(57)【要約】【課題】グラビア輪転印刷装置において、機械を停止することなく、横段ムラの発生を予測して抑制することの可能な、グラビア輪転印刷装置を提供することを課題とする。【解決手段】ロールツーロールのグラビア輪転印刷装置であって、このグラビア輪転印刷装置は、ウエブの巻き出しユニット、グラビア印刷ユニット、ウエブの巻取りユニットを有しており、グラビア印刷ユニットは、インキ供給部、グラビア版、加圧ロールによって、インキをウエブに転移させることが可能に構成されており、グラビア印刷ユニットは、グラビア版、および加圧ロールの軸ブレを変位計測器で測定する測定機構を備え、この測定機構によって測定された、グラビア版、および加圧ロールの軸の変位の値を解析、判定して、ライン速度を制御する制御機構を備えていることを特徴とする、グラビア輪転印刷装置。【選択図】図１
2020110975.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロールツーロールのグラビア輪転印刷装置であって、
このグラビア輪転印刷装置は、ウエブの巻き出しユニット、グラビア印刷ユニット、ウエブの巻取りユニット、および制御機構を有しており、
グラビア印刷ユニットは、インキ供給部、グラビア版、加圧ロールによって、インキをウエブに転移させることが可能に構成されており、
グラビア印刷ユニットは、グラビア版、および加圧ロールの軸ブレを変位計測器で測定する測定機構を備え、
この測定機構によって測定された、グラビア版、および加圧ロールの軸の変位の値を解析、判定してライン速度を制御する、前記制御機構を備えていることを特徴とする、グラビア輪転印刷装置。
【請求項２】
前記グラビア版は、表面の全面に均一にグラビア版のセルが形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の、グラビア輪転印刷装置。
【請求項３】
前記ライン速度を制御する制御機構は、測定機構によって測定されたグラビア版、および加圧ロールの軸の変位量に対して閾値を設けて、この閾値を超えた場合にライン速度を制御することを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の、グラビア輪転印刷装置。
【請求項４】
前記ライン速度を制御する制御機構は、ＰＬＣ（プログラマブル・ロジック・コントローラ）によるものであることを特徴とする、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の、グラビア輪転印刷装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、グラビア輪転印刷機における、横段ムラ抑制システムに関するものである。特にグラビア版、圧胴の回転に伴う変位を測定し、一定の変位量を閾値として、横段ムラの発生に対して速度を制御して、横段ムラの発生を抑制することのできるグラビア輪転印刷装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から知られているグラビア印刷は、グラビア版と呼ばれる凹版を用いて印刷を行なう技術によるものであって、紙やフィルムなど様々な被印刷体に対して、高精細、高品位の絵柄や単色の印刷を行なうことのできるものである。
【０００３】
とくに、グラビア輪転機は、円筒状のグラビア版を用いて、ロール状に巻き取られた被印刷体に高速で印刷することのできる装置であり、生産性の点でも利点を有するものである。
【０００４】
しかしながら、高速で印刷する場合、外観上の横段ムラが発生して問題となる場合がしばしば発生して、関係者はその対応を迫られる場合がある。
【０００５】
特許文献１には、塗工ムラを、インラインで発見することのできる検査方法、および検査装置の提案がなされている。しかしながら、これは検査装置であって、発見したムラに対しては、一旦機械を停止して原因を突き止めた後、改めて装置の運転を再開させる必要があり、この場合、発生した不良品が無駄になるばかりではなく、時間、原材料のロスもまた大きな問題となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−４４０４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、グラビア輪転印刷装置において、機械を停止することなく、横段ムラの発生を予測して抑制することの可能な、グラビア輪転印刷装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するための手段として、請求項１に記載の発明は、
ロールツーロールのグラビア輪転印刷装置であって、
このグラビア輪転印刷装置は、ウエブの巻き出しユニット、グラビア印刷ユニット、ウエブの巻取りユニット、および制御機構を有しており、
グラビア印刷ユニットは、インキ供給部、グラビア版、加圧ロールによって、インキをウエブに転移させることが可能に構成されており、
グラビア印刷ユニットは、グラビア版、および加圧ロールの軸ブレを変位計測器で測定する測定機構を備え、
この測定機構によって測定された、グラビア版、および加圧ロールの軸の変位の値を解析、判定してライン速度を制御する、前記制御機構を備えていることを特徴とする、グラビア輪転印刷装置である。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明は、
前記グラビア版は、表面の全面に均一にグラビア版のセルが形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の、グラビア輪転印刷装置である。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明は、
前記ライン速度を制御する制御機構は、測定機構によって測定されたグラビア版、および加圧ロールの軸の変位量に対して閾値を設けて、この閾値を超えた場合にライン速度を制御することを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の、グラビア輪転印刷装置である。
【００１１】
また、請求項４に記載の発明は、
前記ライン速度を制御する制御機構は、ＰＬＣ（プログラマブル・ロジック・コントローラ）によるものであることを特徴とする、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の、グラビア輪転印刷装置である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、グラビア輪転印刷装置において、機械を停止することなく、横段ムラの発生を予測して抑制することの可能な、グラビア輪転印刷装置を提供することが可能である。
【００１３】
すなわち、本発明によるグラビア輪転印刷装置のグラビア印刷ユニットが、グラビア版、および加圧ロールの軸ブレを変位計測器で測定する測定機構を備え、この測定機構によって測定された、グラビア版、および加圧ロールの軸の変位の値を解析、判定して、ライン速度を制御する制御機構を備えていることによって、機械を停止することなく、横段ムラの発生を予測して抑制することの可能な、グラビア輪転印刷装置を提供することが可能となる。
【００１４】
また、請求項２に記載の発明によれば、グラビア版は、表面の全面に均一にグラビア版のセルが形成されていることによって、インキをウエブに均一に塗布することができる、グラビアコーティング装置として機能する、グラビア輪転印刷装置とすることができる。
【００１５】
また、請求項３に記載の発明によれば、ライン速度を制御する制御機構は、測定機構によって測定されたグラビア版、および加圧ロールの軸の変位量に対して閾値を設けて、この閾値を超えた場合にライン速度を制御することによって、より効果的に、精度良くライン速度の制御を行なうことが可能になる。
【００１６】
また、請求項４に記載の発明によれば、ライン速度を制御する制御機構は、ＰＬＣ（プログラマブル・ロジック・コントローラ）によるものであることによって、より容易にまた、ラインで生産する個々の生産品目に応じた、きめ細かい制御が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本発明に係るグラビア輪転印刷装置の、一実施態様を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を図１を参照しながら、更に詳しい説明を加える。ただし本発明は、ここに示す例にのみ限定されるものではない。本発明は、請求項によって限定されるものである。
【００１９】
図１は、本発明に係るグラビア輪転印刷装置の、一実施態様を説明するための模式図で
ある。
【００２０】
本発明は、ロールツーロールのグラビア輪転印刷装置（５０）に関するものである。図１に示すように、このグラビア輪転印刷装置（５０）は、ウエブの巻き出しユニット（１０）、グラビア印刷ユニット（２０）、ウエブの巻取りユニット（３０）を有して構成されている。また、制御機構（４０）を有しており、ライン速度を制御することが可能である。
【００２１】
巻き出しユニット（１０）は、巻き出し装置（１２）、およびモーターで駆動され、ライン速度を決定する基準ロール（１１）を有する。
【００２２】
本発明は、ロールツーロールのグラビア輪転印刷装置（５０）であるから、巻取りユニット（３０）において、グラビア印刷ユニット（２０）を通過したウエブは、巻取り装置（３１）で再びロール状に巻き取られる。
【００２３】
グラビア印刷ユニット（２０）は、インキ供給部、グラビア版（２２）、加圧ロール（２１）によって、インキ（２８）をウエブに転移させることが可能に構成されている。ウエブはこのグラビア版（２２）、加圧ロール（２１）の間を、加圧されながら通過し、グラビア版（２２）からインキ（２８）が転移するものである。
【００２４】
インキ（２８）は、インキパン（２７）にあって、回転するグラビア版（２２）に供給され、この部分がインキ供給部となる。供給されるインキ（２８）は、所謂印刷インキのほか、グラビア印刷に適性を持つ限りにおいて塗料、ワニスであってもよい。
【００２５】
回転するグラビア版（２２）に供給されたインキ（２８）は、版面に接するドクターブレード（２９）で掻き落とされて、一定量がグラビア版（２２）のセルに残留してウエブに転移する。
【００２６】
グラビア印刷ユニット（２０）は、グラビア版（２２）、および加圧ロール（２１）の軸ブレを、変位計測器で測定する測定機構を備えている。グラビア輪転印刷装置（５０）には、この測定機構によって測定された、グラビア版（２２）、および加圧ロール（２１）の軸の変位の値を解析、判定して、ライン速度を制御する制御機構（４０）が含まれる。
【００２７】
前述のように、本発明の課題とするところは、グラビア輪転印刷装置において、機械を停止することなく、横段ムラの発生を予測して抑制することの可能な、グラビア輪転印刷装置を提供することであって、横段ムラの原因となる要因を数値化して、機械的に制御抑制しようとするものである。
【００２８】
我々は、本発明を検討するに先立って、グラビア輪転印刷装置（５０）において、横段ムラがグラビア版（２２）、および加圧ロール（２１）の軸ブレによって引き起こされることを見出した。
【００２９】
また本発明を鋭意検討する過程において、これらのグラビア版（２２）、および加圧ロール（２１）の軸ブレの値を合算した値が、横段ムラの発生と正の相関があることを見出した。さらに、グラビア輪転印刷装置（５０）のライン速度もまた、その上昇とともに横段ムラの発生と正の相関があることを確認した。
【００３０】
変位計測器は、変位計測器Ａ（２６）が、グラビア版の軸（２４）のブレを、グラビア版（２２）の版面の、回転時の変位を検出して計測するものである。
【００３１】
また変位計測器Ｂ（２５）が、加圧ロール（２１）の軸ブレを加圧ロールの軸（２３）の、回転時の変位を検出して計測するものである。
【００３２】
これらの変位の検出、計測は、特定の方法に限定するものではないが、たとえば、グラビア版の軸（２４）のブレを、グラビア版（２２）の版面の、回転時の変位で検出しようとする場合には、グラビア版（２２）の回転時に、一番高いところの版の表面に対して一方から水平に投光して、反対側において受光して、その垂直方向の変位を計測することができる。
【００３３】
あるいは、加圧ロール（２１）の軸ブレを加圧ロールの軸（２３）の、回転時の変位を検出しようとする場合にも同様に、加圧ロールの軸（２３）の回転時に、一番高いところの軸の表面に対して一方から水平に投光して、反対側において受光して、その垂直方向の変位を計測することができる。
【００３４】
このときの光源もまた限定を加えるものではなく、変位計測器による変位の検出が可能である限りにおいて、たとえばレーザー光、ＬＥＤ光、などから適宜選択して用いることができる。
【００３５】
また、図１に示す例のように、制御機構（４０）は、これらの変位の値を合算したものを、たとえばＰＬＣ（プログラマブル・ロジック・コントローラ）にインプットし、判定して、ライン速度の制御を行なうことによって、横段ムラの程度を軽減、抑制することが可能であり、横段ムラの発生を未然に防止することが可能である。
【００３６】
また、ＰＬＣによる制御によって、より容易にまた、ラインで生産する個々の生産品目に応じた、きめ細かい制御が可能になる。
【００３７】
このとき、ライン速度を制御する制御機構（４０）は、測定機構によって測定された軸の変位量の合算値に対して閾値を設けて、この閾値を超えた場合にライン速度を制御することが可能であって、より効果的にライン速度の制御を行なうことが可能になる。
【００３８】
すなわち、この閾値を越える場合には、基準ロール（１１）を駆動するモーターに速度低下指令を出して、ライン速度を下げることによって、横段ムラの発生を抑制することができる。
【００３９】
この方法であれば、グラビア輪転印刷装置（５０）の運転中にも、ラインを止めて再設定することなく、安定した生産を自動継続することが可能である。
【００４０】
本発明において、グラビア版（２２）は、表面の全面に均一にグラビア版のセルが形成されているものとすることができる。すなわち、本発明は、グラビア版（２２）のうち、所謂ベタ版を用いることにより、絵柄の印刷に限らず、グラビアコーティングの装置として用いることができる。
【実施例】
【００４１】
以下本発明を、実施例によって更に具体的な説明を加える。ただし本発明は、ここに示す例にのみ限定されるものではない。本発明は、請求項によって限定されるものである。ここで用いたグラビア輪転印刷装置は、図１に示すものである。
【００４２】
＜実施例＞
本発明による横段ムラの発生の制御検証を行なうに先立って、グラビア版の変位量（変位
量Ａ）と加圧ロールの軸の変位量（変位量Ｂ）の合算値と、横段ムラの発生の確認を行なった。結果は実験１、実験２として後述する。
【００４３】
実施方法は、下記のとおりである。
・ドライラミネーターのグラビア塗工部を用いた。
・グラビア版は、全面に均一にセルを形成したベタ版とした。
・塗工液は、フィラーを含有したワニスを用いた。
・グラビア版の変位量（変位量Ａ）と、加圧ロールの変位量（変位量Ｂ）を、ＬＥＤを光源とする寸法測定器を用いて測定した。このとき、変位量の単位はμｍである。
【００４４】
横段ムラは、ワニスを塗工したウエブを目視にて確認した。
判定は、
横段ムラなし：〇
横段ムラ発生：×
とした。
【００４５】
（実験１）
ライン速度を８０ｍ／分とした。
張力、版周速を変化させて、ムラの発生の有無を確認した。
【００４６】
結果は下記のとおりである。
変位量合算値１２０μｍ：横段ムラ発生×
変位量合算値１２１μｍ：横段ムラ発生×
変位量合算値１２２μｍ：横段ムラ発生×
変位量合算値１２７μｍ：横段ムラ発生×
変位量合算値１２８μｍ：横段ムラ発生×
変位量合算値１３１μｍ：横段ムラ発生×
変位量合算値１３５μｍ：横段ムラ発生×
変位量合算値１３６μｍ：横段ムラ発生×
変位量合算値１４０μｍ：横段ムラ発生×。
【００４７】
すなわち、実験１の結果によれば、ライン速度８０ｍ／分においては、張力、版の周速を変化させて、変位合算値は１２０μｍ〜１４０μｍであって、横段ムラは全ての場合において発生した。
【００４８】
（実験２）
ライン速度は６０ｍ／分とした。
張力、版周速を変化させて、ムラの発生の有無を確認した。
【００４９】
結果は下記のとおりである。
変位量合算値４７μｍ：横段ムラなし〇
変位量合算値４９μｍ：横段ムラなし〇
変位量合算値５２μｍ：横段ムラなし〇
変位量合算値５５μｍ：横段ムラなし〇
変位量合算値５９μｍ：横段ムラ発生×
変位量合算値６４μｍ：横段ムラ発生×
変位量合算値６７μｍ：横段ムラ発生×
変位量合算値７０μｍ：横段ムラ発生×
変位量合算値７１μｍ：横段ムラ発生×
変位量合算値７７μｍ：横段ムラ発生×
変位量合算値７９μｍ：横段ムラ発生×
変位量合算値８３μｍ：横段ムラ発生×。
【００５０】
すなわち、実験２の結果によれば、ライン速度６０ｍ／分においては、張力、版の周速を変化させて、変位合算値は４７μｍ〜８３μｍであって、横段ムラは、変位合算値が４７μｍ、４９μｍ、５２μｍ、５５μｍの場合に、発生が見られなかった。
【００５１】
実験１、および実験２の結果から、本発明による横段ムラの発生の制御検証は、下記の条件で行うこととした。
【００５２】
ライン速度：初期値として８０ｍ／分とした。 
すなわち、この条件では変位合算値が大きく、横段ムラが発生するので、本発明による制御機構が働くことになる。
【００５３】
変位量合算値の閾値：６０μｍとした。
すなわち、実験２の結果から、変位量合算値が６０μｍを下回れば、横段ムラの発生はなくなることが確かめられたので、閾値を６０μｍで設定することにより、ライン速度を維持して安定した品質を確保することができる。
【００５４】
横段ムラの発生の制御検証の結果は、表１に示す。
判定は、制御機構が機能して、横段ムラがなくなった状態をＯＫ判定とした。横段ムラが発生している状態はＮＧ判定であり、表中△評価は、変位合算値が閾値を越えているものの、横段ムラの発生がない状態である。
【００５５】
【表１】
2020110975.tif 000003
【００５６】
表１に示す結果からは、以下のことが明らかになった。
・ライン速度８０ｍ／分においては、横段ムラが発生しており、実験１の結果が再現された。
・このとき変位量合算値は１３３μｍであった。
・したがって、変位合算値の閾値を６０μｍに設定した制御機構が働き、ライン速度は低下し、変位合算値もリニアに減少してゆく。
・変位合算値が５８μｍになり、閾値の６０μｍを下回ったところで、ライン速度の制御は停止している。
・このとき横段ムラの発生はない。したがって、制御された状態で横段ムラの発生がないため、判定はＯＫである。
・制御機構が有効に機能した結果、この状態で横段ムラの発生もなく、安定した生産を行なうことができることが明らかになった。
・ライン速度６６ｍ／分の状態では、変位合算値は６５μｍであり、変位合算値の閾値を越えた状態であるがら、制御機構からライン速度への速度低下の指示は行なわれたが、この状態で横段ムラは発生しておらず、△判定とした。
・これは、閾値の再設定をすることによって、ライン速度アップに、若干の余地を残していると考えられる。
【００５７】
このように、本発明によれば、機械を停止することなく、横段ムラの発生を予測して抑制することの可能な、グラビア輪転印刷装置を提供することが可能であることを検証することができた。
【符号の説明】
【００５８】
１０・・・巻き出しユニット
１１・・・基準ロール
１２・・・巻き出し装置
２０・・・グラビア印刷ユニット
２１・・・加圧ロール
２２・・・グラビア版
２３・・・加圧ロールの軸
２４・・・グラビア版の軸
２５・・・変位計測器Ｂ
２６・・・変位計測器Ａ
２７・・・インキパン
２８・・・インキ
２９・・・ドクターブレード
３０・・・巻取りユニット
３１・・・巻取り装置
４０・・・制御機構
５０・・・グラビア輪転印刷装置
【図１】
2020110975.tif 000004