JP2003237033A - グラビア印刷機の制御方法及び制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コンペンセータロールを含まないセクショナ
ル駆動型のグラビア印刷機において、印刷ロールの位相
操作を後段の印刷に干渉させない制御方法を提供する。 【解決手段】 コンペンセータロールを含まないセクシ
ョナル駆動型のグラビア印刷機に適用される。ある段の
印刷ユニットの見当調整に伴う版位相の操作による印刷
基材の張力変動とそれに対応する見当誤差、即ち版位相
のモデルを構成してシミュレーションを行い、シミュレ
ーション結果に基づいて後段の印刷ユニットの印刷制御
にフィードフォワード補償を加えることにより後段の印
刷ユニットへの影響を非干渉化させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はグラビア印刷機に関
し、特にコンペンセータロールを持たないセクショナル
駆動型のグラビア印刷機の制御方法及び制御装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】グラビア印刷は、図１０に示すように、
凹の版面を持つ版胴１０１から紙又はプラスチックフィ
ルム等の印刷基材（以下、基材と呼ぶ）１０２にグラビ
アインキ１０３を直接転写する印刷方式である。１０４
は圧胴、１０５はドクターブレードである。

【０００３】図１１にグラビア印刷機の版胴部の簡易図
を示す。第１〜第３印刷ユニットにおける各版胴１Ｕ〜
３Ｕの出側には１色毎に乾燥機１１１〜１１３及びクー
リングロール１１４〜１１６が配置されている。第１印
刷ユニットで印刷された基材１１０は乾燥機１１１の温
風によって乾燥させられ、クーリングロール１１４にて
冷却されながら第２印刷ユニットヘ送られる。そして、
２色目以降は印刷出側に設けられたマークセンサ１１
７、１１８によって基材１１０の印刷見当を検出し、前
段印刷ユニットに対する見当誤差を検出する。

【０００４】グラビア印刷機の印刷制御は前段印刷位置
との２色間の相対位置を制御するが、印刷位置は前段と
のパス長を操作することによって行う。具体的には、図
１１に示すように、第２段以降の版胴の入側にコンペン
セータロール１１９、１２０を設け、これを上下させる
ことでパス長を変化させる。

【０００５】グラビア印刷機は版胴自体が駆動ロールを
兼ねている。つまり、基材と版胴はグリップしており、
版胴自体が基材を送ることによって他の輪転機と大きく
特性が異なり、以下の点が特徴となる。

【０００６】版胴と基材はグリップされているので、
版胴の角度、即ち版胴間の相対角度が直接印刷見当とは
ならない。

【０００７】従って、スタティックな張力平衡状態で
は版胴間の相対位相が印刷見当となるが、過渡時におい
ては基材の張力が印刷見当を支配していることになる。

【０００８】図１２に示すように、ニップロール間の
一定のパス長の基材張力は、パス通過時間を時定数とす
る一次遅れとなる。従って、グラビア印刷機の印刷見当
もこの時定数の一次遅れで推移し、基材は後段に次々に
伝わっていくので、二次遅れ、三次遅れと高次の遅れで
干渉していくことになる。つまり、図１２において版胴
間のパス長＝Ｌ（ｍ）、基材速度＝ｖ（ｍ／ｓｅｃ）、
流入する基材の張力＝Ｔｉとすると、Δｔ秒後のパス間
の張力Ｔ₀ （ｔ）は下記の数１で表される。

【０００９】

【数１】

【００１０】上記の数１をΔｔで除算し、Δｔが限り無
く０に近づくものとすると、下記の数２、数３で表すこ
とができる。

【００１１】

【数２】

【００１２】

【数３】 つまり、張力Ｔ₀ （ｔ）はパス長Ｌを速度ｖで除算した
時定数の一次遅れとなる。

【００１３】ところで、グラビア印刷機では印刷見当が
張力に直接影響されることから、印刷制御も以下のよう
に他の輪転機とは異なる。

【００１４】ａ．印刷見当については他の輪転機では全
色の絶対位置を監視するのに対し、グラビア印刷機では
図１３に示すように、２段目以降の各段に設けられたマ
ークセンサとコントローラとの組み合わせにより前段の
印刷ユニットとの２色間の相対位置を制御する。

【００１５】ｂ．そして、グラビアの印刷見当の補正は
誤差のフィードバックにより連続的に加えられる。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】以上の説明で明らかな
ように、グラビア印刷機は版胴が基材とグリップしてお
り、フィードロールを兼ねている。そのため版胴間の相
対角度を変化させても基材が伸縮するので即座に印刷見
当は変化せず、その後の張力の変化によって印刷見当が
移動する。言い換えれば、基材の張力が印刷見当を支配
していることになる。

【００１７】印刷ロール間の張力変動は基材がパスを通
過する時間を時定数とした一次遅れで推移し、次々と後
段へ伝わるため、二次遅れ、三次遅れと、後段に移るほ
ど高次の遅れで干渉していくことになる。

【００１８】グラビア印刷機のセクショナルドライブで
は版胴の位相を操作して印刷見当の修正を行うが、相対
位相を操作すると操作した版胴の入側、出側の基材の張
力を変化させることになる。この張力変動によって印刷
見当は移動するが、基材の張力変動は後段の印刷ユニッ
トに干渉して、後段の印刷見当が狂うことになる。

【００１９】また、これまでのコンペンセータロールに
よる印刷見当制御装置でも、版胴の入り側の基材の張力
を変化させるために、張力変動が後段に伝わって後段の
印刷に干渉していたが、セクショナルドライブの版位相
の操作では入り側の張力は勿論のこと、同時に出側の張
力も変動させるので、後段の印刷に直接干渉することに
なる。

【００２０】そこで、版位相を操作して見当修正を行う
セクショナルドライブでは、操作量を後段の操作量に加
算して見かけ上のパス長を一定に保つことが考えられて
いる。しかし、グラビア印刷機の印刷ロール間には乾燥
機やクーリングロールなどのフリーロールが多く、これ
らの慣性モーメントは基材張力の変化には無視できない
遅れの要素になる。従って、単純に操作量を後段に加算
すると、実際の張力の変化と、後段の印刷ロールの操作
のタイミングが合わず、かえって印刷見当の誤差を発生
させることになる。

【００２１】以上のような問題点に鑑み、本発明の課題
は、コンペンセータロールを含まないセクショナル駆動
型のグラビア印刷機において、印刷ロールの位相操作を
後段の印刷に干渉させない制御方法及び制御装置を提供
することにある。

【００２２】

【課題を解決するための手段】本発明の形態によるグラ
ビア印刷機の制御方法は、コンペンセータロールを含ま
ないセクショナル駆動型のグラビア印刷機において、あ
る段の印刷ユニットの見当調整に伴う版位相の操作によ
る印刷基材の張力変動とそれに対応する見当誤差、即ち
版位相のモデルを構成してシミュレーションを行い、シ
ミュレーション結果に基づいて後段の印刷ユニットの印
刷制御にフィードフォワード補償を加えることにより後
段の印刷ユニットへの影響を非干渉化させることを特徴
とする。

【００２３】本制御方法においては、前記モデルは、各
段の印刷ユニット間に慣性モーメントＪで規定されるフ
リーロールが存在することを前提にして、前記慣性モー
メントＪ、前記ある段とその次の段の印刷ユニット間の
パス長、該次の段と更にその次の段の印刷ユニット間の
パス長、印刷基材の速度、変位に対する張力の変換定数
等を基に構成される。

【００２４】本制御方法においてはまた、該グラビア印
刷機が３段以上の印刷ユニットから構成される場合、２
段目以降の印刷ユニットの各段においてそれぞれ前記モ
デルが構成され、各モデルは、複数の印刷ユニットにお
いて版位相を操作した場合もそれに伴う後段の操作をカ
スケードで加算して非干渉化させるように接続される。

【００２５】本発明の他の形態によれば、コンペンセー
タロールを含まないセクショナル駆動型のグラビア印刷
機であって、少なくとも３段のモータ駆動による印刷ユ
ニットを備え、各段の印刷ユニットのモータドライバに
は速度指令値が与えられ、第２段以降の印刷ユニットに
おいてはそれぞれ、印刷基材に付された印刷見当の検出
系、版胴の原点信号の検出系からそれぞれ得られる見当
誤差、位置検出値に基づいて前記速度指令値を補正する
ための制御系が備えられているグラビア印刷機におい
て、各段の印刷ユニットの前記制御系の間に、前段の印
刷ユニットの見当調整に伴う版位相の操作による印刷基
材の張力変動とそれに対応する見当誤差、即ち版位相の
伝達モデルを構成して接続し、ある段とその次の段の間
の伝達モデルはその出力を前記次の段の印刷ユニットの
前記制御系にフィードフォワード補償として与えること
を特徴とするグラビア印刷機の制御装置が提供される。

【００２６】本制御装置においても、前記伝達モデル
は、各段の印刷ユニット間に慣性モーメントＪで規定さ
れるフリーロールが存在することを前提にして、前記慣
性モーメントＪ、前記ある段とその次の段の印刷ユニッ
ト間のパス長、該次の段と更にその次の段の印刷ユニッ
ト間のパス長、印刷基材の速度、変位に対する張力の変
換定数等を基に構成される。

【００２７】本制御装置においてはまた、第２段と第３
段の印刷ユニット間の前記伝達モデルは、第２段の印刷
ユニットにおける前記印刷見当の検出系から得られる第
２段の印刷ユニットの版胴に対する操作角を入力され
て、第３段の印刷ユニットにおける前記印刷見当の検出
系から得られる第３段の印刷ユニットの版胴に対する操
作角を補正するための角度をフィードフォワード補償と
して与え、第３段以降のある段と次の段の印刷ユニット
間の前記伝達モデルは、前記ある段の印刷ユニットにお
ける前記印刷見当の検出系から得られる前記ある段の印
刷ユニットの版胴に対する操作角及び前記ある段の前段
の前記伝達モデルにより前記フィードフォワード補償さ
れた角度を入力されて、前記次の段の印刷ユニットにお
ける前記印刷見当の検出系から得られる前記次の段の印
刷ユニットの版胴に対する操作角を補正するための角度
をフィードフォワード補償として与えるようにカスケー
ド接続構成とされる。

【００２８】

【作用】本発明による制御方法及び制御装置において
は、版位相の操作による基材の張力変動とそれに対応す
る見当誤差、即ち版位相のモデルを構成して、版位相を
操作する際に後段への影響をシミュレーションする。そ
の結果を後段の版胴の制御にフィードフォワード補償す
ることで張力変化による影響をキャンセルし、版位相操
作に対して後段の印刷を非干渉化させる。

【００２９】

【発明の実施の形態】はじめに、本発明を理解し易くす
るために、見当補正の版位相操作、つまり位相角操作に
伴う次段への影響について説明する。

【００３０】図４を参照して、第１〜第３段印刷ユニッ
トの版胴１Ｕ〜３Ｕの場合について説明する。パス長Ｌ
_1-2Uの版胴１Ｕ−２Ｕ間の見当の補正を行うために、版
胴２Ｕの位相角をθ_CMP2移動させるものとする。基材１
０の進む方向に位相角を操作すると、版胴１Ｕ−２Ｕ間
の基材１０の張力はＴｄだけ上昇して（Ｔ₀ ＋Ｔｄ）と
なるが、パス長Ｌ_2-3Uの版胴２Ｕ−３Ｕ間の基材１０の
張力は逆に（Ｔ₀ −Ｔｄ）に減少して版胴２Ｕ−３Ｕ間
の印刷見当に直接影響する。

【００３１】次に、図５に示すように、２つのグリップ
されたフィードロール（版胴と圧胴の組み合わせ）だ
け、つまりパス長Ｌ_2-3Uの２つのフィードロール間にフ
リーロール無しを考えた場合は、版胴２Ｕの位相角をθ
_CMP2だけ操作したときには、版胴３Ｕの操作角θ_adj31
はθ_CMP2と同量を同じタイミングで動かすことで版胴２
Ｕ−３Ｕ間のパス長は変化せず、張力変動は発生しな
い。

【００３２】ところが、図６に示すように、版胴２Ｕか
らパス長Ｌ１、版胴３Ｕからパス長Ｌ２の版胴２Ｕ−３
Ｕ間のパスにフリーロールによる慣性モーメントＪが存
在する場合は、版胴３Ｕの操作角θ_adj31 はθ_CMP2に対
して遅れを持たせる必要がある。

【００３３】本発明は、上記の点に着眼してなされたも
のであり、以下のような手法を採用している。

【００３４】図７には、図６における慣性モーメントＪ
のフリーロールと版胴３Ｕの間の張力をＴ₀ で一定であ
ると想定し、版胴２Ｕの操作角θ_CMP2に対するフリーロ
ールの変位をθ_J としたモデルのブロック図を示す。言
うまでもなく、ここで得られたフリーロールの変位θ_J
を版胴３Ｕの操作角θ_adj31 とすれば、フリーロールと
版胴３Ｕの間の張力、すなわち版胴３Ｕの入り側の張力
はＴ₀ で一定となる。このブロック図におけるＫ１は版
胴２Ｕの変位、すなわち版胴２Ｕとフリーロール間のパ
ス長Ｌ１の変化に対する基材張力の定数、Ｊは中間フリ
ーロールの慣性モーメント、Ｄは基材の粘性係数、ｓは
ラプラス演算子、ω_Jはフリーロールの角速度を示す。

【００３５】これより、版胴２Ｕの操作角θ_CMP2に対し
てフリーロールの変位、即ち版胴３Ｕの操作角θ_adj31
は数４で求まるθ_J になるので、変位に対する張力の変
換定数Ｋ１とフリーロールの慣性モーメントＪと粘性係
数Ｄの３つのパラメータを与えて版胴３Ｕを操作すれ
ば、版胴３Ｕへの干渉をキャンセルできる。

【００３６】前段操作角に対するフリーロールの変位は
下記の数４で表わされる。

【００３７】

【数４】

【００３８】次に、見当調整により位相角を操作した版
胴２Ｕの入側、すなわち図４におけるパス長Ｌ_1-2Uの版
胴１Ｕ−２Ｕ間の張力変動がパス長Ｌ_2-3Uの版胴２Ｕ−
３Ｕ間の張力に与える影響をモデル化し、版胴３Ｕに対
する干渉防止を図るようにしている。

【００３９】図８をも参照して、版胴２Ｕの操作角θ
_CMP2に対しては版胴１Ｕ−２Ｕ間の張力も変動する。版
胴２Ｕの操作角θ_CMP2に対する版胴１Ｕ−２Ｕ間の張力
変動Ｔｄは下記の数５で表される。

【００４０】

【数５】

【００４１】但し、Ｋ２は操作角に対する張力の変換定
数を表し、ｖは基材速度を示す。またＬ_1-2U／ｖは版胴
１Ｕと２Ｕのパス間で基材１０が入れ替わる時定数を示
す。

【００４２】数５で得られた張力の基材１０は版胴２Ｕ
を通り抜け、版胴２Ｕ−３Ｕ間の張力に影響を与えて版
胴３Ｕの印刷に干渉する。版胴２Ｕ−３Ｕ間の張力変動
Ｔｄ1 も、パス間を基材１０が通過するＬ_2-3U／ｖを時
定数とする一次遅れの下記の数６で求められる。

【００４３】

【数６】

【００４４】版胴２Ｕ−３Ｕ間の張力変動Ｔｄ1 が得ら
れたので、数５で使用した変位／張力の定数Ｋ２の逆数
を掛け、版胴３Ｕの位相角を操作すれば、版胴１Ｕ−２
Ｕ間の張力変動Ｔｄによる干渉をキャンセルすることが
できる。尚、この場合のパス間の張力変化も、当然フリ
ーロールの慣性モーメントＪの影響を受けるが、パス間
通過の時定数Ｌ_1-2U／ｖ、Ｌ_2-3U／ｖが大きいので無視
できる。

【００４５】図７と図８とを重ね合わせて図９のように
し、操作角θ_CMP2に対してモデルでのシミュレーション
をして得られたθ_CCL3（操作角θ_adj31 を演算器９１に
よりθ_adj32 で修正した値）を版胴３Ｕの位相角へ加え
てフィードフォワード補償することで、版胴２Ｕの位相
角操作時の版胴３Ｕに与える影響はキャンセルされる。

【００４６】実際には印刷ユニットは複数（３段以上）
あるので、図９の関数は段数に応じてカスケードで接続
される。つまり、それぞれの印刷ユニットでは見当修正
の位相角操作が連続的に行われ、ユニット毎に加算しな
がら接続されるので図３のようになる。

【００４７】図３は、上記の原理に基づいて本発明を第
１〜第４段の印刷ユニットを含むグラビア印刷機に適用
した場合の制御系のうち、第２段、第３段の制御系の要
部構成を示す。勿論、第２段と第３段の印刷ユニット間
には、図６で説明したように、慣性モーメントＪのフリ
ーロールが存在するものとする。以下では、第１段〜第
４段印刷ユニットにそれぞれ版胴１Ｕ〜４Ｕが備えられ
ているものとする。

【００４８】図３において、第２段、第３段の印刷ユニ
ット間における伝達モデルＭ_2Uに対しては、版胴１Ｕ−
２Ｕ間の１−２Ｕ見当修正信号（操作角θ_CMP2を示す）
が与えられ、角度θ_CCL3が得られる。また、これによる
干渉をキャンセルするために、図９で説明した操作角θ
_CMP2での版胴２Ｕ操作時の伝達モデルＭ_2Uにより得られ
た角度θ_CCL3を、演算器Ａ₃₁により版胴２Ｕ−３Ｕ間の
２−３Ｕ見当修正信号（操作角θ_CMP3を示す）にフィー
ドフォワード補償として加えたうえで第３段印刷ユニッ
トの版胴３Ｕへの操作角が３Ｕ位置修正θ_OP3 として与
えられる。尚、図３の伝達モデルＭ_2UにおけるＫ_2Uは第
２段の操作角θ_CMP2に対する張力の変換定数である。ま
た、伝達モデルＭ_2Uにおける下側のブロックは、図９に
おいて角度θ_adj32 を得るための２つのブロックを合成
したものであることは言うまでもない。

【００４９】同様にして、第４段印刷ユニットにおける
版胴４Ｕに対しては、操作角θ_CMP3に基づく版胴３Ｕ操
作時の伝達モデルＭ_3Uにより得られた角度θ_CCL4を、演
算器Ａ₄₁により版胴３Ｕ−４Ｕ間の３−４Ｕ見当修正信
号（操作角θ_CMP4を示す）にフィードフォワード補償と
して加えたうえで版胴４Ｕへの操作角が４Ｕ位置修正θ
_OP4 として与えられる。尚、伝達モデルＭ_3UにおいてＫ
_3Uは第３段の操作角θ _CMP3に対する張力の変換定数であ
り、Ｌ_3-4Uは版胴３Ｕ−４Ｕ間のパス長である。以下、
次段以降の制御系も同様に構成される。

【００５０】上記の説明で明らかなように、本発明は、
例えば第２段印刷ユニットの版胴２Ｕ操作時、第３段印
刷ユニットの版胴３Ｕへの挙動が当初より伝達モデルと
等価であれば、見当誤差の発生より前に補正を加え、つ
まりフィードフォワード補償することにより見当誤差の
発生自体を抑制することができるという点に着目したも
のである。

【００５１】次に、図１を参照して、本発明を３段以上
の印刷ユニットからなるグラビア印刷機に適用した場合
の全体構成について説明する。ここでは、便宜上、第１
段〜第３段までの印刷ユニットを示しているが、第４段
以降の印刷ユニットも第３段の印刷ユニットと実質上同
様の構成となる。

【００５２】図１において、第１段印刷ユニット１０に
おいては速度指令器（図示せず）からの速度指令値がド
ライバ１１に与えられ、ドライバ１１は速度指令値に基
づいてモータ１２を回転させる。そして、モータ１２の
動力を動力伝達機構１３を介して伝達することで版胴１
４を回転駆動する。モータ１２の回転量はエンコーダ１
５により検出され、エンコーダ１５がインクリメンタル
エンコーダの場合にはパルス信号が速度フィードバック
値として出力される。版胴１４には圧胴１６が圧接さ
れ、版胴１４との間の印刷基材（以下、基材と呼ぶ）２
００を搬送する。版胴１４には原点信号が付されてお
り、これは原点センサ１７により検出される。位置検出
カウンタ１８はエンコーダ１５からのパルスをカウント
し続け、原点センサ１７からの信号でリセットされる。
エンコーダ１５には、インクリメンタル、またはアブソ
リュートエンコーダが使用される。インクリメンタルエ
ンコーダの場合は位置検出カウンタ１８のカウント値
は、モータ１１の回転量、言い換えれば版胴１４の基準
位置を示す信号として扱われる。アブソリュートエンコ
ーダの場合はエンコーダ１５の検出値がそのまま基準位
置として扱われる。ここで、エンコーダ１５、原点セン
サ１７、位置検出カウンタ１８を含む系は原点信号の検
出系として作用する。これは第２段以降も同様である。

【００５３】次に、第２段印刷ユニット２０においては
モータ２２の動力を動力伝達機構２３を介して伝達する
ことで版胴２４を回転駆動する。モータ２２の回転量は
エンコーダ２５により検出され、インクリメンタルエン
コーダの場合はパルス信号が速度フィードバック値とし
て出力される。版胴２４には圧胴２６が圧接され、版胴
２４との間の基材２００を搬送する。版胴２４にも原点
信号が付されており、これは原点センサ２７により検出
される。位置検出カウンタ２８はエンコーダ２５がイン
クリメンタルの場合はパルスをカウントし続け、原点セ
ンサ２７からの信号でリセットされる。エンコーダ２５
がインクリメンタルエンコーダの場合は、位置検出カウ
ンタ２８のカウント値は、モータ２２の回転量、言い換
えれば位置のフィードバックを示す信号として扱われ
る。またアブソリュートエンコーダの場合はエンコーダ
２５の検出値がそのまま位置のフィードバックとして扱
われる。このフィードバック位置は第２段印刷ユニット
２０の位置のフィードバックとみなすことができ、前に
述べた第１段印刷ユニット１０における基準位置（位置
検出カウンタ１８の出力）との差を位相のフィードバッ
クとみなすことができる。

【００５４】第１段印刷ユニット１０の位置検出カウン
タ１８からの基準位置と第２段印刷ユニット２０の位置
検出カウンタ２８からのフィードバック位置とが演算器
３４でサミングされることで相対位置、すなわち位相が
算出される。第２段印刷ユニット２０には更に、基材２
００から印刷見当を検出するためのマークセンサ３１が
備えられ、その出力は印刷誤差検出器３２に与えられ
る。そして、印刷誤差検出器３２で検出された印刷誤差
に基づいて見当レギュレータ３３が操作角θ_CMP2を示す
見当修正信号を出力する。操作角θ_CMP2は第２段印刷ユ
ニット２０に対する２Ｕ位置修正θ_op2 となる。この２
Ｕ位置修正θ_op2 には更に、図示しない位相設定器から
の設定値が演算器３５でサミングされ、続いて演算器３
４の出力と演算器３５の出力が演算器３６でサミングさ
れて位相誤差が算出される。この算出結果は積分器３７
で積分され、この積分値は演算器３８で速度指令値に補
正値として加算されて第２段印刷ユニットのドライバ２
１に与えられる。ここで、マークセンサ３１、見当誤差
検出器３２、見当レギュレータ３３を含む系は印刷見当
の検出系として作用する。これは第３段以降においても
同様である。

【００５５】操作角θ_CMP2を示す見当修正信号はまた、
伝達モデル６０にも与えられる。伝達モデル６０は、図
３で説明した伝達モデルＭ_2Uに対応するものであり、干
渉をキャンセルするための角度θ_CCL3を出力する。

【００５６】第３段印刷ユニット５０においてはモータ
５２の動力を動力伝達機構５３を介して伝達することで
版胴５４を回転駆動する。モータ５２の回転量はエンコ
ーダ５５により検出され、インクリメンタルエンコーダ
の場合はパルス信号が速度フィードバック値として出力
される。版胴５４には圧胴５６が圧接され、版胴５４と
の間の基材２００を搬送する。版胴５４にも原点信号が
付されており、これは原点センサ５７により検出され
る。位置検出カウンタ５８はエンコーダ５５がインクリ
メンタルの場合はパルスをカウントし続け、原点センサ
５７からの信号でリセットされる。エンコーダ５５がイ
ンクリメンタルエンコーダの場合は、位置検出カウンタ
５８のカウント値は、モータ５２の回転量、つまり位置
のフィードバックを示す信号として扱われる。またアブ
ソリュートエンコーダの場合はエンコーダ５５の検出値
がそのまま位置のフィードバックとして扱われる。この
フィードバック位置は第３段印刷ユニット５０の位置の
フィードバックとみなすことができ、前に述べた第１段
印刷ユニット１０における基準位置（位置検出カウンタ
１８の出力）との差を位相のフィードバックとみなすこ
とができる。

【００５７】第１段印刷ユニット１０の位置検出カウン
タ１８からの基準位置と第３段印刷ユニット５０の位置
検出カウンタ５８からのフィードバック位置とが演算器
７４でサミングされることで相対位置、すなわち位相が
算出される。第２段印刷ユニット５０には更に、基材２
００から印刷見当を検出するためのマークセンサ７１が
備えられ、その出力は印刷誤差検出器７２に与えられ
る。そして、印刷誤差検出器７２で検出された印刷誤差
に基づいて見当レギュレータ７３が操作角θ_CMP3を示す
見当修正信号を出力する。操作角θ_CMP3は演算器７９に
より伝達モデル６０からの角度θ_CCL3にサミングされて
第３段印刷ユニット５０に対する３Ｕ位置修正θ_op3 と
なる。この３Ｕ位置修正θ_op3 には更に、図示しない位
相設定器からの設定値が演算器７５でサミングされ、続
いて演算器７４の出力と演算器７５の出力が演算器７６
でサミングされて位相誤差が算出される。この算出結果
は積分器７７で積分され、この積分値は演算器７８で速
度指令値に補正値として加算されて第３段印刷ユニット
のドライバ５１に与えられる。

【００５８】尚、第３段と第４段の間の伝達モデル８０
は、図３で説明した伝達モデルＭ_3Uに対応し、この伝達
モデル８０には図３で説明したように操作角操作角θ
_CMP3と３Ｕ位置修正θ_op3 が与えられることにより、前
段からの干渉をキャンセルするための角度θ_CCL4が得ら
れる。

【００５９】図２は、図１における第２段、第３段の伝
達モデルに更に、第４段の伝達モデル９０をも加えた要
部構成を示す。図３では、各伝達モデルにおける下側の
ブロックを１つにまとめた形態で示しているが、図２で
はＬ_1-2U／ｖ＝Ｔ_1-2U、Ｌ_{2- 3U}／ｖ＝Ｔ_2-3U、Ｌ_3-4U／
ｖ＝Ｔ_3-4U、Ｌ_4-5U／ｖ＝Ｔ_4-5Uとして、図９と同様に
２つのブロックで示している。Ｋ_T は変位に対する張力
変換定数であり、Ｌ_{4- 5U}は版胴４Ｕ−５Ｕ間のパス長
を、ｖは印刷速度を、Ｄは粘性係数をそれぞれ表す。ま
た、図２中で太線部分がフィードフォワード補償部分を
示す。

【００６０】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明による
制御方法及び制御装置においては、版位相の操作による
印刷基材の張力変動とそれに対応する見当誤差、即ち版
位相の伝達モデルを構成して、版位相を操作する際に後
段への影響をシミュレーションし、その結果を後段の版
胴の制御にフィードフォワード補償することで張力変化
による影響をキャンセルし、版位相操作に対して後段の
印刷を非干渉化させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるグラビア印刷機の構成を、複数段
の印刷ユニットのうち第１段〜第３段の印刷ユニットに
ついて示した図である。

【図２】図１のグラビア印刷機における本発明の要部で
ある第２段〜第４段の伝達モデルの構成及び接続関係を
示した図である。

【図３】本発明による第２段及び第３段印刷ユニットに
おける伝達モデルの構成及び接続関係を示した図であ
る。

【図４】グラビア印刷機における第２段印刷ユニットの
位相操作時の前後の印刷基材の張力変動を説明するため
の図である。

【図５】印刷ユニット間にフリーロールが無い場合につ
いて第２段印刷ユニットの位相操作時の第２段−第３段
間の印刷基材の張力変動を説明するための図である。

【図６】印刷ユニット間にフリーロールがある場合につ
いて第２段印刷ユニットの位相操作時のフリーロール前
後の印刷基材の張力変動を説明するための図である。

【図７】図６に示されたフリーロールの前段の版胴操作
角に対する変位モデルを示したブロック図である。

【図８】図６に示された構成において前段の版胴の位置
操作時における印刷基材の張力変化による後段の影響の
モデルを説明するための図である。

【図９】図６に示された構成において前段の版胴の位置
操作時における後段への影響のモデルを説明するための
図である。

【図１０】グラビア印刷の原理を説明するための図であ
る。

【図１１】グラビア印刷機における第１段〜第３段の印
刷ユニットの一般的の構成を示した図である。

【図１２】グラビア印刷機における版胴間の印刷基材の
張力について説明するための図である。

【図１３】グラビア印刷機における見当制御について説
明するための図である。

【符号の説明】

Ｍ_2U、Ｍ_3U、６０、８０、９０ 伝達モデル １０、２０、５０ 第１段、第２段、第３段の印刷ユ
ニット １２、２２、５２ モータ １４、２４、５４ 版胴 １５、２５、５５ エンコーダ １６、２６、５６ 圧胴 １７、２７、５７ 原点センサ ３１、７１ マークセンサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2C250 EA42 5H004 GB15 HA07 HB07 HB08 JA22 JB03 JB08 KA71 KB33 KC27 KD70 LA13 LA15 LA18

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コンペンセータロールを含まないセクシ
   ョナル駆動型のグラビア印刷機において、ある段の印刷
   ユニットの見当調整に伴う版位相の操作による印刷基材
   の張力変動とそれに対応する見当誤差、即ち版位相のモ
   デルを構成してシミュレーションを行い、シミュレーシ
   ョン結果に基づいて後段の印刷ユニットの印刷制御にフ
   ィードフォワード補償を加えることにより後段の印刷ユ
   ニットへの影響を非干渉化させることを特徴とするグラ
   ビア印刷機の制御方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の制御方法において、前
   記モデルは、各段の印刷ユニット間に慣性モーメントＪ
   で規定されるフリーロールが存在することを前提にし
   て、前記慣性モーメントＪ、前記ある段とその次の段の
   印刷ユニット間のパス長、該次の段と更にその次の段の
   印刷ユニット間のパス長、印刷基材の速度、変位に対す
   る張力の変換定数等を基に構成されることを特徴とする
   グラビア印刷機の制御方法。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の制御方法において、該
   グラビア印刷機が３段以上の印刷ユニットから構成され
   る場合、２段目以降の印刷ユニットの各段においてそれ
   ぞれ前記モデルが構成され、各モデルは、複数の印刷ユ
   ニットにおいて版位相を操作した場合もそれに伴う後段
   の操作をカスケードで加算して非干渉化させるように接
   続されることを特徴とするグラビア印刷機の制御方法。
4. 【請求項４】 コンペンセータロールを含まないセクシ
   ョナル駆動型のグラビア印刷機であって、少なくとも３
   段のモータ駆動による印刷ユニットを備え、各段の印刷
   ユニットのモータドライバには速度指令値が与えられ、
   第２段以降の印刷ユニットにおいてはそれぞれ、印刷基
   材に付された印刷見当の検出系、版胴の原点信号の検出
   系からそれぞれ得られる見当誤差、位置検出値に基づい
   て前記速度指令値を補正するための制御系が備えられて
   いるグラビア印刷機において、各段の印刷ユニットの前
   記制御系の間に、前段の印刷ユニットの見当調整に伴う
   版位相の操作による印刷基材の張力変動とそれに対応す
   る見当誤差、即ち版位相の伝達モデルを構成して接続
   し、ある段とその次の段の間の伝達モデルはその出力を
   前記次の段の印刷ユニットの前記制御系にフィードフォ
   ワード補償として与えることを特徴とするグラビア印刷
   機の制御装置。
5. 【請求項５】 請求項４に記載の制御装置において、前
   記伝達モデルは、各段の印刷ユニット間に慣性モーメン
   トＪで規定されるフリーロールが存在することを前提に
   して、前記慣性モーメントＪ、前記ある段とその次の段
   の印刷ユニット間のパス長、該次の段と更にその次の段
   の印刷ユニット間のパス長、印刷基材の速度、変位に対
   する張力の変換定数等を基に構成されることを特徴とす
   るグラビア印刷機の制御装置。
6. 【請求項６】 請求項５に記載の制御装置において、第
   ２段と第３段の印刷ユニット間の前記伝達モデルは、第
   ２段の印刷ユニットにおける前記印刷見当の検出系から
   得られる第２段の印刷ユニットの版胴に対する操作角を
   入力されて、第３段の印刷ユニットにおける前記印刷見
   当の検出系から得られる第３段の印刷ユニットの版胴に
   対する操作角を補正するための角度をフィードフォワー
   ド補償として与え、 第３段以降のある段と次の段の印刷ユニット間の前記伝
   達モデルは、前記ある段の印刷ユニットにおける前記印
   刷見当の検出系から得られる前記ある段の印刷ユニット
   の版胴に対する操作角及び前記ある段の前段の前記伝達
   モデルにより前記フィードフォワード補償された角度を
   入力されて、前記次の段の印刷ユニットにおける前記印
   刷見当の検出系から得られる前記次の段の印刷ユニット
   の版胴に対する操作角を補正するための角度をフィード
   フォワード補償として与えるようにカスケード接続構成
   とされていることを特徴とするグラビア印刷機の制御装
   置。