JP2008162076A - 印刷機および印刷機の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 複数のモータ間における同期崩れを防止するとともに、試し刷りを行うことなく同期の確認をすることができる印刷機および印刷機の制御方法を提供する。
【解決手段】 印刷ユニット３内のモータ１７と、複数のモータ１７をそれぞれ制御する複数のモータ制御部２７と、複数のモータ１７の回転位相をそれぞれ検出する複数の位相検出部１９と、複数のモータ１７のそれぞれに対する回転位相を制御する指令値を、複数のモータ制御部２７に出力する同期制御部３１と、が設けられ、同期制御部３１は、複数のモータ１７が同期して駆動されている際における複数の位相検出部１９の出力値の差を基準位相差として記憶し、所定のタイミングで、複数の位相検出部２７から取得した複数の出力値から位相差を算出し、算出された位相差と基準位相差とを比較することを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、印刷機および印刷機の制御方法、特に複数の印刷ユニットを同期駆動する輪転印刷機およびその制御方法に関する。

輪転印刷機として、版胴、圧胴などを有した複数の印刷ユニットを備え、印刷ユニット毎に設けられた版胴駆動用のモータを同期させながら速度制御を行う多連式の輪転印刷機が知られている（例えば、特許文献１および２参照。）。
複数の印刷ユニットは同期制御されることにより、各印刷ユニットが印刷用紙の所定の位置に印刷を行うことができる。例えば、各印刷ユニットにおいて印刷する色を変えることにより、カラー印刷が可能となる。

この輪転印刷機を駆動制御する方法としては、各モータに入力される回転位相の指令値と、エンコーダなどで検出されたモータの回転位相の検出値との偏差に基づいた制御方法が知られている。この制御方法では、各モータの偏差が予め規定された範囲内に収まるように、各モータが回転駆動される。

一方、各モータの偏差が上記範囲から外れると、複数の印刷ユニットの同期が崩れたと判断され、異常表示を行う、印刷機を停止するなどの措置が採られていた。
例えば、カラー印刷の場合には各色の印刷位置がずれたカラー印刷となるため、印刷機を停止して印刷機ユニットの同期を再び取る必要があった。
特開２０００−１６８０５２号公報 特開２０００−１６５２０１号公報

しかしながら、上述のように指令値と検出値との偏差に基づいて各モータを駆動制御する方法では、指令値の異常による印刷ユニットの同期の崩れを検出できないという問題があった。

指令値の異常としては、指令値の値自体に異常がある場合と、指令値の時間軸に異常がある場合とが挙げられる。指令値の値自体の異常は、モータの回転位相のゼロ点に係る不具合や、指令値を生成するプログラムの不具合などであり、指令値の時間軸の異常は、指令値の同期通信に係る不具合などである。

ゼロ点に係る不具合としては、印刷機の運転中などにおいて、オペレータの操作ミス等により、モータの回転位相のゼロ点が再設定された場合などが挙げられる。すると、再設定されたモータは偏差に基づいて正常に制御されても、各モータ間での同期が崩れる結果となる。

指令値の同期通信に係る不具合としては、印刷機の運転開始時に、一のモータについてのみ同期通信のタイミングがずれた場合などが挙げられる。すると、以後の運転において、一のモータのみがタイミングのずれた同期制御となり、各モータ間での同期が崩れる結果となる。

また、指令値の異常による印刷ユニットの同期崩れの有無は、試し刷り等のように実際に印刷を行うことでしか確認できず、印刷用紙やインキ代がかかるという問題があった。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、複数のモータ間における同期崩れを防止するとともに、試し刷りを行うことなく同期の確認をすることができる印刷機および印刷機の制御方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明の印刷機は、印刷ユニット内の複数のモータと、該複数のモータをそれぞれ制御する複数のモータ制御部と、前記複数のモータの回転位相をそれぞれ検出する複数の位相検出部と、前記複数のモータのそれぞれに対する回転位相を制御する指令値を、前記複数のモータ制御部に出力する同期制御部と、が設けられ、該同期制御部は、前記複数のモータが同期して駆動されている際における前記複数の位相検出部の出力値の差を基準位相差として記憶し、所定のタイミングで、前記複数の位相検出部から取得した複数の出力値から位相差を算出し、算出された位相差と前記基準位相差とを比較することを特徴とする。

本発明によれば、印刷ユニット内の複数のモータの間の回転位相差と基準位相差との比較に基づいて、複数のモータの回転の同期を判断するため、同期の判断は同期制御部から出力される指令値の異常に影響されない。
つまり、複数のモータの回転が同期している際における複数のモータの間の回転位相差を基準として、基準となる回転位相差（基準位相差）と、現在の回転位相差とを比較することで複数のモータの回転の同期が判断される。そのため、指令値の異常により一のモータの回転位相がずれた場合であっても、複数のモータの回転位相差に変化が現れ、複数のモータの回転の同期が崩れたと判断される。

なお、所定のタイミングとしては、作業者が指示するタイミングや、印刷機の起動時などのタイミングを例示することができる。
ここで、複数のモータが同期して駆動されるとは、印刷ユニットを用いて印刷用紙に印刷する際に、印刷面のずれが所定の範囲内に収まる（基準位相差より小さくなる）ように複数のモータが制御駆動されることをいう。

本発明の印刷機は、印刷ユニット内のモータと、折機内のモータと、前記印刷ユニット内のモータと前記折機内のモータとをそれぞれ制御する複数のモータ制御部と、前記印刷ユニット内のモータと前記折機内のモータとの回転位相をそれぞれ検出する複数の位相検出部と、前記印刷ユニット内のモータと前記折機内のモータとのそれぞれに対する回転位相を制御する指令値を、前記印刷ユニット内のモータと前記折機内のモータとのモータ制御部に出力する同期制御部と、が設けられ、前記同期制御部は、前記印刷ユニット内のモータと前記折機内のモータとが同期して駆動されている際に、前記印刷ユニット内のモータの位相を検出する位相検出部の出力値と、前記折機内のモータの位相を検出する位相検出部の出力値との差を基準位相差として記憶し、所定のタイミングで、前記それぞれの位相検出部から取得した複数の出力値から位相差を算出し、算出された位相差と前記基準位相差とを比較することを特徴とする。

本発明によれば、印刷ユニット内のモータと折機内のモータと（以後、両モータと表記する。）の間の回転位相差と、基準位相差との比較に基づいて、両モータの回転の同期を判断するため、同期の判断は同期制御部から出力される指令値の異常に影響されない。
つまり、両モータの回転が同期している際における両モータの間の回転位相差を基準として、基準となる回転位相差（基準位相差）と、現在の回転位相差とを比較することで両モータの回転の同期が判断される。そのため、指令値の異常により両モータのうちのいずれかのモータの回転位相がずれた場合であっても、両モータの回転位相差に変化が現れ、両モータの回転の同期が崩れたと判断される。

ここで、両モータが同期して駆動されるとは、印刷ユニットにより印刷された印刷用紙を折機において折り曲げや裁断をする際に、印刷面に対する裁断等の位置ずれが所定の範囲内に収まる（基準位相差より小さくなる）ように両モータが制御駆動されることをいう。

上記発明においては、前記印刷ユニットが複数設けられ、前記同期制御部は、一の印刷ユニット内のモータと他の印刷ユニット内のモータとが同期して駆動されている際に、前記一の印刷ユニット内のモータの回転位相を検出する位相検出部の出力値と、前記一の印刷ユニット内のモータの回転位相を検出する位相検出部の出力値との差を基準位相差として記憶することが望ましい。

本発明によれば、一の印刷ユニット内のモータと他の印刷ユニット内のモータとの間の回転位相差と基準位相差との比較に基づいて、一および他の印刷ユニット内のモータ間の回転の同期を判断するため、同期の判断は同期制御部から出力される指令値の異常に影響されない。
ここで、一および他の印刷ユニット内のモータが同期して駆動されるとは、一および他の印刷ユニットを用いて一の印刷用紙を連続して印刷する際に、印刷面のずれが所定の範囲内に収まる（基準位相差より小さくなる）ように一および他の印刷ユニット内のモータが制御駆動されることをいう。

上記発明においては、前記同期制御部は、複数の前記モータが同期して駆動されている際に、同期駆動されている各モータの回転位相に係る各位相検出部の出力値の差を、異なるタイミングで複数回算出し、算出された複数の出力値の差に基づいて前記基準位相差を決定することが望ましい。

本発明によれば、異なるタイミングで複数回算出された複数の位相検出部の出力値の差に基づいて基準位相差を決定するため、基準位相差に含まれる誤差が小さくなる。
モータが同期制御されていても、制御性能の限界によるモータの回転位相のばらつきによる誤差が含まれるため、複数の位相検出部の出力値の差にも上記ばらつきによる誤差が含まれる。位相検出部の出力値の差を異なるタイミングで複数回算出し、例えば複数の出力値の差の平均を基準位相差とすることで、基準位相差に含まれる上記誤差が小さくなる。

上記発明においては、他の印刷機を駆動する他の回転軸の回転位相を検出する他の位相検出部が設けられ、前記同期制御部は、前記他の位相検出部の出力に基づいて前記指令値を生成することが望ましい。

本発明によれば、既設の他の印刷機に対して本発明の印刷機を増設して、本発明の印刷機を他の印刷機と同期して駆動することができる。具体的には、他の位相検出の出力に基づいて印刷ユニット内の複数のモータを制御する指令値、または、印刷ユニット内のモータと折機内のモータとを制御する指令値を生成することで、モータの回転が他の印刷機に同期される。

上記発明においては、前記モータが同期して駆動されている際に、同期駆動されている各モータの回転位相に係る各位相検出部の出力値の差を、前記モータの回転速度を変えて少なくとも２回算出し、算出された複数の出力値の差に基づいて、前記基準位相差を前記モータの回転速度をパラメータとする関数として決定することが望ましい。

本発明によれば、基準位相差をモータの回転速度がパラメータである関数とすることで、同期制御部とモータ制御部との間の通信時間分の遅れ時間を補償した同期判断が行われる。
他の位相検出部から同期制御部までの間の通信時間と、位相検出部から同期制御部までの間の通信時間とを比較すると、位相検出部から同期制御部までの間の通信時間は、モータ制御部と同期制御部との間の通信時間分だけ長く、この通信時間分の遅れ時間が発生する。この遅れ時間が存在すると、印刷機のモータの回転速度に比例して基準位相差も変化する。

基準位相差を固定値とすると、例えばモータの回転速度が基準位相差を算出した回転速度よりも速い場合や遅い場合に、同期に関して正常な判断ができない恐れがあった。つまり、モータが同期して駆動されている場合でも同期がずれたと判断されたり、逆にモータの同期がずれた場合でも同期して駆動されていると判断されたりする恐れがあった。

そのため、基準位相差をモータの回転速度がパラメータである関数として、モータの回転速度に応じて基準位相差の値を変化させることで、遅れ時間を補償した適切な同期判断が行われる。

上記発明においては、前記算出された位相差を表示する表示部が設けられたことが望ましい。

本発明によれば、算出された位相差を確認できるため、複数の印刷ユニットの同期が崩れる前に予防保全を行ことができる。

本発明の印刷機の制御方法は、印刷ユニット内の複数のモータが同期して駆動されている際に、基準となる複数のモータの間における回転位相の差を基準位相差として取得する基準位相差取得ステップと、印刷の際に前記複数のモータの回転位相を取得し、取得した回転位相から位相差を算出する算出ステップと、該算出された位相差と、前記基準位相差とを比較する判定ステップと、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、印刷ユニット内の複数のモータの間の回転位相差と基準位相差との比較に基づいて、複数の印刷ユニットをそれぞれ駆動する複数のモータの回転の同期を判断するため、同期の判断は同期制御部から出力される指令値の異常に影響されない。

本発明の印刷機の制御方法は、印刷ユニット内のモータと、折機内のモータと、が同期して駆動されている際に、基準となる複数のモータの間における回転位相の差を基準位相差として取得する基準位相差取得ステップと、印刷の際に前記印刷ユニット内のモータの回転位相と、前記折機内のモータの回転位相と、を取得し、取得した回転位相から位相差を算出する算出ステップと、該算出された位相差と、前記基準位相差とを比較する判定ステップと、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、印刷ユニット内のモータと折機内のモータとの間の回転位相差と基準位相差との比較に基づいて、複数の印刷ユニットをそれぞれ駆動する複数のモータの回転の同期を判断するため、同期の判断は同期制御部から出力される指令値の異常に影響されない。

本発明の印刷機および印刷機の制御方法によれば、複数のモータの間の回転位相差と基準位相差との比較に基づいて、複数のモータの回転の同期を判断するため、複数のモータ間における同期崩れを防止するとともに、試し刷りを行うことなく同期の確認をすることができるという効果を奏する。

〔第１の実施形態〕
以下、本発明の第１の実施形態に係る印刷機ついて図１から図３を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係る印刷装置の構成について説明する模式図である。
本実施形態では、本発明の印刷機を連続式の輪転印刷機（以下、印刷機と表記する。）に適用して説明する。

印刷機１には、図１に示すように、印刷用紙にそれぞれ異なる色のインクを用いて印刷する複数の印刷ユニット３と、印刷された印刷用紙を折り曲げる折機５と、複数の印刷ユニット３を制御する第１主機盤７と、折機５を制御する第２主機盤９と、第１および第２主機盤７，９を介して複数の印刷ユニット３および折機５を制御する主幹盤１１と、が備えられている。

印刷ユニット３には、印刷用紙に印刷する圧胴１３および版胴１５と、圧胴１３および版胴１５を回転駆動する印刷用モータ（モータ）１７と、印刷用モータ１７の回転位相を検出する印刷用エンコーダ（位相検出部）１９とが設けられている。
本実施形態においては、１つの印刷ユニット３に２組の圧胴１３、版胴１５および印刷用モータ１７が配置され、２つの印刷ユニット３を用いて一の印刷用紙に異なる４つの色を用いて印刷を行う場合に適用して説明する。異なる４つの色としては、シアン（ｃｙａｎ）、マゼンタ（ｍａｇｅｎｔａ）、イエロー（ｙｅｌｌｏｗ）、黒（ｂｌａｃｋ）を例示することができる。

印刷用モータ１７は、１つの色を用いて印刷する圧胴１３および版胴１５の組に対して１台ずつ配置されているサーボモータである。一の印刷用モータ１７は、他の印刷用モータ１７に対して自由に回転できるように配置されている。印刷用モータ１７には、第１主機盤７に設けられた印刷用アンプ２７から電力が供給されている。

印刷用エンコーダ１９は印刷用モータ１７の回転位相を検出し、検出信号（出力値）を印刷用アンプ２７に出力するものである。
なお、圧胴１３および版胴１５としては公知のものを用いることができ、特に限定するものではない。

折機５には、印刷された印刷用紙を折り曲げて裁断する折り曲げ部２１と、折り曲げ部２１を回転駆動する折り曲げ用モータ（モータ）２３と、折り曲げ用モータ２３の回転位相を検出する折り曲げ用エンコーダ（位相検出部）２５と、が設けられている。

折り曲げ用モータ２３には、第２主機盤９に設けられた折り曲げ用アンプ２９から電力が供給されているサーボモータである。
折り曲げ用エンコーダ２５は折り曲げ用モータ２３の回転位相を検出し、検出信号を折り曲げ用アンプ２９に出力するものである。
なお、折り曲げ部２１としては公知のものを用いることができ、特に限定するものではない。

第１主機盤７には、印刷用モータ１７を回転駆動するとともに回転位相を制御する印刷用アンプ（モータ制御部）２７が設けられている。印刷用アンプ２７は、１台の印刷用モータ１７に対して１台配置されている。

印刷用アンプ２７は、主幹盤１１に設けられたマスタコントローラ３１から入力された指令値に基づいて、対応する印刷用モータ１７に対して交流電流を供給して印刷用モータ１７を回転駆動するとともに、交流電流の位相等を制御することにより印刷用モータ１７の回転位相を制御するものである。印刷用アンプ２７には、印刷用エンコーダ１９から対応する印刷用モータ１７の回転位相に係る検出信号が入力されており、入力された検出信号はマスタコントローラ３１に出力されている。

第２主機盤９には、折り曲げ用モータ２３を回転駆動するとともに回転位相を制御する折り曲げ用アンプ２９が設けられている。
折り曲げ用アンプ２９は、マスタコントローラ３１から入力された指令値に基づいて、折り曲げ用モータ２３に対して交流電流を供給して折り曲げ用モータ２３を回転駆動するとともに、交流電流の位相等を制御することにより折り曲げ用モータ２３の回転位相を制御するものである。折り曲げ用アンプ２９には、折り曲げ用エンコーダ２５から検出信号が入力されており、入力された検出信号はマスタコントローラ３１に出力されている。

主幹盤１１には、印刷用アンプ２７および折り曲げ用アンプ２９に指令値を出力するマスタコントローラ（同期制御部）３１と、複数の印刷ユニット３の同期状況等を表示する表示部３３とが設けられている。

マスタコントローラ３１には、印刷用エンコーダ１９および折り曲げ用エンコーダ２５の検出信号と、表示部３３から入力されたオペレータの指示と、が入力されている。マスタコントローラ３１からは、印刷用モータ１７および折り曲げ用モータ２３に対する制御信号である指令値が出力され、表示部３３に表示される複数の印刷ユニット３の同期状況等の情報が出力されている。
なお、マスタコントローラ３１における指令値の生成や、印刷用モータ１７などの同期制御については後述する。

表示部３３は、複数の印刷ユニット３の同期状況等を表示する表示機能を有するとともに、オペレータの指示が入力される入力機能をも有するものである。このような表示部３３としては、例えば、オペレータが表示画面に触れることで指示を入力できるタッチパネルを挙げることができる。
なお、本実施形態の表示部３３における表示機能と入力機能とを分離して、入力部を別途設けても良く、特に限定するものではない。

次に、上記の構成からなる印刷機１における同期運転の制御方法について説明する。
なお、本実施形態の印刷機１における印刷方法については、公知の印刷方法と同様であるのでその説明を省略する。

図２は、図１の印刷機における同期運転の制御方法を説明するフローチャートである。
印刷機１の運転が開始されると、図２に示すように、マスタコントローラ３１は複数の印刷用モータ１７や、折り曲げ用モータ２３の間の回転位相差が基準位相差として取り込まれているか否かを判断する（ステップＳ１）。

ここで、基準位相差とは、一の印刷用紙を印刷する印刷ユニット３を駆動する複数の印刷用モータ１７の回転位相が同期している際における、任意の基準となる印刷用モータ１７に対する他の印刷用モータ１７の回転位相差や、任意の基準となる印刷用モータ１７に対する折り曲げ用モータ２３の回転位相差や、一の印刷ユニット３の印刷用モータ１７に対する他の印刷ユニット３の印刷用モータ１７の回転位相差のことである。

印刷ユニット３を駆動する複数の印刷用モータ１７の回転位相が同期しているとは、印刷ユニット３を用いて印刷用紙に印刷する際に、印刷面のずれが所定の範囲内に収まるように複数の印刷用モータ１７が制御駆動されることをいう。
印刷用モータ１７の回転位相と折り曲げ用モータ２３の回転位相とが同期しているとは、印刷ユニット３により印刷された印刷用紙を折機５において折り曲げや裁断をする際に、印刷面に対する裁断等の位置ずれが所定の範囲内に収まるように印刷用モータ１７および折り曲げ用モータ２３が制御駆動されることをいう。
一および他の印刷ユニット３内の印刷用モータ１７が同期して駆動されるとは、一および他の印刷ユニット３を用いて一の印刷用紙を連続して印刷する際に、印刷面のずれが所定の範囲内に収まるように一および他の印刷ユニット３内の印刷用モータ１７が制御駆動されることをいう。

基準位相差がマスタコントローラ３１に取り込まれていない場合には、基準位相差の取り込みが行われる（基準位相差取得ステップ：ステップＳ２Ａ）。基準位相差の取り込みは、オペレータが表示部３３に基準位相差の取り込みの指示を入力することにより開始される。

具体的には、複数の印刷用モータ１７の回転位相および折り曲げ用モータ２３の回転位相が同期（正常運転）している時に、マスタコントローラ３１は、複数の印刷用エンコーダ１９から複数の印刷用モータ１７の回転位相を取得し、折り曲げ用エンコーダ２５から折り曲げ用モータ２３の回転位相を取得する。取得された複数の回転位相は、複数の印刷用エンコーダ１９および折り曲げ用エンコーダ２５から同じ時点で出力されたもの、つまり時間軸が揃ったものとなる。
マスタコントローラ３１は取得した複数の印刷用モータ１７の回転位相から、任意の基準となる回転位相を選択し、基準となる回転位相と他の回転位相とを差を算出する。算出された位相差は基準位相差としてマスタコントローラ３１に記憶される。

基準位相差の算出は、上述のように１回の演算により求められてもよいし、異なるタイミングの複数回の演算により求められた複数の演算値の平均値として求めてもよい。このようにして基準位相差を算出することにより、複数の印刷用モータ１７に対する駆動制御の精度に基づく回転位相のばらつきによる誤差を基準位相差から排除することができる。

なお、上述の正常運転においては、印刷ユニット３で印刷が行われていてもよいし、印刷が行われていない空運転の状態であってもよく、特に限定するものではない。

基準位相差がマスタコントローラ３１に取り込まれると、マスタコントローラ３１は印刷用モータ１７、印刷用エンコーダ１９、折り曲げ用モータ２３および折り曲げ用エンコーダ２５の少なくとも１つが交換されたか否かを判断する（ステップＳ３）。

印刷用モータ１７等の交換が行われていた場合には、上述のステップＳ２Ａと同様に基準位相差の取り込みが行われる（基準位相差取得ステップ：ステップＳ２Ｂ）。
印刷用モータ１７、印刷用エンコーダ１９、折り曲げ用モータ２３および折り曲げ用エンコーダ２５の少なくとも１つ、例えば、印刷用モータ１７が交換されていた場合には、印刷用モータ１７と、圧胴１３および版胴１５との回転位相の相対関係が崩れ、複数の印刷用モータ１７の間の同期や、複数の印刷ユニット３の間の同期が崩れることから、基準位相差の取り込みが行われる。
印刷用エンコーダ１９が交換されていた場合も同様に、印刷用エンコーダ１９と、圧胴１３および版胴１５との回転位相の相対関係が崩れ、複数の印刷用モータ１７の間の同期や、複数の印刷ユニット３の間の同期が崩れることから、基準位相差の取り込みが行われる。

同様に、折り曲げ用モータ２３が交換されていた場合には、折り曲げ用モータ２３と、折り曲げ部２１との回転位相の相対関係が崩れ、印刷ユニット３と折機３との同期が崩れることから、基準位相差の取り込みが行われる。
折り曲げ用エンコーダ２５が交換されていた場合も同様に、折り曲げ用エンコーダ２５と、折り曲げ部２１との回転位相の相対関係が崩れ、印刷ユニット３と折機３との同期が崩れることから、基準位相差の取り込みが行われる。

印刷用モータ１７等の交換が行われていなかった場合には、印刷ユニット３および折機５が運転中であるか否かが判断される（ステップＳ４）。
印刷ユニット３および折機５が運転していない（停止している）場合には、上述のステップＳ１に戻り同様の制御が繰り返され、印刷（運転）が開始されるまで待機状態となる。

印刷ユニット３および折機５が運転している場合には、複数の印刷用モータ１７および折り曲げ用モータ２３の同期合わせが完了しているか否かが判断される（ステップＳ５）。
同期合わせが完了とは、複数の印刷用モータ１７および折り曲げ用モータ２３に対してマスタコントローラ３１から出力された各指令値と、複数の印刷用モータ１７および折り曲げ用モータ２３の現在値（回転位相）との差の値が、すべて許容範囲に入る状態のことである。

同期合わせは、マスタコントローラ３１から複数の印刷用アンプ２７および折り曲げ用アンプ２９のそれぞれに指令値を出力することにより行われる。印刷用アンプ２７および折り曲げ用アンプ２９は入力された指令値に基づいて、それぞれ印刷用モータ１７の回転位相と折り曲げ用モータ２３の回転位相とを制御し、印刷用モータ１７および折り曲げ用モータ２３と基準とした印刷用モータ１７との回転位相の差が基準位相差内とされる。

指令値は、マスタコントローラ３１により生成された基準指令値に、それぞれの印刷用モータ１７および折り曲げ用モータ２３に係るオフセット値を加えることにより、各印刷用モータ１７および折り曲げ用モータ２３に対する指令値として生成されている。各印刷用モータ１７に対するオフセット値は、各印刷用モータ１７が駆動する圧胴１３および版胴１５におけるパス長や、印刷用エンコーダ１９のゼロ点に基づいて求められている。折り曲げ用モータ２３に対するオフセット値は、折り曲げ部２１におけるパス長や、折り曲げ用エンコーダ２５のゼロ点に基づいて求められている。

同期合わせが完了していない場合には、上述のステップＳ１に戻り、同期合わせが完了するまで同様の制御が繰り返される。

同期合わせが完了している場合には、印刷ユニット３および折機５の運転中に、マスタコントローラ３１は所定の周期で回転位相差を算出し（算出ステップ：ステップＳ６）、算出された回転位相差が基準位相差内であるか（より小さいか）否かを判断する（判定ステップ：ステップＳ７）。

つまり、複数の印刷用エンコーダ１９および折り曲げ用エンコーダ２５の出力が、所定の周期でマスタコントローラ３１に入力され、基準とされた印刷用モータ１７と他の印刷用モータ１７および折り曲げ用モータ２３との回転位相差が算出される。算出された回転位相差が基準位相差内であるか否かにより、印刷ユニット３内の複数の印刷用モータ１７の間の同期や、複数の印刷ユニット３の間の同期や、印刷ユニット３と折機５との間の同期が崩れたか否かが判断される。

算出された回転位相差が基準位相差内である場合には、上述のステップＳ１に戻り同様の制御が繰り返され、印刷ユニット３および折機５の運転（印刷）が継続される。

算出された回転位相差が基準位相差より大きい場合には、マスタコントローラ３１は表示部３３に異常表示を行うとともに印刷ユニット３および折機５を停止する（ステップＳ８）。印刷ユニット３および折機５を停止することで、印刷位置がずれた印刷物の印刷の防止等を図ることができ、実害の発生が回避される。
なお、マスタコントローラ３１の取る措置としては、実害の発生が回避される措置であればよく、上述の措置に限られるものではない。

図３は、図１の表示部における表示内容の一例を示す図である。
表示部３３には、オペレータの指示に基づき、図３に示すような取得した回転位相差の値や、時間経過に伴う波形３５等を示すことができる。
このようにすることで、取得した回転位相差を確認できるため、印刷ユニット３内の複数の印刷用モータ１７の間の同期や、複数の印刷ユニット３の間の同期や、印刷ユニット３と折機５との間の同期が崩れる前に予防保全を行ことができる。

上記の構成によれば、印刷ユニット３内の複数の印刷用モータ１７の間の回転位相差と基準位相差との比較に基づいて、複数の印刷用モータ１７の回転の同期を判断する。そのため、複数の印刷用モータ１７の間の同期の判断は、マスタコントローラ３１から出力される指令値の異常に影響されず、複数の印刷用モータ１７の間における同期崩れを防止することができる。

印刷用モータ１７と折り曲げ用モータ２３との間の回転位相差と、基準位相差との比較に基づいて、印刷用モータ１７と折り曲げ用モータ２３との間の回転の同期を判断する。そのため、印刷用モータ１７と折り曲げ用モータ２３との間の同期の判断はマスタコントローラ３１から出力される指令値の異常に影響されず、印刷用モータ１７と折り曲げ用モータ２３との間における同期崩れを防止することができる。

一の印刷ユニット３内の印刷用モータ１７と他の印刷ユニット３内の印刷用モータ１７との間の回転位相差と、基準位相差との比較に基づいて、一および他の印刷ユニット３内の印刷用モータ１７間の回転の同期を判断する。そのため、一および他の印刷ユニット３内の印刷用モータ１７間の同期の判断はマスタコントローラ３１から出力される指令値の異常に影響されず、一および他の印刷ユニット３内の印刷用モータ１７間における同期崩れを防止することができる。
さらに、指令値の異常に影響されないことから、試し刷りを行うことなく同期の確認をすることができる。

異なるタイミングで複数回算出された複数の印刷用エンコーダ１９および折り曲げ用エンコーダ２５の検出信号の差（回転位相差）に基づいて基準位相差を決定するため、基準位相差に含まれる誤差が小さくなる。
つまり、複数の印刷用モータ１７および折り曲げ用モータ２３が同期制御されていても、制御性能の限界による複数の印刷用モータ１７および折り曲げ用モータ２３の間の回転位相のばらつきが含まれるため、複数の印刷用エンコーダ１９および折り曲げ用エンコーダ２５の検出信号の差にも上記ばらつきによる誤差が含まれる。そこで、複数の印刷用エンコーダ１９および折り曲げ用エンコーダ２５の検出信号の差（回転位相差）を異なるタイミングで複数回算出し、複数の検出信号の差（回転位相差）の平均を基準位相差とすることで、基準位相差に含まれる誤差を小さくすることができる。

〔第２の実施形態〕
次に、本発明の第２の実施形態について図４から図６を参照して説明する。
本実施形態の印刷機の基本構成は、第１の実施形態と同様であるが、第１の実施形態とは、同期の制御方法に係る構成が異なっている。よって、本実施形態においては、図４から図６を用いて同期の制御方法に係る構成のみを説明し、その他の構成要素等の説明を省略する。
図４は、本実施形態の印刷機の構成を説明する模式図である。
なお、第１の実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付して、その説明を省略する。

本実施形態では、本発明の印刷機を既設の輪転印刷機に増設可能な輪転印刷機（以下、印刷機と表記する。）に適用して説明する。

印刷機１０１には、図４に示すように、印刷用紙にそれぞれ異なる色のインクを用いて印刷する複数の印刷ユニット３と、複数の印刷ユニット３を制御する第１主機盤７と、第１主機盤７を介して複数の印刷ユニット３を制御する主幹盤１１１と、既設の輪転印刷機（他の印刷機）２０１の駆動軸（回転軸）２０３の回転位相を検出する基準エンコーダ（他の位相検出部）１１３と、が備えられている。

既設の輪転印刷機２０１には、図４に示すように、印刷用紙に印刷を行う既設印刷ユニット２０５と、印刷された印刷用紙を折り曲げる既設折機２０７と、既設主機２０９の回転駆動力を既設印刷ユニット２０５および既設折機２０７に伝達する駆動軸２０３と、が設けられている。
駆動軸２０３には基準エンコーダ１１３が配置され、基準エンコーダ１１３の検出信号（出力）は主幹盤１１１のマスタコントローラ１３１に入力されている。

主幹盤１１１には、印刷用アンプ２７に指令値を出力するマスタコントローラ（同期制御部）１３１と、複数の印刷ユニット３の同期状況等を表示する表示部３３とが設けられている。

マスタコントローラ１３１には、印刷用エンコーダ１９および基準エンコーダ１１３の検出信号と、表示部３３から入力されたオペレータの指示と、が入力されている。マスタコントローラ１３１からは、印刷用モータ１７に対する制御信号である指令値が出力され、表示部３３に表示される複数の印刷ユニット３の同期状況等の情報が出力されている。
なお、マスタコントローラ１３１における指令値の生成や、印刷用モータ１７などの同期制御については後述する。

次に、上記の構成からなる印刷機１０１における同期運転の制御方法について説明する。なお、第１の実施形態と同一の制御方法については、同一のステップ番号を付してその説明を省略する。

図５は、図４の印刷機における同期運転の制御方法を説明するフローチャートである。
印刷機１の運転が開始されると、図５に示すように、マスタコントローラ１３１は複数の印刷用モータ１７の間の回転位相差が基準位相差として取り込まれているか否かを判断する（ステップＳ１）。

基準位相差がマスタコントローラ１３１に取り込まれていない場合には、基準位相差の取り込みが行われる（基準位相差取得ステップ：ステップＳ１２Ａ）。基準位相差の取り込みは、オペレータが表示部３３に基準位相差の取り込みの指示を入力することにより開始される。

図６は、図４のマスタコントローラにおける基準位相差の算出方法を説明するグラフである。
マスタコントローラ１３１は、複数の印刷用モータ１７の回転位相が同期している時に、印刷用モータ１７の回転速度が異なる２つの基準位相差△θ１および△θ２の取り込みを行う。
基準位相差△θ１は、印刷用モータ１７の回転速度がω１の時に取り込まれた基準位相差であり、基準位相差△θ２は、印刷用モータ１７の回転速度がω２の時に取り込まれた基準位相差である。

なお、基準位相差の取り込みに係る演算等は、第１の実施形態と同様であるのでその説明を省略する。
回転速度ω１としては、印刷ユニット１７が１時間に６万部の新聞紙を印刷できる回転速度を例示することができ、回転速度ω２としては、印刷ユニット１７が１時間に１５万部の新聞紙を印刷できる回転速度を例示することができる。

マスタコントローラ１３１は、取り込んだ２つの基準位相差△θ１および△θ２に基づいて、印刷ユニット１７の回転速度ωをパラメータとする基準位相差θ（ω）を求める。図６においては、基準位相差θ（ω）を回転速度ωに対する一次関数として求めた例が示されている。

なお、上述のように、基準位相差を異なる２つの回転速度ω１，ω２において取り込み、回転速度をパラメータとする基準位相差を求めてもよいし、より多くの回転速度において基準位相差を取り込み、回転速度をパラメータとする基準位相差を求めてもよく、特に限定するものではない。

基準位相差がマスタコントローラ１３１に取り込まれると、マスタコントローラ３１は印刷用モータ１７、印刷用エンコーダ１９および基準エンコーダ１１３の少なくとも１つが交換されたか否かを判断する（ステップＳ３）。
印刷用モータ１７等の交換が行われていた場合には、上述のステップＳ１２Ａと同様に基準位相差の取り込みが行われる（基準位相差取得ステップ：ステップＳ１２Ｂ）。

以下の印刷機１０１における同期運転の制御方法は、第１の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。

また、本実施形態のマスタコントローラ１３１における指令値の生成方法が、第１の実施形態における生成方法とことなるため、ここで説明する。

マスタコントローラ１３１により生成される指令値は、マスタコントローラ１３１に入力された基準エンコーダ１１３の検出信号に基づいて生成された基準指令値に、それぞれの印刷用モータ１７に係るオフセット値を加えることにより、各印刷用モータ１７に対する指令値として生成されている。

基準エンコーダ１１３の検出信号は、駆動軸２０３の回転速度変動を含むばらつきを持った信号であるので、マスタコントローラ１３１は検出信号にスムージング処理などのフィルタ処理を施し、高周波成分を除去した滑らかな信号に変換して基準指令値を生成する。

さらに、基準指令値には、マスタコントローラ１３１においてスムージング処理を施すのに要した時間を補償する処理が施されている。
このように処理することで、基準指令値生成に要する時間の遅れによる制御性低下を防止することができる。

上記の構成によれば、既設の輪転印刷機２０１に対して印刷機１０１を増設して、印刷機１０１を既設の輪転印刷機２０１と同期して駆動することができる。
具体的には、基準エンコーダ１１３の検出信号に基づいて複数の印刷ユニット３を駆動する複数の印刷用モータ１７を制御する指令値を生成することで、複数の印刷用モータ１７の回転位相が既設の輪転印刷機２０１に同期させることができる。

基準位相差を印刷用モータ１７の回転速度がパラメータである関数とすることで、マスタコントローラ１３１と印刷用アンプ２７との間の通信時間分の遅れ時間を補償した同期の判断を行うことができる。
基準エンコーダ１１３からマスタコントローラ１３１までの間の通信時間と、印刷用エンコーダ１９からマスタコントローラ１３１までの間の通信時間とを比較すると、印刷用エンコーダ１９からマスタコントローラ１３１までの間の通信時間は、印刷用アンプ２７とマスタコントローラ１３１との間の通信時間分だけ長く、この通信時間分の遅れ時間が発生する。この遅れ時間が存在すると、印刷用モータ１７の回転速度に比例して基準位相差も変化する。

基準位相差を固定値とすると、例えば印刷用モータ１７の回転速度が基準位相差を算出した回転速度よりも速い場合や遅い場合に、同期に関して正常な判断ができない恐れがあった。つまり、印刷用モータ１７が同期して駆動されている場合でも同期がずれたと判断されたり、逆に印刷用モータ１７の同期がずれた場合でも同期して駆動されていると判断されたりする恐れがあった。

そのため、基準位相差を印刷用モータ１７の回転速度がパラメータである関数として、印刷用モータ１７の回転速度に応じて基準位相差の値を変化させることで、遅れ時間を補償した適切な同期判断を行うことができる。

本発明の第１の実施形態に係る印刷装置の構成について説明する模式図である。 図１の印刷機における同期運転の制御方法を説明するフローチャートである。 図１の表示部における表示内容の一例を示す図である。 本発明の第２の実施形態の印刷機の構成を説明する模式図である。 図４の印刷機における同期運転の制御方法を説明するフローチャートである。 図４のマスタコントローラにおける基準位相差の算出方法を説明するグラフである。

符号の説明

１，１０１ 印刷機
１７ 印刷用モータ（モータ）
１９ 印刷用エンコーダ（位相検出部）
２３ 折り曲げ用モータ（モータ）
２５ 折り曲げ用エンコーダ（位相検出部）
２７ 印刷用アンプ（モータ制御部）
３１，１３１ マスタコントローラ（同期制御部）
３３ 表示部
２０１ 輪転印刷機（他の印刷機）
２０３ 駆動軸（回転軸）
１１３ 基準エンコーダ（他の位相検出部）

Claims (9)

1. 印刷ユニット内の複数のモータと、
   該複数のモータをそれぞれ制御する複数のモータ制御部と、
   前記複数のモータの回転位相をそれぞれ検出する複数の位相検出部と、
   前記複数のモータのそれぞれに対する回転位相を制御する指令値を、前記複数のモータ制御部に出力する同期制御部と、
   が設けられ、
   該同期制御部は、前記複数のモータが同期して駆動されている際における前記複数の位相検出部の出力値の差を基準位相差として記憶し、
   所定のタイミングで、前記複数の位相検出部から取得した複数の出力値から位相差を算出し、算出された位相差と前記基準位相差とを比較することを特徴とする印刷機。
2. 印刷ユニット内のモータと、
   折機内のモータと、
   前記印刷ユニット内のモータと前記折機内のモータとをそれぞれ制御する複数のモータ制御部と、
   前記印刷ユニット内のモータと前記折機内のモータとの回転位相をそれぞれ検出する複数の位相検出部と、
   前記印刷ユニット内のモータと前記折機内のモータとのそれぞれに対する回転位相を制御する指令値を、前記印刷ユニット内のモータと前記折機内のモータとのモータ制御部に出力する同期制御部と、
   が設けられ、
   前記同期制御部は、前記印刷ユニット内のモータと前記折機内のモータとが同期して駆動されている際に、前記印刷ユニット内のモータの位相を検出する位相検出部の出力値と、前記折機内のモータの位相を検出する位相検出部の出力値との差を基準位相差として記憶し、
   所定のタイミングで、前記それぞれの位相検出部から取得した複数の出力値から位相差を算出し、算出された位相差と前記基準位相差とを比較することを特徴とする印刷機。
3. 前記印刷ユニットが複数設けられ、
   前記同期制御部は、一の印刷ユニット内のモータと他の印刷ユニット内のモータとが同期して駆動されている際に、前記一の印刷ユニット内のモータの回転位相を検出する位相検出部の出力値と、前記一の印刷ユニット内のモータの回転位相を検出する位相検出部の出力値との差を基準位相差として記憶することを特徴とする請求項１または２に記載の印刷機。
4. 前記同期制御部は、複数の前記モータが同期して駆動されている際に、同期駆動されている各モータの回転位相に係る各位相検出部の出力値の差を、異なるタイミングで複数回算出し、
   算出された複数の出力値の差に基づいて前記基準位相差を決定することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の印刷機。
5. 他の印刷機を駆動する他の回転軸の回転位相を検出する他の位相検出部が設けられ、
   前記同期制御部は、前記他の位相検出部の出力に基づいて前記指令値を生成することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の印刷機。
6. 前記同期制御部は、前記モータが同期して駆動されている際に、同期駆動されている各モータの回転位相に係る各位相検出部の出力値の差を、前記モータの回転速度を変えて少なくとも２回算出し、
   算出された複数の出力値の差に基づいて、前記基準位相差を前記モータの回転速度をパラメータとする関数として決定することを特徴とする請求項５記載の印刷機。
7. 前記算出された位相差を表示する表示部が設けられたことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の印刷機。
8. 印刷ユニット内の複数のモータが同期して駆動されている際に、基準となる複数のモータの間における回転位相の差を基準位相差として取得する基準位相差取得ステップと、
   印刷の際に前記複数のモータの回転位相を取得し、取得した回転位相から位相差を算出する算出ステップと、
   該算出された位相差と、前記基準位相差とを比較する判定ステップと、
   を備えることを特徴とする印刷機の制御方法。
9. 印刷ユニット内のモータと、折機内のモータと、が同期して駆動されている際に、基準となる複数のモータの間における回転位相の差を基準位相差として取得する基準位相差取得ステップと、
   印刷の際に前記印刷ユニット内のモータの回転位相と、前記折機内のモータの回転位相と、を取得し、取得した回転位相から位相差を算出する算出ステップと、
   該算出された位相差と、前記基準位相差とを比較する判定ステップと、
   を備えることを特徴とする印刷機の制御方法。

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