JP2011206699A - Gravure coating apparatus - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gravure coating apparatus which can efficiently perform coating having desired gradation even when using a coating liquid containing a relatively large granular material (for example, a powder having a particle size of 20-200 μm).SOLUTION: The gravure coating apparatus 1A includes a liquid tank 2 for accommodating the coating liquid W, a gravure roller 3 disposed so as to be immersed in the coating liquid W in the liquid tank 2 and having a large number of cells 30 storable of the coating liquid W on the outer peripheral surface 3a, and a backup roller 4 disposed above the gravure roller 3. A sheet to be coated 10 is nipped between both rollers 3, 4 and the coating liquid W in the cells 30 is applied to the sheet 10 to be coated. The outer peripheral surface 4a of the backup roller 4 is partly different in hardness. The outer peripheral surface 4a of the backup roll 4 is provided with a relatively hard part 42 and a relatively soft part 43.

Description

本発明は、グラビア塗工装置に関する。詳しくは、粒子径２０〜２００μｍといった大粒径粉体を含有する塗工液の塗工に好適なグラビア塗工装置に関する。   The present invention relates to a gravure coating apparatus. Specifically, the present invention relates to a gravure coating apparatus suitable for coating a coating liquid containing a powder having a large particle diameter of 20 to 200 μm.

従来、紙やフィルム等の被塗工シートに、塗工液を塗工するための塗工装置として、塗工液を貯留可能なセルが外周面に多数形成されたグラビアロール（グラビア版胴）と、該グラビアロールとの間で該被塗工シートを押圧するバックアップロール（圧胴）とを備えたグラビア塗工装置が知られている。図７には、従来のグラビア塗工装置の概略が示されている。図７に示すグラビア塗工装置９１は、グラビアロール９２と該グラビアロール９２に対向配置されたバックアップロール９３とを備えている。グラビアロール９２の下方には、塗工液Ｗが収容される液槽９４が設けられている。また、グラビアロール９２の外周面上の塗工液Ｗを掻き落とすドクターブレード９５が設けられている。斯かる構成のグラビア塗工装置９１において、図示しないロール駆動装置によって両ロール９２，９３をそれぞれ図中矢印で示す方向に回転させることにより、液槽９４内の塗工液Ｗが、グラビアロール９２の外周面に形成された多数のセル内に供給され、ドクターブレード９５で該外周面上の余剰の塗工液Ｗが掻き落とされ、該セル内の塗工液Ｗが、両ロール９２，９３間で押圧された被塗工シート９０に塗工されるようになっている。   Conventionally, a gravure roll (gravure plate cylinder) in which a large number of cells capable of storing the coating liquid are formed on the outer peripheral surface as a coating device for applying the coating liquid to a coated sheet such as paper or film. And a gravure coating apparatus provided with a backup roll (impression cylinder) that presses the coated sheet between the gravure roll and the gravure roll is known. FIG. 7 shows an outline of a conventional gravure coating apparatus. A gravure coating apparatus 91 shown in FIG. 7 includes a gravure roll 92 and a backup roll 93 disposed to face the gravure roll 92. Below the gravure roll 92, a liquid tank 94 for storing the coating liquid W is provided. Further, a doctor blade 95 that scrapes off the coating liquid W on the outer peripheral surface of the gravure roll 92 is provided. In the gravure coating apparatus 91 having such a configuration, the rolls 92 and 93 are rotated in directions indicated by arrows in the drawing by a roll driving device (not shown), whereby the coating liquid W in the liquid tank 94 is transferred to the gravure roll 92. The excessive coating liquid W on the outer peripheral surface is scraped off by the doctor blade 95, and the coating liquid W in the cell is supplied to both rolls 92, 93. It is applied to the coated sheet 90 pressed between them.

また、特許文献１には、グラビア塗工装置を用いて被塗工面にスジ模様を発現させる技術が記載されている。特許文献１に記載の技術は、基材に、下層としてカチオン性塗工液を塗工し乾燥させた後、該下層の上にグラビア塗工装置によりアニオン性塗工液を塗工し、これら上下層の境界面で急速にゲル化させることにより、意匠性の高いスジ模様を発現させるというものである。また、特許文献２には、蓄光インクや蛍光インクを用いたグラビア印刷において、グラビアロールのセルの深度を特定範囲に設定することで、蓄光効果や蛍光効果を確保できることが記載されている。   Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-228561 describes a technique for developing a streak pattern on a surface to be coated using a gravure coating apparatus. In the technique described in Patent Document 1, after applying a cationic coating liquid as a lower layer to a base material and drying it, an anionic coating liquid is applied on the lower layer by a gravure coating apparatus. A streak pattern with a high design property is expressed by rapidly gelling at the boundary surface between the upper and lower layers. Patent Document 2 describes that, in gravure printing using phosphorescent ink or fluorescent ink, the phosphorescent effect or the fluorescence effect can be ensured by setting the cell depth of the gravure roll to a specific range.

特許第２８１２２８４号公報Japanese Patent No. 2812284 特許第３４６４４７６号公報Japanese Patent No. 3464476

グラビア塗工は、グラビアロールのセルの大きさ（開口度、深度等）を調整することによって、階調性を伴った塗工を１つの塗工ヘッドで（１回の塗工作業で）実現することが可能であり、斯かる塗工により、被塗工シートの被塗工面に、塗工液成分の付着量の差異に起因する濃淡を表現することができる。しかしながら、例えばアルミペーストやパール顔料などの高輝度顔料に代表される、粒子径が２０〜２００μｍ程度の比較的大粒径の粒状体を含む塗工液を塗工する場合には、次の理由で階調性の表現に制限が生じる。即ち、大粒径の粒状体をグラビアロールのセル内に進入させ、その後のドクターブレードで掻き落されないようにして被塗工シートに転移させるためには、常に一定以上のセルの開口度が必要となり、その開口度以下に塗工量分布を設定することができない。既存の設備を最大限利用し、所望の階調性を伴った塗工を効率良く実現し得るグラビア塗工装置は未だ提供されていない。   Gravure coating is achieved with a single coating head (with a single coating operation) by adjusting the cell size (opening degree, depth, etc.) of the gravure roll. With such coating, it is possible to express the light and shade due to the difference in the amount of the coating liquid component adhering to the coated surface of the coated sheet. However, for example, when applying a coating solution containing a granular material having a relatively large particle diameter of about 20 to 200 μm, represented by a high brightness pigment such as an aluminum paste or a pearl pigment, the following reasons This limits the expression of gradation. In other words, a certain degree of cell opening degree is always required to allow a granular material having a large particle size to enter the gravure roll cell and then transfer to the coated sheet without being scraped off by the doctor blade. Thus, the coating amount distribution cannot be set below the opening degree. There has not yet been provided a gravure coating apparatus that can utilize existing facilities to the maximum and efficiently realize coating with a desired gradation.

従って本発明の課題は、比較的大きな粒状体（例えば粒子径２０〜２００μｍの粉体）を含有する塗工液を使用しても、所望の階調性を伴った塗工を効率良く実現し得るグラビア塗工装置を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to efficiently realize coating with a desired gradation even when a coating liquid containing a relatively large granular material (for example, a powder having a particle diameter of 20 to 200 μm) is used. The object is to provide a gravure coating apparatus.

本発明は、塗工液を貯留可能なセルを外周面に多数有するグラビアロールと、該グラビアロールの上方に配置されたバックアップロールとを備え、該両ロール間で、又は該両ロール間に配置されたオフセットロールと該バックアップロールとの間で被塗工シートをニップし、該被塗工シートに該塗工液を塗工するグラビア塗工装置において、前記バックアップロールの外周面は、部分的に硬度が異なっているグラビア塗工装置を提供することにより、前記課題を解決したものである。   The present invention comprises a gravure roll having a large number of cells capable of storing a coating liquid on its outer peripheral surface, and a backup roll arranged above the gravure roll, and is arranged between the two rolls or between the two rolls. In the gravure coating apparatus that nips the coated sheet between the offset roll and the backup roll and coats the coated liquid on the coated sheet, the outer peripheral surface of the backup roll is partially The above-mentioned problems are solved by providing a gravure coating apparatus having different hardness.

また本発明は、塗工液を貯留可能なセルを外周面に多数有するグラビアロールを用いたグラビア塗工に用いられるバックアップロールであって、該バックアップロールの外周面は、部分的に硬度が異なっているバックアップロールを提供することにより、前記課題を解決したものである。   Further, the present invention is a backup roll used for gravure coating using a gravure roll having a large number of cells capable of storing a coating liquid on the outer peripheral surface, and the outer peripheral surface of the backup roll is partially different in hardness. The above-mentioned problem is solved by providing a backup roll.

本発明によれば、比較的大きな粒状体（例えば粒子径２０〜２００μｍの粉体）を含有する塗工液を使用しても、前述したような制限を受けずに階調性を伴った塗工を比較的低コストで効率良く実現することができる。   According to the present invention, even when a coating liquid containing a relatively large granular material (for example, a powder having a particle diameter of 20 to 200 μm) is used, the coating with gradation is not affected by the above-described limitation. The work can be efficiently realized at a relatively low cost.

図１は、本発明のグラビア塗工装置の一実施形態を示す概略図である。FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment of a gravure coating apparatus of the present invention. 図２は、図１に示すグラビア塗工装置におけるグラビアロールの斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of a gravure roll in the gravure coating apparatus shown in FIG. 図３（ａ）は、図２に示すグラビアロールの外周面の一部を拡大して示す平面図、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＩ−Ｉ線断面を模式的に示す断面図である。3A is an enlarged plan view showing a part of the outer peripheral surface of the gravure roll shown in FIG. 2, and FIG. 3B schematically shows a cross section taken along the line II of FIG. 3A. It is sectional drawing. 図４は、図１に示すバックアップロールの斜視図である。FIG. 4 is a perspective view of the backup roll shown in FIG. 図５は、図１に示すグラビア塗工装置によって得られた塗工パターンを模式的に示す平面図である。FIG. 5 is a plan view schematically showing a coating pattern obtained by the gravure coating apparatus shown in FIG. 図６は、本発明のグラビア塗工装置の他の実施形態を示す概略図である。FIG. 6 is a schematic view showing another embodiment of the gravure coating apparatus of the present invention. 図７は、従来のグラビア塗工装置の一例を示す概略図である。FIG. 7 is a schematic view showing an example of a conventional gravure coating apparatus.

以下、本発明について、その好ましい一実施形態に基づき図面を参照しながら説明する。第１実施形態のグラビア塗工装置１Ａは、図１に示すように、塗工液Ｗが収容される液槽２と、液槽２内の塗工液Ｗ中に浸漬されるように配置されたグラビアロール３と、グラビアロール３の上方に配置されたバックアップロール４とを備え、両ロール３，４間で被塗工シート１０をニップし、被塗工シート１０に塗工液Ｗを塗工するものである。   Hereinafter, the present invention will be described based on a preferred embodiment thereof with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the gravure coating apparatus 1 </ b> A of the first embodiment is disposed so as to be immersed in the liquid tank 2 in which the coating liquid W is stored and the coating liquid W in the liquid tank 2. A gravure roll 3 and a backup roll 4 disposed above the gravure roll 3, the coated sheet 10 is nipped between the rolls 3 and 4, and the coating liquid W is applied to the coated sheet 10. It is something to work on.

液槽２には、液槽２に塗工液Ｗを供給する塗工液供給手段（図示せず）が接続されている。該塗工液供給手段は、塗工液Ｗを貯留するタンク、該タンクから液槽２に塗工液を一定量供給するポンプ、及びこれらを接続する配管等を含んで構成されている。   A coating liquid supply means (not shown) for supplying the coating liquid W to the liquid tank 2 is connected to the liquid tank 2. The coating liquid supply means includes a tank that stores the coating liquid W, a pump that supplies a certain amount of the coating liquid from the tank to the liquid tank 2, a pipe that connects these, and the like.

グラビアロール３及びバックアップロール４は、何れも、ロール軸回りに回転可能に支持された円筒形状のロールであり、それぞれのロール周面３ａ，４ａを対向させて上下に並べて配置されている。両ロール３、４あるいはグラビアロール３のみのロール軸には、駆動手段（図示せず）が設けられており、該駆動手段からの駆動力が伝達されることによって、両ロール３，４が同期して回転するようになされている。両ロール３，４は、それぞれ、アルミニウム合金や鉄鋼等の金属製の剛体を含んで構成されている。   The gravure roll 3 and the backup roll 4 are both cylindrical rolls supported so as to be rotatable around the roll axis, and are arranged side by side with the respective roll peripheral surfaces 3a and 4a facing each other. The roll shafts of both the rolls 3 and 4 or the gravure roll 3 are provided with drive means (not shown), and the rolls 3 and 4 are synchronized by transmitting the drive force from the drive means. And is designed to rotate. Both rolls 3 and 4 are each configured to include a metal rigid body such as an aluminum alloy or steel.

グラビアロール３は、図２及び図３に示すように、その外周面３ａに、塗工液Ｗを貯留可能なセル３０を多数有している。より具体的には、グラビアロール３の外周面３ａには、グラビアロール３の周方向Ｘ及びロール軸方向Ｙの両方に交差する直線状の画線部３１，３２がそれぞれ複数本設けられており、互いに交差する画線部３１と画線部３２とによって区画された領域に、セル３０が形成されている。セル３０は、画線部３１，３２よりも凹んだ凹部であり、凹部としてのセル３０と、凸部としての画線部３１，３２とによって、グラビアロール３の外周面３ａに凹凸が付されている。各セル３０は、逆ピラミッド型の四角錐（もしくは四角錐台）形状をなし、その開口部は、図３（ａ）に示すように、平面視において四角形形状をしている。多数のセル３０は、互いに同形状且つ同サイズである。グラビアロール３自体は、この種のグラビア塗工装置におけるグラビアロールと同様に構成することができる。   As shown in FIGS. 2 and 3, the gravure roll 3 has a large number of cells 30 that can store the coating liquid W on the outer peripheral surface 3 a thereof. More specifically, the outer peripheral surface 3 a of the gravure roll 3 is provided with a plurality of linear image line portions 31 and 32 that intersect both the circumferential direction X and the roll axis direction Y of the gravure roll 3. A cell 30 is formed in a region defined by the image line portion 31 and the image line portion 32 that intersect each other. The cell 30 is a concave portion that is recessed from the image line portions 31 and 32, and the outer peripheral surface 3 a of the gravure roll 3 is uneven by the cell 30 as the concave portion and the image line portions 31 and 32 as the convex portions. ing. Each cell 30 has an inverted pyramid-shaped quadrangular pyramid (or quadrangular pyramid) shape, and its opening has a quadrangular shape in plan view as shown in FIG. Many cells 30 have the same shape and the same size. The gravure roll 3 itself can be configured similarly to the gravure roll in this type of gravure coating apparatus.

図１に示すように、グラビアロール３の上部側方であって、バックアップロール４とのニップ部（被塗工シート１０との接触部）Ｎよりも上流側には、グラビアロール３の外周面３ａ上に供給された塗工液Ｗのうちの余剰分を掻き取るドクターブレード５が設けられている。   As shown in FIG. 1, the outer peripheral surface of the gravure roll 3 is on the upper side of the gravure roll 3 and upstream of the nip portion (contact portion with the coated sheet 10) N with the backup roll 4. A doctor blade 5 for scraping off the surplus portion of the coating liquid W supplied on 3a is provided.

また、図１に示すように、グラビアロール３の上方であってバックアップロール４の前後方向に、ガイドロール６，７が配されている。長尺帯状の被塗工シート１０は、シート搬送手段（図示せず）によって、ガイドロール６を経てグラビアロール３とバックアップロール４とで形成されるニップ部Ｎを通された後、ガイドロール７を経て搬送される。ガイドロール６，７は上下動可能に配置されており、ガイドロール６，７の配置位置を調整することにより、被塗工シート１０の搬送時の張力を調整することができる。   Further, as shown in FIG. 1, guide rolls 6 and 7 are arranged above the gravure roll 3 and in the front-rear direction of the backup roll 4. The long strip-shaped coated sheet 10 is passed through a guide roll 6 and a nip portion N formed by the gravure roll 3 and the backup roll 4 by a sheet conveying means (not shown), and then the guide roll 7. It is conveyed through. The guide rolls 6 and 7 are arranged so as to be movable up and down. By adjusting the arrangement position of the guide rolls 6 and 7, the tension at the time of conveying the coated sheet 10 can be adjusted.

第１実施形態のグラビア塗工装置１Ａの主たる特徴の一つは、バックアップロール４にある。通常のこの種のバックアップロールの外周面は、その全域に亘って硬度が均一となっているのに対し、第１実施形態に係るバックアップロール４の外周面４ａは、部分的に硬度が異なっている。より具体的には、第１実施形態に係るバックアップロール４は、図１及び図４に示すように、金属製の剛体からなる円筒状のロール芯体４０の外周面の全域が、相対的に硬い硬質部４２と軟らかい軟質部４３とを有し、部分的に硬度が異なっている外層体４１で覆われて構成されている。ロール芯体４０と外層体４１とは、接着剤等の公知の接合手段により接合されている。   One of the main features of the gravure coating apparatus 1 </ b> A of the first embodiment is the backup roll 4. The outer peripheral surface of a normal backup roll of this type is uniform in hardness over the entire area, whereas the outer peripheral surface 4a of the backup roll 4 according to the first embodiment is partially different in hardness. Yes. More specifically, as shown in FIGS. 1 and 4, the backup roll 4 according to the first embodiment has a relatively entire outer peripheral surface of a cylindrical roll core body 40 made of a metal rigid body. It has a hard portion 42 and a soft portion 43 that are soft and is covered with an outer layer body 41 that is partially different in hardness. The roll core body 40 and the outer layer body 41 are joined by a known joining means such as an adhesive.

外層体４１は、図4に示すように、ロール芯体４０の周方向の全長に亘る所定幅の硬質部４２と、同じくロール芯体４０の周方向の全長に亘る所定幅の軟質部４３とをそれぞれ複数有している。硬質部４２と軟質部４３とは、ロール芯体４０のロール軸方向Ｙ（ＣＤ）に交互に配されている。外層体４１によって形成されるバックアップロール４の外周面４ａは、凹凸の無い平坦（平滑）な面である。   As shown in FIG. 4, the outer layer body 41 includes a hard portion 42 having a predetermined width over the entire length in the circumferential direction of the roll core body 40, and a soft portion 43 having a predetermined width over the entire length in the circumferential direction of the roll core body 40. Each has a plurality. The hard portions 42 and the soft portions 43 are alternately arranged in the roll axis direction Y (CD) of the roll core body 40. The outer peripheral surface 4a of the backup roll 4 formed by the outer layer body 41 is a flat (smooth) surface without unevenness.

硬質部４２と軟質部４３との硬度比（硬質部／軟質部）は、ＪＩＳ Ｋ ６２５３記載の加硫ゴムおよび熱可塑性ゴムの硬さ試験方式における国際ゴム硬さで、好ましくは１．０５〜５．００、更に好ましくは１．１０〜２．００である。国際ゴム硬さは、試験片表面に下端が球面の垂直なプランジャを、一定の押し込み力で押し付けたときのプランジャの押し込み深さから、国際ゴム硬さに換算して得られる硬さである。   The hardness ratio (hard portion / soft portion) between the hard portion 42 and the soft portion 43 is an international rubber hardness in a hardness test system for vulcanized rubber and thermoplastic rubber described in JIS K 6253, preferably 1.05. It is 5.00, More preferably, it is 1.10-2.00. The international rubber hardness is a hardness obtained by converting the plunger push-in depth when a plunger having a spherical lower end on the surface of the test piece is pressed with a constant pushing force into international rubber hardness.

外層体４１（硬質部４２、軟質部４３）の形成材料としては、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、水素化ニトリルゴム、フッ素ゴム、アクリルゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴム、クロロプレンゴム等が挙げられる。耐溶剤性が高いことや、低コストであること等の理由から、外層体４１としてはニトリルゴムが好ましい。硬質部４２と軟質部４３とは、形成材料が同じであっても良く、異なっていても良い。両者の形成材料が同じ場合、例えば、相対的に架橋が進行している（架橋度が高い）方を硬質部４２、相対的に架橋が進行していない（架橋度が低い）方を軟質部４３とすることができる。   Examples of the material for forming the outer layer body 41 (hard portion 42, soft portion 43) include nitrile rubber, ethylene propylene rubber, hydrogenated nitrile rubber, fluorine rubber, acrylic rubber, silicone rubber, urethane rubber, and chloroprene rubber. Nitrile rubber is preferable as the outer layer body 41 for reasons such as high solvent resistance and low cost. The hard part 42 and the soft part 43 may be formed of the same material or different materials. When both of the forming materials are the same, for example, the hard part 42 has a relatively advanced cross-linking (high cross-linking degree), and the soft part has a low cross-linking (low cross-linking degree). 43.

第１実施形態に係るバックアップロール４は、例えば、ロール芯体４０の外周面上に、硬質部４２及び軟質部４３が図４に示す如く配された１枚のシート状の外層体４１を巻き付ける方法、あるいはロール芯体４０の外周面上に、互いに別体のシート状の硬質部４２及びシート状の軟質部４３をそれぞれ巻き付けることにより、作製することができる。   In the backup roll 4 according to the first embodiment, for example, a sheet-like outer layer body 41 in which a hard portion 42 and a soft portion 43 are arranged as shown in FIG. It can be produced by winding the sheet-like hard part 42 and the sheet-like soft part 43 which are separate from each other on the outer peripheral surface of the method or the roll core body 40.

また、バックアップロール４は次のようにして作製することもできる。先ず、ロール芯体４０の外周面の全域が軟質部で覆われて構成されている、軟質部被覆ロールを用意し、該軟質部被覆ロールにおける軟質部を部分的に削り取る等して軟質部除去部を形成し、次いで、該軟質部除去部に硬質部を配置することにより、図４に示す如きバックアップロール４が得られる。硬質部除去部に軟質部を配置する方法としては、例えば、１）硬質部除去部の形状に合致するように予め成形された軟質部を、該硬質部除去部に埋め込む方法、２）硬質部除去部に、軟質部の形成材料を含む流動物を流し込んで該流動物を固化させる方法等が挙げられる。また、前述した方法とは逆に、ロール芯体４０の外周面の全域が硬質部で覆われて構成されている、硬質部被覆ロールを用意し、その硬質部を除去して軟質部を配置する方法でも良い。   Moreover, the backup roll 4 can also be produced as follows. First, a soft part covering roll is prepared in which the entire outer peripheral surface of the roll core body 40 is covered with a soft part, and the soft part in the soft part covering roll is partially scraped off to remove the soft part. By forming a part and then disposing a hard part in the soft part removing part, a backup roll 4 as shown in FIG. 4 is obtained. Examples of the method of arranging the soft part in the hard part removing part include, for example, 1) a method of embedding in the hard part removing part a soft part previously molded so as to match the shape of the hard part removing part, and 2) the hard part. Examples include a method of pouring a fluid containing the forming material of the soft part into the removing part to solidify the fluid. Contrary to the method described above, a hard part coating roll is prepared in which the entire outer peripheral surface of the roll core body 40 is covered with a hard part, and the soft part is disposed by removing the hard part. The method to do is also good.

被塗工シート１０としては、通常、紙、樹脂製フィルム、金属箔またはこれらの複合体等が用いられる。
塗工液Ｗとしては、通常、インク、接着液、オーバーコート液、アンカーコート液等が用いられる。インクは、通常、色材（染料、顔料等）と水や有機溶媒等の液媒体とを含んで構成されている。 As the coated sheet 10, paper, a resin film, a metal foil, a composite thereof, or the like is usually used.
As the coating liquid W, ink, adhesive liquid, overcoat liquid, anchor coat liquid or the like is usually used. The ink is usually configured to include a color material (dye, pigment, etc.) and a liquid medium such as water or an organic solvent.

このような構成のグラビア塗工装置１Ａにおいて、図１に示すように、長尺帯状の被塗工シート１０が、ガイドロール６、グラビアロール３とバックアップロール４とで形成されたニップ部Ｎ、及びガイドロール７を順次通って、図１中Ｘ１で示す方向（ＭＤ）に搬送される。この間、液槽２内の塗工液Ｗに下部が浸漬されるように配置されていたグラビアロール３が図中矢印で示す方向に回転することによって、塗工液Ｗがその外周面３ａ上に供給され、外周面３ａに形成されたセル３０内に貯留される。外周面３ａ上に供給された塗工液Ｗは、そのうちの余剰分がドクターブレード５によって掻き取られた後、ニップ部Ｎに移送される。   In the gravure coating apparatus 1A having such a configuration, as shown in FIG. 1, a long strip-shaped coated sheet 10 includes a nip portion N formed by a guide roll 6, a gravure roll 3, and a backup roll 4, And it passes along the guide roll 7 sequentially and is conveyed in the direction (MD) shown by X1 in FIG. During this time, the gravure roll 3 arranged so that the lower part is immersed in the coating liquid W in the liquid tank 2 rotates in the direction indicated by the arrow in the figure, so that the coating liquid W is placed on the outer peripheral surface 3a. It is supplied and stored in the cell 30 formed on the outer peripheral surface 3a. The coating liquid W supplied onto the outer peripheral surface 3 a is transferred to the nip portion N after the surplus portion is scraped off by the doctor blade 5.

ニップ部Ｎにおいて、グラビアロール３とバックアップロール４との間で被塗工シート１０が所定のニップ圧で押圧されることによって、該グラビアロール３の外周面３ａ上（セル３０内）の塗工液Ｗが、該被塗工シート１０の該グラビアロール３との対向面（被塗工面）に転写される。このとき、被塗工シート１０に接触しているバックアップロール４の外周面４ａは、前述したように硬度が均一ではなく、図４に示すように硬質部４２と軟質部４３とが配置されることで硬度が不均一となっているため、ニップ部Ｎにおける被塗工シート１０に該凹凸に起因する圧力差が生じ、これにより塗工液Ｗの塗工量（グラビアロール３から被塗工シート１０への転写量）が不均一となる。具体的には、ニップ部Ｎにおける被塗工シート１０において、バックアップロール４（外層体４１）の硬質部４２に対応する部分は、軟質部４３に対応する部分よりも強く押圧されるため、塗工液Ｗの塗工量が相対的に多くなる。一方、軟質部４３に対応する部分は、硬質部４２に対応する部分よりも弱く押圧されるため、塗工液Ｗの塗工量が相対的に少なく、軟質部４３の硬度によっては、殆ど押圧されず、塗工液Ｗが実質的に塗工されない場合もある。こうして、被塗工シート１０の被塗工面に、塗工液Ｗの塗工量差に起因する濃淡が表現され、階調性を伴った塗工が得られる。   In the nip portion N, the coated sheet 10 is pressed between the gravure roll 3 and the backup roll 4 with a predetermined nip pressure, whereby coating on the outer peripheral surface 3a of the gravure roll 3 (in the cell 30) is performed. The liquid W is transferred to the surface (coating surface) facing the gravure roll 3 of the coating sheet 10. At this time, the outer peripheral surface 4a of the backup roll 4 in contact with the coated sheet 10 is not uniform in hardness as described above, and the hard portion 42 and the soft portion 43 are arranged as shown in FIG. As a result, the hardness is non-uniform, so that a pressure difference due to the unevenness is generated in the coated sheet 10 at the nip portion N, whereby the coating amount of the coating liquid W (from the gravure roll 3 is coated). The amount of transfer to the sheet 10) becomes non-uniform. Specifically, in the coated sheet 10 in the nip portion N, the portion corresponding to the hard portion 42 of the backup roll 4 (outer layer body 41) is pressed more strongly than the portion corresponding to the soft portion 43. The coating amount of the working liquid W is relatively increased. On the other hand, since the portion corresponding to the soft portion 43 is pressed weaker than the portion corresponding to the hard portion 42, the coating amount of the coating liquid W is relatively small, and depending on the hardness of the soft portion 43, it is almost pressed. In some cases, the coating liquid W is not substantially applied. In this way, the shade due to the difference in the coating amount of the coating liquid W is expressed on the surface to be coated of the sheet 10 to be coated, and coating with gradation is obtained.

図５には、本発明に係る塗工パターンの一例として、ニップ部Ｎを通過した被塗工シート１０の塗工パターンが示されている。図５に示すように、被塗工シート１０の被塗工面には、塗工液Ｗの塗工量が相対的に多い多塗工部１２と、塗工液Ｗが実質的に塗工されていないか又は塗工液Ｗの塗工量が相対的に少ない非又は少塗工部１３とが形成されている。多塗工部１２は、ニップ部Ｎにおいてバックアップロール４（外層体４１）の硬質部４２で押圧された部分であり、バックアップロール４における硬質部４２と同数形成されている。また、非又は少塗工部１３は、ニップ部Ｎにおいてバックアップロール４（外層体４１）の軟質部４３で押圧された部分であり、バックアップロール４における軟質部４３と同数形成されている。多塗工部１２及び非又は少塗工部１３は、それぞれ、平面視において搬送方向Ｘ１（ＭＤ）に延びる矩形形状をしており、搬送方向Ｘ１と直交する方向Ｙ（ＣＤ）に交互に配されている。   FIG. 5 shows a coating pattern of the coated sheet 10 that has passed through the nip portion N as an example of the coating pattern according to the present invention. As shown in FIG. 5, the coating surface of the coating sheet 10 is substantially coated with the multi-coating portion 12 having a relatively large coating amount of the coating liquid W and the coating liquid W. Or a non-or small coating portion 13 in which the coating amount of the coating liquid W is relatively small is formed. The multi-coating portion 12 is a portion pressed by the hard portion 42 of the backup roll 4 (outer layer body 41) in the nip portion N, and is formed in the same number as the hard portion 42 in the backup roll 4. Further, the non-or small coating portions 13 are portions pressed by the soft portion 43 of the backup roll 4 (outer layer body 41) in the nip portion N, and are formed in the same number as the soft portions 43 in the backup roll 4. The multi-coating portion 12 and the non-or small coating portion 13 each have a rectangular shape extending in the transport direction X1 (MD) in plan view, and are alternately arranged in a direction Y (CD) orthogonal to the transport direction X1. Has been.

こうして被塗工面に階調性を伴った塗工が施された被塗工シート１０は、その後、自然乾燥又は加熱強制乾燥され、これにより目的とする、被塗工シート１０上に塗工膜が形成された塗工済みシートが得られる。被塗工シート１０を加熱強制乾燥する場合、加熱手段としては、例えば、電気乾燥炉（自然対流式又は強制対流式）、熱風循環式の乾燥炉、遠赤外線による加熱と熱風循環を併用した乾燥炉等、公知のものを特に制限無く用いることができる。   The coated sheet 10 thus coated with gradation on the coated surface is then naturally dried or heated forcibly dried, whereby a coating film is formed on the intended coated sheet 10. Thus, a coated sheet on which is formed is obtained. When the coated sheet 10 is forcibly dried by heating, examples of the heating means include an electric drying furnace (natural convection type or forced convection type), a hot air circulation type drying furnace, drying using both far infrared heating and hot air circulation. A well-known thing, such as a furnace, can be used without particular limitation.

所望の階調性を伴った塗工をより確実に得られるようにする観点から、バックアップロール４の外層体４１の厚みは、好ましくは３ｍｍ以上、更に好ましくは５ｍｍである。外層体４１の厚みが３ｍｍ未満であると、軟質部分と硬質部分を作製する場合、例えば軟質の部材の一部をくりぬき、そこに硬質部材を流し込む、もしくははめ込むといった作業が困難になる。外層体４１の厚みの上限は特に制限はなく、個々のグラビア塗工装置に見合ったバックアップロールとして適正な大きさであれば良い。   From the viewpoint of more reliably obtaining a coating with desired gradation, the thickness of the outer layer body 41 of the backup roll 4 is preferably 3 mm or more, and more preferably 5 mm. When the thickness of the outer layer body 41 is less than 3 mm, when producing a soft part and a hard part, for example, a part of the soft member is hollowed out, and the work of pouring or fitting the hard member therein becomes difficult. The upper limit of the thickness of the outer layer body 41 is not particularly limited, and may be an appropriate size as a backup roll suitable for each gravure coating apparatus.

第１実施形態のグラビア塗工装置１Ａによれば、バックアップロール４の外周面４ａに硬質部４２と軟質部４３とが設けられて、外周面４ａの硬度が部分的に異なっているため、グラビアロール３とのニップ部Ｎにおいて被塗工シート１０に圧力差が生じ、これにより被塗工シート１０に、塗工液Ｗの塗工量差に起因した階調性を伴った塗工パターンを、１つの塗工ヘッドで（１回の塗工作業で）施すことができる。階調性を伴った塗工パターンは、硬質部４２及び軟質部４３の平面視における形状、寸法（幅Ｗ１，Ｗ２）、配置を適宜調整することにより、変更可能である。   According to the gravure coating apparatus 1A of the first embodiment, the hard portion 42 and the soft portion 43 are provided on the outer peripheral surface 4a of the backup roll 4, and the hardness of the outer peripheral surface 4a is partially different. A pressure difference occurs in the coated sheet 10 at the nip portion N with the roll 3, whereby a coating pattern with gradation is caused on the coated sheet 10 due to a coating amount difference of the coating liquid W. It can be applied with one coating head (in one coating operation). The coating pattern with gradation can be changed by appropriately adjusting the shape, dimensions (width W1, W2), and arrangement of the hard portion 42 and the soft portion 43 in plan view.

また、グラビア塗工において粒子径が２０〜２００μｍ程度の比較的大粒径の粒状体を含む塗工液を塗工する場合には、該粒状体をグラビアロールのセル内に進入させ、その後のドクターブレードで掻き落されないようにして被塗工シートに転移させるために、常に一定以上のセルの開口度が必要となるところ、従来は、その開口度以下に塗工量分布を設定することができず、表現できる階調性の幅が制限されてしまうという問題があった。これに対し、第１実施形態に係るバックアップロール４を用いてグラビア塗工を行うことによって、比較的大粒径の粒状体を含む塗工液を塗工する目的でセルの開口度を一定以上にしたとしても、被塗工シートへの転移量を操作することが可能となり、セルの大きさの制約を受けずに、塗工が可能となる。また、バックアップロール４は、通常の円筒状の金属製等のロール芯体４０の外周面が、硬質部４２及び軟質部４３を有する外層体４１で覆われて構成されており、既存の設備（通常のバックアップロール）を最大限利用して作製可能なものであるため、第１実施形態によれば、階調性を伴った塗工を比較的低コストで効率良く実現することができる。   Moreover, when applying the coating liquid containing the granule of a comparatively large particle diameter about 20-200 micrometers in gravure coating, let this granule enter the cell of a gravure roll, and then In order to transfer to the coated sheet so that it is not scraped off by the doctor blade, a certain degree of cell opening is always required. Conventionally, the coating amount distribution can be set below the opening degree. There is a problem that the range of gradation that can not be expressed is limited. On the other hand, by performing gravure coating using the backup roll 4 according to the first embodiment, the opening degree of the cell is more than a certain value for the purpose of coating a coating liquid containing particles having a relatively large particle size. Even if it makes it, it becomes possible to control the transfer amount to a to-be-coated sheet, and it becomes possible to apply without being restricted by the size of the cell. Further, the backup roll 4 is configured by covering the outer peripheral surface of a normal cylindrical metal roll core body 40 with an outer layer body 41 having a hard portion 42 and a soft portion 43, and existing equipment ( Therefore, according to the first embodiment, coating with gradation can be realized efficiently at a relatively low cost.

図６には、本発明のグラビア塗工装置の第２実施形態が示されている。尚、第２実施形態については、前述した第１実施形態と異なる構成部分を主として説明し、同様の構成部分は同一の符号を付して説明を省略する。特に説明しない構成部分は、第１実施形態についての説明が適宜適用される。   FIG. 6 shows a second embodiment of the gravure coating apparatus of the present invention. In addition, about 2nd Embodiment, the different structure part from 1st Embodiment mentioned above is mainly demonstrated, the same code | symbol is attached | subjected to the same structure part, and description is abbreviate | omitted. The description of the first embodiment is appropriately applied to components that are not particularly described.

第２実施形態のグラビア塗工装置１Ｂは、いわゆるオフセットグラビアコーターであり、図６に示すように、グラビアロール３とバックアップロール４との間に配置されたオフセットロール８を備え、オフセットロール８とバックアップロール４との間で被塗工シート１０をニップし、被塗工シート１０に塗工液Ｗを塗工するようになされている。オフセットロール８は、ロール軸回りに回転可能に支持された円筒形状のロールであり、その外周面８ａはゴム等で形成されており、凹凸の無い平坦（平滑）な面である。グラビアロール３、あるいはグラビアロール３とオフセットロール８の２本、あるいはグラビアロール３とオフセットロール８とバックアップロール４の３本においては、グラビアロール３及び／又はグラビアロール３とバックアップロール４の両方に図示しない駆動手段が設置されており、該駆動手段からの駆動力が伝達されることによって、オフセットロール８は、グラビアロール３及びバックアップロール４に同期して回転するようになされている。オフセットロール８としては、通常のオフセットグラビアコーターにおけるオフセットロールを用いることができる。   The gravure coating apparatus 1B of the second embodiment is a so-called offset gravure coater, and includes an offset roll 8 disposed between the gravure roll 3 and the backup roll 4, as shown in FIG. The coated sheet 10 is nipped with the backup roll 4, and the coating liquid W is applied to the coated sheet 10. The offset roll 8 is a cylindrical roll supported so as to be rotatable around the roll axis, and the outer peripheral surface 8a is formed of rubber or the like, and is a flat (smooth) surface without irregularities. In the gravure roll 3, or the gravure roll 3 and the offset roll 8, or the gravure roll 3, the offset roll 8, and the backup roll 4, both the gravure roll 3 and / or the gravure roll 3 and the backup roll 4 are used. A driving means (not shown) is provided, and the offset roll 8 rotates in synchronization with the gravure roll 3 and the backup roll 4 by transmitting a driving force from the driving means. As the offset roll 8, an offset roll in a normal offset gravure coater can be used.

グラビア塗工装置１Ｂにおいて、グラビアロール３の回転によってその外周面３ａ上に供給された塗工液Ｗは、グラビアロール３とオフセットロール８とで形成されたニップ部Ｎ１にて、オフセットロール８の外周面８ａ上に転写される。このとき、外周面８ａ上に形成される塗工液Ｗの転写パターンは、外周面３ａのセル３０の配置パターンに対応したパターンである。こうして、オフセットロール８に所定のパターンで転写された塗工液Ｗは、オフセットロール８とバックアップロール４とで形成されたニップ部Ｎ２に移送され、該ニップ部Ｎ２にて被塗工シート１０に塗工される。このニップ部Ｎ２における被塗工シート１０への塗工液Ｗの塗工は、前述した第１実施形態におけるニップ部Ｎにおける塗工と同じである。第２実施形態のグラビア塗工装置１Ｂによっても、第１実施形態のグラビア塗工装置１Ａと同様に、階調性を伴った塗工が効率良く得られる。   In the gravure coating apparatus 1B, the coating liquid W supplied onto the outer peripheral surface 3a by the rotation of the gravure roll 3 is applied to the offset roll 8 at the nip portion N1 formed by the gravure roll 3 and the offset roll 8. Transferred onto the outer peripheral surface 8a. At this time, the transfer pattern of the coating liquid W formed on the outer peripheral surface 8a is a pattern corresponding to the arrangement pattern of the cells 30 on the outer peripheral surface 3a. Thus, the coating liquid W transferred to the offset roll 8 in a predetermined pattern is transferred to the nip portion N2 formed by the offset roll 8 and the backup roll 4, and is applied to the coated sheet 10 at the nip portion N2. Coated. The coating of the coating liquid W onto the coated sheet 10 at the nip portion N2 is the same as the coating at the nip portion N in the first embodiment described above. Also with the gravure coating apparatus 1B of the second embodiment, coating with gradation can be efficiently obtained as in the gravure coating apparatus 1A of the first embodiment.

以上、本発明をその好ましい実施形態に基づき説明したが、本発明は前記実施形態に制限されない。例えば、前記実施形態では、バックアップロール４は、円筒状のロール芯体４０の外周面が、部分的に硬度が異なっている外層体４１で覆われて構成されていたが、ロール芯体４０を含まずに構成され、バックアップロール４全体が外層体４１から構成されていても良い。   As mentioned above, although this invention was demonstrated based on the preferable embodiment, this invention is not restrict | limited to the said embodiment. For example, in the embodiment, the backup roll 4 is configured such that the outer peripheral surface of the cylindrical roll core body 40 is covered with the outer layer body 41 partially having different hardness. The backup roll 4 as a whole may be configured from the outer layer body 41.

また、バックアップロール４（外層体４１）における硬質部４２及び軟質部４３の配置パターンは、図４に示す如きパターンに制限されず、適宜設定可能である。
また、前記実施形態では、バックアップロール４（外層体４１）に硬度の異なる２種類の部分（硬質部４２、軟質部４３）が含まれていたが、要は、バックアップロールの外周面の硬度が部分的に異なっていれば良く、バックアップロール４（外層体４１）に硬度の異なる３種類以上の部分が含まれていても良い。例えば、バックアップロール４の外周面４ａを、図４に示す如くロール軸方向Ｙ（ＣＤ）に複数（９つ）の区域に分け、該外周面４ａの硬度が、ＣＤにおける一方向（図４中、右方向又は左方向）に向かって漸次減少又は増加するように設定することによって、塗工液Ｗの塗工量が該一方向に向かって漸次減少又は増加していくような、階調性のある塗工パターンが得られるようになる。この場合、外周面４ａは、硬度の異なる９種類の部分が含まれることになる。 Moreover, the arrangement pattern of the hard part 42 and the soft part 43 in the backup roll 4 (outer layer body 41) is not restricted to a pattern as shown in FIG. 4, and can be set suitably.
In the embodiment, the backup roll 4 (outer layer body 41) includes two kinds of portions (hard portion 42 and soft portion 43) having different hardnesses. It suffices if they are partially different, and the backup roll 4 (outer layer body 41) may include three or more types of parts having different hardness. For example, the outer peripheral surface 4a of the backup roll 4 is divided into a plurality (nine) sections in the roll axis direction Y (CD) as shown in FIG. 4, and the hardness of the outer peripheral surface 4a is one direction in CD (in FIG. 4). , Right direction or left direction), the gradation property such that the coating amount of the coating liquid W gradually decreases or increases toward the one direction by setting so as to decrease or increase gradually toward the right direction or the left direction). A coating pattern with a thickness can be obtained. In this case, the outer peripheral surface 4a includes nine types of portions having different hardnesses.

また、前記実施形態では、グラビアロール３が液槽２内の塗工液Ｗ中に浸漬されるように配置されていたが、このような構成に代えて、グラビアロール３と液槽２との間に着肉ロール（図示せず）をそのロール軸回りに回転可能に設け、且つ該着肉ロールの下部を液槽２内の塗工液Ｗ中に浸漬させ、該着肉ロールを介して、液槽２内の塗工液Ｗがグラビアロール３の外周面３ａ上に供給されるように構成しても良い。   Moreover, in the said embodiment, although the gravure roll 3 was arrange | positioned so that it might be immersed in the coating liquid W in the liquid tank 2, it replaced with such a structure and the gravure roll 3 and the liquid tank 2 An inking roll (not shown) is rotatably provided around the roll axis, and the lower part of the inking roll is immersed in the coating liquid W in the liquid tank 2 through the inking roll. The coating liquid W in the liquid tank 2 may be supplied onto the outer peripheral surface 3 a of the gravure roll 3.

１Ａ，１Ｂ，９１ グラビア塗工装置
２，９４ 液槽
３，９２ グラビアロール
３ａ グラビアロールの外周面
３０ セル
４，９３ バックアップロール
４ａ バックアップロールの外周面
４０ ロール芯体
４１ 外層体
４２ 硬質部
４３ 軟質部
５，９５ ドクターブレード
６，７ ガイドロール
８ オフセットロール
１０，９０ 被塗工シート
１２ 多塗工部
１３ 非又は少塗工部
Ｗ 塗工液 1A, 1B, 91 Gravure coating device 2, 94 Liquid tank 3, 92 Gravure roll 3a Gravure roll outer peripheral surface 30 Cell 4, 93 Backup roll 4a Backup roll outer peripheral surface 40 Roll core body 41 Outer layer body 42 Hard portion 43 Soft Part 5, 95 Doctor blade 6, 7 Guide roll 8 Offset roll 10, 90 Sheet to be coated 12 Multi-coating part 13 Non-or small coating part W Coating liquid

Claims (3)

塗工液を貯留可能なセルを外周面に多数有するグラビアロールと、該グラビアロールの上方に配置されたバックアップロールとを備え、該両ロール間で、被塗工シートをニップし、該被塗工シートに該塗工液を塗工するグラビア塗工装置において、
前記バックアップロールの外周面は、部分的に硬度が異なっているグラビア塗工装置。 A gravure roll having a large number of cells capable of storing a coating liquid on the outer peripheral surface thereof, and a backup roll disposed above the gravure roll; a sheet to be coated is nipped between the two rolls; In the gravure coating device that coats the coating liquid on the work sheet,
The gravure coating apparatus in which the outer peripheral surface of the backup roll is partially different in hardness. 前記バックアップロールは、円筒状のロール芯体の外周面が、部分的に硬度が異なっている外層体で覆われて構成されている請求項１記載のグラビア塗工装置。   The gravure coating apparatus according to claim 1, wherein the backup roll is configured such that an outer peripheral surface of a cylindrical roll core is covered with an outer layer body partially having different hardness. 塗工液を貯留可能なセルを外周面に多数有するグラビアロールを用いたグラビア塗工に用いられるバックアップロールであって、該バックアップロールの外周面は、部分的に硬度が異なっているバックアップロール。   A backup roll used for gravure coating using a gravure roll having a large number of cells capable of storing a coating liquid on its outer peripheral surface, wherein the outer peripheral surface of the backup roll is partially different in hardness.

Images