グラビア塗工装置
【課題】グラビアロールに付着した空気と、密閉チャンバー内の塗工液とを適正に置換してグラビアロールに対する塗工液の塗布性を効果的に向上させることができる。
【解決手段】基材に塗工液を転写するグラビアロール２と、該グラビアロール２に塗工液を塗布する密閉チャンバー７を有する塗工ユニット３と、密閉チャンバー７の塗工液溜まり６内に塗工液を供給する塗工液供給手段４，５とを備えたグラビア塗工装置であって、上記密閉チャンバー７には、塗工液溜まり６のグラビアロール回転方向下流側部をシールするとともに、上記グラビアロール２に付着した余分な塗工液を除去するドクターブレード８と、上記塗工液溜まり７のグラビアロール回転方向上流側部をシールするシールプレート９と、該シールプレート９と上記ドクターブレード８との間において先端部が上記グラビアロール２の周面に常時当接するように設置されたインナー部材１０とを備えた。
【解決手段】基材に塗工液を転写するグラビアロール２と、該グラビアロール２に塗工液を塗布する密閉チャンバー７を有する塗工ユニット３と、密閉チャンバー７の塗工液溜まり６内に塗工液を供給する塗工液供給手段４，５とを備えたグラビア塗工装置であって、上記密閉チャンバー７には、塗工液溜まり６のグラビアロール回転方向下流側部をシールするとともに、上記グラビアロール２に付着した余分な塗工液を除去するドクターブレード８と、上記塗工液溜まり７のグラビアロール回転方向上流側部をシールするシールプレート９と、該シールプレート９と上記ドクターブレード８との間において先端部が上記グラビアロール２の周面に常時当接するように設置されたインナー部材１０とを備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基材の表面に塗工液を転写するグラビアロールと、該グラビアロールに塗工液を塗布する密閉チャンバーを有する塗工ユニットと、密閉チャンバーに形成された塗工液溜まり内に塗工液を供給する塗工液供給手段とを備えたグラビア塗工装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、下記特許文献１に示されるように、塗工液が転写される基材（被塗布体）をバックアップロールによってグラビアロールに圧着させながら、グラビアロール上の塗工液を被塗布体に転写する塗工装置において、グラビアロールに塗布される塗工液を収容する塗工液溜まり（遮蔽空間）を有し、この遮蔽空間内に堰盤を設けてグラビアロールに塗工液を塗布するための充填部を形成し、上記堰盤に設けられた傾斜面に沿って塗工液を流動させることにより、グラビアロールの周面に形成されたセル内の空気と塗工液とを積極的に置換することが行われている。
【０００３】
また、下記特許文献２および特許文献３に示されるように、塗工ブロック（インクチャンバー）内に配設されたインナードクター（インク整流板）により、該インク室の内部を下室と上室に区画し、上記インナードクターをグラビアロール（印刷版胴）に沿った方向に傾斜させるとともに、インナードクターの先端縁をグラビアロールに対して近接させた状態で設置することにより、該グラビアロールとインナードクターとの狭い間を塗工液が通過する際に所定の抵抗を作用させてグラビアロールに対する塗工液の付着性を向上させることが行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１０４８５１号公報
【特許文献２】特開平１０−７１７０３号公報
【特許文献３】特開２００３−２５１２４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１〜３に開示された発明では、グラビアロールに塗工液を塗布するために設けられた密閉チャンバー内に堰盤またはインナードクター等を配設することにより、密閉チャンバー内に形成された塗工液溜まりを、グラビアロールの回転方向上流側に位置する上流室と回転方向下流側に位置する下流室とに区画するとともに、該上流室と下流室との間に幅が狭くなった塗工液通路を形成することにより、該塗工液通路を塗工液が通過する際にその流速を上昇させるように構成している。この構成によれば、上記堰盤またはインナードクターの設置部においてグラビアロールのセル内に滞留した微小気泡と塗工液との置換を促進し、グラビアロールに対する塗工液の塗布性をある程度向上させることが可能である。しかし、上記密閉チャンバー内には、グラビアロールのセル内に滞留した空気とグラビアロールの周面に付着した空気（境界層の空気）との両方が持ち込まれるため、これらの空気を密閉チャンバー内で完全に除去することは困難であり、該空気の存在に起因した塗工ムラが基材に形成され易いという問題があった。
【０００６】
上記密閉チャンバーを透明アクリル材により形成して該密閉チャンバーにおける気泡の発生状態を確認するとともに、密閉チャンバー内に堰盤等を配設することにより上記塗工液通路を形成したグラビア塗工装置において、密閉チャンバーの内部圧力を測定する実験を行ったところ、図９に示すようなデータが得られた。当該データから、上記密閉チャンバーの塗工液溜まり３０内に堰盤３１を配設することにより形成された幅の狭い塗工液通路３２における塗工液の圧力は、上記堰盤３１の下流側に位置する塗工液溜まり３０の上流室３３よりもやや高くなっているが、堰盤３１の下流側に位置する塗工液溜まり３０の下流室３４における塗工液の圧力と略程度であり、上記塗工液溜まり３０の下流端部に設けられたドクターブレード３５の設置部近傍に比べて著しく低いことが確認された。
【０００７】
したがって、上記塗工液溜まりの３０上流室３３と下流室３４との間に幅の狭い上記塗工液通路３２を形成したとしても、当該部分では、グラビアロール２のセル内に滞留した空気とグラビアロール２の周面に付着した空気との両方を充分に除去することができず、寧ろ上記塗工液通路３２の設置部で除去される空気よりも、上記ドクターブレード３５の設置部で除去される空気量の方が多いことが、上記透明アクリルにより形成された塗工液溜まり３０内における泡の発生状態からも確認された。このように上記ドクターブレード３５の設置部においてグラビアロール２上の気泡と塗工液との置換が行われた場合には、上記ドクターブレード３５の設置部近傍に気泡が密集した状態となり易く、これに起因してグラビアロール２に対する塗工液の塗布効率が次第に悪化した状態となることが避けられなかった。
【０００８】
また、図１０に示すように、密閉チャンバーのインク溜まり内に設置されたインク整流板３６をグラビアロール２（印刷版胴）に沿った方向に傾斜させた状態で設置することにより、当該部分でグラビアロール２のセル内に滞留した空気とグラビアロール２の周面に付着した空気とを除去するように構成した場合には、当該空気からなる気泡Ｋが上記インク整流板３６の壁面に沿うように流動してグラビアロール２の周面に再付着し易いとともに、グラビアロール２の回転に伴ってインク整流板３６の先端部がグラビアロール２の周面から離間した状態となり、上記気泡Ｋがインク溜まりの下流室に流入し易くなる等の問題があった。
【０００９】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、グラビアロールに付着した空気と、密閉チャンバー内の塗工液とを適正に置換してグラビアロールに対する塗工液の塗布性を効果的に向上させることができるグラビア塗工装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に係る発明は、基材の表面に塗工液を転写するグラビアロールと、該グラビアロールに塗工液を塗布する密閉チャンバーを有する塗工ユニットと、密閉チャンバーに形成された塗工液溜まり内に塗工液を供給する塗工液供給手段とを備えたグラビア塗工装置であって、上記密閉チャンバーには、塗工液溜まりのグラビアロール回転方向下流側部をシールするとともに、上記グラビアロール付着した余分な塗工液を除去するドクターブレードと、上記塗工液溜まりのグラビアロール回転方向上流側部をシールするシールプレートと、該シールプレートと上記ドクターブレードとの間において先端部が上記グラビアロールの周面に常時当接するように設置されたインナー部材とを備えたものである。
【００１１】
請求項２に係る発明は、上記請求項１に記載のグラビア塗工装置において、上記インナー部材よりもグラビアロールの回転方向上流側部に位置する塗工液溜まりの上流室に塗工液を供給する第１塗工液供給通路と、上記インナー部材よりもグラビアロールの回転方向下流側部に位置する塗工液溜まりの下流室に塗工液を供給する第２塗工液供給通路とを備えたものである。
【００１２】
請求項３に係る発明は、上記請求項１または２に記載のグラビア塗工装置において、上記インナー部材が、グラビアロールの回転方向に対向するように傾斜した状態で設置された板状部材からなるものである。
【００１３】
請求項４に係る発明は、上記請求項１〜３のいずれか１項に記載のグラビア塗工装置において、上記インナー部材よりもグラビアロールの回転方向上流側部に位置する塗工液溜まりの上流室と、上記インナー部材よりもグラビアロールの回転方向下流側部に位置する塗工液溜まりの下流室とを連通させる連通路が密閉チャンバーに形成されるとともに、上記塗工液溜まりの上流室内に塗工液を供給する単一の塗工液供給手段を備えたものである。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に係る発明では、密閉チャンバーの塗工液溜まり内にインナー部材を配設し、その先端部を上記グラビアロールの周面に常時当接させるように構成したため、グラビアロールのセル内に滞留した空気とグラビアロールの周面に付着した空気とを、上記グラビアロールの回転に応じてインナー部材によりそれぞれ効果的に除去することができ、上記密閉チャンバーの塗工液溜まり内において、該塗工液溜まり内の塗工液と上記グラビアロールに付着した空気とを確実に置換することにより、グラビアロールの周面に塗工液を適正に塗布してそのセル内に塗工液を効率よく充填できるという利点がある。
【００１５】
請求項２に係る発明では、上記インナー部材よりもグラビアロールの回転方向上流側部に位置する上流室に塗工液を供給する第１塗工液供給通路と、グラビアロールよりも回転方向下流側部に位置する塗工液溜まりの下流室に塗工液を供給する第２塗工液供給通路とを設けた構造としたため、上記インナー部材により塗工液溜まりの内部を上記上流室と下流室とに完全に区画した場合においても、該上流室および下流室内に塗工液を充分に満たした状態とすることができる。したがって、上記インナー部材の先端部をグラビアロールの周面に強固に圧接させて該塗工液溜まり内の塗工液とグラビアロールに付着した空気とを効果的に置換することができるとともに、上記塗工液溜まりの上流室内において上記インナー部材によりグラビアロールから除去された空気が、上記上流室から下流室へ流入するのを抑制することが可能であり、該下流室内に流入した空気が上記ドクターブレードの設置部近傍においてグラビアロールの表面に再付着するという事態の発生を効果的に防止できるという利点がある。
【００１６】
請求項３に係る発明では、上記インナー部材を、グラビアロールの回転方向に対向するように傾斜した状態で設置された板状部材によって形成したため、上記インナー部材の先端部をグラビアロールの回転に応じてその回転方向下流側に付勢することにより該グラビアロールの周面に当接させた状態に保持することができる。しかも、上記グラビアロールから除去された空気をインナー部材に沿ってグラビアロールの周面から離間させるように案内し、これによって該グラビアロールの周面から離間した空気が塗工液溜まり内に滞留した状態となるのを効果的に防止することが可能であり、該空気がグラビアロールに再付着するという事態の発生を効果的に抑制できるという利点がある。
【００１７】
請求項４に係る発明では、上記インナー部材よりもグラビアロールの回転方向上流側部に位置する塗工液溜まりの上流室と、上記インナー部材よりもグラビアロールの回転方向下流側部に位置する塗工液溜まりの下流室とを連通させる連通路が密閉チャンバーに形成されるとともに、上記塗工液溜まりの上流室内に塗工液を供給する単一の塗工液供給手段を備えた構造としたため、簡単な構成で上記塗工液溜まりの上流室および下流室の両方に塗工液を満たした状態として、該塗工液溜まり内の塗工液とグラビアロールに付着した空気とを効果的に置換することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係るグラビア塗工装置の第１実施形態を示す説明図である。
【図２】密閉チャンバーの具体的構成を示す断面図である。
【図３】本発明に係るグラビア塗工装置の第２実施形態を示す図２相当図である。
【図４】本発明に係るグラビア塗工装置の第３実施形態を示す図２相当図である。
【図５】本発明に係るグラビア塗工装置の第４実施形態を示す図１相当図である。
【図６】本発明に係るグラビア塗工装置の第５実施形態を示す図２相当図である。
【図７】本発明に係るグラビア塗工装置の第６実施形態を示す図２相当図である。
【図８】本発明に係るグラビア塗工装置の第７実施形態を示す図２相当図である。
【図９】グラビア塗工装置の従来例に係る密閉チャンバーの内部圧力の作用状態を示す説明図である。
【図１０】グラビア塗工装置の従来例に係る密閉チャンバー内の気泡の発生状態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１および図２は、本発明に係るグラビア塗工装置の第１実施形態を示している。該グラビア塗工装置は、シート状の基材１に塗工液を塗布するものであって、該基材１の搬送路に配設されてその表面に塗工液を転写するグラビアロール２と、該グラビアロール２に塗工液を塗布する塗工ユニット３と、該塗工ユニット３に塗工液を供給する第１，第２塗工液供給手段４，５とを有している。
【００２０】
上記グラビアロール２と、これに対向するように設置されたバックアップロール２１との間に基材１を導入して下方から上方に搬送するとともに、該基材１の搬送方向と逆方向に上記グラビアロール２を回転駆動しつつ、該グラビアロール２を基材１に当接させることにより、その表面に塗工液が塗布されるようになっている。
【００２１】
上記塗工ユニット３には、図２に示すように、グラビアロール２の周面に対向するように開口した空間部からなる塗工液溜まり６を有する密閉チャンバー７が設けられるとともに、この密閉チャンバー７の前面上端部、つまり上記グラビアロール２の回転方向下流端部には、スチール製の板材部材またはプラスチック製の板材部材（インナードクター）等からなるドクターブレード８が取り付けられ、かつ上記密閉チャンバー７の前面下端部、つまりグラビアロール２の回転方向上流側端部には、スチール製板材またはプラスチック製板材等からなるシールプレート９が取り付けられている。また、上記密閉チャンバー７内には、グラビアロール２に付着した空気と塗工液溜まり６内の塗工液との置換を促進するインナー部材１０が上記ドクターブレード８とシールプレート９との間に配設されている。
【００２２】
上記ドクターブレード８およびシールプレート９は、その先端部が上記グラビアロール２の周面に圧接されることにより、上記塗工液溜まり６の前面部上辺部および下辺部をシールして上記塗工液溜まり６を密閉状態に維持するように構成されている。また、上記ドクターブレード８は、上記塗工液溜まり６内においてグラビアロール２の周面上に塗布された余分な塗工液を上記グラビアロール２の回転に応じて掻き取ることにより、該グラビアロール２上に塗布される塗工液の厚みを均一に設定する機能を有している。
【００２３】
上記インナー部材１０は、その基端部が、上記塗工液溜まり６の背面に形成された前下がりの傾斜面に係止プレート１１を介して固定されたスチール製の板状部材またはプラスチックの板状部材（インナードクター）等からなっている。そして、上記インナー部材１０の先端部が、グラビアロール２の周面に当接した状態に保持されることにより、上記塗工液溜まり６の内部がインナー部材１０よりもグラビアロール２の回転方向上流側部に位置する上流室１２と、上記インナー部材１０よりもグラビアロール２の回転方向下流側部に位置する塗工液溜まり６の下流室１３とに区画されている。
【００２４】
また、上記インナー部材１０は、グラビアロール２に対する当接部からその回転方向に延びる接線Ａに対する設置角度αが鋭角（リバースアングル）に設定されることにより、グラビアロール２の回転方向に対向するように傾斜した状態で設置されている。そして、上記グラビアロール２の周面に当接したインナー部材１０の先端部が、グラビアロール２の回転に追従する方向、つまりその回転方向下流側（図２の上方側）に付勢されることにより、該グラビアロール２の周面に圧接された状態に保持されるようになっている。
【００２５】
上記第１，第２塗工液供給手段４，５は、それぞれ図１に示すように、印刷用のインク等からなる塗工液が収容された塗工液タンク１４と、該塗工液タンク１４内の塗工液を上記密閉チャンバー７の塗工液溜まり６内に給送する給送ポンプ１５とを有している。また、上記第１塗工液供給手段４には、その給送ポンプ１５から吐出された塗工液を塗工液溜まり６の上流室１２に供給する第１塗工液供給通路１６と、該塗工液溜まり６の上流室１２から排出された塗工液を上記塗工液タンク１４に戻す第１塗工液返送通路１７とが設けられている。一方、上記第２塗工液供給手段５には、その給送ポンプ１５から吐出された塗工液を塗工液溜まり６の下流室１３に供給する第２塗工液供給通路１８と、該塗工液溜まり６の下流室１３から排出された塗工液を上記塗工液タンク１４に戻す第２塗工液返送通路１９とが設けられている。
【００２６】
上記構成において第１，第２塗工液供給手段４，５の給送ポンプ１５を作動させることにより、各塗工液タンク１４内に収容された塗工液を、上記塗工液溜まり６の上流室１２および下流室１３内にそれぞれ供給しつつ、上記グラビアロール２を所定速度で基材１の搬送方向と逆方向に回転駆動する。該グラビアロール２の回転に応じ、そのセル内に滞留した空気とグラビアロール２の周面に付着した空気（境界層の空気）とが上記インナー部材１０によりそれぞれ除去されるとともに、該空気と上記塗工液溜まり６内の塗工液とが置換されることにより、グラビアロール２の周面に塗工液が適正に塗布されてそのセル内に塗工液が効率よく充填されることになる。
【００２７】
上記インナー部材１０の設置部においてグラビアロール２から除去されることなく、上記塗工液溜まり６の上流室１２および下流室１３に持ち込まれた空気は、塗工液溜まり６内の最下流部に設けられた上記ドクターブレード８により除去されて上記塗工液溜まり６内の塗工液と置換される。そして、上記グラビアロール２の周面上に付着した塗工液は、上記ドクターブレード８により余分な塗工液が掻き取られて厚みが均一化された状態で、該グラビアロール２の回転に応じて上記基材１との接触部に搬送されることにより、該基材１の表面に転写されるようになっている。
【００２８】
なお、上記密閉チャンバー７内においてインナー部材１０によりグラビアロール２から除去された空気は、インナー部材１０の基端部側に案内された後、該インナー部材１０の基端部近傍に接続された第１塗工液供給手段４の第１塗工液返送通路１７を介して塗工液タンク１４内に排出される。また、上記ドクターブレード８によりグラビアロール２から除去された空気は、塗工液溜まり６の上方部に案内された後、上記密閉チャンバー７の上端面に接続された第２塗工液供給手段５の第２塗工液返送通路１９を介して塗工液タンク１４内に返送される。
【００２９】
このように基材１の表面に塗工液を転写するグラビアロール２と、該グラビアロール２に塗工液を塗布する密閉チャンバー７を有する塗工ユニット３と、密閉チャンバー７に形成された塗工液溜まり６内に塗工液を供給する塗工液供給手段４とを備えたグラビア塗工装置において、上記密閉チャンバー７に、塗工液溜まり６のグラビアロール回転方向下流側部をシールするとともに、上記グラビアロール２に付着した余分な塗工液を除去するドクターブレード８と、上記塗工液溜まり６のグラビアロール回転方向下流側部をシールするシールプレート９と、該シールプレート９と上記ドクターブレード８との間において先端部がグラビアロール２の周面に常時当接するように設置されたインナー部材１０とを設けた構造としたため、上記グラビアロール２に付着した空気と密閉チャンバー７内の塗工液とを適正に置換してグラビアロール２に対する塗工液の塗布性を効果的に向上できるという利点がある。
【００３０】
すなわち、上記密閉チャンバー７を使用してグラビアロール２に塗工液を塗布するように構成した場合には、該塗工液の塗布時に、塗工液が密閉チャンバー７の外部に飛散したり、塗工液中の有機溶剤が蒸発したりすることに起因して作業環境が悪化するという事態の発生を効果的に防止することができる。この反面、上記グラビアロール２のセル内に滞留した空気およびグラビアロール２の周面に付着した空気が密閉チャンバー７の塗工液溜まり６内に持ち込まれて滞留し易いとともに、グラビアロール２から上記空気を完全に除去することは極めて困難であった。
【００３１】
しかし、上記第１実施形態に示すように密閉チャンバー７の塗工液溜まり６内にインナー部材１０を配設し、その先端部を上記グラビアロール２の周面に常時当接させるように構成した場合には、グラビアロール２のセル内に滞留した空気とグラビアロール２の周面に付着した空気との両方を、上記グラビアロール２の回転に応じてインナー部材１０によりそれぞれ効果的に除去することができる。したがって、上記密閉チャンバー７の塗工液溜まり６内において、該塗工液溜まり６内の塗工液と上記グラビアロール２に付着した空気とを確実に置換することができ、これによりグラビアロール２の周面に塗工液を適正に塗布してそのセル内に塗工液を効率よく充填することができる。
【００３２】
また、上記第１実施形態では、インナー部材１０よりもグラビアロール２の回転方向上流側部に位置する上流室１２に塗工液を供給する第１塗工液供給通路１６を備えた第１塗工液供給手段４と、グラビアロール２よりも回転方向下流側部に位置する塗工液溜まり６の下流室１３に塗工液を供給する第２塗工液供給通路１８を備えた第２塗工液供給手段５とを設けた構造としたため、上記インナー部材１０により塗工液溜まり６の内部を上記上流室１２と下流室１３とに完全に区画した場合においても、該上流室１２および下流室１３内にそれぞれ塗工液を充分に満たすことができる。
【００３３】
したがって、上記インナー部材１０の先端部をグラビアロール２の周面に強固に圧接させて該塗工液溜まり６内の塗工液とグラビアロール２に付着した空気とを確実に置換することができるとともに、上記塗工液溜まり６の上流室１２内において上記インナー部材１０によりグラビアロール２から除去された空気が、上記上流室１２から下流室１３へ流入するのを効果的に防ぐことができる。このため、上記塗工液溜まり６の上流室１２から下流室１３内に流入した空気が上記ドクターブレード８の設置部近傍に滞留してグラビアロール２の表面に再付着するという事態の発生を効果的に防止できるという利点がある。
【００３４】
なお、上記のように塗工液溜まり６内に配設されたインナー部材１０を、グラビアロール２の回転方向に対向させるように傾斜させた状態で設置してなる上記第１実施形態に代え、図３に示す第２実施形態に示すように、上記ドクターブレード８とシールプレート９との間においてグラビアロール２の回転方向に沿わせるようにスチール製の板状部材またはプラスチック製の板状部材（インナードクター）等からなるインナー部材２０を設置し、上記グラビアロール２に対する当接部からその回転方向に延びる接線Ｂに対する設置角度βを鈍角（ナチュラルアングル）に設定するとともに、上記インナー部材２０の先端部をグラビアロール２の周面に常時当接させるように構成してもよい。
【００３５】
しかし、上記第２実施形態に示すように、インナー部材２０をグラビアロール２の回転方向に沿わせるように設置した場合には、上記グラビアロール２の周面に当接したインナー部材１０の先端部が、グラビアロール２の回転に応じて該グラビアロール２の周面から離間する方向に付勢されるため（図９の仮想線参照）、上記インナー部材２０の先端部をグラビアロール２の周面に常時当接させた状態に保持することが困難である。また、上記グラビアロール２から除去された空気がインナー部材２０の先端部近傍に滞留した状態となり易く、該グラビアロール２の周面から離間した空気（気泡Ｋ）がグラビアロール２に再付着し易くなる傾向がある。
【００３６】
したがって、図２に示す第１実施形態のように、インナー部材１０を塗工液溜まり６内においてグラビアロール２の回転方向に対向させるように傾斜させた状態で設置することにより、上記インナー部材１０の先端部を、グラビアロール２の回転に応じてその回転方向下流側に付勢し、該グラビアロール２の周面に当接した状態に保持し得るように構成することが望ましい。また、図２に示すようにインナー部材１０をグラビアロール２の回転方向に対向させるように設置した場合には、グラビアロール２から除去された空気をインナー部材１０に沿ってグラビアロール２の周面から離間させるように案内することにより、該グラビアロール２の周面から離間した空気が塗工液溜まり６内に滞留するのを抑制して、該空気がグラビアロール２に再付着するのを効果的に防止できるという利点もある。
【００３７】
また、上記インナー部材１０よりもグラビアロール２の回転方向上流側部に位置する塗工液溜まり６の上流室１２に塗工液を供給する第１塗工液供給手段４と、上記インナー部材１０よりもグラビアロール２の回転方向下流側部に位置する塗工液溜まり６の下流室１３に塗工液を供給する第２塗工液供給手段５とを設けてなる上記第１，第２実施形態に代え、図４に示す第３実施形態のように、インナー部材１０よりもグラビアロール２の回転方向上流側部に位置する塗工液溜まりの上流室１２と、上記インナー部材１０よりもグラビアロール２の回転方向下流側部に位置する塗工液溜まりの下流室１３とを連通させる連通路２３を密閉チャンバー７に形成するとともに、上記塗工液溜まり６の上流室１２内に塗工液を供給する単一の塗工液供給手段２４を設けた構造としてもよい。
【００３８】
上記第３実施形態では、塗工液溜まり６の下流室１３に塗工液を供給する給送ポンプ１５および給送タンク１４を備えた第２塗工液供給手段５を設けることなく、単一の塗工液供給手段２４から塗工液供給通路２５を介して塗工液溜まり６の上流室１２内に供給された塗工液を上記連通路２３から下流室１３内に流入させるとともに、該下流室１３の外部に導出された塗工液を塗工液返送通路２６により塗工液供給手段２４の塗工液タンク１４に返送することができるため、上記塗工液供給手段２４の構成を簡略化しつつ、上記上流室１２および下流室１３の両方に塗工液を満たすことができる。
【００３９】
図５は、本発明に係るグラビア塗工装置の第４実施形態を示している。当該第４実施形態に係るグラビア塗工装置では、単一の塗工液タンク４１および給送ポンプ４２を有する塗工液供給手段４３に、塗工液を塗工液溜まり６の上流室に供給する第１塗工液供給通路４４と、該第１塗工液供給通路４４から分岐して塗工液溜まり６の下流室１３に供給する第２塗工液供給通路４５と、塗工液溜まり６の上流室１２から導出された塗工液を塗工液タンク４１に返送する第１塗工液返送通路４６と、該第１塗工液返送通路４６に合流して塗工液溜まり６の下流室１３から導出された塗工液を塗工液タンク４１に返送する第２塗工液返送通路４７とが設けられるとともに、上記第２塗工液供給通路４５に圧力調節弁４８が設けられている。
【００４０】
上記第４実施形態に係るグラビア塗工装置によれば、上記連通路２３等を設けることなく、単一の塗工液供給手段４３を使用して上記塗工液溜まり６の上流室１２および下流室１３に塗工液をそれぞれ供給することができるとともに、必要に応じて上記圧力調節弁４８を操作することにより、上記上流室１２と下流室１３との相対圧力を適正に調節できるという利点がある。なお、上記第２塗工液供給通路４５に圧力調節弁４８を設けてなる上記構成に代え、塗工液タンク４１に個別に接続された第１，第２塗工液供給通路４４，４５にそれぞれ塗工液の給送ポンプを設けた構造としてもよい。
【００４１】
また、上記塗工液溜まり６の背面に形成された前下がりの傾斜面に係止プレート１１を介して基端部が固定されたスチール製の板状部材（インナードクター）等からなる上記インナー部材１０，２０に代え、図６に示す第５実施形態または図７に示す第６実施形態のように、密閉チャンバー７内に合成ゴム材等により形成された弾性インナーロールからなるインナー部材２７を回転自在に配設し、その周面を常時当接させた構造としてもよい。
【００４２】
上記基材１の表面に塗工液を転写するグラビアロール２は、その外径を、例えば３０ｍｍ〜２５０ｍｍの範囲内における任意の値に設定可能であるが、該グラビアロール２の外径を４０ｍｍ程度の小径に設定することにより、基材１に対するグラビアロール２の接触面積を小さくすることができるとともに、グラビアロール２と基材１との間に大きな摩擦力が作用するのを抑制できるため、このグラビアロール２を介して基材１に塗工液を転写する際に塗工ムラが生じるのを効果的に抑制できるという利点がある。しかし、上記グラビアロール２が長尺に形成されてその軸受間距離が大きく設定された塗工装置において、該グラビアロール２の外径を小径とした場合には、上記グラビアロール２を介して塗工液を基材１に転写する際に該グラビアロール２に振動が発生して塗工面に悪影響が生じ易い傾向がある。
【００４３】
したがって、上記グラビアロール２に振動が生じること起因した塗工ムラが生じるのを防ぐためには、例えば図８に示す第６実施形態のように、所定の厚みを有するブロック状体等からなるインナー部材２８を密閉チャンバー７内に配設してスライド可能に支持するとともに、該インナー部材２８を駆動して塗工液溜まり６内への変化させる押しボルト２９を設け、該押しボルト２９を回動操作して上記インナー部材２８を螺進させるように構成することが望ましい。この構成によれば、該インナへ部材２８の先端部を上記グラビアロール２の下方から当接させてグラビアロール２に付着した空気と塗工液溜まり６内の塗工液との置換を効果的に促進する機能と、該グラビアロール２の振動減衰部材として機能とを上記インナー部材２８に兼ね備えさせることができるため、上記グラビアロール２を介して塗工液を基材１に転写する際に該グラビアロール２に振動が発生するのを効果的に防止できるという利点がある。
【符号の説明】
【００４４】
１ 基材
２ グラビアロール
４，５，２４，４３ 塗工液供給手段
６ 塗工液溜まり
７ 密閉チャンバー
８ ドクターブレード
９ シールプレート
１０，２０，２７，２８ インナー部材
１６，４４ 第１塗工液供給通路
１８，４５ 第２塗工液供給通路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基材の表面に塗工液を転写するグラビアロールと、該グラビアロールに塗工液を塗布する密閉チャンバーを有する塗工ユニットと、密閉チャンバーに形成された塗工液溜まり内に塗工液を供給する塗工液供給手段とを備えたグラビア塗工装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、下記特許文献１に示されるように、塗工液が転写される基材（被塗布体）をバックアップロールによってグラビアロールに圧着させながら、グラビアロール上の塗工液を被塗布体に転写する塗工装置において、グラビアロールに塗布される塗工液を収容する塗工液溜まり（遮蔽空間）を有し、この遮蔽空間内に堰盤を設けてグラビアロールに塗工液を塗布するための充填部を形成し、上記堰盤に設けられた傾斜面に沿って塗工液を流動させることにより、グラビアロールの周面に形成されたセル内の空気と塗工液とを積極的に置換することが行われている。
【０００３】
また、下記特許文献２および特許文献３に示されるように、塗工ブロック（インクチャンバー）内に配設されたインナードクター（インク整流板）により、該インク室の内部を下室と上室に区画し、上記インナードクターをグラビアロール（印刷版胴）に沿った方向に傾斜させるとともに、インナードクターの先端縁をグラビアロールに対して近接させた状態で設置することにより、該グラビアロールとインナードクターとの狭い間を塗工液が通過する際に所定の抵抗を作用させてグラビアロールに対する塗工液の付着性を向上させることが行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１０４８５１号公報
【特許文献２】特開平１０−７１７０３号公報
【特許文献３】特開２００３−２５１２４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１〜３に開示された発明では、グラビアロールに塗工液を塗布するために設けられた密閉チャンバー内に堰盤またはインナードクター等を配設することにより、密閉チャンバー内に形成された塗工液溜まりを、グラビアロールの回転方向上流側に位置する上流室と回転方向下流側に位置する下流室とに区画するとともに、該上流室と下流室との間に幅が狭くなった塗工液通路を形成することにより、該塗工液通路を塗工液が通過する際にその流速を上昇させるように構成している。この構成によれば、上記堰盤またはインナードクターの設置部においてグラビアロールのセル内に滞留した微小気泡と塗工液との置換を促進し、グラビアロールに対する塗工液の塗布性をある程度向上させることが可能である。しかし、上記密閉チャンバー内には、グラビアロールのセル内に滞留した空気とグラビアロールの周面に付着した空気（境界層の空気）との両方が持ち込まれるため、これらの空気を密閉チャンバー内で完全に除去することは困難であり、該空気の存在に起因した塗工ムラが基材に形成され易いという問題があった。
【０００６】
上記密閉チャンバーを透明アクリル材により形成して該密閉チャンバーにおける気泡の発生状態を確認するとともに、密閉チャンバー内に堰盤等を配設することにより上記塗工液通路を形成したグラビア塗工装置において、密閉チャンバーの内部圧力を測定する実験を行ったところ、図９に示すようなデータが得られた。当該データから、上記密閉チャンバーの塗工液溜まり３０内に堰盤３１を配設することにより形成された幅の狭い塗工液通路３２における塗工液の圧力は、上記堰盤３１の下流側に位置する塗工液溜まり３０の上流室３３よりもやや高くなっているが、堰盤３１の下流側に位置する塗工液溜まり３０の下流室３４における塗工液の圧力と略程度であり、上記塗工液溜まり３０の下流端部に設けられたドクターブレード３５の設置部近傍に比べて著しく低いことが確認された。
【０００７】
したがって、上記塗工液溜まりの３０上流室３３と下流室３４との間に幅の狭い上記塗工液通路３２を形成したとしても、当該部分では、グラビアロール２のセル内に滞留した空気とグラビアロール２の周面に付着した空気との両方を充分に除去することができず、寧ろ上記塗工液通路３２の設置部で除去される空気よりも、上記ドクターブレード３５の設置部で除去される空気量の方が多いことが、上記透明アクリルにより形成された塗工液溜まり３０内における泡の発生状態からも確認された。このように上記ドクターブレード３５の設置部においてグラビアロール２上の気泡と塗工液との置換が行われた場合には、上記ドクターブレード３５の設置部近傍に気泡が密集した状態となり易く、これに起因してグラビアロール２に対する塗工液の塗布効率が次第に悪化した状態となることが避けられなかった。
【０００８】
また、図１０に示すように、密閉チャンバーのインク溜まり内に設置されたインク整流板３６をグラビアロール２（印刷版胴）に沿った方向に傾斜させた状態で設置することにより、当該部分でグラビアロール２のセル内に滞留した空気とグラビアロール２の周面に付着した空気とを除去するように構成した場合には、当該空気からなる気泡Ｋが上記インク整流板３６の壁面に沿うように流動してグラビアロール２の周面に再付着し易いとともに、グラビアロール２の回転に伴ってインク整流板３６の先端部がグラビアロール２の周面から離間した状態となり、上記気泡Ｋがインク溜まりの下流室に流入し易くなる等の問題があった。
【０００９】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、グラビアロールに付着した空気と、密閉チャンバー内の塗工液とを適正に置換してグラビアロールに対する塗工液の塗布性を効果的に向上させることができるグラビア塗工装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に係る発明は、基材の表面に塗工液を転写するグラビアロールと、該グラビアロールに塗工液を塗布する密閉チャンバーを有する塗工ユニットと、密閉チャンバーに形成された塗工液溜まり内に塗工液を供給する塗工液供給手段とを備えたグラビア塗工装置であって、上記密閉チャンバーには、塗工液溜まりのグラビアロール回転方向下流側部をシールするとともに、上記グラビアロール付着した余分な塗工液を除去するドクターブレードと、上記塗工液溜まりのグラビアロール回転方向上流側部をシールするシールプレートと、該シールプレートと上記ドクターブレードとの間において先端部が上記グラビアロールの周面に常時当接するように設置されたインナー部材とを備えたものである。
【００１１】
請求項２に係る発明は、上記請求項１に記載のグラビア塗工装置において、上記インナー部材よりもグラビアロールの回転方向上流側部に位置する塗工液溜まりの上流室に塗工液を供給する第１塗工液供給通路と、上記インナー部材よりもグラビアロールの回転方向下流側部に位置する塗工液溜まりの下流室に塗工液を供給する第２塗工液供給通路とを備えたものである。
【００１２】
請求項３に係る発明は、上記請求項１または２に記載のグラビア塗工装置において、上記インナー部材が、グラビアロールの回転方向に対向するように傾斜した状態で設置された板状部材からなるものである。
【００１３】
請求項４に係る発明は、上記請求項１〜３のいずれか１項に記載のグラビア塗工装置において、上記インナー部材よりもグラビアロールの回転方向上流側部に位置する塗工液溜まりの上流室と、上記インナー部材よりもグラビアロールの回転方向下流側部に位置する塗工液溜まりの下流室とを連通させる連通路が密閉チャンバーに形成されるとともに、上記塗工液溜まりの上流室内に塗工液を供給する単一の塗工液供給手段を備えたものである。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に係る発明では、密閉チャンバーの塗工液溜まり内にインナー部材を配設し、その先端部を上記グラビアロールの周面に常時当接させるように構成したため、グラビアロールのセル内に滞留した空気とグラビアロールの周面に付着した空気とを、上記グラビアロールの回転に応じてインナー部材によりそれぞれ効果的に除去することができ、上記密閉チャンバーの塗工液溜まり内において、該塗工液溜まり内の塗工液と上記グラビアロールに付着した空気とを確実に置換することにより、グラビアロールの周面に塗工液を適正に塗布してそのセル内に塗工液を効率よく充填できるという利点がある。
【００１５】
請求項２に係る発明では、上記インナー部材よりもグラビアロールの回転方向上流側部に位置する上流室に塗工液を供給する第１塗工液供給通路と、グラビアロールよりも回転方向下流側部に位置する塗工液溜まりの下流室に塗工液を供給する第２塗工液供給通路とを設けた構造としたため、上記インナー部材により塗工液溜まりの内部を上記上流室と下流室とに完全に区画した場合においても、該上流室および下流室内に塗工液を充分に満たした状態とすることができる。したがって、上記インナー部材の先端部をグラビアロールの周面に強固に圧接させて該塗工液溜まり内の塗工液とグラビアロールに付着した空気とを効果的に置換することができるとともに、上記塗工液溜まりの上流室内において上記インナー部材によりグラビアロールから除去された空気が、上記上流室から下流室へ流入するのを抑制することが可能であり、該下流室内に流入した空気が上記ドクターブレードの設置部近傍においてグラビアロールの表面に再付着するという事態の発生を効果的に防止できるという利点がある。
【００１６】
請求項３に係る発明では、上記インナー部材を、グラビアロールの回転方向に対向するように傾斜した状態で設置された板状部材によって形成したため、上記インナー部材の先端部をグラビアロールの回転に応じてその回転方向下流側に付勢することにより該グラビアロールの周面に当接させた状態に保持することができる。しかも、上記グラビアロールから除去された空気をインナー部材に沿ってグラビアロールの周面から離間させるように案内し、これによって該グラビアロールの周面から離間した空気が塗工液溜まり内に滞留した状態となるのを効果的に防止することが可能であり、該空気がグラビアロールに再付着するという事態の発生を効果的に抑制できるという利点がある。
【００１７】
請求項４に係る発明では、上記インナー部材よりもグラビアロールの回転方向上流側部に位置する塗工液溜まりの上流室と、上記インナー部材よりもグラビアロールの回転方向下流側部に位置する塗工液溜まりの下流室とを連通させる連通路が密閉チャンバーに形成されるとともに、上記塗工液溜まりの上流室内に塗工液を供給する単一の塗工液供給手段を備えた構造としたため、簡単な構成で上記塗工液溜まりの上流室および下流室の両方に塗工液を満たした状態として、該塗工液溜まり内の塗工液とグラビアロールに付着した空気とを効果的に置換することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係るグラビア塗工装置の第１実施形態を示す説明図である。
【図２】密閉チャンバーの具体的構成を示す断面図である。
【図３】本発明に係るグラビア塗工装置の第２実施形態を示す図２相当図である。
【図４】本発明に係るグラビア塗工装置の第３実施形態を示す図２相当図である。
【図５】本発明に係るグラビア塗工装置の第４実施形態を示す図１相当図である。
【図６】本発明に係るグラビア塗工装置の第５実施形態を示す図２相当図である。
【図７】本発明に係るグラビア塗工装置の第６実施形態を示す図２相当図である。
【図８】本発明に係るグラビア塗工装置の第７実施形態を示す図２相当図である。
【図９】グラビア塗工装置の従来例に係る密閉チャンバーの内部圧力の作用状態を示す説明図である。
【図１０】グラビア塗工装置の従来例に係る密閉チャンバー内の気泡の発生状態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１および図２は、本発明に係るグラビア塗工装置の第１実施形態を示している。該グラビア塗工装置は、シート状の基材１に塗工液を塗布するものであって、該基材１の搬送路に配設されてその表面に塗工液を転写するグラビアロール２と、該グラビアロール２に塗工液を塗布する塗工ユニット３と、該塗工ユニット３に塗工液を供給する第１，第２塗工液供給手段４，５とを有している。
【００２０】
上記グラビアロール２と、これに対向するように設置されたバックアップロール２１との間に基材１を導入して下方から上方に搬送するとともに、該基材１の搬送方向と逆方向に上記グラビアロール２を回転駆動しつつ、該グラビアロール２を基材１に当接させることにより、その表面に塗工液が塗布されるようになっている。
【００２１】
上記塗工ユニット３には、図２に示すように、グラビアロール２の周面に対向するように開口した空間部からなる塗工液溜まり６を有する密閉チャンバー７が設けられるとともに、この密閉チャンバー７の前面上端部、つまり上記グラビアロール２の回転方向下流端部には、スチール製の板材部材またはプラスチック製の板材部材（インナードクター）等からなるドクターブレード８が取り付けられ、かつ上記密閉チャンバー７の前面下端部、つまりグラビアロール２の回転方向上流側端部には、スチール製板材またはプラスチック製板材等からなるシールプレート９が取り付けられている。また、上記密閉チャンバー７内には、グラビアロール２に付着した空気と塗工液溜まり６内の塗工液との置換を促進するインナー部材１０が上記ドクターブレード８とシールプレート９との間に配設されている。
【００２２】
上記ドクターブレード８およびシールプレート９は、その先端部が上記グラビアロール２の周面に圧接されることにより、上記塗工液溜まり６の前面部上辺部および下辺部をシールして上記塗工液溜まり６を密閉状態に維持するように構成されている。また、上記ドクターブレード８は、上記塗工液溜まり６内においてグラビアロール２の周面上に塗布された余分な塗工液を上記グラビアロール２の回転に応じて掻き取ることにより、該グラビアロール２上に塗布される塗工液の厚みを均一に設定する機能を有している。
【００２３】
上記インナー部材１０は、その基端部が、上記塗工液溜まり６の背面に形成された前下がりの傾斜面に係止プレート１１を介して固定されたスチール製の板状部材またはプラスチックの板状部材（インナードクター）等からなっている。そして、上記インナー部材１０の先端部が、グラビアロール２の周面に当接した状態に保持されることにより、上記塗工液溜まり６の内部がインナー部材１０よりもグラビアロール２の回転方向上流側部に位置する上流室１２と、上記インナー部材１０よりもグラビアロール２の回転方向下流側部に位置する塗工液溜まり６の下流室１３とに区画されている。
【００２４】
また、上記インナー部材１０は、グラビアロール２に対する当接部からその回転方向に延びる接線Ａに対する設置角度αが鋭角（リバースアングル）に設定されることにより、グラビアロール２の回転方向に対向するように傾斜した状態で設置されている。そして、上記グラビアロール２の周面に当接したインナー部材１０の先端部が、グラビアロール２の回転に追従する方向、つまりその回転方向下流側（図２の上方側）に付勢されることにより、該グラビアロール２の周面に圧接された状態に保持されるようになっている。
【００２５】
上記第１，第２塗工液供給手段４，５は、それぞれ図１に示すように、印刷用のインク等からなる塗工液が収容された塗工液タンク１４と、該塗工液タンク１４内の塗工液を上記密閉チャンバー７の塗工液溜まり６内に給送する給送ポンプ１５とを有している。また、上記第１塗工液供給手段４には、その給送ポンプ１５から吐出された塗工液を塗工液溜まり６の上流室１２に供給する第１塗工液供給通路１６と、該塗工液溜まり６の上流室１２から排出された塗工液を上記塗工液タンク１４に戻す第１塗工液返送通路１７とが設けられている。一方、上記第２塗工液供給手段５には、その給送ポンプ１５から吐出された塗工液を塗工液溜まり６の下流室１３に供給する第２塗工液供給通路１８と、該塗工液溜まり６の下流室１３から排出された塗工液を上記塗工液タンク１４に戻す第２塗工液返送通路１９とが設けられている。
【００２６】
上記構成において第１，第２塗工液供給手段４，５の給送ポンプ１５を作動させることにより、各塗工液タンク１４内に収容された塗工液を、上記塗工液溜まり６の上流室１２および下流室１３内にそれぞれ供給しつつ、上記グラビアロール２を所定速度で基材１の搬送方向と逆方向に回転駆動する。該グラビアロール２の回転に応じ、そのセル内に滞留した空気とグラビアロール２の周面に付着した空気（境界層の空気）とが上記インナー部材１０によりそれぞれ除去されるとともに、該空気と上記塗工液溜まり６内の塗工液とが置換されることにより、グラビアロール２の周面に塗工液が適正に塗布されてそのセル内に塗工液が効率よく充填されることになる。
【００２７】
上記インナー部材１０の設置部においてグラビアロール２から除去されることなく、上記塗工液溜まり６の上流室１２および下流室１３に持ち込まれた空気は、塗工液溜まり６内の最下流部に設けられた上記ドクターブレード８により除去されて上記塗工液溜まり６内の塗工液と置換される。そして、上記グラビアロール２の周面上に付着した塗工液は、上記ドクターブレード８により余分な塗工液が掻き取られて厚みが均一化された状態で、該グラビアロール２の回転に応じて上記基材１との接触部に搬送されることにより、該基材１の表面に転写されるようになっている。
【００２８】
なお、上記密閉チャンバー７内においてインナー部材１０によりグラビアロール２から除去された空気は、インナー部材１０の基端部側に案内された後、該インナー部材１０の基端部近傍に接続された第１塗工液供給手段４の第１塗工液返送通路１７を介して塗工液タンク１４内に排出される。また、上記ドクターブレード８によりグラビアロール２から除去された空気は、塗工液溜まり６の上方部に案内された後、上記密閉チャンバー７の上端面に接続された第２塗工液供給手段５の第２塗工液返送通路１９を介して塗工液タンク１４内に返送される。
【００２９】
このように基材１の表面に塗工液を転写するグラビアロール２と、該グラビアロール２に塗工液を塗布する密閉チャンバー７を有する塗工ユニット３と、密閉チャンバー７に形成された塗工液溜まり６内に塗工液を供給する塗工液供給手段４とを備えたグラビア塗工装置において、上記密閉チャンバー７に、塗工液溜まり６のグラビアロール回転方向下流側部をシールするとともに、上記グラビアロール２に付着した余分な塗工液を除去するドクターブレード８と、上記塗工液溜まり６のグラビアロール回転方向下流側部をシールするシールプレート９と、該シールプレート９と上記ドクターブレード８との間において先端部がグラビアロール２の周面に常時当接するように設置されたインナー部材１０とを設けた構造としたため、上記グラビアロール２に付着した空気と密閉チャンバー７内の塗工液とを適正に置換してグラビアロール２に対する塗工液の塗布性を効果的に向上できるという利点がある。
【００３０】
すなわち、上記密閉チャンバー７を使用してグラビアロール２に塗工液を塗布するように構成した場合には、該塗工液の塗布時に、塗工液が密閉チャンバー７の外部に飛散したり、塗工液中の有機溶剤が蒸発したりすることに起因して作業環境が悪化するという事態の発生を効果的に防止することができる。この反面、上記グラビアロール２のセル内に滞留した空気およびグラビアロール２の周面に付着した空気が密閉チャンバー７の塗工液溜まり６内に持ち込まれて滞留し易いとともに、グラビアロール２から上記空気を完全に除去することは極めて困難であった。
【００３１】
しかし、上記第１実施形態に示すように密閉チャンバー７の塗工液溜まり６内にインナー部材１０を配設し、その先端部を上記グラビアロール２の周面に常時当接させるように構成した場合には、グラビアロール２のセル内に滞留した空気とグラビアロール２の周面に付着した空気との両方を、上記グラビアロール２の回転に応じてインナー部材１０によりそれぞれ効果的に除去することができる。したがって、上記密閉チャンバー７の塗工液溜まり６内において、該塗工液溜まり６内の塗工液と上記グラビアロール２に付着した空気とを確実に置換することができ、これによりグラビアロール２の周面に塗工液を適正に塗布してそのセル内に塗工液を効率よく充填することができる。
【００３２】
また、上記第１実施形態では、インナー部材１０よりもグラビアロール２の回転方向上流側部に位置する上流室１２に塗工液を供給する第１塗工液供給通路１６を備えた第１塗工液供給手段４と、グラビアロール２よりも回転方向下流側部に位置する塗工液溜まり６の下流室１３に塗工液を供給する第２塗工液供給通路１８を備えた第２塗工液供給手段５とを設けた構造としたため、上記インナー部材１０により塗工液溜まり６の内部を上記上流室１２と下流室１３とに完全に区画した場合においても、該上流室１２および下流室１３内にそれぞれ塗工液を充分に満たすことができる。
【００３３】
したがって、上記インナー部材１０の先端部をグラビアロール２の周面に強固に圧接させて該塗工液溜まり６内の塗工液とグラビアロール２に付着した空気とを確実に置換することができるとともに、上記塗工液溜まり６の上流室１２内において上記インナー部材１０によりグラビアロール２から除去された空気が、上記上流室１２から下流室１３へ流入するのを効果的に防ぐことができる。このため、上記塗工液溜まり６の上流室１２から下流室１３内に流入した空気が上記ドクターブレード８の設置部近傍に滞留してグラビアロール２の表面に再付着するという事態の発生を効果的に防止できるという利点がある。
【００３４】
なお、上記のように塗工液溜まり６内に配設されたインナー部材１０を、グラビアロール２の回転方向に対向させるように傾斜させた状態で設置してなる上記第１実施形態に代え、図３に示す第２実施形態に示すように、上記ドクターブレード８とシールプレート９との間においてグラビアロール２の回転方向に沿わせるようにスチール製の板状部材またはプラスチック製の板状部材（インナードクター）等からなるインナー部材２０を設置し、上記グラビアロール２に対する当接部からその回転方向に延びる接線Ｂに対する設置角度βを鈍角（ナチュラルアングル）に設定するとともに、上記インナー部材２０の先端部をグラビアロール２の周面に常時当接させるように構成してもよい。
【００３５】
しかし、上記第２実施形態に示すように、インナー部材２０をグラビアロール２の回転方向に沿わせるように設置した場合には、上記グラビアロール２の周面に当接したインナー部材１０の先端部が、グラビアロール２の回転に応じて該グラビアロール２の周面から離間する方向に付勢されるため（図９の仮想線参照）、上記インナー部材２０の先端部をグラビアロール２の周面に常時当接させた状態に保持することが困難である。また、上記グラビアロール２から除去された空気がインナー部材２０の先端部近傍に滞留した状態となり易く、該グラビアロール２の周面から離間した空気（気泡Ｋ）がグラビアロール２に再付着し易くなる傾向がある。
【００３６】
したがって、図２に示す第１実施形態のように、インナー部材１０を塗工液溜まり６内においてグラビアロール２の回転方向に対向させるように傾斜させた状態で設置することにより、上記インナー部材１０の先端部を、グラビアロール２の回転に応じてその回転方向下流側に付勢し、該グラビアロール２の周面に当接した状態に保持し得るように構成することが望ましい。また、図２に示すようにインナー部材１０をグラビアロール２の回転方向に対向させるように設置した場合には、グラビアロール２から除去された空気をインナー部材１０に沿ってグラビアロール２の周面から離間させるように案内することにより、該グラビアロール２の周面から離間した空気が塗工液溜まり６内に滞留するのを抑制して、該空気がグラビアロール２に再付着するのを効果的に防止できるという利点もある。
【００３７】
また、上記インナー部材１０よりもグラビアロール２の回転方向上流側部に位置する塗工液溜まり６の上流室１２に塗工液を供給する第１塗工液供給手段４と、上記インナー部材１０よりもグラビアロール２の回転方向下流側部に位置する塗工液溜まり６の下流室１３に塗工液を供給する第２塗工液供給手段５とを設けてなる上記第１，第２実施形態に代え、図４に示す第３実施形態のように、インナー部材１０よりもグラビアロール２の回転方向上流側部に位置する塗工液溜まりの上流室１２と、上記インナー部材１０よりもグラビアロール２の回転方向下流側部に位置する塗工液溜まりの下流室１３とを連通させる連通路２３を密閉チャンバー７に形成するとともに、上記塗工液溜まり６の上流室１２内に塗工液を供給する単一の塗工液供給手段２４を設けた構造としてもよい。
【００３８】
上記第３実施形態では、塗工液溜まり６の下流室１３に塗工液を供給する給送ポンプ１５および給送タンク１４を備えた第２塗工液供給手段５を設けることなく、単一の塗工液供給手段２４から塗工液供給通路２５を介して塗工液溜まり６の上流室１２内に供給された塗工液を上記連通路２３から下流室１３内に流入させるとともに、該下流室１３の外部に導出された塗工液を塗工液返送通路２６により塗工液供給手段２４の塗工液タンク１４に返送することができるため、上記塗工液供給手段２４の構成を簡略化しつつ、上記上流室１２および下流室１３の両方に塗工液を満たすことができる。
【００３９】
図５は、本発明に係るグラビア塗工装置の第４実施形態を示している。当該第４実施形態に係るグラビア塗工装置では、単一の塗工液タンク４１および給送ポンプ４２を有する塗工液供給手段４３に、塗工液を塗工液溜まり６の上流室に供給する第１塗工液供給通路４４と、該第１塗工液供給通路４４から分岐して塗工液溜まり６の下流室１３に供給する第２塗工液供給通路４５と、塗工液溜まり６の上流室１２から導出された塗工液を塗工液タンク４１に返送する第１塗工液返送通路４６と、該第１塗工液返送通路４６に合流して塗工液溜まり６の下流室１３から導出された塗工液を塗工液タンク４１に返送する第２塗工液返送通路４７とが設けられるとともに、上記第２塗工液供給通路４５に圧力調節弁４８が設けられている。
【００４０】
上記第４実施形態に係るグラビア塗工装置によれば、上記連通路２３等を設けることなく、単一の塗工液供給手段４３を使用して上記塗工液溜まり６の上流室１２および下流室１３に塗工液をそれぞれ供給することができるとともに、必要に応じて上記圧力調節弁４８を操作することにより、上記上流室１２と下流室１３との相対圧力を適正に調節できるという利点がある。なお、上記第２塗工液供給通路４５に圧力調節弁４８を設けてなる上記構成に代え、塗工液タンク４１に個別に接続された第１，第２塗工液供給通路４４，４５にそれぞれ塗工液の給送ポンプを設けた構造としてもよい。
【００４１】
また、上記塗工液溜まり６の背面に形成された前下がりの傾斜面に係止プレート１１を介して基端部が固定されたスチール製の板状部材（インナードクター）等からなる上記インナー部材１０，２０に代え、図６に示す第５実施形態または図７に示す第６実施形態のように、密閉チャンバー７内に合成ゴム材等により形成された弾性インナーロールからなるインナー部材２７を回転自在に配設し、その周面を常時当接させた構造としてもよい。
【００４２】
上記基材１の表面に塗工液を転写するグラビアロール２は、その外径を、例えば３０ｍｍ〜２５０ｍｍの範囲内における任意の値に設定可能であるが、該グラビアロール２の外径を４０ｍｍ程度の小径に設定することにより、基材１に対するグラビアロール２の接触面積を小さくすることができるとともに、グラビアロール２と基材１との間に大きな摩擦力が作用するのを抑制できるため、このグラビアロール２を介して基材１に塗工液を転写する際に塗工ムラが生じるのを効果的に抑制できるという利点がある。しかし、上記グラビアロール２が長尺に形成されてその軸受間距離が大きく設定された塗工装置において、該グラビアロール２の外径を小径とした場合には、上記グラビアロール２を介して塗工液を基材１に転写する際に該グラビアロール２に振動が発生して塗工面に悪影響が生じ易い傾向がある。
【００４３】
したがって、上記グラビアロール２に振動が生じること起因した塗工ムラが生じるのを防ぐためには、例えば図８に示す第６実施形態のように、所定の厚みを有するブロック状体等からなるインナー部材２８を密閉チャンバー７内に配設してスライド可能に支持するとともに、該インナー部材２８を駆動して塗工液溜まり６内への変化させる押しボルト２９を設け、該押しボルト２９を回動操作して上記インナー部材２８を螺進させるように構成することが望ましい。この構成によれば、該インナへ部材２８の先端部を上記グラビアロール２の下方から当接させてグラビアロール２に付着した空気と塗工液溜まり６内の塗工液との置換を効果的に促進する機能と、該グラビアロール２の振動減衰部材として機能とを上記インナー部材２８に兼ね備えさせることができるため、上記グラビアロール２を介して塗工液を基材１に転写する際に該グラビアロール２に振動が発生するのを効果的に防止できるという利点がある。
【符号の説明】
【００４４】
１ 基材
２ グラビアロール
４，５，２４，４３ 塗工液供給手段
６ 塗工液溜まり
７ 密閉チャンバー
８ ドクターブレード
９ シールプレート
１０，２０，２７，２８ インナー部材
１６，４４ 第１塗工液供給通路
１８，４５ 第２塗工液供給通路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材の表面に塗工液を転写するグラビアロールと、該グラビアロールに塗工液を塗布する密閉チャンバーを有する塗工ユニットと、密閉チャンバーに形成された塗工液溜まり内に塗工液を供給する塗工液供給手段とを備えたグラビア塗工装置であって、上記密閉チャンバーには、塗工液溜まりのグラビアロール回転方向下流側部をシールするとともに、上記グラビアロール付着した余分な塗工液を除去するドクターブレードと、上記塗工液溜まりのグラビアロール回転方向上流側部をシールするシールプレートと、該シールプレートと上記ドクターブレードとの間において先端部が上記グラビアロールの周面に常時当接するように設置されたインナー部材とを備えたことを特徴とするグラビア塗工装置。
【請求項２】
上記インナー部材よりもグラビアロールの回転方向上流側部に位置する塗工液溜まりの上流室に塗工液を供給する第１塗工液供給通路と、上記インナー部材よりもグラビアロールの回転方向下流側部に位置する塗工液溜まりの下流室に塗工液を供給する第２塗工液供給通路とを備えたことを特徴とする請求項１に記載のグラビア塗工装置。
【請求項３】
上記インナー部材が、グラビアロールの回転方向に対向するように傾斜した状態で設置された板状部材からなることを特徴とする請求項１または２に記載のグラビア塗工装置。
【請求項４】
上記インナー部材よりもグラビアロールの回転方向上流側部に位置する塗工液溜まりの上流室と、上記インナー部材よりもグラビアロールの回転方向下流側部に位置する塗工液溜まりの下流室とを連通させる連通路が密閉チャンバーに形成されるとともに、上記塗工液溜まりの上流室内に塗工液を供給する単一の塗工液供給手段とを備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のグラビア塗工装置。
【請求項１】
基材の表面に塗工液を転写するグラビアロールと、該グラビアロールに塗工液を塗布する密閉チャンバーを有する塗工ユニットと、密閉チャンバーに形成された塗工液溜まり内に塗工液を供給する塗工液供給手段とを備えたグラビア塗工装置であって、上記密閉チャンバーには、塗工液溜まりのグラビアロール回転方向下流側部をシールするとともに、上記グラビアロール付着した余分な塗工液を除去するドクターブレードと、上記塗工液溜まりのグラビアロール回転方向上流側部をシールするシールプレートと、該シールプレートと上記ドクターブレードとの間において先端部が上記グラビアロールの周面に常時当接するように設置されたインナー部材とを備えたことを特徴とするグラビア塗工装置。
【請求項２】
上記インナー部材よりもグラビアロールの回転方向上流側部に位置する塗工液溜まりの上流室に塗工液を供給する第１塗工液供給通路と、上記インナー部材よりもグラビアロールの回転方向下流側部に位置する塗工液溜まりの下流室に塗工液を供給する第２塗工液供給通路とを備えたことを特徴とする請求項１に記載のグラビア塗工装置。
【請求項３】
上記インナー部材が、グラビアロールの回転方向に対向するように傾斜した状態で設置された板状部材からなることを特徴とする請求項１または２に記載のグラビア塗工装置。
【請求項４】
上記インナー部材よりもグラビアロールの回転方向上流側部に位置する塗工液溜まりの上流室と、上記インナー部材よりもグラビアロールの回転方向下流側部に位置する塗工液溜まりの下流室とを連通させる連通路が密閉チャンバーに形成されるとともに、上記塗工液溜まりの上流室内に塗工液を供給する単一の塗工液供給手段とを備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のグラビア塗工装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図１０】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図１０】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−１７０８３５（Ｐ２０１２−１７０８３５Ａ）
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−３２２７８（Ｐ２０１１−３２２７８）
【出願日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【出願人】（０００２３７２６０）富士機械工業株式会社 (26)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【出願人】（０００２３７２６０）富士機械工業株式会社 (26)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]