JP6015457B2 - 帯状シート搬送装置 - Google Patents

Description

本発明は、プラスチックフィルム、紙等の帯状シ−トを加工又は処理工程へ搬送するための帯状シート搬送装置に関し、特に、帯状シートを挟圧しながら送るニップローラ装置と、少なくとも、そのニップローラ装置から送出された帯状シートを引取る被駆動の案内ローラ、若しくは、そのニップローラ装置へ帯状シートを送る被駆動の案内ローラとを備える帯状シート搬送装置に関する。

従来、帯状シート搬送装置においてニップローラ装置は、被駆動の送りローラと該送りローラに押圧可能な押圧ローラとを有し、一般に、帯状シートが滑らないように確実に送る必要がある場合に用いる。また二つの帯状シートを重ねて貼合わせるために用いることもある。送りローラ及び案内ローラは夫々回転自在に両端支持されており、帯状シートを各々の外周面に所定の回転角度だけ巻掛けた状態で送る。また帯状シート搬送時に送りローラ並びに被駆動の案内ローラは、それらに共通するモータにより夫々伝動装置を介して、それらの周速度が互いに同じになるように回転駆動される。押圧ローラは回転自在に両端支持されており、その外周面で送りローラの外周面上の帯状シートを押圧することにより、帯状シートを送りローラとの間に挟んだ状態で送りローラの回転に従動して回転することができる。

ところが、最近では、加工又は処理する帯状シートが広幅化し、それに応じて、案内ローラやニップローラ装置の送りローラ並びに押圧ローラを長尺化する必要が生じている。また帯状シート毎の厚みも多様化し、例えば巻取装置等においては、厚みが数ミクロンの帯状シートから厚みが約１ミリメートルの帯状シートまで巻取る必要がある場合も生じている。そのため帯状シート搬送装置において厚みが大きく異なる複数種類の帯状シートを搬送することが要求されるようになっている。

そこで、送りローラ等の外周面の面長を長くすると、それらのローラは撓み易くなるので、送りローラ等の撓みの増大を抑えるために、従来においてはローラ外周面の半径を大きくして対処している。特に、ニップローラ装置では、送りローラの撓みが大きいと、帯状シートの挟圧状態が全幅一様でなくなり、帯状シートにシワ等が発生する原因となるから、送りローラの撓みを極力小さくしなければならない。しかも送りローラは押圧ローラの押圧力を受けるので、その撓み量が他の案内ローラに比べて大きくなる。そのため送りローラの外周面の半径を他の案内ローラの外周面の半径より更に大きくする必要がある。

しかし、送りローラの外周面の半径を他の案内ローラの外周面の半径より大きくすると、搬送する帯状シートの厚みに応じて、送りローラと案内ローラとの間で帯状シートが弛んで蛇行したり、帯状シートの張力が過大になって帯状シートにシワや永久ひずみが発生したりする原因になる。即ち、帯状シートが薄いものである場合に、その帯状シートがニップローラ装置と前後の被駆動の案内ローラとの間で適正な張力で走行していても、帯状シートが厚いものに交換された場合には、その帯状シートがニップローラ装置の上流側では弛みを生じ、ニップローラ装置の下流側では過度に緊張してしまう症状が現れる。また帯状シートが厚いものである場合に、その帯状シートがニップローラ装置と前後の被駆動の案内ローラとの間で適正な張力で走行するように送りローラと案内ローラの夫々の周速度を設定したとしても、帯状シートが薄いものに交換された場合には、その帯状シートがニップローラ装置の上流側では過度に緊張し、ニップローラ装置の下流側では弛んでしまうという症状が現れる。特に、ニップローラ装置では、帯状シートが押圧ローラによって送りローラに押付けられるため、その帯状シートと送りローラとの摩擦力が増大し、送りローラに対してスリップしにくい状態になるから、送りローラ上と帯状シートの走行速度と被駆動の案内ローラ上の帯状シートの走行速度との差の悪影響が顕著に現れ易い。

この問題を解消するためには、モータの回転を送りローラに伝達する伝動装置を、微変速可能な無断変速装置を含んだものにしておき、送りローラの駆動速度を、帯状シートの厚みに応じて予め無断変速装置により調節するようにすればよいが、帯状シートの厚みが変わる度に、無断変速装置を操作して送りローラの駆動速度を調節する作業は時間がかかり面倒であり、しかもモータと送りローラ間の伝動装置が複雑なものになる。

特開昭５９−１１４２５１号公報

本発明は、上述のような問題点に鑑み、幅の広い帯状シートをニップローラ装置により挟圧しながらシワ等が発生しないように送ることができ、しかも帯状シートを異なる厚みのものに交換しても、それに応じてニップローラ装置が有する送りローラの駆動速度を調節する必要がない帯状シート搬送装置を得ることを課題としている。

そこで、本発明は、被駆動の送りローラと該送りローラに押付可能かつ従動回転可能な押圧ローラとを有し、帯状シートを前記送りローラに所定回転角度だけ巻掛けると共に該送りローラと前記押圧ローラとで挟圧しながら送ることができるニップローラ装置と、少なくとも、前記ニップローラ装置から帯状シートを引取る被駆動の案内ローラ、若しくは前記ニップローラ装置へ帯状シートを送る被駆動の案内ローラとを備える帯状シート搬送装置において、前記送りローラの外周面の半径を前記被駆動の案内ローラの外周面の半径と同じ大きさにし、前記送りローラ並びに前記案内ローラを各々の外周面上の周速度が互いに同じになるように回転駆動することと、前記ニップローラ装置は、前記押圧ローラによる押圧力に抗して前記送りローラを支えるバックアップローラを備えることを特徴とする。

本発明によれば、被駆動の送りローラの外周面の半径を被駆動の案内ローラの外周面の半径と同じ大きさにし、前記送りローラ並びに案内ローラを各々の外周面上の周速度が互いに同じになるように回転駆動することと、押圧ローラによる押圧力に抗して送りローラを支えるバックアップローラを備えることによって、帯状シートの広幅化に応じて送りローラの長さを長くしても、その送りローラの半径を大きくすることなく撓みを小さく抑えることができると共に、案内ローラ上の帯状シートの走行速度に対して送りローラ上の帯状シートの走行速度が、帯状シートの厚みに応じて増減しないようにすることができる。したがって、幅の広い帯状シートであってもニップローラ装置により挟みながらシワ等が発生しないように送ることができ、しかも、搬送する帯状シートを厚みの異なるものに交換しても、それに応じてニップローラ装置が有する送りローラの駆動速度を調節する必要がない帯状シート搬送装置を得ることができる。

また、帯状シート搬送装置が、被駆動の案内ローラから送られてくる第１の帯状シートと該第１の帯状シート上に供給される第２の帯状シートとを重ねた状態で送りローラと押圧ローラとで挟圧して貼合わせながら送るニップローラ装置を備えるものであっても、そのニップローラ装置へ供給される第２の帯状シートの張力を制御する制御機構を備えることと、送りローラの外周面の半径を案内ローラの外周面の半径と同じ大きさにし、前記送りローラ並びに前記案内ローラを各々の外周面上の周速度が互いに同じになるように回転駆動することと、前記ニップローラ装置は、前記押圧ローラによる押圧力に抗して前記送りローラを支えるバックアップローラを備えることによって、幅の広い第１の帯状シートと幅の広い第２の帯状シートを貼合わせながらシワ等が発生しないように送ることができ、しかも第１の帯状シートや第２の帯状シートを厚みの異なるものに交換しても、ニップローラ装置が有する送りローラの駆動速度を第１の帯状シートの厚みや第２の帯状シートの厚みに応じて調節しなくて済むようにすることができる。

図１は本発明の一実施例に係るシート搬送装置の説明図である。 図２は図１に示す帯状シート搬送装置の回転駆動系統図である。 帯状シートの走行速度について説明をするための模式図である。 図４は本発明の他の実施例に係るシート搬送装置の説明図である。

図１乃至図３を参照して本発明に係る帯状シート搬送装置の一実施例について説明する。 この帯状シート搬送装置は、被駆動の送りローラ１と、この送りローラ１に押付可能かつ従動回転可能な押圧ローラ２とを有し、帯状シートＳを送りローラ１に所定回転角度だけ巻掛けると共に該送りローラ１と押圧ローラ２とで挟圧しながら送ることができるニップローラ装置３と、帯状シートＳをニップローラ装置３へ送る被駆動の案内ローラ４と、ニップローラ装置３から送出された帯状シートＳを引取る被駆動の案内ローラ５とを備える。送りローラ１並びに上流側の案内ローラ４及び下流側の案内ローラ５は固定位置に配置されており、押圧ローラ２は両端の軸受部を夫々流体圧シリンダ装置６により同時に押し引きすることにより送りローラ１に押付けたり送りローラ１から離反させたりすることかどできるようになっている。この実施例では、案内ローラ４へ供給される帯状シートＳは、単一のプラスチックフィルムであり、図示しない原反ロールから巻戻されたものである。そして案内ローラ５により引取った帯状シートＳは図示しない帯状シートの分割巻取工程へ供給される。

ニップローラ装置３は、押圧ローラ２による押圧力に抗して送りローラ１を支えるバックアップローラ７を備えている。この実施例では、送りローラ１の胴部は鋼管の外周面にメッキを施して形成してあり、押圧ローラ２の胴部及びバックアップローラ７の胴部は夫々鋼管の外周にゴムをライニングして形成してある。バックアップローラ７の外周面は送りローラ１の外周面と所定の押圧力で接触している。

図２に示すように送りローラ１並びに案内ローラ４及び案内ローラ５を回転駆動するために、夫々に共通のモータＭと、送りローラ１、案内ローラ４、案内ローラ５とを伝動装置８、９、１０により連結してある。伝動装置８、９、１０の各々減速比は同じ値に設定してあるので、モータＭは、送りローラ１並びに案内ローラ４及び案内ローラ５を、各々の外周面上の周速度が互いに同じになるように回転駆動することができる。モータＭとバックアップローラ７も伝動装置１１で連結してあり、バックローラ６は、その周速度が送りローラ１の周速度と同じになるように回転駆動される。押圧ローラ２は回転自在であり、送りローラ１上の帯状シートに押圧したとき送りローラ１の回転に従動して回転する。図１における矢印は、帯状シート搬送時の各ローラの回転方向を示す。

図３は、図１に示す帯状シート搬送装置における帯状シート搬送時の帯状シートの走行速度と、送りローラ並びに案内ローラの各々の半径と回転数、帯状シートの厚みとの関係を説明するための模式図である。この帯状シート搬送装置では、送りローラ１の外周面の半径ｒ０１は案内ローラ４の外周面の半径ｒ０４及び案内ローラ５の外周面の半径ｒ０５と同じ大きさにしてある。

帯状シートＳの厚みをｔ、送りローラ１の回転数をｎ１、送りローラ１の外周面での周速度をｖ０１、案内ローラ４の回転数をｎ４、案内ローラ４の外周面での周速度をｖ０４とすると、送りローラ１上の帯状シートＳの走行速度ｖ１については、ｖ１＝２π・ｎ１・（ｒ０１＋ｔ／２）の関係式が成り立つ。また案内ローラ４上の帯状シートＳの走行速度ｖ４については、ｖ４＝２π・ｎ４・（ｒ０４＋ｔ／２）の関係式が成り立つ。そして送りローラ１上の帯状シートＳの走行速度ｖ１と案内ローラ４上の帯状シートＳの走行速度ｖ４との差は、ｖ１−ｖ４＝２π・ｒ０１・ｎ１−２π・ｒ０４・ｎ４＋２π・ｎ１・ｔ／２−２π・ｎ４・ｔ／２となる。

送りローラ１の外周面の周速度ｖ０１は２π・ｒ０１・ｎ１、案内ローラ４の外周面の周速度ｖ０４は２π・ｒ０４・ｎ４であり、この帯状シート搬送装置では、送りローラ１並びに案内ローラ４を、各々の外周面の周速度ｖ０１、ｖ０４が同じになるように回転駆動するので、ｖ０１＝ｖ０４であると共に、ｎ４／ｎ１＝ｒ０１／ｒ０４であり、ｖ１−ｖ４＝π・ｎ１・ｔ・（１−ｒ０１／ｒ０４）となる。

ここで、送りローラ１の半径ｒ０１が案内ローラ４の半径ｒ０４より大きいと仮定すると、ｖ１−ｖ４は負の値となってｖ１はｖ４より小さくなると共に、帯状シートの走行速度の差ｖ１−ｖ４は、帯状シートの厚みｔに比例する。したがって、帯状シートＳの厚みｔが大きくなればなるほど、送りローラ１上の帯状シートＳの走行速度ｖ１と案内ローラ４上の帯状シートＳの走行速度ｖ４との差は大きくなり、帯状シートＳの張力は低減する。そこで、帯状シートＳが厚いものである場合を基準に、伝動装置８において送りローラｎ１の回転数が僅かに増大するよう設定することにより、送りローラ１上の帯状シートＳの走行速度ｖ１と、案内ローラ４上の帯状シートＳの走行速度ｖ４との差が適正になるように、送りローラ１の回転数ｎ１と案内ローラ４の回転数ｎ４を設定することができるが、その場合、帯状シートＳが薄いものに変更されたとき、帯状シートＳの張力は増大することになる。

しかし、図３に示す帯状シート搬送装置では、前述のように送りローラ１の半径ｒ０１と上流側の案内ローラ４の半径ｒ０４とは等しいので、前述の関係式ｖ１−ｖ４＝π・ｎ１・ｔ・（１−ｒ０１／ｒ０４）において、ｒ０１／ｒ０４＝１であり、ｖ１−ｖ４＝０となる。即ち、帯状シートＳの送りローラ１上の走行速度ｖ１と案内ローラ４上の走行速度ｖ４は等しくなると共に、帯状シートＳの厚みｔと無関係になる。

また、案内ローラ５の外周面の半径をｒ０５、案内ローラ５の回転速度をｎ５、案内ローラ５の外周面での周速度をｖ０５とすると、送りローラ１上の帯状シート走行速度ｖ１と案内ローラ５上の帯状シートＳの走行速度ｖ５との間にも、ｖ１とｖ４との関係と同様に、ｖ１−ｖ５＝ｎ１・ｔ・（１−ｒ０１／ｒ０５）が成り立ち、ｒ０１＝ｒ０５であるので、送りローラ１上の帯状シートＳの送りローラ１上の走行速度ｖ１と案内ローラ５上の帯状シートＳの走行速度ｖ５は等しくなると共に帯状シートＳの厚みｔと無関係になる。

したがって、この帯状シート搬送装置では、帯状シートＳを別の厚みのものに替えても、送りローラの回転数を帯状シートの厚みに応じて調整する必要はない。

なお、本発明では、必要に応じて、例えば原反ロールから帯状シートを被駆動の案内ローラを介さずニップローラ装置で直接引取ってもよいし、ニップローラ装置から送出された帯状シートを被駆動の案内ローラを介さず回転駆動される巻軸によって引取ってもよい。つまり、ニップローラ装置３へ帯状シートＳを送る被駆動の案内ローラ４と、ニップローラ装置３から送出された帯状シートＳを引取る被駆動の案内ローラ５のうちの何れか一方を備えない場合もあり得る。

図４は、本発明の帯状シート搬送装置の他の実施例を示す。帯状シート搬送装置は、被駆動の送りローラ１と該送りローラ１に押付可能かつ従動回転可能な押圧ローラ２とを有し、第１の帯状シートＳ１を送りローラ１に所定回転角度だけ巻掛けると共に、第１の帯状シートＳ１と該第１の帯状シートＳ１上に供給される第２の帯状シートＳ２とを重ねた状態で送りローラ１と押圧ローラ２とで挟圧して貼合わせながら送ることができるニップローラ装置３と、このニップローラ装置３へ第１の帯状シートＳ１を送る被駆動の案内ローラ４と、ニップローラ装置３から送り出された、第１の帯状シートＳ１と第２の帯状シートＳ２とからなる貼合わせ帯状シートＳを引取る被駆動の案内ローラ５とを備える。第１の帯状シートＳ１は、例えばプラスチックフィルムであり、第２の帯状シートＳ２は、例えば裏面に粘着剤を塗布した保護用のプラスチックフィルムである。

第２の帯状シートＳ２は原反ロールＲ０から供給される。原反ロールＲ０は第２の帯状シートＳ２を巻芯１２のまわりに巻取って形成してあり、ニップローラ装置３において第２の帯状シートＳ２を第１の帯状シートＳ１と共に送りローラ１と押圧ローラ２との間に挟んだ状態で送りローラ１を回転駆動することにより、第２の帯状シートＳ２は原反ロールＲ０から巻戻される。

この帯状シート搬送装置では、ニップローラ装置３へ供給される第２の帯状シートＳ２の張力を制御する制御機構１３が備えてあり、前述の実施例と同様に送りローラ１の外周面の半径と案内ローラ４の外周面の半径と案内ローラ５の外周面の半径とを夫々同じ大きさにし、送りローラ１の外周面上の周速度並びに案内ローラ４の外周面上の周速度及び案内ローラ５の外周面上の周速度が互いに同じになるように回転駆動することができるようにしてある。

制御機構１３は、この実施例では、巻芯１２に連結した、制動トルクを調節可能なブレーキ１４と、第２の帯状シートＳ２をニップローラ装置３へ案内する、回転自在に支持した張力検出ローラ１５に作用する荷重に基づき第２の帯状シートＳ２の張力を検出する張力検出装置１６と、張力検出装置１６による検出値と、設定部１７に設定した第２の帯状シートＳ２の所要張力の設定値とを比較して第２の帯状シートＳ２の張力が設定値になるようブレーキ１４の制動トルクを制御することができる巻出張力制御装置１８とからなる。設定部１７は、第２帯状シートＳ２の張力の設定値を、第１帯状シートＳ１や第２帯状シートの厚みや材質等に応じて、貼合わせ後に大きな歪みやシワが生じない適正な張力になるように変更することができるようになっている。なお制御機構１３は、第２の帯状シートＳ２を被駆動の案内ローラで原反ロールから巻戻してニップローラ装置３へ送る場合には、前記案内ローラの駆動速度を、前記案内ローラと送りローラ１間に設けた張力検出装置による張力の検出値と設定値に基づき制御するようにしたものでもよく、また張力検出ローラの代わりにダンサーローラを設け、ダンサーローラの基準位置からの変位量に基づき前記案内ローラの駆動速度を制御するようにしたものでもよい。

Ｓ 帯状シート
Ｓ１ 第１の帯状シート
Ｓ２ 第２の帯状シート
１ 送りローラ
２ 押圧ローラ
３ ニップローラ装置
４ 被駆動の案内ローラ
５ 被駆動の案内ローラ
６ 流体圧シリンダ装置
７ バックアップローラ
８，９，１０，１１ 伝動装置
１３ 制御機構

Claims (2)

1. 被駆動の送りローラと該送りローラに押付可能かつ従動回転可能な押圧ローラとを有し、帯状シートを前記送りローラに所定回転角度だけ巻掛けると共に該送りローラと前記押圧ローラとで挟圧しながら送ることができるニップローラ装置と、少なくとも、前記ニップローラ装置から帯状シートを引取る被駆動の案内ローラ、若しくは前記ニップローラ装置へ帯状シートを送る被駆動の案内ローラとを備える帯状シート搬送装置において、前記送りローラの外周面の半径を前記被駆動の案内ローラの外周面の半径と同じ大きさにし、前記送りローラ並びに前記案内ローラを各々の外周面上の周速度が互いに同じになるように回転駆動することと、前記ニップローラ装置は、前記押圧ローラによる押圧力に抗して前記送りローラを支えるバックアップローラを備えることを特徴とする帯状シートの搬送装置。
2. 被駆動の送りローラと該送りローラに押付可能かつ従動回転可能な押圧ローラとを有し、第１の帯状シートを前記送りローラに所定回転角度だけ巻掛けると共に、前記第１の帯状シートと該第１の帯状シート上に供給される第２の帯状シートとを重ねた状態で前記送りローラと前記押圧ローラとで挟圧して貼合わせながら送ることができるニップローラ装置と、前記ニップローラ装置へ前記第１の帯状シートを送る被駆動の案内ローラと、前記ニップローラ装置から送り出された、前記第１の帯状シートと前記第２の帯状シートとからなる貼合わせ帯状シートを引取る被駆動の案内ローラとを備える帯状シート搬送装置において、前記ニップローラ装置へ供給される第２の帯状シートの張力を制御する制御機構を備えることと、前記送りローラの外周面の半径を前記案内ローラの外周面の半径と同じ大きさにし、前記送りローラ並びに前記案内ローラを各々の外周面上の周速度が互いに同じになるように回転駆動することと、前記ニップローラ装置は、前記押圧ローラによる押圧力に抗して前記送りローラを支えるバックアップローラを備えることを特徴とする帯状シートの搬送装置。

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