JP6146653B2 - 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 - Google Patents

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ｒａを有するロール状の原反と、相対的に小径である径ｒｂ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ｒａに対応）及びウェブ５０１ｂ（径ｒｂ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ｒａの原反から給送されるウェブ５０１ａの給送速度Ｖａの方が、小さい径ｒｂの原反から給送されるウェブ５０１ｂの給送速度Ｖｂ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 特表２０１２−５１３５６７号公報 特開２０１１−１７４５６０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トロイダル型無段変速機と、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挟持して搬送するニップローラと、
を備え、前記トロイダル型無段変速機は、入力軸回りに回転する入力ディスクと、出力軸回りに回転する出力ディスクと、両ディスク間に挟設された一対のパワーローラと、当該一対のパワーローラを軸支するパワーローラシャフトと、を有し、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、前記トロイダル型無段変速機の前記２つのディスクのうち前記第二給送軸側にあるディスクが、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ディスクの中空空間を貫いて延びて、前記トロイダル型無段変速機の他方のディスクに接続されており、前記トロイダル型無段変速機の前記パワーローラシャフトが駆動軸に接続されていて、当該パワーローラ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いることを特徴とするウェブ搬送装置である。

本発明によれば、トロイダル型無段変速機が差動装置のように機能することにより、２つのロール状の原反がセットされる各給送軸（第一給送軸及び第二給送軸）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第二給送軸と、前記第一給送軸と前記第二給送軸との間に配置されたトロイダル型無段変速機と、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挟持して搬送するニップローラと、を備え、前記トロイダル型無段変速機は、入力軸回りに回転する入力ディスクと、出力軸回りに回転する出力ディスクと、両ディスク間に挟設された一対のパワーローラと、当該一対のパワーローラを軸支するパワーローラシャフトと、を有し、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、前記トロイダル型無段変速機の前記２つのディスクのうち前記第二給送軸側にあるディスクが前記第二給送軸に接続されており、前記第一給送軸は、前記トロイダル型無段変速機の他方のディスクに接続されており、前記トロイダル型無段変速機の前記パワーローラシャフトが駆動軸に接続されていて、当該パワーローラ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いることを特徴とするウェブ搬送装置である。

本発明によれば、トロイダル型無段変速機が差動装置のように機能することにより、２つのロール状の原反がセットされる各給送軸（第一給送軸及び第二給送軸）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、本発明は、第一ウェブ及び第二ウェブを共通に挟持して搬送するニップローラと、前記ニップローラから排送される第一ウェブを巻き取る第一排送軸と、前記ニップローラから排送される第二ウェブを巻き取る、中空空間を有する第二排送軸と、当該第二排送軸に対して前記第一排送軸の反対側に配置されたトロイダル型無段変速機と、を備え、前記トロイダル型無段変速機は、入力軸回りに回転する入力ディスクと、出力軸回りに回転する出力ディスクと、両ディスク間に挟設された一対のパワーローラと、当該一対のパワーローラを軸支するパワーローラシャフトと、を有し、前記第一巻取軸と前記第二巻取軸とは、同軸に配置されており、前記トロイダル型無段変速機の前記２つのディスクのうち前記第二排送軸側にあるディスクが、中空空間を有していると共に、前記第二排送軸に接続されており、前記第一排送軸は、前記第二排送軸の中空空間及び前記第二排送軸側にあるディスクの中空空間を貫いて延びて、前記トロイダル型無段変速機の他方のディスクに接続されており、前記トロイダル型無段変速機の前記パワーローラシャフトが駆動軸に接続されていて、当該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いることを特徴とするウェブ搬送装置である。

本発明によれば、トロイダル型無段変速機の作用において、パワーローラシャフトの設置角により２つのウェブを巻き取る各排送軸（第一排送軸及び第二排送軸）の駆動トルク差を調整することができるため、２つのウェブの断面積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つのウェブを同時に巻取可能な、実用に耐え得るウェブ搬送装置が実現できる。

また、本発明は、第一ウェブ及び第二ウェブを共通に挟持して搬送するニップローラと、前記ニップローラから排送される第一ウェブを巻き取る第一排送軸と、前記ニップローラから排送される第二ウェブを巻き取る第二排送軸と、前記第一排送軸と前記第二排送軸との間に配置されたトロイダル型無段変速機と、を備え、前記トロイダル型無段変速機は、入力軸回りに回転する入力ディスクと、出力軸回りに回転する出力ディスクと、両ディスク間に挟設された一対のパワーローラと、当該一対のパワーローラを軸支するパワーローラシャフトと、を有し、前記第一排送軸と前記第二排送軸とは、同軸に配置されており、前記トロイダル型無段変速機の前記２つのディスクのうち前記第二排送軸側にあるディスクが前記第二排送軸に接続されており、前記第一排送軸は、前記トロイダル型無段変速機の他方のディスクに接続されており、前記トロイダル型無段変速機の前記パワーローラシャフトが駆動軸に接続されていて、当該パワーローラ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いることを特徴とするウェブ搬送装置である。

本発明によれば、トロイダル型無段変速機の作用において、パワーローラシャフトの設置角により２つのウェブを巻き取る各排送軸（第一排送軸及び第二排送軸）の駆動トルク差を調整することができるため、２つのウェブの断面積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つのウェブを同時に巻取可能な、実用に耐え得るウェブ搬送装置が実現できる。

好ましくは、前記トロイダル型無段変速機は、前記入力軸及び前記出力軸に対する前記パワーローラシャフトの角度を調整する角度調整機構を有する。このような態様によれば、パワーローラシャフトの設置角を容易に調整することができる。

本発明の第１の態様によれば、トロイダル型無段変速機が差動装置のように機能することにより、２つのロール状の原反がセットされる各給送軸（第一給送軸及び第二給送軸）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。

あるいは、本発明の第２の態様によれば、トロイダル型無段変速機の作用において、パワーローラシャフトの設置角により２つのウェブを巻き取る各巻取軸（第一巻取軸及び第二巻取軸）の駆動トルク差を調整することができるため、２つのウェブの断面積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つのウェブを同時に巻取可能な、実用に耐え得るウェブ搬送装置が実現できる。

本発明の第１の実施の形態によ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給送側の要部を示す概略図である。 図１のウェブ搬送装置の巻取側の要部を示す概略図である。 本発明の第２の実施の形態によ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給送側の要部を示す概略図である。 図４のウェブ搬送装置の巻取側の要部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、本発明の第１の実施の形態によるウェブ搬送装置を示す概略図である。本実施の形態によるウェブ搬送装置１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、を備えている。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１０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、本実施の形態によるウェブ搬送装置１の給送側の要部を示す概略図である。図２に示すように、本実施の形態によるウェブ搬送装置１は、ロール状の第一原反１０ａがセットされる第一給送軸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給送側トロイダル型無段変速機２２と、ロール状の第一原反１０ａ及びロール状の第二原反１０ｂからそれぞれ給送されるウェブ１１ａ及び１１ｂを共通に挟持して搬送する給送側ニップローラ３１と、を備えている。

給送側トロイダル型無段変速機２２は、それ自体は公知のトロイダル型無段変速機であり、例えば特許文献２及び特許文献３に記載されている。具体的には、給送側トロイダル型無段変速機２２は、入力軸２３１ａ回りに回転する入力ディスク２３ａと、出力軸２３１ｂ回りに回転する出力ディスク２３ｂと、両ディスク２３ａ及び２３ｂ間に挟設された一対のパワーローラ２４ａ、２４ｂと、当該一対のパワーローラ２４ａ、２４ｂを軸支するパワーローラシャフト２５ａ、２５ｂと、を有している。

図２に示すように、入力ディスク２３ａと出力ディスク２３ｂとは、それぞれ切頭円錐形状を有しており、各ディスク２３ａ、２４ｂの母線は凹円弧状の形状を有している。入力ディスク２３ａと出力ディスク２３ｂとは、頂部が互いに対向する向きに向けられて同軸に配置されている。

一方、一対のパワーローラ２４ａ、２４ｂは、それぞれ円柱形状を有しており、各パワーローラ２４ａ、２４ｂの母線は入力ディスク２３ａ及び出力ディスク２３ｂの母線に対応する凸円弧状の形状を有している。一対のパワーローラ２４ａ、２４ｂは、入力軸及び出力軸に関して互いに逆側に配置され、入力ディスク２３ａ及び出力ディスク２３ｂ間に挟まれるように設けられている。

入力ディスク２３ａ及び出力ディスク２３ｂは、一対のパワーローラ２４ａ、２４ｂに強く（例えば１ＧＰａの圧力で）押し付けられており、ディスク２３ａ、２３ｂとパワーローラ２４ａ、２４ｂとの間に挟まれた潤滑油膜の「せん断力」によってディスク２３ａ、２３ｂとパワーローラ２４ａ、２４ｂとの間に摩擦力（トラクション力）が生成されるようになっている。

本実施の形態では、一対のパワーローラ２４ａ、２４ｂの回転軸線２４１ａ、２４１ｂは、入力軸２３１ａ及び出力軸２３１ｂに対して直角に向けられている。このような構成により、給送側トロイダル型無段変速機２２はそれ自体は公知の差動装置のように機能することになり、すなわち、一対のパワーローラ２４ａ、２４ｂは、入力ディスク２３ａと出力ディスク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。

図２に示すように、第一給送軸２１ａと第二給送軸２１ｂとは、同軸に配置されている。また、給送側トロイダル型無段変速機２２の入力軸２３１ａ及び出力軸２３１ｂは、第一給送軸２１ａ及び第二給送軸２１ｂに対して同軸となっている。

そして、第一給送軸２１ａは、給送側トロイダル型無段変速機２２の一方のディスク２３ａに接続され、第二給送軸２１ｂは、他方のディスク２３ｂに接続されている。これにより、給送側トロイダル型無段変速機２２の２つのディスク２３ａ、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。

具体的には、図２に示すように、第二給送軸２１ｂは、給送側トロイダル型無段変速機２２の２つのディスク２３ａ、２４ａのうち第二給送軸２１ｂ側にあるディスク２３ｂ（ここでは出力ディスク２３ｂ）に接続されている。

また、第二給送軸２１ｂ及び当該第二給送軸２１ｂが接続されたディスク２３ｂ（第二給送軸２１ｂ側にあるディスク２３ｂ）は、それぞれ中空空間を有している。そして、第一給送軸２１ａは、第二給送軸２１ｂの中空空間及び第二給送軸２１ｂ側にあるディスク２３ｂの中空空間を貫いて延びて、他方のディスク２３ａ（ここでは入力ディスク２３ａ）に接続されている。

そして、給送側トロイダル型無段変速機２２の一対のパワーローラ２４ａ、２４ｂをそれぞれ軸支するパワーローラシャフト２５ａ、２５ｂが駆動軸２８に接続されていて、当該パワーローラシャフト２５ａ、２５ｂが駆動軸２８の回転によって公転するようになっている。より具体的には、駆動軸２８は、給送側トロイダル型無段変速機２２の２つのディスク２３ａ、２３ｂの回転軸（すなわち入力軸２３１ａ及び出力軸２３１ｂ）に対して同軸となっている。そして、駆動軸２８は、給送側トロイダル型無段変速機２２の一対のパワーローラシャフト２５ａ、２５ｂと、互いの軸線が直交するように、一対の接続部材２９及び角度調整機構２７ａ、２７ｂを介して接続されている。より詳細には、一対の接続部材２９は、給送側トロイダル型無段変速機２２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２８に接続され、他端において一対のパワーローラシャフト２５ａ、２５ｂに角度調整機構２７ａ、２７ｂを介して接続されている。

なお、駆動軸２８は、それ自体公知の駆動機構によって駆動される軸である。駆動機構としては、例えば、モータを内蔵して駆動軸２８自身を駆動させる機構や、原動機からの動力を平歯車、はすば歯車またはハイポイドギア等の動力伝達手段を介して駆動軸２８を駆動させる機構が挙げられる。

本実施の形態では、給送側トロイダル型無段変速機２２の他方側にあるディスク２３ａ（すなわち入力ディスク２３ａ）も、中空空間を有している。そして、第一給送軸２１ａは、他方のディスク２３ａの中空空間をも貫いて更に他方に延びており、当該他方のディスク２３ａよりも他方に延びた部分が、ラジアル軸受２６ａにより回転可能に支持されている。一方、第一給送軸２１ａ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軸受部材７１により回転可能に支持されている。第一給送軸２１ａと軸受部材７１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２１ａは安定して軸支されている。

また、第二給送軸２１ｂの中空空間にもラジアル軸受２６ｂが嵌入されており、これにより、第二給送軸２１ｂは安定して第一給送軸２１ａに軸支されている。

一方、給送側ニップローラ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１１ａ及び１１ｂを押圧するゴムローラ３３と、を有している。駆動ローラ３２とゴムローラ３３とは、ウェブ１１ａ及び１１ｂの搬送方向に対して直角かつ水平な回転軸回りにそれぞれ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ようになっている。

本実施の形態では、給送側ニップローラ３１（駆動ローラ３２）の初期回転速度は、ウェブ１１ａ及び１１ｂへ微張力をかけるために、給送軸２１ａ及び２１ｂの回転速度に対して給送側ニップローラ３１（駆動ローラ３２）の回転速度が相対的に速くなるように決定されている。

一方、図３は、本実施の形態によるウェブ搬送装置１の巻取側の要部を示す概略図である。図３に示すように、本実施の形態によるウェブ搬送装置１は、第一ウェブ１１ａ及び第二ウェブ１１ｂを共通に挟持して搬送する巻取側ニップローラ５１と、巻取側ニップローラ５１から排送される第一ウェブ１１ａを巻き取る第一巻取軸６１ａと、巻取側ニップローラ５１から排送される第二ウェブ１１ｂを巻き取る、中空空間を有する第二巻取軸６１ｂと、当該第二巻取軸６１ｂに対して第一巻取軸６１ａの反対側に配置された巻取側トロイダル型無段変速機６２と、を備えている。

巻取側トロイダル型無段変速機６２も、それ自体は公知のトロイダル型無段変速機である。具体的には、巻取側トロイダル型無段変速機６２は、入力軸６３１ａ回りに回転する入力ディスク６３ａと、出力軸６３１ｂ回りに回転する出力ディスク６３ｂと、両ディスク６３ａ及び６３ｂ間に挟設された一対のパワーローラ６４ａ、６４ｂと、当該一対のパワーローラ６４ａ、６４ｂを軸支するパワーローラシャフト６５ａ、６５ｂと、を有している。巻取側トロイダル型無段変速機６２の構成は、給送側トロイダル型無段変速機２２の構成と略同様であり、詳細な説明は省略する。

本実施の形態では、一対のパワーローラ６４ａ、６４ｂの回転軸線６４１ａ、６４１ｂは、入力軸６３１ａ及び出力軸６３１ｂに対して予め定められた角度θだけ傾けられている。具体的には、例えば、第一ウェブ１１ａの断面積をＳ１、第二ウェブ１１ｂの断面積をＳ２、第一巻取軸６１ａが接続されたディスク６３ａと一対のパワーローラ６４ａ、６４ｂとの接触点が移動する円弧軌道の半径をＲ１、第二巻取軸６１ｂが接続されたディスク６３ｂと一対のパワーローラ６４ａ、６４ｂとの接触点が移動する円弧軌道の半径をＲ２、としたとき、Ｒ１：Ｒ２＝Ｓ１：Ｓ２となるように角度θが設定されている。このような構成により、入力ディスク６３ａの駆動トルクＭ１と出力ディスク６３ｂの駆動トルクＭ２との割合がＭ１：Ｍ２＝Ｒ１：Ｒ２に調整され、結果的に、第一ウェブ１１ａ及び第二ウェブ１１ｂの巻取張力が等しくなるようになっている。

図３に示すように、第一巻取軸６１ａと第二巻取軸６１ｂとは、同軸に配置されている。また、巻取側トロイダル型無段変速機６２の入力軸６３１ａ及び出力軸６３１ｂは、第一巻取軸６１ａ及び第二巻取軸６１ｂに対して同軸となっている。

そして、第一巻取軸６１ａは、巻取側トロイダル型無段変速機６２の一方のディスク６３ａに接続され、第二巻取軸６１ｂは、他方のディスク６３ｂに接続されている。これにより、巻取側トロイダル型無段変速機６２の２つのディスク６３ａ、６３ｂと、第一巻取軸６１ａ及び第二巻取軸６１ｂ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。

具体的には、図３に示すように、第二巻取軸６１ｂは、巻取側トロイダル型無段変速機６２の２つのディスク６３ａ、６４ａのうち第二巻取軸６１ｂ側にあるディスク６３ｂ（ここでは出力ディスク６３ｂ）に接続されている。

また、第二巻取軸６１ｂ及び当該第二巻取軸６１ｂが接続されたディスク６３ｂ（第二巻取軸６１ｂ側にあるディスク６３ｂ）は、それぞれ中空空間を有している。そして、第一巻取軸６１ａは、第二巻取軸６１ｂの中空空間及び第二巻取軸６１ｂ側にあるディスク６３ｂの中空空間を貫いて延びて、他方のディスク６３ａ（ここでは入力ディスク６３ａ）に接続されている。

そして、巻取側トロイダル型無段変速機６２の一対のパワーローラ６４ａ、６４ｂをそれぞれ軸支するパワーローラシャフト６５ａ、６５ｂが駆動軸６８に接続されていて、当該パワーローラシャフト６５ａ、６５ｂが駆動軸６８の回転によって公転するようになっている。より具体的には、駆動軸６８は、巻取側トロイダル型無段変速機６２の２つのディスク６３ａ、６３ｂの回転軸（すなわち入力軸６３１ａ及び出力軸６３１ｂ）に対して同軸となっている。そして、駆動軸６８は、巻取側トロイダル型無段変速機６２の一対のパワーローラシャフト６５ａ、６５ｂと、一対の接続部材６９及び角度調整機構６７ａ、６７ｂを介して接続されている。より詳細には、一対の接続部材６９は、巻取側トロイダル型無段変速機６２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６８に接続され、他端において一対のパワーローラシャフト６５ａ、６５ｂに角度調整機構６７ａ、６７ｂを介して接続されている。

本実施の形態では、巻取側トロイダル型無段変速機６２の他方側にあるディスク６３ａ（すなわち入力ディスク６３ａ）も、中空空間を有している。そして、第一巻取軸６１ａは、他方のディスク６３ａの中空空間をも貫いて更に他方に延びており、当該他方のディスク６３ａよりも他方に延びた部分が、ラジアル軸受６６ａにより回転可能に支持されている。一方、第一巻取軸６１ａ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軸受部材７２により回転可能に支持されている。第一巻取軸６１ａと軸受部材７２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、第一巻取軸６１ａは安定して軸支されている。

また、第二巻取軸６１ｂの中空空間にもラジアル軸受６６ｂが嵌入されており、これにより、第二巻取軸６１ｂは安定して第一巻取軸６１ａに軸支されている。

一方、巻取側ニップローラ５１は、回転駆動される駆動ローラ５２と、当該駆動ローラ５２と対向するように配置されて当該駆動ローラ５２との間でウェブ１１ａ及び１１ｂを押圧するゴムローラ５３と、を有している。駆動ローラ５２とゴムローラ５３とは、ウェブ１１ａ及び１１ｂの搬送方向に対して直角かつ水平な回転軸回りにそれぞれ回転可能に支持されている。更に、駆動ローラ５２は、モータにより回転駆動されるようになっている。

本実施の形態では、巻取側ニップローラ５１（駆動ローラ５２）の初期回転速度は、ウェブ１１ａ及び１１ｂへ微張力をかけるために、巻取軸６１ａ及び６１ｂの回転速度に対して巻取側ニップローラ５１（駆動ローラ５２）の回転速度が相対的に遅くなるように決定されている。

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説明する。

図２に示すように、本実施の形態によるウェブ搬送装置１の給送側では、駆動軸２８が回転駆動されると、駆動軸２８に接続された給送側トロイダル型無段変速機２２の一対のパワーローラシャフト２５ａ、２５ｂが回転する。一対のパワーローラシャフト２５ａ、２５ｂの回転は、一対のパワーローラ２４ａ、２４ｂから各ディスク２３ａ及び２３ｂを介して第一給送軸２１ａ及び第二給送軸２１ｂへと等しく伝わり、第一給送軸２１ａ及び第二給送軸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、第一給送軸２１ａにセットされたロール状の第一原反１０ａ及び第二給送軸２１ｂにセットされたロール状の第二原反１０ｂから、それぞれウェブ１１ａ及び１１ｂが給送され始める。駆動軸２８の回転駆動と共に駆動ローラ３２も回転駆動されることにより、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、例えば、ロール状の第一原反１０ａの径がロール状の第二原反１０ｂの径より小さい場合を考える。この場合、第一給送軸２１ａ及び第二給送軸２１ｂが等速で回転し続けるならば、相対的に大径の第二原反１０ｂから給送されるウェブ１１ｂの給送速度の方が、相対的に小径の第一原反１０ａから給送されるウェブ１１ａの給送速度より速くなる。すると、第二原反１０ｂから給送されるウェブ１１ｂは給送過剰のために張力が弱くなる一方で、第一原反１０ａから給送されるウェブ１１ａは給送不足のため張力が強くなる。第一原反１０ａから給送されるウェブ１１ａに作用するこの強い張力は、第一原反１０ａから給送されるウェブ１１ａを引張って、第一給送軸２１ａを速く回転させようとする。第一給送軸２１ａの回転速度、すなわち給送側トロイダル型無段変速機２２の他方側のディスク２３ａの回転速度、が少しでも速くなると、当該他方側のディスク２３ａの回転速度と第二給送軸２１ｂ側のディスク２３ｂの回転速度との間に速度差が生じることとなり、一対のパワーローラ２４ａ、２４ｂが各ディスク２３ａ及び２３ｂによって回転され、第二給送軸２１ｂ側のディスク２３ｂの回転速度、すなわち第二給送軸２１ｂ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、第一給送軸２１ａから給送されるウェブ１１ａの張力過剰が抑えられると共に、第二給送軸２１ｂから給送されるウェブ１１ｂの給送過剰が抑えられ当該ウェブ１１ｂの必要な張力が維持されるようになる。

一方、図３に示すように、本実施の形態によるウェブ搬送装置１の巻取側では、駆動軸６８が回転駆動されると、駆動軸６８に接続された巻取側トロイダル型無段変速機６２の一対のパワーローラシャフト６５ａ、６５ｂが回転する。一対のパワーローラシャフト６５ａ、６５ｂの回転は、一対のパワーローラ６４ａ、６４ｂから各ディスク６３ａ及び６３ｂを介して第一巻取軸６１ａ及び第二巻取軸６１ｂへと等しく伝わり、第一巻取軸６１ａ及び第二巻取軸６１ｂが等しい角速度で回転し始める。

駆動軸６８の回転駆動と共に駆動ローラ５２も回転駆動されることにより、第一ウェブ１１ａ及び１１ｂは、駆動ローラ５２とゴムローラ５３とによって共通に狭持されながら搬送される。そして、巻取側ニップローラ５１から排送された第一ウェブ１１ａ及び第二ウェブ１１ｂが、第一巻取軸６１ａ及び第二巻取軸６１ｂによってそれぞれ巻き取られていく。

ここで、例えば、第一ウェブ１１ａの断面積Ｓ１が第二ウェブ１１ｂの断面積Ｓ２より小さい場合を考える。この場合、一対のパワーローラ６４ａ、６４ｂの回転軸線６４１ａ、６４１ｂが入力軸６３１ａ及び出力軸６３１ｂに対して直角に向けられているならば、駆動トルクが入力ディスク６３ａ及び出力ディスク６３ｂを介して第一巻取軸６１ａ及び第二巻取軸６１ｂに等しく分配されるため、第一ウェブ１１ａ及び第二ウェブ１１ｂの断面積差に応じて第一ウェブ１１ａ及び第二ウェブ１１ｂに張力差が生じてしまう。具体的には、例えば、第一ウェブ１１ａの断面積Ｓ１が第二ウェブ１１ｂの断面積Ｓ２の半分（Ｓ２＝２×Ｓ１）の場合、第一巻取軸６１ａの駆動トルクＭ１が第二巻取軸６１ｂの駆動トルクＭ２と同じ（Ｍ２＝Ｍ１）であれば、例えば、第二ウェブ１１ｂに１０ｋｇｆ／ｍの張力が生じる一方、第一ウェブ１１ａに２０ｋｇｆ／ｍの張力が生じることとなる。

これに対して、本実施の形態では、図３に示すように、一対のパワーローラ６４ａ、６４ｂの回転軸線６４１ａ、６４１ｂは、入力軸６３１ａ及び出力軸６３１ｂに対して予め定められた角度θだけ傾けられているため、第一巻取軸６１ａ及び第二巻取軸６１ｂの駆動トルク差が調整されている。具体的には、例えば、第一ウェブ１１ａの断面積Ｓ１が第二ウェブ１１ｂの断面積Ｓ２の半分（Ｓ２＝２×Ｓ１）の場合、第一巻取軸６１ａが接続されたディスク６３ａと一対のパワーローラ６４ａ、６４ｂとの接触点が移動する円弧軌道の半径Ｒ１が、第二巻取軸６１ｂが接続されたディスク６３ｂと一対のパワーローラ６４ａ、６４ｂとの接触点が移動する円弧軌道の半径Ｒ２の半分（Ｒ２＝２×Ｒ１）になるように、一対のパワーローラ６４ａ、６４ｂの回転軸線６４１ａ、６４１ｂの向きが角度調整されていることにより、第一巻取軸６１ａの駆動トルクＭ１が第二巻取軸６１ｂの駆動トルクＭ２の半分（Ｍ２＝２×Ｍ１）となり、例えば、第一ウェブ１１ａ及び第二ウェブ１１ｂにそれぞれ１５ｋｇｆ／ｍの等しい張力が生じることとなる。

以上のような本実施の形態によれば、図２を参照し、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（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１が実現できる。

また、本実施の形態によれば、図３を参照し、パワーローラシャフト６５ａ、６５ｂの設置角により２つのウェブ１１ａ及び１１ｂを巻き取る各巻取軸（第一巻取軸６１ａ及び第二巻取軸６１ｂ）の駆動トルク差を調整することができるため、２つのウェブ１１ａ及び１１ｂの断面積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つのウェブ１１ａ及び１１ｂを同時に巻取可能な、実用に耐え得るウェブ搬送装置が実現できる。

更に、本実施の形態によれば、給送側トロイダル型無段変速機２２が角度調整機構２７ａ、２７ｂを有するため、パワーローラシャフト２５ａ、２５ｂの設置角を容易に調整することができる。また、巻取側トロイダル型無段変速機６２も角度調整機構６７ａ、６７ｂを有するため、パワーローラシャフト６５ａ、６５ｂの設置角を容易に調整することができる。

次に、図４乃至図６を参照し、本発明の第２の実施の形態によるウェブ搬送装置について説明する。図４乃至図６に示すウェブ搬送装置１’は、給送部２０’及び巻取部６０’の構成が異なるのみであり、その他の構成は図１乃至図３に示す実施の形態と略同様である。

図４乃至図６において、図１乃至図３に示す第１の実施の形態と同一の部分には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

図５に示すように、第２の実施の形態よるウェブ搬送装置１’の給送部２０’では、第一給送軸２１ａ及び第二給送軸２１ｂはそれぞれ中空空間を有していて、互いに同軸に配置されており、給送側トロイダル型無段変速機２２の中空の２つのディスク２３ａ及び２３ｂにそれぞれ接続されている。一方、給送側トロイダル型無段変速機２２の一対のパワーローラシャフト２５ａ、２５ｂはそれぞれ内向きに延びている。

駆動軸２８’は、第一給送軸２１ａ及び第二給送軸２１ｂの中空空間、及び、給送側トロイダル型無段変速機２２の中空の２つのディスク２３ａ及び２３ｂを貫いて延びていてる。そして、駆動軸２８’は、給送側トロイダル型無段変速機２２の一対のパワーローラシャフト２５ａ、２５ｂと互いの軸線が直交するように、角度調整機構２７を介して接続されていて、当該一対のパワーローラシャフト２５ａ、２５ｂが駆動軸２８’の回転によって公転するようになっている。

一方、図６に示すように、第２の実施の形態よるウェブ搬送装置１’の巻取部６０’では、第一巻取軸６１ａ及び第二巻取軸６１ｂはそれぞれ中空空間を有していて、互いに同軸に配置されており、巻取側トロイダル型無段変速機６２の中空の２つのディスク６３ａ及び６３ｂにそれぞれ接続されている。一方、巻取側トロイダル型無段変速機６２の一対のパワーローラシャフト６５ａ、６５ｂはそれぞれ内向きに延びている。

駆動軸６８’は、第一巻取軸６１ａ及び第二巻取軸６１ｂの中空空間、及び、巻取側トロイダル型無段変速機６２の中空の２つのディスク６３ａ及び６３ｂを貫いて延びていてる。そして、駆動軸６８’は、巻取側トロイダル型無段変速機６２の一対のパワーローラシャフト６５ａ、６５ｂと、角度調整機構６７を介して接続されていて、当該一対のパワーローラシャフト６５ａ、６５ｂが駆動軸６８’の回転によって公転するようになっている。

以上のような第二の実施の形態によっても、第一の実施の形態と同様の作用効果が得られる。

１、１’ ウェブ搬送装置
１０ ロール状の原反
１０ａ ロール状の第一原反
１０ｂ ロール状の第二原反
１１ ウェブ
１１ａ 第一ウェブ
１１ｂ 第二ウェブ
２０、２０’ 給送部
２１ａ 第一給送軸
２１ｂ 第二給送軸
２２ トロイダル型無段変速機
２３ａ 入力ディスク
２３ｂ 出力ディスク
２３１ａ 入力軸
２３１ｂ 出力軸
２４ａ、２４ｂ パワーローラ
２４１ａ、２４１ｂ パワーローラの回転軸線
２５ａ、２５ｂ パワーローラシャフト
２６ａ、２６ｂ ラジアル軸受
２７ａ、２７ｂ 角度調整機構
２８、２８’ 駆動軸
２９、２９’ 接続部材
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
５１ ニップローラ
５２ 駆動ローラ
５３ ゴムローラ
６０、６０’ 巻取部
６１ａ 第一巻取軸
６１ｂ 第二巻取軸
６２ トロイダル型無段変速機
６３ａ 入力ディスク
６３ｂ 出力ディスク
６３１ａ 入力軸
６３１ｂ 出力軸
６４ａ、６４ｂ パワーローラ
６４１ａ、６４１ｂ パワーローラの回転軸線
６５ａ、６５ｂ パワーローラシャフト
６６ａ、６６ｂ ラジアル軸受
６７ａ、６７ｂ、６７ 角度調整機構
６８、６８’ 駆動軸
６９ 接続部材
７１ 軸受部材
７２ 軸受部材
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 (5)

1. 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トロイダル型無段変速機と、
   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挟持して搬送するニップローラと、
   を備え、
   前記トロイダル型無段変速機は、入力軸回りに回転する入力ディスクと、出力軸回りに回転する出力ディスクと、両ディスク間に挟設された一対のパワーローラと、当該一対のパワーローラを軸支するパワーローラシャフトと、を有し、
   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、
   前記トロイダル型無段変速機の前記２つのディスクのうち前記第二給送軸側にあるディスクが、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ディスクの中空空間を貫いて延びて、前記トロイダル型無段変速機の他方のディスクに接続されており、
   前記トロイダル型無段変速機の前記パワーローラシャフトが駆動軸に接続されていて、当該パワーローラ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いる
   ことを特徴とするウェブ搬送装置。
2. 第一ウェブ及び第二ウェブを共通に挟持して搬送するニップローラと、
   前記ニップローラから排送される第一ウェブを巻き取る第一巻取軸と、
   前記ニップローラから排送される第二ウェブを巻き取る、中空空間を有する第二巻取軸と、
   当該第二巻取軸に対して前記第一巻取軸の反対側に配置されたトロイダル型無段変速機と、
   を備え、
   前記トロイダル型無段変速機は、入力軸回りに回転する入力ディスクと、出力軸回りに回転する出力ディスクと、両ディスク間に挟設された一対のパワーローラと、当該一対のパワーローラを軸支するパワーローラシャフトと、を有し、
   前記第一巻取軸と前記第二巻取軸とは、同軸に配置されており、
   前記トロイダル型無段変速機の前記２つのディスクのうち前記第二巻取軸側にあるディスクが、中空空間を有していると共に、前記第二巻取軸に接続されており、
   前記第一巻取軸は、前記第二巻取軸の中空空間及び前記第二巻取軸側にあるディスクの中空空間を貫いて延びて、前記トロイダル型無段変速機の他方のディスクに接続されており、
   前記トロイダル型無段変速機の前記パワーローラシャフトが駆動軸に接続されていて、当該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いる
   ことを特徴とするウェブ搬送装置。
3. 前記トロイダル型無段変速機は、前記入力軸及び前記出力軸に対する前記パワーローラシャフトの角度を調整する角度調整機構を有する
   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。
4. 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第二給送軸と、
   前記第一給送軸と前記第二給送軸との間に配置されたトロイダル型無段変速機と、
   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挟持して搬送するニップローラと、
   を備え、
   前記トロイダル型無段変速機は、入力軸回りに回転する入力ディスクと、出力軸回りに回転する出力ディスクと、両ディスク間に挟設された一対のパワーローラと、当該一対のパワーローラを軸支するパワーローラシャフトと、を有し、
   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、
   前記トロイダル型無段変速機の前記２つのディスクのうち前記第二給送軸側にあるディスクが前記第二給送軸に接続されており、
   前記第一給送軸は、前記トロイダル型無段変速機の他方のディスクに接続されており、
   前記トロイダル型無段変速機の前記パワーローラシャフトが駆動軸に接続されていて、当該パワーローラシャフトが前記駆動軸の回転によって公転し、
   前記トロイダル型無段変速機は、前記入力軸及び前記出力軸に対する前記パワーローラシャフトの角度を調整する角度調整機構を有する
   ことを特徴とするウェブ搬送装置。
5. 第一ウェブ及び第二ウェブを共通に挟持して搬送するニップローラと、
   前記ニップローラから排送される第一ウェブを巻き取る第一巻取軸と、
   前記ニップローラから排送される第二ウェブを巻き取る第二巻取軸と、
   前記第一巻取軸と前記第二巻取軸との間に配置されたトロイダル型無段変速機と、
   を備え、
   前記トロイダル型無段変速機は、入力軸回りに回転する入力ディスクと、出力軸回りに回転する出力ディスクと、両ディスク間に挟設された一対のパワーローラと、当該一対のパワーローラを軸支するパワーローラシャフトと、を有し、
   前記第一巻取軸と前記第二巻取軸とは、同軸に配置されており、
   前記トロイダル型無段変速機の前記２つのディスクのうち前記第二巻取軸側にあるディスクが前記第二巻取軸に接続されており、
   前記第一巻取軸は、前記トロイダル型無段変速機の他方のディスクに接続されており、
   前記トロイダル型無段変速機の前記パワーローラシャフトが駆動軸に接続されていて、当該パワーローラシャフトが前記駆動軸の回転によって公転し、
   前記トロイダル型無段変速機は、前記入力軸及び前記出力軸に対する前記パワーローラシャフトの角度を調整する角度調整機構を有する
   ことを特徴とするウェブ搬送装置。

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