JP2009274442A - 回転速度が異なる胴の正しい位相での連結 - Google Patents

Abstract

【課題】機械的に連結された状態で異なる回転数で作動する、回転駆動可能な構成部材を、正しい位相で連結可能にする。
【解決手段】回転駆動可能な少なくとも２つの構成部材６，１０を、継手１１を介して機械的に接続可能である、被印刷体処理機械１の、機械的に連結された回転駆動可能な構成部材２，３，４，６，７，８，９，１０の正しい位相での連結方法において、回転駆動可能な少なくとも２つの構成部材６，１０は、機械的に連結された状態で、ある速度比となる異なる回転数で作動し、連結プロセスを制御するための制御コンピュータ１２がその速度比を認識することができ、正しい位相での連結の際にその速度比を考慮する。
【選択図】図１

Description

本発明は、回転駆動可能な少なくとも２つの構成部材を、継手を介して機械的に接続可能である、被印刷体処理機械の、機械的に連結された回転駆動可能な構成部材の正しい位相での連結のための装置および方法に関する。

特に枚葉紙輪転印刷機では、印刷ユニットの圧胴と紙渡し胴と版胴とブランケット胴とインキ装置および湿し装置とが、歯車列を介して機械的に連結されている。このような印刷機の印刷ユニットにおける個々の構成部材の機械的な連結は、レジスタと見当の正しく合った印刷を可能にするために、印刷動作時に重要である。レジスタと見当が正しく合っているとは、一方では、個々の色分解版が正確に相上下して印刷され、また他方では、色分解版が印刷枚葉紙の縁部に対してしかるべき相対位置で印刷されることを意味する。しかし、印刷動作時のこの固定的な機械的連結は、印刷ジョブの変更を控えているときには欠点となる。印刷ジョブを変更するときには、ブランケット胴にある印刷ユニットのブランケットを洗浄しなくてはならず、さらに、多くの場合には、インキ装置のインキを取り替えなくてはならない。さらに、固定的な機械的連結は、ジョブ変更時の版の交換を困難にする。このような理由から、印刷動作のときには機械的に連結されているが、印刷ジョブの変更のためにその機械的連結を解除することができ、それによって印刷機の個々の胴や構成部材を互いに独立して駆動することができ、複数のプロセスを互いに独立して並行して進めることができるように、枚葉紙輪転印刷機の設計を行うようになってきている。

このような種類の枚葉紙輪転印刷機は、特許文献１から公知である。この枚葉紙輪転印刷機では、印刷ユニットの版胴をその都度ブランケット胴から連結解除することができる。そのために各印刷ユニットには、版胴とブランケット胴の間に、開閉可能な継手が設けられている。このようにして、搬送胴とブランケット胴を含む機械的な歯車列を、版胴から独立して作動させることができる。各印刷ユニットに駆動モータがあり、これによって版胴を独立して駆動することができる。一方、印刷動作時には継手が閉じられ、すべての印刷ユニットの歯車列全体が、すべての胴とともに、メイン駆動モータによって駆動される。インキ装置と湿し装置はそれぞれ版胴に固定的に連結されており、そのため、版胴の角度位置に対する、インキ装置および湿し装置のローラの角度位置は変化しない。版胴をインキ装置および湿し装置とともに、他の胴を含む歯車列に再び連結するためには、それらが所定の相対位置に互いに位置決めされていなくてはならない。このような相対位置が合っていないと、使い物にならない印刷品質になる。この目的のために、および、隣接するブランケット胴と版胴の溝を互いに正しく位置決めするために、版胴とブランケット胴の間の印刷ユニットの継手は、しかるべき所定の位置での連結を可能にするインデックス継手として構成されている。この位置に達すると継手が閉じて、版胴は残りの胴に対して正しい位相で再び連結される。

さらに、特許文献２により、オフセット枚葉紙印刷機のインキ装置で本刷りに近いインキプロフィルを維持する方法および装置が公知である。この場合、継手として構成された二重歯車によって、インキ装置ローラを版胴から連結解除することが可能である。それによってインキ装置を停止させることができる一方、他のすべての胴、たとえば版胴、ブランケット胴、圧胴、紙渡し胴などを独立して回転させることが可能である。インキ装置の停止によって、印刷機の動作が遅い場合におけるインキ装置のアイドリング（空回り）を回避することができる。インキ装置を、他の胴を含む駆動歯車列へ再び連結するために、版胴の所定の位置に対して正しい位相でインキ装置が連結されるようになっている。

欧州特許出願公開明細書第０８３４３９８Ａ１号 欧州特許出願公開明細書第０９７８３７８Ａ２号

しかしながら、従来技術は、印刷機の印刷ユニットのローラや胴の異なる回転数を考慮していない。たとえばインキ装置ローラと版胴または圧胴とは、動作時に、伝動変速状態（Getriebeuebersetzungen）に基づいて異なる回転数を有している場合が大半である。このように異なる伝動状態の、複数の回転する構成部材において、正しい位相での連結を行う際には、いくつかの構成部材が同じ時間内にたとえば３６０度を２回回転し、それに対して他の構成部材は１回だけ３６０度回転するという問題が生じる。このことは、１回の回転において、２倍速で速く回転する構成部材の、１倍速で回転する他の構成部材に対する相対的な角度位置は、一義的に決まらないことを意味している。一方の構成部材は、他方の構成部材と比較すると、１回の回転において、ある角度位置を２度通過するからである。この問題は、回転するすべての構成部材が、歯車列中のそれぞれの有利な位置で正しい位相で再び連結されるわけではないという結果につながりかねない。

したがって、本発明の目的は、機械的に連結された状態で、ある速度比（Uebersetzungsverhaeltnis）となる異なる回転数で作動する、機械的に連結された回転駆動可能な構成部材の正しい位相での連結装置および方法を提供することにある。

この目的は、本発明の請求項１および１１によって達成される。本発明の好ましい実施態様は、従属請求項および図面から見て取ることができる。本発明の方法および本発明の装置は、特に枚葉紙輪転印刷機に適用するのに適している。すでに説明したとおり、枚葉紙輪転印刷機は各々の印刷ユニットに、版胴とブランケット胴と圧胴とを有しており、さらに、各印刷ユニットの間に、シート状の被印刷体を１つの印刷ユニットから次の印刷ユニットへ運ぶ紙渡し胴や反転ドラムのような搬送胴がある。さらに印刷ユニットは、異なる速度比で印刷ユニットの胴に連結されている複数のインキ装置ローラを有するインキ装置を備えている。このような異なる速度比により、胴とインキ装置ローラとは同じ回転数で作動しないことになる。そのため異なる伝動状態のローラと胴との相対的な角度位置も互いに一義的に決まらない。たとえば１つのローラが２回または３回回転したとき、これに隣接する胴は１回しか回転しない。そこで本発明では、回転駆動可能な少なくとも２つの構成部材において、正しい位相での連結の際に速度比が考慮される（beruecksichtigt）ようになっている。そのために印刷機の制御コンピュータが、関連する回転駆動可能な構成部材のその都度の速度比を認識（Zugriff）し、駆動モータを介して胴およびローラをしかるべく互いに揃えてから正しい位相で連結させることによって、正しい位相での連結の際にその速度比を考慮に入れる。たとえば回転数の比が１：２または１：３であるようなしかるべき速度比は、しばしば２分の１倍速や３分の１倍速とも呼ばれる。たとえば、いくつかのインキ装置ローラは版胴と比較して２分の１倍速になるように伝動され、それに対して他のローラまたはインキ移しローラは３分の１倍速になるように伝動されることが可能である。ただし、このようなインキ装置ローラやインキ移しローラの関係は版胴に関して可能なだけでなく、歯車列の圧胴やその他の胴に関しても同様に可能である。多くの場合には、版胴とインキ装置ローラの間、または版胴とブランケット胴の間に、継手が設けられるようになっている。切換可能なこの継手によって、インキ装置ローラおよびインキ移しローラを、版胴もしくはブランケット胴から、および版胴もしくはブランケット胴に連結された圧胴から、連結解除することができる。

あるいは、１つの印刷ユニットに複数の継手を設けることも可能であり、たとえば追加の継手が版胴とブランケット胴の間に、またはブランケット胴と圧胴の間に設けられていてよいことは当然である。印刷ユニットを連結する、搬送胴を備えた歯車列も、継手によって分断することができる。

上述した各胴と、たとえばインキ練りローラやインキ移しローラなどのインキ装置ローラと、各胴とインキ装置ローラもしくはインキ移しローラの間にしかるべく配置された継手とによって、様々な継手および駆動装置の位置関係が考えられる。連結解除可能な各部分は電気式の駆動モータを有しているのが好ましく、この駆動モータによって、連結解除された構成部材を独立して回転駆動することができる。このとき圧胴、搬送胴、反転胴のような枚葉紙搬送胴は、印刷機のメイン駆動装置によって一緒に駆動されるのが好ましい。正しい位相での連結を可能にするためには、連結解除された駆動系を駆動モータによって互いに正しい位相で位置決めしなくてはならず、これは、制御コンピュータによって監視され実行される。そのために継手は電気的に操作可能であり、制御コンピュータによって開閉することができる。

本発明の一実施態様では、回転駆動可能な構成部材のうちの少なくとも２つは、角度位置を検出するためのセンサを有するようになっている。異なる回転速度で回転駆動可能な構成部材を正しい位相で連結可能にするために、回転駆動可能な構成部材には、回転駆動可能な構成部材の相互の相対角度位置を検出することができるセンサが設けられている。この角度センサは絶対回転検出器として構成されていてよく、それにより、複数回の回転を通じて、角度位置が一義的に決まる。それにより、２分の１倍速、３分の１倍速、またはその他の速度になるように伝動される回転駆動可能な構成部材についても、角度位置を常時正確に検出して記憶しておくことができる。そして、回転駆動可能な構成部材が再び連結されるときに、以前に記憶された角度位置に対応して、これらの構成部材を駆動モータによって位置決めし、正しい位相で再び連結することができる。

低速になるように伝動されるローラでは、１回転ごとに１つのパルスを生成してパルスが機械制御部によってさらに処理されるように、誘導センサを用いることも可能である。このようにして、センサは１回転中に１回だけ一義的な信号変化を生じさせ、この信号変化が、たとえば１倍速の版胴におけるエンコーダの値とともに求められる。たとえば、１倍速の版胴を基準としたときにインキ移しローラの回転が３分の１倍速であり、インキ練りローラの回転が２分の１倍速であれば、結果的に６分の１倍速の回転周波数が生じる。このようにしても、速度比の異なる回転駆動可能な構成部材を正しい位相で再び連結することが可能である。

連結解除可能な各駆動系は、絶対的な角度位置または基準構成部材に対する相対的な角度位置を検出可能な少なくとも１つの角度センサを有しているのが好ましい。すべてのセンサは、連結プロセスを制御できるようにするために、制御コンピュータにつながれている。複数の印刷ユニットにわたって正しい位相で連結することも可能である。その場合、胴やローラの相対的な角度位置が複数の印刷ユニットにわたって互いに比較され、それにより、回転速度の異なる胴やローラを複数の印刷ユニットにわたって正しい位相で連結することができる。

２つの印刷ユニットを備えている枚葉紙輪転印刷機を示す概略的な側面図である。 １倍速の版胴を基準として、３分の１倍速のインキ移しローラおよび２分の１倍速のインキ練りローラの位相変化を示す図である。

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

図１の印刷機１は、枚葉紙輪転印刷機の一例を示しているにすぎない。本発明は印刷ユニットの個数に左右されることはないので、ここでは一例として２つの印刷ユニット５だけを示している。印刷ユニット５は基本的に同一構成であり、各印刷ユニット５は版胴７、ブランケット胴６、および圧胴２を備えている。版胴７は印刷画像が施された版を支持しており、それに対してブランケット胴６は、版胴７から被印刷体へ印刷画像を伝えるためのブランケットを有している。被印刷体は、圧胴２とブランケット胴６の間の印刷間隙で印刷される。１つの印刷ユニット５から次の印刷ユニット５へ、シート状の被印刷体が、搬送胴３と反転ドラム４を介して運ばれる。反転装置４によって、シート状の被印刷体に対して両面印刷することが可能になる。すべての胴２，３，４，６，７は、図示しない歯車によって機械的に互いに連結されており、印刷動作のときに共通のメイン駆動モータ１７によって駆動される。

さらに、各々の印刷ユニット５は、インキ練りローラ８，９からなるインキ装置を有しており、また、図示しないインキ溝からインキを取り出すインキ移しローラ１０を有している。インキ移しローラ１０とインキ練りローラ８，９は、同じく互いに機械的に連結されている。

この機械的な連結は、伝動装置１５を介して行われており、個々の構成部材が互いに異なる速度になるように伝動される。たとえばインキ移しローラ１０は３分の１倍速に設計されており、すなわち、インキ移しローラ１０が１回転したときに、版胴７は３回の回転を行う。それに対して、第１のインキ練りローラ８は、版胴７が１回転したときに３．８５回だけ回転するように伝動される。それに対して、別のインキ練りローラ９の横振り運動（Changierbewegungen）は２分の１倍速に設計されており、すなわち、２分の１速度のインキ練りローラ９が往復運動を１回したときに、版胴７は２回の回転を行う。このような速度比は、伝動装置１５でのギア変速によって生じるものである。このように互いに機械的に連結されたローラ８，９およびインキ移しローラ１０は、継手１１を介して、他の胴２，３，４，６，７と機械的に連結可能である。電気的に操作可能な継手１１を介して、版胴７とブランケット胴６の間で機械的な連結が引き起される。他の胴はブランケット胴６と機械的に連結されており、インキ練りローラ９、版胴７、およびインキ移しローラ１０は、インキ練りローラ８と機械的に連結されているので、継手１１を閉じることにより、枚葉紙印刷機１のすべてのローラ、胴、およびインキ移しローラ１０の完全な機械的連結が生じ、その結果、印刷ユニット５の回転駆動可能なすべての構成部材が、印刷機１全体にわたって互いに機械的に連結され、印刷動作時に共通のメイン駆動モータ１７によって駆動される。

しかしながら、印刷ジョブと印刷ジョブの間での設備変更プロセスのためには、電気式に操作可能な継手１１によって、インキ装置と版胴７を、他の胴６，２，３，４から連結解除するのが有意義である。継手１１が開くとただちに、ローラ８，９、版胴７、およびインキ移しローラ１０を、他の胴２，３，４，６に対して回転させることができる。しかし印刷プロセスの前に、連結解除されたインキ装置ローラ８，９、版胴７、およびインキ移しローラ１０が、ブランケット胴６または圧胴２に対して正しい位相で再び連結されないと、印刷画像の劣化が生じてしまう。これは、生産時の誤差の変動に応じて、最高の印刷品質が提供される基準位置を、すべての回転する構成部材が互いに有しているからである。回転する構成部材の位置を互いに判定できるようにして、正しい位相での連結を制御できるようにするために、印刷ユニットには、それぞれの回転する構成部材の角度位置を検出する複数のセンサ１４が設けられている。一実施形態では、少なくとも、版胴７と、インキ移しローラ１０と、２分の１倍速で横振り運動するインキ練りローラ９とに、センサ１４が設けられている。２分の１倍速で横振り運動をするインキ練りローラ９と３分の１倍速のインキ移しローラ１０に設けられているセンサ１４は、１回転ごとに１個のパルスを生成する誘導センサとして構成されている。それに対して版胴７のセンサ１４は、エンコーダとして構成されている。印刷機１の制御部の構成部材であってよい制御コンピュータ１２は、２分の１倍速で横振り運動するインキ練りローラ９と３分の１倍速のインキ移しローラ１０の誘導センサの１回転ごとに、明らかな信号変化を検出し、それを、１倍速の版胴７のエンコーダの値とともに管理する。このとき、１倍速の圧胴７を基準とする３分の１倍速のインキ移しローラの回転および２分の１倍速のインキ練りローラの回転によって、６分の１倍速の回転周波数が結果として生じる。このような回転周波数によって、異なる速度比にもかかわらず、正しい位相での連結が可能である。センサ１４の信号が図２にしかるべく示されている。ここで、版胴７は、２分の１倍速のインキ練りローラ９の１回の横振り運動の間に２回回転し、３分の１倍速のインキ移しローラ１０の１回転の間に３回回転することがわかる。

印刷動作のときのインキ装置および枚葉紙を運ぶ胴２，３，４，６，７の同期運転中に、制御コンピュータ１２は、結果的に生じる６分の１倍速の回転周波数を通じて、個々の回転する構成部材の相互の相対位置を検出することができる。継手１１を開くことによって同期運転を終える前に、検出された相対位置が制御コンピュータ１２に記憶される。

インキ装置を胴２，３，４，６の歯車列に再び連結しようとするときに、洗浄プロセスと版の交換が完了すると、インキ装置のローラ８，９およびインキ移しローラ１０と版胴７の位置を再び歯車列に同期させなければならない。このとき、同期運転時に記憶された、版胴７とインキ練りローラ９とインキ移しローラ１０の相対位置が呼び出される。このとき、これらの構成部材の位置決めは、印刷機１の版胴７にある電気式の駆動モータ１６とメイン駆動モータ１７の制御を通じて行われる。

版胴７に代えて、たとえば圧胴２のような他の胴を基準胴として選択することもできる。この場合には、圧胴２がエンコーダを有することになる。同様に、制御コンピュータ１２は複数の印刷ユニット５にわたって、相互の相対位置を決めることもできる。ここに示したエンコーダと誘導センサの組み合わせに代えて、すべてのセンサ１４を、それぞれ対応する角度位置を検出するエンコーダとして構成することも可能であることは当然である。エンコーダは、絶対値検出器として、複数回の回転にわたって位置を一義的に検出することができる。センサ１４と印刷機１の駆動モータ１６，１７は、通信接続１３を介して印刷機１の制御コンピュータ１２に接続されており、同様に、継手１１を開閉するための駆動装置も、通信接続１３を介して制御コンピュータ１２によって制御可能であり、それにより、完全自動化された正しい位相での連結が制御コンピュータ１２によって可能である。

１ 印刷機
２ 圧胴
３ 搬送胴
４ 反転ドラム
５ 印刷ユニット
６ ブランケット胴
７ 版胴
８ インキ練りローラ
９ ２分の１倍速のインキ練りローラ
１０ インキ移しローラ
１１ 継手
１２ 制御コンピュータ
１３ 通信接続
１４ センサ
１５ 伝動装置
１６ 駆動モータ
１７ メイン駆動モータ

Claims (14)

1. 回転駆動可能な少なくとも２つの構成部材（６，１０）を、継手（１１）を介して機械的に接続可能である、被印刷体処理機械（１）の、機械的に連結された回転駆動可能な構成部材（２，３，４，６，７，８，９，１０）の正しい位相での連結方法において、
   回転駆動可能な少なくとも２つの前記構成部材（６，１０）は、機械的に連結された状態で、ある速度比となる異なる回転数で作動し、
   連結プロセスを制御するための制御コンピュータ（１２）が前記速度比を認識することができ、正しい位相での連結の際に該速度比を考慮する
   ことを特徴とする、機械的に連結された回転駆動可能な構成部材の正しい位相での連結方法。
2. 回転駆動可能な前記構成部材（６，９，１０）の速度比は１：２または１：３である、請求項１に記載の方法。
3. 回転駆動可能な少なくとも３つの前記構成部材（６，９，１０）が設けられており、少なくとも１つの前記構成部材（９）は１：２の速度比で駆動可能であり、他の前記構成部材（１０）は１：３の速度比で駆動可能である、請求項１または２に記載の方法。
4. 回転駆動可能な前記構成部材のうちの１つは、印刷機（１）の印刷ユニット（５）のブランケット胴（６）であり、回転駆動可能な別の前記構成部材は、前記印刷機（１）のインキ装置のインキ練りローラ（８，９）またはインキ移しローラ（１０）である、請求項１から３のいずれか１項に記載の方法。
5. 回転駆動可能な前記構成部材のうちの１つは、印刷機（１）のインキ装置のインキ装置ローラ（８，９）であり、回転駆動可能な別の前記構成部材は、前記印刷機（１）の印刷ユニット（５）の圧胴（２）または版胴（７）である、請求項１から４のいずれか１項に記載の方法。
6. 回転駆動可能な前記構成部材は、少なくとも１つの継手（１１）を介して、閉じた歯車列に機械的に接続可能である、請求項１から５のいずれか１項に記載の方法。
7. 回転駆動可能な前記構成部材のうちの少なくとも２つの構成部材（６，１０）は、それぞれ駆動モータを介して互いに独立して駆動可能である、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
8. 回転駆動可能な前記構成部材（７，９）のうちの少なくとも２つは、角度位置を検出するためのセンサ（１４）を有している、請求項１から７のいずれか１項に記載の方法。
9. センサ（１４）の信号が前記制御コンピュータ（１２）に供給され、該制御コンピュータ（１２）は、正しい位相での連結の際に、前記センサ（１４）の前記信号に基づいて前記継手（１１）および駆動モータを制御する、請求項１から８のいずれか１項に記載の方法。
10. 連結された状態での、回転駆動可能な前記構成部材（６，１０）の相互の角度位置が、センサ（１４）によって検出されて前記制御コンピュータ（１２）に記憶され、回転駆動可能な前記構成部材（６，１０）が再び連結されるときに、回転駆動可能な前記構成部材（６，１０）は、記憶されている相対的な前記角度位置になるように移動し、その移動した状態で正しい位相で連結される、請求項１から９のいずれか１項に記載の方法。
11. 少なくとも１つのローラ（９）と１つの胴（６，７）が、印刷機（１）の作動時に、ある速度比となる異なる回転数で駆動可能である、少なくとも１つの継手（１１）を介して機械的に連結可能な、回転駆動可能なローラ（８，９）および胴（２，３，４，６，７）を備えている枚葉紙輪転印刷機（１）において、
    連結プロセスを制御するために前記速度比を認識し、正しい位相での連結の際に前記速度比を考慮に入れる制御コンピュータ（１２）が設けられている
    ことを特徴とする、枚葉紙輪転印刷機。
12. １つの前記ローラは、前記印刷機（１）のインキ装置のインキ練りローラ（８，９）またはインキ移しローラ（１０）であり、前記胴は、前記印刷機の印刷ユニット（５）の版胴（７）またはブランケット胴である、請求項１１に記載の枚葉紙輪転印刷機。
13. 前記版胴（７）の角度位置を検出するためのセンサ（１４）と、前記インキ練りローラ（８，９）または前記インキ移しローラ（１０）の角度位置を検出するための別のセンサ（１４）とが設けられている、請求項１２に記載の枚葉紙輪転印刷機。
14. 圧胴（２）の角度位置を検出するためのセンサ（１４）と、前記インキ練りローラ（８，９）または前記インキ移しローラ（１０）の角度位置を検出するために別のセンサ（１４）とが設けられている、請求項１１に記載の枚葉紙輪転印刷機。

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