JP2957082B2 - グラビア彫刻機のグラビアシリンダ端面位置検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、グラビアシリンダ端面
位置検出装置、特に、支持部材でグラビアシリンダの端
部を支持して回転させ、彫刻ヘッドを移動させながら回
転中のグラビアシリンダの表面に彫刻ヘッドで彫刻を行
うグラビア彫刻機のグラビアシリンダ端面位置検出装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】グラビア彫刻機は、円筒状のグラビアシ
リンダを回転させながら、このシリンダ表面にスタイラ
スと呼ばれるダイヤモンドバイトを用いて凹点（セル）
を形成する装置である。この種のグラビア彫刻機は、ベ
ッドと、ベッドの上面に固定された主軸台と、主軸台に
対向配置され、主軸台とでグラビアシリンダを回転可能
に支持する芯押し台と、グラビアシリンダ表面を彫刻す
る彫刻ヘッドとを備えている。

【０００３】彫刻ヘッドは、グラビアシリンダの回転軸
と平行な水平軸回りに旋回自在にヘッド支持台に支持さ
れており、通常は、バネ等の付勢部材により前傾姿勢で
支持されている。ヘッド支持台は、ベッド上をグラビア
シリンダの軸方向に移動可能な彫刻テーブル上に、グラ
ビアシリンダに対して前進・後退する方向に移動可能に
支持されている。この結果、彫刻ヘッドは、グラビアシ
リンダに対して前進・後退する方向及び回転軸方向に移
動可能である。

【０００４】グラビアシリンダは、主軸台に回転自在に
設けられた第１のコーン（支持部材）と、芯押し台に回
転自在に設けられた第２のコーンとによって支持され
る。２つのコーンは、対向しており、互いに近づくにつ
れて外径寸法が小さくなる円錐形状に構成されている。
グラビアシリンダの長さ方向両端面には、コーンが嵌合
可能なテーパ孔が設けられている。このテーパ孔がコー
ンに嵌合することでグラビアシリンダが支持される。

【０００５】グラビアシリンダの種類は多く、また両端
面に設けられるテーパ孔形状の種類も多い。また、コー
ンの種類も数種類ある。このため、グラビアシリンダと
コーンとの連結位置は、テーパ孔の形状とコーンの種類
の組み合わせによって変化する。したがって、彫刻ヘッ
ドによって彫刻を行う前に、グラビアシリンダ上の描画
領域の正確な位置を求めておく必要がある。

【０００６】前記従来の構成では、使用されているコー
ンの種類とグラビアシリンダの種類とからグラビアシリ
ンダの中央の位置を演算し、そこからグラビアシリンダ
上の描画開始位置を演算し、その演算結果に基づいて彫
刻ヘッドを移動させるようになっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、コーン
の種類とグラビアシリンダの種類の組み合わせが同じで
あっても、わずかな製造誤差によって、コーンとグラビ
アシリンダの連結位置は変化する。したがって、コーン
の種類とグラビアシリンダの種類とから与えられるデー
タに基づいて演算する構成では、正確に彫刻ヘッドをグ
ラビアシリンダに対して位置決めすることが困難とな
る。

【０００８】また、グラビアシリンダの大きさや形状に
応じて、コーンの種類を変える必要がある。たとえば、
取り付けられるグラビアシリンダよりも大きな径のコー
ンを用いた場合には、彫刻ヘッドがコーンに接触してグ
ラビアシリンダ両端を彫刻する際に適正な彫刻ができな
くなるおそれがある。本発明の目的は、グラビアシリン
ダの位置を正確に検出できるようにすることである。

【０００９】本発明の別の目的は、簡素な構成で、グラ
ビアシリンダの位置を正確に検出できるようにすること
である。本発明のさらに別の目的は、使用されるグラビ
アシリンダと支持部材との組み合わせが適切であるか否
かを判別できるようにすることである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載した発明
は、支持部材でグラビアシリンダの端部を支持して回転
させ、彫刻ヘッドを移動させながら回転中のグラビアシ
リンダの表面に彫刻ヘッドで彫刻を行うグラビア彫刻機
のグラビアシリンダ端面位置検出装置である。この装置
は、表示手段と位置検出手段と端面位置算出手段とを備
えている。表示手段は、支持部材に設けられ、グラビア
シリンダの長さ方向の端面位置に応じて位置表示を行
う。位置検出手段は、表示手段の位置を検出する。端面
位置算出手段は、位置検出手段の検出信号に基づいて、
グラビアシリンダの長さ方向の端面位置を特定する。

【００１１】請求項２に記載した発明は、請求項１に記
載した発明において、表示手段が、支持部材に対し回転
軸方向に摺動自在に支持されかつグラビアシリンダの長
さ方向の端面に当接する当接部と、当接部をグラビアシ
リンダ側に弾性的に付勢する付勢部と、当接部からグラ
ビアシリンダの径方向に突出した位置表示部とを有して
いる。

【００１２】請求項３に記載した発明は、請求項２に記
載した発明において、表示手段が、グラビアシリンダを
手動で回転させるための把持部を兼ねている。請求項４
に記載した発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載
した発明において、位置検出手段が彫刻ヘッドに設けら
れている。請求項５に記載した発明は、請求項４に記載
した発明において、位置検出手段が、彫刻ヘッドによる
彫刻が行われる際の位置合わせのためのセンサを兼ねて
いる。

【００１３】請求項６に記載した発明は、請求項１ない
し５に記載した発明において、表示手段が支持部材の種
類を表す種別表示部を含み、しかも種別表示部の表示を
検出する種別表示検出手段と、種別表示検出手段の検出
結果から装着されている支持部材の種別を判断する種別
判断手段とをさらに備えている。請求項７に記載した発
明は、請求項６に記載した発明において、グラビアシリ
ンダの直径を算出するシリンダ直径算出手段と、種別判
断手段及びシリンダ直径算出手段の情報に基づいて、装
着されているグラビアシリンダと支持部材とが適合して
いるか否かを判別する適合判別手段とをさらに設ける。

【００１４】

【作用】請求項１に記載したグラビア彫刻機のグラビア
シリンダ端面位置検出装置では、支持部材に支持された
グラビアシリンダの長さ方向の端面位置に応じて、表示
手段が位置表示を行う。この表示手段の位置は、位置検
出手段によって検出される。端面位置算出手段は、位置
検出手段の検出信号に基づいて、グラビアシリンダの長
さ方向の端面位置を特定する。ここでは、表示手段が、
その長さ方向の端面位置に応じて位置表示を行うため、
グラビアシリンダの形状にかかわらず、グラビアシリン
ダの位置が正確に検出される。

【００１５】請求項２に記載した装置では、表示手段の
当接部がグラビアシリンダの長さ方向の端面に当接し、
付勢部が当接部をグラビアシリンダ側に弾性的に付勢し
ているので、グラビアシリンダの径方向に突出した位置
表示部と当接部との距離が一定となり、表示手段の検出
によりグラビアシリンダの端面位置が正確に特定され
る。

【００１６】請求項３に記載した装置では、表示手段
は、グラビアシリンダを手動で回転させるための把持部
を兼ねている。このため、新たに把持部を設ける必要が
ない。請求項４に記載した装置では、位置検出手段が彫
刻ヘッドに設けられているので、彫刻ヘッドの移動に伴
って位置検出手段も移動する。このため、位置検出手段
を移動させるための駆動系を新たに設ける必要がない。

【００１７】請求項５に記載した装置では、位置検出手
段が、彫刻ヘッドによる彫刻が行われる際の位置合わせ
センサを兼ねるように構成されている。このため、新た
に位置検出手段用のセンサを設ける必要はない。請求項
６に記載した装置では、支持部材の種類を表す種別表示
部の表示を種別表示検出手段で検出し、この検出結果か
ら種別判別手段で装着されている支持部材の種別が判別
される。

【００１８】請求項７に記載した装置では、種別判別手
段が支持部材の種別を判別し、グラビアシリンダ直径算
出手段がグラビアシリンダの直径を算出する。そして、
種別判別手段及びグラビアシリンダ直径算出手段の情報
に基づき、装着されているグラビアシリンダと支持部材
とが適合しているか否かが、適合判別手段によって判別
される。

【００１９】

【実施例】構成 図１において、本発明の一実施例を採用したグラビア彫
刻機１は、彫刻部２と、彫刻部２の側方に配置されたコ
ントロール部３とを有している。彫刻部２は、彫刻機本
体４と、彫刻機本体４を覆うカバー５とを有している。
カバー５の中央には、開口６が形成されており、開口６
はスライドカバー７及び安全カバー８で覆われるように
なっている。カバー５の図１右側部には、操作パネル９
が配置されている。

【００２０】コントロール部３は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，Ｒ
ＡＭ等を含む本体制御部１０と、本体制御部１０の上方
に配置されたディスプレイ１１及びキーボード１２とか
ら構成されている。彫刻機本体４は、図２〜図４に示す
ように、ベッド２０と、ベッド２０の上面に固定された
主軸台２１と、主軸台２１と対向して配置された芯押し
台２２と、彫刻テーブル２３とを備えている。ベッド２
０の上面には、芯押し台２２を案内するための１対のガ
イドレール２４と、彫刻テーブル２３を案内する１対の
ガイドレール２５とが図の左右方向に平行に配置されて
いる。ガイドレール２４は、ベッド２０の手前側（図３
の下側）に配置されたレール台２４ａの両側上部に形成
されており、ガイドレール２５は、ベッド２０の奥側
（図３の上側）に配置されたレール台２５ａの両側上部
に配置されている。芯押し台２２の下方で１対のガイド
レール２４の間には、ボールねじ２６がガイドレール２
４と平行に配置されており、芯押し台２２下部に設けら
れたナット部（図示せず）がこのボールねじ２６に螺合
している。ボールねじ２６の主軸台２１側端部には、芯
押し台２２駆動用の芯押し台駆動モータ２７が配置され
ている。この芯押し台駆動モータ２７により、芯押し台
２２を主軸台２１に対して接近または離反させることが
可能である。

【００２１】主軸台２１の中心部には、主軸側のコーン
２８（支持部材）が回転自在に設けられている。コーン
２８は、主軸台２１の一端側に設けられた主軸駆動モー
タ２９及びベルトを含む駆動機構３０によって回転させ
られるようになっている。一方、芯押し台２２の中心部
には、芯押し台側のコーン３２が回転自在に配置されて
いる。芯押し台２２の背面側には空気圧作動のコーン移
動シリンダ３３が装着されており、このコーン移動シリ
ンダ３３によって、コーン３２は軸線方向に進退可能で
ある。コーン２８及びコーン３２の先端はそれぞれ円錐
台形状になっており、互いに対向している。そして、グ
ラビアシリンダＣが、コーン２８とコーン３２との間に
支持されるようになっている。

【００２２】コーン移動シリンダ３３には、コーン先端
検出センサ３４、コーン後端検出センサ３５及びコーン
中間検出センサ３６が取り付けられている。これらの３
つのセンサ３４〜３６により、コーン３２の進退位置を
検出可能である。また、芯押し台２２には、コーンロッ
ク機構４０と芯押し台ロック機構４１とスイッチパネル
４２とが設けられている。スイッチパネル４２には、芯
押し台前進スイッチ４３とコーン後退スイッチ４４と芯
押し台後退スイッチ４５との３つのスイッチが配置され
ている。

【００２３】彫刻テーブル２３は、図３に示すように、
ガイドレール２５に沿って左右方向に移動自在である。
１対のガイドレール２５の間には、ガイドレール２５と
平行にボールねじ５３が配置されている。彫刻テーブル
２３の下部には、ボールねじ５３に螺合するナット部
（図示せず）が固定されている。また、ボールねじ５３
の一端には、副軸モータ５４が固定されている。この副
軸モータ５４によりボールねじ５３を回転させて、彫刻
テーブル２３をガイドレール２５に沿って左右方向に移
動させることが可能である。

【００２４】彫刻テーブル２３には、図３及び図４に示
すように、１対のガイドレール５５が設けられている。
ガイドレール５５は、ガイドレール２５と直交する前後
方向に延びている。ガイドレール５５上には、彫刻ヘッ
ド５６を揺動自在に支持するヘッド支持台５７が移動自
在に装着されている。一方、１対のガイドレール５５の
間には、ボールねじ１３がガイドレール５５と平行に配
置されており、その一端には、ボールねじ１３を回転さ
せるためのステッピングモータ５９が設けられている。
ヘッド支持台５７の下部には、ボールねじ１３に螺合す
るナット部（図示せず）が固定されている。この構成に
より、彫刻ヘッド５６を装置の前後方向（図３の上下方
向）に移動させてグラビアシリンダＣに接近または離反
させることが可能である。

【００２５】彫刻ヘッド５６には、図５〜図７に示すよ
うに、箱状のヘッド支持台５７を備え、ヘッド支持台５
７の内部にはヘッド支持部材４６が収納されている。ヘ
ッド支持部材４６は、上下及び左右方向から板ばね４７
を介してヘッド支持台５７に支持されている。このた
め、板ばね４７によって制限される範囲であるが、ヘッ
ド支持部材４６はグラビアシリンダＣに対し半径方向
（ガイドレール５５に平行な方向）に移動可能となって
いる。

【００２６】ヘッド支持部材４６の先端部には彫刻ヘッ
ド本体４９が固定されている。彫刻ヘッド本体４９の上
部には、ダイヤモンドバイトを有するスタイラス６２が
装着されている。また、ヘッド支持部材４６の先端面で
スタイラス６２と同一高さの位置には、ギャップセンサ
６４が配置されている。ギャップセンサ６４は、グラビ
アシリンダＣの表面に非接触の状態で対向し、グラビア
シリンダＣまでの距離を測定する。このギャップセンサ
６４は、たとえば、静電容量式変位センサまたは光学式
変位センサである。

【００２７】ギャップセンサ６４の近傍には、さらに位
置検出センサ６５が設けられている。位置検出センサ６
５は、投光部と受光部と有し、投光部から出射され検出
対象物表面で反射された光を受光部で受光し、受光量が
設定値を超えると検出信号を発生する反射型の光電スイ
ッチで構成されている。ヘッド支持部材４６の後部に
は、ヘッド支持部材４６をグラビアシリンダＣに対して
その半径方向に移動させるためのボイスコイルモータ４
８が配置されている。

【００２８】次に、コーン２８，３２について説明す
る。なお、コーン２８とコーン３２とは同一の構造を有
しているので、コーン２８を基準に説明する。コーン２
８（３２）の円錐面の３箇所には図８〜図１０に示すよ
うな摺動溝８１が設けられている。摺動溝８１には、位
置表示部材８０のスライダー８５が摺動自在に嵌合して
いる。摺動溝８１の中間部には、位置表示部材８０の移
動量を規制するための固定ピン８２が設けられている。

【００２９】位置表示部材８０は、中心部に孔を有する
スライド円板８４と、スライド円板８４の中心部に固定
されたスライダー８５とにより主に構成されている。ス
ライダー８５の先端部には、グラビアシリンダＣの端面
と当接する当接部８６が形成されている。スライダー８
５には軸線方向に延びる貫通孔８７が形成されており、
貫通孔８７内に引っ張りばね８３が収納されている。ま
た、スライダー８５の当接部８６側部分には、固定ピン
８２が移動自在に係合する係合溝８８が形成されてい
る。係合溝８８は軸線方向に延びており、スライダー８
５が摺動溝８１内で摺動する際に、ピン８２が干渉しな
いようになっている。

【００３０】図１１及び図１２に示すように、スライダ
ー８５の貫通孔８７内部の後端側（図の右側）にはスラ
イドピン８９が設けられている。引っ張りバネ８３は、
一端がスライドピン８９に、他端が固定ピン８２に掛け
止められており、両ピン８９，８２間で伸張状態となっ
ている。これによって、位置表示部材８０は常時グラビ
アシリンダＣ側に弾性的に付勢されている。

【００３１】スライド円板８４は、軸線方向と直交する
面上に延びている円板であり、外周面にコーン２８（３
２）の種別を表す種別表示部９０を有している。この位
置表示部９０は、スライド円板８４の外周面に形成さ
れ、かつ底面が黒色に着色された環状溝から構成されて
いる。また、このスライド円板８４は、マニュアルでグ
ラビアシリンダＣを回転させる際のハンドルを兼ねてい
る。

【００３２】図１３に示すように、コントロール部３の
本体制御部１０には、主軸駆動モータ２９と、彫刻ヘッ
ド本体４９を前後進するためのボイスコイルモータ４８
と、副軸モータ５４と、彫刻ヘッド５６を前後進するた
めのステッピングモータ５９と、スタイラス６２を駆動
するためのスタイラス駆動部７０と、芯押し台駆動モー
タ２７と、コーン移動シリンダ３３と、各種の設定値、
算出値や制御プログラムを記憶するメモリー部７１と、
その他の入出力部とが接続されている。また本体制御部
１０には、操作パネル９に配置された彫刻スタートスイ
ッチ７２と、スイッチパネル４２に配置された芯押し台
前進スイッチ４３、コーン後退スイッチ４４及び芯押し
台後退スイッチ４５と、コントロール部３に配置された
キーボード１２、彫刻ヘッド５６に設けられたギャップ
センサ６４及び位置検出センサ６５と、コーン移動シリ
ンダ３３に配置されたコーン後端検出センサ３５、コー
ン先端検出センサ３４及び、コーン中間検出センサ３６
と、副軸モータ５４の回転位置を検出する副軸エンコー
ダ７３とが配置されている。

【００３３】次に、上述の実施例の動作を、図１４〜図
２０に示す制御フローチャートに基づいて説明する。全体制御 図１４において、まずステップＳ１では初期設定がなさ
れる。この初期設定では、彫刻ヘッド５６を原点（図２
右方位置）に移動させたり、あるいは各種のフラグをリ
セットする等の処理を行う。

【００３４】ステップＳ２では、彫刻条件や彫刻画像デ
ータの入力（ＪＯＢ入力）がなされたか否かを判断す
る。ステップＳ３では、彫刻スタートスイッチ７２が操
作されたか否かを判断する。ステップＳ４では、他の指
令がなされたか否かを判断する。ＪＯＢ入力がなされた
と判断すると、ステップＳ２からステップＳ５に移行す
る。ステップＳ５では、シリンダサイズ、画像の解像度
を示す線数、セルタイプを示すスクリーン角度、及び彫
刻位置を指定するためのデータや彫刻画像データの入力
等を行うＪＯＢ入力処理を実行する。

【００３５】彫刻スタートスイッチ７２が操作されたと
判断すると、ステップＳ３からステップＳ６に移行す
る。ステップＳ６では、彫刻処理を実行する。他の指令
がなされるとステップＳ４からステップＳ７に移行す
る。ステップＳ７では指令された内容に応じた他の一般
的な処理を実行する。彫刻処理 ステップＳ６の彫刻処理では、図１５のステップＳ１０
でシリンダセット処理（後述）を実行する。このシリン
ダセット処理により、グラビアシリンダＣがコーン２８
とコーン３２との間に支持される。ステップＳ１１で
は、彫刻ヘッド５６を原点位置（図２の右上位置）に復
帰させる。ステップＳ１２では、パラメータとして用い
られる変数Ｋ，Ｋ₁ ，Ｋ₂ ，Ｔの初期化を行う。ステッ
プＳ１３では、彫刻テーブル２３を原点から副走査正方
向（図２の左方向）に移動する。

【００３６】ステップＳ１４では、位置検出センサ６５
がオンするのを待つ。ステップＳ１４で位置検出センサ
６５が「ＯＮ」状態となったときが、位置検出センサ６
５により位置表示部材８０の外方端面を検出したときで
ある。センサ６５がオンすれば、ステップＳ１５におい
て位置表示部材８０の端面位置Ｘ_a として、副軸エンコ
ーダ７３の値を取り込む。

【００３７】ステップＳ１６では、ステップＳ１５にお
いて検出された位置表示部材８０の端面位置Ｘ_a に基づ
いて、グラビアシリンダＣの第１端面位置を算出する。
ここでは、コーン２８に取り付けられている位置表示部
材８０の外方端面位置から当接部８６までの距離をΔ₁
とすると、グラビアシリンダＣの第１端面位置Ｘ₁ はＸ
₁ ＝Ｘ_a ＋Δ₁ で求められる。

【００３８】ステップＳ１７では、位置表示部材８０の
種別表示部９０に表示されているコーンの種別を判断す
る処理を行う。このコーン種別判断処理を図１８に示
す。図１８のステップＳ５１では、「ＯＮ」状態となっ
ている位置検出センサ６５が「ＯＦＦ」状態となるのを
待つ。位置検出センサ６５が「ＯＦＦ」状態となれば、
ステップＳ５２に移行する。

【００３９】ステップＳ５２では、位置検出センサ６５
が再び「ＯＮ」状態となったか否かを判別する。位置検
出センサ６５が「ＯＮ」状態となっていない場合には、
ステップＳ５３に移行する。ステップＳ５３では、変数
Ｔに１を加算する。ステップＳ５４では、変数Ｔの値が
所定値Ｔ_max よりも大きくなったか否かを判別する。変
数Ｔの値がＴ_max 以下の間はステップＳ５２に戻る。

【００４０】変数Ｔの値がＴ_max よりも大きくなった場
合には、ステップＳ５４からステップＳ５７に移行す
る。ステップＳ５７では変数Ｔの値を初期化してメイン
ルーチンに戻る。ステップＳ５２において、位置検出セ
ンサ６５が「ＯＮ」状態になったと判断した場合には、
ステップＳ５５に移行する。ステップＳ５５では、変数
Ｋに１を加算する。ステップＳ５６では、変数Ｔの値を
初期化する。この後ステップＳ５１に戻る。

【００４１】位置表示部材８０の種別表示部９０には、
例えば図２１に示すようなコーン種別を表す帯状の表示
がなされている。図２１において、〜の部分が種別
を表す表示ラインであり、コーン種別判断処理では、こ
の表示ラインの本数を位置検出センサ６５を用いて検出
する。彫刻ヘッド５６が図２１の左方向に移動している
とき、位置検出センサ６５は、の位置で「ＯＮ」状態
となる（ステップＳ１４）。次にの位置で、位置検出
センサ６５は「ＯＦＦ」状態となる（ステップＳ５
１）。さらに、の位置で位置検出センサ６５が「Ｏ
Ｎ」状態となるまで、変数Ｔは加算される。の位置で
位置検出センサ６５が「ＯＮ」状態となると（ステップ
Ｓ５２）、種別表示部９０の表示ラインを１本検出した
とみなして、変数Ｋの値に１を加算する。次にの位置
で位置検出センサ６５が「ＯＦＦ」状態となった後は、
変数Ｔの値がＴ _max の値よりも小さい間は位置検出セン
サ６５が「ＯＮ」状態とならない。位置検出センサ６５
が「ＯＮ」状態とならないまま、変数Ｔの値がＴ_max の
値を超えると、彫刻ヘッド５６が位置表示部材８０の走
査を完了したとみなして、コーン種別判断処理を終了す
る。このとき、変数Ｋの値は、種別表示部９０の表示ラ
インの本数（図２１の場合は１本）を示している。

【００４２】ステップＳ１８では、ステップＳ１７のコ
ーン種別判断処理で得られた変数Ｋの値を、第１コーン
種別Ｋ₁ としてメモリー部７１に格納し、さらに変数Ｋ
の値を初期化する。ステップＳ１９では、再び位置検出
センサ６５が「ＯＮ」状態となるのを待つ。この間は、
彫刻ヘッド５６がグラビアシリンダＣに沿って移動して
いる期間である。

【００４３】彫刻ヘッド５６がグラビアシリンダＣを通
過し、コーン３２側のスライド円板８４に到達すると、
位置検出センサ６５が「ＯＮ」状態になり、ステップＳ
２０に移行する。ステップＳ２０では、コーン３２に取
り付けられている位置表示部材８０のスライド円板８４
の内方端面を検出したとみなして、このときの副軸エン
コーダ７３の値を位置表示部材８０の端面位置Ｘ_b とし
て取り込む。

【００４４】ステップＳ２１では、ステップＳ２０で検
出された端面位置Ｘ_b の値に基づいて、グラビアシリン
ダＣの第２端面位置の算出を行う。ここで、グラビアシ
リンダＣの第２端面位置Ｘ₂は、スライド円板８４の内
方端面と当接部８６との距離をΔ₂ とすると、Ｘ₂ ＝Ｘ
_b −Δ₂ で算出できる。図１６のステップＳ２２では、
コーン３２に取り付けられている位置表示部材８０の種
別表示部９０を位置検出センサ６５によって走査するこ
とにより、コーン３２の種別を判別する。ステップＳ２
２ではステップＳ１７と同様に、図１８のコーン種別判
断処理を行う。ステップＳ２３では、ステップＳ２２で
得られた変数Ｋの値を、コーン３２の種別Ｋ₂ としてメ
モリー部７１に格納する。

【００４５】ステップＳ２４では、副軸モータ５４の回
転を停止し、彫刻テーブル２３を停止させる。ステップ
Ｓ２５では、副軸モータ５４を逆回転させて彫刻テーブ
ル２３を副走査負方向に移動させる。ステップＳ２６で
は、ギャップセンサ６４の検出信号を利用して、位置検
出センサ６５がグラビアシリンダＣの外周を検出し得る
外径検出位置、例えば第１端面位置Ｘ₁ と第２端面位置
Ｘ₂ との間に彫刻テーブル２３が到達したか否かを判断
する。

【００４６】彫刻テーブル２３が外径検出位置に到達す
ると、ステップＳ２７に移行する。ステップＳ２７で
は、副軸モータ５４の回転を停止し、彫刻テーブル２３
を外径検出位置で停止させる。ステップＳ２８では、ス
テッピングモータ５９を駆動し、彫刻ヘッド５６を前進
させる。ステップＳ２９では、位置検出センサ６５が
「ＯＮ」状態になったか否かを判断する。位置検出セン
サ６５が「ＯＮ」状態になるとステップＳ３０に移行
し、ステッピングモータ５９を停止して彫刻ヘッド５６
の前進を停止させる。ステップＳ３１では、彫刻ヘッド
５６の停止位置により、次のようにしてグラビアシリン
ダＣの外径を算出する。

【００４７】図２２に示すように、グラビアシリンダＣ
の直径をＤ，半径をｒとし、グラビアシリンダＣの回転
中心と、彫刻ヘッド５６がグラビアシリンダＣの径方向
原点位置にあるときの位置検出センサ６５との距離をＰ
０とする。また、位置検出センサ６５の検出距離をＰ１
とする。ステップＳ２７において彫刻テーブル２３が外
径検出位置で停止したとき、彫刻ヘッド５６はグラビア
シリンダＣの径方向原点位置であり、位置検出センサ６
５とグラビアシリンダＣの回転中心との距離はＰ０とな
っている。ステップＳ３０において彫刻ヘッド５６の前
進が停止したときのグラビアシリンダＣの径方向の移動
距離がＰ２であったとすると、グラビアシリンダＣの半
径ｒは（Ｐ０−Ｐ１−Ｐ２）となる。したがってグラビ
アシリンダＣの直径Ｄは２×（Ｐ０−Ｐ１−Ｐ２）で求
めることができる。なお、ステップＳ３０において、彫
刻ヘッド５６が前進した距離Ｐ２は、ステッピングモー
タ５９に与えた前進パルス量で求めることができる。

【００４８】ステップＳ３２では、ステップＳ３１で算
出したグラビアシリンダＣの直径と、ステップＳ１８で
得られたコーン２８の種別Ｋ₁ 及びステップＳ２３で得
られたコーン３２の種別Ｋ₂ とに基づいて、コーン２
８，３２がグラビアシリンダＣと適合しているか否かを
判別する。メモリー部７１には、コーンの種別による最
大径の値が格納されており、ステップＳ１８及びステッ
プＳ２３で求められたコーン２８，３２のコーン種別に
基づいてコーンの最大径の値が読み出される。このコー
ン２８及びコーン３２の最大径がグラビアシリンダＣよ
りも大きい場合には、彫刻ヘッドがグラビアシリンダＣ
の端面位置近傍に位置したとき、彫刻ヘッド５６がコー
ン２８，３２と接触し適正な彫刻ができなくなるおそれ
がある。したがって、コーン２８，３２の最大径がグラ
ビアシリンダＣの直径Ｄよりも大きい場合には、適正な
コーンが装着されていないと判断してステップＳ３３に
移行する。

【００４９】ステップＳ３３では、コントロール部３に
設けられたディスプレイ１１に「コーンが不適切です」
の表示を行う等のエラー処理を実行する。この後ステッ
プＳ４４に移行する。ステップＳ３２において、コーン
２８，３２がグラビアシリンダＣと適合していると判断
されると、ステップＳ３４に移行する。ステップＳ３４
では、ステップＳ５のＪＯＢ入力処理で入力された画像
データの副走査方向の長さＬi を算出する。ステップＳ
３５では、ステップＳ１６及びステップＳ２１で算出さ
れたグラビアシリンダ端面位置Ｘ₁ ，Ｘ₂ に基づいて、
グラビアシリンダＣのシリンダ長Ｌを算出する。ステッ
プＳ３６では、ステップＳ３４で算出した画像の副走査
方向の長さＬi とステップＳ３５で算出したシリンダ長
Ｌとを比較し、画像に対応する適正なグラビアシリンダ
が装着されているか否かを判別する。画像長さＬi がシ
リンダ長Ｌよりも長い場合には、適正なグラビアシリン
ダが装着されていないと判断してステップＳ３７に移行
し、コントロール部３のディスプレイ１１にその旨の表
示を行う。この後ステップＳ４４に移行する。

【００５０】ステップＳ３６において適正なグラビアシ
リンダが装着されていると判断した場合には、ステップ
Ｓ３８に移行する。ステップＳ３８では、ステップＳ５
のＪＯＢ入力処理によって入力された彫刻開始位置を読
み出す。ステップＳ３９では、ステッピングモータ５９
を駆動し、彫刻ヘッド５６をグラビアシリンダＣの径方
向原点位置まで後退させる。ステップＳ４０では、副軸
モータ５４を駆動し、ステップＳ３８で読み出した彫刻
開始位置まで彫刻テーブル２３を移動させる。

【００５１】ステップＳ４１では、ステッピングモータ
５９を駆動し、彫刻ヘッド５６を前進させる。このと
き、位置検出センサ６５が「ＯＮ」状態になるまでステ
ッピングモータ５９を駆動することによって彫刻ヘッド
５６をグラビアシリンダＣに近づける。そして、これ以
降は彫刻が終了するまではギャップセンサ６４の信号に
基づいてボイスコイルモータ４８を駆動することによっ
て彫刻ヘッド本体４９を前後進させ、スタイラス６２と
グラビアシリンダＣとのギャップを一定に保つような制
御が行われる。ステップＳ４２では、主軸駆動モータ２
９と副軸モータ５４とを同期して駆動するとともに、ス
タイラス駆動部７０を彫刻データに応じて駆動し、スタ
イラス６２によって彫刻を行う。ステップＳ４３では、
彫刻の終了を判断する。この終了は、たとえば彫刻デー
タの終了により判断する。彫刻の終了を判断するとステ
ップＳ４４に移行する。ステップＳ４４では、彫刻ヘッ
ド５６を原点位置に戻す。ステップＳ４５では、シリン
ダリセット処理を実行する。 シリンダセット処理 図１５のステップＳ１０のシリンダセット処理を示す図
１９において、ステップＳ６０では、芯押し台前進スイ
ッチ４３が操作されるのを待つ。芯押し台前進スイッチ
４３が操作されると、ステップＳ６１に移行する。ステ
ップＳ６１では、芯押し台ロック機構４１により、芯押
し台２２のロックを解除する。ステップＳ６２では、コ
ーン移動シリンダ３３によりコーン３２を前進させる。
ステップＳ６３では、コーン先端検出センサ３４がオン
したか否かを判断する。コーン先端検出センサ３４がオ
ンするまでコーン３２を前進させ、コーン先端検出セン
サ３４がオンするとステップＳ６４に移行する。ステッ
プＳ６４では、コーン移動シリンダ３３によりコーン３
２を停止させる。ステップＳ６５では、コーン移動シリ
ンダ３３内のエアを大気開放する。

【００５２】ステップＳ６６では、芯押し台駆動モータ
２７を駆動し、芯押し台２２を前進させる。この結果、
コーン３２がグラビアシリンダＣの端部に当接するが、
コーン移動シリンダ３３が大気開放されているのでコー
ン３２は後退自在であり、グラビアシリンダＣに当接後
にコーン３２は後退する。ステップＳ６７では、芯押し
台２２の前進に伴って後退するコーン３２によりコーン
中間検出センサ３６がオンしたか否を判断する。コーン
中間検出センサ３６がオンするとステップＳ６８に移行
する。ステップＳ６８では、芯押し台駆動モータ２７を
停止し、芯押し台２２の移動を停止させる。ステップＳ
６９では、芯押し台ロック機構４１により芯押し台２２
をロックする。ステップＳ７０では、コーン移動シリン
ダ３３を進出させ、グラビアシリンダＣをコーン３２と
コーン２８とで挟持し、彫刻処理に戻る。

【００５３】なお、コーン中間検出センサ３６とコーン
後端検出センサ３６との距離は、コーン３２が中間位置
（コーン中間検出センサ３６のオン位置）から後端（コ
ーン後端検出センサ３５のオン位置）まで後退しても、
グラビアシリンダＣがコーン３２から脱落しない距離に
設定されている。このため、装置故障等により、作業中
に圧抜けが生じ、グラビアシリンダＣの重量によってコ
ーン３２が後退してもグラビアシリンダＣはコーン３２
から脱落しない。

【００５４】コーン２８及びコーン３２にグラビアシリ
ンダＣを取り付けていない状態では、位置表示部材８０
は図２３に示すように、引っ張りばね８３によって内方
に付勢されている。グラビアシリンダＣがコーン２８，
３２にセットされた状態では、位置表示部材８０の当接
部８６がグラビアシリンダＣの長さ方向端面に当接し、
引っ張りばね８３の付勢に抗して図２４のように外方に
摺動する。このとき、コーン２８に取り付けられている
位置表示部材８０の外方端面と当接部８６との距離Δ₁
及びコーン３２に取り付けられている位置表示部材８０
の内方端面と当接部８６の距離Δ₂ が一定であるため、
位置表示部材８０の端面位置を検出することによりグラ
ビアシリンダＣの端面位置を特定することが可能とな
る。シリンダリセット処理 図１７のステップＳ４５のシリンダリセット処理では、
図２０のステップＳ７１で、コーン後退スイッチ４４の
操作を待つ。コーン後退スイッチ４４が操作されるとス
テップＳ７２に移行する。ステップＳ７２ではコーン移
動シリンダ３３を駆動し、ステップＳ７３でコーン後端
検出センサ３５がオンしたと判断されるまで、コーン３
２を後退させる。ここでは、中間位置と後端位置との間
においては、前述のようにコーン３２が後退してもグラ
ビアシリンダＣは落下しない。

【００５５】ステップＳ７４では、コーン移動シリンダ
３３を停止させる。ステップＳ７５では、芯押し台後退
スイッチ４５が操作されるのを待つ。芯押し台後退スイ
ッチ４５が操作されるとステップＳ７６に移行する。ス
テップＳ７６では芯押し台ロック機構４１により、芯押
し台２２のロックを解除する。ステップＳ７７では、芯
押し台駆動モータ２７を駆動し、芯押し台２２を後退さ
せる。ステップＳ７８では、芯押し台２２が後端位置に
到達するのを待つ。この判断は、図示しない後退検出セ
ンサにより行われる。芯押し台２２が後端位置に達する
と、芯押し台駆動モータ２７を停止し（ステップＳ７
９）、芯押し台２２を停止させる。ステップＳ８０では
芯押し台ロック機構４１により芯押し台２２をガイドレ
ール２４にロックして彫刻処理に戻る。

【００５６】ステップＳ７２において、コーン３２が後
退するに伴い、コーン２８及びコーン３２に取り付けら
れている位置表示部材８０，８０は、引っ張りばね８
３，８３によって内方に摺動する。グラビアシリンダＣ
がコーン２８，３２から取り除かれた場合には、スライ
ダー８５が固定ピン８２によって規制される位置まで復
帰する。

【００５７】〔他の実施例〕 （ａ） 位置表示手段の端面位置を検出するためのセン
サとして、図２５に示すように主軸台２１及び芯押し台
２２に位置検出センサ９１を設けることもできる。この
位置検出センサ９１は、静電容量式、渦電流式、光ファ
イバー式等の変位量または距離を検出できるセンサを用
いることができる。 （ｂ） 図２６に示すように、位置表示部材８０のスラ
イダー円板を省略し、主軸台２１及び芯押し台２２に設
けた位置検出センサ９１によって、スライダー８５の後
端を検出することで位置検出を行うことも可能である。 （ｃ） 図２７に示すように、位置表示部材８０のスラ
イド円板８４の代わりに、スライダー８５からグラビア
シリンダの径方向に突出した棒状部材９２を設け、この
棒状部材９２の位置を検出することによりグラビアシリ
ンダの端面位置を検出することも可能である。

【００５８】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載し
た発明によれば、位置検出手段によって位置表示を行う
表示手段の位置が検出され、端面位置算出手段によって
この検出された検出信号に基づいて、グラビアシリンダ
の長さ方向の端面位置が特定されるので、支持部材とグ
ラビアシリンダとの組み合わせやグラビアシリンダの形
状に関係なく、グラビアシリンダの位置を正確に検出す
ることができる。

【００５９】請求項２に記載した発明によれば、表示手
段の当接部がグラビアシリンダの長さ方向の端面に当接
し、付勢部が当接部をグラビアシリンダ側に弾性的に付
勢しているので、位置表示部と当接部との距離が一定と
なり、グラビアシリンダの端面位置を正確に特定するこ
とができる。請求項３に記載した発明によれば、表示手
段は、グラビアシリンダを手動で回転させるための把持
部を兼ねているので、新たに把持部を設ける必要がな
く、簡素な構成で済むという効果がある。

【００６０】請求項４に記載した発明によれば、位置検
出手段が彫刻ヘッドに設けられているので、位置検出手
段用の駆動系を新たに設ける必要がなく、簡素な構成で
済む。その結果、彫刻ヘッドと位置検出手段とを同じ駆
動系で移動させることができる。請求項５に記載した発
明によれば、位置検出手段が、彫刻ヘッドによる彫刻が
行われる際の位置合わせセンサを兼ねているので、新た
に位置検出手段用のセンサを設ける必要がなく、簡素な
構成で済むという効果がある。

【００６１】請求項６に記載した発明によれば、支持部
材の種類を表す種別表示部の表示を検出し、この検出結
果から装着されている支持部材の種別を判別しているの
で、判別された支持部材の種別に基づき、装着すべきグ
ラビアシリンダを容易に決定することができる。請求項
７に記載した発明によれば、支持部材の種別の判別及び
グラビアシリンダの直径の算出情報に基づき、装着され
ているグラビアシリンダと支持部材との組み合わせが適
合しているか否かを正確に判別することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を採用したグラビア彫刻機の
斜視図。

【図２】彫刻機本体の正面図。

【図３】彫刻機本体の平面図。

【図４】彫刻機本体の左側面図。

【図５】彫刻ヘッドの拡大斜視図。

【図６】彫刻ヘッドの正面図。

【図７】彫刻ヘッドの縦断面図。

【図８】コーンの正面図。

【図９】図８のIX−IX断面図。

【図１０】コーンの分解斜視図。

【図１１】スライダーの拡大平面図。

【図１２】スライダーの拡大側面図。

【図１３】コントロール部のブロック構成図。

【図１４】本体制御部の制御フローチャート。

【図１５】本体制御部の制御フローチャート。

【図１６】本体制御部の制御フローチャート。

【図１７】本体制御部の制御フローチャート。

【図１８】本体制御部の制御フローチャート。

【図１９】本体制御部の制御フローチャート。

【図２０】本体制御部の制御フローチャート。

【図２１】コーン種別検出処理の説明図。

【図２２】直径計算の説明図。

【図２３】グラビアシリンダ非装着時の説明図。

【図２４】グラビアシリンダ装着時の説明図。

【図２５】別の実施例の側面部分図。

【図２６】さらに別の実施例の側面部分図。

【図２７】さらに別の実施例の斜視部分図。

【符号の説明】

２８ コーン ３２ コーン ８０ 位置表示部材 ８１ 摺動溝 ８２ 固定ピン ８３ 引っ張りばね ８４ スライド円板 ８５ スライダー ８６ 当接部 ８７ 貫通孔 ８８ 係合溝 ８９ スライダーピン ９０ 種別表示部

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】支持部材でグラビアシリンダの端部を支持
   して回転させ、彫刻ヘッドを移動させながら回転中の前
   記グラビアシリンダの表面に前記彫刻ヘッドで彫刻を行
   うグラビア彫刻機のグラビアシリンダ端面位置検出装置
   であって、 前記支持部材に設けられ、前記グラビアシリンダの長さ
   方向の端面位置に応じて位置表示を行う表示手段と、 前記表示手段の位置を検出する位置検出手段と、 前記位置検出手段の検出信号に基づいて、前記グラビア
   シリンダの長さ方向の端面位置を特定する端面位置算出
   手段と、を備えるグラビア彫刻機のグラビアシリンダ端
   面位置検出装置。
2. 【請求項２】前記表示手段は、前記支持部材に対し回転
   軸方向に摺動自在に支持されかつ前記グラビアシリンダ
   の長さ方向の端面に当接する当接部と、前記当接部を前
   記グラビアシリンダ側に弾性的に付勢する付勢部と、前
   記当接部からグラビアシリンダの径方向に突出した位置
   表示部とを有している、請求項１に記載のグラビア彫刻
   機のグラビアシリンダ端面位置検出装置。
3. 【請求項３】前記表示手段が、前記グラビアシリンダを
   手動で回転させるための把持部を兼ねている、請求項２
   に記載のグラビア彫刻機のグラビアシリンダ端面位置検
   出装置。
4. 【請求項４】前記位置検出手段は前記彫刻ヘッドに設け
   られている、請求項１ないし３のいずれかに記載のグラ
   ビア彫刻機のグラビアシリンダ端面位置検出装置。
5. 【請求項５】前記位置検出手段は、前記彫刻ヘッドによ
   る彫刻が行われる際の位置合わせのためのセンサを兼ね
   ている、請求項４に記載のグラビア彫刻機のグラビアシ
   リンダ端面位置検出装置。
6. 【請求項６】前記表示手段は、前記支持部材の種類を表
   す種別表示部を含み、 前記種別表示部の表示を検出する種別表示検出手段と、
   前記種別表示検出手段の検出結果から装着されている前
   記支持部材の種別を判別する種別判別手段とをさらに備
   えた、請求項１ないし５のいずれかに記載のグラビア彫
   刻機のグラビアシリンダ端面位置検出装置。
7. 【請求項７】グラビアシリンダの直径を算出するシリン
   ダ直径算出手段と、前記種別判断手段及びシリンダ直径
   算出手段の情報に基づいて、装着されているグラビアシ
   リンダと前記支持部材とが適合しているか否かを判別す
   る適合判別手段とをさらに備えた、請求項６に記載のグ
   ラビア彫刻機のグラビアシリンダ端面位置検出装置。