JPH0648627A - 張力制御装置及びその方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 オフセット輪転印刷機の給紙部でのウェブ張
力制御において、加減速時のウェブのたるみによる断紙
や損紙を加減速時間を短くしたまま行なうようにする。 【構成】 給紙部のインフィードローラとウェブロール
１との間に一定圧を与えたダンサーローラ７を備えると
共にこのダンサーローラ７の位置を検出する検出手段１
２を備え、ウェブ２のたるみがあっても無張力状態とな
らず、しかもたるみを検出してブレーキ力を強めるよう
にした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、オフセット輪転印刷機
にあって、フライングタイプの自動紙継装置を備えた給
紙部におけるウェブの張力制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】オフセット輪転印刷機は、大略、給紙
部、印刷ユニット、乾燥，冷却部、及び断裁・折部を有
し、この内給紙部には、図３に示す如くリールスタンド
（図示省略）に備えられたウェブロール１、張力制御の
ための軸端ブレーキ（図示省略）、ウェブロール１とイ
ンフィードローラ（図示省略）との間にあってウェブ２
の張力を検出する張力検出器３、張力検出器３による検
出張力に基づき軸端ブレーキを制御する電空変換器（電
気信号−空気圧変換器）４に指令を送る張力制御部５、
からなる張力制御フィードバックループを有する。な
お、ここでインフィードローラは、ウェブロール１から
のウェブを印刷ユニットへ一定張力で送り込むためのも
のであり、軸端ブレーキは巻径に応じてブレーキ力を変
える例えば空気圧駆動のもの、図３にて張力制御部５は
印刷機械制御盤のメインモータ起動リレー信号スイッチ
６にて稼働されるものである。

【０００３】給紙部でのウェブ２の張力は、インフィー
ドローラによる引っ張り力とウェブロール１の重量や軸
端ブレーキ力とにより決まり、通常の高速定常運転時に
は張力検出器３による検出張力が目標張力となるように
張力制御部５から指令を出力して電空変換器４を制御し
巻径に応じたブレーキ力をウェブロール１に与えてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
張力制御においても未だ完全なものではなく、例えばウ
ェブロール１の周速であるウェブ２の巻き出し速度は、
理想的には図４に示す如くインフィードローラの速度に
応じて変化すべきであるが、実際には印刷機の加速終了
時や減速開始時で追従性が悪く、ウェブのたるみが発生
するという問題が生じている。すなわち、加速終了時や
減速開始時には必要な速度変化に対してウェブロール１
の慣性により速度が変化しにくく（図中破線）しかもブ
レーキが効くまでには時間遅れが生ずることから、ウェ
ブの巻き出しが過ぎるという現象が生じてしまう。

【０００５】そして、ウェブのたるみが生じた場合、無
張力状態となるので、その部分が折れたり傷がつき、張
力がかかったとき断紙が生ずることが多く、また断紙に
ならなくともウェブが蛇行し、しかもこの蛇行がすぐに
はおさまらず損紙の量が多くなるという問題が生じてい
る。

【０００６】従来においては、かかるウェブのたるみを
防止するため印刷ユニットの加減速時間を長くとってウ
ェブロールの加速度を低くおさえるという方策が採られ
ているが、現在のように高速印刷技術にともなう急加
速，急減速とは逆行するものである。

【０００７】本発明は、ウェブのたるみが生じても断紙
や損紙が生ぜずしかも印刷機の加減速時間も短縮して稼
働できるオフセット輪転印刷機における張力制御装置及
びその方法の提供を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成する本
発明は、（１）ウェブロールから引き出したウェブを張
力検出手段を介してインフィードローラにて引き込む給
紙部にて、上記張力検出手段による検出張力に基づき上
記ウェブロールのブレーキ力を加減する張力制御装置に
おいて、上記ウェブロールと上記インフィードローラと
の間に、ウェブのたるみを吸収するダンサーローラを配
置したことを特徴とし、（２）目標張力に相応する圧力
より小さな圧力をダンサーローラに加える加圧手段を備
え、ウェブのたるみ量にてウェブロールのブレーキ力を
加減すべく一定速度以上の上記ダンサーローラの位置変
動を検出する検出手段を備えたことを特徴とし、更に、
（３）ウェブロールからインフィードローラに引き出さ
れたウェブの張力を検出して上記ウェブロールのブレー
キ力を加減する張力制御方法において、上記ウェブロー
ルと上記インフィードローラとの間のダンサーローラの
一定速度以上の降下を検出したとき、この降下に基づき
上記ブレーキ力を変えるようにしたことを特徴とする。

【０００９】

【作用】ウェブロール巻き出しによるウェブのたるみが
生じてもそのたるみにより張力が無い状態をダンサーロ
ーラの動きにより除くことができる。また、インフィー
ドローラとウェブロールとの間にて生ずる目標張力に相
応する圧力よりも小さな圧力をダンサーローラに与えて
常時はダンサーローラを上端に当て固定ローラの如く用
いているので、たるみ発生時には直ちにダンサーローラ
が降下して対応できる。ゆっくりとしたわずかずつのた
るみに対しては、ダンサーローラの動きがおそいので、
ウェブロールのブレーキは通常の張力制御のみによりイ
ンフィードローラの引っ張り張力にてたるみを除くこと
ができる。一定速度以上のたるみに対してのみ通常の張
力制御の他にブレーキ力を加重して効かせ、しかもこの
速度によるたるみ進行中に加重ブレーキを効き始めるよ
うにできる。

【００１０】

【実施例】ここで、図１を参照して本発明の実施例を説
明する。図１において、図３と同一部分には同符号を付
す。図１において、１はウェブロール、２はウェブ、３
は張力検出器、４は電空変換器、５は張力制御部、６は
印刷機械制御盤のメインモータ起動リレー信号スイッチ
である。ウェブロール１とインフィードローラ（図示省
略）との間のウェブパス上、図１ではウェブロール１と
張力検出器３との間のウェブパス上には、ダンサーロー
ラ７が配置されている。このダンサーローラ７は、上下
に揺動可能であり、ウェブ２の張力に抗してエア圧が与
えられる加圧手段が備えられると共に、ダンサーローラ
７の上下揺動位置検出手段１２が備えられている。

【００１１】ダンサーローラ７に備えられる加圧手段と
しては、ダンサーローラ７に連結されるピストンロッド
９、このピストンロッド９を動かすエアシリンダ８、こ
のエアシリンダ８に張力制御部５からの指令に基づくエ
ア圧を送り込む電空変換器１０を有する。そして、ダン
サーローラ７に与えられるエア圧としては、ウェブロー
ル１からウェブ２をインフィードローラが引っ張るとき
の張力に相応する圧力よりわずかに低いエア圧力が与え
られる。したがって、インフィードローラによる通常の
高速運転時における引っ張り張力（目標張力）の状態、
換言すれば加減速時でない定常状態では、この目標張力
によってダンサーローラ７が上端位置に固定され、固定
ローラと同様に機能する。加減速時のウェブ２にたるみ
が生じる状態では、このエア圧によってダンサーローラ
７が押し下げられ、ウェブ２を無張力とすることなく張
るように機能するる。

【００１２】エア圧を目標張力に相応する圧力よりわず
かに低くするのは、定常高速運転時の状態を基準とし
て、加速終了時や減速開始時でのウェブのたるみによる
無張力を除くようにダンサーローラ７を降下させるため
であり、定常高速運転時には固定のガイドローラとする
ためである。この場合、目標張力の設定は、張力制御部
５に接続されるボリューム（図示省略）によって設定さ
れ、このボリュームの設定値に相応する信号が張力検出
器３の実測値となるようブレーキの電空変換器４を制御
する。そして、この目標張力を定めるボリュームを用い
て目標張力に相応する圧力より低いエア圧をダンサーロ
ーラ７に与える信号を張力制御部５から電空変換器１０
へ供給する。

【００１３】エアシリンダ８には、ウェブ２のたるみが
インフィードローラの引っ張りにより除かれる際に生ず
るダンサーローラ７のショックをやわらげるため、バネ
などのダンパ１１が備えられる。このバネなどのダンパ
１１はダンサーローラ７の固定（エンド）位置に備えて
もよい。

【００１４】ダンサーローラ７の上下揺動位置検出手段
としては、ダンサーローラ７の上下位置に相応して抵抗
値が変化するポテンショメータ１２が備えられ、このポ
テンショメータ１２の検出信号は張力制御部５に入力さ
れる。つまり、ダンサーローラ７の上下位置が電気信号
として張力制御部５に入力され得ることになる。この場
合、ダンサーローラ７の下降がゆっくりした動きの場合
には、その動きに対する応答を従来どおりの張力制御の
ブレーキ力にて行なえるので、上記ポテンショメータ１
２の検出信号によりブレーキ力を加重して効かせる必要
はない。本実施例ではダンサーローラ７の下降速度が一
定速度以上になったときを検出するようにしている。す
なわち、例えば１００msec毎にダンサーローラ７の位置
を検出して前回の位置から一定値以上動いたとき、ダン
サーローラ７の変動検出信号が出力され張力制御部５か
ら電空変換器４に計算により算出したブレーキ力が加算
される。この場合の加算されるブレーキ力は、例えば次
の関係にて与えられる。

【００１５】

【数１】

【００１６】このようにして、ウェブの巻き出し速度の
加速終了時や減速開始時において、ウェブ２のたるみが
生じても、ダンサーローラの下降により無張力状態とな
ることはなく、一定速度以上の下降をするときには現在
のブレーキ制御出力（ウェブロールの加速時にはブレー
キなしの状態もある）に更にブレーキ力を加重してダン
サーローラ７の下降中にこのブレーキ力を効かせてウェ
ブ２のたるみを取ることになる。ブレーキ力の効き始め
によりウェブロール１が減速されると、インフィードロ
ーラによる張力がダンサーローラ７の加圧力に打ち勝っ
てウェブのたるみが減少し始め、ダンサーローラ７が今
度は上昇し始める。この状態ではダンサーローラ７の下
降にて加算されてきたブレーキ力を一定時間ごとに一定
値づつ減算し始め、加算されたブレーキ力が零になるま
でそれをくりかえす。そして、加算されたブレーキ力が
零になる前又はなった後に関係なくダンサーローラ７が
上端位置に至った場合には定常状態でのブレーキ制御に
切り換える。このダンサーローラ７の上昇復帰は、ダン
サーローラ７の上昇を例えばポテンショメータで検出す
ることができ、この検出にて上述の加算されるブレーキ
力を減算することができ、また、ブレーキ力の加算後タ
イマにて時間を計数し加算を止めるようにしてもよい。

【００１７】図２は機械のスタートから加速後の定常運
転までをフローチャートとして示した例である。すなわ
ち、印刷スタート（Ａ）にてそのウェブ等に見合う目標
張力を設定し、しかもダンサーローラ７へのエア圧を設
定し（Ｂ）、次に加速終了時及び減速開始時に加算され
るブレーキ力を算出するための係数と、加算開始時のダ
ンサーローラの速度を設定し（Ｃ）、本機を加速する
（Ｄ）。この場合、ウェブの巻き出しにてダンサーロー
ラ７が上昇し、上限にて固定状態となる（Ｅ）。つい
で、加速が終了すると（Ｆ）、ウェブロール１の慣性に
てウェブ２のたるみが発生し（Ｇ）、一定速度以上のダ
ンサーローラの下降移動があると（Ｈ）、その移動を検
知し（Ｉ）、軸端ブレーキの出力が加算される（Ｊ）。
そして、ダンサーローラの上昇移動があると（Ｋ）、そ
の移動を検知し（Ｌ）、軸端ブレーキの出力の加算分が
一定時間ごとに一定値ずつ減算され（Ｍ）、ダンサーロ
ーラ７が上限の位置まで復帰したことを検出すると
（Ｎ）、通常の張力制御に切り換わる（Ｏ）。ウェブの
巻き出し速度を減速する時には、上述の（Ｇ）から
（Ｌ）までが同様に行なわれる。

【００１８】上述の実施例では、ウェブロールの軸端ブ
レーキとしては、エアブレーキの他ディスクブレーキ、
パウダーブレーキをもちろん使用できる。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ウ
ェブロールの加減速時によりたわみが発生しても、ダン
サーローラにより張力が付与され断紙や損紙がなくま
た、機械の加減速時間が短縮できて稼働に入るまでの時
間が短くなる。また、大径ウェブロールの巻き出し開始
がスムーズに行なわれる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の簡略構成図。

【図２】ウェブのたるみ張力制御のフローチャート。

【図３】従来例の簡略構成図。

【図４】ウェブロール周速の加減速特性線図。

【符号の説明】

１ ウェブロール ２ ウェブ ３ 張力検出器 ４，１０ 電空変換器 ５ 張力制御部 ７ ダンサーローラ ８ シリンダ ９ ピストンロッド １１ ダンパ １２ ポテンショメータ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ウェブロールから引き出したウェブを張
   力検出手段を介してインフィードローラにて引き込む給
   紙部にて、上記張力検出手段による検出張力に基づき上
   記ウェブロールのブレーキ力を加減する張力制御装置に
   おいて、 上記ウェブロールと上記インフィードローラとの間に、
   ウェブのたるみを吸収するダンサーローラを配置したこ
   とを特徴とする張力制御装置。
2. 【請求項２】 目標張力に相応する圧力より小さな圧力
   をダンサーローラに加える加圧手段を備え、ウェブのた
   るみ量にてウェブロールのブレーキ力を加減すべく一定
   速度以上の上記ダンサーローラの位置変動を検出する検
   出手段を備えた、ことを特徴とする請求項１記載の張力
   制御装置。
3. 【請求項３】 ウェブロールからインフィードローラに
   引き出されたウェブの張力を検出して上記ウェブロール
   のブレーキ力を加減する張力制御方法において、 上記ウェブロールと上記インフィードローラとの間のダ
   ンサーローラの一定速度以上の降下を検出したとき、こ
   の降下に基づき上記ブレーキ力を変えるようにしたこと
   を特徴とする張力制御方法。