(57)【要約】【課題】圧胴を使用する塗布方式において、幅の異なる基材に対しても裏回り現象を効果的に抑制できると共に、ロングランでの運転においても作動不良が発生しにくい塗布装置及び塗布方法を提供する。【解決手段】フィルム状の基材を搬送する搬送機構と、搬送中の前記基材に液体を塗布する回転可能なグラビアローラと、搬送中の前記基材を前記グラビアローラに接触させる回転可能な圧胴と、を備え、前記圧胴の軸方向の長さは、前記基材の幅より短くなっており、前記基材は、その両側縁部が前記圧胴の軸方向の両端より外側にはみ出るような位置関係で搬送されるようになっており、前記基材の前記圧胴との接触領域において、前記基材の前記両側縁部を前記圧胴側に浮上させる吸引機構が設けられている。【選択図】図２
2014188410.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルム状の基材を搬送する搬送機構と、
搬送中の前記基材に液体を塗布する回転可能なグラビアローラと、
搬送中の前記基材を前記グラビアローラに接触させる回転可能な圧胴と、
を備え、
前記圧胴の軸方向の長さは、前記基材の幅より短くなっており、
前記基材は、その両側縁部が前記圧胴の軸方向の両端より外側にはみ出るような位置関係で搬送されるようになっており、
前記基材の前記圧胴との接触領域において、前記基材の前記両側縁部を前記圧胴側に浮上させる吸引機構が設けられている
ことを特徴とする塗布装置。
【請求項２】
前記吸引機構は、前記圧胴の軸方向の両端より外側の領域の各々に設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載の塗布装置。
【請求項３】
前記吸引機構は、５０Ｌ／ｍｉｎ〜１００Ｌ／ｍｉｎの空気吸引量を有する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の塗布装置。
【請求項４】
前記吸引機構は、当該吸引機構の非作動時における前記基材の上面に対して１ｍｍの間隔を空けて設けられている
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の塗布装置。
【請求項５】
フィルム状の基材が搬送されながら、搬送中の当該基材が回転可能な圧胴によって回転可能なグラビアローラに接触され、当該グラビアローラ上の液体が搬送中の当該基材に塗布される塗布方法であって、
前記圧胴の軸方向の長さは、前記基材の幅より短くなっており、
前記基材は、その両側縁部が前記圧胴の軸方向の両端より外側にはみ出るような位置関係で搬送されるようになっており、
前記基材の前記圧胴との接触領域において、前記基材の前記両側縁部は前記圧胴側に浮上されるように吸引される
ことを特徴とする塗布方法。
【請求項６】
前記基材の前記圧胴との接触領域において、前記基材の前記両側縁部は５０Ｌ／ｍｉｎ〜１００Ｌ／ｍｉｎの空気吸引量で吸引される
ことを特徴とする請求項５に記載の塗布方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗布装置及び塗布方法に係り、特にフィルム状の基材にグラビアローラで液体を塗布する塗布装置及び塗布方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
連続的に搬送されるフィルム状の基材に液体を塗布する塗布装置（コータ）として、様々な種類のものが知られている。これらの塗布装置は、一般に、基材に液体を転移させるアプリケーションの方式と液膜厚を決定するメータリングの方式とに分類される。アプリケーションの方式には、ディップ方式、ローラ方式、グラビアローラ方式、ファウンテン方式、チャンバ方式等があり、メータリングの方式には、ローラ方式、ナイフ方式、エアナイフ方式、バー方式、ロッド方式、ハイドロバー方式、ブレード方式等がある。また、これらの他に特殊な塗布装置として、エクストルージョン方式、カーテン方式、ビード方式、リップ方式等のアプリケーションとメータリングとを同じ領域で行う方式がある。
【０００３】
これらの塗布装置のうち、グラビアローラ方式による塗布装置では、一般に、搬送中のフィルム状の基材がゴム製または金属製の圧胴によってグラビアローラに接触され、グラビアローラに充填された液体がグラビアローラの回転に従って基材の表面に塗布されていくようになっている。
【０００４】
通常、フィルム状の基材の幅は、グラビアローラの軸方向の長さより短くなっている。これに対応して、グラビアローラ方式による塗布装置では、基材の両側縁部より外側にはみ出るグラビアローラの両端部によって圧胴が汚れないように、圧胴の軸方向の長さは基材の幅より短く設定されている。
【０００５】
また、基材の両側縁部がグラビアローラに接触する時、基材の両側縁部に塗布された液体が基材の上面（裏面）に回り込む「裏回り」と呼ばれる現象が生じることがある。この場合、基材の上面の液体によって他のガイドローラが汚れてしまうという問題が発生する。そのため、グラビアローラ方式による塗布装置では、このような裏回り現象を抑制するための対策が必要とされている。
【０００６】
裏回り現象を抑制するための対策として、基材の両側縁部がグラビアローラに接触することを防止するために、基材の両側縁部とグラビアローラとの間にテープや金属板等のシールド部材を挟み込ませる方法が提案されている。しかしながら、この方法では、幅方向に関して基材の走行位置が変化する場合（例えば、基材が幅方向にズレて接続されている（継がれている）場合）に、基材の両側縁部からシールド部材が外れてしまう。この場合、外れたシールド部材に搬送中の基材が引っ掛かる等して、大きな損失に繋がることがある。
【０００７】
また、基材の両側縁部より内側の塗布領域のみに転写できるようにグラビアローラを加工する方法も提案されている。しかしながら、現在では製品の品目が多岐に亘るため、同一機械ですべての品目に対応できるようにグラビアローラを加工するには、多大なコストがかかるという問題がある。
【０００８】
また、特許文献１では、裏回り現象を抑制するために、基材の両側縁部に塗布された液体を吸引ノズルによって吸い取る方法が提案されている。しかしながら、特許文献１の方法では、吸引された液体を廃棄またはリサイクルするための排液処理装置が別途必要になるため、コストがかかるという問題がある。また、液体の乾燥によって吸引ノズルが詰まるおそれがあり、これにより吸引不良が発生すれば、裏回り現象を十分に抑制できなくなる。
【０００９】
また、特許文献２では、裏回り現象を抑制するために、基材の塗布領域の幅に応じて液溜まり部の幅を変動させる方法が提案されている。しかしながら、特許文献２の方法は、圧胴を使用しない特殊な塗布方式であるキス方式に適用可能な方法であって、圧胴を使用する一般的な塗布方式（ダイレクトグラビア方式）に適用することは不可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平７−２３２１２０号公報
【特許文献２】特開２００７−３２６０８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、以上のような問題点に着目し、これを有効に解決すべく創案されたものである。本発明の目的は、圧胴を使用する塗布方式において、幅の異なる基材に対しても裏回り現象を効果的に抑制できると共に、ロングランでの運転においても作動不良が発生しにくい塗布装置及び塗布方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、フィルム状の基材を搬送する搬送機構と、搬送中の前記基材に液体を塗布する回転可能なグラビアローラと、搬送中の前記基材を前記グラビアローラに接触させる回転可能な圧胴と、を備え、前記圧胴の軸方向の長さは、前記基材の幅より短くなっており、前記基材は、その両側縁部が前記圧胴の軸方向の両端より外側にはみ出るような位置関係で搬送されるようになっており、前記基材の前記圧胴との接触領域において、前記基材の前記両側縁部を前記圧胴側に浮上させる吸引機構が設けられていることを特徴とする塗布装置である。
【００１３】
本発明によれば、基材の圧胴との接触領域において、基材の両側縁部を圧胴側に浮上させる吸引機構が設けられていることにより、基材の両側縁部がグラビアローラに接触することを防止でき、これにより、裏回り現象を効果的に抑制できる。また、吸引機構の吸引動作によって、基材の両側縁部に対応する広い範囲に圧胴側への吸引力が作用する。これにより、幅の異なる基材に対応することが容易であり、また、幅方向に関する基材の走行位置が変化する場合であっても基材の両側縁部を圧胴側に浮上させ続けることができる。また、従来の液体を吸引する吸引ノズルのように詰まるおそれはないため、ロングランでの運転においても作動不良が発生しにくい。
【００１４】
好ましくは、前記吸引機構は、前記圧胴の軸方向の両端より外側の領域の各々に設けられている。このような態様によれば、基材の圧胴との接触領域において、基材の両側縁部の各々を圧胴側に容易に浮上させることができる。
【００１５】
また、好ましくは、前記吸引機構は、５０Ｌ／ｍｉｎ〜１００Ｌ／ｍｉｎの空気吸引量を有する。本件発明者の実際の検証によれば、このような態様によって、基材の圧胴との接触領域において、基材の両側縁部を圧胴側に確実に浮上させることができる。
【００１６】
具体的には、例えば、前記吸引機構は、当該吸引機構の非作動時における前記基材の上面に対して１ｍｍの間隔を空けて設けられている。
【００１７】
また、本発明は、フィルム状の基材が搬送されながら、搬送中の当該基材が回転可能な圧胴によって回転可能なグラビアローラに接触され、当該グラビアローラ上の液体が搬送中の当該基材に塗布される塗布方法であって、前記圧胴の軸方向の長さは、前記基材の幅より短くなっており、前記基材は、その両側縁部が前記圧胴の軸方向の両端より外側にはみ出るような位置関係で搬送されるようになっており、前記基材の前記圧胴との接触領域において、前記基材の前記両側縁部は前記圧胴側に浮上されるように吸引されることを特徴とする塗布方法である。
【００１８】
本発明によれば、基材の圧胴との接触領域において、基材の両側縁部が圧胴側に浮上されるように吸引されることにより、基材の両側縁部がグラビアローラに接触することを防止でき、これにより、裏回り現象を効果的に抑制できる。また、吸引動作によって、基材の両側縁部に対応する広い範囲に圧胴側への吸引力が作用する。これにより、幅の異なる基材に対応することが容易であり、また、幅方向に関する基材の走行位置が変化する場合であっても基材の両側縁部を圧胴側に浮上させ続けることができる。また、従来の液体を吸引する吸引ノズルのように詰まるおそれはないため、ロングランでの運転においても作動不良が発生しにくい。
【００１９】
好ましくは、前記基材の前記圧胴との接触領域において、前記基材の前記両側縁部は５０Ｌ／ｍｉｎ〜１００Ｌ／ｍｉｎの空気吸引量で吸引される。本件発明者の実際の検証によれば、このような態様によって、基材の圧胴との接触領域において、基材の両側縁部を圧胴側に確実に浮上させることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、基材の圧胴との接触領域において、基材の両側縁部を圧胴側に浮上させる吸引機構が設けられていることにより、基材の両側縁部がグラビアローラに接触することを防止でき、これにより、裏回り現象を効果的に抑制できる。また、吸引機構の吸引動作によって、基材の両側縁部に対応する広い範囲に圧胴側への吸引力が作用する。これにより、幅の異なる基材に対応することが容易であり、また、幅方向に関する基材の走行位置が変化する場合であっても基材の両側縁部を圧胴側に浮上させ続けることができる。また、従来の液体を吸引する吸引ノズルのように詰まるおそれはないため、ロングランでの運転においても作動不良が発生しにくい。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本発明の一実施の形態による塗布装置を示す概略斜視図である。
【図２】図２は、図１の塗布装置における符号Ａで示す長方形で囲まれた領域を拡大して示す正面視断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【００２３】
図１は、本発明の一実施の形態による塗布装置を示す概略斜視図である。図２は、図１の塗布装置における符号Ａで示す長方形で囲まれた領域を拡大して示す正面視断面図である。
【００２４】
図１及び図２に示すように、本実施の形態による塗布装置１０は、フィルム状の基材２０を搬送する搬送機構１４と、搬送中の基材２０に液体を塗布する回転可能なグラビアローラ１１と、搬送中の基材２０をグラビアローラ１１に接触させる回転可能な圧胴１２と、を備えている。
【００２５】
図１に示すように、本実施の形態では、搬送機構１４は、フィルム状の基材２０を案内する第一、第二ガイドローラ１４ａ、１４ｂを有している。第一、第二ガイドローラ１４ａ、１４ｂは、同一の水平面内で互いに平行に配置されており、ガイドローラ用の不図示の回転軸受によってそれぞれ回転可能に支持されている。第一、第二ガイドローラ１４ａ、１４ｂの軸方向の長さは、フィルム状の基材２０の幅より長くなっている。
【００２６】
そして、搬送方向に沿って延びるフィルム状の基材２０が、図１に示すように、第一ガイドローラ１４ａの上方を向いた面と第二ガイドローラ１４ｂの下方を向いた面とにそれぞれ接触するような位置関係で案内されている。本実施の形態では、グラビアローラ１１と圧胴１２とは、水平方向に関して第一ガイドローラ１４ａと第二ガイドローラ１４ｂとの間の領域に配置されており、グラビアローラ１１と圧胴１２との間にフィルム状の基材２０が挟み込まれている。
【００２７】
フィルム状の基材２０は、例えば１０μｍ〜２０μｍ厚の樹脂フィルムである。不図示の巻取装置によってフィルム状の基材２０が巻取られる場合、各ガイドローラ１４ａ、１４ｂが各々の回転軸回りに従動回転することにより、フィルム状の基材２０は搬送方向に安定的に案内されるようになっている。
【００２８】
グラビアローラ１１は、第一、第二ガイドローラ１４ａ、１４ｂより低い高さ位置に、第一、第二ガイドローラ１４ａ、１４ｂと平行な向きで配置されており、グラビアローラ用の不図示の回転軸受によって回転可能に支持されている。グラビアローラ１１は、例えば直径が２００ｍｍであり、軸方向の長さが基材２０の幅より長くなっている。
【００２９】
圧胴１２は、グラビアローラ１１の上方に、第一、第二ガイドローラ１４ａ、１４ｂ及びグラビアローラ１１と平行な向きで配置されており、図２に示すように、圧胴用の回転軸受１６によって回転可能に支持されている。圧胴１２は、例えば直径が２００ｍｍであり、軸方向の長さが５００ｍｍ〜１５００ｍｍである。
【００３０】
ここで、図１及び図２に示すように、圧胴１２の軸方向の長さは、基材２０の幅より短くなっている。このため、基材２０は、その両側縁部が圧胴１２の軸方向の両端より外側に、例えば５ｍｍ〜１０ｍｍ、はみ出るような位置関係で搬送されるようになっている。これにより、基材２０の両側縁部より外側にはみ出るグラビアローラ１１の両端部が圧胴１２に接触することはない。
【００３１】
グラビアローラ１１と圧胴１２とには、不図示の回転装置が接続されている。回転装置は、具体的にはモータを有しており、グラビアローラ１１と圧胴１２とを、基材２０の搬送速度に対応する回転速度で各々の回転軸回りに回転できるようになっている。
【００３２】
図１に示すように、グラビアローラ１１の下方には、液体が収容される液溜まり部１３が配置されており、グラビアローラ１１の下端部は、液溜まり部１３内の液体に浸漬されるようになっている。グラビアローラ１１が回転装置によって回転されることにより、液溜まり部１３内の液体は、液溜まり部１３内からグラビアローラ１１上へ移され、基材２０の圧胴１２との接触領域においてグラビアローラ１１上から基材２０の表面（下面）へ塗布されていくようになっている。
【００３３】
図１及び図２に示すように、本実施の形態による塗布装置１０では、基材２０の圧胴１２との接触領域において、基材２０の両側縁部を圧胴１２側に浮上させるための吸引機構１５が設けられている。
【００３４】
図１及び図２に示すように、本実施の形態の吸引機構１５は、切頭円錐筒形状を有しており、小径側の端部が下向きに向けられた状態で、圧胴１２の軸方向の両端より外側の領域の各々に設けられている。具体的には、吸引機構１５の小径側の端部は、当該吸引機構１５の非作動時における基材２０の上面に対して１ｍｍの間隔を空けて設けられている。
【００３５】
図２に示すように、本実施の形態の吸引機構１５は、圧胴用の回転軸受１６に一体に設けられている。これにより、圧胴１２が回転装置によって回転軸回りに回転されても、吸引機構１５は小径側の端部が下向きに向けられた姿勢を維持できるようになっている。
【００３６】
吸引機構１５の大径側の端部には、ダクト部材１８を介して、吸引排気装置１７（例えば、ファン）が接続されている。これにより、当該吸引排気装置１７が動作される時、吸引機構１５の小径側の端部から空気が吸引されるようになっている。これにより、基材２０の両側縁部に対応する広い範囲に圧胴１２側への吸引力が作用され、基材２０の両側縁部は圧胴１２側に浮上されるようになっている。
【００３７】
本実施の形態では、吸引機構１５は、５０Ｌ／ｍｉｎ〜１００Ｌ／ｍｉｎの空気吸引量を有している。本件発明者の実際の検証によれば、このような態様によって、基材２０の両側縁部を圧胴１２側に確実に浮上させることができる。
【００３８】
次に、以上のような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。
【００３９】
図１に示すように、搬送方向に延びるフィルム状の基材２０が、グラビアローラ１１と圧胴１２との間に挟み込まれながら、第一ガイドローラ１４ａの上方を向いた面と第二ガイドローラ１４ｂの下方を向いた面とにそれぞれ案内される。ここで、圧胴１２の軸方向の長さが基材２０の幅より短くなっているため、基材２０の両側縁部は、圧胴１２の軸方向の両端より外側にはみ出される。
【００４０】
また、吸引機構１５の小径側の端部から空気が吸引される。これによって、基材２０の両側縁部に対応する広い範囲に圧胴１２側への吸引力が作用され、図２に示すように、基材２０の両側縁部は圧胴１２側に浮上される。すなわち、基材２０の両側縁部はグラビアローラ１１から離間される。例えば、基材２０の両側縁部は、グラビアローラ１１から０．１ｍｍ離間される。
【００４１】
以上に説明したように、基材２０の両側縁部は、吸引機構１５によって圧胴１２側に浮上されているためグラビアローラ１１に接触せず、液体が塗布されない。これにより、裏回り現象は効果的に抑制される。すなわち、基材２０の上面に接触する第二ガイドローラ１４ｂが汚れることが防止される。
【００４２】
また、吸引機構１５の吸引動作によって基材２０の両側縁部に対応する広い範囲に圧胴１２側への吸引力が作用することにより、幅の異なる基材２０に対応することが容易であり、また、基材２０の搬送中に、幅方向に関する基材２０の走行位置が変化する場合であっても、基材２０の両側縁部を圧胴１２側に浮上させ続けることができる。
【００４３】
また、吸引機構１５は空気を吸引しているため、従来の液体を吸引する吸引ノズルのように詰まるおそれはなく、ロングランでの運転においても作動不良が発生しにくい。
【００４４】
また、本実施の形態によれば、吸引機構１５は、圧胴１２の軸方向の両端より外側の領域の各々に設けられているため、基材２０の圧胴１２との接触領域において、基材２０の両側縁部の各々を圧胴１２側に容易に浮上させることができる。
【００４５】
本件発明者の実際の検証によれば、以上の実施の形態において、吸引機構１５の動作中に基材２０への液体の塗布が行われた結果、基材２０の両側縁部には液体が塗布されず、十分な裏回り抑制効果が確認された。
【００４６】
なお、本実施の形態では、図２に示すように、吸引機構１５は圧胴用の回転軸受１６に一体に設けられていたが、これに限定されず、例えば、圧胴１２の回転軸より低い高さ位置に、回転軸受１６とは別個に設けられていてもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１０    塗布装置
１１    グラビアローラ
１２    圧胴
１３    液溜まり部
１４    搬送機構
１４ａ  第一ガイドローラ
１４ｂ  第二ガイドローラ
１５    吸引機構
１６    圧胴用の回転軸受
１７    吸引排気装置
１８    ダクト部材
２０    フィルム状の基材
【図１】
2014188410.tif 000003
【図２】
2014188410.tif 000004