WO2017145522A1 - 巻出装置 - Google Patents

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WO2017145522A1
WO2017145522A1 PCT/JP2017/000003 JP2017000003W WO2017145522A1 WO 2017145522 A1 WO2017145522 A1 WO 2017145522A1 JP 2017000003 W JP2017000003 W JP 2017000003W WO 2017145522 A1 WO2017145522 A1 WO 2017145522A1
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WO
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unwinding
sheet
roll
unwinding roll
remaining amount
Prior art date
Application number
PCT/JP2017/000003
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English (en)
French (fr)
Inventor
大作 芳野
雅也 田代
Original Assignee
東レエンジニアリング株式会社
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Publication date
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    • B65H19/10—Changing the web roll in unwinding mechanisms or in connection with unwinding operations
    • B65H19/18—Attaching, e.g. pasting, the replacement web to the expiring web
    • B65H19/1805—Flying splicing, i.e. the expiring web moving during splicing contact
    • B65H19/181—Flying splicing, i.e. the expiring web moving during splicing contact taking place on the replacement roll
    • B65H19/1821—Flying splicing, i.e. the expiring web moving during splicing contact taking place on the replacement roll the replacement web being accelerated or running prior to splicing contact
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    • B65H2513/00—Dynamic entities; Timing aspects
    • B65H2513/10—Speed

Definitions

  • the present invention relates to an unwinding device that unwinds and conveys a sheet wound around an unwinding roll.
  • a roll-to-roll system conveys the sheet while unwinding it from an unwinding roll on which a belt-like sheet (hereinafter simply referred to as “sheet”) such as paper, resin film, or metal foil is wound.
  • sheet a belt-like sheet
  • a technique for supplying a downstream process and performing a predetermined process is known. *
  • an optical sensor is used to detect when the remaining diameter of the unwinding roll is equal to or less than a predetermined value, or the remaining amount of sheet is calculated from the rotation speed ratio between the sheet conveying guide roller and the unwinding roll. I was doing.
  • This latter method calculates the ratio of these outer diameters based on the rotation speed ratio of the sheet conveying guide roller whose outer diameter does not change and the unwinding roll whose outer diameter gradually changes, and is used for sheet conveying. If the outer diameter of the guide roller is grasped in advance, the remaining diameter of the unwinding roll at the present time can be calculated, and this is called a diameter comparison method in the present application.
  • the outer diameter of the full unwinding roll is measured in advance using a position detection sensor or the like, and the average thickness of the sheet is determined each time the unwinding roll rotates once based on the preset average thickness information of the sheet.
  • a technique called a diameter subtraction method is also known in which the remaining diameter of the unwinding roll is managed by subtracting two sheets from the outer diameter.
  • the method of calculating the remaining diameter of the unwinding roll by the above-described diameter comparison method is generally performed by a conventional unwinding device using a dancer roll to control the rotation speed of the unwinding roll.
  • the rotation speed of the roll was increased and decreased (that is, hunting), and the remaining diameter of the unwinding roll calculated by the diameter comparison method was also increased and decreased (that is, hunting), and the remaining amount of the sheet could not be accurately grasped.
  • the splicing is performed with a margin before the sheet is completely emptied, so that there is still a lot of sheet loss.
  • an object of the present invention is to provide an unwinding device that can accurately manage the remaining amount of a sheet without requiring a sensor for measuring the remaining diameter.
  • An unwinding device for unwinding and conveying a sheet wound around an unwinding roll, A drive roll for conveying the sheet unwound from the unwind roll at a predetermined speed; A dancer roll that is arranged in the sheet conveyance path between the unwinding roll and the drive roll and applies tension to the sheet in the conveyance path; A sheet remaining amount management unit for managing the remaining amount of the unwinding roll; An unwinding speed control unit that performs feedback control on the rotation speed of the unwinding roll so that the dancer roll is maintained within a preset position range; A sheet remaining amount correction unit for correcting the remaining amount of the unwinding roll managed by the sheet remaining amount management unit, The unwinding speed control unit can temporarily stop the feedback control, The sheet remaining amount correcting unit includes a sheet unwinding length unwound and conveyed from the unwinding roll within a temporary stop time in which the feedback control in the unwinding speed control unit is temporarily stopped, and a dancer
  • the remaining amount of the sheet can be obtained only by adding or changing software while using a dancer roll or a control device that is conventionally provided in the apparatus. Management can be highly accurate.
  • the three axes of the orthogonal coordinate system are X, Y, and Z
  • the XY plane is the horizontal plane
  • the Z direction is the vertical direction.
  • the direction of the arrow is expressed as the downstream side in the conveyance direction
  • the opposite direction is expressed as the upstream side in the conveyance direction.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an overall configuration of an example of a form embodying the present invention.
  • FIG. 1 schematically shows an outline of a device configuration and a block diagram of a control device when the unwinding device 1 according to the present invention is viewed from the side.
  • the unwinding device 1 includes an unwinding roll 2, a driving roll 3, a dancer mechanism 4, a remaining sheet management unit 5, an unwinding speed control unit 6, and a remaining sheet correction unit 7. It is configured.
  • the unwinding device 1 supplies the sheet S wound around the unwinding roll 2 to a downstream process for performing predetermined processing (film formation, molding, etc.) at a predetermined transport speed while unwinding. Further, the unwinding device 1 is appropriately provided with a free roll FR in the conveyance path of the sheet S.
  • the unwinding roll 2 winds in advance the sheet S to be supplied to the downstream process.
  • the unwinding roll 2 can be configured by a first unwinding roll 21 or a second unwinding roll 22. More specifically, the first unwinding roll 21 and the second unwinding roll 22 are attached to a rotation mechanism T called a turret or the like.
  • the rotation mechanism T is disposed at a position where the first unwinding roll 21 and the second unwinding roll 22 face each other with a rotation axis Tc therebetween. Further, in the rotation mechanism T, a pair of free rolls FR are arranged at positions facing each other across the rotation axis Tc.
  • the rotating mechanism T is connected to a rotating shaft Tc via a speed reducer or the like, and has a structure that can rotate at a predetermined angle in the direction of an arrow r or can stand still at a predetermined angle. ing.
  • the first unwinding roll 21 is connected to the rotary motor M1 via the reduction gear D1.
  • the 2nd unwinding roll 22 is connected to the rotary motor M2 via the reduction gear D2.
  • motor amplifiers A1 and A2 for adjusting the rotational speed of the rotary motors M1 and M2 are connected to the rotary motors M1 and M2, respectively.
  • rotation detectors E1 and E2 for detecting a rotation angle and a rotation speed are attached to the rotation motors M1 and M2, respectively.
  • first unwinding roll 21 and the second unwinding roll 22 are independently connected to the speed reducers D1 and D2 and the rotary motors M1 and M2 through a hollow multiple gear shaft.
  • the rotary motors M1 and M2 are independently connected to the motor amplifiers A1 and A2 via slip rings. Therefore, the 1st unwinding roll 21 and the 2nd unwinding roll 22 have the structure which can adjust a rotational speed separately.
  • the driving roll 3 conveys the sheet S unwound from the unwinding roll 2 to the downstream side at a predetermined speed.
  • the drive roll 3 is connected to the rotary motor M3 via the speed reducer D3.
  • a motor amplifier A3 that adjusts the rotational speed of the rotary motor M3 is connected to the rotary motor M3.
  • a rotation detector E3 that detects a rotation angle and a rotation speed is attached to the rotation motor M3.
  • the dancer mechanism 4 applies tension to the sheet S.
  • the dancer mechanism 4 includes a dancer roll 41, an arm 42, a swing support part 43, and a pusher part 44.
  • the dancer roll 41 is disposed in the sheet conveyance path between the unwinding roll 2 and the drive roll 3 and rotates following the conveyance of the sheet S while being in contact with the sheet S in the conveyance path. . Specifically, the dancer roll 41 is attached to one end of the arm 42.
  • the arm 42 separates the dancer roll 41 and the swing support part 43 while maintaining a predetermined interval.
  • the arm 42 is composed of a rod-like member, and a swing support portion 43 is provided on the other end side opposite to the side on which the dancer roll 41 is attached.
  • the swing support portion 43 supports the other end of the arm 42 in a rotatable state so that the side of the arm 42 to which the dancer roll 41 is attached swings (also referred to as a swing).
  • the pusher unit 44 pushes the arm 42 with a predetermined force in a direction in which the dancer roll 41 moves away from the conveyance path of the sheet S (X direction in FIG. 1).
  • the pusher portion 44 can be configured by an air cylinder, a spring mechanism, or the like.
  • the dancer roll 41 can apply tension to the sheet S passing through the sheet conveyance path between the unwinding roll 2 and the driving roll 3.
  • the dancer mechanism 4 is provided with a dancer roll position detector PM.
  • the dancer roll position detection unit PM is for detecting the current position of the dancer roll 41, and is used for feedback control (also referred to as dancer feedback control) for the rotation speed of the unwinding roll, which will be described in detail later.
  • the dancer roll position detection unit PM can be configured to include an angle detector such as a potentiometer or a rotary encoder attached to the arm 42.
  • the dancer roll position detection unit PM determines the current position of the dancer roll 41 based on the current angle information detected by such an angle detector and the length of the arm 42 (that is, the swing radius of the arm 42). The position can be detected.
  • the unwinding device 1 includes a control unit CN, and includes a remaining sheet management unit 5, an unwinding speed control unit 6, and a remaining sheet correction unit 7 as part of the control unit CN. Yes.
  • the control unit CN performs control of the rotation speed of the unwinding roll 2 and the driving roll 3, management and correction of the remaining amount of sheet, control of each device, etc. based on the operator's operation and a pre-registered program It is.
  • the control unit CN includes a control device (hardware) such as a programmable logic controller, a sequencer, and a computer, and an execution program (software) thereof.
  • the sheet remaining amount management unit 5 manages the remaining amount of the sheet S wound around the unwinding roll 2. Specifically, the remaining sheet management unit 5 is currently wound around the unwinding roll 2 (in the case of FIG. 1, the first unwinding roll 21) during unwinding conveyance of the sheet S.
  • the remaining diameter of S (that is, the outer diameter) is calculated according to a predetermined method and managed as a so-called estimated value. More specifically, the remaining sheet management unit 5 calculates the remaining diameter of the sheet S based on a method called a diameter comparison method and a method called a thickness subtraction method.
  • Diameter comparison method This method is also called a rotation amount comparison method.
  • the outer diameter of the unwinding roll 2 is calculated from the ratio and the outer diameter of the driving roll 3.
  • the drive roll 3 rotates at a constant speed, the outer diameter of the drive roll 3 is grasped in advance, and the current rotation speed of the unwinding roll (that is, the rotation amount per unit time).
  • the remaining diameter of the unwinding roll at the present time is calculated from the ratio between the rotation speeds of the driving roll 3 and the unwinding roll 2 (or the rotation amount per unit time).
  • this method although there is some vertical fluctuation accompanying the swing of the dancer roll 41, there is no influence of the accumulated error due to the sheet thickness error, so that the remaining amount management in the unwinding of the long roll is easy. .
  • Thickness subtraction method This method is based on the initial value of the outer diameter of the unwinding roll 2, the representative value of the sheet thickness set in advance (average thickness, etc.), and the rotation angle of the unwinding roll. This is a method of calculating the outer diameter of 2. Specifically, in this method, the remaining sheet diameter of the unwinding roll currently managed is managed while subtracting the thickness of two sheets each time the unwinding roll rotates once. According to this method, as long as the unwinding roll rotates in one direction, the numerical value is always decreased and does not increase (that is, hunting of numerical values does not occur), so that a cumulative error does not occur for a short time. If so, the remaining amount can be managed with high accuracy.
  • the unwinding speed control unit 6 acquires the current position of the dancer roll 41 and unwinds the roll S 2 (in the state of FIG. 1) to unwind the sheet S so that the dancer roll 41 is maintained within a preset position range. In this case, dancer feedback control is performed for the rotational speed of the first unwinding roll 21). Further, the unwinding speed control unit 6 can temporarily stop the dancer feedback control. Specifically, the unwinding speed control unit 6 is configured to be used by switching to one of the following modes.
  • Thickness subtraction method / dancer no feedback control mode In this mode, the dancer feedback control for acquiring the current position of the dancer roll 41 and controlling the rotation speed of the unwinding roll 2 is not performed, but the rotation angle of the unwinding roll and the sheet Based on the thickness information, the rotation speed of the unwinding roll is controlled. Specifically, the sheet remaining amount managed by the sheet remaining amount management unit 5 is subtracted by the thickness of the sheet S every time the unwinding roll makes one rotation, and the remaining diameter at the present time of the unwinding roll. to manage. And based on this remaining diameter, the rotational speed of the unwinding roll is controlled.
  • the conveyance speed of the sheet S that is unwound and conveyed from the unwinding roll 21 is made constant so that the conveyance speed is kept constant.
  • the rotation speed increases every time the unwinding roll 21 makes one rotation.
  • 3) Mode with thickness subtraction method / dancer feedback control mode In this mode, the rotation speed of the unwinding roll is controlled based on the rotation angle of the unwinding roll and the sheet thickness information. Specifically, the sheet remaining amount managed by the sheet remaining amount management unit 5 is subtracted by the thickness of the sheet S every time the unwinding roll makes one rotation, and the remaining diameter at the present time of the unwinding roll. to manage. And based on this remaining diameter, the rotational speed of the unwinding roll is controlled. More specifically, since the remaining diameter decreases each time the unwinding roll rotates once, so that the conveyance speed of the sheet being unwound and conveyed from the unwinding roll can be kept constant. The rotation speed increases every time the unwinding roll 21 makes one rotation.
  • the current position of the dancer roll 41 is acquired while controlling the rotational speed by the above-described thickness subtraction method, and the unwinding roll is maintained so that the dancer roll 41 is maintained within the preset position range.
  • Dancer feedback control for the rotational speed of 21 is also performed simultaneously.
  • the normal mode or the thickness subtraction method / dancer feedback control mode is switched to the thickness subtraction method / dancer feedback control mode and the normal mode or the thickness subtraction method / dancer after a predetermined time elapses.
  • the dancer feedback control can be temporarily stopped.
  • the time during which dancer feedback control is temporarily stopped at this time is referred to as “temporary stop time tp” and is set in advance.
  • the remaining sheet amount correcting unit 7 corrects the remaining amount of the unwinding roll managed by the remaining sheet amount managing unit 5. Specifically, the remaining sheet amount is corrected in the following procedure.
  • FIG. 2 is a flowchart showing an example of a form embodying the present invention.
  • the unwinding device 1 can control the rotation speed of the unwinding roll in the above-described normal mode (with dancer feedback control) when unwinding and conveying the sheet S to the downstream process. Control is performed, and the remaining diameter of the unwinding roll is managed by the above-described rotation amount comparison method (step s11).
  • step s12 It is determined whether the remaining amount of the unwinding roll managed by the remaining sheet management unit 5 has reached a predetermined correction start reference value (also referred to as a splice preparation reference value) (step s12). Until the remaining amount of the unwinding roll reaches the correction start reference value, the unwinding and conveyance of the sheet is continued in this state. On the other hand, when the remaining amount of the unwinding roll reaches the reference value for starting correction, the sheet remaining amount management method in the sheet remaining amount management unit 5 is switched to the above-described thickness subtraction method (step s13). Simultaneously with this switching, the unwinding speed control unit 6 switches the speed control of the unwinding roll 2 to the above-described thickness subtraction method / dancer feedback control mode.
  • a predetermined correction start reference value also referred to as a splice preparation reference value
  • the unwinding speed control unit 6 switches the speed control of the unwinding roll 2 to the above-described thickness subtraction mode / dancer feedback non-control mode (step s14).
  • the unwinding speed control unit 6 may switch the speed control of the unwinding roll 2 from the normal mode to the mode without thickness subtraction / dancer feedback control (step s14).
  • a predetermined time that is, the above-described temporary stop time tp
  • the unwinding speed control unit 6 continues the speed control in this mode until a predetermined time elapses, and switches to the thickness subtraction method / dancer feedback control mode when the predetermined time elapses.
  • the remaining sheet amount correcting unit 7 corrects the remaining amount of the unwinding roll managed by the remaining sheet amount managing unit 5 (step s16).
  • the remaining sheet amount correction unit 7 performs the winding based on the length of the sheet S that is unwound and conveyed from the unwinding roll 2 within the temporary stop time tp and the amount of movement of the dancer roll 31 within the temporary stop time tp. Correct the remaining amount of the outgoing roll.
  • the length Lp of the sheet S unwound and conveyed from the unwinding roll 2 within the temporary stop time tp is obtained in advance as the number and angle of rotation of the drive roll 3 within the temporary stop time tp.
  • the calculation is based on the outer diameter of the driven drive roll 3.
  • the amount of movement of the dancer roll 31 within the pause time tp is the reference position of the dancer roll 31 at the time of dancer feedback control or the position of the dancer roll 31 at the time when dancer feedback control is paused, and after the pause time tp has elapsed. It is calculated from the difference from the position of the dancer roll 31.
  • the sheet remaining amount correction unit 7 multiplies the calculated correction coefficient C by the sheet remaining diameter value that has been managed so far, and replaces the value after the multiplication with the sheet remaining amount, thereby remaining the sheet remaining. The amount is corrected. Then, the remaining sheet management unit 5 continues to manage the remaining sheet diameter based on the corrected remaining sheet.
  • the rotational speed is corrected based on the corrected sheet remaining diameter (the rotational speed is reduced by the increase in the remaining sheet diameter), and the control of the rotational speed is continued.
  • the unwinding device 1 can improve the remaining amount management of the sheet without using a sensor for measuring the remaining amount of the sheet.
  • the dancer roll and the control device described above can be diverted from those conventionally provided in the device, and only by adding or changing a part of the program (that is, software) constituting the control unit,
  • the present invention can be embodied.
  • the unwinding device 1 includes a splice mechanism SU and a splice start instruction unit 8 that instructs the splice mechanism SU to start splice.
  • the control unit CN is provided with a function and a configuration for rotating and stopping the rotation mechanism T and outputting an operation command for preparation and execution of the splice to each device.
  • the remaining sheet amount correcting unit 7 indicates that if the remaining amount of the unwinding roll 2 reaches the reference value for splicing preparation at the stage before reaching the target value for starting splicing, FIG.
  • the remaining amount of the unwinding roll 2 is corrected according to the procedure of steps s11 to s16 described above.
  • the sheet remaining amount correcting unit 7 corrects the remaining amount of the unwinding roll 2 for a predetermined time before the remaining amount of the unwinding roll 2 reaches the target value for starting the splice. If it passes, it is preferable to set it as the structure which correct
  • the splice mechanism SU applies a sheet unwound from a subsequent unwinding roll Rn used for the next unwinding to a sheet unwound from an unwinding roll (also referred to as a preceding unwinding roll) Rp approaching the sheet unwinding end state. It is something to add.
  • the splice mechanism SU includes a swing arm part SA and a press / cut part CU.
  • the swing arm part SA brings the conveyance path of the sheet S unwound from the preceding unwinding roll Rp closer to the outer peripheral part of the succeeding unwinding roll Rn.
  • the swing arm portion SA is provided with a swing support portion Sc at one end of a rod-like member, and two free roll portions FR are provided at positions separated from the swing support portion Sc.
  • the rotation angle of the swing arm portion SA is controlled by a servo motor (not shown) or the like with the swing support portion Sc as the swing center, and the free roll FR with respect to the subsequent unwinding roll Rn. Can be moved closer (moved to a position indicated by a broken line) or separated (moved to a position indicated by a solid line).
  • the press / cut unit CU contacts the sheet S that is unwound from the preceding unwinding roll Rp and the outermost peripheral end portion of the subsequent unwinding roll Rn (adhesive material such as a double-sided tape is attached).
  • the leading unwinding roll Rp side of the sheets joined in a Y shape is cut.
  • the press / cut unit CU is disposed between the two free rollers FR of the swing arm unit, and an actuator (not shown) or the like so as to approach or separate from the subsequent unwinding roll Rn. It can be moved back and forth.
  • the splice mechanism SU Since the splice mechanism SU has such a configuration, if the unwinding roll 2 and the rotation mechanism T are in the state shown in FIG. 1, the first unwinding roll 21 (that is, the sheet unwinding end state) The sheet unwound from the second unwinding roll 22 (that is, the subsequent unwinding roll Rn) used for the next unwinding can be added to the sheet S unwound from the preceding unwinding roll Rp).
  • the splice start instructing unit 8 instructs the splice mechanism SU to start splicing when the remaining amount of sheets of the first unwinding roll 21 (that is, the preceding unwinding roll Rp) reaches a preset splice start target value.
  • the splice start instruction unit can be configured by a part of the control unit CN.
  • FIG. 1 shows a state after the rotating mechanism T is rotated and stopped for preparation of the splice.
  • the remaining sheet amount correcting unit 7 performs the first unwinding roll 21 (that is, the preceding roll 21) in accordance with the steps s11 to s16 described above with reference to FIG. The remaining diameter of the unwinding roll Rp) is corrected.
  • the splicing mechanism SU is in a position indicated by a solid line in FIG. 1 until the remaining diameter of the first unwinding roll 21 (preceding unwinding roll Rp) managed by the remaining sheet management unit 5 reaches the target value for starting the splice. Wait at.
  • the splicing operation is performed until the remaining diameter reaches the target value for starting splicing. If the predetermined time elapses, the remaining diameter of the first unwinding roll 21 (preceding unwinding roll Rp) is corrected again.
  • step s16 after the remaining amount of the unwinding roll managed by the remaining sheet amount managing unit 5 is corrected by the remaining sheet amount correcting unit 7, the unwinding speed control unit 4 performs the thickness subtraction method / dancer feedback control mode. Thus, the rotation speed control of the unwinding roll 2 is performed.
  • step s21 it is determined whether or not a predetermined time has elapsed after the dancer feedback control is resumed. If the predetermined time has not elapsed, it is determined whether or not the remaining amount of the unwinding roll managed by the remaining sheet amount management unit 5 has reached the target value for starting splicing (step s22), and the target for starting splicing is determined. If the value has not been reached, the process returns to step s21.
  • the unwinding speed control unit 4 switches to the thickness subtraction method / dancer feedback non-control mode and the rotational speed of the unwinding roll 2. Control is performed (step s23).
  • the unwinding speed control unit 4 determines whether or not the time when the mode is switched to the thickness subtraction method / dancer feedback non-control mode has passed the temporary stop time tp (step s24). If the time when the mode is switched to the thickness subtraction method / dancer feedback non-control mode does not exceed the temporary stop time tp, the remaining amount of the unwinding roll managed by the sheet remaining amount management unit 5 is the target value for starting the splice. Is reached (step s25), and if the splice start target value has not been reached, the process returns to step s24 described above.
  • step s24 if it is determined that the time for switching to the mode without the thickness subtraction method / dancer feedback control has passed the pause time tp, the unwinding speed control unit 4 again performs the thickness subtraction method / dancer feedback.
  • the mode is switched to the controlled mode, and the remaining diameter of the unwinding roll managed by the sheet management unit 5 is corrected (that is, the process proceeds to step s16 described above).
  • the accumulated error due to the thickness subtraction method is minimized (so-called reset).
  • control unit CN issues a splicing start instruction. Perform (step s31). Then, it is determined whether or not the splicing operation is completed (step s32).
  • the remaining sheet diameter management unit 5 manages the remaining sheet diameter by the diameter comparison method
  • the unwinding speed controller 4 controls the rotational speed of the unwinding roll 2 that is full in the normal mode (the second unwinding roll 22 if it is immediately after the state shown in FIG. 1). Then, the unwinding speed control unit stops the rotation of the unwinding roll 2 that is in an empty state (the first unwinding roll 21 if it is immediately after the state shown in FIG. 1) (step s33).
  • the remaining sheet management unit 5 manages the remaining diameter of the unwinding roll 2 based on the diameter comparison method until the remaining diameter of the unwinding roll 2 reaches the correction start reference value.
  • the unwinding speed control unit 6 Until the remaining amount of the unwinding roll 2 reaches the reference value for starting correction, feedback control on the rotational speed of the unwinding roll (that is, dancer feedback control in the normal mode described above) is performed. After the remaining amount of the unwinding roll 2 reaches the correction start reference value, the rotation speed of the unwinding roll 2 is controlled by switching to the thickness subtraction method based on the rotation angle of the unwinding roll 2 and the sheet thickness information. While stopping dancer feedback control temporarily, After correcting the remaining amount of the unwinding roll 2, a configuration in which dancer feedback control is performed while controlling the rotation speed of the unwinding roll 2 by the thickness subtraction method is illustrated.
  • This configuration is preferable because it is easy to minimize the accumulated error of the remaining diameter of the unwinding roll 2 managed by the remaining sheet management unit 5.
  • the present invention is not limited to such a configuration, and the unwinding roll 2 managed by the remaining sheet management unit 5 before the remaining diameter of the unwinding roll 2 reaches the correction start reference value.
  • the remaining diameter may be managed by a diameter subtraction method.
  • the unwinding speed control unit 6 is configured to control the rotational speed of the unwinding roll 2 in the diameter subtraction method / dancer feedback control mode.
  • the thickness subtraction control mode in the remaining sheet management unit 5 the configuration in which the thickness of two sheets is subtracted every time the unwinding roll rotates once is shown.
  • the present invention is not limited to this configuration, and the thickness for one sheet may be subtracted every time the unwinding roll rotates halfway, or the half of the thickness for one sheet is subtracted every 90 degrees. You may do it.
  • a thickness twice as many as N sheets may be subtracted every time the unwinding roll rotates N times (N is an arbitrary numerical value).
  • the configuration in which the remaining diameter of the unwinding roll 2 is used as a reference is described as an example of the remaining sheet management in the remaining sheet management unit 5. If it is this structure, if the outer diameter (what is called core diameter) from which an unwinding roll becomes empty is grasped
  • the remaining sheet management in the remaining sheet management unit 5 is not limited to such management based on the remaining diameter of the unwinding roll, but may be managed based on the remaining sheet length.
  • the dancer roll position detection unit PM is exemplified by the configuration including the angle detector attached to the arm 42.
  • the dancer roll position detection unit PM is not limited to such a configuration, and a linear encoder or the like is used to detect and measure the position of the dancer roll 41 itself or the position of the tip of the arm 42 to detect linear displacement. It may be configured to measure or calculate.
  • paper, resin film, metal foil, and the like can be exemplified as specific examples of the sheet S to be unwound and conveyed.
  • the sheet S has a high material cost, a cost to reuse, a cost that is difficult to reuse and a cost and environmental load to disposal, or a splice failure is likely to occur and the number of splices is reduced. It is preferable to apply the present invention in the case of a large number of cases.

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Abstract

残径を測定するセンサを必要とせず、精度良くシートの残量管理をすることができる巻出装置を提供すること。　具体的には、巻出ロールからシートを巻き出し搬送する巻出装置であって、　シートを搬送する駆動ロールと、　シートに張力を付与するダンサーロールと、　巻出ロールの残量を管理するシート残量管理部と、　ダンサーロールが予め設定した位置範囲内に維持されるようにフィードバック制御を行う巻出速度制御部と、　シート残量管理部で管理する巻出ロールの残量を補正するシート残量補正部とを備え、　巻出速度制御部は、フィードバック制御を一時的に停止させることができ、　シート残量補正部は、巻出速度制御部におけるフィードバック制御を一時的に停止させた一時停止時間内に巻出ロールから巻き出し搬送されたシート巻出長さと、当該一時停止時間内のダンサーロールの移動量に基づいて、巻出ロールの残量が補正されることを特徴とする巻出装置である。

Description

巻出装置
　巻出ロールに巻き付けられたシートを巻き出し搬送する巻出装置に関する。
　ロール・トゥ・ロール方式と呼ばれる搬送形態により、紙、樹脂フィルム、金属箔などの帯状シート（以下、単に「シート」と呼ぶ）が巻き付けられた巻出ロールから、当該シートを巻出ながら搬送し、下流側工程へ供給し、所定の処理を行う技術が知られている。　
　そして、連続処理による装置稼働率を上げるために、巻出ロールが空になる前に、巻き出し中のシートを満杯状態の巻出ロールから巻き出したシートに自動的に繋ぎ合わせて（いわゆる、スプライスを行い）、シートの供給を継続する技術が知られている（例えば、特許文献１，２）。
　このスプライスを行うために、光学センサを用いて巻出ロールの残径が所定値以下になるタイミングを検出したり、シート搬送用ガイドローラと巻出ロールの回転速度比率からシート残量を算出したりしていた。なおこの後者の手法は、外径が変化しないシート搬送用ガイドローラと、外径が徐々に変化する巻出ロールの回転速度比率に基づいて、これらの外径の比率を算出し、シート搬送用ガイドローラの外径を予め把握しておけば、現時点での巻出ロールの残径が算出できるものであり、本願では径比較方式と呼ぶ。
　このほか、予め位置検出センサ等を用いて満杯状態の巻出ロールの外径を測定し、予め設定したシートの平均厚み情報に基づいて、巻出ロールが１回転する度にシートの平均厚みの２枚分を外径から減算して巻出ロールの残径を管理する、径減算方式という手法も知られている。
特開昭６３－８１５２ 特開平８－１７５７１１
　巻出ロールに巻き付けられているシートの全長は、おおよそ把握されているものの、正確に把握されていない場合が多い。また、シートの巻き弛みなどの影響もあり、満杯状態の巻出ロールの外径と実際に巻き付けられているシートの全長が対応しないことが多い。そのため従来は、正確な巻出ロールの残量管理を行うためには、巻出ロールの外径を測定するセンサなどを用いて、残量管理を行うのが一般的であった。
　一方、上述の径比較方式により巻出ロールの残径を算出する手法は、従来の巻出装置がダンサーロールを用いて巻出ロールの回転速度を制御することが一般的であるため、巻出ロールの回転速度が上下（つまり、ハンチング）してしまい、径比較方式により算出した巻出ロールの残径も上下（つまり、ハンチング）してしまい、シートの残量が精度良く把握できなかった。
　そのため従来の技術では、スプライス不良を起こさないようにするために、シートが完全に空状態になる前に余裕を持ってスプライスが行われるため、依然シートのロスが多かった。
　そこで本発明は、残径を測定するセンサを必要とせず、精度良くシートの残量管理をすることができる巻出装置を提供することを目的とする。
　以上の課題を解決するために、本発明に係る一態様は、
　巻出ロールに巻き付けられたシートを巻き出し搬送する巻出装置であって、
　巻出ロールから巻き出されるシートを所定速度で搬送する駆動ロールと、
　巻出ロールと駆動ロールの間のシート搬送経路中に配置されて、当該搬送経路中のシートに張力を付与するダンサーロールと、
　巻出ロールの残量を管理するシート残量管理部と、
　ダンサーロールが予め設定した位置範囲内に維持されるように巻出ロールの回転速度に対するフィードバック制御を行う巻出速度制御部と、
　シート残量管理部で管理する巻出ロールの残量を補正するシート残量補正部とを備え、
　巻出速度制御部は、フィードバック制御を一時的に停止させることができ、
　シート残量補正部は、巻出速度制御部におけるフィードバック制御を一時的に停止させた一時停止時間内に巻出ロールから巻き出し搬送されたシート巻出長さと、当該一時停止時間内のダンサーロールの移動量に基づいて、巻出ロールの残量が補正されることを特徴とする巻出装置である。
　上記発明によれば、シートの残量を測定するセンサを用いることなく、従来から装置に備えられているダンサーロールや制御機器を用いつつ、ソフトウェアの追加や変更をするだけで、シートの残量管理を高精度化することができる。
　残径を測定するセンサを必要とせず、精度良くシートの残量管理をすることができる。
本発明を具現化する形態の一例の全体構成を示した概略図。 本発明を具現化する形態の一例を示すフロー図。
　以下に、本発明を実施するための形態について、図を用いながら説明する。
以下各図においては、直交座標系の３軸をＸ、Ｙ、Ｚとし、ＸＹ平面を水平面、Ｚ方向を鉛直方向とする。特にＸ方向は矢印の方向を搬送方向下流側、その逆方向を搬送方向上流側と表現し、Ｚ方向は矢印の方向を上、その逆方向を下と表現する。
　図１は、本発明を具現化する形態の一例の全体構成を示した概略図である。図１には、本発明に係る巻出装置１を側面から見た機器構成の概略と制御機器のブロック図が、模式的に示されている。
　本発明に係る巻出装置１は、巻出ロール２と、駆動ロール３と、ダンサー機構４と、シート残量管理部５と巻出速度制御部６と、シート残量補正部７を備えて構成されている。この巻出装置１は、巻出ロール２に巻き付けられたシートＳを、巻き出しながら所定の搬送速度で、所定の処理（成膜や成形など）を行う下流側工程に供給するものである。また、巻出装置１には、シートＳの搬送経路中に、フリーロールＦＲが適宜備えられている。
　巻出ロール２は、下流側工程に供給するためのシートＳを、予め巻き付けておくものである。具体的には、巻出ロール２は、第１巻出ロール２１や、第２巻出ロール２２にて構成することができる。より具体的には、第１巻出ロール２１と第２巻出ロール２２は、ターレットなどと呼ばれる回転機構Ｔに取り付けられている。
　回転機構Ｔは、回転軸Ｔｃを隔てて、第１巻出ロール２１と第２巻出ロール２２が一対で互いに対向する位置に配置されている。また、回転機構Ｔには、回転軸Ｔｃを隔てて、一対のフリーロールＦＲが互いに対向する位置に配置されている。回転機構Ｔは、回転軸Ｔｃに減速機などを介して回転モータ（不図示）が接続されており、矢印ｒの方向に所定の角度回転したり、所定の角度で静止したりできる構造をしている。
　一方、第１巻出ロール２１は、減速機Ｄ１を介して回転モータＭ１に接続されている。同様に、第２巻出ロール２２は、減速機Ｄ２を介して回転モータＭ２に接続されている。また、回転モータＭ１，Ｍ２には、回転モータＭ１，Ｍ２の回転速度を調節するモータアンプＡ１，Ａ２が各々接続されている。また、回転モータＭ１，Ｍ２には、回転角度や回転速度を検出する回転検出器Ｅ１，Ｅ２が各々取り付けられている。
　より具体的には、第１巻出ロール２１と第２巻出ロール２２は、中空多重式ギアシャフトを介し、それぞれ独立して減速機Ｄ１，Ｄ２や回転モータＭ１，Ｍ２と接続されている。或いは、回転モータＭ１，Ｍ２が、スリップリングを介し、それぞれ独立してモータアンプＡ１，Ａ２と接続されている。そのため、第１巻出ロール２１と第２巻出ロール２２は、別々に回転速度の調節が可能な構成をしている。
　駆動ロール３は、巻出ロール２から巻き出されるシートＳを所定速度で下流側に搬送するものである。駆動ロール３は、減速機Ｄ３を介して回転モータＭ３に接続されている。そして、回転モータＭ３には、回転モータＭ３の回転速度を調節するモータアンプＡ３が接続されている。また、回転モータＭ３には、回転角度や回転速度を検出する回転検出器Ｅ３が取り付けられている。
　ダンサー機構４は、シートＳに張力を付与するものである。具体的には、ダンサー機構４には、ダンサーロール４１と、アーム４２と、揺動支持部４３と、プッシャー部４４が備えられている。
　ダンサーロール４１は、巻出ロール２と駆動ロール３の間のシート搬送経路中に配置されて、当該搬送経路中のシートＳと接触しつつ、シートＳの搬送に追従して回転するものである。具体的には、ダンサーロール４１は、アーム４２の一端に取り付けられている。
　アーム４２は、ダンサーロール４１と揺動支持部４３を所定の間隔を維持した状態で離間させるものである。具体的には、アーム４２は、棒状の部材で構成されており、ダンサーロール４１が取り付けられている側とは反対側の他端側に、揺動支持部４３が備えられている。
　揺動支持部４３は、アーム４２のダンサーロール４１が取り付けられている側が揺動（スイングとも言う）するように、アーム４２の他端側を回転可能な状態で支えるものである。
　プッシャー部４４は、ダンサーロール４１がシートＳの搬送経路から遠ざかる方向（図１ではＸ方向）に、アーム４２を所定の力で押すものである。具体的には、プッシャー部４４は、エアシリンダーやバネ機構などにて構成することができる。
　ダンサー機構４がこの様な構成をしているため、ダンサーロール４１は、巻出ロール２と駆動ロール３の間のシート搬送経路を通過するシートＳに張力を付与することができる。
　また、ダンサー機構４には、ダンサーロール位置検出部ＰＭが備えられている。ダンサーロール位置検出部ＰＭは、ダンサーロール４１の現在の位置を検出するためのものであり、詳細を後述する巻出ロールの回転速度に対するフィードバック制御（ダンサーフィードバック制御とも言う）に用いるものである。具体的には、ダンサーロール位置検出部ＰＭは、アーム４２に取り付けられた、ポテンショメータやロータリーエンコーダなどの角度検出器を備えて構成することができる。そして、ダンサーロール位置検出部ＰＭは、この様な角度検出器で検出した現在の角度情報と、アーム４２の長さ（つまり、アーム４２の揺動半径）に基づいて、ダンサーロール４１の現在の位置を検出することができる。
　巻出装置１には、制御部ＣＮが備えられており、制御部ＣＮの一部として、シート残量管理部５と、巻出速度制御部６と、シート残量補正部７が備えられている。制御部ＣＮは、作業者の操作や予め登録されたプログラムに基づいて、巻出ロール２および駆動ロール３の回転速度の制御や、シート残量の管理や補正、各機器の制御等を行うものである。具体的には、制御部ＣＮは、プログラマブルロジックコントローラやシーケンサ、コンピュータなどの制御用装置（ハードウェア）及びその実行プログラム（ソフトウェア）で構成されている。
　シート残量管理部５は、巻出ロール２に巻き付けられているシートＳの残量を管理するものである。具体的には、シート残量管理部５は、シートＳの巻き出し搬送中に、現時点で巻出ロール２（図１の状態の場合は、第１巻出ロール２１）に巻き付けられているシートＳの残径（つまり、外径）を、所定の手法に従って算出し、いわゆる推定値として管理している。より具体的には、シート残量管理部５は、径比較方式と呼ばれる手法と、厚み減算方式と呼ばれる手法に基づいて、シートＳの残径を算出している。
　１）径比較方式
この方式は、回転量比較方式とも呼ばれ、詳細を後述する巻出速度制御部６が通常モードで運転しているときに、巻出ロール２と駆動ロール３の回転量の比率と、駆動ロール３の外径から、巻出ロール２の外径を算出する方式である。具体的には、駆動ロール３が一定の速度で回転しているため、駆動ロール３の外径を予め把握しておき、巻出ロールの現時点での回転速度（つまり、単位時間あたりの回転量）を取得することで、駆動ロール３と巻出ロール２の回転速度（または、単位時間あたりの回転量）の比率から、現時点での巻出ロールの残径を算出する。この方式によれば、ダンサーロール４１の揺動に伴い多少の上下変動が含まれるものの、シート厚み誤差に起因する累積誤差の影響が無いため、長尺ロールの巻き出しにおける残量管理がしやすい。
　２）厚み減算方式
この方式は、巻出ロール２の外径の初期値と、予め設定されたシート厚みの代表値（平均厚みなど）と、巻出ロールの回転角度に基づいて、巻出ロール２の外径を算出する方式である。具体的には、この方式では、現在管理している巻出ロールのシート残径に対して、巻出ロールが１回転する度にシート２枚分の厚みを減算しながら管理する。この方式によれば、巻出ロールが一方向に回転している限り、数値は必ず減少し、増えることはない（つまり、数値のハンチングが発生しない）ため、累積誤差が生じない程度の短い間であれば、高精度な残量管理が可能となる。
　巻出速度制御部６は、ダンサーロール４１の現在位置を取得し、ダンサーロール４１が予め設定した位置範囲内に維持されるように、シートＳを巻き出す巻出ロール２（図１の状態の場合は、第１巻出ロール２１）の回転速度に対するダンサーフィードバック制御を行うものである。また、巻出速度制御部６は、このダンサーフィードバック制御を一時的に停止させることもできる。具体的には、巻出速度制御部６は、以下のモードのいずれかに切り替えて使用する構成をしている。
　１）通常モード
このモードでは、ダンサーロール３１の現在位置を取得し、ダンサーロール３１が予め設定した位置範囲内に維持されるように、巻出ロール２の回転速度に対するダンサーフィードバック制御が行われる。
　２）厚み減算方式／ダンサーフィードバック制御なしモード
このモードでは、ダンサーロール４１の現在位置を取得して巻出ロール２の回転速度を制御するダンサーフィードバック制御は行われず、巻出ロールの回転角度とシート厚み情報に基づいて、当該巻出ロールの回転速度の制御が行われる。具体的には、シート残量管理部５で管理するシート残量を、巻出ロールが１回転する度にシートＳの厚み２枚分を減算しながら、巻出ロールの現時点での残径として管理する。そして、この残径に基づいて、巻出ロールの回転速度を制御する。より具体的には、巻出ロールが１回転する度に残径が減少してゆくため、それを補って巻出ロール２１から巻き出し搬送されるシートＳの搬送速度が一定に保たれるように、巻出ロール２１が１回転する度に回転速度が増加してゆく。
　なお、
３）厚み減算方式／ダンサーフィードバック制御ありモード
このモードでは、巻出ロールの回転角度とシート厚み情報に基づいて、当該巻出ロールの回転速度の制御が行われる。具体的には、シート残量管理部５で管理するシート残量を、巻出ロールが１回転する度にシートＳの厚み２枚分を減算しながら、巻出ロールの現時点での残径として管理する。そして、この残径に基づいて、巻出ロールの回転速度を制御する。より具体的には、巻出ロールが１回転する度に残径が減少してゆくため、それを補って巻出ロールから巻き出し搬送されるシートの搬送速度が一定に保たれるように、巻出ロール２１が１回転する度に回転速度が増加してゆく。
　さらに、このモードでは、上述の厚み減算方式による回転速度の制御をしながら、ダンサーロール４１の現在位置を取得し、ダンサーロール４１が予め設定した位置範囲内に維持されるように、巻出ロール２１の回転速度に対するダンサーフィードバック制御も同時に行われる。
　つまり、巻出速度制御部６において、上述の通常モード又は厚み減算方式／ダンサーフィードバック制御ありモードから、厚み減算方式／ダンサーフィードバック制御なしモードに切り替え、所定時間経過後に通常モード又は厚み減算方式／ダンサーフィードバック制御ありモードに切り替えて使用することで、ダンサーフィードバック制御を一時的に停止させることができる。このときの、ダンサーフィードバック制御を一時的に停止させる時間を、「一時停止時間ｔｐ」と呼び、予め設定しておく。
　シート残量補正部７は、シート残量管理部５で管理する巻出ロールの残量を補正するものである。具体的には、以下に示す様な手順で、シートの残量補正が行われる。
図２は、本発明を具現化する形態の一例を示すフロー図である。
　巻出装置１は、巻出ロール２が満杯状態にあれば、下流側工程にシートＳの巻き出し搬送を行う際、上述の通常モード（ダンサーフィードバック制御あり）にて巻出ロールの回転速度の制御が行われ、上述の回転量比較方式で巻出ロールの残径が管理されている（ステップｓ１１）。
　シート残量管理部５で管理している巻出ロールの残量が、予め規定された補正開始の基準値（スプライス準備の基準値とも言う）に達したかどうかを判定する（ステップｓ１２）。巻出ロールの残量が補正開始の基準値に達するまでは、この状態でシートの巻き出し搬送を継続する。一方、巻出ロールの残量が補正開始の基準値に達すれば、シート残量管理部５におけるシート残量の管理方式を、上述の厚み減算方式に切り替える（ステップｓ１３）。この切り替えと同時に、巻出速度制御部６は、巻出ロール２の速度制御を、上述の厚み減算方式／ダンサーフィードバック制御ありモードに切り替える。
　その直ぐ後に、巻出速度制御部６は、巻出ロール２の速度制御を、上述の厚み減算方式／ダンサーフィードバック制御なしモードに切り替える（ステップｓ１４）。或いは、上記ステップｓ１３と同時に、巻出速度制御部６は、巻出ロール２の速度制御を上述の通常モードから厚み減算方式／ダンサーフィードバック制御なしモードに切り替えても良い（ステップｓ１４）。
　そして、巻出速度制御部６における巻出ロール２の速度制御が、上述の厚み減算方式／ダンサーフィードバック制御なしモードに切り替えられた後、所定時間（つまり、上述の一時停止時間ｔｐ）が経過したかどうかを判定する（ステップｓ１５）。そして、巻出速度制御部６は、所定時間が経過するまでこのモードで速度制御を継続し、所定時間が経過すれば、厚み減算方式／ダンサーフィードバック制御ありモードに切り替える。これと同時に、シート残量補正部７は、シート残量管理部５で管理する巻出ロールの残量を補正する（ステップｓ１６）。
　このとき、シート残量補正部７は、一時停止時間ｔｐ内に巻出ロール２から巻き出し搬送されたシートＳの長さと、一時停止時間ｔｐ内のダンサーロール３１の移動量に基づいて、巻出ロールの残量に対して補正を行う。
　具体的には、一時停止時間ｔｐ内に巻出ロール２から巻き出し搬送されたシートＳの長さＬｐは、この一時停止時間ｔｐ内に駆動ロール３が回転した回数や角度と予め把握しておいた駆動ロール３の外径に基づいて算出する。一方、一時停止時間ｔｐ内のダンサーロール３１の移動量は、ダンサーフィードバック制御時のダンサーロール３１の基準位置またはダンサーフィードバック制御を一時停止した時刻におけるダンサーロール３１の位置と、一時停止時間ｔｐ経過後のダンサーロール３１の位置との差分から算出する。
　例えば、この差分の長さがＬとすると、２Ｌだけ巻き出し寸法にズレが生じていることになる。より具体的には、図１に示す様にシートＳの搬送経路がダンサーロール３１で折返しとなっていれば、一時停止時間ｔｐ内にダンサーロール３１が右側に長さＬだけ移動したとすると、予定していたシートの搬送長さＬｐに対して、２Ｌだけ搬送距離が長かったことになる。つまり、実際の巻き出し巻出ロール２の速度が速く、管理残径を小さく見積もっていたことになるので、補正係数Ｃを算出する。この補正係数Ｃは、具体的には計算式：Ｃ＝（Ｌｐ＋２Ｌ）／Ｌｐにより算出することができる。そのためシート残量補正部７では、算出した補正係数Ｃの値をこれまで管理していたシート残径の値に乗算し、この乗算後の値をシートの残量として置き換えることで、シートの残量の補正が行われる。そして、シート残量管理部５では、この補正後のシート残量を基に、引き続きシート残径の管理が継続される。
　一方、巻出速度制御部４では、補正後のシート残径に基づいて回転速度が補正され（シート残径が増えた分、回転速度が遅くなり）、引き続き回転速度の制御が継続される。
　この様な構成をしているため、本発明に係る巻出装置１は、シートの残量を測定するセンサを用いることなく、シートの残量管理を高精度化することができる。このとき、上述のダンサーロールや制御機器は、従来から装置に備えられているものを流用することができ、制御部を構成するプログラムの一部（つまり、ソフトウェア）を追加又は変更するだけで、本発明を具現化することができる。
［スプライス機構／動作について］
　以下に、スプライス機構を備えた巻出装置１の構成および動作フローについて、詳細な説明を行う。巻出装置１には、上述の構成に加え、スプライス機構ＳＵと、スプライス機構ＳＵにスプライス開始の指示を行うスプライス開始指示部８が備えられている。また、制御部ＣＮは、回転機構Ｔを回転・静止させたり、スプライス準備・実施のための動作指令を各機器に出力したりする機能や構成が備えられている。
　このスプライス機構を備えた構成において、シート残量補正部７は、巻出ロール２の残量が、スプライス開始の目標値に達する前段階のスプライス準備の基準値に達すれば、図２を示しながら上述したステップｓ１１～ｓ１６の手順に従って、巻出ロール２の残量を補正する。なお、このスプライス機構を備えた構成において、シート残量補正部７は、巻出ロール２の残量の補正後、巻出ロール２の残量がスプライス開始の目標値に達する前に所定時間が経過すれば、再び巻出ロール２の残量を補正する構成とすることが好ましい。
　スプライス機構ＳＵは、シート巻出終端状態に近づいた巻出ロール（先行巻出ロールとも言う）Ｒｐから巻き出されるシートに、次の巻き出しに用いる後行巻出ロールＲｎから巻き出されるシートを継ぎ足すものである。具体的には、スプライス機構ＳＵは、揺動アーム部ＳＡとプレス・カット部ＣＵを備えている。
　揺動アーム部ＳＡは、先行巻出ロールＲｐから巻き出されるシートＳの搬送経路を、後行巻出ロールＲｎの外周部に近づけるものである。具体的には、揺動アーム部ＳＡは、棒状部材の一端に揺動支持部Ｓｃが備えられており、それと離間する位置にフリーロール部ＦＲが２つ備えられている。より具体的には、揺動アーム部ＳＡは、揺動支持部Ｓｃを揺動中心として、サーボモータ（不図示）などで回転角度が制御され、後行巻出ロールＲｎに対してフリーロールＦＲを近接（破線で示す位置に移動）させたり、離間（実線で示す位置に移動）させたりできる構成をしている。
　プレス・カット部ＣＵは、先行巻出ロールＲｐから巻き出されるシートＳと、後行巻出ロールＲｎの最外周端部（両面テープなどの粘着材が貼り付けられている）とを接触させると共に、Ｙ字状に繋ぎ合わされたシートの先行巻出ロールＲｐ側を切断するものである。具体的には、プレス・カット部ＣＵは、揺動アーム部の２つのフリーローラＦＲの間に配置されており、後行巻出ロールＲｎに近接または離間する様に、アクチュエータ（不図示）などで往復移動できる構成をしている。
　スプライス機構ＳＵは、この様な構成をしているため、巻出ロール２と回転機構Ｔが図１に示す状態にあれば、シート巻出終端状態に近づいた第１巻出ロール２１（つまり、先行巻出ロールＲｐ）から巻き出されるシートＳに、次の巻き出しに用いる第２巻出ロール２２（つまり、後行巻出ロールＲｎ）から巻き出されるシートの継ぎ足しを行うことができる。
　スプライス開始指示部８は、第１巻出ロール２１（つまり、先行巻出ロールＲｐ）のシートの残量が予め設定したスプライス開始の目標値に達すれば、スプライス機構ＳＵにスプライス開始の指示を行うものである。具体的には、スプライス開始指示部は、制御部ＣＮの一部で構成することができる。
　なお制御部ＣＮは、シート残量管理部５で管理する第１巻出ロール２１（先行巻出ロールＲｐ）の残径がスプライス準備の基準値に達すれば、回転機構Ｔを１８０度回転させて静止させると共に、第２巻出ロール２２（後行巻出ロールＲｎ）の外径測定を行い、第２巻出ロール２２の最外周速度がシートＳの搬送速度と同じになる様に第２巻出ロール２２の回転速度を制御する。なお図１には、スプライス準備のために回転機構Ｔが回転・静止した後の状態が示されている。
　そして、スプライス準備のために回転機構Ｔが回転・静止した後に、シート残量補正部７は、図２を示しながら上述したステップｓ１１～ｓ１６の手順に従って、第１巻出ロール２１（つまり、先行巻出ロールＲｐ）の残径を補正する。
　そして、スプライス機構ＳＵは、シート残量管理部５で管理する第１巻出ロール２１（先行巻出ロールＲｐ）の残径がスプライス開始の目標値に達するまで、図１にて実線で示す位置で待機する。
　その後、シート残量管理部５で管理する第１巻出ロール２１（先行巻出ロールＲｐ）の残径が、スプライス開始の目標値に達すればスプライス動作を行い、スプライス開始の目標値に達するまでに所定時間経過すれば再び第１巻出ロール２１（先行巻出ロールＲｐ）の残径を補正する。
　以下に、図２を示しながらステップｓ１６以降の一連のフローを説明する。
ステップｓ１６にて、シート残量補正部７によりシート残量管理部５で管理する巻出ロールの残量を補正した後は、巻出速度制御部４では、厚み減算方式／ダンサーフィードバック制御ありモードにて、巻出ロール２の回転速度制御が行われる。
　そして、ダンサーフィードバック制御が再開された後、所定時間が経過したかどうかを判定する（ステップｓ２１）。そして、所定時間が経過していなければ、シート残量管理部５で管理する巻出ロールの残量が、スプライス開始の目標値に到達したかどうかを判定し（ステップｓ２２）、スプライス開始の目標値に到達していなければ上述のステップｓ２１へ戻る。
　一方、ダンサーフィードバック制御が再開された後、所定時間が経過してしていれば、巻出速度制御部４では、厚み減算方式／ダンサーフィードバック制御なしモードに切り替えて、巻出ロール２の回転速度制御が行われる（ステップｓ２３）。
　そして、巻出速度制御部４にて、厚み減算方式／ダンサーフィードバック制御なしモードに切り替えた時間が、一時停止時間ｔｐを経過したかどうかを判定する（ステップｓ２４）。そして、厚み減算方式／ダンサーフィードバック制御なしモードに切り替えた時間が、一時停止時間ｔｐを経過していなければ、シート残量管理部５で管理する巻出ロールの残量が、スプライス開始の目標値に到達したかどうかを判定し（ステップｓ２５）、スプライス開始の目標値に到達していなければ上述のステップｓ２４へ戻る。
　そして、ステップｓ２４において、厚み減算方式／ダンサーフィードバック制御なしモードに切り替えた時間が、一時停止時間ｔｐを経過したと判定されれば、再び巻出速度制御部４にて、厚み減算方式／ダンサーフィードバック制御ありモードに切り替え、シート管理部５で管理する巻出ロールの残径に対して補正を行う（つまり、上述のステップｓ１６へ移行する）。これにより、厚み減算方式による累積誤差が最小化（いわゆる、リセット）されることとなる。
　一方、上述のステップｓ２２，ｓ２５において、シート残量管理部５で管理する巻出ロールの残量が、スプライス開始の目標値に到達したと判定されれば、制御部ＣＮは、スプライス開始指示を行う（ステップｓ３１）。そして、スプライス動作が完了したかどうかを判定する（ステップｓ３２）。
　そして、スプライス動作（すなわち、空状態の巻出ロール２１から満杯状態の巻出ロールに繋ぎ替え）が完了すれば、シート残量管理部５では、径比較方式によりシート残径が管理され、巻出速度制御部４では、通常モードで満杯状態の巻出ロール２（図１に示す状態の直後であれば第２巻出ロール２２）の回転速度が制御されることとなる。そして、巻出速度制御部は、空状態になった巻出ロール２（図１に示す状態の直後であれば第１巻出ロール２１）の回転を停止させる（ステップｓ３３）。
　以上のフローにより、巻出装置１による一連のスプライス動作が完了し、空状態になった第１巻出ロール２１を、満杯状態の第１巻出ロールと交換する。そして、上述に準じて、巻き出し搬送している第２巻出ロール２２に対して残量補正が行われ、スプライス開始の目標値に到達すれば、空状態になった第２巻出ロール２２から満杯状態の第１巻出ロールへのスプライス動作が行われる。
　この様な構成とすることで、スプライス準備に時間的余裕を持たせることができ、スプライス開始までの待機時間が長くなっても、累積誤差を最小化することができる。その上、スプライス開始の目標値に達した瞬間にスプライス動作を行うことができため、シートのロスを削減することが可能となる。
［別の形態］
　上述では、
シート残量管理部５は、巻出ロール２の残径が補正開始の基準値に達するまでは、径比較方式に基づいて巻出ロール２の残径を管理し、
　　巻出速度制御部６は、
　巻出ロール２の残量が補正開始の基準値に達するまでは、巻出ロールの回転速度に対するフィードバック制御（つまり、上述の通常モードでのダンサーフィードバック制御）を行い、
　巻出ロール２の残量が補正開始の基準値に達した後は、巻出ロール２の回転角度とシート厚み情報に基づく厚み減算方式に切り替えて、巻出ロール２の回転速度の制御を行いつつ、ダンサーフィードバック制御を一時的に停止させ、
　巻出ロール２の残量を補正した後は、当該厚み減算方式による巻出ロール２の回転速度の制御をしながら、ダンサーフィードバック制御を行う構成を例示した。
　この構成とすることで、シート残量管理部５で管理する巻出ロール２の残径の累積誤差を最小化することが容易となるので、好ましい。
　しかし、本発明を具現化する上では、この様な構成に限らず、巻出ロール２の残径が補正開始の基準値に達する前から、シート残量管理部５で管理する巻出ロール２の残径を径減算方式にて管理しても良い。この場合、巻出速度制御部６は、径減算方式／ダンサーフィードバック制御ありモードにて、巻出ロール２の回転速度を制御する構成とする。なお、この構成の場合、累積誤差を最小化するために、適宜ダンサーフィードバック制御を一時停止させることで、シート残量補正部７による巻出ロール２の残径の補正を行うことが好ましい。そうすることにより、残径を測定するセンサを必要とせず、精度良くシートの残量管理をすることができる。
［残量管理について］
　なお上述では、シート残量管理部５における厚み減算制御モードの具体例として、巻出ロールが１回転する度にシート２枚分の厚みを減算する構成を示した。しかし当該モードでは、この様な構成に限らず、巻出ロールが半回転する度にシート１枚分の厚みを減算しても良いし、９０度毎にシート１枚分の半分の厚みを減算しても良い。或いは、巻出ロールがＮ回転する毎にシートＮ枚分の２倍の厚みを減算しても良い（Ｎは任意の数値）。
　また上述では、シート残量管理部５におけるシート残量の管理の一類型として、巻出ロール２の残径を基準として管理する構成を例示して説明した。この構成であれば、予め巻出ロールが空になる外径（いわゆる芯径）を把握しておけば、残量管理を簡素化できるので好ましい。しかし、シート残量管理部５におけるシート残量の管理は、この様な巻出ロールの残径を基準にした管理に限らず、シート残長にて管理しても良い。
［ダンサーロールの位置検出について］
　なお上述では、ダンサーロール位置検出部ＰＭとして、アーム４２に取り付けられた角度検出器を備えた構成を例示した。しかし、ダンサーロール位置検出部ＰＭは、この様な構成に限らずリニアエンコーダなどを用い、ダンサーロール４１自体の位置やアーム４２の先端部の位置を検出、計測するなどして直線的な変位を測定または算出する構成であっても良い。
［搬送対象となるシートについて］
　本発明を具現化する上で、巻き出し搬送されるシートＳの具体例として、紙、樹脂フィルム、金属箔などが例示できる。中でも、シートＳとして材料費が高いものや、再利用にコストが掛かるものや、再利用が困難で廃棄処分にコストや環境負荷が掛かるもの、或いは、つなぎ替え不良が発生しやすくスプライス回数を減らしたいものなどの場合に、本発明を適用することが好ましい。
　　１　巻出装置
　　２　巻出ロール
　　３　駆動ロール
　　４　ダンサー機構
　　５　シート残量管理部
　　６　巻出速度制御部
　　７　シート残量補正部
　　８　スプライス開始指示部
　ＣＮ　制御部
　２１　第１巻出ロール
　２２　第２巻出ロール
　４１　ダンサーロール
　４２　アーム
　４３　揺動支持部
　４４　プッシャー部
　ＰＭ　ダンサーロール位置検出部
　Ｍ１　回転モータ
　Ｍ２　回転モータ
　Ｍ３　回転モータ
　Ｄ１　減速機
　Ｄ２　減速機
　Ｄ３　減速機
　Ｅ１　回転検出器（エンコーダ）
　Ｅ２　回転検出器（エンコーダ）
　Ｅ３　回転検出器（エンコーダ）
　Ａ１　モータアンプ
　Ａ２　モータアンプ
　Ａ３　モータアンプ
　Ｓ　　シート
　Ｔ　　回転機構（ターレット）
　Ｔｃ　回転軸
　ｔｐ　一時停止時間
　Ｃ　　補正係数
　Ｒｐ　先行巻出ロール
　Ｒｎ　後行巻出ロール

Claims (3)

  1. 　巻出ロールに巻き付けられたシートを巻き出し搬送する巻出装置であって、
    　前記巻出ロールから巻き出されるシートを所定速度で搬送する駆動ロールと、
    　前記巻出ロールと前記駆動ロールの間のシート搬送経路中に配置されて、当該搬送経路中のシートに張力を付与するダンサーロールと、
    　前記巻出ロールの残量を管理するシート残量管理部と、
    　前記ダンサーロールが予め設定した位置範囲内に維持されるように前記巻出ロールの回転速度に対するフィードバック制御を行う巻出速度制御部と、
    　前記シート残量管理部で管理する前記巻出ロールの残量を補正するシート残量補正部とを備え、
    　前記巻出速度制御部は、前記フィードバック制御を一時的に停止させることができ、
    　前記シート残量補正部は、前記巻出速度制御部における前記フィードバック制御を一時的に停止させた一時停止時間内に前記巻出ロールから巻き出し搬送されたシート巻出長さと、当該一時停止時間内の前記ダンサーロールの移動量に基づいて、前記巻出ロールの残量が補正されることを特徴とする巻出装置。
  2. 　シート巻出終端状態に近づいた巻出ロールから巻き出されるシートに、次の巻き出しに用いる後行巻出ロールから巻き出されるシートを継ぎ足すスプライス機構と、
    　前記シートの残量が予め設定したスプライス開始の目標値に達すれば、前記スプライス機構にスプライス開始の指示を行うスプライス開始指示部とを備え、
    　　前記シート残量補正部は、
    　前記巻出ロールの残量が、前記スプライス開始の目標値に達する前段階のスプライス準備の基準値に達すれば、前記巻出ロールの残量を補正し、
    　前記巻出ロールの残量の補正後、当該巻出ロールの残量が前記スプライス開始の目標値に達する前に所定時間が経過すれば、再び当該巻出ロールの残量を補正する
    ことを特徴とする請求項１に記載の巻出装置。
  3. 　前記シート残量管理部は、前記巻出ロールの残量が補正開始の基準値に達するまでは、径比較方式に基づいて当該巻出ロールの残量を管理し、
    　　前記巻出速度制御部は、
    　前記巻出ロールの残量が補正開始の基準値に達するまでは、前記巻出ロールの回転速度に対するフィードバック制御を行い、
    　前記巻出ロールの残量が前記補正開始の基準値に達した後は、前記巻出ロールの回転角度とシート厚み情報に基づく厚み減算方式に切り替えて、前記巻出ロールの回転速度の制御を行いつつ、前記フィードバック制御を一時的に停止させ、
    　前記巻出ロールの残量を補正した後は、当該厚み減算方式による前記巻出ロールの回転速度の制御をしながら、前記フィードバック制御を行うことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の巻出装置。
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