バー塗布装置
【課題】塗布対象体に対して塗布液を均一に塗布し得るバー塗布装置を提供する。
【解決手段】可撓性支持体２に塗布液３を塗布するためのバー８と、バー８の下方に配設されると共にその上面とバー８との間に塗布液３を供給するブロックユニット６と、搬送されている可撓性支持体２を案内する上流側ガイドローラ１１ａおよび下流側ガイドローラ１１ｂとを備え、上流側ガイドローラ１１ａおよび下流側ガイドローラ１１ｂの少なくとも一方は、長さ方向における中央部の直径が端部の直径よりも大きいクラウン形状に形成されている。
【解決手段】可撓性支持体２に塗布液３を塗布するためのバー８と、バー８の下方に配設されると共にその上面とバー８との間に塗布液３を供給するブロックユニット６と、搬送されている可撓性支持体２を案内する上流側ガイドローラ１１ａおよび下流側ガイドローラ１１ｂとを備え、上流側ガイドローラ１１ａおよび下流側ガイドローラ１１ｂの少なくとも一方は、長さ方向における中央部の直径が端部の直径よりも大きいクラウン形状に形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗布対象体に塗布液を塗布するためのバーを備えたバー塗布装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種のバー塗布装置として、特開２００４−３０５９８２号公報に開示されたバー塗布装置を出願人は提案している。このバー塗布装置は、回転可能なバーと、バーを上面で支持すると共に塗布液を塗布すべき塗布対象体としての可撓性支持体の搬送方向に対してバーの上流側に塗布液を供給するスリットが形成された支持ブロックと、バーの下流側においてバーの表面に当接するドクターブレードとを備えて構成されている。また、支持ブロックにおけるバーの下方に、塗布液を排出するドレイン通路が形成されている。また、可撓性支持体は、搬送装置によって搬送されると共に、一対のガイドローラによって、バーの表面に強く押し付けられている。
【０００３】
このバー塗布装置では、塗布液を排出するドレイン通路が支持ブロックに形成されているため、バーの表面に形成された螺旋状の溝内に収容された塗布液、バーの表面に付着した塗布液、およびバーの表面に同伴された塗布液の一部が、ドレイン通路に流入して回収される。また、ドレイン通路に流入せずに回収されなかった塗布液は、ドクターブレードによって、バーの表面から掻き落とされて、ドレイン通路に流れ込んで回収される。このため、バーの表面に形成された螺旋状の溝内に保持された塗布液、バーの表面に付着した塗布液、あるいはバーの表面に同伴された塗布液が、可撓性支持体の表面に転写されることを確実に防止できる。また、上記したように、可撓性支持体がガイドローラによってバーの表面に強く押し付けられるため、可撓性支持体が局所的に変形していたとしても、可撓性支持体の下面に塗布液を確実に塗布することができる。したがって、このバー塗布装置によれば、可撓性支持体の下面全体に塗膜を確実に形成することができ、かつその塗膜の厚さを所望の厚さに制御することができる。
【特許文献１】特開２００４−３０５９８２号公報（第３−８頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、従来のバー塗布装置には、以下の解決すべき課題が存在している。すなわち、この種のバー塗布装置では、工程の高速化を図るために可撓性支持体の搬送速度を高めたときには、可撓性支持体の搬送に伴って同伴されるエアがバーと可撓性支持体との間に進入して可撓性支持体がバーから浮き上がり、バーによる塗布液の掻き落としが不十分となって塗膜の厚みが設定どおりとならなかったり、塗膜の厚みが不均一となることがある。このような事態を回避する対策として、一般的に、搬送装置に備えられているサクションローラによって可撓性支持体に加える張力を高く設定する方法が採用されているが、張力の設定が高すぎると、サクションローラにおいてスリップが発生して搬送が不安定となったり、そのスリップによって可撓性支持体にキズが生じるおそれがある、また、この方法では、過剰な張力によって可撓性支持体に変形が生じるおそれもある。
【０００５】
このため、発明者らは、バーの直径を小径化することで、可撓性支持体に過剰な張力を加えることなくバーと可撓性支持体との接触部位における接触圧力を高める方法を考案している。しかしながら、記録媒体に用いられる可撓性支持体は、近年、薄膜化が進んでおり、搬送装置（サクションローラ）によって加わる張力が低めであったとしても、その幅方向の両端部に加わる張力が中央部に加わる張力よりも高くなる傾向が顕著となっている。この結果、この張力の差に起因して、バーと可撓性支持体との密着度が可撓性支持体の幅方向において不均一となる傾向がある。したがって、バーの直径を小径化して可撓性支持体に加える張力を低く設定したとしても、密着度が不均一となることに起因して、塗膜の厚みが可撓性支持体の幅方向において不均一となるおそれがあり、この点の改善が望まれている。
【０００６】
本発明は、かかる課題を解決すべくなされたものであり、塗布対象体に対して塗布液を均一に塗布し得るバー塗布装置を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成すべく本発明に係るバー塗布装置は、塗布対象体に塗布液を塗布するためのバーと、前記バーの下方に配設されると共にその上面と当該バーとの間に前記塗布液を供給するブロック部と、搬送されている前記塗布対象体を案内する一対のガイドローラとを備え、前記一対のガイドローラの少なくとも一方は、長さ方向における中央部の直径が端部の直径よりも大きいクラウン形状に形成されている。
【０００８】
また、本発明に係るバー塗布装置は、前記一対のガイドローラのうちの前記ブロック部に対して前記塗布対象体の搬送方向の上流側に位置する上流側ガイドローラが、前記中央部の直径と前記端部の直径との差分値が０．１ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の範囲内となる前記クラウン形状に形成されている。
【０００９】
また、本発明に係るバー塗布装置は、前記一対のガイドローラのうちの前記ブロック部に対して前記塗布対象体の搬送方向の下流側に位置する下流側ガイドローラが、前記中央部の直径と前記端部の直径との差分値が０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下の範囲内となる前記クラウン形状に形成されている。
【００１０】
また、本発明に係るバー塗布装置は、前記一対のガイドローラが、共に前記クラウン形状に形成されている。
【００１１】
さらに、本発明に係るバー塗布装置は、前記一対のガイドローラが、当該両ガイドローラの各々における前記中央部の直径と前記端部の直径との各差分値の和が０．２ｍｍ以上２．５ｍｍ以下の範囲内となるようにそれぞれ形成されている。
【００１２】
また、本発明に係るバー塗布装置は、前記一対のガイドローラが、前記各差分値の和が０．７ｍｍ以上２．１ｍｍ以下の範囲内となるようにそれぞれ形成されている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係るバー塗布装置によれば、長さ方向における中央部の直径が端部の直径よりも大きいクラウン形状に一対のガイドローラの少なくとも一方を形成したことにより、両ガイドローラの間に掛け渡された塗布対象体がその幅方向の中央部において両端部よりも下側に突出するように湾曲させられるため、塗布対象体における幅方向の中央部を両端部よりも強くバーに押し付けることができる。このため、塗布対象体に加えられている張力が幅方向の中央部において両端部よりも小さいとしても、その張力が小さいことに起因する塗布対象体とバーの中央部とにおける密着度の低下分を、押し付けによる密着度の増加分で相殺させることができる。したがって、このバー塗布装置によれば、塗布対象体とバーとの密着度を塗布対象体の幅方向の全域に亘って均一にすることができる結果、塗布対象体に対して塗布液を均一に塗布することができる。
【００１４】
また、本発明に係るバー塗布装置によれば、中央部の直径と端部の直径との差分値が０．１ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の範囲内となるクラウン形状に上流側ガイドローラを形成したことにより、ブロック部に対して塗布対象体の搬送方向の下流側に位置する下流側ガイドローラがクラウン形状に形成されていない場合であっても、塗布対象体に対して塗布液を均一に塗布することができる。
【００１５】
また、本発明に係るバー塗布装置によれば、中央部の直径と端部の直径との差分値が０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下の範囲内となるクラウン形状に下流側ガイドローラを形成したことにより、塗布液を塗布した後の塗布対象体におけるシワの発生を確実に防止することができる。
【００１６】
また、本発明に係るバー塗布装置によれば、一対のガイドローラを共にクラウン形状に形成したことにより、塗布対象体とバーとの密着度を塗布対象体の幅方向の全域に亘ってさらに均一にすることができるため、塗布対象体に対して塗布液を一層均一に塗布することができる。
【００１７】
さらに、本発明に係るバー塗布装置によれば、各々における中央部の直径と端部の直径との各差分値の和が０．２ｍｍ以上２．５ｍｍ以下の範囲内となるように一対のガイドローラをそれぞれ形成したことにより、シワの発生を回避しつつ、厚みのムラが十分に少ない塗膜を塗布対象体に形成することができる。
【００１８】
また、本発明に係るバー塗布装置によれば、各々における中央部の直径と端部の直径との各差分値の和が０．７ｍｍ以上２．１ｍｍ以下の範囲内となるように一対のガイドローラをそれぞれ形成したことにより、シワの発生を回避しつつ、厚みのムラがさらに少ない塗膜を塗布対象体に形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明に係るバー塗布装置の最良の形態について、添付図面を参照して説明する。
【００２０】
図１，２に示すバー塗布装置１は、不図示の搬送機構によって方向Ａ（図２参照：以下、「搬送方向Ａ」ともいう）に沿って搬送されている可撓性支持体（本発明における塗布対象体）２の表面に塗布液３を塗布して塗膜４を形成するための装置であって、ベースプレート５、ブロックユニット６、一対のサイドプレート７，７、バー８、支持機構９，９、ドクターブレード１０、上流側ガイドローラ１１ａおよび下流側ガイドローラ１１ｂ（以下、区別しないときには「ガイドローラ１１」ともいう）を備えて構成されている。
【００２１】
ベースプレート５は、金属製の板体で構成されて、図１に示すように、ブロックユニット６および支持機構９，９が上面に固定されている。
【００２２】
ブロックユニット６は、本発明におけるブロック部に相当し、図２に示すように、不図示のネジによって互いに一体的に連結された第１支持ブロック２１、第２支持ブロック２２および第３支持ブロック２３を備えている。この場合、第２支持ブロック２２は、第１支持ブロック２１に対して搬送方向Ａの上流側に配設されている。また、第３支持ブロック２３は、第１支持ブロック２１に対して搬送方向Ａの下流側に配設されている。
【００２３】
第１支持ブロック２１は、図２に示すように、長手方向（図１の左右方向。幅方向でもある。）と直交する方向（搬送方向Ａ）に沿った頂部Ｐ１の表面（上面）の断面形状が長手方向全域に亘ってＶ字状に形成されている。また、第１支持ブロック２１の内部には、上面の最深部に開口するドレイン通路２５が第１支持ブロック２１の長手方向全域に亘って形成されている。このドレイン通路２５は、バー８の外周面に形成された螺旋状の溝（図示せず）内に収容された塗布液３、バー８の外周面に付着した塗布液３、およびバー８の外周面に同伴された塗布液３の一部を回収して第１支持ブロック２１の外部に排出するためのものであり、内部に流入した塗布液３を容易に排出し得るように、その下端部（底面）が第１支持ブロック２１の幅方向中央部から幅方向の両端部に向けて徐々に下降する斜面に形成されている。
【００２４】
また、第１支持ブロック２１は、上面においてバー８を回転可能に支持している。具体的には、第１支持ブロック２１は、上面におけるドレイン通路２５を挟んで対向する上流側部位２１ａおよび下流側部位２１ｂがバー８の外周面と線接触した状態でバー８を支持している。また、第１支持ブロック２１の上面に載置されたバー８の回転中心Ｏを通過しベースプレート５と直交する平面（垂直面）から第１支持ブロック２１における上流側の側面２１ｃまでの距離Ｌ１は、図２に示すように、バー８の半径と同一に設定されている。また、同図に示すように、第１支持ブロック２１の上面における断面Ｖ字状に形成された頂部Ｐ１に対して下流側に位置する部位は、第３支持ブロック２３の上面と面一となる斜面に形成されている。また、第１支持ブロック２１の各端面には、図３に示すように、サイドプレート７を固定するためのネジ穴３４が形成されている。また、第１支持ブロック２１は、加工精度を高め易いステンレス鋼によって形成されたバー８の摩耗を防止するため、ステンレス鋼に比べて柔らかい真鍮や銅などの材料で形成されている。
【００２５】
第２支持ブロック２２は、第１支持ブロック２１と同じ長さに形成されて、長手方向の各端面が第１支持ブロック２１の端面と面一となるように配設されている。また、第２支持ブロック２２は、図２に示すように、下流側の側面２２ａのほぼ中央部分に長手方向全域に亘って凹部２２ｅが形成されている。また、第２支持ブロック２２では、下流側の側面２２ａにおける凹部２２ｅの上方側の部位が、凹部２２ｅの下方側の部位に対して、上流側の側面２２ｂ方向に均一に凹んだ状態に形成されて、溝部２２ｆとして構成されている。この構成により、第２支持ブロック２２の下流側の側面２２ａにおける凹部２２ｅと第１支持ブロック２１の側面２１ｃとによって塗布液３用の流路２７が第２支持ブロック２２の長手方向全域に亘って形成されると共に、側面２１ｃと溝部２２ｆとによって塗布液３をバー８に供給するためのスリット２８が形成されている。また、第２支持ブロック２２には、上流側の側面２２ｂに一端側が開口すると共に他端側が凹部２２ｅに開口する塗布液３用の供給孔２２ｇが、一例として第２支持ブロック２２の長手方向中央部（図１参照）に形成されている。また、図２に示すように、第２支持ブロック２２は、長手方向と直交する方向（搬送方向Ａ）に沿った頂部Ｐ２の断面形状が長手方向全域に亘って三角形状に形成されている。この構成により、第２支持ブロック２２の頂部Ｐ２におけるバー８側（下流側）の斜面２２ｃおよびバー８の外周面によって塗布液３用の液溜め２９が形成されている。また、第２支持ブロック２２の各端面には、図３に示すように、サイドプレート７を固定するためのネジ穴３５が形成されている。
【００２６】
第３支持ブロック２３は、第１支持ブロック２１と同じ長さに形成されている。また、第３支持ブロック２３は、その上面が斜面に形成されて、ドクターブレード１０用の押さえ板３０を固定する固定ビス３１を嵌め込むためのネジ穴３２が形成されている。
【００２７】
一対のサイドプレート７，７は、金属材料または樹脂材料（本例では一例としてポリテトラフルオロエチレン樹脂）を用いて形成されている。各サイドプレート７には、図３に示すように、バー８を嵌め込むための断面弧状の切欠き７ａと、固定ビス３３を挿通させるための複数の挿通孔７ｂとが形成されている。また、一例として、一対のサイドプレート７，７には、ドレイン通路２５の下端部近傍に連通する排出孔７ｃが形成されている。この構成を備えた各サイドプレート７は、同図に示すように、固定ビス３３を用いて第１支持ブロック２１および第２支持ブロック２２の各側面に取り付けられて、流路２７、スリット２８および液溜め２９を第１支持ブロック２１および第２支持ブロック２２の各端面側で閉塞する。また、各サイドプレート７，７は、ドレイン通路２５については、第１支持ブロック２１の各端面側において、排出孔７ｃを介してのみ外部と連通する状態で閉塞する。これにより、ドレイン通路２５内に回収された塗布液３は、排出孔７ｃを介して外部に排出可能となっている。
【００２８】
バー８は、直径が例えば８ｍｍの長尺な円柱体に形成されている。また、バー８は、その外周面に螺旋状の溝（図示せず）が形成されている。この場合、バー８は、図１に示すように、その長さ方向がベースプレート５の長さ方向と一致するようにして、支持機構９によって支持されている。
【００２９】
支持機構９は、一対の軸受４１，４１およびホルダー４２，４２，４３，４３を備えている。この場合、各軸受４１，４１は、図１に示すように、ベースプレート５上におけるブロックユニット６の両側に固定されると共に、一対のホルダー４２，４３を介してバー８の各端部と連結されている。この構成により、バー８は、第１支持ブロック２１の上面に載置（支持）された状態で支持機構９によって回転自在に支持される。また、バー８は、不図示の回転機構により、可撓性支持体２の搬送方向Ａに対して逆方向（図２に示す矢印Ｒの向き（時計回り方向））に回転駆動される。
【００３０】
ドクターブレード１０は、図２に示すように、固定ビス３１によって第３支持ブロック２３から第１支持ブロック２１に掛け渡された状態で固定された押さえ板３０で押さえ付けられて、第１支持ブロック２１の上面における断面Ｖ字状に形成された頂部Ｐ１に対して下流側に位置する部位に取り付けられている。また、ドクターブレード１０は、合成樹脂（一例としてポリエステル樹脂）で薄板状に形成されると共に、その幅（第１支持ブロック２１の長手方向に沿った長さ）が各サイドプレート７，７の間隔よりも長く設定されている。また、ドクターブレード１０は、バー８の外周面（表面）に付着した塗布液３およびバー８の表面に同伴されている塗布液３を掻き落とすために、その先端がバー８における下流側の外周面に接触している。
【００３１】
上流側ガイドローラ１１ａは、図２に示すように、ブロックユニット６に対して可撓性支持体２の搬送方向Ａの上流側に配設されている。また、上流側ガイドローラ１１ａは、図４に示すように、長さ方向（同図の左右方向）における中央部１２ａの直径φ１ａが両端部１３ａの直径φ２ａ直径よりも大きい（太い）クラウン形状に形成されている。下流側ガイドローラ１１ｂは、図２に示すように、ブロックユニット６に対して、搬送方向Ａの下流側に配設されている。この場合、図５に示すように、下流側ガイドローラ１１ｂも、上流側ガイドローラ１１ａと同様にして、長さ方向における中央部１２ｂ（中央部１２ａと区別しないときには「中央部１２」ともいう）の直径φ１ｂ（直径φ１ａと区別しないときには「直径φ１」ともいう）が両端部１３ｂ（両端部１３ａと区別しないときには「両端部１３」ともいう）の直径φ２ｂよりも大きいクラウン形状に形成されている。ここで、上流側ガイドローラ１１ａは、直径φ１ａと直径φ２ａとの差分値Ｄａ１が、下流側ガイドローラ１１ｂにおける直径φ１ｂと直径φ２ｂとの差分値Ｄａ２（差分値Ｄａ１と区別しないときには「差分値Ｄａ」ともいう）よりも大きくなるように形成されている。一例として、上流側ガイドローラ１１ａは、直径φ１ａおよび直径φ２ａがそれぞれ７５．０ｍｍおよび７４．０ｍｍ（つまり差分値Ｄａ１が１．０ｍｍ）に規定され、下流側ガイドローラ１１ｂは、直径φ１ｂおよび直径φ２ｂがそれぞれ７５．０ｍｍおよび７４．４ｍｍ（つまり差分値Ｄａ２が０．６ｍｍ）に規定されている。なお、各ガイドローラ１１の直径は、３０ｍｍ以上１５０ｍｍ以下の範囲内の任意の径に規定することができる。また、図４，５および後述する図６では、理解を容易とするために、各ガイドローラ１１のクラウン形状を誇張して図示している。
【００３２】
また、ガイドローラ１１，１１は、両者の間に掛け渡されて不図示の搬送機構によって搬送されている可撓性支持体２を案内する。また、ガイドローラ１１，１１は、不図示の移動機構によって移動されることにより、ブロックユニット６に対して接離動可能に構成されている。この場合、ガイドローラ１１，１１は、ブロックユニット６側に移動されることにより、可撓性支持体２をバー８に押し付ける。なお、ガイドローラ１１，１１とブロックユニット６とは、相対的に接離可能な構成であれば良いため、ガイドローラ１１，１１側に移動機構を配設する構成に代えて、ブロックユニット６側に移動機構を配設する構成を採用しても良いし、また双方に移動機構を配設する構成を採用することもできる。
【００３３】
次に、バー塗布装置１の動作について図面を参照して説明する。このバー塗布装置１では、図２に示すように、第２支持ブロック２２の供給孔２２ｇ（図１参照）からブロックユニット６内に供給された塗布液３が、流路２７およびスリット２８を経由して液溜め２９に連続的に供給される。本例では、可撓性支持体２に塗布すべき塗布量よりも多め（例えば、塗布すべき塗布量に対して１．１倍から１．５倍）の塗布液３が供給されるように設定されているため、図２に示すように、液溜め２９から溢れ出た（オーバーフローした）塗布液３は、第２支持ブロック２２の頂部Ｐ２における上流側ガイドローラ１１ａ側（上流側）の斜面２２ｄに沿って流れ落ち、不図示の回収部によって回収される。
【００３４】
また、このバー塗布装置１では、支持機構９によって支持されているバー８が、支持機構９のホルダー４２，４３を介して伝達される図外の回転機構の回転力によって搬送方向Ａとは逆向き（図２に示す矢印Ｒの向き）に回転させられている。また、ガイドローラ１１，１１が不図示の移動機構によって移動させられる。この際に、同図に示すように、ガイドローラ１１，１１の移動に伴い、ガイドローラ１１，１１の間に掛け渡された状態で、不図示の搬送機構によって張力を加えられつつ搬送方向Ａに沿って搬送されている可撓性支持体２が、バー８に押し付けられる。また、この状態では、可撓性支持体２は、その被塗布面（同図における下面）が液溜め２９の塗布液３に接触するようにして搬送方向Ａに搬送される。この結果、可撓性支持体２の被塗布面には、液溜め２９の塗布液３が付着し、付着した塗布液３のうちの予め設定された所定量を超える分が搬送方向Ａと逆方向に回転しているバー８によって液溜め２９に押し戻されることで、所定の量だけが塗布（計量）される。
【００３５】
ここで、直径が一様なストレート形状のガイドローラを用いているバー塗布装置においては、可撓性支持体２に加えられている張力が、可撓性支持体２の幅方向の中央部において両端部よりも小さくなるため、可撓性支持体２とバー８との密着度も、中央部において両端部よりも小さくなる。これに対して、このバー塗布装置１では、両ガイドローラ１１，１１が上記したクラウン形状に形成されている。この場合、図６に示すように、可撓性支持体２におけるガイドローラ１１，１１の間に掛け渡された部位は、その幅方向の中央部が両端部よりも下側に突出するように湾曲させられる。このため、可撓性支持体２は、幅方向の中央部において両端部よりもバー８に対して強く押し付けられる。この結果、可撓性支持体２に加えられている張力が幅方向の中央部において両端部よりも小さいとしても、その張力が小さいことに起因する可撓性支持体２とバー８の中央部とにおける密着度の低下分が、押し付けによる密着度の増加分で相殺されて、両者の密着度が幅方向の全域に亘って均一（またはほぼ均一）となる。したがって、塗布液３が可撓性支持体２の幅方向において均一に塗布される。
【００３６】
なお、クラウン形状に形成したガイドローラ１１，１１による上記の効果を十分に発揮させるためには、可撓性支持体２がブロックユニット６によって干渉を受けないことが好ましい。このため、このバー塗布装置１では、ガイドローラ１１，１１を移動させる際に、ブロックユニット６の第２支持ブロック２２における頂部Ｐ２と可撓性支持体２とが非接触の状態（点的または線的に接触した状態でもよい）となるように移動機構を制御する。
【００３７】
一方、バー８の表面に付着した塗布液３やバー８の表面に同伴された塗布液３のうちの多くの部分は、第１支持ブロック２１の上流側部位２１ａによって液溜め２９に掻き落とされる。また、上流側部位２１ａで掻き落としきれなかった塗布液３の一部は、図２に示すように、第１支持ブロック２１の下流側部位２１ｂによってドレイン通路２５内に掻き落とされて、ドレイン通路２５を経由して各サイドプレート７，７の排出孔７ｃからブロックユニット６の外部に排出されて、不図示の回収部によって回収される。さらに、第１支持ブロック２１の下流側部位２１ｂによっても掻き落としきれなかった塗布液３の一部は、ドクターブレード１０によって掻き落とされて、第１支持ブロック２１の下流側部位２１ｂを経由してドレイン通路２５に流入して回収される。
【００３８】
なお、発明者らは、ガイドローラ１１の差分値Ｄａと塗膜４の厚みのムラとの関係を解明すべく実験を行った。この実験では、差分値Ｄａ１の異なる複数の上流側ガイドローラ１１ａ、および差分値Ｄａ２の異なる複数の下流側ガイドローラ１１ｂを作製し、これらの組み合わせを変更して可撓性支持体２に塗膜４を形成した。この場合、乾燥後の塗膜４の厚みは約０．６μｍであった。また、塗膜４の厚みを可撓性支持体２の幅方向に沿った複数の部位において測定し、その最大値と最小値の差分値Ｄｔを算出して厚みのムラの指標とした。一方、発明者らは、差分値Ｄａの値によっては、塗布後（塗膜４の形成後）の可撓性支持体２にシワ（折れスジ）が発生することを発見した。このため、この実験では、塗布後の可撓性支持体２にシワが発生しているか否かも併せて観察した。なお、上記の実験には、直径が８ｍｍのバー８を用いた。また、幅が５００ｍｍで、材質がポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）で厚みが６．２μｍの可撓性支持体２を用いて、可撓性支持体２に１３Ｋｇ／幅の張力を加え、さらに可撓性支持体２の走行速度（塗布速度）を１５０ｍ／分に設定した。また、実験に用いた各ガイドローラ１１の長さは、７５０ｍｍとした。さらに、上流側ガイドローラ１１ａの中心軸とバー８の中心軸との水平距離、および下流側ガイドローラ１１ｂの中心軸とバー８の中心軸との水平距離をいずれも１００ｍｍに規定した。なお、搬送方向Ａにおける下流側ガイドローラ１１ｂよりもさらに下流側の位置には、可撓性支持体２を搬送経路にガイドする不図示のガイドローラが配設されており、この実験では、このガイドローラをストレート形状とした。
【００３９】
図７に示すように、上記の実験結果から次のことが明らかである。すなわち、上流側ガイドローラ１１ａおよび下流側ガイドローラ１１ｂのいずれか一方をクラウン形状に形成することで、塗膜４の厚みのムラが少なくなる（差分値Ｄｔが小さくなる）。この場合、差分値Ｄａ１が０．１ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の範囲内となるクラウン形状に上流側ガイドローラ１１ａを形成したときには、下流側ガイドローラ１１ｂがクラウン形状ではなくストレート形状（つまり、差分値Ｄａ２が０の形状）であっても、塗膜４の厚みのムラが十分に少なくなる。また、差分値Ｄａ２が０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下の範囲内となるクラウン形状に下流側ガイドローラ１１ｂを形成することで、塗布液３を塗布した後の可撓性支持体２におけるシワの発生が防止される。また、上流側ガイドローラ１１ａおよび下流側ガイドローラ１１ｂの双方をクラウン形状に形成することで、塗膜４の厚みのムラがさらに少なくなる。さらに、差分値Ｄａ１および差分値Ｄａ２の和が０．２ｍｍ以上２．５ｍｍ以下の範囲内となるように上流側ガイドローラ１１ａおよび下流側ガイドローラ１１ｂをそれぞれ形成することで、可撓性支持体２におけるシワの発生を回避しつつ、厚みのムラが十分に少ない（差分値Ｄｔが０．０６μｍ以下の）塗膜４を形成することができる。また、差分値Ｄａ１および差分値Ｄａ２の和が０．７ｍｍ以上２．１ｍｍ以下の範囲内となるように上流側ガイドローラ１１ａおよび下流側ガイドローラ１１ｂをそれぞれ形成することで、可撓性支持体２におけるシワの発生を回避しつつ、厚みのムラがさらに少ない（差分値Ｄｔが０．０４μｍ以下の）塗膜４を形成することができる。
【００４０】
このように、このバー塗布装置１によれば、長さ方向における中央部１２の直径φ１が両端部１３の直径φ２よりも大きいクラウン形状にガイドローラ１１を形成したことにより、ガイドローラ１１，１１の間に掛け渡された可撓性支持体２がその幅方向の中央部において両端部よりも下側に突出するように湾曲させられるため、可撓性支持体２における幅方向の中央部を両端部よりも強くバー８に押し付けることができる。このため、可撓性支持体２に加えられている張力が幅方向の中央部において両端部よりも小さいとしても、その張力が小さいことに起因する可撓性支持体２とバー８の中央部とにおける密着度の低下分を、押し付けによる密着度の増加分で相殺させることができる。したがって、このバー塗布装置１によれば、可撓性支持体２とバー８との密着度を可撓性支持体２の幅方向の全域に亘って均一にすることができる結果、可撓性支持体２に対して塗布液３を均一に塗布することができる。
【００４１】
また、このバー塗布装置１によれば、差分値Ｄａ１が０．１ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の範囲内となるクラウン形状に上流側ガイドローラ１１ａを形成したことにより、下流側ガイドローラ１１ｂがクラウン形状に形成されていない場合であっても、可撓性支持体２に対して塗布液３を均一に塗布することができる。
【００４２】
また、このバー塗布装置１によれば、差分値Ｄａ２が０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下の範囲内となるクラウン形状に下流側ガイドローラ１１ｂを形成したことにより、塗布液３を塗布した後の可撓性支持体２におけるシワの発生を確実に防止することができる。
【００４３】
また、このバー塗布装置１によれば、上流側ガイドローラ１１ａおよび下流側ガイドローラ１１ｂの双方をクラウン形状に形成したことにより、可撓性支持体２とバー８との密着度を可撓性支持体２の幅方向の全域に亘ってさらに均一にすることができるため、可撓性支持体２に対して塗布液３を一層均一に塗布することができる。
【００４４】
さらに、このバー塗布装置１によれば、差分値Ｄａ１および差分値Ｄａ２の和が０．２ｍｍ以上２．５ｍｍ以下の範囲内となるように上流側ガイドローラ１１ａおよび下流側ガイドローラ１１ｂをそれぞれ形成したことにより、可撓性支持体２におけるシワの発生を回避しつつ、厚みのムラが十分に少ない塗膜４を形成することができる。
【００４５】
また、このバー塗布装置１によれば、差分値Ｄａ１および差分値Ｄａ２の和が０．７ｍｍ以上２．１ｍｍ以下の範囲内となるように上流側ガイドローラ１１ａおよび下流側ガイドローラ１１ｂをそれぞれ形成したことにより、可撓性支持体２におけるシワの発生を回避しつつ、厚みのムラがさらに少ない塗膜４を形成することができる。
【００４６】
なお、本発明は、上記の構成に限定されない。例えば、上流側ガイドローラ１１ａおよび下流側ガイドローラ１１ｂの双方をクラウン形状に形成した例について上記したが、いずれか一方のみをクラウン形状に形成した構成を採用することもできる。この構成においても、可撓性支持体２とバー８との密着度を可撓性支持体２の幅方向において均一化することができるため、塗布液３を可撓性支持体２の幅方向において均一に塗布することができる。また、直径が８ｍｍのバー８を用いる例について上記したが、任意の直径のバー８を用いることができ、この構成においても、上記した効果と同様の効果を実現することができる。
【００４７】
また、材質がＰＥＮで厚みが６．２μｍの可撓性支持体２に塗布液３を塗布する例について上記したが、任意の材質で任意の厚みの可撓性支持体２にバー塗布装置１を用いて塗膜４を形成することができる。この場合においても上記した効果と同様の効果を実現することができるが、厚みが７μｍ以下の可撓性支持体２に対して塗布液３を塗布する際に、上記の効果が特に顕著となる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】バー塗布装置１の正面図である。
【図２】バー塗布装置１の搬送方向Ａに沿った断面図である。
【図３】ブロックユニット６へのサイドプレート７の取付け構造を示す分解斜視図である。
【図４】上流側ガイドローラ１１ａの平面図である。
【図５】下流側ガイドローラ１１ｂの平面図である。
【図６】上流側ガイドローラ１１ａに掛け渡されている可撓性支持体２の断面図である。
【図７】差分値Ｄａ１，Ｄａ２と、塗膜４の厚みムラおよび可撓性支持体２のシワの発生状態との関係についての実験結果を示す実験結果図である。
【符号の説明】
【００４９】
１ バー塗布装置
２ 可撓性支持体
３ 塗布液
６ ブロックユニット
８ バー
１１ａ 上流側ガイドローラ
１１ｂ 下流側ガイドローラ
１２ａ，１２ｂ 中央部
１３ａ，１３ｂ 両端部
φ１ａ，φ１ｂ，φ２ａ，φ２ｂ 直径
Ｄａ１，Ｄａ２ 差分値
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗布対象体に塗布液を塗布するためのバーを備えたバー塗布装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種のバー塗布装置として、特開２００４−３０５９８２号公報に開示されたバー塗布装置を出願人は提案している。このバー塗布装置は、回転可能なバーと、バーを上面で支持すると共に塗布液を塗布すべき塗布対象体としての可撓性支持体の搬送方向に対してバーの上流側に塗布液を供給するスリットが形成された支持ブロックと、バーの下流側においてバーの表面に当接するドクターブレードとを備えて構成されている。また、支持ブロックにおけるバーの下方に、塗布液を排出するドレイン通路が形成されている。また、可撓性支持体は、搬送装置によって搬送されると共に、一対のガイドローラによって、バーの表面に強く押し付けられている。
【０００３】
このバー塗布装置では、塗布液を排出するドレイン通路が支持ブロックに形成されているため、バーの表面に形成された螺旋状の溝内に収容された塗布液、バーの表面に付着した塗布液、およびバーの表面に同伴された塗布液の一部が、ドレイン通路に流入して回収される。また、ドレイン通路に流入せずに回収されなかった塗布液は、ドクターブレードによって、バーの表面から掻き落とされて、ドレイン通路に流れ込んで回収される。このため、バーの表面に形成された螺旋状の溝内に保持された塗布液、バーの表面に付着した塗布液、あるいはバーの表面に同伴された塗布液が、可撓性支持体の表面に転写されることを確実に防止できる。また、上記したように、可撓性支持体がガイドローラによってバーの表面に強く押し付けられるため、可撓性支持体が局所的に変形していたとしても、可撓性支持体の下面に塗布液を確実に塗布することができる。したがって、このバー塗布装置によれば、可撓性支持体の下面全体に塗膜を確実に形成することができ、かつその塗膜の厚さを所望の厚さに制御することができる。
【特許文献１】特開２００４−３０５９８２号公報（第３−８頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、従来のバー塗布装置には、以下の解決すべき課題が存在している。すなわち、この種のバー塗布装置では、工程の高速化を図るために可撓性支持体の搬送速度を高めたときには、可撓性支持体の搬送に伴って同伴されるエアがバーと可撓性支持体との間に進入して可撓性支持体がバーから浮き上がり、バーによる塗布液の掻き落としが不十分となって塗膜の厚みが設定どおりとならなかったり、塗膜の厚みが不均一となることがある。このような事態を回避する対策として、一般的に、搬送装置に備えられているサクションローラによって可撓性支持体に加える張力を高く設定する方法が採用されているが、張力の設定が高すぎると、サクションローラにおいてスリップが発生して搬送が不安定となったり、そのスリップによって可撓性支持体にキズが生じるおそれがある、また、この方法では、過剰な張力によって可撓性支持体に変形が生じるおそれもある。
【０００５】
このため、発明者らは、バーの直径を小径化することで、可撓性支持体に過剰な張力を加えることなくバーと可撓性支持体との接触部位における接触圧力を高める方法を考案している。しかしながら、記録媒体に用いられる可撓性支持体は、近年、薄膜化が進んでおり、搬送装置（サクションローラ）によって加わる張力が低めであったとしても、その幅方向の両端部に加わる張力が中央部に加わる張力よりも高くなる傾向が顕著となっている。この結果、この張力の差に起因して、バーと可撓性支持体との密着度が可撓性支持体の幅方向において不均一となる傾向がある。したがって、バーの直径を小径化して可撓性支持体に加える張力を低く設定したとしても、密着度が不均一となることに起因して、塗膜の厚みが可撓性支持体の幅方向において不均一となるおそれがあり、この点の改善が望まれている。
【０００６】
本発明は、かかる課題を解決すべくなされたものであり、塗布対象体に対して塗布液を均一に塗布し得るバー塗布装置を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成すべく本発明に係るバー塗布装置は、塗布対象体に塗布液を塗布するためのバーと、前記バーの下方に配設されると共にその上面と当該バーとの間に前記塗布液を供給するブロック部と、搬送されている前記塗布対象体を案内する一対のガイドローラとを備え、前記一対のガイドローラの少なくとも一方は、長さ方向における中央部の直径が端部の直径よりも大きいクラウン形状に形成されている。
【０００８】
また、本発明に係るバー塗布装置は、前記一対のガイドローラのうちの前記ブロック部に対して前記塗布対象体の搬送方向の上流側に位置する上流側ガイドローラが、前記中央部の直径と前記端部の直径との差分値が０．１ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の範囲内となる前記クラウン形状に形成されている。
【０００９】
また、本発明に係るバー塗布装置は、前記一対のガイドローラのうちの前記ブロック部に対して前記塗布対象体の搬送方向の下流側に位置する下流側ガイドローラが、前記中央部の直径と前記端部の直径との差分値が０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下の範囲内となる前記クラウン形状に形成されている。
【００１０】
また、本発明に係るバー塗布装置は、前記一対のガイドローラが、共に前記クラウン形状に形成されている。
【００１１】
さらに、本発明に係るバー塗布装置は、前記一対のガイドローラが、当該両ガイドローラの各々における前記中央部の直径と前記端部の直径との各差分値の和が０．２ｍｍ以上２．５ｍｍ以下の範囲内となるようにそれぞれ形成されている。
【００１２】
また、本発明に係るバー塗布装置は、前記一対のガイドローラが、前記各差分値の和が０．７ｍｍ以上２．１ｍｍ以下の範囲内となるようにそれぞれ形成されている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係るバー塗布装置によれば、長さ方向における中央部の直径が端部の直径よりも大きいクラウン形状に一対のガイドローラの少なくとも一方を形成したことにより、両ガイドローラの間に掛け渡された塗布対象体がその幅方向の中央部において両端部よりも下側に突出するように湾曲させられるため、塗布対象体における幅方向の中央部を両端部よりも強くバーに押し付けることができる。このため、塗布対象体に加えられている張力が幅方向の中央部において両端部よりも小さいとしても、その張力が小さいことに起因する塗布対象体とバーの中央部とにおける密着度の低下分を、押し付けによる密着度の増加分で相殺させることができる。したがって、このバー塗布装置によれば、塗布対象体とバーとの密着度を塗布対象体の幅方向の全域に亘って均一にすることができる結果、塗布対象体に対して塗布液を均一に塗布することができる。
【００１４】
また、本発明に係るバー塗布装置によれば、中央部の直径と端部の直径との差分値が０．１ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の範囲内となるクラウン形状に上流側ガイドローラを形成したことにより、ブロック部に対して塗布対象体の搬送方向の下流側に位置する下流側ガイドローラがクラウン形状に形成されていない場合であっても、塗布対象体に対して塗布液を均一に塗布することができる。
【００１５】
また、本発明に係るバー塗布装置によれば、中央部の直径と端部の直径との差分値が０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下の範囲内となるクラウン形状に下流側ガイドローラを形成したことにより、塗布液を塗布した後の塗布対象体におけるシワの発生を確実に防止することができる。
【００１６】
また、本発明に係るバー塗布装置によれば、一対のガイドローラを共にクラウン形状に形成したことにより、塗布対象体とバーとの密着度を塗布対象体の幅方向の全域に亘ってさらに均一にすることができるため、塗布対象体に対して塗布液を一層均一に塗布することができる。
【００１７】
さらに、本発明に係るバー塗布装置によれば、各々における中央部の直径と端部の直径との各差分値の和が０．２ｍｍ以上２．５ｍｍ以下の範囲内となるように一対のガイドローラをそれぞれ形成したことにより、シワの発生を回避しつつ、厚みのムラが十分に少ない塗膜を塗布対象体に形成することができる。
【００１８】
また、本発明に係るバー塗布装置によれば、各々における中央部の直径と端部の直径との各差分値の和が０．７ｍｍ以上２．１ｍｍ以下の範囲内となるように一対のガイドローラをそれぞれ形成したことにより、シワの発生を回避しつつ、厚みのムラがさらに少ない塗膜を塗布対象体に形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明に係るバー塗布装置の最良の形態について、添付図面を参照して説明する。
【００２０】
図１，２に示すバー塗布装置１は、不図示の搬送機構によって方向Ａ（図２参照：以下、「搬送方向Ａ」ともいう）に沿って搬送されている可撓性支持体（本発明における塗布対象体）２の表面に塗布液３を塗布して塗膜４を形成するための装置であって、ベースプレート５、ブロックユニット６、一対のサイドプレート７，７、バー８、支持機構９，９、ドクターブレード１０、上流側ガイドローラ１１ａおよび下流側ガイドローラ１１ｂ（以下、区別しないときには「ガイドローラ１１」ともいう）を備えて構成されている。
【００２１】
ベースプレート５は、金属製の板体で構成されて、図１に示すように、ブロックユニット６および支持機構９，９が上面に固定されている。
【００２２】
ブロックユニット６は、本発明におけるブロック部に相当し、図２に示すように、不図示のネジによって互いに一体的に連結された第１支持ブロック２１、第２支持ブロック２２および第３支持ブロック２３を備えている。この場合、第２支持ブロック２２は、第１支持ブロック２１に対して搬送方向Ａの上流側に配設されている。また、第３支持ブロック２３は、第１支持ブロック２１に対して搬送方向Ａの下流側に配設されている。
【００２３】
第１支持ブロック２１は、図２に示すように、長手方向（図１の左右方向。幅方向でもある。）と直交する方向（搬送方向Ａ）に沿った頂部Ｐ１の表面（上面）の断面形状が長手方向全域に亘ってＶ字状に形成されている。また、第１支持ブロック２１の内部には、上面の最深部に開口するドレイン通路２５が第１支持ブロック２１の長手方向全域に亘って形成されている。このドレイン通路２５は、バー８の外周面に形成された螺旋状の溝（図示せず）内に収容された塗布液３、バー８の外周面に付着した塗布液３、およびバー８の外周面に同伴された塗布液３の一部を回収して第１支持ブロック２１の外部に排出するためのものであり、内部に流入した塗布液３を容易に排出し得るように、その下端部（底面）が第１支持ブロック２１の幅方向中央部から幅方向の両端部に向けて徐々に下降する斜面に形成されている。
【００２４】
また、第１支持ブロック２１は、上面においてバー８を回転可能に支持している。具体的には、第１支持ブロック２１は、上面におけるドレイン通路２５を挟んで対向する上流側部位２１ａおよび下流側部位２１ｂがバー８の外周面と線接触した状態でバー８を支持している。また、第１支持ブロック２１の上面に載置されたバー８の回転中心Ｏを通過しベースプレート５と直交する平面（垂直面）から第１支持ブロック２１における上流側の側面２１ｃまでの距離Ｌ１は、図２に示すように、バー８の半径と同一に設定されている。また、同図に示すように、第１支持ブロック２１の上面における断面Ｖ字状に形成された頂部Ｐ１に対して下流側に位置する部位は、第３支持ブロック２３の上面と面一となる斜面に形成されている。また、第１支持ブロック２１の各端面には、図３に示すように、サイドプレート７を固定するためのネジ穴３４が形成されている。また、第１支持ブロック２１は、加工精度を高め易いステンレス鋼によって形成されたバー８の摩耗を防止するため、ステンレス鋼に比べて柔らかい真鍮や銅などの材料で形成されている。
【００２５】
第２支持ブロック２２は、第１支持ブロック２１と同じ長さに形成されて、長手方向の各端面が第１支持ブロック２１の端面と面一となるように配設されている。また、第２支持ブロック２２は、図２に示すように、下流側の側面２２ａのほぼ中央部分に長手方向全域に亘って凹部２２ｅが形成されている。また、第２支持ブロック２２では、下流側の側面２２ａにおける凹部２２ｅの上方側の部位が、凹部２２ｅの下方側の部位に対して、上流側の側面２２ｂ方向に均一に凹んだ状態に形成されて、溝部２２ｆとして構成されている。この構成により、第２支持ブロック２２の下流側の側面２２ａにおける凹部２２ｅと第１支持ブロック２１の側面２１ｃとによって塗布液３用の流路２７が第２支持ブロック２２の長手方向全域に亘って形成されると共に、側面２１ｃと溝部２２ｆとによって塗布液３をバー８に供給するためのスリット２８が形成されている。また、第２支持ブロック２２には、上流側の側面２２ｂに一端側が開口すると共に他端側が凹部２２ｅに開口する塗布液３用の供給孔２２ｇが、一例として第２支持ブロック２２の長手方向中央部（図１参照）に形成されている。また、図２に示すように、第２支持ブロック２２は、長手方向と直交する方向（搬送方向Ａ）に沿った頂部Ｐ２の断面形状が長手方向全域に亘って三角形状に形成されている。この構成により、第２支持ブロック２２の頂部Ｐ２におけるバー８側（下流側）の斜面２２ｃおよびバー８の外周面によって塗布液３用の液溜め２９が形成されている。また、第２支持ブロック２２の各端面には、図３に示すように、サイドプレート７を固定するためのネジ穴３５が形成されている。
【００２６】
第３支持ブロック２３は、第１支持ブロック２１と同じ長さに形成されている。また、第３支持ブロック２３は、その上面が斜面に形成されて、ドクターブレード１０用の押さえ板３０を固定する固定ビス３１を嵌め込むためのネジ穴３２が形成されている。
【００２７】
一対のサイドプレート７，７は、金属材料または樹脂材料（本例では一例としてポリテトラフルオロエチレン樹脂）を用いて形成されている。各サイドプレート７には、図３に示すように、バー８を嵌め込むための断面弧状の切欠き７ａと、固定ビス３３を挿通させるための複数の挿通孔７ｂとが形成されている。また、一例として、一対のサイドプレート７，７には、ドレイン通路２５の下端部近傍に連通する排出孔７ｃが形成されている。この構成を備えた各サイドプレート７は、同図に示すように、固定ビス３３を用いて第１支持ブロック２１および第２支持ブロック２２の各側面に取り付けられて、流路２７、スリット２８および液溜め２９を第１支持ブロック２１および第２支持ブロック２２の各端面側で閉塞する。また、各サイドプレート７，７は、ドレイン通路２５については、第１支持ブロック２１の各端面側において、排出孔７ｃを介してのみ外部と連通する状態で閉塞する。これにより、ドレイン通路２５内に回収された塗布液３は、排出孔７ｃを介して外部に排出可能となっている。
【００２８】
バー８は、直径が例えば８ｍｍの長尺な円柱体に形成されている。また、バー８は、その外周面に螺旋状の溝（図示せず）が形成されている。この場合、バー８は、図１に示すように、その長さ方向がベースプレート５の長さ方向と一致するようにして、支持機構９によって支持されている。
【００２９】
支持機構９は、一対の軸受４１，４１およびホルダー４２，４２，４３，４３を備えている。この場合、各軸受４１，４１は、図１に示すように、ベースプレート５上におけるブロックユニット６の両側に固定されると共に、一対のホルダー４２，４３を介してバー８の各端部と連結されている。この構成により、バー８は、第１支持ブロック２１の上面に載置（支持）された状態で支持機構９によって回転自在に支持される。また、バー８は、不図示の回転機構により、可撓性支持体２の搬送方向Ａに対して逆方向（図２に示す矢印Ｒの向き（時計回り方向））に回転駆動される。
【００３０】
ドクターブレード１０は、図２に示すように、固定ビス３１によって第３支持ブロック２３から第１支持ブロック２１に掛け渡された状態で固定された押さえ板３０で押さえ付けられて、第１支持ブロック２１の上面における断面Ｖ字状に形成された頂部Ｐ１に対して下流側に位置する部位に取り付けられている。また、ドクターブレード１０は、合成樹脂（一例としてポリエステル樹脂）で薄板状に形成されると共に、その幅（第１支持ブロック２１の長手方向に沿った長さ）が各サイドプレート７，７の間隔よりも長く設定されている。また、ドクターブレード１０は、バー８の外周面（表面）に付着した塗布液３およびバー８の表面に同伴されている塗布液３を掻き落とすために、その先端がバー８における下流側の外周面に接触している。
【００３１】
上流側ガイドローラ１１ａは、図２に示すように、ブロックユニット６に対して可撓性支持体２の搬送方向Ａの上流側に配設されている。また、上流側ガイドローラ１１ａは、図４に示すように、長さ方向（同図の左右方向）における中央部１２ａの直径φ１ａが両端部１３ａの直径φ２ａ直径よりも大きい（太い）クラウン形状に形成されている。下流側ガイドローラ１１ｂは、図２に示すように、ブロックユニット６に対して、搬送方向Ａの下流側に配設されている。この場合、図５に示すように、下流側ガイドローラ１１ｂも、上流側ガイドローラ１１ａと同様にして、長さ方向における中央部１２ｂ（中央部１２ａと区別しないときには「中央部１２」ともいう）の直径φ１ｂ（直径φ１ａと区別しないときには「直径φ１」ともいう）が両端部１３ｂ（両端部１３ａと区別しないときには「両端部１３」ともいう）の直径φ２ｂよりも大きいクラウン形状に形成されている。ここで、上流側ガイドローラ１１ａは、直径φ１ａと直径φ２ａとの差分値Ｄａ１が、下流側ガイドローラ１１ｂにおける直径φ１ｂと直径φ２ｂとの差分値Ｄａ２（差分値Ｄａ１と区別しないときには「差分値Ｄａ」ともいう）よりも大きくなるように形成されている。一例として、上流側ガイドローラ１１ａは、直径φ１ａおよび直径φ２ａがそれぞれ７５．０ｍｍおよび７４．０ｍｍ（つまり差分値Ｄａ１が１．０ｍｍ）に規定され、下流側ガイドローラ１１ｂは、直径φ１ｂおよび直径φ２ｂがそれぞれ７５．０ｍｍおよび７４．４ｍｍ（つまり差分値Ｄａ２が０．６ｍｍ）に規定されている。なお、各ガイドローラ１１の直径は、３０ｍｍ以上１５０ｍｍ以下の範囲内の任意の径に規定することができる。また、図４，５および後述する図６では、理解を容易とするために、各ガイドローラ１１のクラウン形状を誇張して図示している。
【００３２】
また、ガイドローラ１１，１１は、両者の間に掛け渡されて不図示の搬送機構によって搬送されている可撓性支持体２を案内する。また、ガイドローラ１１，１１は、不図示の移動機構によって移動されることにより、ブロックユニット６に対して接離動可能に構成されている。この場合、ガイドローラ１１，１１は、ブロックユニット６側に移動されることにより、可撓性支持体２をバー８に押し付ける。なお、ガイドローラ１１，１１とブロックユニット６とは、相対的に接離可能な構成であれば良いため、ガイドローラ１１，１１側に移動機構を配設する構成に代えて、ブロックユニット６側に移動機構を配設する構成を採用しても良いし、また双方に移動機構を配設する構成を採用することもできる。
【００３３】
次に、バー塗布装置１の動作について図面を参照して説明する。このバー塗布装置１では、図２に示すように、第２支持ブロック２２の供給孔２２ｇ（図１参照）からブロックユニット６内に供給された塗布液３が、流路２７およびスリット２８を経由して液溜め２９に連続的に供給される。本例では、可撓性支持体２に塗布すべき塗布量よりも多め（例えば、塗布すべき塗布量に対して１．１倍から１．５倍）の塗布液３が供給されるように設定されているため、図２に示すように、液溜め２９から溢れ出た（オーバーフローした）塗布液３は、第２支持ブロック２２の頂部Ｐ２における上流側ガイドローラ１１ａ側（上流側）の斜面２２ｄに沿って流れ落ち、不図示の回収部によって回収される。
【００３４】
また、このバー塗布装置１では、支持機構９によって支持されているバー８が、支持機構９のホルダー４２，４３を介して伝達される図外の回転機構の回転力によって搬送方向Ａとは逆向き（図２に示す矢印Ｒの向き）に回転させられている。また、ガイドローラ１１，１１が不図示の移動機構によって移動させられる。この際に、同図に示すように、ガイドローラ１１，１１の移動に伴い、ガイドローラ１１，１１の間に掛け渡された状態で、不図示の搬送機構によって張力を加えられつつ搬送方向Ａに沿って搬送されている可撓性支持体２が、バー８に押し付けられる。また、この状態では、可撓性支持体２は、その被塗布面（同図における下面）が液溜め２９の塗布液３に接触するようにして搬送方向Ａに搬送される。この結果、可撓性支持体２の被塗布面には、液溜め２９の塗布液３が付着し、付着した塗布液３のうちの予め設定された所定量を超える分が搬送方向Ａと逆方向に回転しているバー８によって液溜め２９に押し戻されることで、所定の量だけが塗布（計量）される。
【００３５】
ここで、直径が一様なストレート形状のガイドローラを用いているバー塗布装置においては、可撓性支持体２に加えられている張力が、可撓性支持体２の幅方向の中央部において両端部よりも小さくなるため、可撓性支持体２とバー８との密着度も、中央部において両端部よりも小さくなる。これに対して、このバー塗布装置１では、両ガイドローラ１１，１１が上記したクラウン形状に形成されている。この場合、図６に示すように、可撓性支持体２におけるガイドローラ１１，１１の間に掛け渡された部位は、その幅方向の中央部が両端部よりも下側に突出するように湾曲させられる。このため、可撓性支持体２は、幅方向の中央部において両端部よりもバー８に対して強く押し付けられる。この結果、可撓性支持体２に加えられている張力が幅方向の中央部において両端部よりも小さいとしても、その張力が小さいことに起因する可撓性支持体２とバー８の中央部とにおける密着度の低下分が、押し付けによる密着度の増加分で相殺されて、両者の密着度が幅方向の全域に亘って均一（またはほぼ均一）となる。したがって、塗布液３が可撓性支持体２の幅方向において均一に塗布される。
【００３６】
なお、クラウン形状に形成したガイドローラ１１，１１による上記の効果を十分に発揮させるためには、可撓性支持体２がブロックユニット６によって干渉を受けないことが好ましい。このため、このバー塗布装置１では、ガイドローラ１１，１１を移動させる際に、ブロックユニット６の第２支持ブロック２２における頂部Ｐ２と可撓性支持体２とが非接触の状態（点的または線的に接触した状態でもよい）となるように移動機構を制御する。
【００３７】
一方、バー８の表面に付着した塗布液３やバー８の表面に同伴された塗布液３のうちの多くの部分は、第１支持ブロック２１の上流側部位２１ａによって液溜め２９に掻き落とされる。また、上流側部位２１ａで掻き落としきれなかった塗布液３の一部は、図２に示すように、第１支持ブロック２１の下流側部位２１ｂによってドレイン通路２５内に掻き落とされて、ドレイン通路２５を経由して各サイドプレート７，７の排出孔７ｃからブロックユニット６の外部に排出されて、不図示の回収部によって回収される。さらに、第１支持ブロック２１の下流側部位２１ｂによっても掻き落としきれなかった塗布液３の一部は、ドクターブレード１０によって掻き落とされて、第１支持ブロック２１の下流側部位２１ｂを経由してドレイン通路２５に流入して回収される。
【００３８】
なお、発明者らは、ガイドローラ１１の差分値Ｄａと塗膜４の厚みのムラとの関係を解明すべく実験を行った。この実験では、差分値Ｄａ１の異なる複数の上流側ガイドローラ１１ａ、および差分値Ｄａ２の異なる複数の下流側ガイドローラ１１ｂを作製し、これらの組み合わせを変更して可撓性支持体２に塗膜４を形成した。この場合、乾燥後の塗膜４の厚みは約０．６μｍであった。また、塗膜４の厚みを可撓性支持体２の幅方向に沿った複数の部位において測定し、その最大値と最小値の差分値Ｄｔを算出して厚みのムラの指標とした。一方、発明者らは、差分値Ｄａの値によっては、塗布後（塗膜４の形成後）の可撓性支持体２にシワ（折れスジ）が発生することを発見した。このため、この実験では、塗布後の可撓性支持体２にシワが発生しているか否かも併せて観察した。なお、上記の実験には、直径が８ｍｍのバー８を用いた。また、幅が５００ｍｍで、材質がポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）で厚みが６．２μｍの可撓性支持体２を用いて、可撓性支持体２に１３Ｋｇ／幅の張力を加え、さらに可撓性支持体２の走行速度（塗布速度）を１５０ｍ／分に設定した。また、実験に用いた各ガイドローラ１１の長さは、７５０ｍｍとした。さらに、上流側ガイドローラ１１ａの中心軸とバー８の中心軸との水平距離、および下流側ガイドローラ１１ｂの中心軸とバー８の中心軸との水平距離をいずれも１００ｍｍに規定した。なお、搬送方向Ａにおける下流側ガイドローラ１１ｂよりもさらに下流側の位置には、可撓性支持体２を搬送経路にガイドする不図示のガイドローラが配設されており、この実験では、このガイドローラをストレート形状とした。
【００３９】
図７に示すように、上記の実験結果から次のことが明らかである。すなわち、上流側ガイドローラ１１ａおよび下流側ガイドローラ１１ｂのいずれか一方をクラウン形状に形成することで、塗膜４の厚みのムラが少なくなる（差分値Ｄｔが小さくなる）。この場合、差分値Ｄａ１が０．１ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の範囲内となるクラウン形状に上流側ガイドローラ１１ａを形成したときには、下流側ガイドローラ１１ｂがクラウン形状ではなくストレート形状（つまり、差分値Ｄａ２が０の形状）であっても、塗膜４の厚みのムラが十分に少なくなる。また、差分値Ｄａ２が０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下の範囲内となるクラウン形状に下流側ガイドローラ１１ｂを形成することで、塗布液３を塗布した後の可撓性支持体２におけるシワの発生が防止される。また、上流側ガイドローラ１１ａおよび下流側ガイドローラ１１ｂの双方をクラウン形状に形成することで、塗膜４の厚みのムラがさらに少なくなる。さらに、差分値Ｄａ１および差分値Ｄａ２の和が０．２ｍｍ以上２．５ｍｍ以下の範囲内となるように上流側ガイドローラ１１ａおよび下流側ガイドローラ１１ｂをそれぞれ形成することで、可撓性支持体２におけるシワの発生を回避しつつ、厚みのムラが十分に少ない（差分値Ｄｔが０．０６μｍ以下の）塗膜４を形成することができる。また、差分値Ｄａ１および差分値Ｄａ２の和が０．７ｍｍ以上２．１ｍｍ以下の範囲内となるように上流側ガイドローラ１１ａおよび下流側ガイドローラ１１ｂをそれぞれ形成することで、可撓性支持体２におけるシワの発生を回避しつつ、厚みのムラがさらに少ない（差分値Ｄｔが０．０４μｍ以下の）塗膜４を形成することができる。
【００４０】
このように、このバー塗布装置１によれば、長さ方向における中央部１２の直径φ１が両端部１３の直径φ２よりも大きいクラウン形状にガイドローラ１１を形成したことにより、ガイドローラ１１，１１の間に掛け渡された可撓性支持体２がその幅方向の中央部において両端部よりも下側に突出するように湾曲させられるため、可撓性支持体２における幅方向の中央部を両端部よりも強くバー８に押し付けることができる。このため、可撓性支持体２に加えられている張力が幅方向の中央部において両端部よりも小さいとしても、その張力が小さいことに起因する可撓性支持体２とバー８の中央部とにおける密着度の低下分を、押し付けによる密着度の増加分で相殺させることができる。したがって、このバー塗布装置１によれば、可撓性支持体２とバー８との密着度を可撓性支持体２の幅方向の全域に亘って均一にすることができる結果、可撓性支持体２に対して塗布液３を均一に塗布することができる。
【００４１】
また、このバー塗布装置１によれば、差分値Ｄａ１が０．１ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の範囲内となるクラウン形状に上流側ガイドローラ１１ａを形成したことにより、下流側ガイドローラ１１ｂがクラウン形状に形成されていない場合であっても、可撓性支持体２に対して塗布液３を均一に塗布することができる。
【００４２】
また、このバー塗布装置１によれば、差分値Ｄａ２が０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下の範囲内となるクラウン形状に下流側ガイドローラ１１ｂを形成したことにより、塗布液３を塗布した後の可撓性支持体２におけるシワの発生を確実に防止することができる。
【００４３】
また、このバー塗布装置１によれば、上流側ガイドローラ１１ａおよび下流側ガイドローラ１１ｂの双方をクラウン形状に形成したことにより、可撓性支持体２とバー８との密着度を可撓性支持体２の幅方向の全域に亘ってさらに均一にすることができるため、可撓性支持体２に対して塗布液３を一層均一に塗布することができる。
【００４４】
さらに、このバー塗布装置１によれば、差分値Ｄａ１および差分値Ｄａ２の和が０．２ｍｍ以上２．５ｍｍ以下の範囲内となるように上流側ガイドローラ１１ａおよび下流側ガイドローラ１１ｂをそれぞれ形成したことにより、可撓性支持体２におけるシワの発生を回避しつつ、厚みのムラが十分に少ない塗膜４を形成することができる。
【００４５】
また、このバー塗布装置１によれば、差分値Ｄａ１および差分値Ｄａ２の和が０．７ｍｍ以上２．１ｍｍ以下の範囲内となるように上流側ガイドローラ１１ａおよび下流側ガイドローラ１１ｂをそれぞれ形成したことにより、可撓性支持体２におけるシワの発生を回避しつつ、厚みのムラがさらに少ない塗膜４を形成することができる。
【００４６】
なお、本発明は、上記の構成に限定されない。例えば、上流側ガイドローラ１１ａおよび下流側ガイドローラ１１ｂの双方をクラウン形状に形成した例について上記したが、いずれか一方のみをクラウン形状に形成した構成を採用することもできる。この構成においても、可撓性支持体２とバー８との密着度を可撓性支持体２の幅方向において均一化することができるため、塗布液３を可撓性支持体２の幅方向において均一に塗布することができる。また、直径が８ｍｍのバー８を用いる例について上記したが、任意の直径のバー８を用いることができ、この構成においても、上記した効果と同様の効果を実現することができる。
【００４７】
また、材質がＰＥＮで厚みが６．２μｍの可撓性支持体２に塗布液３を塗布する例について上記したが、任意の材質で任意の厚みの可撓性支持体２にバー塗布装置１を用いて塗膜４を形成することができる。この場合においても上記した効果と同様の効果を実現することができるが、厚みが７μｍ以下の可撓性支持体２に対して塗布液３を塗布する際に、上記の効果が特に顕著となる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】バー塗布装置１の正面図である。
【図２】バー塗布装置１の搬送方向Ａに沿った断面図である。
【図３】ブロックユニット６へのサイドプレート７の取付け構造を示す分解斜視図である。
【図４】上流側ガイドローラ１１ａの平面図である。
【図５】下流側ガイドローラ１１ｂの平面図である。
【図６】上流側ガイドローラ１１ａに掛け渡されている可撓性支持体２の断面図である。
【図７】差分値Ｄａ１，Ｄａ２と、塗膜４の厚みムラおよび可撓性支持体２のシワの発生状態との関係についての実験結果を示す実験結果図である。
【符号の説明】
【００４９】
１ バー塗布装置
２ 可撓性支持体
３ 塗布液
６ ブロックユニット
８ バー
１１ａ 上流側ガイドローラ
１１ｂ 下流側ガイドローラ
１２ａ，１２ｂ 中央部
１３ａ，１３ｂ 両端部
φ１ａ，φ１ｂ，φ２ａ，φ２ｂ 直径
Ｄａ１，Ｄａ２ 差分値
【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗布対象体に塗布液を塗布するためのバーと、前記バーの下方に配設されると共にその上面と当該バーとの間に前記塗布液を供給するブロック部と、搬送されている前記塗布対象体を案内する一対のガイドローラとを備え、
前記一対のガイドローラの少なくとも一方は、長さ方向における中央部の直径が端部の直径よりも大きいクラウン形状に形成されているバー塗布装置。
【請求項２】
前記一対のガイドローラのうちの前記ブロック部に対して前記塗布対象体の搬送方向の上流側に位置する上流側ガイドローラは、前記中央部の直径と前記端部の直径との差分値が０．１ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の範囲内となる前記クラウン形状に形成されている請求項１記載のバー塗布装置。
【請求項３】
前記一対のガイドローラのうちの前記ブロック部に対して前記塗布対象体の搬送方向の下流側に位置する下流側ガイドローラは、前記中央部の直径と前記端部の直径との差分値が０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下の範囲内となる前記クラウン形状に形成されている請求項１または２記載のバー塗布装置。
【請求項４】
前記一対のガイドローラは、共に前記クラウン形状に形成されている請求項１から３のいずれかに記載のバー塗布装置。
【請求項５】
前記一対のガイドローラは、当該両ガイドローラの各々における前記中央部の直径と前記端部の直径との各差分値の和が０．２ｍｍ以上２．５ｍｍ以下の範囲内となるようにそれぞれ形成されている請求項４記載のバー塗布装置。
【請求項６】
前記一対のガイドローラは、前記各差分値の和が０．７ｍｍ以上２．１ｍｍ以下の範囲内となるようにそれぞれ形成されている請求項５記載のバー塗布装置。
【請求項１】
塗布対象体に塗布液を塗布するためのバーと、前記バーの下方に配設されると共にその上面と当該バーとの間に前記塗布液を供給するブロック部と、搬送されている前記塗布対象体を案内する一対のガイドローラとを備え、
前記一対のガイドローラの少なくとも一方は、長さ方向における中央部の直径が端部の直径よりも大きいクラウン形状に形成されているバー塗布装置。
【請求項２】
前記一対のガイドローラのうちの前記ブロック部に対して前記塗布対象体の搬送方向の上流側に位置する上流側ガイドローラは、前記中央部の直径と前記端部の直径との差分値が０．１ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の範囲内となる前記クラウン形状に形成されている請求項１記載のバー塗布装置。
【請求項３】
前記一対のガイドローラのうちの前記ブロック部に対して前記塗布対象体の搬送方向の下流側に位置する下流側ガイドローラは、前記中央部の直径と前記端部の直径との差分値が０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下の範囲内となる前記クラウン形状に形成されている請求項１または２記載のバー塗布装置。
【請求項４】
前記一対のガイドローラは、共に前記クラウン形状に形成されている請求項１から３のいずれかに記載のバー塗布装置。
【請求項５】
前記一対のガイドローラは、当該両ガイドローラの各々における前記中央部の直径と前記端部の直径との各差分値の和が０．２ｍｍ以上２．５ｍｍ以下の範囲内となるようにそれぞれ形成されている請求項４記載のバー塗布装置。
【請求項６】
前記一対のガイドローラは、前記各差分値の和が０．７ｍｍ以上２．１ｍｍ以下の範囲内となるようにそれぞれ形成されている請求項５記載のバー塗布装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００８−１６８２００（Ｐ２００８−１６８２００Ａ）
【公開日】平成２０年７月２４日（２００８．７．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２９６７（Ｐ２００７−２９６７）
【出願日】平成１９年１月１１日（２００７．１．１１）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年７月２４日（２００８．７．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１月１１日（２００７．１．１１）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]