JPH066129Y2 - 紙継装置におけるプリドライブ機構 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、１本の巻取紙の印刷が終了する前に次の巻取
紙の新しいウェブに紙継ぎするために当該次の巻取紙を
予め回転させるためのプリドライブ機構に関するもの
で、オフセット印刷機等の紙継装置に利用できる。

〔従来の技術〕

従来、オフセット印刷機等においては、複数の巻取紙を
用い、これら巻取紙のウェブを次々に紙継ぎして連続印
刷することが行われている。この時、印刷機に現在使用
中の巻取紙（第１巻取紙）から送り出されるウェブが無
くなる前に、このウェブに新たな巻取紙（第２巻取紙）
のウェブを糊付け等して紙継ぎする必要があるが、その
紙継ぎ時に印刷が円滑に継続されなければならない。そ
のため、プリドライブ機構によって第２巻取紙をその周
速が第１巻取紙のウェブの走行速度と一致するように回
転させることが行われている。

このプリドライブ機構による第２巻取紙の回転に際し、
第２巻取紙の周速を計測するものにあっては、その周速
の計測手段として、従来より次のものが知られている。
即ち、従来例としては、前記第２巻取紙の外周と回転接
触するタッチコロ（ローラ）によって周速を計測するも
の（従来例Ｉ）、前記第１及び第２巻取紙を両端で軸支
するとともに支点を中心に旋回可能な旋回アームにアー
ム回転角を検知する回転角センサを取り付け、第１巻取
紙からウェブが順次送り出されて停止位置が変化する旋
回アームを固定化して、アーム回転角から第２巻取紙の
巻取径を計算するとともに、プリドライブ駆動速度から
第２巻取紙の周速を計算するもの（従来例II）、さら
に、第２巻取紙に黒紙等のマーカを貼付し、これをトリ
ガ信号として検知して周速を計算するもの（従来例II
I）がある。

〔考案が解決しようとする課題〕

ところが、従来例Ｉでは、巻取仕立てに際し、第２巻取
紙の外周に塗布される糊がタッチコロに付かないように
注意する必要があり、また、プリドライブ時にタッチコ
ロが第２巻取紙と確実に接触せず、周速計測に誤差が生
じやすく、延いてはウェブの紙継ぎが安定しないという
問題点がある。また、従来例IIでは、旋回アームの回転
角から第２巻取紙の巻取径を計算するため、巻取径の計
測器誤差が大きくなり正確な周速を計測できず、やはり
紙継ぎの安定性に欠けるという問題点がある。例えば、
旋回アームの支点から巻取径中心までを700mmとする
と、0.125度の回転角の検出精度でも巻取径の最小測定
誤差は1.5mmとなってしまう。この際、巻取径測定誤差
を小さくするためには回転角センサの精度を高めること
が考えられるが、それでも、旋回アームの停止位置と巻
取径との相関がノンリニア、つまり両者が直線的な相関
関係にないため補正を必要とし、巻取径の測定精度の向
上は困難であるという問題点もある。さらに、従来例II
Iでは、巻取仕立ての際、黒紙等のマーカを貼付するこ
とが必要となるので、仕立て作業が煩雑となり、また、
１枚の黒紙を使用した場合、周速計測の結果が第２巻取
紙を１回転させないと得られず、測定精度も低下すると
いう問題点がある。

ここに、本考案の目的は、新巻取紙のウェブと旧巻取紙
のウェブの紙継ぎ時において、新巻取紙の巻径を非接触
状態で計測することにより、巻取紙に接触状態で巻径を
計測するタッチコロ等をなくし、さらに、巻取紙を回転
駆動するモータを直接駆動制御することにより新旧ウェ
ブの糊付け等の工程を簡単にし、かつ確実にプリドライ
ブを行うようにし、その上、巻取紙の交換作業を行いや
すい紙継装置におけるプリドライブ機構を提供すること
にある。

〔課題を解決するための手段〕

本考案は、印刷部へ送り出されるウェブを供給する第１
巻取紙から第２巻取紙の新たなウェブに紙継ぎをする自
動紙継ぎ装置に備えられ巻取紙の交換時に第２巻取紙の
周速が第１巻取紙のウェブ走行速度と一致するように第
２巻取紙を回転させるプリドライブ機構を、モータ、旋
回アーム、巻径計測手段、ウェブ速度計測手段及び制御
手段とにより構成し、 前記モータは前記第２巻取紙を回転駆動し、前記旋回ア
ームは、支点を中心に旋回可能とされるとともに前記第
１巻取紙と第２巻取紙とが異なる端部に取り付けられ、 前記巻径計測手段は、第２巻取紙の軸芯から所定距離Ｌ
_ｏ離れた基準位置から、例えば、超音波、光波等の計測
波を第２巻取紙の軸芯に向かって照射するとともに第２
巻取紙からの反射波を検知して第２巻取紙の周縁と基準
位置との距離Ｌを求め、これから第２巻取紙の直径Ｄ
を、Ｄ＝（Ｌ_ｏ−Ｌ）×２により計測する距離センサで
あり、この距離センサは、前記旋回アームの端部に取り
付けられる巻取紙に対向するとともに前記旋回アームの
支点近傍に配置され、 前記ウェブ速度計測手段は前記第１巻取紙から送り出さ
れるウェブの走行速度を計測し、 前記制御手段は前記巻径計測手段から計測された第２巻
取紙の巻取径と前記ウェブ速度計測手段から計測された
ウェブ走行速度とから第２巻取紙の周速をウェブ走行速
度と一致させるように前記モータの回転数を演算すると
ともにこの演算された回転数の信号をモータに送るよう
に構成したものである。

〔作用〕

このように構成された本考案では、紙継ぎ時に、ウェブ
速度計測手段によって印刷部に送り出されるウェブの走
行速度を計測するとともに、巻径計測手段によって新た
に紙継ぎしようとする第２巻取紙の巻取径を計測し、こ
れら計測手段により求められた計測値を制御手段に入力
し、この制御手段によって、これら計測値から第２巻取
紙の周速がウェブ走行速度と一致するようにモータの回
転数を演算し、その演算された回転数の信号をモータに
送って第２巻取紙を回転制御する。

これにより本考案は、巻取仕立て操作の際に、マーカの
貼付作業等を不要とし、しかも、巻径計測手段によって
第２巻取紙の巻取径を非接触の状態で正確に求めて第２
巻取紙の周速を第１巻取紙のウェブの走行速度と確実に
一致させ、距離センサを旋回アームの支点近傍に配置し
て巻取紙交換時に邪魔にならないようにして前記目的を
達成しようとするものである。

〔実施例〕

以下に本考案の一実施例を図面に基づいて説明する。

紙継装置の概略構成が示された第１図において、支柱１
には旋回アーム２が支点３を中心に旋回可能に取り付け
られ、この旋回アーム２には、その一端２Ａに第１巻取
紙１１が、その他端２Ｂに第２巻取紙１２がそれぞれ軸
支されている。ここで、前記第１及び第２巻取紙１１，
１２は、それぞれ帯状態であるウェブ１１Ａ，１２Ａが
巻回されたものである。前記第１巻取紙１１からウェブ
１１Ａがガイドロール４を介して印刷部５へ繰り出さ
れ、この印刷部５とガイドロール４との間には、超音
波、光等の計測波を利用してウェブ１１Ａの走行速度を
計測するウェブ速度計測手段２０が配置されている。第
２巻取紙１２はウェブ１２Ａが巻回状態とされるととも
に、ウェブ１２Ａの外周には図示しない両面テープが貼
付されている。また、前記第２巻取紙１２は、第１図に
示される紙継ぎ時にあっては、印刷部５に近い方に位置
され、この時の第２巻取紙１２の近傍には、ブラシ６及
びカッタ７が巻取紙１２に対し近接離隔可能に配置され
ている。このブラシ６は、紙継ぎ時に第２巻取紙１２と
第１巻取紙１１のウェブ１１Ａとを貼り合わせるための
ものであり、カッタ７は、第１巻取紙１１のウェブ１１
Ａが第２巻取紙１２と貼り合わされた後、そのウェブ１
１Ａを切断するものである。

前記旋回アーム２の支点３の近傍には、巻径計測手段と
しての第１及び第２距離センサ３１，３２が配置されて
いる。第１距離センサ３１は、第２図に示されるよう
に、第２巻取紙１２の軸芯から所定距離Ｌ_ｏ離れた基準
位置から超音波、光等の計測波を第２巻取紙１２の軸芯
に向かって照射するとともに第２巻取紙１２からの反射
波を検知して第２巻取紙１２の周縁と基準位置との距離
Ｌを求め、これから第２巻取紙１２の直径Ｄを、 Ｄ＝（Ｌ_ｏ−Ｌ）×２……（１） により計測するものである。また、第２距離センサ３２
は、前記第１距離センサ３１と同様の構成とされ、か
つ、前記旋回アーム２の一端２Ａに第１巻取紙１１に代
えて取り付けられる紙継ぎ用の新しい第２巻取紙の直径
を計測するものである。

前記第２巻取紙１２は、第３図に示されるように、紙継
ぎ時にあっては、その軸部１２Ｂがプーリ４１及びベル
ト４２を介してサーボモータ４３の出力軸４３Ａと連結
され、このモータ４３にはその出力軸４３Ａの回転を制
御する制御手段４４が接続れている。ここで、前述した
ウェブ速度計測手段２０、第１及び第２距離センサ３
１，３２、プーリ４１、ベルト４２、サーボモータ４３
及び制御手段４４により本実施例にかかるプリドライブ
機構６０が構成されている。

前記制御手段４４は、前記第１及び第２距離センサ３
１，３２のうち紙継ぎ用ウェブの巻径を計測するセンサ
のみの信号とウェブ速度計測手段２０から送られる信号
とを入力側インターフェイス４５を介して取り込むＣＰ
Ｕ４６と、このＣＰＵ４６と接続されるメモリ４７と、
前記ＣＰＵ４６から出力される基準信号を出力側インタ
ーフェイス４８を介して取り込むとともにこの取り込ま
れた基準信号を基に前記サーボモータ４３に駆動信号を
送るサーボモータ制御部４９と、前記サーボモータ４３
の現実の回転数を検知するとともに現実の回転数が前記
駆動信号による回転数と差がある時にその差を埋めさせ
るように前記制御部４９に信号を送るエンコーダ５０と
から構成されている。

ここで、前記ＣＰＵ４６では、第２巻取紙１２をその周
速が第１巻取紙１１から送り出されるウェブ１１Ａの走
行速度と一致するようにサーボモータ４３の回転数を演
算する。つまり、ウェブ速度計測手段２０により求めら
れるウェブ１１Ａの走行速度をＶ、第２巻取紙１２の周
速をＶ_Ｒ、第２巻取紙１２の回転数をＮ_Ｒ及び第２巻取
紙１２の直径をＤとすると、 Ｖ_Ｒ＝πＤＮ_Ｒ ∴Ｎ_Ｒ＝Ｖ_Ｒ／（πＤ）……（２） となり、紙継ぎ時では、Ｖ_Ｒ＝Ｖとする必要から、 Ｎ_Ｒ＝Ｖ／（πＤ）……（３） となる。ここで、第２巻取紙１２の直径Ｄは、前述の通
り、 Ｄ＝（Ｌ_ｏ−Ｌ）×２……（１） である。

また、サーボモータ４３の出力軸４３Ａの直径をＤ_１、
サーボモータ４３の回転数をＮ_１、プーリ４１の直径を
Ｄ_２、プーリ４１の回転数をＮ_２、第２巻取紙１２の軸
部１２Ｂの直径をＤ_３及びその軸部１２Ｂの回転数をＮ
_３とすると、 πＤ_１Ｎ_１＝πＤ_２Ｎ_２＝πＤ_３Ｎ_３…（４） より、Ｎ_１＝Ｎ_３（Ｄ_３／Ｄ_１）……（５） となる。ここで、前記軸部１２Ａの回転数Ｎ_３はそのま
ま第２巻取紙１２の回転数Ｎ_Ｒとなるので、Ｎ_３＝Ｎ_Ｒ
となり、前記（３）及び（５）式より、 Ｎ_１＝｛Ｖ／（πＤ）｝×（Ｄ_３／Ｄ_１） ＝（Ｄ_３／πＤ_１）×（Ｖ／Ｄ）……（６） となり、（Ｄ_３／πＤ_１）＝Ｋとすると、 Ｎ_１＝Ｋ×（Ｖ／Ｄ）……（７） となる。

そして、ＣＰＵ４６からサーボモータ制御部４９へ与え
る基準信号をＲＥＦとすると、 ＲＥＦ＝Ｋ_ｏ×Ｎ_１（Ｋ_ｏは制御系の定数） となる。ここで、前記Ｋは定数として前記メモリ４７で
記憶されるようになっている。

このような構成において、巻取仕立てをするには、ま
ず、第４図（Ａ）に示されるように、第１巻取紙１１か
ら印刷部５へ送り出されるウェブ１１Ａが少量になった
際、第４図（Ｂ）に示されるように、旋回アーム２を１
８０度旋回させて第２巻取紙１２の外周が第１巻取紙１
１のウェブ１１Ａに近接するようにする。

その後、サーボモータ４３を駆動させ、ベルト４２及び
プーリ４１を介して第２巻取紙１２の軸部１２Ｂを回転
させる。ここで、第２巻取紙１２の周速を前記ウェブ１
１Ａの走行速度と一致させるため、制御手段４４により
サーボモータ４３の回転を制御する。つまり、紙継ぎす
る第２巻取紙１２の直径Ｄを計測した第１距離センサ３
１と、第１巻取紙１１のウェブ１１Ａの走行速度Ｖを計
測したウェブ速度計測手段２０とからの信号とを入力側
インターフェイス４５を介してＣＰＵ４６に取り込み、
このＣＰＵ４６でサーボモータ４３の回転数Ｎ_１を演算
し、この演算した回転数Ｎ_１の基準信号ＲＥＦを出力側
インターフェイス４８を介してサーボモータ制御部４９
に送り、この信号を受けてサーボモータ制御部４９によ
りサーボモータ４３を回転制御する。

第２巻取紙１２の周速が第１巻取紙１１のウェブ１１Ａ
の走行速度と一致したなら、ブラシ６を押し付け、予め
外周に両面テープが貼付された第２巻取紙１２に前記ウ
ェブ１１Ａを貼り合わせ、その後、カッタ７により前記
ウェブ１１Ａを切断する。これによりウェブの紙継ぎ作
業が終了し、以後は、第４図（Ｃ）に示されるように、
前記第２巻取紙１２から印刷部５へウェブ１２Ａを繰り
出して印刷を継続する。さらに、ウェブが繰り出された
前記第１巻取紙１１に代えて継ぎ足し用の新たな巻取紙
を旋回アーム２に取り付け、次回の巻取紙交換に備え
る。

このような本実施例によれば、巻取仕立てに際して、第
２巻取紙１２へ黒紙等のマーカを貼付することや、タッ
チコロ等を設置することが不要となり、また、第２巻取
紙１２の外周上の糊、両面テープ等の位置を考慮しなく
ともよいので、仕立て作業が容易になる。しかも、第２
巻取紙１２の直径Ｄの計測に計測波を利用した第１距離
センサ３１を用いたので、非接触状態で第２巻取紙１２
の直径を正確に計測でき、これにより、紙継ぎの安定化
を確保することができる。さらに、第２巻取紙１２を回
転駆動するサーボモータ４３を直接駆動制御することに
よって、新旧ウェブ１１Ａ，１２Ａの紙継ぎ工程を簡単
にし、かつ、第２巻取紙１２のプリドライブを確実に行
うことができる。

その上、旋回アーム２の支点３の近傍に距離センサ３
１，３２を配置したので、巻取紙交換時に距離センサ３
１，３２が邪魔になることがなく、よって、巻取紙交換
作業を行いやすい。

なお、本考案において、ウェブ速度計測手段２０の構成
は、ガイドローラ４及び印刷部５間にコロを配置し、こ
のコロを第１巻取紙１１のウェブ１１Ａ上で転動してウ
ェブ速度を計測するもの、または、前記ガイドローラ４
に前記ウェブ１１Ａの速度を計測する機能を備えたもの
等でもよい。さらに、本考案では、旋回アーム２を支点
３から腕が３本以上分岐された形状とし、これらの腕の
端部にそれぞれ巻取紙を回転自在に取り付けるものであ
ってもよい。さらにまた、サーボモータ４３の出力軸４
３Ａと第２巻取紙１２との連結手段は、プーリ４１及び
ベルト４２に限定されるものでなく、歯車の組合せ、ス
プロケット及びチェーン等の他の連結手段であってもよ
い。

〔考案の効果〕

前述のような本考案によれば、新巻取紙（第２の巻取
紙）のウェブと旧巻取紙（第１巻取紙）のウェブの紙継
ぎ時において、新巻取紙の巻取径を非接触状態で計測す
ることにより、巻取紙に接触状態で巻径を計測するタッ
チコロ等をなくし、さらに、巻取紙を回転駆動するモー
タを直接制御することにより新旧ウェブの糊付け等の工
程を簡単にし、かつ、確実にプリドライブを行うことが
でき、その上、巻取紙の交換作業を容易に行えるという
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る一実施例が適用される紙継装置の
概略構成図、第２図は巻径計測手段の概略構成図、第３
図は前記実施例の要部を示す概略構成図、第４図（Ａ）
〜（Ｃ）は前記実施例の動作を説明するための図であ
る。 ２……旋回アーム、３……支点、５……印刷部、１１…
…第１巻取紙、１２……第２巻取紙、１１Ａ，１２Ａ…
…ウェブ、２０……ウェブ速度計測手段、３１，３２…
…巻径計測手段としての第１及び第２距離センサ、４３
……サーボモータ、４４……制御手段、６０……プリド
ライブ機構。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−226442（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−74071（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−150661（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】印刷部へ送り出されるウェブを供給する第
   １巻取紙から第２巻取紙の新たなウェブに紙継ぎをする
   自動紙継装置に備えられ巻取紙の交換時に第２巻取紙の
   周速が第１巻取紙のウェブ走行速度と一致するように第
   ２巻取紙を回転させるプリドライブ機構において、 前記第２巻取紙を回転駆動するモータと、支点を中心に
   旋回可能とされるとともに前記第１巻取紙と第２巻取紙
   とが異なる端部に取り付けられた旋回アームと、第２巻
   取紙の巻取径を計測する巻径計測手段と、前記第１巻取
   紙から送り出されるウェブのウェブ走行速度を計測する
   ウェブ速度計測手段と、前記巻径計測手段から計測され
   た第２巻取紙の巻取径と前記ウェブ速度計測手段から計
   測されたウェブ走行速度とから第２巻取紙の周速をウェ
   ブ走行速度と一致させるように前記モータの回転数を演
   算するとともにこの演算された回転数の信号をモータに
   送る制御手段とを備え、 前記巻径計測手段は、第２巻取紙の軸芯から所定距離Ｌ
   _ｏ離れた基準位置から計測波を第２巻取紙の軸芯に向か
   って照射するとともに第２巻取紙からの反射波を検知し
   て第２巻取紙の周縁と基準位置との距離Ｌを求め、これ
   から第２巻取紙の直径Ｄを Ｄ＝（Ｌ_ｏ−Ｌ）×２ により計測する距離センサであり、 この距離センサは前記旋回アームの端部に取り付けられ
   る巻取紙に対向して支点近傍に配置されていることを特
   徴とする紙継装置におけるプリドライブ機構。