JP4849720B2 - 帯状物の連続印刷装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、焼入鋼帯又は繊維製帯に塗料又は樹脂等で下地加工を施した後、その表面又は表裏に目盛、数字、標識、模様等を印刷する長さ計の巻尺等のような帯状物の連続印刷装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
硬度、弾性及び断面形状（平型、Ｕ型若しくはＶ型等）のある焼入鋼帯又は繊維製帯のテープ等の帯状物の表面に目盛、数字、標識、模様等を印刷するものにおいて、例えば巻尺のような場合には、一般に巻尺の長さを単位としてその繰り返しを連続して印刷するため、主に輪転式凸版印刷機が用いられている。
【０００３】
従来の輪転式凸版印刷機の例を図６に示す。図６（ａ）は、その正面図であり、図６（ｂ）は、その側面図である。この輪転式凸版印刷機は、目盛を印字するための黒版６２と赤数字などを印字するための赤版６３を外周面上に平行に設けた版胴６１と、これら黒版６２及び赤版６３にテープＴを押しつけ印刷するために印圧ローラ６５Ａ，６５Ｂがそれぞれに対応して設けられるとともに、テープＴとの摩擦力でテープＴを一定の速度で送る送り胴７３が設けられている。また、ダンサーロール７２を版胴６１の前後に設け、ウェイト６７、６８をかけて、テープＴに一定の張力を与え、テープＴと版胴６１や送り胴７３との密着性を良くし、テープを一定の速度で送り、例えば目盛幅のバラツキをなくすようにしている。尚、６４は黒の目盛に対し赤の数字のズレなどを調整する赤ズレ調整ローラ、６６は乾燥機、６９は版胴６１及び送り胴７３の駆動装置、７４は黒版６２、赤版６３へインクを供給するインクローラ、７１は印圧ローラ６５Ａ，６５Ｂを黒版６２、赤版６３の方向に圧力をかける印圧シリンダーである。
【０００４】
従来のこの種の印刷機にあっては所定の目盛精度を出すためには、目盛精度の関係要素である、版胴６１の直径とその振れ、各胴の組付平行度、テープＴの張力等のテープの特性、送り胴７３及び版胴６１の回転駆動源からの動力伝達系においてこれらを一定速度比で回転させるために設けられた差動ギヤの性能等を考慮しなければならず、これら全てを考慮して目盛精度を向上させることは難しく、実際の目盛精度の調節は、送り胴７３を交換して版胴６１との外周速度比を変更したりダンサーロール７２によるテープTの張力調整することによって行っていた。また、目盛精度の確認は、試し刷り及びテープのロット終了後又は工程の途中で試料を抜き出し、所定の基準器との照合で行っていた。
【０００５】
さらに、一般に巻尺は2色刷り（目盛が黒、数字が赤）が普通でこの位相合わせには、表面印刷の場合、図６に示す赤ずれ調整ローラー６４の取り付け位置を上下方向に調整し、すなわち黒版６２と印圧ローラ６５Ａの接点と赤版６３と印圧ローラ６５Ｂの接点との間のテープTの距離を調整することにより行われていた。特に、表裏印刷の場合は、表面印刷したものを裏面印刷した後に両面を鏡に写して目盛の位相を目視で確認し、補正の必要な場合には赤ずれ調整ローラー６４の取り付け位置を上下方向に微調整すること等により行っていた。
以上述べたように、従来この種の印刷機においては、所定の目盛精度の確保や色合わせのための調整が難しい上に、精度の確認や色合わせを人手による目視により行っていたため、印刷機の稼働率が悪く歩留まり等に重大な影響を与えていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、目盛精度及び位相合わせの調整を容易に行うことができ、高精度、高稼働率及び歩留まりが向上した帯状物の連続印刷装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明においては、版胴及び圧胴を有し、これらの間にて帯状物の表面及び/又は裏面に、目盛、数値、標識、模様等を一種又は二種以上連続して印刷する帯状物の連続印刷装置において、前記版胴及び圧胴にそれぞれ別個の回転駆動手段を取り付け、それぞれ独立して回転数を調整するようにしたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明においては、請求項１に記載の帯状物の連続印刷装置において、上記回転駆動手段は、サーボモータ又はステッピングモータであることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明においては、請求項１に記載の帯状物の連続印刷装置において、上記版胴及び圧胴は、一つの圧胴とこれの外周上に設けられた目盛版胴及び赤版胴からなることを特徴とする。
【００１０】
請求項１に記載の帯状物の連続印刷装置では、帯状物に印刷された印刷精度を検出する複数のカメラおよび目盛の基準を示す基準器を備え、複数のカメラで読み取った目盛の読取データと、同時に読み取った基準器のデータとの差分がある場合にその値がゼロとなるように、圧胴に対する版胴の回転速度比率を制御する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の連続印刷装置に係る巻尺の印刷機の実施の一形態を示す。図１(a)は正面図である。図１(b)は図１(a)の平面図である。
【００１３】
図１に示された連続印刷装置の機体１６には、左右動をする一対の架台１８、１９とこれら架台１８、１９上に前後動をする架台２０、２１を取り付け、一方の架台２０に黒色の目盛を印刷する目盛版胴５が、また他方の架台２１には赤色の標識等を印刷する赤版胴６が設けられ、これら目盛版胴５と赤版胴６の間には、わずかな間隙を設けて圧胴４が架台１７を介して設けられている。また、機体１６の印刷されるテープＴの搬入側と搬出側には、ダンサーロール３２、３３がそれぞれ設けられ、これらダンサーロール３２、３３は、ウェイト３４、３５が取り付けられ、これらウェイト３４、３５の調節により搬送されるテープＴに適度な張力を与えている。そして、テープＴに印刷された目盛の精度を検出するための印刷精度読取手段が設けられている。この印刷精度読取手段は、テープＴの走行方向前後に配置された２台のカメラ２８、２９とその一方のカメラ２９とテープＴを挟んだ反対側に配置されたカメラ３０、さらには目盛の基準を示す基準器３１から構成されている。
【００１４】
前記架台１８、１９は、機体１６に設けられたレール（図示されていない）上を図１に向かって左右に移動可能に取り付けられ、機体１６上に取り付けたサーボモータ１０、１１と回転を往復動にするボールねじを介して連結されている。このため、架台１８、１９は、サーボモータ１０、１１の回転駆動により機体１６のレール上を左右往復動する。そして、目盛版胴５と圧胴４又は赤版胴６と圧胴４の間隙を調整し、印刷圧を最適なものとする。従って、印刷の濃度等を所望のものにするためには、サーボモータ１０、１１を駆動させ、架台１８、１９を左右いずれかに移動させることにより行うことができる。
【００１５】
また、架台２０、２１は、架台１８、１９に設けられたレール（図示されていない）上を架台１８、１９の動きと直交をする方向に移動可能に取り付けられ、架台１８、１９に取り付けられたサーボモータ（図示されていない）と回転を往復動にするボールねじを介して連結されている。このため、架台２０、２１は、サーボモータ（図示されていない）の回転駆動により架台１８、１９上をこれらと直交する即ち機体１６に対し前後方向に往復動するので、目盛版胴５と圧胴４又は赤版胴６と圧胴４とが幅方向にズレている場合、前記サーボモータを駆動して、目盛版胴５又は赤版胴６を前後に移動させ、圧胴４との幅方向のズレを調整し、当該ズレによって起こる印刷の幅方向のズレを直し、最適な印刷状態にすることができる。
【００１６】
目盛版胴５の駆動軸を軸支する架台２２及び赤版胴６の駆動軸を軸支する架台２３は、それぞれの架台２０、２１上に目盛版胴５と圧胴４及び赤版胴６と圧胴４のそれぞれ接する箇所の幅方向中央の中央点２４、２５を中心とする円弧に沿って移動可能に取りつけてある。そして、架台２０、２１上には、それぞれサーボモータ１２、１３が設置され、これらサーボモータ１２、１３は、それぞれ架台２２、２３に取り付けられた腕２６、２７に回転を往復動にするボールねじを介して連結されている。このため、サーボモータ１２、１３を駆動すると、前記腕２６、２７が前後方向に動かされ、架台２２、２３は前記円弧に沿って移動して、目盛版胴５と圧胴４又は赤版胴６と圧胴４の幅方向の接触圧を均等にするように調節可能となり、幅方向の印刷ムラをなくし均一な印刷状態にすることができる。
【００１７】
さらに、圧胴４、目盛版胴５及び赤版胴６には、それぞれ別個の回転駆動手段であるサーボモータ７、８、９が取り付けられ、圧胴４、目盛版胴５及び赤版胴６は、それぞれ独立して駆動されるようになっている。ところで、印刷の精度、すなわち、巻尺の場合は目盛の精度は圧胴と版胴との回転数比で決まるので目盛の精度を上げるために、圧胴４と目盛版胴５及び圧胴４と赤版胴６との回転数比を調節するに際しては、それぞれのサーボモータの駆動を別個に独立して調節して行うことでき、従来の圧胴４と目盛版胴５及び圧胴４と赤版胴６間を差動歯車などを介して連動させていたものにおける歯車のバックラッシュによる調整上の歪が生じることもなく、精度良くしかも容易に前記回転数比を変えることができるようになっており、結果、目盛精度を向上させることができる。
【００１８】
なお、図中１、２、３は、ガイドコロであり、ガイドコロ１は、印刷部にテープＴを案内するもので、ガイドコロ２、３は、印刷されたテープＴの印刷面を反転させるものであり、図示されていないが従来と同じように版胴にインクを供給する機構も付設されている。また、上記の架台１８、１９、２０、２１、２２、２３の移動用サーボモータは、流体式のアクチュエーターに変えても良く、前記目盛版胴５及び赤版胴６を、一対のローラとその間に架けられたエンドレスベルトからなる版胴によって構成しても良い。さらに、テープTの搬送経路の適宜箇所に、例えば前記ガイドコロ１にエンコーダを取り付ける等、テープTの搬送速度検出器を取り付け、テープＴの搬送速度を検出し、その速度に応じた版胴の回転数に制御する機構を付設することも可能である。印刷されたテープＴを乾燥させる乾燥装置は、ダンサーロール３３の後方か、前記反転用のガイドコロ２、３付近等適宜設けられる。
【００１９】
本件発明の一実施態様の連続印刷装置は、以上のような構成からなるため、テープＴは、まず、ダンサーロール３２を通り、ガイドコロ１によって案内されて目盛版胴５と圧胴４間に搬送され、そこで黒色で目盛が印字され、続いて赤版胴６と圧胴４間に搬送され、そこで赤色の標識等が印刷される。そして、印刷されたテープＴは印刷精度読取手段であるカメラ２８、２９、３０及び基準器３１の設置箇所を通過し、ここで正確に印字されているかどうかが、後述するような方法にて検出される。
【００２０】
図２は、本発明の一実施例の印刷機の印刷精度を制御する制御回路のブロック図を示したものである。図中、２０１はＣＰＵなどからなる制御部であって、巻き尺テープ上に印刷された目盛、標識等の印刷状態を読み取るカメラ２８、２９、３０が接続されると共に、圧胴４、目盛版胴５及び赤版胴６のそれぞれの駆動用サーボモータ７、８、９並びに架台１８、１９、２０、２１、２２、２３を駆動するサーボモータ１０，１１、１４、１５、１２、１３がサーボアンプ７０、８０、９０、１００、１１０、１４０、１５０、１２０、１３０を介して接続されている。なお、サーボモータ１４、１５は、架台２０、２１を移動させるための前述した図示されていないサーボモータである。
【００２１】
始動に際し、製品の種類、例えば巻き尺の種類に応じた目盛版胴と赤版胴が選択され、印刷機にセットされる。そのとき、この目盛版胴と赤版胴による印刷を適正に行えるように、目盛版胴と赤版胴を最適にセットできる位置に架台１８、１９、２０、２１、２２、２３を移動させ、そして目盛版胴、赤版胴及び圧胴の回転数を最適にするために、版胴の種類によって予め決められたそれぞれの設定値を制御部２０１に入力し、各サーボモータを駆動させる。なお、始動時の前記設定値に不具合のある場合は、適宜微量調整される。
そして、印刷が開始されると、テープＴは、目盛版胴５で目盛が、また赤版胴６で標識等が印刷され、カメラ２８、２９、３０及び基準器３１で印刷状態が検出されていく。
次に、この印刷状態の検出結果に基づいて、正確な印刷状態を維持若しくは修正するための制御について、説明する。
【００２２】
図３は、所定の目盛精度を合わせるためのフローチャートであって、図3(a)は、表印刷する場合の目盛精度を合わせるフローチャートを示す図であり、図3（ｂ）は、裏印刷する場合の目盛精度を合わせるフローチャートを示す図である。まず図３(a)に基づいて表印刷する場合について説明する。表印刷のときはカメラ２８、２９で、走行中のテープの目盛及び／または標識等を基準器３１とともに同時に読み取り、その読取データを制御部２０１に入力する（ステップ３１）。次に、制御部２０１は、基準器３１と読取データの差分から目盛及び/または標識等の印刷精度を算出し、該差分がある場合には、その値がゼロとなるように圧胴４に対する目盛版胴５及び/または赤版胴６の回転速度比率を修正する信号をサーボアンプ８０及び／または９０に出力する。サーボアンプ８０及び／または９０は、当該信号に応じてサーボモータ８及び／または９を独立駆動して版胴５及び／または６の回転速度を独立に変更する。このため、表に印刷される目盛の精度は所定の精度に正確に修正される（ステップ３２）。
【００２３】
次に図3（ｂ）に基づいて、裏印刷する場合について説明する。裏印刷の場合には、表に印刷された目盛等と同じ位置に印刷されているようにする必要がある。そこで、カメラ２９、３０は、走行中のテープTの表裏に印刷された同一個所の目盛等を同時に読み取り、その読取データを制御部２０１に入力する（ステップ３３）。制御部２０１は、同時に読み取られた表裏の目盛等の読取データからそれら間の位置に差がないかを差分から目盛等の精度を算出し、該差分がある場合にはその値がゼロとなるよう圧胴４に対する版胴５及び／または６の回転速度比率を修正する信号をサーボアンプ８０及び／または９０に出力する。サーボアンプ８０及び／または９０は、当該信号に応じて、サーボモータ８及び／または９をそれぞれ駆動して版胴５及び／または６の回転速度を独立に変更する（ステップ３４）。このため、裏に印刷された目盛の精度は所定の精度に正確に修正される。
なお、上記においては、版胴５及び／または６の回転速度を変更するようにしたが、テープTの速度を変更すべく圧胴４の回転速度を変更するようにするなど、以上の表または裏に印刷された目盛等の精度を所定の目盛等の精度に合わせる方法は、当業者であれば上記した技術的思想の範囲内で適宜変更可能である。
【００２４】
巻尺の場合、基本的な目盛を黒印字し、これと並列に印字する目盛や黒目盛間に一定間隔でいれる目盛等、さらには目盛に対応した数値を赤印字することがある。この場合黒印字と赤印字は位相が同じである必要がある。
図４は表または裏印刷する黒印字と赤印字の位相を合わせる動作を示すフローチャートであって、図４(a)は、表に印刷する黒印字と赤印字の位相を合わせるフローチャートを示す図であり、図４(ｂ)は、裏に印刷する黒印字と赤印字の位相を合わせるフローチャートを示す図である。図４(a)において、カメラ２８又は２９のいづれか一方でゼロ基準点に黒印字された黒目盛とこの黒目盛間に印刷された赤印字を読み取り、その読取データを制御部２０１に入力する（ステップ４１）。ここで、ゼロ基準点とは、テープTに最初に印刷開始されるそれぞれの目盛ゼロの位置をいう。制御部２０１は、当該読取データに基づき赤印字と黒印字の位相差を演算し、該位相差がゼロ/または所定の位相差（それぞれのゼロ基準点に所定の位相差がある場合）となるように目盛版胴５及び/または赤版胴６の位相を変更する信号をサーボアンプ８０及び/または９０に出力する。サーボアンプ８０及び/または９０は、当該信号に応じて、サーボモータ８及び／または９をそれぞれ駆動して目盛版胴５及び/または６の位相を独立に変更する。このため、表に印刷される黒印字と赤印字の目盛、数字等の間の位相を正確に合わすことができる。
【００２５】
裏面において、前述の表面と同様に黒印字と赤印字がされる場合の黒印字と赤印字の間の位相を合わせる場合は、図４（ｂ）に示されるステップで修正される。すなわち、カメラ２８又は２９は、テープTの裏に印刷されたゼロ基準点の黒と赤のマークを読み取り、その読取データは制御部２０１に入力される。以下は、前述の表面と同様であることは明らかであるので省略する。
なお、以上の表裏に印刷された黒印字と赤印字の位相を合わせる方法は、当業者であれば上記した技術的思想の範囲内で適宜変更可能である。
【００２６】
例えば巻尺において表裏に目盛を印刷する場合、表裏の印刷の位相がずれている場合がある。そして、また第３図で示した表裏に印刷したときに表裏の印刷を一致させたとしても目盛位置がずれて一致する場合、すなわち、表裏の目盛の位相がずれて印刷される場合がある。そこで、この位相を一致させる必要がある。
図5は、表裏に印刷された目盛の位相を合わせるための動作を示すフローチャートを示す図である。
まず、カメラ２９及び３０でテープT上に印刷された表裏の同一個所の目盛を同時に読み取り、その読取データを制御部２０１に入力する。次に、制御部２０１にて、当該読取データに基づき表に印刷された目盛と裏に印刷された目盛の印字ずれを示す位相差を演算する（ステップ５１）。制御部２０１は、前記演算の結果、該位相差が生じている場合には版胴５及び/または版胴６の位相を変更する信号をサーボアンプ８０及び/または９０に出力する。サーボアンプ８０及び/または９０は、当該信号に応じて、サーボモータ８及び/または９を駆動して版胴５及び/または６の位相を独立に変更する（ステップ５２）。このため、表と裏に印刷される目盛の位相差を正確に合わすことができる。さらに、位相を精度よく合わせるには以下の方法が有効である。すなわち、裏目盛の印刷前にゼロ基準点を予め合わせ込むために設けられる目盛版の基準穴（図示されていない）と、予め印刷された表印刷時のゼロ基準直前のテープT上の黒マークとの位相を合わせることにより行う方法である。この方法は、図示しないセンサにより目盛版の前記基準穴とテープT上の前記黒マークの位置情報を読み取り、その位置情報に基づき圧胴４に対する目盛版胴５及び/または６の位相差を瞬時に修正するように構成することにより達成することができ、より確実に表裏の目盛位相合わせの精度を向上することができる。
なお、以上の表裏に印刷された目盛の位相差を合わせる方法は、当業者であれば上記した技術的思想の範囲内で適宜変更可能である。
このほか、印刷の濃淡、印刷のテープ幅方向のずれ及び印刷のテープ幅方向の濃淡が生じているか否かを、カメラ２８、２９、３０で表面、裏面の印刷状態を検出し、そのデータを制御部２０１に送りその状態に応じ架台１８、１９，２０、２１，２２，２３を移動させ、これらを修正するように制御することもできる。
この具体的方法は前述の各制御方法から明らかであるので省略する。
また、以上述べた、所定の目盛精度を合わせる制御方法、表裏印刷する黒印字と赤印字の位相を合わせる制御方法及び表裏に印刷された目盛の位相を合わせる制御方法、さらには、上記架台を移動させて印刷の濃淡などを制御する方法を適宜組み合わせて行うようにすることは、当業者であれば上記した技術的思想の範囲内で適宜変更可能である。
【００２７】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、版胴と圧胴をそれぞれ独立した駆動源で駆動するので版胴と圧胴を差動歯車で連結し回転数比を調整するもののようにバックラッシュによる制御不具合もなく正確にそれらの回転数比を制御することができ、従来のように同種の印刷において圧胴を交換する必要がなく所定の目盛精度にすることができるという優れた効果を奏する。そして、各胴を継ぐ差動歯車等の駆動系機械要素がないので、単独独立駆動のシンプル構成になるという優れた効果を奏する。また、帯状物の印刷精度を読み取る印刷精度読取手段を設けて、該手段で読み取った印刷精度のデータに基づき版胴及び／又は圧胴の回転数やこれら相互位置等の印刷状態を調整する印刷調整手段にフィードバックするように構成したので、所定の目盛精度の確保や色合わせのための調整が自動的に行われ従来人手により行っていた精度の確認や色合わせを行う必要がなくなり、印刷機の稼働率が向上し歩留まり等も格段に向上するという優れた効果を奏する。さらには、目盛精度を自動的に制御するので、従来管理が困難であったテープ厚、塗装厚等のテープの特性等の影響を受けることもなく目盛精度は安定するという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る巻尺の印刷機の実施の一例である。
(a)は印刷機の正面図、(b)は平面図である。
【図２】図２は、本発明に係る印刷機を制御する制御回路のブロック図を示したものである。
【図３】図３は、所定の目盛精度を合わせるためのフローチャートである。
(a)は、表印刷する場合の目盛精度を合わせるフローチャートを示した図である。（ｂ）は、裏印刷する場合の目盛精度を合わせるフローチャートを示した図である。
【図４】図４は、表裏印刷する黒印字と赤印字の位相を合わせる動作を示すフローチャートである。(a)は、表に印刷する黒印字と赤印字の位相を合わせるフローチャートを示した図である。(ｂ)は、裏に印刷する黒印字と赤印字の位相を合わせるフローチャートを示した図である。
【図５】図5は、表裏に印刷された目盛の位相を合わせるための動作を示すフローチャートを示した図である。
【図６】図6は、従来の表又は表裏印刷を行う輪転式凸版印刷機の一例である。
(a)は、正面図である。（ｂ）は側面図である。
【符号の説明】
１、２、３…ガイドコロ、４…圧胴、５…目盛版胴、６…赤版胴、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４，１５…サーボモータ、１６…機体、１７、１８、１９、２０，２１，２２，２３…架台、２４，２５…各版胴と圧胴との中央点、２６，２７…腕、２８、２９、３０…カメラ、３１…基準器、３２、３３…ダンサーロール、３４、３５…ウェイト、２０１…制御部、７０、８０、９０、１００、１１０、１２０、１３０、１４０、１５０…サーボアンプ。

Claims (3)

1. 版胴及び圧胴を有し、これらの間にて帯状物の表面及び／又は裏面に、目盛、数値、標識、模様を一種又は二種以上連続して印刷可能な帯状物の連続印刷装置であって、
   前記版胴及び圧胴にそれぞれ別個の回転駆動手段を取り付け、それぞれ独立して回転数を調整可能であり、
   前記帯状物に印刷された印刷精度を検出する複数のカメラおよび目盛の基準を示す基準器を備え、
   前記複数のカメラで読み取った目盛の読取データと、同時に読み取った前記基準器のデータとの差分がある場合にその値がゼロとなるように、前記圧胴に対する前記版胴の回転速度比率を制御するようにしたことを特徴とする帯状物の連続印刷装置。
2. 上記回転駆動手段は、サーボモータ又はステッピングモータであることを特徴とする請求項１に記載の帯状物の連続印刷装置。
3. 上記版胴及び圧胴は、一つの圧胴とこれの外周上に設けられた目盛版胴及び赤版胴からなることを特徴とする請求項１に記載の帯状物の連続印刷装置。

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