JP2006110458A

JP2006110458A - グラビア塗布装置

Info

Publication number: JP2006110458A
Application number: JP2004300145A
Authority: JP
Inventors: Kengo Yamane; 憲吾山根; Masaru Yasuhara; 賢安原
Original assignee: Mitsubishi Paper Mills Ltd
Current assignee: Mitsubishi Paper Mills Ltd
Priority date: 2004-10-14
Filing date: 2004-10-14
Publication date: 2006-04-27

Abstract

【課題】本発明は、塗布装置に関するものである。詳しくは、高速塗布においても塗布ムラの発生がなく、均一な塗布面質が得られるグラビア塗布装置を提供するものである。
【解決手段】グラビア塗布装置であって、グラビアロール２、該グラビアロール２と対向してウェブ４を加圧して挟むバックアップロール３、並びにグラビアロール２の下部より供給された塗布液７を前計量するためのドクター１からなるグラビア塗布装置において、該グラビア塗布装置の上流側に、空気同伴を回避するための遮蔽ロール５を設置することを特徴とするグラビア塗布装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、グラビア塗布装置に関するものである。詳しくは、高速塗布においても塗布ムラの発生がなく、均一な塗布面質が得られるグラビア塗布装置に関するものである。

塗布液を基体に塗布する方法として、グラビア塗布方式がよく知られている。グラビア塗布方式は、グラビアロールの表面に凹凸の彫刻加工が施されていて、グラビアパターンが非常に細かく、彫刻の種類や塗布液の調整によって、全面をローラー塗布したような、全面均一な表面仕上げを得ることが出来る塗布装置である。塗布操作は、ロールの彫刻、塗布液、塗布速度、塗布されるべき基体などによって決まるので、機械運転操作技術をあまり要さず、薄い塗膜を得たい場合には便利な方法であり、各分野で使用されている。近年、グラビア塗布装置が生産ラインの一部として使用されることが多くなって来ており、生産ラインの速度が速くなって来るに伴い、塗布する速度も高速になって来ている。従来の塗布速度では、均一な塗布面質が得られていたが、高速塗布になるに従い、基体と塗布液が接触する部分からの空気同伴が問題となり、均一な塗布面質が得られなくなってきている。

塗布面質を改良する方法として、塗料の塗布がなされる被塗布体をバックアップロールによってグラビアロールに圧着させながら、グラビアロール上の塗料を被塗布体に転写して塗布する塗料の塗布方法であって、グラビアロールへの塗料の充填を、遮蔽空間内で行う記載があるが、確かに吸液部におけるトラブルは解消されるものの、高速になると圧着部の塗料が被塗布体に接触する部分で空気を巻き込んでしまい、均一な塗布が出来なかった（例えば、特許文献１参照）。また、高速塗布をしても良好な面質を与えるグラビア塗布装置として、グラビアロールと対向して原紙を加圧して挟むバックアップロール、並びに上部及び下部ドクターを備え、グラビアロールに当設して密閉タイプとした塗液供給部からなる塗布装置で、塗液供給部に入る前にプレコート部が設けてなるグラビア塗布装置の記載があるが、確かに塗液供給部における気泡の混入は抑制されるものの、高速時におけるグラビアロールとバックアップロールとのニップ部における空気の巻き込みを解消することは出来なかった。
特開２００１−１０４８５１号公報特開２００３−１９０８５８号公報

従って、本発明の目的は、塗布装置に関するものである。詳しくは、高速塗布においても空気同伴に伴う塗布ムラの発生がなく、均一な塗布面質が得られるグラビア塗布装置に関するものである。

本発明者らは、上記課題を解決すべく、鋭意検討した結果、以下の発明を見いだした。即ち、第１の発明は、グラビア塗布装置であって、グラビアロール２、該グラビアロール２と対向してウェブ４を加圧して挟むバックアップロール３、並びにグラビアロール２の下部より供給された塗布液７を前計量するためのドクター１からなるグラビア塗布装置において、該グラビア塗布装置の上流側に、空気同伴を回避するための遮蔽ロール５を設置することを特徴とするグラビア塗布装置である。

第２の発明は、上記塗布装置において、グラビアロール２の回転速度の比率が、ウェブ速度に対して１０〜９０％であることを特徴とするものである。

第３の発明は、上記塗布装置において、グラビアロール２の表面のセル配置に斜線型を用いることを特徴とするものである。

本発明により、高速塗布においても空気同伴に伴う塗布ムラの発生がなく、均一な塗布面質が得られるグラビア塗布装置を提供することが出来る。

以下、本発明について、図とともに詳細に説明する。
まず始めに、本発明で使用するグラビア塗布装置の概略について説明すると、本発明のグラビア塗布装置は、図１に示すような塗布装置である。即ち、給液パン６から、グラビアロール２に液付けされた塗布液７は、ブレード１で余分な塗布液を掻き落とした後、グラビアロール２と同じ方向に回転するバックアップロール３とともに走行するウェブ４に転写、塗布される。図２には、バックアップロール３が逆（反対）方向に回転するリバースグラビア塗布装置の概略図を示すが、これらは塗布液の性状、用途によってどちらの塗布装置を選択しても構わない。

本発明の第一の目的は、高速塗布においても、塗布ムラがなく、均一な塗布面質を得ることが出来るグラビア塗布方式に関するものであるが、これまでの塗布装置のままで塗布速度を上げていくと、どうしても塗布ムラを発生せしめてしまう問題があった。本発明者らが、塗布速度を上げることにより塗布ムラが発生する原因を調査した結果、塗布ムラを生じせしめる理由は、ウェブと塗布液の接触する部分からの空気同伴が要因のグラビアロールとウェブとの間に形成される塗布液のビードの不安定性にあることが明らかとなった。即ち、塗布液のビードが形成される部分の拡大図である図３に示されるように、グラビアロール２で液上げされた塗布液７はある一定の割合でウェブ４へ転写し、転写しなかった塗布液７はグラビアロール２上に残って回収されることになり、グラビアロール２とウェブ４との間には常に塗布液のビード８が形成される。この時に重要なものは、塗布液７がウェブ４に接触を始める線である塗布線９であり、この塗布線９が幅方向に同じ位置で安定して存在していれば、膜厚プロファイルは均一なものとなって塗布ムラを発生しない。塗布線９の位置が幅方向で変動してしまうと、膜厚プロファイルは不均一なものとなり、塗布ムラが発生する。本発明者らが更に調査した結果、塗布速度を増加させて行くに従い、回転するグラビアロール２に沿ってビード８に衝突する空気の圧力は次第に大きくなり、ある速度を超えると、この圧力に耐えきれず、ビード８の上流側から空気が持ち込まれるようになり、この持ち込まれた同伴空気により塗布液のビード８が不安定となり、塗布ムラを生じせしめることが明かとなった。従って、高速塗布時において安定に塗布ムラを発生させることなく塗布するためには、増速時に発生する同伴空気の流れを遮断すればよい。これらのことから、グラビアロール２、該グラビアロール２と対向してウェブ４を加圧して挟むバックアップロール３、並びにグラビアロールの下部より供給された塗布液を前計量するためのドクター１からなる塗布装置において、該塗布装置の上流側に、空気同伴を回避するための遮蔽ロール５を設置することを特徴とする塗布装置を用いることにより、高速塗布においても、塗布ムラがなく、均一な塗布面質を得ることが可能となった。

遮蔽ロールの設置場所は、ウェブ、及びグラビアロールに接触することがなく、且つこれらに出来るだけ近接して設置することが好ましい。ロールの径に関しては特に制限なく使用できるが、近接して設置することが望ましいことから、そのロール径も小さい方がより好ましい。遮蔽ロールは空気の流れを遮蔽する目的で設置するため、より近接して設置したい場合には、特にロールという形式に拘ることなく、ワイヤーなどのロープ状のものを用いることも出来る。また、遮蔽ロール、及びワイヤーなどの材質としては、空気の流れを遮断する目的で設置するため、特に材質に制限はなく、通常用いられる材質であれば何れも問題なく使用できる。

本発明の第二の目的は、グラビアロール２の回転速度が、ウェブ速度に対して１０〜９０％であることを特徴とするグラビア塗布装置である。本発明に用いられるグラビアロールの回転速度（ここで述べる回転速度とはロールの面速度に等しい）は、特に制限されるものではないが、ミスト発生の抑制、及び塗布層に剪断を加えて延展する目的から、グラビアロールの回転速度はウェブ速度より遅くした方が好ましい。ウエブ速度に対して１０〜９０％の範囲の速度が好ましく、塗布液の供給量、ミストの発生の抑制、及び塗布層の延展による平滑化から１０〜６０％の範囲の速度がより好ましい。

本発明の第三の目的は、グラビアロール２の表面のセル配置に斜線型を用いることを特徴とする塗布装置である。一般的に、グラビアロールの彫刻パターンとしては、台形に彫られた格子型、四角錐に彫られたピラミッド型、三角錐や半円型の溝が螺旋状に彫られた斜線型などの形状のものが挙げられる。本発明では、どの彫刻の型のものを使用しても問題ないが、グラビアロール２のセルの型を連続した溝が複数ロール面をスパイラルに平行して設けた斜線型のセルにすると、空気がセルの溝を通って塗液供給部外または塗液中に抜け易い構造となるためセルへの気液置換による気泡が再度セル内の塗液と置換され難く、製品故障としての塗布欠陥が顕著に軽減され、好ましい（斜線型セルの彫刻パターンの一例を図４に示す）。グラビアロールの斜線型の彫刻パターンは、特に制限はないが、８５〜３００線／インチ位、セルの溝の深さは３０〜１２０μｍ位、軸方向に対する斜線の角度は３０〜７０°位、山の巾は１〜１０ｍｍ位が好ましい。

本発明で用いられるウェブとしては、一般に用いられるシート状の基体であれば問題なく全て使用できる。例えば、天然パルプ紙、合成パルプ紙、天然パルプと合成パルプの混抄紙などのほか、各種抄き合わせ紙を用いることが出来る。これらの紙基体には、一般的に製紙で用いられるサイズ剤、定着剤、紙力増強剤、填料、帯電防止剤、ｐＨ調製剤、顔料、染料などの添加剤が配合されていてもよい。さらに、表面サイズ剤、表面紙力剤、帯電防止剤が表面塗布されてもよい。この他に、紙基体表面に顔料やラテックスなどを塗工したコーテッド紙、ラミネートにより被覆されたレジンコーテッド紙、電子線硬化樹脂を被覆したもの、あるいは電子線硬化樹脂とポリオレフィン樹脂溶融押出との組み合わせにより被覆して得られる複合体や、ポリオレフィン系樹脂から作られた合成紙、ＰＥＴフィルムに代表されるようなプラスチックフィルムなどから選ぶことができる。

本発明におけるシート状の基体の密度としては、特に制限はなく、実用可能な範囲のものを適宜使用することが出来る。また、本発明の実施に用いられるシート状の基体の厚みに関しても、特に制限はないが、その坪量は４０〜２５０ｇ／ｍ²のものが有用であり、７０〜２２０ｇ／ｍ²のものが好ましい。

本発明に好ましく用いられる樹脂被覆型の支持体の両側は、フィルム形成能ある樹脂を含む樹脂層で被覆される。それらのフィルム形成能ある樹脂としてはポリオレフィン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、及びそれらの混合物などの熱可塑性樹脂が好ましく、中でも溶融押し出しコーティング性の点から前記したポリオレフィン樹脂あるいは／及びポリエステル樹脂が更に好ましく、ポリエチレン系樹脂が特に好ましい。また、特公昭６０−１７１０４号公報に記載もしくは例示の電子線硬化樹脂から成る樹脂層で被覆してもよい。

本発明の実施に好ましく用いられる樹脂被覆型の支持体の表樹脂層用及び裏樹脂層用のポリエチレン系樹脂としては、低密度ポリエチレン樹脂、中密度ポリエチレン樹脂、高密度ポリエチレン樹脂、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂、超低密度ポリエチレン樹脂、エチレンとプロピレン、ブチレン等のα―オレフィンとの共重合体、エチレンとアクリル酸、アクリル酸エチルエステル、無水マイレン酸等の共重合体またはグラフト共重合体である、所謂カルボキシ変性ポリエチレン樹脂等、またオートクレープ型反応器、チューブラ型反応器等を用いた高圧ラジカル重合法によるポリエチレン系樹脂、メタロセン重合触媒を用いて重合製造したポリエチレン系樹脂、チーグラー法、フィリップス法等を用いた、メタロセン以外の金属触媒を用いて重合製造したポリエチレン系樹脂及びこれらの混合物であり、各種の密度、メルトフローレート（以下、ＪＩＳＫ６７６０で規定されるメルトフローレートのことを単にＭＦＲと略す）、分子量、分子量分布のものを使用できるが、通常、密度が０．９０〜０．９７ｇ／ｃｍ³の範囲、ＭＦＲが０．１〜５０ｇ／１０分、好ましくは、ＭＦＲが０．３〜４０ｇ／１０分の範囲のものを単独にあるいは混合して有利に使用できる。

本発明の実施に好ましく用いられる樹脂被覆型の画像材料用支持体の裏樹脂層用のポリエチレン樹脂としては、ＭＦＲが１０〜４０ｇ／１０分、好ましくは１０〜３０ｇ／１０分、密度が０．９６０ｇ／ｃｍ³以上である高密度ポリエチレン系樹脂９０〜６５質量部とＭＦＲが０．２〜３ｇ／１０分、好ましくは、０．２〜１．５ｇ／１０分、密度が０．９３５ｇ／ｃｍ³以下である低密度ポリエチレン樹脂または中密度ポリエチレン樹脂１０〜３５質量部とを予め溶融・混合したコンパウンド樹脂組成物が好ましい。また、低密度ポリエチレン樹脂または中密度ポリエチレン樹脂の分子量分布としては、分子量５０万以上の分率が１０質量％以上のものが好ましく、１２質量％以上のものが特に好ましい。該樹脂の分子量５０万以上の分率が１０質量％より少ないと成形加工性、特にネックインが大きくなって好ましくない。

本発明の実施に好ましく用いられる樹脂被覆型の支持体の裏樹脂層用のポリエチレン系樹脂としては、予め溶融・混合して調製したコンパウンド樹脂が好ましい。低密度ポリエチレン樹脂あるいは中密度ポリエチレン樹脂と高密度ポリエチレン樹脂とを予め溶融・混合してコンパウンド樹脂を調製する方法としては、単純溶融混合法、多段溶融混合法等を用いることができる。例えば、押し出し機、二軸押し出し機、加熱ロール練り機、バンバリーミキサー、加圧ニーダー等を用いて、所定量の低密度あるいは中密度ポリエチレン樹脂と高密度ポリエチレン樹脂、更に必要に応じて酸化防止剤、滑剤等の各種の添加剤を加えて溶融・混合した後、その混合物をペレット化する方法が有利に用いられる。

本発明の実施に好ましく用いられる樹脂被覆型の支持体は、走行する基紙上に表樹脂層中及び裏樹脂層中の樹脂が熱可塑性樹脂、好ましくはポリオレフィン樹脂、特に好ましくはポリエチレン系樹脂の場合には、表樹脂層用及び裏樹脂層用の樹脂組成物を溶融押し出し機を用いて、そのスリットダイからフィルム状に流延して被覆する、いわゆる溶融押し出しコーティング法によって製造される。通常は、走行する基紙上に溶融押し出し機を用いて、そのスリットダイから溶融した樹脂組成物をフィルム状に押し出し、流延して被覆し、加圧ロールと冷却ロールとの間で圧着し、冷却ロールから剥離されるという一連の工程で生産される。その際、溶融フィルムの温度は２８０〜３４０℃であることが好ましい。スリットダイとしては、Ｔ型ダイ、Ｌ型ダイ、フィッシュテイル型ダイのフラットダイが好ましく、スリット開口径は０．１〜２ｍｍであることが望ましい。また、樹脂組成物を基紙にコーティングする前に、基紙にコロナ放電処理、火炎処理などの活性化処理を施すのが好ましい。また、特公昭６１−４２２５４号公報に記載の如く、基紙に接する側の溶融樹脂組成物にオゾン含有ガスを吹きつけた後に走行する基紙に樹脂層を被覆しても良い。また、表、裏の樹脂層は逐次、好ましくは連続的に、押し出しコーティングされる、いわゆるタンデム押し出しコーティング方式で基紙に被覆されるのが好ましく、必要に応じて表または裏の樹脂層を二層以上の多層構成にする、多層押し出しコーティング方式で被覆しても良い。また、画像材料用支持体の表樹脂層面は光沢面、特公昭６２−１９７３２号公報に記載の微粗面、マット面あるいは絹目面等に加工することが出来、裏樹脂層は通常無光沢面に加工するのが好ましい。

また、本発明の実施に好ましく用いられる樹脂被覆型の支持体の表、裏の樹脂層の厚さとしては、特に制限はないが、表樹脂層の厚さとしては、９〜６０μｍの範囲が有用であり、好ましくは１２〜４５μｍの範囲である。裏樹脂層の厚さとしては、５〜６０μｍの範囲が有用であるが、好ましくは８〜４０μｍの範囲である。また、表樹脂層に比して裏樹脂層の被覆量を少なくして表・裏の樹脂層中の樹脂被覆量の差を３ｇ／ｍ²以上にするのが好ましい。

本発明の実施に好ましく用いられる樹脂被覆型の支持体の表、裏樹脂層中には、各種の添加剤を含有せしめることが出来る。特公昭６０−３４３０号、特公昭６３−１１６５５号、特公平１−３８２９１号、特公平１−３８２９２号、特開平１−１０５２４５号等の各公報に記載もしくは例示の酸化チタン、酸化亜鉛、タルク、炭酸カルシウム等の白色顔料、ステアリン酸アミド、アラキジン酸アミド等の脂肪酸アミド、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸マグネシウム、パルミチン酸亜鉛、ミリスチン酸亜鉛、パルミチン酸カルシウム等の脂肪酸金属塩、特開平１−１０５２４５号に記載もしくは例示のヒンダードフェノール、ヒンダードアミン、リン系、硫黄系等の各種酸化防止剤、コバルトブルー、群青、セリアンブルー、フタロシアニンブルー等のブルー系の顔料や染料、コバルトバイオレット、フアストバイオレット、マンガンバイオレット等のマゼンタ系の顔料や染料、特開平２−２５４４４０号公報に記載もしくは例示の蛍光増白剤、紫外線吸収剤等の各種の添加剤を適宜組み合わせて含有せしめることが出来る。それらの添加剤は、樹脂のマスターバッチあるいはコンパウンドとして含有せしめるのが好ましい。特に、本発明の実施に用いられる裏樹脂層用のコンパウンド樹脂組成物中にこれらの添加剤を含有せしめる方法としては、高密度ポリエチレン樹脂と低密度ポリエチレン樹脂あるいは中密度ポリエチレン樹脂に予め加えるか、あるいはコンパウンド樹脂の調製時に加えるか、または、該樹脂に高濃度に添加したマスターバッチを予め作製し、このマスターバッチを溶融押し出し被覆時に該樹脂に加えてもよい。

本発明の支持体において、塗布前の表面ポリオレフィン被覆層に、あるいはゼラチン下引き層に施される活性化処理は、従来知られているコロナ放電処理、火焔処理、活性化薬品処理、または低温プラズマ処理などから、必要に応じて選ぶことが出来る。この様にして活性化された表面に画像形成層、及びゼラチン下引き層が形成される。

本発明におけるシート状の支持体上にグラビア塗布装置を用いて塗布する塗布液は、特に制限無く、一般に用いられる塗布液であれば問題なく用いることが出来る。水溶性塗布液、溶剤系塗布液の制限は特にないが、作業性を考慮した場合、水溶性塗布液の方が好ましい。水溶性塗布液では、熱転写用支持体としての熱転写記録受像層用塗布液、インクジェット記録材料用支持体としてのインク受像層などに代表されるような画像形成層用塗布液、電子写真材料用支持体としてのトナー受像層などに代表されるような画像形成層用塗布液でも問題なく塗布可能であるし、写真用支持体を製造する場合のゼラチンを主成分とする下引き層用塗布液であっても特に問題なく塗布することが出来る。

本発明において好ましく用いられる塗布液として、ゼラチンを主成分とする下引き層用塗布液を用いる場合に、好ましく用いられる下引き層のためのゼラチンとしては、石灰処理ゼラチン、酸処理ゼラチン、酵素処理ゼラチン、ゼラチン誘導体、例えば二塩基酸の無水物と反応したゼラチンなど各種のものを挙げることが出来る。また、ゼラチンと併用してポリビニルアルコール、澱粉などのその他の親水性ポリマーを用いることも出来る。また、下引塗液のｐＨとしては、特に制限はないが、写真材料の保存性の観点からｐＨ８以下が好ましく、ｐＨ７以下が更に好ましい。

また、下引き層中には、各種の添加剤を含有せしめることが出来る。防腐剤として、特開平１−１０２５５１号公報に記載もしくは例示のｐ−ヒドロキシ安息香酸エステル化合物、ベンズイソチアゾロン化合物、イソチアゾロン化合物等、界面活性剤として、アニオン系界面活性剤の他に、サポニン、アルキレンオキサイド系等のノニオン系界面活性剤、特公昭４７−９３０３号公報、米国特許第３，５８９，９０６号明細書等に記載のフルオロ化した界面活性剤、スルフォベタイン系両性界面活性剤、アミノ酸類、アミノアルコールのエステル類等の両性界面活性剤、硬膜剤として、活性ハロゲン化合物、ビニルスルフォン化合物、アジリジン化合物、エポキシ化合物、アクリロイル化合物、イソシアネート化合物等の硬膜剤の他調色剤、蛍光増白剤、マット化剤、カブリ抑制剤あるいは安定剤、ｐＨ調節剤などを適宜組み合わせて含有せしめることができる。

本発明に好ましく用いられるグラビア塗布装置で塗布すべきゼラチン含有塗布液は、そのゼラチン濃度が、０．１〜１５質量％の範囲が好ましく、１．０〜５．０質量％がより好ましい。ゼラチン濃度が０．１質量％より低い場合は、ドライヤーに乾燥負荷が大きくなり経済性が乏しくなるばかりでなく、高速加工する場合に、塗布ムラが発生し易くなり、そのため、画像形成層に悪影響を及ぼすこととなる。また、ゼラチン濃度が１５質量％を超えた場合は、高粘度を有するために、温度変動により塗布液の粘度変動が大きくなるため、ウェブへ均一に塗布することが困難となり、温度低下により増粘するため、塗布ムラになり易く、更には容易にゲル化を引き起こす等、塗布液の管理が非常に難しくなり、操業上の問題点も多いばかりでなく、品質を維持することも難しいため実用的ではない。

また、下引き層の塗設量としては特に制限はないが、ゼラチンの塗設量として、０．１〜１０質量％の水性塗液を１〜４０ｇ／ｍ²塗布するのが良く、画像形成層用塗布液の液付き性及び支持体と画像形成層との接着性の改良効果の点から、固形質量で０．００５〜２．０ｇ／ｍ²の範囲が好ましく、０．０１〜１．０ｇ／ｍ²の範囲が一層好ましく、０．０２〜０．５ｇ／ｍ²の範囲が特に好ましい。この時の塗布速度としては１５０ｍ／ｍｉｎ以上、好ましくは２００ｍ／ｍｉｎ以上において塗布ムラのない安定した下引き層が維持されるので、生産効率の点からも好ましい。

下引層を表側に設ける方法としては、走行する基紙面に樹脂層を被覆した後、巻き取るまでの間に画像形成層を設ける側の表側に、下引き層用塗布液を塗布・乾燥して下引き層を設ける、いわゆるオンマシン法で行うのが好ましい。また、支持体を巻き取ってから、必要に応じて巻取りを貯蔵後、改めて下引き層を設ける、いわゆるオフマシン法で行うこともできる。下引き層の塗布に際しては塗布に先立ち、コロナ放電処理を施すことの他に火炎処理等のその他の活性化処理を施してもよい。塗布された塗布液の乾燥装置としては直線トンネル乾燥機、アーチドライヤー、エアループドライヤー、サインカーブエアフロートドライヤー等の熱風乾燥機、赤外線、加熱ドライヤー、マイクロ波等を利用した乾燥機等各種乾燥装置をあげることができる。また、乾燥条件は任意であるが、一般には４０〜１５０℃で数秒〜１０分で行われる。

本発明におけるシート状の基体の裏側には、コロナ放電処理、火炎処理などの活性化処理を施した後、帯電防止等のために各種のバックコート層を塗布することができる。また、バックコート層には、特公昭５２−１８０２０号、特公昭５７−９０５９号、特公昭５７−５３９４０号、特公昭５８−５６８５９号、特開昭５９−２１４８４９号、特開昭５８−１８４１４４号等の各公報に記載もしくは例示の無機帯電防止剤、有機帯電防止剤、親水性バインダー、ラテックス、硬化剤、顔料、界面活性剤等を適宜組み合わせて含有せしめることができる。

以下、実施例により本発明を詳しく説明するが、本発明の内容は以下に示す実施例に限られるものではない。

（実施例１）
１）画像材料用支持体の製造
ＬＢＫＰパルプ１００質量部に対して、アルキルケテンダイマー乳化物（ケテンダイマー分として）０．４質量部、カチオン化澱粉４質量部、アニオン化ポリアクリルアミド０．３質量部、ポリアミドエピクロルヒドリン樹脂０．４質量部、及び適当量の蛍光増白剤、青色染料を含む坪量１７０ｇ／ｍ²の基紙の裏面に、コロナ処理をし、低密度ポリエチレン樹脂（密度０．９２ｇ／ｃｍ³；ＭＦＲ＝４．０ｇ／１０分）５０質量部、高密度ポリエチレン樹脂（密度０．９７ｇ／ｃｍ³；ＭＦＲ＝７．０ｇ／１０分）５０質量部からなる樹脂組成物を２８ｇ／ｍ²の塗布量で３００℃で溶融押出被覆した。次いで表面にコロナ処理をし、低密度ポリエチレン樹脂（密度０．９２ｇ／ｃｍ³；ＭＦＲ＝８．５ｇ／１０分）４７．５質量％、含水酸化アルミニウム（対二酸化チタンに対してＡｌ₂Ｏ₃分として０．７５質量％）で表面処理したアナターゼ型二酸化チタン含量５０質量％とステアリン酸亜鉛２．５質量％から成る二酸化チタン顔料のマスターバッチ２０質量部、低密度ポリエチレン樹脂（密度０．９２ｇ／ｃｍ³；ＭＦＲ＝４．５ｇ／１０分）６５質量部と高密度ポリエチレン樹脂（密度０．９７ｇ／ｃｍ³；ＭＦＲ＝７．０ｇ／１０分）１５質量部から成る樹脂組成物を３０ｇ／ｍ²の塗布量で３００℃で溶融押出被覆した。

次いで、裏樹脂面にコロナ処理をした後、乾燥質量分としてゼラチン：二酸化珪素マット化剤（平均粒子径２．０μｍ）＝３：１から成り、対ゼラチン１５質量％のエポキシ系硬膜剤の他、適量の塗布助剤、無機帯電防止剤を含むバインダ−塗液をグラビアロールコーターで供給し、湿潤塗布量が２０ｇ／ｍ²になるワイヤーバーを用いて、塗布量を調節し１３０℃の空気温度で熱風トンネルドライヤーで乾燥した。

引き続き、樹脂被覆紙を巻き取るまでの間に、該支持体の表側の樹脂面にコロナ放電処理を施し、ゼラチン１．５ｇ、パラオキシ安息香酸ブチルの１０質量％メタノール溶液０．３ｇ、スルフォコハク酸−２−エチルヘキシルエステル塩のメタノールと水の５質量％混合液０．４５ｇを含み、全量を水で１００ｇに調製した配合の下引き層用塗布液を湿潤塗布量が４．０ｇ／ｍ² になるように、給液パンを有する図１記載のグラビア塗布装置にて、表１記載の塗布速度にてオンマシン塗布した。この時のグラビアロールの彫刻の型は格子型を用い、グラビアロールの回転比率は、塗布速度に対して９０％にて行った。また、遮蔽ロールとしては、直径５００ｍｍφの金属ロールを用い、グラビアロールとバックアップロールのニップ位置と同じ高さの位置でウェブと遮蔽用金属ロール表面との最短距離が２００μｍとなるニップ上流側に設置した。

（比較例１、２）
ウェブの種類、塗布速度、遮蔽ロールを、表１記載のものにすること以外は実施例１と同様に行った。

（実施例２〜７）
ウェブの種類、塗布速度、遮蔽ロールを、表１記載のものを用いること以外は、実施例１と同様に行った。この時の遮蔽ロールとして用いたワイヤーは、１２ｍｍφのスチールワイヤーを用い、遮蔽用金属ロールと同様に上流側に設置した。

（実施例８）
塗布液として下引き層用塗布液の代わりに下記画像材料用塗布液を用いること以外は、実施例１と同様に行った。
［画像材料用塗布液の配合］
カオリンクレイ７０質量部
重質炭酸カルシウム３０質量部
ポリアクリル酸系分散剤０．１質量部
スチレンブタジエン系共重合ラテックスバインダー１０質量部
燐酸エステル化澱粉３質量部
ポリアミドポリ尿素系樹脂耐水化剤１．０質量部

これら実施例、または比較例においてその製品の評価に用いた各試験法、及び評価法を下記に簡単に述べる。

［下引き層の塗布面質評価］
染料を溶解した０．５質量％水溶液中に得られた写真印画紙用支持体を２５℃で１０秒間浸漬し、写真印画紙用支持体をよく水洗してから、塗布面の着色状態により塗布面質を目視する４つの感応評価を行い、それらを組み合わせて総合評価を行った。評価基準としては以下の通りである。
（１）ムラ
均一に染まらずに濃淡ムラがある状態。ゼラチン塗布量が不均一になっていることを示す。
（２）スジ
支持体の走行方向に向かって筋状に濃淡ムラがある状態。支持体の巾方向でゼラチン塗布量が不均一になっていることを示す。
（３）白抜け
支持体の走行方向に向かって筋状の実染色部分が確認される状態。支持体の特定部分にゼラチンが塗布されていない部分が存在すること。
（４）ハジキ
点々と部分的に未着色部分が存在する状態。塗布液がポリエチレン樹脂被覆層で濡れ性が乏しくはじかれるか、乾燥時に泡が弾けた状態でゼラチン塗布層が存在しないこと。
（５）総合
上記４点を総合的に考慮して、実用性を判断した。評価基準としては以下の通りである。
◎：非常に良好。
○：実用上問題ない。
△：実用上下限。
×：実用上問題がある。

［画像形成層の塗布面質評価］
斜光による目視評価で行った。評価基準としては以下の通りである。
◎：非常に良好。
○：実用上問題ない。
△：実用上下限。
×：実用上問題がある。

得られた結果を表１に示す。

表１から明らかなように、遮蔽ロールを用いた本発明の実施例は、塗布ムラが発生しない優れたグラビア塗布装置であることが判る。また遮蔽ロールに変え、ワイヤーを用いたものは、よりウェブ近接して設置できるため、塗布ムラがより改良されていることが判る。また、本発明の塗布装置は、ウェブの種類、塗布液の種類によらず、塗布ムラの発生しない優れたグラビア塗布装置であることが判る。

（実施例９〜１９）
ウェブ速度とウェブ速度に対するグラビアロールの回転速度の比率を表２に記載のものにする以外は、実施例１と同様に行った。

［ミストの発生程度の評価］
回転するグラビアロールとウェブが接触する部分に黒色の台紙を近づけて配置し、２４時間後に台紙に付着した塗布液の量を目視で判定した。
評価基準としては以下の通りである。
◎：ミストの発生が無く良好。
○：ミストが発生するが実用上問題ない。
△：ミストの発生が実用上下限。
×：ミストの発生に実用上問題がある。

得られた結果を表２に示す。

表２から明らかなように、本発明に用いられるグラビアロールの回転速度は、ウェブ速度に対して１０〜９０％の範囲にあることが好ましく、１０〜６０％の範囲にあることがより好ましいことが判る。グラビアロールの回転速度がウェブ速度に対して９０％より速い場合は、ミストの発生が顕著となり、塗布ムラにも影響を与えるようになった。また、グラビアロールの回転速度がウェブ速度に対して１０％よりも低い場合は、目的とする塗布量を得ることが出来ず、ややスジっぽい塗布面質となった。

（実施例２０、２１）
グラビアロールの彫刻の型の種類を表３に示すものにすること以外は、実施例１と同様に行った。

［塗布液の液性評価］
塗布液の液性については、下記の通り評価を行った。連続１２０時間操業を行い、系内に回流する塗布液の液性について目視により観察して評価を行った。評価基準としては以下の通りである。
◎：泡、液ハネなどが全くなく、操業上非常に良好。
○：泡、液ハネなどが見られるが、実用上問題ない。
△：泡、液ハネなどがやや多いが、実用上下限。
×：泡、液ハネなどが非常に多く、実用上問題がある。

得られた結果を表３に示す。

表３から明らかなように、グラビアロールの彫刻の型の種類としては、斜線型を用いた場合に、より塗布液の泡の発生、液ハネの発生が少なく、好ましい操業条件であることが判る。グラビアロールの彫刻の型の種類にピラミッド型を用いた場合は、塗布液の泡、及び液ハネが発生し、塗布面質の評価では、グラビアロールの彫刻の型が塗布面に転写し、転写ムラを発生した。

本発明により、グラビア塗布装置において、高速塗布においても塗布ムラの発生がなく、均一な塗布面質が得られるグラビア塗布装置を提供することが出来る。

本発明で用いるグラビア塗布装置の一例を示す概略図。本発明で用いるグラビア塗布装置の一例を示す概略図。本発明で用いるグラビア塗布装置の塗布液のビードが形成される部分の拡大図。グラビアロールの斜線型セルの彫刻パターンの一例を示す概略図。

符号の説明

１ブレード
２グラビアロール
３バックアップロール
４ウェブ
５遮蔽ロール
６給液パン
７塗布液
８ビード
９塗布線

Claims

グラビア塗布装置であって、グラビアロール２、該グラビアロール２と対向してウェブ４を加圧して挟むバックアップロール３、並びにグラビアロール２の下部より供給された塗布液７を前計量するためのドクター１からなるグラビア塗布装置において、該グラビア塗布装置の上流側に、空気同伴を回避するための遮蔽ロール５を設置することを特徴とするグラビア塗布装置。
グラビアロール２の回転速度の比率が、ウェブ速度に対して１０〜９０％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。
グラビアロール２の表面のセル配置に斜線型を用いることを特徴とする請求項１または２記載のグラビア塗布装置。