィルムを押し上げた状態で過剰分の塗布液を掻き落とし、塗布液の塗布厚を調整するように構成されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−９００号公報（第２〜４頁）
【特許文献２】
特開２００１−１４５８４６号公報（第２〜５頁）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前者の塗布装置においては、アプリケータロールの両端部外周面に凹設されたグラビアセルは、塗布液をフィルムの下面に塗布するときに外方から塗布液内に気泡を巻込むのを抑制することができないという問題があった。
【０００７】
一方、後者の塗布装置においては、塗布厚調整用バーが過剰分の塗布液を掻き落とすときに、塗布厚調整用バーとフィルムとの接線の上流側において過剰分の塗布液の一部がフィルムの端部に向かって移動するために、塗布液のフィルムに対する塗布幅が広がる。このため、塗布厚調整用バーとフィルムとの接線の上流側においては、塗布液のフィルムに対する塗布幅の広がりによって、外方から塗布液内に気泡を巻込むのを抑制することができる。しかし、塗布厚調整用バーとフィルムとの接線の下流側においては、塗布厚が調整された塗布液内に気泡を巻込むのを抑制することができないという問題がった。
【０００８】
本発明は、上記のような従来技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的とするところは、塗布厚が調整された塗布液への気泡の巻込みを抑制することにより、フィルムに対する塗布欠陥の発生を抑制することができる塗布装置及びそれを用いる塗布方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明の塗布装置は、連続して走行するフィルムの表面に、塗布厚が調整された後の塗布量に対して過剰に塗布液を塗布するための塗布機構と、該塗布機構の下流側に設けられ過剰に塗布された塗布液の塗布厚を調整するための塗布厚調整機構とを備え、塗布厚調整機構は、塗布液が過剰に塗布された側のフィルムの表面に押し付けられることにより塗布厚を調整する断面円形状の塗布厚調整用バーを有し、塗布厚調整用バーとフィルムとの間には、塗布液への気泡の巻込みを抑制するための気泡巻込み抑制部材が塗布厚調整用バーの下流側から差込まれているものである。
【００１０】
請求項２に記載の発明の塗布装置は、請求項１に記載の発明において、前記気泡巻込み抑制部材は、フィルムに塗布されるとともに塗布厚が調整された塗布液の両端部に対応する位置に一対差込まれ、両端部からの気泡の巻込みを抑制するものである。
【００１１】
請求項３に記載の発明の塗布装置は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記気泡巻込み抑制部材は、先端部に向かうに従い幅狭に形成されるとともに該先端部が差込まれているものである。
【００１２】
請求項４に記載の発明の塗布装置は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の発明において、前記塗布液は、塗布厚調整用バーにより塗布厚が調整されるときにはフィルムに対する塗布幅が広がるように構成され、気泡巻込み抑制部材は、塗布厚が調整される前の塗布液の両端部に対応する位置に一対差込まれているものである。
【００１３】
請求項５に記載の発明の塗布方法は、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の塗布装置を用い、連続して走行するフィルムの表面に、塗布機構により、塗布厚が調整された後の塗布量に対して過剰に塗布液を塗布した後、塗布液が過剰に塗布された側のフィルムの表面に塗布厚調整用バーを押し付けて塗布液の塗布厚を調整するとともに、気泡巻込み抑制部材によって塗布液への気泡の巻込みを抑制するものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１（ａ）及び図２に示すように、塗布装置１１は、四角板状の基盤１２上に塗布機構１３と塗布厚調整機構１４とが据付けられて構成されている。塗布装置１１は、複数の搬送ローラ１５によって図１（ａ）のＡ矢視線の方向に連続して走行するフィルム１６の下方に、塗布機構１３が上流側に位置するとともに塗布厚調整機構１４が下流側に位置するように配設されている。そして、塗布機構１３によってフィルム１６の下面中央部に塗布液１７を塗布し、塗布厚調整機構１４によってフィルム１６に塗布された塗布液１７の塗布厚を調整する。
【００１５】
塗布機構１３を構成する第１基台１８は、フィルム１６の幅方向に延びる四角柱状に形成されるとともに基盤１２上に据付けられ、上面中央部には断面略円状の塗布液貯留溝１９がフィルム１６の幅方向に延びるように凹設されている。第１基台１８の上面には、頂面が前方及び後方に向かうに従い低くなるように傾斜する傾斜状に形成されている五角柱状をなす塗布部２０が取付けられている。
【００１６】
塗布部２０の頂縁はフィルム１６から若干離間し、その中央部には開口幅が一定の塗布液噴射溝２１がフィルム１６の幅方向に延びるように凹設されている。塗布液噴射溝２１は、前記塗布液貯留溝１９に連通するとともに、頂部に向かうに従い幅狭に構成されている。
【００１７】
そして、図示しない塗布液貯留タンクから塗布液貯留溝１９内に塗布液１７が圧入された後、塗布液噴射溝２１の上端開口部からフィルム１６の下面に向けて塗布液１７が噴射されることにより、フィルム１６の下面中央部に塗布液１７を塗布するように構成されている。フィルム１６の下面中央部に塗布される塗布液１７の量は、塗布厚調整機構１４により塗布厚が調整された後の塗布量に対して過剰に設定されている。さらに、塗布液１７がフィルム１６の下面から塗布部２０の頂面に垂れ落ちたときには、塗布部２０の頂面から流下させる。
【００１８】
図５に示すように、塗布厚調整機構を構成する塗布厚調整用バー２２（以下、単にバー２２ともいう）は、円柱状をなすバー本体２２ａの中間部の外周面にワイヤー２２ｂが巻回されることにより断面円形状に形成されている。本実施形態では、バー本体２２ａは直径が１〜５０ｍｍであるとともに長さが０．５〜２．５ｍであり、ワイヤー２２ｂの直径は５０〜１５０μｍである。バー本体２２ａ及びワイヤー２２ｂは、ステンレス鋼等の金属材料によりそれぞれ形成されている。尚、図面においては、ワイヤー２２ｂは、理解を容易にするためにその直径を誇張して大きく描かれている。
【００１９】
図６に示すように、ワイヤー２２ｂの表面には、密着膜２３を介して摩耗改質膜２４が被覆されている。そして、摩耗改質膜２４によりワイヤー２２ｂの摩耗を抑制してバー２２の耐久性を向上させ、密着膜２３により摩耗改質膜２４のワイヤー２２ｂへの密着性を向上させる。図２に示すように、バー２２の端部は回転駆動装置２５に取付けられ、バー２２はフィルム１６の走行方向に対して順方向、即ち図１（ｂ）のＢ矢視線の方向に回転される。
【００２０】
図１（ａ）〜図２に示すように、塗布厚調整機構１４を構成する第２基台２６はフィルム１６の幅方向に延びる四角柱状に形成され、基盤１２上に据付けられている。第２基台２６の上面には、バー２２を支持するための略半円柱状をなすバーホルダ２７が取付けられている。
【００２１】
バーホルダ２７は、ウレタン樹脂等の合成樹脂材料やステンレス鋼等の金属材料により形成され、上端部には断面半円状のバー支持凹部２８がフィルム１６の幅方向に延びるように凹設されている。そして、バー支持凹部２８に支持されているバー２２は、フィルム１６に下方から押し付けられ回転されることにより、フィルム１６を押し上げるとともに過剰分の塗布液１７を掻き落として塗布量を計量し、塗布厚を調整する。
【００２２】
バー支持凹部２８の内面には略円孔状の洗浄溝２９が複数、本実施形態では一対凹設され、各洗浄溝２９の内部には水等の洗浄液が流れている。この洗浄液によって摩耗改質膜２４の表面が洗浄され、フィルム１６とバー２２との摺接による摩擦熱によって加熱された摩耗改質膜２４、ワイヤー２２ｂ等が冷却される。第１基台１８の上流側の側面と、各基台１８，２６の間とには、塗布部２０の頂面から流下した塗布液１７又はバー２２によってフィルム１６から掻き落とされた塗布液１７を回収するための受皿状をなす回収トレー３０がそれぞれ配設されている。
【００２３】
図２〜図４に示すように、基盤１２上において塗布厚調整機構１４の下流側には、フィルム１６の幅方向に延びる四角柱状の支持棒３１がその両端部から垂下された支持脚３２によって支持されている。支持棒３１には、四角筒状をなす一対の位置決め部材３３がフィルム１６の幅方向に移動できるように外嵌されている。支持棒３１の下流側の側面には、各位置決め部材３３に取付けられた後述する気泡巻込み抑制部材３４（以下、単に抑制部材３４ともいう）の移動位置を決めるための移動調節目盛３５が描かれている。
【００２４】
図１（ｂ）及び図３に示すように、抑制部材３４は四角板状に形成され、その先端部は、先端縁に向かうに従い幅狭になる平面二等辺三角形状に形成されるとともに折曲されて四角板状をなす基端部に対して斜め上方に延出されている。位置決め部材３３の上壁及び抑制部材３４の基端部に対応する四角板状をなす蓋板３６の四隅には、挿通孔３６ａがそれぞれ貫通形成されている。
【００２５】
そして、抑制部材３４の先端部が上流側に位置するとともに基端部が下流側に位置した状態で、抑制部材３４の基端部を位置決め部材３３の上壁及び蓋板３６の間に介装する。次いで、複数のボルト３７を、各挿通孔３６ａに挿通した後に抑制部材３４の基端部を介して位置決め部材３３の上壁内にそれぞれ螺入することにより、抑制部材３４は位置決め部材３３に取付けられている。ここで、抑制部材３４の先端部はバー２２とフィルム１６との間にバー２２の下流側から差込まれ、先端縁はバー２２及びフィルム１６に接触している。
【００２６】
位置決め部材３３は、その下流側の側面に蝶ナット３３ａが取付けられ、蝶ナット３３ａが締付けられることによって支持棒３１に締付け固定されるように構成されている。
【００２７】
抑制部材３４は、その先端縁のフィルム１６への接触によってフィルム１６に傷等のフィルム欠陥が発生するのを防止するために、後述するフィルム１６の材質と同程度以下の硬度を有する材質により形成されるのが好ましい。このため、抑制部材３４の材質の具体例としては、ポリエステル等の合成樹脂材料等が挙げられる。
【００２８】
ここで、図４に示すように、バー２２が過剰分の塗布液１７を掻き落とすときには、バー２２とフィルム１６との接線３８の上流側において過剰分の塗布液１７の一部がフィルム１６の端部に向かって移動するために、塗布液１７のフィルム１６に対する塗布幅が広がる。そして、塗布幅の広がりはバー２２とフィルム１６との接線３８上で最大となる。
【００２９】
このとき、フィルム１６の端部に向かって移動する塗布液１７の量はフィルム１６の端部に向かうに従い減少する。このため、バー２２とフィルム１６との接線３８の下流側の塗布液１７においては、塗布厚を調整する前の塗布幅に対応する領域に、バー２２によって塗布厚が調整された領域Ｃが形成される。さらに、領域Ｃの両端部、即ち塗布厚が調整される前の塗布幅に対して塗布幅が広がった領域には、端部に向かうに従い塗布厚が小さくなり塗布厚が不均一な領域Ｄが形成される。
【００３０】
この領域Ｄにおいては、塗布液１７のフィルム１６に対する塗布幅が広がるに伴い、バー２２の回転及びフィルム１６に走行により外方から塗布液１７内に例えば直径が０．１〜０．２ｍｍの気泡を巻込む。そして、領域Ｄの塗布液１７中の気泡は、バー２２の回転及びフィルム１６の走行に伴いフィルム１６の中央部に向かって移動する。このため、各抑制部材３４の先端縁は、領域Ｃの塗布液１７への気泡の巻込みを抑制するために、領域Ｃの両端部に対応する箇所にそれぞれ位置している。
【００３１】
ところで、領域Ｃの塗布液１７への気泡の巻込みを抑制するためには、各抑制部材３４の先端縁を領域Ｃの両端部に対応する箇所にそれぞれ位置させる他に、バー２２の外周面と、フィルム１６の下面と、抑制部材３４の先端面との間に形成される空隙を小さくするのが好ましい。即ち、バー２２とフィルム１６との間への抑制部材３４の先端部の差込みを深くするのが好ましい。ここで、バー２２とフィルム１６との間への抑制部材３４の先端部の差込みが浅い場合には、領域Ｄの塗布液１７中の気泡が、バー２２の外周面と、フィルム１６の下面と、抑制部材３４の先端面との間に形成される空隙を介して領域Ｃの塗布液１７中に移動する。
【００３２】
このため、抑制部材３４の厚みは好ましくは５０〜１００μｍ、より好ましくは７０〜８０μｍに設定されている。抑制部材３４の厚みが５０μｍ未満では、合成樹脂材料等により形成される抑制部材３４は薄いためにその可撓性が高くなり、フィルム１６の走行及びバー２２の回転に伴い抑制部材の先端部が撓んで先端縁がバー２２及びフィルム１６から離間するおそれがある。
【００３３】
一方、１００μｍを超えると、バー２２とフィルム１６との間への抑制部材３４の先端部の差込みが浅くなるとともに、抑制部材３４の先端縁によりフィルム１６が押し上げられてバー２２とフィルム１６との間に間隙が形成されやすい。このため、バー２２による過剰分の塗布液１７の掻き落としが不十分となり、バー２２によって塗布液１７の塗布厚が調整されたフィルム１６において、バー２２により掻き落とされなかった過剰分の塗布液１７に起因する液流れが発生するおそれがある。さらに、塗布液１７が塗布されたフィルム１６を延伸及び乾燥して塗布膜が被覆されたフィルム１６を形成するときには、塗布液１７の乾燥が不十分となり延伸に伴い塗布膜が破断するおそれがある。
【００３４】
バー２２とフィルム１６との間への抑制部材３４の先端部の差込みの深さには、前記の抑制部材３４の厚さ以外に、抑制部材３４の先端部とその基端部を通る平面とのなす角度、即ち抑制部材３４の先端部の折曲角度が要因となっている。このため、折曲角度は好ましくは２０〜４０°、より好ましくは２５〜３５°に設定されている。
【００３５】
折曲角度が２０°未満では、抑制部材３４の先端部の折曲角度が小さいために支持棒３１の高さを高くする必要があり、フィルム１６と蓋板３６とが接近して塗布液１７及び蓋板３６が接触するおそれがある。一方、４０°を超えると、バー２２とフィルム１６との間への抑制部材３４の先端部の差込みが浅くなるおそれがある。
【００３６】
抑制部材３４の先端部の撓みを抑制するためには、抑制部材３４の厚さを上記範囲に設定する他に、抑制部材３４の先端部を小さく形成するのが好ましい。このため、フィルム１６と蓋板３６との距離は好ましくは２０〜４０ｍｍ、より好ましくは２５〜３５ｍｍに設定されている。
【００３７】
フィルム１６と蓋板３６との距離が２０ｍｍ未満では、フィルム１６と蓋板３６とが接近することにより塗布液１７及び蓋板３６が接触するおそれがある。一方、４０ｍｍを超えると、バー２２とフィルム１６との間及び抑制部材３４の基端部の距離が長くなることによって抑制部材３４の先端部を大きく形成する必要があり、抑制部材３４の先端部が撓むおそれがある。
【００３８】
フィルム１６の材質の具体例としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート等のポリエステルが挙げられる。塗布液１７の組成は表面に塗布膜が被覆されたフィルム１６の用途によって決定され、例えば表面に塗布膜が被覆されたフィルム１６が印刷用の下地フィルムとして用いられるときには、塗布液は酸化チタン（ＴｉＯ2）粒子等の顔料を含有する。塗布液１７は、乾燥するときに蒸発した溶媒を排出しても環境に影響を与えないために、水性塗布液として構成されるのが好ましい。
【００３９】
次に、フィルム１６への塗布液１７の塗布方法について説明する。ここで、フィルム１６は未延伸フィルムとして形成されるとともに縦延伸工程と横延伸工程とを連続して施す逐次二軸延伸工程が施され、フィルム１６への塗布工程は縦延伸工程と横延伸工程との間に施される。
【００４０】
フィルム１６は、まず溶融押出ししたポリエステル原料を回転冷却ドラム上で冷却することにより、非晶質の未延伸フィルムとして形成される。続いて、縦延伸工程としてフィルム１６の前後方向、即ち縦方向に対して直交方向に延びるように配設される一群のロールが前方に位置するほど周速が速く設定され、フィルム１６をその縦方向に延伸（縦延伸）する。
【００４１】
次いで、図１（ａ）及び図２に示すように、塗布工程として、フィルム１６を複数の搬送ローラ１５によって連続して走行させる。このとき、フィルム１６は一般的には幅が０．３〜２．５ｍであり厚さが８〜１２００μｍである。そして、フィルム１６の下面に、塗布機構１３により塗布厚が調整された後の塗布量に対して過剰に塗布液１７を塗布した後、塗布厚調整機構１４のバー２２により過剰分の塗布液１７を掻き落として塗布厚を調整し、フィルム１６の下面中央部に塗布液１７を塗布する。
【００４２】
続いて、横延伸工程として、塗布液１７が塗布されたフィルム１６をクリップで保持し、フィルム１６の縦方向に対して直交方向に延伸（横延伸）して二軸延伸フィルムを得る。ここで、例えば幅が１〜２．５ｍのフィルムを８ｍの幅にまで横延伸する。延伸温度は、塗布液１７を急激に加熱することによってその表面だけが乾燥され、内部の乾燥が不十分になるのを防止するために、段階的に高く設定するのが好ましい。そして、二軸延伸フィルムを熱処理することにより、表面に塗布膜が被覆されたフィルム１６が製造される。二軸延伸フィルムを熱処理するときには２０％以内の弛緩を行ってもよい。
【００４３】
さて、塗布工程において塗布装置１１によりフィルム１６の下面中央部に塗布液１７を塗布するときには、まず各位置決め部材３３を、各抑制部材３４の先端縁が領域Ｃの両端部に対応する箇所に位置するように支持棒３１上をスライドさせる。次いで、蝶ナット３３ａを締付けて各位置決め部材３３を支持棒３１に締付け固定した後、塗布機構１３によりフィルム１６の下面に塗布液１７を塗布し、塗布厚調整機構１４のバー２２により塗布液１７の塗布厚を調整する。
【００４４】
このとき、各抑制部材３４の先端部はバー２２とフィルム１６との間にそれぞれ差込まれ、先端縁はバー２２及びフィルム１６にそれぞれ接触している。このため、領域Ｄにおいて塗布液１７のフィルム１６に対する塗布幅が広がるに伴い外方から塗布液１７内に巻込まれた気泡は、バー２２の回転及びフィルム１６の走行に伴いフィルム１６の中央部に向かって移動して抑制部材３４の先端縁に当接する。そして、抑制部材３４の先端縁に当接した気泡をフィルム１６の走行に伴い抑制部材３４の先端部の側面に沿って領域Ｃから離間させることにより、領域Ｄの塗布液１７中の気泡が領域Ｃの塗布液１７中に移動するのを抑制することができる。
【００４５】
以上詳述した本実施形態によれば、次のような効果が発揮される。
・ 本実施形態の塗布装置１１及びそれを用いた塗布方法によれば、バー２２とフィルム１６との間には、抑制部材３４の先端部がバー２２の下流側から差込まれている。よって、領域Ｃの塗布液１７、即ち塗布厚が調整された塗布液１７への気泡の巻込みを抑制することにより、塗布厚が調整された塗布液１７中の気泡に起因するフィルム１６に対する塗布筋欠陥や塗布抜け欠陥等の塗布欠陥の発生を抑制することができる。
【００４６】
・ 抑制部材３４は四角板状に形成され、先端部は先端縁に向かうに従い幅狭になる平面二等辺三角形状に形成されるとともにバー２２とフィルム１６との間に差込まれている。このため、領域Ｄの塗布液１７中の気泡が移動して抑制部材３４の先端縁に当接したときには、バー２２の回転及びフィルム１６の走行に伴い抑制部材３４の先端部の側面に沿って領域Ｃから離間させることができる。よって、塗布厚が調整された塗布液１７への気泡の巻込みをより確実に抑制することにより、フィルム１６に対する塗布欠陥の発生をより確実に抑制することができる。
【００４７】
・ 塗布液１７は、バー２２により塗布厚が調整されるときにはフィルム１６に対する塗布幅が広がり、各抑制部材３４はその先端縁が領域Ｃの両端部に対応する箇所にそれぞれ差込まれている。このため、塗布厚が調整された塗布液１７全体にわたってフィルム１６に対する塗布筋欠陥が発生するのを抑制することができる。
【００４８】
さらに、領域Ｃと各領域Ｄとの境界においては、各抑制部材３４の先端縁のフィルム１６への接触によりフィルム１６に対する塗布筋欠陥がそれぞれ発生する。このため、表面に塗布膜が被覆されたフィルム１６を製造した後に領域Ｃと各領域Ｄとの境界上に形成されている塗布筋欠陥に沿ってフィルム１６を切断することにより、膜厚が一定であるとともに塗布欠陥の発生が抑制されている塗布膜が被覆されたフィルム１６を容易に得ることができる。
【００４９】
・ 抑制部材３４の先端部は、先端縁がバー２２及びフィルム１６に接触するようにバー２２とフィルム１６との間に差込まれている。このため、先端縁がバー２２及びフィルム１６から離間している場合に対して、バー２２の外周面と、フィルム１６の下面と、抑制部材３４の先端面との間に形成される空隙を小さくすることができる。よって、塗布厚が調整された塗布液１７への気泡の巻込みをさらに確実に抑制することにより、フィルム１６に対する塗布欠陥の発生をさらに確実に抑制することができる。
【００５０】
・ 抑制部材３４の厚みは好ましくは５０〜１００μｍに設定されている。この場合、バー２２とフィルム１６との間への抑制部材３４の先端部の差込みを深くすることができる。このため、塗布厚が調整された塗布液１７への気泡の巻込みをより一層確実に抑制することにより、フィルム１６に対する塗布欠陥の発生をより一層確実に抑制することができる。
【００５１】
・ 支持棒３１の下流側の側面には移動調節目盛３５が描かれている。よって、抑制部材３４の移動位置を容易かつ確実に決めて各位置決め部材３３を所定の箇所に容易かつ確実に移動させることができる。
【００５２】
尚、前記実施形態を次のように変更して構成することもできる。
・ 前記塗布液１７のフィルム１６に対する塗布幅を、バー２２により塗布厚が調整されるに伴い広がることなく一定にする。そして、各抑制部材３４の先端部を、バー２２とフィルム１６との間において、フィルム１６に塗布されるとともに塗布厚が調整された塗布液１７の両端部に対応する位置にそれぞれ差込むように構成してもよい。このように構成した場合は、塗布厚が調整された塗布液１７の両端部から塗布液１７内への気泡の巻込みを抑制することにより、フィルム１６に対する塗布欠陥の発生を抑制することができる。
【００５３】
・ 前記抑制部材３４の厚みを先端縁に向かうに従い薄くしてもよい。また、抑制部材３４の形状を、フィルム１６の幅方向に延びる三角柱状に変更してもよい。このとき、抑制部材３４は、先端縁に向かうに従い厚みが薄く形成されている。さらに、抑制部材３４の形状を、フィルム１６の走行方向に延びる棒状に変更してもよい。
【００５４】
・ 前記抑制部材の先端部の形状を、先端縁に向かうに従い幅狭になる平面直角三角形等に変更してもよい。
・ 前記フィルム１６は、塗布工程の後に縦延伸工程と横延伸工程とを同時に施してもよい。また、フィルム１６を二軸延伸フィルムとして形成した後、塗布装置１１を用いた塗布工程及び塗布液１７の乾燥工程を施してもよい。
【００５５】
・ 前記バー２２をフィルム１６の走行方向に対して逆方向に回転させてもよいし、回転させなくてもよい。
・ 前記塗布液１７は、例えば表面に塗布膜が被覆されたフィルム１６を磁気テープとして用いるための塗布液１７のように非ニュートン流体として構成してもよいし、表面に塗布膜が被覆されたフィルム１６を写真感光フィルムとして用いるための塗布液１７のようにニュートン流体として構成してもよい。
【００５６】
・ 前記フィルム１６の下面中央部に塗布液１７を塗布した後、さらにフィルム１６の上面中央部に塗布液１７を塗布することにより、フィルム１６の両面に塗布液１７を塗布してもよい。
【００５７】
・ 前記フィルム１６を単層フィルムとして構成してもよいし、共押出し積層フィルム等の多層フィルムとして構成してもよい。また、フィルム１６をセルロース等により形成し、延伸工程を省略して塗布工程のみを施してもよい。
【００５８】
次に、前記実施形態から把握できる技術的思想について以下に記載する。
（１）前記気泡巻込み抑制部材は、その先端縁が塗布厚調整用バー及びフィルムに接触するように差込まれている請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の塗布装置。この構成によれば、塗布厚が調整された塗布液への気泡の巻込みをより確実に抑制することにより、フィルムに対する塗布欠陥の発生をより確実に抑制することができる。
【００５９】
（２）前記気泡巻込み抑制部材は板状に形成され、その厚みが５０〜１００μｍに設定されている請求項１から請求項４及び上記（１）のいずれか一項に記載の塗布装置。この構成によれば、塗布厚が調整された塗布液への気泡の巻込みをより確実に抑制することにより、フィルムに対する塗布欠陥の発生をより確実に抑制することができる。
【００６０】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成されているため、次のような効果を奏する。
請求項１から請求項４に記載の発明の塗布装置によれば、塗布厚が調整された塗布液への気泡の巻込みを抑制することにより、フィルムに対する塗布欠陥の発生を抑制することができる。
【００６１】
請求項５に記載の発明の塗布方法によれば、塗布厚調整用バーとフィルムとの間に気泡巻込み抑制部材を塗布厚調整用バーの下流側から差込むという簡単な操作で、塗布厚が調整された塗布液への気泡の巻込みを抑制することにより、フィルムに対する塗布欠陥の発生を容易に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 （ａ）は本実施形態の塗布装置を示す概念図、（ｂ）は塗布装置を示す要部断面図。
【図２】 塗布装置を示す斜視図。
【図３】 気泡巻込み抑制部材を示す斜視図。
【図４】 塗布厚調整用バーを示す平面図。
【図５】 塗布厚調整用バーを示す部分破断側面図。
【図６】 塗布厚調整用バーを示す要部断面図。
【符号の説明】
１１…塗布装置、１３…塗布機構、１４…塗布厚調整機構、１６…フィルム、１７…塗布液、２２…塗布厚調整用バー、３４…気泡巻込み抑制部材。
Claims (5)
- 連続して走行するフィルムの表面に、塗布厚が調整された後の塗布量に対して過剰に塗布液を塗布するための塗布機構と、該塗布機構の下流側に設けられ過剰に塗布された塗布液の塗布厚を調整するための塗布厚調整機構とを備え、塗布厚調整機構は、塗布液が過剰に塗布された側のフィルムの表面に押し付けられることにより塗布厚を調整する断面円形状の塗布厚調整用バーを有し、塗布厚調整用バーとフィルムとの間には、塗布液への気泡の巻込みを抑制するための気泡巻込み抑制部材が塗布厚調整用バーの下流側から差込まれていることを特徴とする塗布装置。
- 前記気泡巻込み抑制部材は、フィルムに塗布されるとともに塗布厚が調整された塗布液の両端部に対応する位置に一対差込まれ、両端部からの気泡の巻込みを抑制するものである請求項１に記載の塗布装置。
- 前記気泡巻込み抑制部材は、先端部に向かうに従い幅狭に形成されるとともに該先端部が差込まれている請求項１又は請求項２に記載の塗布装置。
- 前記塗布液は、塗布厚調整用バーにより塗布厚が調整されるときにはフィルムに対する塗布幅が広がるように構成され、気泡巻込み抑制部材は、塗布厚が調整される前の塗布液の両端部に対応する位置に一対差込まれている請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の塗布装置。
- 請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の塗布装置を用い、連続して走行するフィルムの表面に、塗布機構により、塗布厚が調整された後の塗布量に対して過剰に塗布液を塗布した後、塗布液が過剰に塗布された側のフィルムの表面に塗布厚調整用バーを押し付けて塗布液の塗布厚を調整するとともに、気泡巻込み抑制部材によって塗布液への気泡の巻込みを抑制することを特徴とする塗布方法。
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