JP2004074015A - 塗布装置および塗布方法 - Google Patents

Abstract

【課題】高速で走行する被塗布物にも高い付着効率で塗布液を付着させることができる塗布装置および塗布方法の提供。
【解決手段】塗布液の液滴を形成する液滴形成手段と、一端部に前記液滴形成手段を収容し、他端部に開口部を有し、前記一端部から前記他端部に向かう気流を形成して前記液滴形成手段で形成された液滴を前記開口部から前記塗布液が塗布される被塗布物に向かって噴出させる気流形成ケーシングと気体供給手段とを備える塗布装置、および液滴形成手段において塗布液の液滴を形成し、一端部に前記液滴形成手段を収容し、他端部に開口部を有する気流形成ケーシングの前記一端部から前記他端部に向かう気流を形成し、前記液滴形成手段において形成した液滴を前記開口部から前記被塗布物に向かって噴出させる塗布方法。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、塗布装置に関し、特に、塗布液の被塗布物への付着効率の高い塗布装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＰＳ版のマット化においては、マット化液の液滴を帯電させて帯電微粒子を形成し、ＰＳ版の製版面に静電的に付着させる静電塗布が広く行われてきた。前記静電塗布においては、連続した帯状のＰＳ原版を一定方向に走行させてマット化を行うことが一般的であった。
【０００３】
しかしながら、前記静電塗布においては、ＰＳ原版の走行速度が高くなると、マット化液の付着効率が落ちるという問題があった。
【０００４】
従来は、前記マット化液を付着させる塗布装置とＰＳ原版との距離を小さくしたり、マット化液の液滴に印加する電圧を高くするなどの方法により、前記問題に対処していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらの方法を採ると、ＰＳ原版の製版面に前記マット化液の帯電滴が付着して形成されるマット化面の品質が低下したり、前記マット化液の帯電滴の電位が高くなり過ぎて前記帯電滴が容易に放電を起こすようになり、前記放電によって帯電滴が破壊して所定の大きさのマットが得られなくなるなどの問題があった。
【０００６】
本発明は、ＰＳ原版などの被塗布物を高速で走行させつつ、マット化液などの塗布液を塗布するときに高い付着効率が得られる塗布装置および塗布方法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】
請求項１に記載の発明は、塗布液の液滴を形成する液滴形成手段と、一端部に前記液滴形成手段を収容するとともに、他端部に開口部を有してなり、前記一端部から前記他端部に向かう気流を形成し、前記液滴形成手段で形成された液滴を、前記開口部から前記塗布液が塗布される被塗布物に向かって噴出させる気流形成ケーシングと、前記液滴形成手段に隣接して設けられ、前記気流形成ケーシング内部に気体を供給する気体供給手段とを備えてなることを特徴とする塗布装置に関する。
【０００８】
前記塗布装置においては、前記気体供給手段によって気流形成ケーシング内部に気体を供給することにより、気流形成ケーシングの一端部から他端部に向かう気流が形成される。前記気流は、開口部から前記被塗布物に向かって噴出するとともに、前記液滴形成手段で形成された液滴を被塗布物に向かって加勢する。
【０００９】
したがって、前記被塗布物を一定方向に走行させながら前記塗布液を塗布する場合において、前記走行速度が高い場合にも、前記液滴が前記被塗布物に付着する効率である付着効率を高めることができる。
【００１０】
故に、気流形成ケーシングのの開口部と前記被塗布物までの距離を短くする必要がないから、良好な塗布面が得られる。
【００１１】
また、前記液滴形成手段として後述する静電霧化頭や静電霧化装置を使用する場合においても、印加電圧を通常の場合に比べて特に高くする必要がないから、液滴の電位が高くなり過ぎて前記液滴が放電破壊するなどの問題が生じることがない上、安全上からも好ましい。
【００１２】
前記気流形成ケーシング内は、外界の圧力よりも１０〜２０００ｍｍ水柱だけ高い圧力に保持されていることが好ましく、特に５０〜１０００ｍｍ水柱だけ高い圧力に保持されていることが好ましい。
【００１３】
前記気体供給手段によって供給できる気体としては、空気、乾燥空気、窒素ガス、およびアルゴンガスなどが挙げられる。
【００１４】
前記気体供給手段としては、前記気流形成ケーシング内に気体を供給する給気ノズルおよび押込みファンなどが挙げられる。
【００１５】
前記気流形成ケーシングの形状としては、一方の端面が開口した角柱状、多角柱状、および円柱状などの柱状形、並びに底面が開口した円錐状、角錐状、多角錐状、円錐台状、角錐台状、および多角錐台状などの形状、言い換えればメガホン形などが挙げられる。
【００１６】
前記気流形成ケーシングの開口部と被塗布物との距離は、０．０５〜２０ｍｍの範囲が好ましく、中でも０．１〜１５ｍｍの範囲が好ましく、特に１〜１５ｍｍの範囲が好ましい。
【００１７】
前記被塗布物としては、前記ＰＳ原版が挙げられるが、前記ＰＳ原版には限定されず、前記ＰＳ原版の基材であるアルミニウム支持体ウェブ、およびステンレス鋼や普通鋼、アルミニウムなどの金属帯板、オーディオテープやビデオテープ、フロッピー（Ｒ）ディスクなどの磁気記録材料、および銀塩写真フィルムや印画紙などの感光材料などが挙げられる。
【００１８】
前記被塗布物は、前記ＰＳ原版のように連続した帯状であってもよく、枚葉状であってもよい。
【００１９】
前記塗布液としては、粘度が数ｍＰａ・ｓ〜１，０００ｍＰａ・ｓまたはそれ以上の範囲の粘度を有する溶液が挙げられる。このような溶液としては、具体的には、前記マット化液のように、水溶性ビニル系樹脂の水溶液を主成分とする塗料が挙げられる。
【００２０】
前記水溶性ビニル系樹脂としては、具体的には、（メタ）アクリル酸またはその水溶性塩などの水溶性ビニル系モノマーを単独重合して得られる水溶性ビニル単独重合体、並びに複数の水溶性ビニル系モノマーの共重合、または前記水溶性ビニル系モノマーと、メタクリル酸メチルなどの（メタ）アクリル酸エステル、スチレン、α−メチルスチレン等のアルキル化スチレン、クロロスチレンなどのハロゲン化スチレン、およびジビニルベンゼンからなる群から選択された１種以上の疎水性ビニル系モノマーとの共重合により得られる水溶性ビニル共重合体が挙げられる。
【００２１】
前記塗布液としては、他に、エマルジョン系塗料や溶剤系塗料、ハイソリッド型塗料などの各種塗料などが挙げられる。
【００２２】
前記液滴形成手段としては、後述するインクジェットノズル、回転霧化頭、および静電霧化装置などが挙げられるが、前記塗布液を滴化できる装置であれば、これらには限定されない。
【００２３】
請求項２に記載の発明は、前記気流形成ケーシングの内部を外界よりも高い圧力に保持することにより前記気流を形成する塗布装置に関する。
【００２４】
前記塗布装置においては、気流形成ケーシングの内部と外界との圧力差により、前記気流形成ケーシングの開口部から被塗布物に向かって強い気流が発生する。したがって、前記液滴形成手段で形成された液滴は、前記気流に乗って高い付着効率で塗布液を被塗布物に付着する。
【００２５】
請求項３に記載の発明は、前記気体供給手段が給気ノズルである塗布装置に関する。
【００２６】
前記塗布装置においては、前記給気ノズルから気流形成ケーシングの内部に気体を噴射することにより、前記気流形成ケーシングの開口部から被塗布物に向かう気流を形成できる。
【００２７】
また、前記液滴形成手段を囲繞するように前記給気ノズルを設けることにより、前記給気ノズルからの気流によって前記液滴形成手段からの液滴流を包み込むことができるから、前記液滴を被塗布物に効率良く付着させることができる。
【００２８】
前記給気ノズルには、イオン化した気体を供給できるように電極を設け、前記電極に直流高電圧を印加してもよい。
【００２９】
前記電極は、前記給気ノズルの内部または壁面に設けてもよく、また、前記給気ノズルを外側から囲繞するように設けてもよい。
【００３０】
請求項４に記載の発明は、前記気流形成ケーシングが、開口部の周囲に気体流を形成する気体流形成手段を備えてなる塗布装置に関する。
【００３１】
気流形成ケーシングの開口部から噴出した気流は、被塗布物に当ると外側に広がる方向に向きを変えると考えられる。
【００３２】
したがって、前記開口部の周縁部においては、中心部に比較して外側に向かって吹き飛ばされる液滴の割合が多くなるから、付着効率が低くなると考えられる。
【００３３】
しかしながら、前記塗布装置においては、前記開口部から噴出された液滴の流れである液滴流を外側から囲む気流が前記気体流形成手段によって形成され、前記気流はスカートのように機能して前記液滴流が外側に広がるのを防止すると考えられる。
【００３４】
したがって、前記液滴を高い付着効率で前記被塗布物に付着させることができる。
【００３５】
請求項５に記載の発明は、前記気体流形成手段が、前記被塗布物に向かって気体を噴出する気体噴出ノズルである塗布装置に関する。
【００３６】
前記塗布装置においては、気体噴出ノズルから噴出された気体によって前記液滴流を外側から囲む気流が形成される。
【００３７】
請求項６に記載の発明は、前記液滴形成手段が、帯電した液滴である帯電液滴を形成する帯電液滴形成手段であり、前記気体流形成手段が、前記帯電液滴と同極性にイオン化したイオン化気体を生成させ、前記イオン化気体を前記被塗布物に向かって噴出してイオン化気体流を形成するイオン化気体流形成手段である請塗布装置に関する。
【００３８】
前記塗布装置においては、前記液滴帯電手段で形成された帯電液滴によって液滴流が形成される。
【００３９】
一方、前記イオン化気体流形成手段によって形成されるイオン化気体流は、前記帯電液滴と同一の極性の電荷を有している。
【００４０】
したがって、前記イオン化気体流は、前記液滴流を、外側から抑えて広がらないようにする力が特に強いと考えられる。
【００４１】
したがって、前記塗布装置によれば、液滴を高い付着効率で前記被塗布物に付着させることができる。
【００４２】
前記イオン化気体流の速度は、０．０５〜１５ｍ／ｓ程度が好ましく、中でも２〜１０ｍ／ｓの範囲が好ましく、特に、４〜８ｍ／ｓの範囲が好ましい。
【００４３】
前記イオン化気体流形成手段としては、後述するイオン化気体噴出ノズルとイオン化気体供給手段とからなるもののほか、前記気流形成ケーシングの内壁における開口部近傍に設けられ、内壁近傍の気体をイオン化するイオン化部と、前記イオン化部においてイオン化された気体を、前記開口部から前記被塗布物に向かう方向に誘導・加速する誘導加速電極を備えるイオン化気体流形成部とを備えるものが挙げられる。
【００４４】
前記帯電滴形成手段としては、前記液滴形成手段のうちの回転霧化装置および静電霧化装置などが挙げられる。また、正又は負の電圧が印加されたインクジェットノズルも前記帯電滴形成手段として使用できる。
【００４５】
請求項７に記載の発明は、前記イオン化気体流形成手段が、前記被塗布物に向かってイオン化気体を噴出するイオン化気体噴出ノズルと、前記イオン化気体噴出ノズルにイオン化気体を供給するイオン化気体供給手段とを備えてなる塗布装置に関する。
【００４６】
前記塗布装置においては、イオン化気体噴出ノズルからイオン化気体を噴出させているから、高速のイオン化気体流を容易に形成できる。
【００４７】
したがって、前記イオン化気体流は、気体流形成ケーシングから放出された液滴流を拡散しないように外側から押さえる作用が強いから、前記塗布装置は、被塗布物の速度が高い場合にも、高い付着効率で液滴を付着させることができる。
【００４８】
請求項８に記載の発明は、前記イオン化気体供給手段が、前記イオン化気体噴出ノズルに気体を供給する気体供給流路と、前記気体供給流路に設けられ、前記期待供給流路を流通する気体をイオン化するイオン化手段とを備えてなる塗布装置に関する。
【００４９】
前記塗布装置においては、前記気体供給流路を流通する気体は、前記イオン化手段によってイオン化され、前記イオン化気体噴出ノズルからは前記イオン化手段においてイオン化されたイオン気体が噴出される。
【００５０】
前記気体供給流路としては、前記気流形成ケーシングの壁の内部に設けられた気体流路が挙げられる。前記気体流路は、連通孔状であってもよく、スリット状の幅広い流路であっても良い。また、前記気体ケーシングの内壁面上または外壁面上に設けられた管路であってもよい。
【００５１】
前記イオン化手段としては、前記気体流路を挟むように設けら、高圧の直流又は交流電圧が印加される１対または２対以上のイオン化電極などが挙げられる。前記イオン化電極は、前記気体流路の壁面に設けてもよく、前記気体流路を囲むように前記気体流路の周囲に設けてもよい。
【００５２】
前記イオン化電極に高圧の直流又は交流電圧を印加することにより、前記気体流路内部において無声放電またはコロナ放電が起き、前記気体流路内部を流通する気体がイオン化される。
【００５３】
前記気体流路内部を流通させる気体としては、空気、乾燥空気、窒素ガス、およびアルゴンガスなどが挙げられる。
【００５４】
請求項９に記載の発明は、前記液滴形成手段がインクジェットノズルである塗布装置に関する。
【００５５】
前記塗布装置においては、前記液滴を帯電させる必要は必ずしもないから、高圧電圧は必ずしも必要ではない。
【００５６】
したがって、構成が簡略化できるだけでなく、安全性が高い。また、液滴が放電を起こして破壊することも防止できるから、特に良好な塗布面が得られる。
【００５７】
請求項１０に記載の発明は、前記液滴形成手段が、軸線の回りに回転し、前記塗布液を霧化すると同時に帯電させて帯電液滴を形成し、前記被塗布物に向かって前記帯電液滴を放出する回転霧化頭を備える回転霧化装置である塗布装置に関する。
【００５８】
前記回転霧化頭は、円盤状または一端に向かって拡大するベル状であり、毎分１０，０００〜３０，０００回転もの高速で回転する。そして、前記塗布液は、前記回転霧化頭の中心部に供給される。したがって、前記塗布液は、前記回転霧化頭に作用する強大な遠心力によって周縁部から外側に向かって飛散して液滴を形成するから、粘度が高い塗布液も容易に滴化される。
【００５９】
また、前記回転霧化頭に高圧の直流を印加することにより、前記塗布液を周縁部から飛散させつつ帯電させて帯電液滴を形成できる。そして、前記被塗布物を接地するか、または前記被塗布物に前記回転霧化頭の印加電圧とは逆の極性の電圧を印加することにより、前記帯電液滴を前記被塗布物に向かって誘導できる。
【００６０】
したがって、前記塗布装置においては、液滴には、気流形成ケーシングからの気流による推進力だけでなく、被塗布物との間の静電力も作用する。
【００６１】
故に、前記塗布装置においては、マット化液のような高粘度の塗布液が好適に使用できるだけでなく、より高い付着効率で前記塗布液を前記被塗布物に付着させることができる。
【００６２】
前記被塗布物としては、ＰＳ原版、アルミニウム支持体ウェブ、および金属帯板が、接地したり、電圧を印加したりすることが容易である故に好ましい。
【００６３】
請求項１１に記載の発明は、前記液滴形成手段が、前記塗布液を内部に貯留する塗布液室と、前記被塗布物に対して正又は負の電圧を前記塗布液室内の塗布液に印加する電圧印加手段と、前記電圧印加手段により電圧が印加された塗布液を前記被塗布物に向かって滴状に塗布する吐出ノズルとを有する静電霧化装置である塗布装置に関する。
【００６４】
前記塗布装置においては、マット化液のように粘度の高い塗布液を、単分散性の高い滴状に吐出できるから、ＰＳ版のマット化に好適に使用できる。また、構成が簡略である。
【００６５】
さらに、塗布液が前記液滴形成手段の周囲に飛散することがないから、気体流形成ケーシングの内部の汚れも少ない。
【００６６】
請求項１２に記載の発明は、液滴形成手段において塗布液の液滴を形成し、一端部に前記液滴形成手段を収容し、他端部に開口部を有する気流形成ケーシングにおいて、前記一端部から前記他端部に向かう気流を形成し、前記液滴形成手段において形成した液滴を前記開口部から前記被塗布物に向かって噴出させることを特徴とする塗布方法に関する。
【００６７】
前記塗布方法によれば、請求項１のところで述べたのと同様の理由により、　被塗布物の走行速度が高い場合においても、高い付着効率で塗布液を被塗布物に付着させることができ、また良好な塗布面が得られる。
【００６８】
液滴形成手段、塗布液、被塗布物については、請求項１のところで説明した通りである。
【００６９】
【発明の実施の形態】
１．実施形態１
本発明に包含され、ＰＳ原版のマット化に使用するマット化装置の一例について、構成の概略を図１〜図３に示す。
【００７０】
図１〜図３に示すように、マット化装置１００は、矢印ａの方向に搬送されるＰＳ原版Ｐをマット化するマット化装置であり、ケーシング２とインクジェットノズル４と給気ノズル６とを備えている。
【００７１】
ケーシング２は、底面が、ＰＳ原版Ｐが通過する経路である通過面Ｔに相対するように配設され、しかも開口部２Ｂが形成された角錐台状、換言すればメガホン状に形成されている。ケーシング２の底面は、ＰＳ原版Ｐの搬送方向ａに沿った短辺と、前記方向に対して直角な方向の長辺とを有し、通過面Ｔに対して平行な長方形状である。前記長辺の長さは、通過面Ｔを走行するＰＳ原版Ｐの幅にほぼ等しい。
【００７２】
ケーシング２の開口部２Ｂと通過面Ｔとの距離ｄは、１〜１５ｍｍが好ましい。
【００７３】
ケーシング２の頂面２Ａには、図１および図２に示すように、インクジェットノズル４が貫通し、さらに、インクジェットノズル４を挟むように１群の給気ノズル６Ａと給気ノズル６Ｂとが貫通している。給気ノズル６Ａと給気ノズル６Ｂとは、空気を噴出するノズルである。インクジェットノズル４は、本発明に係る塗布装置の備える液滴形成手段に相当し、給気ノズル６Ａと給気ノズル６Ｂは、前記塗布装置における気体供給手段に相当する。
【００７４】
図２および図３に示すように、インクジェットノズル４は、搬送方向ａに対して直角な方向に配設され、前記方向に沿って１列に配列されたインク噴射ノズル４Ａを有する。給気ノズル６Ａおよび給気ノズル６Ｂは、何れもインク噴射ノズル４Ａの配列方向に対して平行に配設されている。
【００７５】
マット化装置１００においては、図４に示すように、ケーシング２およびインクジェットノズル４に、それぞれ高圧直流電源８および高圧直流電源１０を接続し、正または負の直流高圧電流を印加してもよい。但し、ケーシング２およびインクジェットノズル４に高圧直流電圧を印加する場合には、同一の極性の電圧が印加されるようにする。また、図４に示すように、ＰＳ原版Ｐを搬送する搬送ローラのうち金属胴を有する金属胴ローラ１２を接地するか、又は金属胴ローラ１２にケーシング２およびインクジェットノズル４に印加される直流電圧とは反対の極性を有する高圧直流電圧を印加する。
【００７６】
マット化装置１００の作用について以下に説明する。
【００７７】
前述のように、ケーシング２は、開口部２Ｂに向かって拡大する角錐台状に形成され、また、前述のように、ケーシング２の開口部２Ｂと通過面Ｔとの距離ｄは小さいから、マット化時のケーシング２とＰＳ原版Ｐとの間の隙間は小さい。したがって、給気ノズル６Ａおよび給気ノズル６Ｂから圧縮空気を供給すると、ケーシング２の内圧が上昇する。給気ノズル６Ａおよび給気ノズル６Ｂからは、ケーシング２の内圧が外界の気圧よりも５〜２０００ｍｍ水柱だけ高くなるような供給量で空気を供給することが好ましい。
【００７８】
したがって、図２に示すように、ケーシング２の内部からＰＳ原版Ｐに向かって均一で高速の気流が噴き出す。
【００７９】
ここで、インクジェットノズル４からマット化液を滴状に噴出させてマット化液滴を形成すると、前記マット化液滴は、前記気流からの推進力を受けてケーシング２の内部から開口部２Ｂを通ってＰＳ原版Ｐに向かって飛行する。したがって、前記マット化液滴は、ケーシング２の内壁面に付着することなく、ＰＳ原版Ｐに付着する。
【００８０】
また、図４に示すように、ケーシング２およびインクジェットノズル４にたとえば負の高圧直流電圧を印加すると、インクジェットノズル４から噴出されたマット化液滴は負の電荷を帯びる。したがって、同様に負に帯電したケーシング２の内壁面と前記前記マット化液滴との間には電気的な反発力が作用するから、前記マット化液滴がケーシング２の内壁面に付着することがない。また、ＰＳ原版Ｐは、金属胴ローラ１２を介して接地されているから、前記マット化液滴の帯電電位に対して相対的に正の電位を有する。
【００８１】
したがって、マット化液滴には、ケーシング２における気流からの推進力に加えてＰＳ原版Ｐからの電気的吸引力も作用するから、ケーシング２およびインクジェットノズル４に高圧直流電圧を印加しない場合に比較してさらに高い効率で付着させることができる。
【００８２】
このように、マット化装置１００は、構成が比較的単純でありながら、インクジェットノズル４で形成されたマット化液滴を無駄なくＰＳ原版Ｐに付着させることができる。
【００８３】
したがって、マット化装置１００を用いてＰＳ原版Ｐをマット化すれば、ＰＳ原版Ｐの搬送速度が高い場合にも、均一性の高い良質なマット化面が形成できる。
【００８４】
特に、図４に示すように、インクジェットノズル４およびケーシング２に同一の極性の直流電圧を印加すれば、高い付着効率が得られるから、ＰＳ原版Ｐの搬送速度が高い場合にも、均一性の高い良質なマット化面が形成できる。
【００８５】
２．実施形態２
本発明に包含されるマット化装置の別の例について、構成の概略を図５〜図７に示す。図５〜図７において、図１〜図３と同一の符号は、前記符号が前記図面において示す要素と同一の要素を示す。
【００８６】
図５〜図７に示すように、実施形態２に係るマット化装置１０２は、実施形態１のマット化装置１００において、インクジェットノズル４に代えて回転霧化装置１４を使用し、ＰＳ原版Ｐの搬送方向ａに対して直角の方向に沿って回転霧化装置１４を複数台配設したマット化装置である。回転霧化装置１４は、本発明に係る塗布装置における液滴形成手段に相当し、また帯電液滴形成手段にも相当する。
【００８７】
ケーシング２および回転霧化装置１４は、それぞれ高圧直流電源８および高圧直流電源１６の負極側に接続され、負の電圧が印加されている。一方、ＰＳ原版Ｐのマット化面とは反対側の面には、金属胴ローラ１２が当接している。金属ローラ１２は、接地されている。
【００８８】
回転霧化装置１４の構成の詳細を図８および図９に示す。
【００８９】
回転霧化装置１４は、一端に向かって拡大する略円錐状ないしはベル状の回転霧化頭１４Ａと、前記回転霧化頭１４Ａを軸線の廻りに回転させるエアモータ１４Ｂとを備える。
【００９０】
回転霧化頭１４Ｂは、一端に向かって円錐状に拡大する拡大部１４Ｃと、拡大部１４Ｃにおける小径側端部において拡大部１４Ｃに連続するとともに、前記拡大部１４Ｃに対して同心に形成された円筒状の円筒部１４Ｄとを備えている。
【００９１】
円筒部１４Ｄにおける拡大部１４Ｃに連続する側とは反対側の端部には、半径方向に沿って外側に伸びるフランジ１４Ｅが形成されている。
【００９２】
回転霧化頭１４Ａにおける円筒部１４Ｄの軸線に沿って、前記マット化液などの塗料を噴霧する細管であるマット化液噴射管１４Ｆが設けられている。円筒部１４Ｄの内側における拡大部１４Ｃに連続する側の端部には、端円筒状乃至円板状の噴霧滴受け体１４Ｇが、円筒部１４Ｄと同心に設けられている。噴霧滴受け体１４Ｇは、１対または２対以上のピン１４Ｈによって円筒部１４Ｄの壁面に固定されている。マット化液噴射管１４Ｆは、噴霧滴受け体１４Ｇの近傍において、噴霧滴受け体１４Ｇに向かって開口する。
【００９３】
噴霧滴受け体１４Ｇにおけるマット化液噴射管１４Ｆの先端に向かい合う側の面は、円錐状に凹陥し、凹陥円錐面を形成している。前記凹陥円錐面の頂角θは、６０〜１８０°の範囲が好ましい。噴霧滴受け体１４Ｇの反対側の面も円錐状に凹陥していてもよい。前記面が凹陥円錐面を形成する場合には、前記凹陥円錐面の頂角は、６０〜２４０°の範囲が好ましい。
【００９４】
霧化頭１４Ａは、後述するように直流高電圧を印加する関係上、金属などの導電性材料で形成することが好ましい。
【００９５】
一方、エアモータ１４Ｂは、中空円筒状の回転軸１４ｉを有している。回転軸４ｉの内腔は円筒部１４Ｄの内腔に連通し、マット化液噴射管１４Ｆは回転軸４ｉの内腔を貫通している。
【００９６】
回転軸１４ｉの末端には、半径方向に沿って外側に延在するフランジ１４Ｊが設けられている。フランジ１４Ｊの直径は、回転霧化頭１４Ａのフランジ１４Ｅの直径と同一である。
【００９７】
フランジ１４Ｊは、フランジ１４Ｅに、回転軸１４ｉと円筒部１４Ｄとが同心になるようにボルト１４Ｋによって固定されている。
【００９８】
エアモータ１４Ｂの回転数は、６，０００〜４０，０００ｒｐｍ程度の範囲が、マット化液の滴が安定して形成できる点、および安全性が高い点から好ましい。
【００９９】
なお、エアモータ１４Ｂに代えて各種の電気モータも使用できる。電気モータを使用したときにおいても、前記範囲の回転数が好ましい。
【０１００】
エアモータ１４Ｂの外周面には、回転霧化頭１４Ａの拡大部１４Ｃに向かって延在し、フランジ１４Ｅとフランジ１４Ｊとを内部に収容する円筒状の遮蔽筒１４Ｌが装着されている。
【０１０１】
回転霧化装置１４は、回転霧化頭１４の拡大部１４Ｃが、ケーシング２の開口部を向くようにケーシング２の頂面２Ａに固定されている。
【０１０２】
また、高圧直流電源１６の負極は、エアモータ１４Ｂに接続されている。ここで、エアモータ１４Ｂおよび回転霧化頭１４Ａは、何れも金属製であり、フランジ１４Ｅとフランジ１４Ｊとを介して電気的に接続されている。したがって、高圧直流電源１６によってエアモータ１４Ｂに負の直流電圧が印加されると、回転霧化頭１４Ａ全体に、同一の電圧が印加される。
【０１０３】
これらの諸点を除いては、マット化装置１０２は、実施形対１に係るマット化装置１００と同一の構成を有している。
【０１０４】
マット化装置１０２の作用について以下に説明する。
【０１０５】
給気ノズル６Ａおよび６Ｂから圧縮空気を供給すると、実施形態１のところで述べたように、ケーシング２からＰＳ原版Ｐに向かって強い気流が発生する。
【０１０６】
一方、回転霧化装置１４においては、以下のようにして帯電マット化液滴が形成される。
【０１０７】
エアモータ１４Ｂに所定の直流電圧を印加して遮蔽筒１４Ｌおよび拡大部１４Ｃに負の高圧直流電圧を印加する。
【０１０８】
次いでエアモータ１４Ｂを回転させ、マット化液噴射管１４Ｆから噴霧滴受け体１４Ｇに向かってマット化液を噴射すると、前記マット化液は、回転霧化頭１４Ａととともに回転する噴霧滴受け体１４Ｇの円錐凹陥面において遠心力を受けて円筒部１４Ｄに向かって移動し、均一な薄膜を形成しつつ、拡大部１４Ｃの表側面を周縁部に向かって移動する。拡大部１４Ｃには前述のように負の直流電圧が印加されているから、前記マット化液も、拡大部１４Ｃの表側面に沿って移動する間に負に帯電し、拡大部１４Ｃの周縁部から飛散して帯電マット化液滴が生成する。
【０１０９】
一方、フランジ１４Ｅおよびフランジ１４ｉの周囲には遠心力により循環流が生じるが、前記循環流は、遮蔽筒１４Ｌの内側に言わば閉じ込められた状態にあるから、拡大部１４Ｃの裏側面の近傍には、後ろ向きの気流は発生しない。
【０１１０】
したがって、拡大部１４Ｃから放出された帯電マット化液滴は、殆ど全部が　回転霧化装置１４の前方に向かって飛行する。
【０１１１】
ここで、前記帯電マット化液滴は負に帯電しているから、同じく負に帯電したケーシング２の内壁面との間には電気的な反発力が作用する故に、前記マット化液滴がケーシング２の内壁面に付着することがない。
【０１１２】
また、ＰＳ原版Ｐは、前記マット化液滴の帯電電位に対して相対的に電位に帯電するから、前記マット化液滴とＰＳ原版Ｐとの間には、吸引力が作用する。
【０１１３】
したがって、帯電マット化液滴には、ケーシング２における気流からの推進力に加えてＰＳ原版Ｐからの電気的吸引力も作用する。
【０１１４】
したがって、マット化装置１０２においては、実施形対１に係るマット化装置１００に比較してさらに無駄なくマット化液をＰＳ原版Ｐの表面に付着させることができる。
【０１１５】
さらに、回転霧化装置１４においては、回転霧化頭１４Ａは高速で回転するから、マット化液には強大な遠心力が作用する。
【０１１６】
したがって、マット化液の粘度が高い場合においても、均一な直径の帯電マット化液滴を安定して形成できるから、粘度の高いマット化液を使用することにより、底面の直径に対して高さの高いマットを形成できる。
【０１１７】
３．実施形態３
本発明に包含されるマット化装置のさらに別の例について、構成の概略を図１０〜図１２に示す。図１０〜図１２において、図１〜図３と同一の符号は、前記符号が前記図面において示す要素と同一の要素を示す。
【０１１８】
図１０〜図１２に示すように、実施形態２に係るマット化装置１０４は、実施形態１のマット化装置１００において、インクジェットノズル４に代えて静電霧化装置２４を使用したマット化装置である。静電霧化装置２４は、本発明に係る塗布装置における液滴形成手段に相当し、また、帯電液滴形成手段にも相当する。静電霧化装置２４は、搬送方向ａに対して直角の方向に沿って配設されている。
【０１１９】
ケーシング２および静電霧化装置２４は、それぞれ高圧直流電源８および高圧直流電源１８の負極側に接続され、負の電圧が印加されている。一方、ＰＳ原版Ｐのマット化面とは反対側の面には、金属胴ローラ１２が当接している。金属ローラ１２は、接地されている。
【０１２０】
静電霧化装置２４は、図１３および図１４に示すように、　内部にマット化液溜り２４Ｂが形成された直方体状の本体２４Ａと、マット化液溜り２４Ｂの内壁面に固定された板状の電極２４Ｄとを備える。電極２４Ｄには、高圧直流電源１８の負極が接続されている。
【０１２１】
本体２４Ａは、マット化液溜り２４Ｂを形成するとともに両端が開口した中央部２４Ｅと、中央部２４Ｅの両端開口部を覆蓋する一対の端板２４Ｆとから形成されている。
【０１２２】
前記中央部２４Ｅの一の側壁面には、三角形状の断面を有する稜状の吐出ノズル部２４Ｃが、本体２の幅方向に沿って全幅に亘って突出している。吐出ノズル部２４Ｅの頂部は平面状に形成され、ノズル開口面２４Ｇを形成している。吐出ノズル部２４Ｃには、吐出孔２４Ｈが一列に一定間隔で穿設され、ノズル開口面２４Ｇ上に開口して本発明における吐出側の開口部を形成している。なお、吐出孔２４Ｈの内面を金属鍍金し、電極２４Ｄと電気的に接続してもよい。
【０１２３】
中央部２４Ｅにおける吐出ノズル部２４Ｃが形成された側壁面に相対する壁面には、マット化液溜り２４Ｂにマット化液を供給するマット化液供給流路２４Ｊが貫通している。
【０１２４】
中央部２４Ｅ、端板２４Ｆ、および吐出ノズル部２４Ｃは、高分子量ポリエチレンや弗素樹脂などの前記撥水性材料により形成され、ボルト（図示せず。）で互いに締結されている。なお、中央部２４Ｆを金属材料で形成して高圧力流電源１８に接続すれば、電極２４Ｄを省略できる。
【０１２５】
高圧直流電源装置１８から電極２４Ｄに負の高圧直流電圧を印加し、マット化液溜り２４Ｂのマット化液を供給すると、前記マットヶ液は、電極８によって負に帯電する。ここで、吐出ノズル部２４Ｃは撥水性材料で形成されているから、マット化液のノズル開口面２４Ｇに対する接触角θは９０°以上である。
【０１２６】
したがって、電極２４Ｄからマット化液に印加された負の電圧によって生じる電界は、ノズル開口面２４Ｇにおける吐出孔２４Ｈの開口部に集中するから、吐出孔２４Ｈを流通したマット化液は、Ｔａｙｌｏｒ　ｃｏｎｅと称する円錐状のメニスカスＴｃを形成する。前記メニスカルＴｃは、ノズル開口面２４Ｇに生じた電界によって吐出孔２４Ｈの開口部からＰＳ原版Ｐに向かって細長く引き伸ばされ、先端部に、負の電荷を帯びた球状の帯電マット化液滴が形成される。前記帯電マット化液滴は、次第に成長し、メニスカスＴｃの先端からちぎれてＰＳ原版Ｐに向かって飛行する。
【０１２７】
ここで、ＰＳ原版Ｐは、接地された金属胴ローラ１２に接触しているから、電位は０であり、静電霧化装置２４に対して相対的に正の電位にある。故に、静電霧化装置２４で生じた帯電マット化液滴は、ケーシング２における気流からの推進力に加えてＰＳ原版Ｐからの電気的吸引力も受ける。
【０１２８】
また、ケーシング２の内壁は負に帯電しているから、静電霧化装置２４で生じた帯電マット化液滴がケーシング２の内壁に付着することはない。
【０１２９】
したがって、マット化装置１０４においては、実施形対１に係るマット化装置１００に比較してさらに無駄なくマット化液をＰＳ原版Ｐの表面に付着させることができる。
【０１３０】
加えて、帯電マット化液滴の直径は、静電霧化装置２４における電界の強度、およびメニスカスＴｃの底面の直径によって決まるるが、前述のように、マット化液は、ノズル開口面２４Ｇに対して疎であるから、吐出孔２４Ｈの開口部に形成されたメニスカスが周辺に濡れ広がることはない。したがって、メニスカスの直径は、電界の強度のみに依存するから、電極２４Ｄに印加する直流電圧の強さを増減させることにより、帯電マット化液滴の直径を高精度で制御できる。
【０１３１】
故に、ＰＳ版Ｗに均一なマットを形成できる。また、静電霧化装置２４は回転部分を有しないから、コンパクトに形成できるうえ、マット化液がケーシング２の内壁に飛び散ることもない。
【０１３２】
４．実施形態４
実施形態２に係るマット化装置において、ケーシング２の開口部の周囲にイオン化気体噴出ノズルを設けた例を図１５〜図１７に示す。図１５〜１７において、図１〜図３と同一の符号は、前記符号が前記図面において示す要素と同一の要素を示す。
【０１３３】
実施形態４に係るマット化装置１０６の備えるケーシング２２は、図１〜図３に示すマット化装置１００の備えるケーシング２と同様、搬送方向ａに対して直角な方向に長い矩形状の底面および頂面２２Ａを有する角錐台状であり、底面に開口部２２Ｂが形成されている。
【０１３４】
ケーシング２２の開口部２２Ｂ近傍には、図１５および図１６に示すようにイオン化空気噴出ノズル２６と空気イオン化装置２８とが設けられている。空気イオン化装置２８は、イオン化空気噴出ノズル２６に連通するとともに、イオン化空気噴出ノズル２６にイオン化した空気を供給する。イオン化空気噴出ノズル２６は、図１６に示すように、開口部２２Ｂの周囲にスリット状に開口している。イオン化空気噴出ノズル２６と空気イオン化装置２８とは、本発明に係る塗布装置の備えるイオン化気体流形成手段に相当する。そして、イオン化空気噴出ノズル２６および空気イオン化装置２８は、それぞれ前記塗布装置におけるイオン化気体噴出ノズルおよびイオン化気体供給手段に相当する。
【０１３５】
空気イオン化装置２８は、ケーシング２２の外部に設けられたコンプレッサやブロワー、圧搾空気ライン、空気ボンベなどの空気源（図示せず。）とイオン化空気噴出ノズル２６とを連通する空気供給流路２８Ａと、空気供給流路２８Ａの壁面に設けられ、高圧直流電源２８Ｃの負極に接続されたイオン化電極２８Ｂとを有する。空気供給流路２８Ａおよびイオン化電極２８Ｂは、それぞれ本発明に係る塗布装置の備える気体供給流路およびイオン化手段に対応する。
【０１３６】
マット化装置１０６においては、ケーシング２２を用いる代わりに、図１７に示すように、実施形態２に係るマット化装置１０２の備えるケーシング２と同様のケーシング３２を用い、ケーシング３２の内壁面における開口部３２Ｂの近傍に、前記内壁面近傍の空気をイオン化するイオン化電極３４を設け、イオン化電極３４よりも開口部３２Ｂ寄りに、イオン化電極３４でイオン化した空気を開口部３２Ｂに向かって誘導・加速する誘導加速電極３６を設けてもよい。イオン化電極３４および誘導加速電極３６は、本発明に係る塗布装置の備えるイオン化気体流形成手段に相当する。回転霧化装置１４およびケーシング３２には負の直流電圧が印加されているから、イオン化電極３４にも負の直流電圧を印加してマイナスイオンを生じさせることが好ましい。そして、イオン化電極３４で生じたマイナスイオンを電気的に吸引して加速できるように、加速電極３６には正の直流電圧を印加することが好ましい。
【０１３７】
これらの諸点を除いては、実施形態２に係るマット化装置１０２と同様の構成を有している。
【０１３８】
マット化装置１０６の作用について以下に説明する。
【０１３９】
ケーシング２および回転霧化装置１４の作用については、実施形態２のところで述べたとおりである。
【０１４０】
空気源（図示せず。）から空気供給流路２８Ａに空気を供給すると同時に、イオン化電極２８Ｂに負の直流電圧を印加すると、供給された空気は、イオン化電極２８Ｂにおいて負に帯電し、マイナスにイオン化したイオン化空気が発生する。
【０１４１】
前記イオン化空気は、イオン化空気噴出ノズル２６からＰＳ原版Ｐに向かって噴出される。したがって、開口部２２Ｂから噴出される帯電マット化液滴の流れは、負の電荷を有するイオン化空気の流れによって外側から包まれるから、前記帯電マット化液滴がＰＳ原版Ｐの両側縁から外側に向かって飛散することが防止される。
【０１４２】
故に、マット化装置１０６によれば、実施形態１〜実施形態３に係るマット化装置に比較してさらに高い付着効率でマット化液滴を付着させることができる。
【０１４３】
【実施例】
（実施例１〜７、比較例１）
図５〜図７に示すマット化装置１０２を用い、ＰＳ原版は２０ｍ／分の速度で搬送してＰＳ原版をマット化した。
【０１４４】
マット化液としては、メチルメタクリレートとエチルアクリレートとアクリル酸ソーダとを６８／２０／１２の重量比で共重合した水溶性共重合体の１８重量％水溶液を用いた。
【０１４５】
ケーシング２の開口部２２ＢとＰＳ版Ｐとの距離を１０ｍｍに設定し、ケーシング２内部の圧力を外界よりも＋０〜１０００ｍｍ水柱（ｍｍＡｑ）高い圧力に設定した。
【０１４６】
マット化の評価は、塗布効率および塗布品質に基づいて行った。塗布効率は、回転霧化装置１４から吐出したマット化液の量に対するＰＳ原版Ｐに付着したマット化液の重量割合である付着効率によって評価した。また、塗布品質は、マット化面を目視して◎、○、△、×の４段階で評価した。
【０１４７】
結果を表１に示す
【０１４８】
【表１】

表１から明らかなように、ケーシング２内部を加圧しなかった比較例１においては、塗布効率は３０％と低く、塗布面質も明らかに劣っていた。これに対し、ケーシング２内部を加圧した実施例１〜７においては塗布効率は、５０〜９２％と高かった。特に内圧が＋１００〜３００ｍｍＡｑ高かった実施例３〜５においては、塗布効率および塗布品質の何れも優れていた。
【０１４９】
（実施例８〜１４）
図１５および図１６に示すマット化装置を用いて，ＰＳ原版Ｐを２００ｍ／分の速度で搬送しながらマット化液を行った。ケーシング２２の内圧は、外界よりも＋２００ｍｍＡｑ高い圧力に設定した。イオン化空気噴出ノズル２６から噴出するイオン化空気の流速を２ｍ／ｓから１４ｍ／ｓの範囲で変化させて塗布効率および塗布品質を評価した。マット化液は、実施例１〜７と同様のものを用いた。
【０１５０】
結果を表２に示す。
【０１５１】
【表２】

表２に示すように、イオン化空気噴出ノズル２６からイオン化空気を噴出させることにより、ＰＳ原版Ｐの搬送速度が高い場合にも、高い塗布効率および塗布品質が得られることが判った。とくに、イオン化空気の流速が４〜６ｍ／ｓのとき、塗布効率および塗布品質の何れも最良であった。
【０１５２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、被塗布物を高速で走行させつつ、マット化液な度の塗布液を塗布する際にも、高い付着効率が得られる塗布装置および塗布方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明に係る塗布装置の一例であるマット化装置につき、ＰＳ原版の搬送方向に対して平行な平面で切断した断面を示す断面図である。
【図２】図２は、図１に示すマット化装置につき、前記搬送方向に対して直角な面で切断した断面を示す断面図である。
【図３】図３は、図１に示すマット化装置の備えるケーシングの開口部から前記マット化装置を見た構成を示す平面図である。
【図４】図４は、図１に示すマット化装置の備えるケーシングおよびインクジェットノズルに高圧直流電源を接続して高圧直流を印加するマット化装置の例を示す断面図である。
【図５】図５は、本発明に包含されるマット化装置の別の例につき、ＰＳ原版の搬送方向に対して平行な平面で切断した断面を示す断面図である。
【図６】図６は、図５に示すマット化装置につき、前記搬送方向に対して直角な面で切断した断面を示す断面図である。
【図７】図７は、図５に示すマット化装置の備えるケーシングの開口部から前記マット化装置を見た構成を示す平面図である。
【図８】図８は、図５に示すマット化装置の備える回転霧化装置の構成を示す斜視図である。
【図９】図９は、図９に示す回転霧化装置を、軸線を通る平面で切断した断面を示す断面図である。
【図１０】図１０は、本発明に包含されるマット化装置のさらに別の例につき、ＰＳ原版の搬送方向に対して平行な平面で切断した断面を示す断面図である。
【図１１】図１１は、図１０に示すマット化装置につき、前記搬送方向に対して直角な面で切断した断面を示す断面図である。
【図１２】図１２は、図１０に示すマット化装置の備えるケーシングの開口部から前記マット化装置を見た構成を示す平面図である。
【図１３】図１３は、図１０に示すマット化装置の備える静電霧化装置の構成を示す断面図である。
【図１４】図１４は、図１０に示すマット化装置の備える静電霧化装置の構成を示す断面図である。
【図１５】図１５は、図５に示すマット化装置の備えるケーシングの開口部の周囲にイオン化気体噴出ノズルを設けた例を示す断面図である。
【図１６】図１６は、図１５に示すマット化装置をケーシングの開口部から見たところを示す平面図である。
【図１７】図１７は、ケーシングの開口部の周囲にイオン化気体噴出ノズルを設けたマット化装置の別の例を示す断面図である。
【符号の説明】
２　　　　ケーシング
２Ｂ　　　開口部
４　　　　インクジェットノズル
６Ａ　　　給気ノズル
６Ｂ　　　給気ノズル
１４　　　　回転霧化装置
１４Ａ　　　回転霧化頭
１４Ｃ　　　拡大部
２２　　　　ケーシング
２２Ｂ　　　開口部
２４　　　　静電霧化装置
２６　　　　イオン化空気噴出ノズル
２８　　　　空気イオン化装置
３４　　　　イオン化電極
３６　　　　誘導加速電極

Claims (12)

1. 塗布液の液滴を形成する液滴形成手段と、
   一端部に前記液滴形成手段を収容するとともに、他端部に開口部を有してなり、前記一端部から前記他端部に向かう気流を形成し、前記液滴形成手段で形成された液滴を、前記開口部から前記塗布液が塗布される被塗布物に向かって噴出させる気流形成ケーシングと、
   前記液滴形成手段に隣接して設けられ、前記気流形成ケーシング内部に気体を供給する気体供給手段とを
   備えてなることを特徴とする塗布装置。
2. 前記気流形成ケーシングの内部を外界よりも高い圧力に保持することにより前記気流を形成する請求項１に記載の塗布装置。
3. 前記気体供給手段は給気ノズルである請求項１または２に記載の塗布装置。
4. 前記気流形成ケーシングは、開口部の周囲に気体流を形成する気体流形成手段を備えてなる請求項１〜３の何れか１項に記載の塗布装置。
5. 前記気体流形成手段は、前記被塗布物に向かって気体を噴出する気体噴出ノズルである請求項４に記載の塗布装置。
6. 前記液滴形成手段は、帯電した液滴である帯電液滴を形成する帯電液滴形成手段であり、
   前記気体流形成手段は、前記帯電液滴と同極性にイオン化したイオン化気体を生成させ、前記イオン化気体を前記被塗布物に向かって噴出してイオン化気体流を形成するイオン化気体流形成手段である請求項４に記載の塗布装置。
7. 前記イオン化気体流形成手段は、
   前記被塗布物に向かってイオン化気体を噴出するイオン化気体噴出ノズルと、
   前記イオン化気体噴出ノズルにイオン化気体を供給するイオン化気体供給手段とを備えてなる請求項６に記載の塗布装置。
8. 前記イオン化気体供給手段は、
   前記イオン化気体噴出ノズルに気体を供給する気体供給流路と、
   前記気体供給流路に設けられ、前記期待供給流路を流通する気体をイオン化するイオン化手段とを
   備えてなる請求項７に記載の塗布装置。
9. 前記液滴形成手段はインクジェットノズルである請求項１〜８の何れか１項に記載の塗布装置。
10. 前記液滴形成手段は、軸線の回りに回転し、前記塗布液を霧化すると同時に帯電させて帯電液滴を形成し、前記被塗布物に向かって前記帯電液滴を放出する回転霧化頭を備える回転霧化装置である請求項１〜８の何れか１項に記載の塗布装置。
11. 前記液滴形成手段は、
    前記塗布液を内部に貯留する塗布液室と、
    前記被塗布物に対して正又は負の電圧を前記塗布液室内の塗布液に印加する電圧印加手段と、
    前記電圧印加手段により電圧が印加された塗布液を前記被塗布物に向かって滴状に塗布する吐出ノズルとを
    有する静電霧化装置である請求項１〜８の何れか１項に記載の塗布装置。
12. 液滴形成手段において塗布液の液滴を形成し、
    一端部に前記液滴形成手段を収容し、他端部に開口部を有する気流形成ケーシングにおいて、前記一端部から前記他端部に向かう気流を形成し、前記液滴形成手段において形成した液滴を前記開口部から前記被塗布物に向かって噴出させることを特徴とする塗布方法。

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