JP3542772B2

JP3542772B2 - Gravure coating equipment

Info

Publication number: JP3542772B2
Application number: JP2000385094A
Authority: JP
Inventors: 保昌富永; 徹磯崎; 孝洋水野
Original assignee: Fuji Kikai Kogyo Co Ltd
Current assignee: Fuji Kikai Kogyo Co Ltd
Priority date: 2000-12-19
Filing date: 2000-12-19
Publication date: 2004-07-14
Anticipated expiration: 2020-12-19
Also published as: JP2002186888A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、グラビア印刷機またはコーティング機等において、樹脂フィルムまたは紙等からなるシート材の表面に塗工剤を塗工するグラビアロールを備えたグラビア塗工装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば実公平２−７６６３号公報に示すされるように、走行している連続体上の基材（シート材）の上面が自由状態にある位置におけるその基材の下面に塗工剤を塗工するとともに直径を約２０ｍｍ〜約５０ｍｍとされたグラビアロールと、このグラビアロールの表面から余剰塗工剤を、塗工前に拭き取って定量の塗工剤を塗工部に供給するドクターブレード（ドクター刃）とを設け、このドクターブレードを介して計量された定量の塗工剤を塗工部に供給し、小径のグラビアロールによって塗工剤を均一に塗工することが行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように比較的小径のグラビアロールを使用してシート材に塗工剤を塗工するように構成した場合には、上記グラビアロールに塗工剤を供給する塗工剤供給部と、シート材との間に形成されるドクター刃の設置用空間が狭いので、図３示すように、ドクター刃１１をグラビアロール２の回転方向に沿った正角配置とせざるを得ないとともに、ドクター刃１１の接触点を通るグラビアロール２の接線ａに対するドクター刃の設置角度θが３０°前後に限定され、シート材１の搬送速度を早くすると、上記ドクター刃１１による塗工剤の掻き取り作用が不充分になって塗工剤を均一に塗工することができないとともに、シート材の両端部から流出した塗工剤がその裏側に付着する塗工剤の裏回り現象が発生し易いという問題があった。
【０００４】
すなわち、上記のように小径のグラビアロール２により、高速で搬送されるシート材１に対して適量の塗工剤を塗工するためには、上記グラビアロール２の回転速度を速くする必要がある。また、上記のようにドクター刃１１をグラビアロール２の回転方向に沿った正角配置とした場合には、グラビアロール２の回転に応じてドクター刃１１が離間する方向に大きな力が作用することになる。このため、上記グラビアロール２に対するドクター刃１１の接触圧が低下して塗工剤の掻き取り作用が不充分になり易く、これを防止するには、シート材の搬送速度を１００ｍ／分以下の低速に抑える必要があるという問題があった。
【０００５】
また、上記のようにシート材１の搬送速度を速くしても、上記塗工剤の裏回り現象が発生しないようにするには、グラビアロール２の塗工面長（製版寸法）をシート材１の幅寸法よりも短くする必要がある。このように構成した場合には、上記シート材１の幅寸法に合わせてグラビアロール２の塗工面長を変更しなければならないという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、シート材の搬送速度を遅くすることなく、小径のグラビアロールによって塗工剤を均一に塗工す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。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、シート材の表面に塗工剤を塗工する４０ｍｍ〜５５ｍｍの直径を有するグラビアロールと、このグラビアロールの周面に沿って設置された塗工チャンバーと、この塗工チャンバーに設けられた塗工剤溜まり内に塗工剤を供給する塗工剤供給手段とを備え、上記塗工剤溜まりのロール回転方向の下流側部をシールしつつ、上記グラビアロールに付着した余分な塗工剤を除去するドクター刃と、塗工剤溜まりのロール回転方向の上流側部をシールするシールプレートとを上記塗工チャンバーに設け、グラビアロールの回転方向に対向するように上記ドクター刃を設置するとともに、このドクター刃の接触点を通るグラビアロールの接線に対するドクター刃の設置角度を３０°〜４５°の範囲に設定し、かつ上記ドクター刃の先端部とシールプレートの先端部との間隔を２０ｍｍ〜３０ｍｍの範囲内に設定したものである。
【０００８】
上記構成によれば、グラビアロールの回転方向に対向するようにドクター刃が所定角度で設置されているため、グラビアロールの回転速度を速くしてもドクター刃が離間することがなく、塗工剤供給手段により塗工チャンバーの塗工剤溜まりに供給された塗工剤が、グラビアロールの回転に応じてその周面に付着するとともに、上記ドクター刃によってグラビアロールから余分な塗工剤が効果的に除去された後、上記グラビアロールの周面上に残存した適正量の塗工剤がシート材の表面に塗工されることになる。
【０００９】
請求項２に係る発明は、上記請求項１記載のグラビア塗工装置において、グラビアロールの一側面部に対向するように塗工チャンバーを配設するとともに、この塗工チャンバーの設置位置の反対側においてシート材を鉛直方向に搬送することによりグラビアロールの他側面部に接触させるように構成したものである。
【００１０】
上記構成によれば、グラビアロールの一側面部に対向するように上記塗工チャンバーを設置する際に、その設置スペースがコンパクト化されるとともに、既存のグラビア印刷機またはコーティング機等に対して上記塗工チャンバーを容易に設置することが可能となる。
【００１１】
請求項３に係る発明は、上記請求項１または２記載のグラビア塗工装置において、上記グラビアロールおよび塗工チャンバーと、グラビアロールの設置部に導入されるシート材をガイドする第１ガイドロールと、グラビアロールの設置部から導出されたシート材をガイドする第２ガイドロールとを共通の取付板に取り付けることにより、塗工ユニットを構成したものである。
【００１２】
上記構成によれば、共通の取付板に上記各部材が取り付けられることにより形成された塗工ユニットを、グラビア印刷機またはコーティング機に対して容易に設置することが可能となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１および図２は、本発明に係るグラビア塗工装置の実施形態を示している。このグラビア塗工装置は、シート材１の表面に、コーティング剤または印刷用インク等からなる塗工剤を塗工するグラビアロール２と、このグラビアロール２の一側面部に対向するように配設された塗工チャンバー３と、この塗工チャンバー３の反対側おいて下方側から上方に搬送されるシート材１をガイドしつつ上記グラビアロール２の他側面部に接触させる第１，第２ガイドロール４，５と、塗工チャンバー３に塗工剤を供給する塗工剤供給手段６とを備えている。そして、上記グラビアロール２、塗工チャンバー３および第１，第２ガイドロール４，５が共通の取付板７に取り付けられることにより、下方から上方に向けて搬送されるシート材１の表面に塗工剤を塗工する塗工ユニット８が構成されている。
【００１４】
上記グラビアロール２は、グラビア印刷機の版胴またはコーティング機のコーティングロール等からなり、その直径Ｄが４０ｍｍ〜５５ｍｍ程度に設定されている。そして、上記グラビアロール２が、図の反時計方向に駆動されることにより、シート材１の搬送方向と逆方向に回転するように構成されている。
【００１５】
上記塗工チャンバー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剤溜まり９が形成されたチャンバ本体１０と、このチャンバ本体１０の前面上端部、つまり上記グラビアロール２の回転方向の下流側部に取り付けられたステンレス鋼板等からなるドクター刃１１と、チャンバ本体１０の前面下端部、つまり上記グラビアロール２の回転方向の上流側部には、鋼板材またはプラスチック板等からなるシールプレート１２とが設けられている。また、上記塗工チャンバー３の内部には、塗工剤溜まり９内における塗工剤の流れを規制するための規制部材１３が配設されている。
【００１６】
そして、上記ドクター刃１１およびシールプレート１２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、上記塗工剤溜まり９の前面部上下が上記ドクター刃１１およびシールプレート１２によりシールされて上記塗工剤溜まり９が密閉状態となるように構成されるとともに、上記グラビアロール２の回転に応じて、その周面に付着した余分な塗工剤が上記ドクター刃１１により掻き取られるようになっている。
【００１７】
上記ドクター刃１１は、グラビアロール２の回転方向に対向した逆角配置とされるとともに、上記ドクター刃１１の接触点を通るグラビアロール２の接線ａに対するドクター刃１１の設置角度θが３０°〜４５°の範囲に設定されている。また、上記ドクター刃１１の先端部と、シールプレート１２の先端部との間隔Ｗが、２０ｍｍ〜３０ｍｍの範囲内になるように、上記ドクター刃１１およびシールプレート１２の設置位置および大きさが設定されている。
【００１８】
上記塗工剤供給手段６は、図１に示すように、印刷用のインキ等からなる塗工剤が収容された塗工剤タンク１４と、この塗工剤タンク１４内の塗工剤を吸引して上記チャンバ本体１０の下部に給送する給送ポンプ１５を備えた塗工剤供給パイプ１６と、上記チャンバ本体１０の上部から排出された塗工剤溜まり９内の塗工剤を上記塗工剤タンク１４に戻すリターンパイプ１７とを備えている（図１参照）。
【００１９】
上記構成において塗工剤供給手段６の給送ポンプ１５を作動させることにより、塗工剤タンク１４内に収容された塗工剤を、上記塗工チャンバー３の塗工剤溜まり９内に供給しつつ、上記グラビアロール２を所定速度で回転駆動する。この結果、上記塗工チャンバー３の塗工剤溜まり９内に供給された塗工剤が、密閉状態でグラビアロール２の周面に接触して付着するとともに、このグラビアロール２の周面に付着した余分な塗工剤が上記ドクター刃１１によって除去される。そして、上記グラビアロール２の周面に付着した塗工剤が、グラビアロール２の回転に応じて上記シート材１とグラビアロール２との接触部に搬送され、シート材１の表面に塗工される。
【００２０】
上記のようにシート材１の表面に塗工剤を塗工する４０ｍｍ〜５５ｍｍの直径Ｄを有するグラビアロール２と、このグラビアロール２の周面に沿って設置された塗工チャンバー３と、この塗工チャンバー３に設けられた塗工剤溜まり９内に塗工剤を供給する塗工剤供給手段６とを備え、上記塗工剤溜まり９のロール回転方向の下流側部をシールしつつ、上記グラビアロール２に付着した余分な塗工剤を除去するドクター刃１１と、塗工剤溜まり９のロール回転方向の上流側部をシールするシールプレート１２とを上記塗工チャンバー３に設け、グラビアロール２の回転方向に対向するように上記ドクター刃１１を設置（逆角配置）するとともに、このドクター刃１１の接触点を通るグラビアロール２の接線ａに対するドクター刃１１の設置角度θを３０°〜４５°の範囲に設定し、かつ上記ドクター刃１１の先端部とシールプレート１２の先端部との間隔Ｗを２０ｍｍ〜３０ｍｍの範囲内に設定したため、グラビアロール２の回転数を１０００ｒｐｍ以上の高速回転させることが可能となり、シート材１の搬送速度を遅くすることなく、小径のグラビアロール２によって塗工剤を均一に塗工することができる。
【００２１】
すなわち、上記グラビアロール２の直径Ｄが４０ｍｍ未満になると、その剛性が低くなって撓み易いため、上記ドクター刃１１による塗工剤の掻き取り不良が発生する。また、上記グラビアロール２の直径Ｄが５５ｍｍよりも大きくなると、シート材１とグラビアロール２との接触幅が大きくなり過ぎてシート材１に対する塗工剤の塗工面が荒れるため、上記グラビアロール２の直径Ｄを４０ｍｍ〜５５ｍｍの範囲内に設定する必要がある。
【００２２】
例えば、上記グラビアロール２の直径Ｄを３０ｍｍ〜６０ｍｍの範囲内で種々の値に変化させて、上記ドクター刃１１による塗工剤の掻き取り不良が発生したか否かを確認するとともに、シート材１における塗工面の状態を確認する実験を行ったところ、下記表１に示すようなデータが得られた。なお、上記実験例では、７００ｍｍの塗工面長を有するグラビアロール２を使用するとともに、シート材１の搬送速度を２５０ｍ／分に設定し、かつドクター刃１１の接触点を通るグラビアロール２の接線ａに対するドクター刃１１の設置角度θを、それぞれ３５°に設定した。
【００２３】
【表１】

【００２４】
上記表１に示すデータから、３０ｍｍ，３５ｍｍの直径Ｄを有するグラビアロール２を使用した場合には、上記ドクター刃１１による塗工剤の掻き取り不良が発生し、かつ６０ｍｍの直径Ｄを有するグラビアロール２を使用すると、塗工不良が発生することが確認された。この実験例からも、上記ドクター刃１１による塗工剤の掻き取り不良が発生するのを防ぐとともに、シート材１に対する塗工剤の塗工面が荒れるのを防止するためには、上記グラビアロール２の直径Ｄを４０ｍｍ〜５５ｍｍの範囲内に設定する必要があることが検証された。
【００２５】
また、ドクター刃１１の接触点を通るグラビアロール２の接線ａに対するドクター刃１１の設置角度θが３０°未満になると、グラビアロール２に対するドクター刃１１の掻き取り角度が鋭くなり過ぎて、塗工剤の掻き取り不良が発生する。また、上記ドクター刃１１の設置角度θが４５°よりも大きくなると、ドクター刃１１が振動してグラビアロール２の周面に模様が形成されて塗工不良が発生するため、ドクター刃１１の接触点を通るグラビアロール２の接線ａに対するドクター刃１１の設置角度θを３０°〜４５°の範囲に設定する必要がある。
【００２６】
例えば、上記ドクター刃１１の接触点を通るグラビアロール２の接線ａに対するドクター刃１１の設置角度θを２５°〜５０°の範囲内で種々に値に変化させて、上記ドクター刃１１による塗工剤の掻き取り不良が発生したか否かを確認するとともに、シート材１における塗工面の状態を確認する実験を行ったところ、下記表２に示すようなデータが得られた。なお、上記実験例では、７００ｍｍの塗工面長と、４０ｍｍおよび５５ｍｍの直径Ｄを有するグラビアロール２を使用するとともに、シート材１の搬送速度を２５０ｍ／分に設定した。
【００２７】
【表２】

【００２８】
上記表２に示すデータから、ドクター刃の設置角度θを２５°に設定すると、上記ドクター刃１１による塗工剤の掻き取り不良が発生し、かつドクター刃１１の設置角度θを５０°に設定すると、塗工不良が発生することが確認された。この実験例から、シート材１の搬送速度を高速に設定した場合においても、上記塗工剤の掻き取り不良を発生させることなく、塗工剤をシート材１の表面に対して適正に塗工し得るようにするためには、グラビアロール２の回転方向に対向するように上記ドクター刃１１を逆角配置とするとともに、ドクター刃１１の接触点を通るグラビアロール２の接線ａに対するドクター刃１１の設置角度θを３０°〜４５°の範囲に設定する必要があることが検証された。
【００２９】
さらに、上記ドクター刃１１の先端部とシールプレート１２の先端部との間隔Ｗが２０ｍｍ未満であると、シート材１に塗工剤を塗工した後に再度塗工チャンバー３の設置部に到達するまでの空走時間が長くなるとともに、塗工液チャンバー３の塗工液溜まり９にグラビアロール２が浸漬される時間が短くなるため、このグラビアロール２の版面に残存した塗工液が乾燥することによる目詰まりが発生し易くなり、早期にグラビアロール２の洗浄が必要となる。また、上記間隔が３０ｍｍよりも大きくなると、グラビアロール２の大きさと塗工剤チャンバー３の大きさとのバランスが悪くなり、グラビアロール２に沿って搬送されるシート材１と、上記塗工剤チャンバー３との間隔Ｓが狭くなって作業性が悪くなるため、上記ドクター刃１１の先端部とシールプレート１２の先端部との間隔Ｗを２０ｍｍ〜３０ｍｍの範囲内に設定する必要がある。
【００３０】
例えば、上記ドクター刃１１の先端部とシールプレート１２の先端部との間隔Ｗが１５ｍｍ〜３５ｍｍの範囲内で種々の値に設定して、グラビアロール２の洗浄が必要となる印刷距離、つまり上記シート材１の搬送距離を測定するとともに、シート材１と、上記塗工剤チャンバー３との間隔Ｓがどのように変化するかを確認する実験を行ったところ、下記の表３に示すようなデータが得られた。なお、上記実験例では、７００ｍｍの塗工面長と、４０ｍｍおよび５５ｍｍの直径Ｄを有するグラビアロール２を使用し、かつ上記目詰まりが発生し易い状態にあるか否かを正確に判別できるようにシート材１の搬送速度を、５０ｍ／分程度の比較的低速に設定し、かつドクター刃１１の設置角度θをそれぞれ３５°に設定した。
【００３１】
【表３】

【００３２】
上記表３に示すデータから、ドクター刃１１の先端部とシールプレート１２の先端部との間隔Ｗを１５ｍｍに設定した場合には、印刷距離が１０００ｍとなった時点でグラビアロール２の目詰まりが発生し、早期にグラビアロール２を洗浄しなければならないことが確認された。また、ドクター刃１１の先端部とシールプレート１２の先端部との間隔Ｗを３５ｍｍに設定した場合には、シート材１と塗工剤チャンバー３との間隔Ｓが、約１ｍｍまたは１．５ｍｍと狭くなりすぎることが確認された。この実験例からも、グラビアロール２の版面に目詰まりが発生するのを効果的に防止するとともに、上記シート材１と塗工剤チャンバー３との間隔Ｓが狭くなりすぎるのを防止するためには、上記ドクター刃１１の先端部とシールプレート１２の先端部との間隔Ｗを、２０ｍｍ〜３０ｍｍの範囲内に設定する必要があることが検証された。
【００３３】
また、上記実施形態では、グラビアロール２の一側面部に対向するように塗工チャンバー３を配設するとともに、この塗工チャンバー３の設置位置の反対側においてシート材１を鉛直方向に搬送することによりグラビアロール２の他側面部に接触させるように構成したため、水平方向に搬送されるシート材１に沿って塗工チャンバー３を配設した場合のように、その設置スペースを確保するために装置が大型化する等の問題を生じることがなく、上記設置スペースをコンパクト化することができるとともに、既存の印刷機またはコーティング機に対しても上記塗工チャンバー３を容易に設置できるという利点がある。
【００３４】
また、上記実施形態に示すように、グラビアロール２および塗工チャンバー３と、グラビアロール２の設置部に導入されるシート材１をガイドする第１ガイドロール４と、グラビアロール２の設置部から導出されたシート材１をガイドする第２ガイドロール５とを共通の取付板７に取り付けることにより、塗工ユニット８を構成した場合には、この塗工ユニット８を、グラビア印刷機またはコーティング機に対して極めて容易に設置できるという利点がある。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、シート材の表面に塗工剤を塗工する４０ｍｍ〜５５ｍｍの直径を有するグラビアロールと、このグラビアロールの周面に沿って設置された塗工チャンバーと、この塗工チャンバーに設けられた塗工剤溜まり内に塗工剤を供給する塗工剤供給手段とを備え、上記塗工剤溜まりのロール回転方向の下流側部をシールしつつ、上記グラビアロールに付着した余分な塗工剤を除去するドクター刃と、塗工剤溜まりのロール回転方向の上流側部をシールするシールプレートとを上記塗工チャンバーに設け、グラビアロールの回転方向に対向するように上記ドクター刃を設置するとともに、このドクター刃の接触点を通るグラビアロールの接線に対するドクター刃の設置角度を３０°〜４５°の範囲に設定し、かつ上記ドクター刃の先端部とシールプレートの先端部との間隔を２０ｍｍ〜３０ｍｍの範囲内に設定することにより、グラビアロールの高速回転が可能となり、シート材の搬送速度を遅くすることなく、小径のグラビアロールによって塗工剤を均一に塗工することができ、塗工液の裏回り現象の発生等を効果的にを防止できるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るグラビア塗工装置の実施形態を示す説明図である。
【図２】塗工チャンバーの具体的構成を示す側面断面図である。
【図３】グラビア塗工装置の従来例を示す説明図である。
【符号の説明】
１シート材
２グラビアロール
３塗工チャンバー
４第１ガイドロール
５第２ガイドロール
６塗工剤供給手段
７取付板
８塗工ユニット
９塗工剤溜まり
１１ドクター刃[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a gravure coating apparatus provided with a gravure roll for applying a coating agent to a surface of a sheet material made of a resin film, paper, or the like in a gravure printing machine or a coating machine.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as shown in, for example, Japanese Utility Model Publication No. 2-7663, a coating agent is applied to the lower surface of a base material (sheet material) on a running continuum at a position where the upper surface of the base material is free. A gravure roll coated and having a diameter of about 20 mm to about 50 mm, and a doctor blade for wiping excess coating agent from the surface of the gravure roll before coating and supplying a fixed amount of coating agent to the coating unit (Doctor blade) is provided, and a fixed amount of the coating agent measured by the doctor blade is supplied to the coating section, and the coating agent is uniformly applied by a small-diameter gravure roll. .
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
When configured to apply the coating agent to the sheet material using a relatively small diameter gravure roll as described above, a coating agent supply unit that supplies the coating agent to the gravure roll, sheet Since the space for installing the doctor blade formed between the gravure roll 2 and the material is narrow, the doctor blade 11 must be arranged at a regular angle along the rotation direction of the gravure roll 2 as shown in FIG. The installation angle θ of the doctor blade with respect to the tangent line a of the gravure roll 2 passing through the contact point is limited to about 30 °, and if the conveying speed of the sheet material 1 is increased, the action of scraping the coating agent by the doctor blade 11 becomes improper. There is a problem that the coating agent cannot be applied uniformly because it is sufficient, and the coating agent flowing out from both ends of the sheet material easily adheres to the back side of the coating agent, thereby causing the coating agent to wrap around. Was.
[0004]
That is, in order to apply an appropriate amount of a coating agent to the sheet material 1 conveyed at a high speed by the small-diameter gravure roll 2 as described above, it is necessary to increase the rotation speed of the gravure roll 2. . Further, when the doctor blades 11 are arranged at regular angles along the rotation direction of the gravure roll 2 as described above, a large force acts in the direction in which the doctor blades 11 separate in accordance with the rotation of the gravure roll 2. become. For this reason, the contact pressure of the doctor blade 11 against the gravure roll 2 is reduced, and the action of scraping the coating agent is likely to be insufficient. To prevent this, the conveying speed of the sheet material is set to 100 m / min or less. There was a problem that it was necessary to keep the speed low.
[0005]
Even if the conveying speed of the sheet material 1 is increased as described above, the coating surface length (plate making dimension) of the gravure roll 2 must be adjusted so that the backing phenomenon of the coating agent does not occur. Needs to be shorter than the width dimension. In the case of such a configuration, there is a problem that the coating surface length of the gravure roll 2 must be changed in accordance with the width of the sheet material 1.
[0006]
The present invention has been made in view of the above points, and provides a gravure coating apparatus capable of uniformly applying a coating agent with a small-diameter gravure roll without reducing the sheet material conveyance speed. It is intended to be.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1 includes a gravure roll having a diameter of 40 mm to 55 mm for coating a coating material on the surface of a sheet material, a coating chamber installed along a peripheral surface of the gravure roll, and a coating chamber. A coating agent supply means for supplying a coating agent into a coating agent reservoir provided in a processing chamber, wherein the coating agent reservoir adheres to the gravure roll while sealing a downstream side in a roll rotation direction of the coating agent reservoir. A doctor blade for removing the excess coating agent, and a seal plate for sealing the upstream side of the coating agent pool in the roll rotation direction are provided in the coating chamber, and the seal blade is opposed to the gravure roll in the rotation direction. While installing the doctor blade, set the installation angle of the doctor blade with respect to the tangent line of the gravure roll passing through the contact point of the doctor blade in the range of 30 ° to 45 °, and The distance between the tip and the tip of the seal plate is set in the range of 20 mm to 30 mm.
[0008]
According to the above configuration, since the doctor blade is installed at a predetermined angle so as to face the rotation direction of the gravure roll, the doctor blade does not separate even if the rotation speed of the gravure roll is increased, and The coating agent supplied to the coating agent pool of the coating chamber by the supply means adheres to the peripheral surface according to the rotation of the gravure roll, and the excess coating agent from the gravure roll is effectively removed by the doctor blade. After being removed, an appropriate amount of the coating agent remaining on the peripheral surface of the gravure roll is applied to the surface of the sheet material.
[0009]
According to a second aspect of the present invention, in the gravure coating apparatus according to the first aspect, a coating chamber is disposed so as to face one side surface of the gravure roll, and the opposite side of the installation position of the coating chamber. In which the sheet material is conveyed in the vertical direction so as to contact the other side surface of the gravure roll.
[0010]
According to the above configuration, when the coating chamber is installed so as to face one side surface of the gravure roll, the installation space is reduced, and the existing gravure printing machine or coating machine or the like is used. The coating chamber can be easily installed.
[0011]
According to a third aspect of the present invention, in the gravure coating apparatus according to the first or second aspect, the gravure roll and the coating chamber, and a first guide roll that guides a sheet material introduced into an installation portion of the gravure roll. And a second guide roll that guides the sheet material led out from the installation portion of the gravure roll is mounted on a common mounting plate, thereby forming a coating unit.
[0012]
According to the above configuration, it is possible to easily install the coating unit formed by attaching each of the above members to the common mounting plate with respect to the gravure printing machine or the coating machine.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
1 and 2 show an embodiment of a gravure coating apparatus according to the present invention. The gravure coating apparatus is provided such that a gravure roll 2 for coating a coating material such as a coating agent or a printing ink on a surface of a sheet material 1 and a side surface of the gravure roll 2 are opposed to each other. The first and second guides that guide the coated coating chamber 3 and the other side of the gravure roll 2 while guiding the sheet material 1 conveyed upward from below on the opposite side of the coating chamber 3 Rolls 4 and 5 and coating agent supply means 6 for supplying a coating agent to the coating chamber 3 are provided. The gravure roll 2, the coating chamber 3, and the first and second guide rolls 4 and 5 are mounted on a common mounting plate 7, so that the surface of the sheet material 1 conveyed upward from below is coated. A coating unit 8 for coating the agent is configured.
[0014]
The gravure roll 2 includes a plate cylinder of a gravure printing machine or a coating roll of a coating machine, and has a diameter D set to about 40 mm to 55 mm. The gravure roll 2 is configured to rotate in a direction opposite to the conveying direction of the sheet material 1 by being driven in a counterclockwise direction in the drawing.
[0015]
As shown in FIG. 2, the coating chamber 3 has a chamber main body 10 in which a coating agent reservoir 9 formed of a space opened to face the peripheral surface of the gravure roll 2 is formed. And a doctor blade 11 made of a stainless steel plate or the like attached to the downstream side of the gravure roll 2 in the rotation direction of the gravure roll 2 and the front bottom end of the chamber body 10, ie, the upstream side of the gravure roll 2 in the rotation direction. The part is provided with a seal plate 12 made of a steel plate material or a plastic plate or the like. A regulating member 13 for regulating the flow of the coating agent in the coating agent reservoir 9 is provided inside the coating chamber 3.
[0016]
When the distal ends of the doctor blade 11 and the seal plate 12 are pressed against the peripheral surface of the gravure roll 2, the upper and lower front portions of the coating material reservoir 9 are sealed by the doctor blade 11 and the seal plate 12. Then, the coating agent pool 9 is configured to be in a sealed state, and the excess coating agent attached to the peripheral surface thereof is scraped off by the doctor blade 11 according to the rotation of the gravure roll 2. It has become.
[0017]
The doctor blade 11 is disposed at an angle opposite to the rotation direction of the gravure roll 2, and the installation angle θ of the doctor blade 11 with respect to a tangent a of the gravure roll 2 passing through the contact point of the doctor blade 11 is 30 ° or more. It is set to a range of 45 °. Further, the installation position and the size of the doctor blade 11 and the seal plate 12 are set so that the distance W between the distal end of the doctor blade 11 and the distal end of the seal plate 12 is in the range of 20 mm to 30 mm. Have been.
[0018]
As shown in FIG. 1, the coating agent supply means 6 sucks a coating agent in a coating agent tank 14 containing a coating agent made of printing ink or the like, and sucks the coating agent in the coating agent tank 14. The coating agent supply pipe 16 provided with a feed pump 15 for feeding the coating agent to the lower portion of the chamber main body 10 and the coating agent in the coating agent reservoir 9 discharged from the upper portion of the chamber main body 10 are coated with the coating agent. And a return pipe 17 for returning to the agent tank 14 (see FIG. 1).
[0019]
By operating the feed pump 15 of the coating agent supply means 6 in the above configuration, the coating agent accommodated in the coating agent tank 14 is supplied into the coating agent reservoir 9 of the coating chamber 3. While rotating the gravure roll 2 at a predetermined speed. As a result, the coating agent supplied into the coating agent reservoir 9 of the coating chamber 3 comes into contact with and adheres to the peripheral surface of the gravure roll 2 in a sealed state, and adheres to the peripheral surface of the gravure roll 2. The surplus coating agent thus removed is removed by the doctor blade 11. Then, the coating agent adhered to the peripheral surface of the gravure roll 2 is transported to the contact portion between the sheet material 1 and the gravure roll 2 according to the rotation of the gravure roll 2, and is coated on the surface of the sheet material 1. You.
[0020]
A gravure roll 2 having a diameter D of 40 mm to 55 mm for applying a coating agent on the surface of the sheet material 1 as described above, a coating chamber 3 installed along the peripheral surface of the gravure roll 2, A coating agent supply means 6 for supplying a coating agent into a coating agent reservoir 9 provided in the coating chamber 3, while sealing a downstream side of the coating agent reservoir 9 in the roll rotation direction, The coating chamber 3 is provided with a doctor blade 11 for removing excess coating agent adhering to the gravure roll 2 and a seal plate 12 for sealing the upstream side of the coating agent pool 9 in the roll rotation direction. The doctor blade 11 is installed (reversely arranged) so as to face the rotation direction of the roll 2, and the installation angle of the doctor blade 11 with respect to the tangent a of the gravure roll 2 passing through the contact point of the doctor blade 11. θ was set in the range of 30 ° to 45 °, and the interval W between the tip of the doctor blade 11 and the tip of the seal plate 12 was set in the range of 20 mm to 30 mm. High-speed rotation of 1000 rpm or more can be performed, and the coating agent can be uniformly applied by the small-diameter gravure roll 2 without reducing the conveying speed of the sheet material 1.
[0021]
That is, when the diameter D of the gravure roll 2 is less than 40 mm, its rigidity is low and the gravure roll 2 is easily bent, so that a poor scraping of the coating agent by the doctor blade 11 occurs. If the diameter D of the gravure roll 2 is larger than 55 mm, the contact width between the sheet material 1 and the gravure roll 2 becomes too large, and the coating surface of the coating agent on the sheet material 1 becomes rough. Must be set within a range of 40 mm to 55 mm.
[0022]
For example, by changing the diameter D of the gravure roll 2 to various values within a range of 30 mm to 60 mm, it is determined whether or not the doctor blade 11 has caused the scraping failure of the coating agent, and the sheet material is checked. An experiment was performed to confirm the state of the coated surface in Example 1. As a result, data as shown in Table 1 below was obtained. In the above experimental example, the gravure roll 2 having a coating surface length of 700 mm was used, the conveying speed of the sheet material 1 was set to 250 m / min, and the tangential line of the gravure roll 2 passing through the contact point of the doctor blade 11 was used. The setting angle θ of the doctor blade 11 with respect to a was set to 35 °.
[0023]
[Table 1]

[0024]
From the data shown in Table 1 above, when the gravure roll 2 having a diameter D of 30 mm or 35 mm is used, poor scraping of the coating agent by the doctor blade 11 occurs and the gravure having a diameter D of 60 mm. It was confirmed that when roll 2 was used, coating failure occurred. Also from this experimental example, in order to prevent the occurrence of defective scraping of the coating agent by the doctor blade 11 and to prevent the coating surface of the coating agent on the sheet material 1 from becoming rough, the gravure roll 2 It has been verified that it is necessary to set the diameter D of the sample in the range of 40 mm to 55 mm.
[0025]
When the installation angle θ of the doctor blade 11 with respect to the tangent line a of the gravure roll 2 passing through the contact point of the doctor blade 11 is less than 30 °, the scraping angle of the doctor blade 11 with respect to the gravure roll 2 becomes too sharp, and Poor scraping of the agent occurs. When the installation angle θ of the doctor blade 11 is larger than 45 °, the doctor blade 11 vibrates and a pattern is formed on the peripheral surface of the gravure roll 2 to cause poor coating. It is necessary to set the installation angle θ of the doctor blade 11 with respect to the tangent line a of the gravure roll 2 passing through the point in the range of 30 ° to 45 °.
[0026]
For example, the installation angle θ of the doctor blade 11 with respect to the tangent a of the gravure roll 2 passing through the contact point of the doctor blade 11 is changed to various values within a range of 25 ° to 50 °, and the coating by the doctor blade 11 is performed. An experiment was conducted to confirm whether or not a poor scraping of the agent occurred and to confirm the state of the coated surface of the sheet material 1. As a result, data as shown in Table 2 below was obtained. In the above experimental example, a gravure roll 2 having a coating surface length of 700 mm and a diameter D of 40 mm and 55 mm was used, and the conveying speed of the sheet material 1 was set to 250 m / min.
[0027]
[Table 2]

[0028]
From the data shown in Table 2 above, when the setting angle θ of the doctor blade is set to 25 °, poor scraping of the coating agent by the doctor blade 11 occurs, and the setting angle θ of the doctor blade 11 is set to 50 °. Then, it was confirmed that coating failure occurred. From this experimental example, even when the conveying speed of the sheet material 1 is set to a high speed, the coating agent is appropriately applied to the surface of the sheet material 1 without causing the scraping failure of the coating agent. In order to enable the doctor blade 11 to be opposed to the rotation direction of the gravure roll 2, the doctor blade 11 is arranged at an opposite angle, and the doctor blade 11 with respect to the tangent a of the gravure roll 2 passing through the contact point of the doctor blade 11. It has been verified that it is necessary to set the installation angle θ in the range of 30 ° to 45 °.
[0029]
Further, if the distance W between the distal end of the doctor blade 11 and the distal end of the seal plate 12 is less than 20 mm, the coating material is applied to the sheet material 1 and then reaches the installation portion of the coating chamber 3 again. And the time during which the gravure roll 2 is immersed in the coating liquid reservoir 9 of the coating liquid chamber 3 becomes shorter, the coating liquid remaining on the plate surface of the gravure roll 2 dries. Therefore, clogging is likely to occur, and the gravure roll 2 needs to be washed at an early stage. On the other hand, if the distance is larger than 30 mm, the balance between the size of the gravure roll 2 and the size of the coating material chamber 3 becomes poor, and the sheet material 1 conveyed along the gravure roll 2 and the coating material chamber 3, the workability is deteriorated. Therefore, it is necessary to set the distance W between the distal end of the doctor blade 11 and the distal end of the seal plate 12 within a range of 20 mm to 30 mm.
[0030]
For example, the distance W between the distal end of the doctor blade 11 and the distal end of the seal plate 12 is set to various values within a range of 15 mm to 35 mm, and the printing distance at which the gravure roll 2 needs to be washed, that is, An experiment was performed to determine how the distance S between the sheet material 1 and the coating material chamber 3 changes while measuring the conveyance distance of the sheet material 1. As shown in Table 3 below, Data was obtained. In the above experimental example, a gravure roll 2 having a coating surface length of 700 mm and a diameter D of 40 mm and 55 mm was used, and it was determined whether or not the clogging was likely to occur. The conveying speed of the sheet material 1 was set to a relatively low speed of about 50 m / min, and the installation angle θ of the doctor blade 11 was set to 35 °.
[0031]
[Table 3]

[0032]
From the data shown in Table 3 above, if the distance W between the distal end of the doctor blade 11 and the distal end of the seal plate 12 is set to 15 mm, the clogging of the gravure roll 2 may occur when the printing distance becomes 1000 m. It was confirmed that the gravure roll 2 had to be washed out at an early stage. When the interval W between the distal end of the doctor blade 11 and the distal end of the seal plate 12 is set to 35 mm, the interval S between the sheet material 1 and the coating material chamber 3 is about 1 mm or 1.5 mm. It was confirmed that it became too narrow. Also from this experimental example, in order to effectively prevent clogging from occurring on the plate surface of the gravure roll 2 and to prevent the distance S between the sheet material 1 and the coating material chamber 3 from becoming too narrow. It was verified that it was necessary to set the distance W between the distal end of the doctor blade 11 and the distal end of the seal plate 12 within the range of 20 mm to 30 mm.
[0033]
In the above-described embodiment, the coating chamber 3 is provided so as to face one side surface of the gravure roll 2, and the sheet material 1 is transported in the vertical direction on the opposite side of the installation position of the coating chamber 3. As a result, the gravure roll 2 is configured to contact the other side surface of the gravure roll 2. Therefore, as in the case where the coating chamber 3 is disposed along the sheet material 1 conveyed in the horizontal direction, the installation space is secured. There is an advantage that the installation space can be made compact without causing a problem such as an increase in the size of the apparatus, and that the coating chamber 3 can be easily installed on an existing printing machine or coating machine. is there.
[0034]
Further, as shown in the above embodiment, the gravure roll 2 and the coating chamber 3, the first guide roll 4 that guides the sheet material 1 introduced into the gravure roll 2 installation section, and the gravure roll 2 installation section When the coating unit 8 is configured by attaching the second guide roll 5 that guides the derived sheet material 1 to the common mounting plate 7, the coating unit 8 is connected to a gravure printing machine or a coating machine. Has the advantage that it can be installed very easily.
[0035]
【The invention's effect】
As described above, the present invention provides a gravure roll having a diameter of 40 mm to 55 mm for coating a coating material on the surface of a sheet material, a coating chamber installed along the peripheral surface of the gravure roll, A coating agent supply means for supplying a coating agent into a coating agent reservoir provided in the coating chamber, wherein the gravure roll is sealed while sealing a downstream side of the coating agent reservoir in a roll rotation direction. The coating chamber is provided with a doctor blade for removing excess coating agent attached to the coating chamber and a seal plate for sealing the upstream side of the coating agent pool in the roll rotation direction so as to face the gravure roll rotation direction. The doctor blade is set at an angle of 30 ° to 45 ° with respect to the tangential line of the gravure roll passing through the contact point of the doctor blade, and By setting the distance between the tip of the blade and the tip of the seal plate within the range of 20 mm to 30 mm, the gravure roll can be rotated at a high speed, and the gravure roll having a small diameter can be formed without slowing down the conveying speed of the sheet material. There is an advantage that the coating agent can be uniformly applied by the roll, and the occurrence of the back-flow phenomenon of the coating liquid can be effectively prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory view showing an embodiment of a gravure coating apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a side sectional view showing a specific configuration of a coating chamber.
FIG. 3 is an explanatory view showing a conventional example of a gravure coating apparatus.
[Explanation of symbols]
REFERENCE SIGNS LIST 1 sheet material 2 gravure roll 3 coating chamber 4 first guide roll 5 second guide roll 6 coating agent supply means 7 mounting plate 8 coating unit 9 coating agent pool 11 doctor blade

Claims

A gravure roll having a diameter of 40 mm to 55 mm for coating a coating material on the surface of the sheet material, a coating chamber installed along a peripheral surface of the gravure roll, and a coating provided in the coating chamber. Coating agent supply means for supplying a coating agent into the agent reservoir, and removing excess coating agent adhering to the gravure roll while sealing the downstream side in the roll rotation direction of the coating agent reservoir. A doctor blade to be provided, and a seal plate for sealing the upstream side in the roll rotation direction of the coating agent pool are provided in the coating chamber, and the doctor blade is installed so as to face the rotation direction of the gravure roll. The setting angle of the doctor blade with respect to the tangent line of the gravure roll passing through the contact point of the doctor blade is set in the range of 30 ° to 45 °, and the tip of the doctor blade and the seal plate A gravure coating apparatus characterized in that the distance from the tip of the gravure is set within a range of 20 mm to 30 mm.

2. The gravure coating apparatus according to claim 1, wherein a coating chamber is disposed so as to face one side surface of the gravure roll, and the sheet material is vertically conveyed on a side opposite to the installation position of the coating chamber. A gravure coating apparatus characterized in that the gravure roll is brought into contact with the other side surface of the gravure roll.

3. The gravure coating apparatus according to claim 1, wherein the gravure roll and the coating chamber, a first guide roll that guides a sheet material introduced into a gravure roll installation section, and a gravure roll installation section are provided. 4. A gravure coating apparatus, wherein a coating unit is formed by attaching a second guide roll for guiding the sheet material to a common mounting plate.