JP2009172861A - 塗液供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の課題は、グラビア方式の印刷機およびコーティング装置における塗液供給装置において、チャンバー内塗液の過不足による塗工不良を防止することが可能な塗液供給装置を、電気設備を使用せずに機構のみによって安価に提供することである。
【解決手段】グラビア版胴の円周面上に設置される塗液供給装置であって、該円周面の回転方向の上流側をシールするシールプレートと、下流側をシールし、版胴面の余分なインキを掻き取るドクターブレードと、側端部をシールするサイドシールとによって形成される塗液チャンバーを有し、該塗液チャンバーは、塗液供給口と塗液排出口を備えており、供給塗液を駆動流体とし、排出塗液を被駆動流体とするエジェクターによる塗液循環供給機構と、塗液チャンバー内部圧力に応じて、余剰塗液を排出する排液機構を有することを特徴とする、塗液供給装置である。
【選択図】図１

Description

本発明は、グラビア印刷機またはグラビアコーターのグラビア版胴にインクや塗工液を供給する塗液供給装置に関するものであり、特に、ドクターブレードを備えたチャンバー型塗液供給装置に関する。

チャンバー型塗液供給装置に関しては、特許文献１および特許文献２によって提案されている。
特許文献１に開示されたインク供給装置では、印刷版胴に沿って配置されたインクチャンバーと、このインクチャンバーにインクを供給するインクポンプとを備え、上記インクチャンバーに、印刷版胴の版面に対向するインク溜まりを形成すると共に、その回転方向の下流側部をシールし、かつ印刷版胴の版面に付着した不要なインクを除去するドクター刃と、回転方向の上流側部をシールするシールプレートと、上記インク溜まりの側端部とを設け、インクの飛散や洗浄剤の揮発等に起因した環境の悪化を抑制することができるとともに、印刷不良の発生を効果的に防止することが出来、かつインクの使用量を必要最小限に抑えるとしている。

特許文献２に開示されたグラビア塗工装置は、グラビア塗工を行なうグラビアロールの外方に、塗工液の液溜め部を有したチャンバーを配するグラビア塗工装置において、前記液溜め部に塗工液を圧送するポンプと、前記液溜め部から塗工液を排出する排出経路と、前記排出経路の途中に設けられ、その開度によって排出する塗工液の量を制御する検出手段と、前記ポンプの圧送量、または、前記バルブの開度を制御して、前記圧力検出手段で検出した圧力検出値が設定圧力値になるようにフィードバック制御する制御手段、を有することを特徴とするグラビア塗工装置であり、圧力検出手段の圧力検出値により、ポンプの圧送量、または、バルブの開度を制御して、液溜め部とグラビアロールに囲まれた閉塞空間の内圧の圧力検出値が設定値になるようにフィードバックするとしている。

以下に、特許文献１および特許文献２に開示された塗液供給装置の問題点を挙げる。
特許文献１に示されるインク供給装置では、印刷速度の変化に伴って、インク消費量が変動した場合に、インクチャンバー内のインク量を一定に保つための機構がないため、実際の印刷機においては、安定した印刷や塗工ができないという問題がある。

特許文献２に示される塗液供給装置では、チャンバー内部の圧力検出値の変動が小さい場合にはポンプの圧送量を調整して設定圧力範囲に入るようにし、圧力検出値の変動が大きい場合には排出側に設けられたバルブの開度の制御も併用することで、液漏れや塗工抜けを防ぐとしている。

また、この塗液供給装置では、チャンバー内部圧力が設定圧力よりも大きく下がった場合、排出配管に設けられたバルブを閉じるとしている。それにより、ポンプからの送液と相まって、チャンバー内圧力が高まるとしている。しかし、排出配管のバルブを閉じてしまうことで、配管内に空気が残り、排出配管内に塗液は流れることができず、チャンバー内に送り込まれた塗液は行き場を失ってチャンバー内部の圧力が高まり、結果としてドクターおよびシール材の隙間から液漏れが発生することになる。

また、チャンバー型塗液供給装置は可燃性ガス・引火性の液体を扱う場所での使用が多いと考えられるが、上記圧力検出手段に電気部品を使用する場合、安全のために防爆認定品を使わねばならず、フィードバック回路と併せて、設備として大変高価になってしまう
問題がある。

また、塗液を途切れさせることなくチャンバー内をスムーズに流すためには、塗液排出口周辺を弱負圧にする必要がある。これは、塗液排出配管にポンプを設け、強制的に液を排出することでも達成されるが、供給ポンプの送液量と、基材に転写され消費される塗液量と、排出ポンプの送液量とをバランスさせることが難しく、調整を困難にすることから望ましくない。
特開平8-58069号公報 特開2004-313955号公報

本発明は、かかる従来技術の問題点を解決するものであり、その課題とするところは、グラビア方式の印刷機およびコーティング装置における塗液供給装置において、チャンバー内塗液の過不足による塗工不良を防止することが可能な塗液供給装置を、電気設備を使用せずに機構のみによって安価に提供することである。

上記問題点を解決するための手段として、請求項１に係る発明は、グラビア版胴の円周面上に設置される塗液供給装置であって、該円周面の回転方向の上流側をシールするシールプレートと、下流側をシールし、版胴面の余分なインキを掻き取るドクターブレードと、側端部をシールするサイドシールとによって形成される塗液チャンバーを有し、該塗液チャンバーは、塗液供給口と塗液排出口を備えており、供給塗液を駆動流体とし、排出塗液を被駆動流体とするエジェクターによる塗液循環供給機構と、塗液チャンバー内部圧力に応じて、余剰塗液を排出する排液機構を有することを特徴とする、塗液供給装置である。

また請求項２に係る発明は、前記塗液排出口に連設した塗液排出配管にエアベント機構を有することを特徴とする請求項１に記載の塗液供給装置である。

また請求項３に係る発明は、塗液チャンバー内部圧力に応じて余剰塗液を排出する排液機構を複数有することを特徴とする請求項１または２に記載の塗液供給装置である。

また請求項４に係る発明は、塗液チャンバー内の塗液供給口と塗液排出口の間に、チャンバー内隔壁を配置したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の塗液供給装置である。

本発明は以上の構成であるから、下記に示す如き効果がある。即ち、塗液チャンバーは、シールプレート、ドクターブレード、サイドシール、塗液供給装置に対向する版胴円周面により略密室を形成し、略密室内に塗液を保持することから、塗液に含まれる有機溶剤等揮発成分の大気中への放散が少なく、塗液の粘度変化も少ないため、安定した印刷塗工品質が得られる。またこのことは、労働環境面ならびに地球環境面における効果も大きい。

供給塗液を駆動流体とし、排出塗液を被駆動流体とするエジェクターによって動作する塗液循環供給機構を有することで塗液排出口周辺部を負圧とし、円滑な塗液の循環と、補充がなされる。また、チャンバー内部圧力に応じて余剰塗液を排出する排液機構を有することで、塗液循環量を自動的に適切に調整し、塗工液の過不足による印刷塗工不良を防止することが可能である。
また上記機構は従来用いられていた圧力センサーや電磁バルブ等の電気部品を使用せずに構成したので、コスト面、安全面でも優れたものである。

本発明の塗液供給装置において、塗液排出口に連設した塗液排出配管にエアベント機構を設けた場合には、特に塗液の循環を開始した初期段階において、従来煩雑であった循環経路内の空気抜き作業を極めて容易に為し得る。

また、塗液チャンバーの内部圧力に応じて余剰塗液を排出する排液機構を複数設けた場合には、余剰塗液の排出が平均化されるため、局部的な塗液の不足による印刷塗工むら等の発生を防止する効果がある。

また塗液チャンバー内に塗液供給口部分と塗液排出口部分とを分けるチャンバー内隔壁を設けた場合には、塗液供給口側は弱正圧、塗液排出口側は弱負圧に分ける効果をさらに高めることができる。

以下、本発明に係る塗液供給装置の実施の形態について図面を用いて説明する。
図１は、本発明に係る塗液供給装置の実施例を示す断面模式図である。
本発明の塗液供給装置は、回転する円柱体であるグラビア版胴１８の円周面上の塗液転移部の直前に設置され、円周面の回転方向の上流側から順にシールプレート押さえ板３、シールプレート２、塗液供給口６および塗液排出口７を備える塗液チャンバー１、ドクター押さえ板５、ドクターブレード４を有し、側面にはサイドシール、サイドシール押さえ板を備えており、前記シールプレート２とドクターブレード４とサイドシールによって、塗液チャンバー１を形成している。供給塗液を駆動流体とし、排出塗液を被駆動流体とするエジェクター１６によって動作する塗液循環供給機構を有し、また、チャンバー内部圧力に応じて自動的に液を排出する排液機構１０を有している。

本発明の塗液供給装置では、シールプレート２、ドクターブレード４、サイドシール、塗液供給装置に対向する版胴版面により略密室を形成し、略密室内に塗液を保持することでグラビア版胴１８が該密室部分を通過するときにグラビア版胴セル内に塗液を充填し、ドクターブレード４によりグラビア版胴に付着した余分な塗液を掻き落とす。

塗液循環を開始すると、塗液タンク８から送液ポンプ９によって圧送された塗液が塗液吐出ノズル１６ａから噴出する。このとき、塗液排出配管７ａが塗液吐出ノズル１６ａを覆うように連通されたエジェクター１６では、ベンチュリー効果により吐出された供給塗液が排出配管内流体を巻き込み吸引し、排出配管内が弱負圧状態となる。排出配管は塗液チャンバー１に繋がっているため、結局、塗液排出口７周辺部は塗液供給口６周辺部よりも負圧となり、この圧力差によって塗液チャンバー１内を塗液がスムーズに流れ、循環する。なお送液ポンプ９と塗液タンク８は、塗液供給装置から距離を離して設置することもできる。

エジェクター部の塗液排出配管７ａ側で発生する負圧は、塗液供給量に応じて変化する。このことから、塗工速度を速めた場合に、塗液消費量が増えると、自動的に塗液供給量が増えて負圧の効果が増大し、作業者がいちいち調整する必要が無い。

また、塗液排出配管７ａ経路内にエアベント機構１４を設けることで、塗液循環開始時に、塗液チャンバー１および配管内に残存する空気を迅速に抜くことができ、上記効果と相まって循環開始時に起こりやすいチャンバーからの液漏れを防ぐことができる。エアベント機構の構造および動作の一例を図２および図３に示す。エアベント機構１４は液経路とフロート１５により構成され、図２のように液が流れてくるまでの間はフロートが自重
により送液口を塞ぎ、排気口が開いているために空気１９が抜けていく。液が流れ始めると、浮力によりフロートが浮き、排気口を塞いで送液口が開くため、塗液２０は送液口から流れていく。

グラビア版胴セル内に塗液を充填する際には、塗液供給部内圧が高い方がセル内に塗液が入りやすく、また、セル内に残留した塗液の再溶解の面でも有利である。しかし、供給部圧力が高すぎる場合には、ドクターと版胴面、またはサイドシールと版胴面との隙間から塗液が漏れ出し、塗工が不安定になる。この問題を解決するため、本発明では塗液チャンバー内部圧力に応じて自動的に塗液を排出する排液機構１０を備えている。

塗液チャンバー内部圧力に応じて液を排出する排液機構１０の構造および動作を示す一例を、図４および図５に示す。受圧部１１、プランジャー１２、排液経路１３により構成される弁構造で、塗液チャンバー内圧力がプランジャーによる押付力と釣り合いが保たれている場合には、図４のように弁は閉じている。しかし、塗液チャンバー内部圧力が高まって、プランジャー１２による押付力を上回った場合には図５のように受圧部１１が押し下げられて弁が開き、余剰塗液２１が排液配管１３から排出される。この余剰塗液２１は塗液タンク８に回収され、再利用される。また、ねじ込み式のプランジャーを用いることにより、プランジャー１２を締めこんだり緩めたりして進退させ、塗液チャンバー内圧力に対抗する受圧部押付力を調整することが出来る。

また、この排液機構１０は塗液チャンバー１の巾方向に複数個取り付けることも可能である。排液機構１０を複数個取り付けることにより、特に塗液の粘度が高く、流動性が少ない場合等には、余剰塗液２０の排出が平均化されるため、局部的な塗液の不足による印刷塗工むら等の発生を防止する効果がある。

塗液供給量が多めになり、塗液チャンバー内部圧力が高くなったとしても、本発明による排液機構１０により、過剰な塗液は排出され回収できるため、液漏れが起こる心配が無い。塗液供給量が多くなるほどベンチュリー効果により塗液排出口付近が負圧になる効果と合わせ、高速塗工時にも液漏れの心配をすることなく、塗工を行なうことができる。

本発明では、塗液チャンバー内１に適切なチャンバー内隔壁１７を設け、塗液供給口６側は弱正圧、塗液排出口７側は弱負圧に分けることで、上記効果を一層高めることも可能である。チャンバー内隔壁１７は、低粘度塗液の場合はグラビア版胴との隙間をせまく、高粘度塗液の場合には隙間を広くすると良い。

また、本発明は、機械的な作用により上記すべての効果を得るため、高価な防爆仕様の電気部品等は必要とされない。

本発明に係る塗液供給装置の実施例を示す断面模式図である。 本発明に係るエアベント機構の構造および動作を示す断面説明図である。 本発明に係るエアベント機構の構造および動作を示す断面説明図である。 本発明に係る塗液排出機構の構造および動作を示す断面説明図である。 本発明に係る塗液排出機構の構造および動作を示す断面説明図である。

符号の説明

１・・・・塗液チャンバー
２・・・・シールプレート
３・・・・シールプレート押さえ板
４・・・・ドクターブレード
５・・・・ドクター押さえ板
６・・・・塗液供給口
６ａ・・・塗液供給配管
７・・・・塗液排出口
７ａ・・・塗液排出配管
８・・・・塗液タンク
９・・・・送液ポンプ
１０・・・排液機構
１１・・・受圧部
１２・・・プランジャー
１３・・・排液配管
１４・・・エアベント機構
１５・・・フロート
１６・・・エジェクター
１６ａ・・塗液吐出ノズル
１７・・・チャンバー内隔壁
１８・・・グラビア版胴
１９・・・循環経路内の空気
２０・・・循環塗液
２１・・・余剰塗液

Claims (4)

1. グラビア版胴の円周面上に設置される塗液供給装置であって、該円周面の回転方向の上流側をシールするシールプレートと、下流側をシールし、版胴面の余分なインキを掻き取るドクターブレードと、側端部をシールするサイドシールとによって形成される塗液チャンバーを有し、該塗液チャンバーは、塗液供給口と塗液排出口を備えており、供給塗液を駆動流体とし、排出塗液を被駆動流体とするエジェクターによる塗液循環供給機構と、塗液チャンバー内部圧力に応じて、余剰塗液を排出する排液機構を有することを特徴とする、塗液供給装置。
2. 前記塗液排出口に連設した塗液排出配管にエアベント機構を有することを特徴とする請求項１に記載の塗液供給装置。
3. 塗液チャンバー内部圧力に応じて余剰塗液を排出する排液機構を複数有することを特徴とする請求項１または２に記載の塗液供給装置。
4. 塗液チャンバー内の塗液供給口と塗液排出口の間に、チャンバー内隔壁を配置したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の塗液供給装置。