JP5498770B2 - 紙継装置 - Google Patents

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Description

本発明は、シートロールから繰り出されたシート材を所定のタイミングで切断するとともに、その切断端部に新たなシートロールから繰り出されるシート材を接合する紙継装置に関するものである。
従来、下記特許文献1に示されるように、絵柄合わせを含むウェブつなぎ作業を容易に行うことを可能とするウェブつなぎ装置(紙継装置)を提供することを目的として、それぞれがウェブを固定、保持するウェブ保持面を備えた第1テーブルと第2テーブルを、両者の間にウェブを通過させる通路を形成するように間隔を開けて配置するとともに、第2テーブルのウェブ保持面の第1テーブル側の端部にウェブ切断用のカッターを案内するためのカット溝を形成しておき、さらに上記通路に通したウェブを搬送するウェブ送り手段を設けることが行われている。この構成により、まず、つなぎ合わせるべきウェブの一方(旧ウェブ)を第1および第2テーブルのウェブ保持面に固定、保持させ、その状態でカット溝を利用してそのウェブに切断し、第2テーブル側のウェブを除去し、次いで、つなぎ合わせるべき他方のウェブ(新ウェブ)を第2テーブルのウェブ保持面上を経て通路に通す。この状態では、旧ウェブの先端が新ウェブの上に重なっていて、絵柄が合っているか否かを見易いので、この状態で新ウェブをウェブ送り手段によってゆっくりと走行させながら、目視あるいはカメラを利用して絵柄が合う時点を観測し、絵柄が合った時点で新ウェブを停止させ、その新ウェブを第2テーブルのウェブ保持面に固定、保持させる。その後、カット溝を利用して新ウェブを切断することにより、旧ウェブと新ウェブとは絵柄を合わせて端部を突き合わせたような状態となるので、その上に接合テープを貼るという操作により、容易に且つ絵柄を正しく合わせた状態で新旧のウェブをつなぎ合わせることが可能となる。
特開2002−87665号公報
上記特許文献1に開示された紙継装置では、新ウェブをウェブ送り手段によってゆっくりと走行させながら絵柄が合う時点を観測するとともに、絵柄が合った時点で新ウェブを停止させた状態で、新旧のウェブを接合するように構成されているため、新旧のウェブを搬送しつつ紙継を行うものに比べ、絵柄のずれが生じるのを効果的に防止できるという利点を有する反面、ウェブ(シート材)の搬送速度が一時的に低下することに起因して印刷機等における生産効率が低下することが避けられないという問題があった。
なお、新たなシートロールを回転駆動してその周速を、現在使用中のシートロールから繰り出される旧シート材の搬送速度と一致させた状態で、新シートロールに付された基準位置マークと、旧シート材に付された基準位置マークとを検出して両マークを位置合わせすることができれば、生産効率が低下させることなく、紙継を適正に行うことが可能である。しかし、上記旧シート材には、基準位置マークが一定間隔で付されているのに対し、新シートロールに付されたレジマークの設置間隔が該ロールの周長に応じてバラツキが生じるため、上記両マークを適正に位置合わせすることができず、絵柄のずれ等に起因した不良品が発生するとともに、これを解消するために所定の時間を要するという問題があった。
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、シート材の搬送速度を低下させることなく、現在使用中のシートロールから新たなシートロールへの紙継を適正に行うことができる紙継装置を提供することを目的としている。
請求項1に係る発明は、現在使用中の第1シートロールから繰り出された第1シート材を所定のタイミングで切断するとともに、その切断端部に新たな第2シートロールの第2シート材を接合する紙継装置において、上記第1シート材に付されたレジマークの位置を検出するマーク位置検出手段と、上記第2シートロールの周面に付されたレジマークの位置を測定して記憶するマーク位置記憶手段と、上記紙継を行う前に第2シートロールを駆動してその周速を第1シート材の搬送速度に一致させるように制御する助走制御手段と、上記助走制御手段により第2シートロールの周速を第1シート材の搬送速度に一致させる制御が行われた後、上記マーク位置検出手段およびマーク位置記憶手段の出力信号に応じて第2シートロールの周面上に設定された紙継予定位置とレジマークの実位置とのずれ量を算出する位置ずれ量算出手段と、このずれ量の算出値に基づいて上記第2シートロールの周速を補正することにより、上記第2シートロール上におけるレジマークの実位置を紙継予定位置に一致させた状態で紙継を行うように制御する紙継制御手段とを備えたものである。
請求項2に係る発明は、請求項1に記載の紙継装置において、上記第2シートロールの周速補正を複数回に分けて行うように構成したものである。
請求項3に係る発明は、請求項1または2に記載の紙継装置において、第2シートロールが装着された繰出軸の回転角度を検出するロータリエンコーダと、上記繰出軸に設けられた被検知部の位置を検出することにより該繰出軸の回転位置を検出する回転位置検出手段と、第2シートロールの周面に付されたレジマークの実位置を測定するための原点位置を表示する原点位置表示手段とを有し、該原点位置表示手段により表示された原点位置に上記第2シートロール上のレジマークを位置合わせした状態で、上記繰出軸を回転させて回転位置検出手段により被検知部が検出されるまでの該繰出軸の回転角度を上記マーク位置記憶手段により測定することにより、第2シートロールの周面に付されたレジマークの位置を求めるように構成したものである。
請求項4に係る発明は、上記請求項1〜3のいずれか1項に記載の紙継装置において、上記第2シートロール上に設定された紙継予定位置とレジマークの実位置とのずれ量が予め設定された基準値よりも大きい場合には、第2シートロールの周速補正量が小さくなる方向に上記紙継予定位置を変更するように構成したものである。
請求項1に係る発明では、上記助走制御手段により第2シートロールを予め助走させ、その周速を第1シート材の搬送速度に一致させた状態で、第1シート材と第2シートロールの第2シート材とを接合する紙継制御を実行するように構成したため、生産効率が低下したりシート材に皺が形成されたりする等の紙継不良の発生を効果的に防止できるとともに、第2シートロール上におけるレジマークの実位置を紙継予定位置に一致させた状態で紙継を行うことにより、上記第1シート材および第2シート材に予め形成された絵柄および模様等のずれが生じるのを効果的に防止できるという利点がある。
請求項2に係る発明では、第2シートロールの周速補正を複数回に分けて行うように構成したため、当該収束補正時に生じる誤差を効果的に低減できるとともに、前の周速補正により生じた誤差を、その後の周速補正により修正できるという利点がある。
請求項3に係る発明では、上記被検知部の位置に対応した原点位置を基準として上記ロータリエンコーダにより検出された繰出軸の回転角度に応じ、予め第2シートロール上に設定された紙継予定位置と第2シートロールの周面に付されたレジマークの実位置とずれ量を容易かつ正確に算出することができる。
請求項4に係る発明では、第2シートロール上に設定された紙継予定位置とレジマークの実位置とのずれ量が予め設定された基準値よりも大きいか否かを判定し、大きいと判定された場合に、第2シートロールの周速補正量が小さくなる方向に上記紙継予定位置を変更するように構成したため、上記レジマークの実位置を紙継予定位置に一致させる補正を迅速に実行できるという利点がある。
本発明に係る紙継装置を備えた塗工機の概略構成を示す説明図である。 本発明に係る紙継装置の実施形態を示す説明図である。 第2シートロールに原点位置を表示した状態を示す説明図である。 第2シートロールのレジマーク位置の検出作用を示す説明図である。 紙継状態を示す説明図である。 制御部の具体的構成を示すブロック図である。 レジマークの位置合わせ作用を示す斜視図である。 仮目標位置の設定作用を示す説明図である。 紙継制御動作を示すフローチャートである。 第2シートロールの周速を示すタイムチャートである。 シート材のニップ状態を示す説明図である。 本発明に係る紙継装置の別の実施形態を示す説明図である。
図1は、本発明に係る紙継装置を備えた塗工機の概略構成を示している。この印刷機は、紙、プラスチックフイルムまたは包装用ラミネート材等からなるシート材1の繰出部2と、この繰出部2から繰り出されたシート材1を一定速度で搬送しつつ、該シート材1に印刷用のインク等からなる塗工する複数の塗工部3,3…と、印刷インク等が塗工されたシート材1をロール状に巻き取る図外の巻取部とを備えている。
上記シート材1の繰出部2には、図2に示すように、紙管にシート材1がロール状態に巻き付けられることにより形成された第1シートロール5から第1シート材1を繰り出して上記塗工部3に供給する繰出機構6と、後述するように上記第1シートロール5から繰り出された第1シート材1を所定のタイミングで切断するとともに、その切断端部に新たな第2シートロール5aの第2シート材1aを接合する切断接合機構7とを有する紙継装置が設けられている。
上記繰出機構6は、図示を省略した機体フレームに水平軸8を介して回動可能に支持された繰出アーム9および支持アーム10を有し、該繰出アーム9の両端部には、繰出軸11,11がそれぞれ設けられるとともに、上記支持アーム10の両端部には、支持ローラ12,12がそれぞれ設けられている。上記繰出軸11の一方には、現在使用中の第1シートロール5が装着されるとともに、上記繰出軸11の他方には、新たな第2シートロール5aが装着されている。
また、上記両繰出軸11には、図3および図4に示すように、被検知部13が突設されたドグが取り付けられるとともに、パルスモータ等からなる駆動モータ14とその駆動力を各繰出軸11に伝達するタインミングベルト機構15とを有する駆動部16が設けられている。上記駆動モータ14には、その回転角度を検出することにより上記繰出軸11および第2シートロール5aの回転角度を検出するロータリエンコーダ17が取り付けられている。さらに、上記被検知部13の接近を検出することにより繰出軸11の原点位置を検出する近接スイッチからなる回転位置検出手段18が設けられている。
そして、上記繰出機構6には、シート材1の繰出位置にある一方の繰出軸11に装着された第1シートロール5から繰り出されたシート材1に付されたレジマーク19を検出するフォトセンサ等からなるマーク位置検出手段20と、上記第1シートロール5の残量が所定値に減少した時点で、上記水平軸8を支点にして繰出アーム9および支持アーム10を図1の矢印に示す方向に180°旋回させることにより、待機位置にある他方の繰出軸11および第2シートロール5aを、上記繰出位置に移動させる旋回駆動手段(図示せず)とが設けられている。
上記切断接合機構7は、図2および図5に示すように、シート材1の搬送方向上流側部において図略の機体フレームに設けられた支持軸21により揺動可能に支持された第1揺動アーム22と、この第1揺動アーム22を揺動変位させることにより、該第1揺動アーム22を図2に示す待機位置から図5に示す作動位置(切断接合位置)に移動させるエアシリンダ等からなる揺動駆動手段(図示せず)とを備えている。
上記切断接合機構7の第1揺動アーム22には、先端部にカッター刃23が取り付けられた切断アーム24と、この切断アーム24を駆動するエアシリンダ等からなる切断駆動手段(図示せず)が設けられている。そして、該切断駆動手段により切断アーム24を駆動して、第1揺動アーム22内の退避位置から図5に示す切断位置に揺動変位させることにより、上記待機位置にある第2シートロール5aの近傍において上記カッター刃23により第1シート材1を切断するように構成されている。
また、上記第1揺動アーム22には、支持軸26を支点にして揺動自在に支持された第2揺動アーム(図示せず)と、この第2揺動アームに回転自在に支持されたニップロール28と、上記第2揺動アームを揺動変位させるエアシリンダ等からなる圧接駆動手段29とが設けられている。そして、該圧接駆動手段29により第2揺動アーム(図示せず)を揺動変位させて、上記シート材1を第2シートロール5aの周面に圧接することにより、該第2シートロール5aの周面に設けられた接着剤層42を第1シート材1に接合するようになっている。
さらに、上記切断接合機構7を構成する第1揺動アーム22には、発光素子等からなる発光部30と、受光素子等からなる受光部31とがブラケットを介して取り付けられ、この発光部30と受光部31とにより上記繰出軸11上に装着された第2シートロール5aの周面位置を検出する光電スイッチ32が構成されている。上記発光部30と受光部31とは、切断接合機構7によるシート材1の切断操作時に、上記繰出軸11を挟んでその左右両側に位置するように配設されている。そして、上記発光部30と受光部31との間に上記第2シートロール5aが導入されるのに応じ、発光部30と受光部31との間における検出光の授受が、繰出軸11上の第2シートロール5aによって遮断されることにより、この第2シートロール5aの周面位置が検出され、この検出信号が下記制御部33に出力されるようになっている。
図6は、上記紙継装置を制御する制御部33の具体的構成を示している。この制御部33には、上記繰出軸11に対する第2シートロール5aの装着時にその周面に付されたレジマーク34の実位置を測定して記憶するマーク位置記憶手段35と、上記紙継を行う前に作業者がON操作する紙継準備ボタン36の出力信号に応じて上記駆動モータ14を作動させることにより上記第2シートロール5aの周速を第1シート材1の搬送速度に一致させるように制御する助走制御手段37と、第2シートロール5a上に設定された紙継予定位置と該第2シートロール5aの周面に付されたレジマーク34の実位置とのずれ量を算出する位置ずれ量算出手段38と、この位置ずれ量の算出値に基づいて上記第2シートロール5aの周速を補正することにより上記第2シートロール5a上の紙継予定位置にレジマーク34の実位置を一致させた状態で紙継を行うように制御する紙継制御手段39とが設けられている。
上記レジマーク34の実位置をマーク位置記憶手段35に記憶させるには、まず図3に示すように、第2シートロール5aを繰出軸11に装着した後、該第2シートロール5aの周面に沿って配設されたレーザーマーカー等からなる原点位置表示手段40を点灯し、第2シートロール5aの周面上にレーザー光を照射した状態で、該第2シートロール5aを低速で回転させることにより、上記第2シートロール5aの周面上に付されたレジマーク34を上記レーザー光の照射位置に一致させるように位置合わせする。上記第2シートロール5a上に複数のレジマーク34が付されている場合には、該第2シートロール5a上に設けられた接着剤層42に隣接し、かつ第2シートロール5aの回転方向に上流側に位置するレジマーク34を選択して上記レーザー光の照射位置に位置合わせする。
次いで、作業者によるマーク測定スイッチ(図示せず)の操作に応じ、上記駆動モータ14を低速で作動させ、ロータリエンコーダ17により繰出軸11の回転角度を検出しつつ、該繰出軸11をゆっくりと回転させる。そして、上記ロータリエンコーダ17および回転位置検出手段18の出力信号に応じ、上記駆動モータ14の作動開始時点から、図4に示すように回転位置検出手段18の設置部に上記繰出軸11の被検知部13が到達するまでに回転した繰出軸11の回転角度を上記マーク位置記憶手段35において算出することにより、第2シートロール5aの周面に付されたレジマーク34の実位置を、上記被検知部13の突設位置に対応した繰出軸11の原点位置からの回転角度に基づいて測定するとともに、その測定値を記憶する。
その後、上記紙継準備ボタン36がON操作された時点で、助走制御手段37から支持アーム10の旋回駆動手段に作動指令信号が出力され、該支持アーム10を揺動変位させることにより、上記繰出軸11に支持された第2シートロール5aを図2に示す待機位置から図5に示す作動位置に移動させる操作が行われる。この操作に応じて第2シートロール5aの周面が上記光電スイッチ32の設置部に到達した時点で、上記旋回駆動手段に停止指令信号が出力される。そして、上記光電スイッチ32がON状態となった時点で出力される検出信号に応じ、上記光電スイッチ32の設置位置から上記水平軸8の中心位置までの距離に対応した第2シートロール5aの直径が計測される。
そして、一定速度の搬送状態にある第1シート材1の搬送速度と、第2シートロール5aの直径とに基づいて、第2シートロール5aの周速を第1シート材1の搬送速度に一致させるために必要な上記繰出軸11の回転速度を演算により求め、該回転速度に対応した制御信号を上記繰出機構6の駆動モータ14に出力することにより、上記紙継を行う前に第2シートロール5aを所定速度で回転させる助走制御が、上記助走制御手段37において実行される。
上記助走制御手段37により第2シートロール5aの周速を第1シート材1の搬送速度に一致させる制御が行われた後、作業者により紙継ボタン41がON操作された時点で、上記マーク位置検出手段20およびマーク位置記憶手段35の出力信号に応じ、上記第2シートロール5aの周面に設定された紙継予定位置と、該第2シートロール5a上に付されたレジマーク34の実位置とのずれ量が、上記位置ずれ量算出手段38において算出される。
具体的には、図7および図8に示すように、上記第1シート材1の搬送路に沿って設置されたマーク位置検出手段20により、第1シート材1に付されたレジマーク19の一つが検出された時点で、上記ニップロール28の下流側に位置するレジマーク19からなる第1基準位置K1とニップロール28との距離L1が、予め入力された各レジマーク19の設置間隔と、上記マーク位置検出手段20からニップロール28までの設置間隔に基づいて算出される。
次いで、上記ニップロール28と第1基準位置K1との距離L1に基づき、該第1基準位置K1に一致する第2シートロール5aの周面上における第1仮目標位置R1を求める。該第1仮目標位置R1と、第2シートロール5aの周面に付された実際のレジマーク34の位置とが正確に一致していれば、この時点で第2シートロール5aに設けられた接着剤層42を第1シート材1に接合して紙継を行うことにより、第1シート材1に付された絵柄または模様等と、第2シート材1aに付された絵柄または模様等とを相対応させた状態で適正に紙継を行うことが可能である。
しかし、上記距離L1に基づいて求められた第1仮目標位置R1と、第2シートロール5aの周面に付されたレジマーク34の実位置とが正確に一致している確率は極めて低く、通常は両者の間に所定のずれがある。このため、当該ずれを解消した状態で上記紙継を行うために一定の補正時間を要することを考慮し、例えば上記第1基準位置K1よりもレジマーク19の8ストローク分だけ下流側に位置する第9基準位置K9を紙継予定位置として設置するとともに、当該第9基準位置K9に対応した第9仮目標位置R9を求め、当該第9仮目標位置R9を第2シートロール5a上に紙継予定位置として設定する。
すなわち、上記第2シートロール5aの直径に基づいて算出される第2シートロール5aの円周長と、各レジマーク34の設置間隔とに基づき、上記第1仮目標位置R1より所定距離(レジマーク34の8ピッチに相当する距離)だけ下流側に位置する第9仮目標位置R9を、被検知部13の突設位置に対応した繰出軸11の原点位置を基準として求める。そして、上記第2シートロール5aの周面上における第9仮目標位置R9からなる紙継予定位置と、上記マーク位置記憶手段35において記憶されたレジマーク34の実位置との離間距離Nからなる位置ずれ量が、上記ロータリエンコーダ17、マーク位置検出手段20およびマーク位置記憶手段35の出力信号に応じて上記位置ずれ量算出手段38により算出される。
また、上記位置ずれ量算出手段38において算出された第2シートロール5a上の紙継予定位置(第9仮目標位置R9)と、上記マーク位置記憶手段35において記憶されたレジマーク34の実位置との位置ずれを解消する制御が紙継制御手段39において実行される。例えば、上記位置ずれ量算出手段38の出力信号に応じ、図8に示すように、上記レジマーク34の実位置が、第9仮目標位置R9よりもロール回転方向の下流側に所定距離だけずれていることが確認された場合には、上記紙継制御手段39において第2シートロールの周速を一時的に低下させる補正を複数回に亘り断続的に実行する。この周速補正によって上記第2シートロール5a上の紙継予定位置とレジマーク34の実位置とを正確に対応させた状態で、上記切断接合機構7を作動させて紙継を行うように制御する。
上記塗工機の作動中に制御部33において実行される制御動作を、図9に示すフローチャートおよび図10に示すタイムチャートに基づいて説明する。上記制御動作がスタートすると、まず上記紙継準備ボタン36がON操作されたか否かを判定し(ステップS1)、YES判定された時点t1で、上記支持アーム10を揺動変位させて第2シートロール5aを待機位置から繰出位置に移動させるとともに(ステップS2)、第2シートロール5aの直径を計測する(ステップS3)。
次いで、上記第2シートロール5aを助走させ、その周速Vを一定の加速度で上昇させて上記第1シート材1の搬送速度V1に一致させる助走制御を実行する(ステップS4)。その後、紙継ボタン41がON操作されたか否かを判定し(ステップS5)、YES判定された時点t2で、マーク位置検出手段20により第1シート材1のレジマーク19を検出するとともに(ステップS6)、上記第2シートロール5aの周面上に設定された第9仮目標位置R9と、マーク位置記憶手段35において記憶されたレジマーク34の実位置との離間距離Nからなる位置ずれ量を算出する(ステップS7)。
そして、上記第9仮目標位置R9からなる紙継予定位置とレジマーク34の実位置との位置ずれを解消するために、上記第2シートロール5aの周速を一時的に変化させる補正を紙継制御手段39において実行する(ステップS8)。図8に示すように、第2シートロール5a上のレジマーク34に対する上記第9仮目標位置R9のロール回転方向の下流側における離間距離が、ロール回転方向の上流側における離間距離よりも小さい場合には、第2シートロール5aの周速を一定時間、所定値に減速する補正を複数回、実行することにより、上記レジマーク34の実位置を第9仮目標位置R9に一致させるように変位させる。例えば、上記離間距離Nが300mmである場合には、レジマーク34の実位置を上流側に50mmだけ移動させるように周速の減速量および減速時間が設定された減速補正を、6回繰り返すことにより、上記レジマーク34の実位置上流側に300mmだけ移動させるようにする。
一方、第2シートロール5a上のレジマーク34に対する上記第9仮目標位置R9のロール回転方向の上流側における離間距離が、ロール回転方向の下流側における離間距離よりも小さい場合には、第2シートロール5aの周速を増速して上記レジマーク34の位置を下流側にずらす増速補正を実行することにより、その補正距離を短くすることができるため、上記レジマーク34の実位置を紙継予定位置に一致させる制御を迅速に実行することができる。
なお、上記実施形態では、第1基準位置K1よりもレジマーク19の8ストローク分だけ下流側に位置する第9基準位置K9を紙継予定位置として予め設置した例について説明したが、第2シートロール5aの直径が大きくなるほど、上記紙継予定位置と第2シートロール5aに付されたレジマーク34の実位置との離間距離Nが大きくなる傾向があることを考慮すると、第2シートロール5aの直径が大きくなるほど、上記第1基準位置K1から紙継予定位置までのストロークを増やすようにプログラムすることが望ましい。
次いで、図11に示すように、第1シート材1上の紙継予定位置である第9基準位置K9と、上記第2シートロール5a上のレジマーク34および第9仮目標位置R9とが、ニップロール28の設置位置に接近したことが確認された時点t3で、上記切断駆動手段25に作動指令信号を出力することにより、第1シート材1を切断するとともに、上記ニップロール28により第1シート材1を第2シートロール5aの周面に圧接して該第2シートロール5aの周面に設けられた接着剤層42を第1シート材1に接合する紙継制御を実行する(ステップS9)。
なお、上記紙継を行う際に、接着剤層42が第2シートロール5aの下端部、つまりニップロール28から最も離れた位置に到達した時点で、上記圧接駆動手段29に作動指令信号を出力してニップロール28を圧接位置に移動させるとともに、この時点から第2シートロール5aが180°以上する回転する間、該ニップロール28をシート材の圧接状態に保持するように構成すれば、上記接着剤層42によるシート材の接合を確実に行うことができる。
上記のように現在使用中の第1シートロール5から繰り出された第1シート材1を所定のタイミングで切断するとともに、その切断端部に新たな第2シートロール5aの第2シート材1aを接合する紙継装置において、上記第1シート材1に付されたレジマーク19の位置を検出するマーク位置検出手段20と、上記第2シートロール5aの周面に付されたレジマーク34の位置を測定して記憶するマーク位置記憶手段35と、上記紙継を行う前に第2シートロール5aを駆動してその周速を第1シート材1の搬送速度に一致させるように制御する助走制御手段37と、上記助走制御手段37により第2シートロール5aの周速を第1シート材1の搬送速度に一致させる制御が行われた後、上記マーク位置検出手段20およびマーク位置記憶手段35の出力信号に応じ、第2シートロール5aの周面上に設定された紙継予定位置と第2シートロール5aの周面に付されたレジマーク34の実位置とのずれ量を算出する位置ずれ量算出手段38と、このずれ量の算出値に基づいて上記第2シートロール5aの周速を補正することにより、上記第2シートロール5a上におけるレジマーク34の実位置を紙継予定位置に一致させた状態で紙継を行うように制御する紙継制御手段39とを設けたため、シート材1の搬送速度を低下させることなく、現在使用中の第1シートロール5から新たな第2シートロール5aへの紙継を適正に行うことができる。
すなわち、上記実施形態では、紙継準備ボタン36がON操作された時点で、上記助走制御手段37により第2シートロール5aを予め助走させ、その周速を第1シート材1の搬送速度に一致させた状態で、上記切断駆動手段25を作動させることにより第1シート材1と第2シートロール5aの第2シート材1aとを接合する紙継制御を実行するように構成したため、シート材の搬送を停止させた状態で紙継を行うように構成した従来技術のように印刷機等における生産効率が低下するという事態を生じることなく、上記紙継を行うことができる。しかも、所定速度の搬送状態にある旧シート材に、低速走行状態または停止状態にある新シート材を接合するように構成した場合のように、新シート材の搬送速度が旧シート材の搬送速度に対応するように急加速されることに起因した皺がシート材に形成される等の紙継不良の発生を効果的に防止できるという利点がある。
そして、上記マーク位置検出手段20およびマーク位置記憶手段35の出力信号に応じ、上記第2シートロール5aの周面上に設定された紙継予定位置(第9仮目標位置R9)と第2シートロール5aの周面に付されたレジマーク34の実位置とのずれ量を位置ずれ量算出手段38により算出し、このずれ量の算出値に基づいて上記第2シートロール5aの周速を紙継制御手段39により補正することにより、上記紙継予定値(第9仮目標位置R9)と、第2シートロール5aに付されたレジマーク34の実位置とを正確に対応させた状態で紙継を行うように構成したため、上記第1シート材1および第2シート材1aに予め形成された絵柄および模様等のずれが生じるのを効果的に防止して、上記紙継を適正に行うことができる。
なお、上記第2シートロール5aの周速補正を複数回に分けて行うように構成した実施形態に代え、第2シートロール5aにおける紙継予定位置と、第2シートロール5aの周面に付されたレジマーク34の実位置とのずれを一回で修正するための補正速度および補正時間を設定し、一回の周速補正制御により上記紙継予定位置とレジマーク34の実位置を一致させるように構成してもよい。
しかし、上記のようにレジマークの位置ずれを一回の周速補正で修正するように構成した場合には、上記実施形態に示すように、第2シートロール5aの周速補正を複数回に分けて行うように構成した場合に比べ、周速補正時の誤差が大きくなる傾向がある。したがって、上記実施形態に示すように、第2シートロール5aの周速補正を複数回に分けて行うことにより、上記誤差を効果的に低減するとともに、最初の周速補正により生じた誤差を、その後の周速補正により修正できるように構成することが望ましい。
また、上記実施形態に示すように、第2シートロール5aが装着された繰出軸11の回転角度を検出するロータリエンコーダ17と、上記繰出軸11に設けられた被検知部13の位置を検出することにより該繰出軸11の回転位置を検出する回転位置検出手段18と、第2シートロール5aの周面に付されたレジマーク34の位置を原点位置に位置合わせするために原点位置を表示する原点位置表示手段40とを設け、該原点位置表示手段40により表示された原点位置に上記レジマーク34を位置合わせした状態で、上記繰出軸11を回転させて回転位置検出手段18により被検知部13が検出されるまでの該繰出軸11の回転角度を上記マーク位置記憶手段35により測定することにより、第2シートロール5aの周面に付されたレジマーク34の位置を求めるように構成した場合には、上記被検知部13の位置に対応した原点位置を基準として上記ロータリエンコーダ17により検出された繰出軸11の回転角度に応じ、予め第2シートロール5a上に設定された紙継予定位置と第2シートロール5aの周面に付されたレジマーク34の実位置とずれ量を容易かつ正確に算出することができる。
また、上記実施形態では、ずれ量算出手段38の算出データに応じ、上記第2シートロール5a上のレジマーク34に対する紙継予定位置のロール回転方向の下流側における離間距離が、ロール回転方向の上流側における離間距離よりも短いか否かを判定し、短いと判定された場合には、第2シートロール5aの周速を減速して上記レジマーク34の位置を上流側にずらす減速補正を実行し、逆に長いと判定された場合には、第2シートロール5aの周速に増速して上記レジマーク34の位置を下流側にずらす増速補正を実行するように構成したため、その補正距離を短くして、上記レジマーク34の実位置を紙継予定位置に一致させる制御を迅速に実行できるという利点がある。
なお、上記実施形態では、第1シート材1に付されたレジマーク19の一つがマーク位置検出手段20により検出された時点で、予め所定位置に設定され、あるいは第2シートロール5aの径に応じて設定された紙継予定位置に第2シートロール5aの周面に付されたレジマーク34の実位置を一致させる補正を行うように構成した例について説明したが、この構成に代え、上記紙継予定位置とレジマーク34の実位置とのずれ量が予め設定された基準値よりも大きいか否かを判定し、大きいと判定された場合に、上記第2シートロール5aの周速補正量が小さくなる方向に上記紙継予定位置を変更するように構成してもよい。
例えば、図12に示すように、第2シートロール5aの周面上に設定された第9仮目標位置R9からなる紙継予定位置と、第2シートロール5a上に付されたレジマーク34の実位置との離間距離Nが、第2シートロール5aに形成された相隣接するレジマーク34,34の離間距離(ピッチ)の1/2よりも大きいことが確認された場合には、上記第9仮目標位置R9の下流側に位置する第8仮目標位置Rにレジマーク34が近接していると考えられるため、この第8仮目標位置R8を紙継予定位置に設定して、上記第2シートロール5aの周速を一時的に変化させる補正を紙継制御手段39において実行するようにしてもよい。このように構成した場合には、上記レジマーク34の実位置を紙継予定位置に一致させる補正を迅速に実行できるという利点がある。
1 第1シート材
1a 第2シート材
5 第1シートロール
5a 第2シートロール
13 被検知部
17 ロータリエンコーダ
18 回転位置検出手段
20 マーク位置検出手段
35 マーク位置記憶手段
37 助走制御手段
38 ずれ量算出手段
39 紙継制御手段
40 原点位置表示手段

Claims (4)

  1. 現在使用中の第1シートロールから繰り出された第1シート材を所定のタイミングで切断するとともに、その切断端部に新たな第2シートロールの第2シート材を接合する紙継装置において、
    上記第1シート材に付されたレジマークの位置を検出するマーク位置検出手段と、
    上記第2シートロールの周面に付されたレジマークの位置を測定して記憶するマーク位置記憶手段と、
    上記紙継を行う前に第2シートロールを駆動してその周速を第1シート材の搬送速度に一致させるように制御する助走制御手段と、
    上記助走制御手段により第2シートロールの周速を第1シート材の搬送速度に一致させる制御が行われた後、上記マーク位置検出手段およびマーク位置記憶手段の出力信号に応じて第2シートロールの周面上に設定された紙継予定位置とレジマークの実位置とのずれ量を算出する位置ずれ量算出手段と、
    このずれ量の算出値に基づいて上記第2シートロールの周速を補正することにより、上記第2シートロール上におけるレジマークの実位置を紙継予定位置に一致させた状態で紙継を行うように制御する紙継制御手段とを備えたことを特徴とする紙継装置。
  2. 請求項1に記載の紙継装置において、上記第2シートロールの周速補正を複数回に分けて行うように構成したことを特徴とする紙継装置。
  3. 請求項1または2に記載の紙継装置において、第2シートロールが装着された繰出軸の回転角度を検出するロータリエンコーダと、上記繰出軸に設けられた被検知部の位置を検出することにより該繰出軸の回転位置を検出する回転位置検出手段と、第2シートロールの周面に付されたレジマークの実位置を測定するための原点位置を表示する原点位置表示手段とを有し、該原点位置表示手段により表示された原点位置に上記第2シートロール上のレジマークを位置合わせした状態で、上記繰出軸を回転させて回転位置検出手段により被検知部が検出されるまでの該繰出軸の回転角度を上記マーク位置記憶手段により測定することにより、第2シートロールの周面に付されたレジマークの位置を求めるように構成したことを特徴とする紙継装置。
  4. 上記請求項1〜3のいずれか1項に記載の紙継装置において、上記第2シートロール上に設定された紙継予定位置とレジマークの実位置とのずれ量が予め設定された基準値よりも大きい場合には、第2シートロールの周速補正量が小さくなる方向に上記紙継予定位置を変更するように構成したことを特徴とする紙継装置。
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