(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄い低剛性のシート状ウェブ巻取装置であって、
当該シート状ウェブを所望の搬送速度で供給可能で、ローラ部を含んで構成されるシート状ウェブ供給手段と、当該シート状ウェブ供給手段から搬送供給されるシート状ウェブを所定の長さで巻き取るシート巻取装置とを備えており、
前記シート状ウェブ供給手段を構成するローラ部は、
被駆動ローラと、
その間に前記シート状ウェブを介在して前記被駆動ローラの表面に対向して配置された駆動ローラと、
回転駆動される当該駆動ローラを前記被駆動ローラに対して押圧するための押圧手段を備え、
前記被駆動ローラを当該駆動ローラによるサーフェス−ドライブにより所望の回転速度で駆動するものにおいて、
前記シート状ウェブを介在して前記駆動ローラを前記被駆動ローラの表面に押圧する前記押圧手段は、前記駆動ローラを前記被駆動ローラに対して押圧する際の速度が、戻る速度よりも速くなるように押圧力を付与するものであり、
前記押圧手段は、気体と粘性流体とを用いたハイブリッド式のシリンダにより構成され、
前記シリンダは、当該シリンダを構成する加圧側の空間には粘性流体を導き、当該空間と反対側の戻り側の空間には圧縮された気体を導入するよう、構成されていることを特徴とするシート状ウェブ巻取装置。
【請求項２】
前記請求項１に記載したシート状ウェブ巻取装置において、前記シリンダの加圧側の空間には、前記粘性流体が、並列に接続されたチェック弁と絞り弁を介して導かれ、前記シリンダの戻り側の空間には、前記圧縮された気体が導かれるよう、構成されていることを特徴とするシート状ウェブ巻取装置。
【請求項３】
前記請求項２に記載したシート状ウェブ巻取装置において、前記シリンダが非加圧状態となる側の空間は、跳ね上がったローラが元の加圧位置に戻る時には、速度調整弁を介して、急速に大気に開放されることを特徴とするシート状ウェブ巻取装置。
【請求項４】
前記請求項３に記載したシート状ウェブ巻取装置において、前記シリンダは、原反駆動ローラを原反ロールの表面に押圧する加圧シリンダであることを特徴とするシート状ウェブ巻取装置。
【請求項５】
薄い低剛性のシート状ウェブ巻取装置であって、
当該シート状ウェブを所望の搬送速度で供給可能なシート状ウェブ供給手段と、その一部にローラ部を含んで構成され、当該シート状ウェブ供給手段から搬送供給されるシート状ウェブを所定の長さで巻き取るシート巻取装置とを備えており、
前記シート巻取装置を構成するローラ部は、
被駆動ローラと、
その間に前記シート状ウェブを介在して前記被駆動ローラの表面に対向して配置された駆動ローラと、
回転駆動される当該駆動ローラを前記被駆動ローラに対して押圧するための押圧手段を備え、
前記被駆動ローラを当該駆動ローラによるサーフェス−ドライブにより所望の回転速度で駆動するものにおいて、
前記シート状ウェブを介在して前記駆動ローラを前記被駆動ローラの表面に押圧する前記押圧手段は、前記駆動ローラを前記被駆動ローラに対して押圧する際の速度が、戻る速度よりも速くなるように押圧力を付与するものであり、
前記押圧手段は、気体と粘性流体とを用いたハイブリッド式のシリンダにより構成され、
前記シリンダは、当該シリンダを構成する加圧側の空間には粘性流体を導き、当該空間と反対側の戻り側の空間には圧縮された気体を導入するよう、構成されていることを特徴とするシート状ウェブ巻取装置。
【請求項６】
前記請求項５に記載したシート状ウェブ巻取装置において、前記シリンダの加圧側の空間には、前記粘性流体が、並列に接続されたチェック弁と絞り弁を介して導かれ、前記シリンダの戻り側の空間には、前記圧縮された気体が導かれるよう、構成されていることを特徴とするシート状ウェブ巻取装置。
【請求項７】
前記請求項６に記載したシート状ウェブ巻取装置において、前記シリンダが非加圧状態となる側の空間は、跳ね上がったローラが元の加圧位置に戻る時には、速度調整弁を介して、急速に大気に開放されることを特徴とするシート状ウェブ巻取装置。
【請求項８】
前記請求項７に記載したシート状ウェブ巻取装置において、前記シリンダは、その間にシート状ウェブを挟んで回動するニップローラを、バックアップローラに対して押圧するための加圧シリンダであることを特徴とするシート状ウェブ巻取装置。
【請求項９】
前記請求項７に記載したシート状ウェブ巻取装置において、前記シリンダは、その周囲にシート状ウェブを巻き取る巻取軸を、当該巻取軸を回転駆動するための巻取りローラに対して押圧するための加圧シリンダであることを特徴とするシート状ウェブ巻取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低剛性のプラスチックのシートなど、一般的にウェブ（ＷＥＢ）と呼ばれるシート状の部材を巻き取るためのシート巻取装置に関し、特に、当該シートを原反ロール又は上流側から取り出して高速で巻き取ることの可能なシート状ウェブ巻取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
極薄のシート状の部材を、しわ等の欠陥がなく、高速に巻き取るための薄膜シート駆動制御方式および装置並びにそれを用いたシート巻取装置は、例えば、以下の特許文献１により、既に知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１８４７４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した従来技術を応用した、特に、原反ロールからシート状ウェブを取り出して高速で巻き取るシート巻取装置に適用した当該文献の図６及び図８の構成では、原反ロールの駆動直径は確定できないことから、その表面に剛体の押圧ローラを押し付けて所定の速度で回転駆動すると共に、当該シートの搬出量を検出しながら押圧ローラの回転速度にフィードバックする方法が既に知られている。また、原反ロールの偏心によるシートの搬出量への悪影響を考慮し、押圧ローラの回転角を検出することでシート搬送量を求めてフィードバックする方法が既に知られている。
【０００５】
ところで、上記の従来技術によっても知られる、原反ロールの表面に剛体の押圧ローラを押し付けて所定の速度で回転駆動する、所謂、サーフェス−ドライブ(Surface-Drive)では、以下にも詳細に説明するが、特に、原反ロールの表面に押し付けられて駆動する剛体の押圧ローラである、即ち、駆動ローラの原反ロール表面への押し付け力を制御することが、シート搬出量への悪影響を低減するためには、特に、重要であることが、以下に述べる本発明者らの検討により分かった。
【０００６】
そこで、本発明は、本発明者らの検討の結果に基づいて達成されたものであり、特に、高速で原反ロールを回転駆動すると共に、頻繁に、その回転と停止を繰り返すサーフェス−ドライブ式の駆動ローラへの押し付け力を好適に制御し、もって、原反ロール又は上流側からシート状ウェブを取り出して高速で巻き取ることの可能なシート巻取装置を提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、本発明によれば、例えば、以下に述べる特許請求の範囲に記載の構成が採用される。より具体的には、まず、薄い低剛性のシート状ウェブ巻取装置であって、当該シート状ウェブを所望の搬送速度で供給可能で、ローラ部を含んで構成されるシート状ウェブ供給手段と、当該シート状ウェブ供給手段から搬送供給されるシート状ウェブを所定の長さで巻き取るシート巻取装置とを備えており、前記シート状ウェブ供給手段を構成するローラ部は、被駆動ローラと、その間に前記シート状ウェブを介在して前記被駆動ローラの表面に対向して配置された駆動ローラと、回転駆動される当該駆動ローラを前記被駆動ローラに対して押圧するための押圧手段を備え、前記被駆動ローラを当該駆動ローラによるサーフェス−ドライブにより所望の回転速度で駆動するものにおいて、前記シート状ウェブを介在して前記駆動ローラを前記被駆動ローラの表面に押圧する前記押圧手段は、前記駆動ローラを前記被駆動ローラに対して押圧する際の速度が、戻る速度よりも速くなるように押圧力を付与するものであり、前記押圧手段は、気体と粘性流体とを用いたハイブリッド式のシリンダにより構成され、前記シリンダは、当該シリンダを構成する加圧側の空間には粘性流体を導き、当該空間と反対側の戻り側の空間には圧縮された気体を導入するよう、構成されているシート状ウェブ巻取装置が提供される。
【０００８】
また、本発明によれば、上記の目的を達成するため、薄い低剛性のシート状ウェブ巻取装置であって、当該シート状ウェブを所望の搬送速度で供給可能で、ローラ部を含んで構成されるシート状ウェブ供給手段と、当該シート状ウェブ供給手段から搬送供給されるシート状ウェブを所定の長さで巻き取るシート巻取装置とを備えており、前記シート状ウェブ供給手段を構成するローラ部は、被駆動ローラと、その間に前記シート状ウェブを介在して前記被駆動ローラの表面に対向して配置された駆動ローラと、回転駆動される当該駆動ローラを前記被駆動ローラに対して押圧するための押圧手段を備え、前記被駆動ローラを当該駆動ローラによるサーフェス−ドライブにより所望の回転速度で駆動するものにおいて、前記シート状ウェブを介在して前記駆動ローラを前記被駆動ローラの表面に押圧する前記押圧手段は、前記駆動ローラを前記被駆動ローラに対して押圧する際の速度が、戻る速度よりも速くなるように押圧力を付与するものであり、前記押圧手段は、気体と粘性流体とを用いたハイブリッド式のシリンダにより構成され、前記シリンダは、当該シリンダを構成する加圧側の空間には粘性流体を導き、当該空間と反対側の戻り側の空間には圧縮された気体を導入するよう、構成されているシート状ウェブ巻取装置が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
上述した本発明によれば、高速で原反ロール又は被駆動ローラを回転駆動すると共に、頻繁に、その回転と停止を繰り返すサーフェス−ドライブ式の駆動ローラへの押し付け力を好適に制御し、もって、原反ロール又は上流側からシート状ウェブを取り出して高速で巻き取ることの可能なシート巻取装置が提供されるという優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施の形態になるシート巻取装置の全体構成を示す全体斜視図である。
【図２】上記インデックス装置の更に詳細を示す一部展開斜視図である。
【図３】本発明のターレット式のシート巻取装置（リワインダ）による、シート状ウェブ（ＷＥＢ）の高速巻取り動作について説明する図である。
【図４】上記シート巻取装置の原反ロール、ニップローラ、巻取りローラの間における回転速度の関係を説明するための図である。
【図５】加圧手段としてエアーシリンダを採用した場合の構成の一例と、その場合の原反駆動ローラの原反ロール表面からの躍動状態を示す図である。
【図６】加圧手段としてオイルシリンダを採用した場合の構成の一例と、その場合の原反駆動ローラの原反ロール表面からの躍動状態を示す図である。
【図７】加圧手段としてハイブリッド式シリンダを採用した場合の構成の一例と、その場合の原反駆動ローラの原反ロール表面からの躍動状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態になるシート巻取装置について、添付の図面を参照しながら、詳細に説明する。
【００１２】
まず、添付の図１により、本発明になるシート巻取装置の全体構成を示す。なお、以下の本実施例は、低剛性のプラスチックのフィルム状シートなど、一般的にウェブ（ＷＥＢ）と呼ばれるシート状の部材を巻き取った原反を所定の幅に切断し、当該原反のシートを所定の長さだけ取り出して巻き直すための、所謂、リワインダである。
【００１３】
図１において、符号１０により、その外周表面にウェブ（ＷＥＢ）と呼ばれるシート状の部材を巻き取った後、所定の幅に切断された、所謂、原反ロールが示されており、その近傍（例えば、図では、上方）には、上記原反ロール１０の外周表面に対して加圧して接触する、例えば、ゴムのローラ、又は、金属などの剛体からなる原反駆動ローラ１１が配置されている。即ち、当該原反駆動ローラ１１は、その両端部を、外形略「コ」の字状の支持部材１２により回動可能に取り付けられると共に、隣接して設けられた一対の加圧シリンダ１３の働きにより、当該支持部材１２と共に図の上下方向に移動可能であり、もって、原反ロール１０の外周表面に対して所定の圧力で加圧する（図の矢印参照）。
【００１４】
また、上記支持部材１２に隣接する位置には、電動モータ１４が設けられており、当該モータ１４の出力（回転力）は、例えば、二段に設けられたチェーンベルト（図では、一方のチェーンベルト１５だけが示されている）を介して、上記原反駆動ローラ１１に伝達されている。即ち、当該モータ１４により、上記原反駆動ローラ１１が、所謂、サーフェス−ドライブ(Surface-Drive)により、回転駆動される（図の矢印を参照）。また、図中の符号１６は、やはり、上記原反ロール１０の外周表面上に加圧して接触し、当該原反ロール１０の外周から取り出される原反の搬送と共に回転するように設けられた剥離ローラであり、当該原反ロール１０の外周から、原反であるウェブ（ＷＥＢ）２０を所定の角度で取り出す機能を有している。なお、この剥離ローラ１６も、同様に、外形略「コ」の字状の支持部材１７により所定に位置に配置されている。
【００１５】
続いて、上記の構成により原反ロール１０の外周から取り出されたウェブ（ＷＥＢ）２０は、所謂、中間ローラ３０を介して、所謂、ターレット(TURRET)式のシート巻取装置４０に供給される。なお、このターレット式のシート巻取装置４０は、以下の図２にも示すように、基本的には、互いに対向する一対の円盤状の部材４１、４１の間に、複数（本例では８本）のバックアップローラ４２、４２…（図に破線で示す）を回動可能に取り付けられ、後にも説明するように全体が所定の角度で段階的に回転する、所謂、インデックスと呼ばれる装置４３と、更に、その周囲に隣接して着脱（挿／抜）可能に設けられた複数（本例では４本）の巻取軸４４、４４…が配置されている。更に、後にも述べるが、インデックス装置４３の周辺には、ニップローラ７０と、巻取ローラ６０と、そして、スターホイール９０と呼ばれる、所定の長さで巻終えたシート状のウェブ（以下、「小巻シート」とも言う）２０’を、順次、上記シート巻取装置４０から取り出して、排出コンベア９５上に移動するための部材とで構成されている。
【００１６】
図２は、上記インデックス装置４３の更に詳細を示しており、一対の円盤状の部材４１、４１の間には、複数（本例では８本）のバックアップローラ４２が、その両端を、例えば、ベアリング等の滑動手段を介して取り付けられている。即ち、各バックアップローラ４２は、それぞれ、独立して、自在に回転可能である。また、インデックス装置４３は、上記図１で示した一対の円盤状の部材４１、４１の外側には、更に、その外周に歯車を形成した円盤状の部材４７、４７が取り付けられており、これら円盤状部材４７、４７の間には、上記複数（本例では８本）のバックアップローラ４２の一部（例えば、隣接する２本のバックアップローラ４２の一方のローラだけ）に対して、その外周側に隣接して、複数（ここでは４本の）の巻取軸４４が平行に取り付けられている。但し、この図２では、説明の簡単のため、複数のバックアップローラ４２の１本と複数の巻取軸４４の１本だけを示す。
【００１７】
また、上述したインデックス装置４３は、その一例として、一方の円盤状の部材４７の外周に形成した歯車を介して、例えば、電動モータ４８等により、その全体が、図に矢印で示す方向に、その回転位置を、一定の角度で、段階的に（本例では、９０度の角度で）移動することが可能となっている（インデックス機能）。
【００１８】
ここで、再び、上記図１に戻り、上述したインデックス装置４３の周囲には、更に、以下のローラが配置されている。
【００１９】
まず、インデックス装置４３の上部には、図に破線で示すように、巻取先端巻付けローラ５０が配置されており、その側部（上記ウェブ２０が供給される側と反対側）には、巻取りローラ６０が設けられている。そして、巻取先端巻付けローラ５０と巻取りローラ６０との中間の位置には、ニップローラ７０が配置されている。また、巻取先端巻付けローラ５０とニップローラ７０との間には、供給されるシート状のウェブ（ＷＥＢ）２０を、その供給方向に垂直な方向に、所定の長さで切断するための、所謂、切断刃８０が上下に移動可能に設けられている。なお、ここでは図示しないが、当該切断刃８０と対向する位置（例えば、インデックス装置４３の内側）には、供給されるシート状のウェブ（ＷＥＢ）２０に空気を吹き付けるためのブローノズル（図３（Ａ）の参照番号４５で示す）が配置されている。
【００２０】
これらの図からも明らかなように、上記のニップローラ７０には、例えば、チェーンベルト７１等を介して、回転駆動用の電動モータ７２が接続されて所望の回転速度で回転駆動され、更には、その上方に設けられた加圧シリンダ７５の働きにより、供給されるシート状のウェブ（ＷＥＢ）２０を間に挟んで、所定の押圧で押し付けられる（図の矢印を参照）ように構成され、所謂、サーフェス−ドライブ方式となっている。
【００２１】
また、巻取りローラ６０にも、同様に、電動モータ６２が取り付けられており、これにより、所望の回転速度で回転駆動される。なお、ここでは図示しないが、上記インデックス装置４３を構成する巻取軸４４の内、当該巻取りローラ６０に対向する位置の巻取軸４４を、その内側から外側に向かって押し付けるための、加圧シリンダ６５等からなる加圧手段が設けられており、やはり、サーフェス−ドライブ方式となっている。
【００２２】
更に、上述した巻取先端巻付けローラ５０にも、ここでは図示しないが、当該ローラ５０を巻取軸４４に所定の押圧で押し付けて回転駆動するための加圧シリンダや電動モータが取り付けられている。
【００２３】
また、上記図にも示すように、上記原反駆動ローラ１１を回転駆動するための電動モータ１４と、上記ニップローラ７０を回転駆動するためのモータ７２と、更には、巻取ローラ６０を回転駆動するためのモータ６２には、ここでは図示しないが、それぞれ、例えば、ＣＰＵやメモリ等を備え、高速なデータ転送が可能な、所謂、モータ制御装置の働きにより、互いに同期して回転するように制御（同期運転又は制御）されている。また、ニップローラ７０を回転駆動するためのモータ７２と、巻取りローラ６０を回転駆動するためのモータ６２は、更には、ローラ５０を回転させる駆動モータや、インデックスする際に引き出されるフィルムを送り出すためのモータ１４をも含めて、上記のモータ制御装置の働きにより、所定の速度差をもって回転するように制御されており、即ち、速度差制御が行われる。
【００２４】
続いて、上記に詳細な構成を説明した、本発明になるターレット式のシート巻取装置（リワインダ）による、シート状ウェブ（ＷＥＢ）の高速巻取り（リワインド）動作について、以下に、図３（Ａ）及び（Ｂ）を参照しながら、詳細に説明する。なお、これらの図は、上記インデックス装置４３と、その周辺に配置されたローラ（巻取先端巻付けローラ５０、ニップローラ７０、巻取りローラ６０）を中心として示す断面図である。
【００２５】
まず、図３（Ａ）は、巻取軸４４上に所定の長さのシート状ウェブ（ＷＥＢ）を巻き取り終った際（巻取り終了時）の状態を示している。この時には、上記の切断刃８０を、原反ロール１０から供給されるシート状ウェブ（ＷＥＢ）２０の間の区間、より具体的には、巻取先端巻付けローラ５０とそれに対向する巻取軸４４の間、並びに、ニップローラ７０とそれに対向する巻取軸４４の間に挟まれて保持されたシート状ウェブ（ＷＥＢ）２０に対して、押し当てることによって所定の長さで切断する。
【００２６】
なお、この時、上記ブローノズル４５からの空気が、切断されたシート状ウェブ（ＷＥＢ）２０に対して下方から吹き上げられる（図の矢印を参照）。このことにより、シート状ウェブ（ＷＥＢ）２０の切断部（先端）は、その上方に位置する巻取軸４４の表面に巻き付き、更には、巻取先端巻付けローラ５０を回転駆動することにより、シート状ウェブ（ＷＥＢ）２０は、巻取先端巻付けローラ５０の表面に予備的に巻き付けられる（予巻取り）。なお、上述した動作は、原反ロールの交換の際、即ち、原反ロール１０から供給される最初（先端）のシート状ウェブ（ＷＥＢ）２０を巻き取る際（始動時）にも、同様である。
【００２７】
上記の巻取り動作を終了すると、続いて、上記インデックス装置４３は、そのインデックス機能により、図の矢印方向に９０度だけ、その全体の位置を回転移動する（図の矢印を参照）。なお、このインデックス装置４３を回転する際には、当該インデックス装置の回転と同期して、原反ロール１０をも回転する。このインデックス装置４３を９０度だけ回転した後の状態（高速巻取り時）を、図３（Ｂ）に示す。
【００２８】
即ち、図からも明らかなように、この高速巻取り時には、インデックス装置の９０度の回転に伴い、その表面にシート状ウェブ（ＷＥＢ）２０を予備的に巻き付けられた巻取軸４４は、巻取りローラ６０に対向する位置に移動する。そして、この状態において、加圧シリンダ６５により巻取軸４４を巻取りローラ６０に対して所定の圧力で押圧しながら、当該巻取りローラ６０を高速で回転駆動する。
【００２９】
また、この時、図からも明らかなように、インデックス装置の回転以前の巻取軸４４の位置と、回転以後の巻取軸４４の位置との間に設けられたバックアップローラ４２は、その間にシート状ウェブ（ＷＥＢ）２０を挟んで、ニップローラ７０に対向する位置に移動する。そして、当該ニップローラ７０は、加圧シリンダ７５により、バックアップローラ４２に所定の押圧で押し付けられると共に、その回転駆動手段である電動モータ７２によって高速で回転する（高速巻取り動作）。即ち、この動作により、巻取軸４４上に巻き取られたシート状のウェブが、小巻シート２０’として、所定の長さで巻き回されて完成される。
【００３０】
なお、この高速巻取り動作時においては、上述したように、原反ロール１０を回転駆動するための電動モータ１４と、上記ニップローラ７０を回転駆動するためのモータ７２は（尚、厳密には、ローラの回転によるシート状ウェブの「搬送量」が制御の対象ではあるが、以下には、説明を簡素化するため、単に、回転速度として説明する）、互いに同期して回転するように制御（同期回転制御）される。他方、ニップローラ７０を回転駆動するためのモータ７２と、巻取りローラ６０を回転駆動するためのモータ６２は、所定の速度差をもって回転するよう、速度差制御が行われる。
【００３１】
より具体的には、上述した各種ローラの断面図である図４の構成において、原反ロール１０の回転速度をＤ１、ニップローラ７０の回転速度をＤ２、巻取りローラ６０の回転速度をＤ３とした場合、以下の関係を満足するように、それぞれを回転駆動する電動モータが制御される。  
Ｄ１＝Ｄ２＜Ｄ３
【００３２】
即ち、上述した特許文献１におけると同様に、２つのローラの働きによるシート状ウェブ（ＷＥＢ）の搬送量、より具体的には、対向するバックアップローラ４２との間にシート状ウェブを挟んでいるニップローラ７０による送入搬送量（＝ニップローラ７０の回転速度）と、巻取軸４４（ここでは、その表面に、シート状ウェブが予備的に巻き取られている）と対向している巻取りローラ６０による搬送（巻取り）量（＝巻取りローラ６０の回転速度）とを、高速でかつ高精度に制御する。このことにより、原反ロール１０から取り出されて供給されるシート状ウェブ（ＷＥＢ）２０は、上記ニップローラ７０と巻取りローラ６０との間の区間において所望の張力に制御される。そして、その後、直ちに、巻取りローラ６０と対向する巻取軸４４の上に巻き取られる。そのため、シート状ウェブ（ＷＥＢ）２０の巻取軸４４の上での巻取り張力は、従来の構成に比較して、より高精度に制御することが可能となり、特に、例えば１０ｍ／ｓｅｃ以上で３０ｍ／ｓｅｃ以下の高速で巻き取る際にも、シート状ウェブ（ＷＥＢ）２０に付与された張力に変動を生じることなく、より安定した状態で、巻き回されることとなる。
【００３３】
＜サーフェス−ドライブ方式によるローラの回転駆動＞
ところで、上述したサーフェス−ドライブ方式によりロールを回転駆動する場合、当該ロール（又は、被駆動ローラ）を回転駆動するための駆動ローラを、回転する被駆動ローラの表面に対して押圧を加えることが必要であり、常に、安定した押圧で加圧する必要がある。しかしながら、発明者等の検討の結果によれば、特に、１０ｍ／ｓｅｃ以上（３０ｍ／ｓｅｃ以下）の高速で駆動する場合、例えば、原反のように、その製法上、その回転軸が偏芯し、及び、巻取り動作の進行に伴ってその直径が変化する場合などには、当該高速回転下では、当該偏芯や半径の変動などにより、駆動ローラが跳ね上げられ（躍動）してしまう。その結果、被駆動ローラと駆動ローラとの間の加圧状態が、例えば、スリップや押圧の変化により、不安定となってしまい、安定した送り量を確保することが出来ないことが分かった。即ち、上述した構成のシート巻取装置において、原反ロール１０、ニップローラ７０、巻取りローラ６０等の、所謂、サーフェス−ドライブ方式を採用する駆動ローラを、安定的、かつ、高精度で、所望の速度で、或いは、所望の速度差をもって、回転駆動することが困難となり、これでは、シート状ウェブに所望の張力を与えながら安定した状態で巻き回すことが不可能となってしまう。
【００３４】
また、発明者等の検討によれば、特に、停止と回転を繰り返す動作を行うシート巻取装置においては、停止から一定の回転数に至るまでの加速領域において、駆動ローラには、その慣性力により、回転駆動される被駆動ローラに押し付けられると共に、引き離す方向への力が作用することが分かった。
【００３５】
そこで、発明者等は、駆動ローラを被駆動ローラに加圧するための手段（加圧シリンダ（又は、ダンパ））として、圧縮空気を用いたエアーシリンダ、粘性流体を用いたオイルシリンダ、更には、これらの両者を採用したハイブリッドシリンダについて検討を重ね、その結果、シート巻取装置におけるサーフェス−ドライブ方式によるローラの回転駆動には、ハイブリッドシリンダが好適であることが分かった。
【００３６】
まず、図５（Ａ）及び（Ｂ）には、採用したエアーシリンダの構造の一例と、当該エアーシリンダを採用した駆動ローラである、例えば、原反駆動ローラ１１が、その被駆動ローラである原反ロール１０の表面から躍動する状態（縦軸：ローラの下端表面の位置、横軸：時間）が示されている。
【００３７】
これらの図からも明らかなように、圧縮性の気体である空気を用いたエアーシリンダでは、圧縮空気が、シリンダ１３の圧縮側とその反対の戻り方向側に、それぞれ、速度調整弁１３１を介して導通している。上述した躍動による加振力によりシリンダ内の気体（空気）が圧縮され、特に、高速運転時においては、激しく振動してしまう（図５（Ｂ）参照）。そのため、駆動ローラが被駆動ローラの表面に接触する時間が短くなってしまい、空転→スリップ→駆動を繰り返し、回転速度が低下してしまうばかりでなく、シート状ウェブ（ＷＥＢ）を含めて原反側にスリップ痕を残してしまう。
【００３８】
次に、図６（Ａ）及び（Ｂ）には、採用したオイルシリンダの構造の一例と、当該エアーシリンダを採用した駆動ローラである原反駆動ローラ１１が、その被駆動ローラである原反ロール１０の表面に対して躍動する状態が示されている。即ち、加振力を、所謂、オイルダンパで吸収する方法であり、最も一般的に用いられるものであり、具体的には、非圧縮性の粘性流体と、チェック弁と絞り弁とで構成される。
【００３９】
図にも示すように、シリンダ１３の圧縮側とその反対の戻り側には、それぞれ、粘性液体（オイル）が、互いに並列に接続されたチェック弁１３２と絞り弁１３３を介して、導通している。かかるオイルシリンダによる構成では、躍動の振幅を抑える効果があり、特に、減衰の効果は速度の二乗に比例するため、高速運転では効果的であることが分かった。
【００４０】
しかしながら、これらの図からも明らかなように、跳ね上げられた駆動ローラ１１が元の位置に戻る際にも同じ効果を発揮する、即ち、バネ力で戻すが、ダンパ効果は残ることから、回復が遅くなり、そのため、駆動ローラと被駆動ローラである原反ロール１０との間の接触時間が短くなる。即ち、ローラの躍動の速度が遅くなってしまい、十分な接触時間が得られないことが分かった（図６（Ｂ）参照）。
【００４１】
本発明では、上述したエアーシリンダ方式とオイルシリンダ方式を組み合わせた、所謂、ハイブリッド式ダンパ構造を採用している。換言すれば、加振力が作用する絞り弁（加圧）側にはダンパ効果を持たせ、回復方向においてはチェック弁により応答性を高める。更には、加圧側のシリンダ内には粘性流体を用い、その反対（ローラの躍動の抑止）側には、圧縮空気を用いて作動する。なお、加圧時には、大気開放状態となる。
【００４２】
より具体的には、かかるハイブリッド式のシリンダ１３では、図７（Ａ）及び（Ｂ）からも明らかなように、加圧側（シリンダ内の空間１３５）には、並列に接続されたチェック弁１３２と絞り弁１３３を介して、粘性液体（オイル）が導通され、他方、その逆の戻り方向側（シリンダ内の空間１３６）には、速度調整弁１３１を介して圧縮空気が導通されている。
【００４３】
かかる構成のハイブリッド式のシリンダ１３によれば、駆動ローラ１１に加振力が働くと、加圧側の絞り弁１３３によるダンパ効果により振幅を抑制し、回復時においては、微量の粘性液体（オイル）が当該絞り弁１３３を迂回してチェック弁１３２から流入する。そして、シリンダの逆方向側は、急速排気（クイックエギゾースト）を実現するための速度調整弁１３１を介して大気開放状態とし、その移動抵抗を軽減している。
【００４４】
即ち、上述したハイブリッド式のシリンダ１３の動作によれば、図７（Ｂ）にも示すように、加振時において、駆動ローラ１１が元の位置に戻る速度が大幅に向上することから、駆動ローラと被駆動ローラである原反ロール１０との間の接触時間を十分に確保することが可能となる。そのため、特に、サーフェス−ドライブ方式によりローラを回転駆動する場合の被駆動ローラと駆動ローラとの間のスリップや押圧の変化を抑制し、当該ローラ（被駆動ローラ）を回転駆動するための駆動ローラを、常に、安定した押圧で加圧することが可能となり、被駆動ローラを、安定的、かつ、高精度で、所望の速度で、或いは、所望の速度差をもって、回転駆動することが可能となる。
【００４５】
換言すれば、上記の構成のシート巻取装置において、特に、原反ロール１０、ニップローラ７０、巻取りローラ６０等の、所謂、サーフェス−ドライブ方式を採用する駆動ローラを加圧するための加圧手段として、上述したハイブリッド式のシリンダを採用することによれば、１０ｍ／ｓｅｃ以上（３０ｍ／ｓｅｃ以下）の高速下でも、偏芯や半径の変動などに起因する駆動ローラの躍動による加圧状態の変動を抑制し、もって、シート状ウェブに対して安定した状態で所望の張力を与えながら巻き回すことが可能となる。
【００４６】
なお、上記の説明では、サーフェス−ドライブ方式により回転駆動する被駆動ローラとして、特に、駆動ローラ１１を原反ロール１０に押し付ける例について詳述した。しかしながら、本発明は、これにのみ限定されることなく、その他、例えば、バックアップローラ４２との間にシート状ウェブ（ＷＥＢ）を挟んで回動するニップローラ７０を、当該バックアップローラに対して押圧するための加圧シリンダ７５、又は／及び、周囲にシート状ウェブ（ＷＥＢ）を巻き取った巻取軸４４を巻取りローラ６０に対して押圧するための加圧シリンダ６５等に適用することも可能である。
【００４７】
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するためにシステム全体を詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【符号の説明】
【００４８】
１０…原反ロール、１１…原反駆動ローラ、１３…加圧シリンダ、１４…電動モータ、２０…シート状ウェブ（ＷＥＢ）、２０’…小巻シート、３０…中間ローラ、４０…ターレット(TURRET)式シート巻取装置、４２…バックアップローラ、４３…インデックス装置、４４…巻取軸、４８…電動モータ、５０…巻取先端巻付けローラ、６０…巻取ローラ、６２…電動モータ、６５…加圧シリンダ、７０…ニップローラ、７５…加圧シリンダ、７２…電動モータ、８０…切断刃、９０…スターホイール、９５…排出コンベア、１３１…速度調整弁、１３５…加圧側シリンダ内空間、１３６…戻り方向側シリンダ内空間
【要約】
【課題】  高速巻取り時の偏芯や半径変動による駆動ローラの躍動を抑制してシート張力を高精度に制御可能なシート状ウェブ巻取装置を提供する。
【解決手段】  シート状ウェブ巻取装置を構成するローラ部は、被駆動ローラと、その間に前記シート状ウェブを介在して前記被駆動ローラの表面に対向して配置された駆動ローラと、回転駆動される当該駆動ローラを前記被駆動ローラに対して押圧するための押圧手段を備え、前記被駆動ローラを当該駆動ローラによるサーフェス−ドライブにより所望の回転速度で駆動するものにおいて、前記シート状ウェブを介在して前記駆動ローラを前記被駆動ローラの表面に押圧する前記押圧手段は、前記駆動ローラを前記被駆動ローラに対して押圧する際の速度が、戻る速度よりも速くなるように押圧力を付与する。
【選択図】  図７【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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