JPH0710589B2 - 多色印刷装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、金属或いはプラスチック等を素材としてチュ
ーブ状に成形された円筒形容器の外周面やシート表面等
に多色重ね印刷（インキを重ねない多色印刷も含む）を
行なうための多色印刷装置、特に多色印刷装置の回転駆
動系の改良技術に関する。

（先行の技術） 円筒形容器の多色印刷方法として、本出願人は特開昭56
−72958号公報に記載されているような方法を提案し
た。

この先行技術は、多色印刷において、重ね刷りされるイ
ンキの画線（網点や細線をいう）が位置ずれしないよう
に、一つの転写ローラで２色以上のインキを転写させる
と共に、転写時に円筒形容器側も強制的に回転させよう
とする方法であった。

つまり、一つの転写ローラで２色以上のインキを転写さ
せることで、それぞれの色のインキ転写位置の相対的な
ずれを防止させ、しかも、転写時に円筒形容器側を強制
的に回転させることで、転写ローラの回転を利用して円
筒形容器を接触回転させた場合に生じる接触開始時の衝
突によるすべりを防止させようとするものであった。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上述の先行技術にあっては、印刷中に被
印刷物である円筒形容器の回転と、インキを転写する転
写ローラの回転との相対的な回転誤差を小さく抑えて
も、転写ローラの回転と転移ローラ（転写ローラのブラ
ンケットに版の模様通りインキを転移させるローラ）の
回転とに誤差が生じている場合は、その誤差が画線ダブ
リの原因となってしまうことで、両者の相対回転誤差を
最小限度にとどめないことには、その目的である多色印
刷での画線のずれ及びダブリの防止を達成できないもの
であった。

つまり、通常の印刷装置は、転写ローラや転移ローラの
回転駆動手段として、ギヤ駆動手段が採用され、各ギヤ
の噛み合い時におけるバックラッシを小さく抑え、画線
のダブリ（転写ローラに転移されるインキの位置が一定
せず、従って円筒形容器に印刷された画線がずれ、不要
部分にインキが付くことをいう）が発生しないような構
造としている。

しかし、各ギヤの噛み合いにおいて、バックラッシゼロ
ということはギヤの性質上無理なため、若干のバックラ
ッシが残ったままである。

その結果、印刷運転中の回転速度の変動により、転写ロ
ーラと転移ローラ間におけるギヤの歯当りが変動の度に
交互に変わってしまい、バックラッシ分の画線ダブリが
発生することになる。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、上述のような問題点を解決することを目的と
してなされたもので、この目的達成のために本発明で
は、被印刷物にインキを転写させるブランケットが設け
られた転写ローラと、前記ブランケットにインキを転移
させる複数の転移ローラと、前記転写ローラ及び転移ロ
ーラをギヤにより回転駆動させる回転駆動手段と、を備
えた多色印刷装置において、前記転写ローラを回転させ
る転写ローラ回転軸及び前記転移ローラを回転させる転
移ローラ回転軸のうち、被駆動軸となる回転軸に、回転
方向とは反対方向にブレーキトルクを付与すると共に、
回転速度に応じてトルクコントロールが可能なパウダー
ブレーキを設けた。

（作用） 従って、本発明の多色印刷装置では、上述のように、転
写ローラを回転させる転写ローラ回転軸及び転移ローラ
を回転させる転移ローラ回転軸のうち、被駆動軸となる
回転軸に、回転方向とは反対方向にブレーキトルクを付
与するパウダーブレーキを設けたことで、転写ローラと
転移ローラ間において回転速度に変動があっても互いに
噛み合っているギヤの歯面を常に同じとすることがで
き、ギヤのバックラッシュによる転写ローラと転移ロー
ラとの相対回転誤差をなくすることができる。

また、ブレーキトルク付与手段を、回転速度に応じてト
ルクコントロールが可能なパウダーブレーキとしたた
め、高速運転による多色印刷装置の回転速度に応じて必
要最小限の制動を掛けることができ、これにより、多色
印刷装置の駆動負担を大きく軽減させることができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面により詳述する。尚、この
実施例を述べるにあたって、飲料等の容器に用いられる
２ピース缶の缶胴（円筒形容器の一例）に印刷する多色
印刷装置を例にとる。

まず、第１図〜第４図に示す第１実施例装置について、
その構成及び作用を説明する。

この第１実施例の多色印刷装置Ａは、マンドレルシリン
ダを間欠駆動させるタイプの装置であって、第２図に示
すように、缶胴供給手段１、マンドレルシリンダ２、上
部転写ローラ３、下部転写ローラ４、上部転移ローラ5,
6、下部転移ローラ7,8、仕上げニス塗布ロール９、トラ
ンスファユニット10を主な構成としている。

上記缶胴供給手段１は、成形された有底円筒状の缶胴Ｔ
をマンドレルシリンダ２に送り、該マンドレルシリンダ
２のマンドレル11へ順次取り付ける手段であって、フィ
ーダ12とマンドレル11へ取り付ける装着機構（図示して
いない）を備えている。

上記マンドレルシリンダ２は、缶胴Ｔの外周面に印刷及
びニス仕上げするために、円周上に支持された缶胴Ｔを
間欠的に回転移送させるもので、このマンドレルシリン
ダ２には、その外周部に缶胴Ｔを支持する複数のマンド
レル11が列設されている。

尚、前記マンドレル11は、マンドレルシリンダ２のシリ
ンダ軸38に平行で、同一円周上の等間隔位置に突設状態
で設けられる。

上記上部転写ローラ３及び下部転写ローラ４は、缶胴Ｔ
の外周面に多色のインキＣを転写させるためのもので、
この両転写ローラ3,4の外周面にはブランケット14,15が
捲回固定されている。

上記上部転移ローラ5,6及び下部転移ローラ7,8は所望の
印刷を施す版を外周に備え、前記ブランケット14,15に
所定のインキＣを版の模様通りに転移させるローラで、
実施例では１色目のインキC1及び２色目のインキC2をブ
ランケット14に転移させる上部転移ローラ5,6と、３色
目のインキC3及び４色目のインキC4をブランケット15に
転移させる下部転移ローラ7,8とを備えている。

尚、この両転移ローラ5,6,7,8には、それぞれインキC1,
C2,C3,C4を練る練りロール群16,17,18,19が設けられて
いる。

上記仕上げニス塗布ロール９は、多色印刷された缶胴Ｔ
の表面にニスを塗布させるもので、この仕上げニス塗布
ロール９には、一対の練りロール20,21が設けられてい
る。

上記トランスファユニット10は、多色印刷及びニス仕上
を終えた缶胴Ｔをマンドレル11から取り外し、スプロケ
ット22,23に掛け渡された移送チェン24に取り付け、次
の乾燥機に移送させる装置である。

次に、第１実施例装置の回転駆動手段Ｂについて述べ
る。

この回転駆動手段Ｂは、第１図に示すように、一つのモ
ータ25を駆動源として、前記マンドレルシリンダ２、マ
ンドレル11、転写ローラ3,4、転移ローラ5,6,7,8を駆動
させるようにしたもので、この回転駆動手段Ｂのうち前
記マンドレル11を回転させるマンドレル回転軸13と、前
記転写ローラ3,4を回転させる転写ローラ回転軸26と、
前記転移ローラ5,6,7,8を回転させる転移ローラ回転軸4
2との間には駆動連結状態で、第１ギヤ101,第２ギヤ10
2,第３ギヤ103,第４ギヤ104,第５ギヤ105,第６ギヤ106,
第７ギヤ107とから成るギヤトレーンが設けられてい
る。

まず、マンドレルシリンダ２の間欠回転駆動系は、モー
タ25、第１プーリ27、第１タイミングベルト28、第２プ
ーリ29、第１中間軸30、第３プーリ31、第２タイミング
ベルト32、第４プーリ33、ベベルギヤ34,35、回転入力
軸36、間欠回転装置37、シリンダ軸38によって構成され
ている。

尚、前記シリンダ軸38は、第２ギヤ102,第３ギヤ103及
び第９ギヤ109に対しベアリングを介することで無関係
な駆動系としている。

マンドレル11の回転駆動系は、モータ25、第１プーリ2
7、第１タイミングベルト28、第２プーリ29、第１中間
軸30、第８ギヤ108、第９ギヤ109、第10ギヤ110、第２
中間軸39、第11ギヤ111、第12ギヤ112、第３中間軸40、
第13ギヤ113、第３ギヤ103、第２ギヤ102、第１ギヤ10
1、マンドレル回転軸13によって構成されている。尚、
第８ギヤ108と第９ギヤ109とは、互いに噛み合うギヤ組
であり、また、第２ギヤ102と第３ギヤ103とは連結部材
41により一体に回転するように形成されている。

転写ローラ3,4の回転駆動系は、前記第３ギヤ103から派
生させたもので、第４ギヤ104、第４中間軸43、第５ギ
ヤ105、第６ギヤ106、転写ローラ回転軸26によって構成
されている。

転移ローラ5,6,7,8の回転駆動系は、前記第６ギヤ106か
ら派生させたもので、第７ギヤ107、転移ローラ転移軸4
2によって構成されている。

尚、被駆動軸である転移ローラ回転軸42には、プーリ4
4,45及びベルト46を介してパウダーブレーキ47（ブレー
キトルク付与手段）が設けられ、第７ギヤ107の回転方
向とは反対方向にブレーキトルクを付与させ（第４
図）、第６ギヤ106と第７ギヤ107との噛み合い歯面（歯
当り）が、回転速度の変動によって変わることを防止さ
せている。

第３図に示す実施例で用いたパウダーブレーキ47の構成
を説明する。

このパウダーブレーキ47は、電流に比例したトルクが得
られる電磁パウダ式（磁気粉体式）と呼ばれるもので、
電流に比例したトルクが得られるものである。

その構成は、大きく分けて静止部分と回転部分とからな
り、静止部分には、コイル471を内蔵したヨーク472と、
固定側ブラケット473と、固定ロータボス474と、固定ロ
ータ475とが備わっており、回転部分には、入力軸476
（プーリ45に連結される）とシリンダ477が備わってい
る。そして、前記固定ロータ475とシリンダ477との間隙
478に磁性粉体479（いわゆるパウダ）が挿入されてい
る。

また、前記マンドレル回転軸13と転写ローラ回転軸26と
転移ローラ回転軸42との間の各ギヤ組のギヤ比は、次の
ように整数倍のギヤ比に設定させている。

第１ギヤ：第２ギヤ＝1:5 第３ギヤ：第４ギヤ＝2:1 第５ギヤ：第６ギヤ＝1:2 第６ギヤ：第７ギヤ＝2:1 つまり、第２ギヤ102が１回転する間に、第１ギヤ101が
５回転し、第６ギヤ106が１回転するように設定されて
いるもので、第１ギヤ101により回転されるマンドレル
回転軸13が５回転する間に、缶胴Ｔに対して、上部転写
ローラ３による転写工程と、１ピッチの回転移送工程と
が行なわれるようにしている。

次に、第１実施例の作用を説明する。

まず、缶胴Ｔに対する転写工程と缶胴Ｔの回転移送工程
について述べる。

（イ）転写工程 転写開始時は、第２図に示すように、上部転写ローラ３
に対して、上部転移ローラ５から１色目のインキC1（転
移区間S1）が転移され、上部転移ローラ６から２色目の
インキC2（転移区間S2）が転移される状態である。

この状態で、缶胴Ｔが１回転を行なう間に（１回転
目）、上部転写ローラ３が1/5回転して缶胴Ｔの外周面
に１色目のインキC1を転写させ、さらに缶胴Ｔが次の１
回転を行なう間に（２回転目）、上部転写ローラ３がさ
らに1/5回転して缶胴Ｔの外周面に２色目のインキC2を
転写させる。

尚、この転写時においては、マンドレルシリンダ２が静
止状態で、マンドレル11のみを回転させているし、缶胴
Ｔと上部転写ローラ３と上部転移ローラ5,6との周速
は、すべりが生じないように、周速を等しくさせてい
る。

また、下部転写ローラ４の位置においても、前述と同様
にして３色目のインキC3と４色目のインキC4の転写がな
される。

缶胴Ｔはマンドレルシリンダ２が静止している間に2 1/
2回転するが、転写に用いられる２回転以外の1/2回転は
缶胴Ｔを転写工程へ移送するマンドレルシリンダ２が停
止する瞬間の機械振動を減衰させる時間として使われ
る。

（ロ）回転移送工程 転写を終えた缶胴Ｔは、そのままの回転を続けて、さら
に2 1/2回転を行なう間に、１ピッチの回転移送区間Ｐ
を進む。

この缶胴Ｔが回転移送される間に、上部転写ローラ３は
1/2回転し、上部転移ローラ5,6は１回転して、第２図に
示す転写開始状態となる。

このように、転写工程と回転移送工程とを繰り返すこと
によって、缶胴Ｔへの多色印刷が行なわれる。

次に、回転駆動系の作用について述べる。まず、転写工
程においては、マンドレル回転軸13を支承するマンドレ
ルシリンダ２は回転（以下、公転という）をしないで、
マンドレル回転軸13のみが回転（以下、自転という）し
ている状態にある。

従って、第２ギヤ102が1/5だけ回転する回転区間で、第
１ギヤ101は１回転し、さらに、第２ギヤ102が1/5だけ
回転する回転区間で、第１ギヤ101は１回転して、マン
ドレル回転軸13を２回転の自転をさせ、この間に転写が
行なわれる。

そして、第２ギヤ102がさらに1/2だけ回転する回転区間
で、第１ギヤ101は2 1/2回転の自転と、１ピッチの回転
移送区間の公転とが行なわれる。

さらに、回転移送が完了し、マンドレルシリンダ２が停
止してから、第２ギヤ102が1/10回転する回転区間で、
第１ギヤ101が1/2回転し、この間でマンドレルシリンダ
２の回転停止による衝撃で生じる機械振動を消去させ
る。

つまり、第１ギヤ101が５回転し、第２ギヤ102が１回転
する間に、転写工程と回転移送工程とが行なわれ、第２
ギヤ102の転写開始時におけるギヤ位置は、常に同じ位
置にくるようになる。

尚、第２ギヤ102が１回転する間に、第３ギヤ103は同じ
く１回転し、第４ギヤ104は２回転し、第５ギヤは第４
ギヤと同じく２回転し、第６ギヤは１回転し、第７ギヤ
107は２回転することになるので、マンドレル回転軸13
と転写ローラ回転軸26と転移ローラ回転軸42との間のギ
ヤトレーンは、転写開始から回転移送を終了し次の転写
開始直前までの区間では常に同じ噛み合い状態になって
いることになる。

従って、駆動伝達の過程で各ギヤのピッチ誤差が累積加
算されることなく、ギヤの加工精度によるピッチ誤差の
みが印刷精度に影響することになる。また、ギヤトレー
ンにおいて、第１ギヤ101は複数設けられているもの
で、噛み合い状態は同じになっても第１ギヤ101だけ
は、異なるギヤがギヤトレーンに組み込まれることにな
るので、複数の第１ギヤ101の加工精度を高くし、しか
も均等化を図れば画線のずれを非常に小さいものとする
ことが可能である。

以上のように、ギヤトレーンを駆動連結状態にし、各ギ
ヤ組のギヤ比を整数倍比にすることで累積ピッチ誤差が
なくなり、画線のずれを防止できるが、第６ギヤ106と
第７ギヤ107との噛み合いにおいて、バックラッシゼロ
ということはギヤの性質上無理である。

そこで、パウダーブレーキ47の作用を説明すると、第４
図に示すように、このパウダーブレーキ47により転移ロ
ーラ回転軸42には回転方向と反対方向（矢印Ｄ方向）に
ブレーキトルクが作用する。

従って、転写ローラ3,4と転移ローラ5,6,7,8との間にお
いて回転速度の変動（マンドレルシリンダ２の間欠回転
駆動の開始時や停止時において駆動連結されているギヤ
トレーンの駆動トルクが変動する。）があっても互いに
噛み合っているギヤの歯面を常に同じとすることがで
き、両ギヤ106,107のバックラッシによる転写ローラ3,4
と転移ローラ5,6,7,8との相対回転誤差をなくすことが
でき、これによって画線のダブリを防止できる。

ちなみに、本発明者が行なった試験例を以下に述べる。

（試験仕様） ギ ヤ 型 ；ヘリカルギヤ モジュール； ３ 歯 幅 ； 45mm バックラッシ；0.05〜0.08mm ギヤ回転数； 300rpm ブレーキトルク；4.0kg・ｍ（MAX） （試験結果） 上記仕様により実施した結果、ギヤ回転数300rpmにおい
ても、画線のずれ及びダブリがないきれいな多色印刷が
得られた。

次に、第５図に示す第２実施例について説明する。

この第２実施例の多色印刷装置Ａ′は、マンドレルシリ
ンダを連続回転駆動させるタイプの装置であって、缶胴
Ｔの回転駆動軌跡Ｍが、自転と公転を同時に行ないなが
ら転写できるように、転写ローラ3,4の位置において、
転写ローラ3,4の表面に沿うように一部軌跡の修正がな
されている。

尚、駆動手段の図示を省略しているが、第１実施例と同
様に、転移ローラ回転軸にパウダーブレーキ等のブレー
キトルク付与手段を適用できることは言うまでもない。

以上、本発明の実施例を図面により詳述してきたが、具
体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発
明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があって
も本発明に含まれる。

例えば、実施例では円筒形容器の多色印刷装置を例示し
たが、シート印刷装置等の多色印刷装置にも本発明を適
用できる。

（発明の効果） 以上説明してきたように、本発明の多色印刷装置にあっ
ては、転写ローラを回転させる転写ローラ回転軸及び転
移ローラを回転させる転移ローラ回転軸のうち、被駆動
軸となる回転軸に、回転方向とは反対方向にブレーキト
ルクを付与すると共に、回転速度に応じてトルクコント
ロールが可能なパウダーブレーキを設けたため、ギヤの
バックラッシュによる転写ローラと転移ローラとの相対
回転誤差をなくすることができるという効果が得られ
る。そして、この効果によって、転移ローラから転写ロ
ーラへ繰返し転移されるインキの位置が同一位置とな
り、したがって、画線のダブリが解消され、高印刷速度
でしかも精密な図柄の多色印刷を行なうことができる。

加えて、ブレーキトルク付与手段として、回転速度に応
じてトルクコントロールが可能なパウダーブレーキを設
けたため、印刷装置の回転速度に応じて必要最小限の制
動を掛けることができ、これにより、印刷装置の駆動負
担を大きく軽減させることができるという効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明第１実施例の多色印刷装置の駆動手段を
示す平面図、第２図は第１実施例装置を示す全体側面
図、第３図は第１実施例装置に用いたパウダーブレーキ
を示す半断面図、第４図は第１実施例装置における第６
ギヤと第７ギヤの噛み合い状態を示す図、第５図は第２
実施例装置を示す説明図である。 Ｂ……回転駆動手段 Ｔ……缶胴（被印刷物） 3,4……転写ローラ 5,6,7,8……転移ローラ 14……ブランケット 26……転写ローラ回転軸 42……転移ローラ回転軸 47……パウダーブレーキ （ブレーキトルク付与手段） 106……第６ギヤ 107……第７ギヤ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭58−92047（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−101262（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−58456（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−69897（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−95946（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被印刷物にインキを転写させるブランケッ
   トが設けられた転写ローラと、 前記ブランケットにインキを転移させる複数の転移ロー
   ラと、 前記転写ローラ及び転移ローラをギヤにより回転駆動さ
   せる回転駆動手段と、 を備えた多色印刷装置において、 前記転写ローラを回転させる転写ローラ回転軸及び前記
   転移ローラを回転させる転移ローラ回転軸のうち、被駆
   動軸となる回転軸に、回転方向とは反対方向にブレーキ
   トルクを付与すると共に、回転速度に応じてトルクコン
   トロールが可能なパウダーブレーキを設けたことを特徴
   とする多色印刷装置。