JP2006068983A - オフセットロールを用いた印刷機 - Google Patents

Abstract

【課題】 ガラスやセラミックなどを用いた回路基板、液晶表示素子、画像表示装置などへの印刷をおこなうオフセットロールを用いた印刷機において、簡単な構成で、印刷版やオフセットロールのニップ部が斜めになる現象やたわみに起因する印刷の片流れや印刷ムラ、印刷位置のズレなどの問題を生じないようにした、オフセットロールを用いた印刷機を提供することが課題である。
【解決手段】 印刷版またはオフセットロールにおける一端側軸受けを、前記印刷版とオフセットロールが接して生じるニップが両中心軸に略平行となるよう移動可能に支持して印刷機本体に固定した支持アームと、該支持アームに一端を固定され、他端を前記一端側軸受けに固定されて該一端側軸受けを、前記印刷版とオフセットロールにおけるニップが両中心軸に平行となる方向へ移動させる機構とを設けた。
【選択図】 図２

Description

本発明は、オフセットロールを用いた印刷機に係り、特に、ガラスやセラミックなどを用いた回路基板、液晶表示素子、画像表示装置などの印刷を高精度でおこなえるようにしたオフセットロールを用いた印刷機に関するものである。

従来、ガラスやセラミックなどを用いた回路基板、液晶表示素子、画像表示装置等の電子部品の製造には、スクリーン印刷に代表される印刷方法、或いはフォトレジストを用いた写真法が用いられていた。このうち、印刷による方法はコスト的には優れているが、精度的には通常のスクリーン印刷では２０〜１００μｍ程度が限界で、写真法に比べて高精度のパターンを得ることができなかった。そのため高精度が要求される印刷に、グラビア印刷や特許文献１に示されているような印刷方法を用いることが提案された。

すなわちグラビア印刷用の版は近年の技術進歩により、金属性のシリンダ上にメッキ層を形成した後フォトレジストを塗布し、レーザ光を用いて印刷パターンを描画することで、１μｍ程度の精度でパターンを描画することが可能となっている。ただ、その後の工程でおこなうエッチングにおけるサイドエッチにより、線幅が２〜１０μｍと太くはなるが、前記したスクリーン印刷に比べると格段に高い精度での印刷が可能となる。

また、特許文献１に示された印刷方法は、シリコンシート上に樹脂インキを塗布し、この樹脂をブランケット胴に転写した後、版胴上の凸部（絵柄）によってブランケット上の樹脂を除いて印刷を行うようにしたもので、高精度の印刷が可能となる。

そして、グラビア印刷や特許文献１に示された方法でガラスやセラミックに印刷する場合、印刷版が硬質であることが多いため直接印刷することは難しいから、一般的には図３に一例としてグラビアオフセット印刷機の場合を示したように、オフセットロールに絵柄を転写した後、被印刷物に転写するオフセット法が用いられる。

この図３において、１は金属性のシリンダ２上に形成したメッキ層にレーザ光で画像パターンを描画し、エッチングして形成した画像部３を有するグラビア印刷用版胴であり、４の円筒状のシリンダにゴムブランケットを巻き付けたオフセットロール（ブランケット胴）が接触させられている。そしてこの版胴１には、ピックアップロール５によってインキ槽６内のインキ７が塗布され、非画像部に付着した余分なインキはドクターブレード８によって掻き落とされて、画像部３に付着したインキのみがオフセットロール４に転写される。

一方、リニアガイド９に設けられ、モータ１０によって駆動されるリニア駆動手段１１で図上左右に移動可能に構成された定盤１２上には、ガラスやセラミックなどを用いた回路基板、液晶表示素子、画像表示装置等の被印刷物１３が載置され、この被印刷物１３を載せた定盤１２は、版胴１の画像部３からオフセットロール４に転写されたインキ１４が、オフセットロール４の回転によってこの被印刷物１３の所定の位置に印刷されるタイミングで送られてくる。

そのため、この画像部３に対応するインキ１４は被印刷物１３に転写されて印刷が行われ、オフセットロール４は、洗浄用インキ供給ロール１５によって洗浄用インキ槽１６から汲み上げられた洗浄用インキ１７で洗浄され、余計な洗浄用インキ１７はドクターブレード１８でインキ溜め１９に掻き落とされて次の印刷に備えられる。一方、印刷の終了した被印刷物１３を載せた定盤１２は、図上オフセットロール４を上に、もしくは定盤１２を下に移動して退避させ、定盤１２上に載置した被印刷物１３とオフセットロール４とが再接触しないようにした後、最初の位置に戻る。

このようにして、ガラスやセラミックなどを用いた回路基板、液晶表示素子、画像表示装置等の被印刷物１３への印刷が行われるわけであるが、近年、高精度化を維持したまま、被印刷物１３の印刷幅を増やしたいという要求が増大している。

しかしながら、グラビア印刷や特許文献１に示された方法で被印刷物へ印刷する場合、被印刷物１３の印刷幅を増やすためには、版胴１やオフセットロール４の軸方向長さを長くする必要があり、高精度化が難しいという問題が生じる。すなわち、例えばグラビア印刷用版胴１やオフセットロール４は、前記したようにいずれも金属製のシリンダを用いているが、版胴１やオフセットロール４の軸方向長さが長くなると、その自重で半径方向にたわみ、印刷胴の回転軸としての振れが心配になるほか、ニップ圧で代表される印圧が印刷胴の中央と両端部で不均一となって印刷ムラが生じたり、印刷位置がズレるという問題が生じてくる。

また、こういった問題以外にも、図４（ａ）に示した版胴１とオフセットロール４が接することによって生じるニップが、版胴１またはオフセットロール４のいずれかにおける軸２１、２２の図４（ｂ）、又は（ｃ）に例えばｄで示したようなズレによって互いの軸心に平行にならなくなり、版胴１とオフセットロール４のニップが、オフセットロール４の軸方向に対して斜めになって印刷の片流れが生じ、正確な印刷結果が得られないといった問題が生じることもある。

すなわち、版胴１とオフセットロール４が図４（ｃ）のように斜めになると、版胴１とオフセットロール４との当たりが変わるためニップ幅も変化し、芯と芯が交差しているところでニップ幅が最も大きく、離れるにつれてニップ幅が小さくなる。そのため、例えば図５に示したようにオフセットロール４の軸を５０とし、版胴１の軸がθだけ傾いているとすると、版胴１上の幅Ｗ、高さＬの点線で示した長方形５１は、太い線５２で示したようにＳ字状に変形してしまう。

前記した印刷胴の撓みに対しては、印刷胴の胴径を大きくしてたわみ強度を高めることが考えられるが、この方法では、胴径の増大と共に軸受等、周辺機器の大型化、駆動手段としてのモータの大容量化が必要で、印刷機全体が大型化するといった別の問題点が発生する。

そのため、特許文献２には、印刷胴の両端面に、印刷胴長の１／３〜１／４の深さで円環状に開口したリング状溝を設け、印刷胴の外周に発生するたわみ変形が印刷胴の中央部と両端部で同じになるようにして、たわみ変形により生じる軸方向の印圧の変化を低減させ、印刷胴を長尺化しても軸方向の印刷濃淡が生じないようにした印刷胴が示されている。

特開２００１−５６４０５号公報 特開第３３１６３５９号公報

しかしながらこの特許文献２に示された印刷胴は、印刷胴長の１／３〜１／４の深さで円環状に開口したリング状溝を設けるため、リング状溝に相当する長さのスリーブを溶接し、外周を切削加工する方法や、胴中部分に溝幅と溝深さに相当する段差を設けておき、ストレートのスリーブを圧入するなどの複雑な方法を用いており、製作に多くの工程と時間がかかる。また、版胴１とオフセットロール４のニップ部が斜めになって、片流れを起こす場合の対処方法については記載がない。

そのため本発明においては、ガラスやセラミックなどを用いた回路基板、液晶表示素子、画像表示装置などへの印刷をおこなうオフセットロールを用いた印刷機において、簡単な構成で、版胴やオフセットロールのニップ部が斜めになる現象やたわみに起因する印刷の片流れや印刷ムラ、印刷位置のズレなどの問題を生じないようにした、オフセットロールを用いた印刷機を提供することが課題である。

上記課題を解決するため本発明になるオフセットロールを用いた印刷機は、
印刷絵柄が形成された印刷版と、円筒状の金属製シリンダにブランケットを巻装し、前記印刷版に接して印刷絵柄を転写して平板状の被印刷物に印刷するオフセットロールとを用いた印刷機において、
前記印刷版またはオフセットロールにおける一端側軸受けを、前記印刷版とオフセットロールとが接して生じるニップが両中心軸に略平行となるよう移動可能に支持して印刷機本体に固定した支持アームと、該支持アームに一端を固定され、他端を前記一端側軸受けに固定されて、該一端側軸受けを、前記印刷版とオフセットロールとにおけるニップが両中心軸に平行となる方向へ移動させる機構とを設けたことを特徴とする。

このように、印刷版またはオフセットロールにおける一端側軸受けをニップが両中心軸に略平行となる方向に移動可能に支持アームで支持し、該支持アームと一端側軸受け間に、印刷版とオフセットロールにおけるニップが両中心軸に平行となる方向へ移動させる機構を設けたことにより、簡単な構成で、印刷版やオフセットロールのニップ部が斜めになった場合の補正を行うことができ、このニップが斜めになったことに起因する印刷の片流れを防止することができる、オフセットロールを用いた印刷機を提供することができる。

そして、前記一端側軸受けを、印刷版とオフセットロールとにおけるニップが両中心軸に平行となる方向へ移動させる機構は、両端に互いに逆方向のネジを有したボルトと、該ボルト両端のネジに螺合する雌ネジ部を有し、それぞれ前記支持アームと前記軸受けに回転可能に固定された部材としたり、雌ネジを有して前記支持アームに一端を固定した第１の部材と、該第１の部材における雌ネジと逆方向の雄ネジを有して一端を前記軸受けに固定した第２の部材と、前記第１の部材の雌ネジに螺合させた雄ネジ部と前記第２の部材に螺合する雌ネジ部を同軸に有した部材で構成したり、さらに、前記支持アームまたは前記軸受けの一方に任意角度回転させて固定可能に取り付けられた円形部材と、該円形部材における回転中心から偏芯させた位置に取り付けられ、前記支持アームまたは前記軸受けの他方に取り付けられた棹を回動自在に保持する偏芯ピンとで構成したりすることが本発明の好適な実施例である。

また、前記円筒状の金属製シリンダは、円筒形状軸心の所定位置に填めた金属製リングと、該金属製リング上に圧入した中空円筒形状スリーブとすることにより、円筒形状軸心がその自重でたわんでも、その影響が中空円筒形状スリーブに大きな影響を与えることが無く、簡単な構成でたわみに起因する印刷ムラや印刷位置のズレなどの問題を生じないようにした、オフセットロールを用いた印刷機を提供することができる。

さらに、前記中空円筒形状スリーブは、金属製リングと接触する所定位置に孔を有し、該孔を通して前記中空円筒形状スリーブと金属製リングとを溶接若しくは接着すること、または／及び前記金属製リングの所定位置に孔を設け、該孔を通して前記円筒形状軸心と金属製リングとを溶接若しくは接着することで、金属製リング全周を中空円筒形状スリーブ、又は円筒形状軸心と溶接もしくは接着した場合に比較し、円筒形状軸心の自重によるたわみモーメントが直接中空円筒形状スリーブにかからないようにでき、より、たわみに起因する印刷ムラや印刷位置のズレなどの問題を生じないようにした、オフセットロールを用いた印刷機を提供することができる。

このように本発明によれば、簡単な構成で、印刷版やオフセットロールのニップ部が斜めになる現象やたわみに起因する印刷の片流れや印刷ムラ、印刷位置のズレなどの問題を生じないようにした、オフセットロールを用いた印刷機を提供することができる。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。

図１は、本発明になるオフセットロールを用いた印刷機に用いる印刷版または／及びオフセットロールの構造を示した断面図（ａ）と、Ａ−Ａ方向から見た断面図（ｂ）、図２は本発明になるオフセットロールを用いた印刷機における印刷版またはオフセットロールの一端側軸受けを、ニップが両中心軸に略平行となるよう移動させる機構の概略側面図である。

まず、図１を用いて本発明になる印刷版またはオフセットロールの構造を説明すると、図中３０は金属製の円筒形状軸心、３１は中空円筒形状のスリーブ、３２はこの円筒形状軸心３０の所定位置に填めた金属製リング、３３は中空円筒形状のスリーブ３１と金属製リング３２とを溶接、もしくは接着するために設けた孔、３４は金属製リング３２と円筒形状軸心３０とを溶接、もしくは接着するために設けた孔であり、図示の例では金属製リング３２を２つの場合を示したが、これは必要に応じて増加させることができる。

本発明になる印刷版またはオフセットロールは、この図１（ａ）に示したように、金属製の円筒形状軸心３０における所定の位置に金属製リング３２を填め、さらにその金属製リング３２に、中空円筒形状スリーブ３１を圧入したもので、円筒形状軸心３０と金属製リング３２、及び中空円筒形状スリーブ３１とは、金属製リング３２に開けた孔３４によって金属製リング３２と円筒形状軸心３０を、また、中空円筒形状のスリーブ３１に開けた孔３３で中空円筒形状スリーブ３１と金属製リング３２とを、互いに溶接または接着してある。

このうち、中空円筒形状のスリーブ３１に開けた孔３３と金属製リング３２に開けた孔３４とは、その位置を例えば図示の例では９０度ずらせてあり、それによって中空円筒形状スリーブ３１に、自重によって生じるたわみのモーメントを逃がすようにしてある。なお、この孔位置の角度は９０度だけに限らず、均等な間隔であれば任意角毎に設けるようにしても良く、また、本発明をオフセットロールに応用し、例えば前記特許文献２に開示されているように筒状ブランケットを用いる場合、この特許文献２に示された空気吹き出し溝を設けてブランケットの装着を容易にできるようにしても良い。

このように印刷版またはオフセットロールを構成し、中空円筒形状スリーブ３１に印刷用版を形成したりブランケットを装着することにより、中空円筒形状スリーブ３１はこの円筒形状軸心３０とは、支点となる金属製リング３２により支えられ、円筒形状軸心３０が自重でたわんでも、中空円筒形状スリーブ３１にその影響が大きく作用することなくなる。そのため、たわみに起因する印刷ムラや印刷位置のズレなどの問題を生じないようにした、オフセットロールを用いた印刷機を提供することができる。

次の図２は、印刷版またはオフセットロールの一端側軸受けを、ニップが両中心軸に略平行となるよう移動させる機構の一実施例の概略側面図であり、図中４０は印刷版またはオフセットロールの軸、４１はその軸受け、４２は軸受け４１を保持して移動できるようにした軸受け保持部材、４３は印刷機本体４４に固定された支持アーム、４５、４６は、両端に互いに逆方向としたネジ４７、４８を有したボルト４９のネジ４７、４８をそれぞれ螺合させる雌ネジ部を有し、保持部材４２、支持アーム４３に固定された軸受け位置調節部材である。

この印刷版またはオフセットロールの一端側軸受けの移動機構は、両端に互いに逆方向としたネジ４７、４８を有したボルト４９を、そのネジ４７、４８を受ける雌ねじ部を有した軸受け位置調節部材４５、４６に螺合させ、そのボルト４９を回転させることで、軸受け４１を微小移動させることができるようにしたもので、前記図４に示したような軸に対してニップが斜めになった場合、軸受けの移動機構におけるボルト４９を回転させることで、ニップ部が印刷版１及びオフセットロール４の軸に平行になるよう調節できるようにしたものである。

そのため、このボルト４９を調節すれば、前記したように印刷版とオフセットロールのニップ部が斜めになる現象によって生じる印刷の片流れや、印刷位置のズレなどの問題を容易に解消できるオフセットロールを用いた印刷機を提供することができる。

なお、印刷版またはオフセットロールにおける一端側軸受けを、印刷版とオフセットロールとが接して生じるニップが両中心軸に略平行となるよう移動させる構成としてはこれだけでなく、例えばピッチの異なる逆ネジを同軸に設け、２つのピッチの差分に相当する変位を取り出すようにした差動ネジなどを用いたり、偏芯ピンなどを用いて構成することもできる。

差動ネジを用いる場合は、雌ネジを有する第１の部材を支持アーム４３に、この第１の部材における雌ネジと逆方向の雄ネジを有する第２の部材を軸受け側４１側に固定し、第１の部材の雌ネジに螺合させる雄ネジ部と第２の部材に螺合する雌ネジ部を同軸に設けたダイヤルナットなどを用い、移動できるようにする。また、偏芯ピンを使う場合は、支持アーム４３または軸受け４１の一方に任意角度回転させたところで固定できるようにした円形部材を設け、この円形部材における回転中心から偏芯させた位置に、支持アーム４３または軸受け４１の他方に取り付けられた棹を回動自在に保持する偏芯ピンを設け、円形部材を回転させて固定することで、移動できるようにする。

また、これらの調節は、実際に印刷物を作成し、測長機により正確に二次元の位置を計測して設計値と比較し、その値からの形状のずれを測定して印刷版１またはオフセットロール４を移動させて行えばよい。

以上種々述べてきたように本発明によれば、簡単な構成で、印刷版やオフセットロールのニップ部が斜めになった場合の補正を行うことができ、このニップが斜めになったことに起因する印刷の片流れを防止することができる、オフセットロールを用いた印刷機を提供することができる。

また、円筒状の金属製シリンダを、円筒形状軸心の所定位置に填めた金属製リングと、該金属製リング上に圧入した中空円筒形状スリーブで構成することで、円筒形状軸心がその自重でたわんでも、その影響が中空円筒形状スリーブに大きな影響を与えることが無く、簡単な構成でたわみに起因する印刷ムラや印刷位置のズレなどの問題を生じないようにした、オフセットロールを用いた印刷機を提供することができる。

本発明によれば、簡単な構成で、印刷版やオフセットロールのニップ部が斜めになる現象やたわみに起因する印刷の片流れや印刷ムラ、印刷位置のズレなどの問題を生じないようにしたオフセットロールを用いた印刷機を提供できるから、高精度な回路基板、液晶表示素子、画像表示装置などを高精度に製造することができる。

本発明になるオフセットロールを用いた印刷機に用いる印刷版または／及びオフセットロールの構造を示した断面図（ａ）と、Ａ−Ａ方向から見た断面図（ｂ）である。 本発明になるオフセットロールを用いた印刷機における印刷版またはオフセットロールの一端側軸受けを、ニップが両中心軸に略平行となるよう移動させる機構の概略側面図である。 平板状被印刷物に印刷するためのオフセットロールを用いた印刷機の構成概略である。 従来の、オフセットロールを用いた印刷機における印刷版とオフセットロールが接することによって生じるニップが、軸方向に対して斜めになって要る状態を説明するための図である。 印刷版とオフセットロールが接することによって生じるニップが、軸方向に対して斜めになった場合に生じる印刷物の歪みを示した図である。

符号の説明

１ 印刷版
４０ 印刷版またはオフセットロールの軸
４１ 軸受け
４２ 軸受け保持部材
４３ 支持アーム
４４ 印刷機本体
４５、４６ 軸受け位置調節部材
４７、４８ ネジ
４９ ボルト

Claims (7)

1. 印刷絵柄が形成された印刷版と、円筒状の金属製シリンダにブランケットを巻装し、前記印刷版に接して印刷絵柄を転写して平板状の被印刷物に印刷するオフセットロールとを用いた印刷機において、
   前記印刷版またはオフセットロールにおける一端側軸受けを、前記印刷版とオフセットロールとが接して生じるニップが両中心軸に略平行となるよう移動可能に支持して印刷機本体に固定した支持アームと、該支持アームに一端を固定され、他端を前記一端側軸受けに固定されて、該一端側軸受けを、前記印刷版とオフセットロールとにおけるニップが両中心軸に平行となる方向へ移動させる機構とを設けたことを特徴とするオフセットロールを用いた印刷機。
2. 前記一端側軸受けを、印刷版とオフセットロールとにおけるニップが両中心軸に平行となる方向へ移動させる機構は、両端に互いに逆方向のネジを有したボルトと、該ボルト両端のネジに螺合する雌ネジ部を有し、それぞれ前記支持アームと前記軸受けに回転可能に固定された部材とで構成されることを特徴とする請求項１に記載したオフセットロールを用いた印刷機。
3. 前記一端側軸受けを、印刷版とオフセットロールとにおけるニップが両中心軸に平行となる方向へ移動させる機構は、雌ネジを有して前記支持アームに一端を固定した第１の部材と、該第１の部材における雌ネジと逆方向の雄ネジを有して一端を前記軸受けに固定した第２の部材と、前記第１の部材の雌ネジに螺合させた雄ネジ部と前記第２の部材に螺合する雌ネジ部を同軸に有した部材で構成される差動ネジであることを特徴とする請求項１に記載したオフセットロールを用いた印刷機。
4. 前記一端側軸受けを、印刷版とオフセットロールとにおけるニップが両中心軸に平行となる方向へ移動させる機構は、前記支持アームまたは前記軸受けの一方に任意角度回転させて固定可能に取り付けられた円形部材と、該円形部材における回転中心から偏芯させた位置に取り付けられ、前記支持アームまたは前記軸受けの他方に取り付けられた棹を回動自在に保持する偏芯ピンとで構成されていることを特徴とする請求項１に記載したオフセットロールを用いた印刷機。
5. 前記円筒状の金属製シリンダは、円筒形状軸心の所定位置に填めた金属製リングと、該金属製リング上に圧入した中空円筒形状スリーブとからなることを特徴とする請求項１または２に記載したオフセットロールを用いた印刷機。
6. 前記中空円筒形状スリーブは、金属製リングと接触する所定位置に孔を有し、該孔を通して前記中空円筒形状スリーブと金属製リングとを溶接若しくは接着したことを特徴とする請求項３に記載したオフセットロールを用いた印刷機。
7. 前記金属製リングの所定位置に孔を設け、該孔を通して前記円筒形状軸心と金属製リングとを溶接若しくは接着したことを特徴とする請求項３または４に記載したオフセットロールを用いた印刷機。

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