JP2961453B2

JP2961453B2 - 印刷機械の最適張力演算装置

Info

Publication number: JP2961453B2
Application number: JP3184081A
Authority: JP
Inventors: 育巨高木
Original assignee: Komori Corp
Current assignee: Komori Corp
Priority date: 1991-06-28
Filing date: 1991-06-28
Publication date: 1999-10-12
Anticipated expiration: 2014-10-12
Also published as: JPH058379A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、連続用紙に加わる張
力を調整し得る張力調整手段を備えた印刷機械にあっ
て、連続用紙に加えるべき最適張力を演算する印刷機械
の最適張力演算装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、印刷品質や後工程の断裁長等
への微妙な影響を考慮に入れて、連続用紙への初期張力
の設定は、紙巾，紙の厚さ，紙の坪量，紙の種類等から
経験的に最適張力を推定し、手動操作にて設定してい
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな最適張力の設定方法によると、ベテランオペレータ
の経験に頼らざるを得ず、経験の少ないオペレータを登
用することができなかった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明はこのような課題
を解決するためになされたもので、連続用紙に加わる張
力を検出する張力検出手段と、下流側ロールの回転量を
検出する回転量検出手段とを設け、上流側ロールの回転
停止により連続用紙の移動が規正されていることを前提
として、下流側ロールを徐々に回転させて連続用紙に張
力を加え、この際の検出張力と検出回転量とから連続用
紙にかかる張力と連続用紙の伸びとの関係を計測し、こ
れにより得られた計測値に基づき連続用紙にかけるべき
最適張力を演算するようにしたものである。

【０００５】

【作用】したがってこの発明によれば、連続用紙の種類
に拘らず、すなわち連続用紙の素性に対する詳細なデー
タを入力することなく、実際の張力と伸びとの関係から
連続用紙（印刷しようとする連続用紙）にかけるべき最
適張力が自動的に演算される。

【０００６】

【実施例】以下、本発明に係る印刷機械の最適張力演算
装置を詳細に説明する。

【０００７】図１は、この最適張力演算装置の一実施例
を示すブロック構成図であり、印刷機械における要部構
成と共に示している。同図において、１−１，１−２は
上流側駆動ロール、２−１，２−２は下流側駆動ロー
ル、３は原動モータ、４は原動モータ３により駆動され
る原動軸、５，６はハーモニックドライブ、７は張力検
出用ロール、８は張力検出器、９は連続用紙である。

【０００８】ハーモニックドライブ５（６）は、ウェー
ブ・ジェネレータと呼ばれる入力軸、サーキュラ・スプ
ラインと呼ばれる出力軸、フレクスプラインと呼ばれる
制御軸の３軸を備え、入力軸が原動軸４（４）に連結さ
れ、出力軸が上流側駆動ロール１（下流側駆動ロール
２）に連結され、制御軸が図示せぬ第１の制御モータ
（第２の制御モータ）に連結されている。

【０００９】ハーモニックドライブは、制御軸の速度を
変えることにより、出力軸が入力軸の回転速度に対し僅
かな速度差をもって回転するもので、入力軸の回転を止
めると、出力軸は制御軸と同一回転速度となる。図２に
ハーモニックドライブの特性を示す。

【００１０】上述した構成の印刷機械によれば、連続用
紙９に加わる張力を張力検出器８にて検出しながら、ハ
ーモニックドライブ５，６の制御軸の回転をコントロー
ルすることにより、上流側駆動ロール１と下流側駆動ロ
ール２との間の速度差を調整して、連続用紙９に加わる
張力を設定値に調整することができる。

【００１１】このような印刷機械に対し最適張力演算部
１０が設けられている。最適張力演算部１０は、ハーモ
ニックドライブ６への回転量θ（ｔ）をパルス指令する
回転量指令部１０−１と、この回転量指令部１０−１の
時々刻々の指令回転量θ（ｔ）および張力検出器８から
の時々刻々の検出張力Ｔ（ｔ）を記憶するメモリ部１０
−２と、このメモリ部１０−２に記憶された指令回転量
θ（ｔ）および検出張力Ｔ（ｔ）を入力とし、伸び率γ
（ｔ），単位張力当たりの伸び率δ（ｔ），最適張力Ｔ
_SPの演算を行う演算部１０−３と、演算部１０−３にて
演算された伸び率γ（ｔ），δ（ｔ），張力検出器８か
らの検出張力Ｔ（ｔ）および回転量指令部１０−１から
の指令回転量θ（ｔ）を入力とし、δ（ｔ）＞δ₀ある
いはγ（ｔ）＞γ₀あるいはＴ（ｔ）＞Ｔ₀となった場
合、指令回転量θ（ｔ）の通過を阻止する指令停止部１
０−４とを備えている。

【００１２】次に、このように構成された最適張力演算
装置の動作について説明する。先ず、その前段階とし
て、連続用紙９の紙通し後、連続用紙９がたるまない程
度の弱い張り具合で、原動モータ３の回転を停止する。
また、ハーモニックドライブ５および６も、停止状態と
する。

【００１３】このような状態から、本装置を作動させる
と、回転量指令部１０−１からの指令回転量θ（ｔ）が
徐々に増大し、これによりハーモニックドライブ６の制
御軸が徐々に回転し始める。すなわち、上流側駆動ロー
ル１が停止していることにより連続用紙９の移動が規正
された状態で、ハーモニックドライブ６の出力軸に連結
された下流側駆動ロール２が徐々に回転し始める。

【００１４】この下流側駆動ロール２の徐々なる回転に
より、先ず連続用紙９のたるみが吸収され、ロストモー
ションの領域に入る。この状態で、駆動系のバックラッ
シュやねじれが吸収され、連続用紙９への張力が立ち上
がってくる。

【００１５】一方、回転量指令部１０−１からの時々刻
々の指令回転量θ（ｔ）および張力検出器８からの時々
刻々の検出張力Ｔ（ｔ）は、メモリ部１０−２にて記憶
される。演算部１０−３は、張力検出器８からの検出張
力Ｔ（ｔ）が立ち上がった時点での指令回転量θ（ｔ）
を零起点として、張力変化に対する回転量の変化、すな
わちΔθ（ｔ）／ΔＴ（ｔ）＝〔θ（ｔ＋１）−θ
（ｔ）〕／〔Ｔ（ｔ＋１）−Ｔ（ｔ）〕を、時々刻々の
単位張力当たりの伸び率δ（ｔ）として演算する。ま
た、演算部１０−３は、張力検出器８からの検出張力Ｔ
（ｔ）が立ち上がった時点での指令回転量θ（ｔ）を零
起点として、上流側駆動ロール１と下流側駆動ロール２
とのスパン（張力零のときの連続用紙９の本来の長さ）
θ₀に対する現時点での回転量Δθの割合、すなわちΔ
θ／θ₀を、時々刻々の伸び率γ（ｔ）として演算す
る。

【００１６】そして、この演算部１０−３での時々刻々
の単位張力当たりの伸び率δ（ｔ）および伸び率γ
（ｔ）が、指令停止部１０−４へ与えられる。指令停止
部１０−４では、δ（ｔ）＞δ₀になるか、あるいはγ
（ｔ）＞γ₀となると、指令回転量θ（ｔ）の通過を阻
止し、下流側駆動ロール２の回転を強制的に停止する。
すなわち、単位張力当たりの伸び率δ（ｔ）が急激に増
えるか、あるいは全体的な伸び率γ（ｔ）が所定の値を
越えた場合、これ以上続けると連続用紙９がその降伏点
を越えて切断する虞れがあると判断して、下流側駆動ロ
ール２の回転を停止し、連続用紙９への張力の増大を中
断する。本実施例においては、γ（ｔ）が１％になった
とき、またδ（ｔ）が0.1ｍｍとなったとき、下流側駆
動ロール２の回転を強制的に停止するものとしている。
なお、指令停止部１０−４は、検出張力Ｔ（ｔ）が異常
値Ｔ₀になった場合にも、指令回転量θ（ｔ）の通過を
阻止し、下流側駆動ロール２の回転を強制的に停止す
る。

【００１７】一方、演算部１０−３は、δ（ｔ）＞δ₀
になるか、あるいはγ（ｔ）＞γ₀になるかして、下流
側駆動ロール２の回転が強制的に停止されるまでの時々
刻々のδ（ｔ）を平均化することにより、連続用紙９の
単位張力当たりの平均伸び率δを算出する。そして、演
算部１０−３は、この算出した平均伸び率δから逆算し
て、例えばγが０．３％となるような張力を最適張力Ｔ
_SPとして求める。なお、最適張力Ｔ_SPは、δ（ｔ）を用
いず、γ（ｔ）を用いて求めるものとしてもよい。

【００１８】このように本実施例によると、連続用紙９
の種類に拘らず、すなわち連続用紙９の素性に対する詳
細なデータを入力することなく、実際の張力と伸びとの
関係から連続用紙９にかけるべき最適張力Ｔ_SPが自動的
に演算されるものとなり、この演算して得た最適張力Ｔ
_SPを指令値として上流側駆動ロール１と下流側駆動ロー
ル２との間の速度差を調整すれば、連続用紙９に加わる
張力を最適張力Ｔ_SPに自動的に調整することが可能とな
る。すなわち、本実施例によれば、ベテランオペレータ
の経験に頼らなくても、ほゞ全ての種類の連続用紙に対
して、正確な初期張力の設定を自動的に行うことが可能
となる。

【００１９】なお、上述した実施例においては、回転量
指令部１０−１の時々刻々の指令回転量θ（ｔ）を下流
側駆動ロール２の回転量として検出するものとしたが、
下流側駆動ロール２の実際の回転量を検出して得るもの
としてもよいし、また、下流側駆動ロール２を固定して
上流側駆動ロール１を逆転させ、その回転量を検出して
もよい。また、張力調整手段として、２対のロール間の
速度差により調整するものを例示したが、その他の公知
の調整手段を用いるものでも、同様の効果が得られるこ
とは言うまでもない。

【００２０】また、上述により求めた最適張力Ｔ_SPによ
りほゞ十分な初期張力の設定が可能ではあるが、連続用
紙の種類により同じ伸び率の紙でも張力のかけかたに微
妙な差がある。そこで、本実施例においては、更に正確
を期するために、連続用紙の種類をデータとして手動入
力できるものとしており、連続用紙の種類に応じてその
最適張力の演算に補正を加えることが可能な構成として
いる。

【００２１】本実施例においては、連続用紙の種類とし
て、コート紙，上質紙，更紙の３種類をデータして手動
入力できる構成とした。しかし、これらの連続用紙の種
類は、必ずしも明確に分類できるとは言えない。

【００２２】そこで、他の実施例として、連続用紙の種
類をデータとして与えるにあたり、ファジーコントロー
ラを使用し、図３（ａ）にその操作部の平面図を示すよ
うな直線型の設定器１１を用い、これを同図（ｂ）に示
すような入力メンバシップ関数に対応させ、連続用紙の
種類をデータとして連続的に手動入力できる構成とし
た。

【００２３】すなわち、図３（ａ）においては、設定つ
まみ１１−１を図示左右方向へ移動させることにより、
左から更紙，上質紙，コート紙の種類設定が可能となっ
ており、参照表示された種別設定表示部１１−２〜１１
−４は互いに隣り同士がオーバラップして描かれてい
る。更紙の場合は紙が伸び易いので伸びは多めにとら
れ、コート紙では少な目にとられることは知られている
が、同じ更紙でも上質に近い伸びにくい更紙もあれば、
非常に伸び易い更紙もある。そこで、図５に示すよう
に、更紙，上質紙，コート紙の各々に対応した出力メン
バシップ関数を作り、図４に示すファジールールにより
最適張力に対して補正を加えるようにしている。

【００２４】このように、ファジーコントローラを使用
すれば、更紙からコート紙まで連続的に種類データの変
更を行うことができ、人間の感覚的な判断に対応した種
類データの設定を行うことが可能となる。

【００２５】最近では、ファジーコントロールにより、
連続用紙に加わる張力を含む印刷状況を調整することに
より、印刷品質や断裁長を補正する方式が考えられてい
る。この場合、中心になるべき張力として、本実施例に
より得られる最適張力を設定値として与えるものとすれ
ば、オペレータの負荷がさらに軽減されるものとなる。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したことから明らかなように本
発明によれば、連続用紙の素性に対する詳細なデータを
入力することなく、実際の張力と伸びとの関係から印刷
しようとする連続用紙にかけるべき最適張力が自動的に
演算されるものとなり、この演算して得た最適張力を設
定値として、連続用紙に加わる張力を最適に自動的に調
整することが可能となり、ベテランオペレータに代え
て、経験の少ないオペレータの登用が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る印刷機械の最適張力演算装置の一
実施例を示すブロック構成図。

【図２】ハーモニックドライブの特性を示す図。

【図３】ファジーコントローラを使用した直線型の設定
器での操作部の平面図および入力メンバシップ関数を示
す図。

【図４】ファジーコントローラを使用した直線型の設定
器でのファジールールを示す図。

【図５】ファジーコントローラを使用した直線型の設定
器での出力メンバシップ関数を示す図。

【符号の説明】

１（１−１，１−２）上流側駆動ローラ２（２−１，２−２）下流側駆動ローラ５ハーモニックドライブ６ハーモニックドライブ８張力検出器９連続用紙１０最適張力演算部１０−２メモリ部１０−１回転量指令部１０−３演算部１０−４指令停止部

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】連続用紙に加わる張力を調整し得る張力
調整手段を備えた印刷機械にあって、前記連続用紙に加わる張力を検出する張力検出手段と、下流側ロールの回転量を検出する回転量検出手段と、上流側ロールの回転停止により前記連続用紙の移動が規
正されていることを前提として、前記下流側ロールを徐
々に回転させて前記連続用紙に張力を加え、この際の前
記検出張力と前記検出回転量とから前記連続用紙にかか
る張力と前記連続用紙の伸びとの関係を計測し、これに
より得られた計測値に基づき前記連続用紙にかけるべき
最適張力を演算する最適張力演算手段とを備えたことを特徴とする印刷機械の最適張力演算装
置。
【請求項２】請求項１において、最適張力演算手段
は、データとして与えられる連続用紙の種類に応じ、そ
の最適張力の演算に補正を加えることを特徴とする印刷
機械の最適張力演算装置。
【請求項３】請求項１において、下流側ロールの回転
を、ハーモニックドライブ装置を用いて得る構成とされ
ていることを特徴とする印刷機械の最適張力演算装置。
【請求項４】請求項１又は２において、最適張力演算
手段は、連続用紙の伸び率が所定値を越えた場合、下流
側ロールの回転を強制停止することを特徴とする印刷機
械の最適張力演算装置。
【請求項５】請求項１又は２において、最適張力演算
手段は、連続用紙の単位張力当たりの伸び率が所定値を
越えた場合、下流側ロールの回転を強制停止することを
特徴とする印刷機械の最適張力演算装置。