JP3233678U - グラビア印刷装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小型化を図ることができるグラビア印刷装置を提供する。【解決手段】グラビア印刷装置１１は、ウェブＷを巻き取り可能な第１軸１３と、ウェブＷを巻き取り可能な第２軸１４と、第１軸１３と第２軸１４との間でウェブＷを搬送経路に沿って往復搬送可能な一対のニップローラ１８と、搬送経路に配置され、一対のニップローラ１８によって搬送されるウェブＷに対して単色の印刷が可能な１つの印刷部２９とを備え、１つの印刷部２９は、ウェブＷに対して上記単色とは異なる単色の印刷が可能な他の印刷部２９Ａと交換可能に構成されている。【選択図】図１

Description

本考案は、例えばプラスチックフィルムなどのウェブに印刷を行うグラビア印刷装置に関する。

従来、この種のグラビア印刷装置として、例えば特許文献１に記載されたグラビア印刷機が知られている。こうしたグラビア印刷機は、搬送されるウェブに複数色の印刷をするべく、互いに異なる色のインクで印刷する複数の印刷ユニットを備えている。そして、これら複数の印刷ユニットによって、搬送されるウェブに対して一色ずつ順次に追加するように印刷することで複数色の印刷をしている。

特開２００５−３２４３８６号公報

ところで、上述のようなグラビア印刷機は、ウェブの印刷に必要な色の数だけ印刷ユニットを配置する必要があるため、大型化してしまうという問題がある。
本考案は、このような実情に着目してなされた。その目的は、小型化を図ることができるグラビア印刷装置を提供することにある。

以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決するグラビア印刷装置は、ウェブを巻き取り可能な第１軸と、前記ウェブを巻き取り可能な第２軸と、前記第１軸と前記第２軸との間で前記ウェブを搬送経路に沿って往復搬送可能な搬送部と、前記搬送経路に配置され、前記搬送部によって搬送される前記ウェブに対して単色の印刷が可能な１つの印刷部と、を備え、１つの前記印刷部は、前記ウェブに対して前記単色とは異なる単色の印刷が可能な他の印刷部と交換可能に構成されていることを要旨とする。

この構成によれば、印刷部が１つなので、印刷部が複数あるグラビア印刷装置に比べて、小型化を図ることができる。この場合、第１軸から繰り出されて印刷された後に第２軸に巻き取られたウェブは再び第１軸に巻き戻すことができるので、１つの印刷部による印刷と、１つの印刷部の交換と、ウェブの巻き戻しとをウェブの印刷に必要な色の数だけ繰り返し行うことで、印刷部が１つであっても複数色の印刷を行うことができる。

上記グラビア印刷装置は、印刷後の前記ウェブに対してラミネートフィルムを貼り合わせるラミネート機構を備えることが好ましい。
この構成によれば、印刷後のウェブに対してラミネート加工を施すことができる。

上記グラビア印刷装置において、前記ラミネート機構は、前記ウェブと前記ラミネートフィルムとを重ねた状態で加熱しながら挟圧可能な一対のニップローラを有し、一対の前記ニップローラは、前記搬送部を構成していることが好ましい。

この構成によれば、ラミネート機構を構成する一対のニップローラを、ウェブを搬送する搬送部と兼用できるので、一対のニップローラを搬送部と兼用しない場合に比べて部品点数を低減できる。

本考案によれば、グラビア印刷装置の小型化を図ることができる。

一実施形態のグラビア印刷装置の概略構成図。 グラビア印刷装置の電気的構成を示すブロック図。 見当マークが印刷されたウェブの一部を示す平面図。

以下、グラビア印刷装置の一実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、グラビア印刷装置１１は、ウェブＷを搬送経路に沿って上流側から下流側に向けて搬送しながら印刷を行うものであり、略直方体状のフレーム１２を備えている。この場合、ウェブＷとしては長尺状の紙やプラスチックフィルムなどを用いることができるが、本実施形態のウェブＷにはプラスチックフィルムが採用されている。

フレーム１２における長手方向の中央部を挟んだ一方側及び他方側には、ウェブＷを巻き取り可能な第１軸１３及びウェブＷを巻き取り可能な第２軸１４がそれぞれ配置されている。第１軸１３と第２軸１４とは、フレーム１２の長手方向において互いに対向している。フレーム１２における上部には、印刷後のウェブＷを乾燥させる乾燥ユニット１５が配置されている。フレーム１２の長手方向における第２軸１４側の端部には、印刷後のウェブＷに対してラミネートフィルムＬを貼り合わせるラミネート機構１６が配置されている。

図１及び図２に示すように、ラミネート機構１６は、ラミネートフィルムＬが巻回された第３軸１７と、ウェブＷの搬送経路に配置された一対のニップローラ１８と、第３軸１７に巻回されたラミネートフィルムＬを一対のニップローラ１８まで導く複数の案内ローラ１９とを備えている。第３軸１７は、第３モータ２０によって回転駆動可能とされ、第３モータ２０の駆動によりラミネートフィルムＬを繰り出す方向へ回転駆動される。

一対のニップローラ１８は、第３軸１７から繰り出されたラミネートフィルムＬと接着剤の塗布された印刷後のウェブＷとを重ねた状態で加熱しながら挟圧することによってラミネートフィルムＬと印刷後のウェブＷとを貼り合わせる。ウェブＷの搬送経路における一対のニップローラ１８の直ぐ下流側の位置には、ラミネートフィルムＬが貼り合わされたウェブＷを冷却可能な金属製の冷却ローラ２１が配置されている。冷却ローラ２１の内部には、冷却水が循環されるようになっている。

図１及び図２に示すように、第１軸１３は、第１モータ２２によって回転駆動可能とされ、第１モータ２２の駆動によりウェブＷを巻き取る方向へ回転駆動される。第２軸１４は、第２モータ２３によって回転駆動可能とされ、第２モータ２３の駆動によりウェブＷを巻き取る方向へ回転駆動される。

上流側となる第１軸１３から乾燥ユニット１５を経由して下流側となる第２軸１４に至るまでのウェブＷの搬送経路には、複数の従動ローラ２４が適宜間隔を置いて回転可能に配置されている。すなわち、複数の従動ローラ２４は、ウェブＷを搬送経路に沿って案内する。

一対のニップローラ１８は、ウェブＷの搬送経路における乾燥ユニット１５の下流側の位置に配置され、第１軸１３と第２軸１４との間でウェブＷを搬送経路に沿って往復搬送可能に構成されている。本実施形態では、ラミネート機構１６を構成する一対のニップローラ１８がウェブＷを搬送経路に沿って往復搬送可能な搬送部としても機能する。すなわち、一対のニップローラ１８は、ラミネート機構１６だけでなく搬送部も構成している。

一対のニップローラ１８のうちの一方はヒーター２５によって所定の温度に加熱可能な金属製の加熱ローラ２６によって構成され、他方はゴムローラ２７によって構成されている。加熱ローラ２６は搬送モータ２８によって正逆両方向に回転駆動可能とされ、ゴムローラ２７は加熱ローラ２６の回転駆動に伴って従動回転する。

そして、加熱ローラ２６及びゴムローラ２７によってウェブＷを挟圧した状態で、加熱ローラ２６が正方向（図１では時計方向）に回転駆動されると、ウェブＷが搬送経路に沿って第２軸１４へ向かって搬送され、加熱ローラ２６が逆方向（図１では反時計方向）に回転駆動されると、ウェブＷが搬送経路に沿って第１軸１３へ向かって搬送される。

ウェブＷの搬送経路における乾燥ユニット１５の上流側の位置には、一対のニップローラ１８によって上流側から下流側に搬送されるウェブＷに対して単色の印刷が可能な１つの印刷部２９が配置されている。印刷部２９は、ウェブＷを挟んで印刷部２９と対向するように配置されたゴム製の円柱状をなす圧胴３０とでウェブＷを挟圧する円柱状の版胴３１と、内部にインクを貯留する有底箱状のインクパン３２とを備えている。

版胴３１は、絵柄や文字などの凹版が形成された周面の一部がインクパン３２内のインクに浸されるように配置されている。版胴３１は、回転することで周面が順次にインクパン３２内のインクに浸されて印刷に使用される凹版部分（くぼみ部分）にインクが入り込む。版胴３１の周面には、版胴３１の周面における凹版部分以外の印刷に使用されない部分に付着したインクを掻き落とすためのドクターブレード３３が接触している。そして、版胴３１と圧胴３０とでウェブＷを挟圧した際に版胴３１の周面における凹版部分に保持されたインクがウェブＷに転移することで、ウェブＷの印刷がなされる。

版胴３１は、版胴モータ３４によって回転駆動可能とされ、版胴モータ３４の駆動により正逆両方向に回転駆動可能になっている。版胴３１には、版胴３１の回転量を検出するロータリーエンコーダ３５が設けられている。版胴３１は、位置調整機構３６によって軸方向（ウェブＷの幅方向；図１では紙面と直交する方向）の位置が調整されるようになっている。上記した１つの印刷部２９は、ウェブＷに対して他の異なる単色の印刷が可能な他の印刷部と交換可能に構成されている。

すなわち、版胴３１とインクの入ったインクパン３２とは、他の版胴と他のインクの入ったインクパンと交換可能になっている。圧胴３０は、版胴３１とでウェブＷを挟圧する挟圧位置と、版胴３１とでウェブＷを挟圧しない非挟圧位置との間で移動可能に構成されている。版胴３１とインクの入ったインクパン３２の交換作業は、圧胴３０を非挟圧位置に移動させた状態で行われる。

ウェブＷの搬送経路における印刷部２９の上流側の近傍位置及び下流側の近傍位置には、先刷りでウェブＷの幅方向の端部に付された図３に示す見当マークＭを検出する上流側センサ３７及び下流側センサ３８がそれぞれ配置されている。上流側センサ３７及び下流側センサ３８は、光電管を２つずつ有している。

そして、例えばウェブＷに３色の絵柄を順次に重ねて印刷する場合には、１色目の絵柄の印刷のときに２色目の絵柄の印刷のときの見当合わせのための直角二等辺三角形状の見当マークＭをウェブＷに印刷し、２色目の絵柄の印刷のときに３色目の絵柄の印刷のときの見当合わせのための見当マークＭをさらにウェブＷに印刷する。

ウェブＷの搬送経路における上流側センサ３７と第１軸１３との間には、ウェブＷの張力を調整可能なインフィードユニット３９が配置されている。インフィードユニット３９は、フィードローラ４０と、フィードローラ４０とでウェブＷを挟圧するフィードニップローラ４１とを有している。フィードローラ４０はフィードモータ４２によって正逆両方向に回転駆動可能とされ、フィードニップローラ４１はフィードローラ４０の回転駆動に伴って従動回転する。

乾燥ユニット１５は、ケース４３と、ケース４３に設けられた２つの乾燥機４４とを有している。ケース４３内には印刷後のウェブＷが通過するようになっており、印刷後のウェブＷはケース４３内を通過する過程で２つの乾燥機４４からの温風を受けて乾燥される。

次に、グラビア印刷装置１１の電気的構成について説明する。
図２に示すように、グラビア印刷装置１１は、装置全体を統括制御する制御部４５を備えている。制御部４５の入力側インターフェース（図示略）には、グラビア印刷装置１１の各種操作を行うための操作部４６、上流側センサ３７、下流側センサ３８、及びロータリーエンコーダ３５がそれぞれ電気的に接続されている。

制御部４５の出力側インターフェース（図示略）には、位置調整機構３６、ヒーター２５、及び乾燥機４４がそれぞれ電気的に接続されている。さらに、制御部４５の出力側インターフェース（図示略）には、版胴モータ３４、第１モータ２２、第２モータ２３、第３モータ２０、フィードモータ４２、及び搬送モータ２８が、それぞれモータ駆動回路４７〜５２を介して電気的に接続されている。

制御部４５は、操作部４６、上流側センサ３７、下流側センサ３８、及びロータリーエンコーダ３５から送信される信号に基づいて、位置調整機構３６、ヒーター２５、及び乾燥機４４の駆動を個別に制御する。また、制御部４５は、操作部４６、上流側センサ３７、下流側センサ３８、及びロータリーエンコーダ３５から送信される信号に基づいて、版胴モータ３４、第１モータ２２、第２モータ２３、第３モータ２０、フィードモータ４２、及び搬送モータ２８の駆動をモータ駆動回路４７〜５２を介して個別に制御する。

制御部４５は、ロータリーエンコーダ３５から送信されるパルス信号に基づき、版胴３１の回転位置（位相）を把握する。制御部４５は、上流側センサ３７から送信される信号に基づき、ウェブＷの所定の位置に印刷部２９によって印刷がなされるようにモータ駆動回路５１を介してフィードモータ４２の駆動を制御するとともに位置調整機構３６の駆動を制御する。制御部４５は、下流側センサ３８から送信される信号に基づき、ウェブＷの所定の位置に印刷部２９によって印刷がなされるようにモータ駆動回路４７を介して版胴モータ３４の駆動を制御するとともに位置調整機構３６の駆動を制御する。

次に、グラビア印刷装置１１の作用について説明する。
ウェブＷに複数色の絵柄の印刷を行う場合には、まず、加熱ローラ２６を正方向（図１では時計方向）に回転駆動させるとともに、ウェブＷを巻き取る方向（図１では時計方向）に第２軸１４を回転駆動させる。すると、第１軸１３に巻回されたウェブＷは、巻き解かれながら第１軸１３から繰り出されるとともに、搬送経路に沿って下流側へ向かって搬送される。第１軸１３から繰り出されたウェブＷは、印刷部２９を構成する版胴３１と圧胴３０とで挟圧されながら搬送される過程で１色目の絵柄の印刷がなされる。

このとき、ウェブＷの幅方向の端部には、２色目の絵柄の印刷のときの見当合わせのための見当マークＭ１も印刷される。１色目の絵柄の印刷がなされたウェブＷは、下流側へ向かって搬送され、乾燥ユニット１５のケース４３内を搬送される過程で２つの乾燥機４４からの温風を印刷面で受けて乾燥される。乾燥機４４で乾燥されたウェブＷは、搬送経路に沿って下流側へ向かって搬送されて第２軸１４によって巻き取られる。

続いて、１色目の絵柄の印刷がなされたウェブＷに２色目の絵柄の印刷をするべく、加熱ローラ２６を逆方向（図１では反時計方向）に回転駆動させるとともに、ウェブＷを巻き取る方向（図１では時計方向）に第１軸１３を回転駆動させる。このとき、圧胴３０は、挟圧位置から非挟圧位置に移動される。すると、第２軸１４に巻き取られた状態になっている１色目の絵柄の印刷がなされたウェブＷは、搬送経路に沿って上流側に向かって搬送されて第１軸１３に巻き取られる。すなわち、第２軸１４に巻き取られた状態になっている１色目の絵柄の印刷がなされたウェブＷは、第１軸１３に巻き戻される。

続いて、印刷部２９を２色目の絵柄の印刷を行う印刷部２９Ａと交換した後、加熱ローラ２６を正方向に回転駆動させるとともに、ウェブＷを巻き取る方向に第２軸１４を回転駆動させる。このとき、圧胴３０は、非挟圧位置から挟圧位置に移動される。すると、第１軸１３に巻回されたウェブＷは、巻き解かれながら第１軸１３から繰り出されるとともに、搬送経路に沿って下流側へ向かって搬送される。

続いて、１色目の絵柄の印刷のときにウェブＷに印刷された見当マークＭ１（図３参照）が上流側センサ３７によって検出されると、制御部４５は当該検出結果に基づいてウェブＷの１色目の絵柄の上の所定の位置に印刷部２９Ａによって２色目の絵柄の印刷がなされるとともに見当マークＭ１間の距離が所定のピッチ（本例では版胴３１の円周長）になるようにフィードローラ４０の駆動を制御する。

すなわち、ウェブＷの１色目の絵柄の上の所定の位置に印刷部２９Ａによって２色目の絵柄の印刷がなされるように、インフィードユニット３９によって印刷部２９Ａに向かうウェブＷの張力が調整されるとともに位置調整機構３６によって版胴３１の軸方向の位置が調整される。この調整は、版胴３１が１回転される毎に行われる。この場合、ウェブＷは、インフィードユニット３９による張力の調整により若干伸縮する。

なお、ウェブＷの搬送方向における初期印刷位置合わせは、圧胴３０が非挟圧位置から挟圧位置に移動される前に、上流側センサ３７による見当マークＭ１の検出タイミングと版胴３１の回転方向の位置とに基づいて自動的に行われる。この場合、ウェブＷの搬送方向における初期印刷位置は、見当マークＭ１の位置と版胴３１の回転方向の原点位置とに基づいて算出される。これにより、ウェブＷの搬送方向における初期印刷位置合わせに伴うウェブＷのロスが最小限に抑えられる。

続いて、インフィードユニット３９によって張力が調整されたウェブＷは、印刷部２９Ａを構成する版胴３１と圧胴３０とで挟圧されながら搬送される過程で２色目の絵柄の印刷がなされる。このとき、ウェブＷの幅方向の端部には、３色目の絵柄の印刷のときの見当合わせのための見当マークＭ２（図３参照）も印刷される。２色目の絵柄の印刷がなされたウェブＷは、下流側へ向かって搬送される。

そして、ウェブＷの見当マークＭ１及び見当マークＭ２が下流側センサ３８によって検出されると、制御部４５は、当該検出結果に基づいてウェブＷの１色目の絵柄の上の所定の位置と印刷部２９Ａによって２色目の絵柄の印刷がなされた位置とのずれを無くすように、版胴モータ３４の駆動及び位置調整機構３６の駆動をフィードバック制御する。これにより、版胴３１の回転位置（位相）と版胴３１の軸方向の位置とが調整される。この場合、ウェブＷは、版胴３１の回転により張力が付与されて若干伸縮する。

下流側センサ３８を通過した１色目の絵柄及び２色目の絵柄が印刷されたウェブＷは、下流側へ向かって搬送され、乾燥ユニット１５のケース４３内を搬送される過程で２つの乾燥機４４からの温風を印刷面で受けて乾燥される。乾燥機４４で乾燥されたウェブＷは、搬送経路に沿って下流側へ向かって搬送されて第２軸１４によって巻き取られる。

ウェブＷに対する３色目以降の絵柄の印刷は、上述と同様にして行われ、ウェブＷに対する最後の色の印刷が終わったら、ウェブＷを第２軸１４から第１軸１３に巻き戻し、インクパン３２内のインクを接着剤に変更するとともに版胴３１をウェブＷに対して接着剤を塗布するためのローラに変更する。続いて、第３軸１７からラミネートフィルムＬを繰り出して、当該ラミネートフィルムＬを一対のニップローラ１８間（加熱ローラ２６とゴムローラ２７との間）においてウェブＷに合流させる。このとき、ラミネートフィルムＬは、ウェブＷの印刷面に重なるように配置される。

そして、加熱ローラ２６をヒーター２５によって加熱した状態で正方向に回転駆動させると、ラミネートフィルムＬと接着剤が塗布されたウェブＷとが重なった状態で加熱ローラ２６とゴムローラ２７とによって挟圧及び加熱されながら下流側へ搬送される過程で接着剤によって接着される。すなわち、接着剤が塗布されたウェブＷの印刷面にラミネートフィルムＬが貼り合わせられるラミネート加工がウェブＷに対して施される。ラミネート加工が施されたウェブＷは、冷却ローラ２１によって冷却された後、第２軸１４に巻き取られる。

このように本実施形態のグラビア印刷装置１１では、印刷部２９が１つなので、印刷部が複数あるグラビア印刷装置に比べて、小型化を図ることができる。また、本実施形態のグラビア印刷装置１１では、第１軸１３から繰り出されて印刷された後に第２軸１４に巻き取られたウェブＷは再び第１軸１３に巻き戻すことができる。

このため、本実施形態のグラビア印刷装置１１では、１つの印刷部２９による印刷と、１つの印刷部２９の交換と、ウェブＷの巻き戻しとをウェブＷの印刷に必要な色の数だけ繰り返し行うことで、印刷部２９が１つであっても複数色の印刷を行うことができる。さらに、本実施形態のグラビア印刷装置１１は、ラミネート機構１６を備えているため、ウェブＷの印刷及び印刷後のウェブＷに対するラミネート加工の両方を一つの工程で行うことができる。

以上詳述した実施形態によれば、次のような効果が発揮される。
（１）グラビア印刷装置１１は、ウェブＷに対して単色の印刷が可能な１つの印刷部２９を備え、１つの印刷部２９は、ウェブＷに対して上記単色とは異なる単色の印刷が可能な他の１つの印刷部２９Ａと交換可能に構成されている。この構成によれば、印刷部２９が１つなので、印刷部が複数あるグラビア印刷装置に比べて、小型化を図ることができる。したがって、老人や女性であっても容易に扱うことができる。

（２）グラビア印刷装置１１は、印刷後のウェブＷに対してラミネートフィルムＬを貼り合わせるラミネート機構１６を備えている。この構成によれば、印刷後のウェブＷに対して速やかにラミネート加工を施すことができる。

（３）グラビア印刷装置１１において、ラミネート機構１６は、ウェブＷとラミネートフィルムＬとを重ねた状態で加熱しながら挟圧可能な一対のニップローラ１８を有し、一対のニップローラ１８は、ウェブＷを搬送する搬送部を構成している。この構成によれば、ラミネート機構１６を構成する一対のニップローラ１８を、ウェブＷを搬送する搬送部と兼用できるので、一対のニップローラ１８を搬送部と兼用しない場合に比べて部品点数を低減できる。

（変更例）
なお、上記実施形態は次のように変更してもよい。
・ラミネート機構１６を構成する一対のニップローラ１８は、必ずしもウェブＷを搬送する搬送部と兼用する必要はない。すなわち、一対のニップローラ１８とは別に搬送部としての一対のローラを設けるようにしてもよい。

・ラミネート機構１６は、省略してもよい。

１１…グラビア印刷装置、１３…第１軸、１４…第２軸、１６…ラミネート機構、１８…ラミネート機構及び搬送部を構成するニップローラ、２９，２９Ａ…印刷部、Ｌ…ラミネートフィルム、Ｗ…ウェブ。

Claims (3)

1. ウェブを巻き取り可能な第１軸と、
   前記ウェブを巻き取り可能な第２軸と、
   前記第１軸と前記第２軸との間で前記ウェブを搬送経路に沿って往復搬送可能な搬送部と、
   前記搬送経路に配置され、前記搬送部によって搬送される前記ウェブに対して単色の印刷が可能な１つの印刷部と、
   を備え、
   １つの前記印刷部は、前記ウェブに対して前記単色とは異なる単色の印刷が可能な他の印刷部と交換可能に構成されていることを特徴とするグラビア印刷装置。
2. 印刷後の前記ウェブに対してラミネートフィルムを貼り合わせるラミネート機構を備えることを特徴とする請求項１に記載のグラビア印刷装置。
3. 前記ラミネート機構は、前記ウェブと前記ラミネートフィルムとを重ねた状態で加熱しながら挟圧可能な一対のニップローラを有し、
   一対の前記ニップローラは、前記搬送部を構成していることを特徴とする請求項２に記載のグラビア印刷装置。

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