JPH0427470A

JPH0427470A - グラビア塗布方法

Info

Publication number: JPH0427470A
Application number: JP13108890A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Nishi; 泰男西; Koji Fukazawa; 孝二深沢; Hitoshi Mitsutake; 均三竹
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1990-05-21
Filing date: 1990-05-21
Publication date: 1992-01-30

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、運転免許証、ＩＤカードなどのカード類の制
作にあたり、その表面保護のために樹脂ラミネートを行
う場合などにおけるグラビア塗布方法に関する。

〔従来の技術〕

運転免許証やＩＤカードなどにおいて、その印刷表面保
護のために、透明プラスチックフィルムをラミネートし
たものが知られている。その製造にあたっては、カード
の原反を所定寸法に打ち抜き、このカードを一端縁部が
相互に固着されたラミネートシート間に挿入し、重ね合
わせた後、熱圧着によりラミネートを行っていた。

しかし、前述のように、カードを製造する場合には、製
造工程が多くなり、製造コストが嵩む。

また、ラミネートの際、ラミネート面に気泡が混入した
りする問題もある。

したがって、製造コストの低減のためには、枚毎カード
基材に直接樹脂を塗布してラミネートすることが望まし
い。

この場合、カード基材表面の印刷などの表示面を保護す
るためには、その保護層として１０μｍ以上の膜厚が必
要になる。したがって、通常のゴムロールでは、このよ
うな厚膜の塗布を行うことができないので、グラビアロ
ールにて塗布することが有効であることを本発明者らは
、見出した。

〔発明が解決しようとする課題〕

そこで、本発明者らは、グラビアコーティング方式を採
用することとした。

しかるに、グラビアロールにて、捩じれ、カールまたは
凹凸のある剛性をもったカードに対して厚膜塗布を行お
うとする場合、カード基材をグラビア面に密着させるた
めにかなりの密着圧力が必要になる。このために、ゴム
製のバックロールを水圧、油圧または空気圧シリンダー
によりグラビアロール側に押圧することで、カード基材
に対する加圧力を発生させることとしたが、シリンダー
からバックロールに至るまでの加圧力の伝達機構部また
は摺動部において僅かなギャップが存在し、これがため
に塗布長さ方向に加圧力の変化が現れ、塗布膜厚のカー
ドの長さ方向に関して不均一となることが判った。

また、加圧機構を用いる場合、全体の装置の大型化をき
たし、しかもカード基材の厚みを異ならせる場合、加圧
力の調整を必要とし、かつ加圧力の調整にも限界がある
。

したがって、本発明の課題は、加圧力の安定性を高め、
装置の小型化を達成し、さらにカード基材の厚みに対応
した加圧力を発生させるようにすることにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題は、被塗布材料をグラビアロールとこれと対向
する金属製バックロールとの間を通す過程で、グラビア
ロール表面の塗布液を前記被塗布材料表面に塗布すると
ともに、この塗布の前にグラビアロールとバックロール
とのギャップを、被塗布材料の厚みより狭くし、塗布の
際に前記ギャップ内にカード基材が進入したとき、その
反作用としてグラビアロールおよびバックロールの一方
の軸が撓んで被塗布材料に対する加圧力を発生させるこ
とで解決できる。

〔作用〕

本発明に従って、グラビアロールを用いるグラビアコー
ティング方式を採用すると、たとえば１０μｍ以上の厚
膜塗布を行うことができる。さらにバックロールとして
、金属製ロールを用いることで、被塗布材料たとえばカ
ード基材に対する大きな加圧力を得ることができる。

また、塗布の前にグラビアロールとバックロールとのギ
ャップを、前記のカード基材の厚みより狭くし、塗布の
際に前記ギャップ内にカード基材が進入したとき、その
反作用としてグラビアロールおよびバックロールの一方
の軸が撓んでカード基材に対する加圧力を発生させるよ
うにすると、前記のシリンダーなどの加圧機構が不要と
なり、装置全体の小型化を達成できるとともに、加圧機
構からグラビアロールおよびまたはバックロールに対す
る加圧力伝達部分における機械的不安定部分が無くなる
ので、加圧力がカード長さ方向に均一化される。その結
果、経時的およびカード長さ方向に関して、均一な塗布
を行うことができる。

一方、均一塗布のためには、カード基材の厚さが厚くな
るほど、大きな加圧力が必要となるが、本発明に係るロ
ールの撓みを利用する方式によれば、カード基材の厚さ
が厚くなるほど、大きな加圧力を得ることができる。

〔実施例〕

本発明は、連続シート材料にも当然に適用できるが、以
下本発明を図面に示す被塗布材料として前述のカード基
材を例とする実施例によってさらに詳説する。

まず、第１図および第２図によって、本発明装置例を説
明し、その後塗布条件について詳説する。

第１図は本発明装置の全体の正面図であり、図示の各機
器または部材が一つのハウジング１内に収まっている。

このハウジング１の上部には、流下孔２ａを有する台板
２が設けられ、ＰＥＴなどのプラスチックからなるカー
ド（基材）３は、たとえば垂直に並んで整列され、その
整列群から、順次−枚ごと垂直状態で流下孔２ａ位宣に
移動され、流下孔２ａから流下するようになっている。

流下孔２ａの下方には、第２図に詳細を示すように、横
断面Ｈ字状の案内振り分は体４が配設されている。

この案内振り分は体４は、図示しないたとえばシリンダ
により枢軸４Ａを正逆転することで、正常カードの場合
、第１図の実線の方向に向き、異常カードの場合、同図
仮想線の方向に向くようになっている。流下孔２ａから
落下したカード３は、案内振り分は体４のウェブ部４Ｂ
に沿って案内される。

案内振り分は体４の下方には、必要により、ガイド板５
が配置される。さらに、その下方には、一対のゴム製な
どの押し込みロール６Ａ、６Ｂが対向的に配設されてい
る。この押し込みロール６Ａ、６Ｂの少なくとも一方、
好ましくは両方が駆動ロールとされる。

押し込みロール６Ａ、６Ｂの下方には、たとえば紫外線
硬化樹脂からなるラミネート樹脂塗布用の塗布装置７が
設けられている。この塗布装置７は、ラミネート樹脂の
塗布液バット７０、塗布液のピックアップロール７１、
これと接触するステンレスなどの金属製グラビアロール
７２、これと対向する金属製バックロール７３、グラビ
アロール７２の塗布液を掻き落とすドクターブレード７
４、塗布液タンク７５、そこから塗布液を前記バット７
０に供給する供給ポンプ７６、バット７０からのオーバ
ーフロー液を回収する回収液タンク７７を備えている。

また、塗布装置７の塗布バット７０には、第７図のよう
な泡防止プレート７８Ａ、７８Ｂが設けられており、供
給ポンプ７６から供給された液の中に混入している泡が
ピックアップロール７１に供給されるのを防止している
。ピックアップロール７１に泡が供給されると、塗布の
際、ヌケ故障となる。泡防止プレート７８Ａ、７８Ｂは
、供給ポンプ７６からの供給ロア０ａの出側を仕切って
おり、Ａ、Ｂの２槽を構成している。これによりＡ槽か
らＢ槽に液が移動する際に泡を浮上させて脱泡し、さら
にＢ槽の出ロア８ａからピックアップロール７１に供給
することで、ピックアップロール７１への泡の混入を防
ぐようにしである。

かかる塗布装置７によって、片表面にラミネート樹脂が
塗布されたカード３０は、塗布装置７下方に水平に配設
された搬送コンベア８上に落下され、塗布した保護層３
１面を上にして第１図左方へと搬送される。この搬送コ
ンベア８上方には、紫外線ランプ９Ａを一つまたは複数
有する紫外線照射装置９が設置されており、カード３０
のラミネート樹脂塗布面に紫外線を照射するようになっ
ている。

搬送コンベア８の出側には、最終製品のストッカー１０
が設けられている。なお、１１は搬送コンベア８にカー
ド３０を安定に搬送するガイドであり、搬送性向上のた
めにできる限り接触抵抗を軽減できるような形状になっ
ている。

このように構成されたラミネート装置においては、未塗
布カード３は、流下孔２ａから流下し、案内振り分は体
４により押し込みロール６Ａ１６Ｂ間に案内され、そこ
に噛み込まれる。次いで、押し込みロール６Ａ、６Ｂに
よって、カード３はグラビアロール７２、バックロール
７３間に導かれる。ここで、押し込みロール６Ａ、６Ｂ
のニップ位置と、グラビアロール７２、バックロール７
３のニップ位置間距離は、好ましくは予めカード３の長
さより短く設定されているため、押し込みロール６Ａ、
６Ｂの押出し力によって、カード３は、強制的にグラビ
アロール７２、バックロール７３間に供給される。

塗布装置７では、塗布液がピックアップロール７１から
グラビアロール７２に転写され、カード３の片面に紫外
線硬化樹脂が塗布される。塗布済のカード３０は搬送コ
ンベア８により搬送され、その過程で紫外線照射袋［９
から紫外線の照射を受けて、ラミネートした保護層３１
の硬化がなされる。保護層３１硬化済カード３０はスト
ッカー１０に一時貯留される。搬送コンベアは、反射率
を低いレベルに抑えるために黒色となっており、コータ
一部への紫外線モレを防止している。

さて、本発明においては、塗布液りの塗布に当たり、第
４図のように、塗布の前においては、グラビアロール７
２とバックロール７３とのギャップＧ０を、カード基材
３の厚みより狭くしておく。

次いで、塗布の際に前記ギャップ内にカード基材３が進
入したとき、そのギャップＧ０がギャップＧ、に増大し
、もってその反作用としてグラビアロール７２およびバ
ックロール７３の両者または一方の軸が撓むように、そ
れらのロール軸を軸受８０．８１により支承することに
より、カード基材３に対する加圧力を発生させる。

一方、当初のギャップＧ０の調整には、カード基材３の
基準厚み、カード基材の材質、目的とする塗布厚、塗布
液の物性などにより決定すればよい。また、調整に際し
ては、前記軸受８０．８１の位置をボルトなどにより調
節することにより可能である。一般には、最終製品厚み
（塗布層を含めた厚み）に対して、当初のギャップＧ０
は、６０〜９９％程度とすることができる。

また、カード基材の厚みのみの変更がある場合には、ギ
ャップの変更は基本的に不必要である。

もちろん、カード基材の厚みが大きく変化する場合には
、当初のギャップＧ０の再調整が必要になる。

一方、本発明において、グラビアロール７２またはバッ
クロール７３の一方を、たとえばロール本体の近くで、
軸受により支持し、そのロール軸を撓ませることなく、
カード基材３をニップすることもできる。

なお、本発明においては、前記グラビアロール７２の直
径が１００ｍｎ、望ましくは６０Ｍ１特に好ましくは４
０閣以下とされる。直径の下限は１５■とするのが好ま
しい。

また、ニップ圧力としては、５０〜５５０ｋｇ／ｄ、望
ましくは１５０〜４５０ｋｇ／ＣｉＩ、特に好ましくは
２５０〜３５０ｋｇ／ａｄとされる。他方、前述のよう
に、シリンダーによる押し込み方式では、ニップ圧力と
しては、１．８〜１８ｋｇ／ｃｄ程度ときわめて小さい
ものである。ニップ圧力の測定には、富士写真フィルム
社製「プレスケール」を用いることができる。

グラビアロール７２の直径が大きいと、塗布層の終端部
分が厚膜化するいわゆる後尾厚膜化を防止することがで
きないことが多い。また、ニップ圧力が小さくても同様
である。ニップ圧力が小さいと、グラビアロール７２の
セルの紫外線硬化樹脂が良好に転写されず、泡故障の原
因となる難点もある。他方、ニップ圧力があまりにも大
きいと、グラビアロールセルの紫外線硬化樹脂がスクイ
ズしてバックロールに転写して次カードの塗布時にカー
ド裏面に液転写するいわゆる裏回り現象が生じることが
あるなどの問題がある。

上記例において、金属製グラビアロール７２および金属
製バックロール７３を選定したのは、ラミネート膜厚が
厚い場合に、効果的にカード基材に対する加圧力を発生
させるためである。ちなみに、本発明例では、ラミネー
ト膜厚として、５〜１００μｍ１特に１０〜３０μｍが
好ましい。しかるに、平滑なゴムロールでは膜厚として
、最大８μｍである。グラビアロール７２表面は、硬質
クロムメツキを施しておくのが望ましい。

カード基材の材質としては、ポリエチレンテレフタレー
ト（ＰＥＴ）　、アクリルなどのプラスチックシートの
ほか、プラスチックと他の材料との複合シート、紙など
を用いることができる。カード基材の厚みとしては、２
００〜１０００μｍ１特に３５０〜７５０μｍが好適で
ある。

塗布速度としては、０，３〜５ｒｎ／分が好ましい。

ところで、上記装置例において、ピックアップロール７
１の回転方向は、塗布液が発泡しにくい場合、図示の実
線方向に、発泡し易い場合、仮想線方向とされる。

上記例において、ラミネート樹脂としては、紫外線硬化
樹脂が好ましく用いられる。この紫外線硬化樹脂として
は、公知の全てのものを用いることができる。

紫外線硬化樹脂は、基本的に、光重合性プレポリマー、
光重合性モノマー、光重合開始剤を含有する。必要に応
じて、増感剤、顔料、充填剤、不活性有機ポリマー　レ
ベリング剤、チクソトロープ剤、熱重合禁止剤、溶剤な
どが添加される。

なお、本発明において、被塗布材料としては、前述のカ
ード基材のほか、長尺のウェブなどにおいても適用され
る。

〔実施例〕

以下実施例により本発明の効果を明らかにする。

（実施例）カード基材として、厚み５００μｍ、長さ１０ａｍのＰ
ＥＴシートを用い、これにエポキシ系紫外線硬化樹脂を
目標膜厚として１５μｍで、前記ラミネート装置のグラ
ビアロールにより塗布した。

グラビアロールとバックロールとによる設定ニップ圧力
は、当初のギャップＧ０を４３０μｍとすることにより
、２００ｋｇ／Ｃｉを目標にした。

（比較例１）ステンレスグラビアロールを用いるとともに、バックロ
ールをステンレスロールとし、エアシリンダーにより、
ニップ圧力２００ｋｇ／１ｆｆｌを目標にして塗布を行
った。その他の条件は実施例と同一である。

（比較例２）ステンレスグラビアロールを用いるとともに、バックロ
ールをステンレスロールとし、このバックロールに対し
て、第６図のように、後方から板バネＳにより押圧し、
ニップ圧力２００ｋｇ／ａｄを目標にして塗布を行った
。その他の条件は実施例と同一である。

（結果）上記各側における、圧力変動値およびその圧力変動率を
調査したところ、第１表の結果を得た。

なお、ニップ圧力測定には、富士フィルム社製「プレス
ケール」　（中圧用）を用いた。

この結果から、本発明によれば、圧力変動を小さくでき
、もって均一な塗布を行うことができることが推測でき
よう。

〔発明の効果〕

以上のとおり、本発明によれば、加圧力の安定性を高め
、装置の小型化を達成し、さらにカード基材の厚みに対
応した加圧力を発生させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置例の概略図、第２図は案内振り分は
体の斜視図、第３図はグラビアロールによる塗布過程の
状態図、第４図は塗布前のロールの位置関係および態様
の正面図、第５図は塗布中のロール位置関係および態様
の正面図、第６図は比較例に用いたバックロールの押圧
機構の側面図、第７図は塗布液バットにおける脱泡手段
を示す斜視図である。２ａ・・・流下孔　３・・・カード　４・・・案内振り
分は体６Ａ、６Ｂ・・・押し込みロール　７・・・塗布
装置、８・・・搬送コンベア　９・・・紫外線照射装置
、　　１０・・・ストッカー７２・・・グラビアロール、７３・・・バラクロール、８０．１・・・軸受。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）被塗布材料をグラビアロールとこれと対向する金
属製バックロールとの間を通す過程で、グラビアロール
表面の塗布液を前記被塗布材料表面に塗布するとともに
、この塗布の前にグラビアロールとバックロールとのギ
ャップを、被塗布材料の厚みより狭くし、塗布の際に前
記ギャップ内にカード基材が進入したとき、その反作用
としてグラビアロールおよびバックロールの一方の軸が
撓んで被塗布材料に対する加圧力を発生させることを特
徴とするグラビア塗布方法。