JP2011121341A - 回転テーブル式印刷機 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、連続番号が印刷された記番号の欠番に対して、種別の異なる予備券であっても、一つの印刷機上において適正箇所に適正な印刷状態で印刷が可能な印刷機を提供する。
【解決手段】 欠番を印刷するための予備券を吸着しながら供給する給紙装置と、予備券を円方向に移動させる回転テーブルと、予備券を所定の位置に固定する位置決め装置と、回転テーブル上に設けられたプレートと、適正な位置に適正な状態で記番号を印刷する印刷装置と、記番号が印刷された予備券を排紙する排紙装置と、各装置に対する動作指示及び同期タイミングを制御する制御装置を少なくとも有する回転テーブル式印刷機である。
【選択図】 図２

Description

本発明は、記番号が印刷された記番号製品に対して、補刷を行うための印刷機に関するものである。

従来から、紙幣、有価証券等の貴重印刷物には、流通性及び製品保証の為に、個体識別を目的として、連続番号が保証された記番号が印刷されている。また、宝くじのように、１枚１枚の印刷物に全て異なる番号を付し、その番号に対して懸賞を与える為に、連続番号が印刷されている。このような連続番号が付与されている印刷物を、以下、記番号製品という。

このような記番号製品に付与されている連続番号は、重複した番号が存在することがなく、さらには、連続番号の中で、抜け落ちた番号（以下、「欠番」という。）が存在してはならない。

記番号製品は、品質保証の為に、連続番号及び各種印刷模様等の品質検査を行うことが通常であり、その際、規格外の製品については、新たに同一の記番号を印刷し、必ず連続番号となるように製造する。この一度記番号が付与された記番号製品に対して、欠番が生じた場合に行う同一記番号の印刷を「補刷」という。

なお、記番号製品の印刷については、１枚１枚の記番号製品が複数配置されて構成された多面版の用紙（以下、大判という。）に施されることが一般的であるが、補刷については、対象となる予備券のみに行う。この対象となる予備券１枚１枚を、「大判」に対して「小切れ」という。

小切れの予備券は、補刷用の凸版印刷機を用いて印刷していた。この凸版印刷機は、予備券の用紙サイズに合わせて機械調整された給紙手段、搬送手段、排紙手段と、記番号の種類に合わせた書体を組み付けた（以下、「字輪」という。）番号器を有する印刷手段等が少なくとも設けられている。

この凸版印刷機については、１枚ずつ異なる記番号を補刷するために、それぞれの予備券に対応して、その都度、番号器の字輪を作業者が手動により転換させていた。

この作業者による手動での字輪の転換作業は、人的なミスにより、誤った記番号に転換してしまうという問題や、１枚ずつ印刷機を停止して転換を行わなければならない為、多大なる時間を要するという問題があった。

そこで、作業者が手動で字輪の転換を行わなくても、対象とする記番号を入力し、その入力に伴って、自動で番号器が転換する番号印刷システムが開示されている（例えば、特許文献１参照）。

また、番号印刷工程を含む複数の各工程において欠番が発生した場合、その情報が情報通信回線を介して補刷工程へ送信され、その情報を元に、補刷工程において、自動で欠番と同一の記番号が印刷されるという記番号製品の製造システムが開示されている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００２−１９２８２１号公報 特開２００８−２２９８８３号公報

しかしながら、特許文献１により開示されている番号印刷システムは、番号器自体が自動転換機能を有しており、人的な字輪の転換ミスや多大な転換作業時間を要することはないが、例えば、紙幣のように、異なる書体の記番号が存在する場合には、その書体に合う字輪に変更するか、各書体の字輪に対応した印刷機を複数用意する必要があり、非効率であった。

また、紙幣のように、記番号が印刷物の２箇所（印刷面の上部と下部）に印刷されているような記番号製品に対しては、印刷機を２台用意し、２度刷を行わなければならず、作業工数が増加するばかりでなく、作業者にとって面倒、かつ、厄介であるという問題があった。

また、特許文献２により開示されている記番号製品の製造システムは、各工程において発生した欠番を、情報通信回線により、補刷工程においてすばやく把握することが可能となり、さらに、その情報を元に、自動で記番号を設定することができるものであるが、やはり、特許文献１と同様、異なる書体に対応するためには、その書体に合わせた番号器を有する印刷機が複数必要となるという問題があった。

そこで、例えば、紙幣のように、１枚の記番号製品に２箇所の記番号が印刷されているような場合及び異なる書体が複数存在する場合でも、一つの印刷機上で印刷を行うことが可能となり、かつ、設置スペースとしてもコンパクトな機械構成となる回転テーブル式印刷機を提供することを目的とする。

上記のような課題を解決するため、本発明は、規則性を持って変化する連続番号の欠番に該当する記番号を、円方向に設けられた複数の装置を用いて、種別の異なる予備券の適正な位置に印刷するための印刷機であって、記番号を印刷するための予備券を１枚ずつ吸着して垂直及び水平方向に移動させて給紙するための給紙装置と、予備券を、順次、次の装置へ円方向に移動させるための回転テーブルと、給紙装置と回転テーブルとの間に設けられ、記番号を印刷する位置に合わせて予備券を固定するための位置決め装置と、回転テーブル上に配置され、位置決め固定された位置のまま、給紙装置により移動された予備券を固定可能な複数のプレートと、種別の異なる予備券の適正な位置に記番号を印刷するための少なくとも一つの印刷装置と、印刷装置により記番号が印刷された予備券を排紙するための排紙装置と、予備券の給紙、移動、印刷及び排紙のタイミングの同期を管理するとともに、各装置への動作の指示を行う制御装置とを少なくとも備えた回転テーブル式印刷機である。

また、本発明の回転テーブル式印刷機における給紙装置は、予備券を供給するために積載しておく、上部に開口部を有した給紙箱と、給紙箱をセットするための給紙箱セット架台と、給紙箱セット架台の上方に設けられ、給紙用吸着パットにより吸着された予備券を、位置決め装置に対して給紙用吸着パッドごと水平方向に移動可能、かつ、位置決め装置から予備券を１枚ずつ吸着してプレートまで移動させる吸着盤を水平方向に移動可能な給紙用ガイドレールとを少なくとも備えたことを特徴とする。

また、本発明の回転テーブル式印刷機における位置決め装置は、予備券の基準角に対して接する少なくとも２辺を固定するための位置決め部材と、位置決め部材に対して、予備券を押し当てるためのスライド可能な押し当てアームと、位置決め部材と押し当てアームにより、基準角に合わせて位置決めされた予備券を吸引により固定する位置決め用吸引孔を備えた位置決め台から成ることを特徴とする。

また、本発明の回転テーブル式印刷機におけるプレートは、位置決め装置により位置が決定した予備券を、吸引により固定するための吸引孔と、印刷装置により記番号を印刷する際に、適切な印圧を保つための仕立て材料を組み込むため、予備券を載置する表面よりも凹んだ形状の仕立て構成用凹部を少なくとも備えたことを特徴とする。

また、本発明の回転テーブル式印刷機における印刷装置は、適正なインキ着肉を行うために、版着けローラのストローク速さを調整可能な前進後退アームと、番号器字輪のストローク速さを調整可能な番号器上昇下降用シリンダーと、種別又はサイズの異なる予備券の適正な記番号の位置情報が、あらかじめ記憶されている制御装置の指示に基づき、基準角に対して、印刷装置を水平方向及び垂直方向に移動させるためのＬＭガイドを備えたことを特徴とする

また、本発明の回転テーブル式印刷機における排紙装置は、印刷装置により記番号が印刷された予備券を、プレートの上方から吸引により吸着するため、垂直方向に可動可能な排紙用吸着パットと、排紙用吸着パッドにより吸着された予備券を積載する排紙箱と、排紙箱をセットするための排紙箱セット架台と、排紙箱セット架台の上方に設けられ、排紙用吸着パットにより吸着された予備券を、排紙箱まで排紙用吸着パッドごと水平方向に移動可能な排紙用ガイドレールとを少なくとも備えたことを特徴とする。

また、本発明の回転テーブル式印刷機における制御装置は、予備券に印刷される記番号を適正な品質状態で印刷するために、番号器字輪が予備券に接触している時間を、番号器上昇下降用シリンダーごとに調節可能な記番号印刷制御部を有していることを特徴とする。

また、本発明における回転テーブル式印刷機は、印刷装置により印刷された記番号を、正規の記番号と照合する検査装置を更に備えたことを特徴とする。

また、本発明の回転テーブル式印刷機における検査装置は、印刷装置により印刷された記番号を撮像して取得する撮像手段と、正規の記番号をあらかじめ記憶してある記憶手段と、撮像手段により取得した記番号と、記憶手段に記憶してある正規の記番号とを照合して、正否を判断する判定手段から成ることを特徴とする。

また、本発明の回転テーブル式印刷機における給紙装置は、種別の異なる予備券に対応した給紙箱が複数備えられ、記番号を印刷する予備券の種別に応じて、給紙箱から予備券を取り出すことを特徴とする。

さらに、本発明の回転テーブル式印刷機における排紙装置は、検査装置により正否の判定された予備券を、正紙用と損紙用とに区分けして積載するための少なくとも二つの排紙箱を更に備えたことを特徴とする。

本発明の回転テーブル式印刷機は、複数の異なる書体にも一つの印刷装置上で対応可能であり、回転式のテーブルが設けられていることから、コンパクトな機械構成とすることができる。

本発明の回転テーブル式印刷機は、異なる書体の数に対応させて、適宜プレートが設置可能であり、書体が異なる複数の記番号製品にも１台で対応することができる。

本発明の回転テーブル式印刷機は、異なる種別又はサイズの記番号製品における記番号の位置の差に対しても、位置決め装置における基準角の固定及びその基準角を基準として、印刷装置に設けられたＬＭガイドによる印刷装置自体の水平及び垂直方向への移動により、それぞれの予備券の適正な記番号位置に記番号を印刷することができる。

本発明の回転テーブル式印刷機は、印刷装置を構成している番号器上昇下降用シリンダーごとに、番号器字輪が予備券に接触（印字）している時間を調節可能な制御機能を有しているため、どのような書体の記番号に対しても、刷色の濃淡及び印字欠け等の印刷不良を防止し、適正な印刷状態の品質を確保することができる。

本発明の回転テーブル式印刷機は、印刷された記番号の検査を行う検査手段が設けてあるため、適正な記番号が印刷されたか否かを、同一印刷機上で確認することができる。

本発明にかかわる記番号製品を示す図である。 本発明にかかわる印刷機の構成図である。 本発明にかかわる印刷機のブロック図である。 本発明にかかわる用紙供給方法を示す図である。 本発明にかかわる給紙装置及び位置決め装置を示す図である。 本発明にかかわる位置決め方法を示す図である。 位置決め装置を構成する位置決め部材を説明するための図である。 本発明にかかわる印刷プレートを示す図である。 本発明にかかわる回転テーブルを示す図である。 本発明にかかわる印刷装置を示す図である。 本発明にかかわる印刷装置の移動方法を説明するための図である。 本発明にかかわる排紙装置を示す図である。 本発明にかかわる印刷機の装置構成の一例を示す図である。 本発明にかかわる印刷機の装置構成の一例を示す図である。 インキの着肉状態不良時における印刷不良を説明する図である。

本発明を実施するための形態について、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、その他いろいろな実施の形態が含まれる。

図１は、本発明の回転テーブル式印刷機（１）（以下、「印刷機」という。）が対象とする記番号製品を示す図である。本実施の形態においては、記番号製品の欠番を補うために、小切れに対して、英字記号及び番号を組み合せた記番号を左上と右下の２箇所に印刷する形態で説明する。なお、本発明の印刷機が対象とする記番号製品はこれに限定されるものではなく、小切れに対して、１箇所のみに印刷されていても良く、また、番号のみで構成されていても良い。

図２は、本発明における印刷機（１）の構成を示す概略図である。印刷機（１）は、給紙装置（２）、位置決め装置（３）、プレート（４）、回転テーブル（５）、印刷装置（６）、排紙装置（８）及び制御装置（９）を少なくとも備えて成り、必要に応じて、図２に示す検査装置（７）や、その他の各種装置類を備えて構成される。

図３は、本発明における印刷機（１）のブロック図である。前述した本発明における印刷機（１）の各部の詳細な構成について、図３を用いて説明する。なお、図３のブロック図を用いる説明については、符号は省略する。

まず、給紙装置は、補刷を行うための小切れ券（以下、「予備券」という。）を積載するための給紙箱と、その給紙箱をセットするための給紙箱セット架台と、給紙箱から１枚ずつ予備券を吸着して取り出すための給紙用吸着パットと、位置決め装置から予備券を回転テーブル上に設けられているプレート上に移動させるための吸着盤と、給紙用吸着パットと吸着盤の両方が備えられ、それぞれを水平方向に移動させるための案内となる給紙用ガイドレールによって構成されている。給紙箱については、上方から給紙用吸着パットにより予備券を吸着して取り出すため、上部には予備券が取り出せることが可能な大きさの開口部を少なくとも有している。

位置決め装置は、前工程の給紙装置から移動された予備券を載せ、位置が決定した予備券を吸引することにより一時固定する位置決め台吸引孔を有する位置決め台と、その位置決め台の台表面に設けられ、予備券の基準角に対接する２辺の位置を決定するための位置決め部材と、位置決め部材に対して予備券を押し当てるための押し当てアームと、１枚ずつ予備券の位置を決めた後に、押し当てアームを原点に戻させるための原点位置検出センサによって構成されている。

回転テーブル上に設けられている複数のプレートは、位置決め装置から移動されてきた予備券を固定するための複数のプレート用吸引孔と、プレート用吸引孔から予備券を吸引するための空気を引き込む吸引用配管接続口と、後工程の印刷装置において記番号印刷を行うために、適正な印圧を保つための入れ子及び仕立て構成用凹部によって構成されている。

印刷装置は、記番号印刷を行うためのインキを転移及び練合するための各種ローラと、記番号が設けられた番号器字輪と、その番号器字輪の転換仕組を備えた番号器ボックスと、番号器字輪に記番号インキを転移させるために、着けローラを前後に移動させるためのストローク速さの調節が可能な着けローラ用前進後退アームと、番号器字輪を予備券に対して上昇及び下降させるためのストローク速さの調節が可能な番号器上昇下降用シリンダーによって構成されている。なお、ストローク速さの調節には、エアシリンダーのエア配管にエア流量を調節可能な流量調整弁を設けることで可能となる。

排紙装置は、記番号印刷された予備券を、プレート上から吸着するための排紙用吸着パットと、排紙用吸着パットにより吸着した予備券を移動させるための案内となる排紙用ガイドレールと、予備券を排紙した際に受け入れるための排紙箱と、排紙箱をセットするための排紙箱セット架台によって構成されている。

さらに、制御装置は、本発明における印刷機を構成している各装置の同期及び動作等の指示を行う本体制御部と、予備券に印刷を行う記番号に対応した字輪の自動転換及び適正な印字状態を確保するために、番号器字輪が予備券に接している時間（印字時間）を、番号器上昇下降用シリンダーごとに変更するため等の制御を行う記番号印刷制御部によって構成されている。なお、後述する検査装置を設けた場合に、その検査装置における画像の取得や合否の判定等を制御するための検査制御部を備えても良い。

この検査装置は、例えば、予備券に印刷された記番号を画像として読み取るための撮像手段と、予備券に印刷を行うための正規の記番号を記憶しておく記憶手段と、読み取った記番号と正規の記番号を比較して合否を判定するための判定手段によって構成されている。

以上、説明した本発明における回転テーブル式印刷機（１）を用いて、予備券（１０）に記番号を印刷する作用について、以下、図面を用いて説明する。

給紙装置（２）は、図４に示すとおり、補刷を行うための予備券（１０）を積載しておく給紙箱（２ｂ）を図５に示す給紙箱セット架台（２ｄ）にセットし、給紙箱セット架台（２ｄ）上に設けられた給紙用吸着パッド（２ａ）の下降及び上昇動作により、給紙箱（２ｂ）の上部にある開口部から予備券（１０）を１枚吸着し、給紙用吸着パッド（２ａ）の吸着口とは反対側が取り付けられるように構成されている、位置制御可能な駆動モータ等を備えた給紙用ガイドレール（２ｃ）により、位置決め台（３ａ）上部まで移動し、給紙用吸着パッド（２ａ）の下降動作及び吸引停止動作により、給紙箱セット架台（２ｄ）の近傍に設けられた位置決め台（３ａ）上に予備券（１０）を載置する。載置後は、給紙用吸着パッド（２ａ）が上昇し、給紙用ガイドレール（２ｃ）によって、元位置に戻り、２枚目の予備券（１０）を吸着するために、同じ動作を繰返し行うことにより、位置決め装置（３）の位置決め台（３ａ）に予備券を１枚ずつ送り込む。

また、給紙用ガイドレール（２ｃ）には、位置決め装置（３）によって基準角（Ｏ）に基づき位置固定された予備券（１０）を、次のプレートまで移動させるための吸着盤（２ｅ）が備えられている。したがって、給紙用ガイドレール（２ｃ）は、図５に示すように、給紙用吸着パッド（２ａ）と吸着盤（２ｅ）の二つが備えられていることとなる。給紙用吸着パッド（２ａ）と吸着盤（２ｅ）が一つの給紙用ガイドレール（２ｃ）に備えられていることにより、連動して給紙用ガイドレール（２ｃ）上を移動することが可能となるため、効率的に予備券（１０）を移動させることができる。

位置決め装置（３）は、図５に示すとおり、給紙装置（２）の近傍に配置され、給紙装置（２）の動作と連動して、予備券（１０）の位置決め及び回転テーブル（５）への移動を行う装置である。

位置決め方法は、図６に示すとおり、予備券（１０）が置かれた位置決め台（３ａ）上で、種別やサイズの異なる予備券（１０）を、常に一定の位置に固定するものであり、予備券（１０）の一つの角（以下、「基準角」（Ｏ）という。）を挟んだ２辺に接するように、少なくとも一つの位置決め部材（３ｂ）が設けられており、その位置決め部材（３ｂ）が接している予備券（１０）の２辺と対向する少なくとも一つの辺側から予備券（１０）を押し当てアーム（３ｃ）により位置決め部材（３ｂ）側へ押し付けながら、前方向及び横方向にスライドすることによって、予備券（１０）を位置決め部材（３ｂ）に沿って、常に基準角（Ｏ）に対して定位置に矯正する。

なお、位置決め部材（３ｂ）は、図６に示したように、給紙装置（２）から予備券（１０）が移動されてきたタイミングに合わせて上昇し、押し当てアーム（３ｃ）により基準角（Ｏ）に対して定位置に固定された後に下降するように、上昇下降が可能な仕組みとしても良いが、特にこれに限定されるものではなく、位置決め部材（３ｂ）は固定されていても良い。

また、図６では、押し当てアーム（３ｃ）を一つ設けて、予備券（１０）を前方向及び横方向にスライドさせる機構として説明したが、位置決め部材（３ｂ）が接している予備券（１０）の２辺と対向する２辺に対して、それぞれ一つずつの押し当てアーム（３ｃ）を設けて、同時又は順番にそれぞれが前方向に予備券（１０）を押し当てても良い。

さらに、図６のように、押し当てアーム（３ｃ）を一つのみ設ける場合には、予備券（１０）を前方向及び横方向にスライドさせるため、予備券（１０）と押し当てアーム（３ｃ）との適度な摩擦力を持つことが好ましいことから、押し当てアーム（３ｃ）が予備券（１０）に接する面には、ゴムや樹脂など摩擦力の大きな部材を設けておくことでも良い。

位置決め部材（３ｂ）は、予備券（１０）の基準角（Ｏ）を挟んだ２辺に接するように、少なくとも一つ以上あれば足り、何個で構成されていてもよい。また、形状も図６では円柱状としているが、形状が限定されるわけではなく、三角でも四角でもよい。

位置決め部材（３ｂ）の例を図７に示す。図７（ａ）は、位置決め部材（３ｂ）が円形のピンで形成されており、予備券（１０）の基準角（Ｏ）を挟んだ２辺に接するように、２箇所（３ｂ−１及び３ｂ−２）に設けられている。なお、図７（ａ）では、各辺に接する位置決め部材（３ｂ−１及び３ｂ−２）は、予備券（１０）の１辺に対して一つずつ設けられている例であるが、前述のとおり、１辺に対して２個以上設けても良い。

図７（ｂ）は、位置決め部材（３ｂ）が三角形で形成されており、三角形の位置決め部材（３ｂ）の１辺が、予備券（１０）の１辺と接するように２箇所（３ｂ−１及び３ｂ−２）に配置されている。

さらに、図７（ｃ）では、位置決め部材（３ｂ）が予備券（１０）の一つの基準角を挟んだ２辺に接するように、一体型として形成されている。この一体型の場合、予備券（１０）に接する位置決め部材（３ｂ）の長さ（Ｘ及びＹ）については、あまりに短すぎると、予備券（１０）の正確な位置を固定することが困難となってしまうため、予備券（１０）のサイズに合わせて適宜決定すれば良い。

同様に、図７（ａ）及び図７（ｂ）に示した位置決め部材（３ｂ）が、予備券（１０）の１辺に対して一つのみ配置されている場合にも、予備券（１０）の基準角（Ｏ）を挟んで配置される二つの位置決め部材（３ｂ−１及び３ｂ−２）の配置位置を、基準角（Ｏ）からある程度離れた箇所に配置することが好ましい。なお、この配置位置については、図７（ｃ）のＸ及びＹのように、予備券（１０）のサイズに合わせて適宜決定すれば良い。

矯正された予備券（１０）は、押し当てアーム（３ｃ）の動作後、タイミングよく位置決め台（３ａ）上の位置決め台吸引孔（３ｄ）で吸引され、位置がずれないように保持される。なお、位置決め台吸引孔（３ｄ）で吸引するタイミングは、定位置に矯正された予備券（１０）の状態がずれないように保持すればよく、押し当てアーム（３ｃ）の原点位置検出センサ（３ｅ）の信号により、原点に戻った直後でもよいし、任意の時間を置いてから吸引させてもよい。

保持された予備券（１０）は、次に吸着盤（２ｅ）が下降し、吸着盤（２ｅ）が吸引するタイミングに合わせて位置決め台（３ａ）の吸引を開放することによって、定位置のまま、吸着盤（２ｅ）に保持される。吸着盤（２ｅ）の吸引タイミング及び位置決め台（３ａ）の吸引を開放するタイミングは、定位置に矯正された予備券（１０）の状態がずれないように保持すればよく、吸着盤（２ｅ）が下降し、位置決め台（３ａ）上に達した直後でもよいし、位置決め台（３ａ）の吸引開放のタイミングのみ、任意の時間を経過してから開放させてもよい。

この際に、吸着盤（２ｅ）の高さ位置を検出する厚み検出手段（１１）によって、用紙の厚みを確認することができるので、１枚の厚みと２枚以上ある場合の厚みの間に閾値を設定することによって、２枚差しの検出も可能である。

吸着盤（２ｅ）で吸着された予備券（１０）は、吸着盤（２ｅ）とともに上昇し、給紙用ガイドレール（２ｃ）に沿って回転テーブル（５）上に設けられたプレート（４）上に移動する。

次に、吸着盤（２ｅ）が下降すると同時に、プレート（４）に設けてある図８に示すプレート用吸引孔（４ｃ）で吸引し、タイミングよく吸着盤（２ｅ）の吸引を開放することで、プレート（４）上に予備券（１０）が保持される。プレート（４）のプレート用吸引孔（４ｃ）の吸引タイミング及び吸着盤（２ｅ）の吸引開放のタイミングは、予備券（１０）の状態がずれないように保持すればよく、吸着盤（２ｅ）がプレート（４）上に下降し、プレート（４）上に達した直後でもよいし、吸着盤（２ｅ）の吸引開放のタイミングのみ、任意の時間を経過してからでもよい。

この際、プレート（４）上の予備券（１０）の位置は、位置決め装置（３）により定位置に矯正された状態が確保されるが、プレート（４）上に、紙有り無しを検出するセンサ（４ｅ）やカメラ式検査装置等の位置検出手段を設けることによって、プレート（４）上の予備券（１０）の位置管理を行うことも可能である。

前述したように、予備券（１０）の給紙動作は、給紙装置（２）、位置決め装置（３）が同期して繰返し行うことにより、プレート（４）に一枚ずつ予備券（１０）が保持される。

予備券（１０）を保持したプレート（４）は、次の処理を行うために、回転テーブル（５）が４５度回転し、図２のプレート初期位置（ウ）から記番号印刷位置（エ）に移動して次の処理まで待機する。

なお、本実施の形態では、図９のとおり、回転テーブル（４）に対して、均等に八つのプレート（４）が設けてあるため、一つ一つの記番号印刷位置（エ）への移動角度θが４５度となっているが、本発明は、これに限定されるものではなく、回転テーブル（５）の個数及び印刷装置（６）の配置によって、適宜決定される。

回転テーブル（５）の回転動作は、制御装置（９）の指示による補刷が完了するまで予備券（１０）の給紙と同期して繰返し行われる。

次に、プレート（４）に保持された予備券（１０）は、少なくともプレート上に番号器字輪（６ｇ）が位置するような状態で設けられた印刷装置（６）により記番号印刷を行う。なお、本発明の印刷機（１）の特徴点として、複数の書体及び位置の異なる記番号印刷を一つの回転テーブル（５）上で行うことが可能な構成となっていることから、印刷装置（６）は、回転テーブル（５）上に複数配置することが可能となっているが、隣り合う印刷装置（６）同士については、前述した移動角度θに合わせて配置されている。

プレート（４）は、図８に示すとおり、プレート（４）表面より凹んだ仕立て構成用凹部（４ｂ）と、その仕立て構成用凹部（４ｂ）内に備える入れ子（４ａ）と、プレート用吸引孔（４ｃ）及び吸引用配管接続口（４ｄ）により少なくとも構成され、入れ子（４ａ）及び仕立て構成用凹部（４ｂ）は、プレート（４）上に保持された予備券（１０）に記番号印刷を行う際の仕立て材料を構成するためにあり、例えば、入れ子（４ａ）の上面に商業印刷用のブランケット等緩衝材を貼付することで、予備券（１０）に記番号印刷を行う際の衝撃の吸収を行うことが可能であり、貼付するブランケット等緩衝材の厚みを調節することで印刷圧力の調整等行うことも可能である。

なお、仕立て構成用凹部（４ｂ）の位置及び大きさについては、対象とする記番号製品の記番号の位置及び大きさにより決定されることとなるが、複数の異なる記番号製品（例えば、異なる製品や同じ製品でも異なる券種）にも対応可能な程度に、余裕を持った大きさとしておくことが好ましい。

印刷装置（６）は、図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、インキの練り、送り、着け等の役割をもったローラ群構成（６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｈ）と番号器を上昇又は下降させるストローク速さの調節が可能な番号器上昇下降用シリンダー（６ｅ）と番号器の転換仕組みを備えた番号器ボックス（６ｆ）と番号器字輪（６ｇ）と印刷装置（６）自体の位置を自在に移動するためのＬＭガイド（６ｉ、６ｊ）で少なくとも構成され、番号器字輪（６ｇ）の転換は、図２に示す制御装置（９）によって全桁の字輪が自動制御でき、記番号製品の補刷における規則性のないランダムな記番号製品の補刷にも対応できる。

また、印刷装置（６）は、使用する記番号書体やインキ種類によって、番号器字輪（６ｇ）への適正なインキ着肉調整が要求されるため、送りローラ（６ｂ）の送り回数、送り時間の設定が可能となっており、インキ濃度を調節することができるうえ、版着けローラ（６ｃ）の着肉時におけるストローク速さの調節が可能な前進後退アーム（６ｄ）を具備しているので、図１５（ａ）に示すようなインキ着肉状態が偏った印刷不良が発生しても、印刷製品の品質を確認しながら、ストローク速度を調節することで、適正なインキ着肉状態に調節することが可能である。

さらに、印刷装置（６）は、プレート（４）上の予備券（１０）に番号器字輪（６ｇ）を下降させることによって、番号器字輪（６ｇ）に着肉されたインキを用紙に転移させるものであるが、ストローク速さを調節可能な番号器上昇下降用シリンダー（６ｅ）を具備しているので、図１５（ｂ）に示すような二重に印刷される印刷不良が発生しても、印刷製品の品質を確認しながら、ストローク速度を調節することで、適正な印刷状態に調節することが可能である。

前述した前進後退アーム（６ｄ）と番号器上昇下降用シリンダー（６ｅ）のストローク速さの調節方法は、エアシリンダーのエア配管にエア流量を調節可能な流量調整弁（６ｋ）を設ける方法で調節可能であるが、ストローク速さの調節が可能であればどのような方法でもよく、特に限定されるものではない。

以上のとおり、本件印刷機（１）で使用される印刷装置（６）は、記番号製品の種別及び書体が違っても、印刷装置（６）ごとに適正な印刷状態に調節するために、番号器字輪への適正なインキ着肉と、番号器上昇下降用シリンダー（６ｅ）のストローク速さの調整が可能な装置構成となっているが、更にソフト上で電気的制御を与えることにより、番号器上昇下降用シリンダー（６ｅ）が下降端で保持している時間、すなわち、番号器字輪（６ｇ）が用紙に印字（接触）している印刷時間を調節することも可能である。なお、この接触している時間については、複数設けてある番号器上昇下降用シリンダー（６ｅ）ごとに制御可能となっており、実際の制御は、制御装置（９）の記番号印刷制御部により行う。

また、この印刷調節機能は、種別及び書体が異なる記番号製品を印刷する前において、あらかじめ適正な速度及び時間を確認しておき、制御装置（９）に記憶させ、実際に予備券（１０）に印刷する際に、作業者が設定すれば良い。

これらの印刷調節機能は、本件印刷機（１）のように一回ごとに停止する平圧式の印刷方式でなければできない特徴的な調節機能であり、記番号製品の補刷のように多種少量印刷を要求される印刷機に適した印刷装置（６）と言える。この印刷調節機能により、種別及び書体の異なる記番号製品に対しても、刷色の濃淡及び印字欠け等の印刷不良を防止し、適正な品質状態を常に保つことが可能となる。

なお、印刷装置（６）は、種別又はサイズが異なる記番号製品において、記番号の位置もそれぞれ異なることがあるため、種別又はサイズの異なる予備券（１０）の適正な位置に記番号を印刷するために、図１０（ｂ）に示すとおり、垂直方向に位置を移動するＬＭガイド（６ｉ）、水平方向に位置を移動するＬＭガイド（６ｊ）が備わっている。以下に、位置移動について説明する。

図１１（ａ）に示すとおり、予備券（１０−１）と予備券（１０−２）の記番号の印刷位置をそれぞれＭ−１、Ｍ−２とＳ−１、Ｓ−２とした場合、図１１（ｂ）に示すとおり、予備券（１０−１）と予備券（１０−２）では記番号の印刷位置が異なる場合がある。このような場合には、それぞれの種類に合った印刷位置をあわせる必要があるため、ＬＭガイド（６ｉ、６ｊ）によって位置を移動する。例えば、予備券（１０−１）の上番印刷位置（Ｍ−１）と予備券（１０−１）の上番印刷位置（Ｓ−１）では、水平方向の差（Ｎ）、垂直方向の差（Ｔ）の分だけ位置が異なっているため、ＬＭガイド（６ｉ、６ｊ）は、図１１（ｃ）に示す水平方向の差（Ｎ）、垂直方向の差（Ｔ）の分だけ印刷装置（６）自体を移動させることによって、種別又はサイズが異なることによる記番号位置の差でも、それぞれ適正な印刷位置を確保することができる。下番印刷位置についても同様である。

なお、図１０（ｂ）では、印刷装置（６）を水平方向に移動させるためのＬＭガイド（６ｊ）が、印刷装置（６）の下部に備えられた例で示しているが、これに限定されるものではなく、印刷装置（６）を水平方向に移動可能な位置であれば良い。垂直方向に移動させるためのＬＭガイド（６ｉ）についても同様である。

なお、複数種類の印刷位置がある場合には、あらかじめ種類に合った印刷位置座標を制御装置（９）の記番号印刷制御部（９ｂ）又は本体制御部（９ａ）に登録しておくことで、番号印刷制御部（９ｂ）の指示に応じて、印刷装置（６）をＬＭガイド（６ｉ、６ｊ）によって移動させ、その都度、印刷装置の位置座標を登録する手間が省ける。

以下に、複数設置された印刷装置（６）の一例について説明する。

図２では、例として６−１乃至６−４の四つの印刷装置（６）が装備されており、各々の印刷位置又は番号器字輪の書体が異なっている。図１の記番号製品の場合、左上と右下に記番号を印刷することになるため、二つの印刷装置（６）が必要であるが、どの印刷装置（６）を使用するかは、組付けた番号器字輪の書体種類や印刷位置によって任意に組み合わせが選択できる。

この印刷装置（６）や番号器字輪（６ｇ）の組み合わせの例について、図２を用いて説明する。図２には、四つの印刷装置（６）が装備されており、印刷装置（６−１）と印刷装置（６−２）に組付けた番号器字輪の書体を仮にＡ書体とし、印刷装置（６−３）と印刷装置（６−４）に組付けた番号器字輪の書体を仮にＢ書体とする。また、印刷装置（６−１）と印刷装置（６−３）を予備券（１０）に対して右下用、印刷装置（６−２）と印刷装置（６−４）を予備券（１０）に対して左上用とする。

例えば、Ａ書体で左上と右下に記番号を印刷する記番号製品の補刷の場合、図２の記番号印刷位置（エ）に存する予備券（１０）に対して、印刷装置（６−１）が右下にＡ書体で制御装置（９）からの指示により、記番号を印刷する。次に、回転テーブル（５）が４５度回転して、記番号印刷位置（オ）に存した際、左上にＡ書体で制御装置（９）からの指示により記番号を印刷する。

同様に、Ｂ書体で補刷する場合は、Ａ書体の番号器字輪が備えられている印刷装置（６−１）及び印刷装置（６−２）では印刷せず、Ｂ書体の番号器字輪が備えられている印刷装置（６−３）により右下に印刷し、同様のＢ書体の番号器字輪が備えられている印刷装置（６−４）により、左上に印刷することで可能となる。

このように、書体や印刷位置の異なる記番号製品の補刷に対しては、従来、機械を停止して調整するか、複数の機械を用意することでしか対応できなかったが、本発明の印刷機のように、複数の印刷装置（６）を備え、必要な番号器字輪（６ｇ）を組み付け、目的に合うような制御を行うことで、機械停止することなく、様々な書体及び印刷位置に対応した補刷が可能である。

図２の記番号印刷位置（エ、オ、カ、キ）に設けてあるいずれかの印刷装置（６−１乃至６−４）で印刷された予備券（１０）の品質検査を本発明の印刷機（１）で行う場合には、検査装置（７）を回転テーブル（５）の回転方向に向かって印刷装置（６）よりも後に設ければ良い。図２では、品質検査位置（ク）に検査装置（７）を設けた。

検査装置（７）では、記番号の印刷位置、２箇所の記番号の照合、字欠けや汚れの検出等を行い、あらかじめ設定した任意の検査基準に基づき、正紙又は損紙の判定を行う。

この検査装置（７）については、印刷された記番号に対して、任意の検査基準との対比が可能であれば、特にその方法については限定されるものではないが、例えば、正しく印刷された記番号の文字及び数字の図柄を基準画像としてあらかじめ記憶しておき、印刷により、その都度取得される画像とパターンマッチング比較させ、形状の類似度や面積比較等により判定させる方法等がある。

検査が完了した予備券（１０）は、図２の予備位置（ケ）及び排紙待機位置（コ）に、一定時間毎に移動し、排紙装置（８）によって排紙される。なお、本実施の形態では、何も装置及び手段を備えていない予備位置（ケ）が設けられているが、例えば、記番号をＵＶインキと称される紫外線硬化型のインキにより印刷した場合、この予備位置（ケ）に、乾燥装置（１２）を設けることも可能である。

排紙装置（８）は、補刷が完了した後に、プレート（４）が停止する位置であれば、どの空いている予備位置（ケ）の場所に設けても良いが、前述のとおり、検査装置（７）や乾燥装置（１２）等の装置及び手段を設けることもあるため、給紙装置（２）に対して、回転テーブル（５）の反回転方向側の隣に配置することが好ましい。

この排紙装置（８）は、図１２のとおり、予備券（１０）を投入するための排紙箱（８ａ）と、排紙箱（８ａ）をセットする排紙箱セット架台（８ｄ）と、排紙箱セット架台（８ｄ）上に設けられた排紙用吸着パッド（８ｂ）と、排紙用吸着パッド（８ｂ）の吸着口の反対側が取り付けられるように構成されている、位置制御可能な駆動モータ等を備えた排紙用ガイドレール（８ｃ）により少なくとも構成され、プレート（４）で吸着され、図２の排紙待機位置（コ）に存する予備券（１０）を排紙する。

次に、排紙に関する詳細の流れについて説明する。まず、排紙装置（８）の排紙用吸着パッド（８ｂ）が排紙用ガイドレール（８ｃ）によって、プレート（４）の上部に移動し、次に排紙用吸着パッド（８ｂ）が下降し、最下端に達した時点で吸引する。この時、同時又は任意の時間を経過した後、プレート（４）の吸引を開放することによって、予備券（１０）は排紙用吸着パッド（８ｂ）に吸着され、排紙用吸着パッド（８ｂ）は予備券（１０）を吸着した状態で上昇し、排紙用ガイドレール（８ｃ）によって、排紙箱（８ａ）の上部まで移動し、下降する。排紙用吸着パッド（８ｂ）が最下降に達した時点で吸引を開放することによって予備券（１０）が排紙箱（８ａ）に排紙される。

図２では、排紙箱（８ａ）が二つ（サ、シ）装備されているが、どちらの排紙箱（８ａ）に排紙するかの制御は、図２の制御装置（９）の指示により行われる。

例えば、排紙箱（８ａ）の一方（サ）を正紙用とし、もう一方（シ）を損紙用として使い分けることが可能である。正紙又は損紙の判定は、前述した検査装置（７）で行うことが可能なため、その判定結果をもとに、予備券（１０）一枚ごとに制御装置（９）に通知することによって、判定結果を排紙装置（８）の制御に反映し、排紙箱（８ａ）の正紙用又は損紙用に振り分けることが可能である。

また、図１３の印刷機（１）の構成例のように、排紙装置（８）の排紙先を増加させることで、書体の種類が異なる予備券（１０）を振り分けることも可能である。この場合には、前述した予備位置（ケ）に該当するプレート（４）にも、排紙装置（８）を配置することになる。

以上述べてきたように、本発明における印刷機（１）では、様々な構成が可能であることから、記番号製品の欠番を補うために、予備券（１０）を順次給紙し、印刷、検査及び排紙動作を繰り返すことで、書体の異なる記番号製品や１枚の予備券に記番号を２箇所印刷する記番号製品であっても、機械を停止し、調整をすることなく、また、一台の印刷機で補刷が可能となることを特徴とする印刷機である。

このほか、図１４の印刷機（１）の構成例のように、印刷された記番号の乾燥を行うＵＶランプ又はその他の乾燥装置（１２）を設けることによって、同一印刷機上でインキの乾燥を行うことも可能であることからも判るとおり、回転テーブル（５）の外周に必要となる装置を任意に設けることができる本発明の印刷機（１）の形態は、紙幣のような複数の書体をもつ記番号製品の補刷において、特に効果が期待できる。

以上のように、印刷機（１）に装備する装置構成順や個数は、図１３及び図１４のように、記番号製品の書体種類、印刷箇所の数、用紙サイズの種類等に応じて任意に組み合わせを行うことができ、回転テーブル（５）の分割角度は、プレート（４）の数、すなわち、装備したい印刷装置（６）その他の数によって決めることができ、バリエーションの自由度が高い。

１ 回転テーブル式印刷機
２ 給紙装置
２ａ 給紙用吸着パッド
２ｂ 給紙箱
２ｃ 給紙用ガイドレール
２ｄ 給紙箱セット架台
２ｅ 吸着盤
３ 位置決め装置
３ａ 位置決め台
３ｂ 位置決め部材
３ｃ 押し当てアーム
３ｄ 位置決め台吸引孔
３ｅ 紙有り無し検出センサ
３ｆ 押し当てアームの原点位置検出センサ
４ プレート
４ａ 入れ子
４ｂ 仕立て構成用凹部
４ｃ プレート用吸引孔
４ｄ 吸引用配管接続口
４ｅ 紙有り無し検出センサ
５ 回転テーブル
６、６−１、６−２、６−３、６−４ 印刷装置
６ａ 練りローラ
６ｂ 送りローラ
６ｃ 着けローラ
６ｄ 着けローラの前進又は後退アーム
６ｅ 番号器を上昇又は下降させるシリンダー
６ｆ 番号器ボックス
６ｇ 番号器字輪
６ｈ 金ローラ
６ｉ 印刷装置移動用ＬＭガイド（水平方向）
６ｊ 印刷装置移動用ＬＭガイド（垂直方向）
６ｋ エア流量調節用調整弁
７ 検査装置
８ 排紙装置
８ａ、サ、シ 排紙箱（着脱式）
８ｂ 排紙用吸着パッド
８ｃ 排紙用ガイドレール
８ｄ 排紙箱セット架台
９ 制御装置
１０、１０−１、１０−２ 予備券
１１ 厚み検出手段
１２ 乾燥装置
ア 給紙位置
イ 位置決め位置
ウ プレート初期位置
エ、オ、カ、キ 記番号印刷位置
ク 品質検査位置
ケ 予備位置
コ 排紙待機位置
Ｍ−１ 予備券１０-１の左上記番号印刷位置
Ｍ−２ 予備券１０-１の右下記番号印刷位置
Ｍ−３ 予備券１０-１の左上記番号用印刷装置の位置
Ｓ−１ 予備券１０-２の左上記番号印刷位置
Ｓ−２ 予備券１０-２の右下記番号印刷位置
Ｓ−３ 予備券１０-２の左上記番号用印刷装置の位置
Ｎ、Ｔ 予備券１０-１と予備券１０-２の左上記番号印刷位置の差
Ｘ、Ｙ 位置決め部材と予備券との接触する幅
Ｏ 基準角

Claims (11)

1. 規則性を持って変化する連続番号の欠番に該当する記番号を、円方向に設けられた複数の装置を用いて、種別の異なる予備券の適正な位置に印刷するための印刷機であって、前記記番号を印刷するための前記予備券を１枚ずつ吸着して垂直及び水平方向に移動させて給紙するための給紙装置と、前記予備券を、順次、次の装置へ円方向に移動させるための回転テーブルと、前記給紙装置と前記回転テーブルとの間に設けられ、記番号を印刷する位置に合わせて前記予備券を固定するための位置決め装置と、前記回転テーブル上に配置され、前記位置決め固定された位置のまま、前記給紙装置により移動された前記予備券を固定可能な複数のプレートと、前記種別の異なる予備券の適正な位置に適正な品質で記番号を印刷するための少なくとも一つの印刷装置と、前記印刷装置により記番号が印刷された前記予備券を排紙するための排紙装置と、前記予備券の給紙、移動、印刷及び排紙のタイミングの同期を管理するとともに、各装置への動作の指示を行う制御装置とを少なくとも備えた回転テーブル式印刷機。
2. 前記給紙装置は、前記予備券を供給するために積載しておく、上部に開口部を有した給紙箱と、前記給紙箱をセットするための給紙箱セット架台と、前記給紙箱から前記予備券を吸引により上方に取り出すため、垂直方向に可動可能な給紙用吸着パットと、前記給紙箱セット架台の上方に設けられ、前記給紙用吸着パットにより吸着された前記予備券を、前記位置決め装置に対して前記給紙用吸着パッドごと水平方向に移動可能、かつ、前記位置決め装置から前記予備券を１枚ずつ吸着して前記プレートまで移動させる吸着盤を水平方向に移動可能な給紙用ガイドレールとを少なくとも備えたことを特徴とする請求項１記載の回転テーブル式印刷機。
3. 前記位置決め装置は、前記予備券の基準角に対して接する少なくとも２辺を固定するための位置決め部材と、前記位置決め部材に対して、前記予備券を押し当てるためのスライド可能な押し当てアームと、前記位置決め部材と前記押し当てアームにより、前記基準角に合わせて位置決めされた予備券を吸引により固定する位置決め用吸引孔を備えた位置決め台から成ることを特徴とする請求項１又は２記載の回転テーブル式印刷機。
4. 前記プレートは、前記位置決め装置により位置が決定した前記予備券を、吸引により固定するためのプレート用吸引孔と、前記印刷装置により記番号を印刷する際に、適切な印圧を保つための仕立て材料を組み込むため、前記予備券を載置する表面よりも凹んだ形状の仕立て構成用凹部を少なくとも備えたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の回転テーブル式印刷機。
5. 前記印刷装置は、適正なインキ着肉を行うために、版着けローラのストローク速さを調整可能な前進後退アームと、番号器字輪のストローク速さを調整可能な番号器上昇下降用シリンダーと、種別又はサイズの異なる前記予備券の適正な記番号の位置情報があらかじめ記憶されている前記制御装置の指示に基づき、前記基準角に対して、前記印刷装置を水平方向及び垂直方向に移動させるためのＬＭガイドを備えたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の回転テーブル式印刷機。
6. 前記排紙装置は、前記印刷装置により記番号が印刷された予備券を、前記プレートの上方から吸引により吸着するため、垂直方向に可動可能な排紙用吸着パットと、前記排紙用吸着パッドにより吸着された前記予備券を積載する排紙箱と、前記排紙箱をセットするための排紙箱セット架台と、前記排紙箱セット架台の上方に設けられ、前記排紙用吸着パットにより吸着された前記予備券を、前記排紙箱まで前記排紙用吸着パッドごと水平方向に移動可能な排紙用ガイドレールとを少なくとも備えたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載の回転テーブル式印刷機。
7. 前記制御装置は、前記予備券に印刷される記番号を適正な品質状態で印刷するために、前記番号器字輪が前記予備券に接触している時間を、前記番号器上昇下降用シリンダーごとに調節可能な記番号印刷制御部を有していることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項記載の回転テーブル式印刷機。
8. 前記印刷装置により印刷された記番号を、正規の記番号と照合する検査装置を更に備えたことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項記載の回転テーブル式印刷機。
9. 前記検査装置は、前記印刷装置により印刷された記番号を撮像して取得する撮像手段と、正規の記番号をあらかじめ記憶してある記憶手段と、前記撮像手段により取得した記番号と、前記記憶手段に記憶してある正規の記番号とを照合して、正否を判断する判定手段から成ることを特徴とする請求項８記載の回転テーブル式印刷機。
10. 前記給紙装置は、種別の異なる前記予備券に対応した前記給紙箱が複数備えられ、記番号を印刷する予備券の種別に応じて、前記給紙箱から予備券を取り出すことを特徴とする請求項２記載の回転テーブル式印刷機。
11. 前記排紙装置は、前記検査装置により正否の判定された予備券を、正紙用と損紙用とに区分けして積載するための少なくとも二つの排紙箱を更に備えたことを特徴とする請求項６記載の回転テーブル式印刷機。

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