(57)【要約】【課題】液体を、塗布すべき範囲に所望の状態に効率的に塗工することができる液体塗工装置を提供すること。【解決手段】本発明の液体塗工装置１は、供給手段２から供給される液体を外周面から吐出する塗工ローラー３を備え、吐出した液体５を、移動する被塗工物に塗工する液体塗工装置であり、塗工ローラー３内に、外周面側が多孔質体３１に覆われた液拡散用空間３３が設けられ、塗工ローラー３の内部を通って液拡散用空間３３に導入された液体５が、液拡散用空間内で拡散された後、多孔質体３１を通って前記外周面から所定形状に吐出されるようになされており、液拡散用空間３３内に、塗工ローラー３の周方向への流路抵抗を部分的に高める液体移動抑制手段３４が設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給手段から供給される液体を外周面から吐出する塗工ローラーを備え、吐出した液体を、移動する被塗工物に塗工する液体塗工装置であって、
前記塗工ローラー内に、前記外周面側が多孔質体に覆われた液拡散用空間が設けられ、該塗工ローラーの内部を通って該液拡散用空間に導入された液体が、該液拡散用空間で拡散された後、前記多孔質体を通って前記外周面から所定形状に吐出されるようになされており、
前記液拡散用空間内に、前記塗工ローラーの周方向への流路抵抗を部分的に高める液体移動抑制手段が設けられている、液体塗工装置。
【請求項２】
前記液体移動抑制手段が、前記液拡散用空間の底部から突出し、前記塗工ローラーの軸方向に沿って延びる凸部である、請求項１に記載の液体塗工装置。
【請求項３】
前記凸部は、前記塗工ローラーの軸方向における前記液拡散用空間の一方の端部から他方の端部まで連続的に延びている、請求項２に記載の液体塗工装置。
【請求項４】
前記凸部は、突出方向の先端部における前記塗工ローラーの周方向の長さが、該突出方向の基端部における同方向の長さより短い、請求項２又は３に記載の液体塗工装置。
【請求項５】
前記液拡散用空間は、前記塗工ローラーの周方向の異なる位置に、該液拡散用空間に前記液体を導入する液体導入路の開口部を複数有し、該周方向の位置が異なる２つの開口部の間に、前記液体移動抑制手段が設けられている、請求項１〜４の何れか１項に記載の液体塗工装置。
【請求項６】
前記液拡散用空間を、前記液体移動抑制手段が設けられた位置を境に複数の小空間に区分したときに、１以上の小空間と１以上の他の小空間とに、互いに異なる量の液体を導入する前記液体導入路の前記開口部をそれぞれ有する、請求項５に記載の液体塗工装置。
【請求項７】
前記吐出ローラーの外部から相互に異なる複数の前記小空間に対して、相互に独立した流路により液体を導入する複数の前記液体導入路を備えている、請求項６に記載の液体塗工装置。
【請求項８】
請求項１〜７の何れか１項に記載の液体塗工装置により、移動するシート状の被塗工物に対して液体を塗工する液体塗工工程を具備する液体塗布物の製造方法。
【請求項９】
塗工する液体の粘度が、４Ｐａ・ｓ以下である、請求項８に記載の液体塗布物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体塗工装置及び液体塗布物の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、最も一般的な印刷方法であるグラビア等の印刷方法では、凹凸のある柔らかい基材へ液体を塗布した際に、基材が潰れる、紙粉が発生してしまうなどの問題が発生する。これは凹版の凹部にある液体を凹版に強い印圧をかけることで転写させるために起きる。
そこで、圧縮変形可能な多孔体に薬液を含浸させ、ニップロールとの間でニップさせることで、基材上へ薬液を塗工する方法が知られている（特許文献１参照）。
また、ポンプにより供給した液体を多孔質体から染み出せながら液体を基材へ転写させる方法も知られている（特許文献２参照）。
これらの方法は一般に押出し方式と呼ばれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許６１１８０６１号公報
【特許文献２】特許５３２４１５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の押出し方式の塗工においては、塗工量が多いところにおいては均一塗工可能であり、塗工量の管理も容易などの特徴を有するが、本発明者は、塗工される液体の粘度が比較的低めで、その塗工量が比較的少なくなると、所定のパターンで塗工されるはずの液体が、当該パターンの後方において十分な量塗工されずに、例えば、所定のパターンで塗工されるはずの液体が、パターンの後方においてかすれやすくなるという問題が生じることを知見した。
本発明は、斯かる知見に基づき、本発明者が更に鋭意研究した結果完成されたものである。
【０００５】
本発明の課題は、従来技術が有する解決課題を解消し得る液体塗工装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、供給手段から供給される液体を外周面から吐出する塗工ローラーを備え、吐出した液体を、移動する被塗工物に塗工する液体塗工装置であって、前記塗工ローラー内に、前記外周面側が多孔質体に覆われた液拡散用空間が設けられ、該塗工ローラーの内部を通って該液拡散用空間に導入された液体が、該液拡散用空間で拡散された後、前記多孔質体を通って前記外周面から所定形状に吐出されるようになされており、前記液拡散用空間内に、前記塗工ローラーの周方向への流路抵抗を部分的に高める液体移動抑制手段が設けられている、液体塗工装置を提供することにより、前記目的を達成したものである。
【０００７】
また本発明は、前記の液体塗工装置により、移動するシート状の被塗工物に対して液体を塗工する液体塗工工程を具備する液体塗布物の製造方法を提供するものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の液体塗工装置によれば、液体を、塗布すべき範囲に所望の状態に効率的に塗工することができる。
本発明の液体塗布物の製造方法によれば、液体を、塗布すべき範囲に所望の状態に効率的に塗工することができ、所望の状態に液体が塗工された高品質の液体塗布物を効率的に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の液体塗工装置の一実施形態を示す要部斜視図である。
【図２】図２は、同実施形態における塗工ローラーの外周面近傍の構成を示す要部断面図である。
【図３】図３（ａ）は、同実施形態における表面プレートをその法線方向から視た図であり、図３（ｂ）は、同実施形態における液拡散用空間を、表面プレートを外して、塗工ローラーの径方向の外側から視た図であり、図３（ｃ）は、同実施形態における第２補助プレートを、第１補助プレート等を外して、塗工ローラーの径方向の外側から視た図である。
【図４】図４は、一つの液拡散用空間についての塗工開始から塗工終了までの塗工の様子を示す模式説明図である。
【図５】図５は、同実施形態における液拡散用空間を、表面プレートを外して、塗工ローラーの径方向の外側から視た平面図である。
【図６】図６は、同実施形態における液拡散用空間に設ける液体移動抑制手段としての凸部の例を示す図であり、塗工ローラーの軸方向に直交する断面図である。
【図７】図７（ａ）及び図７（ｂ）は、本発明の液体塗工装置に採用し得る他の形状の液拡散用空間を示す平面図である。
【図８】図８は、本発明に用いる塗工ローラーの他の例を示す一部断面図である。
【図９】図９（ａ）及び図９（ｂ）は、本発明の液体塗工装置に採用し得る更に他の形状の液拡散用空間を示す平面図であり、図９（ｃ）及び図９（ｄ）は、液体移動抑制手段として、本発明の液体塗工装置に採用し得る他の形状の凸部を示す、塗工ローラーの軸方向に直交する断面図である。
【図１０】図１０は、実施例及び比較例の結果を示す表である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下本発明を、その好ましい実施形態に基づき図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施形態である液体塗工装置（以下、本塗工装置１ともいう）の要部を示す斜視図である。
本塗工装置１は、図１に示すように、供給手段２から供給される液体を外周面から吐出する塗工ローラー３を備え、吐出した液体５を、移動する被塗工物Ｓに塗工する液体塗工装置である。
より具体的に説明すると、本塗工装置１は、塗工ローラー３に、塗工すべき液体を供給する供給手段２と、供給手段２から供給される液体を外周面から吐出する塗工ローラー３と、塗工ローラー３と対向配置された支持ローラー４とを備えており、供給手段２により所定の圧力で供給された液体が、塗工ローラー３の外周面から所定形状に吐出され、その吐出された液体５が、塗工ローラー３と支持ローラー４との間に連続的に供給される帯状で且つシート状の被塗工物Ｓに対して順次塗布される。図１中の符号５０は、液体５が塗工された被塗工物Ｓにおける液体５が塗工された液体塗工部を示している。
【００１１】
本塗工装置１における塗工ローラー３は、その周方向に間欠的に３つの液拡散用空間３３を有しており、一回転する間に、液拡散用空間３３の数と同数の液体塗工部５０が形成される。塗工ローラー３の周方向に並べて配する液拡散用空間３３の数は、１つでも良いし、２つ以上でも良い。塗工ローラー３の周方向に並べて配する液拡散用空間３３の個数は、好ましくは１以上２０以下であり、より好ましくは１以上１０以下であり、更に好ましくは１以上６以下である。
【００１２】
供給手段２は、液体を収容したタンク（図示せず）と、このタンク及び塗工ローラー３を連結する供給管２１と、この供給管２１に介装されたポンプ（図示せず）と、供給管２１から液拡散用空間３３への液体の流路を遮断及び開放（ＯＮ／ＯＦＦ）するための制御弁２３とを備えている。液体５を塗工ローラー３に供給するためのポンプは、特に限定されるものではなく、一軸偏心ねじポンプ、チューブポンプ、ギヤポンプ、ダイヤフラムポンプ等の任意のポンプを用いることができるが、脈動が小さいなどの観点から、一軸偏心ねじポンプやチューブポンプ等を用いることが好ましい。
【００１３】
塗工ローラー３は、図１及び図２に示すように、塗工ローラー３の外周面を形成する表面プレート３１と、塗工ローラー３の半径方向において、表面プレート３１よりも内側に配され、表面プレート３１とともに塗工ローラー３の外周部を形成する液拡散用空間形成部３２と、塗工ローラー３の半径方向において、液拡散用空間形成部３２よりも内側の部分を構成するローラー本体部３５とを備えている。
【００１４】
表面プレート３１は、多孔質体からなる。多孔質体は、表裏面間を貫通する多数の細孔を有するものであり、塗工すべき液体がそれらの細孔を通って透過可能である。多孔質体としては、金網、パンチングメタル、エッチング開孔材、焼結金属、セラミックス、又はこれらの２種類以上の積層体等を用いることができる。金網は、２枚以上の金網を積層させた積層金網を用いることが好ましい。積層金網は、積層する金網の枚数が、例えば２以上１０以下であり、網目の大きさは積層する金網の全てで同じであっても良いし、積層する金網が、網目の大きさが異なる２種以上の金網を含んでいても良い。多孔質体は、圧力損失を高め、液拡散用空間３３内における液体の、塗工ローラーの外周面に沿う方向への拡散性、より具体的には、塗工ローラーの周方向Ｘに沿う方向及び軸方向Ｙに沿う方向への拡散性を高める。これにより、液拡散用空間３３に導入された液体は、液拡散用空間３３に一時的に貯留されて、表面プレート３１の面に沿う方向の全域に拡散した後、塗工ローラの外周面に押し出される。
【００１５】
液拡散用空間形成部３２は、図２に示すように、多孔質体からなる表面プレート３１の裏面側に、外周面側が多孔質体に覆われた液拡散用空間３３を形成しており、その液拡散用空間３３内に、塗工ローラー３の周方向への流路抵抗を部分的に高める液体移動抑制手段としての凸部３４が設けられている。詳述すると、凸部３４は、液拡散用空間３３の底部３３ｃから塗工ローラー３の半径方向の外方に向かって突出しており、また凸部３４は、塗工ローラー３の軸方向Ｙに沿って延在している。
【００１６】
本塗工装置１における液拡散用空間形成部３２は、図２に示すように、塗工ローラー３の半径方向における外周面側から回転軸芯側に向かってこの順に積層された、パターン形状プレート３６、第１補助プレート３７及び第２補助プレート３８を備えている。パターン形状プレート３６、第１補助プレート３７及び第２補助プレート３８は、非多孔質体からなる。
パターン形状プレート３６は、図２及び図３（ｂ）に示すように、所定形状の開口部を有する貫通孔３６ａを有している。貫通孔３６ａは、その内周面が液拡散用空間３３の内周面を形成し、貫通孔３６ａの内側部分が、液拡散用空間３３を形成している。
【００１７】
第１補助プレート３７は、図２及び図３（ｂ）に示すように、液拡散用空間３３の底面及び該液拡散用空間３３に液体を導入する液体導入路２４の一部２４ｃ，２４ｃを形成している。つまり、第１補助プレート３７の外周面は、液拡散用空間３３の底部３３ｃを構成している。液体導入路２４は、供給手段２から供給された液体を、塗工ローラー３の内部を通して液拡散用空間３３に導入する液体の流路であり、一端が、供給手段２に接続され、他端が、液拡散用空間３３内、好ましくは液拡散用空間３３の底面に開口している。液拡散用空間３３内、より具体的には液拡散用空間３３の底面に開口している液体導入路２４の開口部を符号２５で示す。
第１補助プレート３７の外周面に凸部３４が設けられていることにより、液拡散用空間３３の底部３３ｃから凸部３４が突出する構造となっている。
【００１８】
第２補助プレート３８は、図２及び図３（ｃ）に示すように、塗工ローラー３の周方向Ｘに長い形状の貫通孔３８ａを有しており、その貫通孔３８ａの軸芯側の開口部は、ローラー本体部３５に形成された液体導入路２４の一部２４ａと重なっており、その貫通孔３８ａの外周面側の開口部は、第１補助プレート３７に形成された液体導入路２４の一部２４ｃ，２４ｃと重なっている。これにより、第２補助プレート３８における貫通孔３８ａの内側の部分は、ローラー本体部３５側の液体導入路２４ａから導入された液体を、液拡散用空間３３に導入する前に、液拡散用空間３３内において拡散させる範囲に比して狭い範囲に予め拡散させる予備拡散空間２４ｂとして機能する。予備拡散空間２４ｂによる液体の拡散方向は、塗工ローラー３の外周部をその外側から視たときに、塗工ローラー３の周方向Ｘに沿う方向でも良いし、塗工ローラー３の軸方向Ｙに沿う方向でも良いし、周方向Ｘ及び軸方向Ｙに対して傾斜した方向でも良い。予備拡散空間２４ｂは、塗工ローラー３の外面側の開口部の開口面積が、液拡散用空間３３の、塗工ローラー３の外面側の開口部の開口面積に対して小さく、好ましくは１／２以下である。
【００１９】
ローラー本体部３５は、円柱状の形態を有する。ローラー本体部３５の軸芯部には、塗工ローラー３の回転軸方向に延び、且つ供給管２１から供給された液体が流入する主管路（図示せず）が設けられている。また、ローラー本体部３５の内部には、主管路（図示せず）から分岐して径方向に延びる分岐管路２４ａが形成されている。この分岐管路２４ａは、ローラー本体部３５に形成された液体導入路２４の一部２４ａであり、塗工ローラー３に形成された液拡散用空間３３と同数形成されている。分岐管路２４ａのそれぞれは、前記の主管路（図示せず）と、個々の液拡散用空間３３毎に設けられた予備拡散空間２４ｂとの間を連通している。
ローラー本体部３５の軸方向の一端側には、軸部３５ｃと、供給手段２の供給管２１の端部に回転自在に連結された管部３５ｄが設けられており、軸方向の他端側には、図示しない駆動源の駆動軸に連結される軸部３５ｅが設けられている。ローラー本体部３５の内部には、カートリッジヒーター等の加熱手段（図示せず）が組み込まれており、この加熱手段によって温度調整を行うことで、液拡散用空間３３内を拡散する液体の粘度を制御することも可能となっている。
【００２０】
本塗工装置１において用いた表面プレート３１は、その平面方向の全体が多孔質体からなる。表面プレート３１の平面方向は、表面プレート３１の厚み方向に直交する方向である。
そのため、表面プレート３１における、液拡散用空間３３を覆う部分の全域が多孔質体からなり、表面プレート３１の液拡散用空間３３を覆う部分から吐出される液体の形状は、液拡散用空間３３の表面プレート３１側の開口形状に対応する形状であり、該開口形状と略同一である。本発明においては、このように、液拡散用空間３３を覆う部材の該液拡散用空間３３を覆う部分の全域が多孔質体からなり、液拡散用空間３３と同形状（略同形状も含む）に液体を塗工することが好ましい。
【００２１】
液拡散用空間３３を覆う多孔質体は、平均孔径が、好ましくは０．０１ｍｍ以上、より好ましくは０．０３ｍｍ以上であり、また好ましくは２ｍｍ以下、より好ましくは０．８ｍｍ以下であり、また好ましくは０．０１ｍｍ以上２ｍｍ以下、より好ましくは０．０３ｍｍ以上０．８ｍｍ以下である。
液拡散用空間３３を覆う多孔質体の開口面積率は、好ましくは１％以上８０％以下、より好ましくは５％以上６０％以下である。
液拡散用空間３３を覆う多孔質体は、液拡散用空間３３を覆う部分の単位面積（１ｃｍ２）当たりの孔の個数が、好ましくは１０個以上、より好ましくは１００個以上であり、また好ましくは１０００００個以下、より好ましくは５００００個以下である。
平均孔径は、光学顕微鏡によって表面プレート３１を真上から観察し、表面上の目開きの面積を少なくとも１０点計測し、Ｓ（孔の面積）＝ＰＡＩ／４×ｄ２（ＰＡＩ＝３．１４）で逆算されるｄを円相当径とし、これらの平均値とする。
上述の方法により求めた平均孔径に単位面積当たりの孔の個数をかけたものが単位面積当たりの開口面積となり、その逆数を取ることで開口面積率が求められる。
【００２２】
本実施形態における液拡散用空間３３は、その厚みが（液拡散用空間３３の底面と表面プレート３１との間の距離に同じ）が、塗工ローラー３の外周面と平行な方向の全域において均一である。液拡散用空間３３の厚みは、好ましくは０．１ｍｍ以上５．０ｍｍ以下であり、より好ましくは０．５ｍｍ以上３．０ｍｍ以下である。パターン形状プレート３６の厚みも、その厚みが液拡散用空間の厚みとなることから、好ましくは０．１ｍｍ以上５．０ｍｍ以下、より好ましくは０．５ｍｍ以上１．０ｍｍ以下である。
第１補助プレート３７の厚み、及び液拡散用空間３３と予備拡散空間２４ｂとを繋ぐ部分２４ｃの長さは、好ましくは０．２５ｍｍ以上３ｍｍ以下、より好ましくは０．５ｍｍ以上２ｍｍ以下である。
第２補助プレート３８の厚み及び予備拡散空間の深さは、好ましくは０．２５ｍｍ以上５ｍｍ以下、より好ましくは０．５ｍｍ以上２ｍｍ以下である。
【００２３】
支持ローラー４は、弾性材料からなる外周部又は金属等の非弾性材料からなる外周部を備えている。また、支持ローラー４４の内部には、管路（図示せず）が設けられており給水管路４１ｂを通じて冷却水や温水等の熱媒を循環させることによって、当該支持ローラー４４の温度を所望の温度に制御できるようになしてある。支持ローラー４４の軸方向の一端側には、給水管路４１ｂに回転自在に連結される軸部４１ｃが設けられ、他端側には、図示しない駆動源等に連結された軸部４１ａが設けられている。塗工ローラー３と支持ローラー４は、それぞれを独立に駆動しても良いし、ギア等の動力伝達系により一方を他方に連動しても良いが、同一の周速となるように制御することが好ましい。
本塗工装置１には、塗工ローラー３及び支持ローラー４の回転速度、制御弁２３の切り替え、加熱手段のオンオフや温度調整、冷却水の熱媒の温度や循環量等をコントロールするコントローラー（図示せず）が搭載されており、塗工する液体や、塗工する間隔や形状等に応じて適切な制御が容易に行えるようになっている。
【００２４】
次に、本塗工装置１を用いた液体の塗工方法について説明する。この液体の塗工方法は、本発明の液体塗布物の製造方法の一実施態様である。
まず、図示しないタンク内に液体を投入し、攪拌しつつ温度を調整する。そして、塗工ローラー３及び支持ローラー４を、その周速度が等しくなるように回転させる。また、帯状で且つシート状の被塗工物Ｓを、図示しない公知の搬送機構により、塗工ローラー３と支持ローラー４との間に導入する。そして、供給手段２を作動させ、図示しないポンプによって、供給手段２の供給管２１を通じて塗工ローラー３に塗工すべき液体を供給する。
【００２５】
本塗工装置１の塗工ローラー３においては、供給手段２の供給管２１を通じて供給された液体は、前述した主管路（図示せず）、分岐管路２４ａ、予備拡散空間２４ｂ及び第１補助プレート３７に形成された液体導入路の一部２４ｃ等から構成される液体導入路２４を通って、液拡散用空間３３内に導入される。液拡散用空間３３内に導入された液体は、液拡散用空間３３内において、表面プレート３１の面に沿う方向に拡散した後、表面プレート３１を構成する多孔質体の孔を通って塗工ローラー３の外周面から吐出される。表面プレート３１の面に沿う方向は、塗工ローラーの外周面に沿う方向であり、表面プレート３１の面に沿う方向への拡散は、塗工ローラー３の周方向Ｘへの拡散と軸方向Ｙへの拡散とを伴う拡散である。なお、表面プレート３１の面に沿う方向への拡散は、面に沿う方向への拡散と同時に表面プレート３１の面と垂直な方向への拡散を伴うものであっても良い。
【００２６】
塗工ローラー３の外周面からの液体の吐出は、図４に示すように、液拡散用空間３３を覆う多孔質体が、被塗工物Ｓに接触している状態において生じるように制御することが好ましい。
図４は、一つの液拡散用空間３３についての塗工開始から塗工終了までの塗工の様子を示す模式説明図である。
図４（ａ）に示すように、塗工ローラー３が回転して、液拡散用空間３３の前端部３３ａが被塗工物Ｓに対向する状態となると、表面プレート３１及び液拡散用空間３３における該前端部３３ａの近傍に位置する液体５ａが被塗工物Ｓへ塗工される。そして、塗工ローラー３が更に回転すると、図４（ｂ）及び図４（ｃ）に示すように、液拡散用空間３３における被塗工物Ｓに対向する部位が、前端部３３ａ側から後端部３３ｂへと漸次変化するが、その各部位にも適量の液体５が存在していることによって、被塗工物Ｓへの液体５の塗工が同様に行われる。そのような液体５の塗工が、液拡散用空間３３の後端部３３ｂが被塗工物Ｓに対向する状態〔図４（ｄ）〕まで継続する。液拡散用空間３３の後端部３３ｂが被塗工物Ｓに対向する位置を過ぎると、該液拡散用空間３３を覆う多孔質体が被塗工物Ｓから離れ、該液拡散用空間３３についての液体５の塗工が終了する。液体５の塗工後の液拡散用空間３３には、再び液拡散用空間３３の前端部３３ａが被塗工物Ｓに対向する状態となるまでの間に、十分な量の液体５が供給され、液拡散用空間３３の前端部３３ａが被塗工物Ｓと対向した状態となった後は、液拡散用空間３３についての液体の塗工が、前記と同様にして生じる。このような液体の塗工が、塗工ローラー３の周面部に形成された液拡散用空間３３のそれぞれについて同様に繰り返される。
このようにして、本実施形態の本塗工装置１によれば、液体５を、被塗工物Ｓにおける、液体５を塗布すべき範囲に所望の状態に塗工することができ、例えば、液体５を塗布すべき範囲に均一に塗工することも容易である。
【００２７】
しかも、本実施形態の本塗工装置１によれば、液拡散用空間３３内に、液体移動抑制手段として凸部３４が設けられているため、液体５を塗布すべき範囲に所望の状態に効率的に塗工することができる。
より詳細に説明すると、本実施形態の本塗工装置１とは異なり、液拡散用空間３３内に、液体移動抑制手段としての凸部３４や他の液体移動抑制手段が存在しない塗工装置においては、液体の粘度が低いなどで被塗工物Ｓに液体が塗工されやすい場合、図４（ａ）や図４（ｂ）に示す状態において、塗工ローラー３の外周面から吐出された液体５の比較的多い量が被塗工物Ｓに塗工され、それによって、液拡散用空間３３内における、回転方向Ｒの前端部３３ａ側に存する液体５の量が不足気味となり、それを補うために、液拡散用空間３３内の後端部３３ｂ側から前端部３３ａ側への液体５の移動が生じる。その液体５の移動によって、液拡散用空間３３内の前端部３３ａに近い部位から液体５を吐出させる際に所望量以上の液体５が被塗工物Ｓに塗工されやすくなる一方、図４（ｃ）や図４（ｄ）に示すように、液拡散用空間３３の後端部３３ｂに近い部位から液体５を吐出する際に、該部位から吐出される液体の量が不足し易くなる。これにより、本来、図１に示す液体塗工部５０のように、被塗工物Ｓにおける、液拡散用空間３３と対向させた領域の全域に均一に液体５を塗工したい場合であっても、被塗工物Ｓにおける、液拡散用空間３３の後端部３３ｂ側に対向させた部位に塗工量の不足がし易くなり、例えば、液拡散用空間３３と対向させた領域の全域に液体を均一に塗工したい場合であってもその実現が困難である。
【００２８】
これに対して、本実施形態の本塗工装置１及びそれを用いたシート状の液塗布物の製造方法によれば、図４（ａ）や図４（ｂ）に示す状態において、比較的多量の液体５が被塗工物Ｓへ移行したとしても、液体移動抑制手段としての凸部３４の存在により、液拡散用空間３３内の後端部３３ｂ側から前端部３３ａ側への液体の移動が抑制されるため、図４（ａ）や図４（ｂ）に示す状態において、被塗工物Ｓに塗工される液体の量と、図４（ｃ）や図４（ｄ）に示す状態において、被塗工物Ｓに塗工される液体の量との差が小さくなり、液拡散用空間３３の後端部３３ｂに近い部位から液体を吐出する際に、被塗工物Ｓに対する液体５の塗工量が不足することやそれによるかすれなども生じにくくなる。
このように、本実施形態の本塗工装置１及びそれを用いたシート状の液塗布物の製造方法によれば、被塗工物Ｓが塗工すべき液体５を吸収しやすい場合等であっても、その影響を受けにくく、液体５を、その液体５を塗布すべき範囲に所望の状態に効率よく塗工することができ、例えば、液体５を塗布すべき範囲に均一に塗工することも容易である。
【００２９】
液体５が、液拡散用空間３３の前端部側に移動することを抑制し、液体５を、該液体５を塗布すべき範囲に所望の状態、好ましくは均一な状態に効率的に塗工できるようにする観点から、液拡散用空間３３は、図２及び図３（ｂ）に示すように、塗工ローラー３の周方向Ｘにおける複数位置に、該液拡散用空間３３に液体を導入する液体導入路の開口部２５を有し、該周方向Ｘの位置が異なる２つの開口部２５，２５の間に、液体移動抑制手段としての凸部３４等が設けられていることが好ましい。
同様の観点から、凸部３４等の液体移動抑制手段は、周方向Ｘの位置が異なる２つの開口部２５，２５の間の距離を２等分する位置に形成されていることが、更に好ましい。
【００３０】
液体移動抑制手段としての凸部３４は、図５及び図６に示すように液拡散用空間３３の底部３３ｃから突出し、塗工ローラー３の軸方向Ｙに沿って延びている。凸部３４は、周方向Ｘへの液体移動抑制の観点から、図５に示すように、塗工ローラー３の軸方向Ｙにおける液拡散用空間３３の一方の端部から他方の端部まで連続的に延びていることが好ましいが、効果が奏されるのであれば、液拡散用空間３３の一方の端部から他方の端部まで連続的に延びている必要は無く、たとえば、図７（ａ）に示すように、液拡散用空間３３の底部３３ｃから突出し、塗工ローラーの軸方向Ｙに沿って並んだ複数の凸部３４であっても良い。
【００３１】
塗工ローラーの軸方向Ｙに沿って連続的に延びる凸部３４（図５及び図６参照）は、塗工ローラーの軸方向Ｙの長さＬ４が、液拡散用空間３３の軸方向Ｙの長さＬ３に対して、好ましくは５０％以上、より好ましくは７０％以上であり、また好ましくは１００％以下、より好ましくは９５％以下であり、また好ましくは５０％以上１００％以下、より好ましくは７０％以上９５％以下である。
塗工ローラーの軸方向Ｙに沿って断続的に延びる凸部３４〔図７（ａ）参照〕は、複数の凸部３４それぞれの塗工ローラー３の軸方向Ｙの長さＬ７の合計値が、液拡散用空間３３の軸方向Ｙの長さＬ３に対して、好ましくは５０％以上、より好ましくは７０％以上であり、また好ましくは１００％以下、より好ましくは９５％以下であり、また好ましくは５０％以上１００％以下、より好ましくは７０％以上９５％以下である。
【００３２】
液体５を、液拡散用空間３３の前端部側に移動することを抑制し、液体５を、該液体５を塗布すべき範囲に所望の状態、好ましくは均一な状態に効率的に塗工できるようにする観点から、液体移動抑制手段としての凸部３４の高さＴ４（図６参照）は、液拡散用空間の厚みＴ３（図６参照）に対して、好ましくは２５％以上、より好ましくは５０％以上である。他方、凸部３４の高さＴ４が、液拡散用空間の厚みＴ３と同じであると、該凸部３４が裏側に接する部位における多孔質体からの液体の吐出が妨げられ、液体５を塗工すべき範囲に、塗工されない部位や塗工量が不十分な部位が生じる。斯かる不都合を防止する観点から、凸部３４の高さＴ４は、通常、液拡散用空間の厚みＴ３未満であり、好ましくは、液拡散用空間の厚みＴ３に対して９５％以下、より好ましくは８０％以下である。また、凸部３４の高さＴ４は、液拡散用空間の厚みＴ３に対して、好ましくは２５％以上９５％以下、より好ましくは５０％以上８０％以下である。
【００３３】
被塗工物Ｓの、液体５を塗工すべき範囲に、液体５が塗工されない部位や塗工量が所望量に達しない部位が生じることを防止する観点から、液体移動抑制手段としての凸部３４は、突出方向の先端部における塗工ローラーの周方向の長さＬ５（図６参照）が、突出方向の基端部における同方向の長さＬ６（図６参照）より短いことが好ましく、同様の観点から、前記長さＬ５は前記長さＬ６の、好ましくは１０％以上、より好ましくは３０％以上であり、また好ましくは１００％以下、より好ましくは８０％以下であり、また好ましくは１０％以上１００％以下、より好ましくは３０％以上８０％以下である。
同様の観点から、凸部３４の基端部の前記長さＬ６は、好ましくは５ｍｍ以下、より好ましくは３ｍｍ以下であり、また強度の確保の点から、好ましくは０．３ｍｍ以上、より好ましくは０．５ｍｍ以上である。
なお、先端部の前記長さＬ５は、突出方向の先端から基端部側に０．１ｍｍ離れた位置において測定する。
【００３４】
上述した実施形態においては、液拡散用空間３３の、吐出ローラーの周方向Ｘにおける１か所に、液体移動抑制手段としての凸部３４を設けたが、吐出ローラーの周方向Ｘの長さが長い場合には、液体５が塗工されない部位や塗工量が所望量に達しない部位が生じることを防止する観点から、図７（ｂ）に示すように、液拡散用空間３３における、周方向Ｘの複数個所に液体移動抑制手段を設けることが好ましい。吐出ローラーの周方向Ｘの長さ８０ｍｍ以内ごとに凸部３４を１つ設けることが好ましく、吐出ローラーの周方向Ｘの長さ５０ｍｍ以内ごとに凸部３４を１つ設けることが更に好ましい。
【００３５】
本発明において、液体を塗布する対象の被塗工物は、液体が滲み込む空隙を有するものであっても良い。液体が滲み込む空隙は、少なくとも液体が塗工される面に存在すればよい。液体が滲み込む空隙は、繊維間空隙であることが好ましい。
液体が滲み込む繊維間空隙を有する被塗工物としては、不織布、織布、編み物、パルプ等の繊維の積繊物、又はこれらの積層体、又はこれらと合成樹脂製のネットや合成樹脂フィルム等の液不透過性シートとの積層体や複合材等が挙げられる。液体が滲み込む、繊維間空隙以外の空隙を有する被塗工物としては、スポンジや、スポンジと他の材料との積層体や複合材が挙げられる。
本発明の液体塗工装置や液体塗布物の製造方法においては、液体を、その液体がしみこまない被塗工物に塗工しても良い。液体を、その液体がしみこまない被塗工物に塗工する場合も、塗工不良が生じにくくなり、また、液体が滲み込むものと滲み込まないものとを区別することなく、液体を所望の状態に塗工できるなどの利点がある。
【００３６】
本発明において塗工する液体としては、シリコーンオイル、油剤、乳液剤、クリーム、保湿剤、ローション等の機能剤や、ホットメルト接着剤等の接着剤、スキンケア剤等が挙げられる。
接着剤としては、ホットメルト接着剤や、ホットメルト接着剤以外の接着剤が挙げられる。ホットメルト接着剤は、例えば、スチレン・ブタジエン・スチレンブロック共重合体（ＳＢＳ）、スチレン・エチレン・ブチレン・スチレンブロック共重合体（ＳＥＢＳ）等のスチレン系ゴム、又はアモルファスポリαオレフィン（ＡＰＡＯ）、エチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）等のオレフィン系ポリマー等のホットメルト接着剤が挙げられる。ホットメルト接着剤以外の接着剤としては、例えば、低密度ポリエチレン、ポリビニルアセテート、シリコン樹脂、糊等の接着剤が挙げられる。
【００３７】
本発明は、粘度が比較的低いものである場合に、その効果が一層顕著となる。また、粘度が比較的低いものを用いることにより、液体が滲み込む空隙を有する被塗工物に塗布する際に、当該液体を内部に滲み込ませることが容易となる。
本発明で塗工する液体は、液体塗工時の温度、１気圧において、粘度が、好ましくは０．００１Ｐａ・ｓ以上、より好ましくは０．０１Ｐａ・ｓ以上であり、また好ましくは４Ｐａ・ｓ以下、より好ましくは２Ｐａ・ｓ以下であり、また好ましくは０．００１Ｐａ・ｓ以上４Ｐａ・ｓ以下、より好ましくは０．０１Ｐａ・ｓ以上２Ｐａ・ｓ以下である。
液体の粘度の測定方法としては、例えば、所定の温度において、ＪＩＳ  Ｋ  ２２８３に準じてキャノン−フェンスケ粘度計により動粘度を検出し、更にＪＩＳ  Ｋ  ２２４９に準じて振動式密度計により密度を検出し、動粘度に密度を乗じて粘度を算出する方法が挙げられる。但し、上記方法に限らず、他の測定方法において粘度が上記範囲となる液体であることが好ましい。
【００３８】
被塗工物を潰さずに塗工出来るという観点から、支持ローラー４は、少なくとも外周部が弾性材料からなることが好ましい。外周部が弾性材料からなるという表現には、その外周部より軸芯側が同種又は異種の弾性材料からなる場合と、外周部より軸芯側が非弾性材料、例えば金属等の硬質からなる場合の両者が含まれる。弾性材料としては、スポンジ、ウレタンゴム、樹脂等が挙げられ、被塗工物を潰さないという観点から、スポンジ、ウレタンゴムを用いることが好ましい。
弾性材料からなる外周部の厚みは、同様の観点から、支持ローラー４の半径の長さに対して、好ましくは１０％以上、より好ましくは２０％以上であり、また、好ましくは１００％以下、より好ましくは５０％以下であり、また好ましくは１０％以上１００％以下、より好ましくは２０％以上５０％以下である。同様の観点から、弾性材料からなる外周部の厚みは、５ｍｍ以上、より好ましくは１０ｍｍ以上であり、また、好ましくは５０ｍｍ以下、より好ましくは３０ｍｍ以下であり、また、好ましくは５ｍｍ以上５０ｍｍ以下、より好ましくは１０ｍｍ以上３０ｍｍ以下である。
【００３９】
本発明の液体塗工装置は、液体５を、液体５を塗布すべき範囲に均一な状態に塗工するものに限定されない。例えば、図３に示すように、液拡散用空間３３を、凸部３４等の液体移動抑制手段が設けられた位置を境に複数の小空間３３ｆ、３３ｒに区分したときに、１の小空間３３ｆと他の小空間３３ｒとに、互いに異なる量の液体を導入する液体導入路２４を備えることも好ましい。図７（ｂ）に示すように、液拡散用空間３３の２か所に凸部３４等の液体移動抑制手段を設けた場合も、該液体移動抑制手段が設けられた位置を境に３つの小空間３３ｆ、３３ｍ、３３ｒに区分したときに、１つの小空間３３ｍと他の２つの小空間３３ｆ、３３ｒとに、互いに異なる量の液体を導入する液体導入路を備えることも好ましい。
【００４０】
凸部３４等の液体移動抑制手段によって区分された複数の小空間に異なる量の液体を導入する液体導入路としては、液体導入路を分岐させ、それぞれの小空間へと繋がる流路の断面積を代える方法の他、吐出ローラーの外部から相互に異なる複数の小空間３３ｆ、３３ｍ、３３ｒに対して、相互に独立した複数の流路により液体を導入する複数の液体導入路２４ｆ、２４ｍ、２４ｒを備えることも好ましい。例えば、図８に示すように、単位時間当たりの流量が相互に異なる複数のチューブ９１，９２を、複数の流路をそれぞれに１対１で対応する複数の流路に接続可能なロータリージョイント９４を介して、同数の内部チューブ９５，９６に接続し、そのうちの１本の内部チューブ９５を、液拡散用空間３３の１つの小空間３３ｍに液体を導入する液体導入路２４ｍとし、他の１本の内部チューブ９６を、液拡散用空間３３の残り２つの小空間３３ｆ、３３ｒにつながる液体導入路２４ｆ、２４ｒとすることもできる。
２以上の小空間への供給量を相互に異ならせることにより、被塗工物Ｓに、液体の塗工坪量が相互に異なる２領域が意図的に形成された液体塗工部５０を形成することができる。本発明の装置及び方法によれば、その場合も、各領域毎に所望量の液体が塗工された液体塗工部５０を得ることが容易である。
【００４１】
液体を塗工するシート状の被塗工物は、連続する帯状体であっても良いし、所定の長さを有し、所定の間隔をあけて順次搬送されているものであっても良い。
また、液体が塗工された液体塗布物は、種々の物品の製造に用いることもでき、例えば、液体が塗工された液体塗布物を含む吸収性物品を製造することもできる。
吸収性物品としては、生理用ナプキンやパンティライナー（下り物シート）、失禁パッド等の身体から排出される液を吸収する吸収性物品が挙げられる。これらは、一般に、液保持性の表面シート、液難透過性（不透過性を含む概念）の裏面シート及びこれら両シート間に配された吸収体を具備する。また立体ギャザーやウイング部を有している。液体を塗布するシート状の被塗工物は、この表面シート又は裏面シート等であっても良く、また、立体ギャザーやウイング部を形成するシートであっても良い。
【００４２】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に制限されず適宜変更可能である。
例えば、液拡散用空間の多孔質体側の開口形状は、任意の形状とすることができ、輪郭が直線のみからなる形状、輪郭が直線と曲線からなる形状、輪郭が曲線のみからなる形状等とすることができる。具体的には、円形状、長円状、ハート状、瓢箪形状、中央部がくびれた長円状、矩形状、菱形等の任意の形状とすることができる。図９（ａ）に角部を丸めた四角形状の例、図９（ｂ）に長方形の両端を円弧状とした例を示した。
【００４３】
また、液体移動抑制手段として凸部に代えて、液拡散用空間、好ましくはその底部に、液体移動抑制手段として、濡れ性や表面粗さが異なる部位を設けても良く、具体的な実施形態としては、上述した各実施形態における凸部３４の代わりに、液拡散用空間の底部、すなわち第１補助プレート３７の外周面に濡れ性が低い領域や、表面粗さが高い領域を設けることが挙げられる。濡れ性が低い領域を設けることで、濡れ性の違いによる壁面の流路抵抗の差が生じる。この差により後端部側から前端部側からへの液体の移動を抑制でき、また、表面粗さが高い領域を設けることでも、後端部側から前端部側からの液体の移動を抑制することができ、本発明の効果が奏される。
また、液体移動抑制手段としての凸部は３４、吐出ローラーの軸方向に直交する断面の形状が、図９（ｃ）に示すように台形状であっても良く、図９（ｄ）に示すように半円形状であっても良く、更に三角形状、長方形状等であっても良い。
所定形状に吐出するための液拡散空間の前に、液体を予め拡散させておく、予備拡散層を設けることが好ましいが、予備拡散層は無くても良く、また予備拡散層を２層以上設けても良い。
【実施例】
【００４４】
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。しかしながら本発明の範囲は、かかる実施例に制限されない。
【００４５】
〔実施例〕
図１に示す塗工装置１を用いて下記塗工条件にて液体の塗工試験を行った。試験は、ライン速度を、３２ｍ／ｍｉｎ、９０ｍ／ｍｉｎに設定して、そのそれぞれについて行った。液体は、塗工の状態が判るように濃紺のインクを用いた。
（塗工条件）
液体（インク）の粘度：０．１５Ｐａ・ｓ
各液拡散用空の１回当たりの塗工量：５×１０−３ｇ
液拡散用空間の平面視形状：図９（ｂ）に示す形状
液拡散用空間の厚みＴ３：０．５ｍｍ
凸部３４の高さＴ４：０．３ｍｍ
凸部３４の長さＬ６：２．０ｍｍ
支持ローラー４の外周部：スポンジ
多孔質体（表面プレート）：積層金網
被塗工物：汎用エアスルー不織布（坪量：３０ｇｓｍ厚み：１ｍｍ）
【００４６】
（塗工の評価）
被塗工物の液体を塗工された領域を目視により確認し、パターンの欠けやかすれがないかを確認した。また、カメラにより撮影した画像を２値化処理することで転写面積率を求めた。その結果を、図１０に示す。図１０中、各画像は、右側が、液拡散用空間の前端部側に相当する搬送方向前方であり、左側が、液拡散用空間の後端部側に相当する搬送方向後方である。また各画像の右上に示す数値は、転写面積率（％）ある。
転写面積率は、下記式により求められる。
転写面積率（％）＝塗工された液体の面積／パターン形成プレートの開口部の面積
但し、塗工された液体の面積は、２値化処理により判断し、２値化処理の閾値は目視確認により行う。
【００４７】
〔比較例〕
液体移動抑制手段としての凸部を設けない以外は、実施例と同様にして塗工試験を行い、その結果を図１０に示した。
【００４８】
〔結果〕
実施例の結果と比較例の結果を比較すると、液拡散用空間内に液体移動抑制手段（凸部３４）を設けることにより、液拡散用空間の後半部（後端部側）のインクがかすれた部分が減少し、転写面積率も向上したことが判る。また、液体移動抑制手段がないとき、ライン速度が遅くなる、すなわち塗工時間が長くなるとかすれが顕著になっている。これは塗工時間が長い程、液体が被塗工物に多く吸収されるためである。本実施例においては、比較例に比べて、ライン速度が低速時においてもかすれが軽減していることから、吸収の影響が抑制されていることが分かる。
また、図１０に示す結果は、液拡散用空間１個当たりの平均塗工量を５×１０−３ｇと極微量として試験した結果である。本発明は、液拡散用空間１個当たりの平均塗工量が、例えば１ｇ以下と微量の場合や、０．０１ｇ以下と極微量の場合にも適用できる利点がある。
【符号の説明】
【００４９】
１  液体塗工装置
２  供給手段
３  塗工ローラー
３１  表面プレート
３２  液拡散用空間形成部
３３  液拡散用空間
３４  凸部（液体移動抑制手段）
３５  ローラー本体部
３６  パターン形状プレート
３７  第１補助プレート
３８  第２補助プレート
４  支持ローラー
５  液体
【図１】
2019076832.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2019076832.tif 000009
【図８】
2019076832.tif 000010
【図９】
2019076832.tif 000011
【図１０】
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