JP2004148580A - シングルフェーサの糊付け装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】シングルフェーサの糊付け装置において中芯の紙端位置に糊ダムの位置を正確に合わせることを可能にする。
【解決手段】糊ロール２０２の直近に配置された加熱ロール１１８上、或いは加熱ロール１１８よりも下流側において紙端位置検出手段４により中芯２１の紙端の位置を検出する。そして、糊ダム２０５，２０６を機械幅方向に移動させる移動手段２０８を制御する制御手段１において、紙端位置検出手段２０９により検出された紙端位置と糊ダム位置検出手段３により検出された糊ダム位置とのずれを演算し、そのずれを解消する方向に移動手段２０８を制御する。
【選択図】 図１
【解決手段】糊ロール２０２の直近に配置された加熱ロール１１８上、或いは加熱ロール１１８よりも下流側において紙端位置検出手段４により中芯２１の紙端の位置を検出する。そして、糊ダム２０５，２０６を機械幅方向に移動させる移動手段２０８を制御する制御手段１において、紙端位置検出手段２０９により検出された紙端位置と糊ダム位置検出手段３により検出された糊ダム位置とのずれを演算し、そのずれを解消する方向に移動手段２０８を制御する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シングルフェーサの糊付け装置に関する技術であり、詳しくは、糊付け装置の糊ダムの位置調整技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
シングルフェーサは、上下一対の段ロールによって段繰りされた中芯にライナを貼り合わせることで片段の段ボール（片段シート）を作製する。中芯とライナとの貼り合わせには糊が用いられ、シングルフェーサには、この糊を供給する装置として糊付け装置が備えられている。糊付け装置は、通常、糊を蓄える糊溜、中芯の頂部に糊を付着させる糊付ロール、及び二枚の糊ダムを備えている。糊付ロールはその外周の一部が糊溜内の糊に浸っており、糊ダムは糊溜内の糊を機械幅方向に堰き止めることで糊付けロールへの糊の付着幅を規制している。
【０００３】
糊ダムは機械幅方向に移動させることができ、糊ダムの位置を変えることで糊付けロールに付着する糊の付着幅を変えることができるようになっている。糊付けロールの糊の付着幅は作製する片段シートの品質管理上で重要であり、糊の付着幅が中芯の幅に対して狭すぎると片段シートの紙端部の貼り合わせが不十分になってしまう。逆に糊の付着幅が広すぎると余分な糊が段ロールに付着して段ロールが汚れたり、糊玉ができたりする。このような汚れや糊玉は、中芯の段形成の不良を招いたり、マシントラブルの発生原因になったりする。
【０００４】
このため、従来の糊付け装置では、光電管等の位置検出装置によって糊付け前に中芯の紙端位置を検出し、検出した紙端位置に合わせて糊ダムの機械幅方向の位置を自動調整することで、常に最適な糊付け幅が得られるようにしていた（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平８−２５８１８７号公報
【特許文献２】
特開平７−１００９７６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１，特許文献２記載の技術には、中芯の紙端位置の検出を加熱ロール（プレヒータ）の上流側で行っていることに問題がある。中芯は加熱ロールを通過する再に加熱されて昇温されるが、このとき、中芯の紙幅は加熱ロールからの熱によって熱収縮する。このため、加熱ロールの通過前と通過後とでは中芯の紙端位置にずれが生じ、特許文献１，特許文献２記載の技術のように加熱ロールの通過前に検出した中芯の紙端位置に合わせて糊ダムの位置を調整しても、中芯の紙端位置に糊ダムの位置を正確に合わせることはできない。
【０００７】
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、中芯の紙端位置に糊ダムの位置を正確に合わせることが可能な、シングルフェーサの糊付け装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のシングルフェーサの糊付け装置は、糊ロールの直近に配置された加熱ロール上、或いは加熱ロールよりも下流側において紙端位置検出手段により中芯の紙端の位置を検出する。そして、糊ダムを機械幅方向に移動させる移動手段を制御する制御手段において、紙端位置検出手段により検出された紙端位置と糊ダム位置検出手段により検出された糊ダム位置とのずれを演算し、そのずれを解消する方向に移動手段を制御する。
【０００９】
中芯の紙幅は加熱ロールでの加熱により収縮し、加熱ロールによる加熱前と加熱後では機械幅方向の位置が変化するので、このように糊付けロールの直近にある加熱ロール上、或いは加熱ロールよりも下流側において中芯の紙端位置を検出することで、糊付け時の中芯の紙端位置を正確に検出することができる。これにより中芯の紙端位置に合わせて正確に糊ダムの位置を調整することができ、中芯からはみ出た余分な糊による汚れや不良品の発生を抑制し、紙消費量や糊消費量の無駄を低減することができる。より好ましくは、加熱ロール上にある中芯の紙端位置を検出する。加熱ロール上では中芯のばたつきが抑えられるので、より正確な中芯の紙端位置の検出が可能になる。
【００１０】
なお、紙端位置検出手段としては、ＣＣＤカメラ等の撮像装置を用いるのが好ましい。撮像装置を中芯の走行ライン上に配置して中芯を撮像し、画像処理手段による撮像画像の画像処理によって中芯の機械幅方向の位置を検出する。視野角が広い撮像装置の場合には、視野端部の画像にひずみが生じるので、画像処理手段には撮像装置で撮像された画像をひずみ補正する機能を持たせるのが好ましい。
【００１１】
また、上記のような運転開始後のフィードバック制御に加えて運転開始前のフィードフォワード制御を行うことも好ましい。予め中芯の機械幅方向位置に関わるデータ（例えば、紙幅データ、水分率や温度に対する伸縮率データ等）を取得しておき、そのデータに基づき、制御手段によって移動手段を制御して、糊ダムの位置をプリセットする。これによれば、運転開始後のフィードバック制御において、糊ダムの位置を適正な位置に早期に調整することが可能になり、紙消費量や糊消費量の無駄をより低減することができる。
【００１２】
制御手段による移動手段の制御方法は、糊ダムを移動開始から停止まで一定速で移動させるのではなく、移動開始時には高加速レートで加速させ、移動停止時には低減速レートで減速して停止させるような可変速制御とするのが好ましい。例えば移動手段の駆動源としてモータを用いる場合には、インバータ制御を適用することで容易に実現することができる。このような可変速制御を行うことによって、高い精度で所望の位置に糊ダムを移動させることができる。
【００１３】
また、中芯の走行位置が機械幅方向にずれている場合も考えられる。このような場合、ずれた中芯の位置に合わせて糊ダムの位置を調整してもよいが、好ましくは、中芯の位置を所定の基準位置に合わせてから糊ダムの位置調整を行うようにする。中芯の位置調整は、まず、中心位置検出手段により糊付けロールの直近にある加熱ロール上、或いは加熱ロールよりも下流側において中芯の幅方向中心位置を検出する。そして、制御手段において、中心位置検出手段により検出された中心位置と基準位置とのずれを演算し、そのずれを解消する方向に中芯の走行位置を変化させる変位手段を制御する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。
（Ａ）第１実施形態
図１は本発明の第１実施形態にかかる糊付け装置を備えたコルゲータのシングルフェーサ付近の構成を示す概要図である。
【００１５】
図１（ａ）に示すように、シングルフェーサ１１で貼り合わされる二枚のウェブ材のうちの一つであるライナ２０は、ロール（以下、ライナロールという）２０１の形に捲かれてライナ用ミルロールスタンド１３に支持されている。また、もう一つのウェブ材である中芯２１は、ロール（以下、中芯ロールという）２１１の形に捲かれて中芯用ミルロールスタンド１４に支持されている。ライナ２０はライナ用ミルロールスタンド１３からライナプレヒータ１０を通ってシングルフェーサ１１に供給されるようになっている。また、中芯２１は中芯用ミルロールスタンド１４から中芯プレヒータ１２を通ってシングルフェーサ１１に供給されるようになっている。
【００１６】
ライナプレヒータ１０は、縦に２段に配置されたライナ加熱ロール１０１Ａ，１０１Ｂを備えている。ライナ加熱ロール１０１Ａ，１０１Ｂは、内部に蒸気を供給することによって所定の温度に加熱されている。ライナ加熱ロール１０１Ａ，１０１Ｂの周面には、ガイドロール１０５，１０４Ａ，１０６，１０４Ｂによって順に案内されるライナ２０が巻き付けられ、ライナ加熱ロール１０１Ａ，１０１Ｂによって予加熱されている。中芯プレヒータ１２は、ライナプレヒータ１０と同様の構成であり、内部に蒸気を供給することによって所定の温度に加熱された中芯加熱ロール１２１を備えている。中芯加熱ロール１２１の周面には、ガイドロール１２４によって案内される中芯２１が巻き付けられ、中芯加熱ロール１２１によって予加熱されている。
【００１７】
シングルフェーサ１１は、ベルトロール１１１と張力ロール１１２とに巻回された加圧ベルト１１３と、表面が波状に形成されて加圧ベルト１１３に加圧状態で当接した上段ロール１１４と、同じく表面が波状に形成されて上段ロール１１４に噛み合う下段ロール１１５を備えている。ライナプレヒータ１０で加熱された裏ライナ２０は、途中、ライナ用予熱ロール１１７に巻き付けられて予熱を与えられた後、ベルトロール１１１により案内されて加圧ベルト１１３とともに加圧ベルト１１３と上段ロール１１４とのニップ部に移送される。一方、中芯プレヒータ１２で加熱された中芯２１は、途中、中芯用予熱ロール１１８に巻き付けられて予熱を与えられ、上段ロール１１４と下段ロール１１５との噛み合い部で段繰りされた後、上段ロール１１４により案内されて加圧ベルト１１３と上段ロール１１４とのニップ部に移送される。
【００１８】
上段ロール１１４の近傍には、糊付け装置本体２００が配置されている。糊付け装置本体２００は、糊を蓄えた糊溜２０１と回転する糊付ロール２０２とを備えている。糊付ロール２０２の外周面は、段繰りされて上段ロール１１４により搬送される中芯２１の段の頂部に接触するとともに、外周面の一部は糊溜２０１内に蓄えられた糊に浸っている。糊溜２０１内の糊は糊付ロール２０２の回転によって糊溜２０１内から取り出され、糊付ロール２０２の外周面に付着した糊が中芯２１の各頂部に供給される。糊付けロール２０２の外周面への糊の付着量はドクターロール２０３によって調整され、糊付ロール２０２からドクターロール２０３へ転移した糊はスクレーパ２０４によってドクターロール２０３の表面から掻き取られるようになっている。糊付ロール２０２によって段の頂部に糊付けされた中芯２１は、その後、加圧ベルト１１３と上段ロール１１４とのニップ部においてライナ２０に貼り合わされる。これにより、片段シート２２が形成される。
【００１９】
また、糊付け装置本体２００には、図１（ｂ）に示すように、糊溜２０１内の左右側壁を構成する糊ダム２０５，２０６が設けられている。糊付ロール２０２に付着する糊の付着幅は、左右の糊ダム２０５，２０６の位置によって決まり、糊ダム２０５，２０６間の距離（糊ダム幅Ｂ）が糊付ロール２０２への糊の付着幅となり、ひいては中芯２１への糊付け幅となる。糊ダム２０５，２０６はそれぞれ共通するネジ軸２０７に取り付けられている。ネジ軸２０７は糊付ロール２０２に平行に設けられ、その端部にはモータ２０８が接続されている。ネジ軸２０７にはネジ溝の方向が異なる２つの領域２０７ａ，２０７ｂが軸方向に離れて形成されており、一方の領域２０７ａに一方の糊ダム２０５が取り付けられ、他方の領域２０７ｂに他方の糊ダム２０６が取り付けられている。これにより、左右の糊ダム２０５，２０６はモータ２０８の回転により互いに逆方向に移動し、モータ２０８を正転させることで糊ダム２０５，２０６を互いに離れる方向に移動させて糊ダム２０５，２０６間の距離を広げ、モータ２０８を逆転させることで糊ダム２０５，２０６を互いに近寄る方向に移動させて糊ダム２０５，２０６間の距離を縮めることができるようになっている。
【００２０】
なお、糊ダム２０５，２０６の機械幅方向位置は、ネジ軸２０７の回転数、すなわちモータ２０８の回転数によって決まるが、モータ２０８には、その回転数を計測するためのエンコーダ２０９が取り付けられている。エンコーダ２０９は、糊ダム２０５，２０６の機械幅方向位置を検出する糊ダム位置検出手段として機能している。
【００２１】
本実施形態にかかる糊付け装置は、上記の糊付け装置本体２００と、ＣＣＤカメラ４、及びコントローラ１から構成されている。ＣＣＤカメラ４は、中芯２１の機械幅方向位置を検出するための撮像装置であり、シングルフェーサ１１内の加熱ロールである中芯用予熱ロール１１８上に配置されている。中芯２１の紙幅は中芯用予熱ロール１１８での加熱により収縮し、その前後で機械幅方向の位置が変化するが、ＣＣＤカメラ４を中芯用予熱ロール１１８上に配置して中芯用予熱ロール１１８上にある中芯２１を撮像することで、中芯２１の機械幅方向位置を正確に検出することができる。また、加熱による中芯２１の収縮の影響を排除するには、中芯用予熱ロール１１８よりも下流側にＣＣＤカメラ４を配置すればよいが、このように中芯用予熱ロール１１８上で中芯２１を撮像する場合には、中芯２１のばたつきがなく、より正確に中芯２１の機械幅方向位置を検出することができる。
【００２２】
エンコーダ２０９の信号及びＣＣＤカメラ４の撮像画像はコントローラ１に送信される。コントローラ１は、ＣＣＤカメラ４の撮像画像を画像処理する画像処理手段としての機能と、画像処理結果及びエンコーダ２０９からの信号に基づいてモータ２０８の回転を制御する制御手段としての機能とを有している。図２はコントローラ１のこれらの機能をフローチャートで示したものであり、以下、図２に示すフローに従って図３、図４、図５の説明図を参照しながらコントローラ１による糊ダム２０５，２０６の位置調整制御について説明する。
【００２３】
まず、コントローラ１は、生産管理装置２から中芯２１の機械幅方向位置に関わるデータを取り込む（ステップＡ１０）。機械幅方向位置に関わるデータとは、例えば、中芯２１の紙幅、水分、温度に対する紙種毎の伸縮率、糊付け直前での中芯２１の水分率，温度等である。
次に、コントローラ１は、糊ダム２０５，２０６を移動させるときの加速・減速レート、及び定常移動速度を設定する（ステップＡ２０）。コントローラ１によるモータ２０８の制御はインバータによる可変速制御であり、図５に示すような速度パターンでモータ２０８を回転させ糊ダム２０５，２０６を移動させる。具体的には、移動開始時には高加速レートで所定速度まで加速させ（区間ａ）、所定速度まで加速後は一定速度で移動させる（区間ｂ）。そして、移動停止時には、まず、高減速レートで減速させて（区間ｃ）、停止直前には低減速レートでの減速に切り替える（区間ｄ）。このような可変速制御によれば、糊ダム２０５，２０６を移動開始から停止まで一定速で移動させる場合に比較して、速やかに、且つ、高い精度で所望の位置に糊ダム２０５，２０６を移動させることができる。
【００２４】
次に、コントローラ１は、ステップＡ１０で取得したデータから糊ダム２０５，２０６の移動幅を計算する。そして、計算した移動幅とステップＡ２０で設定した速度パターンとから、区間ａ，ｃ，ｄの加減速レート及び区間ｂの定常速度の値を具体的に設定する。そして、加減速レート及び定常速度の設定値に従いモータ２０８を回転させ、計算した移動幅だけ糊ダム２０５，２０６を移動させ、糊ダム２０５，２０６を初期位置にプリセットする（ステップＡ３０）。このように運転開始前に糊ダム２０５，２０６の初期位置をプリセットしておくことで、以下に説明する運転開始後のフィードバック制御において、糊ダム２０５，２０６の位置を適正な位置に早期に調整することが可能になる。また、短ロットの生産のためにフィードバック制御を行う時間的余裕がない場合でも、紙消費量や糊消費量の無駄を低減することができる。
【００２５】
フィードバック制御では、コントローラ１は、図３に示すようにＣＣＤカメラ４の撮像画像から中芯２１の駆動側及び操作側の両紙端Ｍ１，Ｍ２を検出する。なお、ＣＣＤカメラ４の視野範囲４ａは固定されている（以上、ステップＡ４０）。
次に、コントローラ１は、視野範囲４ａ内での中芯２１の紙端Ｍ１，Ｍ２の位置から、図４に示すように仮想の基準線と両紙端Ｍ１，Ｍ２との距離ｍ１，ｍ２をそれぞれ演算する。なお、ＣＣＤカメラ４は視野角が広く視野範囲４ａの端部にはひずみが生じるので、補正曲線や補正関数を用いて画像のひずみ補正をした上で各距離ｍ１，ｍ２を演算する（ステップＡ５０）。
【００２６】
また、コントローラ１は、エンコーダ２０９により計測したモータ２０８の回転数から、糊ダム２０５，２０６の現在位置を検出する。そして、上記の基準線と糊ダム２０５，２０６の現在位置との各距離ｄ１，ｄ２を演算する（ステップＡ６０）。
そして、コントローラ１は、中芯２１の駆動側紙端Ｍ１の基準線からの距離ｍ１と駆動側糊ダム２０５の基準線からの距離ｄ１との差（ｍ１−ｄ１）の絶対値と、中芯２１の操作側紙端Ｍ２の基準線からの距離ｍ２と操作側糊ダム２０６の基準線からの距離ｄ２との差（ｍ２−ｄ２）の絶対値とを求めて、それらの値が目標値（許容値）以内かどうか判定する（ステップＡ７０）。
【００２７】
ステップＡ７０の判定の結果、距離差が目標値内のときには再びステップＡ４０に戻り、距離差が目標値を超えたら、コントローラ１は、目標値に対する距離差のずれ量を計算する（ステップＡ８０）。コントローラ１は、計算したずれ量にとステップＡ２０で設定した速度パターンとから、図５に示す速度パターンの区間ａ，ｃ，ｄの加減速レート及び区間ｂの定常速度の値を具体的に設定する。そして、加減速レート及び定常速度の設定値に従いモータ２０８を回転させ、ずれ幅だけ糊ダム２０５，２０６を移動させる（ステップＡ９０）。
【００２８】
このように、糊付けロール２０２の直近にある中芯用予熱ロール１１８上において検出した中芯２１の紙端位置に一致させるように糊ダム２０５，２０６を移動させることで、中芯２１の紙端位置に合わせて正確に糊ダム２０５，２０６の位置を調整することができる。さらに、糊ダム２０５，２０６を移動開始時には高加速レートで加速させ、移動停止時には低減速レートで減速させて停止させているので、慣性による停止時のずれがなく、高い精度で中芯２１の紙端位置に糊ダム２０５，２０６を一致させることができる。したがって、本実施形態にかかる糊付け装置によれば、中芯２１からはみ出た余分な糊による汚れや不良品の発生を抑制し、紙消費量や糊消費量の無駄を低減することができる。
【００２９】
（Ｂ）第２実施形態
本発明の第２実施形態について図６，図７，及び図８を用いて説明する。本実施形態は、第１実施形態で説明した糊ダムの位置調整制御に加えて、中芯の走行位置調整のための制御も同時に行うことを特徴としている。
図６は本実施形態にかかる糊付け装置を備えたコルゲータの構成を簡略化して示す概要図である。図６に示すように、中芯用ミルロールスタンド１４は、一対のアーム１４１，１４１が備えられ、中芯ロール２１１はその両端をアーム１４１，１４１に回転自在に支持されている。アーム１４１，１４１はフロアに固定されたシャフト１４２に機械幅方向に向けてスライド可能に取り付けられている。アーム１４１，１４１には機械幅方向に延びるボールネジ１４３が係合しており、ボールネジ１４３の後端部は油圧シリンダ１４６のロッドと一体化されている。油圧シリンダ１４６はフロアに対して位置を固定して配置され、油圧シリンダ１４６を作動させることで、ボールネジ１４３及びアーム１４１，１４１と一体に中芯ロール２１１を機械幅方向に移動させることができるようになっている。また、ボールネジ１４３にはギヤ１４５を介してモータ１４４が接続されている。モータ１４４によりボールネジ１４３を回転させることによっても、アーム１４１，１４１とともに中芯ロール２１１を機械幅方向に移動させることができる。
【００３０】
コントローラ１は、ＣＣＤカメラ４を中芯２１の中心位置を検出する中心位置検出手段として機能させるとともに、上記の油圧シリンダ１４６を中芯２１の走行位置を変化させる変位手段として機能させ、ＣＣＤカメラ４の撮像画像に基づいて油圧シリンダ１４６を制御して中芯ロール２１１を機械幅方向に移動させることで中芯２１の走行位置の調整を行っている。以下、図７に示すフローに従って図８の説明図を参照しながらコントローラ１による中芯２１の位置調整制御について説明する。
【００３１】
まず、コントローラ１は、ＣＣＤカメラ４の撮像画像から中芯２１の両紙端Ｍ１，Ｍ２を検出する（ステップＢ１０）。次に、コントローラ１は、補正曲線や補正関数を用いて画像のひずみ補正をした上で、視野範囲内での中芯２１の紙端Ｍ１，Ｍ２の位置から、図８に示すように仮想の基準線と両紙端Ｍ１，Ｍ２との距離ｍ１，ｍ２をそれぞれ演算する。そして、距離ｍ１，ｍ２から中芯２１の幅方向の中心位置ｍ０〔ｍ０＝（ｍ２＋ｍ１）／２〕を算出する（以上、ステップＢ２０）。
【００３２】
次に、コントローラ１は、算出した中心位置ｍ０と基準位置（機械中心位置）との差の絶対値を求めて、その値が目標値（許容値）以内かどうか判定する（ステップＢ３０）。差が目標値内のときには再びステップＢ１０に戻り、差が目標値を超えたら、コントローラ１は、目標値に対するずれ量を計算する（ステップＢ４０）。コントローラ１は、計算したずれ量に応じて油圧シリンダ１４６を制御し、中芯ロール２１１を機械幅方向に移動させて、上記ずれ量がゼロになる方向に中芯２１の走行位置を調整する（ステップＢ５０）。
【００３３】
以上の制御により中芯２１の中心位置を基準位置に一致させた後、コントローラ２１は、第１実施形態で説明した制御方法で糊ダム２０５，２０６の位置調整制御を行う。糊ダム２０５，２０６は共通のネジ軸２０７とモータ２０８とにより駆動されて左右対称に移動するので、中芯２１の左右の紙端が基準位置（機械中心位置）に対して対称位置にない場合には、糊ダム２０５，２０６を中芯２１の紙端に正確に一致させることはできない。これに対して、本実施形態にかかる糊付け装置によれば、上記のように中芯２１の走行位置を正した上で糊ダム２０５，２０６の位置調整を行うことで、糊ダム２０５，２０６を中芯２１の紙端に正確に一致させることができる。
【００３４】
（Ｃ）第３実施形態
本発明の第３実施形態について図９，図１０，図１１を用いて説明する。本実施形態は、第１実施形態で説明した糊ダムの位置調整制御及び第２実施形態で説明した中芯の走行位置調整制御に加えて、ライナの走行位置調整のための制御も同時に行うことを特徴としている。
【００３５】
図９は本実施形態にかかる糊付け装置の構成を簡略化して示す概要図である。図９に示すように、ライナ用ミルロールスタンド１３の構成は中芯用ミルロールスタンド１４の構成と同じであり、ライナロール２０１はその両端をアーム１３１，１３１に回転自在に支持され、アーム１３１，１３１はフロアに固定されたシャフト１３２に機械幅方向に向けてスライド可能に取り付けられている。アーム１３１，１３１にはその後端部を油圧シリンダ１３６のロッドと一体化されたボールネジ１３３が係合しており、油圧シリンダ１３６を作動させることで、ライナロール２０１を機械幅方向に移動させることができる。ボールネジ１３３にはギヤ１３５を介してモータ１３４も接続され、モータ１３４によりボールネジ１３３を回転させることによっても、中芯ロール２０１を機械幅方向に移動させることができる。
【００３６】
また、ライナ２０の走行ライン上にはＣＣＤカメラ３が配置されている。ＣＣＤカメラ３の配置位置としては、図１に示すライナ用予熱ロール１１７での加熱によるライナ２１の熱収縮を考慮すると、ライナ用予熱ロール１１７上或いはライナ用予熱ロール１１７の下流側に配置するのが好ましい。しかしながら、図１に示すようにライナ用予熱ロール１１７からベルトロール１１１までの距離が短くＣＣＤカメラ３を配置する上での制約が大きい場合には、ライナ用予熱ロール１１７の上流側に配置してもよい。ただし、ライナプレヒータ１０での加熱によってもライナ２０は熱収縮するので、好ましくはライナプレヒータ１０よりも下流側に配置する。
【００３７】
ＣＣＤカメラ４の撮像画像はＣＣＤカメラ３の撮像画像とともにコントローラ１に送信され、画像処理される。図１０はコントローラ１の機能をフローチャートで示したものであり、以下、図１０に示すフローに従って図１１の説明図を参照しながらコントローラ１によるライナ２０及び中芯２１の位置調整制御について説明する。
【００３８】
まず、コントローラ１は、ＣＣＤカメラ３の撮像画像からライナ２０の両紙端Ｌ１，Ｌ２を検出するとともに、ＣＣＤカメラ４の撮像画像から中芯２１の両紙端Ｍ１，Ｍ２を検出する。（ステップＣ１０）。次に、コントローラ１は、補正曲線や補正関数を用いて画像のひずみ補正をした上で、視野範囲内でのライナ２０の紙端Ｌ１，Ｌ２の位置、及び視野範囲内での中芯２１の紙端Ｍ１，Ｍ２の位置から、図１１に示すように仮想の基準線と各紙端Ｌ１，Ｌ２，Ｍ１，Ｍ２との距離ｌ１，ｌ２，ｍ１，ｍ２をそれぞれ演算する。そして、距離ｌ１，ｌ２からライナ２０の幅方向の中心位置ｌ０〔ｌ０＝（ｌ２＋ｌ１）／２〕を算出し、距離ｍ１，ｍ２から中芯２１の幅方向の中心位置ｍ０〔ｍ０＝（ｍ２＋ｍ１）／２〕を算出する（以上、ステップＣ２０）。
【００３９】
次に、コントローラ１は、算出した各中心位置ｌ０，ｍ０と基準位置（機械中心位置）との差の絶対値を求めて、その値が目標値（許容値）以内かどうか判定する（ステップＣ３０）。差が目標値内のときには再びステップＣ１０に戻り、差が目標値を超えたら、コントローラ１は、中芯２１，ライナ２０それぞれについて目標値に対する差のずれ量を計算する（ステップＣ４０）。コントローラ１は、中芯２１にかかるずれ量に応じて油圧シリンダ１４６を制御し、中芯ロール２１１を機械幅方向に移動させて、ずれ量がゼロになる方向に中芯２１の走行位置を調整する。また、ライナ２０にかかるずれ量に応じて油圧シリンダ１３６を制御し、ライナロール２０１を機械幅方向に移動させて、ずれ量がゼロになる方向にライナ２０の走行位置を調整する（以上、ステップＣ５０）。
【００４０】
以上の制御によりライナ２０の中心位置と中芯２１の中心位置とをそれぞれ基準位置に一致させた後、コントローラ２１は、第１実施形態で説明した制御方法で糊ダム２０５，２０６の位置調整制御を行う。このようにライナ２０及び中芯２１の走行位置を正した上で糊ダム２０５，２０６の位置調整を行うことで、第２実施形態と同様に糊ダム２０５，２０６を中芯２１の紙端に正確に一致させることができるとともに、ライナ２０の基準位置からのずれによって中芯２１の糊付けした領域がライナ２０からはみ出てしまう不具合も防止することができる。
【００４１】
（Ｄ）その他
以上、本発明について３つの実施形態を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。例えば、第１実施形態では、左右の糊ダムは共通のネジ軸とモータとにより駆動しているが、それぞれ専用の駆動装置を設けて独立して互いに移動できるようにしてもよい。これによれば、中芯の中心位置が基準位置である機械中心位置からずれている場合でも、糊ダムをそれぞれ独立して位置調整することで中芯の紙端に正確に一致させることができる。
【００４２】
また、ライナや中芯の機械幅方向の位置を検出する位置検出手段としては、ＣＣＤカメラのような撮像装置のみならず、変位センサを用いることも可能である。
また、第２，第３実施形態では中芯やライナの走行位置の調整方法として、原紙ロールを機械幅方向に移動させているが、原紙ロールの軸を回転させて、原紙ロールからの中芯やライナの送り出し方向とライン進行方向との間に角度を変化させるようにしてもよい。これによれば、中芯やライナの送り出し方向と機械縦方向との間に角度を持たせることで、中芯やライナの走行位置はライン進行方向に次第に変化していくようになるので、上記回転角を制御することで中芯やライナの走行位置を調整することができる。
【００４３】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明のシングルフェーサの糊付け装置によれば、糊付けロールの直近にある加熱ロール上、或いは加熱ロールよりも下流側において中芯の紙端位置を検出することで、糊付け時の中芯の紙端位置を正確に検出することができる。これにより中芯の紙端位置に合わせて正確に糊ダムの位置を調整することができ、中芯からはみ出た余分な糊による汚れや不良品の発生を抑制し、紙消費量や糊消費量の無駄を低減することができる。特に加熱ロール上にある中芯の紙端位置を検出する場合には、加熱ロール上では中芯のばたつきが抑えられるので、より正確な中芯の紙端位置の検出が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる糊付け装置を備えたコルゲータのシングルフェーサ付近の構成を示す概要図であり、（ａ）は全体の側面図、（ｂ）は糊付け装置本体の平面図である。
【図２】本発明の第１実施形態にかかる糊ダムの位置調整制御の制御方法を示すフローチャートである。
【図３】本発明の第１実施形態にかかる糊ダムの位置調整制御を説明するための説明図である。
【図４】本発明の第１実施形態にかかる糊ダムの位置調整制御を説明するための説明図である。
【図５】本発明の第１実施形態にかかる糊ダムの位置調整制御を説明するための説明図である。
【図６】本発明の第２実施形態にかかる糊付け装置を備えたコルゲータの構成を簡略化して示す概要図である。
【図７】本発明の第２実施形態にかかる中芯の位置調整制御の制御方法を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第２実施形態にかかる糊ダムの位置調整制御を説明するための説明図である。
【図９】本発明の第３実施形態にかかる糊付け装置を備えたコルゲータの構成を簡略化して示す概要図である。
【図１０】本発明の第３実施形態にかかるライナ及び中芯の位置調整制御の制御方法を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の第３実施形態にかかるライナ及び中芯の位置調整制御を説明するための説明図である。
【符号の説明】
１ コントローラ
２ 生産管理装置
３，４ ＣＣＤカメラ
１０ ライナプレヒータ
１１ シングルフェーサ
１２ 中芯プレヒータ
１３ ライナ用ミルロールスタンド
１４ 中芯用ミルロールスタンド
２０ ライナ
２１ 中芯
２２ 片段シート
１１３ 加圧ベルト
１１４ 上段ロール
１１５ 下段ロール
１１７ ライナ用予熱ロール
１１８ 中芯用予熱ロール
１３１，１４１ アーム
１３２，１４２ シャフト
１３３，１４３ ボールネジ
１３４，１４４ モータ
１３６，１４６ 油圧シリンダ
２００ 糊付け装置本体
２０１ 糊溜
２０２ 糊付けロール
２０５，２０６ 糊ダム
２０７ ネジ軸
２０８ モータ
２０９ エンコーダ
【発明の属する技術分野】
本発明は、シングルフェーサの糊付け装置に関する技術であり、詳しくは、糊付け装置の糊ダムの位置調整技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
シングルフェーサは、上下一対の段ロールによって段繰りされた中芯にライナを貼り合わせることで片段の段ボール（片段シート）を作製する。中芯とライナとの貼り合わせには糊が用いられ、シングルフェーサには、この糊を供給する装置として糊付け装置が備えられている。糊付け装置は、通常、糊を蓄える糊溜、中芯の頂部に糊を付着させる糊付ロール、及び二枚の糊ダムを備えている。糊付ロールはその外周の一部が糊溜内の糊に浸っており、糊ダムは糊溜内の糊を機械幅方向に堰き止めることで糊付けロールへの糊の付着幅を規制している。
【０００３】
糊ダムは機械幅方向に移動させることができ、糊ダムの位置を変えることで糊付けロールに付着する糊の付着幅を変えることができるようになっている。糊付けロールの糊の付着幅は作製する片段シートの品質管理上で重要であり、糊の付着幅が中芯の幅に対して狭すぎると片段シートの紙端部の貼り合わせが不十分になってしまう。逆に糊の付着幅が広すぎると余分な糊が段ロールに付着して段ロールが汚れたり、糊玉ができたりする。このような汚れや糊玉は、中芯の段形成の不良を招いたり、マシントラブルの発生原因になったりする。
【０００４】
このため、従来の糊付け装置では、光電管等の位置検出装置によって糊付け前に中芯の紙端位置を検出し、検出した紙端位置に合わせて糊ダムの機械幅方向の位置を自動調整することで、常に最適な糊付け幅が得られるようにしていた（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平８−２５８１８７号公報
【特許文献２】
特開平７−１００９７６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１，特許文献２記載の技術には、中芯の紙端位置の検出を加熱ロール（プレヒータ）の上流側で行っていることに問題がある。中芯は加熱ロールを通過する再に加熱されて昇温されるが、このとき、中芯の紙幅は加熱ロールからの熱によって熱収縮する。このため、加熱ロールの通過前と通過後とでは中芯の紙端位置にずれが生じ、特許文献１，特許文献２記載の技術のように加熱ロールの通過前に検出した中芯の紙端位置に合わせて糊ダムの位置を調整しても、中芯の紙端位置に糊ダムの位置を正確に合わせることはできない。
【０００７】
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、中芯の紙端位置に糊ダムの位置を正確に合わせることが可能な、シングルフェーサの糊付け装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のシングルフェーサの糊付け装置は、糊ロールの直近に配置された加熱ロール上、或いは加熱ロールよりも下流側において紙端位置検出手段により中芯の紙端の位置を検出する。そして、糊ダムを機械幅方向に移動させる移動手段を制御する制御手段において、紙端位置検出手段により検出された紙端位置と糊ダム位置検出手段により検出された糊ダム位置とのずれを演算し、そのずれを解消する方向に移動手段を制御する。
【０００９】
中芯の紙幅は加熱ロールでの加熱により収縮し、加熱ロールによる加熱前と加熱後では機械幅方向の位置が変化するので、このように糊付けロールの直近にある加熱ロール上、或いは加熱ロールよりも下流側において中芯の紙端位置を検出することで、糊付け時の中芯の紙端位置を正確に検出することができる。これにより中芯の紙端位置に合わせて正確に糊ダムの位置を調整することができ、中芯からはみ出た余分な糊による汚れや不良品の発生を抑制し、紙消費量や糊消費量の無駄を低減することができる。より好ましくは、加熱ロール上にある中芯の紙端位置を検出する。加熱ロール上では中芯のばたつきが抑えられるので、より正確な中芯の紙端位置の検出が可能になる。
【００１０】
なお、紙端位置検出手段としては、ＣＣＤカメラ等の撮像装置を用いるのが好ましい。撮像装置を中芯の走行ライン上に配置して中芯を撮像し、画像処理手段による撮像画像の画像処理によって中芯の機械幅方向の位置を検出する。視野角が広い撮像装置の場合には、視野端部の画像にひずみが生じるので、画像処理手段には撮像装置で撮像された画像をひずみ補正する機能を持たせるのが好ましい。
【００１１】
また、上記のような運転開始後のフィードバック制御に加えて運転開始前のフィードフォワード制御を行うことも好ましい。予め中芯の機械幅方向位置に関わるデータ（例えば、紙幅データ、水分率や温度に対する伸縮率データ等）を取得しておき、そのデータに基づき、制御手段によって移動手段を制御して、糊ダムの位置をプリセットする。これによれば、運転開始後のフィードバック制御において、糊ダムの位置を適正な位置に早期に調整することが可能になり、紙消費量や糊消費量の無駄をより低減することができる。
【００１２】
制御手段による移動手段の制御方法は、糊ダムを移動開始から停止まで一定速で移動させるのではなく、移動開始時には高加速レートで加速させ、移動停止時には低減速レートで減速して停止させるような可変速制御とするのが好ましい。例えば移動手段の駆動源としてモータを用いる場合には、インバータ制御を適用することで容易に実現することができる。このような可変速制御を行うことによって、高い精度で所望の位置に糊ダムを移動させることができる。
【００１３】
また、中芯の走行位置が機械幅方向にずれている場合も考えられる。このような場合、ずれた中芯の位置に合わせて糊ダムの位置を調整してもよいが、好ましくは、中芯の位置を所定の基準位置に合わせてから糊ダムの位置調整を行うようにする。中芯の位置調整は、まず、中心位置検出手段により糊付けロールの直近にある加熱ロール上、或いは加熱ロールよりも下流側において中芯の幅方向中心位置を検出する。そして、制御手段において、中心位置検出手段により検出された中心位置と基準位置とのずれを演算し、そのずれを解消する方向に中芯の走行位置を変化させる変位手段を制御する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。
（Ａ）第１実施形態
図１は本発明の第１実施形態にかかる糊付け装置を備えたコルゲータのシングルフェーサ付近の構成を示す概要図である。
【００１５】
図１（ａ）に示すように、シングルフェーサ１１で貼り合わされる二枚のウェブ材のうちの一つであるライナ２０は、ロール（以下、ライナロールという）２０１の形に捲かれてライナ用ミルロールスタンド１３に支持されている。また、もう一つのウェブ材である中芯２１は、ロール（以下、中芯ロールという）２１１の形に捲かれて中芯用ミルロールスタンド１４に支持されている。ライナ２０はライナ用ミルロールスタンド１３からライナプレヒータ１０を通ってシングルフェーサ１１に供給されるようになっている。また、中芯２１は中芯用ミルロールスタンド１４から中芯プレヒータ１２を通ってシングルフェーサ１１に供給されるようになっている。
【００１６】
ライナプレヒータ１０は、縦に２段に配置されたライナ加熱ロール１０１Ａ，１０１Ｂを備えている。ライナ加熱ロール１０１Ａ，１０１Ｂは、内部に蒸気を供給することによって所定の温度に加熱されている。ライナ加熱ロール１０１Ａ，１０１Ｂの周面には、ガイドロール１０５，１０４Ａ，１０６，１０４Ｂによって順に案内されるライナ２０が巻き付けられ、ライナ加熱ロール１０１Ａ，１０１Ｂによって予加熱されている。中芯プレヒータ１２は、ライナプレヒータ１０と同様の構成であり、内部に蒸気を供給することによって所定の温度に加熱された中芯加熱ロール１２１を備えている。中芯加熱ロール１２１の周面には、ガイドロール１２４によって案内される中芯２１が巻き付けられ、中芯加熱ロール１２１によって予加熱されている。
【００１７】
シングルフェーサ１１は、ベルトロール１１１と張力ロール１１２とに巻回された加圧ベルト１１３と、表面が波状に形成されて加圧ベルト１１３に加圧状態で当接した上段ロール１１４と、同じく表面が波状に形成されて上段ロール１１４に噛み合う下段ロール１１５を備えている。ライナプレヒータ１０で加熱された裏ライナ２０は、途中、ライナ用予熱ロール１１７に巻き付けられて予熱を与えられた後、ベルトロール１１１により案内されて加圧ベルト１１３とともに加圧ベルト１１３と上段ロール１１４とのニップ部に移送される。一方、中芯プレヒータ１２で加熱された中芯２１は、途中、中芯用予熱ロール１１８に巻き付けられて予熱を与えられ、上段ロール１１４と下段ロール１１５との噛み合い部で段繰りされた後、上段ロール１１４により案内されて加圧ベルト１１３と上段ロール１１４とのニップ部に移送される。
【００１８】
上段ロール１１４の近傍には、糊付け装置本体２００が配置されている。糊付け装置本体２００は、糊を蓄えた糊溜２０１と回転する糊付ロール２０２とを備えている。糊付ロール２０２の外周面は、段繰りされて上段ロール１１４により搬送される中芯２１の段の頂部に接触するとともに、外周面の一部は糊溜２０１内に蓄えられた糊に浸っている。糊溜２０１内の糊は糊付ロール２０２の回転によって糊溜２０１内から取り出され、糊付ロール２０２の外周面に付着した糊が中芯２１の各頂部に供給される。糊付けロール２０２の外周面への糊の付着量はドクターロール２０３によって調整され、糊付ロール２０２からドクターロール２０３へ転移した糊はスクレーパ２０４によってドクターロール２０３の表面から掻き取られるようになっている。糊付ロール２０２によって段の頂部に糊付けされた中芯２１は、その後、加圧ベルト１１３と上段ロール１１４とのニップ部においてライナ２０に貼り合わされる。これにより、片段シート２２が形成される。
【００１９】
また、糊付け装置本体２００には、図１（ｂ）に示すように、糊溜２０１内の左右側壁を構成する糊ダム２０５，２０６が設けられている。糊付ロール２０２に付着する糊の付着幅は、左右の糊ダム２０５，２０６の位置によって決まり、糊ダム２０５，２０６間の距離（糊ダム幅Ｂ）が糊付ロール２０２への糊の付着幅となり、ひいては中芯２１への糊付け幅となる。糊ダム２０５，２０６はそれぞれ共通するネジ軸２０７に取り付けられている。ネジ軸２０７は糊付ロール２０２に平行に設けられ、その端部にはモータ２０８が接続されている。ネジ軸２０７にはネジ溝の方向が異なる２つの領域２０７ａ，２０７ｂが軸方向に離れて形成されており、一方の領域２０７ａに一方の糊ダム２０５が取り付けられ、他方の領域２０７ｂに他方の糊ダム２０６が取り付けられている。これにより、左右の糊ダム２０５，２０６はモータ２０８の回転により互いに逆方向に移動し、モータ２０８を正転させることで糊ダム２０５，２０６を互いに離れる方向に移動させて糊ダム２０５，２０６間の距離を広げ、モータ２０８を逆転させることで糊ダム２０５，２０６を互いに近寄る方向に移動させて糊ダム２０５，２０６間の距離を縮めることができるようになっている。
【００２０】
なお、糊ダム２０５，２０６の機械幅方向位置は、ネジ軸２０７の回転数、すなわちモータ２０８の回転数によって決まるが、モータ２０８には、その回転数を計測するためのエンコーダ２０９が取り付けられている。エンコーダ２０９は、糊ダム２０５，２０６の機械幅方向位置を検出する糊ダム位置検出手段として機能している。
【００２１】
本実施形態にかかる糊付け装置は、上記の糊付け装置本体２００と、ＣＣＤカメラ４、及びコントローラ１から構成されている。ＣＣＤカメラ４は、中芯２１の機械幅方向位置を検出するための撮像装置であり、シングルフェーサ１１内の加熱ロールである中芯用予熱ロール１１８上に配置されている。中芯２１の紙幅は中芯用予熱ロール１１８での加熱により収縮し、その前後で機械幅方向の位置が変化するが、ＣＣＤカメラ４を中芯用予熱ロール１１８上に配置して中芯用予熱ロール１１８上にある中芯２１を撮像することで、中芯２１の機械幅方向位置を正確に検出することができる。また、加熱による中芯２１の収縮の影響を排除するには、中芯用予熱ロール１１８よりも下流側にＣＣＤカメラ４を配置すればよいが、このように中芯用予熱ロール１１８上で中芯２１を撮像する場合には、中芯２１のばたつきがなく、より正確に中芯２１の機械幅方向位置を検出することができる。
【００２２】
エンコーダ２０９の信号及びＣＣＤカメラ４の撮像画像はコントローラ１に送信される。コントローラ１は、ＣＣＤカメラ４の撮像画像を画像処理する画像処理手段としての機能と、画像処理結果及びエンコーダ２０９からの信号に基づいてモータ２０８の回転を制御する制御手段としての機能とを有している。図２はコントローラ１のこれらの機能をフローチャートで示したものであり、以下、図２に示すフローに従って図３、図４、図５の説明図を参照しながらコントローラ１による糊ダム２０５，２０６の位置調整制御について説明する。
【００２３】
まず、コントローラ１は、生産管理装置２から中芯２１の機械幅方向位置に関わるデータを取り込む（ステップＡ１０）。機械幅方向位置に関わるデータとは、例えば、中芯２１の紙幅、水分、温度に対する紙種毎の伸縮率、糊付け直前での中芯２１の水分率，温度等である。
次に、コントローラ１は、糊ダム２０５，２０６を移動させるときの加速・減速レート、及び定常移動速度を設定する（ステップＡ２０）。コントローラ１によるモータ２０８の制御はインバータによる可変速制御であり、図５に示すような速度パターンでモータ２０８を回転させ糊ダム２０５，２０６を移動させる。具体的には、移動開始時には高加速レートで所定速度まで加速させ（区間ａ）、所定速度まで加速後は一定速度で移動させる（区間ｂ）。そして、移動停止時には、まず、高減速レートで減速させて（区間ｃ）、停止直前には低減速レートでの減速に切り替える（区間ｄ）。このような可変速制御によれば、糊ダム２０５，２０６を移動開始から停止まで一定速で移動させる場合に比較して、速やかに、且つ、高い精度で所望の位置に糊ダム２０５，２０６を移動させることができる。
【００２４】
次に、コントローラ１は、ステップＡ１０で取得したデータから糊ダム２０５，２０６の移動幅を計算する。そして、計算した移動幅とステップＡ２０で設定した速度パターンとから、区間ａ，ｃ，ｄの加減速レート及び区間ｂの定常速度の値を具体的に設定する。そして、加減速レート及び定常速度の設定値に従いモータ２０８を回転させ、計算した移動幅だけ糊ダム２０５，２０６を移動させ、糊ダム２０５，２０６を初期位置にプリセットする（ステップＡ３０）。このように運転開始前に糊ダム２０５，２０６の初期位置をプリセットしておくことで、以下に説明する運転開始後のフィードバック制御において、糊ダム２０５，２０６の位置を適正な位置に早期に調整することが可能になる。また、短ロットの生産のためにフィードバック制御を行う時間的余裕がない場合でも、紙消費量や糊消費量の無駄を低減することができる。
【００２５】
フィードバック制御では、コントローラ１は、図３に示すようにＣＣＤカメラ４の撮像画像から中芯２１の駆動側及び操作側の両紙端Ｍ１，Ｍ２を検出する。なお、ＣＣＤカメラ４の視野範囲４ａは固定されている（以上、ステップＡ４０）。
次に、コントローラ１は、視野範囲４ａ内での中芯２１の紙端Ｍ１，Ｍ２の位置から、図４に示すように仮想の基準線と両紙端Ｍ１，Ｍ２との距離ｍ１，ｍ２をそれぞれ演算する。なお、ＣＣＤカメラ４は視野角が広く視野範囲４ａの端部にはひずみが生じるので、補正曲線や補正関数を用いて画像のひずみ補正をした上で各距離ｍ１，ｍ２を演算する（ステップＡ５０）。
【００２６】
また、コントローラ１は、エンコーダ２０９により計測したモータ２０８の回転数から、糊ダム２０５，２０６の現在位置を検出する。そして、上記の基準線と糊ダム２０５，２０６の現在位置との各距離ｄ１，ｄ２を演算する（ステップＡ６０）。
そして、コントローラ１は、中芯２１の駆動側紙端Ｍ１の基準線からの距離ｍ１と駆動側糊ダム２０５の基準線からの距離ｄ１との差（ｍ１−ｄ１）の絶対値と、中芯２１の操作側紙端Ｍ２の基準線からの距離ｍ２と操作側糊ダム２０６の基準線からの距離ｄ２との差（ｍ２−ｄ２）の絶対値とを求めて、それらの値が目標値（許容値）以内かどうか判定する（ステップＡ７０）。
【００２７】
ステップＡ７０の判定の結果、距離差が目標値内のときには再びステップＡ４０に戻り、距離差が目標値を超えたら、コントローラ１は、目標値に対する距離差のずれ量を計算する（ステップＡ８０）。コントローラ１は、計算したずれ量にとステップＡ２０で設定した速度パターンとから、図５に示す速度パターンの区間ａ，ｃ，ｄの加減速レート及び区間ｂの定常速度の値を具体的に設定する。そして、加減速レート及び定常速度の設定値に従いモータ２０８を回転させ、ずれ幅だけ糊ダム２０５，２０６を移動させる（ステップＡ９０）。
【００２８】
このように、糊付けロール２０２の直近にある中芯用予熱ロール１１８上において検出した中芯２１の紙端位置に一致させるように糊ダム２０５，２０６を移動させることで、中芯２１の紙端位置に合わせて正確に糊ダム２０５，２０６の位置を調整することができる。さらに、糊ダム２０５，２０６を移動開始時には高加速レートで加速させ、移動停止時には低減速レートで減速させて停止させているので、慣性による停止時のずれがなく、高い精度で中芯２１の紙端位置に糊ダム２０５，２０６を一致させることができる。したがって、本実施形態にかかる糊付け装置によれば、中芯２１からはみ出た余分な糊による汚れや不良品の発生を抑制し、紙消費量や糊消費量の無駄を低減することができる。
【００２９】
（Ｂ）第２実施形態
本発明の第２実施形態について図６，図７，及び図８を用いて説明する。本実施形態は、第１実施形態で説明した糊ダムの位置調整制御に加えて、中芯の走行位置調整のための制御も同時に行うことを特徴としている。
図６は本実施形態にかかる糊付け装置を備えたコルゲータの構成を簡略化して示す概要図である。図６に示すように、中芯用ミルロールスタンド１４は、一対のアーム１４１，１４１が備えられ、中芯ロール２１１はその両端をアーム１４１，１４１に回転自在に支持されている。アーム１４１，１４１はフロアに固定されたシャフト１４２に機械幅方向に向けてスライド可能に取り付けられている。アーム１４１，１４１には機械幅方向に延びるボールネジ１４３が係合しており、ボールネジ１４３の後端部は油圧シリンダ１４６のロッドと一体化されている。油圧シリンダ１４６はフロアに対して位置を固定して配置され、油圧シリンダ１４６を作動させることで、ボールネジ１４３及びアーム１４１，１４１と一体に中芯ロール２１１を機械幅方向に移動させることができるようになっている。また、ボールネジ１４３にはギヤ１４５を介してモータ１４４が接続されている。モータ１４４によりボールネジ１４３を回転させることによっても、アーム１４１，１４１とともに中芯ロール２１１を機械幅方向に移動させることができる。
【００３０】
コントローラ１は、ＣＣＤカメラ４を中芯２１の中心位置を検出する中心位置検出手段として機能させるとともに、上記の油圧シリンダ１４６を中芯２１の走行位置を変化させる変位手段として機能させ、ＣＣＤカメラ４の撮像画像に基づいて油圧シリンダ１４６を制御して中芯ロール２１１を機械幅方向に移動させることで中芯２１の走行位置の調整を行っている。以下、図７に示すフローに従って図８の説明図を参照しながらコントローラ１による中芯２１の位置調整制御について説明する。
【００３１】
まず、コントローラ１は、ＣＣＤカメラ４の撮像画像から中芯２１の両紙端Ｍ１，Ｍ２を検出する（ステップＢ１０）。次に、コントローラ１は、補正曲線や補正関数を用いて画像のひずみ補正をした上で、視野範囲内での中芯２１の紙端Ｍ１，Ｍ２の位置から、図８に示すように仮想の基準線と両紙端Ｍ１，Ｍ２との距離ｍ１，ｍ２をそれぞれ演算する。そして、距離ｍ１，ｍ２から中芯２１の幅方向の中心位置ｍ０〔ｍ０＝（ｍ２＋ｍ１）／２〕を算出する（以上、ステップＢ２０）。
【００３２】
次に、コントローラ１は、算出した中心位置ｍ０と基準位置（機械中心位置）との差の絶対値を求めて、その値が目標値（許容値）以内かどうか判定する（ステップＢ３０）。差が目標値内のときには再びステップＢ１０に戻り、差が目標値を超えたら、コントローラ１は、目標値に対するずれ量を計算する（ステップＢ４０）。コントローラ１は、計算したずれ量に応じて油圧シリンダ１４６を制御し、中芯ロール２１１を機械幅方向に移動させて、上記ずれ量がゼロになる方向に中芯２１の走行位置を調整する（ステップＢ５０）。
【００３３】
以上の制御により中芯２１の中心位置を基準位置に一致させた後、コントローラ２１は、第１実施形態で説明した制御方法で糊ダム２０５，２０６の位置調整制御を行う。糊ダム２０５，２０６は共通のネジ軸２０７とモータ２０８とにより駆動されて左右対称に移動するので、中芯２１の左右の紙端が基準位置（機械中心位置）に対して対称位置にない場合には、糊ダム２０５，２０６を中芯２１の紙端に正確に一致させることはできない。これに対して、本実施形態にかかる糊付け装置によれば、上記のように中芯２１の走行位置を正した上で糊ダム２０５，２０６の位置調整を行うことで、糊ダム２０５，２０６を中芯２１の紙端に正確に一致させることができる。
【００３４】
（Ｃ）第３実施形態
本発明の第３実施形態について図９，図１０，図１１を用いて説明する。本実施形態は、第１実施形態で説明した糊ダムの位置調整制御及び第２実施形態で説明した中芯の走行位置調整制御に加えて、ライナの走行位置調整のための制御も同時に行うことを特徴としている。
【００３５】
図９は本実施形態にかかる糊付け装置の構成を簡略化して示す概要図である。図９に示すように、ライナ用ミルロールスタンド１３の構成は中芯用ミルロールスタンド１４の構成と同じであり、ライナロール２０１はその両端をアーム１３１，１３１に回転自在に支持され、アーム１３１，１３１はフロアに固定されたシャフト１３２に機械幅方向に向けてスライド可能に取り付けられている。アーム１３１，１３１にはその後端部を油圧シリンダ１３６のロッドと一体化されたボールネジ１３３が係合しており、油圧シリンダ１３６を作動させることで、ライナロール２０１を機械幅方向に移動させることができる。ボールネジ１３３にはギヤ１３５を介してモータ１３４も接続され、モータ１３４によりボールネジ１３３を回転させることによっても、中芯ロール２０１を機械幅方向に移動させることができる。
【００３６】
また、ライナ２０の走行ライン上にはＣＣＤカメラ３が配置されている。ＣＣＤカメラ３の配置位置としては、図１に示すライナ用予熱ロール１１７での加熱によるライナ２１の熱収縮を考慮すると、ライナ用予熱ロール１１７上或いはライナ用予熱ロール１１７の下流側に配置するのが好ましい。しかしながら、図１に示すようにライナ用予熱ロール１１７からベルトロール１１１までの距離が短くＣＣＤカメラ３を配置する上での制約が大きい場合には、ライナ用予熱ロール１１７の上流側に配置してもよい。ただし、ライナプレヒータ１０での加熱によってもライナ２０は熱収縮するので、好ましくはライナプレヒータ１０よりも下流側に配置する。
【００３７】
ＣＣＤカメラ４の撮像画像はＣＣＤカメラ３の撮像画像とともにコントローラ１に送信され、画像処理される。図１０はコントローラ１の機能をフローチャートで示したものであり、以下、図１０に示すフローに従って図１１の説明図を参照しながらコントローラ１によるライナ２０及び中芯２１の位置調整制御について説明する。
【００３８】
まず、コントローラ１は、ＣＣＤカメラ３の撮像画像からライナ２０の両紙端Ｌ１，Ｌ２を検出するとともに、ＣＣＤカメラ４の撮像画像から中芯２１の両紙端Ｍ１，Ｍ２を検出する。（ステップＣ１０）。次に、コントローラ１は、補正曲線や補正関数を用いて画像のひずみ補正をした上で、視野範囲内でのライナ２０の紙端Ｌ１，Ｌ２の位置、及び視野範囲内での中芯２１の紙端Ｍ１，Ｍ２の位置から、図１１に示すように仮想の基準線と各紙端Ｌ１，Ｌ２，Ｍ１，Ｍ２との距離ｌ１，ｌ２，ｍ１，ｍ２をそれぞれ演算する。そして、距離ｌ１，ｌ２からライナ２０の幅方向の中心位置ｌ０〔ｌ０＝（ｌ２＋ｌ１）／２〕を算出し、距離ｍ１，ｍ２から中芯２１の幅方向の中心位置ｍ０〔ｍ０＝（ｍ２＋ｍ１）／２〕を算出する（以上、ステップＣ２０）。
【００３９】
次に、コントローラ１は、算出した各中心位置ｌ０，ｍ０と基準位置（機械中心位置）との差の絶対値を求めて、その値が目標値（許容値）以内かどうか判定する（ステップＣ３０）。差が目標値内のときには再びステップＣ１０に戻り、差が目標値を超えたら、コントローラ１は、中芯２１，ライナ２０それぞれについて目標値に対する差のずれ量を計算する（ステップＣ４０）。コントローラ１は、中芯２１にかかるずれ量に応じて油圧シリンダ１４６を制御し、中芯ロール２１１を機械幅方向に移動させて、ずれ量がゼロになる方向に中芯２１の走行位置を調整する。また、ライナ２０にかかるずれ量に応じて油圧シリンダ１３６を制御し、ライナロール２０１を機械幅方向に移動させて、ずれ量がゼロになる方向にライナ２０の走行位置を調整する（以上、ステップＣ５０）。
【００４０】
以上の制御によりライナ２０の中心位置と中芯２１の中心位置とをそれぞれ基準位置に一致させた後、コントローラ２１は、第１実施形態で説明した制御方法で糊ダム２０５，２０６の位置調整制御を行う。このようにライナ２０及び中芯２１の走行位置を正した上で糊ダム２０５，２０６の位置調整を行うことで、第２実施形態と同様に糊ダム２０５，２０６を中芯２１の紙端に正確に一致させることができるとともに、ライナ２０の基準位置からのずれによって中芯２１の糊付けした領域がライナ２０からはみ出てしまう不具合も防止することができる。
【００４１】
（Ｄ）その他
以上、本発明について３つの実施形態を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。例えば、第１実施形態では、左右の糊ダムは共通のネジ軸とモータとにより駆動しているが、それぞれ専用の駆動装置を設けて独立して互いに移動できるようにしてもよい。これによれば、中芯の中心位置が基準位置である機械中心位置からずれている場合でも、糊ダムをそれぞれ独立して位置調整することで中芯の紙端に正確に一致させることができる。
【００４２】
また、ライナや中芯の機械幅方向の位置を検出する位置検出手段としては、ＣＣＤカメラのような撮像装置のみならず、変位センサを用いることも可能である。
また、第２，第３実施形態では中芯やライナの走行位置の調整方法として、原紙ロールを機械幅方向に移動させているが、原紙ロールの軸を回転させて、原紙ロールからの中芯やライナの送り出し方向とライン進行方向との間に角度を変化させるようにしてもよい。これによれば、中芯やライナの送り出し方向と機械縦方向との間に角度を持たせることで、中芯やライナの走行位置はライン進行方向に次第に変化していくようになるので、上記回転角を制御することで中芯やライナの走行位置を調整することができる。
【００４３】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明のシングルフェーサの糊付け装置によれば、糊付けロールの直近にある加熱ロール上、或いは加熱ロールよりも下流側において中芯の紙端位置を検出することで、糊付け時の中芯の紙端位置を正確に検出することができる。これにより中芯の紙端位置に合わせて正確に糊ダムの位置を調整することができ、中芯からはみ出た余分な糊による汚れや不良品の発生を抑制し、紙消費量や糊消費量の無駄を低減することができる。特に加熱ロール上にある中芯の紙端位置を検出する場合には、加熱ロール上では中芯のばたつきが抑えられるので、より正確な中芯の紙端位置の検出が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる糊付け装置を備えたコルゲータのシングルフェーサ付近の構成を示す概要図であり、（ａ）は全体の側面図、（ｂ）は糊付け装置本体の平面図である。
【図２】本発明の第１実施形態にかかる糊ダムの位置調整制御の制御方法を示すフローチャートである。
【図３】本発明の第１実施形態にかかる糊ダムの位置調整制御を説明するための説明図である。
【図４】本発明の第１実施形態にかかる糊ダムの位置調整制御を説明するための説明図である。
【図５】本発明の第１実施形態にかかる糊ダムの位置調整制御を説明するための説明図である。
【図６】本発明の第２実施形態にかかる糊付け装置を備えたコルゲータの構成を簡略化して示す概要図である。
【図７】本発明の第２実施形態にかかる中芯の位置調整制御の制御方法を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第２実施形態にかかる糊ダムの位置調整制御を説明するための説明図である。
【図９】本発明の第３実施形態にかかる糊付け装置を備えたコルゲータの構成を簡略化して示す概要図である。
【図１０】本発明の第３実施形態にかかるライナ及び中芯の位置調整制御の制御方法を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の第３実施形態にかかるライナ及び中芯の位置調整制御を説明するための説明図である。
【符号の説明】
１ コントローラ
２ 生産管理装置
３，４ ＣＣＤカメラ
１０ ライナプレヒータ
１１ シングルフェーサ
１２ 中芯プレヒータ
１３ ライナ用ミルロールスタンド
１４ 中芯用ミルロールスタンド
２０ ライナ
２１ 中芯
２２ 片段シート
１１３ 加圧ベルト
１１４ 上段ロール
１１５ 下段ロール
１１７ ライナ用予熱ロール
１１８ 中芯用予熱ロール
１３１，１４１ アーム
１３２，１４２ シャフト
１３３，１４３ ボールネジ
１３４，１４４ モータ
１３６，１４６ 油圧シリンダ
２００ 糊付け装置本体
２０１ 糊溜
２０２ 糊付けロール
２０５，２０６ 糊ダム
２０７ ネジ軸
２０８ モータ
２０９ エンコーダ
Claims (3)
- 糊槽内の糊を中芯に付着させる糊付けロールと、
上記糊槽の側壁を構成して上記糊付けロールへの糊の付着幅を規制する糊ダムと、
上記糊ロールの直近に配置された加熱ロール上、或いは上記加熱ロールよりも下流側において上記中芯の紙端の位置を検出する紙端位置検出手段と、
上記糊ダムの位置を検出する糊ダム位置検出手段と、
上記糊ダムを機械幅方向に移動させる移動手段と、
上記移動手段を制御する制御手段とを備え、
上記制御手段は、上記紙端位置検出手段により検出された紙端位置と上記糊ダム位置検出手段により検出された糊ダム位置とのずれを演算し、上記ずれを解消する方向に上記移動手段を制御するように構成されたことを特徴とする、シングルフェーサの糊付け装置。 - 上記中芯の紙端の位置に関わるデータを取得するデータ取得手段をさらに備え、
上記制御手段は、運転開始に先立ち、上記データに基づき上記移動手段を制御して上記糊ダムの位置をプリセットするように構成されたことを特徴とする、請求項１記載のシングルフェーサの糊付け装置。 - 上記制御手段は、上記糊ダムが移動開始時には高加速レートで加速し、移動停止時には低減速レートで減速して停止するように上記移動手段を制御するように構成されたことを特徴とする、請求項１又は２記載のシングルフェーサの糊付け装置。
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-
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- 2002-10-29 JP JP2002314289A patent/JP2004148580A/ja active Pending
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