JP2005319788A - ロータリー多色プレスの彫刻シリンダーの位置合わせの初期調整のための方法と装置 - Google Patents

ロータリー多色プレスの彫刻シリンダーの位置合わせの初期調整のための方法と装置 Download PDF

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Abstract

【課題】 決定した作業に従ってロータリー多色印刷プレスの連続する印刷ユニットの彫刻シリンダー(C1...Cn)の周囲の位置合わせを初期調整する方法。
【解決手段】 角度レジスターマーク(CR)が各シリンダー(C1...Cn)上に配置され、それらの位置がゼロ基準に対して測定され、彫刻の位置の角度印刷マーク(RM,CM)特性が各シリンダー(C1...Cn)と関連付けられる。実行する作業のデータが記憶され、決定した作業のための２つの連続する彫刻シリンダー(C1...Cn)の２つの印刷ユニットの２つの印刷ポイントを隔てるウェブ長さを求め、この長さを前記ウェブの移動方向に対して下流に配置された前記彫刻シリンダー周囲長さで割り、割った余りの量を使用して角度割出しを求めることにより、前記彫刻シリンダー(C2...Cn)の個々の角度変位が、前記作業に従って基準シリンダー(C1)に対して割出される。次に各シリンダー(C1...Cn)を順に割出された位置に移動し、前記伝達ライン(MS)から切り離され、全てのシリンダー(C1...Cn)が再接続される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、決定した作業に従ってロータリー多色印刷プレスの連続する印刷ユニット彫刻シリンダーの周囲の位置合わせを初期調整する方法に関し、これらのシリンダーは個々のクラッチにより同じ駆動シャフトに接続され、そのため角度レジスターマークが、各シリンダー上に配置され、シリンダー上の彫刻パターンに対する固定点に対して整列し、これらの角度位置がゼロ基準に対して測定され記憶される。本発明はまた、この方法を実施する装置に関する。
複数の彫刻シリンダーによるカラー印刷では、これらの色々のシリンダーは相互に正確に決められた角度位置に配置しなければならない。前記位置は、色々の印刷ユニット間のウェブの長さと、彫刻シリンダーのサイズ、即ち周囲の長さによる。各彫刻シリンダーの印刷のゼロ基準を考えると、その位置は、２つの連続する印刷ユニットが離れているウェブの長さと、彫刻シリンダーの周囲長さに従って、他の彫刻シリンダーのゼロ位置に対して決定し、印刷ウェブ上の異なる色の連続する印刷が完全に位置合わせされるようになければならない。
このようなプレスの色々の彫刻シリンダーの個々の位置の位置合わせのための調整装置は、ドイツ特許第4441246号で提案され、２つの彫刻シリンダー間の駆動シャフトの２つのセグメントは、エンドレススクリュー調整機構を備える結合器により接続され、２つの駆動シャフトセグメントの個々の角度位置と、その結果これらの個々のセグメントの接続された２つの彫刻シリンダーの角度位置を修正する。
また、米国特許第3,963,902号は、ロータリー多色プレスの印刷シリンダーの位置を共通伝達ラインにより、周期的に繰り返される作業の種類について分っている角度位置合わせ位置に位置を変える方法と装置を提案する。いったん、印刷プレスの初期調整が公知の従来の技術、即ち印刷紙又はカードボードウェブ上の位置合わせを視覚的に制御することによりマニュアル調整により実現されると、異なるシリンダーの個々の位置は、角度インデクシング（割出し）装置により決定され記憶される。同じ作業を実行するとき、シリンダーは角度基準位置に位置を変えられる。次に、各シリンダーは、シリンダーの角度位置が割出し位置と位置合わせされるまで作動するモーターにより駆動される差動装置により、角度割出し位置に移動される。この動作が各シリンダーについて繰り返される。この調整は、印刷ウェブが機械に入っていなくても実現することができ、紙又はカードボードの損失を防ぐことができる。
しかし、この方法は、各新しい作業ごとに従来の初期調整が必要であり、この調整は非常に時間がかかり、多くの紙又は厚紙ウェブを使用し、更に作業の再開は、オペレーターによる半自動位置合わせを含み、機械である程度の調整時間が必要である。
この方法と近く、各彫刻シリンダー間にクラッチと、伝達ラインを使用する方法が、ドイツ特許第2753433号に記載されている。
他の調整方法が、欧州特許EP0070565号に記載され、この方法は彫刻シリンダー上のマークとシリンダー間の結合器と伝達ラインを使用し、チェース上のマークに対して、シリンダーのマークの位置に対応して、シリンダーは駆動装置から分離され、初期位置を調整する。この方法は、印刷ウェブの使用が必要であり、調整するのにかなりの材料を損失する。更に、このような方法は、印刷プレス上の初めの作業のための初期調整の問題を解決しない。
本発明の目的は、前述した欠点を少なくとも部分的に解消することである。
このため、本発明の対象は、第１に、請求項１に従って、決定した作業に従ってロータリー多色印刷プレスの連続する印刷ユニット彫刻シリンダーの周囲の位置合わせ（レジストレーション）を初期調整する方法である。
即ち、決定した作業に従ってロータリー多色印刷プレスの連続する印刷ユニットの彫刻シリンダー(C1...Cn)の周囲の位置合わせを初期調整する方法で、これらのシリンダーは個々のクラッチ(CL)により同じ伝達ライン(MS)に接続され、そのため角度レジスター（位置合わせ）マーク(CR)が各シリンダー(C1...Cn)に関連付けられ、これらの角度位置がゼロ基準に対して測定され記憶される方法であって、
実行する作業のデータが記憶され、
前記決定した作業のための２つの連続する彫刻シリンダー(C1...Cn)の２つの印刷ユニットの２つの印刷ポイントを隔てるウェブ長さを求め、この長さを前記ウェブの移動方向の下流に配置された前記彫刻シリンダー周囲長さで割り、割った余りの量を使用して角度インデクシング（割出し）を求めることにより、前記彫刻シリンダー(C2...Cn)の個々の角度変位が、前記作業に従って基準シリンダー(C1)に対して割出され、
次に各シリンダー(C1...Cn)が順に決定された割出された位置に移動され、前記伝達ライン(MS)から切り離され、全ての調整されたシリンダー(C1...Cn)が前記伝達ラインに同時に再接続される方法である。
他の対象は、請求項５に従って、この方法を実施するための装置である。
即ち、主モーター(M)により駆動される伝達ライン(MS)と、
複数の彫刻シリンダー(C1...Cn)と、
前記彫刻シリンダー(C1...Cn)を前記伝達ライン(MS)に選択的に接続するクラッチ装置(CL)と、
各彫刻シリンダーの求めた角度位置のレジスターマーク(CA)と、
このレジスターマークの検出器(S)と、
前記彫刻シリンダーの角度位置のインクリメントエンコーダー(G)と、
前記インクリメントエンコーダー(G)と、前記検出器(S)と、前記クラッチ装置(CL)と、実行する作業の動作パラメータを導入するためのインターフェース(HMI)とに接続されたプログラム可能制御器(MCS)と、
を備える装置である。
本発明の方法によれば、実行する作業のデータを印刷プレスの制御プログラムに入力すればよい。前記データに基づいて、右頁左頁の印刷作業、数と色の選択それゆえ、運転するシリンダーの選択、乾燥の種類、印刷ウェブの経路が画定される。それゆえ、シリンダー間のウェブ長さが分り、それゆえシリンダーの相対的角度位置が分る。これは、これらの長さをシリンダーのサイズ（周囲長）で割った残りの量に対応する。一般に全ての彫刻シリンダーは、同じサイズを有する。
前記情報に基づいて、例えば10のシリンダーからなる全てのシリンダーについて、印刷プレス上で初めに実行するための初期調整時間は、１分を超えず、ウェブの損失もない。この方法によれば、印刷プレスは、用途に汎用性があり、初期調整がすでに実現し記憶されている作業の再開だけでなく、初期の調整にも使用できる。
図１は、決定した作業に従ってロータリー多色印刷プレスの連続する印刷ユニット彫刻シリンダーの周囲の位置合わせを初期調整する方法の作業モードを例として示す。
多色輪転グラビア印刷機械は、複数の彫刻シリンダーを含む印刷ラインを備え、各シリンダーは、機械から解かれた連続紙又は厚紙上に他の色を印刷する。各シリンダーにより支持体上にインクを堆積させるとき、その色は他の色と完全に位置合わせされていなければならない。反対の場合は、印刷されるパターンのいろいろの色はオフセットされる。
機械が生産している間の色の位置合わせの最大許容誤差は、シリンダーの初期の調整について0.1ｍｍである。本発明の対象では、5ｍｍの正確さで許容できる。位置合わせシステムが、２つの印刷ポイントの間のウェブ長さを修正する補償器により、この誤差を修正できるからである。
本発明による初期調整の原理は、印刷サイズ上の印刷されたスクリーンドットに対して固定されている必要がある彫刻シリンダー上のポイントの自動位置合わせに基づく。いったんこのポイントの位置が、各シリンダー上で位置合わせされると、自動操作の手順が、各シリンダー上で行われるべき変位を計算し、各シリンダーが第１の色を印刷するシリンダーである基準シリンダーと同期するようにし、この変位は彫刻シリンダーの間のウェブの経路により、この経路は与えられた作業のため機械に与えられた構成による。
本発明の調整方法を行う機械は、伝達シャフトMSを駆動する主モーターMを備える。この例ではこのシャフトは、Z1/Z2=1/3の減速歯車により各彫刻シリンダーC1...Cnに接続されている。機械の制御のためプログラム可能電子装置MCS(PLC)に接続されるバスカプラーBCにより制御される空気圧グリッパーCLが、伝達シャフトMSと各シリンダーC1...Cn間のクラッチとして使用される。
各彫刻シリンダーC1...Cnのシャフトは、各彫刻シリンダーC1...Cn上に印刷された位置合わせの十字記号の角度位置に対応する角度固定位置に合わされたカムCAを載せる。このカムの角度位置と、それゆえ位置合わせ十字記号CRの角度位置は、空気圧グリッパーCLと同じバスカプラーBCに接続された誘導センサーSにより検出される。
インクリメントエンコーダーGが、彫刻シリンダーC1...Cnの駆動シャフトの１つに関連付けられる。それは、彫刻シリンダーC1...Cnの回転について１回転する4096パルス／回転の回転カウンターである。彫刻シリンダーC1...Cnの全ての駆動シャフトは連続的の同じ速度で回転するので、１つのエンコーダーで全ての彫刻シリンダーC1...Cnの角度位置を知ることができる。
各彫刻シリンダーはレジスターマークを印刷し、これは第１の色についてRMにより指定され、この第１の色は、第１の彫刻シリンダーC1により印刷される基準色であり、CMにより彫刻シリンダーC2のために指定される。これらのマークRM,CMは、走査ポイントが彫刻シリンダーC1...Cn上の印刷ポイントから決められた距離にあるように配置された光セルRCにより走査される。彫刻シリンダーCnと基準シリンダーC1の個々の印刷ポイントNとRの間のウェブ距離は、d(N-R)に対応する。
LYは、各シリンダーの位置合わせ十字記号CRとウェブ上に印刷された基準マークRM,CMの間の彫刻シリンダー上の距離を示す。
その制御のため、機械は、インターフェース機械HMIを備え、これはプログラム可能電子装置MCSと位置合わせ制御電子装置REGに接続された制御タッチスクリーンでも良い。印刷中、システムREGは、インクリメントエンコーダーGと、印刷ウェブ上に印刷されたレジスターマークRM,CMのため光セルRCを使用する。バスBUS1（T＝５ミリ秒）がバスカプラーBCとプログラム可能電子装置MCSとの間に配置され、監視バスBUS2が、プログラム可能電子装置MCSと位置合わせ制御電子装置REGとの間に配置される。プログラム可能電子装置MCSと位置合わせ制御電子装置REGとは、インクリメントエンコーダーGにより与えられる情報を使用する。
印刷機械の主駆動モーターMは、周波数変調器と関連付けられ、この周波数変調器は機械の制御のため、プログラム可能電子装置MCSから制御信号CTRを受信する。この周波数変調器は、彫刻シリンダーC1...Cnの初期調整の間、主モーターMを適所に制御するため使用される。モーターエンコーダーGMは、制御電子装置MCSにも接続され、モーターの速度と位置のベクトル制御を行うことができる。
機械で第１回目に実行する作業のための初期機械準備段階で、オペレーターは、カムCAを彫刻シリンダーC1...Cnの位置合わせ十字記号と整列させなければならない。この動作は、１回のみ行えばよく、機械の外で実現することができる。
シリンダーC1...Cnの横方向又は角度位置に注意することなく、インクキャリッジ（図示せず）を機械に導入することができる。
機械の任意の自動シーケンスを起動する前に、機械で実行する作業のデータを選択しなければならない。例えば、印刷が右頁又は左頁か、シリンダーが能動かどうか、どの種類の乾燥機を使用するか等を選択しなければならない。作業に関する情報で、機械の中での印刷ウェブの経路を画定することができる。２つの選択したユニットの間に位置するシリンダーC1...Cnの選択していない印刷ユニットにも導入する必要がある。全ての前記情報は、マンマシーンインターフェースHMIである制御キーボードにより導入される。
シリンダーC1...Cnの選択した印刷ユニットのグリッパーCLが閉じられ、これらのシリンダーは、視覚的には伝達シャフトMSにそれゆえモーターMに固定される。グリッパーが閉じられる動作は、同時にシリンダーの横方向の位置合わせを引き起こす。シリンダーの横方向の位置合わせにより、カムCAの支持具を誘導センサーSの反対側に移動する。その結果、いったんシリンダーが回転すると、カムCAの角度位置は、センサーSにより検出することができる。横方向の位置合わせは、モーターMLにより行われる。この例では、機械のプログラムされた制御電子装置MCSにより適所に制御されたブラシレスモーターである。機械が生産中、このモーターMLが、横方向の位置合わせ制御のため使用される。
次に、連続する印刷ユニットの彫刻シリンダーの周囲の位置合わせを調整するため、彫刻シリンダーC1...Cnの初期角度調整の動作を、インターフェースHMIの近くに位置する中央制御装置を使用して開始することができる。
自動シーケンスが、インクリメントエンコーダーGのインデックスまで、モーターの遅い回転で開始され、制御電子装置MCS内に位置する電子計数レジスターをリセットする。インクリメントエンコーダーGは、減速歯車Z1/Z2の下流の主軸の角度位置に従う。この電子計数レジスターの彫刻シリンダーC1...Cnの分解能のレベルは、これらのシリンダーの回転あたり4096×4＝16384パルスである。ｍｍ単位では、この分解能は、シリンダーの最大サイズ上で約0.05ｍｍである。電子計数システムは、シリンダーC1...Cnの最大で１回転の後に、インデックス（割出し）信号によりリセットされる。彫刻シリンダーC1...Cnが取り付けられた印刷ユニット内で稼動中かどうかによらず、インクリメントエンコーダーGは、伝達シャフトMSが主モーターMにより駆動される間は作動する。
電子計数レジスターをリセットした後、誘導センサーによるカムCAの角度位置の走査を開始することができる。各シリンダーC1...Cnの角度位置が、カムCAがセンサーSの前を通過するときに位置合わせされる。全てのカムCAの位置合わせ動作は、彫刻シリンダーC1...Cnの１回転の中で行わなければならない。各彫刻シリンダーC1...CnのセンサーSにより与えられる情報は、バスBUS1によりプログラム可能電子装置MCSに送られ、その走査期間は約5ミリ秒である。情報を多重化するためのバスカプラーBCは、センサーSの近くに位置する。
各シリンダーの位置が分ると、プログラム可能電子装置MCSは計算を開始し、第１の色を印刷する基準シリンダーC1との位置合わせ調整のために各彫刻シリンダーC1...Cnに与えるべき位相差を求める。連続する位相差の計算は、印刷ユニット間のウェブ長さと、印刷サイズ、即ち彫刻シリンダーの周囲長さに基づく。長さは、オペレーターがインターフェースHMIのキーボードを使用して選択することに従って計算される。ユニットN（２＜＝N＜＝Nmax）で作るべき位相差の角度は、ユニットNと基準ユニットRの間の各距離で関連付けられ、この角度は、距離d(N-R)と印刷サイズの間の割り算の残りの量に比例する。この計算の結果は、度で表された値のリストである。プログラム可能電子装置MCSは、値のリストを昇順に配置する。
プログラム可能電子装置MCSは、主モーターMを駆動し、第１の彫刻シリンダーC1...Cnを値のリストからの所望の角度位置に移動する。いったん、その位置に到達すると、モーターMは停止し、彫刻シリンダーC1...CnのグリッパーCLが、シリンダーC2について例示するように開く。それゆえ、シリンダーC2は伝達シャフトMSから切り離される。
全ての他の彫刻シリンダーC1...Cnをリストの値に従って昇順の位相差順に位置させ、又彫刻シリンダーC2に使用したのと同じ方法を使用して、調整動作は継続する。この方法の利点は、彫刻シリンダーC1...Cnは、値のリストにおいて先行する彫刻シリンダーの角度変位より大きい角度変位があることである。この方法により、全ての彫刻シリンダーC1...Cnは、エンコーダーGの１回転で位置合わせできる。この手順は、10の選択した印刷ユニットを備える印刷ラインで最大で１分必要とする。
調整方法の最後で、全ての彫刻シリンダーC1...Cnは、位置合わせされ、プログラム可能電子装置MCSは、エンコーダーGのインデックス（割出し）に対して彫刻シリンダーC1...Cnの終了位置を求める。この機能により、エンコーダーGのインデックスに対する各彫刻シリンダーC1...Cnの位置合わせ十字記号CRの位置を知ることができる。
各彫刻シリンダーC1...CnのCRの位置についての情報は、位置合わせ制御システムREGに送られる。彫刻シリンダーC1...Cnの与えられた印刷ポイントと、この彫刻シリンダーに関連付けられた光セルRCの走査ポイントの間のｍｍでの距離に関する情報も送られる。
位置合わせ制御システムREGは、各彫刻シリンダーC1...CnのレジスターマークCRの位置と、印刷ポイントと走査ポイントの間の距離とに関して、前述した情報を使用し、彫刻シリンダーC1...CnのレジスターマークCRと印刷したレジスターマークCMの間の距離LYの知識と組合わせる。この距離LYは、作業を構成するときにオペレーターにより導入される。位置合わせシステムには、これら３つの情報が必要であり、位置合わせ制御システムREGに接続された走査光セルRCの視野内を印刷されたサイズのマークRM,CMが通過するとき、位置合わせ制御システムREGの走査ウィンドーの開口を調整するのに十分である。これらのパラメータの計算は、BUS2を通って位置合わせ制御システムREGに送信することを含んで、一般に２秒以下である。
調整後、機械は始動することができ、色は位相が同じであり、位置合わせ制御システムREGは同期して、走査光セルRCの視野内でこれらのマークが通過するときウィンドーセット内でレジスターマークRM,CMを走査する。
印刷機械の調整方法を述べたが、印刷機械が、インラインの打ち抜きモジュールと組合わされているなら、ブランクの形状は印刷機械の印刷と調整することができる。打ち抜きモジュールの位置合わせ調整は、デジタルオッシロスコープを使用し、印刷機械の位置合わせ制御システムREGにより達成することができる。
それゆえ、本発明方法によれば、多色印刷機械の初期調整は、完全に自動であり、ウェブを消費することがない。この調整作業を行う合計時間は、２分を超えない。
ロータリー多色印刷プレスの連続する印刷ユニット彫刻シリンダーの周囲の位置合わせの初期調整方法を示すの図である。
符号の説明
BC バスカプラー
C1...Cn 彫刻シリンダー
CA カム
CL クラッチ
CR 十字記号
D 周波数変調器
G インクリメントエンコーダー
GM モーターエンコーダー
HMI インターフェース
M モーター
ML モーター
MS 伝達シャフト
MCS プログラム可能制御器
RC 走査光セル
REG 位置合わせ制御電子装置
RM,CM 角度印刷マーク
S 誘導センサー
Z1,Z2 減速歯車

Claims (6)

  1. 決定した作業に従ってロータリー多色印刷プレスの連続する印刷ユニットの彫刻シリンダー(C1...Cn)の周囲の位置合わせを初期調整する方法で、これらのシリンダーは個々のクラッチ(CL)により同じ伝達ライン(MS)に接続され、そのため角度レジスターマーク(CR)が各シリンダー(C1...Cn)に関連付けられ、これらの角度位置がゼロ基準に対して測定され記憶される方法であって、
    実行する作業のデータが記憶され、
    前記決定した作業のための２つの連続する彫刻シリンダー(C1...Cn)の２つの印刷ユニットの２つの印刷ポイントを隔てるウェブ長さを求め、この長さを前記ウェブの移動方向の下流に配置された前記彫刻シリンダー周囲長さで割り、割った余りの量を使用して角度インデクシングを求めることにより、前記彫刻シリンダー(C2...Cn)の個々の角度変位が、前記作業に従って基準シリンダー(C1)に対して割出され、
    次に各シリンダー(C1...Cn)が順に決定された割出された位置に移動され、前記伝達ライン(MS)から切り離され、全ての調整されたシリンダー(C1...Cn)が前記伝達ラインに同時に再接続されることを特徴とする方法。
  2. 各彫刻シリンダー(C1...Cn)をその割出された位置に移動する前に、割出し値を昇順に分類し、割出し値の分類により与えられる順序に従って、前記シリンダーを個々の割出された位置に移動することを特徴とする請求項１に記載の方法。
  3. 彫刻の角度位置の角度印刷マーク(RM,CM)特性は、各彫刻シリンダー(C1...Cn)と関連付けられ、前記彫刻シリンダーの前記角度印刷マーク(RM,CM)の走査ポイントは、個々の彫刻シリンダーの印刷ポイントから決められた距離に固定され、この距離と、前記彫刻シリンダー(C1...Cn)の角度レジスターマーク(CR)の角度位置が記憶される請求項１又は２に記載の方法。
  4. 同期した位置合わせ制御のために、個々の印刷ユニットの前記角度印刷マーク(RM,CM)の通過時間における個々の走査ウィンドーの開口に対応する個々の彫刻シリンダー(C1...Cn)の角度位置は、前記彫刻シリンダー(C1...Cn)の前記角度レジスターマーク(CR)の個々の位置と、個々の彫刻シリンダー(C1...Cn)の印刷ポイント間を隔てる距離(PR)と、個々の印刷マーク(RM,CM)の走査ポイントと、個々の彫刻シリンダー(C1...Cn)の角度レジスターマーク(CR)と角度印刷マーク(RM,CM)の間の距離(LY)と、個々の彫刻シリンダー(C1...Cn)の彫刻の角度位置の特性とにより、決定される請求項３に記載の方法。
  5. 請求項１に従って初期調整方法を行う装置であって、
    主モーター(M)により駆動される伝達ライン(MS)と、
    複数の彫刻シリンダー(C1...Cn)と、
    前記彫刻シリンダー(C1...Cn)を前記伝達ライン(MS)に選択的に接続するクラッチ装置(CL)と、
    各彫刻シリンダーの求めた角度位置のレジスターマーク(CA)と、
    このレジスターマークの検出器(S)と、
    前記彫刻シリンダーの角度位置のインクリメントエンコーダー(G)と、
    前記インクリメントエンコーダー(G)と、前記検出器(S)と、前記クラッチ装置(CL)と、実行する作業の動作パラメータを導入するためのインターフェース(HMI)とに接続されたプログラム可能制御器(MCS)と、
    を備える装置。
  6. 前記プログラム可能制御器(MCS)は、前記モーター(M)のための周波数変調器(D)と、前記モーター(M)の速度と位置制御のためのエンコーダー(GM)とに接続されている請求項５に記載の装置。
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