グラビア塗布方法及び装置
【課題】グラビア塗布装置においてブレードの振動によって発生する段ムラを解消することができ、塗布膜厚の均一な塗布製品を製造する方法。
【解決手段】グラビアロール１６のロール面１６Ａにブレード２２の先端を接触させて該ロール面１６Ａに過剰に付着させた塗布液を掻き落とすことにより連続走行する帯状の支持体１８への塗布量を計量するグラビア塗布において、ブレード２２はブレードホルダー２１を介してブレード支持装置に支持されると共に、ブレードホルダー２１は上下のブロックでブレード２２の基端部を挟み込んだ状態でブレードホルダー幅方向の複数箇所をボルトで締結することでブレード２２を保持する構造であり、グラビアロール１６とブレード２２との接触力をＦ（ｋｇｆ）とし、ボルトの本数をｎ（本）とし、各ボルトの締め付けトルクをＴ（ｋｇｆｍ）としたときに、次式Ｆ≦０．１×ｎ×Ｔの関係を満足するようにした。
【解決手段】グラビアロール１６のロール面１６Ａにブレード２２の先端を接触させて該ロール面１６Ａに過剰に付着させた塗布液を掻き落とすことにより連続走行する帯状の支持体１８への塗布量を計量するグラビア塗布において、ブレード２２はブレードホルダー２１を介してブレード支持装置に支持されると共に、ブレードホルダー２１は上下のブロックでブレード２２の基端部を挟み込んだ状態でブレードホルダー幅方向の複数箇所をボルトで締結することでブレード２２を保持する構造であり、グラビアロール１６とブレード２２との接触力をＦ（ｋｇｆ）とし、ボルトの本数をｎ（本）とし、各ボルトの締め付けトルクをＴ（ｋｇｆｍ）としたときに、次式Ｆ≦０．１×ｎ×Ｔの関係を満足するようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、本発明はグラビア塗布方法及び装置に係り、特に、グラビアロールのロール面にブレード（ドクターブレードともいう）の先端を接触させて該ロール面に過剰に付着させた塗布液を掻き落とす際に、ブレードが振動することによる段ムラの塗布欠陥が発生するのを防止する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、グラビア塗布においては、グラビアロールの回転により、塗布液貯留槽からロール面に過剰に掻き上げた塗布液を、ブレードホルダーに保持されたブレードで掻き落とすことにより支持体へ塗布する塗布液量の計量を行う。一般に使用されているブレードホルダーは、上下のブロックでブレードを挟み込む構造となっており、ブレードホルダーの締結力を確保するためにブレードの幅方向に沿って何本かのボルトで締結している。また、ブレードとブロックとの間に、押さえ板を介在することもある。
【０００３】
しかし、塗布液処方や塗布条件によっては、ブレードとグラビアロールとの接触によってブレードに振動（びびり）が起こり、支持体に塗布された塗布面上に段ムラの塗布欠陥が発生するという問題がある。この段ムラは支持体の走行方向に、塗布液が厚く塗り付けられた厚膜部分と薄く塗り付けられた薄膜部分とが交互に発生する塗布欠陥である。
【０００４】
この対策として、特許文献１では、経時的に生じるブレードの振動（びびり）に対して、ブレードを接触させる加圧力を積極的に変動させることにより振動を解消する方法が提案されている。別の対策として、ブレードの摩擦係数を小さくして振動を抑制するために、ブレードの材質にポリエステル、ポリエチレン等のプラスチックを用いたり、金属製のブレード表面に樹脂、或いはニッケル等の軟質性の金属をコーティングしたコーティングブレードを用いることもある。
【特許文献１】特開２００３−２０５５９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１のようにブレードの加圧力を変動させると、グラビアロールのロール面から掻き落とす塗布液の掻き落とし量が変動し易い。そして、この掻き落とし量の変動が面状品質の厳しい商品、特に反射防止フィルム等の光学機能フィルムのように膜厚偏差の許容値が極めて小さい商品では問題になる。
【０００６】
一方、コーティングブレードは、ブレードの幅方向にわたりコーティングが均一になるように製作することが難しい。また、使用する際に削れの進行が速く、ブレード交換頻度の増加や削れカスによる点状の塗布欠陥が問題となり、根本的な解決にはならない。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ブレードの振動によって発生する段ムラの塗布故障を解消することができ、塗布膜厚の均一な塗布製品を製造することができるので、反射防止フィルム等の光学機能フィルムのように膜厚偏差の許容値が極めて小さい塗布製品に好適なグラビア塗布方法及び装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の発明は前記目的を達成するために、連続走行する帯状の支持体に塗布液を塗布する方法であって、グラビアロールのロール面にブレードの先端を接触させて該ロール面に過剰に付着させた塗布液を掻き落とすことにより前記支持体への塗布量を計量するグラビア塗布方法において、前記ブレードはブレードホルダーを介してブレード支持装置に支持されると共に、前記ブレードホルダーは上下のブロックで前記ブレードの基端部を挟み込んだ状態でブレードホルダー幅方向の複数箇所をボルトで締結することでブレードを保持する構造であり、前記グラビアロールと前記ブレードとの接触力をＦ（ｋｇｆ）とし、前記ボルトの本数をｎ（本）とし、各ボルトの締め付けトルクをＴ（ｋｇｆｍ）としたときに、次式Ｆ≦０．１×ｎ×Ｔの関係を満足することを特徴とするグラビア塗布方法を提供する。
【０００９】
発明者は、ブレードの振動を低減させるための検討を行った結果、ブレードホルダーの上下のブロックがブレードの基端部を挟み込んだ状態でボルトで締めつけた際にブレードホルダー全体でブレードを保持するトータルの保持力を、ブレード先端とグラビアロールとが接触する際にブレード幅方向全体に生じるトータルの接触力よりも十分に大きくすることが必要であり、グラビアロールとブレードとの接触力をＦ（ｋｇｆ）とし、ボルトの本数をｎ（本）とし、各ボルトの締め付けトルクをＴ（ｋｇｆｍ）としたときに、次式Ｆ≦０．１×ｎ×Ｔの関係を満足する場合に、ブレードの振動を顕著に低減できることが分かった。
【００１０】
本発明の請求項１によれば、次式のＦ≦０．１×ｎ×Ｔの関係を満足するブレードホルダーを使用してブレードを保持して支持体に塗布液を塗布するようにしたので、グラビアロールに先端を接触させて使用するブレードの振動を顕著に低減することができる。これにより、ブレードの振動によって発生する段ムラの塗布故障を解消することができる。従って、塗布膜厚の均一な塗布製品を製造することができるので、反射防止フィルム等の光学機能フィルムのように膜厚偏差の許容値が極めて小さい塗布製品に好適なグラビア塗布を提供することができる。
【００１１】
また、本発明における上記式を利用することにより、ブレードに振動を発生させないようにブレードホルダーでブレードを保持するには何本のボルトを使用すればよいかを知ることができるので、過剰にボルトの本数を増やす必要がない。これにより、ブレードホルダーで使用するボルト本数を減らすことができるので、部品点数の削減にも寄与する。
【００１２】
また、上記式は、ブレード幅方向全体に生じるトータルの接触力と、ブレードホルダー全体でブレードを保持するトータルの保持力とをパラメータとしているので、ブレード幅の大小、ブレード材質、あるいはグラビアの回転数等の塗布条件が異なっても上記式で対応できる。ブレードとグラビアロールとの接触力の測定は、例えば、タクタイルセンサー（新田工業製）等を使用できると共に、ボルトの締め付けトルクは一般的なトルクセンサーを使用できる。
【００１３】
請求項２は請求項１において、前記塗布液の粘度が１５ｍＰａｓ以下であることを特徴とする。
【００１４】
塗布液の粘度が低いほどグラビアロールに接触するブレード先端での潤滑性が小さくなるので、ブレードに振動が発生しやすい。従って、粘度が１５ｍＰａｓ以下と低粘度の塗布液を支持体に塗布する場合において本発明の効果が一層発揮される。粘度が１０ｍＰａｓ以下の塗布液において本発明の効果が特に発揮される。
【００１５】
請求項３は請求項１又は２において、前記支持体に塗布される塗布液のウエット膜厚が１５μｍ以下であることを特徴とする。
【００１６】
支持体に塗布される塗布液のウエット膜厚が薄いほどグラビアロールに接触するブレード先端での潤滑性が小さくなるので、ブレードに振動が発生しやすい。従って、支持体に塗布される塗布液のウエット膜厚が１５μｍ以下の薄膜塗布において本発明の効果が一層発揮される。ウエット膜厚が１０μｍ以下の薄膜塗布において本発明の効果が特に発揮される。
【００１７】
請求項４の発明は前記目的を達成するために、請求項１〜請求項３の何れか１のグラビア塗布方法による塗布工程を経て製造されることを特徴とする光学機能フィルムの製造方法を提供する。
【００１８】
本発明は、光学機能フィルムのように膜厚偏差の許容値が極めて小さい塗布製品を製造する際に特に有効だからである。
【００１９】
請求項５の発明は前記目的を達成するために、請求項４の光学機能フィルムが反射防止フィルムであることを特徴する反射防止フィルムの製造方法を提供する。
【００２０】
請求項５は本発明の効果を有効に発揮することのできる光学機能フィルムの一つとして反射防止フィルムに製造に適用するものである。
【００２１】
請求項６の発明は前記目的を達成するために、連続走行する帯状の支持体に塗布液を塗布する装置であって、グラビアロールのロール面にブレードの先端を接触させて該ロール面に過剰に付着させた塗布液を掻き落とすことにより前記支持体への塗布量を計量するグラビア塗布装置において、前記ブレードを保持するブレードホルダーと、前記ブレードを前記ブレードホルダーを介して支持するブレード支持装置と、を備え、前記ブレードホルダーは、上下のブロックで前記ブレードの基端部を挟み込んだ状態でブレードホルダー幅方向の複数箇所をボルトで締結することでブレードを保持する構造であると共に、前記グラビアロールと前記ブレードとの接触力をＦ（ｋｇｆ）とし、前記ボルトの本数をｎ（本）とし、各ボルトの締め付けトルクをＴ（ｋｇｆｍ）としたときに、Ｆ≦０．１×ｎ×Ｔの関係を満足するように設計されていることを特徴とするグラビア塗布装置を提供する。
【００２２】
請求項６によれば、ブレードを保持するブレードホルダーを、Ｆ≦０．１×ｎ×Ｔの関係を満足するように設計したので、グラビアロールに先端を接触させて使用するブレードの振動を顕著に低減することができる。これにより、ブレードの振動によって発生する段ムラの塗布故障を解消することができる。従って、塗布膜厚の均一な塗布製品を製造することができるので、反射防止フィルム等の光学機能フィルムのように膜厚偏差の許容値が極めて小さい塗布製品に好適なグラビア塗布を提供することができる。
【発明の効果】
【００２３】
以上説明したように、本発明のグラビア塗布方法及び装置によれば、グラビアロールに接触するブレードの振動によって発生する段ムラの塗布故障を解消することができ、塗布膜厚の均一な塗布製品を製造することができる。従って、本発明は、反射防止フィルム等の光学機能フィルムのように膜厚偏差の許容値が極めて小さい塗布製品の製造に好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下添付図面に従って本発明に係るグラビア塗布方法及び装置の好ましい実施の形態について詳説する。
【００２５】
図１は本発明に係るグラビア塗布装置の全体構成の一実施の形態を説明する概念図である。
【００２６】
図１は、バックアップローラを使用しないキスリバース方式のグラビア塗布装置の一例を示す概念図である。図１に示すように、グラビア塗布装置１０は、主として、塗布液１２が溜まった塗布液貯留槽１４にロール下部が浸ったグラビアロール１６と、グラビアロール１６によって塗布液が塗布されるように、支持体１８の走行経路を形成するパスローラ２０、２０と、グラビアロール１６のロール面１６Ａに先端を接触させて該ロール面１６Ａに過剰に付着させた塗布液１２を掻き落とすことにより支持体１８への塗布量を計量するブレード２２と、ブレード２２を保持するブレードホルダー２１とによって構成される。
【００２７】
グラビアロール１６は、そのロール面１６Ａに、塗布液貯留槽１４内の塗布液１２を付着保持する凸凹の彫刻加工（例えば斜線版）が施されており、グラビアロール１６が回転することにより塗布液貯留槽１４内の塗布液１２をグラビアロール１６を介して連続走行する支持体１８に転写塗布する。グラビアロール１６の直径は３０ｍｍ〜３００ｍｍの範囲のもの使用することが好ましく、５０ｍｍ以下のものをマイクログラビアロールと言う。また、グラビアロール１６の幅は２００ｍｍ〜２０００ｍｍのものを好ましく使用することができる。
【００２８】
ブレード２２は、ブレードホルダー２１を介してブレード支持装置２４に支持され、ブレード幅Ｌ１（図２参照）はグラビアロール幅Ｌ２と略同等に形成される。ブレード２２の材質は磨耗の観点から金属製（ＳＫ材）を好ましく使用することができる。また、ブレード２２の接触角度θ（図３参照）は、一般的に３０度±１０度が好適である。ここで、接触角度θとは水平線２３に対するブレード２２の上向き角度である。
【００２９】
図２はブレード２２を保持したブレードホルダー２１を上から見た上面図であり、図３は側面断面図である。これらの図に示すように、ブレードホルダー２１は、上下のブロック２１Ａ，２１Ｂで上下の押さえ板２１Ｃ，２１Ｄを介してブレード２２の基端部を挟み込む構造となっており、挟み込んだ状態で上下のブロック２１Ａ，２１Ｂがその幅方向（ブレード幅方向でもある）に沿って複数のボルト２５，２５…により締め付けられる。即ち、上下のブロック２１Ａ，２１Ｂの幅方向に沿ってボルト孔２９が貫通されており、このボルト孔２９にボルト２５を貫通させてナット２７に螺合し、この状態でボルト２５を締め付ける。ボルト２５の配列は、図２に示すように、ブロック２１Ａ，２１Ｂの幅方向（即ちブレードホルダー２１の幅方向）に沿って等間隔を置いて一直線上に配列されることが好ましいが、この配列方法に限定するものではなく、例えばブレードホルダー２１の幅方向に沿って千鳥状に配列する場合でもよい。要は、ブレード２２の基端部を挟み込むブレードホルダー２１のブロック面に対してボルト２５が存在する密度が均等になる配列が好ましい。これにより、ブレードホルダー２１全体にブレード２２を保持するボルト２５の締結力が均等に発生する。また、これらのボルト２５は、ブレードホルダー幅方向での締結力を均一とするため、全本数同一のトルクで締め付けを行っている。しかし、ブレードホルダー２１の上下ブロック２１Ａ，２１Ｂの合わせ面同士の間には、押さえ板２１Ｃ，２１Ｄとブレード２２とを介在させて押さえ付けるための隙間があり、この隙間はボルト２５による締結力が十分でないと、ブレード２２が動くガタの原因となり、ブレード２２の振動を増幅することになる。
【００３０】
かかる構造のブレードホルダー２１は、グラビアロール１６とブレード２２との接触力をＦ（ｋｇｆ）とし、ボルト２５の本数をｎ（本）とし、各ボルト２５の締め付けトルクをＴ（ｋｇｆｍ）としたときに、次式 Ｆ≦０．１×ｎ×Ｔの関係を満足するように設計される。ブレードホルダー２１の幅が狭くなれば、それだけ上記式を満足するためのボルト２５の本数は少なくなるが、ボルト２５が１本ではブレード２２がブレードホルダー２１に対して回動するので、ボルト本数は少なくとも２本以上であることが必要である。
【００３１】
設計する際に必要なグラビアロール１６とブレード２２との接触力の測定は、例えばタクタイルセンサー（新田工業製）を好適に使用することができる。また、ボルト２５の締め付けトルクは一般的なトルクセンサーを使用することができる。タクタイルセンサーは、１０ｃｍ四方のシートに圧力感知センサーを挟み込んだものであり、グラビアロール１６とブレード２２との間にブレード幅方向に沿って挟み込むことで接触圧を測定することができる。従って、接触圧はブレード幅方向全体に生じるトータルの接触圧として測定される。また、ボルト２５を締め付けるトルク（Ｔ）にボルト２５の本数（ｎ）を掛けたｎ×Ｔは、ブレードホルダー２１でブレード２２を保持するトータルの保持力として把握することができる。従って、上記式は、ブレード幅方向全体に生じるトータルの接触力と、ブレードホルダー２１でブレード２２を保持するトータルの保持力とをパラメータとしているので、ブレード幅の大小、ブレード材質、あるいはグラビアロール１６の回転数等の塗布条件が異なっても対応できるという利便性がある。
【００３２】
図４及び図５は、ブレード２２をブレードホルダー２１を介して支持するブレード支持装置２４の一例である。
【００３３】
これらの図に示すように、ブレード支持装置２４は、昇降装置２６の上に旋回装置２８が搭載され、旋回装置２８の上にブレード２２をグラビアロール１６に対して進退させる進退調整装置３０が搭載され、この進退調整装置３０にブレードホルダー２１が固定される。
【００３４】
ブレードホルダー２１は、ブレード２２をグラビアロール１６側に向けて横板３２上に固定されると共に、横板３２の下面に直交して設けられた縦板３３が進退調整装置３０の差動筒ブロック３６上面に形成されたスライド溝３８にスライド自在に嵌め込まれる。このスライド溝３８にガイドされて横板３２がスライドすることにより、横板３２に保持されたブレードホルダー２１がグラビアロール１６に対して進退する。尚、ブレードホルダー２１の横板３２への固定は、溶接でもボルト結合等でもよく、ブレードホルダー２１を確実に固定できるものであればよい。
【００３５】
進退調整装置３０は、図５に示すように、差動ネジ機構で構成される。即ち、上記した差動筒ブロック３６は、旋回装置２８の旋回台４０上に載置固定される。この差動筒ブロック３６の内壁面に刻設された雌ネジに第１の差動ネジ４２が螺合されると共に、第１の差動ネジ４２の基端側が旋回台４０に支持されたナット部材４４に螺合され、基端部に微調整ダイヤル４６が取り付けられる。第１の差動ネジ４２は円筒状に形成されており、円筒状の内側面に刻設された雌ネジに第２の差動ネジ４８に形成された雄ネジが螺合すると共に、第１の差動ネジ４２と第２の差動ネジ４８とは逆ネジが切られている。また、差動筒ブロック３６から外部に突出された第２の差動ネジ４８の先端部（グラビアロール側）と、前記横板３２の下側に設けられた連結板５０とが連結されると共に、連結板５０と差動筒ブロック３６との間にスプリング５２が介在される。
【００３６】
このように構成された進退調整装置３０は、微調整ダイヤル４６を１回転すると、第１の差動ネジ４２がグラビアロール１６に接近する方向に１．５ｍｍ前進すると共に、第２の差動ネジ４８がグラビアロール１６から離れる方向に１．４ｍｍ後退する。結局、微調整ダイヤル４６を１回転することにより、ブレード２２は、第１及び第２の差動ネジ４２、４８、連結板５０、横板３２、及びブレードホルダー２１を介して０．１ｍｍだけグラビアロール１６に対して進退する。微調整ダイヤル４６の面には、３６０°を１００等分に分割した目盛りが刻まれており、微調整ダイヤル４６を１目盛り回転すると、ブレード２２はグラビアロール１６に対して１μｍ進退する。このブレード２２の進退移動において、連結板５０と差動筒ブロック３６との間に設けられたスプリング５２の付勢力により、第１及び第２の差動ネジ４２、４８のバックラッシュが防止される。これにより、ブレード２２をグラビアロール１６に対して極めて微量単位の移動量で且つ精度の良い進退移動を行うことができる。この進退調整装置３０によりブレード２２のグラビアロール１６に対する接触圧が設定される。
【００３７】
旋回装置２８は、図４のように、ブレード２２の先端部を図示しないエアシリンダにより縦方向に旋回させるもので、旋回台４０の下面両側に設けられた対向する一対のブラケット５３、５３に、旋回シャフト５４の両端が固着されると共に、ブラケット５３、５３同士の間に配置された昇降装置２６の昇降台５６の軸孔に、旋回シャフト５４が軸支される。また、旋回シャフト５４の一方端には、旋回量を目盛った目盛りと、旋回シャフト５４の旋回ストッパー機能とを備えた旋回ダイヤル５８が取り付けられる。この旋回装置２８により、ブレード２２の上記した接触角度θが設定される。尚、この旋回装置２８を旋回させるエアシリンダの圧力により、ブレード２２のグラビアロール１６に対する接触圧を設定してもよい。
【００３８】
昇降装置２６は、送りネジ機構で構成され、送りネジの上端に昇降台５６が支持される。この昇降装置２６によりグラビアロール１６に対するブレード２２の高さ位置が位置決めがなされる。
【００３９】
上記の如く構成されたグラビア塗布装置１０を用いたグラビア塗布方法によれば、次式Ｆ≦０．１×ｎ×Ｔの関係を満足するブレードホルダー２１を使用して支持体１８に塗布液１２を塗布するようにしたので、グラビアロール１６に先端を接触させて使用するブレード２２の振動を顕著に低減することができる。これにより、ブレード２２の振動によって発生する段ムラの塗布故障を解消することができる。従って、塗布膜厚の均一な塗布製品を製造することができるので、反射防止フィルム等の光学機能フィルムのように膜厚偏差の許容値が極めて小さい塗布製品に好適なグラビア塗布を提供することができる。
【００４０】
本発明の塗布方法は、塗布液１２の種類や塗布条件は限定されないが、塗布液１２の粘度が１５ｍＰａｓ以下、更には１０ｍＰａｓ以下で、支持体１８に塗布される塗布液１２のウエット膜厚が１５μｍ以下、更には１０μｍ以下の低粘度・低塗布量で塗布を行う場合に特に有効である。これは、塗布液１２が低粘度なほど、また低塗布量なほどグラビアロール１６に接触するブレード先端での潤滑性が小さくなるので、ブレード２２に振動が発生しやすいため、本発明の効果が一層発揮されるからである。
【００４１】
また、本発明における上記式を利用することにより、ブレード２２に振動を発生させないようにブレードホルダー２１でブレード２２を保持するには何本のボルト２５を使用すればよいかを知ることができるので、過剰にボルト２５の本数を増やす必要がない。これにより、ブレードホルダー２１で使用するボルト２５の本数を適正にすることができるので、部品点数の削減にも寄与する。
【００４２】
尚、本発明の実施の形態では、グラビア塗布装置１０として、バックアップローラを使用しないキスリバース方式の例で説明したが、図６に示すようにバックアップローラ６０を備えた方式のグラビア塗布装置１０’でもよい。また、本発明の実施の形態では、グラビアロール１６の回転方向と支持体１８の走行方向が逆向きなリバース方式で説明したが、グラビアロール１６の回転方向と支持体１８の走行方向が同じ場合にも本発明を適用できる。
【実施例】
【００４３】
次に、図１に示したキスリバース方式のグラビア塗布装置１０を用い、ブレードホルダー２１が次式Ｆ≦０．１×ｎ×Ｔを満足する場合（実施例）と満足しない場合（比較例）とで、段ムラの塗布故障にどのように影響するかを試験した。合わせて、塗布液１２の粘度と、支持体１８に塗布される塗布液１２のウエット膜厚を変えたときに段ムラの塗布故障にどのように影響するかを試験した。
【００４４】
（実施例１）
支持体１８は、厚み１００μｍ、幅１０００ｍｍＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート：東レ株式会社製）を使用し、支持体上に低屈折率層塗布液を塗布した。グラビアロール１６は、直径が５０ｍｍ、幅１０００ｍｍのマイクログラビアロール（彫刻：斜線版）を使用した。ブレード２２は、金属製（ＳＫ製）で厚みが１５０μｍ、幅が１０００ｍｍと広いものを使用した。
【００４５】
ブレードホルダー２１は、ＳＵＳ３０４の材質で幅が１２００ｍｍの上下のブロック２１Ａ，２１Ｂで、上下の押さえ板２１Ｃ，２１Ｄを介してブレード２２を挟み込み、ブレードホルダー幅方向に等間隔で一直線上に配列した複数のボルト２５により締結した。押さえ板２１Ｃ，２１Ｄとしては金属製（ＳＫ製）で厚みが０．８ｍｍのものを使用した。
【００４６】
そして、締結に用いるボルト２５の本数を１５本、２０本、２５本と変えた３種類のブレードホルダー２１を準備し、ブレード２２の接触角度θを３０度に設定させた状態でグラビアロール１６に接触するようにブレードホルダー２１を位置決めして塗布試験を行った。また、グラビアロール１６の線数を変えることによって、支持体１８に塗布されるウエット膜厚を７μｍ、１３μｍ、１９μｍの３条件になるようにした。
【００４７】
低屈折率層塗布液は、屈折率が１．４２であり、熱架橋性含フッ素ポリマーの６重量％のメチルエチルケトン溶液（ＪＮ−７２２８、ＪＳＲ株式会社製）９３ｇに、ＭＥＫ−ＳＴ（平均粒径１０ｎｍ〜２０ｎｍ、固形分濃度３０重量％のＳｉＯ2 ゾルのメチルエチルケトン分散物、日産化学株式会社製）８ｇ、メチルエチルケトン９４ｇ及びシクロヘキサン６ｇを添加・攪拌の後、孔径１μｍのポリプロピレン製フィルター（ＰＰＥ−０１）で濾過して調製した。尚、塗布液の粘度は５ｍＰａｓ、１３ｍＰａｓ、１７ｍＰａｓに３条件について行った。
【００４８】
表１は塗布試験結果を示したものである。また、表１の塗布面における段ムラの評価は目視によって行い、◎は段ムラが観察されないレベル、○は段ムラが少し観察されるが問題ないレベル、△は塗布面の一部に段ムラが発生しているレベル、×は塗布面全体に段状ムラが発生しているレベルである。
【００４９】
【表１】
【００５０】
表１の結果から分かるように、ボルト２５の本数ｎ、ボルト２５の締結トルクＴ、グラビアロール１６とブレード２２の接触力Ｆが次式Ｆ≦０．１×ｎ×Ｔの関係を満足するブレードホルダー２１を使用した実施例１から１０は、段ムラ故障の評価が全て○又は◎であった。また、実施例１〜４のように、粘度が５ｍＰａｓ、ウエット膜厚が７μｍの低粘度・低塗布量の塗布条件においては、実施例３のように、接触力Ｆに対するブレードホルダーの保持力（０．１×ｎ×Ｔ）を十分に大きくすることで、段ムラが観察されない◎の評価になった。
【００５１】
これに対し、ボルト２５の本数ｎ、締結トルクＴ、接触力Ｆが次式Ｆ≦０．１×ｎ×Ｔの関係を満足しないブレードホルダー２１を使用した比較例１〜１０は、段ムラの評価が×〜○の間であった。比較例５及び６は、Ｆ≦０．１×ｎ×Ｔの関係を満足しないにもかかわらず評価が○であったが、これは比較例５の塗布液の粘度が１７ｍＰａｓと高く、グラビアロール１６と接触するブレード先端の潤滑性がよくなり、○の評価になったものと考察される。同様に、比較例６はウエット膜厚が１９μｍと塗布量が多いために、グラビアロール１６と接触するブレード先端の潤滑性がよくなり、○の評価になったものと考察される。
【００５２】
（実施例２）
実施例２は、ブレード２２の幅が３００ｍｍと狭い場合であり、ブレードホルダー２１を締結するボルト本数を４本、５本、６本の３条件とした。このブレード２２の幅に合わせて、グラビアロール１６の幅、支持体１８の幅、ブレードホルダー２１のブロック２１Ａ，２１Ｂの幅及び押さえ板２１Ｃ，２１Ｄの幅も３００ｍｍのものを使用した。塗布液は実施例１と同様である。
【００５３】
【表２】
【００５４】
表２の結果から分かるように、ボルト２５の本数ｎ、締結トルクＴ、接触力Ｆが次式Ｆ≦０．１×ｎ×Ｔの関係を満足するブレードホルダー２１を使用した実施例１１〜１４は、段ムラ故障の評価が全て○又は◎であった。これに対し、ボルト２５の本数ｎ、締結トルクＴ、接触力Ｆが式Ｆ≦０．１×ｎ×Ｔの関係を満足しないブレードホルダーを使用した比較例１１〜１４は、段ムラの評価が×〜△の間であった。
【００５５】
実施例１及び実施例２から分かるように、ブレード２２の幅が変わっても、次式Ｆ≦０．１×ｎ×Ｔの関係を適用することができる。これは、ブレード幅方向全体に生じる接触力と、ブレードホルダー全体の保持力とをパラメータとしているので、ブレード幅の大小、ブレード材質、あるいはグラビアの回転数等の塗布条件に関係なく、上記式を適用できるためである。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明のキスリバース方式のグラビア塗布装置の一例を示す概念図
【図２】ブレードホルダーの説明する上面図
【図３】ブレードホルダーを説明する側面断面図
【図４】ブレード支持装置の全体構成図
【図５】ブレード支持装置の部分拡大図
【図６】本発明のバックアップローラを用いたグラビア塗布装置の一例を示す概念図
【符号の説明】
【００５７】
１０、１０’…グラビア塗布装置、１２…塗布液、１４…塗布液貯留槽、１６…グラビアロール、１８…支持体、２０…パスローラ、２１…ブレードホルダー、２１Ａ，２１Ｂ…ブロック、２１Ｃ，２１Ｄ…押さえ板、２２…ブレード、２４…ブレード支持装置、２５…ボルト、２６…昇降装置、２８…旋回装置、３０…進退調整装置、３２…横板、３３…縦板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、本発明はグラビア塗布方法及び装置に係り、特に、グラビアロールのロール面にブレード（ドクターブレードともいう）の先端を接触させて該ロール面に過剰に付着させた塗布液を掻き落とす際に、ブレードが振動することによる段ムラの塗布欠陥が発生するのを防止する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、グラビア塗布においては、グラビアロールの回転により、塗布液貯留槽からロール面に過剰に掻き上げた塗布液を、ブレードホルダーに保持されたブレードで掻き落とすことにより支持体へ塗布する塗布液量の計量を行う。一般に使用されているブレードホルダーは、上下のブロックでブレードを挟み込む構造となっており、ブレードホルダーの締結力を確保するためにブレードの幅方向に沿って何本かのボルトで締結している。また、ブレードとブロックとの間に、押さえ板を介在することもある。
【０００３】
しかし、塗布液処方や塗布条件によっては、ブレードとグラビアロールとの接触によってブレードに振動（びびり）が起こり、支持体に塗布された塗布面上に段ムラの塗布欠陥が発生するという問題がある。この段ムラは支持体の走行方向に、塗布液が厚く塗り付けられた厚膜部分と薄く塗り付けられた薄膜部分とが交互に発生する塗布欠陥である。
【０００４】
この対策として、特許文献１では、経時的に生じるブレードの振動（びびり）に対して、ブレードを接触させる加圧力を積極的に変動させることにより振動を解消する方法が提案されている。別の対策として、ブレードの摩擦係数を小さくして振動を抑制するために、ブレードの材質にポリエステル、ポリエチレン等のプラスチックを用いたり、金属製のブレード表面に樹脂、或いはニッケル等の軟質性の金属をコーティングしたコーティングブレードを用いることもある。
【特許文献１】特開２００３−２０５５９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１のようにブレードの加圧力を変動させると、グラビアロールのロール面から掻き落とす塗布液の掻き落とし量が変動し易い。そして、この掻き落とし量の変動が面状品質の厳しい商品、特に反射防止フィルム等の光学機能フィルムのように膜厚偏差の許容値が極めて小さい商品では問題になる。
【０００６】
一方、コーティングブレードは、ブレードの幅方向にわたりコーティングが均一になるように製作することが難しい。また、使用する際に削れの進行が速く、ブレード交換頻度の増加や削れカスによる点状の塗布欠陥が問題となり、根本的な解決にはならない。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ブレードの振動によって発生する段ムラの塗布故障を解消することができ、塗布膜厚の均一な塗布製品を製造することができるので、反射防止フィルム等の光学機能フィルムのように膜厚偏差の許容値が極めて小さい塗布製品に好適なグラビア塗布方法及び装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の発明は前記目的を達成するために、連続走行する帯状の支持体に塗布液を塗布する方法であって、グラビアロールのロール面にブレードの先端を接触させて該ロール面に過剰に付着させた塗布液を掻き落とすことにより前記支持体への塗布量を計量するグラビア塗布方法において、前記ブレードはブレードホルダーを介してブレード支持装置に支持されると共に、前記ブレードホルダーは上下のブロックで前記ブレードの基端部を挟み込んだ状態でブレードホルダー幅方向の複数箇所をボルトで締結することでブレードを保持する構造であり、前記グラビアロールと前記ブレードとの接触力をＦ（ｋｇｆ）とし、前記ボルトの本数をｎ（本）とし、各ボルトの締め付けトルクをＴ（ｋｇｆｍ）としたときに、次式Ｆ≦０．１×ｎ×Ｔの関係を満足することを特徴とするグラビア塗布方法を提供する。
【０００９】
発明者は、ブレードの振動を低減させるための検討を行った結果、ブレードホルダーの上下のブロックがブレードの基端部を挟み込んだ状態でボルトで締めつけた際にブレードホルダー全体でブレードを保持するトータルの保持力を、ブレード先端とグラビアロールとが接触する際にブレード幅方向全体に生じるトータルの接触力よりも十分に大きくすることが必要であり、グラビアロールとブレードとの接触力をＦ（ｋｇｆ）とし、ボルトの本数をｎ（本）とし、各ボルトの締め付けトルクをＴ（ｋｇｆｍ）としたときに、次式Ｆ≦０．１×ｎ×Ｔの関係を満足する場合に、ブレードの振動を顕著に低減できることが分かった。
【００１０】
本発明の請求項１によれば、次式のＦ≦０．１×ｎ×Ｔの関係を満足するブレードホルダーを使用してブレードを保持して支持体に塗布液を塗布するようにしたので、グラビアロールに先端を接触させて使用するブレードの振動を顕著に低減することができる。これにより、ブレードの振動によって発生する段ムラの塗布故障を解消することができる。従って、塗布膜厚の均一な塗布製品を製造することができるので、反射防止フィルム等の光学機能フィルムのように膜厚偏差の許容値が極めて小さい塗布製品に好適なグラビア塗布を提供することができる。
【００１１】
また、本発明における上記式を利用することにより、ブレードに振動を発生させないようにブレードホルダーでブレードを保持するには何本のボルトを使用すればよいかを知ることができるので、過剰にボルトの本数を増やす必要がない。これにより、ブレードホルダーで使用するボルト本数を減らすことができるので、部品点数の削減にも寄与する。
【００１２】
また、上記式は、ブレード幅方向全体に生じるトータルの接触力と、ブレードホルダー全体でブレードを保持するトータルの保持力とをパラメータとしているので、ブレード幅の大小、ブレード材質、あるいはグラビアの回転数等の塗布条件が異なっても上記式で対応できる。ブレードとグラビアロールとの接触力の測定は、例えば、タクタイルセンサー（新田工業製）等を使用できると共に、ボルトの締め付けトルクは一般的なトルクセンサーを使用できる。
【００１３】
請求項２は請求項１において、前記塗布液の粘度が１５ｍＰａｓ以下であることを特徴とする。
【００１４】
塗布液の粘度が低いほどグラビアロールに接触するブレード先端での潤滑性が小さくなるので、ブレードに振動が発生しやすい。従って、粘度が１５ｍＰａｓ以下と低粘度の塗布液を支持体に塗布する場合において本発明の効果が一層発揮される。粘度が１０ｍＰａｓ以下の塗布液において本発明の効果が特に発揮される。
【００１５】
請求項３は請求項１又は２において、前記支持体に塗布される塗布液のウエット膜厚が１５μｍ以下であることを特徴とする。
【００１６】
支持体に塗布される塗布液のウエット膜厚が薄いほどグラビアロールに接触するブレード先端での潤滑性が小さくなるので、ブレードに振動が発生しやすい。従って、支持体に塗布される塗布液のウエット膜厚が１５μｍ以下の薄膜塗布において本発明の効果が一層発揮される。ウエット膜厚が１０μｍ以下の薄膜塗布において本発明の効果が特に発揮される。
【００１７】
請求項４の発明は前記目的を達成するために、請求項１〜請求項３の何れか１のグラビア塗布方法による塗布工程を経て製造されることを特徴とする光学機能フィルムの製造方法を提供する。
【００１８】
本発明は、光学機能フィルムのように膜厚偏差の許容値が極めて小さい塗布製品を製造する際に特に有効だからである。
【００１９】
請求項５の発明は前記目的を達成するために、請求項４の光学機能フィルムが反射防止フィルムであることを特徴する反射防止フィルムの製造方法を提供する。
【００２０】
請求項５は本発明の効果を有効に発揮することのできる光学機能フィルムの一つとして反射防止フィルムに製造に適用するものである。
【００２１】
請求項６の発明は前記目的を達成するために、連続走行する帯状の支持体に塗布液を塗布する装置であって、グラビアロールのロール面にブレードの先端を接触させて該ロール面に過剰に付着させた塗布液を掻き落とすことにより前記支持体への塗布量を計量するグラビア塗布装置において、前記ブレードを保持するブレードホルダーと、前記ブレードを前記ブレードホルダーを介して支持するブレード支持装置と、を備え、前記ブレードホルダーは、上下のブロックで前記ブレードの基端部を挟み込んだ状態でブレードホルダー幅方向の複数箇所をボルトで締結することでブレードを保持する構造であると共に、前記グラビアロールと前記ブレードとの接触力をＦ（ｋｇｆ）とし、前記ボルトの本数をｎ（本）とし、各ボルトの締め付けトルクをＴ（ｋｇｆｍ）としたときに、Ｆ≦０．１×ｎ×Ｔの関係を満足するように設計されていることを特徴とするグラビア塗布装置を提供する。
【００２２】
請求項６によれば、ブレードを保持するブレードホルダーを、Ｆ≦０．１×ｎ×Ｔの関係を満足するように設計したので、グラビアロールに先端を接触させて使用するブレードの振動を顕著に低減することができる。これにより、ブレードの振動によって発生する段ムラの塗布故障を解消することができる。従って、塗布膜厚の均一な塗布製品を製造することができるので、反射防止フィルム等の光学機能フィルムのように膜厚偏差の許容値が極めて小さい塗布製品に好適なグラビア塗布を提供することができる。
【発明の効果】
【００２３】
以上説明したように、本発明のグラビア塗布方法及び装置によれば、グラビアロールに接触するブレードの振動によって発生する段ムラの塗布故障を解消することができ、塗布膜厚の均一な塗布製品を製造することができる。従って、本発明は、反射防止フィルム等の光学機能フィルムのように膜厚偏差の許容値が極めて小さい塗布製品の製造に好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下添付図面に従って本発明に係るグラビア塗布方法及び装置の好ましい実施の形態について詳説する。
【００２５】
図１は本発明に係るグラビア塗布装置の全体構成の一実施の形態を説明する概念図である。
【００２６】
図１は、バックアップローラを使用しないキスリバース方式のグラビア塗布装置の一例を示す概念図である。図１に示すように、グラビア塗布装置１０は、主として、塗布液１２が溜まった塗布液貯留槽１４にロール下部が浸ったグラビアロール１６と、グラビアロール１６によって塗布液が塗布されるように、支持体１８の走行経路を形成するパスローラ２０、２０と、グラビアロール１６のロール面１６Ａに先端を接触させて該ロール面１６Ａに過剰に付着させた塗布液１２を掻き落とすことにより支持体１８への塗布量を計量するブレード２２と、ブレード２２を保持するブレードホルダー２１とによって構成される。
【００２７】
グラビアロール１６は、そのロール面１６Ａに、塗布液貯留槽１４内の塗布液１２を付着保持する凸凹の彫刻加工（例えば斜線版）が施されており、グラビアロール１６が回転することにより塗布液貯留槽１４内の塗布液１２をグラビアロール１６を介して連続走行する支持体１８に転写塗布する。グラビアロール１６の直径は３０ｍｍ〜３００ｍｍの範囲のもの使用することが好ましく、５０ｍｍ以下のものをマイクログラビアロールと言う。また、グラビアロール１６の幅は２００ｍｍ〜２０００ｍｍのものを好ましく使用することができる。
【００２８】
ブレード２２は、ブレードホルダー２１を介してブレード支持装置２４に支持され、ブレード幅Ｌ１（図２参照）はグラビアロール幅Ｌ２と略同等に形成される。ブレード２２の材質は磨耗の観点から金属製（ＳＫ材）を好ましく使用することができる。また、ブレード２２の接触角度θ（図３参照）は、一般的に３０度±１０度が好適である。ここで、接触角度θとは水平線２３に対するブレード２２の上向き角度である。
【００２９】
図２はブレード２２を保持したブレードホルダー２１を上から見た上面図であり、図３は側面断面図である。これらの図に示すように、ブレードホルダー２１は、上下のブロック２１Ａ，２１Ｂで上下の押さえ板２１Ｃ，２１Ｄを介してブレード２２の基端部を挟み込む構造となっており、挟み込んだ状態で上下のブロック２１Ａ，２１Ｂがその幅方向（ブレード幅方向でもある）に沿って複数のボルト２５，２５…により締め付けられる。即ち、上下のブロック２１Ａ，２１Ｂの幅方向に沿ってボルト孔２９が貫通されており、このボルト孔２９にボルト２５を貫通させてナット２７に螺合し、この状態でボルト２５を締め付ける。ボルト２５の配列は、図２に示すように、ブロック２１Ａ，２１Ｂの幅方向（即ちブレードホルダー２１の幅方向）に沿って等間隔を置いて一直線上に配列されることが好ましいが、この配列方法に限定するものではなく、例えばブレードホルダー２１の幅方向に沿って千鳥状に配列する場合でもよい。要は、ブレード２２の基端部を挟み込むブレードホルダー２１のブロック面に対してボルト２５が存在する密度が均等になる配列が好ましい。これにより、ブレードホルダー２１全体にブレード２２を保持するボルト２５の締結力が均等に発生する。また、これらのボルト２５は、ブレードホルダー幅方向での締結力を均一とするため、全本数同一のトルクで締め付けを行っている。しかし、ブレードホルダー２１の上下ブロック２１Ａ，２１Ｂの合わせ面同士の間には、押さえ板２１Ｃ，２１Ｄとブレード２２とを介在させて押さえ付けるための隙間があり、この隙間はボルト２５による締結力が十分でないと、ブレード２２が動くガタの原因となり、ブレード２２の振動を増幅することになる。
【００３０】
かかる構造のブレードホルダー２１は、グラビアロール１６とブレード２２との接触力をＦ（ｋｇｆ）とし、ボルト２５の本数をｎ（本）とし、各ボルト２５の締め付けトルクをＴ（ｋｇｆｍ）としたときに、次式 Ｆ≦０．１×ｎ×Ｔの関係を満足するように設計される。ブレードホルダー２１の幅が狭くなれば、それだけ上記式を満足するためのボルト２５の本数は少なくなるが、ボルト２５が１本ではブレード２２がブレードホルダー２１に対して回動するので、ボルト本数は少なくとも２本以上であることが必要である。
【００３１】
設計する際に必要なグラビアロール１６とブレード２２との接触力の測定は、例えばタクタイルセンサー（新田工業製）を好適に使用することができる。また、ボルト２５の締め付けトルクは一般的なトルクセンサーを使用することができる。タクタイルセンサーは、１０ｃｍ四方のシートに圧力感知センサーを挟み込んだものであり、グラビアロール１６とブレード２２との間にブレード幅方向に沿って挟み込むことで接触圧を測定することができる。従って、接触圧はブレード幅方向全体に生じるトータルの接触圧として測定される。また、ボルト２５を締め付けるトルク（Ｔ）にボルト２５の本数（ｎ）を掛けたｎ×Ｔは、ブレードホルダー２１でブレード２２を保持するトータルの保持力として把握することができる。従って、上記式は、ブレード幅方向全体に生じるトータルの接触力と、ブレードホルダー２１でブレード２２を保持するトータルの保持力とをパラメータとしているので、ブレード幅の大小、ブレード材質、あるいはグラビアロール１６の回転数等の塗布条件が異なっても対応できるという利便性がある。
【００３２】
図４及び図５は、ブレード２２をブレードホルダー２１を介して支持するブレード支持装置２４の一例である。
【００３３】
これらの図に示すように、ブレード支持装置２４は、昇降装置２６の上に旋回装置２８が搭載され、旋回装置２８の上にブレード２２をグラビアロール１６に対して進退させる進退調整装置３０が搭載され、この進退調整装置３０にブレードホルダー２１が固定される。
【００３４】
ブレードホルダー２１は、ブレード２２をグラビアロール１６側に向けて横板３２上に固定されると共に、横板３２の下面に直交して設けられた縦板３３が進退調整装置３０の差動筒ブロック３６上面に形成されたスライド溝３８にスライド自在に嵌め込まれる。このスライド溝３８にガイドされて横板３２がスライドすることにより、横板３２に保持されたブレードホルダー２１がグラビアロール１６に対して進退する。尚、ブレードホルダー２１の横板３２への固定は、溶接でもボルト結合等でもよく、ブレードホルダー２１を確実に固定できるものであればよい。
【００３５】
進退調整装置３０は、図５に示すように、差動ネジ機構で構成される。即ち、上記した差動筒ブロック３６は、旋回装置２８の旋回台４０上に載置固定される。この差動筒ブロック３６の内壁面に刻設された雌ネジに第１の差動ネジ４２が螺合されると共に、第１の差動ネジ４２の基端側が旋回台４０に支持されたナット部材４４に螺合され、基端部に微調整ダイヤル４６が取り付けられる。第１の差動ネジ４２は円筒状に形成されており、円筒状の内側面に刻設された雌ネジに第２の差動ネジ４８に形成された雄ネジが螺合すると共に、第１の差動ネジ４２と第２の差動ネジ４８とは逆ネジが切られている。また、差動筒ブロック３６から外部に突出された第２の差動ネジ４８の先端部（グラビアロール側）と、前記横板３２の下側に設けられた連結板５０とが連結されると共に、連結板５０と差動筒ブロック３６との間にスプリング５２が介在される。
【００３６】
このように構成された進退調整装置３０は、微調整ダイヤル４６を１回転すると、第１の差動ネジ４２がグラビアロール１６に接近する方向に１．５ｍｍ前進すると共に、第２の差動ネジ４８がグラビアロール１６から離れる方向に１．４ｍｍ後退する。結局、微調整ダイヤル４６を１回転することにより、ブレード２２は、第１及び第２の差動ネジ４２、４８、連結板５０、横板３２、及びブレードホルダー２１を介して０．１ｍｍだけグラビアロール１６に対して進退する。微調整ダイヤル４６の面には、３６０°を１００等分に分割した目盛りが刻まれており、微調整ダイヤル４６を１目盛り回転すると、ブレード２２はグラビアロール１６に対して１μｍ進退する。このブレード２２の進退移動において、連結板５０と差動筒ブロック３６との間に設けられたスプリング５２の付勢力により、第１及び第２の差動ネジ４２、４８のバックラッシュが防止される。これにより、ブレード２２をグラビアロール１６に対して極めて微量単位の移動量で且つ精度の良い進退移動を行うことができる。この進退調整装置３０によりブレード２２のグラビアロール１６に対する接触圧が設定される。
【００３７】
旋回装置２８は、図４のように、ブレード２２の先端部を図示しないエアシリンダにより縦方向に旋回させるもので、旋回台４０の下面両側に設けられた対向する一対のブラケット５３、５３に、旋回シャフト５４の両端が固着されると共に、ブラケット５３、５３同士の間に配置された昇降装置２６の昇降台５６の軸孔に、旋回シャフト５４が軸支される。また、旋回シャフト５４の一方端には、旋回量を目盛った目盛りと、旋回シャフト５４の旋回ストッパー機能とを備えた旋回ダイヤル５８が取り付けられる。この旋回装置２８により、ブレード２２の上記した接触角度θが設定される。尚、この旋回装置２８を旋回させるエアシリンダの圧力により、ブレード２２のグラビアロール１６に対する接触圧を設定してもよい。
【００３８】
昇降装置２６は、送りネジ機構で構成され、送りネジの上端に昇降台５６が支持される。この昇降装置２６によりグラビアロール１６に対するブレード２２の高さ位置が位置決めがなされる。
【００３９】
上記の如く構成されたグラビア塗布装置１０を用いたグラビア塗布方法によれば、次式Ｆ≦０．１×ｎ×Ｔの関係を満足するブレードホルダー２１を使用して支持体１８に塗布液１２を塗布するようにしたので、グラビアロール１６に先端を接触させて使用するブレード２２の振動を顕著に低減することができる。これにより、ブレード２２の振動によって発生する段ムラの塗布故障を解消することができる。従って、塗布膜厚の均一な塗布製品を製造することができるので、反射防止フィルム等の光学機能フィルムのように膜厚偏差の許容値が極めて小さい塗布製品に好適なグラビア塗布を提供することができる。
【００４０】
本発明の塗布方法は、塗布液１２の種類や塗布条件は限定されないが、塗布液１２の粘度が１５ｍＰａｓ以下、更には１０ｍＰａｓ以下で、支持体１８に塗布される塗布液１２のウエット膜厚が１５μｍ以下、更には１０μｍ以下の低粘度・低塗布量で塗布を行う場合に特に有効である。これは、塗布液１２が低粘度なほど、また低塗布量なほどグラビアロール１６に接触するブレード先端での潤滑性が小さくなるので、ブレード２２に振動が発生しやすいため、本発明の効果が一層発揮されるからである。
【００４１】
また、本発明における上記式を利用することにより、ブレード２２に振動を発生させないようにブレードホルダー２１でブレード２２を保持するには何本のボルト２５を使用すればよいかを知ることができるので、過剰にボルト２５の本数を増やす必要がない。これにより、ブレードホルダー２１で使用するボルト２５の本数を適正にすることができるので、部品点数の削減にも寄与する。
【００４２】
尚、本発明の実施の形態では、グラビア塗布装置１０として、バックアップローラを使用しないキスリバース方式の例で説明したが、図６に示すようにバックアップローラ６０を備えた方式のグラビア塗布装置１０’でもよい。また、本発明の実施の形態では、グラビアロール１６の回転方向と支持体１８の走行方向が逆向きなリバース方式で説明したが、グラビアロール１６の回転方向と支持体１８の走行方向が同じ場合にも本発明を適用できる。
【実施例】
【００４３】
次に、図１に示したキスリバース方式のグラビア塗布装置１０を用い、ブレードホルダー２１が次式Ｆ≦０．１×ｎ×Ｔを満足する場合（実施例）と満足しない場合（比較例）とで、段ムラの塗布故障にどのように影響するかを試験した。合わせて、塗布液１２の粘度と、支持体１８に塗布される塗布液１２のウエット膜厚を変えたときに段ムラの塗布故障にどのように影響するかを試験した。
【００４４】
（実施例１）
支持体１８は、厚み１００μｍ、幅１０００ｍｍＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート：東レ株式会社製）を使用し、支持体上に低屈折率層塗布液を塗布した。グラビアロール１６は、直径が５０ｍｍ、幅１０００ｍｍのマイクログラビアロール（彫刻：斜線版）を使用した。ブレード２２は、金属製（ＳＫ製）で厚みが１５０μｍ、幅が１０００ｍｍと広いものを使用した。
【００４５】
ブレードホルダー２１は、ＳＵＳ３０４の材質で幅が１２００ｍｍの上下のブロック２１Ａ，２１Ｂで、上下の押さえ板２１Ｃ，２１Ｄを介してブレード２２を挟み込み、ブレードホルダー幅方向に等間隔で一直線上に配列した複数のボルト２５により締結した。押さえ板２１Ｃ，２１Ｄとしては金属製（ＳＫ製）で厚みが０．８ｍｍのものを使用した。
【００４６】
そして、締結に用いるボルト２５の本数を１５本、２０本、２５本と変えた３種類のブレードホルダー２１を準備し、ブレード２２の接触角度θを３０度に設定させた状態でグラビアロール１６に接触するようにブレードホルダー２１を位置決めして塗布試験を行った。また、グラビアロール１６の線数を変えることによって、支持体１８に塗布されるウエット膜厚を７μｍ、１３μｍ、１９μｍの３条件になるようにした。
【００４７】
低屈折率層塗布液は、屈折率が１．４２であり、熱架橋性含フッ素ポリマーの６重量％のメチルエチルケトン溶液（ＪＮ−７２２８、ＪＳＲ株式会社製）９３ｇに、ＭＥＫ−ＳＴ（平均粒径１０ｎｍ〜２０ｎｍ、固形分濃度３０重量％のＳｉＯ2 ゾルのメチルエチルケトン分散物、日産化学株式会社製）８ｇ、メチルエチルケトン９４ｇ及びシクロヘキサン６ｇを添加・攪拌の後、孔径１μｍのポリプロピレン製フィルター（ＰＰＥ−０１）で濾過して調製した。尚、塗布液の粘度は５ｍＰａｓ、１３ｍＰａｓ、１７ｍＰａｓに３条件について行った。
【００４８】
表１は塗布試験結果を示したものである。また、表１の塗布面における段ムラの評価は目視によって行い、◎は段ムラが観察されないレベル、○は段ムラが少し観察されるが問題ないレベル、△は塗布面の一部に段ムラが発生しているレベル、×は塗布面全体に段状ムラが発生しているレベルである。
【００４９】
【表１】
【００５０】
表１の結果から分かるように、ボルト２５の本数ｎ、ボルト２５の締結トルクＴ、グラビアロール１６とブレード２２の接触力Ｆが次式Ｆ≦０．１×ｎ×Ｔの関係を満足するブレードホルダー２１を使用した実施例１から１０は、段ムラ故障の評価が全て○又は◎であった。また、実施例１〜４のように、粘度が５ｍＰａｓ、ウエット膜厚が７μｍの低粘度・低塗布量の塗布条件においては、実施例３のように、接触力Ｆに対するブレードホルダーの保持力（０．１×ｎ×Ｔ）を十分に大きくすることで、段ムラが観察されない◎の評価になった。
【００５１】
これに対し、ボルト２５の本数ｎ、締結トルクＴ、接触力Ｆが次式Ｆ≦０．１×ｎ×Ｔの関係を満足しないブレードホルダー２１を使用した比較例１〜１０は、段ムラの評価が×〜○の間であった。比較例５及び６は、Ｆ≦０．１×ｎ×Ｔの関係を満足しないにもかかわらず評価が○であったが、これは比較例５の塗布液の粘度が１７ｍＰａｓと高く、グラビアロール１６と接触するブレード先端の潤滑性がよくなり、○の評価になったものと考察される。同様に、比較例６はウエット膜厚が１９μｍと塗布量が多いために、グラビアロール１６と接触するブレード先端の潤滑性がよくなり、○の評価になったものと考察される。
【００５２】
（実施例２）
実施例２は、ブレード２２の幅が３００ｍｍと狭い場合であり、ブレードホルダー２１を締結するボルト本数を４本、５本、６本の３条件とした。このブレード２２の幅に合わせて、グラビアロール１６の幅、支持体１８の幅、ブレードホルダー２１のブロック２１Ａ，２１Ｂの幅及び押さえ板２１Ｃ，２１Ｄの幅も３００ｍｍのものを使用した。塗布液は実施例１と同様である。
【００５３】
【表２】
【００５４】
表２の結果から分かるように、ボルト２５の本数ｎ、締結トルクＴ、接触力Ｆが次式Ｆ≦０．１×ｎ×Ｔの関係を満足するブレードホルダー２１を使用した実施例１１〜１４は、段ムラ故障の評価が全て○又は◎であった。これに対し、ボルト２５の本数ｎ、締結トルクＴ、接触力Ｆが式Ｆ≦０．１×ｎ×Ｔの関係を満足しないブレードホルダーを使用した比較例１１〜１４は、段ムラの評価が×〜△の間であった。
【００５５】
実施例１及び実施例２から分かるように、ブレード２２の幅が変わっても、次式Ｆ≦０．１×ｎ×Ｔの関係を適用することができる。これは、ブレード幅方向全体に生じる接触力と、ブレードホルダー全体の保持力とをパラメータとしているので、ブレード幅の大小、ブレード材質、あるいはグラビアの回転数等の塗布条件に関係なく、上記式を適用できるためである。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明のキスリバース方式のグラビア塗布装置の一例を示す概念図
【図２】ブレードホルダーの説明する上面図
【図３】ブレードホルダーを説明する側面断面図
【図４】ブレード支持装置の全体構成図
【図５】ブレード支持装置の部分拡大図
【図６】本発明のバックアップローラを用いたグラビア塗布装置の一例を示す概念図
【符号の説明】
【００５７】
１０、１０’…グラビア塗布装置、１２…塗布液、１４…塗布液貯留槽、１６…グラビアロール、１８…支持体、２０…パスローラ、２１…ブレードホルダー、２１Ａ，２１Ｂ…ブロック、２１Ｃ，２１Ｄ…押さえ板、２２…ブレード、２４…ブレード支持装置、２５…ボルト、２６…昇降装置、２８…旋回装置、３０…進退調整装置、３２…横板、３３…縦板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続走行する帯状の支持体に塗布液を塗布する方法であって、グラビアロールのロール面にブレードの先端を接触させて該ロール面に過剰に付着させた塗布液を掻き落とすことにより前記支持体への塗布量を計量するグラビア塗布方法において、
前記ブレードはブレードホルダーを介してブレード支持装置に支持されると共に、前記ブレードホルダーは上下のブロックで前記ブレードの基端部を挟み込んだ状態でブレードホルダー幅方向の複数箇所をボルトで締結することでブレードを保持する構造であり、
前記グラビアロールと前記ブレードとの接触力をＦ（ｋｇｆ）とし、前記ボルトの本数をｎ（本）とし、各ボルトの締め付けトルクをＴ（ｋｇｆｍ）としたときに、Ｆ≦０．１×ｎ×Ｔの関係を満足することを特徴とするグラビア塗布方法。
【請求項２】
前記塗布液の粘度が１５ｍＰａｓ以下であることを特徴とする請求項１のグラビア塗布方法。
【請求項３】
前記支持体に塗布される塗布液のウエット膜厚が１５μｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２のグラビア塗布方法。
【請求項４】
請求項１〜請求項３の何れか１のグラビア塗布方法による塗布工程を経て製造されることを特徴とする光学機能フィルムの製造方法。
【請求項５】
請求項４の光学機能フィルムが反射防止フィルムであることを特徴する反射防止フィルムの製造方法。
【請求項６】
連続走行する帯状の支持体に塗布液を塗布する装置であって、グラビアロールのロール面にブレードの先端を接触させて該ロール面に過剰に付着させた塗布液を掻き落とすことにより前記支持体への塗布量を計量するグラビア塗布装置において、
前記ブレードを保持するブレードホルダーと、
前記ブレードを前記ブレードホルダーを介して支持するブレード支持装置と、を備え、 前記ブレードホルダーは、上下のブロックで前記ブレードの基端部を挟み込んだ状態でブレード幅方向の複数箇所をボルトで締結することでブレードを保持する構造であると共に、前記グラビアロールと前記ブレードとの接触力をＦ（ｋｇｆ）とし、前記ボルトの本数をｎ（本）とし、各ボルトの締め付けトルクをＴ（ｋｇｆｍ）としたときに、Ｆ≦０．１×ｎ×Ｔの関係を満足するように設計されていることを特徴とするグラビア塗布装置。
【請求項１】
連続走行する帯状の支持体に塗布液を塗布する方法であって、グラビアロールのロール面にブレードの先端を接触させて該ロール面に過剰に付着させた塗布液を掻き落とすことにより前記支持体への塗布量を計量するグラビア塗布方法において、
前記ブレードはブレードホルダーを介してブレード支持装置に支持されると共に、前記ブレードホルダーは上下のブロックで前記ブレードの基端部を挟み込んだ状態でブレードホルダー幅方向の複数箇所をボルトで締結することでブレードを保持する構造であり、
前記グラビアロールと前記ブレードとの接触力をＦ（ｋｇｆ）とし、前記ボルトの本数をｎ（本）とし、各ボルトの締め付けトルクをＴ（ｋｇｆｍ）としたときに、Ｆ≦０．１×ｎ×Ｔの関係を満足することを特徴とするグラビア塗布方法。
【請求項２】
前記塗布液の粘度が１５ｍＰａｓ以下であることを特徴とする請求項１のグラビア塗布方法。
【請求項３】
前記支持体に塗布される塗布液のウエット膜厚が１５μｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２のグラビア塗布方法。
【請求項４】
請求項１〜請求項３の何れか１のグラビア塗布方法による塗布工程を経て製造されることを特徴とする光学機能フィルムの製造方法。
【請求項５】
請求項４の光学機能フィルムが反射防止フィルムであることを特徴する反射防止フィルムの製造方法。
【請求項６】
連続走行する帯状の支持体に塗布液を塗布する装置であって、グラビアロールのロール面にブレードの先端を接触させて該ロール面に過剰に付着させた塗布液を掻き落とすことにより前記支持体への塗布量を計量するグラビア塗布装置において、
前記ブレードを保持するブレードホルダーと、
前記ブレードを前記ブレードホルダーを介して支持するブレード支持装置と、を備え、 前記ブレードホルダーは、上下のブロックで前記ブレードの基端部を挟み込んだ状態でブレード幅方向の複数箇所をボルトで締結することでブレードを保持する構造であると共に、前記グラビアロールと前記ブレードとの接触力をＦ（ｋｇｆ）とし、前記ボルトの本数をｎ（本）とし、各ボルトの締め付けトルクをＴ（ｋｇｆｍ）としたときに、Ｆ≦０．１×ｎ×Ｔの関係を満足するように設計されていることを特徴とするグラビア塗布装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００６−２５５６１１（Ｐ２００６−２５５６１１Ａ）
【公開日】平成１８年９月２８日（２００６．９．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−７７７１５（Ｐ２００５−７７７１５）
【出願日】平成１７年３月１７日（２００５．３．１７）
【出願人】（０００００５２０１）富士写真フイルム株式会社 (7,609)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年９月２８日（２００６．９．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月１７日（２００５．３．１７）
【出願人】（０００００５２０１）富士写真フイルム株式会社 (7,609)
【Ｆターム（参考）】
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