特許 6790897 液体成分付与装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6790897

(24)【登録日】2020年11月9日

(45)【発行日】2020年11月25日

(54)【発明の名称】液体成分付与装置

(51)【国際特許分類】

   B05C 1/08 20060101AFI20201116BHJP

【ＦＩ】

   B05C1/08

【請求項の数】5

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2017-27838(P2017-27838)

(22)【出願日】2017年2月17日

(65)【公開番号】特開2018-130696(P2018-130696A)

(43)【公開日】2018年8月23日

【審査請求日】2019年6月20日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006655

【氏名又は名称】日本製鉄株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100110423

【弁理士】

【氏名又は名称】曾我 道治

(74)【代理人】

【識別番号】100111648

【弁理士】

【氏名又は名称】梶並 順

(74)【代理人】

【識別番号】100147500

【弁理士】

【氏名又は名称】田口 雅啓

(74)【代理人】

【識別番号】100166235

【弁理士】

【氏名又は名称】大井 一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100179914

【弁理士】

【氏名又は名称】光永 和宏

(74)【代理人】

【識別番号】100179936

【弁理士】

【氏名又は名称】金山 明日香

(72)【発明者】

【氏名】中村 浩茂

(72)【発明者】

【氏名】田村 紀智

(72)【発明者】

【氏名】樋口 均

(72)【発明者】

【氏名】土屋 信之

(72)【発明者】

【氏名】杉田 修一

【審査官】 市村 脩平

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−２４３０５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２７３１２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０２−０５２０６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−０６６４８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１９０８５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０６９８２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０２８７１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１５７８１０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ０５Ｃ１／００−３／２０

７／００−２１／００

Ｂ０５Ｄ１／００−７／２６

Ｂ４１Ｎ１／００−９９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

液体成分を貯留する貯留室を有するドクターチャンバーと、
該ドクターチャンバーから供給された前記液体成分を、表面に形成された凹部内に保持するグラビアロールと
を備え、
該グラビアロールの軸線方向に関して前記貯留室の両端には第１サイドシール及び第２サイドシールが設けられ、
前記凹部は、
前記グラビアロールが回転するにともない前記凹部内の液体成分が前記軸線方向に関して前記第２サイドシールに向かって流れるように螺旋状に延びる第１凹部部分と、
前記グラビアロールが回転するにともない前記凹部内の液体成分が前記軸線方向に関して前記第１サイドシールに向かって流れるように螺旋状に延びる第２凹部部分と
からなり、
前記第１凹部部分が形成された前記グラビアロールの表面には前記第１サイドシールが接し、前記第２凹部部分が形成された前記グラビアロールの表面には前記第２サイドシールが接する液体成分付与装置。

【請求項2】

前記グラビアロールは、
表面に前記第１凹部部分が形成された第１本体部と、
表面に前記第２凹部部分が形成された第２本体部と
を備え、
前記第１本体部と前記第２本体部とが取り外し可能である、請求項１に記載の液体成分付与装置。

【請求項3】

前記グラビアロールは、前記第１本体部と前記第２本体部との間に第３本体部をさらに備え、
前記第１本体部及び前記第２本体部はそれぞれ、前記第３本体部の両端部のいずれにも取り外し可能に取り付けることができる、請求項２に記載の液体成分付与装置。

【請求項4】

前記第１凹部部分の凹部と、前記第１サイドシールから前記第２サイドシールに向かう方向の前記グラビアロールの軸線とのなす角度が２０°〜８０°である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の液体成分付与装置。

【請求項5】

前記第２凹部部分の凹部と、前記第１サイドシールから前記第２サイドシールに向かう方向の前記グラビアロールの軸線とのなす角度が１００°〜１６０°である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の液体成分付与装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、液体成分付与装置に係り、特に、ドクターチャンバー方式の液体成分付与装置に関する。

【背景技術】

【0002】

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。グラビアロールの表面には、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、格子型等の閉鎖型セルの形状や、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型等がある。特許文献１のような印刷装置では、グラビアロールの表面に閉鎖型セルの形状の凹部が採用されているが、印刷インクよりも粘度の高い塗料を塗布するための塗装装置に設けられたグラビアロールでは、閉鎖型セルの形状の凹部を採用すると線状ムラのような塗膜外観不良が発生してしまうので、斜線型の凹部が採用されている。

【0003】

図６には、従来の塗装装置におけるドクターチャンバー方式の塗料付与装置が記載されている。この塗料付与装置は、凹部１０６が表面に加工されたグラビアロール１００と、塗料１０２を貯留する貯留室１０３を有するドクターチャンバー１０１とを備えている。グラビアロール１００の軸方向に関して貯留室１０３の両端にはサイドシール１０４，１０５が設けられている。サイドシール１０４，１０５はそれぞれ、グラビアロール１００の表面に接している。凹部１０６は、サイドシール１０４からサイドシール１０５に向かう方向のグラビアロール１００の軸線Ｌ_１００とのなす角度θが鋭角となるように螺旋状に延びている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０００−１４１６０９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

図７に示されるように、グラビアロール１００が矢印Ｐの方向に回転すると、凹部１０６内に入り込んだ塗料は、凹部１０６に沿って流れるようになる。凹部１０６の傾斜方向によれば、サイドシール１０４付近では、凹部１０６内の塗料は軸線Ｌ_１００の方向に関してサイドシール１０４から離れるように（矢印Ｑの方向に）流れるので、サイドシール１０４とグラビアロール１００の表面との間を通り抜けて塗料が漏れることはないが、サイドシール１０５付近では、凹部１０６内の塗料は軸線Ｌ_１００の方向に関してサイドシール１０５に向かうように（矢印Ｒの方向に）流れるので、サイドシール１０５とグラビアロール１００の表面との間を（矢印Ｓのように）通り抜けて塗料が漏れてしまうといった問題点があった。

【0006】

この発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、グラビアロールが回転した時に液体成分が漏れない液体成分付与装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

この発明に係る液体成分付与装置は、液体成分を貯留する貯留室を有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液体成分を、表面に形成された凹部内に保持するグラビアロールとを備え、グラビアロールの軸線方向に関して貯留室の両端には第１サイドシール及び第２サイドシールが設けられ、凹部は、グラビアロールが回転するにともない凹部内の液体成分が軸線方向に関して第２サイドシールに向かって流れるように螺旋状に延びる第１凹部部分と、グラビアロールが回転するにともない凹部内の液体成分が軸線方向に関して第１サイドシールに向かって流れるように螺旋状に延びる第２凹部部分とからなり、第１凹部部分が形成されたグラビアロールの表面には第１サイドシールが接し、第２凹部部分が形成されたグラビアロールの表面には第２サイドシールが接する。
グラビアロールは、表面に第１凹部部分が形成された第１本体部と、表面に第２凹部部分が形成された第２本体部とを備え、第１本体部と第２本体部とが取り外し可能であってもよい。
グラビアロールは、第１本体部と第２本体部との間に第３本体部をさらに備え、第１本体部及び第２本体部はそれぞれ、第３本体部の両端部のいずれにも取り外し可能に取り付けることができてもよい。
第１凹部部分の凹部と、第１サイドシールから第２サイドシールに向かう方向のグラビアロールの軸線とのなす角度が２０°〜８０°であってもよい。
第２凹部部分の凹部と、第１サイドシールから第２サイドシールに向かう方向のグラビアロールの軸線とのなす角度が１００°〜１６０°であってもよい。

【発明の効果】

【0008】

この発明によれば、第２サイドシールが接するグラビアロールの表面には、グラビアロールが回転するにともない凹部内の液体成分がグラビアロールの軸線の方向に関して第１サイドシールに向かって流れるように螺旋状に延びる凹部が形成されていることにより、第２サイドシールとグラビアロールの表面との間を液体成分が通り抜けることがないので、グラビアロールが回転したときに液体成分が漏れるのを防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】この発明の実施の形態に係る液体成分付与装置を備えた塗料装置の断面図である。

【図2】この実施の形態に係る液体成分付与装置のドクターブレードを取り除いた状態の平面図である。

【図3】図２の部分拡大図である。

【図4】この実施の形態に係る液体成分付与装置に設けられたグラビアロールの変形例の平面図である。

【図5】この実施の形態に係る液体成分付与装置に設けられたグラビアロールの別の変形例の平面図である。

【図6】従来の液体成分付与装置のドクターブレードを取り除いた状態の平面図である。

【図7】図６の部分拡大図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図１には、液体成分である塗料２を鋼鈑１３の表面に塗布する塗装装置１０が示されている。塗装装置１０は、塗料２を付与するための液体成分付与装置である塗料付与装置１と、鋼鈑１３に塗料２を塗布するアプリケーターロール１１と、アプリケーターロール１１との間に鋼鈑１３を挟む金属製のバックアップロール１２とを備えている。塗料付与装置１は、塗料２を貯留する貯留室３を有するドクターチャンバー４と、ドクターチャンバー４から供給された塗料を保持するための凹部２０が表面５ａに形成された金属製のグラビアロール５とを備えている。ドクターチャンバー４には、貯留室３の開口を部分的に覆うとともにグラビアロール５の表面５ａに接する２つのドクターブレード６ａ，６ｂが設けられている。グラビアロール５の表面５ａとアプリケーターロール１１の表面１１ａとは接している。アプリケーターロール１１の表面１１ａはゴム製である。

【0011】

図２に示されるように、グラビアロール５の軸線Ｌ_５方向に関して貯留室３の両端にはそれぞれ、発砲ポリエチレン製のサイドシール１８及びサイドシール１９が設けられている。この実施の形態では、前者を第１サイドシールとし、後者を第２サイドシールとする。尚、この定義は、後述する変形例でも説明するように、グラビアロール５の回転方向によって、前者を第２サイドシールとし、後者を第１サイドシールとすることもある。グラビアロール５は、その表面５ａがサイドシール１８及びサイドシール１９のそれぞれに接するように設けられている。

【0012】

グラビアロール５の表面５ａに形成された凹部２０は、第１凹部部分２１と第２凹部部分２２とから構成されている。第１凹部部分２１が形成された表面５ａにはサイドシール１８が接しており、第２凹部部分２２が形成された表面５ａにはサイドシール１９が接している。第１凹部部分２１では、凹部２０は、サイドシール１８からサイドシール１９に向かう方向のグラビアロール５の軸線Ｌ_５とのなす角度θ_１が４５°となるように螺旋状に延びている。一方、第２凹部部分２２では、凹部２０は、サイドシール１８からサイドシール１９に向かう方向のグラビアロール５の軸線Ｌ_５とのなす角度θ_２が１３５°となるように螺旋状に延びている。

【0013】

次に、この発明の実施の形態に係る液体成分付与装置を含む塗装装置の動作について説明する。
図１に示されるように、グラビアロール５が矢印Ａの方向に回転すると、凹部２０内に塗料２が入り込み、凹部２０からあふれた塗料２はドクターブレード６ａ，６ｂによって貯留室３内に掻き落とされることで、適量の塗料２が凹部２０内に保持される。グラビアロール５の回転と共に、これと接するアプリケーターロール１１も回転する。グラビアロール５とアプリケーターロール１１とは接しているので、凹部２０内の塗料２がアプリケーターロール１１の表面１１ａ上に転写される。アプリケーターロール１１の回転と共にバックアップロール１２も回転し、これらの間で挟まれながら搬送された鋼鈑１３の表面に、アプリケーターロール１１の表面１１ａ上の塗料２が塗布される。

【0014】

次に、ドクターチャンバー４の貯留室３内の塗料２が、グラビアロール５の表面５ａに形成された凹部２０内に供給される原理を、図３に基づいて説明する。
グラビアロール５が矢印Ａの方向に回転すると、凹部２０に入り込んだ塗料２は凹部２０に沿って流れるようになる。第１凹部部分２１では、凹部２０に沿って塗料２が流れると、塗料２は軸線Ｌ_５の方向に関してサイドシール１８から離れるように（矢印Ｂの方向に）流れることになり、サイドシール１８とグラビアロール５の表面５ａとの間を通り抜けることはない。一方、第２凹部部分２２では、凹部２０に沿って塗料２が流れると、塗料２は軸線Ｌ_５の方向に関してサイドシール１９から離れるように（矢印Ｃの方向に）流れることになり、サイドシール１９とグラビアロール５の表面５ａとの間を通り抜けることはない。その結果、塗料２は、サイドシール１８及び１９とグラビアロール５の表面５ａとのそれぞれの間から漏れることを防ぐことができる。

【0015】

このように、サイドシール１９が接するグラビアロール５の表面５ａには、グラビアロール５が回転するにともない凹部２０内の塗料２が軸線Ｌ_５の方向に関してサイドシール１８に向かって流れるように螺旋状に延びる凹部２０が形成されていることにより、サイドシール１９とグラビアロール５の表面５ａとの間を塗料２が通り抜けることがないので、グラビアロール５が回転したときに塗料２が漏れるのを防ぐことができる。

【0016】

この実施の形態では、第１凹部部分２１における凹部２０とサイドシール１８からサイドシール１９に向かう方向のグラビアロール５の軸線Ｌ_５とのなす角度θ_１が４５°であったが、この角度に限定するものではなく、２０°〜８０°の範囲であればよい。この角度が２０°未満の場合は、鋼鈑１３の塗装表面に横スジが発生して外観不良となり、この角度が８０°を超えると、鋼鈑１３の塗装表面に縦スジが発生して外観不良となることが確認された。また、第２凹部部分２２における凹部２０とサイドシール１８からサイドシール１９に向かう方向のグラビアロール５の軸線Ｌ_５とのなす角度θ_２が１３５°であったが、この角度に限定するものではなく、１００°〜１６０°の範囲であればよい。この角度が９０°以上〜１００°未満の場合、塗料の流動性が低いため、一度入り込んだ塗料が固着する可能性があり、好ましくない。また、この角度が１６０°を超える場合、塗料をチャンバー内に戻すための流動性が低いため、サイドシール１９とグラビアロール５の表面５ａとの間から塗料が漏れる場合があり、好ましくない。

【0017】

この実施の形態では、グラビアロール５の表面５ａに第１凹部部分２１及び第２凹部部分２２を形成したものであったが、この形態に限定するものではない。図４に示されるように、グラビアロール５を、第１本体部３１の端部に第２本体部３２を取り外し可能に取り付けて構成し、第１本体部３１の表面３１ａに第１凹部部分２１を形成し、第２本体部３２の表面３２ａに第２凹部部分２２を形成してもよい。これにより、塗料２の特性に応じて、第１凹部部分２１及び第２凹部部分２２のそれぞれの形状の組み合わせを変えることができる。

【0018】

さらに、図５に示されるように、グラビアロール５を、第１本体部３１と、第２本体部３２と、これらの間に設けられる第３本体部３３とから構成してもよい。図５では、第３本体部３３の表面３３ａには、第１凹部部分２１が形成されているが、第２凹部部分２２が形成されてもよい。また、図５では、第３本体部３３の左端に第１本体部３１が取り外し可能に取り付けられるとともに第３本体部３３の右端に第２本体部３２が取り外し可能に取り付けられているが、左端に第２本体部３２を取り付け、右端に第１本体部３１を取り付けてもよい。第１本体部３１及び第２本体部３２を後者のように取り付ける必要があるのは、グラビアロール５の回転方向が実施の形態と反対方向の場合である。この場合、サイドシール１８（図２参照）とグラビアロール５の表面５ａとの間から塗料２が漏れる可能性があるので、第２凹部部分２２が形成された表面５ａにサイドシール１８が接するように、第１本体部３１と第２本体部３２と第３本体部３３とを組み立てる必要がある。尚、この場合には、実施の形態とは異なり、サイドシール１９が第１サイドシールとなり、サイドシール１８が第２サイドシールとなる。

【0019】

この実施の形態では、貯留室３内に貯留される液体成分は塗料２であったが、これに限定するものではなく、特許文献１のようなインクや、接着剤等であってもよい。すなわち、液体状（ペースト状も含む）の物質であればどのようなものであってもよい。

【符号の説明】

【0020】

１ 塗料付与装置（液体成分付与装置）、２ 塗料（液体成分）、３ 貯留室、４ ドクターチャンバー、５ グラビアロール、５ａ （グラビアロールの）表面、１８，１９ サイドシール（第１サイドシール，第２サイドシール）、２０ 凹部、２１ 第１凹部部分、２２ 第２凹部部分、３１ 第１本体部、３２ 第２本体部、３３ 第３本体部、Ｌ_５ （グラビアロールの）軸線。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】