JP2001088459A

JP2001088459A - 感熱孔版印刷用マスタ、塗布方法及び塗布装置

Info

Publication number: JP2001088459A
Application number: JP27242199A
Authority: JP
Inventors: Fumiaki Arai; 文明新井; Masanori Toshimoto; 正則利元; Yuji Natori; 裕二名取; Tetsuo Tanaka; 哲夫田中
Original assignee: Tohoku Ricoh Co Ltd; Ricoh Co Ltd
Current assignee: Tohoku Ricoh Co Ltd; Ricoh Co Ltd
Priority date: 1999-09-27
Filing date: 1999-09-27
Publication date: 2001-04-03

Abstract

(57)【要約】【課題】分離、沈降、凝集などの発生し易い不安定な
塗布液を不具合なく支持基板に塗布するのに極めて有
効、特に優れた特性を有する感熱孔版印刷用マスタを製
造するのに有効である塗布方法と塗布装置の提供。【解決手段】沈降、凝集、分離などが短時間で発生す
る極めて不安定な状態の液を塗布、特に長時間塗布する
場合に、沈降、凝集、分離などの不具合なく該塗布液を
洗浄基板に塗布する方法とその装置、及び２０℃の温度
でガラスシリンダに入れた液を静置状態で３０分放置し
た場合、目視によりその不均一性が確認出来る液を、熱
可塑性フィルム上に塗布、乾燥して多孔性樹脂膜を形成
した感熱孔版印刷用マスタであって、該熱可塑性フィル
ムを開口面積率２０％以上に穿孔した場合に、通気度の
差が該マスタの幅方向のいかなる場所においても３０％
以下であることを特徴とする感熱孔版印刷用マスタ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はフィルム、紙、金属
薄板などの支持体上に不安定な液を連続的に塗布する方
法及びその装置、特に支持体へ塗布液を転移させる広い
意味での塗布ヘッド、アプリケーション系に関する。

【０００２】

【従来の技術】いままで多くの塗布方式が知られてきた
（例えば、原崎勇次著「コーティング方式」槙書店参
照）。塗布方式をアプリケーション系で分類すると、以
下に示すものなどがよく知られている。１．ロールで液を汲み上げるロールアプリケータ（グラ
ビア方式も含む）。２．液溜の液に直接支持体が接する液溜アプリケータ。３．支持体がどっぶり液に浸かる浸漬アプリケータ。４．スリットから液が出てくるスロット、ファウンテン
又はカーテンアプリケータ。５．これらの複合型。

【０００３】これらの方式には液が一時的に滞留して流
動速度がその前又は後より遅くなる液の溜りがあるが、
いままでのように液が比較的安定性が高く、液成分の分
離、沈降凝集が少ない場合はこの溜り及びそれ以降の支
持体に付着するまでの過程で、それらのトラブルが発生
することは少なかった。

【０００４】また最近では、チキソトロピックな特性を
有する液をエクストルージョン型塗布ヘッドを用いて塗
布するにあたり、その液溜内で回転円筒体を回転させた
り（特公平６−７９４４号公報）、液溜内に設けられた
固定型攪拌手段によって液自身の運動エネルギで液の流
れが変化しながら移動するエクストルージョン型塗布ヘ
ッドが知られている（特開平１−２６６８７６号公
報）。これらの手段はチキソトロピックな特性を有する
液、すなわち液の滞留によりその粘弾性は変化するが、
その部分における液成分変化は比較的少ない液の塗布に
は有効であった。

【０００５】しかし最近のように多種、高度な機能の製
品に対する要求が増大すると、それらを満足させるため
に分離、沈降、凝集などの発生し易い不安定な液、すな
わち滞留によりその粘弾性が変化するばかりでなく、急
激な液成分変化（液成分の部分的偏り）をも生じる液を
塗布する必要がでてきた。これらの液は公知の「液溜内
で回転円筒体を回転させ」たり、「液溜内に設けられた
固定型攪拌手段によって液自身の運動エネルギで液の流
れが変化し」たり、「液溜内に塗布量以上の液を供給
し、余分な液をバイパスにより再循環させ」る程度の攪
拌では到底その分離、沈降、凝集などの発生を防ぐこと
はできず、塗布面の塗布むら、スジなどのミクロ、マク
ロ的な不均一の発生を防ぐことはできなかった。また、
これらの不安定な液は、液が塗布される紙、フィルム等
の支持体に付着した後、余分な液が除去され、再循環さ
れる後計量方式では、液が空気等に余計に触れるため成
分及び特性の変化が大きく、塗布は困難であった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術の実状に鑑みてなされたもので、沈降、凝集、分離な
どが短時間で発生する極めて不安定な状態の液を塗布、
特に長時間塗布する場合に、沈降、凝集、分離などの不
具合なく塗布する方法及びその装置を提供することをそ
の課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成する
に至った。すなわち、本発明によれば、２０℃の温度で
ガラスシリンダに入れた液を静置状態で３０分放置した
場合、目視によりその不均一性が確認出来る液を、熱可
塑性フィルム上に塗布、乾燥して多孔性樹脂膜を形成し
た感熱孔版印刷用マスタであって、該熱可塑性フィルム
を開口面積率２０％以上の同じ値に穿孔した場合に、通
気度の差が該マスタの幅方向のいかなる場所においても
３０％以下であることを特徴とする感熱孔版印刷用マス
タが提供される。また、本発明によれば、２０℃の温度
でガラスシリンダに入れた液を静置状態で３０分放置し
た場合、目視によりその不均一性が確認出来る塗布液を
連続的に走行する支持体表面に塗布される直前に強制的
に攪拌、震蕩させた後、この塗布液を支持体表面に塗布
することを特徴とする上記感熱孔版印刷用マスタの製造
方法が提供される。また、本発明によれば、２０℃の温
度でガラスシリンダに入れた液を静置状態で３０分放置
した場合、目視によりその不均一性が確認出来る塗布液
を連続的に走行する支持体表面に塗布される直前に強制
的に攪拌、震蕩させた後、この塗布液を支持体表面に塗
布することを特徴とする塗布方法が提供される。また、
本発明によれば、連続的に走行する支持体表面に塗布さ
れる直前の２０℃の温度でガラスシリンダに入れた液を
静置状態で３０分放置した場合、目視によりその不均一
性が確認出来る塗布液を強制的に攪拌、震蕩させる攪
拌、震蕩手段を有することを特徴とする塗布装置が提供
される。また、本発明によれば、上記構成において、塗
布液が細溝（スロット）から流出する機構を有する塗布
装置が提供される。さらに、本発明によれば、上記構成
において、塗布液の動揺により塗布面が乱れことを防止
する機構を有する塗布装置が提供される。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下本発明について詳述する。本
発明の感熱孔版印刷用マスタは、２０℃の温度でガラス
シリンダに入れた液を静置状態で３０分放置した場合、
目視によりその不均一性が確認出来る塗布液を支持体に
塗布される直前に強制的に攪拌、震蕩させて均一化し、
その後支持体に該塗布液を塗布することにより得られ
る。前記の支持体に塗布される直前の塗布液とは、「液
を送るポンプと液が支持体と接する部分との間にある塗
布液」又は「アプリケータロール又はそれに液を供給す
るロール等が浸る塗布液」又は「コーティングヘッド内
部の塗布液」等を指す。支持体に塗布される直前の塗布
液である理由は、当然ながら均一化された塗布液が支持
体に塗布されるまでの時間を短くするためである。

【０００９】塗布液更に詳しく前記の支持体に塗布される直前の塗布液を説
明すると、ロールアプリケータ（グラビア方式も含む）ではアプ
リケータロール又はそれに液を供給するロールが浸る塗
布液、液溜アプリケータでは、支持体が直接接触する液溜の
塗布液を含め、コーティングヘッド内にあるすべての液
溜の塗布液、浸漬アプリケータでは支持体が浸る塗布液、スロット、ファウンテン又はカーテンアプリケータで
は、スロットオリフィス手前（支持体の反対側）の液溜
の塗布液を含め、コーティングヘッド内部にあるすべて
の液溜の塗布液。

【００１０】コータコータとしては、例えば以下のようなものが挙げられ
る。ロールアプリケータを備えるコータとしては、エアド
クタ、ブレード、ロッド、ナイフ、スクイズ、リバース
ロール、グラビア、キスロール、キャスト、液溜アプ
リケータを備えるコータとしては、ブレード、スペース
など（液溜部で支持体に付いた液を支持体とコーティン
グヘッド間の間隔と液の圧力によって計測するもの）、浸漬アプリケータを備えるコータとしては、含浸機
（含浸のみを目的とするものではない）など、スロット、ファウンテン又はカーテンアプリケータを
備えるコータとしては、ファウンテン、カーテンなどが
ある。本発明の適用範囲はここに例示されたものに限ら
ない。本発明では液の循環することのない、細溝（スロット）
から液が出てくるスロット、ファウンテン、リップ又は
カーテンアプリケータなどが好適に用いられる。

【００１１】「強制的に攪拌、震蕩」する手段「強制的に攪拌、震蕩」とは、単に塗布液中の円筒の回
転によるもの、液溜内に設けられた固定型攪拌手段によ
って液自身の運動エネルギで液の流れが変化するもの、
液溜内に塗布量以上の液を供給し、余分な液をバイパス
により再循環させるもの、以上の手段を利用した攪拌、
震蕩は含まない。本発明で言う「強制的に攪拌、震蕩」
とは、塗布液を支持体に塗布される直前の場所で攪拌装
置や、震蕩装置を用いて、強制的に攪拌、震蕩したり、
超音波振動等のエネルギで分散均一化することを意味す
る。これらの装置としては一般に知られたもの、例えば
回転軸に一個又は複数の羽、スクリュ、突起などを取り
付けたものを回転させるもの、回転軸にスパイラル状の
連続体をもうけたものを回転させるもの、板状の物体を
前後又は左右（塗布の幅方向）に振動させるもの、等の
装置がある。回転軸は一般に塗布液バット、コーティン
グヘッドから突出しており、これにモータ等の駆動力が
伝えられる。液に超音波数の振動が加えられてもよい。
回転数、振動数などは装置の形状、作動機構、液特性、
液量などにより変化するが、回転数では１回／秒以上、
振動数では１往復／秒以上が望ましい。

【００１２】本発明が適用されるに適した塗布液は不安
定であるものがより有効であるのは勿論であるが、安定
な塗布液に応用しても差し支えないが、特に有効なのは
静置しておくと３０分以内に上澄みが現れたり、上部と
下部で色調が異なったり、凝集、分離が始まったりする
ことが目視で確認されるような不安定な塗布液である。
これらの液は目視で確認されるよりずっと以前に変化が
始まっており、公知の塗布方法では安定した塗布が不可
能である塗布液である。

【００１３】支持体としてはポリエステル等の熱可塑性
合成樹脂フィルムが特に塗布むらが現れ易いので本発明
の効果が大きい。これは一般に紙などと比較してフィル
ムが液の浸透が小さく、液のセットまでの時間が長いた
めと推定される。例えば特開平１０−２４６６７に記さ
れているような、樹脂、その良溶媒、貧溶媒を含む液を
熱可塑性フィルム上に塗布、乾燥して多孔性樹脂膜を形
成してなる感熱孔版刷用マスタ、同じく本願発明者等が
先に出願したＷ／Ｏ（油中水滴）型エマルションを主体
とした流動体をフィルム上に塗布、乾燥して多孔膜を形
成してなるマスタには特に有効である。これらのマスタ
はフィルム上に塗布された不安定な液が乾燥過程で不均
一性を増し、微細な孔を有する多孔膜を形成するもの
で、液の不安定さは必要な条件となっている。さらに、
これらのマスタではそのフィルムを開口面積率２０％以
上に穿孔した場合に、該マスタの通気度の差が該マスタ
の幅方向のいかなる場所においても３０％以下であるこ
とが必要である。具体的にはマスタの幅方向で任意の５
箇所の通気度を測定し、いずれの値も最小値との差が最
小値の３０％を越えてはならない。３０％を越えると印
刷したときの画像がばらついて製品とならない。

【００１４】前記通気度は以下のような測定法によって
測定されるものである。先ず測定対象のマスタのフィル
ムを特定の条件によりその表面の開口面積率が２０％以
上、８０％以下になるように穿孔する。このサンプルに
ついて、Ｐｅｒｍｅａｍｅｔｅｒ（通気度試験器、商品
名、東洋精機製作所社製）を用いて通気度を測定する。
開口面積率が２０％以上、８０％以下の任意のサンプル
のいずれかの通気度が２．０〜１６０ｃｍ³／ｃｍ²・秒
であれば、本発明にかかる感熱孔版印刷用マスタとす
る。具体的には、同一マスタについて開口面積率が２０
％、５０％、８０％のサンプルを準備する。フィルムに
所望の開口面積率を得るには、サーマルヘッドに印加す
るエネルギ及び／又はサーマルヘッドの発熱体サイズを
任意に変えることにより行なうことができる。穿孔装置
としてはＰＲＩＰＯＲＴＶＴ３８２０（商品名、リコー
社製：東芝社製サーマルヘッド搭載）を用い、１０ｃｍ
×１０ｃｍのベタチャートによる製版を行う。開口面積
率とはマスタのフィルム面での貫通孔の合計面積が、全
体の面積に占める割合である。

【００１５】この測定は具体的には、次の要領で行っ
た。即ち光学顕微鏡にて、穿孔されたマスタの拡大写真
を撮影し（倍率１００倍）、次いで普通紙複写機（リコ
ー社製：イマジオ５３０）にて拡大コピーする。ＯＨＰ
フィルムに開口部をマーキングする。そのＯＨＰフィル
ムをスキャナ（３００ＤＰＩ・２５６階調）にて読み取
り、画像レタッチソフト・ＡｄｏｂｅＰｈｏｔｏｓｈ
ｏｐ２．５Ｊを用い、２値化する。その後、画像解析
ソフトでマーキングした開口部の面積率を測定する。上
記例では便宜上、フィルムの開口面積率を２０、５０、
８０％にして測定したが、開口面積率が２０％以上、８
０％以下の任意のサンプルのいずれかの通気度が２．０
〜１６０ｃｍ³／ｃｍ²・秒であれば、本発明にかかる感
熱孔版印刷用マスタとする。例えば開口面積率が６５％
で通気度が２．０ｃｍ³／ｃｍ²・秒〜１６０ｃｍ³／ｃ
ｍ²・秒の範囲に入れば、そのマスタは、ほぼ６５％の
開口面積率でフィルムを穿孔し印刷に供すると、本発明
の目的とする印刷特性が得られるものである。他の幅方
向４ヶ所も６５％の開口面積率でフィルムを穿孔し、通
気度を測定する。５ヶ所いずれの値もその最小値との差
が最小値の３０％を越えてはならない。なお、開口面積
率を２０％以上として通気度を測定するとした理由は、
２０％より小さいと多孔膜の通気度は十分であるとして
も、印刷に供した場合にフィルムによってインクの通過
が妨げられるためである。

【００１６】以下、本発明の実施例を図に基づいて説明
する。図１はグラビアコーティングにおける本発明の１
実施例である。塗布液７の中に浸ってスクリュータイプ
の攪拌ロータ１があり、回転して液を攪拌している。攪
拌による液の動揺がグラビアロール３の液に直接影響し
ないようにメッシュの遮蔽板２が設けられている。

【００１７】図２はグラビアコーティングにおける本発
明の他の１実施例である。給液ポンプ８により送られて
きた液は同じくスクリュータイプの攪拌ロータＡにより
攪拌され、遮蔽板２のスリットを通って上部に移動す
る。この液はさらにスパイラル状の攪拌ロータＢにより
幅方向（図の手前／奥方向）の穏やかな動揺を受けて幅
方向のむらを無くし、グラビアロール３により支持体６
に付着する。

【００１８】図３はスペースコーティングにおける本発
明の１実施例である。給液ポンプ６により送られてきた
液は下部液溜めに入り、羽を持った攪拌ロータＡにより
攪拌され、スリットを通って上部液溜めでさらに高速で
回転する丸棒の作用を受け、支持体４に付着する。高速
で回転する丸棒は塗布むらを無くすのに有効である。

【００１９】前記実施例で使用した塗布液の一例は、ブチラール樹脂７重量部メタノール７０水６なる処方であり、この液を厚さ３μの透明なポリエステ
ルフィルムに塗布するものであった。塗布液のブチラー
ル樹脂はメタノールに可溶であるが水に不溶であり、液
は一部の樹脂が析出してやや白濁した不安定なものであ
ったが、均一な塗布面が得られた。一方、図１のグラビ
アコーティングの場合、攪拌ローターを有しないヘッド
では数本の塗布ムラスジが発生し、いろいろな塗布条件
を試みたが消えなかった。図２のグラビアコーテイン
グ、図３のスペースコーティング場合も同様であった。
これらの攪拌による液の動揺により塗布面が乱れてはな
らない。そのために攪拌ローターなどの大きさ、形状、
回転速度などは実験により決定する必要がある。又は攪
拌ローターなどの下流部に液の動揺を遮断する遮蔽板な
どを設けてもよい。

【００２０】

【発明の効果】本発明の塗布方法、装置は、分離、沈
降、凝集などの発生し易い不安定な塗布液を不具合なく
支持基板に塗布するのに極めて有効、特に優れた特性を
有する感熱孔版印刷用マスタを製造するのに有効であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】グラビアコーティングにおける本発明の１実施
例を示す図である。

【図２】グラビアコーティングにおける本発明の他の１
実施例を示す図である。

【図３】スペースコーティングにおける本発明の１実施
例を示す図である。

【符号の説明】

１攪拌ロータ１Ａ攪拌ロータＡ１Ｂ攪拌ロータＢ２遮蔽板３グラビアロール４バックアップロール５ブレード６支持体７塗布液８給液ポンプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者利元正則東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者名取裕二東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者田中哲夫東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内Ｆターム(参考） 2H114 AB21 AB25 BA06 DA78 EA02 FA01 FA06 GA01 GA34 GA37 4D075 AC02 AC84 AC99 BB16X BB93X BB95X DC27 EA05 EB19 4F041 AA12 AB01 BA34 BA42 4F042 AA22 BA19 CA06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】２０℃の温度でガラスシリンダに入れた
液を静置状態で３０分放置した場合、目視によりその不
均一性が確認出来る液を、熱可塑性フィルム上に塗布、
乾燥して多孔性樹脂膜を形成した感熱孔版印刷用マスタ
であって、該熱可塑性フィルムを開口面積率２０％以上
に穿孔した場合に、通気度の差が該マスタの幅方向のい
かなる場所においても３０％以下であることを特徴とす
る感熱孔版印刷用マスタ。
【請求項２】２０℃の温度でガラスシリンダに入れた
液を静置状態で３０分放置した場合、目視によりその不
均一性が確認出来る塗布液を連続的に走行する支持体表
面に塗布される直前に強制的に攪拌、震蕩させた後、こ
の塗布液を支持体表面に塗布することを特徴とする請求
項１記載の感熱孔版印刷用マスタの製造方法。
【請求項３】２０℃の温度でガラスシリンダに入れた
液を静置状態で３０分放置した場合、目視によりその不
均一性が確認出来る塗布液を連続的に走行する支持体表
面に塗布される直前に強制的に攪拌、震蕩させた後、こ
の塗布液を支持体表面に塗布することを特徴とする塗布
方法。
【請求項４】連続的に走行する支持体表面に塗布され
る直前の２０℃の温度でガラスシリンダに入れた液を静
置状態で３０分放置した場合、目視によりその不均一性
が確認出来る塗布液を強制的に攪拌、震蕩させる攪拌、
震蕩手段を有することを特徴とする塗布装置。
【請求項５】塗布液が細溝（スロット）から流出する
機構を有する請求項４記載の塗布装置。
【請求項６】塗布液の動揺により塗布面が乱れことを
防止する機構を有する請求項４又は５記載の塗布装置。