JPH0641204B2 - 輪転印刷機の駆動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は給紙部に装架された巻取紙から任意の所要速
度で印刷部に給送される走行紙が複数の印刷ユニットを
通過する間に順次絵柄を印刷し、続いて排紙部に給送し
て穿孔ユニットに導かれた走行紙に印刷された絵柄に沿
った切目を穿孔し、次に走行紙の両端部を連続的に切離
して所要巾となし、更に断裁ユニットに給送して走行紙
を横方向に断裁して所要長の印刷枚葉紙となし、連続的
に排紙して所要枚数毎に排紙箱に集積する形式の輪転印
刷機における駆動装置の改良に関するものである。

従来の技術 走行紙の上述のような印刷と加工とを連続して行なうオ
フセット、グラビヤ或いは凹版輪転印刷機においては、
１組の圧胴、ブランケット胴及び版胴或いは１組の圧
胴、版胴と、そのインキ供給装置、給水装置等を含む印
刷ユニットを所要数だけ所定の間隔を保って配列した印
刷部と、この印刷部の下流側に隣接して、印刷された走
行紙を案内して給送する複数組のニッピングローラ群、
穿孔ユニット、両側端切断ユニット、断裁ユニット及び
断裁された印刷枚葉紙を連続的に係数区分して排紙集積
する排紙ユニット等の各種ユニットを走行方向に沿って
１列に配置した排紙部とを、輪転印刷機の駆動側の機枠
の外側下部に沿って走行方向に設けた一本の主軸で連結
し、この主軸に所要の減速機を介して接続した１個の直
流電動機等の可変速電動機の回転を制御することによ
り、この輪転印刷機を所望する任意の速度で運転駆動す
るようになっている。

ところで排紙部の穿孔ユニットと断裁ユニットとは、不
均衡質量の部材を含んで偏心機構を利用した往復運動と
回転運動による加工工程があるため、輪転印刷機の運転
中これ等のユニット機構から発生する振動が機械の基
台、機枠及び主軸を経て印刷部の印刷ユニットに伝播
し、走行中の走行紙にも外乱が加わるので、印刷された
絵柄に刷色変化が起ったり、縞模様が発生したりするた
め、印刷品質の向上に対する障害となっており、従って
印刷速度の増大には制約があり、印刷能率を向上するこ
とが困難であった。

目 的 この発明は、このような輪転印刷機における上述のよう
な欠点を克服して印刷速度を増大しても、排紙部におい
て避けることのできない穿孔ユニット及び断裁ユニット
から発生する振動が印刷部に伝播するのを極力抑制し
て、精緻な印刷品質に対する市場要求に合致できる新規
な輪転印刷機の駆動装置を提供することを目的とするも
のである。

構成と作用 以下にこの発明を添付した図面に基づいてその１実施例
により詳細に説明する。

第１図はこの発明による輪転印刷機及びその駆動系に概
略的に図示した正面配置図であり、Ｒはオフセット輪転
印刷機全体を示し、図示しない共通基台上に所定の等間
隔を保って１列に立設した４組乃至は６組の印刷ユニッ
トＵから構成される印刷部Ｐと、この印刷部Ｐの下流側
にあって印刷部Ｐの共通基台とは分離して設けた別異の
図示しない共通基台上に１列に立設配置した複数組のニ
ッピングローラ群からなる給送ユニットＮ、穿孔ユニッ
トＨ、断裁ユニットＱ及び図示しない耳紙切断ユニット
等から構成され、図示しない下流端の排紙集積ユニット
に至る排紙部Ｅとを備えている。

印刷部Ｐの各印刷ユニットＵの駆動側機枠の外側下部に
沿って走行紙Ｗの走行方向と平行して適所で軸支されて
回転する印刷部主軸Ｓ1を設け、各印刷ユニットＵはこ
の主軸Ｓ1から所定の歯数比を有する歯車機構11を介し
て分岐して駆動される版胴12、ブランケット胴13及び圧
胴14を備え、各印刷ユニット毎に設けられた、図示しな
いインキ供給装置及び湿し水供給装置から所要量のイン
キ及び湿し水の供給を受けて走行紙Ｗに所望の絵柄を順
次印刷する。

排紙部Ｅにもその駆動側機枠の外側下部に沿って印刷部
主軸Ｓ1と同一軸線上に適所で軸支されて回転する排紙
部主軸Ｓ2を設け、一方では歯車機構21から無段変速機
構27を介して給送ユニットＮ内に配列された複数組のニ
ッピングローラ群28を回転して印刷された走行紙Ｗを導
いて、所要速度υで給送するように駆動し、他方では歯
車機構21′から走行方向の見当調整機構22を介して穿孔
ユニットＨの上下一対の穿孔用針型23及び孔型24に偏心
機構を利用して同期左右往復運動と針型23の上下往復運
動との合成運動を行なわせることにより、印刷絵柄の周
囲に切目を正確に穿孔し、亦、断裁ユニットＱでは穿孔
ユニットＨの駆動軸から更に分岐して回転駆動される上
下一対のロータリクロスカッタ29，30の版胴12との同期
回転により、印刷され穿孔された走行紙Ｗを所要長の枚
葉紙として正確に断裁して、排紙集積ユニットの集積ト
レイ中に所要枚数宛計数区分けして連続的に印刷枚葉紙
を排紙するように構成されている。

印刷部Ｐと排紙部Ｅとは、上述の通り機械的に全く分離
した構造となっており、それぞれ別個の駆動源を備えて
いる。Ｍ1，Ｍ2は何れも例えば他励磁型直流電動機等の
可変速電動機で，それぞれ所定の減速歯車機構Ｇ1，Ｇ2
を介して印刷部主軸Ｓ1及び排紙部主軸Ｓ2に別個に接続
している。Ｄ1，Ｄ2はSCR制御駆動回路で、操作盤Ｃに
設けた速度増減用押釦操作により所要の回転速度指令電
圧を印刷部Ｐ駆動用の第１の駆動機構、即ち電動機Ｍ1
とその制御駆動回路Ｄ1には直接に与え、排紙部Ｅ駆動
用の第２の駆動機構を構成する電動機Ｍ2とその制御駆
動回路Ｄ2には回路間の干渉を回避するためのアイソレ
ーション回路Ｂ1，Ｂ2に接続する後述の位相制御部Ａの
位相補正回路５を経て、上述の速度指令電圧を指令入力
として与えるようになっている。V1，V2はそれぞれ速度
のフィードバックを行なうために、電動機Ｍ1，Ｍ_２に
連結された回転計発電機である。

然し、このような速度指令のみで負荷の異なる印刷部Ｐ
と排紙部Ｅとを別個にそれぞれの電動機Ｍ1，Ｍ2により
回転しても、両部を恰も一本の主軸から単一の電動機で
駆動するように速度及び位相の一致を得ることは困難で
ある。従って、両電動機Ｍ1，Ｍ2の高い同期運転精度を
得るために、それぞれのSCR制御駆動回路Ｄ1，Ｄ2の特
性、感度を印刷運転速度範囲において一致するように調
整するとともに、印刷部Ｐの印刷ユニットＵの版胴12の
回転位相に対する排紙部Ｅの穿孔ユニットＨの針型23、
孔型24の駆動位相及び裁断ユニットＱのロータリクロス
カッタ29，30の回転位相の位相差をディジタル的に検出
して、その差を零にするような位相制御部Ａを設ける。
即ち、印刷部主軸Ｓ1及び排紙部主軸Ｓ2にはそれぞれ別
個に歯車機構11と同一歯数比を有する歯車機構15，25並
びにその回転軸16，26を連結し、両回転軸端には同一の
ロータリエンコーダＴ1，Ｔ2を設ける。

印刷部ＰのロータリエンコーダＴ1は版胴12と完全に同
調して同一速度、同一位相を保って回転し、版胴12の刷
版が特定の角度位置に来る毎に、１回転１パルスの信号
を位相制御部Ａに送出する。排紙部Ｅのロータリエンコ
ーダＴ2はロータリエンコーダＴ1とは180゜位相を異に
した位置で１回転１パルス信号を発すると共に、１回転
2nパルスのエンコード信号を位相制御部Ａに送出する。

第２図に示すように、ロータリエンコーダＴ1から送出
された１回転信号が位相制御部Ａの設定器1に達する
と、予め設定されていた設定値ｎが減算カウンタ２にプ
リセットされる。同時にＴ1からの１回転信号によりフ
リップフロップ９がセットされると、ロータリエンコー
ダＴ2からエンコードパルス信号が開かれたアンドゲー
ト10を経て減算カウンタ２に与えられて、設定値ｎをダ
ウンカウントする。このダウンカウント中にロータリエ
ンコーダＴ2から１回転信号が発せられると、フリップ
フロップ９がリセットされ、アンドゲート10が閉じて減
算カウンタ２はダウンカウントを停止する。この時、減
算カウンタ２に残存している残カウント値△ｎが版胴12
に対する穿孔ユニットＨ及び断裁ユニットＱの回転位相
差を示し、△ｎ＝０の場合、両位相が一致する。この残
カウント値△ｎはロータリエンコーダＴ1の１回転信号
によりラッチ回路３に保持され、続いてＤＡ変換器４を
経てアナログ電圧△Ｖnに変換されて位相補正回路５に
与えられる。

別に、ロータリエンコーダＴ1の1回転信号により設定器
１の設定値ｎが同時にプリセット出力回路７にセットさ
れており、ロータリエンコーダＴ2の１回転信号を受け
て減算カウンタ２がカンウント停止すると、残カウント
値△ｎとプリセット出力回路７の内容ｎとが比較回路６
で比較されて±の極性判別が行なわれ、その結果をロジ
ック回路８に与える。また、ロータリエンコーダＴ2の
１回転信号はロジック回路８にも与えられ、これを例え
ば最高速度におけるロータリエンコーダＴ1の半周期に
相当する一定時間 t msだけストレッチする。従って、
位相補正回路５にはＤＡ変換器４からの位相差に相当す
るアナログ電圧△nと、ロジック回路８からの±極性信
号とストッチ信号 t msが与えられる。極性信号は例え
ばロータリエンコーダＴ2側がロータリエンコーダＴ1側
より遅れているときは＋、進んでいるときは−となるよ
うに定める。

操作盤Ｃにより指令された輪転印刷機Ｒの回転速度指令
電圧Ｖは、一方では印刷部Ｐ側の駆動回路Ｄ1に与えら
れ、他方、排紙部Ｅ側の駆動回路Ｄ2に与えられる同じ
回転速度指令電圧Ｖには、アイソレーション回路Ｂ1 を
経て位相補正回路５においてアナログ電圧△Ｖnをワン
ショット時間 t msだけ±極性に応じて附加して、即ち
回転速度信号Ｖに位相差補正信号△Ｖnを代数的に加え
たものが別のアイソレーション回路Ｂ2を経て駆動回路
Ｄ2の速度指令入力Ｖ±△Ｖnとして与えられる。上述の
ような計数、補正作用がロータリエンコーダＴ1，Ｔ2の
１回転毎にセット及びリセットを繰返して連続的に行な
われ、輪転印刷機Ｒの運転中、印刷部Ｐに対する排紙部
Ｅの位相状態を常時監視し、両者間に位相差を生じると
直ちにこれを零にするように補正がかけられ、排紙部Ｅ
の電動機Ｍ2が印刷部Ｐの電動機Ｍ1に所定の精度以内の
位相差を保って追従回転するようにして、位相制御され
る。

なお、上述の位相制御の実施例では、ロータリエンコー
ダＴ1から送出されているエンコード信号2nパルスは使
用していないが、輪転印刷機Ｒのユニット構成を変更し
たり、定常印刷速度υを変化させた場合には、或る常用
速度範囲で合致するように調整された２つのSCR制御駆
動回路Ｄ1，Ｄ2の特性、感度が相違を来たし、又は安定
性を失い、変更の都度微妙な調整を行なう必要がある。
そこでこのような場合には、位相制御部Ａと略同様の構
成を有する速度制御部を設け、両ロータリエンコーダＴ
1，Ｔ2のエンコードパルス2nを計数比較することによ
り、速度差補正制御を１回転毎に回転速度指令信号Ｖに
更に附加して、駆動回路Ｄ2に与えるように速度補正制
御部を設けることが容易となる。

既に説明したように、印刷部Ｐと排紙部Ｅとでは附加の
慣性も回転力も相違しているうえ、両部を別個に回転駆
動する電動機Ｍ1，Ｍ2の制御駆動回路Ｄ1，Ｄ2を全速度
範囲に亘ってその特性、感度を合致状態に保つよう調整
することは不可能であるため、定常印刷運転を行なう定
常回転数以上の速度範囲に絞って特性を一致させるよう
に調整してあり、定常運転中は位相制御により両部は同
一位相を保って同期運転されるが、起動時に両部門の位
相が大巾にズレていたり、寸動操作を繰返すときには位
相が一致する迄に時間がかかり、また位相補正がワンシ
ョット的に行なわれるための衝撃も働き、従って損紙の
発生も多くなる嫌いがある。

輪転印刷機Ｒのこのような過渡状態に生じる好ましくな
い現象を抑制する実際的解決手段として、クリヤランス
カップリングを設けている。即ち、第１図に示すように
印刷部主軸Ｓ1と排紙部主軸Ｓ2との対向する軸端部に、
相互にそれぞれ円周方向に数度の角度間隙をもって遊嵌
する噛合爪を軸方向に突出させて係合する一組のジョー
クラッチ形式のカップリングＫ1，Ｋ2を固着する。この
クリヤランスカップリングＫ1，Ｋ2を介して両主軸Ｓ
1，Ｓ2を連結することにより、定常印刷運転速度以下の
速度或いは起動停止又は寸動操作を繰返す場合には、同
期がとれず両電動機Ｍ1，Ｍ2はいずれか一方が遅れ、又
は進んで一組のクリヤランスカップリングＫ1，Ｋ2の噛
合爪が相互に接触してつれ回ることになる。然し乍ら両
者の位相のズレは数度以内に保たれるので、定常印刷運
転に達すると位相制御が働いて速やかに同期運転状態に
達し、クリヤランスカップリングＫ1，Ｋ2の噛合爪は間
隙中央の非接触位置に復帰する。

発明の効果 以上詳述したように、この発明は精緻な絵柄印刷を行な
う印刷部と、印刷された絵柄の位置に合せてその周囲に
切り離し用の切目を穿孔し、更にその絵柄及び切目の位
置と関連する特定位置で走行紙を断裁して枚葉紙にして
排紙集積する排紙部とにそれぞれ第１、第２駆動機構を
設けることにより、機械的に完全に分離した巻取紙輪転
印刷機を構成してあるので、不均衡質量を内蔵している
穿孔ユニット及び断裁ユニットの回転駆動に伴って不可
避的に発生する振動が機械構成部分を伝播して印刷部に
波及することを防止でき、印刷中の走行紙にも外乱を及
ぼすことがないので刷色が変化したり、縞模様が生じる
ことがなくなり、高品質の印刷を行なうことが出来る。

更に負荷の慣性及び回転力が相違する印刷部と排紙部と
駆動する第１、第２駆動機構に同一の回転速度指令を与
えることにより同期運転制御をする際に、印刷部の版胴
と同位相回転するように、両主軸に別個にロータリエン
コーダを設け、版胴と穿孔ユニット及び断裁ユニットの
回転位相差をディジタル的に計数して常時監視し、版胴
の位相に対する穿孔ユニット及び裁断ユニットの位相の
ズレが生じた場合には、直ちに位相差補正制御が行なわ
れるので、印刷紙の絵柄に対する切目穿孔位置及び断裁
位置のズレの累積がなくなり、ズレの大きさも±0.1mm
程度となり、穿孔精度及び断裁精度が恰も単一主軸、単
一電動機による駆動の如く維持、向上する。

また、印刷部主軸と排紙部主軸とをクリヤランスカップ
リングにより連結したので、輪転印刷機の起動又は準備
段階では両主軸は機械的に接触状態になるにもかかわら
ず、定常印刷運転速度になると僅か数度の位相のズレし
か許容していないので、速やかに位相補正機能が作用し
て排紙部の電動機が印刷部の電動機に追従する同期運転
制御に入ることができ、従って、準備期間が短縮され、
損紙を減少できると共に、印刷速度を上げて印刷能力を
高めることができる等の優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による駆動装置を具えた輪転印刷機と
その駆動系の概略正面配置図、第２図は第１図の駆動系
における位相制御のブロック説明図である。 Ｒ……輪転印刷機、Ｐ……印刷部 Ｕ……印刷ユニット、Ｅ……排紙部 Ｈ……穿孔ユニット、Ｑ……断裁ユニット S1,S2……印刷部及び排紙部主軸 M1,M2……可変速電動機 T1,T2……ロータリエンコーダ Ｗ……走行紙、Ａ……位相制御部 K1,K2……クリヤランスカップリング Ｃ……操作盤、５……位相補正回路 12……版胴

フロントページの続き (72)発明者 中林 善市 埼玉県入間郡鶴ヶ島町富士見３−25 (72)発明者 三澤 勝征 長野県松本市県１丁目12−７

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】走行紙に絵柄を印刷する印刷部と、印刷さ
   れた走行紙に印刷部と同期して穿孔し断裁する排紙部と
   を分離して隣設した輪転印刷機の駆動装置であって、印
   刷部主軸に連結され、複数の印刷ユニットを駆動する可
   変速電動機及びその制御部からなる第１駆動機構と、印
   刷部主軸と同一軸線上に配設した排紙部主軸に連結さ
   れ、給送ユニット、穿孔ユニット及び断裁ユニットを駆
   動する別異の可変速電動機及びその制御部からなる第２
   駆動機構と、印刷ユニットの版胴と同一の速度及び位相
   を保つように両主軸にそれぞれ連結されて回転する第
   １、第２ロータリエンコーダと、両ロータリエンコーダ
   の送出パルスにより版胴に対する穿孔ユニット及び断裁
   ユニットの位相差を計数し、その計数値をアナログ電圧
   に変換して位相補正回路に賦与する位相制御部と、両主
   軸の対向軸端部に装着され、円周方向に所要の間隙を有
   して相互に噛合するクリヤランスカップリングとを備え
   ていて、所要の速度指令電圧を第１、第２駆動機構に賦
   与するとき、位相補正回路において第１ロータリエンコ
   ーダの１回転毎に、前記アナログ電圧を前記速度指令電
   圧に間欠的に附加して第２駆動機構に賦与することによ
   り同期運転状態でクリアランスカップリングの噛合爪が
   間隙中央の非接触位置に位置する状態となるような位相
   補正制御を行なうようになっていることを特徴とする輪
   転印刷機の駆動装置。