JPH0135703B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、一般的にはコーテイング剤が電荷保
持性材料に付与された後に該コーテイング剤の一
様性を改善する方法および装置に関し、特に該材
料から成る移動薄材に付与されたコーテイング剤
の一様性を改善する該装置に関する。

（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もつこと、お
よび／または、平滑な表面をもつことである。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。また、例えば感光度、色飽和、等の、写
真フイルムの多くの特性も、一様でないコーテイ
ングをつ薄材を用いると劣化する。

薄材コーテイング技術において一般に用いられ
る、ドクターブレード、スクレーパ、などの機械
的装置が、薄材のコーテイングの厚さの一様性を
制御しうる度合は限られたものであつた。しか
し、例えば写真フイルムの製造においては、これ
らの接触式装置はフイルムのコーテイングに表面
欠陥を与えやすく、さらにこれらの接触式装置は
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
が一様に付着せしめられるのを補助するために静
電界を用いるものである。写真フイルムの製造に
おいては、例えばコーテイングされるべき薄材
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特定の表面上へコーテ
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。コー
テイング内におけるこの静電界は、薄材の特定表
面上に付着せしめられるコーテイングの厚さを一
様にする。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通
常小さいが、しばしば直流電圧3kVを超える。

本出願と同じ日付で行なわれたS.Kisler外によ
る同時係属出願（特開昭57−167750号）には、コ
ーテイングを受けるべき材料が実際のコーテイン
グ工程が行なわれ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、該材料上に静電荷が
与えられるようにする、コーテイング間隙におけ
る静電的補助の方法および装置が開示されてい
る。静電的に帯電した材料が支持体すなわち裏当
てローラと導電性基準部材の近くにあるコーテイ
ング付与器との間のコーテイング間隙をコーテイ
ングのために通過する時、コーテイングを受ける
べき静電的に帯電した材料と、低電位または大地
電位に接続された該導電性基準部材との間に、比
較的強い静電界が発生せしめられる。該基準部材
は、付与器、コーテイング液、または完全に独立
した部材によつて構成されうる。該静電界は、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
は人物に対す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
助作用が中断されたりすることもない。

上述のように利用される静電界は、コーテイン
グ剤の層の厚さおよび／または表面の一様性を著
しく改善することができる。しかし、コーテイン
グの改善のために静電界を用いると、表面張力お
よび／またはコーテイングを受けるべき材料上の
残留静電荷などのコーテイング特性にしばしば変
化を与え、そのために静電界によるコーテイング
の一様性の改善の度合が制限されることになる。
コーテイングを受けた材料上に存在する静電荷、
または何らかの理由で表面張力などの特性に静電
界に関係した変化を受けたコーテイング材料上の
コーテイング液も、コーテイング剤の一様性の改
善の度合を制限することになる。

（発明の目的および概要） 本発明の目的は、コーテイングを受けるべき材
料に付与された導電性コーテイング剤におけるコ
ーテイングの一様性を実質的に改善する方法およ
び装置を提供することであり、該材料に対してコ
ーテイング剤が付与された後、コーテイング剤が
まだ液体の状態にある間に、コーテイング剤に対
して、高電圧電極と該導電性コーテイング剤との
間に形成された電界が作用せしめられることを特
徴する。

（実施例） 本発明は、コーテイングを受けた材料上に残留
した静電荷によつて与えられる、コーテイングの
一様性に対する有害な影響を減少させることによ
り一様性を改善せんとする。この残留電荷はいく
つかの原因で発生しうる。コーテイング産業にお
いては、コーテイングの一様性を改善するのに例
えば静電界を利用して一応満足すべき結果を得て
いるが、その成功度は限られたものである。コー
テイングの一様性は静電界により実質的に改善さ
れるが、コーテイングを受けた材料上の残留静電
荷が該改善の度合を制限することになるのであ
る。第１図には、コーテイング産業において現在
使用されている代表的な、静電的補助作用を利用
したコーテイング装置が概略的に示されている。
第１図の１０は、従来技術に従つて構成された通
常のコーテイング間隙用静電的補助装置を用い
た、コーテイング装置の全体を示している。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からある距離だけ、
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。付与器１６から
供給されるコーテイング液が導電性のものである
ために、それが通常コーテイング液供給導管（図
示されていない）を経て付与器１６を大地電位ま
たはその近くに保つことになるので、必然的に電
源２０の高電圧端子がローラ１２に接続され、電
源２０の低電圧端子が接地された付与器１６に接
続されくてはならないことになる。

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。電荷保持性薄材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とき、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３１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上に
発生せしめられた静電荷は、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の方へ吸引し、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、通常コーテイング液
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３４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の散逸（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
ばしうるようにする。薄材２８上に所望の厚さの
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は薄材の接合部や異物
などを十分受け入れうる大きさをもち、そのよう
な接合部や異物が付与器１６と接触することによ
つて薄材のコーテイング品質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。

第２図には、前述の特開昭57−167750号の主題
をなす、静電的補助作用を利用したコーテイング
装置が概略的に示されている。第２図において、
番号３６は予帯電式薄材コーテイング技術を用い
た薄材コーテイング装置の全体を示している。第
２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取付けられており、
また、安全のために線路４１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４６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４
６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４
６の方に向かつており、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５８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とローラ
４６との間に比較的低い電圧によつて形成される
が、これについての詳細は本出願人による同時係
属出願である、1980年９月２日出願の米国特許出
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通ると
き、薄材６２上には所定の強さで静電荷が発生す
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６２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。ブラシ５０によつて薄材６２上に発
生せしめられた電荷は比較的に安定性をもつてい
るので、導電性剛毛ブラシ５０と裏当てローラ４
６とは、薄材６２の図示上の分断部と該分断部を
通る分離線６８とによつて図示的に強調されてい
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。

以上に説明した、第１図および第２図に概略的
に示されているような、静電的補助作用を利用し
たコーテイング装置によつてコーテイングされた
材料上には、通常望ましくない残留静電荷が残存
する。たとえ、このような静電荷を発生させるコ
ーテイング装置を使用しなくても、処理工程によ
るか、またはコーテイング装置によるなどの他の
原因により、前記材料がコーテイングのために該
装置を通つて送られる時に、コーテイングを受け
る該材料上に静電荷が発生せしめられ、これがコ
ーテイングの一様性に悪影響を及ぼすことがあ
る。第３図に示されているコーテイングを受けた
薄材上には、この望ましくない静電荷が存在する
ものと仮定する。この電荷に関して重要な点は、
それがコーテイングの厚さおよび／または表面の
一様性などに及ぼす悪影響にあり、この電荷を発
生させた実際の機構にあるのではない。

第３図の７０には、本発明のコーテイングの一
様性を改善する装置を使用した、薄材コーテイン
グ装置の全体が示されている。第３図において、
薄材支持体すなわち裏当てローラ７２は、円柱状
の導電性のもので、裏当てローラ軸７４の回りに
回転しうるように取付けられている。裏当てロー
ラ７２は、静電的補助作用を利用したコーテイン
グ技術が用いられるか、用いられないかによつて
接地されるか、または接地されない。また、もし
該技術が用いられる場合には、特定の形式の静電
的補助技術が選択される。コーテイング付与器７
６は、コーテイング液の導管（図示されていな
い）か、または線路７７のいずれかにより電気的
に接地されており、該付与器７６は、裏当てロー
ラ７２に対して固定された位置であつて該ローラ
７２からある距離、すなわち間隙７８だけ離れた
該位置に取付けられている。電荷保持性材料から
成る細長いシートすなわち薄材８０の中間部分
は、裏当てローラ７２により間隙７８内の付与器
７６から間隔をおいた位置に支持されている。導
電性剛毛ブラシ８２は、薄材８０の表面８４に対
して固定された位置に取付けられており、その剛
毛の自由端は該表面との間に間隔をもつている。
直流電源８６の高電圧出力端子は線路８８を経て
導電性剛毛ブラシ８２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
９０を経て電気的に接地されている。

電荷保持性材料すなわち薄材８０がコーテイン
グ間隙７８内を矢印９２の方向に通るとき、コー
テイング液付与器７６により該薄材８０上にコー
テイング液９４が付着せしめられる。このコーテ
イング工程は静電界によつて補助されてもよく、
されなくてもよい。しかし、通常の状態において
は、薄材のコーテイング工程に静電界が利用され
た場合には、静電界が利用されなかつた場合より
も、コーテイングを受けた材料およびコーテイン
グのそれぞれに、実質的に多くの残留静電荷およ
び実質的に大きいコーテイング液特性の変化を生
じる。

電源８６が線路９６を経て付勢されると、コー
テイング剤９４の付与された移動薄材８０によつ
て該コーテイング剤９４の部分が最後にブラシ８
２の付近に進入せしめられた時、比較的強い静電
界が、導電性剛毛ブラシ８２の剛毛の自由端と、
付与器７６および関連の液供給導管（図示されて
いない）を経て、または線路７７を経て、接地さ
れている導電性コーテイング液９４との間に形成
される。ブラシ８２のような導電性剛毛ブラシに
よつて強い電界が発生せしめられる理由は、前述
の同時係属米国特許出願に詳述されている。ブラ
シ８２とコーテイング液９４との間に形成された
静電界を該液９４に作用させる方法および該静電
界が該液に与える効果は、第４図に概略的に示さ
れている。

第４図は、付勢された導電性剛毛ブラシ８２と
該ブラシ８２の近くにあるコーテイングを受けた
薄材８０の部分との拡大詳細図であり、コーテイ
ングを受けた薄材８０は、ブラシ８２と薄材８０
上のコーテイング液９４との間に形成された静電
界内を通つて矢印９２の方向に移動せしめられ
る。第４図に示されているように、コーテイング
液９４が薄材８０上に付与されてから、一様でな
い表面９６をもつた該コーテイング液９４がブラ
シ８２による静電界の作用を受けるまでの間にお
いては、コーテイング液９４の表面９６は比較的
に起伏を有し、一様でない。この静電界の強さお
よび極性は、通常経験的に定められるが、これら
は主として、コーテイングを受けるべき材料の種
類と付与されるコーテイング剤の種類とによつて
決定される。

コーテイング液９４がまだ液体の状態にある間
に、薄材８０がコーテイング９４と共にブラシ８
２とコーテイング液９４との間の静電界内を通つ
て移動すると、コーテイング液９４の比較的一様
でない表面９６は、ブラシ８２の静電界によつて
比較的一様な表面９８に変換される。ブラシ８２
の静電界は電荷保持性薄材８０上の静電荷レベル
を変化せしめるのであるが、さらに、コーテイン
グ液９４がまだ液体の状態にある間にコーテイン
グ液９４の表面張力を変化させることによつてコ
ーテイング液の流動性を増大せしめ、このブラシ
８２の静電界によつて起こされたコーテイング液
９４の流動性の変化によつてコーテイング液の流
れが増すために、その表面の起伏すなわち非一様
性が減少せしめられるものと考えられる。

本発明のコーテイングの一様性を改善する装置
のブラシ８２に伴う静電界は、コーテイング液の
表面の一様性に対して悪影響を及ぼす残留静電荷
をもつた電荷保持性材料と相互作用しうる位置に
配置されなければならない。第３図に概略的に示
されている電荷保持性薄材８０に対する導電性剛
毛ブラシ８２の剛毛の自由端の最適位置は、コー
テイング剤９４が配置されている側の正反対の側
にある薄材８０の表面８４の近くである。このよ
うに配置された時、ブラシ８２とコーテイング液
９４との間に形成される静電界が最も効果的に薄
材８０上の静電荷レベルを変化せしめうるように
なり、それによつてコーテイング液９４の表面張
力などの特性が変化せしめられると考えられる。

本発明の、薄材のコーテイングの一様性を改善
する装置においては、導電性コーテイング剤自体
と接地すなわち導電性基準部材として用い、これ
と導電性剛毛ブラシとを組合せて所望の電荷制御
用静電界を形成している。コーテイング液をこの
ように用いることは、コーテイング液に対してコ
ーテイングの改善のためにブラシ８２の静電界を
作用させる時該コーテイング液が液体の状態にな
ければならないため、当然必要である。もし、別
の基準部材すなわち接地部材を用い、コーテイン
グ液がまだ液体の状態にある間に、もしそれをコ
ーテイング液に接触させれば、コーテイング液の
厚さおよび表面の品質に悪影響を及ぼすことにな
る。

例えば第３図において、ブラシ８２とコーテイ
ング液９４の間に電位差が与えられる時、ブラシ
８２はこの場合しばしば電極と呼ばれる。また、
ここで用いられる「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、従来技術における通常の、コーテイ
ング間隙において高電圧の静電的補助技術を利用
した薄材コーテイング装置の概略図である。第２
図は、コーテイングを受けるべき材料に対しコー
テイング液を付与する前に該材料上に静電荷を発
生せしめる形式の、コーテイング間隙用静電的補
助装置の概略図である。第３図は、本発明の薄材
に対するコーテイングの一様性を改善する装置を
用いた装置の概略図である。第４図は、第３図の
静電界発生用導電性剛毛ブラシ、および、該ブラ
シとコーテイング剤との間に形成された電界によ
つてコーテイングの一様性を改善される第３図の
コーテイングを受けた材料の一部、の拡大詳細図
である。 ８０……薄材、８２……導電性剛毛ブラシ、９
４……コーテイング液。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ コーテイング間〓において電荷保持性材料の
   １表面上に、少なくとも部分的に流体の状態にあ
   るコーテイング材を所定の電位において付与する
   段階と、 前記材料を前記コーテイング間〓を通して漸進
   せしめる段階と、 前記コーテイング間〓の下流において前記材料
   と前記流体状のコーテイング材との間に電界を付
   与して前記コーテイング材を再分布させる段階
   と、 を含むコーテイングの一様性を改善する方法。 ２ 前記電界を付与する段階が、前記材料の前記
   １表面とは反対側の表面に接して設けられた電極
   を、前記所定の電位と異なる電位に付勢すること
   を含む特許請求の範囲第１項のコーテイングの一
   様性を改善する方法。 ３ 電荷保持性材料上に付与された導電性湿潤コ
   ーテイングの一様性を改善する装置であつて、前
   記電荷保持性材料の近くに配置された電極を備
   え、前記導電性湿潤コーテイングが付与された前
   記材料が、該コーテイングと該材料との間にある
   電位差が存在する状態で前記電極の位置を越えて
   移動するとき、前記コーテイングが前記電極と前
   記導電性コーテイングとの間に形成された所定の
   強さの電界を受けるようにした、コーテイングの
   一様性を改善する装置。 ４ 特許請求の範囲第３項において、前記電極の
   電位が前記導電性コーテイングの前記電位よりも
   正である、コーテイングの一様性を改善する装
   置。 ５ 特許請求の範囲第３項において、前記電極の
   電位が前記導電性コーテイングの電位よりも負で
   ある、コーテイングの一様性を改善する装置。 ６ 特許請求の範囲第３項ないし第５項のいずれ
   かにおいて、前記電極が導電性剛毛ブラシであ
   る、コーテイングの一様性を改善する装置。 ７ 特許請求の範囲第３項において、前記電界が
   静電界である、コーテイングの一様性を改善する
   装置。 ８ 電荷保持性基材上に少なくともある程度の流
   体として付与されたコーテイングの一様性を改善
   する装置であつて、該コーテイングが本質的に流
   体の状態にある時に該コーテイングと前記基材と
   の間に付勢を受けて電界を発生する荷電装置を備
   えている、コーテイングの一様性を改善する装
   置。 ９ 特許請求の範囲第８項において、前記流体が
   前記基材の１表面上に一定電圧をもつ状態で付与
   されるようになつており、前記荷電装置が該基材
   の前記１表面とは反対側の表面に近接して配置さ
   れた電極を備えている、コーテイングの一様性を
   改善する装置。 １０ 特許請求の範囲第８項において、静電的補
   助作用を受けているコーテイング間〓により前記
   基材から成る移動薄材の１表面上に前記流体が付
   与されるようになつており、前記荷電装置が該コ
   ーテイング間〓の下流にあたる位置において、前
   記薄材の前記１表面とは反対側の表面に近接して
   配置された電極を備えている、コーテイングの一
   様性を改善する装置。