JP5815618B2 - 印刷機の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、印刷機械において、版交換などにおける版胴の位相を設定する制御装置に関するものである。

本出願人は、１つの駆動源のみを用い、印刷機の各ユニットの版胴の位相を同位相にして同時に版交換することにより、版交換作業時間の短縮と効率化を図る技術について、特許文献１の出願をしている。

具体的には、印刷用被係合部と同位相用被係合部とを有する版胴ギヤと、この版胴ギヤから版胴軸への動力伝達を入り切りするクラッチとを備え、クラッチに設けられた係合部と同位相用被係合部とを係合させることにより、各ユニットの版胴を同位相に切り替えて同時版交換を可能にしている。

また、特許文献２には、版胴に取付けられた版に画像形成をすべく、版胴を専用の駆動源により他の胴と切り離して単独回転させ、画像形成終了後に、版胴を元の印刷用の位相に戻す技術の開示がある。

特願２０１２−２７２７２９号 特開２００３−１２７３２２号公報

これらの版胴の位相切替え作業については、安全かつ確実な切替え作業を行う観点から改善の余地があった。

本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、その目的は、版胴の位相切替え作業を安全かつ確実に行うことができ、装置の耐久性を維持できる印刷機の制御装置を提供することである。

本発明は上記目的を達成するため、複数の印刷ユニット３０ａ〜３０ｄで構成され、各印刷ユニット３０ａ〜３０ｄはインキが供給される版を保持する版胴１と、該版上のインキが転写されるゴム胴２と、該ゴム胴２と共に用紙を挟持して搬送する圧胴３と、該各胴を同期駆動させる駆動力伝達機構Ｋとを有し、該駆動力伝達機構Ｋを駆動する一つの駆動源Ｍが設けられ、該駆動力伝達機構Ｋにおける該版胴１の駆動伝達部を他の駆動伝達部と接離可能にする接離手段が設けられ、該駆動源Ｍ及び該接離手段を制御可能な制御装置８０が設けられた印刷機において、該接離手段による接離を行いながら該一つの駆動源Ｍにより該版胴１を回転させて該版胴１の位相を切替える位相切替え作業にエラーが生じた場合、該制御装置８０は該版胴１の回転速度を減少させ、再度位相切替え作業を行うよう制御することを特徴とする。

また本発明において、該版胴１の駆動伝達部は、該版胴１を一体回転させる版胴軸１ｃを備え、該他の胴の駆動伝達部は、該版胴軸１ｃに動力を伝達する版胴ギヤ５１を備え、該接離手段は該版胴ギヤ５１から該版胴軸１ｃへの動力伝達を入り切りするクラッチ５３を有しており、該クラッチ５３及び該版胴ギヤ５１のどちらか一方には係合部５３ａが設けられ、他方には該係合部５３ａと係合可能な印刷用被係合部５１ａ及び同位相用被係合部５１ｂが設けられており、該クラッチ５３に対して該版胴ギヤ５１が回転することにより両者の係合が行われるように構成されており、該制御装置８０は該位相切替え作業におけるエラーが生じた場合、該版胴ギヤ５１の回転速度を減少させるよう制御することを特徴とする。

また本発明は、該位相切替え作業におけるエラーが生じて該版胴ギヤ５１の回転速度を減少させた後、再び該位相切替え作業が行われる時、該制御装置８０は常に該減少させた回転速度にて位相切替え作業を行うよう制御することを特徴とする。

本発明に係る印刷機の制御装置によれば、安全かつ確実な版胴の位相切替え作業を行うことができ、装置の耐久性を向上させることができる。

また、版胴ギヤの回転速度を減少させることにより、安全かつ確実な係合により、位相切替え作業が安定する上、装置の耐久性を向上させることができる。

また、エラーが生じた後は常に回転速度を減少させて位相切替え作業を行うので、常に安全かつ確実な位相切替え作業を行うことができ、装置の耐久性を向上させることができる。

本発明に係る印刷機の一実施形態の概略構成を示す全体側面図である。 本発明に係る印刷機の一実施形態の概略構成を示す全体側面図であり、全ての版胴が同位相に切替えられた状態を示している。 （ａ），（ｂ），（ｃ）は本発明に係る印刷機の版胴の駆動伝達部を簡略化して示す模式図である。 版胴ギヤとクラッチとを簡略化して示す模式図である。 制御装置の構成を示すブロック図である。 制御装置の制御を示すフローチャートである。

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。

図１に示す印刷機は、給紙装置２０、印刷部３０及び排紙部４０を備えている。給紙装置２０は、フィーダーボード５を介して枚葉紙Ｐを印刷部３０に供給することができる。印刷部３０は、給紙装置２０から供給される枚葉紙Ｐを印刷することができ、複数の印刷ユニット（ここでは４台の印刷ユニット３０ａ〜３０ｄ）を備えている。また、排紙部４０は、印刷部３０にて印刷された印刷物Ｑを排紙することができる。

この印刷機では、給紙装置２０から枚葉紙Ｐが印刷部３０に供給され、供給された枚葉紙Ｐが印刷部３０における各印刷ユニット３０ａ〜３０ｄにて印刷された後、印刷された印刷物Ｑが排紙部４０にて排紙される。

給紙装置２０は複数の枚葉紙Ｐを収容することができるものであり、上端の枚葉紙Ｐから１枚ずつ引き出し、フィーダーボード５を介して枚葉紙Ｐを印刷部３０に向けて矢印Ｚ方向に搬送することができるものである。これにより、枚葉紙Ｐを印刷部３０に供給することができる。

印刷部３０の各印刷ユニット３０ａ〜３０ｄ（以下において、これら４つの印刷ユニットを枚葉紙Ｐの搬送方向上流側から、第１印刷ユニット３０ａ、第２印刷ユニット３０ｂ、第３印刷ユニット３０ｃ、第４印刷ユニット３０ｄと言う）は、それぞれ版胴１、ゴム胴２及び圧胴３を主要構成要素の一組として構成されるものである。印刷ユニット３０ａにおける４ａは給紙胴であり、印刷ユニット３０ｂ〜３０ｄにおける４はいずれも渡し胴である。また、版胴１には咥え側版クランプ１ａと咥え尻側版クランプ１ｂとが設けられている。図１に示すように、第１〜第４印刷ユニット３０ａ〜３０ｄの版胴１は、予め定められた異なる位相で設けられている（咥え側版クランプ１ａと咥え尻側版クランプ１ｂの位置を見れば、周方向において異なる位相であることが確認できる）。

各印刷ユニット３０ａ〜３０ｄにおいて、版胴１には印刷用の版（図示を省略）が配設される。この版には図示しないインキローラ群及び給水装置からインキ及び水が供給され、版に従ってインキがゴム胴２に転写される。そしてゴム胴２に転写されたインキがゴム胴２及び圧胴３に挟持されつつ搬送されてくる枚葉紙Ｐにさらに転写される。これにより、給紙装置２０から供給される枚葉紙Ｐに対してそれぞれに設けられた版に対応して印刷を行うことができる。また、図示しないが、各印刷ユニット３０ａ〜３０ｄには、使用済みの版を版胴１から排出し、新しい版を版胴１に供給可能な版交換装置が設けられている。

排紙部４０は、搬送部４１及び収容部４２を備えている。この排紙部４０では、印刷ユニット３０ｄの圧胴３にて搬送されてくる印刷物Ｑは、先端部が搬送部４１の保持部（図示省略）に保持され、搬送部４１の図中略下側面に沿って搬送されて収容部４２に送られる。収容部４２は、搬送部４１にて搬送されてきた印刷物Ｑを収容することができる。

前述の各胴１，２，３は、駆動力伝達機構Ｋにより同期駆動され、駆動力伝達機構Ｋは、本機モータＭ（図５参照）の駆動により本機モータＭからの駆動力が全ての印刷ユニット３０ａ〜３０ｄにおける各胴１，２，３に伝達される。また、給紙胴４ａには、給紙胴４ａの回転に応じたパルス信号を出力するエンコーダ６０（ロータリーエンコーダ、図５）が設けられている。エンコーダ６０は、第２印刷ユニット〜第４印刷ユニット３０ｂ〜３０ｄの係合部５３ａと同位相用被係合部５１ｂとが係合した版胴１の回転角度を検出可能である。具体的には、給紙胴４ａの回転に応じて出力されたパルス信号を制御装置８０で換算することで、版胴１の回転角度を把握することができるようになっている。

図３（ａ），（ｂ），（ｃ）は、第２印刷ユニット３０ｂにおける版胴１の駆動力伝達機構Ｋ及び駆動力伝達機構Ｋを構成する版胴１及びゴム胴２の駆動伝達部を簡略化して示した模式図であり、図４（ａ），（ｂ），（ｃ）は、版胴ギヤ５１とクラッチ５３との係合状態を簡略化して示した模式図である。図４（ａ）では、図の左端にクラッチ５３を示し、図の左右方向中央に版胴ギヤ５１を示し、図の右端にクラッチ５３の係合部５３ａと版胴ギヤ５１の印刷用被係合部５１ａとが係合した状態を示している。

図３において、版胴１に設けられた版胴軸１ｃには版胴ギヤ５１が回転可能に設けられている。版胴ギヤ５１は、本機モータＭからの駆動力（以下において単に動力という）が伝達されるゴム胴ギヤ５２と噛合しており、ゴム胴ギヤ５２の回転に同期して回転する。駆動力伝達機構Ｋは、本機モータＭからの動力を全ての印刷ユニット３０ａ〜３０ｄの圧胴ギヤ（図示せず）に伝達するためのギヤ伝達機構（図示せず）と、圧胴ギヤ（図示せず）と噛み合って圧胴ギヤ（図示せず）に伝達された動力をゴム胴軸２ａに伝達するゴム胴ギヤ５２と、ゴム胴ギヤ５２と噛み合って版胴軸１ｃに動力を伝達する版胴ギヤ５１とを備えている。従って、本機モータＭからの動力がギヤ伝達機構（図示せず）を介して全ての印刷ユニット３０ａ〜３０ｄの圧胴ギヤ（図示せず）に伝達されて、全ての圧胴３が回転し、これに伴い全てのゴム胴２、全ての版胴１も回転する。また、版胴ギヤ５１と版胴軸１ｃとを接離可能とする接離手段が、クラッチ５３である。

図３（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、版胴軸１ｃには、版胴ギヤ５１と版胴１との間に位置するようにクラッチ５３が、版胴軸１ｃの軸方向に移動可能でかつ版胴軸１ｃと一体回転するように設けられており、クラッチ５３と版胴ギヤ５１とが後述するように係脱可能に構成されている。クラッチ５３は第２〜第４印刷ユニット３０ｂ〜３０ｄに設けられており、第１（最初の）印刷ユニット３０ａには設けられていない。つまり、第１印刷ユニット３０ａの版胴１は、本機モータＭからの動力が常に伝達される構成になっていて、第１印刷ユニット３０ａの版胴１の位相が、第２〜第４の版胴１の位相を同位相に合わせるための目標の位相として設定されている。ここでは、第１印刷ユニット３０ａの版胴１の位相を目標の位相に設定しているが、他の印刷ユニット３０ｂ〜３０ｄのうちのどの印刷ユニットの版胴１の位相を目標の位相に設定してもよい。クラッチ５３は図示しないバネにより、版胴ギヤ５１側に常時付勢されており、版胴ギヤ５１に係合するように構成されているが、電磁石の作用により、一時的に版胴１側へ移動して版胴ギヤ５１との係合が解除可能にもなっている。

クラッチ５３は凸状の係合部５３ａを有しており、版胴ギヤ５１は凹状の印刷用被係合部５１ａ及び同位相用被係合部５１ｂを有している。印刷用被係合部５１ａと同位相用被係合部５１ｂの回転方向における位相は所定角度異なっている。よって、図３（ｂ）、図４（ｂ）のように係合部５３ａと印刷用被係合部５１ａが係合した時、そして図３（ｃ）、図４（ｃ）のように係合部５３ａと同位相用被係合部５１ｂが係合した時に、版胴ギヤ５１とクラッチ５３とが一体回転する。すなわち、ゴム胴ギヤ５２からの動力が版胴ギヤ５１、クラッチ５３、版胴軸１ｃを介して版胴１が回転する。これらが係合していない場合、ゴム胴ギヤ５２の回転は版胴ギヤ５１には伝達されるが、クラッチ５３、版胴軸１ｃには伝達されない。なお、第２〜第４印刷ユニット３０ｂ〜３０ｄの係合部５３ａと同位相用被係合部５１ｂがそれぞれ係合した時、図２に示すように第１〜第４印刷ユニット３０ａ〜３０ｄの版胴１の位相が同位相となるように構成されている。

図５は本発明に係る版胴位相切替え装置の制御装置８０の構成を示す概略ブロック図であり、制御装置８０には、前述の本機モータＭ、エンコーダ６０、各印刷ユニット３０ｂ〜３０ｄに設けられたクラッチ５３が接続されている。その制御装置８０は、演算処理等を行うマイクロプロセッサ８１(シーケンサでもよい)、データ及び所定のプログラム（演算式あるいはテーブル等）を記憶するＲＯＭ８２、機械回転数等に関する種々の情報を記憶可能なＲＡＭ８３を備えるとともに、マイクロプロセッサ８１と制御装置８０の外部に設けられた装置（図示せず）との間における各種信号のやりとりを仲介するインターフェイス８４等を備えて構成されている。

主に版交換の際、各版胴１が同位相に設定されるが、この手順を簡単に説明する。まず、第２印刷ユニット３０ｂ〜第４印刷ユニット３０ｄに備えている全てのクラッチ５３の係合部５３ａと版胴ギヤ５１の印刷用被係合部５１ａとの係合を解除する。つまり、電磁石の作用により、クラッチ５３を一時的に版胴１側へ移動させる。次に、本機モータＭを駆動して機械を回転させた後、電磁石の作用を解除する。するとクラッチ５３は図示しないバネにより版胴ギヤ５１方向へ移動するが、同位相用被係合部５１ｂと係合部５３ａの位相が異なっている時は係合が行えず、版胴ギヤ５１はクラッチ５３と摺接しながら回転する。

そして機械回転を続けると、位相の合った印刷ユニットの版胴１から順に、それぞれの係合部５３ａと同位相用被係合部５１ｂとが噛み合う（係合する）。つまり、係合部５３ａと同位相用被係合部５１ｂが係合位置に位置し、バネの付勢力によりクラッチ５３が版胴ギヤ５１方向へ摺動して両者が係合することにより、クラッチ５３と版胴ギヤ５１とが一体回転可能となる。

よって版胴１はゴム胴ギヤ５２の回転駆動伝達により回転するようになる。換言すれば、回転している第１印刷ユニット３０ａの版胴１の位相に、回転していない第２印刷ユニット３０ｂ〜第４印刷ユニット３０ｄの版胴１の位相が一致した状態（同位相）になると同時に、係合部５３ａと同位相用被係合部５１ｂが係合し、第２印刷ユニット３０ｂ〜第４印刷ユニット３０ｄの版胴１が第１印刷ユニット３０ａの版胴１と同位相になった状態で回転する。このように、一つの駆動源を用いて、全ての印刷ユニットの版胴を簡易かつ効率的に同位相に切替えることが可能となっている。そして全ユニットの版胴１の版交換を同時に行うのである。

そして各印刷ユニットの版交換を行った後、電磁石を作用させてクラッチ５３を版胴１側に移動させ、クラッチ５３の係合部５３ａと版胴ギヤ５１の同位相用被係合部５１ｂとの係合を解除し、本機モータＭを回転させて電磁石の作用を解除して係合部５３ａと各印刷ユニット３０ａ〜３０ｄの印刷用被係合部５１ａとを係合させ、再び印刷が可能な状態とするのである。

本発明における、版胴１の位相切替え作業における制御装置８０の制御について説明する。なお、この制御については、係合部５３ａと印刷用被係合部５１ａの係合に関しても、係合部５３ａと同位相用被係合部５１ｂの係合に関しても同様である。

まずステップＳ１にて、電磁石をＯＮにする。すなわち、クラッチ５３を版胴１側へ移動させて係合部５３ａとどちらかの被係合部５１ａ、５１ｂとの係合を解除する。次にステップＳ２にて、本機モータＭを駆動し、版胴ギヤ５１を回転させる。当初の回転速度の設定値は１０ｍ／分である。次にステップＳ３にて電磁石をＯＦＦする。すると前述の通り、クラッチ５３は図示しないバネの付勢力によって版胴ギヤ５１方向へ移動するが、どちらかの被係合部５１ａ、５１ｂと係合部５３ａの位相が異なっているので係合されず、版胴ギヤ５１はクラッチ５３と摺接しながら回転する。

そしてステップＳ４にてクラッチ５３が係合したかどうかが確認される。具体的には、所定時間内に係合されたかどうか、もしくは正しい被係合部（５１ａ、５１ｂ）に係合したかが確認され、問題なく係合されていれば、本制御を終了する。所定時間内の係合については、制御部内に記憶された所定時間とタイマーで計測した時間とを比較する。正しい被係合部への係合については、エンコーダ６０の情報を元に確認が行われる。

ここで時間内に係合されなかったり、正しくない係合箇所に係合したりするという、エラーが発生した場合、ステップＳ５にて、図示しないタッチパネル等の表示手段への表示を行い、ステップＳ６にてモータＭの回転速度を減少させ、再度係合を試み、係合がされれば制御を終了する。なお、この時、前述のタイマーはリセットされる。減速については、例えば、１０ｍ／分を９ｍ／分とし、ここでエラーが発生すると、再度ステップＳ５、Ｓ６の制御を行う。この時の速度はさらに減速して８ｍ／分とする。表示手段には減速した速度を、「１０ｍ／分 → ９ｍ／分」のように表示させる。また、ステップＳ６で減速した場合、次回以降の位相切替え作業の際も、この減速した回転速度で位相切替え作業を行うように制御する。

このように、位相切替えの際、うまく係合されなかった場合、本機モータＭの回転速度を減少させ、安全確実に係合させるのである。これにより、係合部と被係合部との磨耗減少にもなり、装置全体の耐久性の向上にもつながるのである。

尚、本発明は、前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で種々の変更が可能である。例えば、前述の実施形態では本機モータＭの回転速度を減少させていたが、前述のクラッチ５３を版胴ギヤ５１方向に付勢する図示しないばねのばね力を調整する機構を設け、係合がうまくいかない場合、ばね力を強めるようにしてもよい。具体的には、クラッチ５３の近傍にプレートを版胴軸１ｃの軸方向に移動可能に設け、このプレートとクラッチ５３との間にばねを介在させ、プレートの軸方向移動によりばね力を可変とするのである。

また、前述の実施形態では、モータＭの回転速度を減少させた場合、次回以降の切替え作業の際もこの減速した回転速度で切替え作業するように制御されていたが、例えば、回転速度１０ｍ／分でエラーになった場合、５ｍ／分に減速させて切替え作業を行い、次回の切替え作業の際は再び１０ｍ／分で回転させ、エラーになったら５ｍ／分に減速するような態様としてもよい。

また、前述の実施形態では、枚葉オフセット印刷機であったが、これに限定されず、版胴の位相切替えが可能な印刷機であれば輪転紙印刷機やグラビア印刷機やフレキソ印刷機のようなものであってもよい。

本発明に係る印刷機の制御装置は、版胴の位相切替えが可能な印刷機において極めて有用である。

１…版胴、１ｃ…版胴軸（版胴の駆動伝達部）、２…ゴム胴、３…圧胴、４…渡し胴、３０ａ〜３０ｄ…印刷ユニット、５１…版胴ギヤ、５１ａ…印刷用被係合部、５１ｂ…同位相用被係合部、５２…ゴム胴ギヤ、５３…クラッチ、５３ａ…係合部、６０…エンコーダ、８０…制御装置、８１…マイクロプロセッサ、８２…ＲＯＭ、８３…ＲＡＭ、８４…インターフェイス、Ｋ…駆動伝達機構、Ｍ…本機モータ、

Claims (3)

1. 複数の印刷ユニットで構成され、各印刷ユニットはインキが供給される版を保持する版胴と、該版上のインキが転写されるゴム胴と、該ゴム胴と共に用紙を挟持して搬送する圧胴と、該各胴を同期駆動させる駆動力伝達機構とを有し、該駆動力伝達機構を駆動する一つの駆動源が設けられ、該駆動力伝達機構における該版胴の駆動伝達部を他の駆動伝達部と接離可能にする接離手段が設けられ、該駆動源及び該接離手段を制御可能な制御装置が設けられた印刷機において、
   該接離手段による接離を行いながら該一つの駆動源により該版胴を回転させて該版胴の位相を切替える位相切替え作業にエラーが生じた場合、該制御装置は該版胴の回転速度を減少させ、再度位相切替え作業を行うよう制御することを特徴とする印刷機の制御装置。
2. 該版胴の駆動伝達部は、該版胴を一体回転させる版胴軸を備え、該他の胴の駆動伝達部は、該版胴軸に動力を伝達する版胴ギヤを備え、該接離手段は該版胴ギヤから該版胴軸への動力伝達を入り切りするクラッチを有しており、該クラッチ及び該版胴ギヤのどちらか一方には係合部が設けられ、他方には該係合部と係合可能な印刷用被係合部及び同位相用被係合部が設けられており、該クラッチに対して該版胴ギヤが回転することにより両者の係合が行われるように構成されており、該制御装置は該位相切替え作業におけるエラーが生じた場合、該版胴ギヤの回転速度を減少させるよう制御することを特徴とする請求項１記載の印刷機の制御装置。
3. 該位相切替え作業におけるエラーが生じて該版胴ギヤの回転速度を減少させた後、再び該位相切替え作業が行われる時、該制御装置は常に該減少させた回転速度にて位相切替え作業を行うよう制御することを特徴とする請求項２記載の印刷機の制御装置。
   

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