塗布方法および塗布装置
【課題】塗布開始時の厚塗りを簡便な方法で防止する
【解決手段】 下記（１）〜（３）の工程によりスライドビードコータ８０を用いてウェブ１５の表面に塗布膜層を形成させる。
（１）スライドビードコータ８０のスライド面に塗布液を流下させて、膜流を形成させる工程、
（２）塗布液のウェブ１５への移送がスライドビードコータ８０の膜流移送部７０の幅方向片端７０Ｒから開始するように、スライドビードコータ８０の膜流移送部７０をウェブ１５に相対的に接近させる工程、
（３）塗布液の移送をウェブ１５の幅方向全域まで広げて、ウェブ１５の表面に塗布膜層を形成させる工程。
【解決手段】 下記（１）〜（３）の工程によりスライドビードコータ８０を用いてウェブ１５の表面に塗布膜層を形成させる。
（１）スライドビードコータ８０のスライド面に塗布液を流下させて、膜流を形成させる工程、
（２）塗布液のウェブ１５への移送がスライドビードコータ８０の膜流移送部７０の幅方向片端７０Ｒから開始するように、スライドビードコータ８０の膜流移送部７０をウェブ１５に相対的に接近させる工程、
（３）塗布液の移送をウェブ１５の幅方向全域まで広げて、ウェブ１５の表面に塗布膜層を形成させる工程。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スライドビードコータを用いて、紙、コーテッド紙（紙の表面に顔料、ラテックス等を塗工したもの）、ポリオレフィン系樹脂から作られた複層構造の合成紙、プラスティックフィルム、これらの複合シート等のウェブの表面に塗布膜層を形成する塗布方法および塗布装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ウェブの表面に塗布膜を形成したものとしては、例えば、プラスティックフィルムの表面に、ロイコ染料、呈色剤および接着剤を含有する感熱記録層、並びに保護層を順次形成させた感熱記録体などがある。感熱記録体は、比較的安価であり、また記録機器がコンパクトで、且つその保守も比較的容易であるなどの理由から、ファクシミリ、各種計算機等の記録媒体をはじめ、ＣＲＴ医療診断、Ｘ線画像用プリンター、ＣＡＤ用のプロッター等の記録媒体としても使用される。
【０００３】
感熱記録体の形成にはスライドビード型塗布装置が使用される。スライドビード型塗布装置は、スライドビードコータおよびバックアップロールを備える装置である。スライドビードコータは、塗布液を吐出する吐出スリットと、この吐出スリットから吐出された塗布液が流下するスライド面と、スライド面先端の膜流移送部とを備える。また、バックアップロールは、スライドビードコータのスライド面の先端近傍に設けられ、ウェブを巻き掛けて一定方向に搬送するためのものである。
【０００４】
この装置においては、スライドビードコータの吐出スリットから塗布液を吐出してスライド面に沿って流下させた状態で、バックアップロールによって搬送されるウェブに接近させ、スライドビードコータの膜流移送部と支持体との間に塗布液架橋（塗布ビード）を形成して塗布する。しかし、この装置で塗布を開始する際には、塗布液が被塗布物に過剰に付着した部分（厚塗り部）が形成される。厚塗り部は、乾燥工程内で乾燥が不十分で、未乾燥のままで残ってしまうことがあり、これが乾燥工程後のロールに付着するなど、様々な問題を引き起こす。このため、従来、厚塗り部の不具合を解消する様々な方法が提案されている。
【０００５】
例えば、特許文献１には、塗布開始時に発生する厚塗り部に吸収ローラを当接させ、過剰な塗布液を吸収させる方法が提案されている。また、特許文献２には、被塗布物における塗布液の塗り始めの部分に向かって、被塗布物の搬送方向とは略反対の方向から気体を吹付け、厚塗り部を均す方法が提案されている。特許文献３には、スライドビードコータのスライド面上に、平板等のガイド部材を設置し、このガイド部材で塗布液を集液する事によってスライド面上の塗布液の流れを変化させ、液盛り上がり部を形成し、これにより架橋点が形成され、それを塗布開始点とし、厚塗り部を減少させる方法が提案されている。
【０００６】
【特許文献１】特開平８−２９４６６３号公報
【特許文献２】特開２００２−２７３２９９号公報
【特許文献３】特開２００６−２６５００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１および２に記載される方法は、塗布工程後に、吸収ローラ或いはエアの吹付け手段等を用いた別工程を追加するために装置が大型化するという問題があった。また、特許文献３の方法は、スライド面上に平板等を設置するため、スライド面上を傷つける恐れがあった。
【０００８】
本発明は、流量、乾燥工程内での乾燥速度等の条件を変えることなく、また、冶具などを一切使うことなく、塗布開始時に発生する厚塗り部を減少させる塗布方法および塗布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】
【０００９】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、下記の（Ａ）〜（Ｃ）に示す塗布方法および（Ｄ）に示す塗布装置を要旨とする。
【００１０】
（Ａ）スライドビードコータを用いてウェブの表面に塗布膜層を形成させる方法であって、下記（１）〜（３）の工程を備えることを特徴とする塗布方法。
（１）スライドビードコータのスライド面に塗布液を流下させて、膜流を形成させる工程、
（２）塗布液のウェブへの移送がスライドビードコータの膜流移送部の幅方向片端から開始するように、スライドビードコータの膜流移送部をウェブに相対的に接近させる工程、
（３）塗布液の移送をウェブの幅方向全域まで広げて、ウェブの表面に塗布膜層を形成させる工程。
【００１１】
（Ｂ）上記（Ａ）の塗布方法の（２）の工程において、スライドビードコータの膜流移送部を、その幅方向片端が他端より先行するようにウェブに相対的に接近させる塗布方法。
【００１２】
（Ｃ）上記（Ａ）または（Ｂ）の塗布方法の（２）の工程において、膜流移送部の幅方向片端付近から減圧のための空気吸引を行いつつ、スライドビードコータの膜流移送部をウェブに相対的に接近させる塗布方法。
【００１３】
（Ｄ）塗布液を吐出する吐出スリットと、この吐出スリットから吐出された塗布液が流下するスライド面と、スライド面先端の膜流移送部とを備えるスライドビードコータと、ウェブを巻き掛けて一定方向に搬送するバックアップロールとを有し、スライドビードコータをバックアップロールに接近させることによりスライドビードコータの膜流移送部からバックアップロール上のウェブに膜流を移送する塗布装置であって、スライドビードコータをバックアップロールに対して左右独立に移動させる移動手段を有し、スライドビードコータの膜流移送部を、その幅方向片端が他端より先行するようにウェブに接近するよう制御する制御手段を有する塗布装置。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、塗布液のウェブへの移送がスライドビードコータの膜流移送部の幅方向片端から開始するように、スライドビードコータの膜流移送部をウェブに相対的に接近させることとしているので、吸収ローラ、治具等を用いることなく、塗布液がウェブに過剰に付着するのを防ぐことができ、塗布開始時の厚塗りそのものを減少させることができる。従って、厚塗りによる未乾燥の発生がなくなり、塗布工程後のロール等を汚すことがなく、工程を安定化させることができる。また、乾燥の負荷も軽減できるので、生産効率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１は、本発明に係る塗布装置の例を模式的に示す全体構成図である。図１に示すように、製造ライン１０においては、巻き出し装置１６および巻き取り装置１９によって、所定の速度でウェブ１５が搬送されている。巻き出し装置１６は、例えば、テンション制御機構を有し、巻き出されたウェブ１５の走行性が確保される。次に、巻き出されたウェブ１５は、例えば、異物除去装置（ウェブクリーナ）１７および内部電荷除去装置１８を通過した後、バックアップロール２５に到達する。
【００１６】
異物除去装置１７としては、例えば、外側２本の粘着ロールと、内側２本のゴムロールを用い、内側のゴムロール同士をニップするとともに、ゴムロールと粘着ロールとをニップして構成したものを用いることができる。異物除去装置１７では、ウェブ１５上の異物を内側のゴムロール間で転写し、これをさらに外側の粘着ロールで吸い付けて、異物を除去することができる。また、内部電荷除去装置１８は、ウェブ１５の帯電による塗布工程時のビード破壊など塗工面障害を防止するためのものである。
【００１７】
これらの工程を経たウェブ１５は、バックアップロール２５に巻き掛けられ、塗布装置２０により塗布液が塗布された後、乾燥工程３０により乾燥され、冷却手段を備えているアウトフィードロール３５を経た後、巻き取り装置１９で巻き取られる。なお、図１では、６基の乾燥装置３０を設置したものを例示したが、このような構成に限定されない。
【００１８】
図２は、本発明に係る塗布装置の構成を例示した模式図である。図２に示すように、本発明に係る塗布装置は、ウェブ１５が巻き掛けられているバックアップロール２５と、そのバックアップロール２５に隣接配置されたスライドビードコータ８０とで構成されている。スライドビードコータ８０は、台座６６に固定されており、台座６６は、例えば、図中の（Ｆ）の方向に対して移動可能なようにスライドレール６３に設置されている。台座６６の後端は、左右のボールネジ６９Ｌ、６９Ｒ、更には、支柱６８Ｌ、６８Ｒを介して、ボールネジ６９Ｌ、６９Ｒそれぞれを独立して回転させる左右のモータ６７Ｌ、６７Ｒに接続されている。そして、これらの部材は全てステーション台座５５上に配置されており、モータ６７Ｌ、６７Ｒを制御することにより、スライドビードコータ８０をウェブ１５に接近させたり、離したりすることができる。
【００１９】
なお、図に示す例では、スライドレール、ボールネジ、モータ等を用いた例を説明したが、このような構成に限定されない。例えば、スライドビードコータの移動経路を制御できれば、スライドレールに替えて、単なる溝、平板などを用いてもよい。また、ボールネジに替えて、歯車と平歯の組み合わせ、油圧または電動で動作するシリンダ、なども採用できる。
【００２０】
図３は、スライドビードコータの装置構成を例示した模式図である。なお、図３に示す例では、４層の塗布液をウェブに塗布するため、キャビティが４つあるスライドビードコータを示しているが、このような態様には限定されず、ウェブ上の塗布薄膜の数に合わせてキャビティの数を設定することができる。
【００２１】
図３に示すように、スライドビードコータ８０の上面は、スライド面（傾斜面）８０Ｓとなっており、スライド面８０Ｓの先端には膜流移送部７０が配置されている。スライドビードコータ８０の内部には、吐出スリット９２ａ〜９２ｄに連通したキャビティ９０ａ〜９０ｄがあり、キャビティ９０ａ〜９０ｄには、それぞれ１層目（最上層）〜４層目（最下層）を構成する塗布液９５ａ〜９５ｄがそれぞれ貯留されている。キャビティ９０ａ〜９０ｄ内の塗布液９５ａ〜９５ｄは、送液装置（図示しない）によってそれぞれ吐出スリット９２ａ〜９２ｄからスライド面８０Ｓに流出され、膜流移送部７０から流下する。そして、膜流移送部７０とウェブ１５との間隔が広いときには、膜流移送部７０からバキュームボックス１００内の廃液室９６に塗布液が流下するが、膜流移送部７０とウェブ１５との間隔を狭めることにより膜流をウェブ１５上に転移することができる。
【００２２】
図４は、バキュームボックスの例を示した上面図であり、（Ａ）は上面図、（Ｂ）はＡ−Ａ断面図である。図４に示すように、例えば、バキュームボックスは、仕切り板９８により廃液室９６および減圧室９７に分けられている。そして、廃液室９６に流下した塗布液は、廃液ライン９６Ａに流れていき、排出処理される。減圧室９７は、バックアップロール２５と、バックアップロール２５のＲ（曲線）に先端部が面した仕切り板９８、９９によって構成されており、減圧室９７内が減圧ライン９７Ａによって減圧された状態で、塗布が行われる。減圧室９７は、スライドビードコータ８０の膜流移送部７０とバックアップロール２５との間に空気の流れを作ることにより、塗工中の空気同伴によるビード破壊を防ぎ、均一なビードを形成させることなどを目的とするものである。
【００２３】
本発明に係る塗布装置は、スライドビードコータ８０の膜流移送部７０をウェブ１５に接近させるに際し、塗布液のウェブ１５への移送がスライドビードコータ８０の膜流移送部７０の幅方向片端から開始するように制御することを最大の特徴としている。以下、具体的に説明する。
【００２４】
図５は、移送開始時におけるウェブの塗布状況をウェブの上部から示した図であり、（Ａ）は移送開始直後の状態、（Ｂ）は、移送開始後、ある程度塗布が進行した状態、（Ｃ）は、塗布液の移送をウェブの幅方向全域まで広げた状態をそれぞれ示している。図５（Ａ）に示すように、本発明においては、例えば、ウェブ１５の幅方向の右端１５Ｒで移送開始点が形成され、移送が開始される。以下、この点を移送開始点Ｓという。端部Ｒに移送開始点Ｓが形成された後は、ウェブ１５が走行しているために塗布液９５は、図５（Ｂ）に示すように、斜めに塗り広げられる。この塗れ拡がった部分を拡がり部という。この拡がり部が図５（Ｃ）に示すように、反対側の端部１５Ｌまで拡がり、ウェブ１５の幅方向全域の塗布が開始される。
【００２５】
このように、本発明においては、移送開始点Ｓが膜流移送部７０の片端の１点に限られるため、それほどに多量の過剰の塗布液が転移されることがない。即ち、移送開始点においては、他の部分より多少厚塗りの状態となるが、その範囲が狭いため、移送開始点Ｓからの拡がり部の厚さも薄くなり、さらに最終点である端部Ｌまで厚塗りが抑制される。また、ウェブの全域に塗布されていない移送開始点Ｓの付近は、製品としては使用されない箇所であるため、多少未乾燥であったとしても製品に影響がない。また、塗布開始時における塗布液９５の厚塗りを抑制することができるので、塗布後の乾燥工程における負荷を軽減することができ、結果として所定のライン速度を変えることなく生産性、操業性を向上させることができる。
【００２６】
上記のように、特定のウェブの片端に移送開始点Ｓを形成するためには、スライドビードコータ８０の膜流移送部７０を、その幅方向片端が他端より先行するようにウェブ１５に接近させるのがよい。以下、詳しく説明する。
【００２７】
図６は、本発明に係る塗布装置の動作状態を例示した上面図であり、（Ａ）〜（Ｄ）は、塗布待機〜塗布開始〜移送開始点形成〜安定塗布の動作状態を順に示す。図６（Ａ）に示すのは、スライドビードコータ８０をウェブ１５へ接近させる前の基本となる待避状態である。この状態において、塗布液（前掲の例では４層の塗布液）は、スライドビードコータのスライド面８０Ｓ上で膜流を安定して形成し、膜流移送部７０を流下し、バキュームボックスの廃液室（図示しない）へ注がれている。この状態を保ったまま、図６（Ｂ）に示すように、移送開始点を形成させる側の膜流移送部の片端７０（図６に示す例では右端７０Ｒ）を、他端（図６に示す例では左端７０Ｌ）に対して、一定の距離、例えば、０．２ｍｍ先行する形でウェブ１５に近づけるように接近させていく。このような一定の距離の調整は、例えば、モータ６７Ｌ、６７Ｒを制御して行う。
【００２８】
図６（Ｃ）に示すように、上記の一定距離を保ったまま、スライドビードコータ８０の膜流移送部７０をウェブ１５に接近させ、その片端７０Ｒで移送開始点を形成する。移送開始点は、塗布液の種類、膜厚などの条件によるが、例えば、膜流移送部７０の片端７０Ｒとウェブ１５との隙間が０．２５ｍｍ程度の距離になったときに形成される。スライドビードコータ８０は、更にウェブに接近し、移送開始点からビードが拡がり、やがてウェブ１５の幅方向全面に塗布液が移送される。このとき、膜流移送部の片端７０Ｒは、ウェブ１５との隙間が例えば０．１５ｍｍに到達した時に停止し、その後も、膜流移送部の他端７０Ｌは接近させるが、ウェブ１５との隙間が例えば０．１５ｍｍに到達した時に停止することで、安定した塗布状態に移行する。図６（Ｄ）はこの安定した塗布状態を示すものである。
【００２９】
なお、図６に示す例では、一旦、膜流移送部７０をウェブ１５に対して傾けた状態で、ウェブ１５に接近させる例を示したが、例えば、膜流移送部７０をウェブ１５と平行となる状態で、接近させた後、ウェブ１５の間近になってから、膜流移送部７０の片端（例えば左端７０Ｌ）のみの移動を停止させ、他端（例えば、右端７０Ｒ）をさらにウェブ１５に接近させ、移送開始点を形成した後、その移動を停止させ、停止させておいた片端７０Ｌをウェブ１５との間隔が他端７０Ｒと同じになるまで移動させることもできる。
【００３０】
塗布液のウェブ１５への移送がスライドビードコータ８０の膜流移送部７０の幅方向片端（例えば、７０Ｌ）から開始するようにする方法としては、前掲の図４に示す、減圧室９７内の減圧ライン９７Ａを用いる方法を採用することができる。即ち、減圧ライン９７Ａによる吸引力を高めることにより、膜流移送部７０を流下する膜流とウェブ１５との間隔を、減圧ライン９７Ａが存在しているサイドを広げることができる。従って、減圧ライン９７Ａが存在していないサイドで、移送開始点を形成することができる。
【実施例】
【００３１】
塗布液として、最下層一層目にロイコ染料、呈色剤および接着剤を含有する水系感熱層、二層目に二種の接着剤を含有する水系中間層、三層目に水系保護層を用い、この塗布液を厚さ０．１７５ｍｍの透明ＰＥＴフィルムに塗布する実験を行った。
【００３２】
塗布は、ライン速度７ｍ／ｍｉｎ、送液量、一層目１８０ｃｃ／ｍｉｎ、二層目３０ｃｃ／ｍｉｎ、三層目４０ｃｃ／ｍｉｎで行った。乾燥は、計６台の乾燥装置（上下垂直風。スリットノズル隙間４ｍｍ。）を使用し、ノズル風速および温度をそれぞれ下記の通り設定して行った。
１台目乾燥装置：５．６ｍ／ｓｅｃ、８５℃
２台目乾燥装置：３．３ｍ／ｓｅｃ、８５℃
３台目乾燥装置：２．９ｍ／ｓｅｃ、８０℃
４台目乾燥装置：２．７ｍ／ｓｅｃ、８０℃
５台目乾燥装置：２．７ｍ／ｓｅｃ、７５℃
６台目乾燥装置：３．０ｍ／ｓｅｃ、７５℃
【００３３】
以上の条件下で、スライドビードコータをバックアップロールに接近させる方式を代えて、下記の２種類の方法で塗布を実施し、厚塗り部の乾燥具合および厚塗り部の幅、厚塗り部の厚みを測定した。
【００３４】
比較例： 前掲の図６（Ａ）の待避状態から、膜流移送部の両端７０Ｌ、７０Ｒとウェブ１５との距離が同じになるように、バックアップロールに接近させて膜流の移送を行い、塗布を実施した。比較例では、ウェブ１５上に幅５０ｍｍ、厚さ０．６ｍｍの厚塗り部が形成された。そして、この厚塗り部は、乾燥工程によって完全に乾燥することができなかった。
【００３５】
本発明例： 前掲の図６（Ａ）の待避状態から、図６（Ｂ）に示すように、移送開始点を形成させる側の膜流移送部の右端７０Ｒを、左端７０Ｌに対して０．２ｍｍ先行させた状態で、スライドビードコータ８０の膜流移送部７０をウェブ１５に接近させ、右端７０Ｒとウェブ１５との距離が０．１５ｍｍとなった時点で右端７０Ｒの移動を停止し、右端７０Ｒ側に移送開始点を形成させ、その後、膜流移送部の左端７０Ｌとウェブ１５との隙間が０．１５ｍｍに到達した時に左端７０Ｌの移動も停止することで、膜流の移送をウェブ１５の全幅に及ばせることにより、塗布を実施した。
【００３６】
本発明例では、ウェブ１５上に幅４ｍｍ、厚さ０．２ｍｍの厚塗り部が形成されたが、この厚塗り部は、乾燥工程によって完全に乾燥することができた。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明によれば、厚塗りによる未乾燥の発生を防止できるとともに、乾燥の負荷を軽減することができる。従って、スライドビードコータを用いた塗布技術における工程を安定化できるととともに、生産効率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明に係る塗布装置の例を模式的に示す全体構成図
【図２】本発明に係る塗布装置の構成を例示した模式図
【図３】スライドビードコータの装置構成を例示した模式図
【図４】バキュームボックスの例を示した上面図 （Ａ）上面図、（Ｂ）Ａ−Ａ断面図
【図５】開始時におけるウェブの塗布状況をウェブの上部から示した図 （Ａ）移送開始直後の状態、（Ｂ）移送開始後、ある程度塗布が進行した状態、（Ｃ）塗布液の移送をウェブの幅方向全域まで広げた状態
【図６】本発明に係る塗布装置の動作状態を例示した上面図 （Ａ）〜（Ｄ）：塗布開始〜移送開始点形成〜安定塗布の動作状態
【符号の説明】
【００３９】
１０ 製造ライン
１５ ウェブ
１６ 巻き出し装置
１７ 異物除去装置（ウェブクリーナ）
１８ 内部電荷除去装置
１９ 巻き取り装置
２０ 塗布装置
２５ バックアップロール
３０ 乾燥工程
３５ アウトフィードロール
５５ ステーション台座
６３Ｒ，６３Ｌ スライドレール
６６ 台座
６７Ｒ，６７Ｌ モータ
６８Ｒ，６８Ｌ 支柱
６９Ｒ，６９Ｌ ボールネジ
７０Ｒ，７０Ｌ 膜流移送部
８０ スライドビードコータ
９０ａ，９０ｂ，９０ｃ，９０ｄ キャビティ
９２ａ，９２ｂ，９２ｃ，９２ｄ 吐出スリット
９５ａ，９５ｂ，９５ｃ，９５ｄ 塗布液
９６ 廃液室
９６Ａ 廃液ライン
９７ 減圧室
９７Ａ 減圧ライン
９８ 廃液側仕切り板
９９ 大気側仕切り板
（ａ） ウェブ流れ方向
（Ｆ） スライドビードコータ稼動方向
（Ｓ） 移送開始点
Ｒ 塗布装置、ウェブを正面から見た場合の右側
Ｌ 塗布装置、ウェブを正面から見た場合の左側
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スライドビードコータを用いて、紙、コーテッド紙（紙の表面に顔料、ラテックス等を塗工したもの）、ポリオレフィン系樹脂から作られた複層構造の合成紙、プラスティックフィルム、これらの複合シート等のウェブの表面に塗布膜層を形成する塗布方法および塗布装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ウェブの表面に塗布膜を形成したものとしては、例えば、プラスティックフィルムの表面に、ロイコ染料、呈色剤および接着剤を含有する感熱記録層、並びに保護層を順次形成させた感熱記録体などがある。感熱記録体は、比較的安価であり、また記録機器がコンパクトで、且つその保守も比較的容易であるなどの理由から、ファクシミリ、各種計算機等の記録媒体をはじめ、ＣＲＴ医療診断、Ｘ線画像用プリンター、ＣＡＤ用のプロッター等の記録媒体としても使用される。
【０００３】
感熱記録体の形成にはスライドビード型塗布装置が使用される。スライドビード型塗布装置は、スライドビードコータおよびバックアップロールを備える装置である。スライドビードコータは、塗布液を吐出する吐出スリットと、この吐出スリットから吐出された塗布液が流下するスライド面と、スライド面先端の膜流移送部とを備える。また、バックアップロールは、スライドビードコータのスライド面の先端近傍に設けられ、ウェブを巻き掛けて一定方向に搬送するためのものである。
【０００４】
この装置においては、スライドビードコータの吐出スリットから塗布液を吐出してスライド面に沿って流下させた状態で、バックアップロールによって搬送されるウェブに接近させ、スライドビードコータの膜流移送部と支持体との間に塗布液架橋（塗布ビード）を形成して塗布する。しかし、この装置で塗布を開始する際には、塗布液が被塗布物に過剰に付着した部分（厚塗り部）が形成される。厚塗り部は、乾燥工程内で乾燥が不十分で、未乾燥のままで残ってしまうことがあり、これが乾燥工程後のロールに付着するなど、様々な問題を引き起こす。このため、従来、厚塗り部の不具合を解消する様々な方法が提案されている。
【０００５】
例えば、特許文献１には、塗布開始時に発生する厚塗り部に吸収ローラを当接させ、過剰な塗布液を吸収させる方法が提案されている。また、特許文献２には、被塗布物における塗布液の塗り始めの部分に向かって、被塗布物の搬送方向とは略反対の方向から気体を吹付け、厚塗り部を均す方法が提案されている。特許文献３には、スライドビードコータのスライド面上に、平板等のガイド部材を設置し、このガイド部材で塗布液を集液する事によってスライド面上の塗布液の流れを変化させ、液盛り上がり部を形成し、これにより架橋点が形成され、それを塗布開始点とし、厚塗り部を減少させる方法が提案されている。
【０００６】
【特許文献１】特開平８−２９４６６３号公報
【特許文献２】特開２００２−２７３２９９号公報
【特許文献３】特開２００６−２６５００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１および２に記載される方法は、塗布工程後に、吸収ローラ或いはエアの吹付け手段等を用いた別工程を追加するために装置が大型化するという問題があった。また、特許文献３の方法は、スライド面上に平板等を設置するため、スライド面上を傷つける恐れがあった。
【０００８】
本発明は、流量、乾燥工程内での乾燥速度等の条件を変えることなく、また、冶具などを一切使うことなく、塗布開始時に発生する厚塗り部を減少させる塗布方法および塗布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】
【０００９】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、下記の（Ａ）〜（Ｃ）に示す塗布方法および（Ｄ）に示す塗布装置を要旨とする。
【００１０】
（Ａ）スライドビードコータを用いてウェブの表面に塗布膜層を形成させる方法であって、下記（１）〜（３）の工程を備えることを特徴とする塗布方法。
（１）スライドビードコータのスライド面に塗布液を流下させて、膜流を形成させる工程、
（２）塗布液のウェブへの移送がスライドビードコータの膜流移送部の幅方向片端から開始するように、スライドビードコータの膜流移送部をウェブに相対的に接近させる工程、
（３）塗布液の移送をウェブの幅方向全域まで広げて、ウェブの表面に塗布膜層を形成させる工程。
【００１１】
（Ｂ）上記（Ａ）の塗布方法の（２）の工程において、スライドビードコータの膜流移送部を、その幅方向片端が他端より先行するようにウェブに相対的に接近させる塗布方法。
【００１２】
（Ｃ）上記（Ａ）または（Ｂ）の塗布方法の（２）の工程において、膜流移送部の幅方向片端付近から減圧のための空気吸引を行いつつ、スライドビードコータの膜流移送部をウェブに相対的に接近させる塗布方法。
【００１３】
（Ｄ）塗布液を吐出する吐出スリットと、この吐出スリットから吐出された塗布液が流下するスライド面と、スライド面先端の膜流移送部とを備えるスライドビードコータと、ウェブを巻き掛けて一定方向に搬送するバックアップロールとを有し、スライドビードコータをバックアップロールに接近させることによりスライドビードコータの膜流移送部からバックアップロール上のウェブに膜流を移送する塗布装置であって、スライドビードコータをバックアップロールに対して左右独立に移動させる移動手段を有し、スライドビードコータの膜流移送部を、その幅方向片端が他端より先行するようにウェブに接近するよう制御する制御手段を有する塗布装置。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、塗布液のウェブへの移送がスライドビードコータの膜流移送部の幅方向片端から開始するように、スライドビードコータの膜流移送部をウェブに相対的に接近させることとしているので、吸収ローラ、治具等を用いることなく、塗布液がウェブに過剰に付着するのを防ぐことができ、塗布開始時の厚塗りそのものを減少させることができる。従って、厚塗りによる未乾燥の発生がなくなり、塗布工程後のロール等を汚すことがなく、工程を安定化させることができる。また、乾燥の負荷も軽減できるので、生産効率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１は、本発明に係る塗布装置の例を模式的に示す全体構成図である。図１に示すように、製造ライン１０においては、巻き出し装置１６および巻き取り装置１９によって、所定の速度でウェブ１５が搬送されている。巻き出し装置１６は、例えば、テンション制御機構を有し、巻き出されたウェブ１５の走行性が確保される。次に、巻き出されたウェブ１５は、例えば、異物除去装置（ウェブクリーナ）１７および内部電荷除去装置１８を通過した後、バックアップロール２５に到達する。
【００１６】
異物除去装置１７としては、例えば、外側２本の粘着ロールと、内側２本のゴムロールを用い、内側のゴムロール同士をニップするとともに、ゴムロールと粘着ロールとをニップして構成したものを用いることができる。異物除去装置１７では、ウェブ１５上の異物を内側のゴムロール間で転写し、これをさらに外側の粘着ロールで吸い付けて、異物を除去することができる。また、内部電荷除去装置１８は、ウェブ１５の帯電による塗布工程時のビード破壊など塗工面障害を防止するためのものである。
【００１７】
これらの工程を経たウェブ１５は、バックアップロール２５に巻き掛けられ、塗布装置２０により塗布液が塗布された後、乾燥工程３０により乾燥され、冷却手段を備えているアウトフィードロール３５を経た後、巻き取り装置１９で巻き取られる。なお、図１では、６基の乾燥装置３０を設置したものを例示したが、このような構成に限定されない。
【００１８】
図２は、本発明に係る塗布装置の構成を例示した模式図である。図２に示すように、本発明に係る塗布装置は、ウェブ１５が巻き掛けられているバックアップロール２５と、そのバックアップロール２５に隣接配置されたスライドビードコータ８０とで構成されている。スライドビードコータ８０は、台座６６に固定されており、台座６６は、例えば、図中の（Ｆ）の方向に対して移動可能なようにスライドレール６３に設置されている。台座６６の後端は、左右のボールネジ６９Ｌ、６９Ｒ、更には、支柱６８Ｌ、６８Ｒを介して、ボールネジ６９Ｌ、６９Ｒそれぞれを独立して回転させる左右のモータ６７Ｌ、６７Ｒに接続されている。そして、これらの部材は全てステーション台座５５上に配置されており、モータ６７Ｌ、６７Ｒを制御することにより、スライドビードコータ８０をウェブ１５に接近させたり、離したりすることができる。
【００１９】
なお、図に示す例では、スライドレール、ボールネジ、モータ等を用いた例を説明したが、このような構成に限定されない。例えば、スライドビードコータの移動経路を制御できれば、スライドレールに替えて、単なる溝、平板などを用いてもよい。また、ボールネジに替えて、歯車と平歯の組み合わせ、油圧または電動で動作するシリンダ、なども採用できる。
【００２０】
図３は、スライドビードコータの装置構成を例示した模式図である。なお、図３に示す例では、４層の塗布液をウェブに塗布するため、キャビティが４つあるスライドビードコータを示しているが、このような態様には限定されず、ウェブ上の塗布薄膜の数に合わせてキャビティの数を設定することができる。
【００２１】
図３に示すように、スライドビードコータ８０の上面は、スライド面（傾斜面）８０Ｓとなっており、スライド面８０Ｓの先端には膜流移送部７０が配置されている。スライドビードコータ８０の内部には、吐出スリット９２ａ〜９２ｄに連通したキャビティ９０ａ〜９０ｄがあり、キャビティ９０ａ〜９０ｄには、それぞれ１層目（最上層）〜４層目（最下層）を構成する塗布液９５ａ〜９５ｄがそれぞれ貯留されている。キャビティ９０ａ〜９０ｄ内の塗布液９５ａ〜９５ｄは、送液装置（図示しない）によってそれぞれ吐出スリット９２ａ〜９２ｄからスライド面８０Ｓに流出され、膜流移送部７０から流下する。そして、膜流移送部７０とウェブ１５との間隔が広いときには、膜流移送部７０からバキュームボックス１００内の廃液室９６に塗布液が流下するが、膜流移送部７０とウェブ１５との間隔を狭めることにより膜流をウェブ１５上に転移することができる。
【００２２】
図４は、バキュームボックスの例を示した上面図であり、（Ａ）は上面図、（Ｂ）はＡ−Ａ断面図である。図４に示すように、例えば、バキュームボックスは、仕切り板９８により廃液室９６および減圧室９７に分けられている。そして、廃液室９６に流下した塗布液は、廃液ライン９６Ａに流れていき、排出処理される。減圧室９７は、バックアップロール２５と、バックアップロール２５のＲ（曲線）に先端部が面した仕切り板９８、９９によって構成されており、減圧室９７内が減圧ライン９７Ａによって減圧された状態で、塗布が行われる。減圧室９７は、スライドビードコータ８０の膜流移送部７０とバックアップロール２５との間に空気の流れを作ることにより、塗工中の空気同伴によるビード破壊を防ぎ、均一なビードを形成させることなどを目的とするものである。
【００２３】
本発明に係る塗布装置は、スライドビードコータ８０の膜流移送部７０をウェブ１５に接近させるに際し、塗布液のウェブ１５への移送がスライドビードコータ８０の膜流移送部７０の幅方向片端から開始するように制御することを最大の特徴としている。以下、具体的に説明する。
【００２４】
図５は、移送開始時におけるウェブの塗布状況をウェブの上部から示した図であり、（Ａ）は移送開始直後の状態、（Ｂ）は、移送開始後、ある程度塗布が進行した状態、（Ｃ）は、塗布液の移送をウェブの幅方向全域まで広げた状態をそれぞれ示している。図５（Ａ）に示すように、本発明においては、例えば、ウェブ１５の幅方向の右端１５Ｒで移送開始点が形成され、移送が開始される。以下、この点を移送開始点Ｓという。端部Ｒに移送開始点Ｓが形成された後は、ウェブ１５が走行しているために塗布液９５は、図５（Ｂ）に示すように、斜めに塗り広げられる。この塗れ拡がった部分を拡がり部という。この拡がり部が図５（Ｃ）に示すように、反対側の端部１５Ｌまで拡がり、ウェブ１５の幅方向全域の塗布が開始される。
【００２５】
このように、本発明においては、移送開始点Ｓが膜流移送部７０の片端の１点に限られるため、それほどに多量の過剰の塗布液が転移されることがない。即ち、移送開始点においては、他の部分より多少厚塗りの状態となるが、その範囲が狭いため、移送開始点Ｓからの拡がり部の厚さも薄くなり、さらに最終点である端部Ｌまで厚塗りが抑制される。また、ウェブの全域に塗布されていない移送開始点Ｓの付近は、製品としては使用されない箇所であるため、多少未乾燥であったとしても製品に影響がない。また、塗布開始時における塗布液９５の厚塗りを抑制することができるので、塗布後の乾燥工程における負荷を軽減することができ、結果として所定のライン速度を変えることなく生産性、操業性を向上させることができる。
【００２６】
上記のように、特定のウェブの片端に移送開始点Ｓを形成するためには、スライドビードコータ８０の膜流移送部７０を、その幅方向片端が他端より先行するようにウェブ１５に接近させるのがよい。以下、詳しく説明する。
【００２７】
図６は、本発明に係る塗布装置の動作状態を例示した上面図であり、（Ａ）〜（Ｄ）は、塗布待機〜塗布開始〜移送開始点形成〜安定塗布の動作状態を順に示す。図６（Ａ）に示すのは、スライドビードコータ８０をウェブ１５へ接近させる前の基本となる待避状態である。この状態において、塗布液（前掲の例では４層の塗布液）は、スライドビードコータのスライド面８０Ｓ上で膜流を安定して形成し、膜流移送部７０を流下し、バキュームボックスの廃液室（図示しない）へ注がれている。この状態を保ったまま、図６（Ｂ）に示すように、移送開始点を形成させる側の膜流移送部の片端７０（図６に示す例では右端７０Ｒ）を、他端（図６に示す例では左端７０Ｌ）に対して、一定の距離、例えば、０．２ｍｍ先行する形でウェブ１５に近づけるように接近させていく。このような一定の距離の調整は、例えば、モータ６７Ｌ、６７Ｒを制御して行う。
【００２８】
図６（Ｃ）に示すように、上記の一定距離を保ったまま、スライドビードコータ８０の膜流移送部７０をウェブ１５に接近させ、その片端７０Ｒで移送開始点を形成する。移送開始点は、塗布液の種類、膜厚などの条件によるが、例えば、膜流移送部７０の片端７０Ｒとウェブ１５との隙間が０．２５ｍｍ程度の距離になったときに形成される。スライドビードコータ８０は、更にウェブに接近し、移送開始点からビードが拡がり、やがてウェブ１５の幅方向全面に塗布液が移送される。このとき、膜流移送部の片端７０Ｒは、ウェブ１５との隙間が例えば０．１５ｍｍに到達した時に停止し、その後も、膜流移送部の他端７０Ｌは接近させるが、ウェブ１５との隙間が例えば０．１５ｍｍに到達した時に停止することで、安定した塗布状態に移行する。図６（Ｄ）はこの安定した塗布状態を示すものである。
【００２９】
なお、図６に示す例では、一旦、膜流移送部７０をウェブ１５に対して傾けた状態で、ウェブ１５に接近させる例を示したが、例えば、膜流移送部７０をウェブ１５と平行となる状態で、接近させた後、ウェブ１５の間近になってから、膜流移送部７０の片端（例えば左端７０Ｌ）のみの移動を停止させ、他端（例えば、右端７０Ｒ）をさらにウェブ１５に接近させ、移送開始点を形成した後、その移動を停止させ、停止させておいた片端７０Ｌをウェブ１５との間隔が他端７０Ｒと同じになるまで移動させることもできる。
【００３０】
塗布液のウェブ１５への移送がスライドビードコータ８０の膜流移送部７０の幅方向片端（例えば、７０Ｌ）から開始するようにする方法としては、前掲の図４に示す、減圧室９７内の減圧ライン９７Ａを用いる方法を採用することができる。即ち、減圧ライン９７Ａによる吸引力を高めることにより、膜流移送部７０を流下する膜流とウェブ１５との間隔を、減圧ライン９７Ａが存在しているサイドを広げることができる。従って、減圧ライン９７Ａが存在していないサイドで、移送開始点を形成することができる。
【実施例】
【００３１】
塗布液として、最下層一層目にロイコ染料、呈色剤および接着剤を含有する水系感熱層、二層目に二種の接着剤を含有する水系中間層、三層目に水系保護層を用い、この塗布液を厚さ０．１７５ｍｍの透明ＰＥＴフィルムに塗布する実験を行った。
【００３２】
塗布は、ライン速度７ｍ／ｍｉｎ、送液量、一層目１８０ｃｃ／ｍｉｎ、二層目３０ｃｃ／ｍｉｎ、三層目４０ｃｃ／ｍｉｎで行った。乾燥は、計６台の乾燥装置（上下垂直風。スリットノズル隙間４ｍｍ。）を使用し、ノズル風速および温度をそれぞれ下記の通り設定して行った。
１台目乾燥装置：５．６ｍ／ｓｅｃ、８５℃
２台目乾燥装置：３．３ｍ／ｓｅｃ、８５℃
３台目乾燥装置：２．９ｍ／ｓｅｃ、８０℃
４台目乾燥装置：２．７ｍ／ｓｅｃ、８０℃
５台目乾燥装置：２．７ｍ／ｓｅｃ、７５℃
６台目乾燥装置：３．０ｍ／ｓｅｃ、７５℃
【００３３】
以上の条件下で、スライドビードコータをバックアップロールに接近させる方式を代えて、下記の２種類の方法で塗布を実施し、厚塗り部の乾燥具合および厚塗り部の幅、厚塗り部の厚みを測定した。
【００３４】
比較例： 前掲の図６（Ａ）の待避状態から、膜流移送部の両端７０Ｌ、７０Ｒとウェブ１５との距離が同じになるように、バックアップロールに接近させて膜流の移送を行い、塗布を実施した。比較例では、ウェブ１５上に幅５０ｍｍ、厚さ０．６ｍｍの厚塗り部が形成された。そして、この厚塗り部は、乾燥工程によって完全に乾燥することができなかった。
【００３５】
本発明例： 前掲の図６（Ａ）の待避状態から、図６（Ｂ）に示すように、移送開始点を形成させる側の膜流移送部の右端７０Ｒを、左端７０Ｌに対して０．２ｍｍ先行させた状態で、スライドビードコータ８０の膜流移送部７０をウェブ１５に接近させ、右端７０Ｒとウェブ１５との距離が０．１５ｍｍとなった時点で右端７０Ｒの移動を停止し、右端７０Ｒ側に移送開始点を形成させ、その後、膜流移送部の左端７０Ｌとウェブ１５との隙間が０．１５ｍｍに到達した時に左端７０Ｌの移動も停止することで、膜流の移送をウェブ１５の全幅に及ばせることにより、塗布を実施した。
【００３６】
本発明例では、ウェブ１５上に幅４ｍｍ、厚さ０．２ｍｍの厚塗り部が形成されたが、この厚塗り部は、乾燥工程によって完全に乾燥することができた。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明によれば、厚塗りによる未乾燥の発生を防止できるとともに、乾燥の負荷を軽減することができる。従って、スライドビードコータを用いた塗布技術における工程を安定化できるととともに、生産効率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明に係る塗布装置の例を模式的に示す全体構成図
【図２】本発明に係る塗布装置の構成を例示した模式図
【図３】スライドビードコータの装置構成を例示した模式図
【図４】バキュームボックスの例を示した上面図 （Ａ）上面図、（Ｂ）Ａ−Ａ断面図
【図５】開始時におけるウェブの塗布状況をウェブの上部から示した図 （Ａ）移送開始直後の状態、（Ｂ）移送開始後、ある程度塗布が進行した状態、（Ｃ）塗布液の移送をウェブの幅方向全域まで広げた状態
【図６】本発明に係る塗布装置の動作状態を例示した上面図 （Ａ）〜（Ｄ）：塗布開始〜移送開始点形成〜安定塗布の動作状態
【符号の説明】
【００３９】
１０ 製造ライン
１５ ウェブ
１６ 巻き出し装置
１７ 異物除去装置（ウェブクリーナ）
１８ 内部電荷除去装置
１９ 巻き取り装置
２０ 塗布装置
２５ バックアップロール
３０ 乾燥工程
３５ アウトフィードロール
５５ ステーション台座
６３Ｒ，６３Ｌ スライドレール
６６ 台座
６７Ｒ，６７Ｌ モータ
６８Ｒ，６８Ｌ 支柱
６９Ｒ，６９Ｌ ボールネジ
７０Ｒ，７０Ｌ 膜流移送部
８０ スライドビードコータ
９０ａ，９０ｂ，９０ｃ，９０ｄ キャビティ
９２ａ，９２ｂ，９２ｃ，９２ｄ 吐出スリット
９５ａ，９５ｂ，９５ｃ，９５ｄ 塗布液
９６ 廃液室
９６Ａ 廃液ライン
９７ 減圧室
９７Ａ 減圧ライン
９８ 廃液側仕切り板
９９ 大気側仕切り板
（ａ） ウェブ流れ方向
（Ｆ） スライドビードコータ稼動方向
（Ｓ） 移送開始点
Ｒ 塗布装置、ウェブを正面から見た場合の右側
Ｌ 塗布装置、ウェブを正面から見た場合の左側
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スライドビードコータを用いてウェブの表面に塗布膜層を形成させる方法であって、下記（１）〜（３）の工程を備えることを特徴とする塗布方法。
（１）スライドビードコータのスライド面に塗布液を流下させて、膜流を形成させる工程、
（２）塗布液のウェブへの移送がスライドビードコータの膜流移送部の幅方向片端から開始するように、スライドビードコータの膜流移送部をウェブに相対的に接近させる工程、
（３）塗布液の移送をウェブの幅方向全域まで広げて、ウェブの表面に塗布膜層を形成させる工程。
【請求項２】
請求項１に記載の塗布方法の（２）の工程において、スライドビードコータの膜流移送部を、その幅方向片端が他端より先行するようにウェブに相対的に接近させることを特徴とする塗布方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の塗布方法の（２）の工程において、膜流移送部の幅方向片端付近から減圧のための空気吸引を行いつつ、スライドビードコータの膜流移送部をウェブに相対的に接近させることを特徴とする塗布方法。
【請求項４】
塗布液を吐出する吐出スリットと、この吐出スリットから吐出された塗布液が流下するスライド面と、スライド面先端の膜流移送部とを備えるスライドビードコータと、ウェブを巻き掛けて一定方向に搬送するバックアップロールとを有し、スライドビードコータをバックアップロールに接近させることによりスライドビードコータの膜流移送部からバックアップロール上のウェブに膜流を移送する塗布装置であって、スライドビードコータをバックアップロールに対して左右独立に移動させる移動手段を有し、スライドビードコータの膜流移送部を、その幅方向片端が他端より先行するようにウェブに接近するよう制御する制御手段を有する塗布装置。
【請求項１】
スライドビードコータを用いてウェブの表面に塗布膜層を形成させる方法であって、下記（１）〜（３）の工程を備えることを特徴とする塗布方法。
（１）スライドビードコータのスライド面に塗布液を流下させて、膜流を形成させる工程、
（２）塗布液のウェブへの移送がスライドビードコータの膜流移送部の幅方向片端から開始するように、スライドビードコータの膜流移送部をウェブに相対的に接近させる工程、
（３）塗布液の移送をウェブの幅方向全域まで広げて、ウェブの表面に塗布膜層を形成させる工程。
【請求項２】
請求項１に記載の塗布方法の（２）の工程において、スライドビードコータの膜流移送部を、その幅方向片端が他端より先行するようにウェブに相対的に接近させることを特徴とする塗布方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の塗布方法の（２）の工程において、膜流移送部の幅方向片端付近から減圧のための空気吸引を行いつつ、スライドビードコータの膜流移送部をウェブに相対的に接近させることを特徴とする塗布方法。
【請求項４】
塗布液を吐出する吐出スリットと、この吐出スリットから吐出された塗布液が流下するスライド面と、スライド面先端の膜流移送部とを備えるスライドビードコータと、ウェブを巻き掛けて一定方向に搬送するバックアップロールとを有し、スライドビードコータをバックアップロールに接近させることによりスライドビードコータの膜流移送部からバックアップロール上のウェブに膜流を移送する塗布装置であって、スライドビードコータをバックアップロールに対して左右独立に移動させる移動手段を有し、スライドビードコータの膜流移送部を、その幅方向片端が他端より先行するようにウェブに接近するよう制御する制御手段を有する塗布装置。
【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２００９−１８２７７（Ｐ２００９−１８２７７Ａ）
【公開日】平成２１年１月２９日（２００９．１．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１８４０７２（Ｐ２００７−１８４０７２）
【出願日】平成１９年７月１３日（２００７．７．１３）
【出願人】（０００１２２２９８）王子製紙株式会社 (2,055)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１月２９日（２００９．１．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年７月１３日（２００７．７．１３）
【出願人】（０００１２２２９８）王子製紙株式会社 (2,055)
【Ｆターム（参考）】
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