KR101995117B1

KR101995117B1 - 장력 분포 제어 장치 및 띠형상체 반송 장치

Info

Publication number: KR101995117B1
Application number: KR1020170099722A
Authority: KR
Inventors: 루이 오오하시; 켄스케 히라타; 토모오 쿠수미
Original assignee: 가부시키가이샤 아이에이치아이
Priority date: 2016-09-09
Filing date: 2017-08-07
Publication date: 2019-07-01
Also published as: KR20180028912A; JP6880610B2; TW201812745A; CN107804732B; TWI644309B; JP2018039642A; CN107804732A

Abstract

본 발명의 일 실시 형태에 따른 장력 분포 제어 장치(2)는, 주행하는 필름(F)에 접촉하는 가이드 롤러(21)와, 가이드 롤러(21)에 접촉하고 있는 필름(F)의 접촉부(F3)에 대해, 필름(F)의 면 안쪽 방향으로 부하를 가함으로써 필름(F)의 주행 방향 장력의, 주행 방향과 교차하는 폭 방향에서의 장력 분포를 형성하는 장력 분포 형성 수단(22)을 갖는다.

Description

장력 분포 제어 장치 및 띠형상체 반송 장치{TENSION DISTRIBUTION CONTROL DEVICE AND BELT-LIKE BODY CONVEYING DEVICE}

본 발명은 장력 분포 제어 장치 및 띠형상체 반송 장치에 관한 것이다.

본원은 2016년 9월 9일에 출원된 일본 특허출원 2016-176728호에 기초해 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.

필름, 시트, 테이프 등 띠형상체의 폭 방향에서의 장력 분포를 제어하는 장력 분포 제어 장치로서, 하기 특허 문헌 1에 기재된 텐션 제어 장치가 알려져 있다. 상기 텐션 제어 장치는, 주행하는 자기 테이프의 테이프 폭 방향에서의 텐션이 균일하게 되도록 제어하기 위한 장치로서, 자기 테이프의 테이프 폭 방향에서의 텐션 분포를 검출하는 텐션 검출부와, 자기 테이프의 테이프 폭 방향에서의 텐션이 약한 부분을 가압해, 테이프 폭 방향에서의 텐션차를 해소하는 텐션 조정부와, 텐션 검출부에서의 검출 결과에 기초해 자기 테이프의 테이프 폭 방향에서의 텐션이 균일해지도록 텐션 조정부를 제어하는 제어부를 구비해 구성된다.

특허 문헌 1: 일본 특허공개 2004-206818호 공보

상기 종래 기술에서는, 띠형상체의 요소에 롤러를 가압함으로써 띠형상체의 폭 방향에서의 장력이 균일하게 되도록 한다. 그러나, 롤러의 가압에 의한 띠형상체의 장력 분포 제어는, 띠형상체를 볼록한 형상 또는 오목한 형상으로 변형시키게 된다. 이와 같이 띠형상체를 면외 변형시켜 버리면, 띠형상체가 손상되기 쉽다는 문제가 있다.

본 발명은, 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 띠형상체에 흠집이 생기는 것을 억제하면서, 띠형상체의 장력 분포를 제어할 수 있는 장력 분포 제어 장치 및 띠형상체 반송 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 제1 형태는, 주행하는 띠형상체에 접촉하는 가이드 롤러와, 상기 가이드 롤러에 접촉하고 있는 상기 띠형상체의 접촉부에 대해, 상기 띠형상체의 면 안쪽 방향으로 부하를 가함으로써 상기 띠형상체의 주행 방향 장력의, 상기 주행 방향과 교차하는 폭 방향에서의 장력 분포를 형성하는 장력 분포 형성 수단을 갖는 장력 분포 제어 장치이다.

또한, 본 발명의 제2 형태에서는, 상기 가이드 롤러가, 폭 방향에서 분할되고, 각각이 상이한 회전수로 회전 가능한 복수의 분할 롤러로 형성된다.

또한, 본 발명의 제3 형태에서는, 상기 장력 분포 형성 수단이, 상기 복수의 분할 롤러에 접촉하고 있는 상기 띠형상체의 복수의 접촉부 중 적어도 하나에 대해, 상기 면 안쪽 방향으로 부하를 가함으로써 상기 장력 분포를 형성한다.

또한, 본 발명의 제4 형태에서는, 상기 복수의 분할 롤러가, 상기 띠형상체의 폭 방향 중앙부에 접촉하는 중앙 롤러와, 상기 중앙 롤러의 양측에 마련되어 상기 띠형상체의 폭 방향 양측에 접촉하는 한 쌍의 사이드 롤러를 갖는다.

또한, 본 발명의 제5 형태에서는, 상기 장력 분포 형성 수단이, 상기 분할 롤러에 접촉하는 접촉 롤러와, 상기 접촉 롤러의 회전 토크를 제어하는 회전 토크 제어 수단을 갖는다.

또한, 본 발명의 제6 형태에서는, 상기 장력 분포 형성 수단이, 상기 분할 롤러에 접촉하고 있는 상기 띠형상체의 접촉부에 접촉하는 접촉 롤러와, 상기 접촉 롤러의 회전 토크를 제어하는 회전 토크 제어 수단을 갖는다.

또한, 본 발명의 제7 형태에서는, 상기 회전 토크 제어 수단이, 상기 접촉 롤러에 접속된 클러치와, 상기 클러치에 접속된 모터를 갖는다.

또한, 본 발명의 제8 형태는, 띠형상체를 주행시키는 닙 롤러(nip roller)와, 상기 띠형상체의 주행 방향 장력의 폭 방향에서의 장력 분포를 제어하는 전술한 장력 분포 제어 장치를 갖는 띠형상체 반송 장치이다.

본 발명에서는, 가이드 롤러에 접촉하고 있는 띠형상체의 접촉부에 대해, 그 띠형상체의 면 안쪽 방향으로 부하를 가함으로써, 띠형상체의 주행 방향 장력의, 주행 방향과 교차하는 폭 방향에서의 장력 분포를 형성한다. 이 구성에 의하면, 띠형상체에 장력 분포를 형성하기 위한 부하가, 가이드 롤러에 지지된 띠형상체의 접촉부에 가해지고, 또한, 그 부하의 방향이 띠형상체의 면 안쪽 방향이기 때문에, 띠형상체가 면외 변형되지 않게 된다.

따라서, 본 발명에서는, 띠형상체에 흠집이 생기는 것을 억제하면서, 띠형상체의 장력 분포를 제어할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에서, 필름 반송 장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시 형태에서, 가이드 롤러의 내부 구성 및 장력 분포 형성 수단의 배치를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 형태에서, 장력 분포 형성 수단의 구성도이다.
도 4a는 본 발명의 실시 형태에서, 필름에 발생하는 주행 방향 장력의, 주행 방향과 교차하는 폭 방향에서의 장력 분포의 일례를 나타낸 도면이다.
도 4b는 본 발명의 실시 형태에서, 필름에 발생하는 주행 방향 장력의, 주행 방향과 교차하는 폭 방향에서의 장력 분포의 일례를 나타낸 도면이다.
도 5는 도 4b에 나타낸 장력 분포를 모식적으로 나타낸 그래프이다.
도 6a는 본 발명의 실시 형태에서, 필름에 발생하는 주행 방향 장력의, 주행 방향과 교차하는 폭 방향에서의 장력 분포의 일례를 나타낸 도면이다.
도 6b는 본 발명의 실시 형태에서, 필름에 발생하는 주행 방향 장력의, 주행 방향과 교차하는 폭 방향에서의 장력 분포의 일례를 나타낸 도면이다.
도 7은 도 6b에 나타낸 장력 분포를 모식적으로 나타낸 그래프이다.
도 8은 본 발명의 실시 형태에서의 장력 분포 제어 장치를 이용한 장력 분포 제어 시험의 모습을 나타낸 평면도이다.
도 9는 도 8에 나타낸 장력 분포 제어 시험의 결과를 나타낸 그래프이다.
도 10은 본 발명의 실시 형태의 일 변형예에 따른 장력 분포 제어 장치의 구성도이다.
도 11은 본 발명의 실시 형태의 일 변형예에 따른 장력 분포 제어 장치의 구성도이다.

이하, 본 발명의 실시 형태에 대해 도면을 참조해 설명한다. 이하의 설명에서는, 장력 제어 장치를 구비하는 띠형상체 반송 장치로서 띠형상의 필름을 반송하는 필름 반송 장치를 예시한다.

도 1은, 본 발명의 실시 형태에서의 필름 반송 장치(100)의 구성도이다.

필름 반송 장치(100)는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 띠형상의 필름(F)을 주행시키는 닙 롤러(1)와, 필름(F)의 주행 방향 장력의, 주행 방향과 교차하는 폭 방향에서의 장력 분포를 제어하는 장력 분포 제어 장치(2)와, 필름(F)의 폭 방향 장력을 관찰하는 카메라(A, B)를 구비한다. 본 실시 형태의 필름 반송 장치(100)는, 예를 들면 폭 50㎜∼100㎜ 정도, 두께 0.1∼0.3㎜ 정도의 필름(F)을 반송한다.

필름(F)은 일정 폭의 띠형상으로 형성되고, 예를 들면 롤투롤(roll-to-roll) 방식으로 도시하지 않은 롤체로부터 권출(unroll)된다. 이 필름(F)은 단일 필름이어도 되고, 2종 이상의 필름을 접합한 라미네이트 필름이어도 된다. 또한, 라미네이트 필름은 반송 도중에 필름을 접합하는 것이어도 되고, 처음부터 필름을 접합한 것이어도 된다. 단일 필름으로는 PET 등의 수지 필름을 예시할 수 있고, 라미네이트 필름으로는 금속제의 도체 필름에 수지제의 보호 필름을 접합한 것 등을 예시할 수 있다.

닙 롤러(1)는 한 쌍의 롤러(11, 12)로 이루어지고, 필름(F)을 두께 방향으로 사이에 끼운다. 롤러(11)는 필름(F)의 한 쪽 주면(F1)에 접촉한다. 또한, 롤러(12)는 필름(F)의 다른 쪽 주면(F2)에 접촉한다. 한 쌍의 롤러(11, 12)는 도시하지 않은 모터 등의 구동원에 의해 회전함으로써 필름(F)을 주행시킨다. 한 쌍의 롤러(11, 12)는 어느 한쪽이 구동원에 접속된 구동 롤러이고, 다른 쪽이 기어 등을 통해 회전하는 종동 롤러여도 되고, 양쪽 모두가 각각 구동원에 접속된 구동 롤러여도 무방하다.

장력 분포 제어 장치(2)는, 필름(F)의 주행 방향에서 닙 롤러(1)의 상류측에 배치된다. 장력 분포 제어 장치(2)는, 닙 롤러(1)에 의해 형성된, 후술하는 필름(F)의 주행 방향 장력의 폭 방향에서의 장력 분포를 상쇄하는 장력 분포를 형성하여, 필름(F)의 장력 분포를 일정하게 한다. 장력 분포 제어 장치(2)는, 주행하는 필름(F)에 접촉하는 가이드 롤러(21)와, 가이드 롤러(21)에 접촉하고 있는 필름(F)의 접촉부(F3)에 대해 필름(F)의 면 안쪽 방향으로 부하를 가함으로써, 필름(F)의 주행 방향 장력의 폭 방향에서의 장력 분포를 형성하는 장력 분포 형성 수단(22)을 갖는다.

여기에서, 필름(F)에 부하를 가하는 면 안쪽 방향이란, 필름(F)의 주행면 안쪽을 나타내는 방향으로, 즉, 필름(F)의 주행 방향의 성분(전후 성분)을 포함하는 방향(경사 방향이어도 무방하다)이다. 단, 필름(F)의 주행 방향과 직교하는 방향인 필름(F)의 폭 방향은 포함하지 않는다, 한편, 필름(F)에 부하를 가하는 바람직한 면 안쪽 방향은 필름(F)의 주행 방향, 즉, 필름(F)의 전후 방향이다.

가이드 롤러(21)는 필름(F)의 다른 쪽 주면(F2)에 접촉한다. 필름(F)은 가이드 롤러(21)에서 90° 방향을 바꾸어, 가이드 롤러(21) 둘레면의 약 1/4이 필름(F)에 접촉한다. 한편, 가이드 롤러(21)는 그 둘레면의 약 1/4이 반드시 필름(F)에 접촉할 필요는 없고, 많고 적음에 관계없이 필름(F)에 접촉하는 접촉면만 있으면 된다.

장력 분포 형성 수단(22)은, 가이드 롤러(21)에 접촉하는 접촉 롤러(23)와, 접촉 롤러(23)의 회전 토크를 제어하는 회전 토크 제어 수단(24)을 갖는다.

도 2는 본 발명의 실시 형태에서, 가이드 롤러(21)의 내부 구성 및 장력 분포 형성 수단(22)의 배치를 나타낸 도면이다. 도 3은 본 발명의 실시 형태에서, 장력 분포 형성 수단(22)의 구성도이다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 가이드 롤러(21)는 폭 방향에서 분할되어, 각각이 상이한 회전수로 회전 가능한 복수의 분할 롤러(30)로 형성된다.

복수의 분할 롤러(30)는, 필름(F)의 폭 방향 중앙부에 접촉하는 중앙 롤러(31)와, 중앙 롤러(31)의 양측에 마련되어 필름(F)의 폭 방향 양측에 접촉하는 한 쌍의 사이드 롤러(32, 33)를 갖는다. 즉, 본 실시 형태의 가이드 롤러(21)는 폭 방향에서 3 분할되어 있다. 본 실시 형태에서는, 중앙 롤러(31), 사이드 롤러(32, 33)의 길이가 각각 동일하게 되어 있다, 한편, 중앙 롤러(31), 사이드 롤러(32, 33)의 길이는 각각 상이해도 된다.

복수의 분할 롤러(30)는 공통의 샤프트(40)에 베어링(41, 42)을 개재해 각각 회전 가능하게 마련된다. 베어링(41, 42)의 내륜은 샤프트(40)의 외주에 끼워진 원통형의 내측 슬리브(43)에 고정된다. 또한, 베어링(41, 42)의 외륜은 원통형의 외측 슬리브(44)에 고정된다. 외측 슬리브(44)는 원통형의 롤러부(45)의 내측에 끼워져 있다. 롤러부(45)의 둘레면은 필름(F)의 다른 쪽 주면(F2)에 접촉한다. 이 구성에 의해, 복수의 분할 롤러(30)의 각각이 상이한 회전수로 회전할 수 있게 된다.

장력 분포 형성 수단(22)은, 복수의 분할 롤러(30)에 접촉하고 있는 필름(F)의 복수의 접촉부(F3) 중 적어도 하나에 대해, 분할 롤러(30)를 통해 면 안쪽 방향으로 부하를 가함으로써 필름(F)의 폭 방향으로 장력 분포를 형성한다. 본 실시 형태의 장력 분포 형성 수단(22)은, 복수의 분할 롤러(30)의 각각에 대향해 복수 개 마련되어 있다. 즉, 본 실시 형태에서는, 복수의 분할 롤러(30)의 각각의 접촉부(F3)에 대해, 필름(F)의 면 안쪽 방향으로 부하를 가하는 구성으로 되어 있다, 한편, 닙 롤러(1)에 의해 형성되는 필름(F)의 폭 방향에서의 장력 분포의 경향을 미리 알고 있으면, 복수의 분할 롤러(30)의 전부에 장력 분포 형성 수단(22)을 마련하지 않아도 된다. 예를 들면, 필름(F)의 폭 방향 중앙부의 장력이 폭 방향 양측의 장력보다 높거나 또는 낮은 경우에는, 중앙 롤러(31)만 또는 사이드 롤러(32, 33)에만 장력 분포 형성 수단(22)을 마련해도 된다. 이 구성에 의하면 부품수 및 제조 비용을 저감시킬 수 있다.

장력 분포 형성 수단(22)은, 분할 롤러(30)에 접촉하는 접촉 롤러(23)와, 접촉 롤러(23)의 회전 토크를 제어하는 회전 토크 제어 수단(24)을 갖고, 분할 롤러(30)(가이드 롤러(21))를 통해 필름(F)의 접촉부(F3)에 대해 부하를 가한다.

접촉 롤러(23)는 샤프트(40)와 평행한 축 둘레로 회전 가능하게 마련된다. 접촉 롤러(23)의 길이는 분할 롤러(30)의 길이보다 짧고, 분할 롤러(30)의 중앙에 대향해 배치된다. 회전 토크 제어 수단(24)은 접촉 롤러(23)에 회전 토크를 부여하는 것으로, 분할 롤러(30)의 회전 토크를 제어한다.

회전 토크 제어 수단(24)은, 도 3에 나타낸 바와 같이, 접촉 롤러(23)에 접속된 클러치(25)와, 클러치(25)에 접속된 모터(26)를 갖는다. 클러치(25)는 모터(26)의 회전 토크를 접촉 롤러(23)에 전달한다. 클러치(25)로는, 모터(26)로부터 접촉 롤러(23)에 전달되는 회전 토크의 크기를 임의의 값으로 조정할 수 있는 클러치를 이용하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 클러치로는, 회전 토크의 전달에 분말(자성철 분말 등)을 사용하는 파우더 클러치(powder clutch) 등을 이용할 수 있다.

접촉 롤러(23), 클러치(25) 및 모터(26)는 공통의 프레임(27A)에 지지된다. 프레임(27A)은 접촉 롤러(23)를 지지하는 베어링(27A1)과, 클러치(25)를 지지하는 클러치 지지부(27A2)와, 모터(26)를 지지하는 모터 지지부(27A3)를 갖는다. 프레임(27A)은 실린더(28)에 의해 지지된다. 실린더(28)는 프레임(27A)을 이동시키는 것으로, 분할 롤러(30)에 대해 접촉 롤러(23)를 근접/이격시킨다. 실린더(28)는 고정된 베이스 프레임(27B)에 장착되어 있다. 또한, 베이스 프레임(27B)에는, 실린더(28)에 의한 위치 조정 후에 분할 롤러(30)와 접촉 롤러(23)의 위치 관계를 고정하는 고정 부재(29)가 장착되어 있다. 고정 부재(29)는 나사 조정 기구를 갖는 스페이서로서, 프레임(27A)과 베이스 프레임(27B) 사이에 개재해 그 공간을 유지하는 구성으로 되어 있다.

도 4a 및 도 4b는, 본 발명의 실시 형태에서, 필름(F)에 발생하는 주행 방향 장력의, 주행 방향과 교차하는 폭 방향에서의 장력 분포의 일례를 나타낸 도면이다. 도 5는, 도 4b에 나타낸 장력 분포를 모식적으로 나타낸 그래프이다.

도 4a 및 도 4b는, 닙 롤러(1)에 대한 필름(F)의 접촉 면적이 영향을 미치는 경우를 나타내고 있다. 도 4a 및 도 4b에 나타낸 바와 같이, 필름(F)이 폭이 넓은 제1 필름(F1)과 폭이 좁은 제2 필름(F2)을 접합한 라미네이트 필름인 경우, 필름(F)의 폭 방향 중앙부에서는 고(高)장력이 되고, 필름(F)의 폭 방향 양측에서는 저(低)장력이 된다. 즉, 필름(F)의 폭 방향 중앙부에서는, 제1 필름(F1)과 제2 필름(F2)이 중첩되어 필름(F)의 두께가 두꺼워지기 때문에, 닙 롤러(1)로부터 큰 부하를 받는다. 또한, 필름(F)의 폭 방향 양측에서는, 제1 필름(F1)만으로 필름(F)의 두께가 얇기 때문에, 닙 롤러(1)로부터 받는 부하가 폭 방향 중앙부보다 상대적으로 작아진다. 이 때문에 장력 분포는, 도 5에 나타낸 바와 같이, 필름(F)의 폭 방향 중앙부가 볼록해지는 형태가 된다.

도 6은, 본 발명의 실시 형태에서, 필름(F)에 발생하는 주행 방향 장력의, 주행 방향과 교차하는 폭 방향에서의 장력 분포의 일례를 나타낸 도면이다. 도 7은, 도 6b에 나타낸 장력 분포를 모식적으로 나타낸 그래프이다.

도 6a 및 도 6b는, 닙 롤러(1)의 휨이 영향을 미치는 경우를 나타내고 있다. 도 6a 및 도 6b에 나타낸 바와 같이, 닙 롤러(1)의 양단부가 근접하고, 필름(F)을 사이에 끼우는 중앙부가 부풀어 오르듯이 휘었을 경우, 필름(F)의 폭 방향 중앙부에서는 저장력이 되고, 필름(F)의 폭 방향 양측(보다 자세하게는, 제1 필름(F1)과 제2 필름(F2)이 중첩되는 필름(F)의 폭 방향 양단부(도 6a에서 굵은 화살표로 나타낸 부분))에서는 고장력이 된다. 즉, 필름(F)의 폭 방향 양측에서는 롤러(11, 12)의 틈새가 좁아지기 때문에, 닙 롤러(1)로부터 큰 부하를 받는다. 필름(F)의 폭 방향 중앙부에서는 롤러(11, 12)의 틈새가 넓어지기 때문에, 닙 롤러(1)로부터 받는 부하가 폭 방향 양측보다 상대적으로 작아진다. 이 때문에 장력 분포는, 도 7에 나타낸 바와 같이, 필름(F)의 폭 방향 중앙부가 오목해지는 형태가 된다.

도 8은, 본 발명의 실시 형태에서, 장력 분포 제어 장치(2)를 이용한 장력 분포 제어 시험의 모습을 나타낸 평면도이다. 도 9는, 도 8에 나타낸 장력 분포 제어 시험의 결과를 나타낸 그래프이다.

도 8에 나타낸 장력 분포 제어 시험에서는, 닙 롤러(1)에서 고정한 필름(F)에 대해, 가이드 롤러(21)보다 하류측에서 그 폭 방향 전체에 균일하게 장력을 가하고 있다. 또한, 필름(F)에는 닙 롤러(1) 및 가이드 롤러(21)의 근방에서 폭 방향에 걸쳐 마커 1∼9를 부여하고 있다. 이 조건하에 중앙 롤러(31)의 회전 토크를 제어하고, 마커 1∼9의 변위를 카메라(A, B)로 계측함으로써 장력 분포 제어 장치(2)의 효과를 확인했다.

도 9는, 카메라(A)에서 관찰한 가이드 롤러(21) 근방의 마커 1∼9에서의 응력 변화를 나타내고 있다. 도 9에 나타낸 응력은, 마커의 변위 및 닙 롤러(1)로부터 카메라(A)까지의 거리를 이용해, 각 계측점에 가해진 응력의 변화를 유사하게 나타냈다. 도 9에서는, 필름(F)의 폭 방향에서의 장력 분포를 일정하게 하기 때문에, 모터(26)를 정회전(필름(F)을 끌어당기는 방향의 회전)시키는 출력을 서서히 작게 하고, 반대로 클러치(25)의 클러치 출력을 서서히 크게 변화시켰을 때의 결과를 나타내고 있다. 또한, 도 9에서는 카메라(A)에 의한 관찰을 나타내고, 숫자는 클러치 출력(%)을 나타내고 있다.

클러치(25)의 클러치 출력을 높여 가면, 필름(F)의 폭 방향으로, 도 9에 나타낸 바와 같은 장력 분포를 형성할 수 있는 것을 알 수 있다. 즉, 도 9의 시험 결과에서는, 중앙 롤러(31)의 회전 토크를 제어함으로써, 필름(F)의 폭 방향 중앙부에서 볼록 또는 오목이 되게 하는 장력 분포를 형성할 수 있는 것이 확인되었다. 따라서, 장력 분포 제어 장치(2)에서, 전술한 도 4a, 도 4b 및 도 5, 또는, 도 6a, 도 6b 및 도 7에 나타낸 필름(F)의 폭 방향에서의 장력 분포에 대응해, 이 장력 분포를 상쇄하는 장력 분포를 형성함으로써, 필름(F)의 폭 방향에서의 장력 분포를 일정하게 하는 것이 가능해진다. 필름(F)의 폭 방향에서의 장력 분포를 일정하게 하여, 예를 들면, 제1 필름(F1)과 제2 필름(F2)을 접합한 라미네이트 필름은 이후에 소정 사이즈로 잘라도 장력 분포가 일정하므로, 단부가 젖혀지는 등의 경우가 없어진다.

본 실시 형태에서는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 가이드 롤러(21)에 접촉하고 있는 필름(F)의 접촉부(F3)에 대해, 필름(F)의 면 안쪽 방향(도 8 및 도 9의 장력 분포 제어 시험에서는 필름(F)의 주행 방향 후방측)에 부하를 가함으로써, 필름(F)의 폭 방향으로 장력 분포를 형성한다. 이 구성에 의하면, 필름(F)의 폭 방향으로 장력 분포를 형성하기 위한 부하가 가이드 롤러(21)에 지지된 필름(F)의 접촉부(F3)에 가해지고, 또한, 이 부하를 가하는 방향이 필름(F)의 면 안쪽 방향이기 때문에, 필름(F)이 면외 변형되지 않게 된다.

따라서, 본 실시 형태에서는, 필름(F)에 흠집이 생기는 것을 억제하면서 필름(F)의 장력 분포를 제어할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 가이드 롤러(21)가 폭 방향에서 분할되어, 각각이 상이한 회전수로 회전 가능한 복수의 분할 롤러(30)로 형성되어 있다.

이 구성에 의하면, 필름(F)의 폭 방향으로 장력 분포를 형성하기 쉬워진다. 예를 들면, 분할 롤러(30)의 하나에서 회전 토크를 제어해도, 다른 분할 롤러(30)는 회전하고 있어, 그 영향을 거의 받지 않기 때문에, 일부분의 회전 토크의 제어에 의해 전체에 미치는 영향이 작아진다. 이 때문에, 전체에의 영향을 거의 고려하지 않고, 임의의 형태로 장력 분포를 형성할 수 있게 된다.

또한, 본 실시 형태의 분할 롤러(30)는, 필름(F)의 폭 방향 중앙부에 접촉하는 중앙 롤러(31)와, 중앙 롤러(31)의 양측에 마련되어 필름(F)의 폭 방향 양측에 접촉하는 한 쌍의 사이드 롤러(32, 33)를 갖는다. 이 구성에 의하면, 필름(F)의 폭 방향 중앙부에 볼록 또는 오목이 되는 장력 분포를 형성하기 쉬워져, 전술한 도 4a, 도 4b 및 도 5, 또는, 도 6a, 도 6b 및 도 7에 나타낸 필름(F)의 폭 방향에서의 장력 분포를 상쇄하는 장력 분포를 쉽게 형성할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 있어서는, 장력 분포 형성 수단(22)이 분할 롤러(30)에 접촉하는 접촉 롤러(23)와, 접촉 롤러(23)의 회전 토크를 제어하는 회전 토크 제어 수단(24)을 갖는다. 이 구성에 의하면, 도 2에 나타낸 바와 같이, 분할 롤러(30)끼리의 틈새를 거의 없애, 장력이 빠져나가는 공간을 형성하지 않게 할 수 있다. 예를 들면, 샤프트(40)를 분할해, 각 분할 롤러(30)의 회전축에 직접 회전 토크 제어 수단(24)을 장착할 수도 있지만, 이 경우, 분할 롤러(30)끼리의 사이에 회전 토크 제어 수단(24)을 배치하기 위한 공간이 필요하다. 한편, 본 실시 형태에서는, 접촉 롤러(23)를 통해 둘레 방향으로부터 분할 롤러(30)의 회전 토크를 제어하기 때문에, 분할 롤러(30) 사이를 매울 수 있어, 장력이 빠져나가는 것을 방지할 수 있다.

이와 같이, 전술한 본 실시 형태에 의하면, 주행하는 필름(F)에 접촉하는 가이드 롤러(21)와, 가이드 롤러(21)에 접촉하고 있는 필름(F)의 접촉부(F3)에 대해, 필름(F)의 면 안쪽 방향으로 부하를 가함으로써, 필름(F)의 주행 방향 장력의, 주행 방향과 교차하는 폭 방향에서의 장력 분포를 형성하는 장력 분포 형성 수단(22)을 갖는 구성을 채용하는 것에 의해, 필름(F)에 흠집이 생기는 것을 억제하면서, 필름(F)의 장력 분포를 제어할 수 있다.

이상, 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 형태에 대해 설명했지만, 본 발명이 상기 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 전술한 실시 형태에서 나타낸 각 구성 부재의 여러 형상이나 조합 등은 일례이며, 본 발명의 주지로부터 일탈하지 않는 범위에서 설계 요구 등에 기초해 여러 가지로 변경이 가능하다.

예를 들면, 본 발명은, 도 10 및 도 11에 나타낸 바와 같은 변형예를 채용할 수 있다, 한편, 이하의 설명에서, 전술한 실시 형태와 동일 또는 동등의 구성에 대해서는 동일한 부호를 부여하고, 그 설명을 간략하게 하거나 혹은 생략한다.

도 10은, 본 발명의 실시 형태의 일 변형예에 따른 장력 분포 제어 장치(2A)의 구성도이다.

도 10에 나타내는 장력 분포 제어 장치(2A)는, 분할 롤러(30)에 접촉하고 있는 필름(F)의 접촉부(F3)에 접촉하는 접촉 롤러(23A)와, 접촉 롤러(23A)의 회전 토크를 제어하는 회전 토크 제어 수단(24A)을 갖는다. 접촉 롤러(23A)는 필름(F)의 한쪽 주면(F1)에 직접 접촉하고 있다. 회전 토크 제어 수단(24A)은 접촉 롤러(23)의 내부에 마련된다. 접촉 롤러(23A)는, 샤프트(50)에 대해 회전이 가능하면서 샤프트(50)의 양단에 마련된 실린더(28A)에 의해, 필름(F)에 가압된다. 회전 토크 제어 수단(24A)은 샤프트(50)와 접촉 롤러(23A) 사이에 개재하는 클러치(파우더 클러치 등)로서, 접촉 롤러(23A)의 회전 토크(회전 저항)를 제어한다.

이 구성에 따르면, 접촉 롤러(23)가 분할 롤러(30)(가이드 롤러(21))에 지지된 필름(F)의 접촉부(F3)에 부하를 가하기 때문에, 필름(F)이 면외 변형되지 않는다. 또한, 접촉 롤러(23A)의 회전 토크를 제어하는 것에 의한 마찰력으로, 필름(F)에 대해 면 안쪽 방향으로 부하를 가할 수 있다. 이 때문에, 필름(F)을 면외 변형시키지 않고 필름(F)의 장력 분포를 제어할 수 있다.

도 11은, 본 발명의 실시 형태의 일 변형예에 따른 장력 분포 제어 장치(2B)의 구성도이다.

도 11에 나타낸 장력 분포 제어 장치(2B)는, 회전 토크 제어 수단(24B)이 분할 롤러(30)의 내부에 마련된 구성으로 되어 있다. 회전 토크 제어 수단(24B)은 샤프트(40)와 분할 롤러(30) 사이에 개재하는 클러치(파우더 클러치 등)로서, 분할 롤러(30)의 회전 토크(회전 저항)를 제어한다. 이 구성에 의해서도, 필름(F)의 폭 방향으로 장력 분포를 형성하기 위한 부하가 분할 롤러(30)에 지지된 필름(F)의 접촉부(F3)에 가해지고, 또한, 이 부하를 가하는 방향이 필름(F)의 면 안쪽 방향이기 때문에, 필름(F)을 면외 변형시키지 않고 필름(F)의 장력 분포를 제어할 수 있다.

또한, 예를 들면, 상기 실시 형태에서는, 띠형상체로서 필름(F)을 예시했지만, 예를 들면, 시트나 테이프 등 다른 띠형상체의 장력 분포 제어에도 본 발명을 적용할 수 있다.

본 발명에 의하면, 띠형상체에 흠집이 생기는 것을 억제하면서, 띠형상체의 장력 분포를 제어할 수 있는 장력 분포 제어 장치 및 띠형상체 반송 장치를 제공할 수 있다.

1: 닙 롤러
2, 2A, 2B: 장력 분포 제어 장치
21: 가이드 롤러
22: 장력 분포 형성 수단
23, 23A: 접촉 롤러
24, 24A, 24B 회전 토크 제어 수단
30: 분할 롤러
31: 중앙 롤러
32, 33 사이드 롤러
100: 필름 반송 장치(띠형상체 반송 장치)
F: 필름(띠형상체)
F3: 접촉부

Claims

주행하는 띠형상체에 접촉하는 가이드 롤러와,
상기 가이드 롤러에 접촉하고 있는 상기 띠형상체의 접촉부에 대해, 상기 띠형상체의 면 안쪽 방향으로 부하를 가함으로써, 상기 띠형상체의 주행 방향 장력의, 상기 주행 방향과 교차하는 폭 방향에서의 상기 띠형상체의 전체 장력 분포를 일정하게 형성하는 장력 분포 형성 수단을 포함하며,
상기 띠형상체는 필름이고,
상기 가이드 롤러는, 폭 방향에서 분할되고, 각각이 상이한 회전수로 회전 가능한 복수의 분할 롤러로 형성되며,
상기 장력 분포 형성 수단이 상기 복수의 분할 롤러 중 어느 하나의 롤러의 회전 토크를 제어함으로써 상기 필름의 폭 방향에서의 장력 분포에 대응해 상기 장력 분포를 상쇄하는 장력 분포를 형성하여 상기 필름의 폭 방향에서의 장력 분포를 일정하게 하는 것을 특징으로 하는 장력 분포 제어 장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 장력 분포 형성 수단은, 상기 복수의 분할 롤러에 접촉하고 있는 상기 띠형상체의 복수의 접촉부 중 적어도 하나에 대해, 상기 면 안쪽 방향으로 부하를 가함으로써 상기 장력 분포를 형성하는 장력 분포 제어 장치.
제1항에 있어서,
상기 복수의 분할 롤러는,
상기 띠형상체의 폭 방향 중앙부에 접촉하는 중앙 롤러와,
상기 중앙 롤러의 양측에 마련되어 상기 띠형상체의 폭 방향 양측에 접촉하는 한 쌍의 사이드 롤러를 갖는 장력 분포 제어 장치.
제3항에 있어서,
상기 복수의 분할 롤러는,
상기 띠형상체의 폭 방향 중앙부에 접촉하는 중앙 롤러와,
상기 중앙 롤러의 양측에 마련되어 상기 띠형상체의 폭 방향 양측에 접촉하는 한 쌍의 사이드 롤러를 갖는 장력 분포 제어 장치.
제1항 및 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 장력 분포 형성 수단은,
상기 분할 롤러에 접촉하는 접촉 롤러와,
상기 접촉 롤러의 회전 토크를 제어하는 회전 토크 제어 수단을 갖는 장력 분포 제어 장치.
제1항 및 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 장력 분포 형성 수단은,
상기 분할 롤러에 접촉하고 있는 상기 띠형상체의 접촉부에 접촉하는 접촉 롤러와,
상기 접촉 롤러의 회전 토크를 제어하는 회전 토크 제어 수단을 갖는 장력 분포 제어 장치.
삭제
제6항에 있어서,
상기 회전 토크 제어 수단은,
상기 접촉 롤러에 접속된 클러치와,
상기 클러치에 접속된 모터를 갖는 장력 분포 제어 장치.
제7항에 있어서,
상기 회전 토크 제어 수단은,
상기 접촉 롤러에 접속된 클러치와,
상기 클러치에 접속된 모터를 갖는 장력 분포 제어 장치.
띠형상체를 주행시키는 닙 롤러와,
상기 띠형상체의 주행 방향 장력의 폭 방향에서의 장력 분포를 제어하는 제1항 및 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 장력 분포 제어 장치를 갖는 띠형상체 반송 장치.
띠형상체를 주행시키는 닙 롤러와,
상기 띠형상체의 주행 방향 장력의 폭 방향에서의 장력 분포를 제어하는 제6항에 기재된 장력 분포 제어 장치를 갖는 띠형상체 반송 장치.
띠형상체를 주행시키는 닙 롤러와,
상기 띠형상체의 주행 방향 장력의 폭 방향에서의 장력 분포를 제어하는 제7항에 기재된 장력 분포 제어 장치를 갖는 띠형상체 반송 장치.
삭제
띠형상체를 주행시키는 닙 롤러와,
상기 띠형상체의 주행 방향 장력의 폭 방향에서의 장력 분포를 제어하는 제9항에 기재된 장력 분포 제어 장치를 갖는 띠형상체 반송 장치.
띠형상체를 주행시키는 닙 롤러와,
상기 띠형상체의 주행 방향 장력의 폭 방향에서의 장력 분포를 제어하는 제10항에 기재된 장력 분포 제어 장치를 갖는 띠형상체 반송 장치.