(57)【要約】【課題】コンバータ及びインバータを含んでなる電気的同期方式を採用した、急速停止に対応しやすく、かつ、機械的同期方式からの置き換え需要に対応しやすく、さらに、高調波対策を行いやすい輪転式の印刷機械を提供する。【解決手段】複数のコンバータ２２の出力側及び複数のインバータ２４の入力側の間に直流ヘッダ線２８を設けることにより、回路の直流系統を一本化するとともに、コンバータ２２の個数がインバータ２４の個数よりも少なくても済む構成とし、インバータ２２に接続されたモータ２６を印刷ユニット１０の印刷ローラ１２やドラグローラ１４に接続する。また、コンバータ２２とはインバータ２４とは空間的に分離したうえで両者をいずれも印刷機械０２の機械上に設置する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一次側の交流電力を入力されて直流電力を出力する複数のコンバータと、前記複数のコンバータの各々の出力側を共通に接続する直流ヘッダ線と、該直流ヘッダ線に接続されて二次側の交流電力を出力する複数のインバータと、該複数のインバータと一対一に対応して接続されたモータと、前記複数のインバータの各々に共通して接続されたコントローラとを含んでなるモータの同期駆動制御装置を備えた輪転式の印刷機械。
【請求項２】
前記コンバータが設置される数は、前記インバータが設置される数よりも少ないことを特徴とする請求項１に記載の輪転式の印刷機械。
【請求項３】
前記直流電力の電圧の各々を平衡させる平衡手段をさらに含んでなるとともに、前記平衡手段は、前記複数のコンバータ及び前記直流ヘッダ線の両方に接続された電気抵抗器であることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の輪転式の印刷機械。
【請求項４】
前記直流電力の電圧の各々を平衡させる平衡手段をさらに含んでなるとともに、前記平衡手段は、前記複数のコンバータのうち任意の１個のコンバータを除く残りのコンバータの各々の入力側に接続された絶縁トランスであることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の輪転式の印刷機械。
【請求項５】
前記複数のコンバータは、前記直流電力の電圧の各々を平衡するように自動調整可能である正弦波スイッチングコンバータであることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一に記載の輪転式の印刷機械。
【請求項６】
前記直流ヘッダに接続されたコンデンサと、前記直流ヘッダに接続された回生抵抗とをさらに含んでなることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一に記載の輪転式の印刷機械。
【請求項７】
前記複数のコンバータのうち少なくとも一部について、前記コンバータが発生する高調波を遮蔽するための高調波遮蔽手段をさらに含んでなることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一に記載の輪転式の印刷機械。
【請求項８】
前記複数のインバータが、印刷機械の内部に装着されている、または、印刷機械に接して取り付けられていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一に記載の輪転式の印刷機械。
【請求項９】
一次側の交流電力を入力されて直流電力を出力する複数のコンバータと、前記複数のコンバータの各々の出力側を共通に接続する直流ヘッダ線と、該直流ヘッダ線に接続されて二次側の交流電力を出力する複数のインバータと、該複数のインバータと一対一に対応して接続されたモータと、前記複数のインバータの各々に共通して接続されたコントローラとを含んでなるモータの同期駆動制御装置。
【請求項１０】
モータが回生電圧を発生する回生工程と、前記回生電圧をインバータに供給して直流電圧に変換する直流変換工程と、該直流変換工程で得られた前記直流電圧を直流ヘッダに供給する直流ヘッダ供給工程と、前記直流ヘッダから他のインバータに前記直流電圧を供給して交流電力を出力する出力工程と、前記交流出力を他のモータに再供給する再供給工程とを経てなるモータの同期駆動制御方法。
【請求項１１】
前記回生工程において複数のモータが相異なる回生電圧を発生し、該相異なる回生電圧を平衡させる平衡工程をさらに経てなることを特徴とする請求項１０に記載のモータの同期駆動制御方法。
【請求項１２】
請求項１０または１１のいずれかに記載のモータの同期駆動制御方法を用いた印刷機械制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のモータを電気的に同期して駆動制御および／または回生制御する装置を備えた輪転式の印刷機械及びその制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
新聞印刷用などに用いられる輪転式の印刷機械は、用紙のハンドリングのため多数のドラグローラを備えている。各々のドラグローラはモータによって駆動されている。用紙の詰まりや破断を避けるためには、各々のドラグローラは連動して制御され、用紙に適切な張力を与えつづける必要がある。この目的としては、たとえば、各々のモータを電気的に連動制御してトルクを適正設定する電気的同期方式が知られている。
【０００３】
また、このような印刷機械で新聞を印刷する場合においては、印刷が終わった後の用紙を折り込むための折機が備えられることが多い。前述した適正な張力を用紙に与える作用は折機にも求められるものである。そのため、ドラグローラ駆動用のモータと折機駆動用のモータとの相互間においても電気的に同期されている。
【０００４】
モータの制御方式は各種のものが知られているが、近年ではインバータ制御方式が多く採用されている。インバータ制御とは、交流の商用電源を元にしてコンバータにより直流に変換、ついでインバータにより交流に再変換、この交流でモータを駆動するものであって、この変換及び再変換の過程をコントローラで任意に制御することにより、各々のモータに適切なトルクを与えることを実現する制御である。
【０００５】
このような電気的同期方式を採用した輪転式の印刷機械が、特開２００１−１２５６４７号公報に示されている。
【０００６】
【特許文献】特開２００１−１２５６４７号公報
【０００７】
図５は、輪転式の印刷機械５２を断面で示す概念図である。
【０００８】
印刷の用紙５４は給紙装置５６に巻き取られた状態で蓄えられており、ここから、インフィード装置５８を経て印刷ユニット６０を通る間に印刷が行われる。印刷ユニット６０の内部に装填された多数の印刷ローラ６２が、実際に用紙５４にインクをのせて印刷を行う。この図では用紙５４は４枚用いられており、ドラグローラ６４を介してこの４枚が一重ねにされ、折機６８に供給される。４枚の用紙をハンドリングする部分はウェブパス装置６６と呼ばれるものである。折機６８は、この４枚一重ねの用紙を一括して二つ折りにする。そして、図示されない排紙装置により、印刷されかつ二つ折りにされた用紙５４が製品として取り出される。
【０００９】
これらインフィード装置５８、印刷ローラ６２、ドラグローラ６４及び折機６８は、いずれも用紙５４に対して適切な張力を与えつづけるべく、各々を駆動するモータ７６は一括した協調制御、すなわち同期制御が行われている。
【００１０】
なお、ドラグローラ６４の「ドラグ」とは「引きずる」との意味である英語（ｄｒａｇ）からくるものである。印刷ローラ６２も用紙５４を引きずる作用を持っていることから、以降の説明において、印刷ローラ６２とドラグローラ６４とは特に区別せず、「ドラグローラ」と統一して呼ぶこととする。
【００１１】
図６は、図５に示す印刷機械５２を単線結線図で表現したものである。
【００１２】
この印刷機械５２は商用電源７０を元電源としており、ここにモータ７６を必要個数だけ、図面上では２３個を並列に接続している。交流の商用電源７０は、まずコンバータ７２に入力されて直流に変換され、該直流はインバータ７４に入力されて交流に再変換され、再変換されて得られた交流がモータ７６に供給される。ここで、図示しないコントローラが各コンバータ７２及び各インバータ７４に適宜指令を与え、変換及び再変換の状態を制御し、印刷機械５２が備える２３個のモータ７６全体を協調させ、同期制御を実現している。
【００１３】
ところで、印刷機械５２において電気的同期方式が普及する以前は機械的同期方式が普及していた。機械的同期方式は、１個のモータが発生するトルクをギアボックスやプーリー・ベルト等の機械的伝達手段により各々のドラグローラないし折機に適正配分する方式である。
【００１４】
ところが、前述した電気的同期方式においては、１個のモータ７６に対して、１個のコンバータ７２と１個のインバータ７４とをそれぞれ専用に設けており、このことが後述する各種の課題を発生するのでその対策を逐一要する点において、改良の余地を残している。
【００１５】
改良の余地のその一は、無停電装置の容量に関する問題である。すなわち、商用電源の停電あるいは何らかの重大な不具合が発生した等の印刷機械５２を急速停止させる必要がある場合に対応すべく、印刷機械に備えられる無停電装置の大きくしておかなければならないところである。急速停止時において、瞬間的に電源供給を停止すると用紙５４の詰まりや破断を招き、後の復帰操作が困難になる。これを防ぐため所定容量の無停電装置を備え、用紙５４を徐々に停止させてつまりや破断を防げるように設計されているのであるが、備えるべき無停電装置が大容量であれば、その分だけ設置スペースを余分に取ったり、コスト増の原因となったりする。
【００１６】
改良の余地のその二は、印刷機械の置き換え需要への適合に関する問題である。すなわち，一般に、電気的同期方式の印刷機械は同じ印刷速度のの機械的同期方式の印刷機械よりも大きなものとなってしまうことが当業者に知られている。具体的には、盤の中にインバータやコンバータ等の電気品を多く収納する必要があるため、電気的同期方式のほうが機械的同期方式よりも特に盤の部分が大きくなる。そのため、印刷機械を新設する場合はともかく、機械的同期方式の印刷機械を置換する需要があっても電気的同期方式では盤を設置すべき場所の制約が厳しく、需要に対応しにくい不利がある。
【００１７】
改良の余地のその三は、ノイズの問題である。すなわち、高調波ノイズ源であるコンバータ７２を各所に設けなければならないため、高調波遮蔽を各所に分散して設ける必要があることである。また、コンバータ７２はインバータ７４やモータ７６に対して比較的故障しやすい機器であり、多数のうちの一部のコンバータ７２が故障しただけでも印刷機械５２全体が運転不能になる点でも改良の余地を残している。
【００１８】
なお、高調波とは当業者に知られている通り、「一つの非正弦波を、基本波とその整数倍の周波数をもつ多数の正弦波に分解した際、基本波の二倍以上の周波数の波」との意味である。
【００１９】
また、コンバータ７２は高調波の発生源として他の交流回路へ悪影響を与えやすい問題を有すると同時に、外部から受けるノイズによって錯乱されすい問題も有する。この明細書において、高調波への対策とは、この両方の問題を総称したものとする。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、電気的同期方式の中でも特に急速停止に対応しやすい輪転式の印刷機械を提供することを目的とする。
また、本発明は、機械的同期方式の印刷機械の置き換え需要に適した小型設計可能な電気的同期方式の輪転式の印刷機械を提供することを目的とする。
さらに、本発明は、電気的同期方式の中でも特に高調波対策を行いやすく、かつ、一部のコンバータが故障しても全体として運転維持可能な輪転式の印刷機械を提供することを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、複数のコンバータの出力側及び複数のインバータの入力側を共通の直流ヘッダ線で取りまとめることを特徴とする。
【００２２】
本発明の思想の第一は、一次側の交流電力を入力されて直流電力を出力する複数のコンバータと、前記複数のコンバータの各々の出力側を共通に接続する直流ヘッダ線と、該直流ヘッダ線に接続されて二次側の交流電力を出力する複数のインバータと、該複数のインバータと一対一に対応して接続されたモータと、前記複数のインバータの各々に共通して接続されたコントローラとを含んでなるモータの同期駆動制御装置を備えた輪転式の印刷機械である。
【００２３】
このようなモータの同期駆動制御装置を備えた輪転式の印刷機械は、複数のコンバータの出力側を共通の直流ヘッダ線に取りまとめた構造であるため、一部のコンバータが故障や保守都合等で使用できない状況となっても、他のコンバータが共通ヘッダ線を介して動力供給を肩代わりし、印刷機械全体としての運転を継続することができる。
【００２４】
また、このような構造をとる同期駆動制御装置を備える輪転式の印刷機械は、ある特定のモータが要求する動力が、対応するインバータの供給できる動力を上回るような状況となっても、他のコンバータが共通ヘッダ線を介して不足分の動力を供給することができ、やはり印刷機械全体としての運転を継続することができる。
【００２５】
印刷機械は用紙の詰まりや破断を防ぐべく、多数のモータを精度良く同期させて運転させる必要性がある設備である。そのため、このようなモータの同期駆動制御装置を備えることが好ましいといえる。
【００２６】
本発明の思想の第二は、思想の第一に加えて、コンバータが設置される数は、インバータが設置される数よりも少ないことを特徴とする輪転式の印刷機械である。
【００２７】
このような輪転式の印刷機械は、モータの同期駆動制御装置の部分において、コンバータの出力する直流電圧を直流ヘッダ線で取りまとめてあるため、必ずしもインバータの個数分だけ、すなわち多数の小容量コンバータを設ける必要がなく、少数の大容量コンバータを設ければ足りるので、装置全体としての信頼性向上や省スペース化や低廉化に寄与することができる。
【００２８】
本発明の思想の第三は、思想の第一または第二に加えて、前記直流電力の電圧の各々を平衡させる平衡手段をさらに含んでなるとともに、前記平衡手段は、前記複数のコンバータ及び前記直流ヘッダ線の両方に接続された電気抵抗器であることを特徴とする輪転式の印刷機械である。
【００２９】
このような輪転式の印刷機械は、モータの同期駆動制御装置の部分に平衡手段として電気抵抗器を採用し、仮に必要以上に高い直流電圧が発生したとしてもこの一部を降下することで、共通ヘッダ線に印加されている直流電圧に合わせることができる。平衡手段として電気抵抗器を採用することにより、平衡手段の小型化や高信頼性化に寄与することができる。
【００３０】
なお、ここでいう電気抵抗器とは通常のものであって、その種類に特段の制限はない。もちろん、電気抵抗値が可変なものであってもよい。
【００３１】
本発明の思想の第四は、思想の第一または第二に加えて、前記直流電力の電圧の各々を平衡させる平衡手段をさらに含んでなるとともに、前記平衡手段は、前記複数のコンバータのうち任意の１個のコンバータを除く残りのコンバータの各々の入力側に接続された絶縁トランスであることを特徴とする輪転式の印刷機械である。
【００３２】
このような輪転式の印刷機械は、モータの同期駆動制御装置の部分に平衡手段として絶縁トランスを採用し、コンバータに供給する一次側の交流電圧を調整することを以って、コンバータの発生する直流電圧を制御し、共通ヘッダ線に印加されている直流電圧に合わせることができる。また、絶縁トランスは交流だけを通して直流を通さない素子であるから、これを採用することにより、コンバータの出力側に印加されている直流電圧が一次側の交流電源に逆印加されることを防ぐこともできる。このような逆印加が起こる場合としては、たとえば、正弦波コンバータと呼ばれるスイッチングにより、交流電圧を直流電圧に変換する方式を採用した場合がある。すなわち、この正弦波コンバータのスイッチＯＮ時間が短時間ながら重複するため、重複している間に短絡が起こって直流電圧が交流側に逆印加されるのである。絶縁トランスを介在させることにより、このような逆印加を防ぐことができる。
【００３３】
なお、ここでいう絶縁トランスとはコイルを対向配置させたもの、すなわちトランスあるいは変圧器と呼ばれているものであって、その種類に制限はない。もちろん、巻数比が可変なものであっても良い。また、ここで絶縁トランスを用いる目的は、前述の通り、交流電流を通しつつ直流電圧を遮断することにあり、必ずしも交流電圧を変圧する作用は要さないことから、絶縁トランスの巻数比が１対１であっても良い。
【００３４】
本発明の思想の第五は、思想の第一ないし第四に加えて、前記複数のコンバータは、前記直流電力の電圧の各々を平衡するように自動調整可能である正弦波スイッチングコンバータであることを特徴とする輪転式の印刷機械である。
【００３５】
このような輪転式の印刷機械は，モータの同期駆動制御装置の部分に、コンバータが前記した平衡手段の機能を兼ね備えることとなるので、専用の平衡手段を設ける必要がなくなったり、あるいは、コンバータが平衡手段の機能を兼ねる分だけ専用の平衡手段の負荷を低減することが可能となる。
【００３６】
本発明の思想の第六は、思想の第一ないし第五に加えて、前記直流ヘッダに接続されたコンデンサと、前記直流ヘッダに接続された回生抵抗とをさらに含んでなることを特徴とする輪転式の印刷機械である。
【００３７】
このような輪転式の印刷機械は、モータ駆動制御装置の部分に電力を蓄える素子であるコンデンサを備えているため、ドラグローラを減速する場合などでモータが発電機として作用する場合、その作用で得られた回生電力をコンデンサに蓄え、回生抵抗で電圧を調整することにより、共通ヘッダ線に対して適切な電圧を供給することができるので、省エネルギーに寄与する。
【００３８】
なお、ここでいう回生抵抗とは通常の電気抵抗器であって、その種類に特段の制限はない。もちろん、電気抵抗値が可変のものであっても良い。
【００３９】
本発明の思想の第七は、思想の第一ないし第六に加えて、前記複数のコンバータのうち少なくとも一部について、前記コンバータが発生する高調波を遮蔽するための高調波遮蔽手段をさらに含んでなることを特徴とする輪転式の印刷機械である。
【００４０】
このような輪転式の印刷機械は、モータの同期駆動制御装置の部分でコンバータが発生する高調波がノイズとして他の機器に与える影響を低減することができる。特に、本発明の思想の第二と第七を組み合わせた場合は、対策すべきコンバータの数が少なくなるので、さらに有利である。
【００４１】
本発明の思想の第八は、思想の第一ないし第七に加えて、前記複数のインバータが、印刷機械の内部に装着されている、または、印刷機械に接して取り付けられていることを特徴とする輪転式の印刷機械である。
【００４２】
このような輪転式の印刷機械は、インバータを納めた部分とコンバータを納めた部分は空間的に分離れた箇所に設置することにより、インバータを収めた部分を輪転式の印刷機械上に設置でき、印刷機械の設置者に別途用意してもらう電気室などのスペースを少なくすませることができる。
【００４３】
つまり、インバータを納めた部分とコンバータを納めた部分の両方をひとまとめにして輪転式の印刷機械上に設置するだけの空間的なゆとりがなくとも、両方を分離してそれぞれを機械上の別々の場所に設置することは比較的容易であるということである。
【００４４】
本発明の思想の第九は、一次側の交流電力を入力されて直流電力を出力する複数のコンバータと、前記複数のコンバータの各々の出力側を共通に接続する直流ヘッダ線と、該直流ヘッダ線に接続されて二次側の交流電力を出力する複数のインバータと、該複数のインバータと一対一に対応して接続されたモータと、前記複数のインバータの各々に共通して接続されたコントローラとを含んでなるモータの同期駆動制御装置である。
【００４５】
このようなモータの同期駆動制御装置は、複数のコンバータの出力側を共通の直流ヘッダ線に取りまとめた構造であるため、一部のコンバータが故障や保守都合等で使用できない状況となっても、他のコンバータが共通ヘッダ線を介して動力供給を肩代わりし、全体としての運転を継続することができるので，多数のモータを同期して駆動制御する必要のある装置であれば種類を問わずに好ましく適用することができる。。
【００４６】
また、このような構造をとる同期駆動制御装置は、ある特定のモータが要求する動力が、対応するインバータの供給できる動力を上回るような状況となっても、他のコンバータが共通ヘッダ線を介して不足分の動力を供給することができ、やはり装置全体としての運転を継続することができる。
【００４７】
本発明の思想の第十は、モータが回生電圧を発生する回生工程と、前記回生電圧をインバータに供給して直流電圧に変換する直流変換工程と、該直流変換工程で得られた前記直流電圧を直流ヘッダに供給する直流ヘッダ供給工程と、前記直流ヘッダから他のインバータに前記直流電圧を供給して交流電力を出力する出力工程と、前記交流出力を他のモータに再供給する再供給工程とを経てなるモータの同期駆動制御方法である。
【００４８】
このようなモータの同期駆動制御方法によれば、一部のモータが回生動作を行っている場合に、得られた回生電力を他のモータの駆動用として供給することができるため、その分だけ一次側の商用電源の電力消費を削減したり、あるいはその分だけ無停電装置の容量を小さく設計することができる。
【００４９】
本発明の思想の第十一は、思想の第十に加えて、前記回生工程において複数のモータが相異なる回生電圧を発生し、該相異なる回生電圧を平衡させる平衡工程をさらに経てなることを特徴とするモータの同期駆動制御方法である。
【００５０】
このようなモータの同期駆動制御方法によれば、回生電力の電圧を直流ヘッダ線に印加されている電圧に合わせて供給することができるため、他のモータには常に一定の電圧が印加され、装置全体として安定して運転することができる。
【００５１】
本発明の思想の第十二は、思想の第十または第十一に基づくモータの同期駆動制御方法を用いた印刷機械制御方法である。
【００５２】
印刷機械は用紙の詰まりや破断を防ぐべく、多数のモータを精度良く同期させながら運転させる必要性がある設備である。そのため、本発明のモータの同期駆動制御方法の適用先として特に好適である。
【００５３】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明によるモータの同期駆動制御装置を備えた輪転式の印刷機械及びその制御方法を図面に基づいて詳細に説明する。
【００５４】
図１は、本発明の第一の実施の形態であるモータの同期駆動制御装置を適用した輪転式の印刷機械０２の単線結線図である。
【００５５】
この装置の元電源は交流の商用電源２０であり、この商用電源２０に対して並列にコンバータ２２が接続されている。ここで図示するものは、機械側が４系列の印刷ユニット１０と１系列の折機１８を備えた計５系列である。また、電気側もコンバータ２２が５系列となっている。しかし、本発明は機械側と電気側の系列数を同一に限定することは意味せず、機械側の要求動力に対して所定の設計余裕を電気側が保有していれば足りるものである。
【００５６】
コンバータ２２の作用は、たとえば、三相交流３８０〜４４０ボルトを入力され、直流５５０〜６２０ボルトを出力するものである。これは一例であり、本発明に対して限定を行うものではない。
【００５７】
各コンバータ２２の出力側は、直流ヘッダ線２８により共通に接続されており、各コンバータ２２の発生する直流電圧はひとまず直流ヘッダ線２８に供給される。この直流ヘッダ線２８からはさらに並列にモータ２６が接続されている。
【００５８】
このように、各コンバータ２２（四角形に左下がり斜線で図示）と各インバータ２４（四角形に右下がり斜線で図示）の間に直流ヘッダ線２８が介在することを特徴とする本発明のモータの同期駆動制御装置は、一部のコンバータ２２が仮に故障しても、並列に接続された他のコンバータ２２がその補完を果たし、印刷機械０２全体としての運転を継続することができる。
【００５９】
また、各モータ２６が要求する動力は経時的な要素によって変化するものである。具体的には、各ドラグローラ１４（印刷ローラ１２も同様）に対する用紙の通し方、用紙の質、あるいは用紙の重ね枚数などにより増減するものであり、一時的に大きな容量を要求する場合もありうる。このような場合であっても本発明の印刷機械０２であれば、並列に接続された他のコンバータ２２のうち、その時点で容量に余裕のあるところから動力を補完することができる。
【００６０】
印刷は多面刷りあるいは多色刷り対応のため、複数のドラグローラ１４の系列（印刷ローラ１２の系列を含む）を備えているのが通常であり、モータ２６はドラグローラに対応して個別に備えられている。この場合、折機１８の系列もドラグローラ１４の系列と同様、同期制御の対象である。印刷機械０２への用紙供給はインフィード装置０８によって行われており、これもモータ２６で駆動されるものであって、ドラグローラ１４の系列と同様、同期制御の対象である。
【００６１】
ここにおけるモータ２６は３相式の交流駆動式のものである。そのため、直流ヘッダ線２８とモータ２６の間にインバータ２４が個別に介在し、直流を交流へ変換してからモータ２６に電力を供給するようになっている。
【００６２】
また、コンバータ２２の群とインバータ２４の群は、図示しないコントローラにより一括して制御されている。
【００６３】
直流ヘッダ線２８上にはスイッチ２０が備えられ、任意の箇所を開閉することにより、任意のドラグローラ１４の系列（折機６の系列や印刷ローラ１２の系列を含む。以下同様）を休止することができる。これにより、例えば新聞一部あたりのページ数の増減に対応することができる。
【００６４】
さらに、直流ヘッダ線２８上には抵抗器３２も備えられる。これは、直流ヘッダ線２８に印加される電圧の平衡を司る。
【００６５】
コンバータ２２と直流ヘッダ線２８の間に備えられた停電用のコンデンサ３４と回生用の抵抗器３６は、任意に設けられる素子で、主に通常運転以外の場合に有用である。
【００６６】
また、商用電源２０が停電するなどの事情により、やむを得ず急速停止する場合はコンデンサ３４によって、シャットダウン用の運転モードをとることになる。コンデンサ３４は、このときに各モータから回生エネルギーが還ってくるまでに必要なエネルギを供給するが、全モータでの共有コンデンサの為、その分だけ全体の総容量を小さく設計することができて、有利である。
【００６７】
さらに、従来はモータ７６やインバータ７４の数と同数だけのコンバータ７２を必要としていたが、本発明はコンバータ２２とインバータ２４の間に直流ヘッダ線２８を介在させているため、コンバータ２２の容量がモータ２６の要求動力見合いであれば良く、コンバータ２２の個数はモータ２６やインバータ２４の個数よりも少なくすることができる。
【００６８】
コンバータ２２の個数を減らす利点のその一は、印刷機械０２のドラグローラ１４（ないし印刷ローラ１２や折機１８）及びその駆動用のモータ２６に対してひとつひとつコンバータを配置する制約から解放されることにより、省スペース設計ができることである。省スペース設計が実現することにより、老朽化した機械的同期方式の印刷機械に対する置き換え需要へ適用しやすくもなる。
【００６９】
コンバータ２２の個数を減らす利点のその二は、前述した高調波対策がやりやすくなることである。コンバータ２２は強力な高調波ノイズ発生源であることが知られている。その対策としては既に種々のもの、たとえば｛１｝ＰＷＭ方式（正弦波整流方式）を採用する、｛２｝直流リアクトルを直流部に設置する、｛３｝高調波対策用のコンデンサを設置して平滑させる、などから任意に採用することができるが、コンバータ２２の個数が少なければ対策する箇所が少なくてすみ、部品点数の削減にも寄与する。
【００７０】
コンバータ２２の個数を減らす利点のその三は、保守性の向上である。前述の通りコンバータ２２は、インバータ２４やモータ２６に比べて故障頻度の高い機器であるために保守の必要性も高く、個数が少なければ作業対象箇所が減るので有利である。
【００７１】
従来の電気的同期方式では、印刷機械において、インバータ７４やモータ７６やドラグローラ６４（ないし印刷ローラ６２）などの各機器が輻輳して設置されている場所にコンバータ７２とインバータ７４とをひとまとめに設けるゆとりが得にくく、コンバータ７２とインバータ７４とを納めるために印刷機械の本体とは別に電気室を設けなければならない制約があったので、これに比較して本発明の利点は明らかである。
【００７２】
図２は、本発明の第二の実施の形態であるモータの同期駆動制御装置を適用した印刷機械０２の単線結線図である。この実施の形態は、商用電源１２とコンバータ２２の間に絶縁トランス３８が介在しているほかは、第一の実施の形態と同様である。
【００７３】
この絶縁トランス３８は、コンバータ２２に供給する交流電圧を調整することにより、コンバータ２２が出力する直流電圧を直流ヘッダ線２８に印加されている電圧に統一させることができる。また、絶縁トランス３８は、コンバータ２２の出力側に掛かっている直流電圧が交流側、すなわち商用電源１２に逆印加されることを防ぐ役割も併せもっている。
【００７４】
ここで、図２では、コンバータ２２が５個に対して、絶縁トランス３８は一つ少ない４個が接続されている。これは、絶縁トランス３８が接続されていないコンバータ２２が直流電圧の基準となるものであって、その他のコンバータ２２が同基準に対して電圧を合わせるべく絶縁トランス３８を接続されているのである。もちろん、コンバータ２２の数と絶縁トランス３８の数が同一であってもよい。
【００７５】
図３は、図１の単線結線図の直流部分を複線で表現したものである。各素子の接続状況及び作用は前述のとおりである。
【００７６】
図４は、本発明の第三の実施の形態であるモータの同期駆動制御装置を適用した印刷機械の単線結線図である。
【００７７】
この実施の形態は、第一の実施の形態から停電用のコンデンサ３４と回生用の抵抗器３６を除いた代わりに、平衡用の抵抗器３２とスイッチ４０を設けたものである。この平衡用の抵抗器３２は、各コンバータ２２が発生する電圧を相互に平衡させる働きを有する。また、スイッチ４０は、いずれかの印刷ユニット１０ないし折機１８の運転または停止を司る。この図４の場合は、スイッチ２０のうちで図面上で左端のものが開放されることによって、印刷ユニット１０のうち図面上で左端のものだけが休止状態となり、その他の印刷ユニット１０及び折機１８は稼動状態にあるから、印刷機械０２全体としては３枚の用紙を印刷し、これらを一重ねにして折り込む運転モードにある。
【００７８】
【実施例】
次に、本発明の実施例を説明する。
【００７９】
本発明ではコンバータ２２とインバータ２４とを空間的に離して設置することができる。設計例では、コンバータ２２全体とインバータ２４全体の容量を見合いとしたときの体積比は６対４、すなわちコンバータ６０％に対してインバータが４０％である。従って、本発明はインバータ部分である４０％相当分を印刷機械の近傍に設置することができ、コンバータ部分である６０％相当分を従来通り印刷機械から離れた場所に接続すれば足りることとなる。
【００８０】
しかも、ここで図５で示す如く、用紙が下から供給されて上に流れながら印刷される方式の印刷機械０２では、印刷ユニットが地上より高いところに配置される。本発明では、インバータ部分である４０％相当分は機械上に配置しなければならないが、残りのコンバータ部分である６０％相当分は保守作業員にとって寄り付きやすい地上に設置し、作業性は現状維持することができる。
【００８１】
なお、図５の断面図は従来技術に基づく印刷機械５２の説明用として先に示したものであるが、本発明は電気的な結線状態を特徴とするものであって、本発明の印刷機械０２も、機械構造的な断面図としては図５と相違ない。
【００８２】
【比較例】
同容量の印刷機械を従来の技術で設計すれば、インバータ部分である４０％相当分とコンバータ部分である６０％相当分、すなわち計１００％相当分をすべて印刷機械から離れた場所に設置しなければならない。そのため、印刷機械の設置者に別途確保してもらうスペースが多くなって設計がしにくくなり、本発明に対して劣るものである。
【００８３】
【発明の効果】
本発明によれば、電気的同期方式の中でも特に急速停止に対応しやすい輪転式の印刷機械を提供することができる。
また、本発明によれば、電気的同期方式の中でも特に機械的同期方式の輪転式の印刷機械の置き換え需要に適した印刷機械を提供することができる。
さらに、本発明によれば、電気的同期方式の中でも特に高調波対策を行いやすく、かつ一部のコンバータが故障しても全体として運転維持可能な輪転式の印刷機械を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる第一の実施の形態に基づく電気的同期装置を採用した輪転式の印刷機械を示す単線結線図である。
【図２】本発明にかかる第二の実施の形態に基づく電気的同期装置を採用した輪転式の印刷機械を示す単線結線図である。
【図３】本発明にかかる第一の実施の形態に基づく電気的同期装置を採用した輪転式の印刷機械の直流部分を複線で示す結線図である。
【図４】本発明にかかる第三の実施の形態に基づく電気的同期装置を採用した輪転式の印刷機械を示す単線結線図である。
【図５】従来の輪転式の印刷機械を断面で示す概念図である。
【図６】従来の電気的同期装置を採用した輪転式の印刷機械を示す単線結線図である。
【符号の説明】
０２  印刷機械
０８  インフィード装置
１０  印刷ユニット
１２  印刷ローラ
１４  ドラグローラ
１８  折機
２０  商用電源
２２  コンバータ
２４  インバータ
２６  モータ
２８  直流ヘッダ線
３０  スイッチ
３２  抵抗器
３４  コンデンサ
３６  抵抗器
３８  絶縁トランス
４０  スイッチ
５２  印刷機械
５４  用紙
５６  給紙装置
５８  インフィード装置
６０  印刷ユニット
６２  印刷ローラ
６４  ドラグローラ
６６  ウェブパス装置
６８  折機
７０  商用電源
７２  コンバータ
７４  インバータ
７６  モータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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