(57)【要約】【課題】  高硬度、高粘度の液体材料をムラなく塗工することができる塗工装置の提供。【解決手段】  インキパン及びドクターブレードからなる塗工装置において、ロールの下向きに回転する側の表面が、インキパンの内壁を形成すると共に、ドクターブレードが前記内壁に連続する下部内壁を構成し、ドクターブレードの先端が、ロールに接して配置され、ドクターブレードの掻き取り面と、ドクターブレードの先端とロールとの接点におけるロールの回転進行方向の接線とがなす角度が２０°〜３０°外側に傾斜するように保持される。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主として表面に塗工剤を貯溜するための微細な凹部を有するロールに取付けられる塗工装置であって、
ロールの表面に塗工剤を供給するインキパンと、
ロールの表面に所望の量の塗工剤が残るように余分な塗工剤を掻き取るドクターブレードと
によって構成され、
ロールの下向きに回転する側の表面が、インキパンの内壁を形成すると共に、ドクターブレードが前記内壁に連続する下部内壁を構成し、
ドクターブレードの先端が、ロールに接して配置され、
ドクターブレードの掻き取り面と、ドクターブレードの先端とロールとの接点におけるロールの回転進行方向の接線とがなす角度が２０°〜３０°外側に傾斜している
ことを特徴とする特殊材料塗工装置。
【請求項２】
前記インキパンの底面が、ロール側が深くなるように傾斜している
ことを特徴とする請求項１記載の特殊材料塗工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体材料を、とりわけ硬質、高粘度の材料を塗工する塗工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体材料を塗工する手法として、従来より、フレキソ塗工やグラビア塗工などの塗工方法が用いられている。
【特許文献１】特開平１０−０８０６６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
基本的なフレキソ塗工は、ロールの下部に設けられたインキパンに貯留された塗工剤にロールの一部を浸し、そのロールを回転させることにより塗工剤を表面に付着させ、メッシュロールに余分に付着した塗工剤をドクターブレードで掻き取り、メッシュロール表面に設けられたメッシュの中に均一にインキを供給する。そのメッシュの中に残留した塗工剤を被写体に転移することによって塗工を行う。
【０００４】
また、基本的なグラビア塗工は、特許文献１に記載の発明における基礎技術のように、下部に設けられたインキパンに貯留された塗工剤に一部が浸されたグラビアロールを回転させることにより塗工剤を掻き上げ、余分に付着した塗工剤をブレードで掻き取り、グラビアロールの中に塗工剤を供給し、そのグラビアロールにより、被写体に塗工剤を転移することによって塗工を行う。
【０００５】
しかし、このような従来の塗工方法だと、ニスや糊、耐光性材料といった粘度や硬度の高い塗工剤を塗工することが困難であった。高硬度の塗工剤をロールの下部に設けられたインキパンからを掻き上げることができなかったり、ロールに余分に付着した高粘度の塗工剤をブレードによって完全に掻き取ることができず、糸引き現象が生じてしまったりといった種々の問題が発生し、ロールに均一に塗工剤が供給することが困難であった。
【０００６】
そのため、上記の問題への対策として、高硬度や高粘度の塗工剤に添加剤を加えるなどの方法が駆使されてきたものの、塗工剤が変性してしまうことが避けられず、塗工剤本来の特性効果を得ることができなくなってしまう。また、ブレードの長軸方向に複数個の押え調節ねじを設け、ブレードに生じる部分的な撓りを矯正することによって、ロールの表面に均一に塗工剤を供給する方法も用いられてきたが、押え調節ねじの調整が微妙であり、調整作業が煩雑である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の特殊材料塗工装置は、主として表面に塗工剤を貯溜するための微細な凹部を有するロールに取付けられる塗工装置であって、ロールの表面に塗工剤を供給するインキパンと、ロールの表面に所望の量の塗工剤が残るように余分な塗工剤を掻き取るドクターブレードとによって構成され、ロールの下向きに回転する側の表面が、インキパンの内壁を形成すると共に、ドクターブレードが前記内壁に連続する下部内壁を構成し、ドクターブレードの先端が、ロールに接して配置され、ドクターブレードの掻き取り面と、ドクターブレードの先端とロールとの接点におけるロールの回転進行方向の接線とがなす角度が２０°〜３０°外側に傾斜していることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の特殊材料塗工装置によれば、従来、塗工が困難であった高硬度、高粘度の塗工剤を、糸引き現象やムラを発生させることなくロールの表面に長時間連続して均一に塗工することができた。そして本発明の特殊材料塗工装置は、既存のロールに設置することができ、複雑な機構ではないため、本塗工装置を従来のインキングユニットに組み込むことが可能であり、インライン加工において塗工工程を付加することができる。また、インキパンの底面がメッシュロール側が深くなるように傾斜している場合は、インキパン内部のドクターブレード付近で塗工剤が対流をおこして撹拌されるため、粘度や硬度が減少し、塗工条件が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の特殊材料塗工装置について実施例に基づき説明する。
本発明の特殊材料塗工装置は基本的にインキパン１及びドクターブレード２によって構成される。
【００１０】
インキパン１は塗工剤を貯溜するための部材であり、一側面が解放するように形成され、単独では塗工剤３を内部に保持することができない。このインキパン１を、本発明のロールを構成するメッシュロール４の表面に当接させると、該メッシュロール４の表面がインキパン１の内壁としての役割を担うので、塗工剤３が漏れることなく内部に貯溜されることとなる。また、インキパン１はメッシュロール４が下向きに回転する側の表面側に設置され、メッシュロール４とインキパン１の距離は、円筒形のメッシュロール４の上面側と底面側の二か所に設けられた調節ねじ（図示せず）によって微調整が可能である。さらに、このインキパン１は請求項２に記載の発明によれば、このインキパン１の底面１１はメッシュロール４の方向へ下降するように傾斜している。
【００１１】
ドクターブレード２は、インキパン１の内壁の最もメッシュロール４に近い位置に、内壁と連続した下部内壁として形成されており、その先端がメッシュロール４の表面に当接するように配置される。このドクターブレード２は、所望の量の塗工剤３がメッシュロール４の表面に均等にムラなく供給されるために、インキパン１内部に溜められている余分な塗工剤３を堰止め、所要量のみを通す役割を果たす。そして図２に示されているように、このドクターブレード２は、メッシュロール４と塗工剤３とに接する面である掻き取り面２１が、その先端とメッシュロール４との接点２２からひいた接線であって、メッシュロール４の回転進行方向の接線８となす角度θが２５°外側に形成されるように固定配置される。
【００１２】
なお、メッシュロール４は円筒形の長筒体であり、その表面には微細な凹部であるメッシュが形成されており、各メッシュの内部に塗工剤が保持される。そして、このメッシュの深さと数とによってメッシュロール４が保持する塗工剤の量が変化し、最終的にウェブ７に塗工される塗工剤３の量が決定される。すなわち、メッシュの深さや数が異なるメッシュロール４を取付けることによって目的に応じた所望の量の塗工剤を塗工することが可能となる。
【００１３】
次に、本発明の特殊材料塗工装置を用いて塗工剤３を塗工する方法を説明する。メッシュロール４の下向きに回転する側の表面とドクターブレード２とインキパン１の内壁とが連続して配置された状態でインキパン１に塗工剤３を供給すると、漏れることなく保持される。そして、インキパン１内部に貯留される塗工剤３はメッシュロール４の表面に接した状態で保持されるので、塗工剤３の硬度や粘度に関わりなく、凹部であるメッシュの内部まで確実に充填される。
【００１４】
メッシュロール４が回転すると、インキパン１の内部でメッシュロール４の表面付近に存在する塗工剤３は、その表面の下方への回転のため、同じく下方へと引きずられるようにして流動するが、インキパン１の底面１１がメッシュロール４側が深くなるように傾斜していることにより、ドクターブレード２の付近のインキパン１内部では塗工剤３がメッシュロール４の回転方向とは逆回りに循環する。図１、図２であれば反時計回りに循環する。すなわち、塗工剤３はメッシュロール４の表面付近を下降し、ドクターブレード２の掻き取り面２１によって堰き止められ、掻き取り面２１の先端部から根元部へ沿いつつ流動する。インキパン１の底面１１に到達すると外側へ傾斜している底面１１に沿って外側斜め上方へと移動する。塗工剤３は上方へ流動するとともに流動速度が減少するが、メッシュロール４の表面付近を下降する流れへ再び引き込まれ、循環する。
【００１５】
上記のように、メッシュロール４が回転するとインキパン１内部のドクターブレード２付近で塗工剤３は循環するので、撹拌されていることと同等の効果があり、高硬度、高粘度の塗工剤３の硬度や粘度が低下し、ドクターブレード２を通過する際のブレードの切れが良くなり、塗工条件がより一層向上する。さらに、塗工剤３の循環の回転方向はメッシュロール４の表面へ戻る方向であるため、塗工剤３はインキパン１内部での貯溜量が少なくなった場合でも、メッシュロール４の表面に接触しやすくなる。
【００１６】
メッシュロール４が回転してドクターブレード２との接点２２を通過すると、所望量の塗工剤３のみがメッシュロール４の表面に残され、メッシュロール４のメッシュを含む表面にムラなく均一に保持される。この点に関する詳細は後述する。さらにメッシュロール４が回転すると、塗工剤３がインキパン１と反対側に配置された版５と回転接触し、版５に塗工剤３が塗工される。そして圧胴６によって保持されつつ移動する被塗工体であるウェブ７へ版５の版の形状に塗工剤３が転写される。
【００１７】
次に、本発明におけるドクターブレード２の働きについて説明する。拡大断面図である図２に示すように、ドクターブレード２の先端はメッシュロール４の表面に当接する。上述したように、インキパン１は図示しない調節ねじによってメッシュロール４に対して相対的に移動可能なので、メッシュロール４の表面にドクターブレード２が接する接点２２における圧力と、メッシュロール４の表面に対してブレードの掻き取り面２１がなす角度θを調節することができる。これらの調節によってドクターブレード２の切れが変化する。すなわち、メッシュロール４のメッシュを含む表面に保持される塗工剤３の量が変化する。調節ねじはメッシュロール４の底面側と上面側の二か所のみであるため調節作業が容易となる。接点２２での圧力が適切に調節されている状態でメッシュロール４が回転すると、インキパン１に貯溜されていた塗工剤３はドクターブレード２によって掻き取られて通過し、所望の量がメッシュを含むメッシュロール４の表面上にムラなく一様に供給される。
【００１８】
塗工剤３はメッシュロール４の回転に伴ってメッシュロール４の表面付近で下向きに流動するため、ドクターブレード２の掻き取り面２１には、メッシュロール４の回転方向に塗工剤３による圧力が発生する。この圧力は塗工剤３が高硬度であればあるほど大きくなるが、ドクターブレード２がその圧力を受けると、メッシュロール４の表面に一定の強度で常に押しつけられることとなり、ドクターブレード２が撓むことがない。塗工剤３が高粘度であっても、塗工剤３が完全に掻き取られずに残りメッシュロール４の表面で伸びてしまう、いわゆる糸引き現象が発生することもなく、極めて安定した塗工剤の供給が可能であり、塗工速度を落とす必要も生じない。ドクターブレード２の掻き取り面２１の接線８に対する角度θは本実施例では２５°である。この角度θが２０°よりも小さい場合は掻き取り不十分となり、３０°よりも大きい場合は、塗工剤３が高硬度の場合にドクターブレード２に撓りが発生することがあるため、２０°〜３０°の範囲が本発明の目的とする効果を得るのに好適な角度である。
【００１９】
本発明の特殊材料塗工装置は複雑な機構ではなく、ロールに設置するだけで簡便に実施することができるので、単独で使用するのみならず、従来より使用されている各種インキングユニットに組み込み、使用することもできる。また、メッシュロール４の回転速度を下げることなく塗工を行うことが可能なので、多様な工程を組み込んだインライン加工を実現することが可能となる。
【００２０】
また、本発明の特殊材料塗工装置は、本発明の精神内において適宜応用することができる。例えば、塗工する塗工剤３としては、高硬度や高粘度のものに好適であり、インキその他の液体材料に用いることが可能である。また、本発明の塗工装置を取付けるロールはメッシュロールには限られず、同様の他のロールにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の特殊材料塗工装置の断面図である。
【図２】本発明の特殊材料塗工装置のドクターブレード付近の断面図である。
【符号の説明】
【００２２】
１  インキパン
１１  底面
２  ドクターブレード
２１  掻き取り面
２２  接点
３  塗工剤
４  メッシュロール
５  版
６  圧胴
７  ウェブ
【図１】
2005288330.tif 000003
【図２】
2005288330.tif 000004