JPH11216849A - 印刷機の印刷動作を制御するための装置及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 印刷機例えば印刷ユニット内の駆動ユニット
に外乱のない速度および位置基準信号を形成するための
方法および装置を提供することである。 【解決手段】 印刷動作の外乱から分離され、所望の印
刷機速度に基づく少なくとも１つの分離された位置基準
信号を発生するための、分離された位置基準ユニット
と、印刷機を駆動するための駆動軸を有する少なくとも
１つの駆動ユニットと、駆動軸の位置を表す信号を形成
するための位置エンコーダと、駆動軸の速度を制御する
ための速度制御器と、分離された位置基準信号と位置エ
ンコーダ信号とに基づいて速度制御器に制御信号を送出
するための調節器とを含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、印刷機の印刷動作
を制御するための装置及び方法に関する。より特定すれ
ば本発明は、印刷機内の駆動ユニットの相対位置を調節
する、印刷機のための制御装置及び方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】新聞を印刷するのに用いられるような、
一般的なウェッブ印刷機は従来、高品質または高分解能
プリントを作成するようには期待されていなかったた
め、プリント品質低下に関する比較的高い許容度が印刷
工業に存在していた。しかし、印刷物の拡張された品質
および分解能に関して要求が増加しつつあり、高い品質
および分解能のレベルを有する印刷物を提供することの
できる印刷機に関する必要が生じていた。より高い品質
の印刷物の作成は、通常付随して印刷速度の低下をもた
らす。それにも関わらず、印刷工業においては、高速で
動作することのできる印刷機に関する要求が増加してい
る。同時に、品質、分解能および速度に関する要求を満
足させることは、極めて難しいタスクであると判明して
いる。

【０００３】一般的な印刷機は典型的に、いくつかの印
刷ユニットを含んでいる。異なる印刷ユニットの適切な
見当合わせを維持するために、印刷ユニットの駆動軸の
相対位置が正確に制御されなければならない。異なる印
刷ユニットの適切な見当合わせは、印刷見当エラー、ウ
ェッブテンションエラー、ウェッブ間見当合わせエラー
および／または折りカットオフエラーのようなエラーを
防止する。このようなエラーは印刷速度が増加するにつ
れて悪化する。

【０００４】ある印刷機においては、印刷ユニットの各
グループが駆動軸を含む駆動ユニットを有しており、駆
動軸はその特定グループのための電気モータの出力軸に
接続されて、これによって駆動されている。速度制御器
は、電気モータの出力軸の回転速度を制御するための速
度制御信号を形成する。印刷機械内の非印刷段と同様、
印刷ユニットの他のグループも駆動ユニットを有するこ
とができる。一般には、印刷機の駆動ユニットの１つが
「マスタ」として構成されており、印刷機を通過するウ
ェッブの所望の速度を表す信号を受け取る。この所望の
速度信号は、マスタの速度制御器に提供されて、マスタ
の駆動軸の速度を制御するのに用いられる。マスタの駆
動軸の実際速度および位置を表現する信号が「スレー
ブ」ユニットとして越す栄されている他の駆動ユニット
に伝達される。各スレーブユニットの速度制御器は、ス
レーブユニットの駆動軸とマスタの駆動軸の実際位置に
基づいてスレーブユニットの電気モータに速度制御信号
を形成して、スレーブユニットの駆動軸がマスタユニッ
ト駆動軸の速度および位置の両方に追従するようにさせ
る。理想的には、各スレーブユニットの駆動軸は、マス
タの駆動軸と同じ位置および速度を有している。

【０００５】フェーズロックループレギュレータおよび
シンクロレギュレータのような多くの型式の調節器が、
スレーブ駆動軸の位置をマスタ駆動軸の位置に対して調
節するために用いられている。シンクロ調節器は標準的
に、スレーブ駆動軸の角度位置を電気出力信号に変換す
るためのシンクロを含んでいる。マスタ駆動軸の位置に
対するスレーブ駆動軸の位置は、次に、シンクロ調節器
からの電気出力信号に応答して調節される。「フォーシ
ング」、「速度基準」および「ｄｐ／ｄｔフィードフォ
ワード」のようなオープンループ補償を有する調節器も
また知られている。加えて、位置エラー信号（すなわち
スレーブとマスタ駆動軸位置との間の差異）を２重積分
する「タイプ３」調節器もまた用いられている。そのよ
うな調節器は１９９１年９月１１日出願の米国特許第５
０４９７９８号明細書に説明されており、それは本明細
中に参照として組み込まれている。

【０００６】図１には、インフィード１２及び１４、印
刷ユニット２００〜２０６のグループ２０７、および印
刷ユニット１６〜２２のグループ２３、ドライヤ２４、
冷却ユニット２５および２６、および折りユニット２８
および３０を含む一般的な印刷機１０が示されている。
印刷ユニットグループ２０７および２３並びに折りユニ
ット２８および３０の各々は、駆動ユニットを有してい
る。マスタ基準信号源３２は、グループ２０７の駆動ユ
ニットに所望の印刷機速度を表す信号、すなわち速度コ
マンド信号を形成する。グループ２０７の駆動ユニット
はマスタ駆動ユニットとして構成されている。グループ
２３および折りユニット２８および３０に相応の他の駆
動ユニットはスレーブ印刷ユニットとして構成されてお
り、マスタ駆動ユニットの位置および速度に追従する。

【０００７】図２にはグループ２０７および２３、折り
ユニット２８及び３０内の駆動ユニットの内部コンポー
ネントに関して、また駆動ユニットとマスタ基準信号源
３２との間の接続に関して詳細が示されている。特に、
マスタ基準信号源３２からの速度コマンド信号は、グル
ープ２０７内のマスタ駆動ユニットの速度制御器２１０
に入力されて、モータ２６０の速度を制御する。速度コ
マンド信号は、アナログ信号またはディジタル信号であ
ることができる。位置エンコーダ２３０は、マスタ駆動
ユニットモータ２６０によって駆動される駆動軸２４０
の実際位置を求める。位置エンコーダ２３０によって提
供される位置情報が駆動速度情報に用いることができる
ため、位置エンコーダ２３０は速度制御器２１０へのフ
ィードバックを随意的に提供することができ、これによ
ってマスタ駆動ユニット駆動軸２４０の実際速度が所望
の速度に整合される。

【０００８】スレーブ駆動ユニットの駆動軸２４２〜２
４６の速度および位置は、マスタ駆動ユニット駆動軸２
４０の位置に対するスレーブ駆動ユニット駆動軸２４２
〜２４６の位置を考慮したフィードバックと共に、マス
タ駆動ユニット駆動軸２４０の速度を用いて、マスタ駆
動ユニット駆動軸２４０の速度及び位置に整合するよう
制御される。

【０００９】図２に示されるように、スレーブ駆動ユニ
ットは、駆動軸２４２〜２４６を駆動するモータ２６２
〜２６６を有している。位置エンコーダ２３２〜２３６
は、駆動軸２４２〜２４６の実際位置を求め、求められ
た位置を表す相応のフィードバック信号を調節器２２２
〜２２６に提供する。マスタ駆動ユニットの位置エンコ
ーダ２３０に関して上に説明されたように、位置エンコ
ーダ２３２〜２３６によって提供される情報は相応の駆
動軸２４２〜２４６の速度および位置の両方を求めるた
めに用いることができる。マスタ駆動ユニット駆動軸２
４０の実際位置を表す、位置エンコーダ２３０からの出
力信号は、図２に示されているように印刷ユニットグル
ープ２３および折りユニット２８及び３０内のスレーブ
駆動ユニットの調節器２２２〜２２６に位置基準信号と
して提供される。調節器２２２〜２２６は、マスタ駆動
ユニット位置エンコーダ２３０出力信号を、位置エンコ
ーダ２３２〜２３６の出力と比較し、その比較に基づい
て、モータ２６２〜２６６の速度を制御するために速度
制御器２１２〜２１６にコマンド信号を形成する。その
ようにしてスレーブ駆動ユニット駆動軸２４２〜２４６
が、マスタ駆動ユニット駆動軸２４０の速度および位置
を追従する。

【００１０】位置エンコーダ２３０の１つの実施形態に
よれば、位置エンコーダ２３０は、マスタ駆動ユニット
が軸２４０を回転させる各角度増加に対して１つのパル
スを提供する。駆動軸２４０が回転すると、位置エンコ
ーダ２３０は、一連のパルスを出力する。位置エンコー
ダ２３０によって１つの時間間隔内に発生されるパルス
の数はその時間間隔内に駆動軸２４０がどの程度位置を
変化したかを示すものである。この時間間隔内の平均速
度は時間間隔の期間によって位置の変化を除算すること
によって容易に求めることができる。

【００１１】１つのパルスに対応する角度増加は、各完
全な回転の間に位置エンコーダ２３０が２０４８パルス
を発生するように定められる。位置エンコーダ２３０は
モニタリングされ、位置エンコーダ２３０によって出力
されるパルスが（示されていない）カウンタによって計
数される。カウンタは典型的には１回転の完了によって
元に戻される。すなわち２０４８まで計数した後ゼロに
リセットされる。いくつかの装置は、回転毎のパルスの
数として異なる数を用いており、他の装置は各回転毎よ
りもさらに少ない頻度でカウンタをリセットする。位置
エンコーダ２３２〜２３６は位置エンコーダ２３０の構
造に類似の構造を有している。エンコーダ２３０〜２３
６の位置は、たとえばウェッブが低く安定した速度で印
刷機内を移動しているときに、相応のカウンタを同時に
ゼロにリセットすることにより、同期化することができ
る。その後、カウンタの値における何らかの差異は位相
または位置差異を表示する。たとえば、ある時点におい
て、マスタ駆動ユニット位置エンコーダ２３０に相応の
カウンタの値が１０００であり、スレーブ駆動ユニット
位置エンコーダ２３２に相応のカウンタの値が７９５で
あれば、その時点においてスレーブ駆動ユニット駆動軸
２４２の位置はマスタ駆動ユニット駆動軸２４０の位置
から２０５の角度増加だけ、または約３６度だけ遅れて
いる。コンピュータソフトウェアはカウンタが戻るたび
に位相差異を追跡しており、そのため、１回転よりも大
きな位相差異をも追跡することができる。図２に示され
ている印刷機においては、調節器２２２〜２２６の各々
は、マスタ駆動ユニット位置エンコーダ２３０からのパ
ルスを計数するための（示されていない）カウンタと、
スレーブ駆動ユニット位置エンコーダ２３２〜２３６の
１つからのパルスを計数するための（示されていない）
カウンタとを有している。いくつかの構造においては、
このカウンタは相応の位置エンコーダの内部または近傍
に設けられる。

【００１２】調節器２２２〜２２６がスレーブ駆動ユニ
ット駆動軸速度および位置をマスタ駆動ユニット駆動軸
２４０のそれと同期させるよう構成されているとして
も、マスタ駆動ユニット駆動軸において、機械的外乱ま
たは制御エラーが生じたときに起こる問題をそれらが取
り扱えるわけではない。そのようなエラーは、スレーブ
ユニットに伝達され、スレーブユニットはそのエラーを
エミュレートし始める。こうして、マスタ駆動軸におけ
るエラーはスレーブユニットに「リップル」波及する。
この外乱が大きければ、調節器性能は崩壊または混乱
し、ミスレジストレーションのような処理問題が生じ
る。

【００１３】印刷動作の間に速度および位置外乱を生じ
させることのできる事象は、たとえば「ブランケットの
洗浄」を含んでいる。ブランケットの洗浄が行われると
き、累積していた埃および綿くずが印刷機内のブランケ
ットローラから洗い落とされるか、または払い落とされ
る。マスタ駆動ユニットにおいてブランケットの洗浄が
行われるとき、マスタ駆動ユニット駆動軸２４０の速度
および位置に関して外乱が生じることがある。これらの
外乱はスレーブユニットに伝達され、印刷機の円滑な動
作を損なう可能性を有しており、用紙の浪費および印刷
品質の低下をもたらす。他の印刷機動作もまた外乱を生
じさせる。たとえば、外乱は新しいウェッブが現存する
ウェッブ上にスプライシングされるとき、またはウェッ
ブが折り段階において切断されるときに生じることがあ
る。

【００１４】マスタユニットにおけるエラーはスレーブ
ユニットに伝達されるので、エラーが最少の頻度かつ最
小の規模でしか生じない印刷機のユニットが通常はマス
タユニットとして選択される。たとえば、図１における
例に示されるような、インフィードユニット、印刷ユニ
ット、乾燥ユニット、冷却ロールユニットおよび折りユ
ニットを有する印刷機においては、折りユニットではな
く、印刷ユニットの１つがマスタユニットとして選択さ
れるのが普通である。このことは、折りユニットにおけ
る切断動作が印刷ユニットにおけるブランケットの洗浄
動作よりもかなり大きな瞬間的外乱を発生するためであ
る。

【００１５】マスタ駆動ユニットにおいて生じる瞬間的
外乱を最小にするため、人間の操作者が可能な限り円滑
に印刷機を稼動させようとしても、外乱は生じる。外乱
が発生したとき、この外乱が識別されて補正されるま
で、フィルタリング回路網および基準デッドバンドが用
いられる。外乱の結果としての用紙浪費および印刷品質
の低下は当然許容されるものである。しかし、瞬間的な
外乱の影響が減少されるか、または除去されて、より高
い印刷速度においてさえ改善された印刷品質および紙の
無駄の節約が達成できるような印刷機を提供することが
望まれている。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、印刷
機例えば印刷ユニット内の駆動ユニットに外乱のない速
度および位置基準信号を形成するための方法および装置
を提供することである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】この課題は、印刷動作の
外乱から分離され、所望の印刷機速度に基づく少なくと
も１つの分離された位置基準信号を発生するための、分
離された位置基準ユニットと、印刷機を駆動するための
駆動軸を有する少なくとも１つの駆動ユニットと、駆動
軸の位置を表す信号を形成するための位置エンコーダ
と、駆動軸の速度を制御するための速度制御器と、分離
された位置基準信号と位置エンコーダ信号とに基づいて
速度制御器に制御信号を送出するための調節器とを含む
構成により解決される。また、所望の印刷機速度に基づ
いて、印刷動作外乱から分離された位置基準信号を発生
させる段階と、印刷機の少なくとも１つの駆動ユニット
の駆動軸の位置を求める段階と、分離された位置基準信
号および求められた駆動軸位置に基づいて駆動軸の回転
速度を制御する段階とを含む方法により解決される。

【００１８】

【発明の実施の形態】実施例によれば、分離された位置
基準ユニットが設けられ、この位置基準ユニットは印刷
機を通って移動するウェッブの所望の速度を表す信号を
受け取る。分離された位置基準ユニットは、エラーのな
い基準速度およびエラーのない基準位置信号を発生す
る。これらの信号は印刷機駆動ユニット例えば印刷ユニ
ットの各々を制御するのに用いられ、この場合機械的外
乱と関連する過渡動作過程から印刷動作過程までの間に
合成エラーは生じない。同じ基準信号は、全ての駆動ユ
ニットに提供されることができる。反対に、個々の基準
信号を各駆動ユニットのために発生することもでき、エ
ラー補正回路が異なる駆動ユニットに関して発生された
異なる基準信号間の不一致を補正することもできる。

【００１９】一般的に言えば、実施例は印刷機における
駆動ユニットへのエラーのない制御信号を形成するため
の方法および装置に関するものであり、所望の印刷機速
度に基づいた少なくとも１つの基準信号を発生するため
の分離された位置基準ユニットと、それぞれ駆動軸を有
する複数の駆動ユニットと、駆動軸の速度を制御するた
めの速度制御器と、駆動軸の位置を表す信号を形成する
ための位置エンコーダと、少なくとも１つの基準信号と
位置エンコーダ信号とに基づいて速度制御器にコマンド
信号を形成するための調節器とを含んでいる。実施例に
よれば、複数の駆動ユニット駆動軸の軸位置を求めるこ
と、所望の印刷機速度に基づいて各々の駆動ユニット駆
動軸に関する分離された位置基準信号を発生すること、
求められた駆動軸位置及び分離された位置基準信号とを
基に各駆動軸の速度を制御すること、および複数の駆動
ユニット駆動軸の指定された１つの求められた駆動軸位
置を基に分離された位置基準信号を補正することによっ
て、印刷機の動作を制御することができる。

【００２０】

【実施例】当業技術者にとっては、添付図面を参照しな
がら所望の実施例の以下の詳細な説明を読むことによ
り、本発明の他の目的および利点が明らかとなるであろ
う。図面においては、同一の素子は同一の参照番号によ
って指示されている。

【００２１】図３は、印刷機の一例であり、ここでは図
１の印刷機の素子と類似の素子は同じ番号によって示さ
れている。本発明の実施例によれば、印刷機内のどの印
刷ユニットもマスタ印刷ユニットと呼ばれることはな
い。図３に示されるように、分離された位置基準ユニッ
ト５００が設けられ、これはマスタ基準信号源３２から
の所望の印刷機速度を表す信号を受け取り、印刷ユニッ
トの各々に分離された位置基準信号を出力する。図１お
よび図２に示されている印刷機と異なり、印刷ユニット
２００〜２０６および１６〜２２の各々と、折りユニッ
ト２８〜３０の各々とは分離された駆動ユニットを有し
ている。

【００２２】図３および図４に示される実施例は各印刷
ユニットのための駆動ユニットを有しているが、当業技
術者は、本発明が全ての印刷ユニットのための、または
各印刷ユニットグループのための単独の駆動ユニットを
有する印刷機にも容易に実現できることを理解するであ
ろう。印刷ユニットグループのための単独の駆動ユニッ
トは、ここで説明される実施例において単独の印刷ユニ
ットのための駆動ユニットを制御するのと同じ方法で制
御することが可能である。

【００２３】図４には図３の印刷ユニットの詳細が示さ
れており、印刷ユニット２００〜２０６、および印刷ユ
ニット２００〜２０６間の接続、分離された位置基準ユ
ニット５００およびマスタ基準信号源３２の内部コンポ
ーネントを含んでいる。図２に示されたコンポーネント
とは異なり、印刷ユニット２００のための駆動ユニット
には、調節器４２０が設けられている。その内部構造は
印刷ユニット２０２〜２０６内に示される他の駆動ユニ
ットのそれと同様である。印刷ユニット２００〜２０６
内に含まれる調節器４２０〜４２６の各々は、分離され
た位置基準ユニット５００からの分離された位置基準信
号を受け取る。この分離された位置基準信号はアナログ
信号またはディジタル信号のいずれであってもよい。

【００２４】駆動ユニット駆動軸４４０〜４４６の速度
および位置は、分離された位置基準信号によって表され
る基準速度および位置に整合するよう制御される。これ
は基準位置に対する駆動ユニット駆動軸４４０〜４４６
の位置を考慮したフィードバックと共に、基準速度を用
いて行われる。

【００２５】図４に示されるように、駆動ユニットは駆
動軸４４０〜４４６を駆動するモータ４６０〜４６６を
有している。位置エンコーダ４３０〜４３６は駆動軸４
４０〜４４６の実際位置を求め、求められた位置を表す
相応のフィードバック信号を調節器４２０〜４２６に提
供する。図２に示されたマスタ駆動ユニットの位置エン
コーダ２３０に関連して指摘したように、位置エンコー
ダ４３０〜４３６によって提供される情報は相応の駆動
軸４４０〜４４６の速度および位置の両方を求めるのに
用いることができる。調節器４２０〜４２６は分離され
た位置基準信号を位置エンコーダ４３０〜４３６の出力
と比較し、その比較に基づいて、モータ４６０〜４６６
の速度を制御するために速度制御器４１０〜４１６にコ
マンド信号を形成する。そのようにして、駆動ユニット
駆動軸４４０〜４４６は分離された位置基準信号によっ
て表される速度および位置を追従する。こうして、駆動
軸４４０〜４４６は印刷動作における瞬間的な機械的外
乱の追従もエミュレートもしない。印刷ユニット１６〜
２２および折りユニット２８および３０は同様の構造を
有しており、同様の利点を提供する。

【００２６】図５には本発明の第２の実施例が示されて
おり、これは分離された位置基準ユニット５００の一例
としての内部構造を含んでいる。この内部構造は、発振
器５０２、除算／乗算器５０４、およびフィルタ／増幅
器５０６を含んでいる。発振器５０２はクロック信号を
発生する。この信号は所望の印刷機速度を表すマスタ基
準信号源３２からの受信信号に従って除算または乗算さ
れる。フィルタ／増幅器５０６は、除算／乗算器５０４
によって出力された信号から雑音をフィルタリングし、
分離された位置基準信号を印刷ユニットの調節器に入力
する。フィルタ／増幅器５０６はまた、この信号が印刷
ユニット調節器と矛盾しないようにするため、ユーザー
によって所望のどのような方法においてでも、この信号
を増幅することができる。分離された位置基準５００
は、電子コンポーネントのみを用いて実現することが可
能であり、固体デバイスまたはアナログデバイスである
ことができる。

【００２７】分離された位置基準５００によって出力さ
れた分離された位置基準信号の各パルスは、駆動軸が移
動しなければならない角度増加を表している。この角度
増加は前もって求められている値である。こうして、時
間間隔内において分離された位置基準信号に発生するパ
ルスの数はその時間間隔内における基準位置の変化を表
し、このパルスの周波数は基準回転速度または角速度を
表している。

【００２８】図５は、調節器４２０と位置エンコーダ４
３０との間に接続される、印刷ユニット２００内のカウ
ンタ／サンプラ５０８を示している。これは調節器４２
０の処理能力を補足するために用いることができ、およ
び／またはより有用な形式で位置エンコーダ４３０から
の情報を提供するのに用いることもできる。たとえば、
カウンタ／サンプラ５０８は、時間間隔内において駆動
軸４４０が移動した位置増加の数を表す信号、すなわち
その時間間隔内における位置の変化を表す信号を形成す
ることができる。

【００２９】調節器４２０は、分離された位置基準５０
０から受け取られたパルスを計数するための（示されて
いない）カウンタを含んでいる。このカウンタの値を、
基準位置と駆動軸４４０の位置との間の何らかの位相差
異を求めるためにカウンタ／サンプラ５０８によって計
数されたパルスと比較することができる。または、この
カウンタは分離された位置基準ユニット５００内の除算
／乗算器５０４の内部に設けることもでき、それによっ
て分離された位置基準ユニットから出力された信号がパ
ルス計数される。調節器４２０はまた遅延補償信号を受
け取ることもでき、これによって装置内に発生するおそ
れのある望ましくない信号遅延または不一致を補償する
ことができる。たとえば、印刷ユニットが分離された位
置基準ユニットから異なる距離に設けられており、およ
び／または異なる信号伝達路を用いて分離された位置基
準ユニットと接続されているならば、信号伝達路の特性
における差異例えば長さの差異のために、分離された位
置基準ユニットからの同じ信号が印刷ユニットには、異
なる時間に到達することになる。当然、これらの構造は
印刷ユニット２０２〜２０６および１６〜２２並びに折
りユニット２８〜３０にも同様に適用される。

【００３０】図６は、分離された位置基準ユニット５０
０の構造を含む、本発明の第３の実施例を示している。
この構造はモータ６６８、駆動軸６４８、位置エンコー
ダ６３８、速度制御器６１８および調節器６２８を含ん
でいる。分離された位置基準ユニット５００の内部構造
は、図４に示された印刷ユニット２００〜２０６のそれ
と類似しているが、しかし、いくつかの点で異なってい
る。第１に、駆動軸６４８はどのような印刷機動作にも
接続されておらず、そのためブランケットの洗浄のよう
な印刷機動作の結果としての望ましくない機械的外乱を
受けることはない。駆動軸６４８は、たとえば円滑な予
測できる動作特性を有する（示されていない）負荷に接
続されることができ、そのため印刷機の動作において問
題を生じさせることのある瞬間的な外乱から自由となっ
ている。第２に、調節器６２８はマスタ基準信号源から
の、所望の印刷機速度を表す速度コマンド信号を受け取
る。第３に、位置エンコーダ６３８によって出力される
信号は分離された位置基準信号であり、印刷ユニット２
００〜２０６の調節器４２０〜４２６に入力される。モ
ータ６６８は印刷機に用いられる他のモータとは独立的
に選択することができる。たとえば、モータ６６８はモ
ータ４６０〜４６６よりも小さく構成することができ、
サーボモータとそて構成することができる。

【００３１】分離された位置基準ユニット６００の調節
器６２８は、駆動軸６４８の速度を可能な限り表現され
た所望の速度に接近させて維持させるために、速度フィ
ードバックを用いて速度制御器６１８を調節する。反対
に、調節器４２０〜４２６が印刷ユニット２００〜２０
６のそれぞれの速度制御器を調節し、その結果、駆動軸
４４０〜４４６が正確に駆動軸６４８の速度および位置
を追従可能である。

【００３２】図７は、本発明の第４の実施例を示してい
る。この実施例においては、マスタ基準信号源３２は、
所望の印刷機速度を表す速度コマンド信号を、印刷ユニ
ット２００〜２０６にそれぞれ相応の調節器７２０、８
２２、７２４および７２６に直接的に提供する。この分
離された位置基準ユニットは実際に調節器内のコンポー
ネントおよび調節器間の接続によって作られる。すなわ
ち、調節器の各々はマスタ基準信号源３２からの速度コ
マンド信号に基づいて、分離された位置基準信号を内部
的に発生する。各調節器の内部では、分離された位置基
準信号が、相応の駆動ユニットに対する位置エンコーダ
によって提供された駆動軸速度および位置情報と比較さ
れる。この比較に基づいて調節器は相応の速度制御器へ
の入力のためのコマンド信号を発生し、それによって駆
動軸が分離された位置基準信号によって表される基準速
度および位置を追従する。

【００３３】経時的に異なる調節器によって発生される
ため分離された位置基準信号間で生じうる不一致を補償
するために、そのような不一致から生じる印刷処理にお
ける問題を避けるために、種々の調節器内で発生される
分離された位置基準信号が周期的に補正または標準化さ
れることができる。この実施例においては、印刷ユニッ
ト２００が標準となるように選択され、その位置エンコ
ーダ４３０によって出力される信号７００が標準信号と
して他の全ての印刷ユニットによって用いられる。この
標準は印刷ユニットの各々の分離された位置基準信号が
周期的に従うべきものである。この実施例によれば、標
準として選択された印刷ユニットが瞬間的な外乱によっ
て影響されていないときに、分離された位置基準信号が
一度に補正されるか、または標準化される。

【００３４】この構造は、たとえば元来の設計制限によ
って全ての駆動ユニットに同じ分離された位置基準信号
を伝送することができない、現存する印刷機に本発明が
適用されるような情況においても用いることができる。

【００３５】図８は、図７の調節器８２２の内部構造を
示している。図８に示されるように、発振器８００は図
５に示される分離された位置基準５００に類似の方法で
クロック信号を発生する。このクロック信号は除算／乗
算器８０２に入力される。除算／乗算器は、線路３０４
を介してマスタ基準信号源３２から受け取られた速度コ
マンド信号を基にクロック信号を除算または乗算し、さ
らに除算または乗算されたクロック信号のパルスを計数
する。信号アジャスタ８０４は、除算／乗算器８０２に
よって出力されたパルスカウント信号から雑音をフィル
タリングし、その信号を適切に増幅する。信号アジャス
タ８０４はまた、この信号を標準信号７００に同期する
よう調節する。信号アジャスタ８０４から出力される信
号は、印刷ユニット２０２に関する分離された位置基準
信号であり、位置レジスタ８０８への入力である。位置
レジスタ８０８はまた位置エンコーダ４３２からの、カ
ウンタ８０６によって受け取られたパルスの検出された
数を表すカウンタ８０６からの信号をも受け取る。例え
ば、図５に示されるカウンタ／サンプラ５０８と同様、
カウンタ８０６は駆動軸４４２が１つの時間間隔の間に
位置増加する数を表す信号、すなわちその時間間隔の間
の位置の変化を表す信号を形成することができる。

【００３６】位置レジスタ８０８は、カウンタ８０６お
よび信号アジャスタ８０４から入力された信号を比較す
る。これら信号はそれぞれ、１つの時間間隔の間におけ
る駆動軸４４２の位置に関する変化、および基準位置に
関する変化を表しており、また基準および駆動軸４４２
の速度をも表している。この比較に基づいて、位置レジ
スタ８０８は、当業技術者にとっては良く知られてい
る、たとえば図２の従来技術印刷機の調節器２２２にお
いて実施されている、調節器機能の一般的な原理に従っ
て速度制御器４１２への入力となるコマンド信号を発生
する。

【００３７】調節器８２２内で発生された分離された位
置基準信号を補正または標準化するための１つの例とし
ての回路は、カウンタ８１８、コンパレータ８１２、エ
ラー検出器８１０、エラー補償器８１４および補正レー
トリミッタ８１６を含んでいる。カウンタ８１８は図５
に示されるカウンタ／サンプラ５０８に、カウンタ８０
６に類似の動作を行う。印刷ユニット２００は標準印刷
ユニットとなるよう選択されている。その結果、カウン
タ８１８は標準印刷ユニット２００の位置エンコーダ４
３０から受け取られたパルスの数を検出する。カウンタ
８１８は駆動軸４４０が１つの時間間隔の間に移動した
位置増加の数を表す信号、すなわちその時間間隔の間の
位置の変化を表す信号を形成する。

【００３８】カウンタ８１８の出力信号と、信号アジャ
スタ８０４からの分離された位置基準信号とは、両方と
もコンパレータ８１２に入力される。コンパレータ８１
２は、２つの信号を比較し、この比較に基づいてエラー
信号を発生する。コンパレータ出力信号は、エラー検出
器８１０に入力される。エラー検出器８１０は、（ａ）
カウンタ８１８の出力信号、すなわち位置エンコーダ４
３０によって検出されたような標準印刷ユニット２００
の駆動軸４４０の位置および速度と、（ｂ）信号アジャ
スタ８０４から出力された分離された位置基準信号によ
って表されている基準速度および位置との間のエラーの
存在および大きさを検出する。エラー検出器８１０は、
求められたエラーを表す信号を出力する。この信号はエ
ラー補償器８１４に入力される。エラー補償器は制御信
号を発生し、この制御信号は分離された位置基準信号が
標準印刷ユニット２００の駆動軸４４０の位置および速
度に補正または一致するよう信号アジャスタ８０４を動
作させる。補正レートリミッタ８１６はエラー補償器８
１４と信号アジャスタ８０４との間に接続されることが
でき、エラー補償器８１４の信号を強制的に出力するこ
とにより補正処理の速度を低下させる。

【００３９】これに代えて、調節器に相応の駆動ユニッ
トのための分離された位置基準信号を発生させるのに用
いられる、各調節器内のコンポーネントが調節器の外側
に設けられることもできる。たとえば、調節器８２２は
カウンタ８０６および位置レジスタ８０８を含むことが
でき、位置エンコーダ４３２からの出力信号と、信号ア
ジャスタ８０４からの出力信号を受け取る。発振器８０
０、除算／乗算器８０２、信号アジャスタ８０４、コン
パレータ８１２、エラー検出器８１０、エラー補償器８
１４、補正レートリミッタ８１６およびカウンタ８１８
を含むコンポーネントは、それらが適切に接続され、信
号アジャスタ８０４からの出力が調節器８２２に提供さ
れ、マスタ基準信号３０４が除算／乗算器８０２に提供
され、標準位置エンコーダ信号７００がカウンタ８１８
に提供される限り、どこにでも設けることができる。

【００４０】他の印刷ユニット２０４、２０６は、印刷
ユニット８２２と同じ構造および動作を有することがで
きる。図８の構造が例えば、図２に示された従来技術印
刷機に適用される場合、図２の印刷機の印刷ユニットグ
ループ２３および折りユニット２８および３０は印刷ユ
ニット８２２と同じ構造を有してもよいことを、当業技
術者は認識するであろう。

【００４１】本発明の特徴または基本的な特性から離れ
ることなく、他の専用の形態においても本発明を実現で
きる。例えば、分離された位置基準信号を種々の方法に
よって発生することができ、分離された位置基準信号に
よって表される基準位置と駆動軸の位置との間における
基準速度および差異の決定を可能とするどのような形態
をもとることができる。駆動軸は基準速度および位置を
追従するように制御可能である。このため、ここで開示
された実施例は説明のためのものと解釈すべきであっ
て、本発明はこれに制限されない。本発明の範囲は、こ
れまでの説明よりも添付された請求項によって示され、
その意味および範囲並びに等価の内にある全ての変更は
その中に含まれる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来技術印刷機のブロック図である。

【図２】図１に示された印刷機要素のいくつかの内部構
造を示すブロック図である。

【図３】本発明の最初の実施例による印刷機のブロック
図である。

【図４】図３に示されたいくつかの印刷ユニットの内部
構造を示すブロック図である。

【図５】本発明の第２の実施例による印刷機のブロック
図である。

【図６】本発明の第３の実施例による印刷機のブロック
図である。

【図７】本発明の第４の実施例による印刷機のブロック
図である。

【図８】図７に示された調節器の内部構造を示すブロッ
ク図である。

【符号の説明】

１０ 印刷機 １２、１４ インフィード １６〜２２ 印刷ユニット ２３ 印刷ユニットグループ ２４ ドライヤ ２５、２６ 冷却ユニット ２８、３０ 折りユニット ３２ マスタ基準信号源 ２００〜２０６ 印刷ユニット ２０７ 印刷ユニットグループ ２１０ 速度制御器 ２１２〜２１６ 速度制御器 ２２２〜２２６ 調節器 ２３０〜２３６ 位置エンコーダ ２４０ 駆動軸 ２４２〜２４６ スレーブ駆動ユニット駆動軸 ２６０〜２６６ モータ ３０４ 線路 ４１０〜４１６ 速度制御器 ４２０〜４２６ 調節器 ４３０〜４３６ 位置エンコーダ ４４０〜４４６ 駆動ユニット駆動軸 ４６０〜４６６ モータ ５００ 位置基準ユニット ５０２ 発振器 ５０４ 除算／乗算器 ５０６ フィルタ／増幅器 ５０８ カウンタ／サンプラ ６１８ 速度制御器 ６２８ 調節器 ６３８ 位置エンコーダ ６４８ 駆動軸 ６６８ モータ ７００ 標準信号 ７２０、７２４、７２６ 調節器 ８００ 発振器 ８０２ 除算／乗算器 ８０４ 信号アジャスタ ８０６ カウンタ ８０８ 位置レジスタ ８１０ エラー検出器 ８１２ コンパレータ ８１４ エラー補償器 ８１６ 補正レートリミッタ ８１８ カウンタ ８２２ 調節器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 390009232 Ｋｕｒｆｕｅｒｓｔｅｎ−Ａｎｌａｇｅ 52−60，Ｈｅｉｄｅｌｂｅｒｇ，Ｆｅｄｅ ｒａｌ Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｇｅｒ ｍａｎｙ

Claims (26)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 印刷動作の外乱から分離され、所望の印
   刷機速度に基づく少なくとも１つの分離された位置基準
   信号を発生するための、分離された位置基準ユニット
   と、 印刷機を駆動するための駆動軸を有する少なくとも１つ
   の駆動ユニットと、 駆動軸の位置を表す信号を形成するための位置エンコー
   ダと、 駆動軸の速度を制御するための速度制御器と、 分離された位置基準信号と位置エンコーダ信号とに基づ
   いて速度制御器に制御信号を送出するための調節器とを
   含む、ことを特徴とする印刷機の印刷動作を制御するた
   めの装置。
2. 【請求項２】 分離された位置基準信号は少なくとも１
   つの基準速度信号と基準位置信号とを含む、請求項１記
   載の装置。
3. 【請求項３】 印刷動作の外乱は、印刷機によってイメ
   ージが印刷される印刷媒体の切断、ブランケットの洗浄
   動作の実行、および現存する印刷媒体のウェッブへの印
   刷媒体のウェッブのスプライシングの少なくとも１つの
   結果である、請求項２記載の装置。
4. 【請求項４】 分離された位置基準ユニットは、基準信
   号を発生するための発振器と、所望の印刷機速度に基づ
   いて基準信号を除算するための分周器とを含む、請求項
   １記載の装置。
5. 【請求項５】 駆動ユニットがさらに、サンプル時間内
   の駆動軸の位置の変化を検出するために位置エンコーダ
   と調節器との間に操作可能に接続されたカウンタを含
   む、請求項１記載の装置。
6. 【請求項６】 調節器によって形成される制御信号は、
   分離された位置基準ユニットと調節器との間の信号路接
   続のための遅延補償信号に基づいている、請求項１記載
   の装置。
7. 【請求項７】 分離された位置基準ユニットは、印刷機
   から分離された出力軸を有するモータと、出力軸の速度
   を制御するための速度制御器と、出力軸の位置を示す信
   号を形成するための位置エンコーダと、分離された位置
   基準信号と所望の印刷機速度とに基づいて速度制御器に
   制御信号を送出するための調節器とを含み、前記位置エ
   ンコーダの信号は分離された位置基準信号である、請求
   項１記載の装置。
8. 【請求項８】 所望の印刷機速度を表す信号を分離され
   た位置基準ユニットに送出するためのマスタ基準信号源
   をさらに含む、請求項７記載の装置。
9. 【請求項９】 マスタ基準信号源によって形成される信
   号はディジタル信号である、請求項８記載の装置。
10. 【請求項１０】 分離された位置基準ユニットは固体電
    子デバイスである、請求項１記載の装置。
11. 【請求項１１】 分離された位置基準ユニットは所望の
    印刷機速度に基づいて複数の分離された位置基準信号を
    発生し、前記装置がさらに複数の駆動ユニットを含み、
    該駆動ユニットがそれぞれ駆動軸と、駆動軸の速度を制
    御するための速度制御器と、駆動軸の位置を表す信号を
    形成するための位置エンコーダと、位置エンコーダ信号
    及び複数の分離された位置基準信号のうち少なくとも１
    つに基づいて速度制御器に制御信号を送出するための調
    節器とを有する、請求項１記載の装置。
12. 【請求項１２】 分離された位置基準ユニットがさらに
    少なくとも１つのエラー補正回路を含み、該エラー補正
    回路は複数の駆動ユニットのうちの指定された位置エン
    コーダからの出力に基づいて、複数の分離された位置基
    準信号のうちの少なくとも１つを補正する、請求項１１
    記載の装置。
13. 【請求項１３】 複数の駆動ユニットのうち１つがマス
    タ駆動ユニットとして構成されており、他の複数の駆動
    ユニットがスレーブ駆動ユニットとして構成されてお
    り、分離された位置基準ユニットは各スレーブ駆動ユニ
    ットについて、信号を発生するための発振器と、所望の
    印刷機速度を基に発振器信号を除算する事によって信号
    を発生する分周器と、該分周器によって発生された信号
    のパルスの数を変化させることによって分離された位置
    基準信号を発生するためのパルス加算／減算器と、パル
    ス加算／減算器によって発生された分離された位置基準
    信号をマスタ駆動ユニット位置エンコーダ信号に比較
    し、該比較に基づいて信号を発生するためのコンパレー
    タと、パルス加算／減算器によって発生された分離され
    た位置基準信号とマスタ駆動ユニット位置エンコーダ信
    号との間のエラーを検出するためのエラー検出器と、検
    出されたエラーに基づいてパルス加算／減算器を制御す
    る制御信号を発生するためのエラー補正ユニットとを含
    む、請求項１２記載の装置。
14. 【請求項１４】 分離された位置基準ユニットがさら
    に、エラー補正ユニットによって発生された制御信号を
    強制するための補正レートリミッタを含む、請求項１３
    記載の装置。
15. 【請求項１５】 調節器が分離された位置基準ユニット
    のコンポーネントを含む、請求項１１記載の装置。
16. 【請求項１６】 所望の印刷機速度に基づいて、印刷動
    作外乱から分離された位置基準信号を発生させる段階
    と、 印刷機の少なくとも１つの駆動ユニットの駆動軸の位置
    を求める段階と、 分離された位置基準信号および求められた駆動軸位置に
    基づいて駆動軸の回転速度を制御する段階とを含む、こ
    とを特徴とする印刷機の印刷動作を制御するための方
    法。
17. 【請求項１７】 分離された位置基準信号を発生させる
    段階が、予め定められた周波数を有するクロック信号を
    発生させる段階と、所望の印刷機速度に基づいてクロッ
    ク信号を除算する段階と、クロック信号から雑音をフィ
    ルタリングする段階と、クロック信号を増幅する段階と
    を含む、請求項１６記載の方法。
18. 【請求項１８】 さらにサンプル時間の間の駆動軸の位
    置の変化を求める段階を含む、請求項１６記載の方法。
19. 【請求項１９】 駆動軸の回転速度を制御する段階は遅
    延補償信号にも基づいている、請求項１６記載の方法。
20. 【請求項２０】 分離された位置基準信号を発生させる
    段階が、印刷機から分離された駆動軸を有するモータの
    駆動軸位置を求める段階と、求められた駆動軸位置に基
    づいて分離された位置基準信号を発生させる段階と、分
    離された位置基準信号及び所望の印刷機速度に基づいて
    駆動軸の回転速度を制御する段階とを含む、請求項１６
    記載の方法。
21. 【請求項２１】 複数の駆動ユニットの各々の駆動軸位
    置を求める段階と、所望の印刷機速度に基づいて複数の
    駆動ユニットの各々のための少なくとも１つの分離され
    た位置基準信号を発生させる段階と、 求められた駆動軸位置及び少なくとも１つの分離された
    位置基準信号に基づいて各駆動軸の速度を制御する段階
    とを含む、ことを特徴とする印刷機の印刷動作を制御す
    るための方法。
22. 【請求項２２】 さらに、複数の駆動ユニットのうち指
    定された１つの、求められた駆動軸位置に基づいて少な
    くとも１つの分離された位置基準信号を補正する段階を
    含む、請求項２１記載の方法。
23. 【請求項２３】 少なくとも１つの分離された位置基準
    信号を発生し、補正する段階が、指定されていない各駆
    動ユニットにおいてクロック信号を発生する段階と、所
    望の印刷機速度に基づいてクロック信号を除算する段階
    と、指定された１つの駆動ユニットの駆動軸位置及び速
    度を求める段階と、求められた駆動軸位置及び速度と除
    算されたクロック信号を比較する段階と、該比較に基づ
    いて除算されたクロック信号を変更する段階とを含む、
    請求項２２記載の方法。
24. 【請求項２４】 所望の印刷機速度に基づいて分離され
    た位置基準信号を発生するための分離された位置基準手
    段と、 印刷機を駆動するための、駆動軸を有する少なくとも１
    つの駆動ユニットと、 駆動軸の速度を制御するための速度制御手段と、 駆動軸の位置を表す信号を形成するための位置エンコー
    ド手段と、 駆動軸位置を、分離された位置基準信号によって表され
    る基準位置に一致させるために、分離された位置基準信
    号及び位置エンコード手段の信号に基づいて、速度制御
    手段に制御信号を送出するための調節手段とを含む、こ
    とを特徴とする印刷機の印刷動作を制御するための装
    置。
25. 【請求項２５】 所望の印刷機速度に基づいて複数の分
    離された位置基準信号を発生させるための分離された位
    置基準手段と、複数の駆動ユニットとを含んでおり、 該駆動ユニットはそれぞれ１つの駆動軸と、駆動軸の速
    度を制御するための速度制御手段と、駆動軸の位置を表
    す信号を形成する位置エンコード手段と、位置エンコー
    ド用装置信号及び複数の分離された位置基準信号のうち
    の少なくとも１つに基づいて速度制御装置に制御信号を
    送出するための調節手段とを有する、ことを特徴とする
    印刷機の印刷動作を制御するための装置。
26. 【請求項２６】 分離された位置基準手段がさらに少な
    くとも１つのエラー補正手段を含んでおり、該エラー補
    正手段は、複数の駆動ユニットのうちの指定された位置
    エンコード手段からの出力に基づいて、複数の分離され
    た位置基準信号のうちの少なくとも１つを補正する、請
    求項２５記載の方法。