JP2003236428A - グラビア塗工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高速でグラビア塗工を行っても、塗工液を均
一な厚さで薄い基材に対してもグラビア塗工を行えるグ
ラビア塗工装置を提供する。 【解決手段】 回転するグラビアロール１４の一部が液
槽１２内部の塗工液に浸漬するように配され、グラビア
ロール１４の周面上の塗工液を掻き落とす掻落しブレー
ド３２が設けられ、掻落しブレード３２によって塗工液
が掻き落とされたグラビアロール１４の周面に基材Ｗの
片面が接触するものであり、液槽１２内部を隔壁１６で
仕切り、下流側液溜め部２０が、グラビアロール１４に
おける４５°以上９０°未満の周面を覆っており、液槽
１２が閉塞ブレード３８とグラビアロール１４と掻落し
ブレード３２によって気密状態であるものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、樹脂フィルム、
紙、布帛等からなる長尺状の基材に対しグラビア塗工を
行うグラビア塗工装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、薄い基材に対しても塗工液を
均一な厚さで塗工することができるグラビア塗工装置が
種々提案されている。

【０００３】例えば、第１の従来技術のグラビア塗工装
置としては、直径が約２０ｍｍから約５０ｍｍで全周に
グラビアパターンが彫刻されたグラビアロールを、基材
と相対速度を有する周速度で回転させると共に、グラビ
アロールの表面から掻落しブレードによって余った塗工
液を塗工を施す前に拭き取って、定量の塗工液を基材の
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、基材に塗工液をべた塗りするものが提案されて
いる（特公平５−５３５５３号）。

【０００４】第２の従来技術のグラビア塗工装置として
は、グラビアロールの側方に液槽を配し、この液槽の上
流側に掻落しブレードを配し、下流側に閉塞ブレードを
配することによって前記液槽を気密状態にし、この液槽
内部を上流側の液槽部と下流側の液槽部に仕切ったもの
が提案されている（特開平８−５８０６９号、米国特許
第５，９８８，０６４号）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、最近のグラ
ビア塗工装置においては、基材を高速（５０ｍ／分以
上）で搬送し、グラビア塗工を行うことが要求されてい
る。

【０００６】しかし、上記で説明した第１の従来技術の
グラビア塗工装置であると、液槽がオープンタイプであ
るため、基材の搬送速度が５０ｍ／分を越えると、グラ
ビアロールによる攪拌によって液槽内部に気泡が生じ、
塗工液の品質が落ち、また、塗工液が濃縮する等の問題
点がある。

【０００７】また、第２の従来技術におけるグラビア塗
工装置においては、液槽がグラビアロールの周面の一部
分のみしか覆っていないため、掻落しブレードによって
塗工液が掻き落とされた後、基材に接触するまでの時間
が長くなり、その間に塗工液が乾燥したり変質して、グ
ラビア塗工をうまく行えないという問題点がある。

【０００８】そこで、本発明は上記問題点に鑑み、高速
でグラビア塗工を行っても、塗工液を均一な厚さで薄い
基材に対してもグラビア塗工を行えるグラビア塗工装置
を提供するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、長尺
状の基材の搬送方向と反対方向、または、同じ方向にな
るように、グラビアロールを回転させ、前記グラビアロ
ールの一部が、液槽内部の塗工液に浸漬するように配さ
れ、前記グラビアロールの周面上の塗工液を掻き落とす
掻落しブレードが設けられ、前記掻落しブレードによっ
て塗工液が掻き落とされた前記グラビアロールの周面に
前記基材の一方の片面が接触して塗工液を塗工し、前記
接触する位置の他方の片面が自由状態であるグラビア塗
工装置において、前記液槽の内部を上流側液溜め部と下
流側液溜め部に仕切る隔壁の先端部が前記グラビアロー
ルの周面の近傍に配され、前記掻落しブレードによって
前記下流側液溜め部と前記液槽の外部とが仕切られ、か
つ、前記グラビアロールにおける１／８以上１／４未満
の周面を前記下流側液溜め部が覆い、前記液槽から前記
グラビアロールに向かって配された閉塞ブレードの先端
部が前記グラビアロールに接触して、前記上流側液溜め
部と前記液槽の外部とが仕切られ、前記上流側液溜め部
へ塗工液を圧送する圧送手段が設けられ、前記下流側液
溜め部から塗工液を排出する排出手段が設けられたこと
を特徴とするグラビア塗工装置である。

【００１０】請求項２の発明は、前記グラビアロールの
半径が、約２０ｍｍから約４０ｍｍであることを特徴と
する請求項１記載のグラビア塗工装置である。

【００１１】請求項３の発明は、前記グラビアロールと
前記掻落しブレードとが接触する位置と、前記グラビア
ロールと前記基材の片面とが接触する位置との間の前記
グラビアロールの周面上の距離が約３０ｍｍより小さい
ことを特徴とする請求項１から２記載のグラビア塗工装
置である。

【００１２】請求項４の発明は、前記グラビアロールと
前記掻落しブレードと前記閉塞ブレードによって、前記
液槽内部が気密状態であることを特徴とする請求項１か
ら３記載のグラビア塗工装置である。

【００１３】請求項５の発明は、前記液槽の隔壁の先端
部が傾斜して傾斜面をなし、前記傾斜面の下流側へいく
程に前記グラビアロールに接近することを特徴とする請
求項１から４記載のグラビア塗工装置である。

【００１４】請求項６の発明は、前記傾斜面が、円弧状
の面、平面、または、複数の平面を組み合わせた面であ
ることを特徴とする請求項５記載のグラビア塗工装置で
ある。

【００１５】請求項７の発明は、前記液槽の上方に前記
グラビアロールが配されたことを特徴とする請求項１か
ら６記載のグラビア塗工装置である。

【００１６】請求項８の発明は、前記液槽の下方に前記
グラビアロールが配されたことを特徴とする請求項１か
ら６記載のグラビア塗工装置である。

【００１７】請求項９の発明は、前記液槽の側方に前記
グラビアロールが配されたことを特徴とする請求項１か
ら６記載のグラビア塗工装置である。

【００１８】請求項１０の発明は、前記掻落しブレード
の基部が取り付けられたブレード取り付け部が、前記液
槽の壁の縁部に設けられると共に、前記液槽の壁と前記
ブレード取り付け部との間に前記グラビアロールの軸方
向に沿ってスリットが形成され、前記スリットの大きさ
が変化するように前記ブレード取り付け部が前記液槽の
壁の縁部を中心に弾性変形することを特徴とする請求項
１から９記載のグラビア塗工装置である。

【００１９】また、本発明は次のような構成をとること
ができる。

【００２０】（第１の発明）長尺状の基材の搬送方向と
反対方向、または、同じ方向になるように、グラビアロ
ールを回転させ、前記グラビアロールの下方に液槽を配
し、前記グラビアロールの下周面の一部が、前記液槽内
部の塗工液に浸漬するように配され、前記グラビアロー
ルの周面上の塗工液を掻き落とす掻落しブレードが設け
られ、前記掻落しブレードによって塗工液が掻き落とさ
れた前記グラビアロールの下周面に前記基材の下面が接
触して塗工液を塗工し、前記接触する位置の上面が自由
状態であり、前記液槽の内部を上流側液溜め部と下流側
液溜め部に仕切る隔壁の先端部が前記グラビアロールの
下周面の近傍に配され、前記掻落しブレードによって前
記下流側液溜め部と前記液槽の外部とが仕切られ、か
つ、前記グラビアロールの周面の１／８以上１／４未満
を前記下流側液溜め部が覆い、前記液槽から前記グラビ
アロールに向かって配された閉塞ブレードの先端部が前
記グラビアロールに接触して、前記上流側液溜め部と前
記液槽の外部とが仕切られ、前記上流側液溜め部へ塗工
液を圧送する圧送手段が設けられ、前記下流側液溜め部
から塗工液を排出する排出手段が設けられたことを特徴
とするグラビア塗工装置。

【００２１】（第２の発明）長尺状の基材の搬送方向と
反対方向、または、同じ方向になるように、グラビアロ
ールを回転させ、前記グラビアロールの上方に液槽を配
し、前記グラビアロールの上周面の一部が、前記液槽内
部の塗工液に浸漬するように配され、前記グラビアロー
ルの周面上の塗工液を掻き落とす掻落しブレードが設け
られ、前記掻落しブレードによって塗工液が掻き落とさ
れた前記グラビアロールの下周面に前記基材の上面が接
触して塗工液を塗工し、前記接触する位置の下面が自由
状態であり、前記液槽の内部を上流側液溜め部と下流側
液溜め部に仕切る隔壁の先端部が前記グラビアロールの
上周面の近傍に配され、前記掻落しブレードによって前
記下流側液溜め部と前記液槽の外部とが仕切られ、か
つ、前記グラビアロールの周面の１／８以上１／４未満
を前記下流側液溜め部が覆い、前記液槽から前記グラビ
アロールに向かって配された閉塞ブレードの先端部が前
記グラビアロールに接触して、前記上流側液溜め部と前
記液槽の外部とが仕切られ、前記上流側液溜め部へ塗工
液を圧送する圧送手段が設けられ、前記下流側液溜め部
から塗工液を排出する排出手段が設けられたことを特徴
とするグラビア塗工装置。

【００２２】（第３の発明）長尺状の基材の搬送方向と
反対方向、または、同じ方向になるように、グラビアロ
ールを回転させ、前記グラビアロールの側方に液槽を配
し、前記グラビアロールの横周面の一部が、前記液槽内
部の塗工液に浸漬するように配され、前記グラビアロー
ルの周面上の塗工液を掻き落とす掻落しブレードが設け
られ、前記掻落しブレードによって塗工液が掻き落とさ
れた前記グラビアロールの下周面に前記基材の一方の片
面が接触して塗工液を塗工し、前記接触する位置の他方
の片面が自由状態であり、前記液槽の内部を上流側液溜
め部と下流側液溜め部に仕切る隔壁の先端部が前記グラ
ビアロールの横周面の近傍に配され、前記掻落しブレー
ドによって前記下流側液溜め部と前記液槽の外部とが仕
切られ、かつ、前記グラビアロールの周面の１／８以上
１／４未満を前記下流側液溜め部が覆い、前記液槽から
前記グラビアロールに向かって配された閉塞ブレードの
先端部が前記グラビアロールに接触して、前記上流側液
溜め部と前記液槽の外部とが仕切られ、前記上流側液溜
め部へ塗工液を圧送する圧送手段が設けられ、前記下流
側液溜め部から塗工液を排出する排出手段が設けられた
ことを特徴とするグラビア塗工装置。

【００２３】（第４の発明）前記上流側液溜め部が、前
記下流側液溜め部の下方に位置し、前記掻落しブレード
が前記液槽の下部から前記グラビアロールに向かって延
び、前記基材の上面に塗工液をグラビア塗工することを
特徴とする第４の発明に記載のグラビア塗工装置。

【００２４】（第５の発明）前記上流側液溜め部が、前
記下流側液溜め部の上方に位置し、前記掻落しブレード
が前記液槽の上部から前記グラビアロールに向かって延
び、前記基材の下面に塗工液をグラビア塗工することを
特徴とする第４の発明に記載のグラビア塗工装置。

【００２５】

【作 用】請求項１のグラビア塗工装置においては、グ
ラビアロールにおける１／８以上１／４未満の周面を下
流側液溜め部が覆い、掻落しブレードの位置と基材の接
触位置を近くすることができるため、塗工液が途中で乾
燥したりすることがなくグラビア塗工を綺麗に行うこと
ができる。

【００２６】

【発明の実施の形態】（第１の実施例）本発明の第１の
実施例を図１と図２に基づいて説明する。

【００２７】図１は、第１の実施例のグラビア塗工装置
１０の縦断面図であり、図２は前面からみた縦断面図で
ある。なお、図１において、上下関係を明確にするため
に「上」と「下」を明記する。

【００２８】（１）グラビア塗工装置１０の構成 グラビア塗工装置１０の構成について説明する。なお、
以下の説明のために図１における液槽１２の左側の壁を
前壁１２１といい、右側の壁を後壁１２２といい、図２
における液槽１２の左側の壁を左側壁１２３といい、右
側の壁を右側壁１２４という。

【００２９】塗工液を溜めるための液槽１２の上方に、
回転自在にグラビアロール１４が配され、グラビアロー
ル１４の下周面の一部が、液槽１２の塗工液に浸漬され
ている。グラビアロール１４の全周には、図２に示すよ
うにグラビアパターンが彫刻されている。また、このグ
ラビアロール１４の半径Ｒは、２０ｍｍから４０ｍｍが
よく、好ましくは２５ｍｍから３５ｍｍであり、例え
ば、３１ｍｍが考えられる。グラビアロール１４の軸方
向の長さは、４００ｍｍから１５００ｍｍ程度である。
この数値限定の理由については、後から詳しく説明す
る。さらに、図２に示すように、グラビアロール１４の
両端の回転軸はベアリング６０，６２によって回転自在
に支持され、モータ６４で回転する。

【００３０】樹脂フィルム、紙、布帛からなる長尺状の
基材Ｗは搬送速度が５０ｍ／分以上の高速で搬送されて
おり、第１案内ロール４０を経て第２案内ロール４２、
第３案内ロール４４を経て第４案内ロール４６に到る。
そして、第２案内ロール４２と第３案内ロール４４を基
材Ｗが通過する間において、基材Ｗの片面がグラビアロ
ール１４の上周面の後側と接触する。この接触する位置
は、グラビアロール１４の回転軸Ｏよりやや上方の後側
の位置であると共に、グラビアロール１４と基材Ｗの接
触点Ａ点においては、基材Ｗの一方の片面（下面）はグ
ラビアロール１４と接触し、他の片面（上面）はローラ
等によって押圧されず自由状態となっている。

【００３１】なお、基材Ｗの搬送方向とグラビアロール
１４の回転方向との関係は、互いに相対する方向、すな
わち、反対方向にあり、具体的には図１において、基材
Ｗの搬送方向が左上から右下に走行し、グラビアロール
１４が反時計回りの方向に回転する。

【００３２】液槽１２の内部には、グラビアロール１４
の軸方向に沿って隔壁１６が立設され、液槽１２内部を
上流側液溜め部１８と下流側液溜め部２０とに区画して
いる。なお、液槽１２は、図１に示すように、水平な状
態に配されている。

【００３３】上流側液溜め部１８の底面の左側、中央
部、右側には、塗工液の供給口２２がそれぞれ開口し
て、この供給口２２には、塗工液を圧送するためのポン
プ２４が接続されている。

【００３４】下流側液溜め部２０の底面の左側、中央
部、右側には、塗工液を排出するための排出口２６がそ
れぞれ開口し、この排出口２６から、塗工液を溜めるた
めのタンク２８に排出パイプ３０が接続されている。

【００３５】上記したように液槽１２の上方にはグラビ
アロール１４が配されているが、図３に示すように、こ
のグラビアロール１４の回転軸Ｏの真下よりやや上流側
に、隔壁１６が配されている。この隔壁１６の上面１６
１は、円弧状の傾斜面をなし、下流側ほどグラビアロー
ル１４の下周面に接近して、隔壁１６の上面の下流端の
位置Ｄ点で最もグラビアロール１４の下周面の最下端Ｃ
点と接近する。すなわち、回転軸Ｏ点の真下（鉛直下）
に隔壁１６の上面１６１の下流端Ｄ点が位置する。そし
て、この位置Ｃ点とＤ点に間（すなわち、グラビアロー
ル１４と隔壁１６との間）には塗工液が流れるための隙
間１６２が形成されている。また、上流側液溜め部１８
と下流側液溜め部２０とは、隔壁１６とグラビアロール
１４との隙間１６２以外は、隔壁１６によって完全に区
画され、塗工液の流通はない。この隔壁１６の役割を説
明すると、隔壁１６の上面１６１は円弧状のナイフブレ
ードを構成し、上流側から下流側に塗工液が流れる場合
にグラビアロール１４の下周面に対し剪断圧力を与えて
グラビアロール１４の下周面に塗工液を塗工している。
図３において、塗工液の流れを矢印２００〜２１０で表
示している。

【００３６】下流側液溜め部２０の下流端の位置には、
掻落しブレード３２が、グラビアロール１４の軸方向に
沿って設けられると共に、液槽１２の後壁１２２の上端
部からグラビアロール１４の下周面に向かって延びてい
る。さらに、詳しく説明すると、掻落しブレード３２の
基部がブレード取り付け部３３に取り付けられ、液槽１
２の後壁１２２とブレード取り付け部３３との間に前記
グラビアロールの軸方向に沿ってスリット３４が形成さ
れ、スリット３４の大きさが変化するようにブレード取
り付け部３３が液槽１２の後壁１２２の上端の縁部を中
心に弾性変形する。また、この掻落しブレード３２は、
弾性のある金属板によって形成されている。このよう
に、ブレード取り付け部３３と掻落しブレード３２に弾
性を持たせることによって、塗工液を掻き落とす場合
に、グラビアロール１４の回転方向に沿って掻落しブレ
ード３２がなびき、かつ、気密性を保持することができ
る。

【００３７】そして、隔壁１６からこの掻落しブレード
３２までの部分が下流側液溜め部２０となるが、この下
流側液溜め部２０によって覆われるグラビアロール１４
の下周面の範囲は、１／８以上１／４未満である。図３
のグラビアロール１４の拡大図に基づいて説明すると、
隔壁１６の上面１６１の下流端の位置と、回転軸Ｏと、
掻落しブレード３２の接触位置Ｂ点のなす角度αは、４
５°以上９０°未満に設定されている。好ましくは、９
０°に近いほどよく、図１の場合には約８０°である。
なお、α＝９０°の位置は、回転軸Ｏと水平な位置とな
る。

【００３８】上流側液溜め部１８の上流側には、液槽１
２の外部と上流側液溜め部１８とを区画するための閉塞
ブレード３８がグラビアロール１４の軸方向に沿って設
けられている。閉塞ブレード３８は液槽１２の前壁１２
１の上端部からグラビアロール１４の下周面に向かって
延びている。

【００３９】そして、この閉塞ブレード３８と、グラビ
アロール１４と、掻落しブレード３２と、液槽１２の左
右両側壁１２３，１２４によって、グラビアロール１４
が気密状態となっている。

【００４０】上記したように、下流側液溜め部２０によ
って覆われるグラビアロール１４の下周面の範囲は、１
／８以上１／４未満であり、また、上流側液溜め部１８
によってもグラビアロール１４の下周面が覆われてい
る。そのため、液槽１２全体でグラビアロール１４の下
周面が殆ど覆われた構造となる。

【００４１】（２）グラビア塗工装置１０の塗工状態 上記構成のグラビア塗工装置１０の塗工状態について説
明する。

【００４２】ポンプ２４によって塗工液を上流側液溜め
部１８に圧送すると、上流側液溜め部１８に到った塗工
液は隔壁１６上部に至る（図３の矢印２００で塗工液の
流れを表示）。

【００４３】隔壁１６上部に至った塗工液は、隔壁の上
面１６１とグラビアロール１４の下周面との隙間１６２
を通過するときに、隔壁１６の傾斜した上面（円弧状の
ナイフブレード）１６１による剪断圧力によってグラビ
アロール１４の周面に塗工液膜を均一に形成し、下流側
液溜め部２０に流れる（図３の矢印２０１，２０２で塗
工液の流れを表示）。

【００４４】下流側液溜め部２０に流れた塗工液は、下
流側液溜め部２０の底面にある排出口２６から排出され
排出パイプ３０を経てタンク２８に到る（図３の矢印２
０３，２０４，２０５で塗工液の流れを表示）。これに
より、上流側液溜め部１８から下流側液溜め部２０に塗
工液を流すことにより、グラビアロール１４の周面には
常に新鮮な塗工液が塗工されることとなる。

【００４５】一方、グラビアロール１４の周面に形成さ
れた塗工膜は、下流側液溜め部２０内部を回転して、掻
落しブレード３２の先端Ｂ点で定量になるように掻き落
とされ、下流側液溜め部２０から外に到る。この時に、
グラビアロール１４の周面に形成された塗工膜は、下流
側液溜め部２０内部の塗工液の流れ（図３における矢印
２０６，２０７）と共に、移動するために、掻落しブレ
ード３２の先端の位置Ｂ点まで塗工膜が乾燥したり、変
質しない。また、塗工液を掻き落とす場合に、グラビア
ロール１４の回転方向に沿って掻落しブレード３２がな
びき、かつ、気密性を保持することができる。なお、こ
れ以後の下流側液溜め部２０内部の塗工液の流れとして
は、掻落しブレード３２の先端の位置Ｂ点まできた塗工
液は、図３の矢印２０８，２０９，２１０に示すように
下流側液溜め部２０の底面側に戻っていく流れ（矢印２
０５）と一体となり、塗工液の新鮮さが損なわれない。

【００４６】グラビアロール１４がさらに回転して、５
０ｍ／分以上の高速で搬送されている基材Ｗの片面と接
触して、基材Ｗの下面に塗工液がグラビア塗工される。

【００４７】グラビア塗工を行ったグラビアロール１４
は、さらに回転して閉塞ブレード３８の位置から上流側
液溜め部１８に入り再び塗工液が塗工される。

【００４８】この場合に、液槽１２内部は、閉塞ブレー
ド３８とグラビアロール１４と掻落しブレード３２と液
槽１２の左右両側壁１２３，１２４によって気密状態に
なっているため、気泡が侵入することがなく、グラビア
ロール１４の表面に気泡が付着しない。また、仮に閉塞
ブレード３８とグラビアロール１４との間から空気が侵
入して気泡が発生しても、下流側液溜め部２０から上流
側液溜め部１８に到るところで隔壁１６によって、気泡
は上流側液溜め部１８に到ることがない。

【００４９】また、下流側液溜め部２０がグラビアロー
ル１４の下周面の後側を殆どを覆っているため、掻落し
ブレード３２の位置Ｂ点から基材Ｗの接触点Ａ点までの
位置との間のグラビアロール１４の周面上の距離（以
下、露出距離という）Ｍが小さくなり、塗工液が乾燥し
たりすることがない。

【００５０】以下、この効果についてさらに詳しく述べ
る。

【００５１】従来技術でも説明したように、グラビアロ
ール１４上に塗工された塗工液は、膜圧が薄く、すぐに
乾燥したり変質したりする。そのため、掻落しブレード
３２によって掻き落とした後に、直ちに塗工するのが好
ましい。そこで、本出願人は、この掻落しブレード３２
の位置Ｂ点から基材Ｗの接触点Ａ点までのグラビアロー
ル１４における周面上の距離である露出距離Ｍがどの位
の距離であれば塗工液が乾燥したり変質しないかを実験
した。

【００５２】基材Ｗの搬送速度と塗工液の種類や粘度に
もよるが、実験結果によると露出距離Ｍが約３０ｍｍ以
下であれば、そのような乾燥や変質が起こらないことが
発見された。そこで、この観点から、グラビア塗工装置
１０の構造やグラビアロール１４の半径を求めた場合
に、次のような必要性が生まれてきた。

【００５３】第１には、塗工液を外気に極力触れないよ
うにするために、グラビアロール１４の下周面を液槽１
２でできるだけ覆うようにする必要がある。そのため、
掻落しブレード３２を、グラビアロール１４の回転軸Ｏ
におけるやや下方に位置させ、グラビアロール１４の下
周面を下流側液溜め部２０でほぼ覆うようにした。具体
的には、下流側液溜め部２０によって覆われるグラビア
ロール１４の角度αが４５°以上９０°未満がよく、好
ましくは７０°以上９０°未満がよい。

【００５４】第２に、グラビアロール１４の半径が大き
すぎると、露出距離Ｍが延びるため、グラビアロール１
４の半径を極力小さくする必要がある。一方、グラビア
ロール１４の半径をあまり小さくすると、グラビアロー
ル１４の周面にグラビアパターンの彫刻を行うことがで
きず、また、軸方向に対し撓んでしまうという問題点が
ある。そのため、露出距離Ｍを３０ｍｍ以内にし、か
つ、上記条件を満たすようにするために、グラビアロー
ル１４の半径Ｒを２０ｍｍから４０ｍｍにするのが好ま
しいというのが判明した。

【００５５】このグラビアロール１４の半径Ｒの上限を
４０ｍｍにした理由は次のように理由による。

【００５６】図３において、基材Ｗの接触点Ａと回転軸
Ｏと掻落しブレード３２の接触点Ｂのなす角度をθとす
ると露出距離Ｍは下記のようになる。

【００５７】Ｍ＝２×π×Ｒ×θ／３６０ となる。そして、露出距離Ｍを３０ｍｍ、θ＝４０°と
した場合に、半径Ｒは４３ｍｍとなるため、上記のよう
な上限となったものである。

【００５８】θ＝４０°した理由について、図７に基づ
いて説明する。

【００５９】基材Ｗは抱き角をほとんどとらないのが望
ましいからほぼ接線となるようにパスライン（パスライ
ンとは基材Ｗの搬送経路を意味する）を配置する。

【００６０】掻落しブレード３２とパスラインとは干渉
を避けるために、掻落しブレード３２とパスラインと
は、その間隔は１０ｍｍ以上あればよい。

【００６１】したがって、１０ｍｍ＝弦ＡＢの長さ×ｓ
ｉｎψの関係が成立するために、ψ＝１９．５°とな
り、ψは約２０°となる。

【００６２】そして、図７に示すように角ＯＡＢ＝９０
°−２０°＝７０°となる。

【００６３】また、△ＡＯＢは二等辺三角形なので、 角ＡＯＢ＝θ＝１８０°−２×７０°＝４０° となる。したがって、θとしては、４０°を中心として
２０°から６０°がよい。

【００６４】また、半径Ｒの下限の２０ｍｍは、グラビ
アロール１４を制作する場合に、これ以上、径が細くな
ると、周面にグラビアパターンを彫刻することが困難で
あり、また、軸方向の長さが４００ｍｍ以上あるため、
グラビア塗工中に撓む可能性があるためである。

【００６５】（第２の実施例）本発明の第２の実施例を
図４に基づいて説明する。なお、図４において、上下関
係を明確にするために「上」と「下」を明記する。

【００６６】本実施例と第１の実施例の異なる点は、第
１の実施例ではグラビアロール１４の下方に液槽１２を
配したが、本実施例ではグラビアロール１４の上方に液
槽１２を配している。

【００６７】具体的には、液槽１２の真下に回転自在に
グラビアロール１４が配され、グラビアロール１４の上
周面の一部が、液槽１２の塗工液に浸漬されている。

【００６８】液槽１２の内部には、グラビアロール１４
の軸方向に沿って隔壁１６が立設され、液槽１２内部を
上流側液溜め部１８と下流側液溜め部２０とに区画して
いる。なお、液槽１２は、図４に示すように、水平な状
態に配されている。

【００６９】上流側液溜め部１８の上面には、塗工液の
供給口２２が開口して、この供給口２２には、塗工液を
圧送するためのポンプ２４が接続されている。

【００７０】下流側液溜め部２０の上面には、塗工液を
排出するための排出口２６が開口し、この排出口２６か
ら、塗工液を溜めるためのタンク２８に排出パイプ３０
が接続されている。

【００７１】上記したように液槽１２の真下にはグラビ
アロール１４が配されているが、このグラビアロール１
４の回転軸Ｏの真上よりやや上流側に、隔壁１６が配さ
れている。この隔壁１６の上面は、円弧状の傾斜面をな
し、下流側ほどグラビアロール１４の上周面に接近し
て、隔壁１６の下面の下流端の位置で最もグラビアロー
ル１４の上周面と接近する。但し、この位置においても
グラビアロール１４と隔壁１６との間には塗工液が流れ
るための隙間が形成されている。すなわち、上流側液溜
め部１８と下流側液溜め部２０とは、隔壁１６とグラビ
アロール１４との隙間以外は、隔壁１６によって完全に
区画され、塗工液の流通はない。この隔壁１６の役割を
説明すると、隔壁１６の上面は円弧状のナイフブレード
を構成し、上流側から下流側に塗工液が流れる場合にグ
ラビアロール１４の上周面に対し剪断圧力を与えてグラ
ビアロール１４の上周面に塗工液を塗工している。な
お、この隔壁１６の上流端の位置がグラビアロール１４
の回転軸Ｏの真上にくるように設定されている。

【００７２】下流側液溜め部２０の下流端の位置には、
掻落しブレード３２が、グラビアロール１４の軸方向に
沿って設けられると共に、液槽１２の後壁１２２の上端
部からグラビアロール１４の上周面に向かって延びてい
る。さらに、詳しく説明すると、掻落しブレード３２の
基部がブレード取り付け部３３に取り付けられ、液槽１
２の後壁１２２とブレード取り付け部３３との間に前記
グラビアロールの軸方向に沿ってスリット３４が形成さ
れ、スリット３４の大きさが変化するようにブレード取
り付け部３３が液槽１２の後壁１２２の上端の縁部を中
心に弾性変形する。また、この掻落しブレード３２は、
弾性のある金属板によって形成されている。このよう
に、ブレード取り付け部３３と掻落しブレード３２に弾
性を持たせることによって、塗工液を掻き落とす場合
に、グラビアロール１４の回転方向に沿って掻落しブレ
ード３２がなびき、かつ、気密性を保持することができ
る。

【００７３】そして、隔壁１６からこの掻落しブレード
３２までの部分が下流側液溜め部２０となるが、この下
流側液溜め部２０によって覆われるグラビアロール１４
の上周面の範囲は、１／８以上１／４未満である。

【００７４】上流側液溜め部１８の上流側には、液槽１
２の外部と上流側液溜め部１８とを区画するための閉塞
ブレード３８がグラビアロール１４の軸方向に沿って設
けられている。閉塞ブレード３８は液槽１２の前壁１２
１の上端部からグラビアロール１４の上周面に向かって
延びている。

【００７５】そして、この閉塞ブレード３８と、グラビ
アロール１４と、掻落しブレード３２と、液槽１２の左
右両側壁によって、グラビアロール１４が気密状態とな
っている。

【００７６】上記したように、下流側液溜め部２０によ
って覆われるグラビアロール１４の上周面の範囲は、１
／８以上１／４未満であり、また、上流側液溜め部１８
によってもグラビアロール１４の上周面が覆われてい
る。そのため、液槽１２全体でグラビアロール１４の上
周面が殆ど覆われた構造となる。

【００７７】このグラビア塗工装置１０であると、重力
によって常に液槽１２内部の塗工液がグラビアロール１
４の上周面に押され、塗工液を確実にグラビアロール１
４の周面に形成することができる。

【００７８】最もよい効果は、気泡が混入した場合に、
気泡は塗工液よりも軽いため上方に浮かび上がり、グラ
ビアロール１４の周面には付着することがない。

【００７９】また、液槽１２は、気密状態であるため、
塗工液が漏れ出たりすることがない。

【００８０】さらに、基材Ｗの上面に塗工するため、塗
工面が基材Ｗの上面に位置する。ところで、一般的に乾
燥装置等の熱処理装置において、塗工面を上面にして熱
処理装置へ搬入するために、下面に塗工面を塗工した場
合と異なり、基材Ｗを反転させて搬入させる必要がな
い。

【００８１】（第３の実施例）図５に基づいて第３の実
施例について説明する。なお、図５において、上下関係
を明確にするために「上」と「下」を明記する。

【００８２】本実施例と第１の実施例の異なる点は、液
槽１２の設けた位置にある。即ち、本実施例ではグラビ
アロール１４の右側方に液槽１２を配したものである。

【００８３】本実施例のグラビア塗工装置１０である
と、液槽１２をグラビアロール１４の右側方に配する。

【００８４】（第４の実施例）図６に基づいて第３の実
施例について説明する。なお、図６において、上下関係
を明確にするために「上」と「下」を明記する。

【００８５】本実施例と第１の実施例の異なる点は、液
槽１２の設けた位置にある。即ち、本実施例ではグラビ
アロール１４の左側方に液槽１２を配し、液槽１２内部
の上流側液溜め部１８を上に、下流側液溜め部２０を下
に位置するようになし、掻落しブレード３２が液槽１２
の下部に位置するようにする。

【００８６】本実施例のグラビア塗工装置１０である
と、隔壁１６での流れが上から下へ流れるようになり、
より剪断圧力がかかるようになる。そのため、気泡が発
生しても、塗工液より軽いため下方にある下流側液溜め
部２０に流れることがない。

【００８７】また、基材Ｗの上面に塗工するため、塗工
面が基材Ｗの上面に位置する。ところで、一般的に乾燥
装置等の熱処理装置において、塗工面を上面にして熱処
理装置へ搬入するために、下面に塗工面を塗工した場合
と異なり、基材Ｗを反転させて搬入させる必要がない。

【００８８】（変更例１）隔壁１６の先端部は上記実施
例では円弧状に形成したが、これに限らず、平面状であ
ってもよく、また、複数の平面から構成された多角形状
でもよく、グラビアロール１４に対し剪断圧力がかかる
形状であればよい。

【００８９】（変更例２）上記実施例では、基材Ｗの搬
送方向とグラビアロール１４の回転方向との関係は、反
対方向にあったが、同じ方向に回転させてもよい。具体
的には図１において、基材Ｗの搬送方向が右下から左上
に走行し、グラビアロール１４が反時計回りの方向に回
転する。

【００９０】

【発明の効果】以上により本発明のグラビア塗工装置で
あると、基材の表面にグラビア塗工を薄くかつ均一に行
うことができる。そして、高速回転（例えば、５０ｍ／
分以上）であっても、気泡が混じることがなく、綺麗な
グラビア塗工を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示すグラビア塗工装置
の側面から見た縦断面図である。

【図２】同じく本実施例のグラビア塗工装置の前面から
見た縦断面図である。

【図３】グラビアロールの一部拡大図である。

【図４】第２の実施例のグラビア塗工装置の縦断面図で
ある。

【図５】第３の実施例のグラビア塗工装置の縦断面図で
ある。

【図６】第４の実施例のグラビア塗工装置の縦断面図で
ある。

【図７】θ＝４０°を示す説明図である。

【符号の説明】

１０ グラビア塗工装置 １２ 液槽 １４ グラビアロール １６ 隔壁 １８ 上流側液溜め部 ２０ 下流側液溜め部 ２２ 供給口 ２４ ポンプ ２６ 排出口 ２８ タンク ３０ 排出パイプ ３２ 掻落しブレード ３８ 閉塞ブレード

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 土井 伸次 奈良県北葛城郡河合町大字川合101番地の １ 株式会社ヒラノテクシード内 Ｆターム(参考） 2C250 DB14 DB19 DB21 4F040 AA22 AA31 AB04 AC01 AC09 BA26 CB06 CB22 CB27 CB33

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】長尺状の基材の搬送方向と反対方向、また
   は、同じ方向になるように、グラビアロールを回転さ
   せ、 前記グラビアロールの一部が、液槽内部の塗工液に浸漬
   するように配され、 前記グラビアロールの周面上の塗工液を掻き落とす掻落
   しブレードが設けられ、 前記掻落しブレードによって塗工液が掻き落とされた前
   記グラビアロールの周面に前記基材の一方の片面が接触
   して塗工液を塗工し、前記接触する位置の他方の片面が
   自由状態であるグラビア塗工装置において、 前記液槽の内部を上流側液溜め部と下流側液溜め部に仕
   切る隔壁の先端部が前記グラビアロールの周面の近傍に
   配され、 前記掻落しブレードによって前記下流側液溜め部と前記
   液槽の外部とが仕切られ、かつ、前記グラビアロールの
   周面の１／８以上１／４未満を前記下流側液溜め部が覆
   い、 前記液槽から前記グラビアロールに向かって配された閉
   塞ブレードの先端部が前記グラビアロールに接触して、
   前記上流側液溜め部と前記液槽の外部とが仕切られ、 前記上流側液溜め部へ塗工液を圧送する圧送手段が設け
   られ、 前記下流側液溜め部から塗工液を排出する排出手段が設
   けられたことを特徴とするグラビア塗工装置。
2. 【請求項２】前記グラビアロールの半径が、約２０ｍｍ
   から約４０ｍｍであることを特徴とする請求項１記載の
   グラビア塗工装置。
3. 【請求項３】前記グラビアロールと前記掻落しブレード
   とが接触する位置と、前記グラビアロールと前記基材の
   片面とが接触する位置との間の前記グラビアロールの周
   面上の距離が約３０ｍｍより小さいことを特徴とする請
   求項１から２記載のグラビア塗工装置。
4. 【請求項４】前記グラビアロールと前記掻落しブレード
   と前記閉塞ブレードによって、前記液槽内部が気密状態
   であることを特徴とする請求項１から３記載のグラビア
   塗工装置。
5. 【請求項５】前記液槽の隔壁の先端部が傾斜して傾斜面
   をなし、 前記傾斜面の下流側へいく程に前記グラビアロールに接
   近することを特徴とする請求項１から４記載のグラビア
   塗工装置。
6. 【請求項６】前記傾斜面が、円弧状の面、平面、また
   は、複数の平面を組み合わせた面であることを特徴とす
   る請求項５記載のグラビア塗工装置。
7. 【請求項７】前記液槽の上方に前記グラビアロールが配
   されたことを特徴とする請求項１から６記載のグラビア
   塗工装置。
8. 【請求項８】前記液槽の下方に前記グラビアロールが配
   されたことを特徴とする請求項１から６記載のグラビア
   塗工装置。
9. 【請求項９】前記液槽の側方に前記グラビアロールが配
   されたことを特徴とする請求項１から６記載のグラビア
   塗工装置。
10. 【請求項１０】前記掻落しブレードの基部が取り付けら
    れたブレード取り付け部が、前記液槽の壁の縁部に設け
    られると共に、前記液槽の壁と前記ブレード取り付け部
    との間に前記グラビアロールの軸方向に沿ってスリット
    が形成され、前記スリットの大きさが変化するように前
    記ブレード取り付け部が前記液槽の壁の縁部を中心に弾
    性変形することを特徴とする請求項１から９記載のグラ
    ビア塗工装置。