(57)【要約】【課題】バーを所望の塗布回転速度で回転させながらそのバー周面に供給された塗布液を、搬送中のシート状物に塗布する塗布装置、および塗布方法に関し、停止しているバーの回転速度を所望の回転速度まで上昇させるにあたり、シート状物の、塗布液が塗布された面に現れるスジを低減させる。【解決手段】バー１１を回転が停止した状態から塗布回転速度で回転する状態に移行させるにあたり、バー１１の回転速度を、その塗布回転速度より遅い回転速度で所定時間回転させた後、その塗布回転速度まで漸次上昇させる。【選択図】　　　　図２
2004097885.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バーを所望の塗布回転速度で回転させながら該バー周面に供給された塗布液を、搬送中のシート状物に塗布する塗布装置において、
前記バーを回転が停止した状態から前記塗布回転速度で回転する状態に移行させるにあたり、該バーの回転速度を、前記塗布回転速度より遅い回転速度で所定時間回転させた後、該塗布回転速度まで漸次上昇させることを特徴とする塗布装置。
【請求項２】
前記塗布回転速度の１５％以上８０％以下の初段回転速度で所定時間回転させることを特徴とする請求項１記載の塗布装置。
【請求項３】
バーを所望の塗布回転速度で回転させながら該バー周面に供給された塗布液を、搬送中のシート状物に塗布する塗布方法において、
前記バーの回転速度を漸次上昇させることで、該バーを、回転が停止した状態から前記塗布回転速度より遅い所望の初段回転速度で回転する状態に移行させる第１上昇ステップと、
前記バーを、該バーの回転速度が前記初段回転速度に到達した時点から所定時間、該初段回転速度で回転させる定速回転ステップと、
前記所定時間経過後、前記バーの回転速度を漸次上昇させることで、前記塗布回転速度で回転する状態に移行させる第２上昇ステップとを有することを特徴とする塗布方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
バーを所望の塗布回転速度で回転させながらそのバー周面に供給された塗布液を、搬送中のシート状物に塗布する塗布装置、および塗布方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
写真フィルムの支持体や磁気記録テープの支持体等に利用されるシート状物の多くは、長尺の帯状に形成された状態で下塗剤や乳剤等の塗布液が塗布され、その後、所定の長さ，幅に切断されることにより得られる。ここで、塗布液の塗布は、帯状のシート状物を搬送しながら、図１に示すようなバーコータと称される塗布装置を用いて行われることはよく知られている。
【０００３】
図１は、バーコータと称される塗布装置を模式的に示す図である。
【０００４】
この図１では、図の右から左に向かって長尺のシート状物９が搬送されている（矢印Ｃ参照）。図１に示す塗布装置１は、断面円状のワイヤ１１１がコイル状に隙間無く巻き付けられたバー１１を備えている。このバー１１は、バー１１の下方部分が、塗布液が貯留されている液溜まり１２に浸かるよう、液溜まり１２の中に配備された受け座１３上に配備されている。受け座１３には、液溜まり１２の、受け座１３よりも上流側の部分と下流側の部分とを結ぶ貫通孔１３１が設けられている。また、液溜まり１２の、バー１１よりも下流側の部分からは、塗布液がオーバーフローしており、オーバーフローした塗布液を受ける受け皿１４が設けられている。受け皿１４にオーバーフローした塗布液は、液溜まり１２の、バー１１よりも上流側の部分に戻される（矢印Ａ参照）。バー１１は、受け座１３と接触した状態で不図示のモータによって矢印Ｒ方向に所望の回転速度で回転させられる。バー１１周面の、隣接するワイヤ１１１の円弧部分によって形成された空間には、塗布液が担持される。塗布装置１の上流側と下流側には、ガイドロール２がそれぞれ配備されており、搬送中のシート状物９は、塗布装置１のバー１１に巻き掛けられた状態で搬送される。バー１１に巻き掛けられたシート状物９の上流側と下流側それぞれには、シート状物９の塗布面とバー９１の周面とによって挟まれた空間Ｂが生じる。バー周面に担持された塗布液は上流側のこの空間Ｂに供給され、ビードが形成される。搬送されてきたシート状物９の塗布面には、ビードの塗布液が塗布される。なお、下流側の空間Ｂには、余剰分の塗布液が溜まる。
【０００５】
ところで、長尺のシート状物９は、ロール状に巻回された状態で、この図１に示す塗布装置１が配備されたラインにセットされ、搬送されながら塗布液が塗布される。このラインでは、新たなロール状に巻回されたシート状物９がセットされるたびに、搬送を終えるシート状物の後端と新たなシート状物の先端とを突き合わせてシート状物とは異なる材料からなる接着テープで接合する。図１に示す塗布装置１に搬送されてくるシート状物は、塗布装置１に搬送されてくる前に、表面の平面性を向上するため加熱されたり冷却されたりする。接合部では、シート状物の材料と接合テープの材料との材料の違いによって熱収縮の量が異なり、しわが出来る。しわが発生したり或いは厚みの違いから接合部に図１に示す塗布装置１によって塗布液を塗布すると、塗布液の厚塗りが生じやすく、厚く塗られた塗布液は、図１に示す下流側のガイドロール２等、下流側の設備を汚してしまう。ここで、特許文献１には、均一な塗布を行うための技術が開示されているが、接合部における厚塗り防止の対策は開示されていない。このため、塗布装置１に接合部が搬送されてくると、センサーで検知して一定時間、塗布装置１のバー１１の回転を停止させて塗布液の塗布を中断させる必要が生じる。そして、接合部が塗布装置１を通過した後、バー１１の回転速度を所望の回転速度まで復帰させる。
【０００６】
【特許文献１】
特開平９−１０８６１４号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
バー１１の回転を停止させてもシート状物は搬送され続けており、バーの、液溜まり１２より露出した部分の塗布液は、搬送されてくるシート状物によって取り去られてしまう。このような塗布液が減少した状態で、バー１１の回転速度を所望の回転速度まで一気に上昇させると、前述したバー周面の露出部分の、隣接するワイヤ１１１の円弧部分によって形成された空間にある空気が、液溜まり１２中の塗布液の中に同伴エアーとして引き込まれる。同伴エアーは、液溜まり１２に溜められた塗布液中で泡となり、再び、バー１１の回転によって掻きあげられ、ビードにトラップされる。ビードに泡がトラップされていると、シート状物の、塗布液が塗布された面にスジが生じ、面状故障になると考えられる。一方、バーをゆっくりと低速回転で正規の回転まで移行させることも考えられるが、ビードの形成に時間がかかり不均一な塗布が長引いてしまう等という問題があった。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑み、停止しているバーの回転速度を所望の回転速度まで上昇させるにあたり、シート状物の、塗布液が塗布された面に現れるスジを低減させることができる塗布装置、および塗布方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明のうちの塗布装置は、バーを所望の塗布回転速度で回転させながらそのバー周面に供給された塗布液を、搬送中のシート状物に塗布する塗布装置において、
上記バーを回転が停止した状態から上記塗布回転速度で回転する状態に移行させるにあたり、そのバーの回転速度を、上記塗布回転速度より遅い回転速度で所定時間回転させた後、その塗布回転速度まで漸次上昇させることを特徴とする。
【００１０】
本発明の塗布装置によれば、バー周面に供給される塗布液に同伴エアーが引き込まれ、バー周面に供給される塗布液界面のレベル低下が起こっても、上記バーを、上記塗布回転速度より遅い回転速度で所定時間回転させる間に、低下した塗布液界面のレベルはレベリングされて元に戻り、同伴エアーが大気中に抜ける。このため、ビードに泡がトラップされず、シート状物の、塗布液が塗布された面に現れるスジを低減させることができる。なお、詳しくは後述するが、上記バーを、上記塗布回転速度より遅い回転速度で所定時間回転させる間に、バー周面には塗布液の膜が形成され、この膜が潤滑剤となってバー回転における摩擦係数は低下する。その結果、摩擦係数が高いときに生じるバーの飛び出しも防止することができる。
【００１１】
また、本発明の塗布装置において、上記塗布回転速度の１５％以上８０％以下の初段回転速度で所定時間回転させることが好ましい。
【００１２】
上記初段回転速度を、上記塗布回転速度の８０％よりも速い回転速度にすると、同伴エアーが大気中に抜けずらく、塗布液が塗布された面にスジが現れやすくなる。一方、上記初段回転速度を、上記塗布回転速度の１５％よりも遅い回転速度にすると、バーによる、バー周面に供給される塗布液の掻き揚げ量が不足して、安定したビードを形成することができず、不均一な塗布になってしまう。
【００１３】
上記目的を達成する本発明のうちの塗布方法は、バーを所望の塗布回転速度で回転させながらそのバー周面に供給された塗布液を、搬送中のシート状物に塗布する塗布方法において、
上記バーの回転速度を漸次上昇させることで、そのバーを、回転が停止した状態から上記塗布回転速度より遅い所望の初段回転速度で回転する状態に移行させる第１上昇ステップと、
上記バーを、そのバーの回転速度が上記初段回転速度に到達した時点から所定時間、その初段回転速度で回転させる定速回転ステップと、
上記所定時間経過後、上記バーの回転速度を漸次上昇させることで、上記塗布回転速度で回転する状態に移行させる第２上昇ステップとを有することを特徴とする。
【００１４】
本発明の塗布方法によれば、上記定速回転ステップが実施される間に、同伴エアーが大気中に抜け、シート状物の、塗布液が塗布された面にスジが現れることを防止することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態である塗布装置について説明する。
【００１６】
本実施形態の塗布装置は、いわゆるバーコータと称される塗布装置であって、写真フィルムの支持体となる長尺のシート状物に塗布液を塗布する装置である。本実施形態の塗布装置の大まかな構成は、図１に示す塗布装置１と同じである。ここでは、図１に示す塗布装置１の説明で用いた符号と同じ符号を用いて、本実施形態の塗布装置の特徴的な部分について説明する。
【００１７】
図２は、本発明の一実施形態である塗布装置の特徴的な部分を模式的に示す図である。
【００１８】
本実施形態の塗布装置１は、図１に示すような、バー１１、液溜まり１２、受け座１３、および受け皿１４を備えている。また、図２には、この塗布装置１に備えられた、モータ１５、フレキシブルカップリング１６、および制御部１７が図示されている。図２は、バー１１の回転中心軸に沿って本実施形態の塗布装置１を断面した図であり、この図２では、液溜まり１２を形成する、バー両端側の堰１２１が図示されており、受け皿１４は図示省略されている。また、図２では、バー１１の直径とバー１１の長さとの大きさの比率は無視されている。例えば、バー１１の直径は１２ｍｍであり、バー１１の長さは、２５００ｍｍである。バー１１の両端は、液溜まり１２を形成する堰１２１によって回転自在に支えられており、バー１１の両端間は、受け座１３の上に載置されている。受け座１３は、液溜まり１２の中に配備されており、バー１１の下方部分は液溜まりに溜まった塗布液に浸かっている。図２に示す堰１２１には、溜まった塗布液が漏れ出さないようにシール部材１２１１が設けられている。受け座１３には、複数の貫通孔１３１が、バー１１の回転軸方向に沿って配列されており、不図示の液溜まりの、受け座１３よりも上流側の部分と下流側の部分とが連通されている。バー１１とモータ１５とは、フレキシブルカップリング１６によって連結されており、バー１１は、モータ１５によって、所望の回転速度（製造速度）で回転させられる。液溜まりに溜まった塗布液は、バー１１が回転させられることでバー周面に供給される。この図２では、シート状物９が図示省略されているが、バー１１には、搬送中のシート状物が巻き掛けられ、巻き掛けられたシート状物には、バー周面に供給された塗布液が塗布される。制御部１７は、モータ１５の回転速度、すなわちバー１１の回転速度を制御するものである。尚、上記の製造速度とは、一定値をとることもあるが、シート状物の搬送速度に応じて適宜変化し得る。
【００１９】
図３は、図２に示す制御部によって回転速度が制御されたバーの回転速度の変化を示す図である。
【００２０】
図３に示すグラフの横軸は、停止しているバーの回転を開始してからの経過時間（秒）を表し、縦軸は、バーの回転速度（ｒｐｍ）を表す。図２に示すバー１１の回転速度は、図３中の実線で示されたグラフのように変化する。すなわち、図２に示す制御部１７は、まず、バー１１の回転速度（図２に示すモータ１５の回転速度）が１０００ｒｐｍになるまでその回転速度を一定速度で上昇させ（本発明の塗布方法にいう第１上昇ステップに相当）、その回転速度が１０００ｒｐｍに到達するとその回転速度を０．４秒ほど維持させて（本発明の塗布方法にいう定速回転ステップに相当）、最後に、その回転速度を、１０００ｒｐｍまで上昇させた速度と同じ一定速度で２７００ｒｐｍになるまで上昇させる（本発明の塗布方法にいう第２上昇ステップに相当）。この２７００ｒｐｍは、図１に示す上流側の空間Ｂに塗布液が十分供給されるバー１１の回転速度、すなわち、塗布に最適なビードが形成される回転速度であり、図２に示す塗布装置１における製造速度（以下、塗布回転速度と称する）である。また、１０００ｒｐｍは、塗布回転速度の３７％の速度に相当する速度、すなわち、塗布回転速度未満の所望速度（以下、初段回転速度と称する）である。尚、この初段回転速度も、上記の製造速度と同じく、一定値をとることもあるが、シート状物の搬送速度に応じて適宜変化し得る。バー１１の回転が停止した状態からバー１１の回転数が塗布回転速度に達するまでの時間は１秒である。したがって、本実施形態の塗布装置１によれば、塗布に最適なビードが形成されるまでには僅か１秒しか必要とせず、不均一な塗布を極力抑え、歩留まりを向上することができる。また、図１に示す液溜まり１２に溜められた塗布液中に同伴エアーが引き込まれ、液溜まり１２に溜められた塗布液界面のレベル低下が起こっても、バー１１を、初段回転速度で０．４秒間回転させる間に、低下した塗布液界面のレベルはレベリングされて元に戻り、同伴エアーが大気中に抜ける。このため、ビードに泡がトラップされず、シート状物の、塗布液が塗布された面にスジが現れることを防止することができる。
【００２１】
ここで、バー１１が回転しているときには、バー周面に、塗布液の膜が形成され、この膜が潤滑剤の働きをして、バー周面と受け座１３との摩擦係数が低く抑えられている。ところが、バー１１の回転を停止させても、シート状物の搬送は継続されており、搬送中のシート状物によって、バー１１は図２に示す受け座１３に部分的に押し付けられ、塗布液の膜が破断してしまう。そのため、バー１１の回転を開始した当初は、バー周面と受け座１３との摩擦係数が大きく、バー１１の回転速度が上昇するにつれてバー１１は受け座１３から飛び出しやすくなる。しかしながら、このように、バー１１を、初段回転速度で０．４秒間回転させる間に、バー周面には塗布液の膜が形成される。このため、第２上昇ステップでバー１１の回転速度を塗布回転速度まで上昇させても、塗布液の膜によってバー周面と受け座１３との摩擦係数は低下しており、バー１１が受け座１３から飛び出すことを防止することができる。
【００２２】
なお、図３中の２点鎖線で示されたグラフは、初段回転速度に到達してもそのまま引き続いて一定速度でバー１１の回転速度を上昇させた例を示すものである。
【００２３】
続いて、塗布回転速度と初段回転速度との関係について説明する。
【００２４】
初段回転速度を、塗布回転速度の８０％よりも速い回転速度にすると、同伴エアーが大気中に抜けずらく、塗布液が塗布された面にスジが現れやすくなる。一方、初段回転速度を、塗布回転速度の１５％よりも遅い回転速度にすると、バー１１による、液溜まり１２に溜まった塗布液の掻き揚げ量が不足して、安定したビードを形成することができず、不均一な塗布になってしまう。このことから、初段回転速度を、塗布回転速度の１５％以上８０％以下の範囲に属する回転速度に設定することで、シート状物の、塗布液が塗布された面に現れるスジを低減させることができる。ここで、塗布回転速度と初段回転速度との関係については、塗布液の液粘度や表面張力を考慮して設定することが好ましく、以下、液粘度が１．０ｃｐ，表面張力が、４０ｄｙｎ／ｃｍの塗布液を用いて実験した結果を、図４を用いて説明する。
【００２５】
図４は、初段回転速度と、シート状物の、塗布液が塗布された面に現れるスジの本数との関係を示す図である。
【００２６】
図４に示すグラフの横軸は、２７００ｒｐｍの塗布回転速度に対する初段回転速度の割合（％）を表し、縦軸は、シート状物の、塗布液が塗布された面に現れたスジの本数を表す。塗布回転速度に対する初段回転速度の割合が１００％の場合、すなわち、バー１１の回転速度を、図３中の２点鎖線で示されたグラフのように、初段回転速度を設けずに一気に塗布回転速度まで上昇させた場合には、シート状物の、塗布液が塗布された面に現れるスジは２０本にも達する。しかしながら、塗布回転速度の６０％に相当する回転速度を初段回転速度として設定すると、発生するスジは１０本に半減する。さらに、塗布回転速度の４０％に相当する回転速度を初段回転速度として設定すると、スジが現れることを確実に防止することができる。これは、塗布回転速度の４０％未満に相当する回転速度を初段回転速度として設けても同様であるが、別の実験により、初段回転速度を塗布回転速度の１５％未満にすると不均一な塗布になることが確認されており、以上のことから、初段回転速度を、塗布回転速度の１５％以上６０％以下の範囲に属する回転速度に設定することがより好ましいことがわかる。
【００２７】
なお、図４に示すグラフからもわかるように、塗布回転速度未満の初段回転速度を設けることで、スジの発生を低減することができることから、本発明における初段回転速度は、１５％以上８０％以下の範囲に属する回転速度に限定されるものではない。また、ここでの説明では、被塗布部材として写真フィルムの支持体となるシート状物を例にあげて説明したが、被塗布部材は磁気記録テープの支持体となるシート状物等であってもよい。
【００２８】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば、停止しているバーの回転速度を所望の回転速度まで上昇させるにあたり、シート状物の、塗布液が塗布された面に現れるスジを低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】バーコータと称される塗布装置を模式的に示す図である。
【図２】本発明の一実施形態である塗布装置の特徴的な部分を模式的に示す図である。
【図３】図２に示す制御部によって回転速度が制御されたバーの回転速度の変化を示す図である。
【図４】初段回転速度と、シート状物の、塗布液が塗布された面に現れるスジの本数との関係を示す図である。
【符号の説明】
１　　塗布装置
１１　　バー
１１１　　ワイヤ
１２　　液溜まり
１３　　受け座
１４　　受け皿
１５　　モータ
１６　　フレキシブルカップリング
１７　　制御部
９　　シート状物
【図１】
2004097885.tif 000003
【図２】
2004097885.tif 000004
【図３】
2004097885.tif 000005
【図４】
2004097885.tif 000006