(57)【要約】【課題】輪転印刷機を停止状態から速やかに起動させ、起動時に機械の振動、ギヤ鳴り、及び連続紙の破断や弛みの発生を解消して速やかに同期制御に移行させること。【解決手段】輪転印刷機の同期制御システムにおいて、集中制御装置０１にバーチャル回転指令発生装置０１０１を、印刷機、折り機の同期駆動装置に位相指令検出装置０６０１、位相ＦＢ検出装置０６０２、０６０３を設置する。また、折り機に周期的な負荷変動の影響を抑止する回転補償器を設置する。そして始めは徐動速度にて滑らかに運転し、安定となった徐動運転中に折り機の位相ＦＢ検出装置０６０３の出力をバーチャル回転指令発生装置０１０１にプリセットした後、各印刷機と折り機の位相制御をオンとする。これにより、折り機は原点合わせ動作を必要とせず同期制御へ移行し、各印刷機は原点合わせゲインＧｚを用いて滑らかに原点合わせを行った後同期制御へ移行する。【選択図】          図１
2008125183.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バーチャル回転指令発生装置を内蔵する集中制御装置と、同期駆動装置と、シャフトレス輪転印刷機で構成され、
前記集中制御装置は位相速度指令信号を出力して、同期駆動装置とシャフトレス輪転印刷機を統括して制御を行い、
前記シャフトレス輪転印刷機は複数の印刷機及び折り機から構成されるものであって、該複数の印刷機及び折り機は、それぞれ個別に、ロータリーエンコーダが付属する電動機と、上記集中制御装置が出力する位相速度指令信号を受信する位相指令検出装置および上記ロータリーエンコーダの出力から位相フィードバック信号を検出するフィードバック検出装置とを内蔵する同期駆動装置とを備え、
上記同期駆動装置は、上記位相指令検出装置およびフィードバック検出装置の出力に基づき、上記電動機の速度および位相を前記バーチャル回転指令発生装置の指令に追従するように制御し、
前記ロータリーエンコーダは、前記電動機の回転に応じてＡ相信号、Ｂ相信号、及びＺ相信号を前記同期駆動装置へ出力し、前記Ａ相信号とＢ相信号は共に電動機の回転速度に比例した周波数信号であって回転方向により所定の位相だけ進み、又は遅れの関係を有し、前記Ｚ相信号は電動機が１回転する毎にアクティブレベルとなり、
前記バーチャル回転指令発生装置は、クリア可能な可逆バイナリカウンタから構成され、速度設定に対応した回転方向信号と周波数信号を入力し回転位相信号を出力する回転位相発生器と、Ａ相、Ｂ相信号を発生するＡ相Ｂ相発生器と、Ｚ相信号を発生するＺ相発生器を内蔵し、
上記回転位相発生器の可逆バイナリカウンタは、上記折り機が出力するＺ相信号によりクリアされ、回転位相がゼロとして初期化されるものであり、
Ａ相Ｂ相発生器とＺ相発生器は、上記回転位相信号より、速度指令に比例した周波数信号であって回転方向により所定の位相だけ進み、又は遅れの関係を有するＡ相信号、Ｂ相信号、及び、位相指令が１回転する毎にアクティブレベルとなるＺ相信号を同時に生成し、バーチャル回転指令発生装置は、上記Ａ相信号、Ｂ相信号、及びＺ相信号を位相指令と速度指令として、上記同期駆動装置に送出する
ことを特徴とする同期制御装置。
【請求項２】
請求項１のバーチャル回転指令発生装置のＺ相発生器は、
前記回転位相発生器が出力する回転位相を入力してＺ相生成レベル１と比較し、回転位相がゼロ以上であってＺ相生成レベル１以下のとき前記Ｚ相信号をアクティブレベルとし、前記Ｚ相生成レベル１により定まる任意のパルス幅の前記Ｚ相信号を生成する
ことを特徴とする同期制御装置。
【請求項３】
上記回転位相発生器は、１回転の位相の分解能が４の倍数であり、
前記バーチャル回転指令発生装置が回転指令を継続して出力するとき、前記Ａ相信号、Ｂ相信号、及びＺ相信号が常に同一の位相関係を保持する
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の同期制御装置。
【請求項４】
前記Ｚ相発生器は前記回転位相発生器が出力する回転位相を入力してＺ相生成レベル１、及びＺ相生成レベル２と比較し、回転位相がＺ相生成レベル１以下のとき、又は回転位相がＺ相生成レベル２以上のときＺ相信号をアクティブレベルとし、
これにより該Ｚ相信号は回転位相がゼロを中心として正転方向と逆転方向に等しいパルス幅のＺ相信号であって、前記Ｚ相生成レベル１、及び前記Ｚ相生成レベル２により定まる任意のパルス幅のＺ相信号を生成する
ことを特徴とする請求項１に記載の同期制御装置。
【請求項５】
前記バーチャル回転指令発生装置の回転位相発生器は、回転方向が正転のとき最大回転位相はＰｍａｘまでカウントアップした後、次に入力される前記周波数信号のパルスにてゼロとなり、回転方向が逆転のとき負の最大回転位相が（−Ｐｍａｘ）までカウントダウンした後、次に入力される前記周波数信号のパルスにてゼロとなり、前記回転位相発生器は回転方向が正転または逆転に応じて出力する回転位相は最小回転位相が（−Ｐｍａｘ）から最大回転位相Ｐｍａｘまで遷移する
ことを特徴とする請求項１に記載の同期制御装置。
【請求項６】
前記Ｚ相発生器は前記回転位相発生器が出力する回転位相を入力してＺ相生成レベル１、Ｚ相生成レベル２、Ｚ相生成レベル３、及びＺ相生成レベル４と比較し、
前記Ｚ相生成レベル１は正数であって前記Ｚ相生成レベル３は前記Ｚ相生成レベル１を極性反転した負数であり、前記Ｚ相生成レベル２は正数であって前記Ｚ相生成レベル４は前記Ｚ相生成レベル２を極性反転した負数であって、
回転位相がＺ相生成レベル１以下であってＺ相生成レベル３以上のとき、又は回転位相がＺ相生成レベル２以上のとき、又は回転位相がＺ相生成レベル４以下のときＺ相信号をアクティブレベルとし、
これにより該Ｚ相信号は回転位相がゼロを中心とし、前記Ｚ相生成レベル１、Ｚ相生成レベル２、Ｚ相生成レベル３、及び前記Ｚ相生成レベル４により定まる任意のパルス幅のＺ相信号を生成することを特徴とする請求項５に記載の同期制御装置。
【請求項７】
前記同期駆動装置の位相指令検出装置は、位相指令と速度指令となる前記Ａ相信号、Ｂ相信号、及びＺ相信号からなる回転指令を前記バーチャル回転指令発生装置から入力し、  前記Ａ相信号とＢ相信号を正転のときはカウントアップを行い逆転のときはカウントダウンを行って位相指令を検出する回転位相検出器と、
Ａ相信号またはＢ相信号の一周期より広いパルス幅を有するＺ相信号が入力され、Ｚ相信号がアクティブレベルのとき、前記Ａ相信号とＢ相信号が複数パルス以上に進む際に、抽出したＺ相信号をアクティブレベルの幅が狭いパルス信号とするＺ相受信器を備え、
回転位相検出器には、上記Ｚ相受信器が出力するＺ相信号が入力され、位相指令が正転のときはクリア、逆転のときはプリセットされる
パルス信号とすることを特徴とする請求項１に記載の同期制御装置。
【請求項８】
上記折り機の同期駆動装置は、前記フィードバック検出器が出力する位相フィードバック信号が入力される回転補償器を内蔵し、
該回転補償器は、折り機の一回転毎に発生する折り畳み機構と切断機構による周期的な負荷変動を抑制するための回転補償信号を出力し、
上記回転補償信号により上記折り機の電動機への駆動信号を補償し、上記周期的な負荷変動の影響を抑制する
ことを特徴とする請求項１，２，３，４，５，６または請求項７に記載の同期制御装置。
【請求項９】
前記折り機の同期駆動装置は、位相指令検出装置およびフィードバック検出装置が出力する位相指令とフィードバック位相の位相偏差を検出する手段と、該位相偏差の補正を行なう位相偏差演算器を備え、
上記位相偏差演算器の比例ゲインは、速度指令の増大に応じて大きくなるように変更される
ことを特徴とする請求項１，２，３，４，５，６，７または請求項８に記載の同期制御装置。
【請求項１０】
前記印刷機の同期駆動装置は、位相指令検出装置およびフィードバック検出装置が出力する位相指令とフィードバック位相の位相偏差を検出する手段と、該位相偏差の補正を行なう位相偏差演算器を備え、
上記位相偏差演算器の比例ゲインは、上記位相偏差が印刷可能となる所定の値以内に収束するまで原点合わせ用ゲインに設定され、該原点合わせ用ゲインは、位相偏差に基づき同期制御を行なう際の同期制御用ゲインより小さい
ことを特徴とする請求項１，２，３，４，５，６，７，８または請求項９に記載の同期制御装置。
【請求項１１】
バーチャル回転指令発生装置を内蔵する集中制御装置と、同期駆動装置と、複数の印刷機及び折り機からなるシャフトレス輪転印刷機で構成され、
上記複数の印刷機及び折り機はそれぞれ個別に位相指令検出装置を内蔵する同期駆動装置とロータリーエンコーダが付属する電動機を備えてこれらにより駆動され、
前記ロータリーエンコーダは、前記電動機の回転に応じてＡ相信号、Ｂ相信号、及びＺ相信号を前記同期駆動装置へ出力し、前記Ａ相信号とＢ相信号は共に電動機の回転速度に比例した周波数信号であって回転方向により所定の位相だけ進み、又は遅れの関係を有し、前記Ｚ相信号は電動機が１回転する毎にアクティブレベルとなり、
前記バーチャル回転指令発生装置は、クリア可能な可逆バイナリカウンタから構成され、速度設定に対応した回転方向信号と周波数信号を入力し回転位相信号を出力する回転位相発生器と、Ａ相、Ｂ相信号を発生するＡ相Ｂ相発生器と、Ｚ相信号を発生するＺ相発生器を内蔵し、上記Ａ相信号、Ｂ相信号、及びＺ相信号を位相指令と速度指令として、上記同期駆動装置に送出する同期制御装置の同期起動方法であって、
シャフトレス輪転印刷機が生産運転を開始する前に速度制御による徐動運転を行って、前記折り機のロータリーエンコーダが出力するＺ相信号を前記外部クリア信号として前記バーチャル回転指令発生装置の前記クリア入力に入力し、前記Ｚ相信号がアクティブレベルになったとき前記回転位相発生器が出力する回転位相をゼロに初期化し、
前記折り機の速度制御による徐動運転が安定となったら該回転位相発生器の回転位相をゼロに初期化を行った後、続いて速やかにシャフトレス輪転印刷機が生産運転を開始するとき位相制御をオンとし、前記折り機が原点合わせを行うことなく同期制御へ移行せしめることを可能とした
ことを特徴とする同期制御装置の同期起動方法。
【請求項１２】
前記折り機の同期駆動装置は前記折り機のロータリーエンコーダの回転位相を検出する位相フィードバック検出装置を内蔵し、前記バーチャル回転指令発生装置の回転位相発生器は、前記可逆カウンタをプリセットするためのプリセット入力と、可逆カウンタの値を設定された値にセットするための位相データ入力を備え、
シャフトレス輪転印刷機が生産運転を開始する前に速度制御による徐動運転を行って、前記折り機の位相フィードバック検出装置から得られる回転位相を前記位相データ入力に入力し、前記プリセット入力には前記集中制御装置からの指令が入力され、
前記折り機の速度制御による徐動運転が安定となったら、前記プリセット入力をアクティブレベルとして前記位相データ入力に入力された折り機の回転位相を前記回転位相発生器が出力する回転位相にプリセットした後、続いて速やかにシャフトレス輪転印刷機が生産運転を開始するとき位相制御をオンとし、前記折り機が原点合わせを行うことなく同期制御へ移行せしめることを可能とした
ことを特徴とする請求項１１に記載の同期制御装置の同期起動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はセクショナル・ドライブによる新聞や商用のシャフトレス輪転印刷機において、複数の電動機相互間の回転位相を高精度に一致せしめる同期制御装置に関する。
この同期制御装置はバーチャル回転指令発生装置とシャフトレス輪転印刷機の各印刷機や折り機の同期駆動装置から構成され、該同期制御装置において印刷運転を開始するとき、複数枚の連続紙が破断や弛みを発生することなく円滑に生産速度まで立ち上げて、損紙の減少や操業時間の短縮を計るものである。
本発明では共通したデザインを基に上記バーチャル回転指令発生装置及び前記同期駆動装置を構成して、シャフトレス輪転印刷機における同期制御装置を実現する。
【背景技術】
【０００２】
近年、複数の電動機を機械的に結合すること無く、電子的に相互に精度良く回転位相と回転速度を合わせて同期駆動を行うセクショナル・ドライブが考案されている。そして、これの産業上の適用として例えば印刷装置において、印刷機、折り機や各種ロールを結合するラインシャフトを取り去ったシャフトレス輪転印刷機が国内においては１９９０年代から実用化されるに至っている。
このシャフトレス輪転印刷機においては、イエロー、シアン、マゼンダ及びブラックなどの印刷機を駆動する電動機や、インフィード、アウトフィード、ドラッグなどの駆動ロール、または折り機を駆動するそれぞれの電動機を相互に高精度で回転位相と回転速度を一致せしめる同期制御を行って高速のカラー印刷を実現している。そして、このシャフトレス輪転印刷機は従来のシャフト有り印刷機と比較して、
（１）設置が容易である。
（２）自由な印刷機の運転が可能である。
（３）作業性が向上する。
（４）損紙が低減する。
（５）保守が容易となる。
などの有利な特徴を有している。
【０００３】
このようなシャフトレス輪転印刷機について、例えば新聞の印刷を行うときは複数枚の連続紙に同時に印刷を行って重ね合わせ、裁断し、折り畳むもので、朝刊や夕刊の発行のために短時間にて印刷が行われている。このため、印刷中のみならず特に印刷を開始するときに複数枚の連続紙を破断したり弛んだりすることなく、円滑に運転を開始し生産速度まで増速して損紙の減少や操業時間の短縮を常に計ることが必要とされている。
【０００４】
ここで、前記シャフトレス輪転印刷機について従来、多くの発明や考案が為されている。例えば特許文献１ではシャフトレス輪転印刷機を実用とするため、輪転印刷機にデータバス３、駆動バス５、及び制御バス８を内蔵せしめ、印刷ステーション群（２ａ〜ｅ）の位置基準を折り畳み装置（１２）から受け取る発明が開示されている。
該記特許文献１から引用すれば、従来の技術について段落［０００８］にて下記の通り述べられている。
「それにもかかわらず個別駆動の基本方式は普及するに至らなかった。その理由は、個々の駆動部の制御およびマスター装置のネットワーク化が複雑であること、そのために障害を受け易く、構成の融通性が制限されることである。」
そして、発明が解決しようとする課題は段落［０００９］から引用すれば下記の通りとされている。
「したがって本発明の課題は、上述の利点を有し、複雑であり障害を受け易くマスター装置の融通性に欠けるという欠点を特別な構成により回避するようにした、直接駆動される輪転印刷機を提供することにある。」
【０００５】
そのために、前記特許文献１の発明は、輪転印刷機システムに、データバス３、駆動バス５、及び制御バス８を内蔵せしめ、下記の発明を実現している。
「前記印刷ステーション群（２ａ〜ｄ）は、折り畳み装置（１２）の１つに配属されており、該印刷ステーション群（２ａ〜ｄ）はそれらの位置の基準値を前記折り畳み装置（１２）から受け取ることを特徴とする、輪転印刷機。」
【０００６】
次に、図３３に前記特許文献１の図３を引用する。
該図３３は折り畳み装置における印刷ステーション群の特許文献１の発明による配置構成を示す図であり、１１ａから１１ｆは用紙ロール、２ａから２ｅはｋ個の印刷ステーション群、１２は折り畳み装置、１３は折り畳み装置駆動部とされている。該図３３においては６個の用紙ロールから連続紙が供給され印刷された後折り畳み装置１２に集められる。これらの連続紙は印刷運転に先立って各々の前記用紙ロールから前記折り畳み装置１２までそれぞれ通紙されてある。
そして、前記特許文献１において前記印刷ステーション群（２ａ〜ｅ）はそれらの位置の基準値を前記折り畳み装置（１２）から受け取って運転を開始して印刷を行う。それ故、基準となる該折り畳み装置（１２）は原点合わせや位相制御のために増減速する必要が無く、該折り畳み装置（１２）の手前にて複数の連続紙が異常な張りや弛みが抑制されることは、当業者において容易にもしくは通常に認識され得るものである。
かように、前記特許文献１は輪転印刷機において、シャフト有りからシャフトレス機へ移行する重要な道程となる発明を開示している。一方、その後の年月の経過によりマイクロプロセッサや通信技術、制御技術の進歩により、従来為し得なかった制御及び機能を実現することが可能となった。
【０００７】
そして、近年新聞の輪転印刷機において、最新の社会事件や経済情勢の報道のために印刷速度の高速化により短時間にて印刷を完了することが、また、鮮明なカラー印刷の実現のために印刷品質の更なる向上が常に求められている。そして、位置の基準値（以降において位相指令と称する）を前記折り畳み装置（１２）から受け取る場合、具体的には該折り畳み装置駆動部（１３）に内蔵するロータリーエンコーダから位相指令を受け取ることになる。
そして、該ロータリーエンコーダとしてインクリメンタルエンコーダを用いるとき図３４に該インクリメンタルエンコーダの出力信号を示しその出力信号の精度について次に説明を行う。
【０００８】
該図３４−（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）はそれぞれ前記インクリメンタルエンコーダが正転方向に回転するときに出力するＡ相信号、Ｂ相信号、及びＺ相信号を例示する。
前記Ａ相信号及びＢ相信号は前記インクリメンタルエンコーダの回転に応じて出力される矩形波（本発明ではパルスとも言う）で、例えば前記Ａ相信号及びＢ相信号はそれぞれ１９２００ｐｐｒ（１回転当たりのパルス数）の矩形波であり、回転方向を識別可能とするために９０度位相差の信号となっている。また、前記図３４−（ａ）において前記Ａ相信号及びＢ相信号の矩形波の１周期をＴとし、この１周期においてロー期間とハイ期間を０．５Ｔとしている。また、前記Ｚ相信号は前記インクリメンタルエンコーダが１回転する毎に出力される信号である。そして、該インクリメンタルエンコーダの位相すなわち位相指令は同期駆動装置側に位相カウンタを設け、前記Ａ相信号及びＢ相信号を該位相カウンタにて計数し前記Ｚ相信号にて該位相カウンタを１回転毎にクリアして得られる。
【０００９】
前記インクリメンタルエンコーダは内蔵する円板上に等間隔に光学的なスリットを設け、このスリットを光素子にて検出して前記Ａ相信号及びＢ相信号を出力する。それゆえ製造上の誤差が発生し得ることは避けられず、前記図３４−（ａ）において示す通り例えば前記Ａ相信号のハイ期間は誤差をｅとして下記の（１）式で表される。
０．５Ｔ±ｅ      …（１）式
そして、誤差ｅの実例を示せば前記周期Ｔに対し次の（２）式で示す様に例えば（０．１５Ｔ）なるものである。
ｅ＝０．１５Ｔ    …（２）式
したがって、該インクリメンタルエンコーダを折り畳み装置駆動部（１３）に内蔵せしめこれより位相指令を得るとき、前記Ａ相信号及びＢ相信号には前記（２）式によるゆれが存在する。
ここで、位相指令のみならず速度指令も同期制御に必要不可欠であり、該速度指令は単位時間当たりの前記位相指令の変化を演算して求められる。しかし、前記（２）式に示す誤差の影響により該速度指令の誤差が発生し、特に印刷速度が低いほど単位時間当たりの前記位相指令の変化は少なくなり前記（２）式に起因して該速度指令の誤差は大きくなる。そして、本発明人の検証によれば印刷品質の向上のために、すなわち同期制御の精度の向上においては前記速度指令の変動の影響は極めて多大である。
【００１０】
また、印刷速度が増速すると電動機から発生する機械的な振動が大きくなり前記インクリメンタルエンコーダも振動の影響を受けて、前記Ａ相信号及びＢ相信号には前記（２）式による誤差を越えたゆれが発生し前記位相指令及び速度指令に更に大きな誤差が発生するに至る。
そして、更なる印刷精度の改善のためには前記（２）式の誤差や機械的な振動の影響を排除する手段が必要であり、本発明の目的の１つはこれを克服するものである。
【００１１】
更に、図３５に折り畳み装置の一例を非特許文献１から引用して示し、その機能の説明について同じく非特許文献１の３２頁と３３頁から引用して次の通り記載されている。
「ウェブは第１胴（のこ刃胴）と第２胴（針胴）の間に導かれ、第１胴にセットにされたカッタ（のこ刃）を第２胴ののこ刃受けに押しつけてウェブを切断する。
第２胴には、カムによって出入りする針があり、切断されたウェブの先端部を刺して搬送する。次に第２胴の折りブレードと第３胴（くわえ胴）のくわえ板により、平行折りが行われ、その後、排紙コンベアによって折り丁は排出される。」
すなわち、折り畳み装置には折り畳み機構と切断する機構が有るため一回転毎に周期的な負荷変動が発生し、特に低速領域では折り畳み装置を駆動する電動機は該負荷変動により一回転毎に多大の回転むらを発生する。かように負荷変動を発生する折り畳み装置のロータリーエンコーダから位相指令や速度指令を得る場合、前記印刷ステーション群（２ａ〜ｅ）も追従して回転むらとなるだけでなく、前記連続紙が弛んでロールに巻き込まれたりあるいは極度の張りとなって破断するに至り印刷に著しい障害を発生することとなる。  なお、本発明の主たる目的はこれらを克服するものである。
【００１２】
また、折り畳み装置は起動や徐動運転などの低速運転中と通常運転中では負荷の性質が異なり、通常の印刷運転のゲインのままでは徐動運転において機械の振動や激しいギヤ鳴りが発生する。そして、これは折り畳み装置のみならず印刷機にも発生する不具合である。
かように、シャフトレス輪転機の運転の開始に当たっては、折り畳み装置の一回転毎の周期的な負荷変動の対策や、折り畳み装置及び印刷機の機械の振動やギヤ鳴りの解消の課題がある。なお、本発明の説明において折り畳み装置は折り機とも呼称する。
【００１３】
一方、特許文献２には電子的に速度と位相信号を発生する装置の発明が開示されている。該特許文献２の発明に至る趣旨は「従来の技術」と「発明が解決しようとする課題」に平易に記されており、始めに「従来の技術」より引用して以下に示す。
「従来、複数のモータの速度制御を行う場合、この内の一台を親機とし、この親機の回転速度を基準とし、他のモータ（以降子機という）の回転速度を、親機の回転速度との偏差を制御することによって運転が行われている。」
次に、「発明が解決しようとする課題」より引用して以下に示す。
「しかしながら、このような構成においては、親機の機械的な回転軸のずれなどがあり、この誤差によって生じる基準値が子機に対してそのまま伝達されることとなる。また、親機と子機との間に信号伝達の遅れがあり、高精度の同期制御が困難になる。このような状況から、複数台のモータを運転する場合には好ましいものとは言えなかった。本発明は上述した点に鑑みて創案されたもので、その目的とするところは、これらの欠点を解決し、機械的な誤差の関係なく、また信号伝達の遅れがない速度および位置信号発生器を提供するものである。」
【００１４】
そして、前記特許文献２は上記を解決する手段を発明しておりその要旨は次の通りである。
１．分周回路３からＡ相パルス信号ＰＡとＢ相パルス信号ＰＢを生成する。
２．上記Ａ相パルス信号ＰＡとＢ相パルス信号ＰＢを入力とするＺ相生成回路５からＺ相パルス信号ＰＺを生成する。
３．Ｚ相生成回路５には歯数設定値ＰとＺ相位置設定値Ｚが入力される。
これにより、電子的に極めて精度の良い安定したＡ相パルス信号ＰＡ、Ｂ相パルス信号ＰＢ、及びＺ相パルス信号ＰＺを生成するものである。
ここで近年、輪転印刷機においては顧客のニーズにより更なる機能の向上が求められ、このために版替えを行うときや運転を始めるとき正確な位置制御を行う必要があり、これにより、位置信号発生器が出力するＡ相信号、Ｂ相信号とＺ相信号間には定められた位相関係を有することが必要となるが、前記特許文献２には輪転印刷機に関する記述はされておらず、更に、Ａ相パルス信号ＰＡ、Ｂ相パルス信号ＰＢとＺ相パルス信号ＰＺ間の位相関係を定める事項は記されていないようである。また、運転を始めるときに折り畳み装置の回転位相とのコンビネーションについての記述はされていない。
【００１５】
他に、電子的にＡ相信号、Ｂ相信号、及びＺ相信号を生成する手段は特許文献３において開示されており、該特許文献３は輪転印刷機とは異なり電動機のシミュレータに関わるものであるがその要旨は以下の通りである。
１．カウンタ２２を内蔵する位相操作手段Ｈから出力信号Ａ相と出力信号Ｂ相を生成する。
２．カウンタ３２を内蔵するＺ相出力手段Ｚから出力信号Ｚ相を生成する。
すなわち、前記特許文献３においても出力信号Ａ相、出力信号Ｂ相と出力信号Ｚ相は別のそれぞれのカウンタを用いて生成しているが、前記特許文献２と同様に位相関係を定める発明はされていない。なお、Ｚ相出力手段Ｚは「実施例」より引用して更に以下の通りとなっている。
「比較回路３４はセットされているデータ（エンコーダの分解能−１）とカウンタ値を比較して、値が同じであり、かつ方向制御がＵＰでパルスが入力される場合、カウンタ３２をクリアし、またカウンタ３２が０で方向制御がＤＯＷＮでパルスが入力された時にはセットされているデータをカウンタ３２にロードする。
また、カウンタ３２の値が任意の値（例えば、０）の場合にのみＨｉになる信号を出力すれば、従来のエンコーダの出力信号Ｚ相に対応した出力となる。」
【００１６】
前記の前記特許文献２と特許文献３による前記速度および位置信号発生器とインクリメンタルエンコーダを新聞用のシャフトレス輪転印刷機に用いた従来例を図３６に示し、次に該図３６について説明を行う。
該図３６において０１は集中制御装置で前記速度および位置信号発生器やその他の制御、操作、及び監視機能を内蔵し、０２は通信回線であり前記速度および位置信号発生器が出力する位相速度信号を後述する同期駆動装置０６ａから０６ｅへ送出する他、ＰＲＯＦＩＢＵＳなどのオープンなフィールドバスを併設して前記集中制御装置０１と同期駆動装置間で信号やデータの授受を行う。
また、図３６は２枚の連続紙に例えばイエロー、シアン、マゼンダ、ブラックによる４色のカラー印刷を、他の２枚の連続紙に墨一色の印刷を行う場合を示している。そして、０３から１４に添え字ａを付したカラー印刷機より説明を行うと、０３ａ、０４ａ、及び０５ａはそれぞれ給紙装置、連続紙、インフィードであり該連続紙０４ａは給紙装置０３ａからインフィード０５ａを経て印刷機へ供給される。
【００１７】
次に、０６ａ、０７ａ、０８ａ、及び１０ａは例えばイエローの印刷機を構成し、それぞれ同期駆動装置、電動機、ロータリーエンコーダ、及び印刷機であり、該同期駆動装置０６ａは前記集中制御装置０１から前記通信回線０２の伝達手段にて操作及び制御される。そして、該同期駆動装置０６ａは前記ロータリーエンコーダ０８ａを付属した電動機０７ａを駆動して前記印刷機１０ａが同期して駆動されることとなる。そして、１１ａ、１２ａ、及び１３ａはそれぞれ例えばシアン、マゼンダ、及びブラックなどの印刷機であり、前記印刷機１０ａと同様に同期して駆動されて前記連続紙０４ａはカラー印刷される。次に１４ａはアウトフィードであり、印刷された前記連続紙０４ａは該アウトフィード１４ａに導かれて後述する折り機へ送り出される。
【００１８】
次に、０３ｂから１４ｂまでｂを付して示す装置と０３ｃから１４ｃまでｃを付して示す装置は墨一色の印刷を行う印刷機であり、それぞれ前記給紙装置０３ａからアウトフィード１４ａまでのａを付す同じ番号の装置と同じ機能を有しその説明を割愛する。また、添え字ｄ、及びｅを付す装置は第２のカラー印刷機を示し、０３ｄ、０４ｄ、及び０５ｄはそれぞれ給紙装置、連続紙、インフィードであり、該連続紙０４ｄは前記連続紙０４ａと同様に給紙装置０３ｄからインフィード０５ｄを経て印刷機へ供給される。１０ｄ、１１ｄ、１２ｄ、及び１３ｄはそれぞれ例えばイエロー、シアン、マゼンダ、及びブラックなどの印刷機であり、該印刷機１０ｄから１３ｄにおいて前記連続紙０４ｄの表面と裏面は別々の電動機により駆動される。これを前記印刷機１０ｄについて説明すれば、０６ｄ、０７ｄ、及び０８ｄは表面の印刷を行う同期駆動装置、電動機、及びロータリーエンコーダであり、０６ｅ、０７ｅ、及び０８ｅは裏面の印刷を行う同期駆動装置、電動機、及びロータリーエンコーダである。
【００１９】
次に、０６ｆ、０７ｆ、０８ｆ、及び１５ｆはそれぞれ同期駆動装置、電動機、ロータリーエンコーダ、及び折り機であり、印刷された連続紙０４ａから０４ｄは該折り機１５ｆに集められて折り畳みと裁断が成される。そして、該同期駆動装置０６ｆは前記集中制御装置０１から前記通信回線０２の伝達手段にて操作及び制御され、該同期駆動装置０６ｆは前記ロータリーエンコーダ０８ｆを付属した電動機０７ｆに依り前記折り機１５ｆを駆動する。
ここで近年、印刷速度のアップにより印刷時間の短縮が計られているが、朝刊刷りの新聞輪転印刷機の場合、連続紙の数は前記図３６に示すより更に多く前記同期駆動装置や電動機の数も多くなり、停止状態から印刷を開始して生産速度に増速させるまで連続紙が弛みや過剰の張りとならぬよう、更には破断が発生しないよう格別の手段を要する。
【００２０】
これまでの説明においては、指令側の前記速度および位置信号発生器は前記特許文献２と前記特許文献３の矩形波であるＡ相信号、Ｂ相信号、及びＺ相信号を発生する装置を引用して、フィードバック側のロータリーエンコーダは前記図３４による矩形波であるＡ相信号、Ｂ相信号、及びＺ相信号を出力するインクリメンタルエンコーダを引用して背景技術の説明を行った。
ところで、この他に例えば指令側は特許文献４には前記Ａ相信号、Ｂ相信号、及びＺ相信号による言わばＰＧ（Ｐｕｌｓｅ  Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）マスター方式に換えて、位相指令値や速度指令値をデータ通信によりスレーブ局へ送信する言わば通信マスター方式の発明が開示されている。
また、フィードバック側のロータリーエンコーダは特許文献５にインクリメンタルエンコーダに換えてアブソリュートエンコーダの他、ハイブリッドエンコーダを用いる発明が開示されている。ここで、ハイブリッドエンコーダとは１回転当たりの粗い位相をアブソリュート位相で出力すると共に９０度位相差のＳＩＮ波とＣＯＳ波からなるインクリメンタル信号を出力するエンコーダである。そして、同期駆動装置側は電源がオンとなったときのみ該アブソリュート位相を読み込んで回転位相を初期化し、それ以降はＳＩＮ波とＣＯＳ波のインクリメンタル信号から回転位相を更新する。
そして、設定側は前記通信マスター方式を、フィードバック側は前記ハイブリッドエンコーダの組み合わせを用いても、前記図３６のシャフトレス新聞輪転印刷機やシャフトレス商用輪転印刷機が実現されている。そして、前記図３３から図３６まで説明した内容は前記通信マスター方式及びハイブリッドエンコーダを用いるときにも該当するものである。
【００２１】
ところで、前記特許文献１に記載のものは前記印刷ステーション群（２ａ〜ｅ）の位相指令を前記折り畳み装置（１２）から受け取るものであったが、同様に、折り畳み装置（以下では、折り機ともいう）から位置基準データを受け取るものとしては、特許文献６に記載のものが知られている。
特許文献６に記載のものは、エンコーダとしてアブソリュートエンコーダを用い、輪転印刷機の通常の定速度運転に至る加速中に、折り機のモータの停止時の位置データを基準として、印刷胴のモータの位置制御を行うものである。
【特許文献１】特許第３３６３２０３号公報
【特許文献２】特許第２９３８８４４号公報
【特許文献３】特開平３−２７３３１６号公報
【特許文献４】特開２００５−２４５１２９号公報
【特許文献５】特開２００６−１９４７６６号公報
【特許文献６】特許第３５４６１５９号公報
【非特許文献１】泉和人著、新・印刷機械入門、初版、発行所：株式会社印刷学会出版部、３２頁、３３頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
以上の背景技術において説明した問題点について、装置名は前記図３６を参照しつつ以下にまとめて説明を行う。
（１）前述したように、印刷ステーション群が、位置の基準値を前記折り畳み装置から受け取って運転を開始して印刷を行うことにより、基準となる該折り畳み装置は原点合わせや位相制御のために増減速する必要が無く、該折り畳み装置の手前にて複数の連続紙が異常な張りや弛みが抑制される。
前記図３６に示した装置において、上述したように折り機１５ｆのロータリーエンコーダ０８ｆをそのまま基準として、各同期駆動装置０６ａから０６ｅが位相指令を受け取る方式を適用した場合、前記（２）式によるロータリーエンコーダに内在する誤差が存在し、これにより、位相指令の他、主に速度指令に誤差が発生して印刷機の同期制御精度が損なわれるといった問題が生ずる。
【００２３】
（２）同じく前記折り機１５ｆのロータリーエンコーダ０８ｆを基準とするとき、電動機０７ｆの振動がロータリーエンコーダ０８ｆに伝搬し、前記位相指令や速度指令により大きな誤差が発生して印刷機の同期制御精度が著しく損なわれる。
すなわち、折り機のロータリーエンコーダの出力をそのまま基準として用いるＰＧマスター方式を用いた場合、折り機のロータリーエンコーダの出力をそのまま基準として用いることから、前述したように、電動機の振動がロータリーエンコーダに伝搬し、これがＰＧマスターに影響を与える。このため、前記（２）式による誤差を越えたゆれが発生し、同期制御の精度の向上が損なわれるといった問題が生じた。
（３）折り機１５ｆは折り畳み機構と切断する機構が有るため一回転毎に周期的な負荷変動が存在し、特に低速領域では折り機を駆動する電動機は該負荷変動により一回転毎に多大の回転むらを発生する。
このため折り機１５ｆに集められた連続紙０４ａから０４ｄは異常な張りか弛みを発生し、更には極度の張りとなって破断したりあるいは弛んでロールに巻き込まれたりするに至り印刷に著しい障害を発生する。
【００２４】
（４）更に、折り機１５ｆの負荷変動が存在するにもかかわらず、折り機１５ｆのロータリーエンコーダを基準とすると印刷機も回転むらを発生し同期制御精度が著しく損なわれる。
特に、特許文献６に記載されるように、輪転印刷機の通常の定速度運転に至る加速中に、折り機のモータの停止時の位置データを基準として、印刷胴のモータの位置制御を行う場合には、上記加速中において上記負荷変動が累積し、同期制御が損なわれるものと考えられる。
（５）シャフトレス輪転機は徐動運転など低速運転中と通常運転中では負荷状態が異なり、通常の印刷運転のゲインのままでは徐動運転において機械の振動や激しいギヤ鳴りが発生する。これは程度に差はあれ、印刷機及び折り機に共通して発生する解決すべき課題である。
本発明はこれらの問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、上記の課題を解決し、輪転印刷機が停止状態から運転を開始した後、滑らかに印刷運転に移行することができ、連続紙を損なうこと無く、また操業時間の短縮を実現することができる同期制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
上記課題を本発明においては、次のように解決する。
（１）バーチャル回転指令発生装置を内蔵する集中制御装置と、同期駆動装置と、シャフトレス輪転印刷機で構成され、前記集中制御装置は位相速度指令信号を出力して、同期駆動装置とシャフトレス輪転印刷機を統括して制御を行う。
シャフトレス輪転印刷機は複数の印刷機及び折り機から構成され、該複数の印刷機及び折り機は、それぞれ個別に、ロータリーエンコーダが付属する電動機と、上記集中制御装置が出力する位相速度指令信号を受信する位相指令検出装置および上記ロータリーエンコーダの出力から位相フィードバック信号を検出するフィードバック検出装置とを内蔵する同期駆動装置とを備え、上記同期駆動装置は、上記位相指令検出装置およびフィードバック検出装置の出力に基づき、上記電動機の速度および位相を前記バーチャル回転指令発生装置の指令に追従するように制御する。
前記ロータリーエンコーダは、前記電動機の回転に応じてＡ相信号、Ｂ相信号、及びＺ相信号を前記同期駆動装置へ出力し、前記Ａ相信号とＢ相信号は共に電動機の回転速度に比例した周波数信号であって回転方向により所定の位相だけ進み、又は遅れの関係を有し、前記Ｚ相信号は電動機が１回転する毎にアクティブレベルとなる。
前記バーチャル回転指令発生装置は、クリア可能な可逆バイナリカウンタから構成され、速度設定に対応した回転方向信号と周波数信号を入力し回転位相信号を出力する回転位相発生器と、Ａ相、Ｂ相信号を発生するＡ相Ｂ相発生器と、Ｚ相信号を発生するＺ相発生器を内蔵し、上記回転位相発生器の可逆バイナリカウンタは、上記折り機が出力するＺ相信号によりクリアされ、回転位相がゼロとして初期化される。
Ａ相Ｂ相発生器とＺ相発生器は、上記回転位相信号より、速度指令に比例した周波数信号であって回転方向により所定の位相だけ進み、又は遅れの関係を有するＡ相信号、Ｂ相信号、及び、位相指令が１回転する毎にアクティブレベルとなるＺ相信号を同時に生成し、バーチャル回転指令発生装置は、上記Ａ相信号、Ｂ相信号、及びＺ相信号を位相指令と速度指令として、上記同期駆動装置に送出する。
【００２６】
（２）上記（１）のバーチャル回転指令発生装置のＺ相発生器は、前記回転位相発生器が出力する回転位相を入力してＺ相生成レベル１と比較し、回転位相がゼロ以上であってＺ相生成レベル１以下のとき前記Ｚ相信号をアクティブレベルとし、前記Ｚ相生成レベル１により定まる任意のパルス幅の前記Ｚ相信号を生成する。
（３）上記（１）（２）において、回転位相発生器は、１回転の位相の分解能が４の倍数であり、前記バーチャル回転指令発生装置が回転指令を継続して出力するとき、前記Ａ相信号、Ｂ相信号、及びＺ相信号が常に同一の位相関係を保持する。
（４）上記（１）において、前記Ｚ相発生器は前記回転位相発生器が出力する回転位相を入力してＺ相生成レベル１、及びＺ相生成レベル２と比較し、回転位相がＺ相生成レベル１以下のとき、又は回転位相がＺ相生成レベル２以上のときＺ相信号をアクティブレベルとする。
そして、これにより該Ｚ相信号は回転位相がゼロを中心として正転方向と逆転方向に等しいパルス幅のＺ相信号であって、前記Ｚ相生成レベル１、及び前記Ｚ相生成レベル２により定まる任意のパルス幅のＺ相信号を生成する。
（５）上記（１）において、前記バーチャル回転指令発生装置の回転位相発生器は、回転方向が正転のとき最大回転位相はＰｍａｘまでカウントアップした後、次に入力される前記周波数信号のパルスにてゼロとなり、回転方向が逆転のとき負の最大回転位相が（−Ｐｍａｘ）までカウントダウンした後、次に入力される前記周波数信号のパルスにてゼロとなり、前記回転位相発生器は回転方向が正転または逆転に応じて出力する回転位相は最小回転位相が（−Ｐｍａｘ）から最大回転位相Ｐｍａｘまで遷移する。
（６）上記（５）において、前記Ｚ相発生器は前記回転位相発生器が出力する回転位相を入力してＺ相生成レベル１、Ｚ相生成レベル２、Ｚ相生成レベル３、及びＺ相生成レベル４と比較し、前記Ｚ相生成レベル１は正数であって前記Ｚ相生成レベル３は前記Ｚ相生成レベル１を極性反転した負数であり、前記Ｚ相生成レベル２は正数であって前記Ｚ相生成レベル４は前記Ｚ相生成レベル２を極性反転した負数であって、回転位相がＺ相生成レベル１以下であってＺ相生成レベル３以上のとき、又は回転位相がＺ相生成レベル２以上のとき、又は回転位相がＺ相生成レベル４以下のとき、Ｚ相信号をアクティブレベルとし、これにより該Ｚ相信号は回転位相がゼロを中心とし、前記Ｚ相生成レベル１、Ｚ相生成レベル２、Ｚ相生成レベル３、及び前記Ｚ相生成レベル４により定まる任意のパルス幅のＺ相信号を生成する。
（７）上記（１）おいて、前記同期駆動装置の位相指令検出装置は、位相指令と速度指令となる前記Ａ相信号、Ｂ相信号、及びＺ相信号からなる回転指令を前記バーチャル回転指令発生装置から入力し、前記Ａ相信号とＢ相信号を正転のときはカウントアップを行い逆転のときはカウントダウンを行って位相指令を検出する回転位相検出器と、Ａ相信号またはＢ相信号の一周期より広いパルス幅を有するＺ相信号が入力され、Ｚ相信号がアクティブレベルのとき、前記Ａ相信号とＢ相信号が複数パルス以上に進む際に、抽出したＺ相信号をアクティブレベルの幅が狭いパルス信号とするＺ相受信器を備え、回転位相検出器には、上記Ｚ相受信器が出力するＺ相信号が入力され、位相指令が正転のときはクリア、逆転のときはプリセットされる。
（８）上記（１）〜（７）において、折り機の同期駆動装置に前記フィードバック検出器が出力する位相フィードバック信号が入力される回転補償器を内蔵させる。
この回転補償器は、折り機の一回転毎に発生する折り畳み機構と切断機構による周期的な負荷変動を抑制するための回転補償信号を出力し、この回転補償信号により上記折り機の電動機への駆動信号を補償し、上記周期的な負荷変動の影響を抑制する。
（９）上記（１）〜（８）において、前記折り機の同期駆動装置に、位相指令検出装置およびフィードバック検出装置が出力する位相指令とフィードバック位相の位相偏差を検出する手段と、該位相偏差の補正を行なう位相偏差演算器を設け、該位相偏差演算器の比例ゲインを、速度指令の増大に応じて大きくなるように変更する。
（１０）上記（１）〜（９）において、前記印刷機の同期駆動装置に、位相指令検出装置およびフィードバック検出装置が出力する位相指令とフィードバック位相の位相偏差を検出する手段と、該位相偏差の補正を行なう位相偏差演算器を設け、上記位相偏差演算器の比例ゲインを、上記位相偏差が印刷可能となる所定の値以内に収束するまで、原点合わせ用ゲインに設定する。この原点合わせ用ゲインは、位相偏差に基づき同期制御を行なう際の同期制御用ゲインより小さい。
【００２７】
（１１）バーチャル回転指令発生装置を内蔵する集中制御装置と同期駆動装置と、複数の印刷機及び折り機からなるシャフトレス輪転印刷機で構成され、上記複数の印刷機及び折り機はそれぞれ個別に位相指令検出装置を内蔵する同期駆動装置とロータリーエンコーダが付属する電動機を備えてこれらにより駆動され、前記ロータリーエンコーダは、前記電動機の回転に応じてＡ相信号、Ｂ相信号、及びＺ相信号を前記同期駆動装置へ出力し、前記Ａ相信号とＢ相信号は共に電動機の回転速度に比例した周波数信号であって回転方向により所定の位相だけ進み、又は遅れの関係を有し、前記Ｚ相信号は電動機が１回転する毎にアクティブレベルとなり、前記バーチャル回転指令発生装置は、クリア可能な可逆バイナリカウンタから構成され、速度設定に対応した回転方向信号と周波数信号を入力し回転位相信号を出力する回転位相発生器と、Ａ相、Ｂ相信号を発生するＡ相Ｂ相発生器と、Ｚ相信号を発生するＺ相発生器を内蔵し、上記Ａ相信号、Ｂ相信号、及びＺ相信号を位相指令と速度指令として、上記同期駆動装置に送出する同期制御装置の同期起動方法において、以下のようにして、折り機が原点合わせを行うことなく同期制御へ移行せしめる。
シャフトレス輪転印刷機が生産運転を開始する前に速度制御による徐動運転を行って、前記折り機のロータリーエンコーダが出力するＺ相信号を前記外部クリア信号として前記バーチャル回転指令発生装置の前記クリア入力に入力し、前記Ｚ相信号がアクティブレベルになったとき前記回転位相発生器が出力する回転位相をゼロに初期化し、前記折り機の速度制御による徐動運転が安定となったら該回転位相発生器の回転位相をゼロに初期化を行った後、続いて速やかにシャフトレス輪転印刷機が生産運転を開始するとき位相制御をオンとする。
（１２）上記（１１）において折り機の同期駆動装置は前記折り機のロータリーエンコーダの回転位相を検出する位相フィードバック検出装置を内蔵し、前記バーチャル回転指令発生装置の回転位相発生器は、前記可逆カウンタをプリセットするためのプリセット入力と、可逆カウンタの値を設定された値にセットするための位相データ入力を備える。
そして、以下のようにして、折り機が原点合わせを行うことなく同期制御へ移行せしめる。
シャフトレス輪転印刷機が生産運転を開始する前に速度制御による徐動運転を行って、前記折り機の位相フィードバック検出装置から得られる回転位相を前記位相データ入力に入力し、前記プリセット入力に前記集中制御装置からの指令が入力され、前記折り機の速度制御による徐動運転が安定となったら、前記プリセット入力をアクティブレベルとして前記位相データ入力に入力された折り機の回転位相を前記回転位相発生器が出力する回転位相にプリセットした後、続いて速やかにシャフトレス輪転印刷機が生産運転を開始するとき位相制御をオンとし、前記折り機が原点合わせを行うことなく同期制御へ移行せしめる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明においては、以下の効果を得ることができる。
（１）集中制御装置にバーチャル回転指令発生装置を内蔵させ、バーチャル回転指令発生装置に設けられた回転位相信号を出力する回転位相発生器の可逆バイナリカウンタを、折り機が出力するＺ相信号によりクリアして、回転位相をゼロとして初期化したのち、バーチャル回転指令発生装置の出力するＡ相信号、Ｂ相信号、及びＺ相信号を位相指令と速度指令として上記同期駆動装置に送出し、位相および速度制御をするようにしたので、シャフトレス輪転印刷機の運転開始時に、連続紙が破断したり弛んだりすることなく速やかに印刷運転を開始することができる。
また、上記バーチャル回転指令発生装置で生成したＡ相信号、Ｂ相信号、及びＺ相信号を位相指令と速度指令として位相および速度制御をするようにしたので、前記（２）式に示す誤差の影響により同期制御の精度の向上が損なわれるといった問題や、電動機の振動がロータリーエンコーダに伝搬し、これが誤差の原因となるといった問題を回避することができる。
（２）シャフトレス輪転印刷機が生産運転を開始する前に速度制御による徐動運転を行い、折り機の速度制御による徐動運転が安定となったら、折り機が出力するＺ相信号をクリア信号として前記バーチャル回転指令発生装置をクリアして、回転位相発生器の回転位相をゼロに初期化を行った後、折り機の回転位相をバーチャル回転指令発生装置にプリセットして、位相制御をオンとするようにしたので、原点合わせを行うことなく、同期制御へ移行し印刷運転を開始することが可能となる。
（３）回転補償器を設け、折り機の一回転毎に発生する周期的な負荷変動を抑制することにより、折り機については内在する負荷変動を解消し、各印刷機は原点合わせを円滑に行うことができる。
（４）折り機の同期駆動装置に設けられた位相偏差演算器の比例ゲインを、速度指令検出器が出力する速度指令の増大に応じて大きくなるように変更することにより、低い速度領域における位相制御時のギヤ鳴りや機械の振動を解消することができる。
（５）印刷機の同期駆動装置に設けられた位相偏差演算器の比例ゲインを、位相偏差が印刷可能となる所定の値以内に収束するまで、同期制御時のゲインより小さい原点合わせ用ゲインに設定することにより、円滑に同期制御に移行することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下に、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図１は本発明の全体の構成を説明し、図２から図８は実施例１について、図９から図１２は実施例２について、図１３から図１７は実施例３について、図１８から図２２は実施例４について、図２３は実施例５について、図２４から図２６は実施例６について、図２７と図２８は実施例７について、図２９は実施例５から実施例７について、図３０から図３２は実施例８について説明を行う。
【００３０】
本発明の説明を容易とするため、始めに図１にて本発明の全体構成の説明を行って本発明の各種の装置の配置を示す。該図１において０１、０１０１、０２ａ、及び０２ｂはそれぞれ集中制御装置、バーチャル回転指令発生装置、位相速度指令信号、及び通信回線であり、前記バーチャル回転指令発生装置０１０１は前記集中制御装置０１に内蔵され、前記位相速度指令信号０２ａをＡ相信号Ａ１、Ｂ相信号Ｂ１、及びＺ相信号Ｚ１により後述する位相指令検出装置０６０１へ出力し、前記通信回線０２ｂは後述する折り機の位相ＦＢ（フィードバック）検出装置０６０３から回転位相に関する情報を前記バーチャル回転指令発生装置０１０１へ伝達する。
次に、１０ａ、１０ｂ、及び１５ｆは輪転印刷機においてそれぞれ第１の印刷機、第２の印刷機、及び折り機を示し、０６ａ、０６０１、０６０２、０７ａ、及び０８ａはそれぞれ印刷機の同期駆動装置、位相指令検出装置、位相ＦＢ検出装置、印刷機の電動機、及び印刷機のロータリーエンコーダであり、これらは輪転印刷機において前記第１の印刷機１０ａを構成する。そして、前記印刷機の同期駆動装置０６ａは前記位相指令検出装置０６０１と位相ＦＢ検出装置０６０２を内蔵し、前記位相指令検出装置０６０１は前記Ａ相信号Ａ１、Ｂ相信号Ｂ１、及びＺ相信号Ｚ１より位相指令を検出し、前記位相ＦＢ検出装置０６０２は前記ロータリーエンコーダ０８ａが出力するＡ相信号Ａ２、Ｂ相信号Ｂ２、及びＺ相信号Ｚ２より位相フィードバックを検出し、前記印刷機の電動機０７ａは前記ロータリーエンコーダ０８ａを付属している。
上記同期駆動装置０６ａ〜０６ｆは、上記位相指令検出装置０６０１および位相ＦＢ検出装置０６０２の出力に基づき、上記電動機０７ａ〜０７ｆの速度および位相を前記バーチャル回転指令発生装置０１０１の指令に追従するように制御する。
【００３１】
ここで、前記ロータリーエンコーダ０８ａはインクリメンタルエンコーダとし、前記図３６で示す波形のＡ相信号Ａ２、Ｂ相信号Ｂ２、及びＺ相信号Ｚ２を出力する。そして、以降の説明において前記Ａ相信号Ａ２とＢ相信号Ｂ２はそれぞれ下記の（３）式の通り１回転当たりＱパルスの信号を発生し、本発明による装置では前記Ａ相信号Ａ２とＢ相信号Ｂ２の立ち上がりとたち下がりを検出して１回転当たりの位相の分解能を下記（４）式の通り前記Ｑパルスを４倍したものとする。
Ａ相（またはＢ相）信号の１回転当たりのパルス数＝Ｑｐｐｒ    （３）式
１回転当たりの位相の分解能＝４Ｑパルス        （４）式
該（４）式により、前記ロータリーエンコーダ０８ａの回転位相は下記（５）式の通り０から（４Ｑ−１）の範囲となる。
回転位相の範囲は、０〜（４Ｑ−１）            （５）式
次に、０６ｂ、０７ｂ、０８ｂは上記の同じ番号で添え字ａを付すものと同じ機能を有しその説明を割愛するが、これらは前記第２の印刷機１０ｂを構成している。
【００３２】
また、０６ｆ、０７ｆ、０８ｆはそれぞれ折り機の同期駆動装置、電動機、及びロータリーエンコーダでありこれらは折り機１５ｆを構成する。そして、該同期駆動装置０６ｆは折り機の位相ＦＢ検出装置０６０３を内蔵し、該折り機の位相ＦＢ検出装置０６０３は前記位相ＦＢ検出装置０６０２と同様に、折り機の回転位相に関する情報を前記通信回線０２ｂ経由にて前記バーチャル回転指令発生装置０１０１へ送出する。また、前記ロータリーエンコーダ０８ｆはＡ相信号Ａ３、Ｂ相信号Ｂ３、及びＺ相信号Ｚ３を前記折り機の位相ＦＢ検出装置０６０３に出力する。なお、クリア入力０１１０は図２にて、抽出したＺ相信号Ｚｍは図２１にて後述する。
該図１において、本発明に関わるものは前記バーチャル回転指令発生装置０１０１、前記位相指令検出装置０６０１、前記印刷機の位相ＦＢ検出装置０６０２、及び前記折り機の位相ＦＢ検出装置０６０３である。そして、これらの装置は機能や構成において相互に密接な関連性があり本発明を行ったもので、以下に順次、実施例により説明を行う。
【００３３】
図２は本発明の実施例１を説明する図であり、図３から図８は該図２の実施例１の動作、補足、及び詳細を更に説明するものである。
始めに、図２は前記図１のバーチャル回転指令発生装置０１０１の実施例１を示し、該図２において、０１０２、０１０３、０１０４、及び０１０５はそれぞれ発信器、速度設定器、速度設定信号、及び回転方向信号である。そして、該発信器０１０２は例えば６０ＭＨｚなど固定の基準周波数信号を出力し、前記速度設定器０１０３には前記図１の電動機０７ａ、０７ｂ、０７ｆの回転方向と回転速度が設定され、回転方向が例えば正転のときは“０”、逆転のときは“１”となる前記回転方向信号０１０５と、設定された前記回転速度の絶対値を前記速度設定信号０１０４として出力する。
なお、該速度設定信号０１０４はシングルワードやダブルワード長の数値データを有する信号であって、かような数値データの流れは図示する通り太線にて表し、一方、前記回転方向信号０１０５は１ビットの“１”、“０”となる信号であって図示する通り細線にて表し、以下の図面においても同様に区別して表している。
そして、０１０６、０１０７、及び０１０８はそれぞれレートマルチ、周波数信号、及びＮＯＴゲートである。該レートマルチ０１０６は前記発信器０１０２が出力する基準周波数と前記速度設定信号０１０４を入力し、該速度設定信号０１０４の値に比例した周波数となる前記周波数信号０１０７を出力する。そして、前記ＮＯＴゲート０１０８は該周波数信号０１０７を反転して後述するタイミング信号を生成する。
【００３４】
次に、図２の０１０９、０１１０、０１１１、０１１２、０１１７、及び０１２２はそれぞれ回転位相発生器、クリア入力、最大位相係数レジスタ、逆転用プリセット回路、正転用クリア回路、及びＯＲゲートである。該回転位相発生器０１０９はクリア及びプリセット可能な可逆バイナリカウンタであり、前記回転方向信号０１０５と前記周波数信号０１０７をそれぞれＦ／Ｒ入力とＣＬＫ入力に入力し、前記回転方向信号０１０５が正転、または逆転に対応して前記周波数信号０１０７をアップカウント、またはダウンカウントしてｎビットの回転位相Ｐを生成してｐ０からｐｎ−１出力から出力する。そして、該回転位相発生器０１０９が出力する回転位相Ｐは０から最大回転位相がＰｍａｘの範囲で遷移する。
【００３５】
ここで、前記最大位相係数レジスタ０１１１は前記最大回転位相Ｐｍａｘを出力し、前記正転用クリア回路０１１７は該最大回転位相Ｐｍａｘと前記回転位相Ｐを入力する。そして、該正転用クリア回路０１１７は正転のとき、前記回転位相Ｐが前記最大回転位相Ｐｍａｘと一致した後、次に前記周波数信号０１０７が入力されたとき、前記ＯＲゲート０１２２を経由して前記回転位相発生器０１０９のＣＬＲ入力をアクティブ（例えば“１”）として該回転位相発生器０１０９をクリアし回転位相Ｐをゼロとする。
また、前記逆転用プリセット回路０１１２は前記回転位相Ｐを入力し、逆転のとき前記回転位相Ｐがゼロとなった後、次に前記周波数信号０１０７が入力されたとき、前記回転位相発生器０１０９のＰＲＥ入力をアクティブ（例えば“１”）とする。このとき、該回転位相発生器０１０９のＬＯＤ入力より前記最大回転位相Ｐｍａｘを入力し回転位相Ｐを該最大回転位相Ｐｍａｘにプリセットする。
なお、前記正転用クリア回路０１１７はコンパレータ０１１８、Ｄフリップフロップ０１１９、ＮＯＴゲート０１２０、及びＡＮＤゲート０１２１を内蔵し、前記逆転用プリセット回路０１１２はゼロ位相係数レジスタ０１１３、コンパレータ０１１４、Ｄフリップフロップ０１１５、及びＡＮＤゲート０１１６を内蔵するが、該正転用クリア回路０１１７と逆転用プリセット回路０１１２については図６及び図７にて補足説明を行う。
【００３６】
次に、図２の０１２３及び０１２７はそれぞれＡ相Ｂ相発生器とＺ相発生器であり、更に該Ａ相Ｂ相発生器０１２３はＸＯＲゲート０１２４及びＤフリップフロップ０１２５、０１２６により構成され、前記Ｚ相発生器０１２７はＺ相幅係数レジスタ０１２８、コンパレータ０１２９、及びＤフリップフロップ０１３０により構成されている。
始めに、前記Ａ相Ｂ相発生器０１２３は前記回転位相発生器０１０９が出力する前記回転位相Ｐの下２ビットのｐ０とｐ１より９０度位相差のＡ相信号Ａ１とＢ相信号Ｂ１を生成する。すなわち、ビットｐ１を前記Ｄフリップフロップ０１２５により安定化してＡ相信号Ａ１とし、ビットｐ０とｐ１を前記ＸＯＲゲート０１２４により処理した後、前記Ｄフリップフロップ０１２６により安定化してＢ相信号Ｂ１としている。なお、前記ビットｐ０は前記回転位相ＰのＬＳＢであり、前記ビットｐ１は最下位から２ビット目である。
ここで、前記Ｄフリップフロップ０１２５、０１２６は前記発信器０１０２が出力する基準周波数信号をクロック入力として、前記回転位相発生器０１０９がカウント動作を行って前記ビットｐ１とｐ０が遷移して安定した値をラッチして出力するが、これは通常実施され得るもので本発明に関わるものではない。また、前記ＸＯＲゲート０１２４により９０度位相差のＢ相信号を生成することも通常実施され得るもので留意されたい。
【００３７】
次に、前記Ｚ相発生器０１２７は任意のパルス幅のＺ相信号Ｚ１を生成することを特徴としている。これを説明すると、前記Ｚ相幅係数レジスタ０１２８はＺ相幅を規定するＺ相生成レベル１の定数Ｃを保持し、前記コンパレータ０１２９は該Ｚ相生成レベル１のＣと前記回転位相Ｐを入力して比較し、次の（６）式及び（７）式で示す通り該回転位相Ｐが前記Ｚ相生成レベル１のＣ以下のときは１を、それ以外のときは０を出力する。
回転位相Ｐ≦Ｚ相生成レベル１のＣ    のとき、１      （６）式- 
Ｚ相生成レベル１のＣ＜回転位相Ｐ    のとき、０      （７）式- 
そして、該コンパレータ０１２９の出力は前記Ｄフリップフロップ０１３０と前記発信器０１０２が出力する基準周波数信号により安定化されてＺ相信号Ｚ１となる。ここで、該Ｄフリップフロップ０１３０も前記Ｄフリップフロップ０１２５、０１２６と同様に通常実施され得るもので本発明に関わるものではなく、以下の説明図においても同様である。  そして、該Ｚ相信号Ｚ１は後述する位相指令検出装置０６０１へ送出されるが、該Ｚ相信号Ｚ１にノイズが侵入してもこれを必ず排除せねばならない。ここで、前記Ｚ相生成レベル１のＣの設定値により前記Ｚ相信号Ｚ１のパルス幅を任意に広くすることを可能とし、後述する位相指令検出装置０６０１にて前記Ｚ相信号Ｚ１に充分な遅れ時間のフィルタ処理を行って確実なＺ相信号を得ることを可能とした。
【００３８】
次に、図２の前記クリア入力０１１０は、前記ＯＲゲート０１２２を経由して前記回転位相発生器０１０９をクリアし前記回転位相Ｐをゼロとする。これにより前記Ｚ相発生器０１２７からＺ相信号Ｚ１が発生することとなる。そして、該クリア入力０１１０は外部より入力される信号であって、一例として前記図１の通信回線０２ｂにより前記折り機の位相ＦＢ検出装置０６０３と接続される。そして、該折り機の位相ＦＢ検出装置０６０３は前記折り機のロータリーエンコーダ０８ｆが出力するＺ相信号Ｚ３を、前記通信回線０２ｂを経由して前記クリア入力０１１０をアクティブ（図２では論理“１”）として、前記回転位相発生器０１０９をクリアし前記Ｚ相発生器０１２７からＺ相信号Ｚ１を発生せしめる。
この機能は運転を開始したとき、あるいは運転を開始して生産速度に加速開始前の速度制御による徐動運転中に、前記折り機のロータリーエンコーダ０８ｆがＺ相信号Ｚ３を出力した時１回のみ実施し、前記バーチャル回転指令発生装置０１０１が生成するＺ相信号Ｚ１を前記折り機のロータリーエンコーダ０８ｆのＺ相信号Ｚ３に一致せしめる。この結果、一瞬の時刻において前記バーチャル回転指令発生装置０１０１が生成する回転位相Ｐと前記折り機のロータリーエンコーダ０８ｆによる回転位相がゼロにて一致することとなる。
【００３９】
そしてこれ以降速やかに、各印刷機と折り機は前記バーチャル回転指令発生装置０１０１が出力する指令に従って位相制御をオンとするので、各印刷機は原点合わせを行うが前記折り機１５ｆは前記バーチャル回転指令発生装置０１０１と回転位相が既に合っているので原点合わせを行う必要が無い。すなわち、前記折り機１５ｆは不要な加減速を行うこと無く滑らかに運転を開始し、前記折り機に入る複数の連続紙は弛みや異常な張りを発生すること無く印刷を開始する。
【００４０】
以上で説明した前記図２の実施例１における前記バーチャル回転指令発生装置０１０１は、前記（２）式の如く誤差の無い電子的に極めて安定した精度の良いＡ相信号Ａ１、Ｂ相信号Ｂ１、及びＺ相信号Ｚ１を生成する。
次に、図３から図８により前記図２の実施例１の動作説明、補足説明、及び詳細説明を行う。
前記図２では明示されていないが、本発明のバーチャル回転指令発生装置０１０１において、前記回転位相発生器０１０９が出力する回転位相Ｐの分解能は４の倍数とすることを特徴とする。これの説明を図３においては回転位相Ｐの分解能が４の倍数ではないときを例に、図４においては４の倍数であるときを例に前記図２を参照しつつ説明を行うが、説明を容易とするために１回転の分解能は図３では１５０を、図４では１６０を例とし、回転方向は正転の場合で説明する。
【００４１】
始めに、図３は実施例１の前記回転位相発生器０１０９の動作を説明し、１回転の分解能が４の倍数と異なるとき例えば１５０のときを説明し、このとき、前記回転位相Ｐは０から１４９（１４９は１６進数では９５ｈである。なお、本発明では１６進数表記の値は末尾に‘ｈ’を付加して示し、この他２進数表記の値は末尾に‘ｂ’を付加して示す。）の範囲で遷移する。そして、該図３−（ａ）は前記回転位相Ｐの下４ビットのｐ３からｐ０の値の時間的遷移を２進数で示し、図３−（ｂ）は該ｐ３からｐ０の値の時間的遷移を１０進数で示し、図３−（ｃ）と（ｄ）は前記Ａ相Ｂ相発生器０１２３が生成する前記Ａ相信号Ａ１とＢ相信号Ｂ１の時間的遷移を示す。また、図３−（ｅ）は前記回転位相Ｐが最大位相から最小位相のゼロに遷移するとき、該回転位相Ｐの全ての桁の変化を１６進数で表している。
【００４２】
そして、該図３の時刻Ｔ２において前記回転位相Ｐは最大回転位相９５ｈから最小回転位相ゼロに変化するとしており、そのため、前記図３−（ｅ）で示す回転位相Ｐは９３ｈ、９４ｈ、９５ｈと遷移した後、０、１、２と遷移する。これに対応して、前記図３−（ａ）と（ｂ）は前記回転位相Ｐの下４ビットを示すものであったから図示の如くそれぞれ２進数と１０進数で変化する。ここで図３−（ｂ）に着目すると、時刻Ｔ１前後及び時刻Ｔ３前後においては、０、１、２、３、０と順次規則正しく変化するが、時刻Ｔ２前後においては３、０、１、０、１、２と不規則に変化している。
次に、前記図３−（ｃ）のＡ相信号Ａ１は前記図２の回転位相Ｐのｐ１ビットを加工して得るものであったから、前記図３−（ａ）のｐ１が“１”、“０”と変化するのと対応して該図３−（ｃ）のＡ相信号Ａ１も“１”、“０”となる。また、前記図３−（ｄ）のＢ相信号Ｂ１は前記図２の回転位相Ｐのｐ０とｐ１ビットを前記ＸＯＲゲート０１２４にて処理を行って得るものであったから、該図３−（ｄ）に示す如きとなる。
【００４３】
すなわち、１回転の分解能が４の倍数ではない例えば１５０のとき、前記回転位相Ｐが９５ｈからゼロに遷移する時刻Ｔ２において、該図３−（ｃ）、（ｄ）に示すＡ相信号Ａ１とＢ相信号Ｂ１の変化は不規則となり実用とすることはできない。これ故、本発明の前記バーチャル回転指令発生装置０１０１においては、前記回転位相発生器０１０９が出力する回転位相Ｐの分解能は４の倍数とするものであり、次に図４によりこの場合を良とする説明を同じく図２を参照しつつ行う。
【００４４】
図４は実施例１の前記回転位相発生器０１０９の１回転の分解能が４の倍数のとき、例えば１６０の場合を説明するもので、このとき、前記回転位相Ｐは０から１５９（１５９は１６進数では９Ｆｈである。）の範囲で遷移する。そして、該図４−（ａ）から（ｅ）は前記図３−（ａ）から（ｅ）と同じ信号を表し、該図４の時刻Ｔ２において前記回転位相Ｐは最大回転位相９Ｆｈから最小回転位相０に変化するとしている。そのため、前記図４−（ｅ）で示す回転位相Ｐは９Ｄｈ、９Ｅｈ、９Ｆｈと遷移した後、０、１、２と遷移する。これに対応して、前記図４−（ａ）と（ｂ）は前記回転位相Ｐの下４ビットを示すものであったから図示の如くそれぞれ２進数と１０進数で変化する。そして図４−（ｂ）に着目すると、時刻Ｔ１前後及び時刻Ｔ３前後においては、０、１、２、３、０と順次規則正しく変化し、時刻Ｔ２前後においても０、１、２、３、０と規則正しく変化している。
次に、Ａ相信号Ａ１は前記図２の回転位相Ｐのｐ１ビットを処理して得るものであったから、前記図４−（ａ）のｐ１に対応して図４−（ｃ）の通りとなる。また、Ｂ相信号Ｂ１は前記図２の回転位相Ｐのｐ０とｐ１ビットを前記ＸＯＲゲート０１２４にて処理を行って得るものであったから、該図４−（ｄ）に示す如きとなる。そして、該Ａ相信号Ａ１とＢ相信号Ｂ１は最大回転位相９Ｆｈから最小回転位相ゼロに変化するときも規則正しく遷移することとなる。
【００４５】
以上の通り本発明では、前記バーチャル回転指令発生装置０１０１が内蔵する前記回転位相発生器０１０９が出力する回転位相Ｐの分解能は４の倍数とし、例えば６００、１２００、２４００、または７６８００なる分解能とする。これにより、唯一の前記回転位相発生器０１０９から常に連続して規則正しく変化するＡ相信号Ａ１とＢ相信号Ｂ１を得ることができるのみならず、次の図５から説明するＺ相信号Ｚ１も同時に得ることができる。
ここで以降の説明において、本発明に関わる上記４の倍数の分解能を次の（８）式で表す。
４の倍数の分解能＝４Ｒ              （８）式- 
このとき、前記回転位相Ｐの最大回転位相Ｐｍａｘは次の（９）式となる。
Ｐｍａｘ＝４Ｒ−１                （９）式- 
【００４６】
図５は図２の前記Ｚ相発生器０１２７の動作を更に説明するもので、該図２を参照しつつ図５について説明を行う。図５−（ａ）は前記回転方向信号０１０５の時間的遷移を、図５−（ｃ）は前記回転位相発生器０１０９が出力する回転位相Ｐの時間的遷移を示し、図５−（ｆ）、（ｇ）、及び（ｈ）は前記バーチャル回転指令発生装置０１０１が出力するそれぞれＡ相信号Ａ１、Ｂ相信号Ｂ１、及びＺ相信号Ｚ１を示す。
始めに、図５−（ａ）に示す前記回転方向信号０１０５は時刻Ｔ１までは正転、時刻Ｔ２からＴ３までは逆転、時刻Ｔ４以降は再び正転となる状態を示す。そして、時刻Ｔ１からＴ２間と時刻Ｔ３からＴ４間は停止状態、すなわち図５には示さない前記周波数信号０１０７は停止している。ここで、該周波数信号０１０７は正転のときも逆転のときも一定の周波数としている。
【００４７】
次に、図５−（ｃ）は前記回転位相Ｐが時刻Ｔ１までは正転であるのでカウントアップの動作となり、時刻Ｔ２からＴ３までは逆転であるのでカウントダウンの動作となり、時刻Ｔ４以降は再び正転のためカウントアップとなる態様を示している。そして、前記回転位相Ｐは正転のときはカウントアップして、例えば時刻Ｔ６にて前記（９）式の最大回転位相Ｐｍａｘとなった後ゼロとなりカウントアップを継続する。また、逆転のときはカウントダウンして、例えば時刻Ｔ１０にてゼロとなった後前記（９）式の最大回転位相Ｐｍａｘとなりカウントダウンを継続する。
そして、前記Ｚ相発生器０１２７のコンパレータ０１２９は前記回転位相Ｐと点線にて示す前記Ｚ相生成レベル１のＣとの比較を前記（６）式及び（７）式の通り行って、図５−（ｈ）にて後述するＺ相信号Ｚ１を例えば時刻Ｔ６からＴ７間、時刻Ｔ１２からＴ１３間にて“１”とする。
【００４８】
次に、図５−（ｆ）及び（ｇ）は前記Ａ相Ｂ相発生器０１２３が出力するそれぞれＡ相信号Ａ１、Ｂ相信号Ｂ１を模擬的に示し、これが生成される詳細は前記図３及び図４にて説明している。そして、図５−（ｈ）は前記Ｚ相発生器０１２７が出力するＺ相信号Ｚ１を示し、該Ｚ相信号Ｚ１は正転のときも逆転のときも前記（６）式及び（７）式にて生成される。かように本発明では正転のときも逆転のときも、唯一の回転位相発生器０１０９の出力から、前記Ａ相信号Ａ１、Ｂ相信号Ｂ１、及びＺ相信号Ｚ１を得て、該Ｚ相生成レベル１のＣの設定値により前記Ｚ相信号Ｚ１のパルス幅を任意に広くすることを可能とした。
【００４９】
次に、図６は前記正転用クリア回路０１１７の動作について説明し前記図２を参照しつつ説明を行う。該正転用クリア回路０１１７はコンパレータ０１１８、Ｄフリップフロップ０１１９、ＮＯＴゲート０１２０、及びＡＮＤゲート０１２１を内蔵している。そして、図６−（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）はそれぞれ前記回転方向信号０１０５、周波数信号０１０７、及び回転位相Ｐの値の時間的遷移を示し、図６−（ｉ）及び（ｊ）はそれぞれ前記Ｄフリップフロップ０１１９の出力及びＡＮＤゲート０１２１の出力の時間的遷移を示し、図６−（ｆ）及び（ｇ）は前記Ａ相信号Ａ１とＢ相信号Ｂ１の時間的遷移を示す。
該図６−（ａ）は前記回転方向信号０１０５が“０”で回転方向が正転の場合を示し、図６−（ｂ）は前記周波数信号０１０７が前記速度設定器０１０３の設定に対応した周波数の信号である態様を示す。図６−（ｃ）は、前記回転位相発生器０１０９が前記周波数信号０１０７を入力して計数し前記回転位相Ｐが順次、カウントアップする様子を示す。すなわち、該回転位相Ｐは（Ｐｍａｘ−１）からＰｍａｘにカウントアップした後、０、１、２と遷移する。
ここで、図６において時刻Ｔ１は前記回転位相Ｐが最大回転位相Ｐｍａｘとなる時刻であり、時刻Ｔ２は前記時刻Ｔ１後、前記周波数信号０１０７が“０”となる時刻であり、時刻Ｔ３は前記時刻Ｔ１後、前記周波数信号０１０７が再び“１”となる時刻である。
【００５０】
そして、前記正転用クリア回路０１１７は前記最大位相係数レジスタ０１１１が出力するＰｍａｘと前記回転位相Ｐを入力し、該正転用クリア回路０１１７に内蔵される前記コンパレータ０１１８は次の（１０）式及び（１１）式の動作を行う。
回転位相Ｐ＜最大回転位相Ｐｍａｘ  のとき、０  （１０）式- 
最大回転位相Ｐｍａｘ≦回転位相Ｐ  のとき、１  （１１）式- 
これにより、該コンパレータ０１１８の出力は図６−（ｃ）の前記回転位相ＰがＰｍａｘとなる時刻Ｔ１において“１”となり、次に、図６−（ｉ）に示す前記Ｄフリップフロップ０１１９の出力は時刻Ｔ２において“１”となる。続いて、図６−（ｊ）に示す前記ＡＮＤゲート０１２１の出力は時刻Ｔ３において“１”となって前記回転位相発生器０１０９のＣＬＲ入力に“１”が入力され、前記回転位相Ｐをクリアする。かようにして、前記回転位相発生器０１０９は（Ｐｍａｘ＋１）パルス毎にゼロにクリアされることとなる。
そして、図６−（ｆ）、（ｇ）で示す前記Ａ相信号Ａ１及びＢ相信号Ｂ１は、前記回転位相Ｐが最大回転位相Ｐｍａｘからゼロに遷移する時刻Ｔ３の前後において不規則となること無く、正常に動作を継続する。かようにして、前記正転用クリア回路０１１７は該図６にて説明した動作を行い、前記回転位相発生器０１０９を連続的に正転方向の動作を継続せしめる。
【００５１】
一方、前記逆転用プリセット回路０１１２は逆転のとき用いるもので、前記正転用クリア回路０１１７と類似する動作を行い、図７は該逆転用プリセット回路０１１２の動作を更に説明し前記図２を参照しつつ説明を行う。該逆転用プリセット回路０１１２はゼロ位相係数レジスタ０１１３、コンパレータ０１１４、Ｄフリップフロップ０１１５、及びＡＮＤゲート０１１６を内蔵する。そして、図７−（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｆ）、及び（ｇ）は前記図６で同じ符号を付すものと同じ信号の時間的遷移を表し、図７−（ｉ）及び（ｊ）はそれぞれ前記Ｄフリップフロップ０１１５の出力及びＡＮＤゲート０１１６の出力の時間的遷移を示す。
該図７−（ａ）は前記回転方向信号０１０５が“１”で回転方向が逆転の場合を示し、図７−（ｂ）は前記周波数信号０１０７が前記速度設定器０１０３の設定に対応した周波数の信号である態様を示す。図７−（ｃ）は、前記回転位相発生器０１０９が前記周波数信号０１０７を入力して計数し前記回転位相Ｐが順次、カウントダウンする状態を示す。すなわち、該回転位相Ｐは２、１、０とカウントダウンした後、Ｐｍａｘ、（Ｐｍａｘ−１）、（Ｐｍａｘ−２）と遷移する。
ここで、図７において時刻Ｔ１は前記回転位相Ｐが最小回転位相０となる時刻であり、時刻Ｔ２は前記時刻Ｔ１後、前記周波数信号０１０７が“０”となる時刻であり、時刻Ｔ３は前記時刻Ｔ１後、前記周波数信号０１０７が再び“１”となる時刻である。
【００５２】
そして、前記逆転用プリセット回路０１１２は前記回転位相Ｐを入力し、該逆転用プリセット回路０１１２に内蔵される前記コンパレータ０１１４は該回転位相Ｐと前記ゼロ位相係数レジスタ０１１３が出力する最小回転位相０を比較して次の（１２）式及び（１３）式の動作を行う。
回転位相Ｐ≦最小回転位相０  のとき、１      （１２）式- 
最小回転位相０＜回転位相Ｐ  のとき、０      （１３）式- 
これにより、該コンパレータ０１１４の出力は図７−（ｃ）の前記回転位相Ｐが最小回転位相０となる時刻Ｔ１において“１”となり、次に、図７−（ｉ）に示す前記Ｄフリップフロップ０１１５の出力は時刻Ｔ２において“１”となる。続いて、図７−（ｊ）に示す前記ＡＮＤゲート０１１６の出力は時刻Ｔ３において“１”となって前記回転位相発生器０１０９のＰＲＥ入力に入力される。ここで、前記回転位相発生器０１０９は、該ＰＲＥ入力に“１”が入力されるとＬＯＤ入力より入力されている前記最大回転位相Ｐｍａｘを回転位相Ｐにプリセットし、前記図７−（ｃ）の時刻Ｔ３においてＰｍａｘと遷移する。かようにして、前記回転位相発生器０１０９は（Ｐｍａｘ＋１）パルス毎にＰｍａｘにプリセットされることとなる。
そして、図７−（ｆ）、（ｇ）で示す前記Ａ相信号Ａ１及びＢ相信号Ｂ１は、前記回転位相Ｐがゼロから最大回転位相Ｐｍａｘに遷移する時刻Ｔ３の前後において、不規則となること無く確実に動作を継続する。かようにして、前記逆転用プリセット回路０１１２は該図７にて説明した動作を行い、前記回転位相発生器０１０９を連続的に逆転方向の動作を継続せしめる。
【００５３】
ここで上述の、正転のときに前記回転位相Ｐを最大回転位相Ｐｍａｘからゼロに遷移せしめること、及び逆転のときに前記回転位相Ｐをゼロから最大回転位相Ｐｍａｘに遷移せしめることは従来において実施し得ることである。しかしながら、前記バーチャル回転指令発生装置０１０１は、正転であっても逆転であっても、または正転と逆転を交互に繰り返す場合であっても、必ず前記Ａ相信号Ａ１、Ｂ相信号Ｂ１、及びＺ相信号Ｚ１を連続して規則正しく生成するために格別の手段を実施する必要があること、及び本発明の実施例を明確に説明するために、本発明に付随する機能として前記正転用クリア回路０１１７と逆転用プリセット回路０１１２を例示したのであって留意されたい。
【００５４】
本発明のバーチャル回転指令発生装置０１０１が内蔵する前記Ｚ相発生器０１２７の動作を前記図５にて説明し、前記正転用クリア回路０１１７、逆転用プリセット回路０１１２により前記回転位相Ｐが最大回転位相Ｐｍａｘと最小回転位相０間を規則正しく遷移することを前記図６及び図７において説明した。次に、前記図２を参照しつつ図８により正転と逆転に着目して前記Ｚ相発生器０１２７の詳細説明を行う。
図８−（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）はそれぞれ前記回転方向信号０１０５、周波数信号０１０７、及び回転位相Ｐの値の時間的遷移を示し、図８−（ｄ）は前記回転位相Ｐの下４ビットのｐ３からｐ０の値の時間的遷移を２進数で示し、図８−（ｅ）は該ｐ３からｐ０の値の時間的遷移を１０進数で示し、図８−（ｆ）、（ｇ）は前記Ａ相Ｂ相発生器０１２３が生成する前記Ａ相信号Ａ１、Ｂ相信号Ｂ１を示し、図８−（ｈ）は前記Ｚ相発生器０１２７が生成するＺ相信号Ｚ１の時間的遷移を示す。
【００５５】
始めに、図８−（ａ）に示す前記回転方向信号０１０５は時刻Ｔ８までは正転、それ以降は逆転となる状態を示し、図８−（ｂ）は前記周波数信号０１０７が前記速度設定器０１０３の設定に対応した周波数の信号である態様を示し、回転方向が変わる時刻Ｔ８前後ではいったん停止している。
次に、図８−（ｃ）は前記回転位相Ｐが時刻Ｔ８までは正転なのでカウントアップの動作となり、時刻Ｔ６にて最大回転位相Ｐｍａｘに到達した後クリアされてゼロとなりカウントアップを継続する。また、該回転位相Ｐは時刻Ｔ８を過ぎると逆転となるのでカウントダウンの動作となり最小回転位相であるゼロに到達した後、時刻Ｔ１０にて最大回転位相Ｐｍａｘにプリセットされてカウントダウンを継続する。
そして、前記Ｚ相発生器０１２７は前記回転位相Ｐと点線にて示す前記Ｚ相生成レベル１のＣとの比較を前記（６）式及び（７）式の通り行って、図８−（ｈ）にて後述するＺ相信号Ｚ１を例えば時刻Ｔ６からＴ７間、時刻Ｔ９からＴ１０間にて“１”とする。ここで、該図８−（ｃ）においては動作をより具体的に示すために、前記Ｚ相生成レベル１のＣを“４”として例示している。
【００５６】
次に、図８−（ｄ）から（ｇ）は前記図４−（ａ）から（ｄ）と同じ信号を示す。更に、図８では前記図４の正転の場合に加えて逆転するときも、前記回転位相Ｐの下４ビットのｐ３からｐ０の値と前記Ａ相信号Ａ１とＢ相信号Ｂ１の時間的遷移を示している。始めに、図８−（ｄ）及び（ｅ）にて示す前記回転位相Ｐの下４ビットのｐ３からｐ０の値は、時刻Ｔ８までは正転方向に３、０、１、２、３と遷移し時刻Ｔ８以降は逆転方向に３、２、１、０、３と所定の遷移を行う。そして、図８−（ｆ）、（ｇ）にて示す信号は前記図８−（ｄ）に示す信号ｐ１とｐ０から生成されるのでいかなるときも規則正しく遷移する。すなわち、正転のとき前記回転位相ＰがＰｍａｘから０に変化する時刻Ｔ６前後においても、逆転のとき前記回転位相Ｐが０からＰｍａｘに変化する時刻Ｔ１０前後においても、また回転方向が変わる時刻Ｔ８前後においても、前記Ａ相信号Ａ１とＢ相信号Ｂ１は所定の位相関係にて正しく遷移する。
【００５７】
そして、図８−（ｈ）にて示す前記Ｚ相信号Ｚ１は前記の通り、時刻Ｔ６からＴ７間、時刻Ｔ９からＴ１０間にて“１”となる。更に、該Ｚ相信号Ｚ１と前記図８−（ｆ）、（ｇ）のＡ相信号Ａ１とＢ相信号Ｂ１の位相関係を対照すれば、正転のときの時刻Ｔ６は逆転のときのＴ１０に、正転のときの時刻Ｔ７は逆転のときのＴ９に対応する。かように、本発明による前記バーチャル回転指令発生装置０１０１は正転するときも逆転するときも、常に定められた位相関係にてＡ相信号Ａ１、Ｂ相信号Ｂ１、及びＺ相信号Ｚ１を生成する。
【００５８】
以上の図１から図８に依る実施例１の前記バーチャル回転指令発生装置０１０１は、これまで説明した特徴を要約すれば次の通りとなる。
（１）第１に唯一の前記回転位相発生器０１０９の出力から前記Ａ相信号Ａ１、Ｂ相信号Ｂ１、及びＺ相信号Ｚ１を得る。これによりカウンタを複数組設置する必要が無くよりシンプルなハードウェアの構成を可能とした。
（２）第２の特徴として前記バーチャル回転指令発生装置０１０１は、内蔵する前記回転位相発生器０１０９が出力する回転位相Ｐの分解能は４の倍数とする。これにより、前記回転位相発生器０１０９から正転及び逆転に関わらず、また、正転と逆転が交互するときであっても、常に連続して規則正しく変化するＡ相信号Ａ１、Ｂ相信号Ｂ１、及びＺ相信号Ｚ１を得ることを可能とした。
（３）上記第（１）項と（２）項に付随し第３の特徴として、前記Ａ相信号Ａ１、Ｂ相信号Ｂ１に対してＺ相信号Ｚ１の位相関係が固定され、これにより後続の同期駆動装置において常に正確な回転位相指令の生成を可能とした。
（４）第４の特徴として前記Ｚ相信号Ｚ１のパルス幅を任意に広くすることを実現し、これにより後続の同期駆動装置において前記Ｚ相信号Ｚ１を受信するとき、該Ｚ相信号Ｚ１にノイズが侵入したときであってもこれを確実に排除して正しいＺ相信号を検出して、正確な回転指令を得ることを可能とした。
（５）第５の特徴として前記クリア入力０１１０を備えることにより、前記折り機のロータリーエンコーダ０８ｆのＺ相信号Ｚ３がアクティブ（“１”）になったとき、前記バーチャル回転指令発生装置０１０１が生成するＺ相信号Ｚ１をアクティブ（“１”）とせしめた。これにより、後述する前記折り機と前記バーチャル回転指令発生装置０１０１の回転位相を一致せしめることを可能とした。
（６）そして、上記の特徴を有する本発明による前記バーチャル回転指令発生装置０１０１は電子的に製造されるものなので、前記（１）式による誤差が無く、また、物理的な振動が無い極めて安定した精度の良い回転位相を生成する。
【００５９】
図９は前記図１で示したバーチャル回転指令発生装置０１０１の本発明の実施例２を説明する図であり、図１０から図１２は該図９の実施例２の構成及び動作を更に詳細に説明するものである。
始めに、図９において前記図２の実施例１と同じ符号を付すものはこれと同じ機能を有しその説明を割愛する。そして、図９と前記図２との相違は、前記図２のＺ相発生器０１２７に替えて図９においては第２のＺ相発生器０１２７ｂを設置し、その他プリセット入力０１３１、ＯＲゲート０１３２、位相データ入力０１３３、及びセレクタ０１３４を追加している。
【００６０】
該図９のバーチャル回転指令発生装置０１０１が内蔵する前記第２のＺ相発生器０１２７ｂは、前記回転位相Ｐと前記発信器０１０２が出力する基準周波数信号を入力して新たなＺ相信号Ｚ１を出力し、該第２のＺ相発生器０１２７ｂの構成、動作については図１０、図１１、及び図１２において後述する。
次に、前記プリセット入力０１３１からセレクタ０１３４は前記バーチャル回転指令発生装置０１０１の外部から前記回転位相発生器０１０９が出力する回転位相Ｐを所望の値にプリセットする機能を有する。そして、前記プリセット入力０１３１は１ビットのプリセット信号で通常は“０”であり後述するプリセットを行うときは“１”とする。そして、前記位相データ入力０１３３は前記回転位相Ｐと等しいデータ長のプリセット位相である。また、前記ＯＲゲート０１３２は前記逆転用プリセット回路０１１２の出力に加え前記プリセット入力０１３１のプリセット信号を前記回転位相発生器０１０９のＰＲＥ入力に加える。
また、前記セレクタ０１３４は前記プリセット入力０１３１を選択信号として入力し、前記最大回転位相Ｐｍａｘと前記位相データ入力０１３３を数値データとして入力し、この両者の一方を選択して前記回転位相発生器０１０９のＬＯＤ入力に送出する。ここで、前記プリセット入力０１３１は通常は“０”であって前記セレクタ０１３４は最大回転位相Ｐｍａｘを選択している。
【００６１】
更に説明を加えると、該プリセット入力０１３１と位相データ入力０１３３には、例えば前記集中制御装置０１が内蔵する図示しないマイクロプロセッサ（以下ＭＰＵと称す）やデジタルシグナルプロセッサ（以下ＤＳＰと称す）からプリセット信号及びプリセット位相が入力される。すなわち、該ＭＰＵはプリセットを行うとき、始めに前記位相データ入力０１３３にプリセット位相のセットを行い、次に通常は“０”である前記プリセット入力０１３１を“１”とする。
これにより、前記セレクタ０１３４は前記位相データ入力０１３３を選択して前記回転位相発生器０１０９のＬＯＤ入力へ送出し、前記回転位相発生器０１０９のＰＲＥ入力は前記ＯＲゲート０１３２を経由して“１”となる。これ故、前記位相データ入力０１３３のプリセット位相が前記回転位相Ｐにプリセットされることとなる。そして、前記ＭＰＵはプリセットが完了すると、前記プリセット入力０１３１を再び“０”とする。
【００６２】
かようにして、図９のバーチャル回転指令発生装置０１０１は、前記プリセット入力０１３１と位相データ入力０１３３を設置することにより、前記回転位相発生器０１０９の回転位相Ｐを自在に所望の値にプリセットすることを可能とした。これにより、例えばシャフトレス輪転印刷機において印刷運転を開始するとき、速度制御による徐動運転中に前記折り機のロータリーエンコーダ０８ｆの回転位相を前記バーチャル回転指令発生装置０１０１の回転位相Ｐにプリセットを行って回転位相を一致せしめる。この後速やかに位相制御をオンすれば、前記折り機１５ｆは原点合わせの工程を省略して同期制御に移行し連続紙が破断や弛みを発生することなく印刷を開始せしめる。
【００６３】
次に、図１０は前記図９の第２のＺ相発生器０１２７ｂの構成例を示すものであり該図１０において、０１２８及び０１２９は前記図２の同じ符号を付すＺ相幅係数レジスタ及びコンパレータと同じ機能を有する。そして、０１４２は最大位相係数レジスタで（Ｐｍａｘ＋１）を保持し、０１４３は加減算器、０１４４はコンパレータ、０１４５はＯＲゲート、０１４６は前記発信器０１０２が出力する基準周波数信号、０１４７はＤフリップフロップである。
始めに、前記コンパレータ０１２９は前記（６）式及び（７）式の動作を行い、前記加減算器０１４３は前記（Ｐｍａｘ＋１）からＺ相生成レベル１のＣを減じて次の（１４）式で示すＺ相生成レベル２を出力する。
Ｚ相生成レベル２＝Ｐｍａｘ＋１−Ｃ  （１４）式- 
そして、前記コンパレータ０１４４は前記回転位相Ｐと該Ｚ相生成レベル２を入力して比較し、次の（１５）式及び（１６）式で示す通り前記回転位相ＰがＺ相生成レベル２（Ｐｍａｘ＋１−Ｃ）以上のときは１を、それ以外のときは０を出力する。
Ｚ相生成レベル２の（Ｐｍａｘ＋１−Ｃ）≦回転位相Ｐ  のとき、１（１５）式- 
回転位相Ｐ＜Ｚ相生成レベル２の（Ｐｍａｘ＋１−Ｃ）のとき、０（１６）式- 
該コンパレータ０１４４の出力と前記コンパレータ０１２９の出力は前記ＯＲゲート０１４５にて演算されたあと、前記Ｄフリップフロップ０１４７と前記基準周波数信号０１４６により安定化されて実施例２によるＺ相信号Ｚ１となる。
【００６４】
次に、図１１は前記図１０における前記（６）式、（７）式、（１５）式、及び（１６）式により生成されるＺ相信号Ｚ１をグラフにて説明し、前記図９、図１０を参照しつつ図１１について説明を行う。始めに、図１１−（ａ）、（ｃ）、（ｆ）、及び（ｇ）は前記図５の同じ符号を付すものと同じ信号を示し、図１１−（ｈ）は前記第２のＺ相発生器０１２７ｂが出力するＺ相信号Ｚ１である。
さて、図１１−（ａ）に示す前記回転方向信号０１０５は時刻Ｔ１までは正転、時刻Ｔ２からＴ３までは逆転、時刻Ｔ４以降は再び正転となる様子を示す。そして、時刻Ｔ１からＴ２間と時刻Ｔ３からＴ４間は停止状態、すなわち図１１には示さない前記周波数信号０１０７は停止している。ここで、該周波数信号０１０７は正転のときも逆転のときも一定の周波数としている。なお、シャフトレス輪転印刷機においてバーチャル回転指令発生装置０１０１は、印刷運転は正転にて行うが逆転は印刷機の版替えのときに必須の機能である。
【００６５】
次に、図１１−（ｃ）は前記回転位相Ｐが時刻Ｔ１までは正転なのでカウントアップの動作となり、時刻Ｔ２からＴ３までは逆転なのでカウントダウンの動作となり、時刻Ｔ４以降は再び正転のためカウントアップとなる態様を示している。そして、前記回転位相Ｐは正転のときはカウントアップして、例えば時刻Ｔ６にて前記（９）式の最大回転位相Ｐｍａｘとなった後ゼロとなりカウントアップを継続する。また、逆転のときはカウントダウンして、例えば時刻Ｔ１０にてゼロとなった後前記（９）式の最大回転位相Ｐｍａｘとなりカウントダウンを継続する。
【００６６】
そして、前記第２のＺ相発生器０１２７ｂのコンパレータ０１２９は前記回転位相Ｐと点線にて示す前記Ｚ相生成レベル１のＣとの比較を前記（６）式及び（７）式の通り行って、図１１−（ｈ）にて後述するＺ相信号を例えば時刻Ｔ６からＴ７間、時刻Ｔ１２からＴ１３間にて“１”とする。また、前記コンパレータ０１４４は前記回転位相Ｐと点線にて示す前記Ｚ相生成レベル２の（Ｐｍａｘ＋１−Ｃ）との比較を前記（１５）式及び（１６）式の通り行って、図１１−（ｈ）にて後述するＺ相信号Ｚ１を例えば時刻Ｔ５からＴ６間、時刻Ｔ１３からＴ１４間にて“１”とする。
そして、２つの前記コンパレータ０１２９とコンパレータ０１４４の出力は前記ＯＲゲート０１４５にてＯＲ演算し、図１１−（ｈ）にて後述するＺ相信号Ｚ１を例えば時刻Ｔ５からＴ７間、時刻Ｔ１２からＴ１４間にて“１”とするに至る。
【００６７】
次に、図１１−（ｆ）及び（ｇ）は前記Ａ相Ｂ相発生器０１２３が出力するそれぞれＡ相信号Ａ１及びＢ相信号Ｂ１を模擬的に示し、これの詳細は前記図３及び図４にて説明している。
そして、図１１−（ｈ）は前記第２のＺ相発生器０１２７ｂが出力するＺ相信号Ｚ１を示し、該Ｚ相信号Ｚ１は正転のときも逆転のときも上記の通り、例えば時刻Ｔ５からＴ７間、時刻Ｔ１２からＴ１４間にて“１”となる。かように本発明の実施例２においても、唯一の回転位相発生器０１０９の出力から前記Ａ相信号Ａ１、Ｂ相信号Ｂ１、及びＺ相信号Ｚ１を得て、該Ｚ相生成レベル１のＣの設定値により回転位相Ｐがゼロを中心として前記Ｚ相信号Ｚ１のパルス幅を任意に広くすることを可能とした。
【００６８】
次に、前記図９を参照しつつ図１２により正転と逆転に着目して前記Ｚ相発生器０１２７ｂの詳細説明を行う。図１２−（ａ）から（ｇ）は前記図８にて同じ符号を付すものと同じ機能を有し、図１２−（ｈ）は前記第２のＺ相発生器０１２７ｂが出力するＺ相信号Ｚ１である。
始めに、図１２−（ａ）に示す前記回転方向信号０１０５は時刻Ｔ８までは正転、それ以降は逆転となる状態を示し、図１２−（ｂ）は前記周波数信号０１０７が前記速度設定器０１０３の設定に対応した周波数の信号である態様を示し、回転方向が変わる時刻Ｔ８前後ではいったん停止している。
次に、図１２−（ｃ）は前記回転位相Ｐが時刻Ｔ８までは正転なのでカウントアップの動作となり、時刻Ｔ６に最大回転位相Ｐｍａｘに到達した後クリアされてゼロとなりカウントアップを継続する。また、該回転位相Ｐは時刻Ｔ８を過ぎると逆転となるのでカウントダウンの動作となり最小回転位相であるゼロに到達した後、時刻Ｔ１０にて最大回転位相Ｐｍａｘにプリセットされてカウントダウンを継続する。
そして、前記Ｚ相発生器０１２７ｂは前記回転位相Ｐと点線にて示す前記Ｚ相生成レベル１及びＺ相生成レベル２との比較を前記（６）式、（７）式、（１５）式、及び（１６）式の通り行って、図１２−（ｈ）にて後述するＺ相信号Ｚ１を例えば時刻Ｔ５からＴ７間、時刻Ｔ９からＴ１１間にて“１”とする。ここで、該図１２−（ｃ）においては動作をより具体的に示すために、前記Ｚ相生成レベル１のＣを“４”として例示している。
【００６９】
次に、図１２−（ｄ）から（ｇ）は前記図４−（ａ）から（ｄ）と同じ信号を示し、図１２では前記図４の正転の場合に加えて逆転するときも前記回転位相Ｐの下４ビットのｐ３からｐ０の値と前記Ａ相信号Ａ１とＢ相信号Ｂ１の時間的遷移を示している。始めに、図１２−（ｄ）及び（ｅ）にて示す前記回転位相Ｐの下４ビットのｐ３からｐ０の値は、時刻Ｔ８までは正転方向に３、０、１、２、３と遷移し時刻Ｔ８以降は逆転方向に３、２、１、０、３と所定の遷移を行う。そして、図１２−（ｆ）、（ｇ）にて示す信号は前記図１２−（ｄ）に示す信号ｐ１とｐ０から生成されるのでいかなるときも規則正しく遷移する。すなわち、正転のとき前記回転位相ＰがＰｍａｘから０に変化する時刻Ｔ６前後においても、逆転のとき前記回転位相Ｐが０からＰｍａｘに変化する時刻Ｔ１０前後においても、また回転方向が変わる時刻Ｔ８前後においても、前記Ａ相信号Ａ１とＢ相信号Ｂ１は所定の位相関係にて正しく遷移する。
【００７０】
そして、図１２−（ｈ）にて示す前記Ｚ相信号Ｚ１は、時刻Ｔ５からＴ７間、時刻Ｔ９からＴ１１間にて“１”となる。更に、該Ｚ相信号Ｚ１と前記図１２−（ｆ）、（ｇ）のＡ相信号Ａ１とＢ相信号Ｂ１の位相関係を対照すれば、正転のときの時刻Ｔ５は逆転のときのＴ１１に、正転のときの時刻Ｔ７は逆転のときのＴ９に対応する。かように、本発明による実施例２の前記バーチャル回転指令発生装置０１０１は正転するときも逆転するときも、常に定められた位相関係にてＡ相信号Ａ１、Ｂ相信号Ｂ１、及びＺ相信号Ｚ１を生成する。
ここで、実施例１のＺ相発生器０１２７は前記図８にて示した通り、前記回転位相Ｐが０とＰｍａｘを遷移するときにおいて片側だけでＺ相信号Ｚ１を出力するが、実施例２のＺ相発生器０１２７ｂは図１２にて示す通り、前記回転位相が０を中心としてプラスマイナスＣの幅にて両側にＺ相信号を出力する相違がある。
【００７１】
図１３は前記図１で示したバーチャル回転指令発生装置０１０１の本発明の実施例３を説明する図であり、図１４から図１７は該図１３の実施例３の動作及び構成を更に説明する図である。
始めに、図１３において前記図２の実施例１と同じ符号を付すものはこれと同じ機能を有し、図１３と前記図２との相違は、前記図２の回転位相発生器０１０９に替えて図１３においては第２の回転位相発生器０１０９ｂを設置し、前記図２の逆転用プリセット回路０１１２に替えて図１３においては逆転用クリア回路０１５２を設置し、前記図２のＺ相発生器０１２７に替えて図１３においては第３のＺ相発生器０１２７ｃを設置し、他に極性反転器０１５１を設置している。
【００７２】
該図１３において、０１０２、０１０３、０１０４、及び０１０５はそれぞれ発信器、速度設定器、速度設定信号、及び回転方向信号であり、該発信器０１０２は固定周波数の基準周波数信号を出力し、前記速度設定器０１０３には前記図１の電動機０７ａから０７ｆの回転方向と回転速度が設定され、回転方向を例えば正転のときは０、逆転のときは１とする前記回転方向信号０１０５と、設定された前記回転速度の絶対値を前記速度設定信号０１０４として出力する。
次に、０１０６、０１０７、及び０１０８はそれぞれレートマルチ、周波数信号、及びＮＯＴゲートである。該レートマルチ０１０６は前記発信器０１０２が出力する基準周波数と前記速度設定信号０１０４を入力し、該速度設定信号０１０４の値に比例した周波数となる前記周波数信号０１０７を出力する。そして、前記ＮＯＴゲート０１０８は該周波数信号０１０７を反転して後述するＤフリップフロップ０１２５、０１２６、及び０１４７のクロック信号を生成する。
【００７３】
次に、図１３の０１０９ｂ、０１１０、０１１１、０１５１、０１５２、０１１７、及び０１５６はそれぞれ第２の回転位相発生器、クリア入力、最大位相係数レジスタ、極性反転器、逆転用クリア回路、正転用クリア回路、及びＯＲゲートである。該第２の回転位相発生器０１０９ｂはクリア可能な正負両極性の可逆バイナリカウンタであり、前記回転方向信号０１０５と前記周波数信号０１０７をそれぞれＦ／Ｒ入力とＣＬＫ入力に入力する。そして、該第２の回転位相発生器０１０９ｂは前記回転方向信号０１０５が正転、または逆転に対応して前記周波数信号０１０７をアップカウント、またはダウンカウントしてｎビットの回転位相Ｐを生成してｐ０からｐｎ−１出力から出力する。そして、該第２の回転位相発生器０１０９ｂが出力する回転位相Ｐは最小回転位相が（−Ｐｍａｘ）から最大回転位相がＰｍａｘの範囲で遷移する。ここで、前記図２の回転位相発生器０１０９はＰＲＥ入力とＬＯＤ入力を有するが、図１３の前記第２の回転位相発生器０１０９ｂはこれらの入力を有していない。
【００７４】
ここで、前記最大位相係数レジスタ０１１１は前記最大回転位相Ｐｍａｘを格納しており、前記正転用クリア回路０１１７は前記回転位相Ｐと前記最大位相係数レジスタ０１１１が出力するＰｍａｘを入力する。そして、該正転用クリア回路０１１７は正転のとき、前記回転位相Ｐが前記最大回転位相Ｐｍａｘと一致した後、次に前記周波数信号０１０７が入力されたとき、前記ＯＲゲート０１５６を経由して前記第２の回転位相発生器０１０９ｂのＣＬＲ入力をアクティブとして回転位相Ｐをゼロとする。なお、該正転用クリア回路０１１７の動作の詳細は前記図６にて説明するものと同じである。
【００７５】
また、前記第２の回転位相発生器０１０９ｂは逆転のとき、前記回転位相Ｐはカウントダウンして正数からゼロを経て負数へ遷移するものであって、前記逆転用クリア回路０１５２は前記最大回転位相Ｐｍａｘを前記極性反転器０１５１にて符号反転した最小回転位相（−Ｐｍａｘ）と前記回転位相Ｐとを入力する。そして、該逆転用クリア回路０１５２はコンパレータ０１５３、Ｄフリップフロップ０１５４、及びＡＮＤゲート０１５５を内蔵し、該コンパレータ０１５３は前記回転位相Ｐと前記最小回転位相（−Ｐｍａｘ）を比較して次の（１７）式及び（１８）式の動作を行う。
回転位相Ｐ≦最小回転位相（−Ｐｍａｘ）  のとき、１    （１７）式- 
最小回転位相（−Ｐｍａｘ）＜回転位相Ｐ  のとき、０    （１８）式- 
そして、逆転のとき前記回転位相Ｐがゼロを経て最小回転位相（−Ｐｍａｘ）となると前記コンパレータ０１５３の出力は“１”となり、該出力は前記Ｄフリップフロップ０１５４により前記ＮＯＴゲート０１０８が出力する基準周波数に同期化される。その後、前記ＡＮＤゲート０１５５、ＯＲゲート０１５６を経由して前記第２の回転位相発生器０１０９ｂのＣＬＲ入力をアクティブとして該第２の回転位相発生器０１０９ｂをクリアし回転位相Ｐをゼロとする。すなわち、図１３の実施例３においては正転のときも逆転のときも、前記回転位相Ｐはそれぞれの最大回転位相Ｐｍａｘ及び最小回転位相（−Ｐｍａｘ）にてクリアされる特徴がある。
【００７６】
次に、図１３の０１２３はＡ相Ｂ相発生器であり、該Ａ相Ｂ相発生器０１２３はＸＯＲゲート０１２４及びＤフリップフロップ０１２５、０１２６により構成され、前記第２の回転位相発生器０１０９ｂが出力する前記回転位相Ｐの下２ビットのｐ０とｐ１より９０度位相差のＡ相信号Ａ１とＢ相信号Ｂ１を生成する。すなわち、ビットｐ１を前記発信器０１０２が出力する基準周波数信号をクロック入力とする前記Ｄフリップフロップ０１２５により安定化してＡ相信号Ａ１とする。そして、ビットｐ０とｐ１を前記ＸＯＲゲート０１２４により処理した後、前記Ｄフリップフロップ０１２６により安定化してＢ相信号Ｂ１とする。なお、前記ビットｐ０は前記回転位相ＰのＬＳＢであり、前記ビットｐ１は最下位から２ビット目である。
【００７７】
次に、第３のＺ相発生器０１２７ｃは任意のパルス幅のＺ相信号Ｚ１を生成することを特徴としているが、これの説明は前記第２の回転位相発生器０１０９ｂの動作の説明と合わせて図１４から図１７において後述する。
また、図１３の前記クリア入力０１１０は、前記ＯＲゲート０１５６を経由して前記第２の回転位相発生器０１０９ｂをクリアして前記回転位相Ｐをゼロとし、前記第３のＺ相発生器０１２７ｃからＺ相信号Ｚ１を発生せしめる。そして、該クリア入力０１１０は外部より入力される信号であって、一例として前記図１の通信回線０２ｂにより前記折り機の位相ＦＢ検出装置０６０３と接続される。そして、該折り機の位相ＦＢ検出装置０６０３は前記折り機のロータリーエンコーダ０８ｆが出力するＺ相信号Ｚ３を前記通信回線０２ｂ経由にて前記クリア入力０１１０に入力する。そして、該Ｚ相信号Ｚ３がアクティブ（図１３では論理“１”）となったら前記第２の回転位相発生器０１０９ｂをクリアし、前記第３のＺ相発生器０１２７ｃからＺ相信号Ｚ１を発生せしめる。
この動作は運転を開始して速度制御による徐動運転中に、前記折り機のロータリーエンコーダ０８ｆがＺ相信号Ｚ３を出力した時１回のみ実施し、前記バーチャル回転指令発生装置０１０１が生成するＺ相信号Ｚ１を前記折り機のロータリーエンコーダ０８ｆのＺ相信号に一致せしめる。
【００７８】
この結果、一瞬の動作により前記バーチャル回転指令発生装置０１０１が生成する回転位相Ｐと前記折り機のロータリーエンコーダ０８ｆの回転位相はゼロにて一致し、以降においても暫時、回転位相は概略揃って徐動運転を行う。そして、速やかに位相制御をオンとして各印刷機と折り機は前記バーチャル回転指令発生装置０１０１が出力する指令に従って制御されるが、各印刷機は原点合わせを行っても前記折り機１５ｆは前記バーチャル回転指令発生装置０１０１と回転位相が既に合っているので原点合わせを行う必要が無い。すなわち、前記折り機１５ｆは不要な加減速を行うこと無く滑らかに運転を開始し、前記折り機１５ｆに入る複数の連続紙は弛みや異常な張りを発生すること無く印刷を開始する。
【００７９】
図１４は図１３の前記第２の回転位相発生器０１０９ｂと前記第３のＺ相発生器０１２７ｃの動作を更に説明するもので、該図１３を参照しつつ図１４について説明を行う。図１４−（ａ）は前記回転方向信号０１０５の時間的遷移を、図１４−（ｃ）は前記第２の回転位相発生器０１０９ｂが出力する回転位相Ｐの時間的遷移を示し、図１４−（ｆ）、（ｇ）、及び（ｈ）は前記バーチャル回転指令発生装置０１０１が出力するそれぞれＡ相信号Ａ１、Ｂ相信号Ｂ１、及びＺ相信号Ｚ１を示す。
始めに、図１４−（ａ）に示す前記回転方向信号０１０５は時刻Ｔ１までは正転、時刻Ｔ２からＴ３までは逆転、時刻Ｔ４以降は再び正転となる状態を示し、時刻Ｔ１からＴ２間と時刻Ｔ３からＴ４間は停止状態、すなわち図１４には示さない前記周波数信号０１０７は停止している。ここで、該周波数信号０１０７は正転のときも逆転のときも一定の周波数としている。
【００８０】
次に、図１４−（ｃ）は前記回転位相Ｐが時刻Ｔ１までは正転なのでカウントアップの動作となり、時刻Ｔ２からＴ３までは逆転なのでカウントダウンの動作となり、時刻Ｔ４以降は再び正転のためカウントアップとなる態様を示している。そして、前記回転位相Ｐは正転のときはカウントアップして、例えば時刻Ｔ６にて前記（９）式の最大回転位相Ｐｍａｘとなった後ゼロとなりカウントアップを継続する。また、逆転のときはカウントダウンして、例えば時刻Ｔ１０にてゼロとなった後もカウントダウンを継続して前記回転位相Ｐは負極性の回転位相となる。そして、時刻Ｔ１３において前記回転位相Ｐは前記最大回転位相Ｐｍａｘを符号反転した最小回転位相（−Ｐｍａｘ）となった後ゼロにクリアされ再びカウントダウンを継続する。
【００８１】
ここで、図１４−（ｃ）において前記第３のＺ相発生器０１２７ｃの動作を説明すると、図中Ｚ相生成レベル１はＣの値であり、Ｚ相生成レベル２は前記（１４）式で示す値であり、Ｚ相生成レベル３及びＺ相生成レベル４は前記Ｚ相生成レベル１及びＺ相生成レベル２をそれぞれ正負反転した次の（１９）式、（２０）式の値を有する。
Ｚ相生成レベル３＝−Ｃ              （１９）式- 
Ｚ相生成レベル４＝−（Ｐｍａｘ＋１−Ｃ）          （２０）式- 
そして、前記第３のＺ相発生器０１２７ｃは前記回転位相Ｐと該Ｚ相生成レベル１からＺ相生成レベル４の比較を行って次の（２１）式、（２２）式、または、（２３）式のときは“１”を出力し、これ以外のときは“０”を出力する。
Ｚ相生成レベル２の（Ｐｍａｘ＋１−Ｃ）≦回転位相Ｐ  のとき、１（２１）式- 
（Ｚ相生成レベル３の−Ｃ≦回転位相Ｐ）∩
（回転位相Ｐ≦Ｚ相生成レベル１のＣ）  のとき、１（２２）式- 
回転位相Ｐ≦Ｚ相生成レベル４の−（Ｐｍａｘ＋１−Ｃ）のとき、１（２３）式- 
すなわち、前記第３のＺ相発生器０１２７ｃは、前記（２１）式のときは前記回転位相Ｐが前記Ｚ相生成レベル２以上のとき例えば時刻Ｔ５からＴ６にて“１”を出力し、前記（２２）式のときは前記回転位相Ｐが前記Ｚ相生成レベル３以上であってＺ相生成レベル１以下のとき例えば時刻Ｔ６からＴ７、時刻Ｔ９からＴ１１にて“１”を出力することを示している。さらに、前記（２３）式のときは前記回転位相Ｐが前記Ｚ相生成レベル４以下のとき例えば時刻Ｔ１２からＴ１３にて“１”を出力することを示している。
【００８２】
次に、図１４−（ｆ）及び（ｇ）は前記Ａ相Ｂ相発生器０１２３が出力するそれぞれＡ相信号Ａ１、Ｂ相信号Ｂ１を模擬的に示し、図１４−（ｈ）は前記第３のＺ相発生器０１２７ｃが出力するＺ相信号Ｚ１を示し、該Ｚ相信号Ｚ１は正転のときも逆転のときも上記の通りにて生成される。すなわち、前記第３のＺ相発生器０１２７ｃは前記（２１）式から（２３）式の処理を行って、例えば図１４−（ｈ）の時刻Ｔ５からＴ７、Ｔ９からＴ１１、Ｔ１２からＴ１４、及びＴ１６からＴ１８においてＺ相信号Ｚ１を“１”とする。そして、前記Ｚ相生成レベル１からＺ相生成レベル４に関わる定数Ｃの値により前記Ｚ相信号Ｚ１の幅を任意に広くすることができる。
【００８３】
かように、本発明の実施例３のバーチャル回転指令発生装置０１０１では、唯一の前記第２の回転位相発生器０１０９ｂの出力から、前記Ａ相信号Ａ１、Ｂ相信号Ｂ１、及びＺ相信号Ｚ１を生成すると共に、前記第３のＺ相発生器０１２７ｃが内蔵する定数Ｃの設定値によりＺ相信号のパルス幅を任意に広くすることを可能とした。更に、前記第２の回転位相発生器０１０９ｂは生成する回転位相Ｐを、正転のときは最大回転位相Ｐｍａｘからゼロにクリアしてカウントアップを継続する他、逆転のときはカウントダウンを行って前記回転位相Ｐが負となって最小回転位相（−Ｐｍａｘ）まで進むことを特徴とし、最小回転位相（−Ｐｍａｘ）の次はゼロにクリアしてカウントダウンを継続することを特徴とする。すなわち、前記図２の実施例１においては逆転のとき、前記逆転用プリセット回路０１１２の作用により回転位相Ｐがゼロの次は最大回転位相Ｐｍａｘにプリセットを行っていたが、実施例３では正転のときも逆転のときも回転位相Ｐは最大回転位相Ｐｍａｘまたは最小回転位相（−Ｐｍａｘ）の次はゼロとなる類似の動作を行う。
【００８４】
これにより、前記図１３のバーチャル回転指令発生装置０１０１においては前記図２の逆転用プリセット回路０１１２が不要となってシンプルな構成となり、より高速の動作に耐え得るものとした。
すなわち、前記図２の前記バーチャル回転指令発生装置０１０１の内部は高速に動作する必要がある。具体例を示せば、シャフトレス輪転印刷機の印刷速度の高速化に伴って必要な周波数の前記Ａ相信号Ａ１、Ｂ相信号Ｂ１、及びＺ相信号Ｚ１を得るために、前記発信器０１０２が出力する基準周波数信号は６０ＭＨｚ、さらには７０ＭＨｚを越えるに至っている。そして、該基準周波数信号に追従して、前記図２の回転位相発生器０１０９、正転用クリア回路０１１７、及び逆転用プリセット回路０１１２も高速に動作するよう設計しなければならない、しかし、今日、高度に発達したＭＰＵやＤＳＰであっても、これらを用いて前記バーチャル回転指令発生装置０１０１を構成しても処理速度は遙かに及ばないものである。
そのため、前記バーチャル回転指令発生装置０１０１はＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）やＰＬＤ（プログラマブルロジックデバイス）などのロジックデバイスを用いたハードウェアにより構成して演算処理を無くすことにより高速化を計るとともに、ハードウェアの回路構成が基本的に高速動作に耐えるようデザインする必要がある。それゆえに、前記図２の短時間に複雑な動作を行う前記逆転用プリセット回路０１１２に替えて、実施例３の前記図１３においては逆転用クリア回路０１５２を設置する。そして、正転のときも逆転のときも回転位相Ｐは最大回転位相Ｐｍａｘまたは最小回転位相（−Ｐｍａｘ）の次はゼロとなる類似の動作を実行せしめる。これにより、回路構成をシンプルとし動作の高速化と信頼性の向上を実現した。
【００８５】
ここで、前記図１３の実施例３においても、第２の回転位相発生器０１０９ｂは前記（８）式で示す４の倍数の分解能を有するものであり、前記図１３を参照しつつ図１５においては正転から逆転に遷移するとき、図１６においては逆転から正転に遷移するとき、前記第２の回転位相発生器０１０９ｂにより連続してＡ相信号Ａ１、Ｂ相信号Ｂ１、及びＺ相信号Ｚ１が生成されること、及び前記第３のＺ相発生器０１２７ｃの動作の説明を行う。
始めに図１５について、図１５−（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）はそれぞれ前記回転方向信号０１０５、周波数信号０１０７、及び回転位相Ｐの値の時間的遷移を示し、図１５−（ｄ）は前記回転位相Ｐの下４ビットのｐ３からｐ０の値の時間的遷移を２進数で示し、図１５−（ｅ）は該ｐ３からｐ０の値の時間的遷移を１０進数で示す。さらに、図１５−（ｆ）、（ｇ）は前記Ａ相Ｂ相発生器０１２３が生成する前記Ａ相信号Ａ１、Ｂ相信号Ｂ１を、図１５−（ｈ）は前記第３のＺ相発生器０１２７ｃが生成するＺ相信号Ｚ１の時間的遷移を示す。
【００８６】
そして、図１５−（ａ）に示す前記回転方向信号０１０５は時刻Ｔ８までは正転、それ以降は逆転となる状態を示し、図１５−（ｂ）は前記周波数信号０１０７を示し回転方向が変わる時刻Ｔ８前後ではいったん停止している。
次に、図１５−（ｃ）は前記回転位相Ｐが時刻Ｔ８までは正転であるのでカウントアップの動作となり、時刻Ｔ６にて最大回転位相Ｐｍａｘに到達した後クリアされてゼロとなりカウントアップを継続する。また、該回転位相Ｐは時刻Ｔ８を過ぎると逆転となるのでカウントダウンの動作となり、該回転位相Ｐは時刻Ｔ１０にてゼロとなった後もカウントダウンを継続して負極性の回転位相となる。
【００８７】
そして、前記第３のＺ相発生器０１２７ｃは前記回転位相Ｐと点線にて示す前記Ｚ相生成レベル２の（Ｐｍａｘ＋１−Ｃ）との比較を前記（２１）式の通り行う。また、前記Ｚ相生成レベル１のＣとＺ相生成レベル３の（−Ｃ）との比較を前記（２２）式の通り行って後述する図１５−（ｈ）にて示すＺ相信号Ｚ１を生成する。すなわち、該Ｚ相信号Ｚ１は前記（２１）式により時刻Ｔ５からＴ６まで“１”となり、前記（２２）式より時刻Ｔ６からＴ７及び時刻Ｔ９からＴ１１まで“１”となる。ここで、該１５−（ｃ）においては動作をより具体的に示すために、Ｃの値を“４”として例示している。
【００８８】
次に、図１５−（ｄ）及び（ｅ）にて示す前記回転位相Ｐの下４ビットのｐ３からｐ０の値は、時刻Ｔ８までは正転方向に３、０、１、２、３と遷移し時刻Ｔ８以降は逆転方向に３、２、１、０、３と所定の遷移を行う。そして、図１５−（ｆ）、（ｇ）にて示す信号は前記図１５−（ｄ）に示す信号ｐ１とｐ０から生成されるのでいかなるときも規則正しく遷移する。例えば、正転のとき前記回転位相ＰがＰｍａｘから０に変化する時刻Ｔ６前後においても、逆転のとき前記回転位相Ｐが正極性から０を経て負極性に変化する時刻Ｔ１０前後においても、また回転方向が変わる時刻Ｔ８前後においても、前記Ａ相信号Ａ１とＢ相信号Ｂ１は所定の位相関係にて正しく遷移する。
【００８９】
そして、図１５−（ｈ）にて示す前記Ｚ相信号Ｚ１は上述の通り、時刻Ｔ５からＴ７間、時刻Ｔ９からＴ１１間にて“１”となる。更に、該Ｚ相信号Ｚ１と前記図１５−（ｆ）、（ｇ）のＡ相信号Ａ１とＢ相信号Ｂ１の位相関係を対照すれば、正転のときの時刻Ｔ５は逆転のときのＴ１１に、正転のときの時刻Ｔ７は逆転のときのＴ９に対応する。
【００９０】
次に図１６について説明すると、図１６−（ａ）から（ｈ）はそれぞれ前記図１５−（ａ）から（ｈ）と同じ信号の時間的遷移を表し、該図１６においては逆転から正転に遷移するとき、前記第２の回転位相発生器０１０９ｂにより連続してＡ相信号Ａ１、Ｂ相信号Ｂ１、及びＺ相信号Ｚ１が生成され得ること、及び前記第３のＺ相発生器０１２７ｃの動作の説明を行っている。
【００９１】
始めに、図１６−（ａ）に示す前記回転方向信号０１０５は時刻Ｔ１５までは逆転、それ以降は正転となる状態を示し、図１６−（ｂ）は前記周波数信号０１０７を示し、回転方向が変わる時刻Ｔ１５前後ではいったん停止している。
次に、図１６−（ｃ）は前記回転位相Ｐが時刻Ｔ１５までは逆転なのでカウントダウンの動作となり、時刻Ｔ１３にて最小回転位相（−Ｐｍａｘ）に到達した後クリアされてゼロとなってカウントダウンを継続する。また、該回転位相Ｐは時刻Ｔ１５を過ぎると正転となるのでカウントアップの動作となり、該回転位相Ｐは時刻Ｔ１７にてゼロとなった後もカウントアップを継続して正極性の回転位相となる。
【００９２】
そして、前記第３のＺ相発生器０１２７ｃは前記回転位相Ｐと点線にて示す前記Ｚ相生成レベル１のＣとＺ相生成レベル３の（−Ｃ）との比較を前記（２２）式の通り行い、また、前記Ｚ相生成レベル４の｛−（Ｐｍａｘ＋１−Ｃ）｝との比較を前記（２３）式の通り行って後述する図１６−（ｈ）にて示すＺ相信号Ｚ１を生成する。すなわち、該Ｚ相信号Ｚ１は前記（２３）式により時刻Ｔ１２からＴ１３まで“１”となり、前記（２２）式より時刻Ｔ１３からＴ１４及び時刻Ｔ１６からＴ１８まで“１”となる。ここで、該図１６−（ｃ）においては動作をより具体的に示すために、Ｃの値を“４”として例示している。
【００９３】
次に、図１６−（ｄ）及び（ｅ）にて示す前記回転位相Ｐの下４ビットのｐ３からｐ０の値は、時刻Ｔ１５までは逆転方向に１、０、３、２、１と遷移し時刻Ｔ１５以降は正転方向に１、２、３、０、１と所定の遷移を行う。そして、図１６−（ｆ）、（ｇ）にて示す信号は前記図１６−（ｄ）に示す信号ｐ１とｐ０から生成されるのでいかなるときも規則正しく遷移する。例えば、逆転のとき前記回転位相Ｐが（−Ｐｍａｘ）から０に変化する時刻Ｔ１３前後においても、正転のとき前記回転位相Ｐが負極性から０を経て正極性に変化する時刻Ｔ１７前後においても、また回転方向が変わる時刻Ｔ１５前後においても、前記Ａ相信号Ａ１とＢ相信号Ｂ１は所定の位相関係にて正しく遷移する。
【００９４】
そして、図１６−（ｈ）にて示す前記Ｚ相信号Ｚ１は上記の通り、時刻Ｔ１２からＴ１４間、時刻Ｔ１６からＴ１８間にて“１”となる。更に、該Ｚ相信号Ｚ１と前記図１６−（ｆ）、（ｇ）のＡ相信号Ａ１とＢ相信号Ｂ１の位相関係を対照すれば、逆転のときの時刻Ｔ１２は正転のときのＴ１８に、逆転のときの時刻Ｔ１４は正転のときのＴ１６に対応する。
【００９５】
前記図１３の第３のＺ相発生器０１２７ｃについて前記図１４、図１５、及び図１６にて動作の説明を行ったが、次に図１７に該第３のＺ相発生器０１２７ｃの構成例について示す。
図１７において、０１２８はＺ相幅係数レジスタでＺ相生成レベル１のＣを出力し０１４２は最大位相係数レジスタで（Ｐｍａｘ＋１）を出力し、０１４３、０１６２、及び０１６３はそれぞれ加減算器、極性反転器である。また、０１２９、０１４４、０１６４、及び０１６５はそれぞれコンパレータであり、０１６６及び０１６７はＡＮＤゲート及びＯＲゲートであり、０１４６は前記発信器０１０２が出力する基準周波数信号、０１４７はＤフリップフロップである。
【００９６】
そして、前記第３のＺ相発生器０１２７ｃは前記回転位相Ｐを入力し、前記加減算器０１４３は前記最大位相係数レジスタ０１４２とＺ相幅係数レジスタ０１２８の出力を加減算してＺ相生成レベル２となる（Ｐｍａｘ＋１−Ｃ）を出力する。そして、前記極性反転器０１６２は前記Ｚ相幅係数レジスタ０１２８の出力を反転してＺ相生成レベル３となる（−Ｃ）を出力し、前記極性反転器０１６３は前記加減算器０１４３の出力を反転してＺ相生成レベル４となる｛−（Ｐｍａｘ＋１−Ｃ）｝を出力する。
次に図１７の前記コンパレータ０１４４は前記回転位相Ｐと前記加減算器０１４３が出力する（Ｐｍａｘ＋１−Ｃ）を入力して比較を行い、前記（２１）式の条件が成立するとき“１”を出力する。また、前記コンパレータ０１６４は前記回転位相Ｐと前記極性反転器０１６２が出力する（−Ｃ）を入力して比較を行い、前記コンパレータ０１２９は前記回転位相Ｐと前記Ｚ相幅係数レジスタ０１２８が出力するＣを入力して比較を行い、該コンパレータ０１６４とコンパレータ０１２９の出力は前記ＡＮＤゲート０１６６に入力され、該ＡＮＤゲート０１６６は前記（２２）式の条件が成立するとき“１”を出力する。更に前記コンパレータ０１６５は前記回転位相Ｐと前記極性反転器０１６３が出力する｛−（Ｐｍａｘ＋１−Ｃ）｝を入力して比較を行い、前記（２３）式の条件が成立するとき“１”を出力する。
【００９７】
そして、前記コンパレータ０１４４、ＡＮＤゲート０１６６、及びコンパレータ０１６５の出力は前記ＯＲゲート０１６７を経て、前記Ｄフリップフロップ０１４７と前記基準周波数信号０１４６により安定化されて実施例３によるＺ相信号Ｚ１となる。
かように、図１３から図１７にて示した本発明の実施例３では、前記バーチャル回転指令発生装置０１０１は正転するときも逆転するときも、常に定められた位相関係にてＡ相信号Ａ１、Ｂ相信号Ｂ１、及びＺ相信号Ｚ１を生成し、正転のときも逆転のときも回転位相Ｐは最大回転位相Ｐｍａｘまたは最小回転位相（−Ｐｍａｘ）の次はゼロとなる類似の動作を行うことにより、ハードウェアによる回路構成をシンプルとし動作の高速化と信頼性の向上を実現した。また、前記Ｚ相幅係数レジスタ０１２８が出力するＣの値により前記Ｚ相信号Ｚ１のパルス幅を任意に広くすることを可能とした。
【００９８】
以上の通り前記バーチャル回転指令発生措置０１０１について本発明の実施例１、実施例２、及び実施例３を示し説明を行った。ここで、シャフトレス輪転印刷機などの駆動を目的とする同期制御システムの構築のためには、前記図１にて示す通り回転指令を出力する前記バーチャル回転指令発生装置０１０１を準備する他、同期駆動装置側に回転指令を受信する位相指令検出装置０６０１、印刷機の位相ＦＢ検出装置０６０２、及び折り機の位相ＦＢ検出装置０６０３が必要である。該４つの装置０１０１、０６０１、０６０２、及び０６０３は相互の機能や構成等、関連性が極めて密接である。それ故に、同期制御システムの構築や能力向上を目的として新規に装置を開発する場合であってもモデルチェンジをする場合であっても、これら４つの装置は相互に対応する機能がバランスするよう設計する必要がある。
そして次に、図１８は本発明の実施例４を説明し、前記図１にて示した同期駆動装置０６ａ、０６ｂ、及び０６ｆが内蔵する位相指令検出装置０６０１の発明を開示するものであり、図１９及び図２０は図１８の実施例４の動作を更に説明する。そして、実施例４の応用として同じく前記図１で示した折り機の位相ＦＢ検出装置０６０３の実施例を図２１にて、印刷機の位相ＦＢ検出装置０６０３の実施例を図２２にて説明を行う。
【００９９】
始めに、図１８について前記図１を参照しつつ説明すると、前記位相指令検出装置０６０１は前記図１に示す印刷機や折り機の同期駆動装置０６ａから０６ｆに内蔵されて、前記バーチャル回転指令発生装置０１０１が出力する位相速度指令０２ａ（Ａ相信号Ａ１、Ｂ相信号Ｂ１、及びＺ相信号Ｚ１にて構成される）から位相指令を検出する。そして、該図１８の０６１１、０６１２、０６１３、及び０６１４はそれぞれＡ相Ｂ相受信器、Ｚ相受信器、回転方向信号、及び周波数信号であり、該Ｚ相受信器０６１２が実施例４の特徴を成すものである。そして、０１１１及び０１２０はそれぞれ最大位相係数レジスタ及びＮＯＴゲートであり、０６１５及び０６１８はそれぞれ回転位相検出器及び位相指令であり、０６１６と０６１７は共にＡＮＤゲートである。
【０１００】
前記Ａ相Ｂ相受信器０６１１は前記バーチャル回転指令発生装置０１０１が出力するＡ相信号Ａ１とＢ相信号Ｂ１を受信してフィルタ処理や電気的絶縁などを行う他、本実施例においては前記（３）式及び（４）式で示した通りＡ相信号の周波数を４倍した周波数信号０６１４を生成すると共に、前記Ａ相信号Ａ１とＢ相信号Ｂ１の位相関係より例えば正転時には“０”、逆転時には“１”となる回転方向信号０６１３を生成する。
そして、本実施例４の特徴である前記Ｚ相受信器０６１２は、前記バーチャル回転指令発生装置０１０１が出力するＺ相信号Ｚ１を受信して電気的絶縁などを行う他、前記周波数信号０６１４を入力しノイズの侵入を排除して抽出したＺ相信号Ｚｍを出力する。ここで、前記Ｚ相信号Ｚ１は本発明の前記実施例１、実施例２、または実施例３のＺ相発生器０１２７、０１２７ｂ、０１２７ｃが生成するパルス幅の広い信号であるが、以降の説明においては前記図９の実施例２の第２のＺ相発生器０１２７ｂにより生成されたＺ相信号Ｚ１とする。
【０１０１】
次に、前記回転位相検出器０６１５は前記図２、図９の回転位相発生器０１０９と同様の機能を有し、クリア及びプリセット可能な可逆バイナリカウンタであり、前記回転方向信号０６１３と前記周波数信号０６１４をそれぞれＦ／Ｒ入力とＣＬＫ入力に入力する。そして、該回転位相検出器０６１５は前記回転方向信号０６１３が正転または逆転に対応して、前記周波数信号０６１４をアップカウントまたはダウンカウントしてｎビットの回転位相Ｐを生成してｐ０からｐｎ−１出力から出力し位相指令０６１８を検出する。また、前記最大位相係数レジスタ０１１１は最大回転位相Ｐｍａｘを保持して前記回転位相検出器０６１５のＬＯＤ入力へ出力する。
【０１０２】
次に、前記ＮＯＴゲート０１２０は前記回転方向信号０６１３を反転して出力し、前記ＡＮＤゲート０６１６は前記抽出したＺ相信号ＺｍとＮＯＴゲート０１２０の出力を入力とし、前記ＡＮＤゲート０６１７は前記抽出したＺ相信号Ｚｍと前記回転方向信号０６１３を入力とする。
すなわち、正転時には前記ＡＮＤゲート０６１６を選択し、前記抽出したＺ相信号Ｚｍが“１”となると該ＡＮＤゲート０６１６経由にて前記回転位相検出器０６１５のクリア入力を“１”とする。これにより、前記回転位相Ｐはゼロにクリアされその後カウントアップを継続する。一方、逆転時には前記ＡＮＤゲート０６１７を選択し、前記抽出したＺ相信号Ｚｍが“１”となると該ＡＮＤゲート０６１７経由にて前記回転位相検出器０６１５のＰＲＥ入力を“１”とする。これにより、前記回転位相ＰはＬＯＤ入力から入力した最大回転位相Ｐｍａｘにプリセットされその後カウントダウンを継続する。
かようにして、前記位相指令検出装置０６０１が検出する回転位相Ｐ、すなわち位相指令０６１８は０から最大回転位相Ｐｍａｘの範囲で変化する。
【０１０３】
ここで、前記Ｚ相受信器０６１２は前記図９の第２のＺ相発生器０１２７ｂが生成するパルス幅の広いＺ相信号Ｚ１を入力し、ノイズを排除して抽出したＺ相信号Ｚｍを出力するが、次に図１９によりこれの説明を行う。
図１９−（ａ）は前記Ｚ相受信器０６１２の構成例を示し、該Ｚ相受信器０６１２はシフトレジスタ０６３１、ＡＮＤゲート０６３２、Ｄフリップフロップ０６３３、及びＡＮＤゲート０６３４を内蔵する。ここで、該ＡＮＤゲート０６３４は前記ＡＮＤゲート０６３２の出力が“１”及び前記Ｄフリップフロップ０６３３の出力が“０”のとき“１”を出力する。すなわち、前記ＡＮＤゲート０６３４は前記ＡＮＤゲート０６３２の出力が“１”となる立ち上がりを検出する。
そして、前記シフトレジスタ０６３１とＡＮＤゲート０６３２は前記周波数信号０６１４の連続したｋパルス期間に渡って前記Ｚ相信号Ｚ１が“１”となる場合を検出し、ＡＮＤゲート０６３４は前記ＡＮＤゲート０６３２が“１”となる立ち上がりの検出を行う。なお、次の図１９−（ｂ）以下の説明では、前記ＡＮＤゲート０６３２の入力はＱ０からＱ３の４つとして説明している。
【０１０４】
次に、図１９−（ｂ）、（ｃ）、及び（ｄ）は前記バーチャル回転指令発生装置０１０１が正転のとき出力するそれぞれＡ相信号Ａ１、Ｂ相信号Ｂ１、及びＺ相信号Ｚ１を表す。そして、該Ｚ相信号Ｚ１は図１９−（ｄ）に示す通り時刻Ｔ３からＴ４の時間において正規の“１”になるとし、時刻Ｔ５において図示するノイズが侵入したとしている。
また、図１９−（ｅ）は前記Ａ相Ｂ相受信器０６１１が出力する周波数信号０６１４を示し、時刻Ｔ１からＴ２にて示す通り前記Ａ相信号Ａ１とＢ相信号Ｂ１の立ち上がり及び立ち下がりを検出して、Ａ相信号の周波数の４倍の信号としている。
【０１０５】
次に、図１９−（ｆ）、（ｇ）、（ｈ）、及び（ｉ）はそれぞれ前記シフトレジスタ０６３１のＱ０からＱ３出力を示し、図１９−（ｊ）及び（ｋ）は前記ＡＮＤゲート０６３２及びＤフリップフロップ０６３３の出力を示す。そして、図１９−（ｍ）は前記ＡＮＤゲート０６３４の出力を、すなわち、前記Ｚ相受信器０６１２の出力となる抽出したＺ相信号Ｚｍを示す。
始めに前記シフトレジスタ０６３１の動作について説明すると、前記図１９−（ｄ）のＺ相信号Ｚ１は前記図１９−（ｅ）の周波数信号の“１”でマークするクロックにてシンクロナイズされて前記図１９−（ｆ）のＱ０信号となる。そして、該Ｑ０信号は前記図１９−（ｅ）の周波数信号の“２”、“３”、及び“４”にて示すクロックにて順次シフトされ、前記図１９−（ｇ）から（ｉ）のＱ１，Ｑ２、及びＱ３信号となる。そして、前記図１９−（ｊ）のＡＮＤゲート０６３２の出力は、前記前記シフトレジスタ０６３１のＱ０からＱ３出力が全て“１”となる時刻Ｔ１１からＴ１３において“１”となる。
【０１０６】
次に、前記図１９−（ｋ）は図１９−（ｊ）の信号をシフトして得られ、この２つの信号は前記ＡＮＤゲート０６３４に入力されて図１９−（ｍ）に示す抽出されたＺ相信号Ｚｍを得ることとなる。そして、該抽出されたＺ相信号Ｚｍのパルス幅は前記図１９−（ｅ）の周波数信号０６１４の１周期に等しく、これにより、前記図１８の回転位相検出器０６１５を前記周波数信号０６１４のワンパルス以内で正確にクリア及びプリセットを行う。
また、パルス幅の広い前記Ｚ相信号Ｚｍを入力するときであっても、前記シフトレジスタ０６３１の段数を適宜、選定することにより前記Ｚ相信号Ｚ１の中心位置に抽出したＺ相信号を生成せしめ、これにより正転のときも逆転のときも同じ回転位相位置にて抽出したＺ相信号Ｚｍを得ることができる。ここで、前記シフトレジスタ０６３１の段数はハードウェアを変更せずとも図示しないＭＰＵにより設定して、種々のパルス幅のＺ相信号に対応させることができる。
【０１０７】
また、前記図１９−（ｄ）のＺ相信号Ｚ１に時刻Ｔ５にて侵入したノイズは、前記図１９−（ｅ）の周波数信号０６１４にてシンクロナイズされて図１９−（ｆ）から（ｉ）に示す通り順次Ｑ０からＱ３にシフトされる。しかし、該Ｑ０からＱ３は図示する通り同時に“１”とは成らないので、前記ＡＮＤゲート０６３２がノイズを除去して前記図１９−（ｊ）にて示す通りとなり、前記図１９−（ｍ）の時刻Ｔ１４前後においてもノイズの無い波形となる。
そして、前記シフトレジスタ０６３１のＣＫ入力は前記Ａ相信号Ａ１及びＢ相信号Ｂ１から生成された前記周波数信号０６１４を用いている。それ故、回転速度が低い程前記周波数信号０６１４の周期が長くなって侵入したノイズの除去機能が高く、回転速度が高くなるにつれ自動的に前記周波数信号０６１４のＣＫ入力に加えられる信号が調整される。かように、パルス幅の広いＺ相信号Ｚ１を入力して前記Ｚ相受信器０６１２は最善のノイズ除去機能を有する。
【０１０８】
次に、図２０−（ｂ）から（ｍ）は前記図１９−（ｂ）から（ｍ）と同じ信号を示すが、図２０においては前記Ｚ相信号Ｚ１が“１”のときノイズが侵入した場合を説明している。すなわち、前記図２０−（ｄ）において時刻Ｔ３とＴ４の間の時刻Ｔ５に図示するノイズが侵入したとしている。
この侵入したノイズは、前記図２０−（ｅ）の“１”から“４”のクロックにて前記図２０−（ｆ）から（ｉ）に示す通り順次Ｑ０からＱ３にシフトされるが、この場合も該Ｑ０からＱ３は図示する通り同時に“１”とは成らないので、前記ＡＮＤゲート０６３２がノイズを消去して前記図１９−（ｊ）にて示す通りとなり、前記図２０−（ｍ）の時刻Ｔ１４前後においてもノイズの無い波形となる。
【０１０９】
以上の図１８から図２０により前記位相指令検出装置０６０１の説明を行ったが、該位相指令検出装置０６０１のハードウェアを用いて前記図１に示した印刷機の位相ＦＢ検出装置０６０２及び折り機の位相ＦＢ検出装置０６０３を構成することができる。
図２１は前記折り機の位相ＦＢ検出装置０６０３の構成を示し、図中、前記図１８と同じ符号を付すものはそれと同じ機能を有して説明を割愛する。そして、該図２１においてＡ相信号Ａ３、Ｂ相信号Ｂ３、及びＺ相信号Ｚ３は前記図１のロータリーエンコーダ０８ｆが出力する信号であり、該Ｚ相信号Ｚ３のパルス幅に応じて前記Ｚ相受信器０６１２が内蔵するシフトレジスタ０６３１の段数を決定する。また、０６１９は前記図１８の位相指令０６１８と名称を変えて位相ＦＢとしている。そして、図２１において点線にて示す抽出したＺ相信号Ｚｍは外部へ出力され、前記図１のバーチャル回転指令発生装置０１０１へ送出する。
ここで、該図２１は前記折り機の位相ＦＢ検出装置０６０３として例示したが、図中、点線にて示す前記抽出したＺ相信号Ｚｍを使用しないときは前記図１の印刷機の位相ＦＢ検出装置０６０２の構成となる。
【０１１０】
図２２は前記印刷機の位相ＦＢ検出装置０６０２の他の構成例を示し、正転用クリア回路０１１７及び逆転用プリセット回路０１１２は前記図２にて同じ符号を付すものと同じ機能を有してその説明を割愛し、０６２０及び０６２１はＯＲゲートである。また、前記図２１と同じ符号を付すものはそれと同じ機能を有して説明を割愛する。そして、該図２２においてＡ相信号Ａ２、Ｂ相信号Ｂ２、及びＺ相信号Ｚ２は前記図１のロータリーエンコーダ０８ａが出力する信号であり、該Ｚ相信号Ｚ２のパルス幅に応じて前記Ｚ相受信器０６１２が内蔵するシフトレジスタ０６３１の段数を決定する。
ここで、該図２２において正転のとき、前記正転用クリア回路０１１７は前記位相ＦＢ０６１９が前記最大回転位相Ｐｍａｘと一致した後、次に前記周波数信号０６１４が入力されたとき、前記ＯＲゲート０６２１を経由して前記回転位相検出器０６１５のＣＬＲ入力をアクティブとして該回転位相検出器０６１５をクリアし前記位相ＦＢ０６１９をゼロとする。
そして、正転のときは通常、前記Ｚ相信号Ｚ２が前記Ｚ相受信器０６１２、ＡＮＤゲート０６１６、及びＯＲゲート０６２１を経由して前記回転位相検出器０６１５をクリアする。しかし、万が一、該Ｚ相信号Ｚ２によるクリアが正常に行われなかった場合、前記正転用クリア回路０１１７がバックアップして前記回転位相検出器０６１５を確実にクリアする。
また逆転のとき、前記逆転用プリセット回路０１１２が前記Ｚ相信号Ｚ２をバックアップして前記回転位相検出器０６１５を確実に前記最大回転位相Ｐｍａｘにプリセットする。
【０１１１】
以上で説明した本発明の実施例４の目的を要約すれば、前記図１８の位相指令検出装置０６０１のＺ相信号Ｚ１にノイズが侵入したとき、これをそのまま前記回転位相検出器０６１５のＣＬＲ入力及びＰＲＥ入力に用いると、回転位相Ｐはゼロにクリアもしくは最大回転位相Ｐｍａｘにプリセットされ正しい位相指令０６１８を得ることが不可能となる。
かようなノイズの侵入を考慮して、バーチャル回転指令発生装置０１０１側においては前記図９の実施例２の第２のＺ相発生器０１２７ｂを用いてパルス幅の広いＺ相信号Ｚ１を生成せしめる。そして、同期駆動装置の位相指令検出装置０６０１側は前記図１８から示す本実施例４の前記Ｚ相受信器０６１２により、ノイズを消去したＺ相信号Ｚｍを抽出して前記回転位相検出器０６１５のクリアまたはプリセットを行い、常に安定した正確な位相指令０６１８を得ることを目的としている。なお、本実施例４の目的を具体的に説明するため前記図１９−（ａ）に構成を例示するものであって、他のハードウェア構成であっても本発明が損なわれないことは言うまでもない。
【０１１２】
図２３は本発明の実施例５の前記バーチャル回転指令発生装置０１０１と折り機の同期駆動装置０６ｆによる同期制御システムの構成を説明する図であり、始めに前記図１を参照しつつ該実施例５を構成する装置について説明を行う。
該図２３において、集中制御装置０１、バーチャル回転指令発生装置０１０１、通信回線０２ｂ、折り機の同期駆動装置０６ｆ、位相指令検出装置０６０１、折り機の位相ＦＢ検出装置０６０３、電動機０７ｆ、及びロータリーエンコーダ０８ｆは前記図１にて同じ符号を付すものと機能は同じである。また、説明をクリアとするために前記バーチャル回転指令発生装置０１０１は前記図９の実施例２に依るものとし、前記位相指令検出装置０６０１と折り機の位相ＦＢ検出装置０６０３は共に前記実施例４の図２１に依るものとする。そして、位相指令０６１８と位相ＦＢ０６１９は、実施例４のそれぞれ図１８及び図２１において同じ符号を付すものと機能は同一である。
【０１１３】
更に図２３において、０６４１、０６４２、０６４３、０６４４、及び０６４５はそれぞれ速度指令検出器、連動速度指令、セレクタ、徐動速度指令、及び選択後の徐動速度指令である。そして、０６４６、０６４７、及び０６４８はそれぞれ速度ＦＢ検出器、速度ＦＢ、及び加減算器であり、０６５２、０６５３、０６５４、及び０６５５はそれぞれ加減算器、演算制御器、トルク指令、及び駆動装置である。これらは前記折り機の同期駆動装置０６ｆにおいてメイン制御ループとなる速度制御系を構成して前記折り機の電動機０７ｆを精度良く駆動する。
すなわち、前記速度指令検出器０６４１は前記位相指令検出装置０６０１が出力する位相指令０６１８から単位時間当たりの位相指令の変化を得て連動速度指令０６４２を演算して出力する。同様に、前記速度ＦＢ検出器０６４６は前記折り機の位相ＦＢ検出装置０６０３が出力する位相ＦＢ０６１９から単位時間当たりの位相ＦＢの変化を得て速度ＦＢ０６４７を演算して出力する。
【０１１４】
また、前記折り機の電動機０７ｆの運転を開始したとき、前記セレクタ０６４３はオフであってｂ入力から入力する前記徐動速度指令０６４４（徐動速度指令値Ｖｊを有する）をｃ出力から選択後の速度指令０６４５として出力する。そして、後述する様に前記折り機の電動機０７ｆの徐動運転が安定したら、前記セレクタ０６４３をオンとしてａ入力から入力する前記連動速度指令０６４２をｃ出力から選択後の速度指令０６４５として出力する。ここで、前記連動速度指令０６４２の値は切り換え前に徐動速度指令値Ｖｊとなっている。
該選択後の速度指令０６４５と前記速度ＦＢ０６４７は前記加減算器０６４８にて速度偏差ΔＶを演算し前記加減算器０６５２を経て前記演算制御器０６５３にてトルク指令０６５４を生成する。そして、該トルク指令０６５４は前記駆動装置０６５５に入力されて前記折り機の電動機０７ｆを駆動することとなる。かように、前記折り機の電動機０７ｆは始めに、速度制御による徐動運転を行う。
【０１１５】
以上にてメイン制御ループとなる速度制御系の説明を行ったが、次に位相制御系の説明を行う。同じく図２３において、０６４９、０６５０、及び０６５１はそれぞれ加減算器、位相偏差演算器、及びセレクタであり、該加減算器０６４９は前記位相指令０６１８と位相ＦＢ０６１９の偏差を演算して位相偏差ΔＰを生成する。そして、前記位相偏差演算器０６５０は該位相偏差ΔＰを入力して補正を行って補正後の位相偏差ΔＱを生成してセレクタ０６５１のａ入力へ出力する。
ここで、位相制御がオフのとき前記セレクタ０６５１をオフとし、ｂ入力に入力されている値ゼロをｃ出力から出力して前記加減算器０６５２にて前記速度偏差ΔＶと加減算する。また、位相制御をオンとするとき前記セレクタ０６５１をオンとし、ａ入力に入力された前記補正後の位相偏差ΔＱをｃ出力から出力する。そして、これを前記加減算器０６５２にて前記速度偏差ΔＶと加減算して位相制御を行うに至る。これにより、前記折り機の電動機０７ｆは前記バーチャル回転指令発生装置０１０１の指令に精度良く追従する同期制御を行うこととなる。
【０１１６】
かようにして、前記セレクタ０６５１により位相制御のオン及びオフを行うが、本発明では速度制御と位相制御を同時に行う場合を原点合わせ制御または同期制御と呼称する。そして、原点合わせ制御と同期制御は共に速度制御に加えて位相制御を行うものであるが、本発明では前記位相偏差ΔＰが印刷可能となる値を（±ΔＰｓ）とすれば、位相制御中であって前記位相偏差ΔＰが（−ΔＰｓ）から（＋ΔＰｓ）以内にあるときは同期制御とし、前記位相偏差ΔＰが（−ΔＰｓ）から（＋ΔＰｓ）以内にないときは原点合わせ制御と呼称しているので留意されたい。
【０１１７】
以上で前記図２３の実施例５における各装置の個々の機能を説明したが、本発明はシャフトレス輪転印刷機の運転を開始するとき、連続紙が破断すること無く及び弛むこと無く速やかに印刷を開始することを目的としている。そのため、前記折り機１５ｆの運転を開始するとき、前記図２３の実施例５において前記セレクタ０６４３及び０６５１を設置しこれを操作するタイミングが要となるものであり、次にこれに注視して該図２３の説明を行う。
【０１１８】
（１）前記折り機の電動機０７ｆを徐動運転などゼロ速度近辺にて駆動する場合、前記速度偏差ΔＶは非常に小さい値にて前記加減算器０６５２に加えられる。このとき、同期制御のために位相制御を行うと正、負両極性の信号である前記補正後の位相偏差ΔＱが前記加減算器０６５２に加わり、該加減算器０６５２の出力が負となる場合が生じ前記折り機の電動機０７ｆを逆転にて駆動するトルクが発生するに至る。
（２）しかし、折り機において逆転は絶対禁止のためかような事態は許容されない。これを第１の理由として、本発明では折り機の電動機０７ｆをゼロ速度近辺にて駆動するときすなわち運転を開始するとき、位相制御を行わず速度制御のみを行って確実に前記電動機０７ｆを正転にて起動するものである。
（３）上記（１）項の逆転の危険の他、前記電動機０７ｆを同期制御にて運転する場合、本出願人のシミュレーションの結果及び実験結果に依れば、前記位相偏差ΔＰは前記電動機０７ｆの速度と反相関関係に有る。すなわち、速度が遅いとき前記位相偏差ΔＰは大きく、速度が速くなるに従って該位相偏差ΔＰは小さくなる。故に、速度がゼロ近辺において該位相偏差ΔＰは更に大きく、このため運転を開始するとき位相制御を行うと速度のハンチングや、機械の振動、及びギヤ鳴りが発生する。この第２の理由においても、本発明では前記折り機の電動機０７ｆの運転を開始するとき位相制御を行わず速度制御のみにて行う。
（４）上記（１）項から（３）項の他背景技術にて説明した通り、前記折り機１５ｆには折り畳みと切断する機構の存在により１回転において周期的な負荷変動が存在する。このため、前記電動機０７ｆを速度制御にて低い速度の徐動速度にて運転する場合であっても前記周期的な負荷変動に起因して大きな回転むらが発生し、この状態にて位相制御を併用すると制御がより不安定となる。これを第３の理由として、本発明では折り機の電動機０７ｆをゼロ速度近辺にて駆動するとき、すなわち運転を開始するとき位相制御を行わず速度制御のみにて行う。
【０１１９】
（５）次に運転操作の説明を行う。前記図２３において運転を開始する前、前記セレクタ０６５１はオフであってｂ入力から入力したゼロをｃ出力に出力する。すなわち、位相制御はオフとする。また、前記セレクタ０６４３もオフであってｂ入力から入力した前記徐動速度指令０６４４をｃ出力に出力する。そして、この状態にて前記電動機０７ｆの運転を開始する。該電動機０７ｆは前記（４）項の負荷変動により周期的に速度変動するが、概ね前記徐動速度指令０６４４に従って運転を継続し、この間にシャフトレス輪転印刷機の各オイルポンプ、水処理装置、及びインキ供給装置の動作が整えられる。
（６）そして、前記折り機の位相ＦＢ検出装置０６０３はロータリーエンコーダ０８ｆのＺ相信号Ｚ３の“１”を検出したら、前記抽出したＺ相信号Ｚｍを“１”として前記通信回線０２ｂ経由にて前記バーチャル回転指令発生装置０１０１へ送出する。（図２１参照）
（７）前記バーチャル回転指令発生装置０１０１の速度設定器０１０３は、予め前記徐動速度指令０６４４と同じ徐動速度指令値Ｖｊに設定してある。そして、前記抽出したＺ相信号Ｚｍが“１”となると、前記バーチャル回転指令発生装置０１０１の内蔵する回転位相発生器０１０９は出力する回転位相Ｐをクリアしてゼロとする。このとき、該回転位相発生器０１０９と前記折り機の電動機０７ｆ（ロータリーエンコーダ０８ｆ）の回転位相は共にゼロなので一致し、以降の徐動運転においても位相制御を行っていないが短時間であれば回転位相は概ね一致していることとなる。
【０１２０】
（８）シャフトレス輪転印刷機は徐動運転しながら印刷運転の準備ができたので、前記セレクタ０６４３をオンとしてａ入力の前記連動速度指令０６４２を出力ｃに出力し前記選択後の速度指令０６４５とする。なお、該連動速度指令０６４２の値は予め前記徐動速度指令値Ｖｊに等しくしてある。
（９）上記（８）項の前記選択後の速度指令０６４５の切り換えの後、速やかに前記セレクタ０６５１をオンとして、ａ入力の補正後の位相偏差ΔＱを出力ｃから出力して位相制御をオンとする。この切り換えは上記（８）項にて、前記バーチャル回転指令発生装置０１０１内で生成される回転位相Ｐと前記折り機の電動機０７ｆの回転位相をゼロにて一致せしめた後数秒にて実施する。したがって、位相制御をオンとしたとき前記補正後の位相偏差ΔＱは極めて小さい値であり、それ故、前記折り機の電動機０７ｆにトルクや速度の急変が発生することが無く、速度制御から原点合わせ動作を省略して同期制御へ速やかに移行する。
（１０）前記折り機の電動機０７ｆは同期制御状態となったので、シャフトレス輪転印刷機は増速して印刷運転を行う。
かようにシャフトレス輪転印刷機の折り機１５ｆは本実施例５を用いることにより速やかに運転を開始して印刷運転に移行するものである。
【０１２１】
図２４は本発明の実施例６の前記バーチャル回転指令発生装置０１０１と折り機の同期駆動装置０６ｆによる同期制御システムの構成を説明する図であり、図２５及び図２６は実施例６の動作をグラフにより説明する図であり、始めに前記図１を参照しつつ図２４により実施例６の構成について説明を行う。
図２４において、前記図２３と同じ符号を付すものはこれと同じ機能を有しその説明を割愛し、０６６１、０６６２、０６６３、０６６４、及び０６６５はそれぞれ速度比較器、回転補償器、回転補償、セレクタ、及び加減算器である。そして、これらの機器はシャフトレス輪転印刷機の折り畳み機構と切断機構により発生する周期的な負荷変動を解消もしくは軽減することを目的とし、順次これらについて説明を行う。
【０１２２】
前記速度比較器０６６１は図示しない補償切り換え速度Ｖｈを内蔵して前記セレクタ０６４３が出力する選択後の速度指令０６４５を入力する。そして、該選択後の速度指令０６４５が前記補償切り換え速度Ｖｈ以下のときは“１”を出力して前記セレクタ０６６４をオンとし、該補償切り換え速度Ｖｈを越えるときは“０”を出力して前記セレクタ０６６４をオフとする。また、前記回転補償器０６６２は前記折り機の位相ＦＢ検出装置０６０３が出力する位相ＦＢ０６１９を入力して、折り畳み機構と切断機構による周期的な負荷変動をうち消す回転補償０６６３を出力する。そして、前記セレクタ０６６４はａ入力の前記回転補償０６６３と、ｂ入力のゼロのどちらかを前記速度比較器０６６１にて選択して出力し、該セレクタ０６６４の出力を前記加減算器０６６５にて前記トルク指令０６５４に加算する。
【０１２３】
すなわち、前記選択後の速度指令０６４５が前記補償切り換え速度Ｖｈ以下のとき、前記速度比較器０６６１は“１”を出力し前記セレクタ０６６４をオンとしてａ入力の前記回転補償０６６３をｃ出力とする。そして、該回転補償０６６３は前記加減算器０６６５にて前記トルク指令０６５４に加算される。また、前記選択後の速度指令０６４５が前記補償切り換え速度Ｖｈを越えるとき、前記速度比較器０６６１は“０”を出力して前記セレクタ０６６４をオフとしてａ入力のゼロをｃ出力とする。それ故、前記加減算器０６６５は前記トルク指令０６５４をそのまま出力する。なお、前記選択後の速度指令０６４５が前記補償切り換え速度Ｖｈを越えると回転補償をうち切るのは、折り機が速度の増大により回転エネルギーが大となって折り畳み機構と切断機構による周期的な負荷変動の影響が実用において無視できるまで軽減されるためである。
【０１２４】
次に、図２５は前記回転補償器０６６２の動作をグラフにて説明しＸ軸はいずれも時間である。そして、図２５−（ａ）は回転補償を実施しないときの前記速度ＦＢ検出器０６４６が出力する速度ＦＢ０６４７を、図２５−（ｂ）は前記折り機の位相ＦＢ検出装置０６０３が出力する位相ＦＢ０６１９を示す。また、図２５−（ｃ）は前記回転補償器０６６２が出力する回転補償０６６３を示し、図２５−（ｄ）は該図２５−（ｃ）の回転補償を実施したときの前記速度ＦＢ０６４７の時間的推移を示し、図中のＶｈは補償切り換え速度を示す。
【０１２５】
始めに前記図２５−（ａ）は回転補償を実施しないとき、前記速度ＦＢ０６４７に前記折り機の折り畳み機構と切断機構の周期的な負荷変動により時刻Ｔ１、Ｔ２に図示の如く速度変動が発生し、この速度変動は徐動運転など速度が低いときに顕著に現れるものである。該図２５−（ａ）と対照して前記図２５−（ｂ）において、位相ＦＢ０６１９の位相Ｐ１とＰ３の位置に負荷変動があるとしている。ここで、前記図２５−（ｃ）の時刻Ｔ１、Ｔ２と図示する如く前記回転補償器０６６２によりτｃ１，τｃ２なる回転補償信号０６６３を前記トルク指令０６５４に加えれば、前記図２５−（ｄ）に示す如く速度ＦＢ０６４７の変動が軽減されることを示している。
【０１２６】
次に、図２６−（ａ）は前記回転補償器０６６２の入出力特性の例を示し、Ｘ軸は入力となる位相ＦＢ０６１９でありＹ軸は出力となる回転補償０６６３である。そして、該回転補償器０６６２の入出力特性は、前記図２５−（ａ）及び（ｂ）に依り得られる位相Ｐ１、Ｐ３の位置に図２６に示す如く補償量がτｃ１，τｃ２、補償幅がＰｗなるパターンとし、該補償量τｃ１，τｃ２と補償幅Ｐｗは前記図２５−（ｄ）のデータを採取しつつ速度変動が小となる様、最適の設定値とするものである。
すなわち、上記折り機の負荷変動は、一回転内に負荷が重くなるポイントがあると言うことであり、図２５−（ａ）において、時刻Ｔ１とＴ２において速度が変動するのは、図２５−（ｂ）の折り機の回転位相Ｐ１とＰ３において、折り畳み機構と切断する機構により負荷が重くなっているためである。そこで、本実施例では、上記負荷が重くなる折り機の回転位相Ｐ１とＰ３のポイントで、トルク指令を大きくし、回転補償を行っている。
このように、負荷が重くなるポイントでトルク補償を行なうことにより、結果として速度変動を小さくすることができる。
【０１２７】
図２６−（ｂ）に上記回転補償器の構成例を示す。
位相フィードバック信号Ｐを比較器０６６２ｎ、０６６２ｍ、０６６２ｅ、０６６２ｄに入力し、位相係数レジスタ０６６２ｋ、０６６２ｊ、０６６２ｃ、０６６２ｂが出力するＰ４、Ｐ３、Ｐ２、Ｐ１とそれぞれ比較する。
ここで、比較器０６６２ｎはＰ≦Ｐ４のとき出力が１となり、比較器０６６２ｍはＰ３≦Ｐのとき出力が１となり、比較器０６６２ｅはＰ≦Ｐ２のとき出力が１となり、比較器０６６２ｄはＰ１≦Ｐのとき出力が１となる。
アンドゲート０６６２ｐは比較器０６６２ｎと比較器０６６２ｍが共に１のとき出力を発生し、また、アンドゲート０６６２ｆは比較器０６６２ｅと比較器０６６２ｄが共に１のとき出力を発生する。セレクタ０６６２ｒ、０６６２ｈは、上記アンドゲート０６６２ｐ、０６６２ｆの出力が０のとき、ｂ側に切り替わり０を出力する。
一方、上記アンドゲート０６６２ｐ、０６６２ｆの出力が１のとき、セレクタ０６６２ｒ、０６６２ｈはａ側に切り替わり、トルク補償係数数レジスタ０６６２ｑ、０６６２ｇが出力する補償トルク信号τＣ２，τＣ１を出力する。セレクタ０６６２ｒ、０６６２ｈの出力は、加算器０６６２ｓで加算され、回転補償信号τＣとして出力される。
すなわち、回転補償器０６６２は、図２６−（ａ）に示したように、位相フィードバック信号がＰ１，Ｐ２の間にあるとき回転補償信号τＣ１を出力し、位相フィードバック信号がＰ３，Ｐ４の間にあるとき回転補償信号τＣ２を出力する。
【０１２８】
以上にて回転補償器０６６２の動作説明を図２４から図２６にて行ったが、該回転補償器０６６２を設置する具体的な目的について次に説明を行う。
まず第１の目的は、折り機に内在する負荷変動に起因して前記図２５−（ａ）の如く速度変動を伴うと、折り機に集められた連続紙は異常に張力が高くなるか弛みとなり、更に張力が高いときは連続紙が破断するか弛みのときは各種ロールに連続紙が巻き込まれるトラブルが発生するに至る。それ故、前記回転補償器０６６２により負荷変動の影響を前記図２５−（ｄ）のごとき解消または軽減するものである。
【０１２９】
次に、前記回転補償器０６６２を設置する第２の目的を示す。前記図２３について（７）項にて説明しているが、前記図２４においてもシャフトレス輪転印刷機を起動して徐動運転にて、前記ロータリーエンコーダ０８ｆのＺ相信号により前記バーチャル回転指令発生装置０１０１が内蔵する回転位相Ｐと前記折り機の位相ＦＢ検出装置０６０３が出力する位相ＦＢ０６１９のクリアを行って回転位相を一致せしめる。しかし、前記図２５−（ａ）の如く負荷変動の影響が大きいとき、前記バーチャル回転指令発生装置０１０１が出力する回転位相Ｐと前記位相ＦＢ０６１９がずれて前記位相偏差ΔＰは時間と共に大きい値となる。このとき、前記セレクタ０６４３にて選択後の速度指令０６４５の切り換えを行い続いて前記セレクタ０６５１にて位相制御をオンとすると、前記位相偏差ΔＰが大きい値にて位相制御がオンとなって前記電動機０７ｆのトルクと速度が急変する。このとき、折り機に集められた連続紙は異常に張力が高くなるか弛みとなり、更には連続紙が破断するか各種ロールに巻き込まれるトラブルが発生するに至る。
【０１３０】
それ故、シャフトレス輪転印刷機の運転を始めるとき、前記折り機の電動機０７ｆを前記徐動速度指令０６４４にて運転中に本実施例６による前記回転補償器０６６２を用いて安定に運転せしめる。これにより、前記バーチャル回転指令発生装置０１０１の回転位相と前記位相ＦＢ０６１９を前記折り機のロータリーエンコーダ０８ｆのＺ相信号に合わせてゼロとした後も、前記位相偏差ΔＰは小なる値を継続する。そして、前記セレクタ０６４３及びセレクタ０６５１にて速度指令の切り換えと続いて位相制御をオンとしても前記折り機の電動機０７ｆはトルクや速度が急変すること無くそのまま同期制御に移行し、続いて速やかに印刷運転が開始できるものである。
【０１３１】
図２７は本発明の実施例７の前記バーチャル回転指令発生装置０１０１と折り機の同期駆動装置０６ｆによる同期制御システムの構成を説明する図であり、図２８は実施例７の位相偏差補正器０６７１の動作を説明する図であり、次にこれらについて順次説明を行う。
図２７において、０６７１は位相偏差補正器であり前記セレクタ０６４３が出力する選択後の速度指令０６４５を入力し前記位相偏差演算器０６５０へ比例ゲインを出力する。ここで、該図２７における前記位相偏差演算器０６５０は比例アンプにて構成するとし、該位相偏差演算器０６５０の比例ゲインは上記にて説明した通り前記位相偏差補正器０６７１により設定する。その他、前記図２４と同じ符号を付すものはこれと同じ機能を有しその説明を割愛する。
【０１３２】
そして、前記位相偏差補正器０６７１は一例として図２８の実線ａにて示す入出力特性を有しており、該図２８においてＸ軸は入力となる前記選択後の速度指令０６４５でありＹ軸は出力となる前記位相偏差演算器０６５０に設定する比例ゲインである。そして、図示する通り速度Ｖｃ以下では前記比例ゲインを前記選択後の速度指令０６４５に対応してＧ１からＧ２と増減させるものである。
これは前述の通り本出願人のシミュレーションの結果及び実験結果に依れば、同期制御（速度制御＋位相制御）を行っているとき前記位相偏差ΔＰは前記電動機０７ｆの速度と反相関関係に有る。すなわち、速度が遅いとき前記位相偏差ΔＰは大きく、速度が速くなるに従い該位相偏差ΔＰは小さくなる。
そして、徐動運転のとき位相制御をオンとするがこのとき速度が低いため前記位相偏差ΔＰは大きく、前記位相偏差演算器０６５０の比例ゲインが通常の同期制御を行うときの値とすると機械の振動やギヤ鳴りが発生するに至る。それ故、徐動運転時など前記選択後の速度指令０６４５が小さいときは前記比例ゲインを該速度指令０６４５に対応して小さくし、前記選択後の速度指令０６４５が増速するに従い前記比例ゲインを通常の同期制御用の設定値に増大させる。なお、前記図２８の実線ａは前記選択後の速度指令０６４５がゼロからＶｃまでは比例ゲインが増大し速度がＶｃ以上は比例ゲインが一定としているが、図２８の点線ｂにて示す如く前記選択後の速度指令０６４５の増大と共に比例ゲインが曲線にて増大するものであってもよい。
【０１３３】
前記折り機の同期駆動装置０６ｆについて、本発明の実施例５は前記図２３により、実施例６は前記図２４、図２５、及び図２６により、実施例７は前記図２７及び図２８により説明を行った。これらの実施例に共通する主たる目的はシャフトレス輪転印刷機において特に印刷を開始するとき、機械の振動やギヤ鳴りが発生すること無く、また、連続紙が破断したり弛みにより各種ロールに巻き込まれたりすること無く、前記折り機１５ｆを起動して速やかに印刷運転に移行せしめる同期制御システムを実現することにある。次に、前記実施例５から実施例７による前記折り機の同期駆動装置０６ｆの動作を、前記図２７を参照しつつ図２９のグラフにより説明を行う。
【０１３４】
図２９のＸ軸はいずれも時間であって図２９−（ａ）から（ｄ）は時間的推移を相互に対照して示し、図２９−（ａ）は前記セレクタ０６４３が出力する選択後の速度指令０６４５を、図２９−（ｂ）は前記位相指令０６１８を、図２９−（ｃ）は前記速度指令検出器０６４１が出力する連動速度指令０６４２を、図２９−（ｄ）は前記加減算器０６４９が出力する位相偏差ΔＰの時間的推移を示す。ここで印刷運転に先立ち、予め複数枚の連続紙はそれぞれ給紙装置から各印刷機及び各種駆動ロールを通紙して前記折り機１５ｆにセットされている。
【０１３５】
まず、図２９−（ａ）においてＶｊは徐動速度指令値、Ｖｒは印刷開始速度、Ｖｈは補償切り換え速度である。そして、前記セレクタ０６４３は時刻ゼロから時刻Ｔ３まではオフであってｂ入力の前記徐動速度指令０６４４（徐動速度指令値Ｖｊを有する）を選択し、時刻Ｔ３以降はオンとなってａ入力の連動速度指令０６４２を選択して出力する。なお、前記連動速度指令０６４２は時刻Ｔ３までに前記徐動速度指令０６４４と同じ徐動速度指令値Ｖｊとしてある。また、前記セレクタ０６５１は時刻Ｔ４にてオンとなってａ入力の前記補正後の位相偏差ΔＱを選択して出力し、前記セレクタ０６６４は時刻Ｔ５まではオンであってａ入力の前記回転補償０６６３を選択して出力する。
【０１３６】
そして、同じく図２９−（ａ）において前記折り機は時刻Ｔ１に徐動速度指令０６４４にて徐動運転を開始し、連続紙の走行や制御が安定になったら時刻Ｔ３にて前記徐動速度指令０６４４から前記連動速度指令０６４２に切り換える。その後、時刻Ｔ４にて速度制御に加えて位相制御をオンとするが、このとき前記バーチャル回転指令発生装置０１０１と前記折り機のロータリーエンコーダ０８ｆの回転位相すなわち前記位相ＦＢ０６１９は精度良く合っている。それ故、前記折り機の同期駆動装置０６ｆは原点合わせ制御を行うこと無く速やかに同期制御へと移行する。ここで、数値例を示せば前記折り機の電動機０７ｆの徐動速度指令値Ｖｊは約２０ｒｐｍ、印刷開始速度Ｖｒは約２００ｒｐｍなどであり、最高速度Ｖｍａｘは１４００ｒｐｍなどである。
かように、該図２９−（ａ）において位相制御をオンとする時刻Ｔ４の直前の時刻Ｔ３までは速度指令は前記徐動速度指令０６４４により安定して設定され、更に、時刻Ｔ５までは前記回転補償器０６６２による回転補償を行って折り畳み機構と切断機構による周期的な負荷変動をうち消して安定に前記折り機１５ｆを起動して運転する。
【０１３７】
次に図２９−（ｂ）の位相指令０６１８の動作について説明を行うが、該位相指令０６１８は前記バーチャル回転指令発生装置０１０１内にて生成する回転位相Ｐと同一の動作となる。これにより以下、図２９−（ｂ）は該バーチャル回転指令発生装置０１０１内にて生成する回転位相Ｐとして説明を行う。
図２９−（ｂ）において、時刻０にて前記バーチャル回転指令発生装置０１０１の電源がオンとなり、該バーチャル回転指令発生装置０１０１内のハードウェアデバイスはゼロに初期化され前記回転位相Ｐもゼロになるとしている。更に、時刻Ｔ１にて前記バーチャル回転指令発生装置０１０１も速度設定が前記徐動速度指令値Ｖｊに等しくＡ相信号、Ｂ相信号及びＺ相信号の出力を開始したとしており、それ故、回転位相Ｐは時刻Ｔ１より増加を開始する。
【０１３８】
そして、時刻Ｔ２にて前記折り機のロータリーエンコーダ０８ｆのＺ相信号Ｚ３が“１”となって、前記折り機の位相検出装置０６０３が出力する位相ＦＢ０６１９をクリアしてゼロとする。これと同時に、前記抽出したＺ相信号Ｚｍにより前記バーチャル回転指令発生装置０１０１内の回転位相Ｐをクリアしゼロとする。
すなわち、本発明において時刻Ｔ２以降に前記回転位相Ｐは正しい位相を示して有効となり、前記折り機のロータリーエンコーダ０８ｆの回転位相すなわち前記位相ＦＢ０６１９と精度良く一致する。それ故、時刻Ｔ４にて位相制御がオンとなっても前記位相偏差ΔＰは極めて小さいので、前記折り機の電動機０７ｆはトルク変動や速度変動を発生すること無く、原点合わせを行わずとも速やかに同期制御へ移行する。
かように、図２９−（ｂ）の前記回転位相Ｐは点線にて示す時刻Ｔ４までは制御に用いることなく、実線にて示す時刻Ｔ４以降が位相指令として同期制御に用いる。そして、時刻Ｔ１からＴ４の徐動運転における通紙状態や制御の確認中に、時刻Ｔ２にて前記回転位相Ｐ、前記位相指令０６１８、及び前記位相ＦＢ０６１９はゼロとなって等しい位相となり位相制御の準備が完了する。
【０１３９】
次に、図２９−（ｃ）は前記速度指令検出器０６４１が出力する連動速度指令０６４２の動作について説明を行うもので、該連動速度指令０６４２は前記位相指令０６１８から単位時間当たりの回転位相指令の変化を演算して得られる。それ故、該連動速度指令０６４２は時刻Ｔ１から値を有してスタートするが、時刻Ｔ２にて前記図２９−（ｂ）の回転位相Ｐは強制的にクリアされるので該連動速度指令０６４２の検出は図示する通り不連続に極端に大きくなるか小さくなって異常値となる。それ故、前記選択後の速度指令０６４５は時刻Ｔ２を過ぎた時刻Ｔ３まではメモリ等に格納された前記徐動速度指令０６４４を用いて安全な固定値とし、時刻Ｔ３以降は図２９−（ｃ）の連動速度指令０６４２は正確に検出された値となっているので選択後の速度指令０６４５とする。
【０１４０】
次に、図２９−（ｄ）の位相偏差ΔＰの動作について説明を行う。始めに、前記図２９−（ｂ）の位相指令０６１８と位相ＦＢ０６１９はＺ相信号Ｚ３が“１”となった時刻Ｔ２以降から有効となるので、図２９−（ｄ）において前記加減算器０６４９は時刻Ｔ２以降から前記位相偏差ΔＰを検出する。
そして、前記折り機の電動機０７ｆは時刻Ｔ４までは速度制御であって位相制御はオンしていないが、本発明の手段により安定に速度制御にて運転している。それ故、前記位相偏差ΔＰは図示する如く時刻Ｔ２からＴ４間にて時間とともに緩やかにゼロ近辺を漂い、時刻Ｔ４にて位相制御がオンとなってゼロに収束する動作となる。そして、時刻Ｔ４において前記位相偏差ΔＰは（−ΔＰｓ）から（＋ΔＰｓ）以内にあるので、原点合わせを省略して速やかに同期制御状態となる。
【０１４１】
前記実施例５、実施例６、及び実施例７においては、本発明による前記バーチャル回転指令発生装置０１０１と折り機の同期駆動装置０６ｆによる同期制御システムについて説明を行った。次に、本発明による前記バーチャル回転指令発生装置０１０１と印刷機の同期駆動装置０６ａによる同期制御システムについて、図３０から図３２により説明を行う。
始めに、図３０は本発明の実施例８の前記バーチャル回転指令発生装置０１０１と印刷機の同期駆動装置０６a による同期制御システムの構成を説明する図である。そして、０７ａ及び０８ａは前記図１にて示した印刷機の電動機及びロータリ−エンコーダであり、０６０２は前記図２１にて示した印刷機の位相ＦＢ検出装置０６０２である。そして、Ｇｚ及び０６７２はそれぞれ原点合わせ用ゲイン及びセレクタであり、その他前記図２７と同じ符号を付すものはそれぞれ同じ機能を有しその説明は割愛する。次に印刷機の同期駆動装置０６a が前記図２７の折り機の同期駆動装置０６ｆと相違して行う制御について説明を行う。
【０１４２】
図３０の印刷機の同期駆動装置０６ａにおいては、前記セレクタ０６６４は常にオフとしｂ入力を選択してゼロを出力し前記回転補償器０６６２による回転補償は使用しない。また、Ｇｚは印刷機の原点合わせ用ゲインであり、前記セレクタ０６７２はｂ入力の該原点合わせ用ゲインＧｚとａ入力の前記位相偏差補正器０６７１が出力する比例ゲインを選択して出力する。ここで、図３０において該位相偏差補正器０６７１が出力する比例ゲインを同期制御用ゲインと呼称する。そして、シャフトレス輪転印刷機が運転を開始するとき、前記印刷機の電動機０８ａは最初に速度制御にて徐動運転した後位相制御をオンとする。このとき、前記折り機１５ｆと相違して、前記バーチャル回転指令発生装置０１０１内の回転位相Ｐと前記印刷機のロータリーエンコーダ０８ａの回転位相は合っていないので、前記位相偏差ΔＰはランダムに大きな値と成り得る。それ故、同期制御用ゲインより値を小さくした前記原点合わせ用ゲインＧｚにて原点合わせを行い、前記位相偏差ΔＰが印刷可能となる（−ΔＰｓ）から（＋ΔＰｓ）以内に収束したら同期制御用ゲインに切り換えるものである。
【０１４３】
次に、図３１は前記図３０の印刷機の駆動装置０６ａについて運転を開始して印刷運転に至る動作をグラフにて説明し、該図３１−（ａ）から（ｄ）は前記図２９−（ａ）から（ｄ）とそれぞれ同じ信号の時間的推移を示す。
始めに、図３１−（ａ）は前記図２９−（ａ）に比して前記回転補償器０６６２による同期補償を行っていないこと、及び時刻Ｔ４にて位相制御をオンとした後時刻Ｔ６まで原点合わせ制御が加わっている相違がある。
次に、図３１−（ｂ）は前記バーチャル回転指令発生装置０１０１内にて生成する回転位相Ｐを示し、該回転位相Ｐは時刻Ｔ２にて前記折り機のロータリーエンコーダ０８ｆのＺ相信号Ｚ３によりゼロにクリアされる。したがって、時刻Ｔ２以降において該回転位相Ｐは有効となる。ここで、前記印刷機の位相ＦＢ０６１９について図示しないが、該位相ＦＢ０６１９も、電源を投入し前記電動機０７ａを運転して最初に前記ロータリーエンコーダ０８ａのＺ相信号Ｚ２が“１”となって正しい回転位相を検出するが、ここでは時刻Ｔ３までに完了しているとする。
また、図３１−（ｃ）は前記速度指令検出器０６４１が出力する連動速度指令０６４２を示し、該連動速度指令０６４２は前記位相指令０６１８から単位時間当たりの回転位相指令の変化を演算して得られるものであったから、前記回転位相が強制的にクリアされる時刻Ｔ２において不連続な異常値となる。それ故、図３１−（ｃ）の連動速度指令０６４２を前記セレクタ０６４３の出力とするのは時刻Ｔ２以降のＴ３としている。
【０１４４】
次に、図３１−（ｄ）にて示す印刷機の位相偏差ΔＰの動作は前記図２９−（ｄ）にて示す折り機の位相偏差ΔＰと大きく相違する。すなわち時刻Ｔ２にて、前記バーチャル回転指令発生装置０１０１内にて生成する回転位相Ｐと前記折り機の位相ＦＢ０６１９が共にゼロとなって一致するが、印刷機の位相ＦＢ０６１９は任意の位相にあるため前記印刷機の位相偏差ΔＰは大きな値となり得る。そして時刻Ｔ４にて位相制御をオンとするとき、前記位相偏差演算器０６５０に通常の同期制御用ゲインを与えるとゲインが大きいため位相制御が不安定となって、機械の振動やギヤ鳴りが発生することとなる。これ故、時刻Ｔ４から前記セレクタ０６７２にて前記位相偏差演算器０６５０に小さい値の原点合わせ用ゲインＧｚを与えて原点合わせ制御を行う。そして、前記印刷機の位相偏差ΔＰが時間の経過により印刷可能となる（−ΔＰｓ）から（＋ΔＰｓ）以内に収束した時刻Ｔ６から前記位相偏差演算器０６５０に前記位相偏差補正器０６７１が出力する同期制御用ゲインを与えて同期制御を行うことを特徴とする。
また、図３１においては徐動運転中の原点合わせにより説明を行ったが、本発明により加速中や早い速度で運転中であっても確実に原点合わせが可能である。
【０１４５】
次に、図３２は上記で説明した印刷機の徐動運転から原点合わせ制御、同期制御と遷移するシーケンスにおいて、前記原点合わせ用ゲインＧｚを用いた原点合わせを省略した場合を模擬的に示す。図３２−（ａ）は前記バーチャル回転指令発生装置０１０１内にて生成する回転速度の時間的推移を、図３２−（ｄ）は前記加減算器０６４９が出力する位相偏差ΔＰの時間的推移を示す。
始めに図３２−（ａ）において、印刷機は時刻Ｔ１に前記徐動速度指令０６４４にて徐動運転を開始し、連続紙の走行や制御が安定になったら時刻Ｔ３にて前記徐動速度指令０６４４から前記連動速度指令０６４２に切り換える。その後、時刻Ｔ４にて速度制御に加えて位相制御をオンとしている。
【０１４６】
次に図３２−（ｄ）において、時刻Ｔ２にて前記折り機のロータリーエンコーダ０８ｆのＺ相信号Ｚ３により前記バーチャル回転指令発生装置０１０１内の回転位相Ｐはゼロにクリアされるが、印刷機の位相ＦＢ０６１９は任意の位相にあるため前記位相偏差ΔＰは大きな値となり得る。それ故、図３２−（ｄ）の時刻Ｔ２より前記位相偏差ΔＰは大きな値を有して遷移し時刻Ｔ４にて位相制御がオンとなる。このとき、前記位相偏差演算器０６５０には前記同期制御用ゲインが与えられているとすれば、このゲインは大きいため前記位相偏差ΔＰは時刻Ｔ４以降において図示する通り収束すること無く不安定となる。それ故、前記印刷機の同期駆動装置０６ａには上記に説明した前記原点合わせ用ゲインＧｚを用いた原点合わせのモードを設置するものである。
【図面の簡単な説明】
【０１４７】
【図１】本発明の全体構成を説明する図である。
【図２】本発明の実施例１を説明する図である。
【図３】実施例１の回転位相発生器の動作を説明する図（その１）である。
【図４】実施例１の回転位相発生器の動作を説明する図（その２）である。
【図５】実施例１のＺ相発生器の動作を説明する図である。
【図６】実施例１の補足説明（その１）である。
【図７】実施例１の補足説明（その２）である。
【図８】実施例１のＺ相発生器の詳細を説明する図である。
【図９】本発明の実施例２を説明する図である。
【図１０】実施例２の第２のＺ相発生器の構成例を説明する図である。
【図１１】実施例２の第２のＺ相発生器の動作を説明する図である。
【図１２】実施例２の第２のＺ相発生器の詳細を説明する図である。
【図１３】本発明の実施例３を説明する図である。
【図１４】実施例３の第３のＺ相発生器の動作を説明する図である。
【図１５】実施例３の第３のＺ相発生器の詳細を説明する図（その１）である。
【図１６】実施例３の第３のＺ相発生器の詳細を説明する図（その２）である。
【図１７】実施例３の第３のＺ相発生器の構成例を説明する図である。
【図１８】本発明の実施例４を説明する図である。
【図１９】実施例４のＺ相受信器の詳細を説明する図（その１）である。
【図２０】実施例４のＺ相受信器の詳細を説明する図（その２）である。
【図２１】折り機の位相ＦＢ検出装置を説明する図である。
【図２２】印刷機の位相ＦＢ検出装置を説明する図である。
【図２３】本発明の実施例５を説明する図である。
【図２４】本発明の実施例６を説明する図である。
【図２５】実施例６の動作を説明する図である。
【図２６】実施例６の回転補償器の機能を説明する図である。
【図２７】本発明の実施例７を説明する図である。
【図２８】実施例７の位相偏差補正器の動作を説明する図である。
【図２９】実施例５、６、７による折り機の動作を説明する図である。
【図３０】本発明の実施例８を説明する図である。
【図３１】実施例８による印刷機の動作を説明する図である。
【図３２】原点合わせゲインの効果を説明する図である。
【図３３】特許文献１の印刷ステーション群と折り畳み装置の配置構成を示す図である。
【図３４】インクリメンタルエンコーダの出力信号を説明する図である。
【図３５】折り畳み装置の構成を説明する図である。
【図３６】シャフトレス新聞輪転印刷機の構成を説明する図である。
【符号の説明】
【０１４８】
０１    集中制御装置
０１０１  バーチャル回転指令発生装置
０１０２  発信器
０１０３  速度設定器
０１０４  速度設定信号
０１０５  回転方向信号
０１０６  レートマルチ
０１０７  周波数信号
０１０８  ＮＯＴゲート
０１０９  回転位相発生器
０１０９ｂ  第２の回転位相発生器
０１１０  クリア入力
０１１１  最大位相係数レジスタ
０１１２  逆転用プリセット回路
０１１３  ゼロ位相係数レジスタ
０１１４  コンパレータ
０１１５  Ｄフリップフロップ
０１１６  ＡＮＤゲート
０１１７  正転用クリア回路
０１１８  コンパレータ
０１１９  Ｄフリップフロップ
０１２０  ＮＯＴゲート
０１２１  ＡＮＤゲート
０１２２  ＯＲゲート
０１２３  Ａ相Ｂ相発生器
０１２４  ＸＯＲゲート
０１２５、０１２６    Ｄフリップフロップ
０１２７  Ｚ相発生器
０１２７ｂ  第２のＺ相発生器
０１２７ｃ  第３のＺ相発生器
０１２８  Ｚ相幅係数レジスタ
０１２９  コンパレータ
０１３０  Ｄフリップフロップ
０１３１  プリセット入力
０１３２  ＯＲゲート
０１３３  位相データ入力
０１３４  セレクタ
０１４２  最大位相係数レジスタ
０１４３  加減算器
０１４４  コンパレータ
０１４５  ＯＲゲート
０１４６  基準周波数信号
０１４７  Ｄフリップフロップ
０１５１  極性反転器
０１５２  逆転用クリア回路
０１５３  コンパレータ
０１５４  Ｄフリップフロップ
０１５５  ＡＮＤゲート
０１６２、０１６３    極性反転器
０１６４、０１６５    コンパレータ
０１６６  ＡＮＤゲート
０１６７  ＯＲゲート
０２    位相速度信号及びフィールドバス
０２ａ    位相速度指令信号
０２ｂ    通信回線
０３ａ、０３ｂ、０３ｃ、０３ｄ    給紙装置
０４ａ、０４ｂ、０４ｃ、０４ｄ    連続紙
０５ａ、０５ｂ、０５ｃ、０５ｄ    インフィード
０６０１  位相指令検出装置
０６０２  印刷機の位相ＦＢ検出装置
０６０３  折り機の位相ＦＢ検出装置
０６１１  Ａ相Ｂ相受信器
０６１２  Ｚ相受信器
０６１３  回転方向信号
０６１４  周波数信号
０６１５  回転位相検出器
０６１６、０６１７    ＡＮＤゲート
０６１８  位相指令
０６１９  位相ＦＢ
０６２０、０６２１    ＯＲゲート
０６３１  シフトレジスタ
０６３２  ＡＮＤゲート
０６３３  Ｄフリップフロップ
０６３４  ＡＮＤゲート
０６４１  速度指令検出器
０６４２  連動速度指令
０６４３  セレクタ
０６４４  徐動速度指令
０６４５  選択後の速度指令
０６４６  速度ＦＢ検出器
０６４７  速度ＦＢ
０６４８、０６４９    加減算器
０６５０  位相偏差演算器
０６５１  セレクタ
０６５２  加減算器
０６５３  演算制御器
０６５４  トルク指令
０６５５  駆動装置
０６６１  速度比較器
０６６２  回転補償器
０６６３  回転補償
０６６４  セレクタ
０６６５  加減算器
０６７１  位相偏差補正器
０６７２  セレクタ
０６ａ、０６ｂ、０６ｃ、０６ｄ、０６ｅ  印刷機の同期駆動装置
０６ｆ                折り機の同期駆動装置
０７ａ、０７ｂ、０７ｃ、０７ｄ、０７ｅ  印刷機の電動機
０７ｆ                折り機の電動機
０８ａ、０８ｂ、０８ｃ、０８ｄ、０８ｅ  印刷機のロータリーエンコーダ
０８ｆ            折り機のロータリーエンコーダ
１０ａ、１１ａ、１２ａ、１３ａ    印刷機
１０ｂ、１０ｃ            印刷機
１０ｄ、１１ｄ、１２ｄ、１３ｄ    印刷機
１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ    アウトフィード
１５ｆ    折り機
Ｇｚ    原点合わせゲイン
Ｚｍ    抽出したＺ相信号
ΔＰ    位相偏差
ΔＱ    補正後の位相偏差
ΔＶ    速度偏差
【図１】
2008125183.tif 000003
【図２】
2008125183.tif 000004
【図３】
2008125183.tif 000005
【図４】
2008125183.tif 000006
【図５】
2008125183.tif 000007
【図６】
2008125183.tif 000008
【図７】
2008125183.tif 000009
【図８】
2008125183.tif 000010
【図９】
2008125183.tif 000011
【図１０】
2008125183.tif 000012
【図１１】
2008125183.tif 000013
【図１２】
2008125183.tif 000014
【図１３】
2008125183.tif 000015
【図１４】
2008125183.tif 000016
【図１５】
2008125183.tif 000017
【図１６】
2008125183.tif 000018
【図１７】
2008125183.tif 000019
【図１８】
2008125183.tif 000020
【図１９】
2008125183.tif 000021
【図２０】
2008125183.tif 000022
【図２１】
2008125183.tif 000023
【図２２】
2008125183.tif 000024
【図２３】
2008125183.tif 000025
【図２４】
2008125183.tif 000026
【図２５】
2008125183.tif 000027
【図２６】
2008125183.tif 000028
【図２７】
2008125183.tif 000029
【図２８】
2008125183.tif 000030
【図２９】
2008125183.tif 000031
【図３０】
2008125183.tif 000032
【図３１】
2008125183.tif 000033
【図３２】
2008125183.tif 000034
【図３３】
2008125183.tif 000035
【図３４】
2008125183.tif 000036
【図３５】
2008125183.tif 000037
【図３６】
2008125183.tif 000038