JP6733777B1 - 印刷機及び印刷機の状態監視方法 - Google Patents

Abstract

【課題】印刷機の状態を正確に把握し、異常を監視することである。【解決手段】印刷機１は、版胴１３に装着される印刷版１４と、印刷版１４に供給されたインキを被印刷物Ｐに転写するブランケット２５と、ブランケット２５を回転させるブランケットホイール２０と、を備える。印刷機１は、ブランケットホイール２０の内部に設けられ、ブランケットホイール２０に対する印刷版１４の距離を測定する距離センサ７１、及び／又は、ブランケットホイール２０の内部に設けられ、印刷版１４の温度を測定する温度センサ７５を備えることを特徴とする。【選択図】図４

Description

本発明は、印刷機及び印刷機の状態監視方法に関する。

印刷機では、印刷機の各構成要素の状態を把握し、異常を監視することが行われている。特に、オフセット印刷機の版圧及び印圧は、インキの転写性に直結するため、これらの状態を正確に把握することは印刷の再現性を確保する上で重要である。

特許文献１には、圧胴及び版胴の外部に設けられた検出器が、圧胴と版胴との支軸間の距離である芯間距離を検出することによって、印圧の状態を把握する技術が記載されている。

特開２０１７−１４４６１７号公報

特許文献１に記載の技術では、雰囲気温度の変化等により版胴又は圧胴の温度が変化し、熱膨張又は熱収縮等の熱変形が版胴又は圧胴に生じた場合には、正確な印圧を測定することが困難である。

本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、上述のような問題点を解決することを課題の一例とする。すなわち、本発明の課題の一例は、印刷機の状態を正確に把握し、異常を監視することである。

本発明に係る印刷機は、インキ色毎に設けられた複数の版胴と、前記版胴に装着される印刷版と、前記印刷版に供給されたインキを被印刷物に転写する複数のブランケットと、複数の前記ブランケットを回転させるブランケットホイールと、を備える印刷機であって、複数の前記ブランケットは、前記ブランケットホイールの外周面上の前記ブランケットホイールの周方向に沿って所定間隔を空けて設けられ、各前記ブランケットは、前記ブランケットホイールが回転することによって各前記版胴の前記印刷版から順次インキが供給され、前記ブランケットホイールの内部に設けられ、前記ブランケットホイールに対する各前記版胴の前記印刷版の距離を測定する距離センサ、及び／又は、前記ブランケットホイールの内部に設けられ、各前記版胴の前記印刷版の温度を測定する温度センサを備えることを特徴とする。好適には、１つ当たりの前記距離センサで複数の前記距離を測定し、１つ当たりの前記温度センサで複数の前記温度を測定することを特徴とする。

好適には、前記印刷機は、前記被印刷物を保持するマンドレルを回転させるマンドレルホイールを更に備え、前記距離センサは、前記マンドレルに保持された前記被印刷物の前記ブランケットホイールに対する距離を測定することを特徴とする。

好適には、前記印刷機は、前記マンドレルホイールの外部に設けられ、前記マンドレルとの距離を測定するマンドレル距離センサを更に備えることを特徴とする。

好適には、前記印刷機において、前記マンドレル距離センサは、前記印刷機の稼働が停止された際に測定を行うことを特徴とする。

好適には、前記印刷機は、前記距離センサ及び／又は前記温度センサの測定結果に基づいて、前記印刷機の状態を監視する制御装置を更に備え、前記距離センサ及び／又は前記温度センサは、スリップリングを介して前記制御装置と有線接続されることを特徴とする。

本発明に係る印刷機の状態監視方法は、インキ色毎に設けられた複数の版胴と、前記版胴に装着される印刷版と、前記印刷版に供給されたインキを被印刷物に転写する複数のブランケットと、複数の前記ブランケットを回転させるブランケットホイールと、を備える印刷機の状態監視方法であって、複数の前記ブランケットは、前記ブランケットホイールの外周面上の前記ブランケットホイールの周方向に沿って所定間隔を空けて設けられ、各前記ブランケットは、前記ブランケットホイールが回転することによって各前記版胴の前記印刷版から順次インキが供給され、前記ブランケットホイールの内部に設けられた距離センサによって前記ブランケットホイールに対する各前記版胴の前記印刷版の距離を測定した測定結果、及び／又は、前記ブランケットホイールの内部に設けられた温度センサによって各前記版胴の前記印刷版の温度を測定した測定結果を取得する取得工程を備えることを特徴とする。好適には、前記取得工程では、１つ当たりの前記距離センサで複数の前記距離を測定し、１つ当たりの前記温度センサで複数の前記温度を測定することを特徴とする。

好適には、前記印刷機の状態監視方法において、前記印刷機は、前記被印刷物を保持するマンドレルを回転させるマンドレルホイールを更に備え、前記距離センサは、前記マンドレルに保持された前記被印刷物の前記ブランケットホイールに対する距離を測定し、前記取得工程は、前記距離センサによって前記ブランケットホイールに対する前記印刷版及び前記被印刷物の各距離を測定した各測定結果を取得することを特徴とする。

好適には、前記印刷機の状態監視方法において、前記印刷機は、前記マンドレルホイールの外部に設けられ、前記マンドレルとの距離を測定するマンドレル距離センサを更に備え、前記取得工程は、前記マンドレル距離センサによって前記マンドレルとの距離を測定した測定結果を取得することを特徴とする。

好適には、前記印刷機の状態監視方法において、前記マンドレル距離センサは、前記印刷機の稼働が停止された際に測定を行うことを特徴とする。

好適には、前記印刷機の状態監視方法において、前記印刷機は、前記距離センサ及び／又は前記温度センサの測定結果に基づいて、前記印刷機の状態を監視する制御装置を更に備え、前記距離センサ及び／又は前記温度センサは、スリップリングを介して前記制御装置と有線接続されることを特徴とする。

本発明によれば、印刷機の状態を正確に把握し、異常を監視することができる。

本実施形態に係る印刷機の基本構成を模式的に示す図である。 図１に示された印刷版とブランケットとが接触する領域付近を拡大した図である。 図１に示された印刷機がその状態を把握し異常を監視するために備える構成を示す図である。 図３に示された距離センサ及び温度センサの配置構成を説明するための図である。 図３に示された制御装置により行われる状態監視処理の流れを示す図である。 版圧の状態を示す指標である押込量及びゲージ厚の算出方法を説明するための図である。 被印刷物温度センサ及びマンドレル温度センサが設けられた印刷機の構成を模式的に示す図である。

本発明は、印刷版及び中間転写体を用いて、円筒物等の立体物の曲面に印刷を行う印刷機に対して広く適用可能である。本実施形態では、缶、ビン及びボトル等の有底筒状を有する容器の曲面に印刷を行うオフセット印刷機に対して本発明を適用した場合を例に挙げて説明する。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。以下に説明される実施形態は、本発明のいくつかの例を示すものであって、本発明の内容を限定するものではない。また、実施形態で説明される構成及び動作の全てが本発明の構成及び動作として必須であるとは限らない。

［印刷機の基本構成］
図１は、本実施形態に係る印刷機１の基本構成を模式的に示す図である。図２は、図１に示された印刷版１４とブランケット２５とが接触する領域付近を拡大した図である。

図１に示された印刷機１は、２ピース缶等の略円筒形状を有する缶体を被印刷物Ｐとし、缶体の外周面に対してインキを転写して印刷する版式のオフセット印刷機である。

印刷機１は、図１に示されるように、インキングユニット１０と、ブランケットホイール２０と、搬送ユニット３０と、マンドレルホイール４０と、バーニッシュアプリケータ５０と、トランスファユニット６０とを備える。

インキングユニット１０は、印刷版１４へインキを供給する装置である。インキングユニット１０は、インカーユニットとも称される。インキングユニット１０は、インキの色毎に異なる複数のインキングユニット１０から構成される。複数のインキングユニット１０のそれぞれは、ブランケットホイール２０の外周面に沿って配置される。インキングユニット１０は、所定のインキを収容するインキ供給部１１と、所定のインキに応じた印刷版１４が装着された版胴１３とを含む。

インキ供給部１１は、図２に示されるように、ファウンテンローラ及びフォームローラ等にて構成されるインキローラ群１２を含む。インキ供給部１１は、インキローラ群１２の各ローラが回転することによって、不図示のインキ収容部に収容されたインキを、版胴１３に装着された印刷版１４へ供給する。インキローラ群１２の一部のローラの内部には、温調水が循環されており、インキの温度が適正に保たれる。

版胴１３は、支軸の周りを回転可能な略円柱形状を有し、その外周面には印刷版１４が脱着可能に装着される。版胴１３は、ブランケットホイール２０に対する距離を変更可能に設けられる。版胴１３は、プレートシリンダとも称される。印刷版１４は、例えば、インキがのらない非画線部がシリコーン樹脂層等にて形成された水無し平版、又は、インキがのる画線部が感光性樹脂層等にて形成された樹脂凸版によって構成される。版胴１３の近傍には、冷風を吹き出す吹き出し口が取り付けられており、版胴１３及び印刷版１４の温度が適正に保たれる。

ブランケットホイール２０は、印刷版１４及び被印刷物Ｐのそれぞれと回転接触して印刷版１４に供給されたインキを被印刷物Ｐに転写するブランケット２５を回転させる装置である。ブランケットホイール２０は、図１に示されるように、支軸２２の周りを回転可能な略円柱形状を有する。ブランケットホイール２０の外周面には、図２に示されるように、ブランケットホイール２０の周方向に沿って所定間隔を空けて、複数のセグメント２１が設けられる。複数のセグメント２１のそれぞれの外表面には、ブランケット２５が装着される。図１に示された印刷機１では、１２個のブランケット２５がセグメント２１に装着されている。

ブランケット２５は、印刷版１４から被印刷物Ｐへのインキの転写を媒介する中間転写体である。ブランケット２５は、織布及び発泡体で形成された基材層と、アクリロニトリルブタジエンゴム等で形成されたゴム層とを含む。基材層は、接着材等を介して、セグメント２１の外表面に対して脱着可能に装着される。ゴム層は、印刷版１４上のインキが転写される層であり、基材層の外表面に配置されてブランケット２５の外表面を構成する。

搬送ユニット３０は、印刷前の被印刷物Ｐをマンドレルホイール４０へ搬送する装置である。搬送ユニット３０は、図１に示されるように、マンドレルホイール４０の上方に設けられる。搬送ユニット３０は、マンドレル４１に保持された被印刷物Ｐとブランケット２５とが接触する領域よりも、マンドレルホイール４０の回転方向上流側に設けられる。搬送ユニット３０は、被印刷物Ｐの重力によって、マンドレルホイール４０の上方からマンドレルホイール４０の上部へ被印刷物Ｐを１つずつ順次搬送する。

マンドレルホイール４０は、被印刷物Ｐを保持するマンドレル４１を回転させる装置である。マンドレルホイール４０は、ブランケットホイール２０の径方向において隣り合って設けられる。マンドレルホイール４０は、支軸の周りを回転可能な略円板形状を有する。マンドレルホイール４０の外周部には、マンドレルホイール４０の周方向に沿って所定間隔を空けて、複数のマンドレル４１が設けられる。

マンドレル４１は、被印刷物Ｐである缶体内に挿入可能な略円柱形状を有する。マンドレル４１は、マンドレルホイール４０と交差する方向に突出するように複数設けられ、マンドレルホイール４０の外周部に片持ち支持される。マンドレル４１の数は、ブランケット２５の数の整数倍であると好適である。図１に示された印刷機１では、２４個のマンドレル４１がマンドレルホイール４０に設けられる。

マンドレル４１は、その先端部が被印刷物Ｐである缶体の底部内面をエア吸引等で吸着することによって、被印刷物Ｐを保持する。マンドレル４１は、その姿勢を変更可能に設けられると共に、マンドレルホイール４０の径方向における位置を変更可能に設けられる。マンドレル４１は、被印刷物Ｐを保持した状態で、マンドレル４１の中心軸の周りを回転可能に設けられる。

バーニッシュアプリケータ５０は、インキが転写された被印刷物Ｐに対して仕上げニス等のオーバーコートを塗装する装置である。バーニッシュアプリケータ５０は、マンドレルホイール４０の径方向において隣り合って設けられる。バーニッシュアプリケータ５０は、マンドレル４１に保持された被印刷物Ｐとブランケット２５とが接触する領域よりも、マンドレルホイール４０の回転方向下流側に設けられる。

トランスファユニット６０は、バーニッシュアプリケータ５０を経た被印刷物Ｐをマンドレル４１から移載し、インキ及びオーバーコート等を被印刷物Ｐへ定着させるオーブン等の乾燥装置へ移送する装置である。トランスファユニット６０は、マンドレルホイール４０の径方向において隣り合って設けられる。トランスファユニット６０は、マンドレル４１に保持された被印刷物Ｐとバーニッシュアプリケータ５０とが接触する領域よりも、マンドレルホイール４０の回転方向下流側に設けられる。

［印刷機の印刷動作］
被印刷物Ｐに対する印刷機１の印刷動作について説明する。印刷機１は、搬送ユニット３０により被印刷物Ｐをマンドレルホイール４０の上部に搬送する。印刷機１は、マンドレルホイール４０の上部に搬送された被印刷物Ｐをマンドレル４１にて保持する。印刷機１は、被印刷物Ｐがブランケット２５と接触する前に、マンドレル４１を回転させて被印刷物Ｐをプレスピンさせると共に、マンドレルホイール４０を回転させて被印刷物Ｐをブランケット２５との接触領域へ移動させる。すなわち、被印刷物Ｐは、マンドレル４１の回転によって自転し、マンドレルホイール４０の回転によって公転する。

また、印刷機１は、インキローラ群１２を回転させ、インキ供給部１１に収容されたインキを版胴１３に装着された印刷版１４に供給する。インキが供給された印刷版１４は、版胴１３の回転によって、印刷版１４とブランケット２５との接触領域へ移動する。印刷機１は、ブランケットホイール２０を回転させて、インキが供給された印刷版１４にブランケット２５を接触させ、印刷版１４に供給されたインキをブランケット２５に転写する。これにより、印刷版１４に形成された画線部のパターンに応じた画像が、ブランケット２５に転写される。

インキが転写されたブランケット２５は、ブランケットホイール２０の回転によって、被印刷物Ｐとブランケット２５との接触領域へ移動する。この接触領域へ移動したブランケット２５は、マンドレル４１に保持された被印刷物Ｐを押圧しながら被印刷物Ｐと接触して、ブランケット２５に転写されたインキを被印刷物Ｐに転写する。これにより、印刷版１４に形成された画線部のパターンに応じた画像が、ブランケット２５を介して被印刷物Ｐに転写される。

インキが転写された被印刷物Ｐは、マンドレルホイール４０の回転によって、バーニッシュアプリケータ５０へ移動し、トランスファユニット６０へ移動する。印刷機１は、バーニッシュアプリケータ５０を作動させて、インキが転写された被印刷物Ｐにオーバーコートを塗装する。更に、印刷機１は、トランスファユニット６０を作動させて、バーニッシュアプリケータ５０を経た被印刷物Ｐをマンドレル４１から移載し、オーブン等の乾燥装置へ移送する。

なお、印刷機１は、版胴１３、ブランケットホイール２０、マンドレル４１及びマンドレルホイール４０のそれぞれを同期して回転させる。加えて、印刷機１は、バーニッシュアプリケータ５０及びトランスファユニット６０についても、これらの回転に同期して作動させる。このような動作により、印刷機１は、被印刷物Ｐに印刷を行う。

［印刷機の状態監視に関する構成］
図３は、図１に示された印刷機１がその状態を把握し異常を監視するために備える構成を示す図である。図４は、図３に示された距離センサ７１及び温度センサ７５の配置構成を説明するための図である。

印刷機１は、上述のような印刷機１の各構成要素の状態を把握し、異常を監視することができる。具体的には、印刷機１は、印刷の再現性を確保するために重要な印刷機１の各構成要素の状態を示す情報を収集して可視化し、評価することによって、印刷機１の各構成要素が適正な状態で動作しているか否かを判断することができる。

印刷の再現性を確保するために重要な印刷機１の各構成要素の状態を示す情報としては、版圧、印圧、版面温度、印刷機１の雰囲気温湿度、被印刷物Ｐの温度（缶温）、マンドレル４１の温度、マンドレル４１の位置、及び、インキローラ群１２の温度等が挙げられる。版圧は、印刷版１４の外表面である版面とブランケット２５の外表面との接触により生じる圧力である。印圧は、被印刷物Ｐの表面とブランケット２５の外表面との接触により生じる圧力である。版面温度は、印刷版１４の表面である版面の温度である。印刷機１の雰囲気温湿度は、ブランケットホイール２０の上方及び下方の温湿度、並びに、搬送ユニット３０の温湿度を含む。マンドレル４１の位置は、マンドレルホイール４０の径方向における各マンドレル４１の相対位置である。

印刷機１の各構成要素の状態を示す上述の情報の中でも、版圧と印圧とは、印刷版１４からブランケット２５へのインキの転写性とブランケット２５から被印刷物Ｐへのインキの転写性とに直結するため、特に重要である。本実施形態に係る印刷機１は、版圧及び印圧に関する情報を収集して可視化し、評価し得るよう構成される。

具体的には、印刷機１は、図３及び図４に示されるように、距離センサ７１と、スリップリング７４と、温度センサ７５と、マンドレル距離センサ７６と、制御装置８０と、表示装置９１と、通信装置９２とを備える。

距離センサ７１は、ブランケットホイール２０に対する印刷版１４の距離を測定するセンサである。ブランケットホイール２０に対する印刷版１４の距離は、ブランケットホイール２０に対する印刷版１４の版面の距離であって、ブランケットホイール２０の径方向における印刷版１４の版面の相対位置を示す。

ブランケットホイール２０に対する印刷版１４の距離は、版圧と相関関係が有る。ブランケットホイール２０に対する印刷版１４の距離が短い程、ブランケットホイール２０の径方向内方に向けて印刷版１４がブランケット２５を押圧する力が大きくなるため、版圧が大きくなる。ブランケットホイール２０に対する印刷版１４の距離が長い程、ブランケットホイール２０の径方向内方に向けて印刷版１４がブランケット２５を押圧する力が小さくなるため、版圧が小さくなる。

距離センサ７１は、非接触式のセンサであり、レーザ光を用いた反射型の変位センサ等により構成される。具体的には、距離センサ７１は、図４に示されるように、レーザ光の発光部及び受光部を有するヘッド７２と、ヘッド７２で受光したレーザ光を増幅するアンプ７３とを含んで構成される。

距離センサ７１は、ブランケットホイール２０の内部に１台設けられる。具体的には、ヘッド７２は、ブランケットホイール２０の複数のセグメント２１の間に配置されると共に、ブランケットホイール２０の径方向外方を向く姿勢で配置される。アンプ７３は、ブランケットホイール２０のセグメント２１と支軸２２との間に配置される。例えば、アンプ７３は、支軸２２を回転可能に支持する軸受２３の外表面、又は、軸受２３付近のスポーク２４に取り付けられてよい。距離センサ７１は、ブランケットホイール２０と一体的に回転しながら、インキ色毎に設けられた複数の印刷版１４のそれぞれのブランケットホイール２０に対する距離を測定する。

更に、距離センサ７１は、ブランケットホイール２０の内部に設けられてブランケットホイール２０と一体的に回転するため、マンドレル４１に保持された被印刷物Ｐのブランケットホイール２０に対する距離を測定することができる。マンドレル４１の数はブランケット２５の整数倍であるため、距離センサ７１は、マンドレルホイール４０が１回転する毎に、特定のマンドレル４１に保持された被印刷物Ｐのブランケットホイール２０に対する距離を測定する。ブランケットホイール２０に対する被印刷物Ｐの距離は、ブランケットホイール２０に対する被印刷物Ｐの外周面の距離であって、ブランケットホイール２０の径方向における被印刷物Ｐの相対位置を示す。

ブランケットホイール２０に対する被印刷物Ｐの距離は、印圧と相関関係が有る。ブランケットホイール２０に対する被印刷物Ｐの距離が短い程、ブランケットホイール２０の径方向外方に向けてブランケット２５が被印刷物Ｐを押圧する力が大きくなるため、印圧が大きくなる。ブランケットホイール２０に対する被印刷物Ｐの距離が長い程、ブランケットホイール２０の径方向外方に向けてブランケット２５が被印刷物Ｐを押圧する力が小さくなるため、印圧が小さくなる。

また、距離センサ７１は、スリップリング７４を介して制御装置８０と有線接続される。具体的には、ヘッド７２は、アンプ７３とケーブル等により有線接続される。アンプ７３は、スリップリング７４を介して、ブランケットホイール２０の外部に設けられた制御装置８０とケーブル等により有線接続される。図４の太い実線はケーブルを示す。

温度センサ７５は、印刷版１４の温度を測定するセンサである。温度センサ７５により測定される印刷版１４の温度は、印刷版１４の版面温度である。印刷版１４の版面温度は、インキの温度と相関関係が有る。印刷版１４の版面温度が変化するとインキの温度が変化する。インキの温度が変化するとインキの粘性が変化し、インキの掠れ、インキの滲み、インキの飛散による被印刷物Ｐの地汚れ、又は、インキの混濁等の印刷不良を引き起こす。

温度センサ７５は、非接触式のセンサであり、放射温度計等により構成される。温度センサ７５は、図４に示されるように、距離センサ７１と同様、ブランケットホイール２０の内部に１台設けられる。具体的には、温度センサ７５は、ブランケットホイール２０の複数のセグメント２１の間に配置されると共に、ブランケットホイール２０の径方向外方を向く姿勢で配置される。温度センサ７５は、スリップリング７４を介して制御装置８０と有線接続される。温度センサ７５は、ブランケットホイール２０と一体的に回転しながら、インキ色毎に設けられた複数の印刷版１４のそれぞれの版面温度を測定する。

マンドレル距離センサ７６は、マンドレルホイール４０の外部に設けられ、マンドレル４１との距離を測定するセンサである。マンドレル距離センサ７６は、図１に示されるように、マンドレルホイール４０の上方に設けられる。マンドレル距離センサ７６は、非接触式のセンサであり、レーザ光を用いた反射型の変位センサ等により構成される。

マンドレル距離センサ７６によって測定される距離は、マンドレルホイール４０の径方向における個々のマンドレル４１の相対位置を示す。このマンドレル４１の位置が、マンドレルホイール４０に設けられた複数のマンドレル４１毎でばらつくと、複数のマンドレル４１のそれぞれに保持された被印刷物Ｐの位置がばらついてしまう。その結果、ブランケットホイール２０に対する被印刷物Ｐの距離が被印刷物Ｐ毎でばらついてしまい、印圧が被印刷物Ｐ毎でばらついてしまう。印刷機１では、予め定められた基準となる一のマンドレル４１に対する他のマンドレル４１の相対位置のばらつきを測定し、ばらつきの許容範囲を超えたマンドレル４１が特定された場合には、特定されたマンドレル４１の位置調整を適宜行う。マンドレル距離センサ７６による測定は、印刷機１の稼動が停止された際、すなわち、印刷機１の調整の際に行われる。

制御装置８０は、印刷機１の各構成要素を統括的に制御する装置である。制御装置８０は、プロセッサ及び記憶装置を含むと共に、印刷機１の機能を実装したプログラムを含むＰＬＣ（Programmable Logic Controller）により構成される。制御装置８０は、印刷機１に備えられた各センサの測定結果に基づいて、印刷機１の各構成要素の状態を把握し、異常を監視する。本実施形態では、印刷機１の各構成要素の状態を把握し、異常を監視するために制御装置８０によって行われる処理を、「状態監視処理」とも称する。本実施形態では、状態監視処理を行うことによって印刷機１の状態を把握し、異常を監視する方法を、「状態監視方法」とも称する。状態監視処理の詳細について、図５を用いて後述する。

表示装置９１は、ディスプレイ又は携帯情報端末等の表示デバイスにより構成される。表示装置９１は、制御装置８０からの指令により、印刷機１に備えられた各センサの測定結果等を表示する。

通信装置９２は、制御装置８０と一体的に設けられた無線又は有線の通信モジュールにより構成される。通信装置９２は、制御装置８０からの指令により、印刷機１に備えられた各センサの測定結果等を、外部の生産管理装置へ送信する。生産管理装置は、印刷機１とは離れた場所で複数の印刷機１の稼動状態を集中的に管理する装置である。

［状態監視処理］
図５は、図３に示された制御装置８０により行われる状態監視処理の流れを示す図である。図６は、版圧の状態を示す指標である押込量Ｘ及びゲージ厚Ｙの算出方法を説明するための図である。図６（ａ）は、印刷版１４が樹脂凸版により構成される場合の図である。図６（ｂ）は、印刷版１４が水無し平版により構成される場合の図である。

状態監視処理は、印刷機１の各構成要素の状態を把握し、異常を監視するための処理である。制御装置８０は、印刷機１の稼動の際、すなわち、印刷機１が被印刷物Ｐに印刷を行う際に、リアルタイムで状態監視処理を行う。但し、印刷機１の各構成要素の状態を示す情報の種類によっては、制御装置８０は、印刷機１の稼動が停止された際、すなわち、印刷機１の調整の際に、状態監視処理を行う。

例えば、印刷機１の各構成要素の状態を示す情報が版圧及び印圧である場合、制御装置８０は、印刷機１の稼動の際に、版圧及び印圧に関する状態監視処理を行う。一方、印刷機１の各構成要素の状態を示す情報がマンドレル４１の位置である場合、制御装置８０は、印刷機１の稼動が停止された際に、マンドレル４１の位置に関する状態監視処理を行う。なお、制御装置８０は、印圧に関する状態監視処理を、印刷機１の稼働が停止された際に行ってもよい。

図５では、印刷機１の各構成要素の状態を示す情報の中でも特に重要な、版圧及び印圧に関する状態監視処理について説明する。

ステップ５０１において、制御装置８０は、距離センサ７１及び温度センサ７５という印刷機１に備えられた各センサに測定を実行させ、その測定結果を取得する。距離センサ７１の測定結果は、ブランケットホイール２０に対する複数の印刷版１４のそれぞれの距離と、ブランケットホイール２０に対する被印刷物Ｐの距離とを含む。ブランケットホイール２０に対する複数の印刷版１４のそれぞれの距離は、複数の印刷版１４のそれぞれの版圧の状態を示す。ブランケットホイール２０に対する被印刷物Ｐの距離は、印圧の状態を示す。温度センサ７５の測定結果は、複数の印刷版１４のそれぞれの版面温度である。

ここで、ブランケットホイール２０に対する印刷版１４の距離を示す距離センサ７１の測定結果は版圧の状態を示すが、制御装置８０は、より正確に版圧の状態を示す指標として、押込量Ｘ及びゲージ厚Ｙを算出することができる。押込量Ｘは、印刷版１４とブランケット２５とが接触することによってブランケット２５が押し込まれる量である。ゲージ厚Ｙは、印刷版１４のベアラ部１５とセグメント２１の外表面との距離である。ベアラ部１５は、版胴１３の両端部に設けられたリング状部材であり、版胴１３の胴枕である。
ゲージ厚Ｙは、上述したブランケットホイール２０に対する印刷版１４の距離に相当する。制御装置８０は、ブランケットホイール２０に対する印刷版１４の距離を示す距離センサ７１の測定結果を用いて、押込量Ｘ及びゲージ厚Ｙを算出する。

図６（ａ）に示されるように、印刷版１４が樹脂凸版により構成される場合、制御装置８０は、次のような算出方法で、押込量Ｘ及びゲージ厚Ｙを算出する。印刷版１４の彫刻深度をＤとし、距離センサ７１の測定値をＬ０とし、距離センサ７１のヘッド７２とセグメント２１の外表面との距離である基準距離をＬ１とし、ブランケット２５の厚さをＴＢＬとする。このとき、制御装置８０は、次式を用いて、押込量Ｘ及びゲージ厚Ｙを算出する。
Ｘ＝（Ｄ＋ＴＢＬ＋Ｌ１）−Ｌ０
Ｙ＝Ｌ０−（Ｄ＋Ｌ１）

図６（ｂ）に示されるように、印刷版１４が水無し平版により構成される場合、制御装置８０は、次式を用いて、押込量Ｘ及びゲージ厚Ｙを算出する。
Ｘ＝（ＴＢＬ＋Ｌ１）−Ｌ０
Ｙ＝Ｌ０−Ｌ１

このように、制御装置８０は、距離センサ７１の測定結果として、距離センサ７１の測定値そのものだけでなく、押込量Ｘ及びゲージ厚Ｙをも取得し得る。このため、制御装置８０は、印刷版１４の種類及びブランケット２５の厚さ等が変更されても、これを反映した正確な版圧の状態を把握することができる。なお、作業者の手動で版圧の状態を把握する場合は、隙間ゲージを用いてゲージ厚Ｙの測定を行う。印刷機１の調整時には、距離センサ７１の測定値から取得されたゲージ厚Ｙと手動で測定したゲージ厚Ｙとを比較し、必要に応じて距離センサ７１の測定値に対して補正値を加えることもできる。

ステップ５０２において、制御装置８０は、ステップ５０１で取得された距離センサ７１及び温度センサ７５の各測定結果を表示装置９１に表示させる。それにより、制御装置８０は、版圧、印圧、及び、印刷版１４の版面温度の状態をリアルタイムで可視化することができる。なお、印刷機１では、ブランケットホイール２０に対する被印刷物Ｐの距離（印圧）の測定を、印刷機１の稼働中に常時行うことが可能であるが、より高精度に測定するために定期的に印刷機１の稼働を停止し、測定を行ってもよい。

ステップ５０３において、制御装置８０は、ステップ５０１で取得された測定結果を評価し、この測定結果が許容範囲以内か否かを判断する。それにより、制御装置８０は、版圧、印圧、及び、印刷版１４の版面温度が適正な状態で、印刷機１が稼動しているか否かを判断することができる。許容範囲は、予め設定された基準値と測定結果との差分が許容され得る数値の範囲である。この基準値及び許容範囲は、被印刷物Ｐの種類、印刷版１４の種類、及び、印刷画像の内容等によって変更可能である。制御装置８０は、測定結果が許容範囲以内に有れば、ステップ５０５へ移行する。制御装置８０は、測定結果が許容範囲以内に無ければ、ステップ５０４へ移行する。なお、印刷機１では、ステップ５０３の判断を作業者が行うこともでき、測定結果が許容範囲外の場合、又は、測定結果が許容範囲以内であっても有意の変動が認められた場合には、作業者が印刷機１の調整作業を直ちに行うことができる。

ステップ５０４において、制御装置８０は、警報を発報する。例えば、制御装置８０は、表示装置９１に警報を表示させたり、警告灯を点灯させたり、警告音を発したりする。それにより、制御装置８０は、版圧、印圧、及び、印刷版１４の版面温度が適正な状態でない場合、その旨を作業者に直ちに通知することができる。作業者は、警報に応じて印刷機１の調整作業を直ちに行うことができる。或いは、印刷機１は、自動で 印刷機１の調整作業を行うこともできる。

ステップ５０５において、制御装置８０は、ステップ５０１で取得された測定結果、並びに、ステップ５０３で評価及び判断された結果を、通信装置９２から外部の生産管理装置へ送信させる。それにより、外部の生産管理装置は、印刷機１の状態をリアルタイムで管理することができる。その後、制御装置８０は、本処理を終了する。

図５の説明では、版圧及び印圧に関する状態監視処理について説明したが、マンドレル４１の位置に関する状態監視処理は、制御装置８０によって次のように行われる。

制御装置８０は、印刷機１の稼動が停止された際、作業者の操作に基づいて、マンドレル距離センサ７６の測定結果を取得し（ステップ５０１）、これを表示装置９１に表示させる（ステップ５０２）。マンドレル距離センサ７６の測定対象は、マンドレルホイール４０に設けられた複数のマンドレル４１である。マンドレル距離センサ７６の測定結果は、マンドレルホイール４０の径方向における複数のマンドレル４１のそれぞれの相対位置を示す。制御装置８０は、予め定められた基準となる一のマンドレル４１に対する他の複数のマンドレル４１のそれぞれの相対位置が許容範囲以内に有るか否かを判断する（ステップ５０３）。そして、制御装置８０は、複数のマンドレル４１のそれぞれの相対位置が許容範囲以内に無ければ警報を発報する（ステップ５０４）。作業者は、警報に応じて、許容範囲以内に無いと判断されたマンドレル４１を特定し、特定されたマンドレル４１の相対位置を直ちに調整することができる。そして、制御装置８０は、複数のマンドレル４１のそれぞれの相対位置を示す測定結果、並びに、その評価及び判断の結果を、通信装置９２から外部の生産管理装置へ送信させる（ステップ５０５）。

［作用効果］
以上のように、印刷機１は、ブランケットホイール２０に対する印刷版１４の距離を測定する距離センサ７１と、印刷版１４の温度を測定する温度センサ７５とが、ブランケットホイール２０の内部に設けられる。それにより、距離センサ７１は、ブランケットホイール２０又は版胴１３が熱変形しても、ブランケットホイール２０に対する印刷版１４の距離を正確に測定することができる。

距離センサがブランケットホイールの外部に設けられて版圧に関する測定を行う場合、正確な測定を行うことが難しい。特に、距離センサがブランケットホイールと版胴との支軸間の距離を測定する場合には、ブランケットホイール又は版胴の熱変形に伴う寸法変化の影響を考慮して測定することが困難である。

これに対し、距離センサ７１は、ブランケットホイール２０の内部に設けられるため、ブランケットホイール２０又は版胴１３の熱変形に伴う寸法変化の影響が反映された状態で、ブランケットホイール２０に対する印刷版１４の距離を測定することができる。このため、距離センサ７１は、ブランケットホイール２０に対する印刷版１４の距離を正確に測定することができる。よって、印刷機１は、版圧の状態を正確に把握し、異常を監視することができる。

更に、距離センサ７１及び温度センサ７５は、ブランケットホイール２０の内部に設けられるため、ブランケットホイール２０と一体的に回転する。このため、距離センサ７１及び温度センサ７５は、１つのセンサで複数のインキングユニット１０のそれぞれにおける印刷版１４の距離及び版面温度を測定することができる。それにより、印刷機１では、距離センサ７１及び温度センサ７５を多数設ける必要がない上、印刷版１４からブランケット２５へインキが転写されるタイミングでの、ブランケットホイール２０に対する印刷版１４の距離及び版面温度を測定することができる。よって、印刷機１では、版圧及び印刷版１４の版面温度の状態を簡易な構成で迅速且つ正確に把握し、異常を監視することができる。

更に、距離センサ７１は、ブランケットホイール２０の内部に設けられてブランケットホイール２０と一体的に回転するため、マンドレル４１に保持された被印刷物Ｐのブランケットホイール２０に対する距離を測定することができる。このため、印刷機１は、ブランケットホイール２０に対する印刷版１４の距離と、ブランケットホイール２０に対する被印刷物Ｐの距離とを、１つの距離センサ７１で兼用することができる。よって、印刷機１は、版圧及び印圧の状態を簡易な構成で正確に把握し、異常を監視することができる。

更に、距離センサ７１及び温度センサ７５は、非接触式のセンサで構成される。このため、距離センサ７１は、歪みゲージ等の接触式のセンサで版圧及び印圧に関する測定を行う場合と比べて、複数のブランケット２５のそれぞれに対する加工等が不要となる。温度センサ７５は、熱電対等の接触式のセンサで温度を測定する場合と比べて、版胴１３又は印刷版１４等への加工が不要となる。よって、印刷機１は、作業負担及びコストを抑制しつつ、版圧、印圧、及び、印刷版１４の版面温度の状態を簡易な構成で正確に把握し、異常を監視することができる。

更に、距離センサ７１及び温度センサ７５は、スリップリング７４を介して制御装置８０と有線接続される。すなわち、印刷機１では、距離センサ７１及び温度センサ７５と制御装置８０とを接続するケーブル等が断線する心配がなく、距離センサ７１及び温度センサ７５と制御装置８０とが有線接続され得る。このため、印刷機１では、無線接続の場合と比べて、制御装置８０へ送信される測定結果へのノイズの重畳を抑制することができるため、正確な測定結果を取得することができる。加えて、印刷機１は、無線接続の場合と比べて、制御装置８０への測定結果の送信時間を短縮化することができると共に送信安定性を向上させることができるため、測定結果を迅速且つ安定的に取得することができる。よって、版圧、印圧、及び、印刷版１４の版面温度の正確な状態を、迅速且つ安定的に把握し、異常を監視することができる。

更に、印刷機１は、マンドレルホイール４０の外部に設けられ、マンドレル４１との距離を測定するマンドレル距離センサ７６を備える。このため、印刷機１は、マンドレルホイール４０の径方向における複数のマンドレル４１のそれぞれの相対位置を、迅速且つ簡易に測定することができる。そして、印刷機１は、マンドレル４１の相対位置が許容範囲以内に無いマンドレル４１を特定し、迅速に調整することができるため、印圧がばらつくことを抑制することができる。しかも、印刷機１は、マンドレル距離センサ７６の測定を、印刷機１の稼働が停止された際に行う。このため、印刷機１は、印刷機１が稼働している際に測定を行う場合と比べて、マンドレルホイール４０の径方向における複数のマンドレル４１のそれぞれの相対位置を正確に測定することができる。よって、印刷機１は、マンドレル４１の位置の状態を正確に把握することができる。

［他の実施形態］
図７は、被印刷物温度センサ７７及びマンドレル温度センサ７８が設けられた印刷機１の構成を模式的に示す図である。

印刷機１は、印刷版１４の版面温度を測定する温度センサ７５の他に、マンドレル４１に保持された被印刷物Ｐの温度を測定する被印刷物温度センサ７７と、マンドレル４１の温度を測定するマンドレル温度センサ７８とを設けることができる。

被印刷物温度センサ７７及びマンドレル温度センサ７８は、それぞれ、非接触式のセンサであり、放射温度計等により構成される。被印刷物温度センサ７７は、マンドレルホイール４０の外部であって、被印刷物Ｐがマンドレル４１に挿入される領域から、被印刷物Ｐがブランケット２５と接触する領域までの範囲内に設けられる。マンドレル温度センサ７８は、マンドレルホイール４０の外部であって、被印刷物Ｐがマンドレル４１に挿入されていない領域に設けられる。

マンドレル４１の温度は、マンドレル４１に保持された被印刷物Ｐの温度に影響を与える。被印刷物Ｐの温度は、被印刷物Ｐに転写されるインキの温度と相関関係が有る。被印刷物Ｐの温度が変化すると、ブランケット２５から被印刷物Ｐに転写される際のインキの温度が変化する。インキの温度が変化するとインキの粘性が変化し、インキの掠れ、インキの滲み、インキの飛散による被印刷物Ｐの地汚れ、又は、インキの混濁等の印刷不良を引き起こす。

印刷機１は、印刷版１４の版面温度に加えて、マンドレル４１の温度、及び、マンドレル４１に保持された被印刷物Ｐの温度をも測定することができる。よって、印刷機１は、版圧、印圧、及び、印刷版１４の版面温度の状態だけでなく、印刷の再現性を確保する上で重要な、マンドレル４１の温度、及び、被印刷物Ｐの温度の状態を正確に把握し、異常を監視することができる。

なお、上述の実施形態において、印刷機１は、距離センサ７１及び温度センサ７５の両方を備えているが、距離センサ７１又は温度センサ７５の一方だけを備えていてもよい。すなわち、印刷機１は、距離センサ７１及び温度センサ７５の少なくとも１つを備えていればよい。そして、印刷機１は、距離センサ７１及び／又は温度センサ７５に測定を実行させ、その測定結果が許容範囲以内に有るか否かを判断すればよい。それにより、印刷機１は、印刷機１の版圧及び印圧の状態、並びに／又は、印刷版１４の版面温度の状態を正確に把握し、異常を監視することができる。

［その他］
上述の実施形態において、印刷機１は、特許請求の範囲に記載された「印刷機」の一例に該当する。版胴１３は、特許請求の範囲に記載された「版胴」の一例に該当する。印刷版１４は、特許請求の範囲に記載された「印刷版」の一例に該当する。ブランケットホイール２０は、特許請求の範囲に記載された「ブランケットホイール」の一例に該当する。ブランケット２５は、特許請求の範囲に記載された「ブランケット」の一例に該当する。マンドレルホイール４０は、特許請求の範囲に記載された「マンドレルホイール」の一例に該当する。マンドレル４１は、特許請求の範囲に記載された「マンドレル」の一例に該当する。距離センサ７１は、特許請求の範囲に記載された「距離センサ」の一例に該当する。スリップリング７４は、特許請求の範囲に記載された「スリップリング」の一例に該当する。温度センサ７５は、特許請求の範囲に記載された「温度センサ」の一例に該当する。マンドレル距離センサ７６は、特許請求の範囲に記載された「マンドレル距離センサ」の一例に該当する。制御装置８０は、特許請求の範囲に記載された「制御装置」の一例に該当する。被印刷物Ｐは、特許請求の範囲に記載された「被印刷物」の一例に該当する。ステップ５０１は、特許請求の範囲に記載された「取得工程」の一例に該当する。

上述の実施形態は、変形例を含めて各実施形態同士で互いの技術を適用することができる。上述の実施形態は、本発明の内容を限定するものではなく、特許請求の範囲を逸脱しない程度に変更を加えることができる。

上述の実施形態及び特許請求の範囲で使用される用語は、限定的でない用語として解釈されるべきである。例えば、「含む」という用語は、「含むものとして記載されたものに限定されない」と解釈されるべきである。「含有する」という用語は、「含有するものとして記載されたものに限定されない」と解釈されるべきである。「備える」という用語は、「備えるものとして記載されたものに限定されない」と解釈されるべきである。「有する」という用語は、「有するものとして記載されたものに限定されない」と解釈されるべきである。

１ 印刷機
１０ インキングユニット
１１ インキ供給部
１２ インキローラ群
１３ 版胴
１４ 印刷版
１５ ベアラ部
２０ ブランケットホイール
２１ セグメント
２２ 支軸
２３ 軸受
２４ スポーク
２５ ブランケット
３０ 搬送ユニット
４０ マンドレルホイール
４１ マンドレル
５０ バーニッシュアプリケータ
６０ トランスファユニット
７１ 距離センサ
７２ ヘッド
７３ アンプ
７４ スリップリング
７５ 温度センサ
７６ マンドレル距離センサ
７７ 被印刷物温度センサ
７８ マンドレル温度センサ
８０ 制御装置
９１ 表示装置
９２ 通信装置
Ｄ 彫刻深度
Ｌ０ 測定値
Ｌ１ 基準距離
Ｐ 被印刷物
ＴＢＬ ブランケットの厚さ
Ｘ 押込量
Ｙ ゲージ厚

Claims (12)

1. インキ色毎に設けられた複数の版胴と、
   前記版胴に装着される印刷版と、
   前記印刷版に供給されたインキを被印刷物に転写する複数のブランケットと、
   複数の前記ブランケットを回転させるブランケットホイールと、
   を備える印刷機であって、
   複数の前記ブランケットは、前記ブランケットホイールの外周面上の前記ブランケットホイールの周方向に沿って所定間隔を空けて設けられ、各前記ブランケットは、前記ブランケットホイールが回転することによって各前記版胴の前記印刷版から順次インキが供給され、
   前記ブランケットホイールの内部に設けられ、前記ブランケットホイールに対する各前記版胴の前記印刷版の距離を測定する距離センサ、及び／又は、
   前記ブランケットホイールの内部に設けられ、各前記版胴の前記印刷版の温度を測定する温度センサ
   を備えることを特徴とする、印刷機。
2. １つ当たりの前記距離センサで複数の前記距離を測定し、
   １つ当たりの前記温度センサで複数の前記温度を測定する
   ことを特徴とする、請求項１に記載の印刷機。
3. 前記被印刷物を保持するマンドレルを回転させるマンドレルホイールを更に備え、
   前記距離センサは、前記マンドレルに保持された前記被印刷物の前記ブランケットホイールに対する距離を測定する
   ことを特徴とする、請求項１又は２に記載の印刷機。
4. 前記マンドレルホイールの外部に設けられ、前記マンドレルとの距離を測定するマンドレル距離センサを更に備える
   ことを特徴とする、請求項３に記載の印刷機。
5. 前記マンドレル距離センサは、前記印刷機の稼働が停止された際に測定を行う
   ことを特徴とする、請求項４に記載の印刷機。
6. 前記距離センサ及び／又は前記温度センサの測定結果に基づいて、前記印刷機の状態を監視する制御装置を更に備え、
   前記距離センサ及び／又は前記温度センサは、スリップリングを介して前記制御装置と有線接続される
   ことを特徴とする、請求項１〜５の何れか１項に記載の印刷機。
7. インキ色毎に設けられた複数の版胴と、前記版胴に装着される印刷版と、前記印刷版に供給されたインキを被印刷物に転写する複数のブランケットと、複数の前記ブランケットを回転させるブランケットホイールと、を備える印刷機の状態監視方法であって、
   複数の前記ブランケットは、前記ブランケットホイールの外周面上の前記ブランケットホイールの周方向に沿って所定間隔を空けて設けられ、各前記ブランケットは、前記ブランケットホイールが回転することによって各前記版胴の前記印刷版から順次インキが供給され、
   前記ブランケットホイールの内部に設けられた距離センサによって前記ブランケットホイールに対する各前記版胴の前記印刷版の距離を測定した測定結果、及び／又は、前記ブランケットホイールの内部に設けられた温度センサによって各前記版胴の前記印刷版の温度を測定した測定結果を取得する取得工程
   を備えることを特徴とする、印刷機の状態監視方法。
8. 前記取得工程では、
   １つ当たりの前記距離センサで複数の前記距離を測定し、
   １つ当たりの前記温度センサで複数の前記温度を測定する
   ことを特徴とする、請求項７に記載の印刷機の状態監視方法。
9. 前記印刷機は、前記被印刷物を保持するマンドレルを回転させるマンドレルホイールを更に備え、
   前記距離センサは、前記マンドレルに保持された前記被印刷物の前記ブランケットホイールに対する距離を測定し、
   前記取得工程は、前記距離センサによって前記ブランケットホイールに対する前記印刷版及び前記被印刷物の各距離を測定した各測定結果を取得する
   ことを特徴とする、請求項７又は８に記載の印刷機の状態監視方法。
10. 前記印刷機は、前記マンドレルホイールの外部に設けられ、前記マンドレルとの距離を測定するマンドレル距離センサを更に備え、
    前記取得工程は、前記マンドレル距離センサによって前記マンドレルとの距離を測定した測定結果を取得する
    ことを特徴とする、請求項９に記載の印刷機の状態監視方法。
11. 前記マンドレル距離センサは、前記印刷機の稼働が停止された際に測定を行う
    ことを特徴とする、請求項１０に記載の印刷機の状態監視方法。
12. 前記印刷機は、前記距離センサ及び／又は前記温度センサの測定結果に基づいて、前記印刷機の状態を監視する制御装置を更に備え、
    前記距離センサ及び／又は前記温度センサは、スリップリングを介して前記制御装置と有線接続される
    ことを特徴とする、請求項７〜１１の何れか１項に記載の印刷機の状態監視方法。