(57)【要約】【課題】ドクターブレード交換時のロスを抑制し、連続生産可能なドクター装置を有するマイクログラビア印刷装置を提供する。【解決手段】第一のドクターユニット１１と第二のドクターユニット１２と、回転手段１３と、第一の監視手段１４と第二の監視手段１５を備え、第一のドクターユニット１１と第二のドクターユニット１２は、マイクログラビア版１６の中心１６ａに対して点対称の位置に設けられている。第一のドクターユニット１１で塗工中に第二のドクターユニット１２をアイドリングする。第一の監視手段１４と第二の監視手段１５で２つのドクターユニットのドクターブレードの先端の変位を監視してアイドリングの完了、ドクターブレードの交換を判断する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺帯状の基材に対して塗工を行うマイクログラビア印刷装置であって、
マイクログラビア版と、ドクターブレード及びドクターホルダで構成される第一のドクターユニットと第二のドクターユニットと、前記第一のドクターユニットと第二のドクターユニットの位置が同時に切り替わるように位置交換させる回転機構を備え、
前記マイクログラビア印刷装置には、塗工することが可能な塗工位置と、本塗工前に前記ドクターブレードを前記マイクログラビア版に当てておくアイドリングの動作が可能なアイドリング位置の２つの位置が、前記マイクログラビア版の回転中心に対して点対称となるように設定されていて、
前記回転機構により、前記第一のドクターユニットと第二のドクターユニットの、どちらか一方が塗工位置に、他の一方がアイドリング位置になるように設定して、塗工とアイドリングを行うことが可能であることを特徴とするマイクログラビア印刷装置。
【請求項２】
前記第一のドクターユニットと前記第二のドクターユニットのアイドリング完了と前記ドクターブレード交換を判断するため、前記各ドクターブレードの先端形状の磨耗の大きさを監視し、予め設定された閾値により判定を行う監視機構を備え、前記判定の結果から前記回転機構により、前記第一のドクターユニットと第二のドクターユニットの位置交換が行われることを特徴とする請求項１に記載のマイクログラビア印刷装置。
【請求項３】
前記位置交換時に前記各ドクターブレードを前記マイクログラビア版から外した後、前記回転手段によって前記第一のドクターユニットと第二のドクターユニットを位置交換し、その後、前記各ドクターブレードを前記マイクログラビア版に当てるようにするドクターブレードフラップ機構を備えることを特徴とする請求項１または２に記載のマイクログラビア印刷装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、長尺帯状の基材に対して塗工を行うマイクログラビア印刷装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
反射防止フィルムをはじめとするディスプレイ用光学フィルムや太陽電池を含めた電池用材料、電子部品建材材料等の製造工程ではロール形状の長尺帯状の基材に対し塗工・乾燥を単数または複数回行う。これらの製品の塗工工程においては、塗工液の粘度、揮発性、塗工膜厚等に応じて多様な塗工方式が用いられている。代表的な塗工方式としては、塗工液が空気に触れることによる溶剤の揮発や異物混入を防ぐ密閉構造のスロットダイ方式やナイフと呼ばれる金属板を用い厚く塗工することに適したナイフコーティング方式、グラビアロールのメッシュ形状（線数、深さ）により塗工量を調整可能なグラビア方式等が挙げられる。
【０００３】
比較的粘度の高い塗工液の場合にはスロットダイ方式やナイフコーティング方式が適しており、低粘度の塗工液をコーティングする場合にはグラビア方式が広く用いられている。一般に反射防止フィルム等のように低粘度の塗工液を数ミクロンオーダーで塗工する場合にはグラビア方式の中でも小径のグラビア版（マイクログラビア版）を用いたマイクログラビア方式が採用される。
【０００４】
図１に一般的なマイクログラビア方式による印刷装置の構成を示す。マイクログラビア塗工はリバースコーティング方式であり、マイクログラビア版１をガイドロール２、３によって搬送方向４の方向に搬送される基材５と逆方向６に回転させながら、液供給パン７から塗工液８をかき揚げ、ドクターホルダ９に保持されたドクターブレード１０で余分な塗液をかき落としながら塗工する。
【０００５】
マイクログラビア版１と基材５に挟まれた塗工液は逆転するマイクログラビア版と基材の間で非常に小さなビード（液溜まり）を形成し、安定した状態を保つため数ミクロンオーダーの塗工厚でも均一に精度良く塗工することができる。
【０００６】
通常ドクターブレード１０には弾性のある金属の薄板を用い、版面に対して一定の圧力をかけることでドクターブレード先端を版面に押し付けながら印刷する。ドクターブレードが未使用の状態ではドクターブレード１０とマイクログラビア版１の接触状態は、マイクログラビア版との接触面積が小さく、十分塗工液をかき取ることができない。そのため通常マイクログラビア塗工では本塗工前にドクターブレードとマイクログラビア版の慣らし運転（以下、アイドリング）を行い、ドクターブレード先端をマイクログラビア版の形状に沿って磨耗させ、塗工液を十分かき取れる状態にした後に本塗工を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−１５１８５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
一般にマイクログラビア塗工での連続塗工において、ドクターブレードの摩耗の進行と共に塗工液のかき取り状態が変化し、膜厚の変化や塗工ムラといった品質不良が発生する。そのためドクターブレードの定期的な交換が必要であるが、未使用のドクターブレードをそのまま使用した場合、塗工液のかき取り量が不十分のためそのまま直ぐ本塗工することはできない。このためドクターブレード交換時にはアイドリングが必要となるが、アイドリング時には本塗工で使用するドクターブレードとマイクログラビア版を使用し、なおかつそれらの接触状態も本塗工時と合わせる必要があるため、オフラインでのアイドリングは困難である。そのためドクターブレード交換時にはまずドクターブレードのアイドリングを行い、その後本塗工を行うためアイドリング時間分のロスが発生する。
【０００９】
そこで本発明はこれらの問題に鑑みて、ドクターブレード交換時のロスを抑制し、連続生産可能なドクター装置を有するマイクログラビア印刷装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の請求項１に記載の発明は、
長尺帯状の基材に対して塗工を行うマイクログラビア印刷装置であって、
マイクログラビア版と、ドクターブレード及びドクターホルダで構成される第一のドクターユニットと第二のドクターユニットと、前記第一のドクターユニットと第二のドクターユニットの位置が同時に切り替わるように位置交換させる回転機構を備え、
前記マイクログラビア印刷装置には、塗工することが可能な塗工位置と、本塗工前に前記ドクターブレードを前記マイクログラビア版に当てておくアイドリングの動作が可能なアイドリング位置の２つの位置が、前記マイクログラビア版の回転中心に対して点対称となるように設定されていて、
前記回転機構により、前記第一のドクターユニットと第二のドクターユニットの、どちらか一方が塗工位置に、他の一方がアイドリング位置になるように設定して、塗工とアイドリングを行うことが可能であることを特徴とするマイクログラビア印刷装置である。
【００１１】
本発明の請求項２に記載の発明は、
前記第一のドクターユニットと前記第二のドクターユニットのアイドリング完了と前記ドクターブレード交換を判断するため、前記各ドクターブレードの先端形状の磨耗の大きさを監視し、予め設定された閾値により判定を行う監視機構を備え、前記判定の結果から前記回転機構により、前記第一のドクターユニットと第二のドクターユニットの位置交換が行われることを特徴とする請求項１に記載のマイクログラビア印刷装置である。
【００１２】
本発明の請求項３に記載の発明は、
前記位置交換時に前記各ドクターブレードを前記マイクログラビア版から外した後、前記回転手段によって前記第一のドクターユニットと第二のドクターユニットを位置交換し、その後、前記各ドクターブレードを前記マイクログラビア版に当てるようにするドクターブレードフラップ機構を備えることを特徴とする請求項１または２に記載のマイクログラビア印刷装置である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のマイクログラビア印刷装置によれば、ドクターユニットを二組有することで、一方が塗工中の間に他の一方が次の塗工に備えアイドリングすることが出来、更に監視手段によってドクターブレード先端の変位を監視することでドクターブレードの摩耗状態及びアイドリング状態を把握することが出来、その結果、最適なアイドリング完了タイミングとドクターブレード交換タイミングを判断することが可能となり、自動でアイドリング位置から本塗工位置へドクターユニットを移動することが出来、ロス無く連続塗工が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】一般的なマイクログラビア方式による印刷装置の構成を示す図。
【図２】本発明によるマイクログラビア印刷装置の概略構成を模式的に示す図。
【図３】本発明に係る第一のドクターユニットと第二のドクターユニットを詳細に説明するための図。
【図４】本発明に係る第一のドクターユニット及び第二のドクターユニットがマイクログラビア版の回転軸を中心にして回転可能であることを説明するための図。（ａ）は塗工に用いられているドクターユニットとアイドリングを行うドクターユニットが、回転手段によって位置交換される場合を示す図。（ｂ）は第一のドクターユニット１１及び第二のドクターユニット１２がマイクログラビア版１６の回転軸を中心にしてマイクログラビア版１６に触れることなく回転することを示す図。
【図５】本発明に係る回転手段を詳細に説明するための図。（ａ）は第一のドクターユニット１１及び第二のドクターユニット１２の配置を示す図。（ｂ）は上面図。（ｃ）は側面図。（ｄ）は正面図。
【図６】本発明に係る第一のドクターユニット及び第二のドクターユニットの位置を交換する場合を詳細に示す図。（ａ）は第二のドクターユニットが塗工開始と同時にアイドリングを開始することを示す図。（ｂ）は第二のドクターユニットのドクターブレードが退避し、本塗工に備えスタンバイ状態であることを示す図。
【図７】本発明に係る第一のドクターユニット及び第二のドクターユニットの位置を交換する場合を詳細に示す図。（ｃ）は本塗工用の第一のドクターユニットのドクターブレードが摩耗により交換タイミングとなった場合を示す図。（ｄ）はアイドリング側のドクターユニットが本塗工側へ到達し、本塗工側のドクターユニットがアイドリング側へ到達した場合を示す図。
【図８】本発明に係るドクターブレードの先端の変位量を監視手段である監視カメラで撮像して判断する方法の一例を示す図。（ａ）はアイドリング側を示す図。（ｂ）は本塗工側を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明によるマイクログラビア印刷装置を実施するための形態を説明する。
【００１６】
図２は本発明によるマイクログラビア印刷装置の概略構成を模式的に示す図である。本発明によるマイクログラビア印刷装置は、第一のドクターユニット１１と第二のドクターユニット１２と、回転手段１３と、第一の監視手段１４と第二の監視手段１５を備えている。
【００１７】
以下、長尺帯状の基材（以下、基材）２０が矢印２１の方向に搬送され、マイクログラビア版１６が矢印１７で示す方向に回転して基材２０に対して塗工する場合を例示する。図２の場合、塗工するドクターユニットは第一のドクターユニット１１で、アイドリングを行うドクターユニットは第二のドクターユニット１２である。
【００１８】
第一のドクターユニット１１、第二のドクターユニット１２は、それぞれドクターブレード１１ａ、１２ａ及びドクターホルダ１１ｂ、１２ｂから成る。マイクログラビア版１６によって図示しない液供給パンからかき揚げられた塗工液の内、第一のドクターユニット１１でマイクログラビア版１６の版面上の余分な塗工液がかき取られる。一方、第二のドクターユニットは塗工前のドクターブレード１２ａを慣らすためのアイドリングが行われるドクターユニットである。上記第一のドクターユニット１１と第二のドクターユニット１２は、マイクログラビア版１６の中心１６ａに対して点対称の位置に設けられている。
【００１９】
マイクログラビア版１６の中心１６ａに対して点対称の位置に設けられるため、第二のドクターユニット１２は塗工と同じ条件で、アイドリングすることが出来る。
【００２０】
回転手段１３は、第一のドクターユニット１１と第二のドクターユニット１２をマイクログラビア版の回転軸を中心に回転させるものである。
【００２１】
監視手段１４、１５は第一のドクターユニット１１と第二のドクターユニット１２に設けられたドクターブレード１１ａ、１２ａの先端形状の変位を監視するカメラであって、第一の監視カメラ１４と第二の監視カメラ１５から構成されている。
【００２２】
前記第一のドクターユニット１１と第二のドクターユニット１２の一方が塗工に用いられている間に、他の一方がアイドリングを行う。即ち例えば第一のドクターユニット１１が塗工に用いられている場合は、第二のドクターユニット１２はアイドリングを行う。
【００２３】
図３は第一のドクターユニット１１と第二のドクターユニット１２を詳細に説明する図である。第一のドクターユニット１１と第二のドクターユニット１２は同じ構造となっているため、第一のドクターユニット１１を例として説明する。
【００２４】
第一のドクターユニット１１は上記ドクターブレード１１ａ及びドクターホルダ１１ｂを有しており、更にドクターブレードフラップ機構１１ｃを回転軸Ａ１１ｄを介して連結されており、ドクターブレードフラップ機構１１ｃを矢印２２ａの方向に引くことによってドクターブレード１１ａを回転軸Ｂ１１ｅを軸として矢印２２ｂの方向に回転することが出来、その結果、マイクログラビア版１６に接触していたドクターブレード１１ａをマイクログラビア版１６から引き離すことが出来る。このようにドクターブレード１１ａの先端が後で述べる回転手段によって回転する際にマイクログラビア版１６や塗工液１９を貯液する塗工液パン１８に接触するのを防ぐため、ドクターブレードフラップ機構によりドクターユニットは可動する構造となっている。逆に、ドクターブレードフラップ機構１１ｃを矢印２３ａの方向に押し込むことによってドクターブレード１１ａ及びドクターホルダ１１ｂを矢印２３ｂの方向に回転することが出来、その結果、マイクログラビア版１６に接触していなかったドクターブレード１１ａをマイクログラビア版１６に押圧することが出来る。符号１１ｆは後で述べる回転手段に固定される固定板である。また符号１２ａはドクターブレード、１２ｂはドクターホルダ、１２ｃはドクターブレードフラップ機構、１２ｄは回転軸Ｃ、１２ｅは回転軸Ｄ、１２ｆは固定板でこれらは第二のドクターユニット１２を構成するものである。尚、ドクターブレードフラップ機構にはエアシリンダを用いることが出来る。
【００２５】
図４は第一のドクターユニット１１及び第二のドクターユニット１２がマイクログラビア版１６の回転軸を中心にして回転可能であることを説明するための図である。図４（ａ）は、塗工に用いられているドクターユニット（この場合、第一のドクターユニット１１）とアイドリングを行うドクターユニット（この場合、第二のドクターユニット１２）が、回転手段によって位置交換される場合を示す図である。回転手段によって位置交換される場合は、搬送方向３４に搬送される基材２０をガイドするガイドロール３２、３３を矢印３６で示す方向に上昇させ、次に図４（ｂ）に示すように、第一のドクターユニット１１及び第二のドクターユニット１２を矢印３７で示す方向にマイクログラビア版１６の回転軸を中心にしてマイクログラビア版１６に触れることなく回転する。このようにして第一のドクターユニット１１及び第二のドクターユニット１２をガイドロール３２、３３及びマイクログラビア版１６及びと塗工液パン１８に干渉せず回転することが出来る。
【００２６】
図５は回転手段を詳細に説明するための図である。図５（ａ）は第一のドクターユニット１１及び第二のドクターユニット１２の配置を示す図で、図５（ｂ）は回転手段を上方から見た上面図、図５（ｃ）は側面図、図５（ｄ）は正面図を示す。図５（ａ）に示すように回転手段によって第一のドクターユニット１１及び第二のドクターユニット１２を回転させる場合は、ドクターブレードフラップ機構１１ｃ及び１２ｃのアームを矢印２２ａ及び２２ｂの方向に引くことによってマイクログラビア版１６からドクターブレード１１ａ、１２ａを遠ざける。また、図５（ｂ）に示すように第一のドクターユニット１１及び第二のドクターユニット１２は回転板３９にその軸１１ｇ、１２ｇによって取り付けられている。また図５（ｃ）に示すように回転板３９は架台４０にその回転軸４０ａが取り付けられ、矢印３７の方向に回転することが出来る。
【００２７】
図６、図７に第一のドクターユニット１１及び第二のドクターユニット１２の位置を交換する場合を詳細に示す。図６、図７及び図２を用いて第一のドクターユニット１１及び第二のドクターユニット１２の位置交換を説明する。アイドリング側に設置された未使用の第二のドクターユニット１２を、塗工開始と同時にアイドリングを開始する(図６（ａ）)。その後アイドリングが完了したタイミングでアイドリング用の第二のドクターユニット１２のドクターブレード１２ａが退避し、本塗工に備えスタンバイ状態となる(図６（ｂ）)。
【００２８】
続いて本塗工用の第一のドクターユニット１１のドクターブレード１１ａが摩耗により交換タイミングとなった場合、アイドリング完了時と同様にドクターブレード１１ａが退避する（図７（ｃ））。その後基材２０が上昇し、基材２０が退避した後、図示しない回転板が矢印３７で示す方向に１８０度回転し、アイドリング側のドクターユニット１２が本塗工側へ到達する（（図７（ｄ））。その後、本塗工側へ到達した第二のドクターユニット１２により再び塗工を開始する。上記サイクルを繰り返すことにより交換ロスの無い連続塗工を行うことが出来る。
【００２９】
アイドリング完了及びかき取り手段交換タイミングの判断については、一般的に行われているドクターブレード１２ａ、１１ａの先端を監視手段である第二の監視カメラ１５及び第一の監視カメラ１４（図２参照）で撮像してドクターブレード１２ａ、１１ａの先端の変位量を求めて判断する。
【００３０】
図８はドクターブレード１２ａ、１１ａの先端の変位量を監視手段である監視カメラ１５、１４で撮像して判断する方法の一例を示す図である。
【００３１】
図８（ａ）はアイドリング側にあったドクターブレード１２ａの先端を撮像してアイドリング完了を判断する場合を示す図であって、アイドリング前のドクターブレード１２ａ−１の先端がアイドリングによってＤ１だけ磨耗してドクターブレード１２ａ−２になった場合をアイドリング完了とするものである。
【００３２】
図８（ｂ）は本塗工側にあったドクターブレード１１ａの先端を撮像して塗工完了を判断する場合を示す図であって、ドクターブレード１１ａ−１の先端が塗工によってＤ２だけ磨耗してドクターブレード１１ａ−２となった場合を交換タイミングと判断することを示す図である。
【００３３】
上記磨耗の大きさＤ１、Ｄ２はドクターブレード１１ａ、１２ａ及びマイクログラビア版１６の材質に応じて変位量の閾値ＴＨ１、ＴＨ２を設定すれば良く、閾値を超えた場合
（Ｄ１＞ＴＨ１、Ｄ２＞ＴＨ２）にアイドリング完了や交換タイミングと判断される。第二のドクターユニット１２が先ずアイドリング完了となり、その後第一のドクターユニット１１が交換タイミングとなった場合には図示しない制御部によって回転板３９（図５参照）が回転し、第二のドクターユニット１２が本塗工側に、また第二のドクターユニット１１がアイドリング側に位置交換される。
【００３４】
以上のように本発明によるマイクログラビア印刷装置によれば、第二のドクターユニット１２のドクターブレード１２ａのアイドリングを、第一のドクターユニット１１による本塗工中に行うことが可能となり、その結果、従来行っていた本塗工を行うためのアイドリング時間のロス発生が無く、印刷装置の稼動効率を大幅に向上することが出来る。
【００３５】
また、第一の監視カメラ１４、第二の監視カメラ１５によってドクターブレード１１ａ、１２ａの先端の位置を計測することによって、ドクターユニット１１、ドクターユニット１２を位置交換した際のドクターブレードの先端の位置を確認することが出来、従来、人手によって行っていた位置調整の時間を短縮することが出来る。
【符号の説明】
【００３６】
１・・・マイクログラビア版
２、３・・・ガイドロール
４・・・基材が搬送される方向
５・・・基材
６・・・基材が搬送される方向４と逆方向
７・・・液供給パン
８・・・塗工液
９・・・ドクターホルダ
１０・・・ドクターブレード
１１・・・第一のドクターユニット
１１ａ・・・ドクターブレード
１１ｂ・・・ドクターホルダ
１１ｃ・・・ドクターブレードフラップ機構
１１ｄ・・・回転軸Ａ
１１ｅ・・・回転軸Ｂ
１１ｆ・・・固定板
１１ｇ・・・第一のドクターユニットを回転板に取り付けるための軸
１１ａ−１・・・塗工前の第一のドクターユニットのドクターブレード
１１ａ−２・・・塗工によってＤ２だけ磨耗した第一のドクターユニットのドクターブレード
１２・・・第二のドクターユニット
１２ａ・・・ドクターブレード
１２ｂ・・・ドクターホルダ
１２ｃ・・・ドクターブレードフラップ機構
１２ｄ・・・回転軸Ｃ
１２ｅ・・・回転軸Ｄ
１２ｆ・・・固定板
１２ｇ・・・第二のドクターユニットを回転板に取り付けるための軸
１２ａ−１・・・アイドリング前の第二のドクターユニットのドクターブレード
１２ａ−２・・・アイドリングによってＤ１だけ磨耗した第二のドクターユニットのドクターブレード
１３・・・回転手段
１４・・・第一の監視手段（監視カメラ）
１５・・・第二の監視手段（監視カメラ）
１６・・・マイクログラビア版
１６ａ・・・マイクログラビア版の中心
１７・・・マイクログラビア版の回転方向
１８・・・塗工液パン
１９・・・塗工液
２０・・・長尺帯状の基材
２１・・・長尺帯状の基材が搬送される方向
２２ａ・・・エアシリンダのアームを引く方向
２２ｂ・・・ドクターブレードが回転する方向
２３ａ・・・エアシリンダを押し込む方向（符号２２ａの逆方向）
２３ｂ・・・ドクターブレードが回転する方向（符号２２ｂの逆方向）
３２、３３・・・ガイドロール
３４・・・基材の搬送方向
３６・・・ガイドロールを上昇させる方向
３７・・・第一のドクターユニット及び第二のドクターユニットを回転させる方向
３９・・・回転板
４０・・・架台
４０ａ・・・回転板が取り付けられる軸
【図１】
2015000353.tif 000003
【図２】
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【図３】
2015000353.tif 000005
【図４】
2015000353.tif 000006
【図５】
2015000353.tif 000007
【図６】
2015000353.tif 000008
【図７】
2015000353.tif 000009
【図８】
2015000353.tif 000010