(57)【要約】【課題】時間分解能を向上可能な測定システムを提供する。【解決手段】測定システム１はガイドロール１０の周速を測定するものであり、ガイドロール１０の回転軸方向において３列に設けられたマーカー１１１をそれぞれ検出するための３つのセンサ５ａ〜５ｃと、センサ５ａ〜５ｃによるマーカー１１１の検出タイミングに基づき、ガイドロール１０の周速を算出する測定装置３と、を有する。２列のマーカー１１１は、ロール回転方向の位置がずれており且つロール回転方向において一部が重複し、測定装置３は、これら２列のマーカー１１１のセンサによる検出タイミングのずれと、マーカー１１１の回転方向の位置のずれに基づいて、ガイドロール１０の周速を算出する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転体の周速を測定する測定システムであって、
前記回転体の回転軸方向において複数列に設けられたマーカーをそれぞれ検出するためのセンサと、
前記センサによる前記マーカーの検出タイミングに基づき、前記回転体の周速を算出する測定装置と、
を有し、
前記複数列のうち２列のマーカーは、前記回転体の回転方向の位置がずれており且つ前記回転方向において一部が重複し、
前記測定装置は、前記２列のマーカーの前記センサによる検出タイミングのずれと、前記２列のマーカーの前記回転方向の位置のずれに基づいて、前記回転体の周速を算出することを特徴とする測定システム。
【請求項２】
各列において、前記マーカーが前記回転方向に沿って複数設けられており且つ前記回転方向の先端の間のピッチが一定であり、
前記マーカーの前記回転方向の位置は、前記ピッチをP、列数をNとした時に、各列でP/Nずつずれていることを特徴とする請求項１記載の測定システム。
【請求項３】
前記回転体は印刷機のガイドロールであることを特徴とする請求項１または請求項２記載の測定システム。
【請求項４】
回転体の周速を測定する測定方法であって、
センサにより、前記回転体の回転軸方向において複数列に設けられたマーカーをそれぞれ検出するステップと、
測定装置により、前記センサによる前記マーカーの検出タイミングに基づき、前記回転体の周速を算出するステップと、
を有し、
前記複数列のうち２列のマーカーは、前記回転体の回転方向の位置がずれており且つ前記回転方向において一部が重複し、
前記測定装置は、前記２列のマーカーの前記センサによる検出タイミングのずれと、前記２列のマーカーの前記回転方向の位置のずれに基づいて、前記回転体の周速を算出することを特徴とする測定方法。
【請求項５】
各列において、前記マーカーが前記回転方向に沿って複数設けられており且つ前記回転方向の先端の間のピッチが一定であり、
前記マーカーの前記回転方向の位置は、前記ピッチをP、列数をNとした時に、各列でP/Nずつずれていることを特徴とする請求項４記載の測定方法。
【請求項６】
前記回転体は印刷機のガイドロールであることを特徴とする請求項４または請求項５記載の測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガイドロール等の回転体の周速を測定する測定システムおよび測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
印刷機では用紙の搬送にガイドロールが用いられており、印刷の管理のためガイドロールの周速の測定が行われている。従来、ガイドロールの周速測定にはタコメーターが一般的に用いられている。
【０００３】
また特許文献１には、被測定物の表面にマーカーを形成し、光電型のセンサでこのマーカーを検出することにより被測定物の移動速度を測定する例が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開2004-69933号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のタコメーターによる測定では、ガイドロールに貼り付けた反射テープを読み取っており、データ点数がガイドロールの１周あたり一点となり、測定データの時間分解能が粗くなってしまう問題があった。
【０００６】
またマーカーをセンサで検出する場合にも、実現可能な時間分解能には限界がある。例えばガイドロールのスリップといった短時間で発生する周速変化を検出する場合には、マーカーやそのピッチを出来る限り細かくする必要があるが、センサのスポット径よりもマーカーを細かくするとマーカーが読み取れなくなる。スポット径Dのセンサを用いた場合、読み取れる線幅の限界はDであり、その場合の時間分解能は周速をVとした場合にD/Vが限界となっていた。
【０００７】
本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、時間分解能を向上可能な測定システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前述した課題を解決するための第１の発明は、回転体の周速を測定する測定システムであって、前記回転体の回転軸方向において複数列に設けられたマーカーをそれぞれ検出するためのセンサと、前記センサによる前記マーカーの検出タイミングに基づき、前記回転体の周速を算出する測定装置と、を有し、前記複数列のうち２列のマーカーは、前記回転体の回転方向の位置がずれており且つ前記回転方向において一部が重複し、前記測定装置は、前記２列のマーカーの前記センサによる検出タイミングのずれと、前記２列のマーカーの前記回転方向の位置のずれに基づいて、前記回転体の周速を算出することを特徴とする測定システムである。
【０００９】
本発明では、ロール回転方向に位置をずらした複数列のマーカーをそれぞれセンサで検出し、センサによるマーカーの検出タイミングのずれとマーカーの位置のずれから周速を算出することで、マーカーの線幅より短い距離での周速を測定できる。そのため、センサで読み取れるマーカーの線幅で規定される時間分解能よりも細かな時間分解能で周速を測定可能である。
【００１０】
各列において、前記マーカーが前記回転方向に沿って複数設けられており且つ前記回転方向の先端の間のピッチが一定であり、前記マーカーの前記回転方向の位置は、前記ピッチをP、列数をNとした時に、各列でP/Nずつずれていることが望ましい。
上記のように1/Nピッチずつ位置をずらしたN列のマーカーをそれぞれセンサで検出することで、回転体の周速を上記の時間分解能で途切れることなく連続的に測定できる。
【００１１】
前記回転体は、例えば印刷機のガイドロールである。
本発明を印刷機のガイドロールに適用することで、スリップなどの短時間に発生する周速変化を捉えることが可能になる。
【００１２】
第２の発明は、回転体の周速を測定する測定方法であって、センサにより、前記回転体の回転軸方向において複数列に設けられたマーカーをそれぞれ検出するステップと、測定装置により、前記センサによる前記マーカーの検出タイミングに基づき、前記回転体の周速を算出するステップと、を有し、前記複数列のうち２列のマーカーは、前記回転体の回転方向の位置がずれており且つ前記回転方向において一部が重複し、前記測定装置は、前記２列のマーカーの前記センサによる検出タイミングのずれと、前記２列のマーカーの前記回転方向の位置のずれに基づいて、前記回転体の周速を算出することを特徴とする測定方法である。
【００１３】
各列において、前記マーカーが前記回転方向に沿って複数設けられており且つ前記回転方向の先端の間のピッチが一定であり、前記マーカーの前記回転方向の位置は、前記ピッチをP、列数をNとした時に、各列でP/Nずつずれていることが望ましい。
前記回転体は、例えば印刷機のガイドロールである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明により、時間分解能を向上可能な測定システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】測定システム１を示す図
【図２】測定装置３のハードウェア構成を示す図
【図３】マーカー列１１ａ〜１１ｃのマーカー１１１を示す図
【図４】測定方法について示すフローチャート
【図５】センサ５ａ〜５ｃのON／OFF信号の推移を示す図
【図６】マーカー列１１ａ〜１１ｄのマーカー１１１を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面に基づいて本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００１７】
（１．測定システム１）
図１は本発明の実施形態に係る測定システム１を示す図である。この測定システム１は、回転体であるガイドロール１０の表面のマーカー１１１を検出することでガイドロール１０の周速（回転速度）を測定するものである。
【００１８】
本実施形態において、ガイドロール１０は印刷機（不図示）のガイドロール１０であり、搬送物２０としてウェブ状の用紙を搬送する。またガイドロール１０は自ら駆動せず、搬送中の搬送物２０との摩擦によって回転する従動ロールであるものとする。
【００１９】
図１に示すように、測定システム１は、測定装置３、センサ５ａ〜５ｃ等を有する。
【００２０】
測定装置３は、センサ５ａ〜５ｃによるマーカー１１１の検出タイミングに基づき、ガイドロール１０の周速の算出を行うものである。
【００２１】
図２は測定装置３のハードウェア構成を示す図である。図２に示すように、測定装置３は、例えば制御部３１、記憶部３２、入力部３３、表示部３４、通信部３５等をバス３６により接続して構成されたコンピュータにより実現できる。但しこれに限ることなく、適宜様々な構成をとることができる。
【００２２】
制御部３１は、CPU、ROM、RAMなどから構成される。CPUは、記憶部３２、ROMなどの記憶媒体に格納された測定装置３の処理に係るプログラムをRAM上のワークメモリ領域に呼び出して実行する。ROMは不揮発性メモリであり、コンピュータのブートプログラムやBIOSなどのプログラム、データなどを恒久的に保持している。RAMは揮発性メモリであり、記憶部３２、ROMなどからロードしたプログラムやデータを一時的に保持するとともに、制御部３１が各種処理を行うために使用するワークエリアを備える。
【００２３】
記憶部３２はフラッシュメモリやハードディスクドライブ等の記憶媒体であり、制御部３１が実行するプログラム、プログラム実行に必要なデータ、OSなどが格納される。これらのプログラムやデータは、制御部３１により必要に応じて読み出され、RAMに移して実行される。
【００２４】
入力部３３はデータの入力を行い、例えばキーボード、マウスなどのポインティングデバイス、テンキーなどの入力装置を有する。
表示部３４は、液晶パネルなどのディスプレイ装置等を有する。
通信部３５は、ネットワーク等を介した通信を媒介する通信インタフェースであり、他の装置との間で通信を行う。
バス３６は、各部間の制御信号、データ信号等の授受を媒介する経路である。
【００２５】
センサ５ａ〜５ｃはガイドロール１０の表面のマーカー１１１を検出するものである。本実施形態ではセンサ５ａ〜５ｃを反射型の光電センサとし、スポット径が100μmのファイバーセンサを用いるものとする。
【００２６】
センサ５ａ〜５ｃは、マーカー１１１を検出している場合にON信号を、マーカー１１１を検出していない場合にOFF信号をそれぞれ出力信号として測定装置３に出力する。
【００２７】
（２．マーカー１１１）
図３はガイドロール１０上のマーカー１１１について説明する図であり、ガイドロール１０を回転方向に展開したものである。矢印Ａはガイドロール１０の回転方向（以下、ロール回転方向という）を示し、これと直交する方向をガイドロール１０の回転軸方向とする。ガイドロール１０の回転軸方向は図３の上下方向に対応し、図３ではマーカー１１１を設けたガイドロール１０の回転軸方向の端部を示している。
【００２８】
本実施形態では、矩形状のマーカー１１１がガイドロール１０の回転軸方向において３列に設けられる。以下、このマーカー１１１の列をマーカー列１１ａ〜１１ｃというものとする。センサ５ａ〜５ｃは、各マーカー列１１ａ〜１１ｃのマーカー１１１をそれぞれ検出するように、ガイドロール１０の回転軸方向に３つ並べて設置されている。
【００２９】
各マーカー列１１ａ〜１１ｃでは、同一の線幅のマーカー１１１がロール回転方向に沿って複数設けられる。マーカー１１１の線幅とは、ロール回転方向の長さをいうものとする。
【００３０】
また、各マーカー列１１ａ〜１１ｃにおいて、マーカー１１１のロール回転方向の先端間の間隔（ピッチ）は一定である。このピッチをPとする。なお、マーカー１１１の線幅はP/2である。
【００３１】
ここで、各マーカー列１１ａ〜１１ｃの位相はP/3ずつずれたものとなっている。すなわち、マーカー１１１のロール回転方向の位置が、各マーカー列１１ａ〜１１ｃでP/3ずつずれている。例えば隣り合う２つのマーカー列１１ａ、１１ｂの間では、マーカー１１１のロール回転方向の位置がP/3だけずれており、一部がロール回転方向において重複している。マーカー列１１ｂ、１１ｃのマーカー１１１、およびマーカー列１１ｃ、１１ａのマーカー１１１についても同様の関係が成り立っている。
【００３２】
なお、本実施形態では、マーカー１１１をレーザープリンターにより印刷して形成する。また、各マーカー列１１ａ〜１１ｃにおいて、マーカー１１１の線幅を140μm、ピッチPを280μmとしている。しかしながら、マーカー１１１の形成方法や線幅、ピッチはこれに限らない。またマーカー１１１の形状も矩形状のものに限らない。
【００３３】
（３．周速の測定方法）
次に、図４等を参照して測定システム１によるガイドロール１０の周速の測定方法について説明する。図４は測定方法について示すフローチャートである。
【００３４】
本実施形態では、ガイドロール１０による搬送物２０の搬送中に、各センサ５ａ〜５ｃが各マーカー列１１ａ〜１１ｃのマーカー１１１をそれぞれ検出する（Ｓ１）。前記したように、センサ５ａ〜５ｃは、マーカー列１１ａ〜１１ｃのマーカー１１１を検出している時にON信号を測定装置３に出力し、マーカー１１１を検出していない時にOFF信号を測定装置３に出力する。
【００３５】
測定装置３は、これらの出力信号により、マーカー列１１ａ〜１１ｃのマーカー１１１の検出タイミングのずれと、マーカー１１１の位置のずれからガイドロール１０の周速を算出する（Ｓ２）。
【００３６】
図５（ａ）は、横軸を時間としてセンサ５ａ〜５ｃのON／OFF信号の推移を示した図である。前記したように、マーカー１１１の位置は各マーカー列１１ａ〜１１ｃでP/3ずつずれており、センサ５ａ〜５ｃのON信号は、この位置のずれの分、Δtずつ遅れて発生している。
【００３７】
すなわち、センサ５ａでマーカー列１１ａのマーカー１１１を検出した後、Δt後にセンサ５ｂがマーカー列１１ｂのマーカー１１１を検出する。測定装置３の制御部３１は、マーカー列１１ａ、１１ｂの間でのマーカー１１１の位置のずれP/3と、センサ５ａ、５ｂがマーカー列１１ａ、１１ｂのマーカー１１１を検出するタイミングのずれΔtから、この間のガイドロール１０の周速Vを下式（1）により算出することができる。
V=(P/3)/Δt…(1)
【００３８】
図５（ａ）の例では、センサ５ｂがマーカー列１１ｂのマーカー１１１を検出した後、Δt後にセンサ５ｃがマーカー列１１ｃのマーカー１１１を検出し、さらにΔt後にセンサ５ａがマーカー列１１ａのマーカー１１１を検出している。測定装置３はこの間のガイドロール１０の周速も上記と同様に式(1)を用いて算出する。以上を１サイクルとして、センサ５ａ〜５ｃによるマーカー１１１の検出と測定装置３による周速の算出が繰り返される。
【００３９】
本実施形態では、マーカー１１１の線幅P/2より短い距離P/3での周速が算出でき、時間分解能が向上して100μsec程度の時間分解能を実現できる。またP/3ずつ位置をずらした３列のマーカー１１１をそれぞれセンサ５ａ〜５ｃで検出することで、ガイドロール１０の周速を上記の時間分解能で途切れることなく連続的に測定できる。
【００４０】
図５（ｂ）は図５（ａ）と同様のグラフであり、時間Ｔ１にガイドロール１０のスリップが発生した状況を示している。スリップとは搬送物２０がガイドロール１０上を滑る現象であり、搬送物２０との摩擦により回転していたガイドロール１０の周速は低下する。そのため図の例ではセンサ５ａ、５ｂの検出タイミングのずれΔt’が通常時のずれΔtよりも大きくなっており、式(1)で算出されるガイドロール１０の周速V’=(P/3)/Δt’は通常時の値Vより低くなる。
【００４１】
こうして測定されるガイドロール１０の周速の時間変化は測定装置３の記憶部３２等に記憶され、表示部３４等で表示可能である。オペレータはガイドロール１０の周速の時間変化をチェックすることで、いつスリップが生じたのかが判る。また、測定装置３の制御部３１によってガイドロール１０の周速を所定の閾値と比較するなどして、スリップが発生したか否かの判定を自動で行うことも可能であり、スリップが発生したと判定した場合には、ランプやブザー等の警報装置（不図示）で警報を行うことも可能である。
【００４２】
また、搬送物２０の搬送開始時刻等とガイドロール１０の周速の時間変化を照らし合わせることで、搬送物２０上のどの位置でガイドロール１０のスリップが発生していたかも分かり、搬送物２０の不良の原因究明にもつながる。
【００４３】
以上説明したように、本実施形態では、ロール回転方向に位置をずらした複数列のマーカー１１１をそれぞれセンサ５ａ〜５ｃで検出し、センサ５ａ〜５ｃによるマーカー１１１の検出タイミングのずれとマーカー１１１の位置のずれから周速を算出することで、マーカー１１１の線幅より短い距離での周速を測定できる。そのため、センサ５ａ〜５ｃで読み取れるマーカー１１１の線幅で規定される時間分解能よりも細かな時間分解能で周速を測定可能である。
【００４４】
また、前記のように1/3ピッチずつ位置をずらした３列のマーカー１１１をそれぞれセンサ５ａ〜５ｃで検出することで、ガイドロール１０の周速を上記の時間分解能で途切れることなく連続的に測定できる。
【００４５】
なお、マーカー１１１の位置のずれは上記に限らず、マーカー１１１の列数Nに応じて定めることができる。例えば図６（ａ）に示すように４列のマーカー１１１（線幅はP/2）を設け、各マーカー列１１ａ〜１１ｄのマーカー１１１をセンサ５ａ〜５ｄで検出する場合には、マーカー列１１ａ〜１１ｄのマーカー１１１の位置のずれをP/4とすれば上記と同様の効果が得られる。また図６（ｂ）は、２列のマーカー１１１（線幅はP/2より大きい）を設け、各マーカー列１１ａ、１１ｂのマーカー１１１をセンサ５ａ、５ｂで検出する例であり、マーカー列１１ａ、１１ｂのマーカー１１１の位置のずれはP/2となっている。このように、N列のマーカー１１１を設ける場合、マーカー１１１のロール回転方向の位置を各列でP/Nずつずらせばよい。
【００４６】
しかしながら、本発明はこれに限らない。例えば本実施形態では印刷機のガイドロール１０の周速を測定したが、本発明の適用対象はこれに限らず、各種の回転体の周速の測定に適用することが可能である。ただし、本実施形態では、測定システム１によって印刷機のガイドロール１０の周速を測定することで、スリップなどの短時間に発生する周速変化を捉えることが可能になる。
【００４７】
また、本実施形態ではセンサ５ａ〜５ｃとして反射型の光電センサを用いたが、これに限ることはない。例えば透明の材質でガイドロール１０を形成すれば透過型のセンサを用いることもでき、またセンサに用いる光の波長やセンサの形式なども特に限定されない。
【００４８】
以上、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【００４９】
１；測定システム
３；測定装置
５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ；センサ
１０；ガイドロール
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ；マーカー列
２０；搬送物
１１１；マーカー
【図１】
2017078682.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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