JP2018039117A - グラビア版の版面状態管理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】グラビア版の版深度の異常を自動検査することができる、グラビア版の版面状態管理装置を提供することを課題とする。【解決手段】グラビア版の版深度の異常を自動検査することができる装置であって、円筒状のグラビア版にレーザー光線を照射する装置と、反射光を撮像することのできるカメラ装置と、撮像した画像から３次元画像を生成することができる画像処理部を備えて成ることを特徴とする、グラビア版の版面状態管理装置であり、３次元画像から、グラビア版の深度を数値化し、規定値との比較により版詰まりを判定することのできる機構を備えたことを特徴とする、グラビア版の版面状態管理装置である。【選択図】図１

Description

本発明は、グラビア版の版面状態管理装置に関するものである。とくにグラビア版のうち、ベタ版の版深度異常を監視するグラビア版の版面状態管理装置であって、連続監視によって版深度の異常を検出し、必要な場合には自動洗浄機を駆動させて、正常な塗布状態に戻すことができる、グラビア版の版面状態管理装置に関するものである。

印刷方式のうち、グラビア印刷法といわれる印刷方式は、階調表現の豊かさや再現性のよさ、生産性の高さや大量生産に向いているなど、多くの利点を有するがゆえに、印刷方式の主流の一つとして定着している。

また、グラビア印刷のうち、ベタ版を用いてインクや樹脂の塗布を行なう、グラビアコーティングも、塗布量の均一性や管理精度の高さ、生産性の高さや大量生産に好適であるなどの利点によって、用いられることが多い。

しかしながら、グラビア版は、凹版を用いるものであって、版面に設けられたセル、あるいは溝にインクや樹脂を詰めて、版と圧胴の間で圧力をかけ、被印刷基材に転移させる方式である。

しかし転移率は必ずしも１００％ではないため、凹版の凹みにインクや樹脂が残り、固化するなどする場合には、その部分の転移量が少なくなって、塗布量の減少、あるいは均一性を失う、所謂版詰まり現象が発生して、塗布量に異常をきたすなどの結果に繋がるおそれがある。

特許文献１には、ロール状の印刷版の欠陥を検査することのできる装置が提案されているが、一旦検査ロールにインキパターンを転写して検査する方式であって、装置が複雑となる上、検査も転写が必要なため、装置運転中に行なうことは困難であり、検査方法自体も煩雑なものである。

また、特許文献２には、グラビア版の表面を回転させつつ複数のカメラで撮像して、ある一面の絵柄を基準として、これを基にして比較することによって、他の画像との相違点を検査する方法であるために、装置運転中の検査に可能性はあるものの、検査の内容は絵柄の異常のみを検出しようとするものであって、版深度に係る異常の検査は困難であった。

したがって、絵柄に関する異常は検出できる可能性があるものの、セルの深さに係る、たとえば版詰まり、またそれに起因する塗布量の減少、あるいは均一性の喪失などの検出は困難であり、装置運転中の版面状態の管理には不十分である。

また、特許文献３には、グラビア版の表面状態を直接検査することのできる装置が提案されているが、グラビア版の外周表面を走査して版面画像を得て、製版に用いた現画像と比較することによって、セルの欠陥を検出しようとするものであり、版の仕上がり検査に有効である可能性はあるものの、装置運転中の検査を意図したものではなく、製版に用いた現画像だけでは版深度に係る異常の検出は困難であった。

したがって、セルに関する異常は検出できる可能性があるものの、セルの深さに係る、たとえば版詰まり、またそれに起因する塗布量の減少、あるいは均一性の喪失などの検出
は困難であり、装置運転中の版面状態の管理には不十分である。

また、特許文献４には、グラビア版の表面を測定することのできる装置および測定方法の提案がなされているが、測定はセル形状のばらつきを前提としてその平均値を算出することを目的としており、版深度の異常については対象になっておらず、装置運転中の版の検査を行なうものではなかった。

したがって、セルの異常は検出できる可能性があるものの、凹版の深さに係る、版詰まり、またそれに起因する塗布量の減少、あるいは均一性の喪失などの検出は困難であり、装置運転中の版面状態の管理には不十分である。

さらに特許文献５には、グラビア版面にインクに用いる溶剤を含む空気を吹き付けて、版詰まりやカスレを防止する提案がなされているが、異常を検知する仕組みは設けていないため、乾燥に起因する版詰まりやカスレに対しては、一定の予防効果が期待できるものの、装置運転中の版面状態の管理には不十分である。

特開２０１４−１５９０８９号公報 特開２００４−１７０３９４号公報 特開２００６−１９４７０２号公報 特開２００６−１０５８３０号公報 特開２００５−１６９９１２号公報

本発明はかかる状況に鑑みてなされたものであり、グラビア版の版深度の異常を検知するために、装置の運転中にグラビア版の版面状態を検査することができる、グラビア版の版面状態管理装置を提供することを課題とする。

上記の課題を解決するための手段として、請求項１に記載の発明は、グラビア版の版深度の異常を自動検査することができる装置であって、
円筒状のグラビア版にレーザー光線を照射する装置と、反射光を撮像することのできるカメラ装置と、撮像した画像から３次元画像を生成することができる画像処理部を備えて成ることを特徴とする、グラビア版の版面状態管理装置である。

また、請求項２に記載の発明は、前記３次元画像から、グラビア版の版深度を数値化し、規定値との比較により版詰まりを判定することのできる機構を備えたことを特徴とする、請求項１に記載のグラビア版の版面状態管理装置である。

また、請求項３に記載の発明は、版面に向けた洗浄ノズルを備え、版詰まりと判定された場合には、版面の洗浄を行なうことができることを特徴とする、請求項２に記載のグラビア版の版面状態管理装置である。

本発明によれば、グラビア版の版深度の異常を検知するために、装置の運転中にグラビア版の版面状態を検査することができる、グラビア版の版面状態管理装置を提供することが可能である。

また、請求項２に記載の発明によれば、グラビア版の版深度の異常を検知するために、装置の運転中にグラビア版の版面状態を検査することができ、版深度の異常判定を自動化することが可能な、グラビア版の版面状態管理装置を提供することが可能である。

また、請求項３に記載の発明によれば、グラビア版の版深度の異常を検知するために、装置の運転中にグラビア版の版面状態を検査することができ、版深度の異常判定を自動化することが可能で、異常と判定された場合には、版面の洗浄を行なうことができる、グラビア版の版面状態管理装置を提供することが可能である。

図１は本発明に係るグラビア版の版面状態管理装置の一実施態様のうち、グラビアダイレクトコーティング装置に適用する場合を説明するための、断面模式図である。 図２は本発明に係るグラビア版の版面状態管理装置の一実施態様のうち、グラビアリバースコーティング装置に適用する場合を説明するための、断面模式図である。 図３は本発明に係るグラビア版の版面状態管理装置の一実施態様のうち、キスリバースグラビアコーティング装置に適用する場合を説明するための、断面模式図である。 図４は本発明に係るグラビア版の版面状態管理装置の一実施態様の、装置構成をより詳しく説明するための斜視模式図である。 図５は本発明に係るグラビア版の版面状態管理装置の一実施態様の、作動原理を説明するための、フロー図である。

以下、本発明を図１〜図５を参照しながら、更に詳しい説明を加える。ただし本発明は、ここに示す例にのみ限定されるものではない。本発明は、請求項によって限定されるものである。

本発明は、グラビア版の版面状態管理装置に係るものであってグラビア版を用いるコーターあるいは印刷機であれば、本発明を適用することができる。たとえば、グラビアダイレクトコーター、グラビアリバースコーター、キスリバースグラビアコーター、などにグラビア版の版面状態管理装置として適用が可能である。

そのほかグラビア版を用いるコーターであれば、たとえばドクターチャンバーグラビアコーター、オフセットグラビアコーター、給液ノズル付きグラビアコーター、ファニッシャー付きグラビアコーター、アークグラビアコーター、両面同時塗工グラビアコーター、およびグラビア印刷機に設けられた、ベタ版によるグラビアユニットなどにも、グラビア版の版面状態管理装置として適用可能である。

図１は本発明に係るグラビア版の版面状態管理装置の一実施態様のうち、グラビアダイレクトコーティング装置に適用する場合を説明するための、断面模式図である。

ここに示すグラビアダイレクトコーティング装置は、通常のグラビア印刷機と同様の構成であって、グラビア版が、パターンではなく、ベタ版で構成されている点が異なる。すなわち、図中の矢印（１７）方向に回転する、円筒形のグラビア版（１０）は、インキパン（７）の中で、インキまたは樹脂（９）に浸漬されてその供給を受け、ドクター（８）で版の表面のインキまたは樹脂を掻き落とされて、グラビア版（１０）の表面に設けられた、セルにインキまたは樹脂（９）が詰められる。

被印刷体であるウェブ（１２）には、グラビア版（１０）と圧胴（１１）の間を矢印（６）の方向に通過する際にグラビア版（１０）から、セルに詰められたインキまたは樹脂の転移が行なわれる。ここでインキまたは樹脂の転移量、すなわちウェブ（１２）への塗布量は、グラビア版（１０）の表面に設けられた、セルの体積の総和と、転移率によって決定される。

しかしながら、グラビア版（１０）の表面に設けられた、セルにインクまたは樹脂が残り、固化するなどの場合には、セルの体積が小さくなって、塗布量の減少、あるいは均一性を失うなどの結果に繋がるおそれがある。したがって本発明においては、セル部分の体積の変化を３次元画像から求めた版深度のデータから検知し、異常の有無を判定することによって、版面管理をしようとするものである。

本発明による、グラビア版の版面状態管理装置（５）は、インキまたは樹脂の転移が行なわれたあと、グラビア版（１０）の版面を、装置の運転中に正面から監視できる位置に設けられる。

このグラビア版の版面状態管理装置（５）は、レーザー光（２）を版面に照射するレーザー光発振装置（１）、反射光を撮像することのできるカメラ装置（３）、撮像した画像から３次元画像を生成することができる画像処理部からなる。この３次元画像から、グラビア版（１０）の版面の異常、たとえば版の詰まりなどを、装置の運転中に検知することができる。

また、３次元画像から、グラビア版（１０）の深度を数値化し、規定値との比較により版深度の異常を、自動的に判定することのできる機構を備えることができる。

さらに版面に向けた洗浄ノズル（４）を備えることができ、版深度の異常すなわち版詰まりと判定された場合には、インキまたは樹脂（９）の溶剤をグラビア版（１０）に噴射して版面の洗浄を行なうことができる。

また、噴射して版面で跳ね返った洗浄溶剤を回収する機構を設けておくこともでき、この場合には、インキパンへ洗浄溶剤が流れ込むことによる、インキまたは樹脂への、濃度あるいは粘度低下などの影響を防止することができる。

図２は本発明に係るグラビア版の版面状態管理装置の一実施態様のうち、グラビアリバースコーティング装置に適用する場合を説明するための、断面模式図である。

図２に示すグラビアリバースコーティング装置は、図１に示すグラビアダイレクトコーティング装置と異なり、グラビア版（１０）の回転方向に対し、ウェブ（１２）の進行方向は矢印（１４）が示す方向であって、版面の動きとは反対方向になる。

したがって、ウェブ（１２）は版面にこすり付けられる状態で接触し、インキまたは樹脂の転移がなされる。そのため図１に示す、グラビアダイレクトコーティング装置に比べて、良好な塗工面が得られる特徴を持つ。また圧胴（１１）はウェブ（１２）の進行方向に順方向に回転する。

グラビア版の版面状態管理装置（５）は、インキまたは樹脂の転移が行なわれたあと、グラビア版（１０）の版面を、装置運転中に正面から監視できる位置に設けられる。これはグラビアダイレクトコーティング装置と同様である。

グラビア版の版面状態管理装置（５）は、レーザー光（２）を版面に照射するレーザー光発振装置（１）、反射光を撮像することのできるカメラ装置（３）、撮像した画像から３次元画像を生成することができる画像処理部からなる。

また、３次元画像から、グラビア版（１０）の版深度を数値化し、規定値との比較により版深度の異常を判定することのできる機構を備えることができる。さらに版面に向けた洗浄ノズル（４）を備えることができ、版深度の異常すなわち版詰まりと判定された場合には、インキまたは樹脂（９）の溶剤をグラビア版（１０）に噴射して版面の洗浄を行なうことができる。

また、噴射して版面で跳ね返った溶剤を回収する機構を設けておくこともでき、この場合には、インキパンへ洗浄溶剤が流れ込むことによる、インキまたは樹脂への、濃度あるいは粘度低下などの影響を防止することができる。これらはグラビアダイレクトコーティング装置と同様である。

図３は本発明に係るグラビア版の版面状態管理装置の一実施態様のうち、キスリバースグラビアコーティング装置に適用する場合を説明するための、断面模式図である。

図３に示すキスリバースグラビアコーティング装置は、図１に示すグラビアダイレクトコーティング装置と異なり、グラビア版（１０）の回転方向に対し、ウェブ（１２）の進行方向は矢印（１５）の方向であって、版面の動きとは反対方向になる。

また図１に示すグラビアダイレクトコーティング装置と異なり、グラビア版（１０）への接触はガイドロール（１３）間に張力を発生させて、キスタッチで行なわれる。ウェブ（１２）に圧力などストレスをかけることが不適当な場合などに用いられる。

グラビア版の版面状態管理装置（５）は、インキまたは樹脂の転移が行なわれたあと、グラビア版（１０）の版面を装置運転中に正面から監視できる位置に設けられる。これはグラビアダイレクトコーティング装置と同様である。

グラビア版の版面状態管理装置（５）は、レーザー光（２）を版面に照射するレーザー光発振装置（１）、反射光を撮像することのできるカメラ装置（３）、撮像した画像から３次元画像を生成することができる画像処理部からなる。

また、３次元画像から、グラビア版（１０）の深度を数値化し、規定値との比較により版深度の異常を判定することのできる機構を備えることができる。さらに版面に向けた洗浄ノズル（４）を備えることができ、版深度の異常すなわち版詰まりと判定された場合には、インキまたは樹脂（９）の溶剤をグラビア版（１０）に噴射して版面の洗浄を行なうことができる。

また、噴射して版面で跳ね返った溶剤を回収する機構を設けておくこともでき、この場合には、インキパンへ洗浄溶剤が流れ込むことによる、インキまたは樹脂への、濃度あるいは粘度低下などの影響を防止することができる。これらはグラビアダイレクトコーティング装置と同様である。

図４は本発明に係るグラビア版の版面状態管理装置の一実施態様の、装置構成をより詳しく説明するための斜視模式図である。

グラビア版（１０）には全面に、パターンではなく、均一にセルが形成されている。このセルは、エッチング法、機械的彫刻法、などで形成することができる。またセルは格子状に並んだ矩形でもよく、また機械的彫刻法に従って削り取ったパターンでも良い。あるいは、セルに代えて斜線状に並んだ溝を設けたものでもよい。

レーザー光発振装置（１）は、インキまたは樹脂の転移が行なわれたあと、グラビア版（１０）の版面（２０）を装置運転中に正面から監視できる位置に設けられる。グラビア版の回転方向は矢印（１６）で示される。

レーザー光（２）は、回転する版面（２０）に対し横方向のスキャンニングで照射される。これに対し、反射光を撮像することのできるカメラ装置（３）は、グラビア版の全幅を捕らえるよう可動式にしてもよく、あるいは、版面（２０）が均一なベタ版であることから、スポットの監視でもよい。

すなわちサンプリングされたエリアを監視することにより、グラビア版（１０）の版面（２０）全体の異常をモニタリングすることが可能である。これらはコーティングの幅、目的、あるいはインキまたは樹脂の性状などによって、適宜選択、決定することができる。

また、反射光を撮像することのできるカメラ装置（３）には、撮像した画像から３次元画像を生成することができる画像処理部が付帯する。

また、３次元画像から、グラビア版（１０）の版深度を数値化し、規定値との比較により版深度の異常を自動的に判定することのできる機構を備えることができる。

さらに版面（２０）に向けた洗浄ノズル（４）を、横一直線に並べて配置したノズル群（１８）として備えることができ、版深度の異常、たとえば版詰まりと判定された場合には、インキまたは樹脂（９）の溶剤をグラビア版（１０）に噴射して版面（２０）の洗浄を行なうことができる。

また、ノズル群（１８）から噴射されて、版面で跳ね返った溶剤を回収する機構を設けておくこともでき、この場合にはインキパンへ洗浄溶剤が流れ込むことによる、インキまたは樹脂への、濃度あるいは粘度低下などの影響を防止することができる。

図５は本発明に係るグラビア版の版面状態管理装置の一実施態様の、作動原理を説明するための、フロー図である。

測定開始（５１）は、レーザー光発振装置（１）が、レーザー光を版面に向けて照射すること、また反射光を撮像することのできるカメラ装置（３）が、撮像を開始することによって行なわれる。

続いて、撮像した画像から３次元画像を生成することができる画像処理部によって、３Ｄ画像取得（５２）が行なわれ、グラビア版の版深度に関しての情報を可視化して、その異常を検知することが可能になる。

３Ｄ画像取得（５２）に関しては、たとえば、光切断法を用いることができ、検査技術としての応用が可能である。すなわち、グラビア版の版深度に関しても数値化が可能であって、あらかじめ異常と判定する規定値を決めておくことによって、版深度の異常、すなわち版詰まりを判定することが可能になる。

したがって、たとえば光切断法によって３次元画像を用いての、版深度数値化（５３）がなされ、規定値との比較によって、異常判定（５４）が行なわれる。異常判定結果が異常なし、すなわちＯＫ判定であれば、再び次の測定をおこなって監視を続けることになる。

異常判定結果が、ＮＧと判定される場合には、版深度に異常があると判断されるため、版洗浄装置を起動させて、版面への処置すなわち版洗浄（５５）を行なう。すなわち、インキまたは樹脂の溶剤をノズルから版面に向けて噴射し、版詰まりを解消する。また洗浄の後、版深度が正常すなわちＯＫと判定される状態にもどれば、版洗浄は終了する。

このように、本発明によれば、グラビア版の版深度の異常を検知するために、装置の運転中にグラビア版の版面状態を検査することができる、グラビア版の版面状態管理装置を提供することが可能である。

１・・・レーザー光発振装置
２・・・レーザー光
３・・・カメラ装置
４・・・洗浄ノズル
５・・・グラビア版の版面状態管理装置
６・・・矢印
７・・・インキパン
８・・・ドクター
９・・・インキまたは樹脂
１０・・・グラビア版
１１・・・圧胴
１２・・・ウェブ
１３・・・ガイドロール
１４・・・矢印
１５・・・矢印
１６・・・矢印
１７・・・矢印
１８・・・ノズル群
２０・・・版面
５１・・・測定開始
５２・・・３Ｄ画像取得
５３・・・版深度数値化
５４・・・異常判定
５５・・・版洗浄

Claims (3)

1. グラビア版の版深度の異常を自動検査することができる装置であって、
   円筒状のグラビア版にレーザー光線を照射する装置と、反射光を撮像することのできるカメラ装置と、撮像した画像から３次元画像を生成することができる画像処理部を備えて成ることを特徴とする、グラビア版の版面状態管理装置。
2. 前記３次元画像から、グラビア版の版深度を数値化し、規定値との比較により版詰まりを判定することのできる機構を備えたことを特徴とする、請求項１に記載のグラビア版の版面状態管理装置。
3. 版面に向けた洗浄ノズルを備え、版詰まりと判定された場合には、版面の洗浄を行なうことができることを特徴とする、請求項２に記載のグラビア版の版面状態管理装置。