(57)【要約】【解決手段】所定長さを有する基材に塗工液をコーティングするためのコーティング装置及び方法であって、塗工液と、回動可能な円筒状の支持ロールとコーティングロールと、支持ロールに基材を掛け渡した状態で前記コーティングロールに塗布された塗工液と接触位置で接するものであり、前記基材を支持ロールに掛け渡す前の始端部と、支持ロールに掛け渡した後の終端部があり、前記始端部と終端部を前記接触位置から支持ロールの後方に位置させて当該接触位置から支持ロールの後方に向けた応力が発生するようにし、支持ロールはその表面に凹凸を形成することを特徴とする。【効果】基材は支持ロールの凸部で塗工液と接触してコーティングされ、凹部で非接触となりコーティングされない。基材は支持ロールの方向へ応力が発生するように掛け渡されており、凹部で非接触となる場合に、コーティングをする部分としない部分の境界を綺麗にすることが可能になる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定長さを有する基材に塗工液のコーティングを行うためのコーティング装置であって、
前記塗工液を塗布する回動可能な円筒状のコーティングロールと、
前記基材を掛け渡した状態で前記コーティングロールと接触位置で接する円筒状の回動可能な支持ロールと、からなるものであって、
前記基材は、当該接触位置から支持ロールの後方に向けた応力が発生するように掛け渡したものであり、
支持ロールはその表面にコーティングパターンにより凹凸を形成したことを特徴とするコーティング装置。
【請求項２】
前記コーティングロールと前記支持ロールとは、同一の軸方向であり、同じ回動方向とすることを特徴とする請求項１に記載のコーティング装置。
【請求項３】
前記基材の支持ロールへの掛け渡しは、支持ロールに掛け渡す前の第一基端部と、支持ロールに掛け渡した後の第二基端部があり、前記第一基端部と第二基端部とは、前記接触位置から支持ロールの後方に位置することを特徴とする請求項１に記載のコーティング装置。
【請求項４】
前記コーティングロールの表面であって、
前記塗工液を前記コーティングロールに塗布する塗布位置と、前記接触位置との間に位置で接するナイフロールを備えることを特徴とする請求項１に記載のコーティング装置。
【請求項５】
所定長さを有する基材に塗工液のコーティングを行うためのコーティング方法であって、
回動可能な円筒状のコーティングロールに前記塗工液を塗布し、
前記コーティングロールと同一軸方向で同じ回動方向であり、前記基材を掛け渡した状態で前記コーティングロールと接触位置で接する円筒状の支持ロールに対し、
前記基材を支持ロールに掛け渡す前の第一基端部と、支持ロールに掛け渡した後の第二基端部があり、前記第一基端部と第二基端部を前記接触位置から支持ロールの後方に位置させて当該接触位置から支持ロールの後方に向けた応力が発生するように掛け渡し、
支持ロールはその表面に凹凸を形成したことにより、パターンコーティングを実現したことを特徴とするコーティング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、平板状のシート材である基材の表面に塗工液をコーティングするためのコーティング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
基材を支持ロールに掛け渡し、その掛け渡された状態でノズルにより塗工液を塗布するコーティング装置が存在する。この場合、パターンコーティングを形成するために、ノズルを移動させて基材へ接触、非接触させていた。
また、基材を凹凸のある版ロールに掛け渡し、ロールと接する凸状の版ロールの位置では塗工液によるコーティングがなされないコーティング装置も存在した。
（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−９８２８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ノズルの移動によるパターンコーティングは、支持ロールに掛け渡された基材から瞬時に接触、非接触を行うことが難しく、塗工液の塗布する部分と、塗布しない部分とを完全に分けることができず、その境界部分を綺麗に分けることが難しかった。
【０００５】
また、特許文献１に記載のコーティング方法も凸部分で塗工液がコーティングされないとのことであるが、ロールに塗工液が付着することもあり、コーティングと非コーティングによるパターンコーティングを完全に達成するものではなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そこで、本発明にかかるコーティング装置は、所定長さを有する基材に塗工液のコーティングを行うためのコーティング装置であって、前記塗工液を塗布する回動可能なコーティングロールと、前記コーティングロールと同一の軸方向であって、前記基材を掛け渡した状態で前記コーティングロールと近接して回動可能な支持ロールと、からなるものであって、前記基材は、コーティングロールに塗布された塗工液との接触位置から、支持ロール側に引っ張られる方向に力が加わるように支持ロールに掛け渡されたものであり、前記支持ロールはその表面にコーティングパターンに応じた凹凸が形成されていることを特徴とするものである。
【０００７】
また、前記基材の前記支持ロールへの掛け渡しは、前記接触位置で基材と塗工液とが接触するように、基材を緊張させて掛け渡すとともに、接触位置に掛け渡される前と掛け渡された後の基材が前記接触位置から支持ロール側に位置することが好ましい。
【０００８】
また、前記コーティングロールの表面に塗布される前記塗工液を均一化する均一化ユニットを備えることが好ましい。
【０００９】
また、本発明にかかるコーティング方法は、所定長さを有する基材に塗工液のコーティングを行うためのコーティング方法であって、回動可能なコーティングロールに前記塗工液を塗布し、前記コーティングロールと同一軸方向で同じ回動方向であり、前記基材を掛け渡した状態で前記コーティングロールに塗布された塗工液と接触位置で接する支持ロールに対し、基材を支持ロールとコーティングロールとの接触位置から支持ロール側に引っ張られる方向に力が加わるように掛け渡し、支持ロールはその表面に凹凸を形成したことにより、パターンコーティングを実現したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に記載の発明により、支持ロールの表面の凹凸に応じたパターンコーティングが可能になる。また、基材が支持ロールとコーティングロールとの接触位置から支持ロール側に引っ張られる力が作用することで、支持ロールが回動して接触位置がその凹部となる場合に基材がコーティングロールと非接触となり、コーティング部分と非コーティング部分の境界が綺麗なパターンコーティングとすることが可能になる。
【００１１】
請求項２に記載の発明により、基材を緊張させつつ、接触位置の前と後の基材が接触位置から支持ロール側に位置することで、基材が支持ロールに掛け渡される場合に、基材が接触位置から支持ロール側に引っ張られる力が明確に作用する。これにより、支持ロールの凹凸の凹の部分では基材が接触位置から凹み部分に移動し、コーティングロールと非接触となり、コーティングがされず、パターンコーティングが可能になる。
【００１２】
請求項３に記載の発明により、塗工液の厚みが一定となり、綺麗なパターンコーティングが可能となり、一部に多くの塗工液が塗布されて基材が凹み部分でコーティングロールと非接触となる場合にも塗工液と接触することがない。
【００１３】
請求項４に記載の発明により、支持ロールの表面の凹凸に応じたパターンコーティングが可能になる。また、基材が接触位置から支持ロール側に引っ張られる力が作用することで、支持ロールが回動して接触位置がその凹部となる場合に基材がコーティングロールと非接触となり、コーティング部分と非コーティング部分の境界が綺麗なパターンコーティングとすることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明のコーティング装置及びコーティング方法を示す概略図である。
【図２】（ａ）は本発明の支持ロールの一例を示す斜視図で、（ｂ）は支持ロールを示す拡大正面図である。
【図３】（ａ）は本発明の支持ロールの第二実施例を示す拡大正面図で、（ｂ）は本発明の支持ロールの第三実施例を示す拡大正面図である。
【図４】ナイフロールによりコーティングロールへの塗工液の塗布の均一化の状況を示す図１を一部拡大した正面図である。
【図５】基材への塗工液のコーティング状態を示す拡大した概略図である。
【図６】基材が凹み部分に位置してコーティングロールとの非接触状態となることを示す拡大した概略図である。
【図７】始端部、終端部の他にテンションロールを用いた他の実施例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明を実施するための形態について図面に沿って説明する。
図１は、本発明のコーティング装置の全体を示す概略図である。
このコーティング装置は、基材１、支持ロール２、コーティングロール３、塗工液４、ナイフロール５、始端部１１、終端部１２を主な構成要素とする。
【００１６】
基材１は、コーティングされる被コーティング部材であって、所定の長さからなる平板状のフィルム材や紙材からなるものである。具体的にはポリエチレン製の樹脂フィルム等を用いるが、和紙、洋紙、金属箔等でも良い。
【００１７】
塗工液４は、基材１をコーティングするためのコーティング材である。通常は液状で一定の粘度を有するインク液を用いるが、リチウム等その他の物質であっても良い。
【００１８】
基材１は、図１に示すように、始端部１１と終端部１２との間で、支持ロール２に緊張させて掛け渡され、コーティングロール３に塗布された塗工液４と接触してコーティングされる。
ここで、本実施例における始端部１１は基材１が予め巻き付けられた既巻ロールであり、終端部１２は基材１をコーティングした後に巻き付ける未巻ロールである。このように始端部１１から巻き出された基材１が支持ロール２に緊張して掛け渡されて、その後に終端部１２に巻き付けられる。
なお、後述のように、図７に示すように始端部１１と終端部１２の間に配置するテンションロール１３、１４を配置して基材１を緊張させても良い。
【００１９】
図１に示すように、支持ロール２は矢印線Ａの方向に回動する。支持ロール２に掛け渡された基材１は、支持ロール２の回動に従って矢印線Ｃの方向へ移動する。
なお、支持ロール２の回動方向は矢印線Ａの方向に限定するものではなく、矢印線Ａと反対の方向である反時計回りの方向にに回動するものであっても良い。この回動する方向は基材１や塗工液４の粘度等の性質によって適宜変更する。
【００２０】
支持ロール２の全体を図２（ａ）、（ｂ）に示す。支持ロール２は、一定の長さを有する円筒状の部材であり、基材１を掛け渡すものである。支持ロール２は軸２４があり、この軸２４を中心として回動する。
支持ロール２の表面２０は、その円周方向に凸部２１ａ、２１ａ、凹部２２ａ、２２ａが交互に連続して形成される。この実施例における凸部２１ａ、２１ａと、凹部２２ａ、２２ａは、支持ロール２の表面に各々４つずつ形成され、その長手方向にかけて同一形状に連続して形成される。
【００２１】
支持ロール２の凸部２１ａ、２１ａと、凹部２２ａ、２２ａの形状は図２（ａ）（ｂ）の形状に限定されない。後述のごとく、凸部２１ａ、２１ａの部分で基材１がコーティングロール３の塗工液４と接触すればコーティングされ、凹部２２ａ、２２ａの部分で基材１がコーティングロール３の塗工液４と非接触になるとコーティングされないものであるため、基材１に施すコーティングパターンにより、凸部２１ａ、２１ａと、凹部２２ａ、２２ａとの位置を適宜、変形すれば、様々バリエーションのコーティングパターンとなる。
【００２２】
その他の実施例として、図３（ａ）に示すように、支持ロールの表面において、凸部２１ｂ、２１ｂ、凹部２２ｂ、２２ｂの部分を、図２（ａ）、（ｂ）に示す第一実施例に比して大きく形成したものがある。この第二実施例は、凸部２１ｂ、２１ｂ、凹部２２ｂ、２２ｂが各々３つ配置される。この第二実施例にかかる支持ロール２を使用した場合には、基材１の表面にコーティングされた部分、非コーティング部分の各々の面積が第一実施例に比べて大きくなる。
【００２３】
また、図３（ｂ）に示すように、凸部２１ｃ、２１ｃと凹部２２ｃ、２２ｃの各々の数を多くしてコーティング部分の範囲を狭くしつつ、コーティングのライン数を多くする第三実施例もある。
この場合は、第一実施例に比べて、基材１にコーティングされた部分と非コーティング部分の各々の面積が狭くなる。
【００２４】
図１に示すように、コーティングロール３は、支持ロール２と同じく円筒状の部材であり、その軸３４を中心に回動可能であり、矢印線Ｂの方向へ回動する。
支持ロール２の軸２４とコーティングロール３の軸３４とは同じ軸方向であり、両者は並んで配置される。
そして、支持ロール２に掛け渡した基材１とコーティングロール３の表面３０に塗布された塗工液４とが接触するように、コーティングロール３と支持ロール２が並んだ状態で近接して配置される。
【００２５】
ここで示すコーティングロール３に塗布された塗工液４と、支持ロール２に掛け渡された基材１とが接触する位置を接触位置６とする。
【００２６】
図５に示すように、この接触位置６で基材１とコーティングロール３に塗布された塗工液４とが接触することにより、コーティングロール３の表面３０に塗布された塗工液４が基材１に付着し、基材１に塗工液４をコーティングすることが可能になる。
なお、図５に示す本実施例においては、コーティングロール３と支持ロール２が同じ時計回り方向に回動するため、基材１に塗工液４が接触位置６で接触して、塗工液４が基材１に付着してから、基材１の矢印線Ｃの方向に移動するために、塗工液４を接触位置６で基材１に転写させるように付着させている。
前述のとおり、支持ロール２の回転方向を矢印線Ａとは反対方向の反時計回りに回動させたりすることができ、この反時計回りに回動させるかどうかは、基材１の材質や塗工液４の粘度等の性質に応じて適宜変更すれば良い。
【００２７】
図１、図４に示すように、コーティングロール３からみて支持ロール２側の反対側（図１、図４の左側）に塗工液４を供給する供給部４０が配置される。この供給部４０はコーティングロール３の表面全体に塗工液４を塗布できるように、供給するものであり、箱状の供給部４０の場合であったり、ノズルで噴射するものであっても良い。コーティングロール３は時計回り（矢印線Ｂの方向）に回動するため、供給部４０から供給された塗工液４が接触位置６に向けて、コーティングロール３が回動することになる。
【００２８】
コーティングロール３の表面３０のうち、供給部４０から塗工液４が供給される位置から接触位置６までの間に、均一化ユニット５が配置される。本実施例における均一化ユニット５はナイフロールである。
均一化ユニット５であるナイフロールは、その表面に段差５１のある円筒状の部材であり、コーティングロール３の表面３０に塗布された塗工液４を、一定の厚みとなるように均す役割を果たす。
この均一化ユニット５は、ナイフロールに限定されず、塗布した塗工液４を均一化するものであれば、その他のものでも良い。
【００２９】
この均一化ユニットがあることにより、供給部４０からコーティングロール３に塗布された塗工液４が均一化される。これにより、基材１にコーティングされたときに、均一的に塗工液４が付着するだけでなく、図６に示すように塗工液４と基材１とが非接触になる場合に、コーティングロール３の一部に塗工液４が多く塗布されて基材１と接触することを防ぐことができる。
これにより、より綺麗なパターンコーティングをすることが可能になる。
【００３０】
前述のとおり、コーティングロール３に塗布された塗工液４は、コーティングロール３に塗布され、基材１と接触位置６で接触し、基材１に塗工液４が付着することにより、コーティングをすることができる。
このとき、上記接触位置６において、回動する支持ロール２の凸部２１の部分では基材１がコーティングロール３に接触し、凹部２２の部分では基材１がコーティングロール３に接触しない。
これにより、支持ロール２の凸部２１、凹部２２の配置によりパターンコーティングが可能になる。
【００３１】
この接触位置６で基材１とコーティングロール３に塗布された塗工液４との接触、非接触を確実に行うために、基材１の支持ロール２への掛け渡しは、基材１を緊張させて掛け渡すとともに、支持ロール２に掛け渡される前の基材１と掛け渡された後の基材１は、接触位置６からみて支持ロール２側に位置する（図１の右側）。
これにより、基材１はコーティングロール３と支持ロール２との接触位置６を頂点として、緊張して掛け渡され、接触位置から支持ロール２側（図１の右側）へ引っ張られる力が発生する。
具体的には、始端部１１と終端部１２の位置を接触位置６から支持ロール２側（図１の右側）に配置し、基材１を緊張させるように緊張力を持たせている。
【００３２】
基材１が接触位置６から支持ロール２側（図１の右側）へ引っ張られる力が発生するものであれば良く、図１に示す始端部１１と終端部１２の位置に限定されない。図１に示す始端部１１と終端部１２の位置よりも、より支持ロール２側（図１の右側）にあっても良く、より接触位置６に近いものであっても良い。
【００３３】
その他に、図７に示すように始端部１１、終端部１２を配置して、テンションロール１３、１４を配置するものであっても良い。この場合、始端部１１と終端部１２を任意の位置に配置しつつ、テンションロール１３、１４を接触位置６から支持ロール側（図１の右側）に配置することにより、接触位置６において基材１が支持ロール２側（図１の右側）へ引っ張られる力が発生させるように緊張力を持たせても良い。
【００３４】
図５に示すように、支持ロール２が矢印線Ａの方向に回動して基材が矢印線Ｃの方向へ移動し、接触位置６において基材１が支持ロール２の表面２０の凸部２１の位置となり、基材１がコーティングロールと接触して、コーティングロール３に塗布された塗工液４が基材１にコーティングされる。
そして、図６に示すように、更に支持ロール２が回動して基材１が矢印線Ｃの方向に移動し、接触位置において基材１が支持ロール２の表面の凹部２２の位置となった場合、基材１が凹部２２の凹み部分２３に入り込み、コーティングロール３との間に解放位置７が発生し、接触から解放される。
このとき、基材１に上記緊張力と引っ張り力により接触位置６から支持ロール２側（図１、図６の右方向）への力が発生しているため、凹部２２の凹み部分２３に入り、基材１と塗工液４とが非接触となり易くなる。
これにより、基材１のコーティングロール３との接触、非接触とすることが可能になる。
【００３５】
また、図２（ｂ）に示すように、凸部２１の両端の角を面取りした面取り角２５、２５としてもよい。この面取り角２５とすることにより、接触位置６において基材１が凹部２２の凹み部分２３に入り込んでコーティングロール３との接触から解放された位置にあるときなど、凸部２１の両端の角が角張った形状のときに比べて、基材１への損傷を防止することができる。
【符号の説明】
【００３６】
１…基材
２…支持ロール
３…コーティングロール
４…塗工液
５…ナイフロール
６…接触位置
７…解放位置
１１…始端部
１２…終端部
２０…表面
２１…凸部
２２…凹部
２４…軸
２５…面取り角
３０…表面
３４…軸
４０…供給部
５１…段差
【図１】
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【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】
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