JP4585261B2 - 孔版印刷装置 - Google Patents

Description

本発明は、製版済孔版原紙が巻着された印刷ドラムを用いて印刷用紙に印刷を施す孔版印刷装置に関するものであり、特に、印刷用紙の所望の位置に印刷が施されるように印刷用紙を搬送する孔版印刷装置に関するものである。

従来、製版済孔版原紙が外周面に巻着されて回転する印刷ドラムと、この印刷ドラムに圧接されて回転するプレスローラとの間に印刷用紙を挿入し、印刷ドラム内のインクを製版済孔版原紙における孔から押し出し、インクを印刷用紙に転写させて印刷を行う孔版印刷装置が提案されている。

上記のような孔版印刷装置においては、給紙台から繰り出された印刷用紙が搬送ローラにより印刷ドラムに向かって搬送され、印刷ドラムとプレスローラとの接点まで到達したとき印刷が開始される。したがって、印刷用紙の印刷範囲と製版済孔版原紙の印面範囲の位置を合わせるためには、印刷用紙の印刷開始位置が上記接点に到達したとき、印刷ドラムに巻着された製版済孔版原紙の印面開始位置が上記接点にくるようにする必要がある。

そこで、たとえば、印刷用紙を搬送ローラに当接させた状態で待機させ、印刷ドラムが所定位置まで回転した時点で搬送ローラの予め設定された回転速度で回転を開始させることにより、印刷用紙の印刷開始位置と製版済孔版原紙の印面開始位置とを一致させる方法が提案されているが、搬送ローラによる搬送途中においてスリップが生じたり、印刷用紙が搬送ローラに当接した状態において発生する印刷用紙のたるみにはばらつきがあるため、上記のように搬送ローラを予め設定された回転速度で回転するように制御したのでは、常に印面開始位置と印刷開始位置とを一致させることは困難である。

そこで、搬送ローラと上記接点との間に搬送途中の印刷用紙の先端を検出するレジストセンサを設け、このレジストセンサにより印刷用紙の先端が検出された時点における印刷ドラムのドラム回転角度情報を得、このドラム回転角度情報に基づいて、製版済孔版原紙の印面開始位置が上記接点に到達するまでの時間と印刷用紙の印刷開始位置がレジストセンサの位置から上記接点に到達するまでの時間とが合うように搬送ローラの回転速度を制御する方法が提案されている。

一方、上記のような孔版印刷装置においては、印刷開始時、つまり印刷用紙が印刷ドラムとプレスローラとの接点まで到達したときに印刷用紙の搬送速度と印刷ドラムの周速度とを一致させる必要がある。

そこで、たとえば、特許文献１においては、理想的な状態で印刷用紙が搬送された際にレジストセンサにより印刷用紙の先端が検出されたタイミングを理想値として予め取得し、印刷ドラムが所定位置まで回転した時点から上記理想値まで搬送ローラを所定の加速度で回転させた後、一旦、一定の回転速度で搬送ローラを回転させ、その後再び印刷用紙の搬送速度と印刷ドラムの周速度とが同じになるまで所定の加速度で搬送ローラを回転させるとともに、上記一定の回転速度の回転により印刷用紙が搬送されている間に印刷用紙の先端をレジストセンサにより検出し、その検出タイミングの上記理想値からの遅れに応じて再び加速を開始するタイミングを早くするように補正し、印刷用紙の印刷開始位置と製版済孔版原紙の印面開始位置とを一致させる方法が提案されている。上記の方法を、図１４を用いてより具体的に説明する。なお、図１４における縦軸は印刷用紙の搬送速度と印刷ドラムの周速度との比であり、横軸はドラム回転角度情報であり、具体的にはドラムエンコーダで検出されるパルス信号のカウント数である。また、ドラム回転角度情報がＰ１のときにレジストローラの回転が開始され、Ｇの時点で製版済孔版原紙の印面開始位置がプレスローラまで到達するように印刷ドラムの回転が制御される。

上記の方法においては、まず、理想的に印刷用紙が搬送された場合において、レジストセンサにより印刷用紙の先端が検出される時点Ｐ２（理想値）と、再加速を開始する時点Ｐ３と、再加速を停止する時点Ｐ４が予め設定されている。そして、たとえば、図１４に示すように、レジストセンサによる印刷用紙の先端の検出時点がＰ５まで遅れた場合には、その遅れ量に応じて再加速する時点がＰ３からＰ６に早められるとともに、その分再加速を停止する時点も早められる。上記のように補正することにより印刷用紙が遅れて搬送された場合においても印刷用紙の印刷開始位置と製版済孔版原紙の印面開始位置とが一致するように制御することができる。

特開平１１-１８００２１号公報 特開平９-１４２７０３号公報

しかしながら、特許文献１に記載の方法では、上記のように再び加速するタイミングを早めて補正しているので、その補正量は理想値Ｐ２によって制限され、たとえば、早めることのできる限界時点が、図１４に示すＰＤである場合には、理想値であるＰ１からＰＤの間のパルス数の対応するずれ量しか補正することができない。また、上記理想値より前にレジストセンサにより印刷用紙の先端が検出された場合には、そのずれ量を補正することができない。

本発明は、上記事情に鑑み、上記のような孔版印刷装置において、より大きいずれ量に対応して印刷用紙の印刷開始位置と製版済孔版原紙の印面開始位置とが一致するように制御することができる孔版印刷装置を提供することを目的とするものである。

本発明の孔版印刷装置は、製版済孔版原紙が巻着され、所定の周速度で回転する印刷ドラムと、印刷ドラムの外表面に圧接されて回転可能に設置されたプレスローラと、印刷ドラムのドラム回転魚度情報を検出するドラム回転角度情報検出手段と、印刷ドラムまで印刷用紙を搬送する搬送ローラと、搬送ローラを駆動する搬送モータと、搬送ローラにより搬送途中の印刷用紙の先端が所定位置にきたことを検出する用紙先端検出手段と、搬送モータの回転速度を駆動制御するモータ制御手段とを備えた孔版印刷装置において、モータ制御手段が、搬送モータを、用紙先端検出手段により印刷用紙の先端が検出される時点までは第１の加速度で駆動制御し、用紙先端検出後から所定の期間は第１の加速度よりも小さい第２の加速度で駆動制御し、所定の期間経過後は第２の加速度よりも大きい第３の加速度で駆動制御して搬送ローラによる印刷用紙の搬送速度が印刷ドラムの周速度に一致するようにするものであるとともに、用紙先端検出手段により印刷用紙の先端が検出された時点におけるドラム回転角度情報に基づいて搬送ローラにより搬送される印刷用紙の印刷開始位置と製版済孔版原紙の印面開始位置とが印刷ドラムとプレスローラとの接点において一致するように上記所定の期間を算出するものであることを特徴とする。

また、上記孔版印刷装置においては、モータ制御手段を、上記第１の加速度と上記第３の加速度とを同じ大きさに設定するものとするとともに、上記第２の加速度を０に設定するものとすることができる。

また、モータ制御手段を、搬送モータをＰＩＤ制御するものとし、用紙先端検出手段により印刷用紙の先端が検出された時点においてＰＩＤ制御に用いられる積分成分を０にするリセット手段をさらに備えるようにすることができる。

ここで、上記「用紙先端検出後」とは、用紙先端検出直後または用紙先端検出直後から所定の期間経過した後としてもよいが、用紙先端検出時点と実質的に同時であることが望ましい。

また、上記「第１の加速度」と上記「第３の加速度」とは、同じ加速度でもよいし、異なる加速度としてもよい。

また、上記「第２の加速度」は、第１の加速度よりも小さい加速度であればよいが、０〜第１の加速度の１/４の大きさであることが望ましい。

また、上記「搬送ローラにより搬送される印刷用紙の印刷開始位置と製版済孔版原紙の印面開始位置とが前記印刷ドラムと前記プレスローラとの接点において一致するように上記所定の期間を算出する」とは、製版済孔版原紙の印面開始位置が印刷用紙の先端検出時における位置から上記接点に到達するまでの間における印刷用紙の搬送距離が、印刷用紙の先端検出位置から上記接点までの距離となるように上記所定の期間を算出することを意味する。

本発明の孔版印刷装置によれば、搬送モータを、用紙先端検出手段により印刷用紙の先端が検出される時点までは第１の加速度で駆動制御し、用紙先端検出後から所定の期間は第１の加速度よりも小さい第２の加速度で駆動制御し、所定の期間経過後は第２の加速度よりも大きい第３の加速度で駆動制御して搬送ローラによる印刷用紙の搬送速度が印刷ドラムの周速度に一致するようにするものであるとともに、用紙先端検出手段により印刷用紙の先端が検出された時点におけるドラム回転角度情報に基づいて搬送ローラにより搬送される印刷用紙の印刷開始位置と製版済孔版原紙の印面開始位置とが印刷ドラムとプレスローラとの接点において一致するように上記所定の期間を算出するようにしたので、上記特許文献１に記載の方法と比較すると、より広い補正量を確保することができるとともに、印刷用紙が理想よりも早く搬送された場合においても、そのずれを補正することができる。

また、上記孔版印刷装置において、ＰＩＤ制御を行う場合、搬送モータから用紙先端検出手段の位置までにおいては、たとえば、印刷用紙のたるみの解消時の負荷変動や、搬送モータ起動直後の搬送モータの速度計測ずれになどの要因により変位エラー量（積分成分）が大きくなり、この変位エラー量は用紙先端検出後の搬送モータの駆動制御にも影響を及ぼすので、印刷用紙の印刷開始位置と製版済孔版原紙の印面開始位置とが厳密に一致しない場合がある。そこで、上記孔版印刷装置において、用紙先端検出手段により印刷用紙の先端が検出された時点においてＰＩＤ制御に用いられる積分成分を０にするようにした場合には、用紙先端検出時において上記変位エラー量をリセットすることができるので、より厳密に印刷用紙の印刷開始位置と製版済孔版原紙の印面開始位置とを一致させることができる。

なお、上記効果については後に詳述する。

以下、図面を参照して本発明の孔版印刷装置の一実施形態について詳細に説明する。図１は本孔版印刷装置の概略構成を示す図、図２は本孔版印刷装置の駆動制御系を示すブロック図である。

本孔版印刷装置は、図１に示すように、円筒形状をした印刷ドラム１０と、印刷ドラム１０の外表面に圧接されこの印刷ドラム１０と平行に回転可能に配置されたプレスローラ１１と、給紙台（図示省略）に載置された印刷用紙Ｓ１を印刷ドラム１回転毎に１枚ずつ繰り出して送り出すスクレーパローラ２１，ピックアップローラ２２、サバキ板２３および重送検出スイッチ２４を備えた１次給紙部２０と、１次給紙部２０から繰り出された印刷用紙を印刷ドラム５１０とプレスローラ１１との間に挿入する搬送ローラ（以下レジストローラという）３１，３２およびガイド板３３，３４を備えた２次給紙部３０と、印刷ドラム１０とプレスローラ１１との間に挟圧搬送され印刷が施された印刷用紙Ｓ１を排紙台（図示省略）に排紙する排紙部４０としてサクションローラ４１，４２およびサクションベルト４３が備えられている。

印刷ドラム１０は、ベルトなどの伝達手段を介してドラムモータ（図示省略）により所定の周速度で矢印Ａ方向に回転するものであり、印刷ドラム１０の回転軸の外周円上には、図２に示すように、印刷ドラム１０のドラム回転角度情報を検出するドラムエンコーダ５１および光センサ５２を備えたドラム回転角度情報検出手段５０が設けられている。ドラム回転角度情報検出手段５０は、ドラムエンコーダ５１および光センサ５２によりパルス信号を検出し、そのパルス信号を印刷ドラム１０のドラム回転角度情報として後述する目標回転速度算出部１０１に出力するものである。さらに、図２に示すように、印刷ドラム１０の外周面の特定位置には突起１２が設けられており、装置本体側には突起１２を検出することにより印刷ドラムの回転基準位置を検出する光学センサ１３が設けられている。光学センサ１３による回転基準位置の検出信号も目標回転速度算出部１０１に出力される。

レジストローラ３１，３２はそれぞれの軸両端部にて歯車を介して噛合することにより、互いに逆向きに連動して回転するように構成されており、また、レジストローラ３１，３２の近傍には、これらを回転させるための搬送モータ（以下レジストモータという）３５が設置されている（図２参照）。また、レジストモータ３５の駆動軸の外周円上には、図２に示すように、レジストモータ３５のモータ回転角度情報を検出するレジストエンコ一ダ３６および光センサ３７を備えたローラ回転角度情報検出手段３８が備えられ、これらによりレジストモータ３５のモータ回転角度情報を検出することにより等価的にレジストローラ３１，３２のローラ回転角度情報を検出するようになっている。ローラ回転角度情報検出手段３８は、レジストエンコーダ３６および光センサ３７によりパルス信号を検出し、そのパルス信号をローラ回転角度情報として後述する回転速度算出部１０２に出力するものである。

また、図１および図２に示すように、レジストローラ３１，３２とプレスローラ１１との間には、レジストローラ３１，３２により搬送された印刷用紙の先端を検出する用紙先端検出手段６０（以下レジストセンサという）が設けられている。レジストセンサ６０としては、透過型や反射型のフォトセンサを利用するようにすればよい。

また、本孔版印刷装置は、図２に示すように、レジストセンサ６０により検出された用紙先端検出情報と、ドラム回転角度情報検出手段５０により検出したドラム回転角度情報と、レジストローラ３１，３２のローラ回転角度情報に基づいてレジストモータ３５を駆動制御するモータ制御手段１００を備えている。

モータ制御手段１００は、ＣＰＵ、ＤＳＰまたはＡＳＩＣなどで構成され、具体的には、図３に示すように、ドラム回転角度情報検出手段５０により検出されたドラム回転角度情報に基づいてレジストモータ３５の目標回転速度を算出する目標回転速度算出部１０１と、ローラ回転角度情報検出手段３８により検出されたローラ回転倉度情報に基づいてレジストモータ３５の回転速度を算出する回転速度算出部１０２と、回転速度算出部１０２において算出された回転速度と目標回転速度算出部１０１において算出された目標回転速度の差分に基づいてＰＩＤ制御するＰＩＤ制御部１０３と、回転速度算出部１０２において算出されたレジストモータ３５の回転速度に基づいて逆起電圧を算出する逆起電圧算出部１０４と、レジストモータ３５の端子間電圧を計測する端子間電圧計測部１０５と、逆起電圧算出部１０４において算出された逆起電圧およびＰＩＤ制御部１０３から出力された電圧値の加算値と端子間電圧計測部１０５において計測された端子間電圧との差分に基づいてレジストモータ３５に制御信号としてＰＷＭ信号を出力する電圧制御信号出力部１０６とを備えている。

ここで、本孔版印刷装置は、レジストローラ３１，３２により搬送された印刷用紙の印刷開始位置と印刷ドラム１０に巻着された製版済孔版原紙の印面開始位置とを印刷ドラム１０とプレスローラ１１の接点において一致させるとともに、その一致する時点までに印刷ドラム１０の周速度とレジストローラ３１，３２による印刷用紙の用紙搬送速度とが合致するようにレジストモータ３５の回転速度を駆動制御するものである。目標回転速度算出部１０１は、上記のようなレジストモータ３５の駆動制御を実現するための目標回転速度を算出するものである。その目標回転速度の算出方法については後に詳述する。

回転速度算出部１０２は、ローラ回転角度情報検出手段３８において検出されるパルス信号の単位時間あたりのカウント数を計測することによりレジストモータ３５の回転速度を算出するものである。

ＰＩＤ制御部１０３は、図３に示すように、加速度制御量算出部１０３ａ、速度制御量算出部１０３ｂおよび変位制御量算出部１０３ｃを備えている。加速度制御量算出部１０３ａは、下式（１）にしたがって微分成分を算出するものであり、速度制御量算出部１０３ｂは、下式（２）にしたがって比例成分を算出するものであり、変位制御量算出部１０３ｃは、下式（３）にしたがって積分成分を算出するものである。

Ｋｄ×ｄω_ｅ（ｔ）/ｄｔ ・・・ （１）
Ｋｐ×ω_ｅ（ｔ） ・・・ （２）
Ｋｉ×∫ω_ｅ（ｔ）・ｄｔ ・・・ （３）
ただし、ω_ｅ（ｔ）:目標回転速度と実際の回転速度との偏差
Ｋｄ：加速度ゲイン
Ｋｐ：速度ゲイン
Ｋｉ：位相ゲイン
逆起電圧算出部１０４は、レジストモータ３５の回転数の大きさに比例してレジストモータ３５内部で発生する誘起電圧をキャンセルするための電圧を算出して出力するものである。

次に、本孔版印刷装置の作用について説明する。

まず・図示省略した製版部において孔版原紙に製版処理が施され、その製版済孔版原
紙が印刷ドラム１０に巻着される。

そして、製版済孔版原紙の巻着された印刷ドラム１０が矢印Ａ方向に予め設定された周速度で回転するとともに、給紙台に載置された印刷用紙Ｓ１の最上面から、ピックアップローラ２２，スクレーパローラ２１およびサバキ板２３により１枚の印刷用紙が繰り出され、ガイド板３３に案内されつつ、レジストローラ３１，３２まで搬送され、レジストローラ３１，３２に当接した状態で待機状態となる。なお、このとき重送された場合には、重送検出スイッチにより検出される。

そして、上記のように印刷ドラム１０の回転が開始されると、まず、光学センサ１３により回転基準位置が検出され、その回転基準位置の検出信号が目標回転速度算出部１０１に出力される。そして、その後、ドラム回転角度情報検出手段５０により検出されるパルス信号が目標回転速度算出部１０１に出力され、目標回転速度算出部１０１は、回転基準位置の検出信号を受け取った時点からのパルス信号の数をカウントする。そして、そのカウント数が予め設定されたカウント数になると目標回転速度算出部１０１は一旦カウント数を０にし、モータ制御手段１００は、レジストモータ３５に回転を開始するよう制御信号を出力する。

ここで、レジストモータ３５が回転を開始した時点からのドラム回転角度情報のカウント数と、印刷用紙の用紙搬送速度と印刷ドラム周速度との比との関係を図４に示す。なお、図４に示すグラフの縦軸の用紙搬送速度は、間接的にレジストモータ３５の目標回転速度を示すものである。また、印刷ドラム周速度は、ドラム回転角度情報であるパルス信号の単位時問あたりのカウント数から求められるものである。また、本実施形態の印刷ドラム１０は、ドラム回転角度情報がＮＧになった時点において、製版済孔版原紙の印面開始位置が印刷ドラム１０とプレスローラ１１との接点に到達するように回転速度が制御されるものである。

図４に示すように、レジストモータ３５が予め設定された加速度で回転するようモータ制御手段１００からレジストモータ３５に制御信号が出力され、レジストモータ３５はその制御信号に応じて回転を開始する。より具体的には、目標回転速度算出部１０１は、カウント数を０にした後、再びパルス信号のカウントを開始し、そのカウント数の増加に応じて増加する目標回転速度を所定の間隔で出力する。そして、上記のようにして目標回転速度算出部１０１から出力された目標回転速度がＰＩＤ制御部１０３に出力され、加速度制御量算出部１０３ａにおいてＤ電圧が、速度制御量算出部１０３ｂにおいてＰ電圧が、変位制御量算出部１０３ｃにおいて１電圧が算出され、これらが加算されて電圧制御信号出力部１０６に出力される。なお、レジストモータ３５の回転開始時においては、回転速度算出部１０２において算出される回転速度、逆起電圧算出部１０４において算出される逆起電電圧および端子間電圧計測部１０５において計測される端子電圧は全て０である。

そして、電圧制御信号出力部１０６は、上記加算値に基づいてＰＷＭ信号を生成し、これをレジストモータ３５に出力し、レジストモータ３５は上記ＰＷＭ信号に応じて回転を開始する。そして、その後は、目標回転速度算出部１０１から出力される目標回転速度から回転速度算出部１０２において算出されたレジストモータ３５の回転速度が減算され、その減算値に基づいてＰＩＤ制御部１０３においてＤ電圧、Ｐ電圧および１電圧が算出されて加算され、その加算値と逆起電圧算出部１０４において算出された逆起電圧値とが加算され、その加算値から端子間電圧計測部１０５において計測された端子電圧が減算され、その減算値に基づいて電圧制御信号出力部１０６においてＰＷＭ信号が生成され、そのＰＷＭ信号に基づいてレジストモータ３５が回転する。

そして、上記のようなレジストモータ３５の回転に応じてレジストローラ３１，３２も回転を開始し、待機状態にある印刷用紙を挟持して印刷ドラム１０とプレスローラ１１との接点に向かって、図１における矢印Ｂ方向に印刷用紙を搬送する。

そして、印刷用紙の先端がレジストセンサ６０に検出されると、その検出信号がモータ制御手段１００に出力され、モータ制御手段１００は上記検出信号に応じてレジストモータ３５の加速を停止させ、レジストモータ３５が一定の回転速度で回転するよう制御信号を出力するとともに、その一定の回転速度で回転させる所定の期間を算出する。より具体的には、モータ制御手段１００における目標回転速度算出部１０１が上記検出信号に応じて、その検出信号の検出時点におけるレジストモータ３５の回転速度を目標回転速度にするとともに、図４に示す所定の期間ＦＧｘを算出する。なお、図４におけるＮ１の時点が、レジストセンサ６０により印刷用紙の先端が検出された時点を示す。

ここで、上記ＦＧｘは、ドラム回転角度情報がＮＧになった時点において印刷用紙の印刷開始位置が、印刷ドラム１０とプレスローラ１１との接点に到達するように算出されるものである。つまり、上記ＦＧｘは、ドラム回転角度情報がＮ１からＮＧまでカウントされるまでの間の印刷用紙の搬送距離が、レジストセンサ６０の位置から上記接点までの距離（図１に示すＬｐ）となるように算出されるものである。具体的な算出方法については後述する。

そして、上記のようにして算出されたカウント数ＦＧｘが目標回転速度算出部１０１においてカウントされ、カウント数が図４に示すＮ２になると、モータ制御手段１００は、再びレジストモータ３５が上記加速度で回転するよう制御信号を出力する。より具体的には、目標回転速度算出部１０１はカウント数ＦＧｘがカウントされると、再びレジストモータ３５が０〜Ｎ１の期間における加速度と同じ加速度で回転するようカウント数に応じて増加する目標回転速度を算出して出力する。

そして、モータ制御手段１００は、用紙搬送速度と印刷ドラム周速度とが同じなる時点までレジストモータ３５を上記加速度で回転させ、用紙搬送速度と印刷ドラム周速度とが同じになった時点からドラム回転魚度情報のカウント数がＮＧになるまで一定の回転速度で回転させる。

上記のようにしてレジストモータ３５の回転を駆動制御することにより、印刷用紙の印刷開始位置と製版済孔版原紙の印面開始位置とを、印刷ドラム１０とプレスローラ１１との接点において一致させることができるとともに、その一致した時点において印刷用紙の搬送速度と印刷ドラム１０の周速度とが同じになるようにすることができる。

次に、たとえば、レジストローラ３１，３２において印刷用紙がスリップし、印刷用紙の先端がレジストセンサ３５により検出されるタイミングが、上記に説明したＮ１よりも遅くなった場合のレジストモータ３５の回転速度の制御方法について以下に説明する。

上記のように印刷用紙の先端がレジストセンサ３５により検出されるタイミングよりも遅く、図５に示すＮ３であった場合においても、図５に示すように、レジストセンサ６０により印刷用紙の先端が検出されるまではレジストモータ３５は所定の加速度で回転するよう駆動制御される。

そして、印刷用紙の先端がレジストセンサ６０に検出されると、上記と同様に、モータ制御手段１００は、図５に示すように、印刷用紙の先端が検出された時点における一定の用紙搬送速度で印刷用紙が搬送されるようにレジストモータ３５を駆動制御するとともに、その一定の用紙搬送速度で印刷用紙を搬送する所定の期間ＦＧｘを算出する。

そして、カウント数ＦＧｘがカウントされると、モータ制御手段１００は、上記と同様に、用紙搬送速度と印刷ドラム周速度とが同じになる時点までレジストモータ３５を上記加速度で回転させ、用紙搬送速度と印刷ドラム周速度とが同じになった時点からドラム回転角度情報のカウント数がＮＧになるまで一定の回転速度で回転させる。

次に、たとえば、印刷用紙が厚紙であって、レジストローラ３１，３２に当接した際にレジストローラ３１とレジストローラ３２との間に予定よりも多く挿し込まれてしまったことにより、印刷用紙の先端がレジストセンサ３５により検出されるタイミングが、上記に説明したＮ１よりも早くなった場合のレジストモータ３５の回転速度の制御方法について以下に説明する。

上記のように印刷用紙の先端がレジストセンサ３５により検出されるタイミングよりも早く、Ｎ５になった場合においても、図６に示すように、レジストセンサ３５により印刷用紙の先端が検出されるまではレジストモータ３５は所定の加速度で回転するよう駆動制御される。

そして、印刷用紙の先端がレジストセンサ６０に検出されると、上記と同様に、モータ制御手段１００は、図６に示すように、印刷用紙の先端が検出された時点における一定の用紙搬送速度で印刷用紙が搬送されるようにレジストモータ３５を駆動制御するとともに、その一定の用紙搬送速度で印刷用紙を搬送する所定の期間ＦＧｘを算出する。

そして、カウント数ＦＧｘがカウントされると、モータ制御手段１００は、上記と同様に、用紙搬送速度と印刷ドラム周速度とが同じになる時点までレジストモータ３５を上記加速度で回転させ、用紙搬送速度と印刷ドラム周速度とが同じになった時点からドラム回転角度情報のカウント数がＮＧになるまで一定の回転速度で回転させる。

ここで、上記ＦＧｘの算出方法をより具体的に説明する。なお、ここでは、図１に示すＬｐを５４．９ｍｍ、ＮＧを５３６、ドラム回転角度情報が０〜Ｎ１までの間のレジストモータ３５の加速度を図７に示すような加速度に設定した場合におけるＦＧｘの算出方法について説明する。

上記のようにＦＧｘは、ドラム回転角度情報がＮ１からＮＧまでカウントされるまでの間の印刷用紙の搬送距離が、図１に示すＬｐとなるように算出されるものである。そして、図７に示す斜線部分の面積（速度の積分量）が印刷用紙の搬送距離を示すことになるので、上記面積が、Ｌｐだけ搬送するのに必要なカウント数に等しくなるようにＦＧｘを算出すればよいことになる。

まず、印刷用紙をＬｐだけ搬送するのに必要なカウント数を求める。

ここで、たとえば、印刷用紙の搬送距離の最大補正量を５ｍｍとしたとすると、レジストセンサ６０位置までの搬送距離とレジストセンサ６０位置からの搬送距離とドラム回転角度情報との関係は図８に示すような関係となる。

図８に示す関係より、まず、Ｎｍａｘは下式（１）から算出することができる。なお、１パルスの長さとは、１パルスカウントされる間に搬送される距離であり、ここでは０．１８８７ｍｍとした。また、下式（１）における（Ｎｍａｘ/２８８×Ｎｍａｘ）/２は、０〜Ｎｍａｘの範囲の三角部分の面積を表す。

（Ｎｍａｘ/２８８×Ｎｍａｘ）/２×１パルスの長さ＝１９ｍｍ ・・・ （１）
Ｎｍａｘ＝２４１
そして、Ｌｐ＝５４．９だけ搬送するのに必要なカウント数は下式（２）から算出することができる。なお、下式（２）における｛（１＋Ｎｍａｘ/２８８）×（２８８−２５Ｎｍａｘ）｝/２は、Ｎｍａｘ〜２８８の範囲の台形部分の面積を示し、２４８は２２８〜５３６の範囲の長方形部分の面積を示す。

｛（１＋Ｎｍａｘ/２８８）×（２８８−Ｎｍａｘ）１/２＋２４８＝２９１
・・・ （２）
したがって、図７に示す関係より、下式（３）の関係式が導き出せる。なお、下式（３）における（Ｎ１/２８８×ＦＧｘ）はＮ１〜Ｎ１＋ＦＧｘの範囲の長方形部分の面積を示し、（（（Ｎ１/２８８＋１）×（２８８−Ｎ１））/２）はＮ１＋ＦＧｘ〜２８８＋ＦＧｘの範囲の台形部分の面積を示し、２８８＋ＦＧｘ〜５３６までの（２４８−ＦＧｘ）は長方形部分の面積を示す。

（Ｎ１/２８８×ＦＧｘ）＋（（（Ｎ１/２８８＋１）×（２８８−Ｎ１））/２）
＋（２４８−ＦＧｘ）＝２９１ ・・・ （３）
よって、
ＦＧｘ＝（２８９９８−Ｎ１×Ｎ１/２）/（２８８−Ｎ１）
となる。

したがって、レジストセンサ６０により印刷用紙の先端が検出された時点において目標回転速度算出部１０１でカウントされたパルス信号のカウント数Ｎ１に基づいてＦＧｘを算出することができる。

また、上式（２）の演算結果より、本発明の孔版印刷装置は、上記条件下においては、０〜２４１パルスの範囲で補正可能なことがわかる。

一方、従来の特許文献１に記載の方法で補正するようにした場合の補正可能な範囲について以下に説明する。

特許文献１に記載の方法において、たとえば、図９に示すように、理想的に印刷用紙が搬送された場合にレジストセンサにより印刷用紙の先端が検出される時点（理想値）のドラム回転角度情報を２５０とし、再加速を開始する時点のドラム回転角度情報を４５０とし、再加速を停止する時点のドラム回転角度情報を４８５とし、ドラム回転角度情報が２５０になるまでの加速度を上記実施形態と同じ加速度に設定した場合には、上記理想値から再加速を開始する時点までの間隔と理想値と限界時点ＰＤとの間隔との比を２００/２６＝７．５とすると、下式（４）より補正可能なパルス最大値は２７６．７パルスとなる。

２５０＋（２００/７．５）＝２７６．７パルス ・・・ （４）
したがって、特許文献１の記載の方法によれば、上記条件下では、２５０〜２７６パルスの範囲で補正可能なことがわかる。

上記のように上記実施形態の孔版印刷装置によれば、特許文献１に記載の方法と比較するとより広い範囲のずれ量に対して補正可能である。

また、上記実施形態の孔版印刷装置においては、レジストモータ３５の回転開始時点からレジストセンサ６０による印刷用紙の先端検出時点までにおけるレジストモータ３５の加速度と、その後に再び加速してレジストモータ３５を回転させる際のレジストモータ３５の加速度とを同じ大きさとしたが、これに限らず、これらの加速度をそれぞれ違う大きさとしてもよい。

また、上記実施形態の孔版印刷装置においては、レジストセンサ６０による用紙先端検出時点から再加速する時点までは一定の回転速度でレジストモータ３５を回転させるようにしたが、必ずしも一定の回転速度である必要はなく、たとえば、レジストセンサ６０による用紙先端検出時点までにおけるレジストモータ３５の加速度よりも小さい加速度で加速させて回転させるようにしてもよい。なお、レジストセンサ６０による用紙先端検出時点から再加速する時点までのレジストモータ３５の加速度は、上記のようにジストセンサ６０による印刷用紙の先端検出時点までにおけるレジストモータ３５の加速度よりも小さい加速度であれば、如何なる加速度を採用してもよいが、印廟用紙の搬送遅れなどの補正量を十分にとるためには、レジストセンサ６０による用紙先端検出時点までにおけるレジストモータ３５の加速度の１/４以下の加速度とすることが望ましい。たとえば、レジストセンサ６０による用紙先端検出時点まで上記実施形態の孔版印刷装置における加速度と同じ加速度でレジストモータ３５を回転開始させ、その後一定の回転速度にするのではなく、１/４の加速度として駆動制御した場合の一例を図１０に示す。上記のような場合においては、図１０に示すように、再加速の区間Ｄ１、一定の回転速度の区間Ｄ２はそれぞれ下式（５）により表されるので、
Ｄ１＝２８８−Ｎ１−ＦＧｘ/４
Ｄ２＝Ｎ１×ＦＧｘ/１１５２−ＦＧｘ^２/３０７２＋２４８−ＦＧｘ）・・・ （５）
斜線部分の面積は下式（６）から算出することができる。なお、下式（６）における第１項はＦＧｘの区間の面積、第２項は（２８８−Ｎ１−ＦＧｘ/４）の区間の面積、第３項
は一定の回転速度の区間の面積を示すものである。

（Ｎ１/１４４＋ＦＧｘ/１１５２）×ＦＧｘ/２
＋（２８８−Ｎ１^２/２８８−Ｎ１×ＦＧｘ/５７６−ＦＧｘ^２/４６０８）/２
＋（Ｎ１×ＦＧｘ/１１５２−ＦＧｘ^２/３０７２＋２４８−ＦＧｘ）・・・ （６）
そして、たとえば、上記実施形態の孔版印刷の場合と同様に、印刷用紙をＬｐだけ搬送するのに必要なカウント数を２９１とすると式（６）より
ＦＧｘ＝（１０１−Ｎ１^２/５７６）/（１−Ｎ１/２８８）
となる。そして、たとえば、Ｎ１＝２００とするとＦＧｘ＝１０３と算出されるが、この値は、上式（３）においてＮ１＝２００とした場合と同じ値となる。したがって、上記のようにＦＧｘの区間における加速度を、最初の加速度の１/４の加速度とした場合においても上記実施形態の孔版印刷装置と同じ程度の補正範囲を確保することができる。

また、上記実施形態の孔版印刷装置のようにＰＩＤ制御によりレジストモータ３５を駆動制御する場合におけるＰ電圧、Ｉ電圧およびＤ電圧の特性を図１１（Ａ）に示す。図１１（Ａ）は、時刻０のときにレジストモータ３５の回転を開始し、回転開始後０．０２秒後にレジストセンサ６０により印刷用紙の先端が検出され、回転開始後０．１秒後に印刷用紙の印刷開始位置が印刷ドラム１０とプレスローラ１１との接点に到達した場合におけるＰＩＤ制御の各電圧を示したものである。

ここで、Ｉ電圧の特性に注目すると、Ｉ電圧は上式で示したように目標回転速度と実際の回転速度との差を積分したものを定数倍したものであるため、上記目標回転速度と実際の回転速度との差が大きいときには著しく増加し、実際の回転速度が目標回転速度より大きくなると徐々に減少していく。したがって、図１１（Ａ）をみると、レジストセンサ６０により印刷用紙の先端が検出された時点（回転開始後０．０２秒後）までは１電圧は増加しているが、一定の回転速度に切り替えられた後（０．０２秒後）は目標回転速度が実際の回転速度よりも大きくなるため、１電圧は減少しているのがわかる。また、回転速度の積分はレジストモータ３５の回転量を示すことになるので、１電圧は、レジストモータ３５の回転遅延量を示すことになる。

一方、図１１（Ｂ）に、ローラ回転角度情報検出手段３８から出力されたパルス信号の数に基づいて求められたレジストモータ３５の回転遅延量を示すグラフを示す。なお、図１１（Ｂ）に示すように、本孔版印刷装置においては、レジストセンサ６０により印刷用紙の先端検出し、その検出時を基準として用紙搬送速度を制御するようにしているので、レジストセンサ６０により印刷用紙の先端が検出された時点においては、レジストモータ３５の回転遅延量は０ということになる。

しかしながら、図１１（Ａ）に示すように、１電圧は、レジストセンサ６０により印刷用紙の先端が検出される以前の回転遅延量も加味しているため、レジストセンサ６０による印刷用紙の先端検出時において０にはならない。つまり、１電圧としては、回転遅延量があることを示す大きさとなっているため、図１１（Ｂ）に示すように、０．０２秒後においてレジストモータ３５の回転量が多すぎることになり、これにより、印刷用紙の印刷開始位置が印刷ドラム１０とプレスローラ１１との接点に到達した時点（０．１秒後）においてもレジストモータ３５の回転量が多すぎることになる。

したがって、上記のような問題を解消するため、図１２（Ａ）に示すように、レジストセンサ６０により印刷用紙の先端が検出された時点において、１電圧の値を強制的に０にするようにしてもよい。このようにした場合のレジストモータ３５の回転遅延量を図１２（Ｂ）に示す。図１２（Ｂ）に示すように、１電圧の値を上記のように０にすることにより、印刷用紙の印刷開始位置が印刷ドラム１０とプレスローラ１１との接点に到達した時点におけるレジストモータ３５の回転遅延量が０に近づくようにすることができる。

また、上記のように１電圧を強制的に０にするようにしてもよいが、その他の方法として、たとえば、図１３に示すように、ドラム回転角度情報検出手段５０から出力されたパルス信号のカウント数に基づいてレジストモータ３５の目標回転角度を算出する目標回転角度算出部１０７と、ローラ回転角度情報検出手段３８から出力されたパルス信号のカウント数に基づいてレジストモータ３５の回転角度を算出する回転角度算出部１０８とを設け、目標回転角度算出部１０７により算出された目標回転角度と回転角度算出部１０８により算出された回転角度との差に基づいて回転遅延量を直接算出し、この回転遅延量に位相ゲインＫｉを掛け合わせた値に基づいて制御電圧を生成するようにしてもよい。上記のように構成すれば、レジストセンサ６０による印刷用紙の先端検出時点における回転遅延量を直接算出することになるので、上記のように積分成分を算出した場合のように先端検出以前の回転遅延量まで加味することなくレジストモータ３５の回転を制御するようにすることができる。上記のような構成とする場合には、レジストモータ３５の回転開始からレジストセンサ６０による用紙先端検出までは、変位制御量算出部１０３ｃにより算出された１電圧を利用してレジストモータ３５を制御するようにし、レジストセンサ６０による用紙先端検出時においてスイッチ１０９を矢印Ｃ方向に切替え、その後は、上記のように算出された回転遅延量に基づいてレジストモータ３５の回転を制御するようにすればよい。なお、スイッチ１０９は、次の印刷用紙の搬送が開始される際に、再び元の位置に切り替えられるようにすればよい。また、目標回転角度算出部１０７は、目標回転速度算出部１０１と同様にして目標回転速度を算出し、その目標回転速度に基づいて目標回転角度を求めるものとすればよい。

本発明の孔版印刷装置の一実施形態の概略構成図 図１に示す孔版印刷装置の駆動制御系を示すブロック図 図２に示すモータ制御手段のブロック図 本発明の孔版印刷装置の一実施形態におけるレジストモータの駆動制御方法を説明するための図 本発明の孔版印刷装置の一実施形態におけるレジストモータの駆動制御方法を説明するための図 本発明の孔版印刷装置の一実施形態におけるレジストモータの駆動制御方法を説明するための図 図４から図５に示すＦＧｘの算出方法を説明するための図 図４から図５に示すＦＧｘの算出方法を説明するための図 従来の孔版印刷装置における補正量を説明するための図 本発明の孔版印刷装置の一実施形態におけるレジストモータのその他の駆動制御方法を説明するための図 本発明の孔版印刷装置の一実施形態のＰＩＤ制御において、印刷用紙先端検出時に積分成分をリセットしない場合におけるＰ電圧、Ｉ電圧およびＤ電圧の電圧波形（Ａ）およびレジストモータの回転遅延量を示す図（Ｂ） 本発明の孔版印刷装置の一実施形態のＰＩＤ制御において、印刷用紙先端検出時に積分成分をリセットした場合におけるＰ電圧、Ｉ電圧およびＤ電圧の電圧波形（Ａ）およびレジストモータの回転遅延量を示す図（Ｂ） 本発明の孔版印刷装置のその他の実施形態のモータ制御手段のブロック図 従来の孔版印刷装置におけるレジストモータの駆動制御方法を説明するための図

符号の説明

１０ 印刷ドラム
１１ プレスローラ
１２ 突起
１３ 光学センサ
２０ １次給紙部
２１ スクレーパローラ
２２ ピックアップローラ
２３ サバキ板
３０ ２次給紙部
３１，３２ レジストローラ
３３，３４ ガイド板
３５ レジストモータ
３８ ローラ回転角度情報検出手段
４０ 排紙部
４１，４２ サクションローラ
４３ サクションベルト
５０ ドラム回転角度情報検出手段
１００ モータ制御手段

Claims (3)

1. 製版済孔版原紙が巻着され、所定の周速度で回転する印刷ドラムと、該印刷ドラムの外表面に圧接されて回転可能に設置されたプレスローラと、前記印刷ドラムのドラム回転角度情報を検出するドラム回転角度情報検出手段と、前記印刷ドラムまで印刷用紙を搬送する搬送ローラと、該搬送ローラを駆動する搬送モータと、前記搬送ローラにより搬送途中の印刷用紙の先端が所定位置にきたことを検出する用紙先端検出手段と、前記搬送モータの回転速度を駆動制御するモータ制御手段とを備えた孔版印刷装置において、
   前記モータ制御手段が、前記搬送モータを、前記用紙先端検出手段により前記印刷用紙の先端が検出される時点までは第１の加速度で駆動制御し、前記用紙先端検出後から所定の期問は前記第１の加速度よりも小さい第２の加速度で駆動制御し、前記所定の期間経過後は前記第２の加速度よりも大きい第３の加速度で駆動制御して前記搬送ローラによる印刷用紙の搬送速度が前記印刷ドラムの周速度に一致するようにするものであるとともに、
   前記用紙先端検出手段により前記印刷用紙の先端が検出された時点における前記ドラム回転角度情報に基づいて、前記第２の加速度での前記搬送モータの駆動制御によって前記搬送ローラによって搬送される前記印刷用紙の搬送距離と前記第３の加速度での前記搬送モータの駆動制御によって前記搬送ローラによって搬送される前記印刷用紙の搬送距離と前記印刷ドラムの周速度と同じ搬送速度によって搬送される前記印刷用紙の搬送距離との加算値が、前記用紙先端検出手段の位置から前記印刷ドラムと前記プレスローラとの接点の位置までの距離と一致するように前記所定の期間を算出するものであることを特徴とする孔版印刷装置。
2. 前記モータ制御手段が、前記第１の加速度と前記第３の加速度とを同じ大きさに設定するものであるとともに、前記第２の加速度を０に設定するものであることを特徴とする請求項１記載の孔版印刷装置。
3. 前記モータ制御手段が前記搬送モータをＰＩＤ制御するものであり、
   前記用紙先端検出手段により前記印刷用紙の先端が検出された時点において前記ＰＩＤ制御に用いられる積分成分を０にするリセット手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１または２記載の孔版印刷装置。

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