JP2000117945A

JP2000117945A - 塗布液供給装置

Info

Publication number: JP2000117945A
Application number: JP29366398A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Tanaka; 哲也田中; Tetsuya Hara; 哲也原; Yoshihiko Hiyoshi; 好彦日吉; Norihiro Otsuka; 典宏大塚
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1998-10-15
Filing date: 1998-10-15
Publication date: 2000-04-25

Abstract

(57)【要約】【課題】特別な手段を用いることなく、効率より塗布
液の排出を行なうようにした塗布液供給装置を提供す
る。【解決手段】曲面状塗工媒体に塗布液を供給するグラ
ビア印刷機の塗布液供給装置において、該曲面状塗工媒
体の軸方向にわたって及びその曲面状塗工媒体に対向し
て配置された密閉型のドクターチャンバー内部に、塗布
後の液の排出口が該液が自由落下できる排出角度をもつ
ようにしたことを特徴とする塗布液供給装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は曲面状塗工媒体に塗
布液を供給するための装置に関し、詳しくは、その塗布
液供給装置として用いられる密閉型のドクターチャンバ
ーの構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、塗布液を被塗工物に転写するに
は、上面が開放したパンに塗布液を満たし、これに表面
に多数の微細な凹部（セル）を形成した印刷版胴（曲面
状塗工媒体）を浸漬し、回転させながら表面にドクター
を接触させてセル内の塗布液以外の余分な塗布液を除い
た後、セル内の塗布液を被塗工物に転写する方法が採用
されている。

【０００３】ところが、上記の開放型の塗布液供給装置
には種々の問題がある。具体的には曲面状塗工媒体とし
てグラビア方式があるが、例えば特開平１−２５７０５
０号公報では、パン内の塗布液を曲面状塗工媒体で汲み
上げる方式であるため塗布液が飛散しやすく、この塗布
液の飛散は加工物や周囲を汚してしまう。また塗布液中
に気泡が発生し、この気泡を含む塗布液の使用によって
塗工面にはスジ状や点状の塗工むらが生じ、品質低下を
招く。しかも一旦発生した泡は容易に消えることがな
い。さらに、開放型の塗布液供給装置は、塗布液供給部
が開放されているため、塗布液の溶媒が揮発したりし
て、塗布液の劣化や作業環境の悪化をもたらす。

【０００４】かかる開放型の塗布液供給装置の欠点を解
消するものとして、密閉型の塗布液供給装置が、特許第
２５７８０７７号公報、特許第２６９０２７７号公報等
に提案されている。この密閉型塗布液供給装置を本明細
書では「ドクターチャンバー」と呼ぶことにする。とこ
ろが、ここに開示されている装置においては、塗布液は
一方の側面から供給され、他方の側面から排出される
が、ドクターチャンバー内には印刷版胴（曲面状塗工媒
体）の回転により渦をなす液流ができ、そして、この渦
流下では一旦、曲面状塗工媒体に付いた液が戻され再び
塗布液として使われたり、渦により泡が生じやすくな
り、その泡のために塗工面にスジ状や点状の塗工むらを
生じ、品質が低下したりする問題がある。もっとも、特
開平８−５８０６９号公報に記載された密閉型の塗布液
供給装置によれば、上記の問題点はかなり解決される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
従来の塗布液供給装置は液排出口がチャンバードクター
本体に水平に設けられているため、チャンバードクター
内において発生してしまった泡や劣化又は汚濁してしま
った液の排出が速やかに行なわれないため、液流速を速
くできず、途中で乾燥、液劣化、汚濁を招き、転写の品
質が低下し易いという問題がある。また、洗浄時にも洗
浄液の速やかな排出ができないため、洗浄時間のロスに
つながるといった問題がある。

【０００６】本発明の目的は、塗布液の排出が特別な手
段を用いることなく、自重のみで効率よく行なえ、さら
に塗布液流速を高め、発生した泡、劣化した液、汚濁し
た液の排出を速めて、途中乾燥を防ぎ、洗浄液等の排出
が速やかに行えるようにした塗布液供給装置を提供する
ことである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、第一
に、曲面状塗工媒体液に塗布液を供給する塗布液供給装
置において、該曲面状塗工媒体の軸方向にわたって及び
その曲面状塗工媒体に対向して配置された密閉型のドク
ターチャンバー内部に、塗布後の液の排出口に該液が自
由落下できる排出角度をもたせたことを特徴とする塗布
液供給装置が提供される。

【０００８】第二に、前記曲面状塗工媒体が凹部を有す
る印刷版胴であり、前記塗布液供給装置が凹版印刷機で
あることを特徴とする上記第一の塗布液供給装置が提供
される。

【０００９】第三に、前記排出口の排出角度が１０°〜
８０°であることを特徴とする上記第一又は第二の塗布
液供給装置が提供される。

【００１０】第四に、前記排出口の断面積が供給口の断
面積よりも大きいことを特徴とする上記第一、第二又は
第三の塗布液供給装置が提供される。

【００１１】本発明でいう「曲面状塗工媒体」はそれ自
体が被塗工物で最終製品となるものの場合と、他に塗布
液を転写し塗工物を得る際の仲立ちとして使用する場合
とがある。曲面状塗工媒体は実質的には一般的な円筒素
材や印刷版胴のことであり、印刷版胴の具体例としては
グラビアロール等の凹版ロールがあげられる。特に、グ
ラビアロールは通常印刷画像部が版胴面より凹型に彫り
込まれているため、添付した各図面に示したように、ド
クター３がグラビアロール１（曲面状塗工媒体）に当接
していても不都合はない。また、本発明でいう「塗布
液」とは、インクの他、サーマルペーパーの塗布液、熱
転写リボンのインク層塗布液、磁気記録体の記録層塗布
液など情報記録用材料の塗布液を含むものである。ま
た、被塗工物となるのは紙、ＰＥＴフィルム又はシート
等である。

【００１２】本発明によれば、塗布液の排出が特別な手
段を用いることなく速やかに行なわれる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に従いながら
さらに詳細に説明する。図１は本発明に係るドクターチ
ャンバーによって曲面状塗工媒体のセルに塗布液を供給
する様子を表している。図中、２は密閉型ドクターチャ
ンバーを形成する構造体、３はドクター、４はシールプ
レート、１０は塗布液の供給口、１１は塗布液の排出口
である。ドクター３及びシールプレート４は弾性体でつ
くられている。また、８は供給側液流の方向、９は排出
側液流の方向、１２は塗布液流（塗布液膜）、１３は空
間、１４は塗布液である。そして図１は、曲面状塗工媒
体の軸方向にわたって曲面状塗工媒体の表面１に対向し
て設けられたドクターチャンバーの内部でドクター３及
びシールプレート４と曲面状塗工媒体の表面１との接点
５、６間に液面７が存在するという例である。この液面
７の存在によって、水平液面７自体は大気圧と常に等し
くなり、それより上位にある塗布液の液圧は大気圧より
やや低くなるため、装置からの液もれが生じるといった
トラブルは防止される。

【００１４】本発明においては、塗布液については供給
側の液流と排出側の液流とが混ざり合わないようにして
いる。これは曲面状塗工媒体の回転の速さ、塗布液の粘
性などにより、適度の供給側液流と適度の排出側液流を
形成させることによって行うことができる。この供給側
液流と排出側液流が混ざり合わないようにすることによ
って、仮りに泡の発生があっても再び供給側液流に混入
することはなく、また塗布液の劣化がなくなり塗工むら
のような事態が阻止される。

【００１５】図２は液面７を制御するためにフロート式
の液面センサ１６を設けた例である。ここには液面セン
サ１６が２個ついているが、これは両者の間に液面を制
御するのに好ましい。フロート式センサの利点は、光学
的センサでは検知し難い透明な塗布液の場合でも着色セ
ンサと同様に検知できることである。また、着火源とな
るセンサの電気回路を遠ざけることができる。このフロ
ート式の液面センサの代りに、超音波反射式の液面セン
サ１７を使用でき、これにより装置の簡略化ができると
ともに、光センサにおいて光吸収が強く検知困難な着色
された塗布液にも対応できる（図３）。

【００１６】図３はドクターチャンバー内にドクター３
及びシールプレート４と曲面状塗工媒体の表面１との接
点５、６間に液面７を確実に存在させること、および供
給側液流８と排出側液流９と強制的かつ完全に分離させ
るために、仕切板１８を設けた例である。仕切板１８
は、ドクター３とシールプレート４のほぼ中間であって
仕切板１８の上端より下方に液面が維持されるように取
付けられるのが望ましい（図では上端）。仕切板１８の
形状は湾曲した断面をもち、供給側液流８と排出側液流
９とが混ざらないようにしたものであればよく、上端に
行くほど曲面状塗工媒体の表面１に近接していること望
ましい。この仕切板１８が設けられることにより、泡の
排出効果、供給側液流と排出側液流との混ざるのを防ぐ
効果、液劣化防止効果がより望ましいものになる。

【００１７】また図３において、曲面状塗工媒体の表面
１と仕切板１８との最短間隔（ｍ）は０．１〜１５［ｍ
ｍ］くらいが好ましい。ｍ＜０．１［ｍｍ］であると液
のくみ上げ量が不足する可能性があり、ｍ＞１５［ｍ
ｍ］であるとドクター３でかき落された一部の液が再び
供給側の液流に戻る可能性がある。また、ドクター３と
曲面状塗工媒体の表面１との接触位置５の高さと、仕切
り板１８の最高部との距離（ｎ）は３０［ｍｍ］以下に
設定することが好ましい。ｎ＞３０［ｍｍ］であると、
安定した塗布液流（水平面より上の塗布液膜）が形成で
きなくなる。なお、この距離（ｎ）のところは、空気に
暴露されているので、この部分が長くなると塗布液中の
溶媒の揮発が多くなり、塗布液の乾燥、固化、劣化が生
じてくる。

【００１８】図４はチャンバードクター２の側面に設け
られるサイドシール１５の概念図を示したものである。
サイドシール１５は、図４に示したように、チャンバー
ドクター側面からの液もれを防止する為に、側面の形に
沿って形成されているのが好ましい。更にサイドシール
の曲面状塗工媒体と接する部分にスポンジ等の弾性材が
設けられていてもよい。サイドシール１５は導電性の材
料でできているのが望ましく、例えば、鉄、アルミなど
の金属の他、プラスチック、弾性材料例えばスポンジ、
ゴム等に導電材を添加したもの等も使用可能である。サ
イドシール１５の厚みは５〜２０［ｍｍ］が適当であ
る。

【００１９】特に、サイドシール１５は表面抵抗値が１
×１０⁷Ω以下のものが良好で、例えばカーボン練込み
のポリウレタンやポリエチレンなどの樹脂成型物が良
い。表面抵抗値が１×１０⁷Ωを超えると、静電気発生
の可能性があり危険である。また、サイドシール１５
は、見掛け密度０．０６ｇ／ｃｍ³〜０．２０ｇ／ｃｍ³
のものがよく、カーボン練り込みのポリエチレンフォー
ム（樹脂を発泡した素材、例えばスポンジ）などが特に
好ましい。見掛け密度が０．０６ｇ／ｃｍ³より低いと
強度が落ち、逆に、０．２０ｇ／ｃｍ³より高いと、固
い為にシール材としての密着性が劣り、曲面状塗工媒体
を傷つけ、さらに、液もれの原因となる。

【００２０】本発明に係るドクターチャンバー２は、図
１、図２及び図３に示したように、排出口１１が液が自
由落下できる排出角度をもっているため、吸引手段が不
要で速く排出することができる。排出角度αは１０°〜
８０°が好ましい。１０°より低いとチャンバー内に発
生した泡や劣化した液の排出がスムーズに行なわれず、
８０°を超えると排出効率は良くなるが、排出液流の流
速が高くなりすぎ、液ストックタンク内での泡の発生を
招く。また、排出口１１の断面積（Ａ）を供給口１０の
断面積（Ｂ）よりも大きくする事により、排出効率を高
める構造とする事ができる。

【００２１】図５は経時による塗布液流れの形成過程
（ａ→ｂ→ｃ）を表したものである。（ａ）は静止時の
状態であり、（ｂ）は塗布液が充填されはじめると共に
曲面状塗工媒体が回転しはじめた状態であり、（ｃ）は
供給側液流、塗布液膜、排出側液流の定常流が形成され
た状態を示している。曲面状塗工媒体の回転により、塗
布液の粘性と、曲面状塗工媒体と液の濡れ性等により塗
布液は持ち上げられ塗布液膜の流れを形成し、ドクター
での掻取り後排出液流となり排出口より排出される。消
費される液量に応じた塗布液を供給口から供給すると、
全流れは滞りがなく定常流となり、これで塗布を行な
う。なお、ここで排出口１１の断面積を供給口１０の断
面積より大きくしておくことにより、排出口内に空間が
でき、ここで生じた泡は開放される。分離された排出側
液流をフィルタ等に通すことにより液を清浄化すること
ができる。

【００２２】図６は軸方向（長手方向）で見たドクター
チャンバーの背面図であり、供給口と排出口の配置の一
例を示している。排出経路の排出口１１の穴は、図６に
示したように、排出側の液を確実に排出するために、複
数個が曲面状塗工媒体の全幅にわたり設置されているこ
とが好ましいが、曲面状塗工媒体の全幅にわたってスリ
ット状に設けられていてもよい。供給口１０の穴は曲面
状塗工媒体の全幅に渡って複数個設けられていてもよい
が、図７に示すように１個であっても良く、１個の方が
製造が容易である。

【００２３】上記の装置を用いて曲面状塗工媒体の表面
１に塗布液が供給されるが、その際、この塗布液供給装
置を曲面状塗工媒体の軸方向に振動させながら、塗布液
を供給することにより行われてもよい。曲面状塗工媒体
の表面１に対し、塗布液供給装置を軸方向に振動させる
ことにより、ドクター３の欠けや傷で発生した塗布スジ
ムラを１ケ所に集中させることなく、みかけ上均一な地
合い（塗布面の均一性）にすることができる。曲面状塗
工媒体の凹部（セル）に充填された塗布液は、そのま
ま乾燥されて最終製品である塗工物とされるか、又は
図示されていない被塗工物上に転写される。この転写は
曲面状塗工媒体と圧胴との間に被塗工物を通すことによ
り行なう。なお、前記の場合には、曲面状塗工媒体は
その表面に凹部が設けられているものの他、凹部が設け
られていないもの（ウエブ等）も必要に応じて用いられ
てよい。

【００２４】

【発明の効果】本発明によれば、塗布液の排出が特別な
手段を用いず、自重のみによって効率よく速やかに排出
でき、また塗布液流速を高め、泡、劣化、汚濁した液の
排出を速め、途中乾燥を防ぎ、洗浄液の排出を速やかに
行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の塗布液供給装置を用いて、曲面状塗工
媒体に塗布液を供給している様子を表した図である。

【図２】本発明の他の塗布液供給装置を用いて、曲面状
塗工媒体に塗布液を供給している様子を表した図であ
る。

【図３】本発明の他の塗布液供給装置を用いて、曲面状
塗工媒体に塗布液を供給している様子を表した図であ
る。

【図４】本発明の塗布液供給装置のサイドシールを説明
するための図である。

【図５】図５（ａ）（ｂ）（ｃ）は塗布液供給装置の静
止時から運転されるまでの過程を説明するための図であ
る。

【図６】本発明におけるドクターチャンバーの塗布液供
給口と塗布液排出口との背面における位置関係の一例を
示した図である。

【符号の説明】

１曲面状塗工媒体の表面２ドクターチャンバー構造体３ドクター４シールプレート５接点６接点７液面８供給側液流９排出側液流１０供給口１１排出口１２塗布液流（塗布液膜）１３空間１４塗布液１５サイドシール１６液面センサ（フロート式）１７液面センサ（超音波反射式）１８仕切板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者日吉好彦東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者大塚典宏東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内Ｆターム(参考） 2C034 AA21 CA02 CA09 2C250 DB14 DB19 DB21 DC10 EA23 EB17 4F041 AA04 BA12 BA34 CA03 CA13 CA16 4F042 AA03 AA13 CB11 DH10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】曲面状塗工媒体に塗布液を供給する塗布
液供給装置において、該曲面状塗工媒体の軸方向にわた
って及びその曲面状塗工媒体に対向して配置された密閉
型のドクターチャンバー内部に、塗布後の液の排出口に
該液が自由落下できる排出角度をもたせたことを特徴と
する塗布液供給装置。
【請求項２】曲面状塗工媒体が凹部を有する印刷版胴
であり、塗布液供給装置が凹版印刷機であることを特徴
とする請求項１記載の塗布液供給装置。
【請求項３】排出口の排出角度が１０°〜８０°であ
ることを特徴とする請求項１又は２記載の塗布液供給装
置。
【請求項４】排出口の断面積が供給口の断面積よりも
大きいことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載
の塗布液供給装置。