JP7023761B2 - 搬送システムおよびダンサユニット - Google Patents

Description

本発明は、搬送システムに関する。

コータ装置や印刷機等にロール・トゥ・ロール搬送システムが用いられる。ロール・トゥ・ロール搬送システムには、搬送物（ウェブ）に張力を付与するダンサシステムが設けられる。ウェブの薄膜化や印刷等の加工の高精度化により、ダンサシステムにはより高精度で均一な張力制御が求められている。従来では、例えば特許文献１に記載されるようなダンサシステムが提案されている。

上述した従来のダンサシステムは、ウェブに張力を付与するダンサローラをエアアクチュエータにより駆動しているため、ロッドの往復動に伴う摩擦抵抗がほとんど生じない。そのため、アクチュエータの駆動力の伝達ロスが抑えられ、ダンサローラがウェブに付与する張力を比較的高精度に調整できる。

特開２０１０－１３２１１号公報 特開２０１７－００７７８２号公報 特開２００４－２９２０６８号公報

ロール・トゥ・ロール搬送システムでは、搬送物の蛇行が加工精度に影響を与えるため、蛇行を抑制することが求められる。

本発明は、こうした状況に鑑みてなされたものであり、そのある態様の例示的な目的のひとつは、蛇行を抑制可能な搬送システムの提供にある。

本発明のある態様は搬送システムに関する。搬送システムは、ダンサローラを含み、ダンサローラの回転軸が並進可能であるとともに、ダンサローラの回転軸が揺動可能であるダンサユニットを備え、目標とする搬送状態と実際の搬送状態のずれに応じて、ダンサローラの揺動が制御される。

なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや、本発明の構成要素や表現を方法、装置、などの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、蛇行を抑制できる。

実施の形態に係る搬送システムの斜視図である。 図２（ａ）、（ｂ）は、搬送状態の具体例を説明する図である。 図３（ａ）、（ｂ）は、図１の搬送システムの動作を説明する図である。 図４（ａ）、（ｂ）は、ダンサシステムの制御系を示す図である。 図５（ａ）、（ｂ）は、マーク検出にもとづくズレ検出を説明する図である。 図６（ａ）、（ｂ）は、ダンサシステムの別の制御系を示す図である。 第１の実施の形態に係るダンサシステムの構成を示す模式図である。 ダンサユニットの斜視図である。 ダンサユニットの上面図である。 ダンサユニットを示す図である。 制御装置の機能および構成を示すブロック図である。 ダンサユニットの斜視図である。 第２の実施の形態に係るダンサユニットを示す図である。 第１の実施の形態の変形例に係るダンサシステムのダンサユニットを示す上面図である。

以下、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、工程には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図面における部材の寸法は、理解を容易にするために適宜拡大、縮小して示される。また、各図面において実施の形態を説明する上で重要ではない部材の一部は省略して表示する。

図１は、実施の形態に係る搬送システム２００の斜視図である。搬送システム２００は、少なくともひとつのローラ（回転体）２０２と、ローラ２０２を駆動するモータ２０４を備える。モータ２０４によりローラ２０２を回転させることにより、対象である搬送物（ウェブ）２０６を所定の経路に沿って搬送する。搬送物２０６は、紙やフィルムなどの帯状またはシート状の基材であり、搬送経路に沿って連続的に存在する。

搬送経路上には、搬送物２０６の張力を調節するためのダンサシステム３００が設けられる。ダンサシステム３００は、ダンサユニット３１０およびコントローラ３２０を備える。ダンサユニット３１０は、ダンサローラ３１２を含む。ダンサローラ３１２は、回転軸３１４まわりに回動自在に支持される。回転軸３１４は、並進可能であるとともに、揺動可能である。

回転軸３１４の基準となる向きは、搬送物２０６の幅方向であり、これをＸ軸とする。並進運動の向きは、搬送物２０６の長さ方向（搬送方向）であり、これをＹ軸とする。揺動運動の回転軸（Ｚ軸）は、並進運動によって回転軸３１４が移動可能な平面（Ｘ－Ｙ平面）と垂直にとられる。つまり並進運動、揺動運動のいずれにおいても、回転軸はＸ－Ｙ平面を移動する。Ｚ軸まわりの揺動をヨーイング（Yawing）とも称する。

コントローラ３２０は、搬送物２０６の張力を検出し、検出した張力が目標値に近づくようにダンサローラ３１２の回転軸３１４を並進運動させる。図１の例では、Ｙ軸正方向にダンサローラ３１２を変位させると張力は小さくなり、Ｙ軸負方向に変位させると張力が増大する。

ダンサシステム３００は、目標とする搬送状態と実際の搬送状態のずれに応じて、ダンサローラ３１２の揺動を制御する。

図２（ａ）、（ｂ）は、搬送状態の具体例を説明する図である。図２（ａ）に示すように、搬送状態は、搬送物２０６の搬送方向（送り出し方向）とすることができる。搬送方向は、破線出示すように搬送物２０６の中心線（あるいはエッジとなる辺）の方向と把握することができる。この例では、目標の搬送方向はＹ軸方向となる。

図２（ｂ）に示すように、搬送状態は、所定のＹ座標（ｙ_０）における搬送物２０６の所定位置Ｐ（たとえば中心あるいはエッジ）のＸ座標とすることができる。

搬送状態はここで説明したものに限定されず、搬送物２０６の蛇行と相関を有する状態であればよい。なお、「蛇行」とは、一般的には、蛇のように曲がりくねっていくこと、多くのＳ字型をつないだ形のものをいうが、１個のダンサユニット３１０のみに着目すると、搬送対象は、１方向に曲がっており、必ずしも蛇行しているとは限らないことに留意されたい。

以上が搬送システム２００の基本構成である。続いてその動作を説明する。図３（ａ）、（ｂ）は、図１の搬送システム２００の動作を説明する図である。図３（ａ）、（ｂ）には、図１の搬送システム２００を上から見た平面図が示される。

ここでは制御対象となる搬送状態は、搬送方向であるとする。搬送物２０６の実際の搬送方向（進行方向）は、搬送物２０６の中心線として把握され、一点鎖線で示す。図２（ａ）に示すように搬送物２０６が蛇行するとき、搬送物２０６の進行方向は、目標となる搬送方向（Ｙ軸方向）から逸脱している。搬送システム２００は、搬送方向の誤差Δθを修正するように、ダンサローラ３１２をＺ軸周りに回転させる。図２（ｂ）は、ダンサローラ３１２を回転させた後の様子を示す。この例では、反時計回りに誤差Δθが発生しているため、それを相殺するために、ダンサローラ３１２を時計回りに回転させればよい。ダンサローラ３１２の回転軸を回転させることにより、搬送物２０６の実際の進行方向を目標となる方向に近づけることができ、蛇行を抑制できる。

図４（ａ）、（ｂ）は、ダンサシステム３００の制御系を示す図である。図４（ａ）のダンサシステム３００は、ダンサローラ３１２の下流、すなわちダンサローラ３１２よりも搬送物２０６の進行方向（Ｙ軸正方向）側に設けられたセンサ３３０を備える。センサ３３０は、搬送物２０６の搬送状態として、所定のＹ座標（ｙ_０）におけるエッジＥの位置（Ｘ方向の変位Δｘ）を検出する。コントローラ３４０は、変位Δｘにもとづいて、ダンサローラ３１２のヨーイングを制御する。たとえばコントローラ３４０は、変位Δｘが目標値ｘ_ＲＥＦに近づくように、ダンサローラ３１２のヨーイング角φをフィードバック制御する。

図４（ｂ）のダンサシステム３００は、ダンサローラ３１２の上流、すなわちダンサローラ３１２よりも搬送物２０６の進行方向と反対側（Ｙ軸負方向）に設けられたセンサ３３０を備える。センサ３３０は、搬送物２０６の搬送状態として、所定のＹ座標（ｙ_０）におけるエッジＥの位置（Ｘ方向の変位Δｘ）を検出する。コントローラ３４０は、変位Δｘにもとづいて、ダンサローラ３１２のヨーイングを制御する。たとえばコントローラ３４０は、変位Δｘにもとづいて、ダンサローラ３１２のヨーイング角φをフィードフォワード制御してもよい。

図４（ａ）、（ｂ）の例では、搬送物２０６のエッジの位置にもとづきダンサローラ３１２のヨーイングを制御したが、その限りでない。搬送物２０６にマークを付加しておき、マークが通過する位置にもとづいて、搬送物２０６の搬送方向のズレを検出してもよい。

図５（ａ）、（ｂ）は、マーク検出にもとづくズレ検出を説明する図である。この例では、搬送物２０６のエッジ近傍の２箇所に、マークＭ_１，Ｍ_２が付加されている。センサによって２つマークＭ_１，Ｍ_２が通過する位置を検出することにより、搬送物２０６の搬送方向を検出することができる。

マークＭ_１，Ｍ_２にもとづく搬送方向の計算方法は特に限定されない。たとえば、Ｍ_１，Ｍ_２のＹ座標がｙ_１，ｙ_２であったとする。２つのマークＭ_１，Ｍ_２の距離をＬとすると、
Ｌｓｉｎθ＝（ｙ_１－ｙ_２）
が成り立つから、傾斜角θは、
θ＝ａｒｃｓｉｎ｛（ｙ_１－ｙ_２）／Ｌ｝
から求めることができる。

Ｍ_１，Ｍ_２のＸ座標ｘ_１，ｘ_２を検出してもよい。２つのマークＭ_１，Ｍ_２の距離をＬとすると、
Ｌｃｏｓθ＝（ｘ_１－ｘ_２）
が成り立つから、傾斜角θは、
θ＝ａｒｃｃｏｓ｛（ｘ_１－ｘ_２）／Ｌ｝
から求めることができる。

コントローラ３２０は、傾斜角θがゼロに近づくように、ダンサローラ３１２の揺動を制御すればよい。

傾斜角θの制御に変えて、コントローラ３２０は位置制御を行ってもよい。すなわち、２つのマークＭ_１，Ｍ_２の両方が、それぞれの目標位置を通過するように、ダンサローラ３１２の揺動を制御してもよい。

搬送状態を検出するためのセンサを、ダンサユニット３１０に内蔵してもよい。これにより、ダンサシステム３００の内部で閉じた処理を行うことができる。

図６（ａ）、（ｂ）は、ダンサシステム３００の別の制御系を示す図である。このダンサシステム３００において、センサ３３０は、搬送物２０６の厚みの幅方向の分布（不均一性）を測定する。図６では３箇所の厚みを測定する例を示すが、測定点の個数は限定されない。

静的な状態における厚みが一定である搬送物２０６を考える。図６（ａ）に示すように、搬送物２０６が蛇行せず直進するとき、張力Ｔの幅方向分布は実質的に一定であるから、厚みも一定に近づく（ｄ_１＝ｄ_２＝ｄ_３）。図６（ｂ）に示すように、搬送物２０６が蛇行するとき、張力Ｔの幅方向分布は不均一となり、したがって厚みも不均一となる（ｄ_１≠ｄ_２≠ｄ_３）。つまり、搬送物２０６の厚みの分布は、搬送状態と相関を有する。そこでコントローラ３２０は、厚みの分布（ｄ_１，ｄ_２…）にもとづいて、搬送状態を検出し、ダンサローラ３１２の揺動を制御することができる。

以下、ダンサシステム３００の具体的な構成例を説明する。

（第１の実施の形態）
図７は、第１の実施の形態に係るダンサシステム１００の構成を示す模式図である。ダンサシステム１００は、ウェブ処理システムに組み込まれる。ウェブ処理システムは、ウェブ２を複数の回転体４を介して所定の移動経路に沿って移動させ、移動しているウェブ２に所定の処理を施す。ウェブ２は紙やフィルムなどの帯状またはシート状の基材であり、移動経路に沿って連続的に存在する。ダンサシステム１００は、このウェブ２の張力を調整する。

ダンサシステム１００は、張力検出器１０と、制御装置１２と、ダンサユニット１４と、を備える。張力検出器１０は、ウェブ２の張力を検出する。張力検出器としては差動変圧器やロードセルを用いたものが一般的であるが張力検出器は公知であるからここでは詳述しない。制御装置１２は、ダンサユニット１４を制御する。ダンサユニット１４は、ウェブ２の張力が所望の張力となるようウェブ２に張力を付与する。

図８～図１０は、ダンサユニット１４を示す図である。図８は、ダンサユニット１４の斜視図である。図９は、ダンサユニット１４の上面図である。図１０は、図９のＡ－Ａ線断面図である。ダンサユニット１４は、台フレーム２０と、第１シャフト支持部２２ａ～第４シャフト支持部２２ｄと、ロール可動部２５と、ダンサローラ２８と、連結部３０と、アクチュエータ３２と、を含む。

第１シャフト支持部２２ａ～第４シャフト支持部２２ｄはそれぞれ、台フレーム２０上の四隅に設けられる。第１シャフト支持部２２ａには、第１静圧気体軸受２３ａがＸ方向（所定の水平方向）に挿通されている。同様に、第２シャフト支持部２２ｂ、第３シャフト支持部２２ｃ、第４シャフト支持部２２ｄにはそれぞれ、第２静圧気体軸受２３ｂ、第３静圧気体軸受２３ｃ、第４静圧気体軸受２３ｄがＸ方向に挿通されている。

ロール可動部２５は、ダンサローラ２８を回転可能に支持するとともに、第１シャフト支持部２２ａ～第４シャフト支持部２２ｄによってＸ方向に移動可能に支持される。ロール可動部２５は、第１シャフト２４ａ～第２シャフト２４ｂ（以下、これらをまとめて「シャフト２４」とも呼ぶ）と、第１ダンサローラ支持部２６ａ～第２ダンサローラ支持部２６ｂと、接続部材２７と、を含む。

第１シャフト２４ａは、中心軸がＸ方向と実質的に平行となるよう配置され、その一端は第１シャフト支持部２２ａの第１静圧気体軸受２３ａを挿通し、その他端は第２シャフト支持部２２ｂの第２静圧気体軸受２３ｂを挿通する。第１静圧気体軸受２３ａと第１シャフト２４ａとの隙間には圧縮空気が供給され、これにより第１静圧気体軸受２３ａと第１シャフト２４ａとの隙間に静圧が生じる。同様に、第２静圧気体軸受２３ｂと第１シャフト２４ａとの隙間にも圧縮空気が供給され、これにより第２静圧気体軸受２３ｂと第１シャフト２４ａとの隙間に静圧が生じる。これらの静圧によって第１シャフト２４ａは第１シャフト支持部２２ａおよび第２シャフト支持部２２ｂに非接触の状態でＹ方向（Ｘ方向と実質的に直交する他の水平方向）およびＺ方向（鉛直方向）に支持される。

第２シャフト２４ｂは、中心軸がＸ方向と実質的に平行となるよう配置され、その一端は第３シャフト支持部２２ｃの第３静圧気体軸受２３ｃを挿通し、他端は第４シャフト支持部２２ｄの第４静圧気体軸受２３ｄを挿通する。第３静圧気体軸受２３ｃと第２シャフト２４ｂとの隙間には圧縮空気が供給され、これにより第３静圧気体軸受２３ｃと第２シャフト２４ｂとの隙間に静圧が生じる。同様に、第４静圧気体軸受２３ｄと第２シャフト２４ｂとの隙間にも圧縮空気が供給され、これにより第４静圧気体軸受２３ｄと第２シャフト２４ｂとの隙間に静圧が生じる。この静圧によって第２シャフト２４ｂは第３シャフト支持部２２ｃおよび第４シャフト支持部２２ｄに非接触の状態でＹ方向およびＺ方向に支持される。

第１ダンサローラ支持部２６ａは、第１ブラケット４０ａと、第１転がり軸受４１ａと、を含む。第１シャフト２４ａは、第１ブラケット４０ａをＸ方向に挿通し、第１ブラケット４０ａに固定される。したがって、第１ブラケット４０ａすなわち第１ダンサローラ支持部２６ａは、第１シャフト２４ａとともに移動する。第２ダンサローラ支持部２６ｂは、第２ブラケット４０ｂと、第２転がり軸受４１ｂと、を含む。第２シャフト２４ｂは、第２ブラケット４０ｂをＸ方向に挿通し、第２ブラケット４０ｂに固定される。したがって第２ブラケット４０ｂすなわち第２ダンサローラ支持部２６ｂは、第２シャフト２４ｂとともに移動する。

第１ブラケット４０ａには、第１転がり軸受４１ａがＹ方向に挿通されている。第２ブラケット４０ｂには、第２転がり軸受４１ｂがＹ方向に挿通されている。ダンサローラ２８の一端は第１転がり軸受４１ａに挿通され、ダンサローラ２８の他端は第２転がり軸受４１ｂに挿通される。したがって、ダンサローラ２８は、各転がり軸受けを介して、各ブラケット（ひいては各ダンサローラ支持部）に回転可能に支持される。なお、第１転がり軸受４１ａや第２転がり軸受４１ｂの代わりに、静圧気体軸受、その他の軸受が用いられてもよい。

接続部材２７は、細長い板状の部材であり、一端が第１ダンサローラ支持部２６ａに固定され、他端が第２ダンサローラ支持部２６ｂに固定される。したがって、可動ロッド５０（後述）のＸ方向の移動にともなって接続部材２７がＸ方向に移動すると、第１ダンサローラ支持部２６ａおよび第２ダンサローラ支持部２６ｂは、シャフト２４の延在方向に沿ってＸ方向に移動する。

ダンサローラ２８は、円柱状の部材であり、その回転軸ＲがＹ方向と実質的に平行となるよう支持される。ダンサローラ２８には、ウェブ２が巻き掛けられている。アクチュエータ３２によってロール可動部２５をＸ方向に移動させると、それに伴ってダンサローラ２８もＸ方向に移動し、ウェブ２の張力が調整される。本実施の形態では、ダンサローラ２８をアクチュエータ３２側に移動するとウェブ２に加えられる押圧力は大きくなり、ウェブ２の張力も大きくなる。一方、ダンサローラ２８をアクチュエータ３２と反対側に移動するとウェブ２に加えられる押圧力は小さくなり、ウェブ２の張力は小さくなる。

連結部３０は、中央部がくびれたヒンジ形状を有する。連結部３０は、くびれ部３０ａを挟んで一端側が接続部材２７に接続され、他端側がアクチュエータ３２の可動ロッド５０に接続される。つまり、連結部３０は、接続部材２７と、アクチュエータ３２の可動ロッド５０とを連結する。

アクチュエータ３２は、直動式のアクチュエータである。アクチュエータ３２は、可動ロッド５０をＸ方向に移動させることにより、連結部３０を介してロール可動部２５およびダンサローラ２８をＸ方向に移動させる。本実施の形態では、アクチュエータ３２は、圧縮空気によって可動ロッド５０がシリンダ５２に非接触で動くエアアクチュエータである。アクチュエータ３２の内部には、シリンダ５２内の圧力を検出できる圧力検出器が設けられる。なお、エアアクチュエータとしては、例えば、住友重機械メカトロニクス株式会社製のＡｉｒｓｏｎｉｃ（商標名）がある。

続いて、ダンサローラ２８、ダンサローラ支持部２６、連結部３０、およびアクチュエータ３２の位置関係について説明する。ダンサローラ２８の回転軸Ｒが位置する高さ（すなわちＺ方向の位置）は、シャフト２４の中心軸が位置する高さと実質的に一致する。また、ダンサローラ２８の回転軸Ｒが位置する高さは、連結部３０の中心軸とアクチュエータ３２の可動ロッド５０の中心軸とも実質的に一致する。またさらに、可動ロッド５０の中心軸と連結部３０の中心軸を通る直線、すなわちアクチュエータ３２が連結部３０を介してロール可動部２５ひいてはダンサローラ２８に付与する合力はダンサローラ２８の重心Ｇを通る。つまり、ダンサローラ２８には、ダンサローラ２８の重心Ｇを通り、かつ、ダンサローラ２８のＸ方向への移動のガイドとなるシャフト２４と平行な方向の力が働く。

図１１は、制御装置１２の機能および構成を示すブロック図である。ここに示す各ブロックは、ハードウェア的には、コンピュータのＣＰＵ（central processing unit）をはじめとする素子や機械装置で実現でき、ソフトウェア的にはコンピュータプログラム等によって実現されるが、ここでは、それらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックはハードウェア、ソフトウェアの組合せによっていろいろなかたちで実現できることは、当業者には理解されるところである。

制御装置１２は、取得部６０と、アクチュエータ制御部６２と、を備える。取得部６０は、アクチュエータ３２の圧力検出器からシリンダ５２内の圧力の測定値を取得する。アクチュエータ制御部６２は、取得部６０が取得した測定値に基づいて、可動ロッド５０がダンサローラ２８に付与する付勢力を算出し、この付勢力よりウェブ２の張力を算出する。アクチュエータ制御部６２は、こうして算出されるウェブ２の張力が所望の張力となるようアクチュエータ３２を制御する。アクチュエータ３２は、アクチュエータ制御部６２から指示を受け付けると、可動ロッド５０を移動させる。それに伴ってロール可動部２５およびダンサローラ２８が移動し、ウェブ２に付与される張力が変化する。

なお、取得部６０は、張力検出器１０からウェブ２の張力の測定値を取得してもよい。アクチュエータ制御部６２は、取得部６０が取得した測定値に基づいて、ウェブ２の張力が所望の張力となるようアクチュエータ３２を制御してもよい。

以上説明した実施の形態に係るダンサシステム１００によると、アクチュエータ３２が連結部３０を介してロール可動部２５に付与する力の延長線はダンサローラ２８の重心Ｇを通過する。したがって、連結部３０およびロール可動部２５を介してダンサローラ２８に働く力（合力）は、ダンサローラ２８の重心Ｇを通過する。これにより、ダンサローラ２８を移動させるためにアクチュエータ３２が付与する力の伝達ロスを抑えることができ、その結果ウェブ２の張力を精度良く制御できる。

また、実施の形態に係るダンサシステム１００によると、ダンサローラ２８の回転軸Ｒの高さは、ロール可動部２５およびダンサローラ２８のＸ方向への移動のガイドとなるシャフト２４の中心軸の高さと実質的に一致する。これにより、ダンサローラ２８を移動させるためにアクチュエータ３２が付与する力の伝達ロスをさらに抑えることができる。

また、実施の形態に係るダンサシステム１００によると、ロール可動部２５とアクチュエータ３２とは、ヒンジ形状を有する連結部３０により連結される。つまり、ロール可動部２５とアクチュエータ３２とは、回転自由度を持った連結部３０により連結される。加えて、実施の形態に係るダンサシステム１００によると、ロール可動部２５のシャフト２４は、静圧気体軸受によってシャフト支持部と非接触の状態で支持される。したがって、ロール可動部２５のシャフト２４と静圧気体軸受との間には隙間が存在し、ロール可動部２５はこの隙間の範囲内で揺動しうる。ロール可動部２５は、例えばＺ方向まわりに揺動しうる。

ここで、ウェブ２にはいびつな部分が存在する場合があり、このいびつな部分がダンサローラ２８を通過するときに、ウェブ２の幅方向の張力が不均一になり、ダンサローラ２８には、Ｘ方向に対して傾いた方向に引っ張る力が働く。このとき、ダンサローラ２８がＺ方向まわりに揺動できないと、ウェブ２の幅方向の一端側の張力が高くなる、すなわちウェブ２の幅方向の張力が不均一になる。これに対し、実施の形態に係るダンサシステム１００によると、上述したように、ロール可動部２５とアクチュエータ３２とは、回転自由を持った連結部３０により連結され、かつ、ロール可動部２５は静圧気体軸受によってシャフト支持部に非接触の状態で支持される。したがって、ロール可動部２５は、シャフト２４と静圧気体軸受との隙間の範囲内でＺ方向まわりに揺動でき、それに伴ってダンサローラ２８もＺ方向まわりに揺動できる。そのため、ウェブ２の幅方向での張力を比較的均一にできる。

また、第１の実施の形態に係るダンサシステム１００では、静止体である第１シャフト支持部２２ａ～第４シャフト支持部２２ｄが静圧気体軸受を有する。ここで、可動する部材に静圧気体軸受を設けると、静圧気体軸受に空気を供給するための配管が、その動きの抵抗となりうる。これに対し本実施の形態に係るダンサシステム１００では、静止体に静圧気体軸受が設けられるため、そのような問題が生じるのを抑止できる。

（第２の実施の形態）
第２の実施の形態に係るダンサシステムは、第１の実施の形態に係るダンサシステム１００と同様に、張力検出器１０と、制御装置１２と、ダンサユニット１４と、を備える。

図１２、図１３は、第２の実施の形態に係るダンサユニット１４を示す図である。図１２は、ダンサユニット１４の斜視図である。図１３は、ダンサユニット１４の上面図である。図１２、７はそれぞれ、図８、図９に対応する。本実施の形態では、ダンサユニット１４は、台フレーム２０と、第１シャフト支持部２２ａ～第４シャフト支持部２２ｄと、ロール可動部２５と、ダンサローラ２８と、第１連結部１３０ａ～第２連結部１３０ｂと、第１アクチュエータ１３２ａ～第２アクチュエータ１３２ｂと、を含む。

第１連結部１３０ａ、第２連結部１３０ｂはそれぞれ、第１の実施の形態の連結部３０と同様の構成を有する。第１連結部１３０ａは、一端側が第１シャフト２４ａに接続され、他端側が第１アクチュエータ１３２ａの可動ロッド５０に固定される。第２連結部１３０ｂは、一端側が第２シャフト２４ｂに接続され、他端側が第２アクチュエータ１３２ｂの可動ロッド５０に固定される。

第１アクチュエータ１３２ａ、第２アクチュエータ１３２ｂはそれぞれ、第１の実施の形態のアクチュエータ３２と同様の構成を有する。第１アクチュエータ１３２ａと第２アクチュエータ１３２ｂとは、ロール可動部２５を介してダンサローラ２８に伝わる第１アクチュエータ１３２ａと第２アクチュエータ１３２ｂとの合力がダンサローラ２８の重心Ｇを通るよう配置される。

第１アクチュエータ１３２ａ、第２アクチュエータ１３２ｂの内部には、各可動ロッドの伸縮量（例えば各可動ロッドの位置）を検出できる位置検出器が設けられる。なお、位置検出器は、第１アクチュエータ１３２ａ、第２アクチュエータ１３２ｂの外部に設けられてもよい。

制御装置１２は、取得部６０と、アクチュエータ制御部６２とを含む。取得部６０は、本実施の形態では、各アクチュエータの位置検出器から各可動ロッドの位置の測定値を取得する。アクチュエータ制御部６２は、取得部６０が取得した測定値に基づいて、ウェブ２の張力が所望の張力となるよう第１アクチュエータ１３２ａおよび第２アクチュエータ１３２ｂを制御する。アクチュエータ制御部６２は特に、各アクチュエータの位置検出器からの測定値に基づいて、各アクチュエータの可動ロッドの伸縮量が実質的に同じになるよう各アクチュエータを制御する。第１アクチュエータ１３２ａは、アクチュエータ制御部６２から指示を受け付けると、第１シャフト２４ａを介して第１ダンサローラ支持部２６ａを移動させる。同様に、第２アクチュエータ１３２ｂは、アクチュエータ制御部６２から指示を受け付けると、第２シャフト２４ｂを介して第２ダンサローラ支持部２６ｂを移動させる。各ダンサローラ支持部の移動に伴ってダンサローラ２８が移動し、ウェブ２に付与される張力が変化する。

以上説明した第２の実施の形態に係るダンサシステムによると、第１の実施の形態に係るダンサシステム１００によって奏される作用効果と同様の作用効果が奏される。

また、第２の実施の形態に係るダンサシステムによると、Ｙ方向（すなわちウェブ２の幅方向）において異なる位置に配置された２つのアクチュエータによりロール可動部２５を移動させる。そのため、より的確にダンサローラ２８を制御できる。例えば、１つのアクチュエータによりロール可動部を移動させる場合と比べ、ダンサローラ２８の回転軸ＲとＹ方向との平行をより確実に保ちつつ、ダンサローラ２８をＸ方向に移動させることができる。これにより、ウェブ２の幅方向の張力をより均一にできる。

（第３の実施の形態）
第３の実施の形態に係るダンサシステムは、第２の実施の形態に係るダンサシステムと同様に、張力検出器１０と、制御装置１２と、ダンサユニット１４と、を備える。このダンサシステムは、上述の蛇行制御に利用することができる。

張力検出器１０は、本実施の形態では、ウェブ２の幅方向の両端の張力を検出する。張力検出器１０は、検出したウェブ２の幅方向の両端の張力を制御装置１２に送信する。ダンサユニット１４は、基本的に、第２の実施の形態のダンサユニット１４と同様の機能および構成を有する。ただし、本実施の形態では、第１アクチュエータ１３２ａ、第２アクチュエータ１３２ｂの内部には、各シリンダ５２内の圧力を検出できる圧力検出器が設けられる。

制御装置１２は、取得部６０と、アクチュエータ制御部６２と、を含む。取得部６０は、第１アクチュエータ１３２ａ、第２アクチュエータ１３２ｂの各圧力検出器から各シリンダ５２内の圧力の測定値を取得する。アクチュエータ制御部６２は、取得部６０が取得した測定値に基づいて、各可動ロッド５０がダンサローラ２８に付与する付勢力を算出し、この付勢力よりウェブ２の幅方向の両端の張力を算出する。アクチュエータ制御部６２は、こうして算出されるウェブ２の両端の張力がいずれも所望の張力となるよう第１アクチュエータ１３２ａおよび第２アクチュエータ１３２ｂを制御する。アクチュエータ制御部６２は特に、各アクチュエータの圧力検出器からの測定値が実質的に同じになるよう各アクチュエータを制御する。

なお、取得部６０は、張力検出器１０からウェブ２の幅方向両端における張力の測定値を取得してもよい。アクチュエータ制御部６２は、取得部６０が取得した測定値に基づいて、ウェブ２の幅方向の両端の張力が実質的に同じになるよう各アクチュエータを制御してもよい。

第１アクチュエータ１３２ａは、アクチュエータ制御部６２から指示を受け付けると、第１シャフト２４ａを介して第１ダンサローラ支持部２６ａを移動させる。第２アクチュエータ１３２ｂは、アクチュエータ制御部６２から指示を受け付けると、第２シャフト２４ｂを介して第２ダンサローラ支持部２６ｂを移動させる。つまり、各ダンサローラ支持部は、各アクチュエータによって個別に制御されて移動する。各ダンサローラ支持部の移動に伴ってダンサローラ２８が移動し、ウェブ２に付与される張力が変化する。

以上説明した第３の実施の形態に係るダンサシステムによると、第２の実施の形態に係るダンサシステムによって奏される作用効果と同様の作用効果が奏される。

また、第３の実施の形態に係るダンサシステムによると、第１シャフト２４ａと第１アクチュエータ１３２ａとは、ヒンジ形状を有する第１連結部１３０ａにより連結される。同様に、第２シャフト２４ｂと第２アクチュエータ１３２ｂとは、ヒンジ形状を有する第２連結部１３０ｂにより連結される。つまり、各シャフトと各アクチュエータとは、回転自由度を持った連結部により連結される。加えて、第３の実施の形態に係るダンサシステムによると、ロール可動部２５は、静圧気体軸受によって第１シャフト支持部２２ａ～第４シャフト支持部２２ｄと非接触の状態で支持される。したがって、ロール可動部２５と各シャフト支持部の静圧気体軸受との間には隙間が存在し、ロール可動部２５はこの隙間の範囲内で、揺動しうる。ロール可動部２５は特に、Ｚ方向まわりに揺動しうる。さらに、第３の実施の形態に係るダンサシステムによると、ダンサユニット１４は２つのアクチュエータを備え、ロール可動部２５の各ダンサローラの移動を個別に制御できる。

すなわち第３の実施の形態に係るダンサユニット１４によれば、２個のアクチュエータによって、ダンサローラの回転軸の並進運動と揺動運動を作り出すことができる。

図１を参照して説明したように、搬送状態が目標状態に近づくように、２つのアクチュエータによりロール可動部２５ひいてはダンサローラ２８をＺ方向まわりに積極的に揺動させることにより、蛇行を抑制することができる。

第３の実施の形態に係るダンサユニット１４を、蛇行制御に利用する場合、２つのアクチュエータにおいて取得された圧力の測定値を利用して、搬送状態を検出してもよい。

以上、実施の形態に係るダンサシステムについて説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。以下変形例を示す。

（変形例１）
第１、２の実施の形態では、連結部がヒンジ形状を有する場合について説明したが、これに限られず、連結部は回転自由度を有する構造であればよい。図１４は、第１の実施の形態の変形例に係るダンサシステムのダンサユニットを示す上面図である。図１４は、図９に対応する。本変形例では、連結部３０は、一端側はアクチュエータ３２の可動ロッド５０に接続される。連結部３０の他端側は、球面形状を有し、接続部材２７に当接する。本変形例によれば、第１の実施の形態に係るダンサシステムによって奏される作用効果と同様の作用効果が奏される。

（変形例２）
第１、２の実施の形態では、ロール可動部は、静圧気体軸受によってＸ方向に移動可能に支持される場合について説明したが、これに限られない。ロール可動部は、転がり軸受、その他の軸受によって支持されてもよい。

（変形例３）
第１の実施の形態ではダンサユニットが１つのアクチュエータを備え、第２の実施の形態ではダンサユニットが２つのアクチュエータを備える場合について説明したが、これに限られない。ダンサユニットは３つ以上のアクチュエータを備えてもよい。なお、複数のアクチュエータを備える場合、それらの合力の延長線が重心Ｇを通るように構成されてもよい。また、それらの合力の延長線と、ロール可動部およびダンサローラ２８のＸ方向への移動のガイドとなるシャフト２４の高さとが実質的に一致するよう構成されてもよい。

上述した実施の形態と変形例の任意の組み合わせもまた本発明の実施の形態として有用である。組み合わせによって生じる新たな実施の形態は、組み合わされる実施の形態および変形例それぞれの効果をあわせもつ。

２００ 搬送システム
２０２ ローラ
２０４ モータ
２０６ 搬送物
３００ ダンサシステム
３１０ ダンサユニット
３１２ ダンサローラ
３２０ コントローラ
３３０ センサ

Claims (8)

1. ダンサローラと、前記ダンサローラの両側に設けられた第１アクチュエータと第２アクチュエータと、を含み、前記ダンサローラの回転軸が並進可能であるとともに、前記ダンサローラの前記回転軸が揺動可能であるダンサユニットを備え、
   目標とする搬送状態と実際の搬送状態のずれに応じて、前記第１アクチュエータおよび前記第２アクチュエータを制御することにより、前記ダンサローラの揺動が制御されるとともに、搬送物に付与する張力が目標とする張力に近づくように、前記第１アクチュエータおよび前記第２アクチュエータを制御することにより、前記ダンサローラの並進が制御されることを特徴とする搬送システム。
2. 前記第１アクチュエータおよび前記第２アクチュエータそれぞれの伸縮量を検出する位置検出器をさらに備え、
   前記位置検出器の測定値に基づいて、前記搬送物の張力が所望の張力となるように前記第１アクチュエータおよび前記第２アクチュエータが制御されることを特徴とする請求項１に記載の搬送システム。
3. 前記第１アクチュエータおよび前記第２アクチュエータは圧力検出器を含み、
   前記圧力検出器が検出した圧力から計算される前記張力が所望の張力となるように、前記第１アクチュエータおよび前記第２アクチュエータが制御されることを特徴とする請求項１に記載の搬送システム。
4. 前記実際の搬送状態を測定するセンサをさらに備え、
   前記センサは、前記ダンサローラの下流に配置され、
   前記センサの出力にもとづき前記ダンサローラの揺動がフィードバック制御されることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の搬送システム。
5. 前記実際の搬送状態を測定するセンサをさらに備え、
   前記センサは、前記ダンサローラの上流に配置され、
   前記センサの出力にもとづき前記ダンサローラの揺動がフィードフォワード制御されることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の搬送システム。
6. 前記センサは、前記搬送物のエッジの位置、前記搬送物に付されたマークの位置、または前記搬送物の厚みのうち、少なくともひとつを検出することを特徴とする請求項４または５に記載の搬送システム。
7. 前記アクチュエータは、エアアクチュエータであることを特徴とする請求項１に記載の搬送システム。
8. ダンサローラと、
   前記ダンサローラの両側に設けられた第１アクチュエータと第２アクチュエータと、
   実際の搬送状態を検出するセンサと、
   前記実際の搬送状態が目標とする搬送状態に近づき、かつ搬送物に付与する張力が目標とする張力に近づくように、前記第１アクチュエータおよび前記第２アクチュエータを制御する制御部と、
   を備えることを特徴とするダンサユニット。

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