JP4371473B2 - 孔版印刷機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、孔版印刷機に関し、特に、インキの印刷濃度を制御する方式の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、孔版印刷機では、印刷濃度をプレスローラの版胴に対するプレス圧により調整する。しかし、印刷濃度は、プレス圧以外の要因によっても影響を受ける。その要因の主たるものはインキ粘度であると一般に認識されている。従って、従来、このインキ粘度を検出し、その検出値に基づいてプレス圧を制御する制御方式が提供されている。
【０００３】
従来のインキ粘度検出方式には間接検出方式と直接検出方式がある。間接検出方式は、一般にインキ粘度が温度に支配されることに鑑み、インキ温度を検出する方式である（例えば、特許第２５９３６２２号公報）。しかし、インキ粘度は必ずしも温度のみに支配されるものではなく、その他のファクター、例えばインキの種類、の影響も受ける。従って、この間接検出方式はインキ粘度の検出精度の点において不充分である。
【０００４】
一方、直接検出方式の代表例は、インキ粘度検出ローラをインキローラに接触させて設け、該インキ粘度検出ローラをモータで強制的に定速回転させ、モータの駆動電源の出力電流を検出している（特開平１０−４４５７７号公報参照）。この検出方式では、インキ粘度が低いときには、インキ粘度検出ローラの回転負荷トルクが小さくなる結果、モータの回転速度が速くなろうとするので、その回転速度を定速に維持すべく、駆動電源からの出力電流値を低減する制御をしている。この出力電流値がインキ粘度に対応している。
【０００５】
ところで、インキがローラ間で移るときの現象として、「インキタック」と称されるものがある。インキは、ローラ間で転移するとき、引き千切られるが、この引き千切り力に対して引き千切られまいと抵抗する抵抗力を一般に「インキタック」と称している（インキ粘度の概念とは異なる）。本発明者等は、インキが版胴から印刷用紙に転移するときのインキの挙動を観察して、インキタックが低ければ低い程、インキはより容易に引き千切られ、より高い印刷濃度が得られる現象を発見し、印刷濃度を直接的に支配している決定的要因はインキ粘度よりむしろこの「インキタック」であることを知見するに至った。
【０００６】
上記知見に基づけば、印刷用紙／版胴（正確には原紙）間のインキタックを直接検出することが理想であるが、この直接検出は技術的に困難であるので、その代替方法として、上記従来技術で採用されているように、２種類のローラ間でのインキ転移におけるインキタックを検出するのがよい。しかし、上記従来の直接検出方式は、インキ粘度検出ローラをインキローラに対して強制的に回転させる方式であるため、両ローラ間には比較的高速の相対移動がある。一方、印刷用紙と版胴との関係を見ると、その間には単なる押し付けの関係があるだけで、両者の間には相対移動がない。つまり、上記直接検出方式は、仮令、インキ粘度を精度よく検出できるとしても、印刷用紙／版胴間のインキタックを検出する場合と同様の静止状態又はこれに近似した状態でのインキタックを検出していることにはならない（なお、「インキタック」の度合いを決定している１つの大きな要因はインキ粘度であると推察できる。この意味では、印刷濃度を制御するために、インキ粘度を検出する上記従来技術は理にかなっていると言えよう。）。
【０００７】
印刷濃度を精度よく制御するためには、印刷用紙と版胴間の相対的静止状態と同様の状態又は近似した状態でインキタック値を検出することが好ましい。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の解決すべき技術的課題は、印刷用紙と版胴間の相対的静止状態と同様の状態又は近似した状態でインキタック値を検出し、このインキタック値に基づいて、プレス圧を制御して、印刷濃度を調整することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段・作用・効果】
本発明は、上記課題を解決するために、インキローラとスキージローラ間のインキのタック値を検出し、該タック値に応じてプレス圧を制御することにより、印刷濃度を調整することを基本的思想としている。
【００１０】
本発明に係る孔版印刷機の具体的構成は、以下のとおりである。
すなわち、この孔版印刷機は、前提的構成として、製版済原紙をその外周面に担持する版胴と、版胴の内周面に接して該内周面にインキを供給する回転駆動インキローラと、該インキローラに近接してそれとの間にインキ溜りを形成するとともに、インキローラの回転に連れてインキを介して従動回転するスキージローラと、印刷時に供給される印刷用紙を版胴に向けてプレスするプレスローラと、プレスローラのプレス圧を制御するプレス圧制御手段とを備えている。そして、上記前提的構成において、スキージローラの回転速度を検出する回転速度検出手段をさらに備え、プレス圧制御手段は、回転速度検出手段により検出されたスキージローラの回転速度に応じてプレス圧を制御することを特徴としている。
【００１１】
上記構成によれば、スキージローラは、それ自体は回転駆動されておらず、インキローラが回転するに連れ、インキタックによる力を介して、インキローラに従動して回転する。従って、両ローラ間のインキタック値に応じてスキージローラの回転速度は変化する。すなわち、インキタック値が低ければ低い程、スキージローラはインキローラに対するすべり量が多くなり、回転速度が減少する。この回転速度は、エンコーダ等で構成される回転速度検出手段で検出され、その検出値に応じて、版胴に対するプレスローラのプレス圧がその制御手段により制御される。
【００１２】
上記構成では、インキローラとスキージローラ間の相対移動は少なく、版胴／印刷用紙間の静止状態に近い状態であるので、インキタック値がほぼ正確にスキージローラの回転速度として反映される。プレス圧は、この回転速度に基づいて制御されるので、印刷濃度を精度よく調整することが可能となる。
【００１３】
上記構成によれば、孔版印刷機に通常備わっているスキージローラを利用し、このローラの回転速度を計測する構成であるので、従来装置の簡単な改造で安価に実現できる利点がある。
【００１４】
上記構成において、スキージローラの回転速度を検出するタイミングは適宜設定すればよい。例えば、後述の実施形態に示すように、印刷スタートキーをＯＮした後の一枚目の印刷時にのみ、スキージローラの回転速度を検出する方式、あるいは、定量の印刷枚数（例えば１００枚）毎に、スキージローラの回転速度を検出する方式、等適宜設定すればよい。
【００１５】
なお、実際の孔版印刷機の多くは、印刷速度を任意に変更できるようになっている。例えば、具体的にいうと、印刷速度を４５〜１２０枚／分の範囲で多段切り替え(例えば、５段階切り替え）できるようになっている。そして、印刷速度によっても印刷濃度は変化するので、従来より、印刷速度に対応したプレス圧制御を行っている。従って、当然のことながら、本発明のプレス圧制御は、印刷速度に対応するプレス圧制御がなされている場合には、これに加えて行うものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の好ましい実施形態につき添付図面に従って具体的に説明する。
図１〜３において、１は版胴、２は該版胴に装着される製版済原紙、３は供給される印刷用紙Ｓを版胴１に向けて下側から上方にプレスするプレスローラ、４は版胴内に配置されて版胴の内周面に接してインキを供給する回転駆動インキローラ、５はインキローラ４の外周面に僅かの間隔（0.03mm程度）で隣接するスキージローラである。スキージローラ５は、インキローラ４と協働してそれらの間上方にインキ溜り７を形成している。なお、図１において６はインキ検出センサである。
【００１７】
スキージローラ５の外周面は、インキを介してインキローラ４の外周面に接することになる（図４参照）。従って、インキローラ４が不図示のモータにより回転駆動されると、その回転力はインキタックによりスキージローラ５に伝達され、該ローラ５はインキローラ４に連れ回り回転する。この場合のインキの挙動について以下に詳細に説明する。
【００１８】
図４(I),(II)は、インキローラ４とスキージローラ５との間において、インキが引き千切れる様子を示している。図４(I)はインキタック値が小の場合を、図４(II)はインキタック値が大の場合を示している。インキローラ４が回転すると、インキはスキージローラ５から離れていこうとする。このとき、インキタック値が低いと、(I)に示されるように、両ローラ間のインキは早く千切れようとし、インキタック値が大きいと、(II)に示されるように、インキの千切れは遅れることになる。インキの千切れが遅れれば遅れるほど、インキローラの回転力がスキージローラによく伝えられることになり、その結果、スキージローラの回転速度はより速くなるのである。
【００１９】
さて、スキージローラ５の回転速度を計測するために、スキージローラ５の回転軸の片側端にエンコーダ２３の回転ディスク２３ａを設けている（図３参照）。ディスク２３ａの回転はフォトインタラプタ２３ｂで読み取られ、該回転速度に対応するパルス信号が図５に示した制御部（ＣＰＵ）２５に送られるようになっている。
【００２０】
プレスローラ３のプレス機構を図２に詳細に示している。図において、９はプレスローラ３を駆動する回転軸であり、印刷機のフレーム（不図示）に回転自在に支持される。プレスローラ３は複数本のブラケット１０を介して回転軸９に固定されている。回転軸９の奥側端には駆動ブラケット８を固定している。このブラケット８は引張スプリング２２により常時上方に引張されている。ブラケット８の所定部位にはカムフォロワー８ａを設けている。このカムフォロワー８ａは版胴１の奧側の側面に設けられるカム板（不図示）と協働するようになっていて、版胴１の回転に従ってレバー８が上下動するようになっている。すなわち、回転している版胴１に印刷用紙Ｓが供給される毎に、プレスローラ３を図１に示したプレス位置に上昇させるべく、ブラケット８がスプリング２２の引張力で引っ張り上げられ、一枚ごとの印刷終了時に、カムフォロワー８ａが不図示の上記カム板により押し下げられることにより、プレスローラ３が版胴から離れる。このように、プレスローラ３の基本的なプレス圧は引張スプリング２２により与えられる。しかし、印刷濃度を調整するために、プレス圧は第２の引張スプリング１２によっても制御されている。すなわち、回転軸９の手前端には、レバー１１を固定しており、このレバー１１を引張スプリング１２によりプレス圧増加方向に付勢している。スプリング１２の不勢力はその端部１２ａの位置により決定される。そのため、該スプリングの端部１２ａを、ねじ軸１５によりねじ送りされる移動子１９に取り付けている。ねじ軸１５は、印刷機のフレームに固定されるブラケット１４に回転自在に装着している。ねじ軸１５は、図５の制御部２５により制御されるプレス圧モータ１３により回転される。また、移動子１９の位置はポテンショメータ１８により常時検出される。すなわち、ねじ軸１５の端部に設けたギア１６と、ポテンショメータ１８に連結されたギア１７とを噛合させていて、ねじ軸の回転位置従って移動子の位置をポテンショメータ１８により常時検出するようになっている。その位置検出信号は図５の制御部２５に入力される。
【００２１】
上記ブラケット１４には２つのリミットスイッチ２０、２１を設けており、移動子１９の移動範囲を制限している。すなわち、一方のスイッチ２０はプレス圧の上限を規制し、他方のスイッチ２１はプレス圧の下限を規制している。いずれのスイッチのオン信号も図５の制御部２５に入力される。
【００２２】
次に、図５の制御部についてさらに説明する。図において、２６は制御パネルであって、該制御パネルから様々の指令が制御部２５に送られ、また、その逆に、制御部からパネル表示情報が送られる。２７は、印刷機の操作手順を規定するプログラム等を格納するＲＯＭ、２８はデータ等を書き込むためのＲＡＭである。２９はメインモータ、３０はインキポンプモータ、１３は前記したプレス圧モータである。これら２９、３０、１３は制御部２５よりの制御信号により制御される。３２はメインモータの回転速度を検知するためのエンコーダである。３３は、プレスローラ３が主たるスプリング２２の引張力によりプレス位置に引き付けられた状態（ＯＮ）と、プレスローラ３が版胴１より離れた状態（ＯＦＦ）とを検知するセンサであり、ブラケット８の近傍に設けられる（不図示）。
【００２３】
前記したように、スキージローラ５の回転速度、従って回転ディスク２３ａの回転速度（＝回転数）は、インキタック値が高くなるに連れて、Ｎ１→Ｎ２→Ｎ３・・・と二次曲線的に増加する（図６参照）。制御部２５は、回転ディスク２３ａの回転速度を表す信号をフォトインタラプタ２３ｂより受け、その回転数に対応して図７に示すようにプレス圧をＰ１→Ｐ２→Ｐ３・・・と制御する。つまり、ＲＯＭ２７に回転数Ｎとプレス圧Ｐとの関係をテーブルとして記憶させており、このテーブルに従ってプレス圧を制御しているのである。具体的には、プレスモータ１３を駆動して移動子１９を所定の位置に移動させて補助スプリング１２の付勢力を加減しているのである。
【００２４】
プレス圧制御のフローを図８、図９に従って詳細に説明する。
図８において、ステップ＃１で印刷スタートキーがＯＮ状態であると判断すると、ステップ＃２で印刷用紙の供給が印刷スタートキーがＯＮした後の１枚目であるや否やが判断される。１枚目であると判断されれば、ステップ＃３に進み、スキージローラの回転数が検出される。一方、ステップ＃２において、１枚目ではないと判断されると、ＥＮＤに進む。つまり、スキージローラの回転数は印刷用紙が１枚目である場合（印刷の最初の段階）にのみ検出される。そして、スキージローラの回転数が検出された後、ステップ＃４でプレス圧が設定される。
【００２５】
プレス圧設定のサブルーチンを図９に示している。このサブルーチンでは、スキージローラの回転数ＸがＮ１、Ｎ２、Ｎ３・・・Ｎｎより小さいかを各ステップ＃１０、＃１２、＃１４、＃１６で順次判断して行き、小さければ、各ステップ＃１１、＃１３、＃１５、＃１７でプレス圧をＰ１、Ｐ２、Ｐ３・・・Ｐｎに設定し、最後のステップ＃１８でＸがＮｎより大きければ、プレス圧Ｐn+1に設定する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態に係る孔版印刷機の要部断面拡大図である。
【図２】 図１の分解斜視図である。
【図３】 図１の要部斜視図である。
【図４】 （I）、（II）は、インキローラとスキージローラとの間のインキの挙動を示す説明図である（（I)はインキタック値が低い場合、(II)は、インキタック値が高い場合）。
【図５】 図１の孔版印刷機の制御部を示すブロック図である。
【図６】 図１の孔版印刷機における、インキタック値とエンコーダの回転数の関係を示すグラフである。
【図７】 図１の孔版印刷機における、エンコーダの回転数とプレス圧との関係を示すグラフである。
【図８】 図５の制御部の操作手順を示すフローチャートである。
【図９】 図５の制御部の操作手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ 版胴
２ 製版済原紙
３ プレスローラ
４ インキローラ
５ スキージローラ
５ａ 回転軸
６ インキ検出センサー
７ インキ溜り
８ 駆動ブラケット
８ａ カムフォロワー
９ 回転軸
１０ ブラケット
１１ レバー
１２ 引張スプリング
１２ａ 端部
１３ プレス圧モータ
１４ ブラケット
１５ ねじ軸
１６，１７ ギア
１８ ポテンショメータ
１９ 移動子
２０ プレス圧検出リミットスイッチ（強）
２１ プレス圧検出リミットスイッチ（弱）
２２ 引張スプリング
２３ エンコーダ
２３ａ 回転ディスク
２３ｂ フォトインタラプタ
２５ 制御部（ＣＰＵ）
２６ 操作パネル
２７ ＲＯＭ
２８ ＲＡＭ
２９ メインモータ
３０ インキポンプモータ
３２ メインモータ回転検出用エンコーダ
３３ プレスローラのＯＮ／ＯＦＦ検出センサ
Ｓ 印刷用紙

Claims (3)

1. 製版済原紙（Ｓ）をその外周面に担持する版胴（１）と、版胴の内周面に接して該内周面にインキを供給する回転駆動インキローラ（４）と、該インキローラに近接してそれとの間にインキ溜り（７）を形成するとともに、インキローラの回転に連れてインキを介して従動回転するスキージローラ（５）と、印刷時に供給されてくる印刷用紙（Ｓ）を版胴（１）に向けてプレスするプレスローラ（３）と、プレスローラのプレス圧を制御するプレス圧制御手段とを備えた孔版印刷機において、
   スキージローラ（５）の回転速度を検出する回転速度検出手段（２３）をさらに備え、プレス圧制御手段は、回転速度検出手段により検出されたスキージローラの回転速度に応じてプレス圧を制御することを特徴とする孔版印刷機。
2. 上記回転速度検出手段は、スキージローラの回転軸に設けた回転ディスクと該回転ディスク（２３ａ）と協働するフォトインタラプタ（２３ｂ）とで構成されるエンコーダであることを特徴とする請求項１記載の孔版印刷機。
3. 製版済原紙（Ｓ）をその外周面に担持する版胴（１）と、版胴の内周面に接して該内周面にインキを供給する回転駆動インキローラ（４）と、該インキローラに近接してそれとの間にインキ溜り（７）を形成するとともに、インキローラの回転に連れてインキを介して従動回転するスキージローラ（５）と、印刷時に供給されてくる印刷用紙（Ｓ）を版胴（１）に向けてプレスするプレスローラ（３）と、プレスローラのプレス圧を制御するプレス圧制御手段とを備えた孔版印刷機において、
   インキローラ（４）とスキージローラ（５）間のインキのタック値を検出し、該タック値に応じてプレス圧を制御することにより、印刷濃度を調整することを特徴とする孔版印刷機の印刷濃度調整方法。

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