JP2005074692A - 初期見当プリセット方法および装置 - Google Patents

Abstract

【課題】自動見当制御装置のゲートに見当マークを高精度に入れることができる初期見当プリセット方法と装置を提供する。
【解決手段】各色の版胴をその印刷絵柄において同位相で回転するように各色の印刷ユニットにセットする版胴セット過程と、版胴１回転ごとに印刷される印刷物の印刷間隔を印刷ユニット間において検出する印刷間隔検出過程と、前記印刷ユニット間のウェブ経路長が前記印刷間隔の整数倍となるように調節する経路長調節過程とを有するようにした初期見当プリセット方法。また、各色の版胴をその印刷絵柄において同位相で回転するように各色の印刷ユニットにセットするための版胴セット手段と、版胴１回転ごとに印刷される印刷物の印刷間隔を印刷ユニット間において検出する印刷間隔検出手段と、前記印刷ユニット間のウェブ経路長を前記印刷間隔の整数倍とするように調節する経路長調節手段とを具備するようにした初期見当プリセット装置。
【選択図】 図１

Description

本発明は印刷の技術分野に属する。特に、印刷開始時において印刷機を低速運転しながら自動見当制御装置の制御範囲内に印刷見当を高速合わせするための初期見当プリセット方法と装置に関する。

印刷開始前において見当プリセットを行う方法が知られている。見当プリセットは、印刷物における各色の見当マークを、自動見当制御装置が正常に制御動作を行える範囲内に収める（「ゲートに入れる」と言う）ために行われる。たとえば、特許文献１に記載されているように、印刷準備作業として、各色の印刷ユニットにおいて絵柄における基準位置が同一回転角度となるように各色の版胴をセットする。すなわち各色の版胴をその印刷絵柄において同位相で回転するようにセットする。さらに、印刷ユニット間におけるウェブの経路長が版胴の周長の整数倍となるようにコンペンセータローラの位置を調節する。
特開昭６２−１３０８５４号公報

しかしながら、本来はウェブの経路長を版胴周長の整数倍とするのではなく、版胴１回転分の印刷物の長さの整数倍とすべきである。なぜならば、版胴周長と版胴１回転で印刷された部分の印刷物における長さとは厳密な意味では一致していないことが多いためである。一致しない理由としては、ウェブの材質、幅、厚み、ウェブテンション、印圧、圧胴硬度、乾燥温度、印刷絵柄内容、等の影響が挙げられる。これらは品目ごとに異なることは勿論のこと、１品目の中でもユニットごとに異なっている。これらのすべてを加味したプリセット演算を行うことは非常に困難である。また演算方法を確立できたとしてもそれらすべてのデータ入力を印刷開始前に済ませなければならず、オペレータの作業付加が非常に大きなものとなる。このため、従来においては、自動見当制御装置のゲートから外れたり、ゲートに入っていても精度がよくないため見当が合うまでに相当の時間を必要とする等、高精度の見当プリセットを行うことができなかった。

本発明の目的は、ウェブ種類、印刷条件、印刷絵柄内容、等の影響を加味して、自動見当制御装置のゲートに見当マークを高精度に入れることができる初期見当プリセット方法と装置を提供することである。なお、「初期見当プリセット」の「初期」の意味は、本発明が印刷開始後の初期段階で見当プリセットを行うことを示している。

本発明の請求項１に係る初期見当プリセット方法は、各色の版胴をその印刷絵柄において同位相で回転するように各色の印刷ユニットにセットする版胴セット過程と、版胴１回転ごとに印刷される印刷物の印刷間隔を印刷ユニット間において検出する印刷間隔検出過程と、前記印刷ユニット間のウェブ経路長が前記印刷間隔の整数倍となるように調節する経路長調節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２に係る初期見当プリセット装置は、各色の版胴をその印刷絵柄において同位相で回転するように各色の印刷ユニットにセットするための版胴セット手段と、版胴１回転ごとに印刷される印刷物の印刷間隔を印刷ユニット間において検出する印刷間隔検出手段と、前記印刷ユニット間のウェブ経路長を前記印刷間隔の整数倍とするように調節する経路長調節手段とを具備するようにしたものである。

本発明の請求項１に係る初期見当プリセット方法によれば、版胴セット過程において各色の版胴がその印刷絵柄において同位相で回転するように各色の印刷ユニットにセットされ、印刷間隔検出過程において版胴１回転ごとに印刷される印刷物の印刷間隔が印刷ユニット間において検出すされ、経路長調節過程において印刷ユニット間のウェブ経路長が印刷間隔の整数倍となるように調節される。すなわち、印刷開始後の初期段階において、ウェブ種類、印刷条件、印刷絵柄内容、等の影響が加味された状態で印刷物の全長である印刷間隔が検出され、その印刷間隔に基づいてウェブ経路長が調節される。したがって、自動見当制御装置のゲートに見当マークを高精度に入れることができる初期見当プリセット方法が提供される。

また本発明の請求項２に係る初期見当プリセット装置によれば、版胴セット手段により各色の版胴がその印刷絵柄において同位相で回転するように各色の印刷ユニットにセットされ、印刷間隔検出手段により版胴１回転ごとに印刷される印刷物の印刷間隔が印刷ユニット間において検出され、経路長調節手段により印刷ユニット間のウェブ経路長が印刷間隔の整数倍となるように調節される。すなわち、印刷開始後の初期段階において、ウェブ種類、印刷条件、印刷絵柄内容、等の影響が加味された状態で印刷物の全長である印刷間隔が検出され、その印刷間隔に基づいてウェブ経路長が調節される。したがって、自動見当制御装置のゲートに見当マークを高精度に入れることができる初期見当プリセット装置が提供される。

本発明の初期見当プリセット装置における構成の一例を図１に示す。図１において、１はマーク検出器、２は速度検出器、３は演算部、４はドライバー、５はモータ、６はコンペンセータローラ、１１ａ，１１ｂは圧胴、１２ａ，１２ｂは版胴、１３はドライヤ、１００はウェブである。また、第ａ印刷ユニットと第ｂ印刷ユニットは、初期見当プリセットのためにウェブ経路長が調節される上流と下流の印刷ユニットである。

マーク検出器１は、第ａ印刷ユニットの版胴１２ａによって一回転に一回の印刷が行われるマークを検出するセンサである。マーク検出器１としては、照射した光が印刷面で反射したときの光量を検出し電気信号に変換する方式の光検出器であって、マークが所定の位置に到達した時刻を高精度に検出できるものを適用することができる。また、マーク検出器１は検出すべき特定のマークだけを検出し他のマークや絵柄による誤検出が起きないようにする必要性がある。そのため版胴１２ａの回転に同期してゲートを開き、ゲートが開かれている間だけの信号に基づいてマークを検出する。マーク検出器１は版胴１２ａの近くに設置され、マークが印刷されてから検出されるまでのウェブ経路長が短いためゲートに入らないという問題は起きない。

なお、自動見当制御装置の場合には見当マーク検出器は見当マークの相対位置を検出する検出器であるから、直近の印刷ユニットで印刷された見当マークだけでなく、その上流の印刷ユニットで印刷された見当マークを検出する必要性がある。そのためゲートに入れることが容易ではない。

このマーク検出器１が検出するマークは、専用のマークを版胴１２ａの版面に設けてもよく、また、印刷見当マーク、等の通常版面に設けられる既存のマークを流用することもできる。印刷見当マークを検出するときには、自動見当制御装置の見当マーク検出器を流用することができる。見当マーク検出器が見当マークを検出して出力する信号の中で、直近の印刷ユニットで印刷された見当マークを検出して出力する信号に基づいてマークが所定の位置に到達した時刻を検出するように構成してもよい。

速度検出器２はウェブ（用紙）１００の移送速度を検出する速度検出器である。速度検出器２としては、高精度であってウェブ１００に力学的な影響（変形、速度変動、等）を与えないものが好適である。たとえば、レーザドップラー方式の速度検出器を適用することができる。レーザドップラー速度計の具体例としては、測定範囲が−１２０〜６０００ｍ／分、速度分解能０．００１ｍ／分という市販品（ニッテツ北海道制御システム社製ＶＥＬＭ−Ｎ）が存在する。速度検出器２は所定の時間間隔で速度を計測し演算部３に速度データを出力する。

演算部３は、マイクロコンピュータ、プログラマブルシーケンサ、パーソナルコンピュータ、等のデータ処理装置のソフトウェアとハードウェアによって実現することができる。ただし、このデータ処理装置には、マーク検出器１、速度検出器２、ドライバー４、等とのインタフェース、オペレータが操作するためのマンマシンインタフェースが含まれている。

演算部３は、マーク検出器１が出力するデータに基づいてすくなくとも時系列で検出されるマークの時間間隔の演算を行う。 時間間隔を正確に得るための方法としては、たとえば、マーク検出器１と演算部３とのインタフェースにおいて、マークが検出された時刻ｔ１，ｔ２，ｔ３，・・・・を高分解能（たとえば、μ秒単位）の内蔵時計で計時しバッファメモリに記憶しておく。そして、それを演算部３の処理部（ＣＰＵ）が読取り、時間間隔をＴ１＝（ｔ２−ｔ１），Ｔ２＝（ｔ３−ｔ２），・・・として演算するように構成する。

また速度検出器２と演算部３とのインタフェースにおいては、速度検出器２が所定の時間間隔で計測した速度Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，・・・をバッファメモリに記憶しておく。そして、それを演算部３の処理部（ＣＰＵ）が読取る。なお、マーク検出器１と速度検出器２は同期していないからＴ１とＶ１、Ｔ２とＶ２、Ｔ３とＶ３が対応するわけではない。

そして演算部３は、その演算によって得られた時間間隔Ｔと速度検出器２が出力するウェブ１００の移送速度Ｖのデータに基づいて印刷間隔Ｄを（印刷間隔Ｄ）＝（移送速度Ｖ）×（時間間隔Ｔ）の数式を適用して演算する。

なお、通常は、初期プリセットが行われるときには印刷機の運転速度を一定に維持する。すなわち、時間間隔Ｔ１＝Ｔ２＝Ｔ３＝・・・、移送速度Ｖ１＝Ｖ２＝Ｖ３＝・・・は理屈の上では成立するが、実際には外乱等の影響によってデータは変動する。したがって、対応関係（計測された時刻の近いものが対応している）のあるデータにより、複数の印刷間隔Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３・・・を演算し、さらにそれらの平均値を演算するようにすると好適である。

また演算部３は、その演算で得られた印刷間隔Ｄに基づいて第ａ印刷ユニットと第ｂ印刷ユニットの間のウェブ経路長がその印刷間隔Ｄの整数倍となるように調節するための制御量を演算する。コンペンセータローラ６（後述する）の位置によってウェブ経路長が変化するが、そのコンペンセータローラ位置とウェブ経路長との関係を記載したテーブルを演算部３はそのメモリに保持している。そこで演算部３は、印刷間隔Ｄの所定の整数倍から始めて倍数である整数値を逐次大きくし、印刷間隔Ｄのその整数倍がウェブ経路長の操作範囲に含まれているか否かを判定する。演算部３は、印刷間隔Ｄのその整数倍がウェブ経路長の操作範囲に含まれていれば、それを目標ウェブ経路長とする。さらに演算部３は、前記のメモリに保持しているテーブルを参照して、目標ウェブ経路長が得られるコンペンセータローラ位置の位置として目標コンペンセータローラ位置を得る。そして演算部３は、その目標コンペンセータローラ位置に相当する制御量を演算してドライバー４に出力する。

ドライバー４は、演算部３が出力する制御量に基づいてモータ５に対して駆動出力を行う。ドライバー４は、たとえば、コンペンセータローラ６の現在位置をメモリに記憶している。そして入力した制御量によって示される目標コンペンセータローラ位置との相違を無くすためモータ５をどの方向にどれだけ回転させるべきかを演算し駆動出力を行う。

モータ５は、その回転軸がコンペンセータローラ６の支持部材を移動する機構に連結してる。モータ５が回転すると回転方向によってコンペンセータローラ６が、図１に示す一例では上または下へと移動する。モータ５は、ドライバー４によって駆動が行われ、目標コンペンセータローラ位置となるようにコンペンセータローラ６の位置を移動する。

コンペンセータローラ６は、図１に示すように、ウェブ１００の経路に設けられたローラであって、角度可変アームに支持される、溝に沿って案内される、等により位置を変更することが可能なローラである。そして、コンペンセータローラ６が位置を変更すると、ウェブ１００の経路長が変更されるように構成されている。図１に示す一例においては、コンペンセータローラ６の直近上流と直近下流のガイドローラが位置固定のローラとなっており、コンペンセータローラ６が位置を変更するとそれらの位置固定のローラの間においてウェブ１００の経路長が変化する。

上述の構成において、次に本発明の初期見当プリセット装置における動作について説明する。

まず最初に、版胴１１ａ，１１ｂを含む版胴のすべてを多色印刷機の対応する印刷ユニットにセットする。このとき、各色の印刷ユニットにおいて絵柄における基準位置が同一回転角度となるように各色の版胴をセットする。この版胴のセットを容易にするための方式が知られている。たとえば、版胴がキー溝付の版胴であればそのキー溝を基準とし絵柄を刷版しキー溝基準で印刷ユニットにセットする。キー溝でなくても同様の機能を持つ版胴に設けられたマークであってもよい。またたとえば、版胴に基準位置を示すレーザスポットを形成するためのレーザビーム発生器を各色の印刷ユニットに装備する。そして、版胴をセットするときに、版胴に刷版された絵柄の特徴部分やマークとレーザスポットを一致させる。

次に、実際に印刷するウェブ（用紙）１００を多色印刷機に紙通しをする、インキパンにインキを供給する、等のその他の準備作業を行う。

次に、圧胴１１ａ，１１ｂと版胴１２ａ，１２ｂをニップし印刷を開始する。このときの印刷機は、標準の印刷速度と比較して低速で運転する。また、印刷見当については、従来の見当プリセットが行われていれば、その精度にしたがった印刷見当合わせが行われた状態となっている。

次に、オペレータは本発明の初期見当プリセット装置に対してプリセット開始の指示入力を行う。

次に、初期見当プリセット装置はプリセット開始の指示入力を受けて一連の初期見当プリセットの動作を開始する。演算部３はマーク検出器１と速度検出器２が出力するデータを入力する。前述したように、マーク検出器１においては第ａ印刷ユニットにおいて版胴１回転ごとに印刷されたマークを検出した時刻ｔ１，ｔ２，ｔ３，・・・のデータが生成される。また、速度検出器２においてはウェブ１００の移送速度Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，・・・のデータが生成される。

次に、演算部３は入力したデータに基づいて印刷間隔Ｄを演算する。

次に、演算部３はウェブ経路長が印刷間隔Ｄの整数倍となるような制御量を演算しドライバー４に出力する。このとき、演算部３はメモリに保持しているコンペンセータローラ位置とウェブ経路長との関係を記載したテーブルを参照する。

次に、ドライバー４は、その制御量によって示される目標コンペンセータローラ位置と、実際のコンペンセータローラ６の位置とが一致するようにモータ５を駆動する。

次に、モータ５は回転することによってコンペンセータローラ６を支持し移動する機構を動かしコンペンセータローラ６の位置を目標位置に移動する。

次に、演算部３は、次の指示入力があるまで待機する。指示入力があればその指示入力に対応する処理過程に移行する。再び、プリセット開始の指示入力があれば、前述の処理過程が繰り返される。

以上、本発明の初期プリセット装置について図１に示す構成の一例により説明を行った。次に、この構成の一部を変更した変形例について説明する。図１に示す構成においてはマーク検出器１により実際の印刷物のマークを直接的に検出し、その検出した時刻ｔ１，ｔ２，ｔ３，・・・から時間間隔をＴ１＝（ｔ２−ｔ１），Ｔ２＝（ｔ３−ｔ２），・・・を演算した。これに対して変形例は構成を簡略化するものであって、時間間隔を版胴１の回転周期で代用するものである。たとえば、版胴１の回転をロータリーエンコーダ等の回転検出器で検出し、基準の回転角度において出力されるパルス信号の時間間隔を計測することにより版胴１の回転周期を得ることができる。このようにして得られた回転周期を前述した時間間隔とする。

なお、版胴１は多色印刷機の原動の回転に同期している。そのため多色印刷機にすでに設置されている回転検出器の出力信号から版胴１の回転周期を得ることも可能である。これにより構成をより簡略化することができる。

次に、やはり図１に示す構成の一部を変更した別の変形例について図２を参照して説明する。図２は本発明の初期プリセット装置の構成における変形例を示す図である。図２においては、図１と共通する部分については図の大部分を省略し、相違する部分とその周辺だけが示されている。図２おいて同一部分には同一符号が付されている。図２において、８，９はイメージセンサカメラである。図１に示す構成においては、前述の時間間隔とウェブ１００の移送速度とから印刷間隔を演算する印刷間隔の間接計測方式であった。これに対して図２に示す変形例においては、イメージセンサカメラ８，９による撮像画像から画像処理によって印刷間隔を得るものである。印刷間隔が撮像画像に写し込まれることから印刷間隔の直接計測方式と言ってよい。そのため、印刷間隔の計測精度が得易く、初期見当プリセット装置としても高精度が得易い。

図２に示すように、イメージセンサカメラ８，９は版胴１回転ごとに印刷される２つのマークの印刷間隔とほぼ等しい間隔を置いて設置されている。２つのマークの印刷間隔の変動範囲内において、イメージセンサカメラ８，９によって２つのマークの各々を同時に撮像することができるようにその撮像領域が設定されている。２つのマークを同時に撮像するために、ストロボ発光により２つのマークを同時に瞬間照明する。ストロボ発光は、第ａ印刷ユニットの版胴１２ａの回転角度が所定の角度となったタイミングで行われる。勿論、所定の角度とは２つのマークがイメージセンサカメラ８，９の撮像領域に入っている角度である。

ストロボ発光の前に、イメージセンサカメラ８，９において、ＣＣＤ、ＭＯＳ等のイメージセンサをリセットし感光してない状態としておく必要性がある。そのためのイメージセンサカメラ８，９における一連の動作は、ストロボ発光の直前にリセットしてからシャッターを開け、ストロボ発光の直後にシャッターを閉じる動作となる。したがって、第ａ印刷ユニットの版胴１２ａの回転角度が所定の第１角度となった直後にリセットしてからシャッターを開け、所定の第２角度となった直後にストロボ発光し、所定の第３角度となった直後にシャッターを閉じるように構成する。

上記のようにして撮像が行われると、イメージセンサカメラ８，９による撮像画像が演算部３によって読込まれる。演算部３は、撮像画像の座標におけるマークの座標を撮像対象のスケールに換算して演算する。マークの座標は、重心座標、特徴箇所（辺と辺の交点、縦線と横線の交点、等）の座標を演算することによって得られる。ウェブ１００の移送方向をＹ軸方向とすると、イメージセンサカメラ８の撮像画像におけるマークのＹ座標がｙ１、イメージセンサカメラ９の撮像画像におけるマークのＹ座標がｙ２、イメージセンサカメラ８，９の設置間隔をＬとすると、（印刷間隔Ｄ）＝（ｙ１−ｙ２＋Ｌ）の数式により印刷間隔Ｄを演算することができる。その他の動作は、図１に示す構成において、すでに説明した内容と同様であるからここでは説明を省略する。

本発明の初期見当プリセット装置における構成の一例を示す図である。 本発明の初期見当プリセット装置における構成の変形例示す図である。

符号の説明

１ マーク検出器
２ 速度検出器
３ 演算部
４ ドライバー
５ モータ
６ コンペンセータローラ
８，９ イメージセンサカメラ
１１ａ，１１ｂ 圧胴
１２ａ，１２ｂ 版胴
１３ ドライヤ
１００ ウェブ

Claims (2)

1. 各色の版胴をその印刷絵柄において同位相で回転するように各色の印刷ユニットにセットする版胴セット過程と、版胴１回転ごとに印刷される印刷物の印刷間隔を印刷ユニット間において検出する印刷間隔検出過程と、前記印刷ユニット間のウェブ経路長が前記印刷間隔の整数倍となるように調節する経路長調節過程とを有することを特徴とする初期見当プリセット方法。
2. 各色の版胴をその印刷絵柄において同位相で回転するように各色の印刷ユニットにセットするための版胴セット手段と、版胴１回転ごとに印刷される印刷物の印刷間隔を印刷ユニット間において検出する印刷間隔検出手段と、前記印刷ユニット間のウェブ経路長を前記印刷間隔の整数倍とするように調節する経路長調節手段とを具備することを特徴とする初期見当プリセット装置。
   
   

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