JPH068646B2 - ロ−ル装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、湾曲したローラ軸を有する胴細ロールと胴太
ロールとからなり、蛇行防止力と幅拡張方向の力とが作
用する下に、通過物を安定に走行せしめうるようにした
ロール装置に関する。

従来の技術及び問題点 フィルム等のラミネート加工においては、その対象物を
蛇行なく、かつシワのない状態で走行させることが強く
望まれる。

従来、ラミネート加工に用いられるロール装置として
は、直線状のローラ軸に胴太のローラを設けてなるクラ
ウンロールを用いたものが知られていた。

しかしながら、クラウンロールでは蛇行は防止しうるも
のの、通過物にシワが発生しやすいという問題点があっ
た。

本発明者はこのシワ発生の問題を克服すべく、通過物に
幅拡張方向の力が作用する直線状のローラ軸に胴細のロ
ーラを設けてなる鼓形ロールと前記クラウンロールとを
組合せてなるロール装置を作製し、この装置を用いてプ
ラスチックフィルムのラミネート加工を試みた。しか
し、通過物を安定に走行せしめることが困難で、実用上
満足できる結果を得ることができなかった。

問題点を解決するための手段 そこで本発明者は、満足できる蛇行防止力と幅拡張方向
の力とが作用する下に通過物を安定に走行せしめうるロ
ール装置を開発するために鋭意研究を重ねた結果、湾曲
したローラ軸を有する胴細ロールと胴太ロールとの組合
せによりその目的を達成しうることを見出し、本発明を
なすに至った。

すなわち、本発明は、長さ方向における中央部より端部
に向かって通過物接触面の各垂直断面の外周長さが増大
するローラを湾曲したローラ軸に回転可能に設けてなる
胴細ロールと、長さ方向における中央部より端部に向か
って通過物接触面の各垂直断面の外周長さが減少するロ
ーラを湾曲したローラ軸に回転可能に設けてなる胴太ロ
ールとからなり、通過物に対する胴太ロールの蛇行防止
作用の影響範囲内に胴細ロールを分離配置してなること
を特徴とする幅拡張方向の力が作用し、蛇行防止機能を
有するロール装置を提供するものである。

作用 胴細ロール及び胴太ロールにおけるローラ軸を湾曲した
ものとすることにより、ロールの形態を異形化すること
ができる。すなわち、ローラ外周の一部においてその長
さ方向における外周線のカーブが平坦化され、その反対
側において外周線のカーブが大きくなる方向にロールの
形態を異形化することができる。

その結果、ローラの外周線が平坦化された部分を利用し
て、通過物をより平坦に近い状態で走行させることが可
能となり、満足できる蛇行防止力と幅拡張方向の力が作
用する下に通過物を安定に走行させることが可能にな
る。

実施例 第１Ａ図，第１Ｂ図に本発明のロール装置の実施例を示
す。

実施例のロール装置は、胴細ロールＲＡ１と胴太ロール
ＲＢ１と配置調節部Ｃとからなり、通過物Ｓに対する胴
太ロールＲＢ１の蛇行防止力の影響範囲内に胴細ロール
ＲＡ１を配置したものよりなる。

第２Ａ図のように胴細ロールＲＡ１は、湾曲したローラ
軸１ａとローラ２ａからなり、直線タイプに属する。第
２Ｂ図のようにローラ２ａは、軸受３を介してローラ軸
１ａに対し回転可能に設けられている。また、ローラ２
ａの外形は、ローラの長さ方向における中央部より端部
に向かって垂直方向の各断面の外周長さが漸次増大し、
かつ湾曲したローラ軸１ａが山形曲線を形成する状態に
胴細ロールＲＡ１を設置した位置でみて、ローラ軸突出
し側における、ローラ外周の上部２１がローラの長さ方
向にわたって直線を形成する状態にある。

なお、図中の４はスリーブ、５はボビン、６はエンドフ
ランジ、７は押さえフランジ、８はセットスリーブ、８
ａはセットスリーブをローラ軸１ａに対して固定するた
めのネジ孔、９は駆動力を受けて回転を助勢するための
歯車、１０はロール支持装置、１０ａはロールの設置角
度を調節するためのロール支持装置におけるネジ軸であ
る。

第３図のように胴太ロールＲＢ１は、湾曲したローラ軸
１ｂとローラ２ｂからなる。これは、直線タイプに属す
るものであり、ローラ２ｂの外形が、長さ方向における
中央部より端部に向かって垂直方向の各断面の外周長さ
が漸次減少し、かつ、湾曲したローラ軸１ｂが懸垂曲線
を形成する状態に胴太ロールＲＢ１を設置した位置でみ
て、ローラ軸凹部におけるローラ外周の上部２２が長さ
方向にわたって直線を形成する状態にあり、胴細ロール
ＲＡ１に準じた内部構造を有している。

配置調節部Ｃは第１Ａ，１Ｂ図のように、胴細ロールＲ
Ａ１と胴太ロールＲＢ１をそのローラ軸１ａ，１ｂを介
して保持する回転板１１，１１と、回転板１１，１１の
中央部を貫通し、回転板１１，１１を固着した回転軸１
２と、回転軸１２の一端に装着固定されたネジ溝を有す
る球状体１３と、このネジ溝に螺合したネジ軸１４と、
ネジ軸１４の一端に取り付けられたハンドル１５と、架
台１７に固定され、回転軸１２及びネジ軸１４を回転可
能に保持する支持部１６からなる。配置調節部Ｃはハン
ドル１５、ネジ軸１４、球状体１３、回転軸１２、回転
板１１，１１の回転を介して胴細ロールＲＡ１及び胴太
ロールＲＢ１を矢印方向に回動せしめ、通過物に対する
両ロールの接触状態を調節するためのものであり、必要
に応じて設けられる。

また、第１Ｃ図より明らかなように胴細ロールＲＡ１は
そのローラの直線部２１が上側となるように、胴太ロー
ルＲＢ１はそのローラの直線部２２が下側となるように
配置されている。

なお、第１Ｃ図は実施例のロール装置をラミネート加工
に適用した場合の例を示したものであり、１８は通過物
Ｓの巻き取り物、１９は接着剤塗布装置である。前記の
ようにロールを配置した場合には、このように通過物Ｓ
に対する接着剤の塗布処理をローラの直線部を利用し
て、通過物の走行バランスに悪影響を与えることなく円
滑に行いうる利点がある。

本発明で用いうる胴細ロールの他例を第４図に示す。凹
形タイプに属するこの胴細ロールＲＡ２は、湾曲したロ
ーラ軸１ａが山形曲線を形成する状態にローラＲＡ２を
設置した位置でみて、ローラ軸突出し側における外周の
上部２３が長さ方向にわたって凹曲線（懸垂曲線）を形
成するローラ２ｃからなる。ローラ２ｃの外形が相違す
る以外は上記の胴細ロールＲＡ１に準じた構造を有して
いる。

第５Ａ図は胴細ロールのさらに他の例を示したものであ
る。山形タイプに属するこのロールＲＡ３は、湾曲した
ローラ軸１ａが山形曲線を形成する状態にロールＲＡ３
を設置した位置でみて、ローラ軸突出し側における外周
の上部２４が長さ方向にわたって山形曲線を形成するロ
ーラ２ｄからなる。ローラ２ｄの外形が相違する以外は
上記の胴細ロールＲＡ１に準じた構造を有している。第
５Ｂ図のように山形タイプの胴細ロールは、前記の設置
状態において外周線が山形状態となる部分２４と凹曲線
状態となる部分２６との間に直線状態となる部分２５を
有する。

本発明で用いうる胴太ロールの他例を第６Ａ図に示す。
このロールＲＢ２は凹形タイプに属するものであり、湾
曲したローラ軸１ｂが懸垂曲線を形成する状態にロール
ＲＢ２を設置した位置でみて、ローラ軸凹部側における
外周の上部２７が長さ方向にわたって懸垂（凹）曲線を
形成するローラ２ｅからなる。ローラ２ｅの外形が相違
する以外は上記の胴太ロールＲＢ１に準じた構造を有し
ている。第６Ｂ図のように凹形タイプのロールは、前記
の設置状態においてローラ上部の懸垂曲線部分２７とロ
ーラ下部のカーブがより大きい懸垂曲線部分２９との間
に外周線が直線となる部分２８を有している。

第７図は胴太ロールのさらに他の実施例を示したもので
ある。このロールＲＢ３は山形タイプに属するものであ
り、湾曲したローラ軸１ｂが懸垂曲線を形成する状態に
ロールＲＢ３を設置した位置でみて、ローラ軸凹部にお
ける外周の上部３０が長さ方向にわたって山形曲線を形
成するローラ２ｆからなる。ローラ２ｆの外形が相違す
る以外は上記の胴太ロールＲＢ１に準じた構造を有して
いる。

上記のような直線タイプ、凹形タイプないし山形タイプ
の胴細ロールの作製は、例えば次のようにして行うこと
ができる。

すなわち先ず、あらかじめ切削しろを見込んで厚めのゴ
ムライニング部、金属部等の任意な材料からなるローラ
表層を設けたローラを所定の湾曲状態にあるローラ軸に
回転可能に設ける。次に、これをそのローラ軸が垂直立
面投影に基づいて山形曲線を形成するように水平設置し
てローラ軸を固定する。ついで、この固定状態において
ローラの上部側に所定距離を隔てて設けたカッタ等によ
りローラの回転下、ローラの上部として順次送り出され
てくるローラ表層の所定部分を、ローラの回転下に順次
形成されるローラの頂部が長さ方向にわたって直線（水
平線）、あるいは所定の凹曲線、あるいは所定の山形曲
線を形成し、かつローラの各垂直断面の外周長さがロー
ラの長さ方向における中央部より端部に向かって増大す
る状態に切削することにより行うことができる。

また、上記のような直線タイプ、凹形タイプないし山形
タイプの胴太ロールの作製は、前記した胴細ロールの作
製の場合において、ローラを胴太ロールとし、湾曲した
ローラ軸を垂直立面投影に基づいて懸垂曲線となる状態
に設置固定して、ローラの各垂直断面の外周長さがロー
ラの長さ方向における中央部より端部に向かって減少す
る状態に処理することにより得られる。

本発明における胴細ロール及び胴太ロールのローラ軸は
ゆるく湾曲したものである。その湾曲度としては、曲率
半径に基づいて10〜120ｍが一般であるがこれに限定さ
れず、ローラ軸に必要に応じ軸受等を介して設けられる
ローラがローラ軸に対して回転可能な範囲にあればよ
い。また、ローラ軸の直径についても特に限定はない。
一般には１〜50cmの直径であるが、ロール長さ等の条件
により適宜に決定することができる。

なお、ローラ軸の断面形態ないし仕様についても特に限
定はない。実施例のように丸棒状のものであってもよい
し、例えば第８Ａ図のように複数の板状物２０を断面が
放射状となるように組み合わせた形態の棒状体１ｃ、あ
るいは第８Ｂ図のように該棒状体１ｃをパイプ２１内に
収容した形態のもの１ｄ等、軽量化、高曲げ強度化を図
ったもの、あるいはローラ軸を介してロールの冷却を可
能としたものなどであってもよい。

本発明における胴細ロール及び胴太ロールのローラは特
殊な外形を有するものである。

すなわち胴細ロールにおけるローラは、長さ方向におけ
る中央部より端部に向かって通過物と接触する面におけ
る垂直（重力）方向の各断面の外周長さが増大するもの
である。湾曲したローラ軸に回転可能に設けられた状態
におけるローラの形態は、上記した第２Ａ図ないし第
４，５Ａ図に示した実施例の如くロールの外観におい
て、外周長さが中央部より端部に向かって増大するロー
ラを、直線状態のローラ軸に必要に応じ軸受等を介して
回転可能に設けた状態のものを、そのローラと共にロー
ラ軸を一方向に曲げた状態のもので代表される。換言す
ると、ローラ各部の外周長さを変えることなくローラ軸
が突き出ることとなる側におけるローラの外周線が長さ
方向にわたって、より曲率半径の大きい状態のものとな
るように（凹形タイプ）、あるいは無限大の曲率半径状
態となるように（直線タイプ）、さらには山形曲線状態
となるように（山形タイプ）ローラ軸を曲げた状態のも
ので代表される。

厳密には、本発明における胴細ロールのローラの前記し
た外周線の状態とローラ軸の突き出し方向との関係はロ
ーラ軸の垂直立面投影に基づいて判断される。すなわ
ち、本発明においてはゆるく湾曲したローラ軸を垂直な
立面に投影した場合の影絵におけるローラ軸の中心線が
山形曲線となる範囲内において、ローラ軸が突き出るこ
ととなる側におけるローラの外周線が長さ方向にわたっ
て凹曲線状態、好ましくは直線状態あるいは山形曲線状
態にあればよい。

胴細ロールにおけるローラの寸法はロール長さ120cmの
ものに基づき、ローラの外周長さの小さい側となる中央
部の外周長さ14〜495cm、端部の外周長さ15〜500cmが一
般であり、また、ローラにおける該外周線が凹曲線状態
又は山形曲線状態となる場合におけるローラの中央部で
のローラ面と、ローラの両端部を結ぶ直線との間隙
（ｄ）０．１〜５mmが一般であるが、これらに限定する
ものでない。

一方、胴太ロールにおけるローラは、長さ方向における
中央部より端部に向かって通過物と接触する面における
垂直（重力）方向の各断面の外周長さが減少するもので
ある。湾曲したローラ軸に回転可能に設けられた状態に
おけるローラの形態は、上記した第３図、第６Ａ，７図
に示した実施例の如くロールの外観において、外周長さ
が中央部より端部に向かって減少するローラを、直線状
態のローラ軸に必要に応じ軸受等を介して回転可能に設
けた状態のものを、そのローラと共にローラ軸を一方向
に曲げた状態のもので代表される。すなわち、ローラ各
部の外周長さを変えることなくローラ軸が突き出ること
となる側の反対側におけるローラの外周線が長さ方向に
わたって、より曲率半径の大きい状態のものとなるよう
に（山形タイプ）、あるいは無限大の曲率半径状態とな
るように（直線タイプ）、さらには凹曲線状態となるよ
うに（凹形タイプ）ローラ軸を曲げた状態のもので代表
される。

厳密には、胴太ロールにおけるローラの前記した外周線
の状態とローラ軸の突き出し方向との関係はローラ軸の
垂直立面投影に基づいて判断される。すなわち、本発明
においてはゆるく湾曲したローラ軸を垂直な立面に投影
した場合の影絵におけるローラ軸の中心線が懸垂曲線と
なる範囲内において、ローラ軸が突き出ることとなる側
の反対側（凹部側）におけるローラの外周線が長さ方向
にわたって山形曲線状態、好ましくは直線状態あるいは
凹曲線状態にあればよい。

胴太ロールにおけるローラの寸法はロール長さ120cmの
ものに基づき、ローラの外周長さの大きい側となる中央
部の外周長さ15〜500cm、端部の外周長さ14〜495cmが一
般であり、またローラにおける該外周線が凹曲線状態又
は山形曲線状態となる場合におけるローラの中央部での
ローラ面と、ローラの両端部を結ぶ直線との間隙（ｄ）
０．１〜５mmが一般であるが、これらに限定するもので
ない。

本発明において用いられる胴細ロールの好ましいもの
は、ローラが湾曲したローラ軸を回転する間にローラ軸
に対する回転角度が伴って長さ方向に伸縮運動を繰り返
すものである。これにより、その伸縮に基づく幅方向の
力を通過物に作用せしめることができる。幅拡張方向の
力は、通過物をローラ軸の凹部側より突出し側に向かっ
て走行させることにより得ることができる。すなわち、
幅拡張方向の力はローラがローラ軸の凹部側より突出し
側に向かって回転する際にそのローラ長さを増大させつ
つ回転することに基づく。従って、この幅拡張方向の力
は周速度差による幅拡張方向の力とは別個のものであ
り、この場合には該ローラの伸縮に基づく幅拡張方向の
力と、ロールの周速度差に基づく幅拡張方向の力が相乗
して作用する。しかも、ローラ面に対する通過物の接触
幅を多くして幅拡張方向の力の増大をはかることもでき
る。

長さ方向に伸縮可能な胴細ロールは、例えばゴム、柔軟
金属、柔軟セラミック等のゴム状の弾性（伸縮可能）を
有する材料からなるローラを、必要に応じローラの長さ
方向の伸縮を許容しうる例えばボビン、コロ、蛇腹状の
筒等からなる中間部材、さらにはベアリング、滑り軸受
等の回転保証部材ないし回転補助部材を介して、所定の
湾曲状態にあるローラ軸に回転可能に設け、これを上記
と同様に処理することにより得ることができる。

なお、胴太ロールにおけるローラも長さ方向に伸縮可能
なものであってもよい。

また、本発明において用いられる胴細ロール及び胴太ロ
ールは、例えば自動調心軸受等を介して湾曲したローラ
にローラを設けてなる、ローラ軸に対して回転する間に
ローラが半径方向に振幅するタイプなど、ローラが回転
下に伸縮するものでないタイプであってもよい。ローラ
が伸縮するものでない場合その構成材料について特に限
定はない。通過物の厚さのバラツキ等に対する許容度の
点、望ましい通過物との接触圧状態を得る点ではゴムラ
イニングローラが好ましいし、耐熱性、静電気によるゴ
ミ等の付着防止等の点では金属ローラ、セラミックロー
ラなどの耐熱性ないし導電性ローラが好ましい。その他
のものとしてはプラスチックローラ、ゴムローラ、布カ
バーローラ、スポンジカバーローラなど公知のものをあ
げることができる。また、本発明において胴細ロール、
胴太ロールにおけるローラは、その外周に適宜な目的、
例えば水切りなどを目的とする溝などを有するものであ
ってもよい。従って、上記した胴細ロール及び胴太ロー
ルのローラの長さ方向における断面外周長さの変化は、
溝等で小径化されていない、通過物と接触しうる部分に
基づいて判断される。

直線部を有する胴細ロール及び胴太ロールは、そのロー
ラの外周線が直線となる部分を利用して通過物Ｓを水平
ないし直線状態で、かつ幅方向の全面をローラに接触さ
せた状態で走行させることができる。その結果、偏った
永久歪みを与えないで通過物を安定に高速走行させるこ
とができる利点、一対のロールを長さ方向にわたって一
定の間隙で、あるいは接触した状態に対向配置できる利
点、これによりロール上での通過物のスリップを防止し
うる利点、例えば糊付け等の加工を通過物の走行バラン
スに実質的な影響を与えないで行うことができる利点な
どを有する。

本発明において胴細ロールは、通過物に対する胴太ロー
ルの蛇行防止作用の影響範囲内に胴太ロールとは分離し
て配置することが必要であるが、その分離間隔は通過物
の走行方式により適宜に決定され、対向配置の場合には
少なくとも通過物を挾み付けない間隔が設けられる。な
お間に他のロールなどが介在していてもよい。前記した
胴太ロールの蛇行防止作用の影響範囲は、ロール径や通
過物の走行速度等により異なるが、通常、胴太ロールに
おけるローラの最大径に基づいてその10倍以内である。
従って、かかる10倍以内の位置に胴細ロールは配置され
る。

胴細ロールと胴太ロールの配置は、それらのローラが長
さ方向にわたって形成する外周曲線の曲率半径が大きい
部分（直線ないし直線により近い部分）と通過物が接触
することとなるようにすることが安定高速走行、偏った
永久ひずみの発生防止等の点より一般に好ましい。

また、胴細ロールと胴太ロールの組合せにおいてそのタ
イプについては特に限定はないが、例えば中央部の外周
長さが50cmで端部のそれが60cmの胴細ロールと、中央部
の外周長さが60cmで端部のそれが50cmの胴太ロールの組
合せのように、胴細ロールと胴太ロールの対応する部分
の外周長さの合計量が同じとなるような組合せが通過物
を安定に走行せしめるうえで望ましい。

なお、必要に応じて設けられるロールの配置調節手段、
ローラ軸の角度調節手段はコンピュータ等を用いた自動
調節方式のものなどであってもよい。

本発明のロール装置は限定するものでないが、例えばラ
ミネート工程や巻き取り工程などのように、通過物の蛇
行と通過物にシワの生じることが望ましくない工程など
に好ましく用いることができる。また、通過物としては
金属箔、プラスチックフィルム、布、紙などのシート状
物などがあげられる。

発明の効果 本発明によれば、湾曲したローラ軸からなる胴細ロール
と胴太ロールとの組合せとしたので、そのローラの外周
線のカーブが平坦、ないしより平坦に近い部分を利用し
て、通過物を安定走行せしめることができ、しかもその
際、胴細ロールが胴太ロールの蛇行防止力が及ぶ所定範
囲内に配置されているので、胴太ロールによる蛇行防止
力と胴細ロールによる幅拡張方向の力とを作用させるこ
とができる。

前記の結果、胴太ロールにより通過物の蛇行を防止しつ
つ、かつ胴細ロールによりその通過物にシワ発生防止力
等の幅拡張方向の力を作用させながら、通過物を安定に
走行させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図は実施例のロール装置の平面図、 第１Ｂ図はその左側面図、 第１Ｃ図は該ロール装置の適用例を示した説明図、 第２Ａ図は直線タイプに属する胴細ロールの側面図、 第２Ｂ図はその左半分の部分断面図、 第３図は直線タイプに属する胴太ロールの部分断面側面
図、 第４図は凹形タイプに属する胴細ロールの側面図、 第５Ａ図は山形タイプに属する胴細ロールの側面図、 第５Ｂ図はそのロールの正面方向より見た場合のローラ
形態の説明図、 第６Ａ図は凹形タイプに属する胴細ロールの側面図、 第６Ｂ図はそのロールの正面方向より見た場合のローラ
形態の説明図、 第７図は山形タイプに属する胴太ロールの側面図、 第８Ａ図は他のローラ軸の例を表した斜視図、 第８Ｂ図はさらに他のローラ軸の例を表した端面図、 ＲＡ１，ＲＡ２，ＲＡ３：胴細ロール ＲＢ１，ＲＢ２，ＲＢ３：胴太ロール １ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ：湾曲したローラ軸 ２ａ，２ｃ，２ｄ：中央部の外周長さが短いローラ ２ｂ，２ｅ，２ｆ：中央部の外周長さが大きいローラ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】長さ方向における中央部より端部に向かっ
   て通過物接触面の各垂直断面の外周長さが増大するロー
   ラを湾曲したローラ軸に回転可能に設けてなる胴細ロー
   ルと、長さ方向における中央部より端部に向かって通過
   物接触面の各垂直断面の外周長さが減少するローラを湾
   曲したローラ軸に回転可能に設けてなる胴太ロールとか
   らなり、通過物に対する胴太ロールの蛇行防止作用の影
   響範囲内に胴細ロールを分離配置してなることを特徴と
   する幅拡張方向の力が作用し、蛇行防止機能を有するロ
   ール装置。
2. 【請求項２】胴細ロールにおける湾曲したローラ軸の垂
   直立面投影が山形曲線を形成する状態にロールを設置し
   た位置でみて、ローラ軸突出し側におけるローラ外周の
   上部が長さ方向にわたって凹曲線、直線又は山形曲線を
   形成するものである特許請求の範囲第１項記載の装置。
3. 【請求項３】胴太ロールにおける湾曲したローラ軸の垂
   直立面投影が懸垂曲線を形成する状態にロールを設置し
   た位置でみて、ローラ軸凹部側におけるローラ外周の上
   部が長さ方向にわたって山形曲線、直線又は凹曲線を形
   成するものである特許請求の範囲第１項記載の装置。
4. 【請求項４】胴細ロール及び胴太ロールにおけるローラ
   は湾曲したローラ軸を回転する間にローラ軸に対する回
   転角度に伴って長さ方向に伸縮運動を繰り返すよう回転
   自在にローラ軸に取付けられている特許請求の範囲第１
   項記載の装置。
5. 【請求項５】胴細ロール及び胴太ロールにおけるローラ
   がゴムローラ、ゴムライニングローラ又はゴム状の弾性
   を有する金属若しくはセラミックからなるローラである
   特許請求の範囲第４項記載の装置。