JPS60183151A - 連続回転式印刷機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 未発１ＪＪは印刷ローラーを連続的に回転させて、印刷
を継続する技術に関する。

絵葉書や、カードを印刷するには、第１（ａ）、（ｂ）
図に示すように、印刷ローラーｌを回転させて、１回転
ずσに紙２に同一の図形、文字等を印刷するのであるが
、同図面に示すように印刷ローラーｌにおいて印刷領域
＋１．無印刷領域１２、紙２において印刷領域２１．無
印刷領域２２を設け、印刷ローラー１の印刷領域１１で
、紙２の印刷領域２１を印刷しく第１　（ａ）図）、口
・−ラー１の無印刷領域１２は紙２の無印刷領域２２が
ローラー１の真下を通過するときに、これに接近対応し
て、回転させている（０′５１（ｂ）図）。

そして、印刷ローラーＩの回転始動は、紙２の印刷領域
の開始端部２１１の位置に印刷開始マークを伺し、これ
を光センサ−３で感知して印刷ローラーを回転し、かつ
これと併行して刷り−Ｅがった紙２の内焦印刷領域２２
をカッターでν」す、印刷された絵葉書、カードを作成
している。

ところで、このような機構において、印刷ローラー】の
印刷領域１１（無印刷領域１２）と紙２の印刷領域２１
（無印刷領域２２）とが常に印刷ローラー１の印刷領域
１１に対し、紙ｌの印刷領域２１とが接し、この部分で
印刷されるならば、理想的であるが、実際には、紙２を
巻取り移動させる際に１紙２が伸びること、印刷ローラ
ーｌと紙２の間で印刷１１ケに多少のスリップ現象が生
じることを原因として、実際には回転ローラー１と紙２
とは必ずしも同期しない。

このために、従来は、紙２の印刷領域開始端部をセンサ
ー４で検出し、ローラーが１回転し、かつその間にカッ
ターの作動を行う等の一工程が終ｒするごとに、印刷ロ
ーラーｌの回転又は、紙２の移動を停止し、印刷ローラ
ー１の回転の位置を、例えば、第２（ａ）図に示すうよ
うに、ｐ＃、印刷領域１２の開始端部１２１が基準位置
である真下の位置で停めておき４次に紙２の移動を再開
し、第２（ｂ）図に示すように印刷領域開始端部の位置
がセンサー４によって検出されたときに印刷ローラー１
回転も再開することによって両者の同期を保持していた
。

しかし、このように印刷の一工程毎に作動を停＋１ニし
、又始動を行っているのでは停止、始動に大きなエネル
ギーを要し、無駄な消費エネルギーが大きくなると共に
、印刷ローラー１の回転速度および、紙２の移動の速度
を充分に上昇させることができず（速度が」二Ｈする前
に停止しなければならないため）１作業効率も悪い。

又、印刷ローラー１と紙２との同期を保持するために、
両者の位置の調整を各無印刷領域１２．２２で行うため
に、これらの送り幅を相対的に大きくする必要があるの
で、逆に紙２の印刷領域２１が狭くなり、材料消費にお
いて無駄が生じ易かった。

本発明は、従来技術におけるこのような難点を克服し、
印刷機１の回転および紙２の移動を連続運転を可能とす
る制御１機構を得ることによって効率的な印刷工程を得
ることを目的とするものである。

第３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）図は印刷ローラーの回転位
置と紙の位置との関係をそれぞれ示す。

第３（ａ）図に示すように、印摩ＩＴ：ｊ−ラー１の無
印刷領域１２の開始端部１２１が基準位置Ｍ（真下の位
置を選んで表示する）に位置し、これによってセンサー
３に検出されるときに、紙２の印刷領域の開始端部２３
が基準位置Ｎに位置し、センサー４に検出された場合に
、印刷ローラーｌの回転と、紙２の移動とを、そのまま
続行すれば、第４図に示すように、印刷ローラーｌの印
刷領域１１の開始端部１１１（無印刷領域１２の終点端
）が真下に位置するとき紙２の印刷領域２１の開始端部
２１１に合致するようにセンサー３．４の位置を設計し
ておく。

即ち、無印刷領域１２の開始端部１２１が基準位置Ｍに
位置し、これがセンサー３に検出されるときと、印刷領
域２１の開始端部２１１が基準位置Ｎを通過し、センサ
ー４によって検出されるときとが第３（ａ）図に示すよ
うに一致しているときには、印刷ローラー１の回転と紙
２の移動とをそのまま続行させれば良い。

これに対し、第３（ｂ）図に示すように、印刷ローラー
ｌ無印刷領域１２の開始端部１２１が基準位置Ｍに位置
し、センサー３に検出されるも、紙２の印刷領域２１の
開始端部２１１が基準位置Ｎに到達せず、従ってセンサ
ー４に検出されていない場合には、印刷ローラーｌの回
転速度を下げることによって第４図に示すような印刷領
域開始端部１１１　、２１１の合致した状況を得ること
が必要となる。

一方、第３（Ｃ）図に示すように、紙２の印刷領域２１
の開始端部２１１がセンサー３に検出される基準位ＲＮ
に到達するも、印刷ローラー１の印刷領域１２の開始端
部１２１が未だに基準位置Ｍに到達していない場合には
、印刷ローラーの回転速度を上げることによって、第４
図に示す状況を得ることが必要となる。尚第３（ａ）　
、　（ｂ）　、’　（ｃ）図では、印刷ローラーｌの無
印刷領域の基準位置Ｍとして真下の位置を選択している
が、本来基準位置Ｍ、Ｎは、これらの位置を印刷ローラ
ー１の無印刷領域開始端部１２’ｌおよび紙２の印刷領
域開始端部２１１か通過した後に印刷ローラー１の印刷
領域開始端部ＩＩ＋と紙２の印刷領域開始端部が第４図
に示すように合致するように適宜選択できるので、基準
位置Ｍは必ずしも前記真下の位置に限定される訳ではな
い。

ところで、第３（ｂ）図の場合に、紙２の無印刷領域の
進行方向の幅を文とし、基準位置と紙２の無印刷領域開
始端２１１との距離を６文とした場合には、印刷ローラ
ー１の回転速度をこれ迄の速度（紙の送り速度とほぼ一
致した速度）文／（文士６文）倍とすることによって、
第４図の状況が得られ、又第３（ｃ）図の場合には、印
刷ローラー１の無印刷領域の角度の大きさをｅとし印刷
ローラーの基準位置Ｐの位置から無印刷領域の開始端部
１２１迄の角度を△θとした場合に、印刷ローラーｌの
回転速度を（Ｏ＋Δｅ）／θとすることによって第４図
の状況が得られるかの如く考えられる。

しかし、このような方式は全く実現不可能であると共に
印刷の実情を無視した見解と言うべきである。

何故ならば、印刷ローラーｌは、回転に際し、一定の慣
性モーメントを有しているために、−瞬の内に速度を又
／（交＋Δ文）倍又は、（θ＋Δθ）／８倍とすること
はできないし、又一定時間後に印刷ローラー１の速度を
このように変えたとしても、これ以後には、印刷ローラ
ー１の速度と紙２を送るスピードとが異るものとなって
しまい、印刷ローラーｌと紙２との間に顕著なスリップ
現象が生じることになり、良好な印刷を得ることが不１
ｆ能となるからである。

即ち、ｆｆ１５（ａ）図に示すように、当初の速度に対
し、減速度を加えて速度を落とし、その後改めて加速度
を加えて、印刷領域１１の外周の速度と紙２の送り速度
と一致させるか、又は第５（ｂ）図に示すように、当初
の速度に対し、加速度を加えて速度を上昇させた後に、
改めて減速度を加えて、印刷領域１１の外周の速度と紙
２の送り速度と一致させて、しかもこれらの工程によっ
て、第４図に示すように印刷ローラー１の印刷開始端部
１１１と紙２の印刷領域開始端部２１１との合致を得る
ならば、良好な印刷を継続することが可能となるが、本
発明は、このような制御機構を有することを特徴とする
。

ここで、本発明の構成を具体的に述べる。

印刷ローラーｌの無印刷領域開始端部の回転位置をパル
スで表示するパルスカウンター１３、紙２の印刷領域開
始端部２１１の紙送り位置をパルスで表示するパルスカ
ウンター２３および印刷ローラー１の無印刷領域開始端
１２１の所定の基準位置Ｍに到達したか否かを検査する
センサー３および紙２の印刷領域開始端２１１が所定の
基準２位置Ｎにあるか否かを検査するセンサー３を設け
、更にパルスカウンター１３．２３およびセンサー３．
４からの情報に従って印刷ローラーの速度を制御する制
御部５を設ける。

本発明では、センサー３．４の各検出を行う時間がズし
た場合に、制御部５が印刷ローラーの速度を一度加速し
た後減速するか、又は一度減速した後に加速することに
よって元の速度に戻して。

紙の送り速度と一致させ、しかもこれらの工程を経るこ
とによって、第４図に示すように、印刷ローラーｌの印
刷領域開始端部１１１と紙２の印刷領域開始端部２１１
　とが合致した状況を得る機能を有することが発明の構
成の要件である。以下実施例に即して具体的に説明する
。

第３（ｂ）図において、印刷ローラーの無印刷領域開始
端部１２＋がセンサー３に検出された状況から紙２の印
刷領域開始端２】１がセンサー４の真下を通過し、セン
サー４に検出される迄の間の紙送りパルス数をＰΔＰと
し、印刷ローラー１の無印刷領域開始端１２１の回転位
置をＰｓと表示し１紙２の印刷開始端２１１の位置をＰ
ｐと表示する。

第５図に示すように、第３（ｂ）図の状況における当初
の回転ローラーの回転速度をＱとし、加えられる回転減
速度をｄとし、回転減速度をβとし、減速から加速に切
換える時間をｔｌ、しがも回転ローラーの回転速度が当
初の紙送りの回転速度とほぼ一致している状況に戻った
時間をｔｒ　＋ｔ２としたとき、減速しているときの回
転速度はω＝ｆ−４−Ｑ’　ｔであり、加速していると
きの回転速度はω＝Ｑ＋β（ｔ−ｔｌ−ｔｚ）である＊
　ｔ’　”　ｔ　１で両者は一致するので、ｄｔｔ＝／
３ｔ２の関係にある。一方Ｐｓは印刷ローラー１の無印
刷開始端部１２１の位置を表わし、回転速度ωを時間積
分し関係にあり、同様にＰｐは当初の回転速度Ｑで移動
する紙２の印刷開始端部２１１を表わすのでＱをｍＭＭ
分り、たｉｋに比例り、、Ｐ　ｐ　＝　ｋ、（。ｌ、ｔ
２ｄｔ＝ｋＨｔの関係にある。

一方印刷ローラー１を前記のように減速の後に加速を行
い、元の回転速度に戻る場合と、当初の一坏（σｔ＋　
２＋／３ｔ２２）であるが、これを紙送りの遅れを表す
パルス数ＰΔｐと正比例させることによって、ｉＥに第
４図に示す状況が得られることになる。何／＆ならば、
本発明では前記のようにして回転位置を遅らせることに
よって、ｔｉＩｊ３（ｂ）図にボす紙２の印刷領域開始
端部２１１の基準位置Ｎへのどれを調整し、これによっ
て第４図に示すように双方の印刷領域開始端部を金鉄さ
せるのであるが、このためには基準位置Ｎへの遅れを表
すＰΔｐと、前記回転位置の遅れとが、正比例すること
が不ｏｆ欠だからである。即ち、ＰΔｐ　＝　ｋ／２（
ヴｔ、２＋βｔ２２）＝に／２ｄｔｔ　２　（１＋ｄ／
β）の成１ｒが必要となる。

１＝１．においてはＰｓ＝ｋ（Ｑｔ−繕４ｔ１２）であ
るから、Ｐｐ−Ｐｓ＝に／２　ｄｌ”＝　ｌ／　（ｌ＋
σ／β）ＰΔｐ＝／３／　（ヴ＋／３）ＰΔｐが成立し
、ｔ＝ｔ、＋ｔ２においてはＰｐ−Ｐｓ＝ＰΔｐが成立
することになる。即ち制御部５は印刷ローラー１の回転
速度を一定の減速度で、減速した後一定の加速度βで加
速することによって元の回転速度に戻し、前記減速から
加速に切換える時期をパルスカウンター１３で表示され
るパルス数Ｐｓがパルスカウンター２３で表示されるパ
ルスＰＰよりも、ＰΔＰのβ／Ｃｄ＋β）倍小さくなっ
た時であるように制御すれば、ｔ＝ｔ、＋ｔ２において
パルス数ＰΔｐに相当する紙送りのズレは前記減速およ
び加速に伴う印刷ローラーｌの回転位置の遅れによって
、調整され、第４図に示すように、印刷ローラー１の印
刷領域開始端部ｌｉｔ　と紙２の印刷領域開始端部２１
１とは合致することになる。特に加速度の大きさと減速
度の大きさと等しく　ＣＵ＝ｄ）選ぶならば、ｔ＝ｔｌ
において、Ｐ　Ｐ　−Ｐ　ｓ　＝　Ｍ　Ｐ　Δｐ　Ｉｌ
＜成立し、ｔ＝ｔｔ　＋１２において、Ｐｐ−Ｐｓ＝Ｐ
Δｐが成立する。

即ち、σ＝Ｂの場合には、回転ローラーの回転速度をカ
ウンター１３で表示されるパルスＰｓがカウンター２３
でも表示するパルスＰｐよりも３４ＰΔｐだけ小さくな
る迄減速し再び前記減速度と同一の大きさの加速度で加
速し、当初の速度に戻らせるならば、ＰΔｐに相当する
紙送りのズレは前記減速および加速に伴う回転ローラー
ｌの回転位置の遅れによって、調整されることになる。

一方、第３（Ｃ）図に示すように紙の印刷領域開始端部
２１１が基準位置に位置し、センサー４に検出されたと
きから印刷ローラーの無印刷開始端１２１が基準位δＭ
に到達し、センサー３に検出されるとき迄のパルス数を
ＰΔＳとし、この基準位置Ｍに到達したときから、印刷
ローラーの回転に回転加速度αを加えた後、回転減速度
Ｂを加え、加速から減速に切換える時間をｔｌ、回転ロ
ーラーの回転速度が当初の紙送りの回転速度とほぼ一致
している状況に戻った時間をｔｌ　＋ｔ２とすると、第
３（ｂ）図の場合と同様の計算により、加速していると
きの回転速度はω＝Ｑ＋Ｉｉｔであり、減速していると
きの回転速度はω＝Ｑ　／３　（ｔ−ｔｔ　−ｔ２）で
あり、ｔ＝ｔｘで両者は一致するので、ｃＩｔｌ　＝／
３ｔ２である。

一う−を加速の後に減速を行い、元の回転速度に戻るこ
とによって、当初の回転速度のままで回転した場合に比
して回転位置の進みは１．１（ω−Ｑ）ｄｔ＝局（鷺ｔ
ｌ＋ｇｔｚ）であり、第３（ｂ）図の場合と同様の理由
により、この回転位置の進み方が回転ローラーの遅れパ
ルス数、即ち、紙送りの進みパルス数ＰΔＳと正比例さ
せることによって、第４図に示す状況が得られることに
なる。即ち、ＰΔｓ＝に／シ　（ＱＩｔｔ＋βｔ２）の
成立が必要となる。

ｔ＝ｔ１においては、Ｐｓ＝ｋ（Ｑｔ＋　十展ｄｔ２）
であるから、Ｐｐ−Ｐｓ＝−に／２　ｄ　ｔ１２＝−１
／　（１＋ｄ／／３）ＰΔｐ　＝／３．／　（ｄ　＋／
３）ＰΔＳが成立することになる。即ち制御部５は印刷
ローラーｌの回転速度をセンサー３で無印刷開始端１２
１を検出後一定の加速度ｄで加速し、その後一定の減速
度βで減速することによって、元の回転速度に戻し、前
記加速から減速に切換える時期をＰｓがＰＰよりも、Ｐ
ΔＳよりもＰΔＳのＢ／（へ＋β）倍大きくなった時で
あるように制御すれば、ｔ＝ｔｔ　＋ｊ２においてパル
ス数ＰΔＳに相当する印刷ローラーｌの遅れ、即ち、紙
送りの進みのズレは前記減速および加速に伴う印刷ロー
ラー１の回転位置の進みによって、調整され、第４図に
示すように、印刷ローラーｌの印刷領域開始端部Ｉ１１
と紙２の印刷領域開始端部２１１とは合致することにな
る。特に加速度の大きさと減速度の大きさと等しく（ｄ
＝β）選ぶならば、ｔ＝１、においてＰｐ−Ｐｓ＝−坏
ＰΔＳが成立し、ｔ＝ｔ、＋ｔ２においてＰｐ−Ｐｓ＝
−ＰΔＳが成３′／、する。

即ち、印刷ローラーの無印刷開始端１２１が基準位置Ｍ
に到達してから、カウンター１３で表示されるＰｓが、
カウンター２３で表示されるＰｐよりもＨｐ△Ｓだけ太
きくなる迄、加速し、再び前記加速度と同一・の減速度
で元の速度となる迄減速すれば、ＰΔＳに相当する印刷
ローラーの回転のズレは前記加速および減速に伴う回転
ローラーｌの回転位置の進みによって調整されることに
なる。

以」−の立論から本発明の実施例においては、制御部５
はパルスカウンター２３からのパルス表示Ｐｐとパルス
カウンター１３からの表示Ｐｓとの差を計数する回路を
有し、第３（ｂ）図に示すように、印刷ローラーｌの無
印刷領域開始端部１２１がセンサー３に検出されるも、
紙２の印刷領域開始端部がセンサー４に検出されない場
合には、センサー３の前記検出時から、印刷ローラーの
回転速度を一定回転の減速度ｄで減速した後、一定の加
速度βで加速することによって、元の回転速度に戻し、
減速から加速に切換える時期を、ＰｐとＰｓとの差がセ
ンサー３の検出時から、センサー４が紙２の印刷領域開
始端部２１１を検出する迄のパルスカウンター２３にお
けるパルスカウント数ＰΔＰのβ／（、：１！十β）倍
となった時期とする制御機能を有し、第３（ｃ）図に示
すように、紙の印刷領域開始端部２１１がセンサー４に
検出されるも、印刷ローラーの無印刷領域開始端部１２
１がセンサー３に検出され、ない場合には、前記開始端
部１２１がセンサー３に検出された後に印刷ローラーの
回転速度を一定の加速度ぺで加速した後、一定の減速度
βで減速することによって、元の回転速度に戻し、加速
から減速に切換える時期を、ＰＰとＰｓとの差がセンサ
ー４の検出時から、センサー３が紙２の印刷領域開始端
部２１１を検出する迄にパルスカウンター１３における
パルスカウント数ＰΔＳの一４／（α＋／３）倍となっ
た時期とする制御機能を有することが要件となる。

特に加速度と減速度とを等しく（ｏ／＝／３）すれば、
ＰｐとＰｓとの差が３４ｐ△Ｐ又は−３４ＰΔＳとなっ
たときに切換えを行うことになる。

尚、印刷ローラー１の回転駆動装置、紙２を送るための
駆動装置はこのような一定加速度による加速および一定
減速による減速が可能であれば如何なるものであっても
良いが、特に、パルスモータ−は制御がしやすい点およ
び、自らの入力であるパルスがパルスカウンター１３．
２３で表示されるパルスにも用い得る点で便利である。

以」−のような構成による本発明によって、印刷ローラ
ーを連続回転することが可能となり、このために、印刷
速度の向上が得られると共に、無駄なエネルギー消費も
なくなって、作業効率を向上させることが可能となり、
第４図に示すような印刷領域開始端部１１１　、２１１
の正確な合致が行われるように制御が可能となるので、
制御を行う領域である紙２の無印刷領域２２の送り幅を
大きくする必要もなく、紙を有効に利用することが可能
となる。

【図面の簡単な説明】

第１（ａ）図：　印刷ローラーの印刷領域で紙の印刷領
域を印刷していることを示す正面図 第１（ｂ）図：　印刷ローラーの無印刷領域の回転して
いる真下に接近対応して紙の無印刷領域が通過している
状況を示す正面図 第２（ａ）図：　印刷ローラーの無印刷領域の開始端部
が真下に位置している状況を示す正面図第２（ｂ）図：
　印刷ローラーの無印刷領域の開始端部が真下に位置し
ていると共に、紙の印刷領域開始端部の位置がセンサー
によって検出された状況を示す正面図 第３（ａ）図：　印刷ローラーの無印刷領域の開始端部
が基準位置（図面では真下の位置を選んで図示している
）に位置し、センサーに検出され、−力紙の印刷領域開
始端部も基準位置を通過し、センサーによって検出され
ている状況を示す正面図 第３（ｂ）図：　印刷ローラーの無印刷値域の開始端部
が基準位置に位置し、センサーに検出されるも、紙の印
刷領域開始端部がセンサーの真下の基準位置に到達して
いない状況を示す正面図 第３（ｃ）図工　紙の印刷領域開始端部がセンサーの真
下の基準位置を通過し、これによって、センサーに検出
されるも、印刷ローラーの無印刷領域の開始端部が基準
位置に到達せず、従ってセンサーによって検出されてい
ない状況を示す正面図 ｔ５４図　：印刷ローラーの印刷領域の開始端部と紙の
印刷領域開始端部とが合致した状況を示す正面図 第５（ａ）、（ｂ）図　：印刷ローラーの回転速度を一
度減速又は加速した後、加速又は減速して、元の速度に
戻した状況を表すグラフ 第８図　二本発明の全体の構成を示す正面図。 １　・印刷ローラー　１１・印刷ローラーの印刷領域１
２・印刷ローラーの無印刷領域 Ｉｌｌ　・印刷ローラーの印刷領域開始端部１２１　・
印刷ローラーの無印刷領域開始端部２・紙　２１・紙の
印刷領域　２２・紙の無印刷領域２１１　・紙の印刷領
域開始端部 １３．２３・パルスカウンター ３．４　・センサー　５壷制御部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 中印刷ローラー１の無印刷領域開始端部１２１の回転位
   置および紙２の印刷領域開始端部　２１１の紙送り位置
   をパルス表示するパルスカウンター１３．２３と、前記
   各端部１２１．２１１が所定の基準位置に到達したか否
   かをそれぞれ検出するセンサー３，４とパルスカウンタ
   ー１３．１４およびセンサー３．４からの情報に従って
   印刷ローラーの回転速度を制御する制御部５とを設け、
   制御部５は、センサー３，４の検出昨期にズレが生じた
   場合に印刷ローラーの回転速度を加速又は減速した後改
   めて加速又は減速を行って当初の回転速度に戻すと共に
   、前記ズレを調整し、印刷ローラーｌの印刷領域開始端
   部１１１　と紙２の印刷領域開始端部２１１とを合致さ
   せる機能を有することによってなる連続回転式印刷機。 （二゛）制御部５がパルスカウンター２３のパルス表示
   と回１３のパルス表示との差を計数する回路を有し、セ
   ンサー３における検出よりも、センサー４における検出
   の方が遅いか早いかによって雨検出時にズレを生じた場
   合に、センサー３の検出の後に、一定の減速度又は加速
   度ｄで減速又は加速を行った後に改めて一定の加速度又
   は減速度βで加速又は減速を行って、印刷ローラーの回
   転速度を当初の速度に戻し、減速又は加速を加速又は減
   速に切換える時期を、前記差の計数値が、前記ズレを生
   じた期間中におけるパルスカウンター２３又は同１３の
   カウントしたパルス数の、１３／ＣｃＩ＋／３）倍又は
   マイナス／３／（ぺ十β）倍となる時期とするように選
   択する機能を有することを特徴とする特許請求の範囲（
   １）記載の連続回転式印刷機。 （３）制御部５がパルスカウンター２３のパルス表示と
   同１３のパルス表示との差を計数する回路を有し、セン
   サー３における検出よりも、センサー４における検出の
   方が遅いか早いかによって雨検出時にズレを生じた場合
   に、センサー３の検出の後に、前記差の計数ｆ〆ｉが、
   １ｉ０記ズレを生じた期間中におけるパルスカウンター
   ２３又は同１３のカウントしたパルス数の、三方の−又
   はマイナス三方の−と等しくなるに至る迄、印刷ローラ
   ーの回転速度を一定の減速度又は加速度で減速又は加速
   を行い、その後、ｔｉｕ記減速度又は加速度と同一の加
   速度減速度によって、加速又は減速を行って印刷ローラ
   ーの回転速度を当初の速度に戻すことを特徴とする特許
   請求の範囲（１）記載の連続回転式印刷機。