JPS6121899B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は軸駆動式巻取装置に関し、特に巻取径
増大につれてシートロール表面に押されてタツチ
ローラが巻取軸から次第に離反する形式の巻取装
置におけるタツチローラ関係の改善によつて巻取
品質の向上をはかることを目的とする。より具体
的には、第１発明は従来、巻取中のシートロール
表面に終始、接触を保つて移動していたタツチロ
ーラの支持機構を変え、巻取軸から離反するのは
自由であるが、逆方向、つまり戻ることができな
いようにすることにより、シートロールが常に真
円に巻けるようにした。また、第２発明は、上記
第１発明の主要構成にタツチローラとシート引出
ローラとを微変速連動駆動する微変速連動機構を
付加してタツチローラをシート送給張力、巻取張
力間の仲介役にすることにより、さらに高品質の
シートロールが得られるようにした。

以下、まず第１発明の説明をし、ついで第２発
明の説明をする。

軸駆動式巻取装置において、一定の巻取トルク
でシートを巻取れば、理論的には真円断面に巻け
るはずである。ところが、実際には多少、惰円
形、その他の不整円断面になりがちである。そし
て、その生因は複雑であるため、従来は予防手段
がなかつた。

そこで、第１発明は、在来のタツチローラの活
用により、生因の如何を問わず、シートロールが
巻取中、いびつになり始めた時、直ちに、これを
修正して真円に戻すようにしたのである。

第１図にその原理的説明図を示す。巻取中のシ
ートロール１は惰円形断面になつたようにえがい
ている。原紙ロール２は受台に載つており、これ
に制動装置がついているから、シートＳを引き出
すと、送給（または走行）張力を生ずるのである
が、図は簡略化している。

シート引出ローラ（この場合、ピンチローラ）
２０を主とするシート送給装置は原紙ロール２か
ら出たシートＳをタツチローラ１０、シートロー
ル１間に送り込むまでの周知の駆動装置２１、案
内ローラ２２、ダンサーローラ２３等からなつて
いる。

この発明の主役であるタツチローラ１０は、従
来どおり、巻取中のシートロール１表面に接して
回転し、巻取径増大につれてシートロール表面に
押されて巻取軸１ａから離反してゆくように支持
機構の一部を構成する支持アーム１１により揺動
可能に支持されている。そのアーム１１を空気圧
シリンダ１２により押し上げ、タツチローラ１０
の重力によるシートロール１加圧を弱め、調節で
きるようにしている。

ここまでは従来のタツチローラと変わらない、
従来と比べ変つたのは、その支持機構が、巻取り
中、タツチローラ１０の巻取軸１ａから離反する
方向への移動は許すが、その逆方向への移動は許
さないことである。具体的には、図の例では、支
持アーム１１の揺動腕１１ａにフリー・ランニン
グ・クラツチ（一方向に自由回転でき、逆方向に
回転不能なクラツチ）１３をつけ、逆止作用をも
たせている。また、巻取完了時、上記フリー・ラ
ンニング・クラツチ１３と機枠３との間に介在さ
せたオン・オフ・クラツチ１４をオフにして機枠
下による制止を解き、フリー・ランニング・クラ
ツチ１３の逆止作用を解除することができる。

上記オン・オフ・クラツチ１４をオンにしてフ
リー・ランニング・クラツチ１３が逆止作用をも
つ状態にし、巻取軸１ａの回転駆動装置３０、シ
ート送給装置の駆動装置２１を起動すると、シー
トＳが巻取軸１ａに巻きつき成長する。第１図の
ように、シートロール１が惰円形断面になると、
従来のタツチローラなら、惰円形断面の長径部分
が来た時、押し上げられ、短径部分が来た時、自
重で下がる。そこで、タツチローラが振動または
不規則なバウンドを起こし、不整巻取りを助長し
ていた、しかし、この発明のタツチローラ１０は
逆止作用をもつ支持アーム１１により支持されて
いるので、長径部分によつて押し上げられたら、
その位置から下がることはないのである。

ここの所が重要で、第１図のシートロール１が
実線位置に来て、タツチローラ１０を図の位置へ
押し上げたら、シートロール１が90゜回転し、鎖
線位置に来た時にはタツチローラ１０が、シート
ロール１の表面から浮き上がつている。したがつ
て、この状態におけるタツチローラ１０は、本来
の目的であるシート巻重ね面の空気を押し出す作
用をしない。そして、さらに90゜回転したシート
ロール１の長径部分に対しては、充分に、表面を
加圧し、空気を追い出すか、短径部分の方へ押し
やる。

つまり、この発明のタツチローラ１０は、シー
トロール１の不整円形化に順応せず、その不整円
の長径部分を抑え、短径部をゆるめるように働
く。したがつて、不整巻取りを生じた原因はその
ままであつても、タツチローラ１０の働きによ
り、シートロール１は円形断面を保つよう強制さ
れるのである。

第２、３図に第１図の構想を具体化した一実施
例を示す。第３図は第２図の支持アーム１１周辺
の拡大平面図で、第１図のフリー・ランニング・
クラツチ１３、オン・オフ・クラツチ１４に該当
する部分も示している。なお、部品符号は、同じ
機能のものは形式が相違しても同一の符号を付し
ている。

原紙ロール２から出たシートＳは、この実施例
ではスリツター４により複数条に分割され、第１
図のピンチローラ式引出ローラ２０にかわる三本
の摩擦式引出ローラ２０′の出口で上下に別れ、
振分け巻取りされる。シート送給装置の駆動部
は、モータ２１、ベルト２４、プーリ２５、これ
と同軸の歯車２６、この歯車２６と噛合う、引出
ローラ２０′と同軸、同径の歯車等で、三個の摩
擦引出ローラの最初のものを駆動している。な
お、この実施例では、その歯車と同軸同径のプー
リと、支持アーム駆動軸１１ａの駆動案内ローラ
１８端のプーリ１５との間にもベルト２４をかけ
てタツチローラ１０も連動回転可能にしている
が、これはこの実施例が本願第２発明の実施例も
兼用しているためである。したがつて、第１発明
の基本的な実施例としては、第１図と同様、モー
タ２１は引出ローラ２０を駆動するだけでもよ
い。なお、第１図のように、タツチローラ１０が
シートロール１の回転に従動して回転する場合
と、第２図のようにタツチローラ１０が積極駆動
される場合との損失は第２発明の実施列説明中で
述べる。

いずれにしろ、シートロール１がモータ３０、
磁粉クラツチ３１により図を略した伝動機構を介
して回転駆動され、シート送給装置（引出ロー
ラ））が原紙ロール２からシートＳを引き出して
鎖線のように案内ローラ等をめぐりタツチローラ
１０、シートロール１間へ送られると、シートロ
ール１は次第に巻取径を増大してゆく。そして、
巻太つたシートロール１が第１図のように、いび
つになりはじめると、タツチローラ１０の支持ア
ーム１１の前述の逆止作用をもつ支持機構が効い
てくる。その支持機構は平面図、第３図によつて
説明する。

この実施例の場合、支持アーム１１の両側の側
板は、目的のタツチローラ１０のほか仲介ロール
１６、支持アーム内駆動案内ローラ１８を支持
し、固定材１７を渡している。この支持アーム１
１は、駆動案内ローラ１８と同軸の揺動軸１１ａ
を機枠３の前後の垂直板に軸支され、揺動可能に
支持されている。そして、タツチローラ１０その
他の重量により、シートロール１表面との接触圧
が強過ぎないよう、空気圧シリンダ１２により軽
く押し上げ、その空気圧の調節により接触圧を制
御できるようにしている。したがつて、シートロ
ール１の成長につれ、支持アーム１１は次第に上
方へ回動し、タツチローラ１０が巻取軸１ａから
離反していく。その離反方向への支持アーム１１
の回動は許すが、逆方向の回動は許さない支持機
構として、この実施例の場合には、第３図では左
側の揺動軸１１ａに先述のフリー・ランニング・
クラツチ１３をつけている。このクラツチ１３の
外周に制動ベルト１９を掛け、このベルトの緊
張、弛緩を、機枠３につけたカム１９ａ、流体圧
シリンダ１９ｂによつている。これらが、第１図
のオン・オフ・スイツチ１４に該当する働きをす
る。制動ベルト１９を緊張すれば、クラツチ１３
の外周が固定されるので、その逆止作用を発揮
し、弛緩すれば、自由回動となる。これで、巻取
り中は支持アーム１１が上へ回る一方で、第１図
で説明したようにタツチローラ１０がシートロー
ル１のいびつな成長を防ぐようにでき、巻終つた
ら、支持アーム１１を下げてタツチローラ１０を
新しい巻取軸１ａに載せることができる。

次に、第２発明の説明に入るが、概略は第１発
明と変らないので、その特異な部分のみ詳述す
る。

この第２発明は、タツチローラ１０が支持機構
によつて、巻取り中、上記巻取軸から離反方向へ
の移動は許されているが、その逆方向への移動が
許されていない第１発明に加えて、そのシート送
給装置が原紙ロールからシートを引き出す引出し
ローラの周速に対して上記タツチローラの周速を
微変速する微変速連動機構を備える点が特徴であ
る。つまり、第４図は第２発明における第１発明
に付加した特徴的な構成部分を示すものである
が、ここでは引出ローラ２０とタツチローラ１０
との間を微変速連動機構４０でつないでいる。こ
れにより引出ローラ２０より僅かに速いか、遅い
速度でタツチローラ１０が連動回転することにな
る。

そこで、まずタツチローラ１０を積極的に駆動
する場合の得失を考えるに、タツチローラ１０が
遊動ローラであると、シートロール１表面のシー
トによる摩擦駆動で回されることになり、シート
に摩擦駆動反力がかかる。タツチローラ１０をシ
ートロール１の回転にあわせて積極的に回転駆動
すると、上のシートへの影響がなくなるが、共に
積極駆動するシートロール１、タツチローラ１
０、両者の周速は一致させなければならない。シ
ートロール１の外径は巻き取り進行につれて増大
するので、これとタツチローラ１０の周速を常
時、一致させるのは機構的に面倒になる。しか
し、これはモータ３０によるシートロール駆動機
構中に、周知の磁粉クラツチ３１のようなスリツ
プ機構を介在させ、シートロール１の駆動トルク
を一定にし、シートロール１の回転はタツチロー
ラ１０に従動させることで無理なく解決すること
ができる。次に、なぜ引出ローラ２０の周速（シ
ート送給速度）をそのままタツチローラ１０の周
速とせず、微変速させたかというと、それはシー
トの弾性歪、張力を調整するためである。第５図
に原紙ロール２から引出ローラ２０までのシート
Ｓの走行中の張力t1、引出ローラ２０からタツチ
ローラ１０までの間のシート張力t2，t2′、シー
トロール１に巻き取られた時の巻取張力t3，
t3′を示している。

引出ローラ２０の引張力と原紙ロール２側ブレ
ーキとのかね合いで走行シートＳの張力t1が決ま
るが、これは引き出し用で、しかも変動が多いた
め最近の精密巻き取りの巻取張力となしえない。
シートロール１に巻き取られたシートの残存張力
は、巻取軸１ａの巻取トルクを制御しつつ巻き取
る瞬間のシート張力、つまり巻取張力t3，t3′に
より決まる。

この第２発明は上の送給張力t1と、好ましい巻
取張力t3、またはt3′との間に、中間的な張力t2，
t2′の区間を介在させ、現実の巻取張力を理論値
に近づけるようにしたのである。線図の実線は巻
取張力t3が送給張力t1より大きな場合で、中間張
力t2は両者の間の値になつている。点線はその逆
の場合で、いずれも巻取張力は周知のテーパーコ
ントロールにより漸減させている。そして、上の
送給張力t1を中間張力t2，t2′に変える手段として
引出ローラ２０、タツチローラ１０の間に微変速
連動装置４０を入れている。かりに変速値を±１
％とすれば、シートＳは１％だけ伸び、縮みする
ことになり、その分、送給張力が増減する。その
増減した張力t2，t2′となるのである。

第１発明と重複しない部分の具体的構成を第
２，３図の実施例によつて説明すると、さきにも
少し触れたように、シート送給装置の引出ローラ
２０′と支持アーム１１側プーリ１５との間にベ
ルト２４を掛けて連動させている。このプーリ１
５の軸は、機枠３に軸支された揺動軸１１ａ内部
を通り駆動案内ローラ１８の軸と一体になつてい
る。したがつて、駆動案内ローラ１８に巻き掛け
られて進むシートＳは引出ローラ２０′に巻き掛
けられたシートＳと等速である。この駆動案内ロ
ーラ１８に並んで仲介ローラ１６、タツチローラ
１０が支持アーム１１に軸支されているが、前述
の微変速連動機構４０は、引出ローラ２０′に代
る駆動案内ローラ１８と、タツチローラ１０に代
る仲介ローラ１６との間に設けている。すなわ
ち、駆動案内ローラ１８軸端のプーリ１５は、引
出ローラ２０′からのベルト２４をかける部分の
他に、可変速（コーン）プーリ部分１５ａをつけ
ている。そして、その相手側可変速プーリ１６ａ
は仲介ローラ１６軸端についている。これら両プ
ーリ１５ａ，１６ａ間に掛けたベルト２４ａの位
置を移動して変速率を変える部分は市販品によつ
ても、また特製してもよいが、周知技術ゆえ、図
と説明は省略する。

駆動案内ローラ１８と、仲介ローラ１６との間
のシートは、両ローラの微変速連動により、伸ば
されるか縮め（伸び減少）られ、送給張力t1が中
間張力t2，t2′に変わりタツチローラ１０へ進
む。仲介ローラ１６とタツチローラ１０とは直径
に比例した歯車２６ａ，２６ｂで連動させられて
いるから伸び縮みなく進み、タツチローラ、シー
トロール間へ入る。それから巻取軸１ａの巻取ト
ルクで、さらに巻取張力t3，t3′に変えられるの
である。

しかも、この実施例の場合には先に説明した第
１発明と同様にタツチローラの支持機構が、巻取
り中、タツチローラ１０の巻取軸１ａから離反す
る方向の移動を許すが、その逆方向への移動を許
さないのでシートロールが変形することがない。

以上第１，２発明を一実施例によつて説明した
が、いずれも、その要旨を変えることなく設計条
件等に応じ設計者の周知技術により多様に変化し
えるものである。たとえば、タツチローラ支持機
構に、タツチローラが巻取軸から離れることだけ
を許す逆止作用を与える方法は爪、ボールと斜
面、摩擦カム等、回転、直線運動共に数多くあ
る。また、第１発明の実施例においては流体圧シ
リンダ１９ｂ、カム１９ａ等の機構をオン・オ
フ・クラツチとして用いたが、同様な機能をする
のであれば、他の機構を用いても構わない。巻取
装置は軸駆動式であれば、たとえばスリツタによ
り複数条に分割した細幅シートを各シートに対応
して備えたタツチローラを介して巻き取る形式の
スリツターリワインダでもよいし、特に第１発明
は、たとえばシート製造ラインから送り出されて
くるシートを連続的に巻き取る巻取軸ターレツト
式インラインワインダにも適用できる。また、タ
ツチローラは巻軸に対して接近離反可能であれ
ば、図示した実施例のように揺動腕に支持される
形式でなくてもよい。

また、第２発明の微変速連動機構も、可変速プ
ーリとベルトの組合せに限らず、機構関係書にあ
るとおり多様である。第５図の巻取張力t3の漸減
に応じて中間張力t2を変えることも、微変速連動
機構４０の変速率を自動調整することも可能であ
り、また、上記微変速連動機構はシート送給装置
にあつて引出ローラの周速に対して上記タツチロ
ーラの周速を微変速可能であれば、介入個所を問
わない。

第１発明は軸駆動式巻取装置において、従来、
シート間の空気を押出すものだけとされていたタ
ツチローラに、シートロールの不整巻き取り防止
作用という重要な働きを与えることによつて、シ
ートロールの巻取品質向上を達成した。つまり、
タツチローラはシートロールの最大半径部分より
押し上げられた位置から戻らないから、他の押さ
れない部分がふくらむ。そして、最大半径部分だ
け局部的に繰返し押されるから、シートロールは
間もなく真円形断面に戻らざるをえないのであ
る。

また、第２発明は上記第１発明に加えて、従
来、シートの送給張力を重視せず、ただ巻取トル
ク調節により所要の巻取張力を得ようとしたのを
改め、タツチローラを引出ローラに対し微変速連
動させ、両ローラ間に中間張力区間を設けたもの
で、送給張力が円滑に巻取張力に変えようにもな
かつた。したがつて、第２発明によれば、支持機
構によつて逆止作用をもち、かつ積極的に引出ロ
ーラに対して微変速連動駆動されるタツチローラ
を介してシートロールを巻き取るので、シートロ
ールの変形を防止し、かつ巻取直前のシート張力
を調節しつつ巻き上げることが可能になり、さら
に高品質な巻取シートロールを得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は
特に第１発明の原理解説用実施例説明図、第２図
は第１，２発明の具体的実施例の立面図、第３図
は第２図の支持アーム付近拡大平面図、第４図は
第２発明の原理解説用説明図、第５図は同じくシ
ート張力の変化を示す線図である。 １０…タツチローラ、１１…タツチローラ支持
機構（支持アーム）、２０，２０′…シート送給装
置の引出ローラ、３０…巻取軸駆動装置（モー
タ）、１３…逆止機構（フリー・ランニング・ク
ラツチ）、１５ａ，１６ａ…微変速連動機構のコ
ーンプーリ、２４ａ…同じくベルト、４０…微変
速連動機構。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 巻取り中のシートロール表面に接して回転
   し、巻取径増大につれて巻取軸から離反するタツ
   チローラと、上記巻取軸の回転駆動装置とを備え
   る軸駆動式巻取装置において、 巻取り中、タツチローラの上記巻取軸から離反
   方向への移動を許すが、その逆方向への移動を許
   さないタツチローラ支持機構を備えたことを特徴
   とする軸駆動式巻取装置。 ２ 巻取り中のシートロール表面に接して回転
   し、巻取径増大につれて巻取軸から離反するタツ
   チローラと、引出ローラにより原紙ロールから引
   き出したシートを上記タツチローラ、シートロー
   ル間へ送るシート送給装置と、上記巻取軸の回転
   駆動装置とを備える軸駆動式巻取装置において、 巻取り中、タツチローラの上記巻取軸から離反
   方向への移動を許すが、その逆方向への移動を許
   さないタツチローラ支持機構を備え、かつ上記シ
   ート送給装置は原紙ロールからシートを引き出す
   引出ローラの周速に対して上記タツチローラの周
   速を微変速する微変速連動機構を備えることを特
   徴とする軸駆動式巻取装置。