(57)【要約】【課題】張力制御性能を向上させることができ、ウェブ等のシート状物に安定した制動力を付加することができるシート状物制動装置を提供すること。【解決手段】シート状物をロール状に巻いた巻取物１，１ａを支持し巻取物１，１ａとともに回転する回転軸２と、この回転軸２に固定されて回転軸２とともに回転する回転板３と、回転軸２の回転を制動して巻取物１，１ａより巻き出すシート状物Ｗの張力を調整する制動手段１１とを備えたシート状物制動装置１０であって、制動手段１１が、回転板３に押圧されて回転軸２の回転を制動する複数個の押付部材と、それぞれの押付部材を回転板３に押圧する複数個の押圧手段とを具備するとともに、押付部材を回転板３に押圧する押圧力が、予め設定された値まで減少すると、押圧手段の少なくとも一つを作動不能状態にし、かつ、押圧力を、予め設定された値に所定の値を乗じた値まで増加させるように構成されている。【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ともに回転する回転軸と、この回転軸に固定されて回転軸とともに回転する回転板と、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制動手段と、を備えたシート状物制動装置であって、
前記制動手段が、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個の押付部材と、それぞれの前記押付部材を前記回転板に押圧する複数個の押圧手段と、を具備するとともに、前記押付部材を前記回転板に押圧する押圧力が、予め設定された値まで減少すると、前記押圧手段の少なくとも一つを作動不能状態にし、かつ、前記押圧力を、前記予め設定された値に所定の値を乗じた値まで増加させるように構成したことを特徴とするシート状物制動装置。
【請求項２】
前記押圧力を、前記予め設定された値に所定の値を乗じた値まで増加させた後、所定時間の時間遅れを持たせるように構成したことを特徴とする請求項１に記載のシート状物制動装置。
【請求項３】
前記制動手段が、前記回転軸の両軸端に設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のシート状物制動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、輪転印刷機の給紙部における巻取紙制動装置等の、シート状物制動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
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取紙制動装置としては、巻取紙の外径（直径）を外径検出部で検出し、この外径検出部によって検出された巻取紙の外径が予め定められた所定径に達したのに対応して摩擦板の個数を選択して、摩擦板のローターに対する制動力を制御するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特許第３３９４９３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記特許文献に開示された巻取紙制動装置では、張力感知機構がとらえた連続紙の走行張力の変化に対応して、常に摩擦板のローターに対する接触力に補正が加えられるように構成されている。そのため、巻取紙の外径が予め定められた所定径に達して、摩擦板の個数が変更（減少）する度に連続紙の走行張力が大きく変化してしまい、それに伴って摩擦板のローターに対する接触力も大きく変化してしまって、連続紙の走行張力をなかなか安定させることができないといった問題点があった。特に、紙質や紙幅等が異なると、同じ巻取紙直径を有するものでも重量、設定テンションが異なることとなるので、多種類の巻取紙を使用する場合には、その対応が非常に難しくなる。
また、消費により巻取紙の外径が小さくなってくると、それに伴って制動トルクも小さくてすむため、摩擦板を動作させるブレーキエア圧も小さくしていかなければならない。しかし、このブレーキエア圧がある値（ブレーキエア圧が不安定になる限界値）を下回るようになると、摩擦板を作動させるブレーキエア圧を安定的に供給することができなくなり、制動力が不安定となって連続紙の走行張力が安定しなくなってしまうといった問題点もあった。
【０００４】
本発明は上記課題に鑑みなされたもので、張力制御性能を向上させることができ、ウェブ等のシート状物に安定した制動力を付加することができるシート状物制動装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
本発明によるシート状物制動装置は、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ともに回転する回転軸と、この回転軸に固定されて回転軸とともに回転する回転板と、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制動手段と、を備えたシート状物制動装置であって、前記制動手段が、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個の押付部材と、それぞれの前記押付部材を前記回転板に押圧する複数個の押圧手段と、を具備するとともに、前記押付部材を前記回転板に押圧する押圧力が、予め設定された値まで減少すると、前記押圧手段の少なくとも一つを作動不能状態にし、かつ、前記押圧力を、前記予め設定された値に所定の値を乗じた値まで増加させるように構成されている。
このようなシート状物制動装置によれば、作動可能な押圧部材（例えば、ブレーキパッド）の数を減少させる際に、巻取物（例えば、巻取紙）の外径やシート状物（例えば、ウェブ）の張力に関係なく、作動可能な押圧手段（例えば、エアシリンダ）に、予め設定された値に所定の値（例えば、１．１〜１．６）を乗じた値の押圧力（例えば、ブレーキエア圧）が付与されることとなるので、押圧手段を作動させる押圧力を安定的に供給することができるとともに、制動力を安定させることができて、シート状物の張力制御性能を向上させることができる。
特に、同じ巻取紙直径を有するものでも紙質や紙幅等が異なることにより、重量、設定テンションが異なる場合においても、押圧力からの信号によりプリセット値を設定するため、紙幅、紙質が異なる多種類の巻取紙を使用する場合でも、安定して張力制御性能を向上させることができる。
ここで、「予め設定された値」とは、押圧力（例えば、ブレーキエア圧）が不安定になる限界値（下限値）のことである。したがって、押圧力が予め設定された値よりも大きい場合には、押圧手段を安定的に動作させることができて、安定した制動力を得ることができることとなる。
【０００６】
上記シート状物制動装置において、前記押圧力を、前記予め設定された値に所定の値を乗じた値まで増加させた後、所定時間の時間遅れを持たせるように構成されているとさらに好適である。
このようなシート状物制動装置によれば、押圧力が上昇するまでの時間遅れや押圧手段が開放されるまでの時間遅れを吸収（調整）することができ、シート状物の張力制御性能をさらに向上させることができる。
【０００７】
上記シート状物制動装置において、前記制動手段が、前記回転軸の両軸端に設けられているとさらに好適である。
このようなシート状物制動装置によれば、回転軸および巻取物に作用するねじれ力をなくすことができ、張力制御性能を向上させることができる。
また、回転軸の両軸端にブレーキ装置が配置され、各制動手段（例えば、エアブレーキ）における発熱量が低減されることとなるので、押圧部材の長寿命化を図ることができて、保守点検間隔を延ばすことができるとともに、保守点検費用の低減化を図ることができ、その他周辺機器への放熱量を低減させることができる。
さらに、回転軸の両軸端に配置された制動手段が、それぞれ略同一の温度になっているため、制動力の推定が容易となり、張力制御性能をさらに向上させることができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、張力制御性能を向上させることができ、ウェブ等のシート状物に安定した制動力を付加することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明によるシート状物制動装置の一実施形態として、輪転印刷機の給紙部（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部分）における巻取紙制動装置に適用した例を図１ないし図３を参照しながら説明する。図１は輪転印刷機の給紙部における巻取紙制動装置の概略構成図、図２は図１に示すエアブレーキに付与されるブレーキエア圧（制動力）と、作動させるエアブレーキの（組）数および巻取紙の巻径（外径）との関係を示すグラフ、図３はエアブレーキの構造図であって、（ａ）は立面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図である。
【００１０】
図１に示すように、本実施形態による巻取紙制動装置１０は、ブレーキ装置１１と、制御部１２と、コントローラー１３とを主たる要素として構成されたものである。
ブレーキ装置１１は、巻取紙（巻取物）１を支持した回転軸２の両軸端に配置された複数組（本実施形態では４組）エアブレーキ（制動手段）１４と、電空変換器１５と、電磁弁１６とを備えている。
図１および図３（ａ）に示すように、エアブレーキ１４は、回転軸２とともに回転するディスク３の周方向に沿って配置されている。各エアブレーキ１４は、図３（ｂ）に示すように、ディスク３を両側から挟むように設けられた１組のブレーキパッド（摩擦板：押付部材）１７と、これらブレーキパッド１７をディスク３の両側に押し付けて回転軸２の回転を制動する空気圧を利用した１組のエアシリンダ（押圧手段）１８と、エアシリンダ１８への空気供給が停止された時（電磁弁１６が閉鎖された時）に、ブレーキパッド１７とディスク３とが接触しないようにブレーキパッド１７の押し付けを開放する戻しバネ１９とを備えている。
また、各エアブレーキ１４のエアシリンダ１８には、空気供給源であるコンプレッサ（図示せず）から、空気配管２０、空気溜（図示せず）、電空変換器１５、および電磁弁１６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。
【００１１】
電空変換器１５は、後述するコントローラー１３により得られた演算結果を、空気圧の変化量に変換して出力させるもので、エアブレーキ１４に付加させるブレーキエア圧を調整し、給送中のウェブＷに対して一定の張力を維持させるよう機能している。
電磁弁１６は、電空変換器１５とエアブレーキ１４とを連通する空気配管２０（本実施形態では４本の空気配管２０うち３本の空気配管２０）の途中に配置されており、後述する制御器１２からの信号により、それぞれ独立して開閉されるようになっている。
【００１２】
制御部１２は、コントローラー１３から常時送られてくる制動力指令値（「ブレーキエア圧」に対応した値）に基づいて電磁弁１６に弁を閉鎖するための信号を出力するものであり、図２に示すように、ブレーキエア圧が予め設定された値（例えば、ブレーキエア圧が不安定になる限界値）になる毎に、電磁弁１６を順次一つずつ閉鎖していき、作動可能なエアブレーキ１４の数を順次一つずつ減少させていく信号を出力するものである。と同時に、制御部１２からコントローラー１３に対して、作動可能なエアブレーキ１４の数が減少したことを知らせる「モード切替え信号」、およびブレーキエア圧を予め設定された値（例えば、ブレーキエア圧が不安定になる限界値）の、例えば、１．２倍のブレーキエア圧にするための「プリセット出力信号」が出力されるようになっている。
すなわち、消費によって巻取紙１の直径が小さくなってくると、各エアブレーキ１４に付与されるブレーキエア圧もそれに伴って小さくなってくる（図２中の斜線部）。そして、このブレーキエア圧が予め設定された値に達すると、制御部１２から電磁弁１６の一つに閉鎖信号が出力されて当該電磁弁１６が閉鎖される。と同時に、制御部１２からコントローラー１３に、作動可能なエアブレーキ１４の数が一つ減少したことを知らせる「モード切替え信号」と、ブレーキエア圧を予め設定された値の、例えば、１．２倍のブレーキエア圧に変更する（増加させる）ための「プリセット出力信号」が出力されて、作動可能なエアブレーキ１４に、予め設定された値の、例えば、１．２倍のブレーキエア圧が付与されることとなる（図２中の鋸刃状部分の頂点）。
消費によって巻取紙１の直径がさらに小さくなり、残紙がなくなってくると、自動的に新巻取紙１ａ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、回転駆動手段（図示せず）を介し、新巻取紙１ａの周速度をウェブＷの走行速度に合致させた後、紙継ぎ装置（図示せず）を介して行われるようになっている。紙継ぎ後、旧巻取紙１側のウェブＷは切断され、外部へ搬出された後、新巻取紙１ａが装着される。以後、同操作が繰り返されることになる。図１中に示す符号２２は、２本の回転軸２を連結するアームである。
【００１３】
コントローラー１３は、ウェブＷの張力を電気的に検出するウェブ張力検出センサ２１から送られてきた信号が入力されるように構成されたものであり、入力された張力と、予め設定された張力とを比較・演算した後、その演算結果をブレーキエア圧として電空変換器１５および制御部１２に出力するものである。
【００１４】
本実施形態による巻取紙制動装置１０によれば、図２に示すように、作動可能なエアブレーキ１４の数を減少させる際、巻取紙１の外径やウェブＷの張力に関係なく、作動可能なエアブレーキ１４に、予め設定された値の、例えば、１．２倍のブレーキエア圧が付与されることとなるので、ブレーキパッド１７を作動させるブレーキエア圧を安定的に供給することができるとともに、制動力を安定させることができて、ウェブＷの張力制御性能を向上させることができる。
また、巻取紙１，１ａを支持した回転軸２の両軸端にブレーキ装置１１が配置されているので、回転軸２および巻取紙１，１ａに作用するねじれ力をなくすことができ、張力制御性能を向上させることができる。
さらに、回転軸２の両軸端にブレーキ装置１１が配置され、各ブレーキ装置１１における発熱量が低減されることとなるので、ブレーキパッド１７の長寿命化を図ることができて、保守点検間隔を延ばすことができるとともに、保守点検費用の低減化を図ることができ、その他周辺機器への放熱量を低減させることができる。
さらにまた、回転軸２の両軸端に配置されたブレーキ装置１１が、それぞれ略同一の温度になっているため、制動力の推定が容易となり、張力制御性能をさらに向上させることができる。
【００１５】
なお、回転軸２の両軸端（操作側端および駆動側端）に設けられたブレーキ装置１１の両方を使ってウェブＷの張力（テンション）をコントロール（制御）しているものでは、緊急停止時、両ブレーキ装置１１が、予め設定された緊急停止用プリセット値に設定された後、断紙しないよう、ウェブＷの張力を見ながら回転軸２を停止させるようになっている。
また、回転軸２の両軸端（操作側端および駆動側端）に設けられたブレーキ装置１１の一方（操作側端に設けられたブレーキ装置１１）のみを使ってウェブＷの張力（テンション）をコントロール（制御）しているものでは、緊急停止時のみに他方の（駆動側端に設けられた）ブレーキ装置１１が補助的に作動させられるようになっている。この手法は、さらなる高速化が要求されたり、あるいは重量のある巻取紙が使用される場合に、特に好適となる。
【００１６】
本発明は上述の巻取紙制動装置１０に限定されるものではなく、「モード切替え信号」および／または「プリセット出力信号」が出力された後、所定時間（例えば、１秒間）の時間遅れを持たせるように（図２中の鋸刃状部分の頂点に、横軸に平行となる平らな部分ができるように）することもできる。
これにより、ブレーキエア圧が上昇するまでの時間遅れやブレーキ装置１１のブレーキパッド１７が開放されるまでの時間遅れを吸収（調整）することができ、ウェブＷの張力制御性能をさらに向上させることができる。
【００１７】
また、上述の実施形態では、２つの巻取紙１，１ａが、２本アーム型のアームによって連結されたものについて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、３つの巻取紙（図示せず）が、３本アーム型のアーム（図示せず）によって連結されたものにも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明によるシート状物制動装置の一実施形態を示す図であって、輪転印刷機の給紙部における巻取紙制動装置の概略構成図である。
【図２】図１に示すエアブレーキに付与されるブレーキエア圧（制動力）と、作動させるエアブレーキの（組）数および巻取紙の巻径（外径）との関係を示すグラフである。
【図３】エアブレーキの構造図であって、（ａ）は立面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図である。
【符号の説明】
【００１９】
１    巻取紙（巻取物）
１ａ  巻取紙（巻取物）
２    回転軸
３    回転板
１０    巻取紙制動装置（シート状物制動装置）
１４    エアブレーキ（制動手段）
１７    ブレーキパッド（押付部材）
１８    エアシリンダ（押圧手段）
Ｗ    ウェブ（シート状物）
【図１】
2007126239.tif 000003
【図２】
2007126239.tif 000004
【図３】
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