(57)【要約】      （修正有）【課題】十分に安定に塗工液を被塗工物に塗工することができ、しかも、塗工によって異物の除去も可能とする塗工装置の提供。【解決手段】外周面に凹部を有する塗工ローラ２と、塗工ローラ２の外周面の少なくとも前記凹部に塗工液３０を供給する供給部３とを備え、塗工ローラ２を被塗工物５０の移動方向と反対方向に回転させつつ、前記凹部に供給された塗工液３０を被塗工物５０に接触させることにより、塗工液３０を被塗工物５０に塗工して塗工膜４０を形成するように構成され、塗工ローラ２の外径は、６０〜８０ｍｍであり、塗工ローラ２の回転速度の大きさと被塗工物５０の移動速度の大きさとの差が、０〜６０ｍ／分であるように構成された、塗工装置。【選択図】図１
2018167160.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対的に移動する被塗工物に塗工液を塗工する塗工ローラであって、外周面に凹部を有する塗工ローラと、
チャンバーを有し前記塗工ローラの外周面の少なくとも前記凹部に前記チャンバー内の前記塗工液を供給する供給部とを備え、
前記被塗工物の移動方向と反対の方向に前記塗工ローラを回転させつつ、前記凹部に供給された塗工液を前記被塗工物に接触させることにより、前記塗工液を前記被塗工物に塗工して塗工膜を形成するように構成され、
前記塗工ローラの外径は、６０〜８０ｍｍであり、
前記塗工ローラの回転速度の大きさと前記被塗工物の移動速度の大きさとの差が０〜６０ｍ／分であるように構成された、塗工装置。
【請求項２】
前記被塗工物の移動方向における前記塗工液が塗工される位置よりも下流側の前記被塗工物の張力が、５０〜１０００Ｎ／ｍである、請求項１に記載の塗工装置。
【請求項３】
前記被塗工物の厚みが、１０〜７０μｍである、請求項１または２に記載の塗工装置。
【請求項４】
前記塗工液の粘度が、０．５〜５０ｍＰａ・ｓである、請求項１〜３のいずれかに記載の塗工装置。
【請求項５】
相対的に移動する被塗工物に塗工液を塗工する塗工ローラであって、外周面に凹部を有する塗工ローラを前記被塗工物の移動方向と反対の方向に回転させつつ、前記凹部に供給された塗工液を前記被塗工物に接触させることにより、前記塗工液を前記被塗工物に塗工して塗工膜を形成する塗工工程を備え、
前記塗工工程は、
チャンバーを有し前記塗工ローラの外周面の少なくとも前記凹部に前記チャンバー内の前記塗工液を供給する供給部を用い、前記塗工ローラの外周面の少なくとも前記凹部に、前記チャンバー内の前記塗工液を供給する供給工程を有し、
前記塗工ローラの外径は、６０〜８０ｍｍであり、
前記塗工ローラの回転速度の大きさと前記被塗工物の移動速度の大きさとの差を０〜６０ｍ／分とする、塗工膜の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗工装置及び塗工膜の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、塗工装置として、例えば、シート部材等の被塗工物に塗工液を塗工して塗工膜を形成する塗工ローラを備えたグラビア塗工装置が知られている。
【０００３】
この種のグラビア塗工装置は、外周面に凹部を有する円柱状の塗工ローラと、塗工ローラの外周面に塗工液を供給する供給部とを備える。該グラビア塗工装置は、塗工ローラの外周面に供給された塗工液を被塗工物に接触させつつ、塗工ローラを回転させることによって、塗工液を被塗工物に連続的に塗工するように構成されている。
【０００４】
かかるグラビア塗工装置では、供給された塗工液が塗工ローラの外周面の凹部に入り込み、外周面の一部が被塗工物と接触しつつ塗工ローラが回転する。これにより、被塗工物と接触した外周部の塗工液が被塗工物に塗工される。また、かかるグラビア塗工装置では、塗工ローラの外周面から塗工液が被塗工物に転写されて塗工され、さらに塗工ローラが回転する。そして、凹部内に空隙ができた外周面へ、供給部から塗工液が供給される。
【０００５】
このような塗工装置として、４５〜１５０ｍｍの外径を有する塗工ローラを備えたものが提案されている。かかる塗工装置によれば、塗工ローラの外径が小さい分、塗工ローラの凹部に塗工液が供給されてから被塗工物に転写されるまでの間で塗工液が外気に曝される時間が短くなるため、乾燥し易い塗工液を用いた場合であっても、塗工性能の低下を抑制することが可能となる（特許文献１参照）。
【０００６】
また、上記のような塗工装置として、４０〜５５ｍｍの外径を有する塗工ローラと、該塗工ローラの凹部に塗工液を供給する供給部とを備え、該供給部が、塗工ローラの回転方向下流側で塗工液をシールしつつ塗工ローラに付着した余分な塗工液を除去するドクターブレードと、塗工ローラの回転方向上流側で塗工液をシールするシールプレートとを有しするものが提案されている。かかる塗工装置によれば、塗工ローラの外径が小さくても、塗工ローラによって塗工液を被塗工物に均一に塗工することが可能となる（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１４−２２６６３７号公報
【特許文献２】特開２００２−１８６８８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献１、２に記載された塗工装置では、塗工された塗工液（すなわち、塗工膜）にスジやムラといった塗工不良が発生する場合があり、十分に安定して塗工を行い得るとはいい難い。また、かかる塗工不良を抑制しようとすると、狭い範囲で塗工条件を設定する必要が生じてしまう。
一方、被塗工物が塗工ローラに送られるまでの間に、該被塗工物に異物が付着している場合があり、このように異物が付着した状態で塗工が行われると、塗工液に異物が混入され、品質が低下した塗工物が得られることになる。そこで、このような異物は、除去されることが望ましい。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑み、塗工不良を抑制しながら塗工液を被塗工物に塗工することができ、しかも、塗工によって異物の除去をも可能とする塗工装置及び塗工膜の製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決すべく本発明者から鋭意研究したところ、グラビア塗工においては、被塗工物上の塗工液（塗膜）と塗工ローラ上の塗工液（塗膜）との間（塗工ローラ上の塗工液が被塗工物に転写される直前の側）、もしくは、被塗工物と塗工ローラとの間（塗工ローラ上の塗工液が被塗工物に転写された直後の側）に、空気が巻き込まれることを見出した（図３参照）。さらに、塗工ローラの回転速度の大きさと被塗工物の移動速度の大きさとの差が大きくなるにつれ、巻き込まれる空気の量が増加し、塗工ローラに対して被塗工物が浮き上がった状態になり、塗工ローラと被塗工物との間に塗工液のビードが形成されず、その結果、塗工不良が発生することを見出した。
【００１１】
また、塗工ローラの外径が比較的大きい場合には、被塗工物の移動速度の大きさに対する塗工ローラの回転速度の大きさの差の数値範囲を比較的狭くしないと、塗工ローラ上の塗工液が被塗工物に転写される際に、上記のように巻き込まれる空気の量を抑制することが困難となり、ビードの十分な形成が阻害されて、塗工不良が発生する傾向にあることを見出した。一方、塗工ローラが比較的小さい場合には、上記差の数値範囲が比較的広くても、上記のように巻き込まれる空気の量を抑制することができ、ビードが十分に形成されて、塗工不良の発生を抑制し得る傾向にあることを見出した。
【００１２】
そして、塗工ローラの外径が６０〜８０ｍｍである場合には、上記差が０〜６０ｍ／分と広い範囲であっても、塗工液に対する空気の同伴を抑制して塗工不良を抑制し得ることを見出した。
【００１３】
さらに、塗工ローラの外径及び上記速度の差が上記範囲である場合には、塗工液によって被塗工物にビードが十分に形成され、被塗工物が浮き上がることが抑制されるため、被塗工物と塗工液とが十分に接触し、また、その接触の際に塗工ローラと被塗工物との速度差によって被塗工物と塗工液との間に摩擦が発生し、この摩擦によって、塗工される前の被塗工物の塗工される側の面に異物が付着していても、該異物が除去され得ることを見出して、本発明を完成するに至った。
【００１４】
すなわち、本発明に係る塗工装置は、
相対的に移動する被塗工物に塗工液を塗工する塗工ローラであって、外周面に凹部を有する塗工ローラと、
チャンバーを有し前記塗工ローラの外周面の少なくとも前記凹部に前記チャンバー内の前記塗工液を供給する供給部とを備え、
前記被塗工物の移動方向と反対の方向に前記塗工ローラを回転させつつ、前記凹部に供給された塗工液を前記被塗工物に接触させることにより、前記塗工液を前記被塗工物に塗工して塗工膜を形成するように構成され、
前記塗工ローラの外径は、６０〜８０ｍｍであり、
前記塗工ローラの回転速度の大きさと前記被塗工物の移動速度の大きさとの差が、０〜６０ｍ／分であるように構成されている。
【００１５】
ここで、塗工ローラの回転速度とは、塗工ローラの外周面の移動速度を意味する。
【００１６】
かかる構成によれば、塗工ローラの外径が６０〜８０ｍｍであり、被塗工物の移動速度の絶対値に対する前記塗工ローラの回転速度の絶対値の差が、０〜６０ｍ／分であることによって、被塗工物上の塗工液（塗膜）と塗工ローラ上の塗工液（塗膜）との間、もしくは、被塗工物と塗工ローラとの間に、被塗工物の移動及び塗工ローラの回転に伴って巻き込まれる空気の量が抑制され、塗工ローラと被塗工物との接触状態（位置関係）が安定する。このように、不要な空気を巻き込みつつ塗工液が被塗工物に塗工されることを抑制し得るため、塗工ローラと被塗工物との間に十分な塗工液のビードを形成することができ、このビードの形成によって、上記不要な空気の巻き込みに起因する塗工不良を抑制し得る。
また、上記ビードが十分に形成された状態で被塗工物と塗工ローラとが互いに反対の方向に移動することによって、被塗工物と塗工液との間に摩擦を発生させることができ、この摩擦によって、被塗工物に付着した異物を除去することが可能となる。
従って、塗工不良を抑制しながら塗工液を被塗工物に塗工することができ、しかも、塗工によって異物の除去をも可能となる。
【００１７】
上記構成の塗工装置においては、
前記被塗工物の移動方向における前記塗工液が塗工される位置よりも下流側の前記被塗工物の張力が、５０〜１０００Ｎ／ｍであってもよい。
【００１８】
かかる構成によれば、上記下流側の被塗工物の張力が５０〜１０００Ｎ／ｍであることによって、上記塗工液に対する空気の同伴をより抑制することができる。これによって、より十分に上記ビードを形成することができるため、より塗工不良を抑制することができ、また、より異物を除去することが可能となる。
【００１９】
上記構成の塗工装置においては、
前記被塗工物の厚みが、１０〜７０μｍであってもよい。
【００２０】
かかる構成によれば、被塗工物の厚みが１０〜７０μｍであることによって、上記塗工液に対する空気の同伴をより抑制することができる。これによって、より十分に上記ビードを形成することができるため、より塗工不良を抑制することができ、また、より異物を除去することが可能となる。
【００２１】
上記構成の塗工装置においては、
前記塗工液の粘度が、０．５〜５０ｍＰａ・ｓであってもよい。
【００２２】
かかる構成によれば、塗工液の粘度が０．５〜５０ｍＰａ・ｓであることによって、上記塗工液に対する空気の同伴をより抑制することができる。これによって、より十分に上記ビードを形成することができるため、より塗工不良を抑制することができ、また、より異物を除去することが可能となる。
【００２３】
本発明に係る塗工膜の製造方法は、
相対的に移動する被塗工物に塗工液を塗工する塗工ローラであって、外周面に凹部を有する塗工ローラを前記被塗工物の移動方向と反対の方向に回転させつつ、前記凹部に供給された塗工液を前記被塗工物に接触させることにより、前記塗工液を前記被塗工物に塗工して塗工膜を形成する塗工工程を備え、
前記塗工工程は、
チャンバーを有し前記塗工ローラの外周面の少なくとも前記凹部に前記チャンバー内の前記塗工液を供給する供給部を用い、前記塗工ローラの外周面の少なくとも前記凹部に、前記チャンバー内の前記塗工液を供給する供給工程を有し、
前記塗工ローラの外径は、６０〜８０ｍｍであり、
前記塗工ローラの回転速度の大きさと前記被塗工物の移動速度の大きさとの差を０〜６０ｍ／分とする、方法である。
【００２４】
ここで、前述と同様、塗工ローラの回転速度とは、塗工ローラの外周面の移動速度を意味する。
【００２５】
かかる構成によれば、前述の通り、塗工ローラの外径が６０〜８０ｍｍであり、被塗工物の移動速度の絶対値に対する前記塗工ローラの回転速度の絶対値の差を、０〜６０ｍ／分とすることによって、塗工ローラと被塗工物との間に十分な塗工液のビードを形成することができ、このビードの形成によって、上記空気の同伴に起因する塗工不良を抑制し得る。
また、上記ビードが十分に形成された状態で被塗工物と塗工ローラとが互いに反対の方向に移動することによって、被塗工物と塗工液との間に摩擦を発生させることができ、この摩擦によって、被塗工物に付着した異物を除去することが可能となる。
従って、塗工不良を抑制しながら塗工液を被塗工物に塗工することができ、しかも、塗工によって異物の除去をも可能となる。
【発明の効果】
【００２６】
以上の通り、本発明によれば、塗工不良を抑制しながら塗工液を被塗工物に塗工することができ、しかも、塗工によって異物の除去をも可能とする塗工装置、及び、塗工膜の製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態の塗工装置を塗工ローラの回転軸に垂直な方向に切断した断面を概略的に示す断面図
【図２】本実施形態で用いられる塗工ローラの凹部を部分的に拡大して概略的に示す断面図
【図３】被塗工物と塗工ローラとの間に空気が巻き込まれる状態を模式的に示す図
【図４】外径５０ｍｍの塗工ローラを用いたときの、被塗工物の移動速度に対する塗工ローラの回転速度の差と、異物の除去率との関係を示すグラフ
【図５】外径６０ｍｍの塗工ローラを用いたときの、被塗工物の移動速度に対する塗工ローラの回転速度の差と、異物の除去率との関係を示すグラフ
【図６】外径８０ｍｍの塗工ローラを用いたときの、被塗工物の移動速度に対する塗工ローラの回転速度の差と、異物の除去率との関係を示すグラフ
【図７】外径９０ｍｍの塗工ローラを用いたときの、被塗工物の移動速度に対する塗工ローラの回転速度の差と、異物の除去率との関係を示すグラフ
【図８】塗工液の粘度と異物の除去率との関係を示すグラフ
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施形態に係る塗工装置について、図面を参照しながら説明する。本実施形態では、被塗工物５０としてシート部材５０を採用した例について説明するが、被塗工物５０は、シート部材５０に限定されるものではない。
【００２９】
本実施形態の塗工装置１は、図１、図２に示すように、被塗工物５０に塗工液３０を塗工して塗工膜４０を形成する塗工ローラ２であって外周面に凹部２ａを有する塗工ローラ２と、チャンバーを有し塗工ローラ２の外周面の少なくとも凹部２ａにチャンバー内の塗工液３０を供給する供給部３とを備える。
本実施形態の塗工装置１は、被塗工物５０の移動方向と反対の方向に塗工ローラ２を回転させつつ、凹部２ａに供給された塗工液３０を被塗工物５０に接触させることにより、塗工液３０を被塗工物５０に塗工して塗工膜４０を形成するように構成されている。上記のような塗工ローラ２を備えた塗工装置１は、一般的に、グラビア塗工装置と称される。
【００３０】
また、本実施形態の塗工装置１においては、供給部３が、塗工ローラ２の回転方向下流側に、塗工ローラ２の外周面に供給された塗工液３０のうち凹部２ａ外の塗工液３０を除去する第１のブレード部材６を備える。
さらに、本実施形態の塗工装置１においては、供給部３が、塗工ローラの回転方向上流側に、供給部３から塗工液３０が漏れないようにシールする第２のブレード部材８を備える。
【００３１】
本実施形態の塗工装置１は、供給部３にて塗工液３０を塗工ローラ２の外周面に供給し、外周面に供給された塗工液３０のうち凹部２ａ外の塗工液３０を第１のブレード部材６によって除去するように構成されている。また、本実施形態の塗工装置１は、供給部３に対してシート部材５０を相対的に所定方向に移動させるように構成されている。また、本実施形態の塗工装置１は、塗工ローラ２を一方向に回転させながら、塗工ローラ２の外周面に供給された塗工液３０の一部を、被塗工物５０としてのシート部材５０に接触させつつ、凹部２ａ内の塗工液３０をシート部材５０に連続的に塗工するように構成されている。また、塗工ローラ２の回転方向と、シート部材５０の移動方向とが、塗工部分にて反対方向となるように構成されている。
【００３２】
前記塗工液３０は、通常、シート部材５０に塗工されたあとに、該シート部材５０上で固化して塗工膜４０となるものである。塗工液３０としては、例えば硬化するポリマー材料を含む溶液が挙げられる。硬化するポリマー材料としては、熱硬化性材料、紫外線硬化性材料、電子線硬化性材料等が挙げられる。これらのうち、上記ポリマー材料は、紫外線硬化性材料が好ましい。
なお、塗工とは、印刷やコーティングを含むものである。
【００３３】
前記塗工液３０の粘度は、特に限定されないが、０．５〜５０ｍＰａ・ｓが好ましく、１０〜５０ｍＰａ・ｓがより好ましい。
塗工液３０の粘度が０．５〜５０ｍＰａ・ｓであることによって、塗工液３０に対する空気の同伴をより抑制することができる。これによって、より十分にシート部材５０と塗工ローラ２との間に塗工液３０のビードを形成することができるため、より塗工不良を抑制することができ、また、より異物を除去することが可能となる。
なお、塗工液３０の粘度は、レオメータ（型式ＲＳ１、ＨＡＡＫＥ社製）を用い、２０℃にて、せん断速度１（１／ｓ）の条件で測定した値である。
【００３４】
シート部材５０は、通常、帯状に形成されている。シート部材５０としては、例えば、樹脂フィルムが挙げられる。
【００３５】
前記シート部材５０の幅は、通常、塗工ローラ２の回転軸方向の長さよりも短い。
【００３６】
シート部材５０の厚みは、特に限定されないが、例えば、５〜８０μｍ程度であり、１０〜７０μｍが好ましい。
【００３７】
前記塗工ローラ２は、円柱状に形成されている。塗工ローラ２は、円柱軸を回転軸として回転するように構成されている。
【００３８】
前記塗工ローラ２は、外周面に供給された塗工液３０の一部がシート部材５０の一部と接触するように配置されている。そして、塗工ローラ２は、少なくとも１回転することによって、外周面上の塗工液が周方向に沿ってシート部材５０と接触するように構成されている。
【００３９】
前記塗工ローラ２の外周面は、円柱状の塗工ローラ２の円柱軸方向の一方側から見て円周に沿って配された周囲面部２ｂと、周囲面部２ｂよりも内側に窪んだ凹部２ａとを有する。
【００４０】
前記凹部２ａは、塗工ローラ２の外周面に複数形成されている。また、凹部２ａは、塗工ローラ２の外周面の全体にわたって多数形成されている。
【００４１】
本実施形態の塗工装置１においては、凹部２ａのパターン形状は、特に限定されず、例えば、線状（互いに交差しない（例えば平行の複数の線状の溝）、または、ハニカム状（互いに交差する複数の線状の溝）等が挙げられる。
また、かかる線状またはハニカム状の凹部２ａが、１００〜２５００線／インチであるように形成されていてもよい。
【００４２】
塗工ローラ２の外径は、６０〜８０ｍｍである。なお、かかる外径は、塗工ローラ２の最外周の直径である。
塗工ローラ２の外径が６０〜８０ｍｍであることによって、シート部材５０の移動速度Ｖｍに対する塗工ローラ２の回転速度Ｖｒの差（Ｖｒ−Ｖｍ）が、０〜６０ｍ／分であることと相俟って、塗工ローラ２の回転に伴って塗工液３０が空気を同伴した状態でシート部材５０に接触することを抑制し得る。これによって、塗工液３０とシート部材５０との間に空気が介在しながら塗工液３０がシート部材５０に塗工されることを抑制し得るため、塗工ローラ２とシート部材５０との間に十分な塗工液３０のビードを形成することができる。
塗工ローラ２の長手方向の長さ（幅）は、特に限定されるものではないが、例えば、５００〜２５００ｍｍである。
【００４３】
塗工ローラ２の回転速度の大きさＶｒとシート部材５０の速度の大きさ（Ｖｍとの差とは、塗工ローラ２の回転速度の大きさ（絶対値）Ｖｒからシート部材５０の速度の大きさ（絶対値）Ｖｍを引いた差であり、この差が、０〜６０ｍ／分（Ｖ＝Ｖｒ−Ｖｍ）である。
上記差Ｖが、０〜６０ｍ／分であることによって、塗工ローラ２の外径が６０〜８０ｍｍであることと相俟って、シート部材５０上の塗工液３０（塗膜）と塗工ローラ２上の塗工液３０（塗膜）との間、もしくは、シート部材５０と塗工ローラ２との間に、シート部材５０の移動及び塗工ローラ２の回転に伴って巻き込まれる空気（図３参照）の量が抑制され、塗工ローラ２とシート部材５０との接触状態（位置関係）が安定する。このように、不要な空気を巻き込みつつ塗工液３０がシート部材５０に塗工されることを抑制し得るため、塗工ローラ２とシート部材５０との間に十分な塗工液３０のビードを形成することができる。
シート部材５０の移動速度は、例えば、５〜１００ｍ／分である。シート部材５０は、例えば、搬送装置（不図示）等によって搬送され、この場合には、搬送速度が移動速度に相当する。
【００４４】
本実施形態の塗工装置１は、シート部材５０が塗工ローラ２の外周面に押圧されるように構成されている。
【００４５】
本実施形態の塗工装置１においては、シート部材５０の張力は、特に限定されるものではない。例えば、シート部材５０の移動方向における塗工液３０が塗工される位置よりも下流側のシート部材の張力が、５０〜１０００Ｎ／ｍであることが好ましく、１００〜５００Ｎ／ｍであることが好ましい。
上記下流側のシート部材５０の張力が５０〜１０００Ｎ／ｍであることによって、塗工液３０に対する空気の同伴をより抑制することができる。これによって、より十分にシート部材５０と塗工ローラ２との間に塗工液３０のビードを形成することができるため、より塗工不良を抑制することができ、また、より異物を除去することが可能となる。
【００４６】
前記供給部３は、内部に貯めた塗工液３０を塗工ローラ２の外周面に供給するチャンバー３ａと、チャンバー３ａに塗工液３０を流入させる流入経路３ｂと、チャンバー３ａから塗工液３０を流出させる流出経路３ｃと、流出経路３ｃを経て流出した塗工液３０を流入経路３ｂに送って循環させるための循環用タンク３ｄとを有する。
【００４７】
前記チャンバー３ａは、塗工ローラ２の外周面に、塗工液３０を供給するように構成されている。
前記チャンバー３ａは、塗工液３０の供給先側が開口した中空形状に形成され、該開口が塗工ローラ２によって塞がれている。前記チャンバー３ａは、内部空間を塗工液３０で充たしつつ、上記開口から塗工ローラ２の外周面に塗工液３０を供給するように構成されている。即ち、前記チャンバー３ａは、一般的にクローズドチャンバーと称されるものである。
前記チャンバー３ａは、塗工液３０がシート部材５０に塗工される部分よりも後方側に配置されている。また、チャンバー３ａは、上記の開口が塗工ローラ２の外周面に沿うように配置されている。
【００４８】
前記チャンバー３ａは、流入経路３ｂから流入した塗工液３０を貯めるように構成されている。また、チャンバー３ａは、塗工液３０が漏れ出ないように、塗工ローラ２の外周面と近接する部分に、第２のブレード部材８を有する。チャンバー３ａは、第２のブレード部材８により、塗工液３０が漏れ出すことを抑えつつ、内部に貯めた塗工液３０の一部を塗工ローラ２の外周面に供給するように構成されている。
【００４９】
前記流入経路３ｂは、一方側が循環用タンク３ｄとつながり、他方側がチャンバー３ａとつながっている。流入経路３ｂは、塗工液３０を送るためのポンプＰを有する。流入経路３ｂは、ポンプＰによって送液された塗工液３０を循環用タンク３ｄからチャンバー３ａに送るように構成されている。
前記ポンプＰとしては、例えば、ギアポンプ、ダイアフラムポンプ、プランジャーポンプ、スネークポンプ、といった従来公知のポンプが挙げられる。
【００５０】
前記流出経路３ｃは、一方側がチャンバー３ａとつながり、他方側が循環用タンク３ｄとつながっている。流出経路３ｃは、チャンバー３ａから循環用タンク３ｄへ塗工液３０を送るように構成されている。
【００５１】
前記循環用タンク３ｄは、流出経路３ｃを経て送られてきた塗工液３０を一時的に貯めるように構成されている。
【００５２】
前記供給部３は、流入経路３ｂから流入した塗工液３０をチャンバー３ａに貯め、貯めた塗工液３０の一部を塗工ローラ２の外周面に供給するように構成されている。また、前記供給部３は、チャンバー３ａにて塗工ローラ２の外周面に供給されなかった塗工液３０を流出経路３ｃを経て循環用タンク３ｄへ送るように構成されている。このように、供給部３は、塗工液３０を循環させつつ、循環させている塗工液３０の一部を塗工ローラ２の外周面に供給するように構成されている。
【００５３】
前記第１のブレード部材６は、塗工ローラ２の回転方向にて、チャンバー３ａの最も前方側に配置されている。第１のブレード部材６は、通常、板状に形成されている。第１のブレード部材６は、少なくとも一部が、塗工ローラ２の外周面の周囲面部２ｂに接触するように配置されている。
第１のブレード部材６は、上記の接触部分によって、塗工ローラ２の外周面の周囲面部２ｂに付着した塗工液３０を取り除き、凹部２ａ内の塗工液３０を残すように構成されている。
第１のブレード部材６としては、例えば、ドクターブレードが挙げられる。
【００５４】
本実施形態の塗工装置１は、第１のブレード部材６によって塗工ローラ２の外周面の凹部２ａに残存した塗工液３０を、シート部材５０に転写することにより、塗工を行うように構成されている。
【００５５】
本実施形態の塗工装置１においては、シート部材５０に塗工された塗工液３０の厚みが、０．１〜１０μｍであってもよい。
【００５６】
次に、本発明の塗工膜の製造方法の一実施形態について説明する。本実施形態の塗工膜４０の製造方法は、上記の塗工装置１を用いることによって行うことができる。
【００５７】
本実施形態の塗工膜の製造方法は、相対的に移動する被塗工物（ここでは、例えば、シート部材）５０に塗工液３０を塗工する塗工ローラ２であって、外周面に凹部２ａを有する塗工ローラ２を被塗工物５０の移動方向と反対の方向に回転させつつ、前記凹部２ａに供給された塗工液３０を前記被塗工物５０に接触させることにより、前記塗工液３０を前記被塗工物５０に塗工して塗工膜４０を製造する塗工工程を備える。
前記塗工工程は、チャンバー３ａを有し前記塗工ローラ２の外周面の少なくとも前記凹部２ａに前記チャンバー３ａ内の前記塗工液３０を供給する供給部３を用い、前記塗工ローラ２の外周面の少なくとも前記凹部２ａに、前記チャンバー３ａ内の前記塗工液３０を供給する供給工程を有する。
本実施形態の塗工膜４０の製造方法では、前記塗工ローラの外径は、６０〜８０ｍｍであり、前記塗工ローラ２の回転速度の大きさＶｒと前記被塗工物５０の移動速度の大きさＶｍとの差を０〜６０ｍ／分とする。なお、塗工ローラ２の回転速度Ｖｒは、塗工ローラ２の外周面の移動速度である。
【００５８】
前記塗工工程では、例えば上記の供給部３によって、上述したように、塗工液３０を循環させつつ塗工ローラ２の外周面の凹部２ａに塗工液３０を供給する。
このように塗工液３０が供給されつつ、塗工ローラ２が回転することにより、塗工ローラ２の外周面の凹部２ａに供給された塗工液３０が被塗工物５０に塗工される。即ち、凹部２ａ内の塗工液３０が被塗工物５０に接触して転写されて、塗工膜４０が形成される。
【００５９】
上記の通り、本実施形態の塗工装置１は、
相対的に移動する被塗工物５０に塗工液３０を塗工して塗工膜４０を形成する塗工ローラ２であって、外周面に凹部２ａを有する塗工ローラ２と、
チャンバー３ａを有し前記塗工ローラ２の外周面の少なくとも前記凹部２ａに前記チャンバー３ａ内の前記塗工液３０を供給する供給部３とを備え、
前記被塗工物５０の移動方向と反対の方向に前記塗工ローラ２を回転させつつ、前記凹部２ａに供給された塗工液３０を前記被塗工物５０に接触させることにより、前記塗工液３０を前記被塗工物５０に塗工するように構成され、
前記塗工ローラ２の外径は、６０〜８０ｍｍであり、
前記塗工ローラ２の回転速度の大きさＶｒと前記被塗工物５０の移動速度の大きさＶｍとの差Ｖ（＝Ｖｍ−Ｖｒ）が、０〜６０ｍ／分であるように構成されている。
【００６０】
かかる構成によれば、塗工ローラ２の外径が６０ｍｍ〜８０ｍｍであり、被塗工物５０の移動速度の絶対値Ｖｍに対する塗工ローラ２の回転速度の絶対値Ｖｒの差Ｖが、０〜６０ｍ／分であることによって、被塗工物５０上の塗工液３０（塗膜）と塗工ローラ２上の塗工液３０（塗膜）との間、もしくは、被塗工物５０と塗工ローラ２との間に、被塗工物５０の移動及び塗工ローラ２の回転に伴って巻き込まれる空気の量が抑制され、塗工ローラ２と被塗工物５０との接触状態（位置関係）が安定する。このように、不要な空気を巻き込みつつ塗工液３０が被塗工物５０に塗工されることを抑制し得るため、塗工ローラ２と被塗工物５０との間に十分な塗工液３０のビードを形成することができ、このビードの形成によって、上記不要な空気の巻き込みに起因する塗工不良を抑制し得る。
また、上記ビードが十分に形成された状態で被塗工物５０と塗工ローラ２とが互いに反対の方向に移動することによって、被塗工物５０と塗工液３０との間に摩擦を発生させることができ、この摩擦によって、被塗工物５０に付着した異物を除去することが可能となる。
従って、塗工不良を抑制しながら塗工液３０を被塗工物５０に塗工することができ、しかも、塗工によって異物の除去をも可能となる。
【００６１】
本実施形態の塗工装置１においては、
前記被塗工物５０の移動方向における前記塗工液３０が塗工される位置よりも下流側の前記被塗工物５０の張力が、５０〜１０００Ｎ／ｍであってもよい。
上記下流側の被塗工物５０の張力が５０〜１０００Ｎ／ｍであることによって、上記塗工液３０に対する空気の同伴をより抑制することができる。これによって、より十分に上記ビードを形成することができるため、より塗工不良を抑制することができ、また、より異物を除去することが可能となる。
【００６２】
本実施形態の塗工装置１においては、
前記被塗工物５０の厚みが、１０〜７０μｍであってもよい。
【００６３】
本実施形態の塗工装置１においては、
前記塗工液３０の粘度が、０．５〜５０ｍＰａ・ｓであってもよい。
塗工液３０の粘度が０．５〜５０ｍＰａ・ｓであることによって、上記塗工液３０に対する空気の同伴をより抑制することができる。これによって、より十分に上記ビードを形成することができるため、より塗工不良を抑制することができ、また、より異物を除去することが可能となる。
【００６４】
本実施形態の塗工装置１においては、前記凹部２ａが、１００〜２５００線／インチであるように線状またはハニカム状に形成されていてもよい。
本実施形態の塗工装置１においては、前記被塗工物５０に塗工された前記塗工液３０の厚みが、０．１〜１０μｍであってもよい。
本実施形態の塗工装置１においては、前記塗工液３０が、紫外線硬化樹脂を含んでいてもよい。
【００６５】
本実施形態の塗工膜４０の製造方法は、
相対的に被塗工物５０に塗工液３０を塗工する塗工ローラ２であって、外周面に凹部２ａを有する塗工ローラ２を前記被塗工物５０の移動方向と反対の方向に回転させつつ、前記凹部２ａに供給された塗工液３０を前記被塗工物５０に接触させることにより、前記塗工液３０を前記被塗工物５０に塗工して塗工膜４０を形成する塗工工程を備え、
前記塗工工程は、
チャンバー３ａを有し前記塗工ローラ２の外周面の少なくとも前記凹部２ａに前記チャンバー３ａ内の前記塗工液３０を供給する供給部３を用い、前記塗工ローラ２の外周面の少なくとも前記凹部２ａに、前記チャンバー３ａ内の前記塗工液３０を供給する供給工程を有し、
前記塗工ローラ２の外径は、６０〜８０ｍｍであり、
前記塗工ローラ２の回転速度の大きさＶｒと前記被塗工物５０の移動速度の大きさＶｍとの差Ｖ（＝Ｖｒ−Ｖｍ）を、０〜６０ｍ／分とする方法である。
【００６６】
かかる構成によれば、前述の通り、塗工ローラ２の外径が６０〜８０ｍｍであり、被塗工物５０の移動速度の絶対値Ｖｍに対する塗工ローラ２の回転速度の絶対値Ｖｒの差Ｖを、０〜６０ｍ／分とすることによって、塗工ローラ２と被塗工物５０との間に十分な塗工液３０のビードを形成することができ、このビードの形成によって、上記不要な空気の巻き込みに起因する塗工不良を抑制し得る。
また、上記ビードが十分に形成された状態で被塗工物５０と塗工ローラ２とが互いに反対の方向に移動することによって、被塗工物５０と塗工液３０との間に摩擦を発生させることができ、この摩擦によって、被塗工物５０に付着した異物を除去することが可能となる。
従って、塗工不良を抑制しながら塗工液３０を被塗工物５０に塗工することができ、しかも、塗工によって異物の除去をも可能となる。
【００６７】
本実施形態の塗工装置１及び塗工膜４０の製造方法は、上記の通りであるが、本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の意図する範囲内において適宜設計変更されることが可能である。
【実施例】
【００６８】
次に実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００６９】
以下に示す条件下にて、試験例１、試験例２及び試験例３の塗工装置を稼働させ、それぞれ塗工膜の製造方法を行った。
【００７０】
（試験例１）
上記実施形態の塗工装置を稼働させ、塗工性能と、異物の除去率とを調べた。なお、稼働時の詳細な稼働条件は、下記の通りである。また、シート部材を、該シート部材に粘着剤を塗工し、疑似異物として粒子径１００μｍのガラスビーズを散布した後、乾燥させて異物を付着させた状態で用いた。
シート部材：樹脂（ＰＥＴ）フィルム（幅０．５ｍ、厚み４０μｍ）によって形成されたシート部材であって、疑似異物が付着されたシート部材
シート部材の移動速度：２０ｍ／分
シート部材の移動方向と塗工ローラの回転方向：反対方向
シート部材の移動速度と塗工ローラの回転速度との絶対値としての差：−１０、０、２０、４０、６０、８０ｍ／分
塗工ローラの外径：５０、６０、８０、９０ｍｍ
塗工ローラの凹部：ハニカム状、１５００線／インチ、２ｍＬ／ｍ２
塗工液：アルフォン（４０ｗｔ％）
塗工液の粘度：５０ｍＰａ・ｓ
供給部にて塗工液を循環
【００７１】
（粘度の測定）
レオメータ（型式ＲＳ１、ＨＡＡＫＥ社製）を用い、２０℃にて、せん断速度１（１／ｓ）の条件で塗工液の粘度を測定した。
【００７２】
（塗工性能の評価）
シート部材に塗工された塗工液の外観を目視にて観察し、スジ状のムラが発生していなかった場合を極めて良好として「○」と表し、部分的にスジ状のムラが発生した場合を良好として「△」と表し、全体にスジ状のムラが発生した場合を不良として「×」で表すことによって、塗工性能を評価した。結果を図４、図５、図６及び図７に示す。
【００７３】
（異物の除去率の評価）
シート部材に塗工液を塗工する前において、幅５０ｍｍ×移動方向長さ５００ｍｍの領域（試験領域）を写真に撮影し、該領域に存在する疑似異物の数量を予め計数した。シート部材に塗工液を塗工した後、上記試験領域に存在する疑似異物の数量を計数し、下記式に従って、塗工前の疑似異物の数量に対する、塗工前後の疑似異物の数量の差の割合を、異物の除去率として算出した。結果を図４、図５、図６及び図７に示す。
異物の除去率＝｛（塗工前の疑似異物の数量）−（塗工後の疑似異物の数量）｝／（塗工前の疑似異物の数量）
【００７４】
（試験例２）
下記の稼働条件を用いること以外は試験例１と同様にして、上記実施形態の塗工装置を稼働させ、塗工性能と、異物の除去率とを調べた。結果を図８に示す。
シート部材の移動速度：２０ｍ／分
シート部材の移動速度と塗工ローラの回転速度との差：６０ｍ／分
塗工ローラの外径：６０ｍｍ
塗工液の粘度：０．５、１０、３０、５０、６０、７０ｍＰａ・ｓ
【００７５】
（試験例３）
下記の稼働条件を用いること以外は試験例１と同様にして、上記実施形態の塗工装置を稼働させた。このとき、シート部材の移動方向における塗工される位置よりも下流側のシート部材の張力を測定すると共に、シート部材が上記塗工される位置を安定に通過するか否かを調べた。結果を表１に示す。
シート部材の移動速度：２０ｍ／分
シート部材の移動速度と塗工ローラの回転速度との絶対値としての差：６０ｍ／分
塗工ローラの外径：６０ｍｍ
塗工液の粘度：５０ｍＰａ・ｓ
【００７６】
（張力の測定）
張力測定装置（ＬＸ−１００ＴＤ、三菱電機社製）を用いて、シート部材の移動方向における塗工される位置よりも下流側のシート部材の張力を測定した。
【００７７】
（評価基準）
・シート部材におけるシワの発生
走行しているシート部材を目視で観察し、シート部材の走行方向に向かうシワが１本以上発生しているか否かを評価した。シワが１本以上発生した場合、表１に「有り」と示した。シワが発生していなかった場合、表１に「無し」と示した。
・シート部材の走行安定性
塗工中のシート部材の走行状態を目視で観察し、シート部材が蛇行したり、波打ったりしているか否かを評価した。シート部材が蛇行したり、波打ったりしていなかった場合を走行が安定であると評価し、表１に「安定」と示した。そうでなかった場合を走行が不安定であると評価し、表１に「不安定」と示した。
・シート部材の張力安定性
上記張力測定装置を用いてによって上記下流側のシート部材の張力を連続的に測定（モニタリング）し、測定された張力の設定値（表１に示す各値）に対するバラツキが±３Ｎ／ｍ未満の場合には、張力が安定であると評価し、表１に「安定」と示した。一方、上記バラツキが±３Ｎ／ｍ以上の場合には、張力が不安定であると評価し、表１に「不安定」と示し、特に、上記バラツキが１５０％以上であり、且つ、１５０％以上の状態が３秒以上続いた場合には、張力が異常であると評価し、表１に「異常」と示した。
【００７８】
【表１】
2018167160.tif 000003
【００７９】
図５、図６に示すように、塗工ローラの外径が６０〜８０ｍｍであり、且つ、塗工ローラの移動速度に対する塗工ローラの回転速度の差が０〜６０ｍ／分である場合には、塗工膜にスジ状の塗工不良は観察されず、異物の除去率も高い結果となった。
これに対し、図４に示すように、塗工ローラの外径が６０ｍｍよりも小さい場合には、上記差が０ｍ／分の場合でのみ、塗工膜にスジ状の塗工不良が観察されず、上記差が２０〜８０ｍ／分では、塗工膜の一部にスジ状に塗工されていない塗工不良が観察された。また、図７に示すように、塗工ローラの外径が８０ｍｍよりも大きい場合には、上記差が０〜４０ｍ／分の場合でのみ、塗工膜にスジ状の塗工不良が観察されず、上記差が６０〜８０ｍ／分では、塗工膜の一部にスジ状に塗工されていない塗工不良が観察された。
【００８０】
従って、塗工ローラの外径が６０〜８０ｍｍであり、且つ、塗工ローラの移動速度に対する塗工ローラの回転速度の差が０〜６０ｍ／分である場合には、これらの範囲を外れる場合よりも、塗工性能と、異物の除去率との双方に優れることがわかり、また、広い塗工条件で塗工し得ることもわかった。
【００８１】
図８に示すように、塗工液の粘度が０．５〜５０ｍＰａ・ｓである場合には、５０ｍＰａ・ｓを超える場合よりも、塗工性能と、異物の除去率との双方に優れることがわかり、また、広い塗工条件で塗工し得ることもわかった。
【００８２】
表１に示すように、シート部材の移動方向における塗工液がシート部材に塗工される位置よりも下流側の張力が５０〜１０００Ｎ／ｍの場合には、この範囲を外れる場合よりも、シート部材が安定して上記塗工される位置を通過し得ることがわかった。シート部材の厚みが５〜７０μｍの場合には、この範囲を外れる場合よりも、シート部材が安定して上記塗工される位置を通過し得ることがわかった。上記下流側の張力が５０〜１０００Ｎ／ｍであり、且つ、シート部材の厚みが５〜７０μｍの場合には、シート部材が一層安定して上記塗工される位置を通過し得ることがわかった。上記下流側の張力が５０〜１０００Ｎ／ｍであり、且つ、シート部材の厚みが１０〜７０μｍの場合、または、上記下流側の張力が１００〜５００Ｎ／ｍであり、且つ、シート部材の厚みが５〜７０μｍの場合には、シート部材が一層安定して上記塗工される位置を通過し得ることがわかった。
【００８３】
以上のように本発明の実施の形態及び実施例について説明を行なったが、各実施の形態及び実施例の特徴を適宜組み合わせることも当初から予定している。また、今回開示された実施の形態及び実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した実施の形態及び実施例ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００８４】
１：塗工装置、
２：塗工ローラ、２ａ：凹部、２ｂ：周囲面部、
３：供給部、３ａ：チャンバー、３ｂ：流入経路、３ｃ：流出経路、３ｄ：循環用タンク、
６：第１のブレード部材、
８：第２のブレード部材、
３０：塗工液、
４０：塗工膜、
５０：被塗工物（シート部材）
【図１】
2018167160.tif 000004
【図２】
2018167160.tif 000005
【図３】
2018167160.tif 000006
【図４】
2018167160.tif 000007
【図５】
2018167160.tif 000008
【図６】
2018167160.tif 000009
【図７】
2018167160.tif 000010
【図８】
2018167160.tif 000011