JP6900195B2 - 印刷制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、材料の所定箇所に印刷を行うための位相制御を行う印刷制御装置に関する。

従来、シート状の材料を送出し、版胴を用いて材料の所定位置に印刷を行う印刷制御装置が知られている。この印刷制御装置は、基準ロールにて材料を所定速度で走行させると共に、材料と同速度で印刷ロールを回転させた状態で、印刷ロールの版胴により印刷を行う際に、材料に一定間隔で印刷されたマークに基づいて、印刷ロールの位相を制御する装置である。

この印刷制御装置により印刷される材料は、例えばフィルム、紙等であり、温度、湿度等により伸縮してしまい、また、印刷条件の違いにより、材料が伸縮してしまう場合もある。このため、材料に一定間隔で印刷されたマークの間隔が伸縮し、版胴による材料への印刷位置の精度が低下するという問題があった。

このような問題を解決するために、一般的には、コンペンセータロールまたはセクショナル駆動による位相制御にてマークを合わせる方式が知られている。しかし、これらの方式では材料の張力を制御することができず、製品にダメージを与えることがある。

これを解消するために、印刷ロールの前段に設けられたロールを用いて材料の張力を調整する手法が開示されている（例えば、特許文献１，２を参照）。具体的には、印刷制御装置は、材料上のマークを検出することでマークの位置ずれを求め、マークの位置ずれが少なくなるように、前段のロールを制御することで張力を調整する。

特開２００５−３２４３８６号公報 特許第４６６０２０４号公報

しかしながら、張力制御を用いてマークの位置ずれを制御する方式では応答性が鈍く、マークの位置ずれがなくなるまでに多くの不良品が発生し、さらにその位置の精度（印刷精度）も一般的な位置制御方式と比較して劣ってしまう。

印刷精度を上げるためには、前述の一般的な位相制御方式の方が有効であるが、材料の張力が変化すると、その品質が低下する可能性がある。材料の品質の観点からすると、張力はできる限り変化させない方がよい。特に、材料を走行させる基準ロールと、材料に印刷を行う印刷ロールとを同じ速度で回転させた状態で、印刷ロールの位相を急激に変化させると、材料の張力が急変し、材料が弛んだり強く引っ張られたりして、材料に悪影響を与えてしまう。結果として、このような位相制御は、材料の品質を低下させる要因となっていた。

このような問題を解決するため、材料の張力に応じて、位相制御の動作を制限することにより、常に適正な張力範囲内で材料を走行させることが望ましい。

例えば、材料の張力に影響を与えないように、すなわち、材料の位相を急激に変化させないように、位相制御の応答等を調整する手法が考えられる。例えば、印刷ロールに対する指令を制限するために、位相制御にリミットを設けたり、ゲインを小さくしたりする。しかし、この手法では、材料に応じて適切なパラメータを調整する必要があり、調整のために長時間を要したり等、調整が困難になるという問題がある。

そこで、本発明は前記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、パラメータの調整負荷を低減し、かつ適正な張力範囲内にて位相制御を行い、材料の品質低下を抑制可能な印刷制御装置を提供することにある。

前記課題を解決するために、請求項１の印刷制御装置は、材料を走行させるための基準ロールの回転速度と、前記材料に印刷されたマークを基準として所定印刷位置に印刷を行うための印刷ロールの回転速度とを一致させるために、位相補正指令を生成し、前記基準ロールの回転速度を定める基準速度指令に前記位相補正指令を加算して印刷速度指令を生成し、前記印刷速度指令に基づいて、前記印刷ロールを回転制御する印刷制御装置において、前記材料に印刷された前記マークを検出し、その検出したタイミングにてマーク信号を出力するマーク検出器と、前記材料の張力値を検出する張力検出器と、前記マーク検出器により出力された前記マーク信号を入力したタイミングと、前記印刷ロールが一回転する毎にその回転位置が所定の基準位置に到着したタイミングを示す印刷原点信号を入力したタイミングとの間の時間期間において、前記基準ロールの回転速度が反映された基準パルス信号をカウントしてカウント値を求め、前記カウント値と、前記所定印刷位置に印刷が行われるときの予め設定されたカウント値との間の差を算出し、前記差を反映した信号を、前記所定印刷位置に対する印刷のずれ量を反映した印刷補正パルス信号として生成する補正部と、前記基準パルス信号から、前記補正部により生成された前記印刷補正パルス信号を減算し、補正後の基準パルス信号を生成し、前記補正後の基準パルス信号から、前記印刷ロールの回転速度が反映された追い刷りパルス信号を減算し、前記基準ロールと前記印刷ロールとの間の位相差を求める減算部と、前記減算部により求めた前記位相差に基づいてカウントを行ってカウント値を求め、前記カウント値を反映した前記位相補正指令を生成する位相制御部と、前記位相制御部により生成された前記位相補正指令を前記基準速度指令に加算し、前記印刷速度指令を求める加算部と、を備え、前記位相制御部が、前記基準ロールが前記基準速度指令の速度で回転しているときに前記印刷ロールの回転速度を変化させることで、前記材料の張力値が変化する場合に、前記張力検出器により検出された前記張力値が予め設定された上限値を超えているとき、前記材料の張力を張る方向のカウントを行わず、前記材料の張力を弛める方向のカウントを行ってカウント値を求め、前記張力値が予め設定された下限値を超えているとき、前記材料の張力を緩める方向のカウントを行わず、前記材料の張力を張る方向のカウントを行ってカウント値を求め、前記カウント値を反映した前記位相補正指令を生成する、ことを特徴とする。

また、請求項２の印刷制御装置は、請求項１に記載の印刷制御装置において、前記減算部の代わりに新たな減算部を備え、前記新たな減算部が、前記基準パルス信号から、前記印刷ロールの回転速度が反映された追い刷りパルス信号を減算し、前記基準ロールと前記印刷ロールとの間の位相差を求め、前記位相制御部が、前記減算部により求めた前記位相差に基づいてカウントを行う代わりに、前記新たな減算部により求めた前記位相差から、前記補正部により生成された前記印刷補正パルス信号を減算して減算結果を求め、前記減算結果に基づいてカウントを行う、ことを特徴とする。

以上のように、本発明によれば、パラメータの調整負荷を低減し、かつ適正な張力範囲内にて位相制御を行うことができ、結果として、材料の品質低下を抑制することが可能となる。

本発明の実施形態による印刷制御装置を含む全体システムの構成例を示す概略図である。 本発明の実施形態による印刷制御装置の構成例を示すブロック図である。 印刷位置の例を説明する図である。 印刷制御装置の動作例を説明するタイムチャートである。 位相制御部の処理例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用いて詳細に説明する。
〔全体システム〕
まず、本発明の実施形態による印刷制御装置を含む全体システムについて説明する。図１は、本発明の実施形態による印刷制御装置を含む全体システムの構成例を示す概略図である。

このシステムは、印刷制御装置１、基準ロール３、追い刷り印刷ロール４、張力検出器５、マーク検出器６、基準ロール用電動機７、追い刷り印刷ロール用電動機８及びＰＧ（パルスジェネレータ）９，１０を備えて構成される。このシステムは、先行して印刷が行われた材料２に対し、追加の印刷を行う装置である。この追加の印刷を「追い刷り印刷」という。

材料２は、基準ロール３及び当該基準ロール３の下流側に設けられた追い刷り印刷ロール４のそれぞれにおいてロール間に挟挿された状態で、矢印の向きへ一定速度で走行する。材料２には一定間隔でマークが印刷されている。材料２が一定速度で走行した状態で、材料２に印刷されたマークを基準として、材料２と同じ速度で回転する追い刷り印刷ロール４により、所定印刷位置に追い刷り印刷が行われる。

印刷制御装置１は、材料２の所定印刷位置に追い刷り印刷を行うために、追い刷り印刷ロール４の位相を制御する（追い刷り印刷ロール４を回転制御する）装置である。印刷制御装置１は、張力検出器５から、材料２の張力値が反映された張力検出信号を入力すると共に、材料２に印刷されたマークがマーク検出器６にて検出されたときに、マーク検出器６から、そのタイミングのマーク信号を入力する。

印刷制御装置１は、基準ロール３を所定速度にて回転させることで材料２を所定速度にて走行させるための基準速度指令を生成し、基準速度指令を基準ロール用電動機７へ出力する。そして、印刷制御装置１は、ＰＧ９から、基準ロール３の回転速度（材料２の走行速度、基準速度）が反映された基準パルス信号を入力する。

印刷制御装置１は、追い刷り印刷ロール４を所定速度にて回転させるための追い刷り速度指令（印刷速度指令）を生成し、追い刷り速度指令を追い刷り印刷ロール用電動機８へ出力する。そして、印刷制御装置１は、ＰＧ１０から、追い刷り印刷ロール４の回転速度（追い刷り速度）が反映された追い刷りパルス信号を入力する。

基本的な制御として、印刷制御装置１は、材料２の走行速度と追い刷り印刷ロール４の回転速度とを完全に一致させるために、基準パルス信号のパルス量と追い刷りパルス信号のパルス量とを比較する。そして、印刷制御装置１は、両パルス量が同じになるように位相補正指令を生成し、材料２の走行速度の基準となる基準速度指令に対し位相補正指令を加算して追い刷り速度指令を生成し、追い刷り印刷ロール４の回転速度を補正する。つまり、印刷制御装置１は、材料２の走行速度に対し、追い刷り印刷ロール４の回転速度を追従制御する。

このような追従制御を行っているときに、追い刷り印刷ロール４の回転速度が急激に変化し、材料２の張力が急変することがあり得る。このような追従制御では、材料２が緩んだり強く引っ張られたりして、材料２の品質が低下してしまう可能性がある。

そこで、本発明の実施形態では、印刷制御装置１は、前述の追従制御を行う際に、材料２の張力が適正な張力範囲内となるように、追い刷り速度指令を生成する。詳細については後述する。

基準ロール３は、印刷制御装置１からの基準速度指令に基づいた速度にて、１対のロールを回転させ、１対のロールに挟挿した材料２を、矢印の向きへ走行させる。これにより、材料２は、基準速度指令に基づいた速度にて走行する。

追い刷り印刷ロール４は、走行する材料２を１対のロールにて挟挿し、印刷制御装置１からの追い刷り速度指令に基づいた速度にて、１対のロールを回転させる。そして、追い刷り印刷ロール４は、一方のロールの版胴に設けられた版により、材料２上のマークを基準とした所定印刷位置に、追い刷り印刷を行う。

ここで、追い刷り印刷ロール４は、追い刷り印刷が行われるタイミングにおいて、材料２の走行速度と同じ速度、すなわち基準速度指令と同じ速度にて回転する。一方、追い刷り印刷ロール４は、それ以外のタイミングにおいて、印刷制御装置１による位相制御により、材料２の走行速度とは異なる速度、すなわち基準速度指令と異なる速度にて回転することで、適切な位置に追い刷り印刷がされるよう印刷位置が変更される。これにより、追い刷り印刷ロール４の回転に従い、材料２上のマークを基準とした所定印刷位置への適切な印刷が周期的に行われる。

張力検出器５は、材料２に働く張力を検出し、張力値を反映した張力検出信号を生成し、張力検出信号を印刷制御装置１へ出力する。

マーク検出器６は、材料２に一定間隔で印刷されたマークを検出し、マークを検出したタイミングでマーク信号を生成し、マーク信号を印刷制御装置１へ出力する。

〔印刷制御装置１／構成〕
次に、図１に示した印刷制御装置１について詳細に説明する。図２は、本発明の実施形態による印刷制御装置１の構成例を示すブロック図である。この印刷制御装置１は、追い刷り原点信号生成部２０、追い刷り補正部２１、減算部２２，２３、張力上限判定部２４、張力下限判定部２５、位相制御部２６、リミッタ２７、乗算部２８及び加算部２９を備えている。

前述のとおり、印刷制御装置１は、材料２の走行速度（基準ロール３の回転速度）と追い刷り印刷ロール４の回転速度とを完全に一致させるために、基準パルス信号のパルス量と追い刷りパルス信号のパルス量とが同じになるように追い刷り速度指令を生成する。また、印刷制御装置１は、材料２の張力が適正な張力範囲内となるように、追い刷り速度指令を生成する。

追い刷り原点信号生成部２０は、ＰＧ１０から、追い刷り印刷ロール４の回転速度が反映された追い刷りパルス信号を入力し、追い刷りパルス信号から追い刷り原点信号（印刷原点信号）を特定し、追い刷り原点信号を追い刷り補正部２１に出力する。追い刷り原点信号は、追い刷り印刷ロール４が一回転する毎に出力される、その回転位置が所定の基準位置に到着したタイミングを示す信号である。

追い刷り補正部２１は、追い刷り原点信号生成部２０から追い刷り原点信号を入力すると共に、マーク検出器６からマーク信号を入力し、さらに、ＰＧ９から基準ロール３の回転速度が反映された基準パルス信号を入力する。

追い刷り補正部２１は、カウンタを備えており、マーク信号を入力したタイミングと追い刷り原点信号を入力したタイミングとの間の時間期間において、基準パルス信号をカウントする。

この時間期間におけるカウント値は、材料２上の追い刷り印刷の位置を示す値であり、追い刷り印刷が適切に行われるときの位置を示すカウント値αは、予め設定することができる。

追い刷り補正部２１は、この時間期間内のカウント値と予め設定されたカウント値αとの間の差を算出し、その差を反映した追い刷り補正パルス信号（印刷補正パルス信号、補正速度）を生成し、追い刷り補正パルス信号を減算部２２に出力する。

この追い刷り補正パルス信号は、材料２が緩んだり強く引っ張られたりしたことが原因で、マーク信号に対する追い刷り原点信号の正しいタイミングについてのずれが反映された信号、すなわち、追い刷り印刷の位置のずれ量が反映された信号である。この追い刷り補正パルス信号に基づいて、追い刷り印刷の位置のずれが補正される。

追い刷り印刷が正しく行われている場合（正しい位置に追い刷り印刷が行われている場合）、カウント値の差は０であり、追い刷り補正パルス信号は出力されない。つまり、補正速度は０である。これに対し、追い刷り印刷が正しく行われていない場合（正しい位置に追い刷り印刷が行われていない場合）、カウント値の差は０でなく、そのずれ量に応じた追い刷り補正パルス信号が出力される。

追い刷り印刷の位置が材料２の走行方向にずれている場合は、追い刷り印刷のタイミングが速いことが原因である。この場合、プラスの追い刷り補正パルス信号が生成される。一方、追い刷り印刷の位置が材料２の走行方向に対し逆側にずれている場合は、追い刷り印刷のタイミングが遅いことが原因である。この場合、マイナスの追い刷り補正パルス信号が生成される。

減算部２２は、ＰＧ９から基準パルス信号を入力すると共に、追い刷り補正部２１から追い刷り補正パルス信号を入力する。そして、減算部２２は、基準パルス信号から追い刷り補正パルス信号を減算し、減算結果を、補正後の基準パルス信号として減算部２３に出力する。

減算部２３は、減算部２２から補正後の基準パルス信号を入力すると共に、ＰＧ１０から追い刷りパルス信号を入力する。そして、減算部２３は、補正後の基準パルス信号から追い刷りパルス信号を減算し、減算結果を位相差ＦＢ（フィードバック）として位相制御部２６に出力する。

この位相差ＦＢは、追い刷り印刷の位置のずれ量が反映された値である。追い刷り印刷の位置が材料２の走行方向にずれている場合は、追い刷り印刷のタイミングが速いことが原因であり、基準ロール３に対する追い刷り印刷ロール４の位相差はプラスである。この場合、追い刷り補正部２１からプラスの追い刷り補正パルス信号が出力され、減算部２３からマイナスの位相差ＦＢが出力される。一方、追い刷り印刷の位置が材料２の走行方向に対し逆側にずれている場合は、追い刷り印刷のタイミングが遅いことが原因であり、基準ロール３に対する追い刷り印刷ロール４の位相差はマイナスである。この場合、追い刷り補正部２１からマイナスの追い刷り補正パルス信号が出力され、減算部２３からプラスの位相差ＦＢが出力される。

張力上限判定部２４は、張力検出器５から、材料２の張力値が反映された張力検出信号を入力すると共に、予め設定された上限値を入力し、張力値が上限値を超えている場合（上限値よりも大きい場合）に、上限超え信号を位相制御部２６に出力する。

張力下限判定部２５は、張力検出器５から、材料２の張力値が反映された張力検出信号を入力すると共に、予め設定された下限値を入力し、張力値が下限値を超えている場合（下限値よりも小さい場合）に、下限超え信号を位相制御部２６に出力する。

図５は、位相制御部２６の処理例を示すフローチャートである。位相制御部２６は、減算部２３から位相差ＦＢを入力すると共に、張力上限判定部２４から上限超え信号を入力し、張力下限判定部２５から下限超え信号を入力する（ステップＳ５０１）。

位相制御部２６は、カウンタを備えている。位相制御部２６は、上限超え信号及び下限超え信号を入力していない場合に（ステップＳ５０２：Ｎ、ステップＳ５０３：Ｎ）、位相差ＦＢがプラスのとき（ステップＳ５０４：＋）、位相差ＦＢが０となるように、プラス側にカウントする（ステップＳ５０５）。カウント値は、位相差ＦＢの絶対値が大きいほどプラスの大きい値となり、位相差ＦＢの絶対値が小さいほどプラスの小さい値となる。位相差ＦＢがプラスとは、補正後の基準パルス信号（基準速度）＞追い刷りパルス信号（追い刷り速度）、すなわち基準ロール３に対する追い刷り印刷ロール４の位相が遅れているときをいう。プラスのカウント値により、材料２の張力は張る方向に変化する。

一方、位相制御部２６は、上限超え信号及び下限超え信号を入力していない場合に（ステップＳ５０２：Ｎ、ステップＳ５０３：Ｎ）、位相差ＦＢがマイナスのとき（ステップＳ５０４：−）、位相差ＦＢが０となるように、マイナス側にカウントする（ステップＳ５０６）。カウント値は、位相差ＦＢの絶対値が大きいほどマイナスの大きい値となり、位相差ＦＢの絶対値が小さいほどマイナスの小さい値となる。位相差ＦＢがマイナスとは、補正後の基準パルス信号＜追い刷りパルス信号、すなわち基準ロール３に対する追い刷り印刷ロール４の位相が進んでいるときをいう。マイナスのカウント値により、材料２の張力は弛む方向に変化する。尚、位相差が０のときはカウントしない。

位相制御部２６は、上限超え信号を入力している場合に（ステップＳ５０２：Ｙ）、位相差ＦＢがプラスのとき（ステップＳ５０７：＋）、プラス側へのカウントを行わない（ステップＳ５０８）。また、位相制御部２６は、位相差ＦＢがマイナスのとき（ステップＳ５０７：−）、マイナス側へのカウントを行う（ステップＳ５０９）。これにより、材料２の張力値が上限値を超えている場合、基準ロール３に対して下流側に設けられた追い刷り印刷ロール４の回転速度を上げる方向のカウント、すなわち張力を張る方向のカウントは行われず、位相補正指令は、以前のプラスの値に維持される。

位相制御部２６は、下限超え信号を入力している場合に（ステップＳ５０３：Ｙ）、位相差ＦＢがプラスのとき（ステップＳ５１０：＋）、プラス側へのカウントを行う（ステップＳ５１１）。また、位相制御部２６は、位相差ＦＢがマイナスのとき（ステップＳ５１０：−）、マイナス側へのカウントを行わない（ステップＳ５１２）。これにより、材料２の張力値が下限値を超えている場合、基準ロール３に対して下流側に設けられた追い刷り印刷ロール４の回転速度を下げる方向のカウント、すなわち張力を弛める方向のカウントは行われず、位相補正指令は、以前のマイナスの値に維持される。

位相制御部２６は、ステップＳ５０５、ステップＳ５０６、ステップＳ５０８、ステップＳ５０９、ステップＳ５１１またはステップＳ５１２から移行して、カウント値に応じた位相補正指令を生成してリミッタ２７に出力する（ステップＳ５１３）。位相補正指令は、カウント値がプラスのとき（基準ロール３に対する追い刷り印刷ロール４の位相差がマイナスのとき）プラスの指令となり、カウント値がマイナスのとき（基準ロール３に対する追い刷り印刷ロール４の位相差がプラスのとき）マイナスの指令となる。

図２に戻って、リミッタ２７は、位相制御部２６から位相補正指令を入力し、位相補正指令が予め設定された上限値及び下限値の範囲内にある場合、位相補正指令を乗算部２８に出力する。一方、リミッタ２７は、位相補正指令が上限値を超える場合（上限値よりも大きい場合）、上限値を位相補正指令として乗算部２８に出力する。また、リミッタ２７は、位相補正指令が下限値を超える場合（下限値よりも小さい場合）、下限値を位相補正指令として乗算部２８に出力する。

乗算部２８は、リミッタ２７からリミッタ後の位相補正指令を入力し、リミッタ後の位相補正指令に予め設定されたゲインＫを乗算し、乗算後の位相補正指令を加算部２９に出力する。

加算部２９は、乗算部２８から位相補正指令を入力すると共に、材料２の走行速度の設定値である基準速度指令を入力し、基準速度指令に位相補正指令を加算し、加算結果を追い刷り速度指令として生成する。

印刷制御装置１は、追い刷り速度指令を追い刷り印刷ロール用電動機８へ出力し、基準速度指令を基準ロール用電動機７へ出力する。

このように、印刷制御装置１は、材料２の走行速度と追い刷り印刷ロール４の回転速度とを完全に一致させるために、基準パルス信号のパルス量と追い刷りパルス信号のパルス量とが同じになるように追い刷り速度指令を生成する。そして、材料２の伸び縮み等が原因で、材料２上の追い刷り印刷の位置がずれた場合、追い刷り補正部２１は、そのずれ量を反映した追い刷り補正パルス信号を生成し、減算部２３は、そのずれを反映した位相差ＦＢを算出する。

そして、位相制御部２６は、位相差ＦＢに基づいて位相補正指令を生成する際に、材料２の張力値が上限値を超えている場合、張力を張る方向のカウントを行わず、以前の位相補正指令を維持するようにした。また、位相制御部２６は、材料２の張力値が下限値を超えている場合、張力を弛める方向のカウントを行わず、以前の位相補正指令を維持するようにした。位相補正指令は基準速度指令に加算され、追い刷り速度指令として追い刷り印刷ロール用電動機８へ出力される。

これにより、位相制御部２６にて、材料２の張力が適正な張力範囲内となるように、追い刷り速度指令が生成され、結果として、材料２の品質低下を抑制することが可能となる。

〔印刷制御装置１／動作〕
次に、図２に示した印刷制御装置１の動作について説明する。図３は、印刷位置の例を説明する図であり、図４は、印刷制御装置１の動作例を説明するタイムチャートである。

図３の最上部に示すように、材料２上に、マークｍ及び印刷ａが予め印刷されているものとする。また、追い刷り印刷ロール４により、追い刷り印刷ｂが、マークｍに対して所定印刷位置（同じ走行タイミング位置、マークｍと同じ走行タイミング位置にある印刷ａの円内の中央位置）に印刷されるものとする。

いま、図３（Ａ）に示す１回目の印刷のとおり、追い刷り印刷ｂの位置が、マークｍを基準にして走行の向き（矢印）に対し逆側にずれているものとする。この場合、印刷制御装置１は、追い刷り速度指令を上昇させ、追い刷り印刷ロール４の回転速度を上げる必要がある。

追い刷り補正部２１は、１回目の印刷完了後に、マーク信号の入力タイミングと追い刷り原点信号の入力タイミングとの間の時間期間における基準パルス信号をカウントし、追い刷り印刷ｂの位置のずれ量を反映したカウント値を求める。そして、追い刷り補正部２１は、そのカウント値に対応した面積を有する台形パターンとして、図４（１）に示すプラスの追い刷り補正パルス信号Ｐ１を生成する。

この追い刷り補正パルス信号Ｐ１は、追い刷り印刷ｂの位置のずれ量をなくすための、追い刷り速度指令に対応した補正速度である。ここで、追い刷り補正パルス信号Ｐ１のパターンを急速に変化するパターンとすると、追い刷り印刷ロール４の回転速度が急激に変化し、材料２の張力が急変する。このため、追い刷り補正パルス信号Ｐ１のパターンを台形とすることで、追い刷り印刷ロール４の回転速度の急激な変化をなくし、材料２の張力を急変させないようにする。

これにより、位相制御部２６は、時間軸上のサンプリング毎に、台形の追い刷り補正パルス信号Ｐ１が反映された位相差を入力し、位相補正指令を生成する。そして、印刷制御装置１から、位相補正指令が反映された追い刷り速度指令が追い刷り印刷ロール用電動機８へ出力される。

追い刷り印刷ロール４のＰＧ１０から入力される図４（２）の追い刷りパルス信号Ｐ２は、図４（１）の追い刷り補正パルス信号Ｐ１よりも少し遅れた台形パターンの信号となる。

追い刷り補正パルス信号Ｐ１の上昇に伴い、追い刷り速度指令が大きくなり、追い刷りパルス信号Ｐ２が上昇する。そうすると、追い刷り印刷ロール４の回転速度が基準ロール３の回転速度よりも高くなり（追い刷り速度＞基準速度）、その結果、図４（３）の張力検出信号（張力値）Ｐ３も上昇する。そして、張力検出信号Ｐ３が上限値を超えると（図４（３）のＰ３−１を参照）、張力上限判定部２４から図４（４）の上限超え信号Ｐ４が出力される。

そうすると、位相制御部２６は、上限超え信号Ｐ４を入力して、張力を張る方向のカウントを停止し、以前の位相補正指令を維持する。これにより、追い刷り印刷ロール４の回転速度は維持され、追い刷りパルス信号Ｐ２は、上昇しないで一定となる（図４（２）のＰ２−１を参照）。

そして、追い刷り補正パルス信号Ｐ１が下降すると、追い刷り速度指令が小さくなり、追い刷りパルス信号Ｐ２が下降し、張力検出信号Ｐ３も下降する。そして、張力検出信号Ｐ３が上限値を下回ると、張力上限判定部２４から上限超え信号Ｐ４が出力されなくなる。

このように、追い刷り印刷ｂの位置が材料２の走行方向の逆側にずれている場合、追い刷り補正部２１により、ずれ量に応じた追い刷り補正パルス信号Ｐ１が生成され、位相制御部２６により、張力検出信号が上限値を超えない範囲で、追い刷り補正パルス信号Ｐ１に応じた位相差が反映された位相補正指令が生成され、印刷制御装置１から、位相補正指令に応じた追い刷り速度指令が出力される。ここで、張力検出信号が上限値を超えた場合、位相補正指令は維持され、追い刷り速度指令も維持される。つまり、張力検出信号が上限値を超えた場合、位相補正指令は、ずれ量に応じた追い刷り補正パルス信号Ｐ１が反映されることがなく、結果として、所定量のずれが残留してしまう。

そこで、印刷制御装置１は、２回目の印刷完了後に、残留したずれ量に応じた追い刷り補正パルス信号を生成し、そのずれ量をなくすために、追い刷り速度指令を上昇させ、追い刷り印刷ロール４の回転速度を上げる。

図３（Ｂ）に示す２回目の印刷による追い刷り印刷ｂの位置は、図３（Ａ）よりもずれ量が少ないが、マークｍに対し走行の向き（矢印）の逆側にずれている。これは、前述のとおり、張力検出信号Ｐ３が上限値を超え、位相補正指令が制限されたことにより残留したずれである。

追い刷り補正部２１は、２回目の印刷完了後に、マーク信号の入力タイミングと追い刷り原点信号の入力タイミングとの間の時間期間における基準パルス信号をカウントし、追い刷り印刷ｂの位置のずれ量を反映したカウント値を求める。そして、追い刷り補正部２１は、そのカウント値に対応した面積を有する台形パターンとして、図４（１）に示す追い刷り補正パルス信号Ｐ５を生成する。

位相制御部２６は、追い刷り補正パルス信号Ｐ５が反映された位相差を入力し、位相補正指令を生成する。そして、印刷制御装置１から、位相補正指令が反映された追い刷り速度指令が追い刷り印刷ロール用電動機８へ出力される。

追い刷り印刷ロール４のＰＧ１０から入力される図４（２）の追い刷りパルス信号Ｐ６は、図４（１）に示す追い刷り補正パルス信号Ｐ５よりも少し遅れた台形パターンの信号となる。

追い刷り補正パルス信号Ｐ５の上昇、一定値の維持及び下降に伴い、追い刷り速度指令が大きくなり、一定値となり、そして小さくなる。この場合、図４（３）の張力検出信号Ｐ７は上限値を超えないものとする。張力上限判定部２４から上限超え信号は出力されない。

これにより、位相制御部２６にて、追い刷り補正パルス信号Ｐ５が全て反映された位相補正指令が生成され、印刷制御装置１から、追い刷り補正パルス信号Ｐ５が全て反映された追い刷り速度指令が出力される。そして、図３（Ｃ）の３回目の印刷では、追い刷り印刷ｂのずれがなくなる。このため、図３（Ｃ）の３回目の印刷完了後には、図４に示すとおり、追い刷り補正パルス信号及び追い刷りパルス信号は生成されない。

以上のように、本発明の実施形態の印刷制御装置１によれば、追い刷り補正部２１は、マーク信号を入力したタイミングと追い刷り原点信号を入力したタイミングとの間の時間期間において、基準パルス信号をカウントし、カウント値と予め設定されたカウント値αとの間の差を反映した追い刷り補正パルス信号を生成する。

減算部２２は、基準パルス信号から追い刷り補正パルス信号を減算し、補正後の基準パルス信号を求める。そして、減算部２３は、補正後の基準パルス信号から追い刷りパルス信号を減算し、追い刷り印刷の位置のずれ量が反映された位相差を求める。

位相制御部２６は、位相差が０となるように位相値に応じてカウントを行い、カウント値に応じた位相補正指令を生成する。ここで、位相制御部２６は、張力値が上限値を超えている場合、張力を張る方向のカウントを行わず、張力を弛める方向のカウントのみ行い、位相補正指令を生成する。一方、位相制御部２６は、張力値が下限値を超えている場合、張力を弛める方向のカウントを行わず、張力を張る方向のカウントのみ行い、位相補正指令を生成する。

そして、印刷制御装置１から、基準速度指令に位相補正指令を加算して得られた追い刷り速度指令が、追い刷り印刷ロール用電動機８へ出力される。

ここで、材料２の伸び縮み等が原因で、材料２の追い刷り印刷の位置がずれた場合、そのずれ量に応じた位相補正指令が生成される。しかし、材料２の張力値が上限値を超えている場合は、ずれ量にかかわらず、張力を張る方向の位相補正指令は直前の値に維持され、追い刷り印刷ロール４の回転速度が維持される。また、材料２の張力値が下限値を超えている場合、ずれ量にかかわらず、張力を弛める方向の位相補正指令は直前の値に維持され、追い刷り印刷ロール４の回転速度が維持される。

これにより、材料２の張力値が適正な張力範囲内となるように、追い刷り速度指令が生成され追い刷り印刷ロール４の回転速度が制御され、材料２の追い刷り印刷が適切な位置になされる。従来は、張力が急変しないように、材料２及び印刷条件等に応じて、リミッタ２７の上下限値及び乗算部２８のゲインＫをきめ細かく調整する必要があった。本発明の実施形態では、これらのパラメータをきめ細かく調整する必要がないから、パラメータの調整負荷を低減することができ、結果として、簡易な構成にて材料２の品質低下を抑制しながら最短時間で印刷ずれを修正することが可能となる。

以上、実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、その技術思想を逸脱しない範囲で種々変形可能である。前記実施形態では、印刷制御装置１の位相制御部２６は、減算部２３から位相差を入力し、位相差に応じてカウント処理を行い、カウント値に応じた位相補正指令を生成する。これに対し、位相制御部２６は、追い刷り補正部２１から追い刷り補正パルス信号を直接入力するようにしてもよい。

この場合、印刷制御装置１は、減算部２２を備えておらず、追い刷り補正部２１は、追い刷り補正パルス信号を位相制御部２６に出力する。減算部２３は、ＰＧ９から基準パルス信号を入力すると共に、ＰＧ１０から追い刷りパルス信号を入力し、基準パルス信号から追い刷りパルス信号を減算し、減算結果を位相差として位相制御部２６に出力する。位相制御部２６は、位相差から追い刷り補正パルス信号を減算し、減算結果に応じて前述と同様のカウント処理を行い、カウント値に応じた位相補正指令を生成する。

１ 印刷制御装置
２ 材料
３ 基準ロール
４ 追い刷り印刷ロール
５ 張力検出器
６ マーク検出器
７ 基準ロール用電動機
８ 追い刷り印刷ロール用電動機
９，１０ ＰＧ（パルスジェネレータ）
２０ 追い刷り原点信号生成部
２１ 追い刷り補正部
２２，２３ 減算部
２４ 張力上限判定部
２５ 張力下限判定部
２６ 位相制御部
２７ リミッタ
２８ 乗算部
２９ 加算部

Claims (2)

1. 材料を走行させるための基準ロールの回転速度と、前記材料に印刷されたマークを基準として所定印刷位置に印刷を行うための印刷ロールの回転速度とを一致させるために、位相補正指令を生成し、前記基準ロールの回転速度を定める基準速度指令に前記位相補正指令を加算して印刷速度指令を生成し、前記印刷速度指令に基づいて、前記印刷ロールを回転制御する印刷制御装置において、
   前記材料に印刷された前記マークを検出し、その検出したタイミングにてマーク信号を出力するマーク検出器と、
   前記材料の張力値を検出する張力検出器と、
   前記マーク検出器により出力された前記マーク信号を入力したタイミングと、前記印刷ロールが一回転する毎にその回転位置が所定の基準位置に到着したタイミングを示す印刷原点信号を入力したタイミングとの間の時間期間において、前記基準ロールの回転速度が反映された基準パルス信号をカウントしてカウント値を求め、前記カウント値と、前記所定印刷位置に印刷が行われるときの予め設定されたカウント値との間の差を算出し、前記差を反映した信号を、前記所定印刷位置に対する印刷のずれ量を反映した印刷補正パルス信号として生成する補正部と、
   前記基準パルス信号から、前記補正部により生成された前記印刷補正パルス信号を減算し、補正後の基準パルス信号を生成し、前記補正後の基準パルス信号から、前記印刷ロールの回転速度が反映された追い刷りパルス信号を減算し、前記基準ロールと前記印刷ロールとの間の位相差を求める減算部と、
   前記減算部により求めた前記位相差に基づいてカウントを行ってカウント値を求め、前記カウント値を反映した前記位相補正指令を生成する位相制御部と、
   前記位相制御部により生成された前記位相補正指令を前記基準速度指令に加算し、前記印刷速度指令を求める加算部と、を備え、
   前記位相制御部は、
   前記基準ロールが前記基準速度指令の速度で回転しているときに前記印刷ロールの回転速度を変化させることで、前記材料の張力値が変化する場合に、前記張力検出器により検出された前記張力値が予め設定された上限値を超えているとき、前記材料の張力を張る方向のカウントを行わず、前記材料の張力を弛める方向のカウントを行ってカウント値を求め、前記張力値が予め設定された下限値を超えているとき、前記材料の張力を緩める方向のカウントを行わず、前記材料の張力を張る方向のカウントを行ってカウント値を求め、前記カウント値を反映した前記位相補正指令を生成する、ことを特徴とする印刷制御装置。
2. 請求項１に記載の印刷制御装置において、
   前記減算部の代わりに新たな減算部を備え、
   前記新たな減算部は、
   前記基準パルス信号から、前記印刷ロールの回転速度が反映された追い刷りパルス信号を減算し、前記基準ロールと前記印刷ロールとの間の位相差を求め、
   前記位相制御部は、
   前記減算部により求めた前記位相差に基づいてカウントを行う代わりに、前記新たな減算部により求めた前記位相差から、前記補正部により生成された前記印刷補正パルス信号を減算して減算結果を求め、前記減算結果に基づいてカウントを行う、ことを特徴とする印刷制御装置。

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