JPS58109352A - ウエブ巻量検知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はリール等の巻芯に巻付いているフィルム、テー
プなどの長尺ウェブの巻量を検知する巻量検知装置に関
するものである。

従来、リール等の巻芯に巻かれているフィルムの長さを
検知する場合［ｔｉ、＋７−ル等の巻芯に接触し且つフ
ィルムが巻かれた時に成る支点を中心にして回転すると
共に巻芯に巻かれているフィルム面に接触する様な回転
部材を設け、この回転部材の回転角度を検出することに
よりフィルムの巻量をアナログ的に検知していた。

しかしこのような巻量検知装置では、回転部材の寸法精
度、取付ｔ／ｆＩ度等が全て検知精［に影響し、巻量を
正確に検知することができず、またこの検出量をデジタ
ルに処理する場合ＩｆｉＡ−Ｄ変換をする必要が有った
。また、巻量が少くなって来九時の検知精度を上げるた
めには、巻芯からフィルムが送り出されてその巻量が少
くなって来た時の回転部材の回転角度が拡大される様に
する必要があり、このため装置の構造が複雑となる欠点
があった。

本発明は上記欠点を解消し、巻芯に巻付いているウェブ
の巻量を正確に検知することができるウェブ巻量検知装
置を提供するものである。

本発明は巻芯の回転量とウェブの搬送量を検出し、この
２つの検出量に基づいて巻芯に巻付いているウェブの長
さを検知するもので、ウェブの供給軸、すなわち巻芯か
らウェブを送り出す場合ζ゛およびウェブの巻取軸、す
なわち巻芯にウェブを巻き取る場合のいずれにも本発明
を適用することができるが、以下、ウェブ供給軸圧巻か
れているウェブの巻量を検知する場合について図面を参
照して説明する。

第１１はマイクロフィルムリーダー、マイクロフィルム
カメラなどのフィルム供給部を示し、フィルム供給部の
巻芯上に巻付けられているフィルムが送り出される状態
を示す。図中、１は巻芯、２はこの巻芯上に巻付けられ
たフィルムを示す。巻芯１と連動して回転する軸３には
大歯車４がとりつけられ、これは小−車５と噛合って、
増速した状態で小−車５を回転する。この小歯車５には
、小歯車と連動して回転するエンコーダー円板６が取り
つけられている。エンコーダー円１１ｊ６の周面には一
定間隔で多数のスリット状の孔６′が設けられており、
この円板６の孔６′を挾んで照明光源７と受光素子８が
対設されている。円板６、光源７及び受光素子８はパル
ス発生器９を構成し、円板６が回転すると受光素子８に
入射する光が円板６によって断続され、受光素子８から
パルスを発生する。したがってこのパルス発生器９は、
上記の巻芯ｌからフィルム２が送り出される時に巻芯の
回転量に対応するパルスを発生する。

また、走行するフィルム２と接触しフィルムの動きに連
動して回転する基準ローラー１０が設けられ、これはピ
ンチローラ−１１によってフィルム２に圧着され、フィ
ルム２の動きに連動して確実にローラー１０が回転する
ようになっている。ローラー１０と連動して回転するよ
うに、ローラー１０の軸１２にエンコーダー円板１３が
をりつ、けられ、このエンコーダー円板１３の周面には
一定間隔で多数のスリット状の孔１３′が設けられ、こ
の円板１３の孔１３′を挾んで照明光源１４と受光、素
子１５が対設されている。円板１３、光源１４及び受光
素子１５はパルス発生器１６を構成し、円板１３が回転
すると、受光素子１５４Ｃ入射する光が断続され、受光
素子１５からパルスを発生する。したかってこのパルス
発生器１６はフィルム２の搬送量に対応する基準パルス
を発生する。

ここで巻芯ｌの半径をＲ１巻芯に巻かれたフィルムの半
径をＲａ　、ローラーｌＯの半径をｒ１フィルム２の厚
さをｔ１フィルム２を所定の長さ搬送し走時の巻芯ＩＦ
）回転数をｎａ、基準ローラーｌＯの回転数をｎｂとす
ると、巻芯ｌに巻かれたフィルム２の長さｔは次の様に
求められる。

半径Ｒ８の円の面積から半径Ｒの円の面積を引いΦ 九値（面積）はフィルムの長さｌにフィルムの厚さｔを
掛けたものと等価である。

即ち ２　　　　　２ π（ル、−Ｒ）＝／−１・・・・・・・・・・・・　（
１）となる。又フィルムは剛体即ち極端な伸縮がなく、
フィルム搬送速度に対応する速度でローラー１０及び巻
芯１が回転するとすると Ｒａ＝÷艷・ｒ　　　　・・・曲・・曲・・−・・・・
・　（２）が成り立つ。上記式において、πは円周率で
ある。

π（ＲニーＲ２） （１）式はｌ＝□となり、この式に（２）式を代入する
と となる。今πｔ　　”９　　ｒｅ　Ｒは予め定った値で
あルス数により測定すれば巻芯１！ｌｃ巻かれているフ
ィルム２の長さｌは計算出来る。しかし、これにより計
算した巻量はウェブの巻具合等により実際の場合と多少
異なる事もある為（３）弐に補正係数αを掛は補正する
。この値は実験を行ない設定する事が出来る。

即ち、（３）式は 今第１図の様に歯車４，５を噛合せて巻芯の回転を増速
しエンコーダ円板６を回転させ、その増速比をｋｌ（巻
芯ｌの回転数をＡ１円板６０回転数をＢとするとｋｔ　
”　Ａ　　となる）、円板６゜１３の円周上に設けられ
たスリット数の比をｋ。

（円板６のスリット数を０１円板１３のスリッパルス発
生器９よ抄発生するパルス数をＮａ１ハルス発生器１６
より発生するパルス数をＮｂ１　とすると、巻芯ｌＫ巻
かれているフィルムの長さｔＦｉ次の様に表わされる。

本発明はこの原理を応用して、巻芯に巻かれているウェ
ブの長さを検知する。

第２図は本発明を実施する巻量検知装置のブロック図を
示す。

第２図において、９は第１図に示すパルス発生器で、円
板６が回転するとパルスを発生する。

１６は第１図に示すパルス発生器で、円板１３が回転す
ると基準パルスを発生する。１０３はタイマー回路、１
０４はモノマルチ回路、１０５゜１０６はアンドゲート
、１０７，１０８はパルスを計数する計数回路、１０９
，１１０は２乗回路、１１１は割算回路、ｌ１２は引算
回路、１１３は掛算回路、１１４，１１５は記憶回路、
１１６は表示装置、１１７はフィルム厚さ切換回路を示
す。なお、各演算手段としてコンピュータを用いてもよ
い。タイマー回路１０３は駆動信号が入力すると設定さ
れた時間作動し、作動中、高レベル（以下、Ｈという）
の信号を出力する。このタイマー回路１０３は計数回路
１０７．１０８の計数期間を制御して巻量の検知時期を
サンプリングするもので、タイマー回路１０３の作動中
、計数回路１０７．１０８はパルス発生器９・１６から
発生するパルスを一針数可能な状態になり、タイマー回
路１０３が作動しなくなるとパルスを計数しなくなり、
タイ、　　　　　□ト マー回路の作動中巻量が測定される。モノマルチ回路１
０４は、タイマー回路１０３がＨ信号を出力したとき、
信号の立上がりで作動し、タイマー回路１０３の設定時
間と等しいか、これよりわずかに長い時間作動し、作動
中Ｈ信号を出力し、設定された時間経過後不作動になり
、Ｈ信号を出力しなくなる。計数回路１０７．１０８は
モノマルチ回路１０４から出力するＨ信号の立上がりで
初期状態にリセットされ、Ｈ信号の立下がりで−１それ
ぞれ計数回路１０７，１０８の計数値を対応する２乗回
路１０９，１１０に転送する。２乗回路１０９，１１０
、割算回路１１１、引算回路１１２及び掛算回路１１３
は計数回路１０７，１０８の計数値が２乗回路を記憶し
、まえ記憶回路１１５は巻芯に巻かれているフィルムの
厚さを記憶する。記憶回路１１４．１１５としては公知
のＲＯＭ（固定記憶装置）などを用いることができる。

上記装置くおいて、フィルム搬送装置（不図示）を作動
させてフィルム２を矢印方向に搬送し、この搬送中に駆
動信号によりタイマー回路１０３を作動させると、タイ
マー回路１０３の作動中、パルス発生器９，１６から発
生するパルスはアンドゲート１０５．１０６’）通って
計数回路１０７，１０８にそれぞれ送られ、各計数回路
で計数される。タイマー回ｗ！１０３が設定時間作動後
、各計数回路１０７，１０８の計数値Ｎａ、Ｎｂ　は２
乗回路１０９．ｌｌ０Ｋ送ら算される。この割算値は引
算回路１１２に送られ、ここで Ｎ乙　　　Ｒ２ １丁−、・Ｋ が演算される。次いでこの引算値は掛算回路１１３に送
られ、こむで が演算され、この演−算値は巻芯１に巻かれているフィ
ルムの長さを表わし、この値は表示装置１１６に表示さ
れる。表示装置１１６にフィルムの巻量が表示され友後
、フィルムが更に搬送されると、任意の時期に再び駆動
信号がタイマー回路１０３に送られ、前述と同様に巻量
が演算され、これにより初めに表示された巻量が変化し
新しい巻量が表示装置１１６に表示される。

その結果遂次変化する巻量が表示装置に表示される。

第３図はタイマー回路１０３を駆動する回路を示すもの
で、１５０はフィルム搬送信号発生回路、１５１はフィ
ルム停止信号発生回路、１５２はフリップフロップ回路
、１５３はアンドゲート、１５４Ｈタイマ一回路１０３
から出力するＨ信号の立下が勢で作動し、Ｈ信号を一定
時間出力するモノ！ルチ回路である。フィルム搬送信号
発生回路１５０はフィルム２が搬送されたときＨの駆動
信号を出力する。フィルム停止信号発生回路１５１はフ
ィルムの搬送が停止したときＨ信号を出力する。

上記装置において、フィルムが搬送されると、信号発生
回路１５０から出力するＨ信号の立上がりによりタイマ
ー回路１０３が作動する。一方、信号発生回路１５０の
Ｈ信号によりフリップフロップ回路１５２がセットされ
、フリップフロップ回路１５２のＱ端子からＨ信号を出
力する。タイマー回路１０３が設定された時間作動した
後モノマルチ回路１５４からＨ信号を出力し、この・１
４号によりアンドゲート１５３が開き、アンドゲート１
５３の出力信号によりタイマー回路１０３が再び作動す
る。したがってフィルムの搬送中、タイマー回路１０３
は繰り返し作動し、これにより巻量が所定の間隔でｔブ
リングされる。フィルムが停止すると信号発生回路１５
１から出力するＨ信号により７リツプフロツプ回路１５
２がリセットされ、これによりタイマー回路１０３は繰
り返し作動しなくなる。タイマー回路１０３の設定時間
はフィルムの搬送速度、パルス発生器９．１６から発生
するパルス数などにより適宜の時間に設定され、この時
間がフィルム巻量を検知するサンプリング期間となる。

なお、フィルムが一定速度で搬送される場合には、パル
ス発生器１６の代りに１一定間隔でパルスを発生するク
ロックパルス発生器を用いて本よい。

また、上記１！施例では、歯車４．５により巻芯１の回
転速度に対して円板６の回転速度を増大させているが、
これはパルス発生器９０分解能を上げて巻量の検知精度
を向上させるためであり、必ずしも必要ではない。

使用するフィルムの厚さが変わる場合には、フィルム厚
さ切換回路１１７に新しいフィルムの厚さを入力し、こ
れを記憶回路１１５に記憶させて、記憶回路１１５の記
憶値を変更する。

ところで、タイマー回路１０３をある時間に設定した場
合、この設定時間に対応する基準速度でフィルムが搬送
されればよいが、この基準速度よ抄高速度或いは低速度
でフィルムを搬送すると、高速度の場合は表示直後の巻
量は高速直送りにより大幅に変化しているので表示装置
に表示されたフィルム巻量と表示直後に実際に巻芯に巻
かれているフィルム量との間に誤差が生じ、また低速度
の場合は設定時間中に発生するパルス数が少くなるため
巻量を正確に検知することができなくなる問題が起る。

そこで、本発明はタイマー回路の設定時間をフィルムの
搬送速度に応じて変化させるように構成する。

第４図はこの実施例を示すもので、馬、Ｒ，。

Ｒ１はそれぞれ抵抗値が異なる抵抗器、Ｓは速度切換用
四−タリースイッチで、ａ、ｂ、ｃに選択的に切換えら
れる。１５９はタイマ一時間変更回路、１６０は速度変
更回路、１６１はモータ制御回路、１６２はフィルム搬
送モータである。

フィルムの搬送速度はスイッチＳにより高速。

中速、低速の３段階に変更される。速度変更回路１６０
はスイッチＳをａに接続したとき低速送り信号を出力し
、スイッチＳをｂＫ接続し九とき中速送り信号を出力し
、スイッチ８ｆｃに接続したとき高速送り信号を出力す
る。これらの信号はタイマ一時間変更回路１５９、モー
タ制御回路１６１にそれぞれ送られ、これらの信号によ
りタイマー回路１０３の設定時間が変更され、またモー
タ制御回路１６１を介してモータ１６２の回転速度が変
更される。タイマー回路１０３はたとえば公知の抵抗器
とコンデンサーで構成され、速度変更回路１６０から送
られる信号に応じてタイマ一時間変更回路１５９により
タイマー回路の抵抗値が変わり、設定時間を変更される
が、スイッチＳＫよりフィルムを低速度で搬送するよう
に選択した場合は時間１１に設定され、フィルムを中速
度で搬送するように選択した場合は時間ｔ１より短い時
間１．に設定され、フィルムを高速度で搬送するように
選択した場合は時間−より短い時間ｔｍ　（ｔｘ＞ｔｍ
＞ｔｓ　）Ｋ設定される。したがってフィルムの搬送速
度に応じて設定時間を変更することＫより、巻量のサン
プリング期間が変わり、表示装置１１６にはフィルムの
搬送速度が変化しても表示時に実際に巻かれているフィ
ルム量が正確に表示される。

スイッチ８は手動または自動的に切換えられる。

上記実施例では、フィルムの搬送速度を３段階に変更し
ているが、フィルムの搬送速度を連続的に変更する場合
にはフィルムの搬送速度に対志してタイマー回路の設定
時間を連続的に変更すればよい。

上記実施例では計数回路の計数動作をタイマー回路によ
り制御しているが、フィルムの搬送量を検知し、これに
より計数動作を制御するようにしてもよい。第５図はこ
の実施例を示すもので、１７０はパルス発生器１６から
発生するパルスを計数する計数回路、１７１＃：１．計
数回路１７０の計数値が所定の値になるまで出力端子１
７１ａから低しさ〃の信号を出力し、計数値が所定の値
以上になると端子１７１ａからＨ信号を出力するデコー
ダ、１７２は遅延回路で、端子１７１ａから出力するＨ
信号の立上がりで作動し、作動後設定時間経過したとき
リセットパルスを出力する遅延回路である。１７３Ｆｉ
インバ一タ回路である。計数回路１７０は遅延回路１７
２のリセットパルスによって初期状１１にリセットされ
る。計数回路１７０及びデコーダ１７１によりフィルム
が所定の長さ搬送されたことを検知し、これにより第２
図の計数回路１０７．１０８の計数開始を制御する。

ところで、上記の式（４）は次のように書くことができ
る。

Ａはフィルム厚ｔの関数であり、Ｂは 定数である。

この式は次の様にも変形出来る。

第６図はこの式（５）Ｋ基づいて巻量を演算する回路を
示すもので、第２図の実施例と同一の構成、機能をもつ
ものは第２図のものと同一番号をつけである。２１２は
定数Ｂを記憶する記憶回路、２１６は関数Ａを記憶する
回路である。

パルス発生器９，１６から発生するパルスはタイマー回
路１０３によってサンプリングされ、計数回路１０７，
１０８で計数される。これ等の計数値は２乗回路１０９
，１１０で２乗演算される。２乗回路１０９よりの演算
値を掛算回路２１１で記憶回路２１２に記憶されている
記憶値Ｂと掛算し、この演算値を２乗回路１１０の演算
値と共に引算回路１１２に入力する。引算回路１１２で
Ｎｉ；−Ｂ−Ｎｊの計算を行いこの演算値を２乗回路値
と共に割算回路１１１に入力する。割算回路１１１で（
Ｎ：　−Ｂ　−Ｎ二）’Ｎ”、の割算を行ないこの演算
値を掛算回路１１３に入力し、この値と記憶回路２１６
に記憶しである記憶値Ａ（ｔ）を掛けこの演算値を表示
器２１６に表示する。この表示の値は上記の式（５）に
よって巻芯ｌに巻付けられているフィルムの長さを示し
ているＯ 表示装置１１６内にメモリーを設け、掛算回路１１３か
ら表示装置に送られる数値をこのメモリーに一旦記憶さ
せ、この記憶値を表示装置１１６の表示面に表示するこ
とにより、フィルムが停止しても表示装置に巻量を常時
表示することができる。メモリーの内容は掛算回路１１
３から新しい数値が送られる毎に変更される。

以上のように本発明はウェブが巻かれている巻芯の回転
量とウェブの搬送量とを利用してウェブの巻量を演算す
ることができ、従来のように機械的精度に影響されるこ
となくウェブの巻量を高精度に検知することができ、し
かもウェブの搬送速度が変化しても巻量を常に正しく横
細することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用し九フィルム供給部の斜視図、８
２図は巻量検知回路のブロック図、＃！３図はタイ！−
回路を駆動する回路のブロック図、第４図はタイ！−回
路の設定時間を変更する回路図、第５図は計数回路の計
数動作を制−する他の実施例を示すブロック図、第６図
は巻量検知回路の他の実施例を示すブロック図である。 １・・・巻芯、９・１３・・・パルス発生器、ｌｏ・・
・基準ローラ。 手　　続　　補　　正　　書（自船 昭和５７年？月Ｚ日 特許庁長官　　島　１）春　樹　　殿 １、　事件の表示 昭和５６年特許願第２０５７８５号 ２、発明の名称 ウェブ巻量検知装置 ３、補正をする者 事件との関係　　　　　特許出願人 住所　東京都大田区下丸子３−３０−２名称　（１００
）キャノン株式会社 代表者　賀　　来　　龍　三　部 ４、代理人 居所　〒１４６東京都大田区下丸子３−３０−２明細書
の「発明の詳細な説明」の欄及び図面６、補正の内容　
・ （１）明細書第１８頁１１行ｒｆ　　−Ｂ−８２ｂＪ「
Ｎ？５−Ｂ−Ｎ２ａ」と、同１２行「２乗回路値」を「
２東回路１０９の演算値」とそれぞれ補正する。 （２）第３図を別紙のとおり補正する。 １ｉ′１

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 巻芯上に巻付いているウェブの巻量を検知する装置にお
   いて、前記巻芯の回転量に対応するパルスを発生する第
   １パルス発生手段と、ウェブの搬送量（対応する）くル
   スを発生する第２ノくルス発生手段と、前記第１ノくル
   ス発生手段のノ（ルスを計数する第１計数手段と、前記
   第２）くルス発生手段のパルスを計数する第２計数手段
   と、前記第１・第２計数手段の計数値に基づいて前記巻
   芯に巻付いているウェブの長さを演算する演算手段と、
   ウェブＯ搬送速度に応じて前記第１′・第２計数手段の
   計数動作を制御する手段とを備えたことを特徴とするウ
   ェブ巻量検知装置。