JPH05146730A - コータマシンの速度制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 コータ部における塗布材の塗布前、塗布中に
拘らず常時シート材の張力を一定に制御する。 【構成】 第１の速度制御系10はシート材１を搬送する
速度基準と前段ロール２のロール検出値との偏差に対応
するトルク基準を求め、このトルク基準に従って前段ロ
ール２の速度を制御する。ドロー設定器７はこの速度基
準を所定の割合で増大させる。第２の速度制御系20はこ
のドロー設定器７を介して得られた速度基準と後段ロー
ルの速度検出値との偏差に対応するトルク基準を求め、
このトルク基準に従って後段ロール４の速度を制御す
る。速度基準補正系30はコータ部が塗布を開始するまで
第２の速度制御系20のトルク基準に第１のゲイン設定器
32の設定値を掛け、コータ部の塗布中に第２の速度制御
系20のトルク基準に第１の速度制御系10のトルク基準に
比例するゲインを掛け、それぞれ第２の速度制御系20の
速度基準の負の補正値とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、紙やフィルム等のシー
ト材に塗布材を塗布するコータマシンに係り、特に、シ
ート材の張力を適切に維持するようにシート材搬送ロー
ルの速度を制御する速度制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】紙やフィルム等のシート材に塗布材を塗
布するコータマシンにあっては、シート材を搬送する一
つのロールを塗布ロールのバックアップロールとして、
コータ部を形成している。このコータ部においては、張
力検出器により張力を検出し、その検出値を設定値に近
付けるというような張力制御ができないため、バックア
ップロールの後段のロールで引っ張る、いわゆる、ドロ
ー制御を行っている。

【０００３】かかるドロー制御において、バックアップ
ロールに対する後段のロールのドロー設定値が狂うと、
両ロール間で負荷の片寄りが発生して張力変動の原因と
なる。そこで、後段のロールの速度制御回路に、そのロ
ールのトルク基準に適度のゲインを掛けて速度基準の負
の補正値としてフィードバックする回路を付加すること
により回避している。

【０００４】図２はこの種の従来の速度制御装置の概略
構成図である。同図において、シート材１は前段ロール
２および後段ロール４によってＸ矢印方向に搬送され
る。前段ロール２は電動機３により、後段ロール４は電
動機５よりそれぞれ駆動される。このうち、前段ロール
２は塗布ロール６のバックアップロールとして動作し、
前段ロール２（以下、バックアップロールと言う）およ
び塗布ロール６によってコータ部を形成している。な
お、塗布ロール６はこれを上下に移動させる機構（図示
せず）を備えており、必要に応じてロールを上げ下げし
て塗布を行ったり、中断したりすることが可能になって
いる。

【０００５】ここで、バックアップロール２はトルク制
御装置11および速度制御装置12でなる速度制御系を備え
ている。このうち、トルク制御装置11はシート材１を搬
送する速度基準と、電動機３に結合された図示省略の速
度検出器の速度検出値との偏差に対応するトルク基準を
発生し、速度制御装置12はこのトルク基準に従って電動
機３の電流を制御するようになっている。一方、後段ロ
ール４はバックアップロール２との間に適切な張力が発
生するように、バックアップロール２に対する速度基準
を所定の割合で増大させるドロー設定器７の出力を速度
基準とし、後段ロール４の速度を制御する速度制御系を
備えている。この速度制御系は同じくトルク制御装置21
が速度基準と、電動機５に結合された図示省略の速度検
出器の速度検出値との偏差に対応するトルク基準を発生
し、速度制御装置22がこのトルク基準に従って電動機５
の電流を制御するようになっている。

【０００６】この場合、ドロー設定器７の設定が不適切
であると、シート材１が弛んだり張り過ぎたりすると共
に、後段ロール４およびバックアップロール２間の負荷
分担が片寄ってしまう。これを回避するために、トルク
制御装置21から出力されるトルク基準に所定のゲイン、
いわゆる、ドルーピングゲインを掛けてトルク制御装置
21の入側に帰還して負のフィードバックを掛けるゲイン
設定器24を設けている。因みに、ドロー設定器７の設定
値が大き過ぎてシート材１が張り過ぎたときは、後段ロ
ール４に掛かる負荷が増大し、トルク基準は大きくな
る。そこで、ゲイン設定器24で設定されたドルーピング
ゲインに応じた帰還量で負のフィードバックをかけて速
度基準を下げることによりバックアップロール２と後段
ロール４との間の張力を適切に保っている。このような
制御方法をドルーピング制御と呼び、張力検出器等を設
けることができない場合に多く採用される。

【０００７】ところで、バックアップロール２と塗布ロ
ール６でなるコータ部で塗布を開始すると、シート材１
に塗布材が浸み込み、バックアップロール２が滑ること
がある。バックアップロール２が滑ると保持力が不足し
てシート材１を送ることができなくなり、その結果、後
段ロール４に過大な負荷がかかる。この場合、ドルーピ
ング制御により後段ロール４に対する速度基準を絞るた
め、後段ロール４の速度は低下する。

【０００８】しかるに、この状態ではバックアップロー
ル２が滑っただけでシート材１の速度は下がったわけで
はないので、バックアップロール２と後段ロール４との
間に速度差が生じて後段ロール４でも滑りが発生して制
御が不安定となる。そこで、塗布開始と同時にゲイン設
定器２４の前段に設けたスイッチ23を開いてドルーピン
グ制御を停止すると共に、ドロー設定器７の設定値を変
更する制御をしていた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の速度制
御装置にあっては、塗布開始のタイミングにて制御を切
換えることになるため、これが張力変動の原因となっ
て、シート材１が弛んだり、あるいは、張り過ぎたりす
ることがある。なお、張り過ぎたときには最悪の場合、
破断する恐れがあった。

【００１０】また、塗布を開始してもバックアップロー
ル２が滑らなかった場合は、塗布前の状況に等しく、こ
こでドルーピング制御を切ることによって負荷が片寄
り、張力変動が発生してシート材に皺が発生しやすくな
る。

【００１１】この発明は上記の問題点を解決するために
なされたもので、コータ部における塗布材の塗布前、塗
布中に拘らず常時シート材の張力を一定に制御すること
のできるコータマシンの速度制御装置を得ることを目的
とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、シート材を搬
送する前段ロールおよび後段ロールのうち、前段ロール
を塗布ロールのバックアップロールとしてシート材に塗
布材を塗布するコータ部を形成し、後段ロールによって
シート材に張力を発生させるに当たり、シート材を搬送
する速度基準と前段ロールの速度検出値との偏差に対応
するトルク基準を求め、このトルク基準に従って前段ロ
ール駆動用の電動機を制御する第１の速度制御系と、こ
の第１の速度制御系の速度基準を所定の割合で増大させ
るドロー設定器と、このドロー設定器を介して得られた
速度基準と後段ロールの速度検出値との偏差に対応する
トルク基準を求め、このトルク基準に従って後段ロール
駆動用の電動機を制御する第２の速度制御系と、前記第
２の速度制御系のトルク基準を掛け算器の一方入力と
し、前記コータ部が塗布を開始するまでドルーピングゲ
インを設定した第１のゲイン設定器の設定値を前記掛け
算器の他方入力とし、前記コータ部の塗布中は前記第１
の速度制御系のトルク基準に所定の係数を乗じて出力す
る第２のゲイン設定器の出力を前記掛け算器の他方入力
とし、該掛け算器の出力を前記第２の速度制御系の速度
基準の負の補正値とする速度基準補正系とを備えたもの
である。

【００１３】好ましくは、塗布を開始するまでの第２の
ゲイン設定器の出力が第１のゲン設定器の出力と同じに
なるように第２のゲイン設定器のゲインを調整する。

【００１４】

【作用】この発明においては、後段ロールを速度制御す
る第２の速度制御系のトルク基準を掛け算器の一方入力
とし、コータ部が塗布を開始するまでドルーピングゲイ
ンをこの掛け算器の他方入力とし、コータ部の塗布中は
バックアップロールを速度制御する第１の速度制御系の
トルク基準に所定の係数を乗じて得られた値をこの掛け
算器の他方入力とし、該掛け算器の出力を第２の速度制
御系の速度基準の負の補正値としているので、コータ部
の塗布前、塗布中に関わらず常時ドルーピング制御が行
われ、これによってシート材張力を安定的に制御するこ
とができる。また、塗布を開始するまでの第２のゲイン
設定器の出力が第１のゲイン設定器の出力と同じになる
ように第２のゲイン設定器のゲインを調整することによ
り、前段ロールが滑らなかった場合も良好な張力を維持
することができる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例によって詳
細に説明する。図１はこの発明の一実施例の概略構成図
であり、図中、図２と同一の符号を付したものはそれぞ
れ同一の要素を示している。ここで、バックアップロー
ル２を駆動する電動機３は、トルク制御装置11および速
度制御装置12でなる第１の速度制御系10で制御される。
この第１の速度制御系10の速度基準はドロー設定器７に
よって所定の割合で増大される。また、後段ロール４を
駆動する電動機５は、ドロー設定器７を介して得られた
速度基準を入力するトルク制御装置21および速度制御装
置22でなる第２の速度制御系20によって制御される。こ
の第２の速度制御系20はトルク制御装置21の速度基準を
補正する速度基準補正系30を備えている。この速度基準
補正系30は、掛け算器31、ゲイン設定器32、ゲイン設定
器33および切換スイッチ34で構成されている。このう
ち、掛け算器31はトルク制御装置21が出力するトルク基
準を一方入力、ゲイン設定器32またはゲイン設定器33の
出力を他方入力として両者を掛け算し、得られた値を速
度基準の負のフィードバック補正値として加えるもので
ある。また、ゲイン設定器32は前述のゲイン設定器24と
同等のドルーピングゲインを設定するものであり、ゲイ
ン設定器33はトルク制御装置11が出力するトルク基準に
所定のゲインを乗じて出力するものである。切換スイッ
チ34は塗布を開始すまで図示した状態でゲイン設定器32
の出力を掛け算器31に加え、塗布中は図示したとは反対
の状態に切換えてゲイン設定器33の出力を掛け算器31に
加えるものである。

【００１６】上記のように構成させた本実施例の動作
を、特に、従来装置と構成を異にする部分を中心にして
以下に説明する。

【００１７】トルク制御装置11および速度制御装置12で
なる第１の速度制御系10はシート材１を搬送する速度基
準に従って電動機３を制御する。この第１の速度制御系
10にに与えられる速度基準はドロー設定器７により適当
な倍率で増大されて第２の速度制御系20に加えられる。
トルク制御装置21および速度制御装置22でなる第２の速
度制御系20にあっては、ドロー設定器７を介して得られ
た速度基準に従って電動機５を制御する。この場合、第
２の速度制御系20の速度基準を速度基準補正系30が補正
する。

【００１８】速度基準補正系30にあっては、塗布開始ま
で速度制御装置22のトルク基準を掛け算器31の一方入
力、ゲイン設定器32の出力を掛け算器31の他方入力と
し、この掛け算器31の出力を第２の速度制御系20に対す
る負のフィードバック値としているので、従来装置と全
く同様な制御が行われる。一方、塗布ロール６が上昇し
て塗布を開始すると、切換スイッチ34が切換えられ、ゲ
イン設定器32の代わりにゲイン設定器33の出力が掛け算
器31の他方入力として加えられる。すなわち、第１の速
度制御系10のトルク基準に適当な係数を乗じた値が掛け
算器31に加えられる。これは、塗布の開始によりバック
アップロール２が滑ると、ドルーピング制御によって後
段ロール４の速度基準を絞ろうとするが、バックアップ
ロール２が滑るため、バックアップロール２の必要とす
るトルク基準は逆に減少し、掛け算器31の出力は小さく
なる。従って、第２の速度制御系20の負帰還量はゲイン
設定器32の出力による場合よりも少なくなり、後段ロー
ル４の速度低下分を低く抑えることができる。すなわ
ち、バックアップロール２および後段ロール４間のシー
ト材１の張力を適切な値に保持することができる。

【００１９】また、バックアップロール２が滑らなかっ
た場合には、バックアップロール２のトルク基準は塗布
前と大差はないので、塗布前のバックアップロール２の
トルク基準でゲイン設定器33のゲインを、ゲイン設定器
32で設定されているドルーピングゲインと同じになるよ
うに調整しておくことにより、塗布前と同様なドルーピ
ングゲインでドルーピング制御を継続することができ
る。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
コータ部の塗布前、塗布中に関わらず常時ドルーピング
制御が行えるため、張力検出器等を用いた制御をするこ
となく、常に安定した制御を行うことができる。また、
塗布開始前に、この時に使用するゲイン設定器の出力と
同じになるように、塗布中に使用するゲイン設定器のゲ
インを調整することにより、バックアップロールに滑り
が無い場合でも良好な制御ができ、コータ部でのシート
材の皺等、製品に対する悪影響を抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の概略構成図。

【図２】従来のコータマシンの速度制御装置の概略構成
図。

【符号の説明】

２ 前段ロール ３，５ 電動機 ４ 後段ロール ６ 塗布ロール ７ ドロー設定器 １０ 第１の速度制御系 １１ トルク制御装置 １２ 速度制御装置 ２０ 第２の速度制御系 ２１ トルク制御装置 ２２ 速度制御装置 ３０ 速度基準補正系 ３１ 掛け算器 ３２ ゲイン設定器 ３３ ゲイン設定器 ３４ 切換スイッチ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シート材を搬送する前段ロールおよび後段
   ロールのうち、前段ロールを塗布ロールのバックアップ
   ロールとしてシート材に塗布材を塗布するコータ部を形
   成し、後段ロールによってシート材に張力を発生させる
   コータマシンにおいて、 シート材を搬送する速度基準と前段ロールの速度検出値
   との偏差に対応するトルク基準を求め、このトルク基準
   に従って前段ロール駆動用の電動機を制御する第１の速
   度制御系と、 この第１の速度制御系の速度基準を所定の割合で増大さ
   せるドロー設定器と、 このドロー設定器を介して得られた速度基準と後段ロー
   ルの速度検出値との偏差に対応するトルク基準を求め、
   このトルク基準に従って後段ロール駆動用の電動機を制
   御する第２の速度制御系と、 前記第２の速度制御系のトルク基準を掛け算器の一方入
   力とし、前記コータ部が塗布を開始するまでドルーピン
   グゲインを設定した第１のゲイン設定器の設定値を前記
   掛け算器の他方入力とし、前記コータ部の塗布中は前記
   第１の速度制御系のトルク基準に所定の係数を乗じて出
   力する第２のゲイン設定器の出力を前記掛け算器の他方
   入力とし、該掛け算器の出力を前記第２の速度制御系の
   速度基準の負の補正値とする速度基準補正系と、 を備えたことを特徴とするコータマシンの速度制御装
   置。
2. 【請求項２】塗布を開始するまでの前記第２のゲイン設
   定器の出力が前記第１のゲイン設定器の出力と同じにな
   るように前記第２のゲイン設定器のゲインを調整するこ
   とを特徴とする請求項１に記載のコータマシンの速度制
   御装置。