JPH0555426B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、連続して供給されるアルミニウム等
の金属箔、合成樹脂フイルム、紙等の帯状体を給
送する単一又は複数のローラを有するローラ装置
に関する。

アルミニウム等の金属箔、合成樹脂フイルム、
紙等の帯状体を連続的に給送し、その帯状体を所
定長毎に載置する装置、或いはその帯状体を所定
の直径に巻回する装置に於いては、単一又は複数
のローラを有するローラ装置により帯状体の給送
が行われる。

又アルミニウム電解コンデンサ用のアルミニウ
ム箔の粗面化処理装置や化成処理装置等に於いて
も、帯状体としてのアルミニウム箔は、単一又は
複数のローラを有するローラ装置により給送され
る。このような厚さの薄い帯状体を給送する時
に、帯状体に破断及びしわが発生しないように、
又蛇行や振動が生じないようにすることが要望さ
れている。

〔従来の技術〕

帯状体を給送する為の従来例のローラ装置は、
金属ローラやガラス繊維強化合成樹脂ローラ等の
剛性の大きい剛性体ローラ、或いは、このような
剛性体ローラの外側に、ゴムやスポンジ等の弾性
体を被覆した弾性体ローラが使用されていた。又
それらのローラの外周形状は、直円筒形の場合が
一般的である。

前述の弾性体ローラは、剛性体ローラに比較し
て帯状体との密着性が良く、又帯状体に疵をつけ
ることがなく、更に、帯状体との間の滑りが少な
い等の利点がある。

又ローラの中央部の直径を両端部の直径より大
きくした太鼓状ローラも知られている。この太鼓
状ローラは、前述の直円筒形のローラに比較して
工作精度等が問題となり、又帯状体の中央部が太
鼓状ローラの中央部によつて伸展される可能性が
大きい問題点がある。

帯状体を給送する時に、その帯状体に、しわ、
蛇行、破断等が生じないようにすることが必要で
あり、従来は、舵行が生じないように、比較的大
きな張力を帯状体に与える状態で給送する場合が
一般的であつた。又直円筒形のローラの外周面
に、軸方向に延長する直線状の凹凸を形成して、
帯状体との接触面積を小さくし、帯状体にしわを
発生させる機会を少なくしようとする構成も知ら
れている。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来例の弾性体ローラは、前述のように種々の
利点があるが、しわや蛇行の発生を防止する能力
に於いては、太鼓状ローラより劣るものであつ
た。しかし、太鼓状ローラは、直円筒形のローラ
に比較して、軸方向に沿つて外径が異なる外周面
を加工する必要があり、その場合の工作精度等に
問題がある。更に、帯状体の強度、張力等の条件
によつては、帯状体の中央部が伸展されて塑性変
形を起こす欠点があつた。

本発明は、帯状体の強度が小さい場合でも、し
わ、蛇行等が生じないように給送できるローラ装
置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明はローラ装置は、単一のローラ又は複数
のローラの組合せからなるローラ装置であつて、
軸方向の中央に対して左右対称形で、軸方向の中
央から左右に向かつて反回転方向に傾斜させた直
線又は曲線又はそれらの組合せ形状の凸状部３
を、円周方向に沿つて所定間隔で形成した剛性の
大きい芯体部１と、この芯体部１の外側に設けた
弾性体からなる表層部２とを備え、この表層部２
は、直円筒形状の外周面を有すると共に、凸状部
３上に比較して凸状部３間の谷部上に於ける弾性
変形が大きくなる部分を有する構成とした。

〔作用〕

弾性体からなる表層部は、直円筒形状の外周面
を有するから、一般的な弾性ローラと同様に、帯
状体に対して密着性が良く、剛性体ローラに比較
して疵を付けることが少なくなる。更に、帯状体
と接触することにより生じる表層部の弾性変形の
パターンが、軸方向の中央に対して左右対称形
で、軸方向の中央から左右に向かつて反回転方向
に傾斜した直線や曲線等となるから、帯状体の中
央部分に対して給送方向のみの分力を与え、帯状
体の両端部分に対して給送方向及びそれと直角方
向との分力を与えることになり、従つて、帯状体
を幅方向に拡げる分力が生じるから、しわの発生
を防止することができる。又弾性変形が生じるパ
ターンは、左右対称形であるから、蛇行の発生を
防止することができる。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例の概略斜視図であ
り、単一のローラからなるローラ装置を示す。同
図に於いて、１は芯体部、２は表層部、３は凸状
部、４は凸状部の稜線、５は谷部、６は回転軸で
あり、モータ（図示せず）等により回転軸６が回
転される。

芯体部１は、金属或いは繊維強化合成樹脂等の
剛性の大きい材料により構成され、表層部２は、
ゴムやスポンジ等の弾性体により構成される。こ
の実施例は、剛性の大きい芯体部１の外周に、軸
方向の中央に対して左右対称形で、その軸方向の
中央から左右に向かつて反回転方向に傾斜させた
直線又は曲線（円弧、放物線、双曲線等）或いは
それらの組合せの形状の凸状部３を、円周方向に
沿つて所定間隔で形成した場合を示す。そして、
この芯体部１の外側に、弾性体からなる表層部２
を設け、その表層部２の外周面を直円筒形状とす
るものである。

表層部２は、その外周面が直円筒形状であるか
ら、半径方向の厚さｄは、芯体部１の凸状部３の
形状に対応し、凸状部３の直上の厚さより、その
凸状部３間の谷部５の直上の厚さが厚くなる。そ
して、帯状体の張力により、この表層部２に圧力
Ｆを加えると、表層部２の弾性係数Ｅとその厚さ
ｄとに従つて、変形量δは、δ＝Ｅ・Ｆ・ｄとな
る。即ち、第２図に示すように、表層部２の厚さ
ｄは、凸状部３の形状を反転した形状に従つて円
周方向に沿つて異なるものとなり、この厚さｄに
ほぼ比例した変形量δが生じる。

凸状部３は、例えば、第３図に示すパターンと
することができる。即ち、凸状部３を芯体部１の
円周方向に沿つて所定間隔で、且つ中央線Ｃ（ロ
ーラの軸方向の中央）に対して左右対称形で、そ
の中央線Ｃから左右に向かつて矢印Ｄの回転方向
と反対方向に傾斜する曲線のパターンとすること
ができる。この第３図に於いては、曲線として円
弧を用いた場合を示すが、直線とすることもでき
る。又中央線Ｃの近傍を曲線として、それから左
右に向かつて直線とすることもできる。即ち、直
線と円弧、双曲線、放物線等の曲線とを組合せた
パターンとすることもできる。

外周面が直円筒形状の表層部２は、帯状体を給
送する時に、帯状体によつて加えられる圧力によ
り、凸状部３上に比較して、凸状部３間の谷部５
上の弾性変形が大きくなる。従つて、矢印Ｄ方向
にローラを回転させて帯状体を給送すると、表層
部２には、凸状部３のパターンに対応した変形量
の異なるパターンが生じる。

それによつて、帯状体に対して、中央線Ｃに対
応するＡ点に於いては、中央線Ｃと平行な張力が
与えられ、又中央線Ｃから離れたＢ点に於いて
は、中央線Ｃと平行な張力F1と、凸状体３の稜
線４の軸方向に対する傾斜角度に従つた張力F2
とが与えられることになる。即ち、張力F2のよ
うに、帯状体を拡げる力が作用するから、しわの
発生を防止することができる。

又帯状体がローラの左右何れかに偏倚した時、
帯状体の中央に対して左右に作用する張力（例え
ばF2）の合成値が異なるから、帯状体はローラ
の中央に戻されることになる。即ち、蛇行を防止
することができる。

又太鼓状ローラのように、帯状体の中央部分の
みを伸展することがないから、塑性変形を与える
ことはなくなる。又帯状体には、弾性体からなる
表層部２が接触するから、帯状体に疵をつけるこ
ともない。従つて、厚さが薄く、且つ強度が小さ
い帯状体でも、安定に給送することができる。

第４図は本発明の他の実施例の要部断面図であ
り、円筒形状の芯体部１ａに凸状部３ａを設け、
その外側に表層部２を設けた場合を示す。この凸
状部３ａの断面形状及び展開パターンを選択する
ことにより、前述の本発明の一実施例と同様な作
用、効果が得られる。又芯体部１ａは円筒形状で
あるから製作が容易となる。

又第４図に於ける凸状部３ａに相当する部分を
空洞とすることができる。即ち、凸状部３ａを除
去して、芯体部１ａと表層部２との間に、凸状部
３ａのパターンに従つた空洞を形成することがで
きる。この場合、表層部２の変形量は、剛性の大
きい凸状部３ａを設けた場合と反対となるが、表
層部２の変形パターンが、前述の本発明の一実施
例と同様になるから、しわの発生を防止し、且つ
蛇行の発生も防止することができる。

又凸状部３ａを除去して形成された空洞内に、
表層部２の弾性係数より小さい弾性係数のスポン
ジ等の弾性体を充填することも可能である。この
場合は、空洞のままよりも変形量が小さくなる。

第５図は本発明の更に他の実施例の要部断面図
であり、芯体部１に設けた凸状部３間の谷部５
と、表層部２との間に空洞部７を形成した場合を
示す。この空洞部７によつて、凸状部３上の表層
部２の変形量よりも谷部５上の表層部２の変形層
を、第１図に示す実施例より更に大きくできるこ
とになる。

表層部２は、凸状部３，３ａのパターンに従つ
た変形量の異なるパターンが生じるように、弾性
係数の異なる材料を組合せて構成することも可能
である。例えば、表層部２の外周面部分のみを比
較的弾性係数が大きい材料により構成し、その内
側の部分を、凸状部３，３ａのパターンに従つて
弾性係数が大きい材料と小さい材料とを組合せて
構成することもできる。

前述の第１図に示す実施例に於いて、ガラス繊
維強化ビニルエステルにより芯体部１及び凸状部
３を構成し、軸方向の長さを550mm、凸状部３の
外径を110mm、凸状部３の稜線４を軸方向の中央
に対して左右対称形で、中央から左右に向かつて
反回転方向に6゜の傾斜直線とすると共に、その中
央に於いて半径300mmの円弧で傾斜直線を結合し
た形状とし、その凸状部３の数を12とした。又凸
状部３の幅を６mm、谷部５の深さを６mmとなるよ
うに、半径12mmの円弧状の溝によつて谷部５を形
成した。

この芯体部１の外側に設ける表層部２を、硬度
60度の天然ゴムを用いて構成し、その外周面の直
径を116mmとし、表層部２の最小厚さ（凸状部３
上の厚さ）を３mm、最大厚さ（谷部５上の厚さ）
を９mmとした。

前述の構成のローラにより、厚さ0.0035mm、幅
500mmのアルミニウム箔を給送した。その場合の
張力を10Kg／500mm、巻付角を180゜、速度を18
ｍ／minとした。

このような条件によりアルミニウム箔を給送し
たところ、表層部２の変形量の最小値、即ち、凸
状部３上の位置ではほぼ０、最大値、即ち、谷部
５上の位置では、0.12mmであつた。

このような本発明の実施例のローラと、従来例
の弾性体ローラ及び太鼓状ローラとにより、それ
ぞれ前述の厚さ0.0035mm、幅500mmのアルミニウ
ム箔を帯状体として給送したところ、従来例の弾
性体ローラの場合は、帯状体にしわが発生し、又
蛇行も発生した。更に、帯状体の左右両耳部に伸
びが見受けられた。又従来例の太鼓状ローラの場
合は、蛇行が少し減少し、帯状体の中央部のしわ
の発生も減少したが、帯状体の中央部の伸びが比
較的大きくなつた。

一方、前述の本発明の実施例のローラの場合
は、しわの発生も極めて少なく、蛇行は太鼓状ロ
ーラの場合より少し改善された。又帯状体の中央
部の伸びがなく、その左右両耳部の伸びは弾性ロ
ーラの場合の半分程度に減少した。

本発明は、単一のローラとしても前述の実施例
のように、帯状体の給送に於いて優れた作用、効
果を生じるものであるが、複数のローラを組合せ
て帯状体の給送を行う構成とすることができるも
のである。その場合に、凸状部３，３ａの数或い
はこの凸状部３，３ａに相当する表層部２の弾性
変形のパターンを、ローラ毎に相違させ、或いは
凸状部３，３ａの数を奇数個とし、各ローラによ
り帯状体へ与える僅かな張力の変化が相加されな
いように選定することができる。

又芯体部１，１ａは、アルミニウム、アルミニ
ウム合金、鉄、ステンレス鋼、黄銅等の金属や、
繊維強化熱硬化性樹脂等により構成することがで
きる。その場合の強化繊維として、ガラス、石
綿、カーボン、各種有機繊維等を用いることがで
きる。又合成樹脂としては、エポキシ樹脂、不飽
和ポリエステル樹脂、フタレート樹脂、フエノー
ル樹脂等を用いることができる。

又表層部２としては、天然ゴム、スチレンブタ
ジエンゴム、ネオプレンゴム、クロロプレンゴ
ム、アクリロニトリルゴム、ニトリルゴム、ウレ
タンゴム、弗素ゴム、シリコンゴム等及びそれら
のスポンジ状ゴムを用いることができる。

又ローラの製造に於いて、凸状部３を形成した
芯体部１に未加硫ゴムを巻つけてローラ状とし、
その未加硫ゴムを加圧、加熱蒸気を用いて直接加
硫し、その外周面を直円筒形状となるように研磨
して表層部２を構成することができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は、単一のローラ
又は複数のローラを有するローラ装置に於いて、
剛性の大きい芯体部１と、その芯体部１の外側に
設けた弾性体からなる表層部２とを備え、芯体部
１は、軸方向の中央に対して左右対称形で、軸方
向の中央から左右に向かつて反回転方向に傾斜さ
せた直線又は円弧や双曲線等の曲線又はそれらの
組合せの形状の凸状部３，３ａを有し、又表層部
２は、直円筒形状の外周面を有するものであり、
帯状体を給送する時に、表層部２に、凸状部３，
３ａのパターンに対応した弾性変形のパターンが
生じて、帯状体にしわを発生させることなく、且
つ蛇行を生じさせることなく、安定に給送するこ
とができる。

又帯状体に接触する表層部２は、弾性体で外周
面が直円筒形状であるから、帯状体に疵をつける
虞れがなく、従つて、強度が小さく且つ厚さが極
めて薄い帯状体に対しても安定に給送することが
できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の概略斜視図、第２
図は要部断面及び変形量の説明図、第３図は本発
明の一実施例の展開説明図、第４図は本発明の他
の実施例の要部断面図、第５図は本発明の更に他
の実施例の要部断面図である。 １，１ａは芯体部、２は表層部、３，３ａは凸
状部、４は稜線、５は谷部、６は回転軸である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 帯状体を給送する単一又は複数のローラを有
   するローラ装置に於いて、 軸方向の中央に対して左右対称形で、前記軸方
   向の中央から左右に向かつて反回転方向に傾斜さ
   せた直線又は曲線又はそれらの組合せの形状の凸
   状部を、円周方向に沿つて所定間隔で形成した剛
   性の大きい芯体部と、 該芯体部の外側に設けた弾性体からなる表層部
   とを備え、 該表層部は、直円筒形状の外周面を有すると共
   に、前記凸状部上に比較して該凸状部間の谷部上
   に於ける弾性変形が大きくなる部分を有する構成
   とした ことを特徴とするローラ装置。