JPH046634B2 - - Google Patents

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JPH046634B2
JPH046634B2 JP58215898A JP21589883A JPH046634B2 JP H046634 B2 JPH046634 B2 JP H046634B2 JP 58215898 A JP58215898 A JP 58215898A JP 21589883 A JP21589883 A JP 21589883A JP H046634 B2 JPH046634 B2 JP H046634B2
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JP
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web
mark
line
tracking
circuit
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JP58215898A
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Inventor
Pii Sento Jon Robaato
Ei Roido Uiriamu
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Xerox Corp
Original Assignee
Xerox Corp
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Publication date
Application filed by Xerox Corp filed Critical Xerox Corp
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Publication of JPH046634B2 publication Critical patent/JPH046634B2/ja
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H23/00Registering, tensioning, smoothing or guiding webs
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H23/00Registering, tensioning, smoothing or guiding webs
    • B65H23/02Registering, tensioning, smoothing or guiding webs transversely
    • B65H23/032Controlling transverse register of web
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2511/00Dimensions; Position; Numbers; Identification; Occurrences
    • B65H2511/50Occurence
    • B65H2511/51Presence
    • B65H2511/512Marks, e.g. invisible to the human eye; Patterns
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G2215/00Apparatus for electrophotographic processes
    • G03G2215/00135Handling of parts of the apparatus
    • G03G2215/00139Belt
    • G03G2215/00143Meandering prevention
    • G03G2215/0016Meandering prevention by mark detection, e.g. optical

Landscapes

  • Registering, Tensioning, Guiding Webs, And Rollers Therefor (AREA)
  • Controlling Rewinding, Feeding, Winding, Or Abnormalities Of Webs (AREA)
  • Treatment Of Fiber Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は素材の連続ウエブの搬送に関し、特
に、供給源から巻取り手段に至るウエブ移動路に
おいてウエブを追跡するための装置に関する。
素材ウエブの処理に関して、例えばウエブの長
さに沿う種々の場所を確実に決定して1つまたは
それ以上の操作を行うことのできるようにするた
めに、ウエブの移動を追跡するための種々の装置
が従来から工夫されている。処理を行なうに際し
ては、ウエブの通路をモニタし、装置の一つまた
はそれ以上のステーシヨンにおける処理のために
ウエブが装置内の所定の通路を維持するようにす
ることが必要である。これには、例えば光学式モ
ニタ手段を用い、装置通路においてウエブを横に
並進運動させるか、またはウエブ供給ロールを横
に並進運動させて不整合を補正することが必要で
ある。
また、ウエブはその機械的寸法が変化する可能
性がある。即ち、ウエブがその長さに対して横及
び縦の両方向に伸長または収縮する可能性があ
る。かかる伸長または収縮はいくつかの要因によ
つて生ずる。主な要因としては、環境的条件、例
えば温度及び湿度、装置内でのウエブ取扱い、及
び、ウエブについて行なわれる特定の処理、例え
ばウエブの面に対する流体の適用の結果として生
ずる作用がある。
例えば誘導体被覆紙からなる電気写真式記録媒
体のようなウエブ素材の場合には、通例、ウエブ
は約0.305m(1フート)当り0.0254mm(1ミル)
も伸長または収縮する可能性があり、そして、こ
の種素材を横に横切る寸法的変化は該素材の縦方
向に沿う寸法的変化よりも3倍大きい可能性があ
る。ウエブ素材は、その製造様式により、かかる
寸法的変化を生じ易い。例えば、紙の場合には、
紙の繊維列理が、直交方向の一方における伸長ま
たは収縮が他方におけるものに比べて大きくなり
易いようになつている。ポリエステル基剤のフイ
ルムのようなウエブ素材は紙のように大きくは伸
長または収縮しないが、なお若干の伸長または収
縮を生ずる可能性がある。
また、ウエブ素材は完全に平坦または直状では
なく、またウエブ素材の両縁が互いに正確に平行
ではないという可能性がある。
ウエブ素材がウエブ処理装置を通過しつつある
ときに生ずるウエブのこれら寸法的変化及び機械
的不規則性は、所望の処理の好結果的適用に対し
て少なからぬ影響を与える可能性がある。
この問題に対する一つの解決法は、これら不規
則性のないようにウエブ素材の設計及び製造にお
ける仕様を厳格にすることであるが、これは望ま
しいことではない。即ち、ウエブ素材の製造にお
いてかかる品質管理を行なうためには高い費用が
かかり、これはウエブ素材製造者にとつて受容し
難いからである。もつと良い解決策は、これら不
規則性に対処することができ、且つステーシヨン
の機能をモニタ及び制御することができ、ウエブ
素材に対する変更を必要としない追跡装置を開発
することである。
概略説明すると、本発明は、ウエブ素材上に、
好ましくはその一方または両方の縁に沿つて設け
た追跡用標識をモニタし、そしてウエブの寸法的
変化を表わす信号を発生して1つまたはそれ以上
をウエブ処理ステーシヨンに適用し、ウエブの機
械的パラメータの変化を斟酌するようにした装置
に関するものである。
本発明のウエブ追跡装置は、1つまたはそれ以
上の処理ステーシヨンを通る所定の通路に沿つて
供給源から巻取り手段へ搬送される素材の連続ウ
エブに対するものであり、ウエブの少なくとも一
つの縁に沿つて整列した追跡用標識を具備する。
ウエブが装置の通路に沿つて搬送されるときに上
記追跡用標識を看取し、そして、該ウエブの長さ
における寸法的変化を表示し、また該ウエブの長
さに沿う特定の点を表示する情報を発生するため
の手段が設けられており、上記情報は1つまたは
それ以上の処理ステーシヨンにおいて有用なもの
である。上記手段は、上記追跡用標識を光学的に
感知して該追跡用標識を表わす電気信号を提供す
ることを含んでいる。
ウエブの搬送と関連する手段が上記整列した追
跡用標識を光電的に感知し、そして、装置によつ
て操作されつつあるウエブの横及び縦の両方の寸
法的量についての情報を表わす電気信号を提供す
る。この電気信号は、例えば、上記標識を表わす
該電気信号を処理及び翻訳する位置制御器を介す
るステツプモータの作動によつてウエブの横及び
縦の両方の寸法に対する調節を行なうのに有用な
ものである。
上記関連する手段の一つの特徴は、ウエブが或
る一つの処理ステーシヨンにおいて処理されつつ
あるときに該ウエブと該ステーシヨンとの間の相
対的並進運動を迅速に行なうことである。これは
いくつかの方法で行なわれる。第1の方法として
は、ウエブを装置内へ送り出す供給ロールを、装
置を通るウエブ通路及び装置の作業ステーシヨン
に対して横に並進運動させる。第2の方法として
は、処理ステーシヨンをウエブに対して横に並進
運動させる。第3の方法としては、処理ステーシ
ヨンまたは該ステーシヨンにおける構成部材を、
装置を通るウエブの通路に対して回転させる。
上記関連する手段の他の特徴は、ウエブの通路
に沿うウエブの移動速度を、上記追跡用標識に関
して感知した情報に基づいて制御することであ
る。
上記追跡用標識は、ウエブの片縁または両縁に
隣接して同じ寸法的間隔及び巾を有する一連りの
整列した整合マークを含んでいる。上記整合マー
クの前には整列した複数の初期設定用マークがあ
り、該初期設定用マークは、上記整合マークに比
べて異なる幾何学的形状、例えば異なるマーク巾
を有す。最後の巾小の初期設定用マークから最初
の巾大の整合マークに変化する点は、選定された
処理ステーシヨンにおいてなされるべき特定の処
理のためのウエブ上の開始点を表示する。
整列している整合マークの列の観察から引き出
されるウエブの横または縦の寸法的変化は、観察
されているウエブの長さの変化、即ち伸長または
収縮のいずれかを表示するものである。これに関
して、装置の通路内のウエブ片寄りに起因する処
理ステーシヨンに対するウエブの横整合のための
粗い補正は、ウエブ供給ロールを横に並進運動さ
せることによつて行なうことができ、ウエブの伸
長または収縮に起因する横整合のための細密な捕
正は、処理ステーシヨンまたは該ステーシヨンに
おける構成部材を横に並進運動させて該ステーシ
ヨンをウエブに対して再心出しすることによつて
行なうことができる。
或いはまた、ウエブの両縁において整列してい
る整合マークの列に隣接且つ平行している追跡線
を利用して処理ステーシヨンを横に並進運動させ
る。
本発明の他の目的及び実施態様は、図面を参照
して行なう以下の詳細な説明から明らかになり、
また、特許請求の範囲の記載から解る。
第1図及び第2図に本発明の装置10を線図的
に示す。装置10は1つまたはそれ以上の処理ス
テーシヨン12,14及び16を有す。ステーシ
ヨン12ないし16はウエブ18の通路に整合し
ている。ウエブ18は、駆動モータ24によつて
駆動される駆動ロール22により、供給ロール2
0からX方向に、装置10のベツドにおける一連
りのロール上に引き出される。これらロールを参
照番号26及び28において示す。ウエブ18を
堅く把持するために、一連りのローラ30が設け
られておつて駆動ロール22に対して乗りかかつ
ている。ウエブ18は、巻取りモータ34によつ
て駆動される巻取りロール32上に巻き取られ
る。
供給ロール20にはまた駆動モータ19が設け
られており、送り出し済みのウエブ18を供給ロ
ール20上に巻き返して処理ステーシヨン12な
いし16によつて更に処理できるようになつてい
る。かかるウエブの取扱いは、連続ウエブ素材の
製造、被覆、使用(例えば、リールからリールへ
の記録用テープの搬送)及び他の処理を含む連続
ウエブ取扱い技術の分野において通例行なわれて
いるものであるから、ロール20及び32に対す
る駆動モータ回路の図示を省略してある。基本的
には、供給ロール用モータ19は矢印20′方向
に駆動力を連続的に与え、巻取り用モータ34は
矢印32′方向に駆動力を連続的に与える。これ
らの互いに反対の駆動力により、ウエブ18は、
駆動モータ24が矢印24′で示すいずれかの方
向に回転させられて、ウエブ18を装置10によ
る処理のために比較的遅い速度で前方へ移動させ
るか、またはウエブ18を比較的速い速度で後方
へ移動させて供給ロール20上に巻き戻すまで
は、平衡状態に保持される。駆動サーボ制御器4
8が、路線50を介して駆動モータ24を駆動
し、且つその速度及び方向を制御する。制御器4
8は、出力端子が路線54を介して該制御器48
に接続されているタコメータ52を含む速度サー
ボループを用いることにより、選定されたモータ
速度を保持する。この形式の制御器はウエブ取扱
い技術分野において通例用いられているものであ
る。
ローラ38で後押しされているエンコーダ36
が、移動するウエブ18と共に回転するようにな
つている。上記エンコーダは装置10を通るウエ
ブ通路に沿う適宜の場所に配置されている。エン
コーダ36の出力は路線40を介して位置制御回
路42及び44の各々並びに制御回路46へ与え
られる。エンコーダ36は1回転ごとに一連りの
パルスを発生する。この各パルスはウエブ移動の
一つの増加分距離を表わす。
位置制御回路42及び44はそれぞれの路線5
6及び58を介してそれぞれのサーボステツプモ
ータ62及び64に方向パスル及び補正パルスを
与え、制御回路46は路線60を介して処理ステ
ーシヨン16に補正パルスを与えて所望の補正機
能を行なう。サーボステツプモータ62及び64
はそれぞれのステーシヨン12及び14において
所望のサーボ機能を行なう。
第1図及び第2図に示すように、複数対のホト
センサX,Y,X′及びY′が、ウエブ18の近く
に、ステーシヨン12ないし14に先立つて配置
されている。これらホトセンサは、実際上は、カ
ソードを正のバイアス源に接続させて対をなして
いるホトダイオードである。即ち、ホトセンサX
はホトダイオード1X及び2Xから成つており、
ホトセンサX′はホトダイオード1X′及び2X′か
ら成つており、ホトセンサYはホトダイオード1
Y及び2Yから成つており、ホトセンサY′はホ
トダイオード1Y′及び2Y′から成つている。こ
れらホトセンサをエンコーダ36と第1のステー
シヨン12との間に配置する必要はない。これら
ホトセンサを、例えばステーシヨン14と16と
の間のような、装置10の通路長に沿う他の場所
に配置してもよい。しかし、これらホトセンサの
ウエブ18に対する検知能力は1つまたはそれ以
上のステーシヨンにおける利用に供せられるか
ら、これらホトセンサをステーシヨン12ないし
16に比較的至近して配置するのが好ましい。
ホトセンサX,X′,Y及びY′の各々はまた、
ウエブ面17へ向いているそれ自体の光源を有し
ている。この光源は図には示していない。
第2図に示すように、ホトセンサX,Y,X′,
及びY′は、追跡用標識70と実質的に整合する
ようにウエブ18の面17の下に機械的に取付け
られており、上記標識は一連りの縁追跡マーク7
2及び74並びに2本の追跡線76及び78から
成つている。センサXは追跡マーク72を感知す
る位置にある。センサYは追跡線76を感知する
位置にあり、センサX′は追跡マーク74を感知
する位置にあり、センサY′は追跡線78を感知
する位置にある。ウエブの面17が諸処理ステー
シヨンに通つて引き出されるにつれて、センサ
X,X′,Y及びY′並びに接続されている信号処
理回路は、上記標識をモニタし、且つ種々のステ
ーシヨンの機能のためにその情報を利用すること
ができる。
第1図に示すように、センサY及びY′はその
それぞれの出力線80及び82を制御回路42,
44及び46に接続させている。センサX及び
X′はそのそれぞれの出力線84及び86を、こ
れもまた制御回路42,44及び46に接続させ
ている。
供給ロール20からのウエブ18の送出し部の
近くにはダンサロール90があり、該ロールは、
矢印92で示す所定の値の偏倚力ウエブ18に与
えるように通例の仕方で支持されている。ダンサ
ロール90に加えられる所定の張力をモニタする
ための手段94が設けられている。手段94は、
ダンサロール90の相対的垂直移動を測定するよ
うに配置された例えば光学式センサである。或い
はまた、手段94は、かかる移動を測定するため
の電気式センサであつてもよい。かかる実施例を
第16図に示してあり、これについては後で説明
する。手段94は路線96によつて張力サーボ制
御器98に接続されている。制御器98は、モー
タ駆動制御器を含んでおり、路線100を介して
供給ロール用モータ19に接続されている。
ダンサロール90の機能は、ウエブ18が供給
ロール20から送り出されるときに所定量の張力
を該ウエブに加えることを確保することである。
サーボ制御器98は所望の張力における変化をモ
ニタし、場合に応じてモータ19に対する逆トル
クを増減して所望の値のウエブ張力に補正する。
ウエブ18に対するY方向調節、即ち、処理ス
テーシヨン12ないし16に対するウエブ位置の
横方向調節は、第3図及び第12図に詳細に示す
供給ロール位置アクチユエータ102によつて行
なわれる。アクチユエータ102はステツプサー
ボモータを含んでおり、該モータは供給線104
を介してウエブ案内サーボ制御器106から入力
を受取り、供給ロール20をいずれかのY方向で
横に移動させる。光学式縁センサ110がウエブ
18の縁をモニタし、所望のY方向のウエブ整合
のために供給ロールをどの方向に横に移動させる
べきかを指示する入力信号を路線108を介して
ウエブ案内サーボ制御器106に与える。
次に第3図及び第4図を参照してY方向の供給
ロール調節について詳細に説明する。供給ロール
20は、端部ロールストツプ181及び182を
有するロールチユーブ180からなる構造体上
に、側部フレーム140及び142に回転可能に
支持されている。ストツプ181及び182は、
ロールスペーサ182により、ロール20をチユ
ーブ180上に支持している。ロールストツプ1
81はチユーブ180に固定されており、ストツ
プ182は着脱式である。外側にねじ切りしたカ
ラー184が、ストツプ181と反対のチユーブ
180の端部に固定されている。ロール20をチ
ユーブ180及びガイド即ちスペーサ183上を
滑らせてその端部をストツプ181と係合させる
と、着脱的ストツプ182はカラー184上を滑
り、カラー184にねじ込まれたロールナツト1
85によつて所定位置に保持される。このように
して、供給ロール20はチユーブ180上に固定
保持される。
ロールチユーブ180の左右両端部には軸受支
持部材186及び187がそれぞれ設けられてい
る。部材186は円筒状通路189を有してお
り、該通路内にはロールスラストプランジヤ18
8が滑動可能に取付けられている。プランジヤ1
88の後方部には円形突出部190が設けられて
いる。
チユーブ180の内部にはプランジヤばねスト
ツプ191が取付けられている。ストツプ191
には円形戻り止192が設けられている。圧縮ば
ね193がプランジヤ突出部190とストツプ戻
り止192との間に取付けられておつてプランジ
ヤ188を通路189から外方へ押している。し
かし、プランジヤ188はストツプリング186
Aによつて通路189内に保持されている。
プランジヤ188の前端部には尖頭突出部19
4が設けられており、該突出部はモータ駆動軸1
95の端部延長部195Aと接触している。軸1
95は供給ロール用モータ19によつて駆動され
る。
駆動軸195の端部には駆動トルクカツプラ1
96が固定されている。軸受支持部材186の外
端部にはロールカツプラ197が形成されてい
る。カツプラ196及び197は、各々が、1つ
またはそれ以上の延長部196′または197′を
それぞれ有しており、該延長部は、回転運動が軸
195に対していずれかの方向に与えられるとき
に、他方のカツプラ上の対応の相補延長部と係合
する。従つて、駆動軸195が回転すると、カツ
プラ196のカツプラ延長部196′がロールカ
ツプラ197上の対応の延長部197′と接触し、
これにより、ロールチユーブ180は軸195に
よつて回転可能に駆動される。偏倚力を加えられ
ているプランジヤ188は、ロールチユーブ18
0の回転運動をじやますることなしにカツプラ1
96及び197を互いに堅く係合させておく働き
をなす。
軸受支持部材186はロールスリーブ軸受19
8内に支持されており、該軸受は、側部フレーム
142の一部である取付体即ち突出部190内に
支持されている。軸受支持部材187はロールス
リーブ軸受198A内のロールチユーブ180の
他端部に支持されており、該軸受は、側部フレー
ム140の一部である取付体202内に支持され
ている。
軸受支持部材187の端部には、球状端面20
4を有するプラグ部材203が設けられている。
軸受支持部材186及び187は、U字形また
は端部開放の軸受198及び198A内に支持さ
れる。このようにして、供給ロールチユーブ18
0全体を容易に差し込んでそのカツプラ端部を軸
受198上の所定場所に位置させ(カツプラ19
6及び197を相互連結させる)、引き続いてロ
ールチユーブ180の他端部を軸受198A上の
支持体187に差し込むことができる。球状端面
204は、プランジヤ188の偏倚作用により、
ねじ込まれたねじ208の前端上に円滑に乗る。
この作用は、ロールチユーブ180を軸受198
及び198A上に差し込んだときに生ずる可能性
のある損傷を防止する。
位置アクチユエータ102は、ボルト213を
介してフレーム板206上に取付けられているス
テツプモータ205を具備している。モータ20
5の出力軸207はねじ込まれたロール駆動ねじ
208に固定されている。ねじ208には所定ピ
ツチの外側ねじ山が設けられている。開口210
が側部フレーム140に設けられており、該開口
内に、内側にねじ切りしたブツシング211が取
付けられ、固定子212によつてフレーム140
に固定さている。ねじ切りしたブツシング211
は駆動ねじ208と同じねじ山ピツチを有してお
り、従つて、モータ軸207が回転すると、駆動
ねじ208は、軸207の回転方向により、プラ
グ部材203に対して横に離隔または接近する。
この並進運動を行なわせるためには、ステツプモ
ータ205を、駆動ねじ208の並進運動と共に
移動するように取付けることが必要である。これ
は、移動可能に取付けられたフレーム板206に
よつて達成される。
フレーム板206は平らな板から成つており、
ピン214が該板の各隅部から延びている。ピン
部材214は、側部フレーム140に形成されて
いる対応の開口215内に滑動的に位置決め可能
である。モータ205の作動により、駆動ねじ2
08はロールチユーブ180の軸線199に沿つ
て並進運動させられる。従つて、ウエブ18を処
理ステーシヨン12内へ給送するときに該ウエブ
を横に整合させるように供給ロール20をY方向
に位置決めすることができる。この並進運動は、
供給ロール用モータ19により、軸195並びに
カツプラ延長部196及び197を介して、ロー
ルチユーブ180の回転運動とは独立にロールチ
ユーブ180に与えられる。
リミツトスイツチ装置216が側部フレーム1
40上に取付けられている。装置150及び15
2と同じように、装置216には、参照番号21
7及び218においてそれぞれ2つの光学式セン
サ及び光源の対が設けられている。フラツグ22
0がフレーム板206の頂縁上に取付けられてい
る。ステツプモータ205がいずれかの方向に連
続回転すると、フラツグ220は上記光源のビー
ムをそれぞれのセンサへ届かせ、ウエブ案内サー
ボ制御回路106を介してモータ205の回転を
停止される。従つて、センサ/光源の対217及
び218はアクチユエータ102に対する並進運
動の最大限界を表わすものである。
センサ/光源の対217及び218のそれぞれ
の出力221及び222は回路106に入力とし
て与えられる。前述したように、光学式縁センサ
110はその出力を路線108を介して回路10
6に接続させる。
第4図に示すように、センサ110はU字形の
フレーム223を備えており、光源224が上記
フレームの一方の脚部上に取付けられており、こ
れに対向して、ホトセンサ225がフレーム22
3の他方の脚部上に取付けられている。光源22
4は光源給電線224′に接続されている。セン
サ110は側部フレーム140に対して取付けら
れている。センサ110は次のように用いられ
る。即ち、ホトセンサ225が光源224からの
全照明光を検知する位置、即ち、ウエブ18が光
源224の通路内にない位置と、ホトセンサ22
5が光源224からの照明光から完全に遮断され
る位置、即ち、ウエブ18が光源224の通路内
に完全に入つている位置との中間にセンサ110
があるように用いられる。
回路106は2つの基本的機能、即ち、光学式
センサのインタフエース及びステツプモータの制
御を行なう。これら機能を第12図について詳細
に説明する。一般に、ステツプモータ205の作
動は次の通りである。即ち、回路106を介して
起動させられると、モータ205は回転してロー
ルチユーブ180を内部最大限界まで並進運動さ
せ、そこで、フラツグ220がセンサ/光源の対
217の光ビームを遮つてモータ205の回転を
停止させる。次いで、モータ205は、ウエブ1
8の縁がホトセンサ225を半ば越えるほぼ中点
まで反対方向に所定量だけ回転させられる。この
時点で、フラツグ220は対217と218との
間のほぼ2分の1の道のりにある。回路102の
センサインタフエースとして比較器があり、該比
較器の一つの入力はホトセンサ225からのもの
であり、他の入力は電圧基準VREFからのものであ
る。VREFは、ウエブ18に対して所望される粗Y
位置を電気量で表わすものである。路線108を
介するホトセンサ225からの電圧値はVREFと比
較され、ロールチユーブ180の位置をY方向に
沿つて再調節して、ウエブが供給ロール20から
送り出されつつあるときに該ウエブの縁を再位置
決めするためにステツプモータの制御を開始すべ
きかどうかを決定する。一例をあげると、供給ロ
ール並進運動の調節の大きさは±0.254mm(10ミ
ル)である。ステツプモータはその出力軸の24
0ステツプ回転を与える。駆動ねじ208のねじ
山ピツチが25.4mm(1インチ)当り10回転である
とすると、モータ205の出力軸の1回転は25.4
mm当り約2000ステツプを含んでおり、モータ20
5の各ステツプは0.0127mm(0.5ミル)の並進ス
テツプである。
処理ステーシヨン12ないし16における所望
の調節に対するステツプモータ制御信号または補
正信号を提供するための整合手段について次に説
明する。行なうべき調節は、ウエブ面17上の追
跡用標識の光学的モニタに基づいてなされる。こ
の整合手段を正しく理解するためには、追跡用標
識を充分に理解すべきである。
第5図に記録用ウエブ18の縁区域を示す。矢
印aはウエブ移動方向を示す。ウエブ18のフイ
ールド15内に、それぞれの処理ステーシヨン1
2ないし16において1つまたはそれ以上の処置
によつて処理されるべき領域69を示してある。
かかる処置としては、特殊の被覆操作またはウエ
ブ面処理またはプリント操作がある。
第2図について前述したように、追跡用標識7
0は整合マーク即ち追跡マーク72及び追跡線7
6を含んでいる。整合マーク72は等しい巾のも
のであり、その巾に等しい間隔だけ互いに分離し
ている。マーク72は、ウエブ18のX方向にお
ける寸法的変化を測定するのに用いられる。追跡
線76は、追跡線78と共に、ウエブ18のY方
向における寸法的変化を測定するのに用いられ
る。
追跡用標識70は、ウエブ面17上に予めプリ
ントしておいてもよいし、またウエブ処理の時に
プリントしてもよい。後者の場合には、ステーシ
ヨン12ないし16のうちの一つを標識のための
プリント用ステーシヨンとなし、他のステーシヨ
ンにおけるウエブ処理の前に標識をプリントする
ようにする。
プリントした標識70の代りに、ウエブ18の
一方または両方の縁の近くに設けた一連りの矩形
状抜き穴を追跡用標識として用いてもよい。この
実施例において、ホトセンサX,X′,Y及びY
に対する光源を、ウエブの上側上に、1つまたは
それ以上のホトセンサに対向させて配置してい
る。
ウエブ18に対してウエブ処理が始まる正確な
点を決定するための手段が構ぜられる。この点は
第5図において矢印79で示されており、これは
開始点である。この点は、一連りの初期設定用マ
ーク71の識別後、整合マーク72の線列の始ま
り前の最初の整合マーク77の決定点により算出
可能である。初期設定用マーク71は2つの機能
を行なうのに用いられる。その第1の機能は、第
11図の処理開始回路が、ウエブ上に形成されて
いる目的とするマークを、ウエブ面17上にある
引つかき印または異質の印のような他のマークに
対して事実上識別しているかどうかを測定するこ
とである。上記回路が一連りの初期設定用マーク
71を検知したということを該回路が認識する
と、該回路は動作許容状態にされ、すなわちイネ
ーブルされ、処理開始(START
TREATMENT)点を参照番号79において決
定することができる。この決定は、最後の巾小の
初期設定用マーク75から最初の巾大の整合マー
ク77への転移からなされる。この間隔の変化は
ポインタ即ち開始点79によつて表わされる。こ
の開始点79は、巾小の初期設定用マーク71と
巾大の整合マーク72の間の転移(75から77
への転移)が認識された後に所定数のパルスを計
数することにより決定される。この変化が上記回
路によつて認識されると、処理開始の点79を正
確に決定することができる。上記回路は、エンコ
ーダ36によつて発生されるパルスを計数するよ
うに設計されている。パルスは、1対のホトセン
サが光の一つの平衡状態を検知する点から光の次
の平衡状態までの間で計数される。例えば、初期
設定用マーク71は整合マーク72の3分の1の
大きさまたは巾である。このことは、一つの光平
衡状態から次の平衡状態までの1サイクルに対し
て、上記の回路によつて計数されるN個のエンコ
ーダパルスがあるということを意味する。この計
数されるパルスは、整合マークから発生して上記
サイクル中に検知されるものよりも少ない。即
ち、上記発生するパルスは約3分の2長く、N+
2/3Nに等しい。マーク75からマーク77への
転移において計数されるエンコーダパルスのこの
個数の差を用いて、処理用始点77がウエブ18
上のどこで始まるかを決定する。
初期設定用マークの決定及び処理開始の決定に
関する回路を説明する前に、追跡用標識70に対
するホトセンサX,Y,X′及びY′の関係(第6
図、第7図、第8図)及びこれらホトセンサから
受取られる電気信号に対する初期ホトセンサ信号
処理回路(第9A図、第9B図、第10図)につ
いて説明する。
第2図に示す追跡用標識70を第6図に拡大し
て詳細に示す。X方向におけるウエブの寸法的変
化を測定するためには、ウエブの片側縁だけに沿
つている一連りの整合マーク72が必要である。
しかし、ウエブの両縁に沿つた整合マーク即ち追
跡マーク72及び74があれば、かかる変化をよ
り良く弁別することができる。また、装置10を
通るウエブ通路に沿うウエブの曲りを弁別するこ
とができ、及び、ステーシヨンのθ(回転的)位
置変化を考察することができる。
Y方向におけるウエブの寸法的変化を測定する
ために、1対の追跡線76及び78を、ウエブの
各縁に沿つて1つずつ設ける。ホトセンサYに対
する線76及びホトセンサY′に対する線78の
Y方向における位置的変化をモニタすることによ
り、ウエブ18が伸長しているか収縮しているか
を測定することができる。
X方向におけるウエブの寸法的変化を弁別する
には、制御回路42または44は、X及び/又は
X′のホトセンサ対の光平衡状態相互間でエンコ
ーダ36からのエンコーダパルスを絶えず計数す
る。例えば、第6図において、ホトセンサの対1
X′及び2X′がこの平衡した転移点にあるものと
して示してある。ウエブがサイクル240を完了
して次のかかる転移点へ移動するときに、エンコ
ーダ36から発生して受取られるパルスの個数
は、(1)寸法的変化がない(期待される計数が受取
られた)、(2)ウエブの収縮が生じた(期待計数未
満の不充分な個数が受取られた)、または(3)ウエ
ブの伸長が生じた(期待計数を超える多い個数が
受取られた)ということを表示する。実際の実施
例においては、期待計数は、距離240で表わさ
れる1サイクルの時間内で448エンコーダパルス
である。
Y方向におけるウエブの寸法的変化を弁別する
には、制御回路42または44は、ホトセンサY
及びY′の光平衡状態をモニタする。そして、こ
れらセンサの対がそのそれぞれの追跡線76及び
78に対して等しくまたがるならば、平衡状態が
存在しているのである。上記センサの対が変化を
表示するならば、即ち、センサ2Y及び/又は1
Y′のいずれか一方または両方が、これと組合う
センサ1Y及び2Y′よりも多く光を感知するな
らば、Y方向におけるウエブの伸長が検知された
のである。処理ステーシヨン12もしくは14ま
たはこれらのステーシヨンの構成部材のY方向の
並進運動を開始して相対的Y方向移動をなさし
め、これを、Y及びY′の両ホトセンサから受取
られる総体の光に関して平衡状態に到達するまで
継続する。
センサの対が変化を表示するならば、即ち、セ
ンサ1Y及び/又は2Y′のいずれか一方または
両方が、これと組合うセンサ2Y及び1Y′より
も多く光を感知するならば、Y方向におけるウエ
ブの収縮が検知されたのである。処理ステーシヨ
ンまたはステーシヨン構成部材のY方向の並進運
動を開始させ、これを、Y及びY′の両センサか
ら受取られる総体の光に関して平衡状態に到達す
るまで継続する。
ウエブ18の位置の曲りを弁別するには、制御
回路42または44は、整合マーク72及び74
の両線列を沿う光平衡状態をモニタする。サイク
ル240当りのエンコーダパルスの計数が、一方
の側に沿うものが他方の側に沿うものに対して異
なつているならば、即ち、例えば、一方の側にお
ける計数が期待計数に比べて高いか、または他方
の側において期待計数よりも低いならば、装置1
0を通るウエブ通路におけるウエブの曲りが検知
されたのである。処理ステーシヨン12または1
4もしくはステーシヨン構成部材のθ並進運動を
開始させ、これを、Y及びY′の両ホトセンサか
ら受取られる総体の光に関して平衡状態に到達す
るまで継続する。
第7図及び第8図の他の実施例においては、追
跡線76及び78は無く、マーク72A及び74
Aの連りから成る追跡マーク線列が、第6図に示
す実施例の場合のように、X,Y及びθのモニタ
機能を提供する。Y及びY′のホトセンサは、Y
方向におけるウエブの伸長及び収縮の状態を測定
する手段としてマーク72A及び74Aの線列を
用い、X及びX′のホトセンサは、X方向におけ
るウエブの伸長及び収縮の状態並びにウエブの曲
り状態を測定するために、相互間隔をおくマーク
72A及び74Aを用いて、サイクル240当り
発生するエンコーダパルスの個数を測定する。
マーク72A及び74Aの上記と同じ線列を第
8図の実施例において示してある。しかし、第8
図においては、ホトセンサ121及び121′は
四分形センサである。四分形センサ121のA及
びC並びに121のB及びCの組合せ、及び、四
分形センサ121′のA及びC並びに121′のB
及びDの組合せが、センサ1Y及び2Y並びに1
Y′及び2Y′の機能をそれぞれ行なう。四分形セ
ンサ121のA及びB並びに121のC及びD、
及び、121′のA及びB並びに121′のC及び
Dの組合せが、センサ1X及び2X並びに1
X′及び2X′の機能をそれぞれ行なう。
第9A図及び第9B図はY及びY′のホトセン
サに対する初期信号処理回路を示すものである。
この回路はY及びY′のホトセンサにあり、また
は該回路の一部が位置制御器42または44にあ
る。ホトセンサ1Y及び2Y並びに1Y′及び2
Y′のカソードは共に正の電圧源に接続されてい
る。これらセンサの対のアノードは通例の演算増
巾器242の反転入力端子に接続されている。こ
れら増巾器上の帰還RCフイルタ242′が、ホト
センサY及びY′からの入力信号に対して低い帯
域巾を提供する。増巾器242の出力は、隔離抵
抗243並びにそれぞれの路線248,249,
250及び251を介し、且つ加算抵抗244を
介して加算接続点245に与えられ、該接続点は
加算増巾器246の一つの入力端子に接続されて
いる。増巾器246の他の入力端子は基準電圧、
例えば−5.6ボルトに接続されている。加算増巾
器246の出力端子は隔離抵抗及び正電圧バイア
スを介して演算増巾器242を非反転入力端子に
接続されている。この帰還の目的は、ホトセンサ
Y及びY′がこれに設けられた光源から受取る可
能性のある相異なる光の強さとは無関係に、感知
した入力を自動的に安定化することである。上記
光源からの光の強さは、時間の経過ととも変化ま
たは減少する可能性がある。帰還増巾器即ち加算
増巾器246は、加算接続点245を基準電圧、
例えば−5.6ボルトと同じ電圧に保持しようとし、
従つて、増巾器242の出力は、光源の強度が時
間の経過に伴つて変化しても、常に所望の同じ高
さになつている。
ホトセンサ2Y及び2Y′に対するそれぞれの
路線249及び251上の調節済みの出力は加算
抵抗253を介して加算接続点252に与えられ
る。ホトセンサ1Y及び1Y′に対するそれぞれ
の路線248及び250上の調節済みの出力は加
算抵抗255を介して加算接続点254に与えら
れる。
接続点252において加算された電圧値は線形
差動増巾器256の非反転入力端子に与えられ、
接続点254において加算された電圧値は増巾器
256の反転入力端子に与えられる。従つて、増
巾器256の路線257上の出力は、センサ2Y
及び2Y′によつて測定された光の強さの状態を
センサ1X及び1Y′によるものと比較した差を
表わす。この差は、出力線257上の電圧が、接
続点252における非反転入力端子に印加されて
いる−5.6ボルトの基準電圧よりも上になるか下
になるかに応じて、ウエブ位置に対する左または
右の補正を表わす。高利得差動比較器260が路
線257上の出力を入力として受取る。この比較
器はまた、該比較器の他の入力である−5.6ボル
トの基準電圧に参照させられる。従つて、比較器
260は、路線257上の出力が基準電圧よりも
上であるか下であるかをはつきりと測定する。
線形差動増巾器256の出力線257上の出力
はRCフイルタ258によつてフイルタ処理され、
そして、前述したように、高利得差動比較器26
0に対する一つの入力となる。比較器260の他
の入力端子は−5.6ボルトの基準電圧に接続され
ている。比較器260の感度帯域は小さく、従つ
て、比較器260に与えられる基準電圧に対する
正または負のいずれかの路線257上の極めて小
さな変化も対応の負または正の出力電圧を路線2
61上に与える。比較器に対する帰還抵抗260
Aが差動比較器260に対するヒステリシス作動
効果を提供する。路線261上の差動比較器26
0の出力はTTLバツフア回路262に入力とし
て与えられる。路線263上の回路262の出力
は、論理的高レベルまたは「1」か、低レベルま
たは「0」かのいずれかである。これら2つの状
態は、平衡外れ状態がYホトセンサによつて検知
されたかどうかを示す。即ち、高レベルまたは
「1」の出力状態は、上記ホトセンサが追跡線7
6及び78の中心に対して左にあり、従つて、ヘ
ツド心合せのために右への移動が必要であること
を示す。また、低レベルまたは「0」の出力状態
は、上記ホトセンサが追跡線76及び78の中心
に対して右にあり、従つて、ヘツド心合せのため
に左への移動が必要であることを示す。路線26
4において反転出力を図示してあるが、本実施例
においては使用しない。
以上において路線263上の出力の論理的意味
を説明したが、次に再び第6図について説明す
る。考察すべき2つの型の整合状態及び2つの型
の不整合状態がある。第1の整合型は、寸法的片
寄りがない場合、即ち、1Y及び2Y並びに1
Y′及び2Y′のセンサの対の中心から中心までの
寸法が追跡線76及び76の両方を同じに切り分
けている場合である。これは、第6図に示してあ
る場合である。第2図の整合型は、寸法的食い違
いがある場合である。即ち1Y及び2Y並びに1
Y′及び2Y′のセンサの対の中心から中心までの
寸法が追跡線76及び78を切り分けていない
が、追跡線の中心軸に対して、同じ距離だけ互い
に接近するように、または互いに離隔するように
ずれている場合である。センサ1Y及び1Y′並
びにセンサ2Y及び2Y′は加え合わされるから、
比較出力はこの場合においては同じであり、Y方
向ヘツド位置補正は開始されない。
第1の不整合状態は、センサの対1Y及び2Y
並びに1Y′及び2Y′が、追跡線76及び78の
中心軸に対して、左または右のいずれかの同じ方
向にそれぞれずれている場合である。上記センサ
がいずれも、例えば第6図で見て右へずれている
場合には、加え合わされたセンサ1Y及び1
Y′からの出力値は加え合わされたセンサ2Y及
び2Y′からのものを越え、従つて、回路262
の出力263は高レベルまたは「1」の状態を示
す。これは上記センサの対を追跡線76及び78
の中心軸上に再び整合されるために、ヘツド位置
決めのための右への移動が必要であるということ
を意味する。
上記センサがいずれも第6図で見て左へずれて
いるという状態においては、加え合わされたセン
サ2Y及び2Y′からの出力値は加え合わされた
センサ1Y及び1Y′からのものを越え、従つて、
回路262の出力263は低レベルまたは「0」
の状態を示す。これは、上記センサの対を追跡線
76及び78の中心軸上に再び整合させるため
に、ヘツド位置決めのための左への移動が必要で
あるということを意味する。
第2の不整合状態は、一つのセンサの対が追跡
線のうちの一つの線の中心線の左または右のいず
れかへずれており、他のセンサの対が他の追跡線
の中心軸上に中心をおいている場合である。例え
ば、第6図に示すセンサの対1Y′及び2Y′が図
示のように追跡線78上に中心をおいているもの
とし、そして、センサの対1Y及び2Yが左へず
れておつてその中心が追跡線76の左縁の上にあ
るものとする。センサ1Y及び1Y′の出力が加
え合わされ、そしてセンサ2Y及び2Y′の出力
が加え合わされるから、加え合わされたセンサ1
Y及び1Y′からの出力値は加え合わされたセン
サ2Y及び2Y′のものを越え、従つて回路26
2の出力263は高レベルまたは「1」の状態を
示す。これは、上記センサの対を上記第2の型の
整合状態に対して説明した仕方で整合させるため
に、ヘツド位置決めのための右への移動が必要で
あることを意味する。
同様に、第6図におけるセンサの対1Y及び2
Yが図示のように追跡線76上に中心をおいてい
るものとし、そしてセンサの対1Y′及び2Y′の
中心が追跡線78の右縁を越えて右へずれておつ
てその中心が該追跡線から外れているものとす
る。加え合わされたセンサ2Y及び2Y′からの
出力値は加え合わされたセンサ1Y及び1Y′の
ものを越え、従つて回路262の出力263は低
レベルまたは「0」の状態を示す。これは、上記
センサの対を上記第2の型の整合状態に対して説
明した仕方で整合させるために、ヘツド位置決め
のための左への移動が必要であることを意味す
る。
第2の型の不整合に対するこれら両方の例にお
いて、不整合のセンサの対1Y及び2Yまたは1
Y′及び2Y′の片寄りは(場合がどうであつて
も)、それぞれの追跡線の中心軸に対して互いに
反対のY方向にある。かかる場合には、補正的ヘ
ツド位置決め移動は、上例の各々において与えら
れている方向に対して反対の方向である。
第10図はX及びX′のホトセンサに対する初
期信号処理回路を示すものである。センサの対1
Y及び2Yに対する回路はセンサの対1X′及び
2X′に対するものと同じであり、従つて一つの
回路だけを示す。
ホトセンサ1X及び2Xまたは1X′及び2
X′のカソードは共に正の電圧源に接続されてい
る。これらセンサのアノードは通例の演算増巾器
268の反転入力端子に接続されている。これら
増巾器上の帰還RCフイルタ268′が、ホトセン
サX及びX′からの入力信号に対する低い帯域巾
を提供する。これら増巾器のそれぞれの路線27
2及び273上の出力は加算接続点270を介し
て加算抵抗269に与えられ、上記接続点は加算
増巾器271の一つの入力端子に接線されてい
る。増巾器271の他の入力端子は基準電圧、例
えば−5.6ボルトに接続されている。加算増巾器
271の出力端子は隔離抵抗及び正の電圧源を介
して演算増巾器268の非反転入力端子に接続さ
れている。この帰還の目的は、第9図について説
明したように、ホトセンサがこれに設けられた光
源から受取る可能性のある相異なる光の強さとは
無関係に、感知した入力を自動的に安定化するこ
とである。帰還増巾器即ち加算増巾器271は、
加算接続点270を基準電圧、例えば−5.6ボル
トと同じ電圧に保持しようとする。従つて、増巾
器268の出力は、光源の強度が時間の経過に伴
なつて変化しても、常に所望の同じ値になつてい
る。
路線272及び273上の調節済み出力はRC
フイルタ274を介して入力として差動比較器2
76に与えられる。比較器276の路線277上
の出力は、ホトセンサの対1Xもしくは2Xまた
は1X′もしくは2X′によつて感知される光の強
さの差を表わす。即ち、例えば、センサ1Xがセ
ンサ2Xよりも多くの光を感知すると、路線27
7上の出力は正となり、また、センサ2Xがセン
サ1Xよりも多くの光を感知すると、路線277
上の出力は負となる。比較器276の感度帯域は
小さい。従つて、比較器276の入力端子に対す
る信号相互間の極めて小さい差も、対応の負また
は正の出力電圧を路線277上に提供する。比較
器276に対する帰還抵抗276Aが、差動比較
器276に対するヒステリシス作動効果を提供す
る。路線277上の変化はTTLバツフア回路2
78に入力として与えられる。回路278の非反
転出力線279(センサX′の場合には279′)
は、論理的高レベルまたは「1」、または、低レ
ベルまたは「0」のいずれかの状態を表わす。回
路278の反転出力280は、この実施例におい
ては使用しない。
路線279上に生ずる高レベルから低レベルへ
の遷移は、相隣る整合マーク72または74間の
サイクル240の開始を示す。即ち、平衡した最
大光状態が、第6図において位置しているような
センサの対によつて得られたことを示す。また、
路線279上に生ずる低レベルから高レベルへの
遷移は、サイクル240の中央において生ずる遷
移を示す。即ち、平衡した最小光状態が、整合マ
ーク72または74の中心の上に位置しているセ
ンサの対によつて得られたことを示す。
次に第11図について説明すると、図は第1図
における位置制御回路42ないし46に対する回
路の一部を示すものである。第11図の回路を制
御回路46に対する実施例として用いる場合に
は、出力線60(処理開始)を用いるだけでよ
い。路線291,308,315及び316上に
与えられる他の全ての出力は路線60上の出力と
共に位置制御回路42及び44に対して用いられ
る。
第11図の回路は、(1)初期設定用マーク71が
検知されたかどうか、(2)START
TREATMENTの点に対するウエブ上の開始点
を決定するため最初の整合マーク77が何時検知
されたか、及び(3)ステーシヨン12ないし16に
おける適切な機能の可能化、を測定するための
START TREATMENTロジツクに関するもの
である。
処理開始ロジツク282は4つの主要な構成部
材、即ち、マーク感知ロジツク284、計数回路
286、感知マーク試験ロジツク288及び処理
開始点ロジツク290を具備している。ロジツク
284は、3つの入力の受取り及び翻訳のため
の、並びに計数回路286に対して出力を順序づ
けするための普通のゲート及び/又はフリツプフ
ロツプロジツクから成つている。計数回路286
は、受取つたパルスを計数し、これにより、巾小
の初期設定用マーク71が観察されたか、または
巾大の整合マーク72が観察されたかという粗で
はあるが正確な測定を行なうようにしている。感
知マーク試験ロジツク288は、一連りの初期設
定用マークの検知に対してN個の「ヒツト」がな
されたことを測定するためのものである。即ち、
N個の初期設定用マーク71がXセンサの視野内
にあると測定されたこと、及び、整合マーク74
の検知のために上記回路を初期設定すべきである
ということを決定するためのものである。感知マ
ーク試験ロジツク288は、回路286からヒツ
ト計数を取り、なされたヒツトの個数のトラツク
を保持し、及び、何時N個のヒツトがなされたか
を測定する。処理開始点ロジツク290は、最初
の整合マーク77が看取された後に他のロジツク
の機能を開始させるようにする。
マーク感知ロジツク284の主な目的は、当
初、カウンタ294をロード及びリセツトするこ
と、フイルタ310及び路線311を介してX感
知マーク信号を受信したら路線40上のエンコー
ダパルスの計数操作を可能化すること、及び、X
マーク感知間隔相互間においてカウンタ294内
に得られた最終値に対して出力をレジスタ299
内にラツチすることである。
マーク感知ロジツク284は2つの入力、即
ち、WEB ADVANCE及びX SENSE MARK
を有す。WEB ADVANCEは、ウエブ18の前
進についての駆動サーボ制御器48からの信号で
ある。
マーク感知ロジツク284に対する信号WEB
ADVANCEが低レベルであると、ロジツク28
4は動作禁止状態にされ、すなわちデイスイネー
ブルされ、従つてまた処理開始ロジツク282が
デイスイネーブルされる。信号WEB
ADVANCEが高レベルになると、マーク感知ロ
ジツク284は、追跡標識70を探す機能を可能
ならしめる位置にあるという準備完了状態におか
れる。
信号WEB ADVANCEが高レベルになると、
高レベル(LOAD)がマーク感知ロジツク28
4からロジツク284の出力線287上におか
れ、カウンタ294を、ゲート298を介するメ
モリスイツチ296からの初期設定用マーク71
を表わす巾小の感知マークに対する値にロードす
ることを可能ならしめる。
また、この時、マーク感知ロジツク284の路
線291上の出力信号TRACKINGONが高レベ
ルとなる。この高レベル出力信号が追跡制御ロジ
ツク359へ送られる。
路線295は、マーク感知ロジツク284と試
験ロジツク288との間のハンドシエーキング
(路線295の両端の矢印で表されるように、マ
ーク感知ロジツク284と感知マーク試験ロジツ
ク288がそれぞれ追跡機能を開始するために信
号の送信受信を行うようになつていること)及び
肯定応答機能となすものである。路線279から
のX感知マーク信号が路線311を介してマーク
感知ロジツク284に受取られつつあるときに、
マーク感知ロジツク284は、ヒツトがなされた
という適切な表示を探すべきこと、及びN個の初
期設定用マークを計数するために初期設定すべき
ことの表示を感知マーク試験ロジツク288に与
える。
計数回路286は、巾小のマーク間隔または巾
大のマーク間隔が何時看取されたかを概略測定す
ることのできるカウンタを具備している。この機
能は高度に精密である必要はない。即ち、実際の
間隔の10パーセント以内であればよく、適切なマ
ーク間隔が看取されたということを確認すること
ができる。
メモリスイツチ296は、巾小のマーク間隔を
表わす8ビツト計数を含んでいる。この計数値は
ゲート298は上に現われ、該ゲートは一連りの
ANDゲートの如くに機能する。LOADが路線2
87上に受取られると、上記計数値はカウンタ2
94に入れられる。
第10図からの路線289及び279′上の出
力はマーク感知同期フイルタ310に入力として
与えられる。上記フイルタの機能は、これら信号
を回路の高速3μクロツクと同期させること、及
び、受取られた信号が実際に感知マーク間隔であ
るということを測定することである。これは、マ
ーク感知間隔が少なくともN個のクロツクパル
ス、例えば3個のクロツクパルスにわたつて維持
するということを測定することによつて行なわれ
る。同期フイルタ310のX感知マーク出力は、
マーク感知ロジツク284及び処理開始点ロジツ
ク290の両方への入力線である路線311上に
現われる。この入力を受取ると、ロジツク284
は、この入力を、ANDゲート293への出力線
292即ちカウンタ動作許容信号(CTR EN)
上に送る。この出力は1つのマーク感知間隔を表
わす。従つて、ANDゲート293が、負となる
マーク間隔遷移によつてイネーブルされると、路
線40上のエンコーダクロツクパルスはカウンタ
294に送られて計数される。カウンタ294内
の計数値は、各マーク感知間隔に対してイネーブ
ルされたエンコーダパルスによつて減少させら
れ、間隔当り残つている値は路線289を介して
保持レジスタ299内にラツチされる。上記計数
値が、マーク感知間隔相互間の一連りのエンコー
ダパルスの値に近い該値よりも上または下のどこ
かの値に減少すると、レジスタ299内に保持さ
れている計数は、上記減少した計数がメモリスイ
ツチ296内の計数値と一致せんとしているとい
うことを表示するものである全部が二進数0であ
るか1である値に近い点に来る。検知されたマー
ク感知間隔に関しては概略の近似で間に合うか
ら、最上位の5ビツトだけを検査してレジスタ3
00内に保持する。この最上位の5ビツトが全て
1であるかまたは0であると、一つの「ヒツト」
が記録されたのであり、そしてこの一つの「ヒツ
ト」の表示は路線301上の入力として感知マー
ク試験ロジツク288に与えられる。
ウエブ面17上の「誤り」感知マーク、例えば
引つかき傷または汚れがフイルタ310において
受取られ、そしてN個のクロツクパルスに対する
検証試験を通過したとすると、カウンタ294は
マーク感知ロジツク284を介してイネーブルさ
れる。しかし、計数回路286は高い確立をもつ
て決してヒツトを記録しない。即ち、マーク感知
間隔は、巾小または巾大の追跡マークのいずれに
対する間隔とも大ざつぱに一致するものではない
からである。
また、巾小の初期設定用マークが計数回路28
6によつて実際に感知されたことを確かめるに
は、一連りの初期設定用マークが実際に看取され
たという最終的決定を感知マーク試験ロジツク2
88が行なう前に、いくつかの感知マークが看取
されたことを検証する。この決定は2ビツトカウ
ンタ303を用いて行なわれる。
この検証過程の開始時に、2の二進計数をメモ
リスイツチ305からカウンタ303にロードす
る。このカウンタ303のローデイングは路線3
04に対する使用可能化(LOAD)によつてな
される。カウンタ303の最初の使用可能化また
はLOADはマーク感知ロジツク284からのハ
ンドシエーキングで行なわれる。即ち、マーク感
知間隔について路線311からの入力に対して現
われるものを受取ると、路線295上の信号が感
知マーク試験ロジツク288を初期設定し、これ
はカウンタ303のローデイングを含んでいる。
感知マーク試験ロジツク288が路線301上
の「ヒツト」を受取ると、カウンタ303は路線
306を介して1つの計数だけ減算させられる。
路線301上に一列に並んでいる3つの「ヒツ
ト」はカウンタ303に入れ過ぎとなり、カウン
タ303の出力ボロー線307上に溢れが生ず
る。従つて、3つのヒツトは、初期設定用マーク
71の3つの正しい表示が生じたこと、並びに処
理の開始が企図されていること、並びに巾大の整
合マーク72の看取及び検証が適切であることを
意味する。
3つの感知マーク間隔が一列に並んでいない場
合には、感知マーク試験ロジツク288は路線3
04を介して2ビツトカンウンタ303をイネー
ブルし、その内容に、メモリスイツチ305から
2の計数を再ロードする。マーク感知ロジツク2
84によつて路線311上にそれ以上のマーク感
知間隔が受取られない場合には、ロジツク284
は路線295上に信号を出し、感知マーク試験ロ
ジツク288を再初期設定して巾小のマークを更
に検証させる。この再初期設定はカウンタ303
の再ローデイングを含む。
一列に並んでいる3つのヒツトが測定される
と、その表示がロジツク288へのボロー線30
7上に現われ、そこでロジツク288はゲート2
98への出力線302上に信号を送り、メモリス
イツチ297内の巾大計数値に接続させてゲート
298上に現わせさせる。この値は、巾大のマー
ク間隔、即ち整合マーク72または74のマーク
間隔を表わす8ビツト計数である。
メモリ選定器即ちスイツチ296及び297
は、巾小及び巾大のマーク感知間隔に対してそれ
ぞれ選定された値を有しており、任意の所望の数
値に予め選定しておくことができる。
この時、追加の巾小の感知マーク間隔が絶えず
受取られる。即ち、通例は、第5図に示すように
3個を越える初期設定用マーク71があるからで
ある。カウンタ294は巾大の感知マーク値でロ
ードされているので、計数比較における大きな値
の差により、「ヒツト」が計数回路286内に生
ぜず、これにより、レジスタ300内の最上位の
5つのビツトにおいて全部が二進数1または0で
あるという値になることができなくなる。
レジスタ内の最上位の5つのビツトが全て二進
数0か1かのいずれかになるときに巾大の整合マ
ークが看取され、そしてそのマーク間隔の近似値
が得られると、路線301上の出力が、「ヒツト」
がなされたということを示す。ロジツク288
は、出力線302を予め高レベルにセツトしてお
り、この「ヒツト」の受取りを最初の巾大の整合
マーク77として翻訳し、これから、参照番号7
9におけるSTART TREATMENT(第5図)
に対する正確な点についての決定を行なうことが
できる。この時、感知マーク試験ロジツク88は
出力線308をイネーブルし、これは巾大の感知
マーク間隔の検出を示すものである。この実施例
においては処理開始点ロジツク290がイネーブ
ルされて第13A図、第13B図及び第14図に
示す他の回路を初期設定及び機能化し、絶えず受
取られる感知マークデータを用いてステツプモー
タ及び行なうべき補正調節を決定することを可能
ならしめる。路線308上の出力は第12図、第
13A図及び第13B図における回路へのトラツ
キング獲得信号(TRK ACQ)を表わす。これ
については後で説明する。
ロジツク290の使用可能化はいくつかの主要
な機能を行なうためのものである。この機能とし
ては、位置サーボ駆動器の初期設定及び所定個数
の巾大の整合マーク72の計数操作があり、これ
により、START TREATMENT点79を決定
する。ロジツク290は、カウンタ303及びメ
モリスイツチ305と類似のカウンタ及びメモリ
スイツチを有しているが、ロジツク290内のメ
モリスイツチは、「処理開始」点79に対する巾
大の整合マークの個数を表わす数値「R」にセツ
トされている。処理開始点ロジツク290が、R
個の整合マーク感知間隔に等しい充分な個数の検
知済みマーク感知間隔を感知マーク試験ロジツク
288から路線308を介して受取ると、ロジツ
ク290は、ステーシヨン16に対する出力線6
0即ちSTART TREATMENTをイネーブルす
る。処理開始点ロジツク290はまたX及び
X′の感知マーク入力を路線311及び312上
にそれぞれロードし、路線315及び316上へ
送る。これら出力は、X MARK SIGNAL
LOAD及びX′ MARK SIGNAL LOADと呼ば
れ、第14図に示す回路に入力として与えられ
る。これについては後で説明する。
次に、第3図のセンサインタフエース及びステ
ツプモータ制御器即ちサーボ制御器106を詳細
に示す第12図について説明する。
センサインタフエースは制御ロジツク320を
具備しており、該ロジツクは、その入力を通例の
仕方で翻訳し、路線330を介して速度を、及び
路線331を介して方向指示を通例のステツプモ
ータ駆動回路322に与えるように設定されてい
る通例の回路である。ロジツク320は2つの手
動式入力線を有す。ステツプモータ205を手動
で操作することのできるようになつている手動指
令の左及び右の入力線324及び325があり、
これにより、操作員は供給ロール20の横の並進
運動及び位置を手動で初期設定することができ
る。入力327は一般的論理クロツク入力であ
る。入力328は、装置10上の機械的リミツト
スイツチによつて与えられるデイスイネーブル用
入力であり、供給ロール20が所定位置になく、
または変化しつつあるときに、供給ロールのステ
ツプモータ205の作動を阻止するためのもので
ある。
入力308は第11図の処理開始ロジツク28
2からのTRK ACQである。これは、感知機能
を開始するための制御ロジツク320に対する使
用可能化入力であり、第3図について説明したよ
うに、ウエブの位置及び供給ロール20の横の調
節に関するものである。
フレーム140上に取付けられているリミツト
センサ即ちリミツトスイツチ装置216からの入
力221及び222もまた制御ロジツク320に
対する入力である。
第4図について説明したように、光学式縁セン
サ即ちホトセンサ225は、センサ検知面の上の
ウエブ18の覆い量を、ウエブ縁の覆いから外れ
て光源224にさらされる量と比較したものに比
例する信号を発生する。従つて、ウエブ18に対
する正しい縁位置は、VREFに対してセツトされる
路線108上の所定の電圧値に比例する。
VREFに対するこのセツト値は、比較器増巾器及
びシユミツトトリガを有する比較器332におい
て、路線108上に現われる電圧と比較される。
比較郵332は、ステツプモータ205に対する
「死帯域」を表わすヒステリシス作動効果を提供
することにより、第9図における比較器260及
び回路262と類似の仕方で機能する。従つて、
上記モータは「チヤツタモード」になることがな
く、従つて、一つの方向に及び次いで他の方向に
連続的に交互にステツプ動作する。従つて、比較
器332の出力326は、センサ入力167と
VREFとの間の差の大きさ、及び入力167に対す
る値がVREFに対する代表値よりも高かつたかまた
は低かつたかを示す二進数「0」または「1」の
いずれかの論理値である。これらの値は、制御ロ
ジツク320により、通例の仕方で、モータ駆動
回路322に対する駆動パルスに翻訳される。そ
の値はVREFからの片寄り量に比例する。また、セ
ンサの覆い量は、モータ駆動回路322がモータ
205をどの方向に駆動すべきかを示す。ロジツ
ク320は、方向及び大きさを決めるための光学
式センサに用いられる通例の構成のロジツクであ
り、種々の入力信号の状態を保持し及び信号系列
を翻訳するためのAND/ORゲートロジツク及び
2つのフリツプフロツプを具備している。ステツ
プモータ駆動回路322は通例のものであり、単
極四相型のステツプモータ205を作動させるた
めの四相出力を有する高電流駆動器を具備してい
る。この四相出力は、モータ205の方向制御の
ために必要である。
第3図について前述したように、リミツトセン
サ216は、モータ205に対して作動の最大限
界を提供し、及び、入力234及び235を介す
るウエブ並進運動の見通し位置を通じて得られる
ものを越える横のロール並進運動に対する始動用
または初期設定済み位置を提供する。この初期設
定を、ウエブガイドサーボ制御器106の初期設
定のためにどのようにして得るかは、状態シーケ
ンサ342及び初期設定制御ロジツク346の作
動に関して第13A図及び第13B図に詳細に示
す通りである。ただし、これらの図は位置制御回
路42及び44に対する実施を目的とするもので
ある。
第13A図及び第13B図は、位置制御器42
または44のいずれかと共に用いるための位置制
御論理回路340を示すブロツク線図である。行
なうべき最初の機能は、初期設定要求に対する指
令を論理回路340が受取り、最初、ステツプモ
ータを並進運動させることにより、処理ステーシ
ヨン12もしくは14またはステーシヨン構成部
材の位置を、例えば所望の中央または中央位置へ
初期設定することである。INIT REQUESTが
回路340内の状態シーケンサ342によつて受
取られる。シーケンサ342は、3つの出力状
態、即ち、INIT MOVE RIGHT、INIT
MOVE LEFT及びENABLE TRACKINGを有
する制御器である。これらの状態は、それぞれ、
シーケンサ342の出力343,344及び34
5である。これら出力はまた、初期設定制御ロジ
ツク346に対する入力である。出力344はま
た、ANDゲート347及び初期設定左パルスカ
ウンタ350への入力線348を介してカウンタ
305へ与えられる入力である。カウンタ350
は、カウンタ350への入力に対する所定の数値
を含んでいるメモリスイツチ351に接続されて
いる。その計数値は、選定された初期設定済み並
進運動に対する所望の初期設定済み位置である。
シーケンサ出力線345即ちENABLE
TRACKINGはまた追跡制御ロジツク359に対
するイネーブル用入力である。
状態シーケンサ342及び初期設定制御ロジツ
ク346は路線352を介してリセツトされる。
リセツトにより、上記シーケンサはその最初の状
態位置へ戻され、INIT REQUESTを受取ると
始動するようになる。ロジツク346におけるリ
セツトにより、カウンタ350はLOAD線35
6を介して再ロードされる。
初期設定制御ロジツク346に対する他の入力
として、路線354上のリミツトスイツチ状態が
ある。路線354はまた状態シーケンサ342及
びトラツキング制御ロジツク359に対する入力
線である。リミツトスイツチ同期器353に対す
る入力157及び158はステツプモータ62及
び64に対する行程の右及び左の最大限界をそれ
ぞれ表わす。
位置制御回路340の作動には3つの異なるク
ロツクが含まれている。即ち、333KHzの主シ
ステムクロツク即ちクロツク1、これよりも遅い
クロツクであるクロツク2(208Hz)及びもつと
遅いクロツクであるクロツク3(8Hz)がある。
クロツク1及び2は初期設定制御ロジツク346
に対する入力である。クロツク1はまたリミツト
スイツチ同期器353に対する入力である。クロ
ツク2はまた追跡クロツク速度選定回路355に
対する入力である。遅いクロツク3はまた回路3
55に対する入力である。
リミツトスイツチ同期回路353の目的は、路
線157または路線158のいずれか上の入力を
入力として受取ることであり、この入力は、その
場合に応じてステツプモータ62または64のい
ずれかと関連する適切なリミツトスイツチセンサ
における最大限界に到達したことを示す。回路3
53は、単に、到来するリミツトスイツチ信号を
主システムクロツク1と同期させ、論理回路34
6の刻時と同期状態にする。このリミツトスイツ
チの状態の表示は、初期設定論理回路346、追
跡制御ロジツク359及び状態シーケンサ342
に対する路線354上に与えられる。
初期設定制御論理回路346は3つの出力を有
す。即ち、第1の出力は路線356上の指令信号
LOADであり、カウンタ352をしてメモリス
イツチ351からの数値をロードさせる。第2の
出力は、ORゲート360の一つの入力端子に対
する路線357上の初期設定用のINIT
DIRECTION指令である。第3の出力は、ORゲ
ート362の一つの入力端子に対する路線358
上の初期設定用のINIT PULSE指令である。路
線358上の出力はまたANDゲート347の他
の入力である。
追跡制御論理回路359の出力363及び36
4、即ちTRK DIRECTION及びTRK PULSE
は、それぞれ、ORゲート360及び362に対
する他の入力である。
追跡クロツク速度選定回路355はまた、一つ
の入力として、第11図からの路線308
(TRK ACQ)を有す。明らかに解るように、こ
の入力は、追跡制御論理回路即ちロジツク359
に対するCLOCK SELECT線356上の出力と
してクロツク2またはクロツク3のいずれかの速
度を何時選定すべきかについて表示を与える。
論理回路359に対する他の入力として、第1
1図からの路線291(TRACKING ON)、ま
たは第9図からの路線263上の制御信号、また
は第15図からの路線400上の制御信号があ
る。
ステツプ駆動モータ62または64の位置の初
期設定中、初期設定制御論理回路346は、OR
ゲート360及び362の出力端子から、それぞ
れ路線366及び367を介して、INIT
DIRECTION及びINIT PULSEを高電流駆動回
路368へ送る。従つて、回路368の出力線は
四相線であり、これは、第1図において、その場
合に応じて、ステツプサーボ駆動モータ62及び
64へ至る路線56または58として示してある
ものである。
初期設定が完了した後、初期設定制御論理回路
346の機能は終り、そして追跡制御ロジツク3
59の機能は、例えば、ウエブ追跡線76及び7
8についてのセンサY及びY′の追跡の感知状態
によつて作動可能となり、駆動回路368に対し
て、路線363及び366上で追跡方向TRK
DIRECTIONを、並びに路線364及び367
上で追跡パルスTRK PULSEを与える。
次に、位置制御論理回路340の全体的作動に
ついて説明する。
路線352を介するリセツトは終つている。リ
セツトにより、初期設定論理回路はカウンタ35
0を、スイツチ351に含まれている数値にロー
ドする。スイツチ351は、センサX及びY並び
にX′及びY′が追跡用標識70は正しく整合する
場所に極く近い近似を表わす任意の個数を持つよ
うに選定される。シーケンサ342の初期設定に
より、その順序が、最初の作動的出力がINIT
MOVE RIGHTとなるように初期設定される。
INIT REQUEST指令が状態シーケンサ342
に受取られると、該シーケンサは路線343上で
出力INIT MOVE RIGHTをイネーブルする。
この指令は、ステツプモータ62または64によ
つて制御されるステーシヨンまたはステーシヨン
構成部材を、その現在位置から、そのそれぞれの
リミツトスイツチによつて許容される右の最大位
置まで移動させるものである。INIT MOVE
RIGHT出力が高レベルになると、論理回路34
6は路線357及び366上で「右」INIT
DIRECTION指令をモータ駆動回路368へ送
る。また、上記論理回路は、路線358及び36
7上で、連続した一連のステツプパルスINIT
PULSEをモータ駆動回路368へ送る。クロツ
ク2のクロツク速度を路線358上のステツプパ
ルスに対して用い、右の最大位置へのこの並進運
動を迅速に行なうようにする。
右の位置限界に到達すると、リミツトスイツチ
信号が路線157を介してリミツトスイツチ同期
回路353に受取られ、該回路は、上記最大限界
に到達したという表示を路線354を介して初期
設定論理回路346に与え、そして、クロツク2
速度におけるINITパルスの路線358上の出力
は終る。
シーケンサ342におけるこのリミツトスイツ
チ状態の受取りにより、路線344上に高レベ
ル、即ちINIT MOVE LEFTが提供される。こ
の出力により、論理回路346は、「左」移動の
INIT DIRECTION表示を路線357上に与え
ながら、INIT PULSEを路線358上にクロツ
ク2の高速で与える。出力線344上の高レベル
によりANDゲート347がイネーブルされ、そ
して、路線358上に与えられたパルスはまたカ
ウンタ350に与えられる。カウンタ350は、
計数がゼロに等しくなるまで減算させられ、この
時、信号、高レベルまたはINIT COMPLETEが
路線349上でカウンタ350から状態シーケン
サ342に与えられる。この信号により、状態シ
ーケンサ342は出力線345またはENABLE
TRACKINGを高レベルとなす。この高レベルの
効果は、初期設定制御論理回路346をデイスイ
ネーブルし、そして追跡制御論理回路359をイ
ネーブルし、予め選定した位置への並進運動位置
決めの初期設定が終り、そしてホトセンサX及び
Yを介する正規の追跡機能から信号を発生させる
ことのできるようになつたということを示すこと
である。
追跡制御論理回路359に対する最後のイネー
ブル入力は、第11図における処理開始論理回路
即ちロジツク282からの路線291上の
TRACKING ONである。この入力が高レベル
であると、回路359はイネーブルされ、路線2
63上の第9図のYセンサインタフエース回路の
出力からY追跡論理信号を受取る。これら信号
は、前に述べたように、論理「0」または「1」
のいずれかであり、第6図ないし第8図について
説明したように、追跡線76及び78に対するY
及びY′のセンサの関係によつてそれぞれ定まる
左または右のいずれかへの1ステツプ移動を示
す。
前に述べたように、TRACKING ONがイネ
ーブルされると、最初の巾大の整合マーク77の
検知の前に、巾小の初期設定用マーク71の検知
に対する探索が可能化される。この期間中、路線
308上の出力またはTRK ACQは低レベルで
ある。これにより、追跡クロツク速度制御回路は
CLOCK SELECT線365に対してより速いク
ロツク速度、即ちクロツク2を選択し、追跡制御
論理回路359を高速Y追跡モードにする。従つ
て、START TREATMENTの決定中、それぞ
れの位置制御回路42または44は、モータ62
または64によつてステツプ補正を迅速にできる
ように作動させられる。Y追跡論理信号が論理回
路359に対する入力線263に受取られるとき
に、論理回路359は、左または右の方向指令
TRK DIRECTIONを路線363上に送り、ま
た、追跡パルス指令TRK PULSEを路線364
上に送る。この追跡パルスの給送は、適切なステ
ツプモータ62または64への追跡パルスのクロ
ツク2の速度で行なわれる。ステツプモータ62
または64によつて与えられる増加ステツプは、
例えば0.0254mm(1ミル)の10分1というような
小さなものである。
第11図の処理開始論理回路282が巾大の整
合マークの「ヒツト」をなすと、路線308上の
イネーブル出力TRK ACQは高レベルとなる。
追跡クロツク速度選定回路355に対するこの入
力の高レベルにより、追跡制御論理回路359に
対する出力線365上のクロツク速度はクロツク
3の遅い速度となり、追跡機能は低速追跡モード
となる。
次に第14図について説明すると、図は第1図
における制御回路46に対する他の実施例を示す
ものである。処理開始論理回路282からの路線
315及び316上にそれぞれあるX MARK
SIGNAL LOAD及びX′MARK SIGNAL
LOADはそれぞれのカウンタ370及び372
への入力である。カウンタ370及び372の
各々に受取られる他の入力は、エンコーダ36か
ら路線40を介して送られるものであり、移動し
つつあるウエブ18に対して動くエンコーダによ
つて発生させられるエンコーダパルスを提供す
る。このエンコーダパルスはそれぞれのカウンタ
370及び372を減算させる。カウンタ370
及び372は、そのそれぞれのメモリスウイツチ
371及び373からのM個のエンコーダパルス
に等しい計数値でロードされる。マーク感知間隔
の終りまたは始まりを表わすX MARK
SIGNA LOADまたはX′MARK SIGNAL
LOADの各々が、Mの値を予めロードされてい
るそれぞれのカウンタ370及び372に入力さ
れるにつれて、路線40上のエンコーダパルス
は、次のマーク間隔が該カウンタのそれぞれの入
力線315及び316上に受取られるまで、該カ
ウンタを減算させる。上記次のマーク感知間隔の
時に残つている値はそれぞれの出力線374及び
376上へ送られる。
XまたはX′のセンサが、移動しつつある整合
マーク72及び74を「見る」につれて、一連り
のマーク感知遷移が第10図に示す回路を介して
生ずる。その理由は、これらセンサの各々がセン
サの対を含んでおり、そして、このセンサの対か
ら生ずる明または暗のいずれかの平衡が信号遷移
を生じさせ、これにより、X MARK SIGNA
LOAD及びX′MARK SIGNAL LOADが、互い
に間隔をおく整合マーク間で始まり及び終るサイ
クル240(第6図)を有するようになるからで
ある。この信号は、マーク相互間の白の間隔の中
央において負の遷移を有し、暗いマークの中央に
おいて正の遷移を有す。従つて、センサの対1X
及び2X,1X′及び2X′が最大または最小の照
明における平衡を見ると、信号は極性が切換る。
そのパルスの連りは、いうまでもなく、ウエブ1
8の速度によつて定まる。一例をあげると、典型
的なマーク感知のサイクルまたは間隔は約4.06mm
(0.16インチ)、従つて、1秒間当り25.4mm(1イ
ンチ)のウエブ速度において160ミリ秒の時間、
または、1秒間当り2.54mm(0.1インチ)のウエ
ブ速度において1.6秒の時間である。一方、上記
エンコーダは、1回転当り2000個のパルスを発生
する能力がある。
カウンタ370及び372は、マーク感知間隔
の負の遷移相互間のエンコーダパルスを計数す
る。マーク感知の1間隔当りM個のエンコーダパ
ルスがあるべきことが予め定められている。マー
ク感知間隔相互間でエンコーダパルスが計数され
ると、値Mが計数から減算される。何等かの差が
あると、即ち、Mの値未満の、またはMの値を越
えるエンコーダパルスが残つていると、これは誤
差を表わす。この誤差は、ウエブ18の収縮また
は伸張に対する値を表わす。この誤差は、例え
ば、+1または−1またはそれ以上の値である。
この誤差は、整合マーク72または74の中心か
ら中心までのXの寸法的変化を表わす。+1また
は−1のような補正パルスをステーシヨン16に
対する路線60上に与えることにより、ウエブを
X方向に寸法的に変化させることによる補正機能
をステーシヨン16において行なうことができ、
この変化は迅速に行なわれる。
数個の補正パルスに対しては、1エンコーダク
ロツクパルスに等しい+1または−1の補正を一
度に1つずつ累加的に路線60上で行なうことが
望ましい。即ち、このようにすれば、若干の制動
が与えられ、位置の過大補正を防止できるからで
ある。
経験によれば、紙から成るウエブ素材の収縮及
び伸長の典型的な変化はウエブ長約0.305m(1
フート)当り約0.025mm(約1ミル)であり、従
つて、必要とする補正量は極めて小さい。
ところが、カウンタ370及び372からの出
力線374及び376上のLEFT ERROR及び
RIGHT ERRORの出力については、ウエブ誤差
を表わすサンプル値に信号ノイズがどうしても含
まれているという事実がある。一例として、Mに
対する値が448パルスであるとする。従つて、ウ
エブに寸法的変化がない場合には、負のマーク感
知間隔相互間に448個のエンコーダパルスがある
ことになる。経験によれば、448個のパルスから
±8のエンコーダパルスの差があれば、これは信
号ノイズを示すものであり、期待される誤差はこ
の値の±0.02であるに過ぎない。これは典型的な
信号対ノイズ値である。このノイズは、ウエブに
加えられる処理過程、及び、追跡用標識自体の解
像度またはプリント鮮明度を含むいくつかの要因
によつて生ずるものである。また、X及びX′の
センサの作動には若干のノイズがつきまとう。第
14図に示す回路図の残りの部分は、マーク感知
間隔の誤差値または路線374及び376上のサ
ンプルからこの誤差を除去するためのものであ
る。
前に述べたように、マーク感知間隔は、光学式
センサの対1X及び2X,1X′及び2X′から引
き出されるマーク感知遷移相互間の時間フレーム
間隔におけるM個のエンコーダパルスを含んでい
るということが知られている。ウエブが伸長して
いると、マーク感知間隔相互間に値Mを上回る1
つまたはそれ以上のエンコーダパルスがある。こ
れと反対に、ウエブが収縮していると、マーク感
知間隔相互間に値Mを下回る1つまたはそれ以上
のエンコーダパルスがある。値Mの上及び下のこ
れらパルスをサンプルと呼ぶ。上述したように、
経験によれば、サンプル値の大半部は信号ノイズ
である。このノイズの影響は、いくつかのサンプ
ルを効果的に平均し、及び、サンプル群を構成す
るN個のサンプルに従つて誤差補正を行なうこと
により、有意に除去可能である。これは、N個の
サンプルに対して移動平均をとることによつて数
学的に行なわれる。即ち、一つの現在サンプルを
サンプル群に付け加え、そして該サンプル群内の
最も古いサンプルを除外する。論理回路を用いて
これを数学的に行なう一つのやり方は、各現在サ
ンプル群を採り、そしてN、即ち該群内のサンプ
ルの個数で効果的に除算し、次いで、加算回路に
おいてこれらの値の加算を行なうのである。この
加算回路における値は、一連りのN個のサンプル
にわたるマーク感知間隔に対する誤差の合計値と
なる。
論理回路を用いてこれを数学的に行なう他のや
り方を第14図に示す。即ち、第14図に示すよ
うに、路線374及び376上のサンプルをゲー
ト377及び路線379を介して遅延回路378
に直列に送る。路線379はまた加算回路384
に直接接続されている。ゲート377は路線38
3を介してモード制御器380によつて制御さ
れ、これにより、ゲート377は、X ONLY
サンプル、またはX′ONLYサンプル、またはX
及びX′の両サンプルの組合せ(CENTRAL)を
遅延回路378に対してイネーブルすることがで
きる。モード制御器380にはまた、ウエブ18
の一つの側における検知回路に故障がある場合
に、例えば、Xセンサが依存する光源の故障があ
る場合に、該ウエブの他の側から発生するサンプ
ルを選択することができるという利点がある。サ
ンプルに対してX及びX′の両サンプル源を利用
するという効用は、1つのかかるサンプル源の使
用でも充分に間に合うことが認められてはいる
が、Xの寸法的変化に関するより多くの情報を考
慮に入れることができるということである。
遅延回路378は、一度にN個のサンプルを保
有することのできるシフトレジスタを具備してい
る。このようにして、サンプルは、路線379上
の同じサンプルに比べて時間的に遅延させられ
る。各演算サイクルの前に、一つの現在サンプル
を路線379から遅延回路378にロードし、そ
して最後のサンプルを路線379上に送り出す。
次いで、路線379上の値を補数回路381にお
いてその補数に変換し、加算回路384に対する
第2の出力として路線382上に送る。回路38
4における値は、サンプルに対する移動平均の総
合平均を表わす。
サンプル群Nが大きいほど、サンプル内に存在
するもつと多くのノイズを効果的に平均化するこ
とができる。しかし、サンプル群が余りに大きい
と、サンプル群の処理に長い時間かかり、補正動
作が過度に遅延するようになる。補正を必要とす
る変動する誤差がウエブの長い距離にわたつてあ
ると、かかる誤差のあるウエブ区域に対する近似
についてこれを適用することができなくなる。誤
差の量及び「極性」の両方が変化している場合に
は、大きなサンプル群をもつてウエブの寸法的誤
差を追跡することは不可能である。即ち、誤差の
検知及び補正の適用がステーシヨン16において
過度に遅くなるからである。小さなサンプル群と
大きなサンプル群との間のどこかの場所に、最適
化されたサンプル平均化の領域がある。第14図
に示す実施例においては、N=16と選定した。し
かし、N=8またはN=32としてもよい。
回路384内の移動平均の総合平均は、次い
で、加算回路386に対する路線385上へ送ら
れる。回路386において、遅延回路378の各
作動サイクルにおいて作られた移動平均は移動総
計値に加算される。この総計値を移動平均の合計
と呼ぶ。
回路386のラン出力は比較器388に対する
路線387上へ送られ、該比較器において、移動
平均の合計は許容基準誤差と比較される。この許
容基準誤差は許容誤差帯域、例えば−1→0→+
1を表わす。加算回路386からの合計値が±1
に等しいかまたはそれ以上になると、補正指令が
路線389を介して回路390に与えられる。そ
こで採られる動作は、補正パルスを処理ステーシ
ヨン16に対する路線60上へ送ることである。
同時に、加算回路386における総合計値が上記
と同じ補正量だけ減少させられる。即ち、移動平
均の合計が、各サイクルごとに、補正回路390
からの値だけ減少させられる。
モード制御器380からの路線383はまた比
較器388に接続されている。モード制御器38
0がX ONLYモードまたはX′ONLYモードに
対してセツトされると、許容基準誤差を表わす比
較値はNにセツトされる。モード制御器380が
CENTRALモードに対してセツトされると、こ
のときは2倍のサンプルが誤差補正に含まれてい
るので、許容基準誤差を表わす比較値は2Nにセ
ツトされる。
第15図は、第13図における位置制御論理回
路340に対する路線400上に制御信号を送る
ための第1図における位置制御回路42または4
4に対する他の実施例回路を示すものである。こ
の実施例回路は、装置10を通るウエブ通路にお
けるウエブの曲りに対する補正信号を与えるもの
である。
第15図において、路線315上のX
MARK SIGNAL LOADはカウンタ393に対
する開始信号として与えられる。カウンタ393
は、メモリスイツチ393AからのM個のエンコ
ーダパルスに等しい計数値でロードされる。各X
MARK SIGNAL LOADが、予めMの値でロ
ードされているカウンタ393に入力されると、
路線40上のエンコーダパルスは該カウンタを減
算させる。信号X′MARK SIGNAL LOADが路
線316上に受取られると直ちに、カウンタ39
3内の値はレジスタ394内にラツチされる。次
いで、この値は、到来するXマーク感知間隔と到
来するX′マーク感知間隔との間の位相差を表示
し、そして、ウエブの一方の側における距離を他
方の側における距離と比較した差を路線395上
に表示し、該ウエブが装置10を通るウエブ通路
において若干曲がつていることを示す。
これら誤差値は、第14図における遅延回路3
78と同構造の遅延回路396に送られる。N個
のサンプルに対する移動平均は1サイクルごとに
検査され、一つの現在誤差サンプルが路線395
を介して遅延回路396内のサンプル群に付け加
えられ、そして、該サンプル群内の最も古いサン
プルが補数回路397へ送られる。遅延補数信号
及び元の誤差信号が加算器398によつて加え合
わされる。ここにおける値は移動平均の総合平均
を表わす。これら値は加算回路399によつて総
計値に加えられ、移動平均の合計を与える。この
総合計値は比較器403において許容基準誤差、
例えば−1ないし+1と比較され、路線400上
に論理信号を発生する。この信号は、エンコーダ
パルスとして測定された計数値を表わし、且つ、
Xマーク感知間隔がX′マーク感知間隔に比べて
超過しつつあるか減少しつつあるかを決定するも
のである。
第16図は、第1図の張力サーボ制御器98に
対する一つの実施例を示すものである。ダンサロ
ール90の目的は、装置10を通るウエブの移動
中に該ウエブにたるみが生じた場合にこれを除去
することである。良好な制御がウエブの移動に対
して、特に高速束の移動に対して保持され、ウエ
ブに対して一定の張力を保持し、また更に、慣性
を少なくする。ウエブの移動が元々低速である場
合には、ダンサロールは無くともよい。
ダンサロール90は、2つの支持ロール402
と404との間で、アーム401上に垂直移動す
るように回転可能に支持されている。アーム40
1は、圧縮ばね406により、予め選定された大
きさの力でウエブ18の面に対して弾発されてい
る。この力を矢印161で示す。アーム401は
その枢支点を加減抵抗器410の可動転換子40
8に接続されている。加減抵抗器410は、電源
412の両端に接続された線型抵抗を有する。ウ
エブの張力、従つてまた、ダンサロール90の垂
直方向高さがロール402と404との間で垂直
方向に変化すると、転換子408も移動し、アー
ム401の移動に比例するアナログ出力を提供す
る。路線96上のこの出力は、差動増巾器の入力
を含む比較器414に与えられる。路線412上
の信号は、スイツチ416を介して比較器414
の非反転入力端子に与えられる正の基準値VR
比較される。値VRは、ダンサロール90によつ
てウエブ18の面に対して予め選定された所望の
張力値を表わす。従つて、路線418上に与えら
れる比較済み出力は、上記所定の値からの負また
は正のいずれかの差を表わす。この出力は、供給
ロール用モータ19に対するモータ駆動回路42
0に入力として与えられる。回路420は駆動モ
ータ19に対する通例のモータ駆動回路である
が、更に電力増巾器を含んでおり、該増巾器は、
路線418上の信号を取り入れ、上記ダンサロー
ルの所望の張力と比較した偏差が過小であるか過
大であるかに従い、矢印20′で示すモータ19
に対する一定トルクを路線100を介して加減す
る。
以上、本発明をその実施例について説明した
が、当業者には、以上の説明の照らして種々の代
替、変形及び変更を行なうことのできることは明
らかである。従つて、全てのかかる代替、変形及
び変更は特許請求の範囲に記載の如き本発明の範
囲内にある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明にかかるウエブ追跡装置を示す
線図、第2図は第1図に示す装置の一部を示す平
面図、第3図は第1図の装置におけるウエブ供給
のロールの横の並進運動のための手段を示す断面
図、第4図は第3図の4−4線に沿つて截断して
第3図の横並進運動手段とともに用いられるウエ
ブ縁検知器を示す側面図、第5図は本発明にかか
る追跡用標識を示すウエブ区域の一部の平面図、
第6図はウエブに適用され且つX及びYのホトセ
ンサに対して配置された追跡用標識の一つの実施
例を示す平面図、第7図はウエブに適用された追
跡用標識の他の実施例を示す平面図、第8図は第
7図に示したものと同じ実施例追跡用標識を異な
る構成のX及びYのホトセンサに対して配置した
場合を示す平面図、第9A図及び第9B図はYホ
トセンサからの出力を表わす電気信号を発生する
ための回路図、第10図はXホトセンサの出力を
表わす電気信号を発生するための論理回路図、第
11図は処理ステーシヨンにおけるウエブ処理に
対する開始点の決定に用いられる回路図、第12
図はウエブ供給ロールを横に並進運動させるため
の第1図におけるウエブ案内サーボ制御器のため
の回路図、第13A図及び第13B図は追跡用標
識情報に基づいてステツプ状の補正信号をサーボ
駆動モータに与えるための第1図に示す位置制御
器のうちの一つに対する回路図、第14図は追跡
用標識情報に基づいて信号ノイズに対する調節済
みのステツプ状補正信号を与えるための第1図に
示す位置制御器のうちの一つに対する回路図、第
15図は追跡用標識情報に基づいて信号ノイズに
対する調節済みのステツプ状補正信号を与えるた
めの第1図に示す位置制御器のうちの一つに対す
る他の回路図、第16図は第1図に示す張力サー
ボ制御器の実施例を詳細に示す線図である。 12,14,16……処理ステーシヨン、18
……ウエブ、20……供給ロール、32……巻取
りロール、36……エンコーダ、42,44……
位置制御回路、46……制御回路、70……追跡
用標識、71,75……初期設定用マーク、7
2,72A,74,74A……追跡マーク、7
6,78……追跡線、77……整合マーク、10
2……供給ロール位置アクチユエータ、106…
…ウエブ案内サーボ制御器、110……光学式縁
センサ、X,X′,Y,Y′……ホトセンサ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 一つまたはそれ以上の連続配置された処理ス
    テーシヨンを通る所定の通路に沿つて供給ロール
    から巻き取りロールへ搬送される素材の連続ウエ
    ブに対するウエブ追跡装置において、 ウエブの各縁に沿つた実質的に均一な間隔及び
    幅の一列の整合マークで成る整列された追跡用指
    標と、 ウエブの通過に対して取りつけられウエブが前
    記所定の通路に沿つて搬送される際に前記ウエブ
    の各々に沿つて追跡用指標を光学的に観察する観
    察手段であつて、該観察手段に対して追跡用指標
    が通過したときに情報追跡信号を発生する手段
    と、 情報追跡信号に応答してウエブの横方向及び縦
    方向の寸法的変化を表す制御信号を発生する回路
    手段と、 前記所定の通路に沿つて処理ステーシヨンとウ
    エブとの間で相対的並進運動を行なわせる並進運
    動手段と、 から成り、この並進運動手段が、前記制御信号に
    応答してウエブの寸法的変化に応じて処理ステー
    シヨンを並進させることを特徴とするウエブ追跡
    装置。 2 並進運動手段が、供給手段におけるウエブ供
    給ロールを処理ステーシヨンに対して横に並進運
    動させるためのウエブ案内サーボ制御器を具備し
    ている特許請求の範囲第1項記載のウエブ追跡装
    置。 3 並進運動手段が、処理ステーシヨンを通路内
    のウエブに対して横に位置決めするための処理ス
    テーシヨン横位置制御器を含んでいる特許請求の
    範囲第1項記載のウエブ追跡装置。 4 並進運動手段が、処理ステーシヨンを通路内
    のウエブに対して回転させるための処理ステーシ
    ヨン回転的位置制御器を含んでいる特許請求の範
    囲第1項記載のウエブ追跡装置。 5 追跡マークが、等しい間隔及び幅の整合マー
    クを具備している特許請求の範囲第1項記載のウ
    エブ追跡装置。 6 整合マークが、ウエブの始まりにおいて整列
    した複数の初期設定用マークによつて先行されて
    おり、上記初期設定用マークは上記整合マークに
    比べて異なる幾何学的形状を有している特許請求
    の範囲第5項記載のウエブ追跡装置。 7 初期設定用マークの異なる幾何学的形状が異
    なるマーク幅から成つている特許請求の範囲第6
    項記載のウエブ追跡装置。 8 初期設定用マークから整合マークへの変化
    が、ウエブに沿う特定の場所を表示する特許請求
    の範囲第6項記載のウエブ追跡装置。
JP58215898A 1982-11-24 1983-11-16 ウエブ追跡装置 Granted JPS59108658A (ja)

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JPS59108658A JPS59108658A (ja) 1984-06-23
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