JPH05502826A - 液体塗布設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 液体塗布設備 本発明は、請求項】の前段部分における液体塗布設備、とりわけ印刷機用のラッ カー塗布ユニットに関する。

このようなラッカー塗布ユニットは、ドイツ連邦共和国公開特許第３６４１２１ ３号に開示されている。整然と配置されたラッカー塗布ユニット又は印刷ユニッ トに統合されたラッカー塗布ユニットは、単色印刷又は重ね合わせ印刷では得る ことができない光学特性を刷込みにさらに与えることかできるという点において 、刷込み材料の品質改善を可能にする。それに加えて、塗布されたラッカ一層は 、耐摩耗性、スタックの閉塞の防止及びさらなる即加工性をもたらす。

高品質印刷を提供する印刷機の一部として、ラッカー塗布ユニットの信頼性及び 処理品質は、少な（とも印刷機の他の処理段階と同レベルにあることがめられる 。この要件は、使用されるラッカーの加工特性が均一でなければならないことを 意味する。ラッカーの流動学的計量値は一定でなくてはならず、具体的な処理ご とに調節しなければならない。

特定の成分からなる混合物として、ラッカーは蒸発の程度が異なる諸成分を含有 している。従って、流れ特性を制御して、粘度か、例えば乾燥保存により、反対 に変化するときには、その変化に干渉することが必要である。それにより、アプ リケーターロールを用いてのラッカー膜の転写が失敗する虞があり、さらにラッ カーの供給動作が変化する。その結果、ラッカー塗布ユニットの装置器具が損傷 することもありうる。

ラッカーの供給系は、ラッカー供給側からラッカーボックスに開１コしていると 見なすべきであり、そのラッカーボックスの中でスクープロールが回転している 。乾燥すること以外にも、それに伴う蒸発即ち気化の現象により、粘度を変化さ せる不純物がラッカー系の中に入り込む虞もある。

ドイツ連邦共和国公開特許第３６４１２１３号に開示されるラッカー塗布ユニッ トによると、ラッカーボックスに循環するラッカーはサーモスタット制御のタン クの中にあり、同タンクは薄め液供給のための調整弁に作用する粘度計を備えて いる。ラッカー稠度の増粘を検出した場合、希釈作用を有する流体が流入し、こ れがタンクの中ですでに用意されたラッカーと混合する。そして、粘度の調節を 受けたラッカーはポンプによってラッカー容器の中に運ばれる。ラッカー容器か らの戻り管路及びループがラッカーの過剰分を運んでタンクに戻す。

粘度計は、タンクの中に上から浸る独立した測定装置として示される。従って、 これは、落球粘度計、又は回転粘度計に具現化されているように、実験装置に通 例の測定原理に基づいて作動することは明らかである。

これに伴う欠点は、ラッカー粘度の測定が、タンクの特定部位に存在するラッカ ーのみを対象として行なわれることである。他のラッカー含有部位とはつながり のないこの部位から不十分な粘度が示されるならば、粘度の調節は失敗する。従 って、ラッカーを受ける装置に、他から影響されずに働き、使用されるラッカー 全量について測定値を表わす粘度計を配設しなければならないことが欠点である 。

この問題は、請求項１に述べる測定を用いることによって解決される。

この解決方法を用いると、粘度の測定が密閉システム中で実施される。その結果 、ラッカー面の解放が回避される。よって、ラッカー面の露出に起因する測定誤 差の招来を防止することができる。

密閉システムはそのコンパクトな構造により好適な温度分布が実現される。これ は、空気流及び空気による熱伝達によって生じる温度勾配が除かれるからである 。装置の点では、粘度測定部を統合して固定することもできるし、追加部分とし て適合させることもできる。なぜなら、粘度測定部は、導管系統又は供給系統の 中に能動的に直列接続することもできるし、受動的な構成部分として接続するこ ともできるからである。粘度測定部は受動的な構成部分としては、サンプリング 装置と同様に機能し、測定には充分である僅かな量を運び戻すか、排出すること ができる。

ラッカーの粘度は原則として、測定カップを実際に用いることから得られる実験 値に依存する。

測定カップを用いた手動による方法では、流出時間を測定し、その時間から、希 釈するか増粘するかの結論を下す。通常に行われる測定カップを使用した方法と 同様に、ラッカー塗布ユニット中の粘度測定器具から得られる測定値は、測定カ ップの流出時間との相関関係から定められ、より容易に作業を行なうことができ るようにしている。従って、測定及び表示される値は動的又は運動学的な粘度に 関する絶対値ではなく、粘度制御を可能にする相対値からなるものである。測定 された計量値は粘度に対する基準値又は代替値として存在する。

粘度の調節は、高粘度成分としてのラッカー及び低粘度成分としての薄め液のそ れぞれの所定の供給量に基づいて行なわれる。各供給量は、使用する両方の比例 制御ポンプ、つまりラッカー用のポンプ及び薄め液用のポンプの容量、又は充填 量によるものである。

比例制御された容量は、各供給段階において均一であることが好ましいが、場合 毎に変化する量であることも可能である。比例制御された量は、粘度を調整する に充分な余裕が得られるように、ラッカー塗布ユニット中のラッカーの総量に適 合させる。比例制御された添加量が少な過ぎると調節段階が長くなり、比例制御 され添加量が多過ぎると修正できない誤調節を即座に招来する虞があることを考 慮して、もっとも好ましい量を見いだす。

粘度測定器具は測定ポンプからなり、このポンプにより、制御されるラッカー液 を所定の流れ要素の中に入れるか、又は同要素中を通過させる。

例えば、一定の力又は可変性の力による作用を受けるピストンポンプのピストン が特定の行程と時間との関係において作動し、ラッカーが測定された液体として ポンプ排出口を通して押し出される。

ポンプ排出口は、毛管として具現化することができる。ピストンポンプのピスト ン１よ、ここでは強制供給要素と見なされるべきである。この強制供給要素は、 回転ポンプのベーンもしくはプレート又はダイアフラム型ポンプのダイアフラム であってもよい。

測定ポンプは連続的に作動しながら連続した測定値を出すことが可能である。ま た、測定ポンプは間欠的に作動しながら時間間隔ごとに１つづつ得られる数値を 出すこともできる。導管系の導管に挿入された分岐流路で測定ポンプが作動する バイパス系においては、測定ポンプはラッカー容器への流入部分とラッカー容器 からの排出部分との間に設けられた流路の中で直接作動する。

所望の粘度の測定は、多方弁を介して実施することもでき、このとき、ラッカー 又は薄め液の供給量は、多方ミキサーの配置角度によって決定される。

本発明の実施例として具現化した２つの好ましい形態を参照しながら、以下、本 発明の詳細な説明する。

図１は本発明による液体塗布設備、例えばラッカー塗布ユニットを示す概略図で ある。

図２は本発明の液体塗布設備を具現化したさらなる形態を示す概略図である。

図１に示す液体塗布設備はラッカー塗布ユニットであり、液体を刷込み材料に塗 布してそれを塗装又は刷込みするための器具を備えた液体塗布装置Ａと、処理さ れる液体、例えばラッカーを準備するための供給部Ｂとからなる。液体、例えば ラッカー、タンク１に貯蔵されている。このタンクの隣りに薄め液容器２が配置 されている。消費されるラッカー液は撹拌槽３の中にある。

版印刷におけるラッカー塗布開始及びラッカー塗布終了を有する印刷機によると 、３つの段階に分割された一定の機能シーケンスが供給部Ｂに設定されている。

段階Ｉは、撹拌槽３の満杯にする作業に関するものである。このために、ラッカ ーはラッカータンク１からポンプ４にて撹拌槽３中に運ばれる。撹拌槽３の中で は撹拌を最適にするため、撹拌器５を設けている。この撹拌器は、ラッカーの流 入に対する反発により、撹拌槽３の内部を回転する。撹拌槽３には液面調整器６ が配設されている。撹拌槽３を満杯にさせる段階では、液面は低めになっている 。従って、粘度を調節する作用を有する量を後から供給するだけの余裕がまだあ る。

ラッカーがラッカータンクｌから撹拌槽３の中に流入する段階１ののち、ラッカ ー液を撹拌槽３の中で混合するための段階２が続く。このために、ラッカー液は 撹拌槽３と同軸線上に配設された吸引ニップル７を介して、ポンプ４の吸引側に 流れ、このポンプがラッカー液の循環骨を流入ニップル８を介して撹拌槽３の中 に送り込む。流入ニップル８は、充填にも利用され、吸引ニップル７と同様に、 撹拌槽３と同軸線上に配設されている。撹拌器５、吸引ニップル７及び流入ニッ プル８は、同一の軸を有するコンパクトな構造である。

段階３は作動過程のうち、ラッカー液が供給部Ｂから塗布装置Ａに運ばれる部分 に関するものである。この作動過程はラッカー液の粘度、即ち流れ動作の正しい 調節を必要とする。正しい粘度は、場合によっては薄め液容器２から薄め液を供 給することにより、あるいは、ラッカー液が既に薄過ぎるものならば、ラッカー タンク１からラッカーを供給することにより、得ることができる。薄め液、又は ラッカーを供給するために、ピストンポンプをそれぞれにけている。ラッカーポ ンプ１０はラッカータンク１から導管を介して汲み上げたものをコレクター９に 送り、薄め液ポンプ１１は薄め液容器２から汲み上げたものをコレクター９に送 ることが理解されるであろう。

薄め液又はラッカーの供給は、測定器具１２を用いて実施される粘度測定を参照 しながら決定される。

そして、ラッカー液は測定ポンプ１３にてコレクター９から回収され、毛管部分 １４を通ってコレクター９の中に押し戻される。ピストンが２つの死点の間を移 動するのに必要な時間間隔を利用して測定信号が形成される。この時間間隔は一 定の粘度に対する基準値を表わす。ラッカー液が薄めならば、噴出過程、ひいて は時間間隔は短めになる。

ラッカー液が濃い時には、時間間隔はそれに応じて長くなる。ピストンの動きは 、例えば定圧で作用を受けるサーボモーターにてもたらされる。行程及び時間の 体系は、精度の要件に思いどおり適合させることができる。

同様に、例えば、測定ポンプ１３のピストンが定速で作用を受けているならば、 測定ポンプ１３の内圧を測定、評価することもできる。

撹拌器５は上述のように流体にて動かされることにより、爆発に対する保護措置 の必要性が排除される。ポンプ４は二室ダイアフラム型ポンプとして設計されて いる。撹拌槽３には、その表面が空気と接触することを避けるためにカバーが設 けられており、このカバーには良好なラビリンスンールを形成するためにカラー が設けられている。

従って、撹拌槽３のカバーと壁との間には微細な環状の間隙のみか存在する。

供給部Ｂから塗布装置Ａに対するラッカー液の供給は、圧力側即ちポンプ４の下 流側で、コレクター９からの分岐流路又はポンプ４の圧力側での直接の分岐流路 （破線を参照）によって生じる。

塗布装置Ａと供給部Ｂとの間の流入路及び戻り管路は、好ましくはポールコック よりなる弁により、いずれにおいても閉鎖することができる。流体抵抗に打ち勝 つため、独立したポンプステーションを塗布装置Ａに割り当てている。これは、 二段ダイアフラム型ポンプであって、一段か原料供給のためのものであり、もう 一段がラッカー容器からラッカーを除去するためのものであるポンプとして配設 することが好ましい。塗布装置Ａから供給部Ｂに戻る管路にはフィルター１５を 設けられている。

ラッカー塗布ユニット側のダイアフラム型ポンプならびにポンプ４は空気圧作動 式であり、油分離器を備えた圧縮空気接続部が設置されている。

ラッカーポンプ１０、薄め液ポンプ１１及び測定ポンプ１２はバルブ制御式であ る。制御に必要なポンプ１０．１１、Ｉ２の時間調整は、処理装置によって実施 される。この処理装置にはまた、他の制御機能、例えば液面調整器６が接続され ている。作動及び制御に備えて、適当な切換え、表示及び制御の要素が制御盤に 設けられている。

図示していない表示装置が、既知の測定カップに関する流出時間を、粘度制御器 （Ｖｉｓｋｏｍａｔ）を用いて実施しうる粘度制御のための目標計量値として表 示する。

図２では、液体、例えばラッカー又はニカワのための、流体器具を備えた塗布装 置Ａは、刷込みされる材料を塗装又は刷込みするように作用する液体を準備する ための供給部Ｂを有している。

（ａ）稠度調節を終えたラッカー又はニカワを供給部Ｂに導入してもよい。その 場合、稠度−粘度は、印刷の間に測定、調節される。あるいは、（ｂ）ラッカー 又はニカワは、濃縮物１として利用することかできる。その場合、濃縮物１及び 薄め液２から、ラッカー又はニカワを撹拌槽３の中で正しい稠度に混合する。

薄め液は、供給部Ｂの液面調節された槽１６の中に貯蔵される。この薄め液槽１ ６は、外に配設することも可能である（薄め液は水ではない。水を使用するなら ば、給水のための接続を設けるだけで充分である）。

版印刷におけるラッカー塗布開始、ラッカー塗布及びラッカー塗布終了を備えた 印刷機の作動によると、一定の機能シーケンスが供給部Ｂに設定されている。こ のシーケンスは、次の四段階に分割されている。

段階１＋２：いわゆる撹拌槽３中での混合又は濃縮物からのラッカーの混合　段 階３：版印刷でのラッカー塗布又は糊付は 段階４ニラツカ−塗布の後、塗布装置Ａ及び供給部Ｂの排液及び洗浄 段階ｌ：ここでは、すでにあるラッカー又はニカワを、撹拌槽３の中で単に循環 させることにより混合し、印刷を開始する前に、ラッカー又はニカワを徹底的に 混ぜ合わす。　作動にあたって、まず （ａ）の場合：　段階２　槽３、例えばできあがったラッカーを入れた缶を前も って配置し、印刷を始める前に、中身を徹底的に混合しなければならない。

（ｂ）の場合：　段階ｌ　濃縮物を用いて作業するとき、まず、印刷の用意が整 ったラッカーを撹拌槽３中で混合して調節しなければならない。

調整した混合時間が終了し、所定の粘度に至った後、供給部Ｂは、ラッカー塗布 ユニット又はニカワ塗布ユニットのラッカー又はニカワの供給へと自動的に切換 え及び／又は制御を受ける。

段階３、ラッカー塗布又はニカワ塗布の場合、ラッカー又はニカワを塗布装置Ａ に運ぶ。塗布装置Ａから、媒体が吸い出され、撹拌槽３に運び戻される。撹拌槽 ３からの導管中、媒質は測定ポンプ１３によって引き込まれ、その後、同じポイ ントから、強制流路１４を介して再び噴射される。測定ポンプ１３は液体を運び 、信号を発し、その信号の値が液体の粘度を示す測度となる。汲上げを永続的に 繰り返すことにより、塗布装置Ａに運ばれるラッカー又はニカワの流動粘度が常 に測定される。

ラッカーの希釈は塗布装置Ａからの戻り管路９の中で生じ、導管の中で均一な混 合が得られる。薄め液は水洗槽Ｉ６から引き込まれる。従って、水洗液／薄め液 は再利用される。撹拌槽３及び水洗槽１６の液面は、液面調整器６によって調整 される。

段階４ニラツカ−塗布終了後、塗布装置Ａ及び供給部Ｂを空にし、その後、薄め 液によって水洗する。そして、薄め液をポンプで汲み上げて水洗槽１６に戻し、 次のラッカー塗布作業の間、供給部Ｂ及び塗布装置Ａが再作動するための準備を 整えるようにする。　正しい粘度は、場合によっては、薄め液容器２から薄め液 を供給することにより、あるいは、ラッカー液が既に薄すぎるものならば、ラッ カータンク１からラッカーを供給することにより得ることができる。薄め液又は ラッカーを供給するために、ピストンポンプをそれぞれに設けている。ラッカー ポンプ１０は、ラッカータンクＪから導管を介して汲み出したものをコレクター ９に送り、薄め液ポンプ１１は、薄め液容器２から汲み出したものをコレクター ９に送る。

薄め液又はラッカーの供給は、測定器具１２を用いて実施される粘度測定及び予 め定めた粘度値を参照しながら決定される（目標値対実測値の比較）。

測定ポンプの１３の供給要素が、供給時において常に２つの死点の間の行程を移 動するのに必要な時間間隔を利用して測定信号が形成される。この時間間隔は一 定の粘度に対する基準値を表わす。

ラッカー液が薄めならば、噴出過程、ひいては時間間隔は短めになる。ラッカー 液が濃いめならば、時間間隔はそれに応して長めになる。供給要素（例・ピスト ン又はダイアフラム）の動きは、例えば、定圧で作用を受けるサーボモーターに よってもたらされる。行程及び時間の体系は、精度の要件に思いどおり適合させ ることができる。

同様に、例えば、測定ポンプ１３のピストンが定速で作用を受けているならば、 測定ポンプ１３の内圧を測定、評価することができる。

撹拌槽３には、その表面と空気との接触を回避するためにカバーが設けられてい る。ポンプは、二基ダイアフラム型ポンプとして設計することができる。ダ・イ アフラム型ポンプは空気圧作動式であり、そのために、油分離器を備えた圧縮空 気接続部が使用される。

ラッカーポンプＩＯ１薄め液ポンプ１１及び測定ポンプ１３はバルブ制御式であ る。調整に必要なポンプ１０．１１．１３の時間調整は処理装置によって実施さ れる。この処理装置には、他の制御機能、例えば液面調節器６が接続されている 。作動及び制御。　に備えて、切換え、表示及び制御の要素をそれぞれ制御盤に 加えている。ラッカー塗布ユニットを用いて実施しつる粘度調整のための目標値 としての測定値は、図示してはいないか公知の測定カップに関する流出時間とし て再計算される。

Ｖｌ、Ｖ２、Ｖ３及びＶ４は、油圧管路のための接続点である。

ＦＩＧ、１ 要約 粘度を調節するための器具と、測定部品と、薄め液の供給部品とを備えた供給部 （Ｂ）からの液体（塗料、ラッカー、にかわ又は印刷ｉＬ！りを塗布するための 塗布装置（Ａ）を備えた液体塗布設備、特に印刷機用のラッカー塗布ユニットが 開示されている。測定部品（１２，１３，１４）は供給部（Ｂ）の容器系、導管 系及び供給系（１，２，３，４）の中に統合された強制流路（１３，１４）によ って形成され、この供給部を介して流入、流出又は循環から得られる処理の総液 量に含まれる部分量を強制供給することができ、強制流路中の強制供給から導層 される計量値（例えば、ピストン行程が一定である場合の時間間隔、時間間隔が 一定である場合のピストン行程、ピストン動が定圧で作用を受ける場合の内圧値 ）を直接的又は間接的に測定、評価することができる。

国際調査報告 国際調査報告

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. １．粘度を調節するための器具と、測定部品と、薄め液の供給部品とを備えた供 給部（Ｂ）からの液体（塗料、ラッカー、ニカワ又は印刷液）を塗布するための 塗布装置（Ａ）を備えた液体塗布設備、特に、印刷機用のラッカー塗布ユニット において、測定部品（１２，１３，１４）が、供給部（Ｂ）の容器系、導管系及 び供給系（１，２，３，４）の中に統合された強制流路（１３，１４）にて形成 され、この供給部を介して、流入、流出又は循環から得られる処理の総液量に含 まれる部分量を各場合に強制供給することができ、強制流路中の強制供給から導 出される計量値（例えば、ピストン行程が一定である場合の時間間隔、時間間隔 が一定である場合のピストン行程、ピストンの動きが定速で作用を受ける場合の 内圧値）を直接的又は間接的に測定、評価することができることを特徴とする液 体塗布設備。
2. ２．容器系、導管系及び供給系（Ａ．Ｂ；１，２，３，４）が、タンク（１）か らの液体をポンプ（４）によって充填するために作動することができる撹拌槽（ ３）を含み、撹拌槽（３）が吸引ニップル（７）及び流入ニップル（８）を介し て液体を循環させるためのポンプ（４）にて作動することができ、１つの分岐流 路が、吸引ニップル（７）と流入ニップル（８）との間に、薄め液容器（２）か らの薄め液並びにタンク（１）からの液体を受けることができるコレクター（９ ）を有し、液体の粘度を測定するための測定ポンプ（１３）を備えた測定器具（ １２）を分岐流路又はコレクター（９）に割り当てることができる請求項１記載 の液体塗布設備。
3. ３．温度測定が粘度の測定に関連し、撹拌槽（３）及び／又はコレクター（９） がサーモスタット制御可能である請求項１及び２のいずれか１項に記載の液体塗 布設備。
4. ４．前記測定ポンプ（１３）を介して、測定の目的で吸引行程によって取り込ま れた部分量を測定ポンプ（１３）の次の行程において毛管部分（１４）又は流れ 遮断物を通して再び押し出すことができ、その部分量を、コレクター（９）の中 に戻すことができるか、吸引ニップル（７）と流入ニップル（８）との間に延び る分岐流路中を先へ送ることができる請求項１〜３のいずれか１項に記載の液体 塗布設備。
5. ５．自動的又は手動により処理段階が開始されると、塗布する前に液体を均一化 する段階、制御される粘度を有する液体を汲み上げる段階ならびに塗布装置（Ａ ）及び供給部（Ｂ）を空にして水洗する段階が自動的に実施される請求項１〜４ のいずれか１項記載の液体塗布設備。