JPH11198351A

JPH11198351A - 輪転印刷機

Info

Publication number: JPH11198351A
Application number: JP10007617A
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、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圧
胴駆動用サーボモータ１１₁〜１１₆と、これらのモータ
１１₁等の回転を制御する圧胴用サーボコントローラ２
４₁〜２４₆と、各圧胴駆動用サーボモータ１１₁〜１１₆
により圧胴を版胴と同期駆動させる統合制御部２１とを
備えた輪転印刷機とする。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、フィルム等の前記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、例えば伝動軸で一体駆動される複数の版胴の回転に
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径を変更して使
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、各印刷ユニットごとに設けられた圧胴駆
動用サーボモータと、これらの圧胴駆動用サーボモータ
ごとに個別に設けられ、各印刷ユニットの前記圧胴駆動
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、圧胴駆動用サーボモータにより前記圧
胴を前記版胴と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、版胴の駆動は、各版胴がそれぞれ単独で駆動できる
もの、あるいは、複数の版胴が１本の伝動軸で連結され
るとともに、この伝動軸が１台の駆動モータで駆動され
るものであってもよい。

【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
１本の伝動軸で連結された版胴と接触する。しかし、圧
胴の周速が圧胴駆動用サーボモータおよび圧胴用サーボ
コントローラ等の作用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
経由して伝動軸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における各版胴を、各印刷
ユニット間に架けわたされた伝動軸に連結されたものと
し、この伝動軸を駆動モータで駆動することを特徴とす
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１本の伝動軸で連結された版胴と接触する。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
ーボコントローラ等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。また、版胴が１本の伝動軸で連結されているの
で、版胴を例えばサーボモータ等で駆動させる場合に比
較して、構造が簡単となり、また、費用も少なくてす
む。

【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における各圧胴駆
動用サーボモータを、連続用紙（ウェブ）の速度を検出
する検出器からの信号により制御することを特徴とする
ものである。

【００１５】以上において、検出器としては、伝動軸に
設けたエンコーダ等の回転センサが好ましいが、ウェブ
の速度を検出できるものであればどのような形式のもの
でもよい。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。

【００１６】本発明の請求項４に記載の輪転印刷機は、
請求項１〜３のいずれかに記載の輪転印刷機における各
印刷ユニットのガイドローラを、それぞれ当該印刷ユニ
ット内の前記圧胴駆動用サーボモータと連結させかつ同
期駆動させることを特徴とするものである。

【００１７】以上において、ガイドローラと圧胴駆動用
サーボモータとの連結はどのような形式によるものでも
よく、例えば、両者をタイミングベルトで連結してもよ
く、あるいは、歯車連結としてもよい。また、ガイドロ
ーラのすべてを圧胴駆動用サーボモータと連結させる場
合の他、所定のガイドローラのみを圧胴駆動用サーボモ
ータと連結させる場合も含むものである。

【００１８】そして、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、ガイドローラも圧胴駆動用サーボモータと連
結統されているので、圧胴と同期駆動され、これによ
り、ウェブテンションが一段と安定する。

【００１９】

【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、複数の版胴７が１本の伝動軸１４により一体駆動さ
れるタイプとされている。

【００２０】すなわち、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２ ₁〜２₆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
におけるウェブ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２₆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。

【００２１】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、圧胴駆動用のサーボモータ１１₁
〜１１₆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１１₁〜１１₆により、
各印刷ユニット２₁〜２₆に設けられた圧胴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１１₁〜１１₆の軸端にはエンコーダ１３₁〜１３₆
（図２参照）が設けられ、各サーボモータ１１₁〜１１₆
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。

【００２２】各印刷ユニット２₁〜２₆に設けられた各版
胴７は、前述のように（図１に示すように）、各印刷ユ
ニット２₁〜２₆間に架けわたされた伝動軸１４に連結さ
れており、この伝動軸１４は、１台の駆動モータ１０に
よって回転駆動されるようになっている。また、伝動軸
１４には、ウェブＷの速度を検出する検出器としての回
転センサ１８が設けられている。

【００２３】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、圧胴用サーボコ
ントローラ（制御回路）２４ ₁〜２４₆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。圧胴用サーボコントローラ２４₁〜２
４₆は、各印刷ユニット２₁〜２₆に設けられている圧胴
駆動用のサーボモータ１１₁〜１１₆に対応して設けられ
ている。

【００２４】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、各圧胴
用サーボコントローラ２４₁〜２４₆へ、ウェブＷの速度
を検出する前記回転センサ１８からの信号により、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。圧胴サーボアンプ３１₁〜３１₆は、
指令に対応した駆動信号を圧胴駆動用のサーボモータ１
１₁〜１１₆に出力し、エンコーダ１３₁〜１３₆によるフ
ィードバック信号を圧胴用サーボコントローラ２４₁〜
２４₆へ入力する。

【００２５】圧胴用サーボコントローラ２４₁〜２４
₆は、固定周期（サーボ系サンプリング周期）の位置ル
ープ３３₁〜３３₆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。

【００２６】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２４₁〜２４₆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圧胴８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圧胴
８の同期性を維持する。

【００２７】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。

【００２８】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指令が
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。

【００２９】ＤＳＰ部２１は、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
下降を許可する指令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。

【００３０】圧胴８の脱時には、印刷制御回路で圧胴脱
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に圧胴停止指令を与え、ＤＳＰ部
２１ではこの指令に従い、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、振り分
け印刷の場合、入力装置２７でグループ指定を行い、図
示していない印刷部制御回路から各グループに単独で運
転指令を与え、ＤＳＰ部２１は各圧胴サーボコントロー
ラ２４₁〜２４₆へ、前記回転センサ１８からの信号に従
い、各グループごとに対応した位置指令（回転角）信号
を与え、圧胴の駆動を行ってもよい。

【００３１】また、版胴、圧胴の交換等により、版胴
径、圧胴径に変更が発生するときには、ＤＳＰ部２１で
は入力装置２７から入力される版胴径、圧胴径情報、ま
たは、印刷部制御回路からの情報に従い圧胴周速の補正
演算を行い、位置指令（回転角）信号を圧胴サーブアン
プ３０₁〜３０₆へ与える。ここでは、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／伝動軸間変速比、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印刷胴径情報により、
圧胴用サーボコントローラ２４₁〜２４₆への指令信号を
演算する。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／伝動軸間変速比Ｎ：伝動軸回転数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）これより伝動軸回転数「Ｎ」はエンコーダ信号により決
まるので、「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。

【００３２】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。

【００３３】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、ウェブＷを介在して伝動軸１４
で連結された複数の版胴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、複数の版胴７が伝動軸１４で
連結されたタイプの輪転印刷機１においても、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の伝動軸に加えられる急峻な負荷変動が低
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。

【００３４】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。

【００３５】ＤＳＰ部２１で、各印刷ユニット２₁〜
２₆ごとに設けられた圧胴駆動用サーボモータ１１₁〜１
１₆を一括して管理できるので、管理が容易となる。複数のガイドローラ９も圧胴駆動用サーボモータ１１
₁〜１１₆と連結されているので、圧胴８と同期駆動さ
れ、これにより、ウェブテンションが一段と安定する。

【００３６】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。

【００３７】

【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
速が圧胴駆動用サーボモータ等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
や版胴を経由して伝動軸に加えられる急峻な負荷変動が
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。

【００３８】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と版胴部とを示す正面図で
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１０版胴用の駆動モータ１１₁〜１１₆圧胴用サーボモータ１３₁〜１３₆エンコーダ１４伝動軸１５エアシリンダ１８ウェブ速度の検出器である回転センサ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２４₁〜２４₆圧胴用サーボコントローラ２５テンション制御部３１₁〜３１₆圧胴用サーボアンプ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個別に設けら
れ、前記各印刷ユニットの前記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、前記圧胴駆動用サーボモータにより前記圧胴を前記版胴
と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、
前記各版胴は前記各印刷ユニット間に架けわたされた伝
動軸に連結され、この伝動軸は駆動モータで駆動される
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、前記各圧胴駆動用サーボモータは、連続用紙
（ウェブ）の速度を検出する検出器からの信号により制
御されることを特徴とする輪転印刷機。
【請求項４】請求項１〜３のいずれかに記載の輪転印
刷機において、前記各印刷ユニットのガイドローラは、
それぞれ当該印刷ユニット内の前記圧胴駆動用サーボモ
ータと連結されかつ同期駆動されることを特徴とする輪
転印刷機。