JPH10316279A - 帯材巻取軸 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】幅の広い帯材を複数本の帯材に裁断して巻き取
るスリッタ・リワインダに使用される巻取軸であって、
厚さの異なる複数の帯材を、空気の巻き込みを防止しな
がら、均一な張力で巻き取ることを可能とする巻取軸を
提供すること。 【構成】一実施例として、中心軸本体１の外周面の軸方
向に複数の溝を設け、空気圧で膨張する軟質管２と摩擦
片３とを各溝に納めてなる中心軸体を、複数個に分割さ
れた内側の硬質円筒４と変形可能な外側の軟質円筒５と
からなる外筒１２の複数個に嵌入させて巻取軸を構成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は広幅の帯材（例えば
裁断前の広幅粘着テープ）を複数本の帯材に裁断し、裁
断後の帯材を、それぞれ、１本につき１個の巻取コアに
巻き取るスリッタ・リワインダに使用される巻取軸に関
する。

【０００２】

【従来の技術】上記のスリッタ・リワインダにおいて
は、通常、裁断後の帯材を１本おきに２組に振り分け、
それぞれの組の帯材を、他の組に振り分けた帯材の幅だ
け間隔を空けて１本の巻取軸に同軸固定した巻取コアに
巻き取っている。巻取軸に伝達されるトルクは、帯材を
適切な張力で巻取るために、巻取径に比例するように調
節される。また、巻取時に、帯材が巻き取られてできる
円筒（帯材ロール）の帯材層に空気を巻き込まないよう
に、複数個の帯材ロールに１本のロールを接触させ、最
外周の帯材を帯材ロールに押し付けることも一般的に行
われている。このような接触ロールを使用すれば、最外
周の帯材と帯材ロールとの間に空気が巻き込まれたとし
ても、接触ロールによる圧力によって、その空気を外部
に押し出し、空気の巻き込みを防止することができる。

【０００３】上記の巻取方法においては、１本の巻取軸
に同軸固定された巻取コアのすべてが巻取軸と同じ回転
速度で帯材を巻き取っていくので、いわゆる巻締まり現
象がおこりやすい。すなわち、通常、幅の広い帯材にお
いては、帯材の厚さが幅方向について不均一である場合
が多く、そのため、その帯材を裁断してできる帯材の間
には厚さの差があり、そのような帯材を巻取コアに巻き
取っていくと、帯材ロールの外径に差が生じる。外径が
他よりも大きくなった帯材ロールは（回転速度は他と同
じなので）他よりも大きな速さで帯材を巻き取るが、帯
材が送られてくる速さは一定であるので、巻取の張力が
大きくなり、その結果、巻締まりが起こり、極端な場合
には、帯材ロールの型が崩れてしまう。

【０００４】この問題を解決する従来の方法の一つとし
て、巻取コアを巻取軸に固定せず、巻取軸の外径を巻取
コアの内径よりも僅かに小さくし、巻取軸表面には軸方
向に溝をつけ、その溝に入るピンの回転駆動によって巻
取軸と一緒に回転する円筒状スペーサを用意し、そのス
ペーサと巻取コアとを交互に巻取軸に同軸装着する方法
がある。このスペーサは巻取コアと同じ幅をもち、巻取
コアの位置決めにも役立っている。この交互装着体に巻
取軸端部から軸方向に圧力を加えると、スペーサは軸方
向には可動であるから、スペーサ側面と巻取コア側面と
の間に一定の圧力が発生する。巻取軸全体の巻取トルク
はスペーサを経由し、上記の圧力と摩擦係数とに比例し
た割合で巻取コアに分散される。このようにすることに
より、各巻取コアには大差のない巻取トルクが発生して
いるので、巻取径の小さな帯材ロールを基準として巻取
軸の回転数を決定すれば、巻取径の大きな帯材ロールに
おいては、スペーサと巻取コアとの間で滑りが起こり、
張力が緩和されて、大きな巻締まりは起こらなくなる。

【０００５】しかし、上記の方法においては、上記の摩
擦係数にばらつきがある等の理由によって、巻取コア間
の巻取トルクの差は十分には低減されないので、帯材の
強度が低く、帯材が伸びやすい場合には巻締まりが起こ
りやすい。このような場合には、巻取軸に精度の高い連
続スリップクラッチを内蔵したユニットを複数個、隣接
させて取り付け、そのユニットの外側に巻取コアを同軸
固定して巻取を行う。巻取張力の調整は個々の巻取コア
ごとに行われるので、精度高く張力の制御ができる。そ
の反面、この方法においては、巻き取る帯材の幅がユニ
ットの幅の整数倍でなければならないので、巻取ができ
る帯材の幅が限定されてしまう。

【０００６】上記側面摩擦駆動、スリップクラッチ内蔵
ユニット駆動のいずれの方法においても、巻取時に空気
を巻き込まないように、１本のロールの接触によって、
最外周の帯材を帯材ロールに押し付けている場合に、外
径が大きい帯材ロールにおいては接触ロールが帯材を強
く押し付け、反対に、外径が小さい帯材ロールにおいて
は接触ロールが帯材から離れてしまい、空気の巻き込み
を防止できない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
巻取コアとスペーサーとを交互に巻取軸に同軸装着し、
巻取軸端部から加圧し、巻取コアとスペーサーとの間の
摩擦によって巻取トルクを巻取コアに伝達する方法にお
いては、巻取コア間の巻取張力の差を完全に除去するこ
とは困難であり、また、巻取コアとスペーサーとを交互
に巻取軸に装着するのに手間と時間を要し、さらに、巻
き取る帯材と同じ幅のスペーサーを全て用意する必要が
あって費用がかかる。

【０００８】連続スリップクラッチを内蔵したユニット
を使用した場合には、巻取張力の差をほぼ完全に除去す
ることができるが、ユニットの構造の複雑さから、ある
限度以下の幅の帯材はこの方法によっては巻き取ること
ができず、この方法の適用範囲はある程度限定されてし
まう。

【０００９】また、巻取時に空気を巻き込まないよう
に、１本のロールの接触によって、最外周の帯材を帯材
ロールに押し付けている場合には、帯材ロールの外径の
差が原因となって、外径が他よりも小な帯材ロールにお
ける空気の巻き込みを防止することができない。

【００１０】本発明の目的は上記の問題、すなわち、複
数の巻取コア間に巻取張力の差が発生する問題、巻取可
能な帯材の幅に制限が生じる問題、および、１本のロー
ルの接触による空気巻き込み防止の効果にむらがある問
題を解決することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記問題の解決のために
なされた本発明の巻取軸は、中心軸に垂直な面で複数個
に分割された外筒に１本の中心軸体を嵌入させてなり、
外筒は少なくとも軟質の外側部材と硬質の内側部材とか
らなり、硬質の内側部材は摺動可能な状態で中心軸体と
接触する。

【００１２】本発明の巻取軸を使用して帯材を巻き取る
場合には、１個の外筒の外側に１個の巻取コアを同軸装
着する。

【００１３】本発明の巻取軸の軟質の外側部材は、その
外側に装着された巻取コアに加えられる圧力によって弾
性変形し、巻取コアの、中心軸体に対する偏心を可能と
する。その結果、複数の帯材ロールの間に径の差が生じ
ても、すべての帯材ロールを、空気巻き込み防止のため
の１本のロールに接触させることが可能となり、空気巻
き込み防止の効果にむらがある問題が解決される。

【００１４】本発明の巻取軸の硬質の内側部材と中心軸
体との摺動可能な接触によって、回転トルクが中心軸体
から外筒へ伝達される。複数個に分割されてなる個々の
外筒と中心軸体との間の摺動条件を同一にすることよっ
て、摺動の際の摩擦係数をほぼ一定に保つことができ
る。その結果、複数の巻取コア間に巻取張力の差が発生
する問題が解決される。

【００１５】また、本発明の巻取軸においては、外筒の
幅（軸方向長さ）は任意に選べるので、従来の、連続ス
リップクラッチ内蔵ユニットを使用する方法における裁
断後の帯材の幅についての実用上不都合な制限も、本発
明の巻取軸を使用する場合には現われない。

【００１６】さらに、従来の、側面摩擦駆動巻取におい
て必要であったスペーサは、本発明の巻取軸を使用する
場合においては不要であり、巻取コアとスペーサとを交
互に巻取軸に装着するのに手間と時間とが必要となる問
題、および、巻き取る帯材と同じ幅のスペーサーを全て
用意するための費用の問題も本発明においては現われな
い。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明の実施例を以下に説明す
る。

【００１８】本発明の実施例である巻取軸の、中心軸に
垂直な平面により切断した断面図を図１に、中心軸に平
行な平面により切断した断面図を図２に、それぞれ示
す。

【００１９】図１および２において、中心軸本体１の外
周面の軸方向に複数の溝を設け、空気圧で膨張する軟質
管２と摩擦片３とを各溝に納める。このようにして構成
した中心軸体の外側に、弾性変形可能な軟質円筒５（上
記外筒の軟質の外側部材に相当）と軸に平行な面で複数
個に分割された硬質円筒４（上記外筒の硬質の内側部材
に相当）とからなる外筒１２を、複数個、スラストスペ
ーサー９を介して同軸配置して巻取軸全体を構成する。
なお、硬質円筒４を分割した理由は、硬質円筒４の見か
けの径が内部の圧力によって増大し易いようにするため
である。

【００２０】このようにして構成した巻取軸の外側に巻
取コア６を同軸配置し、通気管１０（図２参照）から加
圧空気を導入すると、図３に示すように、軟質管２が膨
張し、摩擦片３を外側に押出し、それによって外筒１２
の径が大きくなり、その結果として、巻取コア６は外筒
１２に十分な強さで固定される。

【００２１】帯材の巻取時には、中心軸本体１を外筒１
２よりも速く回転させ、摩擦片３と外筒１２の硬質円筒
４との間には絶えず滑りが起こっている状態とする。こ
れは、滑りが起こっている状態と起こっていない状態と
を混在させると、静止摩擦係数の方が滑り摩擦係数より
も大きく、しかも一定の値になりにくいために、巻取ト
ルクの変動が大きくなるという不都合を避けるためであ
る。滑りが絶えず起こっている状態においては、外筒に
伝わるトルクは安定し、その強さは軟質管２に加える空
気圧に比例するから、その空気圧を帯材の巻取径に比例
して変化させることにより、帯材を、巻き始めから巻き
終わりまで、一定の巻取張力で巻き取ることができる。
厚さが異なる帯材を巻き取り、帯材ロールの外径に差が
発生したときには、外径の大きな帯材ロールにおいて
は、滑りが僅かに増加するだけで、過剰な張力はかから
ず、その結果として、複数の帯材のすべてを、巻き始め
から巻き終わりまで、ほぼ一定の巻取張力で巻き取るこ
とができる。

【００２２】図４は、帯材ロール８と、それに巻き取ら
れる帯材１３との間に空気を巻き込まないように、１本
の接触ロール７を帯材ロール８に接触させている状態を
示す。この場合に、接触ロール７と中心軸体との間に
は、弾性変形可能な軟質円筒５が介在しているから、帯
材ロール８の径に差が発生しても、図４に示したような
大きな径の帯材ロール８の場合には、帯材ロール８の中
心は中心軸体の中心から距離１１だけ、接触ロール７か
ら離れる方向に移動（偏心）し、極端な接触圧力の増加
は起こらない。そこで、最も巻取径の小さい帯材ロール
についても、このような偏心が僅かな距離だけ起こるよ
うに、接触ロール７と中心軸体との中心間距離を調節し
ながら巻取を行なえば、全ての帯材ロールが、極端な接
触圧力の増加無しに、接触ロール７に触れている状態を
維持することができ、その結果として、帯材に厚さの差
がある場合にも、空気の巻き込みを、すべての帯材ロー
ルにおいて、防止することができる。

【００２３】

【発明の効果】本発明の巻取軸を、幅の広い帯材を複数
本の帯材に裁断して巻き取るスリッタ・リワインダの巻
取軸として使用することにより、裁断後の帯材を、その
帯材間に厚さの差がある場合にも、巻き始めから巻き終
わりまで、ほぼ一定の巻取張力で巻き取ることができ
る。また、本発明の巻取軸の外筒の幅（軸方向長さ）は
任意に選べるので、従来の、連続スリップクラッチ内蔵
ユニットを使用する方法における裁断後の帯材の幅につ
いての実用上不都合な制限も、本発明の巻取軸を使用す
る場合においては現われない。さらに、空気の巻き込み
を防ぐための接触ロールを各帯材ロールに接触させる場
合に、厚さの異なる複数本の帯材を一斉に巻き取って
も、最も薄い帯材の帯材ロールが接触ロールに接触する
ように、巻取軸と接触ロールとの距離を調節することに
より、全ての帯材ロールを接触ロールに接触させること
ができ、その結果として、全ての帯材ロールの空気の巻
き込みを防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る静止中の巻取軸の、軸に
垂直な平面による断面図である。

【図２】本発明の実施例に係る静止中の巻取軸の、軸に
平行な平面による断面図である。

【図３】本発明の実施例に係る動作中の巻取軸の、軸に
垂直な平面による断面図である。

【図４】本発明の実施例に係る巻取軸が空気巻き込み防
止用接触ロールと接触している状態を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１…中心軸本体、２…軟質管、３…摩擦片、４…硬質円
筒、５…軟質円筒、６…巻取コア、７…接触ロール、８
…帯材ロール、９…スラストスペーサー、１０…通気
管、１１…巻取軸と帯材ロールとの中心間距離、１２…
硬質円筒４と軟質円筒５とからなる外筒、１３…帯材。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】中心軸に垂直な面で複数個に分割された外
   筒に１本の中心軸体を嵌入させてなる帯材巻取軸であっ
   て、該外筒は少なくとも軟質の外側部材と硬質の内側部
   材とからなり、該中心軸体は該外筒の該内側部材に摺動
   可能な状態で接触することを特徴とする帯材巻取軸。
2. 【請求項２】上記中心軸体は該中心軸体の外側方向に移
   動可能な複数個の摩擦片を有し、該摩擦片は、該中心軸
   体内に装着された軟質管の、該軟質管内の加圧空気によ
   る膨張によって、上記外筒の上記内側部材に押し当てら
   れ、該内側部材との摩擦によって、該外筒に回転トルク
   を伝達することを特徴とする請求項１記載の帯材巻取
   軸。