JP2010253885A - Offset printing method and offset printing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、基板に電極パターンを印刷により形成させる場合のように、印刷対象に微細な印刷パターンを高い印刷精度で行うために用いるオフセット印刷方法及び装置に関するものである。 The present invention relates to an offset printing method and apparatus used for performing a fine print pattern on a print target with high printing accuracy as in the case of forming an electrode pattern on a substrate by printing.
近年、液晶ディスプレイ等の電極パターン(導電パターン)を所要の基板上に形成する手法として、金属蒸着膜のエッチング等による微細加工に代えて、導電性ペーストを印刷インクとして用いた印刷技術、たとえば、凹版オフセット印刷技術を用いて基板上に電極パターンを印刷して形成する手法が提案されてきている(たとえば、特許文献1、特許文献2参照)。
In recent years, as a method of forming an electrode pattern (conductive pattern) such as a liquid crystal display on a required substrate, a printing technique using a conductive paste as a printing ink instead of fine processing such as etching of a metal vapor deposition film, for example, A technique for printing and forming an electrode pattern on a substrate using an intaglio offset printing technique has been proposed (see, for example,
上記液晶ディスプレイ等の電極パターンを基板に形成する場合は、電極幅として、たとえば、10μm程度と微細なものが要求されることがある。更に、基板上に複数の電極パターンを重ね合わせて形成することがあり、この場合は版を代えて電極パターンの重ね刷りを行うことになるが、印刷位置がずれると電極パターンが崩れてしまうことから、対象によって要求精度は多少異なるが、上記電極幅を10μm程度とするような微細な電極パターンでは、重ね合わせずれを数μmに抑えることが必要とされることもある。 When the electrode pattern of the liquid crystal display or the like is formed on the substrate, an electrode width as fine as about 10 μm may be required, for example. Furthermore, a plurality of electrode patterns may be formed on the substrate in a superimposed manner. In this case, the electrode pattern is overprinted by replacing the plate, but the electrode pattern may be destroyed if the printing position is shifted. Therefore, although the required accuracy differs somewhat depending on the object, it may be necessary to suppress the overlay deviation to several μm in a fine electrode pattern in which the electrode width is about 10 μm.
そのため、上記基板上への電極パターンの印刷は、紙等に文字や画像を印刷する従来の一般的なオフセット印刷に比して非常に高い印刷精度が要求され、このような高い印刷精度のオフセット印刷を行う場合のオフセット印刷装置としては、版として印刷対象と同様の平板状の版を用いる形式の平板印刷装置とすることが有利とされている。 For this reason, printing of electrode patterns on the substrate requires extremely high printing accuracy compared to conventional general offset printing that prints characters and images on paper or the like. As an offset printing apparatus for printing, it is advantageous to use a flat plate printing apparatus of a type that uses a flat plate similar to a printing target as a plate.
図8は従来提案されている平板状の版を用いたオフセット印刷装置を示すもので、基台1上にガイドレール2を設けると共に、該ガイドレール2と平行に、サーボモータ4により駆動されるボールねじ機構3を設け、平板状の版(マスタ板)5と印刷対象(ワーク板)6を一定の間隔をおいて固定できるようにした移動テーブル7を、上記ガイドレール2にスライド可能に取り付けると共に上記ボールねじ機構3で往復移動させることができるようにしてある。
FIG. 8 shows a conventionally proposed offset printing apparatus using a flat plate. A
更に、上記基台1の所要個所に、上記リニアガイドレール2と直交する方向に延びるブランケットロール9と、該ブランケットロール9の軸心方向の一端に連結したロール駆動用のサーボモータ10を備えた転写装置8を設けた構成として、該転写装置8にてサーボモータ10の運転によりブランケットロール9を所要速度で回転させ、この回転するブランケットロール9の周速(円周移動量)と、上記版5及び印刷対象6を保持した移動テーブル7の移動速度(移動量)の同期を図りながら、該移動テーブル7上の版5及び印刷対象6を上記回転するブランケットロール9の直下を通過させるときに、上記ブランケットロール9を、上記版5と印刷対象6の表面にそれぞれ所要の接触圧力(印圧)で順次接触させることで、上記版5からブランケットロール9への転写(受理)と、該ブランケットロール9から印刷対象6への再転写(印刷)を行わせてオフセット印刷を実施できるようにしてある(たとえば、特許文献3参照)。
Furthermore, a
上記ブランケットロール9は、通常、周壁の表面部がゴム等、所要の弾性を備えた弾性材料で形成してあり、これにより、ブランケットロール9を上記版5や印刷対象6の表面に対し所要の接触圧力で押し付けるようにして接触させると、該接触部分の周壁の表面部が上記版5や印刷対象6の表面に沿って撓むことで、該版5や印刷対象6に密着できるようにしてある。
The
なお、上記回転するブランケットロール9の周速は、その角速度と周位置の回転半径の積として算出され、上記ブランケットロール9の角速度を求めるためには、該ブランケットロール9の回転角度を検出することが必要とされる。
The peripheral speed of the rotating
そのため、従来は、ブランケットロール9を駆動するサーボモータ10に付属(内蔵)した図示しないエンコーダによる該サーボモータ10の回転量の検出信号を基に、上記ブランケットロール9の回転角度の検出を行うことで、該ブランケットロール9の周速を導出するようにすることが広く一般的に行われている。
Therefore, conventionally, the rotation angle of the
更に、ブランケットロールを用いた印刷装置において、該ブランケットロールを減速機(減速ギア)を介してモータで駆動すると共に、該駆動用モータにエンコーダ(ロータリーエンコーダ)を付設してなる構成としてある場合は(たとえば、特許文献4参照)、該エンコーダによる上記モータの回転量の検出信号を基に上記ブランケットロールの回転角度を検出すると、上記モータとブランケットロールとの間に設けてある減速機の減速比に応じて分解能が向上する。 Further, in a printing apparatus using a blanket roll, when the blanket roll is driven by a motor via a reduction gear (reduction gear), an encoder (rotary encoder) is attached to the driving motor. (For example, refer to Patent Document 4) When the rotation angle of the blanket roll is detected based on a detection signal of the rotation amount of the motor by the encoder, the reduction ratio of the reduction gear provided between the motor and the blanket roll Depending on the resolution, the resolution is improved.
又、上記ブランケットロール9における版5や印刷対象6との接触部分の周位置の回転半径は、該ブランケットロール9の半径寸法と、ブランケットロール9を上記版5や印刷対象6に所要の接触圧力で接触させるときに該ブランケットロール9の周壁に生じることとなる撓み量について、上記ブランケットロール9の周壁表面部の弾性材料の特性等から予め求めておいた寸法とを用いて算出するようにすることが一般的に行われている。
The rotational radius of the peripheral position of the
ところが、オフセット印刷により前記した電極パターンのような微細な印刷パターンの印刷を行う際に要求される非常に高い印刷精度を達成するためには、版よりブランケットロールへ転写させる印刷パターン、及び、該ブランケットロールより印刷対象へ再転写させる印刷パターンの双方の再現性を更に向上させる必要があり、そのために、上記回転するブランケットロールの周壁における上記版や印刷対象に接している部分の円周移動量(周速)と、上記ブランケットロールに接触する版や印刷対象の移動量との精密な同期が必要になる。 However, in order to achieve very high printing accuracy required when printing a fine print pattern such as the electrode pattern described above by offset printing, a print pattern transferred from a plate to a blanket roll, and It is necessary to further improve the reproducibility of both printing patterns to be retransferred from the blanket roll to the printing target. For this purpose, the amount of circumferential movement of the plate or the part in contact with the printing target on the peripheral wall of the rotating blanket roll It is necessary to precisely synchronize the (circumferential speed) and the amount of movement of the plate or printing target that contacts the blanket roll.
しかし、上記特許文献3に示されたブランケットロール9駆動用のサーボモータ10に付属する図示しないエンコーダの検出信号を基にしたブランケットロールの回転角度の検出や、特許文献4に示されたブランケットロールを減速機を介して駆動するためのモータに付設したエンコーダの検出信号を基にしたブランケットロールの回転角度の検出では、その検出精度が不十分になる虞が懸念される。
However, the detection of the rotation angle of the blanket roll based on the detection signal of the encoder (not shown) attached to the
すなわち、ブランケットロールを駆動するサーボモータに内蔵されたエンコーダの検出信号や、ブランケットロールに減速機を介して連結したモータに付設したエンコーダの検出信号に基づいてブランケットロールの回転角度の検出を行うと、その検出結果には、上記サーボモータや減速機における機械部品の捩じり変形による誤差や、歯車を用いた動力伝達機構における歯車のバックラッシによる誤差が内包されてしまっている。 That is, when the rotation angle of the blanket roll is detected based on the detection signal of the encoder built in the servo motor that drives the blanket roll or the detection signal of the encoder attached to the motor connected to the blanket roll via a speed reducer The detection result includes an error due to torsional deformation of mechanical parts in the servo motor and the speed reducer, and an error due to gear backlash in the power transmission mechanism using the gear.
そのために、印刷位置の位置ずれを数μmに抑えることが要求されるような非常に高精度な印刷を行おうとする場合には、ブランケットロールの回転角度の検出結果に含まれている上記したような機械部品の捩じり変形や歯車のバックラッシによる誤差による影響も無視できない。 For this reason, when printing with very high accuracy that is required to suppress the positional deviation of the printing position to several μm, as described above included in the detection result of the rotation angle of the blanket roll. The effects of errors caused by torsional deformation of mechanical parts and gear backlash cannot be ignored.
しかし、上記のような機械部品の捩じり変形や、歯車のバックラッシによる誤差が含まれているとしても、従来の一般的なオフセット印刷を行う場合に要求される程度のブランケットロール回転角度の検出精度としては十分であったため、モータによって回転駆動されるブランケットロールの回転角度をより正確に検出するために、上記モータに付属するエンコーダ以外の新たな角度計測機器を別途設ける考えは従来特に提案されていないというのが実状である。 However, even if there are errors due to torsional deformation of the machine parts and gear backlash as described above, it is possible to detect the blanket roll rotation angle to the extent required for conventional general offset printing. Since the accuracy was sufficient, in order to detect more accurately the rotation angle of the blanket roll driven by the motor, the idea of separately providing a new angle measuring device other than the encoder attached to the motor has been proposed. That is not the case.
又、ブランケットロールの円周移動量を算出するために必要とされるブランケットロールの回転半径については、製作精度等に起因するブランケットロールの偏心量、及び、ブランケットロールの周壁の表面部を形成している弾性材料の弾性性能の変化に伴って生じる該ブランケットロールを版や印刷対象に所要の接触圧力で接触させるときの周壁表面部の撓み量の変化、更には、版や印刷対象の厚み寸法のゆらぎ(不均一性)と、該印刷対象や版を保持するテーブル自体の表面のうねりに起因する版や印刷対象の表面高さ位置の変化等の様々な要因により、ブランケットロールの回転中心から、該ブランケットロールの周壁における版や印刷対象に接触する部分までの見かけ上の半径が変化してしまうというのが実状である。 The blanket roll rotation radius required to calculate the amount of circumferential movement of the blanket roll is determined by the amount of eccentricity of the blanket roll due to manufacturing accuracy and the surface of the peripheral wall of the blanket roll. Change in the amount of deflection of the surface of the peripheral wall when the blanket roll is brought into contact with the plate or the printing object at a required contact pressure, and the thickness dimension of the plate or the printing object. From the center of rotation of the blanket roll due to various factors such as fluctuations in the plate height and surface height of the printing object due to fluctuations (non-uniformity) of the printing and the surface of the table itself holding the printing object and printing plate In fact, the apparent radius of the peripheral wall of the blanket roll up to the portion that contacts the printing plate or the printing object changes.
しかし、上記ブランケットロールについて、その回転中心から、該ブランケットロールの周壁における実際に版や印刷対象に接している部分までの見かけ上の半径を、正確に且つリアルタイムで計測する手段は特に提案されていないというのが実状である。 However, with respect to the blanket roll, means for accurately and in real time measuring the apparent radius from the center of rotation to the portion of the peripheral wall of the blanket roll that is actually in contact with the plate or printing object has been proposed. The fact is that there is no.
したがって、従来は、上記ブランケットロールの円周移動量(周速)と、版や印刷対象の移動量の精密な同期を達成することが困難であり、そのために、印刷位置の位置ずれを数μmに抑えることが要求されるような非常に高精度な印刷を行うことは難しいという問題があった。 Therefore, in the past, it has been difficult to achieve precise synchronization between the circumferential movement amount (circumferential speed) of the blanket roll and the movement amount of the plate or the printing object. For this reason, the positional deviation of the printing position is several μm. There is a problem that it is difficult to perform very high-precision printing that is required to be suppressed.
そこで、本発明は、ブランケットロールの回転角度をより高精度に計測することができると共に、該ブランケットロールの回転中心から、該ブランケットロールの周壁における版や印刷対象に接触する部分までの見かけ上の半径を正確に且つリアルタイムに計測することができ、よって、ブランケットロールの円周移動量と、版や印刷対象の移動量の精密な同期を達成することができて、印刷位置の位置ずれを数μmに抑えることが要求されるような非常に高精度な印刷を実施することが可能なオフセット印刷方法及び装置を提供しようとするものである。 Therefore, the present invention can measure the rotation angle of the blanket roll with higher accuracy and apparently extends from the rotation center of the blanket roll to the portion of the peripheral wall of the blanket roll that comes into contact with the plate or the printing object. The radius can be measured accurately and in real time, so that the circumferential movement of the blanket roll and the movement of the plate or printing object can be precisely synchronized, and the number of misalignment of the printing position can be achieved. It is an object of the present invention to provide an offset printing method and apparatus capable of performing printing with very high accuracy that is required to be suppressed to μm.
本発明は、上記課題を解決するために、請求項1に対応して、昇降駆動機構により昇降させられるブランケットロールを回転用駆動モータにより回転させた状態で、架台上のガイドレール上を走行する版テーブル上に保持させた版に、上方より接触させ、次いで、上記ブランケットロールを、上記ガイドレール上を走行する印刷対象テーブル上に保持させた印刷対象に、上方より接触させることで、上記版からブランケットロールへの転写と、ブランケットロールから印刷対象への再転写を行わせるようにするオフセット印刷方法において、上記版テーブル上の版や印刷対象テーブル上の印刷対象がブランケットロールの真下位置に進入する前に、該版テーブル上の版や印刷対象テーブル上の印刷対象の表面の架台上における高さ位置を予め計測し、次いで、上記版テーブル上の版や印刷対象テーブル上の印刷対象に上記ブランケットロールを接触させるときに、該ブランケットロール回転中心の上記架台上における高さ位置から、上記版テーブル上の版や印刷対象テーブル上の印刷対象の表面における上記ブランケットロールが接触している部分の予め計測してある架台上の高さ位置を引くことで、上記ブランケットロールの回転中心から該ブランケットロールの上記版や印刷対象に接触している部分までの見かけ上の半径を求め、該求められたブランケットロールの見かけ上の半径と回転する該ブランケットロールの角速度との積で導かれるブランケットロールの円周移動量と、上記版テーブルの走行による版の移動量、及び、上記印刷対象テーブルの走行に伴う印刷対象の移動量とをそれぞれ同期させるようにするオフセット印刷方法とする。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention corresponds to claim 1 and travels on a guide rail on a gantry in a state where a blanket roll that is moved up and down by a lift drive mechanism is rotated by a drive motor for rotation. The plate held on the plate table is brought into contact from above, and then the blanket roll is brought into contact with the printing object held on the printing object table running on the guide rail from above, so that the plate In the offset printing method that allows transfer from the blanket roll to the blanket roll and retransfer from the blanket roll to the printing target, the plate on the plate table and the printing target on the printing target table enter the position directly below the blanket roll. Before the printing, the height position of the plate on the plate table or the surface of the printing target on the printing target table on the gantry is previously determined. Then, when the blanket roll is brought into contact with the plate on the plate table or the printing target on the printing target table, the plate on the plate table is moved from the height position on the frame at the rotation center of the blanket roll. And the plate of the blanket roll from the center of rotation of the blanket roll by pulling the height position on the pedestal that is measured in advance at the portion of the surface to be printed on the printing target table that is in contact with the blanket roll. Or the apparent radius of the blanket roll up to the portion that is in contact with the object to be printed, and the amount of circumferential movement of the blanket roll derived from the product of the obtained apparent radius of the blanket roll and the angular velocity of the rotating blanket roll And the amount of movement of the plate due to the travel of the plate table, and the shift of the print target accompanying the travel of the print target table. An offset printing method and the amount to be synchronized respectively.
又、上記構成において、回転するブランケットロールの角速度を、該ブランケットロールの両端の回転軸のうち、回転用駆動モータに連結した回転軸とは反対側の回転軸の端面に直接連結したエンコーダにより検出されるブランケットロールの回転角度を基に求めるようにする。 Further, in the above configuration, the angular velocity of the rotating blanket roll is detected by an encoder directly connected to the end surface of the rotating shaft opposite to the rotating shaft connected to the rotation driving motor among the rotating shafts at both ends of the blanket roll. It is determined based on the rotation angle of the blanket roll.
更に、請求項3に対応して、架台上のガイドレール上を走行する版テーブルと印刷対象テーブルを備え、上記版テーブルに保持させた版と、上記印刷対象テーブルに保持させた印刷対象に、昇降駆動機構により昇降させるブランケットロールを回転用駆動モータにより回転させた状態で上方より順次接触させることで、上記版からブランケットロールへの転写と、ブランケットロールから印刷対象への再転写を行わせるようにしてあるオフセット印刷装置において、上記ブランケットロールよりも印刷時テーブル走行方向の上流側位置に、版テーブル上の版や印刷対象テーブル上の印刷対象との距離を計測するための距離センサを設けると共に、上記ブランケットロールの回転中心の架台上における高さ位置を検出するための高さセンサと、上記回転するブランケットロールの回転角度を検出するエンコーダを備え、更に、上記距離センサと、高さセンサより入力される信号を基に、版テーブル上の版や印刷対象テーブル上の印刷対象の表面の上記高さセンサの真下に位置する部分の架台上における高さ位置を計測して記憶する機能と、該部分が上記ブランケットロールの真下に進行してブランケットロールに接触する時点で、該ブランケットロールの回転中心の上記架台上における高さ位置から、上記版テーブル上の版や印刷対象テーブル上の印刷対象の表面における上記部分の予め計測してある架台上の高さ位置を引くことで、上記ブランケットロールの回転中心から該ブランケットロールの上記版や印刷対象に接触している部分までの見かけ上の半径を求める機能と、該求められたブランケットロールの見かけ上の半径と上記エンコーダより入力される信号を基に得られる回転する該ブランケットロールの角速度との積でブランケットロールの円周移動量を求める機能と、該求めたブランケットロールの円周移動量と上記版テーブルの走行による版の移動量、及び、上記印刷対象テーブルの走行に伴う印刷対象の移動量とをそれぞれ同期させる機能を有する制御器を備えてなる構成を有するオフセット印刷装置とする。
Further, according to
更に又、上記構成において、回転するブランケットロールの回転角度を検出するエンコーダを、上記ブランケットロールの両端の回転軸のうち、回転用駆動モータに連結した回転軸とは反対側の回転軸の端面に直接連結して設けるようにした構成とする。 Further, in the above configuration, an encoder for detecting the rotation angle of the rotating blanket roll is provided on the end surface of the rotation shaft opposite to the rotation shaft connected to the rotation drive motor among the rotation shafts at both ends of the blanket roll. The structure is such that it is directly connected.
本発明によれば、以下のような優れた効果を発揮する。
(1)昇降駆動機構により昇降させられるブランケットロールを回転用駆動モータにより回転させた状態で、架台上のガイドレール上を走行する版テーブル上に保持させた版に、上方より接触させ、次いで、上記ブランケットロールを、上記ガイドレール上を走行する印刷対象テーブル上に保持させた印刷対象に、上方より接触させることで、上記版からブランケットロールへの転写と、ブランケットロールから印刷対象への再転写を行わせるようにするオフセット印刷方法において、上記版テーブル上の版や印刷対象テーブル上の印刷対象がブランケットロールの真下位置に進入する前に、該版テーブル上の版や印刷対象テーブル上の印刷対象の表面の架台上における高さ位置を予め計測し、次いで、上記版テーブル上の版や印刷対象テーブル上の印刷対象に上記ブランケットロールを接触させるときに、該ブランケットロール回転中心の上記架台上における高さ位置から、上記版テーブル上の版や印刷対象テーブル上の印刷対象の表面における上記ブランケットロールが接触している部分の予め計測してある架台上の高さ位置を引くことで、上記ブランケットロールの回転中心から該ブランケットロールの上記版や印刷対象に接触している部分までの見かけ上の半径を求め、該求められたブランケットロールの見かけ上の半径と回転する該ブランケットロールの角速度との積で導かれるブランケットロールの円周移動量と、上記版テーブルの走行による版の移動量、及び、上記印刷対象テーブルの走行に伴う印刷対象の移動量とをそれぞれ同期させるようにするオフセット印刷方法及び装置としてあるので、上記ブランケットロールに偏心が存在している場合や、版テーブルや印刷対象テーブルの設計精度等に起因するテーブル上面のうねりが存在していたり、版や印刷対象の厚み寸法が一定でないこと等の原因によって、該版テーブルや印刷対象テーブル上に保持した版や印刷対象の表面の高さ位置が変動する場合、更には、印刷作業を継続することでブランケットロールの周壁の表面部を構成している弾性材料の弾性性能に変化が生じて、該ブランケットロールの周壁を所要の接触圧力で上記版テーブル上の版や印刷対象テーブル上の印刷対象に押し付けるように接触させるときの変形量が変化する場合であっても、上記ブランケットロールの回転中心から、該ブランケットロールの周壁における上記版テーブル上の版や印刷対象テーブル上の印刷対象に実際に接している部分までの見かけ上の半径を検出することができる。よって、上記検出される見かけ上の半径と、ブランケットロール角速度の積で求まる該ブランケットロールの円周移動量と、版や印刷対象の移動量を同期させることで、上記ブランケットロールの円周移動量と版や印刷対象の移動量の精密な同期を図ることができる。
(2)回転するブランケットロールの角速度を、該ブランケットロールの両端の回転軸のうち、回転用駆動モータに連結した回転軸とは反対側の回転軸の端面に直接連結したエンコーダにより検出されるブランケットロールの回転角度を基に求めるようにすることにより、ブランケットロールの回転角度を、機械部品の捩じり変形による誤差や歯車のバックラッシによる誤差を全く含まない状態で、精度よく計測できる。よって、上記エンコーダの信号を基に、回転する上記ブランケットロールの角速度を高精度に検出することができる。
(3)上記(1)(2)により、ブランケットロールの回転中心から、該ブランケットロールの周壁における版テーブル上の版や印刷対象テーブル上の印刷対象に接触する部分までの見かけ上の半径と、ブランケットロール角速度の積で求まる該ブランケットロールの円周移動量と、版や印刷対象の移動量を同期させることで、上記ブランケットロールの円周移動量と版や印刷対象の移動量とを更に精密に同期させることができる。
According to the present invention, the following excellent effects are exhibited.
(1) A blanket roll that is moved up and down by a lift drive mechanism is rotated by a drive motor for rotation, and is brought into contact with a plate held on a plate table that runs on a guide rail on a gantry from above, and then The blanket roll is brought into contact with the printing target held on the printing target table running on the guide rail from above, so that the transfer from the plate to the blanket roll and the retransfer from the blanket roll to the printing target are performed. In the offset printing method, the printing on the plate table and the printing target table is performed before the printing plate on the printing table and the printing target on the printing target table enter a position directly below the blanket roll. The height position of the target surface on the gantry is measured in advance, and then the plate on the plate table and the print target table are measured. When the blanket roll is brought into contact with the printing object on the printing plate, the blanket roll on the surface of the printing plate on the printing plate or the printing object table from the height position on the gantry at the rotation center of the blanket roll. By pulling the pre-measured height position of the part in contact with the base, the apparent position from the center of rotation of the blanket roll to the part in contact with the plate or printing object of the blanket roll A radius, a circumferential movement amount of the blanket roll guided by a product of the obtained apparent radius of the blanket roll and an angular velocity of the rotating blanket roll, a movement amount of the plate by running the plate table, and , Offset printing that synchronizes the amount of movement of the print target as the print target table travels Since there is an eccentricity in the blanket roll, there is waviness on the upper surface of the table due to the design accuracy of the plate table or printing target table, the thickness dimension of the plate or printing target. If the height position of the plate held on the plate table or the printing target table or the surface of the printing target fluctuates due to a cause such as non-constant, the printing work is continued and the peripheral wall of the blanket roll is continued. When a change occurs in the elastic performance of the elastic material constituting the surface portion, and the peripheral wall of the blanket roll is brought into contact with the plate on the plate table or the printing target on the printing target table with a required contact pressure. Even if the amount of deformation of the plate changes, from the rotation center of the blanket roll, on the plate table on the peripheral wall of the blanket roll It is possible to detect the apparent radius to the part that is actually in contact with the printing target on the printing plate or the printing target table. Therefore, the amount of circumferential movement of the blanket roll is synchronized by synchronizing the amount of circumferential movement of the blanket roll determined by the product of the detected apparent radius and the blanket roll angular velocity, and the amount of movement of the plate or printing object. It is possible to precisely synchronize the movement amount of the plate and the printing object.
(2) A blanket in which the angular velocity of the rotating blanket roll is detected by an encoder directly connected to the end face of the rotating shaft opposite to the rotating shaft connected to the rotation driving motor among the rotating shafts at both ends of the blanket roll. By determining based on the rotation angle of the roll, the rotation angle of the blanket roll can be accurately measured in a state that does not include errors due to torsional deformation of machine parts and errors due to gear backlash. Therefore, the angular velocity of the rotating blanket roll can be detected with high accuracy based on the signal of the encoder.
(3) According to the above (1) and (2), the apparent radius from the center of rotation of the blanket roll to the portion of the peripheral wall of the blanket roll that contacts the plate on the plate table or the printing target on the printing target table; By synchronizing the blanket roll circumferential movement obtained by the product of the blanket roll angular velocity and the movement of the plate or printing object, the circumferential movement of the blanket roll and the movement of the plate or printing object are more precise. Can be synchronized.
以下、本発明を実施するための形態を図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
図1乃至図6(イ)(ロ)は本発明のオフセット印刷方法及び装置の実施の一形態として、ブランケットロールを版や印刷対象に接触させる際に該ブランケットロールの高さ一定制御を行う形式とする場合の適用例を示すもので、以下のようにしてある。 FIGS. 1 to 6 (a) and 6 (b) show an embodiment of the offset printing method and apparatus of the present invention in which the blanket roll is controlled to have a constant height when it is brought into contact with a plate or a printing object. The following shows an application example in the case of:
すなわち、図1乃至図4は本発明のオフセット印刷方法に用いる本発明のオフセット印刷装置を示すもので、水平な架台11の上側に、一方向(X軸方向)に延びるガイドレール12、たとえば、2本一組のガイドレール12を設け、該ガイドレール12に、凹版等の版13を上面部に取り付けて保持させる版テーブル14と、基板等の印刷対象15を上面部に取り付けて保持させる印刷対象テーブル16とを、ガイドレール12の長手方向の一端側(図1における左側)より順に並べて配置した状態でそれぞれ個別のガイドブロック12aを介してスライド可能に取り付ける。
That is, FIGS. 1 to 4 show the offset printing apparatus of the present invention used in the offset printing method of the present invention, and a
更に、上記版テーブル14と印刷対象テーブル16は、リニアモータ等の個別のテーブル駆動装置17により上記ガイドレール12に沿って独立して移動(走行)できるようにする。上記架台1上には、上記ガイドレール12と平行なリニアスケール18を設けて、該リニアスケール18により、上記版テーブル14及び印刷対象テーブル16のガイドレール12の長手方向に沿う位置、すなわち、X軸方向の所要の点を基準とするX軸方向の絶対位置を共に検出できるようにする。
Further, the plate table 14 and the printing target table 16 are allowed to move (run) independently along the
上記架台11上におけるガイドレール12の長手方向中間部と対応する個所には、上記ガイドレール12の上方にて該ガイドレール12の長手方向と直交する方向(Y軸方向)に延びるように配置したブランケットロール20と、該ブランケットロール20の左右両端の回転軸21a,21bを回転自在に保持するロール支持フレーム22と、上記ブランケットロール20を回転駆動するために該ブランケットロール20の一方の回転軸21aに連結した回転用駆動モータ23と、上記ブランケットロール20の回転角度を検出するために該ブランケットロール20の他方の回転軸21bに直結したエンコーダ24と、上記ロール支持フレーム22と一体にブランケットロール20を昇降駆動するための昇降駆動機構25と、該昇降駆動機構25により昇降される上記ブランケットロール20の高さ位置を検出するための高さセンサ26を備えた転写機構部19を設ける。
At a position corresponding to the longitudinal direction intermediate portion of the
更に、上記ロール支持フレーム22において、上記転写機構部19で版テーブル14上に保持された版13からブランケットロール20への転写(受理)、及び、ブランケットロール20から印刷対象テーブル16上に保持された印刷対象15への再転写(印刷)をそれぞれ行わせる際の上記各テーブル14,16の走行方向(図中に矢印aで示す。以下、単に転写時テーブル走行方向と云う)の上流側に臨むフレーム側部の所要個所に、下方を通る上記版テーブル14上に保持された版13や、印刷対象テーブル16上に保持された印刷対象15の表面までの距離を計測するための距離センサとしてのレーザセンサ27を設ける。
Further, in the
更に又、上記リニアスケール18と、上記エンコーダ24と、上記レーザセンサ27より入力される信号に基づいて、上記版テーブル14及び印刷対象テーブル16の個別の駆動装置17と、ブランケットロール20の回転用駆動モータ23に指令を与える制御器28を備えて本発明のオフセット印刷装置を構成する。
Furthermore, on the basis of signals inputted from the
詳述すると、上記転写機構部19は、図2乃至図4に示すように、上記ガイドレール12の長手方向中間部の左右両方の外側にそれぞれガイドレール12の長手方向(X軸方向)に所要間隔を隔てて2本ずつ設けた所要の高さ寸法を有するコラム30と、上記ガイドレール12の長手方向中間部の所要寸法上方を横切るように配置して上記各コラム30の頂部同士を一体に連結する梁部材31とからなる門型のフレーム29が設けてある。
More specifically, as shown in FIGS. 2 to 4, the
更に、上記ロール支持フレーム22を、左右一対のベアリングハウジング32a,32bを左右方向に延びる連結部材33で一体に連結してなる構成として、該左右の各ベアリングハウジング32a,32bに、上記ブランケットロール20の両端の回転軸21a,21bを、ベアリング34を介してそれぞれ回転自在に保持させると共に、上記左右の各ベアリングハウジング32a,32bを、上記フレーム29における上記ガイドレール12の左右の外側位置にそれぞれX軸方向に沿って配設してある2本のコラム30同士の間に配置して、該各コラム30に上下方向のリニアガイド35を介して上下方向移動可能に取り付けてある。
Furthermore, the
更に、上記フレーム29の梁部材31における上記ロール支持フレーム22の左右の各ベアリングハウジング31a,31bの真上となる個所に、該各ベアリングハウジング31a,31bの昇降駆動を介して、ロール支持フレーム22と一体にブランケットロール20を昇降させるための昇降駆動機構25として、たとえば、以下に示す如き構成のボールねじ機構25(便宜上、上記昇降駆動機構25と同じ符号が付してある)がそれぞれ設けてある。
Furthermore, the
上記各ボールねじ機構25の具体的構成は、上記梁部材31におけるロール支持フレーム22の左右の各ベアリングハウジング32a,32bの真上となる個所に、上下方向に所要寸法延びるねじ軸36の上端部寄り部分が軸受37を介して回転自在に取り付けてある。なお、上記各軸受37は、後述するように上記各ねじ軸36の下部に螺着させた各ナット部材38を取り付けるロール支持フレーム22より該各ねじ軸36に作用するスラスト荷重を受けて支持できるようにしてあるものとする。
The specific configuration of each of the
上記梁部材31の上側における上記各軸受37の上方となる位置には、サーボモータ等の昇降用駆動モータ39に接続したギアボックス40をそれぞれ配置して、上記梁部材31上に支持部材41を介して取り付け、且つ該各ギアボックス40の出力側に、上記各ねじ軸36の各軸受37よりも上方へ突出する突出端部が連結してある。
A
更に、上記各ねじ軸36の下部に個別に螺合するナット部材38を、上記ロール支持フレーム22の各ベアリングハウジング32a,32bの上側に所要の取付部材42を介し取り付けて、上記各昇降用駆動モータ39と、該各昇降用駆動モータ39の運転によりギアボックス40を介して回転駆動される各ねじ軸36と、上記各ナット部材38からなるボールねじ機構25が構成してある。これにより、上記各ボールねじ機構25において、上記各昇降用駆動モータ39の運転により上記各ギアボックス40を介して各ねじ軸36を回転駆動させることで、上記各ナット部材38と一体に、上記ブランケットロール20を保持したロール支持フレーム22を昇降させることができるようにしてある。
Further,
なお、上記各ボールねじ機構25によるロール支持フレーム22を介したブランケットロール20の昇降範囲は、該ブランケットロール20を、その外周面の下端部が、上記架台11上のガイドレール12に沿って走行する版テーブル14上に保持された版13や、印刷対象テーブル16上に保持された印刷対象15の表面よりも所要寸法上方に離反した状態となる退避高さ位置から、ブランケットロール20の外周面の下端部が、上記版テーブル14上に保持された版13及び印刷対象テーブル16上に保持された印刷対象15の表面に接触する位置よりもやや下方となる高さ位置までの範囲となるように設定してあるものとする。
In addition, the raising / lowering range of the
更に、上記ブランケットロール20の高さを計測するための高さセンサ26を、たとえば、上記各昇降用駆動モータ39に個別に付設したエンコーダ26(便宜上、上記高さセンサ26と同じ符号が付してある)とするようにしてある。これにより、上記各エンコーダ26によって検出される各回転用駆動モータ23の回転量の信号を基に、上記各ギアボックス40を介した上記各ねじ軸36の回転量が算出でき、この各ねじ軸36の回転量に応じて、該各ねじ軸36に螺合させてある上記各ナット部材38のねじ軸36の長手方向に沿う位置が検出できるようにしてある。この際、上記各ねじ軸36は、上記フレーム29の梁部材31に対し相対位置が固定された状態で支持されているものであるため、該各ねじ軸36の長手方向に沿う各ナット部材38の位置を検出することは、該各ナット部材38の上記架台11上に設置してあるフレーム29の所要個所に対する上下方向の相対位置、たとえば、上記架台11上における上記フレーム29の梁部材31の高さ位置bを基準として、該梁部材31(高さ位置b)から上記各ナット部材38までの上下方向の距離cが検出できるようになる。更に、上記各ナット部材38は、取付部材42を介してロール支持フレーム22に取り付けられているものであって、該ロール支持フレーム22に保持されている上記ブランケットロール20の回転軸21a,21bとの相対位置は固定されているため、上記各ナット部材38から、上記ブランケットロール20の回転中心までの上下方向の距離dは、或る既知の固定値となる。
Further, a
よって、上記制御器28にて、上記各昇降用駆動モータ39の各エンコーダ26より入力される信号を基に、上記したように、フレーム29の梁部材31の高さ位置bから、上記各ボールねじ機構25の上記各ナット部材38までの距離cと、該各ナット部材38からブランケットロール20の回転中心までの既知の距離dとを引くことで、該制御器28では、架台11上における該ブランケットロール20の回転中心の高さ位置eをリアルタイムで検出できるようにしてある。
Therefore, based on the signals input from the
上記ロール支持フレーム22の一方のべアリングハウジング32aの外側には、回転用駆動モータ23に接続した減速機43を取り付けると共に、該減速機43の図示しない出力軸に、上記一方のベアリングハウジング32aに保持したブランケットロール20の一方の回転軸21aが連結してある。
A
更に、上記ロール支持フレーム22の他方のベアリングハウジング32bの外側には、上記エンコーダ24が取り付けてあり、且つ該エンコーダ24の図示しない入力軸が、上記他方のベアリングハウジング32bに保持された上記ブランケットロール20の他方の回転軸21bの端部軸心位置に直接連結してある。これにより、上記回転用駆動モータ23の運転により、上記減速機43を介して上記ブランケットロール20を所要の回転速度で回転駆動できるようにしてあり、この際、上記エンコーダ24により、該ブランケットロール20の周方向の或る1個所を基準とする回転角度を、機械部品の捩じり変形による誤差や歯車のバックラッシによる誤差を全く含まない状態で、精度よく計測できるようにしてある。よって、上記エンコーダ24の信号を基に、回転する上記ブランケットロール20の角速度を高精度に検出することができるようにしてある。
Further, the
上記ロール支持フレーム22の印刷時テーブル走行方向aの上流側に臨むフレーム側面には、版テーブル14上に保持される版13や、印刷対象テーブル16上に保持される印刷対象15の幅方向両端部寄り個所の真上となる幅方向の2個所に、レーザセンサ27が下向きに取り付けてある。これにより、上記各レーザセンサ27により、上記印刷時テーブル走行方向aに沿って走行する版13を保持した版テーブル14や、印刷対象15を保持した印刷対象テーブル16が上記ロール支持フレーム22に支持されているブランケットロール20の直下に進入する直前の段階で、上記各レーザセンサ27から、その真下に位置する版テーブル14や印刷対象テーブル16上に保持されている版13や印刷対象15の表面までの上下方向の距離fを計測できるようにしてある。この際、上記ロール支持フレーム22に取り付けられている各レーザセンサ27と、該ロール支持フレーム22に保持されている上記ブランケットロール20の回転軸21a,21bとの相対位置は固定されているため、たとえば、上記各レーザセンサ27の下端位置等の該各レーザセンサ27における距離計測の基準となる位置の、上記ブランケットロール20の回転中心の高さ位置からの上下方向の偏差(ずれ量)gは、或る既知の固定値となる。なお、この上下方向の偏差gは、各レーザセンサ27の距離計測基準位置が、上記ブランケットロール20の回転中心の高さ位置よりも低い値をとる場合に正の値を取るものとしてある。
The width side ends of the
よって、上記制御器28に、上記各レーザセンサ27より、該各レーザセンサ27の距離計測基準位置から、上記各テーブル14,16に保持された版13や印刷対象15の表面までの距離fの検出信号が入力されると、該制御器28では、上記したように、この距離fに、該各レーザセンサ27の上記ブランケットロール20の回転中心からの上下方向の偏差gを加えることで、上記ブランケットロール20の回転中心から、上記各レーザセンサ27の真下に位置する上記各テーブル14,16に保持された版13や印刷対象15の表面までの鉛直方向距離hをリアルタイムで検出することができるようにしてある。
Therefore, the
更に、上記制御器28は、図5にその制御構成を示す如く、架台11上に設けたリニアスケール18より入力される版テーブル14と印刷対象テーブル16の個別のテーブル位置検出信号を基に、該版テーブル14と印刷対象テーブル16の個別の駆動装置17へ指令を与えて、上記各テーブル14,16の位置と移動方向(走行方向)と移動速度(走行速度)を制御できるようにしたテーブル走行制御部28aと、上記ブランケットロール20の他方の回転軸21bに直結したエンコーダ24より入力されるブランケットロール20の回転角度の検出信号を基に、該ブランケットロール20の回転用駆動モータ23へ指令を与えて、該ブランケットロール20の角速度(回転速度)と角度姿勢を制御できるようにしたロール回転制御部28bとを備えて、上記、テーブル走行制御部28a及びロール回転制御部28bを同期制御できるようにした構成としてある。
Further, as shown in FIG. 5, the
更に、上記制御器28は、上記したように、上記各昇降用駆動モータ39の各エンコーダ26より入力される信号を基にリアルタイムで検出される架台11上におけるブランケットロール20の回転中心の高さ位置eの情報と、上記各レーザセンサ27より入力される信号を基にリアルタイムで検出される上記ブランケットロール20の回転中心から各レーザセンサ27の真下に位置する上記各テーブル14,16に保持された版13や印刷対象15の表面までの鉛直方向距離hの情報を基に、上記テーブル走行制御部28a及びロール回転制御部28bの同期制御に補正を加える機能を備えてなる構成としてある。
Further, as described above, the
なお、本発明のオフセット印刷装置は、オフセット印刷を行う必要上、図1に示すように、上記架台11上におけるガイドレール12の長手方向一端部と対応する個所に、ガイドレール12の長手方向一端部まで版テーブル14を移動させて待機させると共に、該版テーブル14上に保持させる版13の交換を行うことができるようにした版テーブル待機エリア44を備え、該架台11上における上記版テーブル待機エリア44と上記転写機構部19との間に、上記版テーブル14に保持させた版13に対してインキングを行うためのインキング装置45を設けてなり、更に、上記架台11上におけるガイドレール12の長手方向他端部と対応する個所には、ガイドレール12の長手方向他端部まで印刷対象テーブル16を移動させて待機させた状態で、該印刷対象テーブル16に対して新たな印刷対象15の取り付けと印刷後の印刷対象15の取外しを行うための印刷対象設置エリア46を備えてなる構成としてあるものとする。
The offset printing apparatus according to the present invention requires one end in the longitudinal direction of the
ここで、上記した制御器28による具体的な制御内容に即して本発明のオフセット印刷方法について詳述する。
Here, the offset printing method of the present invention will be described in detail in accordance with the specific control contents by the
すなわち、以上の構成としてある本発明のオフセット印刷装置を使用してオフセット印刷を行う場合は、予め、版テーブル待機エリア44で版テーブル14上に保持させた版13については、該版テーブル14の走行によりインキング装置45へ送ってインキングを行うようにし、該インキングされた版13を保持した版テーブル14は、転写機構部19で各ボールねじ機構25により退避高さ位置まで上昇させた状態のブランケットロール20の下方を通して、該転写機構部19よりも印刷時テーブル走行方向a上流側の所定位置まで移動させておく。又、印刷対象テーブル16には、印刷対象設置エリア46で新たに印刷を行うべき印刷対象15を保持させるようにしておく。
That is, when offset printing is performed using the offset printing apparatus of the present invention having the above-described configuration, the
この状態で、上記制御器28は、ロール回転制御部28bの機能により上記転写機構部19にて回転用駆動モータ23によるブランケットロール20の回転を開始させると共に、テーブル走行制御部28aの機能により上記インキングされた版13を保持した版テーブル14の印刷時テーブル走行方向aへの走行を開始させる。なお、この時点では、前述したように、上記本発明のオフセット印刷装置は、ブランケットロール20を版13や印刷対象15に接触させる際に該ブランケットロール20の高さを所定の接触高さ位置で高さ一定制御を行う形式としてあるため、設計上、上記所定の接触高さ位置にブランケットロール20を配置させて、ガイドレール上を走行する版テーブル14上の版13に接触させると仮定するときの、該ブランケットロール20の回転軸21a,21bの回転中心から、上記版テーブル14上に保持した版13の表面高さ位置までの寸法を、該ブランケットロール20の見かけ上の半径に初期設定し、ブランケットロール20の他方の回転軸に直結したエンコーダ24より入力される信号を基に検出される該ブランケットロール20の角速度と、上記見かけ上の半径の初期設定値との積で求まるブランケットロール20の円周移動量(周速)と、上記架台11上に設けてあるリニアスケール18より入力される信号を基に検出される版テーブル14の走行速度が同期させるようにする。
In this state, the
その後、図6(イ)に概要を示すように、上記版テーブル14の印刷時テーブル走行方向aへの移動に伴って移動する版テーブル14上の版13が、上記各レーザセンサ27の真下に達して、該各レーザセンサ27により、各レーザセンサ27から上記版テーブル14上の版13の表面までの距離fが計測され、この信号が上記制御器28に入力されると、該制御器28では、上記距離fと、上記各レーザセンサ27の距離検出基準位置の上記ブランケットロール20の回転中心からの上下方向の偏差gから、上記ブランケットロール20の回転中心から、上記各レーザセンサ27の真下に位置する上記版テーブル14上の版13の表面までの鉛直方向距離hを検出する。同時に、上記制御器28は、各昇降用駆動モータ39の各エンコーダ26より入力される信号を基に、該時点での架台11上におけるブランケットロール20の回転中心の高さ位置eを検出して、該架台11上におけるブランケットロール20の回転中心の高さ位置eから、上記ブランケットロール20の回転中心から上記各レーザセンサ27の真下に位置する上記版テーブル14上の版13の表面までの鉛直方向距離hを引くことで、上記各レーザセンサ27の真下に位置する部分iの架台11上における高さ位置jを算出し、その値を、上記リニアガイド35より入力される信号を基に検出される版テーブル14上の版13の上記各レーザセンサの真下に位置する部分iの情報と関連付けて一時記憶し、この処理を、上記版13が版テーブル14の走行に伴って上記各レーザセンサ27の下方を通過する間、連続的に行うようにする。
Thereafter, as schematically shown in FIG. 6 (a), the
なお、後述するようにブランケットロール20を退避位置から版テーブル14上に保持された版13に接触させるために下降させるときには、上記制御器28は、上記各昇降用駆動モータ39の各エンコーダ26より入力される信号を基に、架台11上におけるブランケットロール20の回転中心の高さ位置eの変化を連続的に検出して、この連続して変化する架台11上におけるブランケットロール20の回転中心の高さ位置eから、上記各レーザセンサ27によって連続的に検出される該各レーザセンサ27から、走行する版テーブル14上の版13の各レーザセンサ27の真下に位置する部分までの鉛直方向距離hの値を漸次引くことで、上記版テーブル14の走行に伴って移動する上記版13における各レーザセンサ27の下方を通過する部分iの架台11上の高さ位置jを連続的に算出して、一時記憶するようにしてあるものとする。
As will be described later, when the
上記のようにして、版テーブル14の走行に伴って移動する版13のレーザセンサ27の真下位置を通過する部分iの架台11上の高さ位置jを算出し、一時記憶する処理を開始した後、図6(ロ)に概要を示すように、上記版テーブル14の走行に伴って、該版テーブル14上に保持した版13が、上記ブランケットロール20の下方に達すると、上記各昇降用駆動モータ39の運転により、該ブランケットロール20が、退避位置から上記版テーブル14上の版13に接触し更に所定の接触圧力が作用するような所定の高さ位置まで下降させられて、上記版テーブル14上の版13から、ブランケットロール20への転写(受理)が開始される。このとき、上記制御器28は、上記ブランケットロール20の他方の回転軸21bに直結したエンコーダ24より入力される信号を基に版テーブル14の走行速度を計算し、算出された版テーブル14の走行速度から、該版テーブル14上に保持した版13の上記各レーザセンサ27の真下に位置していた部分が上記ブランケットロール20の真下に位置して該ブランケットロール20に接触するようになるまでのタイムラグを求め、このタイムラグに相当する時間遡った時点で、上記レーザセンサ27の真下に位置していた部分の架台11上における高さ位置jとして一時記憶されていた値を、現時点でブランケットロール20の真下に位置している部分の架台11上の高さ位置jの値として呼び出して、この呼び出された高さ位置jと、上記版13に接触するように高さ一定制御されている状態で上記昇降用駆動モータ39のエンコーダ26より入力される信号を基に算出される架台11上におけるブランケットロール20の回転中心の高さ位置eとの差を、該ブランケットロール20の回転中心から、上記版テーブル14上の版13に実際に接触している位置までの見かけ上の半径rとして求めるようにしてあり、更に、上記制御器28は、以上のようにして求められたブランケットロール20の版13に実際に接触している部分の見かけ上の半径rと、ブランケットロール20の他方の回転軸21bに直結したエンコーダ24より検出される該ブランケットロール20の角速度の積としてブランケットロールの円周移動量(周速)を求めて、この円周移動量と、上記版13を保持した版テーブル14の走行に伴う該版13の移動量が同期するように、上記ブランケットロール20の回転用駆動モータ23と、版テーブル14の駆動装置17の一方または双方に指令を与えるようにしてある。
As described above, the height position j on the
したがって、上記のようにして、上記版テーブル14の設計精度等に起因するテーブル上面のうねりや、上記版13の厚み寸法が一定でないことで、該版テーブル14上に保持した版13の表面の高さ位置が変動すると、上記高さ一定制御するようにしてあるブランケットロール20の回転中心から、該ブランケットロール20の上記版テーブル14上の版13に接触している部分までの見かけ上の半径rの寸法が変化し、その見かけ上の半径rの寸法の変化に伴って、上記ブランケットロール20の角速度一定の条件の下であっても該ブランケットロール20の円周移動量(周速)に変化が生じるが、この変化する円周移動量と、版テーブル14上の版13の移動量の精密な同期が常に図られた状態で、上記版13からブランケットロール20への転写が行われる。
Therefore, as described above, the undulation of the upper surface of the plate due to the design accuracy of the plate table 14 and the thickness dimension of the
上記のようにして版テーブル14上の版13からブランケットロール20への転写が終了した後は、上記ブランケットロール20を一旦退避高さ位置まで上昇させた後、印刷対象テーブル16上の印刷対象15に対して、上記版テーブル14上の版13と同様の処理を行うことで、ブランケットロール20より印刷対象15に対する再転写(印刷)を行わせるようにする。これにより、上記印刷対象テーブル16の設計精度等に起因するテーブル上面のうねりや、上記印刷対象15の厚み寸法が一定でないことで、該印刷対象テーブル16上に保持した印刷対象15の表面の高さ位置が変動すると、上記高さ一定制御するようにしてあるブランケットロール20の回転中心から、該ブランケットロール20の上記印刷対象テーブル16上の印刷対象15に実際に接触している部分までの見かけ上の半径rの寸法が変化し、その見かけ上の半径rの寸法の変化に伴って、上記ブランケットロール20の角速度一定の条件の下であっても該ブランケットロール20の円周移動量(周速)には変化が生じるが、この変化する円周移動量と、印刷対象テーブル16上の印刷対象15の移動量の精密な同期が常に図られた状態で、上記ブランケットロール20から印刷対象15への再転写が行われる。
After the transfer from the
このように、本発明のオフセット印刷方法及び装置によれば、ブランケットロール20の他方の回転軸に直結したエンコーダ24により、該ブランケットロール20の回転角度を、機械部品の捩じり変形や歯車のバックラッシによる誤差を排除した状態で高精度に計測することができると共に、該ブランケットロール20の回転中心から、該ブランケットロール20の版13や印刷対象15に実際に接触している部分までの見かけ上の半径rを正確に且つリアルタイムに計測して、ブランケットロール20の円周移動量(周速)と、上記版テーブル14や印刷対象テーブル16の走行による版13や印刷対象15の移動量が同期するよう補正を行うことで、該ブランケットロール20の円周移動量と、版13や印刷対象15の移動量の精密な同期を達成することができる。よって、印刷位置の位置ずれを数μmに抑えることが要求されるような電極パターン等の微細な印刷パターンを、非常に高精度に印刷することができる。
Thus, according to the offset printing method and apparatus of the present invention, the
次に、図7は本発明の実施の他の形態として、ブランケットロールを版や印刷対象に接触させる際に該ブランケットロールと版や印刷対象との接触圧力一定制御を行う形式とする場合の適用例を示すもので、以下のようにしてある。 Next, as another embodiment of the present invention, FIG. 7 shows an application in which the contact pressure is controlled constant between the blanket roll and the plate or printing object when the blanket roll is brought into contact with the plate or printing object. An example is shown as follows.
すなわち、本実施の形態のオフセット印刷装置は、図1乃至図6(イ)(ロ)と同様の構成において、ブランケットロール20の昇降駆動機構としての各ボールねじ機構25の各ナット部材38を、ロール支持フレーム22の各ベアリングハウジング32a,32bの上側にそれぞれ取り付けてある取付部材42に直接連結した構成に代えて、上記各ボールねじ機構25の各ナット部材38を、上記ロール支持フレーム22の各ベアリングハウジング32a,32bの上側に取り付けた取付部材42に、ロードセル47として、たとえば、ねじ軸36に遊嵌させたリング状のロードセル47をそれぞれ介在させた状態で連結した構成とする。これにより、上記各ボールねじ機構25の各昇降用駆動モータ39の運転により各ねじ軸36に螺合している各ナット部材38と一緒に上記ロール支持フレーム22及び該ロール支持フレーム22に保持させたブランケットロール20を退避高さ位置より下降させて、版テーブル14上に保持させた版13や、印刷対象テーブル16に保持させた印刷対象15に上方より所要の接触圧力で押しつけるようにして接触させるときに、該版13や印刷対象15より上記ブランケットロール20に作用する上記接触圧力の反力を、上記各ロードセル47で検出できるようにしてある。
That is, the offset printing apparatus according to the present embodiment has the same configuration as that shown in FIGS. 1 to 6 (A) and (B), and each
よって、上記各ロードセル47により検出される接触圧力の反力が或る所定の値で一定になるように上記各ボールねじ機構25の各昇降用駆動モータ39をフィードバック制御することで、上記ブランケットロール20を上記版13や印刷対象15に接触させるときの接触圧力を一定に制御できるようにしてある。
Therefore, the blanket roll is controlled by feedback-controlling each elevating
その他の構成は図1乃至図6(イ)(ロ)に示したものと同様であり、同一のものには同一の符号が付してある。 Other configurations are the same as those shown in FIGS. 1 to 6 (A) and 6 (B), and the same components are denoted by the same reference numerals.
本実施の形態のオフセット印刷装置を使用する場合は、上記実施の形態のオフセット印刷装置と同様に、予め版テーブル14上に保持させた版13にインキング装置45でインキングを行うようにした後、該インキングされた版13を保持した版テーブル14と、印刷対象15を保持した印刷対象テーブル16を、共に転写機構部19よりも転写時テーブル走行方向aの上流側に待機させた状態で、制御器28のロール回転制御部28bにより上記転写機構部19にて回転用駆動モータ23によるブランケットロール20の所定の回転速度での回転を開始させると共に、テーブル走行制御部28aの機能により上記インキングされた版13を保持した版テーブル14の印刷時テーブル走行方向aへの所定の走行速度での走行を開始させる。
When using the offset printing apparatus according to the present embodiment, the inking
更に、図6(イ)に示したと同様に、上記版テーブル14の移動に伴って該版テーブル14上の版13が、各レーザセンサ27の真下に達して、各レーザセンサ27から上記版テーブル14上の版13の表面までの距離fの計測信号が入力されると、制御器28は、上記版テーブル14上の版13の上記各レーザセンサ27の真下に位置する部分iの架台11上における高さ位置jを算出して、その値を、上記リニアガイド35より入力される信号を基に検出される版テーブル14上の版13の上記各レーザセンサの真下に位置する部分iの情報と関連付けて一時記憶する処理を連続して行うようにする。
Further, as shown in FIG. 6 (a), as the plate table 14 moves, the
その後、上記処理を開始した後、図6(ロ)に示すように、上記版テーブル14の走行に伴って、該版テーブル14上に保持した版13が、上記ブランケットロール20の下方に達すると、上記各昇降用駆動モータ39の運転により、該ブランケットロール20が、退避位置から上記版テーブル14上の版13に接触する高さ位置まで下降させられ、更に、上記各ロードセル47によって検出されるブランケットロール20を上記版13に接触させるときの接触圧力の反力が一定になるように、上記各ボールねじ機構25の各昇降用駆動モータ39の制御が開始される。
Thereafter, after the above process is started, as shown in FIG. 6B, when the
この際、上記接触圧力一定制御を開始すると、上記ブランケットロール20の高さ位置は、上記版テーブル14の設計精度等に起因するテーブル上面のうねりや、上記版13の厚み寸法が一定でないこと等で、該版テーブル14上に保持した版13の表面の高さ位置が変動したり、あるいは、印刷作業を繰り返すことで該ブランケットロール20の周壁の表面部を形成している弾性材料に弾性性能の変化が生じると、上記接触圧力を一定にするために上記ブランケットロール20の高さ位置が常に変動されることとなるが、この場合であっても、上記制御器28では、上記各ボールねじ機構25の各昇降用駆動モータ39より入力される信号を基に、上記ブランケットロール20の回転中心の架台11上における高さ位置eを常時検出できる。
At this time, when the contact pressure constant control is started, the height position of the
したがって、本実施の形態においても、上記制御器28にて、上記レーザセンサ27の真下位置を通過するときに架台11上における高さ位置が予め検出されて一時記憶されている個所が、上記版テーブル14の走行速度に応じた所要のタイムラグでブランケットロール20の真下に達した時点で、上記制御器28では、該個所の架台11上における高さ位置jの情報を呼び出して、上記ブランケットロール20の回転中心の架台11上における高さ位置eとの差を取ることで、上記ブランケットロール20の回転中心より、該ブランケットロール20が上記版13に実際に接触している部分までの見かけ上の半径rを求めるようにしてあり、この求めた見かけ上の半径rと、ブランケットロール20の他方の回転軸21bに直結したエンコーダ24により検出される該ブランケットロール20の角速度との積としてブランケットロールの円周移動量(周速)を求めて、この円周移動量と、上記版テーブル14の走行に伴う該版テーブル14上の版の移動量が同期するように、上記ブランケットロール20の回転用駆動モータ23と、版テーブル14の駆動装置17の一方または双方に指令が与えられるようになる。
Therefore, also in this embodiment, the position where the height position on the
よって、上記接触圧力一定制御するようにしてあるブランケットロール20の回転中心から、該ブランケットロール20の上記版テーブル14上の版13に接触している部分までの見かけ上の半径rの寸法が変化して、その見かけ上の半径rの寸法の変化に伴って、上記ブランケットロール20が角速度一定の条件の下であっても該ブランケットロール20の円周移動量に変化が生じる場合に、この変化する円周移動量と、版テーブル14上の版13の移動量との精密な同期が常に図られた状態で、上記版13からブランケットロール20への転写が行われるようになる。
Therefore, the apparent radius r changes from the center of rotation of the
上記のようにして版テーブル14上の版13からブランケットロール20への転写が終了した後は、上記ブランケットロール20を一旦退避高さ位置まで上昇させた後、印刷対象テーブル16上の印刷対象15に対して、上記版テーブル14上の版13と同様の処理を行いながら、接触圧力一定制御の下で、ブランケットロール20より印刷対象15に対する再転写(印刷)を行わせるようにする。これにより、上記ブランケットロール20の回転中心から、該ブランケットロール20の上記印刷対象テーブル16上の印刷対象15に実際に接触している部分までの見かけ上の半径rの寸法が変化して、その見かけ上の半径rの寸法の変化に伴って、上記ブランケットロール20が角速度一定の条件の下であっても該ブランケットロール20の円周移動量(周速)に変化が生じる場合に、この変化する円周移動量と、印刷対象テーブル16上の印刷対象15の移動量の精密な同期が常に図られた状態で、上記ブランケットロール20から印刷対象15への再転写が行われる。
After the transfer from the
したがって、本実施の形態のオフセット印刷方法及び装置によっても、上記実施の形態と同様の効果を得ることができる。 Therefore, the same effects as those of the above-described embodiment can be obtained also by the offset printing method and apparatus of this embodiment.
なお、本発明は上記実施の形態のみに限定されるものではなく、たとえば、ブランケットロール20の昇降駆動機構としては、ロール支持フレーム22と一体にブランケットロール20を、所定の退避高さ位置から、該ブランケットロール20を版テーブル14上の版13や印刷対象テーブル16上の印刷対象15に対し上方より所要の接触圧力を作用させた状態で接触させることができるようになる高さ位置までの範囲で上下に昇降させることができれば、ボールねじ機構25以外のいかなる形式の昇降駆動機構を採用してもよい。
The present invention is not limited only to the above-described embodiment. For example, as a lifting drive mechanism for the
高さセンサは、ロール支持フレーム22と一体に昇降させるブランケットロール20の架台11における高さ位置を検出することができれば、転写機構部19のフレーム29のコラム30と、上記ロール支持フレーム22の各ベアリングハウジング32a,32bとの間に上下方向にリニアスケールを設けたり、上記フレーム29の梁部材31における上記ロール支持フレーム22の各ベアリングハウジング32a,32bの上方位置に、該フレーム29の梁部材31と上記各ベアリングハウジング32a,32bとの間の距離を計測する距離計を用いる等、昇降用駆動モータ39に付設したエンコーダ26以外のいかなる形式の高さセンサを用いるようにしてもよい。
If the height sensor can detect the height position of the
ロール支持フレーム22の所要個所に設置して、下方を通過する版テーブル14上の版13や印刷対象テーブル16上の印刷対象15との距離を測ることができれば、分解能の高い変位計、たとえば、静電容量式変位計等、レーザセンサ27以外のいかなる形式の距離センサを用いるようにしてもよい。又、上記距離センサは、ブランケットロール20に対する印刷時テーブル走行方向aの上流側近傍位置に、版13を保持した版テーブル14や、印刷対象15を保持した印刷対象テーブル16の移動、及び、ブランケットロール20やロール支持フレーム22の昇降移動と干渉しないように設置できれば、架台11上の所要の固定部に取り付けるようにしてもよい。この場合は、上記距離センサにて、版テーブル14上に保持された版13や印刷対象テーブル16上に保持された印刷対象15の上面の架台11上における高さ位置を、上記昇降するブランケットロール20の高さ位置に依存せずに直接計測することが可能となる。
If the distance between the
インキング装置45は版テーブル14に保持された版13へ適正なインキングが行えるようにしてあれば、任意の形式のインキング装置45を用いてよい。
The inking
本発明のオフセット印刷装置は、基板以外のいかなる印刷対象15に印刷を行うために適用してもよい。
The offset printing apparatus of the present invention may be applied to perform printing on any
その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変更を加え得ることは勿論である。 Of course, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
11 架台
12 ガイドレール
13 版
14 版テーブル
15 印刷対象
16 印刷対象テーブル
20 ブランケットロール
21a,21b 回転軸
23 回転用駆動モータ
24 エンコーダ
25 ボールねじ機構(昇降駆動機構)
26 エンコーダ(高さセンサ)
27 レーザセンサ(距離センサ)
28 制御器
r 見かけ上の半径
DESCRIPTION OF
26 Encoder (Height sensor)
27 Laser sensor (distance sensor)
28 Controller r Apparent radius
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