JP2021151644A

JP2021151644A - Coating device, printing device and coating method

Info

Publication number: JP2021151644A
Application number: JP2020053439A
Authority: JP
Inventors: 賢治森本; Kenji Morimoto; 実荒木; Minoru Araki; 恵介遠藤; Keisuke Endo; 裕次浅野; Yuji Asano
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2020-03-24
Filing date: 2020-03-24
Publication date: 2021-09-30

Abstract

To provide a coating device which can suppress formation of streaky unevenness in an aqueous liquid coated onto a surface of an impermeable base material, a printing device and a coating method.SOLUTION: A coating device includes: a gravure roll 11 including an uneven structure for holding an aqueous liquid on a surface thereof; a back-up roll 12 which sandwiches a base material 20 between itself and the gravure roll 11; and means which controls an amount of supply of the aqueous liquid to the gravure roll 11 so that a recess 11A of the gravure roll 11 is filled with the aqueous liquid and a top face of a protrusion 11B of the gravure roll 11 is covered with the aqueous liquid on an upstream side in a transport direction of the base material 20 with respect to a nip part 40 which is a part of the base material 20 sandwiched by the gravure roll 11 and the back-up roll 12, thereby forming a liquid reservoir 31 in a space between a surface of the base material 20 and the surface of the gravure roll 11 on an upstream side in the transport direction with respect to the nip part 40. A length of the liquid reservoir 31 in the transport direction is 1 mm or more and 6 mm or less.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

開示の技術は、塗布装置、印刷装置及び塗布方法に関する。 The disclosed technique relates to a coating device, a printing device and a coating method.

ダイレクトグラビア方式を適用した塗布装置に関する技術として、以下の技術が知られている。特許文献１には、塗布液が過剰に給液されたグラビアロールのロール面と連続走行する可撓性支持体との間で塗布液のビード部を形成しながら、可撓性支持体をバックアップロールを用いてグラビアロールに押し付けることにより可撓性支持体に所望の塗布液量を塗布するグラビア塗布装置において、ビード部のグラビアロール回転方向上流側近傍に給液手段を設け、該給液手段からグラビアロールに塗布液を給液することを特徴とするグラビア塗布装置が記載されている。 The following techniques are known as techniques related to coating devices to which the direct gravure method is applied. In Patent Document 1, the flexible support is backed up while forming a bead portion of the coating liquid between the roll surface of the gravure roll to which the coating liquid is excessively supplied and the flexible support that runs continuously. In a gravure coating device that applies a desired amount of coating liquid to a flexible support by pressing it against a gravure roll using a roll, a liquid feeding means is provided near the upstream side in the gravure roll rotation direction of the bead portion, and the liquid feeding means is provided. A gravure coating apparatus is described, which comprises supplying a coating liquid to a gravure roll.

特開２００３−１９０８５５号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-190855

インクジェット方式の印刷装置を用いて、樹脂フィルム等の非浸透性の基材の表面に水性インクを吐出して高精細な画像を形成するために、水性インクとの化学反応によって水性インクに含まれる色材を凝集させる機能を有する水性の処理液をインク吐出前に非浸透の基材の表面に塗布することが行われている。水性の処理液は、非浸透性の基材の表面に、２μｍ以下の厚さで均一に塗布することが好ましい。しかしながら、非浸透性の基材は、水性の処理液に対して撥水性を有するため、基材の表面に水性の処理液を薄く且つ均一に塗布することは容易ではない。 In order to form a high-definition image by ejecting water-based ink onto the surface of a non-permeable base material such as a resin film using an inkjet printing device, the water-based ink is contained in the water-based ink by a chemical reaction with the water-based ink. An aqueous treatment liquid having a function of aggregating a coloring material is applied to the surface of a non-penetrating base material before ejecting ink. The aqueous treatment liquid is preferably uniformly applied to the surface of the impermeable substrate with a thickness of 2 μm or less. However, since the impermeable base material has water repellency to the water-based treatment liquid, it is not easy to apply the water-based treatment liquid thinly and uniformly on the surface of the base material.

ここで、基材の表面に液体を塗布する方式としてダイレクトグラビア方式が知られている。ダイレクトグラビア方式を適用した塗布装置は、表面に液体を保持するための凹凸構造を備えたグラビアロールと、グラビアロールとの間に基材を挟むバックアップロールとを備える。グラビアロールの表面に保持された液体は、グラビアロールとバックアップロールとが基材を間に挟む部分であるニップ部において基材の表面に転写される。 Here, a direct gravure method is known as a method of applying a liquid to the surface of a base material. The coating apparatus to which the direct gravure method is applied includes a gravure roll having an uneven structure for holding a liquid on the surface and a backup roll for sandwiching a base material between the gravure rolls. The liquid held on the surface of the gravure roll is transferred to the surface of the base material at the nip portion where the gravure roll and the backup roll sandwich the base material.

水性インクを凝集させる機能を有する水性の処理液を、ダイレクトグラビア方式を適用した塗布装置を用いて塗布すると、水性の処理液は、筋状のむらを有した状態で基材の表面に形成されることがある。筋状のむらが発生する原因は、グラビアロールの表面に形成された凹凸構造に空気が巻き込まれやすく、これによって基材の表面に転写された処理液の液滴が分断され、処理液の液滴同士が結合する前に処理液が乾燥してしまうことによるものと考えられる。水性の処理液を薄く形成する場合及び基材の搬送速度が高速である場合に筋状のむらは、より顕著となる。 When a water-based treatment liquid having a function of aggregating water-based ink is applied using a coating device to which a direct gravure method is applied, the water-based treatment liquid is formed on the surface of a base material with streaky unevenness. Sometimes. The cause of streaky unevenness is that air is likely to be caught in the uneven structure formed on the surface of the gravure roll, which divides the droplets of the treatment liquid transferred to the surface of the base material and droplets of the treatment liquid. It is considered that this is because the treatment liquid dries before they are bonded to each other. The streak-like unevenness becomes more remarkable when the aqueous treatment liquid is formed thinly and when the transfer speed of the base material is high.

開示の技術は、上記の点に鑑みてなされたものであり、非浸透性の基材の表面に塗布された水性液において、筋状のむらが形成されることを抑制できる塗布装置、印刷装置及び塗布方法を提供することを目的とする。 The disclosed technique has been made in view of the above points, and is a coating device, a printing device, and a coating device capable of suppressing the formation of streak-like unevenness in an aqueous liquid coated on the surface of a non-permeable substrate. It is an object of the present invention to provide a coating method.

開示の技術に係る塗布装置は、搬送経路に沿って搬送され、水性液に対して非浸透性を有する基材の表面に、水性液を塗布する塗布装置であって、表面に水性液を保持するための凹凸構造を備えたグラビアロールと、グラビアロールとの間に基材を挟むバックアップロールと、基材の、グラビアロールとバックアップロールとによって挟まれる部分であるニップ部よりも基材の搬送方向（以下、単に搬送方向という）の上流側において、グラビアロールの凹部が水性液で満たされ且つグラビアロールの凸部の上面が水性液に覆われるように水性液のグラビアロールへの供給量を制御することにより、ニップ部よりも搬送方向の上流側において、基材の表面とグラビアロールの表面との間の空間に液溜まりを形成する手段と、を含む。液溜まりの搬送方向における長さが１ｍｍ以上６ｍｍ以下である。 The coating device according to the disclosed technique is a coating device that applies an aqueous liquid to the surface of a base material that is transported along a transport path and has impermeableness to an aqueous liquid, and retains the aqueous liquid on the surface. A gravure roll having a concavo-convex structure, a backup roll that sandwiches the base material between the gravure rolls, and a base material that is transported from the nip portion of the base material that is sandwiched between the gravure roll and the backup roll. On the upstream side of the direction (hereinafter, simply referred to as the transport direction), the amount of the aqueous liquid supplied to the gravure roll is increased so that the concave portion of the gravure roll is filled with the aqueous liquid and the upper surface of the convex portion of the gravure roll is covered with the aqueous liquid. By controlling, a means for forming a liquid pool in the space between the surface of the base material and the surface of the gravure roll on the upstream side in the transport direction from the nip portion is included. The length of the liquid pool in the transport direction is 1 mm or more and 6 mm or less.

液溜まりを形成する手段は、基材の搬送方向の上流側において、グラビアロールに保持される水性液の量が、グラビアロールの凹部の容積の合計値の１５０％以上となるように、水性液の供給量を制御することが好ましい。 The means for forming the liquid pool is such that the amount of the aqueous liquid held in the gravure roll on the upstream side in the transport direction of the base material is 150% or more of the total volume of the concave portions of the gravure roll. It is preferable to control the supply amount of.

液溜まりを形成する手段は、グラビアロールと接する辺に水性液を通過させる切り欠き部を有するブレードを含んでいてもよい。また、液溜まりを形成する手段は、グラビアロールの表面に水性液を滴下、吐出または噴射するノズルを含んでいてもよい。 The means for forming the liquid pool may include a blade having a notch on the side in contact with the gravure roll to allow the aqueous liquid to pass through. Further, the means for forming the liquid pool may include a nozzle for dropping, discharging or injecting the aqueous liquid on the surface of the gravure roll.

開示の技術に係る印刷装置は、上記の塗布装置を備えた印刷装置であって、水性液が塗布された基材の表面に、インクの液滴を吐出するインク吐出部を含む。 The printing apparatus according to the disclosed technique is a printing apparatus provided with the above-mentioned coating apparatus, and includes an ink ejection portion for ejecting ink droplets on the surface of a base material coated with an aqueous liquid.

インク吐出部は、水性カラーインクを吐出するカラーインク吐出部と、水性ホワイトインクを吐出するホワイトインク吐出部と、を含んでいてもよい。 The ink ejection unit may include a color ink ejection portion that ejects water-based color ink and a white ink ejection portion that ejects water-based white ink.

水性液は、インクとの化学反応によってインクに含まれる色材を凝集させる機能を有していてもよい。 The aqueous liquid may have a function of aggregating the coloring material contained in the ink by a chemical reaction with the ink.

印刷装置は、塗布装置よりも搬送方向の上流側に設けられ、基材の表面を改質する処理を行う表面処理部を更に含んでいてもよく、また、インク吐出部よりも搬送方向の下流側に設けられ、基材の表面に吐出されたインクの液滴を乾燥させるインク乾燥部を更に含んでいてもよい。 The printing device may be provided on the upstream side in the transport direction with respect to the coating device, and may further include a surface treatment section for performing a process of modifying the surface of the base material, and may further include a surface treatment section downstream of the ink ejection section in the transport direction. It may further include an ink drying portion provided on the side to dry the ink droplets ejected on the surface of the base material.

開示の技術に係る塗布方法は、搬送経路に沿って搬送され、水性液に対して非浸透性を有する基材の表面に、水性液を塗布する塗布方法であって、表面に水性液を保持するための凹凸構造を備えたグラビアロールとバックアップロールとの間に基材を挟むことによってグラビアロールの表面に保持された水性液を基材の表面に転写することを含む。基材の、グラビアロールとバックアップロールとによって挟まれる部分であるニップ部よりも基材の搬送方向の上流側において、グラビアロールの凹部に水性液が充填され且つグラビアロールの凸部の上面が水性液に覆われるように水性液のグラビアロールへの供給量を制御することにより、ニップ部よりも搬送方向の上流側において、基材の表面とグラビアロールの表面との間の空間に液溜まりを形成する。液溜まりの搬送方向における長さが１ｍｍ以上６ｍｍ以下である。 The coating method according to the disclosed technique is a coating method in which an aqueous liquid is applied to the surface of a base material which is conveyed along a transport path and has impermeableness to an aqueous liquid, and retains the aqueous liquid on the surface. This includes transferring the aqueous liquid held on the surface of the gravure roll to the surface of the base material by sandwiching the base material between the gravure roll provided with the uneven structure and the backup roll. Aqueous liquid is filled in the concave portion of the gravure roll and the upper surface of the convex portion of the gravure roll is aqueous on the upstream side in the transport direction of the base material from the nip portion of the base material sandwiched between the gravure roll and the backup roll. By controlling the supply amount of the aqueous liquid to the gravure roll so as to be covered with the liquid, a liquid pool is formed in the space between the surface of the base material and the surface of the gravure roll on the upstream side in the transport direction from the nip portion. Form. The length of the liquid pool in the transport direction is 1 mm or more and 6 mm or less.

開示の技術によれば、非浸透性の基材の表面に塗布された水性液において、筋状のむらが形成されることを抑制することが可能となる。 According to the disclosed technique, it is possible to suppress the formation of streaky unevenness in the aqueous liquid applied to the surface of the impermeable base material.

開示の技術の実施形態に係る塗布装置の構成の一例を模式的に示す側面図である。It is a side view which shows typically an example of the structure of the coating apparatus which concerns on embodiment of the disclosed technique. 開示の技術の実施形態に係る塗布装置の構成の一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of the structure of the coating apparatus which concerns on embodiment of the disclosed technique. 開示の技術の実施形態に係るグラビアロールの表面に設けられた凹凸構造の一例を示す平面図である。It is a top view which shows an example of the concavo-convex structure provided on the surface of the gravure roll which concerns on embodiment of the disclosed technique. 開示の技術の実施形態に係るブレードの構成の一例を示す平面図である。It is a top view which shows an example of the structure of the blade which concerns on embodiment of the disclosed technique. 開示の技術の実施形態に係るニップ部の近傍の様子を拡大して示した図である。It is an enlarged figure which showed the state of the vicinity of the nip part which concerns on embodiment of the disclosed technique. 図５に示す点線［Ａ］に沿った断面を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the cross section along the dotted line [A] shown in FIG. 図５に示す点線［Ｂ］に沿った断面を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the cross section along the dotted line [B] shown in FIG. 図５に示す点線［Ｃ］に沿った断面を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the cross section along the dotted line [C] shown in FIG. 図５に示す点線［Ｄ］に沿った断面を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the cross section along the dotted line [D] shown in FIG. 図５に示す点線［Ｅ］に沿った断面を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the cross section along the dotted line [E] shown in FIG. 比較例に係るニップ部の近傍の様子を拡大して示した図である。It is the figure which showed the state in the vicinity of the nip part which concerns on a comparative example in an enlarged manner. 図７に示す点線［Ａ］に沿った断面を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the cross section along the dotted line [A] shown in FIG. 図７に示す点線［Ｂ］に沿った断面を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the cross section along the dotted line [B] shown in FIG. 図７に示す点線［Ｃ］に沿った断面を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the cross section along the dotted line [C] shown in FIG. 図７に示す点線［Ｄ］に沿った断面を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the cross section along the dotted line [D] shown in FIG. 図７に示す点線［Ｅ］に沿った断面を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the cross section along the dotted line [E] shown in FIG. 筋状のむらを有した状態で液体が塗布された基材の表面を示す図である。It is a figure which shows the surface of the base material to which the liquid was applied with the streak-like unevenness. 開示の技術の他の実施形態に係る塗布装置の構成の一例を模式的に示す側面図である。It is a side view which shows typically an example of the structure of the coating apparatus which concerns on other embodiment of the disclosed technique. 開示の技術の実施形態に係る印刷装置の構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the structure of the printing apparatus which concerns on embodiment of the disclosed technique.

以下、開示の技術の実施形態の一例を、図面を参照しつつ説明する。なお、各図面において同一または等価な構成要素及び部分には同一の参照符号を付与し、重複する説明は適宜省略する。 Hereinafter, an example of an embodiment of the disclosed technology will be described with reference to the drawings. In each drawing, the same or equivalent components and parts are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted as appropriate.

図１は、開示の技術の実施形態に係る塗布装置１０の構成の一例を模式的に示す側面図であり、図２は、塗布装置１０の斜視図である。塗布装置１０は、搬送経路に沿って連続的に搬送される基材２０に対してダイレクトグラビア方式によって液体３０を塗布する装置である。基材２０は、例えばリール（図示せず）に巻かれたロール状態で供給され、ロールから巻き出された基材２０が搬送経路に沿って搬送される。 FIG. 1 is a side view schematically showing an example of the configuration of the coating device 10 according to the embodiment of the disclosed technique, and FIG. 2 is a perspective view of the coating device 10. The coating device 10 is a device that applies the liquid 30 to the base material 20 that is continuously transported along the transport path by a direct gravure method. The base material 20 is supplied in a roll state, for example, wound on a reel (not shown), and the base material 20 unwound from the roll is transported along a transport path.

本実施形態に係る塗布装置１０は、塗布される液体に対して浸透性を有さない非浸透性の基材に対して水性液を塗布する場合に特に好適に用いることができる。従って、基材２０は、例えば、ＰＥＴ（polyethylene terephthalate）及びＯＰＰ（Oriented PolyPropylene）等の非浸透性を有する樹脂フィルムであってもよく、基材２０に塗布される液体３０は水性液であってもよい。 The coating device 10 according to the present embodiment can be particularly preferably used when an aqueous liquid is applied to a non-permeable base material that does not have permeability to the liquid to be applied. Therefore, the base material 20 may be, for example, a non-permeable resin film such as PET (polyethylene terephthalate) and OPP (Oriented PolyPropylene), and the liquid 30 applied to the base material 20 is an aqueous liquid. May be good.

基材２０が、樹脂フィルム等の非浸透性の基材である場合、基材２０の表面は、塗布される液体３０に対して十分なぬれ性が確保されていることが好ましい。基材２０の液体３０に対するぬれ性は、基材２０の表面自由エネルギーを調整することによってコントロールすることが可能である。すなわち、基材２０の表面自由エネルギーを大きくする程、基材２０のぬれ性を高めることができる。なお、基材２０のぬれ性が過度に高い場合または過度に低い場合、基材２０の表面に塗布された液体３０の層厚を所望の層厚に制御することが困難となる。基材２０の表面自由エネルギーは、４０ｍＪ／ｍ^２以上７０ｍＪ／ｍ^２以下であることが好ましい。基材２０の表面自由エネルギーは、例えば、基材２０の表面を改質するための表面処理を実施することで制御することが可能である。上記表面処理の一例としてコロナ放電を用いたコロナ処理が挙げられる。 When the base material 20 is a non-permeable base material such as a resin film, it is preferable that the surface of the base material 20 has sufficient wettability with respect to the liquid 30 to be applied. The wettability of the base material 20 with respect to the liquid 30 can be controlled by adjusting the surface free energy of the base material 20. That is, the larger the surface free energy of the base material 20, the higher the wettability of the base material 20. If the wettability of the base material 20 is excessively high or too low, it becomes difficult to control the layer thickness of the liquid 30 applied to the surface of the base material 20 to a desired layer thickness. The surface free energy of the base material 20 ^{is preferably 40 mJ / m 2} or more and 70 mJ / m ² or less. The surface free energy of the base material 20 can be controlled, for example, by performing a surface treatment for modifying the surface of the base material 20. An example of the above surface treatment is corona treatment using corona discharge.

塗布装置１０は、グラビアロール１１、バックアップロール１２、液受けパン１４及びブレード１５を含んで構成されている。液受けパン１４には、塗布対象の液体３０が収容される。本実施形態において、液体３０は、粘度１ｃＰ以上２ｃＰ以下且つ表面自由エネルギーが４０ｍＪ／ｍ^２以上４５ｍＪ／ｍ^２以下の水性液である。本実施形態に係る塗布装置１０は、上記の物性を有する水性液を、非浸透性の基材２０の表面に塗布する場合に特に好適に用いることができる。なお、１ｃＰは０．００１Ｐａ・ｓである。 The coating device 10 includes a gravure roll 11, a backup roll 12, a liquid receiving pan 14, and a blade 15. The liquid 30 to be applied is stored in the liquid receiving pan 14. In the present embodiment, the liquid 30 is an aqueous liquid having a viscosity of 1 cP or more and 2 cP or less and a surface free energy of 40 mJ / m ² or more and 45 mJ / m ^{2 or less.} The coating device 10 according to the present embodiment can be particularly preferably used when the aqueous liquid having the above physical characteristics is coated on the surface of the impermeable base material 20. In addition, 1cP is 0.001Pa · s.

グラビアロール１１は、その一部分が液受けパン１４に収容された液体３０に浸漬する位置に配置される。グラビアロール１１は、例えば、搬送方向と交差する幅方向の長さが基材２０の搬送方向と交差する幅方向の長さよりも長い円柱形の形状を有している。グラビアロール１１は、その表面に液体３０を保持するための凹凸構造を有する。図３は、グラビアロール１１の表面に設けられた凹凸構造の一例を示す図である。図３に示すように、例えば、複数の角錐台の凹部１１Ａがグラビアロール１１の表面に設けられていてもよい。複数の凹部１１Ａは、これらの周囲に設けられた凸部１１Ｂによって画定される。なお、凹部１１Ａの形状は、角錐台に限らず、所望の形状とすることが可能である。グラビアロール１１が、回転軸１１Ｃの軸回りに回転することで、液受けパン１４に収容された液体３０が掻き上げられ、グラビアロール１１の表面に保持される。 The gravure roll 11 is arranged at a position where a part thereof is immersed in the liquid 30 housed in the liquid receiving pan 14. The gravure roll 11 has, for example, a cylindrical shape in which the length in the width direction intersecting the transport direction is longer than the length in the width direction intersecting the transport direction of the base material 20. The gravure roll 11 has an uneven structure for holding the liquid 30 on its surface. FIG. 3 is a diagram showing an example of an uneven structure provided on the surface of the gravure roll 11. As shown in FIG. 3, for example, recesses 11A of a plurality of pyramid stands may be provided on the surface of the gravure roll 11. The plurality of recesses 11A are defined by protrusions 11B provided around them. The shape of the recess 11A is not limited to the pyramid base, and can be a desired shape. When the gravure roll 11 rotates around the axis of the rotating shaft 11C, the liquid 30 contained in the liquid receiving pan 14 is scraped up and held on the surface of the gravure roll 11.

グラビアロール１１の表面自由エネルギーは、基材２０の表面自由エネルギーと同程度であることが好ましい。従って、グラビアロール１１の表面自由エネルギーは、４０ｍＪ／ｍ^２以上７０ｍＪ／ｍ^２以下であることが好ましい。グラビアロール１１の表面自由エネルギーが、基材２０の表面自由エネルギーに対して過度に小さくなると、基材２０の表面に塗布される液体３０の量が過剰となり、基材２０上における液体３０の層厚を所望の層厚に制御することが困難となる。一方、グラビアロール１１の表面自由エネルギーが、基材２０の表面自由エネルギーに対して過度に大きくなると、グラビアロール１１の表面に保持された液体３０が基材２０に転写しにくくなる。グラビアロール１１の表面自由エネルギーは、例えばグラビアロール１１の表面を、クロムめっき処理及びセラミック溶射等の表面処理を施すことにより制御することが可能である。 The surface free energy of the gravure roll 11 is preferably about the same as the surface free energy of the base material 20. Therefore, the surface free energy of the gravure roll 11 ^{is preferably 40 mJ / m 2} or more and 70 mJ / m ² or less. When the surface free energy of the gravure roll 11 becomes excessively smaller than the surface free energy of the base material 20, the amount of the liquid 30 applied to the surface of the base material 20 becomes excessive, and the layer of the liquid 30 on the base material 20 becomes excessive. It becomes difficult to control the thickness to a desired layer thickness. On the other hand, when the surface free energy of the gravure roll 11 becomes excessively large with respect to the surface free energy of the base material 20, the liquid 30 held on the surface of the gravure roll 11 is difficult to transfer to the base material 20. The surface free energy of the gravure roll 11 can be controlled, for example, by subjecting the surface of the gravure roll 11 to a surface treatment such as chrome plating or ceramic spraying.

バックアップロール１２は、グラビアロール１１との間に、搬送される基材２０を挟み込むことにより、基材２０をグラビアロール１１の表面に押し付ける押圧を加える。基材２０とグラビアロール１１との密着性を高めるために、バックアップロール１２の表面は、ゴム等の弾力性を有する部材によって構成されていてもよい。グラビアロール１１とバックアップロール１２とが基材２０を挟む部分であるニップ部４０において、グラビアロール１１の表面に保持された液体３０が、基材２０の表面に転写される。 The backup roll 12 applies a pressure to press the base material 20 against the surface of the gravure roll 11 by sandwiching the base material 20 to be conveyed between the backup roll 12 and the gravure roll 11. In order to improve the adhesion between the base material 20 and the gravure roll 11, the surface of the backup roll 12 may be made of an elastic member such as rubber. In the nip portion 40 where the gravure roll 11 and the backup roll 12 sandwich the base material 20, the liquid 30 held on the surface of the gravure roll 11 is transferred to the surface of the base material 20.

ブレード１５は、その先端がグラビアロール１１の表面に接触するように設けられており、グラビアロール１１の表面に保持された液体３０の余剰分を掻き取る。ブレード１５は、グラビアロール１１の幅方向（搬送方向と交差する方向）を長手方向とする、長手形状を有する。ブレード１５の長手方向における長さは、グラビアロール１１の幅方向の長さと略同じある。ブレード１５は、図示しない固定部材によって固定されている。グラビアロール１１が回転することによりグラビアロール１１の表面がブレード１５の先端に対して摺動することで、グラビアロール１１の上面に保持された液体３０の余剰分がブレード１５によって掻き取られる。 The blade 15 is provided so that its tip is in contact with the surface of the gravure roll 11, and scrapes off the excess liquid 30 held on the surface of the gravure roll 11. The blade 15 has a longitudinal shape with the width direction of the gravure roll 11 (the direction intersecting the transport direction) as the longitudinal direction. The length of the blade 15 in the longitudinal direction is substantially the same as the length of the gravure roll 11 in the width direction. The blade 15 is fixed by a fixing member (not shown). As the gravure roll 11 rotates, the surface of the gravure roll 11 slides with respect to the tip of the blade 15, and the excess liquid 30 held on the upper surface of the gravure roll 11 is scraped off by the blade 15.

図４は、ブレード１５の構成の一例を示す平面図である。図４に示すように、ブレード１５の、グラビアロール１１の表面に接触する先端には、３つの切り欠き部１６が設けられている。液体３０は、切り欠き部１６において掻き取られず、切り欠き部１６を通過する。このように、ブレード１５が液体３０を通過させる切り欠き部１６を有することで、切り欠き部１６を有さない場合と比較して、ニップ部４０よりも搬送方向上流側におけるグラビアロール１１への液体３０の供給量を多くすることができる。すなわち、ブレード１５は、グラビアロール１１の表面に保持された液体３０の余剰分を掻き取るとともに、その一部を切り欠き部１６において通過させることで、ニップ部４０よりも搬送方向の上流側において、グラビアロール１１の凹部１１Ａが液体３０で満たされ且つグラビアロール１１の凸部１１Ｂの上面が液体３０に覆われるように液体３０のグラビアロール１１への供給量を制御する。 FIG. 4 is a plan view showing an example of the configuration of the blade 15. As shown in FIG. 4, three notches 16 are provided at the tip of the blade 15 in contact with the surface of the gravure roll 11. The liquid 30 is not scraped off at the notch 16 and passes through the notch 16. As described above, since the blade 15 has the notch portion 16 through which the liquid 30 passes, the gravure roll 11 on the upstream side in the transport direction from the nip portion 40 is compared with the case where the blade 15 does not have the notch portion 16. The supply amount of the liquid 30 can be increased. That is, the blade 15 scrapes off the excess liquid 30 held on the surface of the gravure roll 11 and allows a part of the excess liquid 30 to pass through the notch portion 16 so that the blade 15 is on the upstream side in the transport direction from the nip portion 40. The supply amount of the liquid 30 to the gravure roll 11 is controlled so that the concave portion 11A of the gravure roll 11 is filled with the liquid 30 and the upper surface of the convex portion 11B of the gravure roll 11 is covered with the liquid 30.

ブレード１５は、ニップ部４０よりも搬送方向上流側において、グラビアロール１１の凹部１１Ａが液体３０で満たされ且つグラビアロール３０の凸部１１Ｂの上面が液体３０に覆われるように液体３０の供給量を制御する。ブレード１５は、搬送方向の上流側において、グラビアロール１１に保持される液体３０の量が、グラビアロール１１の凹部１１Ａの容積の合計値の１５０％以上となるように、液体３０の供給量を制御することが好ましい。ニップ部４０よりも搬送方向上流側におけるグラビアロール１１への液体３０の供給量は、３つの切り欠き部１６の面積の合計値を調整して液体３０の通過量を制御することによって調整することが可能である。 The blade 15 supplies the liquid 30 so that the concave portion 11A of the gravure roll 11 is filled with the liquid 30 and the upper surface of the convex portion 11B of the gravure roll 30 is covered with the liquid 30 on the upstream side in the transport direction from the nip portion 40. To control. The blade 15 supplies the liquid 30 so that the amount of the liquid 30 held in the gravure roll 11 on the upstream side in the transport direction is 150% or more of the total volume of the recesses 11A of the gravure roll 11. It is preferable to control. The supply amount of the liquid 30 to the gravure roll 11 on the upstream side in the transport direction from the nip portion 40 is adjusted by adjusting the total value of the areas of the three notch portions 16 to control the passing amount of the liquid 30. Is possible.

図５は、ニップ部４０の近傍の様子を拡大して示した図である。図５に示すように、切り欠き部１６を含むブレード１５によって、上記のように液体３０のグラビアロール１１への供給量が制御されることによって、ニップ部４０よりも搬送方向の上流側において、基材２０の表面とグラビアロール１１の表面との間の空間に液溜まり３１が形成される。すなわち、切り欠き部１６を含むブレード１５は、液溜まり３１を形成する手段として機能する。 FIG. 5 is an enlarged view showing the state of the vicinity of the nip portion 40. As shown in FIG. 5, the blade 15 including the notch portion 16 controls the supply amount of the liquid 30 to the gravure roll 11 as described above, so that the liquid 30 is controlled on the upstream side in the transport direction from the nip portion 40. A liquid pool 31 is formed in the space between the surface of the base material 20 and the surface of the gravure roll 11. That is, the blade 15 including the notch portion 16 functions as a means for forming the liquid pool 31.

液溜まり３１の搬送方向における長さＬが、１ｍｍ以上６ｍｍ以下となるように切り欠き部１６の面積が調整される。なお、長さＬの起点は、ニップ部４０の搬送方向上流側の端部、すなわちグラビアロール１１とバックアップロール１２とが接触を開始する点である。塗布装置１０の稼働中、液溜まり３１の先端は、基材２０の表面に沿って振動する。従って、液溜まり３１の搬送方向における長さＬは、起点であるニップ部４０の搬送方向上流側の端部と、振動する液溜まり３１の先端の振幅の中心との間の距離として定義される。液溜まり３１の搬送方向における長さＬを１ｍｍ以上とすることで、基材２０の表面に塗布された液体３０において、筋状のむらが形成されることを抑制できる。液溜まり３１の搬送方向における長さＬを６ｍｍ以下とすることで、基材２０の裏面への液体３０の回り込みを抑制できる。 The area of the cutout portion 16 is adjusted so that the length L of the liquid pool 31 in the transport direction is 1 mm or more and 6 mm or less. The starting point of the length L is the end of the nip portion 40 on the upstream side in the transport direction, that is, the point where the gravure roll 11 and the backup roll 12 start contact. During the operation of the coating device 10, the tip of the liquid pool 31 vibrates along the surface of the base material 20. Therefore, the length L of the liquid pool 31 in the transport direction is defined as the distance between the end of the nip portion 40 on the upstream side in the transport direction, which is the starting point, and the center of the amplitude of the tip of the vibrating liquid pool 31. .. By setting the length L of the liquid pool 31 in the transport direction to 1 mm or more, it is possible to suppress the formation of streaky unevenness in the liquid 30 applied to the surface of the base material 20. By setting the length L of the liquid pool 31 in the transport direction to 6 mm or less, it is possible to suppress the wraparound of the liquid 30 to the back surface of the base material 20.

液溜まり３１の搬送方向における長さＬは、ニップ部４０よりも搬送方向上流側における液体３０の供給量を制御することによって制御することが可能であり、従って、切り欠き部１６の面積を調整することによって制御することが可能である。切り欠き部１６の面積は、１つの切り欠き部１６の寸法またはブレード１５に設けられる切り欠き部１６の個数によって調整することが可能である。図４には、３つの切り欠き部１６が例示されているが、切り欠き部１６の面積を所望の面積とするために、ブレード１５に設けられる切り欠き部１６の個数を、４つ以上としてもよいし、２つ以下としてもよい。 The length L of the liquid pool 31 in the transport direction can be controlled by controlling the supply amount of the liquid 30 on the upstream side in the transport direction with respect to the nip portion 40, and therefore the area of the notch portion 16 is adjusted. It is possible to control by doing. The area of the notch portion 16 can be adjusted by the size of one notch portion 16 or the number of notch portions 16 provided in the blade 15. Although three notch portions 16 are illustrated in FIG. 4, the number of notch portions 16 provided in the blade 15 is set to four or more in order to make the area of the notch portions 16 a desired area. It may be two or less.

図６Ａ〜図６Ｅは、それぞれ図５に示す点線［Ａ］〜［Ｅ］に沿った断面（Ｙ−Ｚ面）を模式的に示す図である。ブレード１５に切り欠き部１６が設けられることにより、ニップ部４０よりも搬送方向の上流側においては、図６Ａに示すように、グラビアロール１１の凹部１１Ａが液体３０で満たされ且つグラビアロール１１の凸部１１Ｂの上面が液体３０に覆われるように、液体３０がグラビアロール１１に供給される。より具体的には、グラビアロール１１に保持される液体３０の量が、グラビアロール１１の凹部１１Ａの容積の合計値の１５０％以上となるように、液体３０がグラビアロール１１に供給される。これにより、ニップ部４０よりも搬送方向の上流側において、基材２０の表面とグラビアロール１１の表面との間の空間に液溜まり３１（図５参照）が形成される。液溜まり３１が、ニップ部４０への空気の流入を抑制する隔壁として機能する。また、液溜まり３１によってニップ部４０に潤沢に液体３０を供給することができる。これにより、グラビアロール１１の表面に形成された凹凸構造への空気の巻き込みが抑制され、基材２０の表面に転写された液体３０の液滴の分断が抑制されるので、筋状のむらの発生が抑制される。 6A to 6E are diagrams schematically showing cross sections (YZ planes) along the dotted lines [A] to [E] shown in FIG. 5, respectively. By providing the notch portion 16 in the blade 15, the recess 11A of the gravure roll 11 is filled with the liquid 30 and the recess 11A of the gravure roll 11 is filled with the liquid 30 on the upstream side in the transport direction from the nip portion 40, as shown in FIG. 6A. The liquid 30 is supplied to the gravure roll 11 so that the upper surface of the convex portion 11B is covered with the liquid 30. More specifically, the liquid 30 is supplied to the gravure roll 11 so that the amount of the liquid 30 held in the gravure roll 11 is 150% or more of the total volume of the recesses 11A of the gravure roll 11. As a result, a liquid pool 31 (see FIG. 5) is formed in the space between the surface of the base material 20 and the surface of the gravure roll 11 on the upstream side in the transport direction from the nip portion 40. The liquid pool 31 functions as a partition wall that suppresses the inflow of air into the nip portion 40. Further, the liquid 30 can be abundantly supplied to the nip portion 40 by the liquid pool 31. As a result, the entrainment of air in the uneven structure formed on the surface of the gravure roll 11 is suppressed, and the division of the droplets of the liquid 30 transferred to the surface of the base material 20 is suppressed, so that streaky unevenness occurs. Is suppressed.

図７は、ブレード１５に切り欠き部１６が存在しない比較例に係る塗布装置１０Ｘにおける、ニップ部４０の近傍の様子を拡大して示した図である。図８Ａ〜図８Ｅは、それぞれ図７に示す点線［Ａ］〜［Ｅ］に沿った断面（Ｙ−Ｚ面）の様子を模式的に示す図である。 FIG. 7 is an enlarged view showing the state of the vicinity of the nip portion 40 in the coating device 10X according to the comparative example in which the notch portion 16 does not exist in the blade 15. 8A to 8E are diagrams schematically showing the state of a cross section (YZ plane) along the dotted lines [A] to [E] shown in FIG. 7, respectively.

比較例に係る塗布装置１０Ｘを用いて液体３０を非浸透性の基材２０に塗布すると、図９に示すように、水性の液体３０は、筋状のむらを有した状態で基材２０の表面に形成されることがある。 When the liquid 30 is applied to the impermeable base material 20 using the coating device 10X according to the comparative example, as shown in FIG. 9, the water-based liquid 30 has streaky unevenness on the surface of the base material 20. May be formed in.

比較例に係る塗布装置１０Ｘによれば、ブレード１５に切り欠き部１６が存在しないため、開示の技術の実施形態に係る塗布装置１０と比較して、ニップ部４０よりも搬送方向上流側におけるグラビアロール１１への液体３０の供給量が少ない。従って、ニップ部４０よりも搬送方向の上流側においては、図８Ａに示すように、グラビアロール１１の凸部１１Ｂの上面が液体３０に覆われず、液体３０の供給量が、グラビアロール１１の凹部１１Ａの容積の合計値の１５０％以上とはならない。従って、ニップ部４０よりも搬送方向の上流側において、基材２０の表面とグラビアロール１１の表面との間の空間に長さＬが１ｍｍ以上の液溜まり３１が形成されることはない。 According to the coating device 10X according to the comparative example, since the notch portion 16 does not exist in the blade 15, the gravure on the upstream side in the transport direction from the nip portion 40 as compared with the coating device 10 according to the embodiment of the disclosed technique. The amount of liquid 30 supplied to the roll 11 is small. Therefore, on the upstream side in the transport direction from the nip portion 40, as shown in FIG. 8A, the upper surface of the convex portion 11B of the gravure roll 11 is not covered with the liquid 30, and the supply amount of the liquid 30 is the gravure roll 11. It does not exceed 150% of the total volume of the recess 11A. Therefore, on the upstream side of the nip portion 40 in the transport direction, a liquid pool 31 having a length L of 1 mm or more is not formed in the space between the surface of the base material 20 and the surface of the gravure roll 11.

比較例に係る塗布装置１０Ｘによれば、ニップ部４０への空気の流入を抑制する隔壁が形成されないことになり、また、ニップ部４０への液体３０の供給量が不十分となる。これにより、図８Ｂ、図８Ｃに示すように、グラビアロール１１の表面に形成された凹凸構造に空気が巻き込まれやすくなる。その結果、図８Ｄ及び図８Ｅに示すように、基材２０の表面に転写された液体３０の液滴が分断され、液体３０の液滴同士が結合する前に液体３０が乾燥してしまうことにより、筋状のむらが発生する。水性の液体３０を薄く形成する場合、及び基材２０の搬送速度が高速である場合に筋状のむらはより顕著となる。 According to the coating device 10X according to the comparative example, the partition wall that suppresses the inflow of air into the nip portion 40 is not formed, and the amount of the liquid 30 supplied to the nip portion 40 is insufficient. As a result, as shown in FIGS. 8B and 8C, air is likely to be entrained in the uneven structure formed on the surface of the gravure roll 11. As a result, as shown in FIGS. 8D and 8E, the droplets of the liquid 30 transferred to the surface of the base material 20 are divided, and the liquid 30 dries before the droplets of the liquid 30 are bonded to each other. As a result, streaky unevenness occurs. The streak-like unevenness becomes more remarkable when the aqueous liquid 30 is formed thinly and when the transfer speed of the base material 20 is high.

一方、開示の技術の実施形態に係る塗布装置１０によれば、上記したように切り欠き部１６を有するブレード１５が、液溜まり３１を形成する手段として機能するので、グラビアロール１１の表面に形成された凹凸構造への空気の巻き込みが抑制され、基材２０の表面に転写された液体３０の液滴の分断が抑制されるので、筋状のむらの発生が抑制される。 On the other hand, according to the coating device 10 according to the embodiment of the disclosed technique, the blade 15 having the notch portion 16 functions as a means for forming the liquid pool 31 as described above, so that the blade 15 is formed on the surface of the gravure roll 11. The entrainment of air in the uneven structure is suppressed, and the fragmentation of the droplets of the liquid 30 transferred to the surface of the base material 20 is suppressed, so that the occurrence of streaky unevenness is suppressed.

なお、切り欠き部１６の面積は、グラビアロール１１とバックアップロール１２とが基材２０を挟む圧力（ニップ圧）及び基材２０の搬送速度に基づいて定めることが好ましい。ニップ圧が高い程、液体３０がニップ部４０を通過しにくくなるので、基材２０の裏面への液体３０の回り込みが生じやすい。従って、ニップ圧が高い程、切り欠き部１６の面積を小さくすることにより、液体３０の通過量を抑制することが好ましい。また、基材２０の搬送速度が高い程、グラビアロール１１の表面に保持される液体３０の量が多くなるので、基材２０の裏面への液体３０の回り込みが生じやすい。従って、基材２０の搬送速度が高い程、切り欠き部１６の面積を小さくすることにより、液体３０の通過量を抑制することが好ましい。 The area of the notch portion 16 is preferably determined based on the pressure (nip pressure) between the gravure roll 11 and the backup roll 12 sandwiching the base material 20 and the transport speed of the base material 20. The higher the nip pressure, the more difficult it is for the liquid 30 to pass through the nip portion 40, so that the liquid 30 tends to sneak into the back surface of the base material 20. Therefore, it is preferable that the higher the nip pressure, the smaller the area of the notch portion 16 to suppress the passage amount of the liquid 30. Further, as the transport speed of the base material 20 increases, the amount of the liquid 30 held on the surface of the gravure roll 11 increases, so that the liquid 30 tends to wrap around to the back surface of the base material 20. Therefore, it is preferable that the higher the transport speed of the base material 20, the smaller the area of the cutout portion 16 is to suppress the passage amount of the liquid 30.

図１０は、開示の技術の第２の実施形態に係る塗布装置１０Ａの構成の一例を示す図である。塗布装置１０Ａは、液溜まり３１を形成する手段が、ノズル１７を含んで構成されている。ノズル１７は、グラビアロール１１の表面に液体３０を滴下、吐出または噴射することにより、ニップ部４０よりも搬送方向の上流側において、グラビアロール１１の凹部１１Ａが液体３０で満たされ且つグラビアロール１１の凸部１１Ｂの上面が液体３０に覆われるように液体３０のグラビアロール１１への供給量を制御する。ノズル１７は、搬送方向の上流側において、グラビアロール１１に保持される液体３０の量が、グラビアロール１１の凹部１１Ａの容積の合計値の１５０％以上となるように、液体３０の供給量を制御することが好ましい。ノズル１７は、グラビアロール１１の搬送方向と交差する幅方向に沿って複数のノズル１７が設けられていてもよい。 FIG. 10 is a diagram showing an example of the configuration of the coating device 10A according to the second embodiment of the disclosed technique. The coating device 10A includes a nozzle 17 as a means for forming the liquid pool 31. The nozzle 17 drops, discharges, or injects the liquid 30 onto the surface of the gravure roll 11, so that the recess 11A of the gravure roll 11 is filled with the liquid 30 and the recess 11A of the gravure roll 11 is filled with the liquid 30 on the upstream side in the transport direction from the nip portion 40. The supply amount of the liquid 30 to the gravure roll 11 is controlled so that the upper surface of the convex portion 11B of the above is covered with the liquid 30. The nozzle 17 supplies the liquid 30 so that the amount of the liquid 30 held in the gravure roll 11 on the upstream side in the transport direction is 150% or more of the total volume of the recesses 11A of the gravure roll 11. It is preferable to control. The nozzles 17 may be provided with a plurality of nozzles 17 along the width direction intersecting the transport direction of the gravure roll 11.

ノズル１７によって、上記のように液体３０のグラビアロール１１への供給量が制御されることによって、ニップ部４０よりも搬送方向の上流側において、基材２０の表面とグラビアロール１１の表面との間の空間に液溜まり３１が形成される。液溜まり３１の搬送方向における長さＬが、１ｍｍ以上６ｍｍ以下となるようにノズル１７から滴下、吐出または噴射される液体３０の量が調整される。なお、ノズル１７から滴下、吐出または噴射される液体３０の量は、開示の技術の第１の実施形態に係る切り欠き部１６の面積と同様、ニップ圧及び基材２０の搬送速度に基づいて定めることが好ましい。塗布装置１０Ａの稼働中において、ニップ圧及び搬送速度が変化する場合、ノズル１７から滴下、吐出または噴射される液体３０の量を、ニップ圧及び基材２０の搬送速度の変化に追従するように変化させてもよい。 By controlling the supply amount of the liquid 30 to the gravure roll 11 as described above by the nozzle 17, the surface of the base material 20 and the surface of the gravure roll 11 are located on the upstream side of the nip portion 40 in the transport direction. A liquid pool 31 is formed in the space between them. The amount of the liquid 30 dropped, discharged or ejected from the nozzle 17 is adjusted so that the length L of the liquid pool 31 in the transport direction is 1 mm or more and 6 mm or less. The amount of the liquid 30 dropped, discharged or ejected from the nozzle 17 is based on the nip pressure and the transport speed of the base material 20 as well as the area of the cutout portion 16 according to the first embodiment of the disclosed technique. It is preferable to determine. When the nip pressure and the transfer speed change during the operation of the coating device 10A, the amount of the liquid 30 dropped, discharged or ejected from the nozzle 17 is adjusted to follow the change in the nip pressure and the transfer speed of the base material 20. It may be changed.

開示の技術の第２の実施形態に係る塗布装置１０Ａによれば、第１の実施形態に係る塗布装置１０と同様、グラビアロール１１の表面に形成された凹凸構造への空気の巻き込みが抑制され、基材２０の表面に転写された液体３０の液滴の分断が抑制されるので、筋状のむらの発生が抑制される。 According to the coating device 10A according to the second embodiment of the disclosed technique, the entrainment of air in the uneven structure formed on the surface of the gravure roll 11 is suppressed as in the coating device 10 according to the first embodiment. Since the fragmentation of the droplets of the liquid 30 transferred to the surface of the base material 20 is suppressed, the occurrence of streaky unevenness is suppressed.

図１１は、開示の技術の実施形態に係る印刷装置１００の構成の一例を示す図である。印刷装置１００は、上記した塗布装置１０を備えている。印刷装置１００は、樹脂フィルム等の非浸透性の基材２０の表面にインクジェット方式によって水性インクの液滴を吐出することによって画像を形成するインクジェットプリンタである。 FIG. 11 is a diagram showing an example of the configuration of the printing apparatus 100 according to the embodiment of the disclosed technique. The printing device 100 includes the above-mentioned coating device 10. The printing device 100 is an inkjet printer that forms an image by ejecting droplets of water-based ink onto the surface of a non-permeable base material 20 such as a resin film by an inkjet method.

印刷装置１００は、供給側ロール１１０、表面処理部１２０、塗布装置１０、処理液乾燥部１３０、インク吐出部１４０、インク乾燥部１５０及び回収側ロール１６０を備えている。 The printing device 100 includes a supply side roll 110, a surface treatment unit 120, a coating device 10, a treatment liquid drying unit 130, an ink ejection unit 140, an ink drying unit 150, and a collection side roll 160.

供給側ロール１１０は、ウェブ状の基材２０を巻きつけるリール１１１を含んでいる。リール１１１が回転することで、基材２０が供給側ロール１１０から巻き出される。供給側ロール１１０から巻き出された基材２０は、複数のパスロール１７０によって画定される搬送経路に沿って搬送される。基材２０は、ＰＥＴ及びＯＰＰ等の樹脂フィルムであってもよい。 The supply-side roll 110 includes a reel 111 around which the web-like base material 20 is wound. The rotation of the reel 111 causes the base material 20 to be unwound from the supply-side roll 110. The base material 20 unwound from the supply-side roll 110 is transported along a transport path defined by the plurality of pass rolls 170. The base material 20 may be a resin film such as PET or OPP.

表面処理部１２０は、塗布装置１０よりも基材２０の搬送方向の上流側に設けられている。表面処理部１２０は、基材２０の表面を改質するための処理を行う。表面処理部１２０は、コロナ放電を用いたコロナ処理によって、基材２０の表面に、水酸基またはカルボニル基等の極性官能基を導入し、基材２０の表面に親水性を付与する。表面処理部１２０は、基材２０の搬送経路に沿って配置された、コロナ放電を発生させる複数の電極１２１を有する。表面処理部１２０による表面処理によって、基材２０の表面自由エネルギーは、４０ｍＪ／ｍ^２以上７０ｍＪ／ｍ^２以下の範囲に制御される。 The surface treatment unit 120 is provided on the upstream side of the base material 20 in the transport direction with respect to the coating device 10. The surface treatment unit 120 performs a treatment for modifying the surface of the base material 20. The surface treatment unit 120 introduces a polar functional group such as a hydroxyl group or a carbonyl group into the surface of the base material 20 by corona treatment using a corona discharge, and imparts hydrophilicity to the surface of the base material 20. The surface treatment unit 120 has a plurality of electrodes 121 that generate a corona discharge, which are arranged along the transport path of the base material 20. By the surface treatment by the surface treatment unit 120, the surface free energy of the base material 20 is controlled in the range of ^{40 mJ / m 2} or more and 70 mJ / m ^{2 or less.}

塗布装置１０は、表面処理部１２０によって表面処理が施された基材２０の表面に、水性の処理液（プレコンディショナー）３０Ａを基材２０の表面に塗布する。処理液３０Ａは、インク吐出部１４０において吐出される水性インクとの化学反応によって水性インクに含まれる色材を凝集させる成分（例えば、多価金属化合物、有機酸、金属錯体、及び水溶性カチオン性ポリマーなど）を含む水性液である。処理液３０Ａは、粘度が１ｃＰ以上２ｃＰ以下であり且つ表面自由エネルギーが４０ｍＪ／ｍ^２以上４５ｍＪ／ｍ^２以下であることが好ましい。塗布装置１０は、表面に処理液３０Ａを保持するための構造を備えたグラビアロール１１と、グラビアロール１１との間に基材２０を挟むバックアップロール１２と、切り欠き部１６を有するブレード１５とを備える。切り欠き部１６を有するブレード１５は、ニップ部よりも搬送方向の上流側において、基材２０の表面とグラビアロール１１の表面との間の空間に液溜まり３１を形成する手段として機能する。 The coating device 10 applies an aqueous treatment liquid (preconditioner) 30A to the surface of the base material 20 which has been surface-treated by the surface treatment unit 120. The treatment liquid 30A is a component (for example, a polyvalent metal compound, an organic acid, a metal complex, and a water-soluble cationic substance) that agglomerates the coloring material contained in the water-based ink by a chemical reaction with the water-based ink discharged in the ink ejection unit 140. An aqueous solution containing (such as a polymer). The treatment liquid 30A preferably has a viscosity of 1 cP or more and 2 cP or less and a surface free energy of 40 mJ / m ² or more and 45 mJ / m ² or less. The coating device 10 includes a gravure roll 11 having a structure for holding the treatment liquid 30A on the surface, a backup roll 12 that sandwiches the base material 20 between the gravure rolls 11, and a blade 15 having a notch portion 16. To be equipped. The blade 15 having the notch portion 16 functions as a means for forming a liquid pool 31 in the space between the surface of the base material 20 and the surface of the gravure roll 11 on the upstream side in the transport direction from the nip portion.

塗布装置１０よりも基材２０の搬送方向の下流側には、基材２０の表面に塗布された処理液３０Ａを乾燥させる処理液乾燥部１３０が設けられている。処理液乾燥部１３０は、基材２０の表面に温風を吹き付ける複数のスリットノズル（図示せず）を有する。 A treatment liquid drying section 130 for drying the treatment liquid 30A coated on the surface of the base material 20 is provided on the downstream side of the coating device 10 in the transport direction of the base material 20. The treatment liquid drying unit 130 has a plurality of slit nozzles (not shown) for blowing warm air onto the surface of the base material 20.

インク吐出部１４０は、処理液乾燥部１３０よりも基材２０の搬送方向の下流側に設けられている。インク吐出部１４０は、シングルパスのインクジェット方式により、処理液３０Ａが塗布された基材２０の表面にインクの液滴を吐出することにより、基材２０の表面に画像を形成する。インク吐出部１４０は、ドラム１４１、インク吐出ヘッド１４２Ｋ、１４２Ｃ、１４２Ｍ、１４２Ｙ、１４２Ｗを有する。インク吐出ヘッド１４２Ｋ、１４２Ｃ、１４２Ｍ、１４２Ｙ、１４２Ｗの各々は、基材２０の搬送方向と交差する幅方向の全域に亘って画像を形成することができるフルライン型のヘッドである。 The ink ejection unit 140 is provided on the downstream side of the base material 20 in the transport direction with respect to the processing liquid drying unit 130. The ink ejection unit 140 forms an image on the surface of the substrate 20 by ejecting ink droplets onto the surface of the substrate 20 coated with the treatment liquid 30A by a single-pass inkjet method. The ink ejection unit 140 includes a drum 141, ink ejection heads 142K, 142C, 142M, 142Y, and 142W. Each of the ink ejection heads 142K, 142C, 142M, 142Y, and 142W is a full-line type head capable of forming an image over the entire width direction intersecting the transport direction of the base material 20.

インク吐出ヘッド１４２Ｋは黒色の水性カラーインクを吐出し、インク吐出ヘッド１４２Ｃはシアン色の水性カラーインクを吐出し、インク吐出ヘッド１４２Ｍはマゼンタ色の水性カラーインクを吐出し、インク吐出ヘッド１４２Ｙは黄色の水性カラーインクを吐出する。インク吐出ヘッド１４２Ｋ、１４２Ｃ、１４２Ｍ、１４２Ｙが、開示の技術におけるカラーインク吐出部の一例である。インク吐出ヘッド１４２Ｗは、白色の水性ホワイトインクを吐出する。水性ホワイトインクは、色材として、５重量％以上１５重量％以下の酸化チタンを含有する水性インクである。インク吐出ヘッド１４２Ｗが、開示の技術におけるホワイトインク吐出部の一例である。 The ink ejection head 142K ejects black water-based color ink, the ink ejection head 142C ejects cyan water-based color ink, the ink ejection head 142M ejects magenta water-based color ink, and the ink ejection head 142Y is yellow. Discharges water-based color ink. The ink ejection heads 142K, 142C, 142M, and 142Y are examples of color ink ejection units in the disclosed technology. The ink ejection head 142W ejects white water-based white ink. The water-based white ink is a water-based ink containing 5% by weight or more and 15% by weight or less of titanium oxide as a coloring material. The ink ejection head 142W is an example of a white ink ejection unit in the disclosed technology.

基材２０の表面に吐出された水性カラーインク及び水性ホワイトインクに含まれる色材は、塗布装置１０において基材２０の表面に塗布された処理液３０Ａとの化学反応によって凝集する。これにより、基材２０上においてインク同士が融合する着弾干渉が抑制され、滲みのない画像が形成される。 The water-based color ink and the coloring material contained in the water-based white ink discharged on the surface of the base material 20 are aggregated by a chemical reaction with the treatment liquid 30A applied to the surface of the base material 20 in the coating device 10. As a result, landing interference in which the inks fuse with each other on the base material 20 is suppressed, and a blur-free image is formed.

インク乾燥部１５０は、インク吐出部１４０よりも基材２０の搬送方向の下流側に設けられている。インク乾燥部１５０は、基材２０の表面に吐出された水性インクの液滴を乾燥させる。インク乾燥部１５０は、複数の温風ヒータ１５２とドラム１５１とを備える。基材２０は、印刷面とは反対側の面がドラム１５１の表面に接触した状態で搬送される。ドラム１５１が回転することで、基材２０は、温風ヒータ１５２の直下を経由する搬送経路に沿って搬送される。複数の温風ヒータは、ドラム１５１の外周面に沿って設けられており、それぞれ、基材２０の表面に温風を吹き付ける複数のスリットノズル（図示せず）を有する。なお、ドラム１５１の表面を加熱するヒータがドラム１５１に内蔵されていてもよい。 The ink drying unit 150 is provided on the downstream side of the base material 20 in the transport direction with respect to the ink ejection unit 140. The ink drying unit 150 dries the droplets of the water-based ink discharged on the surface of the base material 20. The ink drying unit 150 includes a plurality of hot air heaters 152 and a drum 151. The base material 20 is conveyed in a state where the surface opposite to the printing surface is in contact with the surface of the drum 151. By rotating the drum 151, the base material 20 is conveyed along the transfer path that passes directly under the warm air heater 152. The plurality of hot air heaters are provided along the outer peripheral surface of the drum 151, and each has a plurality of slit nozzles (not shown) for blowing warm air onto the surface of the base material 20. A heater for heating the surface of the drum 151 may be built in the drum 151.

回収側ロール１６０は、インク乾燥部１５０よりも基材２０の搬送方向の下流側に設けられている。回収側ロール１６０は、インク乾燥処理後の基材２０を巻きつけるリール１６１を含んでいる。リール１６１が回転することで、インク乾燥処理後の基材２０がリール１６１に巻き取られ、回収側ロール１６０に回収される。 The recovery-side roll 160 is provided on the downstream side of the base material 20 in the transport direction with respect to the ink drying portion 150. The recovery side roll 160 includes a reel 161 around which the base material 20 after the ink drying treatment is wound. When the reel 161 rotates, the base material 20 after the ink drying process is wound around the reel 161 and collected by the collection side roll 160.

開示の技術の実施形態に係る印刷装置１００によれば、水性の処理液３０Ａが、筋状のむらを有した状態で非浸透性の基材２０の表面に塗布されることを抑制することができる。すなわち、基材２０の表面に塗布された処理液３０Ａの層厚を均一にすることができるので、印刷装置１００を用いて基材２０の表面に形成される画像の画質を向上させることができる。なお、印刷装置１００において、塗布装置１０に代えて塗布装置１０Ａを適用することも可能である。 According to the printing apparatus 100 according to the embodiment of the disclosed technique, it is possible to prevent the aqueous treatment liquid 30A from being applied to the surface of the impermeable base material 20 in a state of having streaky unevenness. .. That is, since the layer thickness of the treatment liquid 30A applied to the surface of the base material 20 can be made uniform, the image quality of the image formed on the surface of the base material 20 can be improved by using the printing apparatus 100. .. In the printing device 100, the coating device 10A can be applied instead of the coating device 10.

［実施例］
液溜まり３１の長さＬ及び基材２０の搬送速度を変化させた場合のそれぞれについて、基材２０の表面に塗布された水性液における筋状のむらの発生状況及び水性液の基材２０の裏面への回り込みの発生状況を調査した。下記の表１に調査結果を示す。 [Example]
For each of the cases where the length L of the liquid pool 31 and the transport speed of the base material 20 are changed, the state of occurrence of streak-like unevenness in the aqueous liquid applied to the surface of the base material 20 and the back surface of the base material 20 of the water-based liquid. We investigated the occurrence of wraparound to. The survey results are shown in Table 1 below.

なお、基材２０として、コロナ処理を施したＰＥＴ及びＯＰＰを用いた。コロナ処理後のＰＥＴの表面自由エネルギーは、４２［ｍＪ／ｍ^２］であり、水の接触角は５６．２［°］であった。コロナ処理後のＯＰＰの表面自由エネルギーは、４２［ｍＪ／ｍ^２］であり、水の接触角は５４．０［°］であった。基材２０の表面に塗布する液体として、染料入りの水性液を用いた。この水性液の粘度は、１．４［ｃＰ］であり、表面自由エネルギーは４１．７［ｍＪ／ｍ^２］であった。液溜まり３１の長さＬは、ブレード１５の切り欠き部１６の面積を変化させることにより変化させた。液溜まり３１の動画を工業用内視鏡を用いて撮影し、振動する液溜まり３１の先端の振幅の中心と、ニップ部４０の搬送方向上流側の端部との距離を液溜まり３１の長さＬとした。基材２０の表面に塗布した染料入りの水性液において、基材２０の搬送方向と平行な方向に濃淡差が１本以上生じた場合に、筋状のむらが発生したものと判定した。 As the base material 20, PET and OPP treated with corona were used. The surface free energy of PET after the corona treatment was 42 [mJ / m ² ], and the contact angle of water was 56.2 [°]. The surface free energy of OPP after the corona treatment was 42 [mJ / m ² ], and the contact angle of water was 54.0 [°]. An aqueous liquid containing a dye was used as the liquid to be applied to the surface of the base material 20. The viscosity of this aqueous solution was 1.4 [cP], and the surface free energy was 41.7 [mJ / m ² ]. The length L of the liquid pool 31 was changed by changing the area of the cutout portion 16 of the blade 15. A moving image of the liquid pool 31 is taken using an industrial endoscope, and the distance between the center of the amplitude of the tip of the vibrating liquid pool 31 and the end of the nip portion 40 on the upstream side in the transport direction is the length of the liquid pool 31. It was set to L. In the dye-containing aqueous liquid applied to the surface of the base material 20, when one or more shade differences occurred in the direction parallel to the transport direction of the base material 20, it was determined that streaky unevenness had occurred.

表１に示すように、液溜まり３１の長さＬを１ｍｍ以上とすることで、基材２０の搬送速度が３０ｍ／分を超える場合でも、基材２０の表面に塗布された水性液において筋状のむらは発生しなかった。また、液溜まり３１の長さＬを６ｍｍ以下とすることで、水性液の基材２０の裏面への回り込みは発生しなかった。以上の結果から、液溜まり３１の長さＬを１ｍｍ以上６ｍｍ以下とすることで、基材２０の表面に塗布された水性液の基材２０の裏面への回り込み抑制しつつ、筋状のむらの発生を抑制できるといえる。 As shown in Table 1, by setting the length L of the liquid pool 31 to 1 mm or more, even if the transport speed of the base material 20 exceeds 30 m / min, the aqueous liquid applied to the surface of the base material 20 is streaked. No unevenness occurred. Further, by setting the length L of the liquid pool 31 to 6 mm or less, the aqueous liquid did not wrap around to the back surface of the base material 20. From the above results, by setting the length L of the liquid pool 31 to 1 mm or more and 6 mm or less, the aqueous liquid applied to the surface of the base material 20 is prevented from wrapping around to the back surface of the base material 20, and streaky unevenness is formed. It can be said that the occurrence can be suppressed.

１０、１０Ｘ塗布装置
１１グラビアロール
１１Ａ凹部
１１Ｂ凸部
１１Ｃ回転軸
１２バックアップロール
１４液受けパン
１５ブレード
１６切り欠き部
１７ノズル
２０基材
３０液体
３０Ａ処理液
３１液溜まり
４０ニップ部
１００印刷装置
１１０供給側ロール
１１１リール
１２０表面処理部
１２１電極
１３０処理液乾燥部
１４０インク吐出部
１４１ドラム
１４２Ｃ、１４２Ｋ、１４２Ｍ、１４２Ｙ、１４２Ｗインク吐出ヘッド
１５０インク乾燥部
１５１ドラム
１５２温風ヒータ
１６０回収側ロール
１６１リール
１７０パスロール 10, 10X Coating device 11 Gravure roll 11A Recess 11B Convex part 11C Rotating shaft 12 Backup roll 14 Liquid receiving pan 15 Blade 16 Notch 17 Nozzle 20 Base material 30 Liquid 30A Processing liquid 31 Liquid pool 40 Nip part 100 Printing device 110 Supply Side roll 111 Reel 120 Surface treatment unit 121 Electrode 130 Treatment liquid drying unit 140 Ink ejection unit 141 Drum 142C, 142K, 142M, 142Y, 142W Ink ejection head 150 Ink drying unit 151 Drum 152 Hot air heater 160 Recovery side roll 161 Reel 170 Pass roll

Claims

A coating device that applies the aqueous liquid to the surface of a base material that is transported along a transport path and has impermeableness to the aqueous liquid.
A gravure roll having an uneven structure for holding the aqueous liquid on the surface,
A backup roll that sandwiches the base material between the gravure roll and the
The recess of the gravure roll is filled with the aqueous liquid and the recess of the gravure roll is filled with the aqueous liquid on the upstream side in the transport direction of the base material from the nip portion of the base material sandwiched between the gravure roll and the backup roll. By controlling the amount of the aqueous liquid supplied to the gravure roll so that the upper surface of the convex portion is covered with the aqueous liquid, the surface of the base material and the surface of the base material can be located upstream of the nip portion in the transport direction. A means for forming a liquid pool in the space between the surface of the gravure roll and
Including
A coating device having a length of the liquid pool in the transport direction of 1 mm or more and 6 mm or less.

In the means for forming the liquid pool, the amount of the aqueous liquid held in the gravure roll on the upstream side in the transport direction of the base material is 150% or more of the total volume of the recesses of the gravure roll. The coating apparatus according to claim 1, wherein the amount of the aqueous liquid supplied is controlled as described above.

The coating apparatus according to claim 1 or 2, wherein the means for forming the liquid pool includes a blade having a notch portion on a side in contact with the gravure roll for passing the aqueous liquid.

The coating apparatus according to claim 1 or 2, wherein the means for forming the liquid pool includes a nozzle for dropping, discharging or injecting the aqueous liquid on the surface of the gravure roll.

A printing apparatus including the coating apparatus according to any one of claims 1 to 4.
A printing apparatus including an ink ejection portion that ejects ink droplets on the surface of the base material coated with the aqueous liquid.

The ink ejection part is
A color ink ejection part that ejects water-based color ink,
A white ink ejection part that ejects water-based white ink,
The printing apparatus according to claim 5.

The printing apparatus according to claim 5 or 6, wherein the aqueous liquid has a function of aggregating a coloring material contained in the ink by a chemical reaction with the ink.

The printing apparatus according to any one of claims 5 to 7, further comprising a surface treatment portion provided on the upstream side of the coating apparatus in the transport direction and performing a treatment for modifying the surface of the base material. ..

Any one of claims 5 to 8, further including an ink drying portion provided on the downstream side of the ink ejection portion in the transport direction and for drying the ink droplets ejected on the surface of the base material. The printing apparatus described in the section.

A coating method in which the aqueous liquid is applied to the surface of a base material which is transported along a transport path and has impermeableness to an aqueous liquid.
By sandwiching the base material between a gravure roll having an uneven structure for holding the aqueous liquid on the surface and a backup roll, the aqueous liquid held on the surface of the gravure roll is applied to the surface of the base material. Including transcribing
The recess of the gravure roll is filled with the aqueous liquid and the gravure roll is located upstream of the nip portion of the base material sandwiched between the gravure roll and the backup roll in the transport direction of the base material. By controlling the amount of the aqueous liquid supplied to the gravure roll so that the upper surface of the convex portion is covered with the aqueous liquid, the surface of the base material and the surface of the base material can be located upstream of the nip portion in the transport direction. A liquid pool is formed in the space between the surface of the gravure roll and the surface of the gravure roll.
A coating method in which the length of the liquid pool in the transport direction is 1 mm or more and 6 mm or less.