特開 2023-44393 印刷装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023044393

(43)【公開日】2023-03-30

(54)【発明の名称】印刷装置

(51)【国際特許分類】

   B65H 26/02 20060101AFI20230323BHJP

   B41F 33/00 20060101ALI20230323BHJP

   B41F 9/00 20060101ALI20230323BHJP

【ＦＩ】

B65H26/02

B41F33/00 250

B41F9/00 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021152411

(22)【出願日】2021-09-17

(71)【出願人】

【識別番号】000237260

【氏名又は名称】富士機械工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100196380

【弁理士】

【氏名又は名称】森 匡輝

(72)【発明者】

【氏名】森川 亮

(72)【発明者】

【氏名】岩藤 浩充

(72)【発明者】

【氏名】岩本 好司

(72)【発明者】

【氏名】磯崎 徹

(72)【発明者】

【氏名】片岡 啓治

(72)【発明者】

【氏名】丹生谷 貴弘

(72)【発明者】

【氏名】熊谷 怜志

(72)【発明者】

【氏名】松永 真一

(72)【発明者】

【氏名】村上 徹

(72)【発明者】

【氏名】久保 寛次

【テーマコード（参考）】

2C034

2C250

3F105

【Ｆターム（参考）】

2C034AA22

2C034AA42

2C250EA34

3F105AA04

3F105AB03

3F105BA14

3F105DA22

3F105DC03

3F105DC04

(57)【要約】

【課題】ウエブに印刷を行う印刷装置において、印刷ピッチずれを早期に検出可能な印刷装置を提供する。
【解決手段】印刷装置は、エンコーダが設置され、プラスチックフィルムであるウエブＷを搬送する駆動ロールと、非接触式の磁気検出式回転センサである回転センサが設置され、ウエブＷの搬送をガイドする従動ロールと、を備える。したがって、非接触式のセンサである磁気検出式の回転センサを用いて測定される従動ロールの回転状態に基づいて印刷ピッチずれを推定することにより、従動ロールの回転状態の変化を精度よく測定することができるので、印刷ピッチずれによる不具合を精度よく検出することができる。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

エンコーダが設置され、プラスチックフィルムであるウエブを搬送する駆動ロールと、
磁気検出式回転センサが設置され、前記ウエブの搬送をガイドする従動ロールと、を備える、
ことを特徴とする印刷装置。

【請求項2】

複数の前記従動ロールを備え、
複数の前記従動ロールは、
第１の従動ロールと、
前記ウエブの抱き角が、前記第１の従動ロールの前記ウエブの抱き角より小さい第２の従動ロールと、を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の印刷装置。

【請求項3】

前記第２の従動ロールの前記ウエブの抱き角は、１０度以下である、
ことを特徴とする請求項２に記載の印刷装置。

【請求項4】

前記エンコーダ及び前記磁気検出式回転センサで測定される回転情報に基づいて、前記従動ロールの印刷ピッチずれを推定する制御部を備える、
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の印刷装置。

【請求項5】

前記制御部は、
印刷状態に影響を与える設定値と印刷ピッチずれとを含むデータセットを教師データとして、前記設定値から印刷ピッチずれを予測するように、機械学習により生成された予測モデルを用いて、印刷状態を判定する、
ことを特徴とする請求項４に記載の印刷装置。

【請求項6】

前記磁気検出式回転センサは、
周方向に複数の磁極が形成され、前記従動ロールの回転軸に配置される被検出部と、
前記回転軸近傍の固定部に配置され、磁束密度を検出する検出部と、を備え、
前記制御部は、
前記磁気検出式回転センサで検出された磁束密度の変動に基づいて前記従動ロールの偏心状態を推定する、
ことを特徴とする請求項４又は５に記載の印刷装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、印刷装置に関する。

【背景技術】

【0002】

搬送される長尺の印刷媒体（ウエブ）に多色印刷を行うグラビア印刷機、インクジェット印刷機等の印刷装置では、印刷ずれ等の印刷の不具合を抑制するため、ウエブの印刷ピッチずれを把握することが重要となる。このため、印刷ピッチずれを検出するための技術が種々開発されている（例えば、特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００５－２３３７４６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１では、ウエブに印刷された２つの印刷マークを検出し、検出されたマークを画像解析して２つの印刷マークの検出位置を演算し、印刷ピッチを算出することとしている。

【0005】

しかしながら、特許文献１の印刷ピッチ測定方法では、複数の画像センサを用いて印刷ピッチを測定するので、画像センサで検出可能な程度のピッチずれが実際に生じている状態でないとピッチずれを検出できない。したがって、ピッチずれによる印刷の不具合の発生前にピッチずれを検出することは難しい。

【0006】

本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、ウエブに印刷を行う印刷装置において、印刷ピッチずれを早期に検出可能な印刷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】

【0007】

上記目的を達成するために、本発明に係る印刷装置は、
エンコーダが設置され、プラスチックフィルムであるウエブを搬送する駆動ロールと、
磁気検出式回転センサが設置され、前記ウエブの搬送をガイドする従動ロールと、を備える。

【0008】

また、複数の前記従動ロールを備え、
複数の前記従動ロールは、
第１の従動ロールと、
前記ウエブの抱き角が、前記第１の従動ロールの前記ウエブの抱き角より小さい第２の従動ロールと、を含む、
こととしてもよい。

【0009】

また、前記第２の従動ロールの前記ウエブの抱き角は、１０度以下である、
こととしてもよい。

【0010】

また、前記エンコーダ及び前記磁気検出式回転センサで測定される回転情報に基づいて、前記従動ロールの印刷ピッチずれを推定する制御部を備える、
こととしてもよい。

【0011】

また、前記制御部は、
印刷状態に影響を与える設定値と印刷ピッチずれとを含むデータセットを教師データとして、前記設定値から印刷ピッチずれを予測するように、機械学習により生成された予測モデルを用いて、印刷状態を判定する、
こととしてもよい。

【0012】

また、前記磁気検出式回転センサは、
周方向に複数の磁極が形成され、前記従動ロールの回転軸に配置される被検出部と、
前記回転軸近傍の固定部に配置され、磁束密度を検出する検出部と、を備え、
前記制御部は、
前記磁気検出式回転センサで検出された磁束密度の変動に基づいて前記従動ロールの偏心状態を推定する、
こととしてもよい。

【発明の効果】

【0013】

本発明の印刷装置は、プラスチックフィルムのウエブに印刷を行う印刷装置において、エンコーダが設置された駆動ロールと、非接触の磁気検出式回転センサが設置された従動ロールとを備えるので、従動ロールの回転負荷を低減し、従動ロールの張力変動による印刷ピッチずれを早期に検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の実施の形態１に係る印刷装置の概略図である。

【図2】実施の形態１に係る印刷ユニットの構成を示す正面図である。

【図3】実施の形態１に係る制御ユニットの機能ブロック図である。

【図4】回転センサの被検出部の磁極配置を示す概念図である。

【図5】回転センサの出力である磁束密度の波形の例を示すグラフである。

【図6】ロールに偏心がある場合の回転センサの動きの例を示す図である。

【図7】実施の形態２に係る印刷装置の概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、図を参照しつつ、本発明の実施の形態に係る印刷装置について説明する。

【0016】

（実施の形態１）
本実施の形態に係る印刷装置１は、図１の概略図に示すように、ロール状態のウエブＷを巻き出して印刷機へ送出する巻出装置１１、巻出装置１１から送出されたウエブＷに多色印刷を行うグラビア印刷装置２０、印刷されたウエブＷを巻き取る巻取装置１２、図示しない制御ユニット４０を備える。

【0017】

ウエブＷは、プラスチックフィルムである長尺の印刷媒体である。プラスチックフィルムであるウエブＷは、環境温度、張力変動等の影響により伸縮し易く、一般的に印刷ずれ等の不具合を生じ易いという特性を有する。より具体的には、ウエブＷが通気性を有しないプラスチックフィルムである場合、ウエブＷとウエブＷを搬送するロールとの間に空気を巻き込み易いので、従動ロールがウエブＷの搬送速度に追従しないという不具合が生じ易い。従動ロールの回転がウエブＷの搬送速度に追従していない場合、従動ロールの回転抵抗によってウエブＷの張力変動が発生する。張力変動が発生すると、プラスチックフィルムであるウエブＷの伸縮量が変化し、印刷ピッチずれが生じる。

【0018】

巻出装置１１は、ロール状態でセットされたウエブＷをグラビア印刷装置２０へ送出する装置である。

【0019】

グラビア印刷装置２０は、ウエブＷに、色ごとに印刷を行う印刷ユニット２１を備える。本実施の形態に係るグラビア印刷装置２０は、３つの印刷ユニット２１－１，２１－２，２１－３を備える。また、グラビア印刷装置２０は、ウエブＷを印刷ユニット２１－１へ送り込むインフィードロール１５、ウエブＷを印刷ユニット２１－３から巻取装置１２へと送り出すアウトフィードロール１６を備える。

【0020】

図２は、印刷ユニット２１の詳細な構成を示す図である。図２に示すように、印刷ユニット２１は、ウエブＷをガイドするガイドロール２１１，２１７、版胴２１２、ファニッシャロール２１３、圧胴２１４、インクパン２１５、ドクターブレード２１６を備える。また、印刷ユニット２１は、印刷されたインクを乾燥させる乾燥装置Ｄを備える。

【0021】

巻出装置１１から送出されたウエブＷは、駆動しない従動ロールであるガイドロール２１１にガイドされて、印刷部へ搬送される。印刷部では、版胴２１２のインクがウエブＷに転写されることにより、図柄が印刷される。版胴２１２は、外周面に各印刷ユニットの印刷色に対応する図柄が彫られたロールであり、図示しない駆動部（モータ）の駆動力によって回転する駆動ロールである。版胴２１２は、その版胴２１２を備える印刷ユニット２１においてウエブＷの搬送速度の基準となる基準ロールであり、版胴２１２の回転軸には版胴２１２の回転角度を測定するためのエンコーダが設置されている。

【0022】

また、印刷部で印刷されたウエブＷは、複数の従動ロールであるガイドロール２１７にガイドされ、乾燥装置Ｄを通過して、印刷ユニット２１から送出される。図２に示すように、ガイドロール２１７は、印刷ユニット２１内における配置位置によって、ウエブＷとガイドロール２１７との接触範囲、すなわち抱き角が異なり、抱き角の深い（大きい）第１の従動ロールであるガイドロール２１７ａと、ガイドロール２１７ａより抱き角の浅い（小さい）第２の従動ロールであるガイドロール２１７ｂとに分けられる。一般的に、抱き角が深い場合、ガイドロール２１７が張力によってウエブＷから受ける力は大きくなり、抱き角が浅い場合、ガイドロール２１７がウエブＷから受ける力は小さくなる。ガイドロール２１７ａの抱き角及びガイドロール２１７ｂの抱き角は、ウエブＷの材質、設定張力等を考慮して、後述する張力変動の検出感度に基づいて設定すればよい。例えば、ガイドロール２１７ａの抱き角は１０度より大きく、ガイドロール２１７ｂの抱き角は１０度以下と設定される。

【0023】

本実施の形態では、抱き角の深いガイドロール２１７ａ及び抱き角の浅いガイドロール２１７ｂについて、それぞれ少なくとも１つのロールに回転センサ６０を設置することとしている。回転センサ６０は、非接触式の磁気検出式回転センサであり、版胴２１２の回転軸に取り付けられた磁気リングの回転を、印刷ユニット２１のフレームの磁気リングの近傍に配置された磁気センサで読み取る。これにより、抱き角の異なる従動ロールの回転状態を測定することができる。

【0024】

巻取装置１２は、巻出装置１１から送り出され、グラビア印刷装置２０で印刷されたウエブＷを巻き取る装置である。

【0025】

制御ユニット４０は、図３のブロック図に示すように、制御部４１、記憶部４２、表示部４３、入力部４４を備える。

【0026】

制御部４１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等から構成されており、駆動ロールの動作など印刷装置１全体の動作を制御する。また、制御部４１は、印刷装置１各部のロールの回転状態を測定するとともに、測定された回転状態に基づいて、印刷ピッチずれの状態について判定を行う。

【0027】

制御部４１は、制御部４１のＲＯＭ、記憶部４２等に記憶されている各種動作プログラム及びデータをＲＡＭに読み込んでＣＰＵを動作させることにより、図３に示される制御部４１の各機能を実現させる。これにより、制御部４１は、回転情報取得部４１１、印刷ピッチ推定部４１２、判定部４１３として動作する。

【0028】

回転情報取得部４１１は、接続されている駆動ロールのエンコーダ及び従動ロールの回転センサ６０から、各ロールの回転情報を取得する。回転情報は、エンコーダ及び各回転センサ６０で測定されたロールの回転角度に関するデータである。また、回転情報取得部４１１は、取得した回転情報を印刷ピッチ推定部４１２へ送信する。

【0029】

印刷ピッチ推定部４１２は、回転情報取得部４１１で取得した各ロールの回転情報と予め記憶部に記憶されているロール径とに基づいて、各ロールにおけるウエブＷの搬送速度を演算する。また、印刷ピッチ推定部４１２は、各従動ロールについて算出されたウエブＷの搬送速度と、基準ロールである駆動ロールについて算出された基準搬送速度との差に基づいて、印刷ピッチずれを推定する。

【0030】

判定部４１３は、上記で推定された印刷ピッチずれと、記憶部４２に予め記憶されている学習済みモデルを用いて推定される印刷ピッチずれとに基づいて、印刷状態が正常であるか否かの判定を行う。

【0031】

記憶部４２は、ハードディスク、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリであり、測定された搬送速度から印刷ピッチずれを推定するプログラム、印刷状態を判定するために用いられる学習済みモデル等を記憶する。

【0032】

表示部４３は、制御ユニット４０に備えられた表示用デバイスであり、例えば液晶モニタである。表示部４３は、推定された印刷ピッチずれ、印刷状態の判定結果等の情報を表示する。

【0033】

入力部４４は、印刷装置１の各種設定値、各ロールの回転情報の検出に係る調整パラメータ、測定対象となる各ロールのロール径等を入力するための入力デバイスである。入力部４４は、制御ユニット４０に備えられたキーボード、タッチパネル、マウス等である。

【0034】

続いて、本実施の形態に係る印刷装置１における印刷ピッチずれの推定及び印刷状態の判定について説明する。

【0035】

印刷装置１であるグラビア印刷機の動作が開始されると、ウエブＷは、巻出装置１１からグラビア印刷装置２０へ送出される。また、グラビア印刷装置２０では、ガイドロール２１１，２１７、版胴２１２、ファニッシャロール２１３、圧胴２１４等が回転し、搬送されるウエブＷへの印刷が行われる。

【0036】

より具体的には、印刷部では、インクパン２１５に貯留されているインクに浸されたファニッシャロール２１３が版胴２１２の外周面にインクを転写する。版胴２１２に転写されたインクは、ドクターブレード２１６で掻き落とされることにより、計量される。版胴２１２は、設定された印刷速度（ウエブＷの搬送速度）となるように、図示しない駆動用モータＭの駆動力によって回転する。

【0037】

また、版胴２１２を回転させる駆動軸２１２ａには、エンコーダが配置されており、版胴２１２の回転情報を制御ユニット４０の回転情報取得部４１１へ送信する。

【0038】

ウエブＷは、圧胴２１４によってインクが転写された版胴２１２に圧接される。これにより、インクがウエブＷに転写され、印刷が行われる。

【0039】

インクが転写されたウエブＷは、ガイドロール２１７にガイドされて、印刷ユニット２１に設けられた乾燥装置Ｄで乾燥される。これにより、インクをウエブＷに定着させ、にじみ等の不具合を防止することができる。

【0040】

図２に示すように、印刷部から送出されたウエブＷは、抱き角の深いガイドロール２１７ａによって搬送方向が上方へと変えられて、乾燥装置Ｄへ送出される。これにより、印刷ユニット２１の設置面積を小さくし、印刷装置１を小型化することができる。搬送方向が大きく変わった後、乾燥装置Ｄへの挿入前から、乾燥装置Ｄからの排出まで、ウエブＷは抱き角の浅いガイドロール２１７ｂにガイドされる。

【0041】

本実施の形態では、抱き角の深いガイドロール２１７ａと抱き角の浅いガイドロール２１７ｂのいずれにも、回転センサ６０が設置され、各ロールの回転状態が測定されることとしている。回転センサ６０が設置されるガイドロール２１７の数は特に限定されず、複数のガイドロール２１７に回転センサ６０を設置することができる。

【0042】

そして、ガイドロール２１７に設置された非接触式の回転センサ６０は、検出した磁気の情報に基づいて出力される回転角度の情報を制御ユニット４０の回転情報取得部４１１へ送信する。

【0043】

グラビア印刷装置２０では、印刷ユニット２１－１～２１－３によって各色の絵柄が順次印刷される。各色の印刷が完了したウエブＷは巻取装置１２によって巻き取られる。

【0044】

制御ユニット４０の回転情報取得部４１１は、上記の各印刷ユニット２１の駆動ロールである版胴２１２、従動ロールであるガイドロール２１７の回転情報を取得する。また、回転情報取得部４１１は、取得した回転情報を印刷ピッチ推定部４１２へ送信する。

【0045】

印刷ピッチ推定部４１２は、回転情報取得部４１１で取得した回転情報から、各ロールにおけるウエブＷの搬送速度を演算し、駆動ロールの基準搬送速度と従動ロールの搬送速度との差に基づいて、各従動ロールにおける印刷ピッチずれを推定する。例えば、基準ロールである版胴２１２における基準搬送速度に対して、いずれかのガイドロール２１７の搬送速度が小さい場合、ガイドロール２１７の回転がウエブＷの搬送に追従できておらず、ウエブＷに張力変動が生じていると考えられる。張力変動は、プラスチックフィルムであるウエブＷの伸びを生じさせ、印刷ピッチずれが生じることとなる。

【0046】

印刷ピッチ推定部４１２は、上述の従動ロールの搬送速度と基準搬送速度との差に基づいて各従動ロールにおける印刷ピッチずれの大きさを推定する。

【0047】

また、判定部４１３は、回転センサ６０による測定値に基づいて印刷ピッチ推定部４１２で推定された印刷ピッチずれと、記憶部４２に予め記憶されている学習済みモデルである予測モデルを用いて推定される印刷ピッチずれとから、印刷状態、すなわち印刷が正常に行われているか否かの判定を行う。より具体的には、ウエブＷの搬送速度、張力等及びウエブＷの種類、例えばウエブＷの材質、厚さ、幅等の印刷状態、特に印刷ピッチずれに基づく印刷状態に影響を与える設定値と、当該設定値の条件で運転した際に測定された印刷ピッチずれとを含むデータセットを教師データとして、機械学習により、設定値から印刷ピッチずれを予測する予測モデルを作成する。予測モデルを生成するための機械学習アルゴリズムは、特に限定されないが、例えば回帰分析を用いることができる。

【0048】

判定部４１３は、予め作成され、記憶部４２に記憶されている予測モデル、設定値及び推定した印刷ピッチずれ等に基づいて、印刷状態を判定する。具体的には、判定部４１３は、取得された回転情報に基づいて印刷ピッチ推定部４１２で推定された印刷ピッチずれと、設定値から予測モデルを用いて予測される印刷ピッチずれとの差（ずれ量の差）を算出する。そして、判定部４１３は、算出された差が予め定められた所定の閾値以上となる場合、当該ロールにおいて印刷ピッチのずれが、許容可能な範囲を超えており、異常が発生しているものと判定する。判定部４１３は、異常が発生していると判定すると、異常が生じていると判定したロールの情報を表示部４３に表示させる。また、制御部４１は、異常を検出した場合、警告音を鳴らすとともに、印刷装置１の運転を停止することとしてもよい。

【0049】

制御ユニット４０は、印刷装置１の運転が終了するまで、上記の印刷ピッチずれの推定及び印刷状態の判定を継続する。

【0050】

以上説明したように、本実施の形態に係る印刷装置１では、プラスチックフィルムであるウエブＷに印刷を行う印刷装置において、駆動ロールである版胴２１２がエンコーダを備え、従動ロールであるガイドロール２１７が、磁気検出式の回転センサ６０を備える。また、印刷装置１は、駆動ロールにおける基準搬送速度と従動ロールにおける搬送速度との差に基づいて印刷ピッチずれを推定し、印刷状態の適否を判定する。したがって、印刷装置１は、非接触式のセンサである磁気検出式の回転センサ６０を用いて測定される従動ロールの回転状態に基づいて印刷ピッチずれを推定するので、接触式センサを用いる場合と比較して、従動ロールに与える回転負荷が小さく、従動ロールの回転状態の変化を精度よく測定することができる。よって、印刷ピッチずれによる不具合を精度よく検出することが可能となる。

【0051】

また、本実施の形態では、各印刷ユニット２１の従動ロールのうち、ウエブＷの抱き角が浅いガイドロール２１７ｂに回転センサ６０を配置して、回転状態を測定し、印刷ピッチずれを推定することとしている。抱き角の浅いガイドロール２１７ｂでは、ウエブＷの張力によってロールにかかる力が小さいが、回転負荷の小さい磁気検出式の回転センサ６０を用いることで、精度よく張力の変化を検知することが可能である。したがって、回転負荷の小さい回転センサ６０でガイドロール２１７ｂの回転状態を測定することにより、微小な印刷ピッチずれ等の不具合を高い感度で発見することが可能となる。

【0052】

また、本実施の形態では、各印刷ユニット２１の従動ロールのうち、ウエブＷの抱き角が深いガイドロール２１７ａに回転センサ６０を配置して、印刷ピッチずれを推定することとしている。抱き角の深いガイドロール２１７ａでは、ウエブＷの張力によってロールにかかる力が、抱き角の浅いガイドロール２１７ｂと比較して大きい。したがって、抱き角の浅いガイドロール２１７ｂで推定される印刷ピッチずれよりも、抱き角の深いガイドロール２１７ａで推定される印刷ピッチずれを優先して検出することにより、印刷ピッチずれの影響の検出感度を低下させることができる。これにより、微小な印刷ピッチずれを許容し、例えば、ウエブＷの破断のように、発生頻度は低いが重大な欠陥を発見し、その発生場所を特定することが可能となる。

【0053】

さらに、制御部４１が抱き角の深いガイドロール２１７ａと抱き角の浅いガイドロール２１７ｂのいずれを優先して印刷ピッチずれを検出するか、切り替えることができることとしてもよい。これにより、不具合の検出感度を適宜切り替えて印刷状態の判定を行うことができる。

【0054】

また、本実施の形態では、磁気検出部６１を印刷ユニット２１の固定部に配置し、被検出部６２をロールの回転軸に配置することとしたがこれに限られない。例えば、被検出部６２を印刷ユニット２１の固定部に配置し、磁気検出部６１をロールの回転軸に配置することとしてもよい。これにより、回転センサ６０の配置の自由度を高めることができる。

【0055】

（変形例）
上述の実施の形態では、磁気検出によって回転角度を検出する回転センサ６０を用いることとしたが、磁気検出によってロールの偏心を検出可能な回転センサ６０’を用いることとしてもよい。回転センサ６０’は、印刷ユニット２１の版胴２１２の駆動軸２１２ａ近傍に固定され、磁束密度を検出する磁気検出部６１を備える。また、回転センサ６０’は、版胴２１２の駆動軸２１２ａに設置され、版胴２１２の回転に伴って磁気検出部６１で検出される磁束密度が変化するように磁極パターンが形成されている被検出部６２を備える。これにより、回転センサ６０’は、被検出部６２の回転ピッチを測定して、ロールの偏心状態を推定する。

【0056】

被検出部６２は、例えば図４に示すように、周方向にＮ極とＳ極とが交互に同じ幅で形成されており、基準パターン６２ａとなる磁極の幅が大きくなっている。これにより、被検出部６２の回転における基準位置が検出できるように構成されている。磁気検出部６１は、上記の被検出部６２が回転することにより、近傍の磁極の変化によって生じる磁束密度の変化を検出し、偏心情報として出力する。被検出部６２に着磁する磁極の数は特に限定されないが、例えば１つの磁極の幅（回転中心から見た角度）を１０度程度とし、１周の間に複数の磁極を着磁する。これにより、より詳細な回転速度の変動、ロールの偏心を検出することができる。ロールに偏心がない場合、磁束密度の変化は、例えば図５のグラフに破線で示すように、規則的な波形となる。

【0057】

ロールに偏心がある場合、磁束密度の大きさ、波の周期等に変化が生じる。印刷ピッチ推定部４１２は、予め記憶部４２に記憶されている偏心のない状態を示す基準波形と、取得された偏心情報に係る波形との差から、ロールの偏心状態を推定する。

【0058】

より具体的には、被検出部６２の基準パターン６２ａ以外の磁極は、等間隔に形成されているので、磁束密度の波形は同じ周期で変動する。しかしながら、ロールに偏心がある場合、図６（Ａ）、（Ｂ）に示すように、磁気検出部６１と被検出部６２との距離が、版胴２１２の回転角度によって異なるので、磁束密度の波形の周期が変動する。印刷ピッチ推定部４１２は、この周期の変動を用いて偏心状態を推定する。

【0059】

上述のように、周期の変動に基づいて偏心状態を推定する方法は、一般的なエンコーダを用いても行うことができる。すなわち、エンコーダのクロック間隔の変動から偏心状態を推定することができる。しかしながら、これらの周期変動には、ローラの偏心だけでなく、張力変化等によるウエブＷの伸縮、ロールとウエブＷとの間のすべり等の影響による変動も含まれる。これに対し、磁気検出式の回転センサ６０’を用いることにより、ロールの偏心の影響と、ウエブＷの伸縮等の他の影響とを分離することができる。

【0060】

より具体的には、図６（Ａ）、（Ｂ）に示すように、測定対象のロールに偏心が生じている場合、磁気検出部６１と被検出部６２との距離が変動する。これにより、回転センサ６０’で検出される磁束密度の大きさが図５のグラフに示すように変動する。したがって、例えば周期変動が所定の閾値以上であり、かつ、磁束密度の大きさの変動が所定の閾値以上である場合に、偏心が生じていると判断することができる。本変形例に係る印刷ピッチ推定部４１２は、周期変動及び磁束密度の大きさの変動に基づいて偏心状態を推定する。これにより、印刷装置１は、各ロールの回転速度とともに、偏心状態を推定できるので、印刷ピッチずれ等の不具合の原因を早期に発見し、不具合の発生を低減することができる。

【0061】

（実施の形態２）
上述の実施の形態１では、印刷装置１が複数の印刷ユニット２１を含むグラビア印刷装置２０を備える場合を例として説明したが、他の方式の印刷機を用いることとしてもよい。本実施の形態では、インクジェット印刷装置を備える印刷装置２について説明する。本実施の形態に係る巻出装置１１、巻取装置１２、制御ユニット４０等の構成は、実施の形態１と同様であるので、同じ符号を付して、詳細な説明は省略する。

【0062】

図７に示すように、印刷装置２は、巻出装置１１、プレコート部３１、プレコート乾燥部３２、印刷部３３、印刷乾燥部３４、巻取装置１２、複数の搬送ロール３６を備える。複数の搬送ロール３６には、駆動機構を有するフィードロール３６１と、駆動機構を有しないガイドロール３６２とが含まれる。

【0063】

プレコート部３１は、巻出装置１１にロール状態でセットされ、巻出装置１１から巻き出されたウエブＷの塗工面にプレコート液を塗布して当該塗工面にプレコート層を形成するユニットである。尚、本実施の形態に係るウエブＷは、実施の形態１と同様のプラスチックフィルムである。

【0064】

プレコート乾燥部３２は、ウエブＷの搬送方向に関してプレコート部３１の下流側に配置されている。プレコート乾燥部３２は、プレコート部３１においてウエブＷの塗工面に塗布されたプレコート液を乾燥させるユニットである。

【0065】

印刷部３３は、ウエブＷの搬送方向に関してプレコート乾燥部３２の下流側に配置される。印刷部３３は、ウエブＷの塗工面（詳細には、塗工面に形成されたプレコート層）に、印刷ヘッド３３ａから吐出されるインクを付着させて画像を形成するユニットである。

【0066】

印刷されたウエブＷは、印刷乾燥部３４へ搬送される。印刷乾燥部３４の内部を通過することによりウエブＷ表面のインクが乾燥される。乾燥されたウエブＷは、印刷乾燥部３４から送出され、巻取装置１２で巻き取られる。

【0067】

本実施の形態では、印刷部３３の上流に配置されるフィードロール３６１にエンコーダが設置され、ガイドロール３６２のうち複数のロールに実施の形態１と同様の磁気検出式の回転センサ６０が設置される。回転センサ６０が設置されているガイドロール３６２には、抱き角の深いガイドロール３６２ａと抱き角の浅いガイドロール３６２ｂとが含まれているものとする。ガイドロール３６２ａの抱き角及びガイドロール３６２ｂの抱き角は、ウエブＷの材質、設定張力等を考慮して設定すればよい。例えば、ガイドロール３６２ａの抱き角は１０度より大きく、ガイドロール３６２ｂの抱き角は１０度以下と設定される。

【0068】

また、本実施の形態に係る印刷装置２は、実施の形態１と同様の制御ユニット４０（不図示）を備えており、制御ユニット４０は、各ロールのエンコーダ及び回転センサ６０から回転情報を取得して、印刷ピッチずれの推定及び印刷状態の判定を行う。

【0069】

続いて、本実施の形態に係る印刷装置２における印刷ピッチずれの推定及び印刷状態の判定について説明する。

【0070】

印刷装置２において印刷が開始されると、巻出装置１１から送出されたウエブＷがプレコート部３１、プレコート乾燥部３２、印刷部３３と順次搬送され、印刷部３３の印刷ヘッド３３ａから吐出されるインクによって予め設定された図柄がウエブＷに印刷される。

【0071】

インクジェット印刷機である印刷部３３では、複数の印刷ヘッド３３ａによって各色の絵柄が順次印刷される。各色の印刷が完了したウエブＷは、印刷乾燥部３４で乾燥された後、巻取装置１２で巻き取られる。

【0072】

また、制御ユニット４０は、上記各ロールに設置されたエンコーダ及び回転センサ６０から回転情報を取得し、実施の形態１と同様に、印刷ピッチずれの推定を行う。具体的には、回転情報取得部４１１は、エンコーダ及び各回転センサ６０で測定されたロールの回転角度に関するデータである回転情報を取得する。印刷ピッチ推定部４１２は、回転情報取得部４１１で取得した回転情報と、予め記憶部４２等に記憶されている各ロールの径等に基づいて、各ロールにおけるウエブＷの搬送速度を演算する。印刷ピッチ推定部４１２は、基準ロールであるフィードロール３６１の基準搬送速度と、各ガイドロール３６２の搬送速度との差に基づいて、印刷ピッチずれを推定する。

【0073】

判定部４１３は、実施の形態１と同様に、取得された回転情報に基づいて印刷ピッチ推定部４１２で推定された印刷ピッチずれと、記憶部４２に予め記憶されている学習済みモデルである予測モデルを用いて推定される印刷ピッチずれとから、印刷状態、すなわち印刷が正常に行われているか否かの判定を行う。判定部４１３は、算出された印刷ピッチずれの差が予め定められた所定の閾値以上となる場合、当該ロールにおいて印刷ピッチのずれが、許容可能な範囲を超えており、異常が発生しているものと判定する。判定部４１３は、異常が発生していると判定すると、異常が生じていると判定したロールの情報を表示部４３に表示させる。また、制御部４１は、異常を検出した場合、警告音を鳴らすとともに、印刷装置２の運転を停止することとしてもよい。

【0074】

以上説明したように、本実施の形態に係る印刷装置２では、プラスチックフィルムであるウエブＷに印刷を行うインクジェット印刷装置において、駆動ロールであるフィードロール３６１がエンコーダを備え、従動ロールであるガイドロール３６２が、磁気検出式の回転センサ６０を備える。また、印刷装置２は、駆動ロールにおける基準搬送速度と従動ロールにおける搬送速度との差に基づいて印刷ピッチずれを推定し、印刷状態の適否を判定する。したがって、印刷装置２は、非接触式のセンサである磁気検出式の回転センサ６０を用いて測定される従動ロールの回転状態に基づいて印刷ピッチずれを推定するので、接触式センサを用いる場合と比較して、従動ロールに与える回転負荷が小さく、従動ロールの回転状態の変化を精度よく測定することができる。よって、各色の印刷ヘッド同士が近接して設置されるインクジェット印刷機においても、印刷ピッチずれによる不具合を精度よく検出することができる。

【0075】

また、本実施の形態では、印刷部３３の従動ロールのうち、ウエブＷの抱き角が浅いガイドロール３６２ｂに回転センサ６０を配置して、印刷ピッチずれを推定することとしている。抱き角の浅いガイドロール３６２ｂでは、ウエブＷの張力によってロールにかかる力が小さい。したがって、回転負荷の小さい磁気検出式の回転センサ６０でガイドロール３６２ｂの回転状態を測定することにより、微小な印刷ピッチずれ等の不具合を高い感度で発見することが可能となる。

【0076】

また、本実施の形態では、印刷部３３の従動ロールのうち、ウエブＷの抱き角が深いガイドロール３６２ａに回転センサ６０を配置して、印刷ピッチずれを推定することとしている。抱き角の深いガイドロール３６２ａでは、ウエブＷの張力によってロールにかかる力が、抱き角の浅いガイドロール３６２ｂと比較して大きい。したがって、抱き角の浅いガイドロール３６２ｂで推定される印刷ピッチずれよりも、抱き角の深いガイドロール３６２ａで推定される印刷ピッチずれを優先して検出することにより、張力変動による印刷ピッチずれの影響の検出感度を低下させることができる。これにより、微小な印刷ピッチずれを許容し、例えば、ウエブＷの破断のように、発生頻度は低いが重大な欠陥を発見し、その発生場所を特定することが可能となる。

【0077】

さらに、制御部４１が抱き角の深いガイドロール３６２ａと抱き角の浅いガイドロール３６２ｂのいずれを優先して印刷ピッチずれを検出するか、切り替えることができることとしてもよい。これにより、不具合の検出感度を適宜切り替えて印刷状態の判定を行うことができる。

【0078】

本実施の形態では、回転センサ６０を磁気検出により回転角度を検出するセンサであることとしたが、実施の形態１に係る変形例と同様に、磁気検出によってロールの偏心を検出可能な回転センサ６０’を用いることとしてもよい。これにより、各ロールにおけるウエブＷの搬送速度に加えて、ロールの偏心を検出することができるので、より精度よく印刷不具合を検出することができる。

【0079】

また、本実施の形態では、エンコーダを備える基準ロールとして印刷部上流に配置されるフィードロールのみを用いることとしたが、これに限られない。例えば、巻出装置１１からウエブＷを送出するインフィードロール、巻取装置１２へウエブＷを搬送するアウトフィードロール等に設置されたエンコーダによる回転情報もあわせて検出し、他の駆動ロール及び従動ロールとの搬送速度の差を演算して印刷ピッチずれを推定することとしてもよい。これにより、印刷装置２全体のウエブＷの搬送速度に基づいて印刷ピッチずれを検出することができるので、より精度よく多色印刷を行うことが可能となる。

【符号の説明】

【0080】

１，２ 印刷装置、１１ 巻出装置、１２ 巻取装置、１５ インフィードロール、１６ アウトフィードロール、２０ グラビア印刷装置、２１ 印刷ユニット、２１１，２１７ ガイドロール、２１２ 版胴、２１３ ファニッシャロール、２１４ 圧胴、２１５ インクパン、２１６ ドクターブレード、３１ プレコート部、３２ プレコート乾燥部、３３ 印刷部、３３ａ 印刷ヘッド、３４ 印刷乾燥部、４０ 制御ユニット、４１ 制御部、４１１ 回転情報取得部、４１２ 印刷ピッチ推定部、４１３ 判定部、４２ 記憶部、４３ 表示部、４４ 入力部、６０，６０’ 回転センサ、６１ 磁気検出部、６２ 被検出部、６２ａ 基準パターン、Ｄ 乾燥装置、Ｗ ウエブ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】