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Gebiet der
Erfindung und Erläuterung
zum Stand der Technik
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Steuern eines Bahnzufuhrlaufs in einer Druckmaschine (elektronische
Druckmaschine usw.).
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6 ist
eine schematische Gesamtansicht einer elektronischen Druckmaschine,
die zum ein- und beidseitigen
Bedrucken von Papier verwendet wird. Bei dieser elektronischen Druckmaschine
wird, wie 6 zeigt, eine Bahn 14,
die über
eine auf einem Einzug 1 sitzende Walze 20 zugeführt ist,
von einer Einzugszugwalze 7 eingezogen und einer Druckeinheit 2 zugeführt. Anschließend wird
die Bahn 14 bedruckt (mittels Anhaften von Toner) und Toner
auf der Bahn 14 mittels einer ersten Fixierwalze 3 und
einer zweiten Fixierwalze 4 fixiert. Somit wird die Bahn 14 nach
Durchlaufen der zweiten Fixierwalze 4 über eine Ausgabezugwalze 13 ausgegeben,
sowie von einer Schneideinrichtung 6 geschnitten und korrekt
angeordnet, wodurch der Druckvorgang abgeschlossen ist. In 6 stehen
die Bezugszeichen 9a, 9b und 9c für Papierpreßwalzen, 10a, 10b und 10c für Servomotoren
und 11 für
eine Bahnbremse.
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Wenn
mit der zuvor genannten elektronischen Druckmaschine (im Fall eines
einseitigen Drucks) nur eine Seite der Bahn 14 bedruckt
wird, bedrucken die Druckeinheiten 2a und 2b,
nachdem die Bahn 14 die Einzugszugwalze 7 durchlaufen
hat, eine Seite der Bahn 14, und Toner wird von der ersten
Fixierwalze 3 fixiert. Dann wird die Bahn 14 einer
zwischengeschalteten Zugwalze 8 zugeführt. Ferner wird, nachdem eine
Seite der Bahn 14 mittels der Druckeinheiten 2c und 2d bedruckt
und der zweiten Fixierwalze 4 fixiert ist, die Bahn der
Schneideinrichtung 6 über
die Ausgabezugwalze 13 zugeführt, geschnitten und ausgerichtet,
wodurch der Druckvorgang abgeschlossen ist.
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Wenn
beide Seiten der Bahn 14 mit der zuvor erwähnten elektronischen
Druckmaschine bedruckt werden sollen (beidseitiger Druck), wird
die Bahn 14, nachdem die Oberseite (eine Seite) der Bahn 14 mittels
der Druckeinheiten 2a und 2b bedruckt und der
ersten Fixierwalze 3 fixiert ist, von einer Wendestange 5 umgedreht
und den Druckeinheiten 2c und 2d über die
zwischengeschaltete Zugwalze 8 zugeführt, wodurch die Rückseite
bedruckt wird. Anschließend
wird die Bahn 14 nach dem Fixieren auf der zweiten Fixierwalze 4,
wie beim einseitigen Druck, von der Schneideinrichtung 6 geschnitten
und ausgerichtet, wodurch der beidseitige Druck abgeschlossen ist.
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Bei
der herkömmlichen
elektronischen Druckmaschine wird die Bahn 14 aufgeheizt,
wenn sie über
die erste Fixierwalze 3 läuft, so daß sich die Papierlänge ändert. Daher
entsteht beim Mehrfarbendruck mit Prozeßfarbe, bei dem ein Überdrucken
sukzessive von den Druckeinheiten 2c und 2d durchgeführt werden
muß, das
Problem, daß die
Druckausrichtung (Registerhaltigkeit) fehlerhaft ist, und ein präziser Mehrfarbendruck nicht
ausgeführt
werden kann. Aus diesem Grund wird in der Praxis üblicherweise
ein Aufbau verwendet, bei dem die zwischengeschaltete Zugwalze 8 zwischen
der Einzugszugwalze 7 und der Ausgabezugwalze 13 angeordnet
ist, um Spannungen zwischen der Einzugszugwalze 7 und der
zwischengeschalteten Zugwalze 8 sowie zwischen der zwischengeschalteten
Zugwalze 8 und der Ausgabezugwalze 13 zu steuern,
wodurch die Dehnungen der Bahn 14 beim Durchlaufen der
Druckeinheiten 2a und 2b und beim Durchlaufen
der Druckeinheiten 2c und 2d aneinander angeglichen
werden, so daß die
Genauigkeit der Druckausrichtung (Registerhaltigkeit) verbessert
ist.
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Nachfolgend
wird nun ein Mechanismus zum Erzeugen einer Spannung zwischen den
Zugwalzen anhand der Zeichnung beschrieben. Das von der Japan Printing
News Co., Ltd. veröffentlichte
Buch mit dem Titel „Offset
Printing Machine" beschreibt,
daß allgemein
eine Einzugsspannung eines Druckabschnittes, d.h. eine Spannung
in einem Bereich, der vom Einzug
1 bis zur Einzugszugwalze
7 reicht,
eine Grundspannung für
die Papierspannung aller Papierstrecken der Druckmaschine stromabwärts der
Einzugszugwalze
7 ist und einen Hauptfaktor darstellt,
der zur Stabilisierung der Druckgenauigkeit usw. beiträgt. Zudem
ist in diesem Buch eine Gleichung für die Zulaufspannung angegeben.
Wenn in dieser Gleichung die Dosierwalze durch die Einzugszugwalze
und die Umfangsgeschwindigkeit der Druckeinheit durch die der zwischengeschalteten
Zugwalze ersetzt wird, erhält
man folgende Gleichung:
worin F
2 die
Zulaufspannung, F
1 die Einzugsspannung der
Einzugszugwalze, V
0 die Umfangsgeschwindigkeit der
zwischengeschalteten Zugwalze, V
1 die Umfangsgeschwindigkeit
der Einzugszugwalze, E der Youngsche Modul für Papier, η der Viskositätskoeffizient
von Papier, a die Papierdicke, I die Papierbreite und T
2 die
Zeitkonstante (Zeit, in der Papier einen Bereich von der Einzugszugwalze
bis zur zwischengeschalteten Zugwalze durchläuft) ist.
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Eine
Spannung zwischen der zwischengeschalteten Zugwalze 8 und
der Ausgabezugwalze 13 kann auch dadurch bestimmt werden,
daß in
der Gleichung (1) die Umfangsgeschwindigkeit der zwischengeschalteten
Zugwalze durch die Umfangsgeschwindigkeit der Ausgabezugwalze, die Umfangsgeschwindigkeit
der Einzugszugwalze durch die Umfangsgeschwindigkeit der zwischengeschalteten
Zugwalze und die Einzugsspannung F, der Einzugswalze durch die anhand
der Gleichung (1) bestimmte Zulaufspannung F2 ersetzt
wird.
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Daraufhin ändert sich
beispielsweise, auch wenn die Spannung F1 des
Einzugs 1 konstant gehalten ist, wenn die Umfangsgeschwindigkeit
V1 der Einzugszugwalze 7 oder die
Umfangsgeschwindigkeit V0 der zwischengeschalteten
Zugwalze 8 verändert
ist, die Zulaufspannung F2, d.h. die Papierspannung
zwischen der Einzugszugwalze 7 und der zwischengeschalteten
Zugwalze 8 ändert
sich. Dies gilt auch für
die Papierspannung zwischen der zwischengeschalteten Zugwalze 8 und
der Ausgabezugwalze 13. Bei dieser Spannungssteuerung ist
es nicht bevorzugt, eine Drehmomentsteuerung durchzuführen, um
das Drehmoment des Motors zum Antrieb der Zugwalze aufrechtzuerhalten,
da die Drehzahlsteuerung eine Schwankung der Umfangsgeschwindigkeit
der Zugwalze bewirkt. Daher wurde die Geschwindigkeit üblicherweise
am Antrieb der Zugwalze gesteuert.
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Bei
der Durchführung
einer solchen Geschwindigkeitssteuerung tritt jedoch ein nachfolgend
beschriebenes Problem auf. Wenn es bei der herkömmlichen Geschwindigkeitssteuerung
zu einem Durchhängen
der Bahn 14 nach deren Durchlaufen der Zugwalzen 7, 8 oder 13 bei
einer geringen Differenz zwischen den Umfangsgeschwindigkeiten der
Zugwalzen kommt, nehmen der Abbau des Durchhängens und die Stabilisierung der
Spannung erhebliche Zeit in Anspruch, so daß es zu einem hohen Ausschuß (Papierverlust)
kommt, bevor Drucksachen mit präziser
Druckausrichtung (Registerhaltigkeit) in der Laufrichtung der Bahn 14 erhalten
werden können.
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Die
WO 94/29113 befaßt
sich mit dem Problem der Bahnsteuerung bei Vorrichtungen, die eine
präzise Ausrichtung
bei Mehrfach-Arbeitsstationen in Tandemanordnung erfordern, wobei
die Bahn mittels Zugwalzenanordnungen gefördert wird, die zwischen den
Arbeitsstationen angeordnet sind. Die Zugwalzenanordnungen werden
von Elektromotoren angetrieben, die von einem zentralen Controller
gesteuert werden, der eine gewünschte
Geschwindigkeit für
die Bahn einstellt, und die mittels lokaler Rückkopplungsstrecken bezüglich des Antriebsdrehmomentes,
das dadurch auf die einzelnen Zugwalzen für die Abschnitte der Bahn aufgebracht wird,
einzeln veränderbar
sind, mit dem Ziel, bei der gewünschten
Geschwindigkeit über
die gesamte Bahn ein präzises
Dauerspannungsniveau zu erzielen. Die Steuerung beruht auf Zugwalzenanordnungen,
die alle die Bahn auf eine geforderte Betriebsgeschwindigkeit beschleunigen
und geringfügige
Abweichungen zwischen den Zugwalzenanordnungen über die Rückkopplungsstrecken aufnehmen.
Somit versuchen beim Start alle Zugwalzen, die geforderte Bahnbetriebsgeschwindigkeit
zu erreichen und gleichzeitig auf Differenzen untereinander, die
sowohl Änderungen
der Bahnspannung in den verschiedenen Abschnitten der Laufstrecke
bewirken als auch von diesen herrühren, zu reagieren und diese
zu beseitigen. Sofern die einzelnen Zugwalzen zur Startzeit sowohl
die Bahn auf Betriebsgeschwindigkeit beschleunigen als auch ihre
Geschwindigkeiten so verändern,
daß sie
die Bahngeschwindigkeitsdifferenzen verringern, ist anzunehmen,
daß das
Problem des raschen Erreichens einer konstanten Bahnlaufgeschwindigkeit
und -spannung zur Startzeit noch nicht gelöst ist.
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Ziel und Zusammenfassung
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung wurde zur Lösung des obigen Problems gemacht,
und eines ihrer Ziele besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Steuern eines Bahnzufuhrlaufs zum Druckstartzeitpunkt bereitzustellen,
mit denen das Durchhängen
einer Bahn (Papier) in kurzer Zeit abgebaut werden kann, wobei die
Zeit, die zur Stabilisierung einer Spannung nach dem Druckstart
(nach dem Betriebsstart) benötigt
wird, deutlich verkürzt
und das Auftreten von Ausschuß,
das durch ungenaue Druckausrichtung (Abweichung der Registerhaltigkeit)
in der Bahnlaufrichtung verursacht ist, merklich verringert werden
kann.
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Um
das obige Ziel zu erreichen, wird ein Verfahren zum Steuern eines
Bahnzufuhrlaufs zum Druckstartzeitpunkt bereitgestellt, das dadurch
gekennzeichnet ist, daß Zugwalzen,
die in einem Bereich von der Papiereinzugsseite bis zur Papierausgabeseite
einer Druckmaschine angeordnet sind, von der Papiereinzugsseite
her nacheinander mit einer Drehmomentsteuerung angetrieben werden,
durch die das Durchhängen
einer Bahn von der stromaufwärtigen
Seite einer Bahnzufuhrlaufstrecke her sukzessive abgebaut wird.
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Das
Verfahren umfaßt
vorzugsweise folgende Schritte:
(a) einen Schritt zum Abbau
des Durchhängens,
in dem das Durchhängen
einer Bahn von der stromaufwärtigen
Seite einer Bahnzufuhrlaufstrecke her durch Antreiben der Zugwalzen,
die in einem Bereich von der Papiereinzugsseite bis zur Papierausgabeseite
einer Druckmaschine angeordnet sind, mit einer sukzessiven Drehmomentsteuerung
von der Papiereinzugsseite her sukzessive abgebaut wird; (b) einen
Zugwalzen-Anhalteschritt zum Anhalten des Antriebs einer Zugwalze
auf der stromaufwärtigen
Seite, wenn das Durchhängen der
Bahn auf der stromaufwärtigen
Seite im Schritt zum Abbau des Durchhängens abgebaut wird, und (c)
einen Antriebszustandsschaltschritt zum Schalten des Antriebs einer
Zugwalze, deren Antrieb im Zugwalzenanhalteschritt angehalten wurde,
von einer Drehmomentsteuerung zu einer Geschwindigkeitssteuerung,
und
das ferner dadurch gekennzeichnet ist, daß diese Schritte nacheinander
durchgeführt
werden. Ferner wird die Bahn zwischen den Zugwalzen vorzugsweise
mit einer Vorspannung versehen, wodurch die Zeit zwischen dem Antriebszustandsschaltschritt
und dem Zeitpunkt, zu dem die Spannung der Bahn zwischen den Zugwalzen
stabilisiert ist, verkürzt
ist. Noch bevorzugter wird die Spannung der Bahn zwischen einem
Einzug und einer Einzugszugwalze sowie zwischen den Zugwalzen von
einem Spannungssensor detektiert und die Spannungssteuerung der
Bahn anhand des vom Spannungssensor detektierten Spannungsdetektionswertes durchgeführt.
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Unter
einem anderen Aspekt der Erfindung wird eine Vorrichtung zum Steuern
eines Bahnzufuhrlaufs durch eine Druckmaschine bereitgestellt, mit
einem Bahneinzug, der die Bahn einer Reihe von Einzugszugwalzen
zuführt,
die von einer Bahneinzugsseite bis zu einer Bahnausgabeseite der
Druckmaschine vorgesehen sind, wobei die Vorrichtung folgendes umfaßt:
mehrere
Spannungssensoren zum Detektieren einer Spannung einer Bahn zwischen
einem Einzug und einer Einzugswalze sowie zwischen Zugwalzen,
einen
Controller, dem ein Spannungsdetektionssignal der mehreren Spannungssensoren
als Steuersignal zugeführt
wird, wobei der Controller dazu eingerichtet ist, ein Durchhängen der
Bahn abzubauen und eine Vorspannung der Bahn von der stromaufwärtigen Seite
der Bahnlaufstrecke her sukzessive bereitzustellen, indem jede Zugwalze
mit einer Drehmomentsteuerung anhand des Steuersignals des Controllers
zum Druckstartzeitpunkt angetrieben wird, und danach der Antrieb
jeder Zugwalze an den Stellen, an denen das Durchhängen der
Bahn abgebaut wurde, sukzessive von einer Drehmomentsteuerung zu
einer Geschwindigkeitssteuerung geschaltet wird.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
eine Darstellung einer Systemkonfiguration für eine elektronische Druckmaschine,
die mit einer Vorrichtung zum Steuern eines Bahnzufuhrlaufs gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist;
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2 ist eine schematische Darstellung zur
Veranschaulichung eines Verfahrens zum Steuern eines Bahnzufuhrlaufs
gemäß der vorliegenden
Erfindung, wobei 2A eine schematische Darstellung
eines Zustands ist, in dem das Durchhängen von Papier (einer Bahn)
zwischen einer Einzugszugwalze und einer zwischengeschalteten Zugwalze
sowie zwischen der zwischengeschalteten Zugwalze und einer Ausgabezugwalze
vorliegt, 2B eine schematische Darstellung
eines Zustands ist, in dem ein Durchhängen von Papier zwischen der
Einzugszugwalze und der zwischengeschalteten Zugwalze abgebaut und
ein Durchhängen
von Papier zwischen der zwischengeschalteten Zugwalze und der Ausgabezugwalze
vorhanden ist, und 2C eine schematische Darstellung
eines Zustands, in dem ein Durchhängen von Papier zwischen der
Einzugszugwalze und der zwischengeschalteten Zugwalze sowie zwischen
der zwischengeschalteten Zugwalze und der Ausgabezugwalze abgebaut
ist;
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3 ist
ein Ablaufschema, das ein Beispiel für einen Algorithmus zum Steuern
eines Bahnzufuhrlaufs zeigt, wenn alle Zugwalzen mit einer Geschwindigkeitssteuerung
angetrieben werden;
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4 ist
ein Ablaufschema, das ein Beispiel für einen Algorithmus zum Steuern
eines Bahnzufuhrlaufs zeigt, wenn statt Drehmomenteinstellmitteln
ein Timer verwendet wird;
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5 ist
ein Ablaufschema, das ein Beispiel für einen Algorithmus zum Steuern
eines Bahnzufuhrlaufs zeigt, wenn der Betrieb gestartet wird, indem
alle Zugwalzen gleichzeitig mit einer Geschwindigkeitssteuerung
gestartet werden; und
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6 ist
eine schematische Darstellung des Gesamtaufbaus einer herkömmlichen
elektronischen Druckmaschine, die zum ein- und beidseitigen Bedrucken
von Papier verwendet wird.
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Detaillierte
Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
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Eine
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend anhand der 1 bis 5 beschrieben.
In den 1 und 2 sind Elemente,
die im wesentlichen den in 6 gezeigten
Elementen entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet,
weshalb auf eine doppelte Beschreibung dieser Elemente verzichtet
wird.
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1 zeigt
einen Aufbau einer elektronischen Druckmaschine, die mit einer Vorrichtung
zum Steuern eines Bahnzufuhrlaufs gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist. Wie 1 zeigt,
entspricht der gesamte Aufbau dieser elektronischen Druckmaschine
dem einer herkömmlichen
elektronischen Druckmaschine. Bei dieser Ausführungsform sind jedoch die
Walzenantriebsservomotoren 10a, 10b und 10c,
die jeweils an den Zugwalzen 7, 8 und 13 angebracht
sind, so angeordnet, daß sie
sowohl eine Geschwindigkeits- als auch eine Drehmomentsteuerung
durchführen
können,
und der Controller 12 dient zum Durchführen des Schaltens zwischen
der Geschwindigkeitssteuerung und der Drehmomentsteuerung sowie zur
Steuerung. Ferner sind, wie in 1 gezeigt
ist, Spannungssensoren 15a, 15b und 15c zum
Detektieren einer Spannung der Bahn 14 zwischen dem Einzug 1 und
der Einzugszugwalze 7, zwischen der Einzugszugwalze 7 und
der zwischengeschalteten Zugwalze 8, sowie zwischen der
zwischengeschalteten Zugwalze 8 und der Ausgabezugwalze 13 vorgesehen,
und die Ausgangssignale dieser Spannungssensoren 15a, 15b und 15c werden
dem Controller 12 als Steuersignal zugeführt.
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Nachfolgend
wird ein Vorgang zum Abbau des Durchhängens einer Bahn 14 in
der elektronischen Druckmaschine dieser Ausführungsform beschrieben. Wie
in 2A mit einem Pfeil gezeigt ist, wird zunächst das
Durchhängen
der Bahn 14 zwischen dem Einzug 1 und der Einzugszugwalze 7 durch
Antreiben nur der Einzugszugwalze 7 mit Drehmomentsteuerung
abgebaut. Das abgebaute Durchhängen
der Bahn 14 konzentriert sich zwischen der Einzugszugwalze 7 und
der zwischengeschalteten Zugwalze 8. Wenn das Durchhängen der
Bahn 14 zwischen dem Einzug 1 und der Einzugszugwalze 7 abgebaut
ist, unterliegt die Einzugszugwalze 7 einer Spannung, die
einen Sollwert für
die Drehmomentsteuerung überschreitet,
so daß die
Umfangsgeschwindigkeit der Zugwalze 7 Null wird. Zu diesem
Zeitpunkt wird der Antrieb der Einzugszugwalze 7 auf Geschwindigkeitssteuerung
umgeschaltet, wobei der Sollwert für die Geschwindigkeit Null
ist.
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Anschließend wird
zum Abbau des Durchhängens
der Bahn 14, das sich zwischen der Einzugszugwalze 7 und
der zwischengeschalteten Zugwalze 8 konzentriert hat (siehe 2A),
wie dies durch einen Pfeil in 2B angezeigt
ist, nur die zwischengeschaltete Zugwalze 8 mit Drehmomentsteuerung
angetrieben, um das Durchhängen
der Bahn 14, das sich zwischen der Einzugszugwalze 7 und
der zwischengeschalteten Zugwalze 8 konzentriert hat, abzubauen.
Wenn das Durchhängen
der Bahn 14 zwischen der Einzugszugwalze 7 und
der zwischengeschalteten Zugwalze 8 auf diese Weise abgebaut
ist, unterliegt die zwischengeschaltete Zugwalze 8 einer
Spannung, die einen Sollwert der Drehmomentsteuerung überschreitet,
so daß die
Umfangsgeschwindigkeit der Zugwalze 8 Null wird. Zu diesem
Zeitpunkt wird der Antrieb der Zugwalze 8 auf Geschwindigkeitssteuerung
geschaltet, wobei der Sollwert für
die Geschwindigkeit Null ist.
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Anschließend wird
mit der gleichen Vorgehensweise wie oben beschrieben nur die Ausgabezugwalze 13 mit
Drehmomentsteuerung angetrieben, um das Durchhängen der Bahn 14 zwischen
der zwischengeschalteten Walze 8 und der Ausgabezugwalze 13 abzubauen
(siehe 2C). Zu diesem Zeitpunkt werden
die Servomotoren 10a, 10b und 10c zum
Antrieb aller Zugwalzen 7, 8 und 13 auf
Geschwindigkeitssteuerung geschaltet, wobei der Sollwert für die Geschwindigkeit
Null ist.
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Sobald
alle Zugwalzen, 7, 8 und 13 auf Geschwindigkeitssteuerung
geschaltet sind, ist die Umlaufgeschwindigkeit jeder Zugwalze zum
Erhalten einer benötigten
Spannung zwischen den Zugwalzen durch die Gleichung (1) gegeben,
die in der Beschreibung des Standes der Technik angegeben ist. Der
ermittelte Wert wird als Geschwindigkeitssollwert für die Umfangsgeschwindigkeit
jeder Zugwalze eingestellt, und alle Zugwalzen 7, 8 und 13 werden
mit Geschwindigkeitssteuerung gemäß dem Geschwindigkeitssollwert
angetrieben.
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3 zeigt
ein spezifisches Ablaufschema für
die vorgenannte Steuerung. In diesem Fall wird zunächst nur
die Einzugszugwalze 7 mit Drehmomentsteuerung angetrieben.
Wenn die Umfangsgeschwindigkeit der Einzugszugwalze 7 Null
wird, wird deren Antrieb angehalten und auf Geschwindigkeitssteuerung
geschaltet, wobei der Geschwindigkeitssollwert Null ist. Dann wird
nur die zwischengeschaltete Zugwalze 8 mit Drehmomentsteuerung
angetrieben. Wenn die Umfangsgeschwindigkeit der zwischengeschalteten
Zugwalze 8 Null wird, wird deren Antrieb angehalten und
auf Geschwindigkeitssteuerung umgeschaltet, wobei der Geschwindigkeitssollwert
Null ist. Anschließend
wird für
alle Zugwalzen 7, 8 und 13 der aufgrund
der notwendigen Spannung ermittelte Geschwindigkeitssollwert eingestellt
und der Antrieb aller Zugwalzen 7, 8 und 13 gemäß dem Geschwindigkeitssollwert
auf Geschwindigkeitssteuerung geschaltet.
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Auch
wenn keine Drehmomenteinstelleinrichtung verwendet werden kann,
wird ein Wert, der größer als
der durch Division des maximalen Wertes des Durchhängens der
Bahn (Papier) durch die Zugwalzen-Umfangsgeschwindigkeit erhaltene
Wert ist, als Timer-Wert genommen, und das Durchhängen kann
durch sukzessives Antreiben der Zugwalzen 7, 8 und 13,
beginnend mit der Einzugszugwalze 7, wie zuvor beschrieben, über einen
festgelegten Zeitraum, der durch den Timer-Wert vorgegeben ist,
abgebaut werden. Wenngleich die Einstellgenauigkeit der Vorspannung
in diesem Fall etwas geringer ist als die des oben beschriebenen
Verfahrens mit Drehmomentsteuerung, kann die Zeit vom Beginn des
Antriebs aller Zugwalzen mit Geschwindigkeitssteuerung bis zum Erreichen
einer stetigen Spannung verkürzt
werden, da die Bahn mit einer Vorspannung versehen ist.
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4 ist
ein Ablaufschema zur spezifischen Steuerung unter Verwendung eines
Timers. Dabei wird die zum Abbau des Durchhängens der Bahn 14 benötigte Zeit
in Timern für
die Zugwalzen 7, 8 und 13 vorab eingestellt.
Zunächst
wird nur die Einzugszugwalze 7 angetrieben, und der Betrieb
des Timers für
die Einzugszugwalze 7 gestartet. Wenn der Timer für die Einzugszugwalze 7 hochgezählt hat,
wird der Antrieb der Einzugszugwalze 7 angehalten und unter
der Bedingung, daß der
Geschwindigkeitssollwert Null ist, auf Geschwindigkeitssteuerung
geschaltet. Dann wird nur die zwischengeschaltete Zugwalze 8 angetrieben
und der Betrieb des Timers für
die zwischengeschaltete Zugwalze 8 gestartet. Wenn der
Zeitgeber für
die zwischengeschaltete Zugwalze 8 hochgezählt hat,
wird der Antrieb der zwischengeschalteten Zugwalze 8 angehalten
und unter der Bedingung, daß der
Geschwindigkeitssollwert Null ist, auf Geschwindigkeitssteuerung
geschaltet. Anschließend
wird nur die Ausgabezugwalze 13 angetrieben und der Betrieb
des Timers für
die Ausgabezugwalze 13 gestartet. Wenn der Timer für die Ausgabezugwalze 13 hochgezählt hat,
wird der Antrieb der Ausgabezugwalze 13 angehalten und
unter der Bedingung, daß der
Geschwindigkeitssollwert Null ist, auf Geschwindigkeitssteuerung
geschaltet. Anschließend
wird für
alle Zugwalzen 7, 8 und 13 der durch
die notwendige Spannung bestimmte Geschwindigkeitssollwert eingestellt
und der Antrieb aller Zugwalzen 7, 8 und 13 gemäß diesem
Geschwindigkeitssollwert auf Geschwindigkeitssteuerung geschaltet.
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Wie
zuvor beschrieben, werden die im Bereich von der Papiereinzugsseite
bis zur Papierausgabeseite angeordneten Zugwalzen 7, 8 und 13 nacheinander
von der Papiereinzugsseite her in Drehmomentsteuerung angetrieben,
um das Durchhängen
der Bahn 14 von der stromaufwärtigen Seite der Bahnzufuhrlaufstrecke
her sukzessive abzubauen. Dadurch kann das Durchhängen der
Bahn 14 in kürzerer
Zeit abgebaut werden als beim herkömmlichen Verfahren zum Abbau
des Durchhängens,
bei dem das Durchhängen
einer Bahn durch eine geringe Differenz der Zugwalzen-Umfangsgeschwindigkeit
abgebaut wird. Zudem wird dadurch, daß die Bahn 14 mit
der Vorspannung versehen wird, die Geschwindigkeit aller Zugwalzen 7, 8 und 13 mit
der vorbestimmten Sollgeschwindigkeit gesteuert, und die Zeit vom
Start des Antriebs bis zur Stabilisierung der Spannung kann deutlich
verkürzt
werden. Ebenso kann die Vorspannung zwischen den Zugwalzen durch
Aufbringen der Vorspannung in einem statischen Zustand genau vorgegeben
werden. Daher kann die Zeit, die zur Stabilisierung der notwendigen
Spannung zwischen den Zugwalzen nach dem Schalten auf Geschwindigkeitssteuerung
benötigt
wird, verkürzt
werden.
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Es
folgt nun eine Beschreibung der Funktionen der Spannungssensoren 15a, 15b und 15c in
der elektronischen Druckmaschine dieser Ausführungsform. Zunächst wird
nur die Einzugszugwalze 7 angetrieben, wodurch das Durchhängen der
Bahn 14 zwischen dem Einzug 1 und der Einzugszugwalze 7 abgebaut
wird. Mit dem Abbau des Durchhängens
der Bahn 14 ist der Bahn 14 eine Spannung gegeben.
Der zu diesem Zeitpunkt vom Spannungssensor 15a delektierte
Spannungsdetektionswert wird dem Controller 12 zugeführt. Wenn
der dem Controller 12 vom Spannungssensor 15a zugeführte Spannungsdetektionswert
dabei eine Spannung erreicht, die während des Betriebs notwendig
ist, wird der Antrieb der Einzugszugwalze 7 aufgrund des
vom Controller 12 erzeugten Steuersignals angehalten, so
daß der
Geschwindigkeitssollwert auf Null gestellt ist und der Antrieb der
Einzugszugwalze 7 auf Geschwindigkeitssteuerung geschaltet
wird. Der Abbau des Durchhängens
und die Spannungssteuerung der Bahn 14 zwischen der Einzugszugwalze 7 und
der zwischengeschalteten Zugwalze 8 sowie zwischen der
zwischengeschalteten Zugwalze 8 und der Ausgabezugwalze 13 werden,
wie im vorgenannten Fall des Abbaus des Durchhängens und der Spannungssteuerung
der Bahn 14 zwischen dem Einzug 1 und der Einzugszugwalze 7,
nacheinander durchgeführt.
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Wenn
das Durchhängen
der Bahn 14 an allen Stellen entlang der Bahnzufuhrlaufstrecke
abgebaut und die Bahn 14 mit der Vorspannung versehen ist,
werden alle Zugwalzen 7, 8 und 13 mit
Geschwindigkeitssteuerung gesteuert, wobei der Geschwindigkeitssollwert
Null ist. Anschließend
wird der Geschwindigkeitssollwert, der durch die für das herkömmliche
Verfahren beschriebene Gleichung (1) gegeben ist, für die Zugwalzen
eingestellt. Nach Beendigung des Einstellens werden alle Zugwalzen 7, 8 und 13 gleichzeitig
mit Geschwindigkeitssteuerung gestartet, wodurch der Druckvorgang
beginnt.
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5 ist
ein Ablaufschema, das in diesem Fall eine spezifische Steuerung
zeigt. Dabei wird eine Vorspannung, mit der die Bahn 14 versehen
werden soll, voreingestellt. Zunächst
wird nur die Einzugszugwalze 7 angetrieben. Sobald der
vom Spannungssensor 15a detektierte Spannungswert ungleich
0 wird (wenn eine Spannung erzeugt wird), wird die Einzugszugwalze 7 unter
Spannungssteuerung angetrieben. Wenn die Vorspannung der Bahn 14 zwischen
dem Einzug 1 und der Einzugszugwalze 7 den vorbestimmten,
voreingestellten Vorspannungswert erreicht, wird der Antrieb der
Einzugszugwalze 7 angehalten und auf Geschwindigkeitssteuerung
geschaltet, wobei der Geschwindigkeitssollwert Null ist. Anschließend wird
nur die zwischengeschaltete Zugwalze 8 angetrieben. Sobald
der vom Spannungssensor 15b detektierte Spannungswert ungleich
Null wird, wird die zwischengeschaltete Zugwalze 8 unter
Spannungssteuerung angetrieben. Wenn die Vorspannung der Bahn 14 auf
der stromaufwärtigen
Seite der ersten Fixierwalze 3 den voreingestellten, vorbestimmten
Vorspannungswert erreicht, wird der Antrieb der zwischengeschalteten
Zugwalze 8 angehalten und auf Geschwindigkeitssteuerung
geschaltet, wobei der Geschwindigkeitssollwert Null ist. Anschließend wird
nur die Ausgabezugwalze 13 angetrieben. Sobald der vom
Spannungssensor 15c detektierte Spannungswert ungleich
Null wird, wird die Ausgabezugwalze 13 unter Spannungssteuerung
angetrieben. Wenn die Vorspannung der Bahn 14 auf der stromaufwärtigen Seite
der zweiten Fixierwalze 4 den vorbestimmten, voreingestellten
Vorspannungswert erreicht, wird der Antrieb der Ausgabezugwalze 13 angehalten
und auf Geschwindigkeitssteuerung geschaltet, wobei der Geschwindigkeitssollwert
Null ist. Anschließend
wird bei allen Zugwalzen 7, 8 und 13 der
durch die notwendige Spannung vorgegebene Geschwindigkeitssollwert
eingestellt und der Antrieb aller Zugwalzen 7, 8 und 13 gemäß dem Geschwindigkeitssollwert
auf Geschwindigkeitssteuerung geschaltet.
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Da
die Spannungssensoren 15a, 15b und 15c bei
diesem Aufbau zwischen dem Einzug 1 und der Einzugszugwalze 7 sowie
zwischen den Zugwalzen 7, 8 und 13 angeordnet
sind, um eine dem Detektionswert entsprechende Spannungssteuerung
durchzuführen,
ist die Genauigkeit der Vorspannung zum Druckzeitstartpunkt (Betriebsstartzeit)
verbessert, und die Zeit vom Betriebsstart durch Schalten auf Geschwindigkeitssteuerung
bis zur Stabilisierung der Spannung kann deutlich verkürzt werden.
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Die
obigen Ausführungen
sind eine Beschreibung einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese Ausführungsform
beschränkt,
und aufgrund des technischen Konzeptes der vorliegenden Erfindung
können
verschiedenen Modifikationen und Variationen vorgenommen werden.
Beispielsweise kann die vorliegende Erfindung in der obigen Ausführungsform,
wenngleich der Fall beschrieben wurde, daß der Antrieb von drei Zugwalzen 7, 8 und 13 gesteuert
wird, auf eine Druckmaschine angewandt werden, die mit vier oder
mehr Zugwalzen ausgestattet ist.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung werden in einem Bereich von der Papiereinzugsseite bis
zur Papierausgabeseite einer Druckmaschine angeordnete Zugwalzen
eine nach der anderen von der Papiereinzugsseite her mit Drehmomentsteuerung
angetrieben, wodurch das Durchhängen
einer Bahn von der stromaufwärtigen
Seite einer Bahnzufuhrlaufstrecke her sukzessive abgebaut wird.
Daher kann das Durchhängen der
Bahn (Papier) im Vergleich zum herkömmlichen Verfahren, bei dem
das Durchhängen
der Bahn durch eine kleine Differenz der Zugwalzen-Umfangsgeschwindigkeit
abgebaut wird, in kürzerer
Zeit abgebaut werden. Dies führt
dazu, daß ein
Problem dahingehend vermieden werden kann, daß ein großer Ausschuß auftritt, bevor Drucksachen
mit hoher Genauigkeit der Druckausrichtung in Bahnlaufrichtung erhalten
werden.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird dadurch, daß eine
Vorspannung zwischen den Zugwalzen vorgegeben wird, der Zeitraum
ab dem Umschalten des Betriebs mit Drehmomentsteuerung, bei dem
die Zugwalze mit Drehmomentsteuerung angetrieben wird, zum Betrieb
mit Geschwindigkeitssteuerung, bei dem die Zugwalze mit Geschwindigkeitssteuerung
angetrieben wird, bis zur Stabilisierung der Spannung der Bahn zwischen
den Zugwalzen verkürzt.
Daher kann die Ausschußmenge,
die durch eine ungenaue Druckausrichtung (Abweichung von der Registerhaltigkeit)
in Bahnlaufrichtung bewirkt ist, bevor die Spannung der Bahn stabilisiert
ist, verringert werden. Da die Vorspannung in einem statischen Zustand
zwischen den Zugwalzen aufgebracht wird, kann die Vorspannung auch
genau aufgebracht werden, so daß eine
Verkürzung
der Zeit von der Durchführung
des Umschaltens auf Geschwindigkeitssteuerung bis zur Stabilisierung
der Spannung der Bahn zwischen den Zugwalzen bewirkt werden kann.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird die Spannung der Bahn zwischen einem Einzug und einer Einzugszugwalze
sowie zwischen den Zugwalzen mit einem Spannungssensor detektiert
und die Spannungssteuerung der Bahn anhand des vom Spannungssensor
detektierten Spannungsdetektionswertes ausgeführt. Daher kann die Einstellgenauigkeit
der Vorspannung zum Druckstartzeitpunkt (zum Zeitpunkt der Inbetriebnahme
der Druckmaschine) verbessert werden; ebenso kann die Zeit vom Druckbeginn
durch Schalten des Antriebs auf Geschwindigkeitssteuerung bis zur
Stabilisierung der Spannung merklich verkürzt werden. Dadurch kann der
Ausschuß,
der durch eine ungenaue Druckausrichtung (Abweichung vom Register)
in Bahnlaufrichtung vor Stabilisierung der Spannung verursacht ist,
merklich verringert werden.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung werden nacheinander ausgeführt: ein Schritt zum Abbau
des Durchhängens,
bei dem das Durchhängen
einer Bahn von der stromaufwärtigen
Seite einer Bahnzufuhrlaufstrecke her durch Antreiben der Zugwalzen,
die in einem Bereich von der Papiereinzugsseite bis zur Papierausgabeseite
einer Druckmaschine angeordnet sind, sukzessive abgebaut wird; ein
Zugwalzen-Anhalteschritt zum Anhalten des Antriebs einer Zugwalze
auf der stromaufwärtigen
Seite, wenn das Durchhängen
der Bahn auf der stromaufwärtigen
Seite im Schritt zum Abbau des Durchhängens abgebaut wird, und ein
Antriebszustandsschaltschritt zum Schalten des Antriebs einer Zugwalze,
deren Antrieb im Zugwalzen-Anhalteschritt angehalten wurde, zu einer
Geschwindigkeitssteuerung. Dadurch kann das Durchhängen der
Bahn glatt und rasch abgebaut werden, wodurch Ausschuß deutlich
verringert werden kann; auch kann die Vorspannung präzise auf
die Bahn aufgebracht werden, wodurch die Zeit, bevor die Spannung
zwischen den Zugwalzen stabilisiert ist, verkürzt werden kann.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung sind mehrere Spannungssensoren zum Detektieren einer Spannung
einer Bahn zwischen Zugwalzen, die in einem Bereich von der Papiereinzugsseite
bis zur Papierausgabeseite einer Druckmaschine angeordnet sind,
vorgesehen, und ist ein Controller, dem von den mehreren Spannungssensoren
ein Spannungsdetektionssignal als Steuersignal zugeführt wird,
vorgesehen, wodurch ein Durchhängen
der Bahn abgebaut und die Bahn von der stromaufwärtigen Seite einer Bahnlaufstrecke
sukzessive mit einer vorbestimmten Vorspannung versehen wird, indem
jede Zugwalze anhand des Steuersignals vom Controller zum Druckstartzeitpunkt
mit Drehmomentsteuerung angetrieben wird, und anschließend wird der
Antrieb der Zugwalze an einer Stelle, an der das Durchhängen der
Bahn abgebaut wurde, sukzessive zur Geschwindigkeitssteuerung geschaltet.
Daher können
das Verfahren und die Vorrichtung zum Steuern eines Bahnzufuhrlaufs
zum Druckstartzeitpunkt bereitgestellt werden, wobei das Durchhängen der
Bahn (Papier) in kurzer Zeit abgebaut, die zum Stabilisieren der
Spannung nach dem Druckstart (nach Inbetriebnahme) benötigte Zeit
deutlich verringert und das Auftreten von Ausschuß, das durch
ungenaue Druckausrichtung (Abweichung von der Registerhaltigkeit)
in Bahnlaufrichtung verursacht ist, deutlich verringert werden kann.
