JP2918989B2

JP2918989B2 - 凹版印刷機の印圧測定装置

Info

Publication number: JP2918989B2
Application number: JP2125405A
Authority: JP
Inventors: 功梅津
Original assignee: Komori Corp
Current assignee: Komori Corp
Priority date: 1990-05-17
Filing date: 1990-05-17
Publication date: 1999-07-12
Anticipated expiration: 2014-07-12
Also published as: JPH0421441A

Description

【発明の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉本発明は、凹版印刷機の印圧測定装置に関する。

〈従来の技術〉凹版印刷機では、印刷時に多大な圧力を必要とする。
そのため、輪転式では圧胴と版胴とを相互に押し付け
て、大きな印圧を発生させている。

しかし、凹版印刷機で印圧が過大となると、圧胴、版
胴の軸が変形し、軸受メタルが破損する事故等が発生す
る虞がある。

そこで、このような事故を防ぐために、圧胴と版胴と
の間の印圧を測定する装置が開発されている。

ここで、従来の印圧測定装置としては、軸に歪ゲージ
を取り付けて、軸の歪から印圧を検出するものが一般的
であった。

〈発明が解決しようとする課題〉しかし、従来の印圧測定装置には耐久性の問題があっ
た。例えば、凹版印刷機が一日８時間稼働し、１時間当
たり12000rphで使用されるとすると、3.5か月で約１×1
0⁷回使用されることになる。この間、印圧測定装置も使
用されなければならないが、上記歪ゲージでは、限界が
あった。

また、従来の印圧測定装置では、熱膨張の影響を受け
る問題もあった。即ち、圧胴、版胴は摩擦により発熱す
るので、これに取り付けられた歪ゲージもその熱の影響
を受けて、検出圧力に誤差が生じるのである。

本発明は、上記従来技術に鑑みてなされたものであ
り、印圧の実効値を測定することができると共に耐久性
があり、また、熱膨張による影響を受けない凹版印刷機
の印圧測定装置を提供することを目的とするものであ
る。

〈課題を解決するための手段〉かかる目的を達成する本発明の構成は両端をフレーム
に回転自在に支持された圧胴と版胴とを相互に押し付け
あって印刷する凹版印刷機において、前記圧胴又は版胴
は大径な胴中部と、該胴中部の両端に突設された小径な
軸部とからなり、これらの軸部のうちの少なくとも一つ
に対向する取付台を前記フレームに設け、該取付台に前
記軸部における同径な部分の撓みをそれぞれ非接触で測
定する変位計を二箇所に設け、該変位計により検出され
た撓みから前記圧胴と前記版胴間の印圧を演算する演算
部を設けたことを特徴とする。また、前記版胴の印刷物
の絵柄に対する回転角部分である有効面のうちの毎回同
じ箇所の印圧を測定しても良い。

〈作用〉版胴、圧胴においては、軸部に比べて胴中部の断面二
次モーメントが格段に大きいので、印圧により胴中部が
撓むことは無視することができる。そこで、本発明で
は、軸部の撓みを二つの変位計により測定して求め、こ
れから、印圧を演算することとしている。

〈実施例〉以下、本発明について、図面に示す実施例を参照して
詳細に説明する。

第１図及び第４図に本発明の一実施例を示す。第１図
に、輪転機における版胴１と圧胴２との関係を示す。同
図に示すように版胴１と圧胴２とを第１図中矢印方向に
相互に押し付け合うと共にその間の紙（図示省略）を介
在させて、版胴１から紙に印刷するようにしている。版
胴１と圧胴２との間の加圧力は、所定の力で押し付ける
機構を用いることなく、版胴１と圧力胴２の中心間を相
互に接近させて、版胴１、圧胴２をそれぞれ撓ませて印
圧を発生させているのが一般的である。

ここで、版胴１は第２図に示すように、大径な胴中部
1aと、この胴中部1aの両端に突設された軸部1bとからな
り、この軸部1bがフレーム３に回転自在に支持されてい
る。つまり版胴１は材料力学おける単純ばりと同様な支
持形態で支持されている。圧胴２も版胴１と同様に支持
されている。

この版胴１の軸部1bの一つに対向して取付台４がフレ
ーム３に設けられている。この取付台４の取付位置は、
第１図に示すように印圧方向になっている。この取付台
４には、軸方向に沿って変位計５、光電スイッチ６及び
変位計７が順に配設されている。変位計5,7は軸部1bの
Ａ点,B点までの距離y_A,y_Bを非接触で検出する検出器で
あり、その距離に比例した電圧を発生する。また、光電
スイッチ６の対向する軸部1bには黒色のシール８が張り
付けられており、光電スイッチ６は黒色のシール８を非
接触で検出し、検出するとON信号を出力し、検出できな
いときはOFF信号を出力する。光電スイッチ６がONとな
るタイミングで、変位計5,7の出力が第４図に示すよう
にサンプルホールド9,10に取り込まれる。黒色のシール
８は、版胴１の有効面内の毎回同じ位置で印圧を測定で
きるように設けられたものである。有効面とは、印刷物
の絵柄に対する回転角部分、つまり印圧が生じている部
分のことである。尚、変位計5,7は無印圧状態、つまり
自重による変形のみが生じているときに、零点補正して
おく。このため、変位計5,7では印圧による撓みδが検
出される。

サンプルホールド9,10に取り込まれた信号はアナログ
スイッチ11、A/Dコンバータ12を経て、I/O13を介して中
央演算回路（以下、CPUと言う）14に入力される。CPU14
は読み出し専用メモリ（以下、ROMと言う）15、随時書
き込みメモリ（以下、RAMと言う）16とに接続してお
り、下式（１）に従って全印圧Ｐを演算する。ここで、
版胴１においては胴中部1aの断面二次モーメントが、軸
部1bのそれよりも格段に大きいため、胴中部1aの撓みは
軸部1bの撓みに比べると充分に小さい。例えば、胴中部
1aの半径Ｄが軸部1bの半径ｄの約3.5倍であるとする
と、胴中部1aの断面二次モーメントは、軸部1bのそれの
約150倍であり、このため、版胴１の撓みとしては、胴
中部1aを無視して、軸部1bの撓みだけを考慮した。

但し、ｉは軸部の撓み角、Ｅは軸部のヤング率、Ｉは軸部の断面二次モーメント、Ｌは版胴の軸長、 l₁は軸部の軸長、 l₂は胴中部の軸長、ｘは軸部を支持するベアリングから変位計の中心迄の
距離である。

また、軸部の撓み角ｉとしては、下式（２）（３）に
従って演算した。尚、軸部における位置関係は第３図に
示すとおりである。

δ＝y_A−y_B …（２）ｉ＝δ/l …（３）但し、y_Aは変位計５により検出されるＡ点のラジアル方
向の変位、 y_Bは変位計７により検出されるＢ点のラジアル方向の
変位、 δはＡ点とＢ点間の撓み、ｉはＡ点とＢ点間の撓み角、ｌはＡ点とＢ点間の距離であり、その中間に光電スイ
ッチが配置されている。

尚、上記式（１）〜（３）は、次のようにして導出さ
れたものである。

即ち、版胴１は第５図に示すように、単純ばりと同様
な支持形態である。このため、両端の支持反力をR₁,R₂
とすれば、力の釣り合いから下式が導かれる。

ΣＦ＝０Ｐ−R₁−R₂＝０ R₁＋R₂＝Ｐ但し、Ｐ＝pl₂であり、ｐは胴中部に負荷する等分布荷
重である。

また、モーメントの釣り合いを考えると、次式が成り
立つ。

ここで、Ｌ＝2l₁＋l₂、Ｒ＝R₁＝R₂＝P/2である。

次に、支点から距離ｘにおける軸部の剪断力F₁、モー
メントM₁、撓みdy/dxを考える。

同様にして、支点から距離ｘにおける胴中部の剪断力
F₂、モーメントM₂、撓みdy/dxを考える。

ここで、適合条件としては、ｘ＝l₁のとき式と式
が等しく、又ｘ＝L/2のとき式は０である。従って、
積分定数C₁,C₂としては次のようになる。

従って、撓み角ｉ、全印圧Ｐは次式で示される。

上記全印圧Ｐに対して、Ｌ＝l₁＋l₂/2を関係式を代入
して整理すると、前述した（１）式となる。

この（１）式により求めた印圧はI/O17を介して表示
器18に表示される。尚、軸部のヤング率Ｅ、軸部の断面
二次モーメントＩ、版胴の軸長Ｌ、軸部の軸長l₁等は予
め入力装置19により入力される。

上記構成を有する本実施例の印圧測定装置は、第７図
に示すフローチャートに従って動作する。

即ち、スタートスイッチがONされた後、光電スイッチ
６が軸部1bの黒色シール８を検出してONとなると、変位
計5,7の出力であるy_A,y_Bが読み込まれる。光電スイッチ
６のON信号により有効面の毎回同じ位置の印圧を測定す
ることができる。

この後、撓みδ及び撓み角ｉが演算される。演算は前
述した（２）（３）式に基づいて行われる。

引き続き、断面二次係数I,ヤング率Ｅ等が読み込まれ
て、印圧Ｐが算出される。

この結果は表示器19に表示される。

このような手順はストップスイッチがONとされるまで
繰り返して行われる。

このように本発明では、版胴１の実効的な印圧が非接
触で測定することができるので、熱の影響を受けること
がなく、非常に正確な印圧を検出することができる。更
に、本発明の印圧測定装置は版胴に非接触であるので、
熱膨張することも少なく、このため耐久性が向上する。

尚、上記実施例では、版胴１の軸部1bの片側だけを計
測していたが、その両側の軸部1bの双方を計測して、そ
の平均値を求めるようにしてもよい。更に、版胴１と圧
胴２に働く印圧は等しいので、圧胴２に本発明の印圧測
定装置を設けてもよい。

〈発明の効果〉以上、実施例に基づいて具体的に説明したように、本
発明の印圧測定装置は圧胴、版胴に作用する印圧を非接
触で検出するので、熱膨張の悪影響を排除できると共に
耐久性が向上するため、凹版印刷機に対して非常に有効
である。また、変位計により版胴の回転に同期して撓み
を測定し、版胴の有効面と圧胴の有効面とが対接すると
きの接触圧を検出することができ、誤検出を防止でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は輪転印刷機における版胴と圧胴の位置関係を示
す説明図、第２図は本発明の一実施例に係る変位計及び
光電スイッチについての構成図、第３図は版胴の軸部に
おける撓み及び撓み角の関係を示す説明図、第４図は本
発明の一実施例に係る電気回路を示すブロック図、第５
図、第６図はそれぞれ版胴に関する材料力学的な解法の
説明図、第７図は本発明を実施するためのフローチャー
トである。図面中、１は版胴、 1aは胴中部、 1bは軸部、２は圧胴、３はフレーム、４は取付台、 5,7は変位計、６は光電スイッチ、８は黒色シール、 9,10はサンプルホールド、 11はアナログスイッチ、 12はA/Dコンバータ、 13,17はI/0、 14は中央演算回路（CPU）、 15は読み出し専用メモリ（ROM）、 16は随時書き込みメモリ（RAM）、 18は表示器、 19は入力装置である。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】両端をフレームに回転自在に支持された圧
胴と版胴とを相互に押し付けあって印刷する凹版印刷機
において、前記圧胴、版胴は大径な胴中部と、該胴中部
の両端に架設された小径な軸部とからなり、これらの軸
部のうちの少なくとも一つに対向する取付台を前記フレ
ームに設け、該取付台に前記軸部における同径な部分の
撓みをそれぞれ非接触で測定する変位計を二箇所に設
け、該変位計により検出された撓みから前記圧胴と前記
版胴間の印圧を演算する演算部を設けたことを特徴とす
る凹版印刷機の印圧測定装置。
【請求項２】前記版胴の印刷物の絵柄に対する回転角部
分である有効面のうちの毎回同じ箇所の印圧を測定する
ことを特徴とする請求項１記載の凹版印刷機の印圧測定
装置。