JP7304281B2 - ロール間距離制御装置及びシート製造装置 - Google Patents

Description

本発明は、ロール間距離制御装置及びシート製造装置に関する。

特許文献１には、それぞれの周面に周方向に凸部と凹部とが交互に形成された凹凸部を有する一対のロールを互いの凹凸が噛み合うように配し、それらのロール間にシートを挿通させることで、シートに延伸加工を施す、シート製造装置及び製造方法が記載されている。
特許文献２，３には、互いに対向配置された一対のロールの表面間距離をそれぞれ個別な光学的な計測装置で計測し、一対のロールに対する計測結果に基づき何れかのロールを移動してロール間距離を調整することが記載されている。

特開２０１７―４３８５３号公報 特表２００３－５２８７１２号公報 特開２００６－３５１７９２号公報

従来構成のシート製造装置において、凹凸の噛合量の調整は、手動操作によって行われていたので調整作業が煩雑である。特許文献２，３では、ローラ間の表面間距離を、計測装置による検出結果に基づき調整しているが、複数のローラのそれぞれの反射面に対して計測装置からそれぞれ検査光を照射しているので、ローラを移動させると計測結果にバラツキを生じる要因ともなる。

したがって本発明の課題は、従来技術の欠点を解消し得るロール間距離制御装置及びそれを用いたシート製造装置を提供することにある。

本発明は、軸長方向を互いに平行にして配された一対のロールの、ロール間距離を制御するロール間距離制御装置であって、少なくとも一つのロールを、前記ロール間距離を拡縮させる方向に移動させる位置調整装置と、前記一対のロールにそれぞれ配された反射面のうちの一方の反射面に向かって検査波を照射する照射部と、前記照射部から照射された検査波を検出する検出部とを備え、前記検出部での検出結果に基づき前記ロール間距離を計測する計測装置と、前記計測装置の計測結果に基づき、前記位置調整装置で移動するロールの位置を制御する制御部とを備え、前記一方の反射面は、前記照射部から照射された検査波を他方の反射面に向けて反射し、前記他方の反射面は、前記一方の反射面で反射された検査光を前記検出部に向けて反射する、ロール間距離制御装置を提供するものである。

また本発明は、軸長方向を互いに平行にして配され、それぞれの周面に周方向又は軸長方向に凸部と凹部とが交互に形成された凹凸部を有し、互いの凹凸が噛み合うように配された一対のロールを備え、これらロールの間にシートを供給して延伸加工を施すことによって、延伸されたシートを製造するシート製造装置であって、前記一対のロールのロール間距離を制御する制御装置として、前記ロール間距離制御装置を備えるシート製造装置を提供するものである。

本発明のロール間距離制御装置によれば、軸長方向を互いに平行にして配された一対のロールのロール間距離を高精度に制御することができる。
本発明のシート製造装置によれば、シートに延伸加工を施すのに用いる一対のロールのロール間距離を高精度に制御可能であり、例えば、均質なシートを安定して製造することができる。

図１は、本発明に係るロール間距離制御装置及びそれを備えたシート製造装置の一実施形態を示す図である。 図２は、図１に示す装置における、凹凸を備えたロールの噛合状態と、反射面の構成を説明する図である。 図３は、凹凸を備えたロールの噛合状態を示す図であり、（ａ）は良好な噛合状態を説明する拡大図、（ｂ）は不良な噛合状態を示す拡大図である。 図４は、計測装置による計測とロール間距離の関係を説明する図である。 図５は、ロール間距制御装置の制御系の概略構成を説明するブロック図である。 図６は、ロール間距制御装置によるロール間制御の一形態を説明するフローチャートである。 図７は、計測装置の別な形態を説明する拡大図である。 図８は、位置調整装置の別な形成を説明する図である。 図９は、反射面が形成された反射部材の変形例を説明する斜視図である。

以下に本発明を、その好ましい実施形態に基づき図面を参照しながら説明する。
本発明の好ましい一実施形態に係るシート製造装置は、図１及び図２に示すように、延伸加工部４００と、該延伸加工部４００に、延伸加工を施す対象のシート２を導入し、延伸加工後のシートを導出する搬送機構（図示せず）を備えている。また図１にその一部を示すロール間距離制御装置５００を備えている。搬送機構としては、延伸加工部４００の上流及び下流に配したベルトコンベア等の各種公知の機構を採用し得る。

延伸加工部４００は、軸長方向を互いに平行にして配された一対のロール４０１，４０２を備えている。一対のロール４０１，４０２は、それぞれの周面に、凸部と凹部とが周方向に交互に形成された凹凸部である歯部４０３，４０４を有している。より詳細には、ロール４０１，４０２は、周面の全周が凹凸となっている本体部、及び該本体部の両端から突出する軸４０７，４１０を備えている。

ロール４０１，４０２は、図２に示すように、同一直径で、軸長方向ＣＤへの長さも同じに形成されていて、互いの外周面が対向するように配されている。ロール４０２は、延伸加工部４００が有する側板４０５，４０６に、ロールの側面４０９ａ，４０９ｂから軸長方向ＣＤに突出した軸４０７を介して回転可能に支持されている。この軸４０７は、駆動源となる駆動モータ４２０によって回転駆動される。
ロール４０１は、軸長方向ＣＤと直交する方向となる直径方向Ｒに移動可能であって、ロール４０２とのロール間距離Ｌが調整可能に構成されている。具体的には、ロール４０１は、ロールの側面４０８ａ，４０８ｂから軸長方向ＣＤに突出した軸４１０を介して可動側板４１１，４１２に回転自在に支持されている。可動側板４１１，４１２は、軸長方向ＣＤに配されていて、直径方向Ｒに移動可能に設けられている。直径方向Ｒとは、ロール４０１とロール４０２のロール間距離Ｌを拡縮させる方向である。

ロール４０１，４０２の表面４０１ａ，４０２ａの凹凸は、例えば図２に示すように、ロールの表面４０１ａ，４０２ａに対し軸長方向に切削加工を施すことによって、一定の深さＤ、且つロールの周方向に等間隔のピッチで形成された凹部となる小径凹部４０３ｂ，４０４ｂと、小径凹部４０３ｂ，４０４ｂの間に形成された凸部となる大径凸部４０３ａで構成されている。
延伸加工部４００は図３に示すように、大径凸部４０３ａと小径凹部４０３ｂからなる凹凸状の歯部４０３が形成されたロール４０１と、大径凸部４０４ａと小径凹部４０４ｂからなる凹凸状の歯部４０４が形成されたロール４０２とを備えている。これらロール４０１，４０２は、互いの歯部４０３，４０４が、直径方向Ｒにおいてオーバーラップした状態でその位置が保持されている。大径凸部４０３ａと大径凸部４０４ａの先端面は、ロールの表面４０１ａ、４０２ａとなる。

ロール４０１，４０２は、両ロール間の距離を拡縮可能な状態に支持されている。より詳細には、一方のロール４０１は、延伸加工部４００の枠体等（図示せず）に、スライドレール等に沿って鉛直方向に上下動可能に設けられた可動側板４１１に軸４１０を回転自在に支持され、他方のロール４０２は、前記枠体等に移動不可能に固定されている。すなわち、固定側となるロール４０２に対し、可動側板４１１，４１２に軸４１０を介して回転自在に支持されたロール４０１は可動側となる。また、駆動モータ４２０によって回転駆動されるロール４０２は駆動側ロールを構成し、軸４１０によって可動側板４１１，４１２に回転自在に支持され、歯部４０３に対して噛み合う歯部４０４を備えたロール４０１は従動側ロールを構成する。

このような凹凸状のロール４０１，４０２を備えたシート製造装置１００では、ロール４０１，４０２の間に、例えば、シート２を供給して、そのシートに延伸加工を施すことによって、延伸されたシート２’を製造することができる。
延伸加工を施すシート２は、特に制限されず、例えば、各種公知の単層又は多層の不織布、樹脂フィルム、これらの積層体、又はこれらとネットや弾性体等との複合材等が挙げられる。好ましくは、延伸加工を施すことによって、伸縮性が向上するシートである。斯かる伸縮性が増大したシートとしては、例えば、特開２００８－１７９１２８号公報等に記載のものが挙げられる。

上述した製造装置におけるロール４０１，４０２の凹凸の噛合量を、可動側板４１１，４１２を作業者が手作業で移動することにより調製する場合は、その調整作業が煩雑である。

また、ロール間距離Ｌをバラツキなく正確に計測することができなければ、ロール間距離Ｌの正確な調整は難しい。つまり、ロール間距離Ｌが正確に調整できないと、歯部４０３と歯部４０４との噛み合が、シートの特性や凹凸形状に対応したものにならず、歯部４０３，４０４やシートの破損の要因と成り兼ねない。

以下、より具体的に説明する。
図３は、歯部４０３，４０４の噛合状態を示す図であり、図３（ａ）は、歯部４０３，４０４の噛合状態が良好な場合を示し、図３（ｂ）は歯部４０３，４０４の噛合状態が不良な状態を示す。凹凸による延伸加工では、小径凹部４０３ｂ，４０４ｂ内に大径凸部４０３ａ，４０４ａによってシートが押し込まれる。このため、ロール間距離Ｌは、シートを押し込む歯部４０３，４０４に直接シートを挟まない噛合量Ｄ１となる距離が良好とされている。また、歯部４０３，４０４の噛合量Ｄ１は、シートの種類、シートに形成する凹凸の度合によってもその適正な値は異なるため、ロール間距離Ｌは調整できるのが望ましい。このため、ロール自体を交換したり、ロール位置を調整する場合に、ロール間距離Ｌが例えば図３（ｂ）に示すように、図３（ａ）に示した良好な場合よりも狭くなってしまうと、歯部４０３，４０４の噛合量Ｄ１が深く（大きく）なるので、ロール回転時の回転抵抗が大きく、歯部４０３，４０４の破損や、歯部４０３，４０４の歯先でシートを直接挟み込むことによるシートの破損の要因と成り兼ねない。

このため、本実施形態に係るシート製造装置１００は、図１に示すように、一対のロール４０１，４０２のロール間距離Ｌを制御するロール間距離制御装置５００を備えている。本実施形態において、ロール間距離制御装置５００は、延伸加工部４００に配されている。ロール間距離制御装置５００は、ロール間距離Ｌを制御することで、歯部４０３，４０４の噛合量Ｄ１を調整する。
ロール間距離制御装置５００は、少なくとも一つのロール４０１を直径方向Ｒに移動させる位置調整装置５１０と、ロール間距離Ｌを計測する計測装置５２０と、計測装置５２０の計測結果に基づき位置調整装置５１０で移動されるロール４０１の位置を制御する制御部５４０を備えている。

位置調整装置５１０は、回転駆動源となるステッピングモータ５１１と、ステッピングモータ５１１により回転駆動されるねじ軸５１２と、ねじ軸５１２の回転駆動に伴い移動する移動部材５１３を備えている。移動部材５１３は、ねじ軸５１２と螺合していてねじ軸５１２の回転方向に応じて直径方向Ｒに移動する。ねじ軸５１２と移動部材５１３は、ボールねじを構成している。位置調整装置５１０は、ステッピングモータ５１１、ねじ軸５１２及び移動部材５１３を、可動側板４１１側と可動側板４１２側とにそれぞれ備えている。一方の移動部材５１３（ａ）は可動側板４１１に固定され、他方の移動部材５１３（ｂ）は可動側板４１２に固定されている。

計測装置５２０は、検査波としてレーザ光５２１を照射する照射部５２２と、照射部５２２から照射されたレーザ光５２１を検出する検出部５２３とを備えている。計測装置５２０は、これら照射部５２２と検出部５２３とを、それぞれ軸長方向ＣＤに延在する軸４１０の両端側にそれぞれ備えている。

一方の照射部５２２（ａ）は、可動側板４１１又は移動部材５１３（ａ）にブラケット５２６（ａ）を介して取り付けられていて、他方の照射部５２２（ｂ）は、可動側板４１２又は移動部材５１３（ｂ）にブラケット５２６（ｂ）を介して取り付けられている。本実施形態において、照射部５２２（ａ）と照射部５２２（ｂ）は、それぞれ移動部材５１３（ａ），５１３（ｂ）に取り付けられている。
検出部５２３は、レーザ光５２１を受光する受光センサで構成されている。一方の検出部５２３（ａ）は、側板４０５にブラケット５２７（ａ）を介して取り付けられ、他方の検出部５２３（ｂ）は、側板４０６にブラケット５２７（ｂ）を介して取り付けられている。検出部５２３は、レーザ光５２１を受光すると受光信号を出力する。

ロール４０１，４０２は、レーザ光５２１，５２１をそれぞれ反射する反射面５３１，５３３を備えた反射部材５３２，５３４を備えている。反射部材５３２は環状を成し、その中心線ａ３が軸４１０の回転中心線ａ１上となるように、ロール４０１の側面４０８ａ，４０８ｂにそれぞれ配されている。反射部材５３４は環状を成し、その中心線ａ４が軸４０７の回転中心線ａ２上となるように、ロール４０２の側面４０９ａ，４０９ｂにそれぞれ配されている。
つまり、反射面５３１，５３３は、接頭円錐体としての反射部材５３２，５３４の傾斜した面としてそれぞれ形成されている。位置調整装置５１０で移動されるロール４０１（一方のロール）に設けられた各反射面５３１は、各照射部５２２から照射されたレーザ光５２１を他方のロール４０２に設けられた各反射面５３３に向けてそれぞれ反射する。他方のロール４０２に設けられた反射面５３３は、位置調整装置５１０で移動される一方のロール４０１の各反射面５３１でそれぞれ反射されたレーザ光５２１を各検出部５２３に向けてそれぞれ反射するように、その角度と向きが設定されている。反射面５３１，５３３は、レーザ光５２１を正反射する面として形成されている。すなわち、反射面５３１，５３３は、互い対向するようにロール４０１，４０２に配されていて、曲率を持たずに平滑な平面として形成されている。
本実施形態では、１つの照射部５２２から照射されたレーザ光５２１を一方の反射面５３１で反射面５３３に向かって反射し、他方の反射面５３３によって検出部５２３に向かって反射する構成が、軸長方向ＣＤにそれぞれ配されている。これら構成は、少なくとも軸長方向ＣＤの片側にだけある形態であってもよい。

図４に示すように、照射部５２２の照射面５２２ａと検出部５２３の検出面となる受光面５２３ａとは、それぞれ同一平面上に配されている。軸長方向ＣＤにおいて、照射面５２２ａは、反射面５３１と対向するように配されている。軸長方向ＣＤにおいて、受光面５２３ａは、反射面５３３と対向するように配されている。本実施形態において、照射面５２２ａから反射面５３１の反射点５３１ａまでの距離Ｌａと、受光面５２３ａから反射面５３３の反射点５３３ａまでの距離Ｌｂとは同一距離に設定されている。また、反射点５３１ａとロールの表面（ロール先端ともいう）４０１ａまでの距離ΔＬａと、反射点５３３ａとロールの表面（ロール先端ともいう）４０２ａまでの距離ΔＬｂとは同一とされている。ロール間距離Ｌは、小径凹部４０３ｂ，４０４ｂの底部４０３ｃ，４０４ｃの間の距離である。また、直径方向Ｒにおける反射点５３１ａと反射点５３３ａ間の距離はＬｃとする。

制御部５４０は、図５に示すように、中央演算部、記憶部及びタイマを備えたコンピュータで構成されていて、ロール間距離Ｌを制御する機能と、シート製造装置１００の動作を制御する機能を兼ね備えている。計測装置５２０は、計測結果に応じて、ロール間距離Ｌを演算する演算部５２５を有している。本実施形態において、演算部５２５は制御部５４０が備えている。本実施形態において、演算部５２５は制御部５４０と兼用されるが、制御部５４０と個別に配した形態であってもよい。
制御部５４０は、その入力側に、照射部５２２と検出部５２３、加工異常を検査するための検査手段として検査カメラ５４３と検査センサ５４４が信号線を介してそれぞれ接続されている。制御部５４０は、その出力側に、駆動モータ４２０、ステッピングモータ５１１が信号線を介してそれぞれ接続されている。
制御部５４０は、演算部５２５とともにコントローラ５４２を備えている。コントローラ５４２は、照射部５２２の駆動を制御してレーザ光の照射タイミングを制御する。演算部５２５には、レーザ光５２１を受光すると検出部５２３から受光信号から入力されるようになっている。制御部５４０は、照射部５２２によるレーザ光５２１の照射開始時から検出部５２３がレーザ光５２１を検出するまでの時間ｔをタイマで計測する機能を備えている。

演算部５２５には、ロール間距離Ｌを演算する下記式１、式２が予め記憶されていて、ロール間距離Ｌの計測処理が実行される毎に、式１、式２によってロール間距離Ｌが演算される。ｔは、レーザ光の照射開始からレーザ光を検出するまでの時間である。

Ｌｃ＝Ｖ／ｔ－（Ｌａ＋Ｌｂ）・・・式１
Ｌ＝Ｌｃ－（ΔＬａ＋ΔＬｂ）・・・式２

本実施形態において、レーザ光５２１の速度はＶとする。制御部５４０の記憶部には、使用するシートやロールの種類に応じた適正な（良好な）ロール間距離Ｌに対応したロール間距離設定値Ｌ０（以下「設定値Ｌ０」と記す）が予めマップあるいはデータとして設定されていて、初期調整時に、目的の設定内容に応じた設定値Ｌ０が選択可能とされている。また、制御部５４０の記憶部には、設定値Ｌ０に対応するステッピングモータ５１１の回転方向とステップ数が選択可能に予め記憶されている。

次に制御部５４０による制御の一形態について、図６に示すフローチャートに沿って説明する。この制御の形態は、ロール間距離Ｌとシート製造装置１００の動作の制御が１つのフローによって実行されるものであるが、ロール間距離Ｌの制御とシート製造装置１００の動作制御を個別なフローで行う制御形態であってもよい。
制御部５４０は、ステップＳＴ１において初期調整を行う。ここでは、使用するシートの種類や加工する凹凸度合に応じた設定値Ｌ０が選択され、当該設定値Ｌ０とすべく、ステッピングモータ５１１を駆動してロール４０１の位置を調整する。

制御部５４０は、ステップＳＴ３において、初期調整されたロール間距離Ｌがロール間距離設定値Ｌ０であるか否かの判定（正誤判定）を実行する。ここでは、式１、式２によって演算された軸長方向ＣＤの両側のロール間距離Ｌと設定値Ｌ０とをそれぞれ比較し、各ロール間距離Ｌが、設定値Ｌ０でない場合には誤と判定してステップＳＴ５に進み、設定値Ｌ０の場合には正と判定してステップＳＴ５を飛ばしてステップＳＴ７へと進む。
制御部５４０は、ステップＳＴ５においてロール位置調整を実行する。ここでは、各ロール間距離Ｌが設定値Ｌ０となるまでコントローラ５４２によって各ステッピングモータ５１１が作動される。そして、各ロール間距離Ｌが設定値Ｌ０となると、各ステッピングモータ５１１の作動が停止されてロール位置調整が終了する。つまり、このステップＳＴ５は、設定したロール間距離の値と実測によるロール間距離との差を補正する補正処理となる。

制御部５４０は、ステップＳＴ７において装置運転を実行する。ここでは、シート製造装置１００のウエブ形成部２００、熱風処理部３００、延伸加工部４００が作動されてシートに延伸加工が施される。
制御部５４０は、ステップＳＴ９において、ロール間距離計測を実行し、ステップＳＴ１１において、ステップＳＴ３同様、ロール間距離の判定、すなわち計測した距離情報の正誤判定を実行する。ここで各ロール間距離Ｌが設定値Ｌ０であれば、制御部５４０はステップＳＴ１３に進み、ロール間距離Ｌの位置調整はせず、且つシート製造装置１００の動作を停止しないでこの制御を終える。
一方、ステップＳＴ１１において、各ロール間距離Ｌが設定値Ｌ０でない場合、制御部５４０は、ステップＳＴ１９に進んで、ステップＳＴ５同様、各ロール間距離Ｌの位置調整制御を、位置調整装置５０（ステッピングモータ５１１）を作動して実行するとともに、シート製造装置１００の作動を停止してこの制御を終了する。

本実施形態において、制御部５４０は、加工異常の判定処理も実行する。制御部５４０は、ステップＳＴ７での装置運転後、ステップＳＴ１５、ステップＳＴ１７の処理をロール間距離調整（位置調整）の処理と並行して実行する。制御部５４０は、ステップＳＴ１５において、検査カメラ５４３、検査センサ５４４を用いて、延伸加工部４００での加工情報を取得し、ステップＳＴ１７において、取得した加工情報と予め設定された判定情報とを比較して加工異常の判定を行う。制御部５４０は、ここで加工異常がない場合には、ステップＳＴ１３に進んでロール間距離Ｌの位置調整をすることなく、且つシート製造装置１００の動作を停止しないでこの制御を終える。一方、ステップＳＴ１７において加工異常がある場合には、制御部５４０はステップＳＴ１９に進んで、ロール間距離Ｌの位置調整制御を実行するとともに、シート製造装置１００の作動を停止して、この制御を終了する。

このように本発明に係るロール間距離制御装置５００によれば、ロール４０１，４０２にそれぞれ配された反射面５３１，５３３のうちの一方の反射面５３１では、照射部５２２から照射されたレーザ光５２１を他方の反射面５３３に向けて反射し、他方の反射面５３３は、一方の反射面５３１で反射されたレーザ光５２１を計測装置の検出部５２３に向けて反射する。このため、凹凸を有するロール４０１，４０２のロール間距離Ｌの調整を計測結果のバラツキを抑えつつ、ロール間距離Ｌの調整を自動化することができるため、調整時の作業性の向上を図ることができる。
反射面５３１はロール４０１の側面４０８ａ，４０８ｂに、反射面５３１はロール４０２の側面４０９ａ，４０９ｂにそれぞれ配されているので、ロール間距離Ｌの計測にロール４０１，４０２の表面状態の影響を受けることがなく、より精度よくロール間距離Ｌを調整することができる。
また、計測装置５２０の照射部５２２が、位置調整装置５１０で移動されるロール４０１の移動に追従するので、反射面５３１と照射部５２２との位置関係がずれることがなく、ロール４０１，４０２のロール間距離Ｌの調整を、計測結果のバラツキを抑えて行うことができる。

本発明に係るロール間距離制御装置５００によれば、ステッピングモータ５１１で回転駆動されるねじ軸５１２が回転すると、これと噛み合う移動部材５１３が移動してロール４０１が移動するので、ロール４０１の移動時の滑りが少なく安定して行え、ロール間距離Ｌをより精度よく調整可能なロール間距離制御装置５００を提供することができる。

本発明に係るロール間距離制御装置５００によれば、計測装置５２０による計測結果となるロール間距離Ｌが、設定値Ｌ０となるまではステッピングモータ５１１が制御部５４０によって回転駆動され、設定値Ｌ０となるとステッピングモータ５１１の回転駆動が停止されるので、適切なロール間距離Ｌを維持することができ、ロール間距離Ｌをより精度よく調整可能なロール間距離制御装置５００を提供することができる。

本発明に係るロール間距離制御装置５００によれば、検査波としてレーザ光５２１を照射部５２２からロール４０１に設けた反射面５３１に照射し、反射面５３１で反射されたレーザ光５２１を検出部５２３で検出するとともに、レーザ光５２１の照射開始から検出部５２３がレーザ光５２１を検出するまでの時間ｔからロール間距離Ｌを計測するので、計測誤差が少なくなり、精度よく調整可能なロール間距離制御装置５００を提供することができる。

本発明に係るロール間距離制御装置５００によれば、シート製造装置１００の稼働中の検査において、ロール間距離Ｌが設定値Ｌ０であれば、ロール間距離Ｌの位置調整はせず、且つシート製造装置１００の動作を停止しないので、シート製造装置１００の停止に伴う生産性の低下を抑制することができる。

本発明に係るロール間距離制御装置５００によれば、計測装置５２０を構成する照射部５２２と検出部５２３及び反射面５３１，５３３がロール４０１，４０２の軸長方向ＣＤにそれぞれ配されている。このため、軸長方向ＣＤにおけるロール間距離Ｌのバラツキを抑えられて、軸長方向ＣＤでの噛合状態に差がなくなるため、ロール間距離Ｌを一層精度よく調整可能なロール間距離制御装置５００を提供することができる。

本発明に係るロール間距離制御装置５００によれば、反射面５３１，５３３がそれぞれレーザ光５２１を正反射する、曲率を持たずに平滑な面として形成されているので、ロール４０１，４０２が回転しても、計測装置５２０と反射面５３１，５３３との位置関係が安定し、ロール間距離Ｌをより精度よく調整可能なロール間距離制御装置５００を提供することができる。

本発明に係るシート製造装置１００によれば、上記のロール間距離制御装置５００を備えているので、表面が凹凸状のロール４０１と４０２のロール間距離Ｌを精度よく調整することができるため、シート２（不織布）の延伸加工を安定して行える。また、ロール間距離Ｌを調整することは、ロールの表面の凹凸の噛合状態（噛合深さ）を調整することになるので、過度な噛合によるロール４０１，４０２の破損を防止しながら、シート２（不織布）の破損を防止でき、安定したシート加工を行える。

以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

計測装置５２０では、照射部５２２から検査波としてレーザ光５２１を照射し、反射面５３１，５３３で反射させて検出部５２３でレーザ光５２１を受光し、レーザ光５２１の照射開始から検出部５２３がレーザ光を検出するまでの時間ｔからロール間距離Ｌを計測し、計測結果に応じて位置調整装置５１０でロール４０１の位置を移動してロール間距離Ｌを調整したが、計測装置の形態としてはこのような形態に限定するものではない。

例えば図７に示す計測装置６２０は、検査波として音波６２１を照射部６２２から一方のロール４０２の反射面５３３に照射し、反射面５３３で反射された音波６２１をロール４０１の反射面５３１で反射させて検出部６２３で検出するものである。この計測装置６２０は、検出部６２３が音波６２１を検出する位相の差異に応じて、ロール間距離Ｌを計測する。本実施形態に係るロール間距離制御装置５００は、この計測装置６２０を計測装置５２０同様、軸長方向ＣＤ側にそれぞれ配されている。図７は、軸長方向ＣＤの一方側に配置した計測装置６２０の構成を示す。

図７において、照射部６２２と検出部６２３は一体に設けられていて、例えばロール間距離制御装置の固定部となるフレーム５８０に固定されている。この場合、照射部６２２は、固定側となる反射面５３３と対向するように配されている。
計測装置６２０は、照射部６２２と検出部６２３とともに、ロール間距離Ｌを演算する演算部６２５を備えている。演算部６２５は、中央演算部、記憶部を備えたコンピュータで構成されている。記憶部には、検出部６２３が音波６２１を検出する位相に応じたロール間距離Ｌが予め記憶されている。

このような構成の計測装置６２０を備えたロール間距離制御装置５００によると、ロール４０１，４０２にそれぞれ配された反射面５３１，５３３のうちの一方の反射面５３３では、照射部６２２から照射された音波６２１を他方の反射面５３１に向けて反射し、他方の反射面５３１は、一方の反射面５３３で反射された音波６２１を検出部６２３に向けて反射する。このため、凹凸を有するロール４０１，４０２のロール間距離Ｌの調整を、音波６２１を用いて計測することができるので、計測結果のバラツキを抑えつつ、ロール間距離Ｌの調整を自動化することができる。これにより調整時の作業性の向上を図ることができるロール間距離制御装置５００を提供することができる。

図７では、音波６２１を照射する照射部６２２と検出部６２３とを一体にしたが、先に説明したレーザ光５２１を照射する照射部５２２と検出部５２３とを一体とし、照射部５２２から照射されたレーザ光５２１が反射面５３１又は反射面５３３で反射するように、照射部５２２と反射面５３１又は反射面５３３の何れか一方を対向配置し、検出部５２３がレーザ光５２１を検出する位相の差異に応じてロール間距離Ｌを計測するようにしてもよい。
また、図７に示す形態では、音波６２１を検査波とし、当該音波６２１の検出部６２３への反射角の位相の差からロール間距離Ｌを計測するようにしたが、検査波として電波を用いてもよい。この場合、電波の位相の差異に応じてロール間距離Ｌを計測するようにしても、より精度よく調整可能なロール間距離制御装置５００を提供することができるので、好ましい。

上述した実施形態では、位置調整装置として、ステッピングモータ５１１により回転駆動されるねじ軸５１２と、ねじ軸５１２の回転駆動に伴い移動する移動部材５１３で構成されたボールねじ機構を用いたが、図８に示すくさび機構６１０を位置調整装置として用いて、ロール間距離Ｌを調整してもよい。
図８に示すくさび機構６１０は、回転駆動源となるステッピングモータ６１１と、ステッピングモータ６１１により回転駆動されるねじ軸６１２と、ねじ軸６１２の回転駆動に伴い移動する移動部材となるくさび体６１３を備えている。くさび機構６１０は、位置調整装置５１０同様、軸長方向ＣＤの両側にそれぞれ配されている。くさび体６１３は、固定側の側板４０５、４０６と可動側板４１１，４１２の間に介装されている。

くさび体６１３は、側板４０５，４０６の上面４０５ａ，４０６ａに下面６１３ａ，６１３ａがそれぞれ当接し、可動側板４１１，４１２の下面４１１ａ，４１２ａに上面６１３ｂ，６１３ｂがそれぞれ当接している。側板４０５，４０６の上面４０５ａ，４０６ａは、ねじ軸６１２の軸線と平行な平面として形成されている。可動側板４１１，４１２の下面４１１ａ，４１２ａは下面６１３ａ，６１３ａに対して傾斜した傾斜面として形成されている。くさび体６１３の下面６１３ａ，６１３ａは上面４０６ａ，４０７ａと平行な平面とに形成されている。くさび体６１３の上面６１３ｂ，６１３ｂは下面４１１ａ，４１１ａと傾向な傾斜面として形成されている。

このような構成のくさび機構６１０においては、ステッピングモータ６１１が回転駆動されると、くさび体６１３がねじ軸６１２上を移動する。そしてくさび体６１３が、図８中、左方から右方に移動することで可動側板４１１，４１２が上昇し、右方から左方に移動することで可動側板４１１，４１２が下降する。このため、ロール間距離Ｌの調整時にステッピングモータ６１１の回転方向とステップを、例えば図５に示した制御部５４０で制御することで、ロール間距離Ｌを変更することができるので、噛合量Ｄ１を調整することができる。

上記実施形態において、各反射面５３１，５３３は、軸４１０，４０７の回転中心線ａ１，ａ２とその中心線ａ３，ａ４が一致するように軸４１０，４０７の表面に設けられた切頭円錐体を成した反射部材５３２，５３４の傾斜した面として形成したが、このような形態に限定するものでない。例えば図９に示すように、軸４１０，４０７の回転中心線ａ１，ａ２とその中心線ａ５，ａ６とが一致するように軸４１０，４０７の表面に反射部材として切頭角錐体７３２，７３４をそれぞれ設け、これら切頭角錐体７３２，７３４の傾斜した面をそれぞれ反射面７３２ａ、７３４ａとしてもよい。
この場合、反射面７３２ａと反射面７３４ａとは、互いに対向するように軸４１０，４０７に装着するとともに、少なくてもロール間距離Ｌの計測時や調整時において、反射面７３２ａと反射面７３４ａとが互いに正対するように駆動モータ４２０の駆動による回転位相を制御するのが好ましい。

２ シート
１００ シート製造装置
４００ 延伸加工部
４０１，４０２ 一対のロール
４０１ａ，４０２ａ ロールの表面（周面）
４０８ａ，４０８ｂ ロールの側面
４０９ａ，４０９ｂ ロールの側面
４０７，４１０ ロールの軸
５００ ロール間距離制御装置
５１０ 位置調整装置
５１１，６１１ 回転駆動源
５１２，６１２ ねじ軸
５１３，６１３ 移動部材
５２０ 計測装置
５２１ レーザ光（検査波）
５２２，６２２ 照射部
５２３，６２３ 検出部
５３１，５３３ 反射面（切頭円錐体の傾斜した面）
５４０ 制御部
６２１ 音波（検査波）
７３２，７３３ 切頭角錐体
７３２ａ，７３３ａ 反射面（切頭角錐体の傾斜した面）
ＣＤ 軸長方向
Ｌ０ 設定値
Ｒ 交差する方向
ａ１，ａ２ 軸の回転中心線
ａ３～ａ６ 射面の中心線

Claims (11)

1. 軸長方向を互いに平行にして配された一対のロールの、ロール間距離を制御するロール間距離制御装置であって、
   少なくとも一つのロールを、前記ロール間距離を拡縮させる方向に移動させる位置調整装置と、
   前記一対のロールにそれぞれ配された反射面のうちの一方の反射面に向かって検査波を照射する照射部と、前記照射部から照射された検査波を検出する検出部とを備え、前記検出部での検出結果に基づき前記ロール間距離を計測する計測装置と、
   前記計測装置の計測結果に基づき、前記位置調整装置で移動するロールの位置を制御する制御部とを備え、
   前記一方の反射面は、前記照射部から照射された検査波を他方の反射面に向けて反射し、前記他方の反射面は、前記一方の反射面で反射された検査光を前記検出部に向けて反射する、ロール間距離制御装置。
2. 前記照射部が、前記ロール間距離を拡縮させる方向に移動する前記ロールと一体に同方向に移動する部材に支持されている、請求項１に記載のロール間距離制御装置。
3. 前記一対のロールは、それぞれの周面に、周方向又は軸長方向に凸部と凹部とが交互に形成された凹凸部を有し、互いの凹凸が噛み合うように配されており、前記制御部は、前記ロールの位置の制御により、前記一対のロールの凹凸の噛合量を制御する、請求項１又は２に記載のロール間距離制御装置。
4. 前記位置調整装置は、回転駆動源と、該回転駆動源により回転駆動されるねじ軸と、該ねじ軸と噛合し、同ねじ軸の回転駆動に伴い移動することで前記ロールを移動させる移動部材とを有する、請求項１ないし３の何れか一項に記載のロール間距離制御装置。
5. 前記制御部は、前記計測装置による計測結果が設定値となるまでは前記回転駆動源を回転駆動し、前記計測結果が前記設定値となると前記回転駆動源の駆動を停止するように制御する、請求項４に記載のロール間距離制御装置。
6. 前記計測装置は、前記検査波としてレーザ光を前記照射部から前記反射面に照射し、該反射面で反射されたレーザ光を前記検出部で検出するとともに、前記レーザ光の照射開始から前記検出部が該レーザ光を検出するまでの時間又は、前記検出部が前記レーザを検出する位相の差異に応じて、前記ロール間距離を計測する請求項１ないし５の何れか一項に記載のロール間距離制御装置。
7. 前記計測装置は、前記検査波として音波又は電波を前記照射部から前記反射面に照射し、該反射面で反射された音波又は電波を前記検出部で検出するとともに、前記検出部が前記音波又は電波を検出する位相の差異に応じて、前記ロール間距離を計測する請求項１ないし５の何れか一項に記載のロール間距離制御装置。
8. 前記計測装置と前記反射面は、前記ロールの側面側にそれぞれ配されている請求項１ないし７の何れか一項に記載のロール間距離制御装置。
9. 前記各反射面は、前記ロールの軸と同軸上にそれぞれ配され、前記検査波を正反射する面である、請求項１ないし８の何れか一項に記載のロール間距離制御装置。
10. 前記各反射面は、前記ロールの軸の回転中心線とその中心線が一致するように該軸の表面に設けられた切頭円錐体の傾斜した面又は前記軸の回転中心線と中心線とが一致するように該軸の表面に設けられた切頭角錐体の傾斜した面である請求項１ないし９何れか一項に記載のロール間距離制御装置。
11. 軸長方向を互いに平行にして配され、それぞれの周面に周方向又は軸長方向に凸部と凹部とが交互に形成された凹凸部を有し、互いの凹凸が噛み合うように配された一対のロールを備え、これらロールの間にシートを供給して延伸加工を施すことによって、延伸されたシートを製造するシート製造装置であって、
    前記一対のロールのロール間距離を制御する制御装置として、請求項１ないし１０の何れか一項に記載のロール間距離制御装置を備えるシート製造装置。
    

Images