JP4484139B2 - 印刷機用インキポンプ装置 - Google Patents

Description

この発明は、インキレールを有するインキング機構のインキ元ローラーにインキレールを介してインキを供給するインキポンプを有する印刷機用インキポンプ装置に関し、切欠き部を有するプランジャーをステッピングモーターで駆動し回転させながら軸方向に往復させることによって、インキの吸入と吐出を交互に行うインキポンプを有する印刷機用インキポンプ装置およびインキ漏れ防止方法に関する。

前記技術分野に属する印刷機用インキポンプ装置としては、例えば、下記の特許文献１及び特許文献２に示されているものがある。

これら各特許文献に示される印刷機用インキポンプ装置（以下、インキポンプ装置という）は、少なくとも１つのインキポンプを有し、このインキポンプは、ステッピングモーターによって回転するアームに連結された切欠き部を有するプランジャーが、シリンダーの主穴内を１回転しながら１往復する間に、インキの吸入過程と吐出過程を１回ずつ交互に行うように構成されている。

すなわち、プランジャーが前半の１８０度を回転しながら主穴に押し入る方向に移動する間に、吐出穴からインキを吐出し、その後、プランジャーが後半の１８０度を回転しながら主穴から抜け出る方向に移動する間に、吸入穴からインキを吸入するようになっている。そして、回転する前記アームが所定位置に達する度にこれを検出し、その検出周期の遅速からポンプの作動異常を見つけ得る検出手段を有している。

また、両特許文献に示されるインキポンプ装置は、基台に８個のインキポンプ及び駆動モーターを組み込まれて１つのポンプユニットを形成している。各インキポンプの吸入穴は、基台に設けられたインキ供給通路を経てインキタンクに配管接続されている。インキ供給通路内には、インキタンクから加圧されたインキが供給されるようになっている。他方、各インキポンプの吐出穴は、インキ元ローラーにインキを供給するインキレールに配管接続されている。

プランジャーは、インキの吸入過程において切欠き部を除く外周面によって吐出穴を閉塞し、加圧されているインキを吸入穴から主穴内に吸入し、インキの吐出過程において前記外周面によって吸入穴を閉塞し、主穴内のインキを吐出穴から吐出してインキレールのインキ吐出口を介してインキを吐き出し、前記インキ吐出口に接近して設けられているインキ元ローラーの周面にインキを供給するようになっている。

各インキポンプをそれぞれ駆動するステッピングモーターは、印刷時に画線比率、印刷速度などに基づく演算値によって個々に異なる回転速度で回転させられ、停止指令によって、停止するようになっている。

したがって、停止指令によってインキポンプが停止すると、各プランジャーは無秩序な回転位相で停止し、プランジャーの切欠き部を除く外周面が吸入穴及び吐出穴に対し、あるものはいずれか一方の穴を閉塞し、また、あるものはその両方の穴を閉塞するという状態で停止するようになっている。
特許第２８６４４４７号公報 特開２００２−３４９４２４号公報

前記従来の技術に示されるインキポンプ装置には、次のような解決すべき課題があった。すなわち、上記特許文献１及び特許文献２に示されているものでは、インキポンプのプランジャーは、主穴内を回転及び軸方向に移動可能なように、主穴に対して僅かな隙間をもって嵌入されるようになっているので、プランジャーの外周面が吸入穴を塞いで停止した場合には、インキタンクから加圧供給されているインキの圧力によって、吸入穴を塞いでいる外周面が押され、プランジャーが主穴内で前記隙間に相当する分だけ変位し、プランジャーの外周面と主穴の内面との間の、略２倍に広がった隙間から、加圧されているインキが主穴内に侵入する。

そしてプランジャーの切欠き部が一部でも吐出穴に臨んでいると、主穴内に侵入したインキが切欠き部から吐出穴に侵入し、吐出穴に配管接続されているインキレールのインキ吐出口から徐々に漏れ出し、インキポンプ装置の停止時間が長くなればなるほど、インキの漏れ量が増大するという問題を抱えていた。

このことは、停止時間が比較的短い場合には、インキレールのインキ吐出口に接近して設けられているインキ元ローラーの前記インキ吐出口に対応する周面部に過剰なインキを転移させることとなり、また、停止時間が長い場合には、前記に加え、前記インキ吐出口から漏れ出したインキが外部周辺へ滴下することとなる。

したがって、このような状態で次の印刷をすると、印刷運転の初期に過剰なインキが印刷版に供給され、しばらくの間、濃度過多の不適正なインキ濃度で印刷されて、印刷品質の悪い多量の損紙が発生し、ランニングコストを増大させる原因になるとともに、印刷機の停止中に前記インキ吐出口から漏れ出たインキを清掃することが必要となり、作業者に余分な負担が掛かるという問題を抱えていた。

本発明は、上記従来技術の問題点を解決し、印刷機の停止中にインキレールのインキ吐出口からインキが漏れ出すのを防止する印刷機用インキポンプ装置およびインキ漏れ防止方法の提供を目的とする。

本発明は、一端が閉塞され、内面の互いに位相が相違する位置に吸入穴と吐出穴とを有する主穴が形成されたシリンダーに、一端部から軸方向の一定範囲にわたり半径方向にそぎ落とされた切欠き部を有するプランジャーを嵌入し、前記プランジャーをステッピングモーターで駆動して主穴内で回転させつつ軸方向に往復動させ、ある回転位相では、前記切欠き部を除くプランジャーの外周面によって、吸入穴と吐出穴とを同時に閉塞させ、他の回転位相では吸入穴又は吐出穴のいずれか一方を閉塞させ、吐出穴のみが閉塞されているときは加圧供給されているインキを吸入し、吸入穴のみが閉塞されているときは加圧供給されているインキを吐出するように動作するインキポンプを有する印刷機用インキポンプ装置であって、前記プランジャーの予め定めた回転位相を検出する検出手段と、前記検出手段、前記ステッピングモーター及び前記ステッピングモーターの回転を開始させる開始指令または前記ステッピングモーターの回転を停止させる停止指令を出力するポンプ操作手段と連結されて設けられ、前記ステッピングモーターの回転を制御するモーター制御手段と、を備え、前記モーター制御手段は、前記検出手段で検出されたプランジャーの前記予め定めた回転位相を原点として前記プランジャーの回転位相を前記ステッピングモーターに与えられるパルスの数に基づき追跡し、かつ前記ポンプ操作手段から停止指令を受信したときに回転中の前記プランジャーの回転位相が、前記切欠き部を除くプランジャーの外周面が前記吐出穴を閉塞しかつ前記切欠き部が前記吸入穴と対峙する回転位相にあるときは、その時点で前記ステッピングモーターを停止させ、また、前記切欠き部を除くプランジャーの外周面が前記吐出穴を閉塞しないか前記切り欠部が前記吸入穴と対峙しないかの回転位相にあるときは、前記切欠き部を除くプランジャーの外周面が前記吐出穴を閉塞しかつ前記切欠き部が前記吸入穴と対峙する回転位相まで前記プランジャーを回転させるためのパルスの数を求め、求めたパルスの数に基づいて、前記切欠き部を除くプランジャーの外周面が前記吐出穴を閉塞しかつ前記切欠き部が前記吸入穴と対峙する回転位相まで前記プランジャーが回転するまで前記ステッピングモーターを回転させた後に前記ステッピングモーターを停止させ、前記ステッピングモーターの停止により前記インキポンプが停止したときに、前記吸入穴から吸入され加圧されたインキの圧力によって前記切欠き部を除くプランジャーの外周面を前記吐出穴が開口する主穴の内周面に押し付け、前記吐出穴を密に閉塞してインキの漏洩を遮断するよう設けたことを特徴とする印刷機用インキポンプ装置である。

また印刷機用インキポンプ装置において、前記検出手段は、前記切欠き部を除くプランジャーの外周面が前記吐出穴を閉塞しかつ前記切欠き部が前記吸入穴と対峙する回転位相にあることを検出して検出信号を出力し、前記モーター制御手段は、前記検出手段からの検出信号の受信と、前記ポンプ操作手段からの停止指令の受信とのＡＮＤ条件が成立したときに前記ステッピングモーターを停止させることを特徴とする印刷機用インキポンプ装置である。

また印刷機用インキポンプ装置において、前記モーター制御手段は、前記ポンプ操作手段から停止指令を受信したとき、前記プランジャーが切欠き部を除く外周面によって前記吐出穴を閉塞しないか前記切欠き部が前記吸入穴と対峙しないかの回転位相にあるときは、予め定めた回転速度に切り替えて前記ステッピングモーターを回転させることを特徴とする印刷機用インキポンプ装置である。

本発明によれば、次のような効果を得ることができる。すなわち、本発明では、ステッピングモーターによって駆動されるプランジャーを、ステッピングモーターを停止させる度に、切欠き部を除くプランジャーの外周面によって吐出穴を閉塞する回転位相で停止させ、吸入穴側から加圧供給されているインキを吐出穴から漏洩させないように、前記加圧供給されるインキの圧力を利用して吐出穴を密に閉塞するので、印刷機の停止中にインキレールのインキ吐出口からインキが漏れ出さなくなり、インキ元ローラーへの過剰なインキの転移や外部周辺への滴下がなくなる。

したがって、印刷運転の初期に過剰なインキが印刷版に供給されることがなく、濃度過多の不適正な異常印刷となることを解消して正常印刷が行われるようになり、損紙の多量発生を無くしてランニングコストの低減を図り得るとともに、インキ供給口からインキが漏洩することがなく、外部周辺の汚れを解消し、清掃を容易とし作業者に余分な負担を掛けることがない。

次に、この発明に係るインキポンプ装置の第１の実施の形態について、図面を参照し説明する。印刷機用インキポンプ装置（インキポンプ装置）１は、図１、図４及び図６に示すように、ポンプユニット２を形成するインキポンプ１０と、検出手段２１と、モーター駆動制御手段（以下、モーター制御部という）４０を備えて構成する。

インキポンプ１０は、図３及び図４に示すように、一端を閉塞した主穴１１を有するシリンダー１２と、前記主穴１１に嵌入され主穴１１内で回転し軸方向に移動可能であるプランジャー１３と、プランジャー１３に平行でないように配された出力軸１５ａを有するステッピングモーター１５と、シリンダー１２及びステッピングモーター１５を取り付ける基台４で構成される。

シリンダー１２は、閉塞された一端をやや下方に向けて基台４に取り付けられ、図示の実施の態様では、主穴１１の内面に上下に位相を略１８０度相違させて対向する位置にインキの通路として吸入穴１７と吐出穴１８を有し、主穴１１の開口側内面とプランジャー１３の外周面との僅かな隙間からインキが漏れ出さないように密封する密封機構１９を有する。

プランジャー１３は、その一端側には、端部から軸方向の一定範囲内にわたり半径方向にそぎ落とされた切欠き部１３ａを有し、その他端側には、軸心に対し直角方向に突出するとともに、その突出方向が切欠き部１３ａの面に平行であるように設けられたピン１４を有し、前記主穴１１内で回転可能かつ軸方向に往復可能に前記切欠き部１３ａ側を先頭にして主穴１１に嵌入されている。

そして、ある回転位相では、切欠き部１３ａを除くプランジャー１３の外周面１３ｃが吸入穴１７と吐出穴１８とを同時に閉塞可能であり、他の回転位相では、前記外周面１３ｃが吸入穴１７又は吐出穴１８のいずれか一方を閉塞可能であって、他の回転位相において吐出穴１８が閉塞されているときはインキを吸入可能、吸入穴１７が閉塞されているときはインキを吐出可能となっている。なお、１３ｂは切欠き面である。

ステッピングモーター１５は、基台４に配され、出力軸１５ａの軸心がプランジャー１３の軸心に対して適宜な角度をもって傾斜し、両軸心の延長線が交差するような関係となっている。基台４の側面に取り付けられたステッピングモーター１５の出力軸１５ａは、シリンダー１２の主穴１１の開口側に設けられた空間部４ｂに突出させられ、出力軸１５ａの軸心と平行にシリンダー１２の主穴１１の開口側に突出する先端部を有するアーム１６が取り付けられている。そして、出力軸１５ａに固定されたアーム１６の前記先端部が、この先端部に設けられた球面軸受１６ａを介して、前記ピン１４と連結されている。

したがって、ステッピングモーター１５が回転してアーム１６が回転すると、ピン１４が球面軸受１６ａの作用でアーム１６との交差角を変えながらアーム１６とともに回転し、プランジャー１３に回転及び軸方向への往復動を伝達する。すなわち、プランジャー１３は、出力軸１５ａとは両者の軸心が適宜な傾斜角をもって配されており、ピン１４とは両者の軸心が直角に連結されていることから、アーム１６が一回転するごとにアーム１６の先端部の球面軸受１６ａの中心Ｃが、出力軸１５ａの軸心を中心にして所定の半径でプランジャー１３の周りを１回転し、前記球面軸受１６ａの中心Ｃからプランジャー１３の軸心に直角に下ろした直線とプランジャー１３の軸心の交点の位置、つまり図３においてＡ点とＢ点の間を１往復移動するような変位を与えられる。

ステッピングモーター１５は、モーター制御部４０から後述する駆動情報を受けて駆動され、１回転当たり適宜に設定されたパルス値Ｐパルスで回転するようになっている。

この実施の形態によれば、基台４には、８個のインキポンプ１０が配され、図６に示すように、ポンプユニット２を形成している。そして、インキの吸入穴１７は、基台４に設けられたインキ供給通路３を経て図示しないインキタンクに配管接続され、前記インキ供給通路３内にインキタンクから加圧されたインキが供給されるようになっている。一方、個々のインキポンプ１０からインキが吐出される吐出穴１８は、それぞれ独立して基台４の接続穴４ａに連絡し、ここからインキレール５まで個々に配管接続されており、個々のインキポンプ１０から吐出されたインキをインキレール５の図示しないインキ吐出口から吐き出し、前記インキ吐出口に接近して設けられているインキ元ローラー６の周面に供給するようになっている（図１参照）。

検出手段２１は、例えば近接スイッチであって、ステッピングモーター１５で駆動されるプランジャー１３が、略吸入過程を終了する回転位相を検出可能であるように、図３及び図４に示す実施の態様において基台４の前記空間部４ｂの上方に設けられる。この検出手段（近接スイッチ）２１は、プランジャー１３に連結するアーム１６が１回転する度に球面軸受１６ａが設けられているアーム１６の先端部の被検出部１６ｂを検出し、その都度検出信号２５を出力するようになっている（図９参照）。

この発明の実施の形態では、プランジャー１３とステッピングモーター１５とは、ピ
ン１４とアーム１６を介して直接的に連結し、１対１で回転するように構成されている。よって、検出手段２１は、ステッピングモーター１５の１回転中にＯＮ・ＯＦＦを繰り返すように作動し、検出信号２５をモーター制御部４０に送信するようになっている。

ステッピングモーター１５を駆動するモーター制御部４０は、図１及び図９に示すように、処理部４１、励磁信号出力部４２及びモータードライバー４３で構成されており、ポンプ操作手段である上位系制御装置６０から入力される後述の諸信号、運転指令及び停止指令と、検出手段２１から入力される検出信号２５に基づいてポンプユニット２に組み込まれている各インキポンプ１０のステッピングモーター１５の作動を制御するように構成されている。

処理部４１は、インキ元ローラー６の軸方向に適宜に分割されたインキ供給対象部（以下、コラムという）の印刷面の画線比率に対応して与えられる画線比率データと使用するインキの種類によって与えられるインキデータとに基づいたインキ供給補正係数信号６４が上位系制御装置６０から入力され、また、印刷速度に比例する速度情報として印刷速度信号６３が上位系制御装置６０から入力され、更に、検出手段２１から検出信号２５が入力され、更にまた、運転指令６１又は停止指令６２が上位系制御装置６０から入力されるようになっている。

前記検出信号２５は、アーム１６の先端部の被検出部１６ｂを検出している間連続するＯＮ信号であるが、処理部４１は、この検出信号２５の立ち上がり時点のプランジャー１３の位相を基準となる原点として定め、プランジャー１３の回転位相を制御処理する。

すなわち、プランジャー１３の回転位相関係をプランジャー１３の軸心に直角な断面で示した図７において、検出手段２１が回転する被検出部１６ｂを最初に検出した時のプランジャー１３の回転位相を原点Ｒｃと設定する。そして、例えば、印刷を開始する運転指令６１を受信したときは、図９に示すように、インキ供給補正係数信号６４と印刷速度信号６３とに基づく適正なインキ供給を行うべく、ステッピングモーター１５を適正な回転速度で回転させるための駆動情報４４として、前記適正な回転速度でステッピングモーター１５を回転させる周波数Ｆのモーター駆動パルス（以下、駆動パルスという）Ｗを出力する。

また、印刷を終了する停止指令６２を受信したときは、ステッピングモーター１５の回転を止めるために、検出手段２１から送信される検出信号２５と停止指令６２とに基づいてステッピングモーター１５を停止させるタイミングを演算して求め、求めたタイミングでステッピングモーター１５を停止させるための駆動情報４４ａとして、プランジャー１３を適正な停止位置まで変位させ得るだけステッピングモーター１５を回転させるだけの駆動パルスＷを出力するようになっている。この処理については、図１０を用いて後述する。

励磁信号出力部４２は、図９に示すように、処理部４１から入力される駆動情報４４及び４４ａに基づき、つまり駆動パルスＷに対応させて、ステッピングモーター１５を相励磁する励磁パルス信号４５を出力するようになっている。

モータードライバー４３には、ステッピングモーター１５を相励磁する励磁パルス信号４５が励磁信号出力部４２から入力され、前記励磁パルス信号４５に基づきステッピングモーター１５を駆動するために、ステッピングモーター１５の各相のコイルに流すモーター駆動用増幅電力信号４６を出力するようになっている。

次に、この発明に係る印刷機用インキポンプ装置の第２の実施の形態について、図面を参照し説明する。インキポンプ装置１は、図１、図５及び図６に示すように、ポンプユニット２を形成するインキポンプ１０と、検出手段３１と、モーター駆動制御手段（以下、モーター制御部という）５０を備えて構成される。

インキポンプ１０は、前記第１の実施の形態と同様な構成であるので、説明を省略する。検出手段３１は、ステッピングモーター１５で駆動されるプランジャー１３の回転位相を検出する例えば近接スイッチであって、図５に示す実施の形態においては、基台４の空間部４ｂのプランジャー１３の側方に設けられる。この検出手段（近接スイッチ）３１は、プランジャー１３に連結するアーム１６が１回転する度に、球面軸受１６ａが設けられているアーム１６の先端部の被検出部１６ｂを検出し、その都度検出信号３５を出力するようになっている（図９参照）。

この発明の第２の実施の形態では、第１の実施の形態と同様に、プランジャー１３とステッピングモーター１５とは、ピン１４とアーム１６を介して直接的に連結し、１対１で回転するように構成されている。つまり、検出手段３１によって前記被検出部１６ｂが検出される検出範囲３２（図８参照）は、図２（Ａ）乃至図２（Ｃ）に示すように、ステッピングモーター１５で駆動され回転するプランジャー１３の切欠き部１３ａを除く外周面１３ｃが、インキの吐出穴１８を閉塞する回転位相となるように設定される。

そして、検出手段３１は、ステッピングモーター１５の１回転中にＯＮ・ＯＦＦを繰り返すように作動し、検出信号３５をモーター駆動制御手段（モーター制御部）５０に送信するようになっている（図９参照）。

モーター制御部５０は、図９に示すように、前記第１の実施の形態と同様な形態をなし、処理部５１、励磁信号出力部５２、モータードライバー５３で構成される。

処理部５１は、図９に示すように、前記インキ供給補正係数信号６４、印刷速度信号６３、運転指令６１又は停止指令６２及び検出信号３５を、前記第１の実施の形態と同様に上位系制御装置６０から入力されるようになっている。

そして、処理部５１は、前記第１の実施の形態の処理部４１と同様に、運転指令６１を受信したときは、ステッピングモーター１５を連続回転させるための駆動情報５４を出力し、また、停止指令６２を受信したときは、ステッピングモーター１５を停止させるための駆動情報５４ａを出力するようになっている。そして、回転しているステッピングモーター１５を停止させるための駆動情報５４ａは、検出手段３１から送信される検出信号３５とのＡＮＤ条件が成立したときにステッピングモーター１５を停止させる。

励磁信号出力部５２は、処理部５１から入力される駆動情報５４、５４ａに基づき、前記第１の実施の形態の励磁信号出力部４２と同様に、ステッピングモーター１５を相励磁する励磁パルス信号５５を出力するようになっている。

モータードライバー５３は、励磁信号出力部５２から入力される励磁パルス信号５５に基づき、前記第ｌの実施の形態のモータードライバー４３と同様に、ステッピングモーター１５を駆動するためにモーター駆動用増幅電力信号５６を出力するようになっている。

次に、この発明に係る印刷機用インキポンプ装置の実施の形態における作用について、図面を参照し説明する。以上説明したインキポンプ装置１における各インキポンプ１０は、図４及び図１２（Ａ）乃至図１２（Ｆ）に示すように、ステッピングモーター１５がプランジャー１３側から見て（図４の左側から右側に向けて見て）、反時計方向に回転すると、出力軸１５ａに固定されたアーム１６は同方向に回転する。

アーム１６は、球面軸受１６ａとピン１４を介してプランジャー１３と連結し、出力軸１５ａの軸心とプランジャー１３の軸心とが、適宜な傾斜角で交差していることから、図４の位置にあるアーム１６が、前半の１８０度を回転する過程では、切欠き部１３ａを除く外周面１３ｃで吸入穴１７と吐出穴１８を閉塞していたプランジャー１３（図１２（Ａ）参照）は、吸入穴１７の閉塞を保ちつつ反時計方向に回転しながら、切欠き部１３ａが吐出穴１８と連絡するとともに主穴１１に押し入る図３のＡ点からＢ点に至る方向に移動し、主穴１１内のインキを吐出穴１８から押し出し（図１２（Ｂ）乃至図１２（Ｃ）参照）、最終段階でプランジャー１３は、再び吸入穴１７と吐出穴１８を閉塞する（図１２（Ｄ）参照）。

続いてアーム１６が後半の１８０度を回転する過程では、プランジャー１３（図１２（Ｄ）参照）は、吐出穴１８の閉塞を保ちつつ反時計方向に回転しながら、切欠き部１３ａが吸入穴１７と連絡するとともに、主穴１１から抜け出るＢ点からＡ点に至る方向に移動し、インキタンクからインキ供給通路３内に加圧され供給されているインキを吸入穴１７から吸入し（図１２（Ｅ）乃至図１２（Ｆ）参照）、最終段階でプランジャー１３は再び前記外周面１３ｃで吸入穴１７と吐出穴１８を閉塞する（図１２（Ａ）参照）。

これらの一連の動作は、各ポンプユニット２の各インキポンプ１０において同様に行われ、各ステッピングモーター１５の回転は、画線比率や印刷速度などの条件によって、個々に異なる回転速度で回転する。そして、印刷が終了したときに上位系制御装置６０から送信される停止指令６２を受信すると、モーター制御部４０は、いずれのインキポンプ１０においても、切欠き部１３ａを除くプランジャー１３の外周面１３ｃによって吐出穴１８を閉塞する回転位相でプランジャー１３を停止させるように作動する。

モーター制御部４０のこの作動は、すべてのインキポンプ１０に対して個別にかつ同様に作用をするので、一つのインキポンプ１０についての作用を説明し、他のインキポンプ１０、１０・・・については省略する。

第１の実施の形態では、処理部４１では、図９及び図１０に示すように、上位系制御装置６０から出力されるインキ供給補正係数信号６４を各コラムごとに受信している（ステップＳ１）。そして、運転指令６１を受信し、印刷速度信号６３を受信して（ステップＳ２）、印刷速度Ｖを求める。インキ供給補正係数信号６４と印刷速度Ｖに基づいて駆動パルスＷの周波数Ｆを求める（ステップＳ３）。

そして、求めた周波数Ｆの駆動パルスＷを駆動情報４４として出力する。また、検出手段２１がＯＮして検出信号２５が出力される度に、その立ち上がりによって処理部４１に内蔵される駆動パルスカウンターをクリヤーしながら、この駆動パルスカウンターで駆動パルスＷをカウントする（ステップＳ４）。

励磁信号出力部４２では、駆動情報４４を受信すると、受信した駆動情報４４に基づいて、つまり駆動パルスＷに対応させて、ステッピングモーター１５を相励磁する励磁パルス信号４５をモータードライバー４３に向けて出力する。モータードライバー４３では、入力された励磁パルス信号４５に基づき、ステッピングモーター１５の各相のコイルに流すモーター駆動用増幅電力信号４６を出力する。ステッピングモーター１５は、入力されたモーター駆動用増幅電力信号４６によって駆動される。

ステッピングモーター１５が１回転する度に、アーム１６が１回転し、検出手段２１が、回転するアーム１６の被検出部１６ｂを捉えて検出信号２５を出力し、処理部４１に入力する。ステッピングモーター１５は、処理部４１が上位系制御装置６０から停止指令６２を受信する（ステップＳ５）まで、印刷速度Ｖに同調した通常運転を行う。

他方、上位系制御装置６０から停止指令６２を受信すると（ステップＳ５）、処理部４１は、プランジャー１３を、その切欠き部１３ａを除く外周面１３ｃによってシリンダー１２の吐出穴１８を閉塞する位相において停止させる。すなわち、プランジャー１３をこのような位相に停止させることによって、吸入穴１７からシリンダー１２の主穴１１に侵入し、加圧されたインキの圧力によってプランジャー１３を押して変位させ、吐出穴１８が開口する主穴１１の内周面にプランジャー１３を押し付ける。

これによって、加圧されたインキが吐出穴１８に侵入するのを防止するのである。詳細には、吐出穴１８を前記外周面１３ｃで閉塞しかつ吸入穴１７に前記切欠き部１３ａの少なくとも一部が対峙するようなプランジャー１３の回転位相範囲をプランジャー１３の停止許可範囲２３と定め、吐出穴１８に前記切欠き部１３ａの少なくとも一部が対峙するか、または吸入穴１７に前記切欠き部１３ａの少なくとも一部が対峙しないか、のいずれかであるようなプランジャー１３の回転位相範囲をプランジャー１３の停止不可範囲２４と定め、プランジャー１３を適正な回転位相で停止させるべく、前記停止指令６２の受信タイミングと前記検出手段２１が出力する検出信号２５の受信タイミングに基づいて、処理部４１が、ステッピングモーター１５を適正なタイミングで停止させる。

具体的には、以下のとおりである。すなわち、処理部４１では、図７、図９及び図１０に示すように、検出手段２１がＯＮして検出信号２５が処理部４１に入力されると、検出信号２５の立ち上がりで駆動パルスカウンターがクリヤーされて、新たに駆動パルスＷがカウントされる（上述したステップＳ４）。

前記駆動パルスカウンターがクリヤーされた時点、つまり検出信号２５の立ち上がりを形成した時点の、被検出部１６ｂの被検出点の位置を、回転変位の原点Ｒｃと定めるとともに、回転変位によってプランジャー１３の回転位相が前記停止許可範囲２３に入った時点の前記被検出点の回転変位位置を上流側始点Ｒｅ、回転変位によってプランジャー１３の回転位相が前記停止許可範囲２３から外れる直前の時点の前記被検出点の回転変位位置を下流側終点Ｒｆ、上流側始点Ｒｅと下流側終点Ｒｆとの間の予め定めた任意の定点を定点Ｒｙと定め、かつ、被検出点を原点Ｒｃから上流側始点Ｒｅまで回転変位させるだけステッピングモーター１５を回転させるのに必要な駆動パルスＷの数がＰｅ、また、被検出点を原点Ｒｃから下流側終点Ｒｆまで回転変位させるだけステッピングモーター１５を回転させるのに必要な駆動パルスＷの数がＰｆ、更に、被検出点を原点Ｒｃから定点Ｒｙまで回転変位させるだけステッピングモーター１５を回転させるのに必要な駆動パルスＷの数がＰｙである場合、処理部４１は、駆動パルスカウンターのカウント値Ｐｘが、Ｐｅ≦Ｐｘ≦Ｐｆであるとき（図１０のステップＳ６）は、プランジャー１３の回転位相が停止許可範囲２３にあると、また、前記カウント値Ｐｘが、Ｐｘ＜Ｐｅ又はＰｘ＞Ｐｆであるとき（ステップＳ７、ステップＳ９）は、プランジャー１３の回転位相が停止不可範囲２４にあると認識する。

そして、停止指令６２を受信した時点の前記駆動パルスカウンターのカウント値Ｐｘが、Ｐｘ＜Ｐｅ又はＰｘ＞Ｐｆであるとき（すなわち、停止指令６２を受信した時点のプランジャー１３の回転位相がＲｘｃ又はＲｘｂであるとき）は、処理部４１は、駆動パルスＷの周波数Ｆを当該処理部４１が設定できる最大の周波数に変更するとともに、停止指令６２を受信した時点の駆動パルスＷのカウント値Ｐｘと前記定点Ｒｙに関する駆動パルスＷの数Ｐｙから、プランジャー１３をその回転位相が停止許可範囲２３にある状態に停止させるための補正駆動パルス数Ｐａを、Ｐｘ＜ＰｅのときはＰａ＝Ｐｙ−Ｐｘによって（ステップＳ８）、Ｐｘ＞ＰｆのときはＰａ＝Ｐ＋Ｐｙ−Ｐｘによって（ステップＳ１０）、演算し、駆動情報４４として、求めた数Ｐａだけ前記最大の周波数の駆動パルスＷを出力する。ここで、Ｐは、被検出点を原点Ｒｃから１回転させるのに必要な駆動パルスＷの数である。

停止指令６２を受信した時点の前記駆動パルスカウンターのカウント値ＰｘがＰｅ≦Ｐｘ≦Ｐｆのとき（すなわち、停止指令６２を受信した時点のプランジャー１３の回転位相がＲｘａであるとき）は、処理部４１は、前記駆動パルスＷのカウント値Ｐｘから停止許可範囲２３にあることを認識し、直ちにその位相に停止させるために補正駆動パルス数Ｐａ＝０を演算し（ステップＳ１１）、駆動情報４４ａとして駆動パルスＷの出力を停止する。

そして、いずれの場合も補正駆動パルス数Ｐａだけの駆動パルスＷは、励磁信号出力部４２に入力される。励磁信号出力部４２は、駆動パルスＷに対応した、ステッピングモーター１５を相励磁する励磁パルス信号４５をモータードライバー４３に出力する。モータードライバー４３は、入力された励磁パルス信号４５に基づき電力増幅してステッピングモーター１５を駆動する。

したがって、ステッピングモーター１５で駆動されるプランジャー１３が停止する回転位相は、停止指令６２を受信したときにプランジャー１３が停止不可範囲２４の回転位相にあるときには、前記被検出点が予め定めた定点Ｒｙに達した状態に対応する位相の停止許可範囲２３の回転位相であり、停止指令６２を受信したときにプランジャー１３が停止許可範囲２３の回転位相にあるときには、停止指令６２を受信した時点の位相である。

そして、図２（Ａ）乃至図２（Ｃ）に示すように、停止許可範囲２３に停止したプランジャー１３の回転位相においては、切欠き部１３ａを除く外周面１３ｃが吐出穴１８を閉塞する。即ち前記外周面１３ｃが吐出穴１８を閉塞しかつ前記切欠き部１３ａが前記吸入穴１７と対峙することにより、インキタンクから吸入穴１７に加圧供給されているインキの圧力によって、前記外周面１３ｃが吐出穴１８側に変位し、吐出穴１８を密に閉塞してインキの漏洩を遮断することは、前記のとおりである。

次に、第２の実施の形態の作用について説明する。第２の実施の形態における、運転指令６１を受信した状況下における、モーター制御部５０によるステッピングモーター１５の制御（図１１のステップＳ２１乃至ステップＳ２４）は、前記第１の実施の形態と同じなので省略する。

第２の実施の形態は、図５、図８及び図１２（Ａ）乃至図１２（Ｆ）に示すように、検出手段３１を、プランジャー１３の回転位相が停止許可範囲３３にあるときにアーム１６の被検出部１６ｂを検出して検出信号３５を出力するように設けた実施の形態であり、かつ、モーター制御部５０は、検出信号３５の受信と停止指令６２の受信のＡＮＤ条件が成立したときにステッピングモーター１５を停止させる。

したがって、ステッピングモーター１５によって主穴１１内を作動しているプランジャー１３は、図９に示すように、モーター制御部５０が停止指令６２を受信すると、切欠き部１３ａを除くプランジャー１３の外周面１３ｃによって吐出穴１８を閉塞する回転位相ですべて停止するようになっている。

すなわち、停止指令６２を受信した時点（ステップＳ２５）に、例えば、プランジャー１３の回転位相が図８の停止不可範囲３４内のＲｘｅであって、検出手段３１がアーム１６の被検出部１６ｂを検出していないとき（ステップＳ２６）は、処理部５１は、駆動パルスＷの周波数Ｆを当該処理部５１が設定できる最大の周波数に変更した駆動パルスＷを駆動情報５４として出力する（ステップＳ２８、ステップＳ２９）。そして、処理部５１から出力された駆動パルスＷは励磁信号出力部５２に入力される。

励磁信号出力部５２は、図９に示すように、駆動パルスＷに対応した、ステッピングモーター１５を相励磁する励磁パルス信号５５をモータードライバー５３に出力する。モータードライバー５３は、入力された励磁パルス信号５５に基づき電力増幅してステッピンクモーター１５を駆動する。したがって、ステッピングモーター１５は高速で回転する。この回転によってアーム１６が検出手段３１の検出範囲３２に達すると、検出手段３１が被検出部１６ｂを検出して検出信号３５を出力する。

処理部５１は、この検出信号３５を受信すると、停止指令６２と検出信号３５とのＡＮＤ条件が成立するため、直ちにステッピングモーター１５を停止させるために補正駆動パルス数Ｐａ＝０を演算し（ステップＳ３０）、駆動情報５４ａとして駆動パルスＷの出力を停止する。

一方、図８及び図１１に示すように、停止指令６２を受信した時点に、例えば、プランジャー１３の回転位相が図８のＲｘｄであって、検出手段３１がアーム１６の被検出部１６ｂを検出しているときは、処理部５１は、検出信号３５を受信状態にあり、この検出信号３５と停止指令６２とのＡＮＤ条件が成立するため、直ちにステッピングモーター１５を停止させるために補正駆動パルス数Ｐａ＝０を演算し（ステップＳ２７）、駆動情報５４ａとして駆動パルスＷの出力を停止する。

そして、図２（Ａ）乃至図２（Ｃ）及び図８に示すように、停止許可範囲３３に停止したプランジャー１３の回転位相においては、切欠き部１３ａを除く外周面１３ｃが吐出穴１８を閉塞する。即ち前記外周面１３ｃが吐出穴１８を閉塞しかつ前記切欠き部１３ａが前記吸入穴１７と対峙することにより、インキタンクから吸入穴１７に加圧供給されているインキの圧力によって、前記外周面１３ｃが吐出穴１８側に変位し、吐出穴１８を密に閉塞してインキの漏洩を遮断する。

印刷用インキポンプ装置の構成を示す図である。 プランジャーの回転位相に応じた吐出穴の閉塞を示す図である。 印刷機用インキポンプ装置のポンプユニットの断面を示す図である。 第１の実施の形態に係るインキポンプの部分斜視図である。 第２の実施の形態に係るインキポンプの部分斜視図である。 印刷機用インキポンプ装置のポンプユニットの平面図である。 第１の実施の形態における検出手段に対するプランジャーの停止許可範囲と停止不可範囲の関係図である。 第２の実施の形態における検出手段に対するプランジャーの停止許可範囲と停止不可範囲の関係図である。 モーター制御部の構成図である。 第１の実施の形態に係るモーター制御部の処理部におけるフロー図である。 第２の実施の形態に係るモーター制御部の処理部におけるフロー図である。 主穴内を運動するプランジャーの作動形態図である。

符号の説明

１ 印刷機用インキポンプ装置
２ ポンプユニット
３ インキ供給通路
４ 基台
４ａ 接続穴
４ｂ 空間部
５ インキレール
６ インキ元ローラー
１０ インキポンプ
１１ 主穴
１２ シリンダー
１３ プランジャー
１３ａ 切欠き部
１３ｂ 切欠き面
１３ｃ 外周面
１４ ピン
１５ ステッピングモーター
１５ａ 出力軸
１６ アーム
１６ａ 球面軸受
１６ｂ 被検出部
１７ 吸入穴
１８ 吐出穴
１９ 密封機構
２１、３１ 検出手段（近接スイッチ）
３２ 検出範囲
２３、３３ 停止許可範囲
２４、３４ 停止不可範囲
２５、３５ 検出信号
４０、５０ モーター駆動制御手段（モーター制御部）
４１、５１ 処理部
４２、５２ 励磁信号出力部
４３、５３ モータードライバー
４４、４４ａ、５４、５４ａ 駆動情報
４５、５５ 励磁パルス信号
４６、５６ モーター駆動用増幅電力信号
６０ 上位系制御装置
６１ 運転指令
６２ 停止指令
６３ 印刷速度信号
６４ インキ供給補正係数信号
Ｒｃ 原点
Ｒｅ 上流側始点
Ｒｆ 下流側終点
Ｒｙ 定点
Ｒｘａ、Ｒｘｂ、Ｒｘｃ、Ｒｘｄ、Ｒｘｅ 停止指令を受信した時点のプランジャーの回転位相

Claims (3)

1. 一端が閉塞され、内面の互いに位相が相違する位置に吸入穴と吐出穴とを有する主穴が形成されたシリンダーに、一端部から軸方向の一定範囲にわたり半径方向にそぎ落とされた切欠き部を有するプランジャーを嵌入し、前記プランジャーをステッピングモーターで駆動して主穴内で回転させつつ軸方向に往復動させ、ある回転位相では、前記切欠き部を除くプランジャーの外周面によって、吸入穴と吐出穴とを同時に閉塞させ、他の回転位相では吸入穴又は吐出穴のいずれか一方を閉塞させ、吐出穴のみが閉塞されているときは加圧供給されているインキを吸入し、吸入穴のみが閉塞されているときは加圧供給されているインキを吐出するように動作するインキポンプを有する印刷機用インキポンプ装置であって、
   前記プランジャーの予め定めた回転位相を検出する検出手段と、
   前記検出手段、前記ステッピングモーター及び前記ステッピングモーターの回転を開始させる開始指令または前記ステッピングモーターの回転を停止させる停止指令を出力するポンプ操作手段と連結されて設けられ、前記ステッピングモーターの回転を制御するモーター制御手段と、を備え、
   前記モーター制御手段は、前記検出手段で検出されたプランジャーの前記予め定めた回転位相を原点として前記プランジャーの回転位相を前記ステッピングモーターに与えられるパルスの数に基づき追跡し、かつ前記ポンプ操作手段から停止指令を受信したときに回転中の前記プランジャーの回転位相が、前記切欠き部を除くプランジャーの外周面が前記吐出穴を閉塞しかつ前記切欠き部が前記吸入穴と対峙する回転位相にあるときは、その時点で前記ステッピングモーターを停止させ、また、前記切欠き部を除くプランジャーの外周面が前記吐出穴を閉塞しないか前記切り欠部が前記吸入穴と対峙しないかの回転位相にあるときは、前記切欠き部を除くプランジャーの外周面が前記吐出穴を閉塞しかつ前記切欠き部が前記吸入穴と対峙する回転位相まで前記プランジャーを回転させるためのパルスの数を求め、求めたパルスの数に基づいて、前記切欠き部を除くプランジャーの外周面が前記吐出穴を閉塞しかつ前記切欠き部が前記吸入穴と対峙する回転位相まで前記プランジャーが回転するまで前記ステッピングモーターを回転させた後に前記ステッピングモーターを停止させ、
   前記ステッピングモーターの停止により前記インキポンプが停止したときに、前記吸入穴から吸入され加圧されたインキの圧力によって前記切欠き部を除くプランジャーの外周面を前記吐出穴が開口する主穴の内周面に押し付け、前記吐出穴を密に閉塞してインキの漏洩を遮断するよう設けた
   ことを特徴とする印刷機用インキポンプ装置。
2. 請求項１に記載の印刷機用インキポンプ装置において、
   前記検出手段は、前記切欠き部を除くプランジャーの外周面が前記吐出穴を閉塞しかつ前記切欠き部が前記吸入穴と対峙する回転位相にあることを検出して検出信号を出力し、
   前記モーター制御手段は、前記検出手段からの検出信号の受信と、前記ポンプ操作手段からの停止指令の受信とのＡＮＤ条件が成立したときに前記ステッピングモーターを停止させる
   ことを特徴とする印刷機用インキポンプ装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の印刷機用インキポンプ装置において、
   前記モーター制御手段は、前記ポンプ操作手段から停止指令を受信したとき、前記プランジャーが切欠き部を除く外周面によって前記吐出穴を閉塞しないか前記切欠き部が前記吸入穴と対峙しないかの回転位相にあるときは、予め定めた回転速度に切り替えて前記ステッピングモーターを回転させる
   ことを特徴とする印刷機用インキポンプ装置。

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