JP2008173805A - 凹版印刷機のパターンローラ位置自動制御方法及び位置自動制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 パターンローラのインキ着肉位置を自動的に調整することにより、均一な製品を製造する凹版印刷機のパターンローラ位置自動制御装置及び位置自動制御方法を提供する。
【解決手段】 左右の機械フレーム２ａ、２ｂ間に回転軸受５、９と、スリーブ６、１０、及び支持軸４ａ、４ｂで回動自在に支持されたパターンローラ３と、パターンローラ３の天地方向及び左右方向の位置調整用の仕組み、パターンローラを支持するための圧力が変更可能な油圧シリンダ７を有し、パターンローラ３にあらかじめ彫刻されている、位置調整用マーク２５を、位置検出用センサ２６で検出し、所定の位置に左右調整用モータ２３及び天地調整用モータ２４で、あらかじめ設定した位置に移動可能なように構成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、凹版印刷機のパターンローラ位置自動制御方法及び位置自動制御装置に関するものである。凹版印刷機において、凹版インキを転移及び供給するパターンローラに、位置合わせを行うためのマークを配設することで自動的に凹版面の所定の位置に位置合わせを行うものである。

従来、凹版印刷機においては、凹版版胴には複数個の凹版版面が等配に装着されており、各凹版版面には印刷対象物の絵柄が凹状画線部として形成されており、凹版版面の凹版表面には複数個のパターンローラが対接されている。例えば、多色凹版の３色刷りの場合は、３版の凹版版面に対して３個のパターンローラが近接され、各パターンローラの径は凹版版胴の略１／３の径を有している。パターンローラの周面には各色毎の絵柄に対応する凹凸が形成されており、凸部は夫々対応する凹版の凹状画線部よりも一回り大きく形成されて、凸部以外の部分は凹部と接触しないよう相対的な凹部となっている。

多色凹版印刷機による多色凹版印刷では、例えば２色の場合は、凹版版胴の周長面に圧胴とインキを着ける部分が凸部で成る２色の各パターンローラと、余分なインキを拭き取るワイピングローラが周長方向に順に敷設されており、凹版版胴の凹版面表面に１色目のインキパターンを形成し、次に２色目のインキパターンを形成し、２色のインキパターンが形成された凹版版胴の版面を逆回転するワイピングローラで凹部パターン以外のインキが拭き取られ、凹版版胴の凹版版面の凹部のインキを基材に転移した多色凹版印刷物を得ることができる。したが
って、図４（ａ）に示すように２色の凹版インキを少なくとも一つ以上の図柄に着肉し、基材１に転写して印刷物を得る場合に、例えば、機能の違うインキを用いた場合には、１図柄の中で機能性が変わることで偽造防止技術及び機械読取用技術としての効果を期待できる。また、３色の場合は、図４（ｂ）に示すように３色のインキを少なくとも一つ以上の図柄に着肉し、基材１上に転写することで、より複雑なパターンとなり、偽造防止技術及び機械読取技術としての効果が期待できる。

図５は、従来のパターンローラの調整機構の概略を示した図である。機械の左右フレーム２ａ、２ｂ間にはパターンローラ３が、先端がテーパになっている支持軸４ａ、４ｂに回動自在に支持されている。左側支持軸４ａは、軸受け５を介して軸受けハウジング６に回動自在に保持されている。軸受けハウジング６は軸方向への移動が可能になっており、固定用油圧シリンダ７の先端が軸受けハウジング６と連結されることにより、軸方向に押圧してパターンローラ３を固定する仕組となっている。

右側支持軸４ｂは、パターンローラ３に回転を伝える突起が着いたフランジ８に軸方向の移動が可能なように装着されており、フランジ８は軸受け９により軸受けハウジング１０に回動自在に保持されている。支持軸４ｂは、スラストベアリング１１を介して軸方向調整軸１２に回動自在に連結されている。軸方向調整軸１２の先端部にはネジが加工されており、サブフレーム１３に固定されたネジが加工された台座１４と連結されている。軸方向調整軸１２の先端は、軸方向調整用つまみ１５と連結されており、軸方向調整用つまみ１5を回転させることにより、ネジを介して右側支持軸４ｂが軸方向に移動可能となっている。

軸方向の調整は、固定用油圧シリンダ７の圧力を減圧した後、軸方向調整用つまみ１５を回転させることにより、スラストベアリング１１を介して軸方向調整軸１２を移動し、所定の調整位置に調整する。その後、固定用油圧シリンダ７を固定圧まで増圧し、パターンローラ３を固定する。位置の確認は、インキを着肉し、印刷物により作業者が目視で確認を行う。

フランジ８の突起と反対方向の先端には、平歯車１６が固定されており、調整ボックス１７の内部の平歯車と噛み合っている。調整ボックス１７の外部の凸部には、はすば歯車がつけられており、機械本体の駆動用はすば歯車１８と噛み合っている。調整ボックス１７は、スラストベアリング２１を介して移動ギア１９と回動可能に連結されている。移動ギア１９の先端にはネジが加工してあり、サブフレーム１３に加工したネジと連結されている。移動ギア１９は駆動ギア２０と噛み合っており、駆動ギア２０は天地方向調整用つまみ２２と連結されている。

天地方向の調整は、天地方向つまみ２２を回転させ、駆動ギア２０、移動ギア１９、スラストベアリング２１を介して、調整ボックス１７を軸方向に移動させることで、機械本体の駆動用はすば歯車１８の歯の角度分だけ天地方向に回転させることで調整を行う。位置の確認は、インキを着肉し印刷物により作業者が目視で確認を行う。

前述したように、従来の多色凹版印刷におけるインキの着肉位置の合わせこみは、パターンローラの天地及び左右方向の位置合わせを、作業者が印刷物を見て調整用ハンドルを操作して行うため、調整位置にばらつきが生じ、１色目と２色目のインキの境界線で実際には誤差が発生し、機械読取する場合に誤検出するという問題があった。

本発明は、前述の問題にかんがみなされたものであり、パターンローラの位置合わせを自動的に行うことができる、凹版印刷機のパターンローラ位置自動制御方法及び位置自動制御装置を提供するものである。

本発明は、機械フレーム間に天地方向及び左右方向の位置調整手段を有して、回動自在に支持されたパターンローラを有した凹版印刷機において、パターンローラの回転により、パターンローラの印刷パターンの凸部の位置を検出する機械フレームに取り付けられた位置調整用センサと、位置調整用センサで検出した信号と、あらかじめ設定した設定値との差を演算する制御装置と、その制御装置で演算して設定値になるまで駆動される天地方向及び左右方向の位置調整手段の位置調整用モータを備えることを特徴とする凹版印刷機のパターンローラ位置自動制御装置である。

また、本発明は、パターンローラに、位置調整用センサで検出可能な凸部又は凹部から成る位置調整用マークを更に設けたことを特徴とする凹版印刷機のパターンローラ位置自動制御装置である。

また、本発明は、パターンローラの位置調整用マークが、立体的であることを特徴とする凹版印刷機のパターンローラ位置自動制御装置である。

また、本発明は、パターンローラの位置調整用マークの立体形状が、傾斜部を有した凸状又は凹状であることを特徴とする凹版印刷機のパターンローラ位置自動制御装置である。

また、本発明は、パターンローラの位置調整用マークが、前記パターンローラの印刷用パターンを彫刻する時に、あらかじめ位置調整用マークと印刷用パターンとの位置関係をプログラムしてあるパターン彫刻用彫刻機で同時に彫刻することを特徴とする凹版印刷機のパターンローラ位置自動制御装置である。

また、本発明は、パターンローラの位置調整用マークが、パターンローラと同じ材質で構成されていることを特徴とする凹版印刷機のパターンローラ位置自動制御装置である。

また、本発明は、機械フレーム間に天地方向及び左右方向の位置調整手段を有して、回動自在に支持されたパターンローラを有した凹版印刷機のパターンローラ位置自動制御方法であって、パターンローラ周面に印刷用パターンに対応する凹凸形状を彫刻により形成すると同時に、凹凸形状領域以外のローラ端部に彫刻された凹凸形状の凸部の高さを超えない高さで、かつ、立体形状に彫刻した位置調整用マークを形成する手段と、パターンローラの回転により位置調整用マークを機械フレームに取り付けられた位置検出用センサで検出する手段と、位置調整用センサで検出した信号の測定値と制御装置にあらかじめ設定してある設定値との差を演算する手段と、演算して設定値になるまで天地方向及び左右方向の位置調整手段の位置調整用モータを駆動する手段とにより、あらかじめ設定した位置までパターンローラの位置を回動することを特徴とする凹版印刷機のパターンローラ位置自動制御方法である。

また、本発明は、パターンローラの位置調整用マークが、立体的であることを特徴とする凹版印刷機のパターンローラ位置自動制御方法である。

また、本発明は、パターンローラの位置調整用マークの立体形状が、傾斜部を有した凸状又は凹状であることを特徴とする凹版印刷機のパターンローラ位置自動制御方法である。

また、本発明は、パターンローラの位置調整用マークが、パターンローラの印刷用パターンを彫刻する時に、あらかじめ位置調整用マークと印刷用パターンとの位置関係をプログラムしてあるパターン彫刻用彫刻機で同時に彫刻することで、印刷用パターンとの位置関係を狂わないようにしていることを特徴とする凹版印刷機のパターンローラ位置自動制御方法である。

また、本発明は、パターンローラの位置調整用マークが、パターンローラと同じ材質で構成されていることを特徴とする凹版印刷機のパターンローラ位置自動制御方法である。

本発明によれば、凹版印刷機のパターンローラの位置合わせを自動的に行うことが可能となった。

本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。しかしながら、本発明は以下に述べる実施するための最良の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲記載における技術的思想の範囲内であれば、その他のいろいろな形態が実施可能であることは言うまでもない。

図１は、本発明の凹版印刷機に敷設したパターンローラ位置自動制御装置の実施の形態を示す図である。軸方向の調整仕組及び天地方向の調整仕組は従来の仕組と変わらないため、ここでは説明を省略する。また、パターンローラ位置自動制御装置の各部の符号は、従来の機構と変わらない部位は同じ符号とした。

また、本発明における位置調整用センサでは、パターンローラ上に形成された印刷パターンの凸部を検出することで、自動的に位置調整が可能であるが、位置調整用に所定の形状を備えた位置調整用マークをパターンローラにあらかじめ設ける方が好ましいため、本実施の形態では、位置調整用マークを設けた場合について以下説明することとする。

本実施の形態におけるパターンローラ位置自動制御装置の位置調整用マークは、パターンローラ３の周面に施す各色ごと
の絵柄に対応する凹凸を形成するために自動彫刻機で彫刻を施すときに、同時に、パターンローラ３の周面に位置調整用マーク２５を彫刻するものである。位置調整用マーク２５は、パターンローラ３の周面に施された凹凸形状領域以外のローラ端部に、彫刻された凹凸形状の凸部の高さを超えない立体形状で彫刻される。

パターンローラ３の回転により、位置調整用マーク２５は、パターンローラを保持する機械フレーム２ａに取り付けられた位置調整用センサ２６によって感知され、位置調整用センサ２６からの信号は制御装置２７に送られる。制御装置２７ではあらかじめ設定してある設定値との差を演算し、設定値になるまで左右調整用モータ２３及び天地調整用モータ２４を駆動させ、位置調整用センサ２６と位置調整用マーク２５のずれを自動的に調整することで位置合わせを行う。

図２は、パターンローラ３の周面端部に施された位置調整用マーク２５の形状の実施の形態を示す図である。位置調整用マークの形状は、パターンローラを軸方向に左右調整するためと、回転方向に上下調整をするために、パターンローラに対して、少なくとも軸方向と回転方向に向かって傾斜していることが好ましい。また、平面的なマークでは、マークの有りなし、立体的なマークであっても、底辺に対して直角な側面となる正方形又は長方形のような形状では、やはり有りなししか感知できなく、微調整を含めた位置調整が困難である。しかし、傾斜部を設けることで、高さ又は深さを感知することができて幅が持てることとなり、微調整が可能となる。

図２（ａ）は、立方体の直角方向に傾斜部分を有する凸状形状に彫刻した例であり、図２（ｂ）は、同様の形状を凹状に彫刻した例である。なお、これらは一例であって、前述のとおり、パターンローラの軸に対して上下左右に調整が図れるように傾斜部が設けられていればよく、円錐形状や円柱形状でもよい。

図３は、凸状形状の位置調整用マーク２５の検出方法の一例を平面的に示した図である。パターンローラ３上に凸状に彫刻された位置調整用マーク２５には、パターンローラの軸方向及び回転方向に対して、それぞれ傾斜した部分を設けてあり、この傾斜部分の任意の設定点との距離ｘを位置調整用センサ２６で測定し、測定した結果を図示しない制御装置に送る。制御装置ではあらかじめ設定してある設定値と測定結果ｘとの差を演算し、ｘが設定値になるまで左右調整用モータ２３を駆動させ、位置調整を自動で行う。これは位置調整用マーク２５が凹状でも同様である。

位置調整用マーク２５の形状は、前述のとおり、図２に示した例のような傾斜状の部分を持つ方が好ましいが、持たなくても良い。単に立体的に凸状又は凹状の部分を持ったマークであれば、センサで検出可能である。この場合は、あらかじめ、センサの位置を設定位置に調整しておくことで、マークの凸部又は凹部の信号のみを検出し、位置調整を自動的に行うことが可能である。

本発明のパターンローラ位置自動調整装置を示す概略図である。 本発明の位置調整用マークを示す図である。 本発明の位置調整用マークの検出方法を示す図である。 多色凹版印刷物の一例を示す図である。 従来の凹版印刷機のパターンローラ位置調整機構を示す概略図である。

符号の説明

１ 基材
２ａ、２ｂ 機械フレーム
３ パターンローラ
４ａ、４ｂ 支持軸
５、９ 軸受け
６、１０ 軸受けハウジング
７ 固定用油圧シリンダ
８ フランジ
１１ スラストベアリング
１２ 軸方向調整軸
１３ サブフレーム
１４ 台座
１５ 軸方向調整用つまみ
１６ 平歯車
１７ 調整ボックス
１８ 駆動用はすば歯車
１９ 移動ギア
２０ 駆動ギア
２１ スラストベアリング
２２ 軸方向調整用つまみ
２３ 左右調整用モータ
２４ 天地調整用モータ
２５ 位置調整用マーク
２６ 位置調整用センサ
２７ 制御装置

Claims (6)

1. 機械フレーム間に天地方向及び左右方向の位置調整手段を有して、回動自在に支持されたパターンローラを有した凹版印刷機において、
   前記パターンローラの回転により、前記パターンローラの印刷パターンの凸部の位置を検出する前記機械フレームに取り付けられた位置調整用センサーと、
   前記位置調整用センサーで検出した信号と、あらかじめ設定した設定値との差を演算する制御装置と、
   前記制御装置で演算して設定値になるまで駆動される前記天地方向及び前記左右方向の位置調整手段の位置調整用モータを備えることを特徴とする凹版印刷機のパターンローラ位置自動制御装置。
2. 前記パターンローラに、前記位置調整用センサーで検出可能な凸部又は凹部の立体形状から成る位置調整用マークを更に設けたことを特徴とする請求項１記載の凹版印刷機のパターンローラ位置自動制御装置。
3. 前記位置調整用マークの立体形状は、傾斜部を有した凸状又は凹状であることを特徴とした請求項２記載の凹版印刷機のパターンローラ位置自動制御装置。
4. 前記パターンローラの位置調整用マークは、前記パターンローラと同じ材質で構成されていることを特徴とする請求項２又は３記載の凹版印刷機のパターンローラ位置自動制御装置。
5. 機械フレーム間に天地方向及び左右方向の位置調整手段を有して、回動自在に支持されたパターンローラを有した凹版印刷機のパターンローラ位置自動制御方法であって、
   前記パターンローラ周面に印刷用パターンに対応する凹凸形状を彫刻により形成すると同時に、前記凹凸形状領域以外のローラ端部に前記彫刻された凹凸形状の凸部の高さを超えない高さで、かつ立体形状に彫刻した位置調整用マークを形成する手段と、
   前記パターンローラの回転により前記位置調整用マークを前記機械フレームに取り付けられた位置検出用センサーで検出する手段と、
   前記位置調整用センサーで検出した信号の測定値と、制御装置にあらかじめ設定してある設定値との差を演算する手段と、
   前記演算して設定値になるまで前記天地方向及び前記左右方向の位置調整手段の位置調整用モータを駆動する手段とにより、あらかじめ設定した位置まで前記パターンローラの位置を回動することを特徴とする凹版印刷機のパターンローラ位置自動制御方法。
6. 前記位置調整用マークの立体形状は、傾斜部を有した凸状又は凹状であることを特徴とする請求項５記載の凹版印刷機のパターンローラ位置自動制御方法。

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