JPH0789036A

JPH0789036A - グラビア彫刻機の彫刻ヘッド制御装置

Info

Publication number: JPH0789036A
Application number: JP5236093A
Authority: JP
Inventors: Takumi Yoshida; 巧吉田
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1993-09-22
Filing date: 1993-09-22
Publication date: 1995-04-04
Anticipated expiration: 2014-05-24
Also published as: US5719683A; JP2895719B2

Abstract

(57)【要約】【目的】彫刻ヘッドの初期ギャップ及び彫刻開始位置
をグラビアシリンダの形状に応じて自動的に調整し、そ
れらのばらつきを少なくする。【構成】グラビア彫刻機は、彫刻データに応じてグラ
ビアシリンダ表面を彫刻するための彫刻ヘッドを有する
装置であって、ステッピングモータと副軸モータとシリ
ンダ検出センサと本体制御部とを備えている。ステッピ
ングモータは、彫刻ヘッドをグラビアシリンダに対して
接近・離反させる。副軸モータは、彫刻ヘッドをグラビ
アシリンダの軸方向に沿って移動させる。本体制御部
は、シリンダ検出センサの検出結果によりシリンダ直径
と長さとを算出し、彫刻開始時に、直径算出結果に従い
ステッピングモータを制御して彫刻ヘッドとグラビアシ
リンダとのギャップを調整するとともに、シリンダ長さ
と画像長さとに従い副軸モータを制御して彫刻ヘッドの
軸方向の彫刻開始位置を調整する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、彫刻ヘッド制御装置、
特に、彫刻データに応じてグラビアシリンダ表面を彫刻
する彫刻ヘッドの初期位置を制御するグラビア彫刻機の
彫刻ヘッド制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】グラビア彫刻機は、円筒状のグラビアシ
リンダを回転させながら、このシリンダ表面にスタイラ
スと呼ばれるダイヤモンドバイトを用いて凹点（セル）
を形成する装置である。この種のグラビア彫刻機は、ベ
ッドと、ベッドの上面に固定された主軸台と、主軸台に
対向配置され、主軸台とでグラビアシリンダを回転可能
に支持する芯押台と、グラビアシリンダ表面を彫刻する
彫刻ヘッドとを備えている。

【０００３】彫刻ヘッドは、グラビアシリンダの回転軸
と平行な水平軸回りに旋回自在にヘッド支持台に支持さ
れており、通常は、バネ等の付勢部材により前傾姿勢で
支持されている。ヘッド支持台は、ベッド上をグラビア
シリンダの軸方向に移動可能な彫刻テーブル上に、グラ
ビアシリンダに対して前進・後退する方向に移動可能に
支持されている。この結果、彫刻ヘッドは、グラビアシ
リンダに対して前進・後退する方向及び回転軸方向に移
動可能である。彫刻ヘッドには、彫刻用のスタイラス
と、スタイラスとグラビアシリンダとのギャップを一定
に保つためのスライディングシューとが設けられてい
る。また、彫刻テーブルには、彫刻ヘッドをグラビアシ
リンダに対して前進・後退させるための送りねじが設け
られている。

【０００４】この種のグラビア彫刻機では、グラビアシ
リンダを装着した後、まず副走査方向（グラビアシリン
ダの軸方向）の彫刻開始位置に彫刻ヘッドを配置し、こ
の後に送りねじを回してグラビアシリンダに向かって前
進させる。これらの作業は手操作で行われる。前述した
ように、彫刻ヘッドは付勢部材によりやや前傾した姿勢
に支持されているので、グラビアシリンダ外周にスライ
ディングシューが当接すると、彫刻ヘッドは徐々に起き
上がる。そして彫刻ヘッドが垂直に起立するまで送りね
じにより彫刻ヘッドを前進させ、彫刻ヘッドとグラビア
シリンダとのギャップを適正な値にセットする。

【０００５】ギャップのセットが終了すると、グラビア
シリンダを回転させつつ彫刻ヘッドを副走査方向に移動
させて彫刻を行う。そして彫刻が終了すると、逆に彫刻
ヘッドをグラビアシリンダ表面から離反する方向に送り
ねじにより移動させる。これは、グラビアシリンダ取り
外し時に、グラビアシリンダが彫刻ヘッドに接触するの
を防止するためにである。そして、グラビアシリンダを
取り外して、１版のグラビア彫刻を終了する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の構成では、
グラビアシリンダ装着の都度、彫刻開始時において、彫
刻ヘッドを送りねじにより前進させてグラビアシリンダ
表面外周にスライディングシューを当接させる作業が必
要である。しかし、送りねじを操作することにより彫刻
ヘッドを前進させると、作業者の経験によって彫刻ヘッ
ドの前進位置がその都度異なり、スライディングシュー
の先端とグラビアシリンダ面との当たりが作業者によっ
て変化し、彫刻ヘッドの姿勢がばらつく。このため、場
合によってはスライディングシューのエッジでグラビア
シリンダ表面を傷付けたり、ギャップが変化してセル形
状やセルサイズが変化したりする。

【０００７】また、従来の構成では、彫刻ヘッドを副走
査方向の彫刻開始位置に同じく手操作にて移動させてい
る。このため、前記同様に彫刻開始位置がその都度異な
ることがあり、これが各色版で異なると、各色版のグラ
ビアシリンダ上での画像領域が異なることになる。この
場合の各版の画像領域誤差がグラビア印刷機側での調節
範囲を超えると、再度彫刻をし直す必要が生じる。

【０００８】本発明の目的は、彫刻ヘッドの初期ギャッ
プ及び彫刻開始位置等の初期位置をグラビアシリンダの
形状に応じて自動的に調整して、初期位置のばらつきを
抑えることにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】第１の発明に係る彫刻ヘ
ッド制御装置は、彫刻データに応じてグラビアシリンダ
表面を彫刻する彫刻ヘッドの初期位置を制御する装置で
あって、第１移動手段と第２移動手段と初期位置設定手
段と制御手段とを備えている。第１移動手段は、彫刻ヘ
ッドをグラビアシリンダに対して接近・離反させる。第
２移動手段は、彫刻ヘッドをグラビアシリンダの軸方向
に沿って移動させる。初期位置設定手段は、彫刻ヘッド
の初期位置データを設定する。制御手段は、彫刻開始時
に、設定された初期位置データに従い、第１移動手段及
び第２移動手段を制御して彫刻ヘッドを初期位置に移動
させる。

【００１０】第２の発明に係る彫刻ヘッド制御装置は、
グラビアシリンダとグラビアシリンダ表面を彫刻するた
めの彫刻ヘッドとの間の初期ギャップを調整する装置で
あって、ヘッド移動手段とシリンダ検出手段と径算出手
段と制御手段とを備えている。ヘッド移動手段は、彫刻
ヘッドをグラビアシリンダに対して接近・離反させる。
シリンダ検出手段は、彫刻ヘッドとともにグラビアシリ
ンダに対して接近・離反し、グラビアシリンダの外周位
置を検出する。径算出手段は、シリンダ検出手段の検出
結果に基づきグラビアシリンダの径を算出する。制御手
段は、径算出手段の算出結果に従い、ギャップを所定値
になるようにヘッド移動手段を制御する。

【００１１】第３の発明に係る彫刻ヘッド制御装置は、
入力された彫刻データに従い、回転するグラビアシリン
ダ表面を彫刻するための彫刻ヘッドのグラビアシリンダ
の軸方向の彫刻開始位置を調整する装置であって、長さ
検出手段とヘッド移動手段と彫刻開始位置算出手段と制
御手段とを備えている。長さ検出手段は、グラビアシリ
ンダの軸方向長さを検出する。ヘッド移動手段は、彫刻
ヘッドをグラビアシリンダの軸方向に沿って移動させ
る。彫刻開始位置算出手段は、長さ検出手段の検出結果
と彫刻データとに従い、彫刻開始位置を算出する。制御
手段は、彫刻開始位置算出手段の算出結果に従い、彫刻
開始位置に彫刻ヘッドが位置するようにヘッド移動手段
を制御する。

【００１２】

【作用】第１の発明に係る彫刻ヘッド制御装置では、彫
刻開始時に、初期位置設定手段によって設定された初期
位置データに従い、制御手段が第１移動手段及び第２移
動手段を制御して彫刻ヘッドを初期位置に移動させる。
ここでは、制御手段によって彫刻ヘッドが初期位置に自
動的に移動させられるので、ギャップや彫刻開始位置の
ばらつきが少なくなる。

【００１３】第２の発明に係る彫刻ヘッド制御装置で
は、シリンダ検出手段がグラビアシリンダの外周位置を
検出すると、径算出手段が装着されたグラビアシリンダ
の径を算出する。そして、径算出手段の算出結果に従
い、ギャップが所定値となるように制御手段がヘッド移
動手段を制御する。ここでは、算出されたグラビアシリ
ンダの径に応じてギャップが制御されるので、装着され
たグラビアシリンダに応じて常に最適なギャップ値が得
られる。

【００１４】第３の発明に係る彫刻制御装置では、長さ
検出手段がグラビアシリンダの軸方向の長さを検出する
と、検出された長さと彫刻データとに従い、彫刻開始位
置算出手段が彫刻開始位置を算出する。この算出結果に
従い、彫刻開始位置に彫刻ヘッドが位置するように制御
手段がヘッド制御手段を制御する。ここでは、グラビア
シリンダの長さと彫刻データとにより彫刻開始位置が定
まるので、彫刻開始位置のばらつきが少なくなる。特
に、グラビアシリンダに対して中心振り分けで彫刻を行
う場合に操作者による計算作業が不要となる。

【００１５】

【実施例】構成図１において、本発明の一実施例を採用したグラビア彫
刻機１は、彫刻部２と彫刻部２の側方に配置されたコン
トロール部３とを有している。彫刻部２は、彫刻機本体
４と、彫刻機本体４を覆うカバー５とを有している。カ
バー５の中央には、開口６が形成されており、開口６は
スライドカバー７及び安全カバー８で覆われるようにな
っている。カバー５の図１右側部には、操作パネル９が
配置されている。

【００１６】コントロール部３は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，Ｒ
ＡＭ等を含む本体制御部１０と、本体制御部１０の上方
に配置されたディスプレイ１１及びキーボード１２とか
ら構成されている。彫刻機本体４は、図２〜図４に示す
ように、ベッド２０と、ベッド２０の上面に固定された
主軸台２１と、主軸台２１と対向して配置された芯押台
２２と、彫刻テーブル２３とを備えている。ベッド２０
の上面には、芯押台２２を案内するための１対のガイド
レール２４と、彫刻テーブル２３を案内する１対のガイ
ドレール２５とが図３左右方向に平行に配置されてい
る。ガイドレール２４は、ベッド２０の手前側（図３の
下側）に配置されたレール台２４ａの両側上部に形成さ
れており、ガイドレール２５は、ベッド２０の奥側（図
３の上側）に配置されたレール台２５ａの両側上部に配
置されている。芯押台２２の下方で１対のガイドレール
２４の間には、ボールねじ２６がガイドレール２４と平
行に配置されており、芯押台２２下部に設けられたナッ
ト部（図示せず）がこのボールねじ２６に螺合してい
る。ボールねじ２６の主軸台２１側端部には、芯押台２
２駆動用の芯押台駆動モータ２７が配置されている。こ
の芯押台駆動モータ２７により芯押台２２を主軸台２１
に対して接近または離反させることが可能である。

【００１７】主軸台２１の中心部には主軸２８が回転自
在に設けられている。主軸２８は、主軸台２１の一端側
に設けられた主軸駆動モータ２９及びベルトを含む駆動
機構３０によって回転させられるようになっている。芯
押台２２の中心部には、クイル３２が進退可能かつ回転
自在に配置されている。芯押台２２の背面側には空気圧
作動のクイルシリンダ３３が装着されており、このクイ
ルシリンダ３３によってクイル３２を進退可能である。
これらの主軸２８及びクイル３２の先端はそれぞれコー
ン形状になっており、互いに対向している。そして、グ
ラビアシリンダＣは、主軸２８とクイル３２との間に支
持される。クイルシリンダ３３には、クイル先端検出セ
ンサ３４、クイル後端検出センサ３５及びクイル中間検
出センサ３６が取り付けられている。これらの３つのセ
ンサ３４〜３６により、クイル３２の進退位置を検出可
能である。また、芯押台２２には、クイルロック機構４
０と芯押台ロック機構４１とスイッチパネル４２とが設
けられている。スイッチパネル４２には、芯押台前進ス
イッチ４３とクイル後退スイッチ４４と芯押台後退スイ
ッチ４５との３つのスイッチが配置されている。

【００１８】クイルロック機構４０は、電源が切れた場
合に、クイル３２の後退を防止するものであって、図５
に示すように、芯押台２２内においてクイル３２の外周
下部に対して接離可能に配置された１対のロック部材４
６と、ロック部材４６を接離させる１対の逆ねじが形成
されたねじ軸４７と、ねじ軸４７を回転駆動させるため
のクイルロックシリンダ４８とを有している。クイルロ
ックシリンダ４８とねじ軸４７とはレバー４９により連
結されている。ここでは、クイルロックシリンダ４８が
縮むことでねじ軸４７を回転駆動することにより、ロッ
ク部材４６を矢印で示す方向に駆動する。そして１対の
ロック部材４６によってクイル３２が挟持されると、ク
イル３２が芯押台２２にロックされる。

【００１９】クイルロックシリンダ４８は図示しない電
磁弁を介して図示しないコンプレッサに接続されてい
る。電磁弁はクイルロックシリンダ４８に対して、通電
時にはクイルロックシリンダ４８を伸ばすために、非通
電時にはクイルロックシリンダ４８を縮めるために、そ
れぞれ空圧を供給する。このため、グラビア彫刻機１の
電源が投入されている場合、電磁弁は通電状態となり、
クイルロックシリンダ４８は伸びている。したがって、
クイル３２はロックが解除された状態となっている。一
方、グラビア彫刻機１の電源が切れている場合、電磁弁
は非通電状態になり、コンプレッサからクイルロックシ
リンダ４８を縮めるための空圧が供給されクイル３２は
ロックされる。なお、停電等でコンプレッサの電源が切
れた場合であっても、コンプレッサ内には圧縮空気が残
留しているので、クイルロックシリンダ４８に空圧を供
給することができる。

【００２０】芯押台ロック機構４１は、図６に示すよう
に、芯押台２２の両側に水平に配置された芯押台ロック
シリンダ５０と、芯押台ロックシリンダ５０のロッド先
端に取り付けられた揺動するロック部材５１とを有して
いる。ロック部材５１はＬ字状の部材であり、実線で示
すロック位置と二点鎖線で示す解除位置とに揺動自在で
ある。そして、ロック部材５１がロック位置に位置した
ときに、芯押台２２をガイドレール２４にロックする。

【００２１】彫刻テーブル２３は、図３に示すように、
ガイドレール２５に沿って左右方向に移動自在である。
１対のガイドレール２５の間には、ガイドレール２５と
平行にボールねじ５３が配置されている。彫刻テーブル
２３の下部には、ボールねじ５３に螺合するナット部
（図示せず）が固定されている。また、ボールねじ５３
の一端には、副軸モータ５４が固定されている。この副
軸モータ５４によりボールねじ５３を回転させて、彫刻
テーブル２３をガイドレール２５に沿って左右方向に移
動させることが可能である。

【００２２】彫刻テーブル２３には、図３及び図４に示
すように、１対のガイドレール５５が設けられている。
ガイドレール５５は、ガイドレール２５と直交する前後
方向に延びている。ガイドレール５５上には、彫刻ヘッ
ド５６を揺動自在に支持するヘッド支持台５７が移動自
在に装着されている。一方、１対のガイドレール５５の
間には、ボールねじ１３がガイドレール５５と平行に配
置されており、その一端には、ボールねじ１３を回転さ
せるためのステッピングモータ５９が設けられている。
ヘッド支持台５７の下部には、ボールねじ１３に螺合す
るナット部（図示せず）が固定されている。このような
構成により、彫刻ヘッド５６を装置の前後方向（図３の
上下方向）に移動させてグラビアシリンダＣに接近また
は離反させることが可能である。

【００２３】ヘッド支持台５７の上面には、図７及び図
８に示すように、左右１対の軸受部５８が設けられてい
る。軸受部５８の先端（前方側の端部）には、揺動軸５
２が回転自在に配置されている。揺動軸５２には、彫刻
ヘッド５６のヘッドボディ６０が固定されている。ヘッ
ドボディ６０の後端下部とヘッド支持台５７との間には
スプリング６９が圧縮状態で配置されている。ヘッドボ
ディ６０の前面には、スライディングシュー６１とスタ
イラス６２とが配置されている。スライディングシュー
６１は、ヘッドボディ６０の後面に取り付けられた調節
ねじ６３によりその突出長さが調整可能である。すなわ
ち、この調整ねじ６３によりスタイラス６２とグラビア
シリンダＣとの間のギャップを調整可能である。なお、
スライディングシュー６１がグラビアシリンダＣに当接
していない状態では、ヘッドボディ６０はスプリング６
９により実線に示すような前傾姿勢となっている。

【００２４】ヘッドボディ６０の図８左方には、上方に
延びる倒立Ｌ字状のセンサ架台６４が配置されている。
センサ架台６４の先端には、光センサの投光部６５が配
置されている。投光部６５は光を垂直面から２０°前下
方に照射する。また、ヘッド支持台５７の図８左端に
は、前方に突出するセンサ架台６６が配置されている。
センサ架台６６の先端には、光センサの受光部６７が配
置されている。これらの投光部６５及び受光部６７によ
りシリンダの外周位置を検出するシリンダ検出センサ６
８が構成される。

【００２５】図９に示すように、コントロール部３の本
体制御部１０には、主軸駆動モータ２９、副軸モータ５
４、彫刻ヘッド５６を前後進するためのステッピングモ
ータ５９、スタイラス６２を駆動するためのスタイラス
駆動部７０、芯押台駆動モータ２７、クイルシリンダ３
３、クイルロックシリンダ４８、芯押台ロックシリンダ
５０、各種の設定値、算出値や制御プログラムを記憶す
るメモリ部７１及び他の入出力部が接続されている。ま
た本体制御部１０には、操作パネル９に配置された彫刻
スタートスイッチ７２、スイッチパネル４２に配置され
た芯押台前進スイッチ４３、クイル後退スイッチ４４、
芯押台後退スイッチ４５、コントロール部３に配置され
たキーボード１２、シリンダ検出センサ６８、クイルシ
リンダ３３に配置されたクイル後端検出センサ３５、ク
イル先端検出センサ３４、クイル中間検出センサ３６及
び副軸モータ５４の回転位置を検出する副軸エンコーダ
７３が配置されている。

【００２６】制御動作次に上述の実施例の動作を、図１０〜図１３に示す制御
フローチャートに従って説明する。全体制御装置の起動スイッチがオンされ、プログラムがスタート
すると、まずステップＳ１では初期設定がなされる。こ
の初期設定では、彫刻ヘッド５６を原点（図２右方位
置）に移動させたり、あるいは各種のフラグをリセット
する等の処理を行う。ステップＳ２では、彫刻条件や彫
刻画像データの入力（ＪＯＢ入力）がなされたか否かを
判断する。ステップＳ３では、彫刻スタートスイッチ７
２が操作されたか否かを判断する。ステップＳ４では、
他の指令がなされたか否かを判断する。ステップＳ２〜
Ｓ４でＮｏと判断されるとステップＳ２に戻る。

【００２７】ＪＯＢ入力がなされたと判断するとステッ
プＳ２からステップＳ５に移行する。ステップＳ５で
は、シリンダサイズや画像の解像度を示す線数やセルタ
イプを示すスクリーン角度や彫刻位置を指定するための
データや彫刻画像データの入力等を行うＪＯＢ入力処理
を実行する。彫刻スタートスイッチ７２が操作されたと
判断するとステップＳ３からステップＳ６に移行する。
ステップＳ６では、彫刻処理（後述）を実行する。他の
指令がなされるとステップＳ４からステップＳ７に移行
する。ステップＳ７では指令された内容に応じた他の処
理を実行する。

【００２８】彫刻処理ステップＳ６の彫刻処理では、図１１のステップＳ１０
でシリンダセット処理（後述）を実行する。このシリン
ダセット処理により、グラビアシリンダＣが主軸２８と
クイル３２との間に支持される。ステップＳ１１では、
彫刻テーブル２３を原点から副走査方向正方向（図２左
方向）に移動する。ステップＳ１２では、シリンダ検出
センサ６８がグラビアシリンダＣの外周を検出し得る外
径検出位置に彫刻テーブル２３が到達したか否かを判断
する。なお、後述するようにグラビアシリンダＣの両端
は、Ｒ面取り加工がなされているので、外径検出位置は
グラビアシリンダＣの両端面からそれぞれＲ面取り部分
の半径以上内側の位置に設定されている。彫刻テーブル
２３が外径検出位置に到達するとステップＳ１３に移行
する。ステップＳ１３では、副軸モータ５４の回転を停
止し、彫刻テーブル２３を外径検出位置で停止させる。
ステップＳ１４では、ステッピングモータ５９を駆動
し、彫刻ヘッド５６を前進させる。ステップＳ１５で
は、シリンダ検出センサ６８がオフ（グラビアシリンダ
Ｃにより光が遮光されること）になったか否かを判断す
る。シリンダ検出センサ６８がオフするまでは彫刻ヘッ
ド５６を前進させる。シリンダ検出センサ６８がオフす
るとステップＳ１６に移行し、ステッピングモータ５９
を停止し、彫刻ヘッド５６の前進を停止させる。ステッ
プＳ１７では、彫刻ヘッド５６の停止位置（以下、外周
検出位置と記す）により、次のようにしてグラビアシリ
ンダＣの外径を算出する。

【００２９】シリンダ検出センサの光軸は、約２０°前
下方に向くように調整されているが、実際に光軸を正確
に調整することが困難であるため、工場出荷前にその角
度を予め較正しておく。この較正方法は、図１４に示す
ように、まず、直径の判明している２つのグラビアシリ
ンダを用意する。このグラビアシリンダの大きい方の直
径をＤ₁とし、小さい方のシリンダの直径をＤ₂とす
る。そして、グラビアシリンダを装着して外径検出位置
に彫刻ヘッド５６を配置し、彫刻ヘッド５６を前進させ
てシリンダ検出センサ６８がオフする外周検出位置を求
める。このときのそれぞれのグラビアシリンダに対する
彫刻ヘッドの外周検出位置をＰ₁，Ｐ₂とする。この外
周検出位置は、ステッピングモータ５９に与えるパルス
数で求める。また、リニアスケール等の他の手段により
求めてもよい。直径Ｄ₁，Ｄ₂と外周検出位置Ｐ₁，Ｐ
₂とにより、光軸角度θは下記（１）式により算出され
る。

【００３０】

【数１】

【００３１】このようにして光軸角度θを算出すると、
その角度θと直径Ｄ₁と外周検出位置Ｐ₁とをメモリ部
７１に記憶しておく。そしてステップＳ１７のシリンダ
直径算出の際には、それらをメモリ部７１から読み出
し、下記（２）式により直径を算出する。ここでステッ
プＳ１６での彫刻ヘッド５６の外周検出位置をＰ_xとす
ると、そのときのグラビアシリンダＣの直径Ｄ_xは、Ｄ_x＝Ｄ₁−２（Ｐ₁−Ｐ_x）ｃｏｓθ…（２）で求められる。この演算処理をステップＳ１７で行う。

【００３２】シリンダ直径の算出が終了するとステップ
Ｓ１８に移行する。ステップＳ１８では、ヘッド支持台
５７を前進させて彫刻ヘッド５６をさらに距離Ｌ_e前進
させる。ここで彫刻ヘッド５６を外周検出位置Ｐ_xから
距離Ｌ_e前進させるのは、次のステップＳ１９におい
て、彫刻テーブル２３を副走査負方向に移動させたと
き、グラビアシリンダＣの端面を正確に検出するためで
ある。グラビアシリンダＣの両端には、図１５に示すよ
うに、Ｒ面取り加工がなされている。このため、グラビ
アシリンダＣの長さＬを計測する場合に外周検出位置Ｐ
_xで検出すると、Ｒ面取り部分でシリンダ検出センサ６
８が遮光状態から受光状態になり、端面を正確に検出で
きない。これを避けるために、Ｒ面取り部分の半径より
長く設定された距離Ｌ_e分彫刻ヘッド５６を前進させ
る。

【００３３】ステップＳ１９では、副軸モータ５４を逆
転させ、彫刻テーブル２３を副走査負方向に移動させ
る。ここで副走査負方向とは、図２の右方向への移動で
ある。ステップＳ２０では、シリンダ検出センサ６８が
オン（遮光状態から受光状態になること）したか否かを
判断する。シリンダ検出センサ６８がオンするまでは副
走査負方向に彫刻テーブル２３を移動する。シリンダ検
出センサ６８がオンするとステップＳ２１に移行する。
ステップＳ２１では、オンしたときの副走査方向位置Ｘ
_sを副軸エンコーダ７３の値により求め、メモリ部７１
に記憶する。これにより、シリンダＣの一端面が検出さ
れる。ステップＳ２２では、副軸モータ５４を停止し、
彫刻テーブル２３を停止させる。なおこのときの停止位
置は記憶された位置よりわずかに原点側である。ステッ
プＳ２３では、再度副軸モータ５４を正転させ、彫刻テ
ーブル２３を副走査正方向に移動させる。ステップＳ２
４では、シリンダ検出センサ６８の出力を強制的にオフ
しておく。これはシリンダの一端面を検出しないように
するためである。ステップＳ２５では、シリンダ検出セ
ンサ６８がオンしたか否かを判断する。これによりシリ
ンダの他端面が検出される。シリンダ検出センサ６８が
オンするとステップＳ２６に移行する。ステップＳ２６
ではシリンダ検出センサ６８がオンしたときの副走査方
向位置Ｘ_eをメモリ部７１に記憶する。

【００３４】ステップＳ２７では、副軸モータ５４を停
止し、彫刻テーブル２３の移動を停止させる。ステップ
Ｓ２８では、グラビアシリンダＣの長さを算出する。こ
こでは、メモリ部７１に記憶された２つの副走査方向位
置Ｘ_s，Ｘ_eによりグラビアシリンダＣの長さＬを求め
る。ステップＳ２９では、彫刻開始位置Ｅ_sを算出す
る。ここで彫刻開始位置Ｅ_sは、下記（３）式で求めら
れる。グラビア製版では、一般に、グラビアシリンダＣ
内に彫刻される画像はシリンダの長さに対して中心振り
分けに位置決めされることが多く、彫刻開始位置Ｅ_sへ
の彫刻テーブル２３の移動は、グラビアシリンダＣの長
さＬと画像の長さＬ_Gとから計算して求めることができ
る。

【００３５】Ｅ_s＝１／２・（Ｘ_s＋Ｘ_e−Ｌ_G）＋Ｓ…（３）ここで、Ｓは中心振り分けに彫刻しない場合のシフト量
である。初期設定時にはこのシフト量Ｓは「０」に設定
されている。ステップＳ３０では、ステッピングモータ
５９を駆動し、彫刻ヘッド５６を後退端まで後退させ
る。ステップＳ３１では、副軸モータ５４を駆動し、ス
テップＳ２９で算出した彫刻開始位置Ｅ_sまで彫刻テー
ブル２３を移動させる。

【００３６】ステップＳ３２では、ステッピングモータ
５９を駆動し、彫刻ヘッド５６を後端から彫刻基準位置
まで前進させる。ここで彫刻基準位置は、スライディン
グシュー６１がグラビアシリンダＣの接線に垂直に当た
る位置であり、彫刻ヘッド５６が垂直に配置される位置
である。この彫刻基準位置は、後端からＰ_x＋Ｚ_xの位
置である。ここで位置Ｐ_xは、前述したシリンダの外周
検出位置である。また、距離Ｚ_xは下記（４）式により
求める。

【００３７】Ｚ_x＝Ｚ₁＋１／２（Ｄ_x−Ｄ₁）（１／ｃｏｓθ−１）…（４）ここで、距離Ｚ₁は、工場出荷前に直径Ｄ₁のシリンダ
を装着して予め求めておく。すなわちこの距離Ｚ₁は、
直径Ｄ₁のシリンダを装着した場合に彫刻ヘッド５６が
垂直に起立するときの彫刻ヘッド５６の彫刻基準位置を
求め、この彫刻基準位置から外周検出位置Ｐ₁を引くこ
とにより求められる。

【００３８】（４）式で求められた距離Ｚ_xと距離Ｐ_x
とを加算した値だけ後退位置から彫刻ヘッド５６を前進
させると、最適な彫刻基準位置に彫刻ヘッド５６が配置
される。ここでは、上記（３）式及び（４）式によっ
て、どのようなサイズのグラビアシリンダであっても、
最適な彫刻開始位置及び彫刻基準位置に自動的に彫刻ヘ
ッド５６を配置することができる。このため、彫刻開始
位置やグラビアシリンダとのギャップのばらつきを少な
くできる。

【００３９】ステップＳ３３では、主軸駆動モータ２９
と副軸モータ５４とを同期して駆動するとともに、スタ
イラス駆動部７０を彫刻データに応じて駆動し、スタイ
ラス６２によって彫刻を行う。ステップＳ３４では、彫
刻の終了を判断する。この終了は、たとえば彫刻データ
の終了により判断する。彫刻の終了を判断するとステッ
プＳ３５に移行する。ステップＳ３５では、彫刻ヘッド
５６を原点位置に戻す。ステップＳ３７では、シリンダ
リセット処理（後述）を実行する。

【００４０】シリンダセット処理ステップＳ１０のシリンダセット処理では、図１２のス
テップＳ４０で、芯押台前進スイッチ４３が操作される
のを待つ。芯押台前進スイッチ４３が操作されるとステ
ップＳ４１に移行する。ステップＳ４１では、芯押台ロ
ック機構４１により、芯押台２２のロックを解除する。
ステップＳ４２では、クイルシリンダ３３によりクイル
３２を前進させる。ステップＳ４３では、クイル先端検
出センサ３４がオンしたか否かを判断する。クイル先端
検出センサ３４がオンするまでクイル３２を前進させ、
クイル先端検出センサ３４がオンするとステップＳ４４
に移行する。ステップＳ４４ではクイルシリンダ３３に
よりクイル３２を停止させる。ステップＳ４５では、ク
イルシリンダ３３内のエアを大気開放する。なお実際に
はステップＳ４４でクイルシリンダを停止させると自動
的に大気開放がなされる。

【００４１】ステップＳ４６では、芯押台駆動モータ２
７を駆動し、芯押台２２を前進させる。芯押台２２を前
進させるとクイル３２がグラビアシリンダＣの端部に当
接するが、クイルシリンダ３３が大気開放されているの
でクイル３２は進退自在であり、グラビアシリンダＣに
当接後にクイル３２は後退する。ステップＳ４７では、
芯押台２２の前進に伴って後退するクイル３２によりク
イル中間検出センサ３６がオンしたか否かを判断する。
クイル中間検出センサ３６がオンするとステップＳ４８
に移行する。ステップＳ４８では芯押台駆動モータ２７
を停止し、芯押台２２の移動を停止させる。ステップＳ
４９では、芯押台ロック機構４１により芯押台２２をロ
ックする。ステップＳ５０では、クイルシリンダ３３を
進出させ、グラビアシリンダＣをクイル３２と主軸２８
とで挟持し、彫刻処理に戻る。

【００４２】なお、クイル中間検出センサ３６とクイル
後端検出センサ３５との距離は、クイル３２が中間位置
（クイル中間検出センサ３６のオン位置）から後端（ク
イル後端検出センサ３５のオン位置）まで後退しても、
グラビアシリンダＣがクイル３２から脱落しない距離に
設定されている。このため、装置故障等により、作業中
に圧抜けが生じ、グラビアシリンダＣの重量によってク
イル３２が後退してもグラビアシリンダＣはクイル３２
から脱落しない。

【００４３】シリンダリセット処理図１１のステップＳ３７のシリンダリセット処理では、
図１３のステップＳ５１で、クイル後退スイッチ４４の
操作を待つ。クイル後退スイッチ４４が操作されるとス
テップＳ５２に移行する。ステップＳ５２では、クイル
シリンダ３３を駆動し、クイル３２をステップＳ５３で
クイル後端検出センサ３５がオンするまで後退させる。
ここでは、前述のように中間位置と後端位置との間の位
置においては、クイル３２が後退してもグラビアシリン
ダＣが落下しない。

【００４４】ステップＳ５４では、クイルシリンダ３３
を停止させる。ステップＳ５５では、芯押台後退スイッ
チ４５が操作されるのを待つ。芯押台後退スイッチ４５
が操作されるとステップＳ５６に移行する。ステップＳ
５６では芯押台ロック機構４１により芯押台２２のロッ
クを解除する。ステップＳ５７では、芯押台駆動モータ
２７を駆動し、芯押台２２を後退させる。ステップＳ５
８では、芯押台２２が後端位置に到達するのを待つ。こ
の判断は、図示しない後退検出センサにより行う。芯押
台２２が後端位置に達すると、芯押台駆動モータ２７を
停止し（ステップＳ５９）、芯押台２２を停止させる。
ステップＳ６０では芯押台ロック機構４１により芯押台
２１をガイドレール２４にロックして彫刻処理に戻る。

【００４５】上述した実施例では、以下に述べるような
効果が得られる。（１）彫刻ヘッド５６の前進・後退を自動的に行える
ために、彫刻ヘッド５６の初期位置へのセットが容易で
ある。（２）シリンダの外形に係わらず、また、同じシリン
ダで何回彫刻しても彫刻時の彫刻ヘッドの姿勢は常に起
立姿勢を保持できるので、彫刻したときのセル形状が均
一であり、しかもスライディングシュー６１の当たりが
安定してグラビアシリンダＣに傷がつきにくい。（３）１つのシリンダ検出センサ６８で安価にグラビ
アシリンダＣの直径及び長さの計測を行える。（４）グラビアシタンダＣ全長と画像の長さに応じ
て、中心振り分けの彫刻が精度良く簡単に実現できる。
しかも、彫刻開始位置に彫刻ヘッド５６を自動的に配置
して彫刻を行える。（５）グラビアシリンダＣの両端面を先端支持部にコ
ーン形状を有するクイル３２及び主軸２８で支持してい
るので、シリンダ内径によってシリンダの軸方向位置が
ずれるが、両端面を実測しているので、支持位置に関係
なく彫刻開始位置に彫刻ヘッドを配置できる。（６）装着されたグラビアシリンダＣの直径を実測し
ているので、ＪＯＢ入力されたシリンダと異なるシリン
ダが装着されたときには、その旨をオペレータに知らせ
ることができる。（７）シリンダセット後はシリンダリセットまで全て
の操作を自動化できる。（８）シリンダセット・リセット時の芯押台２２の動
作を自動化できるので、オペレータは、シリンダ着脱時
にシリンダに対する操作だけを行えばよい。（９）シリンダセット時に、クイルシリンダ３３を大
気開放状態で、すなわちクイル３２が自由に進退する状
態でクイル３２とグラビアシリンダＣとを当接させるの
で、当接時の衝撃が少ない。また、クイルシリンダ３３
内にエアが残留しているので、この残留エアにより当接
時のショックがより緩和される。

【００４６】〔他の実施例〕（ａ）シリンダ検出センサ６８の後軸の角度θは、２
０°に限られるものではなくどのような角度でもよい。（ｂ）シリンダ検出センサは、投受光式に代えて、反
射式の光センサでもよい。但し、反射式光センサの場合
には、シリンダ上の検出時にＲ加工時の曲面部が含ま
れ、実際の長さより短くなるので、その分を補正する必
要がある。（ｃ）シリンダ検出センサは、光センサに代えて、静
電容量式や他の非接触のセンサでもよい。また接触式の
センサでもよい。（ｄ）直径の検出と長さの検出とを別のセンサで行っ
てもよい。（ｅ）クイル３２を手動で前進させるためのクイル前
進スイッチを新たに設けて、ステップＳ５０の直前で、
このクイル前進スイッチを押さなければクイル３２が前
進しないようにしてもよい。

【００４７】

【発明の効果】本発明に係るグラビア彫刻機の彫刻ヘッ
ド制御装置では、制御手段が初期ギャップと彫刻開始位
置とをグラビアシリンダの外形に応じて調整するので、
グラビアシリンダに応じて自動的に彫刻開始位置や初期
ギャップが制御される。このため、ギャップや彫刻開始
位置のばらつきが少なくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を採用したグラビア彫刻機の
斜視図。

【図２】彫刻機本体の正面図。

【図３】彫刻機本体の平面図。

【図４】彫刻機本体の左側面図。

【図５】クイルロック機構の断面部分図。

【図６】芯押台ロック機構の断面部分図。

【図７】彫刻ヘッドの側面拡大図。

【図８】彫刻ヘッドの正面図。

【図９】コントロール部のブロック構成図。

【図１０】本体制御部の制御フローチャート。

【図１１】本体制御部の制御フローチャート。

【図１２】本体制御部の制御フローチャート。

【図１３】本体制御部の制御フローチャート。

【図１４】直径計算の説明図。

【図１５】長さ計算の説明図。

【符号の説明】

１グラビア彫刻機４彫刻機本体１０本体制御部５４副軸モータ５６彫刻ヘッド５９ステッピングモータ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】彫刻データに応じてグラビアシリンダ表面
を彫刻する彫刻ヘッドの初期位置を制御するグラビア彫
刻機の彫刻ヘッド制御装置であって、前記彫刻ヘッドを前記グラビアシリンダに対して接近・
離反させるための第１移動手段と、前記彫刻ヘッドを前記グラビアシリンダの軸方向に沿っ
て移動させるための第２移動手段と、前記彫刻ヘッドの初期位置データを設定するための初期
位置設定手段と、彫刻開始時に、前記設定された初期位置データに従い、
前記第１移動手段及び第２移動手段を制御して前記彫刻
ヘッドを前記初期位置に移動させる制御手段と、を備え
たグラビア彫刻機の彫刻ヘッド制御装置。
【請求項２】グラビアシリンダと前記グラビアシリンダ
表面を彫刻する彫刻ヘッドとの間の初期ギャップを調整
するグラビア彫刻機の彫刻ヘッド制御装置であって、前記彫刻ヘッドを前記グラビアシリンダに対して接近・
離反させるためのヘッド移動手段と、前記彫刻ヘッドとともに前記グラビアシリンダに対して
接近・離反し、前記グラビアシリンダの外周位置を検出
するシリンダ検出手段と、前記シリンダ検出手段の検出結果に基づき、前記グラビ
アシリンダの径を算出する径算出手段と、前記径算出手段の算出結果に従い、前記ギャップが所定
値になるように前記ヘッド移動手段を制御する制御手段
と、を備えたグラビア彫刻機の彫刻ヘッド制御装置。
【請求項３】入力された彫刻データに従い、回転するグ
ラビアシリンダ表面を彫刻する彫刻ヘッドの前記グラビ
アシリンダの軸方向の彫刻開始位置を調整するグラビア
彫刻機の彫刻ヘッド制御装置であって、前記グラビアシリンダの軸方向長さを検出する長さ検出
手段と、前記彫刻ヘッドを前記グラビアシリンダの軸方向に沿っ
て移動させるためのヘッド移動手段と、前記長さ検出手段の検出結果と前記彫刻データとに従
い、前記彫刻開始位置を算出する彫刻開始位置算出手段
と、前記彫刻開始位置算出手段の算出結果に従い、前記彫刻
開始位置に前記彫刻ヘッドが位置するように前記ヘッド
移動手段を制御する制御手段と、を備えたグラビア彫刻
機の彫刻ヘッド制御装置。