(57)【要約】【課題】グラビア塗布装置の装置構成を大きく変更することなく、ドクターブレードの保持機構に変更を加えることなく、塗布液中の溶媒成分の蒸発や水分の取り込みを抑制可能な塗布装置の提供する。【解決手段】シート材７の表面に塗布液２を塗布する版胴１と、前記版胴に前記シート材７を押し付ける圧胴１と、前記版胴１の下方に、前記版胴を浸漬させ、塗布液を付着させるための液受けと、余分な塗布液を掻き落すドクターブレード４と、前記液受け３に塗布液を供給する送液手段を備えたグラビア塗布装置であって、前記液受け３内の、塗布液２の液面高さ１１を検出する機構と、前記液面高さ１１情報を受け取り、前記送液手段の送液量を制御する制御機構を備え、前記液受け３内の塗布液２の液面高さ１１を版胴１の最下部以上かつオーバーフロー部以下に制御することを特徴とするグラビア塗布装置。【選択図】図１
2015039649.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定方向に回転動作しながらシート材の表面に塗布液を塗布する版胴と、
前記版胴の上方から該版胴に前記シート材を押し付けながら回転動作する圧胴と、
前記版胴の下方に、前記版胴を浸漬させ、塗布液を付着させるために塗布液を貯溜する液受けと、
前記版胴に付着した余分な塗布液を掻き落すドクターブレードと、
前記液受けに塗布液を供給する送液手段を備えたグラビア塗布装置であって、
前記液受け内の、塗布液の液面高さを検出する機構と、
前記液面高さ情報を受取り、前記送液手段の送液量を制御する制御機構を備え、前記液受け内の塗布液の液面高さを、版胴の最下部以上かつオーバーフロー部以下に制御することを特徴とするグラビア塗布装置。
【請求項２】
所定方向に回転動作しながらシート材の表面に塗布液を塗布する版胴と、
前記版胴の上方から該版胴に前記シート材を押し付けながら回転動作する圧胴と、
前記版胴の下方に、前記版胴を浸漬させ、塗布液を付着させるために塗布液を貯溜する液受けと、
前記版胴に付着した余分な塗布液を掻き落すドクターブレードと、
前記液受けに塗布液を供給する送液手段を備えたグラビア塗布装置であって、
前記液受けに、塗布液を吸引排出する機構と、
前記送液量と排出量の差を制御する制御機構を備え、前記液受け内の塗布液の液面高さを版胴の最下部以上かつオーバーフロー部以下に制御することを特徴とするグラビア塗布装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連続的に搬送されるシート基材の表面に塗布液を均一塗布するグラビア塗布装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
連続的に搬送されるシート基材の表面に塗布液を塗布する装置としてグラビア塗布装置が用いられる。図３に、従来からの、一般的なグラビア塗布装置の断面概念図を示す。液受け３内の塗布液２をグラビアの版胴１の外周面に付着させ、過剰に付着した塗液をドクターブレード４により掻き落し、その後、シート基材７へ塗布する。
【０００３】
液受け３への塗布液供給は、送液手段６を使いタンク５から液受け３へ送液される。塗布液供給の際には、液受け３から塗布液２をオーバーフローさせることで、液受け３内の塗布液２を常に更新し、液受け３に留まる塗布液２の液量が一定に保つようにしている。
【０００４】
オーバーフローした塗布液２は、タンク５に戻され、タンク５内の塗布液２と混合され、再び液受け３に供給される循環系が形成されている。
【０００５】
液受け３から塗布液２をオーバーフローさせることで、液受け内の塗布液の状態はできるだけ一定に保たれるようにはしているものの、液受け３や版胴１の気液界面、オーバーフローさせ塗布液を回収する際の気液界面を介し、塗布液の溶媒成分が蒸発し塗布液の組成が変化してしまう問題が発生する。
【０００６】
蒸発してしまう溶剤に関しては、粘度を見ながら、溶剤を添加する粘度調整装置が用いられているが、近年溶剤が単一ではなく、混合溶剤が使われると、溶剤の組成が、変わってしまう。他にも、塗布液が雰囲気中の水分を取り込み、含有水分量が高くなり、塗布液が劣化してしまう問題に発展することもある。
【０００７】
これら、溶媒蒸発の問題、水分取り込みの問題に対応するため、幾つかの手法が提案されている。特許文献１のように、液受けの周囲にカバーを設け、溶媒蒸発や水分取り込みを抑制する手法である。さらには、特許文献２および３のように液受けを密閉化する手法も提案されている。
【０００８】
これらの手法では、塗布液中の溶媒成分の蒸発や水分の取り込みを抑制することはできる反面、グラビア塗布装置としての装置構成が大きく変化してしまう。特に、版胴１に過剰に付着した塗布液をドクターブレードにて掻き落す工程に大きな変化をもたらす。
【０００９】
特許文献２および特許文献３記載の手法では、液受け内に塗布液を密閉化する際の構成要素として、ドクターブレードを活用しているため、ドクターブレードの版胴１へのあて方が大きく変化する。特許文献１に記載の手法では、ドクターブレードをカバーの内部の設置することになり、ドクターブレードを保持する機構に変更を加える必要がある。カバーの効果を十分に得るためには、カバーで覆う領域を狭くすることが好ましく、この中にドクターブレードを保持する機構を納めようとすると、ドクターブレードの保持機構を小さくすることが必要となる。
【００１０】
グラビア塗布装置を利用する場合、ドクターブレードの扱い方により、塗布物の仕上がり具合に大きな影響を与える。扱い方には、経験によるところも多くあり、装置構成が大きく変化することにより、これまでの経験を活用できなくなる問題に直面する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特許第４０５９７０９号公報
【特許文献２】特許第３４４２６６３号公報
【特許文献３】特開昭６１−２９３５６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明では、上記問題点を、考慮しなされたものであり、グラビア塗布装置の装置構成を大きく変更することなく、特に、ドクターブレードの保持機構に変更を加えることなく、塗布液中の溶媒成分の蒸発や水分の取り込みを抑制可能な塗布装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の課題を解決するための手段として、請求項１に記載の発明は、所定方向に回転動作しながらシート材の表面に塗布液を塗布する版胴と、
前記版胴の上方から該版胴に前記シート材を押し付けながら回転動作する圧胴と、
前記版胴の下方に、前記版胴を浸漬させ、塗布液を付着させるために塗布液を貯溜する液受けと、
前記版胴に付着した余分な塗布液を掻き落すドクターブレードと、
前記液受けに塗布液を供給する送液手段を備えたグラビア塗布装置であって、
前記液受け内の、塗布液の液面高さを検出する機構と、
前記液面高さ情報を受取り、前記送液手段の送液量を制御する制御機構を備え、
前記液受け内の塗布液の液面高さを版胴の最下部以上かつオーバーフロー部以下に制御することを特徴とするグラビア塗布装置である。
【００１４】
また、請求項２に記載の発明は、所定方向に回転動作しながらシート材の表面に塗布液を塗布する版胴と、
前記版胴の上方から該版胴に前記シート材を押し付けながら回転動作する圧胴と、
前記版胴の下方に、前記版胴を浸漬させ、塗布液を付着させるために塗布液を貯溜する液受けと、
前記版胴に付着した余分な塗布液を掻き落すドクターブレードと、
前記液受けに塗布液を供給する送液手段を備えたグラビア塗布装置であって、
前記液受けに、塗布液を吸引排出する機構と、
前記送液量と排出量の差を制御する制御機構を備え、
前記液受け内の塗布液の液面高さを版胴の最下部以上かつオーバーフロー部以下に制御することを特徴とするグラビア塗布装置である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のグラビア塗布装置によれば、グラビアの版胴を塗布液中に浸漬させ塗布液を付着させるために塗布液を貯溜する液受において液面高さを制御し、塗布液をオーバーフローさせることなくグラビ版に塗布液を付着させることにより、従来のグラビア装置の装置構成に大きな変化を与えることなく、塗液中の溶媒成分の蒸発や水分の取り込みを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明のグラビア塗布装置の一例を示す断面概念図である。
【図２】本発明のグラビア塗布装置の他例を示す断面概念図である。
【図３】従来のグラビア塗布装置の一例を示す断面概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下本発明を実施するための形態を、図面を用いて詳細に説明する。
【００１８】
＜実施の形態１＞
本発明の実施の形態１に関わるグラビア塗布装置を図１に示す。軸心を水平方向に向けて回転する版胴１と、塗布液２を貯溜する液受け３と、版胴１の斜め上方に配置され、版胴１に付着した余分な塗布液２を掻き落すドクターブレード４と、液受け１３に塗布液２をタンク５から供給する送液手段１６を備えている。版胴１に付着した塗布液２は、連続的に搬送されるシート基材７に塗布されるように構成されている。
【００１９】
液受け３には、液受け３内の塗布液２の液面高さを検出する液面センサー８と、その液面高さ１１情報を受け取り送液手段６の送液量を制御する制御手段９を備えており、液面高さ１１が版胴１の最下部以上かつ液受け１３からオーバーフローしないように送液手段６の送液量を調整することができる。
【００２０】
ここで、液受け３内の塗布液２の液面高さ１１が版胴１の最下部に到達しない場合には、塗布液２は版胴１に供給されないため塗布が成立しない。一方、液面高さが高くなり液受け３からオーバーフローする場合には、塗液中の溶媒成分の蒸発や水分の取り込みを抑制する本発明の目的を達成できなくなる。
【００２１】
＜液面高さの検出＞
液面高さ１１の検出には、液面センサー８を用いることができる。図１、図２の液受け３からパイプを引き出し、そのパイプにパイプ取りつけタイプの液面センサー８を設けることにより、液面高さ１１を検出する。
【００２２】
＜送液量の制御＞
塗布液の送液手段６としてはポンプを用いて送液され、液面センサー８の情報により、回転数等を調節して、送液量が制御される。送液手段６としては、定流量タイプのダイアフラムポンプが好適である。
【００２３】
＜実施の形態２＞
次に、図２により本発明の実施の形態２について説明をする。の図２に示すグラビア塗布装置において、図１と異なる点は、液受け３内の塗布液２を排出するための吸引手段１０を備えており、タンク５に塗布液２を戻すことが可能であるところにある。
【００２４】
＜塗布液の吸引排出＞
送液量を一定として、液面センサー８の情報を得て、制御手段９により、ポンプを用い塗布液を吸引排出する。吸引手段１０としては、定流量タイプのダイアフラムポンプが好適である。
【００２５】
＜制御手段＞
制御手段としては、プログラマブルコントローラーを利用することができる。
【００２６】
制御手段９により送液手段６の送液量と吸引手段９の吸引量の差を制御し、液受け３内の液面高さを制御する。塗布液２は、液受け３とタンク５の間を循環することとなり、塗布液中２の溶媒成分の蒸発および水分取り込みが発生しても、タンク５内の塗布液２と混合されることで、液受け３内の塗布液２の大きな変化を抑制することができる。
【００２７】
次に、本発明の実施例及び比較例について説明する。
【実施例１】
【００２８】
吸引手段の無いタイプ
ウレタンアクリルレート５０重量部、メチルエチルケトン５０重量部からなる塗布液２０Ｌをタンクに投入し、図１に示す本発明のグラビア塗布装置の概念図のように、液受け３からパイプを引き出し、そのパイプに光学式液面センサーを取りつけ、液受け３内の液面高さ１１が直径１００ｍｍの版胴１の最下部から１９〜２１ｍｍ上方の位置になるよう、送液手段の送液量を、定流量タイプのダイアフラムポンプを用い、送液量を制御した。
【００２９】
液受け３への塗布液供給開始から２時間後に、タンクから採取し塗布液中のメチルエチルケトン減少量を評価すると、５％程度の減少であった。
【実施例２】
【００３０】
ウレタンアクリルレート５０重量部、メチルエチルケトン５０重量部からなる塗布液２０Ｌをタンクに投入し、送液手段の送液量を１０００ｃｃ／ｍｉｎに設定し、図２に示す本発明のグラビア塗布装置の概念図のように、液受け３からパイプを引き出し、そのパイプに光学式液面センサーを取りつけ、液受け３内の液面高さ１１が直径１００ｍｍの版胴１の最下部から１９〜２１ｍｍ上方の位置になるよう、定量タイプのダイアフラムポンプを吸引手段として用い、排出量を制御した。
【００３１】
吸引手段により液受けから排出された塗布液２は、タンク５に戻され、他の塗布液２と混合され再び液受け３に供給される循環系とした。
【００３２】
液受け３への塗布液供給開始から２時間後に、タンクから採取し塗布液中のメチルエチルケトン減少量を評価すると、５％程度の減少であった。
【００３３】
＜比較例１＞
実施例１と同じ液組成となるように、ウレタンアクリルレート５０重量部、メチルエチルケトン５０重量部からなる塗布液２０Ｌをタンクに投入し、送液手段の送液量を、実施例１の５倍の５０００ｃｃ／ｍｉｎに設定し、図３に示すグラビア塗布装置の概念図のように、液受けから塗布液をオーバーフローさせた後、タンクに戻され、他の塗布液と混合され再び液受けに供給される循環系とした。
【００３４】
液受けへの塗布液供給開始から、実施例１と同じ、２時間後に、タンクから採取し塗布液中のメチルエチルケトン減少量を評価すると、３０％程度の減少であった。
【００３５】
実施例１と比較例１とを比較すると、実施例では塗布液中の溶媒成分の蒸発が抑制されていることが分かる。一般的にグラビア塗工においては、溶剤成分の減少量が１０％程度以下なら許容範囲とされており、特に塗工において何ら問題なく塗工をすることができ、塗膜の品質についても何ら問題は発生しない。
【００３６】
実施例１においては、塗工に関して問題は発生せず、塗膜についても良好な塗膜面を得ることができた。一方、比較例では、溶剤成分が３０％減少したため塗液の固形分が高くなり、塗膜の膜厚が安定せず良好な塗膜面が得られなかった。また、溶剤成分が減少したため分散性が悪くなり塗液中に凝集物も観察された。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明のグラビア塗布装置は、従来のグラビア塗布装置と装置構成を大きく変更することなく、塗布液の溶媒成分の蒸発を抑制する必要がある場合に利用することができる。
【符号の説明】
【００３８】
１・・・版胴
２・・・塗布液
３・・・液受け
４・・・ドクターブレード
５・・・タンク
６・・・送液手段
７・・・シート基材
８・・・液面センサー
９・・・制御手段
１０・・・吸引手段
１１・・・液面
【図１】
2015039649.tif 000003
【図２】
2015039649.tif 000004
【図３】
2015039649.tif 000005