JP4526340B2

JP4526340B2 - 凸版印刷装置

Info

Publication number: JP4526340B2
Application number: JP2004269045A
Authority: JP
Inventors: 啓正貫井
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2004-09-15
Filing date: 2004-09-15
Publication date: 2010-08-18
Anticipated expiration: 2024-09-15
Also published as: JP2006082368A

Description

本発明は、フレキソ印刷等の凸版印刷装置に関する。

凸版印刷方式の一つであるフレキソ印刷方式は、図５に示すように、インキパン１に浸漬されたファウンテンローラ２からアニロックスローラ３にインキを供給し、ドクター４で過剰なインキを掻き取ることでアニロックスローラ３のセル内に定量のインキを満たし、そのインキを版胴５に装着された刷版６の版面に供給し、この版胴５に対向して設けられた圧胴７との間に、フィルムなどの印刷基材８を通過させ、版胴５と圧胴７で印刷基材８を所定の押圧力ではさみ付け、印刷基材８の一面に印刷を行なっている。この印刷方式で高線数の網点や微細文字などを印刷する場合、文字の太りやディッピング（版凸部面積が、アニロックスローラのセル開口サイズよりも小さい場合、セル内に版凸部が入ってしまい、版凸部のショルダー部にもインキが供給され、印刷物の隣接する網点同士がつながってしまう現象）などの品質不良を防止するために、高線数のアニロックスローラを使用する必要がある。

ところが、高線数のアニロックスローラでは、セルの開口サイズが小さくなるため、加工上の制約からセル容積を小さくせざるを得ず、濃度を上げられないといった問題があった。また、インキパンに大量に収容したインキの一部を版胴に供給して印刷に用いているため、インキ使用量が多くなるという問題もあった。更に、同一版面内で、異なる濃度、異なる線数での印刷が求められる場合があるが、その場合には、単一のアニロックスローラでは対応できず、そのため、刷版を、高濃度印刷用の版、高線数印刷用の版といったように、複数に分け、それぞれを別の印刷ユニットに取り付け、且つ各版に適した線数のアニロックスローラを用いるといった手段を採らざるを得ず、設備費が高くなるのみならず、作業時間（準備時間、切替時間など）の増加が発生するという問題があった。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、凸版方式の刷版に対して、高線数の領域に対しても所望の濃度でインキ供給を可能とし、高線数網点や微細文字を高濃度で印刷することを可能とし、また、インキ使用量を少なくすることも可能とする凸版印刷装置を提供することを課題とする。

また、本発明は、同一版面内で異なる濃度で印刷することを可能とする凸版印刷装置を提供することも課題とする。

本発明は、凸版方式の刷版を有する版胴と、印刷基材を前記版胴との間にはさむ関係に配置された圧胴とを有する凸版印刷装置において、刷版の高線数の領域に対しても所望の濃度でインキ供給を可能とし、且つインキ使用量を少なくするため、前記刷版に対するインキ供給手段として、従来のアニロックスローラに代えて、版面上の有効印刷領域の全幅内にある版凸部のそれぞれにインキを吐出して供給しうる多数のノズルを備えたインキ吐出装置を前記刷版に対向させて配置し、該インキ吐出装置が、それに対向する位置を通過する前記刷版の版凸部にインキを吐出して供給するように前記インキ吐出装置を制御する制御装置を設けるという構成としたものである。

ここで、刷版の版凸部に供給するインキ量を多くして高濃度での印刷を可能とするには、インキ吐出装置に設けている各ノズルの１ショットでのインキ吐出量を多くしておいてもよいが、この方式に代えて、前記インキ吐出装置を、版面上の有効印刷領域の全幅内にある版凸部のそれぞれにインキを吐出して供給しうるように設けられた多数のノズルを備えたインキ吐出部が、版胴周方向に複数段に設けられた構成とし、同一の版凸部に対して重複してインキを吐出可能とすることが好ましい。この構成とすると、各ノズルからの１ショットでのインキ吐出量を少なくでき、これによって、吐出されたインキが版凸部のショルダー部に溢れて印刷品質の低下を招くということがない。更に、インキ吐出部を、版胴周方向に複数段に設けておくと、同一版面内で異なる濃度で印刷することも可能となる。

前記制御装置による前記インキ吐出装置の制御には種々の方式を採用し得る。一つの制御方式としては、前記インキ吐出装置の多数のノズルによる版面上のインキ供給位置、すなわち各ノズルの吐出タイミングを、刷版データを元に決定する方式を挙げることができる。

また、他の制御方式としては、前記刷版の有効印刷領域の全幅に対向するように版形状を読み取る版形状認識センサーを配置しておき、前記インキ吐出装置の多数のノズルによる版面上のインキ供給位置、すなわち各ノズルの吐出タイミングを、前記版形状認識センサーが版形状を読み取った結果を元に決定する方式を挙げることができる。

更に他の制御方式としては、前記刷版の有効印刷領域の全幅に対向するように版形状を読み取る版形状認識センサーを配置しておき、前記インキ吐出装置の多数のノズルによる版面上のインキ供給位置、すなわち各ノズルの吐出タイミングを、前記版形状認識センサーが版形状を読み取った結果と刷版データとを照合して決定する方式を挙げることができる。

本発明は、版面上の各版凸部に直接、ノズルからインクジェット方式のようにインキを吐出して供給する構成としたことで、以下の効果が得られる。
（１）各ノズルからの１ショットでの吐出量を所望の濃度となるように設定しておくことで、繊細なパターンや、高精細版を印刷する場合でも、所望の濃度、例えば高濃度で印刷することが可能である。
（２）版面上に必要量のインキのみを供給可能であるため、従来のインキパンやインキチャンバーを用いた場合に比べて、印刷に必要な最低インキ量を少なくできる。
（３）インキ吐出部を、版胴周方向に複数段に設けてインキ吐出装置を構成し、同一の版凸部に対して重複してインキを吐出可能としておくと、高濃度での印刷の場合でも各ノズルからの１ショットでのインキ吐出量を少なくでき、このため、吐出されたインキが版凸部のショルダー部に溢れて印刷品質の低下を招くということがなく、微細パターンや微細網点で高濃度の印刷を高品質で行なうことができる。
（４）インキ吐出部を、版胴周方向に複数段に設けてインキ吐出装置を構成し、同一版凸部に対して重複してインキを供給可能としておくと、同一版面内で異なる濃度でインキ供給を行なうことが可能となり、従来のように異なる濃度の絵柄を印刷するのに別版化する必要がない。このため、複数の印刷ユニットや、版胴、アニロックスローラを準備する必要がなくなり、コスト削減及び段取り時間の短縮が可能となる。

図１は、本発明の好適な実施の形態に係る凸版印刷装置の主要部分を示す概略構成図である。この凸版印刷装置は、凸版方式の刷版６を有する版胴５と、印刷基材８を版胴５との間にはさむ関係で配置された圧胴７と、刷版６の有効印刷領域の全幅に対向するように配置され、対向する位置を通過する版面上に微少量のインキを吐出して供給する多数のノズルを備えたインキ吐出装置１１と、刷版６に対向するように配置された版形状認識センサー１２と、制御装置１３等を備えている。

インキ吐出装置１１は、多数のノズルを、少なくとも、版面上の有効印刷領域の全幅内にある版凸部（網点）のそれぞれにインキを吐出して供給しうるように配置したものであり、この実施の形態では、それぞれが、版面上の有効印刷領域の全幅内にある版凸部のそれぞれにインキを吐出して供給しうるよう設けられた多数のノズルを備えたインキ吐出部１５及び１６を、版胴周方向に２段に設け、同一の版凸部に対して重複してインキを吐出、供給可能としている。更に具体的に説明すると、第一のインキ吐出部１５は、図２に示すように、それぞれがインキ吐出用の複数のノズルを備えたインクジェットヘッド１５ａを複数個、適当な間隔をあけて版幅方向に１列に配置し、更に、それに隣接した位置に、複数のインクジェットヘッド１５ｂを、前記したインクジェットヘッド１５ａの隙間部を埋めるように、版幅方向に１列に配置し、この２列のインクジェットヘッド１５ａ、１５ｂで、刷版６の有効印刷領域の全幅内の各版凸部（網点）にインキを吐出、供給可能な構造としている。また、第二のインキ吐出部１６も複数のインクジェットヘッド１６ａ、１６ｂを、第一のインキ吐出部１５におけるインクジェットヘッド１５ａ、１５ｂと同様に２列に配列した構造であり、この２列のインクジェットヘッド１６ａ、１６ｂで、刷版６の有効印刷領域の全幅内の各版凸部（網点）にインキを吐出、供給可能としている。なお、インキ吐出部１５、１６をそれぞれ、複数のインクジェットヘッド１５ａ、１５ｂ、１６ａ、１６ｂで形成する代わりに、それぞれを、刷版６の有効印刷領域の全幅をカバーするような長い１個のインクジェットヘッドで構成しても良いが、そのような長いインクジェットヘッドは製造が困難できわめて高価となるため、この実施の形態のように短いインクジェットヘッドを複数個、用いることが好ましい。

上記したように、版胴の周方向の異なる位置に第一のインキ吐出部１５と第二のインキ吐出部１６を２段に設けたことにより、刷版の同一の版凸部に対して２段のインキ吐出部１５、１６によって重複してインキを吐出して供給することができ、インキ吐出部１５、１６の両方のノズルからインキを吐出するとか、いずれか一方のみのノズルからインキを吐出するといった制御を行なうことでインキ供給量をコントロールできる。第一のインキ吐出部１５におけるノズルからの１ショットでのインキ吐出量と、第二のインキ吐出部１６におけるノズルからの１ショットでのインキ吐出量は、同一としてもよいが、異ならせておくと、インキ供給量を一層精密にコントロールできる。なお、必要に応じ、更に多くのインキ吐出部を版胴周方向に複数段に設けてもよく、それにより一層インキ供給量のコントロール幅を拡げることができる。各インクジェットヘッドにおけるノズルからの１回のショットでのインキ吐出量は、版面上にある微細パターンや微細網点にインキを供給した場合においても凸部の頂面以外の領域にインキが流れ出すことがないように、２〜８ピコリットル程度の微少量とすることが好ましい。高濃度が得たい場合には、複数のインキ吐出部１５、１６から同一の版凸部に重複してインキを吐出すればよい。

各インクジェットヘッド１５ａ、１５ｂ等に設けるノズルの版幅方向におけるピッチは、版幅方向の版凸部のピッチに等しくなるように選定するが、ノズルを単に１直線上に配置しただけでは所望の解像度が得られない場合には、例えば、図３（ａ）に示すように、ノズル２０を２列に且つ互い違いになるように形成したインクジェットヘッド１５Ａを用いるとか、図３（ｂ）に示すように、ノズル２０を１列に形成したインクジェットヘッド１５Ｂを２台、ノズル２０が互い違いになるように配置して用いるとか、図３（ｃ）に示すように、ノズル２０を１列に形成したインクジェットヘッド１５Ｃを、印刷方向に対して傾斜させて配置して用い、吐出タイミングを制御することで高解像度を得ることができる。

図１において、版形状認識センサー１２は、インキの吐出タイミングを検出するためのもので、版面上に形成した同期マーク及び版の有効印刷領域の全幅の版形状（版凸部位置）を読み取ることが可能なものが用いられる。版形状認識センサー１２の例としては、ラインセンサー、レーザー変位計などを挙げることができる。版形状認識センサー１２の取付け位置は、版胴５の回転方向に関してインキ吐出装置１１の上流側で、版胴の最高回転数、センサーの応答性、インキ吐出装置１１の応答性、制御装置１３の処理能力等により決定し設置する。

制御装置１３は、版形状認識センサー１２からの入力と、あらかじめ入力されている絵柄情報、濃度情報等の刷版データを参照し、第一インキ吐出部１５、第二インキ吐出部１６等のノズルからのインキ吐出タイミングを制御するものである。

上記構成の凸版印刷装置では、インキ吐出装置１１が版胴５の刷版６の版凸部（網点）上にインキを吐出して供給し、そのインキが、版胴５と圧胴７で挟まれて通過する印刷基材８上に転写され、印刷が行なわれる。この際、インキ吐出装置１１における最初のインキ吐出タイミング（すなわち、版面上におけるインキ供給位置）は、版面上に形成した同期マークを版形状認識用センサー１２で読み取ることで決定され、同期信号が入力されるとインキ吐出が開始される。同期信号入力後のインキ吐出タイミングは、あらかじめ制御装置１３に入力されている刷版データの絵柄情報、濃度情報等と、版形状認識センサー１２から得られた版形状情報を照合して決定される。版形状認識センサー１２で認識時に発生するノイズは、刷版データと比較されるため、吐出タイミングに影響は及ぼさない。かくして、図４に示すように、第一のインキ吐出部１５、第二のインキ吐出部１６の一方、若しくは双方によって刷版６の各版凸部６ａの頂面に正確にインキ２３が供給され、各版凸部６ａ上のインキ量が所望の濃度に適した量となり、所望濃度での凸版印刷が行なわれる。

以上のように、この凸版印刷装置は、版面の各版凸部６ａの頂面のみに直接、インキを供給できるので、インキ吐出装置１１のインキ吐出用のノズル位置を、版面上にある微細パターンや微細網点に対応しうるように微細ピッチで配置しておくことで、微細パターンや微細網点を形成する版凸部の頂面のみにインキを供給でき、また高濃度が必要な場合には、第一のインキ吐出部１５、第二のインキ吐出部１６の双方で同じ版凸部にインキを吐出、供給することで多量のインキを供給でき、微細パターンや微細網点で高濃度の印刷を行なうことができる。例えば、インキ吐出装置１１の各ノズルからの１ショットでの吐出インキ量を２ピコリットルとしておくと、この量の吐出インキで直径１０μｍ程度のドットを形成することが可能であるため、２００線で網点面積率１％の高線数網点、２０μｍの微細パターン、０．５ポイント程度の微細文字を形成した版へのインキ供給が可能である。また、同一版面内で異なる濃度でインキ供給を行なうことが可能であるので、異なる濃度の絵柄を単一の印刷ユニットで行なうことができる。更に、版面に必要なインキのみを供給可能であるため、従来のインキパンやインキチャンバーを用いた場合に比べて、印刷に必要な最低インキ量を少なくできる。また、インキ吐出部１５、１６を複数段に設け、それぞれで同じ版凸部にインキ供給を行なうことができる構成としているため、インキ吐出部１５、１６の一方のノズルに詰まりが生じても、他方でインキ供給が可能であり、濃度は低くなるが網点抜けは防止できる。

なお、上記した実施の形態では、インキ吐出装置１１による版面上のインキ供給位置（各ノズルにおけるインキ供給タイミング）を、版形状認識センサー１２が版形状を読み取った結果と刷版データとを照合して決定する制御方式を用いていが、本発明はこの制御方式に限らず、版形状の読取を省略し、刷版データを元に決定する制御方式、或いは、刷版データの入力を省略し、版形状認識センサー１２が版形状を読み取った結果を元に決定する制御方式を用いても良い。ただし、実施の形態に示したように、版形状を読み取った結果と刷版データとを照合して決定する制御方式は、きわめて正確なインキ供給を行なうことができるので、好ましい。更に、上記した実施の形態では、インキ吐出装置１１に、２段にインキ吐出部１５、１６を設けているが、本発明はこの構成に限らず、更に多段に設けるとか、単一のインキ吐出部１５又は１６を用いるように変更してもよい。単一のインキ吐出部を用いる場合、高濃度での印刷が望まれる場合には、各ノズルからのインキ吐出量が大きいインクジェットヘッドを用いればよい。

本発明の実施の形態に係る凸版印刷装置の主要部の概略構成図インキ吐出装置のインクジェットヘッドの配列を示す概略平面図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ、インクジェットヘッドに形成するノズルの配列、或いはインクジェットヘッドの配列を説明する図版形状を版形状認識センサーで版形状を読み取り、インキ吐出装置で版凸部にインキを供給する状態を説明する図従来の凸版印刷装置の主要部の概略構成図

符号の説明

１インキパン
２ファウンテンローラ
３アニロックスローラ
４ドクター
５版胴
６刷版
６ａ版凸部
７圧胴
８印刷基材
１１インキ吐出装置
１２版形状認識センサー
１３制御装置
１５、１６インキ吐出部
１５ａ、１５ｂ、１６ａ、１６ｂインクジェットヘッド
１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃインクジェットヘッド
２０ノズル
２３インキ

Claims

凸版方式の刷版を有する版胴と、印刷基材を前記版胴との間にはさむ関係に配置された圧胴と、前記刷版に対向するように配置され、版面上の有効印刷領域の全幅内にある版凸部のそれぞれにインキを吐出して供給しうるように設けられた多数のノズルを備えたインキ吐出装置と、該インキ吐出装置が、それに対向する位置を通過する前記刷版の版凸部にインキを吐出するように前記インキ吐出装置を制御する制御装置を有することを特徴とする凸版印刷装置。
前記インキ吐出装置が、版面上の有効印刷領域の全幅内にある版凸部のそれぞれにインキを吐出して供給しうるように設けられた多数のノズルを備えたインキ吐出部を、版胴周方向に複数段に備え、同一の版凸部に対して重複してインキを吐出可能としていることを特徴とする請求項１記載の凸版印刷装置。
前記制御装置が、前記多数のノズルによる版面上のインキ供給位置を、刷版データを元に決定して前記インキ吐出装置を制御する構成であることを特徴とする請求項１又は２記載の凸版印刷装置。
更に、前記刷版の有効印刷領域の全幅に対向するように配置され、版形状を読み取る版形状認識センサーを備えており、前記制御装置が、前記多数のノズルによる版面上のインキ供給位置を、前記版形状認識センサーが版形状を読み取った結果を元に決定して前記インキ吐出装置を制御する構成であることを特徴とする請求項１又は２記載の凸版印刷装置。
更に、前記刷版の有効印刷領域の全幅に対向するように配置され、版形状を読み取る版形状認識センサーを備えており、前記制御装置が、前記多数のノズルによる版面上のインキ供給位置を、前記版形状認識センサーが版形状を読み取った結果と刷版データとを照合して決定し、前記インキ吐出装置を制御する構成であることを特徴とする請求項１又は２記載の凸版印刷装置。