(57)【要約】【課題】ウエブ上に塗布された塗布液の余剰液を吹き落とした後、均一な塗布面を得ることの出来る塗布装置を提供する。【解決手段】エアーナイフヘッドが走行するウエブの上流側に設けられる下刃と下流側に設けられる上刃から少なくとも構成され、該上刃のリップ先端部が、ウエブ下流側に向かって開くように直線的もしくは曲線の形状を有し、且つ該上刃の先端位置が該下刃の先端位置よりもウエブに近いことを特徴とするエアーナイフヘッドを用いた塗布装置。【選択図】図３
2008183503.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続的に走行するウエブに、塗布液供給装置により塗布液を供給し、所定の塗布幅で塗布した後、エアーナイフヘッドから吹き出す気体流で余剰の塗布液をウエブ上から吹き落として塗布量を決定するエアーナイフヘッドを用いた塗布装置において、エアーナイフヘッドが、走行するウエブの上流側に設けられる下刃と下流側に設けられる上刃から少なくとも構成され、該上刃のリップ先端部が、ウエブ下流側に向かって開くように直線的もしくは曲線の形状を有し、且つ該上刃の先端位置が該下刃の先端位置よりもウエブに近いことを特徴とする、エアーナイフヘッドを用いた塗布装置。
【請求項２】
前記上刃のリップ先端位置が前記下刃の先端位置に対して、スリットギャップ幅で最も狭い部分の３倍以下の長さの位置とする請求項１に記載のエアーナイフヘッドを用いた塗布装置。
【請求項３】
前記上刃のリップ先端部がウエブ下流側に向かって開くように直線的もしくは曲線の形状を有する部分の長さが、スリットギャップ幅の最も狭い部分に対して、４倍以下の長さとしたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のエアーナイフヘッドを用いた塗布装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗布液をウエブに塗布する塗布装置に関し、特に、連続的に走行するウエブに塗布液を塗布した後、エアーナイフヘッドによる計量を行う塗布装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エアーナイフ塗布方式は、連続走行するウエブ面に、先ず目的とする塗布量よりも余剰の塗布液を塗布し、続いてエアーナイフヘッドから吹き出るエアーで余剰の塗布液を吹き落として目的とする所定の塗布量を得る塗布方式である。
【０００３】
従来、低粘度の塗布液を薄膜塗布するに適した方法として、また薄膜高速塗布に適した方法として、特開昭５９−２２６８４号公報（特許文献１）には、均一幅のスリットを有するノズル型塗工手段により塗布液を塗布し、これをエアーナイフヘッドから吹き出るエアーで余剰の塗布液を吹き落とす方法が知られている。
【０００４】
特開２００２−２４８４０７号公報（特許文献２）には、連続的に走行するウエブに塗布液を塗布する手段及びウエブ上に塗布された塗布液を吹き落とす手段を有する塗布装置であって、該塗布液を吹き落とす手段が、エアーナイフヘッド先端の上下の刃から成るスリットから空気等の気体を吹き出し、ブレ−ド状の気体流により、ウエブ上の余剰な塗布液を除去し、もって所定の塗布量に設定する方法が記載される。このようにエアーナイフによる余剰の塗布液を吹き落とす方法は、接触型の塗布方式と比較してウエブに掛かる剪断力が小さく、ウエブの表面の凹凸に沿って比較的均一な塗布層を有するものに適している装置として従来より知られている。
【０００５】
また、塗工ムラを生じさせないエアーナイフヘッドとして、実開平０６−０２０４９８号公報（特許文献３）には、エア吹き出し口を備えたエアーナイフの内部口に、吹き出し口に向けて開口する多数の透口を有する整流板を設けたエアーナイフヘッドが記載される。
【０００６】
しかしながらエアーナイフヘッドから吹き出された気体の圧力をウエブの幅方向に対し全くの均一にするのは難しく、またエアーナイフにより余剰液を吹き落とした直後のウエブ上の液は若干の流動性があるため塗布ムラ或いは筋などの塗布欠陥が発生する場合があった。図２は従来の塗布装置のエアーナイフヘッド先端部拡大断面図である。従来から一般的に用いられる塗布装置は、走行するウエブの上流側に設けられる下刃２ｂと下流側に設けられる上刃２ａの上下の刃からなる直線的なスリット内部から空気等の気体流を直線状に吹き出す。直線状に吹き出された空気等の気体流はウエブに衝突し、余剰液を吹き落としつつ上下方向へ流れる。この場合、余剰液を吹き落とした後の塗布面のある下流側には流れる気体流が少ない為、気体流による塗布面を整える効果は十分満足できるものではなかった。
【０００７】
また前述の実開平０６−０２０４９８号公報に記載されるエアーナイフのエア吹き出し口は、走行するウエブの上流側に設けられる下刃と下流側に設けられる上刃から成るエアーナイフヘッドの該上刃のリップ先端部がウエブ下流側に向かって開くように直線的、もしくは曲線の形状を有することが記載されるが、該エアーナイフでも気体流による塗布面を整える効果は十分満足できるものではなかった。
【０００８】
一方、エアナイフを用いた塗布方式で塗布される被塗工物としては特開平０５−０６１１５４号公報に、ポリオレフィン樹脂被覆紙上にゼラチン等を含有する下引き層を有する写真印画紙用支持体が記載され、特開平０７−２９５１４１号公報には、支持体に水溶性導電性ポリマーを含有する帯電防止層の塗布に利用されることが記載される。また特開２００１−２７７７０３号公報には、インクジェット記録シートのインク受容層の塗工や中間層の塗工にエアーナイフが利用されることが記載され、特開２００５−２２７４３３号公報には、銀錯塩拡散転写法を利用した平版印刷版の物理現像核層の塗工にエアーナイフが利用される。
【０００９】
上記何れの被塗工物も塗布の均一性が求められるが、前述の特開２００１−２７７７０３号公報、特開２００５−２２７４３３号公報等に記載される被塗工物は、支持体上に少なくとも一層の被塗工層が設けられた後、その上層にエアーナイフを用いた塗布装置で被塗工層が設けられる。そしてこの場合、上層の塗布液は塗布されたと同時に、予め設けられた支持体上の被塗工層へ吸収されるため塗布ムラが極めて生じやすく、とりわけ優れた塗布面を整える効果が求められる。
【特許文献１】特開昭５９−２２６８４号公報
【特許文献２】特開２００２−２４８４０７号公報
【特許文献３】実開平０６−０２０４９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従って本発明は上記問題点を解消するものであり、ウエブ上に塗布された塗布液の余剰液を吹き落とした後の塗布面をならしつつ、均一な塗布面を得ることの出来る塗布装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的は以下の塗布装置によって達成された。
（１）連続的に走行するウエブに、塗布液供給装置により塗布液を供給し、所定の塗布幅で塗布した後、エアーナイフヘッドから吹き出す気体流で余剰の塗布液をウエブ上から吹き落として塗布量を決定するエアーナイフヘッドを用いた塗布装置において、エアーナイフヘッドが、走行するウエブの上流側に設けられる下刃と下流側に設けられる上刃から少なくとも構成され、該上刃のリップ先端部が、ウエブ下流側に向かって開くように直線的もしくは曲線の形状を有し、且つ該上刃の先端位置が該下刃の先端位置よりもウエブに近いことを特徴とする、エアーナイフヘッドを用いた塗布装置。
（２）前記上刃のリップ先端位置が前記下刃の先端位置に対して、スリットギャップ幅で最も狭い部分の３倍以下の長さの位置とする上記（１）に記載のエアーナイフヘッドを用いた塗布装置。
（３）前記上刃のリップ先端部がウエブ下流側に向かって開くように直線的もしくは曲線の形状を有する部分の長さが、スリットギャップ幅の最も狭い部分に対して、４倍以下の長さとしたことを特徴とする上記（１）または（２）に記載のエアーナイフヘッドを用いた塗布装置。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によりウエブ上に塗布された塗布液の余剰液を吹き落とした後の塗布面をならしつつ、均一な塗布面を得ることの出来る塗布装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明によれば、走行するウエブの下流側に設けられる上刃のリップ先端部が、ウエブ下流側に向かって開くように直線的もしくは曲線の形状を有するエアーナイフヘッドを用いたことにより、スリット内を空気が通過するとき上刃のスリット内部形状の影響により空気は連続的に走行するウエブの下流方向に直線的に斜め或いは曲がりながら塗布面に吹き出されるが、前記上刃の先端位置が前記下刃の先端位置よりウエブ側に近いことにより、上刃の内部形状の影響は更に強くなり、より一層曲がりながら斜めに吹き出される空気となる。この空気により余剰塗布液を吹き落とし、塗布量を調節しながら塗布面をならし塗布膜を形成させ、塗布ムラや筋等の塗布欠陥を防止する事が出来る塗布装置を提供することが可能となる。
【００１４】
以下図面を参照しながら本発明にかかる塗布装置の実施の形態について説明する。図１は、本発明の塗布装置の一実施態様を示す側面概略図である。
【００１５】
図１に於いて、図示しない駆動装置によって駆動された、連続的に走行するウエブ３は、ガイドロール５およびバックアップロ−ル４を通って搬送される。そしてウエブ３に同伴される気体を気体遮断装置６にて遮断し、塗布液供給装置７によりウエブ上に塗布液が塗布される。塗布液供給装置７としては、例えば塗布液内にロールの一部を浸漬させたアプリケーターロールを用いる塗布液供給装置、塗布液内に直接ウエブ３を浸漬させるディップ方式を利用した塗布液供給装置、均一幅のスリットを有するノズル型塗布液供給装置等が利用できるが、泡による塗布故障や塗布液の液割れ、更には高速塗布性等の理由から均一幅のスリットを有するノズル型塗布液供給装置が好ましい。
【００１６】
塗布液供給装置７により塗布液が塗布されたウエブ３は、バックアップロール１へと搬送される。ここで図示しないエアー供給手段によって供給された空気等のエアーが、エアーナイフヘッド２の先端部から、塗布液が塗布されたウエブ３に吹き付けられることで余剰な塗布液を吹き落とし、所定の塗布量に調整された塗布膜が形成させる。吹き落とされた余剰の塗布液は余剰液回収ボックス８の床面に落下し回収される。回収された余剰の塗布液は再利用し、再び塗布液供給装置７に送液することも可能である。所定の塗布量に調整された塗布膜を有するウエブ３はその後、図示しない乾燥工程を経て乾燥される。
【００１７】
図３は本発明の塗布装置のエアーナイフヘッド先端部拡大断面図である。本発明の塗布装置に用いるエアーナイフヘッド２は、走行するウエブ３の上流側に設けられる下刃２ｂと下流側に設けられる上刃２ａから少なくとも構成される。
【００１８】
図示しないエアー供給手段によって供給されたエアーは、エアーナイフヘッド２の下刃２ｂと上刃２ａにより形成されるスリットよりエアナイフヘッド２の先端部に案内され、エアーナイフヘッド２の先端部から、塗布液が塗布されたウエブ３に吹き付けられる。その際、案内されたエアーは、エアナイフヘッド２の先端部から吹き出す際、上刃２ａのリップ先端部がウエブ下流側に向かって開くように直線的、もしくは曲線の形状を有しているので、吹き出される空気は連続的に走行するウエブ３の下流方向に直線的に斜め方向へ、或いは曲がりながら塗布面へ吹き出される。そして本発明の塗布装置に用いるエアーナイフヘッド２の上刃２ａの先端位置が下刃２ｂの先端位置よりウエブ側に近い形状になっていることで、前述のウエブ３の下流方向に直線的に斜め方向へ、或いは曲がりながら塗布面へ吹き出されるエアーが塗布膜の形成に極めて有効に作用し、余剰塗布液を吹き落とし、塗布量を調節しながら塗布面を均一にならし塗布膜を形成させ、塗布ムラや筋等の塗布欠陥を極めて効果的に防止する事が出来る。
【００１９】
次に本発明に用いるエアナイフヘッド２について図３を用いて詳細に述べる。上述のように本発明の塗布装置に用いるエアーナイフヘッド２は、走行するウエブ３の上流側に設けられる下刃２ｂと下流側に設けられる上刃２ａから少なくとも構成され、該上刃の先端位置が該下刃の先端位置よりもウエブに近いものであるが、この時の上刃の先端位置が上記下刃の先端位置に対してウエブ側に出ている長さＬ１が、スリットギャップ幅が最も狭い部分の幅Ｌ２の３倍以下の長さの位置とすることが好ましく、またスリットギャップ幅が最も狭い部分の幅Ｌ２の１．２倍以上であることが好ましい。このようにすることで余剰塗布液を吹き落とし、塗布量を調節しながら塗布面をならし塗布膜を形成させ、塗布ムラや筋等の塗布欠陥を極めて効果的に防止する空気の流れが得られる。
【００２０】
本発明においてスリットギャップ幅とは、図３にＬ２として示すように、エアーナイフヘッド２の下刃２ｂと上刃２ａにより形成されるスリットの幅であって、その幅が最も狭い部分の幅である。スリットの幅が最も狭くなる部分は図３に示すように、上刃２ａのリップ先端部がウエブ下流側に向かって開くように直線的、もしくは曲線の形状を有する部分の、エアーが流れる方向に対して上流側直前に設けることが好ましい。スリットギャップ幅が最も狭い部分の幅Ｌ２は、０．１ｍｍから３０ｍｍの幅に、更に０．３０ｍｍから１．５０ｍｍの幅に設定されることが好ましい。
【００２１】
また本発明の塗布装置に用いるエアーナイフヘッド２は、ウエブ下流側に向かって開くように直線的もしくは曲線の形状を有する部分の長さＬ３が、スリットギャップ幅が最も狭い部分の幅Ｌ２に対して、４倍以下の長さとすることが好ましく、またスリットギャップ幅が最も狭い部分の幅Ｌ２に対して２倍以上であることが好ましい。このようにすることで余剰塗布液を吹き落とし、塗布量を調節しながら塗布面をならし塗布膜を形成させ、塗布ムラや筋等の塗布欠陥を極めて効果的に防止する空気の流れが得られる。また本発明の塗布装置に用いるエアーナイフヘッド２の設置長さＬ４は、上刃２ａの先端位置をウエブ３から少なくともスリット幅が最も狭い部分の幅Ｌ２に対して、２倍〜４倍の長さの位置に設置することが好ましい。またエアナイフヘッド２の設置角度θについてはウエブに対して３０°〜１５０°とすることが好ましい。
【００２２】
本発明の塗布装置に用いるエアーナイフヘッド２が有する上刃２ａのリップ先端部は、ウエブ下流側に向かって開くように直線的もしくは曲線の形状を有する。図４はリップ先端部の形状の一例である。
【００２３】
エアーナイフヘッド２から吹き出されるエアーの風量は、塗布量、塗布速度、ウエブ３と上刃２ａとの距離等の諸条件によって適宜決定される。
【実施例１】
【００２４】
以下、本発明の効果を明確にするために実施例を挙げる。但し、本発明は以下に述べる実施例により限定されるものではない。
【００２５】
支持体として厚み１７５μｍの下引き済みポリエチレンテレフタレートフィルムを用意した。この支持体の一方の面に、導電性カーボンブラック（ＳＤ１０Ｍ、大日本インキ化学工業製）２ｇ／ｍ2、ゼラチン１．５ｇ／ｍ2を含む裏塗り第１層、平均粒子サイズ３．５μｍのシリカ粒子を０．１ｇ／ｍ2、ゼラチン１ｇ／ｍ2含有するマット化層の裏塗り第２層を設けた。次に、上記裏塗り層を有する支持体の反対面に、下記の下塗り層、ハロゲン化銀乳剤層をスライドビードコーターを用いて同時重層塗布し塗設した。尚下塗り層の湿分塗布量は４０ｇ／ｍ2とし、ハロゲン化銀乳剤層の湿分塗布量は１５ｇ／ｍ2とした。
【００２６】
＜下塗り層塗布液＞
ゼラチン                                                    ２０  ｋｇ
シリカ微粒子                                                  ７  ｋｇ
（富士シリシア化学株式会社製ＳＹ４４５；平均粒径３．５μｍ）
カーボンブラック分散液（固形分３２質量％）                    ８  ｋｇ
スチレン−ブタジエンラテックス                                ５  ｋｇ
（日本エーアンドエル株式会社製ＰＡ９２８１）
界面活性剤                                                    ４  ｋｇ
ｐＨを５．０に合わせる。
水で全量を４００ｋｇに合わす。
支持体に塗布する直前に、ホルマリンをゼラチン１ｇに対して１ｍｍｏｌとなるように添加した。
【００２７】
（乳剤塗布液の調整）
ハロゲン化銀乳剤の調製は、ゼラチンの存在下で、コントロールダブルジェット法で平均粒径０．３３μｍの、ヘキサクロロイリジウム（ＩＶ）酸カリウムを銀１モル当たり０．００６ミリモルドープさせ、０．２モル％のＫＩ溶液でコンバージョンを行った塩化銀乳剤を調製した。その後、沈殿、水洗、脱水後、再溶解した。さらにこの乳剤を常法により硫黄‐金増感を施した後、安定剤を添加しその後増感色素を銀１ｇ当たり３ｍｇ添加し色素熟成を行い分光増感し、塩化銀乳剤を得た。
【００２８】
＜ハロゲン化銀乳剤層塗布液＞
塩化銀乳剤（硝酸銀換算）                                  ２０  ｋｇ
（硝酸銀／ゼラチンに質量比＝２／１）
エチレンジアミン四酢酸ナトリウム塩                    ０．０９  ｋｇ
界面活性剤                                                  ８  ｋｇ
チオサリチル酸                                          ０．７  ｋｇ
１−フェニル−３−ピラゾリドン                        ０．１５  ｋｇ
Ｎ−メチロールエチレン尿素                              ０．５  ｋｇ
ホルマリン                                              ０．６  ｋｇ
ｐＨを５．０に合わせる。
水で全量を１５０ｋｇに合わす。
【００２９】
次に以下に示す方法で得た物理現像核層塗布液を準備した。
【００３０】
＜硫化パラジウムゾルの調製＞
Ａ液    塩化パラジウム          ５ｇ
１２Ｎ−塩酸                  ４０ｍｌ
蒸留水                    １０００ｍｌ
Ｂ液    硫化ソーダ          ８．６ｇ
蒸留水                    １０００ｍｌ
Ａ液とＢ液を攪拌しながら混合し、３０分後にイオン交換樹脂の充填されたカラムに通し硫化パラジウムゾルを得た。
【００３１】
＜物理現像核層塗布液＞
上記硫化パラジウムゾル                                      １０  ｋｇ
ハイドロキノン                                                ６  ｋｇ
１−フェニル−３−ピラゾリドン                            ０．４  ｋｇ
ポリマー                                                ０．０５  ｋｇ
（アクリドアミド(97)とビニルイミダゾール(3)共重合体；平均分子量１０万）
界面活性剤                                              ０．０２  ｋｇ
ホルマリン（３７質量％水溶液）                                １  ｋｇ
水で全量を１００ｋｇに調整する。
【００３２】
このようにして得られた物理現像核層塗布液を、湿分塗布量が１０ｇ／ｍ2となるよう以下の塗布条件で、前記ハロゲン化銀乳剤層上に塗布した。
【００３３】
エアーナイフの取り付け条件として、スリットギャップ幅が最も狭い部分の幅Ｌ２を６００μｍとし、上刃２ａの先端位置が上記下刃の先端位置に対してウエブ側に出ている長さＬ１は１ｍｍとし、ウエブ下流側に向かって開くように直線的もしくは曲線の形状を有する部分の長さＬ３は２．０ｍｍとしたエアーナイフヘッド２を準備し、エアーナイフヘッド２の設置長さＬ４を２ｍｍ、またエアナイフヘッド２の設置角度θを９０°として設置したエアーナイフヘッドを用いた塗布装置を準備した。尚、上刃２ａのリップ先端部の形状は図４中４−１の形状のものを用いた。
【００３４】
上記エアーナイフヘッド２を図１記載の塗布装置に装着し、一分間あたりにウエブ３が移動する速度（塗速）を１３０ｍとし、エアーナイフで吹き落とした後の塗布量が１０ｇ/ｍ2になるようにエアナイフヘッド２の先端部から吹き出されるエアーの風量調節した。この結果得られた平版印刷版の物理現像核層塗布液を塗布した塗布面の状態を観察し、表１に記載した。
【実施例２】
【００３５】
実施例１の塗布装置に於いて、上刃の先端位置が上記下刃の先端位置に対してウエブ側に出ている長さＬ１を２．０ｍｍとした以外は、実施例１と同様に平版印刷版を作製した。この結果得られた平版印刷版の物理現像核層塗布液を塗布した塗布面の状態を観察し、表１に記載した。
【実施例３】
【００３６】
実施例１の塗布装置に於いて、前記ウエブ下流側に向かって開くように直線的もしくは曲線の形状を有する部分の長さＬ３を３．０ｍｍとした以外は、実施例１と同様に平版印刷版を作製した。この結果得られた平版印刷版の物理現像核層塗布液を塗布した塗布面の状態を観察し、表１に記載した。
【００３７】
（比較例）
実施例１の塗布装置に於いて、上刃２ａを下刃２ｂよりウエブ側に出す長さＬ１を０ｍｍとした以外は、実施例１と同様に平版印刷版を作製した。この結果得られた平版印刷版の物理現像核層塗布液を塗布した塗布面の状態を観察し、表１に記載した。
【００３８】
得られた平版印刷版の物理現像核層塗布液を塗布した塗布面の状態は以下の基準で評価した。表１中、○は塗布ムラ又は筋の発生はなく良好な塗布面が得られた事を表し、△は塗布ムラ又は筋の発生がやや認められたが実用上許容できる範囲の塗布面が得られたことを表す。×は塗布ムラ又は筋の発生が認められ、得られた塗布面が許容範囲を超える塗布面であったことを表す。
【００３９】
【表１】
2008183503.tif 000003
【００４０】
上記結果より、本発明にかかる塗布装置ではムラ又は筋の発生はなく良好な塗布面が得られることが判る。
【００４１】
以上説明したように、本発明の実施の形態によれば、従来の塗布装置に比べエアーナイフ上刃のリップ先端部がウエブ下流側に向かって開くように曲線の形状を有し、尚かつ該上刃を下刃よりウエブ側に出すことにより、塗布ムラ、筋等の塗布欠陥の発生を防止することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の塗布装置の一実施態様を示す側面概略図である。
【図２】従来の塗布装置のエアーナイフヘッド先端部拡大断面図である。
【図３】本発明の塗布装置のエアーナイフヘッド先端部拡大断面図である。
【図４】リップ先端部の形状の一例。
【符号の説明】
【００４３】
１  バックアップロ−ル
２  エアーナイフヘッド
２ａ  上刃
２ｂ  下刃
３  ウエブ
４  バックアップロ−ル
５  ガイドロ−ル
６  空気遮断装置
７  塗布液供給装置
８  余剰液回収ボックス
Ｌ１  上刃の先端位置が上記下刃の先端位置に対してウエブ側に出ている長さ
Ｌ２  スリットギャップ幅が最も狭い部分の幅
Ｌ３  ウエブ下流側に向かって開くように直線的もしくは曲線の形状を有する部分の長さ
Ｌ４  上刃先端位置からウエブまでの距離
θ  エアナイフヘッドの設置角度
【図１】
2008183503.tif 000004
【図２】
2008183503.tif 000005
【図３】
2008183503.tif 000006
【図４】
2008183503.tif 000007