(57)【要約】【課題】エクストルージョン型コーターを用いて、走行するウエブ状の支持体の両端の余白部分（塗布されない部分）の形成に際し、頻繁に更新を要せず、余白部分に相当するリップ先端の磨耗を防ぐ手段を供え、均一で平滑性に優れた塗布装置の提供にある。【解決手段】上流側ガイドロール４と下流側ガイドロール５の間で、該上下側ガイドロール４，５上を走行するウエブ状の支持体６上に、上流側リップ２と下流側リップ３とで構成するスリット部の両端内に吐出幅規制板９が設けられているエクストルージョン型コーターヘッド１で塗布液を塗布する塗布装置において、前記吐出幅規制板９は、先端中央に凹型の切り欠き部１２を有し、該切り欠き部１２に潤滑液を供給する潤滑液供給口１４が設けられている塗布装置とするものである。【選択図】図２
2004025048.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上流側ガイドロールと下流側ガイドロールの間で、該上下側ガイドロール上を走行するウエブ状の支持体上に、上流側リップと下流側リップとで構成するスリット部を有し、該スリット部の両端内に吐出幅規制板が設けられているエクストルージョン型コーターヘッドで直接塗布液を塗布する塗布装置において、前記吐出幅規制板は、先端中央に凹型の切り欠き部を有し、該切り欠き部に潤滑液を供給する潤滑液供給口が設けられていることを特徴とする塗布装置。
【請求項２】
上記吐出幅規制板の先端は、上流側リップのスリット側頂点と下流側リップのスリット側頂点を結んだ直線と略同一で前記直線より突出せず、上記吐出幅規制板の切り欠き部を形成する凹型の内側の端部はスリットの塗布液吐出部分の最端部を起点として支持体の塗布を必要としない余白部分よりも狭い幅で一定の断面形状でなることを特徴とする請求項１記載の塗布装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラスチック、紙、金属泊等の走行するウエブ状の可撓性支持体に塗布液を塗布する装置に関するものであり、さらに詳しくは前記支持体に対して均一な薄膜の塗布を行う塗布装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、軟包材、粘着材、機能性光学フィルム、写真感光材料、磁気記録媒体等の製造工程において、可撓性支持体上に塗布液を塗布する工程があり、この塗布液は感光材料あるいは磁性粒子等の必須成分を樹脂バインダーに混合させ、更に必要に応じて種々の添加剤を添加し、有機溶剤等により希釈することによって粘度調整をしたものを用いる。
【０００３】
このような塗布液をウエブ状の可撓性支持体に塗布する方法としては、従来、例えばロールコーター、グラビアコータ、ナイフコーター、エクストルージョン型コーター、あるいは種々のリバースコーター等の多種多様なコーティング方法が用いられており、この中でもエクストルージョン型コーターは塗布の直前まで塗布液が空気にさらされることがないため塗布液の変性がほとんど無いこと、塗布膜の幅方向の膜厚均一性に優れていること、塗布面の平滑性に優れていること等の理由により近年その利用が増加している。
【０００４】
上記のようなエクストルージョン型コーターを用いた塗布の代表的な方法としては、コーターヘッドの上流側および下流側に一定の間隔を置いて配置された一対のガイドロールに支持体を連続的に案内して、このガイドロールの間に配置したコーターヘッドから直接支持体表面へ塗布液を押し出すことにより均一かつ平滑に、且つ薄く塗布する方法が知られている。この方法の場合、一対のガイドロールの間に連続的に走行する支持体に、塗布液を押し出すコーターヘッド先端のリップ部分を押しつけるようにすることによって、コーターヘッドのスリットから押し出される塗布液の押し出し量に対応した塗布圧力と、支持体がコーターヘッドによって押しつけられ撓むことによって生じる反力のバランスをとり安定な液だまりを形成することによって塗布を行うことができる。
【０００５】
上記塗布装置において、コーターヘッドの幅方向寸法は支持体の幅よりも広く、塗布液の吐出される部分は支持体よりも狭くし、かつ支持体には塗布部分と両端の塗布が必要のない部分（以下余白部分という）が形成されるようにするが、その際、図５のように支持体（６）とコーターヘッド先端（１ａ）との間隙が極めて狭いため余白部分では支持体（６）とコーターヘッドの先端（１ａ）が接触してしまう。これはスリット内でこの余白部に相当する位置に吐出幅規制板（９）が設けられているので余白部に相当するリップ先端には塗布液が吐出されないようになっているためである。その結果、コーターヘッドのリップ先端は支持体により磨耗され、支持体の走行方向に傷が生じ、次からの塗布で塗布幅を変更して傷のついた部分を塗布に使用した場合、縦スジ欠陥の発生原因となったり、また、リップ先端の磨耗粉またはリップ先端により削り取られた支持体の削りカスがコーターヘッド両端に堆積することによって、幅方向の塗布膜厚が不均一となったり、さらにはリップ先端の磨耗粉、支持体の削りカスが浮遊することによって、塗布面の点欠陥等の原因となる。
【０００６】
上記リップ先端の磨耗に関しては支持体が硬度の高い金属の場合や前加工としてＴｉＯ２等の高硬度の顔料が分散しているインキによる印刷面を有する場合に発生し易く、かつ支持体の削りカスはフィルム、紙の場合や印刷面を有する場合に発生し易い。また、塗布膜厚が薄い場合、塗布速度が速い場合、支持体テンションを高く設定した場合にも発生し易くなる。
【０００７】
そこで、上記問題点を解決する為に、支持体の余白部分とコーターヘッドとの間に、フィルムもしくは糸状物質などの保護部材を配置する塗布装置等が提案されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記提案の保護部材を使用する塗布装置では、コーターヘッドのリップ先端の鋭利なエッジ部および走行する支持体による負荷で保護部材が切断し易いこと、さらに巻出しおよび巻取り装置を備え保護部材の更新を可能にした場合でも更新の途中で切断してしまう恐れがあり、それを防ぐ為には更新を高頻度で行う必要がある等の煩わしさがあった。
【０００９】
特に塗布膜厚を薄くした場合に、保護部材を薄くする必要があり、支持体両端の余白部分が保護部材と強く接触することで保護部材の切断が頻発したり、支持体の走行を阻害したり、塗布液を飛散したりして、場合によっては装置を停止しなければならないなど生産性の低減という問題があった。
【００１０】
また、支持体と保護部材の接触でも、いずれかもしくは両者の削りカスが発生し、異物が発生するという問題も発生した。
【００１１】
本発明は、かかる従来技術の問題点を解決するものであり、その課題とするところは、エクストルージョン型コーターを用いて、走行するウエブ状の支持体の両端の余白部分（塗布されない部分）の形成に際し、頻繁に更新を要せず、余白部分に相当するリップ先端の磨耗を防ぐ手段を供え、均一で平滑性に優れた塗布装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明に於いて上記課題を達成するために、まず請求項１の発明では、上流側ガイドロールと下流側ガイドロールの間で、該上下側ガイドロール上を走行するウエブ状の支持体上に、上流側リップと下流側リップとで構成するスリット部を有し、該スリット部の両端内に吐出幅規制板が設けられているエクストルージョン型コーターヘッドで直接塗布液を塗布する塗布装置において、前記吐出幅規制板は、先端中央に凹型の切り欠き部を有し、該切り欠き部に潤滑液を供給する潤滑液供給口が設けられていることを特徴とする塗布装置としたものである。
【００１３】
また、請求項２の発明では、上記吐出幅規制板の先端は、上流側リップのスリット側頂点と下流側リップのスリット側頂点を結んだ直線と略同一で前記直線より突出せず、上記吐出幅規制板の切り欠き部を形成する凹型の内側の端部はスリットの塗布液吐出部分の最端部を起点として支持体の塗布を必要としない余白部分よりも狭い幅で一定の断面形状でなることを特徴とする請求項１記載の塗布装置としたものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面を用いながら詳細に説明する。
図１は、エクストルージョン型のコーターヘッド１とその上流側ガイドロール４および下流側ガイドロール５上に、支持体６を配置したときの使用状態を示す塗布装置の断面図である。
【００１５】
上記コーターヘッド１は、支持体６の走行方向に対して上流側リップ２と下流側リップ３、図示しない供給系よりコーターヘッド１の内部に塗布液が供給されるべく設けられたマニホールド７、マニホールド７から上下流側リップ２，３に塗布液を押し出す通路であるスリット８に区分されている。
【００１６】
上記マニホールド７は、その断面が円形、半円形もしくは略円形、略半円形をしており、支持体６の幅方向に同一か略同一の断面形状で延長され、その幅方向の長さは支持体６の幅よりも長いか、もしくは同じ長さに設定されている。マニホールド７の内径は５〜５０ｍｍ程度で、塗布液の性質、粘度等によって最良の大きさを設定すればよく、その開口した両端部はシール板等により塗布液がコーターヘッド１の外部へ漏れ出ないようになっている。また、マニホールド７への塗布液の供給は、どちらか少なくとも一方の開口端部から導入してもよく、または少なくとも一つの開口部を直接コーターヘッド１からマニホールド７へ貫通した供給口から導入してもよい。
【００１７】
また、前記スリット８はマニホールド７からの支持体６へ向けて開口している幅０．０５〜０．５ｍｍのスリット状の塗布液通路であり、マニホールド７から上下流側リップ２，３の先端までの距離は５〜１００ｍｍである。このスリット８の幅および距離も塗布液の性質、さらに塗布速度や塗布膜厚等の操作条件により決定される。
【００１８】
図２は、本発明の塗布装置の一実施の形態を示す斜視図であり、図３は、本発明の塗布装置を構成する吐出幅規制板（９）の斜視図である。図２および図３に示すようにコーターヘッド１を構成する上流側リップ２と上流側リップ３の間のスリットの幅方向両端部には塗布幅を設定し塗布液が広がらないようにするための塗布幅規制板９が挟み込まれている。従って、支持体６の両端部分には塗布を必要としない余白部分１０が形成される。
【００１９】
塗布液はコーターヘッド１の外部から供給系を経て、ホースもしくは配管によりマニホールド７へ導入される。このマニホールド７の内部が塗布液で満たされると、幅方向に均一な圧力分布と流量分布を持って、マニホールド７から連通するスリットを通り上流側リップ２および下流側リップ３、さらに支持体６によって囲まれた液だまりを形成する。この液だまりはスリットから押し出される塗布液の吐出量と塗布液の粘度等の物性、支持体６のテンション、支持体の走行位置のバランスによりその大きさが決定され、上流側リップ２および下流側リップ３と支持体６の間隔が決定される。
【００２０】
上記吐出幅規制板９はコーターヘッド１先端の上流側リップ２のスリット側頂点と下流側リップ３のスリット側頂点を結んだ直線より突出せず、塗布液吐出部分の最端部１１ａを起点として支持体６の余白部分１０よりも狭い幅（Ｗ）で一定の断面形状を持ち、さらに前記断面からコーターヘッド１の端部方向に位置する部分が前記断面よりスリット内側方向に凹型の切り欠き部１２を有する断面形状となっている。また、吐出幅規制板９に対向して走行する支持体６の最縁部１３よりもコーターヘッド１の端部方向の余白部分１２にコーターヘッド１の中心方向を向いた潤滑液供給口１４を設け、図４の側断面拡大図に示すように、潤滑液供給装置（図示せず）に接続された潤滑液供給口１４から、潤滑液体１５を塗布膜厚み、機械条件等に合わせて連続的に適量吐出し、吐出幅規制板９の端部先端と支持体６の余白部分１２の間に、前記潤滑液体１５を介在させることによって、支持体６の余白部分１０とコーターヘッド先端、即ちコーターヘッド先端１ａとの接触を防止することができる塗布装置である。
【００２１】
上記でいう潤滑液体１５としては、乾燥されて支持体６を汚さないものであれば、特に限定するものではないが、例えば塗布液の溶剤であってもよく、逆に塗布液を構成するバインダーを溶解しない液体でもよく、水単体でもよい。
【００２２】
【実施例】
次に実施例により、本発明を具体的に説明する。
〈実施例１〉
全幅１２００ｍｍのエクストルージョン型コーターヘッドにおいてスリット幅を０．３ｍｍ、塗布液吐出幅を９８０ｍｍと設定し、吐出幅規制板は塗布液吐出部分の端部からコーターヘッド端部へ向かって２ｍｍ離れた位置で上下流側リップ先端面からスリット内部方向へ２ｍｍの凹型の切り欠き部分を有し、更に前記塗布液吐出部分の端部から１５ｍｍ離れたスリット内部に位置する切り欠き部分に外径０．２８ｍｍ、内径０．１５ｍｍのナイロンホース製の潤滑液供給口を配置した塗布装置により塗布を行った。
【００２３】
ウエブ状の支持体としては全幅に印刷の施された幅１０００ｍｍ、厚さ１２μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を用い、コーターヘッドの幅方向に対して中心を走行するべく配置した。すなわち、支持体の両端部にはそれぞれ１０ｍｍの塗布を必要としない余白部分が形成される様に設定した。塗布液としては酢酸エチルにて希釈したウレタン樹脂系の粘着剤を用い、粘度は１２０ｍＰａ・ｓであり、塗布量８ｇ／ｍ２　となるように、塗布速度３００ｍ／ｍｉｎ、張力１５ｋｇｆ／１０００ｍｍの条件で塗布を行った。塗布実施時には、支持体両縁部の外側に設置した潤滑液体吐出口から、余白部の１０ｍｍ幅に対して４〜８ｇ／ｍ２　の塗布膜厚に相当する量の酢酸エチルを潤滑液体として連続的に吐出した。
【００２４】
上記の条件にて、１０，０００ｍの連続塗布を行ったところ、塗布中に塗布液と潤滑液体としての溶剤が混合したりすることはなく、支持体とコーターヘッドリップ先端の接触も確認されなかった。また、塗布終了後に支持体の余白部分およびコーターヘッドリップ先端を顕微鏡にて観察したところ、両者ともに削れ傷は確認されなかった。
【００２５】
〈比較例１〉
上記塗布装置において、支持体の両縁部の外側に設置した潤滑液体吐出口から潤滑液体としての溶剤を吐出しない以外は実施例１と同様にして１０，０００ｍの連続塗布を行った。
【００２６】
その結果、塗布中に支持体とコーターヘッドリップ先端は常に接触した状態となり、塗布開始直後から支持体に印刷されている印刷インキの削りカスがコーターへッド先端に付着した。また、塗布終了後にコーターヘッドリップ先端を顕微鏡にて観察したところ、エッジ部分の摩滅および支持体の走行方向への微細な傷が確認された。
【００２７】
以上から明らかなように、本発明の塗布装置を用いた実施例１では、従来の塗布装置を用いた比較例１に比較して、支持体の余白部分とコーターヘッドリップ先端の接触がないため、印刷部のインキや支持体の削りカスがコーターヘッドリップ先端へ堆積せず、よってコーターヘッドリップ先端の磨耗、破損も起こらないことから、長時間の連続塗布を安定して行うことが出来ることがわかる。
【００２８】
【発明の効果】
本発明は以上の構成であるから、下記に示す如き効果がある。
即ち、上流側ガイドロールと下流側ガイドロールの間で、該上下側ガイドロール上を走行するウエブ状の支持体上に、上流側リップと下流側リップとで構成するスリット部を有し、該スリット部の両端内に吐出幅規制板が設けられているエクストルージョン型コーターヘッドで直接塗布液を塗布する塗布装置において、前記吐出幅規制板の先端中央に凹型の切り欠き部を有し、該切り欠き部に潤滑液を供給する潤滑液供給口が設けられているので、この潤滑液供給口から潤滑液を供給することによって、走行するウエブ状の支持体に塗布を行うに際し、支持体両端部の余白部分とコーターヘッドリップ先端との間に潤滑液が供給されて接触することがないため、塗布時におけるリップ先端でのインキ等の削りとりが起こらず長時間の塗布を安定して行うことができる。また、リップ先端の磨耗、破損も防止できるため、同一のコーターヘッドで塗布幅を変更して使用した場合にも縦スジ等のない平滑な塗布面を得る塗布装置を供給できる効果がある。
【００２９】
従って本発明は、プラスチック、紙、金属泊等の走行するウエブ状の支持体に塗布液を塗布するエクストルージョン型コーターヘッドでなる塗布装置、特に支持体の幅方向の両端に塗布を必要としない余白部を有する場合の塗布装置として、優れた実用上の効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の塗布装置の一実施の形態を側断面で表した説明図である。
【図２】本発明の塗布装置の一実施の形態を説明する斜視図である。
【図３】本発明の塗布装置を構成する吐出幅規制板の一実施の形態を示す斜視図である。
【図４】本発明の塗布装置を構成する吐出幅規制板近傍の一実施の形態を説明する断面拡大図である。
【図５】従来の塗布装置を構成する吐出幅規制板近傍の一実施の形態を説明する断面拡大図である。
【符号の説明】
１‥‥コーターヘッド
１ａ‥‥コーターヘッドの先端
２‥‥上流側リップ
３‥‥下流側リップ
４‥‥上流側ガイドロール
５‥‥下流側ガイドロール
６‥‥支持体
７‥‥マニホールド
８‥‥スリット
９‥‥吐出幅規制板
１０‥‥余白部分
１１‥‥塗布膜
１１ａ‥‥塗布膜の最端部
１２‥‥吐出幅規制板の切り欠き部
１４‥‥潤滑液供給口
１５‥‥潤滑液体
Ｐ‥‥支持体の走行方向
【図１】
2004025048.tif 000003
【図２】
2004025048.tif 000004
【図３】
2004025048.tif 000005
【図４】
2004025048.tif 000006
【図５】
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