JP5338427B2 - カーテン塗工装置 - Google Patents

Description

本発明は塗工装置、特に多層同時塗工を行うカーテン塗工装置に関する。

雑誌の表紙やポスターなどに用いられる印刷用紙、感熱紙、感圧紙などの塗工紙は、基材に塗料を塗布した後、目的の塗工量になるように塗料を掻き取る、いわゆる後計量方式で塗工される場合が多かった。後計量方式の塗工方法としては、ブレード方式、エアーナイフ方式、バーコーター方式などが挙げられる。しかし最近では塗工層の機能分化、コストダウンなどのために前計量式塗工方法による同時多層塗工が用いられつつある。同時多層塗工可能な前計量式の塗工方法としては、カーテン塗工方式、スライドダイ方式などがある。この内、塗料を基材へ直接流下するカーテン塗工方式は、基本的にストリークが発生しないこと、機構がシンプルな為メンテナンスが容易であること、非接触型塗工であるため高速化が可能であること、などの利点がある。単層塗工の場合は塗料を直接基材上に流下させても問題ないが、多層塗工を行う場合は塗料層形成板上で塗料層を形成した後に基材上に流下させるのが好ましい。これを行うには平滑化した面上に一旦塗料を重ね基材に流下させるのが簡便である。しかしながら、塗料の物性にも因るが、塗料層形成板上に塗料を流下させた際、塗料カーテンの着地点から上流側(塗料の流れと逆側)に塗料カーテンの乱れ（ヒール）が生じ、塗料層の厚薄が発生する。この状態で塗工を行うと、筋やストライプといった所謂塗工欠陥が生じる。この問題を解消するするために、多層塗工において、各塗料ヘッドから塗料ガイドを介して塗料層形成板上に塗料を流下する方法（特許文献１）が知られている。

しかし従来の各塗料ヘッドから塗料ガイドを介して塗料層形成板上に塗料を流下する方法では層の数、即ち各塗料ヘッドの数だけ個々に流下条件等の煩雑な調整する必要があった。

本発明は、このような従来の構成が有していた問題を解決しょうとするものであり、多層塗工において、塗料ヘッドの数だけ個々に煩雑な調整を必要としないカーテン塗工装置を実現することを目的とするものである。

上記課題を解決するために、本発明は複数の塗料ヘッドから塗料を噴出させて、塗料層形成板上に重ねた塗料層を形成した後、搬送される基材上に流下させ、基材上に複数の塗料層を形成するカーテン塗工装置であって、複数の塗料ヘッドの塗料吐出口から吐出された塗料膜と塗料層形成板の接触部の内、第一層目の塗料膜と塗料層形成板の接触部にのみ整流板を設けることを特徴とするものである。

本発明によれば、第一層目の塗料膜と塗料層形成板の接触部に整流板を設けるだけで、塗料を重ねても塗料カーテンの乱れによる塗工欠陥が生じない安定した塗料層が得られ、塗料ヘッドの数だけ個々に煩雑な調整を必要としないカーテン塗工装置を得ることが可能である。

カーテン塗工装置の断面図（整流板のない場合） カーテン塗工装置の断面図（第一層目にのみ整流板）

以下本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
図１は整流板を設けない通常のカーテン塗工装置の断面図である。塗料ヘッド1の下部の塗料吐出口2から吐出された塗料膜3は、塗料吐出口2の真下の塗料膜接触部4で塗料層形成板5上に流下するが、塗料膜接触部4の上流側(塗料の流れと逆側)にヒール6と呼ばれる塗料膜の乱れが生じ、塗料層の厚薄が発生する。この状態で塗工を行うと、筋やストライプといった塗工欠陥が生じる。

図２は、第一層目の塗料膜と塗料層形成板の接触部にのみ整流板を設けた本発明のカーテン塗工装置の断面図である。第一層目塗料ヘッドの下部の塗料吐出口から吐出された第一層目塗料膜が、塗料吐出口の真下の塗料膜接触部で塗料層形成板5上に流下するプロセスは図１の場合と同様であるが、塗料膜接触部の上流側(塗料の流れと逆側で、図１でヒール6が発生した部分)に整流板7を設ける。整流板7を設けて強制的にヒールの発生を抑制することにより、厚薄のない一定な塗料層が得られる。

全層の塗工手段に対して整流板を設けてヒールの発生を防ぐことは論理的には良好な塗工が達成できる方法ではあるが、各層毎に整流板7の正確な位置制御、塗料膜落下距離の調整などを塗料毎の粘性に適合させて条件設定を行うのは容易なことではない。

塗料を重ねても塗料膜の乱れによる塗工欠陥が生じない安定した塗料層を得ることを可能とし、しかも塗工層の数だけ個々に煩雑な調整を必要としないために、本願発明者は、第一層目の塗工手段にだけに整流板を設け、第二層目以降では整流板を設けない通常の塗工手段を採用することで上記二つの課題を同時に解決するに至った。

本願発明は第一層目の塗工手段にだけに整流板を設け、第二層目以降では整流板を設けない通常の塗工手段を採用する訳であるから、第二層目以降でヒールの発生に起因する上述の問題が生じるのであれば、安定した多層塗工が達成できないことになる。しかし、第二層目以降は移動する非乾燥状態の塗料の上に塗料膜が流下することになり、第一層目とは塗料膜接触部の条件が異なり、第一層目に比してヒールが発生しにくい条件が満足されることが多い。この現象が本願発明の効果発現の起因であるといってよい。

整流板の材質は特に限定されるものでなく、平滑な面を有するものであれば使用可能である。アルミニウム、ステンレスなどの金属板、PET、アクリル樹脂などのプラスチック板、ガラスなど、必要に応じて適宜使用することが出来る。

本願発明は、第一層目の塗料膜と塗料層形成板の接触部にのみ整流板を設けることにより、塗料を重ねても塗料膜の乱れによる塗工欠陥が生じない安定した塗料層を得ることを可能とするものであるが、整流板以外の条件では、塗料の吐出口2と塗料層形成板5の距離、即ち塗料膜落下距離も塗工の安定性に密接に関わるので、条件的に可能であれば、塗料膜落下距離は小さい程好ましい。因みに後述する実施例の場合も、塗料膜落下距離が4mmの場合、10mmの場合、ともに筋の発生が無く、品質的にも問題ないレベルであるが、塗料膜落下距離4mmの場合の方が安定性はより高い状態であるといってよく、塗料膜落下距離については、装置の条件、塗料の粘性などに合わせて適宜調整すればよい。

以下に本発明の効果を検証確認した実施例と比較例の内容を示す。

塗工の内容は、第一層目を感熱層塗料、第二層目を保護層塗料とする二層塗工を行った。塗料膜落下距離は第一層目、第二層目とも4mmに固定した。整流板は第一層目の塗料膜接触部の上流側直近の塗料膜が直接かからない位置に塗料膜と平行に設けた。

塗工の内容は、塗料層を第一層目を感熱層塗料、第二層目を第一保護層塗料、第三層目を第二保護層塗料とする三層塗工を行った。塗料膜落下距離は第一層目、第二層目、第三層目とも4mmに固定した。整流板はの設置条件は実施例１と同じである。

実施例１において、第一層目の塗料膜落下距離だけを10mmに変更した。他の条件は実施例１と同じである。

実施例２において、第一層目の塗料膜落下距離だけを10mmに変更した。他の条件は実施例２と同じである。
［比較例１］

実施例１において、第一層目にも整流板を設けなかった。他の条件は実施例１と同じである。
［比較例２］

実施例２において、第一層目にも整流板を設けなかった。他の条件は実施例２と同じである。
［比較例３］

実施例３において、第一層目にも整流板を設けなかった。他の条件は実施例３と同じである。
［比較例４］

実施例４において、第一層目にも整流板を設けなかった。他の条件は実施例４と同じである。
［評価結果］

実施例と比較例の塗工結果に対して、筋などの塗工欠陥発生と使用品質を基準とした評価を行い、下記の４段階に分類した。実施例および比較例と評価結果の対応を表１に示す。
○：筋の発生が無く、品質的にも問題ないレベル。
△：筋の発生が見られるが、品質的には問題ないレベル。
×：筋の発生が見られ、品質的に問題が見られるレベル。
××：筋の発生が多く、使用不可能なレベル。

［表１］

本発明は多層同時塗工を行うカーテン塗工装置に利用することができる。

1：塗料ヘッド
2：塗料吐出口
3：塗料膜
4：塗料膜接触部
5：塗料層形成板
6：ヒール
7：整流板

特開2006-247611号公報

Claims (1)

1. 複数の塗料ヘッドから塗料を噴出させて、塗料層形成板上に重ねた塗料層を形成した後、搬送される基材上に流下させ、基材上に複数の塗料層を形成するカーテン塗工装置であって、複数の塗料ヘッドの塗料吐出口から吐出された塗料膜と塗料層形成板の接触部の内、第一層目の塗料膜と塗料層形成板の接触部にのみ整流板を設けることを特徴とするカーテン塗工装置。

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