(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
セクショナルドライブ方式の複数の印刷ユニットを具備する輪転印刷機において、下流の印刷ユニットにおける版胴位相角度の所定範囲および版胴回転速度の所定値において上流の印刷ユニットに対する印刷見当ずれを補正するとともに、各印刷ユニットにおける前記印刷見当ずれを補正する時期をずらすことを特徴とする見当制御方法。
【請求項２】
請求項１記載の見当制御方法において、前記版胴位相角度の所定範囲は版胴一回転内における所定範囲であることを特徴とする見当制御方法。
【請求項３】
セクショナルドライブ方式の複数の印刷ユニットを具備する輪転印刷機における印刷見当制御装置であって、下流の印刷ユニットにおける版胴位相角度の所定範囲および版胴回転速度の所定値において前記下流の印刷ユニットのセクショナルドライブを制御し上流の印刷ユニットに対する印刷見当ずれを補正するとともに、各印刷ユニットにおける前記印刷見当ずれを補正する時期をずらすことを特徴とする見当制御装置。
【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の技術分野に属する。特に、セクショナルドライブ方式の輪転印刷機における見当制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のグラビア印刷機（構成を図６に示す）においては、複数の印刷ユニットは共通の１つのメインモータ（主原動機）によって駆動される。メインモータの回転は各印刷ユニットを貫通するようにして設けられているラインシャフト（主原動軸）に伝達される。各印刷ユニットはそのラインシャフトとクラッチを介して機械的に結合することによって駆動される。したがって、各印刷ユニットの版胴回転は機械的に同期がとられ、版胴相互の位相は一定の関係に保たれる。そして、重ね刷りにおける印刷見当合わせは、印刷ユニット間におけるウェブ移送の経路長を変化することによって行う。この経路長の変化はコンペンセータローラの位置調節によって行われる。
【０００３】
これに対して、最近のグラビア印刷機においては、複数の印刷ユニットの各々を個別に駆動するモータを設け、各印刷ユニットのモータのすべてを統一的に制御することが行われる。この方式をセクショナルドライブ方式と呼ぶ。すなわち、各印刷ユニットの版胴回転は電気的に同期がとられ、版胴相互の位相は一定の関係に保たれる。このセクショナルドライブ方式においては、重ね刷りにおける印刷見当合わせは、コンペンセータローラを用いる例もあるが、コンペンセータローラを用いずに行う方法が知られている。すなわち、印刷見当ずれを修正する印刷ユニットの版胴回転軸の駆動速度に変化を与えて位相修正を行い、位相修正後に同期駆動速度に戻し印刷見当合わせが行われる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
セクショナルドライブ方式のグラビア印刷機において印刷見当合わせを行うため、版胴の回転速度を変化させて位相修正を行うと見当ずれの修正が即座に行われない場合がある。これは、版胴速度を変化したことによって、遅れてテンション変動が発生し、さらに印刷見当ずれを大きくしてしまうためである。
また、各印刷ユニット間の印刷見当制御は各々独立して行われているが、各印刷ユニットにおいて同時に印刷見当合わせが行われると、テンション変動が多重となって発生し、さらに印刷見当ずれを大きくしてしまう。
また、版胴回転の速度変化を急激に起こすと、それによるテンション変動は下流の印刷ユニットに伝播し、下流の印刷ユニットにおける印刷見当に影響を及ぼすこととなる。
【０００５】
本発明は上記の課題を解決するためになされたものである。その目的は、下記に示すような見当制御方法および装置を提供することにある。
▲１▼印刷見当ずれの補正により引き起こされるテンション変動を考慮し、印刷見当ずれ量に対して版胴の回転速度の変化を適切な量とする。
▲２▼テンション変動を最小限度に抑制するような版胴速度補正のタイミングを考慮する。
▲３▼テンション変動を最小限度に抑制するような版胴回転の速度変化を行う。
【０００６】
【課題を解決する手段】
上記の課題は下記の本発明によって解決される。すなわち、本発明の請求項１に係る見当制御方法は、セクショナルドライブ方式の複数の印刷ユニットを具備する輪転印刷機において、下流の印刷ユニットにおける版胴位相角度の所定範囲および版胴回転速度の所定値において上流の印刷ユニットに対する印刷見当ずれを補正するとともに、各印刷ユニットにおける前記印刷見当ずれを補正する時期をずらすようにしたものである。本発明によれば、上流の印刷ユニットに対する印刷見当ずれの下流の印刷ユニットにおける補正は、版胴位相角度の所定範囲および版胴回転速度の所定値において行われるとともに、各印刷ユニットにおける前記印刷見当ずれを補正する時期がずれている。したがって、印刷見当ずれの補正により引き起こされるテンション変動を考慮し、印刷見当ずれ量に対して最適な位相角度と最適な版胴回転速度において印刷見当ずれを補正することができるとともに、テンション変動を最小限度に抑制するような版胴速度補正のタイミングが得られる。
【０００７】
また本発明の請求項２に係る見当制御方法は、請求項１に係る見当制御方法において、前記版胴位相角度の所定範囲は版胴一回転内における所定範囲であるようにしたものである。本発明によれば、印刷見当ずれの補正により引き起こされるテンション変動を考慮し、印刷見当ずれ量に対して版胴一回転内における所定範囲において印刷見当ずれを補正することができる。
【００１１】
また本発明の請求項３に係る見当制御装置は、セクショナルドライブ方式の複数の印刷ユニットを具備する輪転印刷機における印刷見当制御装置であって、下流の印刷ユニットにおける版胴位相角度の所定範囲および版胴回転速度の所定値において前記下流の印刷ユニットのセクショナルドライブを制御し上流の印刷ユニットに対する印刷見当ずれを補正するとともに、各印刷ユニットにおける前記印刷見当ずれを補正する時期をずらすようにしたものである。本発明によれば、上流の印刷ユニットに対する印刷見当ずれの下流の印刷ユニットにおける補正は、版胴位相角度の所定範囲および版胴回転速度の所定値において行われるとともに、各印刷ユニットにおける前記印刷見当ずれを補正する時期がずれている。したがって、印刷見当ずれの補正により引き起こされるテンション変動を考慮し、印刷見当ずれ量に対して最適な位相角度と最適な版胴回転速度において印刷見当ずれを補正することができるとともに、テンション変動を最小限度に抑制するような版胴速度補正のタイミングが得られる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明について実施の形態により説明する。まず、セクショナルドライブ方式のグラビア印刷機の構成を図１に示す。図１においては、グラビア印刷機の給紙部、排紙部、等は省略されており印刷ユニットの部分を主体に示されている。図１において、１ａは第１印刷ユニット、１ｂは第２印刷ユニット、１ｃは第３印刷ユニット、２ａ，２ｂ，２ｃはサーボモータ、３ａ，３ｂ，３ｃは版胴、４ａ，４ｂ，４ｃは圧胴、５ａ，５ｂ，５ｃは乾燥器、１１１はウェブである。図１に示すように、第１印刷ユニット１ａの版胴３ａはサーボモータ２ａによって駆動され、第２印刷ユニット１ｂの版胴３ｂはサーボモータ２ｂによって駆動され、第３印刷ユニット１ｃの版胴３ｃはサーボモータ２ｃによって駆動される。このように、セクショナルドライブ方式のグラビア印刷機においては、複数の印刷ユニットを個別に駆動するモータを設け、各印刷ユニットのモータのすべてを統一的に関連付けて制御することが行われる。
【００１３】
上述のようなセクショナルドライブ方式のグラビア印刷機において、次に、本発明の見当制御方法および装置における構成について説明する。印刷ユニットにおける見当制御装置とその周辺装置を含む全体構成を図２に示す。図２において、２はサーボモータ、３は版胴、４は圧胴、２０は見当マーク検出器、２１は見当調節器、２２は見当誤差測定器、２３はＰＩＤ演算器、２４は版胴補正角度入力装置、２５は版胴補正速度入力装置、２６はパルスジェネレータ、２７はモーションコントローラ、２８はサーボドライバ、１１１はウェブである。
【００１４】
見当マーク検出器２０はウェブに印刷された見当マークを検出して見当マーク検出信号を出力する。見当マーク検出器２０が出力する見当マーク検出信号は、見当マークの形状その他により種々の形態が知られている。しかし、すくなくとも直近の上流の印刷ユニットとこの見当マーク検出器２０が設けられた印刷ユニットとによって印刷された各々の見当マークの間のウェブ移送方向における位置関係を示す情報が含まれている。
【００１５】
見当調節器２１は見当マーク検出器２０が出力する見当マーク検出信号を入力して、操作量（見当補正量）を出力する。操作量は、モーションコントローラ２７に出力される操作量であって、版胴補正角度（位相角度）と版胴補正速度（回転速度）との２つの操作量によって構成される（詳細は後述する）。
見当調節器２１は見当誤差測定器２２とＰＩＤ演算器２３から成る。見当誤差測定器２２は見当マーク検出信号から見当誤差（見当ずれ量）を測定する。またＰＩＤ演算器２３は見当誤差から操作量を演算する。ＰＩＤ演算器２３は、見当誤差と操作量との間に比例関係を有するＰ動作（比例動作）と、見当誤差の積分値と操作量との間に比例関係を有するＩ動作（積分動作）と、見当誤差の微分値と操作量との間に比例関係を有するＤ動作（微分動作）とを組み合わせた動作を行う。
【００１６】
版胴補正角度入力装置２４は、版胴補正角度の設定値を入力し見当調節器２１に設定する。見当調節器２１が出力する操作量はこの版胴補正角度の設定値に基づいたものとなる。すなわち、設定された版胴補正角度においてだけ見当調節器２１は操作量を出力する。したがって、この版胴補正角度入力装置２４により版胴位相角度の所定範囲において上流の印刷ユニットに対する印刷見当ずれを補正することができる。
【００１７】
版胴補正速度入力装置２５は、版胴補正速度の設定値を入力し見当調節器２１に設定する。見当調節器２１が出力する操作量はこの版胴補正速度の設定値に基づいたものとなる。すなわち、設定された版胴補正速度に限定して見当調節器２１は操作量における版胴補正速度を出力する。したがって、この版胴補正速度入力装置２５により版胴回転速度の所定値において上流の印刷ユニットに対する印刷見当ずれを補正することができる。
【００１８】
モーションコントローラ２７は、パルスジェネレータ２６からサーボモータ２の回転信号を入力することによってサーボモータ２の動作を監視（モニター）するとともに、サーボモータ２の動作が決められている動作と一致するようにサーボドライバ２８に動作パターンを制御する信号を出力する。ここで決められている動作とは、他の印刷ユニットの版胴とこの印刷ユニットの版胴とが、印刷速度の状態（増速、減速、定速）に係わらず所定の位相関係を維持する動作、すなわち、同期駆動速度とする動作、等のことである。また、モーションコントローラ２７は動作見当調節器２１が出力する操作量を入力すると、優先的に操作量にしたがった動作をサーボモータ２が行うように、サーボドライバ２８に制御信号を出力する。
【００１９】
サーボドライバ２８は、パルスジェネレータ２６からサーボモータ２の回転信号を入力することによってサーボモータ２の動作を監視（モニター）するとともに、モーションコントローラ２７が出力する制御信号にしたがってサーボモータ２が動作するようにサーボモータ２を駆動する。
サーボモータ２は印刷ユニットの版胴を回転駆動する。
【００２０】
以上の構成において、次に、本発明の見当制御方法および装置における動作について説明する。本発明の見当制御方法および装置における動作（その１）の説明図を図３に示す。図３（Ａ）は時間経過にともなうサーボモータの回転速度の変化を示すグラフであり、横軸は時刻を示し、縦軸はモータ軸回転速度を示す。また図３（Ｂ）は版胴位相角度の所定範囲を示す図であり、版胴の一回転における見当制御を行う角度の範囲である位相変更範囲（版胴位相角度の所定範囲）が示されている。図３は、版胴位相角度の所定範囲を版胴一回転内における所定範囲であるようにし、さらに、各印刷ユニットにおける印刷見当ずれを補正する時期をずらすようにした動作の一例を示したものである。
【００２１】
図３（Ａ）の横軸において、見当ずれを検出するタイミングが周期的に示されている。この見当ずれを検出するタイミングから少し遅れて位相変更範囲が設定されている。この位相変更範囲と版胴位相角度との関係は図３（Ｂ）に示されている。その位相変更範囲において矩形状（ステップ状）にモータ軸回転速度が変化する。図３（Ａ）の縦軸において、基準回転速度が示されている。基準回転速度は、すなわち、そのときの印刷速度のことである。すべての印刷ユニットにおいて、モータ軸回転速度が基準回転速度（印刷速度）であれば、すべての印刷ユニットが所定の位相関係を維持した状態で印刷が行われる。
【００２２】
見当ずれを補正するときには、補正対象の印刷ユニットにおいてはこの基準回転速度から外れることとなる。その外れる大きさは、見当調節器が見当誤差から演算した操作量に基づいている。すなわち、見当誤差が大きい場合には基準回転速度の補正量が大きく、見当誤差が小さい場合には基準回転速度の補正量が小さい。ただし、図３（Ａ）に示すようにリミッタによる大きさの限界が設けられている。このリミッタにより補正量が過多となって生じる様々な制御上の問題を回避することができる。
【００２３】
図３（Ｂ）に示す版胴位相角度の所定範囲（位相変更範囲）は、各印刷ユニットにおいて異なった範囲となるように、版胴補正角度入力装置２４において設定するようにする。すなわち、見当ずれの補正が各印刷ユニットにおいて異なった時刻に行われるようにする。これにより、見当ずれの補正にともなうテンション変動等が重なって起きる制御への悪影響を回避することができる。
【００２４】
次に、本発明の見当制御方法および装置における動作（その２）の説明図を図４に示す。図４（Ａ）は時間経過にともなうサーボモータの回転速度の変化を示すグラフであり、横軸は時刻を示し、縦軸はモータ軸回転速度を示す。また図４（Ｂ）は版胴位相角度の所定範囲を示す図であり、見当制御を行う角度の範囲である位相変更範囲（版胴位相角度の所定範囲）が版胴の一回転であることが示されている。図４は、版胴位相角度の所定範囲を版胴一回転の角度範囲（２πラジアン）とし、版胴回転速度を所定の補正値とすることにより印刷見当ずれを補正するようにした動作の一例を示したものである。
【００２５】
図４（Ａ）の横軸において、見当ずれを検出するタイミングが周期的に示されている。この見当ずれを検出するタイミングの周期、すなわち、版胴の一回転として位相変更範囲が設定されている。その位相変更範囲において矩形状（ステップ状）にモータ軸回転速度が変化する。図４（Ａ）の縦軸において、基準回転速度が示されている。見当ずれを補正するときには、補正対象の印刷ユニットにおいてはこの基準回転速度から外れることとなる。その外れる大きさは、見当調節器が見当誤差から演算した操作量に基づいている。ただし、図３（Ａ）と比較すると、図４（Ａ）においては位相変更範囲が広くなっている。したがって、同じ見当誤差の補正を行う場合であれば、基準回転速度から外れる大きさは小さくなる。これにより、補正量が大きいことによって生じる様々な制御上の問題を回避することができる。
【００２６】
次に、本発明の見当制御方法および装置における動作（その３）の説明図を図５に示す。図５は時間経過にともなうサーボモータの回転速度の変化を示すグラフであり、横軸は時刻を示し、縦軸はモータ軸回転速度を示す。図５の横軸において、見当ずれを検出するタイミングが周期的に示されている。この見当ずれを検出するタイミングの周期に合わせて位相変更範囲が開始するが、図３、図４と異なり図５においては位相変更範囲の終了はまちまちである。図５は版胴回転角度を一定の補正値とし、版胴位相角度を範囲変更することにより印刷見当ずれを補正するようにした動作の一例を示すものである。
【００２７】
図５の縦軸において、基準回転速度が示されている。見当ずれを補正するときには、補正対象の印刷ユニットにおいてはこの基準回転速度から外れることとなる。上述の位相変更範囲において矩形状（ステップ状）にモータ軸回転速度が変化する。その外れる大きさは、図５においてはプラスとマイナスの値を有するが絶対値は一定である。これにより、印刷見当ずれ量に対して版胴の回転速度の変化を適切な量とし、印刷見当ずれの補正により引き起こされるテンション変動を小さくすることができる。
【００２８】
【発明の効果】
以上のように、本発明の請求項１に係る見当制御方法によれば、印刷見当ずれの補正により引き起こされるテンション変動を考慮し、印刷見当ずれ量に対して最適な位相角度と最適な版胴回転速度において印刷見当ずれを補正することができるとともに、テンション変動を最小限度に抑制するような版胴速度補正のタイミングが得られる。また本発明の請求項２に係る見当制御方法によれば、印刷見当ずれの補正により引き起こされるテンション変動を考慮し、印刷見当ずれ量に対して版胴一回転内における所定範囲において印刷見当ずれを補正することができる。
【００２９】
また本発明の請求項３に係る見当制御装置によれば、印刷見当ずれの補正により引き起こされるテンション変動を考慮し、印刷見当ずれ量に対して最適な位相角度と最適な版胴回転速度において印刷見当ずれを補正することができるとともに、テンション変動を最小限度に抑制するような版胴速度補正のタイミングが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】セクショナルドライブ方式のグラビア印刷機の構成を示す図である。
【図２】印刷ユニットにおける見当制御装置とその周辺装置を含む全体構成を示す図である。
【図３】本発明の見当制御方法および装置における動作（その１）の説明図である。
【図４】本発明の見当制御方法および装置における動作（その２）の説明図である。
【図５】本発明の見当制御方法および装置における動作（その３）の説明図である。
【図６】従来のグラビア印刷機の構成を示す図である。
【符号の説明】
１ａ  第１印刷ユニット
１ｂ  第２印刷ユニット
１ｃ  第３印刷ユニット
２ａ，２ｂ，２ｃ  サーボモータ
３ａ，３ｂ，３ｃ  版胴
４ａ，４ｂ，４ｃ  圧胴
５ａ，５ｂ，５ｃ  乾燥器
２０  見当マーク検出器
２１  見当調節器
２２  見当誤差測定器
２３  ＰＩＤ演算器
２４  版胴補正角度入力装置
２５  版胴補正速度入力装置
２６  パルスジェネレータ
２７  モーションコントローラ
２８  サーボドライバ
１１１  ウェブ
【図１】
0004531152.tif 000002
【図２】
0004531152.tif 000003
【図３】
0004531152.tif 000004
【図４】
0004531152.tif 000005
【図５】
0004531152.tif 000006
【図６】
0004531152.tif 000007