JP2001191016A - グラビア塗工方法およびグラビア塗工機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 金属製の薄いシート材や、樹脂製の弾性係数
の高い薄いシート材等の基材に対して塗工剤を極めて精
度よく、かつ、確実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およびグラビア塗工機を提供する
こと。 【解決手段】 直径が約２０ｍｍ〜約５０ｍｍの１本の
姿勢制御ロールによって上面を支持された状態で走行し
ている連続体状の基材の前記姿勢制御ロールより上流側
位置の下方に、姿勢制御ロールと平行に配置され、か
つ、外周面の全周にグラビアパターンが形成された直径
が約２０ｍｍ〜約５０ｍｍのグラビアロールを、前記基
材と相対速度を有する周速度で回転させ、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
面が自由状態にあり、かつ、グラビアロールから離れた
基材が姿勢制御ロールに接触するまでの距離が微小距離
である位置の基材の下面に塗工して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お
よびグラビア塗工機に係り、特に金属製の薄いシート材
や弾性係数の高い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および
グラビア塗工機に関する。

【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】更に、今日においては、ＣＲＴ内に設置さ
れるシャドーマスクの素材として利用される銅箔やスチ
ール等の厚さが３０μｍ〜５００μｍ程度の金属製の薄
いシート材や、樹脂製の弾性係数の高い薄いシート材等
の基材に対しても精度よく塗工厚が均一なべた塗りを施
すことが要望されている。なぜならば、金属製の薄いシ
ート材には圧延むらを原因とする厚さむらがあり、塗工
剤を均一厚さに塗工することができなかった。また、樹
脂製の弾性係数の高い薄いシート材においても厚さむら
があり、同様の不都合があった。

【０００４】本発明はこれらの点に鑑みてなされたもの
であり、金属製の薄いシート材や、樹脂製の弾性係数の
高い薄いシート材等の基材に対して塗工剤を極めて精度
よく、かつ、確実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およびグラビア塗工機を提供するこ
とを目的とする。

【０００５】

【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、直径
が約２０ｍｍ〜約５０ｍｍの１本の自由回転自在な姿勢
制御ロールによって上面を支持された状態で姿勢制御ロ
ールの軸方向と直交方向に走行している連続体状の基材
の前記姿勢制御ロールより上流側位置の下方に、姿勢制
御ロールと平行に配置され、かつ、外周面の全周にグラ
ビアパターンが形成された直径が約２０ｍｍ〜約５０ｍ
ｍのグラビアロールを、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
にあり、かつ、グラビアロールから離れた基材が姿勢制
御ロールに接触するまでの距離が微小距離である位置の
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。

【０００６】また、請求項５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を支持す
る直径が約２０ｍｍ〜約５０ｍｍの１本の自由回転自在
な姿勢制御ロールと、姿勢制御ロールによって上面を支
持された状態で姿勢制御ロールの軸方向と直交方向に走
行している連続体状の基材の前記姿勢制御ロールより上
流側位置の下方に、上面が自由状態にあり、かつ、グラ
ビアロールから離れた基材が姿勢制御ロールに接触する
までの距離が微小距離である位置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、姿勢制御ロールと
平行に配置され、かつ、外周面の全周にグラビアパター
ンが形成された直径が約２０ｍｍ〜約５０ｍｍのグラビ
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。

【０００７】また、請求項１または請求項５において、
前記微小距離は前記基材の厚さ以上から１０ｍｍ以内若
しくは２ｍｍ以内とされたり、前記基材の厚さに１０μ
ｍ〜２００μｍを加えた距離とされる。

【０００８】本発明においては、請求項５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、直
径が約２０ｍｍ〜約５０ｍｍの１本の自由回転自在な姿
勢制御ロールによって上面を支持された状態で姿勢制御
ロールの軸方向と直交方向に走行している連続体状の基
材の上面が自由状態にあり、かつ、グラビアロールから
離れた基材が姿勢制御ロールに接触するまでの距離が微
小距離となる位置における基材の下面に対して、直径が
約２０ｍｍ〜約５０ｍｍのグラビアロールによって定量
の塗工剤を塗工すると、微小距離を離間して配置されて
いる姿勢制御ロールとグラビアロールとの間に基材が縦
皺等の変形を発生させることなく平坦状に保持して展張
されて走行させられ、塗工剤が極めて精度よく、かつ、
確実に均一厚さにべた塗りされる。

【０００９】更に、姿勢制御ロールとグラビアロールと
の間の微小距離を前記基材の厚さ以上から１０ｍｍ以内
若しくは２ｍｍ以内とすると、基材の変形防止機能が高
まり、特に前記微小距離を前記基材の厚さに１０μｍ〜
２００μｍを加えた距離とするとより一層基材の変形防
止機能が高まり、姿勢制御ロールとグラビアロールとの
間における基材の平坦性をより確実に保持することがで
き、塗工剤を極めて精度よく、かつ、確実に均一厚さに
べた塗りすることができる。

【００１０】

【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１０について説明する。

【００１１】図１から図３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４および図５はこれに用い
るグラビアロールの１例を示す。

【００１２】先ず、図１および図２においては、金属製
の薄シート材からなる連続体状の基材１０を図１の左か
ら右方向へほぼ水平に走行させている。この基材１０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１１、１本の姿勢制御ロール１
２、１２および展張ロール１１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。この
姿勢制御ロール１２は直径が約２０ｍｍ〜約５０ｍｍと
され、自由回転自在に支持されている。そして、この姿
勢制御ロール１２より上流側の基材１０の下方に直径を
約２０ｍｍ〜約５０ｍｍとするとともに姿勢制御ロール
１２とほぼ同一直径とされ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１０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。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１０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１０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２０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、２８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１０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。

【００１３】図１に示すように、前記展張ロール１１、
１１および姿勢制御ロール１２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上部ユニ
ット３０にそれぞれ回転自在に装着されている。特に、
姿勢制御ロール１２は、ステンレス製若しくは表面にク
ロムメッキを施したスチール製のパイプによって撓みの
ない剛性の高い構造に形成されており、しかもグラビア
ロール１３との平行度の調整のために、その両端部をラ
ジアルベアリング、スラストベアリング等を組み合わせ
た公知の位置調整手段３１をもって上部ユニット３０に
装着されている。更に、姿勢制御ロール１２は基材１０
に接触して基材１０が走行すると極めて軽く回転できる
よう枢支されているとともに、その回転の触れ精度を
０．００５〜０．００８ｍｍ以内にして支承されてい
る。そして、上部ユニット３０を移動させて、姿勢制御
ロール１２より上流側に展張される基材１０をグラビア
ロール１３の上面に接離させるようにしている。更に、
グラビアロール１３は姿勢制御ロール１２の上流側であ
って、基材１０の上面が自由状態にあり、かつ、グラビ
アロール１３の巻付け角の終端から離れた基材１０が姿
勢制御ロール１２の巻付け角の始端において接触するま
での距離が微小距離となる位置に配置させて、姿勢制御
ロール１２とグラビアロール１３との間における基材１
０の平坦性をより確実に保持することができるようにし
ている。この姿勢制御ロール１２とグラビアロール１３
との間の微小距離としては、前記基材１０の厚さ以上か
ら１０ｍｍ以内、好ましくは２ｍｍ以内、望ましくは前
記基材１０の厚さに１０μｍ〜２００μｍを加えた距離
とするとよい。微小距離が基材１０の厚さより小さい
と、基材１０を姿勢制御ロール１２とグラビアロール１
３とで直接挟持して塗工している場合と同じになって、
基材１０の上面を自由状態にして塗工している効果が出
ないためである。また、微小距離を１０ｍｍより大きく
すると塗工むらが発生するためである。更に、微小距離
を１０ｍｍ以内であって好ましくは２ｍｍ以内にする
と、より基材１０の変形防止機能が高まり、姿勢制御ロ
ールとグラビアロールとの間における基材の平坦性をよ
り確実に保持することができる。更に、微小距離を基材
１０の厚さに１０μｍ〜２００μｍを加えた距離とする
と、特に、より一層基材１０の変形防止機能が高まり、
姿勢制御ロールとグラビアロールとの間における基材の
平坦性をより確実に保持することができ、塗工剤を極め
て精度よく、かつ、確実に均一厚さにべた塗りすること
ができる。

【００１４】図４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５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。

【００１５】次に、図１から図３に示したグラビア塗工
機並びに図４および図５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。

【００１６】上部ユニット３０を図１の鎖線位置に移動
させて定位させ、その後基材１０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２
４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１７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、図１の鎖線位置に移動させて定位させられ
て走行している基材１０の下面に向けてグラビアロール
１３を基台１４と一緒に上昇させる。または、上部ユニ
ット３０を図１の鎖線位置まで移動させて、グラビアロ
ール１３のグラビアパターン１７を基材１０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１０の
下面に塗工する。

【００１７】この場合、姿勢制御ロール１２によって上
面を支持された状態で走行している連続体状の基材１０
の上面が自由状態にある位置であり、かつ、グラビアロ
ール１３の巻付け角の終端から離れた基材１０が姿勢制
御ロール１２の巻付け角の始端において接触するまでの
距離が、基材１０の厚さより大きく１０ｍｍより小さい
（好ましくは２ｍｍ以下）微小距離とされているため
に、姿勢制御ロール１２とグラビアロール１３との間に
おける基材１０の平坦性をより確実に保持することがで
き、塗工剤を極めて精度よく、かつ、確実に均一厚さに
べた塗りすることができる。更に、本実施形態において
は、微小距離を基材１０の厚さに１０μｍ〜２００μｍ
を加えた距離としているために、基材１０の変形防止機
能が一層高まり、姿勢制御ロール１２とグラビアロール
１３との間における基材１０の平坦性をより確実に保持
することができ、塗工剤を極めて精度よく、かつ、確実
に均一厚さにべた塗りすることができる。

【００１８】その上更に、本実施形態においては、基材
１０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１０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１０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１０の走行方向と逆
方向に滑ることとなり基材１０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１０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
１０についてグラビアロール１３の反対側に加圧用のゴ
ムローラ等を設けないので、金属製の薄いシート材や、
樹脂製の弾性係数の高い薄いシート材等の基材１０に対
して縦皺等の変形が発生することを防止して、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および姿勢制御ロール１２が細いので、基材１
０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１０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１０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。

【００１９】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、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。

【００２０】更に、本実施の形態による良好な塗工作用
について、先ず、図６から図１０に基づいて、本実施の
形態において小径なグラビアロール１３とドクタブレー
ド２５とを設けた点について説明する。

【００２１】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１０への塗工部に供給し、その塗工部で基材１０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。

【００２２】即ち、図６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１０に下面
から接触させると、基材１０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１０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。

【００２３】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１０との接
触部まで移送された塗工剤は、基材１０と接することに
より基材１０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１０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１０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１０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１０の走行方向の前後側に
若干広がっている基材１０とグラビアロール１３、１３
ａとの間の楔形断面の小空間３５、３５ａ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
０に塗工される。

【００２４】ところが、図７（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１０と逆方
向に回転させると、グラビアロール１３ａと基材１０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１０を円滑に走行させるためには、
基材１０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１０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１０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８、図
９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１０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１０に作用すると、図８（ａ）に示すようにその
基材１０に展張方向すなわち長手方向に延びる複数の縦
皺３２、３２…が発生し、基材１０とグラビアロール１
３ａとの間隔が基材１０の幅方向に不均一となり、基材
１０とグラビアロール１３ａとの間の塗工剤層の基材１
０の幅方向における塗工剤量も不均一となり、結局基材
１０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１０の縦
皺３２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３３、３３…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１０との間の摩擦
力が大きいため、基材１０を等速で走行させることが困
難であり、基材１０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１０の長手方向に繰返えされる横縞３
４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１０の
走行方向前方側が基材１０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２５ａに貯留されてい
る塗工剤層から離れる際に、基材１０に縦皺が生じるこ
とがあった。なぜなら、前記小空間３５ａ部分におい
て、楔形の頂点から基材１０の走行方向に向けて基材１
０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３５ａ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１０部分との間に作用する剥離力
が大きくなり、基材１０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。

【００２５】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。

【００２６】一方、本実施の形態によれば、図６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１０との接触面
積が小さくなり、グラビアロール１３を基材１０と逆方
向に回転させても、グラビアロール１３と基材１０との
間に生じる摩擦力は極めて小さく抑えられる。

【００２７】従って、図７（ｂ）に示すように基材１０
を円滑に走行させるために必要な基材１０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１０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１０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１０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１０に付与する展張力ｆも
小さく抑えられる。

【００２８】そして、基材１０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１０の走行に対す
る抵抗力は極めて小さいものであり、基材１０を一定速
度で走行させることができる。

【００２９】更に、基材１０とグラビアロール１３との
間に形成される小空間３５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３５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１０の部分との間に作用する剥
離力も小さく抑えられ、基材１０に縦皺が発生すること
もない。

【００３０】更に、本実施の形態においては、基材１０
が一定速度で走行することにより、小空間３５の塗工剤
層から一定量の塗工剤が基材１０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１０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１０への塗工剤の塗工厚が一定の塗工が施される。図
１０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３５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１０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。

【００３１】次に、姿勢制御ロール１２を設けたことに
よる作用を説明する。

【００３２】本実施の形態においては、姿勢制御ロール
１２によって上面を支持された状態で走行している連続
体状の基材１０の上面が自由状態にある位置であり、か
つ、グラビアロール１３の巻付け角の終端から離れた基
材１０が姿勢制御ロール１２の巻付け角の始端において
接触するまでの距離が、基材１０の厚さより大きく１０
ｍｍより小さい（好ましくは２ｍｍ以内）微小距離とさ
れているために、姿勢制御ロール１２とグラビアロール
１３との間における基材１０の平坦性をより確実に保持
することができる。特に、本実施形態においては、微小
距離を基材１０の厚さに１０μｍ〜２００μｍを加えた
距離としているために、基材１０の変形防止機能が一層
高まり、姿勢制御ロール１２とグラビアロール１３との
間における基材１０の平坦性をより確実に保持すること
ができる。

【００３３】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、平坦性をもって走行し
ている基材１０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１０に対して
塗工剤が極めて精度よく、かつ、確実に均一厚さにべた
塗りされる。

【００３４】また、本実施の形態においては、楔形断面
の小空間３５内に貯留されている塗工剤層から基材１０
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。

【００３５】更に、図９に示すように基材１０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１０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１０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。

【００３６】しかも、図１０に示すように基材１０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１０への塗工剤の塗工厚を調
整することができる。

【００３７】なお、図１においてはグラビアロール１３
を基材１０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１０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１０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１０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。

【００３８】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１０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１０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１０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１０の特性図に示すように前記
平滑化の調整と併せて基材１０への塗工剤の塗工厚を調
整することができる。

【００３９】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。また、グラビアロールとして
金属材製のものを用いてもよい。

【００４０】

【発明の効果】本発明のグラビア塗工方法およびグラビ
ア塗工機はこのように構成され作用するものであるか
ら、金属製の薄いシート材や、樹脂製の弾性係数の高い
薄いシート材等の基材に対して塗工剤を極めて精度よ
く、かつ、確実に均一厚さでべた塗りすることができ
る。

【００４１】本更に、発明においては、請求項５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
て塗工を施すことにより、直径が約２０ｍｍ〜約５０ｍ
ｍの１本の自由回転自在な姿勢制御ロールによって上面
を支持された状態で姿勢制御ロールの軸方向と直交方向
に走行している連続体状の基材の上面が自由状態にあ
り、かつ、グラビアロールから離れた基材が姿勢制御ロ
ールに接触するまでの距離が微小距離となる位置におけ
る基材の下面に対して塗工剤を塗工することができ、こ
れにより微小距離を離間して配置されている姿勢制御ロ
ールとグラビアロールとの間に基材が縦皺等の変形を発
生させることなく平坦状に保持して展張されて走行させ
られ、塗工剤が極めて精度よく、かつ、確実に均一厚さ
にべた塗りされる。

【００４２】更に、姿勢制御ロールとグラビアロールと
の間の微小距離を前記基材の厚さ以上から１０ｍｍ以内
若しくは２ｍｍ以内とすることにより、基材の変形防止
機能が高まり、特に前記微小距離を前記基材の厚さに１
０μｍ〜２００μｍを加えた距離とするとより一層基材
の変形防止機能が高まり、姿勢制御ロールとグラビアロ
ールとの間における基材の平坦性をより確実に保持する
ことができ、塗工剤を極めて精度よく、かつ、確実に均
一厚さにべた塗りすることができる。

【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】 上部ユニットを示す縦断面図

【図４】 図１のIV 部の拡大半断面図

【図５】 図４のV−V線に沿った断面図

【図６】 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７】 （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８】 （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９】 本発明の図７と同様の図

【図１０】 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】

１０ 基材 １２ 姿勢制御ロール １３ グラビアロール １７ グラビアパターン ２５ ドクターブレード

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田原 博志 神奈川県海老名市門沢橋149−１ 株式会 社康井精機厚木工場内 Ｆターム(参考） 4D075 AC25 AC53 AC84 AC92 AC94 AC99 CA48 DA04 DB01 DB31 EA05 4F040 AA22 AC01 BA26 CB05 CB15 DA02 DA03 DA07 DA12 DB22

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直径が約２０ｍｍ〜約５０ｍｍの１本の
   自由回転自在な姿勢制御ロールによって上面を支持され
   た状態で姿勢制御ロールの軸方向と直交方向に走行して
   いる連続体状の基材の前記姿勢制御ロールより上流側位
   置の下方に、姿勢制御ロールと平行に配置され、かつ、
   外周面の全周にグラビアパターンが形成された直径が約
   ２０ｍｍ〜約５０ｍｍのグラビアロールを、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り、かつ、グラビアロールから
   離れた基材が姿勢制御ロールに接触するまでの距離が微
   小距離である位置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】 前記微小距離は前記基材の厚さ以上から
   １０ｍｍ以内であ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】 前記微小距離は前記基材の厚さ以上から
   ２ｍｍ以内であ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。
4. 【請求項４】 前記微小距離は前記基材の厚さに１０μ
   ｍ〜２００μｍを加えた距離であ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。
5. 【請求項５】 走行している連続体状の基材の上面を支
   持する直径が約２０ｍｍ〜約５０ｍｍの１本の自由回転
   自在な姿勢制御ロールと、姿勢制御ロールによって上面
   を支持された状態で姿勢制御ロールの軸方向と直交方向
   に走行している連続体状の基材の前記姿勢制御ロールよ
   り上流側位置の下方に、上面が自由状態にあり、かつ、
   グラビアロールから離れた基材が姿勢制御ロールに接触
   するまでの距離が微小距離である位置の基材の下面に塗
   工剤を塗工するグラビアロールであって、姿勢制御ロー
   ルと平行に配置され、かつ、外周面の全周にグラビアパ
   ターンが形成された直径が約２０ｍｍ〜約５０ｍｍのグ
   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。
6. 【請求項６】 前記微小距離は前記基材の厚さ以上から
   １０ｍｍ以内であ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】 前記微小距離は前記基材の厚さ以上から
   ２ｍｍ以内であることを特徴とする請求項５に記載のグ
   ラビア塗工機。
8. 【請求項８】 前記微小距離は前記基材の厚さに１０μ
   ｍ〜２００μｍを加えた距離であることを特徴とする請
   求項５に記載のグラビア塗工機。