JP4814711B2 - カーテン塗布装置及びカーテン塗布方法 - Google Patents

Description

本発明は、カーテン塗布装置及びカーテン塗布方法に関する。

カーテン塗布装置は、写真フィルム等の写真感光材料等の製造に用いられており、各々の機能の違う塗布液を各々のスリットから吐出させ、スライド面上で積層し、その積層した塗布液を自由落下させ、連続走行するウェブ上に衝突させながら塗布膜を形成することにより、多層塗工することができる。

しかしながら、従来のカーテン塗布装置では、図１に示すように、スリット４から吐出した塗布液６がスライド面１を流れる際に、エッジガイド２の近傍で塗布液６の流速が低い部分が発生し、その流速差により、エッジガイド２の近傍の塗布液６が中心側に縮流する現象が発生する。この状態でエッジガイド３に案内されて塗布液６が自由落下し、連続走行するウェブ５上に衝突しながら塗膜が形成されると、ウェブ５の幅方向の端部の塗布液６の付着量が多くなるという問題がある。このため、未乾燥部分が生じて、製品の巻き取り時にブロッキングが発生したり、端部が盛り上がって、巻き取り時にウェブが切れたりして、生産効率が低下する。また、乾燥温度を高くすることも考えられるが、例えば、感熱紙を製造する場合には、塗膜の温度が高くなると、発色して製品不良が発生するという問題がある。

そこで、特許文献１〜３には、スライド面の両端部に補助液を流して、スライド面の両端部の塗布液の流速を中心部の流速に近づける方法が開示されている。しかしながら、この方法では、スライド面の端部の塗布液が補助液と混合して、製品不良が発生するという問題があり、また、塗布装置も複雑になる。
特開２０００−５１３号公報 特開２０００−２１８２０９号公報 特開２００１−１０４８５６号公報

本発明は、上記の従来技術が有する問題に鑑み、ウェブの幅方向の端部の塗布液の付着量が多くなることを抑制することが可能なカーテン塗布装置及びカーテン塗布方法を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、塗布液を吐出する吐出手段と、該吐出された塗布液が流れるスライド面と、該スライド面の両側に設けられ、該スライド面を流れる塗布液を案内するエッジガイドを有するカーテン塗布装置において、前記エッジガイドは、前記塗布液と接する面に超親水性機能を発現する光触媒を有し、前記光触媒の励起光を前記光触媒に照射する光照射手段をさらに有し、前記光照射手段は、前記光触媒の励起光を照射する面が前記エッジガイドの光触媒を有する面に対して略平行に設けられ、前記光照射手段を前記エッジガイドの光触媒を有する面に対して略平行に移動させる手段をさらに有し、前記光照射手段は、ブラックライト、キセノンランプ、メタルハイドランプ又は水銀ランプであることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のカーテン塗布装置において、前記エッジガイドは、前記光触媒の励起光を透過する部材をさらに有し、前記光照射手段は、前記エッジガイドの光触媒を有する側と反対側に設けられていることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、塗布液を吐出する吐出手段と、該吐出された塗布液が流れるスライド面と、該スライド面の両側に設けられ、該スライド面を流れる塗布液を案内するエッジガイドを有するカーテン塗布装置において、前記エッジガイドは、前記塗布液と接する面に超親水性機能を発現する光触媒を有すると共に、前記光触媒の励起光を透過する部材をさらに有し、前記光触媒の励起光を前記光触媒に照射する光照射手段をさらに有し、前記光照射手段は、前記エッジガイドの光触媒を有する側と反対側に設けられていることを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のカーテン塗布装置において、前記光照射手段は、前記光触媒の励起光を照射する面が前記エッジガイドの光触媒を有する面に対して略平行に設けられていることを特徴とする。
請求項５に記載の発明は、塗布液を吐出する吐出手段と、該吐出された塗布液が流れるスライド面と、該スライド面の両側に設けられ、該スライド面を流れる塗布液を案内するエッジガイドを有するカーテン塗布装置において、前記エッジガイドは、前記塗布液と接する面に超親水性機能を発現する光触媒を有すると共に、前記光触媒の励起光を透過する部材と、前記光触媒の励起光を反射する部材をさらに有し、前記光触媒の励起光を前記光触媒に照射する光照射手段をさらに有することを特徴とする。
請求項６に記載の発明は、請求項３乃至５のいずれか一項に記載のカーテン塗布装置において、前記光照射手段は、殺菌灯、ブラックライト、キセノンランプ、メタルハイドランプ又は水銀ランプであることを特徴とする。
請求項７に記載の発明は、請求項３乃至５のいずれか一項に記載のカーテン塗布装置において、前記光照射手段は、ブラックライト、キセノンランプ、メタルハイドランプ又は水銀ランプであり、前記光照射手段は、一つの前記エッジガイドの光触媒を有する面に対して二個以上設けられていることを特徴とする。

請求項８に記載の発明は、請求項１乃至７のいずれか一項に記載のカーテン塗布装置を用いて塗布液を塗布する方法において、該塗布液を吐出手段によりスライド面上に吐出する工程と、該スライド面上に吐出された塗布液をエッジガイドで案内しながら該スライド面上を流す工程と、該スライド面上を流れた塗布液を自由落下させ、連続走行する被塗布体上に塗布する工程を有することを特徴とする。

本発明によれば、ウェブの幅方向の端部の塗布液の付着量が多くなることを抑制することが可能なカーテン塗布装置及びカーテン塗布方法を提供することができる。

次に、本発明を実施するための最良の形態を図面と共に説明する。

図２に、本発明のカーテン塗布装置の一例を示す。図２に示すカーテン塗布装置は、塗布液６を吐出する吐出手段として、スリット４を一つ以上有し（図１参照）、複数のスリット４から塗布液６をスライド面１上に吐出する場合は、スライド面１上で塗布液６が積層される。次に、塗布液６は、スライド面１から自由落下し、連続走行するウェブ５上に塗布される。このとき、ウェブ５は、図示しない搬送手段を用いて搬送される。なお、スライド面１の両端に設けられているエッジガイド２の塗布液６と接する面に、超親水性機能を発現する物質として、光触媒２ａが形成されている。これにより、親水性溶媒を含有する塗布液を用いると、光触媒２ａの表面に親水性溶媒の膜が形成され、スライド面１の両端部に親水性溶媒を流す場合と同様に、塗布液６の両端部の流速が速くなり、ウェブ５の両端部の塗布液６の付着量が多くなることを抑制することができる。なお、基本的に、光触媒２ａは、紫外線により、表面に水膜を形成することから、親水性溶媒は、水を含有することが好ましい。

光触媒とは、価電子帯の上端と伝導帯の下端のエネルギー差であるバンドギャップエネルギーを超えるエネルギーを有する励起光を吸収すると、価電子帯の電子が伝導帯に励起し、励起した電子と、価電子帯の電子が抜けた正孔が光触媒反応を起こす物質である。光触媒としては、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化第二鉄、三酸化二ビスマス等が挙げられるが、光吸収により、親水性が向上し、濡れ性に優れることから、酸化チタンが好ましい。なお、光触媒を形成する方法としては、光触媒を含有する塗布液を塗布する方法、光触媒が塗工されているフィルムやシートを貼り付ける方法等が挙げられる。

本発明においては、スライド面１の両端のエッジガイド２の光触媒２ａに励起光を照射し続けることにより、光触媒２ａの励起状態を持続させることができ、長時間の連続塗布に対応できる。なお、励起光としては、紫外線を用いることが好ましい。

紫外線を照射する光照射手段としては、図３に示す殺菌灯７、図４に示すブラックライト、キセノンランプ、メタルハイドランプ、水銀ランプ等の光源８を用いることができる。これにより、光触媒２ａの励起状態を容易に持続させることができる。

本発明において、光照射手段を、紫外線を照射する面がエッジガイド２の光触媒２ａを有する面に対して略平行に設置することにより、紫外線を効率良く光触媒２ａに照射することができる。このとき、光源８を、図５に示すように、一つの光触媒２ａを有する面に対して、二個以上並列させて設置することにより、紫外線をさらに効率良く光触媒２ａに照射することができる。また、光源８を、図６に示すように、光触媒２ａを有する面に沿って往復移動させることにより、紫外線をさらに効率良く光触媒２ａに照射することができる。

本発明においては、エッジガイド２の材料として、紫外線を透過する紫外線透過部材２ｂを用いると、図７に示すように、エッジガイド２の光触媒２ａを有する側と反対側に設けられた光源８から紫外線を照射して、光触媒２ａを光励起させることができる。これにより、紫外線を透過しにくい塗布液６を用いる場合においても、紫外線を効率良く光触媒２ａに照射することができる。紫外線透過部材の材料は、紫外線を透過すれば、特に限定されないが、ガラス、アクリル等が挙げられる。

本発明においては、エッジガイド２として、図８に示すように、光触媒２ａと、紫外線を全反射する紫外線反射部材２ｃの間に、４５°にカットされている紫外線透過部材２ｂを取り付けた部材を用いると、エッジガイド２の鉛直上側に設けられた光源８から紫外線透過部材２ｂに、光触媒２ａを有する面に対して略平行に紫外線を照射し、紫外線反射部材２ｃで全反射させることにより、光触媒２ａに紫外線を照射することができる。これにより、エッジガイド２の光触媒２ａを有する側と反対側から、光触媒２ａに紫外線を照射することができるため、紫外線を透過しにくい塗布液６を用いる場合においても、紫外線を効率良く光触媒２ａに照射することができる。なお、４５°にカットされている紫外線透過部材とは、図８に示すように、傾斜角が４５°の傾斜面を端部に有する紫外線透過部材を意味する。このとき、光触媒２ａの塗布液６が接する面に紫外線を照射するためには、紫外線透過部材２ｂの傾斜面が少なくともスライド面１から塗布液６の表面まで形成されていることが好ましい。なお、紫外線透過部材の傾斜面の傾斜角は、４５°以外であってもよく、３０〜６０°であることが好ましく、４０〜５０°がさらに好ましい。このとき、紫外線透過部材は、上記と同様に、光触媒２ａの塗布液６が接する面に紫外線が照射されるように設置されていることが好ましい。具体的には、紫外線透過部材の傾斜面の傾斜角が４５°未満である場合は、傾斜面が少なくともスライド面の表面より低い位置から塗布液６の表面より低い位置まで形成されていることが好ましく、４５°を超える場合は、傾斜面が少なくともスライド面の表面より高い位置から塗布液６の表面より高い位置まで形成されていることが好ましい。このとき、紫外線反射部材は、紫外線透過部材の傾斜面と接する傾斜面を有する。紫外線反射部材の材料は、強度が高く、反射部分で紫外線を反射すれば、特に限定されないが、加工性、強度等の面から、ステンレスが好ましい。また、反射部分にアルミ箔等の鏡面を形成する材料を貼り付けてもよい。

なお、図７及び図８において、光源８の替わりに、殺菌灯７を用いてもよい。

（参考例１）
ポリビニルアルコール８２重量部、緑顔料５重量部及び水９１８重量部からなる塗布液を調製した。得られた塗布液は、粘度が２９０ｍＰａ・秒、静的表面張力が３８ｍＮ／ｍであった。

図２に示すカーテン塗布装置において、エッジガイド２に、光触媒２ａとして、酸化チタンが用いられている光触媒シートのハイドロテクトフィルム（東陶機器社製）を貼り付け、塗布液６をスライドカーテン塗布方式でウェブ５（紙）に、塗工速度４００ｍ／分、塗工幅２５０ｍｍ、スリットの吐出塗布液流量２５００ｇ／分で塗工した。なお、光触媒シートとしては、日光を５時間照射したものを用いた。
（実施例２）
図８に示すエッジガイド２を用いて、光照射手段としては、殺菌灯７（紫外線殺菌ランプ；三共電気社製）を用い、光触媒シートとしては、殺菌灯７で紫外線を1週間照射したものを用いた以外は、参考例１と同様に塗工した。
（実施例３）
紫外線透過部材２ｂの傾斜面の傾斜角を４５°から５０°に変更し、紫外線反射部材２ｃの紫外線透過部材２ｂの傾斜面と接する面の傾斜角を４５°から４０°に変更した以外は、実施例２と同様に塗工した。
（実施例４）
紫外線透過部材２ｂの傾斜面の傾斜角を４５°から４０°に変更し、紫外線反射部材２ｃの紫外線透過部材２ｂの傾斜面と接する面の傾斜角を４５°から５０°に変更した以外は、実施例２と同様に塗工した。
（比較例１）
エッジガイド２（塗布液と接する部分は、テフロン（登録商標）素材）に光触媒シートを貼り付けなかった以外は、実施例１と同様に塗工した。
（評価方法及び評価結果）
実施例、参考例及び比較例で得られた塗工サンプルの幅方向（中心より片側のみ）の塗布液の付着量を、分光測色濃度計型式９３８（Ｘ−Ｒｉｔｅ社製）により、シアンフィルターを用いて、測定径５ｍｍで測定し、平均付着量に対するバラツキを計算した。その結果を図９に示す。

図９から、エッジガイド２の塗布液６と接する面に光触媒を有することにより、塗布液６の端部の付着量のバラツキを、問題がない範囲（±５％以下）に抑制できることがわかる。さらに、エッジガイド２の光触媒を有する面に殺菌灯７で紫外線を照射し続けることにより、長時間塗布しても、塗布液６の端部の付着量のバラツキを、問題がない範囲（±５％以下）に抑制できることがわかる。

従来のカーテン塗布装置を示す図である。 本発明のカーテン塗布装置の一例を示す図である。 光照射手段の一例を示す図である。 光照射手段の他の例を示す図である。 光照射手段の他の例を示す図である。 光照射手段の他の例を示す図である。 エッジガイドの一例を示す図である。 エッジガイドの他の例を示す図である。 塗膜の端部からの距離に対する塗膜の付着量の関係を示す図である。

符号の説明

１ スライド面
２ エッジガイド
２ａ 光触媒
２ｂ 紫外線透過部材
２ｃ 紫外線反射部材
３ エッジガイド
４ スリット
５ ウェブ
６ 塗布液
７ 殺菌灯
８ 光源

Claims (8)

1. 塗布液を吐出する吐出手段と、該吐出された塗布液が流れるスライド面と、該スライド面の両側に設けられ、該スライド面を流れる塗布液を案内するエッジガイドを有するカーテン塗布装置において、
   前記エッジガイドは、前記塗布液と接する面に超親水性機能を発現する光触媒を有し、
   前記光触媒の励起光を前記光触媒に照射する光照射手段をさらに有し、
   前記光照射手段は、前記光触媒の励起光を照射する面が前記エッジガイドの光触媒を有する面に対して略平行に設けられ、
   前記光照射手段を前記エッジガイドの光触媒を有する面に対して略平行に移動させる手段をさらに有し、
   前記光照射手段は、ブラックライト、キセノンランプ、メタルハイドランプ又は水銀ランプであることを特徴とするカーテン塗布装置。
2. 前記エッジガイドは、前記光触媒の励起光を透過する部材をさらに有し、
   前記光照射手段は、前記エッジガイドの光触媒を有する側と反対側に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のカーテン塗布装置。
3. 塗布液を吐出する吐出手段と、該吐出された塗布液が流れるスライド面と、該スライド面の両側に設けられ、該スライド面を流れる塗布液を案内するエッジガイドを有するカーテン塗布装置において、
   前記エッジガイドは、前記塗布液と接する面に超親水性機能を発現する光触媒を有すると共に、前記光触媒の励起光を透過する部材をさらに有し、
   前記光触媒の励起光を前記光触媒に照射する光照射手段をさらに有し、
   前記光照射手段は、前記エッジガイドの光触媒を有する側と反対側に設けられていることを特徴とするカーテン塗布装置。
4. 前記光照射手段は、前記光触媒の励起光を照射する面が前記エッジガイドの光触媒を有する面に対して略平行に設けられていることを特徴とする請求項３に記載のカーテン塗布装置。
5. 塗布液を吐出する吐出手段と、該吐出された塗布液が流れるスライド面と、該スライド面の両側に設けられ、該スライド面を流れる塗布液を案内するエッジガイドを有するカーテン塗布装置において、
   前記エッジガイドは、前記塗布液と接する面に超親水性機能を発現する光触媒を有すると共に、前記光触媒の励起光を透過する部材と、前記光触媒の励起光を反射する部材をさらに有し、
   前記光触媒の励起光を前記光触媒に照射する光照射手段をさらに有することを特徴とするカーテン塗布装置。
6. 前記光照射手段は、殺菌灯、ブラックライト、キセノンランプ、メタルハイドランプ又は水銀ランプであることを特徴とする請求項３乃至５のいずれか一項に記載のカーテン塗布装置。
7. 前記光照射手段は、ブラックライト、キセノンランプ、メタルハイドランプ又は水銀ランプであり、
   前記光照射手段は、一つの前記エッジガイドの光触媒を有する面に対して二個以上設けられていることを特徴とする請求項３乃至５のいずれか一項に記載のカーテン塗布装置。
8. 請求項１乃至７のいずれか一項に記載のカーテン塗布装置を用いて塗布液を塗布する方法において、
   該塗布液を吐出手段によりスライド面上に吐出する工程と、
   該スライド面上に吐出された塗布液をエッジガイドで案内しながら該スライド面上を流す工程と、
   該スライド面上を流れた塗布液を自由落下させ、連続走行する被塗布体上に塗布する工程を有することを特徴とするカーテン塗布方法。

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