JPH0135702B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、一般的には静電的補助作用を利用し
たコーテイング機構によつて電荷保持性材料にコ
ーテイングを行なう装置、特にそのような材料か
ら成る移動薄材にコーテイングを行なう装置に用
いる静電的補助装置に関する。

（従来技術） さまざまなコーテイング製品を製造する多くの
場合に本質的に重要なことは、それらの製品に施
されるコーテイングが一様な厚さを有することで
ある。例えば、コーテイングを有する写真薄材の
連続的製造過程においては、移動しつつある該薄
材に対して施されるコーテイングの厚さが一様で
なくなると、そのような一様でないコーテイング
をもつ薄材を用いて完成された作品は最終的な品
質が著しく劣化することになる。光学的、写真光
学的、化学的反応（例えば、像染料マイグレーシ
ヨン、現像剤浸透、等）、視覚的、審美的およ
び／または美容的効果などの製品特性は、コーテ
イングの非一様性によつて悪影響を受ける製品性
質のうちの、ほんの一部にすぎない。例えば、感
光度、色飽和、等の、写真フイルムおよび写真諸
材料の多くの特性も、一様でないコーテイングを
もつ薄材を用いると劣化する。

さらに、厚さが一様でないコーテイングは、そ
の一様でないコーテイングの厚い部分を乾燥する
のに、該一様でないコーテイングの薄い部分を乾
燥するよりも、かなり長い乾燥時間を要すること
になる。また、その厚いコーテイング部分を乾燥
するのに最適な温度勾配は、多くの場合、薄いコ
ーテイング部分を乾燥するのに最適な温度勾配よ
り大きすぎる。乾燥時間は通常、多くのコーテイ
ング製品の最大生産速度を制限する主要因子をな
す。

薄材に対するコーテイングの厚さの一様性は、
さまざまなコーテイングおよび／またはコーテイ
ング付与技術により、多かれ少なかれ制御されて
きた。しかし、例えば写真フイルムおよび写真諸
材料の製造においては、これらのコーテイング方
法は表面欠陥、特にコーテイングの表面欠陥を生
じやすく、さらにこれらのコーテイング方法は、
出来上がつた写真フイルム製品の感光性に有害な
影響を及ぼすことが多い。

現在コーテイング産業において用いられている
最も効果的なコーテイング厚制御技術の１つは、
コーテイングされるべき製品上にコーテイング剤
を一様に付着させるために静電界を利用するもの
である。写真フイルムおよび写真諸材料の製造に
おいては、例えばコーテイングを施されるべき薄
材が、導電性支持体すなわち裏当てローラとコー
テイング付与器との間を通過せしめられ、該コー
テイング付与器から該薄材の表面上へコーテイン
グ剤が流出せしめられる。コーテイング付与器と
裏当てローラとの間の間隙には高圧電源により静
電界が形成されるように、該電源の出力端子が該
付与器と該ローラとに接続されている。この静電
界は、コーテイングされるべき薄材表面上に付着
せしめられるコーテイング剤の厚さを一様にし、
また、薄材間隙に対する大形付与器の使用を可能
にする。付与器とローラとの間に印加される電圧
の大きさはコロナを発生させる電圧よりは小さい
が、しばしば直流電圧3KVを超える。

3KV付近またはそれ以上の電圧を用いる、静
電的補助作用を利用したコーテイング装置は、い
くつかの問題点をもつている。ある場合には、こ
の大きさの電圧はスパークを発生することがあ
り、従つてこのような装置を、爆発の恐れのある
場合、すなわち溶剤を使用している場合に用いる
ことは不適当である。また、コーテイング剤が数
千ボルトの電圧によつて静電的補助作用を受け
る、付与器との関連の裏当てローラとの間のコー
テイング間隙領域において、例えばコーテイング
されるべき薄材にピンホールが存在するために、
短絡した、または極度に低いインピーダンスをも
つた径路が生じた時には、静電的補助作用が該短
絡によつて一時的に中断され、そのためコーテイ
ングの厚さの一様性に許容しえない変動を生じう
る。

薄材支持用裏当てローラは、静電界発生用高圧
電源により、通常高電圧に保たれている。このよ
うにするのは、通常多かれ少なかれ導電性を有す
るコーテイング液によつて、関連のコーテイング
付与器が接地されているのがふつうで、該液が該
液の供給導管を経て大地への低インピーダンス路
を形成しているからである。しかし、高圧電源に
よつて高電圧に保たれるのが裏当てローラまたは
付与器のいずれであつても、高圧電源の出力導線
に接続された該付与器または該裏当てローラのい
ずれか一方の近くにいる人物には、電気シヨツク
が加わる実質的な危険が存在する。

（発明の目的） 本発明の目的は、コーテイングを受けるべき材
料上に一様な厚さのコーテイング剤を付与しう
る、コーテイング装置に用いる静電的補助装置を
提供することである。

本発明のもう１つの目的は、爆発の恐れのある
場合、すなわち溶剤を用いた場合に使用できる、
静電的補助作用を利用したコーテイング装置用補
助装置を提供することである。

本発明のもう１つの目的は、コーテイングを受
けるべき材料に穴を作ることのない、静電的補助
作用を利用したコーテイング装置用補助装置を提
供することである。

本発明のさらにもう１つの目的は、装置付近に
いる人物に電気シヨツクの危険を与えることのな
い、静電的補助作用を利用したコーテイング装置
用補助装置を提供することである。

本発明のさらにもう１つの目的は、コーテイン
グ付与器と関連の裏当てローラとの間に比較的大
きい間隙を許容するような、静電的補助作用を利
用したコーテイング装置用補助装置を提供するこ
ととである。

本発明のその他の諸目的および諸利点は、本発
明の実施例に関する以下の詳細な説明によつて明
らかにされる。

（発明の概要） 本発明においては、コーテイング間隙に用いる
静電的補助装置であつて、導電性基準部材と該基
準部材からの間隔をもつたコーテイング付与器と
の間に形成された間隙に高電圧を印加する必要の
ない前記装置が提供される。双極子の向きを揃え
ることによつて発生せしめられる電位と同様な電
位を発生する静電荷が、コーテイングを受けるべ
き材料上に、該材料がコーテイングを受ける間隙
に達する前および／または該間隙から遠くにある
時形成される。静電荷を形成されたコーテイング
を受けるべき材料と、該コーテイングを受けるべ
き材料の前記電位とは異なる電位を有する導電性
基準部材との間には、該材料が付与器と関連の薄
材支持体すなわち裏当てローラとの間のコーテイ
ング間隙に入るのに伴つて静電界が形成される
が、前記基準部材は付与器によつて構成される
か、または付与器から分離して形成されている。
このようにして形成された静電界は、コーテイン
グを受けるべき材料上にコーテイング間隙の広い
範囲において一様な厚さのコーテイング層を付着
せしめるのであるが、この場合爆発または人物に
対る電気シヨツクの危険はなく、また、コーテイ
ングを受けるべき材料に損傷を与えたり、あるい
は該材料の不完全性により静電的補助作用を中断
したりすることもない。

（実施例） 本発明の新原理の理解を容易にするために、本
発明の説明を始める前に、従来技術において一般
的に使用されてきた代表的な形式のコーテイング
間隙用静電的補助装置について説明する。第１図
の１０には、従来技術に従つて構成されたコーテ
イング間隙用静電的補助装置を用いた薄材コーテ
イング装置の全体が示されている。第１図におい
て、薄材支持体すなわち裏当てローラ１２は、円
柱状の導電性のものであり、裏当てローラ軸１４
の回りに回転しうるように取付けられている。コ
ーテイング付与器１６は、裏当てローラ１２に対
して固定された位置に、該ローラ１２からなる距
離だけ、すなわち間隙１８だけ離されて取付けら
れている。出力端子間に多くは数千ボルト付近の
直流電圧を有する高圧電源２０の該出力端子は、
それぞれ線路２２および２４を経て裏当てローラ
１２と付与器１６とに接続されている。前述のよ
うに、付与器１６のような付与器に供給される導
電性コーテイングは、通常該付与器を大地電位ま
たはその近くに保つている。従つて、電気的短絡
を避けるために、電源２０の高電圧端子は付与器
１６にではなくローラ１２に接続されなくてはな
らない。

電源２０が線路２５を経て付勢されると、高電
圧の裏当てローラ１２と接地された付与器１６と
の間のコーテイング間隙１８内に静電界２６が形
成される。電荷保有薄材２８が駆動装置（図示さ
れていない）によつて駆動されて間隙１８を経て
方向３０に移動せしめられる時、薄材２８の双極
子は静電界２６によつて（向きの揃つた双極子３
１のように）向きを揃えられて、静電的に帯電せ
しめられる。静電界２６により薄材２８上または
その内部に発生せしられた静電荷は、付与器１６
からコーテイング間隙１８内へ流入する液３２を
移動する薄材２８の方へ吸収し、その上へ一様に
付着させる。

薄材のコーテイング工程において極めて重要な
因子は、適正な薄材コーテイングを行なうため
に、間隙１８内に適当な量のコーテイング剤３２
を維持することである。コーテイング剤３２のこ
の部分は、しばしばコーテイング液ビードと呼ば
れ、従来技術の第１図には参照番号３４で示され
ている。薄材２８の表面は、コーテイング液３２
が薄材２８の表面へ流れて行く速度より速く移動
する。このようにするのは、薄材２８とビード３
４の形状の液３２とが相互に接触した時、速く移
動している薄材２８が液３２を引張つてこれを引
き伸ばし、コーテイング液３２の厚さを所望の中
間的レベルまで減少せしめるからである。静電界
２６は表面張力などのコーテイング液３２の特性
を変化せしめ、それによつて液３２をビード３４
の破断を起こさずに、間隙用補助静電界２６が存
在しない場合に可能である度合よりも高度に引き
伸ばしうるようにし、薄材２８と付与器１６との
間のより大きい間隙において引き伸ばし得るよう
にする。薄材２８上に一様な厚さのコーテイング
層を形成する主要目的を達成しうるほかに、第１
図の間隙１８は薄材の接合部を十分受け入れうる
大きさをもち、該接合部が付与器１６と接触する
ことによつて薄材２８を破断するなどして薄材の
コーテイング工程に悪影響を及ぼすことがないよ
うになつていなくてはならない。

次に、本発明の装置を示した第２Ａ図におい
て、番号３６は本発明のコーテイング間隙用静電
的補助装置を用いた薄材コーテイング装置の全体
を示している。第２Ａ図において、薄材支持体す
なわち裏当てローラ３８は円柱状の導電性のもの
で、裏当てローラ軸４０の回りに回転しうるよう
に取付けられており、また、安全のために線路４
１により電気的に接地されることにより、該ロー
ラは静電高圧を発生するヴアン・デ・グラーフ起
電器のように動作することを防止されている。コ
ーテイング付与器４２は、裏当てローラ３８に対
して固定された位置であつて、該ローラ３８から
ある距離、すなわち間隙４４だけ離れた該位置に
取付けられている。

接地された薄材支持体すなわち裏当てローラ４
６は円柱状の導電性のものであり、裏当てローラ
軸４８の回りに回転しうるように取付けられてい
る。導電性剛毛ブラシ５０は接地された裏当てロ
ーラ４６に対して固定された位置に取付けられて
おり、その剛毛の自由端は該接地された裏当てロ
ーラ４６に向かつて延長し、かつ該ローラからあ
る間隔だけ離れている。直流電源５２の高電圧出
力端子は線路５４を経て導電性剛毛ブラシ５０の
それぞれの剛毛の一端に接続されており、またそ
の低電圧出力端子は線路５６および共通接地点５
８を経て、接地された裏当てローラ４６に接続さ
れている。

電源５２が線路６０を経て付勢されると、比較
的強い静電界が、導電性剛毛ブラシ５０の剛毛の
自由端とローラ４６との間に比較的低い電圧（す
なわち、コロナ電圧より低い）によつて形成され
るが、これについての詳細は同時係属出願であ
る、1980年９月２日出願のS.Kislerによる米国特
許出願第183326号に説明されている。導電性剛毛
ブラシによる静電荷制御技術に関する、これに類
似してはいるがもつと限定された開示が、1980年
２月発行のResearch Disclosureの第70ページに
与えられている。

電荷保持性薄材６２が、駆動装置（図示されて
いない）によつて駆動されて、付勢された導電性
剛毛ブラシ５０と接地された裏当てローラ４６と
の間に形成された比較的強い静電界内を矢印６４
の方向に通るとき、薄材６２上またはその内部に
は所定の強さで静電荷が誘発される。この静電荷
は、薄材６２が導電性剛毛ブラシ５０の自由端と
ローラ４６との間の静電界内を通るとき、薄材６
２内の双極子が（向きの揃つた双極子６６のよう
に）向きを揃えられることによつて発生する。導
電性剛毛ブラシ５０と裏当てローラ４６とは、薄
材６２を一部省略して図示し、その省略部を通つ
て境界線６８を図示したことからも分かるよう
に、付与器４２と関連の裏当てローラ３８とから
かなりの距離だけ離されている。

第２Ｂ図には、電荷保持性の薄材上に静電荷を
発生させるための、やや有効性の劣る別の装置７
０が概略的に示されている。装置７０は、コーテ
イングを受けるべき材料上に所望レベルの静電荷
を発生させるのにコロナを利用している。第２Ｂ
図において、薄材支持体すなわち裏当てローラ７
２は円柱状の導電性のもので、線路７６を経て共
通接地点７４に接続され、裏当てローラ軸７８の
回りに回転しうるように取付けられている。高圧
電源８０の入力は、比較的低電圧の電源（図示さ
れていない）の端子８２に線路８４を経て接続さ
れている。電源８０の高電圧出力端子は線路８８
を経て電極すなわちコロナ源８６に接続され、電
源８０の低電圧出力端子は線路９０を経て共通接
地点７４に接続されている。

動作に際して電源８０が付勢されると、コロナ
電極８６と接地された裏当てローラ７２との間に
コロナ界９２が形成される。所望のコロナレベル
は、電源８０の出力電圧制御装置（図示されてい
ない）を該コロナレベルに対応する電圧に手動で
調節することによつて実現される。薄材９４が電
極８６とローラ７２との間のコロナ界９２内を通
つて矢印９６の方向に移動するとき、コロナ界９
２内のイオンは、電源８０によつて電極８６上に
形成されたコロナレベルに対応したレベルの静電
荷を薄材９４上に発生させる。第２Ａ図の薄材６
２上に静電荷を生ぜしめるのに用いられる装置
が、第２Ｂ図のコロナ形の静電荷発生装置であつ
ても、または第２Ａ図の好適な低電圧式導電性剛
毛形の静電荷発生装置であつても、双極子６６は
どちらの静電荷発生装置によつても向きを揃えら
れ、所望レベルの静電荷の発生が可能である。再
び第２Ａ図において、薄材６２が矢印６４の方向
に移動し続けると、それは最後に適正な向きに揃
つた静電荷発生双極子をもつたままコーテイング
間隙４４の付近に到達する。静電的に帯電した薄
材６２の部分９７が電気的に接地されたコーテイ
ング付与器４２の付近に達すると、薄材部分９７
と付与器４２との間のコーテイング間隙４４内に
静電界９８が発生する。付与器４２からコーテイ
ング間隙４４内に流入するコーテイング液１００
は、静電界９８から作用する静電気力により移動
しつつある薄材６２に向かつて吸引され、その上
に一様に付着せしめられる。さらに、コーテイン
グ液１００の表面張力などの特性が実質的に変化
せしめられるので、その結果、従来可能であつた
よりも大きい間隙をコーテイング付与器４２とコ
ーテイングを受けるべき電荷保持性材料との間に
作りうるようになる。

コーテイングを受けるべき電荷保持性材料上の
電位の実際の大きさと極性とは、コーテイングを
受けるべき材料の種類と、コーテイングを受ける
べき材料上に付着せしめられるコーテイング剤の
種類とを含むいくつかの因子によつて決定され
る。これらの因子は、前述のように電位が通常ゼ
ロまたはゼロに極めて近く保たれるコーテイング
付与器の該電位より高い電位を要求することもあ
り、また低い電位を要求することもある。

第２Ｂ図のコロナ形静電荷発生装置と、第２Ａ
図の導電性剛毛ブラシ形の静電荷発生装置とは、
共に電荷保持性材料上に有極性の、すなわち向き
の揃つた双極子による、電荷を発生させることが
できる。しかし、第２Ａ図に概略的に示されてい
るブラシ形静電荷発生装置によれば、電荷保持性
材料上またはその内部に任意の特定の電圧におい
て実質的に高レベルの静電荷を発生させることが
できる。

第１図の、従来技術の静電的補助装置によつて
間隙１８に形成される静電界は、付与器１６と裏
当てローラ１２との間に発生する。第１図の薄材
２８のような電荷保持性材料上に静電荷を発生さ
せるためには、静電界２６は薄材２８を貫通しな
ければならず、このため間隙１８内に損失が生
じ、該損失によつて静電気力が間隙１８内におい
てコーテイング液に補助作用を及ぼす度合が実質
的に減少せしめられる。これとは対照的に、第２
Ａ図の間隙４４内の静電界は、本発明のコーテイ
ング間隙用静電的補助装置によつて付与器４２と
あらかじめ帯電せしめられた薄材６２との間に形
成されるものであり、材料を貫通することによつ
て間隙４４内に導入されるコーテイング液に対す
る補助作用を弱められることがない。このような
わけで、本発明のコーテイング間隙用補助装置は
強度の大きい静電界を発生することができ、コー
テイング液、コーテイング間隙に対して所望レベ
ルの補助作用を与えうる、広い範囲の静電気力を
実現することができる。

本発明のコーテイング間隙用静電的補助装置
は、該装置によつてコーテイング間隙内において
用いられる電圧が比較的低いために、該電圧によ
るスパークが起こりにくいので、爆発の恐れのあ
る場合、すなわち溶剤を用いた場合に使用するの
に適している。さらに、コーテイング間隙内にお
いてスパークを発生させる可能性の少ない本発明
のコーテイング間隙用補助装置を使用すれば、従
来そのようなスパークによつて起こされていた、
静電的補助作用を利用したコーテイング間隙内に
おける静電気力の中断によつて、コーテイングを
受ける材料上にコーテイング液が一様でない層と
して付着せしめられる可能性は事実上なくなる。

第２Ａ図に示されているコーテイング装置の間
隙４４内の静電界９８は、前述のように薄材６２
と付与器４２との間に形成されるものであつて、
第１図の従来技術のコーテイング装置におけるよ
うに、裏当てローラ３８と付与器４２との間に形
成されるものではない。従つて、本発明のコーテ
イング間隙用補助装置によつて間隙４４内に電界
９８が形成されても、第１図の従来技術の間隙１
８における薄材の場合とは異なり、薄材６２は電
界９８によつて応力を受けることはなく、従つて
電界９８により薄材６２にピンホールが形成され
る恐れはない。

本発明のコーテイング間隙用静電的補助装置に
おいては、ローラ３８および付与器４２の電位は
大地電位またはその付近に保たれる。このため
に、第２Ａ図に示されている本発明のコーテイン
グ装置においては、第１図のコーテイング装置に
おいて高電圧の裏当てローラ１２によつて生じた
人物に対する電気シヨツクの危険がなくなる。

以上において説明され、また第２Ａ図に概略的
に示された本発明の実施例においては、整電界が
導電性剛毛ブラシ５０と裏当てローラすなわち導
電性基準部材４６との間に形成される。ローラ４
６に相当する導電性基準部材を、第２Ａ図のブラ
シ５０の反対側にある薄材６２の表面に一時的ま
たは永続的に接触せしめられて、ローラ４６の代
わりに、またはローラ４６に追加して用いられる
シート状または層状の導電材料の形式にすること
は、本発明の範囲内に属する。

ここで用いられた「静電界」という用語は、電
界の１種類を意味している。

本技術分野に精通している者ならば、本発明の
装置についての以上の説明から、本発明の範囲を
逸脱することなく、該装置に対してさまざまの改
良および改変を行ないうることがわかるはずであ
る。ここに説明した実施例は、単に例示のための
ものであり、本発明の全てを含む唯一の実施例で
あると考えてはならない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来のコーテイング間隙における静
電的補助技術を用いた、薄材コーテイング装置の
概略図である。第２Ａ図は、本発明のコーテイン
グ間隙における静電的補助技術を用いた、薄材コ
ーテイング装置の概略図である。第２Ｂ図は、有
効性は劣るが、別の薄材予帯電装置として使用で
きる通常のコロナ形薄材帯電装置の概略図であ
る。 ３８……裏当てローラ、４２……コーテイング
付与器、６２……電荷保持性薄材、９８……静電
界、１００……コーテイング液。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 所定の静電的双極子電荷を有する電荷保持性
   材料を支持する支持装置と、該電荷保持性材料に
   対してコーテイング剤を付与するためのコーテイ
   ング付与器とを備え、該コーテイング付与器が、
   前記支持装置から間隔をおいて取付けられ且つ前
   記所定の電荷とは異なつた電位を発生する手段を
   備え、該手段によつて前記支持装置上の前記電荷
   保持性材料まで延長する電界を形成しそれによつ
   て前記電荷保持性材料上への前記コーテイング剤
   の付着を補助するようにしたコーテイング間隙用
   静電的補助装置。 ２ 前記支持装置は、前記電荷保持性材料が該支
   持装置を通過して前進しうるように設けられてい
   る特許請求の範囲第１項のコーテイング間隙用静
   電的補助装置。 ３ 前記電荷保持性材料上に前記所定の電荷を生
   ぜしめる装置を備えている特許請求の範囲第１項
   のコーテイング間隙用静電的補助装置。