JP3265006B2 - ロール体よりのシート材繰り出し装置およびロール体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ロール体よりのシート
材繰り出し装置およびロール体に関し、特にロール体よ
りのシート材を繰り出す際にシート材にテンションを与
えるシート材繰り出し装置およびその装置にて使用する
ロール体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】シート材をロール状形態に巻かれてなる
ロール体よりシート材の繰り出しを行うシート材繰り出
し装置は、可撓性のシート材を取り扱う各種装置、機械
にて使用されており、例えば製版機能付きの孔版印刷装
置では、芯管の周りにロール状形態に巻かれた孔版原紙
の供給部に使用されている。

【０００３】上述の如きシート材繰り出し装置によるシ
ート材繰り出しに於いては、シート材がたるみや皺を生
じることなくロール体より繰り出されるよう、繰り出し
時にシート材にテンションを与える必要がある場合があ
る。このシート材に対するテンション付与は、上述の如
き孔版印刷装置に於いては、ロール体側部のフランジま
たはフランジの保持装置に対し板ばね等を押し付けてシ
ート材繰り出しによるロール体の回転に対して摩擦抵抗
を付与することにより行われている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】シート材の繰り出しに
於いて、シート材にたるみや皺を生じないことと、伸び
が発生しないこととは、シート材に対するテンション付
与に於いて二律相反の関係にあり、シート材にたるみや
皺を生じないことと伸びが発生しないことを両立するた
めには、シート材に対するテンションの付与値を適正値
に設定する必要がある。

【０００５】特に感熱製版用の熱可塑性樹脂フィルム製
の孔版原紙は、腰がなく、薄いために、しわ、伸びを生
じ易く、孔版原紙にしわ、伸びが生じると、安定した孔
版印刷画像が得られなくなるから、孔版原紙の繰り出し
時のテンション付与は適切に行われる必要がある。

【０００６】ロール体の回転に抵抗を付与することによ
りシート材にテンションを付与している場合、この回転
抵抗はロール体のシート材に対してバックトルクとして
作用するから、ロール体に与える回転抵抗値が一定であ
ると、シート材の繰り出しに従ってロール体の巻外径が
低減変化することに応じてシート材に与えられるテンシ
ョンが変化し、このためテンション付与値が適正値にな
るように回転抵抗値が初期設定されてもシート材の繰り
出しに従ってシート材のテンション付与値が適正値より
変動し、これを適正値に保つことができない。例えば、
初期半径が４５ｍｍで、最終径が２２．５ｍｍであるよ
うなロール体の場合、ロール体に与える回転抵抗値、即
ちバックトルクが一定であると、シート材に与えられる
テンションはロール使用開始時に対して終了間近でほぼ
２倍に増大する。

【０００７】このため、このような場合は、テンション
変化によってシート材の移送状態が不安定にならないよ
うにシート材の移送速度を低く設定するか、シート材に
しわ、伸びが発生することを防止する付加的な装置をも
たせなければならない。

【０００８】本発明は、従来のシート材繰り出し装置に
於ける上述の如き問題点に着目してなされたものであ
り、ロール体の巻外径の変化に拘らずシート材に常に適
切にテンションを付与し、シート材にしわ、伸びが生じ
ることなくシート材の高速移送を可能とするシート材繰
り出し装置およびその装置にて使用するロール体を提供
することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述の如き目的は、本発
明によれば、シート材をロール状形態に巻かれてなるロ
ール体よりシート材の繰り出しを行うシート材繰り出し
装置に於いて、シート材繰り出しによる前記ロール体の
回転に抵抗を可変に与える回転抵抗付与手段と、前記ロ
ール体の巻外径を検出する巻外径検出手段と、前記巻外
径検出手段により検出された巻外径の低減に応じて前記
回転抵抗付与手段が前記ロール体に与える回転抵抗を低
減すべく前記回転抵抗付与手段の動作を制御する制御手
段と、を有し、前記巻外径検出手段は前記ロール体のシ
ート材に付与された巻外径情報を読み取る巻外径情報読
み取り手段を含んでいることを特徴とするロール体より
のシート材繰り出し装置によって達成される。

【００１０】

【００１１】また本発明によるロール体は、上述の如き
目的を達成するために、シート材に巻外径情報読み取り
手段により読み取り可能な巻外径情報が付与されている
ことを特徴としている。

【００１２】

【作用】上述の如き構成によれば、ロール体よりのシー
ト材の繰り出しによるシート材の繰り出し過程にて巻外
径検出手段によりロール体の巻外径がインプロセス式に
検出され、この巻外径の低減に応じて回転抵抗付与手段
がロール体に与える回転抵抗が低減し、ロール体の巻外
径の変化に拘らずシート材のテンションが適正値に保た
れる。

【００１３】

【実施例】以下に添付の図を参照して本発明を実施例に
ついて詳細に説明する。

【００１４】図１は本発明によるロール体よりのシート
材繰り出し装置を製版機能付き孔版印刷装置の孔版原紙
供給部に適用した一実施例をその要部について示してい
る。

【００１５】孔版原紙Ｓのロール体１は、芯管３の周り
に連続シート状の孔版原紙Ｓを巻き付け装着されてお
り、芯管３の左右両側端部にフランジ部材５を相対回転
不能に嵌合装着され、フランジ部材５の支持軸部７（図
２参照）の軸受け支持により自身の中心軸線の周りに回
転可能に支持される。

【００１６】ここで使用される孔版原紙Ｓは感熱製版用
孔版原紙であり、この孔版原紙Ｓは熱可塑性樹脂フィル
ムと和紙等の多孔性支持体とが接着剤により貼り合わさ
れた構造のものであり、厚さが４０μｍ程度で、曲げ剛
性が０．０１〜０．０５ｇ・ｃｍ程度で、伸び弾性率が
１０⁴ 〜１０⁵ 程度で、腰がなく、しかも伸び易い性質
のものである。

【００１７】ロール体１の配設部と感熱製版用のサーマ
ルヘッド９との間には孔版原紙Ｓをロール体１の配設部
よりサーマルヘッド９の配設部へ導く原紙ガイドプレー
ト１１、１３が設けられている。

【００１８】サーマルヘッド９にはプラテンローラ１５
が対向配置されており、孔版原紙Ｓは、プラテンローラ
１５によりサーマルヘッド９の点状発熱面部１６に押し
付けられ、プラテンローラ１５の図にて反時計廻り方向
の回転によってロール体１より繰り出され、点状発熱面
部１６の点状発熱により感熱式に製版される。

【００１９】この場合、孔版原紙Ｓにはロール体１より
の繰り出し点Ａとサーマルヘッド９とプラテンローラ１
５とによる挟み込み点Ｂとの間にテンションを与える必
要がある。

【００２０】図２に示されている如く、ロール体１の左
右両端のフランジ部材５の外周面には各々回転抵抗付与
手段としての抵抗付与パッド１７が押し付けられてい
る。抵抗付与パッド１７はフランジ部材５に押し付けら
れることにより、孔版原紙繰り出しによるロール体１の
回転に抵抗、即ちバックトルクを押し付け力に応じてロ
ール体１に与える。

【００２１】左右の抵抗付与パッド１７は各々パッド支
持体１９より支持され、左右のパッド支持体１９は、連
結支持部材２１により相互に連結され、図示されていな
い支持部材よりフランジ部材５の径方向、即ち図にてＸ
方向に移動可能に支持されている。

【００２２】連結支持部材２１にはウォームラック２３
が固定装着されており、ウォームラック２３にはモータ
２５の出力軸２７に取り付けられたウォーム２９が噛合
している。モータ２５はウォーム２９の回転駆動により
連結支持部材２１を図にてＸ方向に移動させる。

【００２３】孔版原紙Ｓの表面には、図３に示されてい
る如く、始端Ｓｂと終端Ｓｅとの間をそれら端部を基準
して巻き付け長さ方向に複数個に分割された各区間１〜
８に互いに異なるマークＭが黒色印刷等により付与され
ている。図示の実施例に於いては、孔版原紙Ｓは、８個
の区間１〜８に区分され、その各区間１〜８が識別され
るよう、孔版原紙Ｓの幅方向に互いに異なった位置に巻
外径情報として３本の線状のマークＭ１、Ｍ２、Ｍ３が
各区間１〜８毎に異なった所定の組み合わせにてその各
区間１〜８の長さ方向の全域に亘って印刷されている。

【００２４】孔版原紙Ｓの上述の各区間１〜８は孔版原
紙Ｓの終端Ｓｅに対する離間距離が互いに異なっている
ことから、この各区間１〜８に於けるロール体１の巻外
径は互いに異なったものになり、この各区間１〜８とロ
ール体１の巻外径との関係は、同一種類（芯管３の外径
と孔版原紙Ｓの厚さが同じもの）のものに於いては一定
の関係がある。この関係は予め実測等により既知のもの
とすることができるから、その各区間１〜８に印刷され
たマークＭ１、Ｍ２、Ｍ３の組み合わせは、巻外径情報
として機能する。

【００２５】尚、孔版原紙Ｓは、最終画像担持体ではな
い孔版原紙としての機能上、印刷画像形成領域の表面に
マークＭ１、Ｍ２、Ｍ３を黒色インキ等により可視印刷
されても、これが孔版原紙Ｓによる孔版印刷画像に影響
を与えることはない。

【００２６】孔版原紙Ｓに対するマークＭ１、Ｍ２、Ｍ
３の印刷は、孔版原紙原反より孔版原紙Ｓをロール体１
に巻き換える工程にてオフセット印刷、インクジェット
プリンタとによる印刷等により行われればよい。

【００２７】ロール体１より感熱製版用のサーマルヘッ
ド９への孔版原紙Ｓの移送路の途中には、図示の実施例
ではガイドプレート１１の配置部上方に巻外径検出手段
としての光電センサ３１が孔版原紙Ｓの幅方向に３個設
けられている。３個の光電センサ３１は各々、孔版原紙
ＳのマークＭ１、Ｍ２、Ｍ３の印刷位置に対応する幅方
向位置に配置され、マークＭ１、Ｍ２、Ｍ３の有無を読
み取り、マークＭ１、Ｍ２、Ｍ３の有無を示す２値の読
み取り信号を出力する。この３個の光電センサ３１が出
力する２値の読み取り信号は、全体にて３ビット信号と
して取り扱われ、図４に示されている如く、ロール体１
の各区間１〜８、換言すればロール体１の巻外径を８段
階に示す。

【００２８】図５はモータ２５の通電制御系を示してい
る。

【００２９】バックトルク制御部３３は、ロール体セッ
トセンサ３４よりロール体１が正規の状態にてセットさ
れていることを表す信号を入力している状態下にて、サ
ンプリングクロック発生回路３５が発生するサンプリン
グクロックｎに基づく所定のタイミング毎に、３個の光
電センサ３１より上述の３ビット信号Ｒ（ｎ）を取り込
み、これをレジスタ回路３７に３個の３ビットレジスタ
値Ｒ0 、Ｒ1 、Ｒ2 として順次書き込む。

【００３０】バックトルク制御部３３はレジスタ回路３
７に書き込まれた３個の３ビットレジスタ値Ｒ0 、Ｒ1
、Ｒ2 が互いに同一である場合にはバックトルク設定
値メモリ３９が格納している図４に示されている如きバ
ックトルク設定テーブルよりレジスタ回路３７に書き込
まれている３ビット信号Ｒ（ｎ）に対応するバックトル
ク設定値Ｎ1 、Ｎ2 、Ｎ3 …の何れか一つを読み取り、
これに応じたモータ駆動電流値指令信号をモータ駆動回
路４１へ出力する。

【００３１】モータ駆動回路４１は、制御目標値として
バックトルク制御部３３よりモータ駆動電流値指令信号
を入力し、フィードバック補償信号としてパッド押し付
け力検出部４３よりパッド押し付け力信号を入力し、こ
の両信号の偏差による操作量信号に対応する電流値をも
ってモータ２５に対する通電を制御する。

【００３２】これによりモータ２５は操作量信号に対応
する電流値をもって駆動される。この場合、モータ２５
に与えられる電流値が高いほど抵抗付与パッド１７がフ
ランジ部材に押し付けられる押し付け力が増加する。

【００３３】パッド押し付け力検出部４３は、モータ２
５の負荷検出よりパッド押し付け力を検出するもの、あ
るいは抵抗付与パッド１７の部分に設けられた電気抵抗
歪ゲージ等によるものであってよい。

【００３４】ここで、フランジ部材５の半径をＲｆ、フ
ランジ部材５と抵抗付与パッド１７との間の動摩擦係数
をμｐ、抵抗付与パッド１７の押し付け力をＦｐとする
と、繰り出しバックトルクＮは下式により示される。 Ｎ＝μｐ・Ｆｐ・Ｒｆ …（１） ロール体１の巻外径をＲｒとすると、繰り出し時に孔版
原紙Ｓに与えられるテンションＴは下式により示され
る。 Ｔ＝Ｎ／Ｒｒ …（２） 従って、ロール体１の巻外径Ｒｒの低減に応じて繰り出
しバックトルクＮ、換言すれば抵抗付与パッド１７の押
し付け力Ｆｐが低減されれば、ロール体１の巻外径Ｒｒ
の変化に拘らず、孔版原紙Ｓに与えるテンションＴが一
定値に保たれる。

【００３５】このことによりバックトルク設定値メモリ
３９が格納している図４に示されている如きバックトル
ク設定テーブルのバックトルク設定値Ｎ1 、Ｎ2 、Ｎ3
…は、図６に示されている如く、区間１〜８の区間数値
が大きいほど、即ちロール体１の巻外径Ｒｒが小さくな
る区間ほど低い値に設定されている。

【００３６】図７は上述の如き通電制御系によるバック
トルク設定処理フローを示している。この処理フローに
於いては、ロール体１のロール体セットセンサ３４より
の信号によりロール体１が正規の状態にてセットされて
いるか否かを判別する（ステップ１０）。ロール体１が
正規の状態にてセットされている間は、サンプリングク
ロック発生回路３５が発生するサンプリングクロックｎ
に基づく所定のタイミングにて３個の光電センサ３１よ
り３ビット信号Ｒ（ｎ）を取り込み、これをレジスタ回
路３７の３ビットレジスタ値Ｒ2 として書き込む（ステ
ップ２０、３０）。

【００３７】次にレジスタ回路３７に書き込まれた３個
の３ビットレジスタ値Ｒ0 、Ｒ1 、Ｒ2 が互いに同一で
あるか否かを判別する（ステップ４０）。

【００３８】レジスタ回路３７の３個の３ビットレジス
タ値Ｒ0 、Ｒ1 、Ｒ2 が互いに同一でない場合は、３ビ
ットレジスタ値Ｒ0 を３ビットレジスタ値Ｒ1 に、３ビ
ットレジスタ値Ｒ1 を３ビットレジスタ値Ｒ2 に各々更
新する（ステップ５０）。

【００３９】レジスタ回路３７の３個の３ビットレジス
タ値Ｒ0 、Ｒ1 、Ｒ2 が互いに同一である場合は、その
３ビットレジスタ値に対応するバックトルク設定値Ｎ1
、Ｎ2 、Ｎ3 …、或いはＮ8 をバックトルク設定テー
ブルより読み取り、このバックトルク設定値に応じた応
じたモータ駆動電流値指令信号をモータ駆動回路４１へ
出力する（ステップ６０）。そして停止信号を入力しな
い限り（ステップ７０）、レジスタ更新ステップ５０へ
進む。

【００４０】上述の如きバックトルク設定処理フローが
実行されることにより、ロール体１の区間１〜８に応じ
て、即ちロール体１の巻外径Ｒｒの低減に応じてモータ
２５による抵抗付与パッド１７の押し付け力が低減し、
ロール体１の巻外径Ｒｒの変化に拘らず、孔版原紙Ｓに
与えるテンションがほぼ一定値に保たれる。

【００４１】尚、上述のバックトルク設定処理フローに
於いて、レジスタ回路３７の３個の３ビットレジスタ値
Ｒ0 、Ｒ1 、Ｒ2 が互いに同一である場合にのみバック
トルク設定値を更新するのは、孔版原紙Ｓに付与された
マークＭ１、Ｍ２、Ｍ３の切れ目等にて誤認識が行われ
たことに起因する誤動作を回避するためである。

【００４２】上述の実施例に於いては、ロール体１を巻
き取り方向に８個の区間に区分してこの８個の各区間に
応じて個別のバックトルク設定を行うが、この区間の個
数は孔版原紙Ｓに与えるテンションの許容幅に応じてそ
れ以上の個数に設定されてもよく、また孔版原紙Ｓに与
えるテンションを厳格に一定値に保つ必要がある場合
は、孔版原紙Ｓの表面に、その始端Ｓｂと終端Ｓｅとの
間に対角線の印刷を行い、孔版原紙Ｓの所定の繰り出し
位置にて前記対角線の孔版原紙Ｓの幅方向位置をリニア
イメージセンサにより検出すること等によりロール体１
の巻外径を連続的に検出し、これに基づいてバックトル
ク設定制御を連続的に行えばよい。

【００４３】本発明によるロール体よりのシート材繰り
出し装置に於いては、ロール体の巻外径の検出は、上述
の如く孔版原紙（シート材）に付与されたマークの読み
取りに限定されるものではなく、ロール体の巻外径の検
出は、巻外径の直接的な検出等、他の方式により行われ
てもよい。

【００４４】

【発明の効果】以上の説明から理解される如く、本発明
によるロール体よりのシート材繰り出し装置によれば、
ロール体よりのシート材の繰り出しによるシート材の繰
り出し過程にて巻外径検出手段によりロール体の巻外径
が検出され、この巻外径の低減に応じて回転抵抗付与手
段がロール体に与える回転抵抗が低減するから、ロール
体の巻外径の変化に拘らずシート材のテンションが適正
値に保たれ、シート材にしわ、伸びが生じることなくシ
ート材を高速移送することが可能になる。

【００４５】またロール体の巻外径の検出がロール体の
シート材に付与された線状マーク等による巻外径情報の
読み取りにより間接的に行われることにより、この検出
が直接式に行われる場合に比して簡単な構造により行わ
れ、また使用途中でロール体が交換され、使用が再開さ
れても、初期値変更等を要することなく、ロール体の巻
外径の検出による制御が引き続き的確に行われる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるロール体よりのシート材繰り出し
装置を製版機能付き孔版印刷装置の孔版原紙供給部に適
用した一実施例をその要部について示す概略構成図。

【図２】本発明によるロール体よりのシート材繰り出し
装置の一実施例を示す斜視図。

【図３】本発明によるロール体に使用するシート材の展
開図。

【図４】本発明によるロール体よりのシート材繰り出し
装置にて使用されるバックトルク設定テーブルの一例を
示す説明図。

【図５】本発明によるロール体よりのシート材繰り出し
装置に於けるモータ通電制御の一実施例を示すブロック
線図。

【図６】本発明によるロール体よりのシート材繰り出し
装置に於けるシート材の各区間とバックトルク設定値と
の関係を示すグラフ。

【図７】本発明によるロール体よりのシート材繰り出し
装置に於けるバックトルク設定処理フローの一例を示す
フローチャート。

【符号の説明】

１ ロール体 ９ サーマルヘッド １５ プラテンローラ １７ 抵抗付与パッド ２５ モータ ３１ 光電センサ ３３ バックトルク制御部 ３９ バックトルク設定値メモリ ４１ モータ駆動回路 Ｓ 孔版原紙 Ｍ１ マーク Ｍ２ マーク Ｍ３ マーク

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シート材をロール状形態に巻かれてなる
   ロール体よりシート材の繰り出しを行うシート材繰り出
   し装置に於いて、 シート材繰り出しによる前記ロール体の回転に抵抗を可
   変に与える回転抵抗付与手段と、 前記ロール体の巻外径を検出する巻外径検出手段と、 前記巻外径検出手段により検出された巻外径の低減に応
   じて前記回転抵抗付与手段が前記ロール体に与える回転
   抵抗を低減すべく前記回転抵抗付与手段の動作を制御す
   る制御手段と、 を有し、前記巻外径検出手段は前記ロール体のシート材に付与さ
   れた巻外径情報を読み取る巻外径情報読み取り手段を含
   んでいることを特徴とするロール体よりのシート材繰り
   出し装置 。
2. 【請求項２】 シート材に巻外径情報読み取り手段によ
   り読み取り可能な巻外径情報が付与されていることを特
   徴する請求項１に記載のロール体よりのシート材繰り出
   し装置に使用するロール体。