JP2016141121A - ロータリースクリーン印刷装置 - Google Patents

Abstract

【課題】印刷品質の低下及びスクリーン版の寿命の短縮を防止することを可能としたロータリースクリーン印刷装置を提供する。【解決手段】ロータリースクリーン印刷装置に、スクリーン版２０１Ａの一端，他端をそれぞれ支持する支承部材２０２，２０２と、一方，他方の支承部材２０２，２０２をそれぞれ回転駆動する駆動用メインモータ２０５，駆動用サブモータ２０６と、それぞれ駆動用メインモータ２０５，駆動用サブモータ２０６にかかるトルクを検知するメインモータ用トルク検知器２０５ａ，サブモータ用トルク検知器２０６ａと、メインモータ用トルク検知器２０５ａ及びサブモータ用トルク検知器２０６ａの検知結果に基づいて駆動用サブモータ２０６が駆動用メインモータ２０５にかかるトルクと等しいトルクを出力するように駆動用サブモータ２０６を制御する制御装置３００とを設けた。【選択図】図２

Description

本発明は、円筒状のスクリーン版を用いてスクリーン印刷を行うロータリースクリーン印刷装置に関する。

従来から、布、紙等、広範囲な材質からなる被印刷物への高速印刷装置としてロータリースクリーン装置を利用したロータリースクリーン印刷機が知られている。ロータリースクリーン印刷機は、円筒状に形成されたスクリーン版の版面に形成された貫通孔からスキージによってインキを押し出して、押し出されたインキを被印刷物に転写する印刷方式となっている。

一般的に、ロータリースクリーン装置は、前記スクリーン版と、当該スクリーン版の両端を支持する筒状の支持部材と、前記スクリーン版の内側に配設され前記小孔から圧胴側へインキを供給するスキージとを備えて構成されている。以下、円筒状に形成されたスクリーン版の両端に、支持部材としてのエンドリングが取り付けられたものをロータリースクリーンと呼ぶ。

従来、このようなロータリースクリーン印刷装置にあっては、前記二つの支持部材の一方、すなわち、円筒体のスクリーン版の軸方向片側を回転駆動するロータリースクリーン印刷装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
また、円筒体のスクリーン版の両側の支持部材にギアを設け、前記スクリーン版を軸方向両側から回転駆動するものもある（例えば、特許文献２参照）。

特開２００６−３２１１５７号公報 特表２００５−５２９０００号公報

ここで、ロータリースクリーン印刷機では、スクリーン版における絵柄の分布状況や、スクリーン印刷における絵柄の鮮明化の要求によってスクリーン版の厚さがより薄くなってきていることから、主に印刷中のスクリーン版に対するスキージの押圧力によって、スクリーン版がわずかに歪み、ねじれが生じることがある。

そして、上述した特許文献１に記載された発明においては、スクリーン版の片側を回転駆動する構成であるので、印刷中にインキをスクリーン版の小孔から押し出すためにスキージをスクリーン版の内側から押し付けると、駆動側と非駆動側とで回転にずれが生じ、スクリーン版の回転方向のねじれにつながって、左右の見当がずれてしまい、印刷品質が低下するおそれがあった。

また、上述した特許文献２の構成であっても、スクリーン版の軸方向両側を同期させた歯車機構によってスクリーン版を回転駆動する（軸方向両側の歯車は同位相でスクリーン版を回転駆動する）ものの、上述したようなわずかな歪み、ねじれによって最大で歯車に設けられたバックラッシュの隙間分だけスクリーン版の一方側の歯車の歯が浮いたようになり、実質的にはスクリーン版の他方側のみを駆動し一方側では歯車によって駆動が伝達されていない状態となるおそれがあった。

スクリーン版を片側のみで回転させることは上述したように左右の見当がずれるという問題に加え、スクリーン版の片側に大きな負荷をかけることになるため、最終的にはスクリーン版の早期摩耗に繋がりスクリーン版の寿命を短縮させるという問題もあった。

このようなことから本発明は、印刷品質の低下及びスクリーン版の寿命の短縮を防止することを可能としたロータリースクリーン印刷装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決する第１の発明に係るロータリースクリーン印刷装置は、
円筒状に形成されたスクリーン版の一端を支持する第一の支持部材と、
前記スクリーン版の他端を支持する第二の支持部材と、
前記第一の支持部材と駆動連結され当該第一の支持部材を回転駆動する第一の駆動モータと、
前記第二の支持部材と駆動連結され当該第二の支持部材を回転駆動する第二の駆動モータと、
前記第一の駆動モータにかかるトルクを検知する第一のトルク検知器と、
前記第二の駆動モータにかかるトルクを検知する第二のトルク検知器と、
前記第一のトルク検知器及び前記第二のトルク検知器の検知結果に基づいて前記第二の駆動モータが前記第一の駆動モータにかかるトルクと等しいトルクを出力するように前記第二の駆動モータを制御する制御装置と
を備えることを特徴とする。

また、第２の発明に係るロータリースクリーン印刷装置は、
前記第二の駆動モータから前記第二の支持部材への駆動を断接する駆動断接手段を備えた
ことを特徴とする。

本発明に係るロータリースクリーン印刷装置によれば、スクリーン版を確実に両側駆動とすることができるため、スクリーン版に歪み、ねじれが発生することを防止して見当ずれの発生を抑制し、印刷品質の低下を防止するとともに、スクリーン版の片側に大きな負荷をかけることがなく、スクリーン版の長寿命化を図ることができる。

本発明の実施形態に係るロータリースクリーン印刷装置を示す説明図である。 図１の平面展開図である。 本発明の実施形態に係るロータリースクリーン印刷装置におけるフレームとサブフレームとの関係を示す説明図である。 本発明の実施形態に係るロータリースクリーン印刷装置の構成を示すブロック図である。

以下、図面を参照しつつ本発明に係るロータリースクリーン印刷装置について説明する。

以下、図１から図４を用いて本発明に係るロータリースクリーン印刷機の一実施例の詳細を説明する。
図１及び図２に示すように、本実施例において左右の機械フレーム１０１，１０１間には、圧胴１００が回動自在に支持されているとともに、この圧胴１００に対向してスクリーン胴２０１が配設されている。

圧胴１００には、図示はしないがその外周面に当該圧胴１００の軸方向に沿った切欠き部が形成されている。切欠き部は当該圧胴１００の周方向に沿って等間隔で複数（例えば、本実施形態では二箇所）形成されている。そしてこの切欠部内に被印刷物を保持する爪等の保持部を備えている。

スクリーン胴２０１は絵柄に応じた小孔をエッチングした薄い版材を円筒状にしてなるスクリーン版２０１Ａと、スクリーン版２０１Ａの両端（図２では左右）にそれぞれ固定された二つのエンドリング２０１Ｂ，２０１Ｂとから構成されている。このスクリーン胴２０１は、支承部材（第一、第二の支持部材）２０２，２０２、スクリーン用ブラケット２０３，２０３、及びサブフレーム２０４を介してフレーム１０１，１０１に支持されている。

エンドリング２０１Ｂはスクリーン版２０１Ａを補強するための部材である。エンドリング２０１Ｂには図示しない複数（本実施形態では二つ）の切欠き部（以下、エンドリング側切欠き部）及び図示しないピン溝が形成されている。エンドリング側切欠き部はエンドリング２０１Ｂの軸方向に対してスクリーン版２０１Ａとは反対側の端部であってその外周面に、周方向に等間隔に設けられている。ピン溝は隣り合うエンドリング側切欠き部間に設けられ、外周面から軸心に向かってＵ字状に切り欠かれている。このエンドリング２０１Ｂは、支承部材２０２に支持されている。

支承部材２０２は筒状の部材であり、エンドリング２０１Ｂを着脱可能に支持している。すなわち、支承部材２０２には図示しない複数（本実施形態では二つ）の突出部（以下、支承部材側突出部）が形成されるとともに図示しないピンが設けられている。支承部材側突出部は支承部材２０２の軸方向に対してエンドリング２０１Ｂ側であってその内周面に、周方向に等間隔（前記エンドリング側切欠き部と同間隔）に対応する位置に設けられている。なお、支承部材側突出部は前記エンドリング側切欠き部に嵌合する形状となっている。また、ピンは一方の支承部材側突出部に固定されている。

このように構成されることにより、まず、エンドリング側切欠き部と支承部材側突出部の周方向の位置を合わせた状態でエンドリング２０１Ｂを支承部材２０２の中空部に挿通し、エンドリング側切欠き部と支承部材側突出部とが緩衝しない位置で支承部材２０２に対してロータリースクリーン２０１を回転させ、最後に、前記ピン溝と前記ピンとの位置を合わせた状態で支承部材２０２に対してロータリースクリーン２０１を軸方向に移動させ、前記ピン溝に前記ピンを係合させることで、ロータリースクリーン２０１をその位相が支承部材２０２の位相と合うように支承部材２０２に支持させることができる。

支承部材２０２は、スクリーン用ブラケット２０３に回動自在に支持されている。
スクリーン用ブラケット２０３は、それぞれ支承部材２０２を回動自在に支持するスクリーン支持部２０３ａと、該スクリーン支持部２０３ａに対してスクリーン胴２０１の径方向外側に配設されたモータ支持部２０３ｂとから構成されている。

スクリーン支持部２０３ａは貫通孔を備え、この貫通孔に上述した支承部材２０２が回動自在に支持されている。また、モータ支持部２０３ｂは枠状に形成されている。このモータ支持部２０３ｂの一方側，他方側には、それぞれ駆動用メインモータ（第一の駆動モータ）２０５，駆動用サブモータ（第二の駆動モータ）２０６が固定されている。

ここで、駆動用メインモータ２０５，駆動用サブモータ２０６は、それぞれその駆動軸がモータ支持部２０３ｂよりも外側に突出している（図２参照）。そして、駆動用メインモータ２０５の駆動軸の先端には該駆動軸と同軸をなすギア（以下、メインモータ側のギアという）２０７が設けられている一方、駆動用サブモータ２０６の駆動軸の先端には該駆動軸と同軸をなすギア（以下、サブモータ側のギアという）２０９が駆動断接手段としてのクラッチ２１０を介して設けられている。

また、支承部材２０２の外周面にもギア（以下、支承部材のギアという）２０２ａが設けられており、一方（図２では右側）の支承部材のギア２０２ａと、メインモータ側のギア２０７とが中間ギア２０８を介して噛み合っているとともに、他方（図２では左側）の支承部材のギア２０２ａと、サブモータ側のギア２０９とが中間ギア２０８を介して噛み合っている。

これにより、駆動用メインモータ２０５の駆動が、メインモータ側のギア２０７、中間ギア２０８、支承部材のギア２０２ａ、支承部材２０２を介してロータリースクリーン２０１の一端に伝わる。また、駆動用サブモータ２０６の駆動が、サブモータ側のギア２０９、中間ギア２０８、支承部材のギア２０２ａ、支承部材２０２を介してロータリースクリーン２０１の他端に伝わる。これにより、ロータリースクリーン２０１は両側駆動が可能となっている。

なお、駆動用メインモータ２０５，駆動用サブモータ２０６にはそれぞれトルク検知器（第一のトルク検知器，第二のトルク検知器。以下、それぞれメインモータトルク検知器，サブモータトルク検知器という）２０５ａ，２０６ａ（図４参照）が内蔵されている。

そして、スクリーン用ブラケット２０３はサブフレーム２０４に、ロータリースクリーン２０１の軸方向に摺動可能に支持されている。具体的には、サブフレーム２０４にロータリースクリーン２０１の軸方向に沿って延びる図示しないレールが設置されており、スクリーン用ブラケット２０３は前記レールに沿って移動可能に構成されている。このスクリーン用ブラケット２０３の移動は、ロータリースクリーン位置調整用モータ２１１を利用して行われる。

すなわち、ロータリースクリーン位置調整用モータ２１１の駆動ロッド２１１ａの先端には当該ロータリースクリーン位置調整用モータ２１１の駆動によって回転するネジ２１１ｂが形成されている。これに対し、一方（図２では右側）のスクリーン用ブラケット２０３にはネジ２１１ｂに螺合する雌ネジが形成されたブロック２３６が固定されている。このブロック２３６にネジ２１１ｂが螺着されることにより、ロータリースクリーン位置調整用モータ２１１の駆動に伴って一方のスクリーン用ブラケット２０３がロータリースクリーン２０１の軸方向に移動する。このとき、他方のスクリーン用ブラケット２０３はロータリースクリーン２０１を介して一方のスクリーン用ブラケット２０３に連結されているため、当該他方のスクリーン用ブラケット２０３も一方のスクリーン用ブラケット２０３の移動に追従して軸方向に移動する。

さらに、他方のスクリーン用ブラケット２０３にはテンションシリンダ２１２の先端が固定されている。テンションシリンダ２１２は、ロータリースクリーン２０１の軸方向のテンション調整を行うものであり、他方のスクリーン用ブラケット２０３を一方のスクリーン用ブラケット２０３とは反対側に押圧するものである。これによりロータリースクリーン２０１をその軸方向に張力が加わった状態とすることができる。

サブフレーム２０４は、軸方向両側に形成された第一の連結用ブラケット２０４ａにより機械フレーム１０１に固定されたピン２３３を介して当該機械フレーム１０１に揺動自在に支持されている。

そして、図１及び図３に示すように、サブフレーム２０４の軸方向他方側（図３では左側）に形成された第二の連結用ブラケット２０４ｂには、第一リンク部材２１３、第二リンク部材２１４及び第三リンク部材２１５を介して、スクリーン胴着脱シリンダ２１６が連結されている。このスクリーン胴着脱シリンダ２１６は、その基端部がピン２１７を介して機械フレーム１０１に揺動自在に支持されている。
より詳しく説明すると、サブフレーム２０４の軸方向両端にはそれぞれ第二の連結用ブラケット２０４ｂが形成されており、これら第二の連結用ブラケット２０４ｂに、それぞれ第一リンク部材２１３がピン２１８を介して揺動可能に連結され、さらに、第一リンク部材２１３はそれぞれ第二リンク部材２１４の遊端部にピン２１９を介して揺動可能に連結され、第二リンク部材２１４の基端部はそれぞれ回転軸２２０に固定されている。

ここで、前記第一リンク部材２１３及び第二リンク部材２１４はそれぞれ左右の機械フレーム１０１の内側に配設されている。回転軸２２０は機械フレーム１０１を貫通してその軸方向がロータリースクリーン２０１の軸方向と平行となるように機械フレーム１０１，１０１に回動自在に支持されており、少なくともその一端（図３では左側）が機械フレーム１０１の外側に突出している。

そして、この機械フレーム１０１の外側において、回転軸２２０の前記一端には第三リンク部材２１５の基端部が固定されている。第三リンク部材２１５の遊端部はスクリーン胴着脱シリンダ２１６の駆動ロッド２１６ａにピン２２１を介して揺動可能に連結されている。また、第三リンク部材２１５の側面にはサブフレーム２０４の圧胴１００側への揺動を規制するストッパ２２２が対向配置されている。

さらに、図１及び図２に示すように、上述したスクリーン胴２０１の内部には、スクリーン版２０１Ａの内側にあるインキ（またはニス）１をスクリーン版２０１Ａの小孔から圧胴１００側に供給するブレード（スキージ本体）２２３Ａと、ブレード２２３Ａを支持する支持体であるスキージバー２２３Ｂとを備えたスキージ２２３が配設されている。
スキージ２２３の両端はそれぞれスキージ支持部材２２４，２２４、支持板２２５，２２５を介してサブフレーム２０４に揺動自在に支持されている。

スキージ支持部材２２４は、スキージバー２２３Ｂを揺動自在に支持する部材である。
また、支持板２２５は、板体であり、その一角にスキージ支持部材２２４を保持している。この支持板２２５の他の一角にはスキージ着脱シリンダ２２６の駆動ロッド２２６ａが揺動自在に連結され、さらに他の一角はピン２２７に揺動自在に軸支されるとともに、位置決め用ピン２３２に当接する当接面２２５ａを備えている。

スキージ着脱シリンダ２２６の基端部はサブフレーム２０４の軸方向両端に形成された第三の連結用ブラケット２０４ｃにピン２２８を介して揺動自在に支持され、駆動ロッド２２６ａは、ピン２２９を介して支持板２２５に揺動自在に連結されている。スキージ着脱シリンダ２２６は、スキージ２２３（より具体的には、ブレード２２３Ａ）をスクリーン版２０１Ａの内周面に対して接触又は離反させるために設けられたものであり、スキージ着脱シリンダ２２６の駆動ロッド２２６ａを進退させると、支持板２２５が揺動してスキージ２２３がスクリーン版２０１Ａの内周面に対して接触又は離反する。

なお、ピン２２７はサブフレーム２０４の軸方向両端に形成された第四の連結用ブラケット２０４ｄに固定され、位置決め用ピン２３２はサブフレーム２０４の軸方向両端に形成された第五の連結用ブラケット２０４ｅに固定されている。

また、図４に示すように、本実施形態に係るロータリースクリーン印刷装置の制御装置３００には、上述したメインモータトルク検知器２０５ａ、サブモータトルク検知器２０６ａに加えて、本機エンコーダ２３０からの操作信号が入力されるとともに、タイマー２３１からの検出信号が入力される。

さらに、制御装置３００は、駆動用メインモータ２０５、駆動用サブモータ２０６、クラッチ２１０、テンションシリンダ２１２、スキージ着脱シリンダ２２６、スクリーン胴着脱シリンダ２１６、およびタイマー２３１を駆動制御するようになっている。
なお、制御装置３００は、メインモータトルク検知器２０５ａ、サブモータトルク検知器２０６ａの検知結果に基づいて、駆動用メインモータ２０５、駆動用サブモータ２０６が所定のトルクを出力するように当該駆動用メインモータ２０５、駆動用サブモータ２０６を制御することができるトルクヘルパー機能を備えているものとする。

以下に、上述したように構成される本実施例に係るロータリースクリーン印刷装置における、ロータリースクリーン２０１の取り付けの流れを説明する。本実施例に係るロータリースクリーン印刷装置においては、ロータリースクリーン２０１を取り付ける際、まずスクリーン版２０１Ａの両端にエンドリング２０１Ｂを取り付け、その後、スクリーン版２０１Ａの一方側のエンドリング２０１Ｂを一方側の支承部材２０２に取り付ける。続いて、他方側の支承部材２０２を内側へ移動させ、スクリーン版２０１Ａを回動させてスクリーン版２０１Ａの他方側のエンドリング２０１Ｂとの位相合わせを行い、支承部材２０２にエンドリング２０１Ｂを取り付ける。

その後、制御装置３００によりテンションシリンダ２１２，駆動用メインモータ２０５及び駆動用サブモータ２０６をＯＮにし、さらにタイマー２３１による計時をスタートさせる。なお、このとき駆動用メインモータ２０５と駆動用サブモータ２０６とは同期させて駆動するものとする。

これにより、ロータリースクリーン２０１にテンションがかかった状態になるとともに、駆動用メインモータ２０５と駆動用サブモータ２０６とが駆動される。このとき、メインモータ側のギア２０７，中間ギア２０８及び支承部材２０２のギア２０２ａを介してロータリースクリーン２０１が回転駆動され、さらに、ロータリースクリーン２０１の回転に伴って支承部材２０２のギア２０２ａ，中間ギア２０８を介してサブモータ側のギア２０９が回転する。なお、クラッチ２１０が駆動用サブモータ２０６の軸との接続を断接されていることから、駆動用サブモータ２０６の駆動軸は独立して回転する。

続いて、タイマー３０７が予め設定した第一設定時間だけ計時を行ったら、制御装置３００はクラッチ２１０の駆動用サブモータ２０６の駆動軸との接続をＯＮとするとともに、トルクヘルパー機能を利用して駆動用サブモータ２０６をそのトルクが駆動用メインモータ２０５のトルクと同一となるよう制御する。これにより、サブモータ側のギア２０９が駆動用サブモータ２０６の駆動軸に連結されるとともに、駆動用サブモータ２０６が駆動用メインモータ２０５と同一のトルクを出力するように制御され、ロータリースクリーン２０１の両端が駆動用メインモータ２０５，駆動用サブモータ２０６によりそれぞれ回転駆動される。

そして、タイマー２３１が第二設定時間だけ計時を行ったら制御装置３００により駆動用メインモータ２０５及び駆動用サブモータ２０６を停止する。これにより、ロータリースクリーン２０１の取り付けが終了となる。

また、印刷中、制御装置３００は本機エンコーダ２３０の検出信号に基づき駆動用メインモータ２０５を本機（印刷機）と同期させて回転制御するとともに、トルクヘルパー機能により駆動用メインモータ２０５と同一のトルクを出力するように駆動用サブモータ２０６を回転制御する。

このように構成される本実施例に係るロータリースクリーン印刷機によれば、駆動用メインモータ２０５及び駆動用サブモータ２０６によってロータリースクリーン２０１の両端を確実に回転駆動することができるため、印刷中にインキをスクリーン版の小孔から押し出すためにスキージをスクリーン版の内側から押し付けたとしてもスクリーン版２０１Ａの両側で回転にずれが生じることがなく、左右の見当がずれることを抑制して印刷品質の低下を防止することができるとともに、スキージ２２３のスクリーン版２０１Ａへの着時、または印刷時にスクリーン版２０１Ａの一端のみに大きな負荷がかかることがなく、スクリーン版２０１Ａの長寿命化を図ることができる。

更に加えて、駆動用メインモータ２０５により一定時間ロータリースクリーン２０１を片側駆動した後にクラッチ２１０の駆動用サブモータ２０６の駆動軸との接続をＯＮとし、駆動用サブモータ２０６を駆動用メインモータ２０５と同一のトルクになるように制御することにより、エンドリング２０１Ｂをスクリーン版２０１Ａに取り付ける際に相互の周方向の基準位置が多少ずれていたとしても、バックラッシュが原因で左右の見当がずれることをも防止することができる。

本発明は、ロータリースクリーン印刷機に適用して好適なものである。

１００ 圧胴
１０１ 機械フレーム
２０１ スクリーン胴
２０１Ａ スクリーン版
２０１Ｂ エンドリング
２０２ 支承部材
２０２ａ 支承部材のギア
２０３ スクリーン用ブラケット
２０３ａ スクリーン支持部
２０３ｂ 回転軸支持部
２０４ サブフレーム
２０４ａ 第一の連結用ブラケット
２０４ｂ 第二の連結用ブラケット
２０４ｃ 第三の連結用ブラケット
２０４ｄ 第四の連結用ブラケット
２０４ｅ 第五の連結用ブラケット
２０５ 駆動用メインモータ
２０５ａ メインモータトルク検知器
２０６ 駆動用サブモータ
２０６ａ サブモータトルク検知器
２０７，２０８，２０９ ギア
２１０ クラッチ
２１１ ロータリースクリーン位置調整用モータ
２１２ テンションシリンダ
２１３ 第一リンク部材
２１４ 第二リンク部材
２１５ 第三リンク部材
２１６ スクリーン胴着脱シリンダ
２１７，２１８，２１９，２２１，２２７，２２８，２２９，２３３ ピン
２２０ 回転軸
２２２ ストッパ
２２３ スキージ
２２３Ａ ブレード
２２３Ｂ スキージバー
２２４ スキージ支持部材
２２５ 支持板
２２６ スキージ着脱シリンダ
２２６ａ 駆動ロッド
２３０ 本機エンコーダ
２３１ タイマー
２３２ 位置決め用ピン

Claims (2)

1. 円筒状に形成されたスクリーン版の一端を支持する第一の支持部材と、
   前記スクリーン版の他端を支持する第二の支持部材と、
   前記第一の支持部材と駆動連結され当該第一の支持部材を回転駆動する第一の駆動モータと、
   前記第二の支持部材と駆動連結され当該第二の支持部材を回転駆動する第二の駆動モータと、
   前記第一の駆動モータにかかるトルクを検知する第一のトルク検知器と、
   前記第二の駆動モータにかかるトルクを検知する第二のトルク検知器と、
   前記第一のトルク検知器及び前記第二のトルク検知器の検知結果に基づいて前記第二の駆動モータが前記第一の駆動モータにかかるトルクと等しいトルクを出力するように前記第二の駆動モータを制御する制御装置と
   を備えることを特徴とするロータリースクリーン印刷装置。
2. 前記第二の駆動モータから前記第二の支持部材への駆動を断接する駆動断接手段を備えた
   ことを特徴とする請求項１記載のロータリースクリーン印刷装置。

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