JP2584528B2

JP2584528B2 - 液体又は溶融体の塗布方法

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Publication number: JP2584528B2
Application number: JP2140468A
Authority: JP
Inventors: 正文松永
Original assignee: Nordson KK
Current assignee: Nordson KK
Priority date: 1990-05-30
Filing date: 1990-05-30
Publication date: 1997-02-26
Anticipated expiration: 2012-02-26
Also published as: JPH0435767A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、液体又は溶融体の転移式塗布方法に係わ
る。

［従来の技術］液体又は溶融体の塗布方法としては、古来よりの刷毛
塗り式からディップ式、ローラ式、現在のスプレイ式、
エクストルージョン式、液膜塗布式など種々あげられる
が、スプレイ式がその大半を占めているのが実情であ
る。同スプレイ式の長所は、作業が簡便である上、比較
的薄くかつ比較的均一な厚さの塗膜が得られるというこ
とであるが、それでもスプレイパターンの中央部とその
周囲部とでは厚さの差が生じ、また霧化液の飛散も多
く、効率の点、環境衛生の面などで幾多の問題点があっ
た。

またローラ式転写塗布においても、厚薄の差は依然と
してあり、また転写ローラ面上における液体残存は避け
られず、100％の転写は不可能であった。

［解決しようとする問題点］本発明の動機は、上述したように塗布膜の厚さが不均
一になることと、塗布液の飛散とを防ぎ、その上液体又
は溶融体を定量的に塗布することであった。

本発明の目的は、液体又は溶融体を貫通型多孔性シー
トから100％無駄なく転移させて塗布し、かつ塗布パタ
ーン全面に亘り均一な厚さの塗布膜を得ることにある。

［問題点を解決するための手段］本発明の要旨は、貫通型多孔性シートに充填された液
体又は溶融体を、圧縮気体用ノズルなどによる気体の噴
出圧力により圧出し、被塗物上に転移させる方法であ
る。

次に本発明の方法を説明する。先ず第1A図を参照され
たい。同図は貫通型多孔性シートの模型的なものの断面
図である。該貫通型多孔性シート（以下略して多孔性シ
ートと称す）には、貫通孔がある規則の下に配列されて
いる。該多孔性シートに対し、先ず外部から液体（Ｌ）
又は溶融体（以下溶融体なる字句は省略する）が供給さ
れ、それらは上記各孔内部にローラなどにより押し込め
られ、各孔内部は液体によって隅なく充填される（第1B
図参照）。次に上記各孔の上下に食み出した液体をスク
レーパなどにより掻き取り、上記各孔内部と等体積を有
する液体のみを残さしめる（第1C図参照）。次に上記液
体が各孔に充填された多孔性シートの一方側より、第1D
図に示すように圧縮気体用ノズル（３）（以下略して気
体用ノズルと称す）などによる圧縮気体（CG）の噴出圧
力により上記各孔内部にある液体（L_1a）は、それぞれ
の孔（Ｈ）より圧出され、被塗物（Ｗ）面上に到達し付
着（L_1b）する。即ち各孔内部とそれぞれ等体積である
液体（L₁）が、被塗物（Ｗ）面上に転移されるのであ
る。このようにして、漸次気体用ノズル（３）が上記多
孔性シート（１）面上を移動すれば、その多孔性シート
の各孔内部の液体を逐次転移させることができるのであ
る。上記の移動とは相対的なもので、気体用ノズル
（３）を固定し、多孔性シート（１）を移動させてもよ
い。

もし上記各孔が全て同一サイズで、かつ均一に分布さ
れているとすれば、液体はそれらと同様に、粒状にそし
て均一に転移されるわけである（第1D図参照）。これら
被塗物面上に粒状に付着した液体は、それら相互の付着
力により拡散（第1E図参照）し、レベリングして均一厚
さの塗布膜となるのである。上記各孔が微小でかつ分布
が緻密であれば、上記の効果はより大となり、薄膜の均
一塗布膜が得られるのである。また気体用ノズル（３）
と多孔性シート（１）との間（Ｃ）はでき得る限り小で
あることが望ましく、支障のない限り接触していること
が望ましい。理由は、気体が漏洩されないため、液体を
押す力が大きくなるからである。また多孔性シート
（１）の下面と被塗物（Ｗ）との間隔（Ｄ）は、ある間
隔を設ける必要がある。理由は、多孔性シート（１）と
被塗物（Ｗ）とが接触していると、塗布された粒状液体
が潰されること、又それらの間隔（Ｄ）が過小である
と、多孔性シートの各孔を通り抜けた圧縮気体の逃げ場
がなく、乱気流が発生し、塗布された粒状液体（L_1b）
を壊すこと、更に多孔性シート（１）と被塗物（Ｗ）と
はそれぞれ移動速度が異なるということからである。よ
ってこれらの間隔（Ｄ）は必要に応じて適宜決められる
ことが望ましい。

上記の説明では、各孔内の液体は等体積のまま粒状に
被塗物面上に転移されるとしたが、これは液体の粘度が
比較的高く、かつ気体用ノズル（３）からの圧縮気体の
噴出速度が比較的低い場合であって、それらが逆の場合
には、各孔内の液体は小粒子化されて被塗物面上に転移
される。そのイラストを第２図に示す。この場合でも、
各孔内の液体と等量のものが、細分化されて転移される
ので、全体的には均一なる塗布膜が得られるのである。

なお、高粘度の液体の粘度を下げたい場合や、溶融体
を使用する場合には、適切な温度に加熱された圧縮気体
を用いればよい。

また、液体が溶液、エマルジヨン、懸濁液などのと
き、溶媒が蒸発した場合には、上記圧縮気体の中に溶媒
を混入させてもよい。

また上述の説明では、多孔性シート上の各孔は、全て
同一サイズでかつ均一分布としたが（これは従来のシル
クスクリーンと類似）これらの孔のサイズ及び分布密度
のそれぞれ異なったものを配列して形成したある所要の
パターンをもつ多孔性シートを使用することもできる。
例として、第５図に示すようなパターンをあげる。これ
らの多孔性シートによる塗布は、孔の容積通りに定量的
に塗布できることから印刷にも利用でき、その塗布印刷
されたものは凸版における網版印刷と類似しているもの
である。更に、ドット的にかつ分散的に転移させれば、
ディスペンサーとしての機能を付与することもできる。

なお、上記多孔性シートの孔明け加工は機械によって
もよいが、より微小なる孔の場合にはエッチングによる
加工が効果的である。何れの場合でも第６図に示すよう
なテーパ型の孔をあけることもできる。

また、多孔性シートの材質としては、金属板に機械的
孔加工したもの、エッチング加工したもの、その他金属
又はプラスチックなどより成るスクリーンをも適用する
ことができる。

上述の如き幅のある多孔性シートに対しては、横幅の
ある気体用スリットノズルが適用される。また該気体用
スリットノズルにおいては、幅調整付きスリットノズル
を使用すれば、自由にその塗布幅を選択することができ
る。また、気体用ノズルを気体噴出用弁をあるタイミン
グの下に開閉させ、かつ被塗物を移動させれば、被塗物
上にはあるパターンを形成することになる。更に、幅の
ある多孔性シートに対して、種々の幅の気体用ノズルを
組み合わせてタイミング設定すれば、様々なパターンを
作り出すことができる。

次に本発明の作業方法について説明する。本方法には
例として多孔性シートがフラット型シートの場合とエン
ドレスベルト型シートの場合、及び中空円筒型シートの
場合とがある。

先ず、多孔性シートがフラット型シートの場合につい
て説明する。前述の如く、第１段階としてその多孔性シ
ート上に液体を供給して、それを各孔内に充填し、第２
段階で多孔性シートの両側面上をスクレーパなどで掻き
取り、第３段階で多孔性シートの一方側より気体用ノズ
ルから圧縮気体を噴出させて、上記各孔内部に充填され
た液体を圧出し、それらを被塗物面上に転移させる作業
を、各段階毎手動にて行なうことである。

なお、上記各段階の作業を一挙に行なうこともでき
る。その一例を第３図に示す。同図に見られるように、
ローラ（14）及び気体用ノズル（13）、スクレーパ（15
A,15B,17）、液体供給具（12）が一体となっているもの
即ち気体用ノズル枠（18）を使用するものである。つま
り、液体を定量的に、ある決められた時間毎（或いは気
体用ノズル枠（18）の往復回数毎）に吐出し（L₂）、そ
れらを押し込みローラ（14）の進行方向の前方部に供給
する。該ローラ（14）の前進（E₁）によって液体は多孔
性シートの各孔内部に押し込められる。同時に該ローラ
（14）の後方では該ローラと一体となって進行する多孔
性シートの上下を挟むスクレーパ（15A,15B）によっ
て、上記各孔内部より食み出した液体が取り除かれる。
続いてこれもローラ（14）と一体となって前進する気体
用ノズル（13）からの圧縮気体の噴出圧力によって、上
記各孔内部に充填された液体は圧出され、被塗物（W₂）
面上に転移させるのである。このように気体用ノズル枠
（18）が前進し、上記多孔性シートの端部にくると、該
枠（18）は停止し、バックして最初のスタート位置に戻
り（E₂）、次の作業を繰り返すのである。なお、上記説
明では気体用ノズル枠（18）を往復移動（E₁,E₂）さ
せ、多孔性シート（11）を固定したが、これを逆にし
て、気体用ノズル枠（18）を固定し、多孔性シート（1
1）を往復移動（S₃,S₄）させてもよい。また、被塗物も
上記気体用ノズル枠（18）及び／又は多孔性シート（1
1）の移動に合わせて、適宜移動（E₃,E₄）させることも
できる。

実験例溶融体パラフィンワックス（融点125゜F）多孔性シート金属板厚さ 100μ，孔径 100μ（エッチング）圧縮気体圧縮空気圧力 3.0Kg/cm²,温度 80℃ 塗布粒子径 20〜30μφ 結果 0.5mg±0.02mg/dm²に分散された塗膜が得られた。

次に多孔性シートがエンドレスベルト型である場合に
ついて述べる。第４図を参照されたい。同図は横型であ
り、その側面を示す。２個のローラ（22A,22B）間に掛
けられ、ある一定速度をもって循環する多孔性シートベ
ルト（21）上に、液体（L₃）が塗布ローラ（24,25）な
どによって供給され、液体（L₃）は上記多孔性シートベ
ルト（21）の各孔内部に押し込められる。該多孔性シー
トベルトの表面は、スクレーパ（27A）などにより、各
孔部を食み出した余分の液体が取り除かれる。またその
裏面はローラ（22B）に接触しているため、液体が食み
出さないので、スクレーピングの必要はないが、該多孔
性シートベルトが縦型に走行し、その一部が液体に浸さ
れている場合には、該液面を脱して上方に立ち上がった
その位置において、両面スクレープをかける必要があ
る。このようにして多孔性シートベルト（21）の各孔内
部にはそれらと等体積の液体が充填されて進行（E₅）
し、気体用ノズル（23）の真下に来る。該気体用ノズル
よりの圧縮気体の噴出により、上記各孔内部に充填され
た液体は下方に圧出され、その下方をある速度で移動
（E₆）している被塗物（W₃）面上に粒状となって転移さ
れる。この場合、被塗物はベルトコンベア上に載せられ
て移動しているものであれば、連続的なものでも単葉状
のものでもよい。

なお、上記多孔性シートベルト（21）の移動速度
（V₅）と被塗物（W₃）の移動速度（V₆）との変換によ
り、塗布密度の高低を調節することができる。例えばV₅
＞V₆となるほど厚い塗布膜が得られるのである。

最後に、多孔性シートが中空円筒型である場合につい
て述べる。第７図を参照されたい。同図に示すように、
多孔性中空円筒シート（31）の内側の面上に、液体が液
体供給具（34）によって吐出され、液体は上記多孔性中
空円筒シート（31）の各孔内部に押し込められる。該多
孔性中空円筒シートの表面は、スクレーパ（37A,37B）
によって上記各孔内部より食み出した液体が取り除かれ
る。続いて上記多孔性中空円筒シートが回転し、気体用
ノズル（33）からの圧縮気体の噴出圧力によって上記各
孔内部に充填された液体が圧出され、被塗物（W₄）面上
に転移されるのである。この場合、図面にては、被塗物
（W₄）は多孔性中空円筒シートの下側を走行している
が、該多孔性シートの円周の接線近辺上、何れの方向へ
も走行し得るものである。

［効果］本発明の方法によれば、従来のスプレイ塗布などに見
られた塗布膜の厚さのムラは少なく、また霧滴の飛散も
なく、塗布面全域に亘って、その厚さは厚膜から薄膜ま
でより均一に塗布することができるのである。その理由
は、多孔性シート上にあけられた孔が同サイズ、同密度
分布であれば、各孔内部に埋められた等量の液体が100
％転移されるからである。そして多孔性シート又は被塗
物の移動速度の変換により、容易に塗布膜厚さを調整す
ることができ、また塗布幅、塗布長さなども容易に調整
することができる。更に、上記多孔性シートは、孔のサ
イズ、分布密度の異なったものの配列により、あるパタ
ーンを形成しているものを使用すれば、その孔のとおり
転移し、即ちパターン塗布ができるのである。これは印
刷にも利用でき、濃淡のある、凸版の網版に見られるよ
うな印刷効果を得られるものである。

【図面の簡単な説明】

第1A図は貫通型多孔性シートの模型的なものの断面図
第1B図は同図上貫通型多孔性シートの各孔に液体を充填
した状態図第1C図は同図上各孔の上下に食み出した液
体を掻き取った状態図第1D図は本発明方法により、貫
通型多孔性シート内の液体を被塗物面上に転移させる説
明図第1E図は同図上転移された液体が拡散しつつある
状態図第２図は噴出圧力が高圧の下に低粘度の液体を
被塗物面上に転移させる状態図第３図は貫通型多孔性
シートがフラット型の場合の説明側面図第４図は貫通
型多孔性シートがエンドレスベルト型の場合の説明側面
図第５図は各孔のサイズ及び分布密度のそれぞれ異な
ったものを配列した貫通型多孔性シートの例第６図は
貫通型多孔性シートの各孔がテーパ型であるものの断面
図第７図は貫通型多孔性シートが中空円筒型の場合の
説明側面図主要な記号の説明 1,11,21,31……貫通型多孔性シート、3,13,23,33……圧
縮気体用ノズル、15A,15B,17,27A,27B,37A,37B……スク
レーパ、W,W₁,W₂,W₃,W₄……被塗物

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】貫通型多孔性シート（１）の孔（Ｈ）の内
部に液体（Ｌ）または溶融体を充填し、上記孔（Ｈ）からはみだした液体（Ｌ）または溶融体を
排除する事により、液体（Ｌ）または溶融体の露出面を
上記貫通型多孔性シート（１）とほぼ面一とし、上記貫通型多孔性シート（１）の一方の側に向かって、
圧縮気体用ノズル（３）から圧縮気体を噴出させ、それ
により上記貫通型多孔性シート（１）の孔（Ｈ）内部の
液体（Ｌ）または溶融体を、その反対の側に位置する被
塗物（Ｗ）に転移させる方法において、上記圧縮気体噴出時において、該圧縮気体用ノズル
（３）の先端と、上記貫通型多孔性シート（１）の上記
一方の側とを完全に接触させており、さらに上記圧縮気
体用のノズル（３）は、圧縮気体用スリットノズルであ
ることを特徴とする液体または溶融体の塗布方法。
【請求項２】上記圧縮気体用ノズル（３）のノズルの開
口部は、上記圧縮気体用ノズル（３）と上記貫通形多孔
性シート（１）の相対移動方向において、同時に複数の
上記孔（Ｈ）に連通しない程度に小さく形成されている
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の液体ま
たは溶融体の塗布方法。
【請求項３】上記圧縮気体用ノズル（３）は気体噴出弁
を有し、上記気体噴出弁を開閉させることにより、上記
圧縮気体用ノズル（３）は間欠的に圧縮気体を噴出する
ようになっており、それにより上記貫通型多孔性シート
（１）上の液体（Ｌ）または溶融体が間欠的に押し出さ
れて、被塗物（Ｗ）面上に所定のパターンを形成するよ
うになっていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
に記載の液体または溶融体の塗布方法。
【請求項４】上記貫通型多孔性シート（１）が、フラッ
ト状であることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
載の液体または溶融体の塗布方法。
【請求項５】上記貫通型多孔性シートが、エンドレスベ
ルト状であることを特徴とする特許請求の範囲第１項に
記載の液体または溶融体の塗布方法。
【請求項６】上記貫通型多孔性シート（１）が、中空円
筒状であることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
載の液体または溶融体の塗布方法。
【請求項７】上記貫通型多孔性シート（１）の孔（Ｈ）
のサイズ及び分布密度を変更することにより、被塗物
（Ｗ）に液体（Ｌ）または溶融体の異なるパターンが形
成されることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
の液体または溶融体の塗布方法。
【請求項８】上記貫通型多孔性シート（１）の孔（Ｈ）
がテーパ状となっていることを特徴とする特許請求の範
囲第１項に記載の液体または溶融体の塗布方法。
【請求項９】上記貫通型多孔性シート（１）が、網目ス
クリーンからなることを特徴とする特許請求の範囲第１
項に記載の液体または溶融体の塗布方法。
【請求項１０】上記圧縮気体は、噴出前に加熱されてい
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の液体
または溶融体の塗布方法。
【請求項１１】上記圧縮気体は、溶媒を含むことを特徴
とする特許請求の範囲第１項に記載の液体または溶融体
の塗布方法。