(57)【要約】【課題】巻取物からシート状物を巻き出す装置において、巻取物の径の変化に関わらず巻き出し時の最適な張力を確保することができ、品質低下や断紙及び損紙を防止する。【解決手段】巻取紙２の半径が小さくなるにつれて回転軸７に対する制動力変化が小さくなるようにブレーキパッド１８をディスク１７に押圧させるように構成し、ウェブ１をロール状に巻いた巻取紙２が小径の場合、回転軸７の制動力変化を小さくすることによって急激にウェブ１の張力が増減する事象を避け、また、ウェブ１をロール状に巻いた巻取紙２が大径の場合、小径の場合と比較して回転軸７の制動力変化を大きくすることによってウェブ１の張力がなかなか変化しない事象を避ける。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート状物をロール状に巻いた巻取物を支持し前記巻取物と共に回転する回転軸と、前記回転軸を回転可能に軸支する支持手段と、前記支持手段に固定され前記回転軸の回転を制動して前記巻取物より巻き出すシート状物の張力を調整する張力調整手段と、を備えたシート状物の巻き出し装置であって、前記回転軸が前記回転軸に固定されて回転する回転板を具備し、前記張力調整手段が、前記回転板に押圧されて前記回転軸の回転を制動する複数の押付部材と、それぞれの前記押付部材を前記回転板に押圧する複数の押圧手段と、を具備するとともに、前記巻取物の半径が小さくなるにつれて前記回転軸に対する制動力変化が小さくなるように前記押付部材を前記回転板に押圧させるように構成したことを特徴とするシート状物の巻き出し装置。
【請求項２】
前記巻取物の半径が小さくなるにつれて前記回転体を制動する前記押付部材の稼動数を減少させる構成としたことを特徴とする請求項１に記載のシート状物の巻き出し装置。
【請求項３】
前記張力調整手段が、前記押圧手段の押圧力に反発し前記押付部材を戻すバネを具備し、少なくとも一つのバネのバネ定数が他のバネのバネ定数と異なることを特徴とする請求項１又は２に記載のシート状物の巻き出し装置。
【請求項４】
前記張力調整手段が、前記押圧手段の押圧力に反発し前記押付部材を戻すバネを具備し、少なくとも一つの前記押付部材と前記回転板との間隔が他の前記押付部材と前記回転板との間隔と異なることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一に記載のシート状物の巻き出し装置。
【請求項５】
前記押付部材を押圧する複数の前記押圧手段が流体圧を利用したものであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一に記載のシート状物の巻き出し装置。
【請求項６】
前記流体圧が空気による圧力であることを特徴とする請求項５に記載のシート状物の巻き出し装置。
【請求項７】
前記押圧手段の流体圧が低くなるにつれて前記押圧手段の流体圧変化に対する前記回転軸の制動力変化を小さくするように前記押付部材が前記回転板を押圧することを特徴とする請求項５又は６に記載のシート状物の巻き出し装置。
【請求項８】
前記押圧手段がシリンダであって、少なくとも一つのシリンダ径が他のシリンダ径と異なることを特徴とする請求項５乃至７のいずれか一に記載のシート状物の巻き出し装置。
【請求項９】
前記流体圧が高いとき流体圧の変化率が大、前記流体圧が低いとき流体圧の変化率が小となるよう流体圧を供給する制御手段を備えたことを特徴とする請求項５乃至８のいずれか一に記載のシート状物の巻き出し装置。
【請求項１０】
少なくとも一つの前記押付部材の押付面積が他の前記押付部材の押付面積と異なることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一に記載のシート状物の巻き出し装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は回転体、例えば輪転印刷機の給紙部において巻取紙を装架した回転軸部に設備し、所定の張力を付加した状態でウェブ等のシート状物を安定的に給送させる巻き出し装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の技術の一例として輪転印刷機の給紙部におけるウェブの巻き出し装置について説明する。まず、輪転印刷機の給紙部における巻取紙装着装置の構成について図７乃至図９によって説明する。図７は巻取紙装着装置のブレーキ装置の構造図であって（ａ）は立面図、（ｂ）は（ａ）の断面Ａ−Ａの断面図、図８は輪転印刷機の給紙部の一般的な巻取紙装着装置の機能図、図９は巻取紙装着装置の構造図である。輪転印刷機の給紙部はロール状に巻かれた巻取紙を装架しておき、印刷において消費する量に対応してウェブを供給する装置である。
【０００３】
図８及び図９に示す如く一般的な巻取紙装着装置３は主軸４を中心として直径方向で対を成す２組のアーム５を設けている。上記主軸４は床上に立設した側フレーム６に回転可能に軸支されており、主軸駆動用モータ２４を介してアーム５を任意の位相位置へ旋回し設定することができるようになっている。
【０００４】
主軸４を中心として対設したアーム５は、先端部へ回転する回転軸７を具備した各一対のアーム５ａ、５ｂからなり、それぞれを単独で主軸４の軸方向へ接離できるよう構成されている。図８中８は前記アーム５に対し直角方向へ配設した支柱９の先端に軸支させたクロスローラである。巻取紙装着装置３には主軸４を中心として円周方向へ３組のアーム５を配置させた３本アーム形式のものもある（図示省略）。
【０００５】
上記構造のもと、アーム５先端へ装着された旧巻取紙２ａから給送中のウェブ１はクロスローラ８を巻回し、種々のガイドローラ２３ａ乃至２３ｎを経て図示しないダンサローラ部を通り下流工程の印刷部へ送り込まれるようになっている。上記印刷装置にウェブ１を供給する場合には、印刷品質を安定化させるべく張り過ぎず、又、弛みが発生しない適宜の張力を付加した状態で送り込むことが重要である。そのための手段として巻取紙２を装着する回転軸７の軸後端部にエアブレーキ１４が設備されている。エアブレーキ１４は図７に示す如く回転軸７と共に回転するディスク１７を両側から挟むように設けられたブレーキパッド１８とブレーキパッド１８をディスク１７に押し付けて回転軸７の回転を制動する空気圧を利用したエアシリンダ１２とエアシリンダ１２の空気供給停止時ブレーキパッド１８とディスク１７が接触しないようにブレーキパッド１８の押付けを開放する戻しバネ２１で構成されている。
【０００６】
ところで、消費によって巻取紙２ａの直径が小さくなり残紙がなくなってくると、自動的に新巻取紙２ｂに紙継ぎされ、切替えられて連続した印刷が出来るようになっている。この紙継ぎは、図示しない回転駆動手段を介し、新巻取紙２ｂの周速度をウェブ１の走行速度に合致させた後、紙継ぎ装置２５を介して行われるようになっている。紙継ぎ後、旧巻取紙２ａ側のウェブ１は切断され、外部へ搬出された後、新巻取紙２ｂが装着される。以後、同操作が繰り返されることになる。
【０００７】
ブレーキ装置は、巻取紙２を支持した回転軸７の軸端に設備したエアブレーキ１４に、空気供給源であるコンプレッサ１５から空気配管１６、空気溜１３、圧力調整弁１０、電磁弁１１を介して制御された圧縮空気が供給されるようになっている。圧力調整弁１０はウェブ張力検出センサ１９によりウェブ１の張力を電気的に検出し、その信号を制御装置２０を介して張力の変化量を演算し、演算結果を空気圧の変化量に変換し出力させるもので、エアブレーキ１４に付加させる空気圧を調整し、給送中のウェブ１に対して一定の張力を維持させるよう機能している。
【０００８】
本発明のシート状物の巻き出し装置に関連する公知のものとして、特開平７−６１６６１の巻取紙の保持装置がある。本公知例は、押付部材であるブレーキパッドの交換頻度を減少させることによって機械の停止時間を減らし、運転効率の向上を図ることを目的としたものである。
【０００９】
本公知例におけるエアブレーキでは、図７に示すように巻取紙２を保持するための回転軸７に対し回転制動を行う３組のエアブレーキ１４ａ乃至１４ｃを備えたものにおいて、電磁弁１１によりそれぞれ独立してディスク１７に対してブレーキパッド１８で押付力を発生させるのに、従来例えばブレーキパッド１８を「通常運転用」「緊急停止用」等目的別に分けて専用使用していたものを、印刷機の総回転数、運転時間あるいは印刷部数等の信号により選択的に切替え、摩耗量を均等化し、交換頻度を減少させるべく構成したものである。
【００１０】
上記も含め一般にエアブレーキ１４は空気の圧力によりディスク１７にブレーキパッド１８を押付けて制動力を発生させるが、空気供給停止時ブレーキパッド１８の押付けを開放する従来のエアブレーキにおける戻しバネ２１は一般的にその機能上必要最小限の戻し力を有する仕様となっている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
印刷紙が製品となる通常運転時、前記した様に給送中のウェブ１の張力Ｔ０を安定した一定の適正値に制御維持する必要があるが、その為のブレーキ押付けによる制動トルクＢｔは　Ｂｔ＝Ｔ０×Ｒ　の関係にある。ここでＲは巻取紙の半径である。すなわちＴ０を一定にすべく、巻取紙の消費によるＲの変化に対応しＢｔは変化しながら制御されている。すなわち、制動トルクＢｔは巻取紙の消費によるＲの減少に略比例して減少し、所要押付力及び所要空気圧もＲに略比例して減少する。その変化巾は、例えば紙継直後のＲ＝６００ｍｍ程度から巻取紙交換直前のＲ＝６０ｍｍ程度に相当する約１０倍の巾がある。
【００１２】
しかし、運転中にＴ０が変化し、Ｔ０を修正制御しなければならない場合、巻取紙が回転しているので、制御に必要な巻取紙の所要応答力はその巻取紙の回転による慣性力すなわちＲの２乗に略比例する。上記例では制動力の１０倍に対し所要応答力の比はＲの２乗に略比例するので１００倍になる。しかしながら、上記のようにいかなる径においても供給空気圧に対してブレーキパッドの押付力が比例しており、空気圧の増減による制動力増減が一定の変化率で出されて、与えられた空気圧変化に比例した制動力変化しか得られず、巻取紙が大径時、所要応答力が多く必要であるにもかかわらず有効な制動力が少なく、逆に小径時、所要応答力は小さい方が良いが実際は制動力が直ちにＴ０の変化として過大に反映作用することとなる。その結果、巻取紙の大径時及び／又は小径時に制御不良となりＴ０の激しい変動や不安定を生み出していた。
【００１３】
すなわち、従来の巻き出し装置においては、
（１）巻取紙の小径時、激しい張力変動を生じ、印刷品質の低下さらには紙継失敗による断紙等印刷機を停止させる事態を発生させることがあった。この品質低下や断紙は致命的問題で、操業効率を大幅に低下させ、場合によっては機械を損傷させることもあった。
（２）紙継直後、すなわち巻取紙の大径時ウェブの張力が安定せず、回復が遅い為その間の印刷紙が損紙となり、経済的損失が大きかった。
等々の問題があった。
【００１４】
本発明はこれらの問題を改善すべく、張力制御性能を向上するため、巻取紙へ安定的に制動力を付加できる巻き出し装置を提案するものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の本発明は、シート状物をロール状に巻いた巻取物を支持し前記巻取物と共に回転する回転軸と、前記回転軸を回転可能に軸支する支持手段と、前記支持手段に固定され前記回転軸の回転を制動して前記巻取物より巻き出すシート状物の張力を調整する張力調整手段と、を備えたシート状物の巻き出し装置であって、前記回転軸が前記回転軸に固定されて回転する回転板を具備し、前記張力調整手段が、前記回転板に押圧されて前記回転軸の回転を制動する複数の押付部材と、それぞれの前記押付部材を前記回転板に押圧する複数の押圧手段と、を具備するとともに、前記巻取物の半径が小さくなるにつれて前記回転軸に対する制動力変化が小さくなるように前記押付部材を前記回転板に押圧させるように構成したことを特徴とする。
【００１６】
上記構成によれば、シート状物をロール状に巻いた巻取物が小径の場合、回転軸の制動力変化を小さくすることによって急激にシート状物の張力が増減する事象を避け、また、シート状物をロール状に巻いた巻取物が大径の場合、小径の場合と比較して回転軸の制動力変化を大きくすることによってシート状物の張力がなかなか変化しない事象を避けることができる。その結果、巻取物の径の変化に関わらず最適な張力を確保することができ、品質低下や断紙及び損紙を防止することができる。
【００１７】
また、上記課題を解決するために、請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の本発明において、前記巻取物の半径が小さくなるにつれて前記回転体を制動する前記押付部材の稼動数を減少させる構成としたことを特徴とする。
【００１８】
上記構成によれば、シート状物をロール状に巻いた巻取物が小径の場合、前記押付部材の稼動数を少なくして制動力を小さくし急激にシート状物の張力が増減する事象を避け、また、シート状物をロール状に巻いた巻取物が大径の場合、前記押付部材の稼動数をより多くすることにより小径の場合と比較して回転軸の制動力変化を大きくすることによってシート状物の張力がなかなか変化しない事象を避けることができる。その結果、巻取物の径の変化に関わらず最適な張力を確保することができ、品質低下や断紙及び損紙を防止することができる。
【００１９】
また、上記課題を解決するために、請求項３に記載の本発明は、請求項１又は２に記載の本発明において、前記張力調整手段が、前記押圧手段の押圧力に反発し前記押付部材を戻すバネを具備し、少なくとも一つのバネのバネ定数が他のバネのバネ定数と異なることを特徴とする。
【００２０】
上記構成によれば、押圧手段による押圧力に反発し押付部材を押し戻すバネを具備することにより、押付部材が回転板に接着するまでの間の反発力で押圧力が相殺され、バネ定数が大きいほど押付部材が回転板を押圧し始めるまで大きい押圧力が必要になる。すなわちシート状物をロール状に巻いた巻取物が小径の場合、押圧力がもともと小さいのでバネ定数が小さい押付部材のみで押圧して制動力を小さくし急激にシート状物の張力が増減する事象を避け、また、シート状物をロール状に巻いた巻取物が大径の場合、押圧力がもともと大きくバネ定数の大きい押付部材も押圧に加わり前記押付部材の稼動数をより多くすることにより小径の場合と比較して回転軸の制動力変化を大きくでき、シート状物の張力がなかなか変化しない事象を避けることができる。その結果、巻取物の径の変化に関わらず最適な張力を確保することができ、品質低下や断紙及び損紙を防止することができる。
【００２１】
また、上記課題を解決するために、請求項４に記載の本発明は、請求項１乃至３のいずれか一に記載の本発明において、前記張力調整手段が、前記押圧手段の押圧力に反発し前記押付部材を戻すバネを具備し、少なくとも一つの前記押付部材と前記回転板との間隔が他の前記押付部材と前記回転板との間隔と異なることを特徴とする。
【００２２】
上記構成によれば、押圧手段による押圧力に反発し押付部材を押し戻すバネを具備することにより、押付部材が回転板に接着するまでの間の反発力で押圧力が相殺され、バネの反発力はバネの伸縮量に比例するので、押付部材と回転板との間隔が大きいほど押付部材が回転板を押圧し始めるまで大きい押圧力が必要になる。すなわちシート状物をロール状に巻いた巻取物が小径の場合、押圧力がもともと小さいので押付部材と回転板との間隔が小さい押付部材のみで押圧して制動力を小さくし急激にシート状物の張力が増減する事象を避け、また、シート状物をロール状に巻いた巻取物が大径の場合、押圧力がもともと大きく押付部材と回転板との間隔が大きい押付部材も押圧に加わり前記押付部材の稼動数をより多くすることにより小径の場合と比較して回転軸の制動力変化を大きくでき、シート状物の張力がなかなか変化しない事象を避けることができる。その結果、巻取物の径の変化に関わらず最適な張力を確保することができ、品質低下や断紙及び損紙を防止することができる
また、上記課題を解決するために、請求項５に記載の本発明は、請求項１乃至４のいずれか一に記載の本発明において、前記押付部材を押圧する複数の前記押圧手段が流体圧を利用したものであることを特徴とする。
【００２３】
上記構成によれば、押圧手段に装置及び操作が簡便な流体機器を利用することにより応答性の良い押圧が可能となる。また、押圧力を流体の圧力に置き換えて計測が可能であり制御が容易になる。
【００２４】
また、上記課題を解決するために、請求項６に記載の本発明は、請求項５に記載の本発明において、前記流体圧が空気による圧力であることを特徴とする。
【００２５】
上記構成によれば、従来の技術で使用している空気圧をそのまま利用することで本発明の効果を得ることが可能である。
【００２６】
また、上記課題を解決するために、請求項７に記載の本発明は、請求項５又は６に記載の本発明において、前記押圧手段の流体圧が低くなるにつれて前記押圧手段の流体圧変化に対する前記回転軸の制動力変化を小さくするように前記押付部材が前記回転板を押圧することを特徴とする。
【００２７】
上記構成によれば、通常時の巻取物の径と流体圧が略比例するので、押圧手段の流体圧の高低に従って押圧手段の流体圧変化に対する回転軸の制動力変化を制御することによって本発明の効果を得ることが可能となる。
【００２８】
また、上記課題を解決するために、請求項８に記載の本発明は、請求項５乃至７の一に記載の本発明において、前記押圧手段がシリンダであって、少なくとも一つのシリンダ径が他のシリンダ径と異なることを特徴とする。
【００２９】
上記構成によれば、流体圧が同じである場合シリンダの断面積と押付部材の押圧力が略比例するので、流体圧が比較的低い場合には稼動させるシリンダ径の比較的小さい前記押付部材を例えば１組とし、流体圧が増加するにつれて稼動させるシリンダ径のより大きい前記押付部材を２組、３組と増加させることにより、流体圧が比較的高圧時に低圧時と比較して前記押圧手段の流体圧変化に対する前記回転軸の制動力の変化をシリンダ径が全て同じの場合に比較してさらに大きくして前記押付部材が前記回転板を押圧することができる。
【００３０】
また、上記課題を解決するために、請求項９に記載の本発明は、請求項５乃至８の一に記載の本発明において、前記流体圧が高いとき流体圧の変化率が大、前記流体圧が低いとき流体圧の変化率が小となるよう流体圧を供給する制御手段を備えたことを特徴とする。
【００３１】
上記構成によれば、流体圧そのものの供給を、流体圧が低い場合は流体圧の変化率を低くして圧力の変化が少ないように流体圧を増減し流体圧が高い場合は流体圧の変化率を高くして圧力の変化が大きくなるように流体圧を増減するように、制御することにより本発明の効果を得ることができる。
【００３２】
また、上記課題を解決するために、請求項１０に記載の本発明は、請求項１乃至９の一に記載の本発明において、少なくとも一つの前記押付部材の押付面積が他の前記押付部材の押付面積と異なることを特徴とする。
【００３３】
元来、押付部材は押付け面圧が高いと局部高熱化する等の構造的理由から、それぞれの押付部材の最大制動力から回転板との接触面積が決定される。上記構成により少なくとも一つの押付部材の最大制動力を変える場合、最大制動力の小さな押付部材は接触面積を小さくすることにより他の押付部材より取付面積の小さな部材とすることができるだけでなく、張力調整手段の構造を小さくすることにより安価に設置することができる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
図１乃至３及び５は輪転印刷機の給紙部に設備した本発明の実施の形態における巻取紙装着装置部ブレーキ制御装置の空気圧−制動力関係図、図４は本発明の実施の形態におけるブレーキ装置の制御フロー図、図６は本発明の実施の形態におけるブレーキ装置のブレーキ配置図である。図７乃至図９は図に表示される部分については従来の技術と同じ構成である。なお、図１乃至図９において、同じ構成の部分には同一の符号を付し、それらについての重複する説明は省略する。
【００３５】
本実施の形態は、輪転印刷機の給紙部から下流の印刷装置側へ連続的にシート状物であるウェブ１を安定適正な張力で供給すべく、巻取物である巻取紙２を支承させる巻取紙装着装置３の回転軸７部に設備したブレーキ装置を備えた巻き出し装置に対し本発明を適用したものである。以下構成について説明する。
図８及び図９に示す２本アーム型の巻取紙装着装置３はもとより、本実施の形態における巻取紙装着装置３としての基本構成及び機能は、前記従来技術の項に於いて図７乃至図９に基づき説明したものと同様である。
【００３６】
すなわち、回転軸７の軸端に設備した張力調整手段であるエアブレーキ１４には、空気供給源であるコンプレッサ１５から空気配管１６、空気溜１３、圧力調整弁（電空変換器）１０、電磁弁１１を通って制御された圧縮空気が供給される。エアブレーキ１４は、回転軸７の回転板であるディスク１７に押付部材であるブレーキパッド１８を押付け接触させる事によって得られる接触抵抗（摩擦力）を手段として回転を制動するディスクブレーキで、通常上記ディスク１７の円周方向において３組配設されている。ブレーキパッド１８部には、前記従来技術の項で説明した戻しバネ２１が組み込まれている。
【００３７】
請求項１に係る本発明の実施の形態による巻き出し装置の作動例を図１に示す。図１は巻取紙装着装置部ブレーキ制御装置の空気圧−制動力関係図であって、横軸に供給される空気の空気圧、縦軸にブレーキの制動力を示し、Ｆ１、Ｆ２は巻取紙２の大径時及び小径時のそれぞれの制動力を示し、Ａ，Ｂ，Ｃを通る実線は従来のエアブレーキ１４ａ、１４ｂ、１４ｃによる制動力、Ａ’、Ｂ’、Ｃ’を通る破線は本実施の形態による巻き出し装置による所要制動力を示す。
【００３８】
図１において、本実施の形態に係る所要制動力は理想的には２次曲線となるが、必ずしも２次曲線である必要はない。一例として巻取紙２が大径時において制動力はＦ１となり、従来の技術では実線上のＢ点、本実施の形態では破線上のＢ’で、それぞれ空気圧はＰ２，Ｐ２’となる。この両点において制動力は同じであって、巻取紙２に与える張力も同じとなる。しかしながら、張力に変化が起こった場合、Ｂ点における実線の傾きよりＢ’点における破線の傾きの方が大きく、Ｐ２，Ｐ２’より空気圧が同じだけ変化した場合の制動力変化は本発明による所要制動力の方が大きくなる。また、巻取紙２が小径時において制動力はＦ２となり、従来の技術では実線上のＡ点、本実施の形態では破線上のＡ’で、それぞれ空気圧はＰ１，Ｐ１’となる。この両点において制動力は同じであって、巻取紙２に与える張力も同じとなる。しかしながら、張力に変化が起こった場合、Ａ点における実線の傾きよりＡ’点における破線の傾きの方が小さく、Ｐ１，Ｐ１’より空気圧が同じだけ変化した場合の制動力変化は本発明による所要制動力の方が小さくなる。このような所要制動力を持つことによって巻取紙２の張力を安定して維持することができる。
【００３９】
請求項２に係る本発明の実施の形態による巻き出し装置の作動例を図２に示す。図２は巻取紙装着装置部ブレーキ制御装置の空気圧−制動力関係図であって、横軸に供給される空気の空気圧、縦軸にブレーキの制動力を示す。図１において破線で示された所要制動力は図２においては一点鎖線で同じものを示す。図２において、３つのエアブレーキのうち１４ａは空気圧Ｐ０とＰ３の間で作動し、１４ｂは空気圧ＰＡとＰ３の間で作動し、１４ｃは空気圧ＰＢとＰ３の間で作動するように構成されている。実制動力は各エアブレーキの制動力の和となるので、図２中、実線で示す１４ａ＋１４ｂ＋１４ｃの線で表される。すなわち、巻取紙２が大径時のＦ１においては３つのエアブレーキ全てが働き、巻取紙２が小径時のＦ２においては２つのブレーキが働き、巻取紙２がさらに小径となる空気圧がＰＡより小さくなる径については１つのブレーキが働くこととなる。これによって、図２に示すように、図１に示す所要制動力に近い制動力制御が可能となる。
【００４０】
請求項３に係る本発明の実施の形態による巻き出し装置の作動例を図３に示す。図３は巻取紙装着装置部ブレーキ制御装置の空気圧−制動力関係図であって、横軸に供給される空気の空気圧、縦軸にブレーキの制動力を示す。図３において、ｋ０、ｋ１、ｋ２はエアブレーキ１４ａ、１４ｂ、１４ｃの戻しバネ２１ａ、２１ｂ、２１ｃのバネ定数、ｘ０、ｘ１、ｘ２はエアブレーキ１４ａ，１４ｂ、１４ｃのブレーキパッド１８とディスク１７との間隔である。ｋ０、ｋ１、ｋ２の値が異なり　ｋ０＜ｋ１＜ｋ２　であってｘ０、ｘ１、ｘ２が同じ間隔ｘである場合、エアブレーキ１４ａについてはブレーキパッド１８とディスク１７とが接触するまでの間空気圧による制動力がｋ０×ｘだけバネに消費されＰ０点から働き始め、同様にエアブレーキ１４ｂ、１４ｃについては、ｋ１×ｘだけ制動力がバネに消費されＰＡ点から、ｋ２×ｘだけ制動力がバネに消費されＰＢ点から、それぞれ働き始めることになる。ブレーキパッド１８とディスク１７とが接触するとこれ以上バネは働かないため後は空気圧に比例した制動力が得られる。このようにして図２に示すと同じ効果を得ることができる。
【００４１】
請求項４に係る本発明の実施の形態による巻き出し装置の作動例を図３に示す。図３において、ｋ０、ｋ１、ｋ２が同じ値ｋであってｘ０、ｘ１、ｘ２が異なりｘ０＜ｘ１＜ｘ２である場合、エアブレーキ１４ａについてはブレーキパッド１８とディスク１７とが接触するまでの間空気圧による制動力がｋ×ｘ０だけバネに消費されＰ０点から働き始め、同様にエアブレーキ１４ｂ、１４ｃについては、ｋ×ｘ１だけ制動力がバネに消費されＰＡ点から、ｋ×ｘ２だけ制動力がバネに消費されＰＢ点から、それぞれ働き始めることになる。ブレーキパッド１８とディスク１７とが接触するとこれ以上バネは働かないため後は空気圧に比例した制動力が得られる。このようにして図２に示すと同じ効果を得ることができる。
【００４２】
請求項５乃至７に係る本発明の実施の形態による巻き出し装置の制御例を図４に示す。図４においては、巻取紙２を軸端に設備したエアブレーキ１４に、空気供給源であるコンプレッサ１５から空気配管１６、空気溜１３、圧力調整弁１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、電磁弁１１ａ、１１ｂ、１１ｃを介して制御された圧縮空気がそれぞれエアブレーキ１４ａ、１４ｂ、１４ｃに独立して供給されるようになっている。このように構成すると圧力調整弁１０ａ、１０ｂ、１０ｃによって空気圧がそれぞれ調整可能となり、図１に示す所要制動力を得ることができる。図４は一例であって必ずしもエアブレーキ毎に圧力調整弁及び電磁弁を備える必要はない。
【００４３】
請求項８に係る本発明の実施の形態による巻き出し装置の作動例を図５に示す。図５は巻取紙装着装置部ブレーキ制御装置の空気圧−制動力関係図であって、横軸に供給される空気の空気圧、縦軸にブレーキの制動力を示す。図１において破線で示された所要制動力は図５においては一点鎖線で同じものを示す。図５において、３つのエアブレーキのうち１４ａは空気圧Ｐ０とＰ３の間で作動し、１４ｂは空気圧ＰＡとＰ３の間で作動し、１４ｃは空気圧ＰＢとＰ３の間で作動するように構成されている。実制動力は各エアブレーキの制動力の和となるので、図５中、実線で示す１４ａ＋１４ｂ＋１４ｃの実線で表される。
【００４４】
押圧手段にシリンダを用いると、制動力は空気圧とシリンダ径に比例するので、径の異なったシリンダを用いて図５に示す１４ａ、１４ｂ、１４ｃのように傾きの異なった性能線を得ることができ、実制動力である１４ａ＋１４ｂ＋１４ｃの実線をより所要制動力に近づけたものとすることができる。このようにシリンダの径を変えることにより図１に示すと同じ効果を得ることができる。
【００４５】
請求項９に係る本発明の実施の形態による巻き出し装置の作動及び制御例を図１及び図４に示す。制御装置２０は、図１に示す所要制動力に従って、図４に示す張力Ｔ０と空気圧Ｐの条件時に張力が代わった場合、所定の空気圧を演算して新しい空気圧を出力制御する機能を備えたものである。機械的な手段による空気圧制御を行うより精密な制御を行うことができる。
【００４６】
請求項１０に係る本発明の実施の形態による巻き出し装置のエアブレーキ例を図６に示す。元来エアブレーキのブレーキパッドは、押付面圧が高いと局部高熱化する等の構造的理由から、最大制動力から接触面積が決定される。従来の技術では複数のエアブレーキに作動する制動力はそれぞれ同等であり、同じ面積のブレーキパッドを備えていた。本発明に係るエアブレーキは図２に示すように１４ａ、１４ｂ、１４ｃのそれぞれが最大制動力が異なっており、同じ面積のブレーキパッドである必要はない。図６に示すように第４のエアブレーキ１４ｄを設けその接触面積を小さくすることにより微妙な制御も可能なブレーキ装置を設けることができる。
【００４７】
以上、本発明を図８及び図９に示す２本アーム型の巻取紙装着装置に適用した場合の実施の形態について説明したが、本発明は構造上、３本アーム型の巻取紙装着装置についても同様のブレーキ装置に適用することが可能である（図示省略）。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の本発明によれば、シート状物をロール状に巻いた巻取物が小径の場合、回転軸の制動力変化を小さくすることによって急激にシート状物の張力が増減する事象を避け、また、シート状物をロール状に巻いた巻取物が大径の場合、小径の場合と比較して回転軸の制動力変化を大きくすることによってシート状物の張力がなかなか変化しない事象を避けることができる。
【００４９】
また、請求項２の本発明によれば、シート状物をロール状に巻いた巻取物が小径の場合、前記押付部材の稼動数を少なくして制動力を小さくし急激にシート状物の張力が増減する事象を避け、また、シート状物をロール状に巻いた巻取物が大径の場合、前記押付部材の稼動数をより多くすることにより小径の場合と比較して回転軸の制動力変化を大きくすることによってシート状物の張力がなかなか変化しない事象を避けることができる
また、請求項３の本発明によれば、押付部材が回転板に接着するまでの間の反発力で押圧力が相殺され、バネ定数が大きいほど押付部材が回転板を押圧し始めるまで大きい押圧力が必要になる。すなわちシート状物をロール状に巻いた巻取物が小径の場合、急激にシート状物の張力が増減する事象を避け、また、シート状物をロール状に巻いた巻取物が大径の場合、小径の場合と比較して回転軸の制動力変化を大きくでき、シート状物の張力がなかなか変化しない事象を避けることができる。
【００５０】
また、請求項４の本発明によれば、シート状物をロール状に巻いた巻取物が小径の場合、押圧力がもともと小さいので押付部材と回転板との間隔が小さい押付部材のみで押圧して制動力を小さくし急激にシート状物の張力が増減する事象を避け、また、シート状物をロール状に巻いた巻取物が大径の場合、押圧力がもともと大きく押付部材と回転板との間隔が大きい押付部材も押圧に加わり前記押付部材の稼動数をより多くすることにより小径の場合と比較して回転軸の制動力変化を大きくでき、シート状物の張力がなかなか変化しない事象を避けることができる
また、請求項５の本発明によれば、押圧手段に装置及び操作が簡便な流体機器を利用することにより応答性の良い押圧が可能となる。また、押圧力を流体の圧力に置き換えて計測が可能であり制御が容易になる。
【００５１】
また、請求項６の本発明によれば、従来の技術で使用している空気圧をそのまま利用することで押圧手段に装置及び操作が簡便な空気機器を利用することにより応答性の良い押圧が可能となる。また、押圧力を空気の圧力に置き換えて計測が可能であり制御が容易になる。
【００５２】
また、請求項７の本発明によれば、押圧手段の流体圧の高低に従って押圧手段の流体圧変化に対する回転軸の制動力変化を制御することにより、シート状物をロール状に巻いた巻取物が小径の場合、回転軸の制動力変化を小さくすることによって急激にシート状物の張力が増減する事象を避け、また、シート状物をロール状に巻いた巻取物が大径の場合、小径の場合と比較して回転軸の制動力変化を大きくすることによってシート状物の張力がなかなか変化しない事象を避けることができる。
【００５３】
また、請求項８の本発明によれば、流体圧が比較的高圧時に低圧時と比較して前記押圧手段の流体圧変化に対する前記回転軸の制動力の変化をシリンダ径が全て同じの場合に比較してさらに大きくして前記押付部材が前記回転板を押圧することができる。
【００５４】
また、請求項９の本発明によれば、流体圧そのものの供給を、流体圧が低い場合は流体圧の変化率を低くして圧力の変化が少ないように流体圧を増減し流体圧が高い場合は流体圧の変化率を高くして圧力の変化が大きくなるように流体圧を増減するように制御することにより、シート状物をロール状に巻いた巻取物が小径の場合急激にシート状物の張力が増減する事象を避け、また、シート状物をロール状に巻いた巻取物が大径の場合シート状物の張力がなかなか変化しない事象を避けることができる。
【００５５】
また、請求項１０の本発明によれば、最大制動力の小さな押付部材は接触面積を小さくすることにより他の押付部材より取付面積の小さな部材とすることができるだけでなく、張力調整手段の構造を小さくすることにより安価に設置することができる。
また、請求項１乃至１０の本発明によれば、巻取物の径の変化に関わらず最適な張力を確保することができ、品質低下や断紙及び損紙を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の態様に係る巻き出し装置の空気圧−制動力の第１の関係図。
【図２】本発明の実施の態様に係る巻き出し装置の空気圧−制動力の第２の関係図。
【図３】本発明の実施の態様に係る巻き出し装置の空気圧−制動力の第３の関係図。
【図４】本発明の実施の形態の態様に係る巻き出し装置の制御フロー図。
【図５】本発明の実施の態様に係る巻き出し装置の空気圧−制動力の第４の関係図。
【図６】本発明の実施の態様に係る巻き出し装置におけるブレーキ装置のブレーキ配置図。
【図７】巻取紙装着装置のブレーキ装置の構造図であって（ａ）は立面図、（ｂ）は（ａ）の矢視Ａ−Ａ部の断面図。
【図８】輪転印刷機の給紙部の巻取紙装着装置の機能図。
【図９】巻取紙装着装置の構造図。
【符号の説明】
１　　　ウェブ
２　　　巻取紙
５　　　アーム
７　　　回転軸
１１　　電磁弁
１４　　エアブレーキ
１７　　ディスク
１８　　ブレーキパッド
【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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【図８】
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【図９】
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