JPWO2019142287A1 - 塗布方法 - Google Patents

Abstract

板状部材や塗布ローラの製作に要する労力と時間を削減しながら、塗布ローラの外周面の塗布領域全域に亘って塗料付着量を均一にし、シートに塗料を均一に塗布する。塗布ローラ２の外周面に対してローラ回転方向上手側の塗料供給部位Ａ１にて塗料Ｊを供給し、塗料供給部位Ａ１よりもローラ回転方向下手側の塗料量調整部位Ａ２にて板状部材５Ａの先端側５ａを塗布ローラ２の外周面に近接又は当接させることで塗布ローラ２の外周面から塗料Ｊの余剰分を掻き取り、塗料量調整部位Ａ２よりもローラ回転方向下手側の塗布部位Ａ３にて塗布ローラ２の外周面をシートＳの外表面に当て付けることでシートＳに塗料Ｊを塗布し、板状部材５Ａを、ローラ回転方向下手側に湾曲する湾曲形状とし、塗料量調整部位Ａ２にて湾曲形状の板状部材５Ａの先端側５ａの外表面を塗布ローラ２の外周面に近接又は当接させる。

Description

本発明は、シートの外表面に対して塗料を塗布するのに用いられる塗布方法に関する。

この種の塗布方法として、外周面の略全域に溝を有して回転駆動される塗布ローラを用いた塗布方法が汎用されている。
このような塗布方法では、特許文献１の図１、図２等に示されるように、塗布ローラ（グラビアロール（１１））の外周面に対してローラ回転方向上手側の塗料供給部位にて塗料を供給し、その塗料供給部位よりもローラ回転方向下手側の塗料量調整部位にて板状部材（ドクターブレード（１４））の先端側を塗布ローラの外周面に近接又は当接させて塗布ローラの外周面から塗料の余剰分を掻き取っている。そして、その塗料量調整部位よりもローラ回転方向下手側の塗布部位にて塗布ローラの外周面をシートの外表面に当て付けてシートに塗料を塗布している。

特開２０１０−５５４３号公報

特許文献１に記載の塗布方法では、塗料量調整部位にて平板状の幅広な板状部材の先端（刃先）を塗布ローラの外周面に近接又は当接させて塗布ローラの外周面から塗料の余剰分を掻き取るようにしている。そのため、塗布ローラの外周面の幅広な塗布領域全域に亘って塗料付着量を均一にし、シートに塗料を均一に塗布するためには、板状部材の先端（刃先）を塗布ローラの外周面に沿って真っ直ぐに精密に揃えなければならない。しかしながら、板状部材の成形上、板状部材の先端（刃先）を真っ直ぐに精密に揃えるのは非常に困難である。また、塗布ローラの外周面が、波打たず、塗布ローラの軸方向に平行であることが前提としているが、塗布ローラが長尺になると、塗布ローラの外周面を塗布ローラの軸方向に平行に精密に揃えるのは困難となる。よって、板状部材や塗布ローラの製作に非常に多くの労力と時間がかかるのが実情であった。

この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、板状部材や塗布ローラの製作に要する労力と時間を削減しながら、塗布ローラの外周面の塗布領域全域に亘って塗料付着量を均一にし、シートに塗料を均一に塗布することのできる塗布方法を提供する点にある。

本発明の第１特徴構成は、回転駆動される塗布ローラの外表面に対してローラ回転方向上手側の塗料供給部位にて塗料を供給し、
前記塗料供給部位よりもローラ回転方向下手側の塗料量調整部位にて板状部材の先端側を前記塗布ローラの外周面に近接又は当接させることで前記塗布ローラの外周面から塗料の余剰分を掻き取り、
前記塗料量調整部位よりもローラ回転方向下手側の塗布部位にて前記塗布ローラの外周面をシートの外表面に当て付けることで前記シートに塗料を塗布する塗布方法であって、
前記板状部材を、ローラ回転方向下手側に湾曲する湾曲形状とし、前記塗料量調整部位にて湾曲形状の前記板状部材の先端側の外表面を前記塗布ローラの外周面に近接又は当接させる点にある。

本構成によれば、塗料量調整部位において、ローラ回転方向下手側に湾曲する湾曲形状の板状部材の先端側の外表面を塗布ローラの外周面に近接又は当接させることで、板状部材の先端側の外表面における塗布ローラの外周面に最も近いローラ最近部位にて塗布ローラの外周面から塗料の余剰分を掻き取ることができる。

このように、本構成では、板状部材を、ローラ回転方向下手側に湾曲する湾曲形状としているので、板状部材の全幅での湾曲率を調整したり、板状部材の左右幅方向の一端側と他端側の湾曲率を別々に調整したりして、板状部材の湾曲形状を所望の形状に設定することで、簡単に、塗料の余剰分を掻き取るローラ最近部位の形状を塗布ローラの外周面に沿う適切な形状にすることができる。

しかも、湾曲形状の板状部材の外表面と塗布ローラの外周面との間の隙間は、ローラ回転方向上手側からローラ最近部位に向かって板状部材の湾曲形状に沿って徐々に狭くなるので、塗布ローラの外周面に付着している塗料をローラ回転方向上手側からローラ最近部位に向かう過程で徐々に左右幅方向に押しなべることができ、板状部材のローラ最近部位にて付着塗料の余剰分を掻き取る以前に、塗布ローラの外周面の塗布領域中の左右幅方向の一部領域で付着塗料が不足することも適切に回避できる。

したがって、板状部材や塗布ローラの製作に要する労力と時間を削減しながら、塗布ローラの外周面の塗布領域全域に亘って塗料付着量を均一にし、シートに塗料を均一に塗布することができる。

本発明の第２特徴構成は、前記板状部材が、可撓性を有する点にある。

本構成によれば、可撓性の板状部材を撓ませることで板状部材の湾曲形状を所望の形状に設定することができ、更に簡単に、ローラ最近部位の形状を適切な形状にすることができる。

本発明の第３特徴構成は、前記板状部材の外表面の先端側を前記塗布ローラの外周面に押し付けることで、その押し付け力にて前記板状部材をローラ回転方向下手側に湾曲させる点にある。

本構成によれば、板状部材の外表面の先端側を塗布ローラの外周面に押し付ける押し付け力にて板状部材をローラ回転方向下手側に湾曲させるので、湾曲形状の板状部材の先端側の外表面のローラ最近部位の形状を塗布ローラに応じた適切な形状に自動設定することができる。

本発明の第４特徴構成は、前記塗料供給部位にて前記塗布ローラに供給する塗料に応じて前記押し付け力を調整する点にある。

本構成によれば、塗料供給部位にて塗布ローラに供給する塗料に応じて押し付け力を調整することで、板状部材に塗料の粘度等に応じた適切な掻き取り力を発揮させることができる。よって、塗布ローラの外周面の塗布領域全域に亘って塗料付着量を塗料に応じた適切な量に均すことができ、その塗料に応じた適切な量をシートに均一に塗布することができる。

塗布装置の側面構成図 塗布装置の平面構成図 板状部材の斜視図

本発明の塗布方法の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１、図２は、本発明に係る塗布方法を実行する塗布装置Ｔを示している。この塗布装置Ｔは、外表面にインク層が形成された画像シート等の各種のシートＳの外表面に対して、光沢を付与するコーティング剤等の各種の塗料Ｊを塗布するのに好適に用いることができる。なお、便宜上、図２では塗料Ｊを省略している。

この塗布装置Ｔには、塗布対象のシートＳを載置可能な載置台１、その載置台１に載置されるシートＳを一方向（図１、図２中の白抜き矢印方向）に移動させながらシートＳの外表面に塗料Ｊを塗布可能な塗布ローラ２、その塗布ローラ２をローラ中心軸Ｘ１周りのローラ回転方向（図１中の矢印Ｒ方向）に沿って回転駆動させるモータ等からなる回転駆動部３等が主要構成として備えられている。
更に、この塗布装置Ｔには、塗布ローラ２の外周面に対してローラ回転方向上手側の塗料供給部位Ａ１にて塗料Ｊを供給可能な塗料供給部４、塗料供給部位Ａ１よりもローラ回転方向下手側の塗料量調整部位Ａ２にて塗布ローラ２の外周面から塗料Ｊの余剰分を掻き取り可能な塗料量調整部５等が備えられている。

塗布装置Ｔは、塗布ローラ２の外周面に対してローラ回転方向上手側の塗料供給部位Ａ１の塗料供給部４にて塗料Ｊを供給し、塗料供給部位Ａ１よりもローラ回転方向下手側の塗料量調整部位Ａ２の塗料量調整部５にて塗布ローラ２の外周面から塗料Ｊの余剰分を掻き取ることができる。そして、塗料量調整部位Ａ２よりもローラ回転方向下手側の塗布部位Ａ３にて塗布ローラ２の外周面をシートＳの外表面に当て付けることで、シートＳに塗料Ｊを塗布することができる。

なお、図示は省略するが、塗布部位Ａ３よりもローラ回転方向下手側で塗料供給部位Ａ１よりもローラ回転方向上手側の部位には、塗布部位Ａ３にてシートＳに塗料Ｊを塗布した後に塗布ローラ２の外周面に残る残存塗料Ｊを掻き取り可能な板状等の残存塗料除去部等が適宜に備えられる。
以下、各部の具体的構成について説明を加える。

前記塗布ローラ２は、図１、図２に示すように、例えば、金属やセラミックス等から細長い円柱状に構成され、ローラ中心軸Ｘ１が略水平面に沿い且つ平面視でシートＳの送り方向（図２中の白抜き矢印方向）に直交する姿勢で配置されている。この塗布ローラ２は、外周面の略全域に螺旋状に連続する彫刻溝２ａ（図２中下側の円内の拡大部分を参照）を有している。そのため、塗布ローラ２の外周面に対して供給された塗料Ｊは、その外表面における彫刻溝２ａ以外の平坦部位に付着するだけでなく、彫刻溝２ａの内部に入り込む状態で、塗布ローラ２の外周面に保持される。なお、彫刻溝２ａの断面形状や連続する方向等の具体的構成は図示例に限らず適宜に変更が可能である。

前記塗料供給部４は、例えば、金属や樹脂等から構成され、塗料Ｊを貯留する塗料貯留部４Ａと、その塗料貯留部４Ａの底部から塗料Ｊを落下供給する塗料供給口４Ｂ等を備えて構成されている。図示の例では、塗料貯留部４Ａ及び塗料供給口４Ｂは、塗布ローラ２のローラ中心軸Ｘ１に沿う方向の中央側の塗布領域の範囲においてローラ中心軸Ｘ１に平行に延びる幅広形状に構成されている。

前記塗料量調整部５は、図１、図２に示すように、先端側５ａを塗布ローラ２の外周面に近接又は当接させることで塗布ローラ２の外周面から塗料Ｊの余剰分を掻き取り可能な幅広な板状部材５Ａを備えて構成されている。

この板状部材５Ａは、図１、図３に示すように、ローラ回転方向下手側に湾曲する湾曲形状とされている。具体的には、板状部材５Ａの先端側５ａを含む先端寄りの部位が、塗布ローラ２とは反対側に円弧中心を有し、塗布ローラ２から離れる側でローラ回転方向下手側に円弧状に湾曲する湾曲形状とされている。そして、その湾曲形状の板状部材５Ａの先端側５ａにおける膨出曲面状の外表面のローラ最近部位Ａを塗布ローラ２の外周面に近接又は当接させる状態で、板状部材５Ａが塗料量調整部位Ａ２に配置されている。

板状部材５Ａの先端側５ａの外表面のローラ最近部位Ａは、板状部材５Ａの先端から基端側に所定距離離れた位置に形成され、ローラ中心軸Ｘ１に沿う左右幅方向の全長に亘って塗布ローラ２の外周面との間の距離が均一になるように、左右幅方向の全長に亘って塗布ローラ２の外周面に沿って精密に真っ直ぐに延びる形状に調整されている。なお、図示では、板状部材５Ａのローラ最近部位Ａよりも先方の部位が湾曲形状となっているが、湾曲しない平板状であってもよい。また、板状部材５Ａの先端側５ａの外表面のローラ最近部位Ａは、板状部材５Ａの先端の位置に形成されていてもよい。

ここで、板状部材５Ａを、ローラ回転方向下手側に湾曲する湾曲形状としているので、板状部材５Ａの左右幅方向の全幅での湾曲率を調整したり、板状部材５Ａの左右幅方向の一端側５ｄと他端側５ｅの湾曲率を別々に調整したりして、板状部材５Ａの湾曲形状を所望の形状に設定することで、簡単に、塗料Ｊの余剰分を掻き取るローラ最近部位Ａの形状をローラ中心軸Ｘ１に平行な線等の塗布ローラ２の外周面に沿う適切な形状にすることができる。

しかも、図１に示すように、湾曲形状の板状部材５Ａの外表面と塗布ローラ２の外周面との間の隙間は、ローラ回転方向上手側からローラ最近部位Ａに向かって板状部材５Ａの湾曲形状に沿って徐々に狭くなる。そのため、塗布ローラ２の外周面に付着している塗料Ｊをローラ回転方向上手側からローラ最近部位Ａに向かう過程で徐々に左右幅方向に押しなべることができ、板状部材５Ａのローラ最近部位Ａにて付着塗料Ｊの余剰分を掻き取る以前に、塗布ローラ２の外周面の塗布領域中の左右幅方向の一部領域で付着塗料Ｊが不足することも適切に回避できる。
したがって、板状部材５Ａや塗布ローラ２の製作に要する労力と時間を削減しながら、塗布ローラ２の外周面の塗布領域全域に亘って塗料付着量を均一にし、シートＳに塗料Ｊを均一に塗布することができる。

この板状部材５Ａは、金属や樹脂等の適宜の材料にて構成することが可能である。本実施形態では、湾曲側に弾性変形可能な可撓性を有する平板状の樹脂板にて構成されている。ちなみに、この板状部材５Ａは先端に向かうほど厚みが薄くて可撓性が高くなっている。そして、その板状部材５Ａの外表面の先端側５ａを塗布ローラ２の外周面に当接させて押し付けることで、その押し付け力にて板状部材５Ａをローラ回転方向下手側に湾曲させるようにしている。

そこで、この塗布装置Ｔには、図１、図２に示すように、板状部材５Ａの外表面の先端側５ａを塗布ローラ２の外周面に押し付けるための押し付け力を発生させる押し付け力発生機構Ｂが備えられている。この押し付け力発生機構Ｂは、例えば、板状部材５Ａの基端側５ｂに固定されて板状部材５Ａを支持する金属製等の板状の支持部材５Ｂと、その支持部材５Ｂの基端側５ｂに固定された回転軸部材５Ｃと、当該回転軸部材５Ｃを回転軸Ｘ２周りで回転させるシリンダやモータ等からなる回転駆動部５Ｄ等を備えて構成されている。

このように構成された押し付け力発生機構Ｂは、回転駆動部５Ｄにより回転軸部材５Ｃが回転軸Ｘ２周りで回転することで、回転軸部材５Ｃに固定された支持部材５Ｂ及び板状部材５Ａが回転軸Ｘ２周りで回転し、板状部材５Ａの外表面の先端側５ａを塗布ローラ２の外周面に当接させて押し付け、その押し付け力にて板状部材５Ａをローラ回転方向下手側に湾曲させることができる。

更に、本実施形態では、塗料供給部位Ａ１にて塗布ローラ２に供給する塗料Ｊに応じて前記押し付け力を調整するようにしている。そのため、この塗布装置Ｔには、押し付け力発生機構Ｂを制御する制御装置（図示省略）が備えられている。
制御装置は、ユーザにより入力された塗料Ｊの種別情報等に基づき、押し付け力発生機構Ｂの回転駆動部５Ｄを作動制御し、板状部材５Ａに対する押し付け力を自動調整するように構成されている。例えば、制御装置は、使用する塗料Ｊの粘度が高いほど板状部材５Ａに対する押し付け力が高くなるように押し付け力を自動調整することができる。なお、ユーザが押し付け力発生機構Ｂを手動で操作し、板状部材５Ａに対する押し付け力を調整するようにしてもよい。
このように、実際に使用する塗料Ｊに応じて押し付け力を調整することで、板状部材５Ａに塗料Ｊの粘度等に応じた適切な掻き取り力を発揮させることができる。よって、塗布ローラ２の外周面の塗布領域全域に亘って塗料付着量を塗料Ｊに応じた適切な量に均すことでき、その塗料Ｊに応じた適切な量にてシートＳに均一に塗布することができる。

〔別実施形態〕
本発明の他の実施形態について説明する。なお、以下に説明する各実施形態の構成は、それぞれ単独で適用するものに限られず、他の実施形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。

（１）前述の実施形態では、塗布装置Ｔに備えられた塗料供給部４により、塗布ローラ２の外周面に対してローラ回転方向上手側の塗料供給部位Ａ１にて塗料Ｊを供給する場合を例に示したが、ユーザが塗料容器を手動で操作することにより、塗布ローラ２の外周面に対してローラ回転方向上手側の塗料供給部位Ａ１にて塗料Ｊを供給するようにしてもよい。

（２）同様に、前述の実施形態では、塗布装置Ｔに備えられた塗料量調整部５により、塗料供給部位Ａ１よりもローラ回転方向下手側の塗料量調整部位Ａ２にて塗布ローラ２の外周面から塗料Ｊの余剰分を掻き取る場合を例に示したが、ユーザが板状部材５Ａを手動で操作することにより、塗料供給部位Ａ１よりもローラ回転方向下手側の塗料量調整部位Ａ２にて塗布ローラ２の外周面から塗料Ｊの余剰分を掻き取るようにしてもよい。

（３）前述の実施形態では、可撓性を有する平板状の樹脂板からなる板状部材５Ａを用い、その板状部材５Ａの外表面の先端側５ａを塗布ローラ２の外周面に当接させて押し付けることで、その押し付け力にて板状部材５Ａをローラ回転方向下手側に湾曲させる場合を例に示したが、予め湾曲形状に成形された板状部材５Ａを用いてもよく、板状部材５Ａの素材や形状等の具体的構成は種々の変更が可能である。

本発明は、各種の塗布方法や塗布装置に好適に適用できる。

２ 塗布ローラ
５Ａ 板状部材
５ａ 先端側
Ａ１ 塗料供給部位
Ａ２ 塗料量調整部位
Ａ３ 塗布部位
Ｊ 塗料
Ｓ シート

Claims (4)

1. 回転駆動される塗布ローラの外表面に対してローラ回転方向上手側の塗料供給部位にて塗料を供給し、
   前記塗料供給部位よりもローラ回転方向下手側の塗料量調整部位にて板状部材の先端側を前記塗布ローラの外周面に近接又は当接させることで前記塗布ローラの外周面から塗料の余剰分を掻き取り、
   前記塗料量調整部位よりもローラ回転方向下手側の塗布部位にて前記塗布ローラの外周面をシートの外表面に当て付けることで前記シートに塗料を塗布する塗布方法であって、
   前記板状部材を、ローラ回転方向下手側に湾曲する湾曲形状とし、前記塗料量調整部位にて湾曲形状の前記板状部材の先端側の外表面を前記塗布ローラの外周面に近接又は当接させることを特徴とする塗布方法。
2. 前記板状部材が、可撓性を有することを特徴とする請求項１記載の塗布方法。
3. 前記板状部材の外表面の先端側を前記塗布ローラの外周面に押し付けることで、その押し付け力にて前記板状部材をローラ回転方向下手側に湾曲させることを特徴とする請求項２記載の塗布方法。
4. 前記塗料供給部位にて前記塗布ローラに供給する塗料に応じて前記押し付け力を調整することを特徴とする請求項３記載の塗布方法。
   
   

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