JP4279629B2 - 孔版原紙製造装置・孔版原紙ロール・孔版印刷装置 - Google Patents

孔版原紙製造装置・孔版原紙ロール・孔版印刷装置 Download PDF

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本発明は、製版装置に交換可能に装着される孔版原紙ロール、該孔版原紙ロールを製造する孔版原紙製造装置、装着された孔版原紙ロールの孔版原紙に穿孔製版を行いその製版済み孔版原紙を用いて印刷を行う孔版印刷装置に関する。
孔版印刷装置では、その製版装置に孔版原紙ロール(以下、「マスタロール」という)を装着し、該マスタロールを繰り出しながら孔版原紙(以下、「マスタ」という)に穿孔製版を行い、1版分の所定長さに切断した後、印刷ドラムの外周面に巻装し、印刷を行うようになっている。
マスタロールは、200〜250版分の長尺のマスタを外径が40〜60mm程度のパイプ状紙芯の外周に巻き付けた構成を有している。
マスタとしては、一般に、熱可塑性樹脂フィルムと和紙等からなる多孔質支持体とを接着剤にて接合したラミネート構造のものが使用されている。熱可塑性樹脂フィルムの側はほぼ全面が均一に製造されているが、天然繊維又は合成樹脂繊維を抄紙することによって製造される多孔質支持体である和紙ベース側は、繊維の分散を均一化させることが非常に難しく、部分的に繊維の凝集部分ができてしまうことを避けられない。
マスタの一部においてこうした繊維の凝集部分があると、まずは穿孔製版工程において、サーマルヘッドの発熱体の熱によってもこの部分が穿孔しにくくなってしまい、穿孔ドットが形成されないかあるいは穿孔が不完全になってしまう。
仮に凝集部分において穿孔がなされたとしても、製版済みマスタが印刷ドラムの外周面に巻装されてドラムの内側からインキが供給され、印刷用紙に画像形成が行われる場合に、和紙ベースの繊維凝集部分をインキが通過することができないために、印刷画像においてはその部分が白抜け画像になってしまう。
近年、製造工程の改善によってこのような欠陥(凝集部分の発生)は非常に少なくなっているものの、これを完全に無くすことはできないというのが実状である。このような欠陥部分を有するマスタを用いて印刷した画像は、画像品質上でのトラブルを起こすことになるので、これを防止するために、製造工程において欠陥の有無を検査でチェックし、欠陥が発見された場合にはそのマスタロールは販売に供さずに廃棄処分するようにしている。
特開平7−9750号公報 特許公報第3200230号 特開平9−286157号公報 特開平2001−315290号公報 特許公報第2774364号 特許公報第2837929号
近年、環境問題が指摘されて資源の有効利用が叫ばれる中で、上記のようにほんの一部分に欠陥があるというだけでそのマスタロール1本分全てが捨てられてしまうのは非常に大きな問題であり、不経済であった。
本発明は、一部分に欠陥があっても廃棄することなくできる限り有効に活用できる孔版原紙ロール、孔版原紙製造装置、孔版印刷装置の提供を、その目的とする。
上記目的を達成するために、請求項1記載の発明では、熱可塑性樹脂フィルムと多孔質支持体とを接着剤にて接合して孔版印刷用の孔版原紙を製造し、ロール状に形成する孔版原紙製造装置において、接合後の上記孔版原紙の搬送過程で、上記多孔質支持体における繊維の凝集部分を欠陥として検出する欠陥検出装置と、上記欠陥を検出した場合に検出結果に基づいて上記欠陥の位置を上記孔版原紙上にマーキングするマーキング装置と、マーキング箇所の数をカウントするカウンタと、所定長さ当たりのマーキング箇所数が予め定められた所定値を超えた場合にそれを不適格品として判別して表示する判別手段と、を有していることを特徴とする。
請求項2記載の発明では、長尺の孔版原紙をロール状に巻いて形成され孔版印刷装置の製版装置にセットして用いられる孔版原紙ロールにおいて、請求項1記載の孔版原紙製造装置で製造されて上記欠陥の位置情報が上記孔版原紙上にマーキングされていることを特徴とする。
請求項3記載の発明では、孔版原紙ロールが装着される製版装置を有し、該製版装置により穿孔製版された孔版原紙を印刷ドラムの外周面に巻装して印刷を行う孔版印刷装置において、上記孔版原紙ロールが請求項2記載の孔版原紙ロールであり、上記マーキングを検出するためのマーキング検出手段と、上記マーキングを検出した場合にそのマーキングを含む1版分の孔版原紙を、上記印刷ドラムの外周面に巻装後に印刷を行うことなくそのまま排版処理するように動作を制御する制御手段とを有していることを特徴とする。
本発明によれば、孔版原紙の一部に繊維凝集部に起因する欠陥があったとしても、その欠陥の有無と場所をマーキングによって明確に検知又は確認できるので、そのまま孔版原紙を使用することによる画像品質低下の不具合を防止することができる。また、欠陥のある孔版原紙ロールが販売されずに廃棄処分されることによる環境問題や不経済性を改善することができる。
本発明によれば、孔版原紙ロール1本当たりの欠陥の個数が一定値以下のものだけしか市場に出されることがなく、孔版原紙ロールの品質が過度に低下するのを防止することができる。
本発明によれば、孔版原紙の一部に繊維凝集部等に起因する欠陥があったとしても、その欠陥の有無と場所をマーキングによって明確に検知又は確認できるので、そのまま孔版原紙を使用することによる画像品質低下の不具合を防止することができる。また、欠陥のある孔版原紙ロールが販売されずに廃棄処分されることによる環境問題や不経済性を改善することができる。
本発明によれば、欠陥の有無とその場所を明確に自動的に検知でき、その部分の孔版原紙をそのまま使わないような処置ができるので、印刷画像品質の低下の不具合を防止できる。
本発明によれば、欠陥のある部分の孔版原紙を印刷に使用せずに処分してしまうことができ、印刷画像品質の低下の不具合を防止できる。
本発明によれば、自動的に欠陥のある部分の孔版原紙を印刷に使用せずに処分してしまうことができ、ユーザーの操作性上において何の迷惑を掛けることなく印刷画像品質の低下の不具合を防止できる。
以下、本発明の第1の実施形態に係る孔版原紙製造装置(以下、「マスタ製造装置」という)を図1乃至図4に基づいて説明する。
図1は、マスタ製造装置(ラミネーター)の接合工程部を示している。符号5は例えばPET(ポリエチレンテレフタレート)等からなる熱可塑性樹脂フィルムを示しており、該熱可塑性樹脂フィルム5は芯金6に巻き付けられていわゆるジャンボロールに形成されている。熱可塑性樹脂フィルム5の幅寸法は約1mである。
符号7は和紙等からなる多孔質支持体を示しており、該多孔質支持体7は芯金8に巻き付けられて同様にジャンボロールに形成されている。多孔質支持体7の幅寸法も約1mである。
多孔質支持体7はロール状態から引き出された後、引き出し方向下流側に配置された欠陥検出装置11を経由する。欠陥検出装置11は、多孔質支持体7の搬送方向と直交する幅方向に図示しない複数の発光素子が並置された発光部材9と、多孔質支持体7を挟んで発光部材9に対向して配置され、幅方向に図示しない複数の受光素子が並置された受光部材10を有している。欠陥検出装置11を通ることにより繊維の凝集部分(欠陥部分)の有無が検出される。
図2(a)に示すように、多孔質支持体7に繊維の凝集部分7aがあった場合、図2(b)に示すように、その位置に対応する受光部材10の光量が低下する。図3に示すように、受光部材10の受光信号は判定手段としての制御手段35に入力され、制御手段35は受光信号の突出的低下があった場合には「欠陥部分あり」と判定する。制御手段35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。制御手段35はマスタ製造装置の図示しないメインコントローラが兼ねることができる。
図1に示すように、欠陥検出装置11の下流には、欠陥が検出された場合にその欠陥の位置と搬送方向で一致する特定ポイントに高速でマークを形成するマーキング装置12が配置されている。多孔質支持体7を挟んでマーキング装置12の対向位置にはマーキング時の多孔質支持体7を安定に支持する対向ローラ36が設けられている。
上記制御手段35は、受光部材10からの信号に基づいて「欠陥部分あり」を判断すると、多孔質支持体7の搬送速度からマーキング装置12における欠陥部分7aの通過タイミングを演算し、欠陥部分7aが存在する多孔質支持体7の幅方向の任意の位置にマークを形成するようにマーキング装置12を駆動する。
本実施形態におけるマーキング装置12は、樹脂凸版を活用した簡易型印刷装置であり、黒色のマークをプリントする。
マーキング装置12を通過した多孔質支持体7はガイドローラ37により搬送向きを水平に変えられ、塗布装置13を経由する。塗布装置13により多孔質支持体7はその片面に所定膜厚の接着剤を塗布される。多孔質支持体7を挟んで塗布装置13の対向位置には塗布時の多孔質支持体7を安定に支持する対向ローラ38が設けられている。
その後、多孔質支持体7は塗布装置13の下流に配置されたラミネート装置14において、ロール状態から引き出されてガイドローラ39によりガイドされた熱可塑性樹脂フィルム5と合流する。
多孔質支持体7と熱可塑性樹脂フィルム5は、ラミネート装置14の加圧ローラ14a、14b間に重ね合わせ状態で進入し、挟持・加圧されて接合される。多孔質支持体7と熱可塑性樹脂フィルム5が接合されたマスタ15は、ラミネート装置14の下流に配置された乾燥装置としてのドライヤー16に入り、ここで接着剤の硬化処理を受ける。
ドライヤー16を出たマスタ15は、ガイドローラ40により搬送向きを斜め下方に変えられ、芯金17に巻き取られてジャンボロール18となる。
図4は、マスタ製造装置の分離工程部を示している。該工程部は、上述した接合工程部で作られたマスタジャンボロール21を所定幅に分断するとともに所定長さに切断、巻き付けて後述する孔版印刷装置の製版装置に装着されるマスタロール1を作り出す構成を有している。符号20は芯金を示している。
ここでのマスタジャンボロール21には欠陥位置を示すマーキングはまだ行われていない。ロール状態から引き出されたマスタ22は、上面が和紙側で下面が熱可塑性樹脂フィルム側である。
マスタ22はガイドローラ70により搬送向きを斜め上方に変えられ、欠陥検出装置23を経由する。欠陥検出装置23は、欠陥検出装置11と同様に、マスタ22の搬送方向と直交する幅方向に図示しない複数の発光素子が並置された発光部材24と、マスタ22を挟んで発光部材24に対向して配置され、幅方向に図示しない複数の受光素子が並置された受光部材25を有している。欠陥検出装置23で繊維の凝集がどの部分にあるかが検出される。
欠陥検出装置23の下流には、欠陥が検出された場合にその欠陥の位置と搬送方向で一致する特定ポイントに高速でマークを形成するマーキング装置26が配置されている。マーキング装置26はマーキング装置12と同様の構成及び機能を有している。マーキングは和紙側の面に対して行われる。マスタ22を挟んでマーキング装置26の対向位置にはマーキング時のマスタ22を安定に支持する対向ローラ27が設けられている。
マーキング装置26の下流には、回転刃カッター28、29を有するスリッター30が配置されており、マスタ22を所定幅で長手方向に連続的に切断する。切断されたマスタ22は金属軸31が貫通された複数の紙芯32の外周に巻き取られる。
図5は、図4の構成の右側部分を上から見た概略図である。マスタ22は、(1)〜(4)の4本の切断ラインで22a、22b、22cの3つに分断され、それぞれが金属軸31が貫通された複数の紙芯32の外周に巻き取られる。従って、同時に3本のマスタロール1が巻き取り製造される。細幅の両端部22d、22eは不要部分であり、別の金属軸33の外周に巻き取られる。
符号Aは欠陥部分を示しており、符号Bはマーキングを示している。マーキングBは切断線(2)から若干はみ出しているが、特に問題はない。後述する孔版印刷装置におけるマーキング検出では、常にマスタ22a、22b、22cの同一側の片側のみで検出されるようになっているからである。
本実施形態では、マスタ製造装置の接合工程部、分離工程部の双方において欠陥検出装置及びマーキング装置を設ける構成を示したが、接合工程部で欠陥検出及びマーキングが完了している場合には、分離工程部においては不要である。逆に分離工程部にのみ設ける構成としてもよい。
上記マスタ製造装置は、所定の長さのロール状のマスタに対するマーキングの箇所の数が予め定められた一定の値を超えた場合にそれを不適格品として判断する判別手段を有している。
図3に示すように、マスタ製造装置は、マーキング装置12によるマーキングの箇所の数をカウントするカウンタ82を有している。判別手段としての制御手段35は、カウンタ82からのカウント情報に基づいて、マーキングの箇所の数が予め定められた一定の値(ROMに記憶されている所定値)を超えた場合には、そのマスタロールを不適格品として判断し、例えば操作パネル80の液晶表示部81に「このマスタロールは欠陥が多く、不適格です。」なる旨の表示を行う。
例えば、マスタロール1本当たりのマーキング箇所数が6個以上となったものは販売できないレベルと判断する。図6は上記制御動作のフローチャートである。
本実施形態におけるマスタ製造装置では、マスタロールの1本当たりのマーキング箇所数に応じてその巻き取り長さを変え、マーキング箇所数の分だけ版数を余分に取れるように長く設定して切断することもできる。このようにすれば、欠陥があって使用できなかった分だけ余分に長いので、結局版数としては変らないことになる。
次に、図7に基づいて第2の実施形態(マスタ製造装置により製造されたマスタロール)を説明する。
マスタロール1は、パイプ状の紙芯2の外周に200〜250版分の長尺のマスタ3を巻き付けて形成されている。A点部分に繊維の凝集部分である欠陥が検出され、そのことを示すためのマークBが、マスタ3の搬送方向(矢印71方向)と直交する幅方向における片方の端部に形成されている。
マークBは、多孔質支持体である和紙ベース側に黒いスタンプを押して形成したものである。
一般に、こうしたマーキングでは、マスタ3が白色であることから、光の反射率や透過率で検出を容易にするために黒色のマークを形成することが行われる。マークの形成方法はスタンプでもよく、簡易の印刷装置(印字装置)でもよい。マーカーペンを押し当てるだけの方式でもよい。
また、シール材(例えば黒色のシール)を貼る方式でもよい。この場合、シール材の厚みはマスタロール形状に影響を及ぼさない程度が望ましい。マークは熱可塑性樹脂フィルム側に形成してもよい。
図8に示すように、マークを切り欠きCとしてもよい(第3の実施形態)。この場合、マスタ製造装置内で欠陥が検出された位置の端部を簡易のカッター装置(マーキング装置)でカットする方法が採用される。
切り欠きCに代えて穴(貫通穴、凹部の双方の概念を含む)を形成するようにしてもよい。
図9は、マスタロール1の流通形態(販売形態)を示している。上述したマスタ製造装置で製造されたマスタロール1が2本外装材としての厚紙製の外箱60の中に収納されている。外箱60の外面には、通常の表示部(マスタロールの材質等を表示)61の他に、マスタロール1のランクを意味するマーキングの有無情報としての表示部62が設けられている。
例えば表示部62が図9(b)に示すように「S1」となっていれば、中に入っているマスタロール1は2本とも欠陥を含んでいない品物であることを示し、表示部62が図9(a)に示すように「S2」となっていれば、中に入っているマスタロール1は2本とも3個以下の欠陥を有している品物であることを示している。
表示部62が「S2」となっている場合、その価格は「S1」よりも低く設定されることになる。
次に、図10に基づいて第4の実施形態(マスタ製造装置により製造されたマスタロールを用いる孔版印刷装置)を説明する。
印刷ドラム40は、インキ通過性の多孔質構造の円筒体を主体に構成され、外周面の一部には製版済みのマスタ3aの先端部を選択的に係止するマスタクランパ42を有している。印刷ドラム40は、図示しない駆動源により自身の中心軸線の周りに図中時計回り方向に回転駆動されるようになっている。
印刷ドラム40の内部には、インキ供給ローラ43と、ドクターローラ44と、インキ溜まり45とを含むインキ供給装置が設けられている。該インキ供給装置は、印刷ドラム40の回転に応じてその内周面へインキを供給する。印刷ドラム40の外周面には、先端部をマスタクランパ42により挟持されたマスタ3aが巻装され、インキの粘性により密着している。
印刷ドラム40を挟んでインキ供給ローラ43と対向する部分、すなわち印刷ドラム40の下方にはプレスローラ46が設けられており、該プレスローラ46は、レジストローラ対47により所定のタイミングで印圧部(印刷ドラム40とプレスローラ46との間)へ搬送される印刷用紙49を印刷ドラム40へ押圧する。こうして印刷用紙49がマスタ3aが巻き付けられた印刷ドラム40に押し付けられて印刷が行われるようになっている。
印刷済みの印刷用紙49は、エアー吸引ファン51を有する回転式のベルト搬送装置50により吸着搬送されて排紙トレイ52上に排出・積載される。
孔版印刷装置の製版装置75にセットされたマスタロール1は、その先端が引き出され、サーマルヘッド53とプラテンローラ54の間で挟まれながらプラテンローラ54の回転によって、穿孔製版と搬送が同時に行われる。符号55はマスタ3の片側の端部におけるマーキングを検出するためのマーキング検出手段としての反射式の光学センサを示している。光学センサ55は、できれば図10に示すように、和紙ベース側に設置されるのが望ましい。
製版されたマスタ3aは、所定の長さになると上刃と下刃を有する切断装置56により切断され、給版ローラ対57によりマスタクランパ42へ向けて搬送される。
使用済みのマスタは、排版装置72の剥離ローラ対59により印刷ドラム40の外周面から剥離・搬送され、排版収納箱73内にストックされる。
孔版印刷装置は、図11に示すように、光学センサ55の検出結果に基づいて所定の印刷動作処理を行う制御手段76を有している。
制御手段76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。制御手段35は孔版印刷装置の図示しないメインコントローラが兼ねることができる。
制御手段76は、光学センサ55からの検出情報に基づいてプラテンローラ54、切断装置56、給版ローラ対57、図示しない印刷ドラム駆動モータ等を制御する。
図12は、マスタロール1が製版装置75において引き出されて搬送される様子を展開して表した図である。
(第1の制御実施例)
欠陥Cに対してマーキングDが設けられていたとき、光学センサ55がマーキングDを検知した場合、制御手段76は、マーキングDを含む1版分のマスタ長さEに対して、これを印刷に用いることなくそのまま廃棄処分にする制御を行う。
光学センサ55がマーキングDを検知したら、直ちに製版を中止し、そのままマスタ3の搬送を継続する。そしてマスタ3の先端部をマスタクランパ42に挟持し、所定の1版分の長さEで切断して給版巻き付けを行う。
この場合、印刷用紙49の給紙は行わずに、印刷ドラム40に巻き付けしたばかりのマスタ3を排版装置72により剥離・収容する。
この後、同じ原稿データを用いて新たに製版を再開し、新たなマスタ3の部分を用いて正常な孔版製版を行うようにする。
(第2の制御実施例)
欠陥Fに対してマーキングGが設けられていたとき、光学センサ55がマーキングGを検知した場合、制御手段76は、マーキングGを含む部分のマスタをできるだけ短く切断するように制御する。すなわち、廃棄するマスタの量をできるだけ少なくして不経済性を抑制する制御を行う。
光学センサ55がマーキングGを検知したら、直ちに製版を中止し、そのマーキング位置が切断部を過ぎる位置まで搬送し、そこで直ちに切断装置56によってマスタ3を切断する。
そしてマスタ3の先端部をマスタクランパ42に挟持し、所定の1版分の長さより短い長さHで切断して給版巻き付けを行う。この場合も印刷用紙49の給紙は行わずに、印刷ドラム40に巻き付けしたばかりのマスタ3を排版装置72により剥離・収容する。
この後、第1の制御実施例と同様に、同じ原稿データを用いて新たに製版を再開し、新たなマスタ3の部分を用いて正常な孔版製版を行うようにする。無駄をなくす観点からすると、切断する位置までの距離Mは、欠陥Fが残らない範囲で短ければ短いほどよい。
通常の1版分よりも短い長さHで切断した時点で、例えば図11に示す操作パネル77の液晶表示部78に警告表示するようにしてもよい。この場合、警告は、例えば「欠陥を有しているためマスタを切断しました」なる旨の表示を行う。
(第3の制御実施例)
図12に示すように、マスタ3の1版分の長さEに対して、実際に穿孔製版される領域はその全てではなく、有効製版エリアJである。そこで例えば、欠陥Kに対してマーキングLが設けられていたとき、光学センサ55がマーキングLを検知した場合、制御手段76は、マーキングLの位置が有効製版エリアJの中に入っているかどうかを判断する。
具体的には、制御手段76は、マスタ3の搬送速度と搬送時間からマーキングLの1版分の長さにおける始端Nからの位置n1を算出し、予め定められている有効製版エリアJの始端位置までの距離n2を超えているかどうかを判断する。
マーキングLの位置が有効製版エリアJの中に入っていない場合には、いかに欠陥があったとしてもそこは製版領域外なのでこの場合のマスタは問題なく使用することが可能である。
従って、制御手段76は、マーキングLの位置が有効製版エリアJの中に入っていないと判断した場合には、通常通りの印刷動作処理を実行する。
上記実施形態では欠陥のあるマスタを印刷ドラム40に巻き付けて排版動作により廃棄処理する方式としたが、給版ローラ対57の上流側にマスタを一時的にストックするマスタストック手段を有する構成においては、マスタストック手段内に引き込んで廃棄処理してもよい。
本発明の第1の実施形態における孔版原紙製造装置の接合工程部概要正面図である。 欠陥検出装置の検出原理を示す図である。 制御ブロック図である。 孔版原紙製造装置の分離工程部の概要正面図である。 分離工程部の要部の概要平面図である。 孔版原紙製造装置の制御動作を示すフローチャートである。 第2の実施形態における孔版原紙ロール斜視図である。 第3の実施形態における孔版原紙ロール斜視図である。 孔版原紙ロールの流通形態を示す斜視図である。 第4の実施形態における孔版印刷装置の概要正面図である。 第4の実施形態における制御ブロック図である。 孔版原紙におけるマーキングと切断位置との関係を示す展開図である。
符号の説明
1 孔版原紙ロールとしてのマスタロール
11、23 欠陥検出装置
12、26 マーキング装置
15 孔版原紙としてのマスタ
35 制御手段(判別手段、判定手段)
60 外装材としての外箱
76 制御手段
82 カウンタ
C 切り欠き

Claims (3)

  1. 熱可塑性樹脂フィルムと多孔質支持体とを接着剤にて接合して孔版印刷用の孔版原紙を製造し、ロール状に形成する孔版原紙製造装置において、
    接合後の上記孔版原紙の搬送過程で、上記多孔質支持体における繊維の凝集部分を欠陥として検出する欠陥検出装置と、
    上記欠陥を検出した場合に検出結果に基づいて上記欠陥の位置を上記孔版原紙上にマーキングするマーキング装置と、
    マーキング箇所の数をカウントするカウンタと、
    所定長さ当たりのマーキング箇所数が予め定められた所定値を超えた場合にそれを不適格品として判別して表示する判別手段と、
    を有していることを特徴とする孔版原紙製造装置。
  2. 長尺の孔版原紙をロール状に巻いて形成され孔版印刷装置の製版装置にセットして用いられる孔版原紙ロールにおいて、
    請求項1記載の孔版原紙製造装置で製造されて上記欠陥の位置情報が上記孔版原紙上にマーキングされていることを特徴とする孔版原紙ロール
  3. 孔版原紙ロールが装着される製版装置を有し、該製版装置により穿孔製版された孔版原紙を印刷ドラムの外周面に巻装して印刷を行う孔版印刷装置において、
    上記孔版原紙ロールが請求項2記載の孔版原紙ロールであり、上記マーキングを検出するためのマーキング検出手段と、上記マーキングを検出した場合にそのマーキングを含む1版分の孔版原紙を、上記印刷ドラムの外周面に巻装後に印刷を行うことなくそのまま排版処理するように動作を制御する制御手段とを有していることを特徴とする孔版印刷装置
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