(57)【要約】【課題】ウェブ弛みを可視化し、人的な製造条件の調整を必要としないウェブ弛み測定機構及びそれを備えたウェブ搬送装置を提供すること。【解決手段】第１ガイドロールと第２ガイドロールの途中にウェブ弛み測定用ロールが配置され、ウェブは前記弛み測定用ロールに部分的に抱かれて搬送され、前記ウェブが前記弛み測定用ロールに抱かれた領域の一部に、レーザ変位計の投光器と受光器が前記弛み測定用ロールの幅方向と平行に、かつレーザ光の光路内をウェブが通るように配置され、前記受光器で受光される、前記弛みにより部分的に遮光された前記レーザ光の遮光形状によって、前記弛みの形状を測定するウェブ弛み測定機構とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１ガイドロールと第２ガイドロールの途中にウェブ弛み測定用ロールが配置され、
ウェブは前記弛み測定用ロールに部分的に抱かれて搬送され、
前記ウェブが前記弛み測定用ロールに抱かれた領域の一部に、レーザ変位計の投光器と受光器が前記弛み測定用ロールの幅方向と平行に、かつレーザ光の光路内をウェブが通るように配置され、
前記受光器で受光される、前記弛みにより部分的に遮光された前記レーザ光の遮光形状によって、前記弛みの形状を測定することを特徴とするウェブ弛み測定機構。
【請求項２】
前記ウェブが前記弛み測定用ロールに部分的に抱かれるときの抱き角が４０°以下であることを特徴とする請求項１に記載のウェブ弛み測定機構。
【請求項３】
請求項１、または２に記載のウェブ弛み測定機構を備え、
前記弛みの形状から規定する弛み量の測定値が、別途規定した弛みの許容値を越えた場合に、搬送張力を変更する機構を備えることを特徴とするウェブ搬送装置。
【請求項４】
前記ウェブ弛み測定機構の下流側にウェブ加工ユニットを備えることを特徴とする請求項３に記載のウェブ搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のローラにより搬送されるウェブ状の搬送物の弛みを測定する機構、及びそれを備えたウェブ搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、プラスチックフィルム、紙、金属箔等の柔軟性を有する長尺のシートをロール状に巻芯に巻き付けたものを巻き出してロール状に巻芯に巻き取り、巻き出してから巻取るまでの間に、塗布、薬液処理、スリット加工等の処理を行うウェブ加工装置、あるいは、単に巻き出して巻き取りを行う巻き返し装置が知られている。通常、前記プラスチックフィルム、紙、金属箔等の柔軟性を有する長尺のシートはウェブと呼ばれ、ウェブ加工装置と巻き返し装置とを総称して、ウェブ搬送装置と呼ばれており、本願でもそのように用いる。
【０００３】
ウェブ加工装置では、様々なウェブ種、それらの厚み、幅に対応するために各所に様々な機能が付加されている。投入されるウェブの性質が全く同じ、若しくは、装置が対応しうる公差の範囲内であれば装置条件を変更することなく加工製造が可能であるが、装置公差を超えるウェブを流す場合は、製造条件をその都度見直し（調整）する必要がある。
【０００４】
装置公差を超える要因としては、例えば、装置仕様を超えたウェブ幅、ウェブ厚み、ウェブ弛み（たるみ）、ウェブの巻ズレ、ウェブの破断強度などがあるが、特に加工前での発生は致命的であり、ウェブの折れ、弛み、シワがあるまま加工すると全て不良品となるため、搬送張力や調整用の搬送ロールによりそれらを抑制する必要がある。
【０００５】
中でもウェブ弛みに関しては、ばらつきが大きく、また工程上制御が難しいものであるため、加工前にどの程度の弛みが存在するかを確認し、必要に応じ改善策を施す必要があり、いくつかの提案がなされている（例えば特許文献１、２）。
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示される方法は、弛みが生じ褶曲した状態のフィルムを水平に設置したフラット板上に置いて平面性を評価する方法であり、測定のためにフィルムロールからフィルムの一部をサンプリングする必要がある、また、それによりフィルムのロスが発生する等の問題がある。更に、フィルムロール自体が製品であるため、全数検査が難しいと言う問題がある。
【０００７】
また、特許文献２に開示される方法では、フィルムが巻き付いたロールの外径を測定し、平均値との差を変位量として演算した後、正の最大変位量を最大弛み量として抽出し、予め設定した基準値と正の最大変位量とを比較することで、フィルムの弛みの合否を判定するが、最大弛み量を有する部位以外の微小な弛みついては判断ができない。
【０００８】
結局の所、現状では、ウェブ弛みについては装置で搬送させ目視で確認しながら、製造条件の一つである搬送張力を調整する必要があり、測定者による個人誤差が出易い、測定中は目が離せない、測定速度に限度がある、という問題が残っていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平７−２７５６１号公報
【特許文献２】特開２０１０−１８５７６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、ウェブ弛みを可視化し、経験に基づく人的な製造条件の調整を必要とせずに、ロス、作業負荷の低減を行うことができる、ウェブ弛み測定機構及びそれを備えたウェブ搬送装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、第１ガイドロールと第２ガイドロールの途中にウェブ弛み測定用ロールが配置され、
ウェブは前記弛み測定用ロールに部分的に抱かれて搬送され、
前記ウェブが前記弛み測定用ロールに抱かれた領域の一部に、レーザ変位計の投光器と受光器が前記弛み測定用ロールの幅方向と平行に、かつレーザ光の光路内をウェブが通るように配置され、
前記受光器で受光される、前記弛みにより部分的に遮光された前記レーザ光の遮光形状によって、前記弛みの形状を測定することを特徴とするウェブ弛み測定機構としたものである。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、前記ウェブが前記弛み測定用ロールに部分的に抱かれるときの抱き角が４０°以下であることを特徴とする請求項１に記載のウェブ弛み測定機構としたものである。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１、または２に記載のウェブ弛み測定機構を備え、
前記弛みの形状から規定する弛み量の測定値が、別途規定した弛み量の許容値を越えた場合に、搬送張力を変更する機構を備えることを特徴とするウェブ搬送装置としたものである。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、前記ウェブ弛み測定機構の下流側にウェブ加工ユニットを備えることを特徴とする請求項３に記載のウェブ搬送装置としたものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ウェブ弛みが可視化され、搬送張力を自動制御化することができるので、経験に基づく人的な製造条件の調整を必要とせずに、ロス、作業負荷の低減を行うことができる、ウェブ弛み測定機構及びそれを備えたウェブ搬送装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明のウェブ搬送装置の第１実施形態の主要構成を示す概略正面図である。
【図２】本発明のウェブ弛み測定機構における弛み測定用搬送ロールの設置様態を示す概略正面図である。
【図３】本発明のウェブ弛み測定機構における弛み測定用搬送ロールへのレーザ変位計の設置様態と、測定時の様態を示す概略側面図である。
【図４】図３における測定時の様態を部分的に拡大して示す模式正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態に係るウェブ弛み測定機構及びそれを備えたウェブ搬送装置について図面を用いて説明する。同一の構成要素については便宜上の理由がない限り同一の符号を付け、重複する説明は省略する。各図面において、見易さのため構成要素の大きさや比率は誇張されていることがあり、構成要素の数も減らして図示していることがある。また、本発明はその主旨を逸脱しない範囲で、以下の実施形態に限定されるものではない。
【００１８】
説明の都合上、本発明のウェブ弛み測定機構と、ウェブ加工ユニットとを備える、本発明のウェブ搬送装置の第１実施形態を先に説明する。図１は、第１実施形態の主要構成を示す概略正面図である。第１実施形態のウェブ搬送装置は、弛み測定用搬送ロールとレーザ変位計を備える本発明のウェブ弛み測定機構の下流側にウェブ加工ユニットを備える。それ故、第１実施形態のウェブ搬送装置は、塗布、薬液処理、スリット加工等の処理を行うことができる。
【００１９】
本発明のウェブ搬送装置の第２実施形態（図示略）は、前記の第１実施形態において、ウェブ加工ユニットを備えないものである。それ故、第２実施形態のウェブ搬送装置は、巻き出して巻き取りを行う巻き返し装置である。
【００２０】
本発明のウェブ搬送装置は、第１実施形態、第２実施形態ともに、本発明のウェブ弛み測定機構に加えて、ウェブ弛み測定機構により測定した、後述の弛みの形状から規定する弛み量の測定値が、別途規定した弛み量の許容値を越えた場合に、搬送張力を変更する機構を備えている。これにより、第１実施形態、及び第２実施形態のウェブ搬送装置では、ウェブの弛みに起因する、加工の不良、及び巻き取りの不良が発生しない。
【００２１】
特に、第１実施形態のウェブ搬送装置では、加工ユニットよりも上流側にウェブ弛み測定機構を配置し、弛み量の許容値を越えた場合に、加工ユニットへの搬入前に搬送張力の変更により弛みの矯正を行うので、加工ロスを削減することができる。また、ウェブの弛み量を数値化することで、傾向管理や異常発生時の切り分け（原紙起因または加工起因）に活用することができる。
【００２２】
図２は、本発明のウェブ弛み測定機構における弛み測定用搬送ロールの設置様態を示す概略正面図である。本発明のウェブ弛み測定機構は、第１ガイドロールと第２ガイドロールの途中にウェブ弛み測定用ロールが配置され、ウェブは弛み測定用ロールに部分的に抱かれて搬送される。尚、図２で第１、第２ガイドロールは本発明のウェブ搬送装置が備えるガイドロールの順番ではなく、ウェブ弛み測定用ロールの直前／直後にあるものを、それぞれ第１ガイドロール／第２ガイドロールとしている。
【００２３】
ウェブが弛み測定用ロールに部分的に抱かれるときの抱き角（θ）は４０°以下であることが好ましい。抱き角が大きい場所では、ウェブ種によっては摩擦抵抗によるシワが発生してしまうため、有効な弛み量の測定値が得られない。抱き角を４０°以下にすることで、弛み量のみを測定することが可能となる。
【００２４】
図３は、本発明のウェブ弛み測定機構における弛み測定用搬送ロールへのレーザ変位計の設置様態と、測定時の様態を示す概略側面図である。このように、ウェブが弛み測定用ロールに抱かれた領域の一部、好ましくはほぼ中央部に、レーザ変位計の投光器と受光器が弛み測定用ロールの幅方向（図で点線の矢印方向）と平行に配置され、レーザ光の光路内をウェブが通るように配置されている。
【００２５】
図３に示すように、ウェブに弛みがあると、レーザ光の光路は弛みによって遮られるため、遮光部が発生する。そこで、本発明のウェブ弛み測定機構では、弛みにより部分的に遮光されたレーザ光を受光器で受光し、遮光形状によって弛みの形状を測定する。
【００２６】
図４は、図３における測定時の様態を部分的に拡大して示す模式正面図である。レーザ光の光路が測定エリアとなり、測定エリアの下限は、ウェブが弛み測定用ロールに抱かれた領域の一部、好ましくはほぼ中央部と接する位置に設定する。
【００２７】
既述のように、本発明のウェブ搬送装置は、本発明のウェブ弛み測定機構により測定した、弛みの形状から規定する弛み量の測定値が、別途規定した弛み量の許容値内にあるかどうかを判定する。このときの弛みの形状から規定する弛み量としては、例えば、図４にＨで示す、弛み形状の最大高さでもよく、斜線で示す遮光部（弛み部）の断面積でもよく、弛みの形状から得られるより微小な弛みの情報、及びそれらの集合であってもよい。生産品に応じて、品質に影響する弛み量のパラメータを一種または複数選択し、許容値を実験的に調べ規定する。
【００２８】
弛み形状が大きくなる可能性があるほど、レーザ変位計のビーム径は大きい方がよい。本発明で用いるレーザ変位計としては、「点」で測定する１次元レーザ変位計をスキャンする２次元レーザ変位計の他に、「面」で形状を捉える３次元レーザ変位計も市販されており、それらを好適に利用することができる。
【００２９】
既述のように、本発明のウェブ搬送装置は、弛み量の測定値が規定した弛み量の許容値を越えた場合に、搬送張力を変更する機構を備えている。すなわち図１において、変位計制御装置は巻取り制御装置と接続し、弛み量の測定値が規定した許容値を越えた場合に、変位計制御装置から弛み量を巻取り制御装置へ出力する。
【００３０】
巻取り制御装置は、事前に規定した、弛み量と張力変更（補正）値の換算式から張力変更値を算出し、駆動インバータ制御装置へ出力する。駆動インバータ制御装置は、巻き出しユニットと加工ユニットへ連絡している搬送モータの回転数を変更する。以上の一連の機能によって本発明のウェブ搬送装置は、搬送張力を変更する。
【実施例】
【００３１】
図１のウェブ搬送装置を用い、弛みをリアルタイムで測定し、弛み制御を実施した。
【００３２】
張力の測定は図１の搬送装置で、巻き出しユニットの後方、及び加工ユニットの後方に備えたテンションピックアップ（テンションセンサ、図示せず）で行った。
【００３３】
張力の変更方法としては、搬送中のウェブの１００ｍごとの１分間の弛みの平均値が、規定の許容値（０．０３ｍｍ未満とした）を越えている場合に、巻き出しユニットへ接続する搬送モータの回転数を変え、巻き出し張力を１０Ｎ（Ｎｅｗｔｏｎ）ずつ大きくする変更を行った。弛みの平均値が０．０３ｍｍ未満の場合は、張力の変更は行わなかった。以上の実験条件、測定結果、評価結果を表１にまとめて示す。
【００３４】
【表１】
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【００３５】
表１より、巻取り長さ４００ｍまでは、弛み量が許容値（０．０３ｍｍ未満）を越えていたが、１０Ｎずつの４回目の張力変更により１４０Ｎの張力となった後は、弛み量は許容値以内となり、本発明のウェブ搬送装置により搬送張力及びウェブ弛みを制御できることを確認した。
【図１】
2019052877.tif 000004
【図２】
2019052877.tif 000005
【図３】
2019052877.tif 000006
【図４】
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