(57)【要約】      （修正有）【課題】「液溜まり」が不安定となって発生する塗布ムラを抑制するため、「液溜まり」を安定させる塗布装置ならびに塗布方法を提供する。【解決手段】走行している電気絶縁性シートの一方の表面に塗液を塗布する工程において、絶縁性シートの帯電極性と塗液の帯電極性とを同極性に維持しながら、電気絶縁性シートに前記塗液を塗布する塗布装置、ならびに、塗膜付電気絶縁性シートの製造方法を提供する。塗布装置は、絶縁性シートの帯電極性と塗液の帯電極性とを同極性にするために、電気絶縁性シートの表面に静電荷を付与するシート帯電装置、および、塗液に静電荷を付与する塗液帯電装置のいずれか一方、あるいは、双方を備えている。また、塗液供給配管の一部を電気的に絶縁し電圧を印加する簡便な方法で、電気絶縁性塗液を帯電させ、塗布を行う方法を提供する。【選択図】図７
2006314990.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の移動方向に走行する電気絶縁性シートの第１の面に塗液を塗布する塗布装置であって、前記第１の面に静電荷を付与するシート帯電装置と、該シート帯電装置の前記移動方向における下流に配置され、前記塗液を前記第１の面に供給する第１の面の塗液供給装置とを備え、前記シート帯電装置は、前記第１の面の塗液供給装置により前記第１の面に供給される際の前記塗液の帯電極性と同極性の静電荷を前記第１の面に付与するように設けられている電気絶縁性シートの塗布装置。
【請求項２】
所定の移動方向に走行する電気絶縁性シートの第１の面に塗液を塗布する塗布装置であって、前記塗液を前記第１の面に供給する第１の面の塗液供給装置と、前記第１の面に供給される前の前記塗液に静電荷を付与する塗液帯電装置とを備え、該塗液帯電装置は、前記第１の面の塗液供給装置により前記第１の面に前記塗液が供給される際の前記第１の面の帯電極性と同極性の静電荷を前記塗液に付与するように設けられている電気絶縁性シートの塗布装置。
【請求項３】
所定の移動方向に走行する電気絶縁性シートの第１の面に塗液を塗布する塗布装置であって、前記電気絶縁性シートに所定の極性の静電荷を付与するシート帯電装置と、前記塗液を前記第１の面に供給する第１の面の塗液供給装置と、前記第１の面に供給される前の前記塗液に前記所定の極性と同じ極性の静電荷を付与する塗液帯電装置とを備えている電気絶縁性シートの塗布装置。
【請求項４】
前記第１の面の塗液供給装置の前記移動方向における上流に配置され、前記電気絶縁性シートの第２の面に、体積抵抗率１０９［Ω・ｃｍ］以下の塗液を供給する第２の面の塗液供給装置が設けられている請求項１乃至３のいずれかに記載の電気絶縁性シートの塗布装置。
【請求項５】
前記第１の面の塗液供給装置の前記移動方向における上流に配置され、前記電気絶縁性シートの第２の面に、水を含む塗液を供給する第２の面の塗液供給装置が設けられている請求項１乃至３のいずれかに記載の電気絶縁性シートの塗布装置。
【請求項６】
前記第１の面の塗液供給装置の前記移動方向における下流に配置され、前記第１の面の塗液供給装置から前記第１の面に供給された塗液が所定の塗布厚みの塗液層を形成するように前記塗液を平滑化する第１の面の塗液層平滑化装置が設けられている請求項１乃至３のいずれかに記載の電気絶縁性シートの塗布装置。
【請求項７】
前記第１の面の塗液層平滑化装置は、塗工バー方式、グラビアロールコート方式、および、ダイ方式のいずれかの方式に基づく塗液層平滑化装置である請求項６に記載の電気絶縁性シートの塗布装置。
【請求項８】
前記第1の面は、重力の方向について上側に存在する面であり、前記移動方向および前記電気絶縁性シートの法線方向に直交する方向において、前記第1の面に、前記第１の面の塗液供給装置から塗液を供給し、前記第１の面の塗液層平滑化装置は、塗工バー方式に基づく塗液層平滑化装置である請求項７に記載の電気絶縁性シートの塗布装置。
【請求項９】
前記シート帯電装置は、１個以上の帯電ユニットを有し、該帯電ユニットは、前記電気絶縁性シートを挟んで対向して配置され、前記電気絶縁性シートの第１の面側に配置された第１の電極ユニットと、前記電気絶縁性シートの第２の面側に配置された第２の電極ユニットとを有し、前記第１の電極ユニットは、第１のイオン生成電極を有し、前記第２の電極ユニットは、第２のイオン生成電極を有し、前記第１のイオン生成電極に印加される電圧と前記第２のイオン生成電極に印加される電圧とは、互いに実質的に逆極性の直流電圧である請求項１あるいは３に記載の電気絶縁性シートの塗布装置。
【請求項１０】
前記第１の電極ユニットは、前記第１のイオン生成電極の近傍に配置され開口部を有する第１のシールド電極を有し、かつ、前記第２の電極ユニットは、前記第２のイオン生成電極の近傍に配置され開口部を有する第２のシールド電極を有する請求項９に記載の電気絶縁性シートの塗布装置。
【請求項１１】
前記塗布装置の前記移動方向における下流に、前記移動方向に間隔をおいて設けられた少なくとも２個の除電ユニットからなる電気絶縁性シートの除電装置を有し、前記除電ユニットのそれぞれは、前記電気絶縁性シートを挟んで対向して前記電気絶縁性シートの第１の面側に配置された第３の電極ユニットと第２の面側に配置された第４の電極ユニットとを有し、前記第３の電極ユニットは、第３のイオン生成電極と該第３のイオン生成電極の先端近傍に開口部を有する第３のシールド電極とを有し、前記第４の電極ユニットは、第４のイオン生成電極と該第４のイオン生成電極の先端近傍に開口部を有する第４のシールド電極とを有し、前記第３のイオン生成電極に印加される電圧と前記第４のイオン生成電極に印加される電圧とは、互いに実質的に逆極性の交流電圧である請求項１乃至１０のいずれかに記載の電気絶縁性シートの塗布装置。
【請求項１２】
前記第１の面の塗液供給装置は、前記塗液を貯蔵する貯蔵タンクと、前記塗液を前記第１の面に吐出する吐出手段と、前記貯蔵タンクから前記吐出手段に前記塗液を供給するポンプと、前記貯蔵タンク、前記吐出手段および前記ポンプの間で前記塗液を搬送する塗液供給配管とを備え、前記塗液供給配管は、前記第１の面に前記塗液が供給される際に、前記第１の面の帯電極性と反対極性に帯電されている請求項２あるいは３に記載の電気絶縁性シートの塗布装置。
【請求項１３】
前記第１の面の塗液供給装置は、前記塗液を貯蔵する貯蔵タンクと、前記塗液を前記第１の面に吐出する吐出手段と、前記貯蔵タンクから前記吐出手段に前記塗液を供給するポンプと、前記貯蔵タンク、前記吐出手段および前記ポンプの間で前記塗液を搬送する塗液供給配管とを備え、前記塗液供給配管は、前記塗液に接触する部位にあって、導電性を有し、かつ、外部から電気的に絶縁された導体部と、該導体部に電圧を印加する電圧印加手段とを有することを特徴とする請求項２あるいは３に記載の電気絶縁性シートの塗布装置。
【請求項１４】
前記塗液の帯電状態を検出する帯電検出手段が、前記第１の塗液供給装置の吐出手段の上流に設置されている請求項１３に記載の電気絶縁性シートの塗布装置。
【請求項１５】
電気絶縁性液体を貯蔵する貯蔵タンクと、貯蔵タンクから前記電気絶縁性液体を搬送する液体供給配管とを備え、該液体供給配管は、前記電気絶縁性液体に接触する部位にあって、導電性を有し、かつ、外部から電気的に絶縁された導体部と、該導体部に電圧を印加する電圧印加手段とを有し、前記導体部は、前記電気絶縁性液体と接触する部位の前記電気絶縁性液体の流れる方向に垂直な断面における長さをｈ［ｍｍ］、前記液体の流れる方向における長さをｋ［ｍｍ］とするとき、０．０２≦ｋ／ｈ≦２０を満たすよう構成されていることを特徴とする電気絶縁性液体の帯電装置。
【請求項１６】
前記電気絶縁性液体の帯電状態を検出する帯電検出手段を備えていること特徴とする請求項１５に記載の電気絶縁性液体の帯電装置。
【請求項１７】
前記導体部と前記電圧印加手段との間に介在する抵抗器を備えたことを特徴とする請求項１５に記載の電気絶縁性液体の帯電装置。
【請求項１８】
所定の移動方向に走行する電気絶縁性シートの第１の面に塗液を塗布し、該第１の面に、塗布された塗液からなる塗膜を形成してなる塗膜付電気絶縁性シートの製造方法であって、前記第１の面に前記塗液を塗布する際における、前記第１の面の帯電極性と前記塗液の帯電極性とを同極性とする塗膜付電気絶縁性シートの製造方法。
【請求項１９】
所定の移動方向に走行する電気絶縁性シートの第１の面に塗液を塗布し、該第１の面に、塗布された塗液からなる塗膜を形成してなる塗膜付電気絶縁性シートの製造方法であって、前記第１の面に前記塗液を塗布する前に、前記第１の面を、前記塗液の帯電極性と同極性に強制的に帯電させる塗膜付電気絶縁性シートの製造方法。
【請求項２０】
所定の移動方向に走行する電気絶縁性シートの第１の面に塗液を塗布し、該第１の面に、塗布された塗液からなる塗膜を形成してなる塗膜付電気絶縁性シートの製造方法であって、前記第１の面に前記塗液を塗布する前に、前記塗液を、前記第１の面の帯電極性と同極性に強制的に帯電させる塗膜付電気絶縁性シートの製造方法。
【請求項２１】
所定の移動方向に走行する電気絶縁性シートの第１の面に塗液を塗布し、該第１の面に、塗布された塗液からなる塗膜を形成してなる塗膜付電気絶縁性シートの製造方法であって、前記第１の面に前記塗液を塗布する前に、前記塗液と前記第１の面とをそれぞれ同極性に強制的に帯電させる塗膜付電気絶縁性シートの製造方法。
【請求項２２】
前記第１の面に前記塗液を塗布する前に、前記電気絶縁性シートの第２の面に、体積抵抗率１０９［Ω・ｃｍ］以下の塗液を塗布する請求項１８乃至２１のいずれかに記載の塗膜付電気絶縁性シートの製造方法。
【請求項２３】
前記第１の面に前記塗液を塗布する前に、前記電気絶縁性シートの前記第２の面に、水を含む塗液を塗布する請求項１８乃至２２のいずれかに記載の塗膜付電気絶縁性シートの製造方法。
【請求項２４】
前記電気絶縁性シートの架空時電位の極性を、前記塗液の帯電極性と同極性にする請求項１８乃至２３のいずれかに記載の塗膜付電気絶縁性シートの製造方法。
【請求項２５】
前記電気絶縁性シートの第２の面を、前記第１の面とは反対極性に帯電させる請求項１８、１９あるいは２１に記載の塗膜付電気絶縁性シートの製造方法。
【請求項２６】
前記電気絶縁性シートに対し１個以上の帯電ユニットが設けられ、該帯電ユニットは、前記電気絶縁性シートの法線方向において、前記電気絶縁性シートを挟んで対向配置された前記電気絶縁性シートの第１の面側に位置する第１のイオン生成電極と第２の面側に位置する第２のイオン生成電極とからなり、前記第１および第２のイオン生成電極に、時間的に極性が変化しない直流電圧を印加することにより、前記電気絶縁性シートに、前記第1の面側から時間的に極性が変化しない単一極性の第1のイオン雲を照射し、前記第２の面側から前記第1のイオン雲と実質的に逆極性の単一極性の第２のイオン雲を、前記第1のイオン雲の照射と同時に照射して、前記電気絶縁性シートを帯電させる請求項１８、１９、２１あるいは２５に記載の塗膜付電気絶縁性シートの製造方法。
【請求項２７】
前記電気絶縁性シートの塗布する直前の第１の面の帯電電荷密度および第２の面の帯電電荷密度の単位長さあたりの絶対値の変化率がそれぞれ０．１８［Ｃ／ｍ２／ｍ］以下であり、かつ、背面平衡電位の絶対値の最大値と最小値の差が３４０［Ｖ］であり、かつ、見かけ上無帯電となるように前記第1のイオン雲および前記第２のイオン雲を前記電気絶縁性シートに照射することを特徴とする請求項１８、１９、２１、２５あるいは２６に記載の塗膜付電気絶縁性シートへの製造方法。
【請求項２８】
前記電気絶縁性シートの第１の面の帯電電荷密度および第２の面の帯電電荷密度の単位長さあたりの絶対値の変化率がそれぞれ０．１２［Ｃ／ｍ２／ｍ］以下であり、かつ、背面平衡電位の絶対値の最大値と最小値の差が２００［Ｖ］であり、かつ、見かけ上無帯電となるように前記第1のイオン雲および前記第２のイオン雲を前記電気絶縁性シートに照射することを特徴とする請求項１８、１９、２１、２５、２６あるいは２７に記載の塗膜付電気絶縁性シートへの製造方法。
【請求項２９】
前記電気絶縁性シートに前記塗液を塗布した後、前記移動方向における下流側において、前記第１の面を除電する請求項１８乃至２８のいずれかに記載の塗膜付電気絶縁性シートの製造方法。
【請求項３０】
前記塗布後の電気絶縁性シートの除電は、前記電気絶縁性シートに対し、前記移動方向に間隔をおいて少なくとも２個の除電ユニットが設けられ、該除電ユニットは、前記電気絶縁性シートの法線方向において、前記電気絶縁性シートを挟んで対向配置された前記電気絶縁性シートの第１の面側に位置する第３のイオン生成電極および第２の面側に位置する第４のイオン生成電極からなり、前記第３および第４のイオン生成電極に、時間的に滑らかに極性が変化する交流電圧を印加することにより、前記電気絶縁性シートに、前記第1の面側から、時間的に極性が変化する単一極性の第1のイオン雲を照射し、前記電気絶縁性シートに、前記第２の面側から、前記第1のイオン雲と実質的に逆極性の単一極性の第２のイオン雲を、前記第1のイオン雲の照射と同時に照射する請求項２９に記載の塗膜付電気絶縁性シートの製造方法。
【請求項３１】
前記電気絶縁性シートの前記第１の面に塗布する塗液として、電気絶縁性の塗液を用いることを特徴とする請求項１８乃至３０のいずれかに記載の塗膜付電気絶縁性シートの製造方法。
【請求項３２】
前記電気絶縁性シートの前記第１の面に供給する塗液の２５℃での体積抵抗率が、１０９［Ω・ｃｍ］以上であることを特徴とする請求項３１に記載の塗膜付電気絶縁性シートの製造方法。
【請求項３３】
前記電気絶縁性シートの前記第１の面に供給する塗液の帯電量の絶対値を、１０−３［Ｃ／ｍ３］以下とすることを特徴とする請求項１９乃至２１のいずれかに記載の塗膜付電気絶縁性シートの製造方法。
【請求項３４】
前記電気絶縁性シートの前記第１の面に供給する塗液の流量が５×１０−５［ｍ３／分］以上５×１０−４［ｍ３／分］以下であることを特徴とする請求項１８乃至３３のいずれかに記載の塗膜付電気絶縁性シートの製造方法。
【請求項３５】
前記塗液の塗液供給装置より下流における乾燥前の塗布厚みを１［μｍ］以上５０［μｍ］以下とすることを特徴とする請求項１８乃至３４のいずれかに記載の塗膜付電気絶縁性シートの製造方法。
【請求項３６】
電気絶縁性液体を貯蔵したタンクから配管を通して前記液体を吐出するに際し、前記配管の一部において、外部から電気的に絶縁され、電圧を印加された導体部を前記電気絶縁性液体に接触させることを特徴とする電気絶縁性液体の帯電方法。
【請求項３７】
前記電気絶縁性液体の帯電状態を検出し、前記導体部に印加する電圧を制御することを特徴とする請求項３６に記載の電気絶縁性液体の帯電方法。
【請求項３８】
前記導体部に印加する電圧が時間的に極性が変化しない直流電圧であることを特徴とする請求項３６に記載の電気絶縁性液体の帯電方法。
【請求項３９】
前記塗布された塗液からなる塗膜は、ハードコート材料、離型材料、反射防止材料で構成されていることを特徴とする請求項１８乃至３５のいずれかに記載の塗膜付電気絶縁性シートの製造方法。
【請求項４０】
前記塗布された塗液からなる塗膜は、アクリル系樹脂からなるハードコート材料であることを特徴とする請求項３９記載の塗膜付電気絶縁性シートの製造方法。
【請求項４１】
請求項３９あるいは４０に記載の塗膜付電気絶縁性シートの製造方法により製造された塗膜付電気絶縁性シートを巻取リ、ロール体となす塗膜付電気絶縁性シートロール体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気絶縁性シートの塗布装置および塗膜付電気絶縁性シートの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電気絶縁性シート、例えば、ポリエステルフィルムは、耐熱性、耐薬品性、機械的特性において優れた特性を有することから、磁気記録材料、各種写真材料、電気絶縁材料、各種工程紙材料として多くの用途に用いられている。このため、用途毎に適した表面特性が要求される場合があり、この要求を満足させるために、シートの表面に、各種のコーティング層（塗膜）が形成されている。例えば、磁性体塗料やインク塗料、易滑性塗料、離型性塗料、ハードコート塗料等の塗液がシートの表面に薄く塗布されることにより、これらの材料からなるコーティング層が形成されている。
【０００３】
連続して走行する電気絶縁性シートの表面に、塗液を塗布する装置として、塗工バー方式やグラビアロール方式、ダイ方式、カーテン方式等に基づく塗布装置が知られている。このような塗布装置において、走行するシートに対して、塗液の塗布厚みが所定の厚さになるように、塗液は、計量されながらシートの表面に塗布される。例えば、塗工バー方式では、走行するシートに塗液を塗布し、塗布された塗液を、塗工バーで計量しながら、余剰分を排除するとともに、塗液を所定の厚みに平滑化して塗布する。このような塗液の塗布においては、塗布平滑化手段の近傍には、多かれ少なかれ塗液の「液溜まり」が形成される。例えば、塗工バーと塗工バーの上流側のシートの表面との間隙に、「液溜まり」が形成される。
【０００４】
液溜まりは、メニスカスとも呼ばれている。液溜まりの形状は、塗液の粘度、表面張力に関係している。シートに塗液をコーティングする場合、液溜まりの形状には最適な範囲（大きさ、シート幅方向の均一性など）がある。液溜まりにシートの搬送方向の力が作用すると、塗液のシートへの付着力により、シートに塗液が均一に付与される。
【０００５】
しかしながら、液溜まりの状態が不安定になると、塗液が塗布されない部分やスジ状の塗布ムラが、シートの表面に発生することがある。例えば、塗工バー方式の塗布法では、比較的高粘度の塗液を電気絶縁性シートに均一に塗布することが困難となる。
【０００６】
液溜まりが不安定になる原因の１つには、電気絶縁性の塗液の帯電が挙げられる。帯電した塗液においては、塗液を形成する粒子１つ１つが帯電し、しかも同じ極性をもって帯電しているため、粒子同士にクーロン力が発生し、粒子同士に反発力が発生する。反発するクーロン力が大きくなると、液溜まりの塗液が突沸したような状態となり、液溜まりの形状は不安定となる。更に、粒子同士が反発し合う際には、塗液に空気が噛み込み易くなり、液溜まりの形状は、ますます不安定になる。このような液溜まりの形状が不安定な状態でシートの表面に塗液を塗布した場合、塗液の塗布厚みが不均一となり、塗液の塗布ムラが発生する。
【０００７】
従来、液溜まりを安定化させることにより、塗液の塗布ムラの発生を防止するために、液溜まりを含む空間を外界に対し密閉し、その空間を減圧することで、液溜まりの形状を安定に保持することが行われていた。しかしながら、この減圧された空間が設けられた塗布装置の機械的構造が、複雑になり、大型化する。特に、このような塗布装置は、熱可塑性樹脂を溶融製膜した後、延伸し、電気絶縁性シートを製造するプロセスにおいて用いる、すなわち、インラインで用いる塗布装置としては適していなかった。
【０００８】
以上において、塗液の塗布プロセスにおける塗液の液溜まりについて述べたが、本発明者らの知見によると、従来技術では、塗液の帯電を制御しながらクーロン力を積極的に利用して、液溜まりを安定化させる技術は無かった。
【０００９】
一方、従来から電気絶縁性シートの帯電や除電を利用した塗液の塗布方法には次のものが知られている。
【００１０】
第１の塗布方法：  連続走行するシート上に塗液を供給し塗液層を形成する際に、塗布直前にシートを帯電させ、シートへの塗液の付着を補助することからなる塗布方法。
【００１１】
第２の塗布方法：  連続走行するシート上に塗液を供給し塗液層を形成する際に、塗布直前にシートを除電し、シートへの塗布液の付着の乱れを防止し、塗布ムラを抑制することからなる塗布方法。
【００１２】
第１の塗布方法は、電気絶縁性シートの表面の濡れ性を改良することを目的とするものであって、特許文献１あるいは特許文献２に開示されている。すなわち、第１の塗布方法は、従来から知られているコロナ放電処理によって、電気絶縁性シートの被コーティング面に、極性を有する官能基を導入し、電気絶縁性シートの表面張力を上げ、良好な濡れ性を付与するものである。従って、同時に、静電荷も電気絶縁性シートに付与されるため、シートが帯電する現象が生じる。
【００１３】
コロナ放電処理のための装置は、シートの塗工面側に設けられたコロナ放電を発生させるためのワイヤーなどの放電電極と、シートの塗工面の反対面に接触し、シートの走行を支持するアースロールから構成される。アースロールは、コロナ放電を補助するためのシールド電極（あるいは、接地電極、接地対極電極）として働き、電気絶縁性シートの背面の電位を０Ｖとするためのものである。帯電装置の構成は、特許文献２に示されている。
【００１４】
図１５は、特許文献２に開示されているコロナ放電処理装置１５１を有する塗布装置１５０の概略側面図である。図１５において、塗布装置１５０は、電気絶縁性シートＰＳの移動方向ＰＳＤの上流側から下流側に向かい、コロナ放電処理装置１５１と塗液供給装置１５５を有する。塗液供給装置１５５は、塗液ＰＣの吐出手段１５６と吐出手段１５６に塗液ＰＣを供給するポンプ１５７を有する。吐出手段１５６に対向し、シートＰＳの塗工面ＰＳ１の反対面ＰＳ２に接触して、バックアップロール１５８が設けられている。塗液ＰＣは、吐出手段１５６から、シートＰＳの塗工面ＰＳ１に向かい吐出され、塗工面ＰＳ１に塗布される。塗工面ＰＳ１と吐出手段１５６との間には、塗液ＰＣの液溜まりＰＣＰが形成される。塗工面ＰＳ１に塗布された塗液ＰＣは、塗工面ＰＳ１上に塗液層ＰＣＬを形成する。
【００１５】
コロナ放電処理装置１５１は、シートＰＳの塗工面ＰＳ１の反対面ＰＳ２に接触して設けられた接地対極ロール１５２と、接地対極ロール１５２に対向して、シートＰＳの塗工面ＰＳ１側に、塗工面ＰＳ１に対し間隔をおいて、設けられたコロナ放電電極１５３とを有する。コロナ放電電極１５３は、コロナ放電処理電源１５４に接続されている。
【００１６】
電気絶縁性シートＰＳは、接地対極ロール１５２に接して、移動方向ＰＳＤに搬送される。接地対極ロール１５２により、シートＰＳの塗工面ＰＳ１の反対面ＰＳ２は、０Ｖ電位とされている。シートＰＳが、コロナ放電電極１５３と接地対極ロール１５２との間を通過する際に、シートＰＳが多量のイオンやラジカルを含むコロナ放電空間に晒され、シートＰＳの表面に、極性を有する官能基が導入される。このとき、同時に、静電荷が、シートＰＳに付与される。このような処理により、シートＰＳの表面の濡れ性が良くなり、また、静電荷による吸引力で、塗液ＰＣのシートＰＳへの付着が促進される。
【００１７】
特許文献２には、塗液の具体的な帯電極性について言及されていないが、帯電による吸引力を利用する方式であるため、電気絶縁性シートＰＳと塗液ＰＣを、異極性、あるいは、０Ｖと正／負極性とし吸引するクーロン力を利用したものに過ぎないと云える。本発明者らの知見によると、このような方式では、液溜まりＰＣＰの形状を安定化させることは出来ない。
【００１８】
一方、第２の塗布方法は、特許文献３や特許文献４に開示されている。しかしながら、これら従来の方法では、電気絶縁性シートの各面に存在する静電荷の除電が充分行われず、電気絶縁性シートの帯電による塗布ムラが解消されない。
【００１９】
従来技術における除電装置には、一般に知られているコロナ放電を利用した除電器が使用されている。このような除電器には、接地されたブラシ状の導電体を帯電した電気絶縁性シートに接近させ、ブラシ先端でコロナ放電を発生させて除電する自己放電式除電器や、針状電極に商用周波数の高電圧や直流高電圧を印加してコロナ放電を発生させて除電する交流式や直流式の電圧印加式除電器が用いられている。コロナ放電を利用する従来の除電方法は、生成した正負のイオンを電気絶縁性シートが持つ正負の静電荷によるクーロン力で引き寄せ、負正の静電荷と平衡させることでシートの電荷を中和するものである。
【００２０】
しかしながら、正と負の帯電が互いに近接して電気絶縁性シート上の領域に混在する場合、静電荷による電気力線は、上記の極性の異なる帯電領域同士で閉じてしまう。そのため、少し離れた位置においては電界が非常に弱くなり、除電器から必要なイオンを引き寄せることが出来ず、シート上の正や負の静電荷を除電することが難しい。
【００２１】
同様に、シートの表裏が逆極性に帯電し見かけ上無帯電な電気絶縁性シートの静電荷による電気力線は、シートの表裏の極性の異なる帯電領域同士で閉じてしまう。そのため、除電器から必要なイオンを引き寄せることが出来ない。つまり、従来の除電器では、コーティング前に帯電を除去しようとしても、正負が混在した帯電、表裏が逆極性に等量帯電したシートには全く効果がなく、これらの帯電を十分に除電することが出来ず、塗布ムラを完全に防止することは出来なかった。
【００２２】
一方、塗液の帯電制御に関しては、塗液を供給する配管の一部に電荷供給装置を配設して、帯電した塗液の電荷を除去、または、逆帯電させて、塗液をシートに塗布することが、特許文献５に開示されている。図１６は、特許文献５に開示されている技術を説明する概略縦断面図である。
【００２３】
図１６において、電荷供給装置１６１は、塗液供給管１６２ａと、絶縁体１６３を介して塗液供給管１６２ａの周囲に間隙をおいて設けられた電極管１６４と、電極管１６４の外側に位置し電極管１６４を覆い保護する絶縁体１６５と、高圧電源１６６とからなる。塗液供給管１６２ａは、塗液供給配管１６２の一部を形成している。電極管１６４に、高圧電源１６６より、高電圧が印加される。電極管１６４に印加される高電圧は、特許文献５の実施例によると、４ｋＶである。電極管１６４に高電圧が印加されると、塗液供給管１６２ａに誘導電荷が発生する。
【００２４】
しかしながら、この帯電装置では、電極管４５は塗液に接触していないため、塗液に電荷を注入することは出来ず、印加する電圧が高いにも関わらず、塗液の帯電効率は、悪い。よって、少ない塗液の流量において、帯電した塗液の電荷を除去することは出来ても、塗液を充分なレベルに帯電させることは出来なかった。つまり、特許文献５に開示されている電荷供給装置１６１は、連続的に走行する電気絶縁性シートの塗布装置において、電気絶縁性液体からなる塗液を効率良く帯電させることが可能な帯電装置ではない。
【００２５】
以上の通り、従来、塗布装置を複雑にすることなく簡便な方法で、液溜まりを安定化させる技術がなく、従来の技術は、液溜まりの不安定性に起因する塗布ムラの発生問題を有していた。特に、塗液が電気絶縁性液体で高粘度な場合には、液溜まりが安定せず塗布ムラが発生し易かった。更に、電気絶縁性シートの帯電が塗布ムラを発生させ問題であった。また、更に、電気絶縁性塗液を効率的に帯電させ、塗布装置に供給することは出来ないでいた。
【特許文献１】特開平１１−１２８８０４号公報
【特許文献２】特許２５９７２３７号公報
【特許文献３】特開平１０−２５９３２８号公報
【特許文献４】特許２８１７０５６号公報
【特許文献５】特開平９−２５３５６５号公報
【特許文献６】特開２００４−３９４２１号公報
【特許文献７】米国特許出願公開第２００５／００３０６９４号明細書
【非特許文献１】静電気ハンドブック（静電気学会編）オーム社発行ｐ．３１９
【非特許文献２】静電気ハンドブック（静電気学会編）オーム社発行ｐ．１７９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２６】
本発明の目的は、上述の従来技術の問題点を解決し、走行する電気絶縁性シートの第１の面に塗液を塗布する際、電気絶縁性シートと塗液供給装置や塗液層平滑化装置との間隙に形成される液溜まりを安定化させ、塗布ムラが発生し難い塗布装置、ならびに、塗膜付電気絶縁性シートの製造方法を提供することにある。電気絶縁性シートの帯電装置では、帯電による塗布ムラを発生させにくい、電気絶縁性シートのコーティング塗工面とその反対面を、逆極性に均一に帯電させる帯電装置、並びに帯電方法を提供する。
【００２７】
また、別の目的は、塗液などの電気絶縁性液体を効率良く帯電させ、任意の帯電極性で帯電量を制御できる電気絶縁性液体の帯電装置および帯電方法と提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
上記課題を解決するための本発明に係る塗布装置は、次の通りである。
【００２９】
所定の移動方向に走行する電気絶縁性シートの第１の面に塗液を塗布する塗布装置であって、前記第１の面に静電荷を付与するシート帯電装置と、該シート帯電装置の前記移動方向における下流に配置され、前記塗液を前記第１の面に供給する第１の面の塗液供給装置とを備え、前記シート帯電装置は、前記第１の面の塗液供給装置により前記第１の面に供給される際の前記塗液の帯電極性と同極性の静電荷を前記第１の面に付与するように設けられている電気絶縁性シートの塗布装置。この塗布装置を、第１の態様の塗布装置と云う。
【００３０】
所定の移動方向に走行する電気絶縁性シートの第１の面に塗液を塗布する塗布装置であって、前記塗液を前記第１の面に供給する第１の面の塗液供給装置と、前記第１の面に供給される前の前記塗液に静電荷を付与する塗液帯電装置とを備え、該塗液帯電装置は、前記第１の面の塗液供給装置により前記第１の面に前記塗液が供給される際の前記第１の面の帯電極性と同極性の静電荷を前記塗液に付与するように設けられている電気絶縁性シートの塗布装置。この塗布装置を、第２の態様の塗布装置と云う。
【００３１】
所定の移動方向に走行する電気絶縁性シートの第１の面に塗液を塗布する塗布装置であって、前記電気絶縁性シートに所定の極性の静電荷を付与するシート帯電装置と、前記塗液を前記第１の面に供給する第１の面の塗液供給装置と、前記第１の面に供給される前の前記塗液に前記所定の極性と同じ極性の静電荷を付与する塗液帯電装置とを備えている電気絶縁性シートの塗布装置。この塗布装置を、第３の態様の塗布装置と云う。
【００３２】
前記第１乃至３の態様の塗布装置において、前記第１の面の塗液供給装置の前記移動方向における上流に配置され、前記電気絶縁性シートの第２の面に、体積抵抗率１０９［Ω・ｃｍ］以下の塗液を供給する第２の面の塗液供給装置が設けられている電気絶縁性シートの塗布装置。
【００３３】
前記第１乃至３の態様の塗布装置において、前記第１の面の塗液供給装置の前記移動方向における上流に配置され、前記電気絶縁性シートの第２の面に、水を含む塗液を供給する第２の面の塗液供給装置が設けられている電気絶縁性シートの塗布装置。
【００３４】
前記第１乃至３の態様の塗布装置において、前記第１の面の塗液供給装置の前記移動方向における下流に配置され、前記第１の面の塗液供給装置から前記第１の面に供給された塗液が所定の塗布厚みの塗液層を形成するように前記塗液を平滑化する第１の面の塗液層平滑化装置が設けられていることが好ましい。
【００３５】
前記第１の面の塗液層平滑化装置は、塗工バー方式、グラビアロールコート方式、および、ダイ方式のいずれかの方式に基づく塗液層平滑化装置であることが好ましい。また、前記第１の面は、重力の方向について上側に存在する面であり、前記移動方向および前記電気絶縁性シートの法線方向に直交する方向において、前記第１の面に、前記第１の面の塗液供給装置から塗液を供給し、前記第１の面の塗液層平滑化装置は、塗工バー方式に基づく塗液層平滑化装置であることが好ましい。
【００３６】
前記第１あるいは３の態様の塗布装置において、前記シート帯電装置は、１個以上の帯電ユニットを有し、該帯電ユニットは、前記電気絶縁性シートを挟んで対向して配置され、前記電気絶縁性シートの第１の面側に配置された第１の電極ユニットと、前記電気絶縁性シートの第２の面側に配置された第２の電極ユニットとを有し、前記第１の電極ユニットは、第１のイオン生成電極を有し、前記第２の電極ユニットは、第２のイオン生成電極を有し、前記第１のイオン生成電極に印加される電圧と前記第２のイオン生成電極に印加される電圧とは、互いに実質的に逆極性の直流電圧であることが好ましい。
【００３７】
前記第1の電極ユニットは、前記第１のイオン生成電極の近傍に配置され開口部を有する第１のシールド電極を有し、かつ、前記第２の電極ユニットは、前記第２のイオン生成電極の近傍に配置され開口部を有する第２のシールド電極を有することが好ましい。
【００３８】
前記第１乃至３の態様の塗布装置において、前記塗布装置の前記移動方向における下流に、前記移動方向に間隔をおいて設けられた少なくとも２個の除電ユニットからなる電気絶縁性シートの除電装置を有し、前記除電ユニットのそれぞれは、前記電気絶縁性シートを挟んで対向して前記電気絶縁性シートの第１の面側に配置された第３の電極ユニットと第２の面側に配置された第４の電極ユニットとを有し、前記第３の電極ユニットは、第３のイオン生成電極と該第３のイオン生成電極の先端近傍に開口部を有する第３のシールド電極とを有し、前記第４の電極ユニットは、第４のイオン生成電極と該第４のイオン生成電極の先端近傍に開口部を有する第４のシールド電極とを有し、前記第３のイオン生成電極に印加される電圧と前記第４のイオン生成電極に印加される電圧とは、互いに実質的に逆極性の交流電圧であることが好ましい。
【００３９】
前記第２あるいは３の態様の塗布装置において、前記第１の面の塗液供給装置は、前記塗液を貯蔵する貯蔵タンクと、前記塗液を前記第１の面に吐出する吐出手段と、前記貯蔵タンクから前記吐出手段に前記塗液を供給するポンプと、前記貯蔵タンク、前記吐出手段および前記ポンプの間で前記塗液を搬送する塗液供給配管とを備え、前記塗液供給配管は、前記第１の面に前記塗液が供給される際に、前記第１の面の帯電極性と反対極性に帯電されていることが好ましい。
【００４０】
前記第２あるいは第３の態様の塗布装置において、前記第１の塗液供給装置は、前記塗液を貯蔵する貯蔵タンクと、前記塗液を前記第１の面に吐出する吐出手段と、前記貯蔵タンクから前記吐出手段に前記塗液を供給するポンプと、前記貯蔵タンク、前記吐出手段および前記ポンプの間で前記塗液を搬送する塗液供給配管とを備え、前記塗液供給配管は、前記塗液に接触する部位にあって、導電性を有し、かつ、外部から電気的に絶縁された導体部と、該導体部に電圧を印加する電圧印加手段とを有することが好ましい。
【００４１】
前記第２あるいは第３の態様の塗布装置において、前記塗液の帯電状態を検出する帯電検出手段が、前記第１の塗液供給装置の吐出手段の上流に設置されていることが好ましい。
【００４２】
上記課題を解決するために本発明に係る電気絶縁性液体の帯電装置は、次の通りである。
【００４３】
電気絶縁性液体を貯蔵する貯蔵タンクと、貯蔵タンクから前記電気絶縁性液体を搬送する液体供給配管とを備え、該液体供給配管は、前記電気絶縁性液体に接触する部位にあって、導電性を有し、かつ、外部から電気的に絶縁された導体部と、該導体部に電圧を印加する電圧印加手段とを有し、前記導体部は、前記電気絶縁性液体と接触する部位の前記電気絶縁性液体の流れる方向に垂直な断面における長さをｈ［ｍｍ］、前記液体の流れる方向における長さをｋ［ｍｍ］とするとき、０．０２≦ｋ／ｈ≦２０を満たす電気絶縁性液体の帯電装置。
【００４４】
前記電気絶縁性液体の帯電状態を検出する帯電検出手段が、前記導体部の下流に設置されていることが好ましい。
【００４５】
前記導体部と前記電圧印加手段との間に介在する抵抗器が設置されていることが好ましい。
【００４６】
上記課題を解決するために本発明に係る塗膜付電気絶縁性シートの製造方法は、次の通りである。
【００４７】
所定の移動方向に走行する電気絶縁性シートの第１の面に塗液を塗布し、該第１の面に、塗布された塗液からなる塗膜を形成してなる塗膜付電気絶縁性シートの製造方法であって、前記第１の面に前記塗液を塗布する際における、前記第１の面の帯電極性と前記塗液の帯電極性とを同極性とする塗膜付電気絶縁性シートの製造方法。この塗膜付電気絶縁性シートの製造方法を、第１の態様の塗膜付電気絶縁性シートの製造方法と云う。
【００４８】
所定の移動方向に走行する電気絶縁性シートの第１の面に塗液を塗布し、該第１の面に、塗布された塗液からなる塗膜を形成してなる塗膜付電気絶縁性シートの製造方法であって、前記第１の面に前記塗液を塗布する前に、前記第１の面を、前記塗液の帯電極性と同極性に強制的に帯電させる塗膜付電気絶縁性シートの製造方法。この塗膜付電気絶縁性シートの製造方法を、第２の態様の塗膜付電気絶縁性シートの製造方法と云う。
【００４９】
所定の移動方向に走行する電気絶縁性シートの第１の面に塗液を塗布し、該第１の面に、塗布された塗液からなる塗膜を形成してなる塗膜付電気絶縁性シートの製造方法であって、前記第１の面に前記塗液を塗布する前に、前記塗液を、前記第１の面の帯電極性と同極性に強制的に帯電させる塗膜付電気絶縁性シートの製造方法。この塗膜付電気絶縁性シートの製造方法を、第３の態様の塗膜付電気絶縁性シートの製造方法と云う。
【００５０】
所定の移動方向に走行する電気絶縁性シートの第１の面に塗液を塗布し、該第１の面に、塗布された塗液からなる塗膜を形成してなる塗膜付電気絶縁性シートの製造方法であって、前記第１の面に前記塗液を塗布する前に、前記塗液と前記第１の面とをそれぞれ同極性に強制的に帯電させる塗膜付電気絶縁性シートの製造方法。この塗膜付電気絶縁性シートの製造方法を、第４の態様の塗膜付電気絶縁性シートの製造方法と云う。
【００５１】
前記第１乃至４の態様の塗膜付電気絶縁性シートの製造方法において、前記第１の面に前記塗液を塗布する前に、前記電気絶縁性シートの第２の面に、体積抵抗率１０９［Ω・ｃｍ］以下の塗液を塗布する塗膜付電気絶縁性シートの製造方法。
【００５２】
前記第１乃至４の態様の塗膜付電気絶縁性シートの製造方法において、前記第１の面に前記塗液を塗布する前に、前記電気絶縁性シートの第２の面に、水を含む塗液を塗布する塗膜付電気絶縁性シートの製造方法。
【００５３】
前記第１乃至４の態様の塗膜付電気絶縁性シートの製造方法において、前記電気絶縁性シートの架空時電位の極性を、前記塗液の帯電極性と同極性にする塗膜付電気絶縁性シートの製造方法。
【００５４】
前記第１乃至４の態様の塗膜付電気絶縁性シートの製造方法において、前記電気絶縁性シートの第２の面を、前記第１の面とは反対極性に帯電させる塗膜付電気絶縁性シートの製造方法。
【００５５】
前記第１乃至４の態様の塗膜付電気絶縁性シートの製造方法において、前記電気絶縁性シートに対し１個以上の帯電ユニットが設けられ、該帯電ユニットは、前記電気絶縁性シートの法線方向において、前記電気絶縁性シートを挟んで対向配置された前記電気絶縁性シートの第１の面側に位置する第１のイオン生成電極と第２の面側に位置する第２のイオン生成電極とからなり、前記第１および第２のイオン生成電極に、時間的に極性が変化しない直流電圧を印加することにより、前記電気絶縁性シートに、前記第1の面側から時間的に極性が変化しない単一極性の第1のイオン雲を照射し、前記第２の面側から前記第1のイオン雲と実質的に逆極性の単一極性の第２のイオン雲を、前記第1のイオン雲の照射と同時に照射して、前記電気絶縁性シートを帯電させることが好ましい。
【００５６】
前記第１乃至４の態様の塗膜付電気絶縁性シートの製造方法において、前記電気絶縁性シートの塗布する直前の第１の面の帯電電荷密度および第２の面の帯電電荷密度の単位長さあたりの絶対値の変化率がそれぞれ０．１８［Ｃ／ｍ２／ｍ］以下であり、かつ、背面平衡電位の絶対値の最大値と最小値の差が３４０［Ｖ］であり、かつ、見かけ上無帯電となるように前記第1の面側から時間的に極性が変化しない単一極性の第1のイオン雲を照射し、前記第２の面側から前記第1のイオン雲と実質的に逆極性の単一極性の第２のイオン雲を、前記第1のイオン雲の照射と同時に照射して、前記電気絶縁性シートを帯電させることが好ましい。
【００５７】
前記第１乃至４の態様の塗膜付電気絶縁性シートの製造方法において、前記電気絶縁性シートの第１の面の帯電電荷密度および第２の面の帯電電荷密度の単位長さあたりの絶対値の変化率がそれぞれ０．１２［Ｃ／ｍ２／ｍ］以下であり、かつ、背面平衡電位の絶対値の最大値と最小値の差が２００［Ｖ］であり、かつ、見かけ上無帯電となるように前記第1の面側から時間的に極性が変化しない単一極性の第1のイオン雲を照射し、前記第２の面側から前記第1のイオン雲と実質的に逆極性の単一極性の第２のイオン雲を、前記第1のイオン雲の照射と同時に照射して、前記電気絶縁性シートを帯電させることが好ましい。
【００５８】
前記第１乃至４の態様の塗膜付電気絶縁性シートの製造方法において、前記電気絶縁性シートに前記塗液を塗布した後、前記移動方向における下流側において、前記第１の面を除電することが好ましい。
【００５９】
前記塗布後の電気絶縁性シートの除電は、前記電気絶縁性シートに対し、前記移動方向に間隔をおいて少なくとも２個の除電ユニットが設けられ、該除電ユニットは、前記電気絶縁性シートの法線方向において、前記電気絶縁性シートを挟んで対向配置された前記電気絶縁性シートの第１の面側に位置する第３のイオン生成電極および第２の面側に位置する第４のイオン生成電極からなり、前記第３および第４のイオン生成電極に、時間的に滑らかに極性が変化する交流電圧を印加することにより、前記電気絶縁性シートに、前記第1の面側から、時間的に極性が変化する単一極性の第1のイオン雲を照射し、前記電気絶縁性シートに、前記第２の面側から、前記第1のイオン雲と実質的に逆極性の単一極性の第２のイオン雲を、前記第1のイオン雲の照射と同時に照射することにより行われることが好ましい。
【００６０】
前記第１乃至４の態様の塗膜付電気絶縁性シートの製造方法において、前記電気絶縁性シートの前記第１の面に塗布する塗液として、電気絶縁性の塗液を用いることが好ましい。
【００６１】
前記第１乃至４の態様の塗膜付電気絶縁性シートの製造方法において、前記電気絶縁性シートの前記第１の面に供給する塗液の２５℃での体積抵抗率が、１０９［Ω・ｃｍ］以上であることが好ましい。
【００６２】
前記第１乃至４の態様の塗膜付電気絶縁性シートの製造方法において、前記電気絶縁性シートの前記第１の面に供給する塗液の帯電量の絶対値を、１０−３［Ｃ／ｍ３］以下であることが好ましい。
【００６３】
前記第１乃至４の態様の塗膜付電気絶縁性シートの製造方法において、前記電気絶縁性シートの前記第１の面に供給する塗液の流量が５×１０−５［ｍ３／分］以上５×１０−４［ｍ３／分］以下であることが好ましい。
【００６４】
前記第１乃至４の態様の塗膜付電気絶縁性シートの製造方法において、前記塗液の塗液供給装置より下流における乾燥前の塗布厚みが１［μｍ］以上５０［μｍ］以下とであることが好ましい。
【００６５】
上記課題を解決するために本発明に係る電気絶縁性液体の帯電方法は、次の通りである。
【００６６】
電気絶縁性液体を貯蔵したタンクから配管を通して前記液体を吐出するに際し、前記配管の一部において、外部から電気的に絶縁され、電圧を印加された導体部を前記電気絶縁性液体に接触させることを特徴とする電気絶縁性液体の帯電方法。
【００６７】
前記電気絶縁性液体の帯電状態を検出し、前記導体部に印加する電圧を制御することが好ましい。前記導体部に印加する電圧が時間的に極性が変化しない直流電圧であることが好ましい。
【００６８】
前記第１乃至４の態様の塗膜付電気絶縁性シートの製造方法において、前記塗布された塗液からなる塗膜は、ハードコート材料、離型材料、反射防止材料で構成されていることが好ましい。
【００６９】
前記第１乃至４の態様の塗膜付電気絶縁性シートの製造方法において、前記塗布された塗液からなる塗膜は、アクリル系樹脂からなるハードコート材料であることが好ましい。
【００７０】
前記第１乃至４の態様の塗膜付電気絶縁性シートの製造方法により製造された塗膜付電気絶縁性シートを巻取リ、ロール体となすことが好ましい。  本発明が適用される電気絶縁性シートとして、代表的なものには、プラスチックフィルム、布帛、紙等のシートや枚葉体があるが、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリスチレンフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリイミドフィルム、ポリフェニレンサルファイドフィルム、ナイロンフィルム、アラミドフィルム、ポリエチレンフィルム等のプラスチックフィルムは、電気絶縁性が高いため、本発明を適用するのに特に好適である。
【００７１】
本発明において、「走行する電気絶縁性シートの第１の面」とは、電気絶縁性シートの二つの主要な面のうち、塗液が塗布され塗液層が形成される面である。電気絶縁性シートの二つの面に塗液が塗布され塗液層が形成される場合、第１の面は、シート移動方向の下流において第２の面に塗液が塗布された後、塗液が塗布される面を云う。
【００７２】
本発明において、「電気絶縁性シートの帯電極性と塗液の帯電極性とが同極性」とは、電気絶縁性シートの見かけ上の電荷密度または塗液が塗布される塗工面の背面平衡電位の帯電極性と、塗液の帯電極性とが同じであることを云う。
【００７３】
塗液の帯電極性は、塗液の正と負の電荷量を合計した値における帯電極性とする。塗液の帯電極性を判断する場合の塗液量は、１０−４［ｍ３］以上５×１０−４［ｍ３］以下とする。電気絶縁性塗液において、正負の電荷が混在している場合にも、正負の電荷の割合や分布状態にかかわらず、正と負の電荷量をすべて合計した値の帯電極性により判断する。
【００７４】
本発明において、「塗液が実質的に無帯電」とは、塗液の帯電電荷量が−２×１０−５乃至＋２×１０−５［Ｃ／ｍ３］（−２ｎＣ／１００ｍｌ乃至＋２ｎＣ／１００ｍｌ）であることを云う。
【００７５】
本発明において、「静電荷」とは、物質が持つ時間的に変化しない電荷のことを云い、静電荷が発生することで物質は帯電した状態となる。
【００７６】
本発明において、「電気絶縁性シート」とは、表面抵抗率が１０９［Ω／□］以上、または、体積抵抗率が１０９［Ω・ｃｍ］以上の電気を通し難いシートを云う。
【００７７】
本明細書において、「電気絶縁性の液体（塗液）」とは、体積抵抗率が１０９［Ω・ｃｍ］以上の液体（塗液）を云う。電気絶縁性の液体（塗液）の体積抵抗率は、電気絶縁性の液体（塗液）を１辺が１ｃｍの立方体に充填し、その相対する両面間に電圧を加えた場合の両面間の電気抵抗で表される。実際には、円筒型電極を用いて直流電圧を印加して測定される。外筒電極の内部に内筒電極を持つ円筒型電極に被測定液体（塗液）を入れ、外筒電極と内筒電極の間に１５Ｖの直流電圧を印加し、そのときの抵抗値Ｒｖ［Ω］を得る。内筒の半径ｒ１［ｃｍ］、外筒の半径ｒ２［ｃｍ］、電極の有効長ｌ［ｃｍ］において、体積抵抗率ρｖ［Ω・ｃｍ］は、Ｒｖ・（２πｌ）／（ｌｎ（ｒ２／ｒ１））により求められる。
【００７８】
電気絶縁性の液体（塗液）の体積抵抗率は、簡便には、電気絶縁性の容器に、被測定液体（塗液）１００ｍｌを薄く広げた状態とし、液体（塗液）に２つの測定端子（直径２ｍｍ、長さ５０ｍｍ）を５０ｍｍの距離を隔てて平行に配置し、測定端子間に直流電圧１５Ｖを印加し、シムコ社製Worksurface Testerで抵抗値［Ω］を読みとることで測定することが出来る。
【００７９】
本発明に云う「塗工バー」としては、ロッドや、ロッドにワイヤーを巻いたワイヤバー、メタリングバー、および、ロッドに溝を切った溝つきバー等の形態のものがある。
【００８０】
本明細書において、「液溜まり」とは、電気絶縁性シートなどに何らかの塗布装置により塗液などを塗布するような場合に、シートと塗液の最も接近した部分から塗工バーの上流側で、シートと塗工バーに挟まれた隙間の領域を中心に形成される塗液の溜まりを云う。なお、言うまでもないが、連続的な塗布を行っている際に、塗工バー表面上やウェブ表面上に薄く残存している塗液は、ここで云う液溜まりではない。これらの薄い塗液は、塗工バーやウェブ面の移動にそのまま追随して移動するものであり、溜まっている状態の塗液ではないからである。
【００８１】
塗液の塗布においては、塗布手段近傍には多かれ少なかれ塗液の「液溜まり」が形成される。例えば、塗工バー方式のメタリングバーの上流側のシートとのすきまに「液溜まり」が形成される。液溜まりは、メニスカスとも呼ばれる。また、液溜まりは、ビードあるいはヒールとも呼ばれる。
【００８２】
本明細書において、「液溜まりが安定な状態」とは、液溜まりの表面形状が時間的に大きく変化しない状態を云い、液溜まりの表面形状に周期的な振動や突発的な変形が発生しない状態を云う。時間的には、シートに塗布を実施しているすべての時間において、液溜まりの表面形状が変化しないことが理想であるが、塗布ムラが確認出来ないような長周期の変動においては、３０秒から３分間程度、液溜まりの表面形状が変化しなければ良い。
【００８３】
本明細書において、「塗布厚みの均一性」とは、シートの幅方向に所定の幅でシートの移動方向に連続して、塗液がコーティングされており、塗布された塗液量のばらつきが小さく、形成された塗膜の厚さが問題のない範囲で実質的に均一であることを云う。実質的に均一であると云える範囲は、塗布厚みの要求精度によるが、塗布厚みのばらつきが３０％以内である。
【００８４】
本明細書において、「コロナ放電処理方法」とは、電気絶縁性シートの表面に極性を有する官能基を導入し、シート表面の表面張力を上げ濡れ性を向上させる表面処理の方法を云う。この表面処理は、コロナ放電電極と接地対極ロールの間に高電界を作りコロナ放電を発生させ、例えば、電離したラジカルを多く含む放電空間を形成することにより行われる。この放電空間にシートを晒すことで、シート表面が放電処理され、シート表面に、極性基（例えば、−Ｃ＝Ｏ基、−ＣＯＯＨ、−ＯＨ基）が付与される。接地対極ロールは、コロナ放電を補助するためのシールド電極（あるいは、接地電極、接地対極電極）として働き、シートの背面を０Ｖ電位とする。
【００８５】
ここで、濡れ性とは、液体を浸透させない固体の表面において液体の拡がり易さを示す指標である。シートの濡れ性が高いと、固体表面が液体で濡れる。この場合、固体表面と液滴の接触角が概ね９０゜未満となっている。
【００８６】
本明細書において、「コロナ帯電」とは、コロナ放電による局所的な空気の絶縁破壊によって正または負のイオンが生成され、そのイオンを電気絶縁性シートの表面に付着させシートを帯電させることを云う。通常、シート表面が放電空間に直接晒されることがなく、シート表面には極性基は形成されない。よって、その場合は、電気絶縁性シートの表面張力は変化せず、濡れ性は向上しない。多くの場合、コロナ帯電器は、放電電極をシールドした電極で囲った構造であり、放電電極に高電圧を印加してコロナ放電を発生させる。
【００８７】
本発明において、「電気絶縁性シートの第１の面を、塗液の帯電極性と同極性に強制的に帯電させる」とは、「コロナ帯電」によって、第の１面にイオンを照射して、第１の面を塗液の帯電極性と同極性に、強制的に帯電させることを云う。
【００８８】
本明細書において、「電気絶縁性シートの移動経路」とは、電気絶縁性シートが帯電や除電のために通過すべき所定の空間を云う。
【００８９】
本発明において、「電気絶縁性シートの法線方向」とは、移動経路を移動中の電気絶縁性シートを幅方向のたるみがない平面とみなしたときのこの平面の法線方向を云う。
【００９０】
本明細書において、「幅方向」とは、電気絶縁性シートの移動方向と法線方向とに直交する方向を云う。
【００９１】
本発明において、「イオン」とは、電子、電子を授受した原子、電荷をもった分子、分子クラスター、浮遊粒子等、さまざまな形態の電荷担体を云う。
【００９２】
本発明において、「イオン雲」とは、イオン生成電極で生成されたイオンの集団であって、特定の場所に固定されずに雲のようにある空間に広がりながら浮遊するイオンの集団を云う。
【００９３】
本発明において、「単極性のイオン雲」とは、イオン雲内部において正または負の一方の極性のイオンが他方の極性のイオンより圧倒的に多いものを云う。通常、イオン生成電極の電位が正極性にあるときには、イオン生成電極の近傍では、正の単極性イオン雲が形成されるし、イオン生成電極の電位が負極性にあるときには、イオン生成電極の近傍では、負の単極性イオン雲が形成される。しかし、イオンがイオン生成電極近傍で生成された後、電気絶縁性シートに到達するまでに、イオン生成電極の電圧の極性が２回以上反転すると、イオン生成電極と電気絶縁性シートとの間に正負のイオンがそれぞれ存在し、正負のイオンが再結合して、そもそもイオンの濃度が低下する上、極性が反転するたびに、イオンに対するクーロン力の方向も反転するので、電気絶縁性シートに照射されるイオン雲は、もはや単極性のイオン雲とはなり得ない。
【００９４】
本発明において、「イオン生成電極」とは、高電圧の印加によるコロナ放電等によって、電極先端近傍の空気中においてイオンを生成する電極を云う。「シールド電極」とは、イオン生成電極近傍に配置され、イオン生成電極との間に適当な電位差を与えることで、イオン生成電極先端でのコロナ放電を補助する電極を云う。
【００９５】
本発明において、「イオン生成電極の先端」とは、イオン生成電極の各部のうち、イオンを生成する電界を形成する部位であって、仮想平面に最も近い部位を云う。ここで、「仮想平面」とは、第１および第２のイオン生成電極の間に仮想的に想定した所定の平面を云う。
【００９６】
イオン生成電極は、幅方向に延在している場合が多い。この場合、イオン生成電極の幅方向の各位置において幅方向に垂直な断面内にイオンを生成する電界を形成する部位が存在する場合には、その部位のうち仮想平面に最も近い部位が幅方向の当該位置における「先端」となる。例えば、イオン生成電極が、幅方向に所定間隔に設けられた電気絶縁性シートの法線方向に延在する針電極の列の場合は、その針の先端が該当するし、イオン生成電極がシートの幅方向に延在するワイヤで形成されたワイヤ電極の場合は、ワイヤの幅方向の各部における仮想平面に一番近い部位が該当する。
【００９７】
本発明において、「第１および第２のイオン生成電極が対向配置される」とは、第１および第２のイオン生成電極が、シート移動経路を挟んで向かい合っていて、かつ、第1のイオン生成電極の先端から、第２のイオン生成電極の先端の位置を含みシート移動経路に平行な平面に降ろした垂線の足の位置と第２のイオン生成電極の先端の位置との間にシールド電極などの導体が存在しないことを云う。
【００９８】
なお、電気絶縁性シートの移動方向に並んだ２本以上のワイヤ電極や２列以上の針電極列が1つのイオン生成電極を構成する場合もあり得る。ただし、隣り合うワイヤ電極または針電極列が別のイオン生成電極として動作する場合、例えば、隣り合うワイヤ電極または針電極列の先端近傍同士の間に、これらの電極に印加されるべき交流電圧の実効値の１／２以上異なる電位を有する導体（例えば、シールド電極）が存在する場合、隣り合うワイヤ電極または針電極列の間に印加される電圧が異なる場合、隣り合うワイヤ電極または針電極列の間の距離が当該電極の先端と対向するイオン生成電極の先端との距離ｄ1よりも大きい場合は、これらは別のイオン生成電極、つまり別の帯電ユニットに属するものであるとみなす。
【００９９】
本発明において、「第３および第４のイオン生成電極が対向配置される」についても、同様に定義される。
【０１００】
本明細書において、「帯電模様」とは、電気絶縁性シートの少なくとも一部が局所的に正および／または負に帯電している状態を云う。その状況は、例えば、微粉体（トナー）等によって、その帯電の様子（分布）を模様として確認出来る。
【０１０１】
本発明において、電気絶縁性シートの第1の面の「背面平衡電位」とは、反対の面（背面）に接地導体をシートの厚みの２０％または１０μｍのいずれか小さい方よりも近く近接させるか密着させて、上記背面の電荷と等量逆極性の電荷を上記接地導体に誘導させ、これによって上記背面の電位を実質的に０電位とした状態において、表面電位計の測定プローブを、第１の面側から０．５乃至２[ｍｍ]程度までシートに十分近接させた状態で測定した上記第1の面の電位を云う。なお、表面電位計の測定プローブとしては、測定開口部直径が数ミリメートル以下の微小なものが良く、例えば、モンロー社製プローブ１０１７、開口部直径１．７５［ｍｍ］や１０１７ＥＨ、開口部直径０．５［ｍｍ］がある。
【０１０２】
第１の面上の帯電の分布状態は、表面電位計のプローブ、または、背面に接地導体を密着させた状態のシートのいずれか一方を、ＸＹステージなどの位置調整可能な移動手段を用いて、低速（５［ｍｍ／秒］程度）で移動させながら背面平衡電位を順次測定し、得られたデータを２次元的にマッピングすることで得られる。第２の面の背面平衡電位も同様にして測定される。
【０１０３】
本発明において、「電荷密度」（単位は［Ｃ／ｍ２］）とは、シート上の単位面積［ｍ２］当たりに存在する電荷の量［Ｃ］を云う。
【０１０４】
ここで、背面平衡電位の測定により帯電電荷密度を知る方法を以下に示す。電荷密度は、シートの単位面積当たりの静電容量Ｃ［μＦ／ｍ２］と背面平衡電位ｖの関係式σ＝Ｃ・ｖから求める。シートの単位面積当たりの静電容量Ｃは、平行平板の単位面積当たりの静電容量の関係式Ｃ＝ε０εｒ／ｔにより求める。ここで、ε０は、真空中の誘電率であり、その値は８．８５４×１０−１２［Ｆ／ｍ］とする。εｒは、フィルムの比誘電率である。ｔは、フィルムの厚み［ｍ］である。帯電の大きさに対して充分小さい視野の表面電位計を用いることで、微小面積の局所的な背面平衡電位、ひいては、局所的な帯電電荷密度を正確に知ることが出来る。
【０１０５】
本明細書において、「見かけ上の電荷密度」とは、電気絶縁性シートの面内方向の位置が同じ部位の両面の局所的な電荷密度の和をいう。局所的な電荷密度とは、電気絶縁性シートの面上の、直径約６ｍｍ以下、好ましくは直径２ｍｍ以下の範囲における電荷密度を云う。
【０１０６】
本明細書において、「見かけ上無帯電」とは、電気絶縁性シートの面内方向の各部において、見かけ上の電荷密度が実質的にゼロ（−２μＣ／ｍ２以上２μＣ／ｍ２以下）になっている状態を云う。
【０１０７】
本明細書において、「見かけ上の除電」とは、見かけ上の電荷密度が実質的に非ゼロ（−２μＣ／ｍ２未満、あるいは、＋２μＣ／ｍ２を越える）であった部位を、除電により、見かけ上の無帯電の状態とすることを云う。
【０１０８】
本明細書において、「シートの各面が無帯電」とは、シートの第１の面および第２の面の各電荷密度が、それぞれ実質的にゼロ（−２μＣ／ｍ２以上２μＣ／ｍ２以下）になっている状態を云う。
【０１０９】
本発明において、「架空時電位」とは、電気絶縁性シートを空中に架設した状態で測定したシートの電位を云う。シートの表面と裏面の電荷の総和をアースからみて測定したものである。接地したアースとの距離に対してシートの厚みは十分小さく、シートの表面と裏面の帯電を区別することなく、シート表裏の電荷の和が見かけ上無帯電なシートの架空時電位は、実質０Ｖである。
【０１１０】
本明細書において、「シートの各面が実質的に均一に帯電」とは、第１の面の背面平衡電位と第２の面の背面平衡電位の分布において、それぞれ電位の振幅（ｐ−ｐ）が１００Ｖ以下になっていることを云う。このとき、第１の面の背面平衡電位と第２の面の背面平衡電位の平均値は、いくらでもかまわない。しかし、平均値は、絶対値で、０Ｖから２ｋＶであることが好ましい。
【０１１１】
本明細書において、各電位は、特に断らない限り、接地点からの電位である。多くの場合、シールド電極やコーティング時のバックアップロールなどは接地されて使用される。
【０１１２】
本明細書において、塗液の塗布厚みは、塗液を塗布する塗布装置や塗液を平滑化する塗液層平滑化装置の、シート移動方向の下流において、塗液を乾燥する前に、測定される。具体的には、塗布後２秒から１０秒以内で、乾燥を開始する前であることが好ましい。塗布厚みの測定方法としては、例えば、光干渉波形から得られる塗液の屈折を用いて、計算により求める方法、あるいは、塗液を計量しながら定量を吐出するポンプを有する塗液供給装置を用いる場合には、シート幅方向における塗布幅とシートの移動速度から計算によって求める方法がある。
【０１１３】
本発明において、「時間的に変化しない」とは、２秒以上、より好ましくは２０秒以上、更に好ましくは２分間以上の時間にわたり、状態が変化しないことを云う。例えば、「電気絶縁性シートの第１の面の側から時間的に極性が変化しない単一極性の第１のイオン雲を照射する」とは、接地点に対して極性が反転することなく、２秒以上継続して、好ましくは２０秒以上継続して、更に好ましくは２分間以上継続して同一の極性を維持するイオン雲を照射することを云う。ただし、ホワイトノイズ等の非周期的なノイズ成分による極性の反転は、ここでは極性の反転とはしない。
【発明の効果】
【０１１４】
本発明によれば、後述の通り、実施例と比較例との対比からも明らかなように、電気絶縁性シートの表面に塗布される塗液の塗布ムラ、塗布はじきが発生し難い電気絶縁性シートの塗布装置が提供され、塗液の塗布ムラ、塗布はじきが少ない塗膜付電気絶縁性シートの製造が可能となる。
【０１１５】
電気絶縁性シートの帯電極性と塗液の帯電極性を同じ極性とすると、塗布装置とシート間に形成される塗液の液溜まりを安定化出来、塗布ムラが発生し難い良好な塗布を実現することが出来る。
【０１１６】
また、液体の供給配管の一部に電圧を印加するという簡便な方法で、効率良く電気絶縁性の液体を帯電させることが出来る。その液体を塗液として使用する場合、塗布ムラの発生が少ない塗膜付電気絶縁性シートを製造することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０１１７】
本発明を、実施例を用い、図面を参照しながら更に説明する。実施例においては、電気絶縁性シートとして、プラスチックフィルムが用いられている。しかし、本発明は、これに限られるものではない。
【０１１８】
前述のとおり、従来から、連続して走行している電気絶縁性フィルムの表面に塗液を塗布する塗布装置あるいは塗布方法が提案されている。しかしながら、従来の塗布装置あるいは塗布方法では、「液溜まり」の形状が不安定になり、塗布ムラが発生することがあった。以下に、本発明の液溜まりを安定化させ、塗布ムラを抑制する塗布装置ならびに塗布方法を説明する。
本発明の電気絶縁性シートの塗布装置の一実施例が、図１および図２に示される。図１および図２において、本発明の電気絶縁性シートの塗布装置１０は、電気絶縁性シートＳを所定の移動方向に連続して走行させるシート搬送手段を有する。このシート搬送手段の一部は、回動可能な搬送ロール１１をもって示される。電気絶縁性シートＳの図において上側の面が、電気絶縁性シートＳの第１の面Ｓ１であり、下側の面が、電気絶縁性シートＳの第２の面Ｓ２である。電気絶縁性シートＳの所定の移動方向は、矢印ＳＤで示される。電気絶縁性シートＳは、搬送ロール１１等に支持されながら、矢印ＳＤの方向に走行しながら移動する。
【０１１９】
第１の面Ｓ１に静電荷を付与するシート帯電装置５が設けられている。シート帯電装置５の電気絶縁性シートＳの移動方向ＳＤにおける下流には、第１の面の塗液供給装置２０が設けられている。第１の面の塗液供給装置２０は、塗液Ｃ１を第１の面Ｓ１に供給する。シート帯電装置５は、第１の面の塗液供給装置２０により第１の面Ｓ１に供給される際の塗液Ｃ１の帯電極性と同極性の静電荷を、第１の面Ｓ１に付与する。
【０１２０】
塗布装置１０は、シートＳにあらかじめ計量された塗液を付着させ塗布厚みを均一に平滑化する第１の面の塗液層平滑化装置３０を有する。第１の面の塗液層平滑化装置３０は、回転する塗工バー３１を用いた塗工バー方式の塗液層平滑化装置である。塗工バー３１は、シートＳに付着した塗液Ｃ１を、所定の塗布量になるように計量し、塗液層を平滑化する。塗工バー３１は計量性を有するので、メタリングバーとも呼ばれる。塗工バー３１は、直径が数ｍｍ乃至数１０ｍｍのロッドにワイヤーを巻いたワイヤーバーである。ワイヤーの線径は、０．数ｍｍ乃至数ｍｍである。塗液Ｃ１の粘度や所望とする塗布厚み等に応じて、それに見合った塗工バー３１が選定される。なお、塗工バー３１として、ロッドバーやロッドに溝を切った溝付きバーなどを用いることも出来る。
【０１２１】
第１の面の塗液供給装置２０の第１の面Ｓ１への塗液Ｃ１の吐出部は、シートＳの幅方向に複数のノズル２１ａが間隔をおいて配列された吐出手段２１により形成されている。吐出手段２１の各ノズル２１ａの先端からは、塗液Ｃ１が第１の面Ｓ１に向かい途切れることなく一定に吐出される。
【０１２２】
塗工バー３１の上流側において、第１の面Ｓ１と塗工バー３１の表面とに接して、吐出手段２１から供給された塗液Ｃ１の液溜まりＣＰ１が形成される。塗液吐出手段２１は、塗液Ｃ１を液溜まりＣＰ１に、直接、供給するように、設けられていることが好ましい。液溜まりＣＰ１への塗液Ｃ１の供給は、液溜まりＣＰ１の表面でも良いし、吐出手段２１の塗液の吐出口を液溜まりＣＰ１へ挿入して、液溜まりＣＰ１の内部に直接供給しても良い。また、液溜まりＣＰ１への塗液の供給は、液溜まりＣＰ１の数箇所に塗液を供給するようにしても良い。また、更に、大気に開放されている平滑な表面を有する板状体の平滑な表面に塗液を流下させ、第１の面Ｓ１の幅方向に均一に流下する塗液を、液溜まりＣＰ１に供給するようにしても良い（特願２００６−０５２４４８号で開示）。
【０１２３】
第１の面の塗液供給装置２０は、塗液Ｃ１を貯蔵する貯蔵タンク２２、ポンプ２３、および、塗液供給配管２４を備えている。塗液供給配管２４は、貯蔵タンク２２から、ポンプ２３を通り、吐出手段２１へと塗液Ｃ１を搬送するように、それぞれを結合している。塗液Ｃ１は、ポンプ２３の作動により、各ノズル２１ａから定量吐出される。
【０１２４】
塗液Ｃ１は、貯蔵タンク２２から吐出手段２１に至る塗液供給配管２４によって、摩擦帯電し易い。２つの異種物質が接触すると、摩擦帯電現象が発生し、それぞれに互いに逆極性の静電荷が発生し帯電する。このとき、それぞれの物質がどちらの極性に帯電するかは、帯電列によって決まるので、供給する塗液Ｃ１に対して適切な塗液供給配管２４の材質を選ぶことで、塗液Ｃ１の帯電を制御することが出来る。
【０１２５】
一方、この帯電に関して、第１の面の塗液供給装置２０は、塗液供給配管２４の一部に取り付けられた塗液帯電装置４０を有する。塗液帯電装置４０は、高圧電源４１に接続されている。この実施例では、塗液帯電装置４０は、ポンプ２３の下流に設けられているが、塗液帯電装置４０は、ポンプ２３の上流に設けられていても良い。
【０１２６】
電気絶縁性シートＳに静電荷を付与するシート帯電装置５は、第１の面Ｓ１側に配設された電極６ｃと電極６ｃに結合された直流電源５ｃとからなるユニット７ｃと、第２の面Ｓ２側に配設された電極６ｅと電極６ｅに結合された直流電源５ｅとからなるユニット７ｅとから構成されている。これらユニット７ｃと７ｅは、電気絶縁性シートＳを挟んで対向して配置されている。シート帯電装置５の詳細な構成と作用は後述する。
【０１２７】
塗布装置１０において、シートＳは、次の２つの方法のいずれかにより、塗布装置１０へと供給される。
【０１２８】
第１の方法は、溶融した樹脂を口金から押し出し冷却ロールに吐出し、除冷してシート状に成形した後、延伸により厚みの薄いフィルムを製膜する製膜工程から、フィルムを、塗布装置１０へと、直接供給する方法である。ここで、この方法をインライン方式と云う。延伸工程が、縦延伸工程とそれに続く横延伸工程とからなる場合は、塗布装置１０が、横延伸工程の前に配置されるようにすると、フィルム（シートＳ）の幅が狭い状態で塗液の塗布が行われるので、塗布が容易である。また、横延伸工程が加熱を伴う場合は、この加熱中に塗液の溶媒を乾燥することが出来る。
【０１２９】
第２の方法は、フィルムが上記の製膜工程を経て、一旦ロール状に巻き取られフィルムロールが形成された後、フィルムロールからフィルムを巻き出し、巻き出されたフィルムを、塗布装置１０へと、供給する方法である。ここで、この方法をオフライン方式と云う。
【０１３０】
例えば、電気絶縁性シートの表面に、ハードコート材料からなるコーティング層、あるいは、反射防止機能や光学フィルター機能を奏する光学材料からなるコーティング層を形成する場合の塗布装置は、上述のインライン方式への適用が可能である。この場合、シートを、シートの移動方向に延伸した後、すなわち、縦延伸工程を経た後、シートを、シートの表面に前記コーティング層を形成する塗液を塗布する塗布工程へと走行させ、次いで、塗布工程において塗液が塗布されたシートを、幅方向に延伸する工程、すなわち、横延伸工程へと進めることが出来る。この後、必要に応じて、シートは、更に延伸されても良い。
【０１３１】
塗工バー３１のシートＳの移動方向ＳＤにおける直ぐ上流に、塗液の吐出手段２１から塗液Ｃ１が第１の面Ｓ１に向かい供給されると、塗工バー３１のシートＳの移動方向ＳＤの上流側に、液溜まりＣＰ１が形成される。
【０１３２】
しかしながら、液溜まりＣＰ１の形状が一定になり難い。これは、次のような原因による。塗液Ｃ１は、通常、電気絶縁性であるため、塗液Ｃ１が貯蔵タンク２２や塗液供給配管２４等に接触し流動すると摩擦帯電する。従って、塗液Ｃ１は、多かれ少なかれ帯電している。帯電した塗液Ｃ１は、液体粒子同士が同極性であり、クーロン力で反発し合い、液溜まりＣＰ１の外形状が不安定となる。更に、この反発状態は、液溜まりＣＰ１内に空気を噛み込み易くし、液溜まりＣＰ１の外形状は、ますます不安定になる。液溜まりＣＰ１の形状が不安定になるために、塗液Ｃ１の塗布により第１の面Ｓ１に形成された塗液層ＣＬ１に、塗布ムラが発生することがある。塗布ムラは、フローマークを形成する。
【０１３３】
本発明者らは、電気絶縁性シートＳおよび塗液Ｃ１が同一の極性に帯電しているようにすることにより、液溜まりＣＰ１の形状を安定にすることが出来ることを見出した。具体的には、例えば、塗液Ｃ１が正または負の特定の極性に帯電している状況にあっては、電気絶縁性シートＳの第１の面（塗工面）Ｓ１を塗液Ｃ１と同極性の静電荷で帯電させ、塗工バー３１の近傍で、シートＳの帯電によって、液溜まりＣＰ１の形状を制御し、安定化させる。逆に、電気絶縁性シートＳの第１の面（塗工面）Ｓ１における帯電の極性が特定の極性にあるときは、塗液Ｃ１の帯電極性をこの特定の極性に合わせれば良い。
【０１３４】
また、本発明者らは、電気絶縁性シートＳの第１の面（塗工面）Ｓ１と塗液Ｃ１との両者を、強制的に同一の極性に帯電させると、液溜まりＣＰ１の形状が最も安定しやすいことを見出した。すなわち、塗液Ｃ１、あるいは、液溜まりＣＰ１の帯電極性と同じ極性にシートＳを強制的に帯電させると、液溜まりＣＰ１の形状が安定化する。反対に、塗液Ｃ１の反対の極性に、シートＳを帯電させると、液溜まりＣＰ１が、シートＳの帯電に引き寄せられるようにシートＳの移動方向ＳＤの上流側に伸び易くなり、液溜まりＣＰ１の外形が小さくなることを見出した。
【０１３５】
この状態の一例が、図３Ａに示される。図３Ａにおいて、塗液Ｃ１の帯電極性が、例えば、正極性であれば、電気絶縁性シートＳの第１の面（塗工面）Ｓ１の帯電極性を正とすることで、液溜まりＣＰ１の形状が安定化する。すなわち、図３Ａでは、塗液供給装置２０（図１）より上流に配置されたシート帯電装置５（図１）により、電気絶縁性シートＳの第１の面（塗工面）Ｓ１に正の静電荷が付与されると、それと同時に、第２の面（塗工面の反対面）Ｓ２には、負の静電荷が付与される。なお、帯電付与方法は後述される。
【０１３６】
第１の面Ｓ１と第２の面Ｓ２の正と負の電荷は、極性が逆極性で等量であり、シートＳは見かけ上無帯電状態である。このとき、電気絶縁性シートＳの第２の面Ｓ２が負極性に帯電しているとしても、その負電荷は、シートＳの厚み分だけ塗液Ｃ１に対して距離が離れている。塗工バー３１と電気絶縁性シートＳの間隙においては、第１の面Ｓ１の正電荷による電界が液溜まりＣＰ１に有効に作用するのと比較して、第２の面Ｓ２の負電荷の作用は小さい。そのため、第１の面Ｓ１の正帯電と塗液Ｃ１の帯電が同じであれば、液溜まりＣＰ１が、塗工バー３１と電気絶縁性シートＳとの外側に曲線を有する形状で安定化するのである。図３Ａにおいて、この状態が、液溜まりＣＰ１の縦断面の外形により示される。
【０１３７】
図３Ｂに、図３Ａの場合とは異なる状態が示される。図３Ｂにおいて、電気絶縁性シートＳの第１の面（塗工面）Ｓ１の反対面、すなわち、第２の面Ｓ２に塗液Ｃ２が塗布され、塗液層ＣＬ２が形成された状態でも、塗液Ｃ１の帯電極性が、例えば、正極性であれば、電気絶縁性シートＳの第１の面Ｓ１の帯電極性を正とすることで、液溜まりＣＰ１が安定化する。このように、電気絶縁性シートＳの両面にそれぞれ塗液層ＣＬ１、ＣＬ２を形成する場合にも、本発明の作用、効果は、有効に得られる。
【０１３８】
例えば、第２の面Ｓ２に、水溶性の塗液Ｃ２を塗布し、塗液層ＣＬ２を形成した後に、第１の面Ｓ１に、電気絶縁性の塗液Ｃ１を塗布する場合には、第２の面Ｓ２が、事実上、電気的に導体として作用することがある。これは、水溶性の塗剤を純水に溶解して作成した水を含む水溶性の塗液Ｃ２では、体積抵抗率が１０９［Ω・ｃｍ］以下、より好ましくは、１０６Ω・ｃｍ以下となっているためである。
【０１３９】
このような状態では、第２の面Ｓ２に塗液Ｃ２を塗布する塗工バー３１ａ（図７）によって接地され、第２の面Ｓ２に形成される塗液層ＣＬ２は、０［Ｖ］電位となる。このような状態でも、第１の面Ｓ１には、塗液Ｃ１の帯電極性と同極性の帯電が付与されている上、第２の面Ｓ２には、反対極性の電荷は存在しなくなるため、液溜まりＣＰ１の形状がより安定化し、塗布ムラは発生し難い。
【０１４０】
すなわち、図３Ａに示す場合と比較すると、図３Ｂに示す場合の方が、電気絶縁性シートＳの第１の面Ｓ１の静電荷による電界が、液溜まりＣＰ１に作用し易い。このため、液溜まりＣＰ１の形状を、より低いシートＳの電荷密度で、安定化させることが出来る。図３Ａ、および、図３Ｂでは、塗液Ｃ１が正帯電で、第１の面Ｓ１に正電荷を付与して、シートＳの第１の面Ｓ１を、塗液Ｃ１と同じ極性の正に帯電させているが、塗液Ｃ１が負帯電で、第１の面Ｓ１を塗液Ｃ１と同じ極性の負に帯電させても、同様の効果がある。
【０１４１】
第１の面Ｓ１の反対面である第２の面Ｓ２にも、電気絶縁性の塗液Ｃ２を塗布し、塗液層ＣＬ２を形成した後に、第１の面Ｓ１に、電気絶縁性の塗液Ｃ１を塗布する場合にも、第１の面Ｓ１には、塗液Ｃ１の帯電極性と同極性の帯電が付与されているため、液溜まりＣＰ１の形状が安定化し、塗布ムラは発生し難い。この場合には、第１の面Ｓ１には、塗液Ｃ１の帯電極性と同極性の帯電を付与することに加え、シートＳが空中を搬送されているときに測定される「架空時電位」が、塗液Ｃ１と同じ極性であれば、液溜まりＣＰ１の形状が安定化し、塗布ムラは、より発生しにくくなる。
【０１４２】
次に、電気絶縁性シートＳの第１の面Ｓ１の帯電極性と塗液Ｃ１の帯電極性とを同極性とする効果について説明する。
【０１４３】
液溜まりＣＰ１の形状が安定化する原理は、明確ではない。しかし、本発明者らは、次に述べる現象により、液溜まりＣＰ１の形状が安定化すると推定する。塗液Ｃ１の液溜まりＣＰ１のように、微小液滴やごく薄い液面の形状の決定には、界面のエネルギーが支配的である。低い自由エネルギー状態を得るため、液体は「表面積を最小にしよう」として凝集する。このエネルギーが、表面張力［ｍＮ／ｍ］に関係する。通常、２つの物体の隙間に存在する液体は、小さく丸まり、液溜まり（メニスカス）を作ろうとする。しかし、帯電した液溜まりＣＰ１の内部では、塗液Ｃ１の中のそれぞれの粒子すべての間にクーロン力が発生し、反発力が表面張力を越えると、液溜まりＣＰ１の形状が不安定になると考える。ここで、塗液粒子の全体の電荷量をｑ１２とする。この系に、塗液Ｃ１と同極性に帯電させたシートＳの電荷量が、新たに追加される。このシートＳの電荷量をｑ３とする。
【０１４４】
帯電したシートＳと帯電した塗液Ｃ１との間には、新たなクーロン力（同じく反発力）が発生し、このクーロン力によって、塗液Ｃ１は、電気絶縁性シートＳから遠ざかろうとする。すなわち、塗液Ｃ１の内部において反発するクーロン力に打ち勝ち、塗液Ｃ１が電気絶縁性シートＳから遠ざかろうとするので、液溜まりＣＰ１の形状が安定化すると推定する。
【０１４５】
更に、シートＳの移動方向ＳＤの下流には、第１の面の塗膜層平滑化装置３０における塗工バー３１が配置されている。この塗工バー３１は、アースのような電位が安定化された金属であることが多い。電気絶縁性シートＳから遠ざかろうとした塗液Ｃ１は、液溜まりＣＰ１に留まり、液溜まりＣＰ１の形状は、安定化される。あたかも、塗液Ｃ１が塗工バー３１に押し込まれた格好になるため、液溜まりＣＰ１の形状が安定化する。つまり、塗液Ｃ１に作用する主なクーロン力は、Ａ：塗液の表面エネルギー、表面張力、Ｂ：塗液粒子間の反発し合うクーロン力（ｑ１２に関する）、および、Ｃ：シート上の電荷と塗液間のクーロン力（ｑ３、ｑ１２に関する）からなる。クーロン力Ａとクーロン力Ｃとの和が、クーロン力Ｂよりも大きい関係が満足されるとき、液溜まりＣＰ１の形状が安定化すると推定する。
【０１４６】
液溜まりＣＰ１の形状が安定化する場合における電気絶縁性シートＳの帯電量は、塗液Ｃ１の帯電量の絶対値が大きければ、液溜まりＣＰ１の形状を安定化するためのクーロン力が必要となるため、塗液Ｃ１の帯電量に比例して、大きくなる。本発明者らの知見によれば、電気絶縁性である塗液Ｃ１の帯電量が、１０−４［Ｃ／ｍ３］（＝１０［ｎＣ／１００ｍｌ］）程度であれば、電気絶縁性シートＳの第１の面（塗工面）Ｓ１の帯電量は、第１の面Ｓ１の背面平衡電位で、１００乃至１５０［Ｖ］であることが必要となる。
【０１４７】
一方、塗液Ｃ１が実質的に無帯電な状態であれば、液溜まりＣＰ１の形状を安定化するクーロン力は、ほとんど必要なく、電気絶縁性シートＳの帯電量がごく小さくても、液溜まりＣＰ１の形状を安定化させることが出来る。具体的には、塗液Ｃ１の電荷量が実質的に無帯電な状態、すなわち、−２×１０−５乃至＋２×１０−５［Ｃ／ｍ３］（−２乃至＋２［ｎＣ／１００ｍｌ］）であれば、第１の面（塗工面）Ｓ１の帯電量が、−２乃至＋２［μＣ／ｍ２］の無帯電な状態でも、液溜まりＣＰ１の形状を安定化させることが出来る。なお、実質的に無帯電な塗液Ｃ１に対して、第１の面（塗工面）Ｓ１に過剰な帯電を付与しても、液溜まりＣＰ１の形状を安定化させることが出来る。
【０１４８】
本発明の作用、効果を有効に発揮させるためには、塗液Ｃ１の帯電状態と電気絶縁性シートＳの帯電極性とが同じ極性であることが重要である。そこで、電気絶縁性シートＳだけに限らず、塗液Ｃ１の帯電極性を制御することも好ましい。
【０１４９】
図１に示される塗布装置１０においては、塗液供給配管２４の一部に、他から電気絶縁された状態の塗液帯電装置４０が設けられている。電圧印加手段は高圧電源４１であり、塗液帯電装置４０は、高圧電源４１に接続されている。高圧電源４１の印加極性と印加電圧を設定し、塗液Ｃ１を帯電させることが出来る。印加極性は、正または負で、印加電圧の絶対値は、３ｋＶ以下、特に２ｋＶ以下が好ましい。また、好ましい印加電圧の下限値は、０．１ｋＶである。これは、絶対値で３乃至４ｋＶ以上の高電圧を印加すると、印加した導体部（特に、端部や局所的な先端）で、コロナ放電が発生する可能性があるためである。
【０１５０】
印加する電圧は、直流を連続的に印加しても、一定の間隔を置いて断続的に印加してもかまわない。塗液Ｃ１の帯電状態を観察して、液溜まりＣＰ１の形状が安定した状態で、液溜まりＣＰ１が帯電していれば、それで良い。塗液帯電装置４０には、必要が無ければ、電圧を印加させずに、その使用を控えてもかまわない。このようにして、塗液Ｃ１の帯電極性と電気絶縁性シートＳの帯電極性とが同じ極性になるように、塗液Ｃ１の帯電極性が制御される。
【０１５１】
次に、塗液Ｃ１を無帯電な状態に除電する場合について説明する。塗液Ｃ１の帯電量は、高圧電源４１の印加極性と印加電圧［Ｖ］と塗液流量［ｍ３／分］とに関係する。高圧電源４１の印加極性と同じ極性に塗液Ｃ１を帯電させることが出来るとき、高圧電源４１の印加電圧に比例して塗液Ｃ１の帯電量が決まる。そこで、高圧電源４１の印加極性と印加電圧を選ぶことで、実質的に無帯電な塗液Ｃ１を得ることも可能である。
【０１５２】
例えば、塗液Ｃ１の帯電極性が正であれば、負極性の印加電圧を塗液Ｃ１に印加する。このとき、この帯電調整をした後の塗液Ｃ１の帯電量を測定し、その結果が、依然として正極性であれば、印加電圧を上げ、負極性であれば、印加電圧を下げて、再調整する。これにより、塗液Ｃ１の帯電電荷量は、−２×１０−５乃至＋２×１０−５［Ｃ／ｍ３］（−２乃至＋２ｎ［Ｃ／１００ｍｌ］）となり、実質的に無帯電な塗液Ｃ１を得ることが出来る。
【０１５３】
塗液帯電装置４０について説明する。塗液帯電装置４０の電気絶縁性の塗液Ｃ１と接触する部位において、塗液Ｃ１が流れる方向に垂直な断面における長さを、長さｈ［ｍｍ］とし、液体が流れる方向における長さを、長さｋ［ｍｍ］とする。長さｋが長すぎると、前記部位を電気的に絶縁しながら、塗液供給配管２４を接続するのが困難になったり、塗液帯電装置４０が大がかりになる。また、長さｈが大きくなると、前記部位の内壁に接触する塗液Ｃ１の量が少なくなり、塗液Ｃ１の帯電効率が悪くなるため、塗液Ｃ１の必要な流量や圧損等を考慮した上で、長さｈは、小さく選定することが好ましい。すなわち、塗液帯電装置４０では、長さｋが短く、極端な場合リング状の形状であっても良く、０．０２≦ｋ／ｈ≦２０の関係を満たしていることが好ましい。
【０１５４】
ここで、塗液の帯電量の測定方法について説明する。塗液の帯電極性や帯電量の測定方法として、ファラデーケージによる方法が広く知られている。また、塗液が流れる配管の内部に、検出用電極を配置し、その電位を測定する方法や塗液が流れる配管の内部に、電気的に絶縁した導体電極を配置し、その電位を測定する方法もある。
【０１５５】
ファラデーケージによる塗液の帯電量の測定は、塗液の配管に分岐を設け、塗液の一部をファラデーケージに導き、帯電極性と電荷量を測定することで行う。ファラデーケージによる塗液の帯電検出は、非特許文献１に示されている。採取が可能な帯電物体の全電荷量を測定する方法で、ファラデーケージは、帯電物体を収容する金属製内容器、これと電気的に絶縁されかつ接地された金属製外容器、キャパシタおよび電圧計で構成される。
【０１５６】
内容器が帯電物体より十分大きい場合には、帯電物体の電荷＋Ｑから発する電気力線は、すべて内容器の内面に収束するので、内容器の内面には、大きさが等しく符号が逆の電荷−Ｑが、内容器の外面には、大きさと符号が等しい電荷＋Ｑが誘導される。内容器と外容器の間の静電容量がＣｆであれば、その電位Ｖｆは、Ｖｆ＝Ｑ／Ｃｆとなる。従って、電位Ｖｆを測定することにより、電荷Ｑを知ることが出来る。実際には、測定用コンデンサＣｓをＣｆに並列に接続し、その両端の電圧Ｖを測定する。電圧計には、入力インピーダンスが極めて大きいエレクトロメーターを用いる。
【０１５７】
塗液の帯電極性は、採取可能な塗液の総和を測定して、平均の値が正であるか負であるかで判定する。塗液の帯電状態は、正負の電荷が混在していても、その正負の割合や分布状態に関わらず、正と負の電荷量をすべて合計した値の極性で判断する。つまり、塗液の帯電量は、塗液の配管から分取した、１０−４乃至５×１０−４ｍ３の量の塗液を、ファラデーケージに入れ、その帯電極性と帯電量を読みとり、得られた塗液の帯電量の値を単位体積［ｍ３］当たりの塗液の帯電量に換算することで得られる。
【０１５８】
図７に、本発明の塗布装置の他の一実施例が示される。図７において、塗布装置１０ａは、図３Ｂに示した、電気絶縁性シートＳの第２の面Ｓ２に、あらかじめ、水系の塗液（水溶性の塗液）Ｃ２が塗布される形態のものである。このために、シートＳの移動方向ＳＤにおける、シート帯電装置５の下流で、第１の面の塗液供給装置２０より上流に、電気絶縁性シートＳの第２の面Ｓ２へ塗液Ｃ２を塗布する第２の面の塗液供給装置２０ａが設けられている。
【０１５９】
第２の面の塗液供給装置２０ａにおいて、塗液の吐出手段２１と同様な塗液の吐出手段２１ａが設けられている。第２の面の塗液供給装置２０ａは、第１の面の塗液供給装置２０とほぼ同様の構成を有するため、塗液吐出手段２１ａへの塗液供給配管等の図示は、省略されている。塗液吐出手段２１ａから吐出され、第２の面Ｓ２に塗布された塗液の厚みを調整する第２の面の塗液層平滑化装置３０ａが、塗液吐出手段２１ａの下流側に設けられ、第２の面の塗液層平滑化装置３０ａは、塗工バー３１と同様な塗工バー３１ａを有する。
【０１６０】
図７の塗布装置１０ａは、上述した製膜工程における縦延伸工程の後で、横延伸工程の前に、配置されている。すなわち、塗布装置１０ａは、インライン方式において、用いられている。縦延伸工程で延伸されたシートＳは、シート帯電装置５、第２の面の塗液供給装置２０ａ、第２の面の塗液層平滑化装置３０ａ、第１の面の塗液供給装置２０、第１の面の塗液層平滑化装置３０を、順次、通過し、除電装置５０に至る。この除電装置５０は、後に説明される。
【０１６１】
シート帯電装置５により、シートＳの第１の面Ｓ１には、塗液Ｃ１と同じ極性の電荷が付与され、第２の面Ｓ２には、反対極性の電荷が付与されている。このときの帯電状態は、後に説明される。この状態で、第２の面Ｓ２に、水溶性の塗液Ｃ２が塗布され、第２の面Ｓ２に、塗工バー３１ａにより、計量および平滑化された塗液層ＣＬ２が形成される。その後、第１の面Ｓ１に、電気絶縁性の塗液Ｃ１が塗布される。
【０１６２】
上述のように、接地されている塗工バー３１ａによって、第２の面Ｓ２の塗液層ＣＬ２は、全体に０Ｖ電位となる。このような状態で、第１の面Ｓ１には、塗液Ｃ１の帯電極性と同極性の帯電が付与されているため、第１の面の塗液供給装置２０から供給された塗液Ｃ１は、塗工バー３１において、液溜まりＣＰ１を安定に形成し、塗液Ｃ１の第１の面Ｓ１における塗布ムラは発生し難い。
【０１６３】
次に、塗液について説明する。塗液の粘度は、シートの移動速度との兼ね合いで決まる。塗液の粘度は、１０乃至２０００［ｍＰ・ｓ］であることが好ましい。塗液の粘度が低すぎると、液溜まりを形成することが困難になり、シートに付与した帯電によって、塗工バー側に小さな液溜まりが形成されてしまう。これを防ぐには、塗液の粘度は、１０［ｍＰ・ｓ］以上であることが好ましい。一方、塗液の粘度が高い場合には、シートの幅方向に未塗布部が生じ、塗布抜けが発生し易く、塗布厚みが厚くなり易い。これを防ぐには、塗液の粘度は、２０００［ｍＰ・ｓ］以下であることが好ましい。
【０１６４】
塗布厚みが厚いと、塗液供給装置からの塗液の供給が多く、かつ、塗布される塗液も多いので、液溜まりが不安定になり易い。更に、供給された塗液量が多いと、塗液を電気絶縁性シートから遠ざけるためのクーロン力が、距離の２乗に反比例して小さくなって、液溜まりが不安定になり易い。逆に、塗布厚みが薄すぎると、液溜まりも小さくなるため、帯電による液溜まりの安定化の効果が弱い。よって、塗布厚みは、１乃至５０［μｍ］であることが好ましい。塗布装置に供給する塗液の流量は、シートの移動速度と所望とする塗布厚みによるが、概ね、５×１０−５乃至５×１０−４［ｍ３／分］であることが好ましい。
【０１６５】
塗液を強制的に帯電する場合は、帯電量が過剰になると、塗液を供給する際に、塗液が安定に吐出されないので、塗液の帯電量の絶対値は、１０−３［Ｃ／ｍ３］以下であることが好ましい。
【０１６６】
図４、図５Ａ、および、図５Ｂに、本発明の塗布装置の他の一実施例が示される。図４の塗布装置１０ｂにおいて、電気絶縁性シートＳは、搬送ロール１１等に支持されながら矢印ＳＤの方向に走行し移動している。第１の面の塗液供給装置２０は、マニュホールドを有するバー支持体２１ｓ、バー支持体２１ｓに形成された塗液案内溝２１ｇ、塗液案内溝２１ｇに塗液Ｃ１を供給する塗液供給配管２４、および、塗液供給配管２４に塗液Ｃ１を供給する塗液の貯蔵タンク２２からなる。塗液供給配管２４の一部には、塗液帯電装置４０が付設されている。
【０１６７】
塗布装置１０ｂにおいて、塗液Ｃ１が塗布される電気絶縁性シートＳの第１の面（塗工面）Ｓ１は、図において、シートＳの下面である。すなわち、第１の面Ｓ１は、重力方向において下側の面である。塗液Ｃ１は、貯蔵タンク２２から塗液供給配管２４を経て、塗液案内溝２１ｇへと供給される。
【０１６８】
電気絶縁性シートＳに静電荷を付与するシート帯電装置５が、第１の面の塗液供給装置２０の上流側に設けられている。シート帯電装置５は、電気絶縁性シートＳを挟んで対向させて配置された、電極６ｃと電極６ｅとを有し、電極６ｃには、第１の直流電源５ｃが接続され、電極６ｅには、第２の直流電源５ｅが接続されている。第１の直流電源５ｃと第２の直流電源５ｅには、互いに極性が異なる電圧が印加される。
【０１６９】
図５Ａに、図４の塗布装置１０ｂの塗工バー３１の近傍を拡大した状態が示される。ただし、図４の第１の面の塗液供給装置２０は、塗液パン２１ｐに置き換えられている。図５Ａにいて、塗膜層平滑化装置３０の塗工バー３１は、電気絶縁性シートＳの移動方向ＳＤと同じ方向に回転している。塗工バー３１の上流側には、液溜まりＣＰ１が形成される。このとき、第１の面（塗工面）Ｓ１である電気絶縁性シートＳの下面には、シート帯電装置５（図４）により、負の静電荷が均一に付与されている。塗液Ｃ１の帯電極性を、塗液帯電装置４０（図４）により、負極性に制御することで、液溜まりＣＰ１が安定になる。
【０１７０】
図５Ａには、液溜まりＣＰ１が、塗工バー３１と電気絶縁性シートＳの最短距離より、外側に曲線を有する形状を示したが、塗液によっては、最短距離の直線より、内側に凹んだ形状で安定することもある。液溜まりＣＰ１が安定な形状を維持することで、塗液層ＣＬ１には、塗液Ｃ１の塗布ムラは発生し難い。
【０１７１】
図５Ｂには、図５Ａの電気絶縁性シートＳの第２の面Ｓ２に塗液Ｃ２が塗布され、塗液層ＣＬ２が形成されている電気絶縁性シートＳの第１の面Ｓ１に塗液Ｃ１が塗布される例が示される。図５Ｂにおいて、第２の面Ｓ２に、塗液Ｃ２が塗布されている状態でも、塗液Ｃ１の帯電極性が、例えば、負極性であれば、電気絶縁性シートＳの第１の面（塗工面）Ｓ１の帯電極性を負とすることで、液溜まりＣＰ１が安定化する。第２の面Ｓ２の塗液層ＣＬ２が水系の塗液Ｃ２により形成されている場合には、図３Ｂについての説明おいて述べた作用により、更に安定な液溜まりＣＰ１が形成され、塗液Ｃ１の塗布ムラが抑制される。
【０１７２】
図６に、本発明の塗布装置の他の一実施例が示される。図６の塗布装置１０ｃにおいて、電気絶縁性シートＳは、搬送ロール１１等に支持されながら、矢印ＳＤの方向に走行し、移動している。上述のシート帯電装置５、第１の面の塗液供給装置２０、および、塗液帯電装置４０は、図６に示す位置に配置されている。
【０１７３】
塗布装置１０ｃにおける第１の面の塗液供給装置２０は、ダイヘッド２１ｄからなる塗布装置である。ロール状の電気絶縁性シートロール体から巻き出された電気絶縁性シートＳは、矢印ＳＤの方向に、複数の搬送ロール１１で移動方向ＳＤを変えながら、電気絶縁性シートＳの第１の面Ｓ１に、ダイヘッド２１ｄから吐出される塗液Ｃ１が塗布され、塗液層ＣＬ１が形成される。形成された塗液層ＣＬ１は、その後、乾燥装置で乾燥され、最後に、巻取装置により、ロール状に巻き取られる。電気絶縁性シートロール体、乾燥装置、巻取装置の図示は、省略されている。
【０１７４】
電気絶縁性シートＳは、バックアップロール１１ａの表面に密着しながら走行する状態で、ダイヘッド２１ｄから吐出された塗液Ｃ１が、第１の面（塗工面）Ｓ１に、塗布され、塗液層ＣＬ１が形成される。バックアップロール１１ａは、電気絶縁性シートＳを安定に走行させ、ダイヘッド２１ｄとの間隙を一定に保つために、設けられている。バックアップロール１１ａとしては、例えば、ハードクロムメッキされた金属ロールや弾性体が被覆された金属ロールが用いられる。
【０１７５】
第１の面（塗工面）Ｓ１には、シート帯電装置５より、正の静電荷を付与し、その反対面の第２の面Ｓ２には、負の静電荷を付与する。バックアップロール１１ａ上では、金属面に接触した第２の面Ｓ２の電荷は、導体である金属表面に誘導された逆極性の電荷により、見かけ上相殺される。一方、金属表面の反対面である第１の面Ｓ１の電荷も、いくらかは、金属表面に誘導された電荷で補償されるが、金属表面からシートＳの厚み分だけ遠い分、その補償効果が小さいため、第１の面Ｓ１に電荷が顕在化した状態になる。このような場合であっても、第１の面Ｓ１の負帯電極性は有効に作用し、塗液Ｃ１の帯電極性を同じにすることで、液溜まりＣＰ１を安定させることが出来る。
【０１７６】
次に、電気絶縁性シートの好ましい帯電方法について説明する。この帯電方法の一つとして、液溜まりがクーロン力で安定化する帯電を、非接触で、シートに付与する技術について説明する。更に、より好ましい帯電状態として、塗布した塗液層において、電気絶縁性シートの帯電が原因で発生する塗布ムラを発生し難くする帯電方法を説明する。これらの電気絶縁性シートの帯電方法は、本発明の実施に有効に利用される。
【０１７７】
先ず、電気絶縁性シートの帯電状態について説明する。電気絶縁性シートは、表面固有抵抗および体積固有抵抗が高い。従って、一旦帯電した電荷は、そのままでは、シートの面内方向、あるいは、厚さ方向にほとんど移動することが出来ない。このような状態の電気絶縁性シートにおいて、放電が発生した場合、例えば、局所的に負の静電荷が過剰に奪われた場合、正の静電荷をもつ部分が発生することがある。このとき、電気絶縁性シートには、放電の痕跡である放電痕が発生することがある。この放電痕は、スタチックマークと呼ばれている。スタチックマークが発生すると、シートの表面における電荷の面内分布において、あるいは、シートの表裏面において、正の静電荷と負の静電荷が混在する状態が発生する。
【０１７８】
シートの表面に混在した正と負の静電荷に基づく帯電量は、これを電荷密度で表すと、数乃至５００［μＣ／ｍ２］程度と非常に大きい。シートの第１および第２の面に、正極性と負極性の帯電領域が混在している場合には、それぞれの面の帯電が逆極性で、電荷密度は、数１０乃至５００［μＣ／ｍ２］程度となる。双方の面の電荷密度の和は、数乃至数１０［μＣ／ｍ２］以下である。この電荷密度の和が、−２［μＣ／ｍ２］以下、または、＋２［μＣ／ｍ２］以上となっている状態を、「見かけ上無帯電」でない状態と云う。
【０１７９】
正と負の帯電が互いに近接していて混在する場合、シートの静電荷に起因する電気力線は、上記の極性の異なる帯電領域同士の間で閉じた状態となる。そのため、少し離れた位置においては、電界が非常に弱くなる。シートが空中を搬送された状態において測定した表面電位を、「架空時電位」と呼称する。この「架空時電位」は、シートの表面と裏面の電荷の総和をアースからみて測定したものである。「架空時電位」は、接地したアースとの距離に対してシートの厚みは十分小さく、シートの表面と裏面の帯電を区別することなく、総和として測定されるものである。このため、表面と裏面に逆極性の強い帯電が存在していても、丁度、正と負の電荷が同量であれば、あたかも帯電がゼロに見え、架空時電位の値は、ほぼゼロとなる。このように、「架空時電位」がほぼゼロのシート、すなわち、それがため、帯電がなく、一見良好に見えるシートであっても、シートには、実際には、正と負の帯電電荷が多数存在していることが多々ある。
【０１８０】
図１８は、電気絶縁性シートの帯電状態の一例を説明する概略側面図である。図１８には、電荷の存在状態が、存在する個数をもって、模式的に描かれている。図１８おいて、電気絶縁性シートＳの第１面Ｓ１に、正電荷ＰＣ１（４個）と負電荷ＮＣ１（６個）、第２の面Ｓ２に、正電荷ＰＣ２（５個）と負電荷ＮＣ２（４個）が存在する。従って、電気絶縁性シートＳは、２つの面の帯電電荷の和がゼロではない、「見かけ上無帯電」ではない状態にある。
【０１８１】
一方、図１７は、電気絶縁性シートの帯電状態の他の一例を説明する概略側面図である。図１７には、電荷の存在状態が、存在する個数をもって、模式的に描かれている。図１７において、電気絶縁性シートＳの第１面Ｓ１に、正電荷ＰＣ１（４個）と負電荷ＮＣ１（４個）、第２の面Ｓ２に、正電荷ＰＣ２（４個）と負電荷ＮＣ２（４個）が存在する。これらの電荷は、第１の面Ｓ１と第２の面Ｓ２とで、それぞれ逆極性の対をなしている。従って、電気絶縁性シートＳは、２つの面の帯電電荷の和がほぼゼロである、「見かけ上無帯電」の状態にある。この場合は、通常、架空時電位も実質ゼロになる。
【０１８２】
シートＳの各面の電荷密度は、次の方法により知ることが出来る。シートＳの片面を導体に密着させ、「背面平衡電位」を測定することにより、電荷密度を知ることが出来る。背面平衡電位の測定は、表面電位計のプローブを、シートＳに、１乃至２［ｍｍ］程度まで十分近接させて行う。得られた背面平衡電位ｖ［Ｖ］と単位面積当たりの静電容量Ｃ［μＦ／ｍ２］、および、電荷密度σの関係式σ＝Ｃ・ｖにより、測定面における局所的な電荷密度σ［μＣ／ｍ２］を求めることが出来る。
【０１８３】
フィルムのように薄いシートにおいては、単位面積当たりの静電容量Ｃは、平行平板の単位面積当たりの静電容量Ｃ＝ε０εｒ／ｔ（ただし、ε０は真空中の誘電率：８．８５４×１０−１２［Ｆ／ｍ］、εｒはシートの比誘電率、ｔはシートの厚み［ｍ］）により求められる。導体に密着させる面を表裏反対にすることにより、シートの各面の背面平衡電位ｖ［Ｖ］と帯電密度［μＣ／ｍ２］を知ることが出来る。
【０１８４】
次に、シートの各面の正負混在した帯電が引き起こす塗布ムラについて説明する。本発明者らの知見によると、本発明者らが特願２００５−２０９３４号で開示したように、塗布ムラが発生するメカニズム、ならびに、塗布ムラが発生しないシートの帯電状態の好ましい条件として、次の３つの条件がある。３つの条件をすべて満たすことで、塗布ムラを事実上問題ないレベルにまで抑制出来る。
【０１８５】
第１の条件：  シート表裏の帯電がバランスしており、「見かけ上無帯電」であって、各部における電荷密度の合計が−２乃至＋２[μＣ／ｍ２]である状態。
【０１８６】
第２の条件：  シート表裏面それぞれに存在する電荷密度が十分小さく、背面平衡電位の絶対値の最大値と最小値の差が３４０［Ｖ］以下、より好ましくは２００［Ｖ］以下である状態。
【０１８７】
第３の条件：  シート表裏面それぞれに存在する電荷密度が十分小さく、帯電電荷密度の変化率が０．１８［Ｃ／ｍ２／ｍ］以下、より好ましくは０．１２［Ｃ／ｍ２／ｍ］以下である状態。
【０１８８】
塗布ムラが発生する限界条件は、塗液の物性パラメーター（表面張力、表面エネルギー、粘度、塗液を構成する塗剤の帯電量等）やシートの物性パラメーター（表面張力、表面エネルギー、表面粗さ等）によっても変化し、塗布ムラの程度は、金属ロールとの接触時間や塗剤の移動しやすさにも関係するが、上記条件のいずれかが満足されていれば、塗布ムラは発生しないことが多い。次に、各条件について、塗布ムラのメカニズムを交えて説明する。
【０１８９】
第１の条件は、シートが空中に把持された状態でコーティングされた場合における塗布ムラの発生防止の条件である。この条件は、シートを見かけ上無帯電の状態に維持するものである。架空時電位が数［ｋＶ］から数１０［ｋＶ］のシートにおいては、帯電による塗布ムラが発生する。この場合の帯電状態は、例えば、図１８に示すようになる。この状態では、シート各部における見かけ上無帯電ではない。
【０１９０】
一方、図１７に示す見かけ上無帯電のシートは、空中で把持した状態では塗布ムラが発生し難い。これは、シートの第１の面および第２の面の間で電界を閉じるので、この状態でコーティングしても、塗液に強い電界がかからないためである。この状態の場合、シートは、シートの各部における電荷密度の合計が−２乃至＋２［μＣ／ｍ２］の帯電状態にある。帯電密度の合計が、−２乃至＋２［μＣ／ｍ２］であることを知る方法としては、アースから浮かせたシートにトナーを振りかけ、トナーが局所的に付着しないことを確認する方法がある。これは、多くの場合、絶対値で２［μＣ／ｍ２］以上となる局所的な帯電があれば、通常、シートにトナーが付着するからである。
【０１９１】
第２の条件と第３の条件について説明する。第２と第３の条件は、シートが金属ロールなどに保持された状態で発生する塗布ムラに関する条件である。シートは空中を搬送されるばかりでなく、ロール上を走行することが多々ある。シートは、例えば、コーターのバックアップロール上やシートの移動方向を変える搬送ロール上を走行する。シートは、バックアップロールの金属面に、その片面が密着した状態で、他方の面に塗液が塗布される状態にある。
【０１９２】
この状態が、図１９に示される。図１９において、シートＳの表面（第１の面）Ｓ１と裏面（第２の面）Ｓ２とが、等量逆極性に帯電したシートＳの場合には、すなわち、架空時電位がゼロのシートＳの場合には、金属面を有する電気導体１９０の表面に接触したシートＳの第２の面Ｓ２の電荷ＰＣ２、ＮＣ２は、電気導体１９０の表面に誘導された逆極性の誘導電荷ＣＩＥにより、見かけ上相殺される。
【０１９３】
一方、電気導体１９０の表面に接している第２の面Ｓ２の反対側に位置する塗液が塗布される第１の面Ｓ１の電荷は、いくらかは、電気導体１９０の表面に誘導された電荷で補償される。しかし、第１の面Ｓ１は、第２の面Ｓ２に比べ、電気導体１９０の表面から離れて位置するため、その分だけ補償効果は小さい。そのため、第１の面Ｓ１に電荷が顕在化した状態になる。同様に、シートＳの第２の面Ｓ２に水を含む塗液を塗布した後、第１の面Ｓ１に塗液を塗布する場合にも、第１の面に電荷が顕在化した状態になる。電荷の顕在化に基づくシートＳの各面の正負の電荷が混在した帯電が、塗布ムラを発生させる。この場合、両面が逆極性に等量帯電した「見かけ上無帯電」のシートＳでは、塗布ムラを解消することは出来ない。
【０１９４】
第２の条件は、電気絶縁性シートＳが、バックアップロール等に接触しながら走行し、ロールに接している面と反対側の面に塗液が塗布される場合において、塗布ムラが発生しないようにするための条件である。この条件により、シートＳの第１面Ｓ１および第２面Ｓ２の各背面平衡電位の絶対値の最大値と最小値との差が、それぞれ小さく維持される。第２の条件が満たされないと、第１の面（塗工面）Ｓ１に存在する静電荷に基づく、主に、シートＳの厚み方向に働く電界が、塗液層ＣＬ１に作用し、塗布ムラが発生する。塗液層ＣＬ１の厚みすなわち、塗液の塗布厚みは、背面平衡電位の絶対値の大きさに比例し、背面平衡電位の絶対値の大きい箇所で、厚くなり、背面平衡電位の絶対値の小さい箇所で、薄くなる。
【０１９５】
正と負の帯電が存在する場合、背面平衡電位の絶対値の最小値は０Ｖであり、正と負の帯電の境界、つまり、０Ｖとなっている箇所における塗布厚みが、最も薄く、背面平衡電位の絶対値に比例して、帯電部分の塗布厚みが厚くなる。背面平衡電位の絶対値の最小値と最大値がほとんど相違しない場合は、塗布面全体に亘り、塗布厚みの差はほとんどない。例え、背面平衡電位の絶対値の最大値と最小値とが３４０［Ｖ］を越えている場合は、塗布厚みが全体に厚くなるが、最大値と最小値の差が小さければ、塗布ムラにはならない。多くの場合、塗布厚みが全体的に厚くなっても、塗布ムラがなければ問題とはならない。
【０１９６】
第３の条件は、正帯電部と負帯電部が細かい周期で交互に存在する場合に発生しやすい塗布ムラを防止するための条件である。シートＳ各面の正と負の静電荷に基づくシート面に沿う方向に作用する電界による塗布ムラを防止するための条件である。正帯電部と負帯電部が細かい周期で交互に存在する帯電模様には、放電痕がある。第１の面（塗工面）Ｓ１に存在する静電荷基づく、主に、シートＳの各面内で隣接する正帯電部と負帯電部、または、正帯電部と無帯電部、または、負帯電部と無帯電部等の面に沿う方向における電界が、塗液層ＣＬ１に作用し、塗布ムラが発生する。シートＳの面に沿う方向における電界による塗布ムラは、正帯電部と負帯電部の境界部で、塗液層ＣＬ１の厚さが厚くなる特徴を有する。
【０１９７】
特許文献２に開示されている従来の技術、すなわち、図１５に示されるコロナ放電処理を実施したシートＰＳの帯電状態を説明する。シートＰＳの第１の面（塗工面）ＰＳ１に、コロナ放電処理装置１５１により、単極性の静電荷を付与すると、普通、第１の面（塗工面）ＰＳ１だけが強く帯電する。接地対極ロール１５２からシートＰＳが剥離されるときに、放電が発生し、第２の面ＰＳ２に放電痕が発生する。つまり、シートＰＳの各面に、局所的な正負の帯電が付与される。また、コロナ放電処理は不安定な放電を利用するため、第２の面ＰＳ２の静電荷は、不均一な状態となることが少なくない。
【０１９８】
このような場合、第１の面ＰＳ１と第２の面ＰＳ２に逆極性の静電荷が存在し、かつ、両面の静電荷のバランスが崩れた「見かけ上無帯電」でない状態となっている。この状態は、上記塗布ムラを抑制する第１の条件を満たしておらず、上述の通り、シートＰＳが空中を搬送されているときに、塗布ムラを発生させる。仮に、コロナ放電処理の後、シートＰＳの除電を行い、見かけ上無帯電な状態が達成出来たとしても、シートＰＳの各面には、局所的な正負の帯電模様が存在する。このため、シートＰＳは、上記第２の条件や第３の条件を満たすことが出来ず、塗布ムラが発生しやすい帯電状態となっている。すなわち、コロナ放電処理の際、シートＰＳの第１の面（塗工面）ＰＳ１に単極性の静電荷を付与し帯電させると、見かけ上無帯電な状態とはならないばかりか、シートＰＳの各面に局所的な帯電模様が形成され、かえって塗布ムラを発生させる。
【０１９９】
電気絶縁性シートの帯電による塗布ムラが問題となる場合には、この問題の解消策として、次に説明する電気絶縁性シートの帯電方法が好ましく用いられる。
【０２００】
図８は、本発明の塗布装置において、好ましく用いられる電気絶縁性シートのシート帯電装置の一例の概略側面図である。図１、図４、図６あるいは図７に示されるように、図８に示されるシート帯電装置５の、シートＳの移動方向ＳＤの下流には、塗液供給装置や塗液層平滑化装置が位置する。図９は、図８のシート帯電装置５における帯電ユニットの一例の拡大側面図である。
【０２０１】
図８において、シート帯電装置５は、シートＳを搬送する、左側のガイドロール５ａと右側のガイドロール５ｂとを有する。ガイドロール５ｂは、ない場合もある。ガイドロール５ａとガイドロール５ｂとに、走行する電気絶縁性シートＳが掛け渡されており、図示しないモーターの駆動力により、ガイドロール５ａ、５ｂが時計回りに回転することで、矢印ＳＤの方向に、シートＳは、速度ｕ［ｍ／分］で連続的に移動する。ガイドロール５ａとガイドロール５ｂとの間には、Ｎ個の帯電ユニットＣＵ1、・・・、ＣＵｎが、シートＳを挟んで、互いに対向する位置に、間隔を置いて設けられている。
【０２０２】
第１の番目の帯電ユニットＣＵ１は、第１の電極ユニットＥＮｄ−１と第２の電極ユニットＥＮｆ−１とからなる。第１の電極ユニットは、シートＳの第１の面Ｓ１に向かい、第１の面Ｓ１に対して間隔をおいて設けられている。第２の電極ユニットＥＮｆ−１は、シートＳの第２の面Ｓ２に向かい、第２の面Ｓ２に対して間隔をおいて設けられている。第１の電極ユニットＥＮｄ−１と第２の電極ユニットＥＮｆ−１とは、シートＳを挟んで、互いに対向している。
【０２０３】
ｋを１からｎまでの整数とするとき、ｋ番目の帯電ユニットＣＵｋは、第１の電極ユニットＥＵｄ−ｋと第２の電極ユニットＥＵｆ−ｋとからなる。第１の電極ユニットは、シートＳの第１の面Ｓ１に向かい、第１の面Ｓ１に対して間隔をおいて設けられている。第２の電極ユニットＥＮｆ−ｋは、シートＳの第２の面Ｓ２に向かい、第２の面ｓ２に対して間隔をおいて設けられている。第１の電極ユニットＥＮｄ−ｋと第２の電極ユニットＥＮｆ−ｋとは、シートＳを挟んで、互いに対向している。
【０２０４】
次に、シート帯電装置５におけるｋ番目の帯電ユニットＣＵｋの構成について説明する。この説明は、第１の帯電ユニットＣＵ１を代表させて行なわれる。帯電ユニットの個数Ｎは、使用条件に応じて、その数やユニットの間隔が選定される。
【０２０５】
第１の電極ユニットＥＵｄ−１は、第１のイオン生成電極５ｄ−１と、第１のイオン生成電極に対する開口部を有する第１のシールド電極５ｇ−１と、絶縁部材とからなる。第２の電極ユニットは、第２のイオン生成電極５ｆ−１と第２のイオン生成電極に対する開口部を有する第２のシールド電極５ｈ−１と、絶縁部材とからなる。
【０２０６】
第１のシールド電極５ｇ−１の開口部は、第１のイオン生成電極５ｄ−１の先端近傍にシートＳに向かって開口している。第１および第２のシールド電極５ｇ−１、５ｈ−１は、第１および第２のイオン生成電極５ｄ−１、５ｆ−１との間に適切な電位差を与えられたときに、それぞれのイオン生成電極５ｄ−１、５ｆ−１における放電を助ける機能を有する。また、対向した第１および第２のイオン生成電極から照射されるイオンを、実質的に均一にシートＳに照射する機能を有する。これは、シールド電極５ｄ−１、５ｆ−１により、対向させた第１および第２のイオン生成電極の逆極性の電圧による局所的な電界集中を和らげるためである。これにより、局所的な電界集中によりイオン生成電極直下にイオンが集中的に照射されることが、防止される。
【０２０７】
第1のイオン生成電極５ｄ−１の先端と、第２のイオン生成電極５ｆ−１の先端とは、シートＳの法線方向においてｄ１−１間隔を置いて、シートＳの移動方向ＳＤにおいてｄ０−１の間隔を置いて配置される。また、第１のシールド電極５ｇ−１と第２のシールド電極５ｈ−１とは、シートＳにもっとも近い部位同士が、シートＳの法線方向において、ｄ３−１の間隔を置いて設けられている。
【０２０８】
各帯電ユニットＣＵｋ（１乃至ｎ）の第1のイオン生成電極５ｄ−１と第２のイオン生成電極５ｆ−１とは、逆極性の第１の直流電源５ｃと第２の直流電源５ｅに接続されている。第１および第２のシールド電極５ｇ−１と５ｈ−１とは、それぞれ接地されている。
【０２０９】
各帯電ユニットＣＵｋ（１乃至ｎ）の第１のイオン生成電極５ｄｋ（１乃至ｎ）はすべて同極性の直流電源に接続され、第２のイオン生成電極５ｆｋ（１乃至ｎ）は第１のイオン生成電極とは逆極性にすべて同極性の直流電源に接続されている。なお、直流電源は１つとしても良いし、複数台用いて印加する電圧を変化させても良い。
【０２１０】
直流電源には、出力電圧が接地点に対して、極性が反転することなく１秒以上継続して同一の極性を維持する、脈動率が５％以下、より好ましくは、１％以下の直流電源を用いた。脈動率の下限は特に考慮しなくて良いが、実用上、０．０１％以上とすると良い。これは、これ以上の高精度直流電源が高価になるためである。
【０２１１】
図１、図４、図６あるいは図７における帯電ユニットの個数は、２乃至４個で、隣接する各イオン生成電極の先端のシートＳの移動方向ＳＤにおける間隔ｄ２は５０［ｍｍ］である。なお、帯電ユニットは２乃至４個としたが、帯電ユニットの個数は、シートＳの搬送速度や付与したい帯電量によって適宜選べば良い。また、第１および第２のイオン生成電極にいずれの極性の電圧を印加するかも適宜選べば良い。
【０２１２】
なお、上記実施形態においては、各帯電ユニットの第１および第２のイオン生成電極やこれに対応するシールド電極は、それぞれ実質的に同一の形態を有するものを用い、実質的に同電位となるように構成した。また、第1のイオン生成電極に印加した電圧値は、第２のイオン生成電極に印加した電圧値と実質的に同一とした。一般には、各イオン生成電極は、必ずしも実質的に同一の形態を有している必要はなく、印加される電位も同一の電位でなくても良い。寸法や位置関係や印加電圧は、使用条件を個別のイオン生成電極等がそれぞれ個別に満たしていれば良い。各帯電ユニットの第1のイオン生成電極に印加する電圧と第２のイオン生成電極に印加する電圧とは、電圧値等は多少違っていても、上記の作用効果を奏する範囲内であれば、別段問題ない。
【０２１３】
次に、図８のシート帯電装置５の動作について簡単に説明する。帯電ユニットＣＵｋの動作について簡単に説明する。この説明は、第１の帯電ユニットＣＵ１を代表させて行う。第１の帯電ユニットＣＵ１において、第１のイオン生成電極５ｄ−１に正の電圧が印加され、第２のイオン生成電極５ｆ−１に負の電圧が印加されている場合について説明する。このとき、第１のイオン生成電極５ｄ−１からは正イオンが、第２のイオン生成電極５ｆ−１からは負イオンが生成される。第１のイオン生成電極５ｄ−１と第２のイオン生成電極５ｆ−１との間の電界強度が強いとき、電界によって、正負のイオンが強制的に電気絶縁性シートＳに照射される。第１のイオン生成電極５ｄ−１から生成された正イオンと第２のイオン生成電極５ｆ−１から生成された負イオンはそれぞれ、対向する第１および第２のイオン生成電極５ｄ−１、５ｆ−１のつくる電気力線に沿って、電気絶縁性シートＳの近傍まで引き寄せられ、電気絶縁性シートＳに付着する。
【０２１４】
このとき、第１の面Ｓ１および第２の面Ｓ２に正負の電荷が同時に付与されるので、電気絶縁性シートＳは見かけ上無帯電な状態を維持出来るため、第１および第２のイオン生成電極で生成された正負のイオンは電気絶縁性シートＳに十分な量、充電される。シートＳの移動速度ｕが１００［ｍ／分］程度においては、帯電ユニット１個当たり１０乃至３０［μＣ／ｍ２］程度のイオンが照射される。シートＳの移動速度ｕが低速になれば、単位面積当たりのイオン照射量が多くなり、速度ｕに反比例して、イオン照射量は増大する。なお、このイオンの照射は、シートＳの表裏が逆極性で帯電の量もほぼ等しいので、シートＳは見かけ上の無帯電な状態となる。
【０２１５】
このイオン照射は、シートＳの厚みに関係なく、一定の電荷密度［μＣ／ｍ２］が重畳される特徴がある。イオン照射の強さは、印加電圧Ｖ［Ｖ］が大きくなると、イオン生成電極からのイオン発生量が印加電圧にほぼ比例して増加する。また、対向するイオン生成電極の電圧が高くなるため、対向したイオン生成電極で発生したイオンを電界に比例して加速しシートＳの面に引き寄せる。よって、イオン照射の強さは印加電圧Ｖのおよそ２乗に比例して強くなる。一方、各帯電ユニットの第１と第２のイオン生成電極間距離が小さくなると、対向したイオン生成電極との距離が近くなるので電界が強くなり、更に、距離が近づくことで各イオン生成電極から発生するイオン雲が凝縮され強められる。よって、距離が小さくなれば、およそ２乗に反比例してイオン照射が大きくなると考えられる。
【０２１６】
ここで、特許文献６において、シートの各面に配置するイオン生成電極の形態として、同極性の直流電圧を印加される３本のワイヤ電極をシートの移動方向に平行して配置する形態でイオンの照射を１回だけ行っている除電装置が開示されている。
【０２１７】
帯電ユニットの第１および第２のイオン生成電極に互いに実質的に逆極性の電圧を印加することにより、各帯電ユニットの第１および第２のイオン生成電極から実質的に逆極性の単極性のイオン雲の対を同時に生成し、これを電気絶縁性シートに同時に照射する場合、複数の帯電ユニットを併設し、同極性のイオン雲を発生させることで、イオン雲の空間が広がり、あたかも除電ゲートとして成り立つ。これは、正と負のイオン間の結合が起こりにくく除電ゲートの中に充分なイオンを保持出来ること、同極性のイオンの反発でシート長手方向にイオンが拡散し易く、帯電ユニットの数を単に増やした以上の効果を得ることが出来る。
【０２１８】
図８のシート帯電装置５により、電気絶縁性シートＳの第１の面Ｓ１と第２の面Ｓ２は、互いに逆極性で等量の、幅方向に均一な帯電状態となり得る。この帯電状態は、塗布ムラ抑制の上記第１の条件、第２の条件、および、第３の条件を全て満たした状態である。更に、電気絶縁性シートＳの各面に局所的な帯電分布があった場合、例えば、上述のコロナ放電処理による帯電模様などがあった場合、シート帯電装置５により、電気絶縁性シートＳの各面の局所的な帯電分布は均一化され、電気絶縁性シートＳの第１の面Ｓ１を、塗液Ｃ１と同極性に帯電させることが出来る。
【０２１９】
シート帯電装置５から照射した正イオンおよび負イオンは、第１の面Ｓ１と第２の面Ｓ２に充電され、例えば、第１の面Ｓ１を正に、第２の面Ｓ２を負に、強く帯電させる。このとき、第１の面Ｓ１の負電荷ＮＣ１には、より多くの正イオンが選択的に引き寄せられ、第１の面Ｓ１の正電荷ＰＣ１からは、正のイオンが選択的に遠ざけられる。すなわち、第１の面Ｓ１に存在した正電荷ＰＣ１と負電荷ＮＣ１の差を縮めつつ、第１の面Ｓ１を正極性に塗り潰すのである。第２の面Ｓ２については、極性が逆で同様の作用がある。こうして、正電荷と負電荷による電荷密度の分布は問題のないレベルにまで滑らかに整えられ、塗布ムラは発生し難くなる。その上、第１の面Ｓ１には、塗液Ｃ１と同じ極性の帯電が均一に付与され、液溜まりＣＰの安定化が実現出来、フローマークが発生し難くなる。
【０２２０】
次に、シートＳの各面の均一な帯電の最大許容量について説明する。電気絶縁性シートＳが大気中で保持出来る最大電荷密度は、空気中で絶縁破壊が発生するまでのおよそ２７［μＣ／ｍ２］である。なお、この値は、シートＳの素材がポリエステルで、厚みが1乃至１００μｍの場合である。しかしながら、電気絶縁性シートＳの厚みが０．５ｍｍ以下と薄く、背面（塗液が塗布される面と反対側の面）に導体が密着する場合は、絶縁物の表面電荷と異符号の電荷が背面に誘導され、絶縁物表面の電界強度が弱められ、最大電荷密度を超える帯電が許容される。
【０２２１】
シートＳの表面に許容される電荷密度は、背面の導体との距離に反比例する。非特許文献２によると、絶縁物の厚さが８［ｍｍ］では、表面電荷密度が２５０［μＣ／ｍ２］以上になると、絶縁物の表面に沿って強い発光を伴う放電が発生する。よって、第１の面Ｓ１および第２の面Ｓ２が逆極性に等量帯電したシートＳであって、シートＳの厚みが５００［μｍ］以下のものでは、通常の空中搬送状態では、見かけ上無帯電であるので、放電が発生せず、許容される電荷密度の上限はなく、金属板に載せた状態で、最大５［ｍＣ／ｍ２］の電荷密度が許容し得る上限の均一帯電量とみなせる。
【０２２２】
実際には、電気絶縁性シートＳの厚み［ｍ］によるが、液溜まりＣＰを安定化させる背面平衡電位は、３００乃至８００［Ｖ］であることが多い。電気絶縁性シートＳの厚みが０．０００３［ｍ］の場合、背面平衡電位で５００［Ｖ］は、εｒが３のとき、電荷密度に換算して４４［μＣ／ｍ２］程度となる。塗液Ｃ１の帯電が強くなれば、シートＳの帯電も増加させる必要がある。帯電ユニット１個当たりの帯電量は、シートＳが１００［ｍ／分］で移動している場合、１０乃至３０［μＣ／ｍ２］であるので、帯電ユニットの個数は２個程度で良いことになる。ただし、帯電ユニットのイオン生成電極間距離ｄ１、印加電圧Ｖ、ライン速度等の条件で異なるので、一概には言えないが、液溜まりＣＰの安定性を確認しながら、シート帯電装置５の条件を設定すれば良い。
【０２２３】
次に、電気絶縁性シートＳの帯電極性と塗液Ｃ１の帯電極性とを同じ極性として、液溜まりＣＰを安定化し、塗布ムラを抑制する後工程（付加工程）について説明する。塗膜が形成された電気絶縁性シートは、例え問題のない帯電状態であっても、完成された製品としては、帯電していない方が好ましい。次に、そのための除電方法を説明する。
【０２２４】
従来の除電器では達成出来なかった、正負の静電荷が混在した帯電を有する電気絶縁性シート、表裏が逆極性に等量帯電した電気絶縁性シートや上述のコロナ放電処理による帯電を有する電気絶縁性シートの除電を、行う除電方法を次に説明する。
【０２２５】
この除電方法を実施するための除電装置の一例が、図１０および１１に示される。なお、この除電方法あるいは除電装置自体は、特許文献７に開示されている。図１０は、除電装置５０の概略縦断面側面図であり、図１１は、除電装置５０における除電ユニットの一例における部材の位置関係を示す拡大概略縦断面側面図である。
【０２２６】
図１、図４、図６あるいは図７に示されるように、図１０の除電装置５０の、シートＳの移動方向ＳＤの上流には、シート帯電装置、塗液供給装置や塗液層平滑化装置が位置する。図１０に図示されるように、除電装置５０は、図８のシート帯電装置に示す直流電源５ｃを交流電源５ｐに、直流電源５ｅを交流電源５ｑとし、各除電ユニットの第３および第４のイオン生成電極に互いに逆極性の交流電圧を印加するようにした除電装置である。
【０２２７】
次に、図１０、図１１の除電装置５０の動作について簡単に説明する。除電ユニットＳＵｋの動作の説明を、シート移動方向の最上流の第１番目の除電ユニットＳＵ１を代表させて行う。第１の除電ユニットＳＵ１において、第３のイオン生成電極５０ｄ−１と第４のイオン生成電極５０ｆ−１には、時間的に極性が反転する交流電圧が印加され、時間的極性の反転に応じて、第３および第４のイオン生成電極から正および負のイオンが生成する。
【０２２８】
第３のイオン生成電極５０ｄ−１に正の電圧が印加され、第４のイオン生成電極５０ｆ−１に負の電圧が印加されている場合について説明する。このとき、第３のイオン生成電極５０ｄ−１からは正イオンが、第４のイオン生成電極５０ｆ−１からは負イオンが生成される。第３のイオン生成電極５０ｄ−１と第４のイオン生成電極５０ｆ−１との間の電界強度が強いとき、電界によって、正負のイオンが強制的に電気絶縁性シートＳに照射される。第３のイオン生成電極５０ｄ−１から生成された正イオンと第４のイオン生成電極５０ｆ−１から生成された負イオンは、それぞれ、対向する第３および第４のイオン生成電極５０ｄ−１、５０ｆ−１のつくる電気力線に沿って、電気絶縁性シートＳの近傍まで引き寄せられ、電気絶縁性シートＳに付着する。このとき、第１の面Ｓ１および第２の面Ｓ２に正負の帯電を有する電気絶縁性シートＳの近傍において、正イオンと負イオンとは、電気絶縁性シートＳ上に負の静電荷や正の静電荷があると、クーロン力によって、負の静電荷、および、正の静電荷に、より多く、選択的に引き寄せられる。従って、電気絶縁性シートＳの第１の面Ｓ１の負の静電荷と第２の面Ｓ２の正の静電荷が除電される。
【０２２９】
次に、各除電ユニットの第３および第４のイオン生成電極に印加する交流電圧の位相が反転し、第３のイオン生成電極５０ｄ−１に負の電圧が印加され、第４のイオン生成電極５０ｆ−１に正の電圧が印加されると、第３および第４のイオン生成電極から時間的に前のイオンとは逆極性のイオンが生成され、同様の作用で、電気絶縁性シートＳの第１の面Ｓ１の負の静電荷と第２の面Ｓ２の正の静電荷が除電される。これを繰り返すことにより、電気絶縁性シートＳの各面の正の静電荷と負の静電荷を除電することが出来る。これによって、電気絶縁性シートＳは、十分に除電された状態となる。図１０の除電装置５０は、特に、電気絶縁性シートＳが低速度で移動する場合の除電に有効であり、除電装置５０により、正と負の帯電が電気絶縁性シートＳの面内の全域でほど良く除電出来る。
【０２３０】
また、次に説明する除電方法も好ましく用いられる（特願２００５−３３９８１７号）。電気絶縁性シートＳを移動させながら、そのシートＳに、そのシートＳの第１の面Ｓ１の側および第２の面Ｓ２の側から、同時に、実質的に互いに逆極性の、それぞれ時間的に極性が変化しないイオン雲の対を照射し、その後、そのシートＳの第１の面Ｓ１および第２の面Ｓ２に対して、同時に、先の照射の際とは極性が反転した、それぞれ時間的に極性が変化しないイオン雲の対を、それぞれの面に照射する除電方法。この除電方法では、それぞれの極性のイオンの量が実質的に等しくなるよう照射される。
【０２３１】
この除電方法を実施する除電装置は、図８のシート帯電装置の直流電源５ｃを、併設する複数個の除電ユニットの各第３／第４のイオン生成電極のうちの一部に接続し、直流電源５ｅを、残りの各第３／第４のイオン生成電極に接続し、各第３および第４のイオン生成電極に、互いに逆極性の直流電圧を印加するようして構成される。
【０２３２】
次に、本発明の塗布装置の一例における塗液帯電装置について、図１２および図１３を用いて詳細に説明する。図１２は、塗液帯電装置の一例の概略側面図であり、図１３は、図１２の塗液帯電装置の一部の拡大概略側面図である。図１２において、塗液Ｃ１が貯蔵タンク２２に貯蔵されている。貯蔵タンク２２から塗液供給配管２４が導出され、塗液供給配管２４の終端に、吐出手段２１が設けられ、貯蔵タンク２２と吐出手段２１との間の塗液供給配管２４に、ポンプ２３と塗液帯電装置４０が設けられている。塗液帯電装置４０は、高圧電源４１に接続されている。塗液Ｃ１は、ポンプ２３の作用により、流量Ｌ［ｍ３／分］で、塗液供給配管２４を流れ、吐出手段２１から、シートＳ（図１）に向かい吐出される。
【０２３３】
塗液帯電装置４０の帯電付与要素４２は、図１３に示すように、電気的に外部から絶縁された電気的に導体であり、継ぎ手４３によって、塗液供給配管２４に接続されている。塗液供給配管２４が電気的な導体である場合は、継ぎ手４３は、電気絶縁体で形成される。塗液供給配管２４が電気絶縁体で形成されている場合は、継ぎ手４３は、電気的な導体でも電気絶縁体でもかまわない。
【０２３４】
塗液帯電装置４０の帯電付与要素４２は、塗液供給配管２４の直線部分でも、湾曲部分でも、Ｔ字型配管部分のいずれも場所に、位置していてもかまわない。いずれの場所においても、塗液Ｃ１の吐出手段２１からは空間的に距離を離すことが出来るため、塗液帯電装置４０を組み込み易く、特に、塗布装置１０（図１）が防爆エリアに設置され、塗液Ｃ１を吐出するような場合には、高電圧部を防爆エリアに設ける必要がなく、安全に機能させることが出来るなど、好ましい場合が多い。
【０２３５】
塗液帯電装置４０の帯電付与要素４２は、電気絶縁性の塗液と接触する部位の塗液の流れる方向に垂直な断面における長さをｈ［ｍｍ］、塗液の流れる方向における長さをｋ［ｍｍ］とするとき、０．０２≦ｋ／ｈ≦２０の関係を満足していることが好ましい。
【０２３６】
塗液Ｃ１の帯電を検出する帯電検出手段４４は、例えば、塗液供給配管２４内部に検出用電極を設け、塗液Ｃ１の電位を測定する方法や、電気的に絶縁した導体電極の電位を測定する方法を使用することで構成される。具体的には、塗液供給配管２４における塗液Ｃ１の流れ方向と垂直な方向の長さにもよるが、電気導体からなる直径２ｍｍ、長さ５０ｍｍの検出用電極を、塗液供給配管２４に挿入し、中央部に位置させる。この検出用電極の０Ｖ接地点からの電位を測定し、電荷量に変換することで、塗液Ｃ１の帯電極性と帯電量を測定する。
【０２３７】
この塗液Ｃ１の帯電検出方法においては、塗液Ｃ１の電位をオンラインで連続してモニター出来る。このモニタリングを使用すると、例えば、塗液帯電装置４０の帯電付与要素４２の上流において、塗液Ｃ１の帯電極性を検出し、帯電付与要素４２に、高圧電源４１により印加する電圧の印加極性と印加電圧を、オンラインで制御することが出来る。また、塗液帯電装置４０の帯電付与要素４２の下流において、塗液Ｃ１の帯電状態を検出し、所望に帯電極性と帯電量が得られているか確認することが出来る。具体的には、検出した塗液Ｃ１の帯電量が小さい場合には、高圧電源４１の印加電圧を大きくすることで、塗液Ｃ１の帯電量を大きくするように制御することが出来る。
【０２３８】
塗液Ｃ１を効率良く帯電出来る原理は明確ではないが、次のようにメカニズムにより帯電すると推定する。塗液Ｃ１が通過する塗液供給配管２４に高電圧を印加することで、塗液帯電装置４０の帯電付与要素４２を通過する電気絶縁性の塗液は、塗液供給配管２４の壁面近傍で、電気二重層を形成する。帯電付与要素４２は、高圧電源４１に接続されており、その電位は一定であるため、電気二重層内のキャリアのドリフト電流と拡散電流がバランスしている。しかしながら、塗液供給配管２４の内部では、ポンプ２３による塗液Ｃ１の脈流や塗液Ｃ１の層流によって、電気二重層が安定せず、ドリフト電流と拡散電流がアンバランスとなり、帯電付与要素４２から塗液Ｃ１に電荷が注入され、塗液Ｃ１が帯電すると推定する。
【０２３９】
塗液帯電装置４０の帯電付与要素４２に印加する高電圧について、次に説明する。塗液が発生する可燃性蒸気は、静電気放電により着火する可能性がある。可燃性蒸気の種類によっては、コロナ放電エネルギーが最小着火エネルギーを越えるものがあり、印加する電圧は、コロナ放電が発生しない範囲が好ましい。コロナ放電は、先端が尖った部位や端部で発生し易く、一般に、３ｋＶを越える電圧をかけると、コロナ放電が発生する可能性がある。よって、帯電付与要素４２には、好ましくは、３ｋＶ以下、より好ましくは２ｋＶ以下の電圧を印加する。
【０２４０】
塗液帯電装置４０を用いた際の塗液Ｃ１の帯電を示す結果を、図１４のグラフに示す。図１４のグラフは、塗液Ｃ１の流量Ｒと帯電量Ｑの関係が示されている。横軸は、塗液Ｃ１の流量Ｒ［１０−６ｍ３／分］であり、縦軸は、塗液帯電量Ｑ［１０−５Ｃ／ｍ３］である。図１４のグラフにおいて、実線は印加電圧２ｋＶ、点線は印加電圧１ｋＶの場合の結果を示す。このデータは、次の条件において得られたものである。帯電付与要素４２を塗液供給配管２４と同じ直径のリング状の導体で構成し、これに高圧電源４１から電圧を印加した。用いた塗液Ｃ１は、乾燥したときハードコート性能を有するアクリルエマルジョンで、電気絶縁性の液体である。塗液Ｃ１は、貯蔵タンク２２からポンプ２３により塗液供給配管２４に送給し、流量２×１０−５乃至２×１０−４［ｍ３／分］で、帯電付与要素４２に塗液Ｃ１を接触させながら、吐出手段２１へと送給した。上述のファラデーケージを用いて、帯電付与要素４２の通過前後における塗液Ｃ１の帯電量の差を測定した。
【０２４１】
図１４のグラフから明らかなように、電気絶縁性の塗液Ｃ１は、塗液帯電装置４０の帯電付与要素４２を通過することで強制的に帯電される。この塗液Ｃ１への帯電量は、塗液吐出配管２４や貯蔵タンク２２等との摩擦帯電による帯電量より、遙かに大きい。すなわち、塗液供給配管２４の一部を用い、塗液Ｃ１に電圧を積極的に印加するという簡便な方法で、効率良く塗液Ｃ１を帯電させることが出来る。
【０２４２】
塗液Ｃ１の帯電極性は、塗液帯電装置４０の印加極性と同じ極性にすることが出来、印加電圧が大きい程、塗液Ｃ１の帯電量が多くなり、また、塗液Ｃ１の流量は少ない程、帯電量が多くなる。塗液供給装置２０に、多くの塗液Ｃ１の流量が必要な場合、一時的に塗液Ｃ１の流路を分割し、分割された１つの流路当たりの塗液Ｃ１の流量を下げることで、所望の塗液Ｃ１の帯電量を、簡単に得ることが出来る。すなわち、塗液帯電装置４０は、塗液の流れを分割し、分割された塗液の流れの少なくとも一つを帯電させるように用いることが出来る。帯電した塗液は、その後、それぞれ別々に、あるいは、合流させて、塗液の吐出手段から吐出させ、シートに塗布される。
【０２４３】
塗液帯電装置４０の帯電付与要素４２と高圧電源４１との間に、保護抵抗器４４が挿入されていてもかまわない。特に、高圧電源４１として、直流高電圧を使用する際、保護抵抗器４４が挿入されていると、短絡した際に、系に過剰な電流が流れず、塗液Ｃ１の帯電作業を安全に行うことが出来る。一般には、突発的な短絡により１ｍＡ以上の電流が系外流れない方が良いので、最大の印加電圧の絶対値に対して、電流値が１ｍＡ以下になる保護抵抗器４４を設けるのが好ましい。あまり高い抵抗値の保護抵抗器４４を用いると、微小電流が流れた際に印加電圧が降下し易く、抵抗値は、概ね２ＭΩ乃至１０ＭΩが好ましい。保護抵抗器４４の存在は、塗液Ｃ１の帯電状態に何ら影響をもたらさないので、状況により、保護抵抗器４４が有効に使用される。
【実施例】
【０２４４】
次に、本発明の塗布装置を用いた電気絶縁性シートへの塗液の塗布の実施例、ならびに、比較例を示す。実施例および比較例に登場する種々の評価手法は、次の通りである。
【０２４５】
液溜まりＣＰの形状の評価方法：
電気絶縁性シートＳとしてフィルムを用い、フィルムと塗工バー３１の間隙で、塗液Ｃ１の形状が曲面となっている液溜まりＣＰの形状を目視にて３０秒間確認し、次の２段階で評価した。
【０２４６】
安定：  液溜まりＣＰの形状が、時間的に大きく変化せず、形状が安定している状態。周期的な振動や突発的な変形が発生しない状態。
【０２４７】
不安定：  液溜まりＣＰの形状が時間的に大きく変化して、形状が一定していない状態。
【０２４８】
塗布ムラの評価方法：
電気絶縁性シートＳとしてフィルムを用い、フィルムに塗液Ｃ１を塗布して、塗布ムラ、すなわち、塗液の塗布厚みが、局所的に異なる領域の有無を調べた。塗布ムラの発生有無は、シートＳが塗布装置を通過した後、目視にて確認し、次の２段階で評価した。
【０２４９】
良好：  塗布ムラなし
不良：  塗布ムラあり
見かけ上無帯電であることの調査方法：
トナー付着有無により調査した。シートＳを、接地導体から、シートＳの厚みに対して、十分な距離、例えば、シートＳの厚みの１００倍以上離した状態で、シートＳに、電子写真用トナーをふりかけ、トナーの局所的な付着を調べた。
【０２５０】
トナーが、シートＳの見かけ上の電荷密度が高い部分に付着することは先に述べた通りである。通常、見かけ上の電荷密度が、絶対値で２μＣ／ｍ２以上となる局所的な帯電があれば、シートＳにトナーが付着する。従って、トナーが局所的に付着しないシートＳにおいては、見かけ上の電荷密度が、絶対値で２μＣ／ｍ２以上となる局所的な場所はないと判断出来る。トナーの付着状況を確認し、次の２段階で評価した。
【０２５１】
良好：  トナーが付着せず、シートＳが見かけ上無帯電の帯電状態
不良：  トナーが付着し、シートＳが見かけ上無帯電ではない帯電状態
電気絶縁性シートＳの各面の背面平衡電位の測定方法：
電気絶縁性シートＳとしては、塗布を開始する前に、あらかじめ帯電させた状態のシートＳを用いた。電気絶縁シートＳの被評価面とは逆の面を金属ロール（直径１０［ｃｍ］のハードクロムメッキロール）に密着させ、電位を測定した。シートＳと金属ロールの界面の間に実質的にギャップがない状態にまでぴったりと接触させて測定する。この状態で、電位計（モンロー社製モデル２４４）のセンサ（モンロー社製プローブ１０１７ＥＨ、開口部直径０．５［ｍｍ］）を、シートＳの面から０．５［ｍｍ］の位置におき、金属ロールを低速回転させながら電位を測定し、背面平衡電位ｖ［Ｖ］を得た。なお、上記０．５［ｍｍ］位置においたときの視野は、モンロー社カタログより、直径０．２５［ｍｍ］以下の範囲となる。また、上記低速回転は、リニアモータを使用し、回転速度を、約０．３［ｍ／分］とした。
【０２５２】
シートＳの面内の背面平衡電位は、先ず、シートＳの幅方向に、電位計を２０ｍｍ程度スキャンさせて、最大値が得られる幅方向の位置を決め、幅方向の位置を固定して、電位計をシートＳの移動方向ＳＤ、つまり、シートＳの長手方向にスキャンさせて、電位を測定した。シートＳの面内の背面平衡電位は、２次元的にすべてのポイントを測定するのが理想であるが、前述の方法で、シートＳの面内の電位の分布を近似することで、通常、実用上は差し支えない。シートＳの幅が１ｍを越す場合には、シートＳの幅方向のほぼ中央部と端部において、２００ｍｍ程度を切り出したサンプルシートを用いて測定する。なお、シートＳの面内であらかじめ帯電箇所が分かっている場合、この帯電箇所を切り出したサンプルシートを用いて測定する。
【０２５３】
得られた背面平衡電位ｖ［Ｖ］の分布から、電荷密度σ［μＣ／ｍ２］の分布を求めた。電荷密度は、シートＳの単位面積当たりの静電容量Ｃ［μＦ／ｍ２］と背面平衡電位ｖの関係式σ＝Ｃ・ｖから求めた。シートＳの単位面積当たりの静電容量Ｃは、平行平板の単位面積当たりの静電容量の関係式Ｃ＝ε０εｒ／ｔにより求めた。ただし、ε０は、真空中の誘電率：８．８５４×１０−１２［Ｆ／ｍ］、εｒは、シートの比誘電率（値は３とした）、ｔは、シートの厚み［ｍ］である。更に、電荷密度の変化率を求めるため、電荷密度の分布曲線を、シートＳの面内の長さで微分して、最大の変化率を求めた。帯電状態を、次の２段階で評価した。
【０２５４】
良好：  背面平衡電位の絶対値の最大値と最小値の差が３４０Ｖ以下で、かつ、電荷密度の変化率が０．１８［Ｃ／ｍ２／ｍ］以下の帯電状態。
【０２５５】
不良：  背面平衡電位の絶対値の最大値と最小値の差が３４０Ｖ以上、または、電荷密度の変化率が０．１８［Ｃ／ｍ２／ｍ］以上の帯電状態。
【０２５６】
塗液Ｃ１の電気抵抗の測定方法（簡便法）：
電気絶縁性の容器に、塗液Ｃ１の約５０ｍｌを広げた状態で収容した。塗液Ｃ１に２つの測定端子（直径２ｍｍ、長さ５０ｍｍ）を５０ｍｍの距離を隔てて平行に配置した。端子間に１５Ｖの直流を印加し、抵抗値［Ω］を読みとった。測定には、シムコ社製のWorksurface Testerを使用した。測定は、２５℃±１℃で行った。
【０２５７】
塗液Ｃ１の帯電量の測定方法：
ファラデーケージを使用して、塗液Ｃ１の帯電量を測定した。ファラデーケージには、Monroe Electronics社製Nano Coulomb meter model284を使用した。塗液Ｃ１の塗液供給配管２４に分岐を設け、０．３×１０−３［ｍ３］の量の塗液Ｃ１を、流量０．０２乃至０．２×１０−３［ｍ３／分］で分取し、ファラデーケージに投入し、帯電量を測定した。測定は、室温で行った。
【０２５８】
塗液Ｃ１の粘度の測定方法：
容器に、約２００ｍｌの量の塗液Ｃ１を入れ、Ｂ型粘度計（東京計器製ＪＩＳＺ８８０３（１９９１）による単一円筒型回転粘度計、ローターＮｏ．４）を、容器の中の塗液Ｃ１に挿入し、ローターを回転数２０［回転／分］で回転させ、粘度［ｍＰａ・ｓ］を読みとった。
［実施例１］
溶融したポリエチレンテレフタレートを、フィルム押し出し口金からキャスティングドラム上に押し出し、キャスティングドラムで冷却し、フィルムを成形し、次いで、フィルムを、その長手方向に３倍に延伸し、一軸延伸フィルムとし、一軸延伸フィルムを、フィルム（電気絶縁性シート）Ｓとして、移動速度２５ｍ／分で、図７に示す塗布装置１０ａに、供給した。すなわち、フィルムＳへの塗液の塗布を、インライン方式を用いて行った。この一軸延伸フィルム（東レ株式会社製“ルミラー”）の幅は、約１０００［ｍｍ］、厚さは、３５０［μｍ］である。
【０２５９】
フィルムＳが、後述するシート帯電装置５を通過した後、その第２の面Ｓ２に、塗液Ｃ２を塗布した。この塗液Ｃ２の第２の面Ｓ２への塗布は、塗液Ｃ２を、塗液供給装置２０ａの吐出手段２１ａから、第２の面Ｓ２へ吐出させることにより行った。この塗液Ｃ２の第２の面Ｓ２への塗布により、第２の面Ｓ２に、塗液層ＣＬ２が形成された。塗液Ｃ２としては、水溶性の易接着物質からなる塗液を用いた。
【０２６０】
第２の面Ｓ２に塗液層ＣＬ２が形成された直後において、第１の面Ｓ１に塗液Ｃ１を塗布した。この塗液Ｃ１の第１の面Ｓ１への塗布は、塗液Ｃ１を、塗液供給装置２０の吐出手段２１から、第１の面Ｓ１へ吐出させることにより行った。吐出手段２１としては、塗液吐出口の内径が２ｍｍのノズルを４０ｍｍの間隔（ノズル配列ピッチ）で塗液の塗布幅方向に配列したノズル型の吐出手段を用いた。吐出手段２１と塗液Ｃ１の貯蔵タンク２２とを結合する塗液供給配管２４の途中に設けられているポンプ２３としては、塗液を定量吐出するダイヤフラムポンプ（株式会社タクミナ製、脈動率３．５％以下）を用いた。吐出手段２１からの塗液Ｃ１の吐出量は、０．２４ｍ３／分とした。塗液供給配管２４には、塗液Ｃ１の温度を調整し、粘度を所望の値にするための温調器を介在させた。
【０２６１】
塗液層平滑化装置３０の塗工バー３１としては、直径１９ｍｍ、長さ１２００ｍｍのバーに、直径０．３５６ｍｍのワイヤーを隙間なく巻きつけた塗工バーを用いた。塗工バー３１は、図７に示すように、フィルムＳの移動方向ＳＤに垂直な方向に、フィルムＳを押し下げる状態で、設けた。
【０２６２】
塗液Ｃ１は、塗工バー３１とフィルムＳとの間隙部分に形成される液溜まりＣＰ１の表面上に、吐出手段２１から直接供給した。このときの吐出手段２１から液溜まりＣＰ１の表面までの塗液の落下距離は、４０ｍｍとした。第１の面Ｓ１における塗液の塗布幅は、３８０ｍｍとし、フィルムＳのほぼ中央部に、塗液Ｃ１を塗布した。
【０２６３】
使用した塗液Ｃ１の種類と物性値は、次の通りである。
【０２６４】
塗液中の固形分濃度が３重量％のアクリルエマルジョン
塗液の電気抵抗値：１０９Ω・ｃｍ
塗液の表面張力：５０［ｍＮ／ｍ］
塗液の粘度：７００［ｍＰ・ｓ］、ただし、塗液の温度３０度±２における値
塗液の塗布厚み：塗液の乾燥固化前における値：２５μｍ、塗液の乾燥固化後における値：７μｍ
フィルムＳを帯電させるためにシート帯電装置５として、図８および９に示す電極が対向した帯電器を用いた。電極が、フィルムＳの移動方向ＳＤに対して直交するように、かつ、フィルムＳの面と平行になるように、フィルムＳを挟んで設置した。帯電ユニットの数Ｎは、２個とした。上下のイオン生成電極先端同士の間隔ｄ１は、３５［ｍｍ］とした。フィルムＳは、電極間の略中央を通るようにした。フィルムＳの移動方向ＳＤにおいて隣接するイオン生成電極先端同士の間隔ｄ２は、５５［ｍｍ］とした。
【０２６５】
イオン生成電極５ｄ、５ｆに接続する電源５ｃ、５ｅには、直流電源を用い、互いに逆極性になるよう接続し、第１の面Ｓ１が正極性となるように、印加極性を決定した。直流電源としては、脈動率が５％以下のものを用いた。第1および第２の各イオン生成電極に、電圧４．５［ｋＶ］と６．０［ｋＶ］の２水準の電圧を印加し、シールド電極５ｇ、５ｈは、ともに接地とした。すべての帯電ユニットの各第１のイオン生成電極には、正極性の電圧を、すべての帯電ユニットの各第２のイオン生成電極には、負極性の電圧を印加し、第１の面Ｓ１と第２の面Ｓ２とを逆極性に均一に帯電させた。
【０２６６】
塗液Ｃ１の帯電極性は、正極性で、塗液Ｃ１の帯電量は、＋２０×１０−５［Ｃ／ｍ３］であった。塗液Ｃ１の帯電は、塗液供給配管２４等との摩擦帯電により得られたため、塗液帯電装置４０には、高電圧を印加せず、すなわち、印加電圧は、０Ｖとした。
【０２６７】
塗工バー３１の下流には、図１０および１１に示す電極が対向したシート除電装置５０を用いた。電極がフィルムＳの移動方向ＳＤに対して直交するように、かつ、フィルムＳの面と平行になるように、フィルムＳを挟んで設置した。除電ユニットの数Ｎは、２個とした。上下のイオン生成電極先端同士の間隔ｄ１は、３５［ｍｍ］とした。フィルムＳは、電極間の略中央を通るようにした。フィルムＳの移動方向ＳＤにおいて隣接するイオン生成電極先端同士の間隔ｄ２は、５５［ｍｍ］とした。
【０２６８】
イオン生成電極５０ｄ、５０ｆに接続する電源５ｐ、５ｑには、周波数６０Ｈｚの交流電源を用い、互いに逆位相となるように接続した。第３および第４の各イオン生成電極に、実効値で７．０［ｋＶ］の電圧を印加し、シールド電極５０ｇ、５０ｈは、ともに接地とした。各除電ユニットの第３のイオン生成電極および第４のイオン生成電極には、実効値で７．０[ｋＶ]になるように交流電圧を印加し、１８０［度］逆位相とした。
【０２６９】
フィルムＳの第１の面Ｓ１と塗液Ｃ１との帯電極性を共に正極性として、塗液Ｃ１の塗布を行ったところ、液溜まりＣＰ１が安定化し、第１の面Ｓ１の塗液層ＣＬ１における塗液Ｃ１の塗布ムラは見られなかった。実施例１において得られたフィルムＳの特性を、表１に示す。
［実施例２］
表１に示す実施例１の条件を、表１に示す実施例２の条件に変更した以外は、実施例１と同じ条件で、フィルムＳへの塗液Ｃ１の塗布を行った。実施例２において得られたフィルムＳの特性を、表１に示す。
［比較例１］
シート帯電装置５に高電圧を印加せず、フィルムＳの第１の面Ｓ１が無帯電な状態とした以外は、実施例１と同じ条件で、フィルムＳへの塗液Ｃ１の塗布を行った。比較例１において得られたフィルムＳの特性を、表１に示す。
［比較例２］
シート帯電装置５により、フィルムＳの第１の面Ｓ１に、塗液Ｃ１の帯電極性と逆極性の帯電を付与した帯電状態とした以外は、実施例１と同じ条件で、フィルムＳへの塗液Ｃ１の塗布を行った。比較例２において得られたフィルムＳの特性を、表１に示す。
【０２７０】
【表１】
2006314990.tif 000003
【０２７１】
表１において、実施例１および２では、フィルムＳの第１の面Ｓ１の帯電極性と第1の面Ｓ１に供給された塗液Ｃ１の帯電極性とが、同一極性であり、液溜まりＣＰ１が安定し、塗布ムラも発生せず、良好な塗液の塗布が行われた。一方、比較例１に示すように、フィルムＳに、同極性の帯電を付与しないと、液溜まりＣＰ１が不安定で、液溜まりＣＰ１が部分的に小さくなったり、大きくなったりする。このため、塗液層ＣＬ１には、塗液の塗布ムラの1種であるフローマークが発生した。また、比較例２に示すように、フィルムＳと塗液Ｃ１とが逆極性に帯電していると、液溜まりＣＰ１が不安定で、液溜まりＣＰ１がクーロン引力でフィルムＳの帯電に引きよせられ、液溜まりＣＰ１が部分的に小さくなり易い。このため、塗液の塗布ムラの1種であるフローマークが発生した。
［比較例３］
溶融したポリエチレンテレフタレートを、フィルム押し出し口金からキャスティングドラム上に押し出し、キャスティングドラムで冷却し、フィルムを成形し、次いで、フィルムを、その長手方向に３倍に延伸し、一軸延伸フィルムとし、一軸延伸フィルムを、フィルム（電気絶縁性シート）Ｓとして、移動速度２５ｍ／分で、図７に示す塗布装置１０ａに、供給した。すなわち、フィルムＳへの塗液の塗布を、インライン方式を用いて行った。実施例１と同様に、第２の面Ｓ２に塗液Ｃ２を塗布した。この塗液Ｃ２としては、水溶性の易接着物質からなら塗液を用いた。
【０２７２】
実施例１において用いたフィルムＳをコロナ帯電させるためのシート帯電装置５、および、シート除電装置５０を用いず、それらに代わり、図１５に示すフィルムを帯電する従来のコロナ放電処理装置１５１を用いた。このコロナ放電処理装置１５１は、図７におけるシート帯電装置５の位置に配置した。コロナ放電処理電極１５３に、１５ｋＶの電圧を印加し、接地対極ロール１５２の電圧は０Ｖとした。フィルムＳをコロナ放電空間に晒し、フィルムＳの表面の濡れ性を向上し、かつ、フィルムＳの表面に単極性の電荷を与えた。また、コロナ放電処理装置１５１と塗布装置１０ａとの間に、除電器を配置し、フィルムＳの除電を行った。除電器は、フィルムＳの片側に配列した１０本の電極印加式除電器からなる。この除電器に、周波数６０［Ｈｚ］の交流電源を用い、実効値７［ｋＶ］の電圧を印加した。その他の条件は、実施例１と同じにし、フィルムＳへの塗液Ｃ１の塗布を行った。比較例３において得られたフィルムＳの特性を、表２に示す。
［比較例４］
表２に示す比較例３の条件を、表２に示す比較例４の条件に変更した以外は、比較例３と同じ条件で、フィルムＳへの塗液Ｃ１の塗布を行った。比較例４において得られたフィルムＳの特性を、表２に示す。
［比較例５］
表２に示す比較例３の条件を、表２に示す比較例５の条件に変更した以外は、比較例３と同じ条件で、フィルムＳへの塗液Ｃ１の塗布を行った。比較例５において得られたフィルムＳの特性を、表２に示す。
【０２７３】
【表２】
2006314990.tif 000004
【０２７４】
表２において、比較例３では、フィルムＳと塗液Ｃ１との帯電極性が逆極性で、液溜まりＣＰ１が安定せず、フローマークが発生した。概ね、コロナ放電処理したフィルムＳの架空時電位は、負になり易く、塗液Ｃ１の帯電極性と同極性になり難い。また、見かけ上無帯電の状態、および、フィルムＳの各面の背面平衡電位の状態が不良であるために、フィルムＳの各面の局所的な帯電による塗布ムラが発生した。
【０２７５】
比較例４および５に示すように、フィルムＳの帯電極性が塗液Ｃ１の帯電極性と同極性の場合は、比較例１の場合よりは、液溜まりＣＰ１は安定傾向にあるが、液溜まりＣＰ１を完全に安定化することは出来なかった。これは、コロナ放電処理で付与された帯電であるため、フィルムＳの移動方向ＳＤにおいて帯電の分布が一定ではないため、帯電量の違いによって、液溜まりＣＰ１の形状が変化するからである。このため、やはり、液溜まりＣＰ１が安定せず、フローマークの発生が見られた。フローマークの発生頻度は、比較例１より少なかった。また、フィルムＳの各面の背面平衡電位の帯電状態が不良であるために、フィルムＳの各面の局所的な帯電による塗布ムラが発生した。
［実施例３］
溶融されたポリエチレンテレフタレートを、フィルム押し出し口金からキャスティングドラム上に押し出し、次いで、フィルムを、その長手方向に３倍に延伸し、一軸延伸フィルムとし、一軸延伸フィルムを、フィルム（電気絶縁性シート）Ｓとして、移動速度２５ｍ／分で、図７に示す塗布装置１０ａに、供給した。すなわち、フィルムＳへの塗液の塗布を、インライン方式を用いて行った。この一軸延伸フイルム（東レ株式会社製“ルミラー”）の幅は、約１０００［ｍｍ］、厚さは、３００［μｍ］である。
【０２７６】
フィルムＳが、後述するシート帯電装置５を通過した後、その第２の面Ｓ２に、塗液Ｃ２を塗布した。この塗液Ｃ２の第２の面Ｓ２への塗布は、塗液を、塗液供給装置２０ａの吐出手段２１ａから、第２の面Ｓ２へ吐出させることにより行った。この塗液Ｃ２の第２の面Ｓ２への塗布により、第２の面Ｓ２に、塗液層ＣＬ２が形成された。塗液Ｃ２としては、水溶性の易接着物質からなる塗液を用いた。この水溶性の易接着物質は、テレフタル酸、イソフタル酸、エチレングリコールなどである。この水溶性の易接着物質を、固形分濃度が３重量％になるように、水で希釈して、塗液Ｃ２とした。
【０２７７】
第２の面Ｓ２に塗液層ＣＬ２が形成された直後において、第１の面Ｓ２に塗液Ｃ１を塗布した。この塗液Ｃ１の第１の面Ｓ１への塗布は、塗液Ｃ１を、塗液供給装置２０の吐出手段２１から、第１の面Ｓ１へ吐出させることにより行った。吐出手段２１としては、塗液吐出口の内径が２ｍｍのノズルを４０ｍｍの間隔（ノズルの配列ピッチ）で塗液の塗布幅方向に配列したノズル型の吐出手段を用いた。吐出手段２１と塗液Ｃ１の貯蔵タンク２２とを結合する塗液供給配管２４の途中に設けられているポンプ２３としては、塗液を定量吐出するポンプを用いた。塗液Ｃ１の温度を変え、塗液Ｃ１の粘度を、４５０乃至２０００［ｍＰ・ｓ］に変化させながら、実施例１と同様にして塗液Ｃ１の第１の面Ｓ１の塗布を行った。
【０２７８】
使用した塗液Ｃ１の種類と物性値は、次の通りである。
【０２７９】
塗液中の固形分濃度が３重量％のアクリルエマルジョン
塗液の電気抵抗値：１０９Ω・ｃｍ
フィルムＳを帯電させるためにシート帯電装置５として、図８および９に示す電極が対向した帯電器を用いた。電極が、フィルムＳの移動方向ＳＤに対して直交するように、かつ、フィルムＳの面と平行になるように、フィルムＳを挟んで設置した。帯電ユニットの数Ｎは、２個とした。上下のイオン生成電極先端同士の間隔ｄ１は、３５［ｍｍ］とした。フィルムＳは、電極間の略中央を通るようにした。フィルムＳの移動方向ＳＤにおいて隣接するイオン生成電極先端同士の間隔ｄ２は、５５［ｍｍ］とした。
【０２８０】
イオン生成電極５ｄ、５ｆに接続する電源５ｃ、５ｅには、直流電源を用い、互いに逆極性になるよう接続し、第１の面Ｓ１が正極性となるように、印加極性を決定した。シールド電極５ｇ、５ｈは、ともに接地とした。すべての帯電ユニットの各第１のイオン生成電極には、−５乃至＋５［ｋＶ］の電圧を、すべての帯電ユニットの各第２のイオン生成電極には、＋５乃至−５［ｋＶ］の電圧を印加し、第１の面Ｓ１と第２の面Ｓ２とを逆極性に均一に帯電させた。
【０２８１】
塗液Ｃ１の帯電量は、−４×１０−５［Ｃ／ｍ３］であった。塗液Ｃ１の帯電は、塗液供給配管２４等との摩擦帯電によるものであった。塗液Ｃ１の塗液帯電装置４０に、−２［ｋＶ］乃至＋２［ｋＶ］の高電圧を印加して、電気絶縁性の塗液Ｃ１を帯電させながら、塗布を行った。
【０２８２】
塗工バー３１の下流には、図１０および１１に示す電極が対向したシート除電装置５０を用いた。電極がフィルムＳの移動方向ＳＤに対して直交するように、かつ、フィルムＳの面と平行になるように、フィルムＳを挟んで設置した。除電ユニットの数Ｎは、２個とした。除電装置５０による除電の条件は、実施例１と同じとした。
【０２８３】
フィルムＳの第１の面Ｓ１と塗液Ｃ１との帯電極性を共に、正または負の極性として、塗液の塗布を行ったところ、液溜まりＣＰ１が安定し、塗布ムラは見られなかった。実施例３において得られたフィルムＳの特性を、表３に示す。
［実施例４］
表３に示す実施例３の条件を、表３に示す実施例４の条件に変更した以外は、実施例３と同じ条件で、フィルムＳへの塗液Ｃ１の塗布を行った。実施例３において得られたフィルムＳの特性を、表３に示す。
［実施例５］
表３に示す実施例３の条件を、表３に示す実施例５の条件に変更した以外は、実施例３と同じ条件で、フィルムＳへの塗液Ｃ１の塗布を行った。実施例５において得られたフィルムＳの特性を、表３に示す。
［比較例６］
表３に示す実施例３の条件を、表３に示す比較例６の条件に変更した以外は、実施例３と同じ条件で、フィルムＳへの塗液Ｃ１の塗布を行った。比較例６において得られたフィルムＳの特性を、表３に示す。表３に示す通り、第１の面Ｓ１と塗液Ｃ１との帯電極性が、反対極性であると、液溜まりＣＰ１が安定せず、フローマークが発生した。
［比較例７］
表３に示す実施例３の条件を、表３に示す比較例７の条件に変更した以外は、実施例３と同じ条件で、フィルムＳへの塗液Ｃ１の塗布を行った。比較例７において得られたフィルムＳの特性を、表３に示す。表３に示す通り、第１の面Ｓ１と塗液Ｃ１との帯電極性が、反対極性であると、液溜まりＣＰ１が安定せず、フローマークが発生した。
【０２８４】
【表３】
2006314990.tif 000005
【０２８５】
［実施例６］
塗液Ｃ１として、電気絶縁性で、ハードコート性能を有するアクリルエマルジョンを用いた。この塗液Ｃ１を塗液帯電装置４０を用いて帯電させた。使用した塗液Ｃ１の電気抵抗値は、１０９［Ω・ｃｍ］であった。塗液Ｃ１は、貯蔵タンク２２から、ポンプ２３により、塗液供給配管２４を経て、吐出手段２１へ供給される。塗液Ｃ１の流量は、０．０２乃至０．２×１０−３［ｍ３／分］とした。塗液供給配管２４として、フッ素系のＰＦＡチューブ（内径１０ｍｍ、外径１２ｍｍ、ニッタ・ムアー社製）を使用した。
【０２８６】
液体帯電装置４０は、導体からなる帯電付与要素４２（図１３）で構成し、その前後を、ステンレススチール（ＳＵＳ）製チューブ継手４３、４３を用いて、塗液供給配管２４と接続した。
【０２８７】
帯電付与要素２４として、管状型（タイプＡ）とＴ字状型（タイプＢ）の２つの形態の導体を用意した。タイプＡは、ステンレスパイプ（内径１０ｍｍ、外径１２ｍｍ、長さ２５ｍｍ）とした。タイプＢは、配管用間継手（呼称：１／２、内径１２．５ｍｍ、長さ４０ｍｍ、材質：ステンレス）とし、この継手２個を用いて流路を分岐、合流させ、分岐部分のＴ字型配管に、後述の電圧を印加した。塗液Ｃ１の流れる方向に垂直な断面における長さをｈ［ｍｍ］、塗液Ｃ１の流れる方向における長さをｋ［ｍｍ］とするとき、タイプＡのｋ／ｈの値は、２．５とし、タイプＢのｋ／ｈの値は、３．２とした。この実施例では、タイプＡを用いた。
【０２８８】
電気的に絶縁した上記の導体部に、高圧電源を接続し、電圧を印加した。塗液供給配管２４の内部を流れる塗液Ｃ１は、高電圧の導体と接触しながら塗液供給配管２４を通過する。塗液帯電装置４０を通過した後の塗液Ｃ１の帯電量を測定した。なお、塗液帯電装置４０に電圧を印加せず、すなわち、電圧を０Ｖとした場合には、塗液Ｃ１の帯電量は、＋１１×１０−５［Ｃ／ｍ３］であった。実施例６における塗液Ｃ１の帯電状況を表４に示す。
［実施例７］
表４に示す実施例６の条件を、表４に示す実施例７の条件に変更した以外は、実施例６と同じ条件で、塗液Ｃ１を帯電させた。実施例７における塗液Ｃ１の帯電状況を表４に示す。
［実施例８］
表４に示す実施例６の条件を、表４に示す実施例８の条件に変更した以外は、実施例６と同じ条件で、塗液Ｃ１を帯電させた。実施例８における塗液Ｃ１の帯電状況を表４に示す。
［実施例９］
表４に示す実施例６の条件を、表４に示す実施例９の条件に変更した以外は、実施例６と同じ条件で、塗液Ｃ１を帯電させた。実施例９における塗液Ｃ１の帯電状況を表４に示す。
［実施例１０］
表４に示す実施例６の条件を、表４に示す実施例１０の条件に変更した以外は、実施例６と同じ条件で、塗液Ｃ１を帯電させた。実施例１０における塗液Ｃ１の帯電状況を表４に示す。
［実施例１１］
表４に示す実施例６の条件を、表４に示す実施例１１の条件に変更した以外は、実施例６と同じ条件で、塗液Ｃ１を帯電させた。実施例１１における塗液Ｃ１の帯電状況を表４に示す。
［実施例１２］
表４に示す実施例６の条件を、表４に示す実施例１２の条件に変更した以外は、実施例６と同じ条件で、塗液Ｃ１を帯電させた。実施例１２における塗液Ｃ１の帯電状況を表４に示す。
［実施例１３］
表４に示す実施例６の条件を、表４に示す実施例１３の条件に変更した以外は、実施例６と同じ条件で、塗液Ｃ１を帯電させた。実施例１３における塗液Ｃ１の帯電状況を表４に示す。
［比較例８］
比較例８として、図１６に示す従来技術の電荷供給装置１６１を用いた。電気的に絶縁された塗液供給配管１６２ａを、間隙をおいて、電極管１６４で囲い、塗液供給配管１６２ａと電極管１６４とは、絶縁体１６３で電気的に絶縁した。電極管１６４に、高圧電源１６６より、高電圧を印加した。比較例８における塗液Ｃ１の帯電状況を表４に示す。
【０２８９】
【表４】
2006314990.tif 000006
【産業上の利用可能性】
【０２９０】
本発明は、塗液と塗液が塗布される電気絶縁性シートとの間の電気的なバランスを調整することにより、塗液を電気絶縁性シートの表面に、塗布ムラの発生がなく、あるいは、塗布ムラの発生を極力抑制した状態で、塗布することを可能とするため、均一な塗膜を有する電気絶縁性シートの製造に適する。なお、本発明が適用される塗液を塗布するシートとしては、プラスチックフィルム、紙等のウエブやシリコンウエハ、ガラス基板等の枚葉物がある。
【図面の簡単な説明】
【０２９１】
【図１】図１は、本発明の塗布装置の一実施例の概略側面図である。
【図２】図２は、図１に示された塗布装置の一部の概略平面図である。
【図３Ａ】図３Ａは、図１に示された塗布装置が用いられて電気絶縁性シートに塗液の塗布が行われる場合の一例を説明する概略側面図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、図１に示された塗布装置が用いられて電気絶縁性シートに塗液の塗布が行われる場合の他の一例を説明する概略側面図。
【図４】図４は、本発明の塗布装置の他の一実施例の概略側面図である。
【図５Ａ】図５Ａは、図４に示された塗布装置が用いられて電気絶縁性シートに塗液の塗布が行われる場合の一例を説明する概略側面図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、図４に示された塗布装置が用いられて電気絶縁性シートに塗液の塗布が行われる場合の他の一例を説明する概略側面図である。
【図６】図６は、本発明の塗布装置の更に他の一実施例の概略側面図である。
【図７】図７は、本発明の塗布装置の更に他の一実施例の概略側面図である。
【図８】図８は、本発明の塗布装置において好ましく用いられる電気絶縁性シートの帯電装置の一例の概略側面図である。
【図９】図９は、図８に示された電気絶縁性シートの帯電装置の一部の拡大概略側面図である。
【図１０】図１０は、本発明の塗布装置において好ましく用いられる電気絶縁性シートの除電装置の更に他の一例の概略側面図である。
【図１１】図１１は、図１０に示された電気絶縁性シートの除電装置の一部の拡大概略側面図である。
【図１２】図１２は、本発明の塗布装置において好ましく用いられる電気絶縁性液体の帯電装置の一例の概略側面図である。
【図１３】図１３は、図１２に示された電気絶縁性液体の帯電装置の一部の拡大概略側面図である。
【図１４】図１４は、本発明の塗布装置の一例における印加電圧と電気絶縁性液体の帯電状態との関係を示すグラフである。
【図１５】図１５は、従来の塗布装置の概略側面図である。
【図１６】図１６は、従来の塗液帯電装置の概略縦断面図である。
【図１７】図１７は、電気絶縁性シートの見かけ上無帯電状態を説明する概略側面図である。
【図１８】図１８は、電気絶縁性シートの他の帯電状態を説明する概略側面図である。
【図１９】図１９は、電気絶縁性シートの片方の面に導体層が密着した場合の帯電状態を説明する概略側面図である。
【符号の説明】
【０２９２】
Ｃ１：塗液（第１の面に塗布される塗液）
Ｃ２：塗液（第２の面に塗布される塗液）
ＣＩＥ：誘導電荷
ＣＰ１：塗液溜まり（塗液Ｃ１の塗液溜まり）
ＣＰ２：塗液溜まり（塗液Ｃ２の塗液溜まり）
ＣＬ１：塗液層（塗液Ｃ１が形成する塗液層）
ＣＬ２：塗液層（塗液Ｃ２が形成する塗液層）
ＬＥＦ：電気力線
ＮＣ１：第１の面の負電荷
ＮＣ２：第２の面の負電荷
ＰＣ１：第１の面の正電荷
ＰＣ２：第２の面の正電荷
ＰＳ：電気絶縁性シート
ＰＳ１：電気絶縁性シートの第１の面
ＰＳ２：電気絶縁性シートの第２の面
ＰＳＤ：電気絶縁性シートの移動方向
Ｓ：電気絶縁性シート
Ｓ１：電気絶縁性シートの第１の面
Ｓ２：電気絶縁性シートの第２の面
ＳＤ：電気絶縁性シートの移動方向
５：シート帯電装置
５ａ：ガイドロール
５ｂ：ガイドロール
５ｃ：第１の直流電源
５ｄ：第１のイオン生成電極
５ｄ−１〜５ｄ−ｎ：第１のイオン生成電極
５ｅ：第２の直流電源
５ｆ：第２のイオン生成電極
５ｆ−１〜５ｆ−ｎ：第２のイオン生成電極
５ｇ：第１のシールド電極
５ｇ−１〜５ｇ−ｎ：第１のシールド電極
５ｈ：第２のシールド電極
５ｈ−１〜５ｈ−ｎ：第２のシールド電極
ＣＵ１：第１の帯電ユニット
ＣＵ２：第２の帯電ユニット
ＣＵｋ：ｋ番目の帯電ユニット
ＥＵｄ−ｋ：ｋ番目のユニットにおける第１の電極ユニット
ＥＵｆ−ｋ：ｋ番目のユニットにおける第２の電極ユニット
１０：塗布装置
１０ａ：塗布装置
１０ｂ：塗布装置
１０ｃ：塗布装置
１１：搬送ロール
２０：第１の面の塗液供給装置（塗液Ｃ１の供給装置）
２０ａ：第２の面の塗液供給装置（塗液Ｃ２の供給装置）
２１：吐出手段（塗液Ｃ１の吐出手段）
２１ａ：吐出手段（塗液Ｃ２の吐出手段）
２２：貯蔵タンク
２３：ポンプ
２４：塗液供給配管
３０：第１の面の塗液層平滑化装置
３０ａ：第２の面の塗液層平滑化装置
３１：塗工バー
３１ａ：塗工バー
４０：塗液帯電装置
４１：高圧電源
４２：帯電付与要素
４３：継手
５０：シートの除電装置
５０ｄ：第３のイオン生成電極
５０ｆ：第４のイオン生成電極
５０ｄ−１〜５０ｄ−ｎ：第３のイオン生成電極
５０ｆ−１〜５０ｆ−ｎ：第４のイオン生成電極
５ｐ：第１の交流電源
５ｑ：第２の交流電源
ＳＵ１：１番目の除電ユニット
ＳＵ２：２番目の除電ユニット
ＳＵｋ：ｋ番目の除電ユニット
ｄ０：第１のイオン生成電極の先端と第２のイオン生成電極の先端との間のシートの移動方向における間隔[ｍｍ]
ｄ１：第１および第２のイオン生成電極先端の間のシート法線方向における距離[ｍｍ]
ｄ２：隣接する各除電ユニットの第１のイオン生成電極の先端のシート移動方向における間隔[ｍｍ]
ｄ３：第１および第２のシールド電極の間のシート法線方向における最短距離[ｍｍ]
ｄ４：第１および第２のシールド電極の開口部のシートの移動方向における幅[ｍｍ]
１５０：塗布装置
１５１：コロナ放電処理装置
１５５：塗液供給装置
１６１：電荷供給装置
１６２：塗液供給配管
１６２ａ：塗液供給管
１６４：電極管
【図１】
2006314990.tif 000007
【図２】
2006314990.tif 000008
【図３Ａ】
2006314990.tif 000009
【図３Ｂ】
2006314990.tif 000010
【図４】
2006314990.tif 000011
【図５Ａ】
2006314990.tif 000012
【図５Ｂ】
2006314990.tif 000013
【図６】
2006314990.tif 000014
【図７】
2006314990.tif 000015
【図８】
2006314990.tif 000016
【図９】
2006314990.tif 000017
【図１０】
2006314990.tif 000018
【図１１】
2006314990.tif 000019
【図１２】
2006314990.tif 000020
【図１３】
2006314990.tif 000021
【図１４】
2006314990.tif 000022
【図１５】
2006314990.tif 000023
【図１６】
2006314990.tif 000024
【図１７】
2006314990.tif 000025
【図１８】
2006314990.tif 000026
【図１９】
2006314990.tif 000027