JP6718194B2 - 段ボールシート印刷装置 - Google Patents
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Description
給紙装置から送り出された段ボールシートに、印刷、罫入れおよび溝切りなどの加工を行う段ボールシート製函機に本発明を適用した実施形態について、図面を参照して以下に説明する。なお、図面において矢印で示す方向に従って、上下方向、左右方向および前後方向が定められる。
図1は、本実施形態の段ボールシート製函機1の全体的構成を示す図面である。段ボールシート製函機1は、段ボールシートSHを搬送経路PLに向かって1枚ずつ供給する給紙装置2と、その給紙装置2から搬送経路PLに沿って搬送される段ボールシートSHに順次加工を行うために搬送経路PLに沿って配列された複数の加工ユニットとからなり、特開2014−30950号公報などにより公知の構成を有する。本実施形態では、複数の加工ユニットとして、段ボールシートSHに3色の印刷を行う3つの印刷ユニット3A〜3Cと、段ボールシートSHに搬送方向の罫線を施すクリーザ装置4と、段ボールシートSHの前端および後端に溝切りを行う2つのスロッタユニット5A、5Bと、段ボールシートSHに打ち抜き加工を施すダイカッタ装置6とが設けられる。本実施形態では、3つの印刷ユニット3A〜3Cが、印刷装置3を構成し、2つのスロッタユニット5A、5Bが、スロッタ装置5を構成する。
図1において、給紙装置2は、給紙ユニット20と、一対のフィードロール21、22とを備える。給紙装置2は、給紙ユニット20から1枚ずつ給紙される段ボールシートSHを、フィードロール21、22により順次挟持しながら搬送し、印刷装置3に送り出す。フィードロール21、22の各フィードロールは、同じ直径のロールであり、主駆動モータMTに連結されて駆動される。フィードロール21、22は、主駆動モータMTの回転により図1に示す矢印の方向に回転する。
給紙ユニット20は、給紙テーブル23の上方に、フロントゲート24と、バックガイド25とを備える。フロントゲート24は、給紙方向DFにおいて一定の位置に配置される。フロントゲート24は、積層される多数の段ボールシートの前端、すなわち図1において段ボールシートの左側の端部と当接し、段ボールシートの前端の位置を揃える。バックガイド25は、給紙方向DFにおける段ボールシートの長さに応じて、フロントゲート24に対して左右方向に移動可能に配置される。バックガイド25は、段ボールシートの後端、すなわち図1において段ボールシートの右側の端部と当接し、段ボールシートの後端の位置を揃える。
本実施形態では、印刷装置3は、段ボールシートSHに3色の印刷を行うために、3つの印刷ユニット3A〜3Cを備える。また、印刷装置3は、印刷ユニット3Aと、フィードロール21、22との間に、一対のフィードロール31、32を備える。フィードロール31、32の各フィードロールは、フィードロール21、22の各フィードロールと同じ直径のロールであり、主駆動モータMTに連結されて駆動される。フィードロール31、32は、主駆動モータMTの回転により、フィードロール21、22の周速度と同じ周速度で、図1に示す矢印の方向に回転する。
図1において、クリーザ装置4は、搬送経路PLを挟んで上部罫線ロール50と、下部罫線ロール51とを備える。また、クリーザ装置4は、両ロール50、51の上流側、および下流側に、一対のフィードロール52、53、および、一対のフィードロール54、55を備える。両ロール50、51、フィードロール52、53、および、フィードロール54、55は、公知の動力伝達機構を介して主駆動モータMTに連結され、その主駆動モータMTの回転により、フィードロール21、22の周速度と同じ周速度で、図1に示す矢印の方向に回転する。両ロール50、51は、段ボールシートSHの所望の位置に、搬送方向の罫線を施す。
本実施形態では、スロッタ装置5は、段ボールシートSHの前端および後端に溝切り加工を行うために、搬送経路PLに沿って、上流側に配置されたスロッタユニット5Aと、下流側に配置されたスロッタユニット5Bとを備える。図1において、スロッタユニット5Aは、搬送経路PLを挟んで配設された上部スロッタ60Aと下部スロッタ61Aとを備える。また、スロッタユニット5Aは、両スロッタ60A、61Aの下流側に、一対のフィードロール62A、63Aを備える。公知のスロッタ刃が、上部スロッタ60Aの外周面に位置調整可能に取り付けられる。スロッタ刃と嵌合する溝が、下部スロッタ61Aの外周面に形成される。両スロッタ60A、61A、および、フィードロール62A、63Aは、公知の動力伝達機構を介して主駆動モータMTに連結され、その主駆動モータMTの回転により、フィードロール21、22の周速度と同じ周速度で、図1に示す矢印の方向に回転する。
ダイカッタ装置6は、搬送経路PLを挟んでダイシリンダ70と、アンビルシリンダ71とを備える。段ボールシートSHを打ち抜くための打ち抜きダイが合板ベニヤなどの板状体に取り付けられ、この板状体が、ダイシリンダ70の外周面に巻装される。ダイシリンダ70、および、アンビルシリンダ71は、公知の動力伝達機構を介して主駆動モータMTに連結され、その主駆動モータMTの回転により、フィードロール21、22の周速度と同じ周速度で、図1に示す矢印の方向に回転する。打ち抜きダイ72は、連続して搬送される段ボールシートSHの所望の位置に打ち抜き加工を施す。打ち抜きダイ72は、オーダ変更の際に、オーダに応じた打ち抜きパターンの打ち抜きダイと交換可能である。
印刷シリンダ40A、および印刷シート46Aの詳細な構成について、図2乃至図5を参照して説明する。図2は、印刷シート46Aが離脱された状態における印刷シリンダ40Aを拡大して示し、図3は、印刷シート46Aが巻装された状態における印刷シリンダ40Aを拡大して示す。図2において、印刷シリンダ40Aは、係止機構80Aと、第1係止溝81Aと、第2係止溝82Aと、を備える。係止機構80Aは、印刷シリンダ40Aの外周面に形成される凹所83Aの内部に配置される。係止機構80Aは、印刷シリンダ40Aに巻装された印刷シート46Aの引っ張り状態を調整するために、係止爪84Aと、図示しないラチェット機構と、を備える。係止爪84Aは、凹所83Aの内部で回動可能に配置され、ラチェット機構に連結される。
図3に示す印刷シート46Aより長い印刷シート90Aの構成について、図6を参照して説明する。図6は、多数の送り版89が取り外された状態において、長い印刷シート90Aが巻装された印刷シリンダ40Aを示す。多数の送り版89は、マグネット層により印刷シリンダ40Aに吸着されていることから、作業者は、印刷シリンダ40Aから送り版89を容易に取り外すことができる。印刷シート90Aは、印刷シート46Aと同様に、台座フィルム91Aと、印刷版92Aと、一対の係止突部93A、94Aと、を備える。印刷版92Aは、台座フィルム91Aに貼り合わされて固定される。印刷版92Aは、紫外線の照射により硬化する感光性樹脂により構成される。所定の印刷パターンが、紫外線の照射により印刷版92Aに形成される。係止突部93A、94Aは、台座フィルム92Aの両端部に固定され、印刷シリンダ40Aの幅方向に相当する方向に延びて形成される。本実施形態では、台座フィルム91Aの厚さは、0.2mmに定められ、印刷版92Aの厚さは、7mmに定められる。
プレスロール41Aの隙間調整機構100Aの構成について、図7を参照して説明する。図7は、プレスロール41Aを支持する隙間調整機構100Aを右方から見た部分断面図である。図7において、印刷ユニット3Aの前方フレーム101A、および後方フレーム102Aは、印刷シリンダ40Aの回転軸103Aの前後の両端部を回転可能に支持する。プレスロール41Aは、前方軸部104Aと、後方軸部105Aと、を備える。前方軸部104Aは、前方軸受106Aにより支持され、後方軸部105Aは、後方軸受107Aにより支持される。
インク塗布装置43Aの詳細な構成について、図1を参照して説明する。印刷ユニット3Aのインク塗布装置43Aは、アニロックスロール130Aと、ゴムロール131Aと、隙間調整機構200Aと、を備える。アニロックスロール130Aは、印刷シリンダ40Aに巻装される印刷シートの印刷版に接触してインクを塗布する。ゴムロール131Aは、アニロックスロール130Aに付着するインクの量を調整する。ゴムロール131Aは、インクの量を調整するために、アニロックスロール130Aの周速より若干遅い周速で、回転する。アニロックスロール130Aは、公知の動力伝達機構を介して主駆動モータMTに連結され、その主駆動モータMTの回転により、図1に示す矢印の方向に回転する。ゴムロール131Aは、図示しない単独の駆動モータにより駆動され、図1に示す矢印方向に回転する。隙間調整機構200Aは、印刷シリンダ40Aに対するアニロックスロール130Aの隙間を調整する機構である。
アニロックスロール130Aの隙間調整機構200Aの詳細な構成について、図8を参照して説明する。図8は、アニロックスロール130A、およびゴムロール131Aを後方から見た図面である。図8において、隙間調整機構200Aは、隙間調整モータ201Aと、調整軸202Aと、揺動体203Aと、偏心カム204Aと、を主に備える。隙間調整モータ201Aは、モータ回転軸の回転量、および回転方向を検出するためのエンコーダを内蔵する。調整軸203Aは、印刷ユニット3Aのフレームに回転可能に支持され、隙間調整モータ201Aの回転軸に連結される。
印刷ユニット3Aは、プレスロール41Aに対する印刷シリンダ40Aの回転位相を調整するために位相調整機構300Aを備える。位相調整機構300Aは、差動機構301Aと、位相調整モータ302Aと、を備える。位相調整モータ302Aは、モータ回転軸の回転量、および回転方向を検出するためのエンコーダを内蔵する。本実施形態では、差動機構301Aは、ハーモニックドライブ(登録商標)から構成される。ハーモニックドライブ(登録商標)は、ウェーブ・ジェネレータと、フレクスプラインと、サーキュラ・スプラインとから構成される。ウェーブ・ジェネレータが、位相調整モータ302Aの回転軸に連結される。フレクスプラインが、印刷シリンダ40Aが固定された回転軸に連結される。サーキュラ・スプラインが、主駆動モータMTから動力が伝達されるプレスロール41Aに連結される。位相調整モータ302Aが回転することにより、主駆動モータMTから動力伝達されるプレスロール41Aに対する印刷シリンダ40Aの回転位相が、調整される。なお、段ボールシートを加工する加工ユニットの回転主軸に動力を伝達するためにハーモニックドライブ(登録商標)を使用した動力伝達機構は、米国特許第3882745号の明細書および図面(第7図)などにより公知であるので、その動力伝達機構の詳細な構成および動作について説明が省略される。
本実施形態の段ボールシート製函機1の電気的構成について、図9を参照して説明する。図9は、段ボールシート製函機1の電気的構成を示すブロック図である。図9において、段ボールシート製函機1において段ボールシートの加工を全般的に管理するために、上位管理装置400および下位管理装置410が設けられる。本実施形態では、上位管理装置400は、予め決められた順序で多数のオーダを実行するための管理計画を記憶する。上位管理装置400は、オーダ毎に、主駆動モータMTの回転速度、段ボールシートのサイズ、段ボールシートの総坪量、および加工数量などに関する制御指令情報を、下位管理装置410に送る。
下位管理装置410は、駆動制御装置450、および、第1乃至第3印刷制御装置460A〜460Cにそれぞれ接続される。下位管理装置410は、図9には図示されないが、スロッタ装置5およびダイカッタ装置6の動作を制御する制御装置と、給紙ユニット20のブロアモータの駆動を制御する制御装置とにも接続される。スロッタ装置5などの制御装置は、よく知られており、本発明に直接に関係しないことから、その構成および動作の説明は省略される。駆動制御装置450は、下位管理装置410からの制御指令情報に従って、主駆動モータMTの駆動および停止と、その回転速度とを制御する。第1乃至第3印刷制御装置460A〜460Cは、下位管理装置410からの制御指令情報に従って、印刷ユニット3A〜3Cの印刷動作をそれぞれ制御する。
第1乃至第3印刷制御装置460A〜460Cの基本的構成は同じである。第1印刷制御装置460Aは、印刷プログラムメモリ461Aと、印刷作業メモリ462Aとに接続される。印刷プログラムメモリ461Aは、印刷ユニット3Aの全体を制御する制御プログラム、図10に示す調整処理を実行する印刷実行調整プログラム、図11に示す調整処理を実行する印刷休止調整プログラム、および所定の設定値などを固定記憶するメモリである。印刷作業メモリ462Aは、制御プログラムなどの各プログラムを実行する際に、下位管理装置410から送られる種々の情報、および演算処理結果を記憶するメモリである。印刷作業メモリ462Aは、段ボールシート製函機1および印刷ユニット3Aの供給電源が遮断されたときでも、その記憶内容を保存することができる。
本実施形態の段ボールシート製函機1の動作および作用について、図面を参照して以下に説明する。図10は、印刷を行う印刷ユニットの調整処理を示すフローチャートであり、図11は、印刷を行わない印刷ユニットの調整処理を示すフローチャートである。図10、および図11にそれぞれ示す各ステップの処理は、第1乃至第3印刷制御装置460A〜460Cの各印刷制御装置により実行される処理である。
印刷実行調整プログラムに従って実行される印刷を行う印刷ユニットの調整処理について、図10を参照して説明する。たとえば、第2印刷制御装置460Bは、印刷実行調整プログラムに従って、図10に示すステップSA1〜SA15を順次実行する。本実施形態では、図10に示す調整処理が開始されるときに、アニロックスロール130Bが離間位置から待機位置に位置決めされるように、印刷シリンダ40Bに対するアニロックスロール130Bの隙間が制御される。また、図10に示す調整処理が終了するときに、アニロックスロール130Bが塗布位置から待機位置に位置決めされるように、印刷シリンダ40Bに対するアニロックスロール130Bの隙間が制御される。
印刷休止調整プログラムに従って実行される印刷を行わない印刷ユニットの調整処理について、図11を参照して説明する。たとえば、第1印刷制御装置460Aは、印刷休止調整プログラムに従って、図11に示すステップSB1〜SB15を順次実行する。
印刷ユニット3Aについて、図11に示す調整処理が終了し、印刷ユニット3B、3Cについて、図10に示す調整処理が終了することにより、次のオーダの実行のための準備処理が完了する。作業者が、操作パネル441の給紙ボタン441を操作すると、下位管理装置410は、主駆動モータMTの駆動指令を駆動制御装置450に送り、主駆動モータMTの駆動を開始させる。主駆動モータMTの駆動により、給紙装置2は、段ボールシートを順次供給する。この段ボールシートの供給により、印刷装置3は、印刷動作を行う。
図2、および図5に示すように、送り版89A、89A−1〜89A−5が、印刷シリンダ40Aの送り角度領域AR2に装着される。印刷を行わない印刷ユニットとして決定された印刷ユニット3Aについて、ステップSB2、SB9の処理により、プレスロール41Aに対する印刷シリンダ40Aの回転位相が調整される。この結果、段ボールシートがフィードロール31、32からフィードロール44A、45Aまで搬送される間に、印刷シリンダ40Aの送り版89Aは、プレスロール41Aとの間で段ボールシートを挟持して安定した搬送力を段ボールシートに付与することができる。また、作業者は、印刷を行わない印刷ユニットにおいて、オーダチェンジの度に、印刷シート46Aを取り外して特別のシートを取り付ける作業、または、その取り付けられた特別のシートを取り外す作業を行う必要がないことから、オーダチェンジの作業を簡易にすることができる。
印刷装置3は、本発明の段ボールシート印刷装置の一例である。3つの印刷ユニット3A〜3Cは、本発明の複数の印刷ユニットの一例である。下位管理装置410、および第1乃至第3印刷制御装置460A〜460Cは、本発明の制御部の一例である。印刷シリンダ40A〜40C、印刷版86A、92A、および印刷シート46A、90Aは、本発明の印刷シリンダ、印刷版、および印刷シートの一例である。印刷シート46A、および印刷シート90Aは、本発明の第1の印刷シート、および第2の印刷シートの一例である。送り版89A、巻装角度領域AR1、および送り角度領域AR2は、本発明の送り版、巻装角度領域、および送り角度領域の一例である。プレスロール41A〜41Cは、本発明のプレスロールの一例である。位相調整機構300A〜300Cは、本発明の位相調整部の一例である。図10に示す調整処理のステップSA2、SA9の処理は、本発明の第1の調整処理の一例である。図11に示す調整処理のステップSB2、SB9の処理は、本発明の第2の調整処理の一例である。印刷ユニット決定プログラムに従って下位管理装置410が、印刷を行う印刷ユニットと、印刷を行わない印刷ユニットとを決定する処理が、本発明の制御部の決定処理の一例である。係止機構80A、第1係止溝81A、および第2係止溝82Aは、本発明の第1の係止部、第2の係止部、および第3の係止部の一例である。一対のフィードロール31、32が、本発明の一対の上流側送りロールの一例であり、一対のフィードロール44A、45Aが、本発明の一対の下流側送りロールの一例である。差動機構301A〜301Cの各差動機構を構成するハーモニックドライブ(登録商標)のフレクスプラインが、本発明の位相調整部の第1の部材の一例である。各差動機構を構成するハーモニックドライブ(登録商標)のサーキュラ・スプラインが、本発明の位相調整部の第2の部材の一例である。各差動機構を構成するハーモニックドライブ(登録商標)のウェーブ・ジェネレータが、本発明の位相調整部の第3の部材の一例である。位相調整モータ302A〜302Cは、本発明の位相調整モータの一例である。隙間調整機構100A〜100Cは、本発明の「印刷シリンダの外周面と、プレスロールの外周面との隙間を調整する隙間調整機構」の一例である。隙間調整モータ110A〜110Cは、本発明の隙間調整モータの一例である。設定入力キー444、ステップSB7、SB14の処理、主作業メモリ420、および印刷作業メモリ462A〜462Cの組み合わせは、本発明の設定部の一例である。図11に示す調整処理のステップSB3、SB10の処理は、本発明の隙間調整処理の一例である。距離LA1、LB1、LC1は、本発明の「一対の上流側送りロールの挟持位置と押圧位置との間の距離」の一例である。距離LA2、LB2、LC2は、本発明の「一対の下流側送りロールの挟持位置と押圧位置との間の距離」の一例である。
本発明の実施形態について以上説明したが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において当業者であれば種々の変形を加えることができる。
3 印刷装置
3A〜3C 印刷ユニット
31、32、44A、45A フィードロール
40A〜40C 印刷シリンダ
41A〜41C プレスロール
46A、90A 印刷シート
80A 係止機構
81A 第1係止溝
82A 第2係止溝
86A、92A 印刷版
89A 送り版
100A〜100C 隙間調整機構
300A〜300C 位相調整機構
302A〜302C 位相調整モータ
410 下位管理装置
430 主作業メモリ
444 設定入力キー
460A〜460C 第1乃至第3印刷制御装置
462A〜462C 印刷作業メモリ
SH 段ボールシート
AR1 巻装角度領域
AR2 送り角度領域
LA1〜LC1、LA2〜LC2 距離
Claims (9)
- シート供給装置から所定の搬送方向に搬送される段ボールシートに所定の印刷パターンを印刷する段ボールシート印刷装置において、
所定の搬送方向に沿って配置される複数の印刷ユニットと、
複数の印刷ユニットの動作を制御する制御部と、を備え、
複数の印刷ユニットの各印刷ユニットは、
所定の搬送方向に従う所定の回転方向に回転可能な印刷シリンダであって、所定の印刷パターンを有する印刷版が固定された印刷シートが交換可能に巻装される印刷シリンダと、
印刷シリンダの外周面の全円周領域のうち、印刷シートが巻装される巻装角度領域以外の所定の送り角度領域に設けられる送り版と、
印刷シリンダに対して段ボールシートを押圧するプレスロールと、
プレスロールに対する印刷シリンダの回転位相を調整するために作動可能な位相調整部と、を含み、
制御部は、
複数の印刷ユニットのうちの印刷動作を行う第1の印刷ユニットの印刷シリンダに巻装される印刷シートの印刷版が、搬送される段ボールシートの所定の印刷位置において段ボールシートに係合するように、位相調整部の作動を制御して、第1の印刷ユニットの印刷シリンダの回転位相を調整する第1の調整処理と、
複数の印刷ユニットのうちの印刷動作を行わない第2の印刷ユニットの印刷シリンダに設けられる送り版が、搬送される段ボールシートに係合するように、位相調整部の作動を制御して、第2の印刷ユニットの印刷シリンダの回転位相を調整する第2の調整処理と、を実行する
ことを特徴とする段ボールシート印刷装置。 - 制御部は、
オーダチェンジのために、複数の印刷ユニットのうち、印刷動作を行う第1の印刷ユニットと、印刷動作を行わない第2の印刷ユニットとを決定する決定処理を実行し、
決定処理により決定される第1の印刷ユニットについて、第1の調整処理を実行し、決定処理により決定される第2の印刷ユニットについて、第2の調整処理を実行する請求項1に記載の段ボールシート印刷装置。 - 送り版は、印刷シリンダに着脱可能に設けられ、
送り版が印刷シリンダから離脱された状態において、巻装角度領域に巻装される第1の印刷シートより長い第2の印刷シートが、巻装角度領域と、送り角度領域の少なくとも一部の領域とにわたって巻装されるように、印刷シリンダが構成される請求項1または請求項2に記載の段ボールシート印刷装置。 - 印刷シリンダの回転軸方向に平行に延びる第1の印刷シートの両端部をそれぞれ係止するために、印刷シリンダの外周面に設けられる第1および第2の係止部と、
第1の係止部に近接して印刷シリンダの外周面に設けられる第3の係止部と、を備え、
送り版は、第2の係止部と第3の係止部との間の領域である送り角度領域に、設けられ、
送り版が印刷シリンダから離脱された状態において、第1および第3の係止部は、印刷シリンダの回転軸方向に平行に延びる第2の印刷シートの両端部をそれぞれ係止する請求項3に記載の段ボールシート印刷装置。 - 印刷シリンダとプレスロールとの間で段ボールシートを押圧する押圧位置に対して、所定の搬送方向の上流側および下流側にそれぞれ配置され、段ボールシートを挟持して送る一対の上流側送りロール、および一対の下流側送りロール、を備え、
一対の上流側送りロールの挟持位置と押圧位置との間の距離、および、一対の下流側送りロールの挟持位置と押圧位置との間の距離は、予め定められた距離であり、
印刷シリンダの所定の回転方向における送り版の長さは、前記予め定められた距離に基いて定められる請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の段ボールシート印刷装置。 - 送り版が印刷シリンダの外周面から突出する突出量は、印刷シリンダに巻装される印刷シートの印刷版が印刷シリンダの外周面から突出する突出量より小さい請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の段ボールシート印刷装置。
- 第2の調整処理は、印刷シリンダの所定の回転方向における送り版の下流側の先端部が、所定の搬送方向における段ボールシートの下流側の先端部に係合するように、位相調整部の作動を制御して、印刷動作を行わない第2の印刷ユニットの印刷シリンダの回転位相を調整する請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の段ボールシート印刷装置。
- 位相調整部は、
印刷シリンダの回転軸に連結される第1の部材と、
プレスロールの回転軸に連結される第2の部材と、
第2の部材に対する第1の部材の相対的位置を変化させるために回転可能な第3の部材と、
第3の部材を回転駆動する位相調整モータと、を含み、
制御部は、第1の調整処理、および第2の調整処理を実行するために、位相調整モータの回転駆動を制御する請求項1乃至請求項7のいずれかに記載の段ボールシート印刷装置。 - 印刷動作を行わない第2の印刷ユニットの印刷シリンダの外周面と、プレスロールの外周面との隙間を調整する隙間調整機構、を備え、
隙間調整機構は、
隙間を設定して記憶する設定部と、
印刷シリンダの外周面に対してプレスロールの外周面を変位させるために回転可能な隙間調整モータと、を含み、
制御部は、設定部に設定される隙間に基いて、隙間調整モータの回転を制御する隙間調整処理を実行する請求項1乃至請求項8のいずれかに記載の段ボールシート印刷装置。
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