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技術 塗布装置および塗布方法

出願人 富士フイルム株式会社
発明者 東創一郎
出願日 2002年9月5日 (18年3ヶ月経過) 出願番号 2002-260504
公開日 2004年4月2日 (16年8ヶ月経過) 公開番号 2004-097885
状態 拒絶査定
技術分野 流動性材料の適用方法、塗布方法 塗布装置1(接触、浸漬) 塗布装置3(一般、その他)
主要キーワード 断面円状 所望速度 同伴エアー フレキシブルカップリング 接合テープ 被塗布部材 下塗剤 製造速度
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2004年4月2日)のものです。
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図面 (5)

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。

概要

背景

写真フィルム支持体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、長尺帯状に形成された状態で下塗剤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。

概要

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。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。    

目的

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

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
0件

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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。

技術分野

0001

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

写真フィルム支持体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、長尺帯状に形成された状態で下塗剤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。

背景技術

0006

【特許文献1】
特開平9−108614号公報

0007

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。

発明が解決しようとする課題

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

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。

課題を解決するための手段

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

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。

発明を実施するための最良の形態

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。

図面の簡単な説明

0028

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

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