JP5857833B2

JP5857833B2 - 複数の原反からウェブを同時給送可能なウェブ搬送装置

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Publication number: JP5857833B2
Application number: JP2012070213A
Authority: JP
Inventors: 矢明徳大; 原昇上; 口裕崇田; 木慎一郎高; 島正幸長; 口章谷
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2012-03-26
Filing date: 2012-03-26
Publication date: 2016-02-10
Anticipated expiration: 2032-03-26
Also published as: JP2013199379A

Description

本発明は、ウェブ搬送装置に関する。

図７を参照して、従来のウェブ搬送装置を含んだグラビア印刷機について説明する。図７は、従来のグラビア印刷機の構成の一例を示す概略図である。このグラビア印刷機は、図７に示すように、給送部５０２と、インフィード部５０３と、印刷部５０４と、アウトフィード部５０５と、巻取部５０６と、により構成されている。そして、ロール状の原反５００が、給送部５０２の給送軸にセットされるようになっている。当該給送軸が駆動されることに伴って、ロール状の原反からウェブ（紙、プラスチックフィルム、金属箔等の印刷対象物）５０１がインフィード部５０３に給送される。給送されるウェブ５０１は、インフィード部５０３を介して印刷部５０４へと給送され、当該印刷部５０４において印刷処理される。その後、アウトフィード部５０５を介して排送されて、巻取部５０６によって巻取られる。

図８は、従来の印刷機の給送機構部をより詳細に説明するための模式図である。図８の給送機構部は、ロール状の原反５００がセットされる給送軸５１０と、当該給送軸５１０によってロール状の原反５００から給送されるウェブ５０１を狭持して搬送するニップローラ５１１と、からなる。ニップローラ５１１は、回転駆動される駆動ローラ５１２と、当該駆動ローラ５１２と対向するように配置されて当該駆動ローラ５１２との間でウェブ５０１を押圧するゴムローラ５１３と、により構成されている。ロール状の原反５００が給送軸５１０にセットされた後、給送軸５１０の回転によってロール状の原反５００からウェブ５０１が給送される。給送されるウェブ５０１は、駆動ローラ５１２とゴムローラ５１３とによって狭持されながら搬送される。ここで、給送されるウェブ５０１の張力が、給送軸５１０の回転速度と駆動ローラ５１２の回転速度とを調整することによって制御される。

更に、図９を参照して、ウェブの張力とロール状の原反の径との関係について説明する。図９は、ロール状の原反の径とウェブの張力との関係を説明するための模式図である。

図９に示すように、従来の印刷装置の給送機構部において、相対的に大径である径ｒ_ａを有するロール状の原反と、相対的に小径である径ｒ_ｂを有するロール状の原反と、の両方が同一の給送軸５１０にセットされる場合を考える。この場合、給送軸５１０の回転によって各原反から給送されるウェブ５０１ａ（径ｒ_ａに対応）及びウェブ５０１ｂ（径ｒ_ｂに対応）は、駆動ローラ５１２とゴムローラ５１３とによって共通に狭持されながら搬送されていく。ここで、各原反の角速度と給送軸５１０の角速度ωとは当然に同一であるから、大きい径ｒ_ａの原反から給送されるウェブ５０１ａの給送速度Ｖ_ａの方が、小さい径ｒ_ｂの原反から給送されるウェブ５０１ｂの給送速度Ｖ_ｂより速くなる。そのため、ウェブ５０１ａに弛みが生じて張力が掛からなくなり、ウェブ５０１ａの給送が上手くいかなくなるか、あるいは、ウェブ５０１ｂに過大な張力が掛かってウェブ５０１ｂが破断してしまう、というおそれがある。

一方、給送軸に１つの幅の広いロール状の原反をセットして、処理工程の中でスリッタ装置等を利用してウェブを分断し、分断された複数のウェブを同時平行的に巻取るようなウェブ搬送装置は知られている（特許文献１）。しかしながら、複数のロール状の原反をセットすることができるウェブ搬送装置は知られていない。

特許第２８８８７０４号公報

本発明は、以上のような問題点に着目し、これを有効に解決すべく創案されたものである。本発明の目的は、複数のロール状の原反をセットすることができるウェブ搬送装置を提供することにある。

本件出願人は、複数の原反からウェブを同時給送可能なウェブ搬送装置を既に提案している（特願２０１１−１９４９８３）。本発明は、当該発明に対して更に改良を施したものである。

すなわち、本発明は、ロール状の第一原反がセットされる、中空空間を有する第一給送軸と、ロール状の第二原反がセットされる、中空空間を有する第二給送軸と、当該第二給送軸に対して前記第一給送軸の反対側に配置され、前記第一給送軸及び前記第二給送軸が各々中空のサイドギヤに接続された差動装置と、前記ロール状の第一原反及び前記ロール状の第二原反からそれぞれ給送されるウェブを共通に狭持して搬送するニップローラと、前記第一給送軸の中空空間、前記第二給送軸の中空空間及び前記差動装置の中空のサイドギヤを貫いて延びる駆動軸と、を備え、前記第一給送軸と前記第二給送軸とは、同軸に配置されており、前記第一給送軸は、前記第二給送軸の中空空間を貫いて延びて前記第二給送軸側にあるサイドギヤに接続されており、前記差動装置のピニオンシャフトが駆動軸に接続されていて、当該ピニオンシャフトが駆動軸の回転によって公転するようになっており、前記第一給送軸と前記第二給送軸との間に、互いに対する回転を抑制するための摩擦力増大要素が設けられていることを特徴とするウェブ搬送装置である。

本ウェブ搬送装置によれば、２つのロール状の原反がセットされる各給送軸の角速度差を許容することができるため、２つのロール状の原反の径に差が存在する場合であっても、各ウェブの張力を好適に制御することができる。このため、２つのロール状の原反からウェブを同時に給送可能な、実用に耐え得るウェブ搬送装置が実現できる。

また、本ウェブ搬送装置によれば、第一給送軸と第二給送軸との間に互いに対する回転を抑制するための摩擦力増大要素が設けられているため、第一給送軸及び第二給送軸の慣性モーメント差により駆動時（回転開始時）に速度差が生じて両原反の位相がずれてしまう、ということが抑制される。これの効果は、ウェブ継ぎ時に新しい原反をプリドライブする（新しい原反の周速とウェブ搬送速度とを一致させる）際において、顕著に有用なものである。また、第一給送軸と第二給送軸との両方に必ずトルク負荷がかかるという状態が保証されるため、給送中のウェブに不慮の切断（紙切れ）が生じた場合において、当該ウェブを給送していた給送軸のトルク負荷がゼロになって他方の給送軸が危険な程に高速に回転する、というおそれが効果的に抑制される。逆に、摩擦力増大要素が設けられていなければ、給送中のウェブに不慮の切断（紙切れ）が生じた場合において異常を判断して駆動軸を停止させることによって、他方の給送軸が高速に回転することは防止できるが、給送軸にトルク負荷がかからないため給送軸の回転が長時間止まらないという問題が残る。本ウェブ搬送装置では、第一給送軸と第二給送軸との間に摩擦力増大要素が設けられているため、そのような事態も抑制される。

好ましくは、摩擦力増大要素は、周方向に略均等に複数が設けられる。この場合、周方向においてバランス良く摩擦力を増大させることができるため、第一給送軸と第二給送軸との間の回転抑制効果を十分に提供することができる。

具体的には、摩擦力増大要素は、例えば、第二給送軸に固定されると共に第一給送軸の外周面に当接可能なパッド部材からなる。この場合、パッド部材は、例えばゴム製または樹脂製である。

この場合、好ましくは、パッド部材は、第二給送軸の径方向に伸縮可能な弾性体を介して、第二給送軸に固定される。この場合、当該弾性体が、パッド部材が受ける反力の作用を吸収することができるため、パッド部材の破損等を抑制できる。

また、好ましくは、パッド部材は、第二給送軸の径方向について位置調整可能に、第二給送軸に固定される。この場合、パッド部材の作用の程度を調整することができ、所望の摩擦力増大効果を得ることができる。第二給送軸の径方向についての位置調整可能な固定とは、例えば、第二給送軸の径方向に設けられたネジ孔内においてネジ込み量を調整可能なネジ部材を螺着させることによって実現可能である。

特に、第一給送軸が、前記第一原反がセットされる第一原反セット部と、前記差動装置のサイドギヤとの接続部と、前記第一原反セット部から前記接続部まで延びる中間部と、を有しており、前記第二給送軸が、前記第二原反がセットされる第二原反セット部と、前記差動装置のサイドギヤとの接続部と、前記第二原反セット部から前記接続部まで延びる中間部と、を有している場合においては、摩擦力増大要素が第一給送軸の中間部と第二給送軸の中間部との間に設けられていれば、前記位置調整作業（例えばネジ込み量調整作業）を容易に実施することが可能である。場合によっては、パッド部材を第一給送軸と当接しない位置にまで待避させることも可能である。

また、摩擦力増大要素は、電気的に制御可能な一般の電磁クラッチ装置によって構成されてもよい。

あるいは、本発明は、ロール状の第一原反がセットされる第一給送軸と、ロール状の第二原反がセットされる、中空空間を有する第二給送軸と、当該第二給送軸に対して前記第一給送軸の反対側に配置された差動装置と、前記ロール状の第一原反及び前記ロール状の第二原反からそれぞれ給送されるウェブを共通に狭持して搬送するニップローラと、を備え、前記第一給送軸と前記第二給送軸とは、同軸に配置されており、前記差動装置の２つのサイドギヤのうち前記第二給送軸側にあるサイドギヤが、中空空間を有していて、前記第二給送軸に接続されており、前記第一給送軸は、前記第二給送軸の中空空間及び前記第二給送軸が接続されたサイドギヤの中空空間を貫いて延びて、前記差動装置の他方のサイドギヤに接続されており、前記差動装置のピニオンギヤにそれぞれ対応するピニオンシャフトが駆動軸に接続されていて、当該ピニオンシャフトが前記駆動軸の回転によって公転するようになっており、前記第一給送軸と前記第二給送軸との間に、互いに対する回転を抑制するための摩擦力増大要素が設けられていることを特徴とするウェブ搬送装置である。

なお、第一給送軸と第二給送軸との間に摩擦力増大要素を設ける代わりに、差動装置内において公知の差動制限機構を適用しても、第一給送軸と第二給送軸との間の回転抑制効果を得ることはできる。しかしながら、差動装置内の公知の差動制限機構は、オイルを必要としたり、金属紛が発生したり、装置が大型化したり、といった問題を発生させ得るため、あまりお薦めでない。

本発明の第１の実施の形態におけるウェブ搬送装置を示す概略図である。図１のウェブ搬送装置の要部を示す概略図である。図１のウェブ搬送装置の摩擦力増大要素の詳細を示す概略図である。本発明の第２の実施の形態におけるウェブ搬送装置を示す概略図である。図４のウェブ搬送装置の要部を示す概略図である。図４のウェブ搬送装置の摩擦力増大要素の詳細を示す概略図である。従来のグラビア印刷機の構成の一例を示す概略図である。従来の印刷機の給送機構を説明するための模式図である。ロール状の原反の径とウェブの張力との関係を説明するための模式図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。

図１は、本発明の一実施の形態におけるウェブ搬送装置を示す概略図である。本実施の形態のウェブ搬送装置は、図１に示すように、給送部２０と、インフィード部３０と、印刷部４０と、アウトフィード部５０と、巻取部６０と、により構成されている。そして、ロール状の原反１０が、給送部２０の給送軸にセットされるようになっている。当該給送軸が駆動されることに伴って、ロール状の原反からウェブ１１がインフィード部３０に給送される。給送されるウェブ１１は、インフィード部３０を介して印刷部４０へと給送され、当該印刷部４０において印刷処理される。その後、アウトフィード部５０を介して排送されて、巻取部６０によって巻取られる。

図２は、図１のウェブ搬送装置の要部を示す概略図である。本実施の形態におけるウェブ搬送装置は、ロール状の第一原反１０ａがセットされる、中空空間を有する第一給送軸２１ａと、ロール状の第二原反１０ｂがセットされる、中空空間を有する第二給送軸２１ｂと、当該第二給送軸２１ｂに対して第一給送軸２１ａの反対側に配置された差動装置２２と、差動装置２２を介して第一給送軸２１ａ及び第二給送軸２１ｂを回転させる駆動軸２８と、からなる。また、ウェブ搬送装置は、ロール状の第一原反１０ａ及び第二原反１０ｂからそれぞれ給送されるウェブ１１ａ及び１１ｂを共通に狭持して搬送するニップローラ３１を備えている。

第一給送軸２１ａ及び第二給送軸２１ｂには、種々の幅を有するロール状の原反１０がセットできるようになっている。第一給送軸２１ａと第二給送軸２１ｂとは、同軸に配置されており、それぞれ差動装置２２の中空のサイドギヤ２３ａ及び２３ｂに接続されている。第一給送軸２１ａは、具体的には、ロール状の第一原反１０ａがセットされる第一原反セット部と、差動装置２２のサイドギヤ２３ａとの接続部と、第一原反セット部から接続部まで延びる中間部２１３ａと、を有している。同様に、第二給送軸２１ｂは、ロール状の第二原反１０ｂがセットされる第二原反セット部と、差動装置２２のサイドギヤ２３ｂとの接続部２１２ｂと、第二原反セット部から接続部２１２ｂまで延びる中間部２１３ｂと、を有している。これにより、各サイドギヤ２３ａ及び２３ｂと、第一給送軸２１ａ及び第二給送軸２１ｂと、第一原反１０ａ及び第二原反１０ｂとは、それぞれ一体に回転することができるようになっている。

より詳細には、第一給送軸２１ａは、第二給送軸２１ｂの中空空間を貫いて延びて第二給送軸２１ｂ側にあるサイドギア２３ａに接続されている。一方、第二給送軸２１ｂは、差動装置２２の外縁を回り込む形状を有している接続部２１２ｂにより、サイドギヤ２３ｂに接続されている。これにより、接続部２１２ｂは、サイドギヤ２３ｂの回転を第二給送軸２１ｂへ伝達することができるようになっている。

ニップローラ３１は、回転駆動される駆動ローラ３２と、当該駆動ローラ３２と対向するように配置されて当該駆動ローラ３２との間でウェブ１１を押圧するゴムローラ３３と、により構成されている。駆動ローラ３２とゴムローラ３３は、ウェブ１１の搬送方向に対して直角かつ水平に回転可能に支持されている。更に、駆動ローラ３２は、モータにより回転駆動される。

差動装置２２は、第一給送軸２１ａ及び第二給送軸２１ｂにそれぞれ接続される各サイドギヤ２３ａ及び２３ｂと、各サイドギヤ２３ａ及び２３ｂの回転軸と直交する回転軸を有し各サイドギヤに噛合する一対のピニオンギヤ２４と、一対のピニオンギヤ２４を回転可能に軸支するピニオンシャフト２５と、を備えている。

図２の例では、サイドギヤ２３ａ及び２３ｂと一対のピニオンギヤ２４とは、かさ歯車として構成されており、サイドギヤ２３ａ及び２３ｂは、一対のピニオンギヤ２４に直交して噛み合っている。このような構成により、一対のピニオンギヤ２４は、サイドギヤ２３ａとサイドギヤ２３ｂとの間の回転速度差（角速度差）を吸収するようになっている。

駆動軸２８は、２つの給送軸２１ａ及び２１ｂの中空空間及び差動装置２２の中空のサイドギヤ２３ａ及び２３ｂを貫いて延びている。そして、駆動軸２８は、ピニオンシャフト２５と、互いの軸線が直交するように接続されている。駆動軸２８の初期回転速度は、ウェブ１１へ微張力をかけるために、ニップローラ３１（駆動ローラ３２）の回転速度に対して給送軸２１の回転速度が相対的に遅くなるように決定される。

駆動軸２８は、具体的には、第二原反セット部の中空空間から第一原反セット部の中空空間まで延びる原反貫通部と、差動装置２２のピニオンシャフト２５との接続部と、原反貫通部から接続部まで延びる中間部２８３と、を有している。駆動軸２８の原反貫通部側の端部は、不図示のハウジングに固定された自由回転する支持軸部材２７により回転可能に支持されている。

また、支持軸部材２７は、軸方向に（図２における右方向に）待避移動可能となっている。一方、駆動軸２８の接続部側の端部も、不図示のハウジングに固定された自由回転する支持軸部材（不図示）により回転可能に支持されている。

また、第二給送軸２１ｂの中間部２１３ｂの部分と第一給送軸２１ａの中間部２１３ａの部分との間には、ラジアル軸受２６ａが設けられている。これにより、第二給送軸２１ｂの中間部２１３ｂの部分と第一給送軸２１ａの中間部２１３ａの部分とが、互いに対して安定して回転することができる。

更に、駆動軸２８の中間部２８３と第一給送軸２１ａの中間部２１３ａの間にも、ラジアル軸受２６ｂが設けられている。これにより、駆動軸２８の中間部２８３と第一給送軸２１ａの中間部２１３ａとが互いに対して安定して回転することができる。

また、第二給送軸２１ｂの第二原反セット部の中空空間にも、所定の間隔を有する複数のラジアル軸受２６ｃが嵌入されており、第二給送軸２１ｂが安定して第一給送軸２１ａに軸支されている。更に、第一給送軸２１ａの第一原反セット部側の部分の中空空間にも、所定の間隔を有する複数のラジアル軸受２６ｄが嵌入されており、第一給送軸２１ａが安定して駆動軸２８に軸支されている。

そして、本実施の形態では、本発明の特徴である摩擦力増大要素としてのパッド部材７１〜７６が設けられている。パッド部材７１〜７６は、図２及び図３に示すように、周方向に均等に６分割された位置に、第一給送軸２１ａの中間部２１３ａと第二給送軸２１ｂの中間部２１３ｂとの間に設けられている。

パッド部材７１〜７６は、本実施の形態では、第二給送軸２１ｂに固定されると共に第一給送軸２１ａの外周面に当接可能な部材として構成されている。この場合、パッド部材７１〜７６はゴム製であるが、第一給送軸２１ａの外周面に対する摩擦力を増大させる材料であれば特に限定されない。例えば、パッド部材７１〜７６は樹脂製であってもよい。さらに、パッド部材７１〜７６は、第一給送軸２１ａの外周面に対する当接部の材料と後述するコイルバネとの結合部の材料とが異なっていてもよい。

そして、図２及び図３に示すように、本実施の形態のパッド部材７１〜７６の径方向外側の端部には、伸縮可能なコイルバネ８１〜８６の端部が結合されている。コイルバネ８１〜８６のバネ定数としては、パッド部材７１〜７６が第一給送軸２１ａから受ける反力の作用を効果的に吸収することができるような値が選択される。そして、互いに結合されたパッド部材７１〜７６及びコイルバネ８１〜８６は、第二給送軸２１ｂの径方向に設けられたネジ孔内に挿入されて、当該径方向にのみ移動可能ないし伸縮可能となっている。第一給送軸２１ａの外径と第二給送軸２１ｂの内径との間のギャップが大きい場合には、第二給送軸２１ｂの径方向に設けられたネジ孔を更に内径方向に延長するようにスリーブが設けられてもよい。あるいは、当該部分においてのみ、第二給送軸２１ｂが肉厚に形成されてもよい。

そして、前記コイルバネ８１〜８６の他端にネジ部材９１〜９６の下端が当接するように、第二給送軸２１ｂの径方向に設けられたネジ孔内にネジ部材９１〜９６が螺着されている。当該ネジ部材９１〜９６のネジ込み量を調整することによって、パッド部材７１〜７６の設置位置（第一給送軸２１ａに対する当たり具合）を所望に調整することが可能である。

特に、本実施の形態では、第二給送軸２１ｂのネジ孔が、外部からアクセス容易な第二給送軸２１ｂの中間部２１３ｂに設けられているため、ネジ部材７１〜７６のネジ込み量の調整作業を容易に実施することができる。

次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について図２及び図３を参照しながら説明する。

駆動軸２８が回転駆動されると、駆動軸２８に接続された差動装置２２のピニオンシャフト２５が回転する。このピニオンシャフト２５の回転は、一対のピニオンギヤ２４から各サイドギヤ２３ａ及び２３ｂを介して各給送軸２１ａ及び２１ｂ（第一給送軸２１ａ及び第二給送軸２１ｂ）へと等しく伝わり、各給送軸２１ａ及び２１ｂが等しい角速度で回転し始める（この回転は「差動装置の公転」と呼ばれる）。これにより、各給送軸２１ａ及び２１ｂから、各ウェブ１１ａ及び１１ｂが給送され始める。給送されるウェブ１１ａ及び１１ｂは、駆動ローラ３２とゴムローラ３３とによって共通に狭持されながら搬送されていく。

ここで、ロール状の原反１０ａの径ｒ_ａとロール状の原反１０ｂの径ｒ_ｂとが異なる場合を考える（相対的に大径である径ｒ_ａを有するロール状の原反（第一原反）を１０ａ、相対的に小径である径ｒ_ｂを有するロール状の原反（第二原反）を１０ｂとする）。この場合、各給送軸２１ａ及び２１ｂが等速で回転し続けるならば、径ｒ_ａの大きい原反１０ａから給送されるウェブ１１ａの給送速度Ｖ_ａの方が、径ｒ_ｂの小さい原反１０ｂから給送されるウェブ１１ｂの給送速度Ｖ_ｂより速くなる。すると、ウェブ１１ａは給送過剰のために張力が弱くなる一方で、ウェブ１１ｂは給送不足のため張力が強くなる。ウェブ１１ｂに作用するこの強い張力は、ウェブ１１ｂを引張って、給送軸２１ｂを速く回転させようとする。給送軸２１ｂの回転速度が少しでも速くなると、サイドギヤ２３ｂの回転速度とサイドギヤ２３ａの回転速度との間に速度差が生じることとなり、一対のピニオンギヤ２４がサイドギヤ２３ｂによって回転して、サイドギヤ２３ａの回転速度、すなわち給送軸２１ａの回転速度、の方が遅くなるような作用が生じる（この回転は「差動装置の自転」と呼ばれる）。この結果、ウェブ１１ｂの張力過剰が抑えられると共に、ウェブ１１ａの給送過剰が抑えられウェブ１１ａの必要な張力が維持されるようになる。

特に本実施の形態では、パッド部材７１〜７６が周方向に均等に６カ所に設けられているため、周方向にバランス良く摩擦力を増大させることができ、第一給送軸２１ａと第二給送軸２１ｂとの間の回転抑制効果を十分に発揮することができる。

また、本実施の形態では、パッド部材７１〜７６が第一給送軸２１ａの外周面から受ける反力の作用を、コイルバネ８１〜８６がバランスよく吸収する。このため、パッド部材７１〜７６の破損等の発生を抑制できる。

また、本実施の形態では、パッド部材７１〜７６が第二給送軸２１ｂの径方向について位置調整可能に固定される。従って、パッド部材７１〜７６による摩擦力増大作用の程度を調整することができ、所望の摩擦力増大効果を得ることができる。

以上のように、本実施の形態によれば、２つのロール状の原反１０ａ及び１０ｂがセットされる各給送軸２１ａ及び２１ｂ（第一給送軸２１ａ及び第二給送軸２１ｂ）の角速度差を許容することができるため、２つのロール状の原反１０ａ及び１０ｂの径に差が存在する場合であっても、各ウェブ１１ａ及び１１ｂの張力を好適に制御することができる。このため、２つのロール状の原反１０ａ及び１０ｂからウェブ１１ａ及び１１ｂを同時に給送可能な、実用に耐え得るウェブ搬送装置が実現できる。

また、本ウェブ搬送装置によれば、第一給送軸２１ａと第二給送軸２１ｂとの間に、互いに対する回転を抑制するための摩擦力増大要素７１〜７６が設けられているため、第一給送軸２１ａ及び第二給送軸２１ｂの慣性モーメント差により駆動時（回転開始時）に速度差が生じて両原反１０ａ及び１０ｂの位相がずれてしまう、ということが抑制される。これの効果は、ウェブ継ぎ時に新しい原反をプリドライブする（新しい原反の周速とウェブ搬送速度とを一致させる）際において、顕著に有用なものである。また、第一給送軸２１ａと第二給送軸２１ｂとの両方に必ずトルク負荷がかかるという状態が保証されるため、給送中のウェブ１１に不慮の切断（紙切れ）が生じた場合において、当該ウェブ１１を給送していた給送軸２１のトルク負荷がゼロになって他方の給送軸２１が危険な程に高速に回転する、というおそれが効果的に抑制される。逆に、摩擦力増大要素７１〜７６が設けられていなければ、給送中のウェブ１１に不慮の切断（紙切れ）が生じた場合において異常を判断して駆動軸２１を停止させることによって、他方の給送軸２１が高速に回転することは防止できるが、給送軸２１にトルク負荷がかからないため給送軸２１の回転が長時間止まらないという問題が残る。本ウェブ搬送装置では、第一給送軸２１ａと第二給送軸２１ｂとの間に摩擦力増大要素７１〜７６が設けられているため、そのような事態も抑制される。

なお、本実施の形態のウェブ搬送装置が、それぞれ約１００ｋｇの重量を有する第一原反１０ａ及び第二原反１０ｂからウェブを給送するように構成されている場合、第一原反１０ａ及び第二原反１０ｂがセットされない状態で、例えば０．５〜２．０ｋｇ程度の測定用おもりを第一給送軸２１ａまたは第二給送軸２１ｂの外周面の一点に取付けても第一給送軸２１ａと第二給送軸２１ｂとが互いに対して回転しない程度にネジ部材９１〜９６のネジ込み量を調整しておけば、外乱によって一方の給送軸が突然回転し始めるということが防止される一方で、２つのロール状の原反がセットされた状態では各給送軸の角速度差を許容することができる。

次に、図４乃至図６を参照して、本発明の第２の実施の形態について説明する。

図４は、本発明の第２の実施の形態におけるウェブ搬送装置を示す概略図である。本実施の形態のウェブ搬送装置は、図４に示すように、給送部１２０と、インフィード部１３０と、印刷部１４０と、アウトフィード部１５０と、巻取部１６０と、により構成されている。そして、ロール状の原反１１０が、給送部１２０の給送軸にセットされるようになっている。当該給送軸が駆動されることに伴って、ロール状の原反からウェブ１１１がインフィード部１３０に給送される。給送されるウェブ１１１は、インフィード部１３０を介して印刷部１４０へと給送され、当該印刷部１４０において印刷処理される。その後、アウトフィード部１５０を介して排送されて、巻取部１６０によって巻取られる。

図５は、図４のウェブ搬送装置の要部を示す概略図である。本実施の形態におけるウェブ搬送装置は、ロール状の第一原反１１０ａがセットされる第一給送軸１２１ａと、ロール状の第二原反１１０ｂがセットされる、中空空間を有する第二給送軸１２１ｂと、当該第二給送軸１２１ｂに対して第一給送軸１２１ａの反対側に配置された差動装置１２２と、差動装置１２２を介して第一給送軸１２１ａ及び第二給送軸１２１ｂを回転させる駆動軸１２８と、からなる。また、ウェブ搬送装置は、ロール状の第一原反１１０ａ及び第二原反１１０ｂからそれぞれ給送されるウェブ１１１ａ及び１１１ｂを共通に狭持して搬送するニップローラ１３１を備えている。

第一給送軸１２１ａ及び第二給送軸１２１ｂには、種々の幅を有するロール状の原反１１０がセットできるようになっている。第一給送軸１２１ａと第二給送軸１２１ｂとは、同軸に配置されており、それぞれ差動装置１２２のサイドギヤ１２３ａ及び１２３ｂに接続されている。第一給送軸１２１ａは、具体的には、ロール状の第一原反１１０ａがセットされる第一原反セット部と、差動装置１２２のサイドギヤ１２３ａとの接続部と、第一原反セット部から接続部まで延びる中間部１２１３ａと、を有している。同様に、第二給送軸１２１ｂは、ロール状の第二原反１１０ｂがセットされる第二原反セット部と、差動装置１２２のサイドギヤ１２３ｂとの接続部と、第二原反セット部から接続部まで延びる中間部１２１３ｂと、を有している。これにより、各サイドギヤ１２３ａ及び１２３ｂと、第一給送軸１２１ａ及び第二給送軸１２１ｂと、第一原反１１０ａ及び第二原反１１０ｂとは、それぞれ一体に回転することができるようになっている。

より詳細には、図５に示すように、第二給送軸１２１ｂ及び当該第二給送軸１２１ｂが接続されたサイドギヤ１２３ｂ（第二給送軸１２１ｂ側にあるサイドギヤ１２３ｂ）は、中空空間を有している。そして、第一給送軸１２１ａが、第二給送軸１２１ｂの中空空間及びサイドギヤ１２３ｂの中空空間を貫いて延びている。更に、本実施の形態では、差動装置１２２の他方側にあるサイドギヤ１２３ａも、中空空間を有している。そして、第一給送軸１２１ａは、差動装置１２２の他方のサイドギヤ１２３ａの中空空間をも貫いて更に他方に延びており、当該他方のサイドギヤ１２３ａよりも他方に延びた部分が、ラジアル軸受１２６ａにより回転可能に支持されている。一方、第一給送軸１２１ａの他方の端部は、不図示のハウジングに固定された自由回転する支持軸部材１２７により回転可能に支持されている。第一給送軸１２１ａの他方の端部と支持軸部材１２７とは、それぞれ切頭円錐面状に形成された凹嵌合部と凸嵌合部とが互いに押圧されることで、結合されている。このような構成により、第一給送軸１２１ａが安定して軸支されている。

また、第二給送軸１２１ｂの中空空間には、複数のラジアル軸受１２６ｂが嵌入されており、第二給送軸１２１ｂが安定して第一給送軸１２１ａに軸支されている。

ニップローラ１３１は、回転駆動される駆動ローラ１３２と、当該駆動ローラ１３２と対向するように配置されて当該駆動ローラ１３２との間でウェブ１１１を押圧するゴムローラ１３３と、により構成されている。駆動ローラ１３２とゴムローラ１３３は、ウェブ１１１の搬送方向に対して直角かつ水平に回転可能に支持されている。更に、駆動ローラ１３２は、モータにより回転駆動される。

差動装置１２２は、第一給送軸１２１ａ及び第二給送軸１２１ｂにそれぞれ接続される各サイドギヤ１２３ａ及び１２３ｂと、各サイドギヤ１２３ａ及び１２３ｂの回転軸と直交する回転軸を有し各サイドギヤに噛合する一対のピニオンギヤ１２４と、一対のピニオンギヤ１２４を回転可能に軸支するピニオンシャフト１２５と、を備えている。

図５の例では、サイドギヤ１２３ａ及び１２３ｂと一対のピニオンギヤ１２４とは、かさ歯車として構成されており、サイドギヤ１２３ａ及び１２３ｂは、一対のピニオンギヤ１２４に直交して噛み合っている。このような構成により、一対のピニオンギヤ１２４は、サイドギヤ１２３ａとサイドギヤ１２３ｂとの間の回転速度差（角速度差）を吸収するようになっている。

駆動軸１２８は、第一給送軸１２１ａ及び第二給送軸１２１ｂに対して同軸となっている。そして、駆動軸１２８は、一対のピニオンシャフト１２５と、互いの軸線が直交するように、一対の接続部材１２９を介して接続されている。より詳細には、接続部材１２９は、差動装置１２２の外縁を周り込むような形状を有しており、一端において駆動軸１２８に接続され、他端においてピニオンシャフト１２５に接続されている。ここで、駆動軸１２８の初期回転速度は、ウェブ１１１へ微張力をかけるために、ニップローラ１３１（駆動ローラ１３２）の回転速度に対して給送軸１２１ａ及び１２１ｂの回転速度が相対的に遅くなるように決定される。

そして、本実施の形態では、本発明の特徴である摩擦力増大要素としてのパッド部材１７１〜１７６が設けられている。パッド部材１７１〜１７６は、図５及び図６に示すように、周方向に均等に６分割された位置に、第一給送軸１２１ａの中間部１２１３ａと第二給送軸１２１ｂの中間部１２１３ｂとの間に設けられている。

パッド部材１７１〜１７６は、本実施の形態では、第二給送軸１２１ｂに固定されると共に第一給送軸１２１ａの外周面に当接可能な部材として構成されている。この場合、パッド部材１７１〜１７６はゴム製であるが、第一給送軸１２１ａの外周面に対する摩擦力を増大させる材料であれば特に限定されない。例えば、パッド部材１７１〜１７６は樹脂製であってもよい。さらに、パッド部材１７１〜１７６は、第一給送軸１２１ａの外周面に対する当接部の材料と後述するコイルバネとの結合部の材料とが異なっていてもよい。

そして、図５及び図６に示すように、本実施の形態のパッド部材１７１〜１７６の径方向外側の端部には、伸縮可能なコイルバネ１８１〜１８６の端部が結合されている。コイルバネ１８１〜１８６のバネ定数としては、パッド部材１７１〜１７６が第一給送軸１２１ａから受ける反力の作用を効果的に吸収することができるような値が選択される。そして、互いに結合されたパッド部材１７１〜１７６及びコイルバネ１８１〜１８６は、第二給送軸１２１ｂの径方向に設けられたネジ孔内に挿入されて、当該径方向にのみ移動可能ないし伸縮可能となっている。第一給送軸１２１ａの外径と第二給送軸１２１ｂの内径との間のギャップが大きい場合には、第二給送軸１２１ｂの径方向に設けられたネジ孔を更に内径方向に延長するようにスリーブが設けられてもよい。あるいは、当該部分においてのみ、第二給送軸１２１ｂが肉厚に形成されてもよい。

そして、前記コイルバネ１８１〜１８６の他端にネジ部材１９１〜１９６の下端が当接するように、第二給送軸１２１ｂの径方向に設けられたネジ孔内にネジ部材１９１〜１９６が螺着されている。当該ネジ部材１９１〜１９６のネジ込み量を調整することによって、パッド部材１７１〜１７６の設置位置（第一給送軸１２１ａに対する当たり具合）を所望に調整することが可能である。

特に、本実施の形態では、第二給送軸１２１ｂのネジ孔が、外部からアクセス容易な第二給送軸１２１ｂの中間部１２１３ｂに設けられているため、ネジ部材１７１〜１７６のネジ込み量の調整作業を容易に実施することができる。

次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について図５及び図６を参照しながら説明する。

駆動軸１２８が回転駆動されると、駆動軸１２８に接続された差動装置１２２の一対のピニオンシャフト１２５が回転する。この一対のピニオンシャフト１２５の回転は、一対のピニオンギヤ１２４から各サイドギヤ１２３ａ及び１２３ｂを介して各給送軸１２１ａ及び１２１ｂ（第一給送軸１２１ａ及び第二給送軸１２１ｂ）へと等しく伝わり、各給送軸１２１ａ及び１２１ｂが等しい角速度で回転し始める（この回転は「差動装置の公転」と呼ばれる）。これにより、各給送軸１２１ａ及び１２１ｂから、各ウェブ１１１ａ及び１１１ｂが給送され始める。給送されるウェブ１１１ａ及び１１１ｂは、駆動ローラ１３２とゴムローラ１３３とによって共通に狭持されながら搬送されていく。

ここで、ロール状の原反１１０ａの径ｒ_ａとロール状の原反１１０ｂの径ｒ_ｂとが異なる場合を考える（相対的に大径である径ｒ_ａを有するロール状の原反（第一原反）を１１０ａ、相対的に小径である径ｒ_ｂを有するロール状の原反（第二原反）を１１０ｂとする）。この場合、各給送軸１２１ａ及び１２１ｂが等速で回転し続けるならば、径ｒ_ａの大きい原反１１０ａから給送されるウェブ１１１ａの給送速度Ｖ_ａの方が、径ｒ_ｂの小さい原反１１０ｂから給送されるウェブ１１１ｂの給送速度Ｖ_ｂより速くなる。すると、ウェブ１１１ａは給送過剰のために張力が弱くなる一方で、ウェブ１１１ｂは給送不足のため張力が強くなる。ウェブ１１１ｂに作用するこの強い張力は、ウェブ１１１ｂを引張って、給送軸１２１ｂを速く回転させようとする。給送軸１２１ｂの回転速度が少しでも速くなると、サイドギヤ１２３ｂの回転速度とサイドギヤ１２３ａの回転速度との間に速度差が生じることとなり、一対のピニオンギヤ１２４がサイドギヤ１２３ｂによって回転して、サイドギヤ１２３ａの回転速度、すなわち給送軸１２１ａの回転速度、の方が遅くなるような作用が生じる（この回転は「差動装置の自転」と呼ばれる）。この結果、ウェブ１１１ｂの張力過剰が抑えられると共に、ウェブ１１１ａの給送過剰が抑えられウェブ１１１ａの必要な張力が維持されるようになる。

特に本実施の形態では、パッド部材１７１〜１７６が周方向に均等に６カ所に設けられているため、周方向にバランス良く摩擦力を増大させることができ、第一給送軸１２１ａと第二給送軸１２１ｂとの間の回転抑制効果を十分に発揮することができる。

また、本実施の形態では、パッド部材１７１〜１７６が第一給送軸１２１ａの外周面から受ける反力の作用を、コイルバネ１８１〜１８６がバランスよく吸収する。このため、パッド部材１７１〜１７６の破損等の発生を抑制できる。

また、本実施の形態では、パッド部材１７１〜１７６が第二給送軸１２１ｂの径方向について位置調整可能に固定される。従って、パッド部材１７１〜１７６による摩擦力増大作用の程度を調整することができ、所望の摩擦力増大効果を得ることができる。

以上のように、本実施の形態によれば、２つのロール状の原反１１０ａ及び１１０ｂがセットされる各給送軸１２１ａ及び１２１ｂ（第一給送軸１２１ａ及び第二給送軸１２１ｂ）の角速度差を許容することができるため、２つのロール状の原反１１０ａ及び１１０ｂの径に差が存在する場合であっても、各ウェブ１１１ａ及び１１１ｂの張力を好適に制御することができる。このため、２つのロール状の原反１１０ａ及び１１０ｂからウェブ１１１ａ及び１１１ｂを同時に給送可能な、実用に耐え得るウェブ搬送装置が実現できる。

また、本ウェブ搬送装置によれば、第一給送軸１２１ａと第二給送軸１２１ｂとの間に、互いに対する回転を抑制するための摩擦力増大要素１７１〜１７６が設けられているため、第一給送軸１２１ａ及び第二給送軸１２１ｂの慣性モーメント差により駆動時（回転開始時）に速度差が生じて両原反１１０ａ及び１１０ｂの位相がずれてしまう、ということが抑制される。これの効果は、ウェブ継ぎ時に新しい原反をプリドライブする（新しい原反の周速とウェブ搬送速度とを一致させる）際において、顕著に有用なものである。また、第一給送軸１２１ａと第二給送軸１２１ｂとの両方に必ずトルク負荷がかかるという状態が保証されるため、給送中のウェブ１１１に不慮の切断（紙切れ）が生じた場合において、当該ウェブ１１１を給送していた給送軸１２１のトルク負荷がゼロになって他方の給送軸１２１が危険な程に高速に回転する、というおそれが効果的に抑制される。逆に、摩擦力増大要素１７１〜１７６が設けられていなければ、給送中のウェブ１１１に不慮の切断（紙切れ）が生じた場合において異常を判断して駆動軸１２１を停止させることによって、他方の給送軸１２１が高速に回転することは防止できるが、給送軸１２１にトルク負荷がかからないため給送軸１２１の回転が長時間止まらないという問題が残る。本ウェブ搬送装置では、第一給送軸１２１ａと第二給送軸１２１ｂとの間に摩擦力増大要素１７１〜１７６が設けられているため、そのような事態も抑制される。

なお、本実施の形態のウェブ搬送装置が、それぞれ約１００ｋｇの重量を有する第一原反１１０ａ及び第二原反１１０ｂからウェブを給送するように構成されている場合、第一原反１１０ａ及び第二原反１１０ｂがセットされない状態で、例えば０．５〜２．０ｋｇ程度の測定用おもりを第一給送軸１２１ａまたは第二給送軸１２１ｂの外周面の一点に取付けても第一給送軸１２１ａと第二給送軸１２１ｂとが互いに対して回転しない程度にネジ部材１９１〜１９６のネジ込み量を調整しておけば、外乱によって一方の給送軸が突然回転し始めるということが防止される一方で、２つのロール状の原反がセットされた状態では各給送軸の角速度差を許容することができる。

１０、１０ａ、１０ｂロール状の原反（第一原反、第二原反）
１１、１１ａ、１１ｂウェブ
２０給送部
２１ａ第一給送軸
２１ｂ第二給送軸
２２差動装置
２３ａ、２３ｂサイドギヤ
２４ピニオンギヤ
２５ピニオンシャフト
２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄラジアル軸受
２７支持軸部材
２８駆動軸
３０インフィード部
３１ニップローラ
３２駆動ローラ
３３ゴムローラ
４０印刷部
５０アウトフィード部
６０巻取部
７１〜７６パッド部材
８１〜８６コイルバネ
９１〜９６ネジ部材
２１１ａ第一原反セット部
２１１ｂ第二原反セット部
２１２ｂ接続部
２１３ａ中間部
２１３ｂ中間部
２８３中間部
１１０、１１０ａ、１１０ｂロール状の原反（第一原反、第二原反）
１１１、１１１ａ、１１１ｂウェブ
１２０給送部
１２１ａ第一給送軸
１２１ｂ第二給送軸
１２２差動装置
１２３ａ、２３ｂサイドギヤ
１２４ピニオンギヤ
１２５ピニオンシャフト
１２６ａ、１２６ｂラジアル軸受
１２７支持軸部材
１２８駆動軸
１２９接続部材
１３０インフィード部
１３１ニップローラ
１３２駆動ローラ
１３３ゴムローラ
１４０印刷部
１５０アウトフィード部
１６０巻取部
１７１〜１７６パッド部材
１８１〜１８６コイルバネ
１９１〜１９６ネジ部材
１２１３ａ中間部
１２１３ｂ中間部
５００ロール状の原反
５０１、５０１ａ、５０１ｂウェブ
５０２給送部
５０３インフィード部
５０４印刷部
５０５アウトフィード部
５０６巻取部
５１０給送軸
５１１ニップローラ
５１２駆動ローラ
５１３ゴムローラ

Claims

ロール状の第一原反がセットされる、中空空間を有する第一給送軸と、
ロール状の第二原反がセットされる、中空空間を有する第二給送軸と、
当該第二給送軸に対して前記第一給送軸の反対側に配置され、前記第一給送軸及び前記第二給送軸が各々中空のサイドギヤに接続された差動装置と、
前記ロール状の第一原反及び前記ロール状の第二原反からそれぞれ給送されるウェブを共通に狭持して搬送するニップローラと、
前記第一給送軸の中空空間、前記第二給送軸の中空空間及び前記差動装置の中空のサイドギヤを貫いて延びる駆動軸と、
を備え、
前記第一給送軸と前記第二給送軸とは、同軸に配置されており、
前記第一給送軸は、前記第二給送軸の中空空間を貫いて延びて前記第二給送軸側にあるサイドギヤに接続されており、
前記差動装置のピニオンシャフトが駆動軸に接続されていて、当該ピニオンシャフトが駆動軸の回転によって公転するようになっており、
前記第一給送軸と前記第二給送軸との間に、互いに対する回転を抑制するための摩擦力増大要素が設けられている
ことを特徴とするウェブ搬送装置。
前記摩擦力増大要素は、周方向に略均等に複数が設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載のウェブ搬送装置。
前記摩擦力増大要素は、第二給送軸に固定されると共に第一給送軸の外周面に当接可能なパッド部材からなる
ことを特徴とする請求項１または２に記載のウェブ搬送装置。
前記パッド部材は、ゴム製または樹脂製である
ことを特徴とする請求項３に記載のウェブ搬送装置。
前記パッド部材は、第二給送軸の径方向に伸縮可能な弾性体を介して、第二給送軸に固定されている
ことを特徴とする請求項３または４に記載のウェブ搬送装置。
前記パッド部材は、第二給送軸の径方向について位置調整可能に、第二給送軸に固定されている
ことを特徴とする請求項３乃至５のいずれかに記載のウェブ搬送装置。
前記摩擦力増大要素は、電磁クラッチ装置によって構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載のウェブ搬送装置。
前記第一給送軸は、前記第一原反がセットされる第一原反セット部と、前記差動装置のサイドギヤとの接続部と、前記第一原反セット部から前記接続部まで延びる中間部と、を有しており、
前記第二給送軸は、前記第二原反がセットされる第二原反セット部と、前記差動装置のサイドギヤとの接続部と、前記第二原反セット部から前記接続部まで延びる中間部と、を有しており、
前記摩擦力増大要素は、第一給送軸の中間部と第二給送軸の中間部との間に設けられている
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のウェブ搬送装置。
ロール状の第一原反がセットされる第一給送軸と、
ロール状の第二原反がセットされる、中空空間を有する第二給送軸と、
当該第二給送軸に対して前記第一給送軸の反対側に配置された差動装置と、
前記ロール状の第一原反及び前記ロール状の第二原反からそれぞれ給送されるウェブを共通に狭持して搬送するニップローラと、
を備え、
前記第一給送軸と前記第二給送軸とは、同軸に配置されており、
前記差動装置の２つのサイドギヤのうち前記第二給送軸側にあるサイドギヤが、中空空間を有していて、前記第二給送軸に接続されており、
前記第一給送軸は、前記第二給送軸の中空空間及び前記第二給送軸が接続されたサイドギヤの中空空間を貫いて延びて、前記差動装置の他方のサイドギヤに接続されており、
前記差動装置のピニオンギヤにそれぞれ対応するピニオンシャフトが駆動軸に接続されていて、当該ピニオンシャフトが前記駆動軸の回転によって公転するようになっており、
前記第一給送軸と前記第二給送軸との間に、互いに対する回転を抑制するための摩擦力増大要素が設けられている
ことを特徴とするウェブ搬送装置。
前記摩擦力増大要素は、周方向に略均等に複数が設けられている
ことを特徴とする請求項９に記載のウェブ搬送装置。
前記摩擦力増大要素は、第二給送軸に固定されると共に第一給送軸の外周面に当接可能なパッド部材からなる
ことを特徴とする請求項９または１０に記載のウェブ搬送装置。
前記パッド部材は、ゴム製または樹脂製である
ことを特徴とする請求項１１に記載のウェブ搬送装置。
前記パッド部材は、第二給送軸の径方向に伸縮可能な弾性体を介して、第二給送軸に固定されている
ことを特徴とする請求項１１または１２に記載のウェブ搬送装置。
前記パッド部材は、第二給送軸の径方向について位置調整可能に、第二給送軸に固定されている
ことを特徴とする請求項１１乃至１３のいずれかに記載のウェブ搬送装置。
前記摩擦力増大要素は、電磁クラッチ装置によって構成されている
ことを特徴とする請求項９に記載のウェブ搬送装置。
前記第一給送軸は、前記第一原反がセットされる第一原反セット部と、前記差動装置のサイドギヤとの接続部と、前記第一原反セット部から前記接続部まで延びる中間部と、を有しており、
前記第二給送軸は、前記第二原反がセットされる第二原反セット部と、前記差動装置のサイドギヤとの接続部と、前記第二原反セット部から前記接続部まで延びる中間部と、を有しており、
前記摩擦力増大要素は、第一給送軸の中間部と第二給送軸の中間部との間に設けられている
ことを特徴とする請求項９乃至１４のいずれかに記載のウェブ搬送装置。