JP2001225986A

JP2001225986A - シート材保持装置

Info

Publication number: JP2001225986A
Application number: JP2000038699A
Authority: JP
Inventors: Yoichi Okamoto; 洋一岡本
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2000-02-16
Filing date: 2000-02-16
Publication date: 2001-08-21

Abstract

(57)【要約】【課題】シート材の外周部を保持し、かつ張力を与え
ることによって、しわを引き伸ばし、しわの発生を抑制
すること。【解決手段】可撓性を有するシート材１を保持するシ
ート材保持装置において、シート材１の外周部分の複数
位置に保持部を備え、シート材１を保持部によって保持
するシート材保持部１００と、保持部それぞれを、シー
ト材１を保持した状態で、シート材１に張力を与える方
向に移動する張力付与部１１０と、を具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機，印刷機，
包装装置，ラベル貼り装置，搬送装置に利用されるシー
ト材保持装置に関し、より詳細には、紙，シート，フィ
ルムなど薄くてしわになりやすいシート材を取扱う（保
持、移載、貼付けなど）場合に、加熱，吸湿，加圧など
シート材の膨張や歪みによるしわが発生しやすい工程の
前後に配置されるシート材保持装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、紙やフィルムといった可撓性を有
するシート材を搬送したり固定（保持）する技術とし
て、下記公報が開示されている。特開平１０−１２４３
号公報の「フィルム材固定機構」は、吸着プレートにフ
ィルム材を吸着させる場合に、フィルム材に一定の張力
を与えると共に、フィルム材の搬送方向両側に当該フィ
ルムに対し、搬送方向と直角に張力を付勢する引張機構
を備えたものである。特開平７−１２９０１４号公報の
「加熱定着装置」は、未定着のトナー画像を定着する加
熱定着装置において、転写材の波打ち発生を防止するた
めに、中央部から端部に向けて、外径が周期的に変化す
る波形形状の定着ローラを設けたものである。

【０００３】また、特開平６−１０２７９２号公報の
「定着器でのしわ発生防止装置」は、熱ローラと加圧ロ
ーラとを有する定着器に用紙を送り込み、その用紙の先
端が両ローラ間に送り込まれた直後に、用紙を搬送ベル
トを逆転し、用紙の後端が搬送装置を通過したときに搬
送ベルトおよび真空吸着器の作動を停止させるように制
御することにより、定着器でのしわ発生を防止してい
る。特開平５−４０４２８号公報の「熱定着装置」は、
加熱ローラを逆クラウン形状（鼓状）にし、用紙中央部
の周速に対し、用紙端部の周速を速くすることにより、
ローラニップ部分でのしわ発生を防止している。特開平
５−２１６３６５号公報の「電子複写機の用紙搬送装
置」は、用紙の中央部が最も高くなるように湾曲させな
がら搬送することにより、用紙のしわ発生を防止してい
る。

【０００４】特に、可撓性を有するシート材やフィルム
を取り扱う場合には、搬送面に微細な孔を多数備えた真
空吸着プレートを用い、搬送材を吸着させる機構が多く
採用されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記に
示されるような従来の公報に開示されている技術にあっ
ては、以下に述べるような問題点があった。まず、特開
平１０−１２４３号公報の「フィルム材固定機構」で
は、張力を与える手段が２方向（搬送方向およびそれに
直交する方向）で異なるため、均一な張力が得られにく
くなる。また、シート材がロール状ではなく枚葉状（カ
ットシート状）の場合、搬送方向に張力が付加されなく
なる、すなわち搬送方向の前後がフリーとなり、しわの
発生を完全に抑制することができないので、枚葉状シー
トを保持する装置に適用することが難しい。

【０００６】また、この他の上記公報においても、ロー
ラの形状を逆クラウン形状（鼓状）にしたり、周期的に
ローラ外径を変化させる、あるいは上流と下流のローラ
の回転速度に差を持たせて、シート材の搬送方向に張力
を与えるため、搬送対象のシート材を搬送方向と直交す
る方向にのみ張力を付与し、搬送材の４方向すべてが均
一とは限らない部分が発生したり、過伸展に起因する歪
みが生じやすくなるため、しわ発生を完全に防止するこ
とが難しい。また、シート材を２つのローラのニップに
挟み込んで搬送および定着を行うため、シート材の主要
部にローラが接触し、シート材が異物付着によって傷が
つく可能性が高い。

【０００７】本発明は、上記に鑑みてなされたものであ
って、シート材の外周部を保持し、かつ張力を与えるこ
とによって、しわを引き伸ばし、しわの発生を抑制する
ことを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１にかかるシート材保持装置にあっては、
可撓性を有するシート材を保持するシート材保持装置に
おいて、前記シート材の外周部分の複数位置に保持部を
備え、前記シート材を前記保持部によって保持するシー
ト材保持手段と、前記保持部それぞれを、前記シート材
を保持した状態で、前記シート材に張力を与える方向に
移動する張力付与手段と、を具備するものである。

【０００９】この発明によれば、シート材の外周部分に
複数の保持部を備えたシート材保持手段に、フィルムと
いった可撓性のシート材を載置あるいは搬送させ、シー
ト材の外周部を保持材でそれぞれ保持した状態で、張力
付与手段によって外周方向にシート材に適度な張力を与
えることにより、薄いシート材のしわを引き延ばした
り、あるいはしわの発生を抑制した状態での移載や加工
作業などを確実にさせることが可能となる。

【００１０】また、請求項２にかかるシート材保持装置
にあっては、前記張力付与手段による張力付与方向は、
前記シート材の中心から外周方向に放射状に伸展する方
向とするものである。

【００１１】この発明によれば、シート材の外周部分を
保持部それぞれが保持した状態で、シート材の中心から
外周方向に放射状に伸展する方向に張力を与えることに
より、シート材に等方的に均一な張力付与が可能とな
る。

【００１２】また、請求項３にかかるシート材保持装置
にあっては、さらに、前記張力付与手段を介して前記保
持部それぞれを制御する制御手段を具備するものであ
る。

【００１３】この発明によれば、制御手段が、たとえば
装置自体が有している操作部からの外部信号にしたがっ
て、それぞれの保持部を移動させることにより、任意の
タイミングや位置に対する張力付与／解除といった制御
が可能となる。

【００１４】また、請求項４にかかるシート材保持装置
にあっては、前記制御手段は、前記シート材保持手段か
らの張力特性を取得し、前記シート材保持手段に対する
張力付与を制御するものである。

【００１５】この発明によれば、制御手段が、保持部そ
れぞれに加える張力を検出（フィードバック）し、所定
の張力となるように制御することにより、シート材に対
する過大な張力の付与を回避する。すなわち、シート材
を適度な張力が加わった状態で安定させ、応力過大に起
因するシート材の歪みや、シート材表面層のクラック発
生といった不具合を回避する。

【００１６】また、請求項５にかかるシート材保持装置
にあっては、前記張力付与手段は、弾性特性を有する弾
性体によって構成されるものである。

【００１７】この発明によれば、シート材に対する張力
の付与機構に弾性体を用いて張力の均一化を実現し、シ
ート材に加わる局部的な張力をなくすことにより、シー
ト材全体の張力のアンバランスを緩和させる。

【００１８】また、請求項６にかかるシート材保持装置
にあっては、前記張力付与手段は、熱膨張係数の異なる
２つの材料を接合した接合体によって構成されるもので
ある。

【００１９】この発明によれば、熱膨張係数の異なる２
つの材料を接合した接合体、たとえばバイメタルを用
い、温度による機械的変位による無摩擦動機構を利用し
てシート材に対する張力付与を行うことにより、通常、
機械部品同士が擦れ合って生じる塵埃の発生に対して、
極めて低発塵の張力付与機構が実現する。

【００２０】また、請求項７にかかるシート材保持装置
にあっては、前記張力付与手段は、形状記憶合金アクチ
ュエータによって構成されるものである。

【００２１】この発明によれば、温度により記憶させた
形状を復元する形状記憶合金アクチュエータを張力付与
機構として用いることにより、請求項６と同様に、通
常、機械部品同士が擦れ合って生じる塵埃の発生に対し
て、極めて低発塵の張力付与機構が実現すると共に、形
状記憶合金アクチュエータを拮抗した状態で使用するこ
とにより、正逆方向の変位を実現する。

【００２２】また、請求項８にかかるシート材保持装置
にあっては、前記保持部は、前記シート材を保持するピ
ンまたはニードルによって構成されるものである。

【００２３】この発明によれば、シート材をピンまたニ
ードルによって保持することにより、シート材保持部分
の接触面積を極小とし、接触面積の広さに制限があるシ
ート材への加工を実現する。

【００２４】また、請求項９にかかるシート材保持装置
にあっては、前記保持部は、前記シート材を負圧吸着す
る吸着パッドによって構成されるものである。

【００２５】この発明によれば、保持部に負圧を与え、
シート材を吸着する、いわゆる真空吸着機構を用いてシ
ート材を保持することにより、シート材の下面にシート
材を保持するための空間がなくシート材を挟持すること
ができないような状況でもシート材を確実に保持するこ
とが可能となる。

【００２６】また、請求項１０にかかるシート材保持装
置にあっては、前記制御手段は、前記保持部それぞれの
移動方向を独立して制御するものである。

【００２７】この発明によれば、それぞれの保持部の移
動方向を、独立に設定または制御することにより、異方
性のあるシート材などに対しても適切な角度で張力を与
えることが可能となる。

【００２８】また、請求項１１にかかるシート材保持装
置にあっては、前記制御手段は、前記保持部それぞれの
移動量を独立して制御するものである。

【００２９】この発明によれば、それぞれの保持部の移
動量を、独立に設定または制御することにより、シート
素材の異方性や、孔などの加工形状に応じて適切な張力
を与えることが可能となる。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかるシート材保
持装置の好適な実施の形態について添付図面を参照し、
詳細に説明する。なお、本発明はこの実施の形態に限定
されるものではない。

【００３１】図１は、本発明にかかるシート材保持装置
の基本的な構成を示すブロック図である。図において、
１は保持対象のシート材、２はマイクロコンピュータに
よりシート材保持装置を制御する制御部、３は作業者が
シート材保持装置の移動操作などを行うための操作部、
１００は後述するようにシート材１の周縁各部に、図示
の矢印方向に均等に張力を与える機構（たとえば複数の
吸着部など）を有するシート材保持部、１１０は制御部
２の制御信号にしたがってシート材１に張力を与える張
力付与部である。

【００３２】すなわち、シート材保持部１００は、後述
する複数の保持部をシート材１の外周部分に設け、それ
ぞれの保持部からシート材１の張力状態を示す検知信号
を制御部２にフィードバックし、制御部２が、そのフィ
ードバックされた検知信号に基づいて各保持部の張力を
張力付与部１１０を介して制御するように構成されてい
る。

【００３３】制御部２は、シート材保持部１００に搬送
あるいは載置されたシート材１を、操作部３の指示によ
り、張力付与部１１０を介してシート材１の周縁各部に
所定の張力を与える。すなわち、シート材１の中心に対
し、等方向に均等に張力を与える。張力付与部１１０が
付与するシート材１への張力は、ごくわずかの伸張変位
で十分である。シート材の材質によっても異なるが、通
常、シート長に対して１％程度が好ましい。以下、この
図１に示すシート材保持装置の具体的な構成・動作例に
ついて説明する。

【００３４】（実施の形態１）図２は本発明の実施の形
態１にかかるシート材保持部１００の構成を示す説明
図、図３は図２におけるシート材保持部１００のＡ部を
拡大して示す平面図、図４は図２におけるシート材保持
部１００のＡ部を拡大して示す側面図である。図２に示
すシート材保持装置は、シート材１の外周部を略均等間
隔で保持する複数の吸着移動部１１ａと、装置全体を支
持するフレーム５０と、を備えている。すなわち、この
実施の形態１のシート材保持装置は、図３および図４に
示す吸着移動部１１ａが、図示するようにシート材１の
外周位置に略等間隔で複数個設けられている。

【００３５】また、図３において、それぞれの吸着移動
部１１ａは、図２のフレーム５０に固定配置されたベー
ス３０と、ベース３０に固定された直動ガイド２２と、
直動ガイド２２により規制された移動板３１と、図３の
左方向に移動板３１を引きつけるソレノイド２０と、図
３の右方向に移動板３１を付勢する圧縮コイルバネ２１
と、移動板３１に固定され、シート材１に当接する真空
吸着パッド１０と、を備えている。

【００３６】なお、吸着移動部１１ａの圧縮コイルバネ
２１による付勢方向は、シート材１の中央から外周へ向
かう方向とする。また、シート材１の繊維方向や弾性率
などに異方性があり、これらを特に考慮する場合には、
吸着移動部１１ａの移動方向および移動量をそれぞれ調
節可能にし、均一な張力分布となるようにのが望まし
い。

【００３７】また、図４に示すように、真空吸着パッド
１０には、制御部２により制御される負圧発生部５およ
び負圧供給部６が接続され、真空吸着パッド１０を負圧
にしてシート材１を吸着するように構成されている。ま
た、ソレノイド２０には、制御部２により制御されるソ
レノイド駆動部４が接続されている。

【００３８】つぎに、以上のように構成されたシート材
保持装置の動作について説明する。まず、操作部３によ
る移動操作などの指示を受け、制御部２が、ソレノイド
２０をソレノイド駆動部４によりＯＮし、図示の左方向
に移動しておく。続いて、制御部２が、負圧発生部５を
制御し負圧供給部６によって真空吸着パッド１０を吸引
状態とし、シート材１を吸着する。つぎに、シート材１
を吸着した状態で、ソレノイド２０をＯＦＦし、圧縮コ
イルバネ２１の付勢により移動板３１を図示右側に移動
し、シート材１に張力を与える。すなわち、ソレノイド
２０への電力供給を停止すると、圧縮コイルバネ２１の
作用により移動板３１は元の位置に戻る方向（図３、図
４の矢印方向）に移動し、シート材１に張力が付与され
る。

【００３９】移動板３１の移動量は、圧縮コイルバネ２
１の作用によりシート材１のたるみ具合に応じて変化す
る。すなわち、シート材１の張力と圧縮コイルバネ２１
の圧縮力がつりあった位置になるため、シート材１に加
えた力が、ある吸着移動部１１ａで局所的に大きくなる
ことがない。その結果、シート材１に加わる張力が均一
化し、歪みやしわの発生が抑制される。また、圧縮コイ
ルバネ２１のバネ設計条件（線径、巻数など）を変更す
ることにより、シート材１への付勢力を簡単に調整する
こともできる。

【００４０】なお、この実施の形態において、張力付与
機構を駆動するのに、圧縮空気や電動機の駆動力を利用
することも可能である。たとえば、圧縮空気でエアシリ
ンダを駆動し、圧縮空気の圧力によってシート材１に付
与する張力を調整することも可能である。

【００４１】（実施の形態２）この実施の形態２では、
前述の実施の形態１における張力付与機構が圧縮コイル
スプリングの付勢力とソレノイドを用いた張力付加機構
であるのに対し、この張力付与機構を形状記憶合金（Ｓ
ｈａｐｅＭｅｍｏｒｙＡｌｌｏｙ）の作用を利用し
た形状記憶合金アクチュエータを用いる。形状記憶合金
は、事前にその材料に対して特定の形状を記憶させる処
理を行い、ある温度以上に加熱すると自ら元の記憶形状
に戻る現象、いわゆる形状記憶効果（ＳｈａｐｅＭｅ
ｍｏｒｙＥｆｆｅｃｔ）や、疑弾性効果（Ｐｓｅｕｄｏ
ｅｌａｓｔｉｔｙ）を得るものである。

【００４２】図５は、本発明の実施の形態２にかかる吸
着移動部の構成を示す説明図であり、図２で示したＡ部
分に該当し、実施の形態１と同様にシート材１の外周部
分に略等間隔で複数個設けられている。図５に示すよう
に、この実施の形態２の吸着移動部１１ｂは、ベース３
０に一対の形状記憶合金板５３、５４が拮抗するように
移動板３１を上部に設けた状態で配置され、形状記憶合
金板５３、５４に通電部７より電力の供給／停止が行わ
れるように構成されている。

【００４３】すなわち、２つの形状記憶合金板５３、５
４は加熱（昇温）されると相手を引っ張り合う方向に変
形するように形状が記憶されている。図５に示すよう
に、移動板３１と形状記憶合金板５３、５４とベース３
０で平行四辺形柱を形成するように構成させる。移動板
３１には、真空吸着パッド１０が固定してあり、真空吸
着パッド１０は弾性体チューブ９を通じて、制御部２に
より制御される負圧発生部５および負圧供給部６が接続
され、真空吸着パッド１０を負圧にしてシート材１を吸
着するように構成されている。

【００４４】つぎに、以上のように構成されたシート材
保持装置の動作について説明する。まず、操作部３によ
る移動操作などの指示を受け、一方の形状記憶合金板５
３に通電部７により通電加熱し、他方の形状記憶合金板
５４の通電を停止すると、形状記憶合金板５３は５３’
に、形状記憶合金板５４は５４’に示す破線の位置に移
動し、真空吸着パッド１０がその移動に伴って破線の位
置に移動する。この破線の位置に移動した状態で、真空
吸着パッド１０をシート材１に当接し、制御部２が、負
圧発生部５を制御し負圧供給部６によって真空吸着パッ
ド１０を吸引状態とし、シート材１を吸着する。続い
て、形状記憶合金板５３への通電を停止し、形状記憶合
金板５４に通電加熱すると、形状記憶合金板５３、５４
は実線で示す位置に移動し、真空吸着パッド１０も実線
で示す位置に移動する。これにより、シート材１に張力
が加わる。

【００４５】したがって、この実施の形態２のシート材
保持装置は、機械的摺動ではなく形状記憶合金による形
状移動を用いているため、液晶ディスプレイの製造工程
など、クリーンルーム内での使用に適している。また、
形状記憶合金のもつ弾性の作用により、弾力のムラが緩
和され、シート材１全体に均一な張力を与えることにも
なる。

【００４６】（実施の形態３）これまでの実施の形態で
は、シート材１の外周部分を吸引した状態で所定量移動
することによってシート材１に張力を与える例について
述べたが、この実施の形態３では、真空機能を有した回
転軸を設け、シート材１を保持する部分が揺動すること
により張力を与える例について説明する。

【００４７】図６は本発明の実施の形態３にかかるシー
ト材保持装置の構成を示す説明図である。図７は図６に
おけるＢ部の状態を拡大して示す説明図である。図８は
シート材保持部分の駆動部分の構成例を示す説明図であ
る。なお、図８では、１対の角形ローラの駆動部分を示
し、これと直交する角形ローラも同一構造に設けられて
いるが、この部分の図示は図８と直角方向の向きが異な
るので省略してある。

【００４８】このシート材保持装置は、フレーム５２と
４つの角型ローラ１２ａ〜１２ｄとを備えている。すな
わち、角型ローラ１２ａと１２ｂ、角型ローラ１２ｃと
１２ｄとがそれぞれ対を成し、その対が直交するように
配置され、シート材１の前後、左右を同時に保持するよ
うに構成されている。角型ローラ１２ａ〜１２ｄは、回
転軸２４ａ〜２４ｄによってフレーム５２に対して揺動
可能である。

【００４９】この揺動機構として、たとえば図８に示す
ように、モータ駆動部８によって駆動される正逆転可能
なモータ７０を駆動源とし、その駆動力をプーリ７１、
７２、ベルト７３によって角型ローラ１２ａ〜１２ｄに
伝達するようにする。また、回転軸２４ａ、２４ｃに
は、回転トルクを検出するトルクセンサ７４が取り付け
てあり、その信号を制御部２にフィードバックすること
により、シート材１への張力を調整する。角型ローラ１
２ａ〜１２ｄは、一つの面（シート材吸着面）に多数の
開口孔を備えた中空の直方体で、中空の回転軸２４ａ〜
２４ｄを通して負圧が供給され、その開口孔から空気を
吸引し、シート材を吸着する機構を実現している。な
お、駆動機構は図８の他にも、それぞれ独立に駆動する
方式や、あるいはロータリソレノイドなど、正逆駆動が
自在に可能であれば、いずれの機構であってよい。

【００５０】つぎに、以上のように構成されたシート材
保持装置の動作について説明する。なお、シート材１の
保持は、角型ローラ１２ａ〜１２ｄそれぞれの部分で同
じであるので、その保持動作の様子は図７を用いて説明
する。まず、操作部３による移動操作などの指示を受
け、アドリングの状態（図７の破線）で角型ローラ１２
ａの最上面にシート材１を当接する。ここで、負圧発生
部５を介し負圧供給部６から供給された負圧により、角
型ローラ１２ａ〜１２ｄの内部を負圧にし、シート材１
を吸着する。

【００５１】この吸着した状態で、制御部２の指示によ
りモータ駆動部８を介してモータ７０が回転し、角型ロ
ーラ１２ａを矢印方向に揺動させる。すると、シート材
吸着面が、シートを伸張する方向に移動し、その結果、
シート材１に張力が加わる。すなわち、シート材１の縦
方向および横方向に対し、同時に張力が与えられる。こ
こで、制御部２は、トルクセンサ７４の出力値からシー
ト材１に加わる張力を算出し、シート材１への張力が最
適となるように、モータのトルクを制御する。

【００５２】なお、上述したモータ７０には、電動トル
クモータを利用してもよいし、圧縮空気を利用した揺動
モータを利用し、空気圧を制御することで張力を制御し
てもよい。また、真空吸着で吸着することができないシ
ート材の場合、機械的なグリッパを用いてもよい。ま
た、トルクセンサ７０のトルク値を用いてモータ７０の
トルク制御を行ったが、トルクセンサ７０の代わりに一
定のトルク以上になるとスルップして回転するトルクリ
ミッタを用いてもよい。

【００５３】（実施の形態４）この実施の形態４では、
シート材１への張力付与機構に、異種金属を接合したバ
イメタル（ｂａｉｍｅｔａｒｕ）を用いる例について述
べる。図９は本発明の実施の形態４にかかるシート材保
持装置の構成を示す説明図、図１０は本発明の実施の形
態４にかかるシート材保持装置の制御系の構成を示すブ
ロック図である。

【００５４】この実施の形態４のシート材保持装置は、
図９および図１０において、中央で交差し、両端がアン
グル状に曲げられた２本のフレーム５５と、各フレーム
の両端に固設された４つのバイメタル２５と、バイメタ
ル２５の先端に固設された保持ピン１５と、バイメタル
２５に巻き付けられたヒーター６０と、制御部２の制御
信号によりＡＣ電力を供給する電源制御部６１と、電源
制御部６１の制御信号にしたがってヒーター６０に電力
を供給するＡＣ電源６２と、本装置を制御する制御部２
と、を備えている。また、シート材１には、４隅に保持
ピン１５の先端が入る程度の孔１ａが設けられている。

【００５５】つぎに、以上のように構成されたシート材
保持装置の動作について説明する。まず、制御部２は、
操作部３による移動操作などの指示を受け、ヒーター６
０に通電しない状態で、保持ピン１５がシート材１の４
隅にくるように位置決めし、シート材１の４隅の孔１ａ
に保持ピン１５を挿入する。続いて、電源制御部６１を
介しＡＣ電源６２からヒーター６０に電源を供給する
と、バイメタル２５が外側（図９の矢印の向き）に変形
し、シート材１に張力を与えるとともにシート材１を保
持する。

【００５６】なお、この実施の形態４では、熱膨張係数
差の大きい異種金属の薄板を接合したバイメタルを利用
する。使用される材料としては、たとえば黄銅（Ｚｎ３
０％、Ｆｅ７０％）とアンバー（Ｎｉ３６％、Ｆｅ６４
％）の組み合わせを用いる。この他に、熱膨張係数の異
なる材料で、図９に示すような変形特性があれば、金属
に限らず樹脂と金属の接合、あるいは異種の樹脂の接
合、といった構成であっても構わない。また、外部から
ヒーターに電力を供給しなくても、環境温度によって張
力を与えることも可能であり、特に、炉の中や洗浄槽の
中での使用に適している。この場合、温度上昇によって
シート材が伸びると、バイメタルの変位も大きくなるた
め、張力を安定した状態で保つ効果を期待できる。

【００５７】ところで、保持ピン１５の詳細な形状とし
て、用途や使用条件（作業工程）に応じて抜け防止の溝
や突起などを設けることが望ましい。また、保持対象と
なるシート材１の種類によっては、保持ピン１５の代わ
りにニードルを用いることにより、あらかじめシート材
１に孔１ａを設けずに、シート材１に直接穿孔し、保持
することも可能である。また、この実施の形態４では、
保持ピン１５が４本であったが、シート材１の材質が変
形や剪断に弱い場合には、保持ピン１５およびフレーム
５５の本数を増やし、１本当たりの応力を減らすのが好
ましい。

【００５８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明にかかるシ
ート材保持装置（請求項１）によれば、シート材の外周
部分に複数の保持部を備えたシート材保持手段に、可撓
性のシート材を載置あるいは搬送させ、シート材の外周
部を保持材でそれぞれ保持した状態で、張力付与手段に
よって外周方向にシート材に張力を与えるため、シート
材のしわを引き伸ばし、しわの発生を抑制することがで
きる。また、薄いシート材の端部の垂れ下がりやばたつ
きが防止されるため、シート材の移載などの動作を確実
に行うことができる。さらに、シート材の外周部分以外
の部分は非接触で保持されるので、シート材の印刷後や
洗浄後など、シート材主要部への接触が制限される場合
にも有効である。

【００５９】また、本発明にかかるシート材保持装置
（請求項２）によれば、シート材の外周部分を保持部そ
れぞれが保持した状態で、シート材の中心から外周方向
に放射状に伸展する方向に張力を与える、すなわちシー
ト材の内側から外側方向に等方的に均一な張力が加わる
ので、シート材全面のしわ発生を抑制することができ
る。

【００６０】また、本発明にかかるシート材保持装置
（請求項３）によれば、制御手段が、たとえば装置自体
が有している操作部からの外部信号にしたがって、それ
ぞれの保持部を独立して移動させるため、外部から所望
とする時点での張力付与／解除を行ったり、あるいは所
望の位置への張力付与／解除といった制御を行うことが
できる。

【００６１】また、本発明にかかるシート材保持装置
（請求項４）によれば、制御手段が、保持部それぞれに
加える張力をシート材保持手段からフィードバックさ
せ、そのフィードバックした値に基づいて所定の張力と
なるように制御するため、シート材に対する過大な張力
の付与を回避、すなわちシート材への余分な張力付加が
なくなり、応力過大に起因するシート材の歪みや、シー
ト材表面層のクラック発生といった不具合を未然に防止
することができる。

【００６２】また、本発明にかかるシート材保持装置
（請求項５）によれば、シート材に対する張力の付与機
構に弾性体を用いて張力の均一化を実現し、シート材に
加わる局部的な張力をなくすため、シート材全体の張力
のアンバランスを緩和させることができる。また、シー
ト材に加わる局部的な張力をなくすため、シート材に対
して部分的に過大な張力が加わってシート材に歪みが発
生したり、表面層にクラックが入ったりする不具合を抑
制することができる。

【００６３】また、本発明にかかるシート材保持装置
（請求項６）によれば、熱膨張係数の異なる２つの材料
を接合した接合体、たとえばバイメタルを用い、温度に
よる機械的変位を利用してシート材に対する張力付与を
行うことにより、通常、機械部品同士が擦れ合って生じ
る塵埃の発生に対して、極めて低発塵の張力付与機構が
実現するため、たとえば、クリーンルーム環境など低発
塵が要求される作業環境に有効的に利用することができ
る。また、ヒーターを用いて温度を能動的に制御する代
わりに、保持部に使用される雰囲気や液体の温度を用い
て張力を発生させることにより、保持部に対する温度供
給制御機構が不要になり、シート材を炉内で長時間乾燥
させたり、液体中で洗浄したり、あるいはプロセス処理
を行う場合などに簡単に利用することができる。

【００６４】また、本発明にかかるシート材保持装置
（請求項７）によれば、温度により記憶させた形状を復
元する形状記憶合金アクチュエータを張力付与機構とし
て用いるため、請求項６と同様に、通常、機械部品同士
が擦れ合って生じる塵埃の発生に対して、極めて低発塵
の張力付与機構が実現すると共に、形状記憶合金アクチ
ュエータを拮抗した状態で使用するため、正逆方向の変
位動作をシート材への張力付与／解除に用いることがで
きる。

【００６５】また、本発明にかかるシート材保持装置
（請求項８）によれば、シート材を先端部分が極小形状
のピンまたニードルによって保持することにより、シー
ト材保持部分の接触面積が極小となり、接触面積の広さ
に制限があるシート材への加工が実現されるので、シー
ト材を保持したまま洗浄、乾燥などを行う工程で、接触
部分が、洗浄不良や乾燥不良になることを極めて小さい
範囲にすることができる。

【００６６】また、本発明にかかるシート材保持装置
（請求項９）によれば、保持部に負圧を与え、シート材
を吸着する、いわゆる真空吸着機構を用いてシート材を
保持するため、シート材の下面に空間がなくシート材を
挟持することができないような状況でもシート材を確実
に保持することができる。また、シート材の把持のため
の孔などを穿孔することが不要であるため、把持の部位
を比較的自由に設定することができる。

【００６７】また、本発明にかかるシート材保持装置
（請求項１０）によれば、それぞれの保持部の移動方向
を、独立に設定または制御するため、異方性のあるシー
ト材、すなわち均一な張力を付与することができない場
合などのシート材に対しても適切な角度で張力を与える
ことでしわなどの発生を抑制することができる。

【００６８】また、本発明にかかるシート材保持装置
（請求項１１）によれば、それぞれの保持部の移動量
を、独立に設定または制御するため、シート素材の異方
性や、孔などの加工形状に応じて適切な張力を与えるこ
とでしわなどの発生を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかるシート材保持装置の基本的な構
成を示すブロック図である。

【図２】本発明の実施の形態１にかかるシート材保持部
の構成を示す説明図である。

【図３】図２におけるシート材保持部のＡ部を拡大して
示す平面図である。

【図４】図２におけるシート材保持部のＡ部を拡大して
示す側面図である。

【図５】本発明の実施の形態２にかかる吸着移動部の構
成を示す説明図である。

【図６】本発明の実施の形態３にかかるシート材保持装
置の構成を示す説明図である。

【図７】図６におけるＢ部の状態を拡大して示す説明図
である。

【図８】シート材保持部分の駆動部分の構成例を示す説
明図である。

【図９】本発明の実施の形態４にかかるシート材保持装
置の構成を示す説明図である。

【図１０】本発明の実施の形態４にかかるシート材保持
装置の制御系の構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

１シート材１ａ孔２制御部３操作部４ソレノイド駆動部５負圧発生部６負圧供給部７通電部８モータ駆動部１０真空吸着パッド１１ａ，１１ｂ吸着移動部１２ａ〜１２ｄ角型ローラ１５保持ピン２０ソレノイド２１圧縮コイルバネ２４ａ〜２４ｄ回転軸２５バイメタル３１移動板５３，５４形状記憶合金板６０ヒーター７０モータ７４トルクセンサ１００シート材保持部１１０張力付与部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】可撓性を有するシート材を保持するシー
ト材保持装置において、前記シート材の外周部分の複数位置に保持部を備え、前
記シート材を前記保持部によって保持するシート材保持
手段と、前記保持部それぞれを、前記シート材を保持した状態
で、前記シート材に張力を与える方向に移動する張力付
与手段と、を具備することを特徴とするシート材保持装置。
【請求項２】前記張力付与手段による張力付与方向
は、前記シート材の中心から外周方向に放射状に伸展す
る方向であることを特徴とする請求項１に記載のシート
材保持装置。
【請求項３】さらに、前記張力付与手段を介して前記
保持部それぞれを制御する制御手段を具備することを特
徴とする請求項１に記載のシート材保持装置。
【請求項４】前記制御手段は、前記シート材保持手段
からの張力特性を取得し、前記シート材保持手段に対す
る張力付与を制御することを特徴とする請求項３に記載
のシート材保持装置。
【請求項５】前記張力付与手段は、弾性特性を有する
弾性体によって構成されることを特徴とする請求項１に
記載のシート材保持装置。
【請求項６】前記張力付与手段は、熱膨張係数の異な
る２つの材料を接合した接合体によって構成されること
を特徴とする請求項１に記載のシート材保持装置。
【請求項７】前記張力付与手段は、形状記憶合金アク
チュエータによって構成されることを特徴とする請求項
１に記載のシート材保持装置。
【請求項８】前記保持部は、前記シート材を保持する
ピンまたはニードルによって構成されることを特徴とす
る請求項１に記載のシート材保持装置。
【請求項９】前記保持部は、前記シート材を負圧吸着
する吸着パッドによって構成されることを特徴とする請
求項１に記載のシート材保持装置。
【請求項１０】前記制御手段は、前記保持部それぞれ
の移動方向を独立して制御することを特徴とする請求項
３に記載のシート材保持装置。
【請求項１１】前記制御手段は、前記保持部それぞれ
の移動量を独立して制御することを特徴とする請求項３
に記載のシート材保持装置。