(57)【要約】【課題】連続するウェブ基材に対して、塗布用針を用いて塗布液を液滴として塗布できる液滴塗布装置を提供する。【解決手段】連続するウェブ基材の裏面を支持しながら当該ウェブ基材を回転方向に送り出すバックアップロールと、バックアップロールに支持されたウェブ基材の表面側に対向するように配置され、内部に塗布液が収容されると共に、底面に塗布液の表面張力により当該塗布液が自重によっては流出しない大きさの微小孔が形成されている塗布液収容部と、塗布液収容部の微小孔に対する上方位置に配置されて先端に塗布液が付着された状態と当該微小孔を貫通した状態との間で移動可能である塗布用針と、バックアップロール上のウェブ基材に対して塗布用針の先端に付着されていた塗布液を液滴として接触させるように当該塗布用針を移動させる塗布用針駆動部と、を備える。【選択図】図１
2015058420.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロール状の原反がセットされる給紙装置と、
前記ロール状の原反から給送される連続するウェブ基材の裏面を支持しながら当該ウェブ基材を回転方向に送り出すバックアップロールと、
前記バックアップロールにより送り出された前記ウェブ基材を巻き取る排紙装置と、
前記バックアップロールに支持された前記ウェブ基材の表面側に対向するように配置され、内部に塗布液が収容されると共に、底面に前記塗布液の表面張力により当該塗布液が自重によっては流出しない大きさの微小孔が形成されている塗布液収容部と、
前記塗布液収容部の前記微小孔に対する上方位置に配置されて先端に前記塗布液が付着された状態と当該微小孔を貫通した状態との間で移動可能である塗布用針と、
前記バックアップロール上の前記ウェブ基材に対して前記塗布用針の先端に付着されていた塗布液を液滴として接触させるように当該塗布用針を移動させる塗布用針駆動部と、
を備えたことを特徴とする液滴塗布装置。
【請求項２】
前記塗布用針は、前記バックアップロールの軸方向に間隔を空けて複数設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載の液滴塗布装置。
【請求項３】
前記塗布用針は、前記バックアップロールの周方向に間隔を空けて複数設けられている
ことを特徴とする請求項１または２に記載の液滴塗布装置。
【請求項４】
前記バックアップロール上における所定の周長さだけ前記ウェブ基材は掛け回されており、
前記バックアップロールに対して、前記塗布液収容部と前記塗布用針と前記塗布用針駆動部との組が、当該バックアップロールの周方向に間隔を空けて複数組設けられている
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の液滴塗布装置。
【請求項５】
前記ウェブ基材の搬送経路において前記バックアップロールと前記排紙装置との間に配置され、当該ウェブ基材の搬送速度を制御する搬送速度制御装置
を更に備えたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の液滴塗布装置。
【請求項６】
前記ウェブ基材の搬送経路において前記給紙装置と前記搬送速度制御装置との間に配置され、搬送中の前記ウェブ基材の張力を測定する張力測定装置
を更に備え、
前記給紙装置は、前記張力測定装置の測定結果に基づいて、前記ウェブ基材に搬送方向とは逆向きのブレーキ力を付与するようになっている
たことを特徴とする請求項５に記載の液滴塗布装置。
【請求項７】
前記ウェブ基材の搬送経路において前記給紙装置と前記バックアップロールとの間に配置され、前記ウェブ基材の幅方向に関する走行位置を調整する走行位置調整装置
を更に備えたことを特徴とする請求項５又は６のいずれかに記載の液滴塗布装置。
【請求項８】
前記ウェブ基材の搬送経路において前記給紙装置と前記バックアップロールとの間に配置され、搬送中の前記ウェブ基材の表面にコロナ放電を照射するコロナ処理装置
を更に備えたことを特徴とする請求項５乃至７のいずれかに記載の液滴塗布装置。
【請求項９】
前記ウェブ基材の搬送経路において前記バックアップロールと前記排紙装置との間に配置され、搬送中の前記ウェブ基材の表面に塗布された液滴を乾燥させる乾燥装置
を更に備えたことを特徴とする請求項５乃至８のいずれかに記載の液滴塗布装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連続するウェブ基材の表面に塗布液を液滴として塗布する液滴塗布装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、包装材や建装材等の印刷において、多品種小ロット化が進んでおり、版の製作や印刷中のロス等のコストに対して高速で大量に印刷することで利益を出していたグラビア輪転機による印刷方式が、コスト高になっている。
【０００３】
このような小ロット品目の印刷に適するデジタル印刷方式として、インクジェット法や電子写真法による印刷方式が提案されている。しかしながら、これらの方式では、インキの物性に対する制約が強く、印刷物に要求される物性との両立が困難である。具体的には、例えば、インクジェット法では、ノズル径が５０μｍ以下と小さいため、粒子径１０μｍ〜２０μｍの金属フレークを含有する光輝性インキを用いる場合、インキ中の金属フレークによってノズルが閉塞されるおそれがある。そのため、インクジェット法や電子写真法による印刷方式を、グラビア輪転機によって印刷されるような多岐に渡る各種品目の代替印刷方式として利用することはできない。
【０００４】
ところで、インクジェット法に類似した、微小な１ドットを任意位置に形成する方法として、塗布用針を用いた方法が知られている。これは、塗布液を収容する塗布液収容部の底面に塗布液が流出しない大きさの微小孔を形成しておき、当該微小孔に対する上方位置に配置されて先端に塗布液が付着される塗布用針を、当該微小孔を貫通するように移動（降下）させ、塗布液収容部の底面に対向するように配置された基材に対して、塗布用針の先端に付着されていた塗布液を液滴として接触させる、という方法である。この方法は、特に生体分子溶液等の高価な薬液を、剛性の強いガラス等の基材上に無駄なく任意に配列させるために利用されている（特許文献１及び特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４３６５９４７号公報
【特許文献２】特開２０１１−１７４９０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本件発明者は、特に生体分子溶液等の高価な薬液を剛性の強いガラス等の基材上に無駄なく任意に配列させるために利用されていた前述の塗布用針を用いた方法を、包装材や建装材等の印刷に適用することで、小ロット品目の印刷におけるコストを低減できると共に、塗布液の物性に対する制約を緩和できることを知見した。
【０００７】
一方、塗布用針を用いた方法で使用されている従来の液滴塗布装置は、特許文献１及び特許文献２に記載されているように、塗布用針と基材との相対的な位置決めにおいてｘｙステージを利用しており、枚葉基材、特に剛性の強いガラス等の基材に対応することはできるものの、工業的に生産性の高い連続するウェブ基材に対応することはできない。
【０００８】
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、連続するウェブ基材に対して、塗布用針を用いて塗布液を液滴として塗布できる液滴塗布装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明はロール状の原反がセットされる給紙装置と、前記ロール状の原反から給送される連続するウェブ基材の裏面を支持しながら当該ウェブ基材を回転方向に送り出すバックアップロールと、前記バックアップロールにより送り出された前記ウェブ基材を巻き取る排紙装置と、前記バックアップロールに支持された前記ウェブ基材の表面側に対向するように配置され、内部に塗布液が収容されると共に、底面に前記塗布液の表面張力により当該塗布液が自重によっては流出しない大きさの微小孔が形成されている塗布液収容部と、前記塗布液収容部の前記微小孔に対する上方位置に配置されて先端に前記塗布液が付着された状態と当該微小孔を貫通した状態との間で移動可能である塗布用針と、前記バックアップロール上の前記ウェブ基材に対して前記塗布用針の先端に付着されていた塗布液を液滴として接触させるように当該塗布用針を移動させる塗布用針駆動部と、を備えたことを特徴とする液滴塗布装置である。
【００１０】
本発明によれば、給紙装置にセットされたロール状の原反から給送される連続するウェブ基材が、バックアップロールにより裏面を支持されながら回転方向に送り出され、排紙装置により巻き取られる。連続するウェブ基材の搬送中に、塗布用針駆動部によって塗布用針が塗布液収容部の微小孔を貫通するように移動されることにより、バックアップロール上のウェブ基材に対して、塗布用針の先端に付着されていた塗布液が液滴として接触される。これにより、工業的に生産性の高い連続するウェブ基材に対して、塗布用針を用いて塗布液を液滴として塗布することが可能な、実用に耐え得る液滴塗布装置が実現できる。これにより、グラビア輪転機による印刷方式に比べて小ロット品目の印刷におけるコストを低減できると共に、インクジェット法や電子写真法による印刷方式に比べて塗布液の物性に対する制約を緩和できる。
【００１１】
好ましくは、前記塗布用針は、前記バックアップロールの軸方向に間隔を空けて複数設けられている。このような態様によれば、例えば、バックアップロールの軸方向に間隔を空けて設けられた複数の塗布用針がそれぞれ対応する微小孔を貫通するように同時に移動される場合、バックアップロール上のウェブ基材に対して、当該ウェブ基材の幅方向に沿った複数の位置に同時に、塗布液が液滴として塗布される。これにより、ウェブ基材の印刷速度が大幅に向上され得る。
【００１２】
また、好ましくは、前記塗布用針は、前記バックアップロールの周方向に間隔を空けて複数設けられている。このような態様によれば、例えば、バックアップロールの周方向に間隔を空けて設けられた複数の塗布用針がそれぞれ対応する微小孔を貫通するように同時に移動される場合、バックアップロール上のウェブ基材に対して、当該ウェブ基材の長手方向に沿った複数の位置に同時に、塗布液が液滴として塗布される。これにより、ウェブ基材の印刷速度が大幅に向上され得る。
【００１３】
また、好ましくは、前記バックアップロール上における所定の周長さだけ前記ウェブ基材は掛け回されており、前記バックアップロールに対して、前記塗布液収容部と前記塗布用針と前記塗布用針駆動部との組が、当該バックアップロールの周方向に間隔を空けて複数組設けられている。このような態様によれば、例えば、各組の塗布液収容部内にそれぞれ異なる種類の塗布液が収容される場合、バックアップロール上のウェブ基材に対して、各組の塗布用針の先端に付着されていた塗布液をそれぞれ液滴として接触させることにより、複数種類の塗布液をウェブ基材上において多層に塗布することが可能となる。
【００１４】
また、好ましくは、前記ウェブ基材の搬送経路において前記バックアップロールと前記排紙装置との間に配置され、当該ウェブ基材の搬送速度を制御する搬送速度制御装置を更に備える。このような態様によれば、搬送速度制御装置によってウェブ基材の搬送速度が制御されることにより、ウェブ基材の長手方向（搬送方向）に関して、ウェブ基材上の所定の塗布位置を、塗布用針に対して高精度に位置決めすることが可能となる。
【００１５】
また、好ましくは、前記ウェブ基材の搬送経路において前記給紙装置と前記搬送速度制御装置との間に配置され、搬送中の前記ウェブ基材の張力を測定する張力測定装置を更に備え、前記給紙装置は、前記張力測定装置の測定結果に基づいて、前記ウェブ基材に搬送方向とは逆向きのブレーキ力を付与するようになっている。このような態様によれば、張力測定装置によって搬送中のウェブ基材の張力が測定され、測定結果に基づいて、給紙装置からウェブ基材にブレーキ力が付与されることにより、給紙装置と搬送速度制御装置との間におけるウェブ基材の張力が正確に制御され得る。これにより、バックアップロール上のウェブ基材におけるシワの発生が効果的に抑制され得て、バックアップロール上におけるウェブ基材の高さ位置を一定に維持することが可能となる。
【００１６】
また、好ましくは、前記ウェブ基材の搬送経路において前記給紙装置と前記バックアップロールとの間に配置され、前記ウェブ基材の幅方向に関する走行位置を調整する走行位置調整装置を更に備える。このような態様によれば、走行位置調整装置によってウェブ基材の幅方向に関する走行位置が調整されることにより、ウェブ基材の幅方向に関して、ウェブ基材上の所定の塗布位置を、塗布用針に対して高精度に位置決めすることが可能となる。
【００１７】
また、好ましくは、前記ウェブ基材の搬送経路において前記給紙装置と前記バックアップロールとの間に配置され、搬送中の前記ウェブ基材の表面にコロナ放電を照射するコロナ処理装置を更に備える。このような態様によれば、コロナ処理装置からウェブ基材の表面にコロナ放電が照射されることにより、ウェブ基材の表面の濡れ性が向上され、塗布用針を用いてウェブ基材の表面に塗布液を塗布する際に、当該ウェブ基材の表面の印刷品質が向上され得る。
【００１８】
また、好ましくは、前記ウェブ基材の搬送経路において前記バックアップロールと前記排紙装置との間に配置され、搬送中の前記ウェブ基材の表面に塗布された液滴を乾燥させる乾燥装置を更に備える。このような態様によれば、乾燥装置によってウェブ基材の表面に塗布された液滴が迅速に乾燥されることにより、ウェブ基材の表面の乾燥前の塗布液がガイドローラに付着して当該ガイドローラを汚してしまうことが防止され得る。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、給紙装置にセットされたロール状の原反から給送される連続するウェブ基材は、バックアップロールにより裏面を支持されながら回転方向に送り出され、排紙装置により巻き取られる。連続するウェブ基材の搬送中に、塗布用針駆動部によって塗布用針が塗布液収容部の微小孔を貫通するように移動されることにより、バックアップロール上のウェブ基材に対して、塗布用針の先端に付着されていた塗布液が液滴として接触される。これにより、工業的に生産性の高い連続するウェブ基材に対して、塗布用針を用いて塗布液を液滴として塗布することが可能な、実用に耐え得る液滴塗布装置が実現できる。これにより、グラビア輪転機による印刷方式に比べて小ロット品目の印刷におけるコストを低減できると共に、インクジェット法や電子写真法による印刷方式に比べて塗布液の物性に対する制約を緩和できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態による液滴塗布装置を示す概略図である。
【図２】図２は、図１の液滴塗布装置における塗布液収容部と塗布用針と塗布用針駆動部との組を、バックアップロールの軸線に対して直角且つ水平な方向から見た時の、概略断面図である。
【図３】図３は、図２の塗布液収容部と塗布用針と塗布用針駆動部との組において、塗布用針が微小孔を貫通するように移動される工程を説明するための概略断面図である。
【図４】図４は、本発明の第２の実施の形態による液滴塗布装置における塗布液収容部と塗布用針と塗布用針駆動部との組を拡大して示す概略図である。
【図５】図５は、本発明の第３の実施の形態による液滴塗布装置における塗布液収容部と塗布用針と塗布用針駆動部との組を拡大して示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
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。
【００２２】
図１は、本発明の第１の実施の形態による液滴塗布装置１０を示す概略図である。
【００２３】
図１に示すように、本実施の形態による液滴塗布装置１０は、ロール状の原反２０がセットされる給送軸（給紙装置）１１と、前記ロール状の原反２０から給送される連続するウェブ基材２１の裏面を支持しながら当該ウェブ基材２１を回転方向に送り出すバックアップロール１２と、バックアップロール１２により送り出されたウェブ基材２１を巻き取る巻取軸（排紙装置）１３と、バックアップロール１２に支持されたウェブ基材２１の表面側に対向するように配置され、内部に塗布液２３が収容されると共に、底面に塗布液２３の表面張力により当該塗布液２３が自重によっては流出しない大きさの微小孔１５が形成されている塗布液収容部１４と、塗布液収容部１４の微小孔１５に対する上方位置に配置されて先端に塗布液２３が付着された状態と当該微小孔１５を貫通した状態との間で移動可能である塗布用針１６と、バックアップロール１２上のウェブ基材２１に対して塗布用針１６の先端に付着されていた塗布液２３を液滴として接触させるように当該塗布用針１６を移動させる塗布用針駆動部１７と、を備えている。
【００２４】
ウェブ基材２１は、具体的には、例えば、樹脂フィルムである。ウェブ基材２１の材質には、例えば、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリエチレン（ＰＥ）、アクリル等が用いられる。
【００２５】
本実施の形態では、給送軸１１は、任意の幅を有するロール状の原反２０がセットできるように、エアシャフト構造を有している。エアシャフト構造とは、外周面にラグ（隆起要素）を有していて、内部にエアが注入されると当該ラグが外方に突出することで、ロール状の原反２０の内周面を保持するという構造である。もっとも、ロール状の原反２０を給送軸１１にセットする態様としては、ロール状の原反２０をボルト等によって給送軸１１に締結する態様も採用され得る。また、本実施の形態の給送軸１１は、それ自体は公知のブレーキ機構を有しており、給送軸１１にセットされるロール状の原反２０に対して、回転方向とは逆向きのブレーキ力を付与できるようになっている。
【００２６】
図１に示すように、バックアップロール１２と巻取軸１３とは、それぞれ、給送軸１１と平行な軸線回りに回転可能に支持されており、不図示のモータにより回転駆動されるようになっている。図１に示すように、ロール状の原反２０の外周から引き出される連続するウェブ基材２１は、バックアップロール１２上において所定の周長さだけ当該バックアップロール１２の上方を向いた面に掛け回されるような位置関係で案内されて、巻取軸１３に至るようになっている。
【００２７】
図１に示すように、本実施の形態では、ウェブ基材２１の搬送経路において、バックアップロール１２と巻取軸１３との間には、ウェブ基材２１の搬送速度を制御する搬送速度制御装置３１が設置されている。
【００２８】
搬送速度制御装置３１は、回転駆動される駆動ローラ３１ａと、当該駆動ローラ３１ａと対向するように配置されて当該駆動ローラ３１ａとの間でウェブ基材２１を押圧するゴムローラ３１ｂと、を有している。駆動ローラ３１ａとゴムローラ３１ｂとは、それぞれ、給送軸１１と平行な軸線回りに回転可能に支持されている。更に、駆動ローラ３１ａは、不図示のモータにより回転駆動されるようになっている。
【００２９】
駆動ローラ３１ａとゴムローラ３１ｂとの間にウェブ基材２１が挟持された状態で、駆動ローラ３１ａが回転駆動されることにより、駆動ローラ３１ａ及びゴムローラ３１ｂからウェブ基材２１に対して回転方向の引っ張り力が付与され、当該引っ張り力が給送軸１１のブレーキ力を上回ると、当該給送軸１１が回転してロール状の原反２０からウェブ基材２１が巻き出される。これにより、給送軸１１と搬送速度制御装置３１との間の搬送経路において、ウェブ基材２１は、駆動ローラ３１ａの周速度に対応する所定の搬送速度で連続的に搬送されるようになっている。
【００３０】
本実施の形態では、ウェブ基材２１の搬送中に、バックアップロール１２が回転駆動されるようになっている。これにより、ウェブ基材２１の裏面とバックアップロール１２の表面との間における摩擦の発生が効果的に抑制され得る。また、ウェブ基材２１の搬送中に、巻取軸１３も回転駆動されるようになっている。これにより、搬送速度制御装置３１から送り出されるウェブ基材２１は、巻取軸１３によってロール状に巻き取られ得る。
【００３１】
図１に示すように、塗布液収容部１４と塗布用針１６と塗布用針駆動部１７との組は、バックアップロール１２の上方位置に配置されている。塗布液収容部１４の底面とバックアップロール１２の表面との間の間隔は、例えば５００μｍである。
【００３２】
図２は、本実施の形態による液滴塗布装置１０における塗布液収容部１４と塗布用針１６と塗布用針駆動部１７との組を、バックアップロール１２の軸線に対して直角且つ水平な方向から見た時の、概略断面図である。
【００３３】
図２に示すように、塗布液収容部１４は、バックアップロール１２の軸方向に延びる中空空間を有しており、当該中空空間に塗布液２３が収容されている。塗布液２３は、例えば、顔料と、揮発性の溶剤と、結着剤（樹脂）と、不溶性のフィラーと、を含有する光輝性インキである。不溶性のフィラーは、具体的には、例えば、粒子径１０μｍ〜２０μｍの金属フレーク（アルミ、雲母等）である。塗布液２３の粘度は、例えば０．１Ｐａ・ｓである。
【００３４】
塗布液収容部１４の底面には、微小孔１５が、塗布液２３が収容された中空空間に連通するように形成されている。微小孔１５の直径は、例えば５００μｍである。塗布液２３は、当該塗布液２３の表面張力により、自重によっては微小孔１５から流出しないようになっている。
【００３５】
本実施の形態では、図２に示すように、微小孔１５は、塗布液収容部１４の底面において、バックアップロール１２の軸方向に間隔を空けて複数形成されており、各微小孔１５に対する上方位置にそれぞれ対応するように塗布用針１６が複数設けられている。すなわち、本実施の形態では、塗布用針１６は、バックアップロール１２の軸方向に間隔を空けて複数設けられている。各塗布用針１６は、先端を含む領域において円錐形状または切頭円錐形状を有しており、当該先端の直径は、例えば５０μｍ〜２００μｍである。図示された例では、各塗布用針１６の先端（下端）は、微小孔１５の内部に挿入されており、塗布液２３に浸漬されている。
【００３６】
一方、各塗布用針１６の基端部（上端部）は、塗布液収容部１４の上面に設けられた貫通孔１８を貫通して、更に上方に延伸されており、塗布用針駆動部１７に接続されている。
【００３７】
塗布用針駆動部１７は、各塗布用針１６の上端にそれぞれ固定されたアクチュエータ１７ａと、各アクチュエータ１７ａを支持する共通の支持部材１７ｂと、を有している。各アクチュエータ１７ａは、例えばソレノイドであり、鉛直方向に例えば１ｍｍ程度伸縮可能となっている。図３に示すように、各アクチュエータ１７ａが鉛直方向に伸長されると、当該アクチュエータ１７ａに固定された塗布用針１６は当該アクチュエータ１７ａに押圧されて降下され、当該塗布用針１６の先端が微小孔１５を貫通して、塗布液収容部１４の底面よりも例えば５００μｍ程度下方に突き出されるようになっている。また、図２に示すように、各アクチュエータ１７ａが鉛直方向に収縮されると、当該アクチュエータ１７ａに固定された塗布用針１６は当該アクチュエータ１７ａにより上方に引き戻され、当該塗布用針１６の先端は、塗布液収容部１４の底面より例えば５００μｍ程度上方に没入されるようになっている。
【００３８】
図１に戻って、本実施の形態では、ウェブ基材２１の搬送経路においてバックアップロール１２と搬送速度制御装置３１との間には、搬送中のウェブ基材２１の張力を測定する張力測定装置３２が設置されている。
【００３９】
張力測定装置３２は、互いに平行に水平方向に間隔を空けて配置された一対のガイドローラ３２ａ、３２ｃと、当該一対のガイドローラ３２ａ、３２ｃの上方に当該一対のガイドローラ３２ａ、３２ｃと平行に配置された測定用ローラ３２ｂと、当該測定用ローラ３２ｂの下方を向いた面に当接されたロードセル３２ｄと、を有している。搬送中のウェブ基材２１は、一方のガイドローラ３２ａの下方を向いた面と、測定用ローラ３２ｂの上方を向いた面と、他方のガイドローラ３２ｃの下方を向いた面とに、順に接触するような位置関係で案内されており、ウェブ基材２１から測定用ローラ３２ｂに付与される下向きの力が、ロードセル３２ｄによって測定されるようになっている。これにより、ロードセル３２ｄの測定結果に基づいて、搬送中のウェブ基材２１の張力が正確に測定され得る。
【００４０】
給送軸１１は、張力測定装置３２の測定結果に基づいて、ウェブ基材２１に付与するブレーキ力を調整するようになっている。より詳細には、張力測定装置３２の測定結果が所定の許容値より大きい場合には、給送軸１１からウェブ基材２１に付与されるブレーキ力が減少され、張力測定装置３２の測定結果が所定の許容値より小さい場合には、給送軸１１からウェブ基材２１に付与されるブレーキ力が増加されるようになっている。これにより、搬送中のウェブ基材２１の張力は、所定の許容値に維持され得る。
【００４１】
図１に示すように、本実施の形態では、ウェブ基材２１の搬送経路において給送軸１１とバックアップロール１２との間には、ウェブ基材２１の幅方向に関する走行位置を調整する走行位置調整装置３３が設置されている。
【００４２】
図１に示すように、走行位置調整装置３３は、互いに平行に水平方向に間隔を空けて配置された一対のウェブ案内ローラ３３ａ、３３ｂを有しており、一方のウェブ案内ローラ３３ｂの位置姿勢は、当該一方のウェブ案内ローラ３３ｂの軸線が他方のウェブ案内ローラ３３ａの軸線に対して鋭角を形成するように、調整可能となっている。
【００４３】
図１に示すように、搬送中のウェブ基材２１は、前記他方のウェブ案内ローラ３３ａの下方を向いた面と、前記一方のウェブ案内ローラ３３ｂの下方を向いた面とに、順に接触するような位置関係で案内されている。各ウェブ案内ローラ３３ａ、３３ｂは、当該ウェブ案内ローラ３３ａ、３３ｂの軸線に対して直角な方向から走行中のウェブ基材２１が接近してくるように走行中のウェブ基材２１の搬送方向を調整して、当該ウェブ案内ローラ３３ａ、３３ｂによって走行中のウェブ基材２１が案内される、という機能（特性）を有している。そのため、例えば、前記他方のウェブ案内ローラ３３ａの軸線に対する前記一方のウェブ案内ローラ３３ｂの軸線のなす角度が３°だけ変更される場合、一対のウェブ案内ローラ３３ａ、３３ｂによって案内されるウェブ基材２１の幅方向に関する走行位置は、一対のウェブ案内ローラ３３ａ、３３ｂ間の距離とｔａｎ（３°）との積におよそ対応する値だけ調整され得る。
【００４４】
図１に示すように、本実施の形態では、ウェブ基材２１の搬送経路において給送軸１１と走行位置調整装置３３との間には、搬送中のウェブ基材２１の表面にコロナ放電を照射する、それ自体は公知のコロナ処理装置３４が設置されている。コロナ処理装置３４からウェブ基材２１の表面にコロナ放電が照射されることにより、ウェブ基材２１の表面の濡れ性（ウェブ基材２１と塗布液２３との密着性）が向上され、塗布用針１６を用いてウェブ基材２１の表面に塗布液２３を液滴として塗布する際に、当該ウェブ基材２１の表面の印刷品質が向上されるようになっている。
【００４５】
また、図１に示すように、本実施の形態では、ウェブ基材２１の搬送経路においてバックアップロール１２と張力測定装置３２との間には、搬送中のウェブ基材２１の表面に塗布された液滴を乾燥させる乾燥装置３５が設置されている。乾燥装置３５は、ウェブ基材２１の表面にエアを吹き付ける複数のエア噴出ノズル３５ａを有している。各エア噴出ノズル３５ａからウェブ基材２１の表面にエアが吹き付けられることにより、ウェブ基材２１の表面に塗布された液滴は迅速に乾燥され得る。これにより、ウェブ基材２１の表面の乾燥前の塗布液が、より下流側に位置するガイドローラ３７に付着して当該ガイドローラ３７を汚してしまうことが防止され得る。
【００４６】
次に、こ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。
【００４７】
図１に示すように、まず、ロール状の原反２０が給送軸１１にセットされる。具体的には、給送軸１１のエアシャフト構造の内部にエアが注入され、ラグが外方に突出してロール状の原反２０の内周面に当接することで、ロール状の原反２０が安定して給送軸１１に保持される。
【００４８】
次に、給送軸１１の回転が許容される（例えば、ロック機構が外される）。これに伴って、ロール状の原反２０の外周からウェブ基材２１が連続的に巻き出される。図１に示すように、ロール状の原反２０から巻き出される連続するウェブ基材２１は、コロナ処理装置３４と、走行位置調整装置３３と、バックアップロール１２と、乾燥装置３５と、張力測定装置３２と、搬送速度制御装置３１と、を順に介して案内された後、巻取軸１３にセットされた巻き取り紙管に巻き付けられる。
【００４９】
ウェブ基材２１が所望の搬送経路に案内された後で、給送軸１１からウェブ基材２１にブレーキ力が付与されると共に、搬送速度制御装置３１の駆動ローラ３１ａが回転駆動される。駆動ローラ３１ａ及びゴムローラ３１ｂからウェブ基材２１に対して付与される引っ張り力が、給送軸１１によるブレーキ力を上回ると、給送軸１１が回転してロール状の原反２０からウェブ基材２１が、駆動ローラ３１ａの周速度に対応する所定の搬送速度で巻き出される。これにより、ウェブ基材２１の連続的な給送が自動的に行われるようになる。
【００５０】
ウェブ基材２１の搬送中に、バックアップロール１２が回転駆動される。これにより、ウェブ基材２１の裏面とバックアップロール１２の表面との間における摩擦の発生が効果的に抑制される。また、ウェブ基材２１の搬送中に、巻取軸１３も回転駆動される。これにより、搬送速度制御装置３１から送り出されるウェブ基材２１は、巻取軸１３によってロール状に巻き取られる。
【００５１】
また、ウェブ基材２１の搬送中に、当該ウェブ基材２１の張力が張力測定装置３２によって測定され、測定結果に基づいて、給送軸１１のブレーキ力が調整される。これにより、給送軸１１と搬送速度制御装置３１との間におけるウェブ基材２１の張力が正確に制御され、バックアップロール１２上のウェブ基材２１におけるシワの発生が効果的に抑制される。これにより、ウェブ基材２１の裏面がバックアップロール１２の表面に密着され、バックアップロール１２上におけるウェブ基材２１の高さ位置を一定に維持することが可能となる。
【００５２】
また、ウェブ基材２１の搬送中に、当該ウェブ基材２１の表面にコロナ処理装置３４からコロナ放電が照射される。これにより、ウェブ基材２１の表面の濡れ性が向上される。
【００５３】
ウェブ基材２１の表面には、塗布液を液滴として塗布すべき塗布位置が予め定められている。
【００５４】
ウェブ基材２１の搬送中に、搬送速度制御装置３１によってウェブ基材２１の搬送速度が制御されることにより、ウェブ基材２１の長手方向に関して、ウェブ基材２１上の所定の塗布位置が、塗布用針１６に対して高精度に位置決めされる。また、走行位置調整装置３３によってウェブ基材２１の幅方向に関する走行位置が調整されることにより、ウェブ基材２１の幅方向に関しても、ウェブ基材２１上の所定の塗布位置が、塗布用針１６に対して高精度に位置決めされる。
【００５５】
ウェブ基材２１上の所定の塗布位置が塗布用針１６に対して高精度に位置決めされた状態で、図３に示すように、塗布用針駆動部１７によって塗布用針１６が微小孔１５を貫通するように降下され、塗布用針１６の先端に付着されていた塗布液２３が、ウェブ基材２１上の所定の塗布位置に液滴として接触される。ここで、塗布用針１６の先端は、ウェブ基材２１の表面に当接されてもよいし、当接されなくてもよい。ウェブ基材２１の裏面がバックアップロール１２により安定して支持されているため、塗布用針１６の先端に付着れせていた塗布液２３は、所定の高さ位置において、ウェブ基材２１の表面に液滴として安定して塗布され得る。
【００５６】
バックアップロール１２の軸方向に間隔を空けて設けられた複数の塗布用針１６は、塗布用針駆動部１７によって、それぞれ対応する微小孔１５を貫通するように同時に降下されてもよい。この場合、各塗布用針１６の先端に付着されていた塗布液２３は、それぞれ、ウェブ基材２１の表面の幅方向に沿った複数の塗布位置に同時に、液滴として塗布される。
【００５７】
塗布用針１６の先端に付着されていた塗布液２３がウェブ基材２１の表面に接触された後、塗布用針駆動部１７によって塗布用針１６が上昇され、塗布用針１６の先端が微小孔１５の内部に収容される。
【００５８】
図１に示すように、塗布用針１６を用いて塗布液２３を塗布されたウェブ基材２１は、その後、乾燥装置３５に搬送されて乾燥処理が行われる。これにより、ウェブ基材２１の表面の乾燥前の塗布液２３が、乾燥装置３５により迅速に乾燥され、下流側に位置するガイドローラ３７に付着して当該ガイドローラ３７を汚してしまうことが防止される。
【００５９】
以上のような本実施の形態によれば、給送軸（給紙装置）１１にセットされたロール状の原反２０から給送される連続するウェブ基材２１は、バックアップロール１２により裏面を支持されながら回転方向に送り出され、巻取軸（排紙装置）１３により巻き取られる。連続するウェブ基材２１の搬送中に、塗布用針駆動部１７によって塗布用針１６が塗布液収容部１４の微小孔１５を貫通するように移動されることにより、バックアップロール１２上のウェブ基材２１に対して、塗布用針１６の先端に付着されていた塗布液２３が液滴として接触される。これにより、工業的に生産性の高い連続するウェブ基材２１に対して、塗布用針１６を用いて塗布液２３を液滴として塗布することが可能な、実用に耐え得る液滴塗布装置１０が実現できる。これにより、グラビア輪転機による印刷方式に比べて小ロット品目の印刷におけるコストを低減できると共に、インクジェット法や電子写真法による印刷方式に比べて塗布液２３の物性に対する制約を緩和できる。
【００６０】
また、本実施の形態によれば、塗布用針１６は、バックアップロール１２の軸方向に間隔を空けて複数設けられているため、バックアップロール１２の軸方向に間隔を空けて設けられた複数の塗布用針１６が塗布用針駆動部１７によって同時に移動される場合、バックアップロール１２上のウェブ基材２１に対して、当該ウェブ基材２１の幅方向における複数の位置に同時に、塗布液２３が液滴として塗布される。これにより、ウェブ基材２１の印刷速度が大幅に向上され得る。
【００６１】
なお、本実施の形態では、図２及び図３に示すように、塗布用針１６は、バックアップロール１２の軸方向に間隔を空けて複数設けられていたが、これに限定されず、塗布用針１６は、バックアップロール１２の軸方向に関して１本だけ設けられており、当該塗布用針１６と塗布液収容部１４と塗布用針駆動部１７との組が、バックアップロール１２の軸方向に移動可能に構成されていてもよい。この場合、塗布用針１６と塗布液収容部１４と塗布用針駆動部１７との組が、バックアップロール１２の軸方向に移動されることにより、ウェブ基材２１の幅方向に関して、バックアップロール１２上のウェブ基材２１における所定の塗布位置が、塗布用針１６に対して高精度に位置決めされ得る。
【００６２】
また、本実施の形態では、図１に示すように、塗布用針１６は、バックアップロール１２の周方向に関して１本だけ設けられていたが、これに限定されず、図４に示すように、塗布用針１６は、バックアップロール１２の周方向に間隔を空けて複数設けられていてもよい（本発明の第２の実施の形態）。より詳細には、図４に示すように、塗布液収容部１４の底面において、微小孔１５が、バックアップロール１２の周方向に間隔を空けて複数形成されており、各微小孔１５に対する上方位置に、それぞれ、塗布用針１６が１本ずつ配置されている。この場合、バックアップロール１２の周方向に間隔を空けて設けられた複数の塗布用針１６が塗布用針駆動部１７によって同時に下方に移動されることにより、バックアップロール１２上のウェブ基材２１に対して、当該ウェブ基材２１の長手方向における複数の位置に同時に、塗布液２３が液滴として塗布される。これにより、ウェブ基材２１の印刷速度が更に向上され得る。
【００６３】
また、本実施の形態では、図１に示すように、塗布液収容部１４と塗布用針１６と塗布用針駆動部１７との組が、バックアップロール１２の周方向に関して１組だけ設けられていたが、これに限定されず、図５に示すように、塗布液収容部１４と塗布用針１６と塗布用針駆動部１７との組が、バックアップロール１２の周方向に間隔を空けて複数組設けられていてもよい（本発明の第３の実施の形態）。各組の塗布液収容部１４内には、それぞれ異なる種類の塗布液が収容され得る。この場合、バックアップロール１２上のウェブ基材２１に対して、各組の塗布用針１６の先端に付着されていた塗布液２３をそれぞれ液滴として接触させることにより、複数種類の塗布液２３をウェブ基材２１上において多層に塗布することが可能となる。
【符号の説明】
【００６４】
１０    液滴塗布装置
１１    給送軸（給紙装置）
１２    バックアップロール
１３    巻取軸（排紙装置）
１４    塗布液収容部
１５    微小孔
１６    塗布用針
１７    塗布用針駆動部
１７ａ  アクチュエータ
１７ｂ  支持部材
１８    貫通孔
２０    ロール状の原反
２１    ウェブ基材
２３    塗布液
３１    搬送速度制御装置
３１ａ  駆動ロール
３１ｂ  ゴムロール
３２    張力測定装置
３２ａ  ガイドローラ
３２ｂ  ガイドローラ
３２ｃ  測定用ローラ
３２ｄ  ロードセル
３３    走行位置調整装置
３３ａ  ウェブ案内ローラ
３３ｂ  ウェブ案内ローラ
３４    コロナ処理装置
３５    乾燥装置
３５ａ  エア噴出ノズル
３７    ガイドローラ
【図１】
2015058420.tif 000003
【図２】
2015058420.tif 000004
【図３】
2015058420.tif 000005
【図４】
2015058420.tif 000006
【図５】
2015058420.tif 000007