(57)【要約】【課題】３本リバースロール塗布における塗布速度限界を拡大し、高速薄膜塗布が可能な３本リバースロール塗布方法及び塗布装置を提供する。【解決手段】塗布液吐出口６ｂから吐出される塗布液は、矢印Ｅで示すように、アプリケーターロール２の中心軸２ｂに向かって吐出され、吐出された塗布液によって液ダム５内の塗布液がアプリケーターロール２の塗布液供給開始部２ｃに強固に付着される。従って、塗布液供給開始部２ｃにおける空気の巻き込みが抑制され、アプリケーターロール２の回転に伴い空気同伴が抑制された状態で、塗布液１０が塗布液供給開始部２ｃから検量部１９までアプリケーターロール２の周面２ａに連続して付着されることになる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗布液を貯留する液ダムから当該塗布液を、回転するメータリングロールと当該メータリングロールの回転方向と逆回転するアプリケーターロール間の間隙から供給して当該アプリケーターロールの表面に所定厚みの塗布液層を形成し、ウェブを介して前記アプリケーターロールと圧接しながら当該アプリケーターロールの回転方向と逆回転するバックアップロール上の前記ウェブ上に前記塗布液層を転液して塗布液をウェブ上に塗布する塗布方法において、
前記液ダム内に、前記アプリケーターロールに前記塗布液を供給するノズルフィーダーを設け、当該ノズルフィーダーの塗布液吐出口から前記塗布液を前記アプリケーターロールの供給開始部に供給してアプリケーターロールの周面に所定厚みの塗布液層を形成することを特徴とする塗布方法。
【請求項２】
請求項１記載の塗布方法において、
前記ウェブに塗布液を塗布する塗布速度を１００ｍ／分以上として塗布することを特徴とする塗布方法。
【請求項３】
請求項１又は２記載の塗布方法において、
前記ノズルフィーダーは、前記塗布液吐出口から前記塗布液を前記アプリケーターロールの中心軸に向けて前記アプリケーターロール周面の供給開始部に吐出することを特徴とする塗布方法。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか１項記載の塗布方法において、
前記ノズルフィーダーの塗布液吐出口を、前記アプリケーターロールの供給開始部から前記ウェブに前記塗布液を塗布する塗布液層厚みの１〜１２倍の範囲内で離隔させて当該塗布液吐出口から前記アプリケーターロールの供給開始部に塗布液を吐出することを特徴とする塗布方法。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか１項記載の塗布方法において、
前記ノズルフィーダーの塗布液吐出口から前記塗布液を前記アプリケーターロールの供給開始部に液圧を付加して吐出することを特徴とする塗布方法。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか１項記載の塗布方法において、
前記ノズルフィーダーの塗布液吐出口から前記アプリケーターロールに吐出する塗布液量を、前記ウェブに前記塗布液を塗布する塗布量以上に設定して塗布液を当該塗布液吐出口から吐出することを特徴とする塗布方法。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れか１項記載の塗布方法において、
前記液ダム内の液面高さを前記ノズルフィーダーの塗布液吐出口と同一高さとなるように調整することを特徴とする塗布方法。
【請求項８】
塗布液を貯留する液ダムと、当該液ダムから当該塗布液が供給される回転するアプリケーターロールと、当該アプリケーターロールの回転方向と逆回転し、前記塗布液を当該アプリケーターロールとの間隙から供給して当該アプリケーターロールの表面に所定厚みの塗布液層を形成するメータリングロールと、ウェブを介して前記アプリケーターロールと圧接しながら当該アプリケーターロールの回転方向と逆回転して前記ウェブ上に前記塗布液層を転液するバックアップロールを備えた塗布液をウェブ上に塗布する塗布装置において、
前記液ダム内に、前記アプリケーターロールの塗布液供給開始部に塗布液を吐出する塗布液吐出口を有するノズルフィーダーを配設することを特徴とする塗布装置。
【請求項９】
請求項８記載の塗布装置において、
前記ノズルフィーダーの塗布液吐出口は、前記アプリケーターロールの中心軸に向かって配設され、当該塗布液吐出口からアプリケーターロールの中心軸に向かって前記塗布液が吐出されることを特徴とする塗布装置。
【請求項１０】
請求項８又は９記載の塗布装置において、
前記アプリケーターロールと前記ノズルフィーダーの塗布液吐出口との間隔を０〜１ｍｍの範囲で可変させる可変手段を前記ノズルフィーダーに設けたことを特徴とする塗布装置。
【請求項１１】
請求項８乃至１０の何れか１項記載の塗布装置において、
前記ノズルフィーダーの塗布液吐出口からの塗布液の吐出量を、前記ウェブに前記塗布液を塗布する塗布量の１〜２倍の範囲に設定された塗布液吐出口を有していることを特徴とする塗布装置。
【請求項１２】
請求項８乃至１１の何れか１項記載の塗布装置において、
該液ダム内の液面高さが該ノズルフィーダーの塗布液吐出口の高さと同一高さとなるように液面高さ調整手段を備えたことを特徴とする塗布装置。
【請求項１３】
請求項８乃至１２の何れか１項記載の塗布装置において、
前記ノズルフィーダーは、前記液ダム内の塗布液の前記アプリケーターロールの軸方向への流出を防止するサイドディッケル上に取り付けられ、当該サイドディッケルとノズルフィーダーとの間に塗布液流出防止用プレートを配設したことを特徴とする塗布装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラスチックフィルム、紙、粘着紙、金属箔等の可撓性支持体又は被塗布体（以下ウェブと称する）に、種々の塗料を塗布する塗布方法及び塗布装置に係り、特に、塗布液を貯留する液ダムから当該塗布液を、回転するメータリングロールと当該メータリングロールの回転方向と逆回転するアプリケーターロール間の間隙から供給して当該アプリケーターロールの表面に所定厚みの塗布液層を形成し、ウェブを介して前記アプリケーターロールと圧接しながら当該アプリケーターロールの回転方向と逆回転するバックアップロール上の前記ウェブ上に前記塗布液層を転液して塗布液をウェブ上に塗布する、所謂３本リバースロールを用いた塗布方法及び塗布装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、リバースロールコーターとしては、例えば、図１３に示すような３本リバースロールコーターが知られている。（例えば、特許文献１参照）この塗布装置は、アプリケーターロール２と、当該ロールの上方に、ウェブ４走行用の間隙を設けて配備されたウェブ走行用のバックアップロール３と、アプリケーターロール２の下方に塗布厚調整用の間隙を設けて配備されたメータリングロール１と、アプリケーターロール２及びメータリングロール１の後方に配備された塗布液１０の液ダム５とを備えている。液ダム５は、背板５ａと、背板５ａの左右両側に設けたサイドディッケル５ｂと底板５ｃとによって構成され、アプリケーターロール２の幅方向（軸方向）に沿って設けられており、塗布液１０を貯留している。
この塗布装置では、アプリケーターロール２及びメータリングロール１が矢印方向に回転すると、液ダム５内の塗布液１０がアプリケーターロール２とメータリングロール１の間隙を通って液ダム５から排出され、所定厚みの塗布液層１０１がアプリケーターロール２の周面２ａに形成される。そして、アプリケーターロール２の周面２ａ上の塗布液層１０１はバックアップロール３の矢印方向への回転によって走行するウェブ４の表面に転液されて塗布液層１０２が形成される。これによりウェブ４の表面に塗布液１０が均一な厚みで塗布されることになる。
このような、３本リバースロールを用いた塗布装置は、比較的簡単な構成で、容易に均一厚みの塗布液層１０２をウェブ４上に形成できるため、汎用されているが、塗布速度が１００ｍ／分以下と遅い塗布速度でしか使用できないという問題があった。このような塗布速度が遅くなる一因としては、アプリケーターロール２に塗布液が最初に供給される塗布液供給開始部（動的接液線）２ｂで空気が取り込まれる空気同伴現象が生じることである。
【０００３】
液ダム方式の３本リバースロール塗布方法においては、塗布液１０を貯留する液ダム５が使用されるが、低粘度塗布液ではアプリケーターロール２と液ダム５が接触する隙間から塗布液が漏れ易いため、比較的高粘度塗布液で塗布する事が一般的である。従って、液流動性が低い高粘度液で塗布するため、アプリケーターロール２の塗布液供給開始部（動的接液線）２ａの塗布液表面１０ａがアプリケーターロール２の回転方向へ引き込まれやすく、高速になると空気同伴現象を起こし易くなる。このような空気同伴現象によって同伴空気１０ｂがアプリケーターロール２とメータリングロール１の検量部１９にまで達すると図１４に示すように、アプリケーターローラ２の周面２ａに形成される塗布液層１０１が連続した層とならず、断続した層となるいわゆる液切れ現象が発生し、この液切れ現象がウェブ４に転移されてしまい、ウェブ４上に断続した液切れの塗布液層１０２が形成されることになる。このような空気同伴現象は、液特性としてニュートニアンの塗布液を使用した場合にはより顕著に発生し、アプリケーターロール２の回転によるシェアが掛かり低粘度化するシェア減粘性の強い液であっても若干塗布速度限界は大きくなるものの、空気同伴現象が生じて液切れ現象を起こし易い。
また、リバースロール塗布の高速塗布方法として、図１５に示すように、アプリケーターロール２の周面２ａに直接塗布液をオフセットダイ１４から供給して所定厚みの塗布液層１０１を形成することが知られている。（例えば、特許文献２参照）
【特許文献１】特開平６−３３９６５１号公報
【特許文献２】特開平１０−１２８２０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献２記載のものでは、アプリケーターロール２の塗布液供給開始部２ｂの塗布液１０の表面に自由表面が形成されないために空気同伴現象が発生しにくく、液切れを起こすことなく高速での塗布が可能となるが、所定厚みの塗布液層１０１をアプリケーターロール２の周面２ａに形成するために、ダイ１４の先端の塗布液吐出口１４ａとアプリケーターロール周面１０ａとの塗布ギャップＫを狭くする必要があり、その結果、塗布ギャップＫに異物等の詰りによる塗布スジや液切れが発生し易いという問題を招き安い。
本発明は、上記実情を考慮してなされたものであり、３本リバースロール塗布における塗布速度限界を拡大し、高速薄膜塗布が可能な３本リバースロール塗布方法及び塗布装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、塗布液を貯留する液ダムから当該塗布液を、回転するメータリングロールと当該メータリングロールの回転方向と逆回転するアプリケーターロール間の間隙から供給して当該アプリケーターロールの表面に所定厚みの塗布液層を形成し、ウェブを介して前記アプリケーターロールと圧接しながら当該アプリケーターロールの回転方向と逆回転するバックアップロール上の前記ウェブ上に前記塗布液層を転液して塗布液をウェブ上に塗布する塗布方法において、前記液ダム内に、前記アプリケーターロールに前記塗布液を供給するノズルフィーダーを設け、当該ノズルフィーダーの塗布液吐出口から前記塗布液を前記アプリケーターロールの供給開始部に供給してアプリケーターロールの周面に所定厚みの塗布液層を形成することを特徴とする。
また、請求項２の発明は、請求項１記載の塗布方法において、前記ウェブに塗布液を塗布する塗布速度を１００ｍ／分以上として塗布することを特徴とする。
また、請求項３の発明は、請求項１又は２記載の塗布方法において、前記ノズルフィーダーは、前記塗布液吐出口から前記塗布液を前記アプリケーターロールの中心軸に向けて前記アプリケーターロール周面の供給開始部に吐出することを特徴とする。
【０００６】
また、請求項４の発明は、請求項１乃至３の何れか１項記載の塗布方法において、前記ノズルフィーダーの塗布液吐出口を、前記アプリケーターロールの供給開始部から前記ウェブに前記塗布液を塗布する塗布液層厚みの１〜１２倍の範囲内で離隔させて当該塗布液吐出口から前記アプリケーターロールの供給開始部に塗布液を吐出することを特徴とする。
また、請求項５の発明は、請求項１乃至４の何れか１項記載の塗布方法において、前記ノズルフィーダーの塗布液吐出口から前記塗布液を前記アプリケーターロールの供給開始部に液圧を付加して吐出することを特徴とする。
また、請求項６の発明は、請求項１乃至５の何れか１項記載の塗布方法において、前記ノズルフィーダーの塗布液吐出口から前記アプリケーターロールに吐出する塗布液量を、前記ウェブに前記塗布液を塗布する塗布量以上に設定して塗布液を当該塗布液吐出口から吐出することを特徴とする。
また、請求項７の発明は、請求項１乃至６の何れか１項記載の塗布方法において、前記液ダム内の液面高さを前記ノズルフィーダーの塗布液吐出口と同一高さとなるように調整することを特徴とする。
また、請求項８の発明は、塗布液を貯留する液ダムと、当該液ダムから当該塗布液が供給される回転するアプリケーターロールと、当該アプリケーターロールの回転方向と逆回転し、前記塗布液を当該アプリケーターロールとの間隙から供給して当該アプリケーターロールの表面に所定厚みの塗布液層を形成するメータリングロールと、ウェブを介して前記アプリケーターロールと圧接しながら当該アプリケーターロールの回転方向と逆回転して前記ウェブ上に前記塗布液層を転液するバックアップロールを備えた塗布液をウェブ上に塗布する塗布装置において、前記液ダム内に、前記アプリケーターロールの塗布液供給開始部に塗布液を吐出する塗布液吐出口を有するノズルフィーダーを配設することを特徴とする。
【０００７】
また、請求項９の発明は、請求項８記載の塗布装置において、前記ノズルフィーダーの塗布液吐出口は、前記アプリケーターロールの中心軸に向かって配設され、当該塗布液吐出口からアプリケーターロールの中心軸に向かって前記塗布液が吐出されることを特徴とする。
また、請求項１０の発明は、請求項８又は９記載の塗布装置において、前記アプリケーターロールと前記ノズルフィーダーの塗布液吐出口との間隔を０〜１ｍｍの範囲で可変させる可変手段を前記ノズルフィーダーに設けたことを特徴とする。
また、請求項１１の発明は、請求項８乃至１０の何れか１項記載の塗布装置において、前記ノズルフィーダーの塗布液吐出口からの塗布液の吐出量を、前記ウェブに前記塗布液を塗布する塗布量の１〜２倍の範囲に設定された塗布液吐出口を有していることを特徴とする。
また、請求項１２の発明は、請求項８乃至１１の何れか１項記載の塗布装置において、該液ダム内の液面高さが該ノズルフィーダーの塗布液吐出口の高さと同一高さとなるように液面高さ調整手段を備えたことを特徴とする。
また、請求項１３の発明は、請求項８乃至１２の何れか１項記載の塗布装置において、前記ノズルフィーダーは、前記液ダム内の塗布液の前記アプリケーターロールの軸方向への流出を防止するサイドディッケル上に取り付けられ、当該サイドディッケルとノズルフィーダーとの間に塗布液流出防止用プレートを配設したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、液ダム内に、アプリケーターロールに塗布液を供給するノズルフィーダーを設け、当該ノズルフィーダーの塗布液吐出口から前記塗布液を前記アプリケーターロールの供給開始部に供給してアプリケーターロールの周面に所定厚みの塗布液層を形成することによって、３本リバースロール塗布における塗布速度限界を拡大し、高速薄膜塗布が可能な３本リバースロール塗布方法を提供することができる。
また、本発明によれば、前記液ダム内に、前記アプリケーターロールの塗布液供給開始部に塗布液を吐出する塗布液吐出口を有するノズルフィーダーを配設することによって、３本リバースロール塗布における塗布速度限界を拡大し、高速薄膜塗布が可能な３本リバースロール塗布装置を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明者らは、３本リバースロールを用いて塗布速度限界を拡大するため、液ダム方式のものにおいて、高速塗布を行う際に発生する空気同伴現象について検討を行った。アプリケーターロールの高速回転に伴い、液ダム内の塗布液表面が自由表面となっているために、塗布液表面とアプリケーターロール周面との間に空気を巻き込み塗布液供給開始部が下降することに着目し、塗布液供給開始部の下降を抑制するため検討の結果、塗布液供給開始部の塗布液表面に液圧を付加して、塗布液表面とアプリケーターロール周面との付着性を上げると塗布液供給開始部の下降を防止できることを見出した。
この発見に基づき更なる検討を行った結果、液ダム内にアプリケーターロールの塗布液供給開始部に向けて塗布液を吐出するノズルフィーダーを設け、このノズルフィーダーから塗布液をアプリケーターロールの塗布液供給開始部に吐出すれば、塗布液表面とアプリケーターロール周面との付着性が向上して、空気同伴現象を抑制できることを究明し、以下述べるような発明を完成するに至った。以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００１０】
図１及び図２は、本発明による一実施形態の塗布装置の概略構成を示す図である。本実施形態に係る塗布装置は、塗布液１０を貯留する液ダム５と、液ダム５から塗布液１０が供給される中心軸２ｂを中心として矢印Ａ方向に回転するアプリケーターロール２とを有している。さらに、アプリケーターロール２の下方には、アプリケーターロール２の回転方向Ａと逆方向Ｂに中心軸１ａを中心として回転し、塗布液１０をアプリケーターロール２との間隙（検量部）１９から供給してアプリケーターロール２の周面２ａに所定厚みの塗布液層１０１を形成するメータリングロール１を有している。また、アプリケーターロール２の上方には、ウェブ４を介して前記アプリケーターロール２と圧接しながら当該アプリケーターロールの回転方向Ａと逆方向Ｃに中心軸３ａを中心として回転してウェブ４を矢印Ｄ方向に搬送すると共に、ウェブ４上に前記塗布液層１０１を転液して塗布液層１０２を形成するバックアップロール３を備えている。
液ダム５は、背板５ａと、背板５ａの両側にアプリケーターロール２の周面２ａと摺接する側端壁５ｂ１及びメータリングロール１の周面１ａと摺接する側端壁５ｂ２を有するサイドディッケル５ｂを有している（図２参照）。さらに、液ダム５は、メータリングロール１の周面１ａと摺接する端壁５ｃ１を有する底板５ｃを有し、この液ダム５内に塗布液１０を貯留することができるようになっている。そして液ダム５は、アプリケーターロール２の幅方向（軸方向）に沿って取り付けられ、液ダム５の側方が開口されてこの開口部５ｄからアプリケーターロール２の周面２ａおよびメータリングロール１の周面１ａに塗布液１０を供給可能となっている。
【００１１】
また、液ダム５内には、アプリケーターロール２の塗布液供給開始部２ｃにリップ部６ａの先端の塗布液吐出口６ｂから塗布液１０を吐出するノズルフィーダー６が配設されている。ノズルフィーダー６は、上部６ｃと下部６ｄを組み合わされて形成され、上部６ｃと下部６ｄとの中間部分にアプリケーターロール２の軸線に平行に連通して形成されてアプリケーターロール２の幅方向に塗布液を均一に分配する凹部からなるマニホールド７とマニホールド７と連通し、塗布液吐出口６ｂまで延びるスロット８を備えている。塗布液吐出口６ｂは、アプリケーターロール２の塗布幅の全長に亘って開口されており、マニホールド７内に供給された塗布液１０がスロット８を介して塗布液吐出口６ｂからアプリケーターロール２の周面２ａの塗布液供給開始部２ｃに吐出されるようになっている。
この場合、塗布液吐出口６ｂから吐出される塗布液は、矢印Ｅで示すように、アプリケーターロール２の中心軸２ｂに向かって吐出され、吐出された塗布液によって液ダム５内の塗布液がアプリケーターロール２の塗布液供給開始部２ｃに強固に付着される。従って、塗布液供給開始部２ｃにおける空気の巻き込みが抑制され、アプリケーターロール２の回転に伴い空気同伴が抑制された状態で、塗布液１０が塗布液供給開始部２ｃから検量部１９までアプリケーターロール２の周面２ａに連続して付着されることになる。
このように、塗布液供給開始部２ｃにおいて空気の巻き込みが抑制された状態で塗布液供給開始部２ｃに塗布液が供給されるためには、塗布液吐出口６ｂから吐出される塗布液が塗布液供給開始部２ｃ近傍の塗布液に液圧を付与する必要がある。このような液圧は、ノズルフィーダー６の塗布液吐出口６ｂからの塗布液の吐出方向、吐出量、塗布液吐出口６ｂの配設位置、塗布液吐出口６ｂとアプリケーターロール２の塗布液供給開始部２ｃとの間隔等によって影響される。
【００１２】
ノズルフィーダー６の塗布液吐出口６ｂからの塗布液の吐出方向について説明すると、塗布液の吐出方向がアプリケーターロール２の中心軸２ｂから上下方向にはずれると塗布液吐出口６ｂからの塗布液の吐出力による液圧が塗布液供給開始部２ｃで減圧され易くなり、空気同伴を良好に抑制することが困難となるので、塗布液の吐出方向がアプリケーターロール２の中心軸２ｂに向かうように設定すれば、最も効果的に塗布液供給開始部２ｃに液圧を付与することが可能となるので好ましい。この場合、塗布液吐出口６ｂを形成するノズルフィーダー６のリップ部６ａの先端面６ａ１は、塗布液供給開始部２ｃの接線に対して概ね平行に形成されており、塗布液吐出口６ｂを適切にアプリケーターロール２の中心軸２ｂに向けて設定することが可能となる。この先端面６ａ１が塗布液供給開始部２ｃの接線に対して上下に傾斜して形成されている場合には、ノズルフィーダー６のリップ部６ａへの塗布液の乗り上げや液圧の不足を招いて空気同伴現象が生じ易くなる。
【００１３】
また、ノズルフィーダー６の塗布液吐出口６ｂからアプリケーターロール２の塗布液供給開始部２ｃ間の間隔Ｆは、ウェブ４上に形成される塗布液層１０２の厚みｄの１〜１２倍の範囲で設定するのが良くこの間隔Ｆが小さいと異物等の詰まりが発生して空気同伴を招き易く、反対に１２倍以上とすると塗布液吐出口６ｂからの塗布液の液圧が小さくなり、これまた空気同伴を招き易くなる。本実施形態の塗布装置においては、この間隔を微調整するために、図３に示すように、ノズルフィーダー６を矢印Ｊ方向に０〜１ｍｍ程度小さく可変させる図示しない可変手段が設けられており、この可変手段でノズルフィーダー６の間隔Ｆを微調整して、最適な塗布液層１０２がウェブ４上に形成可能となっている。なお、ノズルフィーダー６は、リップ部６ａを洗浄するため、２点鎖線位置まで２００ｍｍ程度大きく移動可能となっている。
このように、ノズルフィーダー６が前後に若干移動可能なため、ノズルフィーダー６とサイドディッケル５ｂとの間に隙間が形成され、この隙間から塗布液が漏れ出す可能性がある。これを防ぐため、図２及び図３に示すように、本実施形態においては、ゴム材等からなる塗布液流出防止用プレート１３がサイドディッケル５ｂ上に取り付けられている。この点については、実施例で詳述する。
【００１４】
また、ノズルフィーダー６の取り付け位置は、ノズルフィーダー６の塗布液吐出口６ｂが液ダム５内の塗布液１０の液面１０ａの高さと同一高さとし、塗布液吐出口６ｂとアプリケーターロール２の中心軸２ｂの中心とこの中心から塗布液１０の液面１０ａと平行な線（水平線）との交差角（ノズルフィーダー傾斜角度）θが３０〜４０度となるようにノズルフィーダー６を傾斜させることが望ましい。ノズルフィーダー６の塗布液吐出口６ｂが液ダム５内の塗布液１０の液面高さより低い場合には、塗布液中に浸漬されたノズルフィーダー６のリップ部６ａの上方に渦が発生し、そこから空気同伴を招き、液切れが発生する。反対に、ノズルフィーダー６の塗布液吐出口６ｂが液ダム５内の塗布液１０の液面高さより高い位置にある場合には、アプリケーターロール２の塗布液供給開始部２ｃが下方となり、塗布液供給開始部２ｃの近辺の塗布液が自由表面となって空気同伴を招き易くなる。これらの点については、実施例に基づいて詳述する。
【００１５】
このように、ノズルフィーダー６の塗布液吐出口６ｂは、その高さを液ダム５内の塗布液１０の液面と同一高さとすることが好ましい。そのため、このような状態を維持するために、本実施形態においては、液ダム５内の塗布液の液面高さが同一高さとなるように、液ダム５内に補充する塗布液量を制御している。即ち、塗布液の液面の高さを、レベルセンサやフロートセンサ等の液面検知手段によって検知し、この検知信号に基づいて液ダム５内に補充する塗布液量を制御したり、塗布液が所定液面高さ以上に液ダム内に補充された場合には、過剰の塗布液が液ダム５からオーバーフローして、液ダム５内の塗布液１０の液面が常時一定高さとなるように調整されるようになっている。
以上のように、液ダム５内にノズルフィーダー６を配設し、ノズルフィーダー６の塗布液吐出口６ｂからアプリケーターロール２の塗布液供給開始部２ｃに向けて塗布液を吐出するようにしたので、高速度で塗布した際にも、塗布液供給開始部２ｃでの空気同伴が抑制され、液切れのない連続した塗布液層１０２をウェブ４上に形成することが可能となる。
【００１６】
続いて、実施例に基づいて具体的な条件等について説明する。
［実施例１］
図１〜図３で示す前記実施形態の塗布装置を使用し、下記塗布条件、ノズルフィーダー条件、塗布液条件でウェブ上に塗布液層を形成し、アプリケーターロールの周面に形成される塗布液層の液切れが発生する限界塗布速度を評価した。
＜塗布条件＞
・ウェブ上の塗布液付着量：２５ｇ／ｍ２（塗布液層厚み：２５μｍ）
・塗布幅：２４０ｍｍ
・液面高さ：１９３ｍｍ（ノズルフィーダーの塗布液吐出口高さ）
・アプリケーターロール直径：Φ２００ｍｍ
＜ノズルフィーダー条件＞
・ノズルフィーダー傾斜角度θ：３５度
・ノズルフィーダースロットギャップＧ：５００μｍ
・ノズルフィーダーとアプリケーターロールとの間隔ｄ：１５０μｍ
・ノズルフィーダー吐出液流量：９００ｇ／分（吐出幅：２４０ｍｍ）
塗布液条件（１）
・塗布液：アクリルエマルジョン糊
・粘度：３５０ｍＰａ・ｓ（せん断速度：３０００ｓ‐１）
塗布液条件（２）
・塗布液：アクリルエマルジョン糊
・粘度：５００ｍＰａ・ｓ（せん断速度：３０００ｓ‐１）
塗布液条件（３）
・塗布液：ＰＶＡ３１８水溶液（クラレ社製）
・粘度：３０ｍＰａ・ｓ（Ｂ型粘度計  Ｎｏ．２）
塗布液条件（４）
・塗布液：ＰＶＡ３１８水溶液（クラレ社製）
・粘度：５０ｍＰａ・ｓ（Ｂ型粘度計  Ｎｏ．２）
図４に各塗布液条件の塗布液を使用した場合の液切れ限界塗布速度の結果を示す。この結果から、低粘度の塗布液（塗布液条件（３）、（４））においても１４５ｍ／分以上と１００ｍ／分以上の高速塗布速度においても液切れが生ぜず、良好な塗布液層が形成すれることが明らかである。さらに、高粘度の塗布液（塗布液条件（１）、（２））を使用した場合には、さらに塗布速度を上げることが可能となり、生産性が向上している。
【００１７】
［実施例２］
図１〜図３で示す前記実施形態の塗布装置を使用し、下記塗布条件、ノズルフィーダー条件でウェブ上に塗布液層を形成し、アプリケーターロールの周面に形成される塗布液層の液切れが発生する限界塗布速度を評価した。評価方法は、比較例１の限界塗布速度との対比として速度アップ率として効果を評価した。
＜塗布条件＞
・塗布液：アクリルエマルジョン糊
・粘度：５００ｍＰａ・ｓ（せん断速度：３０００ｓ‐１）
・ウェブ上の塗布液付着量：２５ｇ／ｍ２（塗布液層厚み：２５μｍ）
・塗布幅：２４０ｍｍ
・液面高さ：１９３ｍｍ（ノズルフィーダー塗布液吐出口高さ）
・アプリケーターロール直径：Φ２００ｍｍ
＜ノズルフィーダー条件＞
・ノズルフィーダー傾斜角度θ：３５度
・ノズルフィーダースロットギャップＧ：５００μｍ
条件（１）
・ノズルフィーダーとアプリケーターロールとの間隔ｄ：１５０μｍ
・ノズルフィーダー吐出液流量：８００ｇ／分（吐出幅：２４０ｍｍ）
条件（２）
・ノズルフィーダーとアプリケーターロールとの間隔ｄ：１５０μｍ
・ノズルフィーダー吐出液流量：９００ｇ／分（吐出幅：２４０ｍｍ）
【００１８】
［比較例１］
塗布条件は実施例２と同様とし、ノズルフィーダーを設置せず通常の液ダム方式３本リバースロール塗布法（図１３参照）として塗布評価を行った。
次に、実施例２及び比較例１の結果を図５に示す。この結果から、ノズルフィーダーを使用しない比較例１のものに比べ、本発明による実施例２のものは、限界塗布速度が大きく上昇していることが明らかである。また、条件（２）で示すノズルフィーダー吐出液流量の大きい場合に方が、条件（１）で示すものよりも限界塗布速度が上昇している。
【００１９】
［実施例３］
図１〜図３で示す前記実施形態の塗布装置を使用し、下記塗布条件、ノズルフィーダー条件でウェブ上に塗布液層を形成し、アプリケーターロールの周面に形成される塗布液層の塗布欠陥（塗布スジ、液切れ等）の発生の有無を評価した。
＜塗布条件＞
・塗布液：アクリルエマルジョン糊
・粘度：５００ｍＰａ・ｓ（せん断速度：３０００ｓ‐１）
・ウェブ上の塗布液付着量：２５ｇ／ｍ２（塗布液層厚み：２５μｍ）
・塗布幅：２４０ｍｍ
・液面高さ：１９３ｍｍ（ノズルフィーダー塗布液吐出口高さ）
・アプリケーターロール直径：Φ２００ｍｍ
・塗布速度：１５０ｍ／分
＜ノズルフィーダー条件＞
・ノズルフィーダー傾斜角度θ：３５度
・ノズルフィーダースロットギャップＧ：５００μｍ
・ノズルフィーダーとアプリケーターロールとの間隔ｄ：１５０μｍ
・ノズルフィーダー吐出液流量：９００ｇ／分（吐出幅：２４０ｍｍ）
【００２０】
［比較例２］
本比較例では図６に示す液ダムを使用しないオフセットダイ１４を使用して、直接アプリケーターロール２に塗布液を塗布する塗布装置を用いた。この装置を使用して下記条件で１時間塗布し、塗布欠陥（スジ、液切れ等）の有無を評価した。
＜塗布条件＞
・塗布液：アクリルエマルジョン糊
・粘度：５００ｍＰａ・ｓ（せん断速度：３０００ｓ‐１）
・ウェブ上の塗布液付着量：２５ｇ／ｍ２（塗布液層厚み：２５μｍ）
・塗布幅：２４０ｍｍ
・アプリケーターロール直径：Φ２００ｍｍ
＜オフセットダイ条件＞
・オフセットダイ傾斜角度α：１５度
・スロットギャップ：２００μｍ
・アプリケーターロール〜オフセットダイギャップＫ：３０μｍ
・オフセットダイ液流量：９００ｇ／分（吐出幅２４０ｍｍ）
次に実施例３及び比較例２の結果を図７に示す。この結果から比較例２のものでは、オフセットダイ先端に異物が詰まり、塗布スジが発生したのに対し、本発明による実施例３のものは、塗布欠陥なく、良好な塗布液層が形成された。
【００２１】
［実施例４］
本実施例では図１〜３に示す塗布装置を用い、下記条件で塗布し、ノズルフィーダー吐出液流量を変え、アプリケーターロール２の周面に形成された塗布液層１０１の液切れの有無を評価した。
＜塗布条件＞
・塗布液：ＰＶＡ３１８水溶液（クラレ社製）
・粘度：５００ｍＰａ・ｓ（Ｂ型粘度計  Ｎｏ．２）
・ウェブ上の塗布液付着量：２５ｇ／ｍ２（塗布液層厚み：２５μｍ）
・塗布幅：２４０ｍｍ
・アプリケーターロール回転速度：１２５ｍ／分
・液面高さ：１９３ｍｍ（ノズルフィーダー塗布液吐出口高さ）
・アプリケーターロール直径：Φ２００ｍｍ
・塗布速度：１５０ｍ／分
＜ノズルフィーダー条件＞
・ノズルフィーダー傾斜角度θ：３５度
・ノズルフィーダースロットギャップＧ：５００μｍ
・ノズルフィーダーとアプリケーターロールとの間隔ｄ：１５０μｍ
次に実施例４の結果を図８に示す。この結果から、ノズルフィーダー吐出液流量をウェブ塗布量と等量以上とすることによって液切れの発生が抑制されることが明らかである。
【００２２】
［実施例５］
本実施例では図１〜３に示す塗布装置を用い、下記条件で塗布し、ノズルフィーダー傾斜角度を変え、アプリケーターロール２の周面に形成された塗布液層１０１の液切れの有無を評価した。
＜塗布条件＞
・塗布液：ＰＶＡ３１８水溶液（クラレ社製）
・粘度：５００ｍＰａ・ｓ（Ｂ型粘度計  Ｎｏ．２）
・ウェブ上の塗布液付着量：２５ｇ／ｍ２（塗布液層厚み：２５μｍ）
・塗布幅：２４０ｍｍ
・アプリケーターロール回転速度：１２５ｍ／分
・液面高さ：１９３ｍｍ（ノズルフィーダー塗布液吐出口高さ）
・アプリケーターロール直径：Φ２００ｍｍ
・塗布速度：１５０ｍ／分
＜ノズルフィーダー条件＞
・ノズルフィーダー吐出液流量：９００ｇ／分（吐出幅：２４０ｍｍ）
・ノズルフィーダースロットギャップＧ：５００μｍ
・ノズルフィーダーとアプリケーターロールとの間隔ｄ：１５０μｍ
次に、実施例５の結果を図９に示す。この結果から、ノズルフィーダー傾斜角度θは、上記アプリケーターロールの直径が２００ｍｍ、液面高さ１９３ｍｍの場合には、３０度〜４０度が適切であることが明らかである。
【００２３】
［実施例６］
本実施例では図１〜３に示す塗布装置を用い、下記条件で塗布し、ノズルフィーダーとアプリケーターロールとの間隔ｄを変え、アプリケーターロール２の周面に形成された塗布液層１０１の液切れの有無を評価した。
＜塗布条件＞
・塗布液：ＰＶＡ３１８水溶液（クラレ社製）
・粘度：５００ｍＰａ・ｓ（Ｂ型粘度計  Ｎｏ．２ローター）
・ウェブ上の塗布液付着量：２５ｇ／ｍ２（塗布液層厚み：２５μｍ）
・塗布幅：２４０ｍｍ
・アプリケーターロール回転速度：１２５ｍ／分
・液面高さ：１９３ｍｍ（ノズルフィーダー塗布液吐出口高さ）
・アプリケーターロール直径：Φ２００ｍｍ
・塗布速度：１５０ｍ／分
＜ノズルフィーダー条件＞
・ノズルフィーダー吐出液流量：９００ｇ／分（吐出幅：２４０ｍｍ）
・ノズルフィーダースロットギャップＧ：５００μｍ
・ノズルフィーダー傾斜角度θ：３５度
次に実施例６の結果を図１０に示す。この結果から、ノズルフィーダーとアプリケーターロールとの間隔ｄがウェブ上に形成される塗布液層厚の１２倍（３００μｍ）に相当する間隔であれば、液切れの発生が認められないが、１２倍を越える間隔ｄとすると液切れの発生が認められることが判明する。なお、間隔ｄが２０μｍとウェブ上の塗布液層厚に対して０．８倍であっても液切れの発生が認められなかったものの、ノズルフィーダーのリップ先端に異物が詰まり、その結果、比較例２の場合と同様の塗布欠陥が見られる場合が発生した。
【００２４】
［実施例７］
本実施例では図１〜３に示す塗布装置を用い、下記条件で塗布し、液ダム内の液面高さを変え、アプリケーターロール２の周面に形成された塗布液層１０１の液切れの有無を評価した。
＜塗布条件＞
・塗布液：ＰＶＡ３１８水溶液（クラレ社製）
・粘度：５００ｍＰａ・ｓ（Ｂ型粘度計  Ｎｏ．２ローター）
・ウェブ上の塗布液付着量：２５ｇ／ｍ２（塗布液層厚み：２５μｍ）
・塗布幅：２４０ｍｍ
・アプリケーターロール回転速度：１２５ｍ／分
・アプリケーターロール直径：Φ２００ｍｍ
・塗布速度：１５０ｍ／分
＜ノズルフィーダー条件＞
・ノズルフィーダー吐出液流量：９００ｇ／分（吐出幅：２４０ｍｍ）
・ノズルフィーダースロットギャップＧ：５００μｍ
・ノズルフィーダー傾斜角度θ：３５度
・ノズルフィーダーとアプリケーターロールとの間隔ｄ：１５０μｍ
次に、実施例７の結果を図１１に示す。この結果から、液ダム内液面高さがノズルフィーダーの塗布液吐出口の高さより１０ｍｍ高い場合には、ノズルフィーダーの塗布液吐出口が液ダム内に浸漬され過ぎて吐出塗布液で塗布液内に渦が発生して液切れの発生が認められ、また、液ダム内液面高さがノズルフィーダーの塗布液吐出口の高さより１０ｍｍ低い場合には、塗布液吐出口が塗布液面上から離隔した状態となり、アプリケーターローラの塗布液供給開始部と液ダム内の塗布液面間とが離隔してしまい、空気同伴が発生して液切れが発生してしまうことが明である。これに対し、液ダム内液面高さがノズルフィーダーの塗布液吐出口の高さに対して＋５ｍｍ〜−５ｍｍ以内となるように設定すれば、空気同伴が抑制されて液切れの発生が抑制されることが明らかである。
【００２５】
［実施例８］
本実施例では図１〜３に示す塗布装置を用い、塗布液流出防止用プレート１３を使用しない場合及び塗布液流出防止用プレート１３の材質を変えて下記条件で１時間アプリケーターロールを回転させ、ノズルフィーダー６と塗布液流出防止用プレート１３との接触面（図３参照）及びノズルフィーダー６とサイドディッケル５ｂとの接触面（図３参照）からの塗布液の液漏れの状態を評価した。
＜塗布条件＞
・塗布液：ＰＶＡ３１８水溶液（クラレ社製）
・粘度：５００ｍＰａ・ｓ（Ｂ型粘度計  Ｎｏ．２ローター）
・ウェブ上の塗布液付着量：２５ｇ／ｍ２（塗布液層厚み：２５μｍ）
・塗布幅：２４０ｍｍ
・アプリケーターロール回転速度：１５０ｍ／分
・アプリケーターロール直径：Φ２００ｍｍ
・液面高さ：１９３ｍｍ（ノズルフィーダー塗布液吐出口高さ）
＜ノズルフィーダー条件＞
・ノズルフィーダー吐出液流量：９００ｇ／分（吐出幅：２４０ｍｍ）
・ノズルフィーダースロットギャップＧ：５００μｍ
・ノズルフィーダー傾斜角度θ：３５度
・ノズルフィーダーとアプリケーターロールとの間隔ｄ：１５０μｍ
次に、実施例７の結果を図１２に示す。この結果から、塗布液流出防止用プレートを使用しない場合には、塗布液がノズルフィーダーとサイドディッケルとの接触面から漏出し、周囲を汚損するのに対して、軟質ＰＴＦＥ（ポリテトラフロロエチレン）やゴム材の弾性を有する塗布液流出防止用プレートを使用した場合には、ノズルフィーダーを前後に移動させても、ノズルフィーダーと塗布液流出防止用プレートの接触面が弾性的に密着して、この接触面からの塗布液の漏出が認められないことが明である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明による一実施形態に係る塗布装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】図１で示す塗布装置の側面図である。
【図３】図１で示す塗布装置のノズルフィーダーの移動を説明する側面図である。
【図４】本発明による実施例１に係る評価結果を示す表図である。
【図５】本発明による実施例２に係る評価結果を示す表図である。
【図６】比較例２で使用される塗布装置の概略構成を示す断面図である。
【図７】本発明による実施例３及び比較例２に係る評価結果を示す表図である。
【図８】本発明による実施例４に係る評価結果を示す表図である。
【図９】本発明による実施例５に係る評価結果を示す表図である。
【図１０】本発明による実施例６に係る評価結果を示す表図である。
【図１１】本発明による実施例７に係る評価結果を示す表図である。
【図１２】本発明による実施例８に係る評価結果を示す表図である。
【図１３】従来の塗布装置の概略構成を示す断面図である。
【図１４】従来の塗布装置の空気同伴現象を説明するための断面図である。
【図１５】従来の他の塗布装置の概略構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１…メータリングロール、２…アプリケーターロール、２ａ…周面、２ｂ…中心軸、２ｃ…塗布液供給開始部、３…バックアップロール、４…ウェブ、５…液ダム、５ｂ…サイドディッケル、６…ノズルフィーダー、６ａ…リップ部、６ｂ…塗布液吐出口、７…マニホールド、８…スロット、１０…塗布液、１０ａ…塗布液面、１３…塗布液流出防止用プレート、１０１、１０２…塗布液層、ｄ…ノズルフィーダーとアプリケーターロールとの間隔、θ…ノズルフィーダー傾斜角度、Ｈ…塗布液層厚、Ｇ…ノズルフィーダースロットギャップ
【図１】
2009028638.tif 000003
【図２】
2009028638.tif 000004
【図３】
2009028638.tif 000005
【図４】
2009028638.tif 000006
【図５】
2009028638.tif 000007
【図６】
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【図７】
2009028638.tif 000009
【図８】
2009028638.tif 000010
【図９】
2009028638.tif 000011
【図１０】
2009028638.tif 000012
【図１１】
2009028638.tif 000013
【図１２】
2009028638.tif 000014
【図１３】
2009028638.tif 000015
【図１４】
2009028638.tif 000016
【図１５】
2009028638.tif 000017