(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート状物を押さえロールで押圧しながら巻芯に巻取るシート状物の巻取機であって、
前記押さえロールを回転可能に支持し、かつ、該押さえロールの押圧方向に進退移動可能な軸受手段と、
前記押さえロールに押圧力を発生させるため、前記軸受手段を介して前記押さえロールに弾性押圧力を加える押圧力発生手段と、
前記押圧力発生手段を前記押さえロールの押圧方向に進退移動させる移動手段と、
前記押圧力発生手段と前記軸受手段との間に介在され、作動時に前記押えロールの押圧方向の動きを制止するブレーキ手段と、
前記押さえロールの押圧力が予め設定した押圧力になるように前記押圧力発生手段の弾性押圧力を制御し、かつ、前記押さえロールの振幅が許容幅を超えた時に前記ブレーキ手段を作動させる制御手段と
を備えることを特徴とするシート状物の巻取機。
【請求項２】
前記ブレーキ手段が、前記押圧力発生手段および軸受手段にそれぞれ配設した摩擦係合板と、これらの摩擦係合板のいずれか一方を他方に当接係合させるブレーキ用アクチュエータとを備えることを特徴とする請求項１に記載のシート状物の巻取機。
【請求項３】
前記押圧力発生手段としてばねを用いた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の巻取機。
【請求項４】
前記押圧力発生手段としてエアシリンダを用いた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の巻取機。
【請求項５】
前記移動手段が、ナットと、このナットに螺合するスクリュと、このスクリュを回転駆動するモータとを備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のシート状物の巻取機。
【請求項６】
前記制御手段が、
前記押さえロールの振幅を検出する振幅検出手段と、
前記振幅と予め設定された振幅閾値とを比較し、前記振幅が前記振幅閾値を超えるブレーキ作動期間においてブレーキＯＮ指令を出力する振幅比較手段と、
前記ブレーキＯＮ指令に基づいて前記ブレーキ手段を作動させるブレーキ駆動手段と
を備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のシート状物の巻取機。
【請求項７】
前記制御手段が、
前記押さえロールの振幅を検出する振幅検出手段と、
前記振幅と予め設定された振幅閾値とを比較し、前記振幅が前記振幅閾値を超える期間をブレーキ作動期間として検出する振幅比較手段と、
前記巻芯が所定回転する期間における前記押さえロールの振幅に基づいて、該期間以後における前記押さえロールの振幅の上限、下限の発生タイミングを予測し、前記所定回転期間以後、前記予測された振幅の上限、下限の各発生タイミングにおいて対応する前記ブレーキ作動期間だけブレーキＯＮ指令を出力するブレーキタイミング計算手段と、
前記ブレーキＯＮ指令に基づいて前記ブレーキ手段を作動させるブレーキ駆動手段と
を備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のシート状物の巻取機。
【請求項８】
前記制御手段が、
前記押さえロールの振幅を検出する振幅検出手段と、
前記振幅と予め設定された振幅閾値とを比較し、前記振幅が前記振幅閾値を超えるブレーキ作動期間において第１のブレーキＯＮ指令を出力する振幅比較手段と、
前記巻芯が所定回転する期間における前記押さえロールの振幅に基づいて、該期間以後における前記押さえロールの振幅の上限、下限の発生タイミングを予測し、前記所定回転期間以後、前記予測された振幅の上限、下限の各発生タイミングにおいて対応する前記ブレーキ作動期間だけ第２のブレーキＯＮ指令を出力するブレーキタイミング計算手段と、
前記第１のブレーキＯＮ指令と第２のブレーキＯＮ指令とを選択するスイッチ素子と、
前記スイッチ素子によって選択される第１または第２のブレーキＯＮ指令に基づいて前記ブレーキ手段を作動させるブレーキ駆動手段と
を備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のシート状物の巻取機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、二軸延伸フィルム製造装置、無延伸フィルム製造装置、紙、布等の巻取装置等に採用して好適な押さえロール式の巻取機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
延伸フィルム等の薄いフィルムを巻取る際には、巻きずれ、偏心巻き、フィルムに皺を発生させるといった巻取過程での空気の巻き込みを主原因とする好ましくない現象が生じる。これらの現象は、近年の巻取りの高速化に伴ってますます顕著になり、製品フィルムの歩留まりや品質上の問題となってきている。
この問題に対処するため、従来は、巻芯にフィルムを巻取るときに、該巻芯の軸と平行に配されたタッチロール（押さえロール）によって上記フィルムを巻芯に向かう方向に押圧するようにしている。
【０００３】
図９は、従来のタッチロール式巻取装置の１例を示している。この巻取装置において、フィルム１は、タッチロール（押さえロール）によって巻芯３の方向に押圧されながら該巻芯３に巻き取られ、ミルロール６を形成する。なお、タッチロール２は、エアシリンダ４の付勢力によってフィルム１を押圧する。
【０００４】
一方、図示していないが、特開平１１−３４９１９３号公報に開示されているタッチロール式巻取装置の例では、タッチロールの押圧力を押圧ばねの弾性を利用して発生させている。
上記押圧ばねは、タッチロールを進退可能に支持するフレームとタッチロールの背部との間に介在されている。上記フレームは、ボールネジの回動によって進退移動することができ、かつ、タッチロールの移動方向に適当な間隔をおいて第１、第２のタッチロール位置検出センサを設置してある。なお、第１のタッチロール位置検出センサは、第２のタッチロール位置検出センサよりもミルロールから離れた側に設けられている。
【０００５】
上記タッチロールは、上記ミルロールの径の増大に伴ってばねを圧縮しながらフレーム上で後退する。そして、タッチロールが第１のタッチロール位置検出センサによって検出される位置まで後退すると、このセンサの検出信号に基づいて上記フレームが後退され、その結果、上記押圧ばねが伸長してタッチロールの押圧力が低下される。
一方、タッチロールが第２のタッチロール位置検出センサによって検出される位置まで前進すると、このセンサの検出信号に基づいて上記フレームが停止される。
【０００６】
かくして、このタッチロール巻取装置では、上記ばねの長さが一定範囲内に保持されるように、つまり、タッチロールの押圧力が規定範囲内に保持されるようにフレームの位置が制御される。
なお、上記タッチロール式巻取装置では、上記フレームの動作と停止のタイミングを監視し、そのタイミングの変化が不規則となったときに、タッチロールの作用に不具合が生じたと判断して巻き取り作業を停止するようにしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
シート状フィルムの成形速度の高速化、広幅化に伴い、フィルム巻替直後においては、巻取られたフィルムの表面が平坦でなく、このため、押さえロールがバウンドする現象が発生する。
この現象は、特に下巻きと呼ばれる段階、つまり、切断されたフィルム端部が折れ重なって巻かれる巻き始めの段階において発生する。この押さえロールのバウンドは、ミルロールの巻き付きに偏心を生じさせる。そこで、これをダンパ等の手段を用いて抑えることが考えられる。しかし、このバウンドは、振幅が小さくかつ振動のサイクルがゆっくりしているので、容易には治まらない。
【０００８】
巻き取り初期の押さえロールのバウンドを回避する手段として、巻き始め時に押さえロールをミルロールから離して巻取るギャップ巻という方法がある。しかし、この方法は、空気の巻き込み量のコントロールが難しいことから、この空気の巻き込み量が大きく変化する可能性があり、このため、巻取りの確実性に欠ける。
結局、押さえロールを常時ミルロールに押付け、その押付け力を制御するというタッチ巻の方が製品の品質を向上する上で優れており、したがって、巻取方法としてはできるだけギャップ巻を避けてタッチ巻を採用することが望ましい。
【０００９】
前記特開平１１−３４９１９３号公報に係るタッチロール式巻取装置においては、タッチロールの押圧力が押圧ばねの弾性力に依存するので、押さえロールにバウンドが生じたとき、該押さえロールと押圧ばねを含む振動系の自然振動数によっては、この振動系が共振を起こす可能性がある。したがって、ダンパー等の共振防止手段を付加せざるを得ず、これは、構成の複雑化をもたらす。
【００１０】
本発明の課題は、このような状況に鑑み、皺、巻きずれ、偏心巻き等を発生することなくフィルムを良好に巻くことができるシート状物の巻取機を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、シート状物を押さえロールで押圧しながら巻芯に巻取るシート状物の巻取機であって、前記押さえロールを回転可能に支持し、かつ、該押さえロールの押圧方向に進退移動可能な軸受手段と、前記押さえロールに押圧力を発生させるため、前記軸受手段を介して前記押さえロールに弾性押圧力を加える押圧力発生手段と、前記押圧力発生手段を前記押さえロールの押圧方向に進退移動させる移動手段と、前記押圧力発生手段と前記軸受手段との間に介在され、作動時に前記押えロールの押圧方向の動きを制止するブレーキ手段と、前記押さえロールの押圧力が予め設定した押圧力になるように前記押圧力発生手段の弾性押圧力を制御し、かつ、前記押さえロールの振幅が許容幅を超えた時に前記ブレーキ手段を作動させる制御手段とを備えることを特徴としている。
【００１２】
第２の発明は、第１の発明において、前記ブレーキ手段が、前記押圧力発生手段および軸受手段にそれぞれ配設した摩擦係合板と、これらの摩擦係合板のいずれか一方を他方に当接係合させるブレーキ用アクチュエータとを備えることを特徴としている。
【００１３】
第３の発明は、第１または第２の発明において、前記押圧力発生手段としてばねを用いたことを特徴としている。
【００１４】
第４の発明は、第１または第２の発明において、前記押圧力発生手段としてエアシリンダを用いたことを特徴としている。
【００１５】
第５の発明は、第１〜第４のいずれかの発明において、前記移動手段が、ナットと、このナットに螺合するスクリュと、このスクリュを回転駆動するモータとを備えることを特徴としている。
【００１６】
第６の発明は、第１〜第５のいずれかの発明において、前記制御手段が、前記押さえロールの振幅を検出する振幅検出手段と、前記振幅と予め設定された振幅閾値とを比較し、前記振幅が前記振幅閾値を超えるブレーキ作動期間においてブレーキＯＮ指令を出力する振幅比較手段と、前記ブレーキＯＮ指令に基づいて前記ブレーキ手段を作動させるブレーキ駆動手段とを備えることを特徴としている。
【００１７】
第７の発明は、第１〜第５のいずれかの発明において、前記制御手段が、前記押さえロールの振幅を検出する振幅検出手段と、前記振幅と予め設定された振幅閾値とを比較し、前記振幅が前記振幅閾値を超える期間をブレーキ作動期間として検出する振幅比較手段と、前記巻芯が所定回転する期間における前記押さえロールの振幅に基づいて、該期間以後における前記押さえロールの振幅の上限、下限の発生タイミングを予測し、前記所定回転期間以後、前記予測された振幅の上限、下限の各発生タイミングにおいて対応する前記ブレーキ作動期間だけブレーキＯＮ指令を出力するブレーキタイミング計算手段と、前記ブレーキＯＮ指令に基づいて前記ブレーキ手段を作動させるブレーキ駆動手段とを備えることを特徴としている。
【００１８】
第８の発明は、第１〜第５のいずれかの発明において、前記制御手段が、前記押さえロールの振幅を検出する振幅検出手段と、前記振幅と予め設定された振幅閾値とを比較し、前記振幅が前記振幅閾値を超えるブレーキ作動期間において第１のブレーキＯＮ指令を出力する振幅比較手段と、前記巻芯が所定回転する期間における前記押さえロールの振幅に基づいて、該期間以後における前記押さえロールの振幅の上限、下限の発生タイミングを予測し、前記所定回転期間以後、前記予測された振幅の上限、下限の各発生タイミングにおいて対応する前記ブレーキ作動期間だけ第２のブレーキＯＮ指令を出力するブレーキタイミング計算手段と、前記第１のブレーキＯＮ指令と第２のブレーキＯＮ指令とを選択するスイッチ素子と、前記スイッチ素子によって選択される第１または第２のブレーキＯＮ指令に基づいて前記ブレーキ手段を作動させるブレーキ駆動手段とを備えることを特徴としている。
【００１９】
【発明の第１の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
第１の実施の形態：
図１は、巻取機の押さえロールの移動機構を示す側面図である。また、図２は、上記移動機構を制御する制御装置の構成を示すブロック図である。
【００２０】
各図において、フィルムＦは矢印で示した方向から供給される。このフィルムＦは、押さえロール１６で押さえられながら巻芯１３に巻き付けられてミルロール１２を形成する。
ミルロール１２は、チエンスプロケット３６、チエン３７およびチエンスプロケット３８を介して巻取モータ３５により回転駆動される。巻取モータ３５は、フィルムＦの供給速度に合うように、また、フィルムＦに適当なテンションを与えるようにそのトルクが制御される。
【００２１】
押さえロール１４は、その押圧力が押圧ばね１７から付与されるように、該押圧ばね１７によって巻芯１３側に付勢されている。すなわち、上記押さえロール１４には、その回転軸１５を支持する摺動軸受１６を介して上記押圧ばね１７の弾性付勢力が加えられている。
押圧ばね１７は、ばねケース１８に収納されており、その後端とばねケース１８の内面との間に介在された押圧力センサ３４によってその弾性付勢力が検出される。なお、ばねケース１８の開放端には、ばねストッパを設けてあり、これによって押圧ばね１７の飛び出しおよび過剰な伸びが防止される。
【００２２】
上記押さえローラ１４は、巻取られるフィルムＦに余分な張力が掛からぬようにするため、回転軸１５と摺動軸受１６との間の摩擦トルクと同程度のトルクで回転駆動することが望ましい。なお、この押さえローラ１４の駆動に使用されるモータは図示されていない。
摺動軸受１６およびばねケース１８には、それぞれリニアベアリング１９が固設され、また、外部固定部材に固設された基盤２２には、上記リニアベアリング１９と係合するリニアガイド２１が敷設されている。したがって、押さえロール１４とばねケース１８は、このリニアガイド２１にガイドされて、図１における左右方向、つまり、ミルロール１２に近接、離反する方向に走行することが可能である。
【００２３】
押圧ばね１７を介して押さえロール１４をミルロール１２に対して進退させる移動手段として、基盤２２上に取付けられたモータ２５と、該モータによって回転駆動されるスクリュ２４と、ばねケース１８に固設されかつスクリュ２４に螺合するナット２３とが備えられている。
巻取制御装置５０に内蔵されたモータ駆動回路５５（図２参照）の出力によってモータ２５が駆動されると、スクリュ２４およびナット２３からなる回転−直進運動変換機構によってばねケース１８が進退し、その結果、ミルロール１２に対する押さえロール１４の押圧力が変化する。
モータ２５には、エンコーダ２６が取付けられており、このエンコーダ２６によってばねケース１８の位置と移動速度が検出される。
【００２４】
図１は、ミルロール１２に押さえロール１４を押接させてフィルムＦを巻取っている状態を示している。この状態では、ミルロール１２が実線で示す小径形状を示している。２点鎖線で示したようにミルロール１２が満巻状態になるまで巻き取りが進行すると、押さえロール１４およびばねケース１８がそれぞれ２点鎖線で示す位置まで後退する。
【００２５】
ところで、フィルムＦの巻取り初期においては、該フィルムＦの巻き始め端によって形成された横または斜め方向の線状の凸部がその後重ね巻きされた何枚かのフィルムの面に残ることになる。押さえロール１４は、上記線状凸部のためにバウンドし、その結果、フィルムＦの巻数の増加に伴ってミルロール１２の外周形状が偏心する。そして、上記バウンドに基づいて生じる振動の振動数が押さえロール１４と押圧ばね１７とを含む振動系の自然振動数に合致したときには、共振を起こしてこの偏心が助長される。
【００２６】
そこで、この実施の形態では、上記押さえロール１４の振動を抑えるために、ミルロール１２の偏心サイクル毎に短時間だけ押えロール１４にブレーキ力を作用させるようにしている。
上記ブレーキ力を作用させるブレーキ機構の構成要素として、ばねケース１８には、電磁コイル２８、該コイル２８が発生する電磁力によって下動される鉄片（プランジャ）２９およびこの鉄片２９に結合された摩擦板３１が設けられ、また、摺動軸受１６には、摩擦板３１を当接係合させるブレーキ板１６ａが設けられている。
このブレーキ機構では、ブレーキ力を発生させるために電磁式のアクチュエータを使用しているが、これに代えてエアシリンダ等の流体圧アクチュエータを使用することも可能であり、その場合、図示していない電磁弁を介して上記流体圧アクチュエータに流体圧が供給される。
【００２７】
振動センサ２７は、ミルロール１２のフィルム面に生じた凸部や該ミルロール１２の偏心によって振動する押さえロール１４の振動数と振幅を検出するために設けたものであり、上記摺動軸受１６に固設した振動バー２７ｂと、ばねケース１８に取り付けた電磁コイル２７ａ（図２参照）とにより構成されている。
この振動センサ２７は、摺動軸受１６とばねケース１８の相対的な運動を振動バー２７ｂと電磁コイル２７ａの相対的な運動に置き替え、この運動に伴って変化する電磁コイル２７ａの２次電圧に基づいて上記振動数と振幅を検出する差動変圧器型のセンサである。
【００２８】
図２に示すように、制御装置５０は、押さえロール押圧力制御部６３と、押さえロールブレーキ制御部６４とを備えている。
押さえロール押圧力制御部６３において、押さえロール押圧力設定器５２は、巻取条件に合う押さえロール１４の目標押圧力を設定するものである。ＰＩＤ制御回路５１は、上記目標押圧力と押圧力センサ３４で検出される押圧ばね１７の押圧力（実際の押さえロール１４の押圧力）とを比較して、それらの力の偏差に対応する操作量を演算して出力する。
【００２９】
押さえ始め位置設定回路５３は、押さえロール１４に所定の押圧力を付与するのに必要なばねケース１８の初期（押さえ始め）目標位置を指示する。また、切換えスイッチ５４は、上記ＰＩＤ制御回路５１の出力と押さえ始め位置設定回路５３の出力とを選択し、その選択した出力をケース移動モータ駆動回路５５に入力する。
【００３０】
一方、押さえロールブレーキ制御部６４の振動サイクル算出回路５６は、前記振動センサ２７で検出される押さえロール１４の振動に基づいて、この振動のサイクルおよび振幅のピーク点（図１における左方最大振幅点および右方最大振幅点）の発生タイミングを算出する。振幅比較回路５８は、振動センサ２７で検出される振動の振幅と、閾値設定器６２により設定される押さえロール１４の振幅の閾値とを比較して、上記信号の振幅が該閾値を越えるタイミング期間をブレーキ作動時間として検出する。
ブレーキタイミング計算回路５７は、振動サイクル算出回路５６から与えられる各振幅ピーク点の発生タイミングと、切換えスイッチ５９を介して振幅比較回路５８から与えられるブレーキ作動時間とに基づいて、押さえロール１４の振動のピーク点の発生時期に同期したブレーキタイミングを計算する。切換えスイッチ５９は、振幅比較回路５８の出力をブレーキタイミング計算回路５７とブレーキ駆動回路６１に選択的に入力するものである。
【００３１】
この実施の形態に係る巻取機においては、以下に述べる振動抑制制御を実行して、フィルムＦの巻き取り中における押さえロール１２の振動を抑制する。
【００３２】
フィルムＦの巻かれていない空の巻芯１３は、フィルムＦの送り速度と同じ周速で回転される。フィルムＦの巻き始め端は、１つ前の巻き取り作業の終了時点で実行されたフィルム切断操作によって形成されたものである。このフィルム切断操作では、図示していないトラバースカッタの刃をフィルムＦを横断する方向に移動させるが、その刃の移動がフィルムＦの走行中に行われることから、そのフィルムＦの切断端である上記巻き始め端は巻芯１３の軸線に対し傾斜することになる。
上記斜め切断により形成されたフィルムＦの鋭角状先端部は、図示していない静電気付与装置により帯電させられたあと、静電気誘引作用により巻芯１３に巻付けられる。
【００３３】
このとき、押さえ始め位置設定回路５３は、スイッチ５４を図示とは逆の側に接続して、前記ばねケース１８の初期目標位置を指示する信号をモータ駆動回路５５に入力し、その結果、モータ２５が始動される。これにより、スクリュ２４が回転してばねケース１８が前進するので、押さえロール１４がバネ７に押されてミルロール１２に近づく。
ばねケース１８が初期目標位置に到達すると、つまり、ばね１７が押さえロール１４に所定の押さえ始め押圧力を付与する位置まで前進すると、押さえ始め位置設定回路５３がエンコーダ２６の出力に基づいてこれを検出する。
このとき、押さえ始め位置設定回路５３は、一旦モータ停止指令をモータ駆動回路５５に出力してモータ２５を停止させ、次いで、スイッチ５４を切り換え作動する。これに伴い、ＰＩＤ制御回路５１の出力がモータ駆動回路５５に加えられるので、押さえロール１４の押圧力が押さえロール押圧力設定器５２によって設定された目標押圧力が維持されるように前記ばねケース１８の位置が制御される。
なお、ＰＩＤ制御回路５１は、エンコーダ２６の出力に基づき、押圧力設定器５２で設定された押圧力を得るためのばね１７の圧縮量を演算し、かつ、この圧縮量からばね１７のばね係数（ばね定数）を演算する。そして、この係数と押圧力センサ３４で検出される実際の押圧力とに基づいてばねケース１８の必要移動量を算定し、この必要移動量に対応する指令をモータ駆動回路５５に与える。
【００３４】
ところで、このようにしてフィルムＦの巻付けが開始された直後においては、前述したように、該フィルムＦの巻き始め端によって形成された横または斜め方向の線状の凸部のために、押さえロール１４がバウンドするという現象が発生する。この現象は、特に下巻きと呼ばれる切断されたフィルム端部が折れ重なって巻かれる巻き始めの段階で発生する。
この押さえロール１４のバウンドは、図３に示すように、ミルロール１２に偏心を生じさせる。そして、このミルロールの偏心量をｄ／２とすると、押さロール１４は、図４に示すように、振幅ｄの振動を生じる。この振動をダンパ等で抑えようとしても、巻付け開始直後のように、バウンド振幅が小さく振動のサイクルがゆっくりしている場合には、容易に抑制することができない。
【００３５】
そこで、押さえロールブレーキ制御部６４は、以下に述べる制御の形態１，２によって押さえロール１４のバウンドを抑制している。
制御の形態１
ブレーキ制御部６４の振幅比較回路５８は、図５に示すように、振幅センサ２７が検出した押さえロール１４の振幅ｄと、閾値設定器６２で設定された振幅の閾値ｅ1、ｅ2または（ｅ1＋ｅ2）とを比較し、押さえロール１４の振幅が閾値ｅ1、ｅ2または（ｅ1＋ｅ2）を超える期間（図５のａ、ｂ）においてブレーキＯＮ指令をブレーキ駆動回路６１に与える。これにより、ブレーキ駆動回路６１は、上記期間ａ，ｂにブレーキをＯＮさせるための駆動電流を前記ブレーキ機構の電磁コイル２８に出力する。
【００３６】
上記駆動電流によって電磁コイル２８が励磁されると、摩擦板３１が下方に突き出て摺動軸受１６のブレーキ板１６ａに摩擦係合する。この結果、押さえロール１４にブレーキ力が作用して、ばねケース１８と摺動軸受１６の相対移動が強制的に制止されるので、この摺動軸受１６で支持された押さえロール１４のバウンドが抑制される。
【００３７】
押さえロール１４が前進方向（図４における左方向）に移動しようとしたときに上記ブレーキが作用すると、押さえロール１４とミルロール１２との間に隙間ができ、また、押さえロール１４が後退方向（図４における右方向）に移動しようとしたときに上記ブレーキが作用すると、押さえロール１４がミルロール１２を押圧ばね１７のばね力よりも強く押すことになる。
このように、この制御形態１によれば、押さえロール１４の振幅が予め設定した閾値よりも大きい場合に、該押さえロール１４の移動範囲を制限するので、ミルロール１２の凹凸を緩和させることができる。また、押さえロール１４と押圧ばね１７を含む系がミルロール１２の偏心に伴う振動に共振することが防止されるので、この共振によってミルロール１２の偏芯が助長されることがない。
【００３８】
なお、押さえロール１４の振幅が上記閾値の範囲内のときには、該押さえロール１４にブレーキ力が作用しないので、その押付力がそのまま維持されることになる。
また、上記振幅の閾値ｅ1，ｅ2は、押さえロール１４の振幅がゼロのときを基準としている。また、上記閾値（ｅ1＋ｅ2）は、直前の閾値を基準とし、そこから押さえロール１４の振幅が（ｅ1＋ｅ2）変化したとき、その振幅が次の閾値になる。
【００３９】
次に、制御の形態２について説明する。
制御の形態２
振幅比較回路５８は、振幅センサ２７によって検出された押さえロール１４の振幅ｄと、閾値設定器６２によって設定された振幅の閾値ｅ1＋ｅ2または（ｅ1＋ｅ2）とを比較し、押さえロール１４の振幅ｄが閾値ｅ1＋ｅ2または（ｅ1＋ｅ2）を超える期間ａ，ｂをスイッチ５９（現状においては、図示とは逆の接続状態にある）を介してブレーキタイミング計算回路５７に伝える。
【００４０】
同時に、振動サイクル算出回路５６は、振幅センサ２７の出力に基づいて、振動サイクル時間（振動周期）ｔ0と、振幅の上限発生時点Ｔ1，Ｔ2，Ｔ3，…Ｔnと下限発生時点Ｔｈ1，Ｔｈ2，Ｔｈ3，…Ｔｈn 間の時間を算出し、これらから平均振動サイクル時間ｔを算出する。そして、その平均振動サイクル時間ｔから現タイミング（時点ＴｈnまたはＴｈ1）以降における振幅の上限、下限の発生タイミングを予測し、さらに、この予測されたタイミングを信号の遅れや機械的な動作遅れを考慮して修正して、その修正された予測タイミングをブレーキタイミング計算回路５７に入力する。
なお、振幅の上限発生時点Ｔ1，Ｔ2，Ｔ3，…Ｔnと下限発生時点Ｔｈ1，Ｔｈ2，Ｔｈ3，…Ｔｈnの計測期間は、機械速度、巻芯１３の径、振動の状況、振動周波数等を勘案しながら適宜設定され、例えば、巻芯１３が５回転する期間に設定される。
【００４１】
ブレーキタイミング計算回路５７は、図６に示すように、上記振幅比較回路５８から与えられる時間ａまたはｂを上記予測した上下限タイミングを基準とするブレーキ作動期間ａ／２，ａ／２またはｂ／２，ｂ／２に振り分ける。そして、図６に示すような１サイクルでのブレーキ作動時間ａ，ｂ（ブレーキＯＮ指令）を予測された上下限タイミングに対応付けて図示していない記憶手段に記憶させる。
【００４２】
上記した振幅の測定処理、算出処理、予想処理、記憶処理等は、押さえロール１４の振幅が閾値を越えた時点から数サイクル（例えば、５サイクル）の時間が経過する間に実行される。そして、上記時間の経過後、上記記憶手段の記憶内容に基づいてブレーキが作動される。
すなわち、ブレーキタイミング計算回路５７は、振動サイクル算出回路５６で予測した上記上下限のタイミングに基づいて、そのタイミングに対応するブレーキＯＮ指令を上記記憶手段から読み出し、これをブレーキ駆動回路６１に与える。この結果、ブレーキ駆動回路６１は、上記予測したタイミングでブレーキをＯＮさせるための駆動電流を前記ブレーキ機構の電磁コイル２８に出力する。
【００４３】
ブレーキタイミング計算回路５７を用いるこの制御の形態２によれば、所定の期間中における押さえロール１４の振動の上下限の発生タイミングに基づいて、上記期間以後における同タイミングを予測し、この予測したタイミングでブレーキ機構を作動させる。したがって、押さえロール１４の振動の周波数が高くなっても、ブレーキ機構の作動遅れを生じることがなく、このため、押さえロール１４のバウンドをより確実に抑制することができる。
【００４４】
なお、上記スイッチ５９は、例えば、巻芯１３が低速で回転されるときに上記制御の形態１のブレーキ制御が実行され、該巻芯１３が高速で回転されるときに上記制御の形態２の制御が実行されるように切り換え接続することができる。
また、スイッチ５９は、巻芯１３へのフィルムＦの巻長が所定長（例えば、３０００ｍ）になる時点まで上記制御の形態１のブレーキ制御が実行され、その時点以降に上記制御の形態１のブレーキ制御が実行されるように切換え接続することも可能である。この場合、上記巻長を巻長カウンタ等の適宜な手段で検出し、その検出された巻長が上記所定長になった時点で自動的にスイッチ５９を切換え作動させる。
【００４５】
上記した制御の形態１および／または２の制御を実行するこの実施形態によれば、特にフィルムＦの初期巻取り時に発生する押さえロール１４のバウンドを抑制して、巻芯１３に近い側に巻かれたフィルムＦに皺、巻きずれ等が生じるのを防止することができる。
【００４６】
次に、本発明の第２の実施形態を図７および図８を参照して説明する。
この第２の実施形態は、押さえロール１４に押圧力を付与する手段としてエアシリンダ７１を用いており、この点で図１、図２に示す第１の実施形態と構成が異なる。
エアシリンダ７１は、押さえロール１４の回転軸１５を支える前記摺動軸受１６にその押圧力が直接加えられるように、そのピストンロッドを該軸受け１６に連結してある。このエアシリンダ７１には、押さえロール押圧力設定器５２で設定された圧力の空気がエア回路７２を介して供給される。
押さえロール１４は、巻取られるフィルムＦに余分な張力が掛からぬように駆動されることが望ましい。そこで、押さえロール１４は、前記第１の実施の形態と同様に、回転軸１５と摺動軸受１６との間の摩擦トルクと同程度のトルクで回転するように図示していないモータによって駆動される。
【００４７】
この第２の実施形態においても、前記第１の実施の形態と同様に、押さえロールブレーキ制御部６４によって前記制御の形態１および／または制御の形態２のブレーキ制御が実行される。したがって、フィルムＦの初期巻取り時に発生する押さえロール１４のバウンドを抑制して、巻芯１３に近い側に巻かれたフィルムＦに皺、巻きずれ等が発生するのを防止することができる。
また、ミルロール１２の凹凸が緩和されるとともに、押さえロール１４とエアシリンダ７１を含む系がミルロール１２の偏心に伴う振動に共振することが防止される。
【００４８】
なお、図示していないが、この第２の実施形態においても、押さえロール１４を押さえ始め位置に位置決めするために、また、ミルロール１２の径の増大に伴なってエアシリンダ７１を後退させるために、前記第１の実施の形態における押圧力制御部６３に準じた構成の図示していない制御部が設けられる。
【００４９】
【発明の効果】
本発明によれば、押さえロールを回転可能に支持し、かつ、該押さえロールの押圧方向に進退移動可能な軸受手段と、上記押さえロールに押圧力を発生させるため、上記軸受手段を介して押さえロールに弾性押圧力を加える押圧力発生手段と、この押圧力発生手段を押さえロールの押圧方向に進退移動させる移動手段と、上記押圧力発生手段と軸受手段との間に介在され、作動時に前記押えロールの押圧方向の動きを制止するブレーキ手段と、押さえロールの押圧力が予め設定した押圧力になるように押圧力発生手段の弾性押圧力を制御し、かつ、押さえロールの振幅が許容幅を超えた時にブレーキ手段を作動させる制御手段とを備えているので、押さえロールのバウンドを抑制することができるとともに、押さえロールに押圧力を作用させる機構のばね成分による共振も強制的に抑止することができる。したがって、巻始めからタッチ巻を行なうことが可能となる。
【００５０】
また、本発明は、前記ブレーキ手段が、前記押圧力発生手段および軸受手段にそれぞれ配設した摩擦係合板と、これらの摩擦係合板のいずれか一方を他方に当接係合させるブレーキ用アクチュエータとを備えた構成を有するので、応答性の良いブレーキ作用を得ることができる。
【００５１】
更に、本発明は、前記移動手段が、ナットと、このナットに螺合するスクリュと、このスクリュを回転駆動するモータとを備えた構成を有するので、ミルロールの巻太りに対応して押圧力発生手段をゆっくり移動するのに最適である。しかも、ナットとスクリュのねじ側面に摩擦力が働くので押圧力発生手段のばね力でスクリュが逆駆動される虞れがなく、このため、押さえロールの振動に影響されることなく押圧力発生手段を安定に移動させることができる。
【００５２】
更にまた、本発明は、前記制御手段が、押さえロールの振幅を検出する振幅検出手段と、上記振幅と予め設定された振幅閾値とを比較し、この振幅が振幅閾値を超える期間をブレーキ作動期間として検出する振幅比較手段と、前記巻芯が所定回転する期間における押さえロールの振幅に基づいて、該期間以後における押さえロールの振幅の上限、下限の発生タイミングを予測し、前記所定回転期間以後、前記予測された振幅の上限、下限の各発生タイミングにおいて対応する前記ブレーキ作動期間だけブレーキＯＮ指令を出力するブレーキタイミング計算手段と、ブレーキＯＮ指令に基づいて前記ブレーキ手段を作動させるブレーキ駆動手とを備えた構成を有するので、押さえロールの振動の周波数が高くなっても、ブレーキ機構の作動遅れを生じることがなく、このため、押さえロールのバウンドをより確実に抑制することができる。
【００５３】
また、本発明は、前記制御手段が、押さえロールの振幅を検出する振幅検出手段と、上記振幅と予め設定された振幅閾値とを比較し、該振幅が前記振幅閾値を超えるブレーキ作動期間において第１のブレーキＯＮ指令を出力する振幅比較手段と、前記巻芯が所定回転する期間における前記押さえロールの振幅に基づいて、該期間以後における前記押さえロールの振幅の上限、下限の発生タイミングを予測し、前記所定回転期間以後、前記予測された振幅の上限、下限の各発生タイミングにおいて対応する前記ブレーキ作動期間だけ第２のブレーキＯＮ指令を出力するブレーキタイミング計算手段と、上記第１のブレーキＯＮ指令と第２のブレーキＯＮ指令とを選択するスイッチ素子と、このスイッチ素子によって選択される第１または第２のブレーキＯＮ指令に基づいて上記ブレーキ手段を作動させるブレーキ駆動手段とを備えているので、上記スイッチ素子の切換操作によって押さえロールの稼働の条件（振動周波数等）に適合するブレーキ制御を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第1実施の形態に係る巻取機の構成を示す概略側面図。
【図２】制御装置の構成の一例を示すブロック式図。
【図３】ミルロールの偏心状態を示す概略図。
【図４】偏心したミルロールに押さえロールが接触している状態を示す概略図。
【図５】時間経過に対する押さえロールの振幅変化を示すグラフ。
【図６】時間経過に対する押さえロールの予測振幅変化とブレーキの作動タイミングを示すグラフ。
【図７】本発明の第２実施の形態に係る巻取機の構成を示す側面図。
【図８】第2の実施形態における制御装置の構成例を示すブロック図。
【図９】従来のタッチロール式巻取機の構成を示す模式図。
【符号の説明】
１２  ミルロール
１３  巻芯
１４  押さえロール
１５  摺動軸受
１６  ブレーキ板
１７  押圧ばね
１８  ばねケース
２３  ナット
２４  スクリュ
２５  モータ
２６  エンコーダ
２７  振幅センサ
２８  電磁コイル
３１  摩擦板
３４  押圧力センサ
５０  制御装置
５１  ＰＩＤ制御回路
５２  押圧力設定器
５６  振動サイクル算出回路
５７  ブレーキタイミング計算回路
５８  振幅比較回路
５９  切換スイッチ
６１  ブレーキ駆動回路
６２  閾値設定器
Ｆ  フィルム
【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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