JP2006103018A - 見当自動制御装置および方法 - Google Patents

Abstract

【課題】紙継時において十分に良好な見当収束性を得ることができる見当自動制御装置を提供する。
【解決手段】現行巻取体のウェブと新規巻取体のウェブとを印刷中に継ぎ合わせる紙継時に見当自動制御の制御ゲインを定常時用ゲインから紙継時用ゲインに変更する。その変更のタイミングは、紙継部が各印刷ユニットの印刷部を通過する所定長前から紙継時用ゲインに変更し、紙継部が印刷部を通過した所定長後に定常時用ゲインに変更する。所定長前の長さと所定長後の長さを各印刷ユニットについて独立に設定する。
【選択図】 図１

Description

本発明は多色印刷機における見当自動制御の技術分野に属する。特に、巻取体からウェブを供給しそのウェブに印刷を行う多色印刷機において、現行巻取体のウェブと新規巻取体のウェブとを印刷中に継ぎ合わせる紙継時における見当自動制御に関する。

従来は、見当自動制御においては印刷中に制御ゲインを変更することは一般的に行われていない。しかしながら印刷中に制御ゲインを変更する提案がないわけではない（特許文献１）。その提案においては、制御ゲインをウェブの走行速度に応じて変更する。すなわちコンペンセータロールの操作量を演算するために用いる比例、積分、微分の各制御ゲインＫpv、Ｋiv、Ｋdvを、ライン速度ｖに応じた値に設定する。しかし、紙継時においても定常運転時と同一の値の制御ゲインが設定される。紙継部はウェブが重ね合わさっておりウェブとしての特性が通常部位とは大きく異なっている。そのため定常運転時の制御ゲインをそのまま適用しても十分に良好な見当ずれ（見当誤差）の収束性（見当収束性）を得ることができなかった。
特開平０９−２２０８０４

本発明は上記の問題を解決するために成されたものである。その目的は、紙継時において十分に良好な見当収束性を得ることができる見当自動制御装置と方法を提供することにある。

本発明の請求項１に係る見当自動制御装置は、巻取体からウェブを供給しそのウェブに印刷を行う多色印刷機において、現行巻取体のウェブと新規巻取体のウェブとを印刷中に継ぎ合わせる紙継時に見当自動制御の制御ゲインを定常時用ゲインから紙継時用ゲインに変更する制御ゲイン変更手段を具備するようにしたものである。
また本発明の請求項２に係る見当自動制御装置は、請求項１に係る見当自動制御装置において、前記制御ゲイン変更手段は、紙継部が各印刷ユニットの印刷部を通過する所定長前から紙継時用ゲインに変更し、前記紙継部が前記印刷部を通過した所定長後に定常時用ゲインに変更するようにしたものである。
また本発明の請求項３に係る見当自動制御装置は、請求項１または２に係る見当自動制御装置において、前記所定長前の長さと前記所定長後の長さを前記各印刷ユニットについて独立に設定するための変更位置設定手段を具備するようにしたものである。
また本発明の請求項４に係る見当制御方法は、巻取体からウェブを供給しそのウェブに印刷を行う多色印刷機において、現行巻取体のウェブと新規巻取体のウェブとを印刷中に継ぎ合わせる紙継時に見当自動制御の制御ゲインを定常時用ゲインから紙継時用ゲインに変更するようにしたものである。

本発明の請求項１に係る見当自動制御装置によれば、制御ゲイン変更手段により紙継時に見当自動制御の制御ゲインが定常時用ゲインから紙継時用ゲインに変更される。すなわち、通常のウェブの部位とは特性が異なっている紙継部に適合する制御ゲインにより見当自動制御を行うことができる。したがって、紙継時において十分に良好な見当収束性を得ることができる見当自動制御装置が提供される。
また本発明の請求項２に係る見当自動制御装置によれば、制御ゲイン変更手段により紙継部が各印刷ユニットの印刷部を通過する所定長前から紙継時用ゲインに変更され、紙継部が印刷部を通過した所定長後に定常時用ゲインに変更される。すなわち、紙継時用ゲインによって制御を行うために必要とする制御期間が確保される。したがって紙継部が印刷部を通過するときに適正な見当自動制御を行うことができる。
また本発明の請求項３に係る見当自動制御装置によれば、所定長前の長さと所定長後の長さが各印刷ユニットについて独立に設定される。したがって、紙継部が印刷部を通過するときに各印刷ユニットに適合する見当自動制御を行うことができる。
また本発明の請求項４に係る見当制御方法は、巻取体からウェブを供給しそのウェブに印刷を行う多色印刷機において、現行巻取体のウェブと新規巻取体のウェブとを印刷中に継ぎ合わせる紙継時に見当自動制御の制御ゲインを定常時用ゲインから紙継時用ゲインに変更するようにしたものである。すなわち、通常のウェブの部位とは特性が異なっている紙継部に適合する制御ゲインにより見当自動制御を行うことができる。したがって、紙継時において十分に良好な見当収束性を得ることができる見当自動制御方法が提供される。

次に、本発明の実施の形態について図を参照しながら説明する。図１は多色印刷機に設置した本発明の見当自動制御装置における構成を示す説明図である。図１において、１は見当自動制御ユニット、１１は制御ゲイン変更部、１２は操作量演算部、２は制御ゲイン変更ユニット、２１は変更位置入力部、２２は変更タイミング演算部、１００はウェブ、１０１は継テープ、１１０はインフィードユニット、１１１はペースタアーム、１１２はニップローラ、１１３はカッタ、１１４測長器、１２０は第１印刷ユニット、１２１は版胴、１２２は圧胴、１３０は第２印刷ユニット、１３１は版胴、１３２は圧胴、１３３は見当センサ、１３４はコンペンローラである。

多色印刷機は、一般的に、インフィードユニット（ここでは巻取体支持機構等を含む）、複数の印刷ユニット、アウトフィードユニット、操作制御盤、等から構成される。図１に示していない多色印刷機の構成部分は、図１に示した構成部分からその機構や動作を容易に類推できる構成部分であるか、本発明の特徴的な構成とは直接関係のない構成部分である。

ウェブ１００は、紙、プラスチックフィルム、金属箔、等のウェブ状の被印刷対象物体のことであり紙に限定されない。その意味では、「紙継」は「ウェブ継」と言うべきであるがここでは一般的な「紙継」を使用する。
紙継テープ１０１は現行巻取体のウェブと接合する新規巻取体のウェブの部位に貼付けられた両面接着テープである。両面接着テープだけでなく、片面接着テープ、のり接着剤等、接着機能を有するものを使用できる。

インフィードユニット１１０は第１印刷ユニット１２０にウェブ１００を供給するユニットである。インフィードユニット１１０は現行巻取体と新規巻取体を支持するとともに巻き解いたウェブに所定のテンションを付与する支持機構、現行巻取体と新規巻取体のウェブを運転中に自動接合して切替える自動紙継機構、一対のローラでウェブ１００を挟持して回転し適正なテンションを付与したウェブ１００を第１印刷ユニット１２０に送給するインフィードローラ、等を有する。

インフィードユニット１１０の自動紙継機構はペースタアーム１１１の先端部にニップローラ１１２とカッタ１１３を有する。ニップローラ１１２が現行巻取体から巻解かれたウェブ１００と新規巻取体の周面に貼られた紙継テープ１０１とを加圧接触させ接合すると、その直後にカッタ１１３が現行巻取体の側のウェブを切断する。自動紙継機構は紙継を行うと同時に紙継信号を制御ゲイン変更ユニット２の変更タイミング演算部２２に出力する。
インフィードユニット１１０のインフィードローラには送給したウェブ１００の長さ（ウェブ通過長）を測定する測長器１１４が設置されている。測長器１１４は測定したウェブ通過長は制御ゲイン変更ユニット２の変更タイミング演算部２２に出力する。

第１印刷ユニット１２０に送給されたウェブ１００は版胴１２１と圧胴１２２によって印圧が加わる部位、すなわち第１印刷ユニット１２０の印刷部位において第１色目の印刷が行われる。
第１印刷ユニット１２０から第２印刷ユニット１３０に送給されたウェブ１００はコンペンローラ１３４に到達する。さらにウェブ１００は走行し、版胴１３１と圧胴１３２によって印圧が加わる部位、すなわち第２印刷ユニット１３０の印刷部位において第２色目の印刷が行われる。第２色目の印刷が行われた直後のウェブ１００の経路には見当センサ１３３が設けられている。

コンペンローラ１３４は印刷見当の操作器であるコンペンセータのローラである。コンペンローラ１３４はその位置を変化させることにより第１印刷ユニット１２０の印刷部位から第２印刷ユニット１３０の印刷部位までのウェブ１００の経路長を変化させる。この経路長を変化させることにより重ね刷りの位相を変化させ見当ずれを無くすように操作することができる。

見当自動制御ユニット１は制御ゲイン変更部１１と操作量演算部１２を有する。制御ゲイン変更部１１は操作量演算部１２がＰＩＤ制御方式、等における制御演算を行うときの制御ゲインを変更する。制御ゲイン変更部１１はその変更を変更タイミング演算部２２が出力するゲイン変更のタイミングで行う。操作量演算部１２は見当センサ１３３が出力する信号を入力し、見当が合っているときの信号（目標値）との偏差を演算する。また操作量演算部１２は制御演算を行い偏差がゼロとなるように、すなわち見当ずれが無くなるようにコンペンセータローラ１３４の位置を操作するための操作量を演算し操作手段であるコンペンセータに出力する。

制御ゲイン変更ユニット２は変更位置入力部２１と変更タイミング演算部２２を有する。変更位置入力部２１は、（ａ）給紙〜第２印刷ユニット間のウェブ経路長Ｌ、（ｂ）印刷部を紙継部が通過する前の長さＬ１と通過した後の長さＬ２を入力し制御ゲイン変更ユニット２２に設定する。変更タイミング演算部２２はインフィードユニット１１０の自動紙継機構が紙継を行うと同時に出力する紙継信号と、インフィードユニット１１０の測長器１１４が出力するウェブ通過長とを入力する。変更タイミング演算部２２は入力した紙継信号とウェブ通過長と設定されたＬ，Ｌ１，Ｌ２とから制御ゲインを変更するタイミング出力を生成する。

変更タイミング演算部２２が生成する制御ゲインを変更するタイミング出力のタイムチャートを図２に示す。横軸は紙継が行われた後のウェブ通過長を示す軸であり、縦軸は第１印刷ユニット１２０と第２印刷ユニット１３０の間における見当自動制御の制御ゲインを示す軸である。図２に示すように、ウェブ通過長が（Ｌ−Ｌ１）となったときに、すなわち紙継部が第２印刷ユニット１３０の印刷部（ウェブ通過長Ｌ）の前方Ｌ１の長さになったときに、制御ゲイン変更ユニット２の変更タイミング演算部２２は制御ゲインを定常時用制御ゲインから紙継時用制御ゲインに変更するタイミング出力を行う。見当自動制御ユニット１の制御ゲイン変更部１１はそのタイミング出力を入力し操作量演算部１２の制御ゲインを定常時用制御ゲインから紙継時用制御ゲインに変更する。これにより操作量演算部１２は制御ゲインを紙継時用制御ゲインとして操作量を演算する。

また、図２に示すように、ウェブ通過長が（Ｌ＋Ｌ２）となったときに、すなわち紙継部が第２印刷ユニット１３０の印刷部（ウェブ通過長Ｌ）の後方Ｌ２の長さになったときに、制御ゲイン変更ユニット２の変更タイミング演算部２２は制御ゲインを紙継時用制御ゲインから定常時用制御ゲインに変更するタイミング出力を行う。見当自動制御ユニット１の制御ゲイン変更部１１はそのタイミング出力を入力し操作量演算部１２の制御ゲインを紙継時用制御ゲインから定常時用制御ゲインに変更する。これにより操作量演算部１２は制御ゲインを定常時用制御ゲインとして操作量を演算する。

以上の構成において、次に本発明の見当自動制御装置における動作について図を参照して説明する。紙継時における制御ゲインを変更する動作の過程をフロー図として図３に示す。
現行巻取体から新規巻取体への紙継がインフィードユニット１１０で行われたときに、すなわち自動紙継機構からの紙継信号を変更タイミング演算部２２が入力したときに制御ゲインを変更する動作が開始する（スタート）。
まず、図３におけるステップＳ１（ウェブ通過長の測定を開始）において、紙継が行われたときにインフィードユニット１１０の測長器１１４はウェブ通過長をリセットしてゼロとし、新たにウェブ通過長を測定し出力する。

次に、ステップＳ２（ウェブ通過長≧（Ｌ−Ｌ１））において、ウェブ通過長と（Ｌ−Ｌ１）とを比較し、ウェブ通過長が（Ｌ−Ｌ１）以上となったか否かを判定する。ウェブ通過長が（Ｌ−Ｌ１）以上となっていないときにはステップＳ３に進む。一方、ウェブ通過長が（Ｌ−Ｌ１）以上となっているときにはステップＳ４に進む。

次に、ステップＳ３（定常時用制御ゲイン）において、見当自動制御装置における制御ゲインとしては定常時用制御ゲインがそのまま適用される。すなわち、制御ゲインは変更されない。そして、ステップＳ２に戻り、上述の以降のステップを繰返す。
次に、ステップＳ４（紙継時用制御ゲインに変更）において、見当自動制御装置における制御ゲインを定常時用制御ゲインから紙継時用制御ゲインに変更する。

次に、ステップＳ５（ウェブ通過長≧（Ｌ＋Ｌ２））において、ウェブ通過長と（Ｌ＋Ｌ２）とを比較し、ウェブ通過長が（Ｌ＋Ｌ２）以上となったか否かを判定する。ウェブ通過長が（Ｌ＋Ｌ２）以上となっていないときにはステップＳ６に進む。一方、ウェブ通過長が（Ｌ＋Ｌ２）以上となっているときにはステップＳ７に進む。

次に、ステップＳ６（紙継時用制御ゲイン）において、見当自動制御装置における制御ゲインとしては紙継時用制御ゲインがそのまま適用される。すなわち、制御ゲインは変更されない。そして、ステップＳ５に戻り、上述の以降のステップを繰返す。
次に、ステップＳ７（定常時用制御ゲインに変更）において、見当自動制御装置における制御ゲインを紙継時用制御ゲインから定常時用制御ゲインに変更する。

以上のステップにより紙継時における制御ゲインを変更する動作を終了する。以降において再び現行巻取体から新規巻取体への紙継がインフィードユニット１１０で行われたときには、制御ゲインを変更する動作が再び開始する（スタート）。

なお、上述においては、本発明について第１印刷ユニットと第２印刷ユニットの間における見当自動制御の制御ゲインを変更する構成と動作の説明を行った。しかし、第２印刷ユニットと第３印刷ユニットの間における見当自動制御、第３印刷ユニットと第４印刷ユニットの間における見当自動制御、等についても全く同様に拡張して適用できることは明らかである。

たとえば、変更位置入力部２１において入力し変更タイミング演算部２２に設定する値として、（ａ）給紙〜第２印刷ユニット間のウェブ経路長Ｌ２、第２印刷ユニットの印刷部を紙継部が通過する前の長さＬ２１と通過した後の長さＬ２２、（ｂ）給紙〜第３印刷ユニット間のウェブ経路長Ｌ３、第３印刷ユニットの印刷部を紙継部が通過する前の長さＬ３１と通過した後の長さＬ３２、（ｃ）給紙〜第４印刷ユニット間のウェブ経路長Ｌ４、第４印刷ユニットの印刷部を紙継部が通過する前の長さＬ４１と通過した後の長さＬ４２、・・・、等の各々において異なる値を使用することにより、その拡張が行われる。
またたとえば、定常時用制御ゲイン、紙継時用制御ゲインも各印刷ユニット間の各々において異なる値を使用することにより、その拡張が行われる。

多色印刷機に設置した本発明の見当自動制御装置における構成を示す説明図である。 変更タイミング演算部が生成する制御ゲインを変更するタイミング出力をタイムチャートとして示す図である。 紙継時における制御ゲインを変更する動作の過程をフロー図として示す図である。

符号の説明

１ 見当自動制御ユニット
１１ 制御ゲイン変更部
１２ 操作量演算部
２ 制御ゲイン変更ユニット
２１ 変更位置入力部
２２ 変更タイミング演算部
１００ ウェブ
１０１ 継テープ
１１０ インフィードユニット
１１１ ペースタアーム
１１２ ニップローラ
１１３ カッタ
１１４ 測長器
１２０ 第１印刷ユニット
１２１ 版胴
１２２ 圧胴
１３０ 第２印刷ユニット
１３１ 版胴
１３２ 圧胴
１３３ 見当センサ
１３４ コンペンローラ

Claims (4)

1. 巻取体からウェブを供給しそのウェブに印刷を行う多色印刷機において、現行巻取体のウェブと新規巻取体のウェブとを印刷中に継ぎ合わせる紙継時に見当自動制御の制御ゲインを定常時用ゲインから紙継時用ゲインに変更する制御ゲイン変更手段を具備することを特徴とする見当自動制御装置。
2. 請求項１記載の見当自動制御装置において、前記制御ゲイン変更手段は、紙継部が各印刷ユニットの印刷部を通過する所定長前から紙継時用ゲインに変更し、前記紙継部が前記印刷部を通過した所定長後に定常時用ゲインに変更することを特徴とする見当自動制御装置。
3. 請求項１または２記載の見当自動制御装置において、前記所定長前の長さと前記所定長後の長さを前記各印刷ユニットについて独立に設定する変更位置設定手段を具備することを特徴とする見当自動制御装置。
4. 巻取体からウェブを供給しそのウェブに印刷を行う多色印刷機において、現行巻取体のウェブと新規巻取体のウェブとを印刷中に継ぎ合わせる紙継時に見当自動制御の制御ゲインを定常時用ゲインから紙継時用ゲインに変更することを特徴とする見当自動制御方法。
   
   

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