JP3625678B2 - グラビア彫刻装置における彫刻ヘッド - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、彫刻信号に応じて振動させた彫刻針によりグラビア印刷版上にセルを彫刻するグラビア彫刻装置の彫刻ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
グラビアシリンダーにセルと呼ばれる微小な凹部を形成するための装置の一つとして、グラビア彫刻装置がある。このグラビア彫刻装置は、前記グラビアシリンダーの表面を振動する彫刻針により機械的に彫刻して前記セルを形成するものであって、画像の濃淡に応じて前記彫刻針の振動量を増減させることで前記セルのボリューム（セルの深さと幅）を制御することができる彫刻ヘッドを有する。
【０００３】
上記従来のグラビア彫刻装置の彫刻ヘッドは、図３に示すような構造をしている。この従来の彫刻ヘッドでは、まずベース１０１に一端を固定し、その軸芯を中心にして、ねじれ振動可能なシャフト１０２が備えられている。そしてシャフト１０２の自由端側にはダイヤモンドバイトなどの彫刻針１０３を備えたスタイラス１０４が固設され、シャフト１０２の中間部には、磁性材料からなる菱形柱状のロータ１０５が固設されている。
【０００４】
このロータ１０５には図のようにコイル１０６が巻回するように配置されている。ここでコイル１０６は図示しない手段により固定されており、コイル１０６の巻線内部の空間内にてロータ１０５が非接触で回動するように配置されている。また、前記ロータ１０５を近接して挟み込むように、複数の磁性材料が積層されたステータ１０７が設けられている。そしてステータ１０７には磁力を与えるための永久磁石１０８が固設されている。なおコイル１０６がロータ１０５に対し直接巻き付けられていないのは、ロータ１０５の重量を極力軽くして彫刻ヘッドの応答性を高めるためである。
【０００５】
この従来の彫刻ヘッドでは、前記コイル１０６に対し画像の濃淡に応じた彫刻信号を加えると、彫刻信号の指令電圧に応じて前記コイル１０６内のロータ１０５に磁束が生じる。この磁力により前記ロータ１０５は前記ステータ１０７に対して回動し、このロータ１０５の駆動により前記シャフト１０２がねじり振動して前記彫刻針１０３が振動する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記彫刻ヘッドでは、コイル１０６によってロータ１０５を回動するようにしている。しかしながら前記コイル１０６は固定されているためロータ１０５が回動すると、コイル１０６内での磁束の方向が僅かながら変化する。この角度の変化にともないコイル１０６の軸線方向を流れる磁束量が変化し、コイル１０６に起電力が生じる。これによりコイル１０６のインピーダンスが変化する。このような現象によりコイル１０６に流れる電流値が不安定になり、結果、セルの大きさが僅かではあるが変動するという不具合が発生した。この問題はロータ１０５の回転量を多くするために前記彫刻ヘッドを共振周波数近傍で駆動する場合に顕著であり、特にロータ１０５の回転量が大きい彫刻の場合にセル幅の変動が大きい傾向にあった。
【０００７】
一方、前記コイル１０６の回動による起電力の発生は、画像の濃淡が急激に変化するようなステップ状の指令電圧を印加したときにも顕著である。すなわちステップ状の指令電圧を印加すると、その指令電圧の差分に基づいてコイル１０６上にロータ１０５の回動を制動する方向に起電力が発生することがあるため、結果、ロータ１０５の応答性が悪くなるという問題もあった。このため画像濃度が急激に変化する画像の輪郭部や文字等のエッジ部において、シャープ性が損なわれる。
【０００８】
本発明では、上記課題を解決して、セル幅の変動が少なく、画像の輪郭部や文字のエッジ部がシャープに表現できるような彫刻ヘッドを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、彫刻信号に応じて振動させた彫刻針によりグラビア印刷版上にセルを彫刻するグラビア彫刻装置における彫刻ヘッドであって、少なくとも一端が固定部に固定され、ねじり振動が可能なシャフトと、前記シャフトに固設され、前記シャフトのねじり振動にともない振動する彫刻針手段と、前記シャフトに固設された磁性材料からなるロータと、前記ロータを挟み込むように近接して配置された磁性材料からなる１組のステータと、前記ステータに対し一定方向に磁界を与える磁石手段と、前記ステータに対し、互いに逆方向の磁界を印加するように巻き付けられた１組のコイルと、からなる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の実施の形態に係る彫刻ヘッドを模式的に示した斜視図である。
図において、彫刻ヘッドは、まずベース１に一端を固定し、その軸芯を中心にして、ねじれ振動可能なシャフト２が備えられている。このシャフト２は適度なねじれ弾性を有し、保磁力が小さい非磁性（弱磁性）金属が好ましい。このシャフト２の自由端側にはダイヤモンドバイトなどの彫刻針３を備えたスタイラス４が固設される。またシャフト２の中間部には、シャフトの軸線と直交する方向に突出するように磁性材料からなる菱形柱状のロータ５が固設されている。このロータ５としては、効率的に磁束を通すように透磁率が高く保磁力が低い磁性材料、例えばＦｅ−Ｃｏ系合金のパーメンジュール等を薄板状に形成し、この薄板を多数枚積層した構成が好ましい。本実施の形態では、前記シャフト２がロータ５を貫通するように配置し、両者はロウ付けやレーザ溶接等で固定される。なお、ロータ５を通過する磁束をより増大させるため、ロータ５を貫通する部位のシャフト２を小径にするのが好ましい。さらに理想的には、ロータ５内をシャフト２が貫通しないようにしてシャフト２とロータ５とを固定するようにしてもよい。
【００１１】
前記ロータ５の周囲には、ロータ５に磁界を与えるためのステータ６が配置されており、ステータ６は前記ロータ５の両先端部を各々近接して挟み込むように配置された２組の腕部を有する。このステータ６は、前記ロータ５と同じようにパーメンジュール製の薄板を多数枚積層して構成されており、透磁率が高い金属材料からなる磁石保持部材７を介して永久磁石８と結合されている。一方、ステータ６の１組の腕部には図に示すように各々コイル９が巻回されている。この２つのコイル９は互いに逆向きに巻線が巻かれており、各々同じ彫刻信号が印加されるものとする。すなわち２つのコイル９は互いに逆向きの磁界を発生するように配置されている。
【００１２】
次に図２を用いて本実施の形態における彫刻ヘッドの動作について説明する。なお図２は、図１における符号アでの彫刻ヘッドの断面を模式的に示すもので、磁束の流れを説明するための図である。なお理解しやすいように図２に示すコイル９の左右を各々９ａ、９ｂと符号付け、図２に示すステータ６の上方の腕部を各々左右で６ａ、６ｂと符号付ける。また図２における符号イは、電流が紙面手前から奥に向かって流れ、符号ウは電流が紙面奥から手前に向かって流れることを示す。なお図２では、前記永久磁石８によってステータ６ｂ側がＳ極、ステータ６ａ側がＮ極に磁化されており、磁束Ｇ０が生じているものとする。
【００１３】
コイル９ａ、９ｂに対し彫刻信号が印加されて、図２に示すようにコイル９ａ、９ｂに電流が流れると、ステータ６ａ側では永久磁石８による磁束Ｇ０にコイル９ａによる磁束Ｇａが加算される。すなわちコイル９ａの巻き方向に基づき磁束Ｇａは磁束Ｇ０と同方向となる。一方、ステータ６ｂ側でもコイル９ｂによる磁束Ｇｂが発生するが、磁束Ｇｂは磁束Ｇ０を打ち消す逆方向になる。この状態では、ステータ６ａの磁力がステータ６ｂの磁力よりも強くなるため、図２に示すような磁束の流れが生じ、ロータ５は反時計回りに回動する。
【００１４】
この実施の形態では、上記コイル９に印加される電流値を変化させることによりロータの回動量、すなわち彫刻針３の振動量が変化することになる。なお上記コイル９に印加する彫刻信号は、キャリー信号と呼ばれる交流分と濃度信号と呼ばれる画像の濃度に基づく直流分とが重畳されている。従って、前記キャリー信号の周期に基づいてロータ５が反復して回動し、濃度信号の大きさによって前記ロータ５の回動量、ひいては彫刻するセルの大きさを変化させることができる。
【００１５】
【発明の効果】
本発明における彫刻ヘッドによれば、コイルが固定されたステータに巻かれているため、従来のようにロータが回動してもコイル内での磁束の流れる角度は変化しない。従って従来のようにロータの回動に起因する起電力がコイルに生じることがなく、彫刻ヘッドのインピーダンスが安定する。これによりセル幅の変動が少なく、画像の輪郭部や文字のエッジ部がシャープに表現できるような彫刻ヘッドを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態に用いる彫刻ヘッドの一例を示す斜視図。
【図２】磁束の変化を説明するための図。
【図３】従来の彫刻ヘッドの一例を示す斜視図。
【符号の説明】
１ ベース
２ シャフト
３ 彫刻針
４ スタイラス
５ ロータ
６ ステータ
７ 磁石保持部材
８ 永久磁石
９ コイル
【産業上の利用分野】
この発明は、彫刻信号に応じて振動させた彫刻針によりグラビア印刷版上にセルを彫刻するグラビア彫刻装置の彫刻ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
グラビアシリンダーにセルと呼ばれる微小な凹部を形成するための装置の一つとして、グラビア彫刻装置がある。このグラビア彫刻装置は、前記グラビアシリンダーの表面を振動する彫刻針により機械的に彫刻して前記セルを形成するものであって、画像の濃淡に応じて前記彫刻針の振動量を増減させることで前記セルのボリューム（セルの深さと幅）を制御することができる彫刻ヘッドを有する。
【０００３】
上記従来のグラビア彫刻装置の彫刻ヘッドは、図３に示すような構造をしている。この従来の彫刻ヘッドでは、まずベース１０１に一端を固定し、その軸芯を中心にして、ねじれ振動可能なシャフト１０２が備えられている。そしてシャフト１０２の自由端側にはダイヤモンドバイトなどの彫刻針１０３を備えたスタイラス１０４が固設され、シャフト１０２の中間部には、磁性材料からなる菱形柱状のロータ１０５が固設されている。
【０００４】
このロータ１０５には図のようにコイル１０６が巻回するように配置されている。ここでコイル１０６は図示しない手段により固定されており、コイル１０６の巻線内部の空間内にてロータ１０５が非接触で回動するように配置されている。また、前記ロータ１０５を近接して挟み込むように、複数の磁性材料が積層されたステータ１０７が設けられている。そしてステータ１０７には磁力を与えるための永久磁石１０８が固設されている。なおコイル１０６がロータ１０５に対し直接巻き付けられていないのは、ロータ１０５の重量を極力軽くして彫刻ヘッドの応答性を高めるためである。
【０００５】
この従来の彫刻ヘッドでは、前記コイル１０６に対し画像の濃淡に応じた彫刻信号を加えると、彫刻信号の指令電圧に応じて前記コイル１０６内のロータ１０５に磁束が生じる。この磁力により前記ロータ１０５は前記ステータ１０７に対して回動し、このロータ１０５の駆動により前記シャフト１０２がねじり振動して前記彫刻針１０３が振動する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記彫刻ヘッドでは、コイル１０６によってロータ１０５を回動するようにしている。しかしながら前記コイル１０６は固定されているためロータ１０５が回動すると、コイル１０６内での磁束の方向が僅かながら変化する。この角度の変化にともないコイル１０６の軸線方向を流れる磁束量が変化し、コイル１０６に起電力が生じる。これによりコイル１０６のインピーダンスが変化する。このような現象によりコイル１０６に流れる電流値が不安定になり、結果、セルの大きさが僅かではあるが変動するという不具合が発生した。この問題はロータ１０５の回転量を多くするために前記彫刻ヘッドを共振周波数近傍で駆動する場合に顕著であり、特にロータ１０５の回転量が大きい彫刻の場合にセル幅の変動が大きい傾向にあった。
【０００７】
一方、前記コイル１０６の回動による起電力の発生は、画像の濃淡が急激に変化するようなステップ状の指令電圧を印加したときにも顕著である。すなわちステップ状の指令電圧を印加すると、その指令電圧の差分に基づいてコイル１０６上にロータ１０５の回動を制動する方向に起電力が発生することがあるため、結果、ロータ１０５の応答性が悪くなるという問題もあった。このため画像濃度が急激に変化する画像の輪郭部や文字等のエッジ部において、シャープ性が損なわれる。
【０００８】
本発明では、上記課題を解決して、セル幅の変動が少なく、画像の輪郭部や文字のエッジ部がシャープに表現できるような彫刻ヘッドを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、彫刻信号に応じて振動させた彫刻針によりグラビア印刷版上にセルを彫刻するグラビア彫刻装置における彫刻ヘッドであって、少なくとも一端が固定部に固定され、ねじり振動が可能なシャフトと、前記シャフトに固設され、前記シャフトのねじり振動にともない振動する彫刻針手段と、前記シャフトに固設された磁性材料からなるロータと、前記ロータを挟み込むように近接して配置された磁性材料からなる１組のステータと、前記ステータに対し一定方向に磁界を与える磁石手段と、前記ステータに対し、互いに逆方向の磁界を印加するように巻き付けられた１組のコイルと、からなる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の実施の形態に係る彫刻ヘッドを模式的に示した斜視図である。
図において、彫刻ヘッドは、まずベース１に一端を固定し、その軸芯を中心にして、ねじれ振動可能なシャフト２が備えられている。このシャフト２は適度なねじれ弾性を有し、保磁力が小さい非磁性（弱磁性）金属が好ましい。このシャフト２の自由端側にはダイヤモンドバイトなどの彫刻針３を備えたスタイラス４が固設される。またシャフト２の中間部には、シャフトの軸線と直交する方向に突出するように磁性材料からなる菱形柱状のロータ５が固設されている。このロータ５としては、効率的に磁束を通すように透磁率が高く保磁力が低い磁性材料、例えばＦｅ−Ｃｏ系合金のパーメンジュール等を薄板状に形成し、この薄板を多数枚積層した構成が好ましい。本実施の形態では、前記シャフト２がロータ５を貫通するように配置し、両者はロウ付けやレーザ溶接等で固定される。なお、ロータ５を通過する磁束をより増大させるため、ロータ５を貫通する部位のシャフト２を小径にするのが好ましい。さらに理想的には、ロータ５内をシャフト２が貫通しないようにしてシャフト２とロータ５とを固定するようにしてもよい。
【００１１】
前記ロータ５の周囲には、ロータ５に磁界を与えるためのステータ６が配置されており、ステータ６は前記ロータ５の両先端部を各々近接して挟み込むように配置された２組の腕部を有する。このステータ６は、前記ロータ５と同じようにパーメンジュール製の薄板を多数枚積層して構成されており、透磁率が高い金属材料からなる磁石保持部材７を介して永久磁石８と結合されている。一方、ステータ６の１組の腕部には図に示すように各々コイル９が巻回されている。この２つのコイル９は互いに逆向きに巻線が巻かれており、各々同じ彫刻信号が印加されるものとする。すなわち２つのコイル９は互いに逆向きの磁界を発生するように配置されている。
【００１２】
次に図２を用いて本実施の形態における彫刻ヘッドの動作について説明する。なお図２は、図１における符号アでの彫刻ヘッドの断面を模式的に示すもので、磁束の流れを説明するための図である。なお理解しやすいように図２に示すコイル９の左右を各々９ａ、９ｂと符号付け、図２に示すステータ６の上方の腕部を各々左右で６ａ、６ｂと符号付ける。また図２における符号イは、電流が紙面手前から奥に向かって流れ、符号ウは電流が紙面奥から手前に向かって流れることを示す。なお図２では、前記永久磁石８によってステータ６ｂ側がＳ極、ステータ６ａ側がＮ極に磁化されており、磁束Ｇ０が生じているものとする。
【００１３】
コイル９ａ、９ｂに対し彫刻信号が印加されて、図２に示すようにコイル９ａ、９ｂに電流が流れると、ステータ６ａ側では永久磁石８による磁束Ｇ０にコイル９ａによる磁束Ｇａが加算される。すなわちコイル９ａの巻き方向に基づき磁束Ｇａは磁束Ｇ０と同方向となる。一方、ステータ６ｂ側でもコイル９ｂによる磁束Ｇｂが発生するが、磁束Ｇｂは磁束Ｇ０を打ち消す逆方向になる。この状態では、ステータ６ａの磁力がステータ６ｂの磁力よりも強くなるため、図２に示すような磁束の流れが生じ、ロータ５は反時計回りに回動する。
【００１４】
この実施の形態では、上記コイル９に印加される電流値を変化させることによりロータの回動量、すなわち彫刻針３の振動量が変化することになる。なお上記コイル９に印加する彫刻信号は、キャリー信号と呼ばれる交流分と濃度信号と呼ばれる画像の濃度に基づく直流分とが重畳されている。従って、前記キャリー信号の周期に基づいてロータ５が反復して回動し、濃度信号の大きさによって前記ロータ５の回動量、ひいては彫刻するセルの大きさを変化させることができる。
【００１５】
【発明の効果】
本発明における彫刻ヘッドによれば、コイルが固定されたステータに巻かれているため、従来のようにロータが回動してもコイル内での磁束の流れる角度は変化しない。従って従来のようにロータの回動に起因する起電力がコイルに生じることがなく、彫刻ヘッドのインピーダンスが安定する。これによりセル幅の変動が少なく、画像の輪郭部や文字のエッジ部がシャープに表現できるような彫刻ヘッドを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態に用いる彫刻ヘッドの一例を示す斜視図。
【図２】磁束の変化を説明するための図。
【図３】従来の彫刻ヘッドの一例を示す斜視図。
【符号の説明】
１ ベース
２ シャフト
３ 彫刻針
４ スタイラス
５ ロータ
６ ステータ
７ 磁石保持部材
８ 永久磁石
９ コイル
Claims (1)
- 彫刻信号に応じて振動させた彫刻針によりグラビア印刷版上にセルを彫刻するグラビア彫刻装置における彫刻ヘッドであって、
少なくとも一端が固定部に固定され、ねじり振動が可能なシャフトと、
前記シャフトに固設され、前記シャフトのねじり振動にともない振動する彫刻針手段と、
前記シャフトに固設された磁性材料からなるロータと、
前記ロータを挟み込むように近接して配置された磁性材料からなる１組のステータと、
前記ステータに対し一定方向に磁界を与える磁石手段と、
前記ステータに対し、互いに逆方向の磁界を印加するように巻き付けられた１組のコイルと、を備えたグラビア彫刻装置における彫刻ヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06859199A JP3625678B2 (ja) | 1999-03-15 | 1999-03-15 | グラビア彫刻装置における彫刻ヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06859199A JP3625678B2 (ja) | 1999-03-15 | 1999-03-15 | グラビア彫刻装置における彫刻ヘッド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000263739A JP2000263739A (ja) | 2000-09-26 |
| JP3625678B2 true JP3625678B2 (ja) | 2005-03-02 |
Family
ID=13378200
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06859199A Expired - Fee Related JP3625678B2 (ja) | 1999-03-15 | 1999-03-15 | グラビア彫刻装置における彫刻ヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3625678B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111186205A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-05-22 | 固高科技(深圳)有限公司 | 电雕头和电雕制版设备 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110406244B (zh) * | 2019-07-18 | 2023-11-03 | 固高科技股份有限公司 | 电雕针、电雕头及电雕制版设备 |
| JP7066214B2 (ja) | 2020-05-08 | 2022-05-13 | 株式会社ワールドベンチャー | 振動発生装置及び画像形成装置 |
-
1999
- 1999-03-15 JP JP06859199A patent/JP3625678B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111186205A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-05-22 | 固高科技(深圳)有限公司 | 电雕头和电雕制版设备 |
| CN111186205B (zh) * | 2019-12-30 | 2022-01-21 | 固高科技股份有限公司 | 电雕头和电雕制版设备 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000263739A (ja) | 2000-09-26 |
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| A521 | Written amendment |
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| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
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