JP2017149551A - 巻出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】残径を測定するセンサを必要とせず、精度良くシートの残量管理をすることができる巻出装置を提供すること。【解決手段】巻出ロールからシートを巻き出し搬送する巻出装置であって、シートを搬送する駆動ロール３と、シートに張力を付与するダンサーロール４と、巻出ロールの残量を管理するシート残量管理部５と、ダンサーロールが予め設定した位置範囲内に維持されるようにフィードバック制御を行う巻出速度制御部６と、シート残量管理部で管理する巻出ロールの残量を補正するシート残量補正部７とを備え、巻出速度制御部は、フィードバック制御を一時的に停止させることができ、シート残量補正部は、巻出速度制御部におけるフィードバック制御を一時的に停止させた一時停止時間内に巻出ロールから巻き出し搬送されたシート巻出長さと、当該一時停止時間内のダンサーロールの移動量に基づいて、巻出ロールの残量が補正されることを特徴とする。【選択図】図１

Description

巻出ロールに巻き付けられたシートを巻き出し搬送する巻出装置に関する。

ロール・トゥ・ロール方式と呼ばれる搬送形態により、紙、樹脂フィルム、金属箔などの帯状シート（以下、単に「シート」と呼ぶ）が巻き付けられた巻出ロールから、当該シートを巻出ながら搬送し、下流側工程へ供給し、所定の処理を行う技術が知られている。

そして、連続処理による装置稼働率を上げるために、巻出ロールが空になる前に、巻き出し中のシートを満杯状態の巻出ロールから巻き出したシートに自動的に繋ぎ合わせて（いわゆる、スプライスを行い）、シートの供給を継続する技術が知られている（例えば、特許文献１，２）。

このスプライスを行うために、光学センサを用いて巻出ロールの残径が所定値以下になるタイミングを検出したり、シート搬送用ガイドローラと巻出ロールの回転速度比率からシート残量を算出したりしていた。なおこの後者の手法は、外径が変化しないシート搬送用ガイドローラと、外径が徐々に変化する巻出ロールの回転速度比率に基づいて、これらの外径の比率を算出し、シート搬送用ガイドローラの外径を予め把握しておけば、現時点での巻出ロールの残径が算出できるものであり、本願では径比較方式と呼ぶ。

このほか、予め位置検出センサ等を用いて満杯状態の巻出ロールの外径を測定し、予め設定したシートの平均厚み情報に基づいて、巻出ロールが１回転する度にシートの平均厚みの２枚分を外径から減算して巻出ロールの残径を管理する、径減算方式という手法も知られている。

特開昭６３−８１５２ 特開平８−１７５７１１

巻出ロールに巻き付けられているシートの全長は、おおよそ把握されているものの、正確に把握されていない場合が多い。また、シートの巻き弛みなどの影響もあり、満杯状態の巻出ロールの外径と実際に巻き付けられているシートの全長が対応しないことが多い。そのため従来は、正確な巻出ロールの残量管理を行うためには、巻出ロールの外径を測定するセンサなどを用いて、残量管理を行うのが一般的であった。

一方、上述の径比較方式により巻出ロールの残径を算出する手法は、従来の巻出装置がダンサーロールを用いて巻出ロールの回転速度を制御することが一般的であるため、巻出ロールの回転速度が上下（つまり、ハンチング）してしまい、径比較方式により算出した巻出ロールの残径も上下（つまり、ハンチング）してしまい、シートの残量が精度良く把握できなかった。

そのため従来の技術では、スプライス不良を起こさないようにするために、シートが完全に空状態になる前に余裕を持ってスプライスが行われるため、依然シートのロスが多かった。

そこで本発明は、残径を測定するセンサを必要とせず、精度良くシートの残量管理をすることができる巻出装置を提供することを目的とする。

以上の課題を解決するために、本発明に係る一態様は、
巻出ロールに巻き付けられたシートを巻き出し搬送する巻出装置であって、
巻出ロールから巻き出されるシートを所定速度で搬送する駆動ロールと、
巻出ロールと駆動ロールの間のシート搬送経路中に配置されて、当該搬送経路中のシートに張力を付与するダンサーロールと、
巻出ロールの残量を管理するシート残量管理部と、
ダンサーロールが予め設定した位置範囲内に維持されるように巻出ロールの回転速度に対するフィードバック制御を行う巻出速度制御部と、
シート残量管理部で管理する巻出ロールの残量を補正するシート残量補正部とを備え、
巻出速度制御部は、フィードバック制御を一時的に停止させることができ、
シート残量補正部は、巻出速度制御部におけるフィードバック制御を一時的に停止させた一時停止時間内に巻出ロールから巻き出し搬送されたシート巻出長さと、当該一時停止時間内のダンサーロールの移動量に基づいて、巻出ロールの残量が補正されることを特徴とする巻出装置である。

上記発明によれば、シートの残量を測定するセンサを用いることなく、従来から装置に備えられているダンサーロールや制御機器を用いつつ、ソフトウェアの追加や変更をするだけで、シートの残量管理を高精度化することができる。

残径を測定するセンサを必要とせず、精度良くシートの残量管理をすることができる。

本発明を具現化する形態の一例の全体構成を示した概略図。 本発明を具現化する形態の一例を示すフロー図。

以下に、本発明を実施するための形態について、図を用いながら説明する。
以下各図においては、直交座標系の３軸をＸ、Ｙ、Ｚとし、ＸＹ平面を水平面、Ｚ方向を鉛直方向とする。特にＸ方向は矢印の方向を搬送方向下流側、その逆方向を搬送方向上流側と表現し、Ｚ方向は矢印の方向を上、その逆方向を下と表現する。

図１は、本発明を具現化する形態の一例の全体構成を示した概略図である。図１には、本発明に係る巻出装置１を側面から見た機器構成の概略と制御機器のブロック図が、模式的に示されている。

本発明に係る巻出装置１は、巻出ロール２と、駆動ロール３と、ダンサー機構４と、シート残量管理部５と巻出速度制御部６と、シート残量補正部７を備えて構成されている。この巻出装置１は、巻出ロール２に巻き付けられたシートＳを、巻き出しながら所定の搬送速度で、所定の処理（成膜や成形など）を行う下流側工程に供給するものである。また、巻出装置１には、シートＳの搬送経路中に、フリーロールＦＲが適宜備えられている。

巻出ロール２は、下流側工程に供給するためのシートＳを、予め巻き付けておくものである。具体的には、巻出ロール２は、第１巻出ロール２１や、第２巻出ロール２２にて構成することができる。より具体的には、第１巻出ロール２１と第２巻出ロール２２は、ターレットなどと呼ばれる回転機構Ｔに取り付けられている。

回転機構Ｔは、回転軸Ｔｃを隔てて、第１巻出ロール２１と第２巻出ロール２２が一対で互いに対向する位置に配置されている。また、回転機構Ｔには、回転軸Ｔｃを隔てて、一対のフリーロールＦＲが互いに対向する位置に配置されている。回転機構Ｔは、回転軸Ｔｃに減速機などを介して回転モータ（不図示）が接続されており、矢印ｒの方向に所定の角度回転したり、所定の角度で静止したりできる構造をしている。

一方、第１巻出ロール２１は、減速機Ｄ１を介して回転モータＭ１に接続されている。同様に、第２巻出ロール２２は、減速機Ｄ２を介して回転モータＭ２に接続されている。また、回転モータＭ１，Ｍ２には、回転モータＭ１，Ｍ２の回転速度を調節するモータアンプＡ１，Ａ２が各々接続されている。また、回転モータＭ１，Ｍ２には、回転角度や回転速度を検出する回転検出器Ｅ１，Ｅ２が各々取り付けられている。

より具体的には、第１巻出ロール２１と第２巻出ロール２２は、中空多重式ギアシャフトを介し、それぞれ独立して減速機Ｄ１，Ｄ２や回転モータＭ１，Ｍ２と接続されている。或いは、回転モータＭ１，Ｍ２が、スリップリングを介し、それぞれ独立してモータアンプＡ１，Ａ２と接続されている。そのため、第１巻出ロール２１と第２巻出ロール２２は、別々に回転速度の調節が可能な構成をしている。

駆動ロール３は、巻出ロール２から巻き出されるシートＳを所定速度で下流側に搬送するものである。駆動ロール３は、減速機Ｄ３を介して回転モータＭ３に接続されている。そして、回転モータＭ３には、回転モータＭ３の回転速度を調節するモータアンプＡ３が接続されている。また、回転モータＭ３には、回転角度や回転速度を検出する回転検出器Ｅ３が取り付けられている。

ダンサー機構４は、シートＳに張力を付与するものである。具体的には、ダンサー機構４には、ダンサーロール４１と、アーム４２と、揺動支持部４３と、プッシャー部４４が備えられている。

ダンサーロール４１は、巻出ロール２と駆動ロール３の間のシート搬送経路中に配置されて、当該搬送経路中のシートＳと接触しつつ、シートＳの搬送に追従して回転するものである。具体的には、ダンサーロール４１は、アーム４２の一端に取り付けられている。

アーム４２は、ダンサーロール４１と揺動支持部４３を所定の間隔を維持した状態で離間させるものである。具体的には、アーム４２は、棒状の部材で構成されており、ダンサーロール４１が取り付けられている側とは反対側の他端側に、揺動支持部４３が備えられている。

揺動支持部４３は、アーム４２のダンサーロール４１が取り付けられている側が揺動（スイングとも言う）するように、アーム４２の他端側を回転可能な状態で支えるものである。

プッシャー部４４は、ダンサーロール４１がシートＳの搬送経路から遠ざかる方向（図１ではＸ方向）に、アーム４２を所定の力で押すものである。具体的には、プッシャー部４４は、エアシリンダーやバネ機構などにて構成することができる。

ダンサー機構４がこの様な構成をしているため、ダンサーロール４１は、巻出ロール２と駆動ロール３の間のシート搬送経路を通過するシートＳに張力を付与することができる。

また、ダンサー機構４には、ダンサーロール位置検出部ＰＭが備えられている。ダンサーロール位置検出部ＰＭは、ダンサーロール４１の現在の位置を検出するためのものであり、詳細を後述する巻出ロールの回転速度に対するフィードバック制御（ダンサーフィードバック制御とも言う）に用いるものである。具体的には、ダンサーロール位置検出部ＰＭは、アーム４２に取り付けられた、ポテンショメータやロータリーエンコーダなどの角度検出器を備えて構成することができる。そして、ダンサーロール位置検出部ＰＭは、この様な角度検出器で検出した現在の角度情報と、アーム４２の長さ（つまり、アーム４２の揺動半径）に基づいて、ダンサーロール４１の現在の位置を検出することができる。

巻出装置１には、制御部ＣＮが備えられており、制御部ＣＮの一部として、シート残量管理部５と、巻出速度制御部６と、シート残量補正部７が備えられている。制御部ＣＮは、作業者の操作や予め登録されたプログラムに基づいて、巻出ロール２および駆動ロール３の回転速度の制御や、シート残量の管理や補正、各機器の制御等を行うものである。具体的には、制御部ＣＮは、プログラマブルロジックコントローラやシーケンサ、コンピュータなどの制御用装置（ハードウェア）及びその実行プログラム（ソフトウェア）で構成されている。

シート残量管理部５は、巻出ロール２に巻き付けられているシートＳの残量を管理するものである。具体的には、シート残量管理部５は、シートＳの巻き出し搬送中に、現時点で巻出ロール２（図１の状態の場合は、第１巻出ロール２１）に巻き付けられているシートＳの残径（つまり、外径）を、所定の手法に従って算出し、いわゆる推定値として管理している。より具体的には、シート残量管理部５は、径比較方式と呼ばれる手法と、厚み減算方式と呼ばれる手法に基づいて、シートＳの残径を算出している。

１）径比較方式
この方式は、回転量比較方式とも呼ばれ、詳細を後述する巻出速度制御部６が通常モードで運転しているときに、巻出ロール２と駆動ロール３の回転量の比率と、駆動ロール３の外径から、巻出ロール２の外径を算出する方式である。具体的には、駆動ロール３が一定の速度で回転しているため、駆動ロール３の外径を予め把握しておき、巻出ロールの現時点での回転速度（つまり、単位時間あたりの回転量）を取得することで、駆動ロール３と巻出ロール２の回転速度（または、単位時間あたりの回転量）の比率から、現時点での巻出ロールの残径を算出する。この方式によれば、ダンサーロール４１の揺動に伴い多少の上下変動が含まれるものの、シート厚み誤差に起因する累積誤差の影響が無いため、長尺ロールの巻き出しにおける残量管理がしやすい。

２）厚み減算方式
この方式は、巻出ロール２の外径の初期値と、予め設定されたシート厚みの代表値（平均厚みなど）と、巻出ロールの回転角度に基づいて、巻出ロール２の外径を算出する方式である。具体的には、この方式では、現在管理している巻出ロールのシート残径に対して、巻出ロールが１回転する度にシート２枚分の厚みを減算しながら管理する。この方式によれば、巻出ロールが一方向に回転している限り、数値は必ず減少し、増えることはない（つまり、数値のハンチングが発生しない）ため、累積誤差が生じない程度の短い間であれば、高精度な残量管理が可能となる。

巻出速度制御部６は、ダンサーロール４１の現在位置を取得し、ダンサーロール４１が予め設定した位置範囲内に維持されるように、シートＳを巻き出す巻出ロール２（図１の状態の場合は、第１巻出ロール２１）の回転速度に対するダンサーフィードバック制御を行うものである。また、巻出速度制御部６は、このダンサーフィードバック制御を一時的に停止させることもできる。具体的には、巻出速度制御部６は、以下のモードのいずれかに切り替えて使用する構成をしている。

１）通常モード
このモードでは、ダンサーロール３１の現在位置を取得し、ダンサーロール３１が予め設定した位置範囲内に維持されるように、巻出ロール２の回転速度に対するダンサーフィードバック制御が行われる。

２）厚み減算方式／ダンサーフィードバック制御なしモード
このモードでは、ダンサーロール４１の現在位置を取得して巻出ロール２の回転速度を制御するダンサーフィードバック制御は行われず、巻出ロールの回転角度とシート厚み情報に基づいて、当該巻出ロールの回転速度の制御が行われる。具体的には、シート残量管理部５で管理するシート残量を、巻出ロールが１回転する度にシートＳの厚み２枚分を減算しながら、巻出ロールの現時点での残径として管理する。そして、この残径に基づいて、巻出ロールの回転速度を制御する。より具体的には、巻出ロールが１回転する度に残径が減少してゆくため、それを補って巻出ロール２１から巻き出し搬送されるシートＳの搬送速度が一定に保たれるように、巻出ロール２１が１回転する度に回転速度が増加してゆく。

なお、
３）厚み減算方式／ダンサーフィードバック制御ありモード
このモードでは、巻出ロールの回転角度とシート厚み情報に基づいて、当該巻出ロールの回転速度の制御が行われる。具体的には、シート残量管理部５で管理するシート残量を、巻出ロールが１回転する度にシートＳの厚み２枚分を減算しながら、巻出ロールの現時点での残径として管理する。そして、この残径に基づいて、巻出ロールの回転速度を制御する。より具体的には、巻出ロールが１回転する度に残径が減少してゆくため、それを補って巻出ロールから巻き出し搬送されるシートの搬送速度が一定に保たれるように、巻出ロール２１が１回転する度に回転速度が増加してゆく。

さらに、このモードでは、上述の厚み減算方式による回転速度の制御をしながら、ダンサーロール４１の現在位置を取得し、ダンサーロール４１が予め設定した位置範囲内に維持されるように、巻出ロール２１の回転速度に対するダンサーフィードバック制御も同時に行われる。

つまり、巻出速度制御部６において、上述の通常モード又は厚み減算方式／ダンサーフィードバック制御ありモードから、厚み減算方式／ダンサーフィードバック制御なしモードに切り替え、所定時間経過後に通常モード又は厚み減算方式／ダンサーフィードバック制御ありモードに切り替えて使用することで、ダンサーフィードバック制御を一時的に停止させることができる。このときの、ダンサーフィードバック制御を一時的に停止させる時間を、「一時停止時間ｔｐ」と呼び、予め設定しておく。

シート残量補正部７は、シート残量管理部５で管理する巻出ロールの残量を補正するものである。具体的には、以下に示す様な手順で、シートの残量補正が行われる。
図２は、本発明を具現化する形態の一例を示すフロー図である。

巻出装置１は、巻出ロール２が満杯状態にあれば、下流側工程にシートＳの巻き出し搬送を行う際、上述の通常モード（ダンサーフィードバック制御あり）にて巻出ロールの回転速度の制御が行われ、上述の回転量比較方式で巻出ロールの残径が管理されている（ステップｓ１１）。

シート残量管理部５で管理している巻出ロールの残量が、予め規定された補正開始の基準値（スプライス準備の基準値とも言う）に達したかどうかを判定する（ステップｓ１２）。巻出ロールの残量が補正開始の基準値に達するまでは、この状態でシートの巻き出し搬送を継続する。一方、巻出ロールの残量が補正開始の基準値に達すれば、シート残量管理部５におけるシート残量の管理方式を、上述の厚み減算方式に切り替える（ステップｓ１３）。この切り替えと同時に、巻出速度制御部６は、巻出ロール２の速度制御を、上述の厚み減算方式／ダンサーフィードバック制御ありモードに切り替える。

その直ぐ後に、巻出速度制御部６は、巻出ロール２の速度制御を、上述の厚み減算方式／ダンサーフィードバック制御なしモードに切り替える（ステップｓ１４）。或いは、上記ステップｓ１３と同時に、巻出速度制御部６は、巻出ロール２の速度制御を上述の通常モードから厚み減算方式／ダンサーフィードバック制御なしモードに切り替えても良い（ステップｓ１４）。

そして、巻出速度制御部６における巻出ロール２の速度制御が、上述の厚み減算方式／ダンサーフィードバック制御なしモードに切り替えられた後、所定時間（つまり、上述の一時停止時間ｔｐ）が経過したかどうかを判定する（ステップｓ１５）。そして、巻出速度制御部６は、所定時間が経過するまでこのモードで速度制御を継続し、所定時間が経過すれば、厚み減算方式／ダンサーフィードバック制御ありモードに切り替える。これと同時に、シート残量補正部７は、シート残量管理部５で管理する巻出ロールの残量を補正する（ステップｓ１６）。

このとき、シート残量補正部７は、一時停止時間ｔｐ内に巻出ロール２から巻き出し搬送されたシートＳの長さと、一時停止時間ｔｐ内のダンサーロール３１の移動量に基づいて、巻出ロールの残量に対して補正を行う。

具体的には、一時停止時間ｔｐ内に巻出ロール２から巻き出し搬送されたシートＳの長さＬｐは、この一時停止時間ｔｐ内に駆動ロール３が回転した回数や角度と予め把握しておいた駆動ロール３の外径に基づいて算出する。一方、一時停止時間ｔｐ内のダンサーロール３１の移動量は、ダンサーフィードバック制御時のダンサーロール３１の基準位置またはダンサーフィードバック制御を一時停止した時刻におけるダンサーロール３１の位置と、一時停止時間ｔｐ経過後のダンサーロール３１の位置との差分から算出する。

例えば、この差分の長さがＬとすると、２Ｌだけ巻き出し寸法にズレが生じていることになる。より具体的には、図１に示す様にシートＳの搬送経路がダンサーロール３１で折返しとなっていれば、一時停止時間ｔｐ内にダンサーロール３１が右側に長さＬだけ移動したとすると、予定していたシートの搬送長さＬｐに対して、２Ｌだけ搬送距離が長かったことになる。つまり、実際の巻き出し巻出ロール２の速度が速く、管理残径を小さく見積もっていたことになるので、補正係数Ｃを算出する。この補正係数Ｃは、具体的には計算式：Ｃ＝（Ｌｐ＋２Ｌ）／Ｌｐにより算出することができる。そのためシート残量補正部７では、算出した補正係数Ｃの値をこれまで管理していたシート残径の値に乗算し、この乗算後の値をシートの残量として置き換えることで、シートの残量の補正が行われる。そして、シート残量管理部５では、この補正後のシート残量を基に、引き続きシート残径の管理が継続される。

一方、巻出速度制御部４では、補正後のシート残径に基づいて回転速度が補正され（シート残径が増えた分、回転速度が遅くなり）、引き続き回転速度の制御が継続される。

この様な構成をしているため、本発明に係る巻出装置１は、シートの残量を測定するセンサを用いることなく、シートの残量管理を高精度化することができる。このとき、上述のダンサーロールや制御機器は、従来から装置に備えられているものを流用することができ、制御部を構成するプログラムの一部（つまり、ソフトウェア）を追加又は変更するだけで、本発明を具現化することができる。

［スプライス機構／動作について］
以下に、スプライス機構を備えた巻出装置１の構成および動作フローについて、詳細な説明を行う。巻出装置１には、上述の構成に加え、スプライス機構ＳＵと、スプライス機構ＳＵにスプライス開始の指示を行うスプライス開始指示部８が備えられている。また、制御部ＣＮは、回転機構Ｔを回転・静止させたり、スプライス準備・実施のための動作指令を各機器に出力したりする機能や構成が備えられている。

このスプライス機構を備えた構成において、シート残量補正部７は、巻出ロール２の残量が、スプライス開始の目標値に達する前段階のスプライス準備の基準値に達すれば、図２を示しながら上述したステップｓ１１〜ｓ１６の手順に従って、巻出ロール２の残量を補正する。なお、このスプライス機構を備えた構成において、シート残量補正部７は、巻出ロール２の残量の補正後、巻出ロール２の残量がスプライス開始の目標値に達する前に所定時間が経過すれば、再び巻出ロール２の残量を補正する構成とすることが好ましい。

スプライス機構ＳＵは、シート巻出終端状態に近づいた巻出ロール（先行巻出ロールとも言う）Ｒｐから巻き出されるシートに、次の巻き出しに用いる後行巻出ロールＲｎから巻き出されるシートを継ぎ足すものである。具体的には、スプライス機構ＳＵは、揺動アーム部ＳＡとプレス・カット部ＣＵを備えている。

揺動アーム部ＳＡは、先行巻出ロールＲｐから巻き出されるシートＳの搬送経路を、後行巻出ロールＲｎの外周部に近づけるものである。具体的には、揺動アーム部ＳＡは、棒状部材の一端に揺動支持部Ｓｃが備えられており、それと離間する位置にフリーロール部ＦＲが２つ備えられている。より具体的には、揺動アーム部ＳＡは、揺動支持部Ｓｃを揺動中心として、サーボモータ（不図示）などで回転角度が制御され、後行巻出ロールＲｎに対してフリーロールＦＲを近接（破線で示す位置に移動）させたり、離間（実線で示す位置に移動）させたりできる構成をしている。

プレス・カット部ＣＵは、先行巻出ロールＲｐから巻き出されるシートＳと、後行巻出ロールＲｎの最外周端部（両面テープなどの粘着材が貼り付けられている）とを接触させると共に、Ｙ字状に繋ぎ合わされたシートの先行巻出ロールＲｐ側を切断するものである。具体的には、プレス・カット部ＣＵは、揺動アーム部の２つのフリーローラＦＲの間に配置されており、後行巻出ロールＲｎに近接または離間する様に、アクチュエータ（不図示）などで往復移動できる構成をしている。

スプライス機構ＳＵは、この様な構成をしているため、巻出ロール２と回転機構Ｔが図１に示す状態にあれば、シート巻出終端状態に近づいた第１巻出ロール２１（つまり、先行巻出ロールＲｐ）から巻き出されるシートＳに、次の巻き出しに用いる第２巻出ロール２２（つまり、後行巻出ロールＲｎ）から巻き出されるシートの継ぎ足しを行うことができる。

スプライス開始指示部８は、第１巻出ロール２１（つまり、先行巻出ロールＲｐ）のシートの残量が予め設定したスプライス開始の目標値に達すれば、スプライス機構ＳＵにスプライス開始の指示を行うものである。具体的には、スプライス開始指示部は、制御部ＣＮの一部で構成することができる。

なお制御部ＣＮは、シート残量管理部５で管理する第１巻出ロール２１（先行巻出ロールＲｐ）の残径がスプライス準備の基準値に達すれば、回転機構Ｔを１８０度回転させて静止させると共に、第２巻出ロール２２（後行巻出ロールＲｎ）の外径測定を行い、第２巻出ロール２２の最外周速度がシートＳの搬送速度と同じになる様に第２巻出ロール２２の回転速度を制御する。なお図１には、スプライス準備のために回転機構Ｔが回転・静止した後の状態が示されている。

そして、スプライス準備のために回転機構Ｔが回転・静止した後に、シート残量補正部７は、図２を示しながら上述したステップｓ１１〜ｓ１６の手順に従って、第１巻出ロール２１（つまり、先行巻出ロールＲｐ）の残径を補正する。

そして、スプライス機構ＳＵは、シート残量管理部５で管理する第１巻出ロール２１（先行巻出ロールＲｐ）の残径がスプライス開始の目標値に達するまで、図１にて実線で示す位置で待機する。

その後、シート残量管理部５で管理する第１巻出ロール２１（先行巻出ロールＲｐ）の残径が、スプライス開始の目標値に達すればスプライス動作を行い、スプライス開始の目標値に達するまでに所定時間経過すれば再び第１巻出ロール２１（先行巻出ロールＲｐ）の残径を補正する。

以下に、図２を示しながらステップｓ１６以降の一連のフローを説明する。
ステップｓ１６にて、シート残量補正部７によりシート残量管理部５で管理する巻出ロールの残量を補正した後は、巻出速度制御部４では、厚み減算方式／ダンサーフィードバック制御ありモードにて、巻出ロール２の回転速度制御が行われる。

そして、ダンサーフィードバック制御が再開された後、所定時間が経過したかどうかを判定する（ステップｓ２１）。そして、所定時間が経過していなければ、シート残量管理部５で管理する巻出ロールの残量が、スプライス開始の目標値に到達したかどうかを判定し（ステップｓ２２）、スプライス開始の目標値に到達していなければ上述のステップｓ２１へ戻る。

一方、ダンサーフィードバック制御が再開された後、所定時間が経過してしていれば、巻出速度制御部４では、厚み減算方式／ダンサーフィードバック制御なしモードに切り替えて、巻出ロール２の回転速度制御が行われる（ステップｓ２３）。

そして、巻出速度制御部４にて、厚み減算方式／ダンサーフィードバック制御なしモードに切り替えた時間が、一時停止時間ｔｐを経過したかどうかを判定する（ステップｓ２４）。そして、厚み減算方式／ダンサーフィードバック制御なしモードに切り替えた時間が、一時停止時間ｔｐを経過していなければ、シート残量管理部５で管理する巻出ロールの残量が、スプライス開始の目標値に到達したかどうかを判定し（ステップｓ２５）、スプライス開始の目標値に到達していなければ上述のステップｓ２４へ戻る。

そして、ステップｓ２４において、厚み減算方式／ダンサーフィードバック制御なしモードに切り替えた時間が、一時停止時間ｔｐを経過したと判定されれば、再び巻出速度制御部４にて、厚み減算方式／ダンサーフィードバック制御ありモードに切り替え、シート管理部５で管理する巻出ロールの残径に対して補正を行う（つまり、上述のステップｓ１６へ移行する）。これにより、厚み減算方式による累積誤差が最小化（いわゆる、リセット）されることとなる。

一方、上述のステップｓ２２，ｓ２５において、シート残量管理部５で管理する巻出ロールの残量が、スプライス開始の目標値に到達したと判定されれば、制御部ＣＮは、スプライス開始指示を行う（ステップｓ３１）。そして、スプライス動作が完了したかどうかを判定する（ステップｓ３２）。

そして、スプライス動作（すなわち、空状態の巻出ロール２１から満杯状態の巻出ロールに繋ぎ替え）が完了すれば、シート残量管理部５では、径比較方式によりシート残径が管理され、巻出速度制御部４では、通常モードで満杯状態の巻出ロール２（図１に示す状態の直後であれば第２巻出ロール２２）の回転速度が制御されることとなる。そして、巻出速度制御部は、空状態になった巻出ロール２（図１に示す状態の直後であれば第１巻出ロール２１）の回転を停止させる（ステップｓ３３）。

以上のフローにより、巻出装置１による一連のスプライス動作が完了し、空状態になった第１巻出ロール２１を、満杯状態の第１巻出ロールと交換する。そして、上述に準じて、巻き出し搬送している第２巻出ロール２２に対して残量補正が行われ、スプライス開始の目標値に到達すれば、空状態になった第２巻出ロール２２から満杯状態の第１巻出ロールへのスプライス動作が行われる。

この様な構成とすることで、スプライス準備に時間的余裕を持たせることができ、スプライス開始までの待機時間が長くなっても、累積誤差を最小化することができる。その上、スプライス開始の目標値に達した瞬間にスプライス動作を行うことができため、シートのロスを削減することが可能となる。

［別の形態］
上述では、
シート残量管理部５は、巻出ロール２の残径が補正開始の基準値に達するまでは、径比較方式に基づいて巻出ロール２の残径を管理し、
巻出速度制御部６は、
巻出ロール２の残量が補正開始の基準値に達するまでは、巻出ロールの回転速度に対するフィードバック制御（つまり、上述の通常モードでのダンサーフィードバック制御）を行い、
巻出ロール２の残量が補正開始の基準値に達した後は、巻出ロール２の回転角度とシート厚み情報に基づく厚み減算方式に切り替えて、巻出ロール２の回転速度の制御を行いつつ、ダンサーフィードバック制御を一時的に停止させ、
巻出ロール２の残量を補正した後は、当該厚み減算方式による巻出ロール２の回転速度の制御をしながら、ダンサーフィードバック制御を行う構成を例示した。

この構成とすることで、シート残量管理部５で管理する巻出ロール２の残径の累積誤差を最小化することが容易となるので、好ましい。

しかし、本発明を具現化する上では、この様な構成に限らず、巻出ロール２の残径が補正開始の基準値に達する前から、シート残量管理部５で管理する巻出ロール２の残径を径減算方式にて管理しても良い。この場合、巻出速度制御部６は、径減算方式／ダンサーフィードバック制御ありモードにて、巻出ロール２の回転速度を制御する構成とする。なお、この構成の場合、累積誤差を最小化するために、適宜ダンサーフィードバック制御を一時停止させることで、シート残量補正部７による巻出ロール２の残径の補正を行うことが好ましい。そうすることにより、残径を測定するセンサを必要とせず、精度良くシートの残量管理をすることができる。

［残量管理について］
なお上述では、シート残量管理部５における厚み減算制御モードの具体例として、巻出ロールが１回転する度にシート２枚分の厚みを減算する構成を示した。しかし当該モードでは、この様な構成に限らず、巻出ロールが半回転する度にシート１枚分の厚みを減算しても良いし、９０度毎にシート１枚分の半分の厚みを減算しても良い。或いは、巻出ロールがＮ回転する毎にシートＮ枚分の２倍の厚みを減算しても良い（Ｎは任意の数値）。

また上述では、シート残量管理部５におけるシート残量の管理の一類型として、巻出ロール２の残径を基準として管理する構成を例示して説明した。この構成であれば、予め巻出ロールが空になる外径（いわゆる芯径）を把握しておけば、残量管理を簡素化できるので好ましい。しかし、シート残量管理部５におけるシート残量の管理は、この様な巻出ロールの残径を基準にした管理に限らず、シート残長にて管理しても良い。

［ダンサーロールの位置検出について］
なお上述では、ダンサーロール位置検出部ＰＭとして、アーム４２に取り付けられた角度検出器を備えた構成を例示した。しかし、ダンサーロール位置検出部ＰＭは、この様な構成に限らずリニアエンコーダなどを用い、ダンサーロール４１自体の位置やアーム４２の先端部の位置を検出、計測するなどして直線的な変位を測定または算出する構成であっても良い。

［搬送対象となるシートについて］
本発明を具現化する上で、巻き出し搬送されるシートＳの具体例として、紙、樹脂フィルム、金属箔などが例示できる。中でも、シートＳとして材料費が高いものや、再利用にコストが掛かるものや、再利用が困難で廃棄処分にコストや環境負荷が掛かるもの、或いは、つなぎ替え不良が発生しやすくスプライス回数を減らしたいものなどの場合に、本発明を適用することが好ましい。

１ 巻出装置
２ 巻出ロール
３ 駆動ロール
４ ダンサー機構
５ シート残量管理部
６ 巻出速度制御部
７ シート残量補正部
８ スプライス開始指示部
ＣＮ 制御部
２１ 第１巻出ロール
２２ 第２巻出ロール
４１ ダンサーロール
４２ アーム
４３ 揺動支持部
４４ プッシャー部
ＰＭ ダンサーロール位置検出部
Ｍ１ 回転モータ
Ｍ２ 回転モータ
Ｍ３ 回転モータ
Ｄ１ 減速機
Ｄ２ 減速機
Ｄ３ 減速機
Ｅ１ 回転検出器（エンコーダ）
Ｅ２ 回転検出器（エンコーダ）
Ｅ３ 回転検出器（エンコーダ）
Ａ１ モータアンプ
Ａ２ モータアンプ
Ａ３ モータアンプ
Ｓ シート
Ｔ 回転機構（ターレット）
Ｔｃ 回転軸
ｔｐ 一時停止時間
Ｃ 補正係数
Ｒｐ 先行巻出ロール
Ｒｎ 後行巻出ロール

Claims (3)

1. 巻出ロールに巻き付けられたシートを巻き出し搬送する巻出装置であって、
   前記巻出ロールから巻き出されるシートを所定速度で搬送する駆動ロールと、
   前記巻出ロールと前記駆動ロールの間のシート搬送経路中に配置されて、当該搬送経路中のシートに張力を付与するダンサーロールと、
   前記巻出ロールの残量を管理するシート残量管理部と、
   前記ダンサーロールが予め設定した位置範囲内に維持されるように前記巻出ロールの回転速度に対するフィードバック制御を行う巻出速度制御部と、
   前記シート残量管理部で管理する前記巻出ロールの残量を補正するシート残量補正部とを備え、
   前記巻出速度制御部は、前記フィードバック制御を一時的に停止させることができ、
   前記シート残量補正部は、前記巻出速度制御部における前記フィードバック制御を一時的に停止させた一時停止時間内に前記巻出ロールから巻き出し搬送されたシート巻出長さと、当該一時停止時間内の前記ダンサーロールの移動量に基づいて、前記巻出ロールの残量が補正されることを特徴とする巻出装置。
2. シート巻出終端状態に近づいた巻出ロールから巻き出されるシートに、次の巻き出しに用いる後行巻出ロールから巻き出されるシートを継ぎ足すスプライス機構と、
   前記シートの残量が予め設定したスプライス開始の目標値に達すれば、前記スプライス機構にスプライス開始の指示を行うスプライス開始指示部とを備え、
   前記シート残量補正部は、
   前記巻出ロールの残量が、前記スプライス開始の目標値に達する前段階のスプライス準備の基準値に達すれば、前記巻出ロールの残量を補正し、
   前記巻出ロールの残量の補正後、当該巻出ロールの残量が前記スプライス開始の目標値に達する前に所定時間が経過すれば、再び当該巻出ロールの残量を補正する
   ことを特徴とする請求項１に記載の巻出装置。
3. 前記シート残量管理部は、前記巻出ロールの残量が補正開始の基準値に達するまでは、径比較方式に基づいて当該巻出ロールの残量を管理し、
   前記巻出速度制御部は、
   前記巻出ロールの残量が補正開始の基準値に達するまでは、前記巻出ロールの回転速度に対するフィードバック制御を行い、
   前記巻出ロールの残量が前記補正開始の基準値に達した後は、前記巻出ロールの回転角度とシート厚み情報に基づく厚み減算方式に切り替えて、前記巻出ロールの回転速度の制御を行いつつ、前記フィードバック制御を一時的に停止させ、
   前記巻出ロールの残量を補正した後は、当該厚み減算方式による前記巻出ロールの回転速度の制御をしながら、前記フィードバック制御を行うことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の巻出装置。

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