JPH0234854B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ この発明は、巻取装置の上流側に設けた前後の
繰出しローラ間での走行シートの張力を制御する
装置に関する。

＜従来の技術＞ 従来の走行シートの張力制御装置としては、例
えば前後案内ローラ間のシートを浮動ローラで抑
え、その反力をロードセル等により検出して走行
張力を求め、その過不足に応じて送りローラ、巻
取軸等、シート送り機構の駆動トルクを制御する
ものが主であつた。

しかし、上記方式によつては、シート送り機構
の慣性と摩擦の大きさにより、張力制御の精度に
限界がある為、第４図のようにダンサーローラ３
そのものにより張力を制御する方式が開発されて
いる。

即ち、第４図のダンサーローラ３は、それ自身
の重量に、流体圧シリンダＣの（一般的には）引
上力を合成した押出力Ｆを与えられ、走行シート
Ｓに１／2Fの張力を生ぜしめている。従つてシ
リンダＣの引上力を適宜加減することにより、走
行シート張力を直接制御できる訳である。

＜発明が解決しようとする問題点＞ しかし、上記後者の方式によつても、一般的な
コイルばねで支えたダンサーローラと違い流体圧
シリンダＣのピストンロツドで支えたダンサーロ
ーラ３は軽快に動かず、走行シートＳの概略の張
力は制御できても、微細な張力変動をなくす能力
は望めなかつた。そして、これは摩擦の多い流体
圧シリンダによつてダンサーローラの動きを制す
るため避けられない欠点であつた。

＜問題点を解決するための手段＞ そこで、この発明は、極薄樹脂フイルムのよう
な張力に敏感なシートでも最適な安定張力で走行
させること、及びシート走行路での張力をパター
ン制御することにより、一般にパターン制御がな
されている巻取装置の巻取部との間での張力差を
少なくし、皺等を発生させないことを目的とし、
シートをシートロールとして巻取る装置のシート
走行路に設けた前後繰出しローラ間で、シートの
走行張力変動に応じて浮動するよう、直接、間接
にばねで支えたダンサーローラと、上記ダンサー
ローラの浮動を検出して、これを定位置へ戻すよ
うシートの走行張力を加減するシート送り機構制
御部と、上記ばねの基部を支持し、これを該ばね
の反力を増大又は減少させる方向へ駆動するばね
基部駆動部と、上記ばねの反力がダンサーローラ
に所要シート張力を生ぜしめる加圧力を与えるよ
う、上記ばね基部駆動部を制御するシート加圧力
制御部と、上記シート走行路でのシート張力を検
出する検出装置、及びシート張力のパターンを設
定可能であつて、該パターンを前記シート加圧力
制御部へ出力する設定部を有し、検出装置で検出
したシート張力を、設定部での設定張力に一致さ
せるべく、上記シート加圧力制御部へフイードバ
ツクするフイードバツク制御回路とを備えること
を特徴とする。

＜作 用＞ この発明は、ダンサーローラの変位を検出し、
これを定位置へ戻すよう働くようにしたシート送
り機構制御部でもつて一応の張力制御をすると同
時に、ばね基部駆動部とシート加圧力制御部とに
より、ダンサーローラのシート加圧力を直接加減
して精密な張力制御を行う。しかも現実のシート
張力を常時検出してフイードバツク制御し、設定
張力と実際の張力とを一致させるようにした。設
定張力は一定と限らず、可変張力制御を可能に
し、その精度を高めた。シート送り機構が走行路
上の上、下流繰出ローラである場合、上流側繰出
ローラの制動作用と下流側ローラのトルク制御で
もつて張力を調節する。

＜実施例＞ 第２図に広幅原反１からシートＳを巻戻し、こ
の発明の張力制御装置を加えた走行路を経て、ス
リツター２により所要幅に分割し、左右に振分け
てシートロールＲとして巻取る全装置の概略を示
す。

このシート走行路は、本出願人が開発したシー
ト張力変動鎮静作用をもつもので、従来のように
シート繰出ローラが一組でなく、上、下流に繰出
用ニツプローラ１１，１２を備え、上流側ローラ
は制動作用をもつから、両者を第１図のように共
通駆動モータ１４、変速機構１５により駆動して
速度差を与え、両者間でシートＳの張力を自由に
制御すると共に、真円断面でない原反の巻戻しに
よる走行シート張力の週期的変動を鎮静してい
る。

第２図の上流側繰出ローラ１１のすぐ上流に従
来通りのダンサーローラ３を入れ、すぐ下流にこ
の発明独特のダンサーローラ１３を入れている。
このダンサーローラ１３は、この例では水平腕１
６の自由端につけられて上下浮動のみ可能に拘束
されている点と、その腕１６の自由端の近くを支
持ばね１７により吊るされている点は在来のもの
と変りない。従来と違うのは、ばね１７の基部１
７ａを支持し、これを該ばねの反力を増減させる
方向へ駆動するばね基部駆動部１８を有する点で
ある。

この実施例の張力制御装置で従来少なかつた機
械部分は、上述の連動する上下流繰出ローラ１
１，１２間の張力を加減する変速機構１５と、ば
ね基部駆動部１８との両者で、同じく制御部は上
記変速機構１５、ばね基部駆動部１８、夫々の制
御部、そして検出部はダンサーローラ１３の下流
側案内ローラ１９を浮動ローラとして利用した張
力検出装置２０と、第１図に示したようなダンサ
ーローラ１３の浮動検出装置２１とである。

第１図は、第２図の実施例の、この発明に関係
する部分だけを取出したもので、これには各制御
部もブロツクで画いている。即ちばね基部１７ａ
を、ばね軸方向に駆動するばね基部駆動部１８は
シート加圧力制御部２２によつて制御される。こ
の加圧力制御部２２は、ばね１７の反力とダンサ
ーローラ１３の自重（付属物を含む）との合成力
が、ダンサーローラ１３に所要シート張力を生ぜ
しめる加圧力を加えるよう、ばね基部駆動部１８
を制御する。

ダンサーローラ１３の下流側案内ローラ１９を
検出ローラとしているシート張力検出装置２０は
市販品であるが、その検出信号をフイードバツク
制御回路２９経由、シート加圧力制御部２２へ送
つて、検出張力が設定張力に等しくなるよう制御
する。

また、ダンサーローラ１３を定位置へ戻すシー
ト送り機構制御部２４は、ダンサーローラ１３の
浮動検出装置２１の検出信号を受けて変速操作装
置２５を介して変束機構１５の変速比を適宜、増
減する。浮動検出装置２１はこの場合、ダンサー
ローラ１３端の指針の上下動を直線形ポテンシヨ
メータにより電気量に変えるので、指針が標準位
置にある時は発信せず、それより上下に動いた
時、＋−の電気信号を出すようにしている。その
信号の向きと大きさにより、変速機構１５の変速
比を増減すると、繰出ローラ１１の制動作用、同
１２の速度（トルク）増減で走行シートＳの張力
が増減し、これによりダンサーローラ１３が昇降
するわけである。いうまでもなく、ダンサーロー
ラ１３の位置は、これに加わる下向きの力として
のロール自重と、上向きの力である伸ばされたコ
イルばね１７の反力と、左右で吊るした形のシー
ト張力の均衡した所になる。ダンサーローラ１３
が浮動するのはシートＳの張力変動によるのであ
るから、その浮動を検出したら直ちに上下流繰出
ローラ１１，１２の速度差を変えてシート張力を
変え、位置へ戻すのである。

なお変速機構１５はリングコーン無段変速機
で、変速操作装置２５としては電気油圧サーボ機
構を使い、油圧シリンダにより上記変速機のリン
グ位置を、変速制御部２４の電気信号により制御
して変速比を変えるようにしたが、ベルト巻掛け
面の傾斜方向が互いに異なるコーンプーリー間を
平ベルトで連結し、このベルトの巻掛け位置を変
える型式のもの等を用いてもよく、変速機の型式
は問わない。

前述のばね基部駆動部１８は第２図に概略の形
を示したようなギアジヤツキを用い、そのギアを
モータ駆動する事により垂直姿勢の操作棒を上下
動させるようにしたが、後述の実施例のように、
流体圧シリンダによつて駆動してもよい。

第３図の実施例が上述の実施例と異る点は、シ
ート送り機構制御部である変速制御部２４、張力
検出装置２０の使い方、そして前述のように、ば
ね基部駆動部１８が流体圧シリンダである事等で
ある。即ち、上、下流の繰出ローラ１１，１２は
夫々独自の駆動モータ１４ａ，１４ｂを有し、上
流側モータ１４ａに付けた走行シートの速度検出
装置２６（速度発電機）の電気信号を変速制御部
２４へ送り、直線形ポテンシヨメータであるダン
サーローラ浮動検出装置２１からの電気信号を勘
案して、ダンサーローラを定位置へ戻すよう動作
信号を速度制御装置２７を介して駆動モータ１４
ｂを制御する。

張力検出装置２０の使い方では、この実施例は
前例のように案内ローラの兼用でなく、専用の張
力検出ローラ１９ａを用いている。これによるフ
イードバツク制御は前述のとおりである。

ばね基部駆動部１８′である流体圧シリンダは
前述のようにシート加圧力制御部２２と張力設定
部２３とで制御され、加圧力制御部２２は空気圧
演算部２２ａ、電空変換部２２ｂ、そしてばね反
力表示計（圧力計）２２ｃを備える。空気圧演算
部２２ａでは設定張力を得るため必要なばね反力
から流体圧シリンダ１８′へ送るべき流体圧を演
算、増幅して電気信号を電空変換部２２ｂを与
え、所要流体圧を働かすのである。

シート張力のパターンを設定可能であつて、該
パターンを前記シート加圧力制御部２２へ出力す
る張力設定部２３は可変抵抗器からなる張力設定
つまみを備え、設定張力の電気信号を調節できる
ようにしている。シート張力の設定は終始一定に
する場合と、経過につれ漸減、漸増する場合とあ
る。後者の場合、初期張力設定つまみと、シート
走行量に応じて設定パターンどおりに制御するテ
ーパー用つまみ、またはプログラム制御部を加え
てもよい。

前の実施例ではダンサーローラ１３が、変速機
構１５の働きにより定（標準）位置に維持される
ものとして、これに対するばね基部駆動部１８の
ばね支持位置からばね１７の伸び、これによる反
力を演算し、そのばね反力と設定したシート張力
とによる上向きの力と、ダンサーローラ１３自重
（付属物を加えた）による下向きの力とが均衡す
るよう、ばね基部駆動部１８のばね支持位置を制
御した。

後の実施例では必ずしもダンサーローラ１３が
定位置に停まらなくてもよい。即ち第２図のばね
基部駆動部１８はギアジヤツキであるため、ばね
基部１７ａの位置を上下させる機能しかないが、
第３図の流体圧シリンダ（通常、空気圧）１８′
は、同じ加圧力を保つてピストンが、ダンサーロ
ーラ１３の上下動にあわせて上下動可能だからで
ある。もつとも、ばね基部駆動部１８をダンサー
ローラ１３の変位に追随する機枠に載せれば問題
ない。従つて、第３図の実施例のシート加圧力制
御部２２は、ばね基部１７ａの位置の検出信号を
受けて比較制御する必要がない。

第３図の実施例では、駆動モータ１４ｂの駆動
力で繰出しローラ１２を回転駆動するようにして
いるが、可変速モータにより変速機構を介し繰出
ローラの速度を調節して、ダンサーローラを定位
置に戻すようにしてもよく、第５図はその実施例
である。そして、この実施例は浮動検出装置、変
速機構、変速操作装置、及び変速制御部が第１図
の実施例とは異なる。即ち、この実施例の浮動検
出装置２１はダンサーローラ１３の支持腕１６の
揺動角を歯車により回転型ポテンシヨメータに伝
えて電気量に変えるものであり、又、変速機構１
５は差動歯車装置であり、変速制御部２４の電気
信号により速度制御装置２７を介して可変速モー
タ（直流モータ）１４ｃの回転速度を制御して、
繰出しローラ１１の周速を繰出しローラ１２に対
して微変速できるようにしている。差動歯車装置
の入力軸３０は駆動モータ１４に連結されて回転
駆動され、出力軸３１は繰出しローラ１１を回転
駆動する。そして調整軸３２を可変速モータ１４
ｃで回転駆動すると、その速度に応じて出力軸の
回転速度が増減するようにしている。又、この場
合は、調整軸と出力軸の減速比を大きくして、調
整軸に要するトルクを小さくし、小型モータでも
調整軸を駆動できるようにすることが望ましい。

第６図は、ダンサーローラ上流側の駆動ローラ
のトルクを調節して、シートに制動力をあたえる
ようにした実施例であつて、第１図の実施例と
は、ダンサーローラ１３が横方向に案内されてい
ることにより、ダンサーローラに働く重力がシー
ト張力の制御に影響を及ぼすことがない点、変速
機構が制動機構に変わつた点において異なる。即
ち、シート送り機構制御部２４が制動機構３３の
制動力を制御し、これによりダンサーローラ１３
を一定位置に保つようにするのである。この場合
の制動機構としては、磁粉クラツチを用いて、繰
出しローラ１１の回転トルクを制御するものを挙
げることができるが、トルク調節可能な電動機で
トルク制御しながら駆動させたり、繰出ローラ１
１，１２を油圧回路を用いて、油圧モータと油圧
ポンプで夫々駆動、制動するようにしてもよい。

以上、少数の実施例によつて発明の詳細を示し
たが、この発明が実施条件や設計者の周知技術に
より多様に変化応用し得ることは言うまでもな
い。例えば、シート走行路は、シートを原反から
巻戻し、スリツター（刃）により所要幅に分割
し、これを左右等に振り分けてシートロールとし
て巻取る巻取装置のシート走行路のみならず、原
反からシートを巻戻さないものや、分割、振分け
をしない巻取装置、或いは印刷機、ラミネーター
等各種シート加工装置におけるシート走行路でも
よい。ダンサーローラ及びこれを支えるばねを、
上下方向だけでなく、縦又は斜め方向のシート走
行路に横、或いは斜めに設けるようにしてもよ
い。ダンサーローラを支えるばねの作用は、圧
縮、引張りの何れでもよいし、ダンサーローラを
中心にその上下、或いは左右に夫々ばねを設ける
ようにしてもよい。ダンサーローラ上流、下流の
シート繰出しローラはニツプローラに限らず、ロ
ーラ周面へのシート巻掛け角を大きくしたＳ字形
ラツプローラでもよい。又、その回転駆動を共通
の駆動モータで行なう場合、何れかの駆動ローラ
を変速機構を介して駆動するようにしてもよい。
シート走行路における、ダンサーローラの直前、
直後のローラは、駆動ローラでも、非駆動の案内
ローラでもよい。浮動検出装置はポテンシヨメー
タに限られず、差動変圧器等を用いてもよい。

＜発明の効果＞ この発明は走行シートの張力制御を、従来のシ
ート送り機構の速度、トルク制御のみによるもの
でなく、これにダンサーローラによるシート加圧
力の直接制御を複合させた新しい張力制御方式と
し、さらにこれにフイードバツク制御を加えた。

シート送り機構を制御する従来の張力制御で
は、機械部分の慣性と摩擦が精密制御を不可能に
していたが、この発明のシート加圧力直接制御に
よる張力制御は、ばね反力を利用して行うため、
少くとも摩擦の問題は解消した。ダンサーローラ
の動きが少いから慣性の問題も著減した。

また、この発明は、ダンサーローラはシート張
力を一定に保つもの、という従来の概念を、ダン
サーローラはシート張力を可変制御するもの、と
変える技術的改革をもたらしたのである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明一実施例の説明図、第２図は
第１図の実施例を採用したシート分割巻取装置の
概略図、第３図はこの発明の他の実施例説明図、
第４図はダンサーローラによるシート加圧機構の
従来例説明図、第５図はこの発明の更に他の実施
例説明図、第６図はこの発明の更に別の実施例説
明図である。 １３……ダンサーローラ、１８……ばね基部駆
動部、２０……シート張力検出装置、２２……シ
ート加圧力制御部、２３……張力設定部、２４…
…シート送り機構（変速）制御部、２９……フイ
ードバツク制御回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 巻取装置へシートを供給するためのシート走
   行路に設けた前後繰出しローラ間で、シートの走
   行張力変動に応じて浮動するよう、直接、間接に
   ばねで支えたダンサーローラと、上記ダンサーロ
   ーラの浮動を検出して、これを定位置へ戻すよう
   シートの走行張力を加減するシート送り機構制御
   部と、上記ばねの基部を支持し、これを該ばねの
   反力を増大又は減少させる方向へ駆動するばね基
   部駆動部と、上記ばねの反力がダンサーローラに
   所要シート張力を生ぜしめる加圧力を与えるよ
   う、上記ばね基部駆動部を制御するシート加圧力
   制御部と、上記シート走行路でのシート張力を検
   出する検出装置、及びシート張力のパターンを設
   定可能であつて、該パターンを前記シート加圧力
   制御部へ出力する設定部を有し、検出装置で検出
   したシート張力を、設定部での設定張力に一致さ
   せるべく、上記シート加圧力制御部へフイードバ
   ツクするフイードバツク制御回路とを備えること
   を特徴とする走行シートの張力制御装置。