JP5953268B2 - シート材の位置調整方法及びシート材の位置調整装置 - Google Patents

Description

本発明は、段ボールシートの製造ラインにおいて、走行するシート材の幅方向の位置を調整するシート材の位置調整方法、及び、該シート材の位置調整方法の使用に適したシート材の位置調整装置に関するものである。

段ボールシートは、一般的にコルゲータと称される装置で製造される。コルゲータでは、シングルフェーサにおいて、波形に成形された中芯と裏ライナとの貼合により片面段ボールシートが製造され、ダブルフェーサにおいて、片面段ボールシートと表ライナとの貼合、または複数の片面段ボールシートと表ライナとの貼合が行われ、両面段ボールシート、複両面段ボールシート等の段ボールシートが製造される。製造された段ボールシートは、スリッタスコアラにおいて走行方向と平行に罫線入れ及び溝切りが行われた後、所定の長さで流れ方向と直交する方向に裁断される。

上記の工程は、中芯、裏ライナ、表ライナ、片面段ボールシート、両面段ボールシート等のシート材を走行させながら行われるが、シート材が走行する位置が幅方向（走行方向と直交する方向）にずれることにより、不具合が生じることがある。例えば、貼合前のシート材が幅方向にずれると、貼合されたシート材同士で幅方向の端辺が不揃いとなることがある。一般的に、段ボールシートの幅方向の寸法精度を確保するために、両端を化粧断ちするための落し代が予め設定されているが、端辺における不揃い幅が落し代を超えると、その部分の段ボールシートは廃棄対象となり大きな無駄となる。また、スリッタスコアラの上流でシート材が幅方向にずれていると、ずれた位置で罫線入れや溝切りが行われることになり、製造された段ボールブランクの寸法が不正確となる。

そこで、走行するシート材の幅方向の位置を調整する装置が、種々提案されている。本出願人は過去に、図５に示すように、回転する一対のロール１０１，１０２が平行に所定間隔をあけて配置されると共に、異なる高さに支持された位置調整装置１００を提案している（特許文献１参照）。この装置では、図５（ａ）に示すように、走行するシート材Ｓを、一方のロール１０１に外側から周回するように巻き掛けた上で、ロール１０１，１０２間の間隙を通し、更に他方のロール１０２に、ロール１０１に巻き掛けたときとは反対方向に周回するように巻き掛ける。

これにより、図５（ｂ）に示すように、ロール１０１，１０２の軸方向がシート材の走行方向（図示、矢印）に直交しているとき、ロール１０１，１０２を通過した後のシート材Ｓの幅方向の位置は、破線で図示するように、ロール１０１，１０２を通過する前と変わらない。一方、ロール１０１，１０２間の位置関係を維持したまま、ロール１０１，１０２の軸方向をシート材Ｓの走行方向に直交する方向から傾けると、シート材Ｓはロール１０１，１０２を通過する前後で幅方向に変位する。そして、その変位量ｄはロール１０１，１０２の軸方向を傾ける角度によって調整することができる。

ところが、位置調整装置１００では、回転するロール１０１，１０２の軸方向を傾けた際に、ロール１０１，１０２の回転方向とシート材Ｓの走行方向が一致しない。そのため、回転するロール１０１，１０２からシート材Ｓに働く力によって、シート材Ｓの走行方向が影響を受け、シート材Ｓの幅方向の位置を精密に調整することが困難となるおそれがあった。

そこで、本出願人は更に、回転しない一対の円柱状のバーを使用した位置調整装置を提案している（特許文献２参照）。これは、回転しない第一バー及び第二バーが、間隔をあけて平行に配置されており、第一バーと第二バーとの間の仮想点を中心点として第一バー及び第二バーを回転させるものである。この位置調整装置によれば、特許文献１の位置調整装置１００とは異なり、シート材の走行方向がロールの回転方向によって影響を受けるという問題を有してないため、第一バー及び第二バーの軸方向を傾ける角度と、シート材の幅方向への変位量との相関性が高く、シート材の幅方向の位置を精密に制御することができる。

しかしながら、回転しないバーは、巻き掛けられたシート材との摩擦抵抗が高い。そのため、段ボールシートの製造ラインの処々において調整されているシート材の張力が、位置調整装置を動作させることで変化してしまうおそれがあった。例えば、シングルフェーサに送り込まれる中芯原紙及び裏ライナには、シワが発生することなく中芯が波形に成形され、形成された段が変形しない引張力で中芯と裏ライナとを貼合するために、それぞれ適した張力が付与されている。そのため、貼合前の中芯原紙と裏ライナの幅方向の位置ずれを修正するために位置調整装置を動作させると、位置調整装置を通過する際の回転しないバーとの摩擦によってシート材の張力が適正値を超えて高くなり、中芯の成形や中芯と裏ライナとの貼合が不良となるおそれがあった。

加えて、回転しないバーは、巻き掛けられたシート材との摩擦抵抗が高いため、摩耗が激しい。そして、バーの摩耗は、周面において不均一に進行する。そのため、バーの摩耗が進むと、シート材の幅方向の位置を精密に制御することが困難となるおそれがあった。

そこで、本発明は、上記の実情に鑑み、段ボールシートの製造ラインにおいて走行するシート材の幅方向の位置を精密に調整することができ、シート材と部材との摩擦抵抗によってシート材の張力が増大するおそれや、部材の摩耗によって位置調整の精度が低下するおそれが低減されているシート材の位置調整方法、及び、該シート材の位置調整方法の使用に適したシート材の位置調整装置の提供を、課題とするものである。

上記の課題を解決するため、本発明にかかるシート材の位置調整方法（以下、単に「位置調整方法」と称することがある）は、「間隔をあけて平行に配置された第一長棒状部材及び第二長棒状部材を用い、長尺のシート材を前記第一長棒状部材に巻き掛けた上で前記第一長棒状部材及び前記第二長棒状部材の間隙を通し、更に前記第二長棒状部材に巻き掛けた状態で走行させ、前記第一長棒状部材及び前記第二長棒状部材の位置関係を維持したまま、前記第一長棒状部材及び前記第二長棒状部材の軸方向を前記シート材の走行方向に直交する方向に対して傾けることにより、前記シート材を幅方向に変位させるシート材の位置調整方法であって、前記第一長棒状部材及び前記第二長棒状部材を、回転しないバーの一対、または、軸周りに回転自在なフリーローラの一対とし、前記第一長棒状部材及び前記第二長棒状部材によって前記シート材の幅方向の位置調整を行う部分である位置調整部分の入口に、モータの駆動により前記シート材を送る駆動ローラを設ける」ものである。

以下では、「第一長棒状部材」及び「第二長棒状部材」を区別する必要がない場合、「長棒状部材」と総称することがある。

「シート材」は、表ライナ、裏ライナ、中芯原紙、波形に成形された中芯、片面段ボールシート等、長棒状部材に巻き掛けることにより長棒状部材の外周面に沿って湾曲させられるシート材を指している。

本構成では、駆動ローラを駆動するモータの制御により、第一長棒状部材に送られるシート材の走行速度を変化させる。例えば、第一長棒状部材に送られるシート材の走行速度を、第二長棒状部材の下流におけるシート材の走行速度より大きくすれば、長棒状部材に巻き掛けられているシート材を、長棒状部材の外周面に押し付ける力が減少する。これにより、長棒状部材が回転しないバーであっても、長棒状部材とシート材との摩擦抵抗が小さいという利点を有する。従って、シート材と長棒状部材との摩擦抵抗によってシート材の張力が増大するおそれや、長棒状部材の摩耗によって位置調整の精度が低下するおそれを低減することができる。そして、長棒状部材が回転しないバーであることにより、長棒状部材の軸方向を傾ける角度とシート材の幅方向への変位量との相関性が高く、シート材の幅方向の位置を精密に制御することができる。

一方、長棒状部材がフリーローラであっても、シート材を長棒状部材の外周面に押し付ける力が減少しているため、フリーローラの回転力がシート材に伝わりにくい。これにより、長棒状部材の軸方向を傾ける角度と、シート材の幅方向への変位量との相関性が高く、シート材の幅方向の位置を精密に制御することができる。そして、長棒状部材がフリーローラであることにより、長棒状部材とシート材との摩擦抵抗が小さいため、シート材と長棒状部材との摩擦抵抗によってシート材の張力が増大するおそれや、長棒状部材の摩耗によって位置調整の精度が低下するおそれを低減することができる。

本発明にかかるシート材の位置調整方法は、上記構成において第一長棒状部材及び第二長棒状部材が回転しないバーの一対である場合、「前記位置調整部分の出口で前記シート材の張力を検出し、検出された張力の値を所望の値と対比し前記モータを制御することにより、前記位置調整部分の出口における前記シート材の張力を前記所望の値に調整する」ものである。

シート材の「張力の検出」は、荷重を電気信号に変換する差動変圧器やロードセルを使用した検出器を使用して行うことができる。

本構成では、シート材の幅方向の位置調整を行う部分より下流側でシート材の張力を検出し、これをフィードバックしてモータを制御する。これにより、第一長棒状部材及び第二長棒状部材を通過することで、シート材の張力が増加してしまうおそれを低減し、シート材の走行ラインにおいて所望される適正値となるように、シート材の張力を調整することができる。

本発明にかかるシート材の位置調整方法は、上記構成において第一長棒状部材及び第二長棒状部材がフリーローラの一対である場合、「前記位置調整部分の出口で前記シート材の張力を検出し、検出された張力の値を所望の値と対比し、前記シート材を巻き掛けた制動用ローラの回転を制動するブレーキを制御することにより、前記位置調整部分の出口における前記シート材の張力を前記所望の値に調整する」ものである。

「ブレーキ」としては、機械ブレーキ、流体ブレーキ、電磁ブレーキ等を、特に限定なく使用することができる。

第一長棒状部材及び第二長棒状部材がフリーローラであると、シート材との摩擦抵抗が小さいことに加え、上流の駆動ローラからシート材が送り込まれて来ると、シート材の張力がシート材の走行ラインにおいて所望される張力値より小さくなる場合がある。これに対し、本構成では、位置調整が行われる場所より下流でシート材が巻き掛けられるローラの回転を、ブレーキで制動するものとし、位置調整が行われる場所より下流におけるシート材の張力の検出に基づき、ブレーキを制御する。これにより、第一長棒状部材及び第二長棒状部材を通過することで、シート材の張力小さくなり過ぎることなく、シート材の走行ラインにおいて所望される適正値となるように、シート材の張力を調整することができる。なお、シート材の張力検出と、ブレーキによるローラの回転の制動は、何れも第二長棒状部材より下流で行われるが、両者のうち何れがより下流で行われるものであっても良い。

次に、本発明にかかるシート材の位置調整装置は、「第一長棒状部材及び第二長棒状部材を間隔をあけて平行に支持する支持部と、該支持部を介して、前記第一長棒状部材及び前記第二長棒状部材を設置面より高い位置に支持する架台と、該架台に対して前記支持部を変位させ、前記第一長棒状部材及び前記第二長棒状部材の間に位置する仮想点を中心として、前記第一長棒状部材及び前記第二長棒状部材を回動させる支持部変位装置とを具備するシート材の位置調整装置であって、前記第一長棒状部材及び前記第二長棒状部材は、回転しないバーの一対、または、軸周りに回転自在なフリーローラの一対であり、前記第一長棒状部材及び前記第二長棒状部材によってシート材の幅方向の位置調整を行う部分である位置調整部分の入口でシート材が巻き掛けられ、モータの駆動によりシート材を前記位置調整部分に向けて送る駆動ローラを、更に具備する」ものである。

また、本発明にかかるシート材の位置調整装置は、上記構成において第一長棒状部材及び第二長棒状部材が回転しないバーの一対である場合、「前記位置調整部分の出口でシート材が巻き掛けられる張力検出用ローラと、該張力検出用ローラに巻き掛けられたシート材の張力を検出する張力検出装置と、該張力検出装置により検出された張力の値を所望の値と対比し、前記モータを制御することにより、前記位置調整部分の出口におけるシート材の張力を前記所望の値に調整するモータ制御手段とを更に具備する」ものである。

更に、本発明にかかるシート材の位置調整装置は、上記構成において第一長棒状部材及び第二長棒状部材がフリーローラの一対である場合、「前記位置調整部分の出口で、シート材が巻き掛けられる張力検出用ローラと、該張力検出用ローラに巻き掛けられたシート材の張力を検出する張力検出装置と、前記位置調整部分の出口で前記張力検出用ローラに隣接し、シート材が巻き掛けられる制動用ローラと、該制動用ローラの回転を制動するブレーキと、前記張力検出装置により検出された張力の値を所望の値と対比し、前記ブレーキを制御することにより、前記位置調整部分の出口におけるシート材の張力を前記所望の値に調整するブレーキ制御手段とを、更に具備する」ものである。

これらの構成のシート材の位置調整装置は、上述のシート材の位置調整方法の使用に適しており、シート材と長棒状部材との摩擦抵抗によってシート材の張力が増大するおそれや、長棒状部材の摩耗によって位置調整の精度が低下するおそれを低減しつつ、段ボールシートの製造ラインにおいて走行するシート材の幅方向の位置を精密に調整することができる。

以上のように、本発明の効果として、段ボールシートの製造ラインにおいて走行するシート材の幅方向の位置を精密に調整することができ、シート材と長棒状部材との摩擦抵抗によってシート材の張力が増大するおそれや、長棒状部材の摩耗によって位置調整の精度が低下するおそれが低減されているシート材の位置調整方法、及び、該シート材の位置調整方法の使用に適したシート材の位置調整装置の提供を、提供することができる。

本発明の第一実施形態のシート材の位置調整装置の概略構成図である。 図１のシート材の位置調整装置の斜視図である。 図１のシート材の位置調整装置における位置調整を説明する（ａ）第一長棒状部材及び第二長棒状部材を回動させないとき、（ｂ）第一長棒状部材及び第二長棒状部材を回動させたときの正面図である。 本発明の第二実施形態のシート材の位置調整装置の概略構成図である。 特許文献１の位置調整装置による位置調整の原理を説明する図である。

以下、本発明の第一実施形態であるシート材の位置調整方法、及び、第一実施形態の位置調整方法の使用に適したシート材の位置調整装置１（以下、単に「位置調整装置１」と称する）について、図１乃至図３に基づいて説明する。なお、構成を明示するため、図１では、架台、支持部、及び支持部変位装置の図示を省略している。

まず、位置調整装置１の構成について説明する。位置調整装置１は、第一長棒状部材１１及び第二長棒状部材１２を間隔をあけて平行に支持する支持部と、支持部を介して、第一長棒状部材１１及び第二長棒状部材１２を設置面より高い位置に支持する架台と、架台に対して支持部を変位させ、第一長棒状部材１１及び第二長棒状部材１２の間に位置する仮想点Ｐを中心として、第一長棒状部材１１及び第二長棒状部材１２を回動させる支持部変位装置とを具備するシート材Ｓの位置調整装置であって、第一長棒状部材１１及び第二長棒状部材１２は、回転しないバーの一対であり、第一長棒状部材１１の上流でシート材Ｓが巻き掛けられ、モータ５６の駆動によりシート材Ｓを第一長棒状部材１１に向けて送る駆動ローラ１６を、更に具備するものである。

また、位置調整装置１は、上記構成に加え、第二長棒状部材１２の下流でシート材Ｓが巻き掛けられる張力検出用ローラ１５と、張力検出用ローラ１５に巻き掛けられたシート材Ｓの張力を検出する張力検出装置と、張力検出装置により検出された張力の値に基づきモータ５６を制御するモータ制御手段とを、更に具備している。

より詳細に説明すると、架台は、設置面に載置される角柱状の下部横材３１、下部横材３１から立設された支柱３３、及び、支柱３３の上端から下部横材３１と平行に延びた上部横材３２、から構成された略コ字状のフレームを一対備えている。この一対のフレームは、コ字の開端を同一方向に向け、それぞれの下部横材３１同士、及び上部横材３２同士を平行にして配置されている。ここで、フレームにおけるコ字の開端方向を正面とすると、一対の支柱３３それぞれは、正面側の側面から他方の支柱３３に向かって同一面状に延設された支柱ベース部３４を備えている。

一方、支持部は、一対の平板状の支持板２１、及び、それぞれの支持板２１の一辺から直角に延設された支持ベース部２２、から構成されている。そして、一対の支持ベース部２２は、それぞれ支持板２１が突出している方向とは反対側の面を、架台の支柱ベース部３４に対面させている。一対の支柱ベース部３４のそれぞれには、レール４１が取り付けられている。これらのレール４１は、第一長棒状部材１１及び第二長棒状部材１２の間に位置する仮想点Ｐを中心とする、円の一部である円弧状を呈している。一方、一対の支持ベース部２２のそれぞれには、レール４１と係合しレール４１に沿って摺動するスライダ４２が複数取り付けられている。スライダ４２がレール４１に係合することにより、一対の支持板２１は平行となった状態で、支持ベース部２２を介して架台に支持される。

第一長棒状部材１１は、その一端が一対の支持板２１の一方に、他端が他方の支持板２１に固定されることにより、支持ベース部２２を介して架台に支持されている。同じく、第二長棒状部材１２も、第一長棒状部材１１と離れた位置で、その一端が一対の支持板２１の一方に固定され、他端が他方の支持板２１に固定されることにより、第一長棒状部材１１と平行に、支持ベース部２２を介して架台に支持されている。なお、本実施形態では、第一長棒状部材１１を支持板２１の上部に、第二長棒状部材１２を支持板２１の下部において支持させ、シート材Ｓを上方から下方へ走行させる場合を例示している。また、第一長棒状部材１１の軸心と第二長棒状部材１２の軸心とを結んだ線が、鉛直方向に対して所定角度傾けられていることにより、第一長棒状部材１１から第二長棒状部材１２に向かうシート材Ｓの走行方向は、第一長棒状部材１１に流入するシート材Ｓの走行方向に対して、所定角度（図１において、角度α）傾いている。

一対の上部横材３２の一方には、エアまたは油圧で作動するシリンダ装置４５のシリンダ部４５ａの端部が、回動自在に取り付けられている。このシリンダ装置４５のピストンロッド４５ｂの先端は、一対の支持板２１の一方から外側に向けて突設された取付片４６に、回動自在に軸支されている。かかる構成により、シリンダ装置４５のピストンロッド４５ｂが前進すると、レール４１に沿ってスライダ４２を摺動させながら一対の支持板２１が仮想点Ｐを中心として回動し、これに伴い第一長棒状部材１１及び第二長棒状部材１２が仮想点Ｐを中心として回動する。逆に、ピストンロッド４５ｂが後退すると、レール４１に沿ってスライダ４２を摺動させながら一対の支持板２１が反対周りに回動し、これに伴い第一長棒状部材１１及び第二長棒状部材１２が反対周りに回動する。ここで、レール４１、スライダ４２、シリンダ装置４５、及び、取付片４６が、本発明の「支持部変位装置」に相当する。

駆動ローラ１６は、第一長棒状部材１１の上方で、一対の上部横材３２間に支持されており、駆動ローラ１６の軸１６ｐはモータ５６の回転軸と連結されている。そして、駆動ローラ１６に隣接した上流に、駆動ローラ１６にシート材Ｓを押し付ける補助ローラ７１が、一対の上部横材３２間に回転自在に軸支されている。

また、第二長棒状部材１２の下流には、張力検出用ローラ１５が、一対の下部横材３１間に回転自在に軸支されている。この張力検出用ローラ１５の両側には、張力検出用ローラ１５へのシート材Ｓの巻き掛けを補助する補助ローラ７２，７３が、それぞれ張力検出用ローラ１５より低い高さで、一対の下部横材３１間に回転自在に軸支されている。

張力検出用ローラ１５には、その軸１５ｐを回転自在に支えるベアリングが設けられたピローブロック６１が取り付けられており、ピローブロック６１は張力検出器６２上に設置されている。この張力検出器６２は、張力検出用ローラ１５に巻き掛けられたシート材Ｓの張力の合力としての荷重を受ける荷重受板（図示を省略）を有し、荷重を受けて支点を中心に回動した荷重受板の変位を、差動変圧器で電気信号に変換するものである。ここで、張力検出器６２、及び、ピローブロック６１が、本発明の「張力検出装置」に相当する。

また、位置調整装置１は、図示しないコンピュータを備えており、コンピュータのＣＰＵには、張力検出器６２から出力された電気信号に基づき、張力検出用ローラ１５に巻き掛けられたシート材Ｓの張力を所定値と対比しモータ５６を制御する、モータ制御手段としてコンピュータを機能させるプログラムが記憶されている。

上記構成の位置調整装置１を使用する際は、補助ローラ７１と駆動ローラ１６との間を通したシート材Ｓを、第一長棒状部材１１に巻き掛けた上で、第一長棒状部材１１及び第二長棒状部材１２の間隙を通し、更に第二長棒状部材に巻き掛けた状態で走行させる。

また、下流側では、第二長棒状部材１２を通過したシート材Ｓを、下方から補助ローラ７２に巻き掛け、補助ローラ７２と張力検出用ローラ１５の間を通して張力検出用ローラ１５に上から巻き掛け、更に張力検出用ローラ１５と補助ローラ７３との間を通して、補助ローラ７３に下方から巻き掛ける。

図３（ａ）に示すように、第一長棒状部材１１及び第二長棒状部材１２の軸方向がシート材Ｓの走行方向と直交している状態では、位置調整装置１を通過する前後で、シート材Ｓは幅方向に変位しない。一方、図３（ｂ）に示すように、シリンダ装置４５を作動させピストンロッド４５ｂを前進または後退させると（図では、後退させる場合を例示）、スライダ４２をレール４１に沿って摺動させながら、一対の支持板２１が仮想点Ｐを中心に回動する。これに伴い、一対の支持板２１間に支持された第一長棒状部材１１及び第二長棒状部材１２が、仮想点Ｐを中心に回動する。換言すれば、第一長棒状部材１１及び第二長棒状部材１２の軸方向が、シート材Ｓの走行方向に直交する方向に対して傾けられる。これにより、シート材Ｓの走行方向は、位置調整装置１を通過する前後で幅方向に変位する。

ここで、図３（ｂ）に示すように、一対の長棒状部材の外周面間の距離をＬ、一対の長棒状部材の軸方向をシート材Ｓの走行方向に直交する方向に対して傾けた角度（一対の長棒状部材を仮想点Ｐを中心に回転させた角度）をβとすると、長棒状部材が回転しないバーである場合、シート材Ｓの幅方向の変位量ｄと、角度α、角度β、距離Ｌとの間には、次式が成り立つ。
ｄ＝ｓｉｎβ（Ｌ−（ｃｏｓα）Ｌ）
従って、長棒状部材が回転しないバーであることにより、角度βと変位量ｄとの相関が高い本実施形態では、ピストンロッド４５ｂを前進または後退させる長さによって第一長棒状部材１１及び第二長棒状部材１２を回動させる角度βを変化させることにより、シート材Ｓの幅方向の変位量ｄを精密に調整することができる。

例えば、貼合されたシート材Ｓの端辺のずれを定量的に検出する検出装置から送出される信号を、コンピュータやプログラマブルコントローラ等の制御装置で受け、予め設定されたプログラムによる制御によってシリンダ装置４５を作動させ、ピストンロッド４５ｂを動作させる長さを調整することができる。ここで、シート材Ｓの端辺のずれを検出する検出装置としては、例えば、シート材Ｓの端辺の近傍を撮影するカメラと、カメラによる撮像を画像解析するプログラムを備えたコンピュータを備えたものを使用することができる。

本実施形態では、第一長棒状部材１１及び第二長棒状部材１２として回転しないバーを使用しているため、シート材との摩擦抵抗が大きくなるおそれがあるところ、上流にモータ５６によって駆動される駆動ローラ１６を設けている。かかる構成により、駆動ローラ１６から第一長棒状部材１１に送り込まれるシート材Ｓの走行速度が、第二長棒状部材１２の下流におけるシート材Ｓの走行速度より大きくなるように、モータ５６を調整することが可能である。このようにモータ５６を調整することにより、長棒状部材１１，１２に巻き掛けられているシート材Ｓを、長棒状部材１１，１２の外周面に押し付ける力が減少する。これにより、長棒状部材１１，１２が回転しないバーであっても、長棒状部材１１，１２とシート材との摩擦抵抗を小さく抑えることができる。

加えて、本実施形態では、第二長棒状部材１２を通過したシート材Ｓの張力は、張力検出器６２によって検出され、検出された張力値は、シート材Ｓの走行ラインにおいて所望される張力値と対比される。その結果、例えば、検出された張力値が所望される値より大きければ、モータ５６を制御して第一長棒状部材１１に送られるシート材Ｓの速度を大きくし、シート材Ｓと長棒状部材１１，１２との摩擦抵抗を減少させる。このように、検出された張力値を所望される値と対比し、これをフィードバックしてモータ５６を制御することにより、位置調整装置１を通過した後のシート材Ｓの張力を、適正な値に調整することができる。なお、検出されたシート材Ｓの張力が適正な値となったら、駆動ローラ１６から第一長棒状部材１１に送られるシート材Ｓの速度が、第二長棒状部材１２の下流におけるシート材Ｓの走行速度と等しくなるよう、モータ５６を調整しても良い。

また、第一長棒状部材１１から第二長棒状部材１２に向かうシート材Ｓの走行方向が、上流から第一長棒状部材に流入するシート材Ｓの走行方向に対して傾けられている角度αが大きくなるほど、第一長棒状部材１１及び第二長棒状部材１２とシート材Ｓとの摩擦抵抗が増大する。しかしながら、本実施形態では、駆動ローラ１６を備えていることにより、この角度αを大きくしても、第一長棒状部材１１及び第二長棒状部材１２とシート材Ｓとの摩擦抵抗を小さく抑えることが可能である。従って、この角度αを大きく設定することが可能であり、位置調整装置１を小型化することができる。

次に、本発明の第二実施形態である位置調整方法、及び、第二実施形態の位置調整方法の使用に適した位置調整装置２について、図４を用いて説明する。なお、図４では、構成を明示するため、架台、支持部、及び支持部変位装置の図示を省略している。また、第一実施形態の位置調整装置１と同様の構成については、同一の符号を付し詳細な説明を省略する。

第二実施形態の位置調整装置２が第一実施形態の位置調整装置１と相違する点は、第一長棒状部材１１ｂ及び第二長棒状部材１２ｂがそれぞれ軸１１ｐ，１２ｐ周りに回転自在なフリーローラの一対であり、第二長棒状部材１２ｂの下流でシート材Ｓが巻き掛けられる制動用ローラ１７と、制動用ローラ１７の回転を制動するブレーキ５７と、張力検出装置により検出された張力の値に基づきブレーキ５７を制御する、ブレーキ制御手段とを更に具備している点である。

より詳細には、第一長棒状部材１１ｂは、その軸１１ｐの一端を一対の支持板２１の一方に、軸１１ｐの他端を他方の支持板２１に挿通することにより、一対の支持板２１間に回転自在に支持されている。同じく、第二長棒状部材１２ｂも、第一長棒状部材１１と離れた位置で、その軸１２ｐの一端を一対の支持板２１の一方に、軸１２ｐの他端を他方の支持板２１に挿通することにより、一対の支持板２１間に回転自在に、且つ、第一長棒状部材１１と平行に支持されている。

制動用ローラ１７は、張力検出用ローラ１５に隣接した上流で、張力検出用ローラ１５より低い高さで、一対の下部横材３１間に軸１７ｂ周りに回転自在に軸支されている。すなわち、制動用ローラ１７は、第一実施形態の位置調整装置１において、補助ローラ７２が設けられていた位置に設けられている。そして、制動用ローラ１７の軸１７ｂには、ブレーキ５７が取り付けられている。本実施形態ではブレーキ５７として、内部に磁性粉体が封入されており、コイルに通電することにより発生した磁束に沿って磁性粉体が集結し、軸１７ｐの回転の抵抗となるパウダブレーキを使用している。

また、位置調整装置２のコンピュータのＣＰＵには、張力検出器６２から出力された電気信号に基づき、張力検出用ローラ１５に巻き掛けられたシート材Ｓの張力を所定値と対比しブレーキ５７を制御するブレーキ制御手段として、コンピュータを機能させるプログラムが記憶されている。なお、第二実施形態の位置調整装置２及び位置調整方法は、張力検出器６２からの出力に基づき、ブレーキ５７の制御のみを行うものとすることも、ブレーキ５７の制御とモータ５６の制御との双方を行うものとすることもできる。

位置調整装置２を使用する際は、第二長棒状部材１１ｂを通過したシート材Ｓを、制動用ローラ１７と張力検出用ローラ１５との間を通してから、張力検出用ローラ１５に巻き掛ける。

本実施形態では、第一長棒状部材１１ｂ及び第二長棒状部材１２ｂがフリーローラであるため、シート材Ｓとの摩擦抵抗が小さい利点がある。加えて、上流の駆動ローラ１６からシート材Ｓが送り込まれることにより、シート材Ｓを長棒状部材１１ｂ，１２ｂの外周面に押し付ける力が減少する。その結果、長棒状部材１１ｂ，１２ｂがフリーローラであっても、その回転力がシート材Ｓに伝わりにくいものとなるため、長棒状部材１１ｂ，１２ｂの軸方向を傾ける角度βと、シート材Ｓの幅方向への変位量ｄとの相関性が高く、シート材Ｓの幅方向の位置を精密に制御することができる。

また、第一長棒状部材１１ｂ及び第二長棒状部材１２ｂがフリーローラであると、シート材Ｓとの摩擦抵抗が小さいことに加え、上流の駆動ローラ１６からシート材Ｓが送り込まれることにより、シート材Ｓの張力がシート材の走行ラインにおいて所望される張力値より小さくなるおそれがある。場合によっては、シート材Ｓが長棒状部材１１ｂ，１２ｂの外周面から僅かに離れ、第二長棒状部材１２ｂから下流に送られるシート材Ｓの張力がゼロに近くなるおそれがある。これに対し、本実施形態では、第二長棒状部材１２ｂより下流、且つ、張力検出用ローラ１５より上流に制動用ローラ１７を備えており、制動用ローラ１７にはブレーキ５７が取り付けられている。かかる構成により、張力検出器６２によって検出された張力値を、シート材Ｓの走行ラインにおいて所望される張力値と対比し、検出された張力値が所望される値より小さければ、ブレーキ５７を制御して制動用ローラ１７の回転を制動することにより、シート材Ｓの張力を高めることができる。このように、張力検出器６２によって検出された張力値を所望される値と対比し、これをフィードバックしてブレーキ５７を制御することにより、位置調整装置２を通過した後のシート材Ｓの張力を、適正な値に調整することができる。

以上、本発明について好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、以下に示すように、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計の変更が可能である。

例えば、上記では、レール４１が架台側（支柱ベース部３４）に取り付けられ、スライダ４２が支持部側（支持ベース部２２）に取り付けられる場合を例示したが、これに限定されず、レールが支持部側に取り付けられ、スライダが架台側に取り付けられる構成とすることができる。

また、上記では、シート材が上方から下方へ走行する場合を例示したが、これに限定されず、下方から上方へ、或いは、水平方向に、シート材を走行させる構成とすることができる。

１ 位置調整装置
２ 位置調整装置
１１ 第一長棒状部材（回転しないバー）
１２ 第二長棒状部材（回転しないバー）
１１ｂ 第一長棒状部材（フリーローラ）
１２ｂ 第二長棒状部材（フリーローラ）
１５ 張力検出用ローラ
１６ 駆動ローラ
１７ 制動用ローラ
２１ 支持板（支持部）
２２ 支持ベース部（支持部）
３１ 下部横材（架台）
３２ 上部横材（架台）
３３ 支柱（架台）
３４ 支柱ベース部（架台）
４１ レール（支持部変位装置）
４２ スライダ（支持部変位装置）
４５ シリンダ装置（支持部変位装置）
５６ モータ
５７ ブレーキ
６２ 張力検出器（張力検出装置）
Ｐ 仮想点
Ｓ シート材

特開２００７−２６１２４５号公報 特開２０１１−２４１０１０号公報

Claims (6)

1. 間隔をあけて平行に配置された第一長棒状部材及び第二長棒状部材を用い、長尺のシート材を前記第一長棒状部材に巻き掛けた上で前記第一長棒状部材及び前記第二長棒状部材の間隙を通し、更に前記第二長棒状部材に巻き掛けた状態で走行させ、前記第一長棒状部材及び前記第二長棒状部材の位置関係を維持したまま、前記第一長棒状部材及び前記第二長棒状部材の軸方向を前記シート材の走行方向に直交する方向に対して傾けることにより、前記シート材を幅方向に変位させるシート材の位置調整方法であって、
   前記第一長棒状部材及び前記第二長棒状部材を、軸周りに回転自在なフリーローラの一対とし、
   前記第一長棒状部材及び前記第二長棒状部材によって前記シート材の幅方向の位置調整を行う部分である位置調整部分の入口に、モータの駆動により前記シート材を送る駆動ローラを設けることにより、前記第一長棒状部材及び前記第二長棒状部材それぞれの回転が前記シート材の走行方向に及ぼす影響を低減させ、
   前記位置調整部分の出口で、前記シート材の張力を検出し、
   検出された張力の値を所望の値と対比し、前記シート材を巻き掛けた制動用ローラの回転を制動するブレーキを制御することにより、前記位置調整部分の出口における前記シート材の張力を前記所望の値に調整する
   ことを特徴とするシート材の位置調整方法。
2. 前記位置調整部分の出口で検出された前記シート材の張力の値に基づき、前記ブレーキを制御すると共に前記モータを制御することにより、前記位置調整部分の出口における前記シート材の張力を前記所望の値に調整する
   ことを特徴とする請求項１に記載のシート材の位置調整方法。
3. 間隔をあけて平行に配置された第一長棒状部材及び第二長棒状部材を用い、長尺のシート材を前記第一長棒状部材に巻き掛けた上で前記第一長棒状部材及び前記第二長棒状部材の間隙を通し、更に前記第二長棒状部材に巻き掛けた状態で走行させ、前記第一長棒状部材及び前記第二長棒状部材の位置関係を維持したまま、前記第一長棒状部材及び前記第二長棒状部材の軸方向を前記シート材の走行方向に直交する方向に対して傾けることにより、前記シート材を幅方向に変位させるシート材の位置調整方法であって、
   前記第一長棒状部材及び前記第二長棒状部材を、回転しないバーの一対とし、
   前記第一長棒状部材及び前記第二長棒状部材によって前記シート材の幅方向の位置調整を行う部分である位置調整部分の入口に、モータの駆動により前記シート材を送る駆動ローラを設けることにより、回転しない前記第一長棒状部材及び前記第二長棒状部材それぞれと前記シート材との摩擦抵抗を低減させ、
   前記位置調整部分の出口で、前記シート材の張力を検出し、
   検出された張力の値を所望の値と対比し前記モータを制御することにより、前記位置調整部分の出口における前記シート材の張力を前記所望の値に調整する
   ことを特徴とするシート材の位置調整方法。
4. 第一長棒状部材及び第二長棒状部材を間隔をあけて平行に支持する支持部と、
   該支持部を介して、前記第一長棒状部材及び前記第二長棒状部材を設置面より高い位置に支持する架台と、
   該架台に対して前記支持部を変位させ、前記第一長棒状部材及び前記第二長棒状部材の間に位置する仮想点を中心として、前記第一長棒状部材及び前記第二長棒状部材を回動させる支持部変位装置と
   を具備するシート材の位置調整装置であって、
   前記第一長棒状部材及び前記第二長棒状部材は、軸周りに回転自在なフリーローラの一対であり、
   前記第一長棒状部材及び前記第二長棒状部材によってシート材の幅方向の位置調整を行う部分である位置調整部分の入口でシート材が巻き掛けられ、モータの駆動によりシート材を送ることにより、前記第一長棒状部材及び前記第二長棒状部材それぞれの回転がシート材の走行方向に及ぼす影響を低減させる駆動ローラと、
   前記位置調整部分の出口で、シート材が巻き掛けられる張力検出用ローラと、
   該張力検出用ローラに巻き掛けられたシート材の張力を検出する張力検出装置と、
   前記位置調整部分の出口で前記張力検出用ローラに隣接し、シート材が巻き掛けられる制動用ローラと、
   該制動用ローラの回転を制動するブレーキと、
   前記張力検出装置により検出された張力の値を所望の値と対比し、前記ブレーキを制御することにより、前記位置調整部分の出口におけるシート材の張力を前記所望の値に調整するブレーキ制御手段とを、更に具備する
   ことを特徴とするシート材の位置調整装置。
5. 前記位置調整部分の出口で検出されたシート材の張力の値に基づき前記モータを制御することにより、前記ブレーキ制御手段と共に、前記位置調整部分の出口におけるシート材の張力を前記所望の値に調整する制御を行うモータ制御手段を
   更に具備することを特徴とする請求項４に記載のシート材の位置調整装置。
6. 第一長棒状部材及び第二長棒状部材を間隔をあけて平行に支持する支持部と、
   該支持部を介して、前記第一長棒状部材及び前記第二長棒状部材を設置面より高い位置に支持する架台と、
   該架台に対して前記支持部を変位させ、前記第一長棒状部材及び前記第二長棒状部材の間に位置する仮想点を中心として、前記第一長棒状部材及び前記第二長棒状部材を回動させる支持部変位装置と
   を具備するシート材の位置調整装置であって、
   前記第一長棒状部材及び前記第二長棒状部材は、回転しないバーの一対であり、
   前記第一長棒状部材及び前記第二長棒状部材によってシート材の幅方向の位置調整を行う部分である位置調整部分の入口でシート材が巻き掛けられ、モータの駆動によりシート材を送ることにより、回転しない前記第一長棒状部材及び前記第二長棒状部材それぞれとシート材との摩擦抵抗を低減させる駆動ローラと、
   前記位置調整部分の出口で、シート材が巻き掛けられる張力検出用ローラと、
   該張力検出用ローラに巻き掛けられたシート材の張力を検出する張力検出装置と、
   該張力検出装置により検出された張力の値を所望の値と対比し、前記モータを制御することにより、前記位置調整部分の出口におけるシート材の張力を前記所望の値に調整するモータ制御手段とを、更に具備する
   ことを特徴とするシート材の位置調整装置。

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