JP2005103817A - 中芯の位置調整装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 シングルフェーサにおいて、段ロールに対する中芯の位置を適正な位置に高い精度で自動調整できるようにする。
【解決手段】 中芯２１の段繰りを行なう段ロール１１４と、段ロール１１４の外周面の中芯２１の機械幅方向の紙端部に対応した位置に形成され上記紙端部を吸引する端部吸引口とをそなえたシングルフェーサにおいて、中芯２１の走行位置を調整する中芯２１の位置調整装置であって、段ロール１１４の上流側に設けられ、中芯２１の機械幅方向の位置を検出する位置検出手段４と、中芯２１の走行位置を変化させる変位手段１４と、位置検出手段４による位置検出結果に基づいて中芯２１の紙端位置を検出し、上記端部吸引口の位置に対する中芯２１の紙端位置のずれが所定量に収まるように変位手段１４６を制御する制御手段１とを備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、シングルフェーサにおける中芯の位置調整装置に関する。

一般に、シングルフェーサ（片段シート製造装置）は、一方のウェブ材である中芯を上段ロールと下段ロールとの間で段繰りした後に上段ロールの外周面に保持させた状態でその段頂部に糊付けし、その糊付け面に他方のウェブ材であるライナを貼り合わせて片段シートを作製するようになっている。
また、従来のシングルフェーサでは、中芯を段繰りしてからライナに貼り合わせるまでの間、中芯を上段ロールの外周面に安定して保持するために、上段ロールの外周面に中芯を吸着させるようにしている。

このため、上段ロールの外周面には、周方向に延びて形成されたサクション溝が上段ロールの軸方向中心部から両端部近傍へ向かって略等間隔に複数設けられており、中芯を段繰りしてからライナに貼り合わせるまでの間だけ上記のサクション溝を負圧にすることで中芯を上段ロールの外周面に吸着するようになっている。

しかしながら、中芯の実幅とその原紙ロールに表示されている表示とには誤差があり、また、中芯は段繰りされる前にプレヒータで加熱されることから幅方向の収縮が生じたり、中芯が段繰りされるまでの間に幅方向に蛇行したりする。このため、上段ロールと下段ロールとの間で段繰りされた中芯の幅方向の紙端と、上段ロールのサクション溝とのずれが生じやすい。このようなずれが生じた状態では、中芯の紙端は上段ロールに完全に吸引されないため不安定となり、この紙端において正常な段山形状を形成することが困難となる（即ち、段成形不良が生じやすい）。

従来、上段ロールに対する中芯の位置調整はオペレータによる手動調整に任されており、オペレータは上段ロールに対する中芯の位置をチェックし、上段ロールに対して中芯がずれている場合には、中芯の原紙ロールを保持しているミルロールスタンドを幅方向に移動させることで中芯の位置調整を行っていた。このためオペレータの勘やノウハウに頼った原紙ロールの位置調整では、上段ロールに対する中芯のずれを完全に防止することは難しい。

本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、シングルフェーサにおいて、段ロールに対する中芯の位置を適正な位置に高い精度で自動調整できるようにした、中芯の位置調整装置を提供することを目的とする。

このため、請求項１記載の本発明の中芯の位置調整装置は、中芯の段繰りを行なう段ロールと、該段ロールの外周面の該中芯の機械幅方向の紙端部に対応した位置に形成され該紙端部を吸引する端部吸引口とをそなえ、該中芯に段を成形した後該中芯をライナに貼り付けて片段シートを製造するシングルフェーサにおいて、該中芯の走行位置を調整する、中芯の位置調整装置であって、該段ロールの上流側に設けられ、該中芯の機械幅方向の位置を検出する位置検出手段と、該中芯の走行位置を変化させる変位手段と、該位置検出手段による位置検出結果に基づいて該中芯の紙端位置を検出し、該端部吸引口の位置に対する該紙端位置のずれが所定量に収まるように該変位手段を制御する制御手段とをそなえていることを特徴としている。

請求項２記載の本発明の中芯の位置調整装置は、請求項１記載の装置において、該端部吸引口が、該段ロールの外周面の該中芯の紙端部に対応した部位に周方向に延びる溝状に形成されていることを特徴としている。
請求項３記載の本発明の中芯の位置調整装置は、請求項１又は２記載の装置において、該端部吸引口が、該中芯の段繰りが行なわれてから該中芯がライナに貼り付けられるまでの間だけ該中芯を吸引するように構成されていることを特徴としている。

請求項４記載の本発明の中芯の位置調整装置は、請求項１〜３の何れか１項に記載の装置において、該段ロールの外周面の該端部吸引口よりも機械幅方向の内側に、該中芯の中間部を吸引する中間部吸引口が形成されていることを特徴としている。
請求項５記載の本発明の中芯の位置調整装置は、請求項１〜４の何れか１項に記載の装置において、該位置検出手段は、該段ロールの直近に配置された加熱ロール上において該中芯の位置の検出を行なうように構成されていることを特徴としている。

請求項６記載の本発明の中芯の位置調整装置は、請求項１〜５の何れか１項に記載の装置において、該制御手段は、該位置検出手段による位置検出結果に基づいて該中芯の両紙端のうちの一方の紙端位置を検出し、該一方の紙端位置と該中芯の紙幅とに基づいて該中芯の他方の紙端位置を求め、該一方の紙端位置および該他方の紙端位置がそれぞれ該端部吸引口の位置から外れないように該変位手段を制御することを特徴としている。

請求項７記載の本発明の中芯の位置調整装置は、請求項１〜５の何れか１項に記載の装置において、該制御手段は、該位置検出手段による位置検出結果に基づいて該中芯の両紙端の位置を検出し、該両紙端位置がそれぞれ該端部吸引口の位置から外れないように該変位手段を制御することを特徴としている。
請求項８記載の本発明の中芯の位置調整装置は、請求項１〜７の何れか１項に記載の装置において、該位置検出手段は、ＣＣＤカメラであることを特徴としている。

請求項９記載の本発明の中芯の位置調整装置は、請求項８記載の装置において、該制御手段は、該ＣＣＤカメラにより撮像された画像のひずみを補正をした上で、該端部吸引口の位置に対する該紙端位置のずれを演算することを特徴としている。
請求項１０記載の本発明の中芯の位置調整装置は、請求項１〜９の何れか１項に記載の装置において、該変位手段として、該中芯の原紙ロールを機械幅方向に移動させる手段、及び／又は、該原紙ロールの軸に平行な面内で回転させる手段を備えたことを特徴としている。

請求項１１記載の本発明の中芯の位置調整装置は、請求項１〜１０の何れか１項に記載の装置において、該制御手段は、該中芯の水分，温度に対する紙種毎の伸縮率を含むデータに基づいて、該端部吸引口に対する該中芯の紙端位置のずれ量を予測し、該予測したずれ量に応じて該中芯の走行位置をプリセットすることを特徴としている。

請求項１記載の本発明の中芯の位置調整装置によれば、段ロールに対する中芯の走行位置を適正な位置に高い精度で自動調整できる。これにより、段ロールのサクション溝に対する中芯の紙端のずれをなくして、中芯の紙端を段ロールに完全に吸引させることができ、中芯を安定して段ロールに保持させることができる。従って、中芯をライナに貼り付ける際に、中芯の紙端においても正常な段山形状を形成することが可能となる。このように中芯の段成形不良が発生しないので、良品質の片段シートを製造できるとともに、紙消費量の無駄や糊消費量の無駄などを最小限に抑制することもできる。

請求項２記載の本発明の中芯の位置調整装置によれば、中芯の紙端を周方向にわたって吸引することができ、中芯をより安定して段ロールに保持させることができる。
請求項３記載の本発明の中芯の位置調整装置によれば、中芯をより効率的に吸引することができる。
請求項４記載の本発明の中芯の位置調整装置によれば、中芯の中間部も確実に吸引することができる。

請求項５記載の本発明の中芯の位置調整装置によれば、中芯のばたつきがないので、より正確に中芯の紙端位置を検出することができる。
請求項９記載の本発明の中芯の位置調整装置によれば、より正確に中芯の紙端の位置を検出することができる。
請求項１０記載の本発明の中芯の位置調整装置によれば、中芯の原紙ロールを機械幅方向に移動させたり、中芯の原紙ロールを、原紙ロールの軸に平行な面内で回転させたりして中芯の走行位置を調整することができる。

請求項１１記載の本発明の中芯の位置調整装置によれば、運転開始前に中芯の走行位置をプリセットしておくことで、中芯の走行位置を適正な走行位置に早期に調整することが可能になる。

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実施形態に係る中芯の位置調整装置が適用された、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。
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。

ライナ用ミルロールスタンド１３には、図１（ｂ）に示すように、一対のアーム１３１，１３１が備えられ、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ている。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には機械幅方向に延びるボールネジ１３３が係合しており、ボールネジ１３３の後端部は油圧シリンダ１３６のロッドと一体化されている。油圧シリンダ１３６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１３６を作動させることで、ボールネジ１３３及びアーム１３１，１３１と一体にライナロール２０１を機械幅方向に移動させることができるようになっている。また、ボールネジ１３３にはギヤ１３５を介してモータ１３４が接続されており、このモータ１３４によりボールネジ１３３を回転させることで、アーム１３１，１３１を互いに接近させてライナロール２０１をアーム１３１，１３１に取り付けたり、アーム１３１，１３１を互いに離隔させてライナロール２０１をアーム１３１，１３１から取り外したりできるようになっている。

中芯用ミルロールスタンド１４の構成はライナ用ミルロールスタンド１３の構成と同じであり、図１（ｃ）に示すように、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、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にはその後端部を油圧シリンダ１４６のロッドと一体化されたボールネジ１４３が係合しており、油圧シリンダ１４６を作動させることで、中芯ロール２１１を機械幅方向に移動させることができる。また、ボールネジ１４３にはギヤ１４５を介してモータ１４４が接続されており、このモータ１４４によりボールネジ１４３を回転させることで、アーム１４１，１４１を互いに接近させて中芯ロール２１１をアーム１４１，１４１に取り付けたり、アーム１４１，１４１を互いに離隔させて中芯ロール２１１をアーム１４１，１４１から取り外したりできるようになっている。

ライナ２０は上記の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は上記の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。
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。

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とを備えている。ライナプレヒータ１０で加熱されたライナ２０は、ガイドロール１０８，１０９を介して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。

ここで、図２（ａ）〜図２（ｃ）を参照しながら上段ロール１１４についてさらに詳しく説明する。なお、便宜上、図２（ａ）ではライナ２０及び中芯２１の図示を省略し、図２（ｂ）ではライナ２０及び中芯２１の厚みを増して示している。上段ロール１１４の軸１１４ａは軸受１１４ｂに回転自在に支持されており、また、前述したように上段ロール１１４の外周面には、軸方向に垂直な断面（周方向断面）が波形状のシェル部１１４ｃが形成されている。さらに、上段ロール１１４の外周面には、中芯２１を吸引するサクション溝（吸引口）２１０が形成されている。サクション溝２１０は、上段ロール１１４の外周面に、周方向に延びて形成されているとともに、上段ロール１１４の軸方向中心Ｃ_Lから両端部へ向かって略等間隔に複数並んで形成されている。また、このサクション溝２１０は、使用される中芯２１の幅方向両端部（紙端部）に対応した位置（好ましくは、この位置よりも少し内側の位置）に形成されている。

なお、本実施形態では、一例として、６つのサクション溝２１０ａ₁，２１０ａ₂，２１０ａ₃，２１０ｂ₁，２１０ｂ₂，２１０ｂ₃（特に区別しない場合は単に符号２１０で示す）が形成された上段ロール１１４について説明しているが、使用される中芯２１の紙幅に応じてサクション溝２１０の数を増減して上段ロール１１４を形成しても良い。もちろん、使用される中芯２１の紙幅に対応した位置のみにサクション溝２１０を形成するだけでなく、中芯２１の幅方向中間部を確実に吸引するためにこれらサクション溝２１０間にも複数のサクション溝を形成しても良い。

サクション溝２１０の底部には、シェル部１１４ｃの段底部に対応する位置であって、且つ、周方向において略等間隔に複数のサクション縦穴３０２が形成されている。また、このサクション縦穴３０２に連結するサクション横穴３０１が、上段ロール１１４の軸方向に延びて形成されている。さらに、上段ロール１１４の両端部にはサクション用の配管２００が配設されている。また、図２（ｃ）に示すように、配管２００の上段ロール１１４の両端部に接する面側に切欠き部３０３が形成されている。なお、図２（ｃ）に示す矢印Ｄは上段ロール１１４の回転方向、矢印Ｄ₁は中芯２１の流れ方向、矢印Ｄ₂はライナ２０の流れ方向を示している。

図２（ｃ）に示すように、切欠き部３０３は、中芯２１が段繰りされ始める位置Ｒ₁付近から、中芯２１がライナ２０に十分に貼り付けられる位置Ｒ₂付近にわたって形成されており、サクション横穴３０１は、切欠き部３０３の領域に存在するときのみ、配管２００と連通するようになっている。また、配管２００内の空気は図示省略の吸引装置により吸引されるようになっている。したがって、吸引装置により配管２００内が吸引されると、切欠き部３０３において配管２００と連通するサクション横穴３０１〔図２（ｃ）では５つのサクション横穴３０１〕だけが吸引され、これらのサクション横穴３０１に連通するサクション縦穴３０２だけが吸引されるようになっている。これにより、中芯２１が段繰りされ始める位置Ｒ₁付近から、中芯２１がライナ２０に十分に貼り付けられる位置Ｒ₂付近までの間、連続して中芯２１を吸引できるようになっている。

図１に示すように、上段ロール１１４の近傍には、糊付け装置１１６が配置されている。この糊付け装置１１６は、糊を蓄えた糊溜１１６ａと、上段ロール１１４により搬送される中芯２１に糊付けする糊付けロール１１６ｂと、糊付けロール１１６ｂの周面への糊の付着量を調整するドクターロール１１６ｃと、ドクターロール１１６ｃから糊を掻き取るスクレーパ１１６ｄとから構成されている。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中芯２１は、糊付けロール１１６ｂにより段の各頂部に糊付けされ、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。

本実施形態に係る中芯の位置調整装置は、上記の中芯用ミルロールスタンド１４の油圧シリンダ１４６、ＣＣＤカメラ（位置検出手段）４、及びコントローラ１から構成されている。油圧シリンダ１４６は、原紙ロール２１１を機械幅方向に移動させて中芯２１の走行位置を変化させる変位手段として機能している。
ＣＣＤカメラ４は中芯２１の機械幅方向位置の検出のための撮像装置である。中芯２１の撮像用のＣＣＤカメラ４は、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の機械幅方向の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。

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、油圧シリンダ１４６を制御するフィードバック制御手段としての機能とを有している。また、コントローラ１は、生産管理装置２から上段ロール１１４及び中芯２１などに関するデータを取り込むようになっている。この生産管理装置２には、上段ロール１１４における各サクション溝２１０の位置や、中芯２１の紙幅（即ち、使用されている中芯ロール２１１の紙幅）Ｗ、さらに、使用されている中芯２１の幅方向の両紙端部に対応するサクション溝（即ち、使用されている中芯２１の幅方向の両紙端の内側に存在し且つ各紙端に最も近いサクション溝）２１０のデータなどが記憶されている。この他、生産管理装置２には、水分，温度に対する紙種毎の伸縮率、貼り合わせ直前でのウェブ材の水分率，温度等も記憶されている。

図３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３に示すフローに従って図４、図５の説明図を参照しながらコントローラ１による上段ロール１１４に対する中芯２１の位置調整制御について説明する。なお、図３に示す処理は、装置の作動中には所定の周期で繰り返して実施され、装置の作動終了とともに終了する。ただし、ステップＳ１０は制御開始時のみ実施され、その後は、ステップＳ２０〜Ｓ８０又はＳ２０〜Ｓ９０が繰り返して実施される。また、以下では、現在使用されている中芯２１の両紙端部に対応するサクション溝２１０が、サクション溝２１０ａ₁及びサクション溝２１０ｂ₁である場合について説明する。つまり、ここでは、サクション溝２１０ａ₁及びサクション溝２１０ｂ₁が中芯２１の紙端部を吸引する端部吸引口として機能し、サクション溝２１０ａ₂，２１０ａ₂，２１０ｂ₂，２１０ｂ₃が中芯２１の中間部を吸引する中間部吸引口として機能する。

まず、コントローラ１は、図５に示すように、生産管理装置２から、中芯２１の紙幅Ｗのデータと、中芯２１の両紙端部に対応するサクション溝２１０ａ₁，２１０ｂ₁の位置Ｌ１，Ｌ２のデータを取り込む（ステップＳ１０）。また、コントローラ１は、図４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（モータやギヤ等の駆動系が設置されている側、図１の奥側）の紙端Ｍ１を検出する（ステップＳ２０）。なお、ＣＣＤカメラ４の視野範囲４ａは固定されている。

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の位置から、図５に示すように仮想の基準線から紙端Ｍ１までの距離ｍ１を演算する。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距離ｍ１を演算する（以上、ステップＳ３０）。また、上記で求めた距離ｍ１に中芯２１の紙幅Ｗを足して、基準線から中芯２１の操作側の紙端Ｍ２までの距離ｍ２を演算する（ステップＳ４０）。さらに、コントローラ１は、基準線から駆動側のサクション溝２１０ａ₁の位置Ｌ１までの距離ｌ１と、基準線から操作側のサクション溝２１０ｂ₁の位置Ｌ２までの距離ｌ２とを演算する（ステップＳ５０）。

その後、コントローラ１は、ｍ１とｌ１との距離の差（ｍ１−ｌ１）の絶対値を演算して、駆動側のサクション溝２１０ａ₁に対する中芯２１の駆動側の紙端のずれ量（駆動側のずれ量という）Δ１を求め、また、ｍ２とｌ２との距離の差（ｍ２−ｌ２）の絶対値を演算して、操作側のサクション溝２１０ｂ₁に対する中芯２１の操作側の紙端のずれ量（操作側のずれ量という）Δ２を求める（以上、ステップＳ６０）。そして、駆動側のずれ量Δ１と操作側のずれ量Δ２とから平均のずれ量（平均ずれ量という）Δ３〔＝（Δ１＋Δ２）／２〕を求める（ステップＳ７０）。

次に、コントローラ１は、上記の平均ずれ量Δ３が許容値（目標値）δ（好ましくは０）以内かどうか判定し（ステップＳ８０）、平均ずれ量Δ３が許容値内であるときは次周期でステップＳ２０へ戻り、平均ずれ量Δ３が許容値を超えているときは、油圧シリンダ１４６を制御して中芯ロール２１１を機械幅方向の平均ずれ量Δ３がゼロとなる方向へ移動させる（ステップＳ９０）。この場合の移動量は、予め設定された所定の微少量とすることが好ましい。

このように、中芯２１の駆動側の紙端が上段ロール１１４の駆動側のサクション溝２１０ａ₁から外れないように、また、中芯２１の操作側の紙端が上段ロール１１４の操作側のサクション溝２１０ｂ₁から外れないように、中芯ロール２１１を機械幅方向に移動させることで、上段ロール１１４に対する中芯２１の走行位置を適正な位置に高い精度で自動調整できる。これにより、上段ロール１１４に対する中芯２１のずれをなくして、中芯２１の段繰り中及び段繰り後において中芯２１の紙端をも上段ロール１１４に完全に吸引させることができ、中芯２１を安定して上段ロール１１４に保持させることができる。従って、中芯２１をライナ２０に貼り付ける際に、中芯２１の紙端においても正常な段山形状を形成することが可能となる。このように中芯２１の段成形不良が発生しないので、良品質の片段シート２２を製造できるとともに、紙消費量の無駄や糊消費量の無駄などを最小限に抑制することもできる。

なお、短ロットの生産では、上記のようなフィードバック制御を行う時間的余裕がない場合が想定される。このような場合には、上記のフィードバック制御にフィードフォワード制御を組み合わせてもよい。このフィードフォワード制御では、まず、コントローラ１は、生産管理装置２から、中芯２１の紙幅Ｗのデータと、中芯２１の両紙端部に対応するサクション溝２１０ａ₁，２１０ｂ₁の位置Ｌ１，Ｌ２のデータと、さらに、中芯２１の水分，温度に対する紙種毎の伸縮率等のデータを取り込む。

そして、コントローラ１は、取り込んだデータから上段ロール１１４のサクション溝２１ａ₁，２１０ｂ₁と中芯２１の両紙端とのずれ量を予測し、予測したずれ量に応じて油圧シリンダ１４６を制御して中芯ロール２１１を機械幅方向に移動させ、中芯２１の走行位置をプリセットする。なお、フィードフォワード制御開始前の初期状態では、中芯ロール２１１は所定の初期位置にセットされているものとする。プリセット後は、運転を開始して上述のフィードバック制御を行う（ステップＳ２０〜Ｓ９０）。

このように運転開始前に中芯２１の走行位置をプリセットしておくことで、運転開始後のフィードバック制御において、中芯２１の走行位置を適正な走行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。

（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，図８を用いて説明する。本実施形態は、第１実施形態とはコントローラ１の機能、具体的には、上段ロール１１４に対する中芯２１の位置調整手法に相違がある。コントローラ１の機能以外は第１実施形態のものと同一であり、全体の構成及び上段ロール１１４の構成は第１実施形態と同様に図１及び図２で表される。以下、図６に示すフローに従って図７、図８の説明図を参照しながら本実施形態に係る中芯２１の位置調整制御について説明する。なお、図６に示す処理は、装置の作動中には所定の周期で繰り返して実施され、装置の作動終了とともに終了する。また、ステップＴ１０は制御開始時のみ実施され、その後は、ステップＴ２０〜Ｔ７０又はステップＴ２０〜Ｔ８０が繰り返して実施される。

まず、コントローラ１は、生産管理装置２から、中芯２１の両紙端部に対応するサクション溝２１０ａ₁，２１０ｂ₁の位置Ｌ１，Ｌ２のデータを取り込む（ステップＴ１０）。また、コントローラ１は、図７に示すように、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Ｔ２０）。
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４ａ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から各紙端Ｍ１，Ｍ２までの距離ｍ１，ｍ２をそれぞれ演算する（ステップＴ３０）。なお、このように画像のひずみ補正を行なうことで、より正確に中芯２１の紙端Ｍ１，Ｍ２の位置を検出することができる。また、コントローラ１は、基準線から駆動側のサクション溝２１０ａ₁の位置Ｌ１までの距離ｌ１と、基準線から操作側のサクション溝２１０ｂ₁の位置Ｌ２までの距離ｌ２とを演算する（ステップＴ４０）。

そして、コントローラ１は、ｍ１とｌ１との距離の差（ｍ１−ｌ１）の絶対値を演算して、駆動側のサクション溝２１０ａ₁に対する中芯２１の駆動側の紙端のずれ量（駆動側のずれ量という）Δ１を求め、また、ｍ２とｌ２との距離の差（ｍ２−ｌ２）の絶対値を演算して、操作側のサクション溝２１０ｂ₁に対する中芯２１の操作側の紙端のずれ量（操作側のずれ量という）Δ２を求める（以上、ステップＴ５０）。そして、駆動側のずれ量Δ１と操作側のずれ量Δ２とから平均のずれ量（平均ずれ量という）Δ３〔＝（Δ１＋Δ２）／２〕を求める（ステップＴ６０）。

次に、コントローラ１は、上記の平均ずれ量Δ３が許容値（目標値）δ（好ましくは０）以内かどうか判定し（ステップＴ７０）、平均ずれ量Δ３が許容値内であるときは次周期でステップＴ２０へ戻り、平均ずれ量Δ３が許容値を超えているときは、油圧シリンダ１４６を制御して中芯ロール２１１を機械幅方向の平均ずれ量Δ３がゼロとなる方向へ移動させる（ステップＴ８０）。この場合の移動量は、予め設定された所定の微少量とすることが好ましい。

このように、第１実施形態と同様に本実施形態においても、中芯２１の駆動側の紙端が上段ロール１１４の駆動側のサクション溝２１０ａ₁から外れないように、また、中芯２１の操作側の紙端が上段ロール１１４の操作側のサクション溝２１０ｂ₁から外れないように中芯ロール２１１を機械幅方向に移動させることで、上段ロール１１４に対する中芯２１の走行位置を適正な位置に高い精度で自動調整できる。これにより、上段ロール１１４に対する中芯２１のずれをなくして、中芯２１の段繰り中及び段繰り後において中芯２１の紙端をも上段ロール１１４に完全に吸引させることができ、中芯２１を安定して上段ロール１１４に保持させることができる。従って、中芯２１をライナ２０に貼り付ける際に、中芯２１の紙端においても正常な段山形状を形成することが可能となる。このように中芯２１の段成形不良が発生しないので、良品質の片段シート２２を製造できるとともに、紙消費量の無駄や糊消費量の無駄などを最小限に抑制することもできる。

（Ｃ）その他
以上、本発明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、上段ロール１１４に対する中芯２１の位置合わせ方法は、上述の実施形態のものに限定されず、使用される中芯２１の紙端が上段ロール１１４のサクション溝２１０から外れないようにすることができるならば他の位置合わせ方法も適用可能である。

中芯２１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、上記の実施形態では中芯２１の走行位置の調整方法として、中芯ロール２１１を機械幅方向に移動させているが、中芯ロール２１１を中芯ロール２１１の軸に平行な面内で回転させて、中芯ロール２１１からの中芯２１の送り出し方向と機械縦方向との間の角度を変化させるようにしてもよい。これによれば、中芯２１の送り出し方向と機械縦方向との間の角度に応じて、中芯２１の走行位置は機械幅方向に次第に変化していくようになるので、中芯ロール２１１の回転角を制御することで中芯２１の走行位置を調整することができる。

本発明の第１実施形態に係る中芯の位置調整装置が適用された、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），（ｃ）はミルロールスタンドの平面図である。 本発明の第１実施形態に係る上段ロールを説明するためのもので、（ａ）はその上面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は（ｂ）のＢ−Ｂ矢視図である。 本発明の第１実施形態に係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。 本発明の第１実施形態に係るＣＣＤカメラの撮像画像を示す模式図である。 本発明の第１実施形態に係る上段ロールに対する中芯の位置調整制御を説明するための説明図である。 本発明の第２実施形態に係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。 本発明の第２実施形態に係るＣＣＤカメラの撮像画像を示す模式図である。 本発明の第２実施形態に係る上段ロールに対する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
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
１０１Ａ，１０１Ｂ ライナ加熱ロール
１０４Ａ，１０４Ｂ，１０５，１０６，１０８，１０９，１２４ ガイドロール
１１１ ベルトロール
１１２ 張力ロール
１１３ 加圧ベルト
１１４ 上段ロール
１１４ａ 軸
１１４ｂ 軸受
１１４ｃ シェル部
１１５ 下段ロール
１１６ 糊付け装置
１１６ａ 糊溜
１１６ｂ 糊付けロール
１１６ｃ ドクターロール
１１６ｄ スクレーパ
１１７ ライナ用予熱ロール
１１８ 中芯用予熱ロール（加熱ロール）
１２１ 中芯加熱ロール
１３１，１４１ アーム
１３２，１４２ シャフト
１３３，１４３ ボールネジ
１３４，１４４ モータ
１３５，１４５ ギヤ
１３６，１４６ 油圧シリンダ
２００ サクション用配管
２０１ ライナロール
２１０，２１０ａ₁，２１０ａ₂，２１０ａ₃，２１０ｂ₁，２１０ｂ₂，２１０ｂ₃ サクション溝
２１１ 中芯ロール
３０１ サクション横穴
３０２ サクション縦穴
３０３ 切欠き部

Claims (11)

1. 中芯の段繰りを行なう段ロールと、該段ロールの外周面の該中芯の機械幅方向の紙端部に対応した位置に形成され該紙端部を吸引する端部吸引口とをそなえ、該中芯に段を成形した後該中芯をライナに貼り付けて片段シートを製造するシングルフェーサにおいて、該中芯の走行位置を調整する、中芯の位置調整装置であって、
   該段ロールの上流側に設けられ、該中芯の機械幅方向の位置を検出する位置検出手段と、
   該中芯の走行位置を変化させる変位手段と、
   該位置検出手段による位置検出結果に基づいて該中芯の紙端位置を検出し、該端部吸引口の位置に対する該紙端位置のずれが所定量に収まるように該変位手段を制御する制御手段とをそなえている
   ことを特徴とする、中芯の位置調整装置。
2. 該端部吸引口が、
   該段ロールの外周面の該中芯の紙端部に対応した部位に周方向に延びる溝状に形成されている
   ことを特徴とする、請求項１記載の中芯の位置調整装置。
3. 該端部吸引口が、
   該中芯の段繰りが行なわれてから該中芯がライナに貼り付けられるまでの間だけ該中芯を吸引するように構成されている
   ことを特徴とする、請求項１又は２記載の中芯の位置調整装置。
4. 該段ロールの外周面の該端部吸引口よりも機械幅方向の内側に、該中芯の中間部を吸引する中間部吸引口が形成されている
   ことを特徴とする、請求項１〜３の何れか１項に記載の中芯の位置調整装置。
5. 該位置検出手段は、
   該段ロールの直近に配置された加熱ロール上において該中芯の位置の検出を行なうように構成されている
   ことを特徴とする、請求項１〜４の何れか１項に記載の中芯の位置調整装置。
6. 該制御手段は、
   該位置検出手段による位置検出結果に基づいて該中芯の両紙端のうちの一方の紙端位置を検出し、該一方の紙端位置と該中芯の紙幅とに基づいて該中芯の他方の紙端位置を求め、該一方の紙端位置および該他方の紙端位置がそれぞれ該端部吸引口の位置から外れないように該変位手段を制御する
   ことを特徴とする、請求項１〜５の何れか１項に記載の中芯の位置調整装置。
7. 該制御手段は、
   該位置検出手段による位置検出結果に基づいて該中芯の両紙端の位置を検出し、該両紙端位置がそれぞれ該端部吸引口の位置から外れないように該変位手段を制御する
   ことを特徴とする、請求項１〜５の何れか１項に記載の中芯の位置調整装置。
8. 該位置検出手段は、ＣＣＤカメラである
   ことを特徴とする、請求項１〜７の何れか１項に記載の中芯の位置調整装置。
9. 該制御手段は、
   該ＣＣＤカメラにより撮像された画像のひずみを補正をした上で、該端部吸引口の位置に対する該紙端位置のずれを演算する
   ことを特徴とする、請求項８記載の中芯の位置調整装置。
10. 該変位手段として、該中芯の原紙ロールを機械幅方向に移動させる手段、及び／又は、該原紙ロールの軸に平行な面内で回転させる手段を備えた
    ことを特徴とする、請求項１〜９の何れか１項に記載の中芯の位置調整装置。
11. 該制御手段は、
    該中芯の水分，温度に対する紙種毎の伸縮率を含むデータに基づいて、該端部吸引口に対する該中芯の紙端位置のずれ量を予測し、該予測したずれ量に応じて該中芯の走行位置をプリセットする
    ことを特徴とする、請求項１〜１０の何れか１項に記載の中芯の位置調整装置。

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