JP2014083791A - コーティング装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】被コーティング材に対してコーティングを施した後、そのコーティングの良否を検査することのできる検査装置を備えたコーティング装置を提案する。
【解決手段】被コーティング材5にニスをコーティングするコーティング部6と、コーティング部6によりコーティングされた被コーティング材5を検査する検査部11とを備え、検査部11は、被コーティング材5のコーティング面に対してブラックライトを照射する光源部18と、光源部18によりブラックライトが照射された被コーティング材5のコーティング部分を検査する検査装置20とを有するようにする。
【選択図】図1

Description

本発明は、シートやウェブなどの被コーティング材に対してニスによりコーティングを施すコーティング装置に関するものである。
従来、被コーティング材に対してニスによりコーティングを施すコーティング装置(例えば、特許文献1参照)がある。
特表2004−516174号公報
上述したような特許文献1のコーティング装置においては、枚葉紙に施したコーティングの良否を検査することはできないという問題があった。
本発明は上記した従来の問題に鑑みなされたものであり、その目的は、被コーティング材に対してコーティングを施した後、そのコーティングの良否を検査することのできる検査装置を備えたコーティング装置を提案しようとするものである。
この目的を達成するために、本発明は、被コーティング材にニスをコーティングするコーティング部と、前記コーティング部によりコーティングされた被コーティング材を検査する検査部とを備え、前記検査部は、被コーティング材のコーティング面に対して紫外光を照射する光源と、前記光源により紫外光が照射された被コーティング材のコーティング面におけるコーティング部分を検査する検査装置とを有するようにする。
また本発明において、前記検査部は、コーティング面を外向きにした状態で被コーティング材を搬送する検査胴を有するようにする。
さらに本発明において、前記検査部は、前記光源により照射される紫外光とは異なる光を被コーティング材に照射することによりコーティング面を乾燥させる乾燥部と、前記乾燥部からの光が前記検査装置の検査領域へ侵入することを阻止する遮光板とを備えるようにする。
さらに本発明において、前記コーティング部は、被コーティング材を保持して搬送する圧胴と前記圧胴に対接し被コーティング材にニスをコーティングするコータ胴を備え、前記検査部の前記光源及び前記検査装置は、前記圧胴に指向し、前記圧胴と前記コータ胴との対接箇所よりも搬送方向下流側で被コーティング材を検査するよう配置されているようにする。
本発明によれば、被コーティング材のコーティング面に紫外光を照射することによりコーティング部分のコーティング面のニス成分が紫外光に反応し、その反応状態を検査装置により検査することによってコーティングの良否を判断することができ、かくしてシートのコーティングが正しく施されているか否かを検査することのできる検査装置を備えたコーティング装置を実現することができる。
本発明に係る第1の実施の形態におけるコーティング検査装置の全体構成を示す側面図である。 本発明に係る第1及び第2の実施の形態におけるニス処理部の回路構成を示すブロック図である。 本発明に係る第2の実施の形態におけるコーティング検査装置の全体構成を示す側面図である。
以下、本発明の実施の形態について説明する。
(1)第1の実施の形態
図1に示すように第1の実施の形態におけるコーティング装置1は、被コーティング材としてのシート5をフィーダーボードFBに1枚ずつ供給するシート供給部としての給紙部2と、給紙されたシート5にニス等のコーティングを施すニス処理部3と、コーティングの終了したシート5を排出するシート排出部としての排紙部4とによって概ね構成されている。
給紙部2には、別の印刷機によって絵柄が印刷された多数のシート5を積載した状態で、当該シート5を1枚ずつ吸引してフィーダーボードFBへ送り出すサッカー装置(図示せず)が設けられている。フィーダボードFBは、給紙部2からのシート5をニス処理部3へ搬送するものである。
ニス処理部3は、シート5にニスをコーティングするコーティング部としてのコーティングユニット6、当該コーティングユニット6のシート搬送方向下流側に設けられた検査部としての乾燥及び検査ユニット11によって構成されている。
コーティングユニット6には、フィーダボードFBから供給されるシート5を図示しないスウィング装置を介して受け取る渡胴7、当該渡胴7と対接し渡胴7からシート5を受け取る圧胴8、当該圧胴8と対接し圧胴8の渡胴7との対接部よりもシート搬送方向下流側に配置されたコータ胴9、当該コータ胴9と対接したニス供給胴10が設けられている。なお、渡胴7および圧胴8には、シート5をくわえた状態で保持するためのくわえ爪装置(図示せず)が設けられている。
乾燥及び検査ユニット11には、圧胴8と対接し圧胴8からシート5を受け取る渡胴12、当該渡胴12の圧胴8との対接部よりもシート搬送方向下流側で渡胴12と対接した検査胴13、当該検査胴13の渡胴12との対接部よりもシート搬送方向下流側で検査胴13によって搬送されているシート5を受け取る排出胴14が設けられている。なお、渡胴12、検査胴13にも、シート5をくわえた状態で保持するためのくわえ爪装置(図示せず)が設けられている。
また乾燥及び検査ユニット11には、シート5に転写されたニスを乾燥(硬化)させるための光を照射する乾燥部としての乾燥用UVライト15、16が、検査胴13の渡胴12との対接部よりもシート搬送方向下流側、かつ、排出胴14へシート5を受け渡す位置よりもシート搬送方向上流側であって、検査胴13の周面に指向するように設けられている。
また乾燥及び検査ユニット11には、シート5のコーティングが正しく施されているか否かを検査するための紫外光を照射する光源である検査用UVライトとしてのブラックライト18が、乾燥用UVライト15、16のシート搬送方向下流側、かつ、排出胴14へシート5を受け渡す位置よりもシート搬送方向上流側であって、検査胴13の周面に指向するように設けられている。
ここで、乾燥用UVライト15、16とブラックライト(検査用UVライト)18とはどちらも同じ紫外光を照射するものであるが、ブラックライト(検査用UVライト)18は人間が直視できる程度の弱い紫外光であるのに対し、乾燥用UVライト15、16は人間が直視できないほどに明るい強度の高い紫外光である。従って、第1の実施の形態では、乾燥用UVライト15、16とブラックライト(検査用UVライト)18とが隣接しているため、遮光板が無いとブラックライト(検査用UVライト)18の光に乾燥用UVライト15、16の光が勝ってしまい、ブラックライト(検査用UVライト)18により検査できなくなるばかりか検査カメラ20を破損してしまう恐れがある。
そこで乾燥及び検査ユニット11には、検査胴13の周囲であって、乾燥用UVライト15、16とブラックライト(検査用UVライト)18との間に、乾燥用UVライト15、16からの光が、ブラックライト(検査用UVライト)18からの紫外光および検査カメラ20による検査領域に侵入することを防止するための遮光板17が設けられている。
なお乾燥及び検査ユニット11には、フレーム19の上方に設けられたカメラ設置台19Aの先端に検査装置としての検査カメラ20が検査胴13に指向するように取り付けられている。この検査カメラ20は、ブラックライト(検査用UVライト)18からの紫外光が検査胴13により搬送中のシート5のニスコーティング面に照射されたときの反射光を撮影するためのものであり、撮影結果の画像をマイクロコンピュータ構成の制御部(後述する)へ出力する。
排紙部4には、乾燥及び検査ユニット11の排出胴14と同軸上のスプロケット(図示せず)と当該排紙部4の終端部に設けられたスプロケット21との間に左右一対の排出チェーンとしての排紙チェーン22が張架されている。この排紙チェーン22には検査胴13からシート5を受け取る爪竿(図示せず)が一定の間隔をあけて複数設けられている。
また排紙部4には、排紙チェーン22の下方に、ニスが正常にコーティングされたシート5が排出される良品排出装置23が設けられ、当該良品排出装置23の隣に、ニスが正常にコーティングされていない不良のシート5が排出される不良品排出装置24が設けられている。なお、排紙部4には、搬送中のシート5を良品排出装置23と不良品排出装置24とに振り分ける排出切替装置(後述する)が設けられている。
このような構成のコーティング装置1においては、給紙部2のサッカー装置(図示せず)により吸引されたシート5がフィーダーボードFBへ送り出され、当該フィーダボードFBを介してニス処理部3のコーティングユニット6における渡胴7に受け渡される。
そしてシート5は、コーティングユニット6の渡胴7から圧胴8へ受け渡された後、当該圧胴8の周面に巻き付けられた状態で搬送され、当該圧胴8とコータ胴9との間を通過する。
このとき、ニス供給胴10から供給されたニスがコータ胴9の周面に転写されているため、当該圧胴8により搬送されるシート5が当該コータ胴9と当該圧胴8との対接面を通過する際、当該コータ胴9を介して当該シート5にニスがコーティングされ、ニスコーティングの施されたシート5が乾燥及び検査ユニット11へ搬送される。
ニスコーティングの施されたシート5は、圧胴8から乾燥及び検査ユニット11の渡胴12へ受け渡され、当該渡胴12から検査胴13へ受け渡された後、当該検査胴13の回転と共に搬送される。
このとき検査胴13の周面に巻き付けられた状態で搬送されるシート5は、当該シート5のニスコーティング面に対して乾燥用UVライト15、16からの光が照射されることにより当該シート5に塗布されたニスが乾燥する。
その後、検査胴13により搬送中のシート5のコーティング面に対してブラックライト(検査用UVライト)18からの紫外光が照射されると共に、ブラックライト(検査用UVライト)18からの紫外光が照射されたシート5のニスコーティング面が検査カメラ20によって撮影され、図2に示すように、その撮影結果の画像がニス処理部3のマイクロコンピュータ構成でなる制御部200へ出力される。ニス処理部3の制御部200では、検査カメラ20による撮影結果の画像に基づいてシート5のコーティング状態の良否を判断し、その判断結果に応じて排出切替装置201によりシート5を良品排出装置23と不良品排出装置24とに振り分ける。
このとき、検査胴13の周囲には、乾燥用UVライト15、16と、ブラックライト(検査用UVライト)18との間に遮光板17が設けられているため、乾燥用UVライト15、16からの光が検査カメラ20の検査領域に侵入することがなく、乾燥用UVライト15、16からの影響がない状態で、検査カメラ20によるシート5のニスコーティング面の画像が撮影されることになる。
ところで、シート5のニスコーティング面にブラックライト(検査用UVライト)18からの紫外光が照射された場合、当該紫外光とニス中のUV成分(紫外線成分)とが反応し、ニスコーティング面の中でニスが十分に塗布されたコーティング部分が青白く光る一方、それ以外のニスが十分の塗布されていない部分については白く光る現象が生じる。
従って、検査カメラ20により撮影された画像におけるシート5のニスコーティング部分が全て青白く光っていれば当該ニスコーティング部分に対してニスが適正な膜厚で満遍なく塗布されていると制御部200が判断する。一方、検査カメラ20により撮影された画像におけるニスコーティング面が青白いコーティング部分とそれ以外の白い部分との混在した干渉縞となっていれば当該ニスコーティング面に対してニスが適正に塗布されていないと制御部200が判断する。
制御部200は、排紙部4の排紙チェーン22を介して搬送されるニスコーティングされたシート5について、ニスが正常にコーティングされたと判断された良品のシート5については良品排出装置23へ排出し、ニスが正常にコーティングされていないと判断された不良のシート5については不良品排出装置24へ排出するように、排出切替装置201を制御する。すなわち制御部200は、ニスコーティングの状態の良否に応じて排出切替装置201を制御することにより、シート5を良品排出装置23または不良品排出装置24に振り分けるのである。
このようにコーティング装置1では、乾燥用UVライト15、16からの光の検査カメラ20の検査領域への侵入を遮断する遮光板17が設けられているため、乾燥用UVライト15、16からの光がブラックライト(検査用UVライト)18および検査カメラ20による検査に影響を与えることがなく、検査カメラ20によるシート5のニスコーティング面の画像を正確に得、ニスコーティング状態の良否判断精度を向上させることができる。
以上の構成によれば、コーティング装置1では、コーティングユニット6においてシート5にニスをコーティングした直後に、乾燥及び検査ユニット11において検査胴13によるシート5の搬送中に当該ニスを乾燥させ、コーティング状態の良否を判断することができるので、ニスのコーティングから乾燥及びニスコーティング状態の検査までを全てインライン上で短時間のうちに実行することができる。
(2)第2の実施の形態
図1との対応部分に同一符号を付した図2に示すように、第2の実施の形態におけるコーティング装置200は被コーティング材としてのシート5をフィーダーボードFBに1枚ずつ供給するシート供給部としての給紙部2と、給紙されたシート5にニス等のコーティングを施すニス処理部103と、コーティングの終了したシート5を排出するシート排出部としての排紙部4とによって概ね構成されている。
給紙部2には、別の印刷機によって絵柄が印刷された多数のシート5を積載した状態で、当該シート5を1枚ずつ吸引してフィーダーボードFBへ送り出すサッカー装置(図示せず)が設けられている。フィーダボードFBは、給紙部2からのシート5をニス処理部103へ搬送するものである。
ニス処理部103は、コーティング及び検査ユニット51、乾燥ユニット52によって構成されている。
ニス処理部103のコーティング及び検査ユニット51には、フィーダボードFBから供給されるシート5を図示しないスウィング装置を介して受け取る渡胴7、当該渡胴7と対接し渡胴7からシート5を受け取る圧胴50、当該圧胴50と対接し圧胴50の渡胴7との対接部よりもシート搬送方向下流側に配置されたコータ胴9、当該コータ胴9と対接したニス供給胴10、当該圧胴50と当該コータ胴9との対接部よりもシート搬送方向下流側で圧胴50によって搬送されているシート5を受け取る排出胴14が設けられている。なお、渡胴7、圧胴50には、シート5をくわえた状態で保持するためのくわえ爪装置(図示せず)が設けられている。因みに、圧胴50、コータ胴9およびニス供給胴10によりコーティング部が構成されている。
また圧胴50には、シート5のコーティングが正常に施されているか否かを検査するための紫外光を照射する光源としてのブラックライト(検査用UVライト)18が、コータ胴9との対接部分よりもシート搬送方向下流側、かつ、排出胴14へシート5を受け渡す位置よりもシート搬送方向上流側であって、圧胴50の周面に指向するように設けられている。
さらにコーティング及び検査ユニット51には、圧胴50であって、ブラックライト(検査用UVライト)18とコータ胴9との間に、当該ブラックライト(検査用UVライト)18からの紫外光がコータ胴9及びニス供給胴10表面のニス部分へ侵入することを防止するための遮光板30が設けられている。
乾燥ユニット52には、フレーム19の上方に設けられたカメラ設置台19Aの先端に検査装置としての検査カメラ20が圧胴50に指向するように取り付けられている。この検査カメラ20は、ブラックライト(検査用UVライト)18からの紫外光が圧胴50により搬送中のシート5のニスコーティング面に照射されたときの反射光を撮影するためのものであり、撮影結果の画像を制御部(後述する)へ出力する。因みに、ブラックライト18及び検査カメラ20により検査部が構成されている。
この場合の圧胴50は、コータ胴9を介してニスをコーティングする役割を有するとともに、当該圧胴50により搬送中のシート5に対するニスコーティング状態の良否を検査するための検査胴としての役割を有している。
排紙部4には、乾燥ユニット52の排出胴14と同軸上のスプロケット(図示せず)と当該排紙部4の終端部に設けられたスプロケット21との間に左右一対の排出チェーンとしての排紙チェーン22が張架されている。この排紙チェーン22には圧胴50からシート5を受け取る爪竿(図示せず)が一定の間隔をあけて複数設けられている。
なお、乾燥ユニット52には、排紙部4の排紙チェーン22の内周側に複数の乾燥用UVライトの集合でなる乾燥部としてのUVライトユニット53が設けられている。
また排紙部4には、排紙チェーン22の下方に、ニスが正常にコーティングされたシート5が排出される良品排出装置23が設けられ、当該良品排出装置23の隣に、ニスが正常にコーティングされていない不良のシート5が排出される不良品排出装置24が設けられている。なお、排紙部4には、搬送中のシート5を良品排出装置23と不良品排出装置24とに振り分ける排出切替装置(後述する)が設けられている。
このような構成のコーティング装置100においては、給紙部2のサッカー装置(図示せず)により吸引されたシート5がフィーダーボードFBへ送り出され、当該フィーダボードFBを介してニス処理部103のコーティング及び検査ユニット51における渡胴7に受け渡される。
そしてシート5は、渡胴7から圧胴50へ受け渡された後、当該圧胴50とコータ胴9との間を通過する。
このとき、ニス供給胴10から供給されたニスがコータ胴9の周面に転写されているので、当該圧胴50により搬送されるシート5が当該コータ胴9と当該圧胴50との対接面を通過する際、当該コータ胴9を介して当該シート5にニスがコーティングされ、ニスコーティングの施されたシート5が圧胴50により搬送される。
すなわち、圧胴50、コータ胴9およびニス供給胴10により構成されるコーティング部は、光源としてのブラックライト(検査用UVライト)18及び検査装置としての検査カメラ20よりもシート搬送方向上流側に配置され、検査胴としての役割を担う圧胴50により搬送されているシート5にニスをコーティングする。
そして、シート5に対するニスコーティング直後、当該圧胴50により搬送中のシート5のニスコーティング面に対してブラックライト18からの紫外光が照射されると共に、図2に示されたように、ブラックライト(検査用UVライト)18からの紫外光が照射されたシート5のニスコーティング面が検査カメラ20によって撮影され、その撮影結果の画像がニス処理部103のマイクロコンピュータ構成でなる制御部200へ出力される。ニス処理部103の制御部200では、検査カメラ20による撮影結果の画像に基づいてシート5のコーティング状態を判断し、その判断結果に応じて排出切替装置201によりシート5を良品排出装置23と不良品排出装置24とに振り分ける。
このとき、圧胴50の周囲には、コータ胴9、ニス供給胴10と、ブラックライト(検査用UVライト)18との間を遮断するための遮光板30が設けられているため、ブラックライト(検査用UVライト)18からの紫外光がコータ胴9およびニス供給胴10表面の転写前のニスに照射されて当該ニスが硬化してしまうという悪影響を未然に防止しながら、検査カメラ20によるシート5のニスコーティング面の画像を正確に得ることができる。
従って、検査カメラ20により撮影された画像におけるシート5のニスコーティング部分が全て青白く光っていれば当該ニスコーティング部分に対してニスが適正な膜厚で満遍なく塗布されていると制御部200が判断する。一方、検査カメラ20により撮影された画像におけるニスコーティング面が青白いコーティング部分と白い部分との混在した干渉縞となっていれば当該ニスコーティング面に対してニスが適正に塗布されていないと制御部200が判断する。
その後、排紙部4の排紙チェーン22を介して、ニスコーティングされたシート5が排紙チェーン22により搬送される最中に、乾燥ユニット52のUVライトユニット53からの光がシート5のニスコーティング面に照射されるので、当該シート5に塗布されたニスが乾燥する。
制御部200は、排紙部4の排紙チェーン22を介して搬送されるニスコーティングされたシート5について、ニスが正常にコーティングされたと判断された良品のシート5については良品排出装置23へ排出し、ニスが正常にコーティングされていないと判断された不良のシート5については不良品排出装置24へ排出するように、排出切替装置201を制御する。すなわち制御部200は、ニスコーティングの状態の良否に応じて排出切替装置201を制御することにより、シート5を良品排出装置23または不良品排出装置24に振り分けるのである。
以上の構成によれば、コーティング装置100では、コーティング及び検査ユニット51において圧胴50を介してシート5にニスをコーティングした直後に、同じ当該圧胴50を介してシート5の搬送中にコーティング状態の良否を判断することができるので、ニスのコーティングからニスコーティング状態の検査までをインライン上で最小時間のうちに実行することができる。
(3)他の実施の形態
なお、上述した第1及び第2の実施の形態においては、排紙部4においてニスが正常にコーティングされたと判断したシート5については良品排出装置23へ排出し、ニスが正常にコーティングされていないと判断した不良のシート5については不良品排出装置24へ排出することにより振り分けるようにした。しかしながら本発明はこれに限らず、1つの排出装置だけを用い、不良のシート5に対してコーティング不良であることを示すマークを印刷したり、不良のシート5と良品のシート5との間にテープを挿し込むことにより、良品のシート5と不良のシート5とを仕分けするようにしても良い。
また、上述した第1及び第2の実施の形態においては、圧胴8(図1)にコータ胴9が対接し、圧胴50(図3)にコータ胴9が対接するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、コータ胴9がコーティングユニット6(図1)またはコーティング及び検査ユニット51(図3)のフレーム19に偏心軸受(図示せず)を介して回動自在に保持され、その偏心軸受の偏心作用を利用してコータ胴9を圧胴8、50と着脱自在とするようにしても良い。この場合、コータ胴9が圧胴8、50に着いたときにコーティング処理が施され、コータ胴9が圧胴8、50から離れたときにコーティング処理を停止することができる。
これにより、コーティングユニット6においてシート5にニスをコーティングした直後、乾燥及び検査ユニット11において検査胴13によるシート5の搬送中のインライン上で、ニスの乾燥処理に続きニスコーティング状態の良否を判断することができるため、コーティング不良を検出した時点でコーティングユニット6によるコーティング処理を停止すれば、コーティング不良となるシート5の損紙の発生を最小限に抑制することができる。
同様に、コーティング及び検査ユニット51において圧胴50を介してシート5にニスをコーティングした直後、当該コーティングを施した同じ圧胴50によるシート5の搬送中にニスコーティング状態の良否を判断することができるため、コーティング不良を検出した時点でコーティング及び検査ユニット51によるコーティング処理を停止すれば、コーティング不良となるシート5の損紙の発生を最小限に抑制することができる。
さらに、上述した実施の形態においては、被コーティング材としてシート5を対象とするようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、ウェブを対象とするようにしても良い。
さらに、上述した実施の形態においては、乾燥用UVライトを用いるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、乾燥させるためには必ずしも紫外光でなく、赤外線光等のその他の光を用いるようにしても良い。
1、100…コーティング装置、2…給紙部、3、103…ニス処理部、4…排紙部、5…シート、6…コーティングユニット(コーティング部)、7、12…渡胴、8…圧胴、9…コータ胴、10…ニス供給胴、11…乾燥及び検査ユニット(検査部)、13…検査胴、14…排出胴、15、16…乾燥用UVライト(乾燥部)、17、30…遮光板、18…ブラックライト(光源)、19…フレーム、19A…カメラ設置台、20…検査カメラ(検査装置)、21…スプロケット、22…排紙チェーン、23…良品排出装置、24…不良品排出装置、50…圧胴(検査胴)、53…UVライトユニット(乾燥部)。

Claims (4)

  1. 被コーティング材にニスをコーティングするコーティング部と、
    前記コーティング部によりコーティングされた被コーティング材を検査する検査部と
    を備え、
    前記検査部は、
    被コーティング材のコーティング面に対して紫外光を照射する光源と、
    前記光源により紫外光が照射された被コーティング材のコーティング面におけるコーティング部分を検査する検査装置と
    を有することを特徴とするコーティング装置。
  2. 前記検査部は、コーティング面を外向きにした状態で被コーティング材を搬送する検査胴を有する
    ことを特徴とする請求項1に記載のコーティング装置。
  3. 前記検査部は、前記光源により照射される紫外光とは異なる光を被コーティング材に照射することによりコーティング面を乾燥させる乾燥部と、
    前記乾燥部からの光が前記検査装置の検査領域へ侵入することを阻止する遮光板と
    を備えることを特徴とする請求項2に記載のコーティング装置。
  4. 前記コーティング部は、被コーティング材を保持して搬送する圧胴と前記圧胴に対接し被コーティング材にニスをコーティングするコータ胴を備え、
    前記検査部の前記光源及び前記検査装置は、前記圧胴に指向し、前記圧胴と前記コータ胴との対接箇所よりも搬送方向下流側で被コーティング材を検査するよう配置されている
    ことを特徴とする請求項1に記載のコーティング装置。
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