JP6708268B2 - 複数ロール駆動の速度制御システム - Google Patents

Description

この発明は、複数ロール駆動の速度制御システムに関する。

ウェブを駆動ロールで搬送しながら所望の製品生成を行うシステムでは、セクションによってループ状の要具を介在してウェブが搬送される。代表的な設備としては抄紙機がある。ワイヤーパートではワイヤーが要具として用いられる。プレスパートではフェルトが要具として用いられる。ドライヤパートではカンバスが要具として用いられる。

抄紙設備の中でも、重袋クラフト紙（破断強度を得るために物理的な収縮処理が施されるクラフト紙で「クルパック紙」と呼ばれる）を生成する設備では、硬質ゴム素材のラバー要具が用いられたクルパック装置が適用される（例えば、特許文献１参照）。

クルパック装置では、予め伸長されたラバー要具が、紙を挟んでシリンダロールに押し付けられた際に収縮することを利用して紙に破断伸び特性が付与される。クルパック装置では、入側製造速度と出側製造速度の比率、およびニップバーによるラバー要具への加圧力で縦方向の破断伸び特性が調整される。

また、特許文献２では、クルパック装置を脱着自在な構成にし、クルパック装置を使用しない紙（たとえば新聞紙）の抄造と、クルパック装置を使用する重袋クラフト紙を、一つの抄紙機で切換えて製造できる抄紙方法が示される。

国際公開第２０１５／００８７０３号 日本特開２０１５−１７３３６号公報

しかし、上記特許文献１、特許文献２においては、ラバー要具の厚みとロール径で決まる曲率によるラバー要具の内周側と外周側の速度差、およびクルパック装置脱着によるラバー要具の紙接触面側の速度変化への言及はなされていない。このため、安定的な操業には、オペレータの経験依存と常時の微調整が要求される。

この発明は、上述の課題を解決するためになされた。この発明の目的は、ウェブに付与する物理的特性を所望の程度に安定的に得ることができる複数ロール駆動の速度制御システムを提供することである。

この発明に係る複数ロール駆動の速度制御システムは、ウェブを搬送する第１ロールの周速基準と、前記第１ロールの径と、ループ状の要具を駆動する第２ロールの径と、前記要具の厚み設定値から、前記ウェブを挟んで前記第１ロールに抱き角を持って前記要具を接触加圧した際の前記要具の前記ウェブとの接触面速度を演算する演算手段と、前記第１ロールの前記ウェブとの接触面速度に対し、前記要具の前記ウェブとの接触面速度が所望の値となるように前記第２ロールの速度を制御する制御手段と、を備えた。

この発明によれば、搬送されるウェブに接する第１ロールの接触面速度に対し、ウェブの反対側に接する要具の接触面速度を正確に設定、制御することができる。このため、ウェブの接触面の両側速度差を製品仕様に応じて所望の値に調節、制御することができる。その結果、ウェブに付与する物理的特性を所望の程度に安定的に得ることができる。

実施の形態１における複数ロール駆動の速度制御システムが適用されるクルパック装置の機械構成例を示す側面図（要具接触時）である。 実施の形態１における複数ロール駆動の速度制御システムが適用されるクルパック装置の機械構成例を示す側面図（要具分離時）である。 実施の形態１における複数ロール駆動の速度制御システムが適用されるクルパック装置の第１ロールへのラバー要具接触時の詳細説明図である。 実施の形態１における複数ロール駆動の速度制御システムが適用されるクルパック装置の第２ロール部の詳細説明図である。 実施の形態１における複数ロール駆動の速度制御システムを例示するブロック図である。 実施の形態１における複数ロール駆動の速度制御システムを例示するブロック図である。 実施の形態１における複数ロール駆動の速度制御システムのハードウェア構成図である。 実施の形態２における複数ロール駆動の速度制御システムを例示するブロック図である。 実施の形態２における複数ロール駆動の速度制御システムを例示するブロック図である。 実施の形態３における複数ロール駆動の速度制御システムを例示するブロック図である。 実施の形態３における複数ロール駆動の速度制御システムを例示するブロック図である。 実施の形態４における複数ロール駆動の速度制御システムを例示するブロック図である。 実施の形態４における複数ロール駆動の速度制御システムを例示するブロック図である。 実施の形態４における複数ロール駆動の速度制御システムの動作を説明するタイムチャート図である。 実施の形態５における複数ロール駆動の速度制御システムを例示するブロック図である。 実施の形態５における複数ロール駆動の速度制御システムを例示するブロック図である。 実施の形態５における複数ロール駆動の速度制御システムに利用される関数グラフを示す図である。 実施の形態６における複数ロール駆動の速度制御システムが適用されるクルパック装置の機械構成例を示す側面図（要具接触時）である。

以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。図面は模式的または概念的なものである。各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは必ずしも現実のものと同一とは限らない。なお、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略される。

実施の形態１．
まず、本実施の形態の構成を説明する。制御構成の説明に先立ち、クルパック装置の機械構成を説明する。

図１は、この実施の形態１における複数ロール駆動の速度制御システムが適用されるクルパック装置の機械構成例を示す側面図（要具接触時）である。図２は、この実施の形態１における複数ロール駆動の速度制御システムが適用されるクルパック装置の機械構成例を示す側面図（要具分離時）である。図３は、この実施の形態１における複数ロール駆動の速度制御システムが適用されるクルパック装置の第１ロールへの要具接触時の詳細説明図である。図４は、この実施の形態１における複数ロール駆動の速度制御システムが適用されるクルパック装置の第２ロール部の詳細説明図である。

図１に示すように、クルパック装置は、ウェブ６を搬送する第１ロール１と、ループ状の要具５を駆動する第２ロール２と、要具５の位置を可動設定する非駆動の第３ロール３と、第１ロール１への要具５の脱着を担う可動非駆動のニップバー４とを備える。図１において、その他のロールの符号および説明は省略される。

図１において、第１ロール１の半径はｒ_１として示される。第２ロール２の半径はｒ_２として示される。第３ロール３の半径はｒ_３として示される。第１ロール１の回転速度はｎ_１として示される。第２ロール２の回転速度はｎ_２として示される。第３ロール３の回転速度はｎ_３として示される。要具５の厚みはδとして示される。クルパック装置範囲はＣＰＫセクション１０として示される。ＣＰＫセクション１０の上流側は２Ｄセクション１１として示される。ＣＰＫセクション１０の下流側は３Ｄセクション１２として示される。

図２は、図１と同様の構成である。図２は、ニップバー４が上部へ移動して要具５が第１ロール１から分離した状態を示す。

図３は、図１における第１ロール１への要具５の接触時の詳細を示す。説明のため、図３は、実際の寸法とは異なる誇張したスケールで記載される。また、ウェブ６の厚みは、図示されているが他の寸法に対してきわめて小さい。このため、ウェブ６の厚みは、以降の説明、計算では考慮されない。

ウェブ６は、その裏面側６ｂを第１ロール１の表面に接触することによって搬送される。ウェブ６の第１ロール１の入側での速度は、第１ロール１の周速Ｖ_Ｐに等しい。

ここで、弾性素材（硬質ゴム等）の要具５が第１ロール１の面に接触して曲率を持っている場合を考える。曲率の定義は、［曲率＝１／半径］である。

要具５の弾性による形状変化は、その厚み方向の中心線に対して外周側は伸び方向、内周側は縮み方向となる。要具５の厚みδに対して半径ｒ_１が十分大きな場合は、実用上、内周側、中心線、外周側の変形弧長は、第１ロール１の中心からのそれぞれの半径に比例すると考えて差し支えない。このことは、要具５が第１ロール１に接している範囲では、要具５の厚み方向位置による速度が、要具５の弾性変形により、その弧長に比例した速度になることを示す。

また、要具５は接する第１ロール１の半径によりその曲率が変化する。要具５において、いずれの方向に曲がった部分も直線部分もその中心線の速度は同一と仮定される。要具５の曲率が極端に大きくなければ実用上はこのように考えて差し支えない。

図３において、要具５の厚み方向位置での速度について、要具５の中心線の速度はＶ_ｒｃとして示される。直線部分の要具５の外周側速度はＶ_ｒｏとして示される。直線部分の要具５の内周側速度はＶ_ｒｉとして示される。第１ロール１との接触部分での要具５の外周側速度はＶ_ｒｏ１として示される。第１ロール１との接触部分での要具５の内周側速度はＶ_ｒｉ１として示される。

図３において、第１ロール１の入側でのウェブ６の速度Ｖ_Ｐと要具５の中心線の速度Ｖ_ｒｃが等しくなるように制御された場合には、第１ロール１との接触部分での要具５の外周側速度Ｖ_ｒｏ１は、要具５の中心線の速度Ｖ_ｒｃに対して、第１ロール１の中心からの半径比で小さくなる。この様子は、要具５の中心線の速度Ｖ_ｒｃと第１ロール１との接触部分での要具５の外周側速度Ｖ_ｒｏ１の長さで示される。

この場合では、ウェブ６を挟んでウェブ６の表面側６ａは速度Ｖ_ｒｏ１で搬送される。これに対し、ウェブ６を挟んでウェブ６の裏面側６ｂは第１ロール１の周速Ｖ_Ｐで搬送される。この際、ウェブ６の表面側６ａと裏面側６ｂとの速度差でウェブ６への収縮処理が施される。その結果、ウェブ６に対し、縦方向の破断伸び特性が与えられる。下流側セクションにおいて、ウェブ６の速度は、収縮処理に応じた出側引っ張り速度Ｖ_{Ｐ（ｏｕｔ）}に調整される。その結果、収縮処理されたウェブ６が生成される。

図４は、図２における第２ロール２への要具５の接触時の詳細を示す。説明のため、図４は、実際の寸法とは異なる誇張したスケールで記載される。

前述の第１ロール１への要具５の接触時と同様に、第２ロール２においても要具５の厚み方向の位置により、それぞれの速度に差が現れる。すなわち、要具５が第２ロール２に抱き角を持って接触している範囲では、要具５の外周側速度Ｖ_ｒｏ２、要具５の中心線の速度Ｖ_ｒｃ、要具５の内周側速度Ｖ_ｒｉ２の順に遅くなる。これらの速度比は、実用上、第２ロール２の中心からの半径に比例すると考えて差し支えない。

以上、クルパック装置の機械構成と、その作用の概要を説明した。ここまでの説明内容を整理すると次のようになる。

（１）無視できない厚みを有する弾性素材の要具５を、ある曲率を持った回転ロールに抱き角を持って接触させた範囲では、要具５の外周側と中心線と内周側では、その速度が異なる。実用上はロールの中心からの要具５の位置までの半径とそれぞれの速度が比例すると考えて差し支えない。
（２）ループ状に構成された、無視できない厚みを有する弾性素材の要具５の厚み方向の中心線速度は、実用上、直線部、曲線部共共通と考えて差し支えない。
（３）第１ロール１の表面へウェブ６を接触させて搬送し、ウェブ６の反対面側へ、第２ロール２によって駆動する、無視できない厚みを有するループ状の弾性素材の要具５を用いて接触面速度を与える場合は、第１ロール１の半径ｒ_１と第２ロール２の半径ｒ_２と、要具５の厚みδを考慮して第２ロール２の回転速度ｎ_２の指令値を算定する必要がある。
（４）ウェブ６の裏面側６ｂの搬送速度Ｖ_Ｐと、ウェブ６の表面側６ａの搬送速度Ｖ_ｒｏ１に差を（通常は、Ｖ_Ｐ＞Ｖ_ｒｏ１として）与えることによって、ウェブ６への物理的な収縮処理が施される。

以上の（１）から（４）を念頭において、実施の形態１を説明する。
図５と図６は、この実施の形態１における複数ロール駆動の速度制御システムを例示するブロック図である。

まず、速度制御システム１０００を含むシステム全体の構成について説明する。なお、クルパック装置の機械構成に関わる部分の説明は、前述の図１、および図２と同様のため省略される。

抄速基準発生器４０１の出力が抄速基準Ｖ_ｒｅｆとなる。抄速基準Ｖ_ｒｅｆは、各セクションのドロー調整器（図５では、２Ｄ用ドロー調整器５０１、ＣＰＫ用ドロー調整器６０１、３Ｄ用ドロー調整器７０１）に与えられる。ＣＰＫ用ドロー調整器６０１の出力である周速基準Ｖ_ｒｃｐｋはＣＰＫセクションのマスターである第１ロール加減速制限器６０２、およびヘルパーである第２ロール速度基準調整器６０６へ入力される。

図５に示すように、第１ロール加減速制限器６０２の出力は、第１ロール１の抄速基準Ｖ_Ｍｒｅｆとして、抄速／第１ロール回転速度変換器６０３により回転速度基準に変換される。回転速度基準は、回転速度基準規格化回路６０４にて規格化された回転速度基準Ｎ_Ｍｒｅｆとなる。

図６に示すように、第１ロール回転速度検出器１０２で検出された回転速度は、回転速度帰還規格化回路１０３ｄを介して規格化された回転速度帰還Ｎ_Ｍｆｂｋとなる。回転速度帰還Ｎ_Ｍｆｂｋは、加算器１０３ｅにて回転速度基準Ｎ_Ｍｒｅｆとの比較減算により回転速度偏差となる。回転速度偏差は、速度制御器１０３ａにて比例＋積分増幅されることによって第１ロールトルク基準Ｔ_Ｍｒｅｆとなる。第１ロールトルク基準Ｔ_Ｍｒｅｆは、トルク制御器１０３ｂを介した後ドライブ変換器１０３ｃにより、第１ロール駆動電動機１０１の駆動制御に用いられる。

ここで、回転速度の制御と電力変換部は、まとめて第１ロール駆動装置１０３とされる。第１ロール半径設定器６０５は、抄速／第１ロール回転速度変換器６０３、および第２ロールの補正信号演算器６１７へ、第１ロール１の半径設定値ｒ_１を与える。

図５に示すように、第２ロール速度基準調整器６０６の出力は、第２ロール加減速制限器６０７を介して（補正を含まない）抄速基準Ｖ_Ｈｒとなる。抄速基準Ｖ_Ｈｒは、後述する速度補正Ｖ_{Ｈｃｍｐｒ}が加算されて抄速基準Ｖ_Ｈｒｅｆとなる。抄速基準Ｖ_Ｈｒｅｆは、ライン速度／第２ロール回転速度変換器６０８により回転速度基準に変換される。回転速度基準は、回転速度基準規格化回路６０９にて規格化された回転速度基準Ｎ_Ｈｒｅｆとなる。

図６に示すように、第２ロール回転速度検出器２０２で検出された回転速度は、回転速度帰還規格化回路２０３ｄを介して規格化された回転速度帰還Ｎ_Ｈｆｂｋとなる。回転速度帰還Ｎ_Ｈｆｂｋは、加算器２０３ｅにて回転速度基準Ｎ_Ｈｒｅｆとの比較減算により回転速度偏差となる。回転速度偏差は、速度制御器２０３ａにて比例＋積分増幅されることによって第２ロールトルク基準Ｔ_Ｈｒｅｆとなる。第２ロールトルク基準Ｔ_Ｈｒｅｆは、トルク制御器２０３ｂを介した後ドライブ変換器２０３ｃにより、第２ロール駆動電動機２０１の駆動制御に用いられる。

速度基準垂下ゲイン２０３ｆは、第２ロールトルク基準Ｔ_Ｈｒｅｆに乗算される比例係数である。速度基準垂下ゲイン２０３ｆの出力である垂下特性量Ｎ_ｄｒは、第２ロール２の回転速度基準Ｎ_Ｈｒｅｆから加算器２０３ｇにより減算される。

ここで、回転速度の制御と電力変換部はまとめて第２ロール駆動装置２０３とされる。第２ロール半径設定器６１０は、ライン速度／第２ロール回転速度変換器６０８へ第２ロール２の半径設定値ｒ_２を与える。

要具厚み設定器６１９で設定された要具５の厚み設定値δは、第１ロール１の半径設定値ｒ_１と共に補正信号演算器６１７へ入力される。補正信号演算器６１７は、速度補正係数Ｋ_ｃｍｐを出力する。第２ロール加減速制限器６０７の出力である（補正を含まない）抄速基準Ｖ_Ｈｒに速度補正係数Ｋ_ｃｍｐを乗算した結果は速度基準補正量Ｖ_{Ｈｃｍｐｒ}とされる。速度基準補正量Ｖ_{Ｈｃｍｐｒ}は、第２ロール加減速制限器６０７の出力である抄速基準Ｖ_Ｈｒに加算器６１４にて加算補正される。

次に、実施の形態１の作用（動作）を説明する。

第１ロール１は、ＣＰＫセクション１０において、ウェブ６の搬送速度を与えるセクションマスターとして速度制御される。第２ロール２は、ＣＰＫセクション１０において、ループ状の要具５を駆動し、ニップバー４の下降・加圧により、ウェブ６へ要具５を押し付けることにより、接触面速度を与える。

第２ロール駆動装置２０３の制御においては、速度制御を基本に、速度基準垂下特性が設けられる。このため、第２ロール駆動装置２０３は、セクションマスターの第１ロール１の速度に対して、自身の負荷率に応じて速度協調する。すなわち、第２ロール駆動装置２０３内において、自身の負荷率、つまり第２ロールトルク基準Ｔ_Ｈｒｅｆが増加すると、速度基準垂下ゲイン２０３ｆで設定された係数（一般的には、０．００５〜０．０１程度）を乗じた垂下特性量Ｎ_ｄｒが回転速度基準Ｎ_Ｈｒｅｆから加算器２０３ｇにて減算される。例えば、第２ロール駆動装置２０３は、力行負荷率が増加すると自身の回転速度基準を下げて力行負荷率を減少させる。この際、代わりに、セクションマスターの第１ロール１の力行負荷率が増加する。例えば、第２ロール駆動装置２０３は、力行負荷率が減少すると自身の回転速度基準を上げて力行負荷率を増加させる。この際、代わりに、セクションマスターの第１ロール１の力行負荷率が減少する。このように、第２ロール駆動装置２０３は、セクションマスターの第１ロール駆動装置１０３と協調して安定するように動作する。

第２ロール駆動装置２０３に速度基準垂下特性を設けないと、第１ロール駆動装置１０３、第２ロール駆動装置２０３共に譲り合いの無い速度制御となる。この際、制御ループ内の僅かな定数誤差等によりロール接触面の周速差があると、速度制御器１０３ａ、２０３ａの積分により、いずれかのロール駆動装置が過負荷になるか、増大したトルク差によりロール接触面にスリップが発生する状態となる。いずれにしても、クルパック装置として好ましくない状態に至る。

実施の形態１の作用（動作）説明に先立ち、比較説明のために要具５の厚みδを考慮しない従来の制御の場合を説明する。なお、以下の作用説明においては、簡単化のために、第２ロール速度基準調整器６０６は係数として１の設定（つまり調整無し）とし、第２ロール駆動装置２０３での速度基準垂下ゲイン２０３ｆはゼロ（つまり垂下特性無し）として説明する。

まず、図２の場合のように、要具５が第１ロール１から分離している状態を考える。要具５の厚みδを考慮しない場合には、ウェブ６の速度Ｖ_Ｐ、すなわち第１ロール１の周速に対して、要具５の接触対象部分の速度Ｖ_ｒｏ１がどのようになるかを算定する。第１ロール１の周速はウェブ６の速度Ｖ_Ｐに等しく、（１）式が成り立つ。

第２ロール２の周速Ｖ_ｒｉ２については（２）式が成り立つ。

要具５の厚みδを考慮しない場合を考えるので、セクションとして与える第１ロール１の周速Ｖ_Ｐに対し、第２ロール２の周速Ｖ_ｒｉ２も等しくなるように第２ロール２の回転速度ｎ_２が与えられる。すなわち、Ｖ_Ｐ＝Ｖ_ｒｉ２となる。（１）式と（２）式から第２ロール２の回転速度ｎ_２は、（３）式で表される。

ところが、実際には要具５の厚みはδの値を持っている。このため、要具５の中心線の速度Ｖ_ｒｃは（４）式のようになる。第１ロール１との接触対象部が分離して直線状態のため、要具５の接触対象面速度Ｖ_ｒｏ１もＶ_ｒｃに等しくなる。

以上から、マスターである第１ロール１の周速（＝抄速）Ｖ_Ｐに対する、要具５の接触対象面速度Ｖ_ｒｏ１の比を算定すると、（５）式が得られる。

（５）式は、セクションの抄速Ｖ_Ｐに対し、要具５の接触対象部分の速度Ｖ_ｒｏ１が、δ／（２×ｒ_２）だけ速くなることを示す。

次に図１の場合のように、要具５が第１ロール１に抱き角をもって接触している状態を考える。要具５の厚みδを考慮しない場合には、ウェブ６の抄速Ｖ_Ｐ、すなわち第１ロール１の周速に対して、要具５の接触対象部分の速度Ｖ_ｒｏ１がどのようになるかを算定する。第１ロール１の周速はウェブ６の抄速Ｖ_Ｐに等しく、（６）式が成り立つ。

第２ロール２の周速Ｖ_ｒｉ２については、（７）式が成り立つ。

要具５の厚みδを考慮しない場合を考えるので、セクションとして与える第１ロール１の周速Ｖ_Ｐに対し、第２ロール２の周速Ｖ_ｒｉ２も等しくなるように第２ロール２の回転速度ｎ_２が与えられる。すなわち、Ｖ_Ｐ＝Ｖ_ｒｉ２となる。（６）式と（７）式から第２ロール２の回転速度ｎ_２は、（８）式で表される。

ところが、実際には要具５の厚みはδの値を持っている。このため、要具５の中心線の速度Ｖ_ｒｃは（９）式のようになる。

接触状態なので、接触面では第１ロール１の半径ｒ_１による曲率により、要具５の接触面側の速度Ｖ_ｒｏ１は（１０）式で表される。

以上から、マスターである第１ロール１の周速（＝抄速）Ｖ_Ｐに対する、要具５の接触対象面速度Ｖ_ｒｏ１の比を算定すると、（１１）式が得られる。

（１１）式は、第１ロール１の半径ｒ_１と第２ロール２の半径ｒ_２が等しいとき以外は、セクションの抄速Ｖ_Ｐに対し、要具５の接触対象部分の速度Ｖ_ｒｏ１が異なることを示す。（１１）式において、ｒ_１とｒ_２の差が大きいほど速度比も大きくなる。大小関係の方向としては、ｒ_１＞ｒ_２ならＶ_ｒｏ１＞Ｖ_Ｐとなる。また、ｒ_１→∞（無限大）、すなわち第１ロール１の接触面が直線とみなせるならば、（１１）式は、前述の分離状態で算定した（５）式に等しくなる。

以上、要具５の厚みδを考慮しない従来の制御による場合を説明した。この場合は、要具５が分離の状態、接触の状態の何れも場合も、セクションの抄速Ｖ_Ｐに対して、要具５の接触対象部分の速度Ｖ_ｒｏ１が異なり、その速度相違の度合いも、ロール半径および要具５の厚みによって変わることが示された。

次に、実施の形態１による作用を説明する。本実施の形態では、要具５の分離状態および接触状態のいずれにおいても、第１ロール１との接触面での第１ロール１の周速、すなわちセクションの抄速Ｖ_Ｐと要具５の接触面側速度Ｖ_ｒｏ１が等しくなる第２ロール２の回転速度条件を、まず求めることから始める。

前述の要具５の厚みδを考慮しない場合と同様に、要具５が分離された状態と要具５が接触した状態に分けて説明する。

まず図２の場合のように、要具５が第１ロール１から分離している状態を考える。要具５の厚み方向の中心線の速度Ｖ_ｒｃは直線部、曲線部でも同一と仮定される。さらに、接触対象部分は直線となっている。このため、第１ロール１との接触面側速度Ｖ_ｒｏ１は中心線の速度Ｖ_ｒｃに等しい。以上の条件から、セクションの抄速Ｖ_Ｐに、第１ロール１との接触面側速度Ｖ_ｒｏ１が等しくなるように、第２ロール２の回転速度ｎ_２（これをｎ_２（Ｓ）とする）が制御される。この際、セクションの抄速Ｖ_Ｐと第１ロール１との接触面側速度Ｖ_ｒｏ１との関係は、（１２）式で表される。

第２ロール２において、要具５の中心線の速度Ｖ_ｒｃと第２ロール２の回転速度ｎ_２（Ｓ）との関係は（１３）式で表される。

（１３）式は、第２ロール２において、ロール半径設定を実際の第２ロール２の半径ｒ_２に対して、要具５の中心線までの厚み、つまりδ／２を加えた値として設定することにより、（１２）式の制御条件が満たされることを示す。すなわち、第２ロール２の半径を（ｒ_２＋δ／２）として設定すれば、セクションの抄速Ｖ_Ｐに対し、要具５の接触対象部分の速度Ｖ_ｒｏ１は同一になる。

次に図１の場合のように、要具５が第１ロール１に抱き角をもって接触している状態を考える。第１ロール１との接触部分での要具５の中心線の速度Ｖ_ｒｃは（１４）式となる。

第１ロール１での周速Ｖ_ｒｏ１は、セクションの抄速Ｖ_Ｐに等しく、（１５）式が成り立つ。第１ロール１の周速は、ウェブ６の速度Ｖ_Ｐに等しく、（６）式が成り立つ。

第２ロール２において、要具５の中心線の速度Ｖ_ｒｃと第２ロール２の回転速度ｎ_２（これをｎ_２（Ｔ）とする）との関係は（１６）式となる。

上記（１４）式から（１６）式の上で、第１ロール１との接触面で、セクションの抄速Ｖ_Ｐと、要具５の接触面側速度Ｖ_ｒｏ１が等しくなるように第２ロール２の回転速度ｎ_２（Ｔ）が制御される。この場合、（１４）式と（１５）式から（１７）式が得られる。

（１６）式と（１７）式から（１８）式が得られる。

（１８）式で与える接触状態での第２ロール２の回転速度ｎ_２（Ｔ）は、分離状態時の（１３）式で与えられた回転速度ｎ_２（Ｓ）に対する比として（１９）式で表される。

（１９）式は、分離状態で第２ロール２の半径を（ｒ_２＋δ／２）として制御した回転速度ｎ_２（Ｓ）に対して、δ／（２×ｒ_１）だけ補正した回転速度ｎ_２（Ｔ）を与えれば、接触状態での接触面速度Ｖ_ｒｏ１をセクション抄速Ｖ_Ｐに等しくできることを示す。

以上、機械構成図における作用原理を説明した。

以上の作用原理を基に、実施の形態１の作用を図５と図６との制御ブロック図を用いて説明する。

図５に示すように、ＣＰＫ用ドロー調整器６０１の出力であるＣＰＫセクション１０の抄速基準Ｖ_ｒｃｐｋからマスターの第１ロール加減速制限器６０２を経由して第１ロール１の抄速基準Ｖ_Ｍｒｅｆが与えられる。第１ロール１の抄速基準Ｖ_Ｍｒｅｆは、第１ロール１の半径設定値ｒ_１を有した抄速／第１ロール回転速度変換器６０３にて回転速度基準に変換される。回転速度基準は、回転速度基準規格化回路６０４を経て第１ロール１の回転速度基準Ｎ_Ｍｒｅｆとなる。

図６に示すように、回転速度基準Ｎ_Ｍｒｅｆと回転速度帰還Ｎ_Ｍｆｂｋとの偏差を用い、第１ロール駆動装置１０３にて第１ロール駆動電動機１０１の回転速度が帰還制御される。

図５に示すように、ヘルパーとして働く第２ロール２においては、ＣＰＫ用ドロー調整器６０１の出力であるＣＰＫセクション１０の抄速基準Ｖ_ｒｃｐｋから第２ロール速度基準調整器６０６、および第２ロール加減速制限器６０７を経由して第２ロールの（補正を含まない）抄速基準Ｖ_Ｈｒが与えられる。抄速基準Ｖ_Ｈｒは、後述する速度基準補正Ｖ_{Ｈｃｍｐｒ}が加算されて第２ロール２のライン速度基準Ｖ_Ｈｒｅｆとなる。ライン速度基準Ｖ_Ｈｒｅｆは、第２ロール２の半径設定値ｒ_２と要具５の厚みの設定値δを有したライン速度／第２ロール回転速度変換器６０８にて回転速度基準に変換される。回転速度基準は回転速度基準規格化回路６０９を経て第２ロールの回転速度基準Ｎ_Ｈｒｅｆとなる。

図６に示すように、第２ロール２の回転速度基準Ｎ_Ｈｒｅｆと回転速度帰還Ｎ_Ｈｆｂｋとの偏差を用い、第２ロール駆動装置２０３にて第２ロール駆動電動機２０１の回転速度が帰還制御される。

図５に示すように、ライン速度／第２ロール回転速度変換器６０８は、前述の作用原理で説明したように、回転速度変換に用いる第２ロール２の半径を、要具５の厚みの１／２を加算した（ｒ_２＋δ／２）として用いている。

上述の第２ロール２の制御回路は、要具厚み設定器６１９にて厚みδを設定し、補正信号演算器６１７で演算した速度補正係数Ｋ_ｃｍｐ（＝｛δ／（２×ｒ_１）｝）を、（補正を含まない）第２ロール２の抄速基準Ｖ_Ｈｒと乗算した上で、加算器６１４にて加算することにより、前述の作用原理で説明した速度基準補正量［Ｖ_Ｈｒ×｛δ／（２×ｒ_１）｝］を、第２ロール２の抄速基準Ｖ_Ｈｒに加算補正する。

なお、上述の速度補正は、元の第２ロール２の抄速基準Ｖ_Ｈｒに対して比率補正（係数乗算）して行われる。このため、速度基準系での直列順序を変えて、乗算器６１１への基準信号引き出しと加算器６１４をセットで、ライン速度／第２ロール回転速度変換器６０８の後ろに移設しても、同様の機能が得られる。

以上述べた実施の形態１によれば、速度制御システム１０００は、ウェブ６を搬送する第１ロール１の周速基準（＝ＣＰＫセクション１０の抄速基準）Ｖ_ｒｃｐｋと、第１ロール１の半径ｒ_１と、ループ状の要具５を駆動する第２ロール２の半径ｒ_２と、要具５の厚みの設定値δから、ウェブ６を挟んで第１ロール１に抱き角を持って要具５を接触加圧した際の要具５のウェブ６との接触面速度Ｖ_ｒｏ１を演算する演算手段を備える。このため、接触面速度Ｖ_ｒｏ１を調整の基準値として第１ロール１のウェブ６との接触面速度に等しく制御することができる。速度制御システム１０００は、この基準値を基に第２ロール速度基準調整器６０６により、要具５のウェブ６との接触面速度を所望の値となるように制御、調整する制御手段を備える。このため、ウェブ６に付与する物理的特性を所望の程度に安定的に得ることができる。

次に、図７を用いて、速度制御システム１０００の例を説明する。
図７は、この実施の形態１における複数ロール駆動の速度制御システムのハードウェア構成図である。

速度制御システム１０００の各機能は、処理回路により実現し得る。例えば、処理回路は、少なくとも１つのプロセッサ１１００ａと少なくとも１つのメモリ１１００ｂとを備える。例えば、処理回路は、少なくとも１つの専用のハードウェア１２００を備える。

処理回路が少なくとも１つのプロセッサ１１００ａと少なくとも１つのメモリ１１００ｂとを備える場合、速度制御システム１０００の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせで実現される。ソフトウェアおよびファームウェアの少なくとも一方は、プログラムとして記述される。ソフトウェアおよびファームウェアの少なくとも一方は、少なくとも１つのメモリ１１００ｂに格納される。少なくとも１つのプロセッサ１１００ａは、少なくとも１つのメモリ１１００ｂに記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、速度制御システム１０００の各機能を実現する。少なくとも１つのプロセッサ１１００ａは、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、ＤＳＰともいう。例えば、少なくとも１つのメモリ１１００ｂは、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等の、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ等である。

処理回路が少なくとも１つの専用のハードウェア１２００を備える場合、処理回路は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、またはこれらの組み合わせで実現される。例えば、速度制御システム１０００の各機能は、それぞれ処理回路で実現される。例えば、速度制御システム１０００の各機能は、まとめて処理回路で実現される。

速度制御システム１０００の各機能について、一部を専用のハードウェア１２００で実現し、他部をソフトウェアまたはファームウェアで実現してもよい。例えば、制御手段としての機能については専用のハードウェア１２００としての処理回路で実現し、制御手段の機能以外の機能については少なくとも１つのプロセッサ１１００ａが少なくとも１つのメモリ１１００ｂに格納されたプログラムを読み出して実行することにより実現してもよい。

このように、処理回路は、ハードウェア１２００、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせで速度制御システム１０００の各機能を実現する。

実施の形態２．
次に、実施の形態２を説明する。
図８と図９は、この実施の形態２における複数ロール駆動の速度制御システムを例示するブロック図である。まず、構成について説明する。なお、図５と図６を用いて説明した実施の形態１と重複する部分の説明は省略される。

実施の形態２を特徴づけるのは一点鎖線で囲まれた部分である。実施の形態２は、前述の実施の形態１で説明した構成にこの部分が加えられたものである。

第１ロール回転速度／抄速変換器６２０には、第１ロール半径設定器６０５で設定した半径設定値ｒ_１が入力される。第１ロール回転速度検出器１０２からの回転速度は、第１ロール回転速度／抄速変換器６２０を介して抄速帰還Ｖ_Ｍｆｂｋとなる。抄速帰還Ｖ_Ｍｆｂｋは、周速差検出器６２６に入力される。

第２ロール回転速度／ライン速度変換器６２１には、第２ロール半径設定器６１０で設定した半径設定値ｒ_２、および要具厚み設定器６１９で設定した厚みの設定値δが入力される。第２ロール回転速度検出器２０２からの回転速度は、第２ロール回転速度／ライン速度変換器６２１を介してライン速度帰還Ｖ_Ｈｆとなる。ライン速度帰還Ｖ_Ｈｆは、後述する速度補正Ｖ_{Ｈｃｍｐｆ}が加算器６２５で減算されて第２ロール２のライン速度帰還Ｖ_Ｈｆｂｋとなる。第２ロール２のライン速度帰還Ｖ_Ｈｆｂｋは、周速差検出器６２６に入力される。なお、第２ロール２の速度補正Ｖ_{Ｈｃｍｐｆ}は、第２ロール２のライン速度帰還Ｖ_Ｈｆに、補正信号演算器６１７で演算された速度補正係数Ｋ_ｃｍｐを乗算器６２２で乗算することによって得られる。

周速差検出器６２６では、第１ロール１の抄速帰還Ｖ_Ｍｆｂｋと第２ロール２のライン速度帰還Ｖ_Ｈｆｂｋを比較減算して周速差を求め、さらに第１ロール１の抄速帰還Ｖ_Ｍｆｂｋで除することによって周速差比ΔＶが得られる。周速差比ΔＶは、周速差表示器６２７へ入力される。周速差比ΔＶは、周速同調範囲内判定回路６２８へ周速同調範囲内設定器６３０の周速同調範囲内設定値ΔＶ_ｓ１と共に入力される。周速差比ΔＶは、周速同調逸脱判定回路６２９へ周速同調逸脱設定器６３１の周速同調逸脱設定値ΔＶ_ｓ２と共に入力される。

次に、実施の形態２の作用を説明する。なお、図５と図６を用いて説明した実施の形態１と重複する部分の説明は省略される。

前述の実施の形態１の作用において、第２ロール回転速度／ライン速度変換器６２１に使用するロール半径を、真の半径ｒ_２と要具５の厚みδを用いて｛ｒ_２＋（δ／２）｝として設定することにより、要具５の分離時の第１ロール１の周速、すなわち抄速Ｖ_Ｐと要具５の接触対象部分の速度Ｖ_ｒｏ１を等しくできることを説明した。また、要具５の接触時の第１ロール１の周速、すなわち抄速Ｖ_Ｐと要具５の接触面側速度Ｖ_ｒｏ１を等しくするには、補正信号演算器６１７の出力である速度補正係数Ｋ_ｃｍｐを、第２ロール加減速制限器６０７の出力Ｖ_Ｈｒに乗算して得られる速度補正Ｖ_{Ｈｃｍｐｒ}を加算して第２ロール２のライン速度基準Ｖ_Ｈｒｅｆとすれば良いことを説明した。

実施の形態２では、実施の形態１で説明した上述の二つの作用を、第２ロール２のライン速度帰還回路に、速度基準とは逆方向に適用することによって、ウェブ６との接触面における正確な周速の検出することを主要な作用とする。具体的には、第２ロール２の回転速度検出を、ロール半径として｛ｒ_２＋（δ／２）｝を用いた第２ロール回転速度／ライン速度変換器６２１にて要具５の分離状態でのライン速度帰還Ｖ_Ｈｆに変換し、これに第１ロール１の半径設定値ｒ_１と要具５の厚みの設定値δから算定される速度補正Ｖ_{Ｈｃｍｐｆ}を減算して、接触状態での要具５との接触面側の速度Ｖ_ｒｏ１に相当するライン速度帰還Ｖ_Ｈｆｂｋが得られる。

抄速Ｖ_Ｐ帰還、すなわち第１ロール１の周速帰還は、第１ロール回転速度検出器１０２からの回転速度を、第１ロール１の半径設定値ｒ_１を用いた第１ロール回転速度／抄速変換器６２０で変換することにより、抄速帰還Ｖ_Ｍｆｂｋとして得られる。抄速帰還Ｖ_Ｍｆｂｋと前述の第２ロール２の要具５との接触面速度側相当のライン速度帰還Ｖ_Ｈｆｂｋを用いて、相互の周速差比ΔＶが求められる。周速差比ΔＶは、周速差表示器６２７へ表示される。また、周速差比ΔＶが周速同調範囲内設定値ΔＶ_ｓ１と比較されて周速同調範囲内判定が行われる。さらに、周速差比ΔＶが周速同調逸脱設定値ΔＶ_ｓ２と比較されて周速同調逸脱判定が行われる。

以上述べた実施の形態２によれば、実施の形態１での効果に加えて以下の効果を得ることができる。

すなわち、速度制御システム１０００は、第２ロール２の回転速度検出値から要具５のウェブ６との接触面速度に変換するための補正量を与える補正手段を備える。このため、抄速Ｖ_Ｐを持って第１ロール１の面でウェブ６の裏面側６ｂを接触搬送している状態において、反対側のウェブ６の表面側６ａを接触駆動する要具５の速度Ｖ_ｒｏ１を、要具５の厚みδと第１ロール１の半径ｒ_１を考慮補正した周速として検出、表示、および同調判定に用いることができる。その結果、ウェブ６に付与する物理的特性の重要な指標であるウェブ６の両面速度差、または両面速度比を正確に把握しながら操業することができる。

実施の形態３．
次に、実施の形態３を説明する。
実施の形態３は、クルパック装置の脱着、すなわちニップバー４の可動に伴い、要具５が第１ロール１から脱着可能な構成となっている。実施の形態３は、クルパック装置運転中であってもその脱着が自在に行うことができる機械構成の場合に対応する。

図１０と図１１は、この実施の形態３における複数ロール駆動の速度制御システムを例示するブロック図である。まず、構成について説明する。なお、図８と図９を用いて説明した実施の形態２と重複する部分の説明は省略される。

実施の形態３を特徴づけるのは一点鎖線で囲まれた部分である。実施の形態３は、前述の実施の形態２で説明した構成にこの部分が加えられたものである。

図１０の速度補正Ｖ_{Ｈｃｍｐｒ}に関わる回路において、乗算器６１１の出力と加算器６１４の間に、信号開閉器６１２と補正信号変化率制限器６１３が挿入される。信号開閉器６１２は、図示は省略しているがニップバー４の可動位置に対応する。信号開閉器６１２は、第１ロール１に対して要具５が分離状態あるいは接触加圧状態かによって開あるいは閉となる。

第２ロール２のライン速度帰還系の速度補正Ｖ_{Ｈｃｍｐｆ}に関わる回路において、乗算器６２２の出力と加算器６２５の間に、信号開閉器６２３と補正信号変化率制限器６２４が挿入される。信号開閉器６２３は、図示は省略しているがニップバー４の可動位置に対応する。信号開閉器６２３は、第１ロール１に対して要具５が分離状態あるいは接触加圧状態かによって開あるいは閉となる。

次に、実施の形態３の作用を説明する。なお、図８と図９を用いて説明した実施の形態２と重複する部分の説明は省略される。

実施の形態３では、ＣＰＫセクション１０でウェブ６が搬送された状態で、要具５を第１ロール１に対して分離状態から接触加圧状態へ、また接触加圧状態から分離状態へ移行することも行われる。

前述の実施の形態１で説明したように、要具５が分離した状態では、第２ロール回転速度／ライン速度変換器６２１に使用するロール半径を、真のロール半径ｒ_２と要具５の厚みδを用いて｛ｒ_２＋（δ／２）｝として設定することにより、第１ロール１の周速、すなわち抄速Ｖ_Ｐと要具５の接触対象部分の速度Ｖ_ｒｏ１を等しくできる。分離状態では、速度補正Ｖ_{Ｈｃｍｐｒ}が加算されないように信号開閉器６１２が開となる。一方、接触加圧状態では、速度補正Ｖ_{Ｈｃｍｐｒ}が加算されるべく信号開閉器６１２が閉となる。補正信号変化率制限器６１３は、分離状態と接触加圧状態相互における速度補正信号移行に時間傾斜を持たせ、急変を抑制する役割を担う。

第２ロール２のライン速度帰還系において、分離状態では、速度補正信号Ｖ_{Ｈｃｍｐｆ}が加算されないように信号開閉器６２３が開となる。一方、接触加圧状態では、速度補正Ｖ_{Ｈｃｍｐｆ}が加算されるべく信号開閉器６２３が閉となる。補正信号変化率制限器６２４は、分離状態と接触加圧状態相互における速度補正信号移行に時間傾斜を持たせ、急変を抑制する役割を担う。

以上述べた実施の形態３によれば、実施の形態２での効果に加えて以下の効果を得ることができる。

すなわち、抄速Ｖ_Ｐを持って第１ロール１の面でウェブ６の裏面側６ｂを接触搬送している状態において、要具５の分離状態と接触加圧状態に対応して速度補正加算の有無を切換えることにより、分離状態、接触加圧状態共に、ウェブ６の表面側６ａとの接触面側速度Ｖ_ｒｏ１を、調整の基準値として第１ロール１のウェブ６との接触面速度に等しく制御することができる。このため、この基準値を基に第２ロール速度基準調整器６０６により、要具５のウェブ６との接触面速度を所望の値となるように制御、調整することができる。

第２ロール２のライン速度帰還系においても同様に、要具５の分離状態と接触加圧状態に対応して速度補正加算の有無を切換えることにより、分離状態、接触加圧状態共に、要具５の接触面側のライン速度帰還Ｖ_Ｈｆｂｋを正確に検出、把握することができる。

実施の形態４．
次に、実施の形態４を説明する。
実施の形態４は、クルパック装置が着状態、すなわちニップバー４の下降に伴い、要具５が第１ロール１に対しウェブ６を挟んで接触加圧している状態での速度補正係数Ｋ_ｃｍｐにゲイン調整機能を持たせたものである。

図１２と図１３は、この実施の形態４における複数ロール駆動の速度制御システムを例示するブロック図である。まず、構成について説明する。なお、図１０と図１１を用いて説明した実施の形態３と重複する部分の説明は省略される。

実施の形態４を特徴づけるのは一点鎖線で囲まれた部分である。実施の形態４は、前述の実施の形態３で説明した構成にこの部分が加えられたものである。

図１２において、補正信号演算器６１７の出力である速度補正係数Ｋ_ｃｍｐは、乗算器６１５で、補正信号ゲイン設定器６１６で設定したゲインＧ_ｃｍｐと乗算されて速度基準用の速度補正係数Ｋ_ｃｍｐ（Ｇ_ａｄｊ）となる。速度基準用の速度補正係数Ｋ_ｃｍｐ（Ｇ_ａｄｊ）とは、乗算器６１１に入力される。

第２ロール２のライン速度帰還系においては、実施の形態３と同様に、補正信号演算器６１７の出力である速度補正係数Ｋ_ｃｍｐは、ゲイン乗算せずそのまま乗算器６２２へ入力される。

次に、実施の形態４の作用を説明する。
図１４は、この実施の形態４における複数ロール駆動の速度制御システムの動作を説明するタイムチャート図である。比較のために、まず実施の形態３での動作を説明する。

図１４の上段は、クルパック装置の機械構成の状態を３つの場合を示す。すなわち、図１４の上段の左側は、第１ロール１に対して要具５が分離した場合を示す。図１４の上段の中央は、第１ロール１に対して要具５が接触した場合を示す。図１４の上段の右側は、第１ロール１に対して要具５が加圧された場合を示す。図１４の中段は、第２ロール２の回転速度ｎ２を時間に対するチャート図として示す。図１４の下段は、第１ロール１の接触面周速を時間に対するチャート図として示す。

第２ロール２の回転速度ｎ_２に関し、前述実施の形態３で説明したように、第２ロール２の半径設定を｛ｒ_２＋（δ／２）｝と設定することにより、分離の状態では、要具５の接触面周速Ｖ_ｒｏ１が第１ロール１の周速、すなわち抄速Ｖ_Ｐに等しくなり、これを第２ロール２の基準回転速度ｎ_２（ｓ）として表した。

次に、ニップバー４が下降して要具５が第１ロールに接触し、さらに下降して、要具５は第１ロールに抱き角を持って加圧した状態になる。この接触から加圧の状態で、第２ロール２の回転速度ｎ_２は、分離時の基準回転速度ｎ_２（Ｓ）から接触加圧時の回転速度ｎ_２（Ｔ）に移行する。これは、前述実施の形態３で説明した速度補正Ｖ_{Ｈｃｍｐｒ}加算の過程に相当する。前述実施の形態３では、その作用で説明のとおり、分離時の第２ロール２の回転速度に対する加圧時の補正量は｛δ／（２×ｒ_１）｝（＝速度補正係数Ｋ_ｃｍｐ）となる。このときの要具５の接触面周速Ｖ_ｒｏ１は、分離時と変化なく抄速Ｖ_Ｐに等しい。

実施の形態４では、速度補正係数Ｋ_ｃｍｐ＝｛δ／（２×ｒ_１）｝に０から１の範囲のゲインＧ_ｃｍｐを乗じて第２ロール２の速度基準への速度補正係数Ｋ_ｃｍｐ（Ｇ_ａｄｊ）とする。このため、接触時の補正加算量が減少し、その結果として第１ロール１への要具５の接触面周速は低下してＶ_ｒｏ１（Ｇ_ａｄｊ）となる。

なお、第１ロール１の周速、すなわち抄速Ｖ_Ｐに対する要具５の接触面速度Ｖ_ｒｏ１を、全体的に増減させるには、第２ロール速度基準調整器（ＳＲＨ）６０６の増減操作で行うことができる。

以上述べた実施の形態４によれば、実施の形態３での効果に加えて以下の効果を得ることができる。

すなわち、速度制御システム１０００は、第２ロール２への速度補正ゲインを設定する設定手段を備える。このため、第１ロール１への要具５の接触から加圧に移行する際に、補正係数へのゲイン設定に対応して要具５の接触面速度が減少することが、ウェブ６に対して物理的な収縮処理のための速度差付与として作用する。その結果、ゲインＧ_ｃｍｐの設定、調整により、電気制御的に再現性のある動作となり、安定的な操業が期待できる。

実施の形態５．
次に、実施の形態５を説明する。
実施の形態５は、要具５の厚みδの摩耗等による経時的な変化を検出して、その結果を第２ロール２の速度補正演算へ反映することにより、経時的補正誤差を補償する機能を備える。

図１５と図１６は、この実施の形態５における複数ロール駆動の速度制御システムを例示するブロック図である。まず、構成について説明する。なお、図１２と図１３を用いて説明した実施の形態４と重複する部分の説明は省略される。

実施の形態５を特徴づけるのは一点鎖線で囲まれた部分である。実施の形態５は、前述の実施の形態４で説明した構成にこの部分が加えられたものである。

図１５において、要具厚み設定器６１９で設定された要具５の厚み初期設定値δ_０は、要具厚み変化補正器６１８に入力される。要具厚み変化補正器６１８の出力は、補正信号演算器６１７に入力される。

要具５の厚みδの検出方式は図示していないが、機械的な検出方法、レーザ計測を応用した検出方法、電気的な検出方法等、さまざまな方式が考えられる。本実施の形態ではその厚み検出方式は問わない。

次に、実施の形態５の作用を説明する。

これまで説明したように、速度補正は第１ロール１の半径設定値ｒ_１と要具５の厚みの設定値δを用いて算出される。通常、ロールは特殊な機能を意図したもの以外は金属製である。このため、ロールにおいては、摩耗による経時的な半径変化もきわめて微小である。これに対し、硬質ゴム素材のラバーの要具５においては、摩耗も早く経時的な厚み変化も大きい。このため、経時的変化の補正対象として、要具５の厚みδが考えられる。

ここでは、要具５の厚みδの電気的な検出方法の一例として、ふたつのロールの回転速度検出を利用する方法を示す。

図１６に示す機械構成部において、第２ロール２の半径をｒ_２、回転速度検出値をｎ_２、非駆動の第３ロール３の半径をｒ_３、回転速度検出値をｎ_３とする。

要具５の厚み方向の中心線の速度Ｖ_ｒｃは、直線部、曲線部にかかわらずどこでも等しいという実用的な仮定を用いると、（２０）式が成り立つ。

ここで両ロールの回転速度の比をｎ_３／ｎ_２＝Ｒ_ｎとすると、（２１）式が得られる。

（２１）式を変形して厚みδを回転速度比Ｒ_ｎの関数として表すと、（２２）式が得られる。

（２２）式において、ｒ_２、ｒ_３の経時的変化は無いものとして、厚みδだけが変化するとする。新品の要具５の厚み初期値をδ_０とし、この時の両ロールの回転速度比Ｒ_ｎ０を計測しておくことにより、回転速度比Ｒ_ｎ計測値に対応して要具５の厚みδが求められる。

次に関数グラフの例を説明する。
図１７は、この実施の形態５における複数ロール駆動の速度制御システムに利用される関数グラフを示す図である。

このような特性を関数テーブルとして準備しておけば、回転速度比Ｒ_ｎの計測値から直ちに要具５の厚みδが求められる。要具５の厚みδは摩耗等による時間的に緩やかな変化である。このため、回転速度比Ｒ_ｎ計測においては、実用上、平均化、低域通過フィルタ等を通して瞬時変化誤差を除去するとよい。

（２１）式からわかるように、本厚み検出方式は、この二つのロールの半径が異なる値であることを条件とする。この際、ロールの半径は小さく、両ロールの半径比が大きい方が、要具５の厚みδを精度よく計測できる。また、要具５の中心線の速度とロール接触面速度の仮定条件からは、ある程度抱き角が大きい方が望ましい。

以上は、要具５の厚みの経時的な変化を検出し、要具５の厚み設定の初期設定値δ_０に対して自動的に補正する一方式であるが、このような要具厚み変化補正器６１８を備えることにより、要具厚み変化補正器６１８へ誤差の少ない要具５の厚みの設定値δが与えられる。

以上述べた実施の形態５によれば、実施の形態４での効果に加えて以下の効果を得ることができる。

すなわち、要具５の厚みの経時的な変化を検出して、要具５の厚みの初期設定値δ_０を自動的に補正した厚みの設定値δを、第２ロール２の速度補正演算へ反映することにより、要具５の厚みの経時的な変化に起因する補正誤差を自動的に補償し、第２ロール２の回転速度基準に対して常に適正な補正を行うことができる。

実施の形態６．
図１８は、この実施の形態６における複数ロール駆動の速度制御システムが適用されるクルパック装置の機械構成例を示す側面図（要具接触時）である。なお、図５を用いて説明した実施の形態１と重複する部分の説明は省略される。

実施の形態１から実施の形態５の第２ロール２は、要具５の内周側を駆動する。これに対し、実施の形態６の第２ロール２は、要具５の外周側を駆動する。

実施の形態６においても、第２ロール２の半径設定を｛ｒ_２＋（δ／２）｝と設定することで説明できる。

以上述べた実施の形態６によれば、実施の形態１から実施の形態５での効果と同様の効果を得ることができる。

以上、複数の実施の形態においては、できるだけ具体的に記述するため、便宜上重袋クラフト紙を抄造するクルパック装置を例示して説明したが、抄紙機、クルパック装置に限定するものではなく、ウェブを、ロールと、ロールで駆動する厚みを有する要具で搬送する設備に対し、実施の形態１から実施の形態６の速度制御システム１０００を適用できる。

説明の便宜上、複数の実施の形態においては、駆動ロールは第１ロール１と第２ロール２の２本としたが、３本以上の複数ロールの駆動に対しても、実施の形態１から実施の形態６の速度制御システム１０００を適用できる。

さらに、これら新規な実施の形態は、その他の様々な形態で実施されることができる。実施の形態１から実施の形態６の速度制御システム１０００の要旨を逸脱しない範囲で種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。たとえば、説明においてはロール径を半径として説明したが、直径を設定する方式でも同様の作用と効果が得られる。

以上のように、この発明に係る複数ロール駆動の速度制御システムは、ウェブに付与する物理的特性を所望の程度に安定的に得るシステムに利用できる。

１ 第１ロール、 ２ 第２ロール、 ３ 第３ロール、４ ニップバー、 ５ 要具、 ６ ウェブ、 ６ａ 表面側、 ６ｂ 裏面側、 １０ ＣＰＫセクション、 １１ ２Ｄセクション、 １２ ３Ｄセクション、 １０１ 第１ロール駆動電動機、 １０２ 第１ロール回転速度検出器、 １０３ 第１ロール駆動装置、 １０３ａ 速度制御器、 １０３ｂ トルク制御器、 １０３ｃ ドライブ変換器、 １０３ｄ 回転速度帰還規格化回路、 １０３ｅ 加算器、 ２０１ 第２ロール駆動電動機、 ２０２ 第２ロール回転速度検出器、 ２０３ 第２ロール駆動装置、 ２０３ａ 速度制御器、 ２０３ｂ トルク制御器、 ２０３ｃ ドライブ変換器、 ２０３ｄ 回転速度帰還規格化回路、 ２０３ｅ 加算器、 ２０３ｆ 速度基準垂下ゲイン、 ２０３ｇ 加算器、 ３０２ 第３ロール回転速度検出器、 ４０１ 抄速基準発生器、 ５０１ ２Ｄ用ドロー調整器、 ６０１ ＣＰＫ用ドロー調整器、 ６０２ 第１ロール加減速制限器、 ６０３ 抄速／第１ロール回転速度変換器、 ６０４ 回転速度基準規格化回路、 ６０５ 第１ロール半径設定器、 ６０６ 第２ロール速度基準調整器、 ６０７ 第２ロール加減速制限器、 ６０８ ライン速度／第２ロール回転速度変換器、 ６０９ 回転速度基準規格化回路、 ６１０ 第２ロール半径設定器、 ６１１ 乗算器、 ６１２ 信号開閉器、 ６１３ 補正信号変化率制限器、 ６１４ 加算器、 ６１５ 乗算器、 ６１６ 補正信号ゲイン設定器、 ６１７ 補正信号演算器、 ６１８ 要具厚み変化補正器、 ６１９ 要具厚み設定器、 ６２０ 第１ロール回転速度／抄速変換器、 ６２１ 第２ロール回転速度／ライン速度変換器、 ６２２ 乗算器、 ６２３ 信号開閉器、 ６２４ 補正信号変化率制限器、 ６２５ 加算器、 ６２６ 周速差検出器、 ６２７ 周速差表示器、 ６２８ 周速同調範囲内判定回路、 ６２９ 周速同調逸脱判定回路、 ６３０ 周速同調範囲内設定器、 ６３１ 周速同調逸脱設定器、 ７０１ ３Ｄ用ドロー調整器、 １０００ 速度制御システム、 １１００ａ プロセッサ、 １１００ｂ メモリ、 １２００ ハードウェア

Claims (5)

1. ウェブを搬送する第１ロールの周速基準と、前記第１ロールの径と、ループ状の要具を駆動する第２ロールの径と、前記要具の厚み設定値から、前記ウェブを挟んで前記第１ロールに抱き角を持って前記要具を接触加圧した際の前記要具の前記ウェブとの接触面速度を演算する演算手段と、
   前記第１ロールの前記ウェブとの接触面速度に対し、前記要具の前記ウェブとの接触面速度が所望の値となるように前記第２ロールの速度を制御する制御手段と、
   を備えた複数ロール駆動の速度制御システム。
2. 前記第２ロールの回転速度検出値から前記要具の前記ウェブとの接触面速度に変換するための補正量を与える補正手段、
   を備えた請求項１に記載の複数ロール駆動の速度制御システム。
3. 前記制御手段は、前記要具の分離時の前記要具の前記ウェブとの接触面速度と前記要具による接触加圧時の前記要具の前記ウェブとの接触面速度を切換え移行し、前記要具の前記ウェブとの接触面速度が所望の値となるように前記第２ロールの速度を制御する請求項１に記載の複数ロール駆動の速度制御システム。
4. 前記第２ロールへの速度補正ゲインを設定する設定手段、
   を備え、
   前記制御手段は、前記要具の分離時の前記要具の前記ウェブとの接触面速度と前記要具による接触加圧時の前記要具の前記ウェブとの接触面速度を切換え移行し、前記要具の前記ウェブとの接触面速度が所望の値となるように前記速度補正ゲインに応じて前記第２ロールの速度を制御する請求項１に記載の複数ロール駆動の速度制御システム。
5. 前記制御手段は、前記要具の前記ウェブとの接触面速度が前記要具の厚みの経時的変化の補正を含めて所望の値となるように前記第２ロールの速度を制御する請求項１に記載の複数ロール駆動の速度制御システム。

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