JP3905910B2 - 印刷機の位相制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、輪転印刷機において、印刷絵柄の天地方向位相の修正に適用される位相制御装置に関するものである。

図８〜図１０は従来の輪転印刷機を示している。この輪転印刷機には、図８に示す如く、ウェブ５を後述の各印刷装置へ供給する給紙装置１ａ，１ｂ，１ｃと、供給されたウェブ５に所定の印刷を施す印刷装置２ａ，２ｂ，２ｃと、印刷されたウェブ５を搬送して重ね、位置調整等を行いながら折機４まで導くウェブ搬送装置３とが設けられており、当該折機４では搬入されたウェブ５に対し縦折り・断裁・平行折りなどを行うことにより折帳が形成され、この折帳は次工程に搬出されるようになっている。
折機４の上流側には、印刷された紙面から同折機４で断裁すべき位置を検出するカットオフマークセンサ７と、該カットオフマークセンサ７の信号もしくは手動修正入力信号に基づき印刷絵柄に対して折機４の断裁する位置を調節するため、印刷装置２と折機４との間におけるウェブ５の長さを調節するコンペンセータローラ６がそれぞれ設けられている。

また、上記印刷装置２に関連して、図８〜図１０に示す如く、多色印刷の見当を検知する印刷見当検知器８、多色印刷装置の各版胴の天地方向を調節する天地見当修正装置９、主電動機１０及び駆動軸１１が設けられており、該駆動軸１１は各印刷装置２ａ，２ｂ，２ｃ、ウェブ搬送装置３及び折機４を機械的に連結して駆動するように構成され、複数台の主電動機１０により駆動されるようになっている。そして、駆動される各ローラ等は、主電動機１０から駆動軸１１、クラッチ、歯車などを経由して機械的に連結されている。

ところで、上述した従来の輪転印刷機では、ウェブ５に印刷された絵柄位置と、折機４で断裁する位置が正規の位置になるようにカットオフコントローラで調整される。これはカットオフマークセンサ７により印刷面の絵柄位置を検出し、制御装置１２の指令信号によるか、手動入力の修正量の指令信号、もしくは印刷前の紙通し経路により決まる位置への指令信号（コンペンセータローラ位置プリセット）等により、コンペンセータローラ６を移動させてウェブ５の長さを調節し、絵柄位置と断裁位置が正規の位置になるよう制御している。この時、コンペンセータローラ６では、同ローラの移動量とウェブ５の移動量とが比例関係にあるようにしておくため、ウェブ５を１８０度巻き付けることが一般的に行われている。したがって、この部分でウェブ５が長くなり、構造も複雑になる。このことは印刷中の断紙や、刷出時に損紙が増えることを意味している。

一方、ウェブ５に多色印刷を施したとき、各色間のずれ、すなわち印刷見当のずれは、印刷見当検知器８の検知信号に基づき制御装置１２にて各印刷装置２ａ，２ｂ，２ｃの版胴１４の見当修正装置（天地及び左右）に指令を出して修正するか、手動にて修正量入力を行うことにより修正する。天地の見当修正装置９は、図１０に示すように、版胴１４に固設されているはすば歯車１７を駆動するためのはすば歯車１６を見当修正モータ１５で軸方向に移動させることにより、同はすば歯車１６のねじれ分だけ相対的に天地方向にずらせるようになっている。
しかしながら、上記はすば歯車１６を軸方向に移動させるためには、はすば歯車１６が受けた駆動力をブランケット胴１３に伝えると共に、版胴１４に伝えることができるようにする必要がある。したがって、はすば歯車１６とブランケット胴１３との接合部は、一般に高精度のスプラインなどに加工する必要がある。そのため、従来の輪転印刷機では、高品質の構成部品が必要となり、機構も複雑となることから、製作や保守などの費用が嵩み、コスト高を招くという不具合を有していた。なお、近年駆動軸が無く、各印刷ユニット毎や、色毎に個別モータを設けたものの実用化が始まった。

本発明はこのような実状に鑑みてなされたものであって、その目的は、制御装置や修正装置等の簡素化が図れ、印刷開始時や断紙時の損紙の発生が少なくなり、コストダウン及び作業能率を向上させることが可能な印刷機の位相制御装置を提供することにある。

上記従来技術の有する課題を解決するために、本発明においては、各印刷ユニットを個別に駆動する駆動モータと、該駆動モータの速度を個別に制御する制御装置とを有する印刷機の位相制御装置であって、前記制御装置が、前記印刷機の運転速度に対し、所定の修正速度まで前記駆動モータを増速または減速した後、すぐに前記運転速度まで減速または増速する運転を所定の修正周期で繰り返すことにより、１回の見当修正作業の制御が終了するように構成している。

上述の如く、本発明に係る印刷機の位相制御装置は、各印刷ユニットを個別に駆動する駆動モータと、該駆動モータの速度を個別に制御する制御装置とを有するものであって、前記制御装置が、前記印刷機の運転速度に対し、所定の修正速度まで前記駆動モータを増速または減速した後、すぐに前記運転速度まで減速または増速する運転を所定の修正周期で繰り返すことにより、１回の見当修正作業の制御が終了するように構成しているので、駆動軸を無くしたり、加速度と減速度を共通化したりすることによって制御装置や修正装置等を簡素化できると共に、印刷開始時や断紙時の損紙の発生を抑え、コストダウン及び作業能率の向上を図ることができる。

以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて詳細に説明する。ここで、図１は本発明の第１実施形態に係る輪転印刷機の構成図、図２は本実施形態のカットオフ調整および見当調整の流れを示すブロック図、図３は本実施形態に係る輪転印刷機の概略正面図である。図５は位相調整速度線図、図６はカットオフ・天地見当調整速度線図、図７（ａ）は本実施形態のカットオフ及び天地見当同時調整中の速度線図である。

本発明の第１実施形態に係る印刷機の位相制御装置を図１〜図３、図５〜図７（ａ）に基づいて説明する。なお、前記した従来例と同一の部位については図中同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
各印刷装置２ａ，２ｂ，２ｃには、図１に示す如く、複数個の個別駆動モータ１８が配設されており、これら駆動モータ１８は、ブランケット胴１３、版胴１４及びインキ・湿し供給装置（図示せず）等からなる各１色分の印刷ユニットを駆動するものである。各駆動モータ１８には、アブソリュート型ロータリエンコーダ１９がそれぞれ取付けられ、該ロータリエンコーダ１９は特定位相をゼロとし、アブソリュート方式で回転角を検出することにより、駆動モータ１８の回転制御を行うために使用されている。各ロータリエンコーダ１９は制御装置２０と電気的に接続されており、この制御装置２０は、ロータリエンコーダ１９の信号と、カットオフ調整用信号と、見当調整用信号等に基づき駆動モータ１８の回転制御を行うように構成されている。

図２は、天地見当調整及びカットオフ調整の制御ブロック図である。図中のシリンダ間位相補正系２３は、印刷見当が合うときの各印刷シリンダの位相差の値（ロータリエンコーダ１９の値）を記憶するものであり、各モータの位相を上記各印刷シリンダの補正値にしたときの位相状態（即ち、その位相で印刷すると見当が合う状態）を見当位相ゼロ値と称することにしている。しかも、各駆動モータ１８の相対位相を上記補正値に保ちながら運転すれば、基本的には天地見当が合った状態で運転できるもので、この位相補正値は機械を組付けたときに決まる固定値である。

また、図２中のカットオフ調整系２１は、印刷絵柄に対して折機４で断裁する位置が適切な位置関係となるように制御する系統であり、手動モードと自動モードがある。手動モードでは手動入力装置から入力された修正量またはプリセット値を制御装置２４へ指示し、自動モードでは基準値に対してカットオフマークセンサ７からの信号のずれを演算する自動カット位置検出装置、すなわち自動入力装置により入力された修正量を制御装置２４へ指示しており、見当位相ゼロ値に対し位相補正値を加減演算して、全色同時に断裁補正用速度で位相を修正している。
上記入力装置からの入力データ（修正量）は、カットオフ調整量生成ロジックで上記印刷シリンダの見当位相ゼロ値に対するデータ量（修正値）に変換される。すなわち、修正値はこれを積算（加減）してそれぞれの見当位相ゼロ値に対し増減する値にされる。

さらに、図２中の天地見当調整系２２は、基準の色に対して天地方向にずれている色のみの回転位相を修正する系統であって、手動モードと自動モードがある。手動モードでは手動入力装置により修正量を制御装置２４へ指示し、自動モードでは印刷見当検知器８からの信号と基準色のずれを演算する自動見当検出装置、すなわち自動入力装置による修正量を制御装置２４へ指示しており、見当位相ゼロ値に対し位相修正値を加減演算して、修正すべき色のみ見当補正用速度で位相を修正している。修正量データは、上記カットオフ調整と同様に、見当調整量生成ロジックにより見当位相ゼロ値に対する補正量にされる。

上記調整量制御装置２４は、制御装置２０内に設置されており、カットオフ調整量及び天地見当調整量を加えて、シリンダ毎のロータリエンコーダ１９の見当位相ゼロ位置に対する値にし、シリンダ間位相補正量を加減して駆動モータ１８の位相を制御する量を演算するものである。そして、制御装置２０は、この出力信号を受けて、駆動モータ１８の位相制御を行うようになっている。しかも、駆動モータ１８の制御装置２０は、同駆動モータ１８の回転制御を位相値で指令して行うが、印刷速度は全駆動モータ１８に対して時間当たりの位相変化量で決定され、カットオフ調整は調整すべきウェブ５に関係している一連の駆動モータ１８に対して修正値（位相差）を加減することにより行われ、見当調整は修正すべき色の駆動モータ１８のみに対して修正値（位相差）を加減することにより行われる。

ところで、カットオフ調整や見当調整の修正速度は、断紙やダブリ等が発生しないものにする必要がある。従来は、カットオフ調整や見当調整を共に別途設けた専用モータで行っていたので、目的に適した速度に設定していた。回転駆動モータとカットオフ調整、見当調整のモータを共用する本発明の実施形態では、それぞれの調整において断紙やダブリが発生しないように工夫する必要がある。
すなわち、印刷機を始動するとき、各個別駆動モータ１８は見当位相ゼロの位相となるよう素早く対応する必要があり、その対応は、図５で示すように各個々の駆動モータ１８毎に修正量Ｃに応じて、運転速度ＶＰに修正速度ＶＣをＴＣ時間増（減）させることにより行われている。図５のハッチング部Ｃの面積が修正量の対応量になる。また、加速時Ａ及び減速時Ｄの速度の変化率は、これを既定値にしておき、修正すべき量から修正速度ＶＣと加速時、減速時の速度変化状態を考慮して修正時間ＴＣを位置修正量演算装置２５で演算し、これらの調整量制御装置２４から修正運転指令が制御装置２０に対して行われている。なお、修正量が少ない場合は、図中Ｃ′のように加速途中から減速されることになる。

一方、カットオフ調整速度は、図６（ｃ）に示す如く、現在運転している印刷機の速度ＶＰに対し、カットオフ修正速度ＶＸまで加速し、直ぐに速度ＶＰまで降ろす運転を周期Ｔで繰り返し、１回のカットオフ修正量Ｘの積算値がカットオフ修正量になった時点で修正終了となる。
また、見当調整速度は、ダブリを考慮してカットオフ修正速度ＶＸよりも遅くする。この時、加速・減速の速度変化率はカットオフ修正速度と同じＡ，Ｄとする。図６（ａ）に示すように、見当修正速度はＶＫとし、その速度に到達すると直ぐ元の速度ＶＰに戻し、それを周期Ｔで繰り返している。図６（ａ）中のハッチング部面積Ｋが修正量に対応する量であり、Ｋの累積値が修正量になった時修正が終了する。これにより、見かけの修正速度は図６（ｂ）に示す如く、Ｋ／Ｔのように遅くなる。
このように、個別駆動モータ１８の修正時の加速度、減速度はカットオフ修正、見当修正等の加速度、減速度と共通にし、修正速度や修正周期を調節する制御の仕方により見かけの修正速度を変えている。これによって、駆動モータ１８の位相修正速度は任意に設定可能となり、制御装置２０を簡素にすることができる。

本発明の第１実施形態に係る印刷機の位相制御装置は、上記した通りに構成されているので、印刷機運転開始時は勝手な位相状態にある各個別駆動モータ１８を低速で始動させ、見当位相ゼロ値になるよう図５で示すようにそれぞれ見当位相ゼロ値になっていない駆動モータ１８を速度ＶＣだけ変速させ、この状態で修正に必要な時間ＴＣだけ運転する。また、カットオフの修正をするときは、図示しない手動ボタンまたはプリセットにより修正量を入力するか、あるいはカットオフ位置検出装置から自動的に修正量を入力し、修正量データをカットオフ調整量生成ロジックヘ送り込む。すると、カットオフ調整量生成ロジックは入力された修正量を見当位相ゼロ値に対して加減積算することになる。
そして、入力された修正量による修正目標値に対し位置修正量演算装置２５がカットオフ調整速度ＶＸと修正周期Ｔから演算しながら制御装置２０ヘデータを送り、修正目標値になるまで駆動モータ１８の位相を修正する。

上記位置修正量演算装置２５では、各関係する個別駆動モータ１８（カットオフ修正すべきウェブ５に関係するモータ）に対し、それぞれの駆動モータ１８用のロータリエンコーダ１９の絶対値ゼロに対するシリンダ間補正量（見当位相ゼロ値までの位相差値）と、カットオフ調整量生成ロジックで生成した修正目標位相値（見当位相ゼロ値からのずれ位相）を加算した絶対位相値とを求め、カットオフ修正速度ＶＸを周期Ｔで増減させる回数を演算して、関連する個々の個別駆動モータ１８を修正すべき絶対位相値になるよう制御装置２０へ指令を送る。元々、各駆動モータ１８はシリンダ間補正量（位相）を保ったまま運転しているので、関連の各個別駆動モータ１８は図６（ｃ）に示すように速度ＶＸ、周期Ｔで変化させて修正量Ｘが目標値になるまで修正されることになる。

上記と同様にして、天地見当調整をする場合は図６（ａ）に示すようになるが、カットオフ修正と見当修正が同時に入力されたときは図７（ａ）に示すようになる。同図中のＶＹは、カットオフ修正と天地見当修正を同時に修正するとき、速度ＶＹまで増（減）速後直ぐ元のＶＰまで下げ、それによる１回の修正量がカットオフ修正量Ｘと天地見当修正量Ｋの合計値になるような速度である。また、同図中のＥはカットオフ及び天地見当の両方を修正しているときであり、同図中のＦはカットオフ修正のみのときである。

このように、本実施形態の位相制御装置が適用された印刷機では、該印刷機の運転速度ＶＰに対し増大（減少）させるＶＣやＶＸ，ＶＫ，ＶＹの設定や、修正周期Ｔの設定を適当な値にすることにより見かけの修正速度が変えられるので、状況に合わせて運転速度を容易に設定することができ、断紙やダブリを無くすことが簡単となる。また、本実施形態の印刷機では、加速度及び減速度を共通にすることができるので、速度制御装置も簡素になる。さらに、カットオフ調整をしながら見当調整を行うので、調整時間が最短になるなどの効果が得られる。
また、印刷機を運転している単独駆動モータ１８によってカットオフの修正をするので、従来のカットオフ制御用コンペンセータローラ６が不要になり、これによって装置が簡素化し、しかも印刷装置２から折機４までのウェブ５の長さが短縮でき、印刷開始時や断紙時の損紙の発生が少なくなり、経済的である上、印刷前の通紙時間を短縮でき、作業能率も向上させることができる。

次に、本発明を図示の第２実施形態に基づいて詳細に説明する。ここで、図４は本発明の第２実施形態に係るカットオフ調整および見当調整の流れを示すブロック図、図７（ｂ）は本実施形態のカットオフ及び天地見当調整中の速度線図である。
本実施形態の輪転印刷機は、上記第１実施形態の構成におけるカットオフ調整を天地見当調整よりも優先させて実行するようにしたものである。このため、位置修正量演算装置２５の上流側には、カットオフ調整を天地見当調整よりも優先させて処理する処理順位判断装置２６が設けられている。なお、図７（ｂ）のＧがカットオフ修正中を示し、Ｈが天地見当修正を示している。また、同図中のＩは単独に天地見当修正をしている状態を示している。
本実施形態では、カットオフ調整を天地見当調整よりも優先させて処理する処理順位判断装置２６が設けられているので、第１実施形態と同様な作用・効果が得られるのに加え、速度補正が単純となり、修正量の絶対値管理が容易になるという効果がある。

また、本発明を図示の第３実施形態に基づいて詳細に説明する。ここで、図７（ｃ）は本発明の第３実施形態に係るカットオフ調整及び天地見当調整中の速度線図である。
本実施形態の輪転印刷機では、上記第１実施形態の構成におけるカットオフ調整と天地見当調整を同時に処理実行する図７（ａ）の同時調整に代えて、カットオフ調整と天地見当調整を周期Ｔで調整するが、カットオフ調整と天地見当調整を修正するタイミングはΔＴだけ時間をずらせて行われている。すなわち、カットオフ調整するための修正速度と、天地見当調整するための修正速度とは、異なる速度に設定されている。したがって、カットオフ調整と天地見当調整を同時に処理しても、両修正が重なることはない。
本実施形態では、カットオフ調整するための修正速度と、天地見当調整するための修正速度とを異なる速度にしているので、第１実施形態と同様な作用・効果が得られるのに加え、修正速度が単純になり、修正量のデータ管理が容易になるという効果がある。

以上、本発明の実施形態につき述べたが、本発明は既述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において各種の変形および変更を加え得るものである。

本発明の第１実施形態に係る４色刷印刷装置を示す概略構成図である。 本発明の第１実施形態に係るカットオフ調整および見当調整の流れを示すブロック図である。 本発明の第１実施形態に係る輪転印刷機全体を示す概略正面図である。 本発明の第２実施形態に係るカットオフ調整および見当調整の流れを示すブロック図である。 駆動モータの位相調整速度線図である。 （ａ）〜（ｄ）はカットオフ・天地見当調整速度線図である。 （ａ）は本発明の第１実施形態に係るカットオフ及び天地見当同時調整中の速度線図、（ｂ）は本発明の第２実施形態に係るカットオフ調整及び天地見当調整中の速度線図、（ｃ）は本発明の第３実施形態に係るカットオフ調整及び天地見当調整中の速度線図である。 従来の輪転印刷機全体を示す概略正面図である。 従来の４色刷印刷装置を示す概略構成図である。 図９における印刷装置の位相補正機構を示す概要図である。

符号の説明

１ 給紙装置
２ 印刷装置
３ ウェブ搬送装置
４ 折機
５ ウェブ
７ カットオフマークセンサ
８ 印刷見当検知器
１３ ブランケット胴
１４ 版胴
１８ 個別駆動モータ
１９ ロータリエンコーダ
２０ 制御装置
２１ カットオフ調整系
２２ 天地見当調整系
２３ シリンダ間補正系
２４ 調整量制御装置
２５ 位置修正量演算装置
２６ 処理順位判断装置

Claims (4)

1. 各印刷ユニットを個別に駆動する駆動モータと、該駆動モータの速度を個別に制御する制御装置とを有する印刷機の位相制御装置であって、
   前記制御装置が、前記印刷機の運転速度に対し、所定の修正速度まで前記駆動モータを増速または減速した後、すぐに前記運転速度まで減速または増速する運転を所定の修正周期で繰り返すことにより、１回の見当修正作業の制御が終了するように構成したことを特徴とする印刷機の位相制御装置。
2. 前記位相制御により、カットオフ調整または天地見当調整の少なくともいずれかが行われることを特徴とする請求項１に記載の印刷機の位相制御装置。
3. 前記位相制御により、カットオフ調整および天地見当調整の両方が行われ、これらのうち、前記カットオフ調整が前記天地見当調整よりも優先して行われることを特徴とする請求項１に記載の印刷機の位置調整装置。
4. 前記位相制御により、前記カットオフ調整および前記天地見当調整が同時に行われることを特徴とする請求項１に記載の印刷機の位相制御装置。

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