(57)【要約】【課題】回転している塗布厚調整用バーとの摺接によるバー支持凹部の摩耗を抑制することができるバーホルダ及びそれを備える塗布装置を提供する。【解決手段】バーホルダ２７は、連続して走行するフィルム１６の走行方向に対して順方向又は逆方向に回転されるとともに塗布液１７が過剰に塗布された側のフィルム１６の表面に押し付けられることにより塗布厚を調整する塗布厚調整用バー２２を支持するためのバー支持凹部２８を有している。バー支持凹部２８の内面には、第２密着膜２９を介して第２摩耗改質膜３０が被覆されている。そして、回転している塗布厚調整用バー２２との摺接によるバー支持凹部２８の摩耗が抑制されている。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続して走行するフィルムの表面に、塗布厚が調整された後の塗布量に対して過剰に塗布液が塗布された後、フィルムの走行方向に対して順方向又は逆方向に回転されるとともに塗布液が過剰に塗布された側のフィルムの表面に押し付けられることにより塗布厚を調整する硬質材料製の塗布厚調整用バーを支持するためのバー支持凹部を有し、バー支持凹部の内面には、回転している塗布厚調整用バーとの摺接による摩耗を抑制するための摩耗改質膜が設けられていることを特徴とするバーホルダ。
【請求項２】
前記摩耗改質膜は、塗布厚調整用バーの表面にダイヤモンドライクカーボンを被覆し、回転数を４０ｒｐｍとするとともに回転時間を７２時間とし、塗布厚調整用バーのバー支持凹部への接圧を９．８Ｎ／ｍとしたときの摩耗量が８０μｍ未満に設定されている請求項１に記載のバーホルダ。
【請求項３】
前記摩耗改質膜は、表面の平均粗さＲａが２０００Å以下に設定され、動摩擦係数が０．４以下に設定されるとともに表面硬度がビッカース硬さで５００Ｈｖ以上に設定されている請求項１又は請求項２に記載のバーホルダ。
【請求項４】
前記摩耗改質膜はダイヤモンドライクカーボンにより形成されている請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のバーホルダ。
【請求項５】
連続して走行するフィルムの表面に、塗布厚が調整された後の塗布量に対して過剰に塗布液を塗布するための塗布機構と、過剰に塗布された塗布液の塗布厚を調整するための塗布厚調整機構とを備え、塗布厚調整機構は、フィルムの走行方向に対して順方向又は逆方向に回転されるとともに塗布液が過剰に塗布された側のフィルムの表面に押し付けられる塗布厚調整用バー及び該塗布厚調整用バーを支持するための請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のバーホルダを備えることを特徴とする塗布装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、連続して走行するポリエステルフィルム等のフィルムに塗布液を塗布するときに用いられるバーホルダ及びそれを備える塗布装置に関するものである。より詳しくは、回転している塗布厚調整用バーとの摺接によるバー支持凹部の摩耗を抑制することができるバーホルダ及びそれを備える塗布装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
連続して走行するポリエステルフィルム等のフィルムの表面に塗布液を塗布する方法としては、バー塗布方法、リバースロール塗布方法、グラビアロール塗布方法、エクストルージョン塗布方法等が挙げられる。これらの中でも、設備が簡単で薄層塗布が可能であるために、バー塗布方法が広く用いられている。
【０００３】
従来、バー塗布方法に用いられる塗布装置は、フィルムの表面に塗布された塗布液の塗布厚を調整するための塗布厚調整用バーと、塗布厚調整用バーを支持するためのバー支持凹部を有するバーホルダとを備えている（例えば特許文献１参照。）。塗布厚調整用バーは、その表面にハードクロムメッキが施され、フィルムの走行方向に対して逆方向に回転するように構成されている。バーホルダは、フッ素樹脂等の塗布厚調整用バーとの間の摩擦抵抗が小さい合成樹脂材料により形成されている。
【０００４】
そして、塗布厚調整用バーが、回転に伴うバーホルダのバー支持凹部との摺接によって摩耗するのを抑制するようになっている。さらに、バー支持凹部の塗布厚調整用バーに対する滑り性を向上させ、回転している塗布厚調整用バーとの摺接によってバーホルダに振動が発生するのを抑制するようになっている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−２９８７１号公報（第２〜５頁）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、この従来の塗布装置においては、バーホルダは塗布厚調整用バーとの間の摩擦抵抗が小さい合成樹脂材料により形成されているために、表面にハードクロムメッキが施されている塗布厚調整用バーとの摺接によってバー支持凹部が摩耗するという問題があった。このため、バー支持凹部による塗布厚調整用バーの支持はバー支持凹部の摩耗に伴って不安定となり、回転している塗布厚調整用バーに振動が発生する。そして、塗布厚調整用バーの振動によって塗布液の塗布厚を調整するのが困難になり、フィルムに対する塗布ムラ欠陥等の塗布欠陥が発生する。
【０００７】
本発明は、上記のような従来技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的とするところは、回転している塗布厚調整用バーとの摺接によるバー支持凹部の摩耗を抑制することができるバーホルダ及びそれを備える塗布装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明のバーホルダは、連続して走行するフィルムの表面に、塗布厚が調整された後の塗布量に対して過剰に塗布液が塗布された後、フィルムの走行方向に対して順方向又は逆方向に回転されるとともに塗布液が過剰に塗布された側のフィルムの表面に押し付けられることにより塗布厚を調整する硬質材料製の塗布厚調整用バーを支持するためのバー支持凹部を有し、バー支持凹部の内面には、回転している塗布厚調整用バーとの摺接による摩耗を抑制するための摩耗改質膜が設けられているものである。
【０００９】
請求項２に記載の発明のバーホルダは、請求項１に記載の発明において、前記摩耗改質膜は、塗布厚調整用バーの表面にダイヤモンドライクカーボンを被覆し、回転数を４０ｒｐｍとするとともに回転時間を７２時間とし、塗布厚調整用バーのバー支持凹部への接圧を９．８Ｎ／ｍとしたときの摩耗量が８０μｍ未満に設定されているものである。
【００１０】
請求項３に記載の発明のバーホルダは、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記摩耗改質膜は、表面の平均粗さＲａが２０００Å以下に設定され、動摩擦係数が０．４以下に設定されるとともに表面硬度がビッカース硬さで５００Ｈｖ以上に設定されているものである。
【００１１】
請求項４に記載の発明のバーホルダは、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の発明において、前記摩耗改質膜はダイヤモンドライクカーボンにより形成されているものである。
【００１２】
請求項５に記載の発明の塗布装置は、連続して走行するフィルムの表面に、塗布厚が調整された後の塗布量に対して過剰に塗布液を塗布するための塗布機構と、過剰に塗布された塗布液の塗布厚を調整するための塗布厚調整機構とを備え、塗布厚調整機構は、フィルムの走行方向に対して順方向又は逆方向に回転されるとともに塗布液が過剰に塗布された側のフィルムの表面に押し付けられる塗布厚調整用バー及び該塗布厚調整用バーを支持するための請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のバーホルダを備えるものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１（ａ）に示すように、塗布装置１１は、四角板状の基盤１２上に塗布機構１３と塗布厚調整機構１４とが据付けられて構成されている。塗布装置１１は、複数の搬送ローラ１５によって図１（ａ）のＡ矢視線の方向に連続して走行するフィルム１６の下方に、塗布機構１３が上流側に位置するとともに塗布厚調整機構１４が下流側に位置するように配設されている。そして、塗布機構１３によってフィルム１６の下面に塗布液１７を塗布し、塗布厚調整機構１４によってフィルム１６に塗布された塗布液１７の塗布厚を調整する。
【００１４】
塗布機構１３を構成する第１基台１８は、フィルム１６の幅方向に延びる四角柱状に形成されるとともに基盤１２上に据付けられ、上部には断面略円状の塗布液貯留溝１９がフィルム１６の幅方向に延びるように凹設されている。第１基台１８の上面には、頂面が前方及び後方に向かうに従い低くなるように傾斜する傾斜状に形成されている五角柱状をなす塗布部２０が取付けられている。
【００１５】
塗布部２０の頂縁はフィルム１６から若干離間し、そこには開口幅が一定の塗布液噴射溝２１がフィルム１６の幅方向に延びるように凹設されている。塗布液噴射溝２１は、前記塗布液貯留溝１９に連通するとともに、頂部に向かうに従い幅狭になるように構成されている。
【００１６】
そして、図示しない塗布液貯留タンクから塗布液貯留溝１９内に塗布液１７が圧入された後、塗布液噴射溝２１の上端開口部からフィルム１６の下面に向けて塗布液１７が噴射されることにより、フィルム１６の下面に塗布液１７を塗布するように構成されている。フィルム１６の下面に塗布される塗布液１７の量は、塗布厚調整機構１４により塗布厚が調整された後の塗布量に対して過剰に設定されている。さらに、塗布液１７がフィルム１６の下面から塗布部２０の頂面に垂れ落ちたときには、塗布部２０の頂面から流下させる。
【００１７】
塗布厚調整機構１４を構成する塗布厚調整用バー２２（以下、単にバー２２ともいう）は、図３に示すように、円柱状をなすバー本体２２ａの中間部の外周面にワイヤー２２ｂが巻回されることにより形成されている。本実施形態では、バー本体２２ａは直径が１〜５０ｍｍであるとともに長さが０．５〜２．５ｍであり、ワイヤー２２ｂの直径は５０〜１５０μｍである。バー本体２２ａ及びワイヤー２２ｂは硬質材料によりそれぞれ形成され、硬質材料の具体例としてはステンレス鋼等の金属材料が挙げられる。尚、図１（ａ）〜図４においては、ワイヤー２２ｂは、理解を容易にするためにその直径を誇張して大きく描かれている。
【００１８】
図４に示すように、ワイヤー２２ｂの表面には、第１密着膜２３を介して第１摩耗改質膜２４が被覆されている。そして、第１摩耗改質膜２４によりワイヤー２２ｂの摩耗を抑制してバー２２の耐久性を向上させ、第１密着膜２３により第１摩耗改質膜２４のワイヤー２２ｂへの密着性を向上させる。図２に示すように、バー２２の端部は回転駆動装置２５に取付けられ、バー２２はフィルム１６の走行方向に対して順方向、即ち図２のＢ矢視線の方向に回転される。
【００１９】
図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、塗布厚調整機構１４を構成する第２基台２６はフィルム１６の幅方向に延びる四角柱状に形成され、基盤１２上に据付けられている。第２基台２６の上面には、バー２２を支持するための略半円柱状をなすバーホルダ２７が取付けられている。
【００２０】
バーホルダ２７は、ウレタン樹脂等の合成樹脂材料やバー本体２２ａ及びワイヤー２２ｂの材質と同じ金属材料により形成され、上端部には断面半円状のバー支持凹部２８が幅方向に延びるように凹設されている。バー支持凹部２８の内面には第２密着膜２９を介して第２摩耗改質膜３０が被覆され、第２密着膜２９により第２摩耗改質膜３０のバー支持凹部２８への密着性を向上させる。
【００２１】
そして、バー支持凹部２８に支持されているバー２２が、フィルム１６に下方から押し付けられて回転されることにより、フィルム１６を押し上げるとともに過剰分の塗布液１７がバー２２によって掻き落とされて塗布量が計量され、塗布厚が調整される。
【００２２】
バー支持凹部２８の内面には略円孔状の洗浄溝３１が複数、本実施形態では一対凹設され、各洗浄溝３１の内部には水等の洗浄液が流れている。この洗浄液によって第１摩耗改質膜２４の表面が洗浄され、フィルム１６とバー２２との摺接による摩擦熱によって加熱された第１摩耗改質膜２４、ワイヤー２２ｂ等が冷却される。第１基台１８の上流側の側面と、各基台１８，２６の間とには、塗布部２０の頂面から流下した塗布液１７又はバー２２によってフィルム１６から掻き落とされた塗布液１７を回収するための受皿状をなす回収トレー３２がそれぞれ配設されている。
【００２３】
第２摩耗改質膜３０はダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）、ハードクロム、炭化チタン等の硬質材料等により形成され、回転しているバー２２との摺接によるバー支持凹部２８の摩耗を抑制するように構成されている。第２摩耗改質膜３０の材質の中でも、ＤＬＣがバー支持凹部２８の摩耗を抑制する効果が高いために好ましい。
【００２４】
ここで、第１摩耗改質膜２４をＤＬＣにより形成し、バー２２の回転数を４０ｒｐｍとするとともに回転時間を７２時間とする。さらに、バー２２のバー支持凹部２８への接圧を９．８Ｎ／ｍ（１．０ｋｇｆ／ｍ）としたときの第２摩耗改質膜３０の摩耗量は好ましくは８０μｍ未満、より好ましくは３０μｍ以下に設定され、摩耗量が０μｍ、即ち摩耗しないのがさらに好ましい。第２摩耗改質膜３０の摩耗量が８０μｍ以上では、摩耗量が大きいために回転しているバー２２との摺接により第２摩耗改質膜３０が摩耗してバー支持凹部２８が露出し、バー支持凹部２８が摩耗するおそれがある。
【００２５】
ところで、回転しているバー２２との摺接によるバー支持凹部２８の摩耗を抑制するためには、第２摩耗改質膜３０の摩耗量を前記範囲にする他に、バー２２と第２摩耗改質膜３０との間の摩擦抵抗を小さくするのが好ましい。このため、第２摩耗改質膜３０の表面の平均粗さＲａは好ましくは２０００Å以下、より好ましくは５〜２０００Å、さらに好ましくは５〜２００Å、特に好ましくは５〜１０Åに設定されている。
【００２６】
バー２２と第２摩耗改質膜３０との間の摩擦抵抗には、前記の平均粗さＲａ以外に第２摩耗改質膜３０の表面の動摩擦係数が要因となっている。このため、第２摩耗改質膜３０の表面の動摩擦係数は好ましくは０．４以下、より好ましくは０．１〜０．４、さらに好ましくは０．１〜０．２に設定されている。
【００２７】
平均粗さＲａ又は動摩擦係数が前記範囲を超えると、第２摩耗改質膜３０の表面粗度が高くなり、滑り性が低下する。このため、バー２２と第２摩耗改質膜３０との間の摩擦抵抗が大きくなり、第２摩耗改質膜３０が摩耗するおそれがあるとともに回転しているバー２２との摺接によりバーホルダ２７に振動が発生するおそれがある。一方、平均粗さＲａ又は動摩擦係数が前記範囲未満では、滑り性を高めるために第２摩耗改質膜３０の表面の研磨工程等が必要となり、バーホルダ２７の製造が煩雑になる。
【００２８】
第２摩耗改質膜３０は、回転しているバー２２との摺接により摩耗してバー支持凹部２８が露出し、バー支持凹部２８が摩耗するのを抑制するために、表面硬度を向上させることによって摩耗を抑制するとともに一定範囲の厚みに形成されるのが好ましい。このため、第２摩耗改質膜３０の表面硬度はビッカース硬度で好ましくは５００Ｈｖ以上、より好ましくは２０００〜５０００Ｈｖ、さらに好ましくは３０００〜５０００Ｈｖに設定されている。さらに、第２摩耗改質膜３０の厚みは好ましくは８０〜２００μｍに設定されている。
【００２９】
表面硬度が５００Ｈｖ未満では、表面硬度が低いために、回転しているバー２２との摺接により第２摩耗改質膜３０が摩耗するおそれがある。一方、５０００Ｈｖを超えると、第２摩耗改質膜３０の表面硬度が高いためにその形成が困難になって現実的でない。第２摩耗改質膜３０の厚みが２００μｍを超えると、第２摩耗改質膜３０を厚くするためにその形成に時間がかかり、製造効率が低下する。一方、８０μｍ未満では、第２摩耗改質膜３０の薄いために、回転しているバー２２との摺接によりバー支持凹部２８が摩耗してバー支持凹部２８が露出するおそれがある。
【００３０】
前記第２密着膜２９の材質の具体例としては、バーホルダ２７が合成樹脂材料により形成されているときにはシランカップリング剤等が挙げられ、バーホルダ２７が金属材料により形成されているときにはケイ素（Ｓｉ）、チタン（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、クロム（Ｃｒ）、ホウ素（Ｂ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ニオブ（Ｎｂ）、ニッケル（Ｎｉ）等が挙げられる。
【００３１】
ここで、シランカップリング剤は一分子中に有機官能基と加水分解性基とを有している。そして、バー支持凹部２８と第２密着膜２９との界面においてバーホルダ２７を形成する合成樹脂材料と有機官能基とが結合し、第２密着膜２９と第２摩耗改質膜３０との界面において第２摩耗改質膜３０を形成する材料と加水分解性基とが結合する。一方、Ｓｉ等は、バー支持凹部２８の内面に第２密着膜２９及び第２摩耗改質膜３０が例えば加熱蒸着により被覆されるときに、バー支持凹部２８の内面に加熱蒸着してバーホルダ２７を形成する金属材料と化合物を形成し、第２密着膜２９に加熱蒸着した第２摩耗改質膜３０を形成する材料と化合物を形成する。このため、第２摩耗改質膜３０のバー支持凹部２８への密着性を向上させることができる。
【００３２】
第２密着膜２９の厚みは好ましくは０．１〜０．３μｍである。第２密着膜の厚みが０．１μｍ未満では、バー支持凹部２８の内面に第２密着膜２９を均一に被覆するのが困難になる。一方、０．３μｍを超えると、第２密着膜２９を厚くするためにその形成に時間がかかり、製造効率が低下する。
【００３３】
第１摩耗改質膜２４は第２摩耗改質膜３０と同じ硬質材料により形成され、その厚みは好ましくは２．０μｍ以下、より好ましくは０．５〜１．０μｍである。第１摩耗改質膜２４は第２摩耗改質膜３０と異なる材質でもよいし同じ材質でもよいが、互いの摩耗を抑制するために同じ材質で形成するのが好ましく、ＤＬＣによりそれぞれ形成するのがより好ましい。第１密着膜２３は第２密着膜２９と同じ材料により形成され、その厚みは第２密着膜２９と同じである。各摩耗改質膜２４，３０及び各密着膜２３，２９の被覆方法としては、メッキ法、スパッタリング法、プラズマ化学蒸着法（プラズマＣＶＤ）等がそれぞれ挙げられる。
【００３４】
前記フィルム１６の材質の具体例としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート等のポリエステルが挙げられる。塗布液１７の組成は表面に塗布膜が被覆されたフィルム１６の用途によって決定され、例えば表面に塗布膜が被覆されたフィルム１６が印刷用の下地フィルムとして用いられるときには、塗布液は酸化チタン（ＴｉＯ2）粒子等の顔料を含有する。塗布液１７は、乾燥するときに蒸発した溶媒を排出しても環境に影響を与えないために、水性塗布液として構成されるのが好ましい。
【００３５】
次に、バー支持凹部２８の内面に例えばＤＬＣにより形成されている第２摩耗改質膜３０を被覆するコーティング方法について説明する。まず、バー支持凹部２８の内面に第２摩耗改質膜３０を被覆するための被覆装置について説明する。
【００３６】
図５に示すように、被覆装置３３を構成する真空槽３４は箱状に形成され、その内部には有底筒状の反射電極３５が配設されている。反射電極３５の内部には、通電加熱されて熱電子を放出するフィラメント３６が内奥側に配設されるとともに、開口側にアノード３７が配設されている。反射電極３５の底壁には原料ガス供給管３８が貫通支持され、反射電極３５内にベンゼンガス等の原料ガスを供給するように構成されている。
【００３７】
反射電極３５の上方にはカソード３９が配設されている。反射電極３５及びアノード３７はモリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）等によりそれぞれ形成され、フィラメント３６はＷ、Ｔａ等により形成されている。カソード３９はステンレス鋼等によって形成されている。
【００３８】
反射電極３５、フィラメント３６、アノード３７及びカソード３９には電源４０がそれぞれ接続され、アノード３７の電位を基準としたときには、反射電極３５、フィラメント３６及びカソード３９が負電位となるように構成されている。ここで、反射電極３５の電位はカソード３９の電位よりも高く設定され、フィラメント３６の電位は反射電極３５の電位よりも高く設定されている。尚、図５において、反射電極３５内の電気力線３６ａを２点鎖線で示す。
【００３９】
フィラメント３６は通電加熱によって熱電子を放出し、放出された熱電子の一部が反射電極３５によって反射されることにより、フィラメント３６及びアノード３７の間、並びに反射電極３５及びアノード３７の間に放電が発生する。反射電極３５内に供給された燃料ガスは放電によってプラズマ化されて炭素イオンを生成し、この炭素イオンはカソード３９の負電位によってカソード３９方向に電気的に吸引される。そして、バーホルダ２７を、バー支持凹部２８が反射電極３５側に向くようにカソード３９と反射電極３５との間に配設したときには、カソード３９方向に電気的に吸引される炭素イオンがバー支持凹部２８の内面に衝突付着し、第２摩耗改質膜３０を被覆するように構成されている。
【００４０】
バー支持凹部２８の内面に第２摩耗改質膜３０を被覆するときには、まずバー支持凹部２８の内面に第２密着膜２９を被覆する。次いで、バーホルダ２７を、バー支持凹部２８が反射電極３５側に向くようにカソード３９と反射電極３５との間に配設した後、真空ポンプによって真空槽３４内の圧力を低下させる。このとき、バーホルダ２７のバー支持凹部２８以外の箇所の表面は、第２摩耗改質膜３０が被覆されるのを防止するために、アルミニウムフィルム等によって被覆するのが好ましい。
【００４１】
そして、反射電極３５、フィラメント３６、アノード３７及びカソード３９に電圧を印加するとともに、原料ガス供給管３８により反射電極３５内に原料ガスを供給する。原料ガスのプラズマ化によって生成された炭素イオンは、バー支持凹部２８の内面に第２密着膜２９を介して衝突付着し、第２摩耗改質膜３０を形成する。
【００４２】
続いて、フィルム１６への塗布液１７の塗布方法について説明する。ここで、フィルム１６は未延伸フィルムとして形成されるとともに縦延伸工程と横延伸工程とを連続して施す逐次二軸延伸工程が施され、フィルム１６への塗布工程は縦延伸工程と横延伸工程との間に施される。
【００４３】
フィルム１６は、まず溶融押出ししたポリエステル原料を回転冷却ドラム上で冷却することにより、非晶質の未延伸フィルムとして形成される。続いて、縦延伸工程としてフィルム１６の前後方向、即ち縦方向に対して直交方向に延びるように配設される一対のロールが前方に位置するほど周速が速く設定され、フィルム１６をその縦方向に延伸（縦延伸）する。
【００４４】
続いて、図１（ａ）に示すように、塗布工程として、フィルム１６を複数の搬送ローラ１５によって連続して走行させる。このとき、フィルム１６は一般的には幅が０．３〜２．５ｍであり厚さが８〜１２００μｍである。その後、フィルム１６の下面に、塗布機構１３により塗布厚が調整された後の塗布量に対して過剰に塗布液１７を塗布した後、塗布厚調整機構１４のバー２２により過剰分の塗布液１７を掻き落として塗布厚を調整し、フィルム１６の下面に塗布液１７を塗布する。
【００４５】
このとき、バー２２は回転駆動装置２５により図２のＢ矢視線の方向に回転されている。ここで、回転しているバー２２との摺接により第２摩耗改質膜３０が摩耗してバー支持凹部２８が露出し、バー支持凹部２８が摩耗するのを抑制するために、バー２２と第２摩耗改質膜３０とが弱く摺接するのが好ましい。このため、バー２２のバー支持凹部２８への接圧は好ましくは４．９〜２９．４Ｎ／ｍ（０．５〜３．０ｋｇｆ／ｍ）、より好ましくは９．８〜１９．６Ｎ／ｍ（１．０〜２．０ｋｇｆ／ｍ）に設定されている。ここで、バー２２のバー支持凹部２８への接圧は、バー２２のフィルム１６への接圧、即ちバー２２がフィルム１６を押し上げる力と同じ値である。
【００４６】
バー２２のバー支持凹部２８への接圧が４．９Ｎ／ｍ未満では、バー２２のフィルム１６への接圧が低い、即ちバー２２がフィルム１６を押し上げる力が弱いために、過剰分の塗布液１７を十分に掻き落とすことができない。一方、２９．４Ｎ／ｍを超えると、バー２２のバー支持凹部２８への接圧が高すぎるために、バー２２と第２摩耗改質膜３０とが強く摺接し、第２摩耗改質膜３０が摩耗するおそれがある。
【００４７】
続いて、図６に示すように、横延伸工程として、塗布厚が調整された状態で塗布液が塗布されたフィルム１６を図示しないクリップで保持し、フィルム１６の縦方向に対して直交方向に延伸（横延伸）して二軸延伸フィルムを得る。ここで、例えば幅が１〜２．５ｍのフィルム１６を８ｍの幅にまで横延伸する。
【００４８】
延伸温度は、塗布液１７を急激に加熱することによってその表面だけが乾燥されて内部の乾燥が不十分になるのを防止するために、例えば延伸初期の領域ｅ１では８０℃、延伸中期の領域ｅ２では９０℃、そして延伸後期の領域ｅ３では１００℃のように、段階的に高く設定するのが好ましい。そして、二軸延伸フィルムを熱処理することにより、表面に塗布膜が被覆されたフィルム１６が製造される。二軸延伸フィルムを熱処理するときには２０％以内の弛緩を行ってもよい。
【００４９】
さて、図１（ａ）〜図２に示すように、塗布工程において塗布装置１１によってフィルム１６の下面に塗布液１７を塗布するときには、回転駆動装置２５によりバー２２が図２のＢ矢視線の方向に回転され、回転しているバー２２と第２摩耗改質膜３０とが摺接する。ここで、第２摩耗改質膜３０は、回転しているバー２２との摺接によるバー支持凹部２８の摩耗を抑制するように構成されている。このため、回転しているバー２２にバー支持凹部２８自体ではなく第２摩耗改質膜３０が摺接することにより、バー支持凹部２８の摩耗を抑制することができる。よって、バー支持凹部２８によるバー２２の支持を安定させることにより回転しているバー２２に振動が発生するのを抑制し、フィルム１６に対する塗布ムラ欠陥等の塗布欠陥が発生するのを抑制することができる。
【００５０】
以上詳述した本実施形態によれば、次のような効果が発揮される。
・  本実施形態のバーホルダ２７及び塗布装置１１においては、バー支持凹部２８の内面には第２密着膜２９を介して第２摩耗改質膜３０が被覆されている。このため、回転しているバー２２にはバー支持凹部２８自体ではなく第２摩耗改質膜３０が摺接することにより、回転しているバー２２との摺接によるバー支持凹部２８の摩耗を抑制することができる。
【００５１】
・  第１摩耗改質膜２４をＤＬＣにより形成し、バー２２の回転数を４０ｒｐｍとするとともに回転時間を７２時間とする。さらに、バー２２のバー支持凹部２８への接圧を９．８Ｎ／ｍとしたときの第２摩耗改質膜３０の摩耗量は好ましくは８０μｍ未満である。この場合、回転しているバー２２との摺接による第２摩耗改質膜３０の摩耗を抑制することにより、回転しているバー２２との摺接によるバー支持凹部２８の摩耗をより確実に抑制することができる。
【００５２】
・  第２摩耗改質膜３０は、表面の平均粗さＲａが２０００Å以下に設定され、動摩擦係数は０．４以下に設定され、表面硬度はビッカース硬さで５００Ｈｖ以上に設定されるのが好ましい。この場合、平均粗さＲａと動摩擦係数との設定により、第２摩耗改質膜３０の滑り性を向上させることができる。さらに、表面硬度の設定により、回転しているバー２２との摺接による第２摩耗改質膜３０の摩耗をより確実に抑制するこができる。このため、バー２２と第２摩耗改質膜３０との摩擦抵抗を小さくすることができるとともに、回転しているバー２２との摺接によるバー支持凹部２８の摩耗をさらに確実に抑制することができる。
【００５３】
・  第２摩耗改質膜３０の材質はＤＬＣが好ましい。この場合、ＤＬＣはバー支持凹部２８の摩耗を抑制する効果が高いために、回転しているバー２２との摺接によるバー支持凹部２８の摩耗をより効果的に抑制するこができる。
【００５４】
・  バー２２のバー支持凹部２８への接圧は好ましくは４．９〜２９．４Ｎ／ｍに設定されている。この場合、回転しているバー２２との摺接による第２摩耗改質膜３０の摩耗をさらに確実に抑制することにより、回転しているバー２２との摺接によるバー支持凹部２８の摩耗をさらに効果的に抑制することができる。
【００５５】
・  バー支持凹部２８と第２摩耗改質膜３０との間には第２密着膜２９が形成されている。このため、第２摩耗改質膜３０のバー支持凹部２８への密着性を向上させることができる。
【００５６】
尚、前記実施形態を次のように変更して構成することもできる。
・  前記第２密着膜２９を省略し、バー支持凹部２８の内面に第２摩耗改質膜３０を直接被覆してもよい。また、第１密着膜２３を省略し、ワイヤー２２ｂの表面に第１摩耗改質膜２４を直接被覆してもよい。
【００５７】
・  前記フィルム１６は、塗布工程の後に縦延伸工程と横延伸工程とを同時に施してもよい。また、フィルム１６を二軸延伸フィルムとして形成した後、塗布装置１１を用いた塗布工程及び塗布液１７の乾燥工程を施してもよい。
【００５８】
・  前記バー２２をフィルム１６の走行方向に対して逆方向に回転させてもよい。
・  前記塗布液１７は、例えば表面に塗布膜が被覆されたフィルム１６を磁気テープとして用いるための塗布液１７のように非ニュートン流体として構成してもよいし、表面に塗布膜が被覆されたフィルム１６を写真感光フィルムとして用いるための塗布液１７のようにニュートン流体として構成してもよい。
【００５９】
・  前記フィルム１６の下面に塗布液１７を塗布した後、さらにフィルム１６の上面に塗布液を塗布することにより、フィルム１６の両面に塗布液１７を塗布してもよい。
【００６０】
・  前記フィルム１６を単層フィルムとして構成してもよいし、共押出し積層フィルム等の多層フィルムとして構成してもよい。また、フィルム１６をセルロース等により形成し、延伸工程を省略して塗布工程のみを施してもよい。
【００６１】
【実施例】
次に、実施例及び比較例を挙げて前記実施形態をさらに具体的に説明する。
（実施例１〜３、比較例１及び比較例２）
実施例１においては、まずバー支持凹部２８の内面に、ＤＬＣにより形成されている第２摩耗改質膜３０を前記コーティング方法によって１．０μｍの厚さで被覆し、バーホルダ２７を形成した。また、ワイヤー２２ｂの表面に、バー支持凹部２８と同様にして、ＤＬＣにより形成されている第１摩耗改質膜２４を１．０μｍの厚さで被覆した。
【００６２】
ここで、バーホルダ２７、バー本体２２ａ及びワイヤー２２ｂはステンレス鋼としてのＳＵＳ−３０４によりそれぞれ形成し、バー本体２２ａは直径を１０ｍｍとするとともに長さを１．５ｍとした。ワイヤー２２ｂは、直径を８０μｍとするとともに表面の平均粗さＲａを０．３μｍとした。各摩耗改質膜２４，３０は、表面の平均粗さＲａが５〜８Åであり、表面硬度が３０００〜５０００Ｈｖであった。
【００６３】
実施例２、実施例３、比較例１及び比較例２においては、第２摩耗改質膜３０の材質の種類及び厚みを表１に示すように変更した以外は、実施例１と同様にしてバーホルダ２７及びバー２２を形成した。ここで、実施例２においては、ハードクロムを通常のメッキ方法によって被覆し、実施例３においては、炭化チタンを通常のプラズマＣＶＤ法によって被覆した。
【００６４】
比較例１においてはポリテトラフルオロエチレン（テフロン（Ｒ））によりバーホルダ２７を形成し、比較例２においてはウレタン樹脂によりバーホルダ２７を形成した。各例の第２摩耗改質膜３０又はバーホルダ２７の材質と、バー支持凹部２８の平均粗さＲａ、表面硬度及び厚みとを表１に示す。
【００６５】
実施例１〜３、比較例１及び比較例２の各バーホルダ２７を図１に示す塗布装置１１の第２基台２６の上面に取付けた後、バー２２をバー支持凹部２８にそれぞれ支持した。続いて、各塗布装置１１を用いて、ＰＥＴにより形成されるとともに幅が１．５ｍのフィルム１６に塗布液１７を塗布した。ここで、塗布液１７は粘度が３０００ｍＰａ・ｓの比較的低粘度のゼラチン溶液として構成した。さらに、バー２２の回転数を４０ｒｐｍとするとともに回転時間を７２時間とし、バー２２のバー支持凹部２８への接圧を９．８Ｎ／ｍとした。
【００６６】
そして、バー２２を回転させてから７２時間後にバー２２の回転を停止し、実施例１〜３においては第２摩耗改質膜３０の摩耗量を測定するとともに、比較例１及び比較例２においてはバー支持凹部２８の摩耗量を測定した。それらの結果を表１に示す。尚、表において、ハードクロムをＨｃｒで示し、炭化チタンをＴｉｃで示す。
【００６７】
【表１】
2004202396.tif 000003
表１に示すように、実施例１〜３においては第２摩耗改質膜３０の摩耗量が小さく、特に実施例１では第２摩耗改質膜３０が摩耗していなかった。このため、回転しているバー２２との摺接によるバー支持凹部２８の摩耗を抑制することができ、特に実施例１ではバー支持凹部２８の摩耗を抑制する効果が高かった。よって、実施例１〜３においては、バー支持凹部２８はバー２２を安定して支持することができた。
【００６８】
一方、比較例１及び比較例２においては、バー支持凹部２８の摩耗量が大きく、回転しているバー２２との摺接によるバー支持凹部２８の摩耗を抑制することができなかった。よって、バー支持凹部２８によるバー２２の支持は不安定となり、回転しているバー２２に振動が発生した。特にバーホルダ２７がウレタン樹脂により形成されている比較例２では、バー支持凹部２８の摩耗量が大きいために、回転しているバー２２に振動が連続して発生した。
（実施例４〜６及び比較例３）
実施例４においては、図７に示すように、動摩擦係数測定装置４１を構成する円柱状をなす棒材４２の表面に、実施例１と同じＤＬＣにより形成されている被膜４３を１．０μｍの厚さで形成した。ここで、棒材４２はステンレス鋼としてのＳＵＳ−３０４により形成され、被膜４３の表面の平均粗さＲａ及び表面硬度は実施例１と同様であった。
【００６９】
続いて、ＰＥＴにより形成されている測定用フィルム４４（ＳＴ１００−１８８；三菱化学ポリエステルフィルム株式会社製の製品名）の一端部に２００ｇの重り４５を取付けた後、測定用フィルム４４を被膜４３の外周面に接触させるとともに、他端部に図示しないプッシュスケールを取付けた。そして、プッシュスケールによって測定用フィルム４４をその他端部の方向に引張り、測定用フィルム４４が動いているときのプッシュスケールのスケール値を用いて下記式（１）により動摩擦係数を算出した。
【００７０】
μ＝（１／ψ）×ＬＮ（Ｔ／Ｗ）  …（１）
（式中、μは動摩擦係数、ψは巻付け角度（＝π／２）、Ｔはスケール値、Ｗは重り４５の重量を示す。）
実施例５においては実施例２と同じハードクロムにより被膜４３を形成し、実施例６においては実施例３と同じ炭化チタンにより被膜４３を形成した。比較例３においては比較例２と同じウレタン樹脂により被膜４３を形成した。そして、実施例４と同様にして動摩擦係数をそれぞれ算出した。各例の被膜４３の材質、平均粗さＲａ、表面硬度及び動摩擦係数の算出結果を表２に示す。
【００７１】
【表２】
2004202396.tif 000004
表２に示すように、実施例４〜６においては、平均粗さＲａが２０００Å以下であるとともに動摩擦係数が０．４以下であり、被膜４３の滑り性を向上させることができた。このため、実施例４〜６の材質により第２摩耗改質膜３０を形成したときには、第２摩耗改質膜３０の滑り性を向上させてバー２２と第２摩耗改質膜３０との間の摩擦抵抗を小さくすることができた。よって、実施例４〜６の材質により形成されている第２摩耗改質膜３０は、実施例１〜３と同様に回転しているバー２２との摺接によるバー支持凹部２８の摩耗を抑制し、さらにバー２２との摩擦抵抗を小さくすることによってバーホルダ２７に振動が発生するのを抑制することができた。
【００７２】
一方、比較例３においては、動摩擦係数が０．４を超えるために、被膜４３の滑り性が実施例４〜６に比べて低下した。このため、比較例３の材質によりバーホルダ２７を形成したときには、比較例２と同様に回転しているバー２２との摺接によるバー支持凹部２８の摩耗を抑制することができないとともに、バー２２とバー支持凹部２８との間の摩擦抵抗が大きくなった。このため、回転しているバー２２との摺接によりバーホルダ２７に振動が発生した。
【００７３】
次に、前記実施形態から把握できる技術的思想について以下に記載する。
（１）前記塗布厚調整用バーのバー支持凹部への接圧が４．９〜２９．４Ｎ／ｍに設定されている請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のバーホルダ。この構成によれば、回転している塗布厚調整用バーによるバー支持凹部の摩耗をより確実に抑制することができる。
【００７４】
（２）前記バー支持凹部の内面と摩耗改質膜との間には、摩耗改質膜のバー支持凹部への密着性を向上させるための密着膜が設けられている請求項１から請求項４及び上記（１）のいずれか一項に記載のバーホルダ。この構成によれば、摩耗改質膜のバー支持凹部への密着性を向上させることができる。
【００７５】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成されているため、次のような効果を奏する。
請求項１、請求項２及び請求項４に記載の発明のバーホルダ及び請求項５に記載の塗布装置によれば、回転している塗布厚調整用バーとの摺接によるバー支持凹部の摩耗を抑制することができる。
【００７６】
請求項３に記載の発明のバーホルダによれば、請求項１又は請求項２に記載の発明の効果に加え、塗布厚調整用バーと摩耗改質膜との摩擦抵抗を小さくすることができるとともに、回転している塗布厚調整用バーとの摺接によるバー支持凹部の摩耗をより確実に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本実施形態の塗布装置を示す概念図、（ｂ）は塗布装置を示す要部断面図。
【図２】塗布厚調整用バーを示す平面図。
【図３】塗布厚調整用バーを示す部分破断側面図。
【図４】塗布厚調整用バーを示す要部断面図。
【図５】被覆装置を示す概念図。
【図６】横延伸工程におけるフィルムを示す平面図。
【図７】動摩擦係数測定装置を示す概念図。
【符号の説明】
１１…塗布装置、１３…塗布機構、１４…塗布厚調整機構、１６…フィルム、１７…塗布液、２２…塗布厚調整用バー、２７…バーホルダ、２８…バー支持凹部、３０…第２摩耗改質膜。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2004202396.tif 000009
【図６】
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【図７】
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