JP5498770B2

JP5498770B2 - 紙継装置

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Publication number: JP5498770B2
Application number: JP2009290241A
Authority: JP
Inventors: 俊夫石橋
Original assignee: Fuji Kikai Kogyo Co Ltd
Current assignee: Fuji Kikai Kogyo Co Ltd
Priority date: 2009-12-22
Filing date: 2009-12-22
Publication date: 2014-05-21
Anticipated expiration: 2029-12-22
Also published as: JP2011131947A

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の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Ｎ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の実位置との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Ｎ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Ｒ８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

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。
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。
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。
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。