JP2003236429A - 周面浸漬型のグラビアコータ - Google Patents

周面浸漬型のグラビアコータ

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 チャンバー内の塗液に含まれる気泡を積極的
に排出して、気泡を含む塗液がセルに充填されるのを解
消し、さらにドクタのグラビアロールとの接触部から塗
液が漏出するのを阻止して、常に適正な塗工が行える周
面浸漬型のグラビアコータを提供する。 【解決手段】 グラビアロール２と、塗工ブロック３
と、チャンバー４内に塗液を強制送給する塗液供給装置
５と、チャンバー４内の余剰な塗液を回収する塗液回収
装置６とを備えている。チャンバー４内のドクタ８側の
端部に気層部２３を含む状態で塗液を送給し、しかも負
圧装置２７で気層部２３に負圧空気を作用させた状態で
塗工を行う。塗液に含まれる気泡を気層部２３に浮上さ
せて拡散させ、排気通路２５を介して排出することによ
り、塗液中の気泡を効果的に除去できる。ドクタ８に塗
液の送給圧が作用しないので塗液の漏れ出しを確実に解
消できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、周面浸漬型のグラ
ビアコータに関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の従来装置に特開２００１−２２
４９９５号公報や、特開平８−５８０６９号公報等があ
る。そこでは、塗工ブロックの一側にチャンバー（塗液
溜）を凹み形成し、チャンバーに溜めた塗液をグラビア
ロールを介してウェブに塗工している。チャンバーの上
下端とグラビアロールの外周面との間は、それぞれドク
タとシール体とで密閉してある。チャンバーには設定塗
工量より多い量の塗液がポンプで連続して加圧送給され
ており、消費されなかった余分な塗液は排液通路を介し
て回収タンクに回収される。本発明のグラビアコータ
は、チャンバー内の液位を下げ、チャンバー上方に気層
部を含む状態にして塗工を行う。この点に関しては特開
平１１−２４４７５５号公報がある。但し、この塗工装
置は、塗液ダムを備えたダイヘッドとベースロールとの
間にウェブを通し、塗液ダムの一側に設けたリップで塗
工しており、本発明が対象とするグラビアコータとは塗
工形態が異なる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】グラビアロールは、そ
の外周面に設けた一群の微少セルに塗液を充填し、ドク
タで掻きとって塗工するが、塗工後のセル内の空気がチ
ャンバー内に取り込まれやすい。そのため、チャンバー
内の塗液に気泡を生じやすく、気泡を含む塗液がセルに
充填され、あるいは微少気泡をセル内に閉じ込めた状態
のままで塗工され、塗工むらを生じる。ポンプによる塗
液の送給圧を高めてチャンバーの内圧を高めると、気泡
が充填されるのをある程度までは解消できる。しかし、
内圧が高くなるとドクタやシール体のグラビアロールと
の接触部から塗液が漏出しやすく、とくにドクタ側から
漏出した塗液がドクタ外面で固化すると、固化した塗液
塊によってグラビアロールの外周面が擦られるため、筋
状の塗布疵を生じてしまう。
【０００４】本発明の目的は、チャンバー内の塗液に含
まれる気泡を積極的に排出して、気泡を含む塗液がセル
に充填されるのを解消できるうえ、ドクタやシール体の
グラビアロールとの接触部から塗液が漏出するのを阻止
して、常に適正な塗工を行える周面浸漬型のグラビアコ
ータを提供することにある。本発明の目的は、セル内に
閉じ込められた気泡を分離し確実に脱泡できる周面浸漬
型のグラビアコータを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明のグラビアコータ
は、グラビアロール２と、その外周側に配置される塗工
ブロック３と、塗工ブロック３のチャンバー４の開口縁
を封止するドクタ８およびシール体１０と、塗工ブロッ
ク３のチャンバー４内に塗液を強制送給する塗液供給装
置５と、チャンバー４内の余剰な塗液を回収する塗液回
収装置６とを備えており、チャンバー４内のドクタ８側
の端部に気層部２３を含む状態で塗液を送給しながら塗
工を行う。塗液回収装置６は、チャンバー４内の気層部
２３および液層部に連通する気液通路２４と、気液通路
２４から分岐される排気通路２５および液回収通路２６
と、排気通路２５および気液通路２４を介して気層部２
３に負圧空気を作用させる負圧装置２７を含む。
【０００６】具体的には、負圧装置２７が、圧縮空気を
噴出するノズル２８と、ノズル２８の噴出口２９に臨ん
で配置されるディフューザー３０とを含む空気エゼクタ
からなる。
【０００７】チャンバー４内は、その内部に突設した堰
部１５で、給液口１２に連通する高圧室１６と、回収口
１３に連通する低圧室１７とに区分されており、堰部１
５とグラビアロール２の外周面との間に、通路断面積の
小さな隘路部Ｔが形成されたものとなっている。
【０００８】
【発明の作用効果】本発明では、チャンバー４のドクタ
８側の端に気層部２３が存在する状態で、しかも負圧装
置２７で気層部２３に負圧空気を作用させて塗工を行う
ようにしたので、チャンバー４内の塗液に含まれる気泡
を気層部２３へ浮上させ、拡散させて積極的に排出でき
る。従って、気泡を含む塗液がセルに充填されるのを解
消して、気泡に由来する塗工むらを解消できるうえ、ド
クタ８やシール体１０のグラビアロール２との接触部か
ら塗液が漏出するのを阻止でき、とくにドクタ８のグラ
ビアロール２との接触部に塗液塊が形成されるのを解消
して、常に適正な塗工を行うことができる。
【０００９】圧縮空気を噴出するノズル２８と、ノズル
２８の噴出口２９に臨んで配置されるディフューザー３
０とを含む空気エゼクタで構成した負圧装置２７によれ
ば、ノズル２８から噴出する圧縮空気の量を調整するだ
けで、チャンバー４に作用する負圧力を簡単にしかも正
確に調整できるので、塗材やその粘度の違い、あるいは
グラビアロール２に形成されるセルの大きさの違いな
ど、塗工条件の違いに応じて気層部２３に作用する負圧
力を調整して、塗液に含まれる気泡の除去を的確に行う
ことができる。
【００１０】チャンバー４内に堰部１５を突設して、チ
ャンバー４内を高圧室１６と低圧室１７とに区分し、堰
部１５とグラビアロール２の外周面との間に通路断面積
の小さな隘路部Ｔを形成した塗工ブロック３によれば、
塗液が高圧室１６から堰部１５を介して低圧室１７へ流
れるとき、堰部１５でせき止められた塗液は、通路断面
積の小さな隘路部Ｔを通り抜けるとき圧力が上がる。そ
のためセル内に捕捉された気泡はセルから押し流されて
分離し、確実に脱泡できるので、気泡を含んだ状態のま
まで塗工されるのを防止し、気泡に由来する塗工むらを
解消して適正な塗工品質を維持する。
【００１１】
【実施例】図１ないし図３は、本発明に係る周面浸漬型
のグラビアコータの実施例を示す。図１においてグラビ
アコータは、ウェブＷを一方向へ送給案内するバックア
ップロール１と、バックアップロール１の下面側に配置
されてウェブＷの下面に圧接するグラビアロール２と、
グラビアロール２の一側面に配置した塗工ブロック３
と、塗工ブロック３のチャンバー４内へ塗液を送給する
塗液供給装置５と、チャンバー４内の余剰塗液を回収す
る塗液回収装置６などで構成する。ウェブＷは紙、フィ
ルム、金属箔などのウェブからなり、図外の送給ローラ
で矢印方向へ所定の速度で送給される。
【００１２】図３において、塗工ブロック３は本体部３
ａと、本体部３ａの左右両側に固定される側板３ｂとで
構成してあり、本体部３ａのグラビアロール２と向き合
う側面にチャンバー４を凹み形成している。図２に示す
ようにチャンバー４の上縁に隣接する傾斜面に板状のド
クタ８をボルト９で固定し、さらにチャンバー４の下縁
に隣接する傾斜面にシール体１０をボルト１１で固定し
て、チャンバー４とグラビアロール２の外周面との間を
封止している。チャンバー４の左右は、先の側板３ｂで
封止する。塗工ブロック３の幅方向下部には、チャンバ
ー４に連通する給液口１２を１個ないし数個設け、塗工
ブロック３の上部で幅方向幅方向３箇所にはチャンバー
４に連通する回収口１３が設けてある。
【００１３】グラビアロール２のセル内に留まる微少気
泡を取り除くために、チャンバー４の内部に堰部１５を
設けて、堰部１５とグラビアロール２の外周面との間に
通路断面積の小さな隘路部Ｔを形成している。図２に示
すように堰部１５の突端は垂直の平坦面１５ａからな
り、その下端側に斜めの導入面１５ｂが形成してある。
平坦面１５ａは、ドクタ８とシール体１０との間のグラ
ビアロール２の浸漬周面Ｓと正対する状態で、しかも隘
路部Ｔの断面積が、グラビアロール２の浸漬周面Ｓの周
方向中央部において最小となるように形成する。この堰
部１５によって、チャンバー４の内部は下側のＵ字状の
高圧室１６と、上側のＵ字状の低圧室１７とに区分され
る。先の給液口１２は高圧室１６に連通する状態で設
け、回収口１３は低圧室１７に連する状態で設けてあ
る。堰部１５でせき止められた塗液は、通路断面積の小
さな隘路部Ｔを通り抜けるとき圧力が上がる。そのため
塗液が強制的にセル内へ充填され、セル内にあった微少
気泡は押し出されるので、セル内の気泡を確実に脱泡で
きる。
【００１４】図１において塗液供給装置５は、塗液タン
ク１９内の塗液を加圧送給するポンプ２０と、ポンプ２
０を駆動するモータ２１と、モータ２１の運転状態を制
御する制御装置（図示していない）と、ポンプ２０と給
液口１２を連通する給液通路２２等で構成する。塗液供
給装置５による塗液送給量は、基本的にグラビアロール
２の消費量より多く設定するが、チャンバー４内の液位
が回収口１３の下半部に達し、低圧室１７の上部に気層
部２３が存在するように設定される。つまり、グラビア
ロール２の消費量に、各回収口１３から流出する塗液量
を加えた量の塗液を塗液供給装置５でチャンバー４に供
給する。
【００１５】チャンバー４内の塗液に含まれる気泡を強
制的に排出するために塗液回収装置６を有する。塗液回
収装置６は、低圧室１６の気層部２３および液層部に連
通する気液通路２４と、気液通路２４から上方へ分岐さ
れる排気通路２５と、気液通路２４から下方へ分岐され
る液回収通路２６と、排気通路２５と気液通路２４を介
して気層部２３に負圧空気を作用させる負圧装置２７
と、液回収通路２６の終端に配置される回収タンク３３
とで構成する。負圧装置２７は、圧縮空気を噴出するノ
ズル２８と、ノズル２８の噴出口２９に臨んで配置され
るディフューザー３０とを含む空気エゼクタからなり、
ノズル２８の周囲を囲む２次室３１の入口３２に排気通
路２５を接続する。液回収通路２６の終端は、回収タン
ク３３内の塗液中に浸漬されて塞がれている。
【００１６】ノズル２８から圧縮空気を噴出すると、デ
ィフューザー３０内の通路が負圧になるため、２次室３
１内の空気がディフューザー３０内へ吸い込まれる。そ
の結果、排気通路２５と気液通路２４を介して気層部２
３に負圧空気が作用し、気層部２３を負圧状態に維持で
きる。一方、チャンバー４内の塗液に含まれる気泡の圧
力はチャンバー４の内圧に等しいので、自己の浮力で塗
液面へと浮上し、気層部２３との界面において破裂し気
層部２３中に分散する。従って、塗液中の気泡は速やか
に気層部２３に排出され、負圧装置２７を介して排出さ
れる。気層部２３に負圧空気を作用させるので、ドクタ
８から塗液が漏れ出るのを確実に防止でき、従ってドク
タ８のグラビアロール２との接触縁の外面に塗液塊がで
きるのを解消して、塗工品質を向上する。なお、気層部
２３に作用させる負圧空気は、塗工量にもよるがマイナ
ス約１０〜５０mmＡｑとする。このように負圧装置を空
気エゼクタで構成すると、ノズル２８から噴出す圧縮空
気の量を調整することにより、気層部２３に作用する負
圧力を簡単に調整できるので、塗材や塗工条件等の違い
に適応して負圧力を調整できる。
【００１７】図４および図５はそれぞれグラビアコータ
の異なる別実施例を示す。図４においては、塗工ブロッ
ク３をグラビアロール２の下半外周側に斜めに配置し
た。この実施例によれば、堰部１５を通過した塗液の殆
どが低圧室１７の内周面に沿って流下して気液通路２４
へ流れ込むので、低圧室１７の殆どの部分が気層部２３
となる。このように、本発明のグラビアコータにおける
塗工ブロック３のグラビアロール２に対する配置関係
は、必ずしも正横である必要は無く、グラビアロール２
の外周面の任意位置に配置できる。他の構造は先に説明
した実施例と同じであるので、同じ部材に同じ符号を付
してその説明を省略する。以下の実施例においても同様
の扱いとする。
【００１８】図５に示すグラビアコータは、先の実施例
と比べてチャンバー４の内部構造が異なる。そこでは、
堰部１５を省略してチャンバー４を樋状の凹部として構
成した。この実施例では、チャンバー４内の塗液に含ま
れる気泡の浮上を促進し、気層部２３に拡散した気泡を
効果的に排出できる。
【００１９】上記の実施例以外に、真空ポンプや送風機
を利用して負圧装置を構成することができる。塗材によ
っては、液回収通路２６を介して回収した塗液を塗液タ
ンク１９に戻してもよい。チャンバー４の断面形状や内
部構造は、実施例で説明した形状や構造に限定する必要
は無く、任意の形状や構造に設定できる。要は、チャン
バー４内に塗液を溜めることができ、そのドクタ８側に
気層部２３が存在する状態で塗工を行えればよい。堰部
１５は塗工ブロック３の本体部３ａとは別体の部材とし
て形成することができ、その場合には堰部１５をグラビ
アロール２に対して接離移動操作して、隘路部Ｔの間隔
を調整することができる。チャンバー４内の液位は、低
圧室１７、回収口１３、あるいは気液通路２４のいずれ
かに堰を設けて設定し、あるいは調整することができ
る。排気通路２５は、ディフューザー３０のノズル２８
の側に連通してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】グラビアコータを概念的に示す原理説明図であ
る。
【図２】塗工ブロックの断面図である。
【図３】塗工ブロックの一部破断斜視図である。
【図４】グラビアコータの別の実施例を概念的に示す原
理説明図である。
【図５】グラビアコータのさらに別の実施例を概念的に
示す原理説明図である。
【符号の説明】
２ グラビアロール ３ 塗工ブロック ４ チャンバー ５ 塗液供給装置 ６ 塗液回収装置 ８ ドクタ １０ シール体 １２ 給液口 １３ 回収口 １５ 堰部 １６ 高圧室 １７ 低圧室 ２３ 気層部 ２４ 気液通路 ２５ 排気通路 ２６ 液回収通路 ２７ 負圧装置 ２８ ノズル ２９ 噴出口 ３０ ディフューザー ３１ ２次室

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 グラビアロール２と、その外周側に配置
    される塗工ブロック３と、塗工ブロック３のチャンバー
    ４の開口縁を封止するドクタ８およびシール体１０と、
    塗工ブロック３のチャンバー４内に塗液を強制送給する
    塗液供給装置５と、チャンバー４内の余剰な塗液を回収
    する塗液回収装置６とを備えており、チャンバー４内の
    ドクタ８側の端部に気層部２３を含む状態で塗液を送給
    しながら塗工を行うグラビアコータであって、 塗液回収装置６が、チャンバー４内の気層部２３および
    液層部に連通する気液通路２４と、気液通路２４から分
    岐される排気通路２５および液回収通路２６と、排気通
    路２５および気液通路２４を介して気層部２３に負圧空
    気を作用させる負圧装置２７とを含む周面浸漬型のグラ
    ビアコータ。
  2. 【請求項２】 負圧装置２７が、圧縮空気を噴出するノ
    ズル２８と、ノズル２８の噴出口２９に臨んで配置され
    るディフューザー３０とを含む空気エゼクタからなる請
    求項１記載の周面浸漬型のグラビアコータ。
  3. 【請求項３】 チャンバー４内がその内部に突設した堰
    部１５で、給液口１２に連通する高圧室１６と、回収口
    １３に連通する低圧室１７とに区分されており、 堰部１５とグラビアロール２の外周面との間に、通路断
    面積の小さな隘路部Ｔが形成してある請求項１または２
    記載の周面浸漬型のグラビアコータ。
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