JP2007099420A - タッチロールユニット及びタッチロール装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複雑な制御を要することなく、確実に巻取物の外周面に圧接することができ、巻取中におけるエアーの巻込みを防止するのに好適なタッチロール装置を提供する。
【解決手段】タッチロール１０を巻取物６の外周面に押し付けたときの反力で偏心ホルダ９が所定量偏心回転し、偏心回転量に応じて付勢手段１１がその偏心回転を抑制する向きの付勢力を前記偏心ホルダ９に付与するとともに、その付勢力でタッチロール１０の外周面が巻取物６の外周面に圧接するものとする。
【選択図】図４

Description

本発明は、巻取中の巻取物の外周面に圧接させるタッチロールユニットとタッチロール装置に関する。

従来から、幅広で長尺の巻取物を巻取軸に巻取る際には、エアーの巻き込みによる巻き状態の不安定化、例えば巻きズレ等を防止するために、巻取中の巻取物の外周面にタッチロールを圧接させて、エアーの巻き込みを防止するようにしている。

この種のタッチロールとしては、例えば、特許文献１（特に、第２図参照）に記載されている。同文献１のタッチロール装置は、巻取物であるウエブ（Ｗ）の幅方向にタッチロール（１２）を複数分割して配置し、これらのタッチロール（１２）をそれぞれに対応するシリンダ（１５）でウエブ（Ｗ）の外周面に圧接させる構造となっている。尚、前記カッコ内の符号は特許文献１で用いられているものである。この項目において以下も同様である。

しかし、前記特許文献１のタッチロール装置にあっては、タッチロール（１２）ごとに１つずつシリンダ（１５）を設けて、それぞれのシリンダ（１５）で対応するタッチロール（１２）の圧接力を調節する方式であるため、複数のシリンダ（１５）を同時に制御しなければならず、その圧接力の制御が複雑にならざるを得ない。

また、前記特許文献１のタッチロール装置によると、タッチロール（１２）の軸心を左右両側のダンサーレバー（１４）で両端支持し、これをウエブ（Ｗ）の幅方向に複数配置した構造であるため、１つのタッチロールに２本のダンサーレバーが必要であり、装置構造が複雑になるばかりでなく、装置の設置スペースも広く必要となる。

特開昭５９−１３８５４９号公報

本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、複雑な制御を要することなく、コンパクトかつ簡単な装置構造で、確実に巻取物の外周面に圧接することができ、巻取中におけるエアーの巻込みを防止するのに好適なタッチロールユニット、タッチロール装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明のタッチロールユニットは、巻取中の巻取物の外周面に圧接させるタッチロールユニットであって、前記タッチロールユニットは、ロール軸の軸心に対し偏心した偏心穴を有し、該偏心穴に回転可能に挿入される前記ロール軸を中心として所定量偏心回転できる偏心ホルダと、前記偏心ホルダの外周面に回転可能に取り付けたタッチロールと、前記偏心ホルダの偏心回転を抑制する向きの付勢力を前記偏心ホルダに付与する付勢手段とを有することを特徴とするものである。

前記本発明のタッチロールユニットは、前記タッチロールを前記巻取物の外周面に押し付けたときの反力で前記偏心ホルダが所定量偏心回転し、この偏心回転量に応じて前記付勢手段が前記付勢力を前記偏心ホルダに付与し、その付勢力で前記タッチロールの外周面が前記巻取物の外周面に圧接する。

前記本発明のタッチロールユニットにおいて、前記ロール軸が前記偏心ホルダの偏心穴に着脱可能であるようにしてもよい。

前記本発明のタッチロールユニットにおいて、前記付勢手段はコイルスプリングからなるものとしてよい。

前記本発明のタッチロールユニットにおいて、前記タッチロールは金属からなるものとしてよい。

前記目的を達成するために、本発明のタッチロール装置は、前記巻取物の巻取軸と平行なロール軸に複数装着される前記タッチロールユニットを有することを特徴とするものである

前記本発明のタッチロール装置において、前記ロール軸はエアーシャフトからなるものとしてよい。

本発明にあっては、上記のような構造からなる偏心ホルダとタッチロールと付勢手段の採用により、タッチロールを巻取物の外周面に押し付けたときの反力で偏心ホルダが所定量偏心回転し、偏心回転量に応じて付勢手段がその偏心回転を抑制する向きの付勢力を偏心ホルダに付与し、その付勢力でタッチロールの外周面が巻取物の外周面に圧接するようになり、当該タッチロールは付勢手段の付勢力で巻取物に圧接するから、シリンダ等を用いてタッチロールの圧接力を制御する必要がなく、複雑な制御を要することなく確実に巻取物にタッチロールを圧接させることができ、よって、巻取中におけるエアーの巻き込み量が減り、巻きズレ等が生じにくい良好な巻取物を提供しうる。

また、本発明によると、複数のタッチロールユニットが１つのロール軸に装着される構造を採用したため、ロール軸の両端をダンサーレバーでそれぞれ支持するだけの構造で複数のタッチロールユニットを支えることができ、複数のタッチロールユニットに対し２本のダンサーレバーがあれば足りるから、装置構造が簡単になるとともに、装置全体のコンパクト化も図れる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付した図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は本発明の一実施形態であるタッチロール装置の正面図、図２はタッチロール装置の右側面図、図３は本発明の一実施形態であるタッチロールユニットの断面図、図４は本発明の一実施形態であるタッチロールユニットの右側面図である。

図１に示したように、本実施形態のタッチロール装置１は、複数のタッチロールユニット２Ａ、２Ｂ、２Ｃ…を有し、これらのタッチロールユニット２Ａ、２Ｂ、２Ｃ…は、巻取物６の巻取軸７と平行な１つのロール軸３に装着されるとともに、幅方向に並んで配置される。

前記ロール軸３は、図２のように、ダンサ軸４を中心として揺動可能な左右一対のダンサーレバー５の先端部に取り付けられ、ダンサーレバー５はシリンダ等のアクチュエータ手段８により所定の角度範囲内で揺動動作するように制御される。

前記各タッチロールユニット２Ａ、２Ｂ、２Ｃは、いずれも同一の構造であって、以下に説明する偏心ホルダ９と、タッチロール１０と、付勢手段１１とを備えて構成されるものである。

図３、図４に示したように、偏心ホルダ９は、外形が円形であって、ロール軸３の軸心に対して偏心した偏心穴１２を有し、この偏心穴１２にロール軸３が回転可能に挿入される構造になっている。この偏心ホルダ９は、アルミニウム、鉄、ステンレス等の金属、または、アクリル樹脂、アクリルニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂、塩化ビニル樹脂等の樹脂で構成することができる。

偏心穴１２とロール軸３との間にはすべり軸受１３が設けられており、このすべり軸受１３により、偏心ホルダ９はロール軸３を中心として所定量偏心回転でき、また、ロール軸３は偏心穴１２に抜き差し自在となっている。このような構成を採用する場合は、ロール軸３とすべり軸受１３とを固定ロックするために、ロール軸３としては、例えば周知のエアーシャフトを用いることができる。

タッチロール１０は、偏心ホルダ９より少し大径の円筒状の金属（例えば、アルミニウム、鉄、ステンレス等）で構成され、ころがり軸受１４を介して偏心ホルダ９の外周面に回転可能に取り付けられている。なお、ゴム（例えば、ウレタン、ポリクロロプレン、シリコーン）、樹脂（例えば、アクリル樹脂、アクリルニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂、塩化ビニル樹脂）等でタッチロール１０を構成することもできる。

前記すべり軸受１３、前記ころがり軸受１４としては、例えば、オイレスメタル（オイレス工業株式会社、登録商標）、ボールベアリングを採用することができる。

付勢手段１１は、偏心ホルダ９の端面に配置されたコイルスプリング１５で構成されるとともに、この付勢手段１１としてのコイルスプリング１５は、偏心ホルダ９の偏心回転を抑制する向きの力を当該偏心ホルダ９に付与するように機能する。この機能を実現するために、本実施形態のタッチロールユニット２Ａ、２Ｂ、２Ｃでは、コイルスプリング１５をロール軸３の約外周半分に掛け回し、この状態で、コイルスプリング１５の一端１５ａをロール軸３のキー部１６に係止するとともに、そのコイルスプリング１５の他端１５ｂをネジ等の係止部材１７で偏心ホルダ９の端面に一体に取り付け固定する構成を採用している。尚、キー部１６はロール軸３のキー溝１８に装着される。また、コイルスプリング１５の上にはカバー１９が取り付けられる。なお、この種の付勢手段１１としては、前記コイルスプリング１５に代えて、例えば、板バネ、ねじりバネ、ゴム等の弾性体を用いてもよい。

次に、上記の如く構成された本実施形態のタッチロール装置の動作について、図１乃至図５を用いて説明する。

図１に示す本実施形態のタッチロール装置１では、まず、図２に示したようにダンサーレバー５がダンサ軸４を中心に図中矢印イの方向へ所定量揺動することにより、ロール軸３が巻取軸７に近づき、タッチロール１０の外周面が巻取物６の外周面に当接する。このとき、図４に示したように、偏心ホルダ９は、ロール軸３の軸心Ｐ１と巻取軸７の軸心Ｐ２とを結ぶ線分からみて、キー部１６が約２５°以内に傾いた位置にセットされた状態になることが好ましい。

上記のような偏心ホルダ９のセット状態において、更に、ダンサーレバー５が同方向に所定量揺動することにより、ロール軸３が巻取軸７に近づき、タッチロール１０が巻取物６に押し付けられる。このような押し付けによる反力で、当該偏心ホルダ９は図４中矢印ロの方向に所定量偏心回転する。

このとき、コイルスプリング１５の一端１５ａはキー部１６の位置から動かず停止しているため、当該コイルスプリング１５は、その一端１５ａを固定の基点とし、その他端１５ｂ側が偏心ホルダ９の偏心回転に応じて所定量引き伸ばされることから、偏心ホルダ９の偏心回転を抑制する向きの付勢力（バネ復元力）が、コイルスプリング１５から偏心ホルダ９に対して付与されるとともに、そのコイルスプリング１５の付勢力で、タッチロール１０が巻取物６に圧接するようになる。尚、偏心ホルダ９はコイルスプリング１５の付勢力で元の位置に戻ろうとして図４中矢印ロと逆の方向に偏心回転しようとする。このような逆方向への偏心回転は偏心ホルダ９の端面に設けられているストッパー２０がキー部１６に当接するまで可能である。

巻取物６の巻取厚は巻取時間の経過に伴い次第に厚くなるが、この巻取厚の増加に連動してタッチロール１０は巻取軸７から徐々に逃げるように動作する。従って、各ロール軸３の逃げ量に対して各々の巻取厚の増加量が等しい場合には、偏心ホルダ９の現在の偏心回転位置は維持される。尚、タッチロール１０の逃げ動作はダンサーレバー５が図２中矢印イで示す方向とは逆方向に揺動制御されることによるものである。

ところで、幅方向に複数の巻取物６の厚みにバラツキが生じることは避けられない。このため、図５に示したように、１つの巻取軸７で同一物を複数同時に巻き取るようにしたとき、各巻取物６の巻取厚に差が生じる。このような巻取厚の差が発生すると、本実施形態のタッチロール装置１は、その巻取厚に応じて偏心ホルダ９が所定量偏心回転し、タッチロール１０が常時コイルスプリング１５の付勢力で巻取物６に圧接するようになる。

例えば、図５では、図上、中央に位置する巻取物６Ｂの巻取厚が最小で、右側に位置する巻取物６Ｃの巻取厚が最大となっている。そして、巻取厚が最小の巻取物６Ｂに対応するタッチロールユニット２Ｂの動作状態は図４で示され、巻取厚が最大の巻取物６Ｃに対応するタッチロールユニット２Ｃの動作状態は図６で示されている。図４は、コイルスプリング１５の付勢力によりコイルスプリング１５が引き戻され、矢印ロと反対の方向に偏心ホルダ９が偏心回転したときの状態を示したものである。図６は、図４中矢印ロで示す方向への偏心ホルダ９の偏心回転により、コイルスプリング１５が引き伸ばされ、コイルスプリング１５の付勢力（バネ復元力）が偏心ホルダ９に作用しているときの状態を示したものである。これらの図の比較から分かるように、巻取厚が薄い場合は、コイルスプリング１５の付勢力により自動的に偏心ホルダ９が図上反時計周りに所定量偏心回転することで、タッチロール１０の外周面が常時巻取物６の外周面に確実に圧接しうる。

以上説明したように、本実施形態のタッチロール装置１にあっては、タッチロール１０を巻取物６の外周面に押し付けたときの反力で偏心ホルダ９が所定量偏心回転し、偏心回転量に応じてコイルスプリング１５がその偏心回転を抑制する向きの付勢力を偏心ホルダ９に付与し、その付勢力でタッチロール１０の外周面が巻取物６の外周面に圧接するように構成した。このため、タッチロール１０は付勢力で巻取物６に圧接するから、シリンダ等を用いてタッチロール１０の圧接力を制御する必要がなく、複雑な制御を要することなく確実に巻取物６にタッチロール１０を圧接させることができ、巻取中におけるエアーの巻き込み量が減り、巻きズレ等が生じにくい良好な巻取物が得られる。

また、本実施形態のタッチロール装置１は、コイルスプリング１５の付勢力で巻取物６にタッチロール１０が圧接する構造であるため、コイルスプリング１５の付勢力を必要に応じて適宜変更調整することにより、タッチロール１０の圧接力を自在に調整することができる。

上記実施形態においては、図１のように、複数の巻取物６、６、６に対して複数のタッチロールユニット２Ａ、２Ｂ、２Ｃが一対一で対応する構成を採用したが、これに代えて、図７に示したように、複数のタッチロールユニット２Ａ、２Ｂ、２Ｃが一つの巻取物６に対応してセットされるように構成することもできる。この場合は、複数のタッチロールユニット２Ａ、２Ｂ、２Ｃ…を幅方向に互いに接近して配置し、その各タッチロールユニット２Ａ、２Ｂ、２Ｃ…を構成するタッチロール１０が前記一つの巻取物６に圧接するようにするとよい。このように構成すると、隣り合う２つのタッチロール１０間の隙間が小さくなり、巻取物６においてタッチロール１０の圧接しない部分が少なくなることから、巻取中におけるエアーの巻き込み量が減り、巻きズレ等が生じにくい良好な巻取物が得られるようになる。

本発明の一実施形態であるタッチロール装置の正面図。 図１のタッチロール装置の右側面図。 本発明の一実施形態であるタッチロールユニットの断面図。 本発明の一実施形態であるタッチロールユニットの右側面図。 本発明の一実施形態であるタッチロール装置の動作説明図。 本発明の一実施形態であるタッチロールユニットの動作説明図。 本発明のタッチロール装置の他の実施形態の説明図。

符号の説明

１ タッチロール装置
２Ａ、２Ｂ、２Ｃ タッチロールユニット
３ ロール軸
４ ダンサ軸
５ ダンサーレバー
６ 巻取物
７ 巻取軸
８ アクチュエータ手段
９ 偏心ホルダ
１０ タッチロール
１１ 付勢手段
１２ 偏心穴
１３ すべり軸受
１４ ころがり軸受
１５ コイルスプリング
１５ａ コイルスプリングの一端
１５ｂ コイルスプリングの他端
１６ キー部
１７ 係止部材
１８ キー溝
１９ カバー
２０ ストッパー
Ｐ１ ロール軸の軸心
Ｐ２ 巻取軸の軸心
Ｐ３ 偏心ホルダの軸心

Claims (7)

1. 巻取中の巻取物の外周面に圧接させるタッチロールユニットであって、
   前記タッチロールユニットは、
   ロール軸の軸心に対し偏心した偏心穴を有し、該偏心穴に回転可能に挿入される前記ロール軸を中心として所定量偏心回転できる偏心ホルダと、
   前記偏心ホルダの外周面に回転可能に取り付けたタッチロールと、
   前記偏心ホルダの偏心回転を抑制する向きの付勢力を前記偏心ホルダに付与する付勢手段とを有すること
   を特徴とするタッチロールユニット。
2. 前記タッチロールユニットは、前記タッチロールを前記巻取物の外周面に押し付けたときの反力で前記偏心ホルダが所定量偏心回転し、この偏心回転量に応じて前記付勢手段が前記付勢力を前記偏心ホルダに付与し、その付勢力で前記タッチロールの外周面が前記巻取物の外周面に圧接すること
   を特徴とする請求項１に記載のタッチロールユニット。
3. 前記ロール軸が前記偏心ホルダの前記偏心穴に着脱可能であること
   を特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載のタッチロールユニット。
4. 前記付勢手段はコイルスプリングからなること
   を特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のタッチロールユニット。
5. 前記タッチロールは金属からなること
   を特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のタッチロールユニット。
6. 前記巻取物の巻取軸と平行なロール軸に複数装着される請求項１乃至５のいずれかに記載のタッチロールユニットを有することを特徴とするタッチロール装置。
7. 前記ロール軸はエアーシャフトからなること
   を特徴とする請求項６に記載のタッチロール装置。

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