JPH11198350A

JPH11198350A - 輪転印刷機

Info

Publication number: JPH11198350A
Application number: JP10007616A
Authority: JP
Inventors: Makoto Hayashi; 誠林; Masahiro Watanabe; 昌裕渡辺; Shingo Urushibata; 真吾漆畑; Yoji Kamata; 庸司鎌田; Akira Watanabe; 明渡辺; Toshiya Saeki; 俊哉佐伯; Ko Kumazawa; 香熊沢
Original assignee: Toshiba Machine Co Ltd
Current assignee: Shibaura Machine Co Ltd
Priority date: 1998-01-19
Filing date: 1998-01-19
Publication date: 1999-07-27

Abstract

(57)【要約】【課題】印刷開始時および印刷時の際、グラビア輪転
印刷機のように版胴を変更して使用される場合も含め、
ウェブテンションを安定化させるとともに印刷見当のず
れを防止でき、かつ、生産時間、印刷資材の無駄を削減
でき生産効率の向上を図れるようにする。【解決手段】複数の印刷ユニットごとに設けられた版
胴駆動用サーボモータ１０₁〜１０₆と、これらのモータ
１０₁等の回転を制御する版胴サーボコントローラ２３₁
〜２３₆と、各圧胴をそれぞれ単独で駆動させる圧胴駆
動用サーボモータ１１₁〜１１₆と、これらのモータ１１
₁等の回転を制御する圧胴サーボコントローラ２４₁〜２
４₆と、両サーボモータ１０₁等および１１₁等を同期駆
動させる統合制御部２１とを有して輪転印刷機を構成す
る。これにより、圧胴が版胴と同期駆動するので、ウェ
ブテンションが安定し、印刷見当のずれを防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、輪転印刷機に係
り、特に多色印刷等を行うグラビア輪転印刷機に関す
る。

【０００２】

【背景技術】グラビア輪転印刷機は、それぞれ版胴、圧
胴およびガイドローラを具備した複数の印刷ユニット
と、ウェブの巻き出し部およびインフィード部と、ウェ
ブのアウトフィード部および巻き取り部とを一列に配置
して構成されている。

【０００３】巻き出し部、インフィード部、アウトフィ
ード部および巻き取り部は、それぞれ駆動モータ、ブレ
ーキ装置を有しており、巻き出し部の駆動モータとイン
フィード部の駆動モータとの速度差、および、アウトフ
ィード部の駆動モータと巻き取り部の駆動モータとの速
度差によってウェブのテンション制御を行うようになっ
ている。

【０００４】このようなグラビア輪転印刷機における圧
胴は、圧胴用駆動源がなく回転フリー状態となってい
る。この輪転印刷機では、印刷開始時、圧胴は脱位置か
ら下降し、フィルム等の連続用紙（ウェブ）と接触した
後、版胴と接触する。圧胴はウェブを介しての版胴との
接触により版胴の回転に連れ回りすることとなり、その
周速はウェブの速度、版胴の周速度とほぼ同速度とな
る。そしてこのような状態で、印圧が版胴に加わり印刷
が行われるようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のグラビ
ア輪転印刷機では、印刷開始時、圧胴が圧胴待機位置
（脱位置）から下降した後、下降途中でウェブに接触
し、さらにウェブを介在して版胴と接触するため、圧胴
が版胴の周速と同一周速になるまでウェブに抵抗を与え
るとともに、圧胴による急激な負荷変動が版胴に加わり
その負荷変動が版胴の駆動系に伝えられる。その結果、
ウェブテンションが不安定となり、版胴からウェブにイ
ンキを転写した際、印刷見当（色合わせ）のずれとなる
とともに、この後、安定したテンションへの復帰、見当
ずれの修復に多大な時間が必要となり、印刷資材の無
駄、生産時間の増大を招き、生産効率が低下するという
問題がある。

【０００６】また、新規ジョブでの印刷開始時、初期見
当プリセットを行っているが、上記のようにウェブテン
ションが不安定となることで、印刷ユニット間の位相も
不安定となり、初期見当プリセットの効果が十分に得ら
れないという問題が生じている。さらに、印刷期間中に
増減速を行うと、ウェブに圧胴の駆動を行う負荷が加わ
るためにウェブテンションが大きく変動し、印刷見当の
ずれを発生させるという問題も生じる。

【０００７】本発明の目的は、印刷開始時および印刷時
の際、グラビア輪転印刷機のように版胴を変更して使用
される場合も含め、ウェブテンションを安定化させると
ともに印刷見当のずれを防止でき、かつ、生産時間、印
刷資材の無駄を削減でき生産効率の向上を図れるように
なる輪転印刷機を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
の輪転印刷機は、それぞれ版胴、圧胴およびガイドロー
ラを具備した複数の印刷ユニットを１列に有する輪転印
刷機において、前記各印刷ユニットごとに設けられた版
胴駆動用サーボモータと、これらの版胴駆動用サーボモ
ータごとに個別に設けられ、前記各印刷ユニットの前記
版胴駆動用サーボモータごとに独立した位置ループを有
して当該版胴駆動用サーボモータの回転を制御する版胴
用サーボコントローラと、前記各版胴に対応した前記各
圧胴をそれぞれ単独で駆動させる圧胴用駆動手段と、前
記版胴駆動用サーボモータと圧胴用駆動手段とを同期駆
動させる統合制御部とを有していることを特徴とするも
のである。

【０００９】以上において、複数の印刷ユニットの配置
数は限定されず、所望の多色刷り（例えば６色、８色
等）を達成できる数の印刷ユニットであればよい。ま
た、圧胴用駆動手段は、各圧胴を単独で駆動できるもの
であればどのような形式のものでもよく、例えば、版胴
の駆動に版胴駆動用サーボモータを使用したのと同様
に、圧胴の駆動に圧胴駆動用サーボモータを設けるとと
もに、この圧胴駆動用サーボモータの回転を制御するサ
ーボコントローラとを備えた形式、あるいは、圧胴を版
胴駆動用サーボモータに連結しこのサーボモータを圧胴
駆動用の駆動源とするものでもよい。

【００１０】このような本発明では、印刷開始時、圧胴
が圧胴脱位置から下降した後、版胴との接触により印圧
が版胴に加わり印刷が行われる。このとき、圧胴が下降
途中でウェブに接触し、さらに圧胴はウェブを介在して
版胴と接触する。しかし、圧胴の周速が圧胴用駆動手段
により版胴の周速と同期しているため、従来あった圧胴
が与えるウェブへの抵抗や版胴を経由して版胴駆動系に
加えられる急激な負荷変動が低減される。その結果、ウ
ェブテンションが安定し、さらに、版胴からウェブにイ
ンキを転写した際、印刷見当のずれが削減される。

【００１１】また、増減速時においてもウェブテンショ
ンが安定しているので、従来あった安定したテンション
への復帰、見当ずれの修復が必要なくなり、これによ
り、生産時間、印刷資材の無駄の削減ができ、生産効率
の向上が可能となる。さらに、新規ジョブでの印刷開始
時も同時に、初期見当プリセット効果を十分に得られ
る。

【００１２】本発明の請求項２に記載の輪転印刷機は、
請求項１に記載の輪転印刷機の圧胴単独駆動装置におけ
る圧胴用駆動手段を、前記各圧胴にそれぞれ設けられた
圧胴駆動用サーボモータと、これらの圧胴駆動用サーボ
モータごとに独立した位置ループを有して当該圧胴駆動
用サーボモータの回転を制御する圧胴用サーボコントロ
ーラとを備えて構成したことを特徴とするものである。

【００１３】このような本発明では、印刷開始時に、圧
胴が下降途中でウェブに接触し、さらに圧胴はウェブを
介在して版胴と接触する。しかし、圧胴の周速が圧胴駆
動用サーボモータと圧胴用サーボコントローラとを含ん
で構成された圧胴用駆動手段により版胴の周速と同期し
ているため、前記請求項１の作用、効果と同様な作用、
効果を得られる。

【００１４】本発明の請求項３に記載の輪転印刷機は、
請求項１または２に記載の輪転印刷機の統合制御部を、
前記各印刷ユニットの版胴駆動用サーボモータを統合し
て同期駆動させるものとしたことである。

【００１５】このような本発明では、前記請求項１、２
の作用、効果と同様の作用、効果を得ることができる
他、各印刷ユニットごとに設けられた版胴駆動用サーボ
モータを一括して管理できるので、制御が容易となる。

【００１６】本発明の請求項４に記載の輪転印刷機は、
請求項２または３に記載の輪転印刷機の統合制御部を、
各圧胴駆動用サーボモータを、対応する前記版胴駆動用
サーボモータに同期駆動させるものとしたことである。

【００１７】このような本発明では、前記請求項２、３
の作用、効果と同様の作用、効果を得ることができる
他、統合制御部で圧胴駆動用サーボモータと版胴駆動用
サーボモータとを同期駆動させるので、操作が容易とな
る。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の一実施形態を図
面に基づいて説明する。図１に示すように、本発明の輪
転印刷機１は６色ストレートグラビア輪転印刷機とされ
ている。このグラビア輪転印刷機１は、１列に配置され
た６台の印刷ユニット２₁〜２₆を備えており、前記ウェ
ブＷには、これらの印刷ユニット２₁〜２₆を通過する間
に６色刷りが行われる。印刷ユニット２₁においてウェ
ブＷの流れの上流側には、給紙部（巻き出しし部）３と
インフィード部４とが配置され、また、印刷ユニット２
₆の流れの下流側には、アウトフィード部５と巻き取り
部６とが配置されている。

【００１９】各印刷ユニット２₁〜２₆には、それぞれ印
刷部を構成する版胴７、圧胴８および複数の回転フリー
のガイドローラ９等が設けられている。また、各印刷ユ
ニット２₁〜２₆には、版胴７駆動用のサーボモータ１０
₁〜１０₆と、圧胴８駆動用のサーボモータ１１₁〜１１₆
とが、それぞれ変速歯車（図示せず）等を介して設けら
れ、これらのサーボモータ１０₁〜１０₆、１１₁〜１１₆
により、各印刷ユニット２₁〜２₆に設けられた版胴７お
よび圧胴８がそれぞれ独立して駆動できるようになって
いる。そして、サーボモータ１０₁〜１０₆、１１₁〜１
１₆の軸端にはエンコーダ１２₁〜１２₆、１３₁〜１３₆
（図２参照）が設けられ、各サーボモータ１０₁等のモ
ータ出力軸のフィードバック信号を提供するようになっ
ている。

【００２０】図２に示すように、グラビア輪転印刷機１
の駆動制御装置２０の構成は、統合制御部として動作す
るＤＳＰ（デジタル・シグナルプロセッサ）部２１と、
各種データを記憶するメモリ部２２と、版胴用サーボコ
ントローラ（制御回路）２３ ₁〜２３₆および圧胴用サー
ボコントローラ（制御回路）２４₁〜２４₆と、テンショ
ン制御部２５と、入出力インタフェース（Ｉ／Ｆ）２６
を含んで構成され、この入出力インタフェース２６に
は、キーボード等の入力装置２７とＣＲＴ等の表示装置
２８が接続されている。版胴用および圧胴用サーボコン
トローラ２３₁〜２３₆、２４₁〜２４₆は、各印刷ユニッ
ト２₁〜２₆に設けられているすべてのサーボモータ１０
₁〜１０₆、１１ ₁〜１１₆に対応して設けられている。

【００２１】ＤＳＰ部２１は、図示していない印刷部制
御回路から運転指令、速度指令を与えられると、各版胴
用サーボコントローラ２３₁〜２３₆へ、同時にかつそれ
ぞれ単独の位置指令（回転角）信号を与えるようになっ
ている。版胴サーボアンプ３０₁〜３０₆は、指令に対応
した駆動信号を版胴７駆動用のサーボモータ１０₁〜１
０₆に出力し、エンコーダ１２₁〜１２₆によるフィード
バック信号を制御回路（サーボコントローラ）２３₁〜
２３₆へ入力する。

【００２２】版胴用サーボコントローラ２３₁〜２３
₆は、固定周期（サーボ系サンプリング周期）の位置ル
ープ３２₁〜３２₆を構成し、各サーボ系を制御するソフ
トウェア・サーボ機能を持っている。

【００２３】ＤＳＰ部２１は、定速運転時には速度指令
に応じた時間間隔を維持し、位置指令信号を連続して各
サーボコントローラ２３₁〜２３₆へ発信する。このと
き、ＤＳＰ部２１のソフトウェア同期により各版胴７の
同期性を維持するようになっている。加速時、減速時に
は所定の目標角加速度による加速時間、減速時間に従っ
た変化率を維持しつつ位置指令信号を連続して発信し、
すなわち、ＤＳＰ部２１のソフトウェア同期により各版
胴７の同期性を維持する。

【００２４】なお、テンション制御部２５は、サーボア
ンプ３０₁〜３０₆への指令信号発生に同期した、ＤＳＰ
部２１からの速度信号により同期駆動される。このテン
ション制御部２５は、エアダンサーによりテンションを
制御するものであり、巻き出し部３、インフィード部
４、アウトフィード部５および巻き取り部６に駆動信号
を送り、巻き出し部３の駆動モータとインフィード部４
の駆動モータとの速度差、および、アウトフィード部５
の駆動モータと巻き取り部６の駆動モータとの速度差に
よってウェブＷのテンション制御を行うようになってい
る。

【００２５】圧胴８は、通常、非印刷時には脱位置にお
り、図示していない印刷部制御回路から圧胴着け信号が
ＤＳＰ部２１に与えられると、ＤＳＰ部２１は各版胴用
サーボコントローラ２３₁〜２３₆に与えている位置指令
（回転角）信号を、各版胴７に対応している圧胴８の圧
胴用サーボコントローラ２４₁〜２４₆に与える。このと
き、ＤＳＰ部２１は所定の加速時間に従った変化率を維
持しつつ位置指令信号を連続して圧胴サーボコントロー
ラ２４₁〜２４₆に与える。

【００２６】ＤＳＰ部２１は、すでに同期運転状態とな
っている各版胴７に対応する圧胴８が、その版胴７と同
期運転状態となったところで、圧胴下降を許可する信号
を印刷制御回路に与える。そうすると、印刷制御回路
は、それに従い圧胴着け動作を開始する。

【００２７】圧胴８の脱時には、印刷制御回路により圧
胴脱動作を行い、脱位置に圧胴８が退避したところで印
刷制御回路はＤＳＰ部２１に圧胴運転停止指令を与え、
ＤＳＰ部２１ではこの指令に従い、この圧胴８に対応す
る版胴７との同期運転を解除し、圧胴８を停止させる。
なお、運転指令が与えられたとき、版胴用サーボコント
ローラ２３₁〜２３₆および圧胴サーボコントローラ２４
₁〜２４₆に同時にそれぞれ単独の位置指令（回転角）信
号を与え、常時、版胴７と圧胴８との同期駆動を行って
もよい。

【００２８】ＤＳＰ部２１での各版胴サーボコントロー
ラ２３₁〜２３₆への位置指令（回転角）から圧胴サーボ
コントローラ２４₁〜２４₆への位置指令（回転角）への
演算は、予め設定されている圧胴径、圧胴／圧胴サーボ
モータ間変速比、版胴径、版胴／版胴サーボモータ間変
速比および入力装置または印刷機を制御する印刷機制御
装置からの版胴径情報により行われる。Ｄ₁：圧胴径Ｇ₁：圧胴／圧胴サーボモータ間変速比Ｎ_M：圧胴サーボモータ回転数Ｄ_P：版胴径Ｇ_P：版胴／版胴サーボモータ間変速比Ｎ：版胴サーボモータ回転数（＝版胴サーボモータ位
置指令：単位時間当たりの位置変化を与える指令）Ｖ：ウェブ速度以上より、版胴周上での周速（ウェブ速度）は、Ｖ＝Ｎ・Ｇ_P・Ｄ_P・π （１）また、圧胴上でのウェブの周速も、版胴上でのウェブの
速度と同速であるので、Ｖ＝Ｎ_M・Ｇ₁・Ｄ₁・π （２）よって、（１）、（２）式より、Ｎ_M＝Ｎ・（Ｇ_P・Ｄ_P／Ｇ₁・Ｄ₁）これより版胴サーボコントローラに与える位置指令（回
転角）信号から、「Ｎ _M」となる位置指令（回転角）信
号（単位時間当たりの位置変化を与える指令）を圧胴用
サーボコントローラ２４₁〜２４₆に与えればよいことに
なる。

【００２９】図３に示すように、圧胴８は、印刷ユニッ
ト２₁等のフレーム１７に取り付けられたエアシリンダ
１５により下降、上昇を行えるようになっており、下降
時に版胴７に接触してその版胴７に印圧を与えるように
なっている。また、圧胴８と圧胴駆動用サーボモータ１
１₁〜１１₆間は、タイミングベルト１６等で連結されて
いる。なお、版胴の駆動系は図示していない。

【００３０】このような本実施形態によれば、次のよう
な効果がある。印刷開始時、圧胴８は版胴７と非接触の圧胴脱位置か
ら下降して、版胴７との接触により印圧が版胴７に加わ
り印刷される。このとき、圧胴８はウェブＷを介在して
版胴７と接触するが、圧胴８の周速は圧胴駆動用サーボ
モータ１１₁等と、圧胴用サーボコントローラ２４₁等に
より版胴７の周速と同期できるようになっている。従っ
て、従来あった圧胴８が与えるウェブＷへの抵抗や、版
胴７を経由して当該版胴７の駆動系に加えられる急激な
負荷変動が低減される。その結果、ウェブテンションが
安定し、さらに、版胴からウェブにインキを転写した
際、印刷見当のずれが削減される。

【００３１】印刷運転中の増減速時においても、ウェ
ブテンションが安定しているので、従来あった安定した
ウェブテンションへの復帰、見当ずれの修復をする必要
がなくなり、これにより、生産時間、印刷資材の無駄の
削減ができ、生産効率の向上が可能となる。新規ジョブでの印刷開始時も同様にウェブテンション
を安定化できるので、初期見当プリセット効果を十分に
得られる。

【００３２】各印刷ユニット２₁〜２₆ごとに設けられ
た版胴駆動用サーボモータ１０₁〜１０₆および圧胴駆動
用サーボモータ１１₁〜１１₆を一括して管理できるの
で、制御が容易となる。

【００３３】なお、本発明は前記実施形態に限定される
ものではなく、本発明の目的を達成できるものであれ
ば、次に示すような変形形態も含むものである。例え
ば、本実施形態においては、複数のガイドローラ９は回
転フリーの状態で設けられており、ウェブＷの移動に連
れ回りするようになっているが、これらのガイドローラ
９も単独で回転駆動できるようにし、かつ、版胴７およ
び圧胴８の周速と同期させるようにしてもよい。この場
合、ガイドローラ９と版胴７、またはガイドローラ９と
圧胴８とを連結し、版胴７または圧胴８の駆動源をガイ
ドローラ９の駆動源としてもよい。

【００３４】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明の輪転印
刷機によれば、圧胴が下降途中でウェブに接触し、さら
に圧胴はウェブを介在して版胴と接触するが、圧胴の周
速が圧胴用駆動手段により版胴の周速と同期しているた
め、従来あった圧胴が与えるウェブへの抵抗や、版胴の
駆動系に加えられる急激な負荷変動が低減される。その
結果、ウェブテンションが安定し、さらに、版胴からウ
ェブにインキを転写した際、印刷見当のずれが削減され
る。

【００３５】また、増減速時においてもウェブテンショ
ンが安定しているので、従来あった安定したテンション
への復帰、見当ずれの修復が必要なくなり、これによ
り、生産時間、印刷資材の無駄の削減ができ、生産効率
の向上が可能となる。さらに、新規ジョブでの印刷開始
時も同様にウェブテンションを安定化できるので、初期
見当プリセット効果を十分に得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係るグラビア印刷機を示
す全体構成図である。

【図２】本実施形態の輪転印刷機の制御系を示すブロッ
ク線図である。

【図３】本実施形態の圧胴部を示す正面図である。

【符号の説明】

１輪転印刷機２₁〜２₆印刷ユニット７版胴８圧胴１０₁〜１０₆版胴用サーボモータ１１₁〜１１₆圧胴用サーボモータ１２₁〜１２₆、１３₁〜１３₆エンコーダ１５エアシリンダ２０駆動制御装置２１ＤＳＰ部（デジタルシグナルプロセッサ）２２メモリ部２３₁〜２３₆版胴用サーボコントローラ２４₁〜２４₆圧胴用サーボコントローラ２５テンション制御部３０₁〜３０₆版胴用サーボアンプ３１₁〜３１₆圧胴用サーボアンプ３２₁〜３２₆版胴用位置ループ３３₁〜３３₆圧胴用位置ループ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者鎌田庸司神奈川県座間市ひばりが丘４丁目5676番地東芝機械株式会社相模事業所内 (72)発明者渡辺明神奈川県座間市ひばりが丘４丁目5676番地東芝機械株式会社相模事業所内 (72)発明者佐伯俊哉神奈川県座間市ひばりが丘４丁目5676番地東芝機械株式会社相模事業所内 (72)発明者熊沢香神奈川県座間市ひばりが丘４丁目5676番地東芝機械株式会社相模事業所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】それぞれ版胴、圧胴およびガイドローラ
を具備した複数の印刷ユニットを１列に有する輪転印刷
機において、前記各印刷ユニットごとに設けられた版胴駆動用サーボ
モータと、これらの版胴駆動用サーボモータごとに個別に設けら
れ、前記各印刷ユニットの前記版胴駆動用サーボモータ
ごとに独立した位置ループを有して当該版胴駆動用サー
ボモータの回転を制御する版胴用サーボコントローラ
と、前記各版胴に対応した前記各圧胴をそれぞれ単独で駆動
させる圧胴用駆動手段と、前記版胴駆動用サーボモータと圧胴用駆動手段とを同期
駆動させる統合制御部と、を備えていることを特徴とする輪転印刷機。
【請求項２】請求項１に記載の輪転印刷機において、
前記圧胴用駆動手段は、前記各圧胴にそれぞれ設けられ
た圧胴駆動用サーボモータと、これらの圧胴駆動用サー
ボモータごとに独立した位置ループを有して当該圧胴駆
動用サーボモータの回転を制御する圧胴用サーボコント
ローラとを備えて構成されていることを特徴とする輪転
印刷機。
【請求項３】請求項１または２に記載の輪転印刷機に
おいて、前記統合制御部は前記各印刷ユニットの版胴駆
動用サーボモータを統合して同期駆動させることを特徴
とする輪転印刷機。
【請求項４】請求項２または３に記載の輪転印刷機に
おいて、前記統合制御部は前記各圧胴駆動用サーボモー
タを、対応する前記各版胴駆動用サーボモータにそれぞ
れ同期駆動させることを特徴とする輪転印刷機。