JP2005193109A - 塗工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 オフセットグラビアコータを構成するグラビアロール、オフセットロール、およびバックアップロールの回転精度を向上させることができ、均一な塗工が可能となる塗工装置を提供する。
【解決手段】 基材Ｗに塗工液を塗布する塗工装置１が、装置本体２に設けられたオフセットグラビアコータ１０を備え、オフセットグラビアコータ１０は、最下部に配置されるグラビアロール１２と、グラビアロール１２の上方に配置されるオフセットロール１３と、このオフセットロール１３の上方に配置され被塗工材Ｗをオフセットロール１３に押圧するバックアップロール１４とを含み構成され、グラビアロール１２、オフセットロール１３およびバックアップロール１４がそれぞれＡＣベクトルモータ１９，２９，３９により単独駆動可能となっている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、塗工装置に関する。

紙やフィルム等の基材に接着剤、シリコーン液、着色剤、およびオーバーコート剤等を塗工する装置としてのグラビアコータを備えた塗工装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
この塗工装置のグラビアコータは、表面に彫刻が施されたロール（グラビアロール）を用いるコーティング方式であり、ロール駆動装置により、グラビアロールからオフセットロールを介して紙等の基材に塗工液を伝達させる方式である。
このロールコータのロール駆動装置は、アプリケータロールとピックアップロールとの圧接力を圧接力調節機構により調整できるようになっており、アプリケータロールをバックアップロールへ、ピックアップロールをアプリケータロールへ、それぞれ最適な圧接力で圧接させるようになっている。
ここで、ピックアップロール、アプリケータロール、およびバックアップロールの回転駆動としては、例えば、図９に示すような駆動機構により行われることが考えられる。

すなわち、図９に示す塗工装置９０のオフセットグラビアコータ１０では、最下部に液槽１１に浸かったグラビアロール１２、その上方にオフセットロール１３、最上部にバックアップロール１４が配置され、各ロール１２，１３，１４は、１台のモータ９１で回転駆動できるように構成されている。このモータ９１には、カップリング９２を介して、ウォーム減速機９３，９４，９５が設けられ、これらのウォーム減速機９３，９４，９５には、それぞれユニバーサルジョイント９６，９７，９８が接続されている。
ウォーム減速機９３とユニバーサルジョイント９６との間には電磁クラッチ９９が設けられ、また、ウォーム減速機９５は電磁クラッチ９９で駆動が切り離し可能となっている。さらに、ウォーム減速機９３，９４には、それぞれ変速機１００が接続されている。そして、各ウォーム減速機９３，９４，９５には、平ベルトまたはタイミングベルトが段掛けされている。
なお、バックアップロール１４とオフセットロール１３との間には、被塗工材としての紙等の基材Ｗが挟まれ、ガイドロール２１によりガイドされて移送される。

特開平５−６４７５７号公報

ところで、オフセットグラビアコータでは、塗工面の精度がオフセットロールの精度（ゴム材質、円筒度、振れ、回転速度）に大きく影響するものである。塗工面の精度を向上させるためには、各ロールの回転速度の変動を極力少なくするとともに、回転精度を向上させなければならない。

ところが、前記ロールコータのロール駆動機構では、駆動系に平ベルトまたはタイミングベルトが用いられることから、バックラッシュが累積され、各ロール間に回転精度の差が生じ、均一な塗工が行われないという課題がある。特に平ベルトを使用した場合には、ベルトのスリップが生じることもあり、各ロールの高度な回転精度を維持することが困難である。

また、液槽に浸かったグラビアロールの塗工液は、ドクターにより余分なものが掻き取られた後、オフセットロールに移転されるが、グラビアロールの表面には、塗工液を汲み上げるため、斜線あるいは格子状のセルが彫刻されている。このセルの目がそのままオフセットロールに伝えられると、基材にも伝わり、その結果、均一な塗工とならないので、セルの目を消した状態でオフセットロールに塗工液を移動させなければならない。この場合、グラビアロールとオフセットロールに速度差をつけ、一定のスリップを起こさせることでセルの目を消すことが行われている。しかし、前記特許文献１では、各ロールの回転速度が必ずしも高精度に維持されないので、速度差を一定の状態で変動がないように維持することが困難であり、その結果、基材（被塗工材）に移転する塗工液の膜厚が変化し、均一な塗工が行われないという課題が生じる。

本発明の目的は、オフセットグラビアコータを構成するグラビアロール、オフセットロール、およびバックアップロールの回転精度を向上させることができ、均一な塗工が可能となる塗工装置を提供することである。

本発明の塗工装置は、被塗工材に塗工液を塗布する塗工装置において、装置本体と、この装置本体に設けられたオフセットグラビアコータとを備えて構成され、このオフセットグラビアコータは、最下部に配置されるとともに内部に前記塗工液が収容された液槽に浸したグラビアロールと、このグラビアロールの上方に配置され表面にコーティングラバーが施されたオフセットロールと、このオフセットロールの上方に配置され前記被塗工材を前記オフセットロールに押圧するバックアップロールとを有し、前記グラビアロール、オフセットロールおよびバックアップロールがそれぞれモータに連結されて単独駆動可能となっていることを特徴とするものである

この発明によれば、オフセットグラビアコータを構成するグラビアロール、オフセットロール、およびバックアップロールが、それぞれモータに連結されて単独駆動できるので、駆動系に平ベルト等を用いた場合に生じるバックラッシュの累積を防止できて、各ロール間に生じる回転精度の差を防止でき、各ロールの回転精度を向上させることができる。その結果、均一な塗工が可能となる。

本発明では、請求項１に記載の塗工装置において、前記モータはＡＣベクトルモータで構成されるとともに、前記グラビアロール、オフセットロールおよびバックアップロールは、それぞれジョイント部材を介して前記各ＡＣベクトルモータと連結され、かつ前記オフセットロールは前記グラビアロールに対して、前記バックアップロールは前記オフセットロールに対してそれぞれ上下移動可能とされていることが好ましい。

この発明では、グラビアロール、オフセットロールおよびバックアップロールは、それぞれジョイント部材を介してＡＣベクトルモータと連結されているので、駆動系のバックラッシュを極力ゼロに近くすることができ、モータの高分解能エンコーダにより高精度な回転制度を得ることができる。その結果、均一な塗工が可能となる。また、各ロールがそれぞれＡＣベクトルモータに連結されているので、回転数に関係なく一定トルクを維持でき、立ち上がりのトルクを大きくすることができる。その結果、むらのない塗工作業が可能となる。

本発明では、請求項２に記載の塗工装置において、前記オフセットロールの前記グラビアロールに対する上下移動、および前記バックアップロールの前記オフセットロールに対する上下移動後の位置決めは、それぞれ、前記グラビアロールを支持する第１支持台に設けられた計測手段を有するオフセットロール用位置決め装置、前記オフセットロールを支持する第２支持台に設けられた計測手段を有するバックアップロール用位置決め装置により行われ、前記計測手段は、各ロール間の接触圧を計測可能であることが好ましい。

この発明では、オフセットロールおよびバックアップロールがそれぞれ上下移動できるので、被塗工材の種類、塗工液の種類等に応じて各ロール間の接触圧を最適な圧力に調整することができる。また、各ロール間の接触圧を計測手段で計測できるので、容易に接触圧を最適な圧力に設定することができる。

本発明では、請求項３に記載の塗工装置において、前記各ロール用位置決め装置は、それぞれ水平方向にスライド自在なスライド部材と、これらのスライド部材を所定位置に固定する固定部材とを備え、前記各スライド部材は、前記第１支持台と第２支持台とのそれぞれの下面に形成された傾斜面に係合する係合部材を有し、前記スライド部材のスライドにより前記第１支持台または第２支持台が上下移動することが好ましい。

この発明では、スライド部材をスライドさせ、スライド部材に設けられた係合部材を第１支持台と第２支持台とのそれぞれの下面の傾斜面に係合させることで、第１支持台と第２支持台とを上下移動させることができるので、簡単な構造ですむ。

本発明では、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の塗工装置において、前記オフセットロールおよびバックアップロールは、ロール交換装置により交換可能とされ、このロール交換装置は、ロール交換時に前記オフセットロールおよびバックアップロールをそれぞれ載置しかつ前後移動可能となった一対のガイドレールと、前記装置本体に設けられ前記ガイドレールを塗工作業運転時に収容する収容ボックスとを備えて構成されていることが好ましい。

この発明では、オフセットロールおよびバックアップロールをそれぞれ一対のガイドレールに載置し、その一対のガイドレールを移動することで、交換位置にロールを配置できるので、ロール交換が容易にでき、また、交換後はガイドレールを装置本体に設けられた収容ボックスに収容できるので、交換装置を簡単な構成とでき、かつ小型化できる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１には、本実施形態の塗工装置１の全体が概略図として示されており、この塗工装置１は、オフセットグラビアコータ１０を備えている。
なお、この図１において、前記従来例と同一部材および同一構成には同一符号を付すとともに、その詳細な説明は省略または簡略化する。

オフセットグラビアコータ１０は、最下部に配置され液槽１１に浸かったグラビアロール１２、そのグラビアロール１２の上方に配置されたオフセットロール１３、そのオフセットロール１３の上方最上部に配置されたバックアップロール１４を備えて構成されている。そして、グラビアロール１２は、等速ボールジョイント１６、ウォーム減速機１７、およびカップリング１８を介してＡＣベクトルモータ１９と接続されている。

オフセットロール１３は、等速ボールジョイント２６、ウォーム減速機２７、およびカップリング２８を介して前記ＡＣベクトルモータ２９と接続されている。
バックアップロール１４は、等速ボールジョイント３６、ウォーム減速機３７、およびカップリング３８を介して前記ＡＣベクトルモータ３９と接続されている。また、バックアップロール１４、およびオフセットロール１３は、それぞれ昇降可能となっており、バックアップロール１４とオフセットロール１３との間の隙間には、被塗工材である紙等の基材Ｗを差し込むことができるようになっている。
なお、被塗工材は、紙に限らず、プラスチックフィルム等を用いることができる。

また、液槽１１内の塗工材としては、普通顔料としてクレー、滑石、サチン白、炭酸カルシウム、硫酸バリウム等が用いられる。接着剤として、カゼイン、澱粉、ＰＶＡ、その他の合成樹脂が用いられる。
塗工作業のライン走行は、図示しないＡＣベクトルモータの駆動で行われ、このＡＣベクトルモータは、前記ＡＣベクトルモータ１９，２９，３９と同一のものが使用されている。また、オフセットグラビアコータ１０のコータ部におけるライン運転の基準がバックアップロール１４とされ、このバックアップロール１４用のＡＣベクトルモータ３９を基準にして、オフセットロール１３およびグラビアロール１２用のＡＣベクトルモータ２９，１９を任意に変速可能となっている。従って、各ロール１２，１３，１４を、それぞれ単独で、かつ高精度な回転精度で運転できるようになっている。
また、基材Ｗのライン上には適宜前記ガイドロール２１が配置されている。

図２，３には、基材Ｗに所定の塗工作業を行う塗工装置１の全体側面、および全体正面が示されている。塗工装置１は、装置本体２と、この装置本体２に設けられた前記オフセットグラビアコータ１０とを備えて構成されている。
装置本体２は、基台３と、この基台３上に所定幅をあけ、互いに対向して立設された一対の側板４と、これらの側板４同士の上部、下部および側面間に架けわたされ側板４同士を連結する連結部材５とを含み構成されている。

各側板４は、所定厚さの板部材を図３に示すように略Ｃ型に切欠いて形成され、それぞれが同じ向きで、かつ平行に配置されるとともに、図示しないボルト、溶接等により前記基台３に固定されている。また、２枚の側板４は、前述のように連結部材５で連結されており、この連結部材５は、例えば断面矩形状の角パイプ材で形成されている。

２枚の側板４の下部には、それぞれ、略Ｃ型の開口側に突出して第１支持台４１が取り付けられている。そして、これらの第１支持台４１には、前記グラビアロール１２が軸受４２（図２参照）を介して回転自在に支持されている。
第１支持台４１は、図４に詳細を示すように、前方が側面視略Ｕ字状に形成され、この略Ｕ字状部に前記軸受４２が設けられている。第１支持台４１のＵ字の開口側端部には、断面Ｌ字状の軸受押え部材４３が軸受４２の側面を押さえて取り付けられ、グラビアロール１２が第１支持台４１から外れないようになっている。

また、第１支持台４１において軸受押え部材４３が取り付けられた下突出部４１Ａの先方には、下突出部４１Ａの高さと同じ高さ寸法に形成されたガイドレール４４が下突出部４１Ａに連続して側板４に取り付けられている。このガイドレール４４は、側板４の前端まで延出しており、先端上部にはストッパ４５が取り付けられている。
従って、軸受押え部材４３を取り外せば、グラビアロール１２を軸受押え部材４３のＵ字部から手前に引き出すことができ、また、ガイドレール４４に沿ってストッパ４５に当接するまで移動させることができる。その結果、グラビアロール１２は交換可能となっている。

図２に戻って、グラビアロール１２は、前記軸受４２に支持される両端の細径の軸端部１２Ａと、中央部の太径かつ所定長さの軸本体部１２Ｂとを有しており、この軸本体部１２Ｂの表面全面には、例えば彫刻により斜線のセルが形成されている。
オフセットロール１３は、軸受５２に支持される両端の細径の軸端部１３Ａと、中央部の太径かつ所定長さの軸本体部１３Ｂとを有しており、この軸本体部１３Ｂの外周には、所定厚さのゴムが張られている。
バックアップロール１４は、軸受６２に支持される両端の細径の軸端部１４Ａと、中央部の太径かつ所定長さの軸本体部１４Ｂとを有している。

グラビアロール１２の下方には前記液槽１１が設けられている。この液槽１１は、上方が解放された所定深さの箱状に形成され、その内部には所定の塗工液が入っている。また、液槽１１の内部には、グラビアロール１２の軸本体部１２Ｂの下部一部が収容されているので、グラビアロール１２は液槽１１の内部の塗工液に浸され、グラビアロール１２の彫刻された表面に塗工液が付着されるようになっている。
なお、液槽１１の長さは、グラビアロール１２の軸本体部１２Ｂの長さより長く形成されている。

液槽１１の長手方向両端の下面には、シリンダー７が上下方向に設けられ、そのロッド部が液槽１１の底面に連結され、シリンダー７の基端部は、前記基台３に固定されている。従って、シリンダー７を駆動させてロッド部を上下動させることにより、液槽１１の高さ調整ができるようになっている。
また、側板４において前記第１支持台４１が設けられた部位間には、図３に示すように、ブレード取り付け台３２が架けわたされ、このブレード取り付け台３２には、前記グラビアロール１２に付着した余分の塗工液を掻き取るブレード３３が設けられている。

前記側板４の略Ｕ字の懐部垂直端面４Ａには、前記第１支持台４１の上部近傍から上方に延出する第１ガイドレール４６が、図示しない複数のボルトにより取り付けられている。この第１ガイドレール４６は、側板４の厚さよりわずかに薄い厚さの角柱部材で形成されている。第１ガイドレール４６には、第１シリンダ４９の駆動より、第１移動部材４８がガイド４７を介して上下方向に移動自在に設けられている。この第１移動部材４８は、側板４の厚さとほぼ同じ厚さ寸法の板部材を第１ガイドレール４６の長さより短い長さに切断した細長の四角形に形成されている。

前記ガイド４７は、断面角Ｕ字状に形成され、その内側側面が、第１ガイドレール４６の両側面とスライド可能に係合している。このようなガイド４７は、第１移動部材４８の上下にそれぞれ１個ずつ設けられている。
また、第１移動部材４８の上端面には前記第１シリンダ４９が連結されている。この第１シリンダ４９は、第１取付部材５０を介して側板４の略Ｕ字の前記垂直端面４Ａに取り付けられている。
従って、第１シリンダ４９を駆動させることにより、第１移動部材４８が第１ガイドレール４６に沿って上下方向に移動可能となっている。

第１移動部材４８の下部前端面には、図２，４に示すように、そこから前方に突出して第２支持台５１が取り付けられている。この第２支持台５１は、前記第１支持台４１と同様に前方が略Ｕ字状に形成され、そのＵ字部内に前記オフセットロール１３が軸受５２により支持されるようになっている。また、第２支持台５１の下面は、前記第１移動部材４８側の端部から前方に向かって高くなるなだらかな傾斜面５１Ａに形成されている。このような第２支持台５１のＵ字の開口は軸受押さえ部材５３によって塞がれ、これにより、オフセットロール１３が第２支持台５１から外れないようになっている。
また、軸受押さえ部材５３の前端面には、測定子が上下方向にスライド可能にダイヤルゲージ７１が取り付けられている。

第１移動部材４８において第１ガイドレール４６とは反対側の端面には、第１ガイドレール４６より短く形成された第２ガイドレール５６がボルトにより取り付けられている。この第２ガイドレール５６には、前記ガイド４７を介して、第２移動部材５８およびこの第２移動部材５８と一体化された第３支持台６１が上下方向に移動自在に設けられている。

第２移動部材５８は、前記第１移動部材４８の厚さとほぼ同じ厚さ寸法の板部材を細長形状にし、かつ第２支持台５１の高さとほぼ同じ高さにして形成されている。
このような第２移動部材５８の第２ガイドレール５６側端面には前記ガイド４７が取り付けられており、その内側両側面が、第２ガイドレール５６の両側面とスライド可能に係合している。そして、このようなガイド４７は、第２移動部材５８の上下にそれぞれ設けられている。

第２移動部材５８の前端面には、そこから前方に突出して前記第３支持台６１が取り付けられている。この第３支持台６１は、前記第２支持台５１と同様に前方が略Ｕ字状に形成され、そのＵ字部内に前記バックアップロール１４が支持されるようになっている。また、第３支持台６１の下面は、上記第２移動部材５８側の端部から前方に向かって高くなるなだらかな傾斜面６１Ａに形成されている。そして、このような第３支持台６１のＵ字の開口は蓋部材６３によって塞がれ、これにより、バックアップロール１４が第３支持台６１から外れないようになっている。

第３支持台６１の上端面には、第２移動部材５８および第３支持台６１を上下移動させる第２シリンダ５９が連結されている。この第２シリンダ５９は、第２取り付け部材６０を介して前記第１移動部材４８の上部端面に取り付けられている。
従って、第２シリンダ５９を駆動させることにより、第２移動部材５８および第３支持台６１、ひいてはバックアップロール１４が、第２ガイドレール５６に沿って上下方向に移動可能となっている。
また、第３支持台６１の蓋部材６３の前面には、前記ダイヤルゲージ７１が取り付けられており、このダイヤルゲージ７１の測定子は上下方向にスライド可能となっている。

以上に説明したように、上下方向に移動可能なオフセットロール１３およびバックアップロール１４の垂直方向の位置決めは、ロール位置決め装置７０によって行われる。
すなわち、ロール位置決め装置７０は、グラビアロール１２とオフセットロール１３との間、およびオフセットロール１３とバックアップロール１４との間にそれぞれ設けられている。ロール位置決め装置７０は、図４に詳細を示すように、レール部材７２を備えて構成され、このレール部材７２は、細長形状の板部材で形成されるとともに、それぞれが前記第１支持台４１の前方上端部と、第２支持台５１の前方上端部とに設けられている。このレール部材７２の上端部は、第１支持台４１の上端面、および第２支持台５１の上端面からわずかに突出するとともに、各支持台４１，５１の厚さ方向両側面を挟み込んで固定されている。このため、第１支持台４１の上端面とレール部材７２の上端部、および第２支持台５１の上端面とレール部材７２の上端部とで囲まれた部位によりレールが構成されている。

また、レール部材７２の前方寄りには、当該レール部材７２間に挟まれ、かつ第１支持台４１の前端面に固着されて軸受ボックス７３が設けられている。この軸受ボックス７３内には、ボールねじ７４を水平に支持する図示しない軸受が設けられている。軸受に支持されたボールねじ７４の先端には、スライド部材７５が設けられている。
このスライド部材７５の上面には、コッター７６が固着されている。このコッター７６は、その上面が、前記第２支持台５１および第３支持台６１の下面の各傾斜面５１Ａ，６１Ａと同一方向に傾斜する傾斜面となっており、コッター７６の上面と、第２支持台５１および第３支持台６１の下面の傾斜面５１Ａ，６１Ａとは係合可能となっている。
そして、以上のような軸受ボックス７３の上端面には、計測手段としての前記ダイヤルゲージ７１の測定子が接触可能となっている。

ボールねじ７４の一方側端部の軸受ボックス７３の外側には、スライド部材７５を所定位置に固定する固定部材である固定具７７が設けられている。この固定具７７はブロック状に形成され、上方から縦方向に所定寸法にわたってすり割り部７７Ａが形成され、下部はレール部材７２を挟み込んでボルト結合されている。
固定具７７の上部には、すり割り部７７Ａを突っ切って雌ねじが切られ、この雌ねじに螺合するねじ部を有するハンドル７８が設けられている。
また、ボールねじ７４の固定具７７側の先端には、ボールねじ７４を回転させる丸ハンドル７９が装着されている。従って、固定具７７のハンドル７８を緩めておいて、丸ハンドル７９を回すことにより、ボールねじ７４が回り、スライド部材７５が前後動するようになっている。

今、オフセットロール１３の位置調整は、まず、第２シリンダ５９の駆動によりバックアップロール１４を上昇させ、このバックアップロール１４をオフセットロール１３から離しておくとともに、第１シリンダ４９をフリーの状態にしておく。
その後、スライド部材７５が前進するように丸ハンドル７９を回すと、スライド部材７５の前進に連れてスライド部材７５の上面に設けられたコッター７６が前進し、その上面が第２支持台５１の下面の傾斜面５１Ａと係合して、第２支持台５１を上方に押し上げる。つまり、オフセットロール１３が上昇する。
そして、オフセットロール１３の上方への移動量は、ダイヤルゲージ７１によって計測、表示される。

また、バックアップロール１４の位置調整は、まず、バックアップロール１４とオフセットロール１３とを接触または接近させておくとともに、第２シリンダ５９をフリーの状態にしておく。次いで、第２支持台５１に取り付けられたロール位置決め装置７０のスライド部材７５が前進するように丸ハンドル７９を回すと、スライド部材７５の前進に連れてスライド部材７５の上面に設けられたコッター７６が前進し、その上面が第３支持台６１の下面の傾斜面６１Ａと係合して、第３支持台６１を上方に押し上げる。つまり、バックアップロール１４が上昇する。
そして、バックアップロール１４の上方への移動量は、ダイヤルゲージ７１によって計測、表示される。

塗工装置１の運転時におけるオフセットロール１３とバックアップロール１４との間、かつ、各ロール１３，１４の両端近傍位置には、図３、図５，６に示すように、オフセットロール１３およびバックアップロール１４を独自に交換可能とするロール交換装置８０が設けられている。
ロール交換装置８０は、塗工作業を休止している際に、オフセットロール１３またはバックアップロール１４をそれぞれ別個に引き出して、それらを、新しいロール、仕様の異なるロール等と交換できるようになっている。このロール交換装置８０は、上下方向においてそれぞれ交換可能な位置に移動されたオフセットロール１３、またはバックアップロール１４をそれぞれ載置する一対のガイドレール８１，８２を備えている。これらのガイドレール８１，８２は、先端にストッパ８４を有し、前記グラビアロール１２の交換用ガイドレール４４とほぼ同じ構造であるが、ガイドレール４４と異なり、スライド自在となっている。

以上のようなガイドレール８１，８２は、塗工作業を行っているときは、前記一対の側板４に設けられた収容ボックス８３内に収容されている。この収容ボックス８３は、図３、図５に示すように、断面矩形状の角筒状に形成されるとともに互いの側板４の内側に設けられ、オフセットロール１３用、バックアップロール１４用の２セットのガイドレール８１，８２を上下に配置して収容できるようになっている。
この収容ボックス８３内には、各ガイドレール８１，８２をスライド移動させるための図示しないガイドが設けられている。また、各ガイドレール８１，８２上にそれぞれオフセットロール１３、バックアップロール１４を載置させ、それぞれのレール８１，８２を個別に引き出したとき、収容ボックス８３内でそれらのレール８１，８２の一端部を強固に固定できる構造となっている。

グラビアロール１２、オフセットロール１３、およびバックアップロール１４の交換は、塗工装置１の運転を停止した状態で、第１、第２シリンダ４９，５９を駆動させて第２、第３支持台５１，６１を、それぞれガイドレール８１，８２を引き出し可能な待機位置まで上昇させた後で行われる。

グラビアロール１２の交換は、図４を参照するに、軸受押え部材４３を取り外した後、グラビアロール１２を第１支持台４１から引き出し、ガイドレール４４上をストッパ４５に当接するまで手前に転がし、その位置で別のグラビアロール１２と交換する。交換後は、新しいグラビアロール１２を、ガイドレール４４上を第１固定部材４１側に押し、第１固定部材４１のＵ字部内に装着し、次いで、軸受押え部材４３を取り付ける。

オフセットロール１３の交換は、図５に示すように、オフセットロール１３用ガイドレール８１を収容ボックス８３から第２支持台５１を越える位置まで引き出した後、第２支持台５１から軸受押え部材５３を取り外し、オフセットロール１３をガイドレール８１の上に載置するとともに、ストッパ８４に当接させ、そのガイドレール８１ごと所定位置まで引き出し、その位置で別のオフセットロール１３と交換する。
交換後は、ガイドレール８１を第２支持台５１側に押し、オフセットロール１３を第２支持台５１のＵ字部内に装着し、次いで、軸受押え部材５３を取り付ける。そして、ガイドレール８１を押し込んで収容ボックス８３内に収容する。その後、第１シリンダ４９ を駆動させて第２支持台５１を下げ、交換したオフセットロール１３を交換したグラビアロール１２に接触させる。

バックアップロール１４の交換は、図６に示すように、バックアップロール１４用ガイドレール８２を収容ボックス８３から第３支持台６１を越える位置まで引き出した後、第３支持台６１から軸受押え部材６３を取り外し、バックアップロール１４をガイドレール８２の上に載置するとともに、ストッパ８４に当接させ、そのガイドレール８２ごと所定位置まで引き出し、その位置で別のバックアップロール１４と交換する。
交換後は、ガイドレール８２を第３支持台６１側に押し、バックアップロール１４を第３支持台６１のＵ字部内に装着し、次いで、軸受押え部材６３を取り付ける。そして、ガイドレール８２を押し込んで収容ボックス８３内に収容する。その後、第１シリンダ４９、第２シリンダ５９をそれぞれ駆動させて第１移動部材４８、第２移動部材５８を降下させ、交換したバックアップロール１４を交換したオフセットロール１３に接触させる。
なお、オフセットロール１３およびバックアップロール１４を交換するために、第１、第２シリンダ４９，５９を駆動し、各ロール１３，１４をそれぞれ待機位置に上昇させたとき、バックアップロール１４とオフセットロール１３との間、およびオフセットロール１３とグラビアロール１２との間の距離はほぼ等しい間隔となるように構成されている。

交換後のグラビアロール１２に対するオフセットロール１３、オフセットロール１３に対するバックアップロール１４の位置決めは、ダイヤルゲージ７１の目盛りを見て、コッター７６を前後移動させて行う。

以上のような構成のグラビアロール１２、オフセットロール１３、およびバックアップロール１４は、それぞれが単独駆動できるように、それぞれ駆動源として前述のようにＡＣベクトルモータ１９，２９，３９に接続されている。

図７に示すように、装置本体２の一方側側方には駆動装置９０が設けられ、この駆動装置９０は、３台の上記ＡＣベクトルモータ１９，２９，３９を備えている。各モータ１９，２９，３９は、それぞれ架台２０，３０，４０上に設置されるとともに、それぞれが高さを変えて設けられている。
そして、ＡＣベクトルモータ１９は前記等速ボールジョイント１６を介してグラビアロール１２に連結され、ＡＣベクトルモータ２９は等速ボールジョイント２６を介してオフセットロール１３に連結され、ＡＣベクトルモータ３９は等速ボールジョイント３６を介してバックアップロール１４に連結されている。

以上の各等速ボールジョイント１６，２６，３６の端部は、各ロール１２，１３，１４の上下方向の変位量を吸収できるようになっている。そのため、上下動可能なオフセットロール１３およびバックアップロール１４が上昇、あるいは下降したときでも、その変位を吸収することができ、何らの支障もなく回転を伝達することができる。
前記ＡＣベクトルモータ１９，２９，３９は、モータカバー２４で覆われ、さらに、装置本体２の一方の側板４とモータカバー２４との間には、連結カバー２５が設けられている。

次に、以上のような構成の塗工装置１の作用を説明する。
塗工装置１の装置本体２にグラビアロール１２、オフセットロール１３、およびバックアップロール１４をセットするとともに、液槽１１内に所定の塗工液を満たす。塗工作業に着手する前に、各ロール１２，１３，１４が正確に位置決めされ、それぞれが高精度に接触されていることをロール位置決め装置７０により確認する。

この際、所定位置に固定されたグラビアロール１２に対して、オフセットロール１３が正確に位置決めされているか否かを第２支持台５１に取り付けられたダイヤルゲージ７１の目盛りを読みとって検査する。例えば、基準値としての「零」に対して、プラスの値が表示されていたら、オフセットロール１３の押し付けすぎであるとして、ハンドル７８を緩めた後、丸ハンドル７９を回してボールねじ７４を回転させ、ダイヤルゲージ７１の目盛りが「零」になるまでコッター７６を後退させる。コッター７６の後退により、当該コッター７６と当接している第２支持台５１およびオフセットロール１３が下がる。ダイヤルゲージ７１の目盛りが「零」になったとき、ハンドル７８を締めてコッター７６の位置、つまりオフセットロール１３の位置を固定する。

これに対して、基準値としての「零」に対して、マイナスの値が表示されていたら、オフセットロール１３の押し付け不足であるとして、ハンドル７８を緩めた後、丸ハンドル７９を回してボールねじ７４を回転させ、ダイヤルゲージ７１の目盛りが「零」になるまでコッター７６を前進させる。コッター７６の前進により、当該コッター７６と当接している第２支持台５１およびオフセットロール１３が上昇する。

グラビアロール１２に対するバックアップロール１４、言い換えればオフセットロール１３に対するバックアップロール１４の位置決めも、オフセットロール１３の位置決めと同様に行う。この場合、オフセットロール１３とバックアップロール１４との間に、紙等の基材Ｗを通しておいて、第３支持台６１に設けられたダイヤルゲージ７１の目盛りが「零」になるまで、コッター７６を後退、あるいは前進させ、位置が定まったら、ハンドル ７８を締めてコッター７６の位置、つまりバックアップロール１４の位置を固定する。
なお、以上の各ロール１３，１４の位置決め時には、第１、第２シリンダ４９，５９の駆動はフリーの状態としておく。

オフセットグラビアコータ１０による塗工作業は、各ロール１２，１３，１４にそれぞれ接続されたＡＣベクトルモータ１９，２９，３９をそれぞれ駆動させるとともに、基材Ｗを所定のスピードで移動させる。液槽１１内からグラビアロール１２に付着した塗工液は、余分のものがブレード３３で掻き落とされ、ほぼ均一となってオフセットロール１３に移され、オフセットロール１３から基材Ｗに塗工される。各ロール１２，１３，１４は、それぞれに接続されたＡＣベクトルモータ１９，２９，３９により、単独駆動され、塗工液の種類、基材Ｗの種類等により、適宜回転数が制御される。

基材Ｗの変更等に伴う各ロール１２，１３，１４の交換は、塗工装置１の運転を停止した状態で、前述のように、第１、第２シリンダ４９，５９を駆動させて第２、第３支持台５１，６１を、それぞれ交換可能な待機位置に上昇させ、その待機位置に固定した後、各ロール１２，１３，１４の交換を前述のような手順により行う。
交換後のグラビアロール１２に対するオフセットロール１３、オフセットロール１３に対するバックアップロール１４の位置決めは、ダイヤルゲージ７１の目盛りを見て、コッター７６を前後移動させて行う。

このような本実施形態によれば、次のような効果がある。
（１）オフセットグラビアコータ１０を構成するグラビアロール１２、オフセットロール１３、およびバックアップロール１４が、それぞれＡＣベクトルモータ１９，２９，３９に連結されて単独駆動できるので、駆動系に平ベルト等を用いた場合に生じるバックラッシュの累積を防止できて、各ロール１２，１３，１４間に生じる回転精度の差を防止でき、各ロール１２，１３，１４の回転精度を向上させることができる。その結果、均一な塗工が可能となる。

（２）グラビアロール１２、オフセットロール１３およびバックアップロール１４は、それぞれ等速ボールジョイント１６，２６，３６を介してＡＣベクトルモータ１９，２９，３９と連結されているので、駆動系のバックラッシュを極力ゼロに近くすることができ、モータの高分解能エンコーダにより高精度な回転制度を得ることができる。その結果、均一な塗工が可能となる。

（３）グラビアロール１２、オフセットロール１３およびバックアップロール１４は、それぞれ等速ボールジョイント１６，２６，３６を介してＡＣベクトルモータ１９，２９，３９と連結されており、各ＡＣベクトルモータ１９，２９，３９は、回転数に関係なく一定トルクを維持できるので、立ち上がりのトルクを大きくすることができる。その結果、むらのない塗工作業が可能となる。

（４）オフセットロール１３およびバックアップロール１４がそれぞれ上下移動できるので、基材Ｗの種類、塗工液の種類等に応じて各ロール１２，１３，１４間の接触圧を最適な圧力に調整することができる。また、各ロール１２，１３，１４間の接触圧をダイヤルゲージ７１で計測できるので、容易に接触圧を最適な圧力に設定することができる。

（５）第２支持台５１と第３支持台６１との上下移動は、スライド部材７５をスライドさせ、スライド部材７５に設けられた係合部材であるコッター７６を第２支持台５１と第３支持台６１とのそれぞれの下面の傾斜面５１Ａ，６１Ａに係合させることで、第２支持台５１と第３支持台６１とを上下移動させることができるので、簡単な構造ですむ。

（６）オフセットロール１３およびバックアップロール１４をそれぞれ一対のガイドレール８１，８２に載置し、その一対のガイドレール８１，８２を移動することで、交換位置にロールを配置できるので、ロール交換が容易にできる。また、交換後はガイドレール８１，８２を装置本体２に設けられた収容ボックス８３に収容できるので、運転に支障をきたすことはなく、かつ、ロール交換装置８０を簡単な構成とでき、かつ小型化できる。

（７）グラビアロール１２の表面には、斜線等のセルが窪んで彫刻されており、この窪んだセルの目が現れないように塗工する必要があるが、グラビアロール１２とオフセットロール１３とが、それぞれＡＣベクトルモータ１９，２９に連結されており、各ロール１２，１３が独自に回転できるので、それらのロール１２，１３に回転差をつけることができ、各ロール１２，１３に一定のスリップを起こさせることができる。その結果、塗工に際して、グラビアロール１２の表面に彫刻された斜線等のセルの目を現れないようにすることができる。

なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前記実施形態では、グラビアロール１２、オフセットロール１３、およびバックアップロール１４の駆動源としてＡＣベクトルモータ１９，２９，３９を使用していたが、本発明では、通常の三相モータを使用してもよい。

本発明は、紙やフィルム等に所定の塗工液を塗工する際に利用できる。

本発明に係る塗工装置の一実施形態を示す全体概略図である。 前記実施形態の塗工装置を示す全体正面図である。 前記実施形態の塗工装置を示す全体側面図である。 前記実施形態の塗工装置の要部を示す拡大図である。 前記実施形態のロール交換の手順を示す図である。 前記実施形態のロール交換の手順を示す図である。 前記実施形態のロールの駆動装置を示す一部断面の正面図である。 図７のVIII線矢視図である。 従来の塗工装置を示す全体概略図である。

符号の説明

１…塗工装置
２…装置本体
１０…オフセットグラビアコータ
１１…液槽
１２…グラビアロール
１３…オフセットロール
１４…バックアップロール
１６，２６，３６…等速ボールジョイント（ジョイント部材）
１９，２９，３９…ＡＣベクトルモータ
３３…ブレード
４１…第１支持台
４６…第１ガイドレール
４８…第１移動部材
４９…第１シリンダ
５１…第２支持台
５１Ａ，６１Ａ…傾斜面
５６…第２ガイドレール
５８…第２移動部材
５９…第２シリンダ
６１…第３支持台
７０…ロール位置決め装置
７１…ダイヤルゲージ（計測手段）
７５…スライド部材
７６…コッター（係合部材）
８０…ロール交換装置
８１…オフセットロール用ガイドレール
８２…バックアップロール用ガイドレール
８３…収容ボックス
９０…駆動装置
Ｗ…被塗工材である基材

Claims (5)

1. 被塗工材に塗工液を塗布する塗工装置において、
   装置本体と、この装置本体に設けられたオフセットグラビアコータとを備えて構成され、このオフセットグラビアコータは、最下部に配置されるとともに内部に前記塗工液が収容された液槽に浸したグラビアロールと、このグラビアロールの上方に配置され表面にコーティングラバーが施されたオフセットロールと、このオフセットロールの上方に配置され前記被塗工材を前記オフセットロールに押圧するバックアップロールとを有し、前記グラビアロール、オフセットロールおよびバックアップロールがそれぞれモータに連結されて単独駆動可能となっていることを特徴とする塗工装置。
2. 請求項１に記載の塗工装置において、
   前記モータはＡＣベクトルモータで構成されるとともに、前記グラビアロール、オフセットロールおよびバックアップロールは、それぞれジョイント部材を介して前記各ＡＣベクトルモータと連結され、かつ前記オフセットロールは前記グラビアロールに対して、前記バックアップロールは前記オフセットロールに対してそれぞれ上下移動可能とされていることを特徴とする塗工装置。
3. 請求項２に記載の塗工装置において、
   前記オフセットロールの前記グラビアロールに対する上下移動、および前記バックアップロールの前記オフセットロールに対する上下移動後の位置決めは、それぞれ、前記グラビアロールを支持する第１支持台に設けられた計測手段を有するオフセットロール用位置決め装置、前記オフセットロールを支持する第２支持台に設けられた計測手段を有するバックアップロール用位置決め装置により行われ、前記計測手段は、各ロール間の接触圧を計測可能であることを特徴とする塗工装置。
4. 請求項３に記載の塗工装置において、
   前記各ロール用位置決め装置は、それぞれ水平方向にスライド自在なスライド部材と、これらのスライド部材を所定位置に固定する固定部材とを備え、前記各スライド部材は、前記第１支持台と第２支持台とのそれぞれの下面に形成された傾斜面に係合する係合部材を有し、前記スライド部材のスライドにより前記第１支持台または第２支持台が上下移動することを特徴とする塗工装置。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の塗工装置において、
   前記オフセットロールおよびバックアップロールは、ロール交換装置により交換可能とされ、このロール交換装置は、ロール交換時に前記オフセットロールおよびバックアップロールをそれぞれ載置しかつ前後移動可能となった一対のガイドレールと、前記装置本体に設けられ前記ガイドレールを塗工作業運転時に収容する収容ボックスとを備えて構成されていることを特徴とする塗工装置。
   

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