JP6087417B1 - 繰出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】駆動ベルトに対して原反ロールが滑るのを抑制することが可能な繰出装置を提供する。【解決手段】繰出装置１００は、原反ロール５０に接触され、原反ロール５０を回転させる駆動ベルト１と、駆動ベルト１が巻き掛けられ、駆動ベルト１に張力を加えるためのダンサーローラ２４とを備える。そして、繰出装置１００は、原反ロール５０と駆動ベルト１とが接触する接触長さに応じて、ダンサーローラ２４が駆動ベルト１に加える張力を調整するように構成されている。【選択図】図１

Description

本発明は、繰出装置に関する。

従来、原反ロールに巻き付けられたシートを繰り出す繰出装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

このような繰出装置は、原反ロールに接触される駆動ベルトを備えており、その駆動ベルトの駆動力が摩擦によって原反ロールに伝達され、原反ロールが回転されることによりシートを繰り出すように構成されている。

特開２００４−１６１４８５号公報

ここで、上記した従来の繰出装置において、原反ロールからのシートの繰り出しに伴い原反ロールの直径が小さくなり、原反ロールと駆動ベルトとが接触する接触長さが短くなった場合には、駆動ベルトに対して原反ロールが滑りやすくなるという問題点がある。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、駆動ベルトに対して原反ロールが滑るのを抑制することが可能な繰出装置を提供することである。

本発明による繰出装置は、原反ロールに巻き付けられたシートを繰り出すものであり、原反ロールに接触され、原反ロールを回転させる駆動ベルトと、駆動ベルトが巻き掛けられ、駆動ベルトに張力を加えるためのローラとを備える。そして、繰出装置は、原反ロールと駆動ベルトとが接触する接触長さが短くなるほど、駆動ベルトの張力が高くなるようにローラに加えられる力を高くする構成とされている。

このように構成することによって、原反ロールからのシートの繰り出しに伴い原反ロールの直径が小さくなり、原反ロールと駆動ベルトとが接触する接触長さが短くなった場合に、駆動ベルトに加える張力を高くすることにより、駆動ベルトに対して原反ロールが滑るのを抑制することができる。

本発明による繰出装置は、原反ロールに巻き付けられたシートを繰り出すものであり、原反ロールに接触され、原反ロールを回転させる駆動ベルトと、駆動ベルトが巻き掛けられ、駆動ベルトに張力を加えるためのローラとを備える。そして、繰出装置は、原反ロールと駆動ベルトとが接触する接触長さ、および、シートの繰出速度に応じて、駆動ベルトの張力をローラに加えられる力によって調整するように構成されている。

上記繰出装置において、好ましくは、ローラを回転可能に支持するアームと、アームに連結され、張力を調整するアクチュエータと、アームが回動可能に設けられるとともに、アクチュエータが設けられるベース部とを備え、ベース部は、ベース部に対してアームが予め設定された位置になるように移動する構成とされている。

本発明の繰出装置によれば、駆動ベルトに対して原反ロールが滑るのを抑制することができる。

本発明の一実施形態による繰出装置の概略構成を示した模式図である。 図１の繰出装置において原反ロールの直径が小さくなった状態を示した図である。 本実施形態の繰出装置の動作時における原反ロールの表面速度およびベルト張力の一例を示したタイミングチャートである。

以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。

−構成−
まず、図１および図２を参照して、本発明の一実施形態による繰出装置１００の構成について説明する。なお、図１および図２において、Ｙ１方向側が上流側であり、Ｙ２方向側が下流側である。

繰出装置１００は、図１に示すように、原反ロール５０に巻き付けられたシート５１を繰り出すように構成されている。この繰出装置１００から繰り出されたシート５１は、たとえば、搬送方向に沿って連続的に切断され、原反ロール５０に比べて幅の小さい複数のシートに分割されて巻き替えられる。なお、シート５１は、たとえば、樹脂または不織布からなる帯状シートである。

繰出装置１００は、原反ロール５０を回転させる駆動ベルト１と、駆動ベルト１に張力を加えるためのダンサー機構２とを備えている。なお、駆動ベルト１およびダンサー機構２は、たとえば、原反ロール５０の軸方向に２つ設けられている。

駆動ベルト１は、回転可能に設けられた原反ロール５０に接触するように構成されている。駆動ベルト１には、駆動ローラ１１と、ガイドローラ１２ａ〜１２ｄと、後述するダンサーローラ２４とが巻き掛けられている。そして、駆動ベルト１は、駆動ローラ１１によってＤ方向に駆動され、接触される原反ロール５０に対して摩擦によって駆動力を伝達するように構成されている。

駆動ローラ１１は、図示省略した駆動力源に連結され、所定の位置で駆動回転するように構成されている。ガイドローラ１２ａ〜１２ｄは、所定の位置で従動回転するように構成されている。ガイドローラ１２ａおよび１２ｂは、駆動ベルト１を駆動ローラ１１に巻き掛けるために設けられている。ガイドローラ１２ａは、ダンサーローラ２４の下方に配置されている。ガイドローラ１２ｃは、ガイドローラ１２ｂよりも上流側（Ｙ１方向側）に配置されている。ガイドローラ１２ｄは、ガイドローラ１２ｃよりも上流側に配置されるとともに、原反ロール５０の回転中心とほぼ同じ高さ位置に配置されている。そして、ガイドローラ１２ｄとダンサーローラ２４との間に原反ロール５０が配置され、ガイドローラ１２ｄとダンサーローラ２４との間の駆動ベルト１が原反ロール５０に接触されている。

ダンサー機構２は、駆動ベルト１に張力を加えるとともに、原反ロール５０からのシート５１の繰り出しに伴う原反ロール５０の直径の変化に対応するために設けられている。このダンサー機構２は、昇降可能に構成されたベース部２１と、ベース部２１に設けられたアーム２２およびエアシリンダ２３と、アーム２２に設けられたダンサーローラ２４とを含んでいる。

ベース部２１は、原反ロール５０の直径が小さくなることによって発生する、ガイドローラ１２ｄおよびダンサーローラ２４の間の駆動ベルト１における余裕分を、上昇することにより、ガイドローラ１２ａおよびダンサーローラ２４の間で吸収するようになっている。すなわち、原反ロール５０の直径が小さくなると、図２に示すように、ベース部２１が上昇することにより、ガイドローラ１２ｄおよびダンサーローラ２４の間の駆動ベルト１が短くなるとともに、ガイドローラ１２ａおよびダンサーローラ２４の間の駆動ベルト１が長くなる。

このベース部２１には、ガイドレール３１に係合されるスライド係合部（ガイドシュー）２１ａと、リードスクリュー３２が挿入されるリード挿入部２１ｂとが形成されている。ガイドレール３１およびリードスクリュー３２は、垂直方向（Ｚ方向）に延びるように設けられている。そして、ベース部２１は、リードスクリュー３２の回転によってガイドレール３１に沿って垂直方向に移動するように構成されている。

アーム２２は、回動軸２２ａを中心にして回動可能にベース部２１に設けられている。アーム２２の回動軸２２ａに対する上流側（Ｙ１方向側）には、ダンサーローラ２４が回転可能に設けられている。また、アーム２２の回動軸２２ａに対する下流側（Ｙ２方向側）には、バランスウェイト（図示省略）が設けられている。このバランスウェイトは、ダンサーローラ２４の荷重を打ち消すために設けられている。

エアシリンダ２３は、アーム２２に連結されるシャフト２３ａを有しており、ダンサーローラ２４によって駆動ベルト１に加えられる張力を調整するために設けられている。なお、エアシリンダ２３は、本発明の「アクチュエータ」の一例である。

ダンサーローラ２４は、駆動ベルト１が巻き掛けられ、駆動ベルト１に張力を加えるために設けられている。このダンサーローラ２４は、アーム２２の回動軸２２ａを中心にして回動（揺動）可能に構成されている。また、ダンサーローラ２４は、アーム２２の先端で従動回転するように構成されている。

ここで、上記したように、駆動ベルト１およびダンサー機構２が２つ設けられていることから、ベース部２１を昇降させるためのリードスクリュー３２が２つ設けられているが、その２つのリードスクリュー３２は、１つの駆動力源（図示省略）に連結されている。このため、２つのリードスクリュー３２が同期回転されるため、一対のベース部２１は同期した状態で昇降されるようになっている。また、一対のベース部２１の一方には、そのベース部２１に対するアーム２２の位置（移動量）を検出するためのセンサ（図示省略）が設けられている。このセンサは、たとえばポテンショメータである。なお、以下では、センサが設けられている側を一方側といい、センサが設けられていない側を他方側という。

−動作−
次に、図１〜図３を参照して、本実施形態による繰出装置１００の動作について説明する。なお、以下では、シート繰出時の概略動作を説明した後に、シート繰出時の張力制御について説明する。

［概略動作］
まず、図１に示すように、原反ロール５０が回転可能に支持され、その原反ロール５０に駆動ベルト１が接触されている。ここで、シート５１の繰り出しが開始される前においては、原反ロール５０の直径が最大であり、ベース部２１が下側に配置されている。そして、ダンサーローラ２４により駆動ベルト１に張力が加えられる。なお、張力はエアシリンダ２３によって調整され、その張力制御については後述する。

また、一方側のベース部２１に設けられたセンサ（図示省略）によりアーム２２の位置が検出され、そのアーム２２が水平方向を向くようにベース部２１の高さが調整される。

なお、一対のベース部２１は同期した状態で昇降されるが、一方側の駆動ベルト１に接触する原反ロール５０の直径と、他方側の駆動ベルト１に接触する原反ロール５０の直径とが同じであれば、他方側のアーム２２も水平方向を向くようになる。また、一方側の駆動ベルト１に接触する原反ロール５０の直径と、他方側の駆動ベルト１に接触する原反ロール５０の直径とが異なる場合には、他方側のアーム２２が水平方向に対して傾くが、軸方向において直径が大きく異なることは無いので、問題になることはない。

そして、駆動ローラ１１によって駆動ベルト１がＤ方向に駆動されると、その駆動ベルト１の駆動力が摩擦によって原反ロール５０に伝達され、原反ロール５０が図１において反時計回りに回転される。これにより、原反ロール５０からシート５１が下流側（Ｙ２方向側）に繰り出される。

そして、原反ロール５０からのシート５１の繰り出しに伴い原反ロール５０の直径が小さくなると、ダンサーローラ２４が回動軸２２ａを中心にしてＲ方向に回動しようとする。このとき、一方側のベース部２１のセンサにより、そのダンサーローラ２４の回動を検出すると、ダンサーローラ２４の回動（変位）を打ち消すようにベース部２１が上昇される。すなわち、一方側のベース部２１は、そのベース部２１に対してアーム２２が予め設定された水平位置になるように上昇する。なお、他方側のベース部２１も一方側のベース部２１と同期して上昇される。

その後、シート５１の繰り出しにより原反ロール５０の直径が小さくなるに連れて、図２に示すように、一方側のアーム２２が水平方向を向く状態を維持しながら、一対のベース部２１が上昇される。

［張力制御］
ここで、原反ロール５０の直径が大きい場合（図１参照）に比べて、原反ロール５０の直径が小さい場合（図２参照）には、原反ロール５０と駆動ベルト１とが接触する接触長さが短くなることから、駆動ベルト１に対して原反ロール５０が滑りやすくなる。そこで、本実施形態では、原反ロール５０と駆動ベルト１とが接触する接触長さに応じて、ダンサーローラ２４が駆動ベルト１に加える張力をエアシリンダ２３により調整するようになっている。具体的には、原反ロール５０と駆動ベルト１とが接触する接触長さが短くなるほど、ベルト張力を高くするようになっている。

また、シート５１の繰出速度、すなわち、駆動ベルト１および原反ロール５０の表面速度が加減速される場合には、駆動ベルト１に対して原反ロール５０が滑りやすくなる。そこで、本実施形態では、シート５１の繰出速度に応じて、ダンサーローラ２４が駆動ベルト１に加える張力をエアシリンダ２３により調整するようになっている。具体的には、シート５１の繰出速度が加減速される場合には、シート５１の繰出速度が一定速である場合に比べて、ベルト張力を高くするようになっている。

そして、シート繰出時における原反ロール５０の表面速度の変化の一例としては、図３に示すように、シート５１の繰り出しが開始された時点ｔ０から、原反ロール５０の表面速度が加速される。そして、所定の速度に到達した時点ｔ１からは表面速度が一定になるように制御される。その後、時点ｔ２から原反ロール５０の表面速度が減速され、時点ｔ３において原反ロール５０が停止される。なお、この原反ロール５０の速度は駆動ローラ１１によって制御される。また、時点ｔ０〜ｔ３では、原反ロール５０からシート５１が繰り出されるため、原反ロール５０の直径が徐々に小さくなる。

このようなシート繰出時における駆動ベルト１の張力制御としては、原反ロール５０の表面速度が加速される時点ｔ０〜ｔ１では、ベルト張力が高くされる。そして、時点ｔ１〜ｔ２では、原反ロール５０と駆動ベルト１とが接触する接触長さが短くなるに連れて、ベルト張力が徐々に高くされる。その後、原反ロール５０の表面速度が減速される時点ｔ２〜ｔ３では、ベルト張力が高くされる。なお、このベルト張力はエアシリンダ２３によって制御される。

−効果−
本実施形態では、上記のように、原反ロール５０からのシート５１の繰り出しにより、原反ロール５０と駆動ベルト１とが接触する接触長さが短くなるに連れて、ベルト張力を高くすることによって、駆動ベルト１に対して原反ロール５０が滑るのを抑制することができる。これにより、シート５１の繰り出しを適切に行うことができる。

また、本実施形態では、シート５１の繰出速度が加減速される場合に、ベルト張力を高くすることによって、駆動ベルト１に対して原反ロール５０が滑るのを抑制することができる。これにより、加減速時間の短縮を図ることができる。

−他の実施形態−
なお、今回開示した実施形態は、すべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、本発明の技術的範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

たとえば、本実施形態では、駆動ベルト１およびダンサー機構２が２つ設けられる例を示したが、これに限らず、駆動ベルトおよびダンサー機構が３つ以上設けられていてもよい。

また、本実施形態では、アーム２２の位置を検出するためのセンサを一方側のベース部２１のみに設ける例を示したが、これに限らず、アームの位置を検出するためのセンサを両方のベース部に設けるようにしてもよい。この場合には、たとえば、２つのセンサの検出結果の平均を用いてベース部を昇降させるようにしてもよい。

また、本実施形態では、ダンサーローラ２４の荷重を打ち消すためにバランスウェイトが設けられる例を示したが、これに限らず、ダンサーローラの荷重を打ち消すためにエアシリンダなどの加圧装置（図示省略）が設けられていてもよい。

１ 駆動ベルト
２１ ベース部
２２ アーム
２３ エアシリンダ（アクチュエータ）
２４ ダンサーローラ（ローラ）
５０ 原反ロール
５１ シート
１００ 繰出装置

Claims (3)

1. 原反ロールに巻き付けられたシートを繰り出す繰出装置であって、
   前記原反ロールに接触され、前記原反ロールを回転させる駆動ベルトと、
   前記駆動ベルトが巻き掛けられ、前記駆動ベルトに張力を加えるためのローラとを備え、
   前記原反ロールと前記駆動ベルトとが接触する接触長さが短くなるほど、前記駆動ベルトの張力が高くなるように前記ローラに加えられる力を高くする構成とされていることを特徴とする繰出装置。
2. 原反ロールに巻き付けられたシートを繰り出す繰出装置であって、
   前記原反ロールに接触され、前記原反ロールを回転させる駆動ベルトと、
   前記駆動ベルトが巻き掛けられ、前記駆動ベルトに張力を加えるためのローラとを備え、
   前記原反ロールと前記駆動ベルトとが接触する接触長さ、および、前記シートの繰出速度に応じて、前記駆動ベルトの張力を前記ローラに加えられる力によって調整するように構成されていることを特徴とする繰出装置。
3. 請求項１または２に記載の繰出装置において、
   前記ローラを回転可能に支持するアームと、
   前記アームに連結され、張力を調整するアクチュエータと、
   前記アームが回動可能に設けられるとともに、前記アクチュエータが設けられるベース部とを備え、
   前記ベース部は、前記ベース部に対して前記アームが予め設定された位置になるように移動する構成とされていることを特徴とする繰出装置。

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