JP2001104852A - グラビア塗工方法、グラビア塗工機およびこれらに用いられるグラビアロール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 金属製のグラビアロールに代えてセラミック
ス製のグラビアロールを用いることにより金属製のグラ
ビアロールに起因する前記問題点を全部解消し、更に薄
い基材に対しても、塗工剤を極めて良好に均一厚さでべ
た塗りすることのできるようにすること。 【解決手段】 走行している連続体状の基材１１の下方
に、基材１１の走行方向と軸方向を交直するようにして
配置され、かつ、直径が約２０mm〜約５０mmのセラミッ
クス材からなる外周面の全周にグラビアパターン１７が
形成されたグラビアロール１３を、前記基材１１と相対
速度を有する周速度で回転させるとともに、このグラビ
アロール１３の表面からドクタブレード２５によって余
剰塗工剤を塗工を施す前に拭取って、定量の塗工剤を前
記基材１１の上面が自由状態にある位置におけるその基
材１１の下面に塗工して、前記基材１１に塗工剤をべた
塗りすることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はグラビア塗工方法、
グラビア塗工機およびこれらに用いられるグラビアロー
ルに係り、特にセラミックス材製のグラビアロールを用
いて薄い基材に対しても、塗工剤を均一厚さでべた塗り
することのできるグラビア塗工方法、グラビア塗工機お
よびこれらに用いられるグラビアロールに関する。

【０００２】

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】本出願人
は実公平２−７６６３号公報および特公平５−５３５５
３号公報において、それまで良好な塗工が不可能とされ
ていた厚さが２μｍ〜９μｍ位いの薄い基材に対しても
縦皺が発生することなく常に良好な塗工を施すことがで
き、また、スムーザーを用いることなくグラビアロール
のみで塗工厚が均一なべた塗りを施すことができ、構成
も簡単で、コストも低廉であるマイクログラビア塗工シ
ステムを提案している。

【０００３】このマイクログラビア塗工システムにおい
ては、金属製のグラビアロールを用いている。

【０００４】この金属製グラビアロールのロール表面に
グラビアパターンを形成するために、従来は機械式転造
彫刻法を採用しているので次のような不都合があった。

【０００５】即ち、転造用のグラビアパターンを有する
高価なマザーミールが必要であり、製造すべきグラビア
パターンが異なる毎にそれぞれ専用のマザーミールが必
要となり、しかも転造時にマザーミールをグラビアロー
ル用の円筒ロールに強く押し付けるために、グラビアロ
ールの仕上がり精度を維持するための調整が煩雑であっ
た。更に、金属製のグラビアロールはグラビアパターン
の軸方向両端部において塗工厚さが他の部分より厚くな
る傾向があった。また、ロールの取り付けや交換時に、
グラビアパターン部分を他の構成部分に軽く衝突させて
も、当該グラビアパターンが傷つき、塗工に用いること
ができなくなるという不都合があった。更に、従来のロ
ールにおいては最終仕上げのメッキ処理を施すまで、素
材不良若しくはメッキ不良を原因とするピンホールの有
無の検査ができず、メッキ後にピンホールが発見された
場合にはその修理に長時間と高いコストが必要であると
いう不都合があった。

【０００６】本発明はこれらの点に鑑みてなされたもの
であり、金属製のグラビアロールに代えてセラミックス
製のグラビアロールを用いることにより金属製のグラビ
アロールに起因する前記問題点を全部解消し、更に薄い
基材に対しても、塗工剤を極めて良好に均一厚さでべた
塗りすることのできるグラビア塗工方法、グラビア塗工
機およびこれらに用いられるグラビアロールを提供する
ことを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に請求項１に記載の本発明のグラビア塗工方法は、走行
している連続体状の基材の下方に、基材の走行方向と軸
方向を交直するようにして配置され、かつ、直径が約２
０mm〜約５０mmのセラミックス材からなる外周面の全周
にグラビアパターンが形成されたグラビアロールを、前
記基材と相対速度を有する周速度で回転させるととも
に、このグラビアロールの表面からドクタブレードによ
って余剰塗工剤を塗工を施す前に拭取って、定量の塗工
剤を前記基材の上面が自由状態にある位置におけるその
基材の下面に塗工して、前記基材に塗工剤をべた塗りす
ることを特徴とする。

【０００８】また、請求項２に記載の本発明のグラビア
塗工方法は、請求項１において、グラビアパターンが多
数の平行な傾斜溝によって形成されていることを特徴と
する。

【０００９】また、請求項３に記載の本発明のグラビア
塗工方法は、請求項２において、グラビアパターンを形
成する多数の平行な傾斜溝が、それぞれの両端部におい
て端部に向けて次第に溝深さが浅くなるように形成され
ていることを特徴とする。

【００１０】また、請求項４に記載の本発明のグラビア
塗工機は、走行している連続体状の基材の上面が自由状
態にある位置におけるその基材の下面に塗工剤を塗工す
るグラビアロールであって、直径が約２０mm〜約５０mm
のセラミックス材からなる外周面の全周にグラビアパタ
ーンが形成されたグラビアロールと、このグラビアロー
ルの表面から余剰塗工剤を塗工を施す前に拭取って定量
の塗工剤を塗工部へ供給せしめるドクターブレードとを
有することを特徴とする。

【００１１】また、請求項５に記載の本発明のグラビア
塗工機は、請求項４において、グラビアパターンが、多
数の平行な傾斜溝によって形成されていることを特徴と
する。

【００１２】また、請求項６に記載の本発明のグラビア
塗工機は、請求項５において、グラビアパターンを形成
する多数の平行な傾斜溝が、それぞれの両端部において
端部に向けて次第に溝深さが浅くなるように形成されて
いることを特徴とする。

【００１３】また、請求項７に記載の本発明のグラビア
ロールは、走行している連続体状の基材の上面が自由状
態にある位置におけるその基材の下面に塗工剤を塗工す
るグラビアロールであって、直径が約２０mm〜約５０mm
のセラミックス材からなる外周面の全周にグラビアパタ
ーンが形成されていることを特徴とする。

【００１４】また、請求項８に記載の本発明のグラビア
ロールは、請求項７において、グラビアパターンが、多
数の平行な傾斜溝によって形成されていることを特徴と
する。

【００１５】また、請求項９に記載の本発明のグラビア
ロールは、請求項８において、グラビアパターンを形成
する多数の平行な傾斜溝が、それぞれの両端部において
端部に向けて次第に溝深さが浅くなるように形成されて
いることを特徴とする。

【００１６】本発明においては、請求項７に記載のグラ
ビアロールを搭載した請求項４に記載のグラビア塗工機
を用いて請求項１に記載の方法によって、走行している
連続体状の基材の上面が自由状態にある位置におけるそ
の基材の下面に塗工剤を塗工すると、塗工剤を極めて良
好に均一厚さでべた塗りすることができる。更に、グラ
ビアロールがセラミックス製であるために、グラビアパ
ターンをセラミックス製のロール表面にレーザ溶射法に
よって自由に刻設することができ、極めて精度のよいグ
ラビアロールを製造することができる。従って、本発明
のセラミックス製のグラビアロールは、前記の金属製グ
ラビアロールに比較して、耐久性に優れており、転造用
の高価なマザーミールが不用となり、製造すべきグラビ
アパターンが異なる毎のマザーミールも不要となり、し
かも転造時にマザーミールをグラビアロール用の円筒ロ
ールに強く押し付けるものではないために、グラビアロ
ールの仕上がり精度を容易に高く維持することができ、
しかもピンホールも発生することがない。

【００１７】また、請求項２、５、８に記載のように、
グラビアパターンを多数の平行な傾斜溝とすることによ
り、塗工剤をより均一に塗工させることができ、極めて
均一な厚さのべた塗りを施すことができる。

【００１８】また、請求項３、６、９に記載のように、
傾斜溝からなるグラビアパターンの両端部において端部
に向けて次第に溝深さが浅くなるように形成することに
より、当該両端部における塗工厚さが他の部分より厚く
なることを確実に防止することができ、塗工剤をより均
一に塗工させることができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１
から図９について説明する。

【００２０】図１および図２は本発明方法を適用するグ
ラビア塗工機の一例を示し、図３および図４はこれに用
いるグラビアロールの１例を示す。

【００２１】先ず、図１および図２においては、連続体
状の基材１１を図１の左から右へ水平に走行させてい
る。この基材１１は原反ロール（図示せず）から繰り出
され、途中図１に示すように、展張ロール１２，１２に
よって展張され、最後に巻取りロール（図示せず）によ
って巻取られる。そして、２個の展張ロール１２，１２
の中間部分の基材１１の下方に直径を約２０mm〜約５０
mmとするとともに外周面をセラミックス材としたグラビ
アロール１３が軸方向を基材１１の走行方向と直交させ
るようにして横架されている。このグラビアロール１３
は、公知の適宜な昇降駆動機構（図示せず）によって上
下動させられる基台１４上に立設された１対の支持部材
１５，１５に軸受１６，１６をもって回転自在に支持さ
れている。また、少なくとも一方の展張ロール１２が移
動自在に支持されていて、両者間に展張される基材１１
をグラビアロール１３の上面に接離自在に形成されてい
る。このグラビアロール１３には駆動モータからカップ
リング（共に図示せず）を介して回転力が伝達される。
本実施形態においては、グラビアロール１３は基材１１
の走行方向と接触部にて逆方向（図１の反時計方向）に
回転させられる。また、グラビアロール１３のセラミッ
クス材からなる外周面には基材１１の全幅より狭い幅の
グラビアパターン１７が全周に亘ってに刻設されてい
る。このグラビアロール１３の下方の基台１４上にはオ
ーバーフロー受容器１８が緊締ボルト１９によって固定
されている。そして、このオーバーフロー受容器１８上
にはグラビアロール１３に塗工剤を供給する塗工剤供給
ノズル２０が固着されている。この塗工剤供給ノズル２
０は図２に示すようにグラビアロール１３のグラビアパ
ターン１７と同一幅に形成されている。また、図１に示
すように、塗工剤供給ノズル２０は２つ割れのノズルピ
ース２０ａ，２０ｂを下半部に薄肉挟在物２１を介装し
て相互に緊締固着して一体的に形成されている。そし
て、その薄肉挟在物２１の上部には外部から送給されて
来る塗工剤を一旦貯留する幅方向に長い断面円形の塗工
剤貯留部２２が形成されている。そして、この塗工剤貯
留部２２の上部には薄肉挟在物２１を介在させないこと
により形成した細長い連通溝２３が形成されている。そ
して、塗工剤供給ノズル２０の上端部には、塗工剤貯留
部２２から連通溝２３を通して送給されて来る塗工剤を
貯留してグラビアロール１３のグラビアパターン１７へ
塗布させる上方に開いた細長いノズル部２４が形成され
ている。このノズル部２４の長さはグラビアロール１３
のグラビアパターン１７の幅と同一に形成されており、
塗工剤供給ノズル２０の幅方向両端部にはそれぞれノズ
ル部２４の両端部を閉塞する幅規制用閉塞部材２８，２
８が固着されている。また、グラビアロール１３のグラ
ビアパターン１７がノズル部２４内に貯留する塗工剤を
基材１１の下面に塗工する直前に、そのグラビアパター
ン１７に塗布されている余剰塗工剤を拭取るドクタブレ
ード２５が設けられている。このドクタブレード２５は
グラビアロール１３と平行な枢軸２６に回動自在に支承
されたホルダ２７に取付けられている。そして、このド
クタブレード２５はグラビアロール１３のグラビアパタ
ーン１７内に全幅に亘って適正量の塗工剤を充填させる
とともに、そのグラビアパターン１７の両端から外側部
分の塗工剤をも拭取るように機能する。

【００２２】図３はグラビアロール１３の詳細を示して
いる。本実施の形態においては、グラビアロール１３は
次にのようにして製作される。まず、剛性および靱性を
有する鋼鉄等の金属製ロール芯１３ａの外周面にセラミ
ック材粉末をプラズマ溶射させて所定厚さのセラミック
材層１３ｂを形成する。次に、セラミック材層１３ｂの
外周面を円筒研磨し、その後レーザ彫刻により、グラビ
アパターン１７を彫刻する。このグラビアパターン１７
としては、多数の平行な傾斜溝１７ａとされている。各
傾斜溝１７ａはそれぞれレーザ彫刻によって彫られる小
円穴をその傾斜方向に一部を重複させて連続彫刻するこ
とによって形成される。更に、各傾斜溝１７ａの軸方向
両端部の所定長Ｌは、図４に示すように、端部に向けて
次第に溝深さが浅くなるように形成されている。このよ
うにして各傾斜溝１７ａが彫刻された後に、必要に応じ
てバーチカル研磨を行うとよい。

【００２３】次に、図１および図２に示したグラビア塗
工機並びに図３および図４に示したグラビアロール１３
を用いて、本発明方法による塗工剤のべた塗りを工程に
従って説明する。

【００２４】基材１１を所定速度で図１の左から右方向
へ走行させる。同時に塗工剤供給ノズル２０のノズル部
２４内へ塗工剤貯留部２２および連通溝２３を通して塗
工剤を送給するとともにグラビアロール１３を同図反時
計方向に回転させる。これによりノズル部２４内の塗工
剤中にグラビアロール１３のグラビアパターン１７の下
部が浸漬され、グラビアパターン１７内に塗工剤が充填
供給されグラビアパターン１７の回転に応じてドクタブ
レード２５方向へ進行して行く。この時のノズル部２４
内への塗工剤の送給量は、グラビアパターン１７への塗
工剤の供給量と同量もしくは若干多い量とするとよい。
そして、グラビアパターン１７に塗布された塗工剤はド
クタブレード２５において拭取られグラビアパターン１
７の全幅のみに適正量だけ充填供給される。このドクタ
ブレード２５によって拭取られた余剰塗工剤は、再びグ
ラビアパターン１７に供給されたり、塗工剤供給ノズル
２０の表面を流下してオーバーフロー受容器１８内に貯
留された後に再び塗工剤貯留部２２内に戻されたりす
る。このようにしてグラビアロール１３のグラビアパタ
ーン１７内に適正量の塗工剤が供給されるようになった
ら、グラビアロール１３を基台１４と一緒に走行中の基
材１１の下面に向けて上昇させるか、またはいずれか一
方の展張ロール１２を下方に移動させてグラビアロール
１３のグラビアパターン１７を基材１１の下面に接触さ
せてグラビアパターン１７内の塗工剤を基材１１の下面
に塗工する。この場合、基材１１の走行方向とグラビア
パターン１７の回転方向とが相互の接触部において逆方
向であるから、グラビアパターン１７は基材１１の下面
に対して滑りを生じていることとなる。これにより基材
１１の下面に塗工されたグラビアパターン１７のパター
ンが基材１１の走行方向と逆方向に滑ることとなり基材
１１の下面に塗工剤が均一に平滑されたべた塗り状態に
塗工される。この場合に、塗工厚は基材１１とグラビア
ロール１３との相対速度差を変えることにより調整す
る。これにより本発明方法によればスムージング装置を
省くことができる。また、基材１１についてグラビアロ
ール１３の反対側に加工用のゴムローラ等を設けないの
で、基材１１が薄い場合でも縦皺が発生することなく極
めて良好に塗工剤を塗工することができる。また、グラ
ビアロール１３が細いので、基材１１の下面との接触面
積が、直径の大きい従来のグラビアロールに比べて極め
て小さくなり、基材１１へ極めて良好に均一に塗工剤を
塗工することができるとともに、基材１１への接触およ
び離れぎわが良くなり、塗布の開始および停止の位置を
正確に行なうことができる。更に、グラビアロール１３
のコストも低廉となり、機械全体も小型になり、上下動
の駆動力も小さくて済む。

【００２５】更に、本実施の形態においては、グラビア
ロール１３の外周面がセラミックス材層１３ｂからなる
セラミックス製であるために、グラビアパターン１７を
セラミックス製のロール表面にレーザ溶射法によって自
由に刻設することができ、極めて精度のよいグラビアロ
ール１３を製造することができる。従って、本実施の形
態のセラミックス製のグラビアロール１３は、前記の金
属製グラビアロールに比較して、耐久性に優れており、
転造用の高価なマザーミールが不用となり、製造すべき
グラビアパターンが異なる毎のマザーミールも不要とな
り、しかも転造時にマザーミールをグラビアロール用の
円筒ロールに強く押し付けるものではないために、グラ
ビアロール１３の仕上がり精度を容易に高く維持するこ
とができる。更に、グラビアパターン１７を多数の平行
な傾斜溝１７ａとすることにより、塗工剤をより均一に
塗工させることができ、極めて均一な厚さのべた塗りを
施すことができる。更に、傾斜溝１７ａからなるグラビ
アパターン１７の両端部において端部に向けて次第に溝
深さが浅くなるように形成することにより、当該両端部
における塗工厚さが他の部分より厚くなることを確実に
防止することができ、塗工剤をより均一に塗工させるこ
とができる。

【００２６】更に、本実施の形態による良好な塗工作用
について図５から図９に基づいて説明する。

【００２７】本実施の形態においては小径なグラビアロ
ール１３を用いるとともに、ドクタブレード２５によっ
て正確に計量されたグラビアパターン１７内の塗工剤を
基材１１への塗工部に供給し、その塗工部で基材１１の
走行速度とグラビアロール１３の周速度とを異ならせる
ようにして塗工を行なうようにしており、これにより本
実施の形態によれば従来では達し得なかった良好な塗工
剤の塗工が行なわれる。

【００２８】即ち、図５に示すように、本実施の形態の
小径なグラビアロール１３と従来の大径なグラビアロー
ル１３ａとを同一の巻付け角αをもって基材１１に下面
から接触させると、基材１１に対するグラビアロール１
３，１３ａの接触周方向長さは当然本実施の形態のグラ
ビアロール１３の方が短かくなり、その結果基材１１と
グラビアロール１３，１３ａとの接触面積も本実施の形
態のグラビアロール１３の方が小さくなる。この接触周
方向長さおよび接触面積の大小の相違並びに、ドクタブ
レード２５によって正確に計量した塗工剤を塗工部へ供
給することにより、本実施の形態が従来例では達成し得
なかった極めて良好な塗工を以下のようにして施すこと
ができる。

【００２９】先ず、グラビアロールの外周面に形成され
たグラビアパターン１７内に貯留されて基材１１との接
触部まで移送された塗工剤は、基材１１と接することに
より基材１１側に転写されるものであるが、そのグラビ
アロール１３，１３ａと基材１１との接触部を微視的に
観察すると、グラビアロール１３，１３ａと基材１１と
の間に走行速度差がある場合には、グラビアロール１
３，１３ａと基材１１との間に薄い塗工剤層が前記巻付
け角＋この巻付け角より基材１１の走行方向の前後側に
若干広がっている基材１１とグラビアロール１３，１３
ａとの間の楔形断面の小空間２９，２９ａからなる角度
の範囲に形成され、同塗工剤層部分より塗工剤が基材１
１に塗工される。

【００３０】ところが、図６（ａ）に示すようにグラビ
アロール１３ａの直径が大きい場合には、例えば本実施
の形態のようにグラビアロール１３ａを基材１１と逆方
向に回転させると、グラビアロール１３ａと基材１１と
の間に生じる摩擦力が極めて大きくなる。この大きな摩
擦力の存在下で基材１１を円滑に走行させるためには、
基材１１に前記摩擦力より大きな展張力を付与して走行
させなければならない。基材１１に大きな展張力が作用
すると、その展張力のグラビアロール１３ａの中心方向
に向う分力によって基材１１はグラビアロール１３ａの
外周面に向けて押付けられ、両者間に形成される塗工剤
層（同図において塗工剤を斜線で示している（図７、図
８において同じ））を排除して、前記巻付け角αの中央
部分においてグラビアロール１３ａの外周面に直接接触
してしまい、両者間の摩擦力を更に増大させてしまう。
これに伴って基材１１に付与すべき展張力Ｆを更に増大
させなければならない。このような大きな展張力Ｆが薄
い基材１１に作用すると、図７（ａ）に示すようにその
基材１１に展張方向すなわち長手方向に延びる複数の縦
皺３０，３０…が発生し、基材１１とグラビアロール１
３ａとの間隔が基材１１の幅方向に不均一となり、基材
１１とグラビアロール１３ａとの間の塗工剤層の基材１
１の幅方向における塗工剤量も不均一となり、結局基材
１１への塗工剤の塗布量も不均一となって、塗工むらが
発生した。この塗工むらの形態としては、基材１１の縦
皺３０に沿って塗工量の多い部分と少ない部分とからな
る複数の縦縞３１，３１…が発生する。また、従来例に
おいてはグラビアロール１３ａと基材１１との間の摩擦
力が大きいため、基材１１を等速で走行させることが困
難であり、基材１１の走行速度は早くなったり遅くなっ
たりを繰返す不等速走行となり、塗工量の多い部分と少
ない部分とが基材１１の長手方向に繰返えされる横縞３
２状の塗工むらが発生する。更に、従来例においては、
グラビアロール１３ａの直径が大きいため、基材１１の
走行方向前方側が基材１１とグラビアロール１３ａとの
間に形成される楔形断面の小空間２９ａに貯留されてい
る塗工剤層から離れる際に、基材１１に縦皺が生じるこ
とがあった。なぜなら、前記小空間２９ａ部分におい
て、楔形の頂点から基材１１の走行方向に向けて基材１
１とグラビアロール１３ａとの間隔の拡大率が小さく、
換言すれば、楔形が非常に鋭くなり、同小空間２９ａ内
に貯留される塗工剤層のグラビアロール１３ａに対する
周方向長さが長くなるとともに、その塗工剤層の端部か
ら離れようとする基材１１部分との間に作用する剥離力
が大きくなり、基材１１に複数の縦皺が発生し、塗工む
らが生じていた。従来例においてはこれらの不具合部分
が複合的に作用し合って、塗工剤を均一に塗工すること
ができなかった。このようであるから塗工厚さを調整す
ることもできなかった。

【００３１】また、従来のように小径なロールのみを用
いて塗工剤を基材に塗布して、前述した大径なロールの
問題点を克服するようにしても、ロールによって塗工部
まで搬送される塗工剤量を正確に所定量に計量するもの
ではないため、そのロールによる塗工工程のみでは塗工
厚を均一にすることは不可能であり、結局スムーザーを
設けなければならなかった。

【００３２】一方、本実施の形態によれば、図５に示す
ようにグラビアロール１３の直径を小さくしたので、前
述したようにグラビアロール１３と基材１１との接触面
積が小さくなり、グラビアロール１３を基材１１と逆方
向に回転させても、グラビアロール１３と基材１１との
間に生じる摩擦力は極めて小さく抑えられる。

【００３３】従って、図６（ｂ）に示すように基材１１
を円滑に走行させるために必要な基材１１に付与する展
張力ｆも小さく抑えられる。この展張力ｆが小さいこと
により、その展張力ｆのグラビアロール１３の中心方向
に向う分力も小さく抑えられ、基材１１の下面が直接グ
ラビアロール１３の外周面に接触することが無くなり、
基材１１とグラビアロール１３との間に薄い塗工剤層が
確実に形成される。この薄い塗工剤層が形成されること
により、基材１１とグラビアロール１３との間の摩擦力
が一層小さく抑えられ、基材１１に付与する展張力ｆも
小さく抑えられる。

【００３４】よって、本実施の形態によれば、基材１１
が厚さ数μｍと極めて薄い場合であっても、従来のよう
な縦皺３０が生じることが無い。

【００３５】そして、基材１１とグラビアロール１３と
の間の摩擦力が小さいこと、および両者間に薄い塗工剤
層が形成されていることにより、基材１１の走行に対す
る抵抗力は極めて小さいものであり、基材１１を一定速
度で走行させることができる。

【００３６】更に、基材１１とグラビアロール１３との
間に形成される小空間２９の楔形の鋭さは、グラビアロ
ール１３の直径が小さいため従来例に比べて鋭くなり、
その小空間２９に貯留される塗工剤層のグラビアロール
１３の周方向長さも短くなるとともに、塗工剤層の端部
から離れようとする基材１１の部分との間に作用する剥
離力も小さく抑えられ、基材１１に縦皺が発生すること
もない。

【００３７】更に、本実施の形態においては、基材１１
が一定速度で走行することにより、小空間２９の塗工剤
層から一定量の塗工剤が基材１１に転写されることとな
り、しかもその転写される塗工剤量と同量の塗工剤を、
ドクタブレード２５によって正確に計量された定周速回
転中のグラビアロール１３の各グラビアパターン１７を
介して供給することにより、基材１１の走行速度とグラ
ビアロール１３の周速との比が所定値となった時に、塗
工剤の転写量と供給量とが同一となってバランスし、基
材１１への塗工剤の塗工厚が一定の塗工が施される。図
９はその塗工厚と前記両速度比との関係を示している。
この小空間２９における塗工剤の転写と供給とのバラン
スは、塗工剤の性質すなわち表面張力や粘度と、グラビ
アロール１３の回転および基材１１の走行によって塗工
剤へ付与されるそれぞれの運動力等がバランスすること
により得られる。

【００３８】そして、本実施の形態においては、これら
の作用が相剰的に作用し合って基材１１とグラビアロー
ル１３との間に形成される塗工剤層を常に一定状態に保
持し、基材１１に対して均一な塗工を施すことができ
る。

【００３９】また、楔形断面の小空間２９内に貯留され
ている塗工剤層から基材１１へ塗工剤を転写するもので
あり、スムージングナイフ、スムージングローラ等のス
ムージング機構を用いることなく、グラビアロール１３
の彫刻パターンを平滑化した塗工厚が均一なべた塗り状
の塗工を施すことができる。

【００４０】更に、図８に示すように基材１１とグラビ
アロール１３との間に形成される塗工剤層はグラビアロ
ール１３の軸方向と正確に平行に形成されているため、
基材１１に対する塗工開始位置および塗工終了位置にお
ける塗工剤の塗布部分の端部を基材１１の走行方向と正
確に直交するように形成することができ、塗工仕上がり
も極めて良質のものとすることができる。

【００４１】しかも、図９に示すように基材１１の走行
速度に対するグラビアロール１３の周速度の相対速度を
変えることにより、基材１１への塗工剤の塗工厚を調整
することができる。

【００４２】なお、図１においてはグラビアロール１３
を基材１１と反対方向に回転させたが、ドクタブレード
２５をグラビアロール１３に対して反対側に設けるとと
もに、グラビアロール１３を同図において時計方向に回
転させ、更に基材１１とグラビアロール１３とに相対速
度差を設けることにより、基材１１の下面に塗工剤が平
滑化された塗工を施すように形成してもよい。この場
合、基材１１の走行速度よりグラビアロール１３の周速
度を大きくすると、特に２倍程度の速度にすると、塗工
剤の平滑化が極めて良好に行なわれる。

【００４３】そして、塗工剤の粘度が高い場合にはグラ
ビアロール１３を基材１１と逆方向に回転させ、その粘
度が低い場合にはグラビアロール１３を基材１１と同方
向に回転させると、塗工剤の平滑化を良好に行なうこと
ができる。また、基材１１とグラビアロール１３との相
対速度をグラビアロール１３の回転速度を変えて調整す
ることにより、例えば図９の特性図に示すように前記平
滑化の調整と併せて基材１１への塗工剤の塗工厚を調整
することができる。

【００４４】なお、本発明は前記実施の形態に限定され
るものではなく、必要に応じて変更することができる。
例えば、前記実施の形態におけるグラビアパターンをロ
ールの軸方向に複数に分割して間欠的に設けてストライ
ブ彫刻としたり、ロールの周方向にも部分的に形成する
ようにしてもよい。また、前記実施の形態におけるグラ
ビアパターンは傾斜溝としたが、これを格子状や台形状
のパターンとしてもよい。

【００４５】

【発明の効果】本発明のグラビア塗工方法、グラビア塗
工機およびこれらに用いられるグラビアロールはこのよ
うに構成され作用するものであるから、金属製のグラビ
アロールに代えてセラミックス製のグラビアロールを用
いることにより金属製のグラビアロールに起因する前記
問題点を全部解消し、更に薄い基材に対しても、塗工剤
を極めて良好に均一厚さでべた塗りすることができる。

【００４６】更に、本発明においては、請求項７に記載
のグラビアロールを搭載した請求項４に記載のグラビア
塗工機を用いて請求項１に記載の方法によって、走行し
ている連続体状の基材の上面が自由状態にある位置にお
けるその基材の下面に塗工剤を塗工すると、塗工剤を極
めて良好に均一厚さでべた塗りすることができる。更
に、グラビアロールがセラミックス製であるために、グ
ラビアパターンをセラミックス製のロール表面にレーザ
溶射法によって自由に刻設することができ、極めて精度
のよいグラビアロールを製造することができる。従っ
て、本発明のセラミックス製のグラビアロールは、前記
の金属製グラビアロールに比較して、耐久性に優れてお
り、転造用の高価なマザーミールが不用となり、製造す
べきグラビアパターンが異なる毎のマザーミールも不要
となり、しかも転造時にマザーミールをグラビアロール
用の円筒ロールに強く押し付けるものではないために、
グラビアロールの仕上がり精度を容易に高く維持するこ
とができる。

【００４７】また、グラビアパターンを多数の平行な傾
斜溝とすることにより、塗工剤をより均一に塗工させる
ことができ、極めて均一な厚さのべた塗りを施すことが
できる。

【００４８】また、傾斜溝からなるグラビアパターンの
両端部において端部に向けて次第に溝深さが浅くなるよ
うに形成することにより、当該両端部における塗工厚さ
が他の部分より厚くなることを確実に防止することがで
き、塗工剤をより均一に塗工させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のグラビア塗工方法を実施するための
グラビア塗工機の一例を示す縦断面図

【図２】 図１のII−II線に沿った縮小断面図

【図３】 図１のIII 部の拡大半断面図

【図４】 図３のIV−IV線に沿った断面図

【図５】 本発明方法と従来例との要部の構成を比較す
る概略図

【図６】 （ａ）（ｂ）はそれぞれ従来例と本発明とに
おける基材とグラビアロールとの間に形成される塗工剤
層を示す説明図

【図７】 （ａ）（ｂ）はそれぞれ従来例における塗工
状態を示す概略斜視図

【図８】 本発明の図７と同様の図

【図９】 グラビアロールの周速度／基材の走行速度か
らなる相対速度と基材への塗工剤の塗工厚との関係を示
す特性図

【符号の説明】

１１ 基材 １３ グラビアロール １３ｂ セラミック材層 １７ グラビアパターン １７ａ 傾斜溝 ２５ ドクターブレード

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 走行している連続体状の基材の下方に、
   基材の走行方向と軸方向を交直するようにして配置さ
   れ、かつ、直径が約２０mm〜約５０mmセラミックス材か
   らなる外周面の全周にグラビアパターンが形成されたグ
   ラビアロールを、前記基材と相対速度を有する周速度で
   回転させるとともに、このグラビアロールの表面からド
   クタブレードによって余剰塗工剤を塗工を施す前に拭取
   って、定量の塗工剤を前記基材の上面が自由状態にある
   位置におけるその基材の下面に塗工して、前記基材に塗
   工剤をべた塗りすることを特徴とするグラビア塗工方
   法。
2. 【請求項２】 前記グラビアパターンは、多数の平行な
   傾斜溝によって形成されていることを特徴とする請求項
   １に記載のグラビア塗工方法。
3. 【請求項３】 グラビアパターンを形成する多数の平行
   な傾斜溝は、それぞれの両端部において端部に向けて次
   第に溝深さが浅くなるように形成されていることを特徴
   とする請求項２に記載のグラビア塗工方法。
4. 【請求項４】 走行している連続体状の基材の上面が自
   由状態にある位置におけるその基材の下面に塗工剤を塗
   工するグラビアロールであって、直径が約２０mm〜約５
   ０mmのセラミックス材からなる外周面の全周にグラビア
   パターンが形成されたグラビアロールと、このグラビア
   ロールの表面から余剰塗工剤を塗工を施す前に拭取って
   定量の塗工剤を塗工部へ供給せしめるドクターブレード
   とを有することを特徴とするグラビア塗工機。
5. 【請求項５】 前記グラビアパターンは、多数の平行な
   傾斜溝によって形成されていることを特徴とする請求項
   ４に記載のグラビア塗工機。
6. 【請求項６】 グラビアパターンを形成する多数の平行
   な傾斜溝は、それぞれの両端部において端部に向けて次
   第に溝深さが浅くなるように形成されていることを特徴
   とする請求項５に記載のグラビア塗工機。
7. 【請求項７】 走行している連続体状の基材の上面が自
   由状態にある位置におけるその基材の下面に塗工剤を塗
   工するグラビアロールであって、直径が約２０mm〜約５
   ０mmのセラミックス材からなる外周面の全周にグラビア
   パターンが形成されていることを特徴とするグラビアロ
   ール。
8. 【請求項８】 前記グラビアパターンは、多数の平行な
   傾斜溝によって形成されていることを特徴とする請求項
   ７に記載のグラビアロール。
9. 【請求項９】 グラビアパターンを形成する多数の平行
   な傾斜溝は、それぞれの両端部において端部に向けて次
   第に溝深さが浅くなるように形成されていることを特徴
   とする請求項８に記載のグラビアロール。