特開 2023-79094 グラビア塗工装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023079094

(43)【公開日】2023-06-07

(54)【発明の名称】グラビア塗工装置

(51)【国際特許分類】

   B05C 1/08 20060101AFI20230531BHJP

   B41F 9/00 20060101ALI20230531BHJP

   B41F 31/07 20060101ALI20230531BHJP

【ＦＩ】

B05C1/08

B41F9/00 Z

B41F31/07

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021192545

(22)【出願日】2021-11-26

(71)【出願人】

【識別番号】595038198

【氏名又は名称】株式会社ラボ

(74)【代理人】

【識別番号】100081282

【弁理士】

【氏名又は名称】中尾 俊輔

(74)【代理人】

【識別番号】100085084

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 高英

(72)【発明者】

【氏名】康井 義成

(72)【発明者】

【氏名】松本 充弘

【テーマコード（参考）】

2C034

2C250

4F040

【Ｆターム（参考）】

2C034AA21

2C250DC10

4F040AA22

4F040AB04

4F040AC01

4F040BA26

4F040BA28

4F040CB06

4F040CB11

4F040CB22

4F040CB33

4F040CB40

(57)【要約】

【課題】走行している連続体状の薄い基材に対して塗工剤を均一な厚さでべた塗りする際に、基材の面には塗工ムラを発生させることがなく、塗工品質の低下を防ぐことができるグラビア塗工装置を提供すること。
【解決手段】塗工剤収容容器２内に供給される塗工剤１０と塗工剤が供給される際に発生する塗工剤の泡７０とを一緒にして、塗工剤収容容器内の塗工剤に浸漬しているグラビアロール６の回転によって発生される塗工剤のロール由来流れのグラビアロールより後流側に案内するように導入させて、泡が塗工剤収容容器内に散乱するのを抑止する泡散乱抑止部材３０備えることを特徴とする。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

塗工剤収容容器内の塗工剤をグラビアロールおよびレードを用いて、走行している連続体状の薄い基材に対して均一な厚さでべた塗りするグラビア塗工装置であって、
前記塗工剤収容容器内に供給される前記塗工剤と前記塗工剤が供給される際に発生する前記塗工剤の泡とを一緒にして、前記塗工剤収容容器内の前記塗工剤に浸漬している前記グラビアロールの回転によって発生される前記塗工剤のロール由来流れの前記グラビアロールより後流側に案内するように導入させて、前記泡が前記塗工剤収容容器内に散乱するのを抑止する泡散乱抑止部材を前記塗工剤収容容器内に配置させたこと
を特徴とするグラビア塗工装置。

【請求項2】

前記泡散乱抑止部材は、前記塗工剤収容容器内に配置されており、前記塗工剤を前記塗工剤収容容器内へ供給する供給部の内側から前記塗工剤収容容器の内側面および底面を順に覆う泡通過領域および泡通過開口領域を有しており、前記塗工剤と泡とを一緒にして前記供給部から案内するとともに、前記泡通過開口領域を通して前記塗工剤の前記ロール由来流れの前記グラビアロールより後流側に向けて前記塗工剤収容容器内に導入させるように形成されていること
を特徴とする請求項１に記載のグラビア塗工装置。

【請求項3】

前記泡散乱抑止部材は、前記塗工剤収容容器内に保持されるために前記塗工剤収容容器の側面部の上縁部に掛けて取り付ける取付部を有する
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のグラビア塗工装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、グラビアロールを用いて、走行している連続体状の薄い基材に対して塗工剤を均一な厚さでべた塗りすることができるグラビア塗工装置に関する。

【背景技術】

【0002】

グラビア塗工装置は、グラビアロールを用いて、走行している連続体状の薄い基材に対して塗工剤を均一な厚さでべた塗りすることができる。通常、走行している連続体状の薄い基材は、塗工剤容器内の塗工剤をグラビアロールの表面に付着させてその塗工剤を連続体状の薄い基材の下面に塗工するようになっている。塗工剤は、フッ素系離型剤成分を含んでいる組成のものや、磁性材料を含んでいる組成のもの等の種々のものが対象とされる。なお、特許文献１には、グラビアロールを用いたグラビア塗工機が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００１－１０４８５２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところが、従来のグラビア塗工装置において、塗工剤がフッ素系離型剤成分を含んでいる組成のものを塗布対象として、走行している連続体状の薄い基材に対して塗工剤を均一な厚さでべた塗りしようとすると、フッ素系離型剤成分が塗工剤中に硬い泡を多数発生してしまうので、塗工剤が変質してしまう。この変質した塗工剤が、走行している連続体状の薄い基材に対して塗工されると、基材の面には塗工スジが発生して塗工ムラが生じてしまい、塗工品質が著しく低下してしまう。

【0005】

本発明は、前記課題を解決するためになされたものであり、走行している連続体状の薄い基材に対して塗工剤を均一な厚さでべた塗りする際に、基材の面には塗工ムラを発生させることがなく、塗工品質の低下を防ぐことができるグラビア塗工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】

【0006】

前記課題を解消するために、第１の態様のグラビア塗工装置は、塗工剤収容容器内の塗工剤をグラビアロールおよびレードを用いて、走行している連続体状の薄い基材に対して均一な厚さでべた塗りするグラビア塗工装置であって、前記塗工剤収容容器内に供給される前記塗工剤と前記塗工剤が供給される際に発生する前記塗工剤の泡とを一緒にして、前記塗工剤収容容器内の前記塗工剤に浸漬している前記グラビアロールの回転によって発生される前記塗工剤のロール由来流れの前記グラビアロールより後流側に案内するように導入させて、前記泡が前記塗工剤収容容器内に散乱するのを抑止する泡散乱抑止部材を前記塗工剤収容容器内に配置させたことを特徴とする。

【0007】

第１の態様のグラビア塗工装置によれば、前記塗工剤収容容器内に供給される前記塗工剤と前記塗工剤が供給される際に発生する前記塗工剤の泡とを一緒にして、前記塗工剤収容容器内の前記塗工剤に浸漬している前記グラビアロールの回転によって発生される前記塗工剤のロール由来流れの前記グラビアロールより後流側に案内するように導入させて、前記泡が前記塗工剤収容容器内に散乱するのを抑止する泡散乱抑止部材を備える。泡散乱抑止部材が設けられているので、多数の泡が発生しても、塗工剤収容容器内の塗工剤中に多数の泡が拡散されず、塗工剤に脈動を発生しないので、塗工剤が変質しない。このため、走行している連続体状の薄い基材に対して塗工剤を均一な厚さでべた塗りする際に、基材の面には塗工ムラを発生させることがなく、塗工品質の低下を防ぐことができる。

【0008】

第２の態様のグラビア塗工装置は、前記泡散乱抑止部材が、前記塗工剤収容容器内に配置されており、前記塗工剤を前記塗工剤収容容器内へ供給する供給部の内側から前記塗工剤収容容器の内側面および底面を順に覆う泡通過領域および泡通過開口領域を有しており、前記塗工剤と泡とを一緒にして前記供給部から案内するとともに、前記泡通過開口領域を通して前記塗工剤の前記ロール由来流れの前記グラビアロールより後流側に向けて前記塗工剤収容容器内に導入させるように形成されていることを特徴とする。

【0009】

第２の態様のグラビア塗工装置によれば、泡散乱抑止部材により案内されてきた泡は、塗工剤収容容器内において、塗工剤のロール由来流れのグラビアロールより後流側に向けて案内される。このため、泡がグラビアロール側には近づかないので、走行している連続体状の薄い基材に対して塗工剤を均一な厚さでべた塗りする際に、基材の面には塗工ムラを発生させることがなく、塗工品質の低下を防ぐことができる。

【0010】

第３の態様のグラビア塗工装置は、前記泡散乱抑止部材は、前記塗工剤収容容器内に保持するために前記塗工剤収容容器の側面部の上縁部に掛けて取り付ける取付部を有することを特徴とする。

【0011】

第３の態様のグラビア塗工装置によれば、泡散乱抑止部材は、取付部を用いることで、塗工剤収容容器の側面部の上縁部に簡単に取り付けることができる。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、走行している連続体状の薄い基材に対して塗工剤を均一な厚さでべた塗りする際に、基材の面には塗工ムラを発生させることがなく、塗工品質の低下を防ぐことができるグラビア塗工装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明のグラビア塗工装置の実施形態を示す断面を有する正面図である。

【図2】比較例として通常用いられているグラビア塗工装置を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下に、本発明の好ましい実施形態を、図面を参照しながら詳しく説明する。

【0015】

＜グラビア塗工装置の全体構成＞
図１は、本発明のグラビア塗工装置の実施形態を示す断面を有する正面図である。図１に示すグラビア塗工装置１は、マイクログラビア塗工装置ともいい、グラビアロールを用いて、走行している連続体状の薄い基材に対して塗工剤を均一な厚さでべた塗りする。図１に示すように、グラビア塗工装置１は、塗工剤収容容器２と、基材１００を走行させる展張ロール３，４と、塗工剤タンク５と、グラビアロール６を有する。

【0016】

＜塗工剤収容容器２＞
図１に示す塗工剤収容容器２の構造例を説明する。塗工剤収容容器２は、塗工剤１０を収容している。塗工剤収容容器２は、好ましくは配管７を介して、塗工剤の供給部としての塗工剤タンク５に接続されている。塗工剤収容容器２は、塗工剤供給ノズル８を有し、この塗工剤供給ノズル８は、配管７の一端部に接続されている。配管７の他端部は、塗工剤タンク５に接続されている。これにより、塗工剤１０は、塗工剤タンク５から配管７と塗工剤供給ノズル８を通じて、塗工剤収容容器２内に供給される。塗工剤供給ノズル８は、好ましくは開閉バルブ（図示せず）を有しており、制御部５０の指令により開閉バルブを開ければ、塗工剤タンク５から塗工剤収容容器２へ塗工剤１０を供給できる。

【0017】

塗工剤収容容器２は、内底部１１と、内底部１１から連続して形成されている４方の側面部１２を有する上部が開口された直方体状に形成されており、大量の塗工剤１０を収容することができる。

【0018】

＜グラビアロール６＞
図１に示すグラビアロール６は、図示しない軸受けを用いて、中心軸６Ｃを中心にして回転可能に支持されている。グラビアロール６は、制御部５０がモータＭを駆動することで、回転方向Ｒに沿って連続回転する。この回転方向Ｒは、図１の例では、時計回りである。グラビアロール６は、展張ロール３，４の中間位置に配置されている。グラビアロール６が連続回転することで、グラビアロール６の外周面６Ｂに形成されている刻印部からなるグラビアパターンには、塗工剤収容容器２内の塗工剤１０が付着収容されるようになっている。グラビアロール６の直径は、例えば２０ｍｍから５０ｍｍ位の小径に形成されている。グラビアロール６が回転すると、その回転によって塗工剤１０が回転方向Ｒに沿って同方向（矢印Ｐ４）に流れる塗工剤１０のロール由来流れが発生される。

【0019】

＜展張ロール３，４＞
展張ロール３，４は、制御部５０がモータＭ１を駆動することにより、同期して回転方向Ｒ１に回転することで、連続体状の薄い基材１００をＲ２方向に走行させる。グラビアロール６の回転方向Ｒと、基材１００が走行するＲ２方向は、反対であることにより、グラビアロール６は塗工剤１０を、基材１００の下面１０１側に均一にべた塗りすることができる。基材１００は、図示しない巻き出しロールに巻かれており、展張ロール３，４により走行された基材１００は、最後に図示しない巻き取りロールに巻き取られる。

【0020】

＜ドクターブレード２０＞
ドクターブレード２０は、基材１００を送るＲ２方向に関して、グラビアロール６の下流側に配置されている。このドクターブレード２０の先端部２１は、グラビアロール６の所定の軸方向長さに亘って形成されているグラビアパターンの軸長方向の全幅を両側に越える幅に渡って設けられている。ドクターブレード２０は、グラビアロール６のグラビアパターン内に全幅に渡って適正量の塗工剤１０を計量して充填させるとともに、グラビアパターンの両端から外側部分の塗工剤１０を拭き取ることができる機能を有する。これによりグラビアパターン内に充填された適正量の塗工剤１０が基材１００の上面がフリーな下面１０１側に供給されて塗工される。

【0021】

＜泡散乱抑止部材３０＞
次に、図１に示す泡散乱抑止部材３０について、説明する。

【0022】

この泡散乱抑止部材３０は、塗工剤収容容器２内に配置されている。泡散乱抑止部材３０は、ステンレス鋼等の金属や樹脂等により作られた板部材であり、側面部１２の内面１２Ｄと底面部１１の内面１１Ｄに対向するようにして配置されている。泡散乱抑止部材３０は、塗工剤タンク５から塗工剤収容容器２内に塗工剤１０が供給される際に発生する塗工剤１０中の多数の泡７０を塗工剤１０と一緒に案内することで、多数の泡７０が塗工剤収容容器２内に散乱するのを抑止する機能を有する。即ち、泡散乱抑止部材３０は、塗工剤１０と泡７０とを一緒にして、塗工剤収容容器２内の塗工剤１０に浸漬しているグラビアロール６の回転によって発生される塗工剤１０のロール由来流れのグラビアロール６より後流側に案内するように導入させて、泡７０が塗工剤収容２に散乱するのを抑止するように形成されている。

【0023】

この泡散乱抑止部材３０は、塗工剤収容容器２内の塗工剤１０中に多数の泡７０を拡散させずに、塗工剤１０に脈動が発生するのを防止する脈動防止板である。このため、泡散乱抑止部材３０は、脈動防止板ともいう。また、泡散乱抑止部材３０は、多数の泡７０が塗工剤収容容器２内の塗工剤１０において、無秩序に散乱するのを邪魔するための邪魔板でもある。

【0024】

更に説明すると、図１に示すように、泡散乱抑止部材３０は、第１泡散乱抑止板３１と、第２泡散乱抑止板３２と、取付部３３とを有する。第１泡散乱抑止板３１は、塗工剤収容容器２の内底部１１の内面１１Ｄに対向して平行になるように間隔をおいて配置されており、内面１１Ｄとの間には、泡通過領域８１が形成されている。また、第２泡散乱抑止板３２は、塗工剤収容容器２の側面部１２の内面１２Ｄに対向して平行になるように間隔をおいて配置されており、内面１２Ｄとの間には、泡通過領域８２が形成されている。第１泡散乱抑止板３１の一端部３１Ａ（図１における右端部）と第２泡散乱抑止板３２の一端部３２Ａ（図１における下端部）は連続しており、好ましくは直交している。第１泡散乱抑止板３１の他端部３１Ｂ（図１における左端部）と、側面部１２の内面１２Ｆとの間には、泡通過開口領域８０が形成されている。

【0025】

取付部３３は、ほぼ断面Ｕ字型を有しており、そのＵ字型の一端部３３Ａ（図１における左端部）は第２泡散乱抑止板３２の他端部３２Ｂ（図１における上端部）に連続して形成されている。取付部３３のＵ字型の他端部３３Ｂは、塗工剤収容容器２の外側に露出している。取付部３３は、塗工剤収容容器２の側面部１２の上縁部１９に掛けてあり、泡散乱抑止部材３０を、塗工剤収容容器２内に保持している。塗工剤供給ノズル８は、上縁１９の付近に配置されているとともに、第２泡散乱抑止板３２の他端部３２Ｂの上部に対面している。

【0026】

（動作例）
次に、上述したグラビア塗工装置１の動作例を、説明する。

【0027】

図１に示すように、塗工剤１０は、塗工剤収容容器２内に所定の液レベルまで収容されている。展張ロール３，４は、制御部５０がモータＭ１を駆動することにより、同期して回転方向Ｒ１に回転することで、連続体状の薄い基材１００をＲ２方向に走行させる。グラビアロール６は、制御部５０がモータＭを駆動することで、回転方向Ｒに沿って連続回転する。これにより、グラビア塗工装置１のグラビアロール６の外周面６Ｂにおいては、付着された塗工剤１０がドクターブレード２０によって計量されて適正量の塗工剤１０がグラビアパターン内に充填され、続いて走行している連続体状の薄い基材１００の下面１０１に対して塗工剤１０を均一な厚さでべた塗りされる。

【0028】

図１に示すように、塗工剤１０が、塗工剤タンク５から配管７と塗工剤供給ノズル８を通じて、塗工剤収容容器２内に供給されると、塗工剤１０には塗工剤供給ノズル８付近において、例えばフッ素系離型剤成分が硬い泡７０を多数発生してしまう。多数の泡７０が発生して、もし塗工剤収容容器２内の塗工剤１０中に多数の泡７０を拡散させてしまうと、塗工剤１０に脈動を発生させてしまうので、塗工剤１０が変質してしまう。この変質している塗工剤１０が、走行している連続体状の薄い基材１００に対して塗工されると、基材１００の下面１０１には塗工スジが発生して塗工ムラが生じてしまい、塗工品質が著しく低下してしまう。

【0029】

そこで、本発明の実施形態においては、このような不都合を解消するために、泡散乱抑止部材３０を設けている。この泡散乱抑止部材３０は、発生した多数の泡７０が塗工剤１０中に拡散しないようにして、塗工剤１０に脈動が発生しないようにする。すなわち、塗工剤供給ノズル８から塗工剤収容容器２内に塗工剤１０と一緒に供給され多数の泡７０は、泡散乱抑止部材３０により塗工剤収容容器２内に仕切るようにして形成されている泡通過領域８２、泡通過領域８１および、泡通過開口領域８０部分のみを、矢印Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３に沿って順に塗工剤１０と一緒に案内されて、塗工剤収容容器２内のグラビアロール６が浸漬している部分における塗工剤１０のロール由来流れ（矢印Ｐ４参照）のグラビアロール６より後流側に到達に達する。この塗工剤収容容器２内のグラビアロール６の近傍においては、グラビアロール６の回転方向Ｒの回転により、塗工剤１０の上面付近には矢印Ｐ４方向のロール由来流れが発生させられている。この矢印Ｐ４方向のロール由来流れが塗工剤収容容器２内の泡７０をグラビアロール６に近づくことを阻止するので、塗工剤収容容器２内に到達した泡７０はグラビアロール６に近づくことは無い。

【0030】

これにより、多数の泡７０が発生しても、塗工剤収容容器２内の塗工剤１０中に多数の泡７０が拡散されず、塗工剤１０に脈動を発生しないので、塗工剤１０が変質しない。この変質しない塗工剤１０が、走行している連続体状の薄い基材１００に対して塗工されると、基材１００の下面１０１には塗工スジが発生せずに塗工ムラが生じないので、塗工品質の低下を防ぐことができる。

【0031】

（比較例）
次に、図１に示す本発明の実施形態における塗工剤収容容器２と、通常用いられている塗工剤収容容器と、を比較するために、比較例として通常用いられている従来のグラビア塗工装置２００を、図２に示す。なお、図２に示す比較例のグラビア塗工装置２００の構成要素が、図１に示す本発明の実施形態のグラビア塗工装置１と同様の個所には、同じ符号を記して、その説明を省略する。

【0032】

図２に示すように、通常用いられているグラビア塗工装置２００に用いられている塗工剤収容容器２０２では、部材２１０が塗工剤供給ノズル８の付近に配置されている。この部材２１０は、塗工剤収容容器２の上縁部１９付近に伸びているだけであるので、塗工剤１０と一緒に供給された泡７０は、その浮力によって塗工剤１０の上面付近に滞留するとともに、塗工剤供給ノズル８の付近から、回転方向Ｒに回転しているグラビアロール６の回転によって発生される矢印Ｐ４方向のロール由来流れに乗せられてグラビアロール６の付近を通過する。

【0033】

このため、多数の泡７０が発生して、塗工剤収容容器２内の塗工剤１０中に多数の泡７０を拡散させてしまうと、塗工剤１０に脈動を発生させてしまうので、塗工剤１０が変質してしまう。この変質している塗工剤１０が、走行している連続体状の薄い基材１００に対して塗工されると、基材１００の下面１０１には塗工スジが発生して塗工ムラが生じてしまい、塗工品質が著しく低下してしまうことになる。

【0034】

以上説明したように、本発明の実施形態では、グラビア塗工装置１は、グラビアロール６を用いて、走行している連続体状の薄い基材１００に対して塗工剤１０を均一な厚さでべた塗りすることができる。このグラビア塗工装置１は、底面部１１と、底面部１１に連続する側面部１２と、塗工剤１０を供給する供給部としての塗工剤タンク５とを有し、供給部から供給された塗工剤１０を収容して、塗工剤１０をグラビアロール６に付着させて、基材１０の下面１０１にべた塗りするための塗工剤収容容器２と、塗工剤収容容器２内に配置されて、供給部から側面部１２の内面１２Ｄと底面部１１の内面１１Ｄに至るまで、供給部から塗工剤収容容器２内に塗工剤１０が供給される際に発生する塗工剤の泡７０を塗工剤１０と一緒に案内して泡７０が塗工剤収容容器２内に散乱するのを抑止する泡散乱抑止部材３０を備えている。

【0035】

これにより、多数の泡７０が発生しても、塗工剤収容容器２内の塗工剤１０中に多数の泡７０が拡散されず、塗工剤１０に脈動を発生しないので、塗工剤１０が変質しない。このため、走行している連続体状の薄い基材１００に対して塗工剤１０を均一な厚さでべた塗りする際に、基材１００の面には塗工ムラを発生させることがなく、塗工品質の低下を防ぐことができる。

【0036】

泡散乱抑止部材３０は、塗工剤収容容器２内に保持するために塗工剤収容容器２の側面部１２の上縁部１９に掛けて取り付ける取付部３３を有する。これにより、泡散乱抑止部材３０は、取付部３３を用いることで、塗工剤収容容器２の側面部１２の上縁部１９に簡単に取り付けることができる。

【0037】

グラビアロール６の面から基材１００の面に塗工剤をべた塗りする際に、基材１００の面上の塗工剤１０の厚みを均一にするドクターブレード２０を有する。泡散乱抑止部材３０により案内されてきた泡７０は、塗工剤収容容器２内において、ドクターブレード２０が配置されている側に案内される。これにより、泡７０がグラビアロール６側には近づかないので、走行している連続体状の薄い基材１００に対して塗工剤１０を均一な厚さでべた塗りする際に、基材１００の面には塗工ムラを発生させることがなく、塗工品質の低下を防ぐことができる。

【0038】

本発明は、上記実施形態に限定されず、必要に応じて種々の変更を行うことができる。例えば、図１に示すグラビア塗工装置１の泡散乱抑止部材３０の形状は、図示例に限定されず、塗工剤収容容器２の形状に合わせて、任意に変更できる。

【符号の説明】

【0039】

１ グラビア塗工装置
２ 塗工剤収容容器
３、４ 展張ロール
５ 塗工剤タンク（塗工剤の供給部）
６ グラビアロール
７ 配管
８ 塗工剤供給ノズル
１０ 塗工剤
１１ 内底部
１２ 側面部
２０ ドクターブレード（ブレードの例）
３０ 泡散乱抑止部材
３１ 第１泡散乱抑止板
３２ 第２泡散乱抑止板
３３ 取付部
５０ 制御部
７０ 泡
８０ 泡通過開口領域
８１ 泡通過領域
８２ 泡通過領域
１００ 基材
Ｍ、Ｍ１ モータ

【図1】

【図2】