JP2012148497A

JP2012148497A - 孔版印刷装置

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Publication number: JP2012148497A
Application number: JP2011009313A
Authority: JP
Inventors: Naoki Okazaki; 直樹岡崎
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2011-01-19
Filing date: 2011-01-19
Publication date: 2012-08-09
Anticipated expiration: 2031-01-19
Also published as: JP5733562B2

Abstract

【課題】印圧調整機構にワンウェイロック機構を設けることにより、ロックした後駆動力であるステッピングモータの励磁を切ることで、設定値の確実な固定と省電力化が達成可能な孔版印刷装置を提供する。
【解決手段】印刷ドラム１の外周面に製版されたマスタを巻装して押圧し、印刷ドラム１の内部から供給されるインキをシート状記録媒体に転移させて印刷を行う孔版印刷装置において、ステッピングモータ１１の回転を伝達する回転伝達機構（大径ギヤ８、９等、小径ギヤ８ａ、９ａ等）を有するとともに、この回転伝達機構をロック可能なワンウェイロック機構（ロックアーム１３、ロックワンウェイギヤ１５等）を設け、このワンウェイロック機構により回転伝達機構をロックした後、ステッピングモータ１１の励磁を切る。
【選択図】図３

Description

本発明は、穿孔製版されたマスタ（孔版原紙）を版胴の外周面に巻装して印刷を行う孔版印刷装置に関する。

従来より、加熱穿孔製版したマスタを回転自在な印刷ドラムの外周面に巻装し、印刷ドラム内部に設けられたインキ供給手段によりインキを供給し、プレスローラ等の押圧手段でシート状記録媒体としての用紙（以下、「印刷用紙」ともいう）を印刷ドラムに連続的に押圧して、ドラム開孔部、マスタ穿孔部よりインキを滲み出させて印刷を行う感熱デジタル孔版印刷装置が知られている。

押圧手段ではプレスローラが印刷ドラムに対して接離自在に設けられており、印刷時のみ印刷ドラムに用紙を押圧するようになっている。印刷ドラムに対するプレスローラの押圧力（印圧）は弾性部材としての例えばバネの付勢力によって得られるようになっている。そして環境条件（温度）等の変化による印刷濃度の変化に対応するため、バネをステッピングモータで伸長させて印圧を変化させ、常に均一な印刷濃度が得られるようにしている。このような印圧可変方式では、バネをステッピングモータで伸長させて印圧設定するが、設定印圧を保持するためにステッピングモータを励磁して保持するか、ソレノイド等によるロック解除機構を有したロック機構により印圧設定を保持している。

図１は上述したような従来の印圧調整機構を示す。この機構は、ステッピングモータ１１、ステッピングモータ１１の回転軸に固定された小径ギヤ１１ａ、小径ギヤ１１ａに噛み合う大径ギヤ１０、大径ギヤ１０の回転軸に固定又は一体成形された小径ギヤ１０ａ、小径ギヤ１０ａに噛み合う大径ギヤ９、大径ギヤ９の回転軸に固定又は一体成形された小径ギヤ９ａ、小径ギヤ９ａに噛み合う大径ギヤ８、大径ギヤ８の回転軸に各々固定された小径ギヤ８ａ、印圧可変アーム７、印圧可変アーム７の上方に固定されたホームポジション検知センサ６、印圧可変アーム７とプレスローラの揺動軸に回転可動に設けられたプレスローラ揺動アーム４との間に設けられた副弾性部材としての印圧スプリング５を有しており、大小径ギヤ８、８ａ、９、９ａ、１０、１０ａにより、ステッピングモータ１１の回転を伝達する回転伝達機構が構成されている。

副弾性部材としての印圧スプリング５の弾性力は図示しない主弾性部材としてのバネよりも小さく設定されている。

印圧可変動作については、ホームポジション検知センサ６の検知信号は図示しない制御手段に入力され、図示しない制御手段はこれに基づいてステッピングモータ１１を制御してドラム１に対するプレスローラ２の印圧を調整する。制御手段は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏインターフェース等を含むマイクロコンピュータである。

プレスローラ揺動アーム７の端部がホームポジション検知センサ６により検知される位置が印圧スプリング５の伸長がゼロの位置、すなわち、縮退影響を受けない位置であり、図示しない制御手段は図示しない操作パネルを介して印圧調整が設定された場合、このホームポジションを基準にしてステップ数を管理してステッピングモータ１１を制御して印圧を変更する。

図２は従来用いられてきた印圧可変ソレノイドロック機構を示す。この機構は、大径ギヤ８の近傍にロック手段としてのソレノイド１２が設けられており、大径ギヤ８の外周近傍には周方向に間隔をおいて回転軸方向に厚みを有するリブ８ｂが複数形成されている。そして、印圧可変動作が終了すると、図示しない制御手段はソレノイド１２をオフし、その可動片（プランジャ）１２ａを突出させる。

突出した可動片１２ａは任意の位置でのリブ８ｂ間に進入し、これによって回転伝達機構はロックされる。可動片１２ａの先端はリブ８ｂに突き当たっても円滑に凸部３９間に進入するように鋭角に形成されている。リブ部８ｂの外周側端部も鋭角にするのが望ましい。

そして、回転伝達機構のロックにより印圧可変動作終了後ステッピングモータ１１の励磁を切っても印圧スプリング５の縮退による影響は及ばない。次の印圧可変動作を行うときは、図示しない制御手段によりステッピングモータ１１の励磁を入れた後でソレノイド１２をオンし、可動片１２ａを退動させて回転伝達機構のロック状態を解除する。

ところで上述のような従来技術においては、ステッピングモータの回転により印圧バネの引張力を可変させる方式において、設定印圧を保持するためにステッピングモータを励磁していたが、印圧バネの伸縮する力によりステッピングモータが回転し、内部のロータの位置がずれることがあった。ロータの位置がずれた場合、次回の印刷動作における制御においてステッピングモータの脱調が起こり、正確な印圧調整ができない場合が生じ得る。また、この位置ずれに対して励磁の電流値を高く設定することにより保持力を強くすることは可能であるが、消費電力が増加してしまうという問題がある。

また、ソレノイド等によるロック解除機構を有したロック機構により印圧設定を保持する方式においても、正確なロック位置に移動しないとロックができず、またロックしたとしても印圧バネの負荷により解除できない場合があった。さらに、ロック解除にはソレノイド等を使用することになるため、消費電力が増加してしまうという問題がある。

そこで本発明においては、ロックした後駆動力であるステッピングモータの励磁を切ることで、設定値の確実な固定と省電力化を図れる孔版印刷装置を提供することを目的とする。

本発明の孔版印刷装置のうち請求項１に係るものは、印刷ドラムの外周面に製版されたマスタを巻装し、弾性部材による付勢力でシート状記録媒体を前記印刷ドラムに押圧し、該押圧による印圧によって前記印刷ドラムの内部から供給されたインキをシート状記録媒体に転移させて印刷を行う孔版印刷装置であって、前記弾性部材をステッピングモータにより伸縮させて印圧調整が可能な孔版印刷装置において、前記ステッピングモータの回転を伝達する回転伝達機構を有するとともに、該回転伝達機構をロック可能なワンウェイロック機構を設け、該ワンウェイロック機構により前記回転伝達機構をロックした後、前記ステッピングモータの励磁を切ることを特徴とする。

同請求項２に係るものは、請求項１記載の孔版印刷装置において、前記ワンウェイロック機構は、前記印圧調整の範囲でのみロック可能であり、前記印圧調整の範囲外ではロックできないことを特徴とする。

同請求項３に係るものは、請求項２記載の孔版印刷装置において、前記印圧調整時の前記ワンウェイロック機構によるロック解除動作は、印圧調整範囲外までステッピングモータにより回転させ解除し、逆回転により印圧調整開始位置まで戻る動作をするロック機構を特徴とする。

同請求項４に係るものは、ステッピングモータ、該ステッピングモータの回転軸に固定された小径ギヤ、該小径ギヤに噛み合う大径ギヤ、該大径ギヤの回転軸に固定されまたは一体成形された小径ギヤ、小径ギヤに噛み合う大径ギヤ、該大径ギヤの回転軸に固定されまたは一体成形された小径ギヤ、該小径ギヤに噛み合う大径ギヤ、該大径ギヤの回転軸に各々固定された小径ギヤ、印圧可変アーム、該印圧可変アームの上方に固定されたホームポジション検知センサ、前記印圧可変アームとプレスローラの揺動軸に回転可動に設けられたプレスローラ揺動アームとの間に設けられた副弾性部材としての印圧スプリングを有し、前記大、小径の各ギヤにより前記ステッピングモータの回転を伝達する回転伝達機構が構成されている孔版印刷装置において、前記ステッピングモータや各ギヤの回転伝達をロック可能なワンウェイロック機構として、前記大径ギヤの近傍にロック手段としてのロックアームを設け、該ロックアームの片端部には回転可動なロックアームコロを取り付、他方の端部にはロックアームスプリングを取り付け、前記ロックアームをロックアーム回転軸に回転可動に設け、前記大径ギヤの外周近傍に、周方向に間隔をおいて歯幅方向に厚みを有するロックワンウェイギヤを設け、該ロックワンウェイギヤの歯形範囲を印圧可変範囲以上の回転角度の範囲で設け、かつロックワンウェイギヤの歯形部領域の両端部に前記ロックアームコロが移動可能なロックワンウェイギヤ溝を設け、さらに、前記ロックアームスプリングにより前記ロックアーム回転軸を中心に回転する前記ロックアームコロが前記ロックワンウェイギヤの歯形部に接触して、該歯形部の凹部に前記ロックアームコロが填まることにより前記大径ギヤをロックさせ、該大径ギヤに取り付けてある前記印圧可変アームを固定することで印圧設定をロックする機構を備えたことを特徴とする。

同請求項５に係るものは、請求項４記載の孔版印刷装置において、前記ワンウェイロック機構が、前記ロックワンウェイギヤの歯先形状を前記大径ギヤの歯先形状と異ならせ、前記印圧スプリングを伸長する方向に緩やかな傾斜を設け、逆に縮長する方向には垂直に近似した形状を設け、前記ロックアーム回転コロを前記印圧スプリングが伸長する方向には移動可能とし、縮長する方向には移動不可としてワンウェイロック機能を有するようにしてなることを特徴とする。

同請求項６に係るものは、請求項５記載の孔版印刷装置において、前記ワンウェイロック機構ロック解除時には、前記大径ギヤが反時計回転して前記印圧可変アームを介して前記印圧スプリングを伸長させて印圧を強く設定可能としたことを特徴とする。

本発明によれば、印圧調整機構にワンウェイロック機構を設けることにより、ロックした後駆動力であるステッピングモータの励磁を切ることで、設定値の確実な固定と省電力化が達成可能となる。

孔版印刷装置における従来の印圧調整機構を示す概念図従来用いられてきた印圧可変ソレノイドロック機構を示す概念図本発明に係る印圧調整機構の一実施例におけるワンウェイロック機構を示す概念図ワンウェイギヤを拡大して示す図ワンウェイロック機構ロック解除時の動作図ワンウェイロック機構ロック解除後初期状態復帰動作途中の図ワンウェイロック機構ロック解除後初期状態復帰時の図

本発明の第１の実施形態は、印圧調整機構にワンウェイロック機構を設けて、ロックした後駆動力であるステッピングモータの励磁を切るように構成する。このことで、設定値の確実な固定と省電力化となる。

また本発明の第２の実施形態は、印圧調整範囲外ではロックできないワンウェイロック機構を設けて、誤動作等による過剰な印圧設定にならない構成する。このことで、設定範囲内の確実な印圧調整が可能となる。

さらに本発明の第３の実施形態は、印圧調整範囲外までステッピングモータにより回転させて解除し、逆回転により印圧調整開始位置まで戻る動作をするロック機構を設ける。このことで、ロックの解除に他の駆動力を必要としないため省電力化となる。

図３は本発明に係る印圧調整機構の一実施例におけるワンウェイロック機構を示す概念図で、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図である。この例では、大径ギヤ８の近傍にロック手段としてのロックアーム１３が設けられており、ロックアーム１３の片端部には回転可動なロックアームコロ１３ａが取り付けてある。もう一方の端部にはロックアームスプリング１４が取付けられている。ロックアーム１３はロックアーム回転軸１３ｂに回転可動に設けられている。また、大径ギヤ８の外周近傍には周方向に間隔をおいて歯幅方向に厚みを有するロックワンウェイギヤ１５が設けられており、ロックワンウェイギヤ１５の歯形範囲は印圧可変範囲以上の回転角度の範囲で設けられている。又、ロックワンウェイギヤ１５の歯形部領域の両端部にはロックアームコロ１３ａが移動可能なロックワンウェイギヤ溝１５ａが設けられている。さらに、ロックアーム１３は片端部に取り付けてあるロックアームスプリング１４により、ロックアーム回転軸１３ｂを中心に回転してロックアームコロ１３ａがロックワンウェイギヤ１５の歯形部に接触して、歯形部の凹部にロックアームコロ１３ａが填まる事により、大径ギヤ８がロックされることで、大径ギヤ８に取り付けてある印圧可変アーム７が固定されることで印圧設定がロックする機構である。

図４は、ワンウェイギヤを拡大して示す図である。この図に示すように、ロックワンウェイギヤ１５は大径ギヤ１の歯先形状とは異なり、印圧スプリング５を伸長する方向に緩やかな傾斜を設け、逆に縮長する方向には垂直に近似した形状を設けてある。このようにすることで、ロックアーム回転コロ１３ａは印圧スプリング５が伸長する方向には移動可能で、縮長する方向には移動不可になり、それによりワンウェイロック機構の機能を有することとなる。

図５はワンウェイロック機構ロック解除時の動作図である。大径ギヤ８が反時計回転することにより印圧可変アーム７を介して印圧スプリング５を伸長させ印圧を強く設定する印圧可変な機構となっている。ワンウェイロックを解除する動作としては、
（１）印圧調整範囲を超えるまで大径ギヤ８が反時計回転することにより、大径ギヤ８に取り付けてあるロックワンウェイギヤ１５も反時計方向へ回転し、
（２）ロックアーム回転コロ１３ａはロックワンウェイギヤ１５の歯面と接触しているが、ロックワンウェイギヤ１５が反時計回転し、
（３）印圧調整範囲を超えるとロックアーム回転コロ１３ａはロックワンウェイギヤ溝１５ａにはまり、ロックワンウェイギヤ溝１５ａの形状に従って動作し、
（４）このことによりワンウェイロック機構ロック解除を行う、
というものである。

図６はワンウェイロック機構ロック解除後初期状態復帰動作途中の図である。図示のように、
（１）ロックアーム回転コロ１３ａがロックワンウェイギヤ溝１５ａにはまったら、大径ギヤ８を時計回転させることで、大径ギヤ８に取り付けてあるロックワンウェイギヤ１５も時計回転し、
（２）ロックワンウェイギヤ１５が時計回転することにより、ロックアーム回転コロ１３ａはロックワンウェイギヤ溝１５ａにはまっているので、ロックワンウェイギヤ溝１５ａの形状に沿って動作し印圧初期位置に移動する、
ことになる。

図７は、ワンウェイロック機構ロック解除後初期状態復帰時の図である。図示のように、
（１）ロックアーム回転コロ１３ａは、ロックワンウェイギヤ溝１５ａの形状に沿って動作し印圧初期位置に移動することで、ロックワンウェイギヤ１５の初期歯面位置まで移動し、
（２）ロックアーム回転コロ１３ａはロックワンウェイギヤ１５の初期歯面位置に達した時点で、大径ギヤ８が反時計回転することで、大径ギヤ８に取り付けられたロックワンウェイギヤ１５も反時計回転することでロックアーム回転コロ１３ａはロックワンウェイギヤ１５の歯面と接触してワンウェイロック状態（初期状態）に復帰する。この一連の動作によりワンウェイロックの解除を行う、
こととなる。

１：ドラム
２：プレスローラ
３：プレスローラ揺動軸
４：プレスローラ揺動アーム
５：印圧スプリング
６：ホームポジション検知センサ
７：印圧可変アーム
８：大径ギヤ
８ａ：小径ギヤ
８ｂ：リブ
９：大径ギヤ
９ａ：小径ギヤ
１０：大径ギヤ
１０ａ：小径ギヤ
１１：ステッピングモータ
１１ａ：小径ギヤ
１２：ロックソレノイド
１２ａ：可動片
１３：ロックアーム
１３ａ：ロックアームコロ
１４：ロックアームスプリング
１３ｂ：ロックアーム回転軸
１５：ロックワンウェイギヤ
１５ａ：ロックワンウェイギヤ溝

特開２００４−２６２１２７号公報特開平０５−０２３３４７号公報

Claims

印刷ドラムの外周面に製版されたマスタを巻装し、弾性部材による付勢力でシート状記録媒体を前記印刷ドラムに押圧し、該押圧による印圧によって前記印刷ドラムの内部から供給されたインキをシート状記録媒体に転移させて印刷を行う孔版印刷装置であって、
前記弾性部材をステッピングモータにより伸縮させて印圧調整が可能な孔版印刷装置において、
前記ステッピングモータの回転を伝達する回転伝達機構を有するとともに、
該回転伝達機構をロック可能なワンウェイロック機構を設け、
該ワンウェイロック機構により前記回転伝達機構をロックした後、前記ステッピングモータの励磁を切る、
ことを特徴とする孔版印刷装置。
請求項１記載の孔版印刷装置において、前記ワンウェイロック機構は、前記印圧調整の範囲でのみロック可能であり、前記印圧調整の範囲外ではロックできないことを特徴とする孔版印刷装置。
請求項２記載の孔版印刷装置において、前記印圧調整時の前記ワンウェイロック機構によるロック解除動作は、印圧調整範囲外までステッピングモータにより回転させ解除し、逆回転により印圧調整開始位置まで戻る動作をするロック機構を特徴とする孔版印刷装置。
ステッピングモータ、該ステッピングモータの回転軸に固定された小径ギヤ、該小径ギヤに噛み合う大径ギヤ、該大径ギヤの回転軸に固定されまたは一体成形された小径ギヤ、小径ギヤに噛み合う大径ギヤ、該大径ギヤの回転軸に固定されまたは一体成形された小径ギヤ、該小径ギヤに噛み合う大径ギヤ、該大径ギヤの回転軸に各々固定された小径ギヤ、印圧可変アーム、該印圧可変アームの上方に固定されたホームポジション検知センサ、前記印圧可変アームとプレスローラの揺動軸に回転可動に設けられたプレスローラ揺動アームとの間に設けられた副弾性部材としての印圧スプリングを有し、前記大、小径の各ギヤにより前記ステッピングモータの回転を伝達する回転伝達機構が構成されている孔版印刷装置において、
前記ステッピングモータや各ギヤの回転伝達をロック可能なワンウェイロック機構として、
前記大径ギヤの近傍にロック手段としてのロックアームを設け、
該ロックアームの片端部には回転可動なロックアームコロを取り付、他方の端部にはロックアームスプリングを取り付け、
前記ロックアームをロックアーム回転軸に回転可動に設け、
前記大径ギヤの外周近傍に、周方向に間隔をおいて歯幅方向に厚みを有するロックワンウェイギヤを設け、
該ロックワンウェイギヤの歯形範囲を印圧可変範囲以上の回転角度の範囲で設け、かつロックワンウェイギヤの歯形部領域の両端部に前記ロックアームコロが移動可能なロックワンウェイギヤ溝を設け、さらに、
前記ロックアームスプリングにより前記ロックアーム回転軸を中心に回転する前記ロックアームコロが前記ロックワンウェイギヤの歯形部に接触して、該歯形部の凹部に前記ロックアームコロが填まることにより前記大径ギヤをロックさせ、
該大径ギヤに取り付けてある前記印圧可変アームを固定することで印圧設定をロックする機構を備えた、
ことを特徴とする孔版印刷装置。
請求項４記載の孔版印刷装置において、
前記ワンウェイロック機構が、
前記ロックワンウェイギヤの歯先形状を前記大径ギヤの歯先形状と異ならせ、
前記印圧スプリングを伸長する方向に緩やかな傾斜を設け、逆に縮長する方向には垂直に近似した形状を設け、
前記ロックアーム回転コロを前記印圧スプリングが伸長する方向には移動可能とし、縮長する方向には移動不可としてワンウェイロック機能を有するようにしてなる、
ことを特徴とする孔版印刷装置。
請求項５記載の孔版印刷装置において、
前記ワンウェイロック機構ロック解除時には、前記大径ギヤが反時計回転して前記印圧可変アームを介して前記印圧スプリングを伸長させて印圧を強く設定可能とした、
ことを特徴とする孔版印刷装置。