(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに反対方向に自転するバックアップロールとドクターロールとを僅かの間隙を設けると共に軸芯を平行にさせて配置し、バックアップロールに沿って走行するウェブに塗液供給ノズルから供給される塗液を付着させ、ドクターロールが余剰の塗液をドクターロールに沿って排出させるようにした塗工装置において、ドクターロールをバックアップロールの下側に配置すると共に、その直径をバックアップロールの直径の３分の１〜５分の１の大きさとした薄膜塗工装置。
【請求項２】
塗液供給ノズルが密閉式の樹脂ダムを備えている請求項１に記載の薄膜塗工装置。
【請求項３】
塗液供給ノズルの先端上部とウェブとの間に空気吸引ノズルの先端を臨ませた請求項１又は２に記載の薄膜塗工装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は、互いに反対方向に自転するバックアップロールとドクターロールとを僅かの間隙を設けると共に軸芯を平行にさせて配置し、バックアップロールに沿って走行するウェブに塗液供給ノズルから供給される塗液を付着させ、ドクターロールが余剰の塗液をドクターロールに沿って排出させるようにした塗工装置に関するものである。
【０００２】
【従来技術とその問題点】
一般に、この種の塗工装置では、主として  １５０〜２５０  ｍｍ程度の直径のバックアップロールが採用され、これとの直径比を１〜１．５  ：１としたドクターロールを使用するものが多い。出願人が先に提案した特公昭６２−２３６２６号公報においても、直径を略同一としたバックアップロール１とドクターロール２とを上下に配置する構成を採用している。
この公知の塗工装置では、ロールの隙間の手前に塗液供給ノズルを、その下方に余剰塗液の排出路４をそれぞれ配置していて、バックアップロール１に案内されるウェブに塗液供給ノズルから塗液を供給して塗液を付着させる一方、余剰の塗液をドクターロール２に沿わせて排出させて、ロール間から塗膜を形成したウェブを送り出すようにしている。
この装置は、両ロール１、２の直径が略同一である関係上、塗液を付着させたウェブの通過路３と余剰塗液の排出路４との交差部６の角度が小さくなってしまうため、塗液の流れを良くなるように交差部６の側壁を切除して大きな丸みを付けた流路を形成している。
【０００３】
ところが、側壁の切除に伴ってロールの近接点と交差部６との間隔Ａが長くなって余分なスペースが形成されるため、そこに塗液が滞留して塗液の中でウェブに付着して前進する圧力とドクターロールに沿って排出される圧力との衝突が生じて複雑な対流を生じさせ、ロールの隙間に係る圧力Ｐも大きくなってしまうことになる（図１参照）。
この対流はウェブに塗膜を形成する際に圧力ムラを発生させてしまうため、ウェブに付着しようとする塗膜と排出しようとする塗液との円滑な分流が阻害され、塗膜の表面に微細な凹凸を形成したり色ムラを発生させたりする原因となっていた。
また、薄膜の塗膜を得るために、バックアップロール１とドクターロール２との間隙を小さくするすると、ロール間にゴミや樹脂の固まりが引っかかる確率が高くなり、それだけ進行方向に線状の傷を形成してしまうおそれもあった。
【０００４】
【技術的課題】
本発明は、互いに反対方向に自転するバックアップロールとドクターロールとを僅かの間隙を設けると共に軸芯を平行にさせて配置し、バックアップロールに沿って走行するウェブに塗液供給ノズルから供給される塗液を付着させ、ドクターロールが余剰の塗液をドクターロールに沿って排出させるようにした塗工装置において、塗液を付着させたウェブの通過路と余剰塗液の排出路との交差部に塗液を滞留させずに付着塗液と排出塗液とを円滑に分流することを課題としたものである。
【０００５】
【技術的手段】
この技術的課題を解決するための第一の技術的手段は、（イ）ドクターロール１２をバックアップロール１の下側に配置し、（ロ）その直径をバックアップロール１の直径の３分の１〜５分の１の大きさとしたこと、である。
上記の技術的手段との関係において、第二の技術的手段は、塗液供給ノズル１３を密閉式の樹脂ダムで構成したことであり、第三の技術的手段は、塗液供給ノズル１３の先端上部とウェブとの間に空気吸引ノズル１５の先端を臨ませたことである。
【０００６】
第一の技術的手段では、ドクターロール１２がバックアップロール１の下側に配置され、しかもドクターロール１２の直径がバックアップロール１の直径の３分の１〜５分の１の大きさに構成されているため、塗液を付着させたウェブＷの通過路３と余剰塗液の排出路１４との交差角度が冒頭に説明した従来の塗工装置の場合より大きくなり、余剰塗液の排出が小さな円弧に沿って下向きに行なわれることになる。通過路３と排出路１４の交差部１６の側壁に大きな丸みを形成しなくても塗液は円滑に移動し、ロールの近接点と交差部１６との距離Ａ’も小さくなるから、塗液が交差部１６に滞留することはない。
したがって、塗液は、ウェブＷに付着して前進するものとドクターロール１２に沿って排出されるものとが層状の円滑な分流を形成し、塗液の圧力Ｐ’も小さくなり、余分な塗液がウェブＷに付着しなくなる（図２参照）。
【０００７】
ドクターロール１２の直径がバックアップロール１の直径の３分の１より大きい場合には、ウェブの通過路３と余剰塗液の排出路１４との交差角度をさほど大きく形成できないため、円滑な分流が期待できないことになる。
また、バックアップロール１の直径の５分の１より小さくすると、ロール径自体が極端に小さくなって回転時に芯ブレを起こす可能性があり、均一な塗膜の形成に支障を来すことになる。
【０００８】
塗液供給ノズル１３の手前に密閉式の樹脂ダム１１を配置した場合には、ウェブ幅の方向で均一な量の塗液を供給してこれに付着させられるから、塗液を付着させた状態で通過路３を移動する際に圧力バランスが崩れることはなく、塗液は一層円滑に移動してウェブＷに付着し、その後に分流することになる。
また、塗液供給ノズル１３の先端上部とウェブＷとの間に空気吸引ノズル１５の先端を臨ませると、ウェブＷと塗液との間の空気層を強制的に排除できるから、ウェブ上に塗液を確実且つ迅速に付着させることができる。したがって、塗工スピードを上げても塗液はウェブから剥離することなく移動し、しかも塗液の分流も円滑に行なわれるから、塗工能率を高められることになる。
【０００９】
【本発明の効果】
付着塗液と排出塗液との円滑な分流が得られる結果、薄膜の塗膜をウェブＷ上に形成できる利点があり、塗液の対流に起因する塗膜表面の凹凸や色ムラが発生することもない。
また、薄膜の塗膜を形成するためにロールの間隙を従来の装置のように狭くしなくてもよいから、ゴミや樹脂の固まりがロールの間隙に引っかかることがなく、これらに起因する線状の傷が発生することも防止することができる。
【００１０】
【実施の形態】
図３は、本発明に係る塗工装置の実施の形態を説明するための概略図である。直径１６０ｍｍ  のバックアップロール１の真下に直径５０ｍｍのドクターロール１２を５０ミクロンの間隔を設けて配置している。図示しないタンクには、粘度１００ｃｐｓ、  固形分２０％のセラミック溶液が貯留させてあって、ここからダム１１を介しノズル１３から走行するウェブＷに対して層状にセラミック溶液を供給する。
ノズル１３の上部には空気吸引装置を配置し、そのノズルをウェブＷと供給されるセラミック溶液との間に臨ませている。
ドクターロール１２の下側でドクターナイフ１７の先端部を当接させ、排出路１４から排出されてくる余剰のセラミック溶液をドクターロール１２から掻き落とし、そのセラミック溶液をパイプ１８を介して図示しないタンクに回収できるようにしている。
なお、ノズル１３、排出路１４、パイプ１８及び溶液タンクは密閉状態にして連結させて回収する塗液の粘度が極端に高くならないようにしてあり、蒸発成分をわずかに添加することによって塗液の再利用が行なえるようにしている。
【００１１】
いま、空気吸引装置を作動させることなく、走行速度２０Ｍ／ｍｉｎ  のウエブＷにセラミック溶液を塗着させ乾燥させたところ、ウェブＷの表面に形成された塗膜は４ミクロンの厚みであった。
これに対し、直径１６０ｍｍ  のバックアップロール１と直径１２０ｍｍ  のドクターロール２とを使用した従来の塗工装置を使用し、上記と同じ条件で塗工したところ、乾燥後のウェブＷ上の塗膜の厚みは６ミクロンの厚みであった。
また、ロールの間隔だけを３０ミクロンに変更して塗工してみたが、乾燥後の塗膜の厚みを５ミクロン以下にすることはできなかった。
【００１２】
つぎに、図３に示した塗工装置を使用し、粘度２００ｃｐｓのアクリル系粘着剤溶液をウェブの走行速度を５０Ｍ／ｍｉｎ  にして塗工したところ、ウェブＷの走行に従ってウェブ上の空気も移動してしまうため、溶液はウェブＷ上に斑点状に塗着し、さらに速度を上げると溶液は空気層によって分離されて全くウェブの表面に塗着させることはできなかった。
なお、粘度粘着剤５００ｃｐｓの水性エマルジョンでは、ウェブの走行速度が８０Ｍ／ｍｉｎ  になると同様の現象が現れた。
いずれの場合においても、溶液を加圧してその供給量を上げてみると、溶液は通過路３を逆流し、塗着が不可能となった。
そこで、塗液の圧力をもとに戻し、空気吸引装置を作動してやると、ウェブ上の空気膜が即座に除去され、いずれの溶液もウェブＷに塗着させることができた。また、粘度２００ｃｐｓのアクリル系粘着剤溶液では−５ｍｍＡｑ以上の負圧にしておくと、塗工速度を１５０Ｍ／ｍｉｎにしても完全な塗着が得られた。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の塗工装置の要部拡大図
【図２】本発明に係る塗工装置の要部拡大図
【図３】本発明に係る塗工装置の概略説明図
【符号の説明】
１バックアップロール、  ２、１２ドクターロール、  ３ウェブ通過路、  ４、１４塗液排出路、  ５塗液を付着させたウェブ、  ６、１６通過路と排出路の交差部、  １３塗液供給ノズル、  １５空気吸引装置、  １７ドクターナイフ、  １８塗液排出パイプ、Ｗウェブ
【図１】
0003607666.tif 000002
【図２】
0003607666.tif 000003
【図３】
0003607666.tif 000004