JP2935922B2 - 丁合装置における紙つなぎ装置 - Google Patents

丁合装置における紙つなぎ装置

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JP2935922B2
JP2935922B2 JP3264880A JP26488091A JP2935922B2 JP 2935922 B2 JP2935922 B2 JP 2935922B2 JP 3264880 A JP3264880 A JP 3264880A JP 26488091 A JP26488091 A JP 26488091A JP 2935922 B2 JP2935922 B2 JP 2935922B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、丁合装置における紙つ
なぎ装置に係り、特に帯状シートが使用切れになる場合
に、次の帯状シートを繋ぎ合わせてノンストップ丁合を
するために好適な丁合装置における紙つなぎ装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】例えば、図10に示すタイプの伝票50
がある。この伝票50は、両縁部に位置決め用の孔
1 、h2 が設けられた伝票501 〜505 が、複数重
ねられ、各伝票501 〜505 の左側の孔h1 が形成さ
れた縁部には、線状または点状に糊付けされて構成され
ている。
【0003】かかる構成の伝票50を大量生産するには
図11に示す伝票製造装置60が使用される。図11に
示すように、伝票製造装置60の右上方には給紙装置K
1 から給紙される第1帯状伝票52Aが、ピン車61を
介して第1ピントラクタ62に設けられたピンに挿通さ
れて左方に搬送されるようになっている。第1ピントラ
クタ62の下流側には第2ピントラクタ64が配設され
ている。
【0004】第1帯状伝票52Aは、ピン車61上で糊
付けされた後、第1ピントラクタ62で左方に搬送され
て、第2ピントラクタ64のピンに挿通され、搬送状態
が継続される。第2ピントラクタ64上で第1と第2の
帯状伝票52A、53Aが重ね合わされ、同様に帯状伝
票54A、55A〜も糊付け・重ね合わされる。この挟
まれた状態で圧着ローラ69により圧着・糊付けされ、
更にクラッシュナンバーユニット71により所定の番号
が押圧印刷される。その後、ミシン目等がいれられ、折
り機72で折られて伝票50(図10参照)が完成す
る。
【0005】ところで、丁合が進行すると前記給紙装置
1 、K2 、K3 等から給紙される帯状シートが、シー
ト切れとなる。かかる場合には、新たなロール状の帯状
シートを用意し、シート切れを起こした先の帯状シート
の所定位置と、新しい帯状シートの所定位置とを貼り合
わせ、再び丁合を開始する必要がある。かかる貼り合わ
せの状況を図12(A)〜(F)に基づいて説明する。
【0006】図12(A)に示すように、矢印方向に搬
送されるベルト80の上方には給紙装置K1 、K2 、K
3 が配置されていて、給紙される帯状シート52A、5
3A、54Aには、それぞれ一定の間隔で絵柄が印刷さ
れ、また、連続した番号が印刷されている。ここに、帯
状シート52A、53A、54Aの丁合においては、前
記絵柄と番号が確実に重なるように丁合する必要があ
る。
【0007】今、帯状シート52A等がシート切れを起
こす直前となったので、ベルト80を停止させる。この
停止に当たっては、各枚目に印刷されたナンバーが正確
に重ね合されるようにするため、図12(B)に示すよ
うに、ベルト80上の各帯状シート52A、53A、5
4Aの貼り合わせ予定部を一定位置(例えば、符号10
0)にさせる必要がある。そこで、第2帯状シート53
Aについては符号S1 で示す蓄積部を形成し、第3帯状
シート54Aについては符号S2 で示す蓄積部を形成す
る。これら蓄積部S1 、S2 を形成した状態で、図12
(C)に示すように、各帯状シート52A、53A、5
4Aの符号100近傍を切断する。切断後、用意された
新たなロール状の帯状シート81を所定の給紙装置に装
填する。装填後、帯状シート52A、53A、54Aの
最外周が同一ナンバーになるように(例えば、符号50
0)、外周の帯状シートを剥がす。次いで、図12
(D)および(E)に示すように、各新たな帯状シート
52A、53A、54Aの先端部(符号500)と、先
の帯状シートの後端部(符号100)とを貼り合わせ
る。貼り合わせ後、図12(F)に示すように、第2、
第3の給紙装置K2 、K3 を矢印方向に逆転させ、前記
蓄積部S1 、S2 を元に戻し平坦状態にする。この図1
2(F)に示す状態では、各帯状シート52A、53
A、54Aが符号150の位置において丁合されてお
り、ベルト80が搬送を再開すると、符号150、14
0、〜100、500、490〜というように、所定の
符号位置で丁合される。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
給紙装置では、図12(B)に示した蓄積部S1 、S2
を形成するのは人手によっており、所定位置(例えば、
符号100の位置)に合わせ、かつ、蓄積部S1 、S2
を傷付けずに素早く形成するには熟練を要した。また、
次に使用する帯状シート52A、53A、54Aは、通
常は製品となる符号500の位置より余分に巻かれてい
るが、この部分を剥ぎ、符号500の位置まで揃える作
業は、従来の給紙装置では、装置を停止させた場合にの
み、作業可能であった。即ち、作業時間の短縮と品質の
安定性が求められていた。
【0009】そこで、本発明は上記問題点を解決するた
めになされたものであり、人手を要さずに蓄積部を形成
し、この蓄積部からベルトに帯状シートを供給する場合
に、断紙等を発生することのない丁合装置における紙つ
なぎ装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の丁合装置における紙つなぎ装置は、所定方向
に移動されるベルトに沿って所定間隔で配置された給紙
部から給紙される複数の帯状シートを順次前記ベルト上
に垂れ下げ、前記複数の帯状シートを所定順序に丁合す
る丁合装置における紙つなぎ装置において、前記各帯状
シートをベルトの走行方向に沿って間隔を配して設けた
給紙スタンドで保持し、各給紙スタンドにおいて前記帯
状シートが、垂れ下げられて前記ベルトに到達するまで
の過程中に、前記帯状シートを緩やかに曲げて蓄積する
蓄積手段を備え、前記蓄積手段を走行中の帯状シートの
たるみ度合を検出し、前記たるみ度合に応じて前記蓄積
手段から搬出される帯状シートの張力を制御するように
構成した。
【0011】
【作用】本発明の丁合装置における紙つなぎ装置は、給
紙部から給紙された帯状シートが、ベルトに到達するま
での過程中に、帯状シートを蓄積する蓄積手段を設け、
帯状シートを蓄積状態にせしめる。そして、蓄積手段か
ら搬出された帯状シートの張力を検出し、この張力の大
小に応じて帯状シートを供給する速度を調整し、帯状シ
ートを最適張力で供給する。従って、帯状シートの貼り
合わせの為に、丁合装置を停止する必要がなく、断紙等
を防止できる。
【0012】
【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図1〜
図9を参照して説明する。図1は、蓄積手段が作動した
状態を示している。図1に示すように、伝票製造装置M
を構成するベルト80の搬送方向に沿って第1〜第3の
給紙装置10、20、30が配置されている。第1〜第
3の給紙装置10、20、30の各蓄積手段を符号
1 、J2 、J3 で示す。
【0013】先ず、図2および図3に基づいて、丁合状
態における第1の給紙装置10および蓄積手段J1 につ
いて説明する。図2および図3に示すように、給紙装置
10を構成する給紙スタンド10Aには、上段に先の帯
状シートのロール52A1 が装填され、下段には予備の
帯状シートのロール52A2 が装填されている。これら
ロール52A1 、52A2 を取り付けるターレットスタ
ンドTS(図4参照)については、後述する。ロール5
2A1 の回転速度制御は、後述するファジーコントロー
ラ(図3参照)3の制御に基づきブレーキ制御器24を
介してなされる。
【0014】前記ロール52A1 の下流側には、入れ子
式の蓄積手段J1 が配置されている。蓄積手段J1 の右
方には、サーボモータ1が配置されている。このサーボ
モータ1には、左方に向けてボールネジ2が配設され、
このボールネジ2は、ファジーコントローラ3の制御に
基づきモータ制御器4を介して、時計方向または反時計
方向に回転駆動される。ボールネジ2には左右に移動さ
れる移動体5が螺合され、移動体5には帯状シート52
Aを引っ張り駆動する3個のローラ6a、6b、6cが
回転自在に取り付けられている。ボールネジ2の先端部
上方には、それぞれ同一箇所で回転される第1〜第3の
ローラ7、8、9が配設されている。第2ローラ8と第
3ローラ9との間には、帯状シートの走行経路をガイド
する第1ガイドローラ10が配設され、第3ローラ9の
右方には第2ガイドローラ11が配設されている。ボー
ルネジ2の先端部下方であって、第1ガイドローラ10
の下方には、第4ローラ12が配設されている。第2ガ
イドローラ11の下方には第5ローラ13が配設されて
いる。第5ローラ13の下方には、帯状シート52Aの
張力に応じて上下動するダンサローラ14が配設され、
ダンサローラ14は角度検出棒16を介して角度センサ
15に取り付けられている。
【0015】第1ローラ7の上方には、帯状シート52
Aを押え付けて、帯状シートの走行を停止させるニップ
ローラ17が配設されている。第1ローラ7の下方に
は、帯状シート52Aに印刷された番号を検出する番号
検出器18が配設されている。この番号を検出すること
により、例えばロールの減少度合を認識することができ
る。番号検出器18の左方には第6ローラ19が配設さ
れている。
【0016】ボールネジ2の下方には、帯状シート52
Aの走行方向を90°変換するターンバー21が配設さ
れ、ターンバー21の下方には搬送ベルト80(図1参
照)が配設されている。
【0017】給紙装置10の上右方には、図示しない作
業員が紙つなぎ作業を行う紙つなぎ板22が配設され、
紙つなぎ板22は、紙つなぎ板駆動部23により上下に
駆動されるようになっている。ロール52A1 の外周部
には巻取センサSの検出部が接触するようになってい
て、ロールの減少度合が検出される。
【0018】ここで、図4に基づいてターレットスタン
ドTSを説明する。図4に示すように、対向配置された
フレーム31a、31b間には、主軸32が回転自在に
挿通されている。主軸32の中央部左側には固定アーム
35が取り付けられ、固定アーム35の両端部には帯状
シートのロールを固定するチャック38a、38bとチ
ャックの回転にブレーキをかけるパウダブレーキ37
a、37bが取付けられている。主軸32の中央部右側
には移動アーム36が取り付けられ、移動アーム36の
両端部には帯状シートのロールを押出しするチャック4
1a、41bとチャック押出し用のエアシリンダ(又
は、油圧モータ)39a、39bが取付けられている。
主軸32には大径のギア33が固定され、このギア33
には、アームを回転駆動するターレット駆動モータ43
により回転駆動される小径のピニオンギア42が噛合さ
れている。アーム調整用モータ45により回転駆動され
るピニオンギア44と、アーム幅調整用ボールネジ4
6、48のそれぞれの一端部に固定されたピニオン4
7、49は、チェーンベルト34を介して回転駆動され
る。チャック38aと41aの間に1個目の帯状シート
のロール(図示せず)を挟持し、チャック38bと41
bとの間に2個目(予備)の帯状シートのロールを挟持
する。
【0019】次に、本発明の要旨にかかる蓄積手段(蓄
積手段)J1 の動作原理を、図5〜図7に基づいて説明
する。この説明において、図3に示すように、ロール5
2A 1 から帯状シート52Aが、ベルト80(本機、図
示せず)に供給され、蓄積手段J1 には、帯状シートが
緩やかに曲げられて蓄積された状態となっている。
【0020】かかる状態において、帯状シート52Aの
張力に応じてダンサローラ14が上下動し、水平線に対
するダンサローラの位置(角度)がθで表され、ダンサ
ローラの角速度がωで表される。これら位置(角度)θ
および角速度ωが角度センサ15を介して検出され、フ
ァジーコントローラ3によりファジー制御がなされる。
【0021】(1)蓄積手段(アキュムレータ)J1
開く場合(図5、図7) 即ち、蓄積手段J1 に、帯状シートを多重に蓄積する場
合であり、図7において、符号Aで示す部分の制御が行
われる。この場合、蓄積手段速度(即ち、移動体5の速
度)vA と、帯状シート速度(ベルト80の搬送速度)
R は、一定である。これら速度vA 、vR は、パウダ
ブレーキ37を、図5(C)に示すファジー制御表に基
づいて制御することにより行われる。
【0022】ダンサローラ角度θが増加(+)方向に
「大きい場合」をPLとし、「中くらいに大きい場合」
をPMとし、「小さい場合」をPSとし、「ゼロの場
合」をZRとする。逆に、ダンサローラ角度θが減少
(−)方向に「小さい場合」をNSとし、「中くらいに
小さい場合」をNMとし、「大きい場合」をNLとす
る。また、ダンサローラ角速度ωが増加(+)方向に
「大きい場合」をPLとし、「中くらいに大きい場合」
をpmとし、「小さい場合」をpsとし、「ゼロの場
合」をzrとする。逆に、ダンサローラ角速度ωが減少
(−)方向に「小さい場合」をnsとし、「中くらいに
小さい場合」をnmとし、「大きい場合」をnlとす
る。
【0023】例えば、ダンサローラ角度θが少し「+」
方向(PS)で、ダンサローラ角速度ωが少し「+」方
向(PS)であれば、パウダブレーキ37を少し緩め
て、帯状シートを少し供給しやすくする(NS)。ま
た、ダンサローラ角度θが大きく「−」方向(NL)
で、ダンサローラ角速度ωが大きく「−」方向(nl)
であれば、パウダブレーキ37を大きく締付け、帯状シ
ートを大いに供給しにくく(PL)。更に、ダンサロー
ラ角度θがゼロ(ZR)で、ダンサローラ角速度ωがゼ
ロ(zr)であれば、最適張力なので、パウダブレーキ
37の締付けはそのままの状態を維持する(ZR)。
【0024】(2)蓄積手段(アキュムレータ)J1
閉じる場合(図6、図7) 即ち、蓄積手段J1 に蓄積された帯状シートが、徐々に
排出される場合であり、図7に符号B、C、Dで示す部
分の制御が行われる。この場合、蓄積手段(アキュムレ
ータ)速度vA と、帯状シート速度vR とは、パウダブ
レーキ37を、図6(C)に示すファジー制御表に基づ
いて制御することにより行われる。また、蓄積手段が閉
じる場合は、先ず、ニップローラ17が作動して帯状シ
ート52Aの走行を停止させ、移動体5が徐々に左方に
移動し、蓄積された帯状シート52Aを排出してベルト
80に送ることにより、伝票製造装置(図1参照)Mが
ノンストップで稼働される。
【0025】蓄積手段J1 が閉じる場合の態様を、蓄
積手段が閉じ始める場合、ロールが停止中の場合、
蓄積手段が閉じ終わる場合、の3態様に分けて説明す
る。 蓄積手段が閉じ始める場合(図7に示す符号Bの部
分) 帯状シート速度vR を、ゼロまで減速するべく(vR
0)、パウダブレーキ37のブレーキ力Fを一定割合に
て増加する。この際に、それまでは(符号Aの部分)ダ
ンサローラ14の上下動が角度センサ15により検出さ
れ、この検出結果に応じてパウダブレーキ37が制御さ
れていたが、蓄積手段J1 が閉じ始める場合は、前記検
出結果に応じてサーボモータ1の回転速度が制御され
る。即ち、パウダブレーキ37制御から、サーボモータ
1制御に切替えられる。
【0026】このとき、図6(C)に示すファジー制御
表に応じてサーボモータ回転が制御される。例えば、ダ
ンサローラ角度θが、少し「+」方向(PS)で、ダン
サローラ角速度ωが、少し「+」方向(PS)であれ
ば、帯状シートの張力が少し強いので、サーボモータ1
を少し早く回転させ、帯状シートをやや多く排出する
(PS)。また、ダンサローラ角度θが、大きく「−」
方向(NL)で、ダンサローラ角速度ωが、大きく
「−」方向(nl)であれば、張力が大いに弱いので、
サーボモータ1を大きく減速させ、帯状シートの排出を
押さえる(NL)。更に、ダンサローラ角度θが、ゼロ
(ZR)で、ダンサローラ角速度ωが、ゼロ(zr)で
あれば、サーボモータ1の速度はそのままに維持される
(ZR)。
【0027】そして、帯状シート速度vR がゼロになっ
たときに、ニップローラ17が作動して給紙装置10か
らの帯状シートの供給が停止される(図7中のニップO
N)。 ロールが停止中の場合(図7に示す符号Cの部分) パウダブレーキ37からは一定のブレーキ力Fが加えら
れ、ロール52A1は、回転しない。
【0028】また、帯状シートの張力は、ダンサローラ
14と角度センサ15とにより検出されるが、この場合
は上記の場合と同様に、図6(C)に示すファジー制
御表による制御がなされる。 蓄積手段が閉じ終わる場合(図7に示す符号Dの部
分) 帯状シート速度vR をゼロからベルト速度vO まで増速
するべく(0→vO )、先ず、ニップローラ17を開放
する。蓄積手段速度vA は、一定割合で減速される。ま
た、帯状シートの張力は、ダンサローラ14と角度セン
サ15とにより検出されるが、この場合は上記の場合
と同様に、図6(C)に示すファジー制御表による制御
がなされる。
【0029】以上のような動作原理により蓄積手段J1
は作動し、滑らかな帯状シートの供給が行われ、断紙等
を防ぐ。即ち、ニップローラ17のオン・オフ時には通
常の帯状シートの走行時に加わる以上の大きな力が加わ
るので断紙の危険性が高いが、ファジー制御のような非
線型のルールにより帯状シートの張力を制御すれば、前
記大きな力を吸収できる。また、ダンサローラ14のみ
で帯状シートの張力を検出しているので、帯状シートの
厚み、ロールの巻径、帯状シートの経路長さ等が変化し
ても影響を受けず、各種パラメータを設定し直す必要が
ない。更に、ファジー制御はノイズに強いので、工場等
のノイズ環境の厳しい場所でも正確な稼働をすることが
できる。
【0030】次に、本実施例の動作を説明する。紙つな
ぎ操作に必要な蓄積量は、図1に示した蓄積手段J1
2 、J3 の蓄積量とする。かかる前提の下に、蓄積手
段J1 の動作を、図8および図9に基づいて説明する。
【0031】図8(A)は、通常の運転状態を示し、蓄
積手段J1 は閉じている。図8(B)に示すように、ロ
ール52A1 の巻径が小さくなったことが、巻径を検出
する巻取センサSにより検出されると、ローラ6a、6
b、6cの移動速度が減速され(図7の符号B参照)、
蓄積手段J1 が開くと共に、紙つなぎ板22が上方から
降りてくる。次いで、図8(C)に示すように、蓄積手
段J1 が開いてから一定時間後(又は、番号検出センサ
18が番号検出後)、ニップローラ17が作動して帯状
シート(ウェブ)52Aを押さえ付けて「停止」させる
と同時に蓄積手段J1 が閉じ始める。図9(A)に示す
ように、蓄積手段J1 が閉じ終わるまでに作業員HBが
作業を行う。即ち、作業員HBは、紙つなぎ板22を使
用して、先ず先の帯状シート52Aを切断し、切断した
帯状シート52Aの所定位置と、予備のロール52A2
から供給される帯状シート52A21の先端を接続する
(例えば、図12(E)参照)。上記の接続終了後、作
業員HBが作業終了ボタン(図示せず)を押下すると、
押下信号に基づいてニップローラ17が「開放」され
(図7のニップOFF)、予備ロール52A2 の帯状シ
ート52A21が徐々に送り出される(図7の符号D)。
前記帯状シート52Aの「停止」からニップローラ17
の「開放」までの間は、蓄積手段J1 から帯状シート5
2Aがベルト(本機)80へ供給されるので、伝票製造
装置Mの運転を停止させることがない。次いで、図9
(C)に示すように、蓄積手段J1 が完全に閉じ、蓄積
手段J1 からの給紙速度が、ベルト80の速度と同一速
度となった後、ターレットスタンドTSが反時計方向に
回転され、予備ロール52A2 が上部に回転移動され
る。
【0032】以上の動作は、第2、第3の蓄積手段
2 、J3 についても行われる。そして、図1に示すよ
うに、各給紙装置10、20、30について帯状シート
が緩やかに曲げられた状態で順次、紙つなぎ板22を降
下させて、作業員HBが紙つなぎ作業を行う。全ての帯
状シートに関する紙つなぎ作業の終了後、再度伝票製造
装置Mを動作させると、所定位置の丁合を継続すること
ができる。
【0033】
【発明の効果】以上詳述したことから明らなように、本
発明によれば、蓄積手段に帯状シートが蓄積されるの
で、伝票製造装置を停止することなく、予備の帯状シー
トの紙つなぎを短時間の内にでき、かつ、例えば、ファ
ジー制御理論により前記予備の帯状シートを滑らかに供
給せしめるので、帯状シートを断紙等をすることなく、
連続供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用した伝票製造装置の全体構成図で
ある。
【図2】蓄積手段および給紙装置の側面図である。
【図3】ファジー制御系のブロック図である。
【図4】ターレットスタンドの斜視図である。
【図5】(A)〜(C)は、蓄積手段が開く場合のファ
ジー制御を説明する図である。
【図6】(A)〜(C)は、蓄積手段が閉じる場合のフ
ァジー制御を説明する図である。
【図7】ファジーコントローラのタイムチャートであ
る。
【図8】(A)〜(C)は、蓄積手段の動作説明図であ
る(その1)。
【図9】(A)〜(C)は、蓄積手段の動作説明図であ
る(その2)。
【図10】従来の伝票を示す斜視図である。
【図11】従来の伝票製造装置の機能側面図である。
【図12】(A)〜(F)は、従来の紙つなぎ方法を示
す図である。
【符号の説明】
3…ファジーコントローラ 5…移動体 10、20、30…給紙装置 14…ダンサローラ 15…角度センサ 17…ニップローラ 22…紙つなぎ板 52A、53A、54A…帯状シート 52A1 …先のロール 52A2 …次(予備)のロール 80…ベルト J…蓄積手段 HB…作業員
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−205954(JP,A) 実開 平2−22950(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B65H 19/00 - 19/30 B65H 23/182,39/16 B42D 15/04 B41F 13/02

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定方向に移動されるベルトに沿って所
    定間隔で配置された給紙部から給紙される複数の帯状シ
    ートを順次前記ベルト上に垂れ下げ、前記複数の帯状シ
    ートを所定順序に丁合する丁合装置における紙つなぎ装
    置において、 前記各帯状シートをベルトの走行方向に沿って間隔を配
    して設けた給紙スタンドで保持し、各給紙スタンドにお
    いて前記帯状シートが、垂れ下げられて前記ベルトに到
    達するまでの過程中に、前記帯状シートを緩やかに曲げ
    て蓄積する蓄積手段を備え、 前記蓄積手段を走行中の帯状シートのたるみ度合を検出
    し、前記たるみ度合に応じて前記蓄積手段から搬出され
    る帯状シートの張力を制御するようにしたことを特徴と
    する丁合装置における紙つなぎ装置。
  2. 【請求項2】 前記帯状シートの張力の制御は、ファジ
    ー理論に基づいた制御ルールに基づいて制御されること
    を特徴とする請求項1記載の丁合装置における紙つなぎ
    装置。
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