(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のローラにより搬送されるウエブ状の搬送物に所定の搬送張力を与える張力制御手段を有する搬送装置において、
前記搬送物に強制的に蛇行を付与する強制蛇行発生手段と、
前記強制蛇行手段の下流に配置され、前記搬送物の蛇行量を検出するエッジセンサと、
前記エッジセンサの出力変動に基づいて、蛇行の発生を検知する蛇行検知手段と、
前記蛇行検知手段が蛇行の発生を検知するときに、前記張力制御手段により前記搬送張力を変更する張力変更手段と、を有し、
前記張力変更手段が、
前記搬送物の面粗度と、前記ローラから前記搬送物が離間している空気浮上量との関係を推定する推定手段と、
前記面粗度と前記空気浮上量との関係に基づいて、前記搬送物の滑りを抑制するために必要な張力を算出する算出手段と、
を有することを特徴とする搬送装置。
【請求項２】
請求項１に記載する搬送装置において、
前記強制蛇行発生手段が、前記搬送物に対して傾斜して配置された傾斜ローラであることを特徴とする搬送装置。
【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エブ状の搬送物に所定の搬送張力を与える張力制御手段を有する搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来では、蛇行制御の装置として、特許文献１に記載しているような、ＥＰＣ（Ｅｄｇｅ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）ローラにより、蛇行を補正する装置が知られている。一般的に、蛇行を検出するセンサを、搬送物のエッジ部に設置し、ＥＰＣローラは、検出センサが検出した滑りデータに基づいて、旋回することにより張力を調整し、蛇行を補正する。
【０００３】
また、特許文献２には、張力の変動を抑制する方法が記載されている。特許文献２の張力変動抑制方法は、搬送物のストリップにかかる第１のローラ送り装置と第２送りローラ間に、張力を検出する張力検出器を設け、第１のローラ送り装置を通常運転状態に維持し、第２のローラ送り装置に付加するローラ速度を調整することにより、張力を規定張力値の範囲に維持し、張力の変動を抑制する。
【０００４】
また、特許文献３には、蛇行を補正する機構が記載されている。特許文献３の蛇行補正機構は、基材の蛇行程度に応じて、基材に張力を加える吸引手段の吸引力を調整し、蛇行を補正する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開2003-226453号公報
【特許文献２】特開平11-199942号公報
【特許文献３】特開2003-002497号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１乃至特許文献３の従来技術には、次のような問題があった。
特許文献１乃至特許文献３に記載する蛇行補正方法また装置は、滑り検出センサなどにより、ウエブ状の搬送物の滑り量を検出する。そして、張力制御装置は、検出した滑り量に基づいて、張力を調整することにより、搬送物の蛇行を補正する。
【０００７】
周知であるように、電極塗工において、金属箔を搬送する一部のローラは、緩やかなラウンド（クラウン）等の自動蛇行補正機能を有する。このため、金属箔は、ある一定の範囲内で左右に滑りが発生しても、電極塗工工程において、問題とならない。なお、このような範囲内の小幅の滑りは、金属箔が搬送中に自力で補正できるので、蛇行補正装置により蛇行を補正する必要はない。
よって、数千メートルの金属箔を搬送する際、金属箔は幅方向において、一定の範囲内で滑りが発生しても、滑り検出センサは、蛇行の発生として判断していない。
【０００８】
特許文献１乃至特許文献３に記載している従来の蛇行補正方法また装置は、滑り検出センサなどにより検出した滑り量が、一定の範囲を超えた後、初めて蛇行の発生を判断する。検出した滑り量に基づいて、搬送張力を調整し、蛇行を補正する。
すなわち、滑り検出センサは、金属箔が一定の範囲内で滑りを検出する場合、自力で補正できる滑りか、蛇行が発生する前兆滑りか、判断できない。蛇行発生の判断は、検出した滑り量が、一定の範囲を超えるまで、待つしかできない。
【０００９】
しかしながら、搬送物は蛇行が発生する場合には、次々に蛇行の大きさは大きくなるのが一般である。このため、蛇行を補正するには、蛇行と判断してから、すぐに搬送張力を調整しても、搬送物は本来の安定する搬送状態に戻るまで時間がかかってしまう。
例えば、銅箔やアルミ箔のような金属箔ロッドが切り替える時、金属箔と搬送ローラとの摩擦係数が変化する場合があるため、現状の搬送張力は不充分になり、搬送物は蛇行する可能性が高い。
【００１０】
図３は、従来技術により、蛇行を判断し、補正するグラフを示す。図３に示すように、金属箔はロッドが切り替えた後、しばらく経って滑りが発生した。しかしながら、この滑り量は、検出センサが蛇行の発生と判断する滑り量Ｘより小さいため、検出センサは蛇行の発生を判断しない。そして、時間ｔ＝ｔ３になった時、検出センサは、滑り量Ｘを検出し、初めて蛇行の発生を判断する。すなわち、金属箔は、滑りが始めてから、蛇行の発生と判断するまで、時間ｔ３が経過した。
また、時間ｔ＝ｔ３になってから、蛇行補正を行うため、図３に示すように、金属箔は、蛇行が発生してから、安定な搬送状態に戻るまで、蛇行補正時間ｔ４が経過した。
【００１１】
この場合、蛇行している金属箔に塗工作業を行っても、安定な塗工ができないため、蛇行が発生してから、安定な搬送状態まで塗工作業が行われた金属箔は、規格から外れてしまい、使用できなくなる恐れがある。すなわち、蛇行が発生してから、安定な搬送状態までの蛇行補正時間が長ければ長いほど、使用できない恐れのある金属箔が増え、無駄な出費が多くなる。
したがって、できる限り速やかに搬送物の蛇行傾向を検出し、適切な搬送張力を付与すれば、安定な搬送状態までの蛇行補正時間が短縮でき、使用できない恐れのある金属箔を低減し、大量な無駄な出費がかかることを防止することができ、製品コストを削減することができる。
【００１２】
そこで、本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、蛇行傾向を迅速に検出し、蛇行が発生してから、安定な搬送状態までの蛇行補正時間を短縮する搬送装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために、本発明の搬送装置は、次のような特徴を有している。
（１）複数のローラにより搬送されるウエブ状の搬送物に所定の搬送張力を与える張力制
御手段を有する搬送装置において、前記搬送物に強制的に蛇行を付与する強制蛇行発生手
段と、前記強制蛇行手段の下流に配置され、前記搬送物の蛇行量を検出するエッジセンサ
と、前記エッジセンサの出力変動に基づいて、蛇行の発生を検知する蛇行検知手段と、前
記蛇行検知手段が蛇行の発生を検知するときに、前記張力制御手段により前記搬送張力を
変更する張力変更手段と、を有し、前記張力変更手段が、前記搬送物の面粗度と、前記ローラから前記搬送物が離間している空気浮上量との関係を推定する推定手段と、前記面粗度と前記空気浮上量との関係に基づいて、前記搬送物の滑りを抑制するために必要な張力を算出する算出手段と、を有することを有することを特徴とする搬送装置。
【００１４】
（２）（１）に記載する搬送装置において、前記強制蛇行発生手段が、前記搬送物に対して傾斜して配置された傾斜ローラであることを特徴とする搬送装置。
【発明の効果】
【００１６】
上記特徴を有する搬送装置は、次のような作用及び効果を奏する。
（１）複数のローラにより搬送されるウエブ状の搬送物に所定の搬送張力を与える張力制御手段を有する搬送装置において、前記搬送物に強制的に蛇行を付与する強制蛇行発生手段と、前記強制蛇行手段の下流に配置され、前記搬送物の蛇行量を検出するエッジセンサと、前記エッジセンサの出力変動に基づいて、蛇行の発生を検知する蛇行検知手段と、前記蛇行検知手段が蛇行の発生を検知するときに、前記張力制御手段により前記搬送張力を変更する張力変更手段と、を有し、前記張力変更手段が、前記搬送物の面粗度と、前記ローラから前記搬送物が離間している空気浮上量との関係を推定する推定手段と、前記面粗度と前記空気浮上量との関係に基づいて、前記搬送物の滑りを抑制するために必要な張力を算出する算出手段と、を有することを特徴とするので、強制蛇行発生手段により搬送物に蛇行しやすい条件を与えて、搬送物は蛇行しやすくなるため、搬送物の蛇行傾向を迅速に検出し、速やかに蛇行が発生することを判断でき、蛇行が発生してから、安定な搬送状態までの蛇行補正時間を１／２以下に短縮することができ、製品として使用できない恐れがある金属箔を半減することができる。
例えば、銅箔やアルミ箔のような金属箔ロッドが切り替える時、金属箔と搬送ローラとの摩擦係数が変化する場合があるため、現状の搬送張力は不充分になり、搬送物は蛇行する可能性が高い。
また、蛇行の発生を防止するために、予め搬送張力を大きく設定しておくことも考えられる。しかしながら、搬送張力は大きいと、金属箔に影響する恐れがある。
したがって、搬送張力は、大きいことも、小さいこともできないため、一定の範囲内に抑える必要がある。
この場合、強制的に搬送物に蛇行しやすい条件を与えて、できる限り速やかに搬送物の蛇行傾向を検出し、蛇行の発生を判断し、適切な搬送張力を付与することにより、安定な搬送状態までの蛇行補正時間が１／２以下に短縮でき、製品として使用できない恐れのある金属箔を半減し、大量な無駄な出費がかかることを防止することができ、製品コストを削減することができる。
また、搬送物の滑りを抑制するための搬送張力は、搬送物の実際の滑り量により算出することではなく、ウエブ状搬送物の面粗度と空気浮上量との関係を推定し、推定したウエブ状搬送物の面粗度と空気浮上量との関係に基づいて、算出するため、搬送物は実際に蛇行が発生する前に、搬送物の滑りを抑制するための搬送張力を算出し、搬送物に付与でき、蛇行が発生してから、安定な搬送状態までの蛇行補正時間を１／２以下に短縮することができ、製品として使用できない恐れのある金属箔を半減し、無駄な出費を削減することができ、製品コストを削減することができる。
【００１７】
（２）（１）に記載する搬送装置において、前記強制蛇行発生手段が、前記搬送物に対して傾斜して配置された傾斜ローラであることを特徴とするので、傾斜ローラという比較的簡便かつ確実な手段を用いて、強制蛇行発生手段を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】搬送装置１の全体図である。
【図２】搬送装置１の一部を上から見た図である。
【図３】従来技術により蛇行を判断する方法を示す図である。
【図４】（ａ）空気浮上量ｈ＜平均面粗度σの場合、蛇行による滑り量Δｘの変動を示す図である。（ｂ）空気浮上量ｈ＞（平均面粗度の三倍）３σの場合、蛇行による滑り量Δｘの変動を示す図である。（ｃ）（平均面粗度の三倍）３σ＞空気浮上量ｈ＞平均面粗度σの場合、蛇行による滑り量Δｘの変動を示す図である。
【図５】搬送張力Ｔが一定の場合、空気浮上量ｈと搬送速度Ｖの関係を示すグラフである。
【図６】（ａ）搬送張力Ｔが変化することにより、移動量Δｘの変化を示す図である。（ｂ）移動量Δｘを変化させるための搬送張力Ｔの変化を示す図である。
【図７】空気浮上量ｈと搬送張力Ｔの関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明に係る搬送装置１について説明する。
図１は、搬送装置１の全体を示している。搬送装置１の下流には、図示しない塗工装置があり、金属箔１０の表面に活物質ペーストを塗工する。搬送装置１により、ウエブ状の金属箔１０は、図１における左から右に向かって（矢印Ｓに示す方向に）搬送される。金属箔１０は、アルミ箔や銅箔などで、厚みは数１０〜２０μｍである。
図１に示すように、金属箔１０は搬送始め部位と搬送終わり部位の下部に、それぞれに図示しないギアを介してモータと連動する駆動用ローラＲ４及びＲ５が設けられている。駆動用ローラＲ４及びＲ５は、モータの回転により、矢印Ｗ方向に回転する。金属箔１０は駆動用ローラＲ４及びＲ５の回転により、左から右に向かって（矢印Ｓに示す方向）搬送される。
【００２１】
また、金属箔１０の搬送始め部位と搬送終わり部位の上部に、駆動用ローラＲ４及びＲ５に対応する位置に、一定の押圧力を与えるニップローラＲ６及びＲ７が配置されている。ニップローラＲ６及びＲ７の押圧力により、金属箔１０は、搬送始め部位において、駆動用ローラＲ４とニップローラＲ６に挟み込まれ、搬送装置１に搬送される。搬送終わり部位において、駆動用ローラＲ５とニップローラＲ７に挟み込まれ、搬送装置１から図示しない塗工装置に搬送される。
また、搬送装置１において、複数の回転フリーのローラＲ１・・・Ｒ３、及びＲ８・・・Ｒ１０が設けられている。
【００２２】
図２は、搬送装置１の一部を上から見た図である。図２に示すように、搬送装置１の中央部位にあるフリーローラＲ１とＲ３の軸心は、金属箔１０の搬送方向Ｐに対して、垂直方向Ｑと平行に配置されている。強制蛇行発生手段である傾斜ローラＲ２の軸心は、金属箔１０の搬送方向Ｐの垂直方向Ｑに対して、傾斜角度θ分傾けている。本実施例では、傾斜角度θは、θ＝５°としている。なお、図示していないが、ほかのフリーローラＲ８〜Ｒ１０の軸心も、金属箔１０の搬送方向Ｐに対して、垂直方向Ｑと平行に配置されている。本実施例では、傾斜ローラＲ２の傾斜角度θ＝５°としているが、傾斜角度θを５°〜１０°としてもよい。
【００２３】
フリーローラＲ３より下流に、金属箔１０の蛇行を検出するためのエッジセンサ３が配置されている。なお、金属箔１０は、傾斜ローラＲ２により搬送されると、搬送方向Ｐに対して右側に移動（蛇行）するため、エッジセンサ３は、金属箔１０の右側に配置している。
【００２４】
また、図１に示すように、フリーローラＲ３と、エッジセンサ３との間に、搬送張力を制御するダンサ機構２が配置されている。
ダンサ機構２は、図示しないモータ、トルクローラ２１、連動機構２２、及び張力制御ローラＲ１１からなる。トルクローラ２１及び張力制御ローラＲ１１は連動機構２２により連動する。
トーションバネ２１ａは、一端部がトルクローラ２１の中心に固定され、張力制御ローラＲ１１に一定のトルクを与えることにより、張力制御ローラＲ１１に矢印Ｄ方向に回転させる力を与える。この回転力により、金属箔１０に所定の搬送張力Ｔが与えられている。
また、トーションバネ２１ａは、他端部が図示しないモータに連結する。モータの回転により、トーションバネ２１ａのトルクを変更することができる。よって、トーションバネ２１ａのトルクを変更することにより、連動機構２２を介して、張力制御ローラＲ１１が金属箔１０に与える搬送張力Ｔを調整できる。
よって、搬送装置１は、エッジセンサ３により、金属箔１０の蛇行を検出した後、金属箔１０の蛇行に応じて、ダンサ機構２により搬送張力Ｔを制御する。
【００２５】
次に、蛇行と、空気浮上量ｈ及び平均面粗度σとの関係について説明する。
金属箔１０は、ロッド単位で搬送装置１に供給される。金属箔１０の搬送工程において、一つのロッドに数千メートルの金属箔１０を巻き込んで、一つのロッドの金属箔１０が塗工されると、新しいロッドに切り替えて、金属箔１０を塗工装置に搬送し続ける。
本発明者は、金属箔１０は蛇行が発生する直前に、金属箔１０のロッドが切り替えられた場合が多いことを発見した。
また、本発明者は、いろいろな実験を実施した結果、金属箔１０の蛇行する原因が、空気浮上量ｈ及び平均面粗度σに関係することを発見した。また、金属箔１０の蛇行が発生するか否かは、空気浮上量ｈ及び平均面粗度σの大小関係により決められることを発見した。
ここで、平均面粗度σは、ローラＲの表面及び金属箔１０の金属面の粗さを表す。また、空気浮上量ｈは、金属箔１０が搬送されるとき、ローラＲの表面と金属箔１０の金属面との距離を表す。
【００２６】
平均面粗度σは、下記の数１の式から算出する。
【数１】
0005696609.tif 000002
ここで、ＡはローラＲのローラ面粗度であり、Ｂは金属箔１０のウエブ面粗度である。数１の式に示すように、平均面粗度σは、ローラＲのローラ面粗度Ａ及び金属箔１０のウエブ面粗度Ｂの２乗平均値である。
ローラ面粗度Ａは、搬送装置１の既有条件であり、一定である。すなわち、ローラ面粗度Ａは、蛇行の発生には直接に関係しない。
よって、平均面粗度σは、ウエブ面粗度Ｂのみに関係すると考えられる。すなわち、搬送される金属箔１０のロッドが変わる次第、ウエブ面粗度Ｂは変化することにより、平均面粗度σは変化する。
したがって、平均面粗度σは大きい場合、ウエブ面粗度Ｂは大きいことを推定でき、金属箔１０の金属面が粗いと考えられる。
すなわち、平均面粗度σは、ウエブ面粗度Ｂから一義的に算出されるため、本実施例では、ウエブ面粗度Ｂの代わりに、平均面粗度σを用いて搬送張力Ｔを算出する。
【００２７】
なお、ローラＲの表面及び金属箔１０の金属面に、複数の凸状の山を有している。このような凸状の山の量及び凸状の山の高さにより、ローラＲの表面及び金属箔１０の金属面の粗さが決まる。すなわち、凸状の山の高さが高ければ高いほど、ローラＲの表面及び金属箔１０の金属面は粗い。よって、ローラＲの表面及び金属箔１０の金属面の面粗度が大きい。
金属箔１０はローラＲにより搬送するとき、ローラＲの表面及び金属箔１０の金属面の面粗度が大きい場合、すなわち、ローラＲの表面及び金属箔１０の金属面が粗い場合、ローラＲの表面と金属箔１０の金属面は、多数の高い凸状の山同士が衝突することにより、ローラＲの表面及び金属箔１０の金属面の間に発生する滑りを抑える。
それと逆に、ローラＲの表面及び金属箔１０の金属面の面粗度が小さい場合、すなわち、ローラＲの表面及び金属箔１０の金属面が滑らかな場合、ローラＲの表面と金属箔１０の金属面は、凸状の山の量も少なくし、凸状の山の高さも小さいため、凸状の山同士があまり衝突することがないため、ローラＲの表面及び金属箔１０の金属面の間に滑りが発生しやすいと考えられる。
【００２８】
また、空気浮上量ｈは、金属箔１０の金属面が、ローラＲの表面から浮く状態を表す。なお、上記に述べたように、ローラＲの表面及び金属箔１０の金属面に、複数の凸状の山を有している。
空気浮上量ｈは大きい場合、ローラＲの表面及び金属箔１０の金属面に有する複数の凸状の山には、高い凸状の山同士の衝突も少ない。したがって、この場合、ローラＲの表面及び金属箔１０の金属面の間に、凸状の山同士は衝突することが少なく、滑りが発生しやすいと考えられる。
それと逆に、空気浮上量ｈが小さい場合、ローラＲの表面及び金属箔１０の金属面に有する複数の凸状の山には、高い凸状の山同士はもちろん、低い凸状の山同士も衝突する。したがって、この場合、ローラＲの表面及び金属箔１０の金属面の間に、凸状の山同士の衝突が多く、滑りの発生を抑えると考えられる。
【００２９】
すなわち、平均面粗度σと空気浮上量ｈとは、お互いに密接な関係を有し、各々が蛇行に影響を与えると、本発明者は考えている。
よって、搬送張力Ｔを大きくすると、金属箔１０はより強く引っ張られ、金属箔１０の金属面は、ローラＲの表面に近づく。すなわち、搬送張力Ｔを大きくすることにより、空気浮上量ｈは小さくなる。これにより、より多いローラＲの表面及び金属箔１０の金属面に有する複数の凸状の山同士は衝突するようになって、滑りの発生を抑えられる。これは、従来技術では、蛇行を補正する際に、搬送張力を大きくする要因であると考えられる。
【００３０】
本発明者は、既知の論理に基づく実験により、空気浮上量ｈ及び平均面粗度の大小関係について、三つのパターンにまとめた。
下記、銅箔やアルミ箔のような金属箔を搬送する場合、上記の三つのパターンと蛇行との関係について、それぞれに説明する。
〈第一パターン〉
空気浮上量ｈ＜平均面粗度σの場合、すなわち、金属箔１０の金属面が、ローラＲの表面から離れる距離は、ローラＲの表面の凸状の山と金属箔１０の金属面の凸状の山との２乗平均値より小さい場合、金属箔１０の金属面が、ローラＲの表面に密着する状態になり、ローラＲの表面の凸状の山及と金属箔１０の金属面の凸状の山とが衝突する。このため、ローラＲの表面及び金属箔１０の金属面の間に発生する滑りを抑えることができ、蛇行はほとんど発生しない。
【００３１】
〈第二パターン〉
空気浮上量ｈ＞（平均面粗度の三倍）３σの場合、すなわち、金属箔１０の金属面が、ローラＲの表面から離れる距離は、ローラＲの表面の凸状の山と金属箔１０の金属面の凸状の山との２乗平均値よりかなり大きい場合、金属箔１０の金属面が、ローラＲの表面から浮く状態になり、ローラＲの表面の凸状の山及と金属箔１０の金属面の凸状の山とが衝突する割合が少なくなる。このため、ローラＲの表面及び金属箔１０の金属面の間に滑りがすぐに発生し、蛇行はほぼ確実に発生することを実験により確認した。
【００３２】
〈第三パターン〉
（平均面粗度の三倍）３σ＞空気浮上量ｈ＞平均面粗度σの場合、すなわち、金属箔１０の金属面が、ローラＲの表面から離れる距離は、ローラＲの表面の凸状の山と金属箔１０の金属面の凸状の山との２乗平均値よりやや大きい場合、金属箔１０の金属面が、ローラＲの表面から少し浮く状態になるが、ほかの条件により、ローラＲの表面の凸状の山及と金属箔１０の金属面の凸状の山とが、第一パターンと比較して、衝突が少ないと考えられ、第二パターンと比較して、衝突が多いと考えられる。
このため、ローラＲの表面及び金属箔１０の金属面の間に、蛇行が発生する場合に、蛇行が発生するまでに、余分な時間がかかる場合がある。したがって、金属箔１０はすぐに蛇行が発生しないが、長い時間が経ってから、蛇行が発生する恐れがある。
【００３３】
実際に、電極塗工行程において、第三パターンによる蛇行は、もっとも問題になる。第三パターンによる蛇行は、すぐに発生せず、長時間にかけて発生する場合が多い。よって、第三パターンによる蛇行は、速やかに検出できないため、蛇行が発生してから、安定な搬送状態までの蛇行補正時間が長くなってしまい、使用できない恐れのある金属箔が増えて、無駄な出費が多くなる。
【００３４】
続いて、主に第三パターンによる蛇行を検出し、補正する方法について説明する。
金属箔１０は搬送されるとき、金属箔１０のロッドが切り替えることにより、ウエブ面粗度Ｂが変化し、平均面粗度σも変化するため、空気浮上量ｈ及び平均面粗度σの大小関係は変化する恐れがある。
例えば、切り替えた後のウエブ面粗度Ｂ１は、今まで安定に搬送されるウエブ面粗度Ｂより小さい場合、すなわち、変化後のウエブ面粗度Ｂ１＜変化前のウエブ面粗度Ｂの場合、ローラ面粗度Ａは一定であるため、変化後の平均面粗度σ１も、変化前の平均面粗度σより小さくなり、変化後の平均面粗度σ１＜変化前の平均面粗度σになる。
切り替えた前の金属箔が安定に搬送されることから、空気浮上量ｈ＜変化前の平均面粗度σを推定できる。しかしながら、切り替えた後の変化後の平均面粗度σ１が、変化前の平均面粗度σより小さいため、空気浮上量ｈは、変化後の平均面粗度σ１より大きいか、小さいか、推定できない。
すなわち、空気浮上量ｈは、変化後の平均面粗度σ１より大きい可能性があるため、蛇行が発生してしまう恐れがある。
【００３５】
したがって、新たな金属箔１０のロッドが切り替える直後、速やかに空気浮上量ｈと変化後の平均面粗度σ１との関係を推定できれば、短時間に蛇行を補正することができる。
本実施例では、金属箔１０を強制的に蛇行させる強制蛇行手段である傾斜ローラＲ２を設ける。傾斜ローラＲ２により、金属箔１０は、前進方向Ｐと垂直する分力が与えられ、蛇行が発生する傾向が与えられる。特に、第三パターンによる蛇行は、新たな金属箔１０のロッドが切り替えてからすぐに発生しなくて、長時間にかけて発生する場合が多い。このため、傾斜ローラＲ２を設けることにより、早めに蛇行を発生させる。これにより、速やかに空気浮上量ｈと変化後の平均面粗度σ１との関係を推定でき、短時間に蛇行を補正することができる。
【００３６】
〈推定手段〉
次に、本実施例の金属箔１０の蛇行による滑りを推定する推定手段について説明する。
図２に示すように、傾斜ローラＲ２は、傾斜角度θ＝５°を有して配置されている。これにより、金属箔１０は、傾斜ローラＲ２により搬送される際、前進方向に対して移動量Δｘを滑る。理論的に、Δｘ＝Ｙｔａｎθの式より計算する。本実施例では、移動量Δｘは、４〜５ｍｍとなるようにしている。
【００３７】
図４（ａ）は、第一パターンである空気浮上量ｈ＜平均面粗度σの場合の移動量Δｘの変化を示す。空気浮上量ｈ＜平均面粗度σの場合、金属箔１０は、蛇行により滑りが発生しない場合、ｔ＝ｔ０において、傾斜している傾斜ローラＲ２により、移動量Δｘを変位するが、Δｘ以上の滑りは発生しない。
図４（ａ）に示すように、蛇行が発生しない場合、移動量Δｘはほぼ一定であり、長時間を経過しても、大きな変動しない。このため、数千メートルの金属箔１０は、移動量Δｘを維持しながら、蛇行を発生せず、安定に搬送される。
【００３８】
図４（ｂ）は、第二パターンである空気浮上量ｈ＞（平均面粗度の３倍）３σの場合の移動量Δｘの変化を示す。空気浮上量ｈ＞（平均面粗度の３倍）３σの場合、金属箔１０は、すぐに大きい蛇行が発生する。このため、図４（ｂ）に示すように、金属箔１０は、ｔ＝ｔ０において、傾斜している傾斜ローラＲ２により搬送されなくても、大きい移動量Δｘが検出され、すぐに蛇行補正を行う必要がある。
【００３９】
図４（ｃ）は、第三パターンである（平均面粗度の三倍）３σ＞空気浮上量ｈ＞平均面粗度σの場合の移動量Δｘの変化を示す。（平均面粗度の三倍）３σ＞空気浮上量ｈ＞平均面粗度σの場合、図４（ｃ）に示すように、金属箔１０は、搬送されてから、しばらく小幅の移動量Δｘが発生するが、蛇行発生と判断する滑りではない。
しかしながら、ｔ＝ｔ０において、傾斜角度θを有する傾斜ローラＲ２により搬送されると、金属箔１０は、前進方向Ｐと垂直する分力が与えられ、蛇行が発生する傾向ができてしまう。これにより、金属箔１０の移動量Δｘは、一定な数値を維持できず、乱れるようになる。
この場合、蛇行を検出するエッジセンサ３は、移動量Δｘの乱れを検出し、蛇行が発生することを検出する。
【００４０】
このとき、蛇行の発生が検出されたら、空気浮上量ｈを推定する。
数２は、空気浮上量ｈを計算する式である。
【数２】
0005696609.tif 000003
数２に示す式において、Ｒは搬送装置１の傾斜ローラＲ２の半径であり、Ｖは搬送装置１の搬送速度であり、Ｔは搬送張力である。よって、半径Ｒ、搬送速度Ｖ及び搬送張力Ｔは、搬送装置１の既有条件である。
よって、上記の数１の式から、空気浮上量ｈが算出できる。
【００４１】
図５は、ある一定の搬送張力Ｔを前提し、数１に示す式により算出した空気浮上量ｈを表すグラフである。
横軸は、搬送速度Ｖを表し、縦軸は、空気浮上量ｈを表す。曲線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３は、傾斜ローラＲ２の半径Ｒがそれぞれ１５、５０、１２５の場合、空気浮上量ｈを示す。
図５のグラフから、搬送装置１の搬送速度Ｖ及び傾斜ローラＲ２の半径Ｒが分かると、金属箔１０の空気浮上量ｈを推定することができる。例えば、搬送速度Ｖ４０ｍ／ｍｉｎで、ローラ半径Ｒ＝５０の場合、曲線Ｌ２と搬送速度Ｖ＝Ｖ１の直線との交叉点から、空気浮上量ｈ＝ｈ１を読み取れる。
【００４２】
また、図７は、空気浮上量ｈ及び搬送張力Ｔの関係を示す図である。
曲線Ｚ１は、搬送速度Ｖ＝Ｖ１の場合、空気浮上量ｈと搬送張力Ｔの関係を示す。図７により、空気浮上量ｈ＝ｈ１の場合、搬送張力Ｔ＝Ｔ１を算出できる。しかしながら、エッジセンサ３による検出した乱れた移動量Δｘから、蛇行が発生することを検出したため、空気浮上量ｈは、新たな金属箔１０のロッドを搬送した後の平均面粗度σ１より大きいことが推定できる。
よって、金属箔１０を蛇行させないため、空気浮上量ｈ＝ｈ１を、変化後の平均面粗度σ１より小さくする必要がある。
実際に、平均面粗度σは、測定できない数値である。したがって、空気浮上量ｈを、確実な数値まで調整できない。
【００４３】
〈算出手段〉
発明者は、評価を行った結果により、最適な空気浮上量ｈを変化させる量を決めた。本実施例では、空気浮上量ｈを１０％ずつ小さくする。すなわち、変化前の空気浮上量ｈ＝ｈ１を、１０％小さくして、変化後の空気浮上量ｈ２にする。
図６から、空気浮上量ｈは、変化前の空気浮上量ｈ１から変化後の空気浮上量ｈ２に変化させるため、変化前の搬送張力Ｔ１から変化後の搬送張力Ｔ２に増加する必要があると読める。
そして、計算された変化後の搬送張力Ｔ２を、ダンサ機構２に伝える。ダンサ機構２は、変化前の搬送張力Ｔ１を、変化後の搬送張力Ｔ２に大きくする。これにより、変化前の空気浮上量ｈ１は、変化後の空気浮上量ｈ２に小さくなり、蛇行を抑える。
【００４４】
ここで、空気浮上量ｈを１０％小さくすることは、本発明者が、多数の金属箔ロッドを切り替えた後の蛇行補正について実験して学習した結果である。なお、他の場合には、学習した結果に基づいて、最適な数値で行ってもよいと考えられる。
【００４５】
図６（ａ）及び（ｂ）は、蛇行を補正するための搬送張力Ｔの調整を示す図である。図６（ａ）に示すように、ｔ＝ｔ１まで、移動量Δｘは一定であり、蛇行を発生しない。これに対応して、図６（ｂ）は、変化前の搬送張力Ｔ１で制御する。しかしながら、ｔ＝ｔ１において、移動量Δｘは、乱れるようになり始める。これは、蛇行が発生するおそれがある。したがって、これ以上の蛇行を防ぐため、図７のグラフにより、変化後の搬送張力Ｔ２に搬送張力を大きくする。
図７に示すように、変化前の搬送張力Ｔ１を、変化後の搬送張力Ｔ２に大きくすることにより、変化後の空気浮上量ｈ２は小さくなる。よって、変化後の空気浮上量ｈ２は、変化後の平均面粗度σ１より小さくなれば、すなわち、空気浮上量ｈ＜平均面粗度σの式が成立すれば、蛇行が補正される。すなわち、図６（ａ）に示すように、蛇行が発生してから、安定な搬送状態に戻るまで、蛇行補正時間ｔ２が経過した。
【００４６】
本発明者は、従来技術の蛇行補正時間ｔ４は、本実施例の蛇行補正時間ｔ２の２倍以上あることを、実験により証明した。
よって、本発明によれば、搬送物は実際に蛇行が発生する前に、搬送物の滑りを抑制するための搬送張力を算出し、搬送物に付与でき、蛇行が発生してから、安定な搬送状態までの蛇行補正時間を短縮することができ、製品として使用できない恐れのある金属箔を半減し、無駄な出費を削減することができる。
【００４７】
以上詳細に説明したように、本実施例の搬送装置１によれば、
（１）複数のローラＲ１・・・Ｒ１１により搬送される金属箔１０に所定の搬送張力Ｔを与えるダンサ機構２を有する搬送装置１において、金属箔１０に強制的に蛇行を付与する傾斜ローラＲ２と、傾斜ローラＲ２の下流に配置され、金属箔１０の蛇行量を検出するエッジセンサ３と、エッジセンサ３の出力変動に基づいて、蛇行の発生を検知する蛇行検知手段（傾斜ローラＲ２及びエッジセンサ３）と、蛇行検知手段（傾斜ローラＲ２とエッジセンサ３）が蛇行の発生を検知するときに、ダンサ機構２により搬送張力Ｔを変更する張力変更手段（図５のグラフ、図７のグラフ及びダンサ機構２）と、を有することを特徴とするので、強制蛇行発生手段により搬送物に蛇行しやすい条件を与えて、搬送物は蛇行しやすくなるため、搬送物の蛇行傾向を迅速に検出し、速やかに蛇行が発生することを判断でき、蛇行が発生してから、安定な搬送状態までの蛇行補正時間を１／２以下に短縮することができ、製品として使用できない恐れがある金属箔を半減することができる。
例えば、銅箔やアルミ箔のような金属箔ロッドが切り替える時、金属箔と搬送ローラとの摩擦係数が変化する場合があるため、現状の搬送張力は不充分になり、搬送物は蛇行する可能性が高い。
また、蛇行の発生を防止するために、予め搬送張力を大きく設定しておくことも考えられる。しかしながら、搬送張力は大きいと、金属箔に影響する恐れがある。
したがって、搬送張力は、大きいことも、小さいこともできないため、一定の範囲内に抑える必要がある。
この場合、強制的に搬送物に蛇行しやすい条件を与えて、できる限り速やかに搬送物の蛇行傾向を検出し、蛇行の発生を判断し、適切な搬送張力を付与することにより、安定な搬送状態までの蛇行補正時間が１／２以下に短縮でき、製品として使用できない恐れのある金属箔を半減し、大量な無駄な出費がかかることを防止することができ、製品コストを削減することができる。
【００４８】
（２）（１）に記載する搬送装置１において、傾斜ローラＲ２が、金属箔１０に対して傾斜して配置された傾斜ローラであることを特徴とするので、傾斜ローラという比較的簡便かつ確実な手段を用いて、強制蛇行発生手段を実現できる。
【００４９】
（３）（１）または（２）に記載する搬送装置１において、張力変更手段（図５のグラフ、図７のグラフ及びダンサ機構２）が、金属箔１０のウエブ面粗度Ｂから一義的に算出された平均面粗度σと、ローラＲ１・・・Ｒ１１から金属箔１０が離間している空気浮上量ｈとを推定する図５のグラフと、平均面粗度σと空気浮上量ｈに基づいて、金属箔１０の滑りを抑制するために必要な搬送張力Ｔを算出する図７のグラフと、を有するので、搬送物の滑りを抑制するための搬送張力は、搬送物の実際の滑り量により算出することではなく、ウエブ状搬送物の面粗度と空気浮上量を推定し、推定したウエブ状搬送物の面粗度と空気浮上量に基づいて、算出するため、搬送物は実際に蛇行が発生する前に、搬送物の滑りを抑制するための搬送張力を算出し、搬送物に付与でき、蛇行が発生してから、安定な搬送状態までの蛇行補正時間を１／２以下に短縮することができ、製品として使用できない恐れのある金属箔を半減し、無駄な出費を削減することができ、製品コストを削減することができる。
【００５０】
なお、上記した実施形態及びその変更例は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることはもちろんである。
例えば、本実施例では、空気浮上量ｈ及び平均面粗度σに基づいて、搬送張力Ｔを算出する。しかしながら、空気浮上量ｈと平均面粗度σは、密接な関係を有しているため、空気浮上量ｈまたは平均面粗度σの一方のみに基づいて、搬送張力Ｔを算出することも考えられる。
【００５１】
また、生産効率を高めるため、搬送速度Ｖをアップすることがある。しかしながら、数１に示す式から、空気浮上量ｈと搬送速度Ｖは正比例関係を有することがわかる。図５に示すように、搬送速度Ｖが大きくすることに従い、空気浮上量ｈが大きくなる。なお、上記に説明したように、空気浮上量ｈは、蛇行発生の原因である。すなわち、空気浮上量ｈは大きくなると、蛇行が発生する恐れがある。
図７に示すように、曲線Ｚ２は、搬送速度Ｖ＝Ｖ２の場合、空気浮上量ｈと搬送張力Ｔの関係を示す。例えば、変化後の搬送速度Ｖ２を、変化前の搬送速度Ｖ１の２倍にアップする場合、すなわち、曲線Ｚ１の搬送速度Ｖ１から曲線Ｚ２の搬送速度Ｖ２に搬送速度をアップする場合、搬送張力Ｔは変化せず、現状のまま維持すると、空気浮上量ｈ３からｈ４に大きくなる。上記に説明したように、変化後の空気浮上量ｈ４は、現状の平均面粗度σより大きくなる可能性があり、蛇行が発生する恐れがある。
このため、搬送速度Ｖ１から搬送速度Ｖ２に速度をアップする場合、図７に示すように、空気浮上量ｈ３を維持するため、現状の搬送張力Ｔ３を、変化後の搬送張力Ｔ４に大きくする必要がある。これにより、搬送速度Ｖ１から搬送速度Ｖ２にアップしても、空気浮上量ｈ３は変化しないため、蛇行の発生を防止することができると考えられる。
【符号の説明】
【００５２】
１          搬送装置
２          ダンサ機構
３          エッジセンサ
１０        金属箔
Ｒ２        傾斜ローラ
Ｒ４、Ｒ５  駆動用ローラ
Ｒ６、Ｒ７  ニップローラ
Ｒ１１      張力制御ローラ
Ｐ          搬送方向
Ｑ          垂直方向
θ          傾斜角度
ｈ          空気浮上量
Ｖ          搬送速度
Ｔ          搬送張力
Ａ          ローラ面粗度
Ｂ          金属箔面粗度
σ          平均面粗度
【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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