JPH0234855B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ この発明は、各種シート、フイルム類の巻取機
の巻取張力制御装置に関する。

＜従来の技術＞ 従来の巻取張力制御装置は、全て送給シートの
制動力か、これに打勝つ巻取力を制御するもので
あつた。そして、送給シート側の制動力は一定に
保つ場合が多いので、巻取張力制御といえば、巻
取機の巻取トルク制御を示すと称しても過言でな
い状態であつた。

＜発明が解決しようとする問題点＞ しかし、上記形式の巻取張力制御装置を巻取機
に用いた場合には、以下のような問題点がある。

即ち、厚さが数ミクロン程度の極薄で、伸び易
い性質のプラスチツクフイルム等のシートを巻取
る際は、巻取張力を低い値にすることが必要な場
合があり、且つ、これを大径のシートロールに品
質良く巻き上げる為には、特に正確な巻取張力制
御が必要とされる訳であるが、従来の形式を用い
た場合は、巻軸の駆動トルク伝動系に多少の摩擦
抵抗等の機械損が存在すること等から正確な巻取
張力を得ることができない。又、巻取機構が大型
の場合は、シートロールや巻軸の慣性力が巻取ト
ルクに誤差を与え、特に低い張力で、且つ巻取張
力の漸減等の制御が必要とされる場合は、上記誤
差の割合が大きくなり、所要の張力を得ることが
できないので、品質の良いシートロールを得るこ
とができない。

＜問題点を解決するための手段＞ そこで、本発明に係る巻取張力制御装置は、送
りローラ又はシート巻戻装置からダンサーローラ
を経て巻取機に達するシートの走行路を有し、上
記ダンサーローラには、走行シートを加圧する加
圧力を調整する流体圧シリンダ、及びシートの巻
取量に応じて該流体圧シリンダを制御可能な制御
装置と、巻取張力制御パターンを設定可能であつ
て、該パターンを上記制御装置へ出力するシート
張力設定装置と、ダンサーローラの浮動を検出す
る浮動検出装置とを設け、上記巻取機は上記浮動
検出装置からの信号を受けて、上記ダンサーロー
ラを定位置へ戻すよう巻軸の巻取速度を加減する
制御装置を備えることを特徴とする。尚、ここで
ダンサーローラと称すものには、通常のダンサー
ローラほど浮動量が大きくないものも総べて含ん
でいる。

＜作用＞ 従来の巻取張力制御では、巻取機の巻取張力設
定部にたとえば巻取張力漸減制御パターンを設定
しておき、巻取中は検出した巻取量の検出信号を
上記巻取張力設定部に入力する等により、巻取進
行につれ設定張力を生ずるような巻取トルクで巻
軸を回転駆動させたのであるが、この発明によれ
ば、その制御パターンはダンサーローラに付設し
たシート張力設定装置に設定する。そして、巻取
機の方は、ダンサーローラを一定位置に保つよう
巻取速度を加減するだけになる。

上述のように制御パターンを設定されたシート
張力設定装置は制御装置へ信号を送る。その制御
装置は、流体圧シリンダを動かして、ダンサーロ
ーラのシート加圧力を設定張力が生ずるような値
に調整するのである。ダンサーローラのシート加
圧力と、ダンサーローラをめぐつて走るシートの
張力とは釣合つているので、そのシート加圧力を
調整すればシート張力を調整することになる。従
つて、走行シート張力を所要の巻取張力になるよ
うにし、巻取機に達した送給シートをそのまま巻
取ればよいのである。

従来の巻取張力制御は、計算された巻取トルク
で巻くから、多分、所要張力で巻取つているだろ
うといつた不確実なものであつたが、この発明に
よれば、巻取り前に巻取張力を走行シート張力と
して確認しつゝ巻取れるのである。

＜実施例＞ 第１，２，５，６図にこの発明の四実施例説明
図を、第３図に実際の巻取装置の一例を示す。

送りローラを１、ダンサーローラを２、巻取機
を３、走行シートを４、走行シートへの加圧力を
調整する流体圧シリンダを５、その制御装置を
６、シート張力設定装置を７、ダンサーローラ浮
動検出装置を８、そして浮動検出装置８からの信
号を受けて巻軸Ｃの巻取速度を加減する制御装置
を９、支持ばねを１０として示す。Ｍはモータで
ある。尚、この場合の送りローラ１は制動機構を
もつている。

実際の巻取装置３は、巻上げたシートロールS₀
を取出す前に巻取位置へ別の巻軸Ｃを入れるた
め、例えば第３図のようにターレツト腕１１の両
端に巻軸Ｃを付け、交互に巻取りとシートロール
取出しを行う。巻取位置に入つた巻軸Ｃには周知
のタツチローラ１２を寄せかけて、空気を巻込ま
ないようにシート４を巻取る。尚、第６図の実施
例に示した巻取機は、一点で軸支された揺動腕１
５の先端部に巻軸Ｃをつけ、これを定置されたタ
ツチローラ１２に寄せかけ、シートロール巻太り
に伴い、巻軸Ｃがタツチローラから離反する型式
である。

さて、この発明の特徴は、ダンサーローラによ
る走行シートへの加圧力を調整する流体圧シリン
ダ５の関係と、巻取機３の巻取速度制御装置９の
関係との二者で、まず前者から説明してゆく。第
１図のようにダンサーローラ２を揺動腕１３の先
端につけたものでは、その腕１３をコイルばね１
０で吊るし、そのばね基部１０ａを第４図に示す
ように流体圧シリンダ５によつて上げ下げするこ
とになる。そして、このようにしておくと、ばね
１０の緩衝作用により、流体圧シリンダ５では応
動しきれない瞬時的な張力変動を吸収することが
できる。

第２図及び第５図はダンサーローラ２が図示し
ない昇降案内沿いに動く場合で、その軸支部を吊
つて上げ下げするのであるが、第２図ではばね１
０を用いず、直接、流体圧シリンダ５によつて駆
動するようにしている。そして、この場合は、ダ
ンサーローラ２が上げ下げされても流体圧シリン
ダ５の流体圧は、流体圧回路５ａによりほぼ一定
に保たれるようになつている。なお、この場合に
おいて、ダンサーローラに関連してばねを付設
し、特性を改善することも可能である。又、第５
図は、第１図の実施例と同様に、ばね１０を用い
ている。又、第６図の実施例はダンサーローラ２
が横方向に案内されて動く場合を示し、走行シー
トへの加圧力を調整する流体圧シリンダ５は第１
図と同様である。そして、この場合は、ダンサー
ローラ２とその付属物に働く重力をシート加圧力
に考慮する必要がない。

この流体圧シリンダ５の制御装置６は、巻取張
力制御パターンが設定されている張力設定装置７
からの出力に基づき、当該流体圧シリンダ５に所
定の調整動作を行わせ、これによりダンサーロー
ラ２で所定のシート張力を走行シートに生じさせ
るものである。

例えば、第２図の流体圧シリンダ５の駆動用流
体圧回路５ａを、張力設定装置７の指示を受けつ
つ制御装置６で制御することになる。この場合、
制御装置６は演算部と増幅部とでもつて、所要の
流体圧を送るよう流体圧回路５ａの流体圧変換器
（電空変換器）を制御する。第２図の実施例では
ダンサーローラ２の下流側案内ローラを張力検出
ローラに兼用し、その浮動量により張力を測る市
販の張力検出装置１３を加え、その信号を上記制
御装置６へ送つてシート張力のフイードバツク制
御を行つている。第６図の実施例においても、ダ
ンサーローラの下流側に張力検出ローラを設け、
シート加圧力調整機構の制御装置６に、走行シー
ト張力による張力検出ローラに作用する反力を検
出装置１３により検出して送り、シート張力のフ
イードバツク制御を行なつている。

ダンサーローラの浮動検出装置８は、第１図の
実施例では支持腕１３の揺動角を電気量として計
測する回転形ポテンシヨメータであり、第２図及
び第６図の実施例では直接、ローラ２の昇降量を
測る直線形ポテンシヨメータであり、第５図の実
施例では、ダンサーローラ２の軸支部の直線移動
量を、ラツクとピニオンを用いて回転角に変換し
て、その回転角を電気量として計測する回転形ポ
テンシヨメータである。いずれも検出した電気量
を巻取速度制御装置９へ送る。こゝへは図示しな
いシート走行速度検出装置の信号Ｖと、巻取中の
シートロールS₀の半径を測つている巻取径検出装
置からの信号Ｒも入つてくるので、ダンサーロー
ラ２の浮動を定位置へ戻すため必要な巻軸Ｃの回
転速度が演算され、巻取モータＭへ指令すること
ができるのである。

第５図の実施例のシート走行速度検出装置は、
シート走行速度で回転駆動される送りローラ１の
回転速度をこの場合その駆動用モータM₁に取付
けられた速度発電機により電気量として検出する
もので、この電気量をシート走行速度信号Ｖとし
て用いている。

シートロールS₀の半径は巻取径検出装置１４に
よりタツチローラの支持腕１２ａの揺動角を回転
形ポテンシヨメータにより電気量として検出し、
これを半径信号Ｒとして用いている。そして、巻
取速度制御装置９では、これらＶ，Ｒの信号を受
け、このときの巻軸の回転数ｎを速度演算部９ａ
でｎ＝Ｖ／2πRとして演算し、比較制御部９ｂに送 り浮動検出装置８からの検出信号と比較し、ダン
サーローラを一定位置に保つための動作信号をモ
ータ速度制御部９ｃに出す。速度制御部９ｃは、
動作信号を増幅して可変速モータＭを所要の回転
数で回転させ、巻軸Ｃ駆動する。

なお、シート走行速度、巻取径の検出のしかた
は上述のものに限らないし、また、先にシート走
行速度信号Ｖとダンサーローラ浮動検出装置８か
らの信号を比較しておき、これにより得られた信
号を速度演算部９ａで演算して速度制御部９ｃに
直接動作信号を出力することも勿論可能である。

第６図の実施例は、モータＭが送りローラ１と
巻軸Ｃの駆動源となつており、巻軸Ｃは、差動歯
車機構Ｄを介して駆動される。差動歯車機構Ｄ
は、その駆動軸、被駆動軸の他に、調整軸を有し
ており、これを巻取速度制御装置９からの指令信
号により速度制御される調整用モータM′で回転
させ、駆動軸に対して被駆動軸を変速できるよう
になつている。この場合、巻取速度制御装置９
は、浮動検出装置８からの検出信号と、図示しな
いシートロールS₀の半径検出装置からの半径信号
Ｒとを受け、ダンサーローラ２が定位置に保たれ
るよう巻軸Ｃを回転させるために、差動歯車機構
Ｄにおける所要変速比が得られる調整用モータ
M′の回転速度を、調整用モータM′の速度制御装
置に指令して、調整用モータM′を所要速度で回
転させるようにする。或いは、差動歯車機構を無
段変速機に、調整用モータをサーボ機構におきか
え、巻取速度制御装置でサーボ機構に指令し、無
段変速機に所要の変速比を与えるようにすること
もできる。

シート張力設定速度７は、一定張力を設定する
場合もあるが、通常は巻取張力漸減制御パターン
で設定することになる。又、設定の仕方は、巻始
めの張力と漸減率を設定してもよいし、張力パタ
ーンが漸増、漸減を含む曲線となる場合、巻取量
−巻取張力値を多数の点で設定してもよい。

尚、ダンサーローラの案内、支持機構は従来の
すべての型式を採用し得る。また、ダンサーロー
ラに重錘を付設して重量的に釣り合わせることも
可能である。

ダンサーローラの浮動検出装置も、上記実施例
に限らないし、この発明が適用される巻取装置
は、走行シートを複数条にスリツトして、１本の
巻軸に巻取るものや、上下又は左右に振り分け共
通の巻軸或いは夫々個別の巻軸に巻取るものでも
よいし、印刷機やラミネーター等のシート加工装
置における巻取部でもよい。

＜発明の効果＞ この発明はシート巻取装置の巻取張力制御に新
しい方式を開いた。

即ち、この発明は巻取中のシートロール半径
（巻取量）に応じた巻取トルクを与えることによ
り、巻取られたシートの張力が設定値になるよう
計算して制御するという従来の制御法ではなく、
供給路上の走行シートの張力をダンサーローラに
より直接制御して所要の巻取張力とし、これをそ
のまゝ巻取る方式であるから、巻取張力というも
のが極めて明確になり、これを正確に制御できる
ようになつた。

巻取張力制御パターンは巻取機でなく、ダンサ
ーローラ側に付設した設定装置に設定し、その指
示によつてダンサーローラのシート加圧力を調整
するから、シート加圧力Ｆの制御がそのまゝシー
ト張力制御になり、巻取張力の直接制御という事
がはじめて可能になつたのである。

従来の、巻軸にシートロール巻取量に応じた巻
取トルクを与える方式ではシートロールを大径に
巻取るためには巻取トルクの大きな可変範囲を必
要としたが、この発明によれば、シート張力の可
変範囲は小径の巻き取りと殆んど変わらないた
め、広範囲に駆動トルクを調節するための駆動源
が不要になつた。

また巻取機側は従来の張力パターン制御の仕事
がなくなり、単にダンサーローラの浮動を最小限
にするよう巻軸速度を制御するだけでよい事にな
つた。従つて、大きなシートロールを低い張力で
巻取る場合でも、巻取張力が安定し、品質良く巻
取ることができるようになつた。

この発明によりシート巻取機の巻取張力制御は
新しい時代に入つたと称してよい。

【図面の簡単な説明】

第１，２図はこの発明二実施例の説明図、第３
図はこの発明を適用した巻取装置の一例立面図、
第４図はこの発明のシート加圧力調整機構の二実
施例説明図、第５図はこの発明の他の実施例の説
明図、第６図はこの発明の更に他の実施例の説明
図である。 ２…ダンサーローラ、５…流体圧シリンダ、６
…その制御装置、７…シート張力設定装置、８…
浮動検出装置、９…巻取速度制御装置、１０…支
持ばね。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 送りローラ又はシート巻戻装置からダンサー
   ローラを経て巻取機に達するシートの走行路を有
   し、 上記ダンサーローラには、走行シートを加圧す
   る加圧力を調整する流体圧シリンダ、及びシート
   の巻取量に応じて該流体圧シリンダを制御可能な
   制御装置と、巻取張力制御パターンを設定可能で
   あつて、該パターンを上記制御装置へ出力するシ
   ート張力設定装置と、ダンサーローラの浮動を検
   出する浮動検出装置とを設け、 上記巻取機は上記浮動検出装置からの信号を受
   けて、上記ダンサーローラを定位置へ戻すよう巻
   軸の巻取速度を加減する制御装置を備えることを
   特徴とする巻取張力制御装置。