JPH02102764A - コーティング方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、所定方向に走行するシート状物に連続的に塗
液を最ｎ塗布厚みで均一に塗布するコーティング方法お
よびその装置の改良に関する。

（従来の技術とその課題） 従来、シート状物表面に塗液を最終塗布厚みで均一にコ
ーティングする方法およびその装置として多用されてい
るものにエアナイフコータによるもの（例えば、特公昭
６１−３９８６７号、特公昭６２−３１６２５号等）と
、噴霧ノズルによるもの（例えば、特公昭５７−２３５
４６号、実１ｍ昭５９−７０７６３号等）とがある。

これらのうち、エアナイフコータによるものは、シート
状物表面に、あらかじめファウンテン、アプリケータロ
ールなどの塗布手段によって最終塗布厚みの塗布層を形
成するために必要な塗布層（以下「必須塗布層」という
）よりも過剰に塗液をシート状物表面に塗布した後、エ
アナイフから吹き出るエアにより余剰の塗液を吹き落し
てその塗布層の厚みを最終塗布厚さに調整するものであ
る。なお、この方法においては、塗布厚さをエアナイフ
から吹きつけるエア針によって調整することができる。

また、噴霧ノズルによるものは、噴霧ノズルにより塗液
を粒子状（噴ｉ）にしながら、所定量だけシート状物表
面に塗布して所定の塗布厚さを得る方法である。また、
場合によっては何層にも小ねて塗布することもある。

これらの方法では、いずれもシート状物と非接触でシー
ト状物表面に塗液をコーティングすることができるため
、シート状物表面を傷付けることが少なく、高速でコー
ティングできるという利点を有している。

しかしながら、両者の方法では、以下のような問題点を
それぞれ右している。

エアナイフコータでは、エアナイフにより吹き落した余
剰の塗液を循環して再利用しているため、余剰の塗液を
吹き落す位置や吹き落された余剰の塗液を受けるパン等
でゴミ等が混入して、コーテイング面の品質が低下する
という問題がある。

ここで、この問題を解決するために、ファウンテン等の
塗布手段によってシート状物表面に供給される塗液のう
ち過剰分を極力減らす、言い換えれば塗布手段によって
シート状物表面に塗布する塗液のδ）を必須塗布層に近
ずけることが考えられる。しかしながら、塗液の供給量
を減らすと、幅方向に塗布むらが生じ、うずく均一厚さ
に塗布できないため、依然として必須塗布層の５倍以上
のΦ液を供給しなければならず、塗液供給量削減にｂ限
界がある。

一方、後者の噴霧ノズルによるものは、塗液を粒子状に
してｆｉｌｌ！塗布厚さに対応する量だけシート状物表
面に塗布するものであるため、上記のような問題（塗液
へのゴミ等の混入）は発生しないが、コーテイング面が
粒子状の塗液の堆積により形成されるので、コーティン
グの表面にその塗液の形状が反映され、均一なコーテイ
ング面が得られない、すなわちコーテイング面にその粒
子の大きさに対応した凹凸が生じるという問題がある。

（発明の目的） 本発明は、上記課題を解消すべくなされたちのであり、
非接触でシート状物表面を傷つけることなく、かつゴミ
等の狂人による品質低下のない均一な簿膜コーティング
を形成することができるコーティング方法およびその装
置を提供することを目的とする。

（目的を達成するための手段） 請求項１記載の発明は、所定方向に走行するシート状物
に連続的に塗液を最終塗布厚みで均一に塗布するコーテ
ィング方法において、上記目的を達成するために、前記
シート状物表面に対面してその幅方向に複数個配列され
た噴霧ノズルから前記シート状物表面に向けて、前記シ
ート状物表面に前記最終塗布厚みの塗布層を形成するた
めに必要な塗布ｍの１〜２倍の前記塗液を噴霧状にして
吹きつけ、塗布層を形成した侵、前記シート状物の走行
方向に対して前記噴霧ノズルの位置より下流側に前記シ
ート状物表面に対面して設けられたエアナイフにより、
前記塗布層の上層部をかきならして前記塗布層°の９み
を１ｙＪ記最ＩＩ塗布厚みに調整している。

また、請求項２記載の発明は、所定方向に走行するシー
ト状物に連続的に塗液を最終塗布厚みで均−に塗布する
］−ティング装置において、上記目的を達成するために
、前記塗液を噴射角αで噴霧する噴霧ノズルが、前記シ
ート状物表面に対向してその幅方向にピッチＬで複数個
配列されるとともに、前記シート状物表面と前記噴霧ノ
ズルの相対する距１１１ｔａがａ≧Ｌ／２ｔａｎ　　（
ａ／２）となるように配置され、前記噴霧ノズルから前
記シート状物表面に向けて、前記シート状物表面に前記
最Ｈ塗布厚みの塗布層を形成するために必要な塗布層の
１〜２倍の前記塗液を噴霧状にして吹きつけて塗布層を
形成する塗布手段と、前記シート状物の走行方向に対し
て前記ＫＢ［ｉ手段の位置より下流側に前記シート状物
表面に対向して設けられ、前記塗布層の上Ｎ部をかきな
らして前記塗布層の厚みを前記最終塗布厚みに調整する
エアナイフとを備えている。

（実施例） 第１図はこの発明にかかるコーティング装置の一実施例
を示す概略構成図であり、第２図は第１図の平面図であ
り、第３図は第１図のＡ−／’ｌ矢祝図である。第１図
に示すように、コーティング装置はシート状物１を所定
方向に走行させる搬送手段（図示省略）と、塗布手段２
と、ブース３と、エアナイフ４と、パン５と、バックア
ップローラ６とで構成されている。

塗布手段２はシート状物１の走行方向に対してバックア
ップ［１−ラ６よりも上流側に設けられており、噴霧ノ
ズル７と塗液供給パイプ８とで構成されている。すなわ
ち、噴霧ノズル７はシート状物１の幅方向に沿ってピッ
チＬｌｔ！液供給パイプ８にねじ込まれ、ポンプ（図示
省略）から塗液供給パイプ８を介して供給される塗液９
を噴霧１０にしてシート状物１の表面上に塗布するよう
に構成されている。なお、塗液供給パイプ８は、その両
端部がベース１１に対して上下昇降および回転自在に支
持され、図示を省略するパイプ駆初手段により、上下方
向に移動可能と、また回転軸Ｎまわりに回転可能となる
ように構成されている。ここで、第３図から容易にわか
るように、噴霧ノズル７は通常噴射角αを持っているが
、噴霧ノズル７がシート状物１の幅方向にピッチＬで配
置されているとき、噴霧ノズル７とシート状物１との対
向距１１ｉａが ａ＜１／２ｊａｎ　　（ｃｚ／２）　　　・”（１）で
あるならば、シート状物１表面において噴ｔａ１０が供
給されない領域が生じる。そのため、ピッチＬと対向に
１！離ａとが ａ≧Ｌ／２（ａｎ（ｃｒ／２）　　　−（２）を満足す
るように設定し、隣接する噴霧ノズル７の噴ｎ　１０の
境界が一致するか、一部が徂なり合うようにしなければ
ならない。なお、噴霧ノズル７の配置ピッチしは、１個
の噴霧ノズル７からシート状物１表面に向けてφ位時間
当りに放出される噴霧１０の＠ｑ、ポンプから各噴霧ノ
ズル７に中位時間当りに供給される塗液９の総和ｆｆ１
Ｑおよびシート状物１表面に７１−ティングしようとす
るコーテイング面の幅寸法Ｓを次式に代入することによ
り求められる。

Ｌ＝Ｓ／　（Ｑ／Ｑ　）＝Ｓ（１／Ｑ　　・・・（３）
また、（３）式から求まった配置ピッチＬが噴霧ノズル
７の単体幅より狭い時には、上記のように、シート状物
１の幅方向に一直線状に配置することが物理的に不可能
であるが、このような時には塗液供給パイプ８を複数本
設け、配置ピッチＬを確保できるように千鳥配置すれば
よい。

エアナイフ４は、第２図および第３図に示すように、そ
の両端部がベース１１に対して上下昇降および前後移動
可能に支持されるとともに、図示を省略するナイフ移動
手段により−Ｌ下方向および前後方向に移動可能となる
ように構成されている。

また、エアナイフ４の両端にはダクト１２が接続されて
おり、ダクト１２を介してブロア（図示省略）からエア
ナイフ４にエアが供給され、さらにエアナイフ４の先端
部４ａからエアがシート状物１の表面に吹きつけられる
ように構成されている。

なお、エアナイフ４には調整ボルト１３が設けられてお
り、この調整ポル１〜１３によりエアナイフ４の先端部
４ａの開閉度合がコントロールされる。

次に、上記のように構成されたコーティング装置の動作
について説明する。まず、搬送手段によリシート状物１
を所定方向にほぼ等速度Ｔ：１１送するとともに、シー
ト状物１の表面に必須塗布場以上の塗液を塗布手段２か
らシート状物１の表面に自け−ｃ幅方向に沿って吹きつ
け、シート状物１の表面上に塗布層を形成する。つぎに
、こうして形成したシート状物１表面上の塗布層の上層
部に向けてエアナイフ４によりエアを吹きつけ、塗布層
の上一部をかきならす。この場合、エアナイフ４からの
エアの吹付速度は、次のように調整される。

すなわち、塗布層に余剰の塗液１４（第１図）が存在す
るときには、エアの吹きつけにより塗布液の余剰分が排
除されるとともに、塗布層の表面がならされて平坦化さ
れるような値に調整され、また塗布手段２によりシート
状物１の表面に吹きつけられた四が必須塗布層であると
き、言い換えれば塗１５層に余剰の塗液１４がないとき
には、エアナイフ４による塗液１４の排除はなされず単
にその塗布層の表面がかきならされて平坦化されるよう
な値に調整される。こうして、最終塗布厚みを有する均
一な塗布膜が形成される。なお、排除された塗液１４は
パン５により回収された後、循環手段（図示省略）より
塗布手段２に供給されて、再利用される。また、塗布手
段２にＪ：り塗布層を形成する際に、すべての噴霧１０
がシート状物１に付着するわけではなく、その一部は付
着されず四方に飛散するが、この飛散した噴霧はブース
３により回収された後、上記と同様に、循環手段（図示
省略）より塗布手段２に供給されて、再利用される。

以上のように、塗布手段２により塗布層を形成（）た俊
に、エアナイフ４によりその塗布層の表面をかきならし
て平坦化しているので、非接触でシート状物１表面を傷
つけることなく、均一なコーティングを形成することが
できる。また、塗布層を形成する際には、塗布手段２に
より、ずなわら塗液９をまず噴ｗＪ１０にした侵シート
状物１の表面上に塗布しているため、余剰の塗液１４の
吊はゼロもしくはわずかで済み、余剰の塗液１４を再利
用する際に混入するゴミ等の最を抑えることができる。

実際に種々の品質評価テストを行った結果、塗布手段２
からシート状物１表面に向けて吹きつけられた塗Ｍ聞が
必須塗布層の１〜２倍程度である場合には、ゴミの混入
によるコーティングの品質低下はほとんど認められず、
優れた品質のものが得られることがわかった。

ここで、その実験結果の一例を以ドに示す。すなわら、
シート状物１として、幅１ＴｒＬ、厚さ３０μｍのポリ
ニスデルフィルムを用意し、２００ｍ／Ｉｎ１ｎで、所
定方向に走行させる。また噴霧ノズル７として、シート
状物１十への噴霧１０の形状が第４図のように内部が空
間を有する円錐型となるもの（いけうち株式会社製１　
／４　ＨＫＢ６００６３ＢＷ）を採用し、噴射角αを６
０°とし、これを２０ｍピッチ（Ｌ＝２０４Ｉｌ１１）
で４０個シート状物１の幅方向に一直線状にＲｎして、
噴霧ノズル７とシート状物１（ポリエステル）との対向
距１！ｌｌａを２０ＩＮＲとする。また、塗液９として
、粘度２　ｃｐｓの低融点ポリエステルの水溶性液を用
い、−軸偏心ネジポンプ（商品名モーノポンプ）により
噴霧ノズル７に供給する。さらに、エアナイフ４として
、ｊＮＮＯ３６ＩＩｍで吐出幅８００ｍのものを用い、
Ｒ終塗布厚さが１０μｍになるようにそのエアロ隻を調
整した。上記条件の下で、噴霧ノズル７からシート状物
１表向への噴ｎ　１０の供給量を次第に減らしＣいき、
それに対応するコーティング而の状１１Ｂを調べた。

その実験結果から、噴霧ノズル７からシート状物１表面
への噴霧１０の供給量が必須塗布層の２０％増し、すな
わら必須塗布ｍの１．２倍程度であっても優れた品質の
ものが得られた。なお、従来の装置では、最終塗布厚さ
が３０μｍ以下の均一コーティングは不可能であった。

また、本発明の効果の１！ｆＩＨのため、コーティング
したシート状物１を粘着［１−ル（ポリウレタン製、硬
度３００）にまきつけ、付着した５０μｍ以上のゴミの
数を数えた。従来のエアナイフコータにおいて、塗布手
段からシート状物への供給量が必須塗布Ｍの１０倍以上
供給していた時にはゴミ数は、１５０個／Ｔｄであった
が、噴霧ノズル７からシート状物１表面への噴７１１０
の供給ｍを必須塗布覆の２０％増しの供給量におさえる
と１００個／ゴに減少した。すなわち、上記のように、
シート状物１への塗布液９の供給を噴霧ノズル７によっ
て行うことで余剰の塗液１４の川を極力押えることによ
り、塗液の循環途中で混入するゴミ吊が減少し、コーテ
イング面がより美麗な面となり、その品質が向上した。

なお、上記実施例では塗布手段２により塗布層を形成す
る際に噴霧ノズル７のまわりに飛散する噴ｎ　１０を回
収するために、ブース３を用いたが、ブース３の他にブ
ース３とシート状物１の間にエアーを送りこんだり、ブ
ース３内を吸引したりしてもよく、これらの場合には回
収効率がより向上される。

また、上記実施例では噴霧ノズル７として、シート状物
１上への噴ｔａ１０の形状が第４図のように内部が空間
を有する円錐型となるものを用いたが、これに限定され
るものではなく、要は噴霧１０をシート状物１表面上に
微量供給できるならどのようなものでもよく、例えば第
５図の内部が中実の円錐形、第６図の扇形状等のいかな
るものでもよい。

また、上記実施例で示したように、噴霧ノズル７をシー
ト状物１の幅方向に一直線状に配置した場合には各噴霧
ノズル７からシート状物１表面に吹きつけられる噴霧１
０の吊には、一定の範囲があり、この範囲を越えて噴ｎ
　１０の量を変化させることができない。その理由は、
噴霧１０の吊がポンプの圧力によって決定され、その圧
力の平方根に比例するが、噴霧ノズル７に加えることが
できる圧力には一定の上限があり、また噴霧ノズル７に
おいて、供給された塗Ｈ９を噴Ｓ”Ａ　１０にするため
には一定以上の圧力が必要となるためである。

しかしながら、以下に述べる方法を採用することにより
、上記範囲を越えて噴霧１０のｔｉを変化させることが
できる。

まず、上記のように、（３）式により噴霧ノズル７のピ
ッチＬを求める。そして、第７図（ａ）に示すように、
塗液供給バイブ８ａ、８ｂを２木用意し、各々に２１の
ピッチで、０本ずつ噴霧ノズル７ａ、７ｂを千鳥状に配
置（１木目と２木目のバイＩでの噴霧ノズル７の位置は
Ｌだけずれている。）する。ここで、説明の便宜のため
、１木の噴霧ノズル７ａ、７ｂの供給量の範囲がＱ□〜
２ＱＯあると仮定する。このとき、第７図（ｂ）に示す
ように、すべての噴霧ノズル７ａ、７ｂを使った場合の
シート状物１への噴霧１０の供給量は２ｎｑＯ〜４　ｎ
　Ｑ　ｏである。

ここで、第７図（Ｃ）に示すように、一方の塗液供給バ
イブ８ｂへの塗液９の供給を止めるとともに、（２）式
を満足するように、噴霧ノズル７ａとシート状物１の距
離ａを調整する。すなわち、ピップ２Ｌで噴霧ノズル７
ａをシート状物１の幅方向に一直線状に配置するととも
に、適当な距１１ａでシート状物１への噴霧１０の供給
を行うように構成する。この時には、上記実施例と同様
に、その供給量はｎｑ　　〜２　ｎ　ｑ□となる。した
がって、上記のように塗液９の供給方法および距離ａを
適当に切換えることにより、ｎｑ　　〜４　ｎ　ｑｏま
での供給用範囲がカバーでき、その供給量範囲が２倍に
広がる。なお、ここでは、塗液供給バイブ８ａ、８ｂを
２本用意する場合について説明したが、３本以上用意し
、上記と同様にして供給１１範囲を広げてｂよいことは
言うまでｂない。

また、本実施例では一流体ノズルを用いたが塗液７とエ
アーとを混合した二流体ノズルで６よい。

（発明の効果） 以、Ｆのように本発明によれば、噴霧ノズルからシート
状物表面に向けて、前記シート状物表面に最終塗布厚み
の塗布層を形成するために必１５な塗布層の１〜２倍の
塗液を噴霧状にして吹きつけ、塗布層を形成した接、エ
アナイフにより、前記塗布層の上層部をかきならして前
記塗布層の厚みを前記最終塗布厚みに調整しているので
、非接触で前記シート状物に薄く均一なコーテイング面
を形成することができる。しかも、前記噴霧ノズルから
前記シート状物への噴霧状塗液の供給１ｎが前記シート
状物表面に最終塗布すみの塗布層を形成するために必要
な塗布ｍの１〜２倍にしているので、前記塗層中に存在
する余剰の塗布液はゼロあるいはわずかであり、塗液循
環中でのゴミ等の混入が大幅に減少し、コーティング面
の品質を大幅に向りさせることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明にかかるコーティング装置の一実施例
を示す概略構成図であり、 第２図は第１図の平向図であり、 第３図は第１図のＡ−Ａ線矢視図であり、第４図ないし
第６図はシート状物−［への供給された噴霧の形状を示
す図であり、 第７図（ａ）はこの発明にかかるコーティング装置の他
の実施例の構成を示す部分平面図であり、第７図（ｂ）
　、　（ｃ）はそれぞれその実施例の動作を説明するた
めの図である。 １・・・シート状物、　　　　２・・・塗布手段、４・
・・エアナイフ、　　　　　７・・・ノズル、９・・・
塗液、　　　　　　　１０・・・噴霧、ａ・・・距離、
　　　　　　　　し・・・ピッチ、α・・・噴射角 第 図 Ｌ−−−−一σ・７す ）−八 ７−−−−　）　　スパル 伎−一一一口ｔＡ１角 図 ａ ｂ ｂ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）所定方向に走行するシート状物に連続的に塗液を
   最終塗布厚みで均一に塗布するコーティング方法におい
   て、 前記シート状物表面に対面してその幅方向に複数個配列
   された噴霧ノズルから前記シート状物表面に向けて、前
   記シート状物表面に前記最終塗布厚みの塗布層を形成す
   るために必要な塗布層の１〜２倍の前記塗液を噴霧状に
   して吹きつけ、塗布層を形成した後、前記シート状物の
   走行方向に対して前記噴霧ノズルの位置より下流側に前
   記シート状物表面に対面して設けられたエアナイフによ
   り、前記塗布層の上層部をかきならして前記塗布層の厚
   みを前記最終塗布厚みに調整することを特徴とするコー
   ティング方法。
2. （２）所定方向に走行するシート状物に連続的に塗液を
   最終塗布厚みで均一に塗布するコーティング装置におい
   て、 前記塗液を噴射角αで噴霧する噴霧ノズルが、前記シー
   ト状物表面に対面してその幅方向にピッチＬで複数個配
   列されるとともに、前記シート状物表面と前記噴霧ノズ
   ルの相対する距離ａがａ≧Ｌ／２ｔａｎ（α／２）とな
   るように配置され、前記噴霧ノズルから前記シート状物
   表面に向けて、前記シート状物表面に前記最終塗布厚み
   の塗布層を形成するために必要な塗布間の１〜２倍の前
   記塗液を噴霧状にして吹きつけて、塗布層を形成する塗
   布手段と、 前記シート状物の走行方向に対して前記塗布手段の位置
   より下流側に前記シート状物表面に対面して設けられ、
   前記塗布層の上層部をかきならして前記塗布層の厚みを
   前記最終塗布厚みに調整するエアナイフとを備えたコー
   ティング装置。