JP2010215386A - ロール紙の巻替装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ロール紙の幅方向で巻きを均一にし、また皺の発生を防止することができるロール紙の巻替装置を提供する。
【解決手段】 ロール紙２を巻戻して巻取リール３６に巻取る巻替装置３１は、押し付けロール３７、ベルト３８およびモーター４１を含む。長さがロール紙２の幅よりも長い押し付けロール３７は、巻取リール３６に巻取られるロール紙２の外周に接してロール紙２を押し付ける。ベルト３８は、押し付けロール３７がロール紙２に接する位置と対向する位置で、押し付けロール３７の外周に接し、駆動ロール３９と従動ロール４０とに張架される。駆動ロール３９はモーター４１で回転駆動される。押し付けロール３７は、ロール紙２を幅全長にわたって押さえながらベルト３８に従動して回転し巻取リール３６に巻取る。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ロール状に巻かれてステンレス鋼の合紙などに用いられるロール紙の巻ずれや巻緩みを修正するために巻替えるロール紙の巻替装置に関する。

ステンレス鋼は、美麗な表面肌を有することを特徴とするので、製造に際しては表面疵の発生防止に工夫が施されている。たとえば、ステンレス鋼の冷間圧延工程や精整工程では、合紙と呼ばれる紙をステンレス鋼帯に重ねるようにしてステンレス鋼帯とともに巻取る。合紙をステンレス鋼帯間に挿入することによって、ステンレス鋼帯同士の巻ずれなどによる表面疵の発生が防止される。

合紙を挿入して巻取られたステンレス鋼帯が次工程で巻戻されるとき、合紙も同時に巻戻される。この巻戻される合紙は、再びロール状に巻取られ、合紙として再利用される。ロール状に巻取られているロール紙の巻ずれや巻緩みの状態が過度であると、再利用する装置にロール紙を装入することが難しくなるので、巻ずれや巻緩みを修正するためにロール紙を巻替装置で巻替えている。

図５は、従来のロール紙の巻替装置１の構成を簡略化して示す。ロール紙の巻替装置１は、ロール紙２を巻戻す巻戻機３と、巻戻機３で巻戻されるロール紙２を巻取る巻取機４とを含む。巻戻機３は、ロール状に巻かれているロール紙２が装着される巻戻リール５と、ロール紙２の幅方向における巻戻リール５の位置を制御する位置制御部６とを含む。巻戻リール５は、ロール紙２が巻付けられるスリーブと、スリーブを回転自在かつ着脱自在に支持する軸受箱とを含む。位置制御部６は、たとえばエアシリンダーとエアシリンダーの動作制御回路とを含む。位置制御部６は、ロール紙２を巻戻すとき、ロール紙２の幅方向における巻戻リール５の位置を調整して巻ずれを修正する。

巻取機４は、巻取リール７と、巻取リール７を回転駆動させるモーター８と、モーター８の動作を制御する電気制御部９とを含む。巻取リール７は、ロール紙２が巻付けられるスリーブと、スリーブを回転自在かつ着脱自在に支持する軸受箱とを含む。モーター８は、巻取リール７のスリーブを回転させて、スリーブにロール紙２を巻取らせる。電気制御部９は、モーター８の回転速度および回転トルクを電気的に制御し、巻戻機３で巻戻されて巻取機４で巻取られるロール紙２に与える張力を調整するとともに、巻取速度を調整する。巻戻機３と巻取機４との間には、デフレクタロール１０、ダンサーロール１１およびセンターリングロール１２ならびにエッジ位置コントローラー１３が設けられる。エッジ位置コントローラー１３のことをＥＰＣ１３と略称する。ＥＰＣ１３は、巻替えられているロール紙２のエッジを検出し、ロール紙２のエッジが予め定める位置になるように位置制御部６の動作を制御する信号を出力する。複数設けられるデフレクタロール１０は、巻替えられているロール紙２の鉛直方向における走行方向を変更する。ダンサーロール１１は、巻替えられているロール紙２の張力を調整する。センターリングロール１２は、巻替えられているロール紙２の位置が走行方向の中央からずれないように調整する。

ロール紙の巻替装置１では、巻戻機３で巻戻されるロール紙２に与える張力を巻取機４のモーター８と電気制御部９とで調整して巻緩みを修正し、ＥＰＣ１３および位置制御部６ならびにセンターリングロール１２を動作させることによって巻ずれを修正しながらロール紙２を巻替える。しかし、ロール紙の巻替装置１では、巻取リール７のスリーブをモーター８で回転させるので、モーター８の回転トルクが大きいと紙切れが発生するという問題がある。また、ロール紙２の後端部分が、巻戻リール５から離れて自由端になると、巻取機４のモーター８によるロール紙２の張力制御ができないので、巻緩みおよび巻ずれが発生するという問題がある。

紙をロール状に巻取ることに関する先行技術として以下のものがある。紙を巻取るリールを押さえる装置において、複数の回転ロールを含んでその周囲に張力を保って巻きつけられるベルトが備えられ、該ベルトによって巻取リールに巻取られる紙を押さえるとともに、ベルトを回転させて紙を巻取る装置である（たとえば、特許文献１参照）。特許文献１によれば、ロール紙の後端部分が、巻戻リールから離れて自由端になった場合の巻緩みおよび巻ずれの問題を解決することができる。また、特許文献１の装置で、ロール紙をベルトで押さえながら終始ベルトを駆動させて巻取れば、巻締まりによる巻ずれも解決することができると思われる。

図６は、従来の巻取機２１の構成を簡略化して示す。巻取機２１は、ベルト２２をロール紙２に押し付けるようにして巻替える巻替装置に備わる。巻取機２１は、巻取リール７に巻取られるロール紙２の外周に接してロール紙２を押し付けるようにして設けられるベルト２２と、ベルト２２が張架される２つの駆動ロール２３および従動ロール２４と、駆動ロール２３を回転駆動させるモーター２５と、を含む。モーター２５で駆動ロール２３を回転させるとき、駆動ロール２３と従動ロール２４とに張架されるベルト２２は、矢符２６方向に周回駆動する。また、ベルト２２は、巻取リール７のロール紙２の外周に押し付けるようにして設けられるので、その周回によって巻取リール７を回転させ、巻取リール７にロール紙２を巻取ることができる。このような巻取機２１の構成によれば、巻取リール７の回転トルクに変動が生じないので、ロール紙２の紙切れを生じることなく巻取ることができる。

特開２００２−２９３４５５号公報

しかし、周回するベルト２２を巻取リール７のロール紙２に終始押し付けて巻取ると、以下のような問題がある。図７は、図６に示す巻取機２１を備える巻替装置で巻取ったロール紙２の外観を示す。ベルト２２の幅Ｗｂが巻取られるロール紙２の幅Ｗｐよりも狭いので、ベルト２２でロール紙２の幅方向の全体を押さえることができない。したがって、ロール紙２の巻きが幅方向で均一にならず、ベルト２２による押さえが効かないロール紙２の両端部付近ではロール紙２の巻径が大きく膨らみ鼓状になる。これを防止するためにベルト２２の幅Ｗｂをロール紙の幅Ｗｐよりも大きくすると、ベルト２２を駆動させるモーター２５の容量を大きくしなければならないという問題がある。また、ベルト２２ではロール紙２の幅全体にわたって十分に押さえることができないので、巻取られるロール紙２の紙間に空気が入り、空気を巻込んだ部分では局部的にロール紙同士の摩擦が減少してロール紙の蛇行及び皺が寄るという問題がある。

本発明の目的は、ロール紙の幅方向で巻きを均一にし、また皺の発生を防止することができるロール紙の巻替装置を提供することである。

本発明は、ステンレス鋼の合紙などに用いられて、巻きずれや巻き緩みなどの過大なずれが生じているロール紙を、ずれを修正するために巻戻して巻取リールに巻取るロール紙の巻替装置において、
巻取リールに巻取られるロール紙の外周に接してロール紙を押し付けるように設けられ、長さがロール紙の幅よりも長い押し付けロールと、
押し付けロールがロール紙に接する位置と対向する位置で、押し付けロールの外周に接するように設けられるベルトと、
ベルトを周回駆動させるモーターと、を含むことを特徴とするロール紙の巻替装置である。

また、本発明で、前記押し付けロールには、外周表面に螺旋状の溝が形成されている。

本発明によれば、巻取リールのロール紙を押し付けるように設けられる押し付けロールは、ベルトの周回駆動に従動して回転するので、その回転によってロール紙を巻取リールへ巻取ることができる。押し付けロールの長さはロール紙の幅よりも長く、ロール紙の幅全体を押さえながら巻取ることができるので、ロール紙の幅全体で均一な巻きにするとともに、巻取られるロール紙の間に巻込まれる空気を押出して皺の発生を防止することができる。

また、押し付けロールの外周表面に螺旋状の溝を形成することで、ロール紙を拡げようとする効果とともに、ロール紙の間に巻込まれる空気が、ロールの押し付けによってロール紙の間から押出されるので、皺の発生と紙の蛇行を一層確実に防止することができる。

図１は、本発明の実施の一形態であるロール紙の巻替装置３１の構成を簡略化して示す図である。 図２は、巻替装置３１に備わる巻取機３２の構成を示す側面図である。 図３は、巻取機３２の巻取リール３６に巻取られるロール紙２の状態を示す正面図である。 図４は、本発明の実施の他の形態である巻替装置に用いられる押し付けロール６０の構成を示す正面図である。 図５は、従来のロール紙の巻替装置１の構成を簡略化して示す図である。 図６は、従来の巻取機２１の構成を簡略化して示す図である。 図７は、図６に示す巻取機２１で巻取ったロール紙２の外観を示す正面図である。

図１は、本発明の実施の一形態であるロール紙の巻替装置３１の構成を簡略化して示す。ロール紙の巻替装置３１は、先のロール紙の巻替装置１と同じに構成される部分を含み、当該部分については同一の参照符号を付して説明を簡略化または省略する。以下、ロール紙の巻替装置３１を単に巻替装置３１と略記する。巻替装置３１は、巻戻機３および巻取機３２を含み、その特徴は巻取機３２にある。また、巻替装置３１には、巻取機３２よりも矢符３３で示すロール紙走行方向上流側にテンションロール３４およびブレーキロール３５が設けられる。テンションロール３４はロール紙２に負荷する張力を調整し、ブレーキロール３５はロール紙２を巻取る際のブレーキ調整を行う。ＥＰＣ１３は、先のロール紙の巻替装置１と同一の構成であり、デフレクタロール１０も若干配置が異なる以外は先のロール紙の巻替装置１と同じに構成される。

図２は、巻替装置３１に備わる巻取機３２の構成を示す。また図３は、巻取機３２の巻取リール３６に巻取られるロール紙２の状態を示す。巻替装置３１に備わる巻取機３２は、巻取リール３６に巻取られるロール紙２の外周に接してロール紙２を押し付けるように設けられ、長さＷｒがロール紙２の幅Ｗｐよりも長い押し付けロール３７と、押し付けロール３７がロール紙２に接する位置と対向する位置で、押し付けロール３７の外周に接するように設けられるベルト３８と、ベルト３８が張架される駆動ロール３９および従動ロール４０と、駆動ロール３９を回転駆動させるモーター４１と、を含む。

巻取リール３６は、ロール紙２が巻付けられるスリーブ３６ａと、スリーブ３６ａが回転自在かつ着脱自在に支持される軸受箱３６ｂとを含み、基盤４２上に設置されるリール台４３に設けられる。

押し付けロール３７、ベルト３８、駆動ロール３９、従動ロール４０およびモーター４１は、基板部材４４に設けられる。基板部材４４は、紙面に垂直方向に延びる大略矩形の板状部材であり、中間部分にはベルト３８を通すための空所が形成される。基板部材４４の側方から見た一端部には、Ｌ字状に形成されるレバー４４ａが設けられる。基板部材４４の上面側に、モーター４１が設けられる。モーター４１の出力軸に駆動ロール３９の軸が接続される。モーター４１は、インバーターモーターであることが好ましく、駆動ロール３９を設定した一定の回転速度で回転させる。基板部材４４の下面側に、基板部材４４からほぼ垂直に突出して形成される従動ロール支持部４５に従動ロール４０が回転自在に支持される。ベルト３８は、駆動ロール３９と従動ロール４０とに張架される。したがって、駆動ロール３９がモーター４１で回転駆動されるとき、駆動ロール３９を介してベルト３８は、矢符４６で示す反時計回りの方向に周回駆動する。

ベルト３８は、材質ならびに厚さ、長さおよび幅を特に限定しない。材質としては、たとえばウレタンゴムなどを用いることができる。厚さおよび長さについても、耐久寿命や動力伝達効率を考慮して適宜選択することができる。ただし、ベルト３８の幅Ｗｂは、ロール紙２の幅Ｗｐよりも小さいことが好ましい。ベルト３８の幅Ｗｂが大き過ぎると、ベルト３８を回転させる駆動ロール３９に接続するモーター４１の容量を大きくしなければならないからである。また、ベルト３８は、無端ベルトであることが好ましい。ベルトの継目の厚さと、ベルト本体部分の厚さとの間にほとんど差が無い場合、無端ベルトでなくても特に問題は無い。しかし、前記差が大きい場合、ベルト３８が周回し、ベルト３８の継目が押し付けロール３７との接触部を通過するとき、押し付けロール３７をロール軸に直交する方向に振動させるので、ロール紙２に巻き緩みや皺を生じさせるおそれがある。

押し付けロール３７は、駆動ロール３９と従動ロール４０との中間付近であって基板部材４４の下面側に、基板部材４４からほぼ垂直に突出して形成される押し付けロール支持部４７に回転自在に支持される。押し付けロール３７としては、たとえば鉄ロールまたは鉄ロールを芯材としてその表面にゴムなどの弾性層を有するものなどが挙げられるが、特にその材質を限定しない。押し付けロール３７は、その長さＷｒがロール紙２の幅Ｗｐよりも長いものが用いられる。巻替装置３１がロール紙２を巻替える稼動状態にあるとき、押し付けロール３７は、巻取リール３６に巻取られるロール紙２の外周に接してロール紙２を押し付けるように設けられる。一方、ベルト３８は、押し付けロール３７がロール紙２に接する位置と対向する位置で、押し付けロール３７の外周に接するように設けられる。このことによって、モーター４１で駆動ロール３９が回転駆動されてベルト３８が周回し、ベルト３８に接する押し付けロール３７が矢符４８で示す時計回りに回転する。

基板部材４４は、レバー４４ａのＬ字を成す角部分で、レバー４４ａおよび基板部材４４を挿通するように設けられるシャフト４９によって不図示の支持部材に装着される。支持部材は、リール台４３と同様に基盤４２上に固定される剛性の部材であり、巻取機３２を挟んで紙面の手前側と奥側とに設けられ、シャフト４９を支点として基板部材４４を角変位可能に支持する。レバー４４ａのＬ字を成す短手側の端部４４ｂは、ピン５０でエアシリンダー５１のロッド５２の先端と接続される。エアシリンダー５１の底部５１ａは、基盤４２上に固定されるシリンダー台５３に接続される。したがって、ロッド５２を矢符５４で示す鉛直方向に進退させるとき、基板部材４４がシャフト４９を支点にして角変位する。基板部材４４が角変位することによって、押し付けロール３７は、巻取リール３６に巻取られるロール紙２の外周に接してロール紙２を押し付けることができ、またロール紙２から離反することができる。

押し付けロール３７がロール紙２に押し付けられている状態で回転するとき、巻取リール３６のロール紙２は押し付けロール３７の回転によって矢符５５で示す反時計まわりに回転し、巻戻されているロール紙２は巻取リール３６に巻取られる。巻取リール３６にロール紙２を巻取るとき、テンションロール３４を矢符５６で示す水平方向に進退させることによって、ロール紙２に与える張力を調整することができる。また、不図示のパッドをブレーキロール３５に押圧する力を調整することによって、ロール紙巻取りのブレーキ調整をすることができる。

巻替装置３１では、ベルト３８の幅Ｗｂはロール紙２の幅Ｗｐより狭いが、ロール紙２を直接押圧して巻取る押し付けロール３７の長さＷｒがロール紙２の幅Ｗｐよりも長いので、幅方向全長にわたってロール紙２を押し付けロール３７で押さえながら巻取ることができる。このことによって、ロール紙２の幅方向で巻きを均一にすることができ、巻半径方向におけるロール紙２の巻きの膨らみの発生を防止することができる。また、ロール紙２の幅方向全長にわたってロール紙間の空気を押出すことができるので、蛇行及び皺の発生を防止することができる。

図４は、本発明の実施の他の形態である巻替装置に用いられる押し付けロール６０の構成を示す。実施の他の形態である巻替装置は、押し付けロール６０を除いて、巻替装置３１と構成を同じくするので、押し付けロール６０以外の説明を省略する。押し付けロール６０は、外周表面に螺旋状の溝６１が形成されていることを特徴とする。押し付けロール６０の外周表面に螺旋状の溝６１を形成することによって、ロール紙２の間に巻込まれる空気は溝６１に沿って容易に移動し、ロール紙２の間から押出されるので、皺の発生を一層確実に防止することができる。なお、溝６１は、押し付けロール６０の軸方向の中央部６０ａを境にして左右で螺旋の向きが逆になるように形成されることが好ましい。螺旋の向きを左右で逆にすることによって、溝６１に沿って空気を押出すための移動距離が、最長でも中央部６０ａから端部６０ｂまでとなり、押し付けロール６０全長で螺旋の向きが同じ場合に比べて短くなる。

また、巻替装置３１は、ベルト３８の回転に従動するように押し付けロール３７を定速回転させてロール紙２を巻取る構成であり、巻取リール３６の回転速度および回転トルクを電気的に制御する構成をとらないので、制御装置が不要になり装置価格を安価に抑えることができる。

３１ ロール紙の巻替装置
２ 巻戻機
３２ 巻取機
３７，６０ 押し付けロール
３８ ベルト
４１ モーター
６１ 溝

Claims (2)

1. ステンレス鋼の合紙などに用いられて、巻きずれや巻き緩みなどの過大なずれが生じているロール紙を、ずれを修正するために巻戻して巻取リールに巻取るロール紙の巻替装置において、
   巻取リールに巻取られるロール紙の外周に接してロール紙を押し付けるように設けられ、長さがロール紙の幅よりも長い押し付けロールと、
   押し付けロールがロール紙に接する位置と対向する位置で、押し付けロールの外周に接するように設けられるベルトと、
   ベルトを周回駆動させるモーターと、を含むことを特徴とするロール紙の巻替装置。
2. 前記押し付けロールには、外周表面に螺旋状の溝が形成されていることを特徴とする請求項１記載のロール紙の巻替装置。

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