JP6652328B2

JP6652328B2 - グラビア印刷装置部を持つ複合印刷機及び追い刷り印刷としてグラビア印刷を行う複合印刷方法

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Publication number: JP6652328B2
Application number: JP2015091696A
Authority: JP
Inventors: 真樹増田
Original assignee: 株式会社オリエント総業
Priority date: 2015-04-28
Filing date: 2015-04-28
Publication date: 2020-02-19
Anticipated expiration: 2035-04-28
Also published as: JP2016203586A

Description

本発明は、予め先刷り印刷を行う先刷り装置部で先刷りが施されたウェブに対して更に追い刷りの印刷を施すグラビア印刷装置部を持つ複合印刷機及び追い刷り印刷としてグラビア印刷を行う複合印刷方法に関し、とりわけウェブ上における先刷りの印刷と追い刷りの印刷との見当合わせを精度良く行うことができる複合印刷機及び複合印刷方法に関する。

グラビア印刷機として、最初にフィルム、紙等のウェブに対してテンションを与えるインフィードユニットと、インフィードユニットから送られたウェブに対して多色印刷を施す複数の印刷ユニットとを備えたものが知られている。この従来のグラビア印刷機を図５により説明する。

従来のグラビア印刷機における複数の印刷ユニット３３ａ、３３ｂ、３３ｃは略同一の構成を備えており、各印刷ユニット３３ａ、３３ｂ、３３ｃは、印刷用の版胴２８ａ、２８ｂ、２８ｃと、版胴２８ａ、２８ｂ、２８ｃとの間でウェブＷを挟持してこのウェブＷに対して各色の印刷を施す圧胴２９ａ、２９ｂ、２９ｃとを有している。また、ウェブＷに対して印刷を施す際、版胴２８ａ、２８ｂ、２８ｃはウェブＷに見当マークをそれぞれ付けるようになっている。また、版胴２８ｂ、２８ｃの上流側に、図５の矢印方向に移動してウェブＷの見当合わせを行うコンペンセータロール３０ｂ、３０ｃが各々配置されており、さらに、版胴２８ｂ、２８ｃの下流側には、ウェブＷに付けられた見当マークを検出する見当マーク検出センサ３１ｂ、３１ｃが各々配置されている。

また、図５に示すように、インフィードユニット部３２は、回転駆動するインフィードロール２６と、インフィードロール２６との間でウェブＷを挟持するインフィードニップロール２７と、インフィードロール２６の下流側に設けられ図５の矢印方向に移動自在であるダンサーロール２５とを有している。インフィードユニット部３２に送られたウェブＷは、インフィードローラロール２６とインフィードニップロール２７との間で挟圧され、またダンサーロール２５の位置を検出し、インフィードロール２６の速度を変更することによって、テンションが調整されるようになっている。

従来のグラビア印刷機は、見当コントローラ３７を更に有しており、この見当コントローラ３７は印刷ユニット３３ｂ、３３ｃのコンペンセータロール３０ｂ、３０ｃを制御してその位置を調整する。見当コントローラ３７によるコンペンセータロール３０ｂ、３０ｃの位置は、各々、見当マーク検出センサ３１ｂ、３１ｃにより検出されたウェブＷ上の見当マークの位置に基づいて調整されるようになっている。

このような構成からなる従来のグラビア印刷機の作用について図５を用いて説明する。

まず、無地のウェブＷがインフィードユニット部３２に送られ、このインフィードユニット部３２においてウェブＷにテンションが与えられる。このことにより、ウェブＷの印刷ピッチが、ウェブＷに与えられるテンションの大きさに応じて調整される。次に、ウェブＷはインフィードユニット部３２から複数の印刷ユニット３３ａ、３３ｂ、３３ｃに送られ、各印刷ユニット３３ａ、３３ｂ、３３ｃにおいてそれぞれ版胴２９ａ、２９ｂ、２９ｃによりウェブＷに対して各色の印刷が施される。このときに、版胴２９ａ、２９ｂ、２９ｃによりウェブＷに見当マークがそれぞれ付けられる。

印刷ユニット３３ｂ、３３ｃにおいて、ウェブＷ上に付けられた見当マークが見当マーク検出センサ３１ｂ、３１ｃにより検出され、このウェブＷ上における見当マークの位置の信号が見当コントローラ３７に送られる。そして、コンペンセータロール３０ｂ、３０ｃは、見当コントローラ３７から送られたウェブＷ上の見当マークの位置の情報に基づいて算出される操作量に応じてその位置が変化し、このことにより版胴２９ｂ、２９ｃに送られるウェブＷの見当合わせを行う。

上述の図５に示すグラビア印刷機によれば、各色の印刷ユニット３３ｂ、３３ｃのコンペンセータロール３０ｂ、３０ｃがウェブＷ上の見当マークの位置の情報に基づいてウェブＷの見当合わせを行うので、各印刷ユニット３３ａ、３３ｂ、３３ｃ間でウェブＷの見当合わせを精度良く行うことができる。

特開２００４−６６５７７号公報特開平１１−２８８０４号公報

図５に示すグラビア印刷機を用いて、予め先刷りの印刷が施されたウェブＷに対して更に追い刷りの印刷が施される場合がある。追い刷りの印刷とは、絵柄等が既に印刷されているフィルムや紙等のウェブＷに対して更に追加の印刷を行うものであり、具体的には、例えばウェブＷに対して表面のコートや裏面の印刷を行うものである。

しかしながら、ウェブＷに対して追い刷りの印刷を施す場合、ウェブＷの先刷りによる印刷ピッチと追い刷りによる印刷ピッチとが合致しておらず、図５に示すグラビア印刷機では先刷りの印刷と追い刷りの印刷との見当を自動的に合わせることは困難である。このような場合、ウェブＷに対する先刷りの印刷と追い刷りの印刷との見当を合わせるために、オペレータがグラビア印刷機の印刷速度（ウェブＷの搬送速度）を下げてウェブＷの見当ずれの状態を監視し、この見当ずれの状態によりインフィードユニット部３２がウェブＷに与えるテンションの大きさをオペレータが手動で調整して予め先刷りの印刷が施されたウェブＷの印刷ピッチを補正しなければならない。

とりわけ、ウェブＷとして二軸延伸ポリプロピレンフィルム（ＯＰＰ）、無延伸ポリプロピレンフィルム（ＣＰＰ）等の延伸しやすいフィルムを用いる場合には、先刷りが終わった後に一旦ウェブＷを巻き体（図示せず）に巻く際に印刷ピッチが大きく変化してしまう。このため、このようなウェブＷに対して追い刷りの印刷を施す場合には、オペレータが常時インフィードユニット部３２によりウェブＷに与えられるテンションの大きさを手動で調整しなければならない。

また、ウェブＷに対して追い刷りの印刷を施す場合、図５に示すように第１番目の印刷ユニット３３ａの版胴２９ａをウェブＷから隔離し、第２番目の印刷ユニット３３ｂにおいて第１色目の印刷をウェブＷに施す場合がある。これは、第１番目の印刷ユニット３３ａがコンペンセータロールを有しておらず、第２番目の印刷ユニット３３ｂがコンペンセータロール３０ｂや見当マーク検出センサ３１ｂを有しているため、コンペンセータロール３０ｂによりウェブＷの見当合わせを行うことができるからである。

しかしながら、このような追い刷りの印刷を行うと、インフィードユニット部３２によるウェブＷのテンションの制御と、印刷ユニット３３ｂのコンペンセータロール３０ｂの制御とが相互に干渉してそれぞれの制御を安定的に行うことができないことがある。

本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、ウェブに対して追い刷りの印刷を施す場合において、先刷りが終わった後に一旦ウェブＷを巻き体（図示せず）に巻くことなく、インライン上において予め先刷りの印刷が施されたウェブの印刷ピッチを自動的に調整してウェブの先刷りによる印刷ピッチと追い刷りによる印刷ピッチとを合致させることができ、且ライン走行中に先刷り印刷絵柄とグラビア印刷機の版胴に製版された印刷絵柄と予め合わせた状態で印刷開始できる初期見当合わせを行い、また従来のコンペンセータロールによる見当合わせではなく版胴位相を操作し見当合わせを行うことができるグラビア印刷装置部を持つ複合印刷機および追い刷り印刷としてグラビア印刷工程を持つ複合印刷方法を提供することを目的とする。

本発明のグラビア印刷装置部を持つ複合印刷機は、ウェブに先刷り及び先刷り見当マークを施す先刷り装置部を具備するとともに、前記先刷り装置部から搬送される前記ウェブに対してテンションを与えるループユニット部と、前記ループユニット部から搬送される前記ウェブに対して追い刷りの印刷を施すとともに追い刷り見当マークを前記ウェブに付ける版胴と、前記版胴の上流側に設けられ前記ウェブ上の前記先刷り見当マークを検出するための先刷り見当マーク検出センサと、前記版胴の下流側に設けられ前記ウェブ上の前記先刷り見当マークおよび前記追い刷り見当マークをそれぞれ検出する先刷り追い刷り見当マーク検出センサとを有する印刷ユニット部と、前記印刷ユニット部から搬送される前記ウェブに対してテンションを与えるアウトフィードユニット部と、前記先刷り見当マーク検出センサにより検出された前記先刷り見当マークのピッチと前記版胴の円周長とを比較してピッチずれ量の大きさを算出し、算出されたピッチずれ量の大きさに基づいて前記ループユニット部及び前記アウトフィードユニット部を制御して前記ウェブに与えるテンションの大きさを調整してピッチ合わせを行う第１制御装置と、前記先刷り見当マーク検出センサにより検出された前記先刷り見当マークの位置と前記版胴の見当マーク位置と比較し、見当マークずれ量を算出し、算出された見当マークずれ量の大きさに基づいて前記版胴の位相角度を制御して前記先刷り見当マークと前記版胴の前記見当マーク位置を合わせる版胴見当マーク位置合わせを行う第２制御装置と、前記先刷り追い刷り見当マーク検出センサにより検出された前記先刷り見当マークと前記追い刷り見当マークとの見当ずれ量を算出し、算出された見当ずれ量のずれの大きさに基づいて前記版胴の位相角度を制御して絵柄の見当合わせを行う第３制御装置と、を備えたグラビア印刷装置部と、を有し、前記先刷り装置部は、インクジェット印刷装置または電子写真印刷装置であり、前記ループユニット部は、前記ウェブに対して、前記先刷り装置部で必要とされるテンションを与える上流側テンションユニットと、前記上流側テンションユニットの下流側に設けられ、前記ウェブに対して、前記印刷ユニット部で必要とされるテンションを与える下流側テンションユニットと、を有し、前記上流側テンションユニット及び前記下流側テンションユニットは、所定方向に移動自在なダンサーロールと、前記ダンサーロールの下流側に設けられ、前記ウェブを挟持する一対のロールと、をそれぞれ有することを特徴とする。

また、本発明の追い刷り印刷としてグラビア印刷を行う複合印刷方法は、先刷り装置部によりウェブに対して先刷り印刷を施すと共に先刷り見当マークを付す先刷り工程群を備えるとともに、先刷りの印刷及び前記先刷り見当マークが施された前記ウェブに対してループユニット部によりテンションを与える第１テンション付与工程と、前記ループユニット部から送られた前記ウェブ上の前記先刷り見当マークを追い刷り印刷ユニット部の先刷り見当マーク検出センサにより検出する先刷り見当マーク検出工程と、前記先刷り見当マーク検出工程を経た前記ウェブに対して前記追い刷り印刷ユニット部の版胴により追い刷り印刷を施すとともに追い刷り見当マークを付ける追い刷り工程と、前記版胴から送られた前記ウェブ上の前記先刷り見当マークおよび前記追い刷り見当マークを前記追い刷り印刷ユニットの先刷り追い刷り見当マーク検出センサによりそれぞれ検出する先刷り追い刷り見当マーク検出工程と、前記追い刷り印刷ユニット部から送られた前記ウェブに対してアウトフィードユニット部によりテンションを与える第２テンション付与工程と、前記先刷り見当マーク検出センサにより検出された前記先刷り見当マークのピッチと前記版胴の円周長とを比較してピッチずれ量の大きさを算出し、算出されたピッチずれ量ずれの大きさに基づいて前記ループユニット部及び前記アウトフィードユニット部を制御して前記ウェブに与えるテンションの大きさを調整してピッチ合わせを行うピッチ合わせ工程と、前記先刷り見当マーク検出センサにより検出された前記先刷り見当マークの位置と前記版胴の見当マーク位置と比較し、見当マークずれ量を算出し、算出されたずれの大きさに基づいて前記版胴の位相角度を制御して前記先刷り見当マークと前記版胴の前記見当マーク位置を合わせる版胴見当マーク位置合わせ工程と、前記先刷り追い刷り見当マーク検出センサにより検出された前記先刷り見当マークと前記追い刷り見当マークとの見当ずれ量を算出し、算出された見当ずれ量の大きさに基づいて前記版胴の位相角度を制御して絵柄の見当合わせを行う絵柄合わせ工程と、を持つグラビア印刷工程群と、を備え、前記先刷り装置部は、インクジェット印刷装置または電子写真印刷装置であり、前記ループユニット部は、前記ウェブに対して、前記先刷り装置部で必要とされるテンションを与える上流側テンションユニットと、前記上流側テンションユニットの下流側に設けられ、前記ウェブに対して、前記追い刷り印刷ユニット部で必要とされるテンションを与える下流側テンションユニットと、を有し、前記上流側テンションユニット及び前記下流側テンションユニットは、所定方向に移動自在なダンサーロールと、前記ダンサーロールの下流側に設けられ、前記ウェブを挟持する一対のロールと、をそれぞれ有することを特徴とする。

本発明のグラビア印刷装置部を持つ複合印刷機は、ウェブに先刷り及び先刷り見当マークを施す先刷り装置部とグラビア印刷装置部とを有する。また、本発明の追い刷り印刷としてグラビア印刷を行う複合印刷方法は、ウェブに対して先刷り印刷を施すと共に先刷り見当マークを付す先刷り工程群とグラビア印刷工程群とを有する。

ここで先刷り装置部及び先刷り工程群はグラビア印刷以外のインクジェット印刷、電子写真印刷等の印刷装置及び印刷工程群を意味する。また、ここでグラビア印刷装置部及びグラビア印刷工程群を構成するループユニット部とか見当マーク検出センサ等の装置及び部品は従来から知られているものである。

本発明のグラビア印刷装置部を持つ複合印刷機及び複合印刷方法によれば、先刷り印刷されたウェブに対し追い刷りの印刷を施す場合において、ウェブＷ上における先刷り見当マークのピッチと版胴の円周長とを比較してピッチずれ量の大きさを算出し、算出されたピッチずれ量の大きさに基づいてループユニット部及びアウトフィードユニット部を制御してウェブに与えるテンションの大きさを調整してピッチ合わせを行うことができる。

また、先刷り見当マークの位置と前記版胴の見当マーク位置と比較し、見当マークずれ量の大きさに基づいて版胴の位相角度を制御して版胴の見当マーク位置合わせを自動的に調整できる。

さらに、先刷りで印刷されたウェブ上の印刷絵柄と版胴に製版されている絵柄とのずれを版胴の位相角度を制御して絵柄合わせをする。このため、予め先刷りの印刷が施されたウェブの印刷ピッチと追い刷りによる印刷ピッチ合わせ、及び版胴見当マーク位置合わせ、並びに先刷りで印刷された絵柄と追い刷り印刷で印刷する絵柄との絵柄合わせを予め合致させることができる。

本発明のグラビア印刷装置部を持つ複合印刷機においては、ループユニット部に設けられ、予め先刷りの印刷が施され先刷り見当マークが付けられたウェブを挟持する一対のロールを有するテンションユニットを２式備えることが好ましい。このような複合印刷機によれば、ループユニット部の上流側に設置されたテンションユニットで先刷りの印刷機でウェブに与えられたテンションを適切な状態で制御及び搬送し、ループユニット部の下流側に設置されたテンションユニットで印刷ユニット部が適切な印刷を行うために必要なテンションをウェブに与えることができる。

また、ループユニット部の下流側に設置されたテンションユニットによりウェブに対して与えられるテンションの制御と、ウェブに対する版胴位相による見当合わせ制御とが切り離される。このことにより、ループユニット部によるテンション制御と版胴位相による見当合わせ制御とが干渉することを抑止することができ、それぞれの制御を安定的に行うことができる。

本発明のグラビア印刷装置部を持つ複合印刷機の第１制御装置は、先刷り印刷のピッチと追い刷り印刷のピッチを合わせる制御を行う。この第１制御装置は先刷り見当マーク検出センサにより検出された先刷り見当マークのピッチと版胴の円周長とを比較してピッチずれ量の大きさを算出し、算出されたピッチずれ量の大きさに基づいて該ループユニット部及び該アウトフィードユニット部を制御してウェブに与えるテンションの大きさを調整してピッチ合わせを行う。

このずれの大きさが予め設定された設定ずれ量よりも大きい場合にそのずれの大きさに基づきＰＩＤ演算により算出された補正値によりループユニット部およびアウトフィードユニット部を制御し、ウェブに与えるテンションの大きさを調整することが好ましい。

通常、グラビア印刷機の定常状態での見当マークの位置のずれの大きさはある一定周期で変動している。この周期性および振幅はグラビア印刷機の構成や印刷状態によって変化する。ＰＩＤ演算を用いないで版胴１回転毎の見当マークの位置のずれの大きさに基づいてループユニット部及びアウトフィード部の補正量をその都度算出すると、この見当マークの位置のずれの周期的な変動がそのままループユニット部及びアウトフィード部の補正量の周期的な変動となってしまい、先刷り見当マークの位置と追い刷り見当マークの位置とのずれが増大してしまうというおそれがある。

ここで、本発明のグラビア印刷装置部によれば、ＰＩＤ演算により算出された見当マークの位置のずれの大きさの値を用いてループユニット部及びアウトフィード部の補正量を算出しているので、見当マークの位置ずれの大きさが一定周期で変動する場合であっても、ループユニット部及びアウトフィード部がウェブに与えるテンションの大きさを安定して調整することができる。

本発明のグラビア印刷装置部を持つ複合印刷機の第２制御装置は、先刷り見当マークと版胴の見当マーク位置の見当マーク位置合わせを行う制御装置である。具体的には、先刷り見当マーク検出センサにより検出された先刷り見当マークの位置と版胴に製版された見当マーク位置と比較し、見当マークずれ量を算出し、算出された見当マークずれ量の大きさに基づいて版胴の位相角度を制御して版胴の見当マーク位置合わせを行う。

本発明のグラビア印刷装置部を持つ複合印刷機の第３制御装置は、先刷り印刷の絵柄と追い刷り印刷の絵柄を合わせる制御装置である。すなわち、先刷り追い刷り見当マーク検出センサにより検出された先刷り見当マークと追い刷り見当マークとの見当ずれ量を算出し、算出された見当ずれ量のずれの大きさに基づいて版胴の位相角度を制御して絵柄の見当合わせを行う。

先刷りで印刷されたウェブ上の印刷絵柄と版胴に製版されている絵柄とのずれを版胴の位相を操作して予め調節する。このため、予め先刷りの印刷が施されたウェブの印刷ピッチ、並びに印刷絵柄を自動的に調整してウェブの先刷りによる印刷ピッチと追い刷りによる印刷ピッチ、並びに先刷りで印刷された絵柄と追い刷り印刷で印刷する絵柄とを予め合致させることができる。

本発明の複合印刷機および複合印刷方法によれば、先刷り印刷されたウェブに対し追い刷りの印刷を施す場合において、ウェブＷ上における先刷り印刷のピッチと追い刷り印刷のピッチを合わせを、先刷り見当マーク検出センサにより検出された先刷り見当マークのピッチと版胴の円周長とを比較してピッチずれ量の大きさを算出し、算出されたピッチずれ量の大きさに基づいてループユニット部及びアウトフィードユニット部を制御してウェブに与えるテンションの大きさを自動的に調整してピッチ合わせを行うことができる。

さらに、先刷り見当マーク検出センサにより検出された先刷り見当マークの位置と版胴に製版された見当マーク位置と比較し、見当マークずれ量を算出し、算出された見当マークずれ量の大きさに基づいて版胴の位相角度を制御して版胴の見当マーク位置合わせを自動的に行うことができる。

さらに、先刷りで印刷されたウェブ上の印刷絵柄と版胴に製版されている絵柄とのずれを版胴の位相を操作して予め自動的に調節する。

このように、本発明の本発明の複合印刷機および複合印刷方法によれば、予め先刷りの印刷が施されたウェブの印刷ピッチと追い刷りによる印刷ピッチ、及び先刷り見当マークの位置と版胴に製版された見当マーク位置の見当マーク合わせ、並びに先刷りで印刷された絵柄と追い刷り印刷で印刷する絵柄とを予め合致させることができ印刷開始時の初期でのロスを最小にとどめることができ、なおかつ追い刷り印刷での見当を精度よく合わせることが可能である。

本実施形態の複合印刷機を構成するグラビア印刷装置部の構成を示す説明図である。図１のグラビア印刷装置部の第１制御装置による制御方法を示すブロック図である。図１のグラビア印刷装置部の第２制御装置による制御方法を示すブロック図である。図１のグラビア印刷装置部の第３制御装置による制御方法を示すブロック図である。従来のグラビア印刷機の構成を示す説明図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は、本実施形態の複合印刷機のグラビア印刷装置部の構成を示す説明図であり、図２〜図４はグラビア印刷装置部の制御装置による制御方法を示すブロック図である。

図１に示すグラビア印刷装置部は、予め先刷りの印刷が施され先刷り見当マークが付されたフィルム、紙等のウェブＷに対して、更に追い刷りの印刷を施すものである。このグラビア印刷装置部は、ループユニット部２０と印刷ユニット部２３とアウトフィード部２２及び制御装置２４を備えている。

ループユニット部２０は、図１の矢印方向に送られるウェブＷに対して前工程での印刷機で必要とされるテンションを与える上流側のテンションユニット２０ａと、ウェブＷに対して後工程の印刷ユニット部２３で必要とされるテンションを与える下流側のテンションユニット２０ｂを有している。

上流側のテンションユニット２０ａは、回転駆動するフィードロール２と、フィードロール２との間でウェブＷを挟持するフィードニップロール３と、フィードロール２の上流側に設けられ図１の矢印方向に移動自在となっているダンサーロール１とを有する。

下流側のテンションユニット２０ｂは、回転駆動するフィードロール５と、フィードロール５との間でウェブＷを挟持するフィードニップロール６と、フィードロール５の上流側に設けられ図１の矢印方向に移動自在となっているダンサーロール４とを有する。

フィードロール２、５には、フィードロール２、５を回転駆動させる駆動モータ１１、１２が接続されている。また、ダンサーローラ１、４には、ダンサーローラ１、４を図１の矢印方向に移動させるエアーシリンダー（図示せず）が接続されている。

アウトフィード部２２はウェブＷに対して追い刷りの印刷を施す印刷ユニット部２３で必要とされるテンションを与えるものである。このアウトフィード部２２は、回転駆動するフィードロール１７と、フィードロール１７との間でウェブＷを挟持するフィードニップロール１８と、フィードロール１７の上流側に設けられ図１の矢印方向に移動自在となっているダンサーロール１６と、フィードロール１７の下流側に設けられ図１の矢印方向に移動自在となっている巻取ダンサーロール１９を有している。

フィードロール１７には、フィードロール１７を回転駆動させる駆動モータ１４が接続されている。また、ダンサーロール１７及び巻取ダンサーロール１９には、ダンサーロール１７及び巻取ダンサーロール１９を図１の矢印方向に移動させるエアーシリンダー（図示せず）が接続されている。

印刷ユニット部２３は、印刷用の版胴１０と版胴１０との間でウェブＷを挟持して各色の印刷を施す圧胴９とを備え、ウェブＷに対して印刷を施すと共にウェブＷに追い刷り見当マークを付けるようになっている。

なお、版胴１０は、駆動モータ１５によりウェブＷのライン速度に同期して回転駆動されるようになっている。この駆動モータ１５は後述する制御装置２４のラインコントローラから送られた信号に基づいてその駆動が制御されるようになっている。

印刷ユニット部２３の版胴１０は、後述する制御装置２４から見当ずれの信号が送られ、版胴位相操作装置により、版胴１０の位相角度の操作量の信号が送られてその駆動が制御される。その版胴位相角度が変更することにより版胴１０に送られるウェブＷの見当合わせを行うようになっている。

印刷ユニット部２３は更に、版胴１０の上流側に設けられ、予めウェブＷに付けられた先刷り見当マークを検出する先刷り見当マーク検出センサ７と、版胴１０の下流側に設けられ、予めウェブＷに付けられた先刷り見当マーク及び版胴１０により各々付けられた追い刷り見当マークを検出する先刷り追い刷り見当マーク検出センサ８を有している。

なお、印刷ユニット部においては、従来のグラビア印刷機と同様に複数台を並べて多色の印刷に対応することも可能である（図示せず）。

制御装置２４は、ループユニット部２０、印刷ユニット部２３、アウトフィード部２２、巻取装置２１とを制御する。この制御装置２４は、ループユニット部２０の駆動モータ１１、１２、印刷ユニット部２３の版胴駆動モータ１５、先刷り後刷り見当マーク検出センサ８および先刷り見当マーク検出センサ７、アウトフィード部２２の駆動モータ１４、に接続している。

制御装置２４は、先刷り後刷り見当マーク検出センサ８により検出されたウェブＷ上における先刷り見当マークおよび後刷り見当マークの位置の信号に基づいて版胴駆動モータ１５の位相角度を制御するようになっている。この制御装置２４による制御方法については後に詳述する。

次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。まず、図１に示すグラビア印刷装置部にウェブＷを送る前に、ウェブに対して前工程の先刷り装置部での先刷りの印刷が施される。この際に、先刷り見当マークがウェブＷに付けられる。

次に、前工程の先刷り装置部で先刷りの印刷が施されたウェブＷが図１に示すグラビア印刷装置部に搬送されると、このウェブＷはまずループユニット部２０に送られる。ウェブＷは、ループユニット部２０の上流側のテンションユニット２０ａにおいて、フィードロール２とフィードニップロール３との間で挟圧され、またダンサーロール１の位置を検出し、フィードロール２の速度を変更することによってテンションが変更される。そして、前工程の印刷機で印刷のために必要なテンションがウェブＷに与えられる。

次に、ウェブＷはループユニット部２０の下流側のテンションユニット２０ｂにおいて、フィードロール５とフィードニップロール６との間で挟圧され、またダンサーロール４の位置を検出し、フィードロール５の速度を変更することによってテンションが変更される。ここで、先刷りの印刷が施されたウェブＷの印刷ピッチが、ウェブＷに与えられるテンションの大きさに応じて調整される。このときに、ウェブＷに与えられるテンションの大きさは、下流側のテンションユニット２０ｂのフィードロール５の回転速度およびダンサーロール４への位置によって決まるが、このフィードロール５の回転速度およびダンサーロール４の位置は、後述のように制御装置２４により調整される。

図１に示すように、ループユニット部２０から送られたウェブＷは次にダンサーロールやコンペンセータロール等のウェブＷに対するテンション制御において外乱となる機構を介さず印刷ユニット部２３の版胴１０に送られる。このことにより、ループユニット部２０によりウェブＷに対して与えられるテンションの制御と、後述するウェブＷに対する版胴１０の位相操作による見当制御とが切り離され、ループユニット部２０によるテンション制御と版胴１０の位相操作による見当制御とが干渉することはない。

印刷ユニット部２３に送られたウェブＷは、版胴１０の位相角度を変更することにより先刷り見当マークと版胴の見当マーク位置を合わせる版胴見当マーク位置合わせが行われる。この版胴見当マーク位置合わせは、後述のように制御装置２４が版胴駆動モータ１５の駆動を制御し、版胴１０の位相角度を自在に変更することによって行われる。

ウェブＷは、印刷ユニット部２３の版胴１０に送られ、版胴１０と圧胴９との間でウェブＷが挟持され、このようにしてウェブＷに対して追い刷りの印刷が施される。この際、ウェブＷに対して追い刷り見当マークが版胴１０により付される。次に、先刷り追い刷り見当マーク検出センサ８により、版胴１０から送られたウェブＷ上の先刷りの見当マークおよび追い刷り見当マークがそれぞれ検出され、各見当マークの位置の信号が制御装置２４の見当コントローラ４０に送られる。

印刷ユニット部２３から排出されたウェブＷは、多色の印刷が必要な場合は次に第２色の印刷ユニット部（図示せず）に送られ、この第２色目の印刷ユニット部（図示せず）により例えば第１色目の印刷ユニット部２３とは異なる別色の印刷が施される。ウェブＷに対する第２色目の印刷ユニット部（図示せず）の作用は、前述の第１色目の印刷ユニット部２３の作用と略同一となっている。

次に、制御装置２４による制御方法について図１及び図２〜図４を用いて更に詳述する。制御装置２４は、図１に示すように、見当コントローラ４０と、見当コントローラ４０に接続された版胴位相制御装置４１と、ラインコントローラ４２と、ピッチ演算装置４３とを有している。また、版胴位相制御装置４１と、ラインコントローラ４２と、ピッチ演算装置４３は１つのＣＰＵ装置に集約されており、それぞれの機能を平行して演算処理されている。

ここで、ピッチ演算装置４３とラインコントローラ４２とによる制御装置を第１制御装置と称し、ピッチ演算装置４３と版胴位相制御装置４１とによる制御装置を第２制御装置と称し、見当コントローラ４０と版胴位相制御装置４１とによる制御装置を第３制御装置として説明する。

第１制御装置による制御方法は以下のとおりである（図２参照）。

ピッチ演算装置４３は、前工程の印刷機で先刷りの印刷が施されたウェブＷが図１に示す印刷ユニット部２３に搬送されると、版胴１０の上流側に設置された先刷り見当マーク検出センサ７で検出した先刷り見当マークのマーク間ピッチと版胴１０の円周長とのずれの大きさＢが版胴１０の回転毎に算出される。

さらにピッチ演算装置４３は、ずれの大きさＢの値に基づきＰＩＤ演算を行い、ピッチのオフセット量が予め設定されたずれ量よりも大きい場合に、小さくなるようにループユニット部２０の下流側のテンションユニット部２０ｂのダンサーロール４及びアウトフィード部２２のダンサーロール１６のテンション補正値を算出する。そして、ピッチ演算装置４３により算出されたテンション補正値の信号がラインコントローラ４２に送られる。

ラインコントローラ４２は、ピッチ演算装置４３から送られたループユニット部２０の下流側のテンションユニット部２０ｂのダンサーロール４及びアウトフィード部２２のダンサーロール１６のテンション補正値に基づいて、ラインコントローラ４２に予め設定されている各ダンサーロール４、１６のテンション設定値を変更する。そして、ラインコントローラ４２は、変更された各ダンサーロールのテンション設定値に基づいて、電空変換器を介してダンサーロール４、１６に接続されたエアーシリンダのエアーシリンダ圧を変更する。ラインコントローラ４２によるループユニット部２０の下流側のテンションユニット部２０ｂとアウトフィード部２２のテンションのコントロールは、ダンサーロール４、１６接続されたエアーシリンダの押圧と、ウェブＷによりロールにかかるテンションとのバランスによりダンサーロール４、１６が移動することを利用して行われる。すなわち、テンションとエアーシリンダ圧との間の既知の関係を利用し、所望のテンションに相当するエアーシリンダ圧となるよう、ダンサーロール４、１６に接続されたエアーシリンダに空気を供給する。エアーシリンダの押圧力とウェブＷによりロールにかかるテンションの大きさが同一であるときは、ダンサーロール４、１６は移動しない。一方、これらの力の不均衡があるとダンサーロール４、１６の位置が変化することとなる。このダンサーロール４、１６の位置が所望の位置（通常は中間位置）となるようループユニット部２０の下流側のテンションユニット部２０ｂのフィードロール５及びアウトフィード部２２のフィードロール１８の速度を変化させ、テンションコントロールを行う。このようにして、ループユニット部２０の下流側のテンションユニット部２０ｂとアウトフィード部２２がウェブＷに与えるテンションの大きさがラインコントローラ４２により調整される。

この間、ラインコントローラ４２により、各ユニットの駆動モータ１１、１３、および版胴駆動モータ１５が制御され、ループユニット部２０の上流側のテンションユニット２０ａと、印刷ユニット部２３の版胴１０と、巻取装置２１の巻取駆動モータ１３が同期して回転駆動される。

第２制御装置による制御方法は以下のとおりである（図３参照）。

ピッチ演算装置４３は、前工程の印刷機で先刷りの印刷が施されたウェブＷが図１に示す印刷ユニット部２３に搬送されると、版胴１０の上流側に設置された先刷り見当マーク検出センサ７で検出した先刷り見当マーク位置と版胴１０に製版された見当マーク位置とのずれ量を走行中に演算算出する。版胴１０のどの位置に見当マークが製版されているかは、版胴１０を印刷ユニット部２３に装着する際に事前に登録するようになっており、ピッチ演算装置４３は、回転中であっても常に版胴１０に製版されている見当マークの位置を監視できるようになっている。

ピッチ演算装置４３で算出された先刷り見当マーク位置と版胴１０に製版された見当マーク位置とのずれ量は、版胴位相制御装置４１に送られる、版胴位相装置４１は、ライン走行開始後、ウェブＷが先刷り印刷で付けられた見当マークが版胴１０の上流側に設置された先刷り見当マーク検出センサ７の前を通過した後に、版胴駆動モータ１５の位相角度を操作して先刷り見当マークと追い刷りの見当マークの位置を合わせた状態で事前に準備し（この工程を初期見当と呼ぶ。）、先刷り見当マークと追い刷り見当マークが合致した状態から印刷ユニット部２３は版胴１０と圧胴９を挟持してグラビア印刷を施す。前述の印刷開始の方法によりグラビア印刷開始時の初期のロスを最小限にとどめることを可能にしている。

第３制御装置による制御方法は以下のとおりである（図４参照）。

図１に示すように、見当コントローラ４０は、見当マーク検出センサ８に接続されており、見当マーク検出センサ８により検出されたウェブＷ上における先刷り見当マークの位置の信号および追い刷り見当マークの位置の信号が見当コントローラ４０に送られる。見当コントローラ４０において、ウェブＷ上における先刷り見当マークの位置と、版胴１０によりウェブ上に付けられた追い刷り見当マークの位置とのずれの大きさＡが算出される。

次に、見当コントローラ４０は、見当のずれを版胴位相制御装置４１に転送する。版胴位相制御装置４１は、見当コントローラ４０から転送された見当のずれ量に基づきずれの大きさＡを小さくするよう、版胴１０の位相角度を操作する。なお、多色印刷を施すために印刷ユニット部２３の後ろ側に印刷ユニット部を並べて設置する際は、位相角度を調整する際に、先刷り見当マークの位置と、版胴１０により付けられた追い刷り見当マークの位置とのずれの大きさＡを用いる代わりに、ウェブＷ上における版胴１０のより付けられた追い刷り見当マークの位置および印刷ユニット部２３の後ろ側に設置された印刷ユニット部の版胴により付けられた見当マークの位置をそれぞれ見当マーク検出センサにより検出し、この両者の位置のずれの大きさに基づいて版胴位相の操作量を算出してもよい。

本実施の形態のグラビア印刷機およびグラビア印刷方法によれば、上述のようにウェブに対し追い刷りの印刷を施す場合において、第１制御装置により、ウェブＷ上における先刷り見当マーク位置と追い刷り見当マーク位置とのずれの大きさに基づきＰＩＤ演算を行い、ピッチのオフセット量が予め設定されたずれ量よりも大きい場合に、小さくなるようにループユニット部２０の下流側のテンションユニット部２０ｂのダンサーロール４及びアウトフィード部２２のダンサーロール１６がウェブＷに与えるテンションの大きさを調整している。通常、グラビア印刷機の定常状態での見当マークの位置のずれの大きさはある一定周期で変動している。この周期性および振幅はグラビア印刷機の構成や印刷状態によって変化する。ＰＩＤ演算を用いないで版胴１回転毎の見当マークの位置のずれの大きさに基づいてループユニット部２０の下流側のテンションユニット部２０ｂのダンサーロール４及びアウトフィード部２２のダンサーロール１６補正量をその都度算出すると、この見当マークの位置のずれの周期的な変動がそのままループユニット部２０の下流側のテンションユニット部２０ｂのダンサーロール４及びアウトフィード部２２のダンサーロール１６補正量の周期的な変動となってしまい、先刷り見当マークの位置と追い刷り見当マークの位置とのずれが増大してしまうというおそれがある。ここで、本実施の形態のグラビア印刷機によれば、ＰＩＤ演算により求められた見当マークの位置のずれの大きさを用いてループユニット部２０の下流側のテンションユニット部２０ｂのダンサーロール４及びアウトフィード部２２のダンサーロール１６がウェブＷに与える補正量を算出しているので、見当マークの位置ずれの大きさが一定周期で変動する場合であっても、ループユニット部２０の下流側のテンションユニット部２０ｂのダンサーロール４及びアウトフィード部２２のダンサーロール１６がウェブＷに与えるテンションの大きさを安定して調整することができる。

加えて、ループユニット部２０にテンションユニット２０ａ、２０ｂの２式を設け、ループユニット部２０から送られたウェブＷは次にダンサーロールやコンペンセータロール等のウェブＷに対するテンション制御において外乱となる機構を介さず印刷ユニット部２３の版胴１０へと搬送される。それにより、ウェブＷに対して与えられるテンションの制御と、ウェブＷに対する版胴１０の位相操作による見当制御とが切り離される。このことにより、ループユニット部２０によるテンション制御と、版胴１０の位相操作による見当制御とが干渉することを抑止することができ、それぞれの制御を安定的に行うことができる。

また、第２制御装置により版胴１０の上流側に設置された先刷り見当マーク検出センサ７からの入力信号に基づき、版胴駆動モータ１５の位相角度を操作して先刷りの見当マークと追い刷りの見当マークの位置を合わせた状態を事前に準備し、先刷りの見当マークと追い刷りの見当マークが合致した状態から印刷ユニット部２３は版胴１０と圧胴９を挟持してグラビア印刷を開始する。このため、追い刷り印刷を開始する際に初期のロスを最小限に留めることができる。

さらに第３制御装置によりウェブＷ上における先刷り見当マーク位置と追い刷り見当マーク位置のマーク間ピッチのずれの大きさに基づいて、版胴１０の位相角度を調整している。このため、予め先刷りの印刷が施されたウェブＷの印刷ピッチを自動的に調節してウェブＷの先刷りによる印刷ピッチと追い刷りによる印刷ピッチとを合致させることができる。

１ダンサーロール
２フィードロール
３フィードニップロール
４ダンサーロール
５フィードロール
６フィードニップロール
７検出センサ
８検出センサ
９圧胴
１０版胴
１１フィードロール駆動モータ
１２フィードロール駆動モータ
１３巻取装置駆動モータ
１４フィードロール駆動モータ
１５版胴駆動モータ
１６ダンサーロール
１７フィードロール
１８フィードニップロール
１９巻取ダンサーロール
２０ループユニット部
２０ａ、２０ｂテンションユニット
２１巻取装置
２２アウトフィード部
２３印刷ユニット部
２４制御装置
２５インフィードダンサーロール
２６インフィードロール
２７インフィードニップロール
２８ａ、２８ｂ、２８ｃ版胴
２９ａ、２９ｂ、２９ｃ圧胴
３０ｂ、３０ｃコンペンセータロール
３１ｂ、３１ｃ見当マーク検出センサ
３２インフィードユニット部
３３ａ、３３ｂ、３３ｃ印刷ユニット
３４インフィードロール駆動モータ
３５版胴駆動モータ
３６ラインコントローラ
３７見当コントローラ
４０見当コントローラ
４１版胴位相制御装置
４２ラインコントローラ
４３ピッチ演算装置

Claims

ウェブに先刷り及び先刷り見当マークを施す先刷り装置部を具備するとともに、
前記先刷り装置部から搬送される前記ウェブに対してテンションを与えるループユニット部と、
前記ループユニット部から搬送される前記ウェブに対して追い刷りの印刷を施すとともに追い刷り見当マークを前記ウェブに付ける版胴と、前記版胴の上流側に設けられ前記ウェブ上の前記先刷り見当マークを検出するための先刷り見当マーク検出センサと、前記版胴の下流側に設けられ前記ウェブ上の前記先刷り見当マークおよび前記追い刷り見当マークをそれぞれ検出する先刷り追い刷り見当マーク検出センサとを有する印刷ユニット部と、
前記印刷ユニット部から搬送される前記ウェブに対してテンションを与えるアウトフィードユニット部と、
前記先刷り見当マーク検出センサにより検出された前記先刷り見当マークのピッチと前記版胴の円周長とを比較してピッチずれ量の大きさを算出し、算出されたピッチずれ量の大きさに基づいて前記ループユニット部及び前記アウトフィードユニット部を制御して前記ウェブに与えるテンションの大きさを調整してピッチ合わせを行う第１制御装置と、
前記先刷り見当マーク検出センサにより検出された前記先刷り見当マークの位置と前記版胴の見当マーク位置と比較し、見当マークずれ量を算出し、算出された見当マークずれ量の大きさに基づいて前記版胴の位相角度を制御して前記先刷り見当マークと前記版胴の前記見当マーク位置を合わせる版胴見当マーク位置合わせを行う第２制御装置と、
前記先刷り追い刷り見当マーク検出センサにより検出された前記先刷り見当マークと前記追い刷り見当マークとの見当ずれ量を算出し、算出された見当ずれ量のずれの大きさに基づいて前記版胴の位相角度を制御して絵柄の見当合わせを行う第３制御装置と、
を備えたグラビア印刷装置部と、
を有し、
前記先刷り装置部は、インクジェット印刷装置または電子写真印刷装置であり、
前記ループユニット部は、
前記ウェブに対して、前記先刷り装置部で必要とされるテンションを与える上流側テンションユニットと、
前記上流側テンションユニットの下流側に設けられ、前記ウェブに対して、前記印刷ユニット部で必要とされるテンションを与える下流側テンションユニットと、
を有し、
前記上流側テンションユニット及び前記下流側テンションユニットは、
所定方向に移動自在なダンサーロールと、
前記ダンサーロールの下流側に設けられ、前記ウェブを挟持する一対のロールと、
をそれぞれ有することを特徴とするグラビア印刷装置部を持つ複合印刷機。
前記第１制御装置は、前記先刷り見当マークの位置と前記版胴の円周長とのピッチずれ量の大きさを算出し、このピッチずれ量の大きさが予め設定された設定ピッチずれ量よりも大きい場合に前記ずれ量の大きさに基づきＰＩＤ演算により算出された補正値に基づき前記ループユニット部及び前記アウトフィードユニット部を制御し、前記ループユニット部及び前記アウトフィードユニット部が前記ウェブに与えるテンションの大きさを調整することを特徴とする請求項１記載のグラビア印刷装置部を持つ複合印刷機。
先刷り装置部によりウェブに対して先刷り印刷を施すと共に先刷り見当マークを付す先刷り工程群を備えるとともに、
先刷りの印刷及び前記先刷り見当マークが施された前記ウェブに対してループユニット部によりテンションを与える第１テンション付与工程と、
前記ループユニット部から送られた前記ウェブ上の前記先刷り見当マークを追い刷り印刷ユニット部の先刷り見当マーク検出センサにより検出する先刷り見当マーク検出工程と、
前記先刷り見当マーク検出工程を経た前記ウェブに対して前記追い刷り印刷ユニット部の版胴により追い刷り印刷を施すとともに追い刷り見当マークを付ける追い刷り工程と、
前記版胴から送られた前記ウェブ上の前記先刷り見当マークおよび前記追い刷り見当マークを前記追い刷り印刷ユニットの先刷り追い刷り見当マーク検出センサによりそれぞれ検出する先刷り追い刷り見当マーク検出工程と、
前記追い刷り印刷ユニット部から送られた前記ウェブに対してアウトフィードユニット部によりテンションを与える第２テンション付与工程と、
前記先刷り見当マーク検出センサにより検出された前記先刷り見当マークのピッチと前記版胴の円周長とを比較してピッチずれ量の大きさを算出し、算出されたピッチずれ量ずれの大きさに基づいて前記ループユニット部及び前記アウトフィードユニット部を制御して前記ウェブに与えるテンションの大きさを調整してピッチ合わせを行うピッチ合わせ工程と、
前記先刷り見当マーク検出センサにより検出された前記先刷り見当マークの位置と前記版胴の見当マーク位置と比較し、見当マークずれ量を算出し、算出されたずれの大きさに基づいて前記版胴の位相角度を制御して前記先刷り見当マークと前記版胴の前記見当マーク位置を合わせる版胴見当マーク位置合わせ工程と、
前記先刷り追い刷り見当マーク検出センサにより検出された前記先刷り見当マークと前記追い刷り見当マークとの見当ずれ量を算出し、算出された見当ずれ量の大きさに基づいて前記版胴の位相角度を制御して絵柄の見当合わせを行う絵柄合わせ工程と、
を持つグラビア印刷工程群と、
を備え、
前記先刷り装置部は、インクジェット印刷装置または電子写真印刷装置であり、
前記ループユニット部は、
前記ウェブに対して、前記先刷り装置部で必要とされるテンションを与える上流側テンションユニットと、
前記上流側テンションユニットの下流側に設けられ、前記ウェブに対して、前記追い刷り印刷ユニット部で必要とされるテンションを与える下流側テンションユニットと、
を有し、
前記上流側テンションユニット及び前記下流側テンションユニットは、
所定方向に移動自在なダンサーロールと、
前記ダンサーロールの下流側に設けられ、前記ウェブを挟持する一対のロールと、
をそれぞれ有することを特徴とする追い刷り印刷としてグラビア印刷を行う複合印刷方法。