JP6362053B2 - アニロックスロール洗浄装置 - Google Patents
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Description
この種のアニロックスロール2は、そのロール面が、セラミック被膜又はクロムメッキで覆われた円筒体で、ロール面には、常に一定のインキを版胴に供給できるように、略同一形状、同一深さを有する多数のセルが、微小インキ溜めとして、たとえば、1インチあたり200〜1200セルの割合で均等に配列されていている。
また、手軽に搬入できる上、周辺設備の稼働を邪魔せずに、洗浄作業を実施することができるアニロックスロール洗浄装置を提供することを第2の目的としている。
また、”アニロックスロールを印刷機から取り外す“煩雑な作業を不要とする、使い勝手の良いアニロックスロール洗浄装置を提供することを第3の目的としている。
また、操作者に過度の肉体的負担を与えない、使い勝手の良い、安全・安心のアニロックスロール洗浄装置を提供することを第5の目的としている。
この発明でいうアニロックスロールとは、その名称の如何を問わず、ロール表面がセルで覆われたインキ調量ローラのすべてを指称する概念である。
また、手軽に搬入でき、印刷機からアニロックスロールを取り外さずに、洗浄作業を簡便かつ短時間で実行完了できる。
また、母材に損傷を与えずに、セル内の残滓のみを溶融、蒸発又は昇華して除去できるので、洗浄効率の向上化を一段と図ることができる。
また、操作者に過度の肉体的負担を与えないので、使い勝手の良い、安全・安心のアニロックスロール洗浄装置を実現できる。
また、洗浄むらが起きないので、高品質の再生ロールを得ることができる。
また、スポット走査系が、所定の周波数・所定の角度範囲で、ミラーを振ってレーザを往復走査させるためのガルバノスキャナが採用されている。さらに、ガルバノスキャナミラーが最大触れ角及びその近傍に到達したときには、ロール面へのレーザスポットの照射を遮断し、あるいは、停止又は弱めるマスキング手段を備えている。
図1は、この発明の第1の実施形態であるアニロックスロール洗浄装置の概略構成を示す図であると共に、その使用状態の説明に供される図、図2は、フレキソ印刷機の全体構成を示す図であると共に、同アニロックスロール洗浄装置の使用状態の説明に供される図、また、図3は、アニロックスロール2の軸方向に沿うセルの断面形状を模式的に示す模式的拡大図であり、同図(a)は、セルを洗浄する前の目詰まりの状態、同図(b)は同アニロックスロール洗浄装置を用いて洗浄した後のセルの状態を示している。
上記レーザ照射ヘッド8には、ヘッド本体の枠体四隅に、所定の長さの脚部12、12、…が垂設されている。各脚部12の下端部には、ヘッド本体を支持しながら、アニロックスロール2のロール面上を滑走又は移動するための車輪(回転体)13が設けられている。上記車輪13としては、ロール面の母材を傷付けないためにも、緩衝性素材からなるもの、たとえば、ゴムタイヤが好ましい。
各車輪13は、上記したように、ヘッド本体の下部四隅に垂設されたそれぞれの脚部の先端部に取り付けられることで、集光光学系の集光レンズがレーザビームを集光させて、ロール面上にレーザスポット結像面を形成させるに最適の光路長を確保できるように、光学的に配置構成されている。各記脚部12の長さは、同一に設定され、車輪の形状や径も、同一に設定されている。
この使用例の車輪13、13、…は、ロール面に当接されると、アニロックスロールの定速空転(アイドリング)によって従動回転する従動回転体として機能し、レーザ照射ヘッド8は、洗浄施工時、車輪13、13、…がアニロックスロールのロール面に当接されて従動回転する状態で、ロール面の照射部位にレーザスポットを生成して走査させる、構成になされている。
この実施形態のレーザ照射ヘッド8aが、図1のレーザ照射ヘッド8と構成が異なるところは、脚部12a、12a、…が、できるだけ、アニロックスロール2の軸心に向かって、傾斜して、配設されている点である。このように配置すれば、車輪13a、13a、…を安定回転させることができ、洗浄品質を向上できる。
この実施形態では、レーザ照射ヘッド8をアニロックスロール2の長さ方向に沿って案内移動させる案内レール14を備えている。この案内レール14は、オン/オフ式の図示せぬ強力吸着マグネットによって、安定した基体(たとえば、印刷設備の堅固なフレームなど)に固定される構成となっている。案内レール14には、レーザ照射ヘッド8を支えるスタンド15が案内レール14上を摺動可能に立設されている。スタンド15には、アーム16が屈曲自在に横方向に延設されている。上記アーム16は、伸張自在な構成としても良いし、屈曲自在の2関節アームとしても良く、また、高さ調節可能にスタンド15に取り付けられるのが好ましい。案内レール14に沿ってレーザ照射ヘッド8を移動させるには、必要に応じて、手動で移動させる構成としても良いし、手動に頼らず、モータ駆動で走行できる構成とすることもできる。
この洗浄作業では、図1に示すように、アニロックスロール2を静止させて、レーザ照射ヘッド8に、ロール面の円周方向に往復スポット走査させるヘッド移動方式に適用することもできるし、図4に示すように、アニロックスロール2を定速空転させながら、レーザ照射ヘッド8に、ロール面の長手方向に往復スポット走査させるロール回転方式に適用することもできる。いずれの式でも、往復スポット走査しながら、案内レール14に沿ってレーザ照射ヘッド8をロール面の長手方向に移動させる。ロール回転方式において、ロール面の周速度を比較的高速(たとえば、800mm/sec)に設定し、レーザ照射ヘッド8の案内レール14に沿う長手方向移動速度を、比較的低速度(たとえば、5mm/sec)に設定すれば、洗浄作業はロール面上で螺旋軌跡を描いて進行する。
なお、この実施形態の変形例として、移動用の車輪機構(図6)を廃し、スタンド15とアーム16とで、レーザ照射ヘッド8の照射姿勢を支えることもできる。この変形例では、レーザ照射ヘッド8を、ロール面に非接触で対峙させた状態で、案内レール14上を移動させることで、洗浄作業が展開される。
この実施形態では、同図に示すように、高架式レール機構17が採用され、高架式の案内レール18に洗浄装置本体19を懸垂式に垂設するようにした点で、図6に示す第3の実施形態と相異している。
まず、洗浄装置本体19は、高架式の案内レール18上を正進逆進自在に自走できる走行機構部20と、ヘッド部21と、車輪部22と、保護カバー部23とから概略構成されている。上記ヘッド部21と、保護カバー部23と、車輪部22とは、この順序で、走行機構部20から垂下する態様で、配設されている。
上記走行機構部20は、図示せぬ移動制御部から出力される制御信号に従って駆動する正逆自在の駆動モータと、駆動モータから動力を受けて案内レール18上を走行する駆動車輪と、従動車輪とこれら各部を装着するための上部枠体24とを有して構成されている。
上記車輪部22は、アニロックスロールのロール面に当接して、アニロックスロールの回転に従って従動回転する4本の円筒形(又は円柱形)のローラ13bと、これらのロールを軸支するための下部枠体27とから構成されている。
ここで、保護カバー部23の垂直方向長さは、集光光学系の集光レンズがレーザビームを集光させて、ロール面上にレーザスポットの結像面を形成させるに最適の距離に設定されている。
この実施形態によっても、第3の実施形態において上記したと同様の効果を得ることができる。加えて、第3の実施形態では、レーザ照射ヘッド25とともに、アームやスタンドも移動したが、この実施形態では、アームやスタンドを走行させなくて良いので、駆動モータの負荷を著しく軽減できる。
ガルバノスキャナでは、ミラーの角速度は線形(一定)であるが(同図(b))、ミラー折り返し点(同図(a))に近づくほど、角速度は非線形に遅くなり、最大触れ角(同図(a))では、角速度0(同図(b))となる。そこで、この明細書においては、ミラーの角速度が一定の区間で照射されるロール面の照射領域を線形照射領域と称し、ミラーが折り返し点及びその近傍に位置して、ミラーの角速度が非線形に遅くなる区間で照射されるロール面の照射領域を非線形照射領域と称することにする。
この第6の実施形態が、第5の実施形態と大きく異なるところは、第5の実施形態では、ミラーの振れ角が非線形に変化する区間(非線形変化区間)に対しては、レーザスポットの照射を阻止するマスキング手段として、マスク部材31、31(ハードマスキング)を用いるようにしたのに対して、この実施形態では、レーザビームのON/OFF制御(ソフトマスキング)を行うようにした点である。この実施形態のアニロックスロール洗浄装置は、第3の実施形態で述べたと同様に、第1乃至第4の実施形態(図1、図4−図7)のいずれの使用例にも適用できる。
レーザ出力OF/OFF期間は、アニロックスロールのロール面は、スポット照射にさらされないので、母材は、熱的損傷を免れる。
また、この実施形態では、出力制御回路35が、マスキング回路34からマスキング信号を受けている期間、レーザの出力をOFFとする制御を行う構成としたが、母材に熱的損傷を与えない範囲で、レーザの出力を弱める構成(出力低下制御)としても良い。また、マスキング幅については、あらかじめ実験などで定めることができるが、マスキング幅調整回路を付加するようにすれば、操作者が、適宜、設定変更入力することができる。
この実施形態が、図7に示す第4の実施形態と大きく異なるところは、ロール面洗浄時、洗浄装置本体19最下部の車輪部22に配設され、回転するロール面に接触して従動回転する円筒形(又は円柱形)のローラ13bが、ロール面から離れたとき、又は、アニロックスロールの回転が停止又は減速したときに、レーザビームの出力を非常停止させる出力非常停止手段を設けるようにした点である。なお、図12及び図13において、図7の構成部分と同一の又は対応する各部については、同一の符号を付して、その説明を省略又は簡略化する。
中継ローラ36は、アニロックスロール2のロール面2Sの回転をエンコーダローラ37に伝える伝動輪の役割を有している。
エンコーダローラ37は、その円周面が中継ローラ36の円周面に当接される態様で配設されて、中継ローラ36の回転に従って従動回転することで、アニロックスロール2のロール面2Sの回転変位をロータリエンコーダ38に伝える構成となっている。エンコーダローラ37や中継ローラ36の円周面材質としては、たとえば、硬質ウレタンゴムを用いるのが好ましいが、これに限定されない。
ロータリエンコーダ38は、エンコーダローラ37の軸(入力軸)にカプリングを用いて結合され、エンコーダローラ37の軸の回転変位量をデジタル電気信号に変換して、アニロックスロール2の速度を検出する構成となっている。
この実施形態の出力非常停止手段は、同図に示すように、ロータリエンコーダ38によって検出された速度検出値を出力するロータリエンコーダ出力回路39と、ロータリエンコーダ出力回路39から入力される速度検出値に基づいて、洗浄作業に異常事態が発生したか否かを判定し、異常事態が発生したときは異常発生信号を生成する異常判定回路40と、異常判定回路40から異常発生信号を受けたときは、レーザ出力を非常停止させる出力非常停止回路41とから概略構成されている。
図12乃至図14において、アニロックスロール2のロール面2Sの洗浄作業中、ロール面2Sが正常回転しており、かつ、中継ローラ36がロール面2Sに当接しているときは、ロータリエンコーダ38は、中継ローラ36、エンコーダローラ37を介して、ロール面2Sの正常速度を検出し、ロータリエンコーダ出力回路39から、速度検出値に応じたデジタル電気信号が出力される。異常判定回路40は、入力された速度検出値とあらかじめ設定されている速度基準値とを比較し、入力された速度検出値が速度基準値を上回れば、正常回転、正常接触していると判定され、異常発生信号を生成しない。このケースでは、正常回転、正常接触しているので、異常発生信号は生成されない。したがって、レーザ出力は、ON状態が維持される。
また、出力非常停止手段としては、図14の回路構成に限らず、他の回路構成を用いて具現してもよく、また、ハードウエア構成に代えて、ソフトウエア構成で具現しても良い。
ロータリエンコーダは、たとえば、カプリングを用いる接触式のものに限らず、たとえば、電磁結合方式を採用する非接触式のものを用いるようにしても良い。また、中継ローラ36を用いずに、エンコーダローラ37を直接アニロックスロール2のロール面2Sに当接する構成としても良い。
ここで、上記移動検知手段によって、移動速度が速いと検知されたときは、レーザ出力を高め、あるいは、走査周波数を上げ、移動速度が遅いと検知されたときは、レーザ出力を下げ、あるいは、走査周波数を下げる制御を行う。
21 セラミック被膜
22 セル
23 洗浄施工部位
R インキやニスの残滓
7 集光レンズ
8、25 レーザ照射ヘッド
L レーザビーム
9 制御ユニット(制御部)
11、11a 取っ手
12、12a 脚部
13、13a、13b 車輪(滑走/移動手段)
14、18 案内レール
30 高さ調節機能
31 マスク部材(マスキング手段)
33 リターン信号生成回路(マスキング手段)
34 マスキング回路(マスキング手段)
35 出力制御回路(マスキング手段)
37 エンコーダローラ(非常時検知手段)
40 異常事態判定回路(出力非常停止手段)
41 出力非常停止回路(出力非常停止手段)
Claims (12)
- 所定の出力条件でレーザビームを出力する光源部と、該光源部から出力される前記レーザビームを集光させて高パワー密度のレーザスポットを生成する集光光学系と、多数のセルが配列されてなるアニロックスロールのロール面を前記レーザスポットで往復走査しながら照射して当該ロール面に付着しているインク残滓を蒸発又は昇華させて放出除去するスポット走査系とからなるレーザ照射ヘッドと、
該レーザ照射ヘッドの駆動を制御する制御部とを備えてなるアニロックスロール洗浄装置であって、
前記スポット走査系が、前記往復走査の折り返し点及びその近傍で動作するときには、前記アニロックスロールのロール面への前記レーザスポットの照射を遮断し、あるいは、停止又は弱めるマスキング手段が設けられていることを特徴とするアニロックスロール洗浄装置。 - 前記スポット走査系は、所定の周波数・所定の角度範囲で、ミラーを振って前記レーザスポットを前記往復走査させるためのガルバノスキャナからなるとともに、
前記ミラーが最大触れ角及びその近傍に到達したときには、前記アニロックスロールのロール面への前記レーザスポットの照射を遮断し、あるいは、停止又は弱めるマスキング手段が備えられていることを特徴とする請求項1記載のアニロックスロール洗浄装置。 - 前記マスキング手段は、電気信号系からなると共に、請求項1に記載の前記スポット走査系が、前記往復走査の折り返し点及びその近傍で動作するとき、又は、請求項2に記載の前記ガルバノスキャナの前記ミラーが最大触れ角及びその近傍に位置するときには、マスキング信号を生成して、前記レーザビームの出力を停止又は減少させることを特徴とする請求項1又は2記載のアニロックスロール洗浄装置。
- 前記マスキング手段は、前記レーザスポットによる熱的損傷を受けにくいマスク部材からなると共に、請求項1に記載の前記スポット走査系が、前記往復走査の折り返し点及びその近傍で動作するとき、又は、請求項2に記載の前記ガルバノスキャナの前記ミラーが最大触れ角及びその近傍に位置するときには、前記マスク部材が、前記アニロックスロールのロール面へのレーザスポットの照射を遮断することを特徴とする請求項1又は2記載のアニロックスロール洗浄装置。
- 前記レーザ照射ヘッドには、操作者が手で持って洗浄作業を行うための取っ手が備えられていることを特徴とする請求項1乃至4のうちの何れか一に記載のアニロックスロール洗浄装置。
- 所定の出力条件でレーザビームを出力する光源部と、該光源部から出力される前記レーザビームを集光させて高パワー密度のレーザスポットを生成する集光光学系と、多数のセルが配列されてなるアニロックスロールのロール面を前記レーザスポットで走査しながら照射して当該ロール面に付着しているインク残滓を蒸発又は昇華させて放出除去するスポット走査系とからなるレーザ照射ヘッドと、
該レーザ照射ヘッドの駆動を制御する制御部とを備えてなるアニロックスロール洗浄装置であって、
前記レーザ照射ヘッドを前記アニロックスロールのロール面の長さ方向に沿って案内移動させる案内レールが設けられていることを特徴とするアニロックスロール洗浄装置。 - 前記案内レールは、両端側で別個独立に高さ調節機能を備えた高架式レール機構からなることを特徴とする請求項6記載のアニロックスロール洗浄装置。
- 所定の出力条件でレーザビームを出力する光源部と、該光源部から出力される前記レーザビームを集光させて高パワー密度のレーザスポットを生成する集光光学系と、多数のセルが配列されてなるアニロックスロールのロール面を前記レーザスポットで走査しながら照射して当該ロール面に付着しているインク残滓を蒸発又は昇華させて放出除去するスポット走査系とからなるレーザ照射ヘッドと、
該レーザ照射ヘッドの駆動を制御する制御部とを備えてなるアニロックスロール洗浄装置であって、
前記レーザ照射ヘッドは、前記アニロックスロールのロール面に当接されてレーザ照射ヘッド本体を支える単数又は複数の回転体をさらに有し、
前記スポット走査系は、前記回転体が前記アニロックスロールの回転に伴って従動回転する状態で、前記アニロックスロールの回転するロール面を前記レーザスポットで走査しながら照射する態様に構成されていることを特徴とするアニロックスロール洗浄装置。 - 前記アニロックスロールの洗浄時、前記回転体が、前記アニロックスロールのロール面から離れたとき、又は、前記アニロックスロールの回転が停止又は急減速したときには、前記レーザビームの出力を非常停止させる出力非常停止手段が設けられていることを特徴とする請求項8記載のアニロックスロール洗浄装置。
- 前記回転体の回転を監視又は計測することにより、前記アニロックスロールの洗浄時、前記回転体が、前記ロール面から離れたこと、又は、前記アニロックスロールの回転が停止又は急減速したことを検知する非常時検知手段が設けられていることを特徴とする請求項9記載のアニロックスロール洗浄装置。
- 前記アニロックスロールの洗浄時、前記レーザ照射ヘッドの移動速度又は移動速度の程度を検知する移動検知手段を備えてなると共に、該移動検知手段の検知結果に基づいて、前記レーザ照射ヘッドの駆動を制御することを特徴とする請求項1乃至10のうちの何れか一に記載のアニロックスロール洗浄装置。
- 前記移動検知手段によって、移動速度が速いと検知されたときは、レーザ出力を高め、あるいは、走査周波数を上げ、移動速度が遅いと検知されたときは、レーザ出力を下げ、あるいは、走査周波数を下げる制御が行われることを特徴とする請求項11記載のアニロックスロール洗浄装置。
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