向印刷用纸转印的方法以及转印装置
技术领域
本发明涉及通过向已印刷的印刷用纸压上转印用薄膜而转印金箔、浮凸图案、全息图案等,从而提高印刷面附加价值的技术,更具体地说,涉及用于在转印时将转印用薄膜的图案转印到印刷用纸的预定位置的向印刷用纸转印的方法以及转印装置。
背景技术
已经有人提出了如上所述的向已印刷的印刷用纸增加附加价值的砑光装置。该装置具有向在印刷单元印刷的印刷用纸涂布紫外线硬化型树脂清漆(也称为清漆)的清漆单元,并具有环圈型全息图案形成单元,该单元用于通过将转印用薄膜压在在该清漆单元涂布了清漆的印刷用纸上从而转印转印用薄膜的图案,并且该装置将环圈式移动的转印用薄膜的全息图案面压印在连续传送来的各印刷用纸的表面上,从而将图案转印到印刷用纸上(参见例如专利文献1)。
专利文献1:日本专利特开2006-315229号公报(参见图1及图2)。
发明内容
发明所要解决的问题
如果采用上述专利文献1的砑光装置,每次将印刷用纸传送过来时,虽然是将环圈式卷绕的转印用薄膜压住的构造,但是由于不具备使向印刷用纸转印的转印用薄膜的图案位置与预定位置吻合的构造,因此不能将图案向印刷用纸的预定位置转印,或向全部印刷用纸的同一位置转印图案,因而不方便。
顺便说一下,虽然也可以考虑通过手动同步大致确定转印位置的状态下,将转印用薄膜的图案转印在多页印刷用纸的大致同一位置上,但是随着时间的推移印刷用纸的转印位置会发生变化,对此没有修正的手段,非常难以使用,有改善的余地。
鉴于上述状况,本发明想要解决的问题是提供能够向印刷用纸的预定位置可靠地转印图案的向印刷用纸转印的方法以及转印装置。
解决问题的手段
本发明涉及一种向印刷用纸转印的方法,该方法包括反复地在传送印刷用纸的同时传送转印用薄膜,并将该转印用薄膜的图案向该印刷用纸转印,其特征在于,为了将上述转印用薄膜的图案转印到上述印刷用纸的预定位置,通过调整该转印用薄膜的张力,使该转印用薄膜在传送方向上伸缩。
另外,本发明还涉及一种向印刷用纸转印的装置,该装置具有反复地在传送印刷用纸的同时传送转印用薄膜,并将该转印用薄膜的图案向该印刷用纸转印的转印部,该装置还具有为了将上述转印用薄膜的图案转印到上述印刷用纸的预定位置而调整该转印用薄膜张力的张力调整装置。
通过调整转印用薄膜的张力,能够提高或降低转印用薄膜的传送速度,因此能够将转印用薄膜的图案转印到传送来的印刷用纸的预定位置上。
向上述印刷用纸转印的图案包括浮凸图案、全息图案和转印金箔等。
也可以是如下构造:使用上述转印用薄膜上每隔预定间隔设置的标记,检测上述标记的间隔,并在该间隔与预定间隔不一致的情况下实施上述张力调整。
也可以将上述转印用薄膜的张力调整的幅度设定在作为该薄膜的伸长侧调整界限的上限值和该薄膜将产生松弛的下限值之间,在无法通过该调整幅度使印刷用纸与该薄膜的位置对齐时,增减该薄膜的进给速度。
也可以是如下构造:上述转印用薄膜每隔预定间隔设置标记,并且设置有检测上述标记的间隔的位置检测装置,判断该位置检测装置检测到的间隔是否与预定间隔一致的判断装置,以及在该判断装置做出不一致判断时驱动控制上述张力调整装置的驱动装置,在位置检测装置检测到的间隔与预定间隔不一致时用驱动装置驱动控制张力调整装置来自动进行张力调整。
上述张力调整装置也可以是这样的装置:具有设置在上述转印用薄膜的传送方向始端侧的一对第1辊子,设置在该转印用薄膜的传送方向终端侧的一对第2辊子,以及分别驱动这两对辊子的电动马达,通过使上述第1辊子与上述第2辊子之间产生旋转速度差的方式驱动上述两个电动马达从而调整上述转印用薄膜的张力。
也可以设置这样的同步运转控制装置:在用上述张力调整装置进行调整后,根据印刷用纸的传送速度变化而改变上述一对第1辊子的旋转速度,同时以该第1辊子的旋转速度变化量改变上述第2辊子的旋转速度。
发明的效果
本发明能够提供这样的印刷用纸与薄膜的位置对合方法以及装置:通过调整转印用薄膜的张力,不仅能够可靠地将转印用薄膜的图案转印到传送来的印刷用纸的预定位置上,也能够在图案的位置相对于印刷用纸错位的情况下,立即通过调整张力进行修正,从而可靠地将图案转印到印刷用纸的期望位置上。
使用上述转印用薄膜上每隔预定间隔设置的标记,检测上述标记的间隔,并在该间隔与预定间隔不一致的情况下实施上述张力调整,由此,能够立即识别图案位置的错位、实施张力调整从而进行位置修正。
本发明具有这样的优点:在通过调整幅度不能使该薄膜的位置相对于印刷用纸吻合的情况下,通过增减该薄膜的进给速度,能够继续进行位置吻合的控制,能够高效率地进行转印作业。
上述张力调整装置具有设置在上述转印用薄膜的传送方向始端侧的一对第1辊子,设置在该转印用薄膜的传送方向终端侧的一对第2辊子,以及分别驱动这两对辊子的电动马达,通过使上述第1辊子与上述第2辊子之间产生旋转速度差的方式驱动上述两个电动马达而调整上述转印用薄膜的张力。在这种情况下,与具有例如通过在转印用薄膜的伸缩方向上操作一对辊子而进行张力调整的伸缩机构的情况相比,可以实现装置的小型化。
在用上述张力调整装置进行调整后,根据印刷用纸的传送速度变化而改变上述一对第1辊子的旋转速度,同时以该第1辊子的旋转速度变化量改变上述第2辊子的旋转速度。在具有这样的功能的同步运转控制装置的情况下,能够伴随着第1辊子的旋转速度的变化而同步改变第2辊子的旋转速度,能够在印刷用纸的传送速度变化的情况下也不发生转印用薄膜的位置与印刷用纸的位置的错位,在两者的位置始终吻合的同时进行转印。
附图说明
图1是印刷机的概略侧面图。
图2是转印部的侧面图。
图3是转印用薄膜的平面图。
图4是为进行单张纸和转印用薄膜的位置对合的控制框图。
符号说明
1供纸部;2单张纸(印刷用纸);3印刷部;4清漆涂敷部;4A清漆滚筒;4B压印滚筒;5转印用薄膜;5A部分;6转印装置;6A壳体;7出纸部;8-12印刷单元;8A-12A印刷用压印滚筒;8B-12B传纸滚筒;13供给卷筒;14传纸滚筒;15、16压辊;17卷绕用卷筒;18传纸滚筒;19压印滚筒;20薄膜转印机构;21、22紫外线照射灯;23标记;24图案;25光电传感器(位置检测装置);25A发光部;25B感光部;26判断装置;27张力调整装置;28第1电动马达;29、31时规带;30第2电动马达;32速度增减装置;33传送速度检测装置;34速度判断装置;35同步运转控制装置;36气缸;36A伸缩杆;37齿轮;38齿条;39支撑构件;F转印部;M1、M2电动马达;R1-R10、R13-R16辊子;R4、R15张力辊;U控制装置
具体实施方式
在图1中示出了安装有转印装置6的印刷机的一例,所述转印装置通过在印刷用纸的印刷面涂敷树脂清漆来产生光泽,在其上面进一步转印金箔、浮凸图案、全息图案,由此能够加工出印刷面。该印刷机具有:供纸部1,用于将单张纸2从堆纸台由送料装置或者纸张分离装置等来一张一张地送出;印刷部3,用于对来自该供纸部1的单张纸2进行5色印刷;清漆涂敷部4,用于对作为在该印刷部3印刷过的印刷用纸的单张纸2涂敷(包被)紫外线硬化型树脂清漆(也称清漆);转印部F,用于对在该清漆涂敷部4涂敷了紫外线硬化型树脂清漆的单张纸2的紫外线硬化型树脂清漆上,压上由具有恢复力的自由伸缩的材料(例如,除了聚对苯二甲酸乙二酯,所谓的PET之外,采用其他材料也可)形成的转印用薄膜5来进行该单张纸2的表面加工;出纸部7,用于送出在该转印部F经过表面加工的单张纸2。在此,为了进行5色印刷,印刷部3具有5个印刷单元8、9、10、11、12,但可以采用可进行除了5色之外的颜色,即单色或者双色以上印刷的印刷部也可。另外,上述出纸部7采用了具有夹钳的链条搬送装置,但也可以是没有该出纸部7的印刷机,而且,构成印刷机的各部分的具体结构并不限定于图中示出的结构。另外,印刷用纸采用了单张纸,但也可以采用连续的长尺寸的纸张。此外,上述转印装置6除了安装于印刷机来使用之外,也可以不安装于印刷机而单独使用。
将金箔附着在上述印刷面的时候,通过用被称为foiler的箔压印机按压印刷物,使从基体材料剥落的金箔附着在粘有粘合剂(可以是清漆)的印刷物的部分上。也可以是使金箔以外的物质附着在上述印刷面上的结构。
上述印刷单元8-12具有印刷用压印滚筒8A-12A,在这些印刷用压印滚筒8A-12A的搬送方向上游侧分别具有用于向各印刷用压印滚筒传递单张纸2的传纸滚筒8B-12B。此外,在上述传纸滚筒8B-12B当中,位于搬送方向始端侧的小直径的传纸滚筒8B也称作供纸滚筒,由该传纸滚筒8B和送料装置或者纸张分离装置等构成上述供纸部1。而且,虽未图示,但在每个上述压印滚筒8A-12A以及传纸滚筒9B-12B上,在圆周方向的2处(在图2中仅示出1处。另外,可以是1处或者3处以上)具有由爪台和爪夹持送出来的单张纸2的夹钳。另外,虽未图示,但上述小直径的传纸滚筒8B在圆周方向的1处具有由爪台和爪夹持单张纸2的夹钳。还有,上述清漆涂敷部4具有:被供给紫外线硬化型树脂清漆的清漆滚筒4A;与此相对应地配置,向印刷过的单张纸2涂敷紫外线硬化型树脂清漆的压印滚筒4B。
还具有用于向该压印滚筒4B传递单张纸2的传纸滚筒14。虽在这些滚筒14、4B上未图示,但与上述情况同样,在圆周方向的2处(可以是1处或者3处以上)具有由爪台和爪夹持送出来的单张纸2的夹钳。
如图1以及图2所示,上述转印装置6具有:接收来自传纸滚筒18的单张纸2的压印滚筒19,该传纸滚筒18是为了接收来自上述压印滚筒4B的单张纸2而设置的;薄膜转印机构20,用于通过向压印滚筒19上的单张纸2上压上上述转印用薄膜5来进行转印。上述薄膜转印机构20是用于进行单张纸2处理的处理装置,上述薄膜转印机构20以在清漆涂敷部4涂敷的紫外线硬化型树脂清漆作为粘合剂利用,同时通过将上述转印用薄膜5压在单张纸2上,从转印用薄膜5向单张纸2转印金箔、浮凸图案或者全息图案等。通过将转印用薄膜5压在上述单张纸2的紫外线硬化型树脂清漆上,能够使紫外线硬化型树脂清漆的涂敷面变得平滑,并能够提高光泽度。然后,通过从压上的转印用薄膜5的上面照射来自紫外线照射灯21、22(可以是1个或者3个以上)的紫外线,硬化紫外线硬化型树脂清漆。与上述同样,上述传纸滚筒18也在圆周方向的2处(可以是1处或者3处以上)具有夹持单张纸2的夹钳。另外,上述压印滚筒19是比上述传纸滚筒18直径更大的所谓被称作3倍滚筒的滚筒,与上述同样,在圆周方向的3处(未图示)具有夹钳,由于在压印滚筒19旋转1周期间,传纸滚筒18旋转1.5周,因此如上所述,能够将来自传纸滚筒18的夹钳的单张纸2传递给压印滚筒19侧的夹钳。通过使上述压印滚筒19的直径大于其他滚筒的直径(3倍滚筒),产生以下优点:不仅能够确保较长的紫外线照射的干燥处理区间,而且能够确保与清漆涂敷部4之间的距离较长,但可以采用与其他滚筒相同的直径。
如图1以及图2所示,上述转印装置6具有:供给卷筒13,卷绕上述转印用薄膜5的同时能够送出上述转印用薄膜5;两个(可以是1个或者3个以上)压辊15、16,将从该供给卷筒13送出的转印用薄膜5压在上述压印滚筒19上的单张纸(印刷用纸)2上;卷绕用卷筒17,用该压辊15、16按压上述转印用薄膜5后,卷绕从印刷用纸剥离的该转印用薄膜5。还有,如图2所示的R1-R10是配置于供给卷筒13和两个压辊15、16当中位于搬送方向上游侧的压辊15之间的薄膜引导用辊子,其中的R9、R10和R5、R6构成下述张力调整装置T的辊子。另外,R13-R16是配置于两个压辊15、16当中位于搬送方向下游侧的压辊16和卷绕用卷筒17之间的薄膜引导用辊子。另外,R4是设置于送出侧的张力辊,施加规定的张力。另外,R15是设置于卷绕侧的张力辊,施加规定的张力。将位于上述搬送方向下游侧的压辊16配置于从压印滚筒19向上方隔开设定距离的位置,这是为了能够使转印用薄膜5和单张纸2的分离(剥离)顺利进行,但采用使压辊16和压印滚筒19压接的状态也可。上述供给卷筒13利用送出用卷筒用的电动马达M1的动力被驱动并旋转,上述卷绕用卷筒17利用卷绕用卷筒用的电动马达M2驱动并旋转,这两个电动马达M1、M2以及下述用于驱动旋转的两个电动马达28、30,这四个电动马达基本上同步运转,但当发生转印用薄膜5的松弛或者超过所需张力的时候,能够通过控制成为其原因的电动马达的旋转速度,来良好地消除松弛或者超过所需的张力。除了由能够将上述供给卷筒13送出的转印用薄膜5卷绕在卷绕用卷筒17上的方式构成以外,也可以通过设置能够环圈式传送转印用薄膜5的卷筒而构成。
上述转印装置6中具有转印用薄膜向单张纸的位置对合装置,使得能够将转印用薄膜的图案转印到传送来的单张纸2的预定位置上。具体地说,如图3所示,在由无色透明的薄片制得的转印用薄膜5上,设置预定间隔,涂布用于位置检测的黑色标记23,但是也可以将图中转印用薄膜5的长度方向上排列的标记23、23之间设置的图案24作为标记,例如在多块薄膜接合起来作为转印用薄膜的情况下,可以将该接头(半透明部分)作为标记。另外,虽然图中图案24全部相同,但是也可以是不同的图案。另外,上述图案除了仅在标记之间的一部分上形成之外,也可以在转印用薄膜的全部区域上形成。
如图2所示,作为检测上述标记23位置的位置检测装置,由发光部25A和感光部25B构成的光电传感器25,在刚通过下述张力调整装置T的位置处(离开始进行薄膜转印的位置一段预定距离的薄膜供给侧的位置),设置成发光面与感光面在夹着转印用薄膜5的两侧相对的状态。
另外,如图4所示,具有通过计算由光电传感器25检测到的标记到检测出下一标记的时间而检测标记之间的间隔(距离),并判断该间隔与预先存储的预定间隔是否一致的判断装置26,以及在该判断装置26判断为不一致时,驱动控制下述张力调整装置的驱动装置27。从而,通过用驱动装置27驱动张力调整装置T从而调整转印用薄膜5的张力,例如,单张纸2在与传送方向前端位置(设定在任何位置都可以)一致的状态下能够与转印用薄膜5的标记23重合,并使用上述压辊15、16进行按压。也就是说,能够将图案24转印到预先设定的单张纸2的预定位置上。上述判断装置26以及驱动装置27设置在计算机控制装置U中。
上述张力调整装置T具有在上述转印用薄膜5的送出方向始端侧(前端侧)沿水平方向并排(也可以任何状态设置)设置的一对第1辊子R9、R10,在该转印用薄膜5的送出方向终端侧沿水平方向并排(也可以任何状态设置)设置的一对第2辊子R5、R6,以及分别驱动其中的两个辊子R9、R5的电动马达28、30。从而,由驱动装置27驱动电动马达28、30,在上述位置检测装置25检测到的标记23、23之间的间隔大于预定间隔的情况下,使第1辊子R9、R10的旋转速度与第2辊子R5、R6的旋转速度变得基本相同,在上述检测到的间隔小于预定间隔的情况下,使第2辊子R5、R6的旋转速度与第1辊子R9、R10的旋转速度相比变慢,由此构成调整上述转印用薄膜5的张力的装置。通过进行上述张力调整,虽然标记23之间的间隔设定得小于单张纸2的传送方向的尺寸,但是通过用张力调整装置T将转印用薄膜5拉伸后再送出,第2辊子R5、R6的旋转速度变得比第1辊子R9、R10的旋转速度稍慢。通过如此进行张力调整,能够对转印用薄膜5相对于单张纸2的位置进行调整。
具体地说,通过时规带29(也可以是链式传动或齿轮传动)将上述第1辊子R9的带轮与上述第1电动马达28的带轮进行传动联结,通过控制第1电动马达28的驱动,能够改变第1辊子R9的旋转速度。另外,上述第2辊子R5与第1辊子R9一样,通过时规带31(也可以是链式传动或齿轮传动)将上述第2辊子R5的带轮与上述第2电动马达30的带轮进行传动联结,通过控制第2电动马达的驱动,能够改变第2辊子R5的旋转速度。在用如此构成的张力调整装置T对张力进行调整的情况下,例如依次检测转印用薄膜5的标记23,也就是用上述控制装置U中设置的计算装置(未图示)计算两个标记23、23之间的间隔或从检测前一标记到后一标记通过的时间,用上述判断装置26将计算出的标记23、23的间隔或通过时间与预先存储的间隔或通过时间进行比较,在两者不一致的情况下例如检测到的间隔或时间比预先存储的间隔或时间短的情况下,将转印用薄膜5的传送速度通过判断装置26判定为过快,为了相对于第1辊子R9的旋转速度降低第2辊子R5的旋转速度,从驱动装置27向第2电动马达30输出减速信号。与上述相反,在判断装置判定为过慢的情况下,为了提高第2辊子R5的旋转速度,从驱动装置27向第2电动马达30输出加速信号。这里虽然仅示出了一对辊子R9、R10或R5、R6中的一个辊子R9或R5被驱动的情况,但是也可以两个辊子均被驱动。通过这样控制转印用薄膜5的传送速度,上述压印滚筒19的爪接收单张纸2并合并到转印用薄膜5上,该合并位置处的单张纸2与转印用薄膜5的步调被一致化。这里也可以用传送带、辊式输送机等代替压印滚筒19。
通过上述张力调整装置T进行的张力调整的幅度,设定在作为该薄膜5的伸长侧调整界限的上限值和该薄膜5将产生松弛的下限值之间,在仅根据该调整幅度,也就是上述第1辊子R9的旋转速度与第2辊子R5的旋转速度之差,上述标记之间的间隔与预定间隔不能吻合的情况下,在上述控制装置U中设置增减该薄膜5的进给速度的速度增减装置32。换言之,仅依靠驱动装置27进行调整,转印用薄膜5的传送速度只比预定速度慢或者快,无论经过多久上述标记之间的间隔也不能与预定间隔一致。在这种情况下,通过用速度增减装置32向第1电动马达28及第2电动马达30输出增速信号或减速信号,能够达到一致。另外,通过向第1电动马达28及第2电动马达30输出增速信号或减速信号,一旦上述标记之间的间隔与预定间隔一致,即返回到通过用上述驱动装置27对张力调整装置T进行驱动控制来控制张力的调整。对于做出上述标记之间的间隔不能与预定间隔一致的判断而言,例如用张力调整装置T进行2次(也可以为3次以上)张力调整,标记之间的间隔还是不能与预定间隔一致的情况也可以。虽然示出了根据位置检测装置25的检测信息对上述张力调整进行自动调整的情况,也可以根据目视一旦确认转印用薄膜向印刷用纸的转印位置发生错位,通过手动操作调整上述电动马达30的速度,也可以用位置检测装置25进行上述目视的确认,然后根据该位置检测装置25的检测信息通过手动操作调整电动马达30的速度。
如图4中所示,其中具有同步运转控制装置35,在用上述张力调整装置T进行调整后,一旦根据设置于上述控制装置U中的速度判断装置34的判断,由检测单张纸2传送速度的传送速度检测装置33得知传送速度发生了变化,则根据该速度变化,该同步运转控制装置35改变上述一对第1辊子R9、R10的旋转速度,并以该第1辊子R9、R10的旋转速度变化量改变上述第2辊子R5、R6的旋转速度。在这种单张纸2的传送速度发生变化的情况下,也可以由同步运转控制装置35向第1电动马达28以及第2电动马达30输出增速信号,从而使薄膜5的进给速度与单张纸2的传送速度吻合。
如图2所示,上述压辊15、16和两压辊15、16之间连系着的转印用薄膜5组成的转印部F,可以相对于上述压印滚筒19离开(双点划线所示)或接近(实线所示)的方式进行自由移动,例如在不进行转印作业的情况下可以置于在上方离开的位置上。
设置有用于使上述转印部F相对于上述压印滚筒19离开或接近的驱动装置,该驱动装置由以下方式构成:如图2所示,在气缸36的伸缩杆36A形成与可自由旋转地固定在转印装置6的壳体6A上的齿轮37相啮合的齿部,并将齿条38的下端连接在安装有上述压辊15、16等的支撑构件39的单张纸传送方向的大致中央部的上端,其中所述齿条38具有将通过上述伸缩杆36A的伸缩来旋转的齿轮37的旋转力转变为上下移动力的齿部。从而,在不进行表面处理的情况下,使气缸36的伸缩杆36A伸到图2的双点划线所示位置处,从而使齿轮37逆时针方向旋转,使齿条38移动到双点划线所示的上方位置处,同时使支撑构件39向上移动。借此,能够使转印部F(压辊15、16和两压辊15、16之间连系着的转印用薄膜5)远离压印滚筒19。另外,为了使转印部F下降,通过使上述气缸36的伸缩杆36A缩短到图2的虚线所示位置,能够使转印部F(压辊15、16和两压辊15、16之间连系着的转印用薄膜5)向压印滚筒19接近(参照图2中实线)。在该下降位置,转印用薄膜5相对于如上传送来的单张纸2的位置进行吻合控制,同时通过转印部F反复进行表面处理。
上述出纸部7中具有传送装置,该传送装置用于接收处理装置处理过并传送来的单张纸2并传送到预定位置。该传送装置中,夹持单张纸2的夹钳(图中未示出,与上述夹钳的基本结构相同)架在左右一对的链条7C上,该链条7C是设置在单张纸传送方向两端的左右各一对链轮7A、7B上架设的环圈移动体(参照图1)。