JP2005034729A - グラビア塗布装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 塗布液貯留部からあふれ出た塗布液の空気との接触を極力少なくすることができ、これにより塗布液の劣化を抑制して再利用を可能にすることができ、しかも、再利用した塗布液による塗布を安定させる。
【解決手段】 グラビアロール２７と、このグラビアロール２７の下半部を収容し、その内面とグラビアロール２７の外周面との間に塗布液を供給するマニホールド２０と、先端縁がグラビアロール２７の外周面に接触させられて余剰の塗布液を掻き落とすドクターブレード４１とを備えている。マニホールド２０に、グラビアロール２７の軸線方向に沿って延在し、ドクターブレード４１によって掻き落とされた塗布液が流入する樋３１およびフィルムベースＢに塗布した後の残余の塗布液が流入する樋３０と、これら樋３０，３１に流入した塗布液をマニホールド２０の外部に排出する塗布液流入部３４とを設けた。
【選択図】 図２

Description

本発明は、グラビア塗布装置に係り、特に、塗布液に含まれる溶剤の蒸発を抑制することにより、塗布を安定させるとともに塗布液の寿命を向上させる技術に関する。

従来、グラビア塗装においては、図４に示すように、塗布液貯留部１の中で回転駆動されるグラビアロール２の表面に塗布液を供給し、グラビアロール２の表面に押し当てたドクターブレード３によってグラビアロール２表面の余剰塗布液を掻き落とした後、塗布液をグラビアロール２の外周面に接触しながら送られるフィルムベース４に転写するようにしている。ここで、グラビアロール２の外周面は、塗布液貯留部１の内周面に接近してほぼ一定の間隔で離間しており、均一な量の塗布液がグラビアロール２の表面に供給されるようになっている。また、ドクターブレード３によって掻き落とされた塗布液は、その一部はドクターブレード３と塗布液貯留部１との隙間に戻されるものの、殆どは塗布液貯留部１から溢れ出て落下し、その下方に設けられたパン５に溜まる。以上のような構成は、例えば特許文献１に開示されている。

特開２００１−１７９１５１号公報（要約）

ドクターブレードにより掻き落とされてパンに貯留された塗布液は、回収して再利用することが製造コスト低減のために望ましい。しかしながら、そのような塗布液は、パンまで落下するときに空気と接触して有機溶剤が蒸発し、その蒸発の際に結露や吸湿を生じて水分が塗布液内に取り込まれる。その結果、塗布液が水分を含んだり水分と反応したりすることによって増粘し、塗布性が悪化したり、乾燥後の塗膜の物理的特性が劣化してしまうという問題を生じることから、廃棄処分としているのが現状である。
したがって、本発明は、塗布液貯留部からあふれ出た塗布液の空気との接触を極力少なくすることができ、これにより塗布液の劣化を抑制して再利用を可能にすることができ、しかも、再利用した塗布液による塗布を安定させることができるグラビア塗布装置を提供することを目的としている。

本発明のグラビア塗布装置は、軸線回りに回転させられてシート状基材に接触させられるロールと、このロールの下半部を収容し、その内面とロールの外周面との間に塗布液を供給する塗布液貯留部と、先端縁がロールの外周面に接触させられて余剰の塗布液を掻き落とすブレードとを備えたグラビア塗布装置において、塗布液貯留部に、ロールの軸線方向に沿って延在し、ブレードによって掻き落とされた塗布液が流入する第１凹部およびシート状基材に塗布した後の残余の塗布液が流入する第２凹部と、これら第１、第２凹部に流入した塗布液を塗布液貯留部の外部に排出する流路とを設けたことを特徴としている。

上記のようなグラビア塗布装置によりフィルムベースに塗布液を塗布する場合には、ポンプなどを備えた塗布液供給手段から塗布液貯留部に塗布液が供給される。供給された塗布液は、塗布液貯留部の内部を通ってロールとの隙間に供給され、回転するロールの表面に付着して運ばれる。この場合、塗布液の液面は、フィルムベースに塗布されるまでの空気との接触時間を短くするために可能な限り高く設定される。このため、ブレードによって掻き落とされた塗布液は、ロールおよび塗布液貯留部との隙間に戻ることができずに溢れ出る。この溢れ出た塗布液は、ロールの軸線方向に沿って延在する第１凹部に流入し、塗布液貯留部に設けた流路から外部に排出される。また、シート状基材に塗布した後の残余の塗布液は第２凹部に流入し、塗布液貯留部に設けた流路から外部に排出される。したがって、ブレードで掻き落とされた塗布液と塗布後の残余の塗布液がオーバーフローすることなく、空気と接触する時間が短いため、塗布液中の揮発成分の蒸発に起因する劣化が少なく、排出された塗布液を再び塗布液貯留部へ供給して使用することができる。

ここで、塗布液貯留部の両端部に、ロールの外周面と接触して塗布液の軸線方向外側への浸出を阻止する内側パッキンを設け、この内側パッキンに、凹部と連通して塗布液を軸線方向外側へ流通させる切欠を設けると好適である。このような態様によれば、塗布液がロールを伝わって外部に漏出するのを防止することができるとともに、凹部に流入した塗布液を塗布液貯留部の両側に集めて効率良く排出することができる。これにより、塗布液の空気との接触を一層少なくすることができる。

さらに、内側パッキンの軸線方向外側に、ロールの外周面と接触する外側パッキンを設け、この外側パッキンと内側パッキンとの間に、凹部に流入した塗布液を流入させる塗布液流入部を設け、塗布液流入部から塗布液を塗布液貯留部の外部に排出するように構成すると好適である。このような態様によれば、外側パッキンによって塗布液流入部に流入した塗布液の漏出が阻止される。なお、塗布液流入部に孔を設け、孔に接続したパイプによって塗布液を塗布液供給手段に戻すようにすることができる。

塗布液流入部の上方に、ロールおよび塗布液流入部の上面を覆うカバーを設けるとさらに好適である。このような態様によれば、塗布液流入部への空気の侵入が抑制されるので、塗布液の劣化を有効に防止することができる。

本発明のグラビア塗布装置にあっては、塗布液貯留部に、ロールの軸線方向に沿って延在しブレードによって掻き落とされた塗布液が流入する第１凹部と、シート状基材に塗布した後の残余の塗布液が流入する第２凹部と、これら第１、第２凹部に流入した塗布液を塗布液貯留部の外部に排出する流路とを設けているから、塗布液貯留部からあふれ出た塗布液および塗布後の余剰の塗布液の空気との接触を極力少なくすることができ、これにより塗布液の劣化を抑制して再利用を可能にすることができ、しかも、再利用した塗布液による塗布を安定させることができる等の効果が得られる。

以下、本発明の好適な実施の形態について図１〜図３を参照して説明する。
図１は実施の形態のグラビア塗布装置の全体を示す側面図である。図において符号１０はガイドロールである。フィルムベースＢを巻回させた図示しないリールから巻き出されたフィルムベースＢは、ガイドロール１０により導かれ、アイドルロール１１，１２を経てガイドロール１３により乾燥パートへ送られる。

アイドルロール１１，１２の中間部には、マニホールド（塗布液貯留部）２０が配置されている。図中符号２１はマニホールド本体であり、マニホールド本体２１には、図示しない塗布液供給手段から供給される塗布液をマニホールド本体２１に流入させる供給管（図示略）と、マニホールド本体２１から排出される塗布液を塗布液供給手段に戻す排出管（図示略）とが接続されている。

マニホールド本体２１の上面には、断面半円状をなす溝２４が形成されている。溝２４には、長手方向に延在する塗布液吐出口２５が形成され（図２参照）、塗布液吐出口２５は、マニホールド本体２１に形成された流路２６を介して上記供給管に接続されている。

溝２４には、図１において反時計方向に回転させられるグラビアロール（ロール）２７が配置されている。グラビアロール２７には、アイドルロール１１，１２によってフィルムベースＢが押圧されている。なお、グラビアロールの幅および径は特に限定されないが、幅３００ｍｍ以上、特に３００〜２０００ｍｍ程度のものが好ましく、また、径は２０ｍｍ以上、特に２０〜２００ｍｍ程度のものが適宜使用される。

マニホールド本体２１の上面には、樋（第２凹部、第１凹部）３０，３１が形成されている。樋３０，３１は、マニホールド本体２１の中央から両端側へ向かうに従って僅かに下り勾配となっていることが望ましい。また、マニホールド本体２１の両端部には、内側パッキン３２が取り付けられている。内側パッキン３２は、マニホールド本体２１に形成された溝２４および樋３０，３１が形成する輪郭にほぼ合致した形状をなしている。内側パッキン３２は、グラビアロール２７の外周と接触し、塗布液の漏出を防止する。また、内側パッキン３２には、樋３０，３１と連続する切欠３２ａが形成され、樋３０，３１内に流入した塗布液を流出させる。

マニホールド本体２１の両端部には、内側パッキン３２から離間した外側パッキン３３が取り付けられており、内側パッキン３２との間に塗布液流入部３４を形成している。外側パッキン３３は、グラビアロール２７の外周と接触することにより、塗布液流入部３４に流入した塗布液がグラビアロール２７を伝わって漏出するのを防止する。塗布液流入部３４には、上記排出管が接続されている。したがって、塗布液流入部３４に流入した塗布液は、排出管を経て排出され、排出管から塗布液供給手段に戻される。

図３に示すように、マニホールド本体２１の両端部には、カバー３６が取り付けられている。カバー３６は、グラビアロール２７の上半部を覆うとともに、内側パッキンの切欠３２ａの上部から外側の部分を覆っている。これにより、塗布液流入部３４への空気の流入が抑制される。

図１において符号４０はブレードスタンドであり、ブレードスタンド４０には、ドクターブレード（ブレード）４１が取り付けられている。ドクターブレード４１の先端縁は、グラビアロール２７の外周面に所定の接触圧で押圧させられている。

次に、上記構成のグラビア塗布装置の動作について説明する。塗布液供給手段から供給された塗布液は、流路２６を経てマニホールド本体２１の溝２４に形成した塗布液吐出口２５から吐出される。吐出された塗布液は、溝２４とグラビアロール２７との隙間に貯留される。グラビアロール２７は、図１において反時計方向に回転し、塗布液はグラビアロール２７の表面に付着して運ばれる。その際、塗布液の液面が一定に保持されるように、塗布液の供給量が調整される。

グラビアロール２７の表面に付着した塗布液の余剰分は、ドクターブレード４１によって掻き落とされ、グラビアロール２７の外周面を伝わって落下する。落下した塗布液の一部は、グラビアロール２７またはグラビアロール２７と樋３１との間に戻されるが、大部分は溢れ出て樋３１に落下する。そして、樋３１に落下した塗布液は、マニホールド本体２１の両端側へ流れ、内側パッキン３２の切欠３２ａを通って塗布液流入部３４へ流入する。このように、樋３１に流入した塗布液を塗布液流入部３４に集めて効率良く排出することができるので、塗布液の空気との接触を少なくすることができる。また、上記実施形態では、グラビアロール２７の上半部および塗布液流入部３４の上面を覆うカバー３６を設けているので、塗布液流入部３４への空気の侵入が抑制され、塗布液の劣化を有効に防止することができる。なお、もう一方の樋３０は、フィルムベースＢへ塗布液が転写された後、グラビアロール２７に付着している残液を回収する役割を果たす。また、塗布液供給手段のトラブルなどによって塗布液が溢れ出たときに、塗布液を流入させる機能を有している。

次いで、塗布液は、塗布液流入部３４から排出管に流出し、塗布液供給手段へと戻される。このように、ドクターブレード４１で掻き落とされた塗布液が空気と接触する時間が短いため、塗布液中の揮発成分の蒸発に起因する劣化が少ない。したがって、上記のように、排出管に排出された塗布液を再びマニホールド２０へ供給して使用することができる。

なお、ドクターブレード４１によって掻き落とされずにグラビアロール２７の表面に残った塗布液は、グラビアロール２７の回転方向と逆方向に走行するフィルムベースＢと接触し、グラビアロール２７の表面からフィルムベースＢの表面に転写される。塗布液が転写されたフィルムベースＢは、ガイドロール１３により乾燥パートに送られて乾燥される。

以上のように上記グラビア塗布装置では、ドクターブレード２７で掻き落とされた塗布液が排出管に至るまでに空気と接触する時間が短いため、塗布液の揮発成分の蒸発に起因する劣化が少なく、排出された塗布液を再びマニホールド２０に供給して使用することができ、しかも、再利用した塗布液による塗布を安定させることができる。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、以下のように種々の変更が可能である。
(1)樋３０，３１に流れ落ちた塗布液を樋３０，３１の中央部に集めてそこから排出することができる。
(2)排出管にフィルターを設けることにより、再利用する塗布液を清浄化することができる。
(3)樋３０，３１は上方が開放されているため、塗布液の空気との接触が懸念される。そこで、マニホールド本体２１の内部に、塗布液流入部３４と連通する流路を形成し、この流路から枝分かれした分岐流路と樋３０，３１とを接続することもできる。

本発明の実施形態のグラビア塗布装置を示す側面図である。 本発明の実施形態のグラビア塗布装置を示す斜視図である。 本発明の実施形態のグラビア塗布装置を示す斜視図である。 従来のグラビア塗布装置の一例を示す側面図である。

符号の説明

２０ マニホールド（塗布液貯留部）
２７ グラビアロール（ロール）
３０ 樋（第２凹部）
３１ 樋（第１凹部）
３２ 内側パッキン
３３ 外側パッキン
３６ カバー
４１ ドクターブレード（ブレード）

Claims (4)

1. 軸線回りに回転させられてシート状基材に接触させられるロールと、このロールの下半部を収容し、その内面と上記ロールの外周面との間に塗布液を供給する塗布液貯留部と、先端縁が上記ロールの外周面に接触させられて余剰の塗布液を掻き落とすブレードとを備えたグラビア塗布装置において、
   上記塗布液貯留部に、上記ロールの軸線方向に沿って延在し、上記ブレードによって掻き落とされた塗布液が流入する第１凹部および上記シート状基材に塗布した後の残余の塗布液が流入する第２凹部と、これら第１、第２凹部に流入した塗布液を上記塗布液貯留部の外部に排出する流路とを設けたことを特徴とするグラビア塗布装置。
2. 前記塗布液貯留部の両端部に、前記ロールの外周面と接触して塗布液の軸線方向外側への浸出を阻止する内側パッキンを設け、この内側パッキンに、前記凹部と連通して塗布液を軸線方向外側へ流通させる切欠を設けたことを特徴とする請求項１に記載のグラビア塗布装置。
3. 前記内側パッキンの軸線方向外側に、前記ロールの外周面と接触する外側パッキンを設け、この外側パッキンと上記内側パッキンとの間に、前記凹部に流入した塗布液を流入させる塗布液流入部を設け、この塗布液流入部から塗布液を上記塗布液貯留部の外部に排出するようにしたことを特徴とする請求項２に記載のグラビア塗布装置。
4. 前記塗布液流入部の上方に、前記ロールおよび前記塗布液流入部の上面を覆うカバーを設けたことを特徴とする請求項３に記載のグラビア塗布装置。

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