JP2006007333A

JP2006007333A - 打抜装置

Info

Publication number: JP2006007333A
Application number: JP2004183498A
Authority: JP
Inventors: Makoto Kukumiya; 信久々宮
Original assignee: TSUKATANI HAMONO SEISAKUSHO KK; Tsukatani Hamono Manufacturing Co Ltd
Current assignee: TSUKATANI HAMONO SEISAKUSHO KK; Tsukatani Hamono Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2004-06-22
Filing date: 2004-06-22
Publication date: 2006-01-12

Abstract

【課題】同一形状の印刷図柄（打抜パターン）が長手方向に沿って繰り返して連続配置されたウェブにおいて、特に印刷図柄の位置を示すマークが複数の印刷図柄ごとに設けられている場合であっても正確な加工を可能にする。
【解決手段】打抜ダイを有する加工部（ロータリダイカッター１）と、ウェブＷを加工部に送る搬送ローラ２を備えた打抜装置において、搬送ローラ２によって送られるウェブＷのマークを検出するマーク検出センサ５を設け、そのマーク検出センサ５の検出出力と搬送ローラ２によるウェブＷの実際の送り量に基づいてマーク間の距離を求め、そのマーク間の距離の演算結果とマークの１ピッチに存在する印刷図柄の数に基づいて搬送ローラ２を駆動してウェブの送りを制御することにより、ウェブＷ各印刷図柄のダイカッターの打抜版とを一致させた状態で打抜加工を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、紙シートやプラスチックシート等のウェブに打ち抜きやハーフカットなどの加工を行う際に用いられる打抜装置に関し、特に、長尺状のウェブを連続加工するのに適した打抜装置に関する。

印刷の分野においては、例えば、紙シートやプラスチックシート等の長尺状のウェブに対して、グラビア印刷機等により文字や図柄を連続印刷してシール商品などの印刷物を得ており、この印刷済みのウェブを一旦は巻取リールに巻き取っている。そして、打抜工程において、巻取リールから印刷済みのウェブを打抜装置に搬送して打抜加工を連続して行っている。また、打抜装置を印刷機に組み込んで印刷済みのウェブの打抜加工を印刷工程で行う方式もある。

打抜装置としては、フレキシブルベース（強磁性体）の片面に、カッティングラインの形状に応じたパターン形状の押切刃を有する押切ダイ（ロータリダイまたはフラットダイ）を作製し、この押切ダイを、図５に示すようなロータリ加工装置１００、あるいは図６に示すような平板プレス装置２００などに装着して、プラスチックシートＳ等の打抜加工やハーフカットを行う装置がある（例えば、特許文献１及び特許文献２参照。）。なお、このような押切ダイ（フレキシブルダイ）は機械加工やエッチングにて製作されており、エッチングにより製作されたものは一般にエッチングダイと呼ばれている。また、押切ダイとしてソリッドダイも一般に使用されている。
特開２０００−１９８１００号公報特開２０００−１９０２８４号公報

ところで、文字や図柄が印刷された長尺状のウェブの打抜加工を連続して行う場合、ウェブの送り方向において図柄等の印刷領域（打抜パターン）と打抜装置の打抜ダイとの位置ずれが生じることがあり、このような位置ずれが発生すると正確な打抜加工を行うことができない。

ここで、印刷済みのウェブには、印刷時において図柄の印刷位置を示すマーク（レジスタマーク）が付されている。このような印刷位置を示すマークはウェブの長手方向（送り方向）に一定のピッチで設けられており、このマークを利用して、印刷図柄と打抜装置の打抜ダイとの位置合わせ行うこと、つまり、マークを基準として打抜ダイに対するウェブの送りを制御することにより打抜加工を正確に行うことができる。

このようなウェブのマークは、通常、印刷図柄ごとに配置されていることが多く、この場合、上記したように、各印刷図柄の位置を示すマークを検出・認識して打抜加工を行うことにより正確な加工が可能である。

しかしながら、各印刷図柄に対応してマークが付されておらず、複数の印刷図柄ごとにマークが付されている場合（マークが飛び飛びで配置されている場合）には、各印刷図柄ごとにマークによる位置合わせを行うことができず、正確な打抜加工を実現することが難しい。すなわち、印刷済みのウェブをリールに巻き取る際に、ウェブに掛けるテンションの大きさや湿度などの環境条件等によりウェブが長手方向に伸びが生じたり、また、ウェブ印刷時の条件等によりマーク間隔が大きく変化することがあるため、各印刷図柄ごとにマークが設けられていないと、ウェブの印刷図柄と打抜ダイとの位置ずれが生じやすくなり、正確な打抜加工を行うことが難しい。このような位置ずれはマーク間に存在する印刷図柄の数が多いほど顕著に現れる。

また、マークが複数の印刷図柄ごとに配置されている場合、マークの１ピッチに設けられている印刷図柄の送り方向の数（以下、印刷図柄数という）と打抜ダイの打抜刃型数（送り方向の打抜き図柄の刃型の数）とを合わせる必要がある。例えば４つの印刷図柄に対して１つのマークが設けられているウェブに対し、打抜刃型数が３つの打抜ダイで加工を行う場合、マークを基準とする位置合わせを１２個の印刷図柄ごとにしか実行することができなくなり、位置ずれが非常に大きくなるため加工不可となる。従って、位置ずれを最小限に抑えて良好な加工を行うには、マークの１ピッチに設けられている印刷図柄数と打抜ダイの打抜刃型数とを同数にするか、もしくは、打抜刃型数を印刷図柄数よりも多くする必要がある。

本発明はそのような実情に鑑みてなされたもので、長尺状のウェブで打抜パターン（印刷図柄）がウェブ送り方向（長手方向）に沿って繰り返して連続配置され、その連続する打抜パターンに対応してマークがウェブ送り方向に沿って所定ピッチで付されたウェブを加工するにあたり、マークが複数の打抜パターンごとに付されている場合であっても、正確な打抜加工を実現することが可能な打抜装置の提供を目的とする。

本発明の打抜装置は、長尺状のウェブで所定形状の打抜パターンが長手方向に沿って繰り返して連続配置されているとともに、その連続する打抜パターンに対応してマークが長手方向に沿って所定ピッチで付されたウェブを加工するのに用いられる打抜装置であって、打抜ダイを有する加工部と、前記長尺のウェブをその長手方向を送り方向として前記加工部に送る搬送手段と、前記搬送手段によって送られるウェブのマークを検出するマーク検出手段と、前記マーク検出手段の検出出力と前記搬送手段によるウェブの実際の送り量に基づいて、前記マーク間の距離を求める演算部と、前記マーク間の距離の演算結果と前記マークの１ピッチに存在する打抜パターンの数に基づいて前記搬送手段によるウェブの送りを制御する制御部を備えていることによって特徴づけられる。

本発明の打抜装置において、前記ウェブの実際の送り量を検出するエンコーダを設けておいてもよい。また、非接触で相対移動距離を計測する計測装置を用いてウェブの実際の送り量を検出するようにしてもよい。

本発明の打抜装置によれば、ウェブに付されたマーク間の距離を求め、そのマーク間の距離とマークの１ピッチに存在する打抜パターン数（印刷図柄の数）に基づいてウェブの送りを制御しているので、複数の打抜パターンごとにマークが設けられている場合であっても、正確な打抜を行うことができる。すなわち、例えば４つの印刷図柄に対して１つのマークが付されている場合でも、マーク間の距離を印刷図柄の数（＝４）で除算することにより、各印刷図柄ごとに仮想のマークを演算上で付すことができ、その仮想のマークを見当としてウェブの送りを各印刷図柄ごとに制御することで、位置ずれを低減した正確な加工が可能になる。

また、例えば４つの印刷図柄に対して１つのマークが設けられているウェブに対し、打抜刃型数が３つの打抜ダイで加工を行う場合であっても、前記したように、各印刷図柄ごとに仮想のマークを演算上で付すことができるので、各図柄印刷面ごとに位置合わせを行うことが可能となる。従って、マーク１ピッチに存在する印刷図柄の数（打抜パターンの数）と打抜ダイの打抜刃型数とが異なっている場合であっても、正確な打抜加工を実施することが可能になる。

本発明の打抜装置によれば、ウェブに付されたマーク間の距離を求め、そのマーク間の距離とマークの１ピッチに存在する打抜パターン数（印刷図柄の数）に基づいてウェブの送りを制御しているので、マークが複数の打抜パターン（印刷図柄）ごとに付されているウェブを加工する場合であっても、打抜加工を精度よく行うことができる。また、マーク１ピッチに存在する打抜パターンの数と打抜ダイの打抜刃型数とが異なっている場合であっても、打抜加工を実施することが可能になる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は本発明の打抜装置の一例を模式的に示す図である。

この例の打抜装置は、長尺状のウェブで同一形状の印刷図柄（打抜パターン）が長手方向に沿って繰り返して連続配置されているとともに、その連続する印刷図柄に対応してマークＭが長手方向に沿って所定ピッチで付されたウェブＷを加工するのに用いられる打抜装置であって、ロータリダイカッター１、供給リール３からのウェブＷをロータリダイカッター１に送る搬送ローラ２、テンションローラ４、ロータリダイカッター１を駆動する駆動機構１０、搬送ローラ２を駆動する駆動機構２０などを備えている。なお、この例において、打抜加工を実施するウェブＷには、４つの印刷図柄ごとに１つのマークＭが付されているものとする（図３参照）。

ロータリダイカッター１は、ダイシリンダ１１とアンビルシリンダ１３によって構成されている。ダイシリンダ１１とアンビルシリンダ１３とは歯車機構（図示せず）によって相互に連結されており、互いに逆向き（図１の矢印の向き）に回転する。

ダイシリンダ１１は、外周面にマグネットチップ（図示せず）を積層したマグネットローラ１１ａと、このマグネットローラ１１ａの外周面に着脱自在に装着されるフレキシブルダイ１２によって構成されている。フレキシブルダイ１２は、金属板をエッチング等の方法で加工した部材で、フレキシブルベース１２ａの片面に、ウェブＷの印刷図柄（打抜パターン）に対応するパターンの押切刃１２ｂが形成されている。なお、この例に適用するフレキシブルダイ１２の打抜刃型数は３である（図４のフレキシブルダイ１２の展開図参照）。また、ロータリダイカッター１は駆動機構１０によって加工に適した一定速度の定速回転もしくは後述する高速回転で駆動される。

搬送ローラ２は、駆動機構２０によって駆動され、ウェブＷを間欠送りで搬送する（詳細は後述）。また、搬送ローラ２は、運転開始時などにおいてウェブＷの一定の速度で送るように構成されている。

そして、この例の打抜装置には、搬送ローラ２によって送られるウェブＷのマークＭを検出するマーク検出センサ５と、ウェブＷの送り量を検出するエンコーダ６とが設けられている。これらマーク検出センサ５の検出出力及びエンコーダ６の検出信号は演算制御部７に導かれる。

演算制御部７は、マーク検出センサ５の検出出力及びエンコーダ６の検出信号（パルス信号）が入力される演算部７１と、ロータリダイカッター１の駆動機構１０及び搬送ローラ２の駆動機構２０に制御信号を供給してロータリダイカッター１及び搬送ローラ２を駆動制御する駆動制御部７２を備えている。演算制御部７には、加工を行うウェブＷの加工条件、例えば、ウェブＷに付されているマークＭの１ピッチに存在する印刷図柄Ｐの数（例えば図柄数＝４）、及び、ロータリダイカッター１の打抜版に関するデータ（例えば打抜版の配置及び打抜刃型数＝３）などの条件が予め入力される。

演算部７１は、マーク検出センサ５からのマーク検出信号と、エンコーダ６からの検出信号に基づいて、マーク間距離を算出して駆動制御部７２に出力する。具体的には、搬送ローラ２によってウェブＷが送られているときに、マーク検出センサ５がウェブＷのマークＭを検出した時点で順次出力する検出信号に基づいて、その各出力信号間（前後する２つのマーク検出信号の間）においてエンコーダ６が出力するパルス数を計数し、そのパルス計数値をマーク間距離Ｌとして駆動制御部７２に出力する。なお、ウェブＷの送り過程において、マークＭがマーク検出センサ５によって検出されるごとに、エンコーダ６のパルス数の計数値はリセット・更新され、駆動制御部７２に入力されるマーク間距離Ｌが順次更新されていく。

駆動制御部７２は、演算部７１からのマーク間距離Ｌと、予め入力されているマークの１ピッチに存在する印刷図柄の数Ｎに基づいて、搬送ローラ２の駆動機構２０に制御信号を供給し、搬送ローラ２を後述する動作で駆動してウェブＷの送りを制御する。また、ロータリダイカッター１の駆動機構１０に制御信号を供給し、ロータリダイカッター１の回転速度を制御する。なお、ロータリダイカッター１の駆動制御は、ダイシリンダ１１の３つの打抜版が存在する部分が加工領域に位置するときには、加工に適した一定の回転速度で駆動し、打抜版が存在しない部分（図１の領域Ｆに相当する部分）が加工領域に位置するときには、高速度で駆動するという制御である。また、このようなロータリダイカッター１の駆動制御は、アンビルシリンダ１３に設けられた位置検出エンコーダ１４の検出信号に基づいて実行される。

次に、この例の打抜装置の加工動作を図２のフローチャートを参照しながら説明する。

（１）まず、運転開始時には、搬送ローラ２を定速で回転してウェブＷをロータリダイカッター１に一定の速度で連続的に送るとともに、ロータリダイカッター１を一定の速度で回転させる。

（２）運転が開始されウェブＷが送られている状態で、ウェブＷのマークＭをマーク検出センサ５が検出した時点から、次のマークＭをマーク検出センサ５が検出した時点までの間におけるエンコーダ６の検出信号（パルス数）に基づいてマーク間距離Ｌを算出する（ステップＳＴ１，ＳＴ２）。

（３）演算により求めたマーク間距離Ｌと、予め入力されているマーク１ピッチに存在する印刷図柄の数Ｎを用いて、マーク間距離Ｌを印刷図柄の数Ｎで除算（Ｌ／Ｎ）することにより、実際のマークＭ間に存在する各印刷図柄Ｐに対応する仮想のマークＭｘを演算上で認識する（ステップＳＴ３）。この例の場合、図３に示すように、マークＭの１ピッチに存在する印刷図柄Ｐの数Ｎは「４」であるので、実際のマークＭから、距離［Ｌ／４」、［Ｌ／２］、［３Ｌ／４］の各位置に仮想のマークＭｘが存在しているものと認識する。より具体的には、実測のマーク間距離Ｌが例えば３９２ｍｍである場合、実際のマークＭから距離９８ｍｍ、１９６ｍｍ、２９４ｍｍの各位置に仮想のマークＭｘがあるものと認識する。

（４）マーク検出センサ５によるマーク検出信号と、演算による仮想のマークＭｘに基づいて搬送ローラ２を駆動してウェブＷの間欠送りを制御する（ステップＳＴ４）。具体的には、マーク検出センサ５が実際のマークＭを検出した時点で、そのマーク検出信号を見当としてダイシリンダ１１の打抜版とウェブＷの印刷図柄とが一致するようにウェブＷを送る、という動作で打抜加工が行われるように搬送ローラ２を駆動制御し、次いで、演算上の仮想のマークＭｘ・・Ｍｘを基準として、上記と同じ動作でウェブＷの間欠送りを行ってロータリダイカッター１に搬送することにより打抜加工を行う。このとき、ロータリダイカッター１の回転速度は一定としておいてもよいが、ダイシリンダ１１の３つの打抜版による連続加工が完了した後、打抜版が存在しない領域Ｆが加工領域に位置するときには、ロータリダイカッター１の回転速度を高速として、マークＭ（または仮想のマークＭｘ）を基点とする位置合わせに要する時間の短縮化をはかることが好ましい。

（５）以後、マーク検出センサ５にてウェブＷ上のマークＭが検出されるごとに、上記したマーク間距離Ｌの演算を順次実行して、マーク間距離Ｌを順次更新しながらウェブＷの間欠送りを制御する。そして、ウェブＷの全体の打抜加工が完了した時点で運転を停止する（ステップＳＴ５）。

なお、以上の例では、ウェブＷの送り量を実測するエンコーダ６を設けているが、これに替えて、搬送ローラ２の回転角を検出するロータリエンコーダを設けてもよい。また、搬送ローラ２をパルス信号にて回転駆動する場合、ウェブＷを送る際に搬送ローラ２に供給するパルス数をマーク検出信号を基点として計数し、この計数値を基にマーク間距離Ｌを求めるようにしてもよい。さらに、非接触で相対移動距離を計測する計測装置を用いてウェブＷの送り量を検出するようにしてもよい。

また、以上の例では、ロータリダイカッターを有する打抜装置に本発明を適用しているが、本発明はこれに限られることなく、図６に示すようなフラットダイカッターを有する打抜装置にも適用可能である。この場合でも、フラットダイカッターの打抜刃型数が、ウェブＷに付されているマークＭの１ピッチに存在する印刷図柄Ｐの数に一致していなくても正確な打抜加工を実現することが可能である。

ここで、本発明の打抜装置で実行する打抜加工には、紙シートやプラスチックシートなどのウェブを完全に打ち抜く加工に加えて、シール製品などのウェブに切れ溝を入れるハーフカットなども含まれる。

本発明の打抜装置は、同一形状の印刷図柄（打抜パターン）が長手方向に沿って繰り返して連続形成されたウェブであって、特に印刷図柄の位置を示すマークが複数の印刷図柄ごとに設けられているウェブを正確に加工するのに有効に利用することができる。

本発明の打抜装置の一例を模式的に示す図である。図１の打抜装置の加工動作を示すフローチャートである。本発明の打抜装置にて加工を実施するウェブの一例を示す図である。図１の打抜装置のロータリダイカッターに用いるフレキシブルダイを展開した状態で示す斜視図である。ロータリ加工装置の一部を模式的に示す斜視図である平板プレス加工装置の一例を模式的に示す正面図である。

符号の説明

１ロータリダイカッター
１０駆動機構
１１ダイシリンダ
１１ａマグネットローラ
１２フレキシブルダイ
１２ａフレキシブルベース
１２ｂ押切刃
１３アンビルシリンダ
１４位置検出エンコーダ
２搬送ローラ
２０駆動機構
３供給リール
４テンションローラ
５マーク検出センサ
６エンコーダ
７演算制御部
７１演算部
７２駆動制御部
Ｗウェブ
Ｐ印刷図柄（打抜パターン）
Ｍマーク
Ｍｘ仮想のマーク
Ｌマーク間距離

Claims

長尺状のウェブで所定形状の打抜パターンが長手方向に沿って繰り返して連続配置されているとともに、その連続する打抜パターンに対応してマークが長手方向に沿って所定ピッチで付されたウェブを加工するのに用いられる打抜装置であって、
打抜ダイを有する加工部と、前記ウェブをその長手方向を送り方向として前記加工部に送る搬送手段と、前記搬送手段によって送られるウェブのマークを検出するマーク検出手段と、前記マーク検出手段の検出出力と前記搬送手段によるウェブの実際の送り量に基づいて、前記マーク間の距離を求める演算部と、前記マーク間の距離の演算結果と前記マークの１ピッチに存在する打抜パターンの数に基づいて前記搬送手段によるウェブの送りを制御する制御部を備えていることを特徴とする打抜装置。
前記ウェブの実際の送り量を検出するエンコーダを備えていることを特徴とする請求項１記載の打抜装置。