(57)【要約】【課題】ウェブ供給ロールとニップローラとの間におけるウェブに付与されている張力が大きく変動した場合であっても、該ウェブに付与される張力を適切に制御することができ、前記ウェブに著しく大きな伸びが発生したり、前記ウェブが破断してしまうことのないようにする。【解決手段】ウェブ１２を繰り出す回転可能なウェブ供給ロール１１と、駆動源によって回転させられ、前記ウェブ１２を搬送するニップローラと、前記ウェブ供給ロール１１とニップローラとの間の範囲において、前記ウェブ１２に所定量の弛みを付与し、前記ウェブ１２に付与される張力が所定値以上の場合に前記弛みを減少させて所定値以上の張力を吸収する弛み付与機構１２を有する。【選択図】          図１
2004161424.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）ウェブを繰り出す回転可能なウェブ供給ロールと、
（ｂ）駆動源によって回転させられ、前記ウェブを搬送するニップローラと、
（ｃ）前記ウェブ供給ロールとニップローラとの間の範囲において、前記ウェブに所定量の弛みを付与し、前記ウェブに付与される張力が所定値以上の場合に前記弛みを減少させて所定値以上の張力を吸収する弛み付与機構を有することを特徴とするテンションコントロールシステム。
【請求項２】
（ａ）前記ウェブ供給ロールとニップローラとの間の範囲において、前記ウェブに付与される張力を検出する張力検出器と、
（ｂ）該張力検出器の検出した張力が設定値となるように前記ウェブ供給ロールの回転に加える制動力を制御するフィードバック制御を行うテンションコントローラとを有する請求項１に記載のテンションコントロールシステム。
【請求項３】
前記所定値は、前記設定値より大きく、かつ、前記ウェブに著しく大きな伸びが発生したり、前記ウェブが破断してしまうことのない程度の値である請求項２に記載のテンションコントロールシステム。
【請求項４】
前記弛み付与機構は、前記ウェブを搬送方向に対して垂直な方向に押し出して弛みを付与するスライドローラ、該スライドローラを前記ウェブの方向に所定の力で所定の位置にまで移動させる弛み付与力発生機構、該弛み付与力発生機構に付与力を発生させる付与力発生源、及び、該付与力発生源からの付与力を調整する付与力調整装置を備える請求項１〜３のいずれか１項に記載のテンションコントロールシステム。
【請求項５】
前記付与力調整装置は、前記ウェブに所定値以上に張力が付与された場合、瞬時に前記ウェブの張力を所定値になるように調整できる請求項４に記載のテンションコントロールシステム。
【請求項６】
前記ウェブ供給ロールは、回転するターレットアームに取り付けられる請求項１〜５のいずれか１項に記載のテンションコントロールシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、テンションコントロールシステムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、樹脂、紙、布等から成る帯状（シート、フィルム等）のウェブを加工して、容器、袋、蓋（ふた）等を製造する場合、ウェブは、芯（しん）に巻き付けられたロール状で製造工程に供給されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
該製造工程において、ウェブのロールは、ウェブの供給装置に回転可能にセットされ、ウェブは、例えば、複数のローラから成るウェブ繰出装置によって、回転する前記ロールから自動的に繰り出され、ウェブを加工する加工装置に送り込まれ、容器、袋、蓋等が製造される。
【０００４】
図２は従来のウェブの供給装置の構成を示す図である。
【０００５】
図において５１は帯状のウェブが芯に巻き付けられたウェブ供給ロールであり、図示されないロール支持装置に回転可能に取り付けられている。そして、回転する前記ウェブ供給ロール５１からは、ウェブ繰出装置としてのニップローラ５４によってウェブ５２が自動的に繰り出され、下流側（図における右側）に搬送され、図示されない加工装置に送り込まれ、容器、袋、蓋等が製造される。なお、前記ニップローラ５４は複数のローラから成り、前記ウェブ５２を挟み込み、電動モータ５５によって所定の回転速度で回転させられることによって、前記ウェブ５２を所定の搬送速度で前記加工装置に送り込むようになっている。
【０００６】
ここで、前記ウェブ供給ロール５１が完全に自由に回転すると、前記ニップローラ５４によって搬送されることによって前記ウェブ供給ロール５１から繰り出されたウェブ５２に弛（ゆる）みが生じてしまう。そのため、前記ウェブ供給ロール５１の回転に制動を加えて前記ウェブ５２を上流側（図における左側）に引き戻す方向の張力、すなわち、バックテンションを付与するテンションコントロールシステムが提供されている。
【０００７】
この場合、該テンションコントロールシステムは、張力検出器５３が検出したウェブ５２に付与されている張力の値と、オペレータが張力設定装置５７を操作してあらかじめ設定した張力の設定値とに基づいて、前記ウェブ供給ロール５１の回転に加える制動力を制御するテンションコントローラ５６を有する。前記張力検出器５３は、ウェブ５２を搬送方向に対して垂直な方向に押し付ける検出ローラ５３ａを備え、該検出ローラ５３ａがウェブ５２から受ける反力を検出することによって前記ウェブ５２に付与されている張力を検出するようになっている。そして、前記テンションコントローラ５６は、前記張力検出器５３が検出したウェブ５２に付与されている張力の値が張力の設定値と等しくなるように、リターダ５８を制御して、前記ウェブ供給ロール５１の回転に加える制動力を制御する。
【０００８】
ここで、前記リターダ５８は、例えば、パウダーブレーキから成り、ウェブ供給ロール５１の回転軸５９に取り付けられ、該回転軸５９の回転を制動する装置である。この場合、前記リターダ５８は、励磁コイルを備え、該励磁コイルの発生する磁界によって回転するケーシング内の砂鉄等の磁性粉体を磁化して、前記ケーシングと該ケーシング内部のロータとの間の摩擦力を変化させるようになっている。そのため、前記テンションコントローラ５６は、前記リターダ５８の励磁コイルに導通させる電流値を制御することによって、前記ウェブ供給ロール５１の回転に加える制動力を制御することができる。
【０００９】
これにより、ウェブ供給ロール５１から繰り出されたウェブ５２に付与されるバックテンションを適切に制御することができるので、前記ウェブ５２に弛みが生じてしまうことがなく、前記ウェブ５２を安定した搬送速度で前記加工装置に送り込むことができる。
【００１０】
【特許文献１】
特願平６−４８６２７号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来のテンションコントロールシステムにおいては、ウェブ供給ロール５１とニップローラ５４との間におけるウェブ５２に付与されている張力が大きく変動した場合に、前記バックテンションを適切に制御することができず、前記ウェブ５２に著しく大きな伸びが発生したり、前記ウェブ５２が破断してしまうことがある。
【００１２】
一般的に、加工装置にウェブを供給するウェブの供給装置は、複数のウェブ供給ロールを備えて回転するターレットアームを有し、一つのウェブ供給ロールからのウェブが消費し尽くされる寸前に前記ターレットアームを回転させて、前記一つのウェブ供給ロールからのウェブの終端に、他のウェブ供給ロールのウェブからの始端を継ぎ足して接続するようになっている。これにより、途切れることのない連続した状態のウェブを加工装置に送り込むことができる。
【００１３】
ところが、前記ターレットアームを回転させると、該ターレットアームの端部に取り付けられたウェブ供給ロールが移動するので、ウェブ供給ロールとニップローラとの間でウェブの搬送路の長さが変化する。そのため、ウェブ供給ロールとニップローラとの間においてウェブに付与されている張力が大きく変動してしまう。また、前記一つのウェブ供給ロールからのウェブの終端に、他のウェブ供給ロールのウェブからの始端を継ぎ足して接続する際にも、前記ウェブに付与されている張力が大きく変動する。この場合、リターダによってウェブ供給ロールの回転軸の回転を制動する制動力を制御しても、前記バックテンションを適切に制御することはできない。
【００１４】
本発明は、前記従来のテンションコントロールシステムの問題点を解決して、ウェブ供給ロールとニップローラとの間におけるウェブに付与されている張力が大きく変動した場合であっても、該ウェブに付与される張力を適切に制御することができ、前記ウェブに著しく大きな伸びが発生したり、前記ウェブが破断してしまうことのないテンションコントロールシステムを提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明のテンションコントロールシステムにおいては、ウェブを繰り出す回転可能なウェブ供給ロールと、駆動源によって回転させられ、前記ウェブを搬送するニップローラと、前記ウェブ供給ロールとニップローラとの間の範囲において、前記ウェブに所定量の弛みを付与し、前記ウェブに付与される張力が所定値以上の場合に前記弛みを減少させて所定値以上の張力を吸収する弛み付与機構を有する。
【００１６】
本発明の他のテンションコントロールシステムにおいては、さらに、前記ウェブ供給ロールとニップローラとの間の範囲において、前記ウェブに付与される張力を検出する張力検出器と、該張力検出器の検出した張力が設定値となるように前記ウェブ供給ロールの回転に加える制動力を制御するフィードバック制御を行うテンションコントローラとを有する。
【００１７】
本発明の更に他のテンションコントロールシステムにおいては、さらに、前記所定値は、前記設定値より大きく、かつ、前記ウェブに著しく大きな伸びが発生したり、前記ウェブが破断してしまうことのない程度の値である。
【００１８】
本発明の更に他のテンションコントロールシステムにおいては、さらに、前記弛み付与機構は、前記ウェブを搬送方向に対して垂直な方向に押し出して弛みを付与するスライドローラ、該スライドローラを前記ウェブの方向に所定の力で所定の位置にまで移動させる弛み付与力発生機構、該弛み付与力発生機構に付与力を発生させる付与力発生源、及び、該付与力発生源からの付与力を調整する付与力調整装置を備える。
【００１９】
本発明の更に他のテンションコントロールシステムにおいては、さらに、前記付与力調整装置は、前記ウェブに所定値以上に張力が付与された場合、瞬時に前記ウェブの張力を所定値になるように調整できる。
【００２０】
本発明の更に他のテンションコントロールシステムにおいては、さらに、前記ウェブ供給ロールは、回転するターレットアームに取り付けられる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２２】
図１は本発明の実施の形態におけるウェブの供給装置の構成を示す図、図３は本発明の実施の形態における弛み付与機構の別の構成を示す図、図４は本発明の実施の形態における弛み付与機構の更に別の構成を示す図である。
【００２３】
本実施の形態におけるウェブの供給装置は、図示されないロール支持装置に回転可能に取り付けられたウェブ供給ロール１１を有する。前記ウェブの供給装置は、帯状（シート、フィルム等）のウェブ１２を加工して、容器、袋、蓋等を製造する製造工程において、加工装置にウェブ１２を供給するためのものである。なお、該ウェブ１２は、例えば、樹脂フィルムや樹脂製の積層フィルム（ラミネートフィルム）であるが、連続する帯状のウェブ状のものであってもよく、樹脂、紙、布、金属等の材料から成るもの、これら材料のすべて若しくは一部の混合物から成るもの、これら材料のすべて若しくは一部の複合体、又は、これら材料のすべて若しくは一部の積層体から成るものである。そして、前記ウェブ１２を図示されない芯に巻き付けることによって前記ウェブ供給ロール１１が構成されている。
【００２４】
そして、回転する該ウェブ供給ロール１１からは、ウェブ繰出装置としてのニップローラ１６及びニップローラ１７によってウェブ１２が自動的に繰り出され、下流側（図における右側）に搬送され、図示されない加工装置に送り込まれ、容器、袋、蓋等が製造される。ここで、前記ニップローラ１６及びニップローラ１７は、前記ウェブ１２を両側から挟み込み、駆動源としての電動モータ１５によって所定の回転速度で回転させられることによって、前記ウェブ１２を所定の搬送速度で前記加工装置に送り込むようになっている。なお、図に示される例においては、ニップローラ１６だけが電動モータ１５によって回転させられ、ニップローラ１７が従動するようになっているが、該ニップローラ１７だけが電動モータ１５によって回転させられるようにしてもよいし、前記ニップローラ１６及びニップローラ１７がともに電動モータ１５によって回転させられるようにしてもよい。また、前記電動モータ１５の回転は、図示されない制御装置によって制御され、ウェブ１２の搬送速度が前記加工装置において必要とされる所定の速度となるように、前記ニップローラ１６及びニップローラ１７を回転させる。
【００２５】
ここで、前記ウェブ供給ロール１１が完全に自由に回転すると、前記ニップローラ１６及びニップローラ１７によって搬送されることによって前記ウェブ供給ロール１１から繰り出されたウェブ１２に弛みが生じてしまう。そのため、前記ウェブ１２の供給装置は、ウェブ供給ロール１１の回転に制動を加えてウェブ１２を上流側（図における左側）に引き戻す方向の張力としてのバックテンションを付与するテンションコントロールシステムを有する。
【００２６】
この場合、該テンションコントロールシステムは、張力検出器１４が検出したウェブ１２に付与されている張力の値と、オペレータが張力設定装置２２を操作してあらかじめ設定した張力の設定値とに基づいて、前記ウェブ供給ロール１１の回転に加える制動力を制御するテンションコントローラ２１を有する。前記張力検出器１４は、二つのアイドルローラ１４ｂと協働して、前記ウェブ１２を搬送方向に対して垂直な方向に押し出す検出ローラ１４ａを備える。そして、該検出ローラ１４ａがウェブ１２から受ける反力（図における下方向の力）を検出することによって前記ウェブ１２に付与されている張力を検出するようになっている。
【００２７】
ここで、前記テンションコントローラ２１は、例えば、ＣＰＵ、ＭＰＵ等の演算手段、半導体メモリ、磁気ディスク等の記憶手段、ＣＲＴ、液晶ディスプレイ、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）ディスプレイ等の表示手段、キーボード、マウス、タッチパネル等の入力手段、通信インターフェイス等を備えるコンピュータであるが、いかなる装置であってもよい。また、独立して構成されるものであってもよいし、ウェブ１２の供給装置の制御装置のような他の制御装置と一体的に構成されたものであってもよい。そして、前記テンションコントローラ２１は、前記張力検出器１４が検出したウェブ１２に付与されている張力の値が張力の設定値と等しくなるように、リターダ２３を制御して、前記ウェブ供給ロール１１の回転に加える制動力を制御するフィードバック制御を行う。
【００２８】
この場合、前記リターダ２３は、例えば、パウダーブレーキ、電磁パウダークラッチ等と同様の構成を有するものであり、ウェブ供給ロール１１の回転軸１３に取り付けられたハウジング２３ａ、前記回転軸１３と同一軸心を備え、一端が支持部材に固定された固定軸１３ａに取り付けられたロータ２３ｂを有する。なお、該ロータ２３ｂは前記ハウジング２３ａ内に収納され、該ハウジング２３ａに対して相対的に回転するものであるが、本実施の形態においては、ロータ２３ｂが固定されハウジング２３ａが回転する。また、前記ロータ２３ｂとハウジング２３ａとの隙（すき）間には、透磁率が高く残留磁気の小さい図示されない磁性粉体が装填（てん）され、前記ハウジング２３ａの外部には前記磁性粉体を励磁するための励磁コイル２３ｃが配設される。
【００２９】
そして、励磁電流を通電することによって前記励磁コイル２３ｃが励磁され、磁束が前記磁性粉体を通過する。これにより、該磁性粉体が磁化され、磁性粉体間の連結力、並びに、磁性粉体とハウジング２３ａ及びロータ２３ｂとの間の摩擦力が生じ、前記ハウジング２３ａとロータ２３ｂとの相対的な回転が阻止され、前記ハウジング２３ａ及び回転軸１３の回転に制動力が加えられる。なお、該制動力は前記励磁コイル２３ｃに通電される励磁電流を変化させることによって制御することができる。
【００３０】
そのため、前記テンションコントローラ２１は、前記リターダ２３の励磁コイル２３ｃに導通させる電流値を制御することによって前記ウェブ供給ロール１１の回転に加える制動力を制御し、前記ウェブ供給ロール１１とニップローラ１６及びニップローラ１７との間の範囲におけるウェブ１２に付与されるバックテンションが前記張力の設定値と等しくなるように制御する。
【００３１】
さらに、前記テンションコントロールシステムは、前記ウェブ供給ロール１１とニップローラ１６及びニップローラ１７との間の範囲におけるウェブ１２に弛みを付与する弛み付与機構３０を有する。該弛み付与機構３０は、弛み付与力発生機構としてのエアシリンダ装置３１及びウェブ１２に弛みを付与するスライドローラ３４を有する。ここで、該スライドローラ３４は、前記エアシリンダ装置３１内のピストン３２に一端が取り付けられたピストンロッド３３の他端に取り付けられ、前記エアシリンダ装置３１から離れる方向に位置３４ａまで移動させられる。これにより、前記スライドローラ３４は、ウェブ１２の搬送方向に関して、前記スライドローラ３４の前後に配設されたアイドルローラ３５と協働して、前記ウェブ１２を搬送方向に対して垂直な方向に押し出して弛みを付与するようになっている。なお、本実施の形態において、前記スライドローラ３４は、前記ウェブ１２を図における下方向に押し出すようになっているが、図における上方向に押し出すものであってもよい。
【００３２】
また、本実施の形態において、前記スライドローラ３４は、ウェブ供給ロール１１と検出ローラ１４ａとの間の範囲に配設されているが、検出ローラ１４ａとニップローラ１６及びニップローラ１７との間の範囲に配設されていてもよい。すなわち、前記弛み付与機構３０は、前記ウェブ供給ロール１１とニップローラ１６及びニップローラ１７との間の範囲であれば、ウェブ１２のどの部位に弛みを付与するものであってもよい。
【００３３】
そして、前記エアシリンダ装置３１の圧縮空気室３１ａは、管路３７を介して、空気ボンベ、コンプレッサ、アキュムレータ等の付与力発生源である圧縮空気供給源３６に連通されている。なお、前記管路３７には、前記圧縮空気室３１ａ内に供給される圧縮空気の圧力を調整するための付与力調整装置であるエアレギュレータバルブ装置３８、及び、前記圧縮空気室３１ａ内の圧力を測定するためのエアゲージ３９が配設される。そのため、前記圧縮空気室３１ａ内には、圧縮空気供給源３６から所定の圧力の圧縮空気が供給され、前記ピストン３２をピストンロッド３３が突出する方向（図における下方向）に押圧する。これにより、ピストンロッド３３の他端に取り付けられたスライドローラ３４は、前記ウェブ１２を搬送方向に対して垂直な方向に押し出して位置３４ａまで移動して、前記ウェブ１２に弛みを付与する。
【００３４】
なお、前記エアレギュレータバルブ装置３８は、空気の圧力を調整することができるとともに、前記圧力が設定値以上になると瞬時に圧力が設定圧力になるようにバルブが開放されるようになっている。これは、ウェブ１２に急激な張力が発生してもその張力を瞬時に吸収するためである。また、前記エアレギュレータバルブ装置３８は、前記圧力が設定圧力以上になると瞬時に圧力が設定圧力になるようにバルブが開放されるハイリリーフタイプや前記エアレギュレータバルブ装置３８にクイックエキゾーストバルブを付加したものであってもよい。要するに、前記圧力が設定圧力以上になると瞬時に圧力が設定圧力になるようにバルブが開放されるタイプのバルブであればどのようなものでもよい。
【００３５】
また、前記弛み付与機構３０の弛み付与発生源は、エアシリンダ装置３１以外のものであってもよく、例えば、油圧シリンダ、緩衝装置を有する直動装置でもよい。
【００３６】
また、弛み付与機構３０としては、図３に示されるように、スライドローラ３０に連結されたロッド６０と、付与力調整装置としてロッド６０を保持する保持機構（ブレーキ機構、電磁石で挟持する機構等）６１と、弛み付与発生源としてスライドローラ３０と保持機構６１との間でロッド６０に設けられた緩衝装置（ばね、アキュムレータ等）６２と、ロッド６０を定位置に復帰させる復帰機構６３とから構成されていてもよい。張力検出装置１４の検出値が設定以上になると保持機構６１を開放して瞬時に過剰な張力を開放する。
【００３７】
また、図４に示されるように、スライドローラ３０に連結されたロッド６４の途中を揺動可能に支持し、ロッド６４の他端を緩衝装置６２を介して保持機構６１で支持してもよい。
【００３８】
ここで、前記弛み付与機構３０は、スライドローラ３４が位置３４ａまで移動するとそれ以上移動しないようになっている。すなわち、前記スライドローラ３４は位置３４ａにおいて停止し、ウェブ１２に一定量の弛みを付与するようになっている。そして、前記ウェブ１２に付与される張力が変動して所定値以上になると、該張力によってスライドローラ３４をエアシリンダ装置３１の方向（図における上方向）に移動させる押圧力が、ピストン３２をピストンロッド３３が突出する方向（図における下方向）に押圧する圧縮空気室３１ａ内の圧縮空気の押圧力に打ち勝つので、スライドローラ３４がエアシリンダ装置３１の方向に移動させられ、前記ウェブ１２の弛みが減少する。そのため、前記ウェブ１２に付与される張力は、変動しても所定値以上になることはない、すなわち、前記ウェブ１２に付与される所定値以上の張力は前記弛み付与機構３０によって吸収される。
【００３９】
この場合、前記所定値は、ウェブ供給ロール１１によって前記ウェブ１２に付与されるバックテンションとしての張力の値よりは大きいが、前記ウェブ１２に著しく大きな伸びが発生したり、前記ウェブ１２が破断してしまうことのない程度の大きさの値であり、前記ウェブ１２の材質や厚さ、幅等の寸法によって異なるものである。そのため、オペレータは、エアレギュレータバルブ装置３８を操作してピストン３２をピストンロッド３３が突出する方向に押圧する圧縮空気室３１ａ内の圧縮空気の押圧力を調整し、前記ウェブ１２に付与される張力が、前記ウェブ１２の材質や厚さ、幅等の寸法に対応した所定値以上となった時に、弛み付与機構３０によって吸収されるようにあらかじめ設定する。
【００４０】
例えば、前記ウェブ１２に付与されるバックテンションとしての張力の値を１００（Ｎ）とした場合、前記所定値を１１０（Ｎ）として、前記ウェブ１２に付与される張力が１１０（Ｎ）以上となった時に、弛み付与機構３０によって吸収されるようにあらかじめ設定する。なお、前記ウェブ１２は、１１０（Ｎ）の張力が付与されても、著しく大きな伸びが発生したり、破断したりすることがないものであると想定する。
【００４１】
この場合、前記ウェブ１２に付与される張力が１１０（Ｎ）未満の範囲においては、前記テンションコントローラ２１がリターダ２３を制御して前記ウェブ供給ロール１１の回転に加える制動力を制御することによって行われるフィードバック制御によって、前記ウェブ１２に付与される張力が制御される。このとき、スライドローラ３４は位置３４ａにおいて移動しないようになっている。そして、前記ウェブ１２に付与される張力が変動し、前記フィードバック制御によって一時的に制御することができなくなると、すなわち、前記フィードバック制御が前記張力の変動に追随することができなくなると、前記１１０（Ｎ）以上となる。すると、前記張力によってスライドローラ３４をエアシリンダ装置３１の方向に移動させる押圧力が、ピストン３２をピストンロッド３３が突出する方向に押圧する圧縮空気室３１ａ内の圧縮空気の押圧力に打ち勝つので、スライドローラ３４がエアシリンダ装置３１の方向に移動させられ、前記ウェブ１２の弛みが減少する。これにより、１１０（Ｎ）以上の張力が弛み付与機構３０によって吸収される。  そして、前記ウェブ１２に付与される張力が、再び、前記フィードバック制御によって制御されるようになると、前記ウェブ１２に付与される張力が１１０（Ｎ）未満になるので、前記圧縮空気室３１ａ内の圧縮空気の押圧力によってスライドローラ３４は位置３４ａにまで復帰させられ、前記ウェブ１２に一定量の弛みが付与される。このように、瞬間的にウェブ１２に付与される張力が変動し、前記フィードバック制御が前記張力の変動に追随することができない場合であっても、前記ウェブ１２に付与される所定値以上の張力は前記弛み付与機構３０によって吸収されるので、前記ウェブ１２に著しく大きな伸びが発生したり、前記ウェブ１２が破断してしまうことがない。
【００４２】
次に、前記構成のテンションコントロールシステムの動作について説明する。なお、本実施の形態においては、ウェブ１２の供給装置が複数のウェブ供給ロールを備えて回転するターレットアームを有するものである場合について説明する。
【００４３】
図５は本発明の実施の形態におけるウェブの供給装置の側面図、図６は本発明の実施の形態におけるウェブの供給装置の動作を示す第１の図、図７は本発明の実施の形態におけるウェブの供給装置の動作を示す第２の図、図８は本発明の実施の形態におけるウェブの供給装置の動作を示す第３の図、図９は本発明の実施の形態におけるウェブの供給装置の動作を示す第４の図である。
【００４４】
図５において、４０はウェブ１２の供給装置であり、ターレットアーム支持フレーム４１及び補助フレーム４２を有する。そして、前記ターレットアーム支持フレーム４１には、回転アームとしてのターレットアーム４３が、該ターレットアーム４３の中心部を軸として回転可能に取り付けられ、また、二つの補助ローラ４７を支持するアーム４９が、前記ターレットアーム４３の中心部と同軸に、回転可能に取り付けられる。また、前記ターレットアーム４３の両端部分には、既にウェブ１２が繰り出されているウェブ供給ロール１１、すなわち、第１のウェブ供給ロールとしてのウェブ供給ロール１１ａ、及び、次にウェブ１２が繰り出されるウェブ供給ロール１１、すなわち、第２のウェブ供給ロールとしてのウェブ供給ロール１１ｂが回転可能に取り付けられている。
【００４５】
そして、前記補助フレーム４２には継ぎ足し接続手段としてのペスターアーム４５が揺動可能に取り付けられ、該ペスターアーム４５にはペスターローラ４６が回転可能に取り付けられる。また、前記補助フレーム４２には、ウェブ１２をガイドするための複数のアイドルローラ４８が回転可能に取り付けられている。
【００４６】
ここで、前記ウェブ１２の供給装置４０においては、まず、ウェブ供給ロール１１ａがターレットアーム４３の一端に回転可能に取り付けられる。そして、前記ウェブ供給ロール１１ａから繰り出されたウェブ１２は、アイドルローラ４８、スライドローラ３４、アイドルローラ３５、検出ローラ１４ａ及びアイドルローラ１４ｂを通過してニップローラ１６及びニップローラ１７に到達し、該ニップローラ１６及びニップローラ１７によって搬送されて下流側の図示されない加工装置に送り込まれる。また、ウェブ１２の供給が途切れることがないように、前記ウェブ供給ロール１１ａのウェブ１２が消費し尽くされる前に、時間的な余裕をもって、ウェブ供給ロール１１ｂがターレット４３他端に回転可能に取り付けられる。このとき、図５に示されるように、ウェブ１２は、ウェブ供給ロール１１ａの下側から繰り出される、すなわち、下引きの状態となっており、ウェブ供給ロール１１ｂも下引きの状態となるよう取り付けられる。また、該ウェブ供給ロール１１ｂのウェブ１２の始端が標準の設定位置となるように、前記ウェブ１２が切断され、接着剤又は粘着テープが付与される。
【００４７】
次に、ウェブ供給ロール１１ａに残存するウェブ１２の量が所定値以下になったことが検出されると、図６に示されるように、ターレットアーム４３が図における時計回り方向に図示されない動力源によって回転させられる。この場合、ウェブ供給ロール１１ａが図における左方へ移動するため、繰り出されたウェブ１２にかかる張力が大きく変動する。そのため、テンションコントローラ２１及びリターダ２３によってウェブ供給ロール１１ａの回転に加える制動力を制御してウェブ１２に付与される張力を制御するフィードバック制御が、前記張力の変動に追随することができなくなる。そして、前記張力が所定値以上となるので、スライドローラ３４をエアシリンダ装置３１の方向に移動させる押圧力が、ピストン３２をピストンロッド３３が突出する方向に押圧する圧縮空気室３１ａ内の圧縮空気の押圧力に打ち勝つので、図６に示されるように、スライドローラ３４がエアシリンダ装置３１の方向に移動させられ、前記ウェブ１２の弛みが減少する。この際、エアレギュレータバルブ装置３８では、エアシリンダ装置３１内のエアを瞬時に開放するので、スライドローラ３８が瞬時に移動する。これにより、前記ウェブ１２に付与される所定値以上の張力は吸収されるので、前記ウェブ１２に著しく大きな伸びが発生したり、前記ウェブ１２が破断してしまうことがない。
【００４８】
そして、図７に示される待機位置まで回転させられると、ターレットアーム４３は、停止させられる。なお、このとき、ウェブ供給ロール１１ａから繰り出されたウェブ１２は補助ローラ４７を通過させられる。また、前記ウェブ１２に付与される張力は、再び、前記フィードバック制御によって制御されるようになり、前記ウェブ１２に付与される張力が前記所定値未満になるので、前記圧縮空気室３１ａ内の圧縮空気の押圧力によってスライドローラ３４は、図１に示されるように、位置３４ａにまで復帰させられ、前記ウェブ１２に一定量の弛みが付与される。
【００４９】
続いて、図８に示されるように、ペスターアーム４５が図示されない動力源によって揺動させられ、ペスターローラ４６が上昇させられ、継ぎ足し接続位置の近傍に置かれる。これにより、繰り出されたウェブ１２にかかる張力が大きく変動するので、再び、前記フィードバック制御が、前記張力の変動に追随することができなくなる。そして、前記張力が所定値以上となるので、図８に示されるように、スライドローラ３４がエアシリンダ装置３１の方向に移動させられ、前記ウェブ１２の弛みが減少する。これにより、前記ウェブ１２に付与される所定値以上の張力は吸収されるので、前記ウェブ１２に著しく大きな伸びが発生したり、前記ウェブ１２が破断してしまうことがない。また、図示されないセンサが送信する信号から前記ウェブ供給ロール１１ｂのウェブ１２の始端の回転角を検出し、前記始端が前記ペスターローラ４６と対向する位置に置かれるように、前記ウェブ供給ロール１１ｂを回転させる。なお、該ウェブ供給ロール１１ｂのウェブ１２の始端には、接着剤又は粘着テープが付与されている。
【００５０】
続いて、前記ペスターローラ４６が更に上昇させられて継ぎ足し接続位置に置かれ、ウェブ供給ロール１１ａから繰り出されたウェブ１２を前記ウェブ供給ロール１１ｂのウェブ１２の始端に押し付け、該ウェブ１２の始端が前記ウェブ供給ロール１１ａから繰り出されたウェブ１２に、前記接着剤又は粘着テープによって固着されて、継ぎ足し接続される。このとき、同時に、前記ペスターアーム４５に取り付けられたカッター４４が作動して、前記ウェブ供給ロール１１ａから繰り出されたウェブ１２の後端を切断する。これにより、ウェブ１２の継ぎ足し接続が完了する。そして、前記ウェブ供給ロール１１ｂから繰り出されたウェブ１２が前記ウェブ供給ロール１１ａから繰り出されたウェブ１２に連続して加工装置に送り込まれる。
【００５１】
続いて、図９に示されるように、前記ペスターアーム４５が揺動させられ、前記ペスターローラ４６が元の位置に復帰する。一方、ウェブ供給ロール１１ａに残存するウェブ１２は、図示されない巻取用の管に巻き取られた後、廃棄又はリサイクルされる。また、前記ウェブ１２に付与される張力は、再び、前記フィードバック制御によって制御されるようになり、前記ウェブ１２に付与される張力が前記所定値未満になるので、前記圧縮空気室３１ａ内の圧縮空気の押圧力によってスライドローラ３４は位置３４ａにまで復帰させられ、前記ウェブ１２に一定量の弛みが付与される。
【００５２】
以上の動作を繰り返して、順次、新しいウェブ供給ロール１１を取り付けて、ウェブ１２を継ぎ足し接続し、加工装置にウェブ１２を連続して送り込む。
【００５３】
このように、本実施の形態において、テンションコントロールシステムはウェブ１２に弛みを付与する弛み付与機構３０を有し、ウェブ１２を繰り出すウェブ供給ロール１１と、ウェブ１２を両側から挟み込んで搬送するニップローラ１６及びニップローラ１７との間の範囲におけるウェブ１２に弛みを付与するようになっている。そして、前記弛み付与機構３０のスライドローラ３４は位置３４ａにおいて停止し、ウェブ１２に一定量の弛みを付与するようになっている。また、前記ウェブ１２に付与される張力が変動して所定値以上になると、該張力によってスライドローラ３４をエアシリンダ装置３１の方向に移動させる押圧力が、ピストン３２をピストンロッド３３が突出する方向に押圧する圧縮空気室３１ａ内の圧縮空気の押圧力に打ち勝つので、スライドローラ３４がエアシリンダ装置３１の方向に移動させられ、前記ウェブ１２の弛みが減少する。
【００５４】
この場合、前記ウェブ１２に付与される張力が所定値未満の範囲においては、テンションコントローラ２１がリターダ２３を制御して前記ウェブ供給ロール１１の回転に加える制動力を制御することによって行われるフィードバック制御によって、前記ウェブ１２に付与される張力が制御される。そして、前記ウェブ１２に付与される張力が変動し、前記フィードバック制御が前記張力の変動に追随することができなくなって、前記張力が所定値以上となる。すると、前記張力によってスライドローラ３４をエアシリンダ装置３１の方向に移動させる押圧力が、ピストン３２をピストンロッド３３が突出する方向に押圧する圧縮空気室３１ａ内の圧縮空気の押圧力に打ち勝つので、スライドローラ３４がエアシリンダ装置３１の方向に移動させられ、前記ウェブ１２の弛みが減少する。これにより、所定値以上の張力が弛み付与機構３０によって吸収される。
【００５５】
したがって、ウェブ供給ロール１１とニップローラ１６及びニップローラ１７との間の範囲におけるウェブ１２に付与される張力が変動し、前記ウェブ供給ロール１１の回転に加える制動力を制御することによって行われるフィードバック制御が前記張力の変動に追随することができない場合であっても、前記ウェブ１２に付与される所定値以上の張力は弛み付与機構３０によって吸収されるので、前記ウェブ１２に著しく大きな伸びが発生したり、前記ウェブ１２が破断してしまうことがない。
【００５６】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【００５７】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、テンションコントロールシステムにおいては、ウェブを繰り出す回転可能なウェブ供給ロールと、駆動源によって回転させられ、前記ウェブを搬送するニップローラと、前記ウェブ供給ロールとニップローラとの間の範囲において、前記ウェブに所定量の弛みを付与し、前記ウェブに付与される張力が所定値以上の場合に前記弛みを減少させて所定値以上の張力を吸収する弛み付与機構を有する。
【００５８】
この場合、ウェブ供給ロールとニップローラとの間の範囲において、ウェブに付与される所定値以上の張力は弛み付与機構によって吸収されるので、前記ウェブに著しく大きな伸びが発生したり、前記ウェブが破断してしまうことがない。
【００５９】
他のテンションコントロールシステムにおいては、さらに、前記ウェブ供給ロールとニップローラとの間の範囲において、前記ウェブに付与される張力を検出する張力検出器と、該張力検出器の検出した張力が設定値となるように前記ウェブ供給ロールの回転に加える制動力を制御するフィードバック制御を行うテンションコントローラとを有する。
【００６０】
この場合、前記ウェブ供給ロールとニップローラとの間の範囲におけるウェブに付与される張力が設定値と等しくなるようにフィードバック制御されるとともに、フィードバック制御が前記張力の変動に追随することができない場合であっても、前記ウェブに付与される所定値以上の張力は弛み付与機構によって吸収される。
【００６１】
更に他のテンションコントロールシステムにおいては、さらに、前記弛み付与機構は、前記ウェブを搬送方向に対して垂直な方向に押し出して弛みを付与するスライドローラ、該スライドローラを前記ウェブの方向に所定の力で所定の位置にまで移動させる弛み付与力発生機構、該弛み付与力発生機構に付与力を発生させる付与力発生源、及び、該付与力発生源からの付与力を調整する付与力調整装置を備える。
【００６２】
この場合、ウェブに付与される張力によってスライドローラを弛み付与力発生源の方向に移動させる押圧力が、弛み付与力発生源の力に打ち勝つと、スライドローラが弛み付与力発生源の方向に移動させられ、前記ウェブの弛みが減少する。これにより、所定値以上の張力が弛み付与機構によって吸収される。
【００６３】
更に他のテンションコントロールシステムにおいては、さらに、前記ウェブ供給ロールは、回転するターレットアームに取り付けられる。
【００６４】
この場合、ターレットアームを回転させると、該ターレットアームの端部に取り付けられたウェブ供給ロールが移動するので、該ウェブ供給ロールとニップローラとの間でウェブの搬送路の長さが変化して、ウェブに付与されている張力が大きく変動しても、ウェブに付与される所定値以上の張力は弛み付与機構によって吸収されるので、前記ウェブに著しく大きな伸びが発生したり、前記ウェブが破断してしまうことがない。また、前記一つのウェブ供給ロールからのウェブの終端に、他のウェブ供給ロールのウェブからの始端を継ぎ足して接続する際に、前記ウェブに付与されている張力が大きく変動しても、ウェブに付与される所定値以上の張力は弛み付与機構によって吸収されるので、前記ウェブに著しく大きな伸びが発生したり、前記ウェブが破断してしまうことがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態におけるウェブの供給装置の構成を示す図である。
【図２】従来のウェブの供給装置の構成を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態における弛み付与機構の別の構成を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態における弛み付与機構の更に別の構成を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態におけるウェブの供給装置の側面図である。
【図６】本発明の実施の形態におけるウェブの供給装置の動作を示す第１の図である。
【図７】本発明の実施の形態におけるウェブの供給装置の動作を示す第２の図である。
【図８】本発明の実施の形態におけるウェブの供給装置の動作を示す第３の図である。
【図９】本発明の実施の形態におけるウェブの供給装置の動作を示す第４の図である。
【符号の説明】
１１、１１ａ、１１ｂ    ウェブ供給ロール
１２    ウェブ
１５    電源モータ
１６、１７    ニップローラ
１４    張力検出器
２１    テンションコントローラ
３０    弛み付与機構
３１    エアシリンダ装置
３４    スライドローラ
４３    ターレットアーム
【図１】
2004161424.tif 000003
【図２】
2004161424.tif 000004
【図３】
2004161424.tif 000005
【図４】
2004161424.tif 000006
【図５】
2004161424.tif 000007
【図６】
2004161424.tif 000008
【図７】
2004161424.tif 000009
【図８】
2004161424.tif 000010
【図９】
2004161424.tif 000011