(57)【要約】【課題】グラビア塗工のような大気開放系において、塗工液を循環させる供給装置でも、液受けパン中で大気中の水分を吸収する。そのため、単に脱水槽を備えた循環系では、脱水槽中の水分吸着剤及び槽自体の交換頻度が高くなってしまい、連続した生産に不向きな点が挙げられる。【解決手段】グラビア塗工に用いられ、塗工液供給装置から塗工液を供給される液受けパンで、該液受けパンの上部を仕切り板で囲い、該仕切り板で囲われた内部に、前記液受けパンより上部の位置にドライエアー噴出ノズルを備えたことを特徴とする塗工装置である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
グラビア塗工に用いられ、塗工液供給装置から塗工液を供給される液受けパンで、該液受けパンの上部を仕切り板で囲い、該仕切り板で囲われた内部に、前記液受けパンより上部の位置にドライエアー噴出ノズルを備えたことを特徴とする塗工装置。
【請求項２】
前記仕切り板で囲われた内部に、ドライエアー噴出量調整装置と連結した圧力測定装置を備えたことを特徴とする請求項１項記載の塗工装置。
【請求項３】
前記塗工液供給装置に、粘度コントローラーを備えたことを特徴とする請求項１または２項に記載の塗工装置。
【請求項４】
前記塗工液供給装置に、脱水槽と異物除去フィルターを備えたことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の塗工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、グラビア塗工機（グラビアコーター）で塗工する場合において、液受けパンの塗工液が大気中の水分を吸収することによって、塗工液が変性するのを抑え、長時間連続運転を行っても安定した塗工液で塗膜を得るための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ウエットコーティングの１種であるグラビア塗工方法は、現在様々な塗液の塗工方法として利用されている。グラビア塗工方法は、液受けパン中の塗工液をグラビアロールにのせ、ドクター刃で余分な塗工液を掻き落とし、グラビアロールの凹部の塗工液を基材に転写することにより塗工が容易に実現できるので、塗工液物性の適用可能範囲は他の塗工方式より広い。
【０００３】
しかし、グラビアロールに塗工液をのせるのは、大気開放された液受けパンという入れ物の中に塗工液を満たした状態でロールを浸漬させながらのせていくので、液受けパンの中の塗工液の管理が成り行きになり難しい。例えば、塗工液中の有機溶剤が、大気開放される液受けパン内で蒸発するため、液受けパンの中で粘度上昇が起き、塗工物の品質管理上問題となる。
【０００４】
一般的に、液受けパンの中の塗工液を廃液口から一定量抜き取りながら再度供給側に循環させることで、液受けパンの中の塗液状態を一定化して回避している。
【０００５】
また、液受けパンが大気開放されることで大気中の水分を吸収し、水分を嫌う塗工液の場合は、塗工液の変性により、塗工物の物性が変化する場合もある。
【０００６】
しかしながら、塗工液を循環系にしても、大気開放されていない供給タンク内の塗工液が大気開放された塗工液と混ざることになり、塗工液全体が徐々に劣化していくことになる。そのため、長期にわたって安定的な塗膜を得ることを難しくしてしまう。
【０００７】
特許文献１によれば、溶液中の水分増加の問題に対しては、吸着剤などによって除去する方法が取られている。電子写真感光体の下引き層形成用塗工装置において、循環配管に吸着剤槽又は乾燥剤槽なる脱水層を用いることで、含水分量を減少させる方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平８−２４７４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、グラビア塗工のような大気開放系においては、塗工液も吸水量が多いことが予想されるので、塗工液が吸収してしまう水分を脱水槽の設置によってコントロールする方法では、脱水槽中の水分吸着剤及び槽自体の交換頻度が高くなってしまい、連続した生産に不向きな点が挙げられる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は、液受けパン中の塗液を大気中の水分に晒されることを防ぐことで、上記課題を解決することができることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１１】
請求項１に記載の発明は、グラビア塗工に用いられ、塗工液供給装置から塗工液を供給される液受けパンで、該液受けパンの上部を仕切り板で囲い、該仕切り板で囲われた内部に、前記液受けパンより上部の位置にドライエアー噴出ノズルを備えたことを特徴とする塗工装置である。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、前記仕切り板で囲われた内部に、ドライエアー噴出量調整装置と連結した圧力測定装置を備えたことを特徴とする請求項１項記載の塗工装置である。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、前記塗工液供給装置に、粘度コントローラーを備えたことを特徴とする請求項１または２項に記載の塗工装置である。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、前記塗工液供給装置に、脱水槽と異物除去フィルターを備えたことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の塗工装置である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明では、大気開放系においても塗工液の水分吸収を抑え、長期にわたって安定的な塗膜を得るための塗工装置である。
【００１６】
請求項１に記載の発明によれば、塗工液供給装置から塗工液を供給される液受けパンで、該液受けパンの上部を仕切り板で囲い、該仕切り板で囲われた内部に前記液受けパンより上部の位置にドライエアー噴出ノズルを備えたことにより、該ノズルからドライエアーを噴射し、液受けパンに供給された塗工液を、大気中の水分に触れにくくすることができ、塗工液が吸収する水分量を減らすことが可能である。
【００１７】
請求項２記載の発明によれば、仕切り板で囲われた内部に圧力測定装置、外部にドライエアー噴出量調整機構を備えたことにより、仕切り板で囲われた内部の圧力を外部の圧力より高くなるようにドライエアー噴出量を調整することにより、内部の気流が、内から外の向きになり、塗工液が吸収する水分量を更に減らすことが可能である。
【００１８】
請求項３の発明によれば、塗工液供給装置に、粘度コントローラーを備えたことを特徴とする塗工装置である。粘度コントローラーを備えたことにより、有機溶媒の揮発による塗工液の粘度変化を防止することができる。液受けパン内で蒸発した有機溶剤を補給することができ、長時間連続運転においても塗工液粘度の安定化が可能である。
【００１９】
請求項４記載の発明によれば、塗工液供給装置に、脱水槽と異物除去フィルターを備えたことを特徴とする塗工装置である。脱水槽は、水分を吸着する槽である。これにより循環された塗工液が多少の水分を含んでいたとしても取り除くことが可能になり、長時間連続運転においても塗工液物性の安定化が可能である。また異物除去フィルターは、繊維メッシュ、不織布のメッシュ、金属メッシュなどを用いることができる。
【００２０】
塗工液供給装置は、液受けパンの中の塗工液を廃液口から一定量抜き取りながら再度供給側に循環させる装置である。液受けパンの中の塗工液を滞留状態にせず、絶えず流動させ、グラビア版への塗工液の転移を安定させる。粘度コントロール装置、脱水装置、異物除去フィルター、送液ポンプなどから成っている。
【００２１】
特に高粘度の塗工液では、液受けパン内で滞留しやすいことから、水分吸収、有機溶剤の蒸発が大きくなる。これを改良するために、液受けパンを傾斜させ、滞留部をできにくくし、循環を助けることができる。この場合、塗工液の粘度にもよるが、傾斜は１０度以下が望ましい。
【００２２】
本発明を実施することにより、大気開放系であるグラビア塗工において、塗工液の物性変化を抑え、長時間にわたって塗工液の安定化が図れるため、安定した塗膜を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】一般的なグラビア塗工機（グラビアコーター）の一例を示す説明図である。
【図２】本発明のグラビア塗工部の一例を示す平面図である。
【図３】図２を示すグラビア塗工部のＡ−Ａ断面図である。
【図４】図２を示すグラビア塗工部のＢ−Ｂ断面図である。
【図５】本発明の塗工液供給装置の一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明についてさらに詳細に説明する。
【００２５】
図１は、一般的なグラビア塗工機、即ちグラビアコーターの一例を示す説明図である。液受けパン１３に塗工液が供給されるとグラビアロール１２によって掻き揚げられ、ドクター刃で計量された後、基材１０に転写され、乾燥後塗工物となる。
【００２６】
このとき、グラビアロールが基材走行方向に対して同じ方向に進むものをダイレクト方式といい、逆方向に進むものをリバース方式という。
【００２７】
また、バックアップロール１１がグラビアロールに対して押し付ける位置に設置されるもの、バックアップロールがないキス方式などあるが、本発明はどの方法であっても有効である。
【００２８】
また、本発明は、液受けパン中の塗工液の吸水を防ぐ装置を備えるものであるため、ドクター刃の形状や材質、設置位置や角度には効果を限定されない。また、グラビアロールについても同様で、彫刻されるパターンやロール径、材質等には限定されない。
【００２９】
図２は、本発明によるグラビア塗工部の一例を示す平面図である。液受けパン、グラビア版からなる塗工部は、液受けパンの上方に仕切り板２２に囲われており、仕切り板で囲われた内部の上部位置、即ち液受けパンの上部位置にドライエアーを噴出するノズル２１を備えている。ノズルからドライエアーを噴出させ、仕切り板の内部の圧力を外部より高く維持することにより、ドライエアーで満たされ、大気中の水分と触れることはなくなる。また、ドライエアー供給方法やノズルの数、配置位置には限定されない。
【００３０】
また、液受けパン上の仕切り板に囲われた内部に圧力測定装置２３を備え、その圧力測定値を外部にあるドライエアー噴出調整装置にフィードバックすることで、ドライエアー噴出量を調整し、仕切り板で囲われた内部の圧力を外部の圧力より高圧状態を保持し、水分を含む大気が入り込むことを防いでいる。
【００３１】
仕切り板に用いる材料としては、塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレートなどのプラスチック材料の板が使用できる。またステンレスなど金属板も使用できるが、できれば塗工液の状態を確認できる透明性のあるプラスチック材料の方が好ましい。
【００３２】
仕切り板で液受けパンを囲う方法は、予め液受けパンの寸法に合わせ、ボックスタイプに組み立てるか、もしくは接続金具を用いて開閉タイプにするかは、限定されない。
【００３３】
本発明に用いるドライエアーは、大気中の水分を吸着剤による除去、過熱／冷却サイクルによる除去などの方法を用いてつくることができる。他の方法でもよく、別に限定はされない。
【００３４】
図３は、図２に示すグラビア塗工部のＡ―Ａ断面図である。噴出されるドライエアーの角度は、液受けパンの塗工液に直接当たらないようにする。
【００３５】
図４は、図２に示すグラビア塗工部のＢ―Ｂ断面図である。
【００３６】
図５は、本発明の塗工液供給装置の一例を示す説明図である。液受けパン１３の廃液口から出た塗工液は、塗工液タンク３１に入り、連結された脱水層３５で水分除去、異物除去フィルー３６にて異物を除去され、その後粘度コントローラー３３にて使用している有機溶剤を添加し、粘度調整され後、液受けパンへの供給される仕様で、循環された塗工液供給装置である。
【００３７】
本発明では、塗工液の粘度を安定化させるために粘度コントローラーを備えている。原理としては、粘度変化によるダイヤフラムポンプ３２の脈動にかかる負荷を脈拍数検出センサーで検出し、溶剤供給用電磁弁が開き溶剤がダイヤフラムポンプに吸引されることで、塗工液の粘度を一定値に保つことができる。
【００３８】
また、脱水槽３５と異物除去フィルター３６を塗液供給装置２９に組み込むことで、塗工液に含まれる水分を減らすことができる。また異物も除去することができる。ただし、予め塗液の物性が変化しないことを確認することが不可欠である。
【００３９】
脱水槽には、水分吸着剤としてシリカゲル、合成ゼオライトなどを用いることができる。ただし、予め塗液の物性が変化しないことを確認することが不可欠である。
【００４０】
異物除去フィルターは、繊維メッシュ、不織布のメッシュ、金属メッシュなどを用いることができる。塗工液に使用されている分散剤などは通過させるが、水分吸着剤は通過させないメッシュであればよい。
【００４１】
本発明の塗工装置は、簡便な装置で安価に作ることができ、また、塗液供給装置の脱水槽中の水分吸収剤及び槽自体の交換頻度を下げることができる。
【実施例】
【００４２】
以下、本発明の実施例について説明する。
【００４３】
図１に示すようなグラビア塗工機を使って塗液を塗工した場合と、本発明の図２、５に示すような装置を備えたグラビア塗工機で塗工した場合の比較を行った。塗工液は、アクリル樹脂を主成分としてメチルエチルケトンを溶媒とした塗工液で、塗工直後と長時間連続運転後の塗液の物性と塗膜の外観を確認した。
【００４４】
図１に示すグラビア塗工機の場合は、経時で溶媒の蒸発と水分吸収による液物性の変化が進み、塗膜に抜け等の欠陥が観察されるようになった。
【００４５】
一方で本発明の方法であれば、長時間の塗工においても塗液・塗膜に特に問題はなかった。以上より本発明の効果が確認できた。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
塗液の管理がシビアなものでもグラビア塗工機で問題なく塗工できる製造装置に関する
ものであって、グラビア塗工機で塗工する製品であれば遍く有効である。
【符号の説明】
【００４７】
１０・・・基材
１１・・・バックアップロール
１２・・・グラビアロール
１３・・・液受けパン
１４・・・循環系
１５・・・送液タンク
１６・・・送液ポンプ
１７・・・乾燥ゾーン
１８・・・塗工液
２０・・・ドライエアー
２１・・・ドライエアー噴出ノズル
２２・・・仕切り板
２３・・・圧力装置
２４・・・ドライエアー噴出量調整装置
２９・・・塗工液供給装置
３０・・・溶剤タンク
３１・・・塗液タンク
３２・・・ダイヤフラムポンプ
３３・・・粘度コントローラー
３４・・・溶剤供給用電磁弁
３５・・・脱水槽
３６・・・異物除去フィルター
【図１】
2011183264.tif 000003
【図２】
2011183264.tif 000004
【図３】
2011183264.tif 000005
【図４】
2011183264.tif 000006
【図５】
2011183264.tif 000007