JP2654219B2 - シート巻取制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は巻戻しロールと巻取りロールとの連動通紙運
転を行う装置に適用して好適なシート巻取制御装置の改
良に関する。

（従来の技術） 一般に、巻戻しロールのシートを巻取りロールに導入
する作業時や巻取運転中のシート切れ後にシートの接続
作業を行う時、巻戻しロールのみ単独運転を行ってある
程度までシートを送り出した後、そのシート先端を操作
員の手によって巻取りロールに導入する作業を行ってい
る。

ところで、最近の巻取機には、空気を利用して、作業
員の手を煩わすことなく通紙を行う自動通紙装置を付加
したものが用いられている。このとき巻取機の制御は巻
戻しロールと巻取りロールとを連動して通紙速度にて運
転を行い必要がある。

以下、この種のシート巻取制御装置の動作について紙
を例にとって説明する。通常の巻取り運転時には、巻取
りロールを速度制御で、巻戻しロールを張力制御で運転
することが行われている。しかし、新しいロールをセッ
トした時、または紙切れが発生した時の通紙運転時には
巻戻しロールによる張力制御ができないので、巻戻しロ
ールも速度制御を行っている。この場合、巻取りロール
は空かまたは巻戻しロールに比して負荷が小さいので、
加速制限装置を用いて通紙基準速度に達するまで一定の
加速率で速度を立ち上げている。しかし、巻戻しロール
は加速制限装置を通すと、負荷が大きいために加速トル
クが不足し、規定の速度に到達するのが遅れるので、第
３図（ａ）に示すように巻取りロール通紙基準速度ロに
したがって速度制御を行っている。同図においてイは最
終通紙速度である。

一方、巻戻しロール側は、紙の慣性モーメントGD
²（Ｇは重量（kg）、Ｄはロール径）が大きいので、巻
取りロールと同じような加速率で通紙基準速度を定める
と、初期加速トルクが十分発生せず、巻取りロールより
も立上りが遅れてしまう。そこで、巻戻しロール側では
加速制限装置を用いることなく第３図（ｂ）に示す如く
ステップ状に立上る通紙基準速度ハにて速度制御を行う
ことにより、初期加速トルクを発生させている。

（発明が解決しようとする課題） しかし、以上のような巻戻しロールの速度制御では、
巻戻し側の巻径によって紙分のGD²が異なるため、例え
ば巻径が小さくなってGD²が減少した時にも同じ初期ト
ルクが発生し、巻戻しロール側が巻取りロール側よりも
早く立上ってしまう。

その結果、以上のようなシート巻取制御装置では、運
転途中に紙切れが発生し紙の接続のための連続通紙運転
を行ったときに次のような不具合が生じる。すなわち、
巻戻しロールが巻取りロールよりも立上りが早いので、
その分だけ巻戻しロールから紙が送り出されるが、その
余剰紙を巻取りロール側で巻取れないために紙にたるみ
が発生し、紙がスリッタ部分に引っかかったり、傷を付
けたりし、或いは通紙装置内で紙詰まりが発生する。よ
って、製品を損傷するばかりでなく、運転の停止を余儀
なくされ、しかもその復旧時に操作員の手を煩わし、通
紙運転作業に相当の時間を費やす問題がある。

本発明はこのような従来の問題を解決するためになさ
れたもので、巻戻しロール上のシートコイルの巻径に応
じて適切な加速率を自動的に設定して速度制御を行うこ
とにより、巻取りロールの速度の立上がりと巻戻しロー
ルの速度の立上がりを揃え、円滑な通紙運転を実行する
シート巻取制御装置を提供することを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は上記課題を解決するために、巻戻しロールと
巻取りロールとの連動通紙運転を行うシート巻取装置で
あって、前記巻戻しロールに直流制動発電機を用いてこ
の直流制動発電機を巻取運転時に張力制御で駆動し、通
紙運転時には速度制御で駆動するシート巻取制御装置に
おいて、前記直流制動発電機の回転速度から巻戻しロー
ルに装着されているシートコイルの巻径を算出する径演
算手段と、この径演算手段で得られた巻径と予め設定さ
れたシート入力条件とからシートコイルの慣性モーメン
トを算出するGD2演算部と、このGD2演算部によって算出
されたシートコイルの慣性モーメントから巻戻しロール
の目標加速率を算出する加速率演算部とを備え、シート
コイルの残量に応じて自動的に設定された加速率に基づ
いて巻戻しロールの通紙速度を制御する構成である。

（作 用） 本発明は以上のような手段を講じたことにより、巻戻
しロール上のシートコイルの慣性モーメントを算出し
て、通紙運転時のシートコイルの残量に見合う初期トル
クを発生し得る加速率を自動設定することにより、巻取
りロールの立ち上げ速度と一致する巻戻しロールの立ち
上げ速度を実現し、シートがたるみなく通紙運転を行う
ものである。

（実施例） 以下、本発明の実施例について図面を参照して説明す
る。第１図は本発明のシート巻取制御装置の一実施例を
示すブロックである。同図において1,1は巻取りロー
ル、２は巻戻しロールであって、この巻戻しロール２に
巻装されたシート３は巻取りロール1,1によって巻き取
られる構成となっている。

この巻取りロール1,1の運転制御は、巻取り運転時と
給紙運転時とに分けられる。前者の巻取り運転時には、
巻取速度設定抵抗器４、巻取運転入接点５、巻取速度設
定抵抗器４によって設定された巻取り速度に応じた巻取
りロール基準速度６を出力する巻取りロール用加速制限
装置７、巻取ロール用速度検出器８からの検出速度が前
記巻取りロール用加速制限装置７からの巻取りロール基
準速度６に追従するよう信号を出力する巻取りロール用
電動機制御装置９、この巻取りロール用電動機制御装置
９の出力を受けて巻取りロール1,1を回転駆動する巻取
ロール用電動機10,10等を用いて行う。

後者の通紙運転時には、通紙運転入接点11をオンして
通紙速度設定抵抗器12にて設定された通紙基準速度13を
巻取りロール用加速制限装置７に導入し、前述と同様に
巻取りロール用電動機制御装置９および巻取ロール用電
動機10,10を介して巻取りロール1,1を回転駆動する構成
となっている。

一方、巻戻しロール２側にあっては、巻戻しロール用
直流制動発電機14を使用し、この直流制動発電機14を巻
取運転時には張力制御にて駆動し、通紙運転時には速度
制御にて駆動し、すなわち巻取りロール1,1と連動して
駆動する構成となっている。具体的には、巻取運転時に
は、張力検出器21からの検出張力と張力設定抵抗器22の
設定張力との偏差に応じた張力制御信号を出力する張力
制御装置23と、紙密度設定抵抗器24,紙幅設定抵抗器25,
スプール径設定抵抗器26等による入力条件と巻戻しロー
ル用速度検出器27から径演算部28を介して得られた巻径
とに基づいて巻戻しロール２上のシートコイルの慣性モ
ーメントGD²を算出するGD²演算部29と、巻戻しロール用
加減速補償部30と、前記張力制御装置23の出力に巻戻し
ロール用加減速補償部30の出力を乗算する乗算手段31
と、張力制御時にオンする張力制御入接点32と、前記巻
戻しロール用直流発電機13を駆動制御する直流発電機制
御装置33とを用いて行っている。

次に、通紙運転時には、通紙速度設定抵抗器12からの
通紙基準速度とGD²演算部29の出力とに基づいて巻戻し
ロール２の目標加速率を算出する加速率演算部34と、径
演算部28で得られたシートコイルの巻径と巻戻しロール
用速度検出器27の出力とを乗算する乗算手段35と、巻戻
しロール２の速度制御装置36と、速度制御時にオンする
速度制御入接点37と、前記巻戻しロール用直流発電機13
を駆動制御する直流発電機制御装置33とを用いて行って
いる。

次に、以上のように構成された装置において巻取り運
転時の動作について説明する。この場合には、巻取り運
転入接点５がオンになり、巻取り速度設定抵抗器４で設
定された基準速度が加速制限装置７および巻取りロール
用電動機制御装置９を介して巻取りロール用電動機10,1
0を駆動することにより、巻取りロール1,1を定速度運転
する。

一方、巻戻しロール２は、巻取りロール用加速制限装
置７の出力を速度信号の基準として加減速補償装置30を
受け、前記張力検出器27の出力から径演算部28にて得ら
れた巻径をフイードバック信号として加減速度の補償信
号を得、これを張力設定抵抗器22の出力に乗算し、張力
制御入接点32、直流発電機制御装置33を介して巻戻しロ
ール用制動発電機13を駆動することによって、張力制御
運転を行っている。

次に、通紙運転時の動作を説明する。この場合は、通
紙運転入接点11がオンになり、通紙速度設定抵抗器12で
設定された基準速度によって、巻取りロール用加速制限
装置７は第２図（ａ）に示すように最終通紙速度イに達
するまで一定の加速率で立ち上げるように巻取りロール
用電動機制御装置９に目標速度を出力することにより、
巻取りロール用電動機10,10を駆動する。通紙速度設定
抵抗器12は第２図の巻戻しロールの最終通紙速度イを加
速率演算装置34に入力する。

このとき、GD2演算部29では紙密度設定抵抗器24、紙
幅設定抵抗器25およびスプール径設定抵抗器26から入力
されるそれぞれの設定値信号、および径演算部28から入
力されるシートコイルの巻径とに基づいて、巻戻しロー
ル２上のシートコイルの慣性モーメントを算出し加速率
演算部34に入力する。

この加速率演算部34では、予め設定された満巻時のシ
ートコイルの慣性モーメントと前記通紙時のシートコイ
ルの慣性モーメントとの比率を算出し、満巻時の加速率
を補正した目標加速率を決定して速度制御装置36に送出
する。この速度制御装置36からは速度制御入接点37、巻
戻しロール用直流発電機制御装置33を介して巻戻しロー
ル用直流発電機13を駆動することにより、通紙時の巻戻
しロール速度を第２図（ｂ）に示すように制御すること
ができる。この第２図（ｂ）において通紙基準速度ハは
満巻時のもので、ニは上記のように補正した目標加速率
を採用した場合の通紙速度基準である。巻戻しロールの
シートコイル径が小さくなり、慣性モーメントが減少す
るにつれて、目標加速率を小さくし、矢印ホで示す方向
へ通紙基準速度ニを補正するものである。

従って、上記実施例の構成によれば、巻戻しロール２
上のシートコイル径に適応させて通紙基準速度を自動補
正しているので、円滑な通紙を行うことができるという
利点がある。

なお、上記実施例では速度検出器27で測定した巻戻し
ロール速度からシートコイル径を算出しているが、光学
的センサまたはシートコイル面へ接触するセンサを用い
て直接的にシートコイル径を測定することによって、径
演算部28に代えることができ、シートコイル径をさらに
正確に制御できる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、巻戻しロール上
のシートコイルの慣性モーメントを算出し、この慣性モ
ーメントに見合うモータトルクを発生させるように通紙
基準速度を補正するようによって、シートコイルの残量
の多少にかかわらず適切な通紙速度で立ち上げることが
可能になり、紙切れ、紙詰まり、および損紙の発生を未
然に防止することができ、通紙作業の効率を大幅に改善
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の一実施例を示すブロック構成図、
第２図は本発明の通紙基準速度の時間変化を示す説明
図、第３図は従来装置における通紙基準速度の時間変化
を示す説明図である。 １……巻取りロール、２……巻戻しロール、３……シー
ト、４……巻取速度設定抵抗器、５……巻取運転入接
点、７……巻取りロール用加速制限装置、９……電動機
制御装置、10……巻取りロール用電動機、11……通紙運
転入接点、12……通紙速度設定抵抗器、13……巻戻しロ
ール用直流制動発電機、21……張力検出器、22……張力
設定抵抗器、24……紙密度設定抵抗器、25……紙幅設定
抵抗器、26……スプール径設定抵抗器、28……径演算
部、29……GD²演算部、30……加減速補償装置、31……
乗算手段、32……張力制御入接点、33……直流発電機制
御装置、34……加速率演算部、35……乗算手段、36……
速度制御装置、37……速度制御入接点。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】巻戻しロールと巻取りロールとの連動通紙
   運転を行うシート巻取装置であって、前記巻戻しロール
   に直流制動発電機を用いてこの直流制動発電機を巻取運
   転時に張力制御で駆動し、通紙運転時には速度制御で駆
   動するシート巻取制御装置において、 前記直流制動発電機の回転速度から巻戻しロールに装着
   されているシートコイルの巻径を算出する径演算手段
   と、この径演算手段で得られた巻径と予め設定されたシ
   ート入力条件とからシートコイルの慣性モーメントを算
   出するGD2演算部と、このGD2演算部によって算出された
   シートコイルの慣性モーメントから巻戻しロールの目標
   加速率を算出する加速率演算部とを備え、前記シートコ
   イルの残量に応じて自動的に設定された加速率に基づい
   て巻戻しロールの通紙速度を制御することを特徴とする
   シート巻取制御装置。