JP2012224468A - ウェブ蛇行修正装置 - Google Patents

Abstract

【課題】長尺のウェブが搬送中に蛇行した場合にウェブ蛇行を修正する際、ウェブ端の検出範囲よりも蛇行の範囲が広い場合であっても、ウェブ端を検出可能とし、蛇行を修正することが出来るウェブ蛇行修正装置を提供する。
【解決手段】搬送中のウェブの蛇行を修正する装置であって、ウェブの端を検出する手段と、上記ウェブ端を検出する手段から出力された信号に基づいてウェブ端検出手段を移動する手段と、ウェブの搬送方向に対して垂直方向に設けられ、上記ウェブ端を検出する手段から出力された信号に基づいてウェブの蛇行を修正するローラと、上記ローラを移動する手段と、上記ウェブ端検出手段を移動する手段と上記ローラを移動する手段を、移動制御する制御部と、を備えたことを特徴とするウェブ蛇行修正装置。
【選択図】図３

Description

本発明は、搬送中の紙やフィルムなどのウェブ状シートの蛇行を修正する装置に関するものである。

従来より、プラスチックフィルム、紙、金属箔等の柔軟性を有する長尺の基材をロール状に巻き付けて、巻き付けた状態から巻き出してから巻取りを行う間に、印刷や塗工、フォトリソプロセス等の各種表面処理を行う技術が一般的に多用されてきた。そこで取り扱う柔軟で長尺の媒体をウェブと称し、ウェブを巻き出し搬送し、前記処理工程を経て最終的に巻き取る技術がウェブハンドリング技術として知られている。

上記ウェブを交換する際や、高速搬送、ロール巻き状態等の条件により、ウェブ搬送方向に対して横方向にズレる（以下、蛇行）ことが起こりやすい。蛇行が発生すると塗工や断裁などの加工処理工程において不良の発生原因となるため、これらの不具合を防止するためには、ウェブの蛇行を最小限に抑える必要がある。

図１は従来から用いられているウェブ蛇行修正装置の一例を示す図である。図１に示すウェブ蛇行修正装置は、ウェブを搬送する搬送装置に設けられる。ウェブは搬送装置よって搬送され、矢印８ａの方向に回転する巻き取りローラ８で巻き取られる。ウェブ蛇行修正装置は搬送されるウェブ１及び１０のウェブ端１ａ及び１０ａを検出するウェブ端検出センサー２の発光素子２ａと受光素子２ｂと、蛇行を検知した場合にウェブの蛇行を修正するための修正ローラ３と、修正ローラ３を矢印４の方向に移動してウェブの蛇行を修正するウェブ蛇行修正部５と、から構成されている。ウェブ端検出センサー２の発光素子２ａと受光素子２ｂは保持金具６を介して搬送装置のフレーム７に固定されている。

ウェブの蛇行を修正する機構としては、図１に示すような修正ローラ３をウェブの搬送方向１１に対して垂直な方向４に動かして修正する方法や、搬送ローラのΘ軸やチルト軸を調整することによる蛇行修正方法がある。

ウェブ端を検出するセンサーを使用する場合は、様々な幅のフィルムに対応するためにウェブ端を検出するセンサー側に揃えて搬送する。図１では、狭幅１２のウェブ１と広幅１３のウェブ１０を例示したが、狭幅のウェブ１のウェブ端１ａ及び広幅のウェブ１０のウェブ端１０ａをウェブ端検出センサー２の中央にくるように調整される。

ここで用いられるウェブ端検出センサー２は、図１に示すような２次元に配列された受光素子からなるリニアセンサーや、図２に示すようなスポットセンサーを複数個配列したものが用いられる。

図２（ａ）は側面図で、図（ｂ）は上面図を示す。図２で示されるウェブ端検出センサーは発光素子１４ａ−１〜１４ａ−４と受光素子１４ｂ−１〜１４ｂ−４からなる４対の発受光センサーの場合を示している。また、これらの４対の発受光センサーはお互いのセンサーの対を、密に隣合うように斜め配列されている。

特開平５−１２４７５８号公報 特開２００２−２８４４１５号公報

例えば、図１に示されるウェブ蛇行修正装置に用いられるウェブ端検出センサー２はウェブ端の検出範囲が９で示される矢印の範囲であるが、用いられるウェブ端検出センサーによってその範囲は異なる。ウェブ端検出センサーは、ウェブ蛇行が最も大きくなった場合でも検出したいウェブ端がウェブ端検出センサーの検出範囲から外れないように、検出範囲の広いウェブ端検出センサーが必要となる。

しかしながらウェブ端検出センサーは一般的に、図１に示す２次元に配列されたウェブ端検出センサーはウェブ端の検出範囲が広く、また蛇行の量を正確に検出出来るといった利点があるが、ウェブ端の検出範囲が広くなるに従って設備費用が高価なものになるといった問題がある。また、２次元に配列されたウェブ端検出センサーであっても素子数の少ない場合や、図２に示すスポットセンサーの場合にはウェブ端の検出範囲が狭く、また蛇行の量を正確に検出出来ないといった問題がある。

上記の問題に鑑みて本発明は、長尺のウェブが搬送中に蛇行した場合にウェブ蛇行を修正する際、ウェブ端の検出範囲よりも蛇行の範囲が広い場合であっても、ウェブ端を検出可能とし、蛇行を修正することが出来るウェブ蛇行修正装置を提供することを目的とする。

そこで本発明の請求項１に係る発明は、搬送中のウェブの蛇行を修正する装置であって、
ウェブの端を検出する手段と、
上記ウェブ端を検出する手段から出力された信号に基づいてウェブ端検出手段を移動する手段と、
ウェブの搬送方向に対して垂直方向に設けられ、上記ウェブ端を検出する手段から出力された信号に基づいてウェブの蛇行を修正するローラと、
上記ローラを移動する手段と、
上記ウェブ端検出手段を移動する手段と上記ローラを移動する手段を、移動制御する制御部と、を備えたことを特徴とするウェブ蛇行修正装置である。

請求項２に係る発明は、ウェブ端検出手段を移動する手段は、ウェブ端の移動に追従して、ウェブ端検出手段の中央にウェブ端が位置するようにウェブ端検出手段を移動することを特徴とする請求項１に記載のウェブ蛇行修正装置である。

請求項３に係る発明は、上記ローラをウェブの搬送方向と垂直な方向に移動してウェブの蛇行を修正する機構を有することを特徴とする請求項１に記載のウェブ蛇行修正装置。

請求項４に係る発明は、上記ローラを前記垂直方向に対して角度を移動してウェブの蛇行を修正する機構を有することを特徴とする請求項１に記載のウェブ蛇行修正装置である。

本発明による蛇行修正装置によれば、長尺のウェブが搬送中に蛇行した際に、蛇行の範囲がウェブ端検出センサーの検出範囲を超えた場合であっても、蛇行を修正することが出
来る。またウェブ端検出センサーとして省スペースで低コストのウェブ端検出センサーを用いることができる。

従来から用いられているウェブ蛇行修正装置の一例を示す図。 従来から用いられているウェブ蛇行修正装置でスポットセンサーを複数個配列した場合を示す図。 本発明に係るウェブ蛇行修正装置の概略図。 本発明に係る図３のウェブ蛇行修正装置の動作を示すフロー図。 本発明に係る図３のウェブ蛇行修正装置の動作を説明するための動作図（１）。 本発明に係る図３のウェブ蛇行修正装置の動作を説明するための動作図（２）。 本発明に係る図３とは別の蛇行修正装置の概略図。 本発明に係る図７のウェブ蛇行修正装置の動作を示すフロー図。 本発明に係る図７のウェブ蛇行修正装置の動作を説明するための動作図（１）。 本発明に係る図７のウェブ蛇行修正装置の動作を説明するための動作図（２） 本発明に係る図７のウェブ蛇行修正装置のウェブ端検出センサーの配置図。 本発明に係るウェブ蛇行修正装置の修正ローラを移動する方法を示す図。

以下、図面を参照して本発明に係るウェブ蛇行修正装置を実施するための形態を説明する。

図３は本発明に係るウェブ蛇行修正装置の概略図を示す。図３に示すウェブ蛇行修正装置はウェブ端を検出する手段として２次元に配列されたウェブ端検出センサーを用いた場合である。ウェブ２１は矢印３１に示す方向に搬送され、矢印３０ａで示す方向に回転する巻き取りロール３０で巻き取られる。ウェブ蛇行修正装置はウェブ２１が搬送中に蛇行した場合に蛇行の修正を行う。

ウェブ蛇行修正装置は、ウェブ端２１ａを検知するウェブ端検知センサー２２と、ウェブ端検知センサー２２の先端に取り付けられたアクチュエーター２６と、アクチュエーター２６を矢印２４ａの方向に移動してウェブ検出手段を移動する手段であるロボットシリンダ２７と、ウェブの搬送方向に対して垂直方向に設けられ、上記ウェブ端を検出する手段から出力された信号に基づいてウェブの蛇行を修正するローラ２３と、ウェブ端検知センサー２２の検知信号に基づいて、ロボットシリンダ２７とローラ２３を移動する手段であるウェブ蛇行修正部２５を制御する、制御部２８とを備えている。

ウェブ端検知センサー２２は発光素子２２ａと受光素子２２ｂからなり、受光素子２２ｂの内、受光した素子と受光しない素子との境界部をウェブ端２１ａとして検知する。

図３に示すウェブ蛇行修正装置の動作を図４に示すフロー図と、図５及び図６に示す動作図を用いて説明する。

先ず、矢印３１で示す方向に搬送されるウェブ２１のウェブ端２１ａをウェブ端検出センサー２２の検出範囲の中央にくるようにウェブ端検出センサー２２をアクチュエーター２６を矢印２４ａで示す方向に移動して調整する（Ｓ１）（図５（ａ））。以下、説明の便宜上ウェブ２１が矢印１００で示す方向に蛇行した場合を例として説明する。

ウェブ２１がウェブ端検出センサー２２の検出範囲の中央からウェブの蛇行により外れた場合、ウェブ端検出センサー２２はその蛇行量を検出し、制御部２８へ情報を転送する（Ｓ２）（図５（ｂ））。この場合の蛇行量とは、ウェブ端検出センサー２２の受光素子
２２ｂの内、受光する素子が紙面左に移った素子の寸法に相当する。ウェブ端検出センサー２２から蛇行量のデータを受け取った制御部２８は、蛇行量を微調整可能なアクチュエーター２６を駆動するロボットシリンダ２７へウェブ端検出センサーの位置をストロークによって変更するように指示する（Ｓ３）（図５（ｃ））。

制御部２８から指示を受け取った微調整可能なアクチュエーター２６は指示された寸法分だけロボットシリンダ２７によってウェブ端検出センサー２２を矢印２４ｂで示す方向にストロークすることによって（Ｓ４）、ロボットシリンダ２７によって動かされたウェブ端検出センサー２２の中央とウェブ端２１ａの位置が合う（Ｓ５）（図６（ｄ））。

次に、ウェブ２１が蛇行した分（上記蛇行量を指す）だけウェブ位置を修正するよう制御部２８からウェブ蛇行修正部２５へ命令が出て、ウェブ蛇行修正部２５によってロール２３が矢印２４ｃの方向に移動されウェブの蛇行が修正される（Ｓ６）（図６（ｅ））。更にウェブ端２１ａの動きに合わせて、ウェブ端検出センサーを動かせるように微調整可能なアクチュエーターへ制御部から指令を出し（Ｓ７）、アクチュエーター２６によってウェブ端検出センサー２２が矢印２４ｄで示される方向に移動され、ウェブ端検出センサー２２の中央がウェブ端２１ａに合わされる（Ｓ８）（図６（ｆ））。

このようにして、ウェブ２１が蛇行した場合、蛇行した方向にウェブ端検出センサー２２を移動し、その後、ウェブ蛇行修正部２５によってローラ２３を蛇行の方向とは反対方向に移動することによって蛇行を修正し、更にその後、ウェブ２１のウェブ端２１ａにウェブ端検出センサー２２の中心が合うようにウェブ端検出センサー２２を移動することによって、ウェブ端２１ａの位置の変化に追従してウェブ端検出センサー２２が移動するため、ウェブ端検出センサー２２からウェブ端２１ａが外れることはなく、ウェブの蛇行を修正することが出来る。

従来のウェブ蛇行修正装置では蛇行が大きい場合でもウェブ端検出センサーからウェブの端が外れないように、検知範囲の広い検出センサーが用いられていたが、本発明によるウェブ蛇行修正装置では、上記のように用いられるウェブ端検出センサー２２は、固定されているのではなく、ウェブ端２１ａの位置の変化に追従してウェブ端検出センサー２２が移動するため、検知範囲の広い検出センサーを用いずに、ウェブの端を検知することが出来る。

図７は本発明に係るウェブ蛇行修正装置の図３とは別の本発明に係るウェブ蛇行修正装置の概略図を示す。図７に示すウェブ蛇行修正装置は４２ａ―１〜４２ａ−３で示される発光素子４２ａと受光素子４２ｂ−１〜４２ｂ−３の３対からなるスポットセンサーからなるウェブ端検出センサー４２を用いた場合であって、図示しない巻き取りロールで巻き取られるウェブ２１の蛇行を修正する。

図７に示すウェブ蛇行修正装置は、ウェブ端２１ａを検知するウェブ端検知センサー４２と、ウェブ端検知センサー４２の先端に取り付けられたアクチュエーター４６と、アクチュエーター４６を矢印４４ａの方向に移動するロボットシリンダ４７と、修正ロール２３を矢印４４ｂの方向に移動するウェブ蛇行修正部４５と、ウェブ端検知センサー４２の検知信号に基づいてロボットシリンダ４７とウェブ蛇行修正部４５を制御する制御部４８と、を備えている。

ウェブ端検知センサー４２は発光素子４２ａと受光素子４２ｂからなり、受光素子４２ｂの内、受光した素子と受光しない素子との境界部をウェブ端２１ａとして検知する。

図７に示すウェブ蛇行修正装置の動作を図８に示すフロー図と、図９及び図１０に示す
動作図を用いて説明する。

先ず、図示しない搬送装置で搬送されるウェブ２１のウェブ端２１ａをウェブ端検出センサー４２の検出範囲の中央にくるように（この場合は受光素子４２ｂ−２が受光状態から非受光状態に変化したときを示す）ウェブ端検出センサー４２はアクチュエータ４６を矢印４４ａで示す方向に移動して調整される（Ｕ１）（図９（ａ））。以下、説明の便宜上ウェブ２１が矢印１１０で示す方向に蛇行した場合を例として説明する。

ウェブ２１がウェブ端検出センサー４２の検出範囲の中央からウェブの蛇行により外れた場合、ウェブ端検出センサー４２はその蛇行量（この場合は、受光素子４２ｂ−２と受光素子４２ｂ−３との寸法を示す）を検出し、制御部４８へ情報を転送する（Ｕ２）（図９（ｂ））。ウェブ端検出センサー４２から蛇行量のデータを受け取った制御部４８は、蛇行量を微調整可能なアクチュエーター４６を駆動するロボットシリンダ４７へウェブ端検出センサーの位置をストロークによって変更するように指示する（Ｕ３）（図９（ｃ））。

制御部４８から指示を受け取った微調整可能なアクチュエーター４６は指示された寸法分だけロボットシリンダ４７によってウェブ端検出センサー４２を矢印４４ｂで示す方向にストロークすることによって（Ｕ４）、ロボットシリンダ４７によって動かされたウェブ端検出センサー４２の中央とウェブ端２１ａの位置が合うようにウェブ端検出センサー４２を移動する（Ｕ５）（図１０（ｄ））。

次に、ウェブ２１が蛇行した分だけウェブ位置を修正するよう制御部４８からウェブ蛇行修正部４５へ命令が出て、ウェブ蛇行修正部４５によってロール２３が矢印４４ｃの方向に移動されウェブの蛇行が修正される（Ｕ６）（図１０（ｅ））。更にウェブ端の動きに合わせて、ウェブ端検出センサー４２を動かせるように微調整可能なアクチュエーター４６へ制御部４８から指令を出し（Ｕ７）、アクチュエーター４６によってウェブ端検出センサー４２が矢印４４ｄで示される方向に移動され、ウェブ端検出センサー４２の中央がウェブ端２１ａに合わされる（Ｕ８）（図１０（ｆ））。

このようにして、ウェブ２１が蛇行した場合、蛇行した方向にウェブ端検出センサー４２を移動し、その後、ウェブ蛇行修正部４５によってローラ２３を蛇行の方向とは反対方向に移動することによって蛇行を修正し、更にその後、ウェブ２１のウェブ端２１ａにウェブ端検出センサー４２の中心に合うようにウェブ端検出センサー４２を移動することによって、ウェブ端２１ａの位置の変化に追従してウェブ端検出センサー４２が移動するため、ウェブ端検出センサー４２からウェブ端２１ａが外れることはなく、ウェブの蛇行は修正される。

上記ウェブ端検出センサー４２は、３対の発光素子と受光素子からなるセンサーを用いた場合を例示したが、３対に限定されるものではない。

また、図１１に示すようにウェブの搬送方向と垂直な方向に密に配列するために、ウェブの搬送方向に対して傾きを持たせて配列したり（図１１（ａ））、千鳥配列（図１１（ｂ））することが望ましい。

上記説明では、ウェブ端検出センサーとして発光素子と受光素子による透過型光センサーを用いた場合を例示したが、これに限定されるものではなく、ウェブ端を検出できるセンサーであればよい。

このようにして、従来のウェブ蛇行修正装置のようにウェブが最も大きく蛇行した場合
に、ウェブ端がウェブ端検出センサーから外れないように、検知範囲が広いウェブ端検出センサーを用いていたが、本発明によるウェブ蛇行修正装置では、ウェブ端の動きに追従してウェブ端検出センサーが移動するので、素子数の少ない２次元センサーを用いることが出来、また、発光と受光が対となったスポットセンサーを用いても、２次元センサーの場合と同じように蛇行の修正を行うことが出来る。

上記説明は、図１２（ａ）に示すようにウェブ蛇行修正部２５によってローラ２３をウェブ２１の搬送方向と垂直な矢印５０で示す方向に移動してウェブの蛇行を修正する機構を述べたものであるが、図１２（ｂ）に示すようにローラ２３を矢印５１で示す方向に角度を移動してウェブの蛇行を修正する機構でも良い。

以上のように本発明によるウェブ蛇行装置によれば、安価な発光素子及び受光素子を用いることが出来るため、省スペースで設備費用を抑制することが出来る。また、構造が簡単なため、印刷や塗工、フォトリソプロセス等の各種表面処理を行う様々なウェブ処理装置に適用することが出来る。

１・・・ウェブ
１ａ・・・ウェブ１のウェブ端
２・・・ウェブ端検出センサー
２ａ・・・ウェブ２の発光素子
２ｂ・・・ウェブ２の受光素子
３・・・修正ローラ
４・・・修正ローラ３を移動する方向を示す矢印
５・・・ウェブ蛇行修正部
６・・・保持金具
７・・・フレーム
８・・・巻き取りローラ
８ａ・・・巻き取りローラの回転方向を示す矢印
９・・・ウェブ端の検出範囲を示す矢印
１０・・・ウェブ
１０ａ・・・ウェブ１０のウェブ端
１１・・・ウェブの搬送方向を示す矢印
１２・・・狭幅を示す矢印
１３・・・広幅を示す矢印
１４ａ−１〜１４ａ−４・・・発光素子
１４ｂ−１〜１４ｂ−４・・・受光素子
２１・・・ウェブ
２１ａ・・・ウェブ端
２２・・・ウェブ端検知センサー
２２ａ・・・発光素子
２２ｂ・・・受光素子
２３・・・修正ローラ
２４ａ、２４ｂ・・・アクチュエーター２６を移動する方向を示す矢印
２４ｃ・・・修正ローラを移動する方向を示す矢印
２５・・・ウェブ蛇行修正部
２６・・・アクチュエーター
２７・・・ロボットシリンダ
２８・・・制御部
３０ａ・・・巻き取りロール３０の回転方向を示す矢印
３０・・・巻き取りロール
３１・・・ウェブが搬送される方向を示す矢印
４２・・・ウェブ端検出センサー
４２ａ・・・発光素子
４２ａ―１〜４２ａ−３・・・発光素子
４２ｂ・・・受光素子
４２ｂ―１〜４２ｂ−３・・・受光素子
４４ａ・・・アクチュエーター４６を移動する方向を示す矢印
４４ｂ・・・修正ロール移動する方向を示す矢印
４５・・・ウェブ蛇行修正部
４６・・・アクチュエーター
４７・・・ロボットシリンダ
４８・・・制御部
５０・・・修正ローラを移動する方向を示す矢印
５１・・・修正ローラを角度Θ移動する方向を示す矢印
１００・・・ウェブの搬送方向を示す矢印

Claims (4)

1. 搬送中のウェブの蛇行を修正する装置であって、
   ウェブの端を検出する手段と、
   上記ウェブ端を検出する手段から出力された信号に基づいてウェブ端検出手段を移動する手段と、
   ウェブの搬送方向に対して垂直方向に設けられ、上記ウェブ端を検出する手段から出力された信号に基づいてウェブの蛇行を修正するローラと、
   上記ローラを移動する手段と、
   上記ウェブ端検出手段を移動する手段と上記ローラを移動する手段を、移動制御する制御部と、を備えたことを特徴とするウェブ蛇行修正装置。
2. ウェブ端検出手段を移動する手段は、ウェブ端の移動に追従して、ウェブ端検出手段の中央にウェブ端が位置するようにウェブ端検出手段を移動することを特徴とする請求項１に記載のウェブ蛇行修正装置。
3. 上記ローラをウェブの搬送方向と垂直な方向に移動してウェブの蛇行を修正する機構を有することを特徴とする請求項１に記載のウェブ蛇行修正装置。
4. 上記ローラを前記垂直方向に対して角度を移動してウェブの蛇行を修正する機構を有することを特徴とする請求項１に記載のウェブ蛇行修正装置。

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