JPH11334023A - 彫刻ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 彫刻するセルの解像度が変更されても常に高
トルクで駆動すること可能であり、しかも、高解像度の
セルを彫刻する際には、高速な駆動が可能な彫刻ヘッド
を提供することである。 【解決手段】 電磁力によりロータ５に印加された回転
トルクは、シャフト３のねじりバネ部３ａをねじり振動
させ、それによってスタイラス２かつ従ってダイヤモン
ドバイト１が往復振動する。ねじりバネ部３ａには、そ
の実効長を変更するためのシャフト固定金具１０が装着
される。高解像度のセルを彫刻する際は、ねじりバネ部
３ａの実効長を短くして共振周波数を高くする。すなわ
ち、ねじりバネ部３ａの実効長を短くすると、共振周波
数（≒彫刻周波数）が上がるが、その分だけ振動振幅が
低下してセルサイズが小さくなる。この場合、トルクは
低下しないため、常に高効率で駆動できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、彫刻ヘッドに関
し、より特定的には、グラビア印刷のための凹版を製造
するグラビア彫刻システムに用いられ、グラビアシリン
ダの表面にセルを彫刻する彫刻ヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】グラビア彫刻システムは、銅メッキが表
面に施された円筒状のグラビアシリンダを回転させなが
ら、その表面にセルと呼ばれる微小な凹部を彫刻して、
グラビア印刷用の凹版を作製するシステムである。この
グラビア印刷において、印刷物の濃度は、セルに充填さ
れるインキの量によって表現される。そのため、グラビ
ア彫刻システムは、彫刻ヘッドを用いてセルのボリュー
ム（つまり、セルの深さと幅）を制御しながら、彫刻を
行う。

【０００３】図１２は、従来のグラビア彫刻システムに
おける彫刻ヘッドの構成を示す斜視図である。図１２に
おいて、彫刻ヘッドは、ダイヤモンドバイト１０１と、
スタイラス１０２と、シャフト１０３と、固定部１０４
と、平面菱形のロータ１０５と、積層磁性体のヨーク１
０６と、永久磁石１０７と、コイル１０８とを備えてい
る。

【０００４】ダイヤモンドバイト１０１は、三角錐の形
状を有しており、スタイラス１０２の一方の先端に装着
される。このダイヤモンドバイト１０１は、グラビアシ
リンダ（図示せず）の表面近傍に位置するように固着さ
れる。このスタイラス１０２は、シャフト１０３の一方
端に固着される。また、シャフト１０３の他方端は固定
部１０４に固着されている。さらに、シャフト１０３の
中間部には、ロータ１０５が固着されている。ロータ１
０５の周囲には、当該ロータ１０５を挟み込むようにヨ
ーク１０６が配置される。ヨーク１０６は、その一方側
面側に配置される永久磁石１０７により磁力を与えられ
る。また、ロータ１０５の周囲であって、当該ロータ１
０５とヨーク１０６との間には、コイル１０８が配置さ
れる。

【０００５】このグラビア彫刻システムでは、高周波の
キャリー信号およびステップ状の濃度信号が生成され
る。このキャリー信号は、図１３（ａ）に示すような時
間波形を有しており、また、この濃度信号は、図１３
（ｂ）に示すような時間波形を有している。そして、キ
ャリー信号が濃度信号に重畳されることにより彫刻信号
が生成される。従って、この彫刻信号は、図１３（ｃ）
において実線で示すような時間波形を有している。

【０００６】この彫刻信号がコイル１０８（図１２参
照）に印加されると、永久磁石１０７により発生される
磁界との作用により駆動力が発生し、シャフト１０３が
その中心軸を中心として振動しつつ、その駆動力をスタ
イラス１０２に伝達する。このシャフト１０３の振動に
応じて、スタイラス１０２およびダイヤモンドバイト１
０１は、当該シャフト１０３の中心軸を中心として、彫
刻信号の時間変化に従いつつ、矢印Ａで示す方向に振動
する。セルは、このダイヤモンドバイト１０１の振動に
よる変位量により、その近傍に配置されているグラビア
シリンダの表面に彫刻される。

【０００７】上述からも明らかなように、ダイヤモンド
バイト１０１の振動による変位量は、図１３（ｃ）の実
線部分で示される。図１３（ｃ）において、グラビアシ
リンダの表面を２点鎖線により表すと、ダイヤモンドバ
イト１０１は、網掛けを施した部分で示されるようなセ
ルを彫刻する。より具体的には、濃度信号のレベルが低
い場合には、ダイヤモンドバイト１０１は、グラビアシ
リンダの表面から相対的に離れた位置で振動するためセ
ルを彫刻しない。しかしながら、濃度信号のレベルが高
い場合には、ダイヤモンドバイト１０１は、グラビアシ
リンダの表面から相対的に近接した位置で振動するため
セルを彫刻する。

【０００８】図１４は、図１２に示す彫刻ヘッドの振動
系（すなわち、磁気回路を除いた部分）の構成を示す斜
視図である。一般的に、彫刻システムに用いられる彫刻
ヘッドにおいて、その駆動周波数（より具体的には、図
１３（ａ）に示すキャリー信号の周波数）は、図１４に
示すような振動系が有する共振周波数付近に決定され
る。なぜならば、共振周波数付近で駆動することによ
り、高効率な駆動が可能となるからである。

【０００９】ところで、彫刻線数（１インチ当たりに並
ぶセル列の本数）が多くなるほど、すなわち高精細な彫
刻になるほど、それに比例してセルのサイズは小さくな
る。従来の彫刻ヘッドは、彫刻線数が増加すると、キャ
リー信号の振幅を小さくしてシャフト１０３の最大ねじ
り角度を小さくすることにより対応していた。図１５
は、従来の彫刻ヘッドにおける駆動周波数と振動振幅と
の関係を示すグラフである。図１５に示すように、彫刻
線数が増加するにつれて、共振点における振動振幅がａ
→ｂ→ｃと小さくなっている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
彫刻ヘッドは、キャリー信号の振幅を小さくすることで
彫刻線数の増加に対応するようにしていた。しかしなが
ら、キャリー信号の振幅を小さくすると、彫刻ヘッドに
印加されるパワーが低下し、最大トルクで駆動できず効
率が悪いという問題点があった。また、従来の彫刻ヘッ
ドは、彫刻線数が増加しても彫刻速度（キャリー信号の
周波数）を上げることができないため、彫刻線数の増加
に伴って１本のグラビアシリンダに対する彫刻完了時間
が増加するという問題点があった。もし、より高トルク
で高速な駆動が要求される場合には、彫刻線数に制限を
設けて共振周波数がより高い彫刻ヘッドに交換しなけれ
ばならず、面倒な交換作業とコストの増加とをユーザに
強いることになる。

【００１１】それ故に、本発明の目的は、彫刻するセル
の解像度が変更されても常に高トルクで駆動することが
でき、しかも、高解像度のセルを彫刻する際には、高速
な駆動が可能な彫刻ヘッドを提供することである。本発
明は、上記のような目的を達成するために、以下に示す
ような特徴を有している。

【００１２】

【課題を解決するための手段および発明の効果】第１の
発明は、グラビア印刷版の表面にセルを形成するグラビ
ア彫刻装置に用いられる彫刻ヘッドであって、ベース
と、少なくとも一端がベースに固定されたシャフトと、
シャフトに設けられ、彫刻針が固設されたスタイラス
と、シャフトに回動力を与えてねじり振動させることに
より、スタイラスを所定の角度範囲で往復振動させる振
動力付与手段と、シャフトにおいてスタイラスの取付位
置と固定端との間の途中の位置をねじれないように固定
することにより、当該シャフトにおいてねじり振動に寄
与する部分の実効長を変更するための実効長変更手段と
を備えている。

【００１３】上記のように、第１の発明によれば、ねじ
り振動に寄与するシャフトの実効長を変更することによ
り、彫刻ヘッドの共振周波数を変えることができる。本
発明の彫刻ヘッドを同一トルクの下で駆動したとする
と、共振周波数が下がるにつれて、彫刻されるセルのサ
イズが大きくなり、逆に、共振周波数が上がるにつれ
て、彫刻されるセルのサイズが小さくなる。従って、本
発明では、低解像度のセルを彫刻する際には、シャフト
の実効長を長くして共振周波数を下げ、大きなセルを彫
刻する。また、高解像度のセルを彫刻する際には、シャ
フトの実効長を短くして共振周波数を上げ、小さなセル
を高速度で彫刻する。このように共振周波数を変えるこ
とにより、解像度が変更されても常に高トルクで駆動す
ることが可能となり、また、高解像度のセル彫刻時には
高速な駆動が可能となる。

【００１４】第２の発明は、第１の発明に従属する発明
であって、実効長変更手段は、シャフトの実効長を連続
的に変化させることを特徴とする。

【００１５】上記のように、第２の発明によれば、シャ
フトの実効長を連続的に変化させることができるので、
解像度の変更に対してきめ細かく共振周波数を変更する
ことができる。

【００１６】第３の発明は、第２の発明に従属する発明
であって、実効長変更手段は、ベースによってスライド
自在に支持され、かつ任意のスライド位置でシャフトを
ねじれないように固定するための固定手段を含んでい
る。

【００１７】第４の発明は、第１の発明に従属する発明
であって、実効長変更手段は、シャフトの実効長を段階
的に変化させることを特徴とする。

【００１８】上記のように、第４の発明によれば、シャ
フトの実効長を段階的に変化させることができるので、
予め予定された解像度の変更に対応するように実効長の
変化幅を設定しておけば、共振周波数の変更が容易に行
える。

【００１９】第５の発明は、第４の発明に従属する発明
であって、実効長変更手段は、ベースによって予め定め
られた位置で支持され、かつ支持された位置でシャフト
をねじれないように固定するための固定手段を含んでい
る。

【００２０】第６の発明は、グラビア印刷版の表面にセ
ルを形成するグラビア彫刻装置に用いられる彫刻ヘッド
であって、ベースと、一端がベースに固定され、他端に
彫刻針が固設された振動板と、振動板に当接するように
配置され、当該振動板を所定の周期で押圧することによ
り、当該振動板をたわみ振動させる固体振動素子と、振
動板において自由端と固定端との間の途中の位置をたわ
まないように固定することにより、当該振動板において
たわみ振動に寄与する部分の実効長を変更するための実
効長変更手段とを備えている。

【００２１】上記のように、第６の発明によれば、たわ
み振動に寄与する振動板の実効長を変更することによ
り、彫刻ヘッドの共振周波数を変えることができる。本
発明の彫刻ヘッドを同一トルクの下で駆動したとする
と、共振周波数が下がるにつれて、彫刻されるセルのサ
イズが大きくなり、逆に、共振周波数が上がるにつれ
て、彫刻されるセルのサイズが小さくなる。従って、本
発明では、低解像度のセルを彫刻する際には、振動板の
実効長を長くして共振周波数を下げ、大きなセルを彫刻
する。また、高解像度のセルを彫刻する際には、振動板
の実効長を短くして共振周波数を上げ、小さなセルを高
速度で彫刻する。このように共振周波数を変えることに
より、解像度が変更されても常に高トルクで駆動するこ
とが可能となり、また、高解像度のセル彫刻時には高速
な駆動が可能となる。

【００２２】第７の発明は、第６の発明に従属する発明
であって、実効長変更手段は、振動板の実効長を連続的
に変化させることを特徴とする。

【００２３】上記のように、第７の発明によれば、振動
板の実効長を連続的に変化させることができるので、解
像度の変更に対してきめ細かく共振周波数を変更するこ
とができる。

【００２４】第８の発明は、第７の発明に従属する発明
であって、実効長変更手段は、ベースによってスライド
自在に支持され、かつ任意のスライド位置で振動板をね
じれないように固定するための固定手段を含んでいる。

【００２５】第９の発明は、第６の発明に従属する発明
であって、実効長変更手段は、振動板の実効長を段階的
に変化させることを特徴とする。

【００２６】上記のように、第９の発明によれば、振動
板の実効長を段階的に変化させることができるので、予
め予定された解像度の変更に対応するように実効長の変
化幅を設定しておけば、共振周波数の変更が容易に行え
る。

【００２７】第１０の発明は、第９の発明に従属する発
明であって、実効長変更手段は、ベースによって予め定
められた位置で支持され、かつ支持された位置で振動板
をたわまないように固定するための固定手段を含んでい
る。

【００２８】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の第１の実施形態
に係る彫刻ヘッドの構成を示す外観斜視図である。図１
において、ダイヤモンドバイト１は、三角錐の形状を有
しており、スタイラス２の一方の先端に固着される。こ
のダイヤモンドバイト１は、グラビアシリンダ（図示せ
ず）の表面近傍に位置するように配置される。スタイラ
ス２は、シャフト３の一方端に固着される。また、シャ
フト３の他方端は、ベース９の底部に固着されている。
さらに、シャフト３の中間部には、ロータ５が固着され
ている。ロータ５の周囲には、当該ロータ５を挟み込む
ようにヨーク６が配置される。ヨーク６は、その一方側
面側に配置される永久磁石７から磁力が与えられる。ま
た、ロータ５の周囲であって、当該ロータ５とヨーク６
との間には、コイル８が配置される。このコイル８に
は、彫刻信号（図１３（ｃ）参照）が印加される。シャ
フト３において、ねじりバネ部３ａ（ロータ５から下の
部分、すなわちロータ５とシャフト３の他方端との間）
には、シャフト固定金具１０が装着される。このシャフ
ト固定金具１０は、ベース９によってスライド可能に支
持されている。

【００２９】上記のような構成において、ロータ５が電
磁力による回転トルクを受ける。そして、ロータ５がシ
ャフト３のねじりバネ部３ａをねじることにより、スタ
イラス２かつ従ってダイヤモンドバイト１が往復振動す
る。

【００３０】図２は、図１の彫刻ヘッドを面Ａに沿って
切断した状態を示す断面図である。図２において、シャ
フト固定金具１０の中央部には、シャフト貫通孔１０ａ
が形成されており、シャフト３のねじりバネ部３ａがこ
のシャフト貫通孔１０ａを貫通している。シャフト固定
金具１０は、長方形状の断面を有しており、対向する２
長辺を貫通するように、２本のボルト１１が取り付けら
れている。これらボルト１１は、シャフト貫通孔１０ａ
がそれらの中央に来るような位置に取り付けられる。シ
ャフト固定金具１０は、２本のボルト１１を締めること
により、シャフト貫通孔１０ａの断面積を縮小させ、そ
れによってねじりバネ部３ａを固定させるような構造に
なっている。シャフト固定金具１０の対向する２つの短
辺には、それぞれに２本の、合計で４本のボルト１２が
取り付けられる。これらボルト１２は、ベース９の側面
に形成され、かつシャフト２と平行に延びる４つの長孔
９ａを挿通している。図２に示すように、各長孔９ａ
は、各ボルト１２の頭部が係合するような段差状の断面
を有しており、ボルト１２を締めることでシャフト固定
金具１０がベース９に固定される。

【００３１】次に、図１に示す彫刻ヘッドの調整方法に
ついて述べる。まず、ボルト１１および１２が全て緩め
られる。次に、ロータ５の下端とシャフト固定金具１０
の上面との間の距離Ｌｘが所定の距離となるような位置
に、シャフト固定金具１０をスライドさせ、各ボルト１
２を締める。これによって、シャフト固定金具１０がそ
の位置で固定される。次に、各ボルト１１が締められ
る。これによって、シャフト３のねじりバネ部３ａがシ
ャフト固定金具１０によって固定される。すなわち、コ
イル８に彫刻信号が印加されたとき、シャフト３のねじ
りバネ部３ａは、シャフト固定金具１０の上面から上方
に延びている部分のみがねじれ可能となる。ねじりバネ
部３ａにおいて、シャフト固定金具１０から下の部分
は、固定されているため、ねじれない。なお、上記距離
Ｌｘの調整が容易となるように、シャフト３に目盛りを
表示しておくようにしてもよい。また、シャフト固定金
具１０を位置決めピン等で位置決めできるようにしてお
いてもよい。

【００３２】ここで、シャフト３のねじりバネ部３ａに
おけるねじりバネ公式は、次式（１）で示される。な
お、次式（１）において、Ｇはねじりバネ部３ａの横弾
性係数、Ｉｐは極断面２次モーメント、Ｌはねじりバネ
部３ａの長さ、Ｔはロータ５に加えられる駆動トルク、
θはねじりバネ部３ａのねじり角、ｋはねじりバネ部３
ａのバネ定数をそれぞれ示している。

【数１】

【００３３】一方、彫刻ヘッドの振動系における共振周
波数（≒彫刻周波数）ｆは、次式（２）で示される。な
お、次式（２）おいて、Ｊは彫刻ヘッドの振動系におけ
る慣性モーメントを示している。

【数２】

【００３４】上式（２）に上式（１）を代入すると、次
式（３）のようになる。

【数３】

【００３５】上式（３）から分かるように、ねじりバネ
部３ａの長さＬを変えることにより、彫刻周波数ｆを変
えることができる。前述したように、図１の彫刻ヘッド
は、距離Ｌｘを変えることにより、ねじれ振動に寄与す
るねじりバネ部３ａの実効長を変えることができる。従
って、図１の彫刻ヘッドは、共振周波数ｆを自由に変え
ることができる。具体的には、ねじりバネ部３ａの実効
長を短くする（すなわち、距離Ｌｘを短くする）ことに
より、共振周波数を上げることができる。ただし、ねじ
りバネ部３ａの実効長を短くすると、同トルクで駆動す
る場合、ねじりバネ部３ａのねじり角θが減少してセル
サイズが小さくなる。従って、セルサイズが小さくても
よい高解像度のセル彫刻時に、ねじりバネ部３ａの実効
長を短くして駆動速度の高速化を図ることになる。

【００３６】図３は、図１に示す彫刻ヘッドにおける駆
動周波数と振動振幅との関係を示すグラフである。図３
において、本実施形態の彫刻ヘッドでは、高解像度のセ
ルを彫刻する際に、従来のように印加する彫刻信号のパ
ワー（すなわち、図１３（ａ）に示すキャリー信号の振
幅）を低下させるのではなく、ねじりバネ部３ａの実効
長を短くして共振周波数を高くすることで対応するよう
にしている。すなわち、ねじりバネ部３ａの実効長を短
くすると、共振周波数（≒彫刻周波数）が上がるが、そ
の分だけ振動振幅が低下してセルサイズが小さくなるの
である。この場合、トルクは低下しないため、常に高効
率で駆動できる。しかも、高解像度のセルを彫刻する際
には、セル数の増加により高速駆動が要求されるが、本
実施形態では、共振周波数が高くなって彫刻周波数を上
げることができるため、より短時間で彫刻作業を行うこ
とができる。

【００３７】図４は、本発明の第２の実施形態に係る彫
刻ヘッドの構成を示す外観斜視図である。図１の彫刻ヘ
ッドは、電磁力で駆動する構成となっていたが、本実施
形態の彫刻ヘッドは、機械的な力によって駆動する構成
となっている。図４において、振動板２１は、正面から
見てほぼ二等辺三角形の形状をしており、この二等辺三
角形の頂点近傍にダイヤモンドバイト１が固着される。
振動板２１において、二等辺三角形の底辺は、ベース２
２の底部に固着される。ベース２２の上面には、支持具
２３が固定されており、この支持具２３によって固体振
動素子（ピエゾ素子や磁歪素子等で構成される）２４が
支持される。固体振動素子２４の振動部の先端は、振動
板２１の一方側面のほぼ中央に当接している。振動板２
１において、固体振動素子２４の当接点と上記底辺（ベ
ース２２の底部に固着されている辺）との間には、振動
板固定金具２５が装着される。この振動板固定金具２５
は、ベース２２によってスライド可能に支持されてい
る。

【００３８】上記のような構成において、固体振動素子
２４が往復振動すると、この往復振動が振動板２１に伝
達されて、当該振動板２１がたわみ振動する。これによ
って、ダイヤモンドバイト１が往復振動する。

【００３９】図５は、図４の彫刻ヘッドを面Ｂに沿って
切断した状態を示す断面図である。図５において、振動
板固定金具２５の中央部には、振動板貫通孔２５ａが形
成されており、振動板２１がこの振動板貫通孔２５ａを
貫通している。振動板固定金具２５は、長方形状の断面
を有しており、対向する２長辺を貫通するように、２本
のボルト２６が取り付けられている。これらボルト２６
は、振動板貫通孔２５ａがそれらの中央に来るような位
置に取り付けられる。振動板固定金具２５は、２本のボ
ルト２６を締めることにより、振動板貫通孔２５ａの断
面積を縮小させ、それによって振動板２５ａを固定させ
るような構造になっている。振動板固定金具２５の対向
する２つの短辺には、それぞれに２本の、合計で４本の
ボルト２７が取り付けられる。これらボルト２７は、ベ
ース２２の側面に形成され、かつ振動板２１と平行に延
びる４つの長孔２２ａを挿通している。図５に示すよう
に、各長孔２２ａは、各ボルト２７の頭部が係合するよ
うな断面を有しており、ボルト２７を締めることで振動
板固定金具２５がベース２２に固定される。

【００４０】次に、図４に示す彫刻ヘッドの調整方法に
ついて述べる。まず、ボルト２６および２７が全て緩め
られる。次に、振動板２１の先端と振動板固定金具２５
の上面との間の距離Ｌｘが所定の距離となるような位置
に、振動板固定金具２５をスライドさせ、各ボルト２７
を締める。これによって、振動板固定金具２５がその位
置で固定される。次に、各ボルト２６が締められる。こ
れによって、振動板２１が振動板固定金具２５によって
固定される。すなわち、固体振動素子２４に彫刻信号が
印加されたとき、振動板２１は、振動板固定金具２５の
上面から上方に延びている部分のみが振動可能となる。
振動板２１において、振動板固定金具２５から下の部分
は、固定されているため、振動しない。なお、上記距離
Ｌの調整が容易となるように、振動板２１に目盛りを表
示しておくようにしてもよい。また、振動板固定金具２
５を位置決めピン等で位置決めできるようにしておいて
もよい。

【００４１】上記のように、図４の彫刻ヘッドは、図１
の彫刻ヘッドと比べた場合、シャフト３のねじれ振動を
利用するのに代えて、振動板２１のたわみ振動を利用す
るという点だけが相違している。従って、図４の彫刻ヘ
ッドも図１の彫刻ヘッドと同様に、図４の距離Ｌｘを代
えることで共振周波数を変えることができる。以下に
は、このことを数式を用いて説明する。

【００４２】振動板２１の横振動の公式は、次式（４）
で示される。なお、次式（４）において、Ｅは振動板２
１の縦弾性係数、Ｉは断面２次モーメント、Ｌは振動板
２１の固定点から先端までの長さ、Ｆは振動板２１に印
加される駆動力、δは振動板２１のたわみ角をそれぞれ
示している。

【数４】

【００４３】一方、彫刻周波数（＝彫刻ヘッドの共振周
波数）ｆは、次式（５）で示される。なお、次式（５）
おいて、ｍは振動板２１およびダイヤモンドバイト１の
質量を示している。

【数５】

【００４４】上式（５）に上式（４）を代入すると、次
式（６）のようになる。

【数６】

【００４５】上式（６）から分かるように、振動板２１
の長さＬを変えることにより、彫刻周波数ｆを変えるこ
とができる。前述したように、図４の彫刻ヘッドは、距
離Ｌｘを変えることにより、たわみ振動に寄与する振動
板２１の実効長を変えることができる。従って、図４の
彫刻ヘッドは、彫刻周波数ｆを自由に変えることができ
る。具体的には、振動板２１の実効長を短くする（すな
わち、距離Ｌｘを短くする）ことにより、彫刻周波数を
上げることができる。ただし、振動板２１の実効長を短
くすると、同トルクで駆動する場合、振動板２１のたわ
み角δが減少してセルサイズが小さくなる。従って、セ
ルサイズが小さくてもよい高解像度のセル彫刻時に、振
動板２１の実効長を短くして駆動速度の高速化を図るこ
とになる。

【００４６】なお、以上説明した第１および第２の実施
形態の彫刻ヘッドでは、シャフト固定金具１０および振
動板固定金具２５のスライド位置の調整を手作業で行う
ようにしているが、これに代えて、例えばモータおよび
ボールネジを用いて電気的に行うようにしてもよい。こ
の場合、彫刻線数の変更に応じて、自動的にシャフト固
定金具１０および振動板固定金具２５が所定の高さにス
ライドするように構成されるのが好ましい。

【００４７】図６は、本発明の第３の実施形態に係る彫
刻ヘッドの構成を示す外観斜視図である。図６におい
て、本実施形態の彫刻ヘッドは、シャフト固定金具１０
がベース９０に固定的に取り付けられている。その他の
構成は、図１の彫刻ヘッドと同様であり、相当する部分
には同一の参照番号を付し、その説明を省略する。

【００４８】図７は、図６の彫刻ヘッドを面Ａに沿って
切断した状態を示す断面図であり、特に、図７（ａ）は
ボルト１１を緩めた状態を、図７（ｂ）はボルト１１を
締めた状態を示している。ボルト１１を緩めた場合、図
７（ａ）に示すように、シャフト３のねじりバネ部３ａ
が解放される。その結果、ねじりバネ部３ａにおいてね
じり振動に寄与する部分の実効長Ｌｘ１は、当該ねじり
バネ部３ａの物理的な全長Ｌと一致する。一方、ボルト
１１を締めた場合、ねじりバネ部３ａにおいてシャフト
固定金具１０から下の部分が固定され、ねじれなくな
る。その結果、ねじりバネ部３ａの実効長Ｌｘ２は、当
該ねじりバネ部３ａの物理的な全長Ｌよりも短くなる。
すなわち、本実施形態では、ねじりバネ部３ａの実効長
をＬｘ１およびＬｘ２の２状態に調整できる。その結
果、共振周波数も２状態に調整できる。

【００４９】図８は、本発明の第４の実施形態に係る彫
刻ヘッドの構成を示す外観斜視図である。図８におい
て、本実施形態の彫刻ヘッドは、振動板固定金具２５が
ベース２２０に固定的に取り付けられている。その他の
構成は、図４の彫刻ヘッドと同様であり、相当する部分
には同一の参照番号を付し、その説明を省略する。

【００５０】図９は、図８の彫刻ヘッドを面Ｂに沿って
切断した状態を示す断面図であり、特に、図９（ａ）は
ボルト２６を緩めた状態を、図９（ｂ）はボルト２６を
締めた状態を示している。ボルト２６を緩めた場合、図
９（ａ）に示すように、振動板２１が解放される。その
結果、振動板２１においてたわみ振動に寄与する部分の
実効長Ｌｘ１は、当該振動板２１の物理的な全長Ｌと一
致する。一方、ボルト２６を締めた場合、振動板２１に
おいて振動板固定金具２５から下の部分が固定され、た
わまなくなる。その結果、振動板２１の実効長Ｌｘ２
は、当該振動板２１の物理的な全長Ｌよりも短くなる。
すなわち、本実施形態では、振動板２１の実効長をＬｘ
１およびＬｘ２の２状態に調整できる。その結果、共振
周波数も２状態に調整できる。

【００５１】図１０は、本発明の第５の実施形態に係る
彫刻ヘッドの構成を示す外観斜視図である。本実施形態
の彫刻ヘッドは、以下の点を除いて、前述した第１の実
施形態の彫刻ヘッド（図１および図２参照）と機能的に
同様の構成であり、機能的に相当する部分には同一の参
照番号を付し、その説明を省略する。図１０において、
本実施形態の彫刻ヘッドにおいては、シャフト３の両端
がベース９に固定されている。そして、シャフト３の上
端近傍および下端近傍の２カ所には、ねじりバネ部３ａ
が設けられており、これらねじりバネ部３ａには、それ
ぞれシャフト固定金具１０が装着される。２つのシャフ
ト固定金具１０は、それぞれベース９によってスライド
可能に支持されている。本実施形態の彫刻ヘッドでは、
２つのシャフト固定金具１０の両方またはいずれか一方
をスライドさせてねじりバネ部３ａの固定位置を変化さ
せることにより、彫刻ヘッドの共振周波数を変化させる
ことができる。

【００５２】図１１は、本発明の第６の実施形態に係る
彫刻ヘッドの構成を示す外観斜視図である。本実施形態
の彫刻ヘッドは、以下の点を除いて、前述した第３の実
施形態の彫刻ヘッド（図６および図７参照）と機能的に
同様の構成であり、機能的に相当する部分には同一の参
照番号を付し、その説明を省略する。図１０において、
本実施形態の彫刻ヘッドにおいては、シャフト３の両端
がベース９に固定されている。そして、シャフト３の上
端近傍および下端近傍の２カ所には、ねじりバネ部３ａ
が設けられており、これらねじりバネ部３ａには、それ
ぞれシャフト固定金具１０が装着される。２つのシャフ
ト固定金具１０は、それぞれベース９０に固定的に取り
付けられている。本実施形態の彫刻ヘッドでは、２つの
シャフト固定金具１０の両方またはいずれか一方を締め
付けるまたは緩めることにより、彫刻ヘッドの共振周波
数を変化させることができる。

【００５３】なお、上記した第５および第６の実施形態
では、シャフト３に設けられた２つのねじりバネ部３ａ
の両方にシャフト固定金具１０を装着するようにした
が、いずれか一方のねじりバネ部３ａにのみ１個のシャ
フト固定金具１０を装着するようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る彫刻ヘッドの構
成を示す外観斜視図である。

【図２】図１の彫刻ヘッドを面Ａに沿って切断した状態
を示す断面図である。

【図３】図１に示す彫刻ヘッドにおける駆動周波数と振
動振幅との関係を示すグラフである。

【図４】本発明の第２の実施形態に係る彫刻ヘッドの構
成を示す外観斜視図である。

【図５】図４の彫刻ヘッドを面Ｂに沿って切断した状態
を示す断面図である。

【図６】本発明の第３の実施形態に係る彫刻ヘッドの構
成を示す外観斜視図である。

【図７】図６の彫刻ヘッドを面Ａに沿って切断した状態
を、シャフト解放時とシャフト固定時とに分けて示す断
面図である。

【図８】本発明の第４の実施形態に係る彫刻ヘッドの構
成を示す外観斜視図である。

【図９】図８の彫刻ヘッドを面Ｂに沿って切断した状態
を、振動板解放時と振動板固定時とに分けて示す断面図
である。

【図１０】本発明の第５の実施形態に係る彫刻ヘッドの
構成を示す外観斜視図である。

【図１１】本発明の第６の実施形態に係る彫刻ヘッドの
構成を示す外観斜視図である。

【図１２】従来のグラビア彫刻システムにおける彫刻ヘ
ッドの構成を示す斜視図である。

【図１３】図１２の彫刻ヘッドを駆動するための彫刻信
号およびそれを作成するためのキャリー信号および濃度
信号を示す波形図である。

【図１４】図１２に示す彫刻ヘッドの振動系の構成を示
す斜視図である。

【図１５】従来の彫刻ヘッドにおける駆動周波数と振動
振幅との関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１…ダイヤモンドバイト ２…スタイラス ３…シャフト ３ａ…ねじりバネ部 ５…ロータ ６…ヨーク ７…永久磁石 ８…コイル ９，９０…ベース １０…シャフト固定金具 ２１…振動板 ２２，２２０…ベース ２３…支持具 ２４…固体振動素子 ２５…振動板固定金具

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 グラビア印刷版の表面にセルを形成する
   グラビア彫刻装置に用いられる彫刻ヘッドであって、 ベースと、 少なくとも一端が前記ベースに固定されたシャフトと、 前記シャフトに設けられ、彫刻針が固設されたスタイラ
   スと、 前記シャフトに回動力を与えてねじり振動させることに
   より、前記スタイラスを所定の角度範囲で往復振動させ
   る振動力付与手段と、 前記シャフトにおいて前記スタイラスの取付位置と固定
   端との間の途中の位置をねじれないように固定すること
   により、当該シャフトにおいて前記ねじり振動に寄与す
   る部分の実効長を変更するための実効長変更手段とを備
   える、彫刻ヘッド。
2. 【請求項２】 前記実効長変更手段は、前記シャフトの
   前記実効長を連続的に変化させることを特徴とする、請
   求項１に記載の彫刻ヘッド。
3. 【請求項３】 前記実効長変更手段は、前記ベースによ
   ってスライド自在に支持され、かつ任意のスライド位置
   で前記シャフトをねじれないように固定するための固定
   手段を含む、請求項２に記載の彫刻ヘッド。
4. 【請求項４】 前記実効長変更手段は、前記シャフトの
   前記実効長を段階的に変化させることを特徴とする、請
   求項１に記載の彫刻ヘッド。
5. 【請求項５】 前記実効長変更手段は、前記ベースによ
   って予め定められた位置で支持され、かつ支持された位
   置で前記シャフトをねじれないように固定するための固
   定手段を含む、請求項４に記載の彫刻ヘッド。
6. 【請求項６】 グラビア印刷版の表面にセルを形成する
   グラビア彫刻装置に用いられる彫刻ヘッドであって、 ベースと、 一端が前記ベースに固定され、他端に彫刻針が固設され
   た振動板と、 前記振動板に当接するように配置され、当該振動板を所
   定の周期で押圧することにより、当該振動板をたわみ振
   動させる固体振動素子と、 前記振動板において自由端と固定端との間の途中の位置
   をたわまないように固定することにより、当該振動板に
   おいて前記たわみ振動に寄与する部分の実効長を変更す
   るための実効長変更手段とを備える、彫刻ヘッド。
7. 【請求項７】 前記実効長変更手段は、前記振動板の前
   記実効長を連続的に変化させることを特徴とする、請求
   項６に記載の彫刻ヘッド。
8. 【請求項８】 前記実効長変更手段は、前記ベースによ
   ってスライド自在に支持され、かつ任意のスライド位置
   で前記振動板をねじれないように固定するための固定手
   段を含む、請求項７に記載の彫刻ヘッド。
9. 【請求項９】 前記実効長変更手段は、前記振動板の前
   記実効長を段階的に変化させることを特徴とする、請求
   項６に記載の彫刻ヘッド。
10. 【請求項１０】 前記実効長変更手段は、前記ベースに
    よって予め定められた位置で支持され、かつ支持された
    位置で前記振動板をたわまないように固定するための固
    定手段を含む、請求項９に記載の彫刻ヘッド。