JP6988603B2

JP6988603B2 - Gravure roll

Info

Publication number: JP6988603B2
Application number: JP2018048326A
Authority: JP
Inventors: 浩茂中村; 紀智田村; 均樋口; 修一杉田
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2018-03-15
Filing date: 2018-03-15
Publication date: 2022-01-05
Anticipated expiration: 2038-03-15
Also published as: JP2019155312A

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。 The present invention relates to a gravure roll that holds a coating liquid such as a paint in a recess on the peripheral surface.

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。 Patent Document 1 below describes a printing apparatus including a doctor chamber for storing ink, a gravure roll for holding ink supplied from the doctor chamber, and a printing roll on which ink is transferred from the gravure roll. There is. The peripheral surface of the gravure roll is machined with a recess for holding ink. The shape of the concave portion includes a cell shape such as a grid type and a hexagonal shape, and a diagonal line shape formed so as to extend spirally along the axial direction of the gravure roll.

特開２０００−１４１６０９号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-141609

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。 When an attempt was made to use the above-mentioned gravure roll as a coating liquid device for applying a coating liquid having a viscosity higher than that of printing ink, the cell-shaped recesses and the diagonally line-shaped recesses were as follows. Problems arose.
In the case of cell-shaped recesses, poor appearance of the coating film such as linear unevenness occurred. The high-viscosity paint for precoating contains pigments of submicron to several tens of microns in addition to the resin dissolved in the organic solvent, and the shape of the liquid film at the time of painting tends to remain even after baking. In the case of a cell-shaped recess, when the paint is transferred from the gravure roll to the applicator roll (offset rubber roll), the shape of the surface of the gravure roll remains on the liquid film of the applicator roll, and finally the liquid film is transferred to the steel plate. It is considered that the cell-shaped streak pattern remains on the steel plate even at that time.
On the other hand, in the case of the concave portion having a diagonal line shape, dripping of the coating liquid from the end of the gravure roll occurred. It is considered that this is because when the paint overflowing from the recess is scraped off by the doctor blade, the paint flows along the diagonal recess and the coating liquid collects at the end of the gravure roll.

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。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to reduce the possibility of poor coating appearance and the possibility of dripping of the coating liquid. To provide a gravure roll.

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、凸部の延在幅がセルの延在幅よりも狭くされている。 The gravure roll according to the present invention is provided on a roll body, a partition wall provided on the peripheral surface of the roll body and forming a plurality of cells partitioned from each other on the peripheral surface of the roll body, and separated from each other from the top of the partition wall. and a plurality of protrusions that protrude radially outwardly of the roll body, extending the width of the convex portion that is narrower than the extending width of the cell.

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。 According to the gravure roll of the present invention, the partition wall forms a plurality of cells, and the plurality of protrusions are separated from each other and protrude outward from the top of the partition wall, so that the coating appearance is poor. The risk of occurrence can be reduced, and the risk of dripping of the coating liquid can be reduced.

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。It is explanatory drawing which shows the structure of the coating apparatus which contains the gravure roll which concerns on embodiment of this invention. 図１のグラビアロールを示す正面図である。It is a front view which shows the gravure roll of FIG. 図２の区画壁を拡大して示す拡大斜視図である。It is an enlarged perspective view which shows the partition wall of FIG. 2 in an enlarged manner.

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。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
Embodiment 1
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a configuration of a coating device 1 including a gravure roll 3 according to an embodiment of the present invention. The coating device 1 shown in FIG. 1 is a device for applying a coating liquid 1a to the surface of an object to be coated. Examples of the coating liquid 1a include ink, paint, chemical conversion treatment liquid, and the like. The coating liquid 1a can contain a pigment having a size of submicron to several tens of microns in addition to the resin dissolved in the machine solvent. Examples of the object to be coated include a strip-shaped member made of a material such as paper, plastic or metal. In particular, the coating device 1 can be used for applying a paint as a coating liquid 1a to the surface of a steel sheet as an object to be coated.

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。 The coating device 1 has a doctor chamber 2 and a gravure roll 3.

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。 The doctor chamber 2 is a container body in which the coating liquid 1a is stored. The doctor chamber 2 includes a chamber main body 20, an upstream doctor blade 21, and a downstream doctor blade 22. The chamber body 20 is a member having a substantially C-shaped cross section having an opening at the front portion. The upstream doctor blade 21 is a longitudinal member arranged on the upstream side of the opening of the chamber main body 20 in the rotation direction of the gravure roll 3. Similarly, the downstream doctor blade 22 is a longitudinal member arranged on the downstream side of the opening of the chamber body 20 in the rotation direction of the gravure roll 3. Each of the doctor blades 21 and 22 partially covers the opening of the chamber body 20 on the upstream side and the downstream side in the rotation direction of the gravure roll 3.

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。 The gravure roll 3 is a metal roll body, and is arranged so as to face the inside of the doctor chamber 2 through an opening 23 formed between the tips of the upstream doctor blade 21 and the downstream doctor blade 22. The tips of the doctor blades 21 and 22 are abutted against the peripheral surface of the doctor chamber 2. By rotationally driving the gravure roll 3, the coating liquid 1a in the doctor chamber 2 sequentially adheres to the peripheral surface of the gravure roll 3. The downstream side doctor blade 22 scrapes the coating liquid 1a on the peripheral surface of the doctor chamber 2 and adjusts the amount of the coating liquid 1a adhering to the peripheral surface of the doctor chamber 2. The coating liquid 1a adhering to the peripheral surface of the gravure roll 3 is applied to the object to be coated. Another roll may be interposed between the gravure roll 3 and the object to be coated, or the coating liquid 1a may be directly applied from the gravure roll 3 to the object to be coated.

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。 Next, FIG. 2 is a front view showing the gravure roll 3 of FIG. 1, and FIG. 3 is an enlarged perspective view showing the partition wall 31 of FIG. 2 in an enlarged manner. As shown in FIGS. 2 and 3, the gravure roll 3 has a roll body 30, a partition wall 31, and a plurality of convex portions 32. The roll body 30 is a columnar portion constituting the radial central portion of the gravure roll 3.

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。 The partition wall 31 is a wall body erected on the peripheral surface of the roll main body 30, and a plurality of cells 33 partitioned from each other are formed on the peripheral surface of the roll main body 30. Each cell 33 is a recess surrounded by a partition wall 31.

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。 The partition wall 31 of the present embodiment is a partition extending in a direction intersecting the diagonal line wall 310 spirally extending along the axial direction 30a of the roll main body 30 and the diagonal line wall 310 in the extending direction of the diagonal line wall 310. Includes wall 311. Although the diagonal line wall 310 and the partition wall 311 are shown as separate bodies in FIGS. 2 and 3, the diagonal line wall 310 and the partition wall 311 may be an integral wall body. The diagonal wall 310 and the partition wall 311 are arranged in a grid pattern so as to form a rectangular cell 33. As particularly shown in FIG. 3, the heights of the diagonal wall 310 and the partition wall 311 are equal to each other. Further, the diagonal wall 310 and the partition wall 311 have uniform heights in their respective extending directions. Of the partition walls 31, the portion located at the intersection of the partition walls 31 (diagonal wall 310 and the partition wall 311) and adjacent to the corner of the cell 33 is called the intersection 31a, and the side surface (non-corner) of the cell 33. The portion adjacent to the wall portion 31b may be referred to as a wall portion 31b. The intersection portion 31a is located between the wall portions 31b.

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。 As particularly shown in FIG. 3, the convex portion 32 is a projecting body that is separated from each other and protrudes outward in the radial direction from the top of the partition wall 31. The convex portion 32 of the present embodiment protrudes from the top of the wall portion 31b of the diagonal line wall 310. The top of the convex portion 32 constitutes the outermost surface of the gravure roll 3 in the radial direction.

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。 The extending width 32w of each convex portion 32 is narrower than the extending width 33w of the cell 33. The extending widths 32w and 33w of the convex portion 32 and the cell 33 are the widths of the convex portion 32 and the cell 33 in the same direction. It is preferable that the extending width 32w of each convex portion 32 is small enough that the contact between the tip of the downstream doctor blade 22 and the outer surface of the gravure roll 3 can be regarded as a point contact. As particularly shown in FIG. 2, the convex portion 32 is arranged along a straight line (two-dot chain line in FIG. 2) inclined and extending with respect to the axial direction 30a of the roll main body 30. preferable.

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。 In such a gravure roll 3, a plurality of convex portions 32 project from the top of the partition wall 31, so that when the coating liquid 1a is scraped by the downstream doctor blade 22, the protrusions 32 pass through the protrusions 32. The coating liquid 1a can move on the outer peripheral surface of the gravure roll 3. In particular, the coating liquid 1a is not limited to a specific direction such as the extending direction of the inclined wall 310, and can move in any direction. Therefore, even when the coating liquid 1a having a high viscosity is used, it is possible to more uniformly and sufficiently charge the coating liquid 1a into each cell 33, and it is possible to reduce the possibility that the coating appearance is poor. On the other hand, since the partition wall 31 forms a plurality of cells 33, the movement of the coating liquid 1a can be suppressed to a certain range. As a result, it is possible to reduce the possibility of liquid dripping of the coating liquid 1a as compared with the conventional gravure roll in which the oblique line-shaped recesses are formed on the peripheral surface. Further, when the coating liquid 1a is transferred from the surface of the gravure roll 3 to the applicator roll, only the convex portion 32 is in contact with the outermost layer of the liquid film on the applicator roll. When the convex portion 32 separates from the liquid film on the applicator roll, it is conceivable that point-like concave portions remain in the liquid film. However, in the gravure roll 3 of the present embodiment, the concave portion of the liquid film is smaller than the case where the entire upper surface of the partition wall 31 is in contact with the applicator roll instead of the convex portion 32. Therefore, the liquid film is immediately smoothed, and the possibility of poor coating appearance can be reduced.

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。 Further, since the extending width 32w of the convex portion 32 is narrower than the extending width 33w of the cell 33, the coating liquid 1a can move more smoothly through the protrusions 32, and the coating appearance is more reliably deteriorated. Can be reduced. Further, the concave portion of the liquid film when the convex portion 32 separates from the liquid film on the applicator roll can be made small, and the possibility of poor coating appearance can be reduced.

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。 Further, since the convex portion 32 is arranged along a straight line that is inclined and extends with respect to the axial direction 30a of the roll body 30, the doctor with respect to the axial direction 30a of the roll body 30 when the gravure roll 3 is rotated. The tips of the blades 21 and 22 can be brought into contact with any of the protrusions 32. As a result, it is possible to prevent the doctor blades 21 and 22 from fluttering and unevenly scraping the paint.

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。 Furthermore, since the convex portion 32 protrudes from the top of the diagonal wall 310, the convex portion 32 can be arranged spirally along the axial direction 30a of the roll main body 30. As a result, when the coating liquid 1a is scraped off by the downstream doctor blade 22, the coating liquid 1a can be reliably put into each cell 33, and the possibility that the coating appearance defect will occur more reliably can be reduced.

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。 In the embodiment, the pair of partition walls 311 sandwiching the diagonal line 310 is described as being arranged on the same straight line (FIGS. 2 and 3), but the position of the partition wall 311 is arbitrary and the diagonal lines. A pair of partition walls 311 sandwiching the wall 310 may be arranged so as to be offset from each other in the extending direction of the diagonally lined wall 310.

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。 Further, in the embodiment, the cell 33 is described as being rectangular, but the shape of the cell is arbitrary, and a cell having another shape such as a hexagon (turtle shell shape) is formed on the peripheral surface of the roll body. You may.

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。 Further, in the embodiment, the convex portion 32 is described as protruding from the top of the wall portion 31b of the diagonal line wall 310, but the position where the convex portion 32 protrudes is arbitrary, and the convex portion is the partition wall 311. It may protrude from the wall portion or the intersection portion.

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 3 Gravure roll 30 Roll body 30a Axial direction 31 Partition wall 310 Diagonal wall 311 Partition wall 32 Convex 33 Cell

Claims

With the roll body
A partition wall provided on the peripheral surface of the roll body and forming a plurality of cells partitioned from each other on the peripheral surface of the roll body,
It is provided with a plurality of convex portions that are separated from each other and protrude outward from the top of the partition wall in the radial direction of the roll body .
The extending width of the convex portion is narrower than the extending width of the cell.
A gravure roll featuring that.

The convex portion is arranged along a straight line inclined and extending in the axial direction of the roll body.
The gravure roll according to claim 1.

The partition wall includes a diagonal wall extending spirally along the axial direction of the roll body and a partition wall extending in a direction intersecting the extending direction of the diagonal wall between the diagonal walls. Helix,
The protrusion protrudes from the top of the diagonal wall,
The gravure roll according to claim 1 or 2.