JP2009072658A - 塗布装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小径の塗布ロールを用いたリバースキスコート方式の塗布装置において、従来良好な塗布面を得ることが困難とされるチクソトロピー性の塗布液を用いた場合でも、良好な塗布面を得られるように、塗布液を幅方向にわたって均一に撹拌し、淀み部分を解消して塗布液の流動性を保持し、しかも長時間塗工においても塗工性が変化しにくい塗布装置を提供する。
【解決手段】走行するウェブ上に、ドクターブレードを有する小径のリバース塗布ロールで、塗布液を所定の厚さに塗布する塗布装置において、前記リバース塗布ロールの横に、塗布液を攪拌しながら供給するゴムロールを前記リバース塗布ロールに圧着するように具備している。前記ゴムロールは駆動を掛けていないで、圧着されている前記リバース塗布ロールの回転力によって前記リバース塗布ロールと同方向に連れ廻りする。
【選択図】図１

Description

本発明は、連続的に走行する紙、プラスチックフィルム、布、金属箔およびこれらの積層体からなるシート（以下ウェブと称す）に、塗布液を所定の厚さに塗布する塗布装置に関し、特に、ドクターブレードを有する小径のリバース塗布ロールで所定の厚さに塗布する塗布装置に関する。

走行するウェブ状の被塗布基材の表面に、該被塗布基材の走行方向と対向するように回転し、その回転方向で、前記被塗布基材の直前にドクターブレードを有する小径のリバース塗布ロールで所定の厚さに塗布する塗布装置は、平滑な塗工面が得られる優れた塗工方式である。

特に、精密な塗布を可能にする塗布方式に、２０φ〜５０φの小径の塗布ロールを用いたリバースキスコート方式があり、良好な塗工面が得られることが知られている。（特許文献１参照）
ところで、ある種の懸濁液は静止状態の時にゲル状で流れないが、激しく振ったり撹拌するとゾル状になって粘度が低下し、流動性を帯びる。この等温下に起こるゲル−ゾル可逆変換をチクソトロピー（ｔｈｉｘｏｔｒｏｐｙ）という。このチクソトロピー現象は、静止状態では分子間力により連続した二次構造をとっていた懸濁粒子が、撹拌とか振動によりせん断外力を与えられ、その構造が一時的に破壊されるために粘度が低下し流動性を帯びるようになる。破壊された構造も一定時間静止すると再び回復し、粘度が上昇しゲル状に固化する。

しかるに、塗工液のうち、フィラーのない塗布液の場合は、ドクターブレードを有する小径のリバース塗布ロールで良好な塗工面が得られることが多いが、フィラーを含んだ塗布液は、前述したチクソトロピー性を持ったものが少なくなく多くの問題があった。すなわち、チクソトロピー性を持った塗布液を用いる場合、塗布の初期には良好な塗布面が得られても、塗布していくうちにフィラー分が次第にインキパンの周辺部に淀み、流動しない部分を形成する、あるいは、せん断速度の大きい部分では粘度が大きく低下する。これらの現象が発生する結果、フィラーがインキタンクの底部に沈降して、塗布される成分組成がフィラーの少ないバインダーリッチなものになってくるなど塗布液全体の均質性を損なうことが多く、ウェブへの転移が不均一になり良好な塗布面が得にくいという問題があった。この結果、時間の経過とともに、具体的な数値的尺度では、濁り度（ＨＡＺＥ）及び光沢度（ＧＬＯＳＳ）が変化することになり、塗工物の品質としては致命的なものである。
実公平２−７６６３号公報

本発明の目的は、小径の塗布ロールを用いたリバースキスコート方式の塗布装置において、従来良好な塗布面を得ることが困難とされるチクソトロピー性の塗布液を用いた場合でも、良好な塗布面を得られるように、塗布液を幅方向にわたって均一に撹拌し、淀み部分を解消して塗布液の流動性を保持し、しかも長時間塗工においても塗工性が変化しにくい塗布装置を提供することにある。

チクソトロピック性の塗布液を用いた塗布装置では、塗布液の淀み部分の解消のため、
塗布液を常に動かすことが必要である。塗布液を常に動かせば、ゾル状になって粘度が低下し、流動性を帯びることになる。塗布液全体を流動化すれば、成分組成が変化することなく、ひいては、時間の経過とともに、具体的な数値的尺度では、濁り度（ＨＡＺＥ）及び光沢度（ＧＬＯＳＳ）が変化することがなく、塗布物の品質として安定したものになる。

本発明の請求項１に係る発明は、走行するウェブ上に、ドクターブレードを有する小径のリバース塗布ロールで、塗布液を所定の厚さに塗布する塗布装置において、前記リバース塗布ロールの横に、塗布液を攪拌しながら供給するゴムロールを前記リバース塗布ロールに圧着するように具備していることを特徴とする塗布装置である。このゴムロールにより、リバースロールとの溝に塗布液を押し込むことができ、安定して塗布することができる。

また本発明は請求項１に記載の塗布装置において、前記ゴムロールは駆動を掛けていないで、圧着されている前記リバース塗布ロールの回転力によって前記リバース塗布ロールと同方向に連れ廻りすることを特徴とする塗布装置である。このゴムロールの回転によって塗布液は常に動かされ、流動性を保持することになる。

また本発明は請求項１または２に記載の塗布装置において、塗布液受け及び供給用のマニホールドを、前記リバース塗布ロール及び前記ゴムロールの表面形状に沿った一定間隙で近接する形で備え、さらに、マニホールドの下部に、流れ落ちたインキを回収するための底面が傾斜したインキ受けパンを具備したことを特徴とする塗布装置である。

ここで、マニホールドはリバース塗布ロールおよびゴムロールとの隙間はごくわずかになるような形状にしてある。つまり、各ロールに沿うようなＲ（アール）加工を施してある。隙間は、好ましくは５ｍｍ以内である。このことによって、通常の箱形インキパンのように隅に淀み部分ができるようなことはない。塗布液はリバース塗布ロールおよびゴムロールの回転によるせん断外力を受けながらマニホールドとの隙間を常に流れて滞留することはなく、余剰の塗布液は下部のインキ受けパンに流れ落ちることになる。

また本発明は請求項３に記載の塗布装置において、前記マニホールドには前記リバース塗布ロールと前記ゴムロールとの接触部対応する位置に塗布液供給用の吐出口が設けてあり、前記マニホールドには側板が設けられてなく、塗布に供されない余剰塗布液は両サイドから下に流れ落ちインキ受けパンにて回収される。前記インキ受けパンの最低部には吸入口が設けられており、そこから回収されたインキはポンプによって前記マニホールドに設けた塗布液供給用の前記吐出口から供給されることを特徴とする塗布装置である。

このように本発明では、インキは絶えず循環し、静止することがないため、絶えず流動性を帯びることになるため、チクソトロピック性のインキに対して極めて有効である。

なお、連続塗布で常に新しい塗布液を供給するため、供給用のインキタンクを用いる場合には、例えば図３に示すように、円筒型のインキタンクに撹拌板を配置し、撹拌板を回転させるか、あるいは撹拌板は固定し、円筒型のインキタンクを回転させれば、インキタンク内の塗布液の流動性を維持することが可能である。

本発明の塗布装置によれば、インキは絶えず循環し、静止することがないため、絶えず流動性を帯びることになり、チクソトロピック性の塗布液に対して極めて有効である。塗布液はマニホールドやインキ受けパン及びインキタンクその他あらゆる場所においても流
動しており、そのため、マニホールドの周辺部に淀み部分を形成せず、インキタンクの底部にフィラーが沈降して、インキ全体の均質性を損なうことがなく、塗布面に影響が出るという問題を発生しない。

すなわち、前述したように、塗布はじめの良好な塗布面が維持されて、塗布していくうちにフィラー分が次第にマニホールドあるいはインキパンの周辺部に淀み部分を形成することがなく、また、インキタンクの底部に沈降するということがないため成分組成が変化せず、長時間にわたって、時間の経過とともに、具体的な数値的尺度では、濁り度（ＨＡＺＥ）及び光沢度（ＧＬＯＳＳ）が変化することがなく、塗工物の品質として安定したものになる。

以下に本発明の塗布装置について、図面を用いて詳細に説明を行う。図1は、本発明の塗布装置の一実施例を示す断面図である。図2は、本発明の塗布装置の一実施例の斜視図である。図３は、インキタンクを説明する概要図である。

本発明の塗布装置では、図１に示すように、リバース塗布ロール１の横に接するように塗布液を撹拌しながら供給するゴムロール２が具備されている。ゴムロール２は駆動を掛けておらずフリーであり、リバース塗布ロール１に押しつけられている。リバース塗布ロール１に駆動がかかると、同方向に連れ廻りをする。リバース塗布ロール１にはドクター６が配備されている。

マニホールド４はリバース塗布ロール１およびゴムロール２のとの隙間はごくわずかになるような形状にしてある。つまり、各ロールに沿うようなＲ（アール）加工を施してある。すきまは、５ｍｍ以内が最良の形態であった。このことによって、通常の箱形インキパンのように隅に、淀み部分ができるようなことはない。

マニホールド４にはリバース塗布ロール１とゴムロール２との接触部に対応する位置に塗布液供給用の吐出口３が設けてあり、インキ受けパン７にて回収された塗布液はポンプで循環して供給される。

マニホールド４には側板が設けられていないため、塗布液供給用の吐出口３から供給された塗布液はリバース塗布ロール１およびゴムロール２の回転によるせん断外力を受けながらマニホールド４との隙間を常に流れて滞留することはなく、余剰の塗布液は下部のインキ受けパン７に流れ落ちて回収される。なお、マニホールド４は構造が単純で塗布液の固着部分がないため、リバース塗布ロールおよびゴムロールをはずすと、上面から掃除がし易いという利点もある。

なお、通常は、連続塗布で常に新しい塗布液を供給するため、供給用のインキタンクを用いる。例えば図３に示すように、円筒型のインキタンク８に撹拌板９を配置し、撹拌板を回転させるか、あるいは撹拌板は固定し、円筒型のインキタンクを回転させれば、インキタンク内の塗布液の流動性を維持することが可能である。撹拌板９はインキタンク内の側壁に押しつけられているため、インキタンク内のすべての塗工液が、揺り動かされることになる。回収された塗布液および新しい塗布液は、図示しない流量計、脱泡器、フィルター等通常の塗布工程で使用される塗布液循環システム中を流動して、本発明の塗布装置の吐出口３にポンプで供給される。このように塗布液のあらゆる部分も静止することがないため、塗布液の流動性を維持することが可能となる。

本発明の塗布装置において、リバース塗布ロールは直径が２０φ〜５０φの小径であり、かつリバース塗布ロールのセル形状が連続した斜めのスパイラル状の溝を有するロールであるか、又は、リバース塗布ロールは、小径ロールにワイヤーを巻装したワイヤバーであることが良好な塗布面を得るために好ましい。

また、前記リバース塗布ロールはウェブの塗布面の反対面に圧胴ロールを有しないキスコート方式であり、前記リバース塗布ロールの前後にはキスコートのためのフィルム走行用ニアロール５が設置してありフィルムはその下を走行する。通常、チクソトロピー性の塗布液はせん断外力に対する粘度変化が大きいため、圧胴の存在は膜厚のコントロールを難しくする場合がある。上述したニアロールによってウェブをリバース塗布ロールに間接的に押し付け、互いに逆転するリバース塗布ロールとウェブの間で形成される塗布液の回転する小さな液溜まり（ビード）をコントロールすることで塗布膜を安定化することが可能となる。

本発明の塗布装置は、塗布液の適用性が広く、あらゆる塗布液を安定して長時間塗工することが可能である。

本発明の塗布装置の一実施例を示す断面図。 本発明の塗布装置の一実施例を示す斜視図。 インキタンクを説明する概要図。

符号の説明

１・・・リバース塗布ロール ２・・・ゴムロール
３・・・吐出口 ４・・・マニホールド ５・・・ニアロール
６・・・ドクター ７・・・インキ受けパン ８・・・インキタンク
９・・・攪拌板 １０・・・吸入口 １１・・・ウェブ

Claims (4)

1. 走行するウェブ上に、ドクターブレードを有する小径のリバース塗布ロールで、塗布液を所定の厚さに塗布する塗布装置において、
   前記リバース塗布ロールの横に、塗布液を撹拌しながら供給するゴムロールを前記リバース塗布ロールに圧着するように具備していることを特徴とする塗布装置。
2. 請求項１に記載の塗布装置において、前記ゴムロールは駆動を掛けていないで、圧着されている前記リバース塗布ロールの回転力によって前記リバース塗布ロールと同方向に連れ廻りすることを特徴とする塗布装置。
3. 請求項１または２に記載の塗布装置において、塗布液受け及び供給用のマニホールドを、前記リバース塗布ロール及び前記ゴムロールの表面形状に沿った一定間隙で近接する形で備え、さらに、マニホールドの下部に、流れ落ちた塗布液を回収するための底面が傾斜したインキ受けパンを備えたことを特徴とする塗布装置。
4. 請求項３に記載の塗布装置において、前記マニホールドには前記リバース塗布ロールと前記ゴムロールとの接触部に対応する位置に塗布液供給用の吐出口が設けてあり、前記マニホールドには側板が設けられてなく、塗布に供されない余剰塗布液は両サイドから下に流れ落ちインキ受けパンにて回収され、前記インキ受けパンの傾斜最低部には吸入口が設けられており、そこから回収されたインキはポンプによって前記マニホールドに設けた塗布液供給用の前記吐出口から供給されることを特徴とする塗布装置。

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