JPH03264358A - ウエブの位相制御方法および装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ウェブに重ね刷り等を行う場合にウェブに生
した伸縮を修正してウェブの位相を制御するウェブ位相
制御方法および装置に関する。

〔従来の技術〕

多色刷りの印刷をする場合第１回目印刷の数色の印刷を
終えた印刷紙（以下プリプリントと称す）に残りの数色
の印刷（以下追刷印刷と称す）を行うが、この際プリプ
リントの長さが温度、湿度等の周囲環境、乾燥器等の機
械的要因２時間経過等の諸条件により変化する。このよ
うな状態で追刷印刷を行うとブリプリントの印刷と追刷
印刷が互いにズしてしまう。このズレを解決するため従
来走行駆動ローラの回転を制御していた。この−例を第
２図を用いて説明する。

主駆動モータ９によって送りローラ１４と版胴５を回転
し、ウェブ１を移送する。ウェブには等ピッチでレジス
タマークが記入しである。位相制御部１５には版胴５の
回転位置と、レジスタマーク検出データが入力され、位
相制御部１５において位相偏差データから位相の変化と
ピッチを求め、位相制御部１５より位相・ピッチ制御信
号を補正モータ１６に出力し、遊星歯車機構１７は位相
およびピッチの両者に関する制御を行う。遊星歯車機構
１７による補正が急激であると紙切れや紙のたるみを生
しるので、張力検出器１２を設け、張力監視装ＷｌＢよ
り張力が設定値を越えた時警報を出す。

〔発明が解決しようとする課題〕 このような構成によれば、補正モータ１６、遊星歯車機
構１７などが必要となり機械的構成が複雑となり製造コ
ストも高くなる。また従来追刷印刷を考慮せず設計され
た印刷機を追刷印刷が可能な機械に改造する場合も改造
箇所が多く費用が高価となっていた。

本発明は上述の問題点に鑑みてなされたものであり、簡
単なｆｌＩ威でウェブに一定間隔で記入されたマークに
基づき、ウェブに所定の処理を行うためウェブの位相制
御を行う方法および装置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〕

上記目的を達成するため、供給ローラに設けられている
回転制動装置を利用したもので、本発明のウェブの位相
制御方法は、供給ローラより巻き出され走行駆動ローラ
により走行駆動されるウェブの走行速度と同じ周速度で
回転する処理装置によって前記ウェブに所定の処理を行
うに際し前記ウェブに一定の間隔で記入されたマークに
基づき前記ウェブにかかる張力を制御することにより位
相を変化さセるウェブの位相制御方法において、前記処
理装置の回転位置と、所定位置を通過する前記マークと
、前記ウェブの張力とを検出し、前記処理装置が所定の
回転位置にきたとき前記マークが検出されるよう前記供
給ローラの回転を制動することを特徴とする。また本発
明のウェブの位相制御装置は、所定の間隔でマークを記
入したウェブを巻いた供給ローラと、この供給ローラか
ら前記ウェブを巻き出し走行駆動する走行駆動ローラと
、前記ウェブの走行速度と同じ周速度で回転し前記ウェ
ブに所定の処理を行う処理装置と、この処理装置の回転
位置を計測する回転位置計と、前記処理装置より所定位
置に配置され前記マークを検出するマーク検出器と、前
記ウェブの張力を計測する張力計と、前記供給ローラの
回転を制動するブレーキと、前記処理装置の回転位置が
所定の位置となった時、前記マーク検出器が前記マーク
を検出するよう前記ブレーキの制動力を制御する制御部
とを備えたものである。

［作　用〕 ウェブはフィルム、紙等で構成されているため、温度や
湿度の変化により伸縮する。このためウェブに一定間隔
でマークを記入したときのマーク間隔が伸縮する。この
ためマークを基準とし、例えばマーク記入時と同じ周長
をもつ版胴で追刷印刷をした場合、色ずれを生しる。そ
こで版胴などの処理装置の周長とマーク間隔の関係を、
マーク記入時と追刷印刷時と同じ関係に保つよう、ウェ
ブが収縮しているときは張力を増して伸ばし、伸長して
いる時は張力をゆるめて短くする。なお、ウェブは走行
駆動ローラと供給ローラ間を一定の張力をかけた状態で
走行している。供給ローラにはこの一定の張力を保つた
めとか、ウェブの巻き出しを停止した場合の慣性による
回転を止めるためＣ：回転制動装置が設けられているが
、この制動装置の制動力を調整することによりウェブの
伸縮を行うことができる。つまり、処理装置の回転位置
を検出し、この回転位置が所定の位置にきたとき走行す
るウェブのマークを常に検出するよう制動装置によりウ
ェブの張力を制御すれば、処理装置の周長とウェブのマ
ーク間の長さを一定の関係に保つことができるのでウェ
ブの温度や湿度による伸縮を修正することができる。ま
た、初期の位相偏差又は外乱による位相偏差は張力変化
により版胴とウェブの間の行程差が積分されろことによ
り位相の補正が行われる。

〔実　施　例〕

以下、本発明の一実施例を第１図を用いて説明する。

本実施例はプリプリントされたウェブに４色を追剥印刷
する装置を示す。プリプリントされたウェブ１は供給ロ
ーラ２に巻かれている。このプリプリントには等間隔で
レジスタマークが記入されている。なお、レジスタマー
クとしてプリプリントされた図柄の一部を用いてもよい
。給紙ローラ２には回転を制動するブレーキ３が設けら
れおり電流または空気圧にほぼ比例した制動トルクを発
生する。ウェブｌは巻き取りローラ４により引っ張り駆
動され所定の張力をかけた状態で巻き取られる。ウェブ
１には異なる色を追剥印刷してゆく版胴が図面左から右
に順に版胴５９版胴６、版胴７、版胴８と４対設置され
ており、各版胴５〜８は１個のメインモータ９で回転駆
動される。版胴５Ｌこは回転位置を計測するエンコーダ
１０が設けられ、版胴５より所定距離上流にはレジスタ
マークを検出するスキャニングヘッド１１と、ウェブｌ
の張力を検出する張力センサ１２が設けられている。

制御部１３はエンコーダ１０．スキャニングヘッド１１
張カセンサ１２の出力を入力し、版胴５の回転位置が所
定の位置となったときマークが検出されるようにするた
め、ウェブ１の張力をブレーキ３の制動トルクにより制
御する。これは印刷ピンチの長短はレジスタマークの位
相偏差の変化により検出されるからである。

つまりプリプリントの印刷ピッチが追剥印刷ピッチに比
べ短い場合は張力を増加しプリプリントの印刷ピンチを
伸ばし、追剥印刷ピンチに合わせ、逆の場合は張力を減
少し印刷ピンチを短くすることにより追剥印刷を行い色
ずれを防止する。印刷ピンチによらない初期位相偏差や
外乱による偏差は張力により版胴とウェブの行程差を積
分することにより補正する。

次に制御部１３の動作について説明する。

ウェブ１は一定張力Ｔで給紙ローラ２より巻き出されて
いる。この張力Ｔはブリプリント印刷時の張力とほぼ同
じ値である。しかし、追剥印刷時、ウェブ１は温度、湿
度等の周囲条件の違いからプリプリント時のウェブ１に
対して伸縮している。

これはレジスタマーク間の長さの伸縮となって表われる
。ウェブ１の伸長と張力の関係は次式で表される。

χ−に△Ｔ　　−−−−−−−−−（１）Ｘ：張力を加
えた場合のウェブ１の伸縮量（レジスタマーク偏差） ｋ：ウェブ１の縦弾性係数、厚み１幅から決まる弾性定
数 △Ｔ：張力の増加量（ウェブ１には基準となる張力Ｔが
加わっており、このＴに追加又は減少する張力を表わす
。） 張力Ｔとブレーキトルクτとの関係は次式で表される。

τ＝Ｔ・　　　十τ。へ−−−−−−（２）τ＝Ｔ・　
　　　　　−−−−−−−−−−−−（３）Ｄ：給紙ロ
ーラ２の巻き径 τ、：トルクの機械的損失 ここでτ、はスピード即ち巻き径りなどの諸条件によっ
て変動し一定の値とはならない。τ。は−般に小さいの
で省略すると（３）式となる。

ブレーキトルクτとブレーキ信号ｉとの関係は次式のよ
うになる。ここでブレーキ信号ｉとはブレーキを駆動す
る空気圧や電流値またはこれら番ご比例する値とする。

τ＝　Ａ　（ｉ　−ｉ　、　）−−−−−−−（４）τ
＝Ａ−１−〜−−−−−−−−−−−−（５）Ａ：定数 １０　：信号ｉに対するバイアス値。

信号ｉとてとはある範囲ではリニアな関係が得られる。

バイアス値１０は小さいので省略することができ（５）
式のように表わすことができる。

以上の関係を用いウェブ１の伸縮量Ｘが零となるようブ
レーキトルτ制御信号ｉを次式により求める。

１ ｉ＝に、（ΔＴ＋　　　ｒ△Ｔｄｔ）＋αＸ十Ｔ。

ｇ　（△χ）−−−−−−−一一一−（６）ＫＰ：比例
ゲイン Ｔ１：積分時間 △Ｘ＝Ｘｉ　〜ｘ　ｉ−＋　−−−−−−−（７）ΔＸ
は相隣るレジスタマーク間距離の変化の差を表わす。

（６）式の第１項はΔＴに対するＰＩ制御であり第２項
、第３項はレジスタマーク偏差による補正信号である。

次にエンコーダＩＯとスキャニングへンド１１からレジ
スタマーク偏差Ｘを算出する方法について説明する。エ
ンコーダ１０は版胴５と同紬で回転し、回転位置を出力
する。エンコーダ１０が１回転に１００パルス出力する
とし、そのパルスにＯから９９の番地を付ければその番
地が位置を示す。プリプリント時、版胴１回転ごとにレ
ジスタマークをウェブ１に記入してゆけば、レジスタマ
ークのピンチは版胴の周長と同じになる。そこでエンコ
ーダ１０が所定の番地例えば５０番地のときスキャニン
グヘッド１１がレジスタマークを検出し、次の回転位置
が５０番地にきたとき再びスキャニングヘッド１１がレ
ジスタマークを検出すればウェブ１は伸縮を生しなかっ
た場合であり、このときはｘ＝０である。

また４９番地にきたときレジスタマークを検出したとす
れば、ウェブ１が短縮したことを表わし、５１番地にき
たときレジスタマークを検出したとすれば、ウェブ１は
伸長したことを表わす。そこで最初にレジスタマークを
検出する番地を基準番地とし、この基準番地とレジスタ
マークを検出した番地との差に比例した値としてＸを求
めることができる。なおエンコーダ１０の信号を用いて
番地を決定しゲートを設けて検出することなど詳細は特
公昭６２−５８８７８号公報、特公昭６３−２８７５８
号公報に記載されている。

ところで、（２）、　（３）式に示す給紙ローラ２の巻
き径はウェブを巻き出すにつれて減少してゆく。このよ
うな径の張力制御として直線形張力制御演算方式があり
、この方式は制御中平衡状態において外乱が検出される
と、巻き取り又は巻き出し径の大小に無関係に外乱量に
比例した出力変化を与えて平衡状態に戻している。一方
ブレーキのトルクは（５）式に示すように制御信号ｉに
比例する。また（３）式に示すようにブレーキの発生ト
ルクは巻キ出し、又は巻き取り半径と張力との積で表さ
れる。

従って張カ一定の定張力制御の場合、巻き出し又は巻き
取り径に比例したトルクとなる。このトルクは前述のよ
うに制御信号ｉに比例するので制御信号ｉは巻き取り径
に比例することになる。ここにおいて外乱が検出される
とその外乱量に比例した出力変化が直線形張力制御演算
器において行われ、巻き取り径が大きい時は制御信号ｉ
は大きいので張力変化は小さくなり、巻き取り径が小さ
い時には制御信号ｉが小さいので張力変化は大きくなる
。この様に巻き径の大小によって制御ループのゲインが
変化するので制御動作としては不安定になる。これを防
止するため、直線形張力制御演算器の出力をダイオード
等の指数関数の電流特性を有する演算器を通して出力す
ることにより、制御系のループゲインを常に一定とする
ことができる。詳細は特公昭５４−４２０６４号公報に
記載されている。

なお、本実施例は、追剥印刷時の色ずれを防止する装置
であるが、版胴６〜８を除去し版胴５をラベル抜き器と
かミシン目加工機とすればラヘル抜き、ミシン目加工を
行うことができるわまた、位相制御のための遊星歯車機
構などの機械的機構など必要とせず、既設の張力検出器
がある場合これを利用して位相制御を行うことが出来る
。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明は、供給ローラ
に本来備わっているブレーキを用いてトルク制御するこ
とにより、走行ウェブの位相およびピンチの制御を行う
ので安価な位相制御方法および装置を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の構成を示す図、第２図は従来
の技術を説明する図である。 １−−−−ウェブ　　　　　２−ｍ＝給紙ローラ３−−
−ブレーキ　　　　　４−一一巻き取りローラ５　６．
７．８−−一版胴 ９−ｍ−メインモータ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）供給ローラより巻き出され走行駆動ローラにより
   走行駆動されるウェブの走行速度と同じ周速度で回転す
   る処理装置によって前記ウェブに所定の処理を行うに際
   し前記ウェブに一定の間隔で記入されたマークに基づき
   前記ウェブの位相を制御するウェブの位相制御方法にお
   いて、前記処理装置の回転位置と、所定位置を通過する
   前記マークと、前記ウェブの張力とを検出し、前記処理
   装置が所定の回転位置にきたとき前記マークが検出され
   るよう前記供給ローラの回転を制動することを特徴とす
   るウェブの位相制御方法。
2. （２）所定の間隔でマークを記入したウェブを巻いた供
   給ローラと、この供給ローラから前記ウェブを巻き出し
   走行駆動する走行駆動ローラと、前記ウェブの走行速度
   と同じ周速度で回転し前記ウェブに所定の処理を行う処
   理装置と、この処理装置の回転位置を計測する回転位置
   計と、前記処理装置より所定位置に配置され前記マーク
   を検出するマーク検出器と、前記ウェブの張力を計測す
   る張力計と、前記供給ローラの回転を制動するブレーキ
   と、前記処理装置の回転位置が所定の位置となった時前
   記マーク検出器が前記マークを検出するよう前記ブレー
   キの制動力を制御する制御部とを備えたことを特徴とす
   るウェブの位相制御装置。