(57)【要約】【課題】版胴とプレスローラの印圧によってインクを転写させ、画像を形成する印刷装置において、多種多様な紙種において高精度の画像位置を可能にする。【解決手段】厚紙通紙時は、保持機６とレジストローラ対７との距離Ｌを大きく設定し、レジストモータ９の軸に加わる負荷、用紙８に掛かるストレスを低減する。薄紙通紙時の、保持機６への用紙８の突き当て位置は、レジストローラ対７側（搬送経路では上流側）に近づけ保持機６とレジストローラ対７との距離Ｌを小さく設定する。すると排紙側からの風の影響を受けずに、保持機６へ用紙８を受け渡すことが可能となる。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
製版されたマスタを外周面に巻き付ける印刷ドラムと、
搬送されて来た用紙の先端部を保持する保持手段を備えるプレス胴と、
前記保持手段に向けて前記用紙の先端を送り出すレジストローラ対とを備え、
前記レジストローラ対のニップから前記保持手段に用紙先端が当接する部位までの距離と、用紙の種類に応じて前記距離を変化させるように前記プレス胴を回転させ、かつ前記レジストローラ対の回転駆動を制御する制御手段を備え、
前記印刷ドラムに対して前記プレス胴を相対的に押し付けて印刷を行うことを特徴とする印刷装置。
【請求項２】
請求項１に記載の印刷装置において、
前記用紙の種類を入力指示する手段を有し、
前記制御手段は、前記距離を、用紙の種類が薄紙の場合には短くし、用紙の種類が厚紙の場合には長くするように制御することを特徴とする印刷装置。
【請求項３】
請求項１または２の印刷装置において、
前記制御手段は、前記距離を、前記レジストローラ対の駆動開始タイミングを変えることによって制御することを特徴とする印刷装置。
【請求項４】
請求項１または２の印刷装置において、
前記制御手段は、前記距離を、前記レジストローラ対の駆動速度を変えることによって制御することを特徴とする印刷装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の印刷装置において、
前記レジストローラ対の回転駆動にパルスモータを用い、
該パルスモータを駆動するパルス数を検知するセンサを備え、
前記制御手段は、前記センサで検知したパルス数に応じて前記距離を変更させる制御を行うものであることを特徴とする印刷装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、版胴とプレスローラの印圧によってインクを転写させ、画像を形成する印刷装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
印刷装置の一つである孔版印刷装置においては、一般には印圧装置を構成する押圧手段としてプレスローラが使用されている。
【０００３】
このプレスローラに代えて、プレス胴を用いて、印刷用紙の先端部を強制的に印刷ドラムより剥離しながら印刷を行う装置が知られている。プレスローラを用いた場合、孔版印刷工程において、用紙先端が印刷ドラムに貼り付いたまま排紙爪もしくは剥離爪で剥離できずジャムになる、いわゆる「排紙（用紙）巻き上がり」を防止したり、騒音の低減を図ったり、印刷用紙の用紙搬送方向に対する印刷画像の位置精度（レジスト精度）の向上を図ったりする必要が生じ得るためである。
【０００４】
プレス胴を用いた印刷装置は、印刷ドラムの外径と略同径で、印刷用紙の先端部をクランプしながら印刷ドラムと反対方向に印刷ドラムの周速度と略同周速度で回転するものを用い、印刷用紙の先端部を強制的に印刷ドラムより剥離しながら印刷を行う。
【０００５】
このプレス胴を使用した印刷装置では、プレス胴の外周部の一部に設けた凹部に用紙を挟みあるいは締め付ける用紙クランパを配置し、その用紙クランパで、搬送経路上流に配置されたレジストローラより給送されて来た印刷用紙の先端部をクランプしながら印刷ドラムに印刷用紙をプレス胴で押し付けて印刷を行い、その後に用紙クランパを開いて印刷画像が形成された印刷物を排紙搬送ユニットへ受け渡す方式が採られている。  
【０００６】
この時、レジスト精度の向上のため、クランパへ用紙を突き当て、一定量のたわみを形成したままの状態で、印刷ドラムとプレス胴の間へニップさせている。このクランパに用紙を押し付け、たわみを形成する際に、プレス胴に設けたパルスエンコーダからプレス胴の回転速度を読み取り、レジストローラを駆動するステッピングモータをプレス胴の回転速度に合わせて加速させ駆動させることにより、一定量のたわみを形成したままニップ部分へ用紙を搬送する方法が、特許文献１で提案されている。
【０００７】
しかしこの方法では、用紙が薄紙の場合、クランパへ用紙を突き当てる位置が遠すぎると、搬送方向下流側からの風により用紙がまくれてクランプできず、突き当て位置が近すぎると、用紙の押し付け過ぎにより、用紙先端にキズが発生したり、レジストローラに用紙の反力が加わることによる高負荷によって、モータの速度プロフィールに狂いが発生したりする。
【０００８】
すなわち、用紙のコシによって最適な突き当て距離は違い、単一の制御手段では多種多様な用紙を対応し切れないのである。
【０００９】
これに対して特許文献２では、保持機への当接・保持を薄紙通紙時のみ行い、厚紙通紙時には当接・保持しないことを提案している。
【００１０】
しかしながら、厚紙通紙時に保持機に保持しないことで、搬送方向の画像形成位置精度は低下してしまい、さらにニップ直後に用紙先端を保持していないことから、ドラムに用紙が張り付き、巻き上がってしまうことがあり得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
すなわち上述した従来の課題を解決するためには、薄紙と厚紙で保持手段に用紙を突き当てる位置を使い分けることが必要となる。
【００１２】
そこで本発明は、レジストローラのニップから保持手段の保持点までの距離を紙種によって使い分けることで上述した従来の問題を解決し、多種多様な紙種において高精度の画像位置を可能にする印刷装置を提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る印刷装置は、製版されたマスタを外周面に巻き付ける印刷ドラムと、搬送されて来た用紙の先端部を保持する保持手段を備えるプレス胴と、前記保持手段に向けて前記印刷用紙の先端を送り出すレジストローラ対とを備え、前記レジストローラ対のニップから前記保持手段に用紙先端が当接する部位までの距離と、用紙の種類に応じて前記距離を変化させるように前記プレス胴を回転させ、かつ前記レジストローラの回転駆動を制御する制御手段を備え、前記印刷ドラムに対して前記プレス胴を相対的に押し付けて印刷を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、レジストローラから保持機までの当接距離を切り替えることで上述した従来の問題を解決できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】プレス胴を用いた印刷装置において、厚紙通紙時にモータに負荷が掛かる様子を示す概念図
【図２】同じく薄い紙を通紙する時に、用紙がめくれ上がる様子を示す概念図
【図３】同じく厚紙通紙時の保持位置を示す概念図
【図４】同じく薄紙通紙時の保持位置を示す概念図
【図５】本発明の実施形態１に係る印刷装置の主要部の構成を示す概念図
【図６】実施形態１の動作のステップ１を示す概念図
【図７】実施形態１のステップ２を示す概念図
【図８】実施形態１のステップ３を示す概念図
【図９】本発明の実施形態２に係る印刷装置の主要部の構成と動作のステップ１を示す概念図
【図１０】実施形態１のステップ２を示す概念図
【図１１】実施形態１のステップ３を示す概念図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下本発明の実施形態を図面を参照して説明するが、参考のために、まず、プレス胴を用いた印刷装置の動作を図１、図２を参照して説明する。
【００１７】
図１は、厚紙通紙時にモータに負荷が掛かる様子を示す概念図である。図中の矢印は負荷の掛かる方向を示す。
（１）まず、プレス胴１の側面に装着されたエンコーダ４から印刷ドラム（以下、圧胴と記載する）２の角度を検出し、プレス胴１が一定の角度に達したところでレジストローラ対７を駆動し始める。
（２）レジストローラ対７の線速が、圧胴２の線速より速くなるようにレジストローラ対７を回転駆動し、圧胴２の外周に装着された保持機６に用紙８を突き当てる。
（３）用紙８が保持機６に突き当たって一定のたわみが作成されたところで、レジストモータ９の線速を圧胴２の線速に合わせるように制御し、一定の用紙８のたわみ量を保持したままプレス胴１と圧胴２のニップ部分に用紙８を搬送し、印刷する。
【００１８】
このように厚紙を通紙する時の問題点は下記の通りである。
上述した（１）〜（３）で厚紙を通紙している場合、保持機６に用紙８を突き当てる搬送過程で、保持機６に用紙８が到達し、たわみを作成させることのために、レジストモータ９に大きな負荷が掛かり、レジストモータ９が正確な速度プロフィールで回転しなくなる。例えば、レジストモータ９がステッピングモータの場合には脱調する。
【００１９】
図２は、図１と装置構成が同じ印刷装置に薄い紙を通紙する時に、用紙がめくれ上がる様子を示す概念図である。上述した（１）〜（３）で薄紙を通紙している場合、保持機６に用紙８を突き当てる搬送過程で、保持機６に用紙８が到達する前に排紙側（図では紙面左側）からの風Ｗ（用紙８の圧胴２側への巻き上がり防止のため、ファンＦによって送風を行う場合が多い）により用紙８がめくれ上がり、用紙８の先端を保持機６が保持できないため、ジャムが発生してしまう。
【００２０】
ここで、厚紙通紙時の保持位置を考えてみる。
厚紙通紙時は、図３に示すように、保持手段とレジストローラとの距離Ｌを大きく設定することで、レジストモータ９の軸に加わる負荷、用紙８に掛かるストレスを低減できる。距離Ｌが長くなるほど用紙８の座屈応力が小さくなる現象は、下記のオイラーの式より明白である。
【数１】
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なお、数１中においてσcrは座屈応力、Ｃは端末条件係数、Ｅはヤング率、Ａは断面積、そしてＬは長さである。
【００２１】
すなわち厚紙通紙時に、レジストローラ対７から保持機６までの距離Ｌを長く保つことにより、用紙８のたわみによる反力を軽減し、レジストモータ９への負荷が軽減される。これにより、レジストモータ９のトルク安全率が向上し、孔版印刷装置としてのさらなる高速化を検討することが可能になる。また、用紙８の反力を低減できることから、保持機６で保持したときの用紙８の先端へのダメージを軽減することが可能であり、印刷後の用紙８の品質向上にもつながると考えられる。
【００２２】
次に薄紙通紙時を考えてみる。
既述のように、レジストローラ対７から保持機６までの距離Ｌを長く保つことでは、薄紙通紙時に用紙８が排紙側からの風Ｗによってまくれ上がり、保持機６に到達できないことがあり得る。搬送中の用紙８の直進性は、コシの強い厚紙では大きいが、薄紙の場合はコシが弱く、直進性が無いか小さい。そこで、薄紙通紙時の保持機６への突き当て位置を、レジストローラ対７側（搬送経路では上流側）に近づけることにより、排紙側からの風Ｗの影響を受けずに、保持機６へ用紙８を受け渡すことが可能となる。印刷速度の向上につれてレジストローラ対７の線速も速くなり、用紙が受ける風も強くなるが、用紙の安全な受け渡しを可能とするには、なるべく用紙搬送方向上流側で保持機６に当接させることが好ましい。
【００２３】
すなわち薄紙通紙時は、図４に示すように保持機６とレジストローラ対７との距離Ｌを小さく設定することで、排紙側からの風Ｗ、による用紙８の巻き上がりをできるだけ防ぎ、コシが弱い薄紙の場合、距離が近い状態でたわみを形成しても、レジストモータ９に掛かる負荷を小さくするのである。
【００２４】
＜実施形態１＞
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図５は、本発明の実施形態１に係る印刷装置の主要部の構成を示す概念図である。符号は、図１〜図４と共通する部分には同一の符号を付して説明する。すなわち、図中１はプレス胴、２は圧胴、６は保持機、７はレジストローラ対、８は用紙、９はレジストモータである。また図中３はマスタ、４はエンコーダ、５はセンサ、１０はモータ軸プーリ、１１はベルト、１２はレジストローラ軸プーリ、１３はＣＰＵ、１４はモニタである。
【００２５】
図６は、実施形態１の動作のステップ１を示す概念図である。
（１）レジストモータ９はパルスモータとする。まず、通紙する用紙の種類を、モニタ１４で選択する。印刷が開始されると、プレス胴１が回転を始め、センサ５をエンコーダ４が遮蔽し、ＣＰＵ１３が１パルス目の遮蔽を検知した後にＸ個のパルス入力があってから、レジストモータ９の駆動を開始する。このときのパルス入力数「Ｘ」を、モニタ１４で選択した紙種によって切り替える。厚紙通紙時、「Ｘ」は、薄紙通紙時より多く設定する。すなわち、用紙８にたわみをもたせるため、レジストモータ９の回転速度は、レジストローラ対７の周速が、プレス胴１の周速よりも速い速度で搬送する。
【００２６】
図７は、実施形態１のステップ２を示す概念図である。
（２）センサ５が検知開始から一定数のパルスを検知すると、用紙８が保持機６に突き当たったとＣＰＵ１３が判断し、その状態から一定量のたわみを形成するまでレジストローラ対７をステップ１の速度と同じ速度で駆動する。このとき、図７（Ｂ）に示すように、用紙８が保持機６に突き当たる距離は、ステップ１の説明（前記（１）で説明したパルス数「Ｘ」によって違ってくる。厚紙設定時はレジストローラ対７から、保持機６の距離は遠く、薄紙設定時はこの距離が近くなるようなパルス数「Ｘ」をあらかじめ設定しておく。
【００２７】
図８は、実施形態１のステップ３を示す概念図である。
（３）用紙８にある一定のたわみが形成されたら、レジストローラ対７の周速を、プレス胴１の周速と同じになるようにレジストモータ９を制御し、用紙８に一定のたわみを形成したまま、製版されたマスタ３が巻きつけられた圧胴２とプレス胴１との間に用紙８をニップさせ、印刷する。
【００２８】
＜実施形態２＞
本実施形態は、実施形態１と基本的な構成は同じであり、レジストモータ９の回転速度によって突き当たり位置を変える点が異なる。
【００２９】
図９は、本発明の実施形態２に係る印刷装置の主要部の構成と動作のステップ１を示す概念図である。
（１）まず通紙する用紙８の種類を、モニタ１４で選択する。印刷が開始されると、プレス胴１が回転を始め、プレス胴１の回転角度がある一定の角度に達したとき、レジストモータ９を駆動する。このとき、レジストモータ９の駆動速度をモニタ１４で設定した紙種によって切り替える。厚紙通紙時のレジストモータ９の駆動速度は、薄紙通紙時のレジストモータ９の駆動速度よりも遅い速度で搬送する。すなわち、用紙８にたわみをもたせるため、レジストモータ９の回転速度は、レジストローラ対７の周速がプレス胴１の周速よりも速い速度で搬送する。
【００３０】
図１０は、実施形態１のステップ２を示す概念図である。
（２）センサ５が検知開始から一定数のパルスを検知すると、用紙８が保持機６に突き当たったとＣＰＵ１３が判断し、その状態から一定量のたわみを形成するまでレジストローラ対７をステップ１の速度と同じ速度で駆動する。このとき、図１０（Ｂ）に示すように、用紙８が保持機６に突き当たる距離は、（１）におけるレジストモータ９の駆動速度によって違ってくる。厚紙設定時はレジストローラ対７から保持機６の距離は遠く、薄紙設定時はこの距離が近くなるように、レジストモータ９の駆動速度を使い分ける。
【００３１】
図１１は、実施形態１のステップ３を示す概念図である。
（３）用紙８にある一定のたわみが形成されたら、レジストローラ対７の周速を、プレス胴１の周速と同じになるようにレジストモータ９を制御し、用紙８に一定のたわみを形成したまま、製版されたマスタ３が巻きつけられた圧胴とプレス胴１との間に用紙８をニップさせ、印刷する。
【００３２】
以上説明した実施形態１、２のようにレジストローラ対７から保持機６までの当接距離を切り替えることにより得られる効果は下記の２パターンである。
＜（１）厚紙通紙時＞
厚紙通紙時にレジストローラ対７〜保持機６の距離を長く保つことにより、用紙８のたわみによる反力を軽減し、レジストモータ９への負荷を軽減できる。これにより、レジストモータ９のトルク安全率が向上し、孔版印刷装置のさらなる高速化の検討が可能である。またさらに、用紙８の反力を低減できることから、保持機６で保持したときの用紙８の先端へのダメージを軽減させることが可能であり、印刷後の用紙の品質向上にもつながる。
＜（２）薄紙通紙時＞
前記（１）に述べたレジストローラ対７〜保持機６の距離を長く保つ制御方法では、薄紙通紙時に用紙８が排紙側からの風Ｗでめくれ、保持機６に到達できないことがあるが、薄紙通紙時の保持機６への突き当て位置をレジストローラ対７側（搬送経路上流側）に近づけることにより、排紙側からの風Ｗの影響を受けずに、保持機６へ用紙を受け渡すことが可能となる。印刷速度の向上につれてレジストローラ対７の線速も速くなり、用紙８が受ける風Ｗも強くなると考えられるが、なるべく搬送方向上流側で保持機６に当接させることで、用紙８の安全な受け渡しが可能になる。
【００３３】
また、レジストモータ９の駆動開始タイミングを、厚紙の場合は遅く、薄紙の場合は早く調整することで、保持機６に用紙８の先端が到達するタイミングを意図的に変更し、用紙の種類に応じた使い分けができる。さらに、レジストモータ９の駆動速度を、厚紙の場合は遅く、薄紙の場合は早く調整することで、用紙８の先端が保持機６に到達するタイミングを意図的に変更し、用紙の種類に応じた使い分けができる。また、主に機械動作タイミング上の問題で、レジストモータ９の駆動開始タイミングによって使い分けることの実施が難しい場合に、レジストモータ９の駆動速度による使い分けを実施することができる。
【００３４】
本発明は以上説明した実施形態に限定されるものではなく、多くの変形が本発明の技術的思想内で当分野において通常の知識を有する者により可能である。
【符号の説明】
【００３５】
１：プレス胴
２：圧胴（印刷ドラム）
３：マスタ
４：エンコーダ
５：センサ
６：保持機
７：レジストローラ下
８：用紙
９：レジストモータ
１０：モータ軸プーリ
１１：ベルト
１２：レジストローラ軸プーリ
１３：ＣＰＵ
１４：モニタ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３６】
【特許文献１】特許第４１７６９０１号公報
【特許文献２】特許第４２９８００３号公報
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
2013256071.tif 000012
【図１０】
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【図１１】
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