JP5784071B2 - パターン塗工装置及び塗工方法 - Google Patents

Description

本発明は、基材に塗工材を一定のパターンで塗布するための塗工装置及び塗工方法であって、特に粘度や粘着性の高い塗工液や樹脂を用いてパターン塗工するためのものに関する。

従来、パターン塗工するための一般的な塗工装置として、ローラに疎液性のある仕切りを設けた上で、液体を付着させてシートに転写するものがある。
（例えば特許文献１参照）。

また、その他の塗工方法及びその装置として、凹部を有するロール又はベルトに対してノズルから発泡性溶融体を吐出し、被塗物に転写するものもある
（例えば特許文献２参照）。

特公昭４９−３４１８８号公報 特開平２−８３０５８号公報

特許文献１、２に記載の塗工装置、転写方法では、特に粘度や粘性の高い塗工液や樹脂等の塗工材を、最適にパターンコーティングすることができなかった。すなわち、特許文献１に示す転写方法では、仕切りで囲った部分に完全に塗工液が付着せず、最適なパターンコーティングとすることができなかった。
また、特許文献２に示す転写方法は、凹部とそれ以外の部分にも塗布しており、ブレードによる凹部以外の塗布部分の掻き取りを完全に行うことができず、最適なパターンコーティングとすることができなかった。

そこで、本発明の目的は、パターンコーティングを最適に行うことができ、特に粘性や粘度の高い塗工液や樹脂等の塗工材についてパターンコーティングを可能にするための塗工装置、塗工方法を提供することにある。

本発明に係るパターン塗工装置は、塗工材が塗布される被供給部材と、前記塗工材を供給する塗工材供給部と、前記塗工材供給部と前記被供給部材との間に位置し、コーティング部分となる開口部と、非コーティング部分となる非開口部とが、コーティングパターンに応じて連続して形成されたロータリースクリーンと、ローラにより塗工材供給部による供給位置に移動され、コーティング部分に凹部を形成したベルトと、からなるものであって、 前記ベルトに被供給部材を積層し、この状態でベルトを前記ロータリースクリーンに掛け渡し、前記ロータリースクリーンの前記開口部と、前記ベルトの前記凹部とが一致するように同期させたことを特徴とするものである。

また、前記塗工材供給部から前記塗工材を前記被供給部材に供給するとともに、そのコーティング状態で被供給部材とベルトとを押圧する押圧部を有することが好ましい。

また、前記ロータリースクリーンの前記開口部と、前記ベルトの前記凹部との同期は、前記ベルトに制御口を複数、開口し、前記制御口に対し、駆動ローラに形成する凸部が係合することにより、前記ベルトの移動を制御することが好ましい。

また、本発明のパターン塗工方法は、塗工材が塗布される被供給部材が、ローラにより塗工材供給部による供給位置に移動され、コーティング部分に凹部を形成したベルトと積層状態にし、積層状態のベルトと被供給部材とは、前記塗工材供給部と前記被供給部材との間に位置し、コーティング部分となる開口部と非コーティング部分となる非開口部とがコーティングパターンに応じて連続して形成されたロータリースクリーンに搬送、掛け渡され、回動する前記ロータリースクリーンの前記開口部と、前記ベルトの凹部とが一致するように同期させることにより、前記塗工材供給部から前記ロータリースクリーンの前記開口部を通じて、前記ベルトの前記凹部が形成された位置において、前記塗工材が前記被供給部材に供給され、この前記塗工材が供給された状態で、前記被供給部材と前記ベルトとを押圧することを特徴とするものである。

請求項１に記載の発明により、塗工材がロータリースクリーンの開口部を通じて、供給されるので、コーティングパターンに応じた塗工材の塗布が可能になる。また、塗工材が供給される位置のベルトには凹部が形成され、その凹部に粘度や粘性の高い塗工液や樹脂等の塗工材が溜まり込み、最適なパターンコーティングが可能になる。また、回動するロータリースクリーンを用いることにより、開口部と非開口部とを適切にコントロールすることができ、最適なパターンコーティングが可能になる。

請求項２に記載の発明により、塗工材を塗布した状態で押圧することで、ベルトの凹部に溜まり込んだ塗工材が圧縮された状態となり、最適なパターンコーティングが可能になる。

請求項３に記載の発明により、ベルトの制御口と駆動ローラの凸部との係合によりベルトの移動を制御し、塗工材が開口部を通して供給される位置にベルトの凹部を位置することが可能になり、粘度や粘性の高い塗工液や樹脂等の塗工材を最適にパターンコーティングすることが可能になる。

請求項４に記載の発明により、塗工材がロータリースクリーンの開口部を通じて、供給されるので、コーティングパターンに応じた塗工材の塗布が可能になる。また、塗工材が供給される位置のベルトには凹部が形成され、この凹部に粘度や粘性の高い塗工液や樹脂等の塗工材が溜まり込み、最適なパターンコーティングが可能になる。

本発明の第１実施例に係る塗工装置及び塗工方法を示す概略図である。 本発明のロータリースクリーンの一例を示す斜視図である。 本発明のベルトの一例を示す部分斜視図である。 本発明のベルト、基材、塗工材の積層状態を示すものであって、（ａ）はベルトのみ、（ｂ）はベルトに基材を積層したもの、（ｃ）は（ｂ）に塗工材を塗布したもの、（ｄ）は更に基材を積層した、側面図である。 本発明の第２実施例に係る塗工装置及び塗工方法を示す概略図である。

本発明の実施の一例を図面に沿って説明する。
図１は、本発明の第一実施例に係るパターン塗工装置１及びその方法である。パターン塗工装置１は、基材２、ベルト１１、塗工材３、ロータリースクリーン２１、塗工液供給部４等から構成される。

第１実施例に係るパターン塗工装置１は、塗工材３を、本実施例の被供給部材である基材２に塗布（コーティング）するものであり、特に一定のパターンを形成するためのパターンコーティングを行う。基材２は、所定幅、所定長さからなる帯状材が一般的であり、その素材は紙材、合成樹脂材等、様々なものを用いることができる。

塗工材３は、基材２に塗布するものであり、着色溶液や金属溶液なども用いることができるが、本発明では特に粘度、粘着性の高い塗工液や樹脂自体を用いることができ、この粘度の高い塗工材３を、最適にパターンコーティングすることが可能になる。本発明における最適なパターンコーティングとは、様々な形状にコーティングをすることができ、かつ、そのパターンに応じたコーティングの精度が高いものをいう。

ベルト１１は、複数のローラ群に掛け渡され、そのローラ群を巡回するように移動する。本実施例におけるローラ群は、モータ等により回転力が付勢される駆動ローラ３２、駆動ローラ３２の駆動力を受けて回転するフリーローラ３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、ベルト１１を緊張状態にするためのテンションローラ３４、第一押圧ローラ３５ａ、第二押圧ローラ３５ｂ、及び、ロータリースクリーン２１からなり、それぞれ所定の位置に配置される。

本実施例におけるローラ群は、図面上、右下にある駆動ローラ３２と、当該駆動ローラ３２に隣接する第二押圧ローラ３５ｂ、図面上、右上、左上、左下にあるフリーローラ３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、フリーローラ３３ａ、３３ｂの間にあるテンションローラ３４、図面上、中央のロータリースクリーン２１と、当該ロータリースクリーン２１に隣接する第一押圧ローラ３５ａからなる。

なお、第一押圧ローラ３５ａ、第二押圧ローラ３５ｂは、直接にロータリースクリーン２１、駆動ローラ３２に直接、接触しているものではなく、ベルト１１と基材２とをはさんだ状態で互いに押し付け合っている。

本実施例におけるベルト１１は、駆動ローラ３２から、フリーローラ３３ａ、テンションローラ３４、フリーローラ３３ｂ、フリーローラ３３ｃ、第一押圧ローラ３５ａ、ロータリースクリーン２１を介し、駆動ローラ３２に順次、掛け渡されている。この掛け渡された状態で、駆動ローラ３２から矢印Ｂ方向に駆動力がかかり、駆動ローラ３２以外のローラ群も同様にＢ方向に回動し、これに合わせてベルト１１が巡回して移動する。

図１、２に示すように、ロータリースクリーン２１は、コーティング部分を開口部２２、非コーティング部分を非開口部２３として、コーティングパターンに応じた開口部２２を有する筒状部材である。本実施例におけるロータリースクリーン２１の開口部２２は、中央に現れる幅広形状のもの、その側方に位置する幅狭形状で並列しているもの、列をなす複数個の円形状のものを例示してあるが、波型、斜線形等、その他の形状であっても良く、また、これらを適宜組み合わせても良い。また、キャラクター等の絵柄や文字であっても、その通りにロータリースクリーン２１を開口すれば良い。

基材２は、フリーローラ３３ｃ付近から矢印Ａ方向から導入され、パターン塗工装置１のベルト１１に積層される。矢印Ｂ方向に回動するローラ群に従って、ベルト１１と積層状態となった基材２は、パターン塗工装置１を巡回して移動する。

塗工材供給部４は、塗工材を噴出するノズルであり、筒状のロータリースクリーン２１の内方に配置される。塗工材供給部４は、塗工材を供給するものであれば、刷毛などであっても良く、ノズルに限定されるものではない。塗工材供給部４からロータリースクリーン２１の開口部２２を介し、第一押圧ローラ３５ａと隣接する位置で、基材２に塗工材３が供給される。

図３に示すように、ベルト１１は、コーティング部分を凹まして凹部１２、１２とし、非コーティング部分には、凹部１２、１２が形成されないようにする。この凹部１２、１２は、所定の深さ分を凹ませたものであり、塗工材３の粘度に応じて深さを変更しても良い。この凹部１２、１２の形状は、パターンコーティングに応じて形成されるもので、本実施例以外のパターンコーティングをする場合は、そのパターンに応じた凹部１２、１２を形成すれば良い。この凹部１２、１２により塗工材３が基材２に塗布された場合、塗布されたものがベルト１１側の凹部１２、１２に入り込んで、溜まることになる。

図１に示すように、ベルト１１をロータリースクリーン２１に掛け渡し、このロータリースクリーン２１から離れる部分に、除却部６を配置しても良い。この除却部６は、先端が突出した部材であり、ベルト１１と基材２とが積層され、その上に塗工材３が塗布された状態（図４（ｃ）参照）で、非コーティング部分に付着した塗工液３や、コーティング部分に必要以上に塗布された塗工材３を、剥がし取ることができる。

ロータリースクリーン２１の内部に配置される塗工材供給部４から開口部２２を通して塗工材３が基材２に供給されるところであって、その基材２に塗工材３が供給される部分に、ベルト１１の凹部１２、１２が位置するように、ロータリースクリーン２１の回動に対応するごとくベルト１１の移動を制御する必要がある。

ベルト１１の移動制御は、ベルト１１の制御口１４、１４と駆動ローラ３２に形成された凸部３６、３６により行う。図３に示すように、表面から裏面にかけて、ベルト１１の幅方向両側に制御口１４、１４が連続して開口されている。駆動ローラ３２のベルト１１との接触面には凸部３６、３６（図１参照）が形成され、この凸部３６、３６と制御口１４、１４が係合する。これにより、駆動ローラ３２の回動によるベルト１１の移動を調節し、ロータリースクリーン２１の回動速度と開口部２２の位置とベルト１１の凹部１２、１２が一致するように制御することが可能になる。

次に、基材２へのパターンコーティング方法について説明する。
図１に示すように、矢印Ａの方向から導入された基材２はベルト１１と積層状態となる。そして、第一押圧ローラ３５ａとロータリースクリーン２１との間に搬送されると、ロータリースクリーン２１の開口部２２を通じて塗工材３が塗工材供給部４から供給される（上記で説明済）。

図４（ａ）に示すように、ベルト１１には、塗工材３の供給位置に凹部１２、１２が形成され、図４（ｂ）に示すように、基材２が導入されて積層状態となる。そして、図４（ｃ）に示すように、ベルト１１と基材２との積層状態から、基材２の表面に塗工材３が供給される。この状態で、第一押圧ローラ３５ａとロータリースクリーン２１の押圧により、塗工材３が供給された基材２は、ベルト１１の凹部１２、１２に対応して、ベルト１１側に入り込む。

塗工材３が供給された基材２は、ロータリースクリーン２１、駆動ローラ３２へと搬送される。図１に示すように、互いに押し付け合っている駆動ローラ３２と隣接する第二押圧ローラ３５ｂ付近で、矢印Ｃ方向から、第二基材５が導入され、更に積層される。この三層の積層状態となる状態を図４（ｄ）に示す。三層の積層状態から駆動ローラ３２と第二押圧ローラ３５ｂとにより押圧され、図１の矢印Ｄ方向へ最終的なパターンコーティングされた基材２を搬出することができる。

上記に示すパターン塗工装置１及び塗工方法によると、ロータリースクリーン２１の開口部２２から塗工材３が基材２に供給され、ベルト１１の凹部１２、１２に塗工材３が供給された状態でローラにより押圧されることで、粘度や粘着性の高い塗工材３であっても、最適なパターンコーティングが可能になる。

図５に示す本発明の第２実施例について説明する。
この第２実施例は、第二基材５を用いることがない点で、第１実施例と異なる。つまり、第１実施例は基材２に塗工材３を塗布した後、第２基材５を第１フリーローラ３３ａ付近で積層して三層にしているが、第２実施例ではこの第二基材５を用いておらず、ベルト１１と基材２との二層にした積層状態（図４（ｃ）参照）のまま、矢印Ｄの方向へ搬出する。

この第２実施例であっても、粘度や粘着性の高い塗工材３を用いて、基材２に最適なパターンコーティングが可能になる。

１…パターン塗工装置
２…基材（被供給部材）
３…塗工材
４…塗工材供給部
５…第二基材
６…除却部
１１…ベルト
１２…凹部
１４…制御口
２１…ロータリースクリーン
２２…開口部
２３…非開口部
３２…駆動ローラ
３３ａ〜３３ｅ…フリーローラ
３４…テンションローラ
３５ａ、３５ｂ…押圧ローラ
３６…凸部

Claims (4)

1. 塗工材が塗布される被供給部材と、
   前記塗工材を供給する塗工材供給部と、
   前記塗工材供給部と前記被供給部材との間に位置し、コーティング部分となる開口部と、非コーティング部分となる非開口部とが、コーティングパターンに応じて連続して形成されたロータリースクリーンと、
   ローラにより塗工材供給部による供給位置に移動され、コーティング部分に凹部を形成したベルトと、からなるものであって、
   前記ベルトに被供給部材を積層し、この状態でベルトを前記ロータリースクリーンに掛け渡し、
   前記ロータリースクリーンの前記開口部と、前記ベルトの前記凹部とが一致するように同期させたことを特徴とするパターン塗工装置。
2. 前記塗工材供給部から前記塗工材を前記被供給部材に供給するとともに、そのコーティング状態で被供給部材とベルトとを押圧する押圧部を有することを特徴とする請求項１に記載のパターン塗工装置。
3. 前記ロータリースクリーンの前記開口部と、前記ベルトの前記凹部との同期は、前記ベルトに制御口を複数、開口し、
   前記制御口に対し、駆動ローラに形成する凸部が係合することにより、前記ベルトの移動を制御することを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載のパターン塗工装置。
4. 塗工材が塗布される被供給部材が、ローラにより塗工材供給部による供給位置に移動され、コーティング部分に凹部を形成したベルトと積層状態にし、
   積層状態のベルトと被供給部材とは、前記塗工材供給部と前記被供給部材との間に位置し、コーティング部分となる開口部と、非コーティング部分となる非開口部とが、コーティングパターンに応じて連続して形成されたロータリースクリーンに搬送、掛け渡され、
   回動する前記ロータリースクリーンの前記開口部と、前記ベルトの凹部とが一致するように同期させることにより、前記塗工材供給部から前記ロータリースクリーンの前記開口部を通じて、前記ベルトの前記凹部が形成された位置において、前記塗工材が前記被供給部材に供給され、
   この前記塗工材が供給された状態で、前記被供給部材と前記ベルトとを押圧することを特徴とするパターン塗工方法。

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