(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルム状物が巻回された原反ロールから巻出された原反を、揺動するダンサーロールに直接巻掛け、このダンサーロールの揺動変位により原反の張力変動を吸収するダンサーロール装置において、前記ダンサーロールの下流側にガイドロールを設けてダンサーロールユニットとし、このダンサーロールユニットを、前記原反ロールの長手軸心と直交する方向、かつ、原反巻出し始めから巻出し終わりまで張力差が生じない位置方向に往復移動するようにしたことを特徴とするダンサーロール装置。
【請求項２】
前記ダンサーロールユニットを、前記原反ロールから原反が巻出される巻出径の変化に追従して、前記原反ロールの長手軸心と直交する方向、かつ、原反巻出し始めから巻出し終わりまで張力差が生じない位置方向に往復移動するようにしたことを特徴とする請求項１に記載のダンサーロール装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フィルム状物の原反の巻出工程におけるダンサーロール装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、原反ロールの巻出装置では、原反はロールの軸心に対し偏心のない状態で巻かれているが、フィルム状物の原反においては原反ロールへの巻取時に巻層間に空気を含んで巻かれることがあり、このような原反ロールでは時間の経過と共に上部の空気が抜け、フィルムの自重によりロールの下部が膨らむように偏心することがある。
【０００３】
このような原反ロールの巻出しの場合には、ロールの回転と共に偏心分が振れ、巻出されるフィルムの速度が変化して、一定速度でフィルムを巻取ろうとする後工程のロール間でフィルムのパスの緩みと張りが繰り返され、フィルムに張力変化が生じる。これはフィルムの内部応力として残り、安定した巻取ロールが得られないという問題がある。
【０００４】
このため、従来からダンサーロール装置を利用し、ダンサーロールの揺動によって前記フィルムの張力変動を吸収している。ダンサーロール装置を利用したものでは、例えば、特開平１１−２４０６５１号公報に記載されているような、ダンサーロールに入るフィルムの角度を一定にするため、巻出装置とダンサーロール装置の間にガイドロールを設けた構成のものが開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、原反ロールとダンサーロールとの間にガイドロールが介在していると、巻出されたフィルムが一旦このガイドロールに巻掛けられるため原反ロールの偏心による緩みや張りが直接にダンサーロールに伝わらないことになる。このため、緩みや張りがフィルムが前記ダンサーロールに到達するまでに増幅されるので、フィルムのばたつきが過大となり、緩みや張りによる張力変動をダンサーロールで吸収しきれなくなるという問題がある。
【０００６】
また、前記ガイドロールは、原反ロールの偏心によるフィルムの巻出速度の変化に追従して周速を変化させる必要があるが、実際にはガイドロールの周速と巻出されたフィルムの速度を一致させるのは困難なため、ガイドロール外周面とフィルム間にスリップが生じ、その結果フィルム面に傷が入るので高速運転ができないという問題がある。
【０００７】
そこで本発明は、偏心した原反ロールから巻出される原反の緩みや張りをダンサーロールにて吸収し、後工程に原反を安定した張力で送り出すダンサーロール装置の提供を目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的達成のため本発明のダンサーロール装置は、ダンサーロールの下流側にガイドロールを設けてダンサーロールユニットとし、このダンサーロールユニットを、前記原反ロールの長手軸心と直交する方向、かつ、原反巻出し始めから巻出し終わりまで張力差が生じない位置方向に往復移動するようにしたことを特徴としている。
【０００９】
また、ダンサーロールユニットを、前記原反ロールから原反が巻出される巻出径の変化に追従して、前記原反ロールの長手軸心と直交する方向、かつ、原反巻出し始めから巻出し終わりまで張力差が生じない位置方向に往復移動するようにしたことも特徴としている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の第一の実施例を示す側面図であり、１は原反巻出装置、２はダンサーロール装置を示している。原反巻出装置１はフイルム３が巻回された原反ロール４を支持すると共に、モータ５によって原反ロール４を巻出方向に回転させるようになっており、ダンサーロール装置２は、原反巻出装置１から巻出されたフィルム３が直接ダンサーロール６に巻掛けられるようになっている。
【００１１】
また、ダンサーロール装置２にはダンサーロールユニット７と、駆動装置８が設けられており、この駆動装置８によってダンサーロールユニット７が原反ロール４の長手軸心に直交して（イ）、（ロ）の方向へ移動するようになっている。
【００１２】
ダンサーロールユニット７は、図１〜３に示されるように、枠体９ａ、９ｂの対面する面に複数の梁１０が走行するフィルム３の妨げにならない位置に所定の長さで横架されていると共に、ダンサーロール６の揺動支点ａとなる支持軸１２が両端部を枠体９ａと９ｂに軸支されており、支持軸１２の両端部それぞれにダンサーロール６取付け用アーム１３が一端を回動自在に支持され、そのアーム１３の他端部間にダンサーロール６が挟まれるように枢着された構成になつている。
【００１３】
また、枠体９ａ、９ｂとアーム１３の間にアーム１３の揺動に応動するように保持部材１５に保持されたエアーシリンダ１６が設けられ、エアーシリンダ１６のロッド先端がアーム１３に突設されたピン１４に支承されている。そして、エアーシリンダ１６を保持している保持部材１５は、枠体９ａ、９ｂ各々の内壁に固着されているブラケット１７に固定されている。このエアーシリンダ１６は、ダンサーロールが枢着されたアーム１３を所定の空気圧で弾支している。
【００１４】
ダンサーロール６の下流方向にはダンサーロール６から所定の距離をおいて、ガイドロール１８が枠体９ａ、９ｂに回動自在に支承されている。
【００１５】
ダンサーロールユニット７を移動させる駆動装置８は、図１〜３に示されるように、枠体９ａ、９ｂの下面とダンサーロール装置２を載置しているフレーム１９の上面との間に、スライド機構を備えたリニアベアリング２０が２組設けられ、枠体９ａ、９ｂの内壁に取付けられたナット部材２１それぞれに軸受２４を介してねじ軸２２が螺合され、このねじ軸２２それぞれにカップリング２３を介してモータ２５が連結されている。
【００１６】
そして、モータ２５はそれぞれが同期して正逆回転するよう駆動装置８に付設された制御装置（図示せず）によって制御され、ねじ軸２２の正逆回転によるナット部材２１とねじ軸２２とのねじ作用でダンサーロールユニット７が（イ）、（ロ）の方向へ移動するようになつている。
【００１７】
ねじ軸２２の長さはダンサーロールユニット７の移動範囲に対応したものとし、また、実施例では、ねじ軸２２やモータ２５による駆動手段を二個所設けているが、いずれか一個所としても良い。
【００１８】
リニアベアリング２０は、ダンサーロールユニット７の移動範囲に対応した長さの凸状スライド部材２０ｂと、凹状スライド部材２０ａとの組合わせであり、凹状スライド部材２０ａが枠体９ａと９ｂの下面に取り付けられ、凸状スライド部材２０ｂが凹状スライド部材２０ａに対応した位置で咬合されてフレーム１９に取り付けられることにより、相互間でスライドするようになっている。前記組合わせは、凸状スライド部材２０ｂと凹状スライド部材２０ａを逆にして取り付けるようにしてもよい。
【００１９】
尚、このような構成であるリニアベアリング２０は公知のものとして一般に使用されているものである。
【００２０】
フィルム３の巻出しに際しては図１に示すように、先ず、ダンサーロールユニット７のアーム１３をエアシリンダ１６で弾支した状態で、アーム１３の揺動支点ａとダンサーロール６の中心ｂを通る直線ｃが略水平（定常運転時位置）となるよう原反ロール４から巻出されるフィルム３の長さを原反ロール４の回転角度を制御して調整する。このとき、エアシリンダ１６の空気圧を前記フィルム３の静止張力に対応する空気圧に設定する。
【００２１】
そして、ダンサーロールユニット７を、原反ロール４の巻出し始め位置ｄと巻出し終り位置ｅの略中間位置ｆから鉛直方向に巻出されるフィルム３ｂがダンサーロール６の外周面に接する位置（以後所定位置と称する）まで移動させる。
【００２２】
このダンサーロール７の移動は、実施例では駆動装置８によって行ない、所定位置での位置決めは、所定位置を検出する位置検出センサー（図示せず）を設け、ダンサーロールユニット７がその位置にくるとモータ２５が停止してダンサーロールユニット７が停止するようにしたり、あるいは、ダンサーロールユニット７の所定位置までの移動距離をねじ軸２２の回転数に換算し、その回転数だけモータ２５が回転するようなカウンタ（図示せず）を設けて行なうようにすることができる。
【００２３】
また、ダンサーロールユニット７の移動を駆動装置８の構成によらずとも、圧空、油圧等で動作する流体シリンダを用いて移動せしめることも可能であり、あるいは、ダンサーロールユニット７に移動機構を設けず、ダンサーロールユニット７を直接フレーム１９に設置しても良い。
【００２４】
このように、ダンサーロールユニット７が移動可能であれば、原反ロール４の巻き出し始めの巻径が変更になった場合等、容易にダンサーロールユニット７を前記所定位置に配置することができる。
【００２５】
原反ロール４から巻出されたフィルム３は、図１に示すようにダンサーロール装置２に直接到達してダンサーロール６とガイドロール１８にＳ字状に巻掛けられる。このとき、ダンサーロール６に巻掛けられたフィルム３は原反ロール４から直接到達しているので原反ロール４の偏心による緩みや張りの増幅が少なく、ばたつきも最小限に抑えられるのでダンサーロール６の入口での張力変動量が少ない。
【００２６】
このような少ない張力変動量でダンサーロール６が揺動されるのであるから、フィルム３の張力変動はこのダンサーロール６の揺動によって容易に吸収され、フィルム３はガイドロール１８を介して張力が安定した状態で後工程へ送り出されていき、下流に設置されている巻取装置（図示せず）によって巻取られる。
【００２７】
ところで、原反ロール４から巻出されたフィルム３がダンサーロール６に巻掛けられるとき、巻出し始めのフィルム３ａから巻出し終りのフィルム３ｃに至る間、原反ロール４のｆ点から鉛直方向に巻出されるフィルム３ｂに対し入射角度α、βが生じる。この入射角度α又はβが大きいと巻出し中の張力差が大きくなり、巻出しに悪影響が及ぶことがある。
【００２８】
そこで、本発明によれば、ダンサーロールユニット７を前記所定位置まで移動せしめることにより、入射角度α、βを略等しくすることができ、また、フィルム３ｂの張力Ｔｂに対するフィルム３ａの張力Ｔａ及びフィルム３ｃの張力Ｔｃの関係は、Ｔａ≒Ｔｂ／ＣＯＳα、Ｔｃ≒Ｔｂ／ＣＯＳβで表されるので、例えばαを１５度に設定すると、α≒βであるので、Ｔａ≒Ｔｃ＝Ｔｂ／ＣＯＳα＝Ｔｂ／ＣＯＳ１５度＝０．９６６Ｔｂとなり、フィルム３ａ、３ｃ及びフィルム３ｂの張力差を実用上無視することができる。
【００２９】
フィルム３のダンサーロール６への入射角α、βは１５度に限定されることはなく、巻取られるフィルムの品位、用途等により原反の巻出し始めと巻出し終わりの張力差の許容値を設定してそれに対応する角度とすればよいし、また、その角度の設定は原反巻出装置１とダンサーロール装置２の鉛直方向の設置距離を調整することにより可能である。
【００３０】
また、原反の巻出しにおいては、生産条件によって表面方向での巻出しと裏面方向での巻出しが必要であり、図１に示す場合を表面方向とすると、裏面方向の場合は図４に示すように原反ロール４を図１とは逆方向に回転させればよく、ダンサーロールユニット７を図１の位置から（ロ）方向へ、原反ロール４のｆ点から鉛直方向に巻出されるフィルム３ｂがダンサロール６の外周面に接する位置まで移動させることによって、図１の場合と同等の巻出し条件で運転できる。尚、ダンサーロールユニット７の移動の説明は前述しているのでここでの説明は省略する。
【００３１】
次に、例えば、薄物フィルムや孔あきフィルム（以後フィルム３ｄと称する）の場合、品質確保のために巻出しが弱い張力で行れているので原反ロールからの巻出し始めから巻出し終りに至るまでの微小な張力差によっても巻出し速度が不安定になり、顕著に原反の品質が左右される。この張力差は原反の巻出しによる巻出径の変化に従って原反のダンサーロールへの入射角度が変化していくことによって生じる。
【００３２】
そのため、第二の実施例では、図５に示すように、前記入射角度が変化せず一定であるようにダンサーロールユニット7をフィルム３ｄが巻回された原反ロール４ａから巻出される巻出し径Ｄの変化に追従して、巻出されたフィルム３ｄがダンサーロール６に入るときにフィルム３ｄと、ダンサーロール６の中心ｂ及びその揺動支点ａを通る直線ｃとからなる角度θ1が略一定となる位置に移動していくようにしている。
【００３３】
この移動の制御は、フィルム３ｄの巻出し速度基準であるガイドロール１８の回転数を検出する回転数検出センサ５４と、原反ロール４ａの回転数を検出する回転数検出センサ５０と、これらからの信号を演算して随時変化していく原反ロール４ａの巻出し径Ｄを算出する演算装置５１及び、算出された巻出し径Ｄの信号を、角度θ1が巻出し始め時（巻出し径Ｄの最大時）と略同一となる位置への移動量となる信号に変換する信号変換装置５２を設け、移動量に変換された信号がダンサーロールユニット７を移動させる駆動装置８の制御装置５３に入力され、その信号によってダンサーロールユニット７が原反ロール４ａの変化していく巻出し径Ｄに追従して（ロ）方向へ移動していくようにモータ２５の回転を制御することで可能である。
【００３４】
即ち、原反ロール４ａの巻出し径Ｄが変化していってもダンサーロールユニット７がそれに追従して移動していくために角度θ1が巻出し始め時（巻出し径Ｄの最大時）と略同一となり、フィルム３ｄの巻出し始めから巻出し終わりまで張力差が生じないのである。
【００３５】
また、フィルム３ｄの表面方向での巻出しと裏面方向での巻出しにおいては、図５に示す場合を表面方向とすると、裏面方向の場合は図６に示すように原反ロール４ａが図５とは逆方向に回転するわけであるから、ダンサーロールユニット７が原反ロール４ａの変化していく巻出し径Ｄに追従して（イ）方向へ移動して行くようモータ２５の回転を制御すればよい。尚、ダンサーロールユニット７の移動制御の説明は前述しているのでここでの説明は省略する。
【００３６】
【発明の効果】
本発明によれば、ダンサーロールを原反ロールから巻出された原反が直接ダンサーロールに巻掛けられるように配設しているので、原反ロールから巻出された原反はダンサーロールに直接到達し、その間の原反ロールの偏心による緩みや張りの増幅がなく、ばたつきも最小限に抑えられダンサーロール入口での張力変動量が、原反ロールとダンサーロール間にガイドロールが介在する従来のダンサーロール装置に比べ、格段に少なくなる。その結果、ダンサーロールに巻掛けられる原反の張力変動はダンサーロールの揺動によって容易に吸収され、原反は張力変動のない安定した状態で後工程に送り出されるので巻取品質が大幅に向上する。
【００３７】
さらに、前記ガイドロールが無いので、このガイドロール外周面と原反間でのスリップによる原反面への傷も皆無となり、従来以上の高速運転が可能となる。
【００３８】
また、ダンサーロールユニットを、前記原反ロールの長手軸心と直交する方向、かつ、原反巻出し始めから巻出し終わりまで張力差が生じない位置方向に往復移動するようにすると、ダンサーロールを原反の巻出しに最適な位置、即ち、原反巻出し始めから巻出し終りまで張力差が生じない位置に極めて容易に配設することができる。
【００３９】
さらに、ダンサーロールユニットを、原反ロールから原反が巻出される巻出径の変化に追従して、前記原反ロールの長手軸心と直交する方向、かつ、原反巻出し始めから巻出し終わりまで張力差が生じない位置方向に往復移動するようにすると、常に原反のダンサーロールへの入射角度が略一定の状態で巻出しが行われていくことになるので巻出し始めから巻出し終りに至るまでの間に張力差が生じず、その結果、薄物原反や孔あき原反のように巻出しを非常に弱い張力で行わなければならないものにおいては、常に原反に安定した巻出し速度が得られるので、巻取品質が大幅に向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第一の実施例を示す側面断面図である。
【図２】  図１におけるＩ−Ｉ矢視図である。
【図３】  図１におけるＩＩ−ＩＩ矢視図である。
【図４】  原反ロールの巻出し方向が図１と逆方向の場合を示す側面断面図である。
【図５】  本発明の第二の実施例を示す側面断面図である。
【図６】  原反ロールの巻出し方向が図５と逆方向の場合を示す側面断面図である。
【符号の説明】
１  原反巻出装置
２  ダンサーロール装置
３、３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ  フィルム
４、４ａ  原反ロール
５  モータ
６  ダンサーロール
７  ダンサーロールユニット
８  駆動装置
９ａ、９ｂ  枠体
１０  梁
１２  支持軸
１３  アーム
１４  ピン
１５  保持部材
１６  エアーシリンダ
１７  ブラケット
１８  ガイドロール
１９  フレーム
２０  リニアベアリング
２０ａ  凹状スライド部材
２０ｂ  凸状スライド部材
２１  ナット部材
２２  ねじ軸
２３  カップリング
２４  軸受
２５  モータ
５０  回転数検出センサ
５１  巻出径演算装置
５２  移動量信号変換装置
５３  駆動モータ制御装置
５４  基準回転数検出センサ
【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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