JP2006524147A

JP2006524147A - 印刷機及び印刷機の運転方法

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Publication number: JP2006524147A
Application number: JP2006504824A
Authority: JP
Inventors: アグネ、ヴェルナー; シュリンケルト、ヨッヘン
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2003-04-22
Filing date: 2004-03-23
Publication date: 2006-10-26
Anticipated expiration: 2024-03-23
Also published as: DE10318209A1; EP1615774A1; WO2004094146A1; EP1615774B1; CN1809459A; CN100540304C; US20060272522A1; DE502004006582D1; JP5025260B2

Abstract

本発明は、印刷機（DM）ないし印刷機の運転方法に関し、本発明においては印刷機は少なくとも印刷ユニット（DE、DE1、DE2、DE3、DE4）、印刷ユニット（DE、DE1、DE2、DE3、DE4）に属する駆動ユニット（A、A1〜A29）、駆動ユニット（A、A1〜A29）を少なくとも制御するための制御ユニット（RE、RE1〜RE29）、及び印刷マーク測定装置（ME、ME1、ME2、ME3、ME4、ME5）、レジスタ測定装置、適合マーク測定装置の少なくともいずれかの装置を有する。印刷マーク測定装置（ME、ME1、ME2、ME3、ME4、ME5）ないしレジスタ測定装置（RME）は、駆動ユニット（A、A1〜A29）の少なくとも制御のために設けられた制御ユニット（RE、RE1、RE20、RE21）と信号伝達のための手段（DS）により直接結合されている。印刷マーク測定装置（ME、ME1、ME2、ME3、ME4、ME5）から印刷マーク信号（DMS）が制御ユニット（RE、RE1〜RE29）に伝達され、その際制御ユニット（RE、RE1、RE20、RE21）によって、少なくとも１つの駆動ユニット（A、A1〜A29）の作動制御のための補正値（KW）が計算される。それによって印刷品質が改善される。

Description

本発明は、印刷機及び印刷機の運転方法並びに印刷機の駆動ユニットを制御するための制御ユニットに関する。

独国特許出願公開第19723059 A1号明細書には、印刷機に対する例としてロール式輪転機が示されている。このようなロール式輪転機においては、ウェブの一方の側に印刷する圧胴をレジスタ調節器によってレジスタ合わせが行われる。レジスタ調節器の入力端には、一方のウェブ側に属するセンサによって取り上げられたレジスタずれが導かれる。別の入力端を介して、レジスタ調節器は上位の制御部のバスと接続されている。上位の制御部は、コントロールステーション、セクション・コンピュータ及びモデムを介して到達し得るサービスインタフェースを含む。モータの駆動制御のための目標値は、上位の制御部を用いて与えられる。独国特許出願公開第19723059 A1号明細書には、カラーレジスタは許容範囲から出ないことが指摘されている。カラーレジスタ見当制御の速度には特別の意味がある。レジスタ見当制御が速く行われるほど有利であるのがそれである。誤り運転時間の最小化を意図して、各印刷位置のすぐ後方にセンサを配置することが提案されている。

しかしながらコストの観点からは、ウェブ側面ごとにただ１つのセンサを設け、レジスタを含んで参照カラーに合わせるべき最後の印刷位置の後方にできるだけ近くこのセンサを配置することで十分であることが指摘されている。

レジスタ見当制御のために、例えば圧胴（インプレッションシリンダー）からウェブ上へ適合マークが一緒に印刷され、この適合マークは最後の印刷ユニットの後方に配置されたセンサ対を用いて取り出される。ウェブ上に印刷された適合マークはセンサによって取り出され、センサの測定ヘッドにおいて評価される。センサの出力部から、圧胴の確定されたレジスタずれは参照シリンダー、レジスタ調節器の入力部へ導かれる。

適合マークは従って印刷された標識であり、印刷マークとしても知られており、印刷の最適化に利用することができる。

本発明の課題は、カラーレジスタ見当制御の、一般にはレジスタ見当制御の、ないしはセンサ、印刷マーク検出器により取り出される印刷マークの信号の、安価な、また改善された迅速な処理を達成することにある。さらに本発明の課題は、改善された誤り補正を達成することにある。

この課題の解決は、請求項１による特徴を持った印刷機により、また請求項７による特徴に従う印刷機の駆動ユニットの制御のための制御ユニットの使用によって、また請求項９による印刷機の駆動のための方法によって達成される。それらの請求項を引用する従属請求項２〜６、８及び１０は、本発明の有利な、自明ではない態様である。

印刷機の実施形態は例えば単独の印刷ユニットである。印刷機の別の実施形態は例えば２つ又はそれ以上の印刷ユニットを有する印刷機である。印刷ユニットは有利なように互いに調和されている。

本発明による印刷機は、少なくとも印刷ユニット、印刷ユニットに属する駆動ユニット、駆動ユニットを少なくとも制御するための制御ユニット、及び印刷マーク測定装置、レジスタ測定装置の少なくともいずれかの装置を有する。印刷マーク測定装置ないしレジスタ測定装置は、駆動ユニットを少なくとも制御するために設けられている制御ユニットと信号伝送のための手段によって直接結合されている。この直接結合によって、上述の公開刊行物に述べられた技術的解決法に対し、信号路、従って信号所要時間が短くなる。このようにして、印刷像におけるずれにさらに速くかつより適切に反応することが可能である。

レジスタ測定装置は例えばCCDカメラ又はスキャン装置を有する。レジスタ測定装置によって取り出された光学的信号から、印刷機のレジスタ含有度を確定することができる。この場合カラー印刷においてはカラーレジスタ（適合ともいう）ないしそれに応じてカラーレジスタ測定装置が問題になる。カラーレジスタ測定装置は、印刷マークに対しても、印刷マークなしで印刷そのものを使用した印刷に対しても用いることができる。

印刷機は例えば多数の印刷機構を有し、その際これらの印刷機構は良好な印刷像のために極めて正確に同期してかつ互いに正しい位置で回転しなければならない。このことを制御するため、例えば印刷マークが印刷すべき紙上に設けられる。この印刷マークを評価するために、少なくとも１つの印刷マーク測定装置（測定検出器ともいう）が設けられている。印刷マーク測定装置を使用して、個々の印刷機構ないしカラーの差が測定される。このような差は、（カラー）レジスタ測定装置及び対応する評価ユニットを使用した印刷像の評価によっても確定することができる。印刷マークは、ここで又以下において、代替的にないし組み合わせて、適合マークとも解されるべきである。従って印刷マーク測定装置は、代替的に又は印刷マーク測定装置と組み合わせて使用される適合マーク測定装置と解されるべきである。適合マーク測定装置は適合マークを識別するために設けられている。改善された印刷マーク測定装置ないし適合マーク測定装置を使用する場合には、この際特に高解像度の像分析装置が有利である。差の測定は、例えば許容差の外側にある印刷機構又はカラーの範囲レジスタのための少なくとも１つの補正値を確定するために用いられる。これらの補正値は時間臨界的であり、これらの補正値の正確な制御は印刷像の品質のよさに対し極めて重要である。印刷マーク測定装置ないしレジスタ測定装置は、印刷機の駆動部の駆動制御のための制御ユニットと直接結合されている。その結合のためには、例えばケーブル伝送や無線伝送のような信号伝送のための手段を用いることができる。このような直接結合によって、例えば制御ユニットにおいて計算される補正値のより速い処理、及び従って印刷像の品質改善をももたらす。

それに対し独国特許出願公開第19723059 A1号明細書においては、センサの信号は所属のレジスタ調節器に伝達され、その際レジスタ調節器はバスにより上位の制御部と結合され、レジスタ含有度の改善のための補正値はコントロールステーションを介して駆動調節器に修正されて上位の制御部の目標値として渡され得るようになっている。

この通信パートナーへの長いチェーンは本発明によれば、印刷マーク測定装置が駆動ユニットを少なくとも制御するために設けられた制御ユニットと信号伝送手段により直接結ばれることによって短縮される。

印刷マーク測定装置は、本発明の有利な構成においては印刷マーク測定装置ないしレジスタ測定装置の測定信号を評価ユニットにおいて評価する。印刷マーク測定装置の評価ユニットは、例えばシリアル結合を介して制御ユニットと、従って印刷機構の駆動調節器と直接データ技術的に結合されている。制御ユニットにおいては、印刷マーク測定装置の測定値を評価し、補正値を計算し、ないしは補正をも直接実行するソフトウェアが進行可能である。

直接結合及びそれにともなって補正値のより速い処理によって、印刷像の品質上の改善がもたらされる。さらに、従来必要とした分離した補正計算機の廃止によってコストの最適化がもたらされる。１つ又は複数の補正信号は、例えば制御ユニットの印刷機の内部に既に存在する情報伝達手段を介してもコントロールステーションへ送られる。

評価ユニットを有する印刷マーク測定装置は、印刷マーク測定装置によって発生され評価ユニットによって例えばディジタル信号に変換された信号を例えばバスシステムを介して制御ユニットに送る。信号伝送のための手段としては、印刷機において既に使用されているバスシステムを有利に使用することができる。レジスタ測定装置においても対応したやり方をすることができる。

他の有利な実施形態においては、制御ユニットは集積された評価ユニットを有し、この評価ユニットは印刷マーク測定装置ないしレジスタ測定装置によって発生された信号、例えばアナログ信号を制御ユニットのために処理可能なディジタル信号に変換する。

他の有利な実施形態においては、駆動ユニットを少なくとも制御するために設けられ印刷マーク測定装置ないしレジスタ測定装置と直接結合されている制御ユニットが、他の駆動ユニットに関して、ないし別の制御ユニットに関して、マスタとしての機能を有する。その際駆動ユニットは少なくとも１つの電気モータと１つの電力変換装置とを有する。

設定された課題の解決は、また印刷機の駆動ユニットを制御するための制御ユニットによっても達成され、その際制御ユニットは印刷マーク測定装置ないしレジスタ測定装置の信号を入力するための信号インタフェースを有する。

印刷機の駆動のための方法においては、印刷マーク測定装置から印刷マーク信号が、またレジスタ測定装置からレジスタ測定信号が制御ユニットに伝達される。制御ユニットによって、少なくとも１つの駆動ユニットの作動制御のための補正値が計算される。

以下本発明の実施例を図面について詳細に説明する。

図１においては、印刷機DMの構成が全体図の形で示されている。紙ロールP1〜P3から紙ウェブPB1〜PB3が印刷ユニットDE、DE1及びDE2を通して、また折畳み装置Fに走行する。紙ウェブPB1は印刷ユニットDE1及びDE2を通過して後なお別の処理ユニットに達するが、その処理ユニットは図１には示されていない。紙ウェブPB1はそれ故図では破線で終わっている。

印刷ユニットDE、DE1及びDE2は図ではほぼＨ状の外側輪郭で示されている。印刷ユニットDE、DE1及びDE2にはそれぞれ１０個のシリンダZYが存在し、それらのシリンダは２つのグループG1、G2に５個ずつのシリンダZYが配置されている。ここでは印刷ユニットDE、DE1、DE2及び折畳み装置Ｆのすべてのシリンダ又は車輪状の印刷要素がシリンダZYと呼ばれる。印刷ユニットDEにおける印刷場所と呼ばれるこれらの組G1、G2を介して、紙ウェブPB1〜PB3が走行する。

印刷場所は、例えば主としてゴムシリンダ、版シリンダ並びにインキング及びウェット機構から成っている。各印刷場所により、インクが一方の側に印刷され得る。折畳み装置Fに至る、即ち印刷された紙ウェブPB1〜PB3が折畳み装置Ｆへ導かれるすべての印刷場所は、回転機構の一部である。その際印刷ユニットDE、DE1、DE2は通常印刷タワー内に格納されている。

各個々の駆動されるシリンダには駆動装置A1〜A29が所属している。駆動装置A1〜A29には制御ユニットRE1〜RE29が組み込まれている。駆動ユニットはその集積度に応じて例えば１つのモータ及び１つの電力変換装置を有する。集積度がかなり高い場合には、駆動ユニットは集積された制御ユニットRE1〜RE29を有する。折畳み装置Fに対しても駆動ユニットA30〜A34及び所属の制御ユニットRE30〜RE34が設けられている。印刷ユニットDE、DE1、DE2及び折畳み装置Fは、駆動ユニットを有する駆動グループごとに、マスター機能を持った制御装置RE1、RE20、RE21及びRE30を有する。駆動グループの制御装置RE1〜RE10はデータ技術的にネット結合されている。コントロール機能ないしマスター機能を持った制御ユニットRE1、RE20、RE21及びRE33ないし駆動ユニットA1、A20、A21及びA30は、太い枠で示されている。

駆動ユニットないし制御ユニットのグループには、所属のマスタコンピュータL1〜L4が配設され、グループとデータ技術的に結ばれている。マスタコンピュータL1〜L4もまた互いにマスタコンピュータ情報伝達線LK1〜LK3により結ばれている。このことは図では破線で示されている。この場合もデータネット結合の別の実施形態が可能である。

マスタコンピュータL1〜L4は、上位のプロセス編成を引き受ける。印刷ユニットDE及びDE2の端部には印刷マーク測定装置ME1、ME2及びME3が配置され、それらは紙ウェブPB1、PB2及びPB3上の印刷マークを取り出すために用いられる。印刷マーク測定装置ME1、ME2及びME3は制御装置RE1及びRE21と結合されている。制御装置RE1及びRE21は印刷像を改善するため、駆動ユニットの駆動のための補正値を確定する。従って、補正値が固有の評価電子装置によって計算され例えばパルス幅変調された二進信号によって印刷機構の各駆動ユニットに出力されるといったこれまで必要な処置は過去のものとなる。印刷機のマスタコンピュータへの補正値の伝送に関するこれまで必要な長い経路、例えばシリアル結合による、プロフィバス（Profibus(商標)）又はアークネット（Arcnet：attached resource computer net）による経路はもはや必要ではない。

印刷マーク測定装置ME1、ME2、ME3の例えばシリアル結合（DS）による制御ユニットRE1、RE21への直接の結合ないし印刷機構の駆動調節器の結合によって、信号路は著しく短縮され、そのことは信号ないし補正のより迅速な評価を得ることになる。これらの補正値の直接接続及び従ってより迅速な処理の結果により、印刷像の品質改善がもたらされる。さらに別個の補正計算機が省略されることによりコストの最適化がもたらされる。補正信号は既に存在する情報伝達手段を介して制御装置からマスタコンピュータないしコントロールステーションへ送ることができる。

紙ウェブPB1に対し、印刷マーク測定装置ME1に代えて又はそれと組み合わせてレジスタ測定装置RMEが設けられ、この測定装置はデータ技術的に制御ユニットRE1と結ばれている。図１において矢印で示したレジスタ測定信号RMSは印刷の補正に用いられる。

図２は印刷ウェブDBが走行する印刷機ＤＭを示し、その印刷ウェブは折畳み装置F内で折畳み可能である。印刷マーク測定装置ME５は印刷ウェブ上の印刷マークのためのセンサとして用いられ、センサデータを制御ユニットREの集積された評価装置に送る。制御装置REは印刷ユニットDE1、DE2、DE3及びDE4の異なる駆動ユニットAと結合されている。

印刷マーク測定装置ME4は評価ユニットAEを有し、バス接続を介して印刷マーク信号を制御装置REに送ることができる。制御装置REはデータ技術的にコントロールステーションLST1、LST2及びLST3と結合されている。コントロールステーションLST1、LST2及びLST3はデータ技術的にマスタユニットLEと結合されている。

図３は印刷マーク測定装置MEと駆動ユニットAとの間のデータ技術的結合を示し、駆動ユニットAには制御ユニットREが属している。制御ユニットはインタフェースSNRを有し、印刷マーク測定装置はインタフェースSNMを有する。その結合はバスケーブルBUによって行われる。集積度に関係して、制御装置は例えば駆動装置内に集積され、その結果駆動装置において電流制御やまたトルク制御ないし回転速度制御のような他の制御も行われる。

図４は印刷マーク信号DMSの信号の流れを示す。印刷マーク測定装置MEによって印刷マーク信号DMSが発生され、この信号は制御ユニットREに伝送される。制御ユニットにおいて補正値計算KWBが行われ、この計算は補正値KWを出力する。この補正値KWは駆動制御ARのための入力信号として用いられ、その際駆動制御ARには他の入力信号ESを利用することができる。修正された出力信号ASは駆動のより精密な制御に用いられ、その結果印刷品質の改善が達成される。補正値KWはさらにコントロールステーションLSへ出力することができる。

本発明の印刷機の一実施例の全体説明図である。本発明の印刷機の他の実施例の全体説明図である。本発明の印刷マーク測定装置と所属の制御装置を有する駆動ユニットとの間の伝送の説明図である。本発明の印刷マーク信号の流れの説明図である。

符号の説明

A、A1〜A34 駆動ユニット
AR 駆動制御
AS 出力信号
DB 印刷ウェブ
DE、DE1〜DE4 印刷ユニット
DM 印刷機
DMS 印刷マーク信号
ES 入力信号
F 折畳み装置
G1、G2 グループ
KW 補正値
KWB 補正値計算
L1〜L4 マスタコンピュータ
LK1〜LK3 マスタコンピュータ情報伝達線
LS、LST1〜LST3 コントロールステーション
ME、ME1、ME2、ME3、ME4、ME5 印刷マーク測定装置
P1〜P3 紙ロール
PB1〜PB3 紙ウェブ
RE、RE1〜RE34 制御ユニット
RME レジスタ測定装置
RMS レジスタ測定信号
SNR、SNM インタフェース
ZY シリンダ

Claims

少なくとも、
印刷ユニット（DE、DE1、DE2、DE3、DE4）、
印刷ユニット（DE、DE1、DE2、DE3、DE4）に属する駆動ユニット（A、A1〜A29）、
駆動ユニット（A、A1〜A29）を少なくとも制御するための制御ユニット（RE、RE1〜RE29）、
及び印刷マーク測定装置、適合マーク測定装置（ME、ME1、ME2、ME3、ME4、ME5）、レジスタ測定装置（RME）の少なくともいずれかの装置
を有し、印刷マーク測定装置（ME、ME1、ME2、ME3、ME4、ME5）、適合マーク測定装置、レジスタ測定装置（RME）の少なくともいずれかの装置が、駆動ユニット（Ａ、Ａ１〜Ａ２９）の少なくとも制御のために設けられた制御ユニット（RE、RE1、RE20、RE21）と信号伝達のための手段（DS）により直接結合されていることを特徴とする印刷機。
印刷マーク測定装置（ME4）、適合マーク測定装置、レジスタ測定装置（RME）の少なくともいずれかの装置が評価ユニット（AE）を有することを特徴とする請求項１記載の印刷機。
制御ユニット（RE）が集積された評価ユニット（AEI）を有することを特徴とする請求項１記載の印刷機。
制御ユニット（RE、RE1、RE20、RE21）によって、少なくとも１つの駆動ユニット（A、A1〜A29）の作動制御のための補正値（KW）を計算することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の印刷機。
信号伝送のための手段（DS）としてバスシステムないしシリアル結合が設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の印刷機。
駆動ユニット（A1、A20、A21、A30）の少なくとも制御のために設けられた制御ユニット（RE1、RE20、RE21、RE30）が、別の駆動ユニット（A2〜A10、A12〜A19、A22〜A29、A31〜A34）に関して、ないし別の制御ユニット（RE2〜RE10、RE12〜RE19、RE22〜RE29、RE31〜RE34）に関してマスタとしての機能を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の印刷機。
請求項１〜６のいずれか１つに記載の印刷機（DM）の駆動ユニット（A、A1〜A29）を制御するための制御ユニット（RE、RE1、RE20、RE21）であって、制御ユニット（RE、RE1、RE20、RE21）は印刷マーク測定装置（ME、ME１、ME２、ME３、ME４、ME５）、適合マーク測定装置、レジスタ測定装置（RME）の少なくともいずれかの装置の信号を入力するための信号インタフェース（ＳＮＲ）を有することを特徴とする制御ユニット。
印刷マーク測定装置（ME、ME1、ME2、ME3、ME4、ME5）、適合マーク測定装置の少なくともいずれかの装置の信号、又はレジスタ測定装置（RME）の信号から補正値を確定するための制御ユニット（RE、RE1、RE20、RE21）が、少なくとも１つの駆動ユニット（A、A1〜A29）の作動制御のために設けられていることを特徴とする請求項７記載の制御ユニット。
印刷マーク測定装置（ME、ME1、ME2、ME3、ME4、ME5）、適合マーク測定装置の少なくともいずれかの装置から、印刷マーク信号（DMS）、適合マーク信号の少なくともいずれかの信号が制御ユニット（RE、RE1、RE20、RE21）に伝達され、ないしはレジスタ測定装置（RME）からレジスタ測定信号（RMS）が制御ユニット（RE1）に伝達されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の印刷機の運転方法。
制御ユニット（RE、RE1、RE20、RE21）により、印刷マーク信号（DMS）から、ないしは適合マーク信号から、ないしはレジスタ測定信号（RMS）から、少なくとも１つの駆動ユニット（A、A1〜A29）の作動制御のための補正値（ＫＷ）が計算されることを特徴とする請求項９記載の方法。