CN110431016A - 控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的控制装置(100)是对沿着移动路径连续存在的卷材实施规定的处理的卷材处理系统的控制装置。卷材处理系统具备一边与卷材接触一边进行旋转的压印圆筒及胶印圆筒。控制装置(100)控制压印圆筒及胶印圆筒的转速，以使与卷材的接触面中的压印圆筒及胶印圆筒的圆周速度和卷材的输送速度一致。

Description

控制装置
技术领域
本发明涉及一种控制装置，该控制装置控制对沿着移动路径连续存在的卷材实施印刷等规定的处理的卷材处理系统。
背景技术
作为卷材处理系统的一例有印刷系统。印刷系统对沿着移动路径连续存在的纸或薄膜等长尺寸件(卷材)实施印刷处理。以往，提出有专利文献1中记载的印刷系统。
印刷系统例如逐渐应用于印刷型电子产品(PE)，要求进一步的印刷高精度化。
以往技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2013-123916号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
印刷系统具备一边与卷材接触一边进行旋转而实施印刷等规定的处理的旋转体。旋转体包括不少基于加工精度的误差或安装误差。这种误差会妨碍印刷的高精度化。
这种课题并不只存在于印刷系统，在具备一边与卷材接触一边实施规定的处理的旋转体的其他种类的卷材处理系统中也会存在。
本发明是鉴于于这种状况而完成的，其提供一种用于实现进一步高精度的处理的卷材处理系统的控制装置。
用于解决技术课题的手段
为了解决上述课题，本发明的一种实施方式的控制装置为对沿着移动路径连续存在的卷材实施规定的处理的卷材处理系统的控制装置，卷材处理系统具备一边与卷材接触一边进行旋转的旋转体。本控制装置控制旋转体的转速，以使与卷材的接触面中的旋转体的圆周速度和卷材的输送速度一致。
本发明的另一实施方式也是控制装置。该装置为对沿着移动路径连续存在的卷材实施规定的处理的卷材处理系统的控制装置，卷材处理系统具备一边与卷材接触一边进行旋转的旋转体。本控制装置控制旋转体的转速，以使与卷材的接触面中的旋转体的圆周速度成为恒定。
本发明的又一实施方式也是控制装置。该装置为对沿着移动路径连续存在的卷材实施规定的处理的卷材处理系统的控制装置，卷材处理系统具备一边与卷材的非加工面接触一边进行旋转的旋转体。根据在旋转体旋转一周的期间的从旋转体的旋转中心至卷材的加工面为止的距离的变化，控制旋转体的转速。
另外，以上构成要件的任意组合或在方法、装置及系统等之间相互置换本发明的构成要件和表现的方式也作为本发明的方式而有效。
发明效果
根据本发明，能够提供一种用于实现进一步高精度的处理的卷材处理系统的控制装置。
附图说明
图1是表示具备实施方式所涉及的控制装置的卷材处理系统的结构的示意图。
图2是表示图1的控制装置的功能结构的框图。
图3表示图2的校正值数据保持部所保持的胶印圆筒的校正值数据的数据结构图。
图4是表示变形例涉及的卷材处理系统的结构的示意图。
图5是表示另一变形例涉及的卷材处理系统的结构的示意图。
具体实施方式
以下，在各附图中，对相同或相等的构成要件、构件及步骤标注相同的符号，并适当省略重复说明。并且，为了便于理解，适当放大或缩小表示各附图中的构件的尺寸。并且，在各附图中，省略了对实施方式的说明并不重要的构件的一部分。
图1是表示具备实施方式所涉及的控制装置100的卷材处理系统2的结构的示意图。本实施方式的卷材处理系统2是印刷系统。卷材处理系统2使卷材4沿着规定的移动路径移动并对移动的卷材4实施印刷。卷材4是纸或薄膜等带状或片状的基材，其沿着移动路径连续存在。与后述的各圆筒的直径相比，卷材4的厚度足够小，因此在本实施方式中，不考虑卷材4的厚度。
卷材处理系统2包括对卷材4实施印刷的印刷装置10及控制印刷装置10的控制装置100。
在本实施方式中，印刷装置10是胶版印刷装置。印刷装置10包括压印圆筒20、压印圆筒驱动马达22、胶印圆筒30、胶印圆筒驱动马达32、印版圆筒40、印版圆筒驱动马达42及墨盘50。以下，将压印圆筒20、胶印圆筒30及印版圆筒40统称时或不进行特别区分时，简称为“圆筒”。
墨盘50是容纳油墨的容器，其配置于印版圆筒40的下方。
印版圆筒40是圆柱状的旋转体，且在其外周面形成有与应印刷于卷材4上的印刷图案相对应的多个印版(凹部)。印版圆筒40被保持为围绕旋转轴R4旋转自如。尤其，印版圆筒40被保持为其下部浸渍于油墨。
印版圆筒驱动马达42驱动印版圆筒40进行旋转(图1中以逆时针方向旋转)。印版圆筒驱动马达42尤其以使与胶印圆筒30接触的接触面中的印版圆筒40的圆周速度和卷材4的输送速度一致的方式驱动印版圆筒40进行旋转。在本实施方式中，卷材4的输送速度实质上恒定。并且，输送速度可以是卷材4的印刷面(加工面)的速度，也可以是卷材4的厚度方向上的中心的速度。
胶印圆筒30是圆柱状的旋转体构件，且其被保持为围绕旋转轴R3旋转自如。胶印圆筒30尤其被设置成，其旋转轴R3与旋转轴R4平行并且其外周面与印版圆筒40的外周面接触。
胶印圆筒驱动马达32驱动胶印圆筒30进行旋转(图1中以顺时针方向旋转)。胶印圆筒驱动马达32尤其以使与卷材4接触的接触面中的胶印圆筒30的圆周速度和卷材4的输送速度一致的方式驱动胶印圆筒30进行旋转。
压印圆筒20是圆柱状的旋转体，且其保持为围绕旋转轴R2旋转自如。压印圆筒20尤其被配置成，其旋转轴R2与旋转轴R3及旋转轴R4平行并且其外周面压接于胶印圆筒30。通过压印圆筒20与胶印圆筒30之间而被输送的卷材4通过压印圆筒20而压接于胶印圆筒30。
压印圆筒驱动马达22驱动压印圆筒20进行旋转(图1中以逆时针方向旋转)。压印圆筒驱动马达22尤其以使与卷材4接触的接触面中的压印圆筒20的圆周速度和卷材4的输送速度一致的方式驱动压印圆筒20进行旋转。
控制装置100控制压印圆筒驱动马达22、胶印圆筒驱动马达32及印版圆筒驱动马达42。
压印圆筒驱动马达22、胶印圆筒驱动马达32及印版圆筒驱动马达42被控制装置100控制而进行驱动。压印圆筒驱动马达22、胶印圆筒驱动马达32、印版圆筒驱动马达42分别驱动压印圆筒20、胶印圆筒30、印版圆筒40进行旋转。此时，容纳于墨盘50的油墨依次供给至印版圆筒40的印版中，并且该油墨转印于胶印圆筒30的外周面。转印于胶印圆筒30的油墨进一步转印(印刷)于输送至胶印圆筒30与压印圆筒20之间的卷材4上。如此，连续进行卷材4的印刷。
但是，理想的是，压印圆筒20、胶印圆筒30及印版圆筒40形成为截面为正圆形的圆柱状且设置成其中心轴与旋转轴一致。然而，由于加工精度的误差，各圆筒的截面无法成为完全的正圆。并且，通常，严格来讲，由于安装误差，各圆筒不少成为偏心的状态。因此，从圆筒的旋转轴至由该圆筒实施规定的处理的其他构件(以下，又称为“对象构件”)为止的距离会因圆筒的旋转角度而不同，换言之，该距离在圆筒旋转一周的期间发生变化。在本实施方式中，以下距离伴随圆筒的旋转而发生变化。
(1)从压印圆筒20的旋转轴R2至压印圆筒20所压接的卷材4为止的距离r2
(2)从胶印圆筒30的旋转轴R3至胶印圆筒30转印油墨的卷材4为止的距离r3
(3)从印版圆筒40的旋转轴R4至印版圆筒40转印油墨的胶印圆筒30为止的距离r4
在此，若将相当于圆筒的半径的从圆筒的旋转轴至对象构件为止的距离设为r[m]，则在使圆筒以恒定的转速N[rpm]旋转时，与对象构件接触的接触面中的圆筒的圆周速度v[m/s]由下述式来表示。
(式)v＝N×2πr
由该式明确可知，若距离r在圆筒旋转一周的期间发生变化，则，即便使圆筒以恒定的转速N旋转，圆周速度v也不会成为恒定，而是会伴随距离r的变化而发生变化。尤其，在使圆筒以恒定的转速N旋转的情况下，距离r越长则圆周速度v变得越快。
在印版圆筒40的情况下，伴随距离r的变化的圆周速度v的变化会影响转印于胶印圆筒30的油墨的间隔，在压印圆筒20的情况下，伴随距离r的变化的圆周速度v的变化会影响卷材4的输送速度，在胶印圆筒30的情况下，伴随距离r的变化的圆周速度v的变化会影响转印于卷材4的油墨的位置。
总之，若不考虑各圆筒的加工精度的误差或安装误差(以下，将它们统称时或不特别进行区分时，称为“制造误差”)而使各圆筒以恒定的转速进行旋转，换言之，在假设各圆筒形成为理想的形状且安装成理想的状态的情况下控制各圆筒的旋转，则因现实存在的各圆筒的制造误差，印刷图案在卷材4上的印刷位置会产生偏移。因此，本实施方式所涉及的控制装置100控制各驱动马达，以降低这种制造误差对印刷位置带来的影响。以下，具体地进行说明。
图2是表示图1的控制装置100的功能结构的框图。控制装置100具备通信部110、UI(用户界面)部120、控制部130及存储部140。
在此所示的各框在硬件方面能够由以计算机的CPU为代表的元件或机械装置来实现，在软件方面能够由计算机程式等来实现，但是，在此，描绘出了通过它们协作来实现的功能框。因此，本领域技术人员能够理解，这些功能框能够通过硬件与软件的组合以各种形式实现。
通信部110按照规定的通信协议与外部装置进行通信。例如，控制部130经由通信部110向各驱动马达发送驱动指示。
UI部120接收来自用户的各种输入。例如，UI部120接收转速数据的输入。
存储部140是存储由控制部130参考并更新的数据的存储区域。存储部140包括转速数据保持部142。
转速数据保持部142按照每一圆筒保持转速数据，该转速数据用于使圆筒旋转以使与对象构件的接触面中的圆筒的圆周速度成为恒定。如上所述，在使圆筒以恒定的转速N旋转的情况下，距离r越长则圆筒的圆周速度变得越快。因此，用于使圆筒的圆周速度成为恒定的转速数据被设定成，越是距离r变长的旋转角度，圆筒的转速越慢。
图3是表示转速数据保持部142所保持的转速数据的一例的数据结构图。图3的转速数据例如是胶印圆筒30的转速数据。转速数据将旋转角度182和转速184进行对应关联后予以保持。旋转角度182是圆筒及其驱动马达的自基准位置的旋转角度。转速184表示各旋转角度下的转速。例如，表示在旋转角度为20°～30°的范围中使驱动马达乃至圆筒以N+0.2[rpm]的转速进行旋转。在图3中，按照每10°旋转角度设定了转速，但也可以按照更精细的旋转角度设定转速，还可以按照更粗略的旋转角度设定转速。
转速数据可以根据实际进行了印刷的结果物而确定。下面，将确定胶印圆筒30的转速数据的情况作为例子进行说明。首先，使各圆筒分别以各自的基准转速进行旋转而进行印刷。基准转速例如是由各圆筒的设计值计算出的转速。接着，仅将胶印圆筒30的相位偏移90°，并在该状态下使各圆筒分别以各自的基准转速进行旋转而进行印刷。接着，测量所印刷的印刷图案的间距的变化。由该间距的变化可知使胶印圆筒30旋转一周时的距离r的变化，能够确定用于使与对象构件的接触面中的圆周速度成为恒定的转速数据。例如，间距越宽的部位，胶印圆筒30的转速越慢，因此，以使该旋转角度下的转速变快的方式确定转速数据。
并且，转速数据也可以根据物理测量圆筒的距离r的变化而得的结果来确定。例如，可以使用激光位移计或度盘规等按照旋转角度测量圆筒的的距离r，并基于此确定旋转角度数据。
返回图2，控制部130包括马达控制部132。马达控制部132使各驱动马达进行驱动。马达控制部132尤其根据保持于转速数据保持部142的转速数据来驱动各驱动马达进行旋转。
根据以上说明的本实施方式所涉及的控制装置100，控制各圆筒的转速，以使与对象构件的接触面中的圆周速度和输送速度一致，在本实施方式中，使与对象构件的接触面中的圆周速度成为恒定。由此，抑制印刷位置的偏移。
以上，对实施方式所涉及的控制装置进行了说明。该实施方式是例示，本领域技术人员能够理解，这些各构成要件和各处理工序的组合中可以存在各种变形例，并且这种变形例也在本发明的范围内。以下，示出变形例。
(变形例1)
在实施方式中，对控制压印圆筒20、胶印圆筒30、印版圆筒40的旋转的情况进行了说明，但并不只限于此，也可以将本实施方式的技术思想应用于对卷材4直接或间接地实施规定的处理的其他圆筒(即，旋转体)。
例如，在对赋予与转速相应的速度的输送圆筒的旋转进行控制时，也能够应用本实施方式的技术思想。
并且，例如，印刷装置10也可以是CI型或线型的柔版印刷装置、凹版(gravure)印刷装置等其他方式的印刷装置，此时，在控制这些其他方式的印刷装置的各圆筒中对卷材4直接或间接地实施规定的处理的各圆筒的旋转时，也能够应用本实施方式的技术思想。
(变形例2)
在实施方式中，对卷材处理系统2为印刷系统的情况进行了说明，但并不只限于此，也可以将本实施方式的技术思想应用于对卷材实施规定的处理的其他种类的卷材处理系统中。
(变形例3)
在实施方式中，对卷材4的输送速度实质上恒定且控制各驱动马达以使与卷材4的接触面中的压印圆筒20、胶印圆筒30及印版圆筒40的圆周速度成为这种恒定的速度的情况进行了说明。然而，本发明并不只限于此，卷材4的输送速度可以变化且可以控制各驱动马达以使与卷材4的接触面中的各圆筒的圆周速度和这种发生变化的输送速度一致。此时，卷材处理系统2例如还可以具备检测卷材4的输送速度的速度检测器。而且，马达控制部132可以根据速度检测器所计算出的卷材4的输送速度对保持于转速数据保持部142的转速数据进行校正，并且根据已校正的转速数据驱动各驱动马达进行旋转。
(变形例4)
在实施方式中，对控制装置100根据保持于转速数据保持部142的转速数据使各圆筒旋转的情况，即，预先测量各圆筒的制造误差并根据该测量结果来控制各圆筒的旋转的情况进行了说明，但并不只限于此，也可以实质上实时测量圆筒的制造误差并根据其测量结果来控制各圆筒的旋转。
图4是表示变形例所涉及的卷材处理系统2的结构的示意图。在此，对实质上实时测量胶印圆筒30的制造误差并根据其测量结果来控制胶印圆筒30的旋转的情况进行了说明。也可以实质上实时测量压印圆筒20、印版圆筒40的制造误差并根据它们的测量结果来控制压印圆筒20、印版圆筒40的旋转。
卷材处理系统2还具备误差检测器60。误差检测器60例如是激光位移计，其实质上检测与距离r3有关的信息。具体而言，误差检测器60在比胶印圆筒30和卷材4的接触面更靠胶印圆筒30的旋转方向上的前侧位置按照规定的周期(例如1秒周期)检测出从旋转轴R3至胶印圆筒30的外周面为止的距离(即，相当于胶印圆筒30的半径的距离)。马达控制部132根据来自误差检测器60的检测值，控制其检测出的部分与对象构件接触的时刻的圆筒的转速。此时，即便产生胶印圆筒30的制造误差发生变化的情况，也能够使胶印圆筒30以准确的速度进行旋转。
(变形例5)
在实施方式中，将卷材4的厚度视作了零。在本变形例中，对考虑卷材的厚度的情况进行说明。
图5是表示另一变形例所涉及的卷材处理系统2的结构的示意图。在图5中，夸张地描绘出了卷材4的厚度。压印圆筒20位于卷材4的与印刷面(加工面)相反的一侧。在卷材4的厚度在输送方向上不均匀的情况下，压印圆筒20与印刷面之间的距离r2’会因卷材4的厚度变化而发生变化。
卷材处理系统2还具备厚度检测器70。厚度检测器70例如是激光位移计，其实质上实时检测与卷材4的厚度有关的信息。具体而言，厚度检测器70在比压印圆筒20和胶印圆筒30的压接部更靠上游侧按照规定的周期(例如1秒周期)检测出卷材4的厚度。
马达控制部132考虑检测出的卷材4的厚度来控制圆筒的转速。具体而言，马达控制部132将压印圆筒20视作半径为r2’的圆筒(即，压印圆筒20’)，并且控制压印圆筒20的转速以使压印圆筒20’的印刷面中的圆周速度成为恒定。马达控制部132例如可以根据卷材4的厚度对保持于转速数据保持部142的压印圆筒20的转速数据进行校正，并以所校正的转速数据控制压印圆筒驱动马达22。
根据本变形例，在卷材4比较厚而无法忽略卷材4的厚度的情况下，能够实现印刷的高精度化。
上述的前提技术、实施方式及变形例的任意的组合也作为本发明的实施方式而有效。通过组合而产生的新的实施方式兼具所组合的实施方式及变形例各自的效果。
符号说明
2-卷材处理系统，4-卷材，20-压印圆筒，22-压印圆筒驱动马达，30-胶印圆筒，32-胶印圆筒驱动马达，40-印版圆筒，42-印版圆筒驱动马达，100-控制装置，184-转速。
产业上的可利用性
本发明可以利用于控制对沿着移动路径连续存在的卷材实施印刷等规定的处理的卷材处理系统的控制装置。

Claims (7)

1.一种控制装置，其为对沿着移动路径连续存在的卷材实施规定的处理的卷材处理系统的控制装置，所述控制装置的特征在于，
所述卷材处理系统具备一边与卷材接触一边进行旋转的旋转体，
所述控制装置控制所述旋转体的转速，以使与卷材的接触面中的所述旋转体的圆周速度和卷材的输送速度一致。
2.一种控制装置，其为对沿着移动路径连续存在的卷材实施规定的处理的卷材处理系统的控制装置，所述控制装置的特征在于，
所述卷材处理系统具备一边与卷材接触一边进行旋转的旋转体，
所述控制装置控制所述旋转体的转速，以使与卷材的接触面中的所述旋转体的圆周速度成为恒定。
3.根据权利要求1或2所述的控制装置，其特征在于，
根据在所述旋转体旋转一周的期间的从所述旋转体的旋转中心至卷材为止的距离的变化，控制所述旋转体的转速。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的控制装置，其特征在于，
以从所述旋转体的旋转中心至卷材为止的距离越长则使转速变得越慢的方式控制所述旋转体的转速。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的控制装置，其特征在于，
所述卷材处理系统具备与所述旋转体接触的另一旋转体，
所述控制装置控制所述另一旋转体的转速，以使与所述旋转体的接触面中的所述另一旋转体的圆周速度和卷材的输送速度一致。
6.一种控制装置，其为对沿着移动路径连续存在的卷材实施规定的处理的卷材处理系统的控制装置，所述控制装置的特征在于，
所述卷材处理系统具备一边与卷材的非加工面接触一边进行旋转的旋转体，
根据在所述旋转体旋转一周的期间的从所述旋转体的旋转中心至卷材的加工面为止的距离的变化，控制所述旋转体的转速。
7.根据权利要求6所述的控制装置，其特征在于，
以与所述旋转体的接触面中的卷材的厚度越厚则使转速变得越慢的方式控制所述旋转体的转速。
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