(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行するウェブに対して塗布液を塗布するダイ型塗布装置において、
下流側スリット面を有する下流側リップと、
下流側リップの下流側スリット面との間でスリットを形成する上流側スリット面を有する上流側リップとを備え、
下流側リップの下流側スリット面および上流側リップの上流側スリット面は、いずれもその基端側部分がウェブに向って延びるとともに、その先端側部分がウェブの走行方向下流に向って傾斜し、
上流側スリット面の基端側部分と先端側部分との間の傾斜角度θは、
９０°＜θ＜１８０°であることを特徴とするダイ型塗布装置。
【請求項２】
下流側リップの下流側スリット面は、その先端側部分がウェブの走行方向下流へ向って傾斜するとともに、曲率半径ｒ1 をもって湾曲し、
上流側リップは曲率半径ｒ2 をもって湾曲したウェブ当接面を有し、
ｒ1 ≧ｒ2 となっていることを特徴とする請求項１記載のダイ型塗布装置。
【請求項３】
上流側リップのウェブ当接面の曲率半径ｒ2 は、
ｒ2 ≦Ｒａ／（０．３（６μＵ／（Ｔ−ρｔＵ2 ））2/3 ）
Ｒａ：上流側リップのウェブ当接面の平均中心粗さ（ｃｍ）
μ  ：空気粘度（ｐ）
Ｕ  ：ウェブ走行速度（ｃｍ／ｓ）
ρ  ：ウェブ密度（ｇ／ｃｍ３）
ｔ  ：ウェブ厚み（ｃｍ）
Ｔ  ：張力（ｇ）
を満たすことを特徴とする請求項２記載のダイ型塗布装置。
【請求項４】
走行するウェブに対して塗布液を塗布するダイ型塗布装置において、
下流側スリット面を有する下流側リップと、
下流側リップの下流側スリット面との間でスリットを形成する上流側スリット面を有する上流側リップと、
下流側リップの外面との間で追加スリットを形成する下流側スリット面を有する追加下流側リップとを備え、
下流側リップの下流側スリット面、上流側リップの上流側スリット面および追加下流側リップの下流側スリット面は、いずれもその基端側部分がウェブに向って延びるとともに、その先端側部分がウェブの走行方向下流に向って傾斜し、
上流側スリット面の基端側部分と先端側部分との間の傾斜角度θは、
９０°＜θ＜１８０°であることを特徴とするダイ型塗布装置。
【請求項５】
走行するウェブに対して塗布液を塗布するダイ型塗布装置において、
下流側スリット面を有する下流側リップと、
下流側リップの下流側スリット面との間でスリットを形成する上流側スリット面を有する上流側リップと、
上流側リップの外面との間で追加スリットを形成する上流側スリット面を有する追加上流側リップとを備え、
下流側リップの下流側スリット面、上流側リップの上流側スリット面および追加上流側リップの上流側スリット面は、いずれもその基端側部分がウェブに向って延びるとともに、その先端側部分がウェブの走行方向下流に向って傾斜し、
上流側スリット面の基端側部分と先端側部分との間の傾斜角度θは、
９０°＜θ＜１８０°であることを特徴とするダイ型塗布装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はウェブ表面に塗布液を塗布するダイ型塗布装置に係り、とりわけグラビアダイレクトコートに用いられる低粘度／薄膜仕様の塗布液、例えば感光剤およびプリンタリボン用液等を塗布することができるダイ型塗布装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、連続的に走行するウェブに対し、ダイ先端リップから塗布液を直接塗布するダイ型塗布装置としては、例えば特開昭５０−１３８０３６に示すものが知られている。また、このようなダイ型塗布装置は、磁気テープ製造用として特に、高速化／薄膜化のため広範囲に実用化されている。
【０００３】
図５に示すように、このような従来のダイ型塗布装置３はスリット面１０を有する下流側リップ１と、スリット面１２を有する上流側リップ２とを備え、下流側リップ１のスリット面１０と上流側リップ２のスリット面１２との間に塗布液が流れるスリット９が形成されている。
【０００４】
図５において、下流側リップ１および上流側リップ２の先端側は、各々直線状および湾曲状となっており、下流側リップ１および上流側リップ２の先端側をウェブ１５に押しあてる。この場合、磁気テープ用インキ等の塗布液２０がスリット９の先端部からウェブ１５に対してほぼ垂直に吐出し、ウェブ１５を吐出圧により押し上げる。このことにより、ウェブ１５と上流側リップ２との間に液溜まりが形成され、ウェブ１５から磁気テープが得られる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来のダイ型塗布装置３は磁気テープ用インキのような高粘度のインキを塗布するため、次のような利点がある。
ａ）上流側リップ２近傍に形成される液溜まり２５は、張力変動等による外乱に対しても頑丈であり、塗布ムラが生じ難い。
ｂ）液溜まり２５の圧力が高いため、高い張力の設定が可能となり、弛みシワが生じ難くスジムラになり難い。
ｃ）高い圧力の液溜まり２５を形成することが可能となり、ウェブ１５の高速走行時においても上流側からの空気同伴を抑えることが可能となる。
【０００６】
ここで高粘度の塗布液とは、スリット９内部から液溜まり２５において、塗布液が比較的低いせん断速度（１〜１００（ｌ／sec ））を有する条件のものをいう。
【０００７】
一方、磁気テープ用インキ以外の低粘度の塗布液については、上記ａ），ｂ），ｃ）の効果を得ることはむずかしく、ダイ型塗布装置を用いることは困難である。
【０００８】
本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、低粘度の塗布液についても確実に塗布することができるダイ型塗布装置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】
本発明は、走行するウェブに対して塗布液を塗布するダイ型塗布装置において、下流側スリット面を有する下流側リップと、下流側リップの下流側スリット面との間でスリットを形成する上流側スリット面を有する上流側リップとを備え、下流側リップの下流側スリット面および上流側リップの上流側スリット面は、いずれもその基端側部分がウェブに向って延びるとともに、その先端側部分がウェブの走行方向下流に向って傾斜し、上流側スリット面の基端側部分と先端側部分との間の傾斜角度θは、９０°＜θ＜１８０°であることを特徴とするダイ型塗布装置、
走行するウェブに対して塗布液を塗布するダイ型塗布装置において、下流側スリット面を有する下流側リップと、下流側リップの下流側スリット面との間でスリットを形成する上流側スリット面を有する上流側リップと、下流側リップの外面との間で追加スリットを形成する下流側スリット面を有する追加下流側リップとを備え、下流側リップの下流側スリット面、上流側リップの上流側スリット面および追加下流側リップの下流側スリット面は、いずれもその基端側部分がウェブに向って延びるとともに、その先端側部分がウェブの走行方向下流に向って傾斜し、上流側スリット面の基端側部分と先端側部分との間の傾斜角度θは、９０°＜θ＜１８０°であることを特徴とするダイ型塗布装置、および
走行するウェブに対して塗布液を塗布するダイ型塗布装置において、下流側スリット面を有する下流側リップと、下流側リップの下流側スリット面との間でスリットを形成する上流側スリット面を有する上流側リップと、上流側リップの外面との間で追加スリットを形成する上流側スリット面を有する追加上流側リップとを備え、下流側リップの下流側スリット面、上流側リップの上流側スリット面および追加上流側リップの上流側スリット面は、いずれもその基端側部分がウェブに向って延びるとともに、その先端側部分がウェブの走行方向下流に向って傾斜し、上流側スリット面の基端側部分と先端側部分との間の傾斜角度θは、９０°＜θ＜１８０°であることを特徴とするダイ型塗布装置である。
【００１０】
本発明によれば、下流側スリット面の先端側部分と上流側スリット面の先端側部分がいずれもウェブの走行方向下流に向って傾斜しているので、下流側スリット面と、上流側スリット面とによって形成されるスリットはその先端側部分がウェブの走行方向下流を向く。このためスリット内の塗布液をスリット先端側部分からスムーズにウェブ側へ供給することができ、これにより塗布液の厚みを小さくして、ウェブとの間の液溜りの発生を未然に防止することができる。
【００１１】
また追加下流側リップの下流側スリット面および追加上流側リップの上流側スリット面は、いずれもその先端側部分がウェブの走行方向下流を向くので、追加スリット内の塗布液をスムースにウェブ側へ供給することができ、スリットに加えて追加スリットから塗布液を供給することができるので、ウェブに対して塗布液を重層塗布することができ、これにより塗布液の厚みを小さくして、ウェブとの間の液溜り発生を未然に防止することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１および図２は、本発明によるダイ型塗布装置の一実施の形態を示す図である。図１および図２に示すように、ダイ型塗布装置３は矢印Ｌ方向に走行するウェブ４に対して塗布液２０を塗布するものであり、下流側スリット面１０を有する下流側リップ１と、下流側スリット面１０との間でスリット９を形成する上流側スリット面１２を有する上流側リップ２とを備えている。
【００１３】
このうちウェブ４はガイドロール５，６間に掛け渡されて、矢印Ｌ方向に走行するようになっている。また、ダイ型塗布装置３には、塗布液２０を供給する液供給系７が接続されている。
【００１４】
次に図１により、ダイ型塗布装置３について詳述する。図１に示すように、ダイ型塗布装置３は上述のように下流側リップ１と、上流側リップ２とを有しているが、このうち下流側リップ１の下流側スリット面１０は、下流側リップ１上のウェブ１５に対して略直交してウェブ１５に向って延びる基端側部分１０ａと、基端側部分１０ａの先端側（図１の上方側）に位置するとともにウェブ１５の走行方向Ｌの下流へ向って傾斜する先端側部分１０ｂとからなっている。この場合、先端側部分１０ｂは、ウェブ１５の走行方向Ｌの下流へ向って傾斜するとともに、曲率半径ｒ1 をもって湾曲している。
【００１５】
一方、上流側リップ２の上流側スリット面１２は、下流側リップ１上のウェブ１５に対して略直交する基端側部分１２ａと、折曲点１１を境として基端側部分１２ａの先端側に位置するとともにウェブ１５の走行方向Ｌの下流へ向って傾斜する直線状の先端側部分１２ｂとからなっている。
【００１６】
この場合、上流側スリット面１２の基端側部分１２ａと、先端側部分１２ｂとの間の傾斜角度θは
９０°＜θ＜１８０°となっている。
【００１７】
さらにまた図１に示すように、上流側リップ２はウェブ１５と当接するウェブ当接面１３を有し、このウェブ当接面１３は曲率半径ｒ2 をもって湾曲している。
【００１８】
なお、下流側スリット面１０の先端側部分１０ｂの曲率半径ｒ1 と、ウェブ当接面１３の曲率半径ｒ2 との関係は、（１）式のように
ｒ1 ≧ｒ2       ……（１）
であることが好ましい。
また、ｒ2 は
ｒ2 ≦Ｒａ／（０．３（６μＵ／（Ｔ−ρｔＵ2 ））2/3 ）……（２）
となっている。
【００１９】
（２）式において、
Ｒａ：上流側リップのウェブ当接面の平均中心粗さ（ｃｍ）
μ  ：空気粘度（ｐ）
Ｕ  ：ウェブ走行速度（ｃｍ／ｓ）
ρ  ：ウェブ密度（ｇ／ｃｍ3 ）
ｔ  ：ウェブ厚み（ｃｍ）
Ｔ  ：張力（ｇ）
となっている。
【００２０】
次にこのような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。
まず図２に示すように液供給系７から低粘度（１０ｃｐ以下の粘度）の塗布液２０がダイ型塗布装置３内へ供給される。
【００２１】
次に塗布装置３からスリット９を経て、走行中のウェブ１５に対して低粘度の塗布液が塗布される。
【００２２】
なお、塗布液２０としては、メジューム溶液（塩酢ビ共重合体、メチルエチルケトン）にオイルレッド等の着色染料を添加した粘度１０ｃｐのものが考えられる。
【００２３】
またウェブ１５の材料および走行条件、および塗布液２０の塗布厚は、
ウェブ材料：ＰＥＴ材料、厚み４．５μｍ
ウェブ幅  ：５００ｍｍ
ウェブ走行速度：５０〜１５０ｍ／min
ウェブ張力：２．５〜１０ｋｇ
塗布液の塗布厚：１０μｍ
となっている。
【００２４】
ウェブ１５がダイ型塗布装置３に沿って走行する場合、まずウェブ１５は大きな曲率半径ｒ2 を有する上流側リップ２のウェブ当接面１３に沿ってスリット９側へ走行する。この際、ウェブ当接面１３は大きな曲率半径ｒ2 を有するのでスムースにスリット９側へ走行することができる。
【００２５】
また下流側スリット面１０の先端側部分１０ｂおよび上流側スリット面１２の先端側部分１２ｂは、いずれもウェブ１５の走行方向Ｌの下流に向って傾斜しているので、下流側スリット１面１０の先端側部分１０ｂおよび上流側スリット面１２の先端側部分１２ｂによって形成されるスリット９はその先端側部分９ａがウェブ１５の走行方向Ｌの下流を向く。さらに下流側スリット面１０の先端側部分１０ｂが曲率半径ｒ1 をもって湾曲しており、また上流側スリット面１２の先端側部分１２ｂが直線状となっているので、スリット９の幅は先端側へ向って拡大する。このため、スリット９内から塗布液２０を、スリット先端側部分９ａからスムースにウェブ１５側へ供給してウェブ１５上へ塗布することができ，これにより塗布液２０の厚みを小さくして上流側リップ２近傍における液溜りの発生を未然に防止することができる。このためウェブ１５に張力の変動が生じたり、塗布液に圧力ムラが生じても、低粘度の塗布液２０を比較的薄膜でかつ一定の厚みでウェブ１５上へ塗布することができる。またこの場合、ウェブ１５上の塗布液にスジムラが生じることはない。
【００２６】
さらにまた、曲率半径ｒ1 とｒ2 を（１）（２）式のように定めたので、以下のような作用効果が生じる。
【００２７】
すなわち、
ｒ1 ≧ｒ2       ……（１）
となっており、ウェブ当接面１３の曲率半径ｒ2 を下流側スリット面１０の先端側部分１０ｂの曲率半径ｒ1 より小さくしたので、ウェブ１５はスリット９の先端側部分９ａ近傍において上流側リップ２に深く巻付けられることになる。このため、スリット９の先端側部分９ａ近傍において、ウェブ１５内に空気が巻込まれることを防止することができるので、空気混入に伴う塗布液２０のスジムラを防止することができる。
【００２８】
また先端側部分１０ｂの曲率半径ｒ1 を大きく滑らかにすることにより、この先端側部分１０ｂによるウェブ１５に対する滑らかなスキージ効果が期待できる。
【００２９】
また一般にウェブ１５がダイ型塗布装置の上流側リップ２のウェブ当接面１３上を走行する際、ウェブ当接面１３とウェブ１５との間に一定の膜厚を有する空気層が形成される。この空気装置の膜厚Ｈは
Ｈ＝ｒ2 ×（０．３（６μＵ／（Ｔ−ρｔＵ2 ））2/3 ）  ……（３）
として表される。
【００３０】
上記（２）（３）式によれば、上流側リップ２のウェブ当接面１３の平均中心粗さＲａと空気層の膜厚Ｈとの関係は、
Ｒａ≧Ｈ
となり、空気層の膜厚Ｈは平均中心粗さＲａより小さくなる。このためウェブ当接面１３とウェブ１５との間に形成される空気層を、空気層の膜厚Ｈより大きな平均中心粗さＲａを有するウェブ当接面１３により分散させることができ、これによりウェブ１５内への空気の巻込をより確実に防止することができる。
【００３１】
なお、図１に示すように、上流側リップ２の先端部３０は鋭角状に形成されているが、この先端部３０のバリを除去することにより、先端部３０にウェブ１５が引掛かることはない。
【００３２】
次に図３および図４により、本発明の他の実施の形態について説明する。
図３に示す実施の形態は、下流側リップ１の更に下流側に、下流側リップ１の外面１ａとの間で追加スリット１８を形成する下流側スリット面２３を有する追加下流側リップ２１を設けたものであり、他の構造は図１および図２に示す実施の形態と略同一である。
【００３３】
図３において、図１および図２に示す実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００３４】
図３に示すように、ダイ型塗布装置３は追加下流側リップ２１を有しており、追加下流側リップ２１の構造は、下流側リップ１の構造と略同一となっている。
【００３５】
すなわち追加下流側リップ２１の下流側スリット面２３はウェブ１５に対して略直交してウェブ１５に向って延びる基端側部分２３ａと、ウェブ１５の走行方向Ｌの下流側へ向って湾曲しながら傾斜する先端側部分２３ｂとからなっている。
【００３６】
図４に示す実施の形態は、上流側リップ２の更に上流側に、上流側リップ１の外面２ａとの間で追加スリット１９を形成する上流側スリット面２４を有する追加上流側リップ２２を設けたものであり、他の構造は図１および図２に示す実施の形態と略同一である。
【００３７】
図４において、図１および図２に示す実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００３８】
図４に示すように、ダイ型塗布装置３は追加上流側リップ２２を有しており、追加上流側リップ２２の構造は上流側リップの構造と略同一となっている。
【００３９】
すなわち、追加上流側リップ２２の上流側スリット面２４は、ウェブ１５に対して略直交してウェブ１５に向って延びる基端側部分２４ａと、ウェブ１５の走行方向Ｌの傾斜する先端側部分２４ｂとからなっている。
【００４０】
図３および図４に示す本実施の形態によれば、追加下流側リップ２１の下流側スリット面２３および追加上流側リップ２２の上流側スリット面２４は、いずれもその先端部分がウェブ１５の走行方向Ｌの下流を向くので追加スリット１８、１９内の塗布液２０をスムースにウェブ１５側へ供給することができ、これにより塗布液２０の厚みを小さくして液溜りの発生を未然に防止することができる。また下流側リップ１と上流側リップ２との間のスリット９と、追加下流側リップ２１と下流側リップ１との間の追加スリット１８、または追加上流側リップ２２と上流側リップ２との間の追加スリット１９からウェブ１５に対して同時に塗布液２０を供給することができ、これによりウェブ１５の表面に対して塗布液２０を重層塗布することができる。
【００４１】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、スリット内の塗布流をスムースにウェブ側へ供給することができるので、これにより塗布液の厚みを小さくしてウェブとの間の液溜りの発生を未然に防止することができる。このため低粘度の塗布流についても比較的薄膜でかつ一定の厚みでムラなくウェブに対して確実に塗布することができる。またスリットに加えて追加スリットからも塗布液をスムースに塗布することができ、ウェブに対して低粘度の塗布液を重層塗布することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるダイ型塗布装置の一実施の形態を示す先端側部分の拡大図。
【図２】ダイ型塗布装置の全体図。
【図３】本発明によるダイ型塗布装置の他の実施の形態を示す図。
【図４】本発明によるダイ型塗布装置の他の実施の形態を示す図。
【図５】従来のダイ型塗布装置を示す図。
【符号の説明】
１  下流側リップ
１ａ  外面
２  上流側リップ
２ａ  外面
３  ダイ型塗布装置
９  スリット
１０  下流側スリット面
１０ａ  基端側部分
１０ｂ  先端側部分
１２  重量側スリット面
１２ａ  基端側部分
１２ｂ  先端側部分
１３  ウェブ当接面
１５  ウェブ
２０  塗布液
２１  追加下流側リップ
２２  追加上流側リップ
【図１】
0003910268.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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