JP3657102B2 - ウェブのエッジコントロール装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ウェブのエッジコントロール装置に関する。詳しくは、紙やフィルムなどのウェブを幅方向の定位置に維持しながら走行させるウェブのエッジコントロール装置に関する。
【０００２】
【背景技術】
印刷機などでは、走行紙やフィルムなどのウェブを機械に対して横ずれが起きないように、ウェブを幅方向の定位置に保つウェブのエッジコントロール装置を備えている。
【０００３】
従来のエッジコントロール装置は、図５に示すように、ガイドロール１を有する傾斜用架台２と、前記ガイドロール１によって案内されながら走行されるウェブ３の幅方向端部位置（耳端位置）を検出するウェブ検出装置４と、このウェブ検出装置４によって検出されたウェブ３の耳端位置に応じて傾斜用架台２を傾斜させる傾斜機構５とから構成されている。
【０００４】
ここで、ウェブ検出装置４は、前記ガイドロール１の下流側にそのガイドロール１と略平行に配置された送りねじ軸１１と、この送りねじ軸１１の一端にカップリング１２を介して連結され送りねじ軸１１を回転駆動させるモータ１３と、前記送りねじ軸１１に螺合され送りねじ軸１１の回転に伴って軸方向へ移動するコ字形部材１４と、このコ字形部材１４の対向面間に設けられたエッジ検出センサ１５と、前記送りねじ軸１１の他端に連結されその送りねじ軸１１の回転量からコ字形部材１４の移動位置を検出するポテンショメータ１６とから構成されている。なお、エッジ検出センサ１５としては、光電センサ、超音波センサ、エアー圧センサなどが用いられている。
【０００５】
従って、ウェブ幅の切り替えに対応して、エッジ検出センサ１５を移動させる。つまり、モータ１３を駆動して送りねじ軸１１を回転させる。すると、エッジ検出センサ１５が送りねじ軸１１の長手方向へ移動し、ポテンショメータ１６の出力信号がウェブ幅に合致した位置で停止する。
この状態において、ウェブ３が走行すると、ウェブ３の耳端位置がエッジ検出センサ１５で検出され、その検出結果に応じて傾斜用架台２が傾斜される。
【０００６】
つまり、図６に示すように、ガイドロール１の下流側に配置したエッジ検出センサ１５において、ウェブ３が所望する実線の位置から一点鎖線の位置までずれたことを検出すると、その検出信号により傾斜機構５を介してガイドロール１は一点鎖線のように傾斜される。すると、ウェブ３は、その傾斜したガイドロール１に対して直角に走行するので、下流側の幅方向位置が実線の位置まで修正、つまり、図６中右方向へ修正される。
【０００７】
また、ウェブ３が逆に二点鎖線のようにずれた場合には、ガイドロール１は二点鎖線のように傾斜される。すると、ウェブ３は、同様にして、下流側の幅方向位置が実線の位置まで修正、つまり、図６中右方向へ修正される。このようにして、ウェブ３は、ウェブ幅寸法に応じて、そのウェブの幅方向端部位置に設定されたエッジ検出センサ１５とその検出信号に基づいて、ガイドロール１を傾斜させる傾斜機構５により幅方向の定位置に保たれたまま走行される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ウェブのエッジコントロール装置におけるウェブ検出装置では、ウェブ幅の切り替えに対応してエッジ検出センサ１５の位置を移動させるセンサ移動手段が、手動の場合は切り替え時間がかかり当然に連続運転ができなかったが、近年、自動紙継ぎ装置が具備され、自動化、高速化が実現されてきた結果、図５によって説明したように、センサ移動手段が自動化されるようになってきた。しかるに、このように自動化された従来のセンサ移動手段において、さらに次のような解決すべき課題がある。
【０００９】
すなわち、モータ１３の駆動により送りねじ軸１１を回転させると、その送りねじ軸１１の回転によりエッジ検出センサ１５を有するコ字形部材１４が送りねじ軸１１に沿って移動する構造なので、移動に時間がかかる。とくに、ウェブ幅が大きく異なると、定位置にくるまで時間がかかる上、その間、エッジコントロールが行えないという不具合があった。
【００１０】
しかも、自動紙継ぎが行われ、ウェブ幅が狭いものから広いものに切り替わった場合、広幅のウェブがエッジ検出センサ１５の位置に達するまでにセンサ移動が終了できない状況が発生して、コ字形部材１４の底部にウェブ３がかかり、ウェブ３に傷がついたり、ウェブ３が切れたりするという問題があった。
【００１１】
本発明の目的は、このような従来の問題を解決すべくなされたもので、ウェブ幅の切り替えに対して、ウェブ幅が大きく異なる場合でも、エッジ検出センサを迅速に定位置に移動させ、エッジコントロール停止時間を極力短くすることができるとともに、ウェブとエッジ検出センサとの干渉を防止できるウェブのエッジコントロール装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明のウェブのエッジコントロール装置は、ウェブの走行をガイドする複数のガイドロールからなるガイド手段と、このガイド手段のガイドロールによってガイドされながら走行するウェブの端部位置を検出するエッジ検出センサと、このエッジ検出センサの検出信号によって前記ガイド手段の特定のガイドロールをウェブの走行方向に対して傾けてウェブの幅方向位置を調整する幅方向調整手段と、前記エッジ検出センサをウェブの幅寸法に応じてそのウェブの幅方向端部位置に移動させるセンサ移動手段とを備えたウェブのエッジコントロール装置において、前記センサ移動手段は、先端に前記エッジ検出センサを有し、かつ、基端が回動自在に支持された回動アームおよびこの回動アームを回動させる回動手段を含む旋回駆動装置と、この旋回駆動装置を前記ウェブの幅方向に対して進退駆動させるシリンダ装置と、新たに切り替えられたウェブの幅寸法に応じて前記旋回駆動装置およびシリンダ装置を作動させる制御手段とを備えて構成されていることを特徴とする。
【００１３】
このような構成によれば、回動手段によって回動アームを回動させることによって、エッジ検出センサを移動させるようにしてあるから、従来の送りねじ機構に比べ、エッジ検出センサを定位置に迅速に移動させることができる。
従って、ウェブ幅の切り替えに対して、エッジ検出センサを迅速に定位置に移動させることができるから、エッジコントロール停止時間を従来に比べ短縮することができるとともに、ウェブとエッジ検出センサとの干渉も防止できる。
【００１５】
また、回動アームおよび回動手段を含む旋回駆動装置を、ウェブの幅方向に対して進退駆動させるシリンダ装置を備えているから、旋回駆動装置の旋回動作とシリンダ装置の進退動作とを併用することにより、ウェブ幅が大きく異なる切り替えを行う場合であっても、エッジ検出センサをより高速に定位置に移動させることができる。よって、エッジコントロール停止時間をより短縮できる。
【００１６】
この際、前記制御手段は、新たに切り替えられたウェブの幅寸法が、予めウェブ幅の仕様範囲を複数に区分したいずれの区分範囲に属するかを判定する判定手段と、この判定手段で判定されたいずれかの区分範囲のウェブ幅寸法の広い側のストロークエンドに前記シリンダ装置を駆動させるとともに、その区分範囲のストロークエンドのウェブ幅寸法と新たに切り替えられたウェブの幅寸法との差分に基づいて前記旋回駆動装置を駆動させる駆動手段とを有する構成が好ましい。
【００１７】
この構成によれば、新たに切り替えられたウェブの幅寸法が、予めウェブ幅の仕様範囲を複数に区分したいずれの区分範囲に属するかを判定したのち、その区分範囲のウェブ幅寸法の広い側のストロークエンドまでシリンダ装置を駆動させると同時に、その区分範囲のストロークエンドのウェブ幅寸法と新たに切り替えられたウェブの幅寸法との差分に基づいて旋回駆動装置を駆動させることができるから、新たに切り替えられたウェブの幅寸法に応じてエッジ検出センサをより高速にかつ高精度に位置決めできる。
【００１８】
なお、この場合、前記シリンダ装置は、複数段階の位置に移動可能なダブルアクションシリンダによって構成されていることが好ましい。このようにすれば、各区分範囲のストロークエンドにシリンダ装置を駆動させる際、容易に位置決めできる。
【００１９】
また、前記回動手段は、前記回動アームの回動軸と同軸上に固定されたピニオンと、このピニオンに噛合するラックと、このラックを前記回動軸に対して直交する方向へ直線移動させる送りねじ機構とを含む構成でもよい。このようにすれば、エッジ検出センサを高精度に位置決めできる。
あるいは、回動アームの回動軸に連結されたモータによる構成でもよい。このようにすれば、簡単に構成できるとともに、安価にできる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明にあたって、図５および図６と同一構成要件については、同一符号を付し、その説明を省略もしくは簡略化する。
図１は本発明に係るエッジコントロール装置の一実施形態を示す斜視図である。同装置は、ウェブ３の走行をガイドする複数のガイドロール１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄを有するガイド手段２０と、このガイド手段２０のガイドロール１Ａ〜１Ｄによってガイドされながら走行するウェブ３の幅方向端部位置を検出するエッジ検出センサ１５と、このエッジ検出センサ１５の検出信号によって前記ガイド手段２０の特定のガイドロール１Ａ，１Ｂをウェブ３の走行方向に対して傾けてウェブ３の幅方向位置を調整する幅方向調整手段３０と、前記エッジ検出センサ１５をウェブ３の幅寸法に応じてそのウェブ３の幅方向端部位置に移動させるセンサ移動手段４０とを備えている。
【００２１】
前記ガイド手段２０を構成するガイドロール１Ｄの上流側には、旧ウェブロール２２から新ウェブロール２３に自動的に紙継ぎを行う自動紙継ぎ装置２４が設けられている。自動紙継ぎ装置２４からは、紙継ぎ終了時にペースタ信号が出されるようになっている。
前記幅方向調整手段３０は、前記一対のガイドロール１Ａ，１Ｂを平行にかつ回転可能に支持した傾斜用架台３２と、この傾斜用架台３２をウェブ３の走行方向に対して傾けるアクチュエータ３３とから構成されている。
【００２２】
前記センサ移動手段４０は、図２に示すように、旋回駆動装置４１と、この旋回駆動装置４１を前記ウェブ３の幅方向に対して進退駆動させるシリンダ装置６１と、新たなウェブの幅寸法に応じて前記旋回駆動装置４１およびシリンダ装置６１を作動させる制御手段７１とを備えて構成されている。
前記旋回駆動装置４１は、前記ウェブ３の幅方向へスライド可能に設けられたベース４２と、このベース４２に回動軸４３を介して回動自在に支持され先端コ字形部材１４の対向面に前記エッジ検出センサ１５を有する回動アーム４４と、この回動アーム４４を回動させる回動手段４５を含んで構成されている。これにより、エッジ検出センサ１５は、最大、図の実線の位置から鎖線の位置まで回動される。
【００２３】
前記回動手段４５は、前記回動アーム４４の回動軸４３と同軸上に固定されたピニオン４６と、このピニオン４６に噛合されかつ図示省略のガイドによって前記回動軸４３に対して直交する方向へのみ移動可能に設けられたラック４７と、このラック４７を前記ガイド（図示省略）で案内しながらその移動方向へ直線移動させる送りねじ機構４８とを含んで構成されている。送りねじ機構４８は、前記ラック４７に固定されたおねじ部材４９と、このおねじ部材４９に螺合されためねじ部材５０と、前記ベース４２に固定され前記めねじ部材５０を回転させるモータ５１と、このモータ５１の回転角を検出する回転角検出器５２とから構成されている。
【００２４】
前記シリンダ装置６１は、複数段階の位置に移動可能なダブルアクションシリンダによって構成されている。つまり、第１段シリンダ６２と、これに連結された第２段シリンダ６３とから構成されている。これらのシリンダ６２，６３を選択的に前・後進させることによって、前・後進位置を異なる位置に設定できるようになっている。
【００２５】
ここで、具体的な設計数値の一例を挙げると、前述の旋回駆動装置４１によってエッジ検出センサ１５のウェブ幅方向の移動距離を最大１００mmとすると、旋回駆動装置４１により切り替え可能なウェブ幅は最大２００mmとなる。そこで、ウェブ幅を７００mm〜１３００mmの仕様範囲とし、その仕様範囲を３つの範囲Ｌ１（７００mm〜９００mm），Ｌ２（９００mm〜１１００mm），Ｌ３（１１００mm〜１３００mm）に区分し、各区分範囲Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３のウェブ幅寸法の広い側のストロークエンドＳ１（９００mm），Ｓ２（１１００mm），Ｓ３（１３００mm）にシリンダ装置６１を移動、つまり、旋回駆動装置４１を移動できるようになっている。これにより、各区分範囲Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３内において、その各区分範囲の２００mm内を旋回駆動装置４１によってエッジ検出センサ１５を移動させることができる。
【００２６】
前記制御手段７１は、本来のエッジコントロール装置の制御部、つまり、エッジ検出センサ１５の検出信号に応じて、ガイドロール１Ａ，１Ｂを傾けてウェブ３の幅方向位置を調整するための制御部に加え、本実施形態の場合には、前記自動紙継ぎ装置２４からの信号、新ウェブの幅寸法Ｗｎ、回転角検出器５２からの信号を入力として、前記シリンダ装置６１および旋回駆動装置４１を駆動する機能を備える。具体的には、新たに切り替えられたウェブの幅寸法Ｗｎが、前記区分範囲Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３のいずれに属するかを判定する判定手段と、この判定手段で判定されたいずれかの区分範囲Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３のウェブ幅の広い側のストロークエンドＳ１，Ｓ２，Ｓ３に前記シリンダ装置６１を駆動させるとともに、その区分範囲Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３のストロークエンドＳ１，Ｓ２，Ｓ３のウェブ幅寸法と新たに切り替えられたウェブの幅寸法Ｗｎとの差分に基づいて前記旋回駆動装置４１を駆動させる駆動手段とを備える。
【００２７】
次に、本実施形態の作用を図３のフローチャートを参照しながら説明する。
自動紙継ぎ装置２４によって旧ウェブロール２２から新ウェブロール２３に紙継ぎが行われると、自動紙継ぎ装置２４から出力信号が制御手段７１に与えられる。すると、制御手段７１は、図３のフローチャートに従って処理を実行する。この場合、自動紙継ぎ装置２４から取り込む出力信号には、たとえば、ペースタ信号を採用したり、その他自動紙継ぎ装置２４が有するプリドライブ信号や紙継ぎタイミング用の旧ウェブ巻紙径検出信号などを利用できる。
【００２８】
まず、ウェブガイドをオートロック、つまり、エッジコントロールを停止したのち、新ウェブロール２３から引き出された新ウェブの幅寸法Ｗｎが区分範囲Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３のいずれに属するかを判定し、その属するいずれかの区分範囲Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３のストロークエンドＳ１，Ｓ２，Ｓ３にシリンダ装置６１を駆動させる。
たとえば、新ウェブの幅寸法Ｗｎが区分範囲Ｌ１に属する場合には、その区分範囲Ｌ１のストロークエンドＳ１にシリンダ装置６１を駆動させる。つまり、両シリンダ６２，６３を共に前進させる。また、新ウェブの幅寸法Ｗｎが区分範囲Ｌ２に属する場合には、その区分範囲Ｌ２のストロークエンドＳ２にシリンダ装置６１を駆動させる。つまり、第１段シリンダ６２のみ前進させる。新ウェブの幅寸法Ｗｎが区分範囲Ｌ３に属する場合には、その区分範囲Ｌ３のストロークエンドＳ３にシリンダ装置６１を駆動させる。つまり、両シリンダ６２，６３を共に後退させる。
【００２９】
次に、新ウェブの幅寸法Ｗｎとシリンダ装置６１の移動位置Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３との差分に基づいて旋回駆動装置４１を駆動させる。
たとえば、シリンダ装置６１がストロークエンドＳ１まで移動された場合には、Ｓ１−Ｗｎに相当する回動アーム４４の角度だけ旋回駆動装置４１を駆動させる。具体的には、Ｓ１−Ｗｎに相当する回動アーム４４の角度を求め、その角度に対応するモータ５１の回転角を演算し、モータ５１の回転角が目標角度に達したことが回転角検出器５２によって検出されたとき、モータ５１の回転を停止させる。
【００３０】
このようにして、エッジ検出センサ１５をウェブ幅に対応した位置に位置決めしたのち、ウェブガイドを自動復帰させ、エッジ検出センサ１５によってウェブの幅方向端部位置を検出しながらエッジコントロールを行う。
【００３１】
従って、本実施形態によれば、センサ移動手段４０を、先端に前記エッジ検出センサ１５を有し、かつ、基端が回動自在に支持された回動アーム４４およびこの回動アーム４４を回動させる回動手段４５を含む旋回駆動装置４１と、新たに切り替えられたウェブの幅寸法Ｗｎに応じて前記旋回駆動装置４１を作動させる制御手段７１とを備える構成としたので、つまり、回動手段４５によって回動アーム４４を回動させることによって、エッジ検出センサ１５を移動させようにしてあるから、従来の送りねじ機構に比べ、エッジ検出センサ１５を定位置に迅速に移動させることができる。よって、ウェブ幅の切り替えに対して、エッジ検出センサ１５を迅速に定位置に移動させることができるから、エッジコントロール停止時間を従来に比べ短縮することができるとともに、ウェブとエッジ検出センサ１５との干渉も防止できる。
【００３２】
また、センサ移動手段４０に、旋回駆動装置４１をウェブ３の幅方向に対して進退駆動させるシリンダ装置６１を含んで構成したので、旋回駆動装置４１の旋回動作とシリンダ装置６１の進退動作とを併用することにより、ウェブ幅が大きく異なる切り替えを行う場合であっても、エッジ検出センサ１５をより高速に定位置に移動させることができる。よって、エッジコントロール停止時間をより短縮できる。
【００３３】
また、制御手段７１は、新たに切り替えられたウェブの幅寸法Ｗｎが、予めウェブ幅の仕様範囲を区分したいずれの区分範囲Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３に属するかを判定したのち、そのいずれかの区分範囲Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３のストロークエンドＳ１，Ｓ２，Ｓ３にシリンダ装置６１を駆動させると同時に、その区分範囲のストロークエンドＳ１，Ｓ２，Ｓ３のウェブ幅寸法と新たに切り替えられたウェブの幅寸法Ｗｎとの差分に相当する量だけ旋回駆動装置４１を駆動させることができるから、新たに切り替えられたウェブの幅寸法Ｗｎに応じてエッジ検出センサ１５をより高速にかつ高精度に位置決めできる。
【００３４】
また、前記シリンダ装置６１は、複数段階の位置に移動可能なダブルアクションシリンダによって構成したので、前記各区分範囲Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３のストロークエンドＳ１，Ｓ２，Ｓ３にシリンダ装置６１を駆動させるにも、容易に位置決めできる。
【００３５】
また、前記回動手段４５は、前記回動アーム４４の回動軸４３と同軸上に固定されたピニオン４６と、このピニオン４６に噛合するラック４７と、このラック４７を前記回動軸４３に対して直交する方向へ直線移動させる送りねじ機構４８とを含む構成としたので、高精度な位置決めが行える。
【００３６】
なお、前記実施形態では、回動手段４５を、ピニオン４６と、ラック４７と、送りねじ機構４８とから構成したが、これに限らず、図４に示すような構成でもよい。
この回動手段４５Ａは、前記回動アーム４４の回動軸４３に直結されたモータ５１により構成したものである。これによれば、前記実施形態に比べ、少ない構成要件で構成できるからコストダウンできる。
【００３７】
また、前記実施形態において、回動アーム４４を４本のバーを平行四辺形に組んだリンク機構によって構成すれば、回動アーム４４の先端に設けられたコ字形部材１４を平行移動させることができる。つまり、コ字形部材１４の溝がウェブの端縁に対して傾くことなく、移動させることができる。
【００３８】
【発明の効果】
本発明のウェブのエッジコントロール装置によれば、ウェブ幅の切り替えに対して、エッジ検出センサを迅速に定位置に移動させ、エッジコントロールの停止時間を極力短くすることができるとともに、ウェブとエッジ検出センサとの干渉を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の全体を示す斜視図である。
【図２】同上実施形態のセンサ移動手段を示す図である。
【図３】同上実施形態の作用を示すフローチャートである。
【図４】回動手段の他の例を示す図である。
【図５】従来のウェブのエッジコントロール装置を示す斜視図である。
【図６】ガイドロールの傾きによるウェブの横ずれを修正する動作を説明するための図である。
【符号の説明】
１Ａ，１Ｂ ガイドロール
３ ウェブ
１５ エッジ検出センサ
２０ ガイド手段
３０ 幅方向調整手段
４０ センサ移動手段
４１ 旋回駆動装置
４３ 回動軸
４４ 回動アーム
４５，４５Ａ 回動手段
４６ ピニオン
４７ ラック
４８ 送りねじ機構
５１ モータ
６１ シリンダ装置
６２ 第１段シリンダ
６３ 第２段シリンダ
７１ 制御手段
【発明の属する技術分野】
本発明は、ウェブのエッジコントロール装置に関する。詳しくは、紙やフィルムなどのウェブを幅方向の定位置に維持しながら走行させるウェブのエッジコントロール装置に関する。
【０００２】
【背景技術】
印刷機などでは、走行紙やフィルムなどのウェブを機械に対して横ずれが起きないように、ウェブを幅方向の定位置に保つウェブのエッジコントロール装置を備えている。
【０００３】
従来のエッジコントロール装置は、図５に示すように、ガイドロール１を有する傾斜用架台２と、前記ガイドロール１によって案内されながら走行されるウェブ３の幅方向端部位置（耳端位置）を検出するウェブ検出装置４と、このウェブ検出装置４によって検出されたウェブ３の耳端位置に応じて傾斜用架台２を傾斜させる傾斜機構５とから構成されている。
【０００４】
ここで、ウェブ検出装置４は、前記ガイドロール１の下流側にそのガイドロール１と略平行に配置された送りねじ軸１１と、この送りねじ軸１１の一端にカップリング１２を介して連結され送りねじ軸１１を回転駆動させるモータ１３と、前記送りねじ軸１１に螺合され送りねじ軸１１の回転に伴って軸方向へ移動するコ字形部材１４と、このコ字形部材１４の対向面間に設けられたエッジ検出センサ１５と、前記送りねじ軸１１の他端に連結されその送りねじ軸１１の回転量からコ字形部材１４の移動位置を検出するポテンショメータ１６とから構成されている。なお、エッジ検出センサ１５としては、光電センサ、超音波センサ、エアー圧センサなどが用いられている。
【０００５】
従って、ウェブ幅の切り替えに対応して、エッジ検出センサ１５を移動させる。つまり、モータ１３を駆動して送りねじ軸１１を回転させる。すると、エッジ検出センサ１５が送りねじ軸１１の長手方向へ移動し、ポテンショメータ１６の出力信号がウェブ幅に合致した位置で停止する。
この状態において、ウェブ３が走行すると、ウェブ３の耳端位置がエッジ検出センサ１５で検出され、その検出結果に応じて傾斜用架台２が傾斜される。
【０００６】
つまり、図６に示すように、ガイドロール１の下流側に配置したエッジ検出センサ１５において、ウェブ３が所望する実線の位置から一点鎖線の位置までずれたことを検出すると、その検出信号により傾斜機構５を介してガイドロール１は一点鎖線のように傾斜される。すると、ウェブ３は、その傾斜したガイドロール１に対して直角に走行するので、下流側の幅方向位置が実線の位置まで修正、つまり、図６中右方向へ修正される。
【０００７】
また、ウェブ３が逆に二点鎖線のようにずれた場合には、ガイドロール１は二点鎖線のように傾斜される。すると、ウェブ３は、同様にして、下流側の幅方向位置が実線の位置まで修正、つまり、図６中右方向へ修正される。このようにして、ウェブ３は、ウェブ幅寸法に応じて、そのウェブの幅方向端部位置に設定されたエッジ検出センサ１５とその検出信号に基づいて、ガイドロール１を傾斜させる傾斜機構５により幅方向の定位置に保たれたまま走行される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ウェブのエッジコントロール装置におけるウェブ検出装置では、ウェブ幅の切り替えに対応してエッジ検出センサ１５の位置を移動させるセンサ移動手段が、手動の場合は切り替え時間がかかり当然に連続運転ができなかったが、近年、自動紙継ぎ装置が具備され、自動化、高速化が実現されてきた結果、図５によって説明したように、センサ移動手段が自動化されるようになってきた。しかるに、このように自動化された従来のセンサ移動手段において、さらに次のような解決すべき課題がある。
【０００９】
すなわち、モータ１３の駆動により送りねじ軸１１を回転させると、その送りねじ軸１１の回転によりエッジ検出センサ１５を有するコ字形部材１４が送りねじ軸１１に沿って移動する構造なので、移動に時間がかかる。とくに、ウェブ幅が大きく異なると、定位置にくるまで時間がかかる上、その間、エッジコントロールが行えないという不具合があった。
【００１０】
しかも、自動紙継ぎが行われ、ウェブ幅が狭いものから広いものに切り替わった場合、広幅のウェブがエッジ検出センサ１５の位置に達するまでにセンサ移動が終了できない状況が発生して、コ字形部材１４の底部にウェブ３がかかり、ウェブ３に傷がついたり、ウェブ３が切れたりするという問題があった。
【００１１】
本発明の目的は、このような従来の問題を解決すべくなされたもので、ウェブ幅の切り替えに対して、ウェブ幅が大きく異なる場合でも、エッジ検出センサを迅速に定位置に移動させ、エッジコントロール停止時間を極力短くすることができるとともに、ウェブとエッジ検出センサとの干渉を防止できるウェブのエッジコントロール装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明のウェブのエッジコントロール装置は、ウェブの走行をガイドする複数のガイドロールからなるガイド手段と、このガイド手段のガイドロールによってガイドされながら走行するウェブの端部位置を検出するエッジ検出センサと、このエッジ検出センサの検出信号によって前記ガイド手段の特定のガイドロールをウェブの走行方向に対して傾けてウェブの幅方向位置を調整する幅方向調整手段と、前記エッジ検出センサをウェブの幅寸法に応じてそのウェブの幅方向端部位置に移動させるセンサ移動手段とを備えたウェブのエッジコントロール装置において、前記センサ移動手段は、先端に前記エッジ検出センサを有し、かつ、基端が回動自在に支持された回動アームおよびこの回動アームを回動させる回動手段を含む旋回駆動装置と、この旋回駆動装置を前記ウェブの幅方向に対して進退駆動させるシリンダ装置と、新たに切り替えられたウェブの幅寸法に応じて前記旋回駆動装置およびシリンダ装置を作動させる制御手段とを備えて構成されていることを特徴とする。
【００１３】
このような構成によれば、回動手段によって回動アームを回動させることによって、エッジ検出センサを移動させるようにしてあるから、従来の送りねじ機構に比べ、エッジ検出センサを定位置に迅速に移動させることができる。
従って、ウェブ幅の切り替えに対して、エッジ検出センサを迅速に定位置に移動させることができるから、エッジコントロール停止時間を従来に比べ短縮することができるとともに、ウェブとエッジ検出センサとの干渉も防止できる。
【００１５】
また、回動アームおよび回動手段を含む旋回駆動装置を、ウェブの幅方向に対して進退駆動させるシリンダ装置を備えているから、旋回駆動装置の旋回動作とシリンダ装置の進退動作とを併用することにより、ウェブ幅が大きく異なる切り替えを行う場合であっても、エッジ検出センサをより高速に定位置に移動させることができる。よって、エッジコントロール停止時間をより短縮できる。
【００１６】
この際、前記制御手段は、新たに切り替えられたウェブの幅寸法が、予めウェブ幅の仕様範囲を複数に区分したいずれの区分範囲に属するかを判定する判定手段と、この判定手段で判定されたいずれかの区分範囲のウェブ幅寸法の広い側のストロークエンドに前記シリンダ装置を駆動させるとともに、その区分範囲のストロークエンドのウェブ幅寸法と新たに切り替えられたウェブの幅寸法との差分に基づいて前記旋回駆動装置を駆動させる駆動手段とを有する構成が好ましい。
【００１７】
この構成によれば、新たに切り替えられたウェブの幅寸法が、予めウェブ幅の仕様範囲を複数に区分したいずれの区分範囲に属するかを判定したのち、その区分範囲のウェブ幅寸法の広い側のストロークエンドまでシリンダ装置を駆動させると同時に、その区分範囲のストロークエンドのウェブ幅寸法と新たに切り替えられたウェブの幅寸法との差分に基づいて旋回駆動装置を駆動させることができるから、新たに切り替えられたウェブの幅寸法に応じてエッジ検出センサをより高速にかつ高精度に位置決めできる。
【００１８】
なお、この場合、前記シリンダ装置は、複数段階の位置に移動可能なダブルアクションシリンダによって構成されていることが好ましい。このようにすれば、各区分範囲のストロークエンドにシリンダ装置を駆動させる際、容易に位置決めできる。
【００１９】
また、前記回動手段は、前記回動アームの回動軸と同軸上に固定されたピニオンと、このピニオンに噛合するラックと、このラックを前記回動軸に対して直交する方向へ直線移動させる送りねじ機構とを含む構成でもよい。このようにすれば、エッジ検出センサを高精度に位置決めできる。
あるいは、回動アームの回動軸に連結されたモータによる構成でもよい。このようにすれば、簡単に構成できるとともに、安価にできる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明にあたって、図５および図６と同一構成要件については、同一符号を付し、その説明を省略もしくは簡略化する。
図１は本発明に係るエッジコントロール装置の一実施形態を示す斜視図である。同装置は、ウェブ３の走行をガイドする複数のガイドロール１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄを有するガイド手段２０と、このガイド手段２０のガイドロール１Ａ〜１Ｄによってガイドされながら走行するウェブ３の幅方向端部位置を検出するエッジ検出センサ１５と、このエッジ検出センサ１５の検出信号によって前記ガイド手段２０の特定のガイドロール１Ａ，１Ｂをウェブ３の走行方向に対して傾けてウェブ３の幅方向位置を調整する幅方向調整手段３０と、前記エッジ検出センサ１５をウェブ３の幅寸法に応じてそのウェブ３の幅方向端部位置に移動させるセンサ移動手段４０とを備えている。
【００２１】
前記ガイド手段２０を構成するガイドロール１Ｄの上流側には、旧ウェブロール２２から新ウェブロール２３に自動的に紙継ぎを行う自動紙継ぎ装置２４が設けられている。自動紙継ぎ装置２４からは、紙継ぎ終了時にペースタ信号が出されるようになっている。
前記幅方向調整手段３０は、前記一対のガイドロール１Ａ，１Ｂを平行にかつ回転可能に支持した傾斜用架台３２と、この傾斜用架台３２をウェブ３の走行方向に対して傾けるアクチュエータ３３とから構成されている。
【００２２】
前記センサ移動手段４０は、図２に示すように、旋回駆動装置４１と、この旋回駆動装置４１を前記ウェブ３の幅方向に対して進退駆動させるシリンダ装置６１と、新たなウェブの幅寸法に応じて前記旋回駆動装置４１およびシリンダ装置６１を作動させる制御手段７１とを備えて構成されている。
前記旋回駆動装置４１は、前記ウェブ３の幅方向へスライド可能に設けられたベース４２と、このベース４２に回動軸４３を介して回動自在に支持され先端コ字形部材１４の対向面に前記エッジ検出センサ１５を有する回動アーム４４と、この回動アーム４４を回動させる回動手段４５を含んで構成されている。これにより、エッジ検出センサ１５は、最大、図の実線の位置から鎖線の位置まで回動される。
【００２３】
前記回動手段４５は、前記回動アーム４４の回動軸４３と同軸上に固定されたピニオン４６と、このピニオン４６に噛合されかつ図示省略のガイドによって前記回動軸４３に対して直交する方向へのみ移動可能に設けられたラック４７と、このラック４７を前記ガイド（図示省略）で案内しながらその移動方向へ直線移動させる送りねじ機構４８とを含んで構成されている。送りねじ機構４８は、前記ラック４７に固定されたおねじ部材４９と、このおねじ部材４９に螺合されためねじ部材５０と、前記ベース４２に固定され前記めねじ部材５０を回転させるモータ５１と、このモータ５１の回転角を検出する回転角検出器５２とから構成されている。
【００２４】
前記シリンダ装置６１は、複数段階の位置に移動可能なダブルアクションシリンダによって構成されている。つまり、第１段シリンダ６２と、これに連結された第２段シリンダ６３とから構成されている。これらのシリンダ６２，６３を選択的に前・後進させることによって、前・後進位置を異なる位置に設定できるようになっている。
【００２５】
ここで、具体的な設計数値の一例を挙げると、前述の旋回駆動装置４１によってエッジ検出センサ１５のウェブ幅方向の移動距離を最大１００mmとすると、旋回駆動装置４１により切り替え可能なウェブ幅は最大２００mmとなる。そこで、ウェブ幅を７００mm〜１３００mmの仕様範囲とし、その仕様範囲を３つの範囲Ｌ１（７００mm〜９００mm），Ｌ２（９００mm〜１１００mm），Ｌ３（１１００mm〜１３００mm）に区分し、各区分範囲Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３のウェブ幅寸法の広い側のストロークエンドＳ１（９００mm），Ｓ２（１１００mm），Ｓ３（１３００mm）にシリンダ装置６１を移動、つまり、旋回駆動装置４１を移動できるようになっている。これにより、各区分範囲Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３内において、その各区分範囲の２００mm内を旋回駆動装置４１によってエッジ検出センサ１５を移動させることができる。
【００２６】
前記制御手段７１は、本来のエッジコントロール装置の制御部、つまり、エッジ検出センサ１５の検出信号に応じて、ガイドロール１Ａ，１Ｂを傾けてウェブ３の幅方向位置を調整するための制御部に加え、本実施形態の場合には、前記自動紙継ぎ装置２４からの信号、新ウェブの幅寸法Ｗｎ、回転角検出器５２からの信号を入力として、前記シリンダ装置６１および旋回駆動装置４１を駆動する機能を備える。具体的には、新たに切り替えられたウェブの幅寸法Ｗｎが、前記区分範囲Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３のいずれに属するかを判定する判定手段と、この判定手段で判定されたいずれかの区分範囲Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３のウェブ幅の広い側のストロークエンドＳ１，Ｓ２，Ｓ３に前記シリンダ装置６１を駆動させるとともに、その区分範囲Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３のストロークエンドＳ１，Ｓ２，Ｓ３のウェブ幅寸法と新たに切り替えられたウェブの幅寸法Ｗｎとの差分に基づいて前記旋回駆動装置４１を駆動させる駆動手段とを備える。
【００２７】
次に、本実施形態の作用を図３のフローチャートを参照しながら説明する。
自動紙継ぎ装置２４によって旧ウェブロール２２から新ウェブロール２３に紙継ぎが行われると、自動紙継ぎ装置２４から出力信号が制御手段７１に与えられる。すると、制御手段７１は、図３のフローチャートに従って処理を実行する。この場合、自動紙継ぎ装置２４から取り込む出力信号には、たとえば、ペースタ信号を採用したり、その他自動紙継ぎ装置２４が有するプリドライブ信号や紙継ぎタイミング用の旧ウェブ巻紙径検出信号などを利用できる。
【００２８】
まず、ウェブガイドをオートロック、つまり、エッジコントロールを停止したのち、新ウェブロール２３から引き出された新ウェブの幅寸法Ｗｎが区分範囲Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３のいずれに属するかを判定し、その属するいずれかの区分範囲Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３のストロークエンドＳ１，Ｓ２，Ｓ３にシリンダ装置６１を駆動させる。
たとえば、新ウェブの幅寸法Ｗｎが区分範囲Ｌ１に属する場合には、その区分範囲Ｌ１のストロークエンドＳ１にシリンダ装置６１を駆動させる。つまり、両シリンダ６２，６３を共に前進させる。また、新ウェブの幅寸法Ｗｎが区分範囲Ｌ２に属する場合には、その区分範囲Ｌ２のストロークエンドＳ２にシリンダ装置６１を駆動させる。つまり、第１段シリンダ６２のみ前進させる。新ウェブの幅寸法Ｗｎが区分範囲Ｌ３に属する場合には、その区分範囲Ｌ３のストロークエンドＳ３にシリンダ装置６１を駆動させる。つまり、両シリンダ６２，６３を共に後退させる。
【００２９】
次に、新ウェブの幅寸法Ｗｎとシリンダ装置６１の移動位置Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３との差分に基づいて旋回駆動装置４１を駆動させる。
たとえば、シリンダ装置６１がストロークエンドＳ１まで移動された場合には、Ｓ１−Ｗｎに相当する回動アーム４４の角度だけ旋回駆動装置４１を駆動させる。具体的には、Ｓ１−Ｗｎに相当する回動アーム４４の角度を求め、その角度に対応するモータ５１の回転角を演算し、モータ５１の回転角が目標角度に達したことが回転角検出器５２によって検出されたとき、モータ５１の回転を停止させる。
【００３０】
このようにして、エッジ検出センサ１５をウェブ幅に対応した位置に位置決めしたのち、ウェブガイドを自動復帰させ、エッジ検出センサ１５によってウェブの幅方向端部位置を検出しながらエッジコントロールを行う。
【００３１】
従って、本実施形態によれば、センサ移動手段４０を、先端に前記エッジ検出センサ１５を有し、かつ、基端が回動自在に支持された回動アーム４４およびこの回動アーム４４を回動させる回動手段４５を含む旋回駆動装置４１と、新たに切り替えられたウェブの幅寸法Ｗｎに応じて前記旋回駆動装置４１を作動させる制御手段７１とを備える構成としたので、つまり、回動手段４５によって回動アーム４４を回動させることによって、エッジ検出センサ１５を移動させようにしてあるから、従来の送りねじ機構に比べ、エッジ検出センサ１５を定位置に迅速に移動させることができる。よって、ウェブ幅の切り替えに対して、エッジ検出センサ１５を迅速に定位置に移動させることができるから、エッジコントロール停止時間を従来に比べ短縮することができるとともに、ウェブとエッジ検出センサ１５との干渉も防止できる。
【００３２】
また、センサ移動手段４０に、旋回駆動装置４１をウェブ３の幅方向に対して進退駆動させるシリンダ装置６１を含んで構成したので、旋回駆動装置４１の旋回動作とシリンダ装置６１の進退動作とを併用することにより、ウェブ幅が大きく異なる切り替えを行う場合であっても、エッジ検出センサ１５をより高速に定位置に移動させることができる。よって、エッジコントロール停止時間をより短縮できる。
【００３３】
また、制御手段７１は、新たに切り替えられたウェブの幅寸法Ｗｎが、予めウェブ幅の仕様範囲を区分したいずれの区分範囲Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３に属するかを判定したのち、そのいずれかの区分範囲Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３のストロークエンドＳ１，Ｓ２，Ｓ３にシリンダ装置６１を駆動させると同時に、その区分範囲のストロークエンドＳ１，Ｓ２，Ｓ３のウェブ幅寸法と新たに切り替えられたウェブの幅寸法Ｗｎとの差分に相当する量だけ旋回駆動装置４１を駆動させることができるから、新たに切り替えられたウェブの幅寸法Ｗｎに応じてエッジ検出センサ１５をより高速にかつ高精度に位置決めできる。
【００３４】
また、前記シリンダ装置６１は、複数段階の位置に移動可能なダブルアクションシリンダによって構成したので、前記各区分範囲Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３のストロークエンドＳ１，Ｓ２，Ｓ３にシリンダ装置６１を駆動させるにも、容易に位置決めできる。
【００３５】
また、前記回動手段４５は、前記回動アーム４４の回動軸４３と同軸上に固定されたピニオン４６と、このピニオン４６に噛合するラック４７と、このラック４７を前記回動軸４３に対して直交する方向へ直線移動させる送りねじ機構４８とを含む構成としたので、高精度な位置決めが行える。
【００３６】
なお、前記実施形態では、回動手段４５を、ピニオン４６と、ラック４７と、送りねじ機構４８とから構成したが、これに限らず、図４に示すような構成でもよい。
この回動手段４５Ａは、前記回動アーム４４の回動軸４３に直結されたモータ５１により構成したものである。これによれば、前記実施形態に比べ、少ない構成要件で構成できるからコストダウンできる。
【００３７】
また、前記実施形態において、回動アーム４４を４本のバーを平行四辺形に組んだリンク機構によって構成すれば、回動アーム４４の先端に設けられたコ字形部材１４を平行移動させることができる。つまり、コ字形部材１４の溝がウェブの端縁に対して傾くことなく、移動させることができる。
【００３８】
【発明の効果】
本発明のウェブのエッジコントロール装置によれば、ウェブ幅の切り替えに対して、エッジ検出センサを迅速に定位置に移動させ、エッジコントロールの停止時間を極力短くすることができるとともに、ウェブとエッジ検出センサとの干渉を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の全体を示す斜視図である。
【図２】同上実施形態のセンサ移動手段を示す図である。
【図３】同上実施形態の作用を示すフローチャートである。
【図４】回動手段の他の例を示す図である。
【図５】従来のウェブのエッジコントロール装置を示す斜視図である。
【図６】ガイドロールの傾きによるウェブの横ずれを修正する動作を説明するための図である。
【符号の説明】
１Ａ，１Ｂ ガイドロール
３ ウェブ
１５ エッジ検出センサ
２０ ガイド手段
３０ 幅方向調整手段
４０ センサ移動手段
４１ 旋回駆動装置
４３ 回動軸
４４ 回動アーム
４５，４５Ａ 回動手段
４６ ピニオン
４７ ラック
４８ 送りねじ機構
５１ モータ
６１ シリンダ装置
６２ 第１段シリンダ
６３ 第２段シリンダ
７１ 制御手段
Claims (5)
- ウェブの走行をガイドする複数のガイドロールからなるガイド手段と、 このガイド手段のガイドロールによってガイドされながら走行するウェブの端部位置を検出するエッジ検出センサと、このエッジ検出センサの検出信号によって前記ガイド手段の特定のガイドロールをウェブの走行方向に対して傾けてウェブの幅方向位置を調整する幅方向調整手段と、前記エッジ検出センサをウェブの幅寸法に応じてそのウェブの幅方向端部位置に移動させるセンサ移動手段とを備えたウェブのエッジコントロール装置において、
前記センサ移動手段は、先端に前記エッジ検出センサを有し、かつ、基端が回動自在に支持された回動アームおよびこの回動アームを回動させる回動手段を含む旋回駆動装置と、この旋回駆動装置を前記ウェブの幅方向に対して進退駆動させるシリンダ装置と、新たに切り替えられたウェブの幅寸法に応じて前記旋回駆動装置およびシリンダ装置を作動させる制御手段とを備えて構成されていることを特徴とするウェブのエッジコントロール装置。 - 請求項１に記載のウェブのエッジコントロール装置において、
前記制御手段は、新たに切り替えられたウェブの幅寸法が、予めウェブ幅の仕様範囲を複数に区分したいずれの区分範囲に属するかを判定する判定手段と、この判定手段で判定されたいずれかの区分範囲のウェブ幅寸法の広い側のストロークエンドに前記シリンダ装置を駆動させるとともに、その区分範囲のストロークエンドのウェブ幅寸法と新たに切り替えられたウェブの幅寸法との差分に基づいて前記旋回駆動装置を駆動させる駆動手段とを有することを特徴とするウェブのエッジコントロール装置。 - 請求項２に記載のウェブのエッジコントロール装置において、
前記シリンダ装置は、複数段階の位置に移動可能なダブルアクションシリンダによって構成されていることを特徴とするウェブのエッジコントロール装置。 - 請求項１〜請求項３のいずれかに記載のウェブのエッジコントロール装置において、
前記回動手段は、前記回動アームの回動軸と同軸上に固定されたピニオンと、このピニオンに噛合するラックと、このラックを前記回動軸に対して直交する方向へ直線移動させる送りねじ機構とを含んで構成されていることを特徴とするウェブのエッジコントロール装置。 - 請求項１〜請求項３のいずれかに記載のウェブのエッジコントロール装置において、
前記回動手段は、前記回動アームの回動軸に直結されたモータにより構成されていることを特徴とするウェブのエッジコントロール装置。
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