(57)【要約】【課題】  波動歯車減速機に起因する角度伝達誤差を低減させる。【解決手段】  ブランケットロールの両端のロール軸の端部に、個別の駆動モータに接続した第１と第２の波動歯車減速機の出力側を取り付けて、ブランケットロールを一方向に回転させるときに、各波動歯車減速機の出力側から見た出力の回転方向が相対的に逆になるようにする。各波動歯車減速機について角度伝達誤差を計測すると、それぞれの角度伝達誤差の波形は、線Ａと線Ｂのように、ほぼブランケットロールの回転角度方向に反転した形状となるため、一方の波動歯車減速機の角度伝達誤差の最大値１２ａと最小値１２ｂに、他方の波動歯車減速機の角度伝達誤差の最小値１３ａと最大値１３ａがそれぞれ重なるように各波動歯車減速機の位相をずらす。各波動歯車減速機の角度伝達誤差を相殺させることで、ブランケットロールに対する角度伝達誤差の振れを低減させる。【選択図】図２
2012097820.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動対象ロールの軸両端部に、駆動モータの出力側に接続した同一形式の波動歯車減速機の出力側を、該各波動歯車減速機の出力側より見た出力の回転方向が互いに逆方向となるように接続し、且つ上記各波動歯車減速機について予め計測した角度伝達誤差を基に、一方の波動歯車減速機の角度伝達誤差の一周期における最大値と最小値が、他方の波動歯車減速機の角度伝達誤差の一周期における最小値と最大値にそれぞれ重なるように、上記一方の波動歯車減速機と他方の波動歯車減速機の位相をずらしてなる構成を有することを特徴とするロール回転駆動装置。
【請求項２】
駆動対象ロールの片方の軸端部と、対応する波動歯車減速機の出力側との間に、メカロック機構を介装するようにした請求項１記載のロール回転駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オフセット印刷装置のブランケットロール等のように、位置決め（回転角度）の制御が必要とされるロールを回転駆動するためのロール回転駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
減速機の一つである波動歯車減速機は、入力軸に取り付けられるウェーブ・ジェネレータと、出力軸に取り付けられるフレクスプラインと、ケーシングに固定されるサーキュラ・スプラインとからなる構成としてあり、小型軽量、高回転精度、高減速比、高トルク容量、高効率、バックラッシがない等の特徴を有することから、高い位置決め精度（回転角度の制御性）が要求される用途に広く利用されている。
【０００３】
そのため、オフセット印刷装置において、ブランケットロールの回転駆動機構として、該ブランケットロールのロール軸の一端に、サーボモータの如き駆動モータを、波動歯車減速機を介して取り付けた構成とすることが従来考えられている。
【０００４】
ところで、近年、金属蒸着膜のエッチング等による微細加工に代えて、導電性ペーストを印刷用のインクとして用いた印刷技術、たとえば、凹版オフセット印刷技術を用いて基板上に液晶ディスプレイ等の画像表示素子の電子回路を印刷して形成する手法が提案されてきている。
【０００５】
上記基板上に電子回路を印刷により形成する場合は、電極となる線幅として、たとえば、１０μｍ程度と微細なものが要求されることがあり、よって、紙等に文字や画像を印刷する通常のオフセット印刷に比して高い印刷精度が要求される。
【０００６】
オフセット印刷装置では、ブランケットロールの回転精度は、印刷精度に直結するため、上記のような高い印刷精度が要求されるオフセット印刷装置では、上記印刷ロールの回転を高精度に制御する必要がある。
【０００７】
しかし、波動歯車減速機は、その特性として、入力側に接続してある上記サーボモータの軸が１回転する毎に２周期となる周期的な角度伝達誤差が生じているのが実状である。
【０００８】
この波動歯車減速機の角度伝達誤差は、その回転方向に先行する側と遅れ側の振れ幅がたとえば、０．０１〜０．０２度程度と小さいため、紙等に文字や画像を印刷する通常のオフセット印刷では問題にならないが、上記したように基板上に電子回路を印刷により形成する場合のような高い印刷精度が求められるような場合は上記波動歯車減速機の角度伝達誤差が影響する虞が懸念される。
【０００９】
なお、波動歯車減速機による角度伝達誤差を補正する方法としては、その角度伝達誤差を厳密に計測し、その計測値を基に、上記駆動モータを駆動させる際の指令値に補整を与える手法が従来提案されている（たとえば、特許文献１、特許文献２参照）。
【００１０】
又、２台の駆動モータを減速機やギアを介して機械的に連結して１つの負荷を駆動する考え自体は、従来提案されている（たとえば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特許第４２５４４５４号公報
【特許文献２】特許第４０５２４９０号公報
【特許文献３】特開平４−１０９８９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところが、上記特許文献１、特許文献２に示されているように、波動歯車減速機の角度伝達誤差を制御的に補正する手法では、印刷ロールと、駆動モータのロータとのイナーシャ比（回転慣性比）を十分に小さく、たとえば、１０以下にすることが望まれるが、大判印刷用に印刷ロールが大型となる場合は、上記所望のイナーシャ比を実現するためには極めて大型の駆動モータが必要になってしまう。
【００１３】
更に、上記波動歯車減速機の角度伝達誤差を制御的に補正する手法は、実機に適用する場合には、該実機に合わせたパラメータの調整が必須となるため、このパラメータの調整のための手間が嵩むというのが実状である。
【００１４】
なお、特許文献３に示されたものは、波動歯車減速機に関する記載はないため、波動歯車減速機に特有の角度伝達誤差を減少させる手段が何ら示唆されるものではない。
【００１５】
そこで、本発明は、制御的な補正によることなく駆動モータと駆動対象ロールのロール軸との間に介装させる波動歯車減速機の角度伝達誤差を低減させた状態で上記駆動対象ロールの回転駆動を実施することができるロール回転駆動装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、上記課題を解決するために、請求項１に対応して、駆動対象ロールの軸両端部に、駆動モータの出力側に接続した同一形式の波動歯車減速機の出力側を、該各波動歯車減速機の出力側より見た出力の回転方向が互いに逆方向となるように接続し、且つ上記各波動歯車減速機について予め計測した角度伝達誤差を基に、一方の波動歯車減速機の角度伝達誤差の一周期における最大値と最小値が、他方の波動歯車減速機の角度伝達誤差の一周期における最小値と最大値にそれぞれ重なるように、上記一方の波動歯車減速機と他方の波動歯車減速機の位相をずらしてなる構成を有するロール回転駆動装置とする。
【００１７】
又、上記構成において、駆動対象ロールの片方の軸端部と、対応する波動歯車減速機の出力側との間に、メカロック機構を介装するようにした構成とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のロール回転駆動装置によれば、以下のような優れた効果を発揮する。
（１）駆動対象ロールの軸両端部に、駆動モータの出力側に接続した同一形式の波動歯車減速機の出力側を、該各波動歯車減速機の出力側より見た出力の回転方向が互いに逆方向となるように接続し、且つ上記各波動歯車減速機について予め計測した角度伝達誤差を基に、一方の波動歯車減速機の角度伝達誤差の一周期における最大値と最小値が、他方の波動歯車減速機の角度伝達誤差の一周期における最小値と最大値にそれぞれ重なるように、上記一方の波動歯車減速機と他方の波動歯車減速機の位相をずらしてなる構成としてあるので、機械的な組み合わせによる構成のみで、制御的な補正を要することなく、上記各駆動モータにより駆動対象ロールを回転させるときに生じる角度伝達誤差を、上記波動歯車減速機に固有の角度伝達誤差に比して低減させることができる。
（２）したがって、上記駆動対象ロールの回転精度や位置決め精度を高めることができる。
（３）よって、本発明のロール回転駆動装置を、オフセット印刷装置におけるブランケットロールを駆動対象ロールとして、その駆動を行うことにより、オフセット印刷の印刷精度の向上化を図ることが可能になることから、基板上に電子回路を印刷により形成する場合のような高い印刷精度が要求される場合に有利なものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明のロール回転駆動装置の実施の一形態として、オフセット印刷装置のブランケットロールの駆動に適用した例を示す一部切断概略正面図である。
【図２】図１の装置による波動歯車減速機に起因する角度伝達誤差の低減の原理を示すもので、（イ）はブランケットロールを一方向に回転させる際に第１の波動歯車減速機で生じる角度伝達誤差の周期的変化を示す図、（ロ）は第２の波動歯車減速機で生じる角度伝達誤差の周期的変化を示す図、（ハ）は各波動歯車減速機で生じる角度伝達誤差を、両者の位相を所定量ずらして合成させた波形を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を実施するための形態を図面を参照して説明する。
【００２１】
図１及び図２は本発明のロール回転駆動装置の実施の一形態として、たとえば、オフセット印刷装置のブランケットロールの駆動に適用する場合を示すもので、以下のようにしてある。
【００２２】
すなわち、ブランケットロール１の両端のロール軸２ａ，２ｂを、該ブランケットロール１の軸心方向に沿って延びるロールホルダ３の両端部に、個別の軸受４を介して回転自在に支持させる。
【００２３】
上記ブランケットロール１の一端側（図１では左側）のロール軸２ａの端部に、第１の波動歯車減速機５の出力側５ｏを取り付け、該第１の波動歯車減速機５の入力側５ｉには、サーボモータの如き第１の駆動モータ７の出力軸７ａを接続する。
【００２４】
更に、上記第１の波動歯車減速機５と同一形式の第２の波動歯車減速機６を、その出力側６ｏが上記第１の波動歯車減速機５の出力側５ｏと対向するように配置させた状態で、該第２の波動歯車減速機６の出力側６ｏを、上記ブランケットロール１の他端側（図１では右側）のロール軸２ｂの端部に連結する。該第２の波動歯車減速機６の入力側６ｉには、サーボモータの如き第２の駆動モータ８の出力軸８ａを接続する。
【００２５】
これにより、上記ブランケットロール１を或る方向、たとえば、図１に矢印ｒで示す方向へ回転駆動するときに、上記第１の波動歯車減速機５の出力側５ｏから見た出力の回転方向と、上記第２の波動歯車減速機６の出力側６ｏから見た出力の回転方向が、相対的に逆方向となるようにする。図１では、上記ブランケットロール１を矢印ｒ方向に回転させるときに、上記第１の波動歯車減速機５の出力側５ｏから見た該波動歯車減速機５の出力の回転方向が時計回り方向となり、上記第２の波動歯車減速機６の出力側６ｏから見た該波動歯車減速機６の出力の回転方向が反時計周り方向となるようにしてある。
【００２６】
更に、上記各波動歯車減速機５及び６の出力側５ｏ及び６ｏから出力する回転駆動力を上記ブランケットロール１の各ロール軸２ａ及び２ｂへ伝えるときに、該各波動歯車減速機５と６の有する周期的に変化する角度伝達誤差が後述する所定の位相で重なるようにした状態で、互いの回転角度を固定してなる構成とする。
【００２７】
詳述すると、上記第２の波動歯車減速機６の出力側６ｏには、動力伝達軸９の一端部を取り付けると共に、該動力伝達軸９の他端部を、上記ブランケットロール１の他端側のロール軸２ｂの端部に、図示しないくさび型部材による摩擦力を利用して機械部品同士を締結する機構、いわゆるメカロック機構１０を介して取り付けるようにしてある。これにより、上記メカロック機構１０による上記ブランケットロール１の他端側のロール軸２ｂと上記動力伝達軸９との締結を解除した状態では、上記ブランケットロール１の一端側のロール軸２ａに取り付けてある上記第１の波動歯車減速機５と、上記動力伝達軸９に取り付けてある上記第２の波動歯車減速機６の角度伝達誤差の位相をそれぞれ容易に調整できるようにしてあると共に、その後、上記メカロック機構１０により上記ブランケットロール１の他端側のロール軸２ｂと上記動力伝達軸９とを締結することにより、上記各波動歯車減速機５と６の出力側同士を、上記ブランケットロール１及びそのロール軸２ａ，２ｂと、上記動力伝達軸９を介して一体に固定することができるようにしてある。よって、上記各波動歯車減速機５と６の有する周期的に変化する角度伝達誤差を上記所定の位相で重ねるための調整作業を容易に実施することができるようにしてある。
【００２８】
１１は上記ブランケットロール１の回転を検出するためにいずれか一方のロール軸２ａ，２ｂの外周に取り付けたリングタイプのロータリエンコーダである。なお、図１では他端側のロール軸２ｂに上記ロータリエンコーダ１１を取り付けた状態が示してある。
【００２９】
ここで、上記第１の波動歯車減速機５の角度伝達誤差について述べると、上記第１の波動歯車減速機５は、波動歯車減速機としての特性として、上記ブランケットロール１を図１に矢印ｒで示す方向に回転駆動する際、入力側５ｉに接続してある上記第１の駆動モータ７の出力軸７ａが１回転する間を２周期として、たとえば、図２（イ）に線Ａで示すように、各周期毎に最大値１２ａと最小値１２ｂを取る波形の周期的な角度伝達誤差が生じている。なお、図２（イ）における縦軸は角度伝達誤差［ｄｅｇ］、横軸は上記第１の波動歯車減速機５の出力側に連結してある上記ブランケットロール１の回転を、片方のロール軸方向、たとえば、一端側のロール軸２ａ側より見たときの回転方向を基準とする回転角度［ｄｅｇ］である（後述する図２（ロ）（ハ）も同様）。
【００３０】
一方、上記第２の波動歯車減速機６は、波動歯車減速機としての特性として、上記ブランケットロール１を図１に矢印ｒで示す方向に回転駆動する際、入力側６ｉに接続してある上記第２の駆動モータ８の出力軸８ａが１回転する間を２周期とする周期的な角度伝達誤差が生じているが、この際、該第２の波動歯車減速機６は、上記第１の波動歯車減速機５と同一形式としてあり、且つ上記ブランケットロール１を矢印ｒ方向へ回転駆動するときの該第２の波動歯車減速機６の出力側６ｏから見た出力の回転方向が、上記第１の波動歯車減速機５の出力側５ｏから見た出力の回転方向と逆方向となるようにしてあるため、この第２の波動歯車減速機６の角度伝達誤差の波形は、図２（ロ）に線Ｂで示すように、上記図２（イ）に示した第１の波動歯車減速機５の角度伝達誤差の波形（線Ａ）を、横軸であるブランケットロール１の回転角度変化方向（左右方向）に反転させた形状にほぼ一致した波形となる。よって、上記第２の波動歯車減速機６の角度伝達誤差は、各周期毎に、最小値１３ａと最大値１３ａを取ることになる。
【００３１】
上記第１の波動歯車減速機５の角度伝達誤差の波形（図２（イ）の線Ａ）と、上記第２の波動歯車減速機６の角度伝達誤差の波形（図２（ロ）の線Ｂ）は、上述したように、互いにほぼブランケットロール１の回転角度変化方向（左右方向）に反転させた形状となっているため、上記第１の波動歯車減速機５の角度伝達誤差の波形（図２（イ）の線Ａ）の各周期における最大値１２ａから最小値１２ｂまでのブランケットロール１の回転角度変化と、上記第２の波動歯車減速機６の角度伝達誤差の波形（図２（ロ）の線Ｂ）における最小値１３ａから最大値１３ｂまでのブランケットロール１の回転角度変化は、ほぼ一致している。
【００３２】
なお、本発明者の実施した試験によれば、上記各波動歯車減速機５，６の角度伝達誤差の波形は、速度に依存して変化することが判明している。
【００３３】
以上の点に鑑みて、本発明では、上記第１の波動歯車減速機５及び第２の波動歯車減速機６について、その出力側の回転数を、上記ブランケットロール１をオフセット印刷処理で使用する場合の設定回転数に応じて設定した状態で、該各波動歯車減速機５及び６で生じる角度伝達誤差の波形を予め計測しておき、計測された上記第１の波動歯車減速機５の角度伝達誤差の波形（図２（イ）の線Ａ）における最大値１２ａ及び最小値１２ｂに、計測された上記第２の波動歯車減速機６の角度伝達誤差の波形（図２（ロ）の線Ｂ）における最小値１３ａ及び最大値１３ｂが重なるように、上記第１と第２の各波動歯車減速機５と６の位相を調整するようにしてある。
【００３４】
これにより、上記ブランケットロール１が十分な回転剛性を備えていて捻れることがないため、上記各駆動モータ７と８の回転が各波動歯車減速機５と６を経て上記ブランケットロール１へ伝えられるときには、上記第１の波動歯車減速機５の角度伝達誤差の最大値１２ａと第２の波動歯車減速機６の角度伝達誤差の最小値１３ａが常に相殺されると共に、上記第１の波動歯車減速機５の角度伝達誤差の最小値１２ｂと第２の波動歯車減速機６の角度伝達誤差の最大値１３ｂが常に相殺されるようになる。
【００３５】
よって、上記各駆動モータ７と８によってブランケットロール１を回転させるときに生じる角度伝達誤差は、上記各波動歯車減速機５と６の双方の角度伝達誤差を足して２で割った角度、すなわち、図２（ハ）に示すように、上記線Ａで示した第１の波動歯車減速機５の角度伝達誤差の波形と、上記線Ｂで示した第２の波動歯車減速機６の角度伝達誤差の波形が合成された線Ｃで示す如き波形に落ち着くようになるため、上記波動歯車減速機５又は６に固有の角度伝達誤差に比して、誤差の絶対値が低減されるようになる。
【００３６】
なお、上記各波動歯車減速機５と６の角度伝達誤差と、上記ブランケットロール１を回転させるときに生じる角度伝達誤差の差分は、ブランケットロール１に比して剛性が小さい各波動歯車減速機５と６における変形として吸収されるようになる。
【００３７】
このように、本発明のロール回転駆動装置によれば、ブランケットロール１の両端のロール軸２ａと２ｂに、個別の波動歯車減速機５と６を、上記ブランケットロール１を或る方向へ回転駆動するときの出力側５ｏ，６ｏから見た出力の回転方向が相対的に逆方向となるように取り付けると共に、上記波動歯車減速機５と６について予め計測した各々の角度伝達誤差の波形を基に、第１の波動歯車減速機５の角度伝達誤差の波形（図２（イ）の線Ａ参照）の１周期における最大値１２ａ及び最小値１２ｂに、第２の波動歯車減速機６の角度伝達誤差の波形（図２（ロ）の線Ｂ参照）の１周期における最小値１３ａ及び最大値１３ｂが重なるように位相を調整するという機械的な組み合わせのみで、制御的な補正を要することなく、上記各駆動モータ７と８によってブランケットロール１を回転させるときに生じる角度伝達誤差を、上記波動歯車減速機５と６に固有の角度伝達誤差に比して低減させることができる。この場合、図２（ハ）に示すように、角度伝達誤差を半分以下に低減させることも可能になる。
【００３８】
よって、上記ブランケットロール１の回転精度や位置決め精度を高めることができて、オフセット印刷装置における印刷精度の向上化を図ることができることから、基板上に電子回路を印刷により形成する場合のような高い印刷精度が要求されるオフセット印刷装置におけるブランケットロール１を回転駆動するためのロール回転駆動装置に適したものとすることができる。
【００３９】
なお、本発明は上記実施の形態のみに限定されるものではなく、図２（イ）（ロ）（ハ）に示した第１と第２の各波動歯車減速機５と６の角度伝達誤差の波形、及び両者が合成された波形は一例であって、第１と第２の各波動歯車減速機５と６の角度伝達誤差の実際に計測される波形は図示した以外の波形であってもよい。たとえ波形が異なっている場合であっても、前述したように、上記第１の波動歯車減速機５の角度伝達誤差の波形と、上記第２の波動歯車減速機５の角度伝達誤差の波形は、互いにほぼブランケットロール１の回転角度変化方向（左右方向）に反転させた形状となり、上記第１の波動歯車減速機５の角度伝達誤差の波形の各周期における最大値１２ａから最小値１２ｂまでのブランケットロール１の回転角度変化と、上記第２の波動歯車減速機６の角度伝達誤差の波形における最小値１３ａから最大値１３ｂまでのブランケットロール１の回転角度変化は、ほぼ一致しているため、上記第１の波動歯車減速機５の角度伝達誤差の波形の最大値１２ａ及び最小値１２ｂに、第２の波動歯車減速機６の角度伝達誤差の波形の最小値１３ａ及び最大値１３ｂがそれぞれ重なるような位相を特定することに何ら問題は生じない。
【００４０】
上記実施の形態においては、第１と第２の各波動歯車減速機５と６の角度伝達誤差の波形の双方を予め計測するものとして示したが、上記各波動歯車減速機５と６のうちのいずれか一方のみ角度伝達誤差の波形の計測を予め行ない、その波形をブランケットロール１の回転角度変化方向（左右方向）に反転させることで、上記各波動歯車減速機５と６のうちの他方の角度伝達誤差の波形を推定するようにしてもよい。このような構成としても、上記各駆動モータ７と８によってブランケットロール１を回転させるときに生じる角度伝達誤差を、上記波動歯車減速機５と６に固有の角度伝達誤差に比して低減させることができる。
【００４１】
本発明のロール回転駆動装置は、駆動モータを波動歯車減速機を介してロール軸に取り付けるようにしてあるロールであれば、オフセット印刷装置におけるブランケットロール以外のいかなるロールを駆動対象ロールを駆動する場合にも適用してよい。
【００４２】
その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変更を加え得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００４３】
１  ブランケットロール（駆動対象ロール）
２ａ，２ｂ  ロール軸（軸）
５  第１の波動歯車減速機（波動歯車減速機）
５ｏ  出力側
６  第２の波動歯車減速機（波動歯車減速機）
６ｏ  出力側
７  駆動モータ
８  駆動モータ
１０  メカロック機構
１２ａ  最大値
１２ｂ  最小値
１３ａ  最小値
１３ｂ  最大値
【図１】
2012097820.tif 000003
【図２】
2012097820.tif 000004