JP2561082B2 - ウエブの張力調整装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、合成樹脂、紙、合成紙、金属、布等からな
るウエブ（可撓性帯状物）の張力調整装置に関する。

［従来の技術］ ウエブの巻取ライン、加工処理ライン等では、ウエブ
の移送時に該ウエブに作用する張力を調整する張力調整
装置が用いられる。

従来のウエブの張力調整装置としては、例えば下記
〜のものがある。

ウエブを吸引し、この吸引力の制御によって張力を調
整する。

ウエブ巻取軸に電磁ブレーキを設け、ブレーキ力の制
御によって張力を調整する（実公昭59−11954号公報参
照）。

ウエブ巻取ボビンとその駆動モータの間に、入力電流
値に比例して伝達トルクの変化する電磁クラッチを設
け、駆動モータに加える入力電流値の制御によって張力
を調整する（実公昭61−50869号公報参照）。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、上記の従来技術にあっては、吸引力
の制御結果にばらつきがあり、ウエブは波打ち現象を生
じてその張力が設定値から変動しやすく、必要とする張
力を正確に得るのに困難がある。

また、上記、の従来技術にあっては、張力の調整
をの技術によるよりも正確に行なえるものの、複雑な
制御回路を必要とし、簡易に実施するのに困難がある。

本発明は、簡易な構成により、必要な張力を正確に得
ることを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、ウエブの移送時に該ウエブに作用する張力
を調整するウエブの張力調整装置において、ウエブと転
接する状態でウエブに載架されるテンションロールと、
テンションロールを回転自在に支持する状態でテンショ
ンロールとともに上下動できるテンションロール支持部
と、一定の重量を備えるテンションウエイトと、テンシ
ョンウエイトとテンションロール支持部との間に介在さ
れるクラッチ手段と、クラッチ手段をオン／オフ制御
し、テンションウエイトに作用する重力を、必要に応じ
て、テンションロールを介してウエブに付加する制御部
とを有してなるようにしたものである。

［作用］ 本発明によれば、制御部が予め定められている張力調
整条件に基づいてクラッチ手段をオン／オフ制御する。
クラッチ手段がオンされると、テンションウエイトがテ
ンションロール支持部に一体化し、テンションウエイト
に作用している重力がテンションロールを介してウエブ
に付加され、ウエブに作用する張力を増大することとな
る。クラッチ手段がオフされると、テンションウエイト
とテンションロール支持部との一体化が解かれ、ウエブ
に付加されていたテンションウエイトに基づく張力が取
り除かれ、ウエブに作用する張力を減少することとな
る。

すなわち、本発明によれば、クラッチ手段をオン／オ
フ制御するので、テンションウエイトに作用する重力そ
のものをウエブに対して付加もしくは取り除き、ウエブ
に作用する張力を上記重力分だけ正確に増減できる。し
たがって、簡易な構成により、必要な張力を正確に得る
ことができる。

［実施例］ 第１図は本発明の一実施例に係る張力調整装置を一部
破断して示す平面図、第２図は第１図の正面図、第３図
は第１図の側面図、第４図は張力調整装置が適用されて
なるウエブ巻取装置の一例を模式的に示す正面図、第５
図はウエブ巻取装置のボビン装入／搬出部を示す模式
図、第６図はウエブ巻取装置のボビン持換部を示す模式
図、第７図はウエブ巻取装置の巻取部を示す模式図、第
８図はウエブ巻取装置の巻取作業順序を示す模式図であ
る。

ウエブ巻取装置10は、例えば第５図（Ａ）に示すよう
に、巻取ボビン1Aに一定量のウエブ２をその一端側から
巻取り、該ウエブ２の巻取ボビン1Aへの巻取り完了後の
他端自由端に巻取ボビン1Bを取着するものである。この
実施例のウエブ２は、複数のカラー要素（シアン、マゼ
ンタ、イエロー等）を長手方向に連続配置して１画面を
構成するカラーパターンを、該長手方向に繰り返して備
えるカラー印刷用感熱紙である。

ウエブ巻取装置10は、ウエブ供給モータ11、ウエブ供
給軸12、エッジ調整装置13、張力調整装置14、画面カウ
ント装置15、デフレクトロール16、ウエブ切断／接着装
置17、ウエブ巻取軸18、ウエブ巻取モータ19を有してい
る。

また、ウエブ巻取装置10は、ボビン装入／排出装置2
0、ボビントランスファ装置21、ボビン持換受台22を有
している。

以下、上記ウエブ巻取装置10によってボビン1Aにウエ
ブ２を巻取り、ウエブ２の巻取り後の自由端にボビン1B
を取着する１サイクルの巻取作業について説明する。

ボビン装入／排出装置20を構成するパレット23が、装
入受台24A、24Bにボビン1A、1Bを保持する状態で搬入ス
テーションから巻取ステーションに搬送されてくる。ボ
ビントランスファ装置21は、チャック25A、25Bにウエブ
２を巻取ったボビン1A、1Bをウエブ巻取軸18、ウエブ切
断／接着装置17から受取って搬送してくる（第５図
（Ａ））。

なお、ボビントランスファ装置21は、ガイドロッド26
に沿って移動するサドル27と、サドル27に支持されるシ
リンダ28によって上下動するヘッド29と、ヘッド29に配
設される４つのチャック25A〜25Dと、ヘッド29に支持さ
れて各チャック25A〜25Dを開閉する４つのシリンダ30
と、モータ31によって回動されてサドル27を往復動する
送りねじ32とからなっている。

ボビントランスファ装置21が、チャック25A、25Bに保
持している上記巻取り後のボビン1A、1Bをパレット23の
排出受台33A、33Bに受渡し、同時に、パレット23の装入
受台24A、24Bに保持されているボビン1A、1Bをチャック
25C、25Dに受取る（第５図（Ｂ））。

なお、上記、の作業終了後、パレット23は上記巻
取ステーションから搬出ステーションの側に搬送され、
巻取ステーションには新たなパレット23が搬入される。

ボビントランスファ装置21のチャック25Dに保持して
いるボビン1Bをボビン持換受台22に移載し（第６図
（Ａ））、このボビン1Bをボビントランスファ装置21の
チャック25Bに持換える（第６図（Ｂ））。

前サイクルでウエブ巻取軸18にセットされたボビン1A
に一定量のウエブ２が巻取られた状態下で、ウエブ切断
／接着装置17が作動する。

ウエブ切断／接着装置17は、第７図に示されるように
ウエブ２の幅方向に横断移動してウエブ２を切断する切
断刃34と、ウエブ２の切断／接着時にウエブ２の切断領
域の両側を新たなボビン1A、1Bの巻芯1Cに押圧保持する
左右の押圧保持部35と、切断されたウエブ２の両端部の
それぞれを上記ボビン1A、1Bの巻芯1Cに予め設けられて
いる両面粘着テープ1D（第８図（Ａ）参照）に貼着する
左右の接着部36とからなる。押圧保持部35は真空吸引部
35Aを備え、接着部36は真空吸引部36Aを備えている。

すなわち、ウエブ切断／接着装置17は、まず、シリン
ダ37によって押圧保持部35、接着部36の全体を前進さ
せ、押圧保持部35をウエブ２のパスラインに設定する。
この時、ボビントランスファ装置21のチャック25B、25C
に保持されているボビン1B、1Aの各巻芯1Cが、各押圧保
持部35に対向して、各押圧保持部35との間にウエブ２を
挟圧するとともに、ボビントランスファ装置21のチャッ
ク25Aがウエブ巻取軸18にセットされている巻取完了後
のボビン1Aを保持する（第７図（Ａ））。

次に、ウエブ切断／接着装置17の切断刃34が両押圧保
持部35の中間点をウエブ２の幅方向に横断移動してウエ
ブ２を切断する（第７図（Ａ））。

次に、ウエブ切断／接着装置17の左右の接着部36が、
シリンダ38の作動によって該シリンダ38による前進方向
への拘束を解除され、ばね39の弾発力によって前進し、
真空吸引部36Aに吸着していた切断後のウエブ２の両端
部をボビン1A、1Bの巻芯1Cに設けられている両面粘着テ
ープ1Dに貼着する（第７図（Ｂ））。

ボビントランスファ装置21は、ウエブ２を巻取り完了
して一対となったボビン1A、1Bをチャック25A、25Bに保
持するとともに、巻取り前のウエブ２の一端を接着され
たボビン1Aをチャック25Cに保持し、このチャック25Cに
保持されているボビン1Aをウエブ巻取軸18にセットする
（第７図（Ｃ））。

なお、チャック25A、25Bにウエブ２を巻取った後のボ
ビン1A、1Bを保持するのみとなるボビントランスファ装
置21は、前記のボビン装入／排出装置20に戻る。

ボビントランスファ装置21のチャック25Cに保持され
ていたボビン1Aが前述のようにしてウエブ巻取軸18にセ
ットされると（第８図（Ｂ））、ウエブ供給モータ11の
駆動により、ウエブ供給軸12に装着されているウエブ原
反ロール３からウエブ２が巻出される。ウエブ２は、エ
ッジ調整装置13、張力調整装置14、画面カウント装置1
5、デフレクトロール16を経て、巻取軸18に装着されて
いるボビン1Aに巻取られる（第８図（Ｃ）、（Ｄ））。

なお、巻取軸18はウエブ巻取モータ19によって駆動さ
れる。エッジ調整装置13はウエブ２の中央部が常にパス
ラインセンタに一致する状態で移送されるように自動調
整する。張力調整装置14はウエブ２に作用する張力を調
整する。画面カウント装置15はボビン1Aに巻取られるウ
エブ２の画面数をカウントし、一定量（一定画面数）の
ウエブ２がボビン1Aに巻取られることを検知した時に巻
取モータ19を停止可能とする。なお、画面カウント装置
15はホトトランジスタからなるセンサ40により、ウエブ
２の各画面の移送方向における色調変化をとらえること
により、ウエブ２の画面数をカウントする。

これにより、ボビン1Aに一定量のウエブ２が巻取られ
ると、１サイクルの巻取り作業を完了し、ウエブ２を巻
取られたボビン1Aは次のサイクルで前記の作業に供さ
れる。

以下、本発明の一実施例としての上記張力調整装置14
について詳細に説明する。

張力調整装置14は、第１図〜第３図に示すように、ウ
エブ２と転接する状態でウエブ２に載架されるテンショ
ンロール41と、テンションロール41を回転自在に支持す
る状態でテンションロール41とともに揺動方向に上下動
できるテンションアーム（テンションロール支持部）42
を有している。テンションアーム42は、架台43に軸支さ
れる支軸44の一端に一体化されている。支軸44の他端は
電磁クラッチ45の一方の軸45Aに固定され、電磁クラッ
チ45の他方の軸45Bにはウエイトアーム46が固定されて
いる。ウエイトアーム46の先端部には一定の重量を備え
るテンションウエイト47が設けられている。

電磁クラッチ45は制御部48によってオン／オフ制御さ
れ、軸45Aと45Bとを接続もしくは切離し可能とされてい
る。

制御部48は、ウエブ２がボビン1Aの巻芯1Cに設けられ
ている両面粘着テープ1Dに貼着された第８図（Ｂ）の状
態から第８図（Ｃ）に示すように少なくとも１巻の予め
定められる所定巻数だけ巻取られる間は、電磁クラッチ
45をオフ制御する。これにより、ウエブ２にはテンショ
ンローラー41およびテンションアーム42の重量に基づく
比較的小さい張力のみが作用し、ウエブ２と両面粘着テ
ープ1Dの接着状態が強い張力によって剥離することが防
止される。

制御部48は、ウエブ２が上記の所定巻数を超えてウ
エブ1Aの巻芯1Cに巻取られた時以降、巻取り完了まで、
電磁クラッチ45をオン制御する。これにより、ウエブ２
にはテンションロール41およびテンションアーム42の重
量に基づく張力に加え、ウエイトアーム46、テンション
ウエイト47の重量に基づく張力が付加され、ウエブ２に
巻きしわを与えず、かつ伸び歪を与えることのない適正
な張力をウエブ２に作用し、ウエブ２の適正な巻姿を形
成する。なお、この時、ウエブ２に作用する張力は、巻
芯1Cに少なくとも１巻以上巻取られている巻取ウエブの
摩擦力と略つり合うから、ウエブ２と両面粘着テープ1D
との接着領域を剥離することがない。

なお、制御部48は、上記電磁クラッチ45のオン／オフ
制御の切換タイミングを、前記ウエブ巻取モータ19に設
けたエンコーダ49の出力に基づき、ボビン1Aの巻芯1Cに
巻取られたウエブ２の巻数を検出することにより行な
う。

ここで、張力調整装置14は、テンションウエイト47を
張力付与のための適正作業位置に設定するロータリーア
クチュエータ50を有している。ロータリーアクチュエー
タ50は、制御部48による電磁クラッチ45のオン制御前
に制御部48により正転駆動され、その出力軸に固定され
ている持上アーム51を下限位置から上限位置に回動し、
待機位置に落下しているウエイトアーム46を適正作業位
置に持上げて保持するとともに、制御部48による電磁
クラッチ45のオン制御と同一タイミングで制御部48によ
り逆転駆動され、持上アーム51を上限位置から下限位置
に回動する。上記により、持上アーム51が上限位置か
ら下限位置に回動する時、ウエイトアーム46はテンショ
ンアーム42と一体化され、その適正作業位置に残留す
る。なお、ウエイトアーム46が待機位置にある時、ウエ
イトアーム46はストッパ軸52によって保持される。

また、張力調整装置14は、テンションアーム42の現在
位置を検出するポテンショメータ53を備えている。54A
は支軸44に固定されるギア、54Bはポテンショメータ53
の入力軸に固定されるギアである。ウエブ巻取装置10
は、ポテンショメータ53による検出の結果、テンション
アーム42が第２図に示す標準作業位置よりウエブ巻取軸
18の側（＋θ）に移動する時、ウエブ供給モータ11によ
る原反ロール３の回転速度を増速し、テンションアーム
42が巻取軸18の反対側（−θ）に移動する時、原反ロー
ル３の回転速度を減速する。これにより、ウエブ巻取装
置10は、テンションロール41が上下動しても、ウエブ２
がパスライン内でたるんだり、伸び歪を生ずるような過
大な引張りを受けることのないように、原反ロール３か
らのウエブ２の送り速度を増減速制御することとしてい
る。

また、張力調整装置14は、テンションアーム42が標準
作業位置から過度に揺動しないように、適正揺動範囲の
上下に上下のストッパローラー55A、55Bを設けている。
また、張力調整装置14は、支軸44に固定されているカム
56によって作動するリミットスイッチ57を備え、テンシ
ョンアーム42が上下のストッパローラー55A、55Bに接す
ることとなる時、ウエブ巻取り装置10の全体を停止す
る。

次に、上記実施例の作用について説明する。

本発明によれば、制御部48が予め定められている張力
調整条件に基づいて電磁クラッチ45をオン／オフ制御す
る。電磁クラッチ45がオンされると、テンションウエイ
ト47がテンションアーム42に一体化し、テンションウエ
イト47に作用している重力がテンションロール41を介し
てウエブ２に付加され、ウエブ２に作用する張力を増大
することとなる。電磁クラッチ45がオフされると、テン
ションウエイト47とテンションアーム42との一体化が解
かれ、ウエブ２に付加されていたテンションウエイト47
に基づく張力が取除かれ、ウエブ２に作用する張力を減
少することとなる。

すなわち、本発明によれば、電磁クラッチ45をオン／
オフ制御するのみで、テンションウエイト47に作用する
重力そのものをウエブ２に対して付加もしくは取除き、
ウエブ２に作用する張力を上記重力分だけ正確に増減で
きる。したがって、簡易な構成により、必要な張力を正
確に得ることができる。

なお、本発明の実施においては、テンションロール支
持部に対して、複数組のクラッチ手段およびテンション
ウエイトを設け、各テンションウエイトに作用する重力
が必要に応じて順次連続的にウエブに付加できるように
してもよい。これによれば、ウエブに作用する張力制御
を多段階化できる。

また、本発明の実施においては、テンションロール支
持部が何らかのガイドに沿って直線方向に移動するもの
であってもよい。

［発明の効果］ 以上にように、本発明によれば、クラッチ手段をオン
／オフ制御するのみで、テンションウエイトに作用する
重力そのものをウエブに対して付加もしくは取除き、ウ
エブに作用する張力を上記重力分だけ正確に増減でき
る。したがって、簡易な構成により、必要な張力を正確
に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る張力調整装置を一部破
断して示す平面図、第２図は第１図の正面図、第３図は
第１図の側面図、第４図は張力調整装置が適用されてな
るウエブ巻取装置の一例を模式的に示す正面図、第５図
はウエブ巻取装置のボビン装入／搬出部を示す模式図、
第６図はウエブ巻取装置のボビン持換部を示す模式図、
第７図はウエブ巻取装置の巻取部を示す模式図、第８図
はウエブ巻取装置の巻取作業順序を示す模式図である。 ２……ウエブ、14……張力調整装置、41……テンション
ロール、42……テンションアーム（テンションロール支
持部）、45……電磁クラッチ（クラッチ手段）、47……
テンションウエイト、48……制御部。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ウエブの移送時に該ウエブに作用する張力
   を調整するウエブの張力調整装置において、ウエブと転
   接する状態でウエブに載架されるテンションロールと、
   テンションロールを回転自在に支持する状態でテンショ
   ンロールとともに上下動できるテンションロール支持部
   と、一定の重量を備えるテンションウエイトと、テンシ
   ョンウエイトとテンションロール支持部との間に介在さ
   れるクラッチ手段と、クラッチ手段をオン／オフ制御
   し、テンションウエイトに作用する重力を、必要に応じ
   て、テンションロールを介してウエブに付加する制御部
   とを有してなることを特徴とするウエブの張力調整装
   置。