(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
前後方向に走行するウエブと回転しながら上面で接触するグラビアロールと、
前記グラビアロールのノズルと、
前記ノズルの上面の前後にそれぞれ立設されると共に幅方向に沿って設けられ、かつ、上端部で前記グラビアロールの下周面と接触する前後一対のドクターブレードと、
前記ノズルの上面の左右に設けられ、前記グラビアロールの下周面の左右両側部を受ける左右一対のサイドシール部材と、
前記ノズル内に幅方向に沿って設けられた第１液溜め部と、
前記ノズル内に幅方向に沿って設けられると共に、前記第１液溜め部より上方に設けられ、かつ、上面が開口した第２液溜め部と、
前記第１液溜め部と前記第２液溜め部とを接続するために幅方向に沿って設けられたスリットと、
前記第１液溜め部に塗工液を給液する給液路と、
前記第２液溜め部の開口した上端部から連続して設けられた円弧状の円弧面と、
前記グラビアロールの下周面と前記円弧面と前記前後一対のドクターブレードと前記左右一対のサイドシール部材とで形成された第３液溜め部と、
を有し、
前記第２液溜め部の容積に前記第３液溜め部の容積を加えた容積が、前記第１液溜め部の容積と同じである、
グラビア塗工装置。
【請求項２】
前記スリットの前後方向の寸法が、前記第１液溜め部の前後方向の寸法と前記第２液溜め部の前後方向の寸法より小さい、
請求項１に記載のグラビア塗工装置。
【請求項３】
前記給液路が、前記第１液溜め部の幅方向の中央に開口している、
請求項２に記載のグラビア塗工装置。
【請求項４】
前記第１液溜め部と前記スリットの幅方向の寸法が同じであり、前記第２液溜め部と前記第３液溜め部の幅方向の寸法が同じで、かつ、前記第２液溜め部と前記第３液溜め部の幅方向の寸法が前記スリットより大きい、
請求項３に記載のグラビア塗工装置。
【請求項５】
前記第２液溜め部の下部には、前記塗工液を外部に循環させるための循環路が設けられている、
請求項４に記載のグラビア塗工装置。
【請求項６】
前記循環路が、前記スリットの左右両側部の外側にある前記第２液溜め部の左右両側部の下部に開口している、
請求項５に記載のグラビア塗工装置。
【請求項７】
前記グラビアロールは、直径２０〜１００ｍｍである、
請求項１に記載のグラビア塗工装置。
【請求項８】
前記第２液溜め部内に圧力センサを設けて前記第２液溜め部内の圧力変動を検出し、検出した圧力が、基準圧力の範囲内より高いときは、前記塗工液の供給量を減らし、前記基準圧力の範囲内より低いときは、前記塗工液の供給量を増やし、前記第２液溜め部１８内の圧力変動を前記基準圧力の範囲内に納める、
請求項１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、グラビア塗工装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、グラビア塗工装置においては、グラビアロールを液溜め部に浸潤させる方法やノズルをグラビアロールに押し当てる方法がある。これらの方法は、開放型の塗工液供給方法であり、この開放型以外にドクターブレードを用いた密閉型のグラビア塗工装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１２４５５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記開放型のグラビア塗工装置において、グラビアロールの版の中へ塗工液を浸潤させる場合、この浸潤状態は、塗工液の粘度などの物性による影響もあるが、グラビアロールの回転速度に依存する。すなわち、グラビアロールの回転速度が早くなることで、グラビアロールの版の中に塗工液を浸潤できなくなり、塗工量の不均一や液溜め部からの塗工液の排斥などの問題点があった。
【０００５】
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、グラビアロールの回転速度に関わらず、塗工量を均一にできる密閉型の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】
本発明は、前後方向に走行するウエブと回転しながら上面で接触するグラビアロールと、前記グラビアロールのノズルと、前記ノズルの上面の前後にそれぞれ立設されると共に幅方向に沿って設けられ、かつ、上端部で前記グラビアロールの下周面と接触する前後一対のドクターブレードと、前記ノズルの上面の左右に設けられ、前記グラビアロールの下周面の左右両側部を受ける左右一対のサイドシール部材と、前記ノズル内に幅方向に沿って設けられた第１液溜め部と、前記ノズル内に幅方向に沿って設けられると共に、前記第１液溜め部より上方に設けられ、かつ、上面が開口した第２液溜め部と、前記第１液溜め部と前記第２液溜め部とを接続するために幅方向に沿って設けられたスリットと、前記第１液溜め部に塗工液を給液する給液路と、前記第２液溜め部の開口した上端部から連続して設けられた円弧状の円弧面と、前記グラビアロールの下周面と前記円弧面と前記前後一対のドクターブレードと前記左右一対のサイドシール部材とで形成された第３液溜め部と、を有し、前記第２液溜め部の容積に前記第３液溜め部の容積を加えた容積が、前記第１液溜め部の容積と同じである、グラビア塗工装置である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、グラビアロールの回転速度に関わらずウエブに塗工液を均一に塗工できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態の塗工装置の左右方向から見た縦断面図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施形態のグラビア塗工装置１０について図１と図２に基づいて説明する。このグラビア塗工装置１０は密閉型であって、フィルム、紙、金属箔などの長尺状のウエブＷの下面に塗工液をグラビア塗工する。
【００１０】
（１）グラビア塗工装置１０の構造
グラビア塗工装置１０の構造について図１と図２に基づいて説明する。グラビア塗工装置１０は、ウエブＷに塗工液を塗工するために回転駆動するグラビアロール１２と、グラビアロール１２の下周面に塗工液を供給するノズル１４とを有している。
【００１１】
グラビアロール１２は、直径２０ｍｍ〜１００ｍｍ（例えば直径３０ｍｍ）であり、図１において例えば時計回りの方向に回転し、上面の一部で前後方向に走行するウエブＷの下面に接触してグラビア塗工を行う。
【００１２】
ノズル１４内部には第１液溜め部１６が形成されている。第１液溜め部１６は、グラビアロール１２の幅方向とほぼ同じ寸法に対応して幅方向に設けられている。第１液溜め部１６の左右方向から見た縦断面形状は、図１に示すようにほぼ長方形である。
【００１３】
ノズル１４内部であって、第１液溜め部１６の上方には第２液溜め部１８が形成されている。第２液溜め部１８は、幅方向に延び、上面が開口している。第２液溜め部１８の左右方向から見た縦断面形状は、図１に示すようにほぼ長方形である。
【００１４】
第２液溜め部１８の開口した上端部から前後方向に連続して延びる円弧状の円弧面３２が形成されている。
【００１５】
ノズル１４内部であって、第１液溜め部１６の上部と第２液溜め部１８との間を接続するスリット２０が形成されている。図１に示すように、スリット２０は、第１液溜め部１６と第２液溜め部１８の前後方向の寸法よりも小さく形成されている。スリット２０の前後方向の寸法は２〜４０ｍｍであり、塗工液の粘度が高いほどこの前後方向の寸法を大きくする。また、第１液溜め部１６と第２液溜め部１８の距離に相当するスリット２０の高さ寸法は５０〜１５０ｍｍであり、グラビアロール１２の幅方向の寸法が長いほどこの高さ方向の寸法を大きくする。
【００１６】
ノズル１４の上面であって、かつ、グラビアロール１２の下周面に対応した位置に前後一対のドクターブレード２４，２６が設けられ、取り付け部材２２，２２によってノズル１４に固定されている。図１に示すように、前後一対のドクターブレード２４，２６は、ほぼ垂直方向に立設され、上端部でグラビアロール１２の下周面と接触し、グラビアロール１２の外周面にある不要な塗工液を掻き落とす。
【００１７】
ノズル１４の上面の左右両側部には、図２に示すように、左右一対のサイドシール部材２８，３０が配され、左右一対のサイドシール部材２８，３０の上にグラビアロール１２が回転自在に配され、ノズル１４の左右両側部から塗工液が漏れ出ないようにシールしている。
【００１８】
グラビアロール１２の下周面、円弧面３２、前後一対のドクターブレード２４，２６、左右一対のサイドシール部材２８，３０の間の密閉された空間が、第３液溜め部３３となる。図１に示すように、第３液溜め部３３は円弧状に形成され、グラビアロール１２の下周面と円弧面３２の間がほぼ一定であって２〜３ｍｍの距離で形成されている。さらに、第２液溜め部１８の容積に第３液溜め部３３の容積を加えた容積が、第１液溜め部１６の容積と同じようになるように形成されている。図２に示すように、第１液溜め部１６とスリット２０の幅方向の寸法は同じであり、第２液溜め部１８と第３液溜め部３３の幅方向の寸法は、スリット２０の幅方向の寸法よりも大きく形成されている。すなわち、第１液溜め部１６とスリット２０の幅は、ノズル１４の両側部の位置で決定され、第２液溜め部１８と第３液溜め部３３は、左右両側壁２８，３０によって決定される。
【００１９】
第１液溜め部１６の後面の中央には、塗工液を給液する給液路３４が開口している。給液路３４には、不図示の定量ポンプが接続され、不図示の塗工タンクから第１液溜め部１６に塗工液を単位時間当たり一定の量で圧送する。
【００２０】
第２液溜め部１８の下部両側部（図２に示すようにスリット２０の両側）には、循環路３６が開口し、オーバーフローになりそうになった塗工液を不図示の塗工タンクに循環させる。
【００２１】
（２）グラビア塗工装置１０の動作状態
次に、グラビア塗工装置１０の動作状態について説明する。
【００２２】
水平で前後方向に走行するウエブＷは、第１押圧ロール３８と第２押圧ロール４０によってグラビアロール１２の上面に押圧して接触している。この場合に、グラビアロール１２の回転方向はウエブＷの走行方向と反対に回転させる。
【００２３】
不図示の定量ポンプが、第１液溜め部１６に塗工液を圧送する。
【００２４】
第１液溜め部１６内の塗工液は、幅方向に広がりスリット２０に至る。
【００２５】
スリット２０内の塗工液は、幅方向にさらに万遍なく広がりつつ上昇して、第２液溜め部１８に至る。
【００２６】
第２液溜め部１８内の塗工液は、幅方向にさらに広がって充填され、グラビアロール１２に対する塗工液の圧力を高くして、第３液溜め部３３に至る。
【００２７】
第３液溜め部３３は、グラビアロール１２の下周面と同じ円弧状であり、かつ、同じ間隙寸法を有しているため、塗工液は第３液溜め部３３内でグラビアロール１２の外周面に刻まれている版に均一に幅方向に行き渡り浸潤する。
【００２８】
グラビアロール１２の外周面に浸潤した塗工液は、不要な量がドクターブレード２６によって掻き落とされ、グラビアロール１２の上面でウエブＷの下面にグラビア塗工される。
【００２９】
塗工が終わったグラビアロール１２は、不要な量がドクターブレード２４によって掻き落とされ、第３液溜め部３３の位置に再び回転する。
【００３０】
第２液溜め部１８、第３液溜め部３３からオーバーフローしようとする塗工液は循環路３６から不図示の塗工タンクに循環する。
【００３１】
（３）効果
本実施形態のグラビア塗工装置１０であると、第１液溜め部１６とスリット２０とを通過させることで幅方向に均一にできる。また、第２液溜め部１８に充填することにより、グラビアロール１２に対する塗工液の圧力を高くできる。さらに、第３液溜め部３３でグラビアロール１２の版の中へ確実に浸潤させることができる。
【００３２】
これにより、グラビアロール１２の回転速度が速くなっても、従来のように塗工量の不均一や塗工液の排斥などが生じない。
【００３３】
（４）変更例
本実施形態のグラビア塗工装置１０の第２液溜め部１８の循環路３６近傍に圧力センサを設け、第２液溜め部１８内の圧力変動を検出し、検出した圧力が、基準圧力の範囲内より高いときは、定量ポンプからの塗工液の供給量を減らし、基準圧力の範囲内より低いときは、塗工液の供給量を増やし、第２液溜め部１８内の圧力変動を基準圧力の範囲内に納めて、塗工状態を安定させる。
【００３４】
上記では本発明の一実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の主旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００３５】
１０・・・グラビア塗工装置、１２・・・グラビアロール、１４・・・ノズル、１６・・・第１液溜め部、１８・・・第２液溜め部、２０・・・スリット、２４・・・ドクターブレード、２６・・・ドクターブレード、２８・・・サイドシール部材、３０・・・サイドシール部材、３３・・・第３液溜め部
【図１】
0006373747.tif 000002
【図２】
0006373747.tif 000003