JP5759501B2 - Guide roll and web conveying device - Google Patents

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  • Registering, Tensioning, Guiding Webs, And Rollers Therefor (AREA)

Description

本発明は、ウェブの搬送を回転動作により案内するガイドロール及びそのガイドロールを備えたウェブ搬送装置に関する。   The present invention relates to a guide roll that guides the conveyance of a web by a rotation operation, and a web conveyance device including the guide roll.

従来より、例えば、巻取装置等には、ウェブの連続搬送を回転動作により案内する複数のガイドロールが設けられている。該ガイドロールの外周面のウェブ接触領域において、ウェブの搬送中にウェブが回転軸心方向に波状となるように撓んで臨界座屈荷重に達してしまうと折れジワが発生するので、上記ガイドロールには、ウェブに折れジワが発生しないように様々な工夫が凝らされている。   Conventionally, for example, a winding device or the like is provided with a plurality of guide rolls that guide continuous conveyance of a web by a rotating operation. In the web contact region on the outer peripheral surface of the guide roll, bending wrinkles are generated when the web is bent so as to be wavy in the direction of the axis of rotation and reaches a critical buckling load. Has been devised in various ways to prevent the web from being folded and wrinkled.

例えば、特許文献1に開示されているガイドロール外周面には、回転軸心方向中央を境として螺旋状に対称に延びる凹条溝が形成されている。該凹条溝は、回転軸心方向中央から回転方向に行くにつれて次第に回転軸心方向外側に位置し、その幅は、回転軸心方向中央から外側に行くにつれて次第に広くなっている。   For example, on the outer peripheral surface of the guide roll disclosed in Patent Document 1, a concave groove extending symmetrically in a spiral shape with respect to the center in the rotational axis direction is formed. The concave groove is gradually located on the outer side in the rotational axis direction as it goes from the center in the rotational axis direction to the rotational direction, and its width gradually becomes wider from the center in the rotational axis direction to the outside.

そして、ガイドロール外周面の凹条溝を除く箇所は、ウェブに対して回転軸心方向の複数箇所で断続的に接触しており、上記ガイドロールが回転すると、断続的に接触する接触領域が回転軸心方向中央から外側に次第に移動することで摩擦抵抗によって搬送中のウェブを回転軸心方向外側に引き伸ばすようになっている。   And the place except the concave groove of the guide roll outer peripheral surface is in intermittent contact with the web at a plurality of locations in the direction of the rotation axis, and when the guide roll rotates, the contact area that comes into contact intermittently By gradually moving outward from the center in the rotational axis direction, the web being conveyed is stretched outward in the rotational axis direction by frictional resistance.

特開2000−109252号公報(段落0008,0009欄、図1)Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-109252 (paragraphs 0008 and 0009, FIG. 1)

ところで、近年、巻取装置等では、例えば、厚みが10μm以下の薄くて滑り易いウェブを搬送する要求が高まってきている。このようなウェブは、温度変化等の外乱の影響を受けて回転軸心方向に撓み易く、単に特許文献1の如きガイドロールの外周面に凹条溝を形成するだけでは、折れジワの発生を完全に防止するのが困難であった。   By the way, in recent years, in a winding device or the like, for example, there is an increasing demand for conveying a thin and slippery web having a thickness of 10 μm or less. Such a web is easily bent in the direction of the axis of rotation under the influence of disturbance such as a temperature change, and if a groove is formed on the outer peripheral surface of a guide roll as in Patent Document 1, bending wrinkles are not generated. It was difficult to prevent completely.

また、ガイドロールの外周面に凹条溝を形成すると、凹条溝内にゴミが留まり易くメンテナンスが煩雑であるとともに、ウェブがガイドロールに案内される際に凹条溝の開放側縁部によってウェブの表面に傷がついてしまうおそれがある。   Further, when the groove groove is formed on the outer peripheral surface of the guide roll, dust is liable to remain in the groove groove and maintenance is complicated, and when the web is guided to the guide roll, the opening side edge of the groove groove There is a risk of scratching the web surface.

本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、厚みが薄くて滑り易いウェブを折れジワや傷を発生させることなく搬送できるメンテナンスが容易なガイドロール及びそのガイドロールを備えたウェブ搬送装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of such a point, and the object of the present invention is to provide a guide roll that can be easily transported without causing wrinkles or scratches on a thin and slippery web, and its guide roll. It is providing the web conveyance apparatus provided with the guide roll.

上記の目的を達成するために、本発明は、ガイドロール外周面に摩擦抵抗の高い螺旋帯を設けるとともに、螺旋帯の形状に工夫を凝らしたことを特徴とする。   In order to achieve the above object, the present invention is characterized in that a spiral band having high frictional resistance is provided on the outer peripheral surface of the guide roll, and the shape of the spiral band is devised.

具体的には、連続して搬送されるウェブを回転動作により案内するガイドロールを対象とし、次のような解決手段を講じた。   Specifically, the following solution was taken for a guide roll that guides a continuously conveyed web by a rotating operation.

すなわち、第1の発明では、回転軸心方向中央を境として螺旋状に対称に延び、回転軸心方向中央から回転方向に行くにつれて次第に回転軸心方向外側に位置する螺旋帯が外周面に設けられ、該螺旋帯は、当該螺旋帯を除く箇所と面一であるとともに上記螺旋帯を除く箇所より摩擦抵抗が高くなっており、上記螺旋帯の幅は、回転軸心方向中央から外側に行くにつれて次第に広くなっていることを特徴とする。   That is, in the first aspect of the invention, the outer circumferential surface is provided with a spiral band extending symmetrically in a spiral shape with the center in the rotational axis direction as a boundary, and gradually positioned outward in the rotational axis direction from the center in the rotational axis direction. The spiral band is flush with the location excluding the spiral zone and has a higher frictional resistance than the location excluding the spiral zone, and the width of the spiral zone goes outward from the center in the rotational axis direction. It is characterized by becoming wider gradually.

第2の発明では、ウェブ搬送装置が、上記ウェブを回転動作により巻き取る巻取軸と、該巻取軸のウェブ搬送方向上流側に接近配置され、上記巻取軸に巻き取られる直前のウェブを案内する請求項1又は2に記載のガイドロールとを備えていることを特徴とする。   In the second aspect of the invention, the web conveyance device winds up the web by a rotating operation, and the web immediately before being wound around the take-up shaft, arranged close to the upstream side of the take-up shaft in the web conveyance direction. The guide roll according to claim 1 or 2 is provided.

第1の発明では、螺旋帯の回転軸心方向の複数箇所で断続的にウェブに接触する接触領域の面積が回転軸心方向外側に行くにつれて次第に広くなるので、螺旋帯によってウェブを回転軸心方向外側に引き伸ばす力が回転軸心方向中央部より回転軸心方向端部の方が大きくなる。したがって、外乱等によって不意にウェブに対して回転軸心方向内側に向かう力が加わっても、ウェブを回転軸心方向外側に引き伸ばそうとする力の向きが回転軸心方向内側に反転し難くなり、厚みが薄くて滑り易いウェブであっても折れジワの発生を防止することができる。また、特許文献1の如き凹条溝が外周面にないので、凹条溝内にゴミが留まってメンテナンスが煩わしいといったことがなく、しかも、ウェブの表面に傷をつけずにウェブを案内することができる。   In the first invention, the area of the contact region that intermittently contacts the web at a plurality of locations in the rotational axis direction of the spiral band gradually increases as it goes outward in the rotational axis direction. The force that extends outward in the direction is greater at the end in the direction of the rotation axis than at the center in the direction of the rotation axis. Therefore, even if a force toward the inner side of the rotation axis is unexpectedly applied to the web due to a disturbance or the like, the direction of the force for extending the web to the outer side of the rotation axis is not easily reversed to the inner side of the rotation axis. Even if the web is thin and slippery, it is possible to prevent the occurrence of folding wrinkles. Moreover, since there is no groove on the outer peripheral surface as in Patent Document 1, dust does not stay in the groove and the maintenance is not troublesome, and the web is guided without damaging the surface of the web. Can do.

第2の発明では、ウェブに折れジワが発生していない状態でウェブを巻取軸で巻き取るので、巻取軸によるウェブの巻取不良を防ぐことができる。   In the second invention, since the web is taken up by the take-up shaft in a state where the web is not bent and wrinkled, it is possible to prevent the web from being poorly wound by the take-up shaft.

本発明の実施形態に係るウェブ搬送装置の概略正面図である。It is a schematic front view of the web conveyance apparatus which concerns on embodiment of this invention. 図1のA矢視図である。It is A arrow directional view of FIG. 図1のB−B線における断面図である。It is sectional drawing in the BB line of FIG. ウェブに加わる回転軸心方向外側への力の大きさを計測する計測装置の概略正面図である。It is a schematic front view of the measuring device which measures the magnitude | size of the force to the outer side of the rotating shaft direction added to a web. 本発明の実施形態に係るガイドロールを用いて図4の装置で実験した結果を示すデータである。It is data which shows the result of having experimented with the apparatus of FIG. 4 using the guide roll which concerns on embodiment of this invention.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The following description of the preferred embodiment is merely exemplary in nature.

図1は、本発明の実施形態に係るウェブ搬送装置1を示す。該ウェブ搬送装置1は、図示しない印刷機で印刷が施された厚みが10μm以下の薄くて柔らかい長尺状のプラスチックフィルムからなるウェブWをロール状に巻き取るものである。   FIG. 1 shows a web transport apparatus 1 according to an embodiment of the present invention. The web conveyance device 1 is a device for winding a web W made of a thin and soft long plastic film having a thickness of 10 μm or less printed by a printing machine (not shown) into a roll shape.

上記ウェブ搬送装置1は、正面視で略三角形状をなす支持台10と、水平方向に延びる回転軸2cにより上記支持台10に回転可能に軸支された回転体2とを備え、該回転体2は、水平方向に所定の間隔をあけて対向配置されている。   The web transfer device 1 includes a support base 10 having a substantially triangular shape when viewed from the front, and a rotary body 2 rotatably supported on the support base 10 by a rotary shaft 2c extending in the horizontal direction. 2 are opposed to each other with a predetermined interval in the horizontal direction.

上記両回転体2は、回転中心を挟んで180°反対方向に延びるアーム部2a、2bを備え、両アーム部2aの先端間及び両アーム部2bの先端間には、それぞれ回転軸心が水平方向に向く巻取軸21が回転可能に軸支されている。   The two rotating bodies 2 are provided with arm portions 2a and 2b extending in opposite directions by 180 ° across the rotation center, and the rotation axis is horizontal between the distal ends of both arm portions 2a and between the distal ends of both arm portions 2b. A winding shaft 21 facing in the direction is rotatably supported.

上記両アーム部2aの先端間に軸支された巻取軸21のウェブW搬送方向上流側には、ガイドロール5が接近配置され、該ガイドロール5は、上記巻取軸21に巻き取られる直前のウェブWを回転動作により案内するようになっている。   A guide roll 5 is disposed close to the upstream side in the web W conveyance direction of the take-up shaft 21 that is pivotally supported between the ends of the both arm portions 2a, and the guide roll 5 is taken up by the take-up shaft 21. The immediately preceding web W is guided by a rotating operation.

そして、上記巻取中の巻取軸21がウェブWをロール状に所定量巻き取ると、図示しない切断カッターによりウェブWを切断して上記両アーム部2aの先端間に軸支された巻取軸21の巻き取りを終了するとともに、上記両アーム部2bの先端間に軸支された未巻取の巻取軸21でウェブWを巻き取り始めるようになっている。   When the winding shaft 21 during winding winds up the web W in a roll shape by a predetermined amount, the web W is cut by a cutting cutter (not shown), and the winding is pivotally supported between the ends of the arm portions 2a. The winding of the shaft 21 is finished, and the web W is started to be wound by the unwinding winding shaft 21 pivotally supported between the ends of the both arm portions 2b.

また、ウェブWの巻き取りを終了した巻取軸21を回転体2から取り外した後、当該回転体2を回転させてアーム部2aとアーム部2bとの位置を変えるようになっている。   In addition, after the winding shaft 21 that has finished winding the web W is removed from the rotating body 2, the rotating body 2 is rotated to change the positions of the arm portion 2a and the arm portion 2b.

上記ガイドロール5は、図2及び図3に示すように、炭素繊維強化プラスチックからなる円筒状のロール本体51を備え、該ロール本体51の外周には、ゴム材料で形成された表皮層52が形成されている。   2 and 3, the guide roll 5 includes a cylindrical roll body 51 made of carbon fiber reinforced plastic, and a skin layer 52 formed of a rubber material is provided on the outer periphery of the roll body 51. Is formed.

該表皮層52には、回転軸心方向中央を境として螺旋状に対称に延びる凹条溝53が複数形成され、該各凹条溝53は、回転軸心方向中央から回転方向に行くにつれて次第に回転軸心方向外側に位置している。   The skin layer 52 is formed with a plurality of concave grooves 53 that extend in a spiral manner symmetrically with respect to the center in the rotational axis direction, and each concave groove 53 gradually increases in the rotational direction from the center in the rotational axis direction. It is located on the outer side in the rotational axis direction.

上記凹条溝53には、ゴム材料が充填され、当該ゴム材料は螺旋帯54aを構成していて、当該螺旋帯54aは、回転軸心方向の複数箇所で断続的にウェブWに接触する接触領域Zを有している。   The concave groove 53 is filled with a rubber material, and the rubber material constitutes a spiral band 54a. The spiral band 54a is in contact with the web W intermittently at a plurality of locations in the rotational axis direction. A region Z is included.

上記螺旋帯54aは、ガイドロール5において外周面52aの上記螺旋帯54aを除く箇所より摩擦抵抗が高く、螺旋帯54aの表面は、上記外周面52aの上記螺旋帯54aを除く箇所と面一となっている。   The spiral band 54a has higher frictional resistance than the portion of the outer peripheral surface 52a except the spiral band 54a in the guide roll 5, and the surface of the spiral band 54a is flush with the portion of the outer peripheral surface 52a except the spiral band 54a. It has become.

そして、上記接触領域Zの幅Hは、回転軸心方向中央から外側に行くにつれて次第に広くなっていて、各螺旋帯54aの回転軸心方向中央部分の幅hが10mm、各螺旋帯54aの回転軸心方向端部の幅hが30mmとなっている。 The width H of the contact region Z is gradually increased from the center in the rotation axis direction to the outer side, the width h 1 of the center portion in the rotation axis direction of each spiral band 54a is 10 mm, width h 2 of the rotation axis direction end portion is a 30 mm.

尚、好ましい上記ガイドロール5の各部寸法は、回転軸心方向の長さL=600〜3000mm、外径D=60〜180mm、螺旋帯54aの捻れ角θ=45°以下、回転軸心方向中央部の螺旋帯54aの幅h=10〜20mm、回転軸心方向中央部の螺旋帯54aの幅h=20〜40mm及びウェブWに対する抱き角θ=40°以下である。 The preferred dimensions of the guide roll 5 are as follows: length L = 600 to 3000 mm in the rotational axis direction, outer diameter D = 60 to 180 mm, twist angle θ 1 = 45 ° or less of the spiral band 54a, and the rotational axis direction. The width h 1 of the central spiral band 54 a is 10 to 20 mm, the width h 2 of the central spiral band 54 a is 20 to 40 mm, and the holding angle θ 2 with respect to the web W is 40 ° or less.

次に、本発明の実施形態に係るガイドロール5を用いて実験した結果について説明する。   Next, the result of experiment using the guide roll 5 according to the embodiment of the present invention will be described.

図4は、ウェブWを案内するガイドロール5がウェブWに対してどれくらい回転軸心方向外側に力を加えるかを計測する計測装置6である。   FIG. 4 shows a measuring device 6 that measures how much force the guide roll 5 that guides the web W applies to the web W outward in the rotational axis direction.

該計測装置6は、上記ガイドロール5をフロアから上方に離間した位置において回転可能に軸支する一対のサイドフレーム7を備え、上記ガイドロール5のウェブ搬送方向上流側には、当該ガイドロール5に案内される直前のウェブWの幅方向中央を切断する切断カッター8が設けられている。尚、ガイドロール5の回転軸心から切断カッター8までの距離hは、300mmである。   The measuring device 6 includes a pair of side frames 7 that rotatably support the guide roll 5 at a position spaced upward from the floor, and the guide roll 5 is disposed upstream of the guide roll 5 in the web conveyance direction. A cutting cutter 8 is provided for cutting the center in the width direction of the web W immediately before being guided by. The distance h from the rotation axis of the guide roll 5 to the cutting cutter 8 is 300 mm.

そして、上記ガイドロール5に案内された直後のウェブWの切断箇所の離間距離Sを計測することにより、ウェブWをガイドロール5で案内する際におけるウェブWに加わる回転軸心方向外側の力の大きさが分かるようになっている。   Then, by measuring the separation distance S of the cut portion of the web W immediately after being guided by the guide roll 5, the force on the outer side in the rotational axis direction applied to the web W when the web W is guided by the guide roll 5. You can see the size.

図5は、螺旋帯54aの無いガイドロール5、幅Hが一定の接触領域Zを有するガイドロール5及び本発明のガイドロール5の各々の上記離間距離Sを上記計測装置6を用いて計測したデータである。   FIG. 5 shows a measurement using the measuring device 6 for the separation distance S of each of the guide roll 5 having no spiral band 54a, the guide roll 5 having a contact area Z having a constant width H, and the guide roll 5 of the present invention. It is data.

図5の結果から判るように、ガイドロール5の外周面52aに螺旋帯54aを設けた方がウェブWに加える回転軸心方向外側の力が大きく、しかも、接触領域Zの幅Hを回転軸心方向中央から外側に行くにつれて次第に広くした方がさらに回転軸心方向外側の力が大きくなることを確認できた。   As can be seen from the results of FIG. 5, the outer circumferential surface 52a of the guide roll 5 provided with the spiral band 54a has a greater force on the web W on the outer side in the rotational axis direction, and the width H of the contact area Z is set to the rotational axis It has been confirmed that the force on the outer side in the direction of the rotational axis becomes larger as the width increases from the center to the outer side.

以上より、本発明の実施形態によると、螺旋帯54aの回転軸心方向の複数箇所で断続的にウェブWに接触する接触領域Zの面積が回転軸心方向外側に行くにつれて次第に広くなるので、螺旋帯54aによってウェブWを回転軸心方向外側に引き伸ばす力が回転軸心方向中央部より回転軸心方向端部の方が大きくなる。したがって、外乱等によって不意にウェブWに対して回転軸心方向内側に向かう力が加わっても、ウェブWを回転軸心方向外側に引き伸ばそうとする力の向きが回転軸心方向内側に反転し難くなり、厚みが薄くて滑り易いウェブWであっても折れジワの発生を防止することができる。また、特許文献1の如き凹条溝が外周面にないので、凹条溝にゴミが留まってメンテナンスが煩わしいといったことがなく、しかも、ウェブWの表面に傷をつけずにウェブWを案内することができる。   From the above, according to the embodiment of the present invention, the area of the contact region Z that intermittently contacts the web W at a plurality of locations in the rotational axis direction of the spiral band 54a gradually increases toward the outside in the rotational axis direction. The force for extending the web W outward in the rotational axis direction by the spiral band 54a is greater at the end in the rotational axis direction than at the central part in the rotational axis direction. Therefore, even if a force toward the web W inward in the rotational axis direction is unexpectedly applied to the web W due to a disturbance or the like, the direction of the force to stretch the web W outward in the rotational axis direction is reversed inward in the rotational axis direction. Even if it is the web W which becomes difficult and is thin and slippery, generation | occurrence | production of a folding wrinkle can be prevented. Further, since the groove groove as in Patent Document 1 is not provided on the outer peripheral surface, dust does not remain in the groove groove and maintenance is not troublesome, and the web W is guided without damaging the surface of the web W. be able to.

また、本発明のウェブ搬送装置1は、ウェブWに折れジワが発生していない状態でウェブWを巻取軸21で巻き取るので、巻取軸21によるウェブWの巻取不良を防ぐことができる。   Moreover, since the web conveyance apparatus 1 of this invention winds up the web W with the winding shaft 21 in the state in which the web W is not bent and wrinkles generate | occur | produced, it can prevent the winding defect of the web W by the winding shaft 21. it can.

尚、本発明の実施形態では、表皮層52をゴム材料で形成しているが、これに限らず、ガイドロール5の外周面52aにおいて、螺旋帯54aが、当該螺旋帯54aを除く箇所より摩擦抵抗が高くなるのであれば、その他の材料で形成してもよい。   In the embodiment of the present invention, the skin layer 52 is formed of a rubber material. However, the present invention is not limited to this. On the outer peripheral surface 52a of the guide roll 5, the spiral band 54a is more rubbed than the portion excluding the spiral band 54a. Other materials may be used as long as resistance increases.

また、本発明の実施形態では、外周面52aに螺旋帯54aを複数設けているが、外周面52aに螺旋帯54aが1つであってもよい。   In the embodiment of the present invention, a plurality of spiral bands 54a are provided on the outer peripheral surface 52a. However, one spiral band 54a may be provided on the outer peripheral surface 52a.

また、本発明の実施形態のガイドロール5は、炭素繊維強化プラスチックで形成されているが、金属で形成されていてもよい。   Moreover, although the guide roll 5 of the embodiment of the present invention is formed of carbon fiber reinforced plastic, it may be formed of metal.

さらに、本発明の実施形態では、ウェブ搬送装置1におけるウェブWの搬送にガイドロール5を適用したが、これに限らず、塗工装置や印刷装置のウェブWの搬送にもガイドロール5を適用することができる。また、ガイドロール5を巻取装置のタッチロールやニップロールにも適用することができる。   Furthermore, in the embodiment of the present invention, the guide roll 5 is applied to the conveyance of the web W in the web conveyance apparatus 1, but the guide roll 5 is not limited to this and is also applied to the conveyance of the web W of the coating apparatus or the printing apparatus. can do. Further, the guide roll 5 can be applied to a touch roll and a nip roll of a winding device.

本発明は、ウェブの搬送を回転動作により案内するガイドロール及びそのガイドロールを備えたウェブ搬送装置に適している。   The present invention is suitable for a guide roll that guides the conveyance of a web by a rotating operation and a web conveyance apparatus that includes the guide roll.

1 ウェブ搬送装置
5 ガイドロール
52a 外周面
54a 螺旋帯
W ウェブ
Z 接触領域
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Web conveyance apparatus 5 Guide roll 52a Outer peripheral surface 54a Spiral belt W Web Z Contact area

Claims (2)

連続して搬送されるウェブを回転動作により案内するガイドロールであって、
回転軸心方向中央を境として螺旋状に対称に延び、回転軸心方向中央から回転方向に行くにつれて次第に回転軸心方向外側に位置する螺旋帯が外周面に設けられ、
該螺旋帯は、当該螺旋帯を除く箇所と面一であるとともに上記螺旋帯を除く箇所より摩擦抵抗が高くなっており、
上記螺旋帯の幅は、回転軸心方向中央から外側に行くにつれて次第に広くなっていることを特徴とするガイドロール。
A guide roll that guides a continuously conveyed web by a rotating operation,
A spiral band extending symmetrically in a spiral shape from the center of the rotation axis direction as a boundary, and gradually positioned on the outer side in the rotation axis direction from the center of the rotation axis direction to the rotation direction is provided on the outer peripheral surface,
The spiral band is flush with the location excluding the spiral zone and has a higher frictional resistance than the location excluding the spiral zone,
The guide roll characterized in that the width of the spiral band gradually increases from the center in the direction of the rotation axis toward the outside.
上記ウェブを回転動作により巻き取る巻取軸と、
該巻取軸のウェブ搬送方向上流側に接近配置され、上記巻取軸に巻き取られる直前のウェブを案内する請求項1に記載のガイドロールとを備えていることを特徴とするウェブ搬送装置。
A winding shaft for winding the web by a rotating operation;
A web transport apparatus comprising: a guide roll according to claim 1 which is disposed close to the upstream side of the winding shaft in the web transport direction and guides the web immediately before being wound on the winding shaft. .
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