JP2019155312A - グラビアロール - Google Patents

Abstract

【課題】塗工外観不良が発生する虞を低減できるとともに、塗工液の液ダレが発生する虞を低減できるグラビアロールを提供する。【解決手段】本発明によるグラビアロール３は、ロール本体３０と、ロール本体３０の周面に設けられ、ロール本体３０の周面に互いに仕切られた複数のセル３３を形成する区画壁３１と、互いに離間して区画壁３１の頂部からロール本体３０の径方向外方に突出された複数の凸部３２とを備える。凸部３２の延在幅がセル３３の延在幅よりも狭くされていることが好ましい。また、凸部３２は、ロール本体３０の軸方向３０ａに対して傾斜して延在する直線に沿って配置されていることが好ましい。【選択図】図２

Description

本発明は、例えば塗料等の塗工液を周面の凹部に保持するグラビアロールに関する。

下記の特許文献１には、インクを貯留するドクターチャンバーと、ドクターチャンバーから供給されたインクを保持するグラビアロールと、グラビアロールからインクが転写される印刷ロールとを備えた印刷装置が記載されている。グラビアロールの周面には、インクを保持するための凹部が加工されている。凹部の形状としては、格子型及び亀甲型等のセル形状、並びにグラビアロールの軸方向に沿って螺旋状に延びるように形成された斜線形状等がある。

特開２０００−１４１６０９号公報

印刷用のインクよりも粘度の高い塗工液を塗工するための塗工液装置に上述のようなグラビアロールを用いることを試みたところ、セル形状の凹部及び斜線形状の凹部で以下のような問題がそれぞれ生じた。
セル形状の凹部の場合、線状ムラのような塗膜外観不良が発生した。プレコート用の高粘度塗料には、有機溶剤に溶解した樹脂以外に、サブミクロンから数十ミクロンの顔料が入っており、塗装時の液膜の形状は、焼付け後においても残存しやすい。セル形状の凹部の場合、グラビアロールからアプリケーターロール（オフセットゴムロール）に塗料が転写される際に、グラビアロール表面の形状がアプリケーターロールの液膜に残存し、最終的に鋼板に液膜が転写された際にもセル状のスジ模様が鋼板に残ってしまうためと考えられる。
一方、斜線形状の凹部の場合、グラビアロールの端部からの塗工液の液だれが発生した。これは、凹部からあふれた塗料をドクターブレードにより掻きとる際に斜線形状の凹部に沿って塗料が流動し、グラビアロールの端部に塗工液が集まるためと考えられる。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、塗工外観不良が発生する虞を低減できるとともに、塗工液の液ダレが発生する虞を低減できるグラビアロールを提供することである。

本発明に係るグラビアロールは、ロール本体と、ロール本体の周面に設けられ、ロール本体の周面に互いに仕切られた複数のセルを形成する区画壁と、互いに離間して区画壁の頂部からロール本体の径方向外方に突出された複数の凸部とを備える。

本発明のグラビアロールによれば、区画壁が複数のセルを形成するとともに、区画壁の頂部から複数の凸部が互いに離間して径方向外方に突出されているので、塗工外観不良が発生する虞を低減できるとともに、塗工液の液ダレが発生する虞を低減できる。

本発明の実施の形態に係るグラビアロールを含む塗工装置の構成を示す説明図である。 図１のグラビアロールを示す正面図である。 図２の区画壁を拡大して示す拡大斜視図である。

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。
実施の形態１
図１は、本発明の実施の形態に係るグラビアロール３を含む塗工装置１の構成を示す説明図である。図１に示す塗工装置１は、塗工液１ａを被塗工物の表面に塗工するための装置である。塗工液１ａとしては、例えばインク、塗料及び化成処理液等を挙げることができる。塗工液１ａは、機溶剤に溶解した樹脂に加えて、サブミクロンから数十ミクロンの顔料を含むことができる。被塗工物としては、例えば紙、プラスチック又は金属等の素材からなる帯状部材を挙げることができる。特に、塗工装置１は、被塗工物としての鋼板の表面に塗工液１ａとしての塗料を塗布する用途に使用できる。

塗工装置１は、ドクターチャンバー２及びグラビアロール３を有している。

ドクターチャンバー２は、内部に塗工液１ａが溜められる容器体である。ドクターチャンバー２には、チャンバー本体２０、上流側ドクターブレード２１及び下流側ドクターブレード２２が含まれている。チャンバー本体２０は、前部に開口を有する断面略Ｃ字状の部材である。上流側ドクターブレード２１は、グラビアロール３の回転方向に係るチャンバー本体２０の開口の上流側に配置された長手状部材である。同様に、下流側ドクターブレード２２は、グラビアロール３の回転方向に係るチャンバー本体２０の開口の下流側に配置された長手状部材である。各ドクターブレード２１，２２は、グラビアロール３の回転方向に係る上流側及び下流側においてチャンバー本体２０の開口を部分的に覆っている。

グラビアロール３は、金属製のロール体であり、上流側ドクターブレード２１及び下流側ドクターブレード２２の先端間に形成された開口部２３を通してドクターチャンバー２の内部に臨むように配置されている。ドクターチャンバー２の周面には各ドクターブレード２１，２２の先端が突き当てられている。グラビアロール３が回転駆動されることで、ドクターチャンバー２内の塗工液１ａがグラビアロール３の周面に順次付着する。下流側ドクターブレード２２は、ドクターチャンバー２の周面の塗工液１ａを掻きとり、ドクターチャンバー２の周面に付着する塗工液１ａの量を調整する。グラビアロール３の周面に付着した塗工液１ａが被塗工物に塗工される。グラビアロール３と被塗工物との間に他のロールが介在されてもよいし、グラビアロール３から被塗工物に直接的に塗工液１ａの塗工が行われてもよい。

次に、図２は図１のグラビアロール３を示す正面図であり、図３は図２の区画壁３１を拡大して示す拡大斜視図である。図２及び図３に示すように、グラビアロール３は、ロール本体３０、区画壁３１及び複数の凸部３２を有している。ロール本体３０は、グラビアロール３の径方向中央部分を構成する円柱状部分である。

区画壁３１は、ロール本体３０の周面に立設された壁体であり、互いに仕切られた複数のセル３３をロール本体３０の周面に形成している。各セル３３は、区画壁３１によって囲まれた凹部である。

本実施の形態の区画壁３１は、ロール本体３０の軸方向３０ａに沿って螺旋状に延びる斜線壁３１０と、斜線壁３１０の間で斜線壁３１０の延在方向に交わる方向に延在する仕切壁３１１とを含んでいる。図２及び図３では斜線壁３１０と仕切壁３１１とが別体であるように示しているが、これら斜線壁３１０及び仕切壁３１１は一体の壁体であってもよい。斜線壁３１０及び仕切壁３１１は、矩形のセル３３を形成するように格子状に配設されている。図３に特に表れているように、斜線壁３１０及び仕切壁３１１の高さは互いに等しくされている。また、斜線壁３１０及び仕切壁３１１はそれぞれの延在方向に一様の高さを有している。区画壁３１のうち、区画壁３１（斜線壁３１０及び仕切壁３１１）が互いに交わる箇所に位置しセル３３の角部に隣接する部分を交点部３１ａと呼び、セル３３の側面（非角部）に隣接する部分を壁部３１ｂと呼ぶことがある。交点部３１ａは、各壁部３１ｂの間に位置している。

凸部３２は、図３に特に表れているように、互いに離間して区画壁３１の頂部からロール本体３０の径方向外方に突出された突状体である。本実施の形態の凸部３２は、斜線壁３１０の壁部３１ｂの頂部から突出されている。凸部３２の頂部は、グラビアロール３の径方向に係る最外面を構成している。

各凸部３２の延在幅３２ｗは、セル３３の延在幅３３ｗよりも狭くされている。凸部３２及びセル３３の延在幅３２ｗ，３３ｗは同一方向に係る凸部３２及びセル３３の幅である。各凸部３２の延在幅３２ｗは、下流側ドクターブレード２２の先端とグラビアロール３の外面との間の接触が点接触とみなすことができる程度に小さくされることが好ましい。図２に特に表れているように、凸部３２は、ロール本体３０の軸方向３０ａに対して傾斜して延在する直線（図２中の二点鎖線）に沿って配置されていることが好ましい。

このようなグラビアロール３では、区画壁３１の頂部から複数の凸部３２が突出されていることで、下流側ドクターブレード２２によって塗工液１ａが掻きとられるときに、凸部３２の間を通して塗工液１ａがグラビアロール３の外周面を移動することができる。特に、塗工液１ａは、例えば傾斜壁３１０の延在方向等の特定の方向に限定されず、任意の方向に移動し得る。このため、粘度が高い塗工液１ａを用いる場合でも、より均一に十分な塗工液１ａを各セル３３に入れることができ、塗工外観不良が発生する虞を低減できる。一方で、区画壁３１が複数のセル３３を形成しているので、塗工液１ａの移動を一定の範囲に抑えることができる。これにより、斜線形状の凹部が周面に形成された従来のグラビアロールと比較して塗工液１ａの液ダレが発生する虞を低減できる。また、グラビアロール３の表面からアプリケーターロールに塗工液１ａが転写される際、アプリケーターロール上の液膜最表層には、凸部３２のみが接触している。アプリケーターロール上の液膜から凸部３２が離れる際、液膜には点状の凹部が残存することも考えられる。しかしながら、本実施の形態のグラビアロール３では、凸部３２ではなく区画壁３１の上面全体がアプリケーターロールと接触する場合と比較して、液膜の凹部は小さい。このため、即座に液膜が平滑化されて、塗工外観不良が発生する虞を低減できる。

また、凸部３２の延在幅３２ｗがセル３３の延在幅３３ｗよりも狭くされているので、塗工液１ａが凸部３２の間を通してより円滑に移動でき、より確実に塗工外観不良が発生する虞を低減できる。また、アプリケーターロール上の液膜から凸部３２が離れる際の液膜の凹部を小さくでき、塗工外観不良が発生する虞を低減できる。

さらに、凸部３２は、ロール本体３０の軸方向３０ａに対して傾斜して延在する直線に沿って配置されているので、グラビアロール３が回転されるときロール本体３０の軸方向３０ａに関してドクターブレード２１，２２の先端をいずれかの凸部３２に当接させることができる。これにより、ドクターブレード２１，２２がバタついて塗料の掻き取りが不均一となることを防止できる。

さらにまた、凸部３２が斜線壁３１０の頂部から突出されているので、ロール本体３０の軸方向３０ａに沿って螺旋状に凸部３２を配設できる。これにより、下流側ドクターブレード２２によって塗工液１ａが掻きとられるときに塗工液１ａを各セル３３により確実に入れることができ、より確実に塗工外観不良が発生する虞を低減できる。

なお、実施の形態では斜線壁３１０を挟む一対の仕切壁３１１が同一直線上に配設されているように説明したが（図２及び図３）、仕切壁３１１の位置は任意であり、斜線壁３１０を挟む一対の仕切壁３１１が斜線壁３１０の延在方向に互いにずれて配置されていてもよい。

また、実施の形態ではセル３３が矩形であるように説明したが、セルの形状は任意であり、例えば六角形（亀甲形）等の他の形状のセルがロール本体の周面に形成されていてもよい。

さらに、実施の形態では凸部３２が斜線壁３１０の壁部３１ｂの頂部から突出されているように説明したが、凸部３２が突出される位置は任意であり、凸部が仕切壁３１１の壁部又は交点部から突出されていてもよい。

３ グラビアロール
３０ ロール本体
３０ａ 軸方向
３１ 区画壁
３１０ 斜線壁
３１１ 仕切壁
３２ 凸部
３３ セル

Claims (4)

1. ロール本体と、
   前記ロール本体の周面に設けられ、前記ロール本体の周面に互いに仕切られた複数のセルを形成する区画壁と、
   互いに離間して前記区画壁の頂部から前記ロール本体の径方向外方に突出された複数の凸部と
   を備えていることを特徴とするグラビアロール。
2. 前記凸部の延在幅が前記セルの延在幅よりも狭くされている、
   請求項１記載のグラビアロール。
3. 前記凸部は、前記ロール本体の軸方向に対して傾斜して延在する直線に沿って配置されている、
   請求項１又は請求項２に記載のグラビアロール。
4. 前記区画壁には、前記ロール本体の軸方向に沿って螺旋状に延びる斜線壁と、前記斜線壁の間で前記斜線壁の延在方向に交わる方向に延在する仕切壁とが含まれており、
   前記凸部が前記斜線壁の頂部から突出されている、
   請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載のグラビアロール。

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