JP4689077B2

JP4689077B2 - 塗布装置システム

Info

Publication number: JP4689077B2
Application number: JP2001151399A
Authority: JP
Inventors: 谷亘中
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2001-05-21
Filing date: 2001-05-21
Publication date: 2011-05-25
Anticipated expiration: 2021-05-21
Also published as: JP2002346447A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、塗布装置システムに係り、とりわけ基材にインキを精度よく塗布することができる塗布装置システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば磁気記録を利用した入場券は、券面の全面にあるいは帯状に磁気記録層を設けることにより得られる。帯状の磁気記録層の仕様は、磁気インキを紙に直接塗布する場合、ｄｒｙ膜厚が５〜１０μｍと非常に厚く、ｄｒｙ膜幅は所定値±０．２ｍｍと高い精度が要求されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
磁気インキは紙等の基材に塗布装置により塗布され、その後インキは乾燥機中で乾燥されるが、磁気インキを塗布してなる磁気記録層の膜厚および膜幅を精度良く調整することはむずかしい。
【０００４】
本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、基材上に塗布面を形成するとともに、この塗布面の膜厚および膜厚を精度良く調整することができる塗布装置システムを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、基材に対してインキを塗布して複数の線状塗布面を形成する塗布装置と、塗布装置の下流側に設けられ、基材上の複数の線状塗布面を平滑化して帯状塗布面を形成するスムージングバーと、スムージングバーを基材に対して突出自在に保持する保持部と、スムージングバーを駆動して、スムージングバーの基材に対する突出長さを調整するスムージングバー駆動部と、基材上の帯状塗布面の膜厚を測定する膜厚センサと、塗布装置上に接続され、塗布装置内のインキ粘度を調整するインキ粘度調整機構と、膜厚センサからの信号に基づいてインキ粘度調整機構とスムージングバー駆動部を制御する制御装置とを備え、制御装置は膜厚センサからの信号に基づいてインキ粘度調整機構を作動させ、インキ粘度調整機構の作動によっても膜厚が許容範囲内に入らない場合に、膜厚が許容範囲内に入るようスムージングバー駆動部を制御してスムージングバーを基材から離接させてスムージングバーの基材に対する突出長さを調整することを特徴とする塗布装置システムである。
【０００６】
本発明は、基材上の帯状塗布面の膜幅を測定する膜幅センサを更に備え、制御装置は膜幅センサからの信号に基づいて、スムージングバー駆動部を制御してスムージングバーを駆動した際、膜幅が許容範囲から外れると判断した場合、警報を発することを特徴とする塗布装置システムである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１乃至図８は本発明による塗布装置システムの一実施の形態を示す図である。
【０００８】
図１に示すように、塗布装置システムはグラビア版胴１２と、グラビア版胴１２に対して基材ｗを押付ける圧胴１３と、グラビア版胴１２と圧胴１３の下流側に設けられたスムージング部３０とを備えている。
【０００９】
またグラビア版胴１２と圧胴１３の上流側には、基材ｗの給紙部１が設けられている。さらにスムージング部３０の下流側には配向器９、乾燥機１０および巻取部５が順次配置されている。
【００１０】
このうち、グラビア版胴１２と圧胴１３は、図２に示すように、基材ｗに対して磁気インキ１６を塗布するものである。すなわち、図２に示すように、グラビア版胴１２の下方近傍には、インキパン１５内に配置されたファニッシャロール１４が設けられており、インキパン１５内に充てんされた磁気インキ１６が、ファニッシャロール１４を介してグラビア版胴１２へ供給されるようになっている。
【００１１】
またグラビア版胴１２へ供給された磁気インキ１６は、ドクター１７により掻き取られ、グラビア版胴１２の後述するセル２０（図４参照）内へ充てんされる。
【００１２】
これらグラビア版胴１２と、圧胴１３と、ファニッシャロール１４と、インキパン１５と、ドクター１７とによって塗布装置１１が構成される。
【００１３】
また、インキパン１５には、インキパン１５内の磁気インキ１６のインキ粘度を調整するインキ粘度調整機構３６が、連結ライン３６ａを介して接続されている。このインキ粘度調整機構３６は後述する制御装置４０によって作動して、インキパン１５内の磁気インキ１６のインキ粘度を調整するものである。
【００１４】
次にグラビア版胴１２について、図３および図４により詳述する。グラビア版胴１２は外周に円周状に延びる複数のセル２０を有し、基材ｗに対して磁気インキ１６を塗布して複数の線状塗布面２５を形成するものである。この場合、各線状塗布面２５は、各セル２０に対応して形成される。
【００１５】
次に各セル２０の形状について述べる。図４に示すように、各セル２０は矩形状断面を有している。また各セル２０の幅Ｌ_１は、４００μｍ≦Ｌ_１≦２０００μｍであることが好ましく、また、セル２０の深さＤは、５０μｍ≦Ｄ≦２５０μｍであることが好ましい。さらに、隣り合う各セル２０間の土手２１の長さＬ_２は、３０μｍ≦Ｌ_２≦２００μｍであることが好ましい。ここで図４は、図３に示すグラビア版胴１２の領域Ａと領域Ｂとの間に形成されたセル２０を示す図である。
【００１６】
セル２０の形状を上記のように定めることにより、基材ｗ上に磁気インキ１６の線状塗布面２５を精度良く形成することができる。
【００１７】
またスムージング部３０は、基材ｗ上に塗布された複数の線状塗布面２５を平滑化して帯状（ストライプ状）塗布面２６を形成するスムージングバー３１と、基材ｗを支持するバックアップバー３２とを有している。またスムージングバー３１はその上流側に線状塗布面２５を平滑化する湾曲面３１ａを有し、保持部３３により保持されている。
【００１８】
また、スムージングバー３１は、スムージングバー駆動部３４により駆動され、このスムージングバー駆動部３４は制御装置４０により制御されるようになっている。
【００１９】
さらにスムージングバー３１の下流側には、基材ｗ上の帯状塗布面２６の膜幅を測定する膜幅センサ４２が設定され、この膜幅センサ４２からの信号は制御装置４０へ送られる。また乾燥機１０の下流側には、基材ｗ上の帯状塗布面２６の膜厚を測定する膜厚センサ４１が設定され、この膜厚センサ４１からの信号は制御装置４０へ送られる。
【００２０】
制御装置４０は膜厚センサ４１からの信号に基づいて、インキ粘度調整機構３６とスムージングバー駆動部３４を制御するとともに、膜幅センサ４２からの信号に基づいて警報を発するようになっている。
【００２１】
次にこのような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。
【００２２】
給紙部１から供給された紙等の基材ｗは塗布装置１１へ搬送され、この塗布装置１１において基材ｗに対して磁気インキ１６が塗布される。
【００２３】
この場合、塗布装置１１において、インキパン１５内の磁気インキ１６がファニッシャロール１４を介してグラビア版胴１２へ供給される。グラビア版胴１２上の磁気インキ１６はドクター１７により掻き取られて、グラビア版胴１２の複数のセル２０内に一定量の磁気インキ１６が充てんされる。
【００２４】
次にセル２０内の磁気インキ１６は、圧胴１３により押圧された基材ｗ側へ塗布され、基材ｗ上に各セル２０に対応する複数の線状塗布面２５が形成される（図５参照）。
【００２５】
塗布装置１１において、グラビア版胴１２は基材ｗの搬送方向と同一方向に回転するようになつているが、ファニッシャロール１４とドクター１７を、グラビア版胴１２の中心と圧胴１３の中心を結ぶ線を軸に左右対称に配置してグラビア版胴１２を基材ｗの搬送方向と反対方向に回転させてもよい。
【００２６】
このようにして得られた線状塗布面２５の断面は、円弧状をなしている（図５参照）。また各線状塗布面２５は、磁気インキ１６の粘性によりその形状を保つことができ、線状塗布面２５を有する基材ｗはその後、スムージング部３０へ送られる。
【００２７】
基材ｗがスムージング部３０へ送られた後、基材ｗ上の線状塗布面２５は、スムージングバー３１の湾曲面３１ａにより平滑化され、このようにして基材ｗ上に帯状塗布面２６が形成される（図６参照）。帯状塗布面２６の数および幅は、所望の値をとることができる。
【００２８】
本実施の形態によれば、グラビア版胴１２外周に、複数のセル２０からなるセル群２０ａを４列設けておくことにより、基材ｗ上に４列の帯状塗布面２６を設けることができる。
【００２９】
図１に示すように、スムージングバー３１は基材ｗに対して直交して配置され、上述のように湾曲面３１ａを線状塗布面２５に当接させることにより線状塗布面２５を平滑化させることができる。この場合、スムージングバー３１を保持部３３により突出自在に保持するとともに、スムージングバー駆動部３４によりスムージングバー３１の突出長さを調整することによって、帯状塗布面２６の幅を適宜定めることができる。
【００３０】
このようにして基材ｗ上に複数、例えば４列の帯状塗布面２６を形成した後、基材ｗは乾燥機１０へ送られ、この乾燥機１０によって基材ｗ上の帯状塗布面２６が乾燥される。
【００３１】
この間、制御装置４０は膜厚センサ４１からの信号に基づいて、インキ粘度調整機構３６とスムージングバー駆動部３４を制御するとともに、膜幅センサ４２からの信号に基づいて警報を発する。また制御装置４０は、常時インキ粘度調整機構３６の作動状況をモニタリングしている。
【００３２】
以下、制御装置４０の制御作用について図７により詳述する。図７に示すように、インキ粘度調整機構３６が正常に動作しているにもかかわらず、磁気インキ１６の劣化などの原因でインキ１６の塗布量が低下し、膜厚センサ４１が膜厚の低下を検知した場合、検知信号は制御装置４０へ送られる。制御装置４０は、インキ粘度を増加させて膜厚を保つよう、インキ粘度調整機構３６の設定変更（粘度を高くする設定変更）の指示を出す（ｓｔｅｐＡ）。
【００３３】
通常、インキ粘度の増加により膜厚は管理基準値に保たれるが、インキ粘度調整機構３６の制御追従性が悪い場合は、膜厚が管理基準値に復帰しない場合がある。
【００３４】
このため制御装置４０はインキ粘度調整機構３６に指令を出した時刻と、常時モニタリングしているインキ粘度調整機構３６の作動状況と、膜厚センサ４１が検知する膜厚データとに基づいて、そのまま運転を続けると許容範囲を越えて膜厚不足となってしまうかどうかを演算する（ｓｔｅｐＢ）。
【００３５】
運転の続行が可能と判断される場合は、そのままインキ粘度のアップの効果が現れることを待つこととなる（ｓｔｅｐＣ）。
【００３６】
一方、運転の続行が困難と判断される場合は、制御装置４０は膜幅の管理基準値を参照して膜幅センサ４２からの現在の膜幅に対する差を演算する（ｓｔｅｐＤ）。このとき膜幅について、差が一定値以上ある場合は、制御装置４０は一時的に膜幅を狭くして大きな膜厚を確保する指令をスムージングバー駆動部３４に条件入力部４０ａを介して出力する。
【００３７】
一般に、（塗布量）＝（膜幅）×（膜厚）の関係があるため、図８に示すようにスムージングバー駆動部３４を制御してスムージングバー３１を基材ｗから引き離すことにより、膜幅を狭めて、膜厚を大きくすることができる。
【００３８】
すなわち図９（ａ）に示すように、基材ｗ上の帯状塗布面２６の当初の膜厚をｔ_０、当初の膜幅をＬ_０とした場合、スムージンブバー駆動部３４を制御して基材ｗからスムージングバー３１を引き離した場合、以下の式に基づいて膜厚はｔへ上昇し、膜幅はＬへ減少する（図９（ｂ））。
【００３９】
Ｌ_０×ｔ_０＝Ｌ×ｔ
Ｌ_０＞Ｌ
ｔ_０＜ｔ
また、スムージングバー駆動部３４により駆動されるスムージングバー３１により膜幅を変更する作動時間は、ｓｔｅｐＢによって求められたインキ粘度調整機構３６の制御追従速度をもとにタイマー設定される。
【００４０】
これらの制御装置４０における操作により、インキ粘度調整機構３６の制御追従性が遅い場合に塗布不良が発生するのを未然に防止することができる。
【００４１】
また、膜幅の管理基準値と膜厚センサ４２からの現在の膜幅との差がなく、膜幅変更の手だてがとれない場合、膜厚を大きくして膜幅を狭くすることができず、このため膜厚制御の遅れをカバーできないことになる。このときは、制御装置４０は膜幅が許容範囲から外れてしまうため膜幅を変更できないと判断し、その旨オペレータへ警報を出す（ｓｔｅｐＦ）。
【００４２】
以上のように本実施の形態によれば、基材ｗ上に形成された帯状塗布面２６の膜厚および膜幅を精度良く調整することができる。
【００４３】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、基材ｗ上に形成された帯状塗布面の膜厚および膜幅を精度良く調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による塗布装置システムの一実施の形態を示す概略図。
【図２】グラビア版胴と圧胴を示す側面図。
【図３】グラビア版胴を示す斜視図。
【図４】グラビア版胴の外周に設けられたセルを示す図。
【図５】基材上に形成された線状塗布面を示す図。
【図６】基材上に形成された帯状塗布面を示す図。
【図７】塗布装置システムの作用を示すフローチャート。
【図８】基材とスムージングバーとの関係を示す斜視図。
【図９】基材とスムージングバーとの関係を示す側面図。
【符号の説明】
１１塗布装置
１２グラビア版胴
１３圧胴
２０セル
２５線状塗布面
２６帯状塗布面
３１スムージングバー
３４スムージングバー駆動部
３６インキ粘度調整機構
４０制御装置
４１膜厚センサ
４２膜幅センサ

Claims

基材に対してインキを塗布して複数の線状塗布面を形成する塗布装置と、
塗布装置の下流側に設けられ、基材上の複数の線状塗布面を平滑化して帯状塗布面を形成するスムージングバーと、
スムージングバーを基材に対して突出自在に保持する保持部と、
スムージングバーを駆動して、スムージングバーの基材に対する突出長さを調整するスムージングバー駆動部と、
基材上の帯状塗布面の膜厚を測定する膜厚センサと、
塗布装置上に接続され、塗布装置内のインキ粘度を調整するインキ粘度調整機構と、
膜厚センサからの信号に基づいてインキ粘度調整機構とスムージングバー駆動部を制御する制御装置とを備え、
制御装置は膜厚センサからの信号に基づいてインキ粘度調整機構を作動させ、インキ粘度調整機構の作動によっても膜厚が許容範囲内に入らない場合に、膜厚が許容範囲内に入るようスムージングバー駆動部を制御してスムージングバーを基材から離接させてスムージングバーの基材に対する突出長さを調整することを特徴とする塗布装置システム。
基材上の帯状塗布面の膜幅を測定する膜幅センサを更に備え、
制御装置は膜幅センサからの信号に基づいて、スムージングバー駆動部を制御してスムージングバーを駆動した際、膜幅が許容範囲から外れると判断した場合、警報を発することを特徴とする請求項１記載の塗布装置システム。