JP2000190446A - 印刷機用迅速交換システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 印刷機の部品を新しい印刷運転のために迅速
に交換する。 【解決手段】 このロボット４１、４２には、ステージ
ング部域内のサポートフレーム３３と印刷機２０の間で
水平方向に移動可能である一対のリフト組立体が含まれ
ている。各リフト組立体は垂直方向に移動可能なリフト
機構を有し、これは移動させられるべき印刷機の部品の
端部と係合するための複数のリフトカップを有する。リ
フトカップは独立して操作することができ、いかなる印
刷用デッキからでもサポートフレーム３３上のあらゆる
位置に望ましい部品を移動させることができる。移動可
能な印刷機部品にはプレートシリンダ２５及びキャリッ
ジアセンブリが含まれる。キャリッジアセンブリはフレ
ーム、フレーム内に取付けられているアニロックスロー
ルアセンブリ及びフレーム上に取付けられたインキコン
テナを有す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、印刷機械に関し、特
に、フレキソ印刷機のような印刷機用の迅速交換システ
ムに関する。

【０００２】

【従来の技術】多色フレキソ印刷プロセスには、各ジョ
ブに特別な部品の使用が必要とされる。これらの部品
は、以下のものから構成されている、即ち １．印刷中の画像の反復寸法に対応する直径をもつプレ
ートシリンダ、 ２．印刷中の画像及びインキの特性によりそのセル変数
が左右されるアニロックスロール、及び ３．インキ及びその容器。

【０００３】これらの部品は全て、交換可能であること
が必要である。印刷運転中に不適当なアニロックスロー
ルが交換される状況が発生する可能性もある。次のジョ
ブで同じインキが使用されようとしている場合は、プレ
ートシリンダの交換が唯一の部品交換である場合もあ
る。もしかしたら、インキの混合が望ましい印刷品質を
生み出しておらず、そして交換する必要があるかもしれ
ない。全面的な切換えは、完全に新しい印刷運転の準備
として、全ての部品を交換することを必要とする。

【０００４】標準的な広幅ウェブのセンターインプレッ
ション型印刷機には、部品交換のためにオペレータ補助
用のいくつかの手段が具備されることになる。オペレー
タ補助が必要とされるのは、プレートロールが最高の３
６２．４Ｋｇ（８００ポンド）以上、アニロックスロー
ルが２２６．８Ｋｇ（５００ポンド）前後の重量を有し
得るからである。オペレータ補助は以下のものを含む、
即ち １．手動ホイスト装置。このタイプの装置は、印刷機の
センターラインに対して平行に延びるＩ形ビームを利用
している。このＩ形ビームに沿って走行するチェーン下
降ホイストには、プレートシリンダ及びアニロックスロ
ールのジャーナルに取りつけられるアダプタが具備され
ている。所定の位置にあるアダプタを用いて、部品が印
刷機のカラーデッキから持上げられ、ロール台車の中に
入れられる。同様にして、新しい（準備された）部品が
カラーデッキに運んで戻される。 ２．同期ホイスト装置。このタイプの装置は、下降チェ
ーンの動作が同期化されている点を除いて手動ホイスト
装置と機能的に類似している。これは、より使用が容易
であり、手動タイプの装置に比べ迅速な切換えを実現す
ることができる。 ３．ロボット装置。典型的な装置は、前述のホイスト装
置と同じ要領で印刷機を横切って走行する。印刷機内の
シリンダ又はロールの位置、台車内の位置及びこれら２
つの間の経路がプログラムされている。ロボット装置は
ホイストタイプ装置に比べ、使用がより迅速かつ安全で
ありうる。

【０００５】ホイスト装置及びロボット装置は、印刷室
での日常的作業において有用であることが実証されてい
る。それでもなお、問題は存在する。即ち、これらのシ
ステムは、ドクタホルダ又はインキコンテナを交換する
ことができないのである。例えば、米国特許第５、０１
０、８１３号は、単一のシリンダを交換することのでき
るロボットについて記述している。更にプレートロール
及びアニロックスロールは、印刷機から取り外す前に清
浄する必要がある。このサイズの機械上での切換えは、
汎用ホイスト装置及びロボット装置では充分迅速な形で
実施することができない。

【０００６】過去において、標準的な印刷機の印刷運転
は今日のものより長いものであった。６時間の印刷運転
の後に２時間の切換え作業が続いた。この例では、２５
パーセントの停止時間が生み出された。今日では更に短
かい印刷運転が一般的である。それでもなお２時間の標
準的な印刷運転の後には２時間の切換え作業が続く。か
くして、５０パーセントの停止時間係数が結果として生
ずる。停止時間は収益を生み出さないのである。

【０００７】狭幅ウェブ印刷機及びグラビア印刷機のよ
うな他の印刷機は、別の方法により切換え時間を短縮し
ている。両方のタイプの印刷機械共、設計上の妥協を有
している。狭幅ウェブ工業は、インキングユニット及び
印刷シリンダを収納するカートリッジを使用する原理を
採用した。しかしながら、これらのカートリッジは小さ
く（１００ポンド未満で最大幅は２０インチ）、広幅ウ
ェブでの使用とは異なりオペレータによって取り扱うこ
とができる。例えば、米国特許第５,０６０,５６９号
は、オペレータにより一対のレール上で所定の位置へと
摺動させることのできるカートリッジについて記述して
いる。更に、この特許中のカートリッジは、印刷シリン
ダの代わりにカートリッジのフレームを使用することに
よって印刷機内に位置設定される。

【０００８】グラビア印刷機は同様に、切換え時間を減
少させるため台車システムを内蔵している。クラビア台
車は所定の位置に動かされて常に床上にある。台車は大
きいが、グラビア応用分野は、プロセスがセンタインプ
レッションドラム上での印刷を必要としないことから、
スペース上の利点をもつ。グラビア印刷機は、大部分の
狭幅ウェブ印刷機と同様、伸張性あるウェブ上で上質の
（カラー同士の見当合せは０.００３インチ以内）画像
を印刷しないインライン構成を使用する。これらのカー
トリッジは両方のケースにおいて同様に、カートリッジ
を交換せずに印刷シリンダを交換できないという問題点
を有する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、切換
え時間の著しい短縮を得ることのできる上述のタイプの
広幅ウェブ印刷機を提供することにある。今日の更に短
かい印刷運転では、１５分以下の切換えが適切な目的で
あろう。

【００１０】今日入手できるものよりも更に停止時間を
削減することのできる装置を提供するためには、切換え
プロセスを研究することが必要である。切換え分析の目
的は、できるだけ多くの内部タスク（切換え中に起こる
タスク）を外部タスク（機械が印刷運転中であるときに
発生するタスク）に変更することにある。切り替え方法
におけるこの変更は、印刷機の設計の変更を必要とす
る。これらの変更は、以下の基準を裏づけるものでなく
てはならない、即ち １．切換え作業は、切換え時間の必要条件を保証するた
め、オペレータ主導ではなく寧ろロボットによるもので
なくてはならない。１５分での切換えを達成しようとす
ると、人的変動因子が大きくなり過ぎる。切換えに直接
関連しないことであるが、ロボット工学は同様に、より
安全な作業環境及び切換え中の部品変更損傷の減少をも
齎すことができる。切換えプロセスに先立ってロボット
制御器に、プログラムされた交換動作を入力する必要が
ある。 ２．いかなる部品の清掃であれ、それを印刷機上で行な
うことはできない。これは、それに続く全てのタスクを
妨げる時間のかかるタスクである。 ３．新しい設計は汎用でなくてはならない。これは、迅
速で安全な切換えを提供し、それでもなお、必要なとき
に部分的な（一時に１つの部品の）交換を提供すること
ができなくてはならない。 ４．設計は、完成品の現行の印刷品質を維持するもので
なくてはならない。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、切換えの研究
及び上述の基準に基づいて、このような設計を提供す
る。この設計は、次の３つの主要な点からなる。 １．カラーデッキキャリッジ。 カラーデッキキャリッ
ジは、単一カラーデッキのためのインキ取扱い装置用支
持構造とアニロックスロールとを収納する１組のフレー
ムで構成されている。インキ取扱い装置は、ドクターホ
ルダ、インキコンテナ、ポンプ、粘度制御装置、液滴封
入皿及び必要なホースと配管を有する。アニロックスロ
ールは、１組のジャーナルキャップによりキャリッジフ
レーム内に取外し自在に位置決めされている。このキャ
リッジは印刷機自体とは独立している。これは、全体的
に一体化されたインキ供給装置を実現する。これは、ロ
ボット装置によってカラーデッキへ運ばれ及びカラーデ
ッキから運ばれる。これは又ホイスト装置のような更に
別の手動式手段によっても運ばれる。 ２．ステージング構造。各々の印刷デッキには、２つの
カラーデッキキャリッジが必要とされる。１つは、印刷
運転の間印刷機内でステージングされる。第２はステー
ジング構造上に準備完了状態で位置設定される。ステー
ジング構造により容易にされたステージング部域が、キ
ャリッジを次の印刷運転のために準備する手段を提供し
ている。全ての清掃、ロール交換及び次のジョブのセッ
トアップは、印刷機が１つのジョブと実行している間に
行われる。こうして、切換えプロセス研究が必要とする
ように、内部切換えタスクを外部タスクに変換すること
を可能にする。 ３．ロボット装置。 カラーデッキキャリッジは数多く
の方法で輸送可能である。以下で記述するロボットは、
前述のカラーデッキキャリッジの機能を補足することに
なる。これは又、必然的にキャリッジが関与しない部分
的交換を可能にするのに充分な汎用性をもつ。これは、
デッキ全体のための部品全てを輸送し、かくして切換え
時間中の多重変換の必要性を無くすることにより、従来
の標準的なロボットに比べ切換えタスクを改善する。ロ
ボットは次の３つの方向即ち３軸方向に運動する能力を
もつ、即ち １．印刷機とステージング構造の間の運動、 ２．印刷セクション内外又はステージング構造内外へ
の、基本的に水平な運動、および ３．垂直軸方向の運動。

【００１２】ロボットは３点式「取上げ、選択」システ
ムとして機能する。ロボットは、印刷機の各々の側で３
つのリフトカップにより部品を運ぶ。これらのシリンダ
作動式カップは、伸長させられたり又は引込まれたりす
る。全てのカップが完全に伸長した時点で、完全なカラ
ーデッキ切換えを行なうことができる。１つのリフト点
がプレートシリンダジャーナルをピックアップし、次の
点がアニロックスロールジャーナルをピックアップし、
第３の点がカラーデッキキャリッジをピックアップす
る。リフトカップは同様にプレートロールを単独で、ア
ニロックスロールを単独で、プレートロール及びアニロ
ックスロールを一緒に、又はキャリッジと共にアニロッ
クスロールを持ち上げることができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明は、添付図面中に示された
実施形態を参照して以下に説明される。

【００１４】図１を参照するに、従来のフレキソ印刷機
２０は、複数のカラーデッキ２２を支持する一対のサイ
ドフレーム２１を有している。例示されている特別の実
施形態においては、印刷機は６つのカラーデッキ２２ａ
−２２ｆを有しているする。中央のインプレッションシ
リンダ２３はフレーム上に回転自在に取り付けられてい
る。

【００１５】各々のカラーデッキは、プレートシリンダ
即ちロール２５，アニロックスロール２６及びカラーデ
ッキキャリッジ２７を支持している。キャリッジ２７は
印刷機用インキ装置を有している。

【００１６】プレートシリンダ及びアニロックスロール
は、図１中にそのラックアウトした非作動位置で示され
ている。印刷機が作動しているとき、プレートシリンダ
は中央インプレッションシリンダの表面に隣接し、アニ
ロックスロールはプレートシリンダと接触する。これに
より、インキはプレートシリンダへ運ばれ、画像は、中
央のインプレッションシリンダと共に回転するウェブへ
と移される。

【００１７】以下で更に詳しく説明されるように、各プ
レートシリンダ及び各アニロックスロールをカラーデッ
キキャリッジ２７とは独立してカラーデッキから取外す
ことができるようにプレートシリンダ及びアニロックス
ロールはカラーデッキ上に取り付けられるのが有利であ
る。代替的には、各アニロックスロールをキャリッジと
共にカラーデッキから取外すか、又は３つの部品全てを
同時に取外すことが可能である。

【００１８】第１及び第２のステージング部域即ち準備
部域３０及び３１（図１〜図５）が、印刷機の次の印刷
運転のためにカラーデッキの部品を支持する目的で印刷
機の両側に隣接して位置されている。カラーデッキ２２
ａ−２２ｃ用部品はステージング部域３０の中に位置決
めされ、カラーデッキ２２ｄ〜２２ｆ用部品はステージ
ング部域３１の中に位置決めされる。

【００１９】各ステージング部域は一対のサポートフレ
ーム３３を有し、各サポートフレームは４つのサポート
デッキ３４〜３７を有する。図６を参照すると、各サポ
ートデッキ３５〜３７は、印刷機のカラーデッキの１つ
のためのカラーデッキキャリッジ２７，アニロックスロ
ール２６及びプレートシリンダ２５を支持している。上
部サポートデッキ３４は空いており、切換え中に１つの
カラーデッキの部品を移動させることのできる１つの場
所を提供する。各プレートシリンダは一対の横方向に延
びるジャーナル３８を有し、これらはサポートフレーム
３３によって支持されている。同様に、アニロックスロ
ールはジャーナル３９を有し、カラーデッキキャリッジ
は同じくサポートフレーム３３によっても支持されてい
る固定ジャーナル即ち非回転のシャフト４０を有してい
る。次の印刷機印刷運転のためのデッキ部品は、図示を
簡明にするため、図１及び図２には示されていない。

【００２０】カラーデッキの部品は、カラーデッキ２２
とステージング部域の間を、一対のロボット組立体４
１、４２によって運ばれる。ロボット４１はカラーデッ
キ２２ａ〜２２ｃとステージング部域３０の間で移動す
る。ロボット４２はカラーデッキ２２ｄ〜２２ｆとステ
ージング部域３１の間で移動する。

【００２１】ロボット４１は、一水平軸方向に移動する
ための水平レール４３を有し、このレール４３は、ロボ
ットが第２の水平軸方向に移動できるように、垂直レー
ル４４上に摺動自在に取り付けられている。ロボット４
２は、レール４５の上で一水平軸方向にのみ移動する
が、望ましければ、他の水平軸方向に移動するためにロ
ボット４２を取りつけることも可能である。

【００２２】レール４３−４５は、ＳＴＡＲ ＭＫＲ２
５−１４５又は２５−１１０といった市販の直線運動モ
ジュールである。レール４３−４５の各々は、それぞ
れ、直線レール上を走行する直線運動軸受ブロックによ
って支持され、自らに締め付けられた歯付きベルトによ
って駆動される摺動ベース４３ａ，４４ａ，４５ａ（図
４及び図５）を有している。レール４３、４５上のこの
摺動ベース４３ａ及び４５ａは、ロボット４１、４２の
垂直に延びるモジュール４６のための取付け用プラット
フォームを提供する。レール４４上の摺動ベース４４ａ
は、レール４２のための取付け用プラットフォームを提
供する。

【００２３】各々のロボットは１対のモジュール４６を
有し、各モジュールは、レール４３、４５上に摺動自在
に支持された摺動ベース４３ａ及び４５ａの１つにボル
ト止めされる。図７〜図１０を参照すると、各モジュー
ルは、垂直に延びるフレーム４７及び該フレームに沿っ
て垂直に移動できるピックアップキャリッジ４８を有す
る。ピックアップキャリッジは、１対の垂直レール５０
の上を走行する２セットの直線運動軸受ブロック４９
（図１０）により誘導される。軸受ブロック及び直線レ
ールは、平滑な作動及び高い負荷支持能力を提供する。
ピックアップキャリッジは、底面に固定式ピロー形軸受
５２（図９）を持ち且つ上部に浮動式ピロー形軸受５３
を備えた垂直支持構造体にしっかり固定された被動ボー
ルネジ５１、及びピックアップキャリッジに取付けられ
たネジ付きナットハウジング５４で構成されたボールね
じ組立体によって駆動される。ボールネジは、インドラ
マット（Indramat） ＤＤＳサーボモータのようなモー
タ５５により駆動される。

【００２４】ピックアップキャリッジの下部位置は図８
に実線の輪郭で示され、上部位置は、４８'で破線の輪
郭で示されている。ピックアップキャリッジ上には３つ
の伸長性があり且つ縮退自在なリフトカップ５６，５７
及び５８が取りつけられている。

【００２５】図１１〜図１３を参照すると、各々のリフ
トカップ５６−５８は、円筒形後端部６０（図１３）と
半円筒形の前端部６１を有する。円筒形後端部はシリン
ダ６３内に摺動自在に取り付けられ、該リフトカップ
は、空気圧シリンダ６５のラム６４により往復運動させ
られる。リフトカップ５８は図１３にその伸張された位
置で示されており、全てのリフトカップは図１２に縮退
位置で示されている。各空気圧シリンダ６５は独立して
操作可能であり、各々のリフトカップがその他のリフト
カップとは独立して伸張され又は縮退される。空気圧シ
リンダのための空気は、バルブ列６６，分散形制御入力
ブロック６７及び分散形制御出力ブロック６８によって
制御される。空電出力は、ケーブルトラック６９（図
８）により、可動ピックアップキャリッジ４８へ供給さ
れる。

【００２６】ロボット４１、４２は、３点「取上げ、選
択」システムとして機能することができる。各ロボット
は、印刷機の各側で３つのリフトカップ５６−５８によ
って部品を輸送する能力をもつ。これらのシリング作動
カップは、伸張又は縮体のいずれかがされる。全てのカ
ップが完全に伸張させられた時点で、完全なカラーデッ
キ切換えが可能である。１対のリフトカップは、プレー
トシリンダジャーナル３８（図６）をピックアップし、
もう１対のカップはアニロックスロールジャーナル３９
をピックアップし、第３のカップ対はキャリッジ２７の
ジャーナル４０をピックアップすることになる。

【００２７】図１７は、印刷機の１つのカラーデッキの
カラーデッキキャリッジ２７及びプレートシリンダ２
５，アニロックスロール２６を持ち上げる１つのロボッ
トの２つのピックアップキャリッジ４８を例示してい
る。ジャーナル３８−４０の端部は、リフトカップ５６
−５８によって支持されている。アニロックスロール
は、従来のジャーナルキャップ７１によりカラーデッキ
キャリッジ上に回転自在に取り付けられ、且つ取外し自
在に連結されている。カラーデッキキャリッジは、アニ
ロックスジャーナル３９及び固定ジャーナル４０の両方
によって支持されている。

【００２８】リフトキャリッジの好ましい実施形態は、
３つのリフトカップを有しているが、リフトキャリッジ
は２つのリフトカップしか持たなくてもよい。

【００２９】プレートシリンダジャーナル３８及びアニ
ロックスロールジャーナル３９は、軸受キャップ又はジ
ャーナルキャップにより従来の要領でフレキソ印刷機の
フレーム上に、回転自在及び取外し自在に取付けられて
いる。カラーデッキキャリッジの非回転ジャーナル４０
は、印刷機のカラーデッキ内に支持されていない。キャ
リッジの場所がアニロックスロール軸受キャップ上にの
みに載っていることは、設計にとって非常に重要であ
る。キャリッジは、印刷機のフレームによって支持され
ているが、基本的に浮動しており、キャリッジの製造上
の不一致が印刷機内の心ずれを齎らしていない。

【００３０】プレートロール及びアニロックスロール
は、軸受キャップ又はジャーナルキャップにより印刷機
のカラーデッキ内に精確に位置決めされている。アニロ
ックスロールに結びつけられているキャリッジ２７は、
アニロックスがその軸受キャップ内で底に達する前に、
それ自体底に達することができない。この設計により、
デッキの精度及び機械のリフト全体にわたる印刷の品質
が維持される。

【００３１】カラーデッキの部品は、ジャーナルの下に
ピックアップキャリッジのリフトカップを位置づけし、
印刷機のフレーム上にジャーナルを保持するジャーナル
キャップを開放し、そして次にピックアップキャリッジ
を持ち上げることにより印刷機から取外される。リフト
カップの半円筒形端部は、ジャーナルの端部を捕捉し、
部品をジャーナルキャップから外へ、且つ印刷機から外
へ持ち上げる。ロボットは、それから部品を準備完了部
域へと運ぶべく移動させられる。

【００３２】ロボットは完全な切換えのために必要とさ
れる全ての部品を交換することができる。ロボットは同
様に、プレートロール、アニロックスロール，プレート
及びアニロックスロール又はキャリッジ付きアニロック
スロールを個別に選択することもできる。変更されるこ
とになる部品のためのリフトカップは、このリフトカッ
プがこれらの部品のジャーナルと係合するような形で伸
張させられる。その他のリフトカップは、変更されない
部品のジャーナルをそれらが係合しないような形で縮退
される。

【００３３】図１４を参照すると、アニロックスロール
２６のジャーナル３９は、ジャーナルキャップ７１によ
り、カラーデッキキャリッジ２７に取り外し自在に取り
つけられている。キャリッジ２７ではなく、アニロック
スロール２６が変更される場合には、ジャーナルキャッ
プ７１は開放されて、アニロックスロールをキャリッジ
２７から外へ持ち上げることができるようになる。

【００３４】各ロボットは、印刷セクション近くの制御
キャビネット７４内にある運動制御システムにより制御
される インドラマロット（Indramat）サーボ駆動機構
及びモータのような駆動機構を介して、電動モータ７２
（図４及び図５）により水平方向に駆動される。各々の
場合において、モータは、このモータと負荷の間のトル
ク減速を達成するべく、ギヤボックスを介して駆動を行
う。摺動ベース４３ａ、４５ａを駆動するためにモータ
７２が使用され、各モータは組み合わせられたロボット
を第１の水平方向に移動させ、印刷機の内外に動かす。
トルク管７５即ち交叉駆動機構が、各ロボットの２つの
垂直モジュール４６をリンクさせ、かくしてそれが一緒
に水平方向に走行するようにしている。モーター７３が
摺動ベース４２ａを駆動するために使用され、これが印
刷機とステージング構造３０の間で第２の水平方向にロ
ボットを移動させる。ここでも又、トルク管７６又は類
似の装置がロボットの各モジュールをリンクし、かくし
てそれらが一緒に走行するようにしている。負荷のサイ
ズによっては、トルク管は必要でなくなることもある。

【００３５】運動制御システムは、ギッディングス ア
ンド ルーイス（Giddings & Lewis）の ＰＩＣ９４５
のような運動制御装置とすることがあり、各々のモータ
/駆動機構組合せに対し指令を与える。各駆動機構に対
する指令は、ロボットが、障害を回避することになるプ
ログラムされた経路内でデッキ部品を移動させることを
可能にする。システムのオペレータは、移動させられる
必要のある単数又は複数の部品の出所及び行き先を選択
することになる。運動制御システムは、運動形態全体に
わたって各軸の位置を計算し制御する。

【００３６】図１４〜図１６を参照するに、カラーデッ
キキャリッジ２７の各々は、単一カラーデッキのための
インキ取扱い装置８１及びアニロックスロール２６を支
持するフレーム８０を有している。インキ取扱い装置８
１は、ドクタブレード組立体８２，インキコンテナ８
３，ポンプ８４，粘度制御装置８５，液滴封入皿８６，
及び必要とされるホース及び配管を有している。かかる
部品は周知のものであるため、詳細な説明は不要であ
る。

【００３７】キャリッジ２７は印刷機から独立してお
り、完全に一体化されたインキ供給装置を提供してい
る。アニロックスロール２６を有するキャリッジ全体
は、ロボットによりカラーデッキへ運ばれたり及びカラ
ーデッキから運ばれたりする。キャリッジは又、ホイス
ト装置又はその他の手動手段によって運ばれ得る。

【００３８】インキコンテナのサイズは変動する。標準
的な５ガロン入りコンテナ８３が例示されている。コン
テナは充分に浅く、そのためデッキ上の障害物と干渉し
なくなっている。この設計でのインキコンテナはキャリ
ッジと共に走行し、このためコンテナへ出入りするホー
スは比較的短かいものであり得る。ホースの長さは、イ
ンキ流れ中の圧力障害、そして究極的にはシステム内の
漏れを引き起こすねじれ及びよじれを防止する上で極め
て重要である。空気駆動式の撹拌器８７もコンテナと共
に受けられていて、インキ循環を確実にする。

【００３９】上述のインキコンテナに対する代替は、キ
ャリッジの移動中のラッキングを防止するような深さを
もつ標準的なバケツである。この大きさのコンテナはス
ペーサと、又はカラー乾燥機の間で衝突を起こすことに
なる。この問題を軽減するための備えをキャリッジ内に
設計することが可能である。ロボット（以下の記述を参
照のこと）がキャリッジを印刷機まで、プログラムされ
た経路を介して運ばれるにつれて、このロボットは最終
的に下向きの動きを行なう。それがキャリッジを下降さ
せるので、インキコンテナは、キャッチピン上でそれ自
体底に到達することによってキャリッジから係合解除す
る。この係合解除の後、ロボットはその下向きの移動を
続け、プレート及びアニロックスジャーナルをそれぞれ
のジャーナルキャップ内に入れる。

【００４０】ステージングは、次の印刷運転のためにプ
レートシリンダ、アニロックスロール及びカラーデッキ
キャリッジを準備するための手段を提供する。各々のス
テージング部域は、次の印刷運転に先立つアニロックス
ロールの洗浄並びにインキ充てんを可能にする従来の S
unday 駆動装置を有することができる。全ての清掃、ロ
ール交換及び次のジョブのセットアップは、印刷機が１
つのジョブを実行している間に達成される。こうして、
切換えプロセスの研究が必要とする通りに、内部切換え
タスクを外部タスクに変換することが可能となる。

【００４１】内部切換えタスクの多くを外部タスクに変
換することは、実質的に機械の停止時間を短縮させる。
清掃及び準備タスクは、外部作業へと変換されている。
これらのタスクは、それでもなお、２時間以下の標準的
印刷運転が完了する前に達成される必要がある。以下で
は、これらの外部作業を行なうことになるシステムにつ
いて記述する。

【００４２】前述したように、アニロックスシリンダ及
びプレートシリンダは、カート９０内でステージングさ
れ得る（図１及び図２）。しかしながら、カートはそれ
自体の問題をひき起こす。カートは、作業員又は何らか
の自動搬送型装置のいずれかにより移動させられる必要
がある。外部作業のためのサポートシステムは、全ての
カラーデッキ部品のための静止ステージング部域３０及
び３１を提供することにより、この方法を改善する。枠
組は、印刷機の後ろに直接位置決めされることもできる
し（図４中３１）、或いは又、印刷機の後ろでかつこれ
から側方にオフセットした状態で（図５中３０）位置決
めすることもできる。

【００４３】枠組３３は、印刷機内の部品の位置をシミ
ュレートする。プレートシリンダジャーナルのためのク
レードル及び、同じくインキ装置のアニロックスロール
及びその他の部品を収納するキャリッジのためのサポー
トが存在する。枠組内には、ロボットが印刷機から初期
部品を運ぶための場所を有するような形で、枠組みの中
には、空の部域が必要とされる。ステージング枠組によ
ると、ロボットは単純に、印刷機から直接清掃/準備部
域まで部品を移動させることができる。ロールカートと
いったような仲介装置がそれらをこの部域まで運ぶ必要
はない。

【００４４】一代替実施形態は、切換えプロセスのため
のロールカートを必要としている。この方法は、枠組３
３内のプレートシリンダ２５用空間を無くしている。ロ
ボットはそれでも１度に印刷機内の全ての部品を取り外
すことになる。しかしながら、ロボットはプレートシリ
ンダをその他の部品から分離し、キャリッジが枠組内に
置かれる前後のいずれかにカートまでプレートシリンダ
を持っていくことになる。この迂回を達成するのに必要
とされる時間は、１５分以下の切換え最終目的を構成す
るはずはない。しかしながら、これはまさに準備時間を
短縮し、プレートシリンダを取扱う必要のある回数を少
なくする。

【００４５】ロボットが交換を完了し、使用済み部品が
サポートシステムの枠組３３内に位置づけされた後、清
掃及び準備タスクが開始しうる。最初のタスクは清掃で
ある。ドクタホルダは、手で，又は何らかの自動洗浄シ
ステムによってか又はそれを清潔なホルダに交換するこ
とによって清掃可能である。ここで、印刷機が印刷運転
中であり、このとき、清掃が停止時間と同一視されない
ということに留意されたい。しかしながら、それでも、
次の切換えに対応するため充分にすばやくこれを行なう
必要はある。自動洗浄装置は、このタスクを完了する最
も迅速な方法である。装置が活動状態にされた後、作業
員はその他の清掃/準備タスクに集中することができ
る。

【００４６】自動洗浄装置が使用中であり、プレートシ
リンダが分離されていないと仮定すると、オペレータ
は、次の印刷運転のためにプレートシリンダをステージ
ングし始めることができる。次のジョブのためのプレー
トシリンダはカートに載せて、プレート室からステージ
ング枠組まで運ばれる。一次交換のために使用されたロ
ボットを再度使用する。今度は、ロボットは枠組からプ
レートシリンダカートへ及びプレートシリンダカートか
ら交換を行なっている。洗浄装置は、プレートシリンダ
の交換が行なわれている間にそのシーケンスを続行す
る。

【００４７】プレートシリンダが次のジョブのためにス
テージングされ、洗浄が完了した後、準備プロセス中の
次の段階は、アニロックスロールの交換である。ここで
も又、ロボットはこのタスクを達成するのに利用され
る。望ましいアニロックスロールを収納するロールカー
トが、所定の位置に持ってこられ、交換が行なわれる。

【００４８】ここで、ドクタホルダに新しいブレード及
びシールをはめ込むことができる。次のジョブのための
インキは所定の場所に運ばれる。前後のインキ充てん段
階は、切換えまで予め定められた時間になるまで行なわ
れてはならない。この段階はできるかぎり長く後まわし
にされる。ロールは次の切換えシーケンスの前にインキ
充てんされる必要しかない。必要となるずっと前にこの
タスクを達成すると、溶剤ベースのインキが使用されて
いると仮定した場合、不必要なＶＯＣ放出が生み出され
ることになる。ただし、必要とあらば、インキ又はドク
タの設定値修正を行なうための時間が割当てられるべき
である。

【００４９】ステージング枠組には、インキ充てんプロ
セスに必要なアニロックスロール回転を提供する従来の
Sunday 駆動システムが具備されることになる。インキ
の充てんの時間が到来した時点で、このシステムが活動
化される。このとき、カラー見本をとることができる。
準備作業員は望ましい印刷パラメータを達成するため必
要とされるあらゆるインキ及び設定値変更を行なうこと
ができる。これらの前内部切換え活動は今や、外部タス
クとして行なわれる。ステージング枠組３３は同様に、
インキポンプのために必要とされるモータをも有する。
前述のキャリッジ２７はポンプヘッドを収納する。枠組
と同様、印刷機は、その上に恒久的に取り付けられたイ
ンキポンプ用モータを有することになる。この設計は、
交換中にキャリッジと共にポンプモータを運ぶ必要性を
無くす。

【００５０】キャリッジ、ロボット、及びサポートシス
テムを有する完全システムはコンパクトなものである。
このため、システムは、望まれる場合、ＶＯＣ捕獲タイ
プの囲い内に容易に内蔵されうる。この囲いは、印刷機
及びステージング枠組をとり囲むことになる。作業員及
びカートの出入り用の扉が備えられる。実際の清掃及び
ロール交換機能は、扉が閉じた状態で行なわれることに
なる。これは、ＶＯＣ放出を低減させるためのみなら
ず、安全性を提供するためにも行なわれる。オペレータ
制御盤が、ステージング枠組の後側かつ囲いの外側に設
けられている。この制御盤は洗浄装置を操作し、ロボッ
トロール交換シーケンスのためのインタフェースを提供
する。捕獲囲い内の窓により作業員はロボットの動きを
見ることができる。

【００５１】その他のいかなる幅広印刷機設計も、今日
の印刷運転が短い印刷環境で必要とされる切換え時間を
提供しない。本書で記述した迅速交換印刷機システム
は、印刷業者が停止時間を著しく短縮し、より多くの印
刷物を生産できるようにする手段を提供している。この
システムは、切換え時間達成のためにサイズ又は印刷品
質を犠牲にするものではない。設計及び方法は、前述し
た基準に基づいている： １．プロセスはオペレータが主導するのではなく自動化
されている； ２．全ての清掃及び準備作業は、印刷機が印刷運転中に
印刷機から離れたところで行なわれる； ３．プレートシリンダ及びアニロックスロールの位置
は、印刷セクションに恒久的に取り付けられた軸受キャ
ップを使用することにより、印刷機内に精確に位置決め
される； ４．設計は汎用的である。これは、３点「取上げ、選
択」システムの使用により、単一部品又は全システムの
取外しを可能にする。

【００５２】印刷機上の多くのカラーデッキ場所から多
数のステージング場所まで部品を移動させるためにも、
ロボットを使用することができる。例えばロボットは、
印刷機上の１つのカラーデッキからプレートシリンダを
ピックアップし、もう１つのカラーデッキからアニロッ
クスロールをピックアップすることができる。ロボット
は次に、プレートシリンダを１つのステージング場所
に、アニロックスロールをもう１つのステージング場所
に移動させることができる。換言すると、ロボットは、
多数のステージング場所から多数のカラーデッキ場所ま
で部品を移動させることができる。

【００５３】ロボットについて、フレキソ印刷機に関連
づけて記述してきたものの、その他のタイプの印刷機と
共にこのロボットを使用することも可能である、という
ことが理解できるだろう。

【００５４】以上の明細書では、本発明の特定の実施形
態の詳細な記述が例示を目的として記されてきたもの
の、本書中に示された細部の多くが、本発明の精神及び
範囲から逸脱することなく当業者により著しく変更され
うるものであるということが理解されよう。

【００５５】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に従って形成されたロボット組立体とフ
レキソ印刷機の側立面図である。

【図２】図１の右側ロボット及び第２のステージング部
域の側立面図である。

【図３】図２の３−３線に沿う端面図である。

【図４】垂直運動部品が無い図１の左側ロボットの上面
図である。

【図５】垂直運動部品が無い図１の右側ロボットの上面
図である。

【図６】１つのステージング部域の側面図である。

【図７】１つのロボットの垂直運動構造の拡大側立面図
である。

【図８】図７の８−８線に沿う図である。

【図９】図８の９−９線に沿う図である。

【図１０】図７の拡大上面図である。

【図１１】リフトピックアップキャリッジを示す図９の
一部分の拡大図である。

【図１２】図１１のピックアップキャリッジの上面図で
ある。

【図１３】図１１の１３−１３線に沿う図である。

【図１４】フレキソ印刷機のカラーデッキの１つのカラ
ーデッキキャリッジアセンブリの上面図である。

【図１５】アニロックスロールがカラーデッキキャリッ
ジから取り出された状態にある、図１４と同様の図であ
る。

【図１６】図１５の１６−１６線に沿う図である。

【図１７】ロボットのピックアップキャリッジにより支
持されたカラーデッキキャリッジの上面図である。

【符号の説明】

20 印刷機 21 サイドフレーム 22 カラーデッキ 23 インプレッションシリンダ 25 プレートシリンダ 26 アニロックスロール 27 カラーデッキキャリッジ 30，31 ステージング部域 33 サポートフレーム 34〜37 サポートデッキ 38，39 ジャーナル 42 ロボット 43，44，45，50 レール 48 ピックアップキャリッジ 55，72 モータ 56，57，58 リフトカップ 65 空気圧シリンダ 71 ジャーナルキャップ 82 ドクタブレードアセンブリ 83 インキコンテナ 86 液滴封入皿

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クリストファー・デルウィッチ アメリカ合衆国、ウィスコンシン州、グリ ーン・ベイ、ヴァン・ラニン・ロード 3850 (72)発明者 ジョセフ・ベロ アメリカ合衆国、ウィスコンシン州、グリ ーン・ベイ、ボルティック・テラス 1983 (72)発明者 グレゴリー・ギノー アメリカ合衆国、ウィスコンシン州、グリ ーン・ベイ、ヴァリー・ヘヴン・レーン 2537

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 各々１対の端部をもつ１対のロールを有
   する印刷機のためのロボット装置において、フレーム及
   び垂直運動のためのフレーム上に取り付けられているピ
   ックアップキャリッジを各々有する第１及び第２のリフ
   ト組立体を含んで成り、各ピックアップキャリッジが一
   対のリフト装置及び各リフト装置を伸長させ引込ませる
   ための手段を含み、更にフレーム上でピックアップキャ
   リッジを上下に移動させるための手段が含まれ、かくし
   て伸長させられたリフト装置はロールの端部と係合する
   ことができ、引込められたリフト装置がロールの端部と
   係合しないようになっている、ロボット装置。
2. 【請求項２】 第１の水平方向にリフト組立体を移動さ
   せるための手段を有する、請求項１に記載の装置。
3. 【請求項３】 第２の水平方向にリフト組立体を移動さ
   せるための手段を有する、請求項２に記載の装置。
4. 【請求項４】 各々１対の端部を有する第１及び第２の
   ロールのセットを各々有する複数の印刷デッキを有する
   印刷用印刷機と共に使用するためのロボット装置におい
   て、 第１及び第２のロールのセットを支持するための複数の
   ステージング位置を有するサポートフレーム、 フレーム及び垂直運動のためのフレーム上に取りつけら
   れたピックアップキャリッジを各々含む１対のリフト組
   立体であって、各ピックアップキャリッジが、１対のリ
   フト装置及び各リフト装置を伸長させ引込ませるための
   手段を含み、更にリフト組立体のフレーム上でピックア
   ップキャリッジを上下に移動させて伸長させられたリフ
   ト装置がロールの端部と係合できるようになっている手
   段が含まれている１対のリフト組立体、及びリフト組立
   体を各印刷用デッキとサポートフレームの各ステージン
   グ位置の間で移動させ、いずれの印刷用デッキの第１及
   び第２のロールのセットでもサポートフレーム上のステ
   ージング位置のいずれかに移動させることができ又サポ
   ートフレーム上の第１及び第２のロールのいずれのセッ
   トでも印刷用デッキのいずれかまで移動させることがで
   きるようになっている手段、を含んで成るロボット装
   置。
5. 【請求項５】 サポートフレームにはインキキャリッジ
   を支持するための複数のステージング位置が含まれてお
   り、ピックアップキャリッジの各々がインキキャリッジ
   と係合するための第３のリフト装置を有している、請求
   項４に記載の装置。
6. 【請求項６】 前記伸長・縮退手段は、各々のリフト装
   置を独立して伸長させ縮退することのできる各リフト装
   置のための空気圧シリンダを有している、請求項４に記
   載の装置。
7. 【請求項７】 キャリッジ及びその上に取り外し自在に
   取りつけられたアニロックスロールを有するキャリッジ
   アセンブリとプレートシリンダを各々有する複数の印刷
   用デッキを有する印刷用印刷機のためのロボット装置に
   おいて、 フレーム及び垂直運動のためフレーム上に取りつけられ
   たピックアップキャリッジ，フレームのピックアップキ
   ャリッジを上下に移動させるための手段を各々有する一
   対のリフト組立体であって、各ピックアップキャリッジ
   がプレートシリンダの１端部と係合するように適合され
   た第１のリフトカップ、アニロックスロールの１端部と
   係合するように適合された第２のリフトカップ及びキャ
   リッジアセンブリの１端部と係合するように適合された
   第３のリフトカップを内含し、しかも、リフトカップの
   各々を独立して伸長させ引込ませ、かくしてリフトカッ
   プがプレートシリンダ，アニロックスロール及びキャリ
   ッジアセンブリの３つを全部持ち上げること又はアニロ
   ックスロールとキャリッジアセンブリを持上げ、プレー
   トシリンダを持上げないこと又はプレートシリンダ又は
   アニロックスロールのいずれかを持上げることができる
   ようになっている手段が更に含まれている、一対のリフ
   ト組立体を有しているロボット装置。
8. 【請求項８】 各々のリフトカップのための前記伸長及
   び縮退手段が空気圧シリンダを有している、請求項７に
   記載の装置。
9. 【請求項９】 各々プレートシリンダー及びキャリッジ
   アセンブリを有する複数のカラーデッキを内含し、各キ
   ャリッジアセンブリがインキキャリッジ及びその上に取
   外し可能な形でとりつけられているアニロックスロール
   を内含しているフレキソ印刷機を新しい印刷行程のため
   に準備する方法において、 ステージング部域内に、新しい印刷行程のためプレート
   シリンダ及びキャリッジアセンブリを取付ける段階、 印刷機が作動している間に新しい印刷行程のためにステ
   ージング部域内でプレートシリンダ及びキャリッジアセ
   ンブリを準備する段階、 印刷機が停止している間に、プレートシリンダ及びキャ
   リッジアセンブリを少なくとも１つのカラーデッキから
   ステージング部域まで移動させる段階、及びステージン
   グ部域から前記少なくとも１つのカラーデッキまでプレ
   ートシリンダ及びキャリッジアセンブリを移動させる段
   階、を有している方法。
10. 【請求項１０】 ステージング部域内で一対のサポート
    フレーム上に新しい印刷運転のためプレートシリンダ及
    びキャリッジアセンブリを取付ける段階を有する請求項
    ９に記載の方法。
11. 【請求項１１】 ステージング部域には、プレートシリ
    ンダ及びキャリッジアセンブリのための複数の場所が内
    含されており、プレートシリンダをカラーデッキの１つ
    から前記場所の１つまで移動させキャリッジアセンブリ
    を前記１つのカラーデッキからもう１つの前記場所まで
    移動させる段階を有する請求項９に記載の方法。
12. 【請求項１２】 印刷機上のキャリッジアセンブリの１
    つからアニロックスロールを除去し、このアニロックス
    ロールをステーシング部域まで移動させ、アニロックス
    ロールをステージング部域から前記１つのキャリッジア
    センブリまで移動させる段階を有している、請求項９に
    記載の方法。
13. 【請求項１３】 フレキソ印刷機のカラーデッキ用キャ
    リッジアセンブリにおいて、 フレーム、 フレキソ印刷機上にフレームを取付けるための手段、 フレーム上に取り外し自在に取り付けられたアニロック
    スロール、及びインキをアニロックスロールに供給する
    ためフレーム上に取りつけられたインキコンテナ、を有
    しているキャリッジアセンブリ。
14. 【請求項１４】 アニロックスロールが一対の軸方向に
    延びるジャーナルを有し、取付け用手段が、前記ジャー
    ナルに対し平行に延びるフレーム上に一対のシャフトを
    有している請求項１３に記載のキャリッジアセンブリ。
15. 【請求項１５】 アニロックスロールのジャーナルを取
    外し自在に支持するためフレーム上に一対のジャーナル
    キャップを有している、請求項１４に記載のキャリッジ
    アセンブリ。