(57)【要約】【課題】二つのロール１、２間の隙間を、サブミクロンオーダで調整可能な隙間調整方法及び装置を提供する。【解決手段】一方のロール２を保持した移動台６を、くさび部材１０と、それを往復動させるくさび部材移動装置１１と、くさび部材のカム面１０ａに倣って移動する従動部材１２とを備えたくさび式の隙間調整機構８で位置調整し、ロール１、２間の隙間ｄを調整する装置において、従動部材と移動台６の間に、印加電圧によって自身の長さを変化させ得る構成の圧電アクチュエータ２２を配置し、圧電アクチュエータへの印加電圧の調整により、ロール間の隙間ｄを微小調整可能とする。【選択図】  図１
2004156931.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二つの部材間の隙間を調整する隙間調整機構内に、印加電圧の調整により自身の長さを調整可能な圧電アクチュエータを配置し、該圧電アクチュエータに印加する電圧を調整することにより前記隙間を微小調整することを特徴とする隙間調整方法。
【請求項２】
二つの部材間の隙間を調整する隙間調整機構と、印加電圧の調整により自身の長さを調整可能な圧電アクチュエータであって、前記隙間調整機構内に、前記隙間を調整可能な形態で配置された圧電アクチュエータを備え、前記圧電アクチュエータに印加する電圧を調整することにより前記隙間を微小調整可能としたことを特徴とする隙間調整装置。
【請求項３】
前記隙間調整機構が、隙間を調整すべき二つの部材の一方を保持して移動する移動台の移動方向に対して交叉する方向に往復動可能に設けられたくさび部材であって、その往復動方向に対して傾斜したカム面を備えたくさび部材と、そのくさび部材を往復動させるくさび部材移動装置と、前記移動台に保持され、前記くさび部材のカム面に接触して従動する従動部材を備えており、前記圧電アクチュエータが前記従動部材と移動台との間に配置されていることを特徴とする請求項２記載の隙間調整装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、二つの部材の間の隙間を調整する技術に関し、特に、印刷機、塗工機等でロール間の隙間、或いはロールとダイヘッドの隙間の調整に好適な隙間調整方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
印刷機、塗工機等において、インキや塗工液の塗布量を調整するために、塗布部に設けた二つのロール間の隙間、或いは、ロールとダイヘッドとの間の隙間を精密に調整することが行われており、そのための調整機構としてくさび式の隙間調整機構が用いられている。図３、図４は、従来のくさび式の隙間調整機構を備えた塗工機の塗工部を示す概略側面図である。この塗工部には、ウェブ（図示せず）に対する塗布量を調整するために、二つのロール１、２が設けられている。一方のロール１は一定位置に固定されており、他方のロール２は、ベース４に設けられた直動案内５に矢印Ａ−Ａ方向に移動可能に保持された移動台６に保持され、移動台６の位置を調整することで、ロール１、２の間の隙間ｄを調整するようになっている。ロール１、２の間の隙間ｄを調整するための隙間調整機構８は、ベース４に固定して設けられ、移動台６の移動方向に直交する方向に配置された直動案内９と、その直動案内９に移動可能に保持され、カム面１０ａを備えたくさび部材１０と、くさび部材１０を往復動させる送りねじ方式などのくさび部材移動装置１１と、移動台６に保持され、くさび部材１０のカム面１０ａに接触して従動する従動部材１２であって、カム面１０ａにころがり接触するコロ１２ａとそれを保持したコロ保持部材１２ｂを備えた従動部材１２と、コロ１２ａをくさび部材１０のカム面１０ａに押し付けるよう移動台６を押すエアシリンダ等の移動台押圧装置１４等を備えている。ここで、くさび部材１０のカム面１０ａは、移動台６の移動方向に対してわずかに傾斜した形状に作られており、くさび部材１０を移動させることによって、そのカム面１０ａの傾斜にならって従動部材１２が少量移動し、それによって移動台６を少量移動させることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のくさび式の隙間調整機構の場合、各構成要素の加工精度を向上させても、送りねじ、直動案内等のガタ、弾性変形等の影響により、隙間調整精度としては、１μｍ程度が限界であった。例えば、くさび部材１０のカム面１０ａの傾斜を１／１０とした場合、隙間を５μｍ縮めようとすると、くさび部材１０を５０μｍ移動させればよい。この移動によってカムフォロワ１２が５μｍ移動し、その結果、ロール１、２の間の隙間ｄは、計算通りであれば５μｍ縮まる。しかし、機械構成上のガタの影響等で、実際に得られる移動量には或る程度のばらつきが生じ、或る時は４．８μｍの移動量、また或る時は５．４μｍの移動量となり、正確に５μｍの移動量を得ることは困難であった。そのため、サブミクロンオーダ（１μｍ未満）の調整が難しく、塗布精度向上の妨げとなり、塗布精度の高精度化が必要とされる近年の製品仕様に対応できなくなってきた。
【０００４】
本発明はかかる状況に鑑みてなされたもので、印刷機、塗工機等において、塗布部に設けた二つのロール、或いは、ロールとダイヘッドのような、二つの部材間の隙間を、サブミクロンオーダで調整可能な隙間調整方法及び装置を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、二つの部材間の隙間を調整する隙間調整機構内に、印加電圧の調整により自身の長さを調整可能な圧電アクチュエータを配置し、該圧電アクチュエータに印加する電圧を調整することにより前記隙間を微小調整することを特徴とするものである。ここで用いる圧電アクチュエータは、圧電素子とも呼ばれるもので、印加電圧に応じて膨張、収縮量が変化し、自身の長さをきわめて精密に、例えば、サブミクロンオーダで調整可能であり、このため、この圧電アクチュエータに対する印加電圧の調整により、二つの部材間の隙間をサブミクロンオーダで微小調整することが可能となる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態に係る隙間調整方法は、二つの部材間の隙間を調整する隙間調整機構内に、印加電圧の調整により自身の長さを調整可能な圧電アクチュエータを配置し、該圧電アクチュエータに印加する電圧を調整することにより前記隙間を微小調整することを特徴とし、この構成により、二つの部材間の隙間をサブミクロンオーダで微小調整することが可能となる。
【０００７】
本発明の実施の形態に係る隙間調整装置は、二つの部材間の隙間を調整する隙間調整機構と、印加電圧の調整により自身の長さを調整可能な圧電アクチュエータであって、前記隙間調整機構内に、前記隙間を調整可能な形態で配置された圧電アクチュエータを備え、前記圧電アクチュエータに印加する電圧を調整することにより前記隙間を微小調整可能としたことを特徴とし、この構成により、二つの部材間の隙間をサブミクロンオーダで微小調整することが可能となる。
【０００８】
本発明の隙間調整装置に用いる隙間調整機構は、特に限定するものではないが、それ自体でミクロンオーダ程度の微小な隙間調整を行うことができるものが好ましく、具体的には、くさび式のものを用いることが好ましい。すなわち、隙間調整機構として、隙間を調整すべき二つの部材の一方を保持して移動する移動台の移動方向に対して交叉する方向に往復動可能に設けられたくさび部材であって、その往復動方向に対して傾斜したカム面を備えたくさび部材と、そのくさび部材を往復動させるくさび部材移動装置と、前記移動台に保持され、前記くさび部材のカム面に接触して従動する従動部材とを備えたものを用い、圧電アクチュエータを前記従動部材と移動台との間に配置する構成とすることが好ましい。この構成とすると、くさび部材の移動によって、カム面の傾斜に応じて従動部材及びそれを保持した移動台を移動させ、結果として二つの部材の間隔を調整でき、更に、圧電アクチュエータへの印加電圧の調整によって、従動部材と移動台との間を微小調整し、結果として二つの部材の間隔を微小調整できる。
【０００９】
本発明の隙間調整方法及び装置の使用対象は、特に限定されるものではないが、サブミクロン程度の微小調整が要求されるものとすることが好ましく、具体的には、印刷機、塗工機等の塗布部に、インキや塗工液の塗布量を調整するために設けている二つのロール間、或いは、ロールとダイヘッドの間の隙間調整に用いることが好ましい。これらのロール間或いはロールとダイヘッドの間の隙間調整に、本発明を適用することで、サブミクロンオーダの隙間調整が可能となり、塗布量の高精度化が可能となる。
【００１０】
以下、本発明を、塗工機の二つのロール間の隙間調整に適用した実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態に係る隙間調整装置を備えた塗工機の塗工部を示す概略側面図、図２は隙間調整装置の主要部分を拡大して示す部分断面概略側面図であり、図３、図４に示す従来例と同一部品には同一符号を付している。図１、図２に示す塗工部も、図３に示すものと同様に、ウェブ（図示せず）に対する塗布量を調整するために、二つのロール１、２が設けられ、一方のロール１は一定位置に固定され、他方のロール２は、ベース４に設けられた直動案内５に矢印Ａ−Ａ方向に移動可能に保持された移動台６に保持されている。従って、移動台６の位置を調整することで、ロール１、２の間の隙間ｄを調整可能である。なお、ロール２に代えてダイヘッドを用いてもよい。
【００１１】
ロール１、２の間の隙間を調整するための本発明の実施の形態に係る隙間調整装置２０は、従来と同様のくさび式の隙間調整機構８を備えている。すなわち、この隙間調整機構８は、ベース４に固定して設けられ、移動台６の移動方向に交叉する方向（この実施形態では直交する方向）に配置された直動案内９と、その直動案内９に移動可能に保持され、カム面１０ａを備えたくさび部材１０と、くさび部材１０を往復動させる送りねじ方式などのくさび部材移動装置１１と、移動台６に保持され、くさび部材１０のカム面１０ａに接触して従動する従動部材１２であって、カム面１０ａにころがり接触するコロ１２ａとそれを保持したコロ保持部材１２ｂを備えた従動部材１２と、コロ１２ａをくさび部材１０のカム面１０ａに押し付けるよう移動台６を押すエアシリンダ等の移動台押圧装置１４等を備えている。くさび部材１０のカム面１０ａは、移動台６の移動方向に対してわずかに傾斜した形状に作られている。
【００１２】
隙間調整装置２０は更に、従動部材１２と移動台６の間に配置された圧電アクチュエータ２２と、それに対する印加電圧を調整するための制御ユニット２４を備えている。ここで、圧電アクチュエータ２２には、サブミクロンオーダでの長さ調整可能なものが用いられる。この圧電アクチュエータ２２はその軸線が移動台６の移動方向（矢印Ａ−Ａ方向）となるように配置されており、これにより、移動台６に対する従動部材１２の矢印Ａ−Ａ方向の位置を微小調整し、ロール１、２間の隙間ｄを微小調整可能である。なお、図示は省略しているが、ロール１、２間の隙間ｄをサブミクロンオーダで測定可能なリニアスケール、変位計等も設けられている。
【００１３】
次に、上記構成の隙間調整装置２０による二つのロール１、２間の隙間調整動作を説明する。ロール１、２間の隙間調整は、従来と同様にくさび部材１０をくさび部材移動装置１１で移動させることにより行う。これにより、調整精度１μｍ程度での隙間調整が可能である。この際、圧電アクチュエータ２２には一定の電圧（例えば、５０Ｖ程度）を印加させておくものとする。
【００１４】
次に、サブミクロン程度（例えば、０．１μｍ程度）、隙間を広げる場合には、圧電アクチュエータ２２に印加している電圧を高くする（例えば、１０Ｖ程度）。これにより、圧電アクチュエータ２２が膨張し、従動部材１２を移動台６に対して微小量（０．１μｍ程度）押し出し、結果として、移動台６がくさび部材１０から離れる方向に微小量移動し、ロール１、２間の隙間ｄが微小量広がる。逆に、サブミクロン程度（例えば、０．１μｍ程度）、隙間を縮める場合には、圧電アクチュエータ２２に印加している電圧を低くする（例えば、１０Ｖ程度）。これにより、圧電アクチュエータ２２が収縮し、従動部材１２が移動台６に対して微小量（０．１μｍ程度）引っ込んだ状態となり、結果として、移動台６がくさび部材１０に近づく方向に微小量移動し、ロール１、２間の隙間ｄが微小量縮まる。
【００１５】
以上のように、隙間調整機構８のくさび部材１０の移動調整及び圧電アクチュエータ２２への印加電圧調整により、ロール１、２間の隙間をきわめて精密に調整できる。更に、具体的に説明すると、例えば、隙間を５μｍ縮める場合、従来と同様に、くさび部材１０を移動させる。これにより、そのカム面１０ａに倣って従動部材１２が移動する。この時の移動量の測定結果が４．８μｍであったと仮定すると、残りの移動量は０．２μｍとなる。従来通りの方法のみでは１μｍ未満の送り量は得ることが難しいため、圧電アクチュエータ２２に印加している電圧を、リニアスケールや変位計等の測定値を確認しながら徐々に下げて行く。変位計等による移動量の測定結果が０．２μｍに達した時点で、圧電アクチュエータ２２への印加電圧の調整を終了する。この結果、隙間の調整量５μｍを正確に得ることができる（くさび部材１０の送りによる調整量４．８μｍ、圧電アクチュエータ２２の収縮による送り量０．２μｍ）。
【００１６】
【発明の効果】
以上のように、本発明は、隙間調整機構に圧電アクチュエータを組み込み、その圧電アクチュエータの印加電圧を調整する構成としたことにより、以下の効果が得られる。
（１）従来の隙間調整機構のみを用いる場合に比べて、圧電アクチュエータによる微小調整が可能となり、ロール間、ロールとダイヘッド間などの隙間の調整精度を大きくでき、圧電アクチュエータとして、０．１μｍ程度というサブミクロンオーダの調整が可能なものを用いることで、隙間を０．１μｍ程度という高精度での調整が可能となる。
（２）本発明の隙間調整装置を、印刷機、塗工機等の塗布部に設けているロール間、或いはロールとダイヘッドの間の隙間調整に用いることで、塗布量の精度を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る隙間調整装置を備えた塗工機塗工部の概略側面図
【図２】図１に示す隙間調整装置の主要部分の部分断面概略側面図
【図３】従来の隙間調整機構を備えた塗工機塗工部の概略側面図
【図４】図３に示す隙間調整機構の主要部分の概略側面図
【符号の説明】
１、２  ロール
４  ベース
５  直動案内
６  移動台
８  隙間調整機構
９  直動案内
１０  くさび部材
１０ａ  カム面
１１  くさび部材移動装置
１２  従動部材
１２ａ  コロ
１２ｂ  コロ保持部材
１４  移動台押圧装置
２０  隙間調整装置
２２  圧電アクチュエータ
２４  制御ユニット
【図１】
2004156931.tif 000003
【図２】
2004156931.tif 000004
【図３】
2004156931.tif 000005
【図４】
2004156931.tif 000006