(57)【要約】【課題】銅メッキされた版胴の版面に彫刻機によってセルを形成するときに、版面にセル形状の面ムラが発生しないように版胴の温度を管理する温度管理装置および方法を提供する。【解決手段】銅メッキされた版胴の彫刻前の版面温度を測定する版面温度センサと、前記版胴の彫刻を行う彫刻機が置かれた室内温度を測定する室内温度センサと、前記測定した前記版面温度と前記室内温度との温度差を演算する温度差演算手段と、前記温度差が所定の許容範囲内であるか否かを判定する許容範囲内判定手段と、前記判定が許容範囲内のときには前記彫刻機による彫刻の実行可能を指示する彫刻可能指示手段と、等を具備するようにした温度管理装置およびその装置に適用される方法。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
銅メッキされた版胴の彫刻前の版面温度を測定する版面温度センサと、前記版胴の彫刻を行う彫刻機が置かれた室内温度を測定する室内温度センサと、前記測定した前記版面温度と前記室内温度との温度差を演算する温度差演算手段と、前記温度差が所定の許容範囲内であるか否かを判定する許容範囲内判定手段と、前記判定が許容範囲内のときには前記彫刻機による彫刻の実行可能を指示する彫刻可能指示手段と、を具備することを特徴とする温度管理装置。
【請求項２】
請求項１記載の温度管理装置において、前記版胴における所定箇所の測定を行うために前記版面温度センサを前記所定箇所に移動停止する移動停止手段を具備することを特徴とする温度管理装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の温度管理装置において、前記温度差が前記所定の許容範囲内となるまでの加熱冷却時間を演算する加熱冷却時間演算手段を具備することを特徴とする温度管理装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の温度管理装置において、前記版胴を強制加熱または強制冷却する加熱冷却手段を具備することを特徴とする温度管理装置。
【請求項５】
銅メッキされた版胴の彫刻前の版面温度と、前記版胴の彫刻を行う彫刻機が置かれた室内温度を測定する温度測定過程と、前記測定した前記版面温度と前記室内温度との温度差を演算する温度差演算過程と、前記温度差が所定の許容範囲内であるか否かを判定する許容範囲内判定過程と、前記判定が許容範囲内のときには前記彫刻機による彫刻の実行可能を指示する彫刻可能指示過程とを有することを特徴とする温度管理方法。
【請求項６】
請求項５記載の温度管理方法において、前記所定の許容範囲内の温度差とは、その温度差が原因となって前記銅メッキの硬度差が発生し、その硬度差が前記彫刻したセル形状の面ムラの発生につながることがない温度差であることを特徴とする温度管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はグラビア印刷の技術分野に属する。特に、銅メッキされた版胴の版面に彫刻機によってセルを形成するときに、版面にセル形状の面ムラが発生しないように版胴の温度を管理する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
グラビア印刷では版面に形成したセルと呼ばれる凹部にインキを供給し、そのインキを用紙に転移させることで印刷が行われる。セル形状（特にセル体積）の大小により転移するインキ量が変化し印刷物における濃淡を得ることができる。したがって、印刷物の面全体において均一な濃度を得るためには、版面全体においてセル形状を均一にする必要性がある。現在、彫刻機によってグラビア印刷版を製造するときには、所望の形状のセルが版面全体において均一に得られるようにするため、銅メッキ条件と彫刻条件を管理することが行われている。すなわち、版面全体において均一で所望の硬度の銅メッキが行われるように銅メッキ条件が管理される。また、版胴ごとの銅メッキの硬度に合わせた彫刻条件が彫刻機に設定される。
【０００３】
メッキ液の温度（たとえば４５℃）は室温よりも高いため、銅メッキされた直後の版胴を彫刻機が置かれた室内に搬入するとそこで冷却される。また、冬季の非空調の保管場所に銅メッキされた版胴を保管すると、版胴の温度は室温よりも低くなっているため、その版胴を彫刻機が置かれた室内に搬入するとそこで加熱される。銅メッキ硬度は、図５に示すように温度依存性を有する。したがって、温度が変化している最中においては銅メッキ硬度が変化することになる。しかも、図４に示すように版胴の中央部分と左右端部とでは熱容量の違いがあるため温度の変化速度が異なり、温度が変化している最中においては銅メッキ硬度のムラが生じていることになる。
【０００４】
通常においては、銅メッキされた版胴が十分に室温に馴染んでから（一致させてから）彫刻を行うように工程が組まれている。しかしながら、短時間に大量処理を必要とする等により非通常の処理を進めなければならないこともある。そのとき、従来は版面の温度管理が不十分であるため、温度が変化している最中の版胴に対して彫刻が行われることが起こり得る。その場合は彫刻機により彫刻を開始した時点と、中間点、終了する時点とでは銅メッキ硬度が変化していて版面全体において均一なセル形状を得ることができなくなる。
【０００５】
そして、そのような版を用いて印刷を行うと、印刷物の左右で印刷濃度のムラが生じる。特に袋状の製品や壁紙のように印刷物の左右をつなぎ合せる製品では、つなぎ合せた部分で印刷濃度の違いが目立ちやすい。そのため、印刷版の作り直しや印刷のやり直しが必要となり、時間と材料の多大な損失が生じる。また、社外に流出させてクレームとなった場合には、作り直しの損失だけでなく、顧客の信頼も失いかねない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、従来においては版面の温度管理が不十分であるため、温度が変化している最中の版胴に対して彫刻が行われ、版面全体において均一なセル形状を得ることができなくなるという問題を解決するためになされたものである。本発明の目的は、銅メッキされた版胴の版面に彫刻機によってセルを形成するときに、版面にセル形状の面ムラが発生しないように版胴の温度を管理する温度管理装置および方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の請求項１に係る温度管理装置は、銅メッキされた版胴の彫刻前の版面温度を測定する版面温度センサと、前記版胴の彫刻を行う彫刻機が置かれた室内温度を測定する室内温度センサと、前記測定した前記版面温度と前記室内温度との温度差を演算する温度差演算手段と、前記温度差が所定の許容範囲内であるか否かを判定する許容範囲内判定手段と、前記判定が許容範囲内のときには前記彫刻機による彫刻の実行可能を指示する彫刻可能指示手段と、を具備するようにしたものである。
また本発明の請求項２に係る温度管理装置は、請求項１に係る温度管理装置において、前記版胴における所定箇所の測定を行うために前記版面温度センサを前記所定箇所に移動停止する移動停止手段を具備するようにしたものである。
また本発明の請求項３に係る温度管理装置は、請求項１または２に係る温度管理装置において、前記温度差が前記所定の許容範囲内となるまでの加熱冷却時間を演算する加熱冷却時間演算手段を具備するようにしたものである。
また本発明の請求項４に係る温度管理装置は、請求項１〜３のいずれかに係る温度管理装置において、前記版胴を強制加熱または強制冷却する加熱冷却手段を具備するようにしたものである。
また本発明の請求項５に係る温度管理方法は、銅メッキされた版胴の彫刻前の版面温度と、前記版胴の彫刻を行う彫刻機が置かれた室内温度を測定する温度測定過程と、前記測定した前記版面温度と前記室内温度との温度差を演算する温度差演算過程と、前記温度差が所定の許容範囲内であるか否かを判定する許容範囲内判定過程と、前記判定が許容範囲内のときには前記彫刻機による彫刻の実行可能を指示する彫刻可能指示過程とを有するようにしたものである。
また本発明の請求項６に係る温度管理方法は、請求項１に係る温度管理装置において、前記所定の許容範囲内の温度差とは、その温度差が原因となって前記銅メッキの硬度差が発生し、その硬度差が前記彫刻したセル形状の面ムラの発生につながることがない温度差であるようにしたものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の請求項１に係る温度管理装置によれば、版面温度センサにより銅メッキされた版胴の彫刻前の版面温度が測定され、室内温度センサにより版胴の彫刻を行う彫刻機が置かれた室内温度が測定され、温度差演算手段により測定した版面温度と室内温度との温度差が演算され、許容範囲内判定手段により温度差が所定の許容範囲内であるか否かが判定され、彫刻可能指示手段により判定が許容範囲内のときには彫刻機による彫刻の実行可能が指示される。すなわち、温度差が所定の許容範囲内であるか否かが判る。その所定の許容範囲内の温度差を、その温度差が原因となって銅メッキの硬度差が発生し、その硬度差が彫刻したセル形状の面ムラの発生につながることがない温度差とすることできる。したがって、銅メッキされた版胴の版面に彫刻機によってセルを形成するときに、版面にセル形状の面ムラが発生しないように版胴の温度を管理する温度管理装置が提供される。
また本発明の請求項２に係る温度管理装置によれば、移動停止手段により版胴における所定箇所の測定を行うために版面温度センサがその所定箇所に移動停止させられる。したがって、測定を行う所定箇所への版面温度センサの移動停止が自動化される。
また本発明の請求項３に係る温度管理装置によれば、加熱冷却時間演算手段により温度差が所定の許容範囲内となるまで加熱冷却時間が演算される。したがって、彫刻が実行可能となるまでの時間を知ることができる。
また本発明の請求項４に係る温度管理装置によれば、加熱冷却手段により版胴が強制加熱または強制冷却される。したがって、彫刻が実行可能となるまでの時間を短縮することができる。
また本発明の請求項５に係る温度管理方法によれば、温度測定過程において銅メッキされた版胴の彫刻前の版面温度と、版胴の彫刻を行う彫刻機が置かれた室内温度が測定され、温度差演算過程において測定した版面温度と室内温度との温度差が演算され、許容範囲内判定過程において温度差が所定の許容範囲内であるか否かが判定され、彫刻可能指示過程において判定が許容範囲内のときには彫刻機による彫刻の実行可能が指示される。したがって、銅メッキされた版胴の版面に彫刻機によってセルを形成するときに、版胴の温度を管理する温度管理方法が提供される。
また本発明の請求項６に係る温度管理方法によれば、所定の許容範囲内の温度差とは、その温度差が原因となって銅メッキの硬度差が発生し、その硬度差が彫刻したセル形状の面ムラの発生につながることがない温度差である。したがって版面にセル形状の面ムラが発生しないように管理することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
次に、本発明を実施するための最良の形態について説明する。まず、本発明において温度管理を行う対象である版胴について説明しておく。
本発明において温度管理を行う対象の版胴１００（図１参照）は、旧い版面である銅メッキ層が剥離された後に、新しい版面となる銅メッキ層がメッキ工程において形成され、さらにその銅メッキ層の表面が研磨工程において研磨された版胴である。すなわち、版胴１００は彫刻機によって彫刻を行うための版胴である。そのような一連の工程を経た版胴１００の版面温度が彫刻機が置かれた室内温度に馴染むまでには相当の時間の経過を必要とする。
【００１０】
経過時間と版面温度分布との関係の一例をグラフとして図３に示す。図３に示すように、一連のメッキ工程と研磨工程を経た直後の版胴１００は中央部に比較して左右端部における版面の温度が高い傾向を有する。したがって、特定の１箇所の版面温度を版面温度の代表値とするときには、経時的に温度変化が大きい左右端部の版面温度を版面温度の代表値とすると好適である。版胴１００には円周（または直径）の相違する種類が存在するが、版胴１００の円周ごとの経過時間と左右端部の版面温度との関係の一例をグラフとして図４に示す。図４に示すように、円周が大きいときにはメッキ工程と研磨工程を経た直後の版面温度が高く、室内温度に馴染むまでに多くの時間を必要とする傾向がある。
【００１１】
版胴１００における版面温度と銅メッキ硬度との関係の一例をグラフとして図５に示す。図５に示すように、版面温度が高くなるほど銅メッキ硬度は小さくなる傾向を有する。版面温度が１℃上がると銅メッキ硬度は約１ＨＶ下がる。一方、彫刻強度を一定にして銅メッキ硬度の異なる版にセルを形成したときの銅メッキ硬度とセル体積との関係の一例をグラフとして図６に示す。図６に示すように、銅メッキ硬度が高くなるほどセル体積は小さくなる傾向を有する。銅メッキ硬度が１ＨＶ軟らかくなるとセル体積は約１１０μｍ3大きくなる。したがって、彫刻機によって彫刻を行っている最中の版面温度変化により版面にセル形状の面ムラを、基準の一例としてセル体積で２２０μｍに納めるためには銅メッキ硬度変化を２ＨＶ以内、版面温度変化を２℃以内に納める必要性がある。
【００１２】
以上、温度管理の対象である版胴について説明した。次に、本発明の温度管理装置における構成について説明する。
本発明の温度管理装置における構成の一例を図１に示す。図１において、１はパーソナルコンピュータ、２は版面温度センサ、３は移動停止手段、４は室内温度センサ、５は加熱冷却手段、１１は温度差演算手段、１２は許容範囲内判定手段、１３は彫刻可能指示手段、１４は加熱冷却時間演算手段、１５は制御手段、１００は版胴である。
【００１３】
パーソナルコンピュータ１は、本発明の温度管理装置における本体部分である。パーソナルコンピュータ１には、版面温度センサ２、移動停止手段３、室内温度センサ４、加熱冷却手段５、等の付属部分が通信ケーブルによって接続されている。パーソナルコンピュータ１とそれらの接続部分とはその通信ケーブルを介してデータ通信を相互に行うことができる。また、パーソナルコンピュータ１は、温度差演算手段１１、許容範囲内判定手段１２、彫刻可能指示手段１３、加熱冷却時間演算手段１４、制御手段１５、等を構成要素として含んでいる。それらの構成要素はパーソナルコンピュータ１におけるハードウェアとソフトウェアによって実現される。
【００１４】
パーソナルコンピュータ１において、温度差演算手段１１は版面温度センサ２が測定した版面温度と室内温度センサ４が測定した室内温度との温度差を演算する。また許容範囲内判定手段１２はその温度差が所定の許容範囲内であるか否かを判定する。また彫刻可能指示手段１３はその判定が許容範囲内のときには彫刻機による彫刻の実行可能を指示する。また加熱冷却時間演算手段１４は温度差が所定の許容範囲内となるまで加熱冷却時間を演算する。また制御手段１５は本発明の温度管理装置における動作の全体を制御する。
【００１５】
版面温度センサ２は、銅メッキされた彫刻前の版胴１００の版面温度を測定するセンサである。版面温度センサ２が測定した版面温度の出力はパーソナルコンピュータ１によって入力される。版面温度センサ２は測定するときに版胴１００の版面に接触する接触型、版面に接触しない非接触型のいずれのセンサであってもよい。接触型としては版面を傷つけずに軽い接触圧で正確な温度測定を行える熱電対方式の表面温度センサ等を適用することができる。非接触型として放射温度計を適用することが可能である。しかし、版面が鏡面に近いことを考慮して、センサの方向適正化、外乱光（外乱赤外線）の遮蔽、他の測定器によって測定温度の校正を行う、等を必要とする。
【００１６】
移動停止手段３は、版胴１００の版面における所定箇所の測定を行うために版面温度センサ２を所定箇所に移動停止し、非測定時には待機位置に移動停止するための機構である。前述したように、版胴１００の版面温度は温度変化しているときには場所によって温度が異なっている（図４参照）。したがって、同時刻であっても測定箇所によって測定される版面温度は異なっている。本発明においては、複数の所定箇所の版面温度の個別の測定値によって温度管理を行うことができる。また、複数の所定箇所の版面温度を測定し、その平均値を版面温度の代表値として温度管理を行うことができる。また、特定の１箇所の版面温度を版面温度の代表値として温度管理を行うことができる。
【００１７】
移動停止手段３は、そのような版面温度の測定を行うことができるように、版胴１００の軸方向に直線移動し、版胴１００の版面における所定の箇所において版面温度センサ２を停止する。版面温度センサ２が接触型のセンサであるときには、移動停止手段３は版面温度センサ２を版面に向かって変位させて版面温度センサ２の検出部を版面に接触させる。測定が終了すると、移動停止手段３は版面温度センサ２を版面から離れる方向に変位させて版面温度センサ２の検出部を版面に離脱させる。このように移動停止手段３は版胴１００の軸方向に直線移動するときには版面温度センサ２が版面に接触しないようにし、版面に傷を付けることがないように動作する。このような移動停止手段３の動作は制御手段１５によって制御が行われる。
【００１８】
室内温度センサ４は、版胴１００の彫刻を行う彫刻機が置かれた室内温度を測定する温度センサである。室内温度センサ４が測定した室内温度の出力はパーソナルコンピュータ１によって入力される。なお版面温度センサ２と室内温度センサ４とは測定範囲（たとえば０〜５０℃）において測定値が一致するように校正を行っておく。
【００１９】
加熱冷却手段５は、版胴１００に空気を吹きかけて版胴１００の温度を室内温度に馴染ませる（一致させる）ための装置である。吹きかける空気は室温と同じ自然風、または加熱して室温より高くした温風、または冷却して室温よりも低くした冷風のいずれかを選択することができる。加熱冷却手段５の吹きかける空気において加熱冷却の選択、加熱冷却強度、風量、送風開始停止、等に係る動作は制御手段１５によって制御が行われる。
【００２０】
加熱冷却手段５は、版胴１００をその軸において支持するとともに回転駆動する支持部を（図示せず）を有する。その支持部によって版胴１００が支持されたときには、図１に示すように、版胴１００の版面と加熱冷却手段５の空気吹出口とは適正な配置となる。また、版胴１００を回転駆動することができ、版胴１００の全体を効果的に室内温度に馴染ませることができる。また、版胴１００の版面と版面温度センサ２の配置、版胴１００の版面と移動停止手段３の配置も適正となる。加熱冷却手段５のフレーム（図示せず）にその吹出口や支持部が固定され、移動停止手段３も固定されている構造となっている。
【００２１】
以上、構成について説明した。次に、本発明の温度管理装置における動作について説明する。本発明の温度管理装置における動作の一例をフロー図として図２に示す。
彫刻指示を受けた作業者は、温度管理装置のコンピュータ１において、対象となる版胴１００の温度管理をするための指示入力を行う。コンピュータ１のディスプレイ（図示せず）にはＧＵＩ形式の操作入力画面が表示されており、作業者はその画面を見ながら、マウス（図示せず）、キーボード（図示せず）等を操作して温度管理をするための指示入力を行う。
【００２２】
まず、図２のステップＳ１において、温度管理をするための指示入力が行われると、コンピュータ１の制御手段１５は加熱冷却手段５における送風と版胴回転を停止する操作信号を出力する。送風と版胴回転が停止した後に、制御手段１５は移動停止手段３を操作して版面温度センサ２を待機位置から版胴１００の左端部に移動停止し、版面温度センサ２を版面に変位させ左端部の版面に接触させる。版面温度センサ２は左端部における版面温度を測定して出力し、コンピュータ１はその版面温度を入力する。さらに、制御手段１５は移動停止手段３を操作して版面温度センサ２を変位させ版面から離脱させ、版胴１００の右端部に移動停止し、版面温度センサ２を版面に変位させ右端部の版面に接触させる。版面温度センサ２は右端部における版面温度を測定して出力し、コンピュータ１はその版面温度を入力する。制御手段１５は移動停止手段３を操作して版面温度センサ２を変位させ版面から離脱させ、版面温度センサ２を待機位置に戻す。
【００２３】
次に、ステップＳ２において、室内温度センサ４は室内温度を測定して出力し、コンピュータ１はその室内温度を入力する。
【００２４】
次に、ステップＳ３において、コンピュータ１の温度差演算手段１１は（左端部における版面温度）−（室内温度）の値（Ａ）と、（右端部における版面温度）−（室内温度）の値（Ｂ）とを演算する。コンピュータ１の許容範囲内判定手段手段１２は値（Ａ）と値（Ｂ）の各々について所定の許容範囲である（面ムラのでない温度差）の範囲内であるか否かを判定する。値（Ａ）と値（Ｂ）の両方ともにその範囲内であるときには、コンピュータ１の彫刻可能指示手段１３はコンピュータ１のディスプレイに彫刻可能であることの表示を行う。その表示が行われたときには彫刻するために、作業者は対象となる版胴１００を彫刻機に移送し装着する。
【００２５】
一方、値（Ａ）と値（Ｂ）のいずれか一方または両方が範囲外であるときには、ステップＳ４に進む。
なお、所定の許容範囲は、前述したように、図４に一例を示した版面温度と時間経過との関係、図５に一例を示した銅メッキ硬度と版温度との関係、図６に一例を示した銅メッキ硬度とセル体積との関係から適正な値を決定して温度管理装置に設定しておく。たとえば、前述したように２℃を所定の許容範囲とする。
【００２６】
次に、ステップＳ４において、コンピュータ１の加熱冷却時間演算手段１４は、値（Ａ）と値（Ｂ）の両方ともに許容範囲内となるまでに必要とする加熱冷却時間を演算してコンピュータ１のディスプレイに表示する。加熱冷却時間の演算は図４に一例を示す版面温度と時間経過との関係に基づいて行われる。すなわち、様々な種類の版胴について、また様々な冷却条件について、図４にグラフとして示すようなデータテーブルをコンピュータ１の記憶装置が記憶している。そのデータテーブルに基づいて、加熱冷却時間演算手段１４は版面温度と室内温度との温度差から許容範囲内となる残時間を演算する。
【００２７】
次に、ステップＳ５において、コンピュータ１の制御手段１５は加熱冷却手段５における送風と版胴回転を開始する操作信号を出力する。加熱冷却手段５はその操作信号を入力して送風と版胴回転を開始する。
なお、前述においては作業者が温度管理をするための指示入力を行うことによって、ステップＳ１における温度管理装置の動作開始が行われた。これに対して、ステップＳ５に移行した後の所定時間経過後に、自動的にステップＳ１に移行するように構成してもよい。このときコンピュータ１の制御手段１５はタイマーとして機能する。タイマーによって経過させる所定時間は、たとえば必要とする加熱冷却時間またはそれよりも短い時間とする。この構成においては、オペレータはディスプレイに表示される内容をチェックするだけで済む。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の温度管理装置における構成の一例を示す図である。
【図２】本発明の温度管理装置における動作の一例を示すフロー図である。
【図３】経過時間と版面温度分布との関係の一例をグラフとして示す図である。
【図４】経過時間と左右端部の版面温度との関係の一例を円周の相違する版胴の種類ごとにグラフとして示す図である。
【図５】版胴における版面温度と銅メッキ硬度との関係の一例をグラフとして示す図である。
【図６】彫刻強度を一定にして銅メッキ硬度の異なる版にセルを形成したときの銅メッキ硬度とセル体積との関係の一例をグラフ示す図である。
【符号の説明】
【００２９】
１  パーソナルコンピュータ
２  版面温度センサ
３  移動停止手段
４  室内温度センサ
５  加熱冷却手段
１１  温度差演算手段
１２  許容範囲内判定手段
１３  彫刻可能指示手段
１４  加熱冷却時間演算手段
１５  制御手段
１００  版胴
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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