JP2005125682A - 立体物の多色刷り印刷方法とそのためのパッド式印刷機 - Google Patents

立体物の多色刷り印刷方法とそのためのパッド式印刷機 Download PDF

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Abstract

【課題】
被印刷部分の表面形状や方向性が一定しない立体物へ、目的とする複数の画像を正確に安定良く多色刷りできるようにする。
【解決手段】
多関節ロボット(R)のアーム先端部に取り付けられた複数の転写用ゴムパッド(1a)(1b)(1c)(1d)がロボットコントローラー(C)の作動制御により、原点(X−X)の位置から先ず凹版用インキングステーション(S)まで移動して、その対応的な版ロール(42a)(42b)(42c)(42d)のインク定着凹溝(43a)(43b)(43c)(43d)から互いに異なる色彩の印刷インクを順次各別に受け取り、引き続き治具(J)に保持されたワーク(W)まで移動して、その印刷インクをワーク(W)における複数の被印刷部分へ多色刷りの画像(M1)(M2)(M3)(M4)として順次各別に転写した後、原点(X−X)の位置へ帰還するという1サイクルを繰り返す。
【選択図】 図1

Description

本発明はゴムホースなどの曲管を初め、プラスチック成形容器やアルミダイカスト製品、その他の展開不能な各種立体物をワークとして、その被印刷部分の表面形状や方向性に左右されることなく、目的の画像を確実に多色刷りできる印刷方法とそのための便利なパッド式印刷機に関する。
曲面やその他の非フラット面へ画像を多色刷りするためのパッド式印刷機として、特開2001−18362号が提案されており、これでは転写用パッドと品物との循環や移動につき、高価で高精度な調整機構を必要とせず、又インク皿に対する着色インクの入れ換えやその他の段取り時間を省略できる利点があると説明されている。
特開2001−18362号公報
ところが、上記公知発明の場合独立した複数の着色ステーションに代る特殊なデジタルカラープリンター(26)と、そのプリントヘッド(28)から印刷画像を一旦受け取る放出媒体コンベア(30)とが必要であり、更にその放出媒体コンベア(30)により搬送された印刷画像を品物(16)へ転写するため、上記放出媒体コンベア(30)と品物コンベア(18)との上下相互間へ、転写パッド(54)の搬送機(56)を回転のみならず、上下方向と前後方向へ直線運動できるように介挿設置する必要もある。
しかも、そのパッド搬送機(56)の回転並びに直線運動のための駆動モーター(57)(59)を、上記デジタルカラープリンター(26)の制御や放出媒体コンベア(30)の駆動モーター(32)並びに品物コンベア(18)の駆動モーター(19)と同期させるべく、共通の制御装置(45)を介して制御しなければならないので、全体として著しく煩雑・高価となり、それだけ保守点検の必要性も増大する。
それにもまして、上記パッド搬送機(56)の直線的な下降動作により、その転写パッド(54)を品物(16)へ真上から押し付ける一方向として予じめ決まっているため、品物(16)がゴルフボールのような球面体として、その被印刷部分の表面形状や方向性が常に一定不変であればともかく、これらが相違変化したような場合には、もはや上記転写パッド(54)によって安定良く確実に印刷画像を転写することができず、被印刷部分の表面形状と方向性に制約を受ける結果、多品種の品物(16)に対する汎用性に劣るのである。
本発明はこのような課題の抜本的な解決を企図しており、そのために立体物の多色刷り印刷方法として、並列する複数の版ロール又は版盤に各々彫刻された文字、図形又は記号から成るインク定着凹溝へ、その対応位置する複数のインク皿から互いに異なる色彩の印刷インクを着肉させる凹版用インキングステーションと、3次元の直線運動と円弧運動を行なえる多関節ロボットとを架台のテーブル上へ据え付けると共に、
そのロボットのアーム先端部へ回転ディスクを介して、上記版ロール又は版盤と対応する個数の転写用ゴムパッドを、全体的な放射対称分布型に取り付ける一方、
展開不能な立体物をワークとして保持するための治具を、上記架台のテーブル上へ据え付け使用して、
上記ロボットの動作をその治具に保持されたワークと対応するよう制御することにより、そのロボットの上記転写用ゴムパッドを原点での停止位置から、先ず凹版用インキングステーションまで移動させると共に、その回転ディスクを一定角度づつ間歇的に回転させることにより、上記版ロール又は版盤のインク定着凹溝から互いに異なる色彩の印刷インクを順次各別に受け取り、
同じく転写用ゴムパッドを引き続き治具に保持されているワークまで移動させると共に、やはり回転ディスクを一定角度づつ間歇的に正転又は逆転させることにより、上記印刷インクをワークにおける複数の被印刷部分へ、互いに異なる色彩の画像として順次各別に転写した後、原点の位置へ帰還させるという1サイクルを繰り返すことを特徴とし、
又、上記方法の実施に供するパッド式多色刷り印刷機として、その構成上展開不能な立体物をワークとして保持するための治具と、
並列する複数の版ロール又は版盤に各々彫刻された文字、図形又は記号から成るインク定着凹溝へ、その対応位置する複数のインク皿から互いに異なる色彩の印刷インクを着肉させる凹版用インキングステーションと、
3次元の直線運動と円弧運動を行なえる多関節ロボットのアーム先端部へ回転ディスクを介して、上記版ロール又は版盤と対応する個数だけ全体的な放射対称分布型に取り付けられた転写用ゴムパッドと、
そのロボットの動作を上記治具に保持されたワークと対応するよう制御するためのロボットコントローラーとから成り、
そのロボットコントローラーにより制御されたロボットの転写用ゴムパッドが、原点での停止位置から先ず凹版用インキングステーションまで移動して、その回転ディスクにおける一定角度づつの間歇的な回転駆動により、上記版ロール又は版盤のインク定着凹溝から互いに異なる色彩の印刷インクを順次各別に受け取り、
同じく転写用ゴムパッドが引き続き治具に保持されているワークまで移動して、やはり回転ディスクにおける一定角度づつの間歇的な正転又は逆転駆動により、上記印刷インクをワークにおける複数の被印刷部分へ、互いに異なる色彩の画像として順次各別に転写した後、原点の位置まで帰還するという1サイクルを繰り返すように定めたことを特徴とするものである。
請求項1に特定された本発明の多色刷り印刷方法では、複数の転写用ゴムパッドが3次元の直線運動と円弧運動を行なえる多関節ロボットのアーム先端部へ、一定角度づつの間歇的に回転ディスクを介して取り付けられており、これによって版ロール又は版盤のインク定着凹溝から受け取った異なる色彩の印刷インクを、治具上のワークにおける複数の被印刷部分へ、目的の多色刷り画像として押し付け転写させるようになっているため、そのワークの被印刷部分が曲面やその他の非フラット面であったり、殊更異なる方向性を指す3次元の形態であったりしても、目的の画像を常時正しい対応方向から安定良く確実に印刷することができ、均一・高精度な印刷状態を効率良く得られるのであり、各種治具の作成準備とその交換によって、そのワークの方向性を例えば上向きなどの一定に保持する必要がないため、汎用性にも著しく優れる。
又、請求項4に記載された本発明の多色刷り印刷機では、版ロール又は版盤とインク皿との複数が並列する組立ユニット体として、凹版用インキングステーションを形作っており、その複数のインク皿に貯溜された異なる色彩の印刷インクを、多関節ロボットの転写用ゴムパッドによって、治具上のワークへ多色刷り画像しとて転写するようになっているため、互いに異なる色彩の印刷インクを入れ換える面倒な作業や、その他の段取り作業に必要な時間を省略することができ、多関節ロボットの使用とも相俟って、印刷作業効率の向上に役立つ。
以下、図面に基いて本発明の具体的構成を詳述すると、その本発明の多色刷り印刷機は図1、2の概略全体から明白なように、複数(図例では合計4個)の転写用ゴムパッド(1a)(1b)(1c)(1d)を移動させる多関節ロボット(R)とそのロボットコントローラー(C)、凹版用インキングステーション(S)並びに被印刷物に係る立体物のワーク(W)を保持する治具(J)とから成り、これらの主要な構成部材が共通の架台(F)に据え付けられている。
先ず、架台(F)は型鋼材から例えば幅:約1,300mm×奥行:約1,000mm×高さ:約700mmの大きさに枠組み一体化されており、その長方形なテーブル(2)の前辺を除く3辺には、アクリル樹脂などの透明な囲い壁パネル(3)が据え立て固定されることによって、その内部の印刷作業エリヤを安全に区画している。
そして、その架台(F)におけるテーブル(2)よりも下段位置の仕切り棚(4)上には、ロボットコントローラー(C)とロボット用操作パネル(5)とが並列設置されており、そのため作業者としては図外の椅子に坐った安楽な姿勢のもとで、治具(J)に対するワーク(W)の出し入れ作業や、ロボット用操作パネル(5)上の後述する各種スイッチ操作などを便利良く行なうことができる。
(6a)(6b)は上記架台(F)におけるテーブル(2)の前部へ偏倚したコーナー位置付近へ据え立て固定された安全用のエリヤセンサーであり、投光器と受光器との左右一対から成る透過型の光電スイッチとして、その作業エリヤへ前方から誤まって侵入する人手やその他の危険物を検知し、その出力信号によりロボット(R)を自動停止させるようになっている。
しかも、このようなロボット(R)の非常停止時には操作パネル(5)上のロボット用非常表示ランプ(7)が点灯する。又、エリヤセンサー(6a)(6b)は治具(J)に対するワーク(W)の出し入れ作業中、スイッチオフの状態にあり、後述のロボット作動開始用押しボタンスイッチを押すことにより初めて、スイッチオンの状態に保たれ、そのスイッチオンの状態が操作パネル(5)におけるエリヤセンサー用作動表示ランプ(8)の点灯によって知らされる。
(9a)(9b)は上記エリヤセンサー(6a)(6b)よりも前側に位置しつつ、同じく架台(F)のテーブル(2)上へ据え付けられた左右一対のロボット作動開始用押しボタンスイッチであり、これらを作業者が両手で一挙同時に押せば、ロボット(R)の作動による印刷作業が開始されることとなる。両手を使うようになっているため、その人手が作業エリヤへ侵入するおそれの予防に役立つ。
(10)はこのようなロボット作動開始用押しボタンスイッチ(9a)(9b)の左右相互間に介在する状態として、やはり架台(F)のテーブル(2)上に設置されたロボット非常停止用押しボタンスイッチであり、これを作業者が押せば、その時点において印刷作業が中断されることとなる。この時にも、操作パネル(5)上のロボット用非常表示ランプ(7)が点灯する。
操作パネル(5)には上記ロボット用非常表示ランプ(7)やエリヤセンサー用作動表示ランプ(8)のほか、図3に抽出して示すような電源のオンオフ切換えスイッチ(11)と、そのスイッチオン状態に点灯する電源表示ランプ(12)、後述する凹版の非常時に点灯する凹版用非常表示ランプ(13)、その凹版の非常状態並びにロボット(R)の非常状態を解除するためのリセット用押しボタンスイッチ(14)、手動モードと自動モードとのモード切換えスイッチ(15)、ロボット(R)と凹版が原点(X−X)(Y−Y)に位置した時点灯する原点表示ランプ(16)、ワーク(W)の1個づつを印刷完了する毎に点灯する1サイクル印刷完了表示ランプ(17)、1日分の印刷個数を合計してデジタル表示する表示画面(18)も設置されている。
(19)は上記架台(F)におけるテーブル(2)の左右何れか一方へ偏倚した位置に、エリヤセンサー(6a)(6b)よりも背高く据え立て固定されたロットカウンターであり、ワーク(W)における1ロット分の印刷個数をカウントして、その前向きの表示画面(20)にデジタル表示する。
又、ワーク(W)の1ロット分を印刷完了した時には、そのロットカウンター(19)の1ロット印刷完了表示ランプ(21)が点灯し、ロボット(R)が原点(X−X)の位置に自動停止されることとなる。(22)は同じくロットカウンター(19)のリセット用押しボタンスイッチであり、別なワーク(W)に変えて印刷作業する場合に、これを作業者が押せば、ロボット(R)が原点(X−X)でのスイッチオン状態に準備される。
次に、多関節ロボット(R)は約28Kgの質量と約650mmの最大リーチを有する小型垂直として、固定ベース(23)と第1、2アーム(24)(25)とから成り、その第1〜6軸(P1)(P2)(P3)(P4)(P5)(P6)のすべてを駆動するデジタルACサーボモーター(図示省略)が、上記ロボットコントローラー(C)によって制御されるようになっている。但し、その第1、2アーム(24)(25)が3次元の直線運動と円弧運動を行なえる多関節型であるならば、図示以外の産業用ロボットを採択しても良い。
何れにしても、その多関節ロボット(R)の固定ベース(23)は図1、2のように、上記架台(F)におけるテーブル(2)上のほぼ中央部へ据え付けられており、その第2アーム(25)のツール取付面をなす先端部には、ゴムパッド用回転ディスク(26)が複数の固定ボルト(27)による着脱自在として、且つ一体回転し得るように取り付けられている。
茲に、ゴムパッド用回転ディスク(26)は一定厚みのアルミ合金から成り、その円周面には図4〜7のような複数(図例では合計4個)のホルダー受け止め用凹溝(28a)(28b)(28c)(28d)が全体的な放射対称分布型に切り欠かれているほか、同じく回転ディスク(26)の平盤面にはナット回動操作用窓口(29a)(29b)(29c)(29d)が、その各凹溝(28a)(28b)(28c)(28d)のフラットな溝底面と対応位置する分布状態に切り抜かれている。
他方、(30a)(30b)(30c)(30d)は上記ホルダー受け止め用凹溝(28a)(28b)(28c)(28d)の各個へ嵌め付けられることにより、その回転ディスク(26)を挟むこととなるチャンネル溝型鋼材のパッドホルダーであって、そのフラットな背中面には転写用ゴムパッド(1a)(1b)(1c)(1d)が貼り付け固定されているほか、同じくフラットな腹面からはネジ軸脚(31a)(31b)(31c)(31d)が一体的に突出している。
そして、パッドホルダー(30a)(30b)(30c)(30d)のネジ軸脚(31a)(31b)(31c)(31d)を各々上記凹溝(28a)(28b)(28c)(28d)の溝底面から求心方向へ差し込み貫通させた上、そのネジ軸脚(31a)(31b)(31c)(31d)へ上記窓口(29a)(29b)(29c)(29d)から固定ナット(32a)(32b)(32c)(32d)を各々螺合締結することにより、上記転写用ゴムパッド(1a)(1b)(1c)(1d)の複数を回転ディスク(26)へ付属一体化させている。(θ)はその回転ディスク(26)の円周面へ等分状態に割り付けられた転写用ゴムパッド(1a)(1b)(1c)(1d)の一定角度を示しており、図例では90度である。
その場合、転写用ゴムパッド(1a)(1b)(1c)(1d)の各個はシリコンゴムから図6、7のようなほぼカマボコ型に造形されており、そのパッドホルダー(30a)(30b)(30c)(30d)を介して回転ディスク(26)の上記凹溝(28a)(28b)(28c)(28d)へ嵌め付けられた使用状態では、その円弧面が回転ディスク(26)の円周面から一定高さ(h)だけ張り出すことになる。
先に一言した凹版用インキングステーション(S)は、後述の版ロールとインク皿との並列する組立ユニット体として、図1のような平面から見た場合、ロボット(R)が原点(X−X)での停止状態にある第2アーム(25)の先端部付近へ臨むこととなるように、上記架台(F)におけるテーブル(2)上の左右何れか一方へ偏心した位置に据え付けられている。
即ち、そのインキングステーション(S)を抽出して示した図8〜11の拡大図において、(33)は上記架台(F)のテーブル(2)上へ複数の脚柱(34)を介して固定支持された金属枠のユニットフレームであり、その前壁面にはベアリングケース(35)が差し込み一体化されている一方、これと向かい合う後壁面には版ロール回転用の駆動モーター(36)が取り付けられている。(37)は同じくユニットフレーム(33)の前壁面から前向き一体的に張り出された金属製のカバープレートである。
そして、上記ベアリングケース(35)を水平に貫通する版ロール支軸(38)の後半部と、上記駆動モーター(36)の出力軸(39)とがカップリング(40)を介して、その相互の一体回転し得るように伝動連結されている。(41)は版ロール支軸(38)の後半部を受け持つ前後一対のベアリングであり、そのベアリングケース(35)に内蔵されていることは言うまでもない。
しかも、上記版ロール支軸(38)がベアリングケース(35)から張り出す前半部には、上記転写用ゴムパッド(1a)(1b)(1c)(1d)と対応する個数の金属製版ロール(42a)(42b)(42c)(42d)が、一定間隔を保つ前後の並列状態に差し込み一体化されており、その共通の上記駆動モーター(36)によって一挙同時に回転されるようになっている。版ロール(42a)(42b)(42c)(42d)はその共通の版ロール支軸(38)から前方へ抜き出して、交換や清掃などを行なうこともできる。
(43a)(43b)(43c)(43d)は各版ロール(42a)(42b)(42c)(42d)の円周面(版面)に1個づつ彫刻されたインク定着凹溝であって、目的の画像(M1)(M2)(M3)(M4)を形作るが、これらには相違する色彩の印刷インキが各別に着肉されることにより、ワーク(W)の多色(図例では合計4色)刷り状態を得られるようになっている。その画像(M1)(M2)(M3)(M4)は文字、図形又は記号から成る標章である。
又、(44)は上記カップリング(40)の円周面から一体的に張り出された被検知物となる遮光アームであり、これを透過型又は反射型の光電スイッチから成る版ロール用位置決めセンサー(45)によって検知し、その出力信号を受けた上記駆動モーター(36)が複数の版ロール(42a)(42b)(42c)(42d)を、そのインク定着凹溝(43a)(43b)(43c)(43d)が悉く原点(Y−Y)での例えば上向き開口する指向状態として、自づと正しく位置決め停止させ、ロボット(R)の転写用ゴムパッド(1a)(1b)(1c)(1d)による印刷インクの受け取り準備状態に保つようになっている。
尚、(46)は上記版ロール(42a)(42b)(42c)(42d)の一定間隔を調整するために、その隣り合う前後相互間へ介挿されたディスタンスカラー、(47)は同じく版ロール(42a)(42b)(42c)(42d)の抜け止めプレートであり、上記版ロール支軸(38)の前端部へ抜き差し自在の植込みボルト(48)によって固定されている。
(49a)(49b)は上記ユニットフレーム(33)の前壁面から版ロール支軸(38)と平行な前向き一体的に張り出された左右一対の係止軸、(50a)(50b)(50c)(50d)はその両係止軸(49a)(49b)へ係脱自在に係止された複数(図例では合計4個)のハンガープレートであり、その各個の中間部にインク皿(51a)(51b)(51c)(51d)が何れも片持ち状態に付属一体化されている。その各インク皿(51a)(51b)(51c)(51d)のハンガープレート(50a)(50b)(50c)(50d)を両係止軸(49a)(49b)へ係止させた使用状態では、上記版ロール(42a)(42b)(42c)(42d)が対応的なインク皿(51a)(51b)(51c)(51d)の真上位置に臨むこととなり、その各個の円周面にインク皿(51a)(51b)(51c)(51d)内の印刷インクが着肉される。
更に、(52)は両係止軸(49a)(49b)の左右相互間に介在しつつも、これらより若干高い位置関係として、やはり上記ユニットフレーム(33)の前壁面から版ロール支軸(38)と平行な前向き一体的に張り出されたドクターホルダー用揺動支点軸であり、これには上記版ロール(42a)(42b)(42c)(42d)と対応位置するドクターホルダー(53a)(53b)(53c)(53d)の前後一対づつが各々枢着されている。
ドクターホルダー(53a)(53b)(53c)(53d)の各個は図9、11のような階段形態の上面を備えた金属の角ブロックから成り、その版ロール(42a)(42b)(42c)(42d)を指向して張り出すフラットな先端面(取付基準面)には、ドクターブレード(54a)(54b)(54c)(54d)が固定ビス(55)を介して着脱自在に取り付けられている一方、その先端面と平行するフラットな末端面には、側面視のほぼへ字型をなす前後一対のサイドスクレーパー(56a)(56b)(56c)(56d)が、やはり固定ビス(57)によって版ロール(42a)(42b)(42c)(42d)を挟む並列状態に取り付けられている。(58a)(58b)(58c)(58d)は上記ドクターホルダー(53a)(53b)(53c)(53d)のフラットな中間面へ、固定ビス(59)によって取り付けられたテールプレートであり、両サイドスクレーパー(56a)(56b)(56c)(56d)と直交する斜め上向きに張り出している。
(60)は上記ドクターホルダー用揺動支点軸(52)とほぼ同じ高さ位置として、やはりユニットフレーム(33)の前壁面から前向き一体的に張り出されたシリンダー支持枠であり、これにはドクターブレード押圧用エヤーシリンダー(61a)(61b)(61c)(61d)の複数(図例では合計4個)が並列設置されている。その各エヤーシリンダー(61a)(61b)(61c)(61d)のピストンロッド(62a)(62b)(62c)(62d)が上記ドクターホルダー(53a)(53b)(53c)(53d)のテールプレート(58a)(58b)(58c)(58d)を押圧して、そのドクターホルダー(53a)(53b)(53c)(53d)を揺動支点軸(52)の廻りに揺動させることにより、上記ドクターブレード(54a)(54b)(54c)(54d)を版ロール(42a)(42b)(42c)(42d)の円周面へ押し付けて、その版面の過剰な印刷インクを掻き取る。
(63)は上記凹版用インキングステーション(S)の近辺に臨む位置関係として、架台(F)のテーブル(2)上に据え付けられた凹版用操作ボックスであり、これには図1、10のようなドクターブレード用作動切換えスイッチ(64)と、版ロール回転開始用押しボタンスイッチ(65)並びに版ロール回転停止用押しボタンスイッチ(66)が並列設置されている。
茲に、ドクターブレード用作動切換えスイッチ(64)はこれをスイッチオン状態に操作した時、その出力信号を受けた上記エヤーシリンダー(61a)(61b)(61c)(61d)が、ドクターホルダー(53a)(53b)(53c)(53d)のドクターブレード(54a)(54b)(54c)(54d)を版ロール(42a)(42b)(42c)(42d)の円周面へ押し付ける一方、そのスイッチオフ状態へ切り換え操作した時には、同じくエヤーシリンダー(61a)(61b)(61c)(61d)がドクターブレード(54a)(54b)(54c)(54d)を版ロール(42a)(42b)(42c)(42d)の円周面から退避させるようになっている。
又、上記版ロール回転開始用押しボタンスイッチ(65)は両サイドスクレーパー(56a)(56b)(56c)(56d)による印刷インクの掻き残しを確認したり、印刷インクの乾燥を防止したりするためのものとして、これを作業者が押せば、その出力信号を受けた上記駆動モーター(36)により、版ロール支軸(38)を経て複数の版ロール(42a)(42b)(42c)(42d)が一挙同時に連続回転されることとなる。
他方、版ロール回転停止用押しボタンスイッチ(66)を作業者が押せば、上記版ロール用位置決めセンサー(45)の検知作用により、その出力信号を受けた駆動モーター(36)が、上記版ロール(42a)(42b)(42c)(42d)をそのインク定着凹溝(43a)(43b)(43c)(43d)のすべて上向く指向状態として、原点(Y−Y)の位置に自動停止させることとなり、その停止時にはロボット用操作パネル(5)上の原点表示ランプ(16)が点灯する。
本発明に係る印刷機の凹版として、先には回転駆動されるシリンダー型の版ロール(42a)(42b)(42c)(42d)を説明したが、これに代えて、直線的に進退作動される平台型の版盤(67a)(67b)(67c)(67d)を採用しても良い。
つまり、図12〜17は図8〜11と対応する凹版用インキングステーション(S)の別な実施形態を示しており、(68)はやはり架台(F)のテーブル(2)上に据え付けられたユニットフレーム、(69a)(69b)(69c)(69d)はそのユニットフレーム(68)上へ平行に固定支持された前後一対づつ合計4組の進退ガイド軸であり、これに並列する複数(図例では合計4個)の版盤(67a)(67b)(67c)(67d)が各々軸受(70a)(70b)(70c)(70d)を介して左右方向への進退作動自在に套嵌されている。(71a)(71b)(71c)(71d)は各進退ガイド軸(69a)(69b)(69c)(69d)の支持脚である。
そして、各版盤(67a)(67b)(67c)(67d)の進出側(図示の右側)を占める約一半部がその上面のフラットな版面として、ここにはインク定着凹溝(72a)(72b)(72c)(72d)が彫刻されており、同じく退動側(図示の左側)に残る約他半部にはインク皿(73a)(73b)(73c)(73d)が設置されている。その版面はフラットであるため、上記版ロール(42a)(42b)(42c)(42d)に比して、大きなインク定着凹溝(72a)(72b)(72c)(72d)を彫刻することができる。
(74)は上記版盤(67a)(67b)(67c)(67d)の複数に共通する版盤進退作動用エヤーシリンダーであって、ユニットフレーム(68)から起立するサイド壁面(75)に固定支架されており、そのピストンロッド(76)によって複数の版盤(67a)(67b)(67c)(67d)を一挙同時に進退作動させるようになっている。
又、(77)は版盤(67a)(67b)(67c)(67d)の中途部を跨ぐ門字型として、上記ユニットフレーム(68)から上向き一体的に架構されたシリンダー支持枠であり、その天井面に版盤(67a)(67b)(67c)(67d)と対応するドクターブレード昇降作動用エヤーシリンダー(78a)(78b)(78c)(78d)の複数が、前後の並列状態に固定設置されている。
(79a)(79b)(79c)(79d)は上記ドクターブレード昇降作動用エヤーシリンダー(78a)(78b)(78c)(78d)から垂下するピストンロッド(80a)(80b)(80c)(80d)へ、各々取り付け固定されたドクターホルダーであって、上記版盤(67a)(67b)(67c)(67d)の上面(版面)と対応しており、その下端部にはドクターブレード(81a)(81b)(81c)(81d)が各々着脱自在に取り付けられている。
他方、(82a)(82b)(82c)(82d)は上記インク皿(73a)(73b)(73c)(73d)と対応するインク掻き出しスクレーパーであって、ゴムやブラシなどの弾性変形し得る材料から成り、これらも同じくドクターブレード昇降作動用エヤーシリンダー(78a)(78b)(78c)(78d)のピストンロッド(80a)(80b)(80c)(80d)へ、各々上記ドクターホルダー(79a)(79b)(79c)(79d)との左右並列状態に取り付け固定されている。
更に、(83)は上記版盤進退作動用エヤーシリンダー(74)の内部に臨まされた版盤用位置決めセンサーであって、そのピストンを近接物として検知する近接スイッチ、又は同じくピストンを被検知物とする反射型の光電スイッチから成り、これからの検知出力信号を受けた版盤進退作動用エヤーシリンダー(74)が複数の版盤(67a)(67b)(67c)(67d)を、そのインク定着凹溝(72a)(72b)(72c)(72d)の悉く原点(Y−Y)に正しく位置決めされた進出状態として自動停止させ、ロボット(R)の転写用ゴムパッド(1a)(1b)(1c)(1d)による印刷インクの受け取り準備状態に保つようになっている。
上記版ロール(42a)(42b)(42c)(42d)に代る平台型の版盤(67a)(67b)(67c)(67d)を採用する場合、架台(F)のテーブル(2)上へ据え付けられた凹版用操作ボックス(63)には、図示省略してあるが、版盤進出開始用押しボタンスイッチと版盤退動開始用押しボタンスイッチとを並列設置して、その版盤進出開始用押しボタンスイッチを作業者が押せば、図14〜16のように、上記ドクターブレード昇降作動用エヤーシリンダー(78a)(78b)(78c)(78d)のピストンロッド(80a)(80b)(80c)(80d)が下降して、そのインク掻き出しスクレーパー(82a)(82b)(82c)(82d)とドクターブレード(81a)(81b)(81c)(81d)とが版盤(67a)(67b)(67c)(67d)の上面(版面)に接触すると共に、引き続き版盤(67a)(67b)(67c)(67d)がその進退作動用エヤーシリンダー(74)により進出されて、上記ドクターブレード(79a)(79b)(79c)(79d)により版面から過剰な印刷インクが掻き取られる。
又、同じく版盤退動開始用押しボタンスイッチを作業者が押せば、図16、17から明白なように、上記ドクターブレード昇降作動用エヤーシリンダー(78a)(78b)(78c)(78d)のピストンロッド(80a)(80b)(80c)(80d)が上昇して、その少なくともドクターブレード(79a)(79b)(79c)(79d)だけは版盤(67a)(67b)(67c)(67d)の版面から離れ、引き続き版盤(67a)(67b)(67c)(67d)がその進退作動用エヤーシリンダー(74)により退動されて、上記インク掻き出しスクレーパー(82a)(82b)(82c)(82d)によりインク皿(73a)(73b)(73c)(73d)の印刷インクが、版盤(67a)(67b)(67c)(67d)の版面へ掻き出し着肉されるようになっている。
他方、版盤進出開始用押しボタンスイッチと版盤退動開始用押しボタンスイッチから作業者が操作手を離せば、上記版盤用位置決めセンサー(83)の検知作用により、その版盤(67a)(67b)(67c)(67d)は図16のようなインク定着凹溝(72a)(72b)(72c)(72d)の原点(Y−Y)に位置決めされた進出状態として、自動停止することになり、ロボット(R)の転写用ゴムパッド(1a)(1b)(1c)(1d)による印刷インクの受け取り準備状態に保たれる。
但し、上記版盤進退作動用エヤーシリンダー(74)による版盤(67a)(67b)(67c)(67d)の進退作動ストロークは予じめ一定に決まっているため、その版盤(67a)(67b)(67c)(67d)を原点(Y−Y)の進出位置において自動停止させるための位置決めセンサー(83)は、これを省略してもさしつかえない。
尚、版盤進出開始用押しボタンスイッチと版盤退動開始用押しボタンスイッチを押して、版盤(67a)(67b)(67c)(67d)を繰り返し進退作動させることにより、その印刷インクにおける掻き残しの確認や乾燥の防止を行なえることは言うまでもない。
更に、ワーク(W)を保持する治具(J)は図1のような平面から見た場合に、上記多関節ロボット(R)から一定の移動角度(α)(例えば約90°〜120°)を保って離隔する関係位置として、上記架台(F)のテーブル(2)上へ据え付け使用される。
茲に、治具(J)はワーク(W)と対応する形状を備えて、これを印刷作業中に安定良く受け止めることができる限り、そのための構成に制約は無いが、上記ロボット(R)による転写用ゴムパッド(1a)(1b)(1c)(1d)の移動タクトを短縮する趣旨から言えば、その治具(J)を図19〜21や図27のような金属のベースプレート(84)と、これから一体的に起立する所要数の支柱(85)と、その各支柱(85)の上端部に固着されたブロック受け座(86)と、その各ブロック受け座(86)へ複数の固定ボルト(87)を介して、着脱・交換自在に取り付けられた合成樹脂のワーク受け止めブロック(88)とから形作ることが好ましい。
この点、図19〜26では本発明が対象とするワーク(W)の一例として、複数の被印刷部分が上向きや横向きなどの異なる方向性にある曲管、就中可撓なゴムホースと、これを転がらぬように保つ曲管受け止め凹溝(89)が、そのワーク受け止めブロック(88)に切り欠かれた治具(J)を示しており、又図27、28では同じくワーク(W)の別な一例として、やはり複数の被印刷部分が傾斜角度の異なる斜め下向きとなる食品用プラスチック成形容器の本体と、その保持にふさわしい治具(J)を示している。
(90)は上記治具(J)のベースプレート(84)に開口分布された複数の取付孔であり、これらと対応する治具位置決め用ノックピン(91)の複数が、図18や図23〜25のように上記架台(F)のテーブル(2)から一体的に植立している。そのため、上記ベースプレート(84)の取付孔(90)をテーブル(2)のノックピン(91)へ抜き差し自在に差し込むことにより、その治具(J)を架台(F)への正確な位置決め状態に取り付け使用することができる。
又、(92)は上記ノックピン(91)に差し込まれたベースプレート(84)の周辺部に位置しつつ、架台(F)のテーブル(2)に開口分布された複数のネジ孔、(93)は治具(J)のベースプレート(84)を架台(F)のテーブル(2)へ上方から押え付ける左右一対の固定プレートであり、その各固定プレート(93)に開口するボルト受け入れ孔(94)から上記テーブル(2)のネジ孔(92)へ、蝶ボルト(95)が螺入締結されるようになっている。
何れにしても、上記治具(J)に保持されたワーク(W)との関係上、多関節ロボット(R)の動作はロボットコントローラー(C)によって、そのワーク(W)と対応するようにプログラム制御され、ロボット(R)のアーム先端部へ回転ディスク(26)を介して取り付けられている上記転写用ゴムパッド(1a)(1b)(1c)(1d)が、そのワーク(W)における複数の被印刷部分へ目的の画像(M1)(M2)(M3)(M4)を確実に多色刷りできるようになっている。
次に、上記曲管をワーク(W)の一例として、本発明のパッド式印刷機による多色刷り方法を説明すると、先ず電源オンオフ切換えスイッチ(11)のスイッチオン状態において、モード切換えスイッチ(15)の操作により、印刷機を手動モードに設定する。その当初、多関節ロボット(R)が図1、2のような原点(X−X)の位置に停止していることは、言うまでもない。
そして、ドクターブレード用作動切換えスイッチ(64)をスイッチオン状態に操作し、凹版用インキングステーション(S)におけるドクターホルダー(53a)(53b)(53c)(53d)を版ロール(42a)(42b)(42c)(42d)の円周面(版面)へ押し付ける一方、その版ロール(42a)(42b)(42c)(42d)と対応するインク皿(51a)(51b)(51c)(51d)へ、互いに異なる色彩(例えば黄色、青色、白色並びに赤色)の印刷インクを各別に貯溜させる。
それから版ロール回転開始用押しボタンスイッチ(65)を押して、上記版ロール(42a)(42b)(42c)(42d)の複数を一挙同時に連続回転させることにより、印刷インクの着肉状態とその過剰分の掻き取り状態を目視検査し、その正常であることの確認後に、版ロール回転停止用押しボタンスイッチ(66)を押せば、上記版ロール(42a)(42b)(42c)(42d)がそのインク定着凹溝(43a)(43b)(43c)(43d)の悉く上向く状態として、自づと正しく位置決め停止されることになり、ロボット(R)の転写用ゴムパッド(1a)(1b)(1c)(1d)による印刷インクの受け取り準備状態に保たれる。
他方、上記治具(J)のベースプレート(84)を図22〜25や図27のように、架台(F)のテーブル(2)上へ取り付け使用して、その治具(J)を形作るワーク受け止めブロック(88)の曲管受け止め凹溝(89)内へ、ワーク(W)を固定状態に嵌め付けセットする。そうすれば、ロボット(R)がそのワーク(W)に応じて作動制御される準備状態となる。
そこで、上記モード切換えスイッチ(15)を印刷機の自動モードに切り換え操作した後、ロボット作動開始用押しボタンスイッチ(9a)(9b)を押すのであり、そうすればロボット(R)が図1の原点(X−X)に停止している位置から、治具(J)に保持されたワーク(W)までの必要な一定移動角度(α)だけ、転写用ゴムパッド(1a)(1b)(1c)(1d)を移動させることになる。
その移動過程では、ロボット(R)のアーム先端部に回転ディスク(26)を介して取り付けられている転写用ゴムパッド(1a)(1b)(1c)(1d)が、原点(X−X)の位置から凹版用インキングステーション(S)まで到達して、その並列する版ロール(42a)(42b)(42c)(42d)の円周面(版面)へ順次押し付けられることにより、そのインク定着凹溝(43a)(43b)(43c)(43d)に着肉している印刷インクを各別に受け取る。
上記インク皿(51a)(51b)(51c)(51d)の複数(図例では合計4個)に、各別異なる黄色、青色、白色並びに赤色の印刷インクが貯溜されていることとの関係から詳述すれば、ロボット(R)の移動順序に応じて、その第1ゴムパッド(1a)が先ず図29〜31のように第1版ロール(42a)から黄色の印刷インクを受け取るや、回転ディスク(26)は一定角度(θ)(90度)だけ回転駆動されて、次に第2ゴムパッド(1b)が図32、33のように第2版ロール(42b)から青色の印刷インクを受け取り、引き続き図31から明白なように回転ディスク(26)が一定角度(θ)づつ間歇的に回転され、第3、4ゴムパッド(1c)(1d)も同様に第3、4版ロール(42c)(42d)から、白色の印刷インクと赤色の印刷インクを受け取るのである。
その場合、すべての版ロール(42a)(42b)(42c)(42d)から印刷インクがロボット(R)の転写用ゴムパッド(1a)(1b)(1c)(1d)に受け取られると、その予じめタイマーにより決められた一定時間の経過後に、上記版ロール(42a)(42b)(42c)(42d)の複数が360度だけ自づと回転されて、その円周面(版面)のインク定着凹溝(43a)(43b)(43c)(43d)には再び黄色、青色、白色並びに赤色の印刷インクが着肉されることとなり、次回のワーク(W)を印刷作業できる準備状態に保たれる。
この点、図示の実施形態ではインク定着凹溝(43a)(43b)(43c)(43d)を各版ロール(42a)(42b)(42c)(42d)における円周面(版面)の1個所に彫刻しているため、その版ロール(42a)(42b)(42c)(42d)を360度だけ回転駆動することにより、原点(Y−Y)の位置へ復帰させるようになっているが、そのインク定着凹溝(43a)(43b)(43c)(43d)を例えば円周面(版面)の向かい合う一対として彫刻すると共に、凹版用位置決めセンサー(45)もこれと対応する2個所に設置することができ、その場合には版ロール(42a)(42b)(42c)(42d)を180度だけ回転駆動して、原点(Y−Y)の位置へ復帰させることになる。上記インク定着凹溝(43a)(43b)(43c)(43d)やその原点(Y−Y)の位置決めセンサー(45)は版ロール(42a)(42b)(42c)(42d)へ全体的な放射対称分布型の複数として設置しても良い趣旨である。
上記印刷インクを受け取った複数のゴムパッド(1a)(1b)(1c)(1d)は、引き続き治具(J)に保持されているワーク(W)まで到達して、やはりロボット(R)の移動順序に従い、その第4ゴムパッド(1d)が図34、35のように赤色の印刷インクを、ワーク(W)の被印刷部分へ第1画像(M1)として先行的に押し付け転写するや、やはり回転ディスク(26)は図36のように一定角度(θ)(90度)だけ間歇的に正転又は逆転されて、第3ゴムパッド(1c)が白色の印刷インクを同じくワーク(W)の別な被印刷部分へ、第2画像(M2)として後行的に押し付け転写する。
引き続き図36〜38から明白なように、回転ディスク(26)がやはり同じ一定角度(θ)づつ間歇的に正転又は逆転されて、第2ゴムパッド(1b)が青色の印刷インクを同じワーク(W)の別な被印刷部分へ第3画像(M3)として、又第1ゴムパッド(1a)が黄色の印刷インクを同じワーク(W)の更に別な被印刷部分へ第4画像(M4)として順次押し付け転写するのであり、茲にワーク(W)の被印刷部分に対する第1〜4画像(M1)(M2)(M3)(M4)の多色刷りが完了する。
このような印刷状態のワーク(曲管)(W)を示した図26において、その第1、4画像(M1)(M4)は曲管(ゴムホース)を相手機器のニップルやパイプなどに接続するための合いマークとなる記号(画線)、第2画像(M2)は品名、第3画像(M3)は別な細いホースや電気配線コードなどの結束個所を位置決めする記号(画点)である。
又、別なワーク(プラスチック成形容器の本体)(W)の印刷状態を示した図28において、その第1画像(M1)は販売会社名、第2画像(M2)は食品の賞味期限、第3画像(M3)はロゴマーク、第4画像(M4)は品名であるが、茲に第1、2、4画像(M1)(M2)(M4)のような比較的長い文字を印刷する場合、上記転写用ゴムパッド(1a)(1b)(1c)(1d)を表面積の大きなカマボコ型(図示省略)として、回転ディスク(26)の円周面へ着脱・交換自在に取り付け使用するか、又は図43、44に例示する遊転可能なコロ型ゴムパッド(1a)(1b)(1c)(1d)の複数が、各々挟持ステー(96)を介して軸支された回転ディスク(26)と交換使用する方法により、上記長い文字やその他の大きな画像(M1)(M2)(M3)(M4)を転写できるように定めても良い。上記版ロール(42a)(42b)(42c)(42d)に代る版盤(67a)(67b)(67c)(67d)の使用も、その大きな画像(M1)(M2)(M3)(M4)の印刷に役立つ。図43、44の符号(97)は各ゴムパッド(1a)(1b)(1c)(1d)の支軸、(98)は複数の固定ビスである。
このようなワーク(W)の1個づつにつき目的の画像(M1)(M2)(M3)(M4)を多色刷り完了する毎に、上記1サイクル印刷完了表示ランプ(17)が点灯し、ロボット(R)は原点(X−X)の位置に停止するため、その停止中に作業者は治具(J)から印刷完了済みのワーク(W)を取り出し、次回の新らたなワーク(W)を治具(J)のワーク受け止めブロック(88)へ嵌め付けセットして、再度ロボット作動開始用押しボタンスイッチ(9a)(9b)を押すことにより、上記と同じ1サイクルの印刷作用を繰り返し、そのワーク(W)の1ロット分を印刷する。その1ロット分の印刷個数がロットカウンター(19)によりカウントされて、表示画面(20)に表示されることは既に述べた通りである。
その場合、図示の実施形態ではロボット(R)が原点(X−X)の停止位置へ帰還する毎に、作業者がワーク(W)をその治具(J)に対して出し入れ作業するようになっているが、例えばモーターにより回転駆動されるターンテーブル(図示省略)を、上記架台(F)へ軸支すると共に、そのターンテーブル上へ複数の治具(J)を取り付け、ターンテーブル回転開始用押しボタンスイッチの操作により間歇的に回転させて、ワーク(W)の印刷作業中に別な治具(J)へ、新らたなワーク(W)を嵌め付けセットしたり、その印刷完了済みのワーク(W)を取り出したりできるように定めても良く、これによれば作業者がワーク(W)の出し入れ作業を一層軽快に行なえ、安全性も向上する。
上記のような自動モードでの印刷作業中、作業者がロボット非常停止用押しボタンスイッチ(10)を押した場合には勿論のこと、作業エリヤに対する危険物の侵入やロボット(R)自身の非常状態に起因して、ロボット(R)が停止した場合には、リセット用押しボタンスイッチ(14)を押して非常状態の解除後、ロボット作動開始用押しボタンスイッチ(9a)(9b)を押せば、そのロボット(R)が原点(X−X)の位置に自動復帰するため、印刷作業を再開することができる。
又、このような非常状態に起因して、印刷作業が長く中断したとしても、ロボット(R)が原点(X−X)の位置に停止してから、予じめタイマーにより決められた一定時間の経過後には、上記版ロール(42a)(42b)(42c)(42d)が自動的に連続回転されるようになっており、そのため版ロール(42a)(42b)(42c)(42d)に着肉している印刷インクの乾燥してしまうおそれはない。
更に、同じく自動モードでの印刷作業中、凹版用非常表示ランプ(13)が点灯したような場合には、やはりリセット用押しボタンスイッチ(14)を押して、一旦手動モードに切り換えた後、版ロール回転開始用押しボタンスイッチ(65)と版ロール回転停止用押しボタンスイッチ(66)を押せば、版ロール(42a)(42b)(42c)(42d)がそのインク定着凹溝(43a)(43b)(43c)(43d)の上向く原点(Y−Y)での停止位置に復帰するため、再度自動モードに切り換えることにより、引き続き印刷作業を行なうことができる。
図29〜38に説示した1サイクルの印刷作用では、ロボット(R)による回転ディスク(26)の作動回数を減少させ、転写用ゴムパッド(1a)(1b)(1c)(1d)の移動タクトを短縮するため、凹版用インキングステーション(S)に複数(図例では合計4個)並列する版ロール(42a)(42b)(42c)(42d)のうち、その最も後側の第1版ロール(42a)から最も前側の第4版ロール(42d)に向かう順序で、互いに異なる色彩の印刷インクを受け取った上、その印刷インクをワーク(W)における複数の被印刷部分に対しては逆向きの順序として、第4ゴムパッド(1d)がワーク(W)における凹版用インキングステーション(S)から最も近い距離にある被印刷部分へ第1画像(M1)を転写し、第1ゴムパッド(1a)が同じくワーク(W)における凹版用インキングステーション(S)から最も遠い距離にある被印刷部分へ第4画像(M4)を転写した後、原点(X−X)の位置まで帰還するようになっている。
但し、ロボット(R)による転写用ゴムパッド(1a)(1b)(1c)(1d)の移動順序は、図示のそれに限らず、ロボット(R)と凹版用インキングステーション(S)並びに治具(J)の全体的な据え付けレイアウトや、ワーク(W)の形状などを総合的に考慮して、その制御プログラムを最適に作成することができる。
又、図示の実施形態では目的とする画像(M1)(M2)(M3)(M4)の4色刷りとして、凹版用インキングステーション(S)の版ロール(42a)(42b)(42c)(42d)とインク皿(51a)(51b)(51c)(51d)のみならず、これと対応する転写用ゴムパッド(1a)(1b)(1c)(1d)も回転ディスク(26)の円周面へ、その等分状態の合計4個として全体的な放射対称分布型に割り付けており、そのため版ロール(42a)(42b)(42c)(42d)からの印刷インク受け取り時とワーク(W)への押し付け転写時に、上記回転ディスク(26)を90度の一定角度(θ)づつ回転駆動させるようになっているが、要するに多色刷りの印刷機として、上記回転ディスク(26)をその転写用ゴムパッド(1a)(1b)(1c)(1d)の複数が割り付けられた等しい一定角度(θ)づつ、自づと間歇的に回転駆動できるようになっておれば足りる。
尚、凹版用インキングステーション(S)として、上記版ロール(42a)(42b)(42c)(42d)に代る版盤(67a)(67b)(67c)(67d)の複数を採用した場合には、図29、30と対応する図39、40や、図32、33と対応する図41、42から示唆される如く、版盤(67a)(67b)(67c)(67d)が原点(Y−Y)に位置決め停止された進出状態のもとで、その上面(版面)のインク定着凹溝(72a)(72b)(72c)(72d)から互いに異なる色彩の印刷インクが、順次ロボット(R)の転写用ゴムパッド(1a)(1b)(1c)(1d)に受け取られ、その予じめタイマーにより決められた一定時間の経過後、版盤(67a)(67b)(67c)(67d)が自づと1往復分だけ進退作動されて、そのインク定着凹溝(72a)(72b)(72c)(72d)に再び印刷インクが着肉されることとなり、次回のワーク(W)に対する印刷作業を行なえる準備状態に保たれる。
そして、上記印刷インクを各別に受け取った転写用ゴムパッド(1a)(1b)(1c)(1d)が、引き続き図34〜38と同じく、ロボット(R)の移動順序に従って、ワーク(W)における複数の被印刷部分へ目的の画像(M1)(M2)(M3)(M4)を転写することになるため、やはり図26、28のような多色刷り状態を得ることができる。
何れにしても、本発明の多色刷り印刷機では3次元の直線運動と円弧運動を行なえる多関節ロボット(R)のアーム先端部に、回転ディスク(26)を介して転写用ゴムパッド(1a)(1b)(1c)(1d)の複数が、その全体的な放射対称分布型に取り付けられており、しかも上記ロボット(R)の動作がロボットコントローラー(C)によって、ワーク(W)と対応するよう制御されるようになっているため、そのワーク(W)における被印刷部分の表面形状が曲面やその他の非フラット面であったり、更には被印刷部分の方向性が区々に相違変化していたりしても、その複数の被印刷部分へ常に正確な方向から目的の画像(M1)(M2)(M3)(M4)を安定良く高精度に印刷することができ、その作業能率も著しく向上する。
この点、冒頭に述べた公知発明の構成では、被印刷部分の表面形状や方向性が一定不変の球面体(例えばゴルフボール)でなければ、その印刷機を使用することができず、本発明に例示したようなプラスチック成形容器や曲管などの被印刷部分が異なる方向性にあるワーク(W)に使用する場合、ワーク(W)毎に対応する各種治具を予じめ作成準備して、その被印刷部分の方向性を例えば上向きとして一定不変に保たなければならず、各種ワークに対する汎用性に劣ることが明白である。
更に、本発明の場合凹版用インキングステーション(S)が版ロール(42a)(42b)(42c)(42d)又は版盤(67a)(67b)(67c)(67d)と、インク皿(51a)(51b)(51c)(51d)(73a)(73b)(73c)(73d)との複数づつから並列する組立ユニット体に形作られており、そのインク皿(51a)(51b)(51c)(51d)(73a)(73b)(73c)(73d)に貯溜された異なる色彩の印刷インキが、多関節ロボット(R)の対応的な複数の転写用ゴムパッド(1a)(1b)(1c)(1d)によって受け取られ、引き続きワーク(W)へ押し付け転写されるようになっているため、その多色刷りの印刷機としても、インク皿に対する着色インクの入れ換えやその他の面倒な段取り時間を省略することができ、その意味からも汎用性に優れる。
本発明に係る印刷機の据え付け状態を示す全体概略平面図である。 図1の正面図である。 ロボット用操作パネルを抽出して示す正面図である。 転写用ゴムパッドの回転ディスクを抽出して示す正面図である。 図4の5−5線断面図である。 転写用ゴムパッドを抽出して示す斜面図である。 図6の側面図である。 凹版用インキングステーションを抽出して示す側面図である。 図8の正面図である。 図8の一部を破断して示す平面図である。 図8の11−11線断面図である。 凹版用インキングステーションの別な実施形態を示す正面図である。 図12の平面図である。 図12における版盤の退動状態を示す説明図である。 図14に続く版盤の進出過程を示す説明図である。 図15に続く版盤の進出状態を示す説明図である。 図16に続く版盤の退動過程を示す説明図である。 架台のテーブルを拡大して示す平面図である。 ワーク(曲管)に対応する治具を抽出して示す正面図である。 図19の平面図である。 図20の21−21線断面図である。 治具による曲管の保持状態を示す平面図である。 図22の23−23線断面図である。 図23の24−24線断面図である。 同じく図23の25−25線断面図である。 ワークに対する各種画像の多色刷り状態を示す平面図である。 別なワーク(プラスチック成形容器)の保持状態を示す図24に対応する断面図である。 図27のワークを抽出して示す底面図である。 版ロールからゴムパッドが印刷インク(黄色)を受け取る状態の平面図である。 図29の正面図である。 ゴムパッドの回転ディスクが90度づつ回転する作用過程を示す説明図である。 図29に続く版ロールから次のゴムパッドが別な印刷インク(青色)を受け取る状態の平面図である。 図32の正面図である。 ゴムパッドがワーク(曲管)の一端部へ赤色の画像をを転写する状態の平面図である。 図34の正面図である。 ゴムパッドの回転ディスクが90度づつ回転する作用過程を示す説明図である。 ゴムパッドが同じワークの他端部へ白色の画像を転写する状態の平面図である。 図37の正面図である。 一方(後側)の版盤からゴムパッドが印刷インクを受け取る状態の平面図である。 図39の正面図である。 図39に続く版盤からゴムパッドが別な印刷インクを受け取る状態の平面図である。 図41の正面図である。 回転ディスクの変形実施形態を示す正面図である。 図43の44−44線断面図である。
符号の説明
(1a)(1b)・転写用ゴムパッド
(2)・テーブル
(3)・囲い壁パネル
(5)・ロボット用操作パネル
(6a)(6b)・エリヤセンサー
(9a)(9b)・ロボット作動開始用押しボタンスイッチ
(10)・ロボット非常停止用押しボタンスイッチ
(11)・電源のオンオフ切換えスイッチ
(14)(22)・リセット用押しボタンスイッチ
(15)・モード切換えスイッチ
(19)・ロットカウンター
(20)・表示画面
(23)・固定ベース
(24)・第1アーム
(25)・第2アーム
(26)・回転ディスク
(27)・固定ボルト
(28a)(28b)(28c)(28d)・ホルダー受け止め用凹溝
(29a)(29b)(29c)(29d)・ナット回動操作用窓口
(30a)(30b)(30c)(30d)・パッドホルダー
(31a)(31b)(31c)(31d)・ネジ軸脚
(32a)(32b)(32c)(32d)・固定ナット
(33)(68)・ユニットフレーム
(36)・版ロール回転用駆動モーター
(37)・カバープレート
(38)・版ロール支軸
(39)・出力軸
(40)・カップリング
(42a)(42b)(42c)(42d)・版ロール
(43a)(43b)(43c)(43d)(72a)(72b)(72c)(72d)・インク定着凹溝
(44)・遮光アーム
(45)・版ロール用位置決めセンサー
(49a)(49b)・係止軸
(50a)(50b)(50c)(50d)・ハンガープレート
(51a)(51b)(51c)(51d)(73a)(73b)(73c)(73d)・インク皿
(52)・揺動支点軸
(53a)(53b)(53c)(53d)(79a)(79b)(79c)(79d)・ドクターホルダー
(54a)(54b)(54c)(54d)(81a)(81b)(81c)(81d)・ドクターブレード
(56a)(56b)(56c)(56d)・サイドスクレーパー
(58a)(58b)(58c)(58d)・テールプレート
(60)(77)・シリンダー支持枠
(61a)(61b)(61c)(61d)・ドクターブレード押圧用エヤーシリンダー
(62a)(62b)(62c)(62d)(76)(80a)(80b)(80c)(80d)・ピストンロッド
(63)・凹版用操作ボックス
(64)・ドクターブレード用作動切換えスイッチ
(65)・版ロール回転開始用押しボタンスイッチ
(66)・版ロール回転停止用押しボタンスイッチ
(67a)(67b)(67c)(67d)・版盤
(69a)(69b)(69c)(69d)・進退ガイド軸
(74)・版盤進退作動用エヤーシリンダー
(78a)(78b)(78c)(78d)・ドクターブレード昇降作動用エヤーシリンダー
(82a)(82b)(82c)(82d)・インク掻き出しスクレーパー
(83)・版盤用位置決めセンサー
(84)・ベースプレート
(85)・支柱
(86)・ブロック受け座
(88)・ピローブロック
(89)・曲管受け止め凹溝
(90)・取付孔
(91)・ノックピン
(92)・ネジ孔
(93)・固定プレート
(94)・調整長孔
(95)・蝶ボルト
(C)・ロボットコントローラー
(R)・多関節ロボット
(S)・凹版用インキングステーション
(M1)(M2)(M3)(M4)・画像
(J)・治具
(W)・ワーク
(X−X)・ロボットの原点位置
(Y−Y)・凹版の原点位置
(α)・ロボットの移動角度
(θ)・回転ディスクの回転角度

Claims (6)

  1. 並列する複数の版ロール(42a)(42b)(42c)(42d)又は版盤(67a)(67b)(67c)(67d)に各々彫刻された文字、図形又は記号から成るインク定着凹溝(43a)(43b)(43c)(43d)(72a)(72b)(72c)(72d)へ、その対応位置する複数のインク皿(51a)(51b)(51c)(51d)(73a)(73b)(73c)(73d)から互いに異なる色彩の印刷インクを着肉させる凹版用インキングステーション(S)と、3次元の直線運動と円弧運動を行なえる多関節ロボット(R)とを架台(F)のテーブル(2)上へ据え付けると共に、
    そのロボット(R)のアーム先端部へ回転ディスク(26)を介して、上記版ロール(42a)(42b)(42c)(42d)又は版盤(67a)(67b)(67c)(67d)と対応する個数の転写用ゴムパッド(1a)(1b)(1c)(1d)を、全体的な放射対称分布型に取り付ける一方、
    展開不能な立体物をワーク(W)として保持するための治具(J)を、上記架台(F)のテーブル(2)上へ据え付け使用して、
    上記ロボット(R)の動作をその治具(J)に保持されたワーク(W)と対応するよう制御することにより、そのロボット(R)の上記転写用ゴムパッド(1a)(1b)(1c)(1d)を原点(X−X)での停止位置から、先ず凹版用インキングステーション(S)まで移動させると共に、その回転ディスク(26)を一定角度(θ)づつ間歇的に回転させることにより、上記版ロール(42a)(42b)(42c)(42d)又は版盤(67a)(67b)(67c)(67d)のインク定着凹溝(43a)(43b)(43c)(43d)(72a)(72b)(72c)(72d)から互いに異なる色彩の印刷インクを順次各別に受け取り、
    同じく転写用ゴムパッド(1a)(1b)(1c)(1d)を引き続き治具(J)に保持されているワーク(W)まで移動させると共に、やはり回転ディスク(26)を一定角度(θ)づつ間歇的に正転又は逆転させることにより、上記印刷インクをワーク(W)における複数の被印刷部分へ、互いに異なる色彩の画像(M1)(M2)(M3)(M4)として順次各別に転写した後、原点(X−X)の位置へ帰還させるという1サイクルを繰り返すことを特徴とする各種立体物の多色刷り印刷方法。
  2. 多関節ロボット(R)の転写用ゴムパッド(1a)(1b)(1c)(1d)が互いに異なる色彩の印刷インクをすべて受け取ってから、原点(X−X)の位置へ帰還するまでの間に、
    凹版用インキングステーション(S)の版ロール(42a)(42b)(42c)(42d)を悉く回転駆動するか、又は同じく版盤(67a)(67b)(67c)(67d)を悉く1往復分だけ進退作動させることにより、
    その版ロール(42a)(42b)(42c)(42d)又は版盤(67a)(67b)(67c)(67d)のインク定着凹溝(43a)(43b)(43c)(43d)(72a)(72b)(72c)(72d)を、次回のワーク(W)に対する転写用ゴムパッド(1a)(1b)(1c)(1d)が印刷インクの受け取り可能な原点(Y−Y)での位置決め停止状態に準備することを特徴とする請求項1記載の各種立体物の多色刷り印刷方法。
  3. ロボット作動開始用押しボタンスイッチ(9a)(9b)の一対と、ロボット非常停止用押しボタンスイッチ(10)とを架台(F)のテーブル(2)上に並列設置し、
    そのロボット作動開始用押しボタンスイッチ(9a)(9b)を作業者が両手で押さない限り、多関節ロボット(R)が作動開始しないように定める一方、
    そのロボット(R)が原点(X−X)の位置へ帰還した停止中に、作業者がワーク(W)をその治具(J)に対して出し入れ作業することを特徴とする請求項1記載の各種立体物の多色刷り印刷方法。
  4. 展開不能な立体物をワーク(W)として保持するための治具(J)と、
    並列する複数の版ロール(42a)(42b)(42c)(42d)又は版盤(67a)(67b)(67c)(67d)に各々彫刻された文字、図形又は記号から成るインク定着凹溝(43a)(43b)(43c)(43d)(72a)(72b)(72c)(72d)へ、その対応位置する複数のインク皿(51a)(51b)(51c)(51d)(73a)(73b)(73c)(73d)から互いに異なる色彩の印刷インクを着肉させる凹版用インキングステーション(S)と、
    3次元の直線運動と円弧運動を行なえる多関節ロボット(R)のアーム先端部へ回転ディスク(26)を介して、上記版ロール(42a)(42b)(42c)(42d)又は版盤(67a)(67b)(67c)(67d)と対応する個数だけ全体的な放射対称分布型に取り付けられた転写用ゴムパッド(1a)(1b)(1c)(1d)と、
    そのロボット(R)の動作を上記治具(J)に保持されたワーク(W)と対応するよう制御するためのロボットコントローラー(C)とから成り、
    そのロボットコントローラー(C)により制御されたロボット(R)の転写用ゴムパッド(1a)(1b)(1c)(1d)が、原点(X−X)での停止位置から先ず凹版用インキングステーション(S)まで移動して、その回転ディスク(26)における一定角度(θ)づつの間歇的な回転駆動により、上記版ロール(42a)(42b)(42c)(42d)又は版盤(67a)(67b)(67c)(67d)のインク定着凹溝(43a)(43b)(43c)(43d)(72a)(72b)(72c)(72d)から互いに異なる色彩の印刷インクを順次各別に受け取り、
    同じく転写用ゴムパッド(1a)(1b)(1c)(1d)が引き続き治具(J)に保持されているワーク(W)まで移動して、やはり回転ディスク(26)における一定角度(θ)づつの間歇的な正転又は逆転駆動により、上記印刷インクをワーク(W)における複数の被印刷部分へ、互いに異なる色彩の画像(M1)(M2)(M3)(M4)として順次各別に転写した後、原点(X−X)の位置まで帰還するという1サイクルを繰り返すように定めたことを特徴とする各種立体物のパッド式多色刷り印刷機。
  5. インク定着凹溝(43a)(43b)(43c)(43d)を1個づつ又は全体的な放射対称分布型に点在する複数づつとして、版ロール(42a)(42b)(42c)(42d)の円周面に彫刻したことを特徴とする請求項4記載の各種立体物のパッド式多色刷り印刷機。
  6. 多関節ロボット(R)のアーム(25)によって駆動される回転ディスク(26)の円周面へ、複数の転写用ゴムパッド(1a)(1b)(1c)(1d)を着脱・交換自在に取り付けたことを特徴とする請求項4記載の各種立体物のパッド式多色刷り印刷機。
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