(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動モータとして、３つの相巻線（９）を有するブラシレス直流モータが設けられており、該直流モータに制御用電子装置が配属されている形式の枚葉紙印刷機における積み紙昇降装置の紙積み板のための駆動装置を制御する方法において、
紙積み板の積み上げ及び積み下ろしのために、前記ブラシレス直流モータを自己整流形（作動形式Ｉ）の直流モータとして作動させ、その際、前記第１の作動形式（Ｉ）において直流モータとして自己整流によって駆動される直流モータの相巻線の制御を回転子位置センサからの信号に応じて行い、印刷プロセス中は外部整流形（作動形式ＩＩ）のステップモータとして作動させ、その際、前記第２の作動形式（ＩＩ）においてステップモータとして駆動される前記直流モータの相巻線の制御を前記印刷プロセスに応じて行い、また前記ステップモータ作動において、前記相巻線（９）のうちの１つには全電流が流れ、他の相巻線（９）にはそれぞれ全電流の半分が流れるように、前記３つの相巻線（９）の各々に同時に通電する、ことを特徴とする枚葉紙印刷機における積み紙昇降装置の紙積み板のための駆動装置を制御する方法。
【請求項２】
３つの相巻線（９）を有するブラシレス直流モータ（４）において、前記３つの相巻線（９）のうち２つの相巻線が交互に通電され、次いで３つの相巻線が通電されるようにスタティックな回転子を制御し、
前記３つの相巻線（９）の各々の通電の際に、１つの相巻線（９）には全電流が流れ、残りの２つにはそれぞれ全電流の半分が流れるようにする、請求項１記載の方法。
【請求項３】
ステップモータ作動において、積み紙の上縁の正確な位置を信号化し、この信号から始めて所定の時間内に所定数の離散的な回転子位置を制御する、請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
積み紙の上縁の正確な位置を信号化し、
印刷速度ＶＤと枚葉紙の厚さｄから紙積み板（２）の昇降速度ＶＨを計算し、
スタート信号の発生とともに、積み紙の昇降が等間隔の歩進幅で連続的に行われるように離散的な回転子位置を制御する、請求項１または２記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、駆動モータとして、ｎ個の相巻線を有するブラシレス直流モータが設けられており、該直流モータに制御用電子装置が配属されている形式の枚葉紙印刷機における積み紙昇降装置の紙積み板のための駆動装置を制御する方法に関する。
【０００２】
【従来技術】
ドイツ連邦共和国特許第４０２０４２９Ｃ１号公報に既に、枚葉紙印刷機における積み紙昇降装置の紙積み板のための駆動装置および、この駆動装置を制御する方法が示されている。実施例によれば駆動モータとしてブラシレス直列モータが用いられる。前記の特許公報に示されている方法は次の事実を利用している。即ち積み紙の高さが高い時は駆動のために大きいトルクが必要とはされ、他方、積み紙高さが低い時は、著しく高い速度の下でわずかなトルクしか必要とされない。そのためモータは２つの作動モードで作動される。モータは第１の作動モードにおいては高い公称トルクと低い公称回転数を有し、第２の作動モードにおいては低い公称トルクと高い公称回転数を有する。モータの投入接続の際に紙積み板を上昇または下降させる目的で、第１の作動モードが選択される。この投入接続後の所定の時間間隔の後に、紙積み板の上昇の際は回転数が所定の閾値を上回り、紙積み板の下降の際は所定の値を上回らない。この方法により、紙積み板は高い動作速度にもかかわらずソフトに制動されたり加速されたりする。
【０００３】
高い動作速度は、合理化の理由から、紙積み板の積み上げおよび積み下ろしのために必要とされる。しかし印刷過程の間中は給紙装置における紙積み板は昇降装置を介して次のように追従制御する必要がある、即ちいちばん上の枚葉紙が問題なく吸い上げヘッドにより取り上げられて印刷機の中へ転送できるように、追従制御する必要がある。類似の配慮は印刷機の排紙装置における正しい枚葉紙積み下ろしに対しても当てはまる。従来はこの枚葉紙の追従制御作動は印刷工程中に、積み紙の縁の位置が制御値として用いられるようにして、行なわれている。
【０００４】
【発明の解決すべき課題】
本発明の課題は、印刷過程中の積み紙の追従制御を最適化する駆動装置とこの駆動装置を制御する方法を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、本発明による方法によって、紙積み板の積み上げ及び積み下ろしのために、前記ブラシレス直流モータを自己整流形（作動形式Ｉ）の直流モータとして作動させ、その際、前記第１の作動形式（Ｉ）において直流モータとして自己整流によって駆動される直流モータの相巻線の制御を回転子位置センサからの信号に応じて行い、印刷プロセス中は外部整流形（作動形式ＩＩ）のステップモータとして作動させ、その際、前記第２の作動形式（ＩＩ）においてステップモータとして駆動される前記直流モータの相巻線の制御を前記印刷プロセスに応じて行うことにより解決される。
【０００６】
本発明の方法によれば、ブラシレス直流モータを、積み上げおよび積み下ろしのためには、自己整流形の直流モータとして作動し、印刷中は外部整流形のステップモータとして作動することが提案されている。この構成により本発明の方法は、積み上げおよび積み下ろしのために積み紙の迅速な処理に対する要求が充足され、さらに印刷中に積み紙が常に正しい位置へ移行される要求も充足される。前者の要求は経済的な観点から重要であり、後者の要求は積み紙のそれぞれいちばん上の枚葉紙の正しい取り出しをまたは積み紙への枚葉紙の正しい設置を−したがって印刷工程の正しいシーケンスを−保証する。
【０００７】
本発明の方法によれば、積み紙の縁の正しい位置を信号化し、この信号から始めて、所定数の離散的な回転子位置を所定の時間間隔内に制御する。
【０００８】
さらに制御用電子装置が、離散的な回転子位置の数を、２つの互いに相続くスタート信号の間に最大に存在可能な数へ補正する。
【０００９】
本発明の方法によれば、積み紙の縁の正しい位置を信号化し、印刷速度と枚葉紙の厚さから、紙積み板の昇降速度を求め、スタート信号の発生により回転子位置を、積み紙昇降が連続的に等間隔の歩進幅により行なわれるように、制御する。前述の構成の場合、歩進的な積み紙昇降は、離散的な回転子位置の所定の数がまたは補正された数が、２つのスタート信号の間の利用可能な時間間隔にわたり配分されている時にだけ連続的に行なわれる。他方、第２の構成においては、離散的な回転子位置は、積み紙昇降が２つの互いに相続くスタート信号の間で連続的に、印刷量へ同調された歩進幅により行なわれるように、制御される。
【００１０】
本発明の方法によれば、ステップモータとしての作動時に−即ち例えば３つの相巻線を有する直流モータが外部整流により作動される時は−３つの相巻線のうちの２つがその都度に通電される。この種の通電形式は、ブラシレス直流モータにおける従来の通電形式に相応する。相巻線おける電流は台形状の経過を示す。
【００１１】
本発明による方法において提案されていることは、３つの相巻線を有するブラシレス直流モータの場合は、その都度に３つの相巻線に同時に通電することである。例えば複数個の相巻線のうちの１つの相巻線に全電流が流れ、他方、その他の相巻線の中にはそれぞれ全電流の半分が流れる。本発明による方法のこの操作は著しく有利である、何故ならば回転子が最適に迅速に、制御されたスタティックな回転子位置へ達するからである。過渡振動時相はこの種の通電形式により著しく短縮され、これにより離散的な歩進幅が、高い歩進列の場合も達せられる。スタティックな回転子位置は２つの整流時点の間で近似的に正確に得られる。
【００１２】
従来の回転子位置発信器は電気角３６０°毎に６つの異なる回転子位置を区別する。そのためモータの１回転毎に１８個の回転位置が可能である。モータの歩進幅を半減する目的で−このことは薄い用紙の場合に必要とされ得る−本発明の方法によれば、２コイル通電と３コイル通電から成る混合的な作動が提案される。
【００１３】
次に本発明の実施例を図面を用いて説明する。
【００１４】
【実施例】
図１は、図示されていない枚葉紙印刷器の給紙装置または排紙装置における積み紙昇降装置１の斜視図を示す。この積み紙昇降装置１は、枚葉紙積み紙３を支持する紙積み板２から構成されている。紙積み板２は、チェーン７と軸６を介して、ブラシレス直流モータ４の駆動軸５と結合されている。このブラシレス直流モータ４は制御電子装置８により制御される。
【００１５】
図２に本発明による駆動装置のブロック図が示されている。モータとしては、３つの相巻線９を有するブラシレス直流モータ４が用いられる。ブラシレス直流モータ４の電力部１０は制御電子装置８を介して制御される。ブラシレス直流モータ４がその公知の機能に関して、自己整流形の直流モータ４として用いられる時は−有利にこのモータは枚葉紙積み紙３の積み上げおよび積み下ろしの間中はこの作動モードで動作する−、個々の相巻線９の制御は、特別には図示されていない回転子位置発信器の信号に応じて行なわれる。この作動モードにおいて直流モータ４の調整は回転数を介して行なわれる、またはこの調整は電圧限界において行なわれる。
【００１６】
個々の相巻線の制御は、電力部１０を介して行なわれる。この電力部１０は公知のように６つのトランジスタ１１から成り、それらにフリーホイールダイオード１２が並列に接続されている。回転子位置発信器の信号に応じて相巻線９の給電が、それぞれ３番目の相巻線９に電流が流れていない間中に、２つのトランジスタ１１の投入接続を介してその都度に行なわれる。
【００１７】
本発明により、ブラシレス直流モータ４のこの公知の実施例は第２の作動モードのために用いられる：即ちブラシレス直流モータ４は、外部整流形式のステップモータとして作動される。この目的で制御電子装置８の中に、相巻線９の順序正しい制御のための通電パターンが記憶されている。紙積み板２の走行後に制御装置８が、積み紙上縁の正しい位置を示す、位置標識検出器１３の信号を受信すると、制御電子装置８はトランジスタ１１を相次いで順序正しく投入接続する。相巻線９の歩進的な通電により、ステップモータとしての作動形式でブラシレス直流モータ４が動作することが、達せられる。
【００１８】
ステップモータ作動形式の実施のために、基本的に２つの操作が用いられる：第１は、直流モータ４の幾何学的寸法により前もって与えられる、スタティックな回転子位置の個数を、固定の時間内に経過させることによる。このことは、前述のように所定の場合に枚葉紙積み紙３の非連続的な追従制御操作を行なわせる。第２は、制御電子装置８が、多数のスタティックな回転子位置と紙積み板２の昇降速度から、２つの相続くスタティックな回転子位置の間の時間間隔を求めることによる。この場合、ステップモータの作動は常に連続的に行なわれる。
【００１９】
その都度に２つだけの相巻線９が通電されると、ブラシレス直流モータ４の回転子がスタティックな回転子位置へ旋回するまで、所定の時間が経過する。本発明の方法の別の実施例によれば、その都度に３つの相巻線９が通電される。この場合、１つの相巻線９に全電流が流れ、他方、その他の相巻線９にはその都度に全電流の半分が流れる。この操作により回転子の、スタティックな回転子位置への過渡振動が短縮され、これにより、回転磁界の前進切り換え速度が高い場合も、即ち歩進の反復速度が高い場合も、近似的に一定の歩進の幅が得られる。
【００２０】
所定の適用事例において、例えば薄い用紙の印刷の場合に、わずかな歩進幅で動作させると有利である。３つの相巻線９を有する直流モータ４の場合は、電気角３６０°毎に６つの離散的な回転子位置が定められる、即ちブラシレス直流モータ４の１回転毎に１８個のスタティックな回転子位置が、したがって機械角２０°の歩進幅が、与えられる。この歩進幅の半減化は次のようにして可能となる、即ち制御電子装置８が２つの相巻線９に交番的に通電し−したがってブラシレス直流モータを従来のように制御し−次に全部の３つの相巻線９に前述のように電流を作用させる。
【００２１】
図３は本発明による駆動装置を制御するための流れ図を示す。１５でプログラムがスタートされ、１６で制御電子装置８が、用紙の厚さとスタティックな回転子位置の個数に関する情報を与えられる。３つの相巻線９を有するブラシレスモータ４の場合は、前述の制御モード１８または３６に応じて、離散的な回転子位置が形成される。１７で制御電子装置８が、回転数検出により印刷速度ＶDに関する情報を与えられる。１８で紙積み板が作動モードＩで、即ちブラシレス直流モータ４の従来の自己整流作用の形式で、位置標識検出器１３の信号がこの運動をストップするまで、旋回される。続いて２０で、印刷中に、積み紙２の昇降速度ＶHが求められ、これから２１で、２つの相続くスタティックな回転子位置の間の時間間隔ｔｓが定められる。２２で制御電子装置８がブラシレス直流モータ４を作動モードＩＩへ制御する、即ちブラシレス直流モータ４が外部整流される。印刷速度ＶDが変化すると、プログラムはプログラム点１７へ帰還ジャンプする。枚葉紙積み紙３が処理されると、はじめて再び作動モードＩへ切り換えられ、続いて作動モードＩＩへ切り換えられる。プログラムはプログラム点２４において、印刷指令の終了により終了される。
【図面の簡単な説明】
【図１】積み紙昇降装置の斜視図である。
【図２】本発明による駆動装置のブロック図である。
【図３】本発明による駆動装置を制御するための流れ図である。
【符号の説明】
１  積み紙昇降装置、  ２  紙積み板、  ３  枚葉紙積み紙、  ４  直流モータ、  ５  駆動軸、  ６  軸、  ７  チェーン、  ８  制御電子装置、  ９  相巻線、  １０  電力部、  １１  トランジスタ、  １２  フリーホイールダイオード、  １３  位置標識検出器、  １４  入力装置
【図１】
0003689121.tif 000002
【図２】
0003689121.tif 000003
【図３】
0003689121.tif 000004