JP2006026596A

JP2006026596A - グラビア塗布装置

Info

Publication number: JP2006026596A
Application number: JP2004212634A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Noujiyou; 和彦能條; Tomonari Ogawa; 朋成小川; Takayuki Nakanishi; 隆之中西; Masafusa Murakami; 正房村上
Original assignee: Tomoegawa Paper Co Ltd; Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp; Tomoegawa Co Ltd
Priority date: 2004-07-21
Filing date: 2004-07-21
Publication date: 2006-02-02
Anticipated expiration: 2024-07-21
Also published as: CN100389957C; KR20060053979A; KR100769530B1; US20060016392A1; CN1727182A; TWI316426B; TW200618867A; US7520934B2; JP4610251B2

Abstract

【課題】ドクターブレードによって掻き落とされた余剰塗着液の縦スジ状の流れ及びドクターブレードの変形による影響を抑えて可撓性帯状支持体の表面に塗布液を均一に転着、塗布させることが出来るグラビア塗布装置の提供。
【解決手段】グラビアロール１５の下方外周面を塗布液中に浸漬して塗布液を塗着するマニホールドブロック１３と、グラビアロールの外周面から塗布液の余剰分を掻き落とすドクターブレード２３とを具備し、可撓性帯状支持体２１をグラビアロールの外周面に接触させて塗布液を転着させ塗布するグラビア塗布装置で、グラビアロールの回転によって外周面が転出される側のマニホールドブロックに延出して形成されたグラビアロール外周面転出部２５の先端部２５ｂが、グラビアロールの軸芯Ｏよりも上方で、且つグラビアロール外周面上のドクターブレードによる余剰塗着液掻き落とし点２３ａよりも下方に配置した。
【選択図】図１

Description

本発明は、連続的に移送される可撓性帯状支持体表面に塗布液を均一に転着塗布するグラビア塗布装置に関する。

塗布液を可撓性帯状支持体表面に塗布する装置として、グラビア塗布装置が知られている。このグラビア塗布装置は、図３に示すように、矢印Ａ方向に回転駆動されるグラビアロール１がその外周面に対して若干の間隙を保ってマニホールドブロック２内に凹状に形成された液留部２ａに浸蹟されてグラビアロール１の外周面に塗布液Ｌを塗着させる。その後、図４に示すように、グラビアロール１の外周面に押し当てたドクターブレード４によって、グラビアロール１の外周面に塗着した塗布液Ｌの余剰分を掻き落としながらグラビアロール１の外表面に刻設した各セル内に捕捉されている塗布液Ｌを可撓性帯状支持体５上に転着塗布する（例えば、特許文献１参照）。
なお、グラビアロール１の外周面に塗着した後、ドクターブレード４によって掻き落とされた塗布液Ｌは、マニホールドブロック２のグラビアロール外周面転出部２ｂの外面側２ｃから回収パン６に集液される。

ところで、この種のグラビア塗布装置では、図５に示すように、比較的長い距離をドクターブレード４で掻き落とされて回収される余剰塗布液が、表面張力の作用を受けて幅方向に細かく間隔を置いた縮流に起因する多数の縦スジ状の流動Ｌsを発生させることになる。この縦スジ状の流動Ｌsにより、ブレード先端の裏面に対する液の圧力差が生じ、ドクターブレード４を通過する塗液量がブレード幅方向にばらつきを生じさせ、その結果、可撓性帯状支持体５の表面に対する転着塗布量が幅方向に偏りを生じることとなる。
このため、図６に示すように、マニホールドブロック２のグラビアロール外周面転出側に、グラビアロール１の外周面に対し若干の間隙を保って湾曲化した塗布液案内具７を設け、該塗布液案内具７の先端部をドクターブレード４とグラビアロール１との接触点の直近位置まで延伸させ、ドクターブレード４によって掻き落とされて回収される余剰塗布液Ｌの縦スジ状の流動Ｌsの転着塗布量への影響を抑制することが図られている。（例えば、特許文献２参照）。
特開平４―４１７６４号公報特開昭６３−１９４７６６号公報

しかしながら、回収される塗布液Ｌの縦スジ状の流動Ｌsを抑えるために、上記のように、ドクターブレード４とグラビアロール１との接触点の直近位置まで塗布液案内具７を延設すると、該塗布液案内具７によって案内されてグラビアロール１の外周面に供給された塗布液Ｌが高粘度の場合、塗布液案内具７を通過する塗布液Ｌの液圧及び液抵抗が増加し、その結果、ドクターブレード４の変形に伴って可撓性帯状支持体５への塗布液Ｌの転着塗布量が不均一になる虞がある。また、塗布液案内具７を通過する塗布液Ｌが低粘度の場合、グラビアロール１の外周面と塗布液案内具７との間隙中に塗布液Ｌが良好に充填されない虞もあり、更に、塗布液案内具７の形状によっては、その加工性、洗浄性、着脱作業性、メンテナンス性等が低下する難点がある。

この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、ドクターブレードによって掻き落とされた余剰塗布液の縦スジ状の流動及びドクターブレードの変形による影響を抑えて可撓性帯状支持体表面へ塗布液を均一に転着塗布させることが可能なグラビア塗布装置を提供することを目的としている。

上記目的は下記構成のグラビア塗布装置により達成される。
（１）所定の周速で回転駆動されるグラビアロールと、該グラビアロールの下方外周面を塗布液中に浸漬して該外周面に前記塗布液を連続的に塗着するマニホールドブロックと、前記塗布液が塗着されて上方に回転変位した前記グラビアロールの外周面からこの塗着された塗布液の余剰分を掻き落とすドクターブレードとを具備して成り、前記グラビアロールへ移送されてくる可撓性帯状支持体の表面を該グラビアロールの外周面に接触させて前記可撓性帯状支持体の表面に所定量の前記塗布液を転着させて塗布するグラビア塗布装置であって、前記グラビアロールの回転によって該グラビアロールの外周面が転出される側の前記マニホールドブロックに延出して形成されたダムブロックの先端部が、前記グラビアロールの軸芯よりも上方で、且つ前記グラビアロール外周面上の前記ドクターブレードによる余剰塗着液掻き落とし点よりも下方に配置されていることを特徴とするグラビア塗布装置。

このグラビア塗布装置によれば、マニホールドブロックのグラビアロール外周面転出側に形成されたダムブロックの先端部が、グラビアロールの軸芯よりも上方で、且つグラビアロール外周面上のドクターブレードによる余剰塗着液掻き落とし点よりも下方に配置することにより、塗布液が高粘度であっても、塗布液の液圧及び液抵抗の増加が抑えられてドクターブレードの変形が防止され、ドクターブレードによって掻き落とされた余剰塗布液の縦スジ状の流れが大幅に抑えられ、もって、可撓性帯状支持体の表面に塗布液を均一に転着して塗布することができる。

（２）前記ダムブロックの先端部と前記グラビアロールの軸芯とを結ぶ線を第１の線、前記ドクターブレードによる余剰塗着液掻き落とし点と前記グラビアロールの軸芯とを結ぶ線を第２の線としたときに、該第１及び第２の線がなす角度が４０°以下であることを特徴とする（１）記載のグラビア塗布装置。

このグラビア塗布装置によれば、ダムブロックの先端部とグラビアロールの軸芯とを結ぶ線を第１の線、ドクターブレードによる余剰塗着液掻き落とし点とグラビアロールの軸芯とを結ぶ線を第２の線としたときに、これら第１及び第２の線がなす角度を４０°以下にすることで、塗布液が高粘度であっても、塗布液の液圧及び液抵抗の増加が抑えられてドクターブレードの変形が防止され、ドクターブレードによって掻き落とされた余剰塗布液の縦スジ状の流れが大幅に抑えられる。

（３）前記ダムブロックの先端部が、前記ドクターブレードによる余剰塗着液掻き落とし点に対して垂直方向に３〜２５ｍｍの高低差を成して下方に位置決めされたことを特徴とする（１）記載のグラビア塗布装置。

このグラビア塗布装置によれば、ダムブロックの先端部が、グラビアロールの軸芯よりも上方で、且つドクターブレードによる余剰塗着液掻き落とし点に対して垂直方向に３〜２５ｍｍの高低差を成して位置決めされるので、塗布液が高粘度であっても、塗布液の液圧及び液抵抗の増加が抑えられてドクターブレードの変形が防止され、ドクターブレードによって掻き落とされた余剰塗布液の縦スジ状の流れが大幅に抑えられる。

（４）前記ダムブロックの先端部と前記グラビアロールの軸芯とを結ぶ線を第１の線、前記ドクターブレードによる余剰塗着液掻き落とし点と前記グラビアロールの軸芯とを結ぶ線を第２の線としたときに、該第１及び第２の線がなす角度が４０°以下であり、前記ダムブロックの先端部が、前記ドクターブレードによる余剰塗着液掻き落とし点に対して垂直方向に３〜２５ｍｍの高低差を成して下方に位置決めされたことを特徴とする（１）記載のグラビア塗布装置。

このグラビア塗布装置によれば、ダムブロックの先端部が、グラビアロールの軸芯よりも上方で、且つドクターブレードによる余剰塗着液掻き落とし点に対して垂直方向に３〜２５ｍｍの高低差を成して位置決めされ、また、ダムブロックの先端部が、グラビアロールの軸芯よりも上方で、且つドクターブレードによる余剰塗着液掻き落とし点に対して垂直方向に３〜２５ｍｍの高低差を成して位置決めされるので、塗布液が高粘度であっても、塗布液の液圧及び液抵抗の増加が抑えられてドクターブレードの変形が防止され、ドクターブレードによって掻き落とされた余剰塗布液の縦スジ状の流れが大幅に抑えられる。

（５）前記ダムブロックが、前記グラビアロールの外周面との対向間隙を漸増させながら上方に延伸して形成されていることを特徴とする（１）〜（４）のいずれか１項記載のグラビア塗布装置。

このグラビア塗布装置によれば、ダムブロックがグラビアロールに対して対向間隔を漸増させながら上方に延伸して形成されていることにより、塗布液の粘度によらず安定した液供給の効果がさらに高められる。

（６）前記グラビアロールが、前記可撓性帯状支持体の移送方向とは逆方向に回転駆動されることを特徴とする（１）〜（５）のいずれか１項記載のグラビア塗布装置。

このグラビア塗布装置によれば、グラビアロールが可撓性帯状支持体の移送方向とは逆方向に回転駆動されることで、リバースキス方式の塗布を行うことができる。

（７）前記グラビアロールが、前記可撓性帯状支持体の移送方向と同じ方向に回転駆動されることを特徴とする（１）〜（５）のいずれか１項記載のグラビア塗布装置。

このグラビア塗布装置によれば、グラビアロールが可撓性帯状支持体の移送方向と同じ方向に回転駆動されることで、順転キス方式の塗布を行うことができる

（８）前記ダムブロックが、少なくとも前記グラビアロールの回転方向上流側に設けられていることを特徴とする（１）〜（７）のいずれか１項記載の記載のグラビア塗布装置。

このグラビア塗布装置によれば、ダムブロックが少なくともグラビアロールの回転方向上流側に設けられることで、グラビアロールへ安定して塗布液が供給される。また、下流側との双方に設けることで、一層の安定化が図られる。

（９）前記グラビアロールの直径が、２０〜３００ｍｍの範囲であることを特徴とする（１）〜（８）のいずれか１項記載のグラビア塗布装置。

このグラビア塗布装置によれば、ダムブロックの形状が上部ほどグラビアロールとの距離が広がる形態にすることと相まって、液の粘度によらずに安定した液供給効果が一層高められる。

（１０）前記ダムブロックと前記グラビアロールとが挟まれて成す空間の両端に液流出防止板を設けたことを特徴とする（１）〜（９）のいずれか１項記載のグラビア塗布装置。

このグラビア塗布装置によれば、ダムブロックとグラビアロールとが挟まれて成す空間の両端に液流出防止板を設けることで、塗布液の流出を防止できる。

本発明のグラビア塗布装置によれば、グラビアロールの回転によって該グラビアロールの外周面が転出される側のマニホールドブロックに延出して形成されたダムブロックの先端部が、グラビアロールの軸芯よりも上方で、且つグラビアロール外周面上のドクターブレードによる余剰塗着液掻き落とし点より下方に配置されることにより、グラビアロール外周面転出部の延伸先端部のグラビアロール及びドクターブレードとの位置関係の選択によってドクターブレードの掻き落しによる余剰塗布液の縦スジ状の流れを大幅に抑えることができ、可撓性帯状支持体の表面に塗布液を均一に転着して塗布し、塗布品質の向上を図ることができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係るグラビア塗布装置の断面図、図２は、グラビア塗布装置における塗布液の供給側の拡大断面図である。
図１に示すように、本実施形態に係るグラビア塗布装置１００は、横断面形状が略円弧状の凹部１１を凹設したマニホールドブロック１３を有している。
マニホールドブロック１３は、凹部１１内にグラビアロール１５を矢印Ａ方向に連続的に回動可能に配設し、該グラビアロール１５の外周面と凹部１１の内周面との間に隙間Ｇ１を設けている。

マニホールドブロック１３は更に、グラビアロール１５の外周面と凹部１１の内周面との隙間Ｇ１から画成される液留部１９に連通するように給液路１７を形成し、塗布液Ｌが外部より給液路１７を経て液留部１９に連続的に供給される。液留部１９が塗布液Ｌによって満たされると、グラビアロール１５の下方外周面が塗布液Ｌ中に浸漬される。

本発明の一実施形態におけるグラビア塗布装置１００は、一定の周速で矢印Ａ方向に回転駆動されるグラビアロール１５の上方外周面に、例えば、長尺の紙シート材、プラスチックフィルム等から成り、グラビアロール１５とは逆方向、即ち矢印Ｂ方向に一定の周速で移送される可撓性帯状支持体２１の下方表面が接触して塗布液Ｌをグラビアロール１５の上方外周面から可撓性帯状支持体２１の下方表面に効率的に転着させる逆転塗布方式、所謂リバースキスコート方式を採る。

マニホールドブロック１３は更に、図２に拡大して示すように、液留部１９の上流側にグラビアロール外周面転出部（ダムブロック）２５を、下流側にグラビアロール外周面転入部（ダムブロック）２７を夫々凹部１１の延長部として配設することによって液留部１９内の液レベルをグラビアロール１５の軸芯Ｏよりも上方に上昇させて、維持している。なお、ダムブロックとしてのグラビアロール外周面転出部２５とグラビアロール外周面転入部２７は、夫々その内周面２５ａ，２７ａをグラビアロール１５の軸芯Ｏよりも上方において該グラビアロール１５の外周面との対向間隙Ｇ₁を間隔Ｇ₂に漸増させながら上方に延伸させている。

本発明の一実施形態におけるグラビア塗布装置１００は、グラビアロール外周面転出部２５よりも上方に位置するグラビアロール１５の上方外周面の長手方向にわたり、先端部２３ａが接触可能なドクターブレード２３を突設すると共に、グラビアロール外周面転出部２５の延伸先端部２５ｂをグラビアロール外周面上のドクターブレード２３による余剰塗着液掻き落とし点２３ａに対してグラビアロール１５の軸芯Ｏを中心とする１０〜４０°の中心角θと垂直方向に３〜２５ｍｍの高低差ｈを成して位置決めされている。つまり、グラビアロール外周面転出部２５の延伸先端部２５ｂとグラビアロール１５の軸芯Ｏとを結ぶ線を第１の線、ドクターブレード２３による余剰塗着液掻き落とし点２３ａとグラビアロール１５の軸芯Ｏとを結ぶ線を第２の線としたときに、該第１及び第２の線がなす角度が４０°以下にされている。なお、ドクターブレード２３による余剰塗着液掻き落とし点２３ａは、軸芯Ｏを通る水平線Ｈに対して軸芯Ｏを中心に３５〜５０°の角度φに設定することが好ましい。

また、上記グラビア塗布装置１００は、グラビアロール１５の径Ｄがφ２０〜φ３００ｍｍの範囲にあるときに有効性を発揮できる。つまり、グラビアロール１５の径Ｄがφ２０ｍｍ未満の場合には、ドクターブレード２３との接点と、グラビアロール中心線との差が実質的に小さくなり、縦スジ状の流動は生じにくい。一方、径Ｄがφ３００ｍｍを超える場合には、掻き落とされた塗布液は、その配置上、グラビアロール１５の傾斜が緩やかな面を流れ落ちるため、ドクターブレード２３近傍では縦スジになりにくい。また、ドクターブレード２３の位置が低く、流れ落ちる塗布液の速度が速い場合にはスジが現れるが、実際には、径Ｄが大きいためにドクターブレード２３から塗工位置までの距離が長くなり、塗布液のレベリング効果等により、スジが問題となりにくい。

一方、グラビアロール外周面転入部２７は、グラビアロール外周面転出部２５への液面を確実に上昇させるために、転入側と転出側とを対称的な寸法、つまり、グラビアロール１５に対する相対的な形状・寸法を一致させることが望ましい。但し、転出部２５への液面がグラビア回転により同伴され上昇する場合は、その限りではない。

なお、ドクターブレード２３によって掻き落とされた余剰塗着液Ｌｒは、グラビアロール外周面転出部２５の外側傾斜面２５ｃを経て図示しない回収手段に導かれる一方、液留部１９の下流側では、給液された塗布液Ｌの溢流がグラビアロール外周面転入部２７の外側傾斜面２７ｃを経て図示しない回収手段に導かれて回収される。

また、グラビアロール１５の版目（メッシュ）の形状は、斜線（斜線型カップ）、格子（台形型カップ）ピラミッド（ピラミッド型カップ）など種々あるが、版の形状によらず上記の効果は期待できる。また、メッシュＭの大きさも、例えば♯５０〜♯１５００の範囲で自由に選択可能である。メッシュＭが粗すぎると塗布量が多くなり、幅方向の塗布量分布が相対的に小さくなる。しかし、メッシュＭは、基本的に細かすぎることで本発明の効果が失われることはない。
また、グラビアロール１５は、金属で構成するのが基本であるが、金属ロールの表面を摩耗防止のためのセラミックコーティングで覆い、その表面にメッシュＭを形成したセラミックグラビアロールとしても良い。

ここで、塗布液Ｌは、特に限定されないが、固形分濃度０.０１〜８０重量％で、粘度０.１〜２０ｃＰとする。また、溶剤系のバインダーとしては、モノマーでもポリマーでも良いが、例えば、モノマーの場合、二以上のエチレン性不飽和基を有するモノマー、多価アルコールと（メタ）アクリル酸とのエステル（例：エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，４−シクロヘキサンジアクリレート、ペンタエリスリト−ルテトラ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリト−ルトリ（メタ）アクリレート、トリメチロ−ルプロ回収パントリ（メタ）アクリレート、トリメチロ−ルエタントリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリト−ルテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリト−ルペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリト−ルヘキサ（メタ）アクリレート、１，２，３−シクロヘキサンテトラメタクリレート、ポリウレタンポリアクリレート、ポリエステルポリアクリレート）、ビニルベンゼン及びその誘導体（例：１，４−ジビニルベンゼン、４−ビニル安息香酸−２−アクリロイルエチルエステル、１，４−ジビニルシクロヘキサノン）、ビニルスルホン（例：ジビニルスルホン）、アクリルアミド（例：メチレンビスアクリルアミド）及びメタクリルアミドが含まれる。

更に、二以上のエチレン性不飽和基を有するモノマーの代わりまたはそれに加えて、架橋性基を導入しても良い。架橋性官能基の例には、イソシアナート基、エポキシ基、アジリジン基、オキサゾリン基、アルデヒド基、カルボニル基、ヒドラジン基、カルボキシル基、メチロール基及び活性メチレン基が含まれる。ビニルスルホン酸、酸無水物、シアノアクリレート誘導体、メラミン、エーテル化メチロール、エステル及びウレタン、テトラメトキシシランのような金属アルコキシド、ダムブロックイソシアナート基があっても良い。これら架橋基を有する化合物を使用する場合には、塗布後熱などによって架橋させる必要がある。また、他の例には、ビス（４−メタクリロイルチオフェニル）スルフィド、ビニルナフタレン、ビニルフェニルスルフィド、４−メタクリロキシフェニル−４’−メトキシフェニルチオエーテル等も挙げられる。

更に、架橋剤や熱や光による硬化を促進する反応開始剤や数μｍの有機・無機の微粒子、また、１μｍ以下の無機の超微粒子等を含んでいても良い。無機超微粒子の例としては、チタン、アルミニウム、インジウム、亜鉛、錫、アンチモン及びジルコニウムの酸化物からなる粒径１００ｎｍ以下の超微粒子、好ましくは５０ｎｍ以下の超微粒子。このような超微粒子の例としては、ＴｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｉｎ_２Ｏ_３、ＺｎＯ、ＳｎＯ_２、Ｓｂ_２Ｏ_２、ＩＴＯ、ＺｒＯ_２等が挙げられる。また、塗布液Ｌには、粒子径１０μｍ以下の無機微粒子またはポリマー微粒子を添加しても良い。バインダー中の無機超微粒子の含有量は、塗布液Ｌの全重量の１０〜９０重量％であることが好ましく２０〜８０重量％であると更に好ましい。

無機微粒子としてはシリカビーズ等がある。ポリマー微粒子としては、ポリメタクリル酸メチルアクリレートビーズ、ポリカーボネートビーズ、ポリスチレンビーズ、ポリアクリルスチレンビーズ、シリコーンビーズ等がある。
その他のバインダーの例としては、架橋性のフッ素高分子化合物があり、パーフルオロアルキル基含有シラン化合物（例えば（ヘプタデカフルオロ−１，１，２，２−テトラデシル）トリエトキシシラン）等の他、含フッ素モノマー成分と架橋性基付与のためのモノマー成分を構成成分とする含フッ素共重合体が挙げられる。

上記含フッ素モノマー成分の具体例としては、例えばフルオロオレフィン類（例えばフルオロエチレン、ビニリデンフルオライド、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、パーフルオロ−２，２−ジメチル−１，３−ジオキソール等）、（メタ）アクリル酸の部分または完全フッ素化アルキルエステル誘導体類（例えばビスコート６ＦＭ（大阪有機化学製）やＭ−２０２０（ダイキン製）等）、完全または部分フッ素化ビニルエーテル類等である。

架橋製基付与のためのモノマー成分としてはグリシジルメタクリレートのように分子内に予め架橋製官能基を有する（メタ）アクリレートモノマーの他、カルボキシル基やヒドロキシル基、アミノ基、スルホン酸基等を有する（メタ）アクリレートモノマー（例えば（メタ）アクリル酸、メチロール（メタ）アクリレート、ヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート、アリルアクリレート等）が挙げられる。後者は共重合の後、架橋構造を導入できることが特開平１０−２５３８８号公報及び特開平１０−１４７７３９号公報に知られている。

また、上記含フッ素モノマーを構成単位とするポリマーだけでなく、フッ素原子を含有しないモノマーとの共重合体を用いても良い。
併用可能なモノマー単位には特に限定はなく、例えば、オレフィン類（エチレン、プロピレン、イソプレン、塩化ビニル、塩化ビニリデン等）、アクリル酸エステル類（アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸２−エチルヘキシル）、メタクリル酸エステル類（メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、エチレングリコールジメタクリレート等）、スチレン誘導体（スチレン、ジビニルベンゼン、ビニルトルエン、α−メチルスチレン等）、ビニルエーテル類（メチルビニルエーテル等）、ビニルエステル類（酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、桂皮酸ビニル等）、アクリルアミド類（Ｎ−ｔｅｒｔブチルアクリルアミド、Ｎ−シクロヘキシルアクリルアミド等）、メタクリルアミド類、アクリロニトリル誘導体等を挙げることができる。

溶剤としては、アルコール類、ケトン類が主に使用され、アルコールではメタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノールなどが主に使用される。ケトンではメチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどが主に使用される。その他ではトルエンやアセトンなども使用される。これらは単独の場合もあるが、混合されて使用される場合もある。

更に、上記実施形態で用いられる可撓性帯状支持体２１は、シート状でも良く、帯状の連続フィルムまたは紙ベースでも良い。使用する可撓性帯状支持体の幅は、例えば、最大３ｍ前後で、厚みは５〜３００μｍのものが好適であるが、この限りではない。
また、可撓性帯状支持体２１は、その用途により適宜好ましいものが選択され、具体的には透明支持体が用いられる。透明支持体としては、プラスチックフィルムを用いることが好ましい。プラスチックフィルムを形成するポリマーとしては、セルロースエステル（例：トリアセチルセルロース、ジアセチルセルロース）、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリエステル（例：ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート）、ポリスチレン、ポリオレフィンなどが挙げられる。

以上、説明したように、本発明に係るグラビア塗布装置１００は、マニホールドブロック１３のグラビアロール外周面転出部（ダムブロック）２５が、グラビアロール１５の軸芯Ｏよりも上方で、且つグラビアロール外周面転出部２５の延伸先端部２５ｂが、グラビアロール外周面上のドクターブレード１５による余剰塗着液掻き落とし点２３ａに対しグラビアロール１５の軸芯Ｏを中心に１０〜４０°の中心角θと、垂直方向に３〜２５ｍｍの高低差ｈを成して位置決めされている。また、延伸先端部２５ｂは、グラビアロール１５の外周面との対向間隙を漸増させながら上方に延伸されている。この構成によれば、グラビアロール外周面転出部２５の延伸先端部２５ｂのグラビアロール１５及びドクターブレード２３との位置関係の選択によって、ドクターブレード２３の掻き落しによる余剰塗布液Ｌのブレード幅方向にわたる縦スジ状の流動Ｌsを大幅に抑えることができる。また、グラビアロール外周面とマニホールドブロック１３のグラビアロール外周面転出部２５との対向間隙の漸増が塗布液Ｌの粘性の影響を緩和させることができる。もって、可撓性帯状支持体２１の表面に塗布液Ｌを均一に転着、塗布し、塗布品質の向上を図ることができる。

また、ドクターブレード２３によって掻き落とされた余剰塗着液Ｌの縦スジ状の流動Ｌsをグラビアロール外周面転出部２５により確実に抑えることができるだけでなく、更に、加圧された塗布液Ｌの塗布幅方向の液圧偏差によるドクターブレード２３の変形を抑えることができ、可撓性帯状支持体２１に塗布液Ｌを確実に均一に転着、塗布させることができる。

また、上記実施形態のグラビア塗布装置１００では、グラビアロール１５と可撓性帯状支持体２１とを逆転させる逆転塗布方式（リバースキスコート方式）を例にとり説明したが、例えば、順転塗布方式（順転キスコート方式）とする場合には、可撓性帯状支持体２１の移送方向と同じ方向にグラビアロール１５を回転駆動するとともに、ドクターブレード２３をその回転上流側に配した構成にすることで同様に実施可能である。またさらに、支持体塗工面とは反対の面にバックアップロールを設けた順転ダイレクトグラビア、或いは、逆転ダイレクトグラビア方式等の塗布方式にも適用可能である。

ここでは、グラビアロール外周面転出部２５とグラビアロール外周面転入部２７の各内周面２５ａ，２７ａをグラビアロール１５の軸芯Ｏよりも上方において該グラビアロール１５の外周面との対向間隙Ｇ₁を間隔Ｇ₂に漸増させながら延伸させ、且つ、グラビアロール外周面転出部２５の延伸先端部２５ｂが、ドクターブレード２３の掻き落とし点２３ａに対してグラビアロール１５の軸芯Ｏを中心とする１０〜４０゜の中心角に設定したものを実施例とする一方、中心角θが４０゜を超えるものを比較例として、塗布液Ｌの各条件における可撓性帯状支持体２１への転着、塗布ムラの有無を調べた。その結果を次の表１に示す。

なお、グラビア塗布装置の基本仕様は下記のものとした。
（基本仕様）
グラビアロール外径Ｄ：５０ｍｍ
グラビアロールのメッシュＭ：♯２００
角度差（φ−θ）：１０〜４５°
塗布方式：逆転塗布方式(リバースキスコート方式)
グラビアロール/可撓性帯状支持体との周速比：０．６〜１．０
ドクターブレード角度（φ）：５０゜
塗布速度：１０ｍ／ｍｉｎ
可撓性帯状支持体材料：ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）１００μｍ
塗布液；
シクロヘキサン１０４．１ｇ、メチルエチルケトン６１．３ｇの混合溶媒に、エアディスパで撹拌しながら酸化ジルコニウム（粒径役３０ｎｍ）分散物含有ハードコード塗布液（商品名：ＫＺ−７９９１、ＪＳＲ（株）製）２１７．０ｇ、を添加し、さらにこの溶液に、平均粒径２μｍの架橋ポリスチレン粒子（商品名：ＳＸ−２００Ｈ、綜研化学（株）製）５ｇを添加して、高速デバイスにて５０００ｒｐｍで１時間撹拌、分散した後、孔径３０μｍのポリプロピレン製フィルタで濾過して塗布液を調製した。
粘度…０．００５Ｎ・ｓ/ｍ^２
表面張力…０．０３３Ｎ/ｍ
塗布量…５ｃｃ/ｍ^２

表１の試験結果からわかるように、中心角θが４５゜である比較例１，２ではドクターブレード２３下流側における目視観察結果にスジ状流れが認められ、厚みムラが多い塗工結果となった。
また、グラビアロール外周面転出部２５を設けていない比較例３〜５では、いずれにも転着、塗布ムラが発生した。
これに対してグラビアロール外周面転出部２５とグラビアロール外周面転入部２７を設け、中心角θが４０゜以内である実施例１〜７では、いずれも転着、塗布ムラが微小か全く認められなかった。

次に、グラビアロール外周面転出部２５とグラビアロール外周面転入部２７の各内周面２５ａ，２７ａをグラビアロール１５の軸芯Ｏよりも上方において該グラビアロール１５の外周面との対向間隙Ｇ₁を間隔Ｇ₂に漸増させながら延伸させ、且つ、グラビアロール外周面転出部２５の延伸先端部２５ｂが、グラビアロール外周面上のドクターブレード２３による余剰塗着液掻き落とし点２３ａに対して垂直方向の高低差ｈを３〜２５ｍｍに設定したものを実施例８〜１５とする一方、高低差ｈが２５ｍｍを超えるものを比較例６，７として実施例１と同様に塗工状態を確認した。その結果を次の表２に示す。

なお、グラビア塗布装置の基本仕様は下記のものとした。
（基本仕様）
グラビアロール外径Ｄ：１００ｍｍ
グラビアロールのメッシュＭ：♯２００
ドクターブレード角度（φ）：４５°
塗布方式：逆転塗布方式(リバースキスコート方式)
グラビアロール/可撓性帯状支持体との周速比：０．６〜１．０
塗布速度：２０ｍ／ｍｉｎ
可撓性帯状支持体材料：ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）１００μｍ
塗布液；
シクロヘキサン１０４．１ｇ、メチルエチルケトン６１．３ｇの混合溶媒に、エアディスパで撹拌しながら酸化ジルコニウム（粒径役３０ｎｍ）分散物含有ハードコード塗布液（商品名：ＫＺ−７９９１、ＪＳＲ（株）製）２１７．０ｇ、を添加し、さらにこの溶液に、平均粒径２μｍの架橋ポリスチレン粒子（商品名：ＳＸ−２００Ｈ、綜研化学（株）製）５ｇを添加して、高速デバイスにて５０００ｒｐｍで１時間撹拌、分散した後、孔径３０μｍのポリプロピレン製フィルタで濾過して塗布液を調製した。
粘度…０．００２Ｎ・ｓ/ｍ^２
表面張力…０．０３３Ｎ/ｍ
塗布量…５ｃｃ/ｍ^２

表２の試験結果からわかるように、垂直方向の高低差ｈを３〜２５ｍｍとした実施例８〜１５のいずれにも転着、塗布ムラが発生せず、垂直方向の高低差ｈを３５ｍｍとした比較例６，７は、転着、塗布ムラが認められた。

次に、順転キスコート方式で、グラビアロール外周面転出部２５とグラビアロール外周面転入部２７の各内周面２５ａ，２７ａをグラビアロール１５の軸芯Ｏよりも上方において該グラビアロール１５の外周面との対向間隙Ｇ_１を間隔Ｇ₂に漸増させながら延伸させ、且つ、グラビアロール外周面転出部２５の延伸先端部２５ｂと、グラビアロール外周面上のドクターブレード２３による余剰塗着液掻き落とし点２３ａとの垂直方向の高低差ｈの変更して実施例１と同様に塗工状態を確認した。その結果を次の表３に示す。

なお、グラビア塗布装置の基本仕様は下記のものとした。
（基本仕様）
グラビアロール外径Ｄ：１００ｍｍ
グラビアロールのメッシュＭ：♯１８０
塗布方式：順転キスコート方式
グラビアロール/可撓性帯状支持体との周速比：１．０
塗布速度：１０ｍ／ｍｉｎ
可撓性帯状支持体材料：ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）１００μｍ
塗布液；
シクロヘキサン１０４．１ｇ、メチルエチルケトン６１．３ｇの混合溶媒に、エアディスパで撹拌しながら酸化ジルコニウム（粒径役３０ｎｍ）分散物含有ハードコード塗布液（商品名：ＫＺ−７９９１、ＪＳＲ（株）製）２１７．０ｇ、を添加し、さらにこの溶液に、平均粒径２μｍの架橋ポリスチレン粒子（商品名：ＳＸ−２００Ｈ、綜研化学（株）製）５ｇを添加して、高速デバイスにて５０００ｒｐｍで１時間撹拌、分散した後、孔径３０μｍのポリプロピレン製フィルタで濾過して塗布液を調製した。
粘度…０．００５Ｎ・ｓ/ｍ^２
表面張力…０．０３３Ｎ/ｍ
塗布量…５ｃｃ/ｍ^２

表３の試験結果からわかるように、垂直方向の高低差ｈを７〜２５ｍｍとした実施例１６〜１８いずれも転着、塗布ムラが発生せず、垂直方向の高低差ｈを３５〜４５ｍｍとした比較例８，９は、転着、塗布ムラが認められた。

本発明の実施形態に係るグラビア塗布装置の構造を説明するグラビア塗布装置の断面図である。グラビア塗布装置における塗布液の供給側の拡大断面図である。従来のグラビア塗布装置の構造を説明するグラビア塗布装置の断面図である。従来のグラビア塗布装置における塗布液の供給側の拡大断面図である。従来のグラビア塗布装置による可撓性帯状支持体への塗布液の塗布状態を説明する斜視図である。グラビア塗布装置の他の従来例を説明するグラビア塗布装置の断面図である。

符号の説明

１３マニホールドブロック
１５グラビアロール
２１可撓性帯状支持体
２３ドクターブレード
２５グラビアロール外周面転出部（ダムブロック）
２５ａ内周面
２７グラビアロール外周面転入部（ダムブロック）
２７ａ内周面
１００グラビア塗布装置
Ｌ塗布液
Ｏ軸芯

Claims

所定の周速で回転駆動されるグラビアロールと、該グラビアロールの下方外周面を塗布液中に浸漬して該外周面に前記塗布液を連続的に塗着するマニホールドブロックと、前記塗布液が塗着されて上方に回転変位した前記グラビアロールの外周面からこの塗着された塗布液の余剰分を掻き落とすドクターブレードとを具備して成り、前記グラビアロールへ移送されてくる可撓性帯状支持体の表面を該グラビアロールの外周面に接触させて前記可撓性帯状支持体の表面に所定量の前記塗布液を転着させて塗布するグラビア塗布装置であって、
前記グラビアロールの回転によって該グラビアロールの外周面が転出される側の前記マニホールドブロックに延出して形成されたダムブロックの先端部が、前記グラビアロールの軸芯よりも上方で、且つ前記グラビアロール外周面上の前記ドクターブレードによる余剰塗着液掻き落とし点よりも下方に配置されていることを特徴とするグラビア塗布装置。
前記ダムブロックの先端部と前記グラビアロールの軸芯とを結ぶ線を第１の線、前記ドクターブレードによる余剰塗着液掻き落とし点と前記グラビアロールの軸芯とを結ぶ線を第２の線としたときに、該第１及び第２の線がなす角度が４０°以下であることを特徴とする請求項１記載のグラビア塗布装置。
前記ダムブロックの先端部が、前記ドクターブレードによる余剰塗着液掻き落とし点に対して垂直方向に３〜２５ｍｍの高低差を成して下方に位置決めされたことを特徴とする請求項１記載のグラビア塗布装置。
前記ダムブロックの先端部と前記グラビアロールの軸芯とを結ぶ線を第１の線、前記ドクターブレードによる余剰塗着液掻き落とし点と前記グラビアロールの軸芯とを結ぶ線を第２の線としたときに、該第１及び第２の線がなす角度が４０°以下であり、
前記ダムブロックの先端部が、前記ドクターブレードによる余剰塗着液掻き落とし点に対して垂直方向に３〜２５ｍｍの高低差を成して下方に位置決めされたことを特徴とする請求項１記載のグラビア塗布装置。
前記ダムブロックが、前記グラビアロールの外周面との対向間隙を漸増させながら上方に延伸して形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項記載のグラビア塗布装置。
前記グラビアロールが、前記可撓性帯状支持体の移送方向とは逆方向に回転駆動されることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項記載のグラビア塗布装置。
前記グラビアロールが、前記可撓性帯状支持体の移送方向と同じ方向に回転駆動されることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項記載のグラビア塗布装置。
前記ダムブロックが、少なくとも前記グラビアロールの回転方向上流側に設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１項記載の記載のグラビア塗布装置。
前記グラビアロールの直径が、２０〜３００ｍｍの範囲であることを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれか１項記載のグラビア塗布装置。
前記ダムブロックと前記グラビアロールとが挟まれて成す空間の両端に液流出防止板を設けたことを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれか１項記載のグラビア塗布装置。