JP2005074693A - Multi-color printing machine and paper width controlling method/device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は印刷機の技術分野に属する。特に、多色印刷機における幅方向の印刷見当合わせを目的として用紙を加湿する技術に関する。 The present invention belongs to the technical field of printing presses. In particular, the present invention relates to a technique for humidifying paper for the purpose of printing registration in the width direction in a multicolor printer.
輪転印刷機においては用紙(ウェブ)の蛇行等による印刷横見当のずれを修正する自動制御が行なわれている。たとえば、用紙の端に印刷された見当マークから横見当ずれ量を検出し、印刷ユニットのサイドレーを操作し版胴を横方向(用紙の移送方向に対して直角方向)に移動させることによって印刷横見当のずれを修正する。ところが、この方式においては、用紙の紙幅の変動があるときには印刷横見当のずれを全印刷範囲においては修正することができない。そこで、印刷ユニット間において紙幅の変動量を検出し、上流印刷ユニットのドライヤ温度と風量を操作して紙幅が一定となるように制御することが行なわれている(たとえば特許文献1)。
しかしながら、一般に輪転印刷機のドライヤは大型で、瞬時に温度、風速を変化させることができない。すなわち制御応答性が悪く、目標とする紙幅に到達するまでに多くの時間を必要とする。そのため輪転印刷機の稼動率を低下させ生産コストが上昇するという問題がある。また、用紙、インク、等の多くの材料を無駄にするという問題がある。また、ドライヤの温度と風量を操作した結果、インキの乾燥が不十分となることがある。そのため輪転印刷機のガイドローラにインキが取られ、そのインキが用紙に再付着して印刷汚れが生じるという問題がある。 However, in general, a drier of a rotary printing press is large and cannot change temperature and wind speed instantaneously. That is, the control responsiveness is poor, and it takes a lot of time to reach the target paper width. Therefore, there is a problem that the operating rate of the rotary printing press is lowered and the production cost is increased. There is also a problem of wasting many materials such as paper, ink, and the like. Also, as a result of manipulating the temperature and air volume of the dryer, the ink may be insufficiently dried. Therefore, there is a problem that ink is taken on the guide roller of the rotary printing machine and the ink is reattached to the paper to cause printing stains.
本発明の目的は、目標とする紙幅に到達するまでの時間が短く、すなわち制御応答性が良く、そのため多色印刷機の稼動率を向上させ生産コストを下げ、用紙、インク、等の材料を無駄にすることがなく、インキの乾燥が十分であって印刷汚れが生じることのない多色印刷機、紙幅制御方法および装置を提供することにある。 The object of the present invention is to shorten the time to reach the target paper width, that is, to have good control responsiveness, so that the operation rate of the multicolor printing machine is improved and the production cost is reduced, and materials such as paper, ink, etc. It is an object of the present invention to provide a multi-color printing machine, a paper width control method and an apparatus that do not waste and that the ink is sufficiently dried and print smear does not occur.
本発明の請求項1に係る多色印刷機は、印刷ユニット間において用紙の紙幅が変化することにより発生する横見当ずれを修正するために、前記印刷ユニット間において前記用紙に加湿を行なって前記用紙が所定の紙幅となるように制御する紙幅制御手段を具備するようにしたものである。 The multicolor printing machine according to claim 1 of the present invention performs humidification on the paper between the printing units in order to correct a lateral misregistration caused by a change in the paper width of the paper between the printing units. A paper width control means for controlling the paper to have a predetermined paper width is provided.
また本発明の請求項2に係る紙幅制御方法は、多色印刷機の印刷ユニット間において用紙の紙幅が変化することにより発生する横見当ずれを修正するための紙幅制御方法であって、前記印刷ユニット間において前記用紙に加湿を行なって前記用紙が所定の紙幅となるように制御するようにしたものである。 A paper width control method according to claim 2 of the present invention is a paper width control method for correcting a lateral misregistration caused by a change in the paper width of a paper between printing units of a multicolor printing machine. The paper is humidified between the units so that the paper is controlled to have a predetermined paper width.
また本発明の請求項3に係る紙幅制御装置は、多色印刷機の印刷ユニット間において用紙の紙幅を検出する紙幅検出手段と、前記紙幅と所定の紙幅とを比較して前記用紙への加湿量を演算する演算手段と、前記演算した加湿量に基づいて紙を加湿する加湿手段とを具備するようにしたものである。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a paper width control device comprising: a paper width detecting unit that detects a paper width of a paper between printing units of a multicolor printing machine; and the humidification of the paper by comparing the paper width with a predetermined paper width. A calculation means for calculating the amount and a humidification means for humidifying the paper based on the calculated humidification amount are provided.
本発明の請求項1に係る多色印刷機によれば、紙幅制御手段により印刷ユニット間において用紙に加湿が行われ、その用紙が所定の紙幅となるように制御が行なわれる。そして用紙の紙幅が変化することにより発生する横見当ずれが修正される。すなわち応答の早い加湿によって紙幅が制御される。したがって、目標とする紙幅に到達するまでの時間が短く、すなわち制御応答性が良く、そのため輪転印刷機の稼動率を向上させ生産コストを下げ、用紙、インク、等の材料を無駄にすることがなく、インキの乾燥が十分であって印刷汚れが生じることのない多色印刷機が提供される。 According to the first aspect of the present invention, the paper width control means humidifies the paper between the printing units, and the control is performed so that the paper has a predetermined paper width. Then, the lateral misregistration that occurs when the paper width of the paper changes is corrected. That is, the paper width is controlled by humidification with quick response. Therefore, the time to reach the target paper width is short, that is, the control responsiveness is good, so that the operation rate of the rotary printing press is improved, the production cost is reduced, and materials such as paper, ink, etc. are wasted. In addition, a multi-color printing machine is provided in which the ink is sufficiently dried and print smear does not occur.
また本発明の請求項2に係る紙幅制御方法によれば、多色印刷機の印刷ユニット間において用紙に加湿を行なって用紙が所定の紙幅となるように制御が行われる。用紙の紙幅が変化することにより発生する横見当ずれが修正される。すなわち応答の早い加湿によって紙幅が制御される。したがって、目標とする紙幅に到達するまでの時間が短く、すなわち制御応答性が良く、そのため輪転印刷機の稼動率を向上させ生産コストを下げ、用紙、インク、等の材料を無駄にすることがなく、インキの乾燥が十分であって印刷汚れが生じることのない紙幅制御方法が提供される。 According to the paper width control method of the second aspect of the present invention, the paper is humidified between the printing units of the multicolor printing machine so that the paper has a predetermined paper width. The lateral misregistration caused by the change in the paper width of the paper is corrected. That is, the paper width is controlled by humidification with quick response. Therefore, the time to reach the target paper width is short, that is, the control responsiveness is good, so that the operation rate of the rotary printing press is improved, the production cost is reduced, and materials such as paper, ink, etc. are wasted. In addition, a paper width control method is provided in which the ink is sufficiently dried and printing smear does not occur.
また本発明の請求項3に係る紙幅制御装置によれば、紙幅検出手段により多色印刷機の印刷ユニット間において用紙の紙幅が検出され、演算手段によりその紙幅と所定の紙幅とが比較されて用紙への加湿量が演算され、加湿手段によりその演算した加湿量に基づいて用紙が加湿される。すなわち応答の早い加湿によって紙幅が制御される。したがって、目標とする紙幅に到達するまでの時間が短く、すなわち制御応答性が良く、そのため輪転印刷機の稼動率を向上させ生産コストを下げ、用紙、インク、等の材料を無駄にすることがなく、インキの乾燥が十分であって印刷汚れが生じることのない紙幅制御装置が提供される。 According to the paper width control apparatus of the third aspect of the present invention, the paper width detecting means detects the paper width between the printing units of the multicolor printing machine, and the calculating means compares the paper width with the predetermined paper width. The humidification amount to the sheet is calculated, and the sheet is humidified based on the calculated humidification amount by the humidifying means. That is, the paper width is controlled by humidification with quick response. Therefore, the time to reach the target paper width is short, that is, the control responsiveness is good, so that the operation rate of the rotary printing press is improved, the production cost is reduced, and materials such as paper, ink, etc. are wasted. In addition, a paper width control device is provided in which the ink is sufficiently dried and print smear does not occur.
本発明について図1〜図3を参照して説明する。図3は用紙の含水率と紙幅との関係をグラフとして示す図である。図3に示すように、用紙はその含水率によって寸法が変化する。本発明はそのことに着目し積極的に含水率を制御することによって印刷時における用紙の寸法を一定化させるものである。また図1は本発明の紙幅制御装置の構成の一例を示す図である。また図2は用紙(ウェブ)に印刷された見当マークの一例を示す図である。図1、図2における紙幅制御装置の部分として、1a,1b,2a,2bはマーク検出器、3は演算部、4a,4bはバルブ(valve)、5a,5bはノズルである。また印刷ユニットの部分として、7a,7bは圧胴、8a,8bは版胴、9a,9bはドライヤ、11a,11b,12a,12bは見当マーク、100は用紙(ウェブ)である。ここで、添字のaは第a印刷ユニットに装備されたもの、添字のbは第b印刷ユニットに装備されたものを示す。第a印刷ユニットと第b印刷ユニットは隣接する印刷ユニットであって、第a印刷ユニットは第b印刷ユニットの上流側に位置する。 The present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a graph showing the relationship between the water content of paper and the paper width. As shown in FIG. 3, the size of the paper varies depending on its moisture content. The present invention pays attention to this, and positively controls the water content to make the paper dimensions constant during printing. FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of the paper width control apparatus of the present invention. FIG. 2 is a view showing an example of a registration mark printed on a sheet (web). 1 and 2, 1a, 1b, 2a and 2b are mark detectors, 3 is a calculation unit, 4a and 4b are valves, and 5a and 5b are nozzles. As printing unit portions, 7a and 7b are impression cylinders, 8a and 8b are plate cylinders, 9a and 9b are dryers, 11a, 11b, 12a and 12b are register marks, and 100 is paper (web). Here, the subscript a indicates the one installed in the a-th printing unit, and the subscript b indicates the one installed in the b-th printing unit. The a-th printing unit and the b-th printing unit are adjacent printing units, and the a-th printing unit is located upstream of the b-th printing unit.
マーク検出器1a,1b,2a,2bは、多色印刷機(図1に示す一例ではグラビア輪転印刷機)の印刷ユニット間において用紙の紙幅を検出する紙幅検出手段の一例である。マーク検出器1a,1b,2a,2bは、見当マーク11a,11b,12a,12b(図2参照)を検出する。そして、その検出で得られたデータに基づいて演算部3において紙幅と縦横見当ずれ量の演算が行われる。マーク検出器1a,1b,2a,2bとしては、見当マークが、図2に示すような、三角形状のマークであるならば、グラビア印刷機において一般的に使用されている自動縦横見当合わせ装置の見当マーク検出器を適用することができる。自動縦横見当合わせ装置においては見当マーク検出器が出力する信号に基づいて、その見当マーク検出器が取付けられた印刷ユニットで印刷された見当マークとその上流の印刷ユニットで印刷された見当マークの相対的な位置(ΔX,ΔY)が演算される。その検出原理については周知であるからここでは説明しない。その相対的な位置(ΔX,ΔY)を演算部3が読込むように構成する。
The
また、イメージセンサカメラを使用することができる。たとえば、マーク検出器1bによって見当マーク11a,11bの両方が一画面に入るように撮像し、マーク検出器2bが見当マーク12a,12bの両方が一画面に入るように撮像する。マーク検出器1bの撮像画像から見当マーク11a,11bの相対的な位置が演算部3において演算され、マーク検出器2bの撮像画像から見当マーク12a,12bの相対的な位置が演算部3において演算される。これら相対的な位置に基づいて演算部3において紙幅またはその変動量と縦横見当ずれ量の演算が行われる。なおこの場合では、マーク検出器1a,1bが撮像する見当マークは、見当マーク11a,11bとそれらに対応する第a印刷ユニットの上流の印刷ユニット(図示せず)で印刷された見当マークである。
An image sensor camera can also be used. For example, the
また、縦横見当ずれ量は従来からの自動縦横見当合わせ装置において修正するものとすれば、本発明においては、紙幅またはその変動量だけを検出できればよい。その用紙の紙幅だけを検出する紙幅検出手段としては、用紙のエッジを検出する検出器を適用することができる。具体的には、レーザ式エッジ検出器、エア式エッジ検出器、超音波式エッジ検出器、等を適用することができる。このようなエッジ検出器によってウェブ100の左右のエッジの位置を同時に検出することにより、その差分から紙幅またはその変動量を演算することができる。紙幅検出手段としてエッジ検出器を適用するときには、図1に示すような印刷直後に検出する位置に配置しなくてもよく、印刷直前に検出する位置に配置してもよい。 Further, if the vertical / horizontal misregistration amount is corrected in a conventional automatic vertical / horizontal registration device, in the present invention, it is only necessary to detect the paper width or its variation. As the paper width detecting means for detecting only the paper width of the paper, a detector for detecting the edge of the paper can be applied. Specifically, a laser edge detector, an air edge detector, an ultrasonic edge detector, or the like can be applied. By simultaneously detecting the positions of the left and right edges of the web 100 using such an edge detector, the paper width or the amount of variation can be calculated from the difference. When the edge detector is applied as the paper width detecting means, it may not be arranged at a position to be detected immediately after printing as shown in FIG. 1, but may be arranged at a position to be detected immediately before printing.
演算部3は、マイクロコンピュータ、プログラマブルシーケンサ、パーソナルコンピュータ、等のデータ処理装置のソフトウェアとハードウェアによって実現することができる。ただし、このデータ処理装置には、マーク検出器1a,1b,2a,2b、バルブ4a,4b、等とのインタフェース、オペレータが操作するためのマンマシンインタフェースが含まれている。演算部3は、マーク検出器1a,1b,2a,2bが出力するデータに基づいてすくなくとも紙幅またはその変動量の演算を行う。また、必要に応じて縦横見当ずれ量の演算も行うことができる。
The
マーク検出器1bが出力するデータが、前述のように、見当マーク11a,11bが一画面に撮像された画像データであれば、演算部3は、その画像を所定のしきい値によって2値化し、抽出処理により見当マーク11a,11bを区別し、見当マーク11a,11bの各々について縦方向と横方向のエッジ(境界)の線分(図2に示す三角形の縦横の2辺)を演算し、それらの線分の交点の座標を演算する。すなわち演算部3は、撮像画像における見当マーク11aから交点の座標(x1a,y1a)を演算し、見当マーク11bから交点の座標(x1b,y1b)を演算する。そして、演算部3は、見当が合っているときの見当マーク11a,11bの距離が(A1,B1)であれば、(Δ1x,Δ1y)=(x1a−x1b−A1,y1a−y1b−B1)の式を適用して縦横見当ずれ量(Δ1x,Δ1y)を演算する。
If the data output from the
同様に、マーク検出器2bが出力するデータから、演算部3は、(Δ2x,Δ2y)=(x2a−x2b−A2,y2a−y2b−B2)の式を適用して縦横見当ずれ量(Δ2x,Δ2y)を演算する。この結果、縦横見当ずれ量が2つ存在することになるが、自動縦横見当制御を行うときには、一方の縦横見当ずれ量だけを適用する。すなわち、演算部3は、自動縦横見当制御装置(図示せず)にその縦横見当ずれ量を出力する。自動縦横見当制御装置の動作については周知であるからここではこれ以上の説明を省略する。
Similarly, from the data output from the
なお、上述においては、三角形の2辺を表す線分の交点の座標を演算したが、その代りに見当マーク11a,11b,12a,12bの各々の重心座標を演算するようにしてもよい。 In the above description, the coordinates of the intersections of the line segments representing the two sides of the triangle are calculated, but instead, the barycentric coordinates of the register marks 11a, 11b, 12a, and 12b may be calculated.
そして、演算部3はΔx=Δ1x−Δ2xの式を適用して紙幅の変動量Δxを演算する。また、マーク検出器1b,2bは印刷ユニットのフレームに直接的または間接的に支持されている。したがってマーク検出器1b,2b間の距離は一定である。その距離に依存する定数Cbを用いることにより紙幅wを演算することができる。すなわち、演算部3はw=Δx+Cbの式を適用して紙幅wを演算する。なお、この場合の紙幅wとして厳密に得られるのは見当マーク11a,11bの幅方向(x方向)の距離である。しかし、見当マーク11a,11bが用紙100の端に印刷されることと、定数Cbを適正に調節することで、実用的な紙幅を得ることができる。
Then, the
上述のようにして紙幅の変動量Δxが演算されると、次に演算部3は、変動量Δxに基づいて制御演算を行う。たとえば、PID制御方式での演算をするならば、変動量Δxに比例(P)、積分(I)、微分(D)の3つの演算を行なって荷重加算し制御量を演算する。そして演算部3は、その制御量に基づいてバルブ4a,4bを操作する操作量を演算する。PID制御方式における演算方法、演算式における各係数の決定方法等については周知であるからここでは説明を省略する。バルブ4a,4bの操作は、たとえば、検出された紙幅が第a印刷ユニットより第b印刷ユニットの方が広ければ、第a印刷ユニットの直近の上流側のバルブを開けて用紙100に加湿を行う。また、逆に検出された紙幅が第b印刷ユニットより第a印刷ユニットの方が広ければ、第b印刷ユニットの直近の上流側のバルブを開けて用紙100に加湿を行う。
When the fluctuation amount Δx of the paper width is calculated as described above, the
バルブ4a,4bは、加圧空気の配管(図示せず)からノズル5a,5bへの加圧空気の供給量を操作するバルブである。バルブ4a,4bの操作は演算部3が出力する操作量に基づいて自動で行われる。バルブ4a,4bが閉のときには供給が行われず(供給量=0)、開のときにはその開度に応じた量の供給が行われる。開度に応じた量を供給するための構成として、全閉全開式の電磁弁と電気信号により調節可能な空圧調節器とを組合せたものをバルブ4a,4bとしてもよい。
The
ノズル5a,5bは、バルブ4a,4bから配管を通じて供給された加圧空気と給水配管(図示せず)から供給された水とを混合し、水を霧状にして噴出するノズルである。ノズル5a,5bは、図1に示すように、用紙100の幅方向(移送方向に対して直角方向)の全体に水を噴出することができるような形態のノズルである。線状に噴出するノズルでなくても、点状に噴出するノズルの複数個を適当な間隔で配列し線状としたノズルを適用することができる。ノズル5a,5bを配置する位置は、ドライヤとマーク検出器の間の用紙100の経路に近い位置である。用紙の特性により噴出した水が用紙に浸透して安定するまでに時間を要するときには、ドライヤから用紙100が排出された直後の位置にノズル5a,5bを配置する
上述の構成において、次に本発明の紙幅制御装置における動作について説明する。多色印刷機において、条件出しを含む準備作業が完了すると本紙刷(製品となる印刷物の生産)を開始する。用紙100は巻取体から巻解かれてインフィードローラから第1印刷ユニットに供給される。用紙100は第1印刷ユニットの圧胴と版胴の間を走行することによって印刷が行われドライヤにおいて印刷されたインキの乾燥が行われる。用紙100は移送されて、複数ある印刷ユニットの内の第a印刷ユニットに到達する。
The
第a印刷ユニットにおいて、マーク検出器1a,2aは第(a−1)印刷ユニットにおいて印刷された見当マークと第a印刷ユニットにおいて印刷された見当マークを検出する。演算部3は、その検出により得られたデータに基づいて縦横見当ずれ量を演算する。その縦横見当ずれ量は演算部3から縦横見当制御装置に出力される。また演算部3は横見当ずれ量に基づいて紙幅の変動量Δxを演算する。さらに演算部3は紙幅の変動量Δxに基づいて制御演算を行い操作量を求める。そして演算部3はその操作量をバルブ4aに出力する。バルブ4aはその操作量を入力してノズル5aに所定量の加圧空気を供給する。供給された加圧空気の量に応じてノズル5aからは霧状の水が噴出する。
In the a-th printing unit, the mark detectors 1a and 2a detect the registration mark printed in the (a-1) -th printing unit and the registration mark printed in the a-th printing unit. The
噴出した水は用紙100に浸透し用紙100の含水率が変化する。図3に示すように、用紙100の寸法は用紙100の含水率によって変化する。演算部3が出力する操作量は紙幅の変動量Δxを小さくするような操作量であるから、用紙100の寸法が一定化する。その結果、第(a−1)印刷ユニットと第a印刷ユニットにおける印刷の見当合わせ精度が向上する。用紙100は第a印刷ユニットの圧胴と版胴の間を走行することによって印刷が行われドライヤにおいて印刷されたインキの乾燥が行われる。用紙100は移送されて、次の印刷ユニットのである第b印刷ユニットに到達する。
The ejected water penetrates into the paper 100 and the water content of the paper 100 changes. As shown in FIG. 3, the size of the paper 100 varies depending on the moisture content of the paper 100. Since the operation amount output by the
第b印刷ユニットにおいて、マーク検出器1bは第a印刷ユニットにおいて印刷された見当マーク11aと第b印刷ユニットにおいて印刷された見当マーク11bを検出する。またマーク検出器2bは第a印刷ユニットにおいて印刷された見当マーク12aと第b印刷ユニットにおいて印刷された見当マーク12bを検出する。演算部3は、その検出により得られたデータに基づいて縦横見当ずれ量を演算する。その縦横見当ずれ量は演算部3から縦横見当制御装置に出力される。また演算部3はマーク検出器1b,2bにより得られた2つの横見当ずれ量に基づいて紙幅の変動量Δxを演算する。さらに演算部3は紙幅の変動量Δxに基づいて制御演算を行い操作量を求める。そして演算部3はその操作量をバルブ4aに出力する。バルブ4aはその操作量を入力してノズル5aに所定量の加圧空気を供給する。供給された加圧空気に量に応じてノズル5aからは霧状の水が噴出する。
In the b-th printing unit, the
噴出した霧状の水は用紙100に浸透し用紙100の含水率が変化する。図3に示すように、用紙100の寸法は用紙100の含水率によって変化する。演算部3が出力する操作量は紙幅の変動量Δxを小さくするような操作量であるから、用紙100の寸法が一定化する。その結果、第a印刷ユニットと第b印刷ユニットにおける印刷の見当合わせ精度が向上する。用紙100は第b印刷ユニットの圧胴と版胴の間を走行することによって印刷が行われドライヤにおいて印刷されたインキの乾燥が行われる。用紙100はすべての印刷ユニットを通過するとアウトフィードローラから排紙部(図示せず)へと移送され巻き取られて印刷済みの巻取体を形成する。
The sprayed mist-like water permeates the paper 100 and the moisture content of the paper 100 changes. As shown in FIG. 3, the size of the paper 100 varies depending on the moisture content of the paper 100. Since the operation amount output by the
1a,1b,2a,2b マーク検出器
3 演算部
4a,4b バルブ
5a,5b ノズル
7a,7b 圧胴
8a,8b 版胴
9a,9b ドライヤ
11a,11b,12a,12b 見当マーク
100 用紙
1a, 1b, 2a,
Claims (3)
A paper width detecting means for detecting the paper width of the paper between the printing units of the multi-color printing machine, a calculating means for calculating the humidification amount to the paper by comparing the paper width and a predetermined paper width, and the calculated humidification amount A paper width control device comprising humidifying means for humidifying paper based on the paper.
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