JP5568978B2 - グラビア塗工装置及び除液装置 - Google Patents

Description

本発明は、グラビア塗工装置及び除液装置に関する。

グラビア塗工装置において、走行する基材に塗工剤を塗工するグラビアロールと、グラビアロールの表面に塗工剤を供給する供給手段と、グラビアロールの外周面に付着した余分な塗工剤を掻き取るドクターブレードと、を備えたグラビア塗工装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この種のグラビア塗工装置では、ドクターブレードの先端に裏周りした塗工剤が溜まり、いわゆるスピッティングが発生し、均一な塗工が困難となる場合がある。通常のグラビア塗工装置では、作業者がドクターブレードとグラビアロールの接触部に手を入れてドクターブレードの先端を箆等で擦ることにより、スピッティングを除去する除液処理を行っている。また、ドクターブレードをフッ素処理することによりスピッティングを抑える手法（例えば、特許文献１参照）や、ドクターブレードを２段階に備えてスピッティングを抑える手法（例えば、特許文献２参照）が提供されている。

特開２００１−８０２３０号公報 特開平７−１０１０３５号公報

しかしながら上述の技術では以下の問題がある。すなわち、ドクターとグラビアロールの接触部の周りには様々な部品が配置されているため、手動により除去することは困難であり効率が悪く、また危険な作業である。また、ドクターを加工する方法は加工処理の複雑化や製造コスト増などの問題があり、ドクターを２段階とする構成では装置構成が複雑で大型なものとなるという問題がある。

そこで、本発明は、単純な構成で効率よくスピッティングを除去することが可能なグラビア塗工装置及び除液装置を提供することを目的とする。

本発明の一形態に係るグラビア塗工装置は、基材に塗工剤を塗工するグラビアロールと、前記グラビアロールの外周面に塗工剤を供給する塗工剤供給手段と、前記グラビアロールの外周面に付着した余分な塗工剤を除去するドクターブレードと、前記グラビアロールの回転方向下流側から前記ドクターブレードに接触可能な除液箆と、前記除液箆を前記ドクターブレードの幅方向に沿う第１方向に移動可能とする第１移動手段と、を有する除液ユニットと、備え、前記除液ユニットは、前記ドクターブレードの幅方向に沿うロッドを中心に前記除液箆を回動可能とする回動手段と、前記除液箆と前記ロッドの連結部分を前記第１方向と交差する第２方向に移動可能とする第２移動手段と、を備えたことを特徴とする。

本発明の他の一形態にかかる除液装置は、回転するグラビアロールの周面に当接して前記グラビアロール上の塗工剤を掻き取るドクターブレードの前記回転方向の下流側から前記ドクターブレードに接触可能に設けられた除液箆と、前記除液箆を前記ドクターブレードの幅方向に沿う第１方向に移動可能とする幅方向移動手段と、前記ドクターブレードの幅方向に沿うロッドを中心に前記除液箆を回動可能とする回動手段と、前記除液箆と前記ロッドの連結部分を前記第１方向と交差する第２方向に移動可能とする第２移動手段と、を備えたことを特徴とする。

本発明に係るグラビア塗工装置及び除液装置によれば、単純な構成で効率よくスピッティングを除去することが可能となる。

本発明の第１実施形態に係るグラビア塗工装置の構成を示す側面図。 同実施形態のドクター装置及び除液装置を示す側面図。 同実施形態の除液ユニットの平面図。 同除液ユニットの動作を示す説明図。

［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態にかかるグラビア塗工装置１０及び除液装置について、図１乃至図４を参照して説明する。なお、各図において説明のため、適宜、構成を拡大、縮小または省略して概略的に示している。図中矢印Ｘ，Ｙ及びＺはそれぞれ互いに直交する３方向を示す。

図１は本実施形態に係るグラビア塗工装置１０の構成を示す側面図であり、図２はドクター装置１５の側面図、図３は除液ユニット３３の平面図、図４は除液ユニット３３の動作を示す説明図である。

本実施形態に係るグラビア塗工装置１０は、図１に示すように、所定の搬送経路に沿って走行する基材１１に塗工剤２２を塗工するグラビアロール１２と、基材１１を挟んでグラビアロール１２に圧接される圧銅１３と、グラビアロール１２の外周面に塗工剤２２を供給する塗工剤供給手段１４と、グラビアロール１２の外周面に付着した余分な塗工剤２２を除去するドクター装置１５と、を備える。

グラビアロール１２は、円筒状に構成され、図中Ｘ方向（第１方向）に延びる軸を中心に回転する。グラビアロール１２の外周面には画像に対応するセルと呼ばれる凹部２１が多数形成されている。

圧銅１３は、グラビアロール１２と同等の軸長さを有し、グラビアロール１２に対向配置されている。

塗工剤供給手段１４は、塗工剤２２を貯留する液槽１４ａを有し、グラビアロール１２の周面に塗工剤２２を供給する。例えばグラビア塗工装置１０が印刷装置である場合には塗工剤２２としてインクが用いられるが、これに限られるものではない。外周面に塗工剤２２が供給されたグラビアロール１２と圧銅１３とで走行する基材１１を挟んで圧接することにより、基材１１への塗工が行われる。

ドクター装置１５は、グラビアロール１２の外周部分に設置されている。ドクター装置１５は、グラビアロール１２の外側に配置されたベース部３１と、ベース部３１のグラビアロール１２側の端部に連結部３１ａを介して支持されたドクターユニット３２と、ベース部３１の上方に連結部３１ｂを介して支持された除液装置としての除液ユニット３３と、を備えて構成されている。除液ユニット３３はドクターユニット３２の回転方向下流側に配置されている。

連結部３１ａは、板状のベース部３１のグラビアロール１２側の端部に、例えばねじ等の固定部材によって着脱可能に設けられている。

連結部３１ｂは、ベース部３１から上方に延び、上端部が屈曲してグラビアロール１２側に延びるＬ字形状を成し、板状のベース部３１の上面に、例えばねじ等の固定部材によって着脱可能に設けられている。このため、除液ユニット３３はドクター装置１５から取り外し可能になっている。

ドクターユニット３２は、連結部３１ａに取り付けられたドクターホルダ３４と、このドクターホルダ３４に固定されてグラビアロール１２の外周面に向かって延びる板状のドクターブレード３５と、を備えている。ドクターブレード３５は、例えばスチール等の金属、またはプラスチック等から、Ｘ方向に延びる幅方向に長い薄板状に構成されている。ドクターブレード３５の先端縁の幅方向全長がグラビアロール１２の軸方向全長に亘って接触するように配置されている。ドクターブレード３５の先端部３５ａがグラビアロール１２の周面に当接した状態で、グラビアロール１２が図中矢印Ｒ１方向に回転することにより、グラビアロール１２の外周面に付着した余分な塗工剤２２がドクターブレード３５により掻き取られる。

除液ユニット３３は、連結部３１ｂに取り付けられたガイド部３６と、ガイド部３６によってＸ方向にスライド可能に支持された箆ホルダ３７と、箆ホルダ３７にＺ方向に移動可能にかつ回転可能に支持されたロッド３９と、ロッド３９に固定されグラビアロール１２の回転方向下流側からドクターブレード３５の先端部３５ａに当接可能に設けられた除液箆４０と、を備える。

図２及び図３に示すように、ガイド部３６は、ベース部３１の上部に連結部３１ｂを介して設けられＸ方向に延びるスライドレール３６ａと、スライドレール３６ａに係合してＸ方向に移動可能なスライドガイド３６ｂとによって構成されている。

箆ホルダ３７は、スライドガイド３６ｂに固定された一対の支持プレート３７ａ，３７ｂを備えている。一対の支持プレート３７ａ，３７ｂは互いにＸ方向に所定の間隔をあけて互いに離間している。一対の支持プレート３７ａ，３７ｂには長手方向がＺ方向に沿う長孔３８がそれぞれ形成されている。この一対の長孔３８を通って、一対の支持プレート３７ａ，３７ｂ間に、Ｘ方向に延びるロッド３９が回転可能に軸支されている。

ロッド３９は、グラビアロール１２と同等の長さを有し、その長手方向がＸ方向に延びている。長孔３８に支持されたロッド３９は、支持プレート３７ａ，３７ｂに対して回転可能であり、長孔３８内にガイドされてＺ方向に往復移動可能になっている。

すなわち、これらのガイド部３６、支持プレート３７ａ，３７ｂ、長孔３８、及びロッド３９により、除液箆４０を回動させる回動手段と、除液箆４０をドクターブレード３５の幅方向に移動可能とする第１移動手段と、除液箆４０を図中Ｚ方向に移動可能とする第２移動手段とが構成される。

除液箆４０は、例えば竹や木、金属、合成樹脂等の、柔らかく撓み易い材質から、細長い板状に構成されている。除液箆４０の先端部分４０ｂの硬度はグラビアロール１２の表面の硬度よりも小さい。すなわち除液箆４０の基端部分４０ａはドクターブレード３５の下流側であってグラビアロール１２の外周側においてロッド３９に固定され、その先端部分４０ｂがグラビアロール１２及びドクターブレード３５の先端に向かって延びるように配置されている。

除液箆４０の先端部分４０ｂは先端に行くにつれてＸ方向の寸法が細くなるようにテーパー状に構成されるとともに、ドクターブレード３５に向かって上流側に屈曲している。

除液箆４０は、ロッド３９を中心に回動可能である。またロッド３９の長孔３８内でのＺ方向の移動に伴ってロッド３９との連結部分である基端部分４０ａが上下方向に移動可能である。さらに除液箆４０は一対の支持プレート３７ａ，３７ｂ及びロッド３９のＸ方向の移動に伴ってＸ方向に移動可能になっている。除液箆４０は、これらの回動動作、Ｘ方向の移動、及びＺ方向の移動によって、先端部分４０ｂがグラビアロール１２から退避した第１状態と、先端部分４０ｂがグラビアロール１２外周面に到達する第２状態と、先端部分４０ｂがドクターブレード３５の先端であってグラビアロール１２とドクターブレード３５の接触部付近の塗工剤が溜まる箇所に接触する第３状態とにおいて、動作可能であり、グラビアロール１２の回転方向下流側からドクターブレード３５に接触可能に構成されている。

以下、除液ユニット３３の動作について図１乃至図４を参照して説明する。除液ユニット３３は、グラビア塗工時（通常時）には、例えば図示しないストッパなどによりロッド３９に回転規制がなされ、二点鎖線で示す第１状態に維持されている。この第１状態においては、グラビアロール１２及びドクターブレード３５の接触部よりも下流側の図中上方に除液箆４０が退避している。この第１状態において、長孔３８の下部にロッド３９が位置しており、長孔３８の上方には隙間が残るように設定されている。

スピッティング除去時（メンテナンス時）は、例えば手動または自動により回転規制を外し、除液箆４０の回転モーメントにより図中矢印Ｒ２に示す方向に軸及び除液箆４０を回転させる。すると、まず図２において実線で示すように、除液箆４０の先端が下方に位置するグラビアロール１２の周面に当接する第２状態となる。

ついで、除液箆４０の基端が支持されているロッド３９を操作して長孔３８に沿って上方に移動させるとともにロッド３９を回転させながら、位置調節を行う。すると、ロッド３９が上方に移動するにつれ、除液箆４０の回転モーメントによりロッド３９がさらにＲ２方向へ回転し、除液箆４０がロッド３９を中心に回動しながら、除液箆４０の先端がグラビアロール１２の周面に沿って上流側の図中下方のドクターブレード３５先端部に向かって移動する。そして、破線で示すように、除液箆４０の先端がドクターブレード３５の先端に当接する第３状態となる。

このとき、長孔３８により除液箆４０をＺ方向に移動可能としたことにより、ドクターブレード３５の先端位置が変化しても、追従させることが可能となるので、ドクターブレード３５の先端部３５ａの裏面３５ｂ側であって、ドクターブレード３５とグラビアロール１２との接触部４２の近傍に、確実に除液箆４０の先端部分４０ｂを位置決めすることが出来る。

ついで、除液箆４０の先端部分４０ｂが接触部４２近傍においてドクターブレード３５の先端部３５ａの裏面３５ｂに当接した第３状態において、ロッド３９を操作して箆ホルダ３７をＸ方向に移動させることにより、除液箆４０がドクターブレード３５に当接した状態で幅方向全長にわたって移動する。この移動に伴って除液箆４０がドクターブレード３５の先端部３５ａを擦ることにより、ドクターブレード３５に裏回りした塗工剤２２ａが除去され、スピッティング除去が行われる。

スピッティング除去が完了したら、再びロッド３９をＲ２と逆方向に回転させるとともに長孔３８内にてＺ方向に下降させて除液箆４０を退避させ、回動規制をロックして第１状態に保持する。

本発明に係るグラビア塗工装置１０は、以下のような効果を奏する。すなわち、除液ユニット３３によって、ドクターブレード３５の裏面３５ｂ（グラビアロール１２の回転方向下流側）に溜まった塗工剤２２ａを除去でき、単純な構成で効率よくスピッティング除去が可能である。このためドクターブレードと基材の間に手を入れて箆をドクターブレードに当てて擦る方法に比べて、効率良く正確で安全なスピッティング除去処理が可能となり、均一な塗工処理が可能となる。

また、ドクターブレード３５はグラビア塗工によって先端が削れて先端位置が変化したり、塗工処理完了後の洗浄時にドクターホルダ３４に対して着脱する度に先端が異なる位置に配置されることがあるが、本実施形態によれば、回動手段や第２移動手段により、除液箆４０の先端をドクターブレード３５の位置に追従させて位置調節できるため、常に所望の位置に除液箆４０を位置決めすることが可能である。

除液箆４０の硬度をグラビアロール１２表面の硬度よりも小さくしたため、グラビアロール１２と除液箆４０が接した場合にもグラビアロール１２が損傷することを防止できる。

上記実施形態の除液箆４０は、下流側から延び、その先端が上流側に向かって屈曲する構成としたことにより、ドクターブレード３５やドクターホルダ３４などの周辺部品を回避して先端部分４０ｂをドクターブレード３５に当接させることが可能となる。

さらに、本実施形態においてはドクター装置１５から除液ユニット３３を取り外して別のドクター装置に取り付けることができるため、複数台のドクター装置１５に対して共通して除液ユニット３３を利用できる。

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。例えば、回動手段、第１移動手段、及び第２移動手段の具体的な構造や部材の形状などは上記に限られるものではなく適宜変更可能である。また、本発明は塗工剤としてインクを用いたグラビア印刷を例に挙げたが、これに限られるものではなく、例えばコーター・ドライラミネーター等、他のグラビア塗工にも同様に用いることができる。

また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］ 基材に塗工剤を塗工するグラビアロールと、
前記グラビアロールの外周面に塗工剤を供給する塗工剤供給手段と、
前記グラビアロールの外周面に付着した余分な塗工剤を除去するドクターブレードと、
前記グラビアロールの回転方向下流側から前記ドクターブレードに接触可能な除液箆と、前記除液箆を前記ドクターブレードの幅方向に沿う第１方向に移動可能とする第１移動手段と、を有する除液ユニットと、
を備えたことを特徴とするグラビア塗工装置。
［２］ 前記徐液箆の先端部の硬度が、前記グラビアロールの表面の硬度よりも小さいことを特徴とする［１］記載のグラビア塗工装置。
［３］ 前記除液ユニットは、前記ドクターブレードの幅方向に沿うロッドを中心に前記除液箆を回動可能とする回動手段と、前記除液箆と前記ロッドの連結部分を前記第１方向と交差する第２方向に移動可能とする第２移動手段と、を備えたことを特徴とする［１］または［２］記載のグラビア塗工装置。
［４］ 前記除液箆は、前記回動及び前記第２方向の移動によって、及び前記ドクターブレードから退避した状態と、前記ドクターブレードに当接する状態との間で動作可能であり、前記ドクターブレードに当接する状態において前記除液箆の先端が前記ドクターブレードと前記グラビアロールの接触部付近の前記ドクターブレードの下流側の面に配置される、ことを特徴とする［１］乃至［３］のいずれか記載のグラビア塗工装置。
［５］ 前記除液箆は、前記ドクターブレードの下流側の前記グラビアロールの外周側から、前記グラビアロールに向かって延び、前記除液箆の先端部分は、上流側に向かって屈曲して形成されたことを特徴とする［１］乃至［４］のいずれか記載のグラビア塗工装置。
［６］ 回転するグラビアロールの周面に当接して前記グラビアロール上の塗工剤を掻き取るドクターブレードの前記回転方向の下流側から前記ドクターブレードに接触可能に設けられた除液箆と、前記除液箆を前記ドクターブレードの幅方向に移動可能とする幅方向移動手段と、を備えたことを特徴とする除液装置。

１０…グラビア塗工装置、１１…基材、１２…グラビアロール、１３…圧銅、
１４…塗工剤供給手段、１４ａ…液槽、１５…ドクター装置、２１…凹部、
２２…塗工剤、２２ａ…塗工剤、３１…ベース部、３１ａ…連結部、３１ｂ…連結部、
３２…ドクターユニット、３３…除液ユニット、３４…ドクターホルダ、
３５…ドクターブレード、３５ａ…先端部、３５ｂ…裏面、３６…ガイド部、
３６ａ…スライドレール、３６ｂ…スライドガイド、３７…箆ホルダ、
３７ａ．３７ｂ…支持プレート、３８…長孔、３９…ロッド、４０…除液箆、
４０ｂ…先端部分、４０ａ…基端部分、４２…接触部。

Claims (5)

1. 基材に塗工剤を塗工するグラビアロールと、
   前記グラビアロールの外周面に塗工剤を供給する塗工剤供給手段と、
   前記グラビアロールの外周面に付着した余分な塗工剤を除去するドクターブレードと、
   前記グラビアロールの回転方向下流側から前記ドクターブレードに接触可能な除液箆と、前記除液箆を前記ドクターブレードの幅方向に沿う第１方向に移動可能とする第１移動手段と、を有する除液ユニットと、
   を備え、
   前記除液ユニットは、前記ドクターブレードの幅方向に沿うロッドを中心に前記除液箆を回動可能とする回動手段と、前記除液箆と前記ロッドの連結部分を前記第１方向と交差する第２方向に移動可能とする第２移動手段と、を備えたことを特徴とするグラビア塗工装置。
2. 前記除液箆の先端部の硬度が、前記グラビアロールの表面の硬度よりも小さいことを特徴とする請求項１記載のグラビア塗工装置。
3. 前記除液箆は、前記回動及び前記第２方向の移動によって、前記ドクターブレードから退避した状態と、前記ドクターブレードに当接する状態との間で動作可能であり、前記ドクターブレードに当接する状態において前記除液箆の先端が前記ドクターブレードと前記グラビアロールの接触部付近の前記ドクターブレードの下流側の面に配置される、ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のグラビア塗工装置。
4. 前記除液箆は、前記ドクターブレードの下流側の前記グラビアロールの外周側から、前記グラビアロールに向かって延び、前記除液箆の先端部分は、上流側に向かって屈曲して形成されたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか記載のグラビア塗工装置。
5. 回転するグラビアロールの周面に当接して前記グラビアロール上の塗工剤を掻き取るドクターブレードの前記回転方向の下流側から前記ドクターブレードに接触可能に設けられた除液箆と、前記除液箆を前記ドクターブレードの幅方向に沿う第１方向に移動可能とする幅方向移動手段と、前記ドクターブレードの幅方向に沿うロッドを中心に前記除液箆を回動可能とする回動手段と、前記除液箆と前記ロッドの連結部分を前記第１方向と交差する第２方向に移動可能とする第２移動手段と、を備えたことを特徴とする除液装置。

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