(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被駆動の中心駆動軸の外周に個々に回転可能に装着した多数の巻取カラーの各々に対して、共通の圧力流体の供給を受けて前記巻取カラーへの押付け力が生ずる押付け部材を複数個ずつ備えたフリクション巻軸において、前記巻取カラーに夫々生ずる巻取トルクの巻取カラー相互間のバラツキを低減する方法であって、前記巻取カラー毎の現在稼動中の押付け部材の個数を把握すると共に、前記巻取カラーに生ずる現在の巻取トルクを前記巻取カラー毎に計測する工程と、前記巻取カラー毎の稼働すべき押付け部材の個数を、一以上の所定の個数から該所定の個数より大きくかつ巻取カラー毎に備える押付け部材の全個数以下の所定の個数までの範囲内で変えることとし、かつ該巻取カラー毎の稼働すべき押付け部材の個数を夫々独立変数とし、前記巻取カラー毎の現在稼働中の押付け部材の個数並びに前記巻取カラー毎の現在の巻取トルクを夫々助変数とし、各巻取カラー毎に生ずる巻取トルクの標準偏差を従属変数とする関数を目的関数とすることとし、該目的関数が最小となるときの前記巻取カラー毎の稼動すべき押付け部材の個数を、前記把握した巻取カラー毎の現在稼動中の押付け部材の個数と、前記実測した巻取カラー毎の現在の巻取トルクとに基づきコンピュータ支援による最適化手法を用いて算出する工程と、前記算出した解に基づき、実際に押付けを行う前記巻取カラー毎の押付け部材の個数が、前記最適化された稼動すべき押付け部材の個数と同じになるように、前記押付け部材のうちの必要なものについて押付け機能を停止又は復帰させる工程とからなる巻取トルクのバラツキ低減方法。
【請求項２】
被駆動の中心駆動軸の外周に個々に回転可能に装着した多数の巻取カラーの各々に対して、共通の圧力流体の供給を受けて前記巻取カラーへの押付け力が生ずる押付け部材を複数個ずつ備えたフリクション巻軸において前記巻取カラーに夫々生ずる巻取トルクの巻取カラー相互間のバラツキを低減する方法であって、前記巻取カラー毎の現在稼動中の押付け部材の個数を把握すると共に、前記圧力流体の複数とおりの圧力に対して夫々前記巻取カラーに生ずる現在の巻取トルクを前記巻取カラー毎に計測する工程と、前記巻取カラー毎の稼働すべき押付け部材の個数を、一以上の所定の個数から該所定の個数より大きくかつ巻取カラー毎に備える押付け部材の全個数以下の所定の個数までの範囲内で変えることとし、かつ該巻取カラー毎の稼働すべき押付け部材の個数を夫々独立変数とし、前記巻取カラー毎の現在稼働中の押付け部材の個数並びに前記巻取カラー毎の現在の巻取トルクとを夫々助変数とし、各巻取カラー毎に生ずる巻取トルクの標準偏差を従属変数とする関数を、前記圧力流体の複数とおりの圧力の各々に対して設定し、該設定した関数の総和を目的関数とすることとし、該目的関数が最小となるときの前記巻取カラー毎の稼動すべき押付け部材の個数を、前記把握した巻取カラー毎の現在稼働中の押付け部材の個数と、前記圧力流体の複数とおりの圧力に対して前記巻取カラー毎に計測した現在の巻取トルクとに基づきコンピュータ支援による最適化手法を用いて算出する工程と、前記算出された解に基づき、実際に押付けを行う前記巻取カラー毎の押付け部材の個数が、前記最適化された稼動すべき押付け部材の個数と同じになるように、前記押付け部材のうちの必要なものについて押付け機能を停止又は復帰させる工程とからなる巻取トルクのバラツキ低減方法。
【請求項３】
被駆動の中心駆動軸の外周に個々に回転可能に装着した多数の巻取カラーの各々に対して、夫々共通の圧力流体の供給を受けて前記巻取カラーへの押付け力が生ずる押付け部材を複数個ずつ備えたフリクション巻軸において、前記多数の巻取カラーは各相互間に一定の隙間を有しており、前記巻取カラー毎の複数個の押付け部材の一つ若しくは複数又は全てに対して、当該押付け部材の押付け機能を停止することができ、かつ前記隙間を通じて前記押付け部材の押付け機能の停止復帰の操作を選択的に行うことができる押付け停止機構を備えることを特徴とするフリクション巻軸。
【請求項４】
前記巻取カラー毎にころがり軸受を設け、前記ころがり軸受の各相互間に夫々環状のスペーサを配置し、前記押付け部材は、当該押付部材の先端又は該先端に配設した摩擦部材を前記巻取カラーの内周面に押付けることができ、前記押付け部材又は該先端に配設した摩擦部材の一部分が、前記巻取カラーの片方の端面より外側に食み出すように当該巻取カラーを配置することとし、前記押付け停止機構は、前記押付け部材の側面の一部分又は該押付け部材の先端に配設した前記摩擦部材の一部分であって前記隙間に対応する部分に形成した切欠き部と、前記スペーサの前記隙間に対応する箇所に配設した、前記押付け部材の前記巻取カラーからの後退時に前記切欠き部に係合して前記押付け部材の押付け方向の移動を阻止することができる係止部材と、前記係止部材の前記切欠き部への進退機構とからなること特徴とする請求項３に記載のフリクション巻軸。
【請求項５】
前記切欠き部は、前記押付部材又は前記摩擦部材の先端面から後端側へ一定長さ切取った状態になるように形成されており、前記係止部材は止めネジからなり、前記進退機構は、前記スペーサの外周面から半径方向に設けた孔の内周に形成した、前記係止部材が螺合するメネジからなることとし、前記係止部材の先端を前記切欠き部の肩に係合可能にしたことを特徴とする請求項４に記載のフリクション巻軸。
【請求項６】
前記巻取カラー毎にころがり軸受を設け、前記ころがり軸受の各相互間に夫々環状のスペーサを配置し、前記押付け部材は、当該押付け部材の先端又は該先端に配設した摩擦部材を前記巻取カラーの端面に押付けることができ、前記押付け停止機構は、前記押付け部材の側面の一部分又は該押付け部材の先端に配設した前記摩擦部材の側面の一部分であって前記隙間に対応する部分に形成した切欠き部と、前記スペーサの前記隙間に対応する箇所に配設した、前記押付け部材の前記巻取カラーからの後退時に前記切欠き部に係合して前記押付け部材の押付け方向の移動を阻止することができる係止部材と、前記係止部材の前記切欠き部への進退機構とからなること特徴とする請求項３に記載のフリクション巻軸。
【請求項７】
前記係止部材は、止めネジからなり、前記進退機構は、前記スペーサの外周面から半径方向に形成した孔の内周に形成したメネジからなることとし、前記メネジに螺合した前記止めネジの先端部が前記切欠き部に係合可能であることを特徴とする請求項６に記載のフリクション巻軸。
【請求項８】
前記スペーサの外周面に装着した環状体を備え、該環状体の前記止めネジに対応する箇所には、前記止めネジの外径より小さい内径の止めネジ操作用の孔を設けたことを特徴とする請求項５又は請求項７に記載のフリクション巻軸。
【請求項９】
前記巻取カラー毎にころがり軸受を設け、前記ころがり軸受の各相互間に夫々環状のスペーサを配置し、前記スペーサは、前記押付け部材の後端部に設けたピストンを嵌めるシリンダ部、及び該シリンダ部に圧力流体を供給する通路を押付け部材毎に有し、前記押付け停止機構は、前記通路を開閉することができる弁からなることを特徴とする請求項３に記載のフリクション巻軸。
【請求項１０】
被駆動の中心駆動軸の外周に個々に回転可能に装着した多数の巻取カラーの各々に対して、共通の圧力流体の供給を受けて前記巻取カラーへの押付け力が生ずる押付け部材を複数個ずつ備えたフリクション巻軸において、前記巻取カラー毎の稼動すべき押付け部材の最適個数を算出する押付け部材稼動数算出装置であって、入力された前記巻取カラー毎の現在稼動中の押付け部材の個数を記憶する稼動数記憶部と、入力された前記巻取カラー毎の計測された現在の巻取トルクを夫々記憶する計測巻取トルク記憶部とを備えると共に、前記巻取カラー毎の稼働すべき押付け部材の個数を、一以上の所定の個数から該所定の個数より大きくかつ巻取カラー毎に備える押付け部材の全個数以下の所定の個数までの範囲内で変えることとし、かつ該巻取カラー毎の稼働すべき押付け部材の個数を夫々独立変数とし、前記巻取カラー毎の現在の巻取トルク並びに前記巻取カラー毎の現在稼働中の押付け部材の個数を夫々助変数とし、各巻取カラー毎に生ずる巻取トルクの標準偏差を従属変数とする関数を目的関数とすることとし、該目的関数が最小となるときの前記巻取カラー毎の稼動すべき押付け部材の個数を夫々前記稼動数記憶部の現在稼働中の押付け部材の個数と前記計測巻取トルク記憶部の現在の巻取トルクとに基づき最適化手法を用いて算出する最適化手法実施手段を備えることを特徴とする押付け部材稼動数算出装置。
【請求項１１】
被駆動の中心駆動軸の外周に個々に回転可能に装着した多数の巻取カラーの各々に対して、共通の圧力流体の供給を受けて前記巻取カラーへの押付け力が生ずる押付け部材を複数個ずつ備えたフリクション巻軸において、前記巻取カラー毎の稼動すべき押付け部材の最適個数を算出する押付け部材稼動数算出装置であって、入力された前記巻取カラー毎の現在稼動中の押付け部材の個数を記憶する稼動数記憶部と、前記圧力流体の複数とおりの圧力の各々に対して前記巻取カラー毎に計測されて入力された前記巻取カラーに生ずる現在の巻取トルクを夫々記憶する計測巻取トルク記憶部とを備えると共に、前記巻取カラー毎の稼働すべき押付け部材の個数を、一以上の所定の個数から該所定の個数より大きくかつ巻取カラー毎に備える押付け部材の全個数以下の所定の個数までの範囲内で変えることとし、かつ該巻取カラー毎の稼働すべき押付け部材の個数を夫々独立変数とし、前記巻取カラー毎の現在稼働中の押付け部材の個数並びに前記巻取カラー毎の現在の巻取トルクを夫々助変数とし、各巻取カラー毎に生ずる巻取トルクの標準偏差を従属変数とする関数を、前記圧力流体の複数とおりの圧力の各々に対して設定し、該設定した関数の総和を目的関数とすることとし、該目的関数が最小となるときの前記巻取カラー毎の稼動すべき押付け部材の個数を、前記把握した巻取カラー毎の現在稼働中の押付け部材の個数と、前記圧力流体の複数とおりの圧力に対して前記巻取カラー毎に計測した現在の巻取トルクとに基づき最適化手法を用いて算出する最適化手法実施手段を備えることを特徴とする押付け部材稼動数算出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の帯状シートを一斉に巻取ることができるフリクション巻軸において巻取トルクのバラツキを低減する巻取トルクのバラツキ低減方法、並びにこの巻取トルクのバラツキ低減方法を実施するのに適したフリクション巻軸、及び巻取トルクのバラツキ低減方法を実施する際に用いる、巻取カラー毎の稼動すべき押付け部材の最適個数を算出する押付け部材稼動数算出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、フリクション巻軸には、被駆動の中心駆動軸の外周に個々に回転可能に装着した多数の巻取カラーの各々に対して、共通の圧力流体の供給を受けて前記巻取カラーへの押付け力が生ずる押付け部材を複数個ずつ備えるものがある。このフリクション巻軸では、押付け部材は中心駆動軸と一緒に回転可能に設けてあり、押付け部材の先端に配設した摩擦部材と巻取カラーとの摩擦力に応じた巻取トルクを中心駆動軸から巻取カラーに伝達することができる（例えば実用新案登録第３１４４３５９号公報参照）。そして多数の巻取カラーからなる巻取カラー群の外周に、夫々隣り合う巻取カラーの相互間隔と同じ幅の複数個の巻芯を装着し、その巻芯のまわりに夫々同じ幅の帯状シートを巻取る場合、各帯状シートに生ずる巻取張力は、巻芯を支持する巻取カラーに伝達される個々の巻取トルクに比例するので、各帯状シートに生ずる巻取張力を同じにするには、各巻取カラーに生ずる巻取トルクが各巻取カラー間において均一であることが望ましい。
【０００３】
ところが、巻取カラーの摩擦部材との摩擦面は長時間の使用等により磨耗して各巻取カラーの摩擦面の摩擦係数が変化し、それによって巻取カラー間において各巻取カラーに夫々伝達されるトルクのバラツキが大きくなる場合がある。
【０００４】
しかし、このフリクション巻軸では、各押付け部材は共通の圧力流体の供給を受けて巻取カラーへの押付け力が生じるので、巻取カラー間において伝達されるトルクにバラツキが生じたとき、押付け部材による押付け力並びに並びに巻取カラーの摩擦部材との摩擦面との摩擦計数を個々に微調整することは現実的には不可能である。そして各巻取カラーに伝達されるトルクの巻取カラー間でのバラツキが大きくなった場合、そのフリクション巻軸を用いて複数の帯状シートを巻取ると、帯状シートの単位幅当たりの巻取張力が帯状シート間で揃わなくなり、一斉に巻上がった巻取ロールであっても、柔巻きのものや硬巻きのものを含む場合がある。そして、それらは不良品となり歩留低下の原因となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実用新案登録第３１４４３９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明は、上述のような問題点に鑑み、フリクション巻軸において巻取カラーに伝達される巻取トルクの巻取カラー間におけるバラツキを、簡単に的確に短時間で低減することができる方法を提供することを目的としている。
【０００７】
また本発明は、巻取カラーに伝達される巻取トルクの巻取カラー間におけるバラツキを、簡単に短時間で低減するのに都合のよいフリクション巻軸を提供することを別の目的としている。
【０００８】
更に本発明は、フリクション巻軸において巻取カラーに伝達される巻取トルクの巻取カラー間におけるバラツキを低減するための、巻取カラー毎に稼動すべき押付け部材の最適個数を、比較的容易に短時間で的確に算出することができる押付け部材稼動数算出装置を提供することを更に別の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係るフリクション巻軸におけるトルクのバラツキ低減方法は、被駆動の中心駆動軸の外周に個々に回転可能に装着した多数の巻取カラーの各々に対して、共通の圧力流体の供給を受けて前記巻取カラーへの押付け力が生ずる押付け部材を複数個ずつ備えたフリクション巻軸において、前記巻取カラーに夫々生ずる巻取トルクの巻取カラー相互間のバラツキを低減する方法であって、前記巻取カラー毎の現在稼動中の押付け部材の個数を把握すると共に、前記巻取カラーに生ずる現在の巻取トルクを前記巻取カラー毎に計測する工程と、前記巻取カラー毎の稼働すべき押付け部材の個数を、一以上の所定の個数から該所定の個数より大きくかつ巻取カラー毎に備える押付け部材の全個数以下の所定の個数までの範囲内で変えることとし、かつ該巻取カラー毎の稼働すべき押付け部材の個数を夫々独立変数とし、前記巻取カラー毎の現在稼働中の押付け部材の個数並びに前記巻取カラー毎の現在の巻取トルクを夫々助変数とし、各巻取カラー毎に生ずる巻取トルクの標準偏差を従属変数とする関数を目的関数とすることとし、該目的関数が最小となるときの前記巻取カラー毎の稼動すべき押付け部材の個数を、前記把握した巻取カラー毎の現在稼動中の押付け部材の個数と、前記実測した巻取カラー毎の現在の巻取トルクとに基づきコンピュータ支援による最適化手法を用いて算出する工程と、前記算出した解に基づき、実際に押付けを行う前記巻取カラー毎の押付け部材の個数が、前記最適化された稼動すべき押付け部材の個数と同じになるように、前記押付け部材のうちの必要なものについて押付け機能を停止又は復帰させる工程とからなる。
【００１０】
本発明に係るフリクション巻軸は、被駆動の中心駆動軸の外周に個々に回転可能に装着した多数の巻取カラーの各々に対して、共通の圧力流体の供給を受けて前記巻取カラーへの押付け力が生ずる押付け部材を複数個ずつ備えたフリクション巻軸において、前記多数の巻取カラーは各相互間に一定の隙間を有しており、前記巻取カラー毎の複数個の押付け部材の一つ若しくは複数又は全てに対して、当該押付け部材の押付け機能を停止することができ、かつ前記隙間を通じて前記押付け部材の押付け機能の停止復帰の操作を選択的に行うことができる押付け停止機構を備えることを特徴とする。
【００１１】
また本発明に係る押付け部材稼動数算出装置は、被駆動の中心駆動軸の外周に個々に回転可能に装着した多数の巻取カラーの各々に対して、共通の圧力流体の供給を受けて前記巻取カラーへの押付け力が生ずる押付け部材を複数個ずつ備えたフリクション巻軸において、前記巻取カラー毎の稼動すべき押付け部材の最適個数を算出する押付け部材稼動数算出装置であって、入力された前記巻取カラー毎の現在稼動中の押付け部材の個数を記憶する稼動数記憶部と、入力された前記巻取カラー毎の計測された現在の巻取トルクを夫々記憶する計測巻取トルク記憶部とを備えると共に、前記巻取カラー毎の稼働すべき押付け部材の個数を、一以上の所定の個数から該所定の個数より大きくかつ巻取カラー毎に備える押付け部材の全個数以下の所定の個数までの範囲内で変えることとし、かつ該巻取カラー毎の稼働すべき押付け部材の個数を夫々独立変数とし、前記巻取カラー毎の現在の巻取トルク並びに前記巻取カラー毎の現在稼働中の押付け部材の個数を夫々助変数とし、各巻取カラー毎に生ずる巻取トルクの標準偏差を従属変数とする関数を目的関数とすることとし、該目的関数が最小となるときの前記巻取カラー毎の稼動すべき押付け部材の個数を夫々前記稼動数記憶部の現在稼働中の押付け部材の個数と前記計測巻取トルク記憶部の現在の巻取トルクとに基づき最適化手法を用いて算出する最適化手法実施手段を備えることを特徴とする。なお本発明では巻取トルクは巻取張力も含み、また標準偏差は分散も含み、更に巻取トルクの標準偏差は、各巻取カラー毎の巻取トルクを各巻取カラー毎の巻取トルクの平均の巻取トルクで除算して得た値の標準偏差も含むこととする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の巻取トルクのバラツキ低減方法によれば、最適化のための演算時間が大幅に短縮され、出力された解に基づき巻取カラー毎の稼動すべき押付け部材の個数を的確に知ることができ、それに基づき押付け部材の押付け機能を選択的に停止復帰させることができる。また巻取カラーや押付け部材又は摩擦部材を新品又は所要の摩擦係数のものと交換しなくても、各巻取カラー間における巻取トルクのバラツキを低減することが可能になる。したがって、フリクション巻軸における巻取トルクのバラツキを、熟練者でなくても簡単に短時間で的確に低減することができ、帯状シート巻取時の巻取張力制御の精度が良くなり、巻取ロールの歩留の向上を図ることが可能になる。
【００１３】
また、巻取カラーの現在の巻取トルクを巻取カラー毎に計測するとき、圧力流体の複数とおりの圧力に対して夫々巻取カラーに生ずる現在の巻取トルクを巻取カラー毎に計測することとし、巻取カラー毎の稼働すべき押付け部材の個数を、一以上の所定の個数から該所定の個数より大きくかつ巻取カラー毎に備える押付け部材の全個数以下の所定の個数までの範囲内で変えることとし、かつ該巻取カラー毎の稼働すべき押付け部材の個数を夫々独立変数とし、前記巻取カラー毎の現在稼働中の押付け部材の個数並びに前記巻取カラー毎の現在の巻取トルクとを夫々助変数とし、各巻取カラー毎に生ずる巻取トルクの標準偏差を従属変数とする関数を、圧力流体の複数とおりの圧力の各々に対して設定し、該設定した関数の総和を目的関数とすることとし、該目的関数が最小となるときの巻取カラー毎の稼動すべき押付け部材の個数を、予め把握した巻取カラー毎の現在稼働中の押付け部材の個数と、圧力流体の複数とおりの圧力に対して巻取カラー毎に計測した現在の巻取トルクとに基づきコンピュータ支援による最適化手法を用いて算出することにより、圧力流体の圧力が広範囲に変化する場合でも巻取トルクのバラツキを確実に低減することができ、帯状シートの巻取張力の制御精度が更に向上する。
【００１４】
本発明のフリクション巻軸によれば、巻取カラー間における巻取トルクのバラツキを低減するために、巻取カラー等を新品又は所要の摩擦係数のものに交換したり、押付け部材の押付け力を個々に微調整したりせずに、巻取カラー毎の押付け部材の稼動数を変える。そして押付け停止機構を操作することにより、フリクション巻軸を分解することなく押付け部材の押付け機能を選択的に停止復帰することができる。そのため各巻取カラー毎の押付け部材の稼動数を容易に短時間で確実に変更することができる。
【００１５】
更に、本発明の押付け部材稼動数算出装置によれば、近似的に解を出すためコンピュータにおける演算時間が短縮され、巻取カラー毎の稼動すべき押付け部材の最適個数を比較的容易に短時間で的確に算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は本発明のフリクション巻軸の第１実施形態の要部を示す正面図である。
【図２】図２は図１のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図３】図３は本発明の押付け部材稼動数算出装置の第１実施形態を説明するためのブロック図である。
【図４】図４は遺伝的アルゴリズムに基づく最適化のフローチャートである。
【図５】図５は初期集団の染色体の説明図である。
【図６】図６はデコート化部で変換された染色体を示す。
【図７】図７は出力部からの出力結果を例示した説明図である。
【図８】図８は巻取カラー毎の巻取トルクの計測に関する説明図である。
【図９】図９は本発明の押付け部材稼動数算出装置の第２実施形態を説明するためのブロック図である。
【図１０】図１０は第２実施形態における計測巻取トルク記憶部の説明図である。
【図１１】図１１は第２の実施形態における出力部からの出力結果を例示した説明図である。
【図１２】図１２は最適化前と最適化後の巻取トルクのバラツキの一例を示す折れ線グラフである。
【図１３】図１３は本発明のフリクション巻軸の第２実施形態の要部の断面を示す正面図である。
【図１４】図１４は本発明のフリクション巻軸の第３実施形態の要部の断面を示す正面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１及び図２を参照して本発明のフリクション巻軸の第１実施形態について説明する。このフリクション巻軸１は、被駆動の中心駆動軸２の外周に個々に回転可能に装着した多数の巻取カラー３の各々に対して、共通の圧縮空気の供給を受けて巻取カラー３への押付け力が生ずる押付け部材４を複数個（この実施形態では４個）ずつ備えている。押付け部材４は中心駆動軸２に設けた半径方向の孔に挿入してあり、中心駆動軸２には多数の巻取カラー４からなる巻取カラー３群に対応するように伸長した中空部５が設けてある。この中空部５の略全長にわたり圧縮空気により膨張収縮可能な弾力的素材でできたチューブ６が挿入してあり、このチューブ６には中心駆動軸２の片方の端部から公知の手段によって所要の圧縮空気が供給されるようになっており、各押付け部材４の後端はチューブ６の外周面に接しているので、圧縮空気の供給を受けたチューブ６は膨張して各押付け部材４の後端に夫々押付け力を付与することができる。巻取カラー３の外周には、その外周に被せ嵌めた中空の巻芯Ｃを巻取カラー３と一緒に回転するように拘束するための公知の巻芯拘束手段７が設けてある。中心駆動軸２は、巻取カラー群の外周に複数の巻芯Ｃを装着された後、両端支持され、各巻芯Ｃに帯状シートの先端が接着された後、回転駆動されるようになっている。帯状シート巻取中はチューブ６に所要圧力の圧縮空気が供給され、押付け部材４の先端と巻取カラー３との摩擦力に応じた巻取トルクが中心駆動軸２から巻取カラー３に伝達される。
【００１８】
このフリクション巻軸１では、巻取カラー３毎の押付け稼動する押付け部材４の個数を簡単に変えることができるようにするために、多数の巻取カラー３は各相互間に一定の隙間を有しており、巻取カラー３毎の４個の押付け部材４の全てに対して、その押付け部材４の押付け機能を停止することができ、かつ隣り合う巻取カラー３の相互間の隙間を通じて押付け部材４の押付け機能の停止復帰の操作を選択的に行うことができる押付け停止機構８を備えている。
【００１９】
また巻取カラー３の回転抵抗による巻取トルクの誤差を小さくするために巻取カラー３毎にころがり軸受９を設け、ころがり軸受９の各相互間に夫々環状のスペーサ１０を配置している。押付け部材４は、中心駆動軸２に設けた半径方向の孔に挿入してあるので、その先端を巻取カラー３の内周面に押付けることができる。押付け停止機構８の構成を簡素化すると共に設置スペースを小さくするために、この実施形態の場合、図１に示すように押付け部材４の左側の一部分が巻取カラー３の左側の端面より外側に食み出すように、巻取カラー４を押付け部材４に対して配置している。
【００２０】
押付け停止機構８は、押付け部材４の側面の一部分であって巻取カラー３の相互間の隙間に対応する部分に形成した切欠き部１１と、スペーサ１０の、巻取カラー３の相互間の隙間に対応する箇所に配設した、押付け部材４の巻取カラー３からの後退時に切欠き部１１に係合して押付け部材４の押付け方向の移動を阻止することができる係止部材１２と、係止部材１２の切欠き部１１への進退機構１３とで構成している。なおスペーサ１０の巻取カラー３の内周に挿入される小径部分には、押付け部材４を受け入れて干渉を防ぐために、押付け部材４に対応する箇所を、ころがり軸受９の内輪に当接する端面から所要深さ切取ることで、切欠き１０ａが形成してある。
【００２１】
切欠き部１１は、押付け部材４の先端面から後端側へ一定長さ切取った状態になるように形成されており、係止部材１２は止めネジからなり、進退機構１３は、スペーサ１０の外周面から半径方向に設けた孔１４の内周に形成したメネジからなる。そしてメネジ１３に螺合した止めネジ１２の先端を切欠き部１１の肩１１ａに係合可能にしたことで、押付け停止機構８の構成を簡素化し、加工を容易化と省スペース化を図っている。また、止めネジ１２がスペーサから脱落するのを防ぐために、スペーサ１０の外周面に装着した環状体１５を備え、該環状体１５の止めネジ１２に対応する箇所には、止めネジ１２の外径より小さい内径の止めネジ操作用の孔１６を設けている。
【００２２】
このフリクション巻軸１において、押付け部材４の押付け機能を停止するには、止めネジ１２を回して前進させ、その止めネジ１２の先端を押付け部材４の切欠き部１１の肩１１ａに当接させ、押付け部材４の先端が巻取カラー３の内周面に当接しない位置に押付け部材４を保持する。図１において左端及び左から２番目に示す押付け停止機構８が押付け機能を停止した状態にある。また押付け部材４の押付け機能を復帰させて押付け稼動可能にするは、止めネジ１２を逆方向に回して後退させ、押付け部材４の先端が巻取カラー３の内周面に当るようにする。図１において右端の押付け停止機構８は、押付け機能を復帰させた状態にある。止めネジ１２を前進後退させるには、その種類に応じて六角レンチや十字ねじ回し等の工具の先端部を孔１６に挿入して止めネジ１２を所定の方向に回す。
【００２３】
次に、図３から図８を参照して、本発明の押付け部材稼動数算出装置の第１実施形態について説明する。この押付け部材稼動数算出装置１７は、前述の第１実施形態のフリクション巻軸１において巻取トルクのバラツキ低減方法を実施するために用いるものである。ここで、フリクション巻軸１の中心駆動軸２上には、ｍ個の巻取カラー３が装着されていることとし、巻取カラー３毎の現在稼動中の押付け部材４の個数をＮａｉ、巻取カラー３毎の計測された現在の巻取トルクをτａｉとし、ｉは整数であり１からｍまで変化することとする。またフリクション巻軸１において稼動する押付け部材４の個数を多様に変えるとき、そのうちのｊ番目についてｉ番目の巻取カラー３で稼動する押付け部材４の個数をＮｉｊとし、このときのフリクション巻軸１における各巻取カラー３に伝達される巻取トルクをτｉｊとし、巻取カラー３毎に稼働すべき押付け部材４の個数Ｎｉｊを、Ｎｍｉｎ個からＮｍａｘ個の範囲内で変えることができることとする。更に巻取トルクの標準偏差をσｊとし、ｊは整数であり１からｎまで変わることとすると、巻取トルクτｉｊは、τａｉ／ＮａｉとＮｉｊとの積となり、巻取トルクの標準偏差σｊは次の式（式１）で表される。
【００２４】
【数１】
0006528948.tif 000002
【００２５】
この式は、Ｎｉｊを独立変数、σｊを従属変数、τａｉ，Ｎａｉを助変数とする関数となっている。この関数においてτａｉ／Ｎａｉは、巻取カラー３毎の１個の押し付け部材４の稼動によって生じる巻取トルクである。したがって、（式１）は、巻取カラー毎の１個の押付け部材４のトルクの実測値を助変数とする関数と見做すことができる。なおＮｍｉｎは一以上の整数であり、ＮｍａｘはＮｍｉｎより大きく巻取カラー毎の押付け部材４の全個数以下の整数であり、巻取カラー毎の押付け部材の全個数や巻取トルクのバラツキ状況等に応じて設定変更可能である。
【００２６】
第１実施形態に係るフリクション巻軸１は、図２に示すように巻取カラー３毎に４個の押付け部材４を備え、また各押付け部材４毎に夫々押付け停止機構８を備えているので、巻取カラー３毎に稼働すべき押付け部材４の個数Ｎｉｊを１個から４個の範囲内で変えることができ、この実施形態では上述のＮｍｉｎを１個とし、Ｎｍａｘを４個とする。
【００２７】
図３において、押付け部材稼動数算出装置１７は、入力された巻取カラー３毎の現在稼動中の押付け部材４の個数Ｎａｉを記憶する稼動数記憶部１８と、入力された巻取カラー３毎の計測された現在の巻取トルクτａｉを夫々記憶する計測巻取トルク記憶部１９とを備えると共に、巻取カラー３毎の稼働すべき押付け部材４の個数Ｎｉｊを、ＮｍｉｎからＮｍａｘまでの範囲内で変えることとし、該巻取カラー３毎の稼働すべき押付け部材４の個数Ｎｉｊを夫々独立変数とし、巻取カラー３毎の現在稼働中の押付け部材の個数Ｎａｉ並びに巻取カラー３毎の現在の巻取トルクτａｉを夫々助変数とし、各巻取カラー毎に生ずる巻取トルクの標準偏差σｊを従属変数とする関数を目的関数とし、該目的関数が最小となるときの巻取カラー３毎の稼動すべき押付け部材４の個数Ｎｉｊを、夫々稼動数記憶部１８の現在稼働中の押付け部材の個数Ｎａｉと計測巻取トルク記憶部１９に記憶した現在の巻取トルクτａｉとに基づき最適化手法を用いて算出する最適化手法実施手段２０とを備える。
【００２８】
押付け部材稼動数算出装置１７はパソコン等のコンピュータからなり、稼動数記憶部１８及び計測巻取トルク記憶部１９は各々ｍ個のデータ（τａ１，τａ２，・・・，τａｉ，・・・，τａｍ）、（Ｎａ１，Ｎａ２，・・・，Ｎａｉ，・・・，Ｎａｍ）を記憶することができる。最適化手法実施手段２０は、最適化手法としてこの実施形態では遺伝的アルゴリズムを用いている。最適化手法は、特定の集合上で定義された関数について、その値が最小（又は最大）となる状態を解析する最適化問題を解くための手法である。
【００２９】
遺伝的アルゴリズムは、一般に、生物が交叉、突然変異、淘汰を繰り返しながら環境に適合するように、コンピュータ上に仮想生命を生成し、しかも、その環境に対応する適応度を最適化問題の目的関数に一致させて、進化の過程を模擬演算することで最適化問題を解く手法の一つであり、一般に仮想的な染色体によって特徴付けられた個体の集団を設定し、予め環境に適応している個体が、その適応度の高さに応じて生存し、子孫を残す確立が増大するように遺伝的操作を行う。染色体は、個体の形質を規定する基本的構成要素である遺伝子の集まりである。遺伝的操作では、遺伝子に対して選択淘汰、交叉、突然変異により親の遺伝子を子に継承させる操作を行う。
【００３０】
図４は、図３に示す最適化手法実施手段２０での遺伝的アルゴリズムに基づく最適化の手順を示すフローチャートであり、最初の工程Ｓ１では初期集団を発生させる。この初期集団の発生は、図３に示す初期集団発生手段２１によって行う。初期集団発生手段２１は、現世代の個体を所定個数ｎ０個だけランダムに発生させることができ、発生した初期世代集団は、記憶部２２に現世代集団として記憶されるようになっている。記憶部２２は配列になっており、各個体の染色体、並びに適応度算出手段２３から出力される個体毎の標準偏差σｊを互いに関連付けて記憶することができる。
【００３１】
図５は、前述の初期集団を例示したものであり、この初期集団は、縦方向にｎ０個の個体が並んでおり、各個体の染色体は、巻取カラー３が並ぶ順に巻取カラー３毎の遺伝子を横方向に並べて構成してある。この遺伝子は、巻取カラー３毎に備える４個の押付け部材４の各々の稼動状態を示す４桁の２進数からなり、対応する押付け部材４が押付け稼動状態にあるときは「１」、押付け停止状態にあるときは「０」で表すこととしている。巻取カラー３毎に備える押付け部材４の個数がｃ個、巻取カラー３の個数がｍ個である場合には、染色体は（ｃ×ｍ）桁の２進数となり、「１」又は「０」が（ｃ×ｍ）個並ぶことになる。図５において左端から４個目までの「１」又は「０」からなる遺伝子は、左から１個目の巻取カラー３に備えた４個の押付け部材４の稼動状態を示す。
【００３２】
図４において、工程Ｓ２は、記憶部２８に記憶された現世代集団を構成する個体の遺伝子を交叉させて次世代候補となる個体の集団を作成する工程である。この交叉による次世代候補の集団の作成は、図３に示す交叉手段２４により行われる。交叉手段２４は、この実施形態では現世代集団からランダムに個体を２個ずつ選び、夫々２点交叉で次世代候補の個体をｎ１個作成すると共に、現世代集団からランダムに個体を２個ずつ選び夫々一様交叉で次世代候補の個体をｎ２個作成し、これらを交叉による集団として記憶部２２に記憶させる。
【００３３】
図４において、工程Ｓ３は、現世代集団を構成する個体の遺伝子を突然変異させて次世代候補となる個体の集団を作成する工程である。この突然変異による次世代候補の集団の作成は、図３に示す突然変異手段２５により行われる。突然変異手段２５は、前世代集団からランダムに個体を選びを突然変異で次世代候補の個体をｎ３個作成し、これを突然変異による集団として記憶部２２に記憶させる。なお、初期集団発生手段２１、交叉手段２４及び突然変異手段２５では、予め設定されたＮｎｉｍ、Ｎｍａｘに基づき、発生するＮｉｊに対して、Ｎｎｉｍ≦Ｎｉｊ≦Ｎｍａｘとなるよう制限を加えることができるようになっている。
【００３４】
図４において工程Ｓ４は、次世代候補集団を構成する各個体について適応度を算出する工程である。一般に適応度とは各個体の環境に対する適合の度合いのことをいい、図３に示す最適化手法実施手段２０では、個体毎に巻取トルクの標準偏差を算出し、その標準偏差が小さいものほど適応度が高いこととしている。この適応度の算出は、図３に示す適応度算出手段２３によって行われる。
【００３５】
適応度算出手段２３は、記憶部２２に記憶されている個体の染色体を遺伝子型から表現型に変換するデコード部２６と、稼動数記憶部１８の現在稼働中の押付け部材４の個数Ｎａｉ、並びに計測巻取トルク記憶部１９に記憶した現在の巻取トルクτａｉ、及びデコード部２６からの巻取カラー３毎の稼動すべき押付け部材４の個数Ｎｉｊと、前述の式（式１）とに基づき、個体毎に巻取トルクの標準偏差σｊ算出して記憶部２２に記憶させる標準偏差演算部２７とからなる。
【００３６】
図６は、デコード部２６において遺伝子型から表現型に変換された染色体を例示したものである。デコード部２６は、巻取カラー３に対応する４桁の２進数からなる遺伝子において「１」の個数を合計することにより、その巻取カラー３における稼動すべき押付け部材４の個数Ｎｉｊを巻取カラー３毎に算出している。例えば、図５において個体１の一番目の巻取カラー３の遺伝子は、遺伝子型の「１０１０」であり、この遺伝子中に「１」が２個あるので、個体１の一番目の巻取カラー３における稼動すべき押付け部材４の個数は２個となり、図６では表現型の「２」となっている。
【００３７】
図４において工程Ｓ５は、次世代候補集団から淘汰により次世代を選定する工程である。この工程は、図３に示す次世代選定手段２８によって行われる。次世代選定手段２８は、記憶部２２に記憶されている現世代集団のｎ０個の個体のうち、標準偏差の小さい順にｎ４個の個体を選んで上位選択による次世代候補集団とし、この上位選択による次世代候補集団と、記憶部２２に記憶されている交叉による集団と、突然変異による集団とで構成される次世代候補集団（（ｎ＝ｎ１＋ｎ２＋ｎ３＋ｎ４）個の個体からなる）の中から、標準偏差の小さい順にｎ０個の個体を選定して次世代集団とし、このｎ０個の個体からなる次世代集団のみを記憶部２２に残し、その他の個体は淘汰する。
【００３８】
図４において工程Ｓ６は、次世代集団となった個体の中から最も標準偏差の小さい個体を出力する工程である。この工程Ｓ６は、図３に示す出力手段２９により行われる。出力手段２９は、記憶部２２に残ったｎ０個の個体のうち最も標準偏差の小さい個体を選び、その選んだ個体の染色体を表現型に変換して巻取カラー３毎の稼動すべき押付け部材４の個数Ｎｉとし、その巻取カラー３毎の稼動すべき押付け部材４の個数Ｎｉ、並びにその選んだ個体に対応する標準偏差σｊ、及び収束判定手段３０に記憶されている現在の世代数ａも出力部３１に出力する。出力部３１は、コンピュータに備えたディスプレイ装置やプリンター等の出力装置からなる。図７に、出力部３１から出力される最適化の解を記載した表の一例をに示す。この表において左から１番目の列が世代数、次の列が標準偏差、次の列からは順番に、左から１番目、２番目、・・・、７９番目の巻取カラー３の稼動すべき押付け部材４の個数を表している。
【００３９】
図４において工程Ｓ７は、最適化の解が収束したか否かを判定する工程であり、収束していなければ、記憶部２２に記憶されている次世代集団を現在大集団とし、再び工程Ｓ２から工程Ｓ６を繰り返し、収束していれば処理を停止する。この工程Ｓ７は、図３に示す収束判定手段３０により行われる。
【００４０】
収束判定手段３０は、出力手段２９によって出力が行われた回数ａをカウンター回路で計数し、その計数された回数（ａ）が予め設定された（ａ０）回に達すると収束したと判定する。なお、収束判定方法としては、世代交代の回数が規定の回数を超えた場合に、収束したと判定する方法の他に、集団中の最大の適応度が、ある閾値より大きくなった場合、集団全体の平均適応度が、ある閾値より大きくなった場合に収束したと判定する方法等がある。
【００４１】
次に、本発明の巻取トルクのバラツキ低減方法の第１実施形態について説明する。ここでは、前述した本発明の第１実施形態のフリクション巻軸１において巻取トルクのバラツキ低減方法を適用する。この巻取トルクのバラツキ低減方法は、巻取カラー３毎の現在稼動中の押付け部材の個数を把握すると共に、巻取カラー３に生ずる現在の巻取トルクを巻取カラー３毎に計測する工程と、巻取カラー３毎の稼働すべき押付け部材の個数をＮｍｉｎからＮｍａｘまでの範囲内で変えることとし、かつ該巻取カラー３毎の稼働すべき押付け部材４の個数を夫々独立変数Ｎｉｊとし、巻取カラー３毎の現在稼働中の押付け部材の個数Ｎａｉ並びに巻取カラー３毎の現在の巻取トルクτａｉを夫々助変数とし、各巻取カラー毎に生ずる巻取トルクの標準偏差σｊを従属変数とする関数を目的関数とし、該目的関数が最小となるときの巻取カラー３毎の稼動すべき押付け部材４の個数Ｎｉｊを、把握した巻取カラー毎の現在稼働中の押付け部材４の個数と、実測した巻取カラー３毎の現在の巻取トルクτａｉとに基づきコンピュータ支援による最適化手法を用いて算出する工程と、算出した解に基づき、実際に押付けを行う巻取カラー３毎の押付け部材４の個数が、最適化された稼動すべき押付け部材の個数Ｎｉと同じになるように、押付け部材４のうちの必要なものについて押付け機能を停止又は復帰させる工程とからなる。
【００４２】
巻取カラー３毎の現在稼動中の押付け部材４の個数の把握は、押付け停止機構８の作動状態を把握することにより行うことができる。例えば、巻取カラー毎に４個ずつ設けてある押付け停止機構８のうち、止めネジ１２が、図１において右から１番目に示す止めネジ１２のようになっているものの個数を把握する。図２では４個の押付け部材４の全てが巻取カラーの内周面に押付け可能な状態にあるので、この場合、現在稼動中の押付け部材４の個数は４個となる。
【００４３】
フリクション巻軸１において巻取カラー３毎の巻取トルクτａｉを計測するには、例えば、図８に示すように巻取トルクを計測しようとしている１個の巻取カラー３に１個の巻芯Ｃを他の巻取カラー３に係合しないように装着すると共に巻芯Ｃを巻取カラー３に固定し、その巻芯Ｃに所要長さの帯状シートＳの先端を係止し、その帯状シートＳの後端をばね計りＳｃに取付け、中心駆動軸２を回転駆動すると共に、圧力を所定値に維持した圧縮空気を供給して押付け部材４に押付力を発生させ、このとき帯状シートＳに生ずる張力をばね計りＳｃで計測する。計測した張力をＴａ、巻芯Ｃの半径をＲｃ、巻取カラー３に生ずる巻取トルクをτａとすると、τａ＝Ｔａ・Ｒｃである。なお１個の押付け部材４により実際に生ずる押付け力をＦ、巻取カラー３の内周面の摩擦計数をμ、巻取カラー３の内径をＲｆ、現在稼動中の押付け部材の個数をＮａとすると、Ｎａ・μ・Ｆ＝τａ／Ｒｆ＝Ｔａ・Ｒｃ／Ｒｆとなる。
【００４４】
コンピュータ支援による最適化手法を用いて算出する工程では、前述の押付け部材稼動数算出装置１７を用いる。先ず、図示しない入力装置から、把握した巻取カラー３毎の現在稼動中の押付け部材の個数Ｎａｉを入力して稼動数記憶部１８に記憶させると共に、巻取カラー３毎に生ずる現在の巻取トルクτａｉを入力して計測巻取トルク記憶部１９に入力して記憶させる。また制約条件Ｎｎｉｍ、Ｎｍａｘや、収束条件ａ０も予め入力して記憶させておく。その後、最適化をスタートさせると、巻取カラー３毎の稼動すべき押付け部材４の個数Ｎｉの最適化した解が算出され、その解が出力部３１から出力される。
【００４５】
図７は出力部３１から算出結果として出力された表の一例であり、この表では４６世代目以降は標準偏差の値が一定化しており遺伝子の変化が収束しているので、この表の４６世代目以降の巻取カラー３毎の稼動すべき押付け部材４の個数を、最適化した個数として採用する。
【００４６】
そして実際に押付けを行う巻取カラー３毎の押付け部材４の個数が、最適化された稼動すべき押付け部材４の個数と同じになるように、各巻取カラー毎に４個ずつ備えた押付け部材４のうちの必要なものについて、それに対応する押付け停止機構８を操作することにより、押付け機能を停止又は復帰させる。例えば、図７に示す表では１番目の巻取カラーの４６世代目の個数は４個であり、現在稼働中の押付け部材４の個数が３個であれば、押付け機能が停止している１個の押付け部材４について押付け機能を復帰させ、押付け稼動可能にする。また５番目の巻取カラーの４６世代目の個数は３個であり、現在稼働中の押付け部材４の個数が４個であれば、５番目の巻取カラーに対応する４個の押付け部材４のうちの現在稼動状態にある１個の押付け部材４について押付け機能を停止させる。
【００４７】
図９は、本発明の押付け部材稼動数算出装置の第２実施形態を示すブロック図であり、  この押付け部材稼動数算出装置１７は、図３に示す押付け部材稼動数算出装置１７とは、計測巻取トルク記憶部１９が、圧力流体の複数とおり（この実施形態では４とおり）の圧力Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄの各々に対して巻取カラー３毎に計測されて入力された巻取カラー３に生ずる現在の巻取トルクτａｉ，τｂｉ，τｃｉ，τｄｉを夫々記憶する点、及び、最適化手法実施手段２０が、巻取カラー３毎の稼働すべき押付け部材４の個数Ｎｉｊを夫々独立変数とし、巻取カラー毎の現在稼働中の押付け部材の個数Ｎａｉ並びに前記巻取カラー３毎の現在の巻取トルクτａｉ，τｂｉ，τｃｉ又はτｄｉを夫々助変数とし、各巻取カラー３毎に生ずる巻取トルクの標準偏差σａｊ，σｂｊ，σｃｊ又はσｄｊを従属変数とする関数を、圧力流体の複数とおりの圧力Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄの各々に対して設定し、その設定した関数の総和を目的関数σｊとする点が相違する。通常、現在稼動中の押付け部材４の個数Ｎａｉを把握する際に圧力流体の圧力が変化しても、その個数Ｎａｉは変わらないので、この実施形態においても入力された巻取カラー３毎の現在稼動中の押付け部材４の個数Ｎａｉを記憶する、図３に示す実施形態と同様の記憶部１８を備えている。
【００４８】
図１０は、図９に示す計測巻取トルク記憶部１９の説明図であり、計測巻取トルク記憶部１９は、この実施形態では四とおりの圧力Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄの各々に対して夫々巻取カラー３毎に計測された現在の巻取トルクを記憶することができる。
【００４９】
図９に示す最適化手法実施手段２０において、圧力Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄの各々に対して設定する、巻取トルクの標準偏差σａｊ，σｂｊ，σｃｊ又はσｄｊを従属変数とする関数は、前述の式（式１）におけるσｊを、σａｊ，σｂｊ，σｃｊ又はσｄｊに置き換えると共に、前述の式（式１）におけるτａｉを，τａｉ，τｂｉ，τｃｉ又はτｄｉに置き換えたものとなり、次の（式２）（式３）（式４）（式５）で表すことができる。
【００５０】
【数２】
0006528948.tif 000003
【００５１】
そして、これらの関数の総和σｊつまり最適化問題の目的関数は次の式（式６）で表すことができ、この式に基づいて適応度算出算手段２３は各個体の適応度を求める。
【００５２】
【数３】
0006528948.tif 000004
【００５３】
図１１は最適化手法実施手段２０での算出結果として出力部３１から出力された表の一例を示す。この表では、合計した標準偏差σｊは４６世代目以降一定となり収束しているので、４６世代目の各巻取カラー３毎の稼動すべき押付け部材４の個数を、最適化された解として採用する。
【００５４】
次に、本発明の巻取トルクのバラツキ低減方法の第２実施形態について説明する。この方法においては、先ず、フリクション巻軸１において、巻取カラー３毎の現在稼動中の押付け部材４の個数を把握すると共に、圧力流体の複数とおりの圧力に対して夫々巻取カラー３に生ずる現在の巻取トルクを巻取カラー毎に計測する。そして計測した巻取カラー３毎の現在稼動中の押付け部材の個数、及び圧力流体の複数とおりの圧力に対して巻取カラー３毎に計測した現在の巻取トルクを、図９において第２実施形態として説明した押付け部材稼動数算出装置１７に入力し、押付け部材稼動数算出装置１７によって算出されて出力された解に基づき、実際に押付けを行う巻取カラー３毎の押付け部材４の個数が、最適化された稼動すべき押付け部材４の個数と同じになるように、押付け部材４のうちの必要なものについて押付け機能を停止又は復帰させる。
【００５５】
図１２は、巻取トルクのバラツキ低減方法を実施したときの、その前後における巻取カラー３毎の巻取トルクの一例を折れ線グラフで示したものであり、図１２（Ａ）は実施前、図１２（Ｂ）は実施後を示す。この場合、押付け部材稼動数算出装置１７において、予め前述のＮｍｉｎ＝１、Ｎｍａｘ＝４、ｍ＝７９、ｎ０＝２０００、ｎ１＝２０００、ｎ２＝２０００、ｎ３＝２００、ｎ４＝１０００、ａ０＝１２０と設定し、Ｐａ＝０．００５ＭＰａ、Ｐｂ＝０．０６６ＭＰａ、Ｐｃ＝０．０８３ＭＰａ、Ｐｄ＝０．１００ＭＰａの４通りの圧力について巻取カラー３毎の現在の巻取トルクを計測し、その計測した巻取トルクと、巻取カラー３毎の現在稼動中の押付け部材４の個数とに基づき、巻取カラー３毎の稼動すべき押付け部材４の最適な個数を求めている。この場合の計算時間は約３０秒であった。なお、巻取カラー毎の押付け部材４の個数の組み合わせの全てに対して総当りで探索するプログラムに基づいて最適な解を得る場合は計算上（１．０２Ｅ＋１８３）年の計算時間が必要である。また図１２（Ｂ）に示す巻取トルクは、押付け部材稼動数算出装置１７からの出力結果に基づく計算値である。
【００５６】
図１３は本発明のフリクション巻軸の第２実施形態を示し、巻取カラー３毎にころがり軸受９を設け、ころがり軸受９の各相互間に夫々環状のスペーサ１０、３３を配置している。巻取カラー３は、軸線方向に伸長した外筒部３ａ並びに外筒部３ａに互いの端部で繋がっている内筒部３ｂ、この内筒部３ｂの外周面に軸線方向にスライド可能かつ一緒に回転可能に装着した環状の摩擦体３ｃからなり、更に外筒部３ａの外周に被せ嵌めた巻芯（図示せず）の内周面を把持することで巻芯を巻取カラー３に対して拘束する公知の図示しない巻芯拘束手段を備えている。この場合、摩擦体３ｃの左側端面が、押付け部材４と摩擦係合する巻取カラー３の端面となっている。
【００５７】
押付け部材４は巻取カラー３毎に複数個ずつ備えてある。押付け部材４の後端部にはピストン３４が設けてあり、このピストン３４は、円周方向に形成した溝３５と、その溝３５に装着したシール３６とからなる。
【００５８】
スペーサ１０は、押付け部材４の後端部に設けたピストン３４を嵌めるシリンダ部３７、及び該シリンダ部３７に圧縮空気を供給する通路３８を押付け部材４毎に有している。各通路３８は中心駆動軸２の中空部５に通じており、中心駆動軸２の中空部５に圧力流体を供給すると、その圧力流体は通路３８を通じて各シリンダ部３７内に圧力流体が供給され、各ピストン３４に圧縮空気が作用して押付け部材４に巻取カラー３の端面への押付け力が生じ、押付け部材４の右側の先端を摩擦体３ｃの左側端面に押付けることができる。
【００５９】
押付け停止機構８は、押付け部材４の側面の一部分に形成した切欠き部１１と、スペーサ１０の巻取カラー３相互間の隙間に対応する箇所に配設した、押付け部材４の巻取カラー３からの後退時に切欠き部１１に係合して押付け部材４の押付け方向の移動を阻止することができる止めネジ１２と、止めネジ１２が螺合している、スペーサ１０の外周面から半径方向に形成した孔１４の内周に形成したメネジ１３からなる。スペーサ１０の外周面には、図１に示す実施形態と同様の環状体１５及び同様の止めネジ操作用の孔１６を備えている。
【００６０】
このフリクション巻軸１において、押付け部材４の押付け機能を停止するには、図３の上側に示す止めネジ１２のように、押付け部材４の右側の先端を摩擦体３ｃの左側端面から後退させた後、止めネジ１２を回して前進させ、止めネジ１２の先端部分を切欠き部１１の底面又は後端側の側面に係合させる。押付け部材４の押付け機能を復帰させて稼動可能にするには、図３の上側に示す止めネジ１２のように、止めネジ１２を逆方向に回して押付け部材４の側面から後退させる。
【００６１】
図１４は本発明のフリクション巻軸の第３実施形態を示す。このフリクション巻軸は、図１３に示す第２実施形態とは、押付け停止機構８は、通路３８を開閉することができる弁３９からなり、弁３９は、スペーサ１０の外周面から半径方向に設けた孔１４の内周に形成したメネジ１３に螺合した止めネジ１２の先端を通路３８の弁の座面から後退させたり押付けたりすることで通路３８を開閉することができるようになっている点が相違する。
【００６２】
以上、本発明を少数の実施形態により説明したが、本発明では、必要に応じてその実施形態は発明の要旨を変えることなく多様に変化し得る。例えば、前述の押付け部材稼動数算出装置では、巻取トルクの標準偏差を従属変数とする関数を目的関数としているが、巻取トルクは巻取張力と、その作用点の半径との積に等しく、この半径が同じであれば巻取張力とそのときの巻取トルクとは比例するので、巻取トルクの標準偏差の代わりに巻取張力の標準偏差を従属変数とする関数を目的関数としてもよい。また標準偏差は分散の平方根であるので、標準偏差の代わりに分散を用いることができる。また巻取カラー毎に生ずる巻取トルクを巻取カラー毎に生ずる巻取トルクの平均値で除算して得た商を、巻取カラー毎の単位トルク当たりの巻取トルクとし、各巻取カラー毎に生ずる巻取トルクの標準偏差を従属変数とする代わりに、前記単位トルク当たりの巻取トルクの標準偏差を従属変数としてもよい。したがって、本発明では、巻取張力の標準偏差又は前記単位トルク当たりの巻取トルクの標準偏差を従属変数とする関数も巻取トルクの標準偏差を従属変数とする関数と見做し、また巻取トルクの分散を従属変数とする関数も巻取トルクの標準偏差を従属変数とする関数と見做す。また目的関数を最適化するためのコンピュータ支援による最適化手法は、遺伝的アルゴリズムに基づくものに限らず、例えばニューラルネットワーク理論に基づくものでもよいし、他の公知の近似的解法を利用したものでもよい。巻取カラー毎の押付け部材の個数は４個に限らず、また前述の巻取トルクのバラツキ低減方法の第２実施形態では４とおりの圧力において現在の巻取トルクを計測しているが、５とおり以上或いは３とおり以下の圧力において現在の巻取トルクを計測することもあり得る。また巻取カラー毎の押付け部材の個数が多い場合には、巻取カラー３毎の稼働しない押付け部材４の個数が１個や２個であっても、巻取トルクのバラツキを十分に低減可能な場合もあり得るので、その場合は巻取カラー毎の全ての押付け部材に対して夫々押付け停止機構を設けなくても足りる。また本発明の押付け部材稼動数算出装置や、本発明の巻取トルクのバラツキ低減方法は、本発明のフリクション巻軸の第１実施形態乃至第３実施形態で示すような押付け停止機構を備えていないフリクション巻軸に対しても適用することができる。
【符号の説明】
【００６３】
１  フリクション巻軸
２  中心駆動軸
３  巻取カラー
４  押付け部材
６  ゴムチューブ
８  押付け停止機構
９  ころがり軸受
１０  スペーサ
１１  切欠き部
１１ａ  肩
１２  係止部材（止めネジ）
１３  進退機構（メネジ）
１５  環状体
１６  止めネジ操作用の孔
１７  押付け部材稼動数算出装置
１８  稼動数記憶部
１９  計測巻取トルク記憶部
２０  最適化法手法実施手段
２２  記憶部
２７  標準偏差演算部
３３  スペーサ
３４  ピストン
３５  溝  
３６  シール
３７  シリンダ部
３８  通路  
３９  弁
【図１】
0006528948.tif 000005
【図２】
0006528948.tif 000006
【図３】
0006528948.tif 000007
【図４】
0006528948.tif 000008
【図５】
0006528948.tif 000009
【図６】
0006528948.tif 000010
【図７】
0006528948.tif 000011
【図８】
0006528948.tif 000012
【図９】
0006528948.tif 000013
【図１０】
0006528948.tif 000014
【図１１】
0006528948.tif 000015
【図１２】
0006528948.tif 000016
【図１３】
0006528948.tif 000017
【図１４】
0006528948.tif 000018