JP2003251241A - 周面浸漬型のグラビアコータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 グラビアロールのセル内に留まっている気泡
を積極的に排出でき、しかも気泡を含む塗液がセルに充
填されるのを解消して、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。 【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とを備えている。チャンバー４内には、塗液流をせき
止めるインナードクタ１５を設けて、チャンバー４内を
前段室２２と後段室２３とに区分する。インナードクタ
１５のナイフ部１７をグラビアロール２の外周面に近接
対向させて、前段室２２から後段室２３へ流れる塗液を
ナイフ部１７でせき止めるので、塗液は微少隙間Ｅを通
過する間にインナードクタ１５でセル内に強制的に充填
される。セル内に留まっていた気泡は充填された塗液に
押出されて除去される。従って、気泡を含まない状態で
適正な塗工を行える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、グラビアロールの
外周面の一部が、塗工ブロックのチャンバー内に溜めら
れた塗液中に浸漬される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
続的に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。

【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たの
ち、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て、塗工むらを生じることが
ある。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の外面で
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、ウェブに筋状の塗布疵を生じて
しまう。

【０００４】本発明のグラビアコータにおいては、チャ
ンバーの内部にグラビアロールのセル内に塗液を充填し
て気泡をセル外へ排出するインナードクタを設ける。こ
のようにチャンバーの内部に塗液の流れを制御する部材
を配置することは、特開平８−５８０６９号公報のグラ
ビア印刷機に公知である。そこでは、図５に示すよう
に、チャンバー３５内のグラビアロール３６の外周面の
近傍に規制部材３７を設けて、規制部材３７の突起３８
をグラビアロール３６の外周面に近接対向させている。
規制部材３７の背面側のチャンバー内面には、凹部３９
が凹み形成してある。

【０００５】このように、チャンバー３５内のグラビア
ロール３６の周面近傍に規制部材３７を設けてあると、
規制部材３７の突起３８とグラビアロール３６の周面側
との間を通る塗液の圧力を増大させて、塗液の付着効率
を向上できるとなっている。しかし、規制部材３７とチ
ャンバー背面の凹部３９との間に大きな隙間があること
を考慮すると、チャンバー３５内に供給された塗液の殆
どは、流動抵抗の小さな凹部３９側の隙間を経由して流
動すると思われ、規制部材３７を設けたからといって、
突起３８とグラビアロール３６の外周面との間を通る塗
液の圧力を増大できるとは言い難い。因みに、チャンバ
ー３５内の塗液の流量が一定であるとき、塗液の流速と
圧力とは互いに反比例する関係にあり、従って流速が大
きくなるほど圧力は小さくなる。

【０００６】本発明の目的は、チャンバー内の塗液に含
まれる気泡がグラビアロールのセル内に充填されるのを
解消できるうえ、セル内に捕捉された気泡を積極的に排
出して、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、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
するのを阻止してドクタ外面に塗液塊が形成されるのを
解消し、塗液塊による筋状の塗布疵の発生が一掃できる
周面浸漬型のグラビアコータを提供することにある。

【０００７】

【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とを備えている。チャンバー４の内部には、グラビア
ロール２のセル内に塗液を充填するインナードクタ１５
が設けられており、このインナードクタ１５は、チャン
バー４内の受座１８に固定されて、チャンバー４の内部
を、塗液供給装置５に連なる前段室２２と、回収口１３
に連なる後段室２３とに区分する。かくして、インナー
ドクタ１５の突端縁のナイフ部１７が、グラビアロール
２の外周面に対して微少隙間Ｅを以て近接対向するよう
にしたものである。

【０００８】具体的には、板状に形成したインナードク
タ１５の基部１６が、チャンバー４内の受座１８と、受
座１８に締結固定される押え板１９とで挟持固定されて
いる。

【０００９】インナードクタ１５は、その突端縁のナイ
フ部１７が基部１６よりグラビアロール２の回転方向下
手側へ向かって突出する状態で斜めに支持されており、
押え板１９の突端に、グラビアロール２の外周面に近接
対向する平坦面２４を設けることにより、押え板１９と
グラビアロール２とナイフ部１７との間に、狭隘通路Ｔ
が形成されている。

【００１０】

【発明の作用効果】本発明のグラビアコータでは、チャ
ンバー４の内部に設けたインナードクタ１５をチャンバ
ー４内の受座１８に固定することにより、チャンバー４
の内部を前段室２２と後段室２３とに区分し、前段室２
２から後段室２３へ向かって流れる塗液をインナードク
タ１５でせき止めて塗工を行う。インナードクタ１５で
せき止められた塗液は、ナイフ部１７とグラビアロール
２との間の微少隙間Ｅを他の部分より速い流速で通り抜
け、その間に流速の大きな塗液がロール周面のセルに作
用する。つまり、せき止められた塗液はインナードクタ
１５で強制的にセル内に充填され、セル内に留まってい
た微少気泡を充填塗液で強制的に排除できる。従って、
セル内に気泡が捕捉されていたとしても確実に脱泡で
き、全てのセルに塗液が充填された適正な状態で塗工を
行える。

【００１１】インナードクタ１５を板状体で形成して、
その基部１６が、チャンバー４内の受座１８と、受座１
８に締結固定される押え板１９とで挟持固定される形態
にすると、押え板１９を受座１８から取り外すだけでイ
ンナードクタ１５を分離できるので、弾性率や厚み等が
異なる多種のインナードクタ１５を用意しておくことに
より、塗材の違いや塗材粘度の違いなどに応じて最適の
インナードクタ１５を使用できるうえ、インナードクタ
１５を交換する際の一連の作業が簡単にしかも速やかに
行える。

【００１２】インナードクタ１５は、これのナイフ部１
７が基部１６よりグラビアロール２の回転方向下手側へ
突出する状態で斜めに支持されていると、ポンプ２７の
異常などによってチャンバー４内の圧力が瞬間的に上昇
するような場合に、ナイフ部１７をロール周面から離れ
る側へ逃がして、ナイフ部１７がロール周面に押し付け
られるのを防止し、塗工不良に陥ることを未然に防止で
きる。さらに、押え板１９の突端に設けた平坦面２４を
グラビアロール２の外周面に近接対向させて、押え板１
９とグラビアロール２とナイフ部１７との間に、狭隘通
路Ｔが形成されていると、前段室２２から狭隘通路Ｔを
介してナイフ部１７に至る塗液の速度変化を円滑化でき
るので、給液通路２９内の脈動の影響を緩和してセル内
への塗液の充填を確実化し、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できる。

【００１３】

【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２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の外周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
する塗液回収通路６および回収タンク７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連続
的に送給される。

【００１４】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
う面にチャンバー４が凹み形成されている。図１および
図２に示すように、チャンバー４の上縁に隣接する傾斜
面には板状のドクタ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はシール体１０をボ
ルト１１で固定して、チャンバー４の開口縁とグラビア
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に設けたシール材で封止する。
塗工ブロック３の幅方向中央の下部には、図２に示すご
とくチャンバー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の上部の幅方向数箇所には、塗
液回収通路６に連通する回収口１３を設けてある。

【００１５】グラビアロール２のセル内に留まる気泡を
取り除くために、チャンバー４の内部にインナードクタ
１５を設ける。インナードクタ１５はプラスチック板
材、鋼板、あるいはステンレス鋼板等を素材にして左右
横長の帯板状に形成し、その基部１６をチャンバー４内
に設けた受座１８に押え板１９で固定する。詳しくは図
１に示すように、受座１８にインナードクタ１５と押え
板１９とを当てがい、受座１８にねじ込まれるボルト２
０で押え板１９を締結してインナードクタ１５を挟持固
定する。この固定状態において、インナードクタ１５の
全体は斜めに傾斜する姿勢で支持されており、その突端
縁のナイフ部１７が、基部１６よりグラビアロール２の
回転方向下手側に向かって突出している。ナイフ部１７
は、ロール周面に対して微少隙間Ｅをあけて近接対向し
ている。微少隙間Ｅの値は、塗材の違いや粘度の違い、
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
違いなど塗工条件に応じて、０〜１０mmの範囲で調整す
ればよいが、例えば、図１に示すように１mm前後とす
る。

【００１６】上記のように、チャンバー４の内部にイン
ナードクタ１５を設けることによって、チャンバー４の
内部はナイフ部１７より下側の前段室２２と、ナイフ部
１７より上側の後段室２３とに区分される。先に説明し
た給液口１２は前段室２２に連通し、回収口１３は後段
室２３に連通する。インナードクタ１５による脱泡作用
を促進するために、押え板１９の突端にグラビアロール
２と対向する平坦面２４を形成し、グラビアロール２と
平坦面２４とナイフ部１７との三者によって狭隘通路Ｔ
が形成されている。この実施例では、平坦面２４とグラ
ビアロール２との対向間隔を４mm前後とした。なお、平
坦面２４の上下中心はグラビアロール２の中心を通る水
平中心線の近傍にあり、従ってナイフ部１７は先の水平
中心線より上方においてロール周面に対向している。

【００１７】図２において塗液供給装置５は、塗液タン
ク２６内の塗液を加圧送給するポンプ２７と、ポンプ２
７を駆動するモータ２８と、モータ２８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２７と給
液口１２とを連通接続する給液通路２９などで構成す
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されていて、チャン
バー４内が塗液で常に充満されるようにする。チャンバ
ー４内の余剰塗液は、回収口１３と塗液回収通路６とを
介して塗液回収タンク７に回収される。

【００１８】運転状態においてチャンバー４内に送給さ
れた塗液は、前段室２２側から後段室２３へ流動する
が、チャンバー４内にインナードクタ１５が設けられて
いるので、塗液は微少隙間Ｅを介して後段室２３へ流入
する。チャンバー４への塗液の送給量が一定であると
き、塗液はナイフ部１７でせき止められて、他の部分よ
り速い流速でナイフ部１７を通り抜け、その間に流速の
大きな塗液がグラビアロール２のセルに作用する。その
ため、塗液はインナードクタ１５によって強制的にセル
内に充填され、セル内に留まっていた微少気泡をも塗液
で押し出して除去できる。従ってセル内に気泡が捕捉さ
れていていても確実に脱泡して、全てのセルに塗液が充
填され、適正な状態で塗工を行える。

【００１９】インナードクタ１５の厚み寸法が一定値以
下になると、塗液が微少隙間Ｅを通り抜ける際に、流量
や圧力の僅かな変動によってナイフ部１７が不規則に弾
性変形し振動することがある。こうしたナイフ部１７の
不規則な変形や振動は、セル内の気泡を揺すって分離を
促進することに役立つが、本発明では、先に述べたよう
に塗液を充填することによって気泡を押し出して除去す
る点に主眼がある。ナイフ部１７より上手側に狭隘通路
Ｔが形成されていると、塗液の流れを前段室２２からナ
イフ部１７へ向かって絞り込みながら指向させることが
できるので、前段室２２からナイフ部１７に至る間の塗
液の速度変化を円滑化し塗液流を安定化できるので塗液
の充填を確実化できる。

【００２０】インナードクタ１５による脱泡作用を確認
するために、上記の実施例で説明したグラビアコータを
試験運転して、グラビアロール２の外周面における脱泡
状況と、塗工後のウェブＷの塗工状態とを確認した。比
較のために、インナードクタ１５および受座１８が省略
された、樋形断面状のチャンバーを備えた塗工ブロック
を用いて、同じ条件で塗工を行った。いずれの場合に
も、グラビアロールの直径値とセルの容積を同じにし、
同じ塗液を同じ作業条件下で塗工した。グラビアロール
２の外周面における脱泡状況は、ドクタ８とウェブＷと
の間のロール周面の一定面積において、気泡を含むセル
の出現状況を確認した。塗工後のウェブＷの塗工状態
は、ウェブをグラビアロールの１回転に相当する長さに
切断して、気泡に起因する塗工不良個所の有無を確認し
た。表１はその結果を示す。

【００２１】

【表１】

【００２２】表１から明らかな通り、比較例のグラビア
コータでは、グラビアロール２の外周面における脱泡状
況と、ウェブＷの塗工状態とのいずれの場合にも、気泡
の存在が確認されたが、本発明のグラビアコータによれ
ば、グラビアロール２の外周面における脱泡状況と、ウ
ェブＷの塗工状態とのいずれの場合にも、気泡は発見さ
れず良好な塗工結果が得られた。

【００２３】なお、本発明のインナードクタ１５は板材
で形成する必要はなく、ウェブ幅方向へ長い棒状のブロ
ックで形成することができる。例えば、図４に示すよう
にインナードクタ１５をＴ字状の鋼ブロックで形成し、
これを受座１８にボルト２０で直接に締結固定してもよ
い。

【００２４】上記の実施例以外に、塗材によっては塗液
回収通路６を介して回収した塗液を塗液タンク２６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されず、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、その中途部に設けたインナードクタ１５
で塗液流をせき止めてセル内に塗液を充填できればよ
い。塗工ブロック３は、グラビアロール２の正横に配置
する必要はなく、ロール周面の任意の位置に配置でき
る。インナードクタ１５は塗工ブロック３に設けた調整
機構で、そのナイフ部１７がグラビアロール２に対して
接離できるように位置調整可能とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】塗工ブロックの断面図

【図２】グラビアコータを概念的に示す原理説明図

【図３】塗工ブロックの一部破断斜視図

【図４】別実施例を示す断面図

【図５】従来例の断面図

【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 ８ ドクタ １０ シール体 １３ 回収口 １５ インナードクタ １６ インナードクタの基部 １７ インナードクタのナイフ部 １８ 受座 １９ 押え板 ２２ 前段室 ２３ 後段室

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とを備えており、 チャンバー４の内部に、グラビアロール２のセル内に塗
   液を充填するインナードクタ１５が設けられており、 インナードクタ１５は、チャンバー４内の受座１８に固
   定されて、チャンバー４の内部を塗液供給装置５に連な
   る前段室２２と、回収口１３に連なる後段室２３とに区
   分しており、 インナードクタ１５の突端縁のナイフ部１７が、グラビ
   アロール２の外周面に対して微少隙間Ｅを以て近接対向
   していることを特徴とする周面浸漬型のグラビアコー
   タ。
2. 【請求項２】 板状に形成したインナードクタ１５の基
   部１６が、チャンバー４内の受座１８と、受座１８に締
   結固定される押え板１９とで挟持固定されている請求項
   １記載の周面浸漬型のグラビアコータ。
3. 【請求項３】 インナードクタ１５は、その突端縁のナ
   イフ部１７が基部１６よりグラビアロール２の回転方向
   下手側に向かって突出する状態で斜めに支持されてお
   り、 押え板１９の突端に、グラビアロール２の外周面に近接
   対向する平坦面２４を設けることにより、押え板１９と
   グラビアロール２とナイフ部１７との間に、狭隘通路Ｔ
   が形成されている請求項１または２記載の周面浸漬型の
   グラビアコータ。