(57)【要約】      （修正有）【課題】各印刷ユニットによる印刷の見当ずれを早期に定常状態に収束させることができるグラビア印刷機およびその制御方法を提供する。【解決手段】グラビア印刷機は、最初にウェブＷに印刷を施す前段印刷ユニット１０ａと、前段印刷ユニット１０ａの下流側に設けられた後段印刷ユニット１０ｂ、１０ｃ、１０ｄとを備えている。各後段印刷ユニット１０ｂ、１０ｃ、１０ｄは、ウェブＷ上の見当マークを検出する見当マーク検出センサ１５ｂ、１５ｃ、１５ｄと、印刷ユニット間の張力を検出する張力検出器１８ｂ、１８ｃ、１８ｄとを各々有している。また、グラビア印刷機は制御装置３０を有している。制御装置３０は、見当ずれの大きさならびにウェブＷの張力の所定時刻間の偏差に基づいて、モータ１３ｂ、１３ｃ、１３ｄの制御量修正値を経時的に算出するようになっている。【選択図】図１
2009072938.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続的に搬送されるウェブに対して印刷を施すとともに見当マークをこのウェブに付ける版胴と、この版胴に連結され、当該版胴を回転駆動させるモータとを有する前段印刷ユニットと、
前段印刷ユニットの下流側に設けられ、ウェブに対して印刷を施すとともに見当マークをこのウェブに付ける版胴と、版胴の下流側に設けられウェブ上の見当マークを検出する見当マーク検出センサと、版胴に連結され、この版胴を回転駆動させるモータとをそれぞれ有する１以上の後段印刷ユニットであって、当該後段印刷ユニットの版胴とこの後段印刷ユニットの前段にある前段印刷ユニットまたは他の後段印刷ユニットの版胴との間のウェブの張力を検出する張力検出器を更に有するような１以上の後段印刷ユニットと、
一の後段印刷ユニットの見当マーク検出センサにより検出された、ウェブ上における一の後段印刷ユニットの版胴により付けられた見当マーク、および一の後段印刷ユニットの前段にある前段印刷ユニットまたは他の後段印刷ユニットの版胴により付けられた見当マークの間の見当ずれの大きさを算出し、前記の見当ずれの大きさ、ならびに一の後段印刷ユニットの張力検出器およびこの一の後段印刷ユニットの上流側に設けられた１以上の他の後段印刷ユニットの張力検出器により各々検出されたウェブの張力の所定時刻間の偏差に基づいて、一の後段印刷ユニットのモータの制御量修正値を経時的に算出し、前記のモータの制御量修正値により一の後段印刷ユニットのモータの制御量を修正し、この修正されたモータの制御量に基づいて一の後段印刷ユニットのモータを制御して版胴の回転速度を調整するような制御装置と、
を備えたことを特徴とするグラビア印刷機。
【請求項２】
前記制御装置は、一の後段印刷ユニットに係る見当ずれの大きさ、ならびに一の後段印刷ユニットの張力検出器およびこの一の後段印刷ユニットの上流側に設けられた１以上の他の後段印刷ユニットの張力検出器により各々検出されたウェブの張力の所定時刻間の偏差に加えて、一の後段印刷ユニットの前段にある他の後段印刷ユニットに係るモータの制御量修正値に基づいて、一の後段印刷ユニットのモータの制御量修正値を経時的に算出することを特徴とする請求項１記載のグラビア印刷機。
【請求項３】
前記制御装置は、一の後段印刷ユニットに係る見当ずれの大きさ、ならびに一の後段印刷ユニットの張力検出器およびこの一の後段印刷ユニットの上流側に設けられた１以上の他の後段印刷ユニットの張力検出器により各々検出されたウェブの張力の所定時刻間の偏差に加えて、各後段印刷ユニット間のパス長をウェブの搬送速度で割った商である遅れ時間前の時刻において一の後段印刷ユニットの上流側に設けられた１以上の他の後段印刷ユニットの張力検出器により各々予め検出されたウェブの張力の所定時刻間の偏差に基づいて、一の後段印刷ユニットのモータの制御量修正値を経時的に算出することを特徴とする請求項１または２記載のグラビア印刷機。
【請求項４】
前記制御装置において、時刻ｔにおける上流側から数えてｎ番目の後段印刷ユニットに係るモータの制御量修正値△ωｎ（ｔ）は、下記式により算出されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のグラビア印刷機。
△ωｎ（ｔ）＝ｋｎ１×（ｋｎ２×△Ｔｎ−１（ｔ）＋ｋｎ３×△Ｔｎ（ｔ）＋ｋｎ４×ｅｎ＋ｋｎ５×△Ｔｎ−２（ｔ−τ）＋ｋｎ６×△Ｔｎ−１（ｔ−τ）＋ｋｎ７×△ωｎ−１（ｔ）＋ｋｎ８×△ωｎ−２（ｔ−τ）＋ｋｎ９×△ωｎ−１（ｔ−τ））
（△ωｎ（ｔ）：ｎ番目の後段印刷ユニットに係るモータの制御量修正値、
△Ｔｎ（ｔ）：ｎ番目の後段印刷ユニットに対応する張力検出器により検出されたウェブの張力の所定時刻間の偏差、
ｅｎ：ｎ番目の後段印刷ユニットに係る見当ずれの大きさ、
τ：各後段印刷ユニット間のパス長をウェブの搬送速度で割った商である遅れ時間、
ｋｎ１、ｋｎ２、ｋｎ３、ｋｎ４、ｋｎ５、ｋｎ６、ｋｎ７、ｋｎ８、ｋｎ９：予め設定された制御ゲイン）
【請求項５】
制御ゲインｋｎ１、ｋｎ２、ｋｎ３、ｋｎ４、ｋｎ５、ｋｎ６、ｋｎ７、ｋｎ８、ｋｎ９の全てまたは一部を設定するための制御ゲイン設定手段を更に備えたことを特徴とする請求項４記載のグラビア印刷機。
【請求項６】
連続的に搬送されるウェブに対して印刷を施すとともに見当マークをこのウェブに付ける版胴と、この版胴に連結され、当該版胴を回転駆動させるモータとを有する前段印刷ユニットと、
前段印刷ユニットの下流側に設けられ、ウェブに対して印刷を施すとともに見当マークをこのウェブに付ける版胴と、版胴の下流側に設けられウェブ上の見当マークを検出する見当マーク検出センサと、版胴に連結され、この版胴を回転駆動させるモータとをそれぞれ有する１以上の後段印刷ユニットであって、当該後段印刷ユニットの版胴とこの後段印刷ユニットの前段にある前段印刷ユニットまたは他の後段印刷ユニットの版胴との間のウェブの張力を検出する張力検出器を更に有するような１以上の後段印刷ユニットと、
を備えたグラビア印刷機の制御方法において、
一の後段印刷ユニットの見当マーク検出センサにより検出された、ウェブ上における一の後段印刷ユニットの版胴により付けられた見当マーク、および一の後段印刷ユニットの前段にある前段印刷ユニットまたは他の後段印刷ユニットの版胴により付けられた見当マークの間の見当ずれの大きさを算出する工程と、
前記の見当ずれの大きさ、ならびに一の後段印刷ユニットの張力検出器およびこの一の後段印刷ユニットの上流側に設けられた１以上の他の後段印刷ユニットの張力検出器により各々検出されたウェブの張力の所定時刻間の偏差に基づいて、一の後段印刷ユニットのモータの制御量修正値を経時的に算出する工程と、
前記のモータの制御量修正値により一の後段印刷ユニットのモータの制御量を修正し、この修正されたモータの制御量に基づいて一の後段印刷ユニットのモータを制御して版胴の回転速度を調整する工程、
を備えたことを特徴とするグラビア印刷機の制御方法。
【請求項７】
前記の一の後段印刷ユニットのモータの制御量修正値を経時的に算出する工程において、
一の後段印刷ユニットに係る見当ずれの大きさ、ならびに一の後段印刷ユニットの張力検出器およびこの一の後段印刷ユニットの上流側に設けられた１以上の他の後段印刷ユニットの張力検出器により各々検出されたウェブの張力の所定時刻間の偏差に加えて、一の後段印刷ユニットの前段にある他の後段印刷ユニットに係るモータの制御量修正値に基づいて、一の後段印刷ユニットのモータの制御量修正値を経時的に算出することを特徴とする請求項６記載のグラビア印刷機の制御方法。
【請求項８】
前記の一の後段印刷ユニットのモータの制御量修正値を経時的に算出する工程において、
一の後段印刷ユニットに係る見当ずれの大きさ、ならびに一の後段印刷ユニットの張力検出器およびこの一の後段印刷ユニットの上流側に設けられた１以上の他の後段印刷ユニットの張力検出器により各々検出されたウェブの張力の所定時刻間の偏差に加えて、各後段印刷ユニット間のパス長をウェブの搬送速度で割った商である遅れ時間前の時刻において一の後段印刷ユニットの上流側に設けられた１以上の他の後段印刷ユニットの張力検出器により各々予め検出されたウェブの張力の所定時刻間の偏差に基づいて、一の後段印刷ユニットのモータの制御量修正値を経時的に算出することを特徴とする請求項６または７記載のグラビア印刷機の制御方法。
【請求項９】
時刻ｔにおける上流側から数えてｎ番目の後段印刷ユニットに係るモータの制御量修正値△ωｎ（ｔ）は、下記式により算出されることを特徴とする請求項６乃至８のいずれか一項に記載のグラビア印刷機の制御方法。
△ωｎ（ｔ）＝ｋｎ１×（ｋｎ２×△Ｔｎ−１（ｔ）＋ｋｎ３×△Ｔｎ（ｔ）＋ｋｎ４×ｅｎ＋ｋｎ５×△Ｔｎ−２（ｔ−τ）＋ｋｎ６×△Ｔｎ−１（ｔ−τ）＋ｋｎ７×△ωｎ−１（ｔ）＋ｋｎ８×△ωｎ−２（ｔ−τ）＋ｋｎ９×△ωｎ−１（ｔ−τ））
（△ωｎ（ｔ）：ｎ番目の後段印刷ユニットに係るモータの制御量修正値、
△Ｔｎ（ｔ）：ｎ番目の後段印刷ユニットに対応する張力検出器により検出されたウェブの張力の所定時刻間の偏差、
ｅｎ：ｎ番目の後段印刷ユニットに係る見当ずれの大きさ、
τ：各後段印刷ユニット間のパス長をウェブの搬送速度で割った商である遅れ時間、
ｋｎ１、ｋｎ２、ｋｎ３、ｋｎ４、ｋｎ５、ｋｎ６、ｋｎ７、ｋｎ８、ｋｎ９：予め設定された制御ゲイン）
【請求項１０】
制御ゲインｋｎ１、ｋｎ２、ｋｎ３、ｋｎ４、ｋｎ５、ｋｎ６、ｋｎ７、ｋｎ８、ｋｎ９の全てまたは一部を制御ゲイン設定手段により予め設定する工程を更に備えたことを特徴とする請求項９記載のグラビア印刷機の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連続的に搬送されるウェブに対して印刷を施すセクショナルドライブ型のグラビア印刷機およびその制御方法に関し、とりわけ印刷の見当ずれを早期に定常状態に収束させることができるセクショナルドライブ型のグラビア印刷機およびその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
グラビア印刷機として、フィルム、紙等のウェブに対して多色印刷を施し、各々が駆動源を有する複数（例えば３つまたは４つ）の印刷ユニットと、各印刷ユニットの駆動源をそれぞれ独立して制御する制御装置とを備えたものが知られている（例えば、特許文献１乃至３参照）。このような従来のセクショナルドライブ型のグラビア印刷機について図５および図６を用いて以下に詳述する。
【０００３】
図５に示すように、従来のグラビア印刷機における複数の印刷ユニット５０ａ〜５０ｄのうち最も上流側にある第１の印刷ユニット５０ａは、ウェブＷに対して印刷を施すとともに見当マークをこのウェブＷに付ける版胴５１ａと、この版胴を回転駆動させるモータ（例えばサーボモータ）５３ａとを有している。一方、第２〜第４の印刷ユニット５０ｂ〜５０ｄは、ウェブＷに対して印刷を施すとともに見当マークをこのウェブＷに付ける版胴５１ｂ〜５１ｄと、版胴５１ｂ〜５１ｄの下流側に設けられ、ウェブＷ上の見当マークを検出する見当マーク検出センサ５５ｂ〜５５ｄと、版胴５１ｂ〜５１ｄに連結され、この版胴５１ｂ〜５１ｄを回転駆動させるモータ５３ｂ〜５３ｄとをそれぞれ有している。
【０００４】
各印刷ユニット５０ａ〜５０ｄの版胴５１ａ〜５１ｄは、それぞれ各印刷ユニット５０ａ〜５０ｄのモータ５３ａ〜５３ｄにより印刷ユニット毎に独立して回転駆動されるようになっている。
【０００５】
制御装置７０は、各見当マーク検出センサ５５ｂ〜５５ｄに接続された見当コントローラ７０ａと、この見当コントローラ７０ａに接続され、当該見当コントローラ７０ａから送られた指令に基づいて各モータ５３ａ〜５３ｄを制御するモーションコントローラ７０ｂとを有している。具体的には、制御装置７０は、第２〜第４の各印刷ユニット５０ｂ〜５０ｄの見当マーク検出センサ５５ｂ〜５５ｄにより検出されたウェブＷ上の見当マークに基づいて各々のモータ５３ｂ〜５３ｄを制御して版胴５１ｂ〜５１ｄの回転速度を調整し、この版胴５１ｂ〜５１ｄの位相補正を行うようになっている。
【０００６】
このような構成からなる従来のグラビア印刷機において、まず、連続的に搬送されるウェブＷが第１の印刷ユニット５０ａに送られ、この第１の印刷ユニット５０ａに送られたウェブＷは版胴５１ａにより印刷が施される。この場合、ウェブＷに対して第１の見当マークが版胴５１ａにより付けられる。
【０００７】
次に、第１の印刷ユニット５０ａから排出されたウェブＷが第２の印刷ユニット５０ｂに送られ、このウェブＷに対して第２の印刷ユニット５０ｂの版胴５１ｂにより印刷が施されるとともに第２の見当マークがウェブＷに付けられる。そして、第２の印刷ユニットの見当マーク検出センサ５５ｂにより、ウェブＷ上における第１の見当マークおよび第２の見当マークが検出される。その後、第１の見当マークおよび第２の見当マークの信号が制御装置７０に送られ、制御装置７０においてこれらの２つの見当マークの間隔が所定の大きさとなるよう、第２の印刷ユニット５０ｂにおけるモータ５３ｂの制御量が算出される。
制御装置７０は、このモータ５３ｂの制御量に基づいて第２の印刷ユニット５０ｂのモータ５３ｂの目標モータ回転速度を算出し、モータ５３ｂの実際の回転速度がこの算出された目標モータ回転速度と略同一となるようモータ５３ｂを制御して版胴５１ｂの回転速度を調整する。このことにより版胴５１ｂの位相補正が行われて見当合わせが行われる。
【０００８】
同様に、第３の印刷ユニット５０ｃにおいては、この第３の印刷ユニット５０ｃの見当マーク検出センサ５５ｃにより検出されたウェブＷ上における第２の見当マークと、第３の見当マークとの間隔が所定の大きさとなるよう、第３の印刷ユニット５０ｃのモータ５３ｃが制御されて版胴５１ｃの位相補正が行われて見当合わせが行われる。
その後、第４の印刷ユニット５０ｄにおいては、この第４の印刷ユニット５０ｄの見当マーク検出センサ５５ｄにより検出されたウェブＷ上における第３の見当マークと、第４の見当マークとの間隔が所定の大きさとなるよう、第４の印刷ユニット５０ｄのモータ５３ｄが制御されて版胴５１ｄの位相補正が行われて見当合わせが行われる。
【０００９】
このように、従来のグラビア印刷機においては、それぞれの印刷ユニットごとに、一の印刷ユニットの見当マーク検出センサにより検出された、ウェブＷ上におけるこの一の印刷ユニットの版胴により付けられた見当マークと、当該一の印刷ユニットの上流側に設けられた他の印刷ユニットの版胴により付けられた見当マークとの間隔が所定の大きさとなるよう、一の印刷ユニットのモータ（サーボモータ）を制御して版胴の回転速度を調整している。このことにより、一の印刷ユニットの版胴に対して所望の位相補正を行い、この版胴と、一の印刷ユニットの上流側に設けられた他の印刷ユニットの版胴との間におけるウェブに所望のテンションを与え、印刷の見当合わせを行うようになっている。
【００１０】
【特許文献１】特開２００１−２７７４７８号公報
【特許文献２】特開２００１−２７７４７９号公報
【特許文献３】特開２０００−３０９０８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上述したセクショナルドライブ型のグラビア印刷機を用いて複数の印刷ユニット５０ａ〜５０ｄによりウェブＷに対して多色の印刷を施す場合、例えばウェブＷの昇減速、紙継ぎ等の外乱による見当ずれが発生した場合には、制御装置７０が各印刷ユニット５０ａ〜５０ｄの版胴５１ａ〜５１ｄの回転速度を調整し、それぞれの版胴５１ａ〜５１ｄの位相補正を行うことにより、上述の外乱による印刷の見当ずれに対する見当合わせ制御が行われるようになっている。
しかしながら、セクショナルドライブ型のグラビア印刷機においては、各版胴５１ａ〜５１ｄの位相補正が印刷ユニット５０ａ〜５０ｄ毎に行われ、これらの各版胴５１ａ〜５１ｄの回転により前後の両方の印刷ユニット間のテンションを変動させてしまう。
このため、とりわけ下流側の印刷ユニットにおいては、上流側にある他の印刷ユニットの見当制御によるテンション変動が干渉し、印刷の見当ずれに対して所望の見当合わせを行うことが困難である。
【００１２】
さらに、各印刷ユニット５０ａ〜５０ｄの版胴５１ａ〜５１ｄは、当該版胴５１ａ〜５１ｄが一回転する度にウェブＷに対して見当マークを付けるようになっており、各印刷ユニット５０ｂ〜５０ｄの見当マーク検出センサ５５ｂ〜５５ｄは、版胴５１ａ〜５１ｄが一回転する度に間欠的に見当マークを検出するようになっている。このため、制御装置７０の見当コントローラ７０ａにおいて、各モータ５３ａ〜５３ｄの制御量算出も間欠的に行われるようになり、各モータ５３ａ〜５３ｄを制御することができないので、印刷の見当ずれを定常状態に収束させるのに時間がかかるという問題がある。
【００１３】
このように、従来のグラビア印刷機においては、各印刷ユニットのモータを制御して版胴の回転速度を調節することにより印刷の見当合わせを行う際、上流側にある他の印刷ユニットの見当制御によるテンション変動が干渉し、印刷の見当ずれを早期に定常状態に収束させることが困難であった。
【００１４】
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、各印刷ユニットによる印刷の見当ずれを早期に定常状態に収束させることができるグラビア印刷機およびその制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、連続的に搬送されるウェブに対して印刷を施すとともに見当マークをこのウェブに付ける版胴と、この版胴に連結され、当該版胴を回転駆動させるモータとを有する前段印刷ユニットと、前段印刷ユニットの下流側に設けられ、ウェブに対して印刷を施すとともに見当マークをこのウェブに付ける版胴と、版胴の下流側に設けられウェブ上の見当マークを検出する見当マーク検出センサと、版胴に連結され、この版胴を回転駆動させるモータとをそれぞれ有する１以上の後段印刷ユニットであって、当該後段印刷ユニットの版胴とこの後段印刷ユニットの前段にある前段印刷ユニットまたは他の後段印刷ユニットの版胴との間のウェブの張力を検出する張力検出器を更に有するような１以上の後段印刷ユニットと、一の後段印刷ユニットの見当マーク検出センサにより検出された、ウェブ上における一の後段印刷ユニットの版胴により付けられた見当マーク、および一の後段印刷ユニットの前段にある前段印刷ユニットまたは他の後段印刷ユニットの版胴により付けられた見当マークの間の見当ずれの大きさを算出し、前記の見当ずれの大きさ、ならびに一の後段印刷ユニットの張力検出器およびこの一の後段印刷ユニットの上流側に設けられた１以上の他の後段印刷ユニットの張力検出器により各々検出されたウェブの張力の所定時刻間の偏差に基づいて、一の後段印刷ユニットのモータの制御量修正値を経時的に算出し、前記のモータの制御量修正値により一の後段印刷ユニットのモータの制御量を修正し、この修正されたモータの制御量に基づいて一の後段印刷ユニットのモータを制御して版胴の回転速度を調整するような制御装置と、を備えたことを特徴とするグラビア印刷機である。
【００１６】
また、本発明は、連続的に搬送されるウェブに対して印刷を施すとともに見当マークをこのウェブに付ける版胴と、この版胴に連結され、当該版胴を回転駆動させるモータとを有する前段印刷ユニットと、前段印刷ユニットの下流側に設けられ、ウェブに対して印刷を施すとともに見当マークをこのウェブに付ける版胴と、版胴の下流側に設けられウェブ上の見当マークを検出する見当マーク検出センサと、版胴に連結され、この版胴を回転駆動させるモータとをそれぞれ有する１以上の後段印刷ユニットであって、当該後段印刷ユニットの版胴とこの後段印刷ユニットの前段にある前段印刷ユニットまたは他の後段印刷ユニットの版胴との間のウェブの張力を検出する張力検出器を更に有するような１以上の後段印刷ユニットと、を備えたグラビア印刷機の制御方法において、一の後段印刷ユニットの見当マーク検出センサにより検出された、ウェブ上における一の後段印刷ユニットの版胴により付けられた見当マーク、および一の後段印刷ユニットの前段にある前段印刷ユニットまたは他の後段印刷ユニットの版胴により付けられた見当マークの間の見当ずれの大きさを算出する工程と、前記の見当ずれの大きさ、ならびに一の後段印刷ユニットの張力検出器およびこの一の後段印刷ユニットの上流側に設けられた１以上の他の後段印刷ユニットの張力検出器により各々検出されたウェブの張力の所定時刻間の偏差に基づいて、一の後段印刷ユニットのモータの制御量修正値を経時的に算出する工程と、前記のモータの制御量修正値により一の後段印刷ユニットのモータの制御量を修正し、この修正されたモータの制御量に基づいて一の後段印刷ユニットのモータを制御して版胴の回転速度を調整する工程、を備えたことを特徴とするグラビア印刷機の制御方法である。
【００１７】
このようなグラビア印刷機およびその制御方法によれば、各モータ（例えばサーボモータ）を制御して版胴の回転速度を調整するにあたり、各印刷ユニット間における見当ずれの大きさのみならず、各印刷ユニット間のウェブの張力の変動（所定時刻間の偏差）をも用いて各モータの制御量修正値を経時的に算出している。
このため、各印刷ユニット間における見当ずれの大きさのみを用いて各印刷ユニットにおけるモータの制御量を算出する場合と比較して、各印刷ユニット間のウェブの張力に係る情報を更に考慮することにより多変数制御を行うことができ、このことによって印刷状態を的確に把握することができ、各制御パラメータを調整することによって従来よりも格段に制御性能を向上させることができる。
また、下流側の後段印刷ユニットにおいてモータを制御して版胴の回転速度を調整することにより印刷の見当合わせを行う際、上流側のテンション変動およびこの上流側のテンション変動に起因した見当変動を考慮して当該後段印刷ユニットのモータを制御することができるので、各後段印刷ユニットによる印刷の見当ずれを早期に定常状態に収束させることができる。
また、各印刷ユニット間のウェブの張力を継続的に絶え間なく検出することにより、各モータの制御量修正値を間欠的にではなく連続的に算出することができ、各モータの制御量をリアルタイムで算出することができるので、これらのモータの制御をより実際のグラビア印刷機の運転状況に沿ったものとすることができ、各後段印刷ユニットによる印刷の見当ずれを早期に定常状態に収束させることができる。
【００１８】
本発明のグラビア印刷機においては、前記制御装置は、一の後段印刷ユニットに係る見当ずれの大きさ、ならびに一の後段印刷ユニットの張力検出器およびこの一の後段印刷ユニットの上流側に設けられた１以上の他の後段印刷ユニットの張力検出器により各々検出されたウェブの張力の所定時刻間の偏差に加えて、一の後段印刷ユニットの前段にある他の後段印刷ユニットに係るモータの制御量修正値に基づいて、一の後段印刷ユニットのモータの制御量修正値を経時的に算出することが好ましい。
また、本発明のグラビア印刷機の制御方法においては、前記の一の後段印刷ユニットのモータの制御量修正値を経時的に算出する工程において、一の後段印刷ユニットに係る見当ずれの大きさ、ならびに一の後段印刷ユニットの張力検出器およびこの一の後段印刷ユニットの上流側に設けられた１以上の他の後段印刷ユニットの張力検出器により各々検出されたウェブの張力の所定時刻間の偏差に加えて、一の後段印刷ユニットの前段にある他の後段印刷ユニットに係るモータの制御量修正値に基づいて、一の後段印刷ユニットのモータの制御量修正値を経時的に算出することが好ましい。
このようなグラビア印刷機およびその制御方法によれば、下流側の後段印刷ユニットにおいてモータを制御して版胴の回転速度を調整することにより印刷の見当合わせを行う際、上流側のテンション変動に起因した見当変動を考慮して当該下流側の後段印刷ユニットのモータを制御することができる。このことにより、各後段印刷ユニットによる印刷の見当ずれをより早期に定常状態に収束させることができる。
【００１９】
本発明のグラビア印刷機においては、前記制御装置は、一の後段印刷ユニットに係る見当ずれの大きさ、ならびに一の後段印刷ユニットの張力検出器およびこの一の後段印刷ユニットの上流側に設けられた１以上の他の後段印刷ユニットの張力検出器により各々検出されたウェブの張力の所定時刻間の偏差に加えて、各後段印刷ユニット間のパス長をウェブの搬送速度で割った商である遅れ時間前の時刻において一の後段印刷ユニットの上流側に設けられた１以上の他の後段印刷ユニットの張力検出器により各々予め検出されたウェブの張力の所定時刻間の偏差に基づいて、一の後段印刷ユニットのモータの制御量修正値を経時的に算出することが好ましい。
また、本発明のグラビア印刷機の制御方法においては、前記の一の後段印刷ユニットのモータの制御量修正値を経時的に算出する工程において、一の後段印刷ユニットに係る見当ずれの大きさ、ならびに一の後段印刷ユニットの張力検出器およびこの一の後段印刷ユニットの上流側に設けられた１以上の他の後段印刷ユニットの張力検出器により各々検出されたウェブの張力の所定時刻間の偏差に加えて、各後段印刷ユニット間のパス長をウェブの搬送速度で割った商である遅れ時間前の時刻において一の後段印刷ユニットの上流側に設けられた１以上の他の後段印刷ユニットの張力検出器により各々予め検出されたウェブの張力の所定時刻間の偏差に基づいて、一の後段印刷ユニットのモータの制御量修正値を経時的に算出することが好ましい。
このようなグラビア印刷機およびその制御方法によれば、上流側にある後段印刷ユニットのモータを制御して版胴の回転速度を調整することによりウェブの所定箇所に対してテンションが与えられてから、下流側にある後段印刷ユニットのモータを制御して版胴の回転速度を調整することによりウェブの当該所定箇所に対してテンションを与えるまでの時間（遅れ時間）を考慮しながら、モータの制御量修正値を経時的に算出することができる。このことにより、各後段印刷ユニットによる印刷の見当ずれをより早期に定常状態に収束させることができる。
【００２０】
本発明のグラビア印刷機においては、前記制御装置において、時刻ｔにおける上流側から数えてｎ番目の後段印刷ユニットに係るモータの制御量修正値△ωｎ（ｔ）は、下記式（１）により算出されることが好ましい。
また、本発明のグラビア印刷機の制御方法においては、時刻ｔにおける上流側から数えてｎ番目の後段印刷ユニットに係るモータの制御量修正値△ωｎ（ｔ）は、下記式（１）により算出されることが好ましい。
△ωｎ（ｔ）＝ｋｎ１×（ｋｎ２×△Ｔｎ−１（ｔ）＋ｋｎ３×△Ｔｎ（ｔ）＋ｋｎ４×ｅｎ＋ｋｎ５×△Ｔｎ−２（ｔ−τ）＋ｋｎ６×△Ｔｎ−１（ｔ−τ）＋ｋｎ７×△ωｎ−１（ｔ）＋ｋｎ８×△ωｎ−２（ｔ−τ）＋ｋｎ９×△ωｎ−１（ｔ−τ））・・・式（１）
（△ωｎ（ｔ）：ｎ番目の後段印刷ユニットに係るモータの制御量修正値、
△Ｔｎ（ｔ）：ｎ番目の後段印刷ユニットに対応する張力検出器により検出されたウェブの張力の所定時刻間の偏差、
ｅｎ：ｎ番目の後段印刷ユニットに係る見当ずれの大きさ、
τ：各後段印刷ユニット間のパス長をウェブの搬送速度で割った商である遅れ時間、
ｋｎ１、ｋｎ２、ｋｎ３、ｋｎ４、ｋｎ５、ｋｎ６、ｋｎ７、ｋｎ８、ｋｎ９：予め設定された制御ゲイン）
【００２１】
上記のグラビア印刷機においては、制御ゲインｋｎ１、ｋｎ２、ｋｎ３、ｋｎ４、ｋｎ５、ｋｎ６、ｋｎ７、ｋｎ８、ｋｎ９の全てまたは一部を設定するための制御ゲイン設定手段を更に備えたことが好ましい。
また、上記のグラビア印刷機の制御方法においては、制御ゲインｋｎ１、ｋｎ２、ｋｎ３、ｋｎ４、ｋｎ５、ｋｎ６、ｋｎ７、ｋｎ８、ｋｎ９の全てまたは一部を制御ゲイン設定手段により予め設定する工程を更に備えたことが好ましい。
このようなグラビア印刷機およびその制御方法によれば、操作者は例えば手動により実際のグラビア印刷機の運転状況を鑑みて各制御ゲインを設定することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明のグラビア印刷機およびその制御方法によれば、各印刷ユニット間における見当ずれの大きさのみを用いて各印刷ユニットにおけるモータ（例えばサーボモータ）の制御量を算出する場合と比較して、各印刷ユニット間のウェブの張力に係る情報を更に考慮することにより多変数制御を行うことができ、このことによって印刷状態を的確に把握することができ、各制御パラメータを調整することによって従来よりも格段に制御性能を向上させることができる。また、下流側の後段印刷ユニットにおいてモータを制御して版胴の回転速度を調整することにより印刷の見当合わせを行う際、上流側のテンション変動およびこの上流側のテンション変動に起因した見当変動を考慮して当該後段印刷ユニットのモータを制御することができるので、各後段印刷ユニットによる印刷の見当ずれを早期に定常状態に収束させることができる。また、各印刷ユニット間のウェブの張力を継続的に絶え間なく検出することにより、各モータの制御量修正値を間欠的にではなく連続的に算出することができ、各モータの制御量をリアルタイムで算出することができるので、これらのモータの制御をより実際のグラビア印刷機の運転状況に沿ったものとすることができ、各後段印刷ユニットによる印刷の見当ずれを早期に定常状態に収束させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１および図２は、本発明によるグラビア印刷機の実施の形態を示す図である。このうち、図１は、本実施の形態のグラビア印刷機の構成を示す図であり、図２は、図１のグラビア印刷機の制御装置による制御内容を示すブロック図である。
【００２４】
図１に示すグラビア印刷機は、矢印方向に連続的に搬送されるフィルム、紙等のウェブＷに対して最初に印刷を施す前段印刷ユニット１０ａと、前段印刷ユニット１０ａの下流側に設けられ、各々がウェブＷに対して異なる色の印刷を施す複数、例えば３台の後段印刷ユニット１０ｂ、１０ｃ、１０ｄとを備えている。この場合、前段印刷ユニット１０ａは第１色目の印刷ユニットとなり、後段印刷ユニット１０ｂは第２色目の印刷ユニットとなり、後段印刷ユニット１０ｃは第３色目の印刷ユニットとなり、後段印刷ユニット１０ｄは第４色目の印刷ユニットとなる。
また、このグラビア印刷機は、前段印刷ユニット１０ａ、後段印刷ユニット１０ｂ、１０ｃ、１０ｄを制御する制御装置３０を有している。
【００２５】
前段印刷ユニット１０ａは、印刷用の版胴１１ａと、版胴１１ａとの間でウェブＷを挟持して印刷を施す圧胴１２ａと、版胴１１ａに連結され、この版胴１１ａを回転駆動させる例えばサーボモータからなるモータ１３ａと、モータ１３ａのモータ回転速度を調整するサーボドライバ１７ａと、モータ１３ａのモータ回転速度を検知してこのモータ回転速度の検知信号をサーボドライバ１７ａに送るパルスジェネレータ１９ａとを備えている。この前段印刷ユニット１０ａにおいてウェブＷに対して印刷を施す際に、版胴１１ａはウェブＷに第１の見当マークを付けるようになっている。
なお、本発明において、モータ１３ａとしてはサーボモータに限定されることはなく、この場合、サーボドライバ１７ａの代わりにベクトルインバータ等を使用してもよい。
【００２６】
また、後段印刷ユニット１０ｂ、１０ｃ、１０ｄは略同一の構成を有しており、各々印刷用の版胴１１ｂ、１１ｃ、１１ｄと、版胴１１ｂ、１１ｃ、１１ｄとの間でウェブＷを挟持して印刷を施す圧胴１２ｂ、１２ｃ、１２ｄと、版胴１１ｂ、１１ｃ、１１ｄに各々連結され、この版胴１１ｂ、１１ｃ、１１ｄを回転駆動させる例えばサーボモータからなるモータ１３ｂ、１３ｃ、１３ｄと、モータ１３ｂ、１３ｃ、１３ｄのモータ回転速度を調整するサーボドライバ１７ｂ、１７ｃ、１７ｄと、モータ１３ｂ、１３ｃ、１３ｄのモータ回転速度を検知してこのモータ回転速度の検知信号をサーボドライバ１７ｂ、１７ｃ、１７ｄに送るパルスジェネレータ１９ｂ、１９ｃ、１９ｄとを備えている。各々の後段印刷ユニット１０ｂ、１０ｃ、１０ｄにおいてウェブＷに対して印刷を施す際に、版胴１１ｂ、１１ｃ、１１ｄはそれぞれウェブＷに第２、第３、第４の見当マークを付けるようになっている。
【００２７】
後段印刷ユニット１０ｂ、１０ｃ、１０ｄは更に、版胴１１ｂ、１１ｃ、１１ｄの下流側に設けられ、ウェブＷ上の見当マークを検出する見当マーク検出センサ１５ｂ、１５ｃ、１５ｄをそれぞれ有している。ここで、見当マーク検出センサ１５ｂは、ウェブＷ上の第１の見当マークおよび第２の見当マークを検出し、見当マーク検出センサ１５ｃは、ウェブＷ上の第２の見当マークおよび第３の見当マークを検出し、また、見当マーク検出センサ１５ｄは、ウェブＷ上の第３の見当マークおよび第４の見当マークを検出するようになっている。
【００２８】
また、各後段印刷ユニット１０ｂ、１０ｃ、１０ｄにおいて、版胴１１ｂ、１１ｃ、１１ｄの上流側に、この版胴１１ｂ、１１ｃ、１１ｄと、当該各後段印刷ユニット１０ｂ、１０ｃ、１０ｄの直近の前段にある前段印刷ユニット１０ａまたは後段印刷ユニット１０ｂ、１０ｃの版胴１１ａ、１１ｂ、１１ｃとの間のウェブの張力を検出する張力検出器１８ｂ、１８ｃ、１８ｄがそれぞれ設けられている。
【００２９】
なお、各後段印刷ユニット１０ｂ、１０ｃ、１０ｄにおけるモータ１３ｂ、１３ｃ、１３ｄは、後述する制御装置３０の見当コントローラ３０ａから各モータ１３ｂ、１３ｃ、１３ｄの制御量の信号が送られてその駆動が制御されるようになっている。
【００３０】
制御装置３０は、図１に示すように、後段印刷ユニット１０ｂ、１０ｃ、１０ｄの見当マーク検出センサ１５ｂ、１５ｃ、１５ｄおよび張力検出器１８ｂ、１８ｃ、１８ｄに接続された見当コントローラ３０ａと、見当コントローラ３０ａの下流側に接続されるとともに、前段印刷ユニット１０ａのサーボドライバ１７ａおよび後段印刷ユニット１０ｂ、１０ｃ、１０ｄのサーボドライバ１７ｂ、１７ｃ、１７ｄに接続されたモーションコントローラ３０ｂと、見当コントローラ３０ａに接続された制御ゲイン設定手段３０ｃとを有している。
【００３１】
見当コントローラ３０ａは、見当マーク検出センサ１５ｂ、１５ｃ、１５ｄにより検出されたウェブＷ上における各見当マークの信号、ならびに張力検出器１８ｂ、１８ｃ、１８ｄにより検出された各版胴間のウェブＷの張力の両方に基づいてモータ１３ｂ、１３ｃ、１３ｄを制御するようになっている。この見当コントローラ３０ａによる制御方法の詳細については後述する。
【００３２】
モーションコントローラ３０ｂは、見当コントローラ３０ａにより算出されたモータ１３ｂ、１３ｃ、１３ｄの制御量の各信号が送られるようになっている。このモーションコントローラ３０ｂは、前述のように各後段印刷ユニット１０ｂ、１０ｃ、１０ｄにそれぞれ接続されており、後述する方法により当該モーションコントローラ３０ｂに送られたモータ１３ｂ、１３ｃ、１３ｄの制御量に基づいて、これらのモータ１３ｂ、１３ｃ、１３ｄの目標モータ回転速度を算出するようになっている。
【００３３】
制御ゲイン設定手段３０ｃは例えばタッチパネルからなり、見当コントローラ３０ａに指令を与えてこの見当コントローラ３０ａによる制御内容の設定を行うようになっている。具体的には、この制御ゲイン設定手段３０ｃにおいて後述のように制御ゲインｋの設定を行うようになっている。
【００３４】
次に、このような構成からなる本実施の形態のグラビア印刷機の動作について説明する。
ウェブＷが図１に示すグラビア印刷機に搬送されると、このウェブＷはまず第１色目の前段印刷ユニット１０ａに送られる。このときに版胴１１ａはモータ１３ａにより回転駆動されており、前段印刷ユニット１０ａに送られたウェブＷは回転駆動する版胴１１ａと圧胴１２ａとの間で挟持されて第１色目の印刷が施される。この際、ウェブＷに対して第１の見当マークが版胴１１ａにより付けられる。
【００３５】
第１色目の前段印刷ユニット１０ａによって第１色目の印刷が施されたウェブＷは、次に第２色目の後段印刷ユニット１０ｂに送られる。このときに版胴１１ｂはモータ１３ｂにより回転駆動されており、後段印刷ユニット１０ｂに送られたウェブＷは回転駆動する版胴１１ｂと圧胴１２ｂとの間で挟持されて第２色目の印刷が施される。この際、ウェブＷに対して第２の見当マークが版胴１１ｂにより付けられる。
次に、見当マーク検出センサ１５ｂにより、版胴１１ｂから送られたウェブＷ上の第１の見当マークおよび第２の見当マークがそれぞれ検出され、これらの見当マークの信号が制御装置３０の見当コントローラ３０ａに送られる。一方、張力検出器１８ｂによって、前段印刷ユニット１０ａの版胴１１ａと、後段印刷ユニット１０ｂの版胴１１ｂとの間におけるウェブＷの張力が継続的に絶え間なく検出されており、この検出された版胴１１ａ、１１ｂ間のウェブＷの張力に係る信号が継続的に制御装置３０の見当コントローラ３０ａに送られる。
【００３６】
後段印刷ユニット１０ｂにおいて第２色目の印刷が施されたウェブＷは、次に第３色目の後段印刷ユニット１０ｃに送られて印刷が施される。ウェブＷに対する第３色目の後段印刷ユニット１０ｃの作用は、前述の第２色目の後段印刷ユニット１０ｂの作用と略同一となっている。すなわち、見当マーク検出センサ１５ｃにより、版胴１１ｃから送られたウェブＷ上の第２の見当マークおよび第３の見当マークがそれぞれ検出され、これらの見当マークの信号が制御装置３０の見当コントローラ３０ａに送られる。一方、張力検出器１８ｃによって、版胴１１ｂと版胴１１ｃとの間におけるウェブＷの張力が継続的に絶え間なく検出され、この検出された版胴１１ｂ、１１ｃ間のウェブＷの張力に係る信号が継続的に制御装置３０の見当コントローラ３０ａに送られる。
【００３７】
同様に、後段印刷ユニット１０ｃにおいて第３色目の印刷が施されたウェブＷは、次に第４色目の後段印刷ユニット１０ｄに送られて印刷が施される。ウェブＷに対する第４色目の後段印刷ユニット１０ｄの作用は、前述の第２、第３色目の後段印刷ユニット１０ｂ、１０ｃの作用と略同一となっている。すなわち、見当マーク検出センサ１５ｄにより、版胴１１ｄから送られたウェブＷ上の第３の見当マークおよび第４の見当マークがそれぞれ検出され、これらの見当マークの信号が制御装置３０の見当コントローラ３０ａに送られる。一方、張力検出器１８ｄによって、版胴１１ｃと版胴１１ｄとの間におけるウェブＷの張力が継続的に絶え間なく検出され、この検出された版胴１１ｃ、１１ｄ間のウェブＷの張力に係る信号が継続的に制御装置３０の見当コントローラ３０ａに送られる。
【００３８】
ここで、前述のように前段印刷ユニット１０ａの版胴１１ａおよび後段印刷ユニット１０ｂ、１０ｃ、１０ｄの版胴１１ｂ、１１ｃ、１１ｄは、それぞれ対応するモータ１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄにより回転駆動されているが、モータ１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄのモータ回転速度はサーボドライバ１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄによりそれぞれ調整されている。
この際に、サーボドライバ１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄは、パルスジェネレータ１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄにより検出された実際のモータ１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄのモータ回転速度を、各々制御装置３０のモーションコントローラ３０ｂにより算出された目標モータ回転速度に近づけるよう、各モータ１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄに送るモータ駆動電流の大きさをそれぞれ調整するようになっている。
【００３９】
次に、制御装置３０による制御方法について図２を用いて更に詳述する。
制御装置３０の見当コントローラ３０ａは、まず、図２のＳＴＥＰ−１に示すように、各後段印刷ユニット１０ｂ〜１０ｄの版胴１１ｂ〜１１ｄにより付けられた見当マークと、この後段印刷ユニット１０ｂ〜１０ｄの直近の前段にある前段印刷ユニット１０ａまたは他の後段印刷ユニット１０ｂ、１０ｃの版胴１１ａ〜１１ｃにより付けられた見当マークとの間の見当ずれの大きさを、全ての後段印刷ユニット１０ｂ〜１０ｄについてそれぞれ算出する。
具体的には、例えば後段印刷ユニット１０ｂの見当マーク検出センサ１５ｂから送られた第１の見当マークおよび第２の見当マークの情報について、これらの第１の見当マークおよび第２の見当マークの間隔の大きさから、予め設定された間隔の設定値を減算することにより、見当ずれの大きさｅ１が予め設定された時間間隔で経時的に検出される。この時間間隔は例えば版胴１１ｂが１回転する時間とされる。
同様に、後段印刷ユニット１０ｃ、１０ｄの見当マーク検出センサ１５ｃ、１５ｄから送られた各見当マークの情報についても、同様の処理が行われて各後段印刷ユニット１０ｃ、１０ｄに係る見当ずれの大きさｅ２、ｅ３が検出される。ここで、上流側から数えてｎ番目の後段印刷ユニットに係る見当ずれの大きさをｅｎとする。
【００４０】
また、制御装置３０の見当コントローラ３０ａは、図２のＳＴＥＰ−２に示すように、全ての後段印刷ユニット１０ｂ〜１０ｄについて、対応する張力検出器１８ｂ、１８ｃ、１８ｄから送られたウェブＷの張力における所定時刻間の偏差を算出する。ここで、ウェブＷの張力における所定時刻間の偏差とは、ある時刻ｔにおけるウェブＷの張力と、この時刻ｔよりも予め設定された微小時間分だけ前の時刻におけるウェブＷの張力との差の値のことをいう。
具体的には、例えば後段印刷ユニット１０ｂの張力検出器１８ｂからは、この後段印刷ユニット１０ｂの版胴１１ｂと、当該後段印刷ユニット１０ｂの直近の前段にある前段印刷ユニット１０ａの版胴１１ａとの間におけるウェブＷの張力Ｔ１の情報が見当コントローラ３０ａに送られる。ここで、時刻ｔにおいて上流側から数えてｎ番目の後段印刷ユニットの張力検出器により検出された張力の大きさをＴｎ（ｔ）とする。
見当コントローラ３０ａは、各後段印刷ユニットの張力検出器から送られた張力Ｔｎ（ｔ）から、この時刻ｔよりも予め設定された微小時間分だけ前の時刻におけるウェブＷの張力を減算して、張力の所定時刻間の偏差△Ｔｎ（ｔ）を算出する。具体的には、後段印刷ユニット１０ｂ、１０ｃ、１０ｄの張力検出器１８ｂ、１８ｃ、１８ｄからそれぞれ送られた張力Ｔ１（ｔ）、Ｔ２（ｔ）、Ｔ３（ｔ）に対してそれぞれ、各々の張力の所定時刻間の偏差△Ｔ１（ｔ）、△Ｔ２（ｔ）、△Ｔ３（ｔ）を算出する。
【００４１】
次に、図２のＳＴＥＰ−３に示すように、ＳＴＥＰ−１により算出された各後段印刷ユニット１０ｂ、１０ｃ、１０ｄに係る見当ずれの大きさｅ１、ｅ２、ｅ３と、ＳＴＥＰ−２により算出された各々の張力の所定時刻間の偏差△Ｔ１（ｔ）、△Ｔ２（ｔ）、△Ｔ３（ｔ）とを用いて、時刻ｔにおける各後段印刷ユニット１０ｂ、１０ｃ、１０ｄのモータ１３ｂ、１３ｃ、１３ｄの制御量修正値△ω１（ｔ）、△ω２（ｔ）、△ω３（ｔ）を経時的に算出する。以下、各モータ１３ｂ、１３ｃ、１３ｄの制御量修正値△ω１（ｔ）、△ω２（ｔ）、△ω３（ｔ）の計算式を個別に詳しく説明する。
【００４２】
後段印刷ユニット１０ｂのモータ１３ｂの制御量修正値△ω１（ｔ）は、この後段印刷ユニット１０ｂの張力検出器１８ｂにより検出された張力の所定時刻間の偏差△Ｔ１（ｔ）と、後段印刷ユニット１０ｂに係る見当ずれの大きさｅ１とに基づいて経時的に算出される。
具体的には、モータ１３ｂの制御量修正値△ω１（ｔ）は下記式（２）により算出される。
△ω１（ｔ）＝ｋ１１×（ｋ１３×△Ｔ１（ｔ）＋ｋ１４×ｅ１）・・・式（２）
（ｋ１１、ｋ１３、ｋ１４：予め設定された制御ゲイン）
【００４３】
後段印刷ユニット１０ｃのモータ１３ｃの制御量修正値△ω２（ｔ）は、この後段印刷ユニット１０ｃの張力検出器１８ｃにより検出された張力の所定時刻間の偏差△Ｔ２（ｔ）、および後段印刷ユニット１０ｃに係る見当ずれの大きさｅ２に加えて、前述のように算出されたモータ１３ｂの制御量修正値△ω１（ｔ）と、直近の前段にある後段印刷ユニット１０ｂの張力検出器１８ｂにより検出された張力の所定時刻間の偏差△Ｔ１（ｔ）と、各後段印刷ユニット間のパス長をウェブＷの搬送速度で割った商である遅れ時間τ前の時刻における、上流側にある後段印刷ユニット１０ｂに係る張力の所定時刻間の偏差△Ｔ１（ｔ−τ）に基づいて算出される。
具体的には、モータ１３ｃの制御量修正値△ω２（ｔ）は下記式（３）により算出される。
△ω２（ｔ）＝ｋ２１×（ｋ２２×△Ｔ１（ｔ）＋ｋ２３×△Ｔ２（ｔ）＋ｋ２４×ｅ２＋ｋ２６×△Ｔ１（ｔ−τ）＋ｋ２７×△ω１（ｔ）＋ｋ２９×△ω１（ｔ−τ））・・・式（３）
（ｋ２１、ｋ２２、ｋ２３、ｋ２４、ｋ２６、ｋ２７、ｋ２９：予め設定された制御ゲイン）
【００４４】
後段印刷ユニット１０ｄのモータ１３ｄの制御量修正値△ω３（ｔ）は、この後段印刷ユニット１０ｄの張力検出器１８ｄにより検出された張力の所定時刻間の偏差△Ｔ３（ｔ）、および後段印刷ユニット１０ｄに係る見当ずれの大きさｅ３に加えて、前述のように算出されたモータ１３ｂ、１３ｃの各々の制御量修正値△ω１（ｔ）、△ω２（ｔ）と、直近の前段にある後段印刷ユニット１０ｃの張力検出器１８ｃにより検出された張力の所定時刻間の偏差△Ｔ２（ｔ）と、各後段印刷ユニット間のパス長をウェブＷの搬送速度で割った商である遅れ時間τ前の時刻における、上流側にある各後段印刷ユニット１０ｂ、１０ｃに係るそれぞれの張力の所定時刻間の偏差△Ｔ１（ｔ−τ）、△Ｔ２（ｔ−τ）に基づいて算出される。
具体的には、モータ１３ｄの制御量修正値△ω３（ｔ）は下記式（４）により算出される。
△ω３（ｔ）＝ｋ３１×（ｋ３２×△Ｔ２（ｔ）＋ｋ３３×△Ｔ３（ｔ）＋ｋ３４×ｅ３＋ｋ３５×△Ｔ１（ｔ−τ）＋ｋ３６×△Ｔ２（ｔ−τ）＋ｋ３７×△ω２（ｔ）＋ｋ３８×△ω１（ｔ−τ）＋ｋ３９×△ω２（ｔ−τ））・・・式（４）
（ｋ３１、ｋ３２、ｋ３３、ｋ３４、ｋ３５、ｋ３６、ｋ３７、ｋ３８、ｋ３９：予め設定された制御ゲイン）
【００４５】
ここで、上述の計算式に用いられる制御ゲインｋは、その全てまたは一部がタッチパネルからなる制御ゲイン設定手段３０ｃによって操作者が手動で入力することができるようになっている。
【００４６】
その後、見当コントローラ３０ａは、このようにして経時的に算出された各モータ１３ｂ、１３ｃ、１３ｄの制御量修正値△ω１（ｔ）、△ω２（ｔ）、△ω３（ｔ）を用いることにより、モータ１３ｂ、１３ｃ、１３ｄの制御量ω１（ｔ）、ω２（ｔ）、ω３（ｔ）の修正を経時的に行う。この修正された各モータ１３ｂ、１３ｃ、１３ｄの制御量ω１（ｔ）、ω２（ｔ）、ω３（ｔ）は見当コントローラ３０ａからモーションコントローラ３０ｂに送られる。
【００４７】
そして、制御装置３０のモーションコントローラ３０ｂは、見当コントローラ３０ａから送られたモータ１３ｂ、１３ｃ、１３ｄの制御量ω１（ｔ）、ω２（ｔ）、ω３（ｔ）に基づいて、各後段印刷ユニット１０ｂ、１０ｃ、１０ｄのモータ１３ｂ、１３ｃ、１３ｄを制御して版胴１１ｂ、１１ｃ、１１ｄの回転速度を調整し、各々の版胴１１ｂ、１１ｃ、１１ｄの位相補正を行っている。
【００４８】
以上のように本実施の形態のグラビア印刷機およびその制御方法によれば、各モータ１３ｂ、１３ｃ、１３ｄを制御して版胴の回転速度を調整するにあたり、各印刷ユニット間における見当ずれの大きさのみならず、各印刷ユニット間のウェブＷの張力の変動（所定時刻間の偏差）をも用いて各モータ１３ｂ、１３ｃ、１３ｄの制御量修正値△ω１（ｔ）、△ω２（ｔ）、△ω３（ｔ）を経時的に算出している。
このため、各印刷ユニット間における見当ずれの大きさのみを用いて各モータ１３ｂ、１３ｃ、１３ｄの制御量ω１（ｔ）、ω２（ｔ）、ω３（ｔ）を算出する場合と比較して、各印刷ユニット間のウェブＷの張力に係る情報を更に考慮することにより多変数制御を行うことができ、このことにより印刷状態を的確に把握することができ、各制御パラメータを調整することによって従来よりも格段に制御性能を向上させることができる。
また、下流側の後段印刷ユニットにおいてモータを制御して版胴の回転速度を調整することにより印刷の見当合わせを行う際、上流側のテンション変動およびこの上流側のテンション変動に起因した見当変動を考慮して当該下流側の後段印刷ユニットのモータを制御することができるので、各後段印刷ユニットによる印刷の見当ずれをより早期に定常状態に収束させることができる。
また、各印刷ユニット間のウェブＷの張力を継続的に絶え間なく検出することにより、各モータ１３ｂ、１３ｃ、１３ｄの制御量修正値△ω１（ｔ）、△ω２（ｔ）、△ω３（ｔ）を間欠的にではなく連続的に算出することができ、各モータ１３ｂ、１３ｃ、１３ｄの制御量ω１（ｔ）、ω２（ｔ）、ω３（ｔ）をリアルタイムで算出することができるので、これらのモータ１３ｂ、１３ｃ、１３ｄの制御をより実際のグラビア印刷機の運転状況に沿ったものとすることができ、各後段印刷ユニット１０ｂ、１０ｃ、１０ｄによる印刷の見当ずれを早期に定常状態に収束させることができる。
【００４９】
また、一の後段印刷ユニット（例えば後段印刷ユニット１０ｃ）に係る見当ずれの大きさｅ２、ならびに一の後段印刷ユニット１０ｃの張力検出器１８ｃおよびこの一の後段印刷ユニット１０ｃの上流側に設けられた他の後段印刷ユニット１０ｂの張力検出器１８ｂにより各々検出されたウェブＷの張力の所定時刻間の偏差△Ｔ１（ｔ）、△Ｔ２（ｔ）に加えて、一の後段印刷ユニット１０ｃの前段にある他の後段印刷ユニット１０ｂに係るモータ１３ｂの制御量修正値△ω１（ｔ）に基づいて、一の後段印刷ユニット１０ｃのモータ１３ｃの制御量修正値△ω２（ｔ）を経時的に算出している。このため、下流側の後段印刷ユニット１０ｃにおいてモータ１３ｃを制御して版胴１１ｃの回転速度を調整することにより印刷の見当合わせを行う際、上流側のテンション変動に起因した見当変動を考慮して当該下流側の後段印刷ユニット１０ｃのモータ１３ｃを制御することができる。このことにより、各後段印刷ユニット１０ｂ、１０ｃ、１０ｄによる印刷の見当ずれをより早期に定常状態に収束させることができる。
【００５０】
また、一の後段印刷ユニット（例えば後段印刷ユニット１０ｃ）に係る見当ずれの大きさｅ２、ならびに一の後段印刷ユニット１０ｃの張力検出器１８ｃおよびこの一の後段印刷ユニット１０ｃの上流側に設けられた他の後段印刷ユニット１０ｂの張力検出器１８ｂにより各々検出されたウェブＷの張力の所定時刻間の偏差△Ｔ１（ｔ）、△Ｔ２（ｔ）に加えて、後段印刷ユニット１０ｂ、１０ｃ間のパス長をウェブＷの搬送速度で割った商である遅れ時間τ前の時刻（ｔ−τ）において一の後段印刷ユニット１０ｃの上流側に設けられた他の後段印刷ユニット１０ｂの張力検出器１８ｂにより検出されたウェブＷの張力の所定時刻間の偏差△Ｔ１（ｔ−τ）に基づいて、一の後段印刷ユニット１０ｃのモータ１３ｃの制御量修正値△ω２（ｔ）を経時的に算出している。このため、上流側にある後段印刷ユニット１０ｂのモータ１３ｂによりウェブＷの所定箇所に対してテンションが与えられてから、下流側にある後段印刷ユニット１０ｃのモータ１３ｃがウェブＷの当該所定箇所に対してテンションを与えるまでの時間（遅れ時間τ）を考慮しながら、モータ１３ｃの制御量修正値△ω２（ｔ）を算出することができる。このことにより、各後段印刷ユニット１０ｂ、１０ｃ、１０ｄによる印刷の見当ずれをより早期に定常状態に収束させることができる。
【００５１】
また、各モータ１３ｂ、１３ｃ、１３ｄの制御量修正値△ω１（ｔ）、△ω２（ｔ）、△ω３（ｔ）の計算式に用いられる制御ゲインｋの全てまたは一部が制御ゲイン設定手段３０ｃにより手動で設定されるようになっているので、操作者は例えば手動により実際のグラビア印刷機の運転状況を鑑みてこの制御ゲインを設定することができる。
【実施例】
【００５２】
以下、本発明のグラビア印刷機の実施例および比較例について図３および図４を用いて説明する。図３は、本発明の実施例における第１番目〜第４番目の各後段印刷ユニットの見当マーク検出器から検出された見当マークに基づいて算出された見当ずれの大きさの経時変化を示すグラフであり、図４は、比較例における第１番目〜第４番目の各後段印刷ユニットの見当マーク検出器から検出された見当マークに基づいて算出された見当ずれの大きさの経時変化を示すグラフである。図３および図４において、横軸は時刻（ｓｅｃ）を示し、縦軸は見当ずれの大きさ（ｍｍ）を示す。
【００５３】
実施例および比較例に用いられるグラビア印刷機はセクショナルドライブ型のものであり、連続的に搬送されるウェブに対して最初に印刷を施す前段印刷ユニットと、前段印刷ユニットの下流側に設けられ、各々がウェブに対して異なる色の印刷を施す４台の後段印刷ユニットとを備えている。また、このグラビア印刷機は、各印刷ユニットを制御する制御装置を有している。
ここで、実施例に用いられるグラビア印刷機における前段印刷ユニットおよび各後段印刷ユニットは、図１に示す前述の前段印刷ユニット１０ａおよび各後段印刷ユニット１０ｂ、１０ｃ、１０ｄとそれぞれ略同一の構成となっている。一方、比較例に用いられるグラビア印刷機における前段印刷ユニットおよび各後段印刷ユニットは、図５に示す前述の前段印刷ユニット５０ａおよび各後段印刷ユニット５０ｂ、５０ｃ、５０ｄとそれぞれ略同一の構成となっている。
【００５４】
実施例においては、図１および図２に示すように、制御装置は、時刻ｔにおける上流側から数えてｎ番目の後段印刷ユニットに係るモータの制御量修正値△ωｎ（ｔ）を、下記式（５）により算出するようになっている。
△ωｎ（ｔ）＝ｋｎ１×（ｋｎ２×△Ｔｎ−１（ｔ）＋ｋｎ３×△Ｔｎ（ｔ）＋ｋｎ４×ｅｎ＋ｋｎ５×△Ｔｎ−２（ｔ−τ）＋ｋｎ６×△Ｔｎ−１（ｔ−τ）＋ｋｎ７×△ωｎ−１（ｔ）＋ｋｎ８×△ωｎ−２（ｔ−τ）＋ｋｎ９×△ωｎ−１（ｔ−τ））・・・式（５）
（△ωｎ（ｔ）：ｎ番目の後段印刷ユニットに係るモータの制御量修正値、
△Ｔｎ（ｔ）：ｎ番目の後段印刷ユニットに対応する張力検出器により検出されたウェブの張力の所定時刻間の偏差、
ｅｎ：ｎ番目の後段印刷ユニットに係る見当ずれの大きさ、
τ：各後段印刷ユニット間のパス長をウェブの搬送速度で割った商である遅れ時間、
ｋｎ１、ｋｎ２、ｋｎ３、ｋｎ４、ｋｎ５、ｋｎ６、ｋｎ７、ｋｎ８、ｋｎ９：予め設定された制御ゲイン）
【００５５】
そして、このように算出されたモータの制御量修正値△ωｎ（ｔ）により一のモータの制御量ωｎ（ｔ）を修正し、この修正されたモータの制御量ωｎ（ｔ）に基づいて一の後段印刷ユニットのモータを制御して版胴の回転速度を調整している。
【００５６】
具体的には、第１番目の後段印刷ユニットのモータの制御量修正値△ω１（ｔ）は下記式（６）により算出される。
△ω１（ｔ）＝ｋ１１×（ｋ１３×△Ｔ１（ｔ）＋ｋ１４×ｅ１）・・・式（６）
（△ω１（ｔ）：第１番目の後段印刷ユニットの張力検出器により検出されたウェブの張力の所定時刻間の偏差、
ｅ１：第１番目の後段印刷ユニットと前段印刷ユニットとの間における見当ずれの大きさ、
ｋ１１、ｋ１３、ｋ１４：予め設定された制御ゲイン）
【００５７】
また、第２番目の後段印刷ユニットのモータの制御量修正値△ω２（ｔ）は下記式（７）により算出される。
△ω２（ｔ）＝ｋ２１×（ｋ２２×△Ｔ１（ｔ）＋ｋ２３×△Ｔ２（ｔ）＋ｋ２４×ｅ２＋ｋ２６×△Ｔ１（ｔ−τ）＋ｋ２７×△ω１（ｔ）＋ｋ２９×△ω１（ｔ−τ））・・・式（７）
（△ω１（ｔ）：前述のように算出された第１番目の後段印刷ユニットに係るモータの制御量修正値、
△Ｔ１（ｔ）、△Ｔ２（ｔ）：第１、第２番目の後段印刷ユニットに対応する張力検出器により各々検出されたウェブの張力の所定時刻間の偏差、
ｅ２：第２番目の後段印刷ユニットと第１番目の後段印刷ユニットとの間における見当ずれの大きさ、
τ：各後段印刷ユニット間のパス長をウェブの搬送速度で割った商である遅れ時間、
ｋ２１、ｋ２２、ｋ２３、ｋ２４、ｋ２６、ｋ２７、ｋ２９：予め設定された制御ゲイン）
【００５８】
また、第３番目の後段印刷ユニットのモータの制御量修正値△ω３（ｔ）は下記式（８）により算出される。
△ω３（ｔ）＝ｋ３１×（ｋ３２×△Ｔ２（ｔ）＋ｋ３３×△Ｔ３（ｔ）＋ｋ３４×ｅ３＋ｋ３５×△Ｔ１（ｔ−τ）＋ｋ３６×△Ｔ２（ｔ−τ）＋ｋ３７×△ω２（ｔ）＋ｋ３８×△ω１（ｔ−τ）＋ｋ３９×△ω２（ｔ−τ））・・・式（８）
（△ω１（ｔ）、△ω２（ｔ）：前述のように算出された第１、第２番目の後段印刷ユニットに係る各々のモータの制御量修正値、
△Ｔ１（ｔ）、△Ｔ２（ｔ）、△Ｔ３（ｔ）：第１、第２、第３番目の後段印刷ユニットに対応する張力検出器により各々検出されたウェブの張力の所定時刻間の偏差、
ｅ３：第３番目の後段印刷ユニットと第２番目の後段印刷ユニットとの間における見当ずれの大きさ、
τ：各後段印刷ユニット間のパス長をウェブの搬送速度で割った商である遅れ時間、
ｋ３１、ｋ３２、ｋ３３、ｋ３４、ｋ３５、ｋ３６、ｋ３７、ｋ３８、ｋ３９：予め設定された制御ゲイン）
【００５９】
また、第４番目の後段印刷ユニットのモータの制御量修正値△ω４（ｔ）は下記式（９）により算出される。
△ω４（ｔ）＝ｋ４１×（ｋ４２×△Ｔ３（ｔ）＋ｋ４３×△Ｔ４（ｔ）＋ｋ４４×ｅ４＋ｋ４５×△Ｔ２（ｔ−τ）＋ｋ４６×△Ｔ３（ｔ−τ）＋ｋ４７×△ω３（ｔ）＋ｋ４８×△ω２（ｔ−τ）＋ｋ４９×△ω３（ｔ−τ））・・・式（９）
（△ω２（ｔ）、△ω３（ｔ）：前述のように算出された第２、第３番目の後段印刷ユニットに係るモータの制御量修正値、
△Ｔ２（ｔ）、△Ｔ３（ｔ）、△Ｔ４（ｔ）：第２、第３、第４番目の後段印刷ユニットに対応する張力検出器により各々検出されたウェブの張力の所定時刻間の偏差、
ｅ４：第４番目の後段印刷ユニットと第３番目の後段印刷ユニットとの間における見当ずれの大きさ、
τ：各後段印刷ユニット間のパス長をウェブの搬送速度で割った商である遅れ時間、
ｋ４１、ｋ４２、ｋ４３、ｋ４４、ｋ４５、ｋ４６、ｋ４７、ｋ４８、ｋ４９：予め設定された制御ゲイン）
【００６０】
一方、比較例においては、制御装置は、それぞれの印刷ユニットごとに、一の印刷ユニットの見当マーク検出センサにより検出された、ウェブ上におけるこの一の印刷ユニットの版胴により付けられた見当マークと、当該一の印刷ユニットの上流側に設けられた他の印刷ユニットの版胴により付けられた見当マークとの間隔が所定の大きさとなるよう、一の印刷ユニットのモータを制御して版胴の回転速度を調整している。
【００６１】
図３および図４に示すように、本実施例によれば、例えばウェブの昇減速、紙継ぎ等の外乱により見当ずれが発生した場合であっても、各後段印刷ユニットにおいて所望の印刷の見当合わせを行うことにより見当ずれの大きさ（ｍｍ）の絶対値が比較例に対して早期に０ｍｍに収束することがわかる。
すなわち、本実施例のように各モータを制御して版胴の回転速度を調整するにあたり、各印刷ユニット間における見当ずれの大きさのみならず、各印刷ユニット間のウェブＷの張力の変動（所定時刻間の偏差）をも用いて各モータの制御量修正値を経時的に算出することにより、各印刷ユニットによる印刷の見当ずれを早期に定常状態に収束させることができることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本実施の形態のグラビア印刷機の構成を示す図である。
【図２】図１のグラビア印刷機の制御装置による制御内容を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施例における第１番目〜第４番目の各後段印刷ユニットの見当マーク検出器から検出された見当マークに基づいて算出された見当ずれの大きさの経時変化を示すグラフである。
【図４】比較例における第１番目〜第４番目の各後段印刷ユニットの見当マーク検出器から検出された見当マークに基づいて算出された見当ずれの大きさの経時変化を示すグラフである。
【図５】従来のグラビア印刷機の構成を示す図である。
【図６】図５のグラビア印刷機の制御装置による制御内容を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００６３】
１０ａ  前段印刷ユニット
１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ  後段印刷ユニット
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ  版胴
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ  圧胴
１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ  モータ（サーボモータ）
１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ  見当マーク検知センサ
１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ  サーボドライバ
１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ  張力検出器
１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ  パルスジェネレータ
３０    制御装置
３０ａ  見当コントローラ
３０ｂ  モーションコントローラ
３０ｃ  制御ゲイン設定手段
５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ  印刷ユニット
５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄ  版胴
５３ａ、５３ｂ、５３ｃ、５３ｄ  モータ（サーボモータ）
５５ｂ、５５ｃ、５５ｄ  見当マーク検知センサ
７０    制御装置
７０ａ  見当コントローラ
７０ｂ  モーションコントローラ
Ｗ      ウェブ
【図１】
2009072938.tif 000003
【図２】
2009072938.tif 000004
【図３】
2009072938.tif 000005
【図４】
2009072938.tif 000006
【図５】
2009072938.tif 000007
【図６】
2009072938.tif 000008