(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート材の表面に塗布される塗工液が充填されるキャビティが周面に形成されたグラビア塗布ロールと、このグラビア塗布ロールの周面に沿ってその回転方向の上流側および下流側に設置された第１，第２塗工液チャンバと、各塗工液チャンバに塗工液を供給する塗工液供給手段とを備え、上記各塗工液チャンバに、塗布ロールの周面の一部に対向する塗工液溜まりを形成し、かつその回転方向の上流側部をシールするシール部材を設けるとともに、その下流側部に上記塗布ロールに付着した余分な塗工液を除去するドクター刃を設けることにより、上記各塗工液チャンバの内部を密閉状態とし、かつ上記塗布ロールの回転方向上流側に配設された第１塗工液チャンバから塗布ロールに塗工液を密閉状態で供給した後、この塗布ロール上の塗工液を、上記塗布ロールの回転方向下流側に配設された第２塗工液チャンバから供給された塗工液と密閉状態で置換するように構成したことを特徴とする塗工液の塗布装置。
ことを特徴とする塗工液の塗布装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、塗工液が充填されるキャビティが周面に形成されたグラビア塗布ロールを使用して樹脂フィルムまたは紙等からなるシート材の表面に塗工液を塗布する塗工液の塗布装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば特開２０００−８４４５３号公報に示されるように、シート材の表面に塗工液を塗布する塗布ロールと、その周面に沿って設置された密閉型のチャンバと、このチャンバに塗工液を供給する塗工液供給手段とを備え、上記チャンバにより塗布ロール（版胴）に供給された塗工液を上記シート材に転写して塗布することが行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように密閉型のチャンバを使用して塗布ロールに塗工液を供給するように構成した場合には、上記塗工液が周囲に飛散することに起因した環境の悪化を生じることなく、上記シート材に対して塗工液を効率よく塗布することができるという利点がある。しかし、上記塗布ロールの周面にチャンバから塗工液を供給する際に、気泡が混入されることを完全には防止することができず、この気泡が上記塗工液とともにシート材に転写されて、この塗工液層にピンホールが生成されることが避けられない。特に、水溶性の塗工液を使用した場合には、塗工液中に気泡が発生し易いために、上記シート材に塗布された塗工液層にピンホールが生成され易いという問題がある。
【０００４】
上記シート材に塗布された塗工液層にピンホールが生成されると、塗布面の外観が悪化して品質が低下するとともに、この塗布面がバリヤー性（気密性）を必要とする場合に、このバリヤー性を維持することができなくなる。このため、上記塗布ロールの回転速度を低下させて塗布ロールに対する塗工液の接触時間を長くすることにより、上記塗布ロールの周面に気泡を有する塗工液層が形成されるのを防ぐことが行われているが、このように構成した場合には、上記塗工液の塗布速度が遅くなるという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、塗工液の塗布速度を遅くすることなく、シート材に塗布された塗工液層にピンホールが生成されるのを効果的に防止して高品質の塗布面を形成することができる塗工液の塗布装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、シート材の表面に塗布される塗工液が充填されるキャビティが周面に形成されたグラビア塗布ロールと、このグラビア塗布ロールの周面に沿ってその回転方向の上流側および下流側に設置された第１，第２塗工液チャンバと、各塗工液チャンバに塗工液を供給する塗工液供給手段とを備え、上記各塗工液チャンバに、塗布ロールの周面の一部に対向する塗工液溜まりを形成し、かつその回転方向の上流側部をシールするシール部材を設けるとともに、その下流側部に上記塗布ロールに付着した余分な塗工液を除去するドクター刃を設けることにより、上記各塗工液チャンバの内部を密閉状態とし、かつ上記塗布ロールの回転方向上流側に配設された第１塗工液チャンバから塗布ロールに塗工液を密閉状態で供給した後、この塗布ロール上の塗工液を、上記塗布ロールの回転方向下流側に配設された第２塗工液チャンバから供給された塗工液と密閉状態で置換するように構成したものである。
【０００７】
上記構成によれば、塗布ロールの回転方向上流側に配設された第１塗工液チャンバから塗布ロールの周面に塗工液が供給される際に、この塗工液に気泡が混入された場合においても、この塗工液が、塗布ロールの回転方向下流側に配設された第２塗工液チャンバから供給された塗工液と置換されることにより、上記塗布ロールの周面に気泡のない塗工液層が形成され、この塗工液層がシート材に転写されて塗布されることになる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１および図２は、本発明に係る塗工液の塗布装置の実施形態を示している。この塗布装置は、シート材１の表面に接触して塗工液を塗布する塗布ロール２と、この塗布ロール２の周面に上記シート材１の表面を圧接させる圧胴３と、上記塗布ロール２の周面に沿って相対向して設置された第１，第２塗工液チャンバ４，５と、この第１塗工液チャンバ４に塗工液を供給する第１塗工液供給手段６と、上記第２塗工液チャンバ５に塗工液を供給する第２塗工液供給手段７とを備えている。
【０００９】
上記塗布ロール２は、シート材の表面に塗布される塗工液が充填されるキャビティが周面に形成されたグラビア塗布ロールからなり、図の反時計方向に駆動されることにより、シート材１の搬送方向に沿って回転するように構成されている。上記塗工液チャンバ４，５は、図２に示すように、それぞれ上記塗布ロール２の周面に対向するように開口した空間部からなる塗工液溜まり８が形成されたチャンバ本体９を有している。
【００１０】
上記両塗工液チャンバ４，５のうち、塗布ロール２の回転方向上流側に位置する第１塗工液チャンバ４のチャンバ本体９の前面下端部、つまり上記塗布ロール２の回転方向の下流側部には、ステンレス鋼板等からなるドクター刃１０が、チャンバ本体９の長さ方向に延びる固定部材１１により固定されている。また、上記チャンバ本体９の前面上端部、つまり上記塗布ロール２の回転方向の上流側部には、鋼板材またはプラスチック板等からなるシールプレート１２が、チャンバ本体９の長さ方向に延びる固定部材１３により固定されている。
【００１１】
また、上記塗布ロール２の回転方向下流側に位置する第２塗工液チャンバ５のチャンバ本体９の前面上端部、つまり上記塗布ロール２の回転方向の下流側部には、ステンレス鋼板等からなるドクター刃１０が、チャンバ本体９の長さ方向に延びる固定部材１１により固定されている。また、上記チャンバ本体９の前面下端部、つまり上記塗布ロール２の回転方向の上流側部には、鋼板材またはプラスチック板等からなるシールプレート１２が、チャンバ本体９の長さ方向に延びる固定部材１３により固定されている。
【００１２】
そして、上記ドクター刃１０およびシールプレート１２の先端部が、上記塗布ロール２の周面に圧接されることにより、上記塗工液溜まり８の前面部上下が上記ドクター刃１０およびシールプレート１２によりシールされて上記塗工液溜まり８が密閉状態となるように構成されるとともに、上記塗布ロール２が回転に応じて、その周面に付着した余分な塗工液が上記ドクター刃１０により掻き取られるように構成されている。
【００１３】
上記第１，第２塗工液供給手段６，７は、それぞれ印刷用のインキ等からなる塗工液が収容された元タンク１４と、この元タンク１４内の塗工液を吸引して上記チャンバ本体９の下部に給送する第１給送ポンプ１５を備えた塗工液供給パイプ１６と、上記チャンバ本体９の上部から排出された塗工液溜まり８内の塗工液を上記元タンク１４に戻すリターンパイプ１８とを備えている（図１参照）。
【００１４】
上記構成において第１，第２塗工液供給手段６，７の第１給送ポンプ１５を作動させることにより、元タンク１４内に収容された塗工液を、上記第１，第２塗工液チャンバ４，５の塗工液溜まり８内にそれぞれ供給しつつ、上記塗布ロール２を回転駆動する。この結果、上記第１塗工液チャンバ４に設けられた塗工液溜まり８内の塗工液が塗布ロール２の周面に接触して密閉状態で供給されるとともに、この塗布ロール２の周面に付着した余分な塗工液が上記ドクター刃１０によって除去された後、上記塗布ロール２の回転に応じて第２塗工液チャンバ５の設置部に搬送される。
【００１５】
そして、上記第１塗工液チャンバ４から塗布ロール２の周面に供給された塗工液が、上記第２塗工液チャンバ５から密閉状態で供給された塗工液と置換されるとともに、塗布ロール２の周面に付着した余分な塗工液が上記ドクター刃１０によって除去された後、上記第２塗工液チャンバ５から塗布ロール２の周面に供給された塗工液が、上記シート材１と塗布ロール２との当接部において、このシート材１の表面に転写されて塗布される。
【００１６】
上記のように塗布ロール２の周面に沿って上記塗工液溜まり８とドクター刃１０とを有する第１，第２塗工液チャンバ４，５を設置し、第１，第２塗工液供給手段６，７から上記第１，第２塗工液チャンバ４，５にそれぞれ塗工液を供給することにより、上記塗布ロール２の回転方向上流側に配設された第１塗工液チャンバ４から塗布ロール２に塗工液を密閉状態で供給した後、この塗布ロール２上の塗工液を、上記塗布ロール２の回転方向下流側に配設された第２塗工液チャンバ５から供給された塗工液と密閉状態で置換するように構成したため、塗工液の塗布速度を遅くすることなく、上記シート材１の表面に塗布された塗工液層にピンホールが生成されるのを効果的に防止して高品質の塗布面を形成することができる。
【００１７】
すなわち、上記塗布ロール２の周面には、塗工液が充填されるキャビティが形成され、このキャビティ内に充填された塗工液が上記塗布部においてシート材１に転写されることにより、上記キャビティに所定の空隙が形成されるとともに、この空隙内に多量の空気が充填された状態で、上記第１塗工液チャンバ４の設置部に搬送されるため、この第１塗工液チャンバ４から上記キャビティ内に塗工液を密閉状態で供給した場合においても、この塗工液中に上記空気が巻き込まれて気泡が発生する。しかし、上記塗工液によって塗布ロール２のキャビティが覆われた状態で、第２塗工液チャンバ５の設置部に搬送されるため、この第２塗工液チャンバ５から密閉状態で供給された塗工液と、上記キャビティ内の塗工液とが置換される際に空気が巻き込まれることはなく、上記塗布ロール２の周面に気泡のない塗工液層が形成されることになる。
【００１８】
したがって、上記シート材１の搬送速度を２００ｍ／分程度の高速に設定し、かつ気泡の発生し易い水溶性の塗工液を使用した場合においても、上記塗布ロール２からシート材１の表面に転写された塗工液層にピンホールが生成されるのを効果的に防止することができ、塗布ムラのない高品質の塗布面を迅速に形成することができるとともに、塗工液の塗布面にバリヤー性が必要とされる場合に、これを確保することができるという利点がある。
【００１９】
また、上記実施形態では、塗布ロール２の回転方向上流側に配設された第１塗工液チャンバ４に塗工液を供給する第１塗工液供給手段６と、上記塗布ロール２の回転方向下流側に配設された第２塗工液チャンバ５に塗工液を供給する第２塗工液供給手段７とを、それぞれ独立して形成したため、上記シート材１に対する塗工液の塗布部において塗布ロール２の周面に付着したゴミ等が上記第２塗工液チャンバ５内に混入すること等を効果的に防止し、上記第２塗工液供給手段７を介して第２塗工液チャンバ５に供給される塗工液を、常に清浄な状態に維持できるという利点がある。
【００２０】
なお、上記実施形態では、塗布ロール２がシート材１の搬送方向に沿って回転するナチュラルタイプのグラビア印刷機またはコーティング機に本発明を適用した例について説明したが、上記塗布ロール２がシート材１の搬送方向と逆方向に回転するリバースタイプのグラビア印刷機等についても、本発明に係る塗工液の塗布装置を適用可能である。また、上記塗布ロールの回転方向上流側に配設された第１塗工液チャンバと塗布ロールの回転方向下流側に配設された第２塗工液チャンバとを備えた構造において、上記塗工液チャンバ４，５の個数は、二個に限られず、三個以上であってもよい。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、シート材の表面に塗布される塗工液が充填されるキャビティが周面に形成されたグラビア塗布ロールと、このグラビア塗布ロールの周面に沿ってその回転方向の上流側および下流側に設置された第１，第２塗工液チャンバと、各塗工液チャンバに塗工液を供給する塗工液供給手段とを備え、上記各塗工液チャンバに、塗布ロールの周面の一部に対向する塗工液溜まりを形成し、かつその回転方向の上流側部をシールするシール部材を設けるとともに、その下流側部に上記塗布ロールに付着した余分な塗工液を除去するドクター刃を設けることにより、上記各塗工液チャンバの内部を密閉状態とし、かつ上記塗布ロールの回転方向上流側に配設された第１塗工液チャンバから塗布ロールに塗工液を密閉状態で供給した後、この塗布ロール上の塗工液を、上記塗布ロールの回転方向下流側に配設された第２塗工液チャンバから供給された塗工液と密閉状態で置換するように構成したため、上記塗布ロールの回転方向上流側に設置された第１塗工液チャンバから塗布ロールの周面に供給された塗工液中に気泡が混入されたとしても、この気泡を有する塗工液を、上記塗布ロールの回転方向下流側に設置された第２塗工液チャンバから密閉状態で供給された塗工液と置換することにより、塗布ロールの周面に気泡のない塗工液層を形成することができる。
【００２２】
したがって、気泡の発生し易い水溶性の塗工液を使用した場合でも、その塗布速度を遅くする等の手段を講じることなく、上記シート材に塗布された塗工液層にピンホールが生成されるのを効果的に防止し、塗布ムラのない高品質の塗布面を迅速に形成できるとともに、塗工液の塗布面にバリヤー性が必要とされる場合に、これを適正に確保できるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る塗工液の塗布装置の実施形態を示す説明図である。
【図２】  塗工液チャンバの具体的構成を示す側面前面図である。
【符号の説明】
１  シート材
２  塗布ロール
４ 第１塗工液チャンバ
５ 第２塗工液チャンバ
６，７  塗工液供給手段
８  塗工液溜まり
１０  ドクター刃
【図１】
0004705712.tif 000002
【図２】
0004705712.tif 000003