JPH04244264A - 塗布方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、塗被層表面に発生する
各種の紋状欠陥の改良されたシートを製造する塗布方法
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】通常、磁気記録媒体、感熱記録体、静電
記録体、ノーカーボン紙やアート紙、コート紙の印刷用
紙等の製品を製造するために、各種の塗工装置が使用さ
れている。塗工装置は、一般にシートに塗被液を転移す
る工程と、シートに転移された塗被液を所望量に計量し
、且つ塗被層表面を平滑化する工程から構成されており
、例えばメータリングバーコーター、エヤーナイフコー
ター、ロールコーター、ロッドブレードコーター、グラ
ビアコーター、エクストルージョン型ビートコーター等
が挙げられる。

【０００３】ところが、このような塗工装置を用いて塗
被シートを製造した場合に、得られる塗被シートの塗被
層表面に、例えばバーコーターではバーマーク、ロール
コーターではオレンジ肌状のマーク、エヤーナイフコー
ターでは風紋マーク、グラビヤコーターではグラビヤ彫
刻マークが発生し易く、品質上の問題となっている。従
って、これらの塗被層表面を平滑化するために、例えば
特開昭５４−３２５４９号、特開昭５４−８６４６号で
は、これらの塗被層が乾燥しないうちに、リバース方向
に回転するメータリングバーで塗被層表面を平滑化する
方法が提案されている。

【０００４】また、シート上に塗布された塗被層が乾燥
する前に、平坦なスムージングロールを塗被層表面に押
圧させて平滑化するスムージングロール法も提案されて
おり、さらには湾曲状に加工された合成樹脂フィルム等
からなるフレキシブルシートで塗被層表面を平滑化する
方法も提案されている。上記の如き方法は、塗被層表面
に対するスムージングロールやフレキシブルシートの押
し付け圧を、極めて微妙に調節する必要があり、安定し
た製造は困難を極めているとともに、うまく調節が達成
されている間に製造されたシートの場合には塗被層表面
の縦筋模様の紋状欠陥は解消されているが、その他に更
に度々発生する走行方向とクロスする横方向の波打状模
様の紋状欠陥は残ったままで解消されていない。

【０００５】特に、合成紙やプラスチックフィルム等の
ような塗被液の浸透が少ないシートを用いたときには、
横方向の波打状模様の紋状欠陥が発生し易く、これが品
質を著しく低下させている。また、塗被層表面を平滑化
する別な方法が提案されている。この方法は、バーマー
ク等の筋紋状欠陥が発生した塗布直後の未乾燥状態の塗
被層に、適度の振動を与えると、筋紋状欠陥部分の塗被
液が流動を起こし、結果的に塗被層表面が平滑化される
という原理に基づく方法であって、バー筋、オレンジ肌
状のマーク、エヤーナイフでも風紋マークは解消される
。

【０００６】しかしながら、上記のメータリングバー、
スムージングロール、フレキシブルシートを使用して塗
被層表面を平滑化させた場合と同様に横方向の波打状模
様の紋状欠陥は解消されず、均一な塗布は困難を極めて
いる。従来より、転移ロールは表面が平らな金属製また
はゴム被覆製のロールであって、第４図に示すように直
径の１／５〜１／３を塗被液の中に浸漬させ、ロールを
回転させることによって塗被液を掻き上げている。

【０００７】通常、掻き上げる塗被液の量はメータリン
グバー（１）後のシートに塗布される量を１００部とし
た場合、５００〜１０００部であって、楔状ニップ（２
）の頂部（３）では３５０〜６００部が楔状ニップで絞
り取られ、残りの１５０〜４００部が楔状ニップを通過
して後段のメータリングバーに達し、このメータリング
バーで５０〜３００部が余剰として掻き落とされ、最終
的にシート（４）の残量は１００部となる。

【０００８】このように、シートに塗布される塗被液量
より何倍もの塗被液を転移ロールで掻き上げるようにし
て塗布する理由は、（ａ）塗被液の温度変動、泡の抱き
込み、蒸発による濃度変化等によって塗被液の粘度が変
動し、これに伴ない塗被液の掻き上げ量が減少してシー
トへの転移量が不足しないようにし、（ｂ）シートの張
力変動によって転移ロールとシートの楔状ニップで通過
する塗被液量が変動してメータリングバーでの精密な計
量と平滑化作用を損なうのを避けるためである。ところ
で、転移ロールの回転によって掻き上げられた塗被液は
、上記のように転移ロールとシートとの接する点で幾分
かが絞り取られ、この絞り取られた塗被液は楔状ニップ
に滞留することになる。

【０００９】この滞留する塗被液の量は、塗被液の粘度
やシートとロールとの接触する点での圧力（シートを引
っ張る力を、以下シートテンションと呼ぶ。）により増
減する。シートテンションが強くなると、Ａ点で接触す
るロールとシートとの接触圧が大になり、その分絞り取
られる塗被液量は多くなって楔状ニップに溜まる塗被液
も多くなる。

【００１０】又、塗被液の粘度が高くなると、掻き上げ
られる量は多くなり、その分だけ楔状ニップに溜まる塗
被液も多くなる。楔状ニップを構成する滞留液が、ある
程度以上多くなると液は自重によって液槽（５）へ自然
落下で戻るが、このとき戻る液がシートの幅方向及びシ
ートの走行方向に亘り均一でなく、図５に示すように転
移ロール（６）上に凹凸状の厚さむらを生じ、またこの
凹凸状の厚さむらは図６と図７に示すように、楔状ニッ
プに溜まる液が多い場合は図７に示すように、楔状ニッ
プに溜まる液が比較的少ない場合には図６に示すように
シートの走行方向に脈動を起こす。

【００１１】従って、シートと塗被液との接触する位置
はＢ点（７）からＣ点（８）の間で不規則に脈動し、丁
度砂浜に波が打ち寄せるような状態でシートに接触し、
この波形がシートの横方向の波打状模様の紋状欠陥とな
り、塗被量むら、記録特性むら、印刷インキの吸収むら
の紋状欠陥となる。上記の紋状欠陥を生ずることなく均
一に塗布する回避方法としては、目視で楔状ニップに滞
留する塗被液量を監視し、多過ぎるようになれば転移ロ
ールの回転速度を減少させ、楔状ニップに滞留する塗被
液量を常に零〜極く微量な状態に維持して塗布する方法
も試みられたが、狭い楔状ニップに溜まる塗被液の微小
な変動や不規則な脈動に対応して転移ロールの回転速度
を微妙に調節することは極めて困難な作業であり、実際
の操業は不可能であって、上記の紋状欠陥を生ずること
なく塗布する方法が確立されていない現状である。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、塗被層表面
に発生する各種の紋状欠陥の中で特に横方向（シートの
走行に対してクロスする方向）の波打状模様の欠陥の改
良されたシートを製造する塗布方法を提供するものであ
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、ロールから塗
被液を転移させてシート上に塗布する塗布方法において
、該ロールと接するシートとの間の楔状ニップに溜まる
塗被液量をセンサーで検出し、検出結果に基づきロール
の回転速度を増減させる等し、該楔状ニップに溜まる塗
被液量を調節することを特徴とする塗布方法である。

【００１４】

【作用】本発明の塗布方法を、図１に基づきメータリン
グバー方式の塗工装置に適用したケースとしてさらに詳
細に説明する。本発明者等は、プラスチックフィルムや
合成紙等に塗被液を塗布した場合に発生する各種紋状欠
陥の除去方法、特にシートの横幅方向の波打状模様の紋
状欠陥を防止する効果的な塗布方法を見出すべく鋭意研
究を重ねた。

【００１５】その結果、図１に示すように、液槽（５）
内に溜められている塗被液（９）の中に浸漬している転
移ロール（６）と接するシートとの間の楔状ニップに溜
まる塗被液量をセンサーで検出し、検出結果に基づきロ
ールの回転速度を増減させる等し、塗被液量を調節しな
がら回転させることで塗被液を掻き上げ、走行している
シート（４）の片面に転移させ、続いて後段に位置する
メータリングバー（１）でもって塗被液を計量して余剰
の塗被液を除去し、且つ塗被層表面の平滑化を行い、そ
の後にガイドロール（１０）を経由してドライパート（
１１）に送り、このパートで乾燥させる塗工装置である
。

【００１６】転移ロールは、通常表面が平らな金属製、
ゴムまたはプラスチック被覆の円筒型ロールが用いられ
るが、本発明の実施例では直径２２０ｍｍの金属製で、
表面には斜線型グラビヤカップ（３５メッシュ、深さ２
２０μｍ）が彫刻され、さらにクロームメッキが施工さ
れたロールが用いられ、電動機によって直結または減速
機を介して駆動され、塗被液の中に直径の１／５〜１／
３程度浸漬されており、回転させることによって塗被液
を掻き上げ、上部を走行するシートに塗被液を転移させ
る。

【００１７】該転移ロールとシートとの間の楔状ニップ
（２）に溜まる塗被液量を、例えばレーザー光利用のセ
ンサー（１２）で検出するが、その詳細が図２、図３に
示されるように、転移ロールの軸方向の一端に設けられ
た投光器（１３）から例えば直径０．２ｍｍのレーザー
光（５ｍｍ間隔で４本）を楔状ニップに投光し、他端に
設けられた受光器（１４）で受光する構成になっている
。而して、楔状ニップに溜まる塗被液量の多少に応じて
塗被液が遮断するレーザー光が替わるので、遮断された
レーザー光から楔状ニップに滞留する現在の塗被液量を
検出し、検出結果を基準値と比較することによりロール
の回転速度を増減させるか、シートとロールのニップを
調整させるか、或いはドクターブレード（１５）の押し
付け圧を調整するか等をして、塗被液量を零〜微量に制
御する機構になっている。

【００１８】なお、本発明のセンサーは、検出場所が狭
い楔状ニップであることや検出物が溶剤を含んだ塗被液
の場合もあることにより、レーザー光が直径０．１ｍｍ
位までは容易に小さく出来、且つ殆ど拡散しないこと、
特に半導体レーザーは小型で電力から光への変換効率も
高い等の理由からレーザーセンサーを用いたが、かかる
実施例に限定されるものではなく、光学式のもの等から
本発明のセンサーとして適用することも可能である。

【００１９】また、センサーは楔状ニップに溜まる塗被
液量の微妙な変化を敏速に検出できるものであれば、そ
の他の接触型の通電タイプや非接触型の超音波距離セン
サーでもよい。掻き上げる塗被液の量は、メータリング
バー後のシートに塗布される量を１００部としたとき、
５００〜１０００部であるが、ドクターブレードでもっ
て３００〜６００部掻き落され、残るグラビヤカップの
凹部に押し込まれた塗被液２００〜４００部は楔状ニッ
プの頂部、Ａ点でシートと接触して、１５０〜３５０部
がメータリングバーに到る。

【００２０】残る約５０部の塗被液は、グラビヤカップ
の凹部等に付着したまま液槽に戻る。メータリングバー
で最終塗被量１００部の計量と同時に平滑化が実施され
る。なお、楔状ニップの頂部に運ばれる塗被液量の変動
を少なくするには、グラビヤカップを彫刻したロールが
より好ましく用いられる。グラビヤカップの型状として
は、ピラミッド型、台形、亀甲型、斜線型のいずれも用
いることが出来るが、塗被面の気泡発生や転移ロールの
クリーニング性の点で斜線型がより好ましく用いられる
。

【００２１】シートについては特に限定されず、プラス
チックフィルム、合成紙、紙、不織布等が適宜使用され
る。なお、プラスチックフィルムとしては、例えばポリ
エチレンテレフタレート、ポリエチレン−２，６−ナフ
タレート等のポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピ
レン等のポリオレフィン、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビ
ニル、ポリスチレン等のビニル重合体、６，６−ナイロ
ン、６−ナイロン等のポリアミド等が挙げられるが、必
ずしもこれらに限定されるものではない。塗被液につい
ても特に限定されず、溶剤系、水性系のいずれでも差し
支えなく、従来よりメータリングバー方式の塗工装置に
使用可能な塗被液ならばそのまま用いることが出来る。

【００２２】磁気記録体の磁性層としては、一般に用い
られている塗被液を用いることができる。例えば、磁性
材料としてγ−Ｆｅ２　Ｏ３　、Ｃｏ被着γ−Ｆｅ２　
Ｏ３　、Ｂａ−フェライトのような磁性粉に、バインダ
ー樹脂としてポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂
、塩化ビニル系樹を用い、その他界面活性剤、分散剤、
導電性剤、可塑剤等を混合、これを溶媒としてメチルエ
チルケトン、トルエン等各種溶剤中に分散した塗被液が
用いられる。

【００２３】感熱記録体の感熱記録層、保護層について
も一般に用いられている塗被液をそのまま用いることが
出来る。また、この他印刷用紙や写真乳剤等の塗布に広
く用いることが出来る。

【００２４】

【実施例】以下に本発明の実施例を記載するが、本発明
はこれらの実施例のみに限定されるものではないことは
勿論である。又、特に断らない限り例中に部及び％とあ
るのは重量部及び重量％を表すものである。

【００２５】実施例１ バリウムフェライト１００部、ポリエステル樹脂４３部
、カーボンブラック３部、レシチン２部、メチルエチル
ケトン３００部からなる固形分濃度３３％、ブルックフ
ィールド粘度２３０ｃｐｓの磁気記録体磁性層形成用塗
被液を調製した。

【００２６】得られた塗被液を用いて、図１に示すメー
タリングバー方式の塗工装置で、厚さ１８８μｍの乳白
色ポリエチレンテレフタレートフィルムを１２０ｍ／分
で走行させ、乾燥後の塗被量が２５ｇ／ｍ２　となるよ
うに、メータリングバーの巻数番線を変えて塗布したと
ころ、楔状ニップに溜まる塗被液の量は零〜極く微量に
亘って制御され、長時間に亘ってシートの横幅方向の波
打模様の紋状欠陥は発生せず、均一に塗布出来た。

【００２７】即ち、液槽内の液面レベルが高くなったり
、蒸発によって塗被液の粘度が高くなり、転移ロールの
回転による塗被液の掻き上げ量が多くなって、楔状ニッ
プに溜まる塗被液量が多くなっても、楔状ニップに投光
させているレーザーセンサーからのレーザー光が敏速に
検知して、転移ロールの回転速度を適性速度に調節した
。また、シートのシートテンションが、オペレーターの
ミス操作のため、通常の２５０ｇ／ｃｍから５０ｇ／ｃ
ｍに短時間の間に変化したときも、転移ロールの回転速
度は速くなって掻き上げ量を多くさせた。

【００２８】シートテンションが元の２５０ｇ／ｃｍに
復元すると、ニップに溜まる液量が多くなり、これも敏
速に検知して転移ロールの回転速度を下降させ、図５に
示すような現象を生ずることなく均一に塗布出来た。な
お、転移ロールの回転速度（ｍ／分）は以下の通りであ
った。 　　　　（１）塗布開始直後　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　８
６ｍ／分　　　　（２）６時間経過時　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　７８ｍ／分　　　　（３）３時間後のシートテン
ションが２５０ｇ／ｃｍ時　　　　８０ｍ／分　　　　
（４）３時間後のシートテンションが５０ｇ／ｃｍ時　
　　　１３０ｍ／分

【００２９】実施例２ 実施例１において、転移ロールに当接させているドクタ
ーブレード（１５）を取り外した以外は実施例１と同様
にしてＰＥＴフィルムに磁性層を塗布したところ、一時
的に楔状ニップには多量の塗被液が溜まり、４本のレー
ザー光は全部遮断され、転移ロールの回転速度は１０ｍ
／分まで低下したが、直ぐ楔状ニップに溜まる塗被液量
は暫減し、これに伴って転移ロールの回転速度も暫増し
、２２ｍ／分±２のところで安定した。安定したところ
では、楔状ニップに溜まる塗被液量は零〜微量の状態で
あった。また、そのときに塗布されたフィルムシートの
塗被層面は実施例１と同様に均一に塗布出来た。

【００３０】実施例３ 実施例２において、磁性層用塗被液をメチルエチルケト
ンで希釈し、固形分濃度２８％、ブルックフィールド粘
度１８０ｃｐｓの塗被液を用いた以外は、実施例２と同
様にしてＰＥＴフィルムに塗布したところ、転移ロール
の回転速度は２９ｍ／分±２の速度で安定し、長時間に
亘って波打状模様の紋状欠陥等は発生せず、均一に塗布
出来た。

【００３１】実施例４ 実施例２において、転移ロールをプレインタイプの金属
製ロールを使用した以外は、実施例２と同様にしてＰＥ
Ｔフィルムに磁性層を塗布したところ、転移ロールの回
転速度は３６ｍ／分±３の速度で安定し、波打状模様の
紋状欠陥等がなく良好に塗布出来た。

【００３２】比較例１ 実施例４において、レーザーセンサーを取り外し、転移
ロールの回転速度を手動操作でもって３６ｍ／分に設定
して塗布処理を開始したところ、楔状ニップに溜まる塗
被液量は極く微量であり、このときのＰＥＴフィルム塗
被面上には波打状模様の紋状欠陥は発生していなかった
が、暫くの間塗布工程を続けていると、ＰＥＴ塗被面に
メータリングバーの縦筋欠陥が発生し、続いて塗被液不
足によるかすれが発生した。なお、このとき楔状ニップ
には塗被液の溜まりはなかった。次に、急いで転移ロー
ルの回転を手動操作で上昇させ、掻き上げる塗被液量を
増加し、楔状ニップに極く微量だけ溜めるように手動操
作で回転速度を調節しようとしたが、うまく調節出来ず
、若干多め（Ａ点より約２０ｍｍの位置まで）に設定し
て塗布工程を続けていると、楔状ニップに溜まる塗被液
は徐々に増加してＡ点より２５ｍから３０ｍｍと多くな
り、遂に図５、図６及び図７に示したように凹凸模様の
厚さむらや脈動を生じた。そして、このとき塗布された
ＰＥＴフィルムの塗被面には横方向の波打模様の紋状欠
陥が発生していた。

【００３３】実施例５ 塩基性染料１０部、ジベンジルテレフタレート２０部、
メチルセルロース５部、水６５部からなる平均粒子径０
．９μｍの塩基性水溶液であるＡ液と、４，４’−イソ
プロピリデンジフェノール３０部、メチルセルロース５
部、水６５部からなる平均粒子径１．３μｍの顕色剤水
溶液であるＢ液を調製し、このＡ液１００部、Ｂ液１０
０部、酸化珪素顔料３０部、ステアリン酸亜鉛水溶液３
０部、２０％ポリビニルアルコール水溶液１５０部、水
５０部を混合攪拌して感熱記録層形成用塗被液（粘度２
８０ｃｐｓ）を調製した。得られた塗被液を、図１に示
すメータリングバー方式の塗工装置で合成紙（商品名；
ユポＦＰＧ、王子油化合成紙社製）を１００ｍ／分で走
行させ、乾燥後の塗被量が５ｇ／ｍ２　となるように、
メータリングバーの巻線番数を変えて塗布したところ、
塗布開始直後の２〜３秒間の間は楔状ニップに多くの塗
被液が溜まったが、その後に零〜極く微量に制御され、
長時間の塗布中に塗被液が気泡を抱き込み、そのため粘
度が高くなったり、雰囲気の温度が上昇して塗被液の温
度も上昇し、塗被液の粘度が下がったときも、その都度
転移ロールの回転速度は微妙に調節され、楔状ニップに
溜まる塗被液量が零〜極微量に制御され、紋状欠陥のな
い感熱記録体を得ることが出来た。

【００３４】なお、塗布中の転移ロールの回転速度（ｍ
／分）は以下の通りであった。 　　（１）塗布開始１分後の粘度２８０ｃｐｓのとき　
　　　　　　　　　　　　　３３ｍ／分　　　　　　　
　　　　　　　（スタート標準）　　（２）塗布開始１
時間後の粘度３５０ｃｐｓのとき　　　　　　　　　　
　　２６ｍ／分　　　　　　　　　　　　　　（液が気
泡を含む）　　（３）塗布開始４時間後の粘度２５０ｃ
ｐｓのとき　　　　　　　　　　　　３７ｍ／分　　　
　　　　　　　　　　　（液温が６℃上昇）

【００３５
】比較例２ 実施例５において、レーザーセンサーを取り外し、楔状
ニップに溜まる塗被液量を目視で監視し、手動操作で楔
状ニップに溜まる液量を零〜微量に亘って調節しようと
したが、うまく出来ず、楔状ニップに溜まる液が多くな
り過ぎ、その余剰分が塗被液槽に戻る状況でしか塗布出
来なかった。得られた感熱記録体を、１０５℃の乾燥機
に３分間入れ、全面発色させたところ塗被面には横方向
の波打状模様の紋状欠陥が数多く発生していた。

【００３６】

【発明の効果】本発明の方法によれば、実施例の記載か
ら明らかなように、塗被層表面に紋状欠陥のない優れた
各種記録体を、安定した連続操業でも得ることが可能に
なった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の塗布方法を、メータリングバー方式の
塗工装置に適用した場合を示す概略図てある。

【図２】楔状ニップにレーザーセンサーを設置した場合
の斜視図である。

【図３】楔状ニップにレーザーセンサーを設置した場合
の側面からの詳細を示す図である。

【図４】従来の場合のメータリングバー方式塗工装置の
図である。

【図５】従来の場合における転移ロールのむらが発生す
る掻き上げ概略図である。

【図６】従来方法における液の掻き上げ量が少ない場合
の概略図である。

【図７】従来方法における液の掻き上げ量が多い場合の
概略図である。

【符号の説明】

１　　　　メータリングバー ２　　　　楔状ニップ ３　　　　頂部（Ａ点） ４　　　　シート ５　　　　液槽 ６　　　　転移ロール ７　　　　Ｂ点 ８　　　　Ｃ点 ９　　　　塗被液 １０　　　　ガイドロール １１　　　　ドライパート １２　　　　レーザーセンサー １３　　　　投光器 １４　　　　受光器 １５　　　　ドクターブレード

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】ロールから塗被液を転移させてシート上に
   塗布する塗布方法において、該ロールと接するシートと
   の間の楔状ニップに溜まる塗被液量をセンサーで検出し
   、検出結果に基づきロールの回転速度を増減させる等し
   、該楔状ニップに溜まる塗被液量を調節することを特徴
   とする塗布方法。 【請求項２】塗被液を転移させてシート上に塗布するロ
   ールが、斜線型グラビヤカップを彫刻したロールである
   ことを特徴とする〔請求項１〕記載の塗布方法。 【請求項３】ニップに溜まる塗被液量を、少なくとも１
   個以上のレーザーセンサーで検出することを特徴とする
   〔請求項１〕記載の塗布方法。