JP3556927B2 - 印刷機の運転支援装置及び印刷機の運転支援システム並びに印刷機の運転支援方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、印刷機の各操作対象の作動量を最適なものに自動設定する、印刷機の運転支援装置及び印刷機の運転支援システム並びに印刷機の運転支援方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
印刷機において、インキキー開度，湿し水量，給排紙部の調整量等は、印刷物の品質を直接左右する重要な操作量であり、これらの操作量は印刷条件（インキ種，紙種，絵柄面積率等）に応じてジョブ毎に適宜調整する必要がある。従来、これらの操作量の調整は、印刷機を操作するオペレータの熟練に頼るところが大きかった。
【０００３】
しかしながら、このように操作量の調整をオペレータの熟練に頼る場合、オペレータの熟練度の差に応じて印刷物の品質に差が生じてしまう虞がある。また、通常、良好な品質の印刷物（以下、ＯＫシートという）が得られるまでには試印刷を繰り返し行うが、熟練していないオペレータの場合にはＯＫシートが得られるまでに多くの試印刷を要し、多量の損紙を発生させてしまう虞がある。このため、かつてから、オペレータの熟練に頼ることなく操作量を印刷条件に応じて正確に且つ容易に調整できるようにして印刷機を容易に運転できるようにしたシステムの開発が望まれていた。
【０００４】
このような技術としては、例えば特開平１１−３４２５９７号公報に、印刷機の各種操作量を、エキスパートシステムに記憶された操作メディア間の相互作用に関する情報に基づき自動制御するようにした、印刷機の運転支援システムが開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、印刷機の運転においては、制御目的（例えば定常状態における運転の安定化や印刷機の早期立ち上げ等）に応じて、印刷機の多数ある操作対象の中から適切なものを選択して制御することが、制御目的を早期に達成するに当たって極めて重要である。また、１つの制御目的を達成するために複数の操作対象を制御しなければならない場合、これらの操作量が互いに影響を及ぼしあうため、トータルとして最適な操作量を設定することが重要である。
【０００６】
しかしながら、上記公報には、このような点も含め具体的な印刷機の制御方法に関する具体的な情報の開示が極めて少ないため、この公報に基づき、安定して印刷機の運転支援を実施するのは困難である。
また、上記公報には、実際に検出したｎ次元空間上の多数の離散的な参照点を補間してこれに基づきカラー制御及び濃度制御を行なうとの記載がある。これは、操作メディア間の相互作用に関する各種実運転情報がエキスパートシステムに蓄積されるとともにこの実運転情報に基づき各種制御特性が推定され、さらにこの各種制御特性に基づき印刷機の各種操作量が設定されるものと読みとれる。
【０００７】
しかしながら、実運転情報は、測定誤差や現実的に考慮しえない各種条件の影響等により誤差を有しており、このような誤差を有する多数のデータ群の中から信頼性の高い制御特性を推定することが、安定して印刷機の運転支援を実施する上で極めて重要なポイントとなるが、上記公報にはこのような点に関し何ら情報が開示されていない。
【０００８】
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、印刷機の運転支援を確実且つ安定して行なえるようにした、印刷機の運転支援装置及び印刷機の運転支援システム並びに印刷機の運転支援方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
このため、請求項１記載の本発明の印刷機の運転支援装置は、印刷機の印刷条件，印刷物の印刷品質情報及び該印刷機の機械情報に基づいて該印刷機の各操作対象の各種操作量を自動設定し、該各種操作量設定値を、該印刷機の各操作対象の作動を制御する印刷機制御装置に出力する、印刷機の運転支援装置であって、該印刷条件，該印刷品質情報及び該機械情報が相互に関連付けられて一組のデータ組として記憶され蓄積される情報蓄積手段と、制御モードに応じて排除すべき排除因子を設定し、該排除因子の排除に有効な該印刷機の複数の操作対象を操作グループとして割り付ける操作グループ割付手段と、該情報蓄積手段に蓄積された多数組の該データ組の中から、現状の所定の印刷条件と略一致する印刷条件下のデータ組を収集する情報収集手段と、排除因子の有無を確認するための所定の印刷品質情報である評価パラメータと該操作グループとして選択された該操作対象とを座標軸とする座標上に、該情報収集手段により収集されたデータ組を分布させ、該座標上における該データ組の分布特性を代表する主軸成分を、該操作グループとして選択された該操作対象の操作量特性線として設定し、該排除因子を排除すべく、該操作量特性線に基づいて該操作対象の操作量を設定することを、該排除因子毎に行なう、操作量設定手段とをそなえて構成されていることを特徴としている。
【００１０】
請求項２記載の本発明の印刷機の運転支援装置は、請求項１記載の印刷機の運転支援装置において、該操作グループ割付手段は、該操作グループをなす上記の複数の操作対象に対して、該排除因子の排除に効果の高い順に優先順位を設定し、該操作量設定手段は、該操作対象のそれぞれに対して標準操作範囲を設定し、該優先順位の高い操作対象から、該操作量特性線に基づいて該標準操作範囲内で操作量を設定し、該操作量の設定だけでは該排除因子を排除できない場合には、次に優先順位の高い操作対象に対して該操作量特性線に基づいて該標準操作範囲内で操作量を設定することを特徴している。
【００１１】
請求項３記載の本発明の印刷機の運転支援装置は、請求項２記載の印刷機の運転支援装置において、該操作グループ内の１つの操作対象の操作量を該標準操作範囲内で操作するだけでは該排除因子を排除できないために該操作グループの内の複数の操作対象の操作量が同時に設定される場合には、該同時に設定される操作対象の操作変化量の合計が最小となるように、該操作量を設定することを特徴としている。
【００１２】
請求項４記載の本発明の印刷機の運転支援装置は、請求項１〜３の何れか一項に記載の印刷機の運転支援装置において、該情報収集手段は、該情報蓄積手段に蓄積された多数組の該データ組の中から、印刷シート１枚を印刷するのに消費されるインキ量に相関する特定の印刷条件が、現状の絵柄における上記の特定の印刷条件と略一致することを条件の一つとしてデータ組を収集することを特徴としている。
請求項５記載の本発明の印刷機の運転支援装置は、請求項１記載の印刷機の運転支援装置において、該操作グループ割付手段は、該制御モードが、定常運転下における品質の安定化を目的とするモードである場合には、該排除因子として網点変動を設定するとともに、該網点変動についての操作グループにインキ供給量，湿し水供給量，インキ温度調整及び印圧の４つの操作対象を割り付け、該操作量設定手段は、該排除因子として該網点変動が設定された場合には、評価パラメータとしてドット径を設定して、該ドット径と上記の操作グループに割り付けられたインキ供給量，湿し水供給量，インキ温度調整及び印圧の内の少なくとも１つの操作対象とをそれぞれ座標軸とする座標上に、該情報収集手段により収集されたデータ組を分布させ、該座標上における該データ組の分布特性を代表する主軸成分を、上記の少なくとも１つの操作対象における該網点変動についての操作量特性線として設定し、該網点変動を排除すべく、該操作量特性線に基づいて、上記の少なくとも１つの操作対象における操作量を設定することを特徴としている。
【００１３】
請求項６記載の本発明の印刷機の運転支援システムは、印刷機に対して印刷条件を出力する印刷条件出力装置と、印刷物の印刷品質情報を検出する印刷品質検出装置と、該印刷機の機械情報を検出する機械情報検出装置と、該印刷機の種々の各操作対象の作動を制御する印刷機制御装置と、請求項１〜５の何れか一項に記載の運転支援装置とをそなえて構成され、該情報蓄積手段が、該印刷条件出力装置からの該印刷条件、該印刷品質検出装置からの該印刷品質情報及び該機械情報検出装置からの該機械情報を相互に関連付けて一組のデータ組として記憶し蓄積することを特徴としている。
【００１４】
請求項７記載の本発明の印刷機の運転支援方法は、印刷機の各操作対象の作動量を最適なものに自動設定する印刷機の運転支援方法において、制御モードに応じて排除すべき排除因子を設定し、該排除因子の排除に有効な該印刷機の複数の操作対象を操作グループとして割り付ける第１のステップと、それぞれ印刷条件，印刷品質情報及び機械情報が相互に関連づけられた多数組のデータ組の中から、現状の所定の印刷条件と略一致する印刷条件下のデータ組を収集する第２のステップと、排除因子の有無を確認するための所定の印刷品質情報である評価パラメータと該操作グループとして選択された該操作対象とを座標軸とする座標上に、該収集されたデータ組を分布させ、該座標上における該データ組の分布特性を代表する主軸成分を、該操作グループとして選択された該操作対象の操作量特性線として設定し、該排除因子を排除すべく該操作量特性線に基づいて該操作対象の操作量を設定することを、該排除因子毎に行なう、第３のステップとをそなえて構成されていることを特徴としている。
請求項８記載の本発明の印刷機の運転支援方法は、請求項７記載の印刷機の運転支援方法において、該第１のステップでは、該制御モードが、定常運転下における品質の安定化を目的とするモードである場合には、該排除因子として、該排除因子として網点変動を設定するとともに、該網点変動についての操作グループにインキ供給量，湿し水供給量，インキ温度調整及び印圧の４つの操作対象を割り付け、該第３のステップでは、該排除因子として該網点変動が設定された場合には、評価パラメータとしてドット径を設定して、該ドット径と上記の操作グループに割り付けられたインキ供給量，湿し水供給量，インキ温度調整及び印圧の内の少なくとも１つの操作対象とをそれぞれ座標軸とする座標上に、該情報収集手段により収集されたデータ組を分布させ、該座標上における該データ組の分布特性を代表する主軸成分を、上記の少なくとも１つの操作対象における該網点変動につての操作量特性線として設定し、該網点変動を排除すべく、該操作量特性線に基づいて、上記の少なくとも１つの操作対象における操作量を設定することを特徴としている。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１〜図８は本発明の一実施形態としての印刷機の運転支援装置及び印刷機の運転支援システム並びに印刷機の運転支援方法について示す図であり、図１は運転支援システムの全体構成を示す模式図、図２は印刷機の運転支援装置の構成を示す模式的な機能ブロック図、図３は運転支援方法を説明するための概念図であって座標空間を示す模式的な斜視図、図４（ａ），（ｂ）は印刷機の運転支援方法を説明するための図であってドット径と湿し水供給量とを座標軸とする模式的な座標を示す図、図５は運転支援方法を説明するための模式的なフローチャート、図６は運転支援方法を説明するための模式的なフローチャート、図７は運転支援方法の変形例を説明するための図であってドット径と湿し水供給量とを座標軸とする模式的な座標を示す図、図８は運転支援方法の変形例を説明するための図であってドット径，湿し水供給量及びインキ供給量を座標軸とする模式的な座標を示す図である。
【００１６】
本発明の一実施形態としての運転支援システムは、図１に示すように、生産管理サーバ（印刷条件出力装置）１と、印刷画像の編集が行なわれる編集局２と、複数（ここでは２つ）の印刷局３Ａ，３Ｂと、印刷物の最終加工（裁断及び製本等）を行なう出荷局４と、故障診断装置５とをそなえて構成されている。
生産管理サーバ１には印刷物の品質目標を含む印刷条件が記憶されている。生産管理サーバ１はこのような印刷条件を各印刷局３Ａ，３Ｂの印刷機制御装置３２へ出力するようになっており、各印刷局３Ａ，３Ｂはこの印刷条件に基づき印刷を実施するようになっている。印刷条件とは、主に生産や資材に関する情報であり、例えば印刷枚数，納期，インキ種，紙種，ブランケット種，湿し水種等，絵柄面積率，インキ盛り量（絵柄の目標色）に関する情報である。生産管理サーバ１は、この他、製本等のページ割情報等を出荷局４へ出力するようになっている。
【００１７】
印刷局３Ａ，３Ｂは同一のシステム構成となっており、代表して印刷局３Ａのシステム構成を説明すると、印刷局３Ａは、印刷機３１，印刷機制御装置（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｐｒｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）３２，印刷運転支援装置３３及び印刷品質管理装置（印刷品質検出装置）３４をそなえて構成されている。なお、印刷品質管理装置３４は、複数の印刷局に対して共用で１台設けられることもある。
【００１８】
印刷機３１は、給紙装置，複数の印刷ユニット，排紙装置等の各種構成装置が連結されて構成され、そして、同じく印刷局３Ａ内に設けられた上記印刷機制御装置３２によって構成装置毎に制御されるようになっている。各構成装置には、印刷機３１のコンディション、すなわち、機械条件（機械情報）を検出するための１又は複数のセンサ（機械情報検出手段、図示略）がそなえられている。ここでは、機械条件として、周囲温度，周囲湿度，版面温度，版面湿度，紙面温度，紙面湿度，印刷速度，棒圧，印圧等が検出されている。各センサにより検出された機械条件に関する各情報は、印刷機制御装置３２に出力されるようになっている。また、これらの情報は、印刷機制御装置３２を介して印刷運転支援装置３３に出力されるようになっている。
【００１９】
また、印刷機制御装置３２は、印刷機３１の各操作対象の操作量をプリセットする機能を有している。ここでいう操作対象とは、例えば、給紙装置の場合には、さばきエア量，板バネ押さえ量，補助エア量等であり、印刷ユニットの場合には湿し水供給量，インキキー開度，見当等であり、排紙装置の場合には排紙調整ファン，サイドジョガー，真空吸引車等である。印刷機制御装置３２は、後述する印刷運転支援装置３３からの操作量設定値を受信するとこれら各操作量をプリセットするようになっている。
【００２０】
印刷品質管理装置３４は、印刷シート（印刷物）の品質を検出／管理するためのもので、検出された印刷品質情報を印刷運転支援装置３３に出力するようになっている。ここでいう印刷品質とは、例えば色調に関するものであり、発色，色再現域，色違い量等である。
ここで、印刷運転支援装置３３の構成について図１及び図２を参照して説明すると、印刷運転支援装置３３はデータベース（情報蓄積手段）３３ａを有しており、データベース３３ａには、生産管理サーバ１から各種印刷情報が、印刷機３１のセンサから各種機械情報が、それぞれ印刷機制御装置３２を介して入力され、また、印刷品質管理装置３４から各種印刷品質情報が入力されるようになっている。これらの一連の印刷情報，機械情報及び印刷品質情報は互いに関連づけられたデータ組としてデータベース３３ａに記憶／蓄積されるようになっている。
【００２１】
また、印刷運転支援装置３３には、操作グループ割付手段３３ｂがそなえられている。操作グループ割付手段３３ｂは、例えば表１に示すように、運転支援の目的（制御モード）に応じてその目的を達成するために排除すべき因子（排除因子）を設定し、さらに、各排除因子に対して評価パラメータ及び排除因子を排除するための操作グループをそれぞれ設定するものである。
【００２２】
評価パラメータとは、排除因子の有無を確認するための具体的な評価対象となる印刷品質である。また、操作グループとは、排除因子を抑制するのに有効な操作対象を選抜してグループ化したものであり、さらに操作グループ内の操作対象には、排除因子を抑制する効果の高い順に優先順位がつけられている。表１では排除因子を抑制する効果が大きいものほど左側に示している。
【００２３】
そして、後述の操作量設定手段３３ｄは、排除因子を抑制する効果の高い操作対象から順にその操作量を設定し、これを印刷機制御装置３２に出力するようになっており、印刷機制御装置３２は、この操作量設定情報を受けて、かかる操作対象の操作量をプリセットするようになっている。
【００２４】
【表１】
【００２５】
操作グループ割付手段３３ｂによる割り付けについて具体的に説明すると、ここでは、運転支援の目的として（換言すると制御モードとして）、▲１▼定常運転下におけ品質の安定化（運転の安定化）、及び▲２▼運転開始時（運転過渡状態）の印刷機の早期立ち上げが設定されている。即ち、印刷運転支援装置３３には、運転の安定化機能及び早期立ち上げ機能が設けられている。
【００２６】
そして、上表１に示すように▲１▼運転の安定化を目的として運転支援が行なわれる場合、操作グループ割付手段３３ｂは、排除因子として、１）インキ膜厚変動，２）網点色変動，３）障害を設定するようになっている。
さらに、操作グループ割付手段３３ｂは、１）インキ膜厚変動に対して、ここでは、評価パラメータとして、印刷品質管理装置３４により色座標値（Ｌ，ａ，ｂ）に基づき検出される色違い量Ａを設定し、操作グループとして、インキ供給量，湿し水供給量，インキ温度，揺動振幅を設定するようになっている。上述したように操作グループ内の操作対象には優先順位が付けられており、操作量設定手段３３ｄは、例えば先ずインキ供給量と湿し水供給量とを設定し、これだけでは色違い量Ａを所定値以下にできなければ、次にインキ温度及び揺動振幅をプリセットするようになっている。
【００２７】
また、２）網点色変動に対しては、ここでは、評価パラメータには、色違い量Ｂとして、印刷品質管理装置３４により検出される色座標値（Ｌ，ａ，ｂ）及び／又はドット径φが設定され、操作グループとして、インキ供給量，湿し水供給量，インキ温度，印圧が設定されようになっている。
また、３）障害に対しては、ここでは、評価パラメータとして、印刷品質管理装置３４により検出される汚れ及び／又は見当ずれが設定され、操作グループとして、インキ供給量，湿し水供給量，印刷速度が設定されようになっている。
【００２８】
同様に、▲２▼早期立ち上げを目的として運転支援が行なわれる場合、操作グループ割付手段３３ｂは、排除因子として、１）給紙停止，２）色不一致を設定するようになっている。
そして、操作グループ割付手段３３ｂは、１）給紙停止に対しては、ここでは、評価パラメータとして、印刷機制御装置３２により記録される停止頻度を設定し、操作グループとして、印刷速度，給紙空気圧，給紙吹出し位置，爪高さを設定するようになっている。
【００２９】
また、２）色不一致に対しては、ここでは、評価パラメータとして、印刷品質管理装置３４により検出される色違い量Ｃが設定され、操作グループとして、印間インキ量，インキ供給量，水供給方式，インキ温度調整が設定される。
さて、印刷運転支援装置３３には、情報収集手段３３ｃ及び操作量設定手段３３ｄがさらにそなえられている。運転の安定化を目的として行なわれる網点変動の抑制を例に取り、情報収集手段３３ｃ及び操作量設定手段３３ｄについて、図３を参照しながら説明する。
【００３０】
情報収集手段３３ｃは、先ず、操作グループ割付手段３３ｂにより、排除因子である網点変動を抑制するための操作グループとして設定された操作対象の内、優先順の高いインキ供給量Ｉ及び湿し水供給量Ｗをプリセットすべく、データベース３３ａから所定のデータ組ｄ1，ｄ2，ｄ3…を収集するようになっている。ここでいう所定のデータ組とは、所定の印刷条件が現状印刷条件と略同じであり、さらに、インキ供給量Ｉ及び湿し水供給量Ｗとともに網点変動の操作グループとして設定されたインキ温度及び印圧が、機械情報検出手段によりそれぞれ検出された現状のインキ温度及び印圧と略等しい情報のことである。
【００３１】
そして、操作量設定手段３３ｄは、概念的に、図３に示すように、対応する評価量パラメータ（ここではドット径φ），インキ供給量Ｉ，湿し水供給量Ｗをそれぞれ座標軸とする一次座標空間Ｓ１上に、上記データ組ｄ１，ｄ２，ｄ３…をそれぞれプロットする。
各データ組ｄ１，ｄ２，ｄ３…は、測定誤差や現実的に考慮しえない各種条件の影響等により誤差をそれぞれ有しており、これらのデータ組ｄ１，ｄ２，ｄ３…の集団（特性母集団）Ｄも図３に示すようなバラツキを有する３次元形状となる。このため、操作量設定手段３３ｄは、このような個々の各データ組ｄ１，ｄ２，ｄ３…の誤差に影響されないように、特性母集団Ｄの分布特性を代表する主軸成分を操作量特性線Ａとして設定し、この操作量特性線Ａに基づき各操作対象（インキ供給量Ｉ，湿し水供給量Ｗ）の操作量を設定するようになっている。つまり、インキ供給量Ｉ，湿し水供給量Ｗにより規定される制御点が、操作量特性線Ａ上にあることを条件の１つとして、インキ供給量Ｉ，湿し水供給量Ｗの操作量を設定するようになっているのである。
【００３２】
なお、ここでは、特性母集団Ｄの主軸成分として直線状に操作量特性線Ａを規定しており、このため、以下、操作量特性線Ａを操作量特性直線Ａという。また、特性母集団Ｄの主軸成分（操作量特性直線）Ａは例えば以下のようにして演算される。
特性母集団Ｄの主軸成分Ａはデータｄ１，ｄ２，ｄ３…の共分散行列の固有分解により求められる。今、蓄積されたデータｄ１，ｄ２，ｄ３…がｐ次元の点であると、下式（１）のように表記できる。
【００３３】
【数１】
【００３４】
また、この共分散行列は下式（２）のように記述される。
【００３５】
【数２】
【００３６】
上式（２）中の行列要素Ｃｉｊ は下式（３）で表される。
【００３７】
【数３】
【００３８】
上式（３）中のｒａｉは、ｒのｉ番目要素の期待値であり、下式（４）のように表される。
【００３９】
【数４】
【００４０】
主軸成分分析においては、図３に示す分布空間（特性母集団Ｄ）の中で、分散が最も大きくなる軸を１次とする。また、特性母集団Ｄの全てのサンプル空間をＹとすると、Ｙは下式（５）のような線形結合として表すことができる。
【００４１】
【数５】
【００４２】
このため、このＹが最大になるように下式（６）を定めることとなる。但し、αは正規化ベクトルであり、αｔ・α＝１が成り立つ。
【００４３】
【数６】
【００４４】
Ｙの分散は共分散行列Σを用いて、αｔ・Σ・αと表される。この最大化問題はラグランジュの未定乗数法が適用できるので、下式（７）のように表せる。
【００４５】
【数７】
【００４６】
すなわち、（Σ−λＩ）・αの“０”でない解を求めることに帰着する。よって、λ は、下式（８）の根であり、Σの固有値である。また、αは固有ベクトルとなる。
【００４７】
【数８】
【００４８】
この固有ベクトルαは固有値方程式を解けば求まり、これが主軸成分である。主軸成分は、１次，２次…Ｎ次まで存在するが、それぞれは母集団の分散が大きい方向順のベクトルを示し、ここでは１次主軸成分を特に主軸成分としている。さて、上述したようにデータベース３３ａには逐次各種測定データが蓄積され、例えば、上記データ組ｄ１，ｄ２，ｄ３…も常に新規のものが追加されていくので、経年変化や印刷機毎の特性に応じて操作量特性直線Ａが最適化されるようになっている。つまり、運転支援制御装置３３（操作量設定手段３３ｄ）は学習機能を有しているのである。なお、データベース３３ａには、出荷時において予め標準データが記憶されており、この標準データにより、各操作対象に対して標準的な操作量特性直線が得られるようになっている
また、インキ供給量Ｉ，湿し水供給量Ｗは、このように操作量特性直線Ａに基づいて設定されるが、インキ供給量Ｉ，湿し水供給量Ｗには、現実的に操作可能な標準操作範囲ＩＭＩＮ〜ＩＭＡＸ，ＷＭＩＮ〜ＷＭＡＸがそれぞれ設定されている。この標準操作範囲は、図３の一次座標空間Ｓ１上では、二次元的な範囲Ｒ１により示されている。標準操作範囲Ｒ１は、この範囲を超えて操作量を設定すると機械に過剰な負担が掛かってしまうような範囲である。
【００４９】
図４（ａ），（ｂ）は、図３に示す一次座標空間Ｓ１をφ−Ｗ平面に投影したものであるが、図４（ａ）に示すように、操作量特性直線Ａ上で目標ドット径φＰにある点Ｘの湿し水供給量Ｗ１が、（インキ供給量Ｉが所定範囲ＩＭＩＮ〜ＩＭＡＸ内にあることを前提として）所定範囲ＷＭＩＮ〜ＷＭＡＸ内であり上記標準操作範囲Ｒ１内にあれば、この点Ｘに対応するインキ供給量及び湿し水供給量Ｗ１が操作量として設定されるようになっている。
【００５０】
一方、図４（ｂ）に示すように、操作量特性直線Ａ上で目標ドット径φＰにある点Ｘの湿し水供給量及びインキ供給量の何れか一方（ここでは湿し水供給量Ｗ１）が、標準操作範囲Ｒ１から外れてしまう場合には、点Ｘに代えて標準操作範囲Ｒ１内の所定の座標点（以下、操作対象変更点ともいう）Ｘ′に対応する各座標値Ｗ１′，Ｉ１′がインキ供給量及び湿し水量の各設定値とされる。
【００５１】
そして、制御点を座標点Ｘ′としただけでは、目標ドット径φＰに到達しないため、制御不足分ΔφＰ（ΔφＰ＝φＰ−φＰ′，φＰ′：座標点Ｘ′に対応するドット径）を補うべく、網点色変動抑制のための操作グループとして設定された操作対象の内、残りのインキ温度Ｔと印圧Ｐとが、上述の湿し水供給量Ｗ及びインキ供給量Ｉと同様の手法によりプリセットされるようになっている。
【００５２】
つまり、先ず、情報収集手段３３ｃは、印刷条件が同じであり、且つ、インキ供給量及び湿し水供給量が、操作対象変更点Ｘ′に対応するインキ供給量Ｉ1′及び湿し水供給量Ｗ1′と略同じであることを条件としてデータベース３３ａから所定の情報（データ組ｅ 1 ，ｅ 2 ，ｅ 3 …）を収集するようになっている。
そして、操作量設定手段３３ｄにより、概念的に、図３に示すように、対応する評価量パラメータ（ドット径φ），インキ温度Ｔ，印圧Ｐをそれぞれ座標軸とする二次座標空間Ｓ2上に、上記データ組ｅ1，ｅ2，ｅ3…がプロットされ、これらの複数のデータ組ｅ1，ｅ2，ｅ3…からなる特性母集団Ｅの操作量特性直線Ｂが演算されるようになっている。また、二次座標空間Ｓ2上に標準操作範囲Ｒ２（インキ温度Ｔ：ＴMIN〜ＴMAX，印圧Ｐ：ＰMIN〜ＰMAX）が設定される。
【００５３】
そして、図３に示すように、操作量特性直線Ｂ上で目標ドット径φＰにある所定の座標点Ｙが、上記標準操作範囲Ｒ２内にあれば、この座標点Ｙが制御目標点となり、制御目標点Ｙに対応するインキ温度及び印圧が設定値とされるようになっている。そして、この時点で、座標点Ｘ′，Ｙが印刷機制御装置３２に出力され、印刷機制御装置３２によりインキ供給量Ｉ，湿し水供給量Ｗ，インキ温度Ｔ及び印圧Ｐの各操作量がプリセットされるようになっている。
【００５４】
一方、座標点Ｙが、標準操作範囲Ｒ2から外れていれば、印刷運転支援装置３３から故障診断装置３５に通知がなされるようになっている。
ここで、上記操作対象変更点Ｘ′の決定方法について図３を参照して補足すると、現状制御点Ｏから操作対象変更点Ｘ′に状態を変更するのに必要な湿し水供給量Ｗ及びインキ供給量Ｉの各操作変更量ΔＷ，ΔＩは、座標点Ｏ，Ｘ′を結ぶ操作量ベクトルＶAのＷ軸方向成分及びＩ軸方向成分であり、同様に、操作対象変更点Ｘ′から制御目標点Ｙに状態を変更するのに必要な印圧Ｐ及びインキ温度Ｔの各操作変更量ΔＰ，ΔＴは、座標点Ｘ′，Ｙを結ぶ操作量ベクトルＶBのＰ軸方向成分及びＴ軸方向成分である。
【００５５】
そして、印刷運転支援装置３３は、これらの各操作変更量ΔＷ，ΔＩ，ΔＰ，ΔＴのトータル操作変更量βが最も小さくなるように操作対象変更点Ｘ′を設定するようになっており、ここでは、下式（９）によりトータル操作変更量βを算出するようになっている。下式（９）中のＬＡは、一次座標空間Ｓ１における操作量ベクトルＶＡのＩ−Ｗ平面への射影ベクトルＶＡ′のスカラ量であり、ＬＢは、二次座標空間Ｓ２における操作量ベクトルＶＢのＴ−Ｐ平面への射影ベクトル（図示略）のスカラ量である。
【００５６】
β＝Ｋ１×ＬＡ＋Ｋ２×ＬＢ …（９）
各スカラ量ＬＡ，ＬＢは何れも異なる座標空間でのスカラ量であることから、上式（９）では、係数Ｋ１，Ｋ２により、各スカラ量ＬＡ，ＬＢに対して個別に重み付けをすることにより両スカラ量間の調整を図っている。これら係数Ｋ１，Ｋ２は例えば経験的に決められる。
【００５７】
或いは、下式（１０）によりトータル操作変更量βを算出するようにしてもよい。
β＝Ｋ３×ΔＷ＋Ｋ４×ΔＩ＋Ｋ５×ΔＰ＋Ｋ６×ΔＴ …（１０）
上式（９）と同様に、各操作変更量ΔＷ，ΔＩ，ΔＰ，ΔＴが何れも異なる物理量であることから、上式（１０）では、係数Ｋ３〜Ｋ６により、各操作変更量ΔＷ，ΔＩ，ΔＰ，ΔＴに対して重み付けをしており、これら係数Ｋ３〜Ｋ６は例えば経験的に決められる。
【００５８】
このようにトータル操作変更量βが最小となるように操作対象変更点Ｘ′を設定する際、操作量設定手段３３ｄは、操作対象変更点Ｘ′の候補点を操作量特性直線Ａ上で微少量づつ移動させ、この移動毎に、かかる候補点に対応するデータ組をデータベース３３ａから収集して制御目標点Ｙの候補点をその都度設定して上記トータル操作変更量βを計算し、これを繰り返すことによりトータル操作変更量βが最小となる組み合わせを各設定点Ｘ′，Ｙとするようになっている。
【００５９】
勿論、トータル操作変更量βの定義はこれに限定されず実状に応じて適宜設定されるものである。
なお、上述したように、操作量設定手段３３ｄが操作量特性直線を設定するためにデータベース３３ａから各種情報を収集するが、この際、各種情報は、所定の印刷条件が略同一であることを条件として収集される。このような所定の印刷条件として、総合画線率を含めることが好ましい。総合画線率とは、印刷シート１枚を印刷するために消費されるインキ量に相関するもので、総合画線率に応じて各種の操作対象の操作量が大きく変化する。したがって、総合画線率をこのような条件にいれることにより、操作量特性直線ひいては各種操作量の適正化を図れる。
【００６０】
本発明の一実施形態としての印刷機の運転支援システム及び印刷機の運転支援装置は、上述したように構成されており、印刷の開始と同時に、例えば以下の手法（本発明の一実施形態としての印刷機の運転支援方法）により、各印刷局３Ａ， ３Ｂ毎に印刷運転支援装置３３により運転支援制御が行なわれる。以下では、定常運転下における運転の安定化を目的として行なわれる印刷運転支援を例に取りを説明する。
【００６１】
先ず、表１に示すように、運転支援の目的に応じて、排除因子が設定され、ここでは、運転支援の目的は、運転の安定化なので、排除因子として、インキ膜厚変動，網点色変動，障害が設定され、これと同時に、各排除因子毎に評価パラメータが設定されるとともに操作グループが割り付けられる。操作グループ内の複数の操作対象には、排除因子の排除に効果の高い順にプリセットされるように優先順位が設定される（第１のステップ）。
【００６２】
そして、各排除因子（インキ膜厚変動，網点色変動，障害）に対して、図５のフローチャートに示すようにして、それぞれ所定の操作対象がプリセットされる。以下、排除因子として網点変動を例にとり説明すると、先ず、ステップＳ１０で、生産管理サーバ３１に対し、評価パラメータの目標値（品質目標、ここでは目標ドット径φＰ）の出力が要求され収集される。
【００６３】
次いで、ステップＳ２０で、生産管理サーバ３１から、現状の印刷条件（紙種やインキ種等の資材情報及び予定印刷枚数等の生産情報）が収集され、印刷品質管理装置３４から、所定の印刷品質情報（ここではドット径φ）が収集され、印刷機３１の各種センサから、例えば現状のインキ供給量や湿し水供給量等のような機械情報が収集される。
【００６４】
次に、ステップＳ３０で、ステップＳ１０で収集した目標設定値φＰとステップＳ２０で収集したドット径検出情報φとの差分Δφ（＝φ−φＰ）が演算される。そして、ステップＳ４０で、この差分Δφが許容値Ｈ以上であるか否かが判定され、差分Δφが許容値Ｈよりも小さければＮＯのルートを通ってステップＳ６０へ進み、Ｓ２０で収集された現状の印刷条件，品質情報及び機械情報が関連付けられてデータベース３３ａに記憶され、制御が終了する。なお、許容値Ｈは、ステップＳ１０において、目標ドット径φＰとともに生産管理サーバ３１から印刷運転支援装置３３に出力されるものである。一方、差分Δφが許容値Ｈ以上であればＹＥＳのルートを通ってステップＳ５０へ進み、操作量が設定される。
【００６５】
そして、図５のステップＳ５０における操作量の設定は、詳細には図６のフローチャートに示すようにして行なわれる。つまり、先ず、ステップＡ１０で、後述する変数ｎが１にセットされ（ｎ＝１）、ステップＡ２０へ進む。ステップＡ２０（第２のステップ）では、操作グループの中から、プリセットされる操作対象が、優先順位の高い順から一つ或いは複数（ここではインキ供給量Ｉと湿し水供給量Ｗの２つ）が選択され、ここでは、図２に示すように、これら操作対象と、それに対応する評価量パラメータ（ここではドット径φ）とからなるｎ次（ここでは１次）座標空間Ｓ１が設定される。
【００６６】
そして、データベース３３ａに記憶されたデータ組の中から、図５のステップＳ２０で検出された現状の印刷条件と略等しい印刷条件下のデータ組ｄ１，ｄ２，ｄ３…が収集される（例えば、現状で紙種ａ，インキ種ｂが使用されているのであれば、紙種ａ，インキ種ｂを使用時のデータ組が収集される）。そして、そのデータ組ｄ１，ｄ２，ｄ３…が１次座標空間Ｓ１上にプロットされ、操作量特性直線Ａが設定される。そして、図４（ａ），（ｂ）に示すように、この操作量特性直線Ａ上で、品質目標値（ここでは目標ドット径φＰ）にある制御点Ｘが候補制御点とされる。
【００６７】
次に、ステップＡ３０でこの候補制御点Ｘが標準操作範囲Ｒ１内であるか否かが判定され、図４（ａ）に示すように、候補制御点Ｘが標準操作範囲Ｒ１内であれば、この候補制御点Ｘに移行しても印刷機３１に過剰な負担を掛ける虞はないとして、ステップＡ４０に進み制御点Ｘに対応する座標値が、インキ供給量Ｉ，湿し水供給量Ｗの設定値ととしてセットされる。
【００６８】
一方、ステップＡ３０で候補制御点Ｘが図４（ｂ）に示すように標準操作範囲Ｒ１外であると判定された場合には、ステップＡ１１０に進み、変数ｎがカウントされる（ｎ＝ｎ＋１）。この際、標準操作範囲Ｒ１内にある制御点Ｘ′が仮の操作対象変更点として設定される。
そして、ステップＡ１２０では、この変数ｎが３以上であるか否かが判定され、変数ｎが３よりも小さければステップＡ２０に進む。ステップＡ２０では、操作量グループの内で、前回の操作対象として選択されたものの次に優先順位の高い操作対象（ここではインキ温度Ｔ及び印圧Ｐ）により、新たにｎ次（ここでは２次）座標空間Ｓ２を想定して、この座標空間において操作量特性直線ＶＢを決定する。そして、この操作量特性曲線ＶＢに基づき、インキ供給量Ｉ，湿し水供給量Ｗ，インキ温度Ｔ及び印圧Ｐの各操作量の合計が最小になるように上記操作対象変更点Ｘ′を見直しつつ候補制御点Ｙを決定する。
【００６９】
そして、ステップＡ３０で候補制御点Ｙが標準操作範囲Ｒ２内であると判定された場合には、ステップＡ４０で候補制御点Ｘ′，Ｙに対応する各座標値が、インキ供給量Ｉ，湿し水供給量Ｗ，インキ温度Ｔ及び印圧Ｐの設定値としてセットされ、図５のフローチャートのステップＳ６０を経て制御が終了する。そして、これらの設定値が印刷制御装置３２に出力され、実際に各操作対象の操作量がプリセットされる。
【００７０】
一方、ステップＡ１２０で変数ｎが３以上であれば、ステップＡ１３０に進み、故障診断装置５に通報され、運転支援を強制終了する。
このように、本印刷機の運転支援装置及び印刷機の運転支援システム並びに印刷機の運転支援方法によれば、運転支援の目的に応じて排除因子が設定されるとともに、排除因子の抑制効果の高い操作対象が、予め操作グループとして選抜され、さらに、操作グループを構成する各操作対象は、排除因子の抑制効果の高い順から優先的にプリセットされるので、排除因子の抑制ひいては運転支援を効率的に行なえるという利点がある。
【００７１】
また、多数の実測値からなる特性母集団の全体的な分布特性を示す操作量特性直線に基づき、操作量が制御されるので、信頼性の高い制御を行なえるという利点がある。さらに、各操作対象の操作量の合計が最小になるように各操作量が決定されるので、この点からも、運転支援を効率的に行なえるという利点がある。また、各種実測値がデータベース３３ａに蓄積されるので、実測値に基づき設定される操作量設定直線は、印刷機個々の特性や経年変化に応じて最適化され、ひいては、運転支援制御そのものが印刷機個々の特性や経年変化に応じて最適化されるという利点がある。
【００７２】
なお、本発明の印刷機の運転支援装置及び印刷機の運転支援システム並びに印刷機の運転支援方法は、上述の実施形態に限定されず本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形を行なうことが可能である。
例えば、上述の実施形態では、操作量特性直線が標準操作範囲内で目標値に到達しない場合には、操作対象を変更するようにしていたが、例えば、図７の座標空間（便宜的にＷ−φ座標平面で表す）に示すように制御を行なうことも可能である。つまり、評価量パラメータ（ここではドット径φ）が目標ドット径φＰになるように操作対象（ここでは湿し水供給量Ｗ）を操作量特性直線Ａ１上で操作しようとすると制御点が標準操作範囲Ｒ１を超えてしまうため、標準操作範囲Ｒ１内でドット径φをできるだけ目標ドット径φＰに近づけるように操作量特性直線Ａ１上の制御点を中継制御点Ｚとして設定する。
【００７３】
そして、水供給量Ｗ等を、中継制御点Ｚにより規定される設定量（ここでは水供給量Ｗに関してはＷＭＡＸ）に実際に制御した後、標準操作範囲Ｒ１内であって且つ目標ドット径φＰに対応する制御点を目標制御点Ｘとするのである。なお、目標制御点Ｘには、中継制御点Ｚからこの目標制御点Ｘまでの湿し水供給量Ｗ及びドット径Ｉのトータル操作変化量βが最小となる制御点が選択される。
【００７４】
このような制御でも、標準操作範囲Ｒ１内においては操作量特性直線Ａ１上で制御点が設定されるので制御を安定して行なえる。
また、水供給量Ｗ及びインキ供給量Ｉをプリセットするだけでは網点変動（排除因子）を排除できないためにさらにインキ温度Ｔ及び印圧Ｐをプリセットする場合、上述の実施形態では、印刷支援装置３３で水供給量Ｗ，インキ供給量Ｉ，インキ温度Ｔ及び印圧Ｐの設定値を確定した後、これらの設定値を印刷機制御装置３２に出力し各操作量を同時に変更するようにしている。
【００７５】
これに対し、先ず、水供給量Ｗ，インキ供給量Ｉを実際に変更した後、改めてインキ温度Ｔ及び印圧Ｐの設定／変更を行なうようにしても良い。この場合、インキ温度Ｔ及び印圧Ｐを組み合わせてプリセットしても、ドット径を目標値にできない場合には、ドット径が目標値になるまで、これらの操作対象の組み合わせを操作グループ内で順次変更して操作量を変更するようにしても良い。例えば、インキ温度Ｔ及び印圧Ｐを組み合わせてプリセットした後、水供給量Ｗとインキ温度Ｔとを組み合わせて同時にプリセットするようにしても良い。
【００７６】
また、上記実施形態では、図２に示すように特性母集団Ｄが長円形状であるため、操作量特性直線Ａとして代表的な主軸成分を一つに特定できる。しかし、例えば図８に示すように、特性母集団Ｄが、分散しているため代表的な主軸成分が複数（ここでは３つ）ある場合には、例えば以下のようにして操作量ベクトルＶＡを決定すればよい。
【００７７】
つまり、これらの主軸成分及びその寄与比率から各主軸成分に対する操作量ベクトルＶＡ１，ＶＡ２，ＶＡ３を決定し、これらの操作量ベクトルＶＡ１，ＶＡ２，ＶＡ３の合計を、最終的な操作量ベクトルＶＡとするのである。
また、操作量特性線（主軸成分）は、上述の実施形態では直線で設定されているが、特性母集団Ｄの分布状態に応じて適宜設定されるものであり、曲線で設定されることもある。
【００７８】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１記載の本発明の印刷機の運転支援装置，請求項６記載の本発明の印刷機の運転支援システム及び請求項７記載の本発明の印刷機の運転支援方法によれば、各排除因子に対して操作グループが割り付けられるとともに、相互に関連付けて記憶された一連の印刷条件，印刷品質情報及び機械情報からなる多数組のデータ組の中から、現状の所定の印刷条件と略一致する印刷条件下のデータ組が収集される。そして、排除因子の有無を確認するための所定の印刷品質情報である評価パラメータと操作グループとして選択された操作対象とを座標軸とする座標上に、この情報収集手段により収集されたデータ組を分布させ、座標上におけるデータ組の分布特性を代表する主軸成分が、該操作グループとして選択された該操作対象の操作量特性線として設定することが、排除因子毎に行なわれる。したがって、排除因子毎に、データ組に基づき極めて信頼性の高い操作量特性線が得られ、この操作量特性線から操作対象の操作量が設定されるので、印刷機の所定の操作対象に対し、現在の運転下での最適な操作量を確実に設定でき、印刷機の運転支援を確実に且つ安定して行なえるという利点がある。
【００７９】
請求項２記載の本発明の印刷機の運転支援装置によれば、操作グループをなす複数の操作対象のそれぞれに対して、排除因子の排除に対して効果の高い順に優先順位が設定され、また、操作対象のそれぞれに対して操作可能な標準操作範囲が設定される。そして、操作量特性線に基づいて設定された操作量が標準操作範囲を超える場合には、次に優先順位の高い操作対象に対して操作量特性線に基づいて標準操作範囲内で操作量が設定されるので、効率的に運転支援を行なえ、且つ、標準操作範囲内で安全に操作が行なわれるという利点がある。
【００８０】
請求項３記載の本発明の印刷機の運転支援装置によれば、該操作グループ内の１つの操作対象の操作量を該標準操作範囲内で操作するだけでは該排除因子を排除できないために操作グループをなす操作対象の内の複数の操作対象に対して操作量が同時に設定される場合には、同時に設定される操作対象の操作変更量の合計が最小となるように、各操作量が設定されるので、効率的に運転支援を行なえるという利点がある。
【００８１】
請求項４記載の本発明の印刷機の運転支援装置によれば、情報収集手段は、印刷シート１枚を印刷するのに消費されるインキ量に相関する特定の印刷条件が、現状の絵柄における上記の特定の印刷条件と略一致する総合画線率におけるデータ組を情報蓄積手段から収集するので、各操作対象の操作量に対して影響の大きい総合画線率に応じて制御が行なわれるようになるので、効果的に運転支援を行なえるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態としての印刷機の運転支援システムの全体構成を示す模式図である。
【図２】本発明の一実施形態としての印刷機の運転支援装置の構成を示す模式的な機能ブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態としての印刷機の運転支援装方法を説明するための概念図であって座標空間を示す模式的な斜視図である。
【図４】（ａ），（ｂ）は本発明の一実施形態としての印刷機の運転支援方法を説明するための図であって、ドット径と湿し水供給量とを座標軸とする模式的な座標を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態としての印刷機の運転支援方法を説明するための模式的なフローチャートである。
【図６】本発明の一実施形態としての印刷機の運転支援方法を説明するための模式的なフローチャートである。
【図７】本発明の一実施形態としての印刷機の運転支援方法の変形例を説明するための図であって、ドット径と湿し水供給量とを座標軸とする模式的な座標を示す図である。
【図８】本発明の一実施形態としての印刷機の運転支援方法の変形例を説明するための図であって、ドット径，湿し水供給量及びインキ供給量を座標軸とする模式的な座標を示す図である。
【符号の説明】
１ 生産管理サーバ（印刷条件出力装置）
２ 編集局
３Ａ，３Ｂ 印刷局
４ 出荷局
５ 故障診断装置
３１ 印刷機
３２ 印刷機制御装置
３３ 印刷運転支援装置
３３ａ データベース（情報蓄積手段）
３３ｂ 操作グループ割付手段
３３ｃ 情報収集手段
３３ｄ 操作量設定手段
３４ 印刷品質管理装置（印刷品質検出装置）
Ａ，Ｂ 操作量特性直線（操作量特性線）
Ｄ，Ｅ 特性母集団
Ｏ 現状制御点
Ｒ１，Ｒ２ 標準操作範囲
Ｓ１，Ｓ２ 座標空間
ＶＡ，ＶＢ 操作量ベクトル
ＶＡ′ 射影ベクトル
Ｘ，Ｙ 制御点
Ｘ′ 操作対象変更点
ｄ１，ｄ２，ｄ３，ｅ１，ｅ２，ｅ３ データ組
【発明の属する技術分野】
本発明は、印刷機の各操作対象の作動量を最適なものに自動設定する、印刷機の運転支援装置及び印刷機の運転支援システム並びに印刷機の運転支援方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
印刷機において、インキキー開度，湿し水量，給排紙部の調整量等は、印刷物の品質を直接左右する重要な操作量であり、これらの操作量は印刷条件（インキ種，紙種，絵柄面積率等）に応じてジョブ毎に適宜調整する必要がある。従来、これらの操作量の調整は、印刷機を操作するオペレータの熟練に頼るところが大きかった。
【０００３】
しかしながら、このように操作量の調整をオペレータの熟練に頼る場合、オペレータの熟練度の差に応じて印刷物の品質に差が生じてしまう虞がある。また、通常、良好な品質の印刷物（以下、ＯＫシートという）が得られるまでには試印刷を繰り返し行うが、熟練していないオペレータの場合にはＯＫシートが得られるまでに多くの試印刷を要し、多量の損紙を発生させてしまう虞がある。このため、かつてから、オペレータの熟練に頼ることなく操作量を印刷条件に応じて正確に且つ容易に調整できるようにして印刷機を容易に運転できるようにしたシステムの開発が望まれていた。
【０００４】
このような技術としては、例えば特開平１１−３４２５９７号公報に、印刷機の各種操作量を、エキスパートシステムに記憶された操作メディア間の相互作用に関する情報に基づき自動制御するようにした、印刷機の運転支援システムが開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、印刷機の運転においては、制御目的（例えば定常状態における運転の安定化や印刷機の早期立ち上げ等）に応じて、印刷機の多数ある操作対象の中から適切なものを選択して制御することが、制御目的を早期に達成するに当たって極めて重要である。また、１つの制御目的を達成するために複数の操作対象を制御しなければならない場合、これらの操作量が互いに影響を及ぼしあうため、トータルとして最適な操作量を設定することが重要である。
【０００６】
しかしながら、上記公報には、このような点も含め具体的な印刷機の制御方法に関する具体的な情報の開示が極めて少ないため、この公報に基づき、安定して印刷機の運転支援を実施するのは困難である。
また、上記公報には、実際に検出したｎ次元空間上の多数の離散的な参照点を補間してこれに基づきカラー制御及び濃度制御を行なうとの記載がある。これは、操作メディア間の相互作用に関する各種実運転情報がエキスパートシステムに蓄積されるとともにこの実運転情報に基づき各種制御特性が推定され、さらにこの各種制御特性に基づき印刷機の各種操作量が設定されるものと読みとれる。
【０００７】
しかしながら、実運転情報は、測定誤差や現実的に考慮しえない各種条件の影響等により誤差を有しており、このような誤差を有する多数のデータ群の中から信頼性の高い制御特性を推定することが、安定して印刷機の運転支援を実施する上で極めて重要なポイントとなるが、上記公報にはこのような点に関し何ら情報が開示されていない。
【０００８】
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、印刷機の運転支援を確実且つ安定して行なえるようにした、印刷機の運転支援装置及び印刷機の運転支援システム並びに印刷機の運転支援方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
このため、請求項１記載の本発明の印刷機の運転支援装置は、印刷機の印刷条件，印刷物の印刷品質情報及び該印刷機の機械情報に基づいて該印刷機の各操作対象の各種操作量を自動設定し、該各種操作量設定値を、該印刷機の各操作対象の作動を制御する印刷機制御装置に出力する、印刷機の運転支援装置であって、該印刷条件，該印刷品質情報及び該機械情報が相互に関連付けられて一組のデータ組として記憶され蓄積される情報蓄積手段と、制御モードに応じて排除すべき排除因子を設定し、該排除因子の排除に有効な該印刷機の複数の操作対象を操作グループとして割り付ける操作グループ割付手段と、該情報蓄積手段に蓄積された多数組の該データ組の中から、現状の所定の印刷条件と略一致する印刷条件下のデータ組を収集する情報収集手段と、排除因子の有無を確認するための所定の印刷品質情報である評価パラメータと該操作グループとして選択された該操作対象とを座標軸とする座標上に、該情報収集手段により収集されたデータ組を分布させ、該座標上における該データ組の分布特性を代表する主軸成分を、該操作グループとして選択された該操作対象の操作量特性線として設定し、該排除因子を排除すべく、該操作量特性線に基づいて該操作対象の操作量を設定することを、該排除因子毎に行なう、操作量設定手段とをそなえて構成されていることを特徴としている。
【００１０】
請求項２記載の本発明の印刷機の運転支援装置は、請求項１記載の印刷機の運転支援装置において、該操作グループ割付手段は、該操作グループをなす上記の複数の操作対象に対して、該排除因子の排除に効果の高い順に優先順位を設定し、該操作量設定手段は、該操作対象のそれぞれに対して標準操作範囲を設定し、該優先順位の高い操作対象から、該操作量特性線に基づいて該標準操作範囲内で操作量を設定し、該操作量の設定だけでは該排除因子を排除できない場合には、次に優先順位の高い操作対象に対して該操作量特性線に基づいて該標準操作範囲内で操作量を設定することを特徴している。
【００１１】
請求項３記載の本発明の印刷機の運転支援装置は、請求項２記載の印刷機の運転支援装置において、該操作グループ内の１つの操作対象の操作量を該標準操作範囲内で操作するだけでは該排除因子を排除できないために該操作グループの内の複数の操作対象の操作量が同時に設定される場合には、該同時に設定される操作対象の操作変化量の合計が最小となるように、該操作量を設定することを特徴としている。
【００１２】
請求項４記載の本発明の印刷機の運転支援装置は、請求項１〜３の何れか一項に記載の印刷機の運転支援装置において、該情報収集手段は、該情報蓄積手段に蓄積された多数組の該データ組の中から、印刷シート１枚を印刷するのに消費されるインキ量に相関する特定の印刷条件が、現状の絵柄における上記の特定の印刷条件と略一致することを条件の一つとしてデータ組を収集することを特徴としている。
請求項５記載の本発明の印刷機の運転支援装置は、請求項１記載の印刷機の運転支援装置において、該操作グループ割付手段は、該制御モードが、定常運転下における品質の安定化を目的とするモードである場合には、該排除因子として網点変動を設定するとともに、該網点変動についての操作グループにインキ供給量，湿し水供給量，インキ温度調整及び印圧の４つの操作対象を割り付け、該操作量設定手段は、該排除因子として該網点変動が設定された場合には、評価パラメータとしてドット径を設定して、該ドット径と上記の操作グループに割り付けられたインキ供給量，湿し水供給量，インキ温度調整及び印圧の内の少なくとも１つの操作対象とをそれぞれ座標軸とする座標上に、該情報収集手段により収集されたデータ組を分布させ、該座標上における該データ組の分布特性を代表する主軸成分を、上記の少なくとも１つの操作対象における該網点変動についての操作量特性線として設定し、該網点変動を排除すべく、該操作量特性線に基づいて、上記の少なくとも１つの操作対象における操作量を設定することを特徴としている。
【００１３】
請求項６記載の本発明の印刷機の運転支援システムは、印刷機に対して印刷条件を出力する印刷条件出力装置と、印刷物の印刷品質情報を検出する印刷品質検出装置と、該印刷機の機械情報を検出する機械情報検出装置と、該印刷機の種々の各操作対象の作動を制御する印刷機制御装置と、請求項１〜５の何れか一項に記載の運転支援装置とをそなえて構成され、該情報蓄積手段が、該印刷条件出力装置からの該印刷条件、該印刷品質検出装置からの該印刷品質情報及び該機械情報検出装置からの該機械情報を相互に関連付けて一組のデータ組として記憶し蓄積することを特徴としている。
【００１４】
請求項７記載の本発明の印刷機の運転支援方法は、印刷機の各操作対象の作動量を最適なものに自動設定する印刷機の運転支援方法において、制御モードに応じて排除すべき排除因子を設定し、該排除因子の排除に有効な該印刷機の複数の操作対象を操作グループとして割り付ける第１のステップと、それぞれ印刷条件，印刷品質情報及び機械情報が相互に関連づけられた多数組のデータ組の中から、現状の所定の印刷条件と略一致する印刷条件下のデータ組を収集する第２のステップと、排除因子の有無を確認するための所定の印刷品質情報である評価パラメータと該操作グループとして選択された該操作対象とを座標軸とする座標上に、該収集されたデータ組を分布させ、該座標上における該データ組の分布特性を代表する主軸成分を、該操作グループとして選択された該操作対象の操作量特性線として設定し、該排除因子を排除すべく該操作量特性線に基づいて該操作対象の操作量を設定することを、該排除因子毎に行なう、第３のステップとをそなえて構成されていることを特徴としている。
請求項８記載の本発明の印刷機の運転支援方法は、請求項７記載の印刷機の運転支援方法において、該第１のステップでは、該制御モードが、定常運転下における品質の安定化を目的とするモードである場合には、該排除因子として、該排除因子として網点変動を設定するとともに、該網点変動についての操作グループにインキ供給量，湿し水供給量，インキ温度調整及び印圧の４つの操作対象を割り付け、該第３のステップでは、該排除因子として該網点変動が設定された場合には、評価パラメータとしてドット径を設定して、該ドット径と上記の操作グループに割り付けられたインキ供給量，湿し水供給量，インキ温度調整及び印圧の内の少なくとも１つの操作対象とをそれぞれ座標軸とする座標上に、該情報収集手段により収集されたデータ組を分布させ、該座標上における該データ組の分布特性を代表する主軸成分を、上記の少なくとも１つの操作対象における該網点変動につての操作量特性線として設定し、該網点変動を排除すべく、該操作量特性線に基づいて、上記の少なくとも１つの操作対象における操作量を設定することを特徴としている。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１〜図８は本発明の一実施形態としての印刷機の運転支援装置及び印刷機の運転支援システム並びに印刷機の運転支援方法について示す図であり、図１は運転支援システムの全体構成を示す模式図、図２は印刷機の運転支援装置の構成を示す模式的な機能ブロック図、図３は運転支援方法を説明するための概念図であって座標空間を示す模式的な斜視図、図４（ａ），（ｂ）は印刷機の運転支援方法を説明するための図であってドット径と湿し水供給量とを座標軸とする模式的な座標を示す図、図５は運転支援方法を説明するための模式的なフローチャート、図６は運転支援方法を説明するための模式的なフローチャート、図７は運転支援方法の変形例を説明するための図であってドット径と湿し水供給量とを座標軸とする模式的な座標を示す図、図８は運転支援方法の変形例を説明するための図であってドット径，湿し水供給量及びインキ供給量を座標軸とする模式的な座標を示す図である。
【００１６】
本発明の一実施形態としての運転支援システムは、図１に示すように、生産管理サーバ（印刷条件出力装置）１と、印刷画像の編集が行なわれる編集局２と、複数（ここでは２つ）の印刷局３Ａ，３Ｂと、印刷物の最終加工（裁断及び製本等）を行なう出荷局４と、故障診断装置５とをそなえて構成されている。
生産管理サーバ１には印刷物の品質目標を含む印刷条件が記憶されている。生産管理サーバ１はこのような印刷条件を各印刷局３Ａ，３Ｂの印刷機制御装置３２へ出力するようになっており、各印刷局３Ａ，３Ｂはこの印刷条件に基づき印刷を実施するようになっている。印刷条件とは、主に生産や資材に関する情報であり、例えば印刷枚数，納期，インキ種，紙種，ブランケット種，湿し水種等，絵柄面積率，インキ盛り量（絵柄の目標色）に関する情報である。生産管理サーバ１は、この他、製本等のページ割情報等を出荷局４へ出力するようになっている。
【００１７】
印刷局３Ａ，３Ｂは同一のシステム構成となっており、代表して印刷局３Ａのシステム構成を説明すると、印刷局３Ａは、印刷機３１，印刷機制御装置（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｐｒｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）３２，印刷運転支援装置３３及び印刷品質管理装置（印刷品質検出装置）３４をそなえて構成されている。なお、印刷品質管理装置３４は、複数の印刷局に対して共用で１台設けられることもある。
【００１８】
印刷機３１は、給紙装置，複数の印刷ユニット，排紙装置等の各種構成装置が連結されて構成され、そして、同じく印刷局３Ａ内に設けられた上記印刷機制御装置３２によって構成装置毎に制御されるようになっている。各構成装置には、印刷機３１のコンディション、すなわち、機械条件（機械情報）を検出するための１又は複数のセンサ（機械情報検出手段、図示略）がそなえられている。ここでは、機械条件として、周囲温度，周囲湿度，版面温度，版面湿度，紙面温度，紙面湿度，印刷速度，棒圧，印圧等が検出されている。各センサにより検出された機械条件に関する各情報は、印刷機制御装置３２に出力されるようになっている。また、これらの情報は、印刷機制御装置３２を介して印刷運転支援装置３３に出力されるようになっている。
【００１９】
また、印刷機制御装置３２は、印刷機３１の各操作対象の操作量をプリセットする機能を有している。ここでいう操作対象とは、例えば、給紙装置の場合には、さばきエア量，板バネ押さえ量，補助エア量等であり、印刷ユニットの場合には湿し水供給量，インキキー開度，見当等であり、排紙装置の場合には排紙調整ファン，サイドジョガー，真空吸引車等である。印刷機制御装置３２は、後述する印刷運転支援装置３３からの操作量設定値を受信するとこれら各操作量をプリセットするようになっている。
【００２０】
印刷品質管理装置３４は、印刷シート（印刷物）の品質を検出／管理するためのもので、検出された印刷品質情報を印刷運転支援装置３３に出力するようになっている。ここでいう印刷品質とは、例えば色調に関するものであり、発色，色再現域，色違い量等である。
ここで、印刷運転支援装置３３の構成について図１及び図２を参照して説明すると、印刷運転支援装置３３はデータベース（情報蓄積手段）３３ａを有しており、データベース３３ａには、生産管理サーバ１から各種印刷情報が、印刷機３１のセンサから各種機械情報が、それぞれ印刷機制御装置３２を介して入力され、また、印刷品質管理装置３４から各種印刷品質情報が入力されるようになっている。これらの一連の印刷情報，機械情報及び印刷品質情報は互いに関連づけられたデータ組としてデータベース３３ａに記憶／蓄積されるようになっている。
【００２１】
また、印刷運転支援装置３３には、操作グループ割付手段３３ｂがそなえられている。操作グループ割付手段３３ｂは、例えば表１に示すように、運転支援の目的（制御モード）に応じてその目的を達成するために排除すべき因子（排除因子）を設定し、さらに、各排除因子に対して評価パラメータ及び排除因子を排除するための操作グループをそれぞれ設定するものである。
【００２２】
評価パラメータとは、排除因子の有無を確認するための具体的な評価対象となる印刷品質である。また、操作グループとは、排除因子を抑制するのに有効な操作対象を選抜してグループ化したものであり、さらに操作グループ内の操作対象には、排除因子を抑制する効果の高い順に優先順位がつけられている。表１では排除因子を抑制する効果が大きいものほど左側に示している。
【００２３】
そして、後述の操作量設定手段３３ｄは、排除因子を抑制する効果の高い操作対象から順にその操作量を設定し、これを印刷機制御装置３２に出力するようになっており、印刷機制御装置３２は、この操作量設定情報を受けて、かかる操作対象の操作量をプリセットするようになっている。
【００２４】
【表１】
操作グループ割付手段３３ｂによる割り付けについて具体的に説明すると、ここでは、運転支援の目的として（換言すると制御モードとして）、▲１▼定常運転下におけ品質の安定化（運転の安定化）、及び▲２▼運転開始時（運転過渡状態）の印刷機の早期立ち上げが設定されている。即ち、印刷運転支援装置３３には、運転の安定化機能及び早期立ち上げ機能が設けられている。
【００２６】
そして、上表１に示すように▲１▼運転の安定化を目的として運転支援が行なわれる場合、操作グループ割付手段３３ｂは、排除因子として、１）インキ膜厚変動，２）網点色変動，３）障害を設定するようになっている。
さらに、操作グループ割付手段３３ｂは、１）インキ膜厚変動に対して、ここでは、評価パラメータとして、印刷品質管理装置３４により色座標値（Ｌ，ａ，ｂ）に基づき検出される色違い量Ａを設定し、操作グループとして、インキ供給量，湿し水供給量，インキ温度，揺動振幅を設定するようになっている。上述したように操作グループ内の操作対象には優先順位が付けられており、操作量設定手段３３ｄは、例えば先ずインキ供給量と湿し水供給量とを設定し、これだけでは色違い量Ａを所定値以下にできなければ、次にインキ温度及び揺動振幅をプリセットするようになっている。
【００２７】
また、２）網点色変動に対しては、ここでは、評価パラメータには、色違い量Ｂとして、印刷品質管理装置３４により検出される色座標値（Ｌ，ａ，ｂ）及び／又はドット径φが設定され、操作グループとして、インキ供給量，湿し水供給量，インキ温度，印圧が設定されようになっている。
また、３）障害に対しては、ここでは、評価パラメータとして、印刷品質管理装置３４により検出される汚れ及び／又は見当ずれが設定され、操作グループとして、インキ供給量，湿し水供給量，印刷速度が設定されようになっている。
【００２８】
同様に、▲２▼早期立ち上げを目的として運転支援が行なわれる場合、操作グループ割付手段３３ｂは、排除因子として、１）給紙停止，２）色不一致を設定するようになっている。
そして、操作グループ割付手段３３ｂは、１）給紙停止に対しては、ここでは、評価パラメータとして、印刷機制御装置３２により記録される停止頻度を設定し、操作グループとして、印刷速度，給紙空気圧，給紙吹出し位置，爪高さを設定するようになっている。
【００２９】
また、２）色不一致に対しては、ここでは、評価パラメータとして、印刷品質管理装置３４により検出される色違い量Ｃが設定され、操作グループとして、印間インキ量，インキ供給量，水供給方式，インキ温度調整が設定される。
さて、印刷運転支援装置３３には、情報収集手段３３ｃ及び操作量設定手段３３ｄがさらにそなえられている。運転の安定化を目的として行なわれる網点変動の抑制を例に取り、情報収集手段３３ｃ及び操作量設定手段３３ｄについて、図３を参照しながら説明する。
【００３０】
情報収集手段３３ｃは、先ず、操作グループ割付手段３３ｂにより、排除因子である網点変動を抑制するための操作グループとして設定された操作対象の内、優先順の高いインキ供給量Ｉ及び湿し水供給量Ｗをプリセットすべく、データベース３３ａから所定のデータ組ｄ1，ｄ2，ｄ3…を収集するようになっている。ここでいう所定のデータ組とは、所定の印刷条件が現状印刷条件と略同じであり、さらに、インキ供給量Ｉ及び湿し水供給量Ｗとともに網点変動の操作グループとして設定されたインキ温度及び印圧が、機械情報検出手段によりそれぞれ検出された現状のインキ温度及び印圧と略等しい情報のことである。
【００３１】
そして、操作量設定手段３３ｄは、概念的に、図３に示すように、対応する評価量パラメータ（ここではドット径φ），インキ供給量Ｉ，湿し水供給量Ｗをそれぞれ座標軸とする一次座標空間Ｓ１上に、上記データ組ｄ１，ｄ２，ｄ３…をそれぞれプロットする。
各データ組ｄ１，ｄ２，ｄ３…は、測定誤差や現実的に考慮しえない各種条件の影響等により誤差をそれぞれ有しており、これらのデータ組ｄ１，ｄ２，ｄ３…の集団（特性母集団）Ｄも図３に示すようなバラツキを有する３次元形状となる。このため、操作量設定手段３３ｄは、このような個々の各データ組ｄ１，ｄ２，ｄ３…の誤差に影響されないように、特性母集団Ｄの分布特性を代表する主軸成分を操作量特性線Ａとして設定し、この操作量特性線Ａに基づき各操作対象（インキ供給量Ｉ，湿し水供給量Ｗ）の操作量を設定するようになっている。つまり、インキ供給量Ｉ，湿し水供給量Ｗにより規定される制御点が、操作量特性線Ａ上にあることを条件の１つとして、インキ供給量Ｉ，湿し水供給量Ｗの操作量を設定するようになっているのである。
【００３２】
なお、ここでは、特性母集団Ｄの主軸成分として直線状に操作量特性線Ａを規定しており、このため、以下、操作量特性線Ａを操作量特性直線Ａという。また、特性母集団Ｄの主軸成分（操作量特性直線）Ａは例えば以下のようにして演算される。
特性母集団Ｄの主軸成分Ａはデータｄ１，ｄ２，ｄ３…の共分散行列の固有分解により求められる。今、蓄積されたデータｄ１，ｄ２，ｄ３…がｐ次元の点であると、下式（１）のように表記できる。
【００３３】
【数１】
また、この共分散行列は下式（２）のように記述される。
【００３５】
【数２】
上式（２）中の行列要素Ｃｉｊ は下式（３）で表される。
【００３７】
【数３】
上式（３）中のｒａｉは、ｒのｉ番目要素の期待値であり、下式（４）のように表される。
【００３９】
【数４】
主軸成分分析においては、図３に示す分布空間（特性母集団Ｄ）の中で、分散が最も大きくなる軸を１次とする。また、特性母集団Ｄの全てのサンプル空間をＹとすると、Ｙは下式（５）のような線形結合として表すことができる。
【００４１】
【数５】
このため、このＹが最大になるように下式（６）を定めることとなる。但し、αは正規化ベクトルであり、αｔ・α＝１が成り立つ。
【００４３】
【数６】
Ｙの分散は共分散行列Σを用いて、αｔ・Σ・αと表される。この最大化問題はラグランジュの未定乗数法が適用できるので、下式（７）のように表せる。
【００４５】
【数７】
すなわち、（Σ−λＩ）・αの“０”でない解を求めることに帰着する。よって、λ は、下式（８）の根であり、Σの固有値である。また、αは固有ベクトルとなる。
【００４７】
【数８】
この固有ベクトルαは固有値方程式を解けば求まり、これが主軸成分である。主軸成分は、１次，２次…Ｎ次まで存在するが、それぞれは母集団の分散が大きい方向順のベクトルを示し、ここでは１次主軸成分を特に主軸成分としている。さて、上述したようにデータベース３３ａには逐次各種測定データが蓄積され、例えば、上記データ組ｄ１，ｄ２，ｄ３…も常に新規のものが追加されていくので、経年変化や印刷機毎の特性に応じて操作量特性直線Ａが最適化されるようになっている。つまり、運転支援制御装置３３（操作量設定手段３３ｄ）は学習機能を有しているのである。なお、データベース３３ａには、出荷時において予め標準データが記憶されており、この標準データにより、各操作対象に対して標準的な操作量特性直線が得られるようになっている
また、インキ供給量Ｉ，湿し水供給量Ｗは、このように操作量特性直線Ａに基づいて設定されるが、インキ供給量Ｉ，湿し水供給量Ｗには、現実的に操作可能な標準操作範囲ＩＭＩＮ〜ＩＭＡＸ，ＷＭＩＮ〜ＷＭＡＸがそれぞれ設定されている。この標準操作範囲は、図３の一次座標空間Ｓ１上では、二次元的な範囲Ｒ１により示されている。標準操作範囲Ｒ１は、この範囲を超えて操作量を設定すると機械に過剰な負担が掛かってしまうような範囲である。
【００４９】
図４（ａ），（ｂ）は、図３に示す一次座標空間Ｓ１をφ−Ｗ平面に投影したものであるが、図４（ａ）に示すように、操作量特性直線Ａ上で目標ドット径φＰにある点Ｘの湿し水供給量Ｗ１が、（インキ供給量Ｉが所定範囲ＩＭＩＮ〜ＩＭＡＸ内にあることを前提として）所定範囲ＷＭＩＮ〜ＷＭＡＸ内であり上記標準操作範囲Ｒ１内にあれば、この点Ｘに対応するインキ供給量及び湿し水供給量Ｗ１が操作量として設定されるようになっている。
【００５０】
一方、図４（ｂ）に示すように、操作量特性直線Ａ上で目標ドット径φＰにある点Ｘの湿し水供給量及びインキ供給量の何れか一方（ここでは湿し水供給量Ｗ１）が、標準操作範囲Ｒ１から外れてしまう場合には、点Ｘに代えて標準操作範囲Ｒ１内の所定の座標点（以下、操作対象変更点ともいう）Ｘ′に対応する各座標値Ｗ１′，Ｉ１′がインキ供給量及び湿し水量の各設定値とされる。
【００５１】
そして、制御点を座標点Ｘ′としただけでは、目標ドット径φＰに到達しないため、制御不足分ΔφＰ（ΔφＰ＝φＰ−φＰ′，φＰ′：座標点Ｘ′に対応するドット径）を補うべく、網点色変動抑制のための操作グループとして設定された操作対象の内、残りのインキ温度Ｔと印圧Ｐとが、上述の湿し水供給量Ｗ及びインキ供給量Ｉと同様の手法によりプリセットされるようになっている。
【００５２】
つまり、先ず、情報収集手段３３ｃは、印刷条件が同じであり、且つ、インキ供給量及び湿し水供給量が、操作対象変更点Ｘ′に対応するインキ供給量Ｉ1′及び湿し水供給量Ｗ1′と略同じであることを条件としてデータベース３３ａから所定の情報（データ組ｅ 1 ，ｅ 2 ，ｅ 3 …）を収集するようになっている。
そして、操作量設定手段３３ｄにより、概念的に、図３に示すように、対応する評価量パラメータ（ドット径φ），インキ温度Ｔ，印圧Ｐをそれぞれ座標軸とする二次座標空間Ｓ2上に、上記データ組ｅ1，ｅ2，ｅ3…がプロットされ、これらの複数のデータ組ｅ1，ｅ2，ｅ3…からなる特性母集団Ｅの操作量特性直線Ｂが演算されるようになっている。また、二次座標空間Ｓ2上に標準操作範囲Ｒ２（インキ温度Ｔ：ＴMIN〜ＴMAX，印圧Ｐ：ＰMIN〜ＰMAX）が設定される。
【００５３】
そして、図３に示すように、操作量特性直線Ｂ上で目標ドット径φＰにある所定の座標点Ｙが、上記標準操作範囲Ｒ２内にあれば、この座標点Ｙが制御目標点となり、制御目標点Ｙに対応するインキ温度及び印圧が設定値とされるようになっている。そして、この時点で、座標点Ｘ′，Ｙが印刷機制御装置３２に出力され、印刷機制御装置３２によりインキ供給量Ｉ，湿し水供給量Ｗ，インキ温度Ｔ及び印圧Ｐの各操作量がプリセットされるようになっている。
【００５４】
一方、座標点Ｙが、標準操作範囲Ｒ2から外れていれば、印刷運転支援装置３３から故障診断装置３５に通知がなされるようになっている。
ここで、上記操作対象変更点Ｘ′の決定方法について図３を参照して補足すると、現状制御点Ｏから操作対象変更点Ｘ′に状態を変更するのに必要な湿し水供給量Ｗ及びインキ供給量Ｉの各操作変更量ΔＷ，ΔＩは、座標点Ｏ，Ｘ′を結ぶ操作量ベクトルＶAのＷ軸方向成分及びＩ軸方向成分であり、同様に、操作対象変更点Ｘ′から制御目標点Ｙに状態を変更するのに必要な印圧Ｐ及びインキ温度Ｔの各操作変更量ΔＰ，ΔＴは、座標点Ｘ′，Ｙを結ぶ操作量ベクトルＶBのＰ軸方向成分及びＴ軸方向成分である。
【００５５】
そして、印刷運転支援装置３３は、これらの各操作変更量ΔＷ，ΔＩ，ΔＰ，ΔＴのトータル操作変更量βが最も小さくなるように操作対象変更点Ｘ′を設定するようになっており、ここでは、下式（９）によりトータル操作変更量βを算出するようになっている。下式（９）中のＬＡは、一次座標空間Ｓ１における操作量ベクトルＶＡのＩ−Ｗ平面への射影ベクトルＶＡ′のスカラ量であり、ＬＢは、二次座標空間Ｓ２における操作量ベクトルＶＢのＴ−Ｐ平面への射影ベクトル（図示略）のスカラ量である。
【００５６】
β＝Ｋ１×ＬＡ＋Ｋ２×ＬＢ …（９）
各スカラ量ＬＡ，ＬＢは何れも異なる座標空間でのスカラ量であることから、上式（９）では、係数Ｋ１，Ｋ２により、各スカラ量ＬＡ，ＬＢに対して個別に重み付けをすることにより両スカラ量間の調整を図っている。これら係数Ｋ１，Ｋ２は例えば経験的に決められる。
【００５７】
或いは、下式（１０）によりトータル操作変更量βを算出するようにしてもよい。
β＝Ｋ３×ΔＷ＋Ｋ４×ΔＩ＋Ｋ５×ΔＰ＋Ｋ６×ΔＴ …（１０）
上式（９）と同様に、各操作変更量ΔＷ，ΔＩ，ΔＰ，ΔＴが何れも異なる物理量であることから、上式（１０）では、係数Ｋ３〜Ｋ６により、各操作変更量ΔＷ，ΔＩ，ΔＰ，ΔＴに対して重み付けをしており、これら係数Ｋ３〜Ｋ６は例えば経験的に決められる。
【００５８】
このようにトータル操作変更量βが最小となるように操作対象変更点Ｘ′を設定する際、操作量設定手段３３ｄは、操作対象変更点Ｘ′の候補点を操作量特性直線Ａ上で微少量づつ移動させ、この移動毎に、かかる候補点に対応するデータ組をデータベース３３ａから収集して制御目標点Ｙの候補点をその都度設定して上記トータル操作変更量βを計算し、これを繰り返すことによりトータル操作変更量βが最小となる組み合わせを各設定点Ｘ′，Ｙとするようになっている。
【００５９】
勿論、トータル操作変更量βの定義はこれに限定されず実状に応じて適宜設定されるものである。
なお、上述したように、操作量設定手段３３ｄが操作量特性直線を設定するためにデータベース３３ａから各種情報を収集するが、この際、各種情報は、所定の印刷条件が略同一であることを条件として収集される。このような所定の印刷条件として、総合画線率を含めることが好ましい。総合画線率とは、印刷シート１枚を印刷するために消費されるインキ量に相関するもので、総合画線率に応じて各種の操作対象の操作量が大きく変化する。したがって、総合画線率をこのような条件にいれることにより、操作量特性直線ひいては各種操作量の適正化を図れる。
【００６０】
本発明の一実施形態としての印刷機の運転支援システム及び印刷機の運転支援装置は、上述したように構成されており、印刷の開始と同時に、例えば以下の手法（本発明の一実施形態としての印刷機の運転支援方法）により、各印刷局３Ａ， ３Ｂ毎に印刷運転支援装置３３により運転支援制御が行なわれる。以下では、定常運転下における運転の安定化を目的として行なわれる印刷運転支援を例に取りを説明する。
【００６１】
先ず、表１に示すように、運転支援の目的に応じて、排除因子が設定され、ここでは、運転支援の目的は、運転の安定化なので、排除因子として、インキ膜厚変動，網点色変動，障害が設定され、これと同時に、各排除因子毎に評価パラメータが設定されるとともに操作グループが割り付けられる。操作グループ内の複数の操作対象には、排除因子の排除に効果の高い順にプリセットされるように優先順位が設定される（第１のステップ）。
【００６２】
そして、各排除因子（インキ膜厚変動，網点色変動，障害）に対して、図５のフローチャートに示すようにして、それぞれ所定の操作対象がプリセットされる。以下、排除因子として網点変動を例にとり説明すると、先ず、ステップＳ１０で、生産管理サーバ３１に対し、評価パラメータの目標値（品質目標、ここでは目標ドット径φＰ）の出力が要求され収集される。
【００６３】
次いで、ステップＳ２０で、生産管理サーバ３１から、現状の印刷条件（紙種やインキ種等の資材情報及び予定印刷枚数等の生産情報）が収集され、印刷品質管理装置３４から、所定の印刷品質情報（ここではドット径φ）が収集され、印刷機３１の各種センサから、例えば現状のインキ供給量や湿し水供給量等のような機械情報が収集される。
【００６４】
次に、ステップＳ３０で、ステップＳ１０で収集した目標設定値φＰとステップＳ２０で収集したドット径検出情報φとの差分Δφ（＝φ−φＰ）が演算される。そして、ステップＳ４０で、この差分Δφが許容値Ｈ以上であるか否かが判定され、差分Δφが許容値Ｈよりも小さければＮＯのルートを通ってステップＳ６０へ進み、Ｓ２０で収集された現状の印刷条件，品質情報及び機械情報が関連付けられてデータベース３３ａに記憶され、制御が終了する。なお、許容値Ｈは、ステップＳ１０において、目標ドット径φＰとともに生産管理サーバ３１から印刷運転支援装置３３に出力されるものである。一方、差分Δφが許容値Ｈ以上であればＹＥＳのルートを通ってステップＳ５０へ進み、操作量が設定される。
【００６５】
そして、図５のステップＳ５０における操作量の設定は、詳細には図６のフローチャートに示すようにして行なわれる。つまり、先ず、ステップＡ１０で、後述する変数ｎが１にセットされ（ｎ＝１）、ステップＡ２０へ進む。ステップＡ２０（第２のステップ）では、操作グループの中から、プリセットされる操作対象が、優先順位の高い順から一つ或いは複数（ここではインキ供給量Ｉと湿し水供給量Ｗの２つ）が選択され、ここでは、図２に示すように、これら操作対象と、それに対応する評価量パラメータ（ここではドット径φ）とからなるｎ次（ここでは１次）座標空間Ｓ１が設定される。
【００６６】
そして、データベース３３ａに記憶されたデータ組の中から、図５のステップＳ２０で検出された現状の印刷条件と略等しい印刷条件下のデータ組ｄ１，ｄ２，ｄ３…が収集される（例えば、現状で紙種ａ，インキ種ｂが使用されているのであれば、紙種ａ，インキ種ｂを使用時のデータ組が収集される）。そして、そのデータ組ｄ１，ｄ２，ｄ３…が１次座標空間Ｓ１上にプロットされ、操作量特性直線Ａが設定される。そして、図４（ａ），（ｂ）に示すように、この操作量特性直線Ａ上で、品質目標値（ここでは目標ドット径φＰ）にある制御点Ｘが候補制御点とされる。
【００６７】
次に、ステップＡ３０でこの候補制御点Ｘが標準操作範囲Ｒ１内であるか否かが判定され、図４（ａ）に示すように、候補制御点Ｘが標準操作範囲Ｒ１内であれば、この候補制御点Ｘに移行しても印刷機３１に過剰な負担を掛ける虞はないとして、ステップＡ４０に進み制御点Ｘに対応する座標値が、インキ供給量Ｉ，湿し水供給量Ｗの設定値ととしてセットされる。
【００６８】
一方、ステップＡ３０で候補制御点Ｘが図４（ｂ）に示すように標準操作範囲Ｒ１外であると判定された場合には、ステップＡ１１０に進み、変数ｎがカウントされる（ｎ＝ｎ＋１）。この際、標準操作範囲Ｒ１内にある制御点Ｘ′が仮の操作対象変更点として設定される。
そして、ステップＡ１２０では、この変数ｎが３以上であるか否かが判定され、変数ｎが３よりも小さければステップＡ２０に進む。ステップＡ２０では、操作量グループの内で、前回の操作対象として選択されたものの次に優先順位の高い操作対象（ここではインキ温度Ｔ及び印圧Ｐ）により、新たにｎ次（ここでは２次）座標空間Ｓ２を想定して、この座標空間において操作量特性直線ＶＢを決定する。そして、この操作量特性曲線ＶＢに基づき、インキ供給量Ｉ，湿し水供給量Ｗ，インキ温度Ｔ及び印圧Ｐの各操作量の合計が最小になるように上記操作対象変更点Ｘ′を見直しつつ候補制御点Ｙを決定する。
【００６９】
そして、ステップＡ３０で候補制御点Ｙが標準操作範囲Ｒ２内であると判定された場合には、ステップＡ４０で候補制御点Ｘ′，Ｙに対応する各座標値が、インキ供給量Ｉ，湿し水供給量Ｗ，インキ温度Ｔ及び印圧Ｐの設定値としてセットされ、図５のフローチャートのステップＳ６０を経て制御が終了する。そして、これらの設定値が印刷制御装置３２に出力され、実際に各操作対象の操作量がプリセットされる。
【００７０】
一方、ステップＡ１２０で変数ｎが３以上であれば、ステップＡ１３０に進み、故障診断装置５に通報され、運転支援を強制終了する。
このように、本印刷機の運転支援装置及び印刷機の運転支援システム並びに印刷機の運転支援方法によれば、運転支援の目的に応じて排除因子が設定されるとともに、排除因子の抑制効果の高い操作対象が、予め操作グループとして選抜され、さらに、操作グループを構成する各操作対象は、排除因子の抑制効果の高い順から優先的にプリセットされるので、排除因子の抑制ひいては運転支援を効率的に行なえるという利点がある。
【００７１】
また、多数の実測値からなる特性母集団の全体的な分布特性を示す操作量特性直線に基づき、操作量が制御されるので、信頼性の高い制御を行なえるという利点がある。さらに、各操作対象の操作量の合計が最小になるように各操作量が決定されるので、この点からも、運転支援を効率的に行なえるという利点がある。また、各種実測値がデータベース３３ａに蓄積されるので、実測値に基づき設定される操作量設定直線は、印刷機個々の特性や経年変化に応じて最適化され、ひいては、運転支援制御そのものが印刷機個々の特性や経年変化に応じて最適化されるという利点がある。
【００７２】
なお、本発明の印刷機の運転支援装置及び印刷機の運転支援システム並びに印刷機の運転支援方法は、上述の実施形態に限定されず本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形を行なうことが可能である。
例えば、上述の実施形態では、操作量特性直線が標準操作範囲内で目標値に到達しない場合には、操作対象を変更するようにしていたが、例えば、図７の座標空間（便宜的にＷ−φ座標平面で表す）に示すように制御を行なうことも可能である。つまり、評価量パラメータ（ここではドット径φ）が目標ドット径φＰになるように操作対象（ここでは湿し水供給量Ｗ）を操作量特性直線Ａ１上で操作しようとすると制御点が標準操作範囲Ｒ１を超えてしまうため、標準操作範囲Ｒ１内でドット径φをできるだけ目標ドット径φＰに近づけるように操作量特性直線Ａ１上の制御点を中継制御点Ｚとして設定する。
【００７３】
そして、水供給量Ｗ等を、中継制御点Ｚにより規定される設定量（ここでは水供給量Ｗに関してはＷＭＡＸ）に実際に制御した後、標準操作範囲Ｒ１内であって且つ目標ドット径φＰに対応する制御点を目標制御点Ｘとするのである。なお、目標制御点Ｘには、中継制御点Ｚからこの目標制御点Ｘまでの湿し水供給量Ｗ及びドット径Ｉのトータル操作変化量βが最小となる制御点が選択される。
【００７４】
このような制御でも、標準操作範囲Ｒ１内においては操作量特性直線Ａ１上で制御点が設定されるので制御を安定して行なえる。
また、水供給量Ｗ及びインキ供給量Ｉをプリセットするだけでは網点変動（排除因子）を排除できないためにさらにインキ温度Ｔ及び印圧Ｐをプリセットする場合、上述の実施形態では、印刷支援装置３３で水供給量Ｗ，インキ供給量Ｉ，インキ温度Ｔ及び印圧Ｐの設定値を確定した後、これらの設定値を印刷機制御装置３２に出力し各操作量を同時に変更するようにしている。
【００７５】
これに対し、先ず、水供給量Ｗ，インキ供給量Ｉを実際に変更した後、改めてインキ温度Ｔ及び印圧Ｐの設定／変更を行なうようにしても良い。この場合、インキ温度Ｔ及び印圧Ｐを組み合わせてプリセットしても、ドット径を目標値にできない場合には、ドット径が目標値になるまで、これらの操作対象の組み合わせを操作グループ内で順次変更して操作量を変更するようにしても良い。例えば、インキ温度Ｔ及び印圧Ｐを組み合わせてプリセットした後、水供給量Ｗとインキ温度Ｔとを組み合わせて同時にプリセットするようにしても良い。
【００７６】
また、上記実施形態では、図２に示すように特性母集団Ｄが長円形状であるため、操作量特性直線Ａとして代表的な主軸成分を一つに特定できる。しかし、例えば図８に示すように、特性母集団Ｄが、分散しているため代表的な主軸成分が複数（ここでは３つ）ある場合には、例えば以下のようにして操作量ベクトルＶＡを決定すればよい。
【００７７】
つまり、これらの主軸成分及びその寄与比率から各主軸成分に対する操作量ベクトルＶＡ１，ＶＡ２，ＶＡ３を決定し、これらの操作量ベクトルＶＡ１，ＶＡ２，ＶＡ３の合計を、最終的な操作量ベクトルＶＡとするのである。
また、操作量特性線（主軸成分）は、上述の実施形態では直線で設定されているが、特性母集団Ｄの分布状態に応じて適宜設定されるものであり、曲線で設定されることもある。
【００７８】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１記載の本発明の印刷機の運転支援装置，請求項６記載の本発明の印刷機の運転支援システム及び請求項７記載の本発明の印刷機の運転支援方法によれば、各排除因子に対して操作グループが割り付けられるとともに、相互に関連付けて記憶された一連の印刷条件，印刷品質情報及び機械情報からなる多数組のデータ組の中から、現状の所定の印刷条件と略一致する印刷条件下のデータ組が収集される。そして、排除因子の有無を確認するための所定の印刷品質情報である評価パラメータと操作グループとして選択された操作対象とを座標軸とする座標上に、この情報収集手段により収集されたデータ組を分布させ、座標上におけるデータ組の分布特性を代表する主軸成分が、該操作グループとして選択された該操作対象の操作量特性線として設定することが、排除因子毎に行なわれる。したがって、排除因子毎に、データ組に基づき極めて信頼性の高い操作量特性線が得られ、この操作量特性線から操作対象の操作量が設定されるので、印刷機の所定の操作対象に対し、現在の運転下での最適な操作量を確実に設定でき、印刷機の運転支援を確実に且つ安定して行なえるという利点がある。
【００７９】
請求項２記載の本発明の印刷機の運転支援装置によれば、操作グループをなす複数の操作対象のそれぞれに対して、排除因子の排除に対して効果の高い順に優先順位が設定され、また、操作対象のそれぞれに対して操作可能な標準操作範囲が設定される。そして、操作量特性線に基づいて設定された操作量が標準操作範囲を超える場合には、次に優先順位の高い操作対象に対して操作量特性線に基づいて標準操作範囲内で操作量が設定されるので、効率的に運転支援を行なえ、且つ、標準操作範囲内で安全に操作が行なわれるという利点がある。
【００８０】
請求項３記載の本発明の印刷機の運転支援装置によれば、該操作グループ内の１つの操作対象の操作量を該標準操作範囲内で操作するだけでは該排除因子を排除できないために操作グループをなす操作対象の内の複数の操作対象に対して操作量が同時に設定される場合には、同時に設定される操作対象の操作変更量の合計が最小となるように、各操作量が設定されるので、効率的に運転支援を行なえるという利点がある。
【００８１】
請求項４記載の本発明の印刷機の運転支援装置によれば、情報収集手段は、印刷シート１枚を印刷するのに消費されるインキ量に相関する特定の印刷条件が、現状の絵柄における上記の特定の印刷条件と略一致する総合画線率におけるデータ組を情報蓄積手段から収集するので、各操作対象の操作量に対して影響の大きい総合画線率に応じて制御が行なわれるようになるので、効果的に運転支援を行なえるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態としての印刷機の運転支援システムの全体構成を示す模式図である。
【図２】本発明の一実施形態としての印刷機の運転支援装置の構成を示す模式的な機能ブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態としての印刷機の運転支援装方法を説明するための概念図であって座標空間を示す模式的な斜視図である。
【図４】（ａ），（ｂ）は本発明の一実施形態としての印刷機の運転支援方法を説明するための図であって、ドット径と湿し水供給量とを座標軸とする模式的な座標を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態としての印刷機の運転支援方法を説明するための模式的なフローチャートである。
【図６】本発明の一実施形態としての印刷機の運転支援方法を説明するための模式的なフローチャートである。
【図７】本発明の一実施形態としての印刷機の運転支援方法の変形例を説明するための図であって、ドット径と湿し水供給量とを座標軸とする模式的な座標を示す図である。
【図８】本発明の一実施形態としての印刷機の運転支援方法の変形例を説明するための図であって、ドット径，湿し水供給量及びインキ供給量を座標軸とする模式的な座標を示す図である。
【符号の説明】
１ 生産管理サーバ（印刷条件出力装置）
２ 編集局
３Ａ，３Ｂ 印刷局
４ 出荷局
５ 故障診断装置
３１ 印刷機
３２ 印刷機制御装置
３３ 印刷運転支援装置
３３ａ データベース（情報蓄積手段）
３３ｂ 操作グループ割付手段
３３ｃ 情報収集手段
３３ｄ 操作量設定手段
３４ 印刷品質管理装置（印刷品質検出装置）
Ａ，Ｂ 操作量特性直線（操作量特性線）
Ｄ，Ｅ 特性母集団
Ｏ 現状制御点
Ｒ１，Ｒ２ 標準操作範囲
Ｓ１，Ｓ２ 座標空間
ＶＡ，ＶＢ 操作量ベクトル
ＶＡ′ 射影ベクトル
Ｘ，Ｙ 制御点
Ｘ′ 操作対象変更点
ｄ１，ｄ２，ｄ３，ｅ１，ｅ２，ｅ３ データ組
Claims (8)
- 印刷機の印刷条件，印刷物の印刷品質情報及び該印刷機の機械情報に基づいて該印刷機の各操作対象の各種操作量を自動設定し、該各種操作量設定値を、該印刷機の各操作対象の作動を制御する印刷機制御装置に出力する、印刷機の運転支援装置であって、
該印刷条件，該印刷品質情報及び該機械情報が相互に関連付けられて一組のデータ組として記憶され蓄積される情報蓄積手段と、
制御モードに応じて排除すべき排除因子を設定し、該排除因子の排除に有効な該印刷機の複数の操作対象を操作グループとして割り付ける操作グループ割付手段と、
該情報蓄積手段に蓄積された多数組の該データ組の中から、現状の所定の印刷条件と略一致する印刷条件下のデータ組を収集する情報収集手段と、
該排除因子の有無を確認するための所定の印刷品質情報である評価パラメータと該操作グループとして選択された該操作対象とを座標軸とする座標上に、該情報収集手段により収集されたデータ組を分布させ、該座標上における該データ組の分布特性を代表する主軸成分を、該操作グループとして選択された該操作対象の操作量特性線として設定し、該排除因子を排除すべく、該操作量特性線に基づいて該操作対象の操作量を設定することを、該排除因子毎に行なう、操作量設定手段とをそなえて構成されている
ことを特徴とする、印刷機の運転支援装置。 - 該操作グループ割付手段は、該操作グループをなす上記の複数の操作対象に対して、該排除因子の排除に効果の高い順に優先順位を設定し、
該操作量設定手段は、該操作対象のそれぞれに対して標準操作範囲を設定し、該優先順位の高い操作対象から、該操作量特性線に基づいて該標準操作範囲内で操作量を設定し、該操作量の設定だけでは該排除因子を排除できない場合には、次に優先順位の高い操作対象に対して該操作量特性線に基づいて該標準操作範囲内で操作量を設定する
ことを特徴とする、請求項１記載の印刷機の運転支援装置。 - 該操作グループ内の１つの操作対象の操作量を該標準操作範囲内で操作するだけでは該排除因子を排除できないために該操作グループの内の複数の操作対象の操作量が同時に設定される場合には、該同時に設定される操作対象の操作変化量の合計が最小となるように、該操作量を設定する
ことを特徴とする、請求項２記載の印刷機の運転支援装置。 - 該情報収集手段は、該情報蓄積手段に蓄積された多数組の該データ組の中から、印刷シート１枚を印刷するのに消費されるインキ量に相関する特定の印刷条件が、現状の絵柄における上記の特定の印刷条件と略一致することを条件の一つとしてデータ組を収集する
ことを特徴とする、請求項１〜３の何れか一項に記載の印刷機の運転支援装置。 - 該操作グループ割付手段は、該制御モードが、定常運転下における品質の安定化を目的とするモードである場合には、該排除因子として網点変動を設定するとともに、該網点変動についての操作グループにインキ供給量，湿し水供給量，インキ温度調整及び印圧の４つの操作対象を割り付け、
該操作量設定手段は、該排除因子として該網点変動が設定された場合には、評価パラメータとしてドット径を設定して、該ドット径と上記の操作グループに割り付けられたインキ供給量，湿し水供給量，インキ温度調整及び印圧の内の少なくとも１つの操作対象とをそれぞれ座標軸とする座標上に、該情報収集手段により収集されたデータ組を分布させ、該座標上における該データ組の分布特性を代表する主軸成分を、上記の少なくとも１つの操作対象における該網点変動についての操作量特性線として設定し、該網点変動を排除すべく、該操作量特性線に基づいて、上記の少なくとも１つの操作対象における操作量を設定する
ことを特徴とする、請求項１記載の印刷機の運転支援装置。 - 印刷機に対して印刷条件を出力する印刷条件出力装置と、印刷物の印 刷品質情報を検出する印刷品質検出装置と、該印刷機の機械情報を検出する機械情報検出装置と、該印刷機の種々の各操作対象の作動を制御する印刷機制御装置と、請求項１〜５の何れか一項に記載の運転支援装置とをそなえて構成され、
該情報蓄積手段が、該印刷条件出力装置からの該印刷条件、該印刷品質検出装置からの該印刷品質情報及び該機械情報検出装置からの該機械情報を相互に関連付けて一組のデータ組として記憶し蓄積する
ことを特徴とする、印刷機の運転支援システム。 - 印刷機の各操作対象の作動量を最適なものに自動設定する印刷機の運転支援方法において、
制御モードに応じて排除すべき排除因子を設定し、該排除因子の排除に有効な該印刷機の複数の操作対象を操作グループとして割り付ける第１のステップと、
それぞれ印刷条件，印刷品質情報及び機械情報が相互に関連づけられた多数組のデータ組の中から、現状の所定の印刷条件と略一致する印刷条件下のデータ組を収集する第２のステップと、
該排除因子の有無を確認するための所定の印刷品質情報である評価パラメータと該操作グループとして選択された該操作対象とを座標軸とする座標上に、該収集されたデータ組を分布させ、該座標上における該データ組の分布特性を代表する主軸成分を、該操作グループとして選択された該操作対象の操作量特性線として設定し、該排除因子を排除すべく該操作量特性線に基づいて該操作対象の操作量を設定することを、該排除因子毎に行なう、第３のステップとをそなえて構成されている
ことを特徴とする、印刷機の運転支援方法。 - 該第１のステップでは、該制御モードが、定常運転下における品質の安定化を目的とするモードである場合には、該排除因子として、該排除因子として網点変動を設定するとともに、該網点変動についての操作グループにインキ供給量，湿し水供給量，インキ温度調整及び印圧の４つの操作対象を割り付け、
該第３のステップでは、該排除因子として該網点変動が設定された場合には、評価パラメータとしてドット径を設定して、該ドット径と上記の操作グループに割り付けられたインキ供給量，湿し水供給量，インキ温度調整及び印圧の内の少なくとも１つの操作対象とをそれぞれ座標軸とする座標上に、該情報収集手段により収集されたデータ組を分布させ、該座標上における該データ組の分布特性を代表する主軸成分を、上記の少なくとも１つの操作対象における該網点変動についての操作量特性線として設定し、該網点変動を排除すべく、該操作量特性線に基づいて、上記の少なくとも１つの操作対象における操作量を設定する
ことを特徴とする、請求項７記載の印刷機の運転支援方法。
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