(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
新聞輪転機、商業オフセット輪転機、グラビア印刷機の連続した印刷用紙を用いる輪転印刷機の地震発生時緊急保護装置であって、
地震発生を検知する地震検知器と、該地震検知器の地震検知信号を受ける保護制御部とを備え、
前記保護制御部は、到来地震の振動が設定震度を超えるときに、前記輪転印刷機の印刷ユニット手前で当該印刷紙を切断させる紙切り指令信号と、前記輪転印刷機を非常停止させる非常停止信号とを出力することを特徴とする地震発生時緊急保護装置。
【請求項２】
前記保護制御部は、到来地震の振動が設定震度を超えるときに、前記印刷ユニットにおいて印刷版胴にインキを付着するインキ着けローラーを当該印刷版胴から離脱させる胴抜き指令信号をさらに出力する請求項１記載の地震発生時緊急保護装置。
【請求項３】
前記保護制御部は、前記紙切り指令信号を出したときは、前記輪転印刷機の折機により残留紙を排出させ、発送工程に送らないようにする請求項１又は２記載の地震発生時緊急保護装置。
【請求項４】
前記地震検知器は前記輪転印刷機が設置された建物に取り付けられるとともに、機械振動検知器が前記輪転印刷機自体に取り付けられ、前記保護制御部は、前記地震検知器の地震検知信号と前記機械振動検知器の機械振動検知信号とから地震による振動のみを抽出する請求項１，２又は３記載の地震発生時緊急保護装置。
【請求項５】
前記保護制御部は、到来地震の振動が第１段階の震度を超えるが第２段階の震度は超えないときは前記非常停止信号を出力し、前記第２段階の震度を超えるときは少なくとも前記非常停止信号及び前記紙切り信号を出力する請求項１，２，３又は４記載の地震発生時緊急保護装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、新聞輪転機、商業オフセット輪転機、グラビア印刷機の輪転印刷機の地震発生時緊急保護装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に印刷方式は用紙の形状により、大別して２種類ある。すなわち、裁断された用紙を１枚ずつ印刷する、枚葉印刷と、連続したロール状の巻取紙に印刷する、輪転印刷方式とである。本発明はロール状の巻取紙を用いる輪転印刷機の地震発生時の保護に係るものである。輪転印刷機には新聞輪転機、商業オフセット輪転機、グラビア印刷機等がある。
【０００３】
従来、地震発生自体を検知するための地震検知器は多種、多様な構成が提案されているが、ロール状の巻取紙を用いる輪転印刷機を地震から保護する装置は提案されていない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
地震対策として、建物の地震による揺れを抑えることが考えられており、それには３種類あり、「耐震」は建物その物を強くする、「免震」は地面と建物の間に免震ゴムを置き地盤からの揺れを抑える、「制震」は減衰装置により揺れや変形を抑えることである。しかしながら、阪神・淡路震災では、倒壊してない建物でも中の機械設備やパソコンが壊れ、すぐに業務の再会ができない問題が続出した。新聞輪転機、商業オフセット輪転機、グラビア印刷機等の連続した印刷用紙を用いる輪転印刷機においても、地震に起因する損傷が発生する可能性が高い。
【０００５】
新聞輪転機は、１時間最大１７万部印刷する為、連続巻取紙は毎秒１４〜１５ｍの猛スピードで機械内を走る。普通、新聞１部４０ページは輪転機１ユニット、８ページ印刷機を５台連結する。このため、各ユニットの巻取紙は給紙部から折機まで最小数ｍから数十メートルの距離を走っている。
【０００６】
大規模地震が発生した場合、高さ１３〜１４ｍの輪転機は揺れて紙が切れる。切れた巻取紙は、印刷版胴に巻き付きシリンダーを破損させ大損害を被る。ロール状の巻取紙を用いるその他の輪転印刷機においても地震発生時に同様の問題が発生する。
【０００７】
本発明は、上記の点に鑑み、ロール状の巻取紙を用いる輪転印刷機の地震発生時の損傷の防止を図った地震発生時緊急保護装置を提供することを目的とする。
【０００８】
本発明のその他の目的や新規な特徴は後述の実施の形態において明らかにする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本願請求項１の発明は、新聞輪転機、商業オフセット輪転機、グラビア印刷機の連続した印刷用紙を用いる輪転印刷機の地震発生時緊急保護装置であって、
地震発生を検知する地震検知器と、該地震検知器の地震検知信号を受ける保護制御部とを備え、
前記保護制御部は、到来地震の振動が設定震度を超えるときに、前記輪転印刷機の印刷ユニット手前で当該印刷用紙を切断させる紙切り指令信号と、前記輪転印刷機を非常停止させる非常停止信号とを出力することを特徴としている。
【００１０】
本願請求項２の発明に係る地震発生時緊急保護装置は、請求項１において、前記保護制御部は、到来地震の振動が設定震度を超えるときに、前記印刷ユニットにおいて印刷版胴にインキを付着するインキ着けローラーを当該印刷版胴から離脱させる胴抜き指令信号をさらに出力することを特徴としている。
【００１１】
本願請求項３の発明に係る地震発生時緊急保護装置は、請求項１又は２において、前記保護制御部は、前記紙切り指令信号を出したときは、前記輪転印刷機の折機により残留紙を排出させ、発送工程に送らないようにすることを特徴としている。
【００１２】
本願請求項４の発明に係る地震発生時緊急保護装置は、請求項１，２又は３において、前記地震検知器は前記輪転印刷機が設置された建物に取り付けられるとともに、機械振動検知器が前記輪転印刷機自体に取り付けられ、前記保護制御部は、前記地震検知器の地震検知信号と前記機械振動検知器の機械振動検知信号とから地震による振動のみを抽出することを特徴としている。
【００１３】
本願請求項５の発明に係る地震発生時緊急保護装置は、請求項１，２，３又は４において、前記保護制御部は、到来地震の振動が第１段階の震度を超えるが第２段階の震度は超えないときは前記非常停止信号を出力し、前記第２段階の震度を超えるときは少なくとも前記非常停止信号及び前記紙切り信号を出力することを特徴としている。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る地震発生時緊急保護装置の実施の形態を図面に従って説明する。
【００１５】
図１乃至図７を用いて本発明に係る地震発生時緊急保護装置の実施の形態を説明する。図１は輪転印刷機を地震発生時に保護するための地震検知及び保護制御回路の機能ブロック図、図２は本発明が適用される代表的な最新型新聞輪転機の構成図、図３は図２の新聞輪転機の印刷ユニットの構成図、図４は前記新聞輪転機の給紙部の構成図、図５は地震波の波形図、図６は図２の輪転機の回転速度と振動との関係を示す説明図、図７は図１の地震検知及び保護制御回路のハードウエア構成図である。
【００１６】
まず、図２乃至図４で保護対象の例として新聞輪転機について説明する。図２は新聞輪転機の全体構成を示し、１つの輪転機ユニットが８ページ印刷で、その輪転機ユニットを５台連結し、全体で４０ページ構成とし、全ページカラー印刷である。
【００１７】
各輪転機ユニットは、連続した印刷用紙である巻取印刷用紙２を供給する給紙部１と、印刷ユニット３とを有し、給紙部１から供給された巻取印刷用紙２は印刷ユニット３の各色胴４（青色），５（赤色），６（黄色），７（黒色）を通り、ロール群８を経由して折機９へ行く。ここの折機９で全ての輪転機ユニットの印刷用紙を集合させ折畳、カットして一部の新聞として、排出部１０に排出する。
【００１８】
図３は印刷ユニット３のうちの１つの色胴の構成を示し、３１はインキ循環装置、３２はインキファウンテンローラー、３３はＴＡＫローラー、３４はインキ着けローラー、３５はクロームローラー、３６は水着けローラー、３７は印刷版胴、３８はブランケット胴、３９はドクターブレード、４０はスプレーバーである。各ローラーは相互に圧接しており、インキ循環装置３１のインキはローラー３２，３３を介しインキ着けローラー３４に達し、インキ着けローラー３４で印刷版胴３７にインキが着けられる。そして、印刷版胴３７のインキを、左右のブランケット胴３８で巻取印刷用紙２を挟んで印刷するようになっている。
【００１９】
図４は給紙部１の構成を示し、巻取印刷用紙２を各種ローラー１１を介し繰り出すようになっており、その巻取印刷用紙２の供給経路の途中位置にペーパーカッター１２（ペーパーデレクター）が設けられている。
【００２０】
このような構成を有する新聞輪転機は、印刷中は毎秒１４〜１５ｍの超高速で走る連続印刷用紙を緊急非常停止させるに数秒の時間を要する。このため、地震で輪転機が大きく揺れた場合、図２の折機９までの途中にて紙切れを起こし、図３に示した近くの印刷版胴３７に紙が巻き込まれ、ブランケット胴３８も破損させ壊滅的被害を与える。
【００２１】
そこで、図２乃至図４の新聞輪転機を地震から保護するために、図１に機能ブロックを、図７にハードウエア構成を示す地震検知及び保護制御回路が設けられている。この地震検知及び保護制御回路は、地震の振動を検知するために新聞輪転機を設置した建物に取り付けられた地震検知器（例えば３軸加速度センサ）４１と、前記新聞輪転機の機械振動を検知するために当該新聞輪転機自体に取り付けられた機械振動検知器（例えば３軸加速度センサ）４２と、保護制御部４０とからなっている。
【００２２】
前記保護制御部４０は、前記地震検知器４１の地震検知信号と前記機械振動検知器４２の機械振動検知信号とを受けて地震波を抽出する地震波抽出分析部（演算部）４３と、その地震波抽出分析部４３の出力を受ける地震加速度大小予測演算部４４と、その地震加速度大小予測演算部４４の出力結果に応じて新聞輪転機を制御する出力部４５とを備えている。
【００２３】
図７のハードウエア構成図に示すように、地震波抽出分析部４３及び地震加速度大小予測演算部４４では、地震検知器４１及び機械振動検知器４２の検知信号をローパスフィルタに通して高周波振動成分を除去した後、Ａ／Ｄコンバータでディジタル信号にそれぞれ変換し、ＣＰＵに加えるようになっている。ＣＰＵ、ＥＰＲＯＭ、ＳＲＡＭ、バックアップＲＡＭ、リアルタイムクロック、及び電源としての電池が設けられており、これらにより、所定の地震波抽出分析部４３及び地震加速度大小予測演算部４４の機能を実現するようにしている。出力部４５は汎用入力、汎用出力、ＲＳ２３２Ｃ、ＲＳ４２２等の接続ポートを有し、輪転機制御盤側の外部入力回路、外部出力回路、パソコン等に接続される。
【００２４】
図５は地震波の種類を示し、地震波には縦波（Ｐ波）、横波（Ｓ波）及び表面波がある。その振幅は激震の時には数十センチ（阪神・淡路大震災で１４cm）あるが、ごく小さい地震では１μｍ以下である。その周期も、数十分にわたる長いものから１／１００秒以下の短いものまである。Ｐ波は波の進行方向と同じ方向に振動する縦波である。速度が早く地震の時最初に来る。縦波の伝わる速さは５〜７ｋｍ／ｓである。Ｓ波は波の進行方向と直角方向に振動する横波である。速度が遅くＰ波より遅れて来る。横波の伝わる速さは３〜４ｋｍ／ｓである。表面波は、震源からいったん表面に出て地表面に沿って伝わる波であり、地球表面に沿って二次元的に海の波のように伝わる。地表は振動しても地下の深いところの影響は小さい。震源からの地震波は縦波、横波、表面波の順に図１の地震検知器４１で検知されることになる。
【００２５】
図６は前記新聞輪転機の回転速度と機械振動との関係であり、回転速度の増加に従って機械振動の振幅も増大するが、回転速度が定常状態となると機械振動の振幅も安定し、しかも振動波形は概ね周期的な波形となる。このような運転中の新聞輪転機の機械振動は機械振動検知器４２で検知される。
【００２６】
図１の地震波抽出分析部４３では、地震検知器４１の地震検知信号と前記機械振動検知器４２の機械振動検知信号とを受け、地震検知器４１の地震検知信号に含まれる機械振動成分を除去し、地震波（縦波、横波及び表面波）の信号（例えば地震による加速度に比例した信号）のみを抽出する。
【００２７】
地震加速度大小予測演算部４４では、地震波抽出分析部４３の出力信号が、到来地震の振動が設定震度を超えると判断（予測）したとき、複数のリレー接点出力等を有する出力部４５を作動させて前記新聞輪転機の制御盤を介して以下の動作を行わせる。
【００２８】
▲１▼  地震波抽出分析部４３の出力信号が震度４又は震度５弱を示す場合（到来地震の振動が第１段階の震度を超えるが第２段階の震度は超えないとき）、出力部４５より非常停止信号及び警報信号を前記新聞輪転機の制御盤に出力して前記新聞輪転機を非常停止させるとともに、警報を発する。
【００２９】
▲２▼  地震波抽出分析部４３の出力信号が震度５強以上を示す場合（到来地震の振動が第２段階の震度を超えるとき）、出力部４５より非常停止信号と紙切り信号と胴抜き信号と警報信号を前記新聞輪転機の制御盤に出力して前記新聞輪転機を非常停止させかつ警報を発するとともに、図４の給紙部１が有するペーパーカッター１２を作動させ（ペーパーデレクターをオンさせる）、連続した用紙２を印刷ユニット３の手前で切断して印刷ユニット３への紙供給を停止し、さらに図３の印刷ユニット３におけるインキ着けローラー３４を印刷版胴３７から離脱させる。これにより、印刷版胴３７に紙が巻き込まれることに起因する印刷版胴３７やブランケット胴３８の破損を防止し、非常停止により前記新聞輪転機の損傷を必要最小限とする。また、前記保護制御部４０は、前記紙切り指令信号を出しときは、前記新聞輪転機の折機９により残留紙を排出させ、以後の発送工程には送らないように設定する。
【００３０】
なお、保護制御部４０は、停電保証機能（停電から新聞輪転機を保護する機能）、自動・手動切替機能（自動動作とは別に手動で上記▲１▼又は▲２▼の動作を行わせる機能）、自動復帰機能（新聞輪転機の正常な印刷動作に自動的に復帰させる機能）、表示機能（新聞輪転機の停止状態等の表示機能）等を備える。
【００３１】
以上本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されることなく請求項の記載の範囲内において各種の変形、変更が可能なことは当業者には自明であろう。例えば、実施の形態で示した新聞輪転機以外の商業オフセット輪転機、グラビア印刷機等の連続した印刷用紙を用いる輪転印刷機の地震発生時緊急保護にも本発明が適用可能であることは明らかである。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、新聞輪転機、商業オフセット輪転機、グラビア印刷機の連続した印刷用紙を用いる輪転印刷機の地震発生時緊急保護装置であって、地震発生を検知する地震検知器と、該地震検知器の地震検知信号を受ける保護制御部とを備えており、前記保護制御部によって、到来地震の振動が設定震度を超えるときに、前記輪転印刷機の印刷ユニット手前で当該印刷紙を切断させ、前記輪転印刷機を非常停止させることが可能であり、さらに輪転印刷機のシリンダー（印刷版胴やブランケット胴等）への紙巻きを防止して、機械損傷を最小限にとどめて、早期復旧に貢献できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る地震発生時緊急保護装置の実施の形態であって、地震検知及び保護制御回路を示す機能ブロック図である。
【図２】実施の形態において、保護対象とする新聞輪転機の全体構成を示す概略構成図である。
【図３】前記新聞輪転機の印刷ユニットの構成図である。
【図４】前記新聞輪転機の給紙部の構成図である。
【図５】地震波の種類を示す波形図である。
【図６】新聞輪転機の回転速度と振動波形との関係を示す説明図である。
【図７】図１の地震検知及び保護制御回路のハードウエア構成図である。
【符号の説明】
１  給紙部
２  巻取印刷用紙
３  印刷ユニット
４，５，６，７  色胴
８  ロール群
９  折機
１０  排出部
１１  ローラー
１２  ペーパーカッター
３１  インキ循環装置
３４  インキ着けローラー
３７  印刷版胴
３８  ブランケット胴
４０  保護制御部
４１  地震検知器
４２  機械振動検知器
４３  地震波抽出分析部
４４  地震加速度大小予測演算部
４５  出力部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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