JPH0625464Y2 - ガイドロール機構 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ウエブの走行中に生じ
る蛇行を修正するガイドロール機構に係わり、特に構造
の簡易化を図ったガイドロール機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】紙，フイルム，セロファン，箔，ゴムな
どの帯状体（ウエブ）を製造したり、これらの表面に印
刷したりする場合、ウエブをロールで巻き取ったり、巻
き戻しする行程が多数存在する。この行程において走行
するウエブが進行方向に対し直角方向にずれるいわゆる
蛇行現像を生じる。この蛇行現像を防止するためガイド
ロール機構が用いられており、この一例を図11を用いて
説明する。

【０００３】図11はウエブ１の走行ラインにガイドロー
ル機構を設けた状態を表す斜視図である。走行ライン上
のウエブ１は入側ロール２と出側ロール３を介して元の
走行ラインに戻る。フレーム４は入側ロール２と出側ロ
ール３を軸支し、基板５との間に設けられた回転支柱６
の回りを回転できるよう支持され、アクチュエータ７に
より回転される。走行ライン上のウエブ１に蛇行を生じ
た場合、蛇行の量に応じてアクチュエータ７によってフ
レーム４を回転することにより蛇行を防止することがで
きる。図11においてはフレーム４を回転支柱６で回転自
在に支持するようになっているが、このようにすると回
転支柱６に大きな荷重がかかり、構造が大きく複雑にな
るためいくつかの方法が用いられている。

【０００４】特開昭45−37216号公報にはレールとアン
ギュラ型玉軸受を用いてロール部を支持する構造が開示
されており、実開昭63−154557号公報には両端にヒンジ
を有する２つの腕でロール部を支持する構造が開示され
ている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】上述した支持構造は、
精度の高い専用加工部分を多く必要とするため、製造時
間やコストが多くかかるという問題点があった。このた
め考案者は特願平２−52359号において両端自在継手を
有する複数本支柱で支持することにより製造コストや製
造時間を少なくしたガイドロール機構を提案した。しか
しこの場合各支柱が回転支柱軸を中心とした同心円上に
設けられていればガイドロール機構の回転によってガイ
ドロール機構は平行に降下するが、ガイドロール機構に
大きな荷重がかかる場合、支柱を全て同一円上に設ける
ことができなくなる。このためガイドロール機構が回転
すると平行に降下しなくなりガイド動作に支障をきたす
ようになる。

【０００６】すなわち、フレーム４が傾斜するので回転
支柱６とフレーム４のはめ合って滑動する部分で直立す
る回転支柱６に対してフレーム４が斜めになりながら摩
擦することになり、かじりを生じたり磨耗を早めるおそ
れがある。これを避けるためにはめ合いを緩くするとガ
タを生じてアクチュエータ７の動作とフレーム６の動き
の間に差異を生じるので、確実・安定な制御が難しくな
る。 本考案は上述の問題点に鑑みてなされたもので、ガイド
ロールを支持する支柱が回転中心より同一円周上に設け
られない場合でも回転につれ平行に降下するガイドロー
ル機構を提供することを目的にする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本考案のガイドロール機構は、ウエブの入りを案内
する入側ロールと、ウエブの出を案内する出側ロール
と、この出側ロールと前記入側ロールを軸支するフレー
ムと、前記入側ロール幅の中央でロール入側外縁近傍の
前記フレームと基板とに一端を回転自在に嵌合し他端を
固着した中心支柱と、前記入側ロールのほぼ下部に設け
られ、前記中心支柱より第１半径上の位置にあり一端を
前記フレームに他端を前記基板にそれぞれ自在継手で接
合した第１支柱と、前記出側ロールのほぼ下部に設けら
れ前記中心支柱より第２半径上の位置にあり一端を前記
フレームに他端を前記基板にそれぞれ自在継手で接合し
た第２支柱と、前記フレームを前記中心支柱を回転中心
として回転するアクチュエータとを備え、前記第１支柱
と前記第２支柱の両端自在継手間長さの比が前記第１半
径と前記第２半径との比の概略２乗に等しくなるように
したものである。

【０００８】

【作用】図１，図７，図８を用いて本考案がガイドロー
ル機構を回転（回転角αラジアン）した場合、平行に降
下することを説明する。図１は本発明の実施例の平面図
でフレーム４は中心支柱10の中心Ｐを回転中心として左
右にαラジアン回動する。入側ロール２の下部にはＰを
中心とした半径Ｒ_１上に自在支柱11がありこの中心をＡ
点とする。また出側ロール３の下部にもＰを中心とした
半径Ｒ_２上に自在支柱11がありこの中心をＢ点とする。

【０００９】図７はこの関係を表した図でフレーム４が
Ｐを中心に左右にαラジアン回動するとＡ点はＳ_１移動
したＡ′点に移り、Ｂ点はＳ_２移動したＢ′に移動す
る。 図８は自在支柱11の縦断面の寸法関係を表したものでＡ
点の自在支柱11の高さはＨ_１，Ｂ点の自在支柱11の高さ
はＨ_２である。Ａ点がＳ_１移動すると、Ａ点はβ_１ラジ
アン傾斜してΔｈ_１降下する。Ｂ点がＳ_２移動するとβ
_２ラジアン傾斜してΔｈ_２降下する。このためΔｈ_１＝
Δｈ_２となるようにすれば、フレーム４はαラジアン回
動しても平行に降下する。

【００１０】このような平行降下の条件を満たすために
各寸法間で満たす条件を求める。

【数１】

【００１１】上記の数式に示したようにＨ_１／Ｈ_２が
（Ｒ_１／Ｒ_２）^２に等しくなるようにすれば、ガイドロ
ール機構は回転中心を中心に回動しても平行降下を行
う。しかしΔｈ_１，Δｈ_２は小さい値であるからΔｈ_１
がΔｈ_２に近似的に等しくなればよいので、前記Ｈ_１／
Ｈ_２の値も（Ｒ_１／Ｒ_２）^２に近い値で充分である。

【００１２】

【実施例】以下、本考案の実施例を図面を参照して説明
する。図１，図２，図３は本実施例の平面図，正面図，
側面図を表す。本実施例は入側ロール２と出側ロール３
の２本のロールより構成され、各ロール２，３はフレー
ム４で軸支される。フレーム４には入側ロール２の外縁
近傍でロール幅中心に開口を設けこの開口に中心支柱10
の上端が回転自在に嵌合し、この中心支柱10の下端は基
板５に螺着されている。図５に中心支柱10のフレーム４
と基板５への取りつけ状態を示す。中心支柱10とフレー
ム４との取り合いは、フレーム４が傾くことがなく中心
支柱10に沿って上下するだけであるから中心支柱10とフ
レーム４間の隙間を小さくしてガタをなくしてもかじる
ことはない。なお破線で示した状態は従来の構造でフレ
ーム４が中心支柱10を中心として回動したときの状態を
示す。

【００１３】自在支柱11は図１に示すように中心支柱10
の中心点Ｐを中心とした半径Ｒ_１の円周上に２本，半径
Ｒ_２の円周上に２本それぞれ中心点Ｐを通るロールに直
角方向の中心線に対して対称に配置されている。図４は
自在支柱11を詳細に示した図である。（ａ）は側面図で
入側ロール２に設けられた自在支柱11が出側ロール３に
設けられた自在出側ロール11よりも短かくなるように構
成されている。（ｂ）は自在支柱11の詳細図で自在支柱
11の両端は球面自在継手110でフレーム４，基板５と回
転自在に結合している。図６は他の自在継手の形式を示
し、（ａ）は自在継手111の球面が自在支柱11内にある
場合であり、（ｂ）は自在継手112の球面が基板５の中
にある場合である。両者は傾斜したときの有効長さＨに
差があり（ａ）に示す自在支柱11の方が（ｂ）に示す自
在支柱11の方より短くなる。故に（ａ）を図４に示す入
側ロール２の下側、（ｂ）を出側ロール３の下側に設け
るとよい。

【００１４】油圧シリンダ７は１端を回転自在にヒンジ
71で基板５と接合し、他端を回転自在にヒンジ72でフレ
ーム４と接合している。ストッパー12は、自在継手11が
所定角以上傾斜し、油圧シリンダ７の保持力を越えた場
合、または油圧がなくなったときのバックアップとして
設けられ、フレーム４が所定角度以上回転すず、また所
定高さ以下とならないよう支持する。

【００１５】以下このよう構成されたガイドロール機構
の動作について説明する。ウエブ１の蛇行を図示しない
蛇行検出装置で検出すると、シリンダ７のロッドの外部
長を蛇行の方向に応じて圧縮または伸縮し、フレーム４
を中心支柱10を中心として回転する。これにより入側ロ
ール２，出側ロール３も回転し蛇行を修正する。このと
きフレーム４の回転により４本の支持支柱11は図８で説
明したように平行に降下する。

【００１６】このように平行に降下するとフレーム４と
中心支柱10の間のかじり防止又はガタを小さくすること
ができる。この外にも次のような利点があるので説明す
る。図10に示すようにＳ字形にウエブをラップさせて使
用するときは、フレーム４が傾かないので走行するウエ
ブの長さが一定に維持される。図９は支持支柱11の傾斜
時の有効長さＨ_１，Ｈ_２を同じとしたものでありＨ_１は
入側ロール２の下部、Ｈ_２は出側ロールの下部に設けら
れ図７に示すようにフレーム４がαラジアン回転したと
きのＨ_１の頂点ＡとＨ_２の頂点Ｂが移動して頂点Ａ′，
Ｂ′に移動する様子を示したものである。ＡよりＡ′ま
での降下はΔｈ_１，ＢよりＢ′までの降下はΔｈ_２であ
る。図10はこのように降下量に差が出た場合のウエブ１
の長さの変化を説明する図である。入側ロール２とこの
上流のロール間の長さをＬ_１，入側ロール２と出側ロー
ル３間の長さをＬ_２，出側ロール３とこの下流のロール
間の長さをＬ_３とし、入側ロール２と出側ロール３のロ
ール径による長さや斜め掛けとなっている長をＫとする
と、フレーム４を回転しないときの合計長さＬは、 Ｌ＝Ｌ_１＋Ｌ_２＋Ｌ_３＋Ｋ フレーム４を回転して図９に示すようにΔｈ_１，Δｈ_２
の降下を生じたときの合計長さＬ′は、 Ｌ′＝（Ｌ_１＋Δｈ_１）＋Ｌ_２＋（Ｌ_３−Δｈ_２）＋Ｋ
＝Ｌ−（Δｈ_２−Δｈ_１） このようにＬ′はＬに比べ（Δｈ_２−Δｈ_１）だけ短く
なる。この場合本実施例の図８に示す方法であればΔｈ
_２＝Δｈ_１となるのでＬ＝Ｌ′となりウエブ１の長さは
同一に保たれる。このようにウエブ１の長さが短くなる
とウエブ１にガイドロール機構において張力変動が生じ
ることになるので好ましくない。

【００１７】

【考案の効果】以上の説明から明らかなように、本考案
は構造が簡単で安価なガイドロール機構でありながら、
ガイドロール機構を回転させたとき平行降下を行うので
中心支柱のかじりを防止し、かつ、フレームと支柱の間
のガタを小さくすることができるので、正確に安定な制
御をさせることができる。さらにＳ字形にラップさせる
ことによりガイドロール機構が回転してもウエブの走行
長さの変化を小さくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本考案の実施例の平面図である。

【図２】 本考案の実施例の正面図である。

【図３】 本考案の実施例の側面図である。

【図４】 本実施例の支持支柱を表す図である。

【図５】 本実施例の中心支柱を表す図である。

【図６】 本実施例の他の支持支柱を表す図である。

【図７】 本考案の動作原理を示す平面図である。

【図８】 本考案の動作原理を示す側面図である。

【図９】 支持支柱の傾斜時有効長さが各支持支柱で同一のときの
降下量を説明する図であう。

【図１０】 Ｓ字形にラップしたときの降下量変化とウエブの長さの
変化を説明する図である。

【図１１】 従来のガイドロール機構の斜視図である。

【符号の説明】

１ ウエブ ２ 入側ロール ３ 出側ロール ４ フレーム ５ 基板 ７ 油圧シリンダ 71 ヒンジ 72 ヒンジ 10 中心支柱 11 自在支柱 12 ストッパー

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ウエブの入りを案内する入側ロールと、ウ
   エブの出を案内する出側ロールと、この出側ロールと前
   記入側ロールを軸支するフレームと、前記入側ロール幅
   の中央でロール入側外縁近傍の前記フレームと基板とに
   一端を回転自在に嵌合し他端を固着した中心支柱と、前
   記入側ロールのほぼ下部に設けられ、前記中心支柱より
   第１半径上の位置にあり一端を前記フレームに他端を前
   記基板にそれぞれ自在継手で接合した第１支柱と、前記
   出側ロールのほぼ下部に設けられ前記中心支柱より第２
   半径上の位置にあり一端を前記フレームに他端を前記基
   板にそれぞれ自在継手で接合した第２支柱と、前記フレ
   ームを前記中心支柱を回転中心として回転するアクチュ
   エータとを備え、前記第１支柱と前記第２支柱の両端自
   在継手間長さの比が前記第１半径と前記第２半径との比
   の概略２乗に等しくなるようにしたことを特徴とするガ
   イドロール機構。