JP6103768B2 - 長尺物の張力付与装置及びその張力付与方法 - Google Patents

Description

本発明は、フィルムやワイヤ等の長尺物に所定の張力を付与する長尺物の張力付与装置及びその張力付与方法に関するものである。

例えば、印刷業界等にあっては、印刷の対象物であるフィルムを搬送した後に一旦静止させ、その静止したフィルムに所定の印刷をした後に再び搬送し、再び静止させたフィルムに再び印刷するようなことが行われている。このように、長尺物であるフィルムに印刷等の所定の処理を繰り返して行う場合には、長尺のフィルムを一定の間隔で間欠的に搬送することが知られている。そして、このようにフィルムを間欠的に搬送する装置として、本出願人は、所定量のフィルムを巻取る巻取り装置と、その巻取り装置が巻取る所定量のフィルムを繰出す繰出し装置とを備えたフィルムの間欠搬送装置を提案した（例えば、特許文献１参照。）。

このフィルムの間欠搬送装置では、所定量のフィルムを蓄えた繰出しアキュームレート機構がその蓄えたフィルムを一時に排出すると同時に、その繰出しアキュームレート機構により排出された量のフィルムを巻取りアキュームレート機構が一時に蓄えることにより、繰出し装置と巻取り装置の間にフィルムを搬送するようになっている。これにより、間欠搬送するフィルムの搬送速度を著しく高めることが期待できるものである。

そして、この間欠搬送装置では、そのフィルム繰出し機構から繰出されて繰出しアキュームレート機構に蓄えられるフィルムに張力を加える繰出し側張力付与装置を繰出し装置に設け、巻取りアキュームレート機構により排出されてフィルム巻取り機構に巻取られるフィルムに所定の張力を加える巻取り側張力付与装置を巻取り装置に設けている。

ここで、これら従来の張力付与装置は、長手方向に延びるフィルムの片側に沿って設けられた一対のガイドローラと、その一対のガイドローラの間を通過したフィルムが掛け回されるダンサローラと、そのダンサローラが先端に枢支されてフィルムに沿って設けられた揺動レバーと、そのダンサローラを一対のガイドローラから遠ざける方向に付勢するコイルスプリングとを備えている。そして、そのコイルスプリングが、一対のガイドローラから離れる方向に付勢するダンサローラによりフィルムに張力を付与している。

特開２０１２−１２１９２号公報

しかし、上記従来の張力付与装置では、コイルスプリングにより長尺物であるフィルムに張力を付与しているので、その付与する張力を変更したい場合には、その付勢力の異なる別のコイルスプリングに取り替えなければ変更することができず、迅速な張力の変更が困難になる不具合があった。

特に、上記搬送装置に用いられるフィルムのロールの重量は１００ｋｇを超えるようなものもあり、その様なフィルムに付与する張力は比較的大きなものが要求される。すると、そのフィルムに張力を付与するためのコイルスプリングは比較的大型のものになり、長尺物であるフィルムに付与する張力が複数ある場合には、比較的大型のコイルスプリングを複数準備しなければならなくなる。このため、それらコイルスプリングの管理負担が増加する不具合もある。

更に、例えば、上記搬送装置は、比較的高速で長尺物であるフィルムの搬送と停止が繰り返されるものであり、それに用いられる張力付与装置は、そのような長尺物に所定の張力を付与することになる。けれども、搬送されるフィルムを一旦停止させる関係上、その長尺物であるフィルムに付与される張力にあっては、その搬送や停止により変動するようなことを防止する必要もある。

本発明の目的は、付与する張力の変更が容易な長尺物の張力付与装置及びその張力付与方法を提供することにある。

本発明の別の目的は、付与する張力の変動を防止し得る長尺物の張力付与装置及びその張力付与方法を提供することにある。

本発明は、長手方向に延びる長尺物の片側に沿って設けられた一対のガイドローラと、一対のガイドローラの間を通過した長尺物が掛け回されるダンサローラと、ダンサローラが先端に枢支され長尺物に沿って基端を中心に揺動可能な揺動レバーと、ダンサローラを付勢する付勢手段とを備え、付勢手段により一対のガイドローラから離れようとするダンサローラにより長尺物に張力を付与する張力付与装置の改良である。

その特徴ある構成は、付勢手段が、揺動レバーの基端に設けられて揺動レバーを所定のトルクで回転駆動可能なモータと、揺動レバーを付勢する流体圧シリンダとを備えたところにある。

この場合、流体圧シリンダに供給される流体の圧力を調整可能な流体圧調整手段を更に備えることが好ましく、出没ロッドと揺動レバーをワイヤを介して連結させることもできる。そして、長尺物の張力を検出するロードセルと、ロードセルの検出出力によりモータ及び流体圧シリンダに供給される流体の圧力の一方又は双方を制御するコントローラとを更に備えることもできる。

別の本発明は、長手方向に延びる長尺物の片側に一対のガイドローラを沿わせ、一対のガイドローラの間に通過させた長尺物をダンサローラに掛け回し、ダンサローラが先端に枢支された揺動レバーを基端を中心に揺動させてダンサローラを一対のガイドローラから遠ざける方向に付勢して長尺物に張力を付与する張力付与方法の改良である。

その特徴ある点は、流体圧シリンダとモータにより一対のガイドローラからダンサローラが遠ざかる方向に揺動レバーを揺動付勢するところにある。

この場合、長尺物の張力を検出して、モータ及び流体圧シリンダに供給される流体の圧力の一方又は双方を制御することが好ましい。

本発明の長尺物の張力付与装置及びその張力付与方法では、揺動レバーを付勢する付勢手段がモータと流体圧シリンダを備えるので、長尺物に付与する張力を変更したい場合には、流体圧シリンダの付勢力やモータの回転駆動力を変更するだけの簡単な作業により可能となる。

特に、流体圧シリンダにより比較的大きな付勢力を揺動レバーに付与している場合に、その流体圧シリンダに供給される流体の圧力を調整可能な流体圧調整手段を備えるようにすれば、その調整手段により、流体圧シリンダに供給される流体の圧力を変更調整することにより、流体圧シリンダの付勢力を変更することができ、これにより長尺物に付与する比較的大きな張力を容易に変更することが可能になる。

その一方で、長尺物に付与されている張力が変動すると、揺動レバーを揺動させようとするトルクが生じる。この場合、揺動レバーが直ちに揺動せずにその場に留まろうとすると、確実に長尺物の張力は変動する。けれども、モータにより揺動レバーを付勢している場合に、その付勢力が小さければ、長尺物の張力の変動に伴って揺動レバーを直ちに揺動させることができる。これにより、長尺物の張力の変動を防止することができる。

特に、張力の変動を検出するロードセルを設け、長尺物の張力を検出し、モータ及び流体圧シリンダに供給される流体の圧力の一方又は双方を制御するようにして、揺動レバーを張力が変動した方向に回転させるように付勢すれば、長尺物の張力が著しく変動するようなことを確実に防止することが可能となる。

本発明の張力付与装置の拡大正面図である。 その張力付与装置を備えるフィルムの間欠搬送装置を示す正面図である。

次に、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。

図２に本発明の長尺物の張力付与装置２６，４６を備えるフィルムの間欠搬送装置１０を示す。図２において、互いに直交するＸ、Ｙ及びＺの３軸を設定し、Ｘ軸が略水平前後方向、Ｙ軸が略水平横方向、Ｚ軸が鉛直方向に延びるものとし、この間欠搬送装置１０の構成について説明する。このフィルムの間欠搬送装置１０は、水平な床１１の一端に設けられて所定量のフィルム１２を繰出す繰出し装置２０と、それに離間して床１１の他端に設けられ、その繰出し装置２０から繰出された所定量のフィルム１２を巻取る巻取り装置４０と、それらを制御するコントローラ１８とを備える。そして、本発明の長尺物の張力付与装置２６，４６は、繰出し装置２０と巻取り装置４０の双方に設けられる。

繰出し装置２０から説明すると、この繰出し装置２０は繰出し側鉛直板２１を備える。そして、この繰出し装置２０は、フィルム１２を常時一定量で繰出すフィルム繰出し機構２２と、フィルム繰出し機構２２から繰出されるフィルム１２を蓄えて一時に排出する繰出しアキュームレート機構２３とを備える。フィルム繰出し機構２２は、繰出し側鉛直板２１に枢支された供給用リール２２ｂと、繰出し側鉛直板２１の裏面側に設けられその供給用リール２２ｂを回転させる巻出しモータ２２ｃとを備える。供給用リール２２ｂには、フィルム１２が巻回されてなる繰出しフィルムロール２２ａが取付けられ、巻出しモータ２２ｃはその繰出しフィルムロール２２ａを供給用リール２２ｂとともに回転させるように構成される。そして、供給用リール２２ｂを一定の速度で矢印で示すように回転させることにより、繰出しフィルムロール２２ａからフィルム１２を常時一定量で繰出すように構成される。

フィルムロール２２ａからフィルム１２はＺ軸方向上方に向かって繰出され、そのフィルム１２を水平方向に転向させる繰出し側転向ローラ２４が鉛直板２１に設けられる。そして、繰出し装置２０における繰出しアキュームレート機構２３は、繰出し側転向ローラ２４により転向して水平方向に向かうフィルム１２に沿って設けられた一対の固定ローラ２３ａ，２３ｂと、この一対の固定ローラ２３ａ，２３ｂの中間を通過してフィルム１２の搬送経路に直交する方向に移動可能な繰出し側可動ローラ２３ｃと、繰出し側可動ローラ２３ｃを鉛直方向に移動させる繰出しアキューム用サーボモータ２３ｄとを備える。

繰出し側転向ローラ２４により転向して水平方向に向かうフィルム１２は一対の固定ローラ２３ａ，２３ｂの上側に掛け渡され、一対の固定ローラ２３ａ，２３ｂの間のフィルム１２がそれより下方に存在する繰出し側可動ローラ２３ｃに下方から掛け回される。このため、繰出し側可動ローラ２３ｃが下降すると一対の固定ローラ２３ａ，２３ｂと繰出し側可動ローラ２３ｃの鉛直距離は拡大し、一対の固定ローラ２３ａ，２３ｂと繰出し側可動ローラ２３ｃの鉛直距離の倍の長さのフィルム１２が一対の固定ローラ２３ａ，２３ｂの間に蓄えられることになる。逆に、繰出し側可動ローラ２３ｃが上昇すると、一対の固定ローラ２３ａ，２３ｂと繰出し側可動ローラ２３ｃの鉛直距離は縮まり、その蓄えたフィルム１２を排出するように構成される。

本発明の長尺物の張力付与装置２６は、この繰出し装置２０において、フィルム繰出し機構２２から繰出されて繰出しアキュームレート機構２３に蓄えられるフィルム１２に張力を加えるものとして繰出し側鉛直板２１に設けられる。この張力付与装置２６は、繰出しフィルムロール２２ａから繰出し側転向ローラ２４に向かって上方に伸びる長尺物であるフィルム１２の片側に沿って設けられた一対のガイドローラ２６ａ，２６ｂと、その一対のガイドローラ２６ａ，２６ｂの間に進入した長尺物であるフィルム１２が掛け回されるダンサローラ２６ｄと、ダンサローラ２６ｄが先端に枢支されて基端が繰出し側鉛直板２１に枢支された揺動レバー２６ｃと、そのダンサローラ２６ｄを一対のガイドローラ２６ａ，２６ｂから遠ざける付勢手段を備える。

揺動レバー２６ｃは、長尺物であるフィルム１２に沿うように設けられる。Ｚ軸方向上方にフィルム１２が延びるこの実施の形態では、先端に枢支されたダンサローラ２６ｄをＺ軸方向において一対のガイドローラ２６ａ，２６ｂの間に位置させる。そして、その揺動レバー２６ｃをＺ軸方向に延ばしてそのフィルム１２に沿うように設け、その基端を鉛直板２１に枢支する。このため、この揺動レバー２６は、図１に示すように、基端を中心に揺動して、一点鎖線や二点鎖線で示すようになると、先端に枢支されたダンサローラ２６ｄがＹ軸方向に移動し、そのダンサローラ２６ｄと一対のガイドローラ２６ａ，２６ｂとの間の間隔を可変可能に構成される。

図２戻って、本発明の長尺物の張力付与装置２６における特徴ある構成は、付勢手段が、揺動レバー２６ｃの基端に設けられてその揺動レバー２６ｃを所定のトルクで回転駆動可能なモータ２７と、その揺動レバー２６ｃに出没ロッド２８ａが連結され、流体圧により出没ロッド２８ａを出没させてダンサローラ２６ｄを一対のガイドローラ２６ａ，２６ｂから遠ざける方向に揺動レバー２６ｃを付勢する流体圧シリンダ２８とを備えたところにある。

ここで、揺動レバー２６ｃを所定のトルクで回転駆動可能なモータ２７には、コントローラ１８からの制御出力が接続され、揺動レバー２６ｃを揺動させるトルクを可変可能に構成される。そして、レバー２６ｃの繰出し側鉛直板２１における枢支点には、モータ２７とともに、そのレバー２６ｃの揺動角度からダンサローラ２６ｄの位置を検出する位置検出用角度センサ２６ｆが設けられ、この角度センサ２６ｆの検出出力はコントローラ１８の制御入力に接続される。

一方、この実施の形態における流体圧シリンダ２８は、圧縮エアにより出没ロッド２８ａを出没させるエアシリンダであって、流体圧によってその出没ロッド２８ａを出没させる抵抗が著しく低い超低摩擦シリンダが用いられる。そして、その出没ロッド２８ａと揺動レバー２６ｃはワイヤ２８ｃを介して連結される。具体的には、揺動レバー２６ｃの中間に一端が接続されたワイヤ２８ｃは一対のガイドローラ２６ａ，２６ｂから遠ざかる方向に延びて設けられ、そのワイヤ２８ｃを転向させる転向プーリ２８ｄが繰出し側鉛直板２１に設けられる。その転向プーリ２８ｄによりワイヤ２８ｃの他端は上方に向かって流体圧シリンダ２８の出没ロッド２８ａに接続される。流体圧シリンダ２８は鉛直方向に延びて出没ロッド２８ａを下方に向けて本体２８ｂが鉛直板２１に取付けられる。

これにより、流体圧シリンダ２８が流体圧により出没ロッド２８ａを本体２８ｂ内部に没入させようとすると、ワイヤ２８ｃを介して揺動レバー２６ｃを揺動付勢し、その先端に設けられたダンサローラ２６ｄを一対のガイドローラ２６ａ，２６ｂから遠ざける方向に付勢するように構成される。

そして、この流体圧シリンダ２８及びモータ２７により揺動レバー２６ｃが付与され、それに伴って一対のガイドローラ２６ａ，２６ｂから遠ざかる方向に付勢されるダンサローラ２６ｄによって、この繰出し側張力付与装置２６ではフィルム繰出し機構２２から繰出されるフィルム１２に所定の張力を与えるように構成される。

なお、この流体圧シリンダ２８には、圧縮エア源であるエアタンク１３からのエア配管１４が接続され、そのエア配管１４には、エアタンク１３から流体圧シリンダ２８に供給される流体の圧力を調整可能な流体圧調整弁２９が設けられ、この流体圧調整弁２９にはコントローラ１８からの制御出力が接続される。

また、鉛直板２１には、長尺物であるフィルム１２の張力を検出するロードセル３２が設けられる。図１に示すように、この実施の形態では、繰出しアキュームレート機構２３における一方の固定ローラ２３ａにロードセル３２が設けられ、その一方の固定ローラ２３ａにかけ回された長尺物であるフィルム１２がそのローラ２３ａに加える負荷を検出してそのフィルム１２の張力を検出するように構成される。

ここで、図１における符号３３は、そのロードセル３２の位置を固定する調整ネジセットであり、この調整ネジセット３３は、オーバーロード防止用のストッパーとしての機能を有するものである。

図２に戻って、ロードセル３２の検出出力は、コントローラ１８に接続される。そして、フィルム１２の張力変動をロードセル３２が検出すると、この検出出力に基づいてコントローラ１８は、モータ２７及び流体圧シリンダ２８に供給される流体の圧力の一方又は双方を制御するように構成される。

また、フィルム繰出し機構２２における繰出しフィルムロール２２ａは、その回転によりフィルム１２を繰出すものであるので、フィルム１２を繰出すとその外径は徐々に減少し、回転速度が同一である場合には単位時間に繰出されるフィルム１２の量は徐々に減少することになる。繰出されるフィルム１２の量が減少すると、そのフィルム１２に張力を付与するダンサローラ２６ｄは一対のガイドローラ２６ａ，２６ｂに近づくことになる。このダンサローラ２６ｄの移動は位置検出用角度センサ２６ｆにより検出され、この検出出力に基づいてコントローラ１８は巻出しモータ２２ｃを制御し、繰出しフィルムロール２２ａの外径の変化に伴って繰出しフィルムロール２２ａの回転速度を変更し、単位時間に繰出されるフィルム１２の量を常に一定にするように構成される。

次に、上記繰出し装置２０と離間して床１１の他端に設けられた巻取り装置４０の説明を行う。この巻取り装置４０は、上記繰出し装置２０から繰出されて図示しない処理機により印刷等の処理が成された所定量のフィルム１２を巻取るものである。この巻取り装置４０は、図２に示すように、上記繰出し装置２０と対象構造をなし、繰出し装置２０の繰出しアキュームレート機構２３により一時に排出された量のフィルム１２をその排出と同時に一時に蓄える巻取りアキュームレート機構４３と、その巻取りアキュームレート機構４３から排出されるフィルム１２を常時一定量で巻取るフィルム巻取り機構４２とを備える。

巻取り装置４０は巻取り側鉛直板４１を備える。そして、巻取りアキュームレート機構４３は、フィルム１２の搬送経路に沿って設けられた一対の固定ローラ４３ａ，４３ｂと、この一対の固定ローラ４３ａ，４３ｂの中間を通過してフィルム１２の搬送経路に直交する方向に移動可能な巻取り側可動ローラ４３ｃと、巻取り側可動ローラ４３ｃを移動させる巻取りアキューム用サーボモータ４３ｄとを備える。この巻取りアキュームレート機構４３は先の繰出しアキュームレート機構２３と対象構造を成し、巻取りアキューム用サーボモータ４３ｄにはコントローラ１８の制御出力が接続される。

繰出し装置２０から繰出されたフィルム１２は印刷機等の図示しない処理機により所定の処理が成され、その後水平状態で一対の固定ローラ４３ａ，４３ｂの上側に掛け渡される。そして、一対の固定ローラ４３ａ，４３ｂの間のフィルム１２がそれより下方に存在する巻取り側可動ローラ４３ｃに下方から掛け回される。このため、巻取り側可動ローラ４３ｃが下降すると一対の固定ローラ４３ａ，４３ｂと巻取り側可動ローラ４３ｃの鉛直距離は拡大し、一対の固定ローラ４３ａ，４３ｂと巻取り側可動ローラ４３ｃの鉛直距離の倍の長さのフィルム１２が一対の固定ローラ４３ａ，４３ｂの間に蓄えられることになる。一方、巻取り側可動ローラ４３ｃが上昇すると、一対の固定ローラ４３ａ，４３ｂと巻取り側可動ローラ４３ｃの鉛直距離は縮まり、その蓄えたフィルム１２を排出するように構成される。

また、フィルム巻取り機構４２は、巻取りアキュームレート機構４３から排出されるフィルム１２を常時一定量で巻取るものであって、巻取りアキュームレート機構４３から排出されるフィルム１２を巻回する巻取り用リール４２ｂを備える。この巻取り用リール４２ｂは巻取り側鉛直板４１に枢支され、巻取り側鉛直板４１の裏面側にはその巻取り用リール４２ｂを回転させる巻取りモータ４２ｃが設けられる。この実施の形態における巻取りモータ４２ｃは、巻取り用リール４２ｂの回転速度を変更可能なサーボモータ２７であり、この巻取りモータ４２ｃにはコントローラ１８の制御出力が接続される。そして、このフィルム巻取り機構４２は、コントローラ１８からの指令に基づいて巻取りモータ４２ｃが巻取り用リール４２ｂを一定の速度で回転させることにより、巻取りアキュームレート機構４３から徐々に排出されるフィルム１２を常時一定量で巻取るように構成される。

この巻取り装置４０に設けられる本発明の長尺物の張力付与装置４６は、巻取りアキュームレート機構４３により排出されてフィルム巻取り機構４２に巻取られるフィルム１２に所定の張力を加えるものとして鉛直板４１に設けられる。この張力付与装置４６は、繰出し装置２０に設けられた張力付与装置２６と同一構造であり、巻取りアキュームレート機構４３から巻取り側転向ローラ４４を介して下方に伸びる長尺物であるフィルム１２の片側に沿って設けられた一対のガイドローラ４６ａ，４６ｂと、その一対のガイドローラ４６ａ，４６ｂの間に進入した長尺物であるフィルム１２が掛け回されるダンサローラ４６ｄと、そのダンサローラ４６ｄが先端に枢支されて基端が鉛直板４１に枢支された揺動レバー４６ｃと、そのダンサローラ４６ｄを一対のガイドローラ４６ａ，４６ｂから遠ざける付勢手段を備える。

揺動レバー４６ｃは、長尺物であるフィルム１２に沿うように設けられる。Ｚ軸方向下方にフィルム１２が延びるこの実施の形態では、先端に枢支されたダンサローラ４６ｄをＺ軸方向において一対のガイドローラ４６ａ，４６ｂの間に位置させる。そして、その揺動レバー４６ｃをＺ軸方向に延ばしてそのフィルム１２に沿うように設け、その基端を鉛直板４１に枢支する。このため、この揺動レバー２６は、基端を中心に揺動すると、先端に枢支されたダンサローラ４６ｄがＹ軸方向に移動し、そのダンサローラ４６ｄと一対のガイドローラ４６ａ，４６ｂとの間の間隔を可変可能に構成される。

そして、この張力付与装置４６における付勢手段にあっても、揺動レバー４６ｃの基端に設けられてその揺動レバー４６ｃを所定のトルクで回転駆動可能なモータ４７と、その揺動レバー４６ｃに出没ロッド４８ａが連結されて流体圧によりその出没ロッド４８ａを出没させてダンサローラ４６ｄを一対のガイドローラ４６ａ，４６ｂから遠ざける方向に付勢する流体圧シリンダ４８とを備える。

モータ４７には、コントローラ１８からの制御出力が接続され、揺動レバー４６ｃを揺動させるトルクを可変可能に構成される。そして、レバー４６ｃの繰出し側鉛直板４１における枢支点には、モータ４７とともに、そのレバー４６ｃの揺動角度からダンサローラ４６ｄの位置を検出する位置検出用角度センサ４６ｆが設けられ、この角度センサ４６ｆの検出出力はコントローラ１８の制御入力に接続される。

また流体圧シリンダ４８は、圧縮エアにより出没ロッド４８ａを出没させるエアシリンダであって、流体圧によってその出没ロッド４８ａを出没させる抵抗が著しく低い超低摩擦シリンダが用いられる。そして、その出没ロッド４８ａと揺動レバー４６ｃはワイヤ４８ｃを介して連結される。具体的には、揺動レバー４６ｃの中間に一端が接続されたワイヤ４８ｃは一対のガイドローラ４６ａ，４６ｂから遠ざかる方向に延びて設けられ、そのワイヤ４８ｃを転向させる転向プーリ４８ｄが繰出し側鉛直板４１に設けられる。その転向プーリ４８ｄによりワイヤ４８ｃの他端は上方に向かって流体圧シリンダ４８の出没ロッド４８ａに接続される。流体圧シリンダ４８は鉛直方向に延びて出没ロッド４８ａを下方に向けて本体４８ｂが鉛直板４１に取付けられる。

そして、この流体圧シリンダ４８及びモータ４７により揺動レバー４６ｃが付与され、それに伴って一対のガイドローラ４６ａ，４６ｂから遠ざかる方向に付勢されるダンサローラ４６ｄによって、この巻取り側張力付与装置４６では、巻取りアキュームレート機構４３により排出されてフィルム巻取り機構４２に巻取られるフィルム１２に所定の張力を与えるように構成される。

また、この流体圧シリンダ４８には、圧縮エア源であるエアタンク１３からのエア配管１４が接続され、そのエア配管１４には、エアタンク１３から流体圧シリンダ４８に供給される流体の圧力を調整可能な流体圧調整弁４９が設けられ、この流体圧調整弁４９にはコントローラ１８からの制御出力が接続される。

また、鉛直板４１には、長尺物の張力を検出するロードセル５２が設けられる。この実施の形態では、巻取りアキュームレート機構４３における一方の固定ローラ４３ｂに設けられ、そのローラ４３ｂにかけ回された長尺物であるフィルム１２がそのローラ４３ｂに加える負荷を検出してそのフィルム１２の張力を検出するように構成される。このロードセル５２の検出出力は、コントローラ１８に接続される。そして、フィルム１２の張力変動をロードセル５２が検出すると、この検出出力に基づいてコントローラ１８は、モータ４７及び流体圧シリンダ４８に供給される流体の圧力の一方又は双方を制御するように構成される。

また、フィルム巻取り機構４２において巻取られたフィルム１２から成る巻取りフィルムロール４２ａは、回転により巻取られたフィルム１２から成るので、その巻取りフィルムロール４２ａの外径はフィルム１２の巻取りが進行すると徐々に増加し、巻取りフィルムロール４２ａの回転速度が同一である場合には単位時間に巻取られるフィルム１２の量は徐々に増加することになる。巻取られるフィルム１２の量が増加すると、そのフィルム１２に張力を付与するダンサローラ４６ｄは一対のガイドローラ４６ａ，４６ｂに近づくことになる。このダンサローラ４６ｄの移動は位置検出用角度センサ４６ｆにより検出され、この検出出力に基づいてコントローラ１８は巻取りモータ４２ｃを制御し、巻取りフィルムロール４２ａの外径の変化に伴って巻取りリール４２ｂの回転速度を変更し、単位時間に巻取られるフィルム１２の量を常に一定にするように構成される。

次に、上記フィルムの間欠搬送装置における本発明の長尺物の張力付与方法について説明する。

上記フィルムの間欠搬送装置１０では、フィルム繰出し機構２２により常時一定量で繰出されたフィルム１２の蓄えと排出を繰出しアキュームレート機構２３により繰り返し、繰出しアキュームレート機構２３により排出された量のフィルム１２を繰出しアキュームレート機構２３の排出と同時に巻取りアキュームレート機構４３により蓄え、その巻取りアキュームレート機構４３が蓄えたフィルム１２を繰出しアキュームレート機構２３の次回の排出時までに常時一定量で排出してフィルム巻取り機構４２により巻取るようにしている。これにより繰出し装置２０と巻取り装置４０の間におけるフィルム１２は搬送と静止を交互に繰り返し、結果としてフィルム１２を間欠的に搬送することになる。

図２は、繰出し装置２０と巻取り装置４０の間におけるフィルム１２の搬送が停止されており、その停止の途中においてフィルム繰出し機構２２により常時一定量で繰出されたフィルム１２を繰出しアキュームレート機構２３が蓄えており、巻取りアキュームレート機構４３が常時一定量で排出しているフィルム１２をフィルム巻取り機構４２が巻取っている状態を示す。そして、繰出し装置２０におけるフィルム１２には、繰出し側張力付与装置２６により所定の張力が付与され、巻取り装置４０におけるフィルム１２には、巻取り側張力付与装置４６により所定の張力が付与される。

これらの張力付与装置２６，４６による張力付与方法は同一であり、繰出し装置２０の繰出し側張力付与装置２６により所定の張力が付与され場合を以下に代表して説明する。図１に示すように、繰出し側張力付与装置２６では、繰出しフィルムロール２２ａ（図２）からフィルム１２が上方に向けて繰出されて、その長手方向に延びるフィルム１２の片側に一対のガイドローラ２６ａ，２６ｂを沿わせ、その一対のガイドローラ２６ａ，２６ｂの間にフィルム１２を通過させる。一対のガイドローラ２６ａ，２６ｂの間を通過させたフィルム１２をダンサローラ２６ｄに掛け回し、そのダンサローラ２６ｄが先端に枢支された揺動レバー２６ｃを基端を中心に揺動させる。そして、ダンサローラ２６ｄを一対のガイドローラ２６ａ，２６ｂから遠ざける方向に付勢して長尺物であるフィルム１２に張力を付与する。

揺動レバー２６ｃを基端を中心に揺動させるものは流体圧シリンダ２８とモータ２７であって、これらにより一対のガイドローラ２６ａ，２６ｂからダンサローラ２６ｄが遠ざかる方向に揺動レバー２６ｃを揺動付勢する。モータ２７はレバー２６ｃの繰出し側鉛直板２１における枢支点に設けられ、その回転軸に揺動レバー２６ｃの基端が取付けられるので、モータ２７は揺動レバー２６ｃを直接的に回転させることにより、その揺動レバー２６ｃを揺動付勢しトルクを与える。ここで、モータ２７による付勢力は、比較的小さいけれども、コントローラ１８（図２）からの制御出力により迅速にその付勢力を変更調整することが可能になるものである。

一方、流体圧シリンダ２８にあっては、出没ロッド２８ａと揺動レバー２６ｃはワイヤ２８ｃを介して連結され、流体圧シリンダ２８が流体圧により出没ロッド２８ａを本体２８ｂ内部に没入させようとすると、ワイヤ２８ｃを介して揺動レバー２６ｃを揺動付勢し、その先端に設けられたダンサローラ２６ｄを一対のガイドローラ２６ａ，２６ｂから遠ざける方向に付勢する。この流体圧シリンダ２８は、本体２８ｂ内部に供給される流体の圧力により揺動レバー２６ｃを揺動させる付勢力を変更可能である。このため、比較的大きな圧力を加えることにより、比較的大きな張力を長尺物であるフィルム１２に付与することができる。

そして、この流体圧シリンダ２８及びモータ２７により揺動レバー２６ｃが付勢され、それに伴って一対のガイドローラ２６ａ，２６ｂから遠ざかる方向に付勢されるダンサローラ２６ｄによって、この繰出し側張力付与装置２６ではフィルム繰出し機構２２から繰出されるフィルム１２に所定の張力を与えることになる。

この場合、流体圧シリンダ２８により付与される付勢力を大きくして、所望の付勢力の９割以上をその流体圧シリンダにより受け持たせ、モータ２７により付与される付勢力を小さくして、所望の付勢力の残部を受け持たせることにより、比較的大きな付勢力にもかかわらず、比較的正確な値で揺動レバー２６ｃを付勢することが可能になる。これにより、所望の張力を長尺物であるフィルム１２に付与することができる。

特に、上述したような図２に示す搬送装置１０に用いられるフィルムロール２２ａの重量は１００ｋｇを超えるようなものもあり、その様なフィルム１２に付与する張力は比較的大きく、かつ正確なものが要求される。けれども、本発明によれば、比較的大きな流体圧シリンダ２８を用いることにより比較的大きな張力をフィルム１２に与えることが可能になる。よって、本発明の長尺物の張力付与装置及びその張力付与方法では、長尺物に付与する張力が比較的大きなものであっても、正確な値の張力を付与しうるものとなるのである。

そして、本発明の長尺物の張力付与装置２６及びその張力付与方法では、揺動レバー２６ｃを付勢する付勢手段がモータ２７と流体圧シリンダ２８を備えるので、長尺物であるフィルム１２に付与する張力を変更したい場合には、流体圧シリンダ２８の付勢力やモータ２７の回転駆動力を変更するだけの簡単な作業により可能となる。

特に、流体圧シリンダ２８により比較的大きな付勢力を揺動レバー２６ｃに付与している場合に、その流体圧シリンダ２８に供給される流体の圧力を調整可能な流体圧調整手段である流体圧調整弁２９（図２）を備えているので、その調整弁２９により、流体圧シリンダ２８に供給される流体の圧力を変更調整することにより、流体圧シリンダ２８の付勢力を変更することができ、これにより長尺物であるフィルム１２に付与する比較的大きな張力を容易に変更することが可能になる。

一方、図２に示すフィルムの間欠搬送装置１０では、繰出し装置２０と巻取り装置４０の間におけるフィルム１２の搬送と静止を交互に繰り返すものであるので、その搬送又は停止の際に，フィルム１２の張力が変動する場合もある。図１に戻って、長尺物であるフィルム１２に付与されている張力が変動すると、揺動レバー２６ｃを揺動させようとするトルクが生じる。この場合、揺動レバー２６ｃが直ちに揺動せずにその場に留まろうとすると、確実に長尺物の張力は変動する。けれども、モータ２７により揺動レバー２６ｃを付勢している場合に、その付勢力が小さければ、長尺物であるフィルム１２の張力の変動に伴って揺動レバー２６ｃを直ちに揺動させることができる。これにより、長尺物であるフィルム１２の張力の変動を防止することができる。

そして、このように、所望の張力を長尺物であるフィルム１２に付与し得ること、長尺物であるフィルム１２に付与する張力を容易に変更し得ること、及び長尺物であるフィルム１２の張力の変動を防止し得ることは、巻取り装置４０に設けられた巻取り側張力付与装置４６においても同一である。

即ち、本発明の長尺物の張力付与装置２６，４６及びその張力付与方法は、流体圧シリンダ２８，４８とモータ２７，４７により揺動レバー２６ｃ，４６ｃを揺動付勢し、長尺物であるフィルム１２に所望の張力を付与するものである。このため、フィルム１２に付与する張力を変更したい場合には、流体圧シリンダ２８，４８の付勢力やモータ２７，４７による付勢力を変更することにより可能となる。

例えば、この実施の形態では、流体圧シリンダ２８，４８に供給される流体の圧力を調整可能な流体圧調整手段である流体圧調整弁２９，４９を備えているので、その流体圧調整弁２９，４９により、流体圧シリンダ２８，４８に供給される流体の圧力を変更調整することにより、流体圧シリンダ２８，４８の付勢力を変更することができる。これにより長尺物であるフィルム１２に付与する張力を比較的大きな範囲で容易に変更することが可能になる。

また、モータ２７，４７にあっては、その回転トルクを変更調整することにより、小さい範囲ではあるけれども、フィルム１２に付与する張力を容易かつ正確に変更することが可能になる。よって、比較的大きな付勢力にもかかわらず、比較的正確な所望の張力を長尺物であるフィルム１２に付与することができるものとなる。

また、このフィルムの間欠搬送装置１０では、繰出し装置２０と巻取り装置４０の間におけるフィルム１２の搬送と静止を交互に繰り返すものであるので、その搬送又は停止の際に、フィルム１２の張力が変動する場合もある。けれども、モータ２７，４７により揺動レバー２６ｃを付勢している付勢力が小さければ、長尺物であるフィルム１２の張力の変動に伴って揺動レバー２６ｃ，４６ｃを直ちに揺動させて、長尺物であるフィルム１２の張力の変動を防止することができる。

この場合、流体圧調整弁２９，４９を調整して、フィルム１２の張力を、流体圧シリンダ２８，４８により付勢される力により付与し、モータ２７，４７により揺動レバー２６ｃ，４６ｃを回転させようとする付勢力をゼロにして、フィルム１２の張力の変動に伴う揺動レバー２６ｃ，４６ｃの揺動を容易にすることもできる。即ち、一対のガイドローラ２６ａ，２６ｂから遠ざかる方向にダンサローラ２６ｄ，４６ｄを付勢する流体圧シリンダ２８，４８の付勢力と、そのダンサローラ２６ｄ，４６ｄに掛け回された長尺物であるフィルム１２の張力を均一にして、基端を中心としてその揺動レバー２６ｃ，４６ｃを回転させるようとするトルクをゼロとすることもできる。

一方、本発明では、長尺物であるフィルム１２の張力を検出して、モータ２７，４７及び流体圧シリンダ２８，４８に供給される流体の圧力の一方又は双方を制御し、フィルム１２の張力の変動を強制的に回避することもできる。図１に示す繰出し側張力付与装置２６を代表して説明すると、フィルム１２の張力変動はロードセル３２により検出され、この検出出力に基づいてコントローラ１８は、モータ２７に制御信号を発して、例えばフィルム１２の張力が増加しようとすると、張力が増加した場合に揺動する方向、図１では一点鎖線矢印で示す方向に揺動レバー２６ｃに強制的にトルクを与え、その張力が増加しないように制御する。

また、例えばフィルム１２の張力が減少しようとすると、コントローラ１８はモータ２７に制御信号を発して、張力が減少した場合に揺動する方向、図１では二点鎖線矢印で示す方向に揺動レバー２６ｃを強制的に回転させる。これにより、そのフィルム１２の張力が減少しないように制御する。これにより、長尺物であるフィルム１２に付与する張力の変動を防止することができる。

また、本発明では、図２に示すように、流体圧シリンダ２８，４８の出没ロッド２８ａ，４８ａと揺動レバー２６ｃ，４６ｃをワイヤ２８ｃ，４８ｃを介して連結したので、そのワイヤ２８ｃ，４８ｃを転向プーリ２８ｄ，４８ｄにより転向させることにより、そのワイヤ２８ｃ，４８ｃが出没ロッド２８ａ，４８ａに接続される流体圧シリンダ２８，４８の取付位置の自由度を向上させることができる。例えば、図１に示すように、揺動レバー２６ｃの中間に一端が接続されてワイヤ２８ｃをＹ軸方向に延ばしても、そのワイヤ２８ｃを転向プーリ２８ｄにより転向させることにより、流体圧シリンダ２８を鉛直方向に延ばして、その出没ロッド２８ａを下方に向けた状態で、その本体２８ｂを鉛直板２１に取付けることができる。

なお、上述した実施の形態では、長尺物がフィルム１２であって、そのフィルム１２を間欠搬送する装置に設けられた張力付与装置を説明したけれども、長尺物はフィルムに限られず、張力を付与する必要がある限り、長尺物は、ワイヤやロープや糸のようなものであっても良く、そのような長尺物に張力を付与する限り、本発明の長尺物の張力付与装置２６，４６及びその張力付与方法は、搬送装置に設けられたものに限定されるものではない。

１２ フィルム（長尺物）
１８ コントローラ
２６，４６ 張力付与装置
２６ａ，２６ｂ，４６ａ，４６ｂ ガイドローラ
２６ｄ，４６ｄ ダンサローラ
２６ｃ，４６ｃ 揺動レバー
２７，４７ モータ（付勢手段）
２８，４８ 流体圧シリンダ（付勢手段）
２８ａ，４８ａ 出没ロッド
２８ｃ，４８ｃ ワイヤ
２９，４９ 流体圧調整弁（流体圧調整手段）
３２，５２ ロードセル

Claims (6)

1. 長手方向に延びる長尺物(12)の片側に沿って設けられた一対のガイドローラ(26a,26b,46a,46b)と、前記一対のガイドローラ(26a,26b,46a,46b)の間を通過した前記長尺物(12)が掛け回されるダンサローラ(26d,46d)と、前記ダンサローラ(26d,46d)が先端に枢支され前記長尺物(12)に沿って基端を中心に揺動可能な揺動レバー(26c,46c)と、前記ダンサローラ(26d,46d)を付勢する付勢手段とを備え、前記付勢手段により前記一対のガイドローラ(26a,26b,46a,46b)から離れようとする前記ダンサローラ(26d,46d)により前記長尺物(12)に張力を付与する張力付与装置において、
   前記付勢手段は、前記揺動レバー(26c,46c)の基端に設けられて前記揺動レバー(26c,46c)を所定のトルクで回転駆動可能なモータ(27,47)と、
   前記揺動レバー(26c,46c)を付勢する流体圧シリンダ(28,48)と、
   を備えたことを特徴とする長尺物の張力付与装置。
2. 流体圧シリンダ(28,48)に供給される流体の圧力を調整可能な流体圧調整手段(29,49)を更に備えた請求項１記載の長尺物の張力付与装置。
3. 出没ロッド(28a,48a)と揺動レバー(26c,46c)がワイヤ(28c,48c)を介して連結された請求項１又は２記載の長尺物の張力付与装置。
4. 長尺物(12)の張力を検出するロードセル(32,52)と、前記ロードセル(32,52)の検出出力によりモータ(27,47)及び流体圧シリンダ(28,48)に供給される流体の圧力の一方又は双方を制御するコントローラ(18)とを更に備えた請求項１ないし３いずれか１項に記載の長尺物の張力付与装置。
5. 長手方向に延びる長尺物(12)の片側に一対のガイドローラ(26a,26b,46a,46b)を沿わせ、前記一対のガイドローラ(26a,26b,46a,46b)の間に通過させた前記長尺物(12)をダンサローラ(26d,46d)に掛け回し、前記ダンサローラ(26d,46d)が先端に枢支された揺動レバー(26c,46c)を基端を中心に揺動させて前記ダンサローラ(26d,46d)を一対のガイドローラ(26a,26b,46a,46b)から遠ざける方向に付勢して前記長尺物(12)に張力を付与する張力付与方法において、
   流体圧シリンダ(28,48)とモータ(27,47)により前記一対のガイドローラ(26a,26b,46a,46b)から前記ダンサローラ(26d,46d)が遠ざかる方向に前記揺動レバー(26c,46c)を揺動付勢する
   ことを特徴とする長尺物の張力付与方法。
6. 長尺物(12)の張力を検出して、モータ(27,47)及び流体圧シリンダ(28,48)に供給される流体の圧力の一方又は双方を制御する請求項５記載の長尺物の張力付与方法。

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