JPH06426A - 液体塗布装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 被コート部材に付着する液体薄膜に、波打ち
に基づく縞模様が発生するのを防止できる液体塗布装置
を提供すること。 【構成】 一対のロール１１，１２間の間隙１３内に溜
まる接触液体１５の出口側すなわち回転方向の先側の表
面に、液体１５に接して消波部材としてのワイヤ１６を
配置する。これにより、接触液体１５の表面の波打ちが
防止され、ロール１１，１２の表面には、均一の膜圧の
液体薄膜が形成される。ロール１１，１２の代わりにブ
レードを用いた塗布装置であってもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、紙、樹脂フィルム、鋼
板等の金属薄板、木材等の表面にインキ、ペンキ等の塗
料、接着剤、磁性材混入液、その他の液体を塗布する液
体塗布装置に係り、印刷、種々の表面処理、選択性透過
膜、写真・Ｘ線・グラフィック美術用フィルム、多種類
の特殊フィルム、フォトレジスト関連処理、磁気テー
プ、保護・装飾用上塗層、接着剤塗布、ラミネート板や
同種の複合材の作製等の分野に利用できる。

【０００２】

【背景技術】従来、樹脂フィルム等に接着剤、磁性材混
入液等を塗布する場合には、ロールコーター等と言われ
る塗布装置が用いられている。図１１〜１３には、従来
の塗布方法の１つであるナチュラル（フォワード）ロー
ルコーティングの例が示されている。図において、一対
のロール９１，９２は、間隙（ギャップ）９３を介して
互いに異なる方向に回転している。これらのロール９
１，９２の下部は、図示しない貯留パンに収納された塗
布液体９４に浸されており、ロール９１，９２の回転に
伴い塗布液体９４は、ロール９１，９２の表面に付着し
て持ち上げられる。この際、間隙９３を調節することに
より、ロール９１，９２上に目標とする厚さをもつ液体
薄膜が形成される。この薄膜は、実際の装置において
は、図示しない被コート部材である紙、樹脂フィルム、
金属薄板等の表面に移され、塗布されることとなる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ロール
９１，９２の表面に形成される液体薄膜には、間隙９３
の幅、ロール回転数、塗布液体９４の物性等の条件によ
り、リビングといわれる縞模様９５が発生する。この縞
模様９５が発生すると、液膜の厚さは不均一となり、乾
燥後の塗布面の仕上がりも悪く、製品にならない場合が
多い。従って、工業上、この縞模様９５の発生は極力避
けねばならないが、現時点では有効な手段がない状態で
ある。

【０００４】但し、従来から縞模様９５の発生機構、構
造、メカニズム等については盛んに研究が行われてお
り、間隙９３間の接触液体９６における波状に変形した
液面（メニスカス）９７が発生原因であるとの見方が支
配的である。図１３には、片一方のロール９２を仮想的
に取り外した状態が示されている。

【０００５】また、この縞模様の発生は、ナチュラルロ
ールタイプの塗布装置に限らず、リバースロールタイ
プ、ブレードタイプ、カーテン塗布タイプ、スライドコ
ーティングタイプ、その他のタイプの塗布装置にも同様
に発生する。

【０００６】本発明の目的は、塗布液体の塗布時に発生
する縞模様を無くし、塗布面の仕上がりを良好にできる
液体塗布装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、縞模様発生の
原因と考えられている波状に変形したメニスカスを平坦
化する手段を案出することによって、前述の、前記目標
を達成しようとするものである。具体的には、本発明
は、被コート部材の表面に液体を供給して塗布させる液
体塗布装置において、液体が液体供給側から被コート部
材側に移る出口位置に、塗布面の全長にわたり消波部材
を液体に接して配置したことを特徴とする液体塗布装置
である。

【０００８】本発明において、消波部材はワイヤにより
構成されることが好ましいが、ワイヤに限らず、薄板、
ナイフエッジ、ブロック等、他のものでもよい。また、
本発明において、消波部材が液体に接しているとは、表
面で接しているもののみに限らず液中に一部もしくは全
部が潜っているものであってもよい。

【０００９】

【作用】本発明において、液体が液体供給側から被コー
ト部材側に移る出口位置にワイヤ等の消波部材が液体に
接して配置されているため、出口側における液体の波打
ちが消波部材により抑制、消去される。従って、被コー
ト部材の表面に付着される塗布液体は平滑となり、縞模
様の発生がない。ここにおいて、被コート部材とは、
紙、樹脂フィルム等の最終的に液体を塗布されるものに
限らず、塗布の途中に介在する各種ロール等も含む概念
である。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１〜図３には本発明の第１実施例が示され、本
実施例は、ナチュラルロールコーティング装置に本発明
を適用したものである。図において、一対のロール１
１，１２は所定の間隙１３をおいて配置され、反対方向
に回転するようになっている。これらのロール１１，１
２の下部は塗布液体１４内に浸され、ロール１１，１２
の回転に伴い、塗布液体１４の一部が間隙１３の間に接
触液体１５として持ち上げられている。この接触液体１
５の出口側、すなわち、ロール１１，１２の回転方向の
先側には、消波部材としてのワイヤ１６が接触液体１５
の表面に接して、塗布面の全長に渡り配置されている。

【００１１】このような構成において、一対のロール１
１，１２を図中矢印で示すように逆方向に回転すると、
塗布液体１４は、ロール１１，１２により、持ち上げら
れ、ギャップ１３間には、接触液体１５が形成される。
この接触液体１５は、その出口側の表面がワイヤ１６に
接しているため、波打ち等が生じることがなく、図３に
示されるように表面が平滑な面となる。従って、この接
触液体１５を経てロール１１，１２の表面に移される塗
布液体１４は波打ちによる縞模様が発生することなく、
平滑な状態で移されることとなる。このロール１１，１
２に移された液体薄膜は、図示しないテープ、樹脂フィ
ルムのテープ、紙等に更に転写されることとなる。

【００１２】なお、消波部材としてのワイヤ１６の直径
は、間隙１３の幅、ロール径、ロール速度、塗布液の粘
度等の物性により異なるが、通常、間隙１３の幅の１／
３〜100 倍程度まで縞模様消去の効果があり、最も効果
的なワイヤ１６の直径は、間隙１３の幅の１〜２０倍程
度である。ワイヤ１６の材質は特に限定はなく、ナイロ
ン等のプラスチック、鉄等の金属、その他の材質が用い
られる。

【００１３】このような本実施例によれば、接触液体１
５のメニスカスの部分に波状の変形が生ずることがなく
平坦化されるので、被コーティング部材への塗布液体１
４の厚さが均一となり、乾燥後の塗布面の仕上がりも良
好となって品質の良い製品を得ることができるという効
果がある。しかも、消波部材はワイヤ１６というような
極めて簡単な構成であり、安価に提供できる。また、ワ
イヤ１６はロール１１，１２との干渉を考慮する必要も
少なく、ロール１１，１２間への設置も容易である。

【００１４】なお、本実施例において、被コーティング
部材はロール１１，１２そのものと考えてもよく、更
に、これらのロール１１，１２に接触される図示しない
フィルムと考えてもよい。

【００１５】図４には本発明の第２実施例が示され、本
実施例は、いわゆるリバースロールコーティング装置に
本発明を適用したものである。図４において、一対のロ
ール２１，２２は図中矢印で示すように同一方向に回転
され、両ロール２１，２２間の間隙２３の部分には、接
触液体２４が形成されている。この接触液体２４の表面
にはロール２１と２２とのそれぞれの出口側、すなわ
ち、ロール２１においては図中上側、ロール２２におい
ては図中下側に、消波部材としてのワイヤ２５，２６が
それぞれ液面に接して配置されている。

【００１６】このような本実施例においても、前記実施
例と同様に塗布液体２４の出口側において、消波部材と
してのワイヤ２５，２６が液体に接して配置されている
ため、ロール２１，２２の表面には縞模様が発生せず、
均一な液体薄膜を得ることができる。

【００１７】なお、本実施例においては、ワイヤ２５，
２６は第１実施例より太めのものを用いるのがよい。こ
れは、接触液体２４のメニスカスにとって、一方のロー
ル１１または１２が液体の出口側となり、他方のロール
１２または１１が入口側となるため、ワイヤ２５，２６
が細いと波がワイヤ２５，２６を越え、十分な消波効果
を発揮できないことがあるからである。従って、本実施
例では、ワイヤ２５，２６の代わりに薄板等からなる消
波部材を用いる方がよい場合もある。

【００１８】図５には本発明の第３実施例が示され、本
実施例は、本発明をブレードコーティング装置に適用し
た例である。図において、矢印方向に回転するロール３
１にブレード３２が所定の間隙３３を介して配置され、
ロール３１の下部は塗布液体３４に浸されている。この
ロール３１の出口側において、消波部材としてのワイヤ
３５が塗布面の全長に渡り、かつ、間隙３３間に形成さ
れる接触液体３６に接して配置されている。このような
構成においても前記各実施例と同様に縞模様を消去で
き、平滑な液体薄膜を得ることができる。

【００１９】図６（Ａ），（Ｂ）には、本発明を他の異
なる形式のブレードコーティング装置にそれぞれ適用し
た第４、第５実施例が示されている。図６（Ａ）におい
て、被コート部材としてのフィルム３７には、間隙３８
を介してナイフエッジ状のブレード３９Ａが配置されて
いる。このブレード３９Ａとフィルム３７との間には塗
布液体４１が配置され、間隙３８を介してフィルム３７
上に液体薄膜４２として供給できるようになっている。
この塗布液体４１の出口側には消波部材としてのワイヤ
４３が液体４１に接した状態で配置されている。このよ
うな構成においても、液体薄膜４２の表面にはストリー
キングといわれる縞模様が発生せず、均一な厚さの液体
薄膜４２を得ることができる。

【００２０】図６（Ｂ）は、（Ａ）におけるブレード３
９Ａの代わりに、ブレキシブルなブレード３９Ｂを用い
たもので、他の構成は（Ａ）と同様であるため、相当構
成部分には同一符号を用いて説明を省略する。このよう
な構成においても前記各実施例と同様な効果を得ること
ができる。

【００２１】図７及び図８には、本発明に係る第６，７
実施例が示され、図７，８はそれぞれ２ロールコーター
方式の塗装装置の概略構成であり、図７はナチュラルコ
ーティング方式、図８はリバースコーティング方式の図
である。ここにおいて、図７の第６実施例に係るナチュ
ラルコーティング方式について詳細に説明し、図８の第
７実施例については図７の第６実施例との相違点のみ説
明する。また、両実施例における同一若しくは相当構成
には同一符号を用いるものとする。

【００２２】図７において、塗布液体パン４５内には塗
布液体４６が収納され、この塗布液体４６に一部が浸さ
れた状態でピックアップロール４７が配置されている。
このピックアップロール４７には所定の間隙をおいてア
プリケータロール４８が配置されている。このアプリケ
ータロール４８には所定の間隙をおいてバックアップロ
ール４９が配置され、このバックアップロール４８には
被コート部材としての薄膜鋼板（コイル）が巻き掛けら
れている。この際、アプリケータロール４８とバックア
ップロール４９とは図中矢印で示すように逆方向の回転
をするようになっている。

【００２３】各ロール４７，４８の出口側すなわち図７
においてピックアップロール４７とアプリケータロール
４８の接触部の下側、及びアプリケータロール４８とバ
ックアップロール４９の上側にはそれぞれ消波部材とし
てのワイヤ５２，５３が配置されている。

【００２４】このような構成において各ロール４７，４
８，４９を図中矢印で示す方向に回転させると、塗布液
体４６は、ピックアップロール４７の周囲及びアプリケ
ータロール４８の周囲に付着した後、薄肉鋼板５１の表
面に塗布されることとなる。この際、各ローラ４７，４
８の出口側にはそれぞれワイヤ５２，５３が配置されて
いるため、これらのワイヤ５２，５３により縞模様が防
止され、均一の液体薄膜として薄肉鋼板５１に塗布され
ることとなる。このような実施例においても、前述と同
様な効果がある。

【００２５】図８における第７実施例では、アプリケー
タロール４８とバックアップロール４９とは同一方向に
回転されている。従って、アプリケータロール４８とバ
ックアップロール４９との間に配置されるワイヤ５３は
塗布液体４６が薄肉鋼板５１に乗り移る出口側である図
中ロール４８，４９の上側に配置されている。一方、ピ
ックアップロール４７とアプリケータロール４８との間
に配置されるワイヤ５２は各ロール４７，４８の出口側
である図中上側に同じく配置されている。本実施例にお
いて、その作用は図７の実施例と全く同様であり、その
効果も同様である。

【００２６】図９には本発明の第８実施例が示され、こ
の実施例は、本発明をスライドコーティング方式の装置
に適用したものである。図９において、液体供給ブロッ
ク５５は複数の供給スロット５６，５７を備え、これら
のスロット５６，５７は傾斜面５８に開口されている。
従って、スロット５７から供給される塗布液体５９は傾
斜面５８に沿って流下するようになっている。液体供給
ブロック５５の一側にはバックアップロール６１が配置
され、このバックアップロール６１には被コート部材と
してのフィルム６２が巻き掛けられてバックアップロー
ル６１の回転に伴い矢印方向に移送されるようになって
いる。バックアップロール６１と液体供給ブロック５５
の間には間隙６３が形成され、この間隙６３の部分には
真空チャンバ６４が連結され、間隙６３の部分の空気が
吸引されて負圧となるようにされている。

【００２７】一方、間隙６３の上方位置において、塗布
液体５９が傾斜面５８からフィルム６２に乗り移る位置
には、塗布面の全長に渡り、かつ、塗布液体５９に接し
て消波部材としてのワイヤ６５が配置されている。

【００２８】このような構成において、供給スロット５
７から吐出され、傾斜面５８を流下する塗布液体５９
は、間隙６３を介してフィルム６２側に移り、フィルム
６２上に塗布されることとなる。この際、塗布液体５９
は、ワイヤ６５によりその表面の波打ち等が防止され、
平滑な状態でフィルム６２に塗布されることとなる。

【００２９】従って、本実施例においても前記各実施例
と同様な効果を達成できる。

【００３０】図１０には、本発明の第９実施例が示さ
れ、本実施例は、本発明をカーテン塗布方式の塗布装置
に適用した例である。

【００３１】図１０において、複数の液体供給ブロック
７１間に形成された液体供給スロット７２から供給され
る塗布液体７３は、供給ブロック７１の上面に形成され
た傾斜面７４に沿って流下する一方、供給ブロック７１
の１つから延長された支持ブラケット７５から吊り具７
６を介して吊り下げられたガイドプレート７７により、
その上面を規制され、カーテン状に流下するようになっ
ている。

【００３２】塗布液体７３のカーテン状に流下する下方
位置には、バックアップロール７８が設けられるととも
に、このバックアップロール７８には被コート部材とし
てのフィルム７９が巻き掛けられ、このフィルム７９上
に前述の流下するカーテン状の塗布液体７３が付着する
ようになっている。この際、塗布液体７３がフィルム７
９に乗り移る出口側（塗布面の外面側）、すなわち図中
カーテン状の塗布液体７３の上面側には消波部材として
のワイヤ８１が配置されている。

【００３３】このような本実施例においても、流下する
塗布液体７３はフィルム７９へ移る出口側（塗布面の外
面側）位置において、ワイヤ８１により波打ちが防止さ
れ、縞模様が発生することがない。

【００３４】なお、本発明は前記各実施例に限定される
ものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での改
良、変形等は、本発明に含まれるものである。

【００３５】例えば、消波部材としては前記実施例にお
いて、ワイヤとして説明したが、ワイヤに限らず、薄
板、ナイフエッジ、ブロック等、他の形状のものでも良
く、要するに、塗布液体が被コート部材に乗り移る出口
側（塗布面の外面側）の液体に接して塗布液体の波打ち
を防止できるものであればよい。

【００３６】この際、消波部材は、塗布液体の波打ちを
防止するためには、ある程度の剛性が必要であるが、必
ずしも消波部材そのものが剛体である必要はない。すな
わち、ナイロンワイヤのように、それ自体は可撓性があ
る素材であっても、張力を加えることによって剛性が生
じ、消波効果を有するものであってもよい。一方、消波
部材が太い鋼線、薄板材、ブロック等の場合はそれ自体
が剛性を有するため、設置時に張力等を必要としない。
消波部材としてワイヤとすれば、構成が簡単であり、し
かも、狭い部分への配置が容易であるという利点があ
る。また、本発明において、ワイヤ等からなる消波部材
は塗布液体の被コート部材へ乗り移る位置において、液
体の表面に接してものに限らず、液体内に一部あるいは
全部が潜っていてもよく、この場合もほぼ同様な効果が
あることが実験により確認されている。

【００３７】更に、塗布装置における各種の塗布方法
は、前記実施例以外の塗布方法でもよい。

【００３８】次に、具体的実験例を比較例とともに説明
する。実験例１ 直径８０mmのロール２本を間隙0.2mm だけ離して配置
し、両ロールの周速を0.52m/sec で回転させ、塗布液体
としてグリセリンを用いた。この際、ロールの回転方向
は、図１〜３に示される第１実施例と同様に異なる回転
方向とした。ロール間の出口側には直径0.148mm のナイ
ロンワイヤを接触液体に接するように配置して両ロール
を回転したところ、両ロールの表面は全く波打つことが
なくて、縞模様の発生もなく、グリセリンが均一の厚さ
の薄膜として付着した。

【００３９】実験例２ ワイワ径を0.33mmとした以外は実験例１と同様にして実
験した結果、実験例１と同様にグリセリンの波打ち及び
縞模様の発生は無かった。

【００４０】実験例３ 実験例１におけるロールのうち左側のロールの周速を0.
52m/sec 、右側のロールの周速を0.26m/sec になるよう
に周速を異ならして実験し、他の条件は実験例１と同様
にしたところ、ロールの周面に付着した液体薄膜は均一
となり、波打ち及び縞模様の発生は無かった。

【００４１】比較例 両ロール間の出口側にワイヤを用いなかった以外は、実
験例１と同様に実施した。その結果、ロール周面には多
数の縞模様が発生し、きわめて不均一の液膜の厚さとな
った。

【００４２】

【発明の効果】上述のような本発明によれば、ロールコ
ーター、ブレードコーター、その他の塗布装置により塗
布液体を被コート部材に塗布するにあたり、縞模様の発
生を防止でき、均一な塗布厚さにできて塗布面の仕上が
りも良好にできるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の概略構成を示す斜視図で
ある。

【図２】図１の正面図である。

【図３】図１の一方のロールを外した状態の仮想側面図
である。

【図４】本発明の第２実施例を示す概略正面図である。

【図５】本発明の第３実施例を示す概略正面図である。

【図６】（Ａ），（Ｂ）はブレードコーティングにおけ
るそれぞれ異なる例であり、本発明の第４，５実施例を
示す断面図である。

【図７】本発明の第６実施例の概略構成を示す正面図で
ある。

【図８】本発明の第７実施例の概略構成を示す正面図で
ある。

【図９】本発明の第８実施例の概略構成を示す断面図で
ある。

【図１０】本発明の第９実施例の概略構成を示す断面図
である。

【図１１】従来の塗布装置の概略構成を示す斜視図であ
る。

【図１２】図１１の正面図である。

【図１３】図１１の一方のロールを取り除いた状態の仮
想側面図である。

【符号の説明】

１１，１２ ロール １３ 間隙 １４ 塗布液体 １５ 接触液体 １６ 消波部材としてのワイヤ ２１，２２ ロール ２３ 間隙 ２４ 接触液体 ２５，２６ 消波部材としてのワイヤ ３１ ロール ３２ ブレード ３３ 間隙 ３４ 塗布液体 ３５ 消波部材としてのワイヤ ３６ 接触液体 ３７ 被コート部材としてのフィルム ３８ 間隙 ３９Ａ，３９Ｂ ブレード ４１ 塗布液体 ４３ 消波部材としてのワイヤ ４８ アプリケータロール ４９ バックアップロール ５１ 被コート部材としての薄肉鋼板 ５２，５３ 消波部材としてのワイヤ ５９ 塗布液体 ６１ バックアップロール ６２ 被コート部材としてのフィルム ６３ 間隙 ６５ 消波部材としてのワイヤ ７３ 塗布液体 ７８ バックアップロール ７９ 被コート部材としてのフィルム ８１ 消波部材としてのワイヤ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被コート部材の表面に液体を供給して塗
   布させる液体塗布装置において、液体が液体供給側から
   被コート部材側に移る出口位置に、塗布面の全長にわた
   り消波部材を液体に接して配置したことを特徴とする液
   体塗布装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の液体塗布装置におい
   て、消波部材がワイヤにより構成されたことを特徴とす
   る液体塗布装置。