JP2818161B2 - 挟みローラーの自動間隙調整装置 - Google Patents

挟みローラーの自動間隙調整装置

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JP2818161B2
JP2818161B2 JP9250365A JP25036597A JP2818161B2 JP 2818161 B2 JP2818161 B2 JP 2818161B2 JP 9250365 A JP9250365 A JP 9250365A JP 25036597 A JP25036597 A JP 25036597A JP 2818161 B2 JP2818161 B2 JP 2818161B2
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  • Controlling Rewinding, Feeding, Winding, Or Abnormalities Of Webs (AREA)
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  • Advancing Webs (AREA)
  • Replacement Of Web Rolls (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、連続シート処理装
置における挟みローラーによるシートの折り畳み部分に
関し、特に、シートの印刷及び折り畳みに用いる挟みロ
ーラーの自動間隙調整装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】帯状の
印刷された紙その他の連続シートを折り畳み装置に送る
のに挟みローラーが用いられている。図１に代表的な折
り畳み装置の構成を示す。これらは、印刷されたシート
１６、１８を折曲げる折曲げ板１２の下部の駆動ローラ
ーとして、通常は折曲げ板１２に対して２対の挟みロー
ラー１０が設けられ、更に、複数の折曲げ板から送られ
るシート１６、１８を合体させるための挟みローラー１
４が設けられている。
【０００３】ページ数やシート厚みの違い、及び上流側
のシート張力に対する挟みローラーの感度の違いに対応
するため、対をなすローラーの間隙を調整可能としてお
くことが望ましい。これまで、印刷されたシートの枚数
に応じたスリップシートを使って、オペレータの「感
触」によりローラーの間隙が調整されていた。この「感
触」による調整なしでは、装置の操作上の問題や、オペ
レーターの抵抗が生じる。この「感触」は、複数枚のシ
ート（折り畳み装置に送る複数枚の印刷されたシート）
の張力をバランスさせるのにも使われている。
【０００４】シート連続処理装置のエンドユーザーは、
挟みローラーの間隙を自動調整することによって装置の
停止時間を少なくし、装置を使い易くすることを望んで
いる。印刷されたシートの特性、即ち、形態（フォーマ
ット）、組み付け、及びページ数に応じた設定は、これ
らの情報を含むコンピューターデータベースによって行
われている。挟みローラー自体も、シート厚みの差やオ
ペレーターの感触に対応させる必要があるが、これらは
組み付けシステムの範囲外である。
【０００５】通常、ローラーの調整は、基本的に、圧力
調節可能な流体（圧力調節用）による調整、バネ圧によ
る間隙調整、流体圧（空気圧）による間隙調整、の３種
類である。これらを図２の（ａ）（ｂ）及び（ｃ）に示
す。最初の（ａ）はシートの張力調整のみに使われ、本
発明に使われる手段は、上記のうちの最後の２つ（ｂ）
（ｃ）である。一般に、ローラーの間隙調整は、可動ロ
ーラー２２をバネ２４（図２（ｃ））または空気圧２６
（図２（ｂ））によって、調整可能なストッパー２０に
対して付勢するようになっている。更に、可動ローラー
２２は、過負荷時にストッパー２０から引き離なされる
ようになっている。図示の例では、一方のローラー２８
の回転軸が固定されており、他方のローラー２２が、ロ
ーラー軸に平行な離れた軸３４に枢支されたレバー３２
に保持され、レバー３２の自由端に調整手段が取り付け
られている。図２の（ｂ）及び（ｃ）に示す調整手段は
ローラーの両端に設けられている。
【０００６】本発明の課題は、上記のような挟みローラ
ーを備えたシート供給装置において、ロール間隙の設定
及び調整が自動的に且つ迅速にできるようにして装置の
運転休止時間を減少させることである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の課題は本発明の装
置によって達成できる。即ち、本発明の装置の特徴事項
は、請求項１に記載のとおり、１対の挟みローラーのう
ちの、第１ローラーの第２ローラーの方向への動きを制
限し、運転中のローラー間隙を決定する係止手段を調整
するための駆動手段、このローラー間隙を監視する第１
センサー、過負荷によるローラー間隙の拡大を、係止手
段の取付手段に対する変位として監視する第２センサ
ー、及び、これらのセンサーからの信号を受信し処理し
て、駆動手段の動きを調整するプログラム可能な設定手
段を含む制御システムを備えている。
【０００８】この構成により、ローラー間隙の設定及び
調整が自動的に迅速にでき、装置の運転休止時間を短縮
することができる。
【０００９】本発明のその他の特徴事項、即ち、請求項
２以下に記載の事項は、以下の実施形態の説明から明ら
かとなる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施形態
を図３及び図４に基づいて詳細に説明する。
【００１１】図３に示す本発明の装置の実施形態では、
図２と同様に、一対の挟みローラー２２、２８が設けら
れ、左側のローラー２８は固定軸に支持され、右側のロ
ーラー２２は、一端が枢軸３４に枢支された一対のレバ
ー３２（一方のみを図示）に取り付けられて側方に調整
可能となっており、レバー３２の自由端に調整機構が設
けられている。
【００１２】調整機構は、例えば図４にブロック図で示
すように、制御システムに従属してロール間隙を自動的
に予備セットすることができる。
【００１３】図３では、レバー３２が圧縮バネ５０によ
って付勢されているが、これ以外に、引張りバネ、空気
圧その他の流体圧装置による付勢手段を設けることもで
きる。
【００１４】調整手段は、レバー３２の自由端に枢支さ
れたボビンナット４２の雌ねじに螺合する雄ねじを有す
る調整ネジ４０で構成され、レバー３２が枢軸３４の周
りで角度変位することによって、調整ネジ４０が軸方向
に変位する。
【００１５】調整ネジ４０のボビンナット４２から離れ
た部分は、ボビンナット４６によって装置フレーム４８
に枢支されたスリーブ４４内を摺動可能となっている。
【００１６】弾性的付勢手段は、この例では、調整ネジ
４０の周りに設けられ、レバー３２とスリーブ４４の間
で作用する圧縮バネ５０であり、図３に示すように、こ
れがローラー２２を左方向に付勢する。
【００１７】係止手段は、レバー３２から離れた側で調
整ネジ４０に固定された係止カラー５２で構成され、こ
の係止カラー５２がスリーブ４４のフランジ５４と当接
することによって、調整ネジ４０の左方向への動きを制
止し、これによりローラー間隙が決定される。この間隙
の大きさは調整ネジ４０を回転して調整することができ
る。
【００１８】このように、図３に示す構成は、機能的に
図２の（ｃ）に対応する。
【００１９】調整ネジ４０を手動で回転させるために、
調整ネジ４０の自由端にハンドル５６が設けられるが、
本発明の装置では、調整ネジ４０による運転前の間隙設
定、及び運転中の間隙調整が、監視され自動的に制御さ
れるようになっている。
【００２０】係止カラー５２の外周には平歯車５２ａが
形成されており、この平歯車は、フレーム４８に取り付
けられた逆転可能な電気サーボモーター６０によって駆
動されるピニオン５８と噛み合っている。
【００２１】ピニオン５８は別の平歯車６２と噛み合っ
ており、この平歯車が、調整ネジ４０の位置を制御シス
テムにフィードバックする回転式ポテンショメーター又
はエンコーダーの形の角度位置センサー（第１センサ
ー）６４の入力端となる。調整ネジ４０の手動調整は、
角度位置センサー６４で検知され制御システムに読み込
まれる。停止カラーに平歯車５２ａを使用することによ
り、紙シートの閉塞等の過負荷によってローラー２２が
バネ５０の圧力に抗して右方向に押されたとき、係止カ
ラー５２が調整ネジ４０とともに軸方向に変位すること
ができる。
【００２２】バネ５０の負荷により、係止カラー５２を
フランジ５４に当接させることによって、各部材の間に
緩みや遊びがなくなるために、ロール２２を確実に位置
決めすることができる。
【００２３】スリーブ４４に固定され、検知端を係止カ
ラー５２の端面に当接させたアナログ式び軸方向位置セ
ンサー（第２センサー）６６が、例えば、紙の閉塞など
の過負荷によって生じるローラー間隙の拡大を、フラン
ジ５４から離脱しようとする係止カラー５２の軸方向の
変位によって監視する。この変位量は、制御システムに
読み込まれる。軸方向位置センサー６６は、制御システ
ムソフトの間隙設定変数に迅速に対応できるようになっ
ている。この制御システムでは、係止カラー５２の軸方
向の変位距離が０．１ｍｍ未満で回路遮断点(trip poin
t)の信号を出し、この値をある距離だけ超えると閉塞点
(jam point)の信号を出すようになっている。
【００２４】図４に制御システムの概要を示す。このシ
ステムは、一対の挟みローラーのみを制御することもで
き、又、複数対の挟みローラーを総合的に制御すること
もできる。制御システムのインターフェースは、メカニ
ズムのハードウェアとのインターフェース、オペレータ
ーの制御盤とのインターフェース、及び親機械（連続シ
ート処理装置）の制御システムとのインターフェースの
３種類に分けられる。
【００２５】「挟み込み」モード('web up' mode) で
は、可動の挟みローラー２２を、角度位置センサー６４
からのフィードバックを０（ゼロ）に設定する。これに
より、折り畳み装置に緩みのないシートを供給すること
ができる。ローラー間隙に侵入するシートの枚数が増え
るに従い、制御システムは、挟み込み完了時の回路遮断
点を維持できるようにして設定時間を短縮する。
【００２６】このシステムでは、オペレーターが「間隙
設定」モード('gap setting' mode)を開始したとき、先
ず、調整ネジ４０の軸方向位置をセンサー６６でチェッ
クする。もし、センサー６６が回路遮断点にないとき、
モーター６０を駆動して調整ネジ４０を回路遮断点まで
移動させて間隙を調整し、間隙調整が終わるとシステム
が起動する。モーター６０を駆動して調整ネジ４０の位
置を、紙等のシート厚みと間隙圧力に関係したアルゴリ
ズムによって規定された距離だけ移動させる。こうして
挟みローラーの間隙が予備セットされる。
【００２７】間隙が予備セットされた後、このシステム
では、ＭＭＩ（マン−マシンインターフェース）７０、
即ちハンドル５６、が設けられておれば、これによって
ローラー間隙を手動で開閉調整することができる。更
に、このシステムでは、初期設定値に関係なく、角度位
置センサー６４の読み取り値の形で、ＭＭＩ７０に間隙
調整のフィードバックを行う。原因が何であれ、調整ネ
ジ４０の軸方向変位が長時間続くと、システムでは、こ
れを過負荷として解釈し、親制御システムを通じて装置
を停止させる。
【００２８】親制御システムからのパスワードアクセス
により、関係するアナログ近接センサー（軸方向位置セ
ンサー）６６が開かれると、各モーター６０を逆転さ
せ、オペレータはモーターの動きの値をチェック又は調
整する。これらの値は経験的なもので、オペレータの
「感触」を必要とする。また、親制御システムからの、
より高レベルのパスワードアクセスにより、技術者は、
軸方向位置センサ６６の設定値のチェック又は調整、及
び／又は角度位置センサー６４の設定値のチェック及び
調整をすることができる。
【００２９】主要プログラムは、操作に必要な全てのパ
ラメータを検索テーブルから取り出し、最初の走査を実
行するサブルーチンによって、自動実行値(default val
ue)とともにロードする。ＭＭＩ端末７０に必要なデー
タは、全て連続データファイルに出し入れされ、ＭＭＩ
端末のためのデータイメージファイルを表示する。
【００３０】モータ６０は、入力位相を逆転して逆方向
に回転できるよう交差配線された２つの出力源によって
駆動される。出力源からモーターを所望の方向に駆動す
るための正しい位相を供給する。出力源は１０ｍｓの遅
れを有し、この値は検索テーブルに保存される。これに
より、他の出力源が先に作動しても、モーターへの供給
電流の短絡を防止するためにスイッチオフする時間がと
れる。またモーターへの２つの出力源は同時起動しない
ようにインターロックされている。
【００３１】アナログ入力信号には、ハンチングを防止
できるデッドバンドが供給され、この値は検索テーブル
に保存される。
【００３２】閉塞検知信号が駆動装置に送られる前に、
ローラー２２がローラー２８から離れる距離の値は、検
索テーブルに保存されており、距離がこの値に達するか
この値を超えるとタイマーが起動する。タイマーがタイ
ムアウトするまでの間にこの値より小さい距離しかロー
ラー２２が戻らないときには、閉塞検知を圧力スインタ
ーフェースの出力モジュールにセットする。閉塞検知シ
ステムの誤動作による小じわの発生を防止するために、
タイマーが使用され、タイマーの作動時間は検索テーブ
ルに保存される。
【００３３】システムの自動運転期間中に使われる「感
触」の値は検索テーブルに保存される。システムが自動
予備設定モードにあり、回路遮断点に達すると、この値
は間隙計算アルゴリズムにかけられる。このアルゴリズ
ムでは、この値及び回路遮断点その他のパラメータを使
用して、特定の「感触」に対して間隙をどれだけ後退す
べきであるかを計算する。この「感触」の値は、組み付
けシステムに適用され、間隙計算アルゴリズムを戻すこ
とにより、「感触」の値のテーブルを組み付けシステム
に供給して、圧力インターフェース出力モジュールの８
ビットのデータ言語を現状値として送る。「感触」の設
定値は組み付けシステムで予備設定でき、組み付けシス
テムで達成され、必要な値は検索テーブルに送られる。
更に追加の制御及び応答確認ビットが組み付けシステム
に供給される。「感触」の値は、MMI端末７０のパスワ
ード保護メニューの中に自動実行動作として保存され
る。
【００３４】モーター６０又は他のローラー対のモータ
ーの動きは、表示された値に対して＋及び−ボタンで増
減してMMI端末７０で調整することができる。
【００３５】このシステムは、製造上のソフトに適用さ
れる現場調整機能を備え、更に自己調整機能を備えてい
る。これはローラー２２を知られた位置に移して調整ず
れを計算することによって達成される。
【００３６】このシステムはまた自己設定型であり、ロ
ーラー２２に必要なシステム構成の設定は、これに対応
する１６ビットデータ言語を決めるだけでよい。このシ
ステムは、こうしてインプット／アウトプットを処理し
てディスプレーに表示する。
【００３７】こうして、エンドユーザーの出発点となる
現場自動実行値がロードされて、システムがスタートす
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 上記の折り畳み装置の代表的な概略図であ
る。
【図２】 （ａ）（ｂ）（ｃ）は、挟みローラーの調整
原理を示す略示図である。
【図３】 本発明の挟みローラー自動間隙調整装置の側
断面図である。
【図４】 上記装置の制御システムのブロック図であ
る。
【符号の説明】
２２・・・挟みローラー（第１ローラー） ２８・・・挟みローラー（第２ローラー） ３２・・・レバー ３４・・・枢軸 ４０・・・調整ネジ ４２、４６・・・ボビンナット ４４・・・スリーブ ４８・・・装置フレーム ５０・・・圧縮バネ ５２・・・係止カラー ５２ａ・・・平歯車 ５６・・・ハンドル ５８・・・ピニオン ６０・・・モーター ６２・・・平歯車 ６４・・・角度位置センサー（第１センサー） ６６・・・軸方向位置センサー（第２センサー）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 イアン エー． シャープルズ イギリス ピーアール３ ３エックスエ ヌ プレストン リブチェスター マナ ー アベニュー 10 (56)参考文献 特開 昭56−61260（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−275372（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−164780（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−43860（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B65H 45/00 - 45/30 B65H 20/02 B41F 13/56 B41F 33/06 B41F 33/14

Claims (12)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】連続シート処理装置におけるシート供給装
    置が： （ａ）周面の間にシートを制御駆動して通過させる第１
    及び第２の挟みローラー； （ｂ）第１ローラーを、第２ローラーに向かって変位さ
    せる、固定フレームに対して移動可能な第１ローラーの
    取付手段； （ｃ）第１ローラーの第２ローラーの方向への変位を制
    限して、両ローラーの周面の間に望ましい間隙を決定す
    る、調整可能な係止手段；及び （ｄ）前記取付手段を所定の負荷で係止手段に当接さ
    せ、過負荷状態でローラー間隙が拡がるようにした付勢
    手段；とを備え、更に、 前記係止手段を調整する駆動手段、この調整を監視する
    第１センサー、過負荷によるローラー間隙の拡大を前記
    係止手段に対する取付手段の変位によって監視する第２
    センサー、及び、これらのセンサーからの信号を受信し
    て駆動手段を制御する、プログラム可能な設定手段を含
    む制御システムを備えていることを特徴とする挟みロー
    ラーの自動間隙調整装置。
  2. 【請求項２】 前記係止手段が調整ネジを備え、前記駆
    動手段が、この調整ネジを駆動して第１ローラーの変位
    の制限位置を調整するモーターである請求項１記載の装
    置。
  3. 【請求項３】 前記第１センサーが、前記のモーターで
    駆動され、調整ネジの角度位置を検知する回転式ポテン
    ショメーターである請求項２記載の装置。
  4. 【請求項４】 前記第１センサーが、前記のモーターで
    駆動され、調整ネジの角度位置を検知する回転式エンコ
    ーダーである請求項２記載の装置。
  5. 【請求項５】 前記調整ネジは、固定フレームに装着さ
    れたスリーブ内を軸方向に移動可能となっており、一端
    が、前記取付手段に枢支されたネジ付ナットと螺合し、
    他端に、前記付勢手段によって付勢されてスリーブに当
    接している係止カラーが取り付けられている請求項２記
    載の装置。
  6. 【請求項６】 前記係止カラーの外周に平歯車が形成さ
    れ、この平歯車が前記モーターで駆動されるピニオンと
    噛み合っており、係止カラーがピニオンに対して軸方向
    に移動可能となっている請求項５記載の装置。
  7. 【請求項７】 前記付勢手段が、取付手段と固定フレー
    ムの間に設けられ、調整ネジを軸方向に付勢する圧縮バ
    ネである請求項５記載の装置。
  8. 【請求項８】 前記第２センサーが、調整ネジの軸方向
    変位を、スリーブに対する係止カラーの軸方向の変位に
    よって検知するアナログ式軸方向位置センサーである請
    求項５記載の装置。
  9. 【請求項９】 前記制御システムが、第２センサーによ
    り、係止カラーの変位量が所定の第１最小値を超えたと
    きに回路遮断点を検知し、より大きな所定の第２最小値
    を超えたときに閉塞点を検知するようになっている請求
    項８記載の装置。
  10. 【請求項１０】 前記係止手段を手動で調整できる手動
    設定手段が設けられている請求項１記載の装置。
  11. 【請求項１１】 前記制御システムが、更に、前記係止
    手段の変位が所定時間以上続いていることを第２センサ
    ーが検知したとき、閉塞検知モードを開始するタイマー
    と、プログラム可能な論理手段とを備えている請求項１
    記載の装置。
  12. 【請求項１２】 前記制御システムが、予め記録された
    感触の値を含めて、ローラー間隙の圧力から、挟みロー
    ラーの間隙を自動設定する、プログラム可能な論理手段
    を備えた請求項１記載の装置。
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US08/730,532 US5738264A (en) 1996-10-11 1996-10-11 Automated folder nipping roller adjustment
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