JP6746148B2

JP6746148B2 - Tension measuring system and transport rollers

Info

Publication number: JP6746148B2
Application number: JP2019111352A
Authority: JP
Inventors: 啓祐矢野; 幹奥宮
Original assignee: 株式会社マック技研
Priority date: 2019-01-10
Filing date: 2019-06-14
Publication date: 2020-08-26
Anticipated expiration: 2039-06-14
Also published as: JP2020112534A

Description

本発明は、張力測定システムおよび搬送ローラに関する。 The present invention relates to a tension measuring system and a transport roller.

樹脂フィルムやロール紙等のシート状の物体（以下、シート状媒体という）を用いた製品の製造ライン等においては、シート状媒体を展張した状態で搬送し、このシート状媒体の表面に配線パターンの形成や成膜，印刷等の加工が行なわれる。 In the production line of products that use sheet-shaped objects such as resin films and roll paper (hereinafter referred to as sheet-shaped medium), the sheet-shaped medium is conveyed in a stretched state and the wiring pattern is formed on the surface of the sheet-shaped medium. Processing such as formation, film formation and printing is performed.

このようなシート状媒体の搬送においては、シート状媒体の張力を精密に制御することが必要とされる。 In transporting such a sheet medium, it is necessary to precisely control the tension of the sheet medium.

例えば、特許文献１には、搬送ロールの軸両端部にかかる荷重を自動的に検出し、前記荷重をもとに軸両端部の相対位置を自動的に変化させて、搬送ロールの傾きを調整し、シート状媒体にかかる張力の流れ方向成分における幅方向分布が偏ることを防止する搬送装置が開示されている。 For example, in Patent Document 1, the load applied to both ends of the shaft of the transport roll is automatically detected, and the relative position of the both ends of the shaft is automatically changed based on the load to adjust the inclination of the transport roll. However, there is disclosed a conveying device that prevents the widthwise distribution of the flow direction component of the tension applied to the sheet-shaped medium from being biased.

すなわち、特許文献１に示す技術においては、搬送ロールの軸両端部をそれぞれ支持する各軸支持部にかかる荷重を測定している。 That is, in the technique disclosed in Patent Document 1, the load applied to each shaft support portion that supports both shaft end portions of the transport roll is measured.

また、特許文献２には、搬送ローラの配置位置の自由度を高めるために、搬送ローラのローラ部の軸の一端（固定端）を壁面等に取り付けることで片持ち状態で支持することが開示されている。搬送ローラのローラ部を片持ち状態で支持することで、搬送ローラ部へのシート状媒体の取り付けを容易に行なうことが可能となる。 Further, in Patent Document 2, in order to increase the degree of freedom of the arrangement position of the conveying roller, one end (fixed end) of the shaft of the roller portion of the conveying roller is attached to a wall surface or the like to support in a cantilever state. Has been done. By supporting the roller portion of the conveying roller in a cantilever state, it becomes possible to easily attach the sheet-shaped medium to the conveying roller portion.

特開２００５−２０６２６２号公報JP, 2005-206262, A 国際公開第２０１７／１３０３８０号International Publication No. 2017/130380

上述の特許文献２に示す搬送ローラにおいて、シート状媒体の搬送時の張力を測定するには、例えば、ローラ部を固定する固定面におけるローラ部の固定端の周辺位置にひずみセンサを取り付けることが考えられる。 In order to measure the tension when the sheet-shaped medium is conveyed in the conveying roller shown in the above-mentioned Patent Document 2, for example, a strain sensor may be attached at a peripheral position of a fixed end of the roller portion on a fixing surface for fixing the roller portion. Conceivable.

しかしながら、このように固定面にひずみセンサを備えても、ローラ部の軸方向におけるシート状媒体の張力の偏りを検出することはできない。 However, even if the strain sensor is provided on the fixed surface as described above, it is not possible to detect the deviation of the tension of the sheet-shaped medium in the axial direction of the roller portion.

本発明の目的の一つは、片持ち式の搬送ローラにおいてシート状媒体の張力の偏りを検出することである。 One of the objects of the present invention is to detect the deviation of the tension of the sheet-shaped medium in a cantilever type conveyance roller.

このため、この張力測定システムは、一端が固定された軸と、円筒形状の外周を有し、前記軸を中心に回転自在に支持され、前記外周にシート状媒体が当接された状態で回転することで前記シート状媒体を案内するローラと、前記軸に外嵌されて前記ローラの内側に位置するゲージパイプと、前記ローラの回転軸の軸方向に沿った複数位置に配置されるとともに前記ゲージパイプに貼付されるひずみセンサと、各々の前記ひずみセンサの検出信号に基づき、前記ローラ上の前記複数位置における前記シート状媒体の張力を測定する測定部とを備える。 Therefore, this tension measuring system has a shaft having one end fixed and a cylindrical outer circumference, is rotatably supported around the shaft, and rotates in a state in which the sheet-shaped medium is in contact with the outer circumference. A roller for guiding the sheet-like medium, a gauge pipe externally fitted to the shaft and positioned inside the roller, a plurality of positions arranged along the axial direction of the rotary shaft of the roller, and A strain sensor attached to the gauge pipe and a measuring unit that measures the tension of the sheet-shaped medium at the plurality of positions on the roller based on the detection signals of the strain sensors are provided.

一実施形態によれば、片持ち式の搬送ローラにおいてシート状媒体の張力の偏りを検出することができる。 According to one embodiment, it is possible to detect a bias in the tension of the sheet-shaped medium in the cantilever type transport roller.

実施形態の一例としての張力測定システムの構成を例示する外観図である。It is an external view which illustrates the composition of the tension measurement system as an example of an embodiment. 搬送ローラの側面図である。It is a side view of a conveyance roller. 図２のＡ−Ａ矢視断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along the line AA of FIG. 2. 図３のＢ−Ｂ矢視断面図である。FIG. 4 is a sectional view taken along the line BB of FIG. 3. ゲージパイプの斜視断面図である。It is a perspective sectional view of a gauge pipe. （ａ），（ｂ）はひずみゲージの貼付位置を説明するための図である。(A), (b) is a figure for demonstrating the attachment position of a strain gauge. 図４のＣ−Ｃ矢視断面図である。It is CC sectional view taken on the line of FIG. （ａ），（ｂ）は計側回路を例示する図である。(A), (b) is a figure which illustrates a meter side circuit. （ａ），（ｂ）はひずみゲージの貼付位置の変形例を説明するための図である。(A), (b) is a figure for demonstrating the modification of the attachment position of a strain gauge. （ａ），（ｂ）は計側回路の変形例を例示する図である。(A), (b) is a figure which illustrates the modification of a meter side circuit.

以下、図面を参照して本張力測定システムおよび搬送ローラに係る実施の形態を説明する。ただし、以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、実施形態で明示しない種々の変形例や技術の適用を排除する意図はない。すなわち、本実施形態を、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。また、各図は、図中に示す構成要素のみを備えるという趣旨ではなく、他の機能等を含むことができる。 Hereinafter, embodiments of the present tension measuring system and a conveyance roller will be described with reference to the drawings. However, the embodiments described below are merely examples, and there is no intention to exclude the application of various modifications and techniques not explicitly shown in the embodiments. That is, the present embodiment can be variously modified and implemented without departing from the spirit thereof. Further, each drawing is not intended to include only the constituent elements shown in the drawings, and may include other functions and the like.

（Ａ）構成
図１は実施形態の一例としての張力測定システム１の構成を例示する外観図である。また、図２は搬送ローラ１０の側面図、図３は図２のＡ−Ａ矢視断面図、図４は図３のＢ−Ｂ矢視断面図である。 (A) Configuration FIG. 1 is an external view illustrating the configuration of a tension measuring system 1 as an example of an embodiment. 2 is a side view of the transport roller 10, FIG. 3 is a sectional view taken along the line AA of FIG. 2, and FIG. 4 is a sectional view taken along the line BB of FIG.

張力測定システム１は、樹脂フィルムやロール紙等のシート状の長尺の物体（以下、シート状媒体という）５０の張力を測定する。 The tension measuring system 1 measures the tension of a sheet-shaped long object (hereinafter referred to as a sheet medium) 50 such as a resin film or roll paper.

張力測定システム１は、搬送ローラ１０と計測回路１８ａ，１８ｂ〔図８（ａ），（ｂ）参照〕と表示装置２０とを備える。搬送ローラ１０は、シート状媒体５０を搬送するための装置である。計測回路１８ａ，１８ｂは、シート状媒体５０の張力を測定するための元データとなるひずみを取得する装置であり、表示装置２０は、計測回路１８ａ，１８ｂと協動して張力を測定し表示するための装置である。すなわち、本実施形態では、計測回路１８ａ，１８ｂと表示装置２０とが、張力を測定する測定部としての機能を持つ。 The tension measuring system 1 includes a conveying roller 10, measuring circuits 18a and 18b (see FIGS. 8A and 8B), and a display device 20. The transport roller 10 is a device for transporting the sheet medium 50. The measurement circuits 18a and 18b are devices that acquire the strain that is the original data for measuring the tension of the sheet-shaped medium 50, and the display device 20 cooperates with the measurement circuits 18a and 18b to measure and display the tension. It is a device for doing. That is, in this embodiment, the measurement circuits 18a and 18b and the display device 20 have a function as a measurement unit that measures tension.

図１〜図４に示すように、搬送ローラ１０は、ローラ１１，軸１２，ベース（基部）１４，ゲージパイプ１５ａ，１５ｂおよびひずみゲージ（ひずみセンサ）１７を備える。
ローラ１１は円筒形状の外周を有し、この外周にシート状媒体５０が当接された状態で回転することでシート状媒体５０を案内する。図１〜図４に示す例において、ローラ１１は、外径寸法および内径寸法が軸方向において一様な円筒形状であり、径方向の寸法よりも軸方向寸法が長い。 As shown in FIGS. 1 to 4, the transport roller 10 includes a roller 11, a shaft 12, a base (base) 14, gauge pipes 15 a and 15 b, and a strain gauge (strain sensor) 17.
The roller 11 has a cylindrical outer periphery, and guides the sheet medium 50 by rotating with the sheet medium 50 in contact with the outer periphery. In the examples shown in FIGS. 1 to 4, the roller 11 has a cylindrical shape in which the outer diameter dimension and the inner diameter dimension are uniform in the axial direction, and the axial dimension is longer than the radial dimension.

ベース１４は、その外径寸法がローラ１１の外径寸法と同一の円筒形状であり、その中心軸に沿う方向（以下、軸方向という）における一端側（図２中の左側）には円筒の外径を同心状に拡大させた形状に形成されたフランジ１４１を有する。一方、ベース１４における他端側（図２中の右側）には、ローラ１１が、その回転軸がベース１４の中心軸と同軸となるように配置されている。なお、ローラ１１とベース１４とは固定されていない。 The outer diameter of the base 14 is the same as the outer diameter of the roller 11, and the base 14 has a cylindrical shape on one end side (left side in FIG. 2) in the direction along the central axis (hereinafter referred to as the axial direction). It has the flange 141 formed in the shape which expanded the outer diameter concentrically. On the other hand, on the other end side (right side in FIG. 2) of the base 14, the roller 11 is arranged so that its rotation axis is coaxial with the central axis of the base 14. The roller 11 and the base 14 are not fixed.

図１に示す搬送ローラ１０は、鉛直方向に立設された支柱１００における平面状の側面１００ａにベース１４のフランジ１４１が固定されることにより、ローラ１１が側面１００ａに対し直交する方向（すなわち水平方向）に延びる姿勢で配置される。なお、搬送ローラ１０の固定先は特に限られない。 In the conveyance roller 10 shown in FIG. 1, the flange 141 of the base 14 is fixed to the flat side surface 100a of the vertical support column 100, so that the roller 11 is orthogonal to the side surface 100a (that is, horizontal). Direction). The destination to which the transport roller 10 is fixed is not particularly limited.

以下、搬送ローラ１０において、ベース１４の軸方向におけるフランジ１４１が形成されている側（例えば、図２中の左側）を元側という場合があり、ローラ１１が配置されている側（例えば、図２中の右側）を先側という場合がある。 Hereinafter, in the transport roller 10, the side where the flange 141 is formed in the axial direction of the base 14 (for example, the left side in FIG. 2) may be referred to as the original side, and the side where the roller 11 is arranged (for example, the figure The right side in 2) may be called the front side.

搬送ローラ１０は、元側が固定されることにより片持ち式搬送ローラとして構成され、そのローラ１１の先側が自由端として構成されている。 The transport roller 10 is configured as a cantilever transport roller by fixing the base side thereof, and the front side of the roller 11 is configured as a free end.

図３に示すように、ベース１４における先側の端部には、ベース１４の中心軸と同軸配置された軸１２が、ベース１４から突出した状態で固定されている。すなわち、軸１２は一端（元側）が固定された固定軸である。軸１２は、ローラ１１の内側に位置し、ローラ１１の回転軸とも同軸となっている。 As shown in FIG. 3, a shaft 12 coaxially arranged with the central axis of the base 14 is fixed to a front end of the base 14 in a state of protruding from the base 14. That is, the shaft 12 is a fixed shaft whose one end (base side) is fixed. The shaft 12 is located inside the roller 11 and is coaxial with the rotation axis of the roller 11.

ゲージパイプ１５ａ，１５ｂは、軸１２に外嵌されるとともにローラ１１の内側に配置される部品である。ゲージパイプ１５ａ，１５ｂは、ローラ１１の回転軸の軸方向に沿って複数位置に設けられることが好ましい。本実施形態では、軸１２の元側と先側とのそれぞれ（すなわち２つの位置）において、軸１２の外周を覆うように設けられたゲージパイプ１５ａ，１５ｂを例示する。二箇所に配置されるゲージパイプ１５ａ，１５ｂは互いに同様の構成を有している。以下、二箇所のゲージパイプ１５ａ，１５ｂを特に区別しない場合には、ゲージパイプ１５と表記する。 The gauge pipes 15a and 15b are components that are fitted onto the shaft 12 and arranged inside the roller 11. The gauge pipes 15a and 15b are preferably provided at a plurality of positions along the axial direction of the rotation shaft of the roller 11. In the present embodiment, the gauge pipes 15a and 15b provided so as to cover the outer periphery of the shaft 12 are illustrated as an example at each of the base side and the front side of the shaft 12 (that is, two positions). The gauge pipes 15a and 15b arranged at two locations have the same structure. Hereinafter, the gauge pipes 15a and 15b at two locations will be referred to as gauge pipes 15 unless otherwise distinguished.

ゲージパイプ１５は、例えば、ステンレス鋼やアルミニウム等の金属や樹脂といった弾性を有する材料で形成されている。図４に示すように、ゲージパイプ１５ａには、その軸方向における先側の位置において１つ以上（図４に示す例では４つ）のビス穴１９が形成されている。ゲージパイプ１５ａは、図示しないビスをこのビス穴１９に貫通させて軸１２に固定することで、軸１２に固定される。なお、ゲージパイプ１５ａの元側の端部は軸１２に固定されていない。 The gauge pipe 15 is formed of an elastic material such as metal or resin such as stainless steel or aluminum. As shown in FIG. 4, one or more (four in the example shown in FIG. 4) screw holes 19 are formed in the gauge pipe 15a at a position on the front side in the axial direction thereof. The gauge pipe 15a is fixed to the shaft 12 by inserting a screw (not shown) into the screw hole 19 and fixing the screw to the shaft 12. The original end of the gauge pipe 15a is not fixed to the shaft 12.

ゲージパイプ１５ｂには、その軸方向における元側の位置において１つ以上（図４に示す例では４つ）のビス穴１９が形成されている。ゲージパイプ１５ｂは、図示しないビスをこのビス穴１９に貫通させて軸１２に固定することで、軸１２に固定される。なお、ゲージパイプ１５ｂの先側の端部は軸１２に固定されていない。 One or more (four in the example shown in FIG. 4) screw holes 19 are formed in the gauge pipe 15b at the position on the original side in the axial direction. The gauge pipe 15b is fixed to the shaft 12 by passing a screw (not shown) through the screw hole 19 and fixing it to the shaft 12. The tip end of the gauge pipe 15b is not fixed to the shaft 12.

本実施形態の搬送ローラ１０には、ゲージパイプ１５ａ，１５ｂとローラ１１との間にベアリング１３ａ，１３ｂが設けられる。ベアリング１３ａは、ゲージパイプ１５ａの軸方向における元側の端部位置の外周に外嵌されている。また、ベアリング１３ｂは、ゲージパイプ１５ｂの軸方向における先側の端部位置の外周に外嵌されている。以下、ベアリング１３ａ，１３ｂを特に区別しない場合には、ベアリング１３と表記する。 Bearings 13 a and 13 b are provided between the gauge pipes 15 a and 15 b and the roller 11 in the transport roller 10 of the present embodiment. The bearing 13a is externally fitted to the outer circumference of the end portion of the gauge pipe 15a on the original side in the axial direction. Further, the bearing 13b is fitted onto the outer circumference of the end portion of the gauge pipe 15b on the front side in the axial direction. Hereinafter, the bearings 13a and 13b will be referred to as the bearings 13 unless otherwise specified.

ベアリング１３は、ローラ１１をその回転軸を中心に回転自在に支持する。すなわち、軸１２に対して、ゲージパイプ１５およびベアリング１３を介してローラ１１が取り付けられている。 The bearing 13 supports the roller 11 rotatably around its rotation axis. That is, the roller 11 is attached to the shaft 12 via the gauge pipe 15 and the bearing 13.

このような構成により、ローラ１１は、ベアリング１３により軸１２の中心軸に対して回転可能に支持され、その外周に巻掛（巻架）されるシート状媒体５０を案内する。 With such a configuration, the roller 11 is rotatably supported by the bearing 13 with respect to the central axis of the shaft 12, and guides the sheet-shaped medium 50 wound around the outer periphery of the roller 11.

なお、本実施形態の搬送ローラ１０では、ローラ１１の先側の端部に、軸１２やベアリング１３ｂを覆うキャップ１６が取り付けられている。 In the carrying roller 10 of the present embodiment, a cap 16 that covers the shaft 12 and the bearing 13b is attached to the end of the roller 11 on the front side.

ここで、ゲージパイプ１５を、中心軸に沿う仮想的な平面で半分に切断した斜視断面図を図５に示す。なお、図５に図示を省略したゲージパイプ１５の残りの半分は、図５の形状を仮想的な平面に関し鏡面対称した形状に形成されている。図５に示すように、ゲージパイプ１５の一端側（図５中の左側）には、ゲージパイプ１５の中心軸に沿ってゲージパイプ１５の表面（外面）および内面の一部をそれぞれ切り欠くことで矩形の薄肉部１５１が形成されている。薄肉部１５１は、ひずみゲージ１７が貼付される部位である。 Here, FIG. 5 shows a perspective sectional view in which the gauge pipe 15 is cut in half along a virtual plane along the central axis. Note that the other half of the gauge pipe 15 not shown in FIG. 5 is formed in a shape that is mirror-symmetrical to the shape of FIG. 5 with respect to an imaginary plane. As shown in FIG. 5, on one end side (left side in FIG. 5) of the gauge pipe 15, cut out a part of the surface (outer surface) and the inner surface of the gauge pipe 15 along the central axis of the gauge pipe 15. A rectangular thin portion 151 is formed. The thin portion 151 is a portion to which the strain gauge 17 is attached.

図５には、ゲージパイプ１５の一端側（図５中の左側）において、対向する２つの位置のそれぞれに薄肉部１５１が形成されたゲージパイプ１５を例示する。このゲージパイプ１５では、２つの薄肉部１５１が中心軸を挟んで対向する位置に配置される。また、図４に示すように、本実施形態の搬送ローラ１０では、元側のゲージパイプ１５ａに形成された２つの薄肉部１５１と、先側のゲージパイプ１５ｂに形成された２つの薄肉部１５１とが、軸１２に対し同一の周方向位置に（すなわち周方向位置が互いに一致して）配置される。 FIG. 5 illustrates the gauge pipe 15 in which a thin portion 151 is formed at each of two facing positions on one end side (left side in FIG. 5) of the gauge pipe 15. In this gauge pipe 15, two thin portions 151 are arranged at positions facing each other with the central axis interposed therebetween. Further, as shown in FIG. 4, in the transport roller 10 of the present embodiment, the two thin portions 151 formed on the gauge pipe 15a on the original side and the two thin portions 151 formed on the gauge pipe 15b on the front side. Are arranged at the same circumferential position with respect to the shaft 12 (that is, circumferential positions match each other).

例えば、図４に示す搬送ローラ１０においては、元側のゲージパイプ１５ａの２つの薄肉部１５１が、軸１２の上方位置と下方位置とに１つずつ形成され、鉛直方向に軸１２を挟んで対向配置されている。先側のゲージパイプ１５ｂの２つの薄肉部１５１も、同様に、軸１２の上方位置と下方位置とに１つずつ形成され、鉛直方向に軸１２を挟んで対向配置されている。 For example, in the transport roller 10 shown in FIG. 4, two thin-walled portions 151 of the gauge pipe 15a on the original side are formed one above and one below the shaft 12, and sandwich the shaft 12 in the vertical direction. It is arranged opposite. Similarly, the two thin-walled portions 151 of the gauge pipe 15b on the front side are also formed one at an upper position and one at a lower position of the shaft 12, and are arranged to face each other with the shaft 12 interposed therebetween in the vertical direction.

ひずみゲージ１７は、被測定物（本実施形態においてはゲージパイプ１５）に貼付され、被測定物と一体化して伸縮を行なうことで、電気抵抗値を変化させるひずみセンサである。各ひずみゲージ１７は伸縮がない状態で同じ電気抵抗値を有することが望ましい。本実施形態のひずみゲージ１７は、ローラ１１の回転軸の軸方向に沿った複数位置に配置される。つまり、本実施形態のひずみゲージ１７は、シート形状を有し、複数位置のそれぞれに配置されたゲージパイプ１５ａ，１５ｂの各薄肉部１５１における外面および内面のそれぞれ（すなわち８箇所）に貼付される。 The strain gauge 17 is a strain sensor that is attached to an object to be measured (gauge pipe 15 in the present embodiment) and integrally expands and contracts with the object to be measured to change the electric resistance value. It is desirable that the strain gauges 17 have the same electric resistance value without expansion and contraction. The strain gauges 17 of this embodiment are arranged at a plurality of positions along the axial direction of the rotation axis of the roller 11. That is, the strain gauge 17 of the present embodiment has a sheet shape and is attached to each of the outer surface and the inner surface (that is, eight locations) of the thin portions 151 of the gauge pipes 15a and 15b arranged at a plurality of positions. ..

図６（ａ），（ｂ）は、実施形態の一例としての張力測定システム１におけるひずみゲージ１７の貼付位置を説明するための図であり、各ゲージパイプ１５ａ，１５ｂにおける薄肉部１５１の周辺の側断面図である。具体的には、図６（ａ）がゲージパイプ１５ａにおけるひずみゲージ１７の貼付位置を例示し、図６（ｂ）がゲージパイプ１５ｂにおけるひずみゲージ１７の貼付位置を例示する。なお、図４，図５，図６（ａ），（ｂ）と後述する図７，図８（ａ），（ｂ）とでは、複数のひずみゲージ１７の符号の末尾に大文字のアルファベット（Ａ〜Ｈ）を追加することで区別して表記している。 FIGS. 6A and 6B are views for explaining the sticking position of the strain gauge 17 in the tension measuring system 1 as an example of the embodiment, and show the vicinity of the thin portion 151 in each gauge pipe 15a, 15b. It is a side sectional view. Specifically, FIG. 6A illustrates an attachment position of the strain gauge 17 on the gauge pipe 15a, and FIG. 6B illustrates an attachment position of the strain gauge 17 on the gauge pipe 15b. In addition, in FIG. 4, FIG. 5, FIG. 6(a), (b) and FIG. 7, FIG. 8(a), (b) which will be described later, a capital letter (A ~ H) are added to distinguish them.

図６（ａ）に示すように、ゲージパイプ１５ａの上側の薄肉部１５１の外面（おもて面）にひずみゲージ１７Ａが貼付され、当該薄肉部１５１におけるひずみゲージ１７Ａとは反対側の面（内面，裏面）にひずみゲージ１７Ｂが貼付されている。また、ゲージパイプ１５ａの下側の薄肉部１５１の内面（裏面）にひずみゲージ１７Ｃが貼付され、当該薄肉部１５１におけるひずみゲージ１７Ｃとは反対側の面（外面，おもて面）にひずみゲージ１７Ｄが貼付されている。 As shown in FIG. 6A, the strain gauge 17A is attached to the outer surface (front surface) of the upper thin portion 151 of the gauge pipe 15a, and the surface of the thin portion 151 opposite to the strain gauge 17A ( Strain gauges 17B are attached to the inner and back surfaces. A strain gauge 17C is attached to the inner surface (back surface) of the thin portion 151 below the gauge pipe 15a, and the strain gauge 17C is attached to the surface (outer surface, front surface) of the thin portion 151 opposite to the strain gauge 17C. 17D is attached.

同様に、図６（ｂ）に示すように、ゲージパイプ１５ｂの上側の薄肉部１５１の外面（おもて面）にひずみゲージ１７Ｅが貼付され、当該薄肉部１５１におけるひずみゲージ１７Ｅとは反対側の面（内面，裏面）にひずみゲージ１７Ｆが貼付されている。また、ゲージパイプ１５ｂの下側の薄肉部１５１の内面（裏面）にひずみゲージ１７Ｇが貼付され、当該薄肉部１５１におけるひずみゲージ１７Ｇとは反対側の面（外面，おもて面）にひずみゲージ１７Ｈが貼付されている。 Similarly, as shown in FIG. 6B, the strain gauge 17E is attached to the outer surface (front surface) of the upper thin portion 151 of the gauge pipe 15b, and the strain gauge 17E of the thin portion 151 is opposite to the strain gauge 17E. The strain gauge 17F is attached to the surface (inside surface, back surface) of. A strain gauge 17G is attached to the inner surface (back surface) of the lower thin portion 151 of the gauge pipe 15b, and the strain gauge 17G is attached to the surface (outer surface, front surface) of the thin portion 151 opposite to the strain gauge 17G. 17H is attached.

上述の如く、ひずみゲージ１７Ａとひずみゲージ１７Ｂとは、ゲージパイプ１５ａの薄肉部１５１のおもて面と裏面とに、薄肉部１５１を挟んで対向配置される。同様に、ひずみゲージ１７Ｃとひずみゲージ１７Ｄとは、ゲージパイプ１５ａの薄肉部１５１の裏面とおもて面とに、薄肉部１５１を挟んで対向配置される。また、ひずみゲージ１７Ｂとひずみゲージ１７Ｃとは、ゲージパイプ１５ａの中心軸を挟んで対向配置される。 As described above, the strain gauge 17A and the strain gauge 17B are arranged on the front surface and the back surface of the thin portion 151 of the gauge pipe 15a so as to face each other with the thin portion 151 interposed therebetween. Similarly, the strain gauge 17C and the strain gauge 17D are arranged to face the back surface and the front surface of the thin portion 151 of the gauge pipe 15a with the thin portion 151 interposed therebetween. Further, the strain gauge 17B and the strain gauge 17C are arranged so as to face each other with the central axis of the gauge pipe 15a interposed therebetween.

すなわち、ひずみゲージ１７Ａ〜１７Ｄは、図６（ａ）に示すように、ゲージパイプ１５ａにおいて、中心軸を通り、この中心軸に対して直交する方向に一直線状に並べられ、ゲージパイプ１５ａにおける軸方向位置が同一となるように配置される。これらの貼付位置において、ひずみゲージ１７Ａ〜１７Ｄは、ローラ１１の元側にかかる荷重により生じるゲージパイプ１５ａのひずみを検出する。 That is, as shown in FIG. 6A, the strain gauges 17A to 17D are arranged in a straight line in a direction orthogonal to the central axis of the gauge pipe 15a, passing through the central axis, and the axes of the gauge pipe 15a are aligned. The directional positions are the same. At these attachment positions, the strain gauges 17A to 17D detect the strain of the gauge pipe 15a caused by the load applied to the original side of the roller 11.

図６（ｂ）に示すように、ひずみゲージ１７Ｅとひずみゲージ１７Ｆとは、ゲージパイプ１５ｂの薄肉部１５１のおもて面と裏面とに、薄肉部１５１を挟んで対向配置される。同様に、ひずみゲージ１７Ｇとひずみゲージ１７Ｈとは、ゲージパイプ１５ｂの薄肉部１５１の裏面とおもて面とに、薄肉部１５１を挟んで対向配置される。また、ひずみゲージ１７Ｆとひずみゲージ１７Ｇとは、ゲージパイプ１５ｂの中心軸を挟んで対向配置される。 As shown in FIG. 6B, the strain gauge 17E and the strain gauge 17F are arranged on the front surface and the back surface of the thin portion 151 of the gauge pipe 15b so as to face each other with the thin portion 151 interposed therebetween. Similarly, the strain gauge 17G and the strain gauge 17H are arranged to face the back surface and the front surface of the thin portion 151 of the gauge pipe 15b with the thin portion 151 interposed therebetween. Further, the strain gauge 17F and the strain gauge 17G are arranged opposite to each other with the central axis of the gauge pipe 15b interposed therebetween.

すなわち、ひずみゲージ１７Ｅ〜１７Ｈは、図６（ｂ）に示すように、ゲージパイプ１５ｂにおいて、中心軸を通り、この中心軸に対して直交する方向に一直線状に並べられ、ゲージパイプ１５ｂにおける軸方向位置が同一となるように配置される。これらの貼付位置において、ひずみゲージ１７Ｅ〜１７Ｈは、ローラ１１の先側にかかる荷重により生じるゲージパイプ１５ｂのひずみを検出する。 That is, as shown in FIG. 6(b), the strain gauges 17E to 17H are arranged in a straight line in a direction orthogonal to the central axis of the gauge pipe 15b, passing through the central axis. The directional positions are the same. At these attachment positions, the strain gauges 17E to 17H detect the strain of the gauge pipe 15b caused by the load applied to the front side of the roller 11.

図７は図４のＣ−Ｃ矢視断面図である。なお、図７の断面図には図示されていないが、ゲージパイプ１５ａに貼付されているひずみゲージ１７Ａ〜１７Ｄは、図７のひずみゲージ１７Ｅ〜１７Ｈと同様の配置となっている。
上述の如く構成された搬送ローラ１０において、シート状媒体５０は、一直線状に並べられたひずみゲージ１７Ａ〜１７Ｄ，１７Ｅ〜１７Ｈの並び方向に沿い中心軸に向かう方向に荷重がかかるようにローラ１１の外周に巻架されることが望ましい。図７に示す例においては、シート状媒体５０は、ひずみゲージ１７Ａ〜１７Ｄ，１７Ｅ〜１７Ｈの並び方向（図７に示す例では上下方向）と平行もしくはほぼ平行となるように展張され、ローラ１１の外周に巻架される。
これにより、シート状のひずみゲージ１７Ａ〜１７Ｄ，１７Ｅ〜１７Ｈの各面に、それぞれ垂直に荷重がかけられる。 FIG. 7 is a sectional view taken along the line CC of FIG. Although not shown in the sectional view of FIG. 7, the strain gauges 17A to 17D attached to the gauge pipe 15a have the same arrangement as the strain gauges 17E to 17H of FIG.
In the transport roller 10 configured as described above, the sheet-shaped medium 50 is applied to the roller 11 so that the load is applied in the direction toward the central axis along the alignment direction of the strain gauges 17A to 17D and 17E to 17H aligned in a straight line. It is desirable to be wrapped around the outer periphery of the. In the example shown in FIG. 7, the sheet medium 50 is stretched so as to be parallel or substantially parallel to the arrangement direction of the strain gauges 17A to 17D and 17E to 17H (up and down direction in the example shown in FIG. 7), and the roller 11 is stretched. Is wrapped around the outer circumference of.
Thereby, a load is vertically applied to each surface of the sheet-shaped strain gauges 17A to 17D and 17E to 17H.

図８（ａ），（ｂ）はそれぞれ実施形態の一例としての張力測定システム１における計側回路１８ａ，１８ｂを例示する図である。 FIG. 8A and FIG. 8B are diagrams respectively illustrating meter side circuits 18a and 18b in the tension measuring system 1 as an example of the embodiment.

図８（ａ）は、ゲージパイプ１５ａに貼付したひずみゲージ１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃ，１７Ｄを用いたひずみ測定を行なうための計測回路１８ａを示す。図８（ｂ）はゲージパイプ１５ｂに貼付したひずみゲージ１７Ｅ，１７Ｆ，１７Ｇ，１７Ｈを用いたひずみ測定を行なうための計測回路１８ｂを示す。 FIG. 8A shows a measuring circuit 18a for performing strain measurement using the strain gauges 17A, 17B, 17C and 17D attached to the gauge pipe 15a. FIG. 8B shows a measuring circuit 18b for performing strain measurement using the strain gauges 17E, 17F, 17G and 17H attached to the gauge pipe 15b.

図８（ａ），（ｂ）に例示する計測回路１８ａ，１８ｂは、それぞれ４つのひずみゲージ１７を抵抗として用いるホイートストンブリッジ回路を構成している。これらの計測回路１８ａ，１８ｂは、搬送ローラ１０の内部（例えば、ベース１４の内部）に備えられてもよく、また、表示装置２０の内部に備えられてもよく、適宜変更して実施することができる。 The measurement circuits 18a and 18b illustrated in FIGS. 8A and 8B constitute Wheatstone bridge circuits that use four strain gauges 17 as resistors, respectively. These measuring circuits 18a and 18b may be provided inside the transport roller 10 (for example, inside the base 14) or may be provided inside the display device 20. You can

図８（ａ）に例示する計測回路１８ａにおいては、ひずみゲージ１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃ，１７Ｄを連結することで閉回路が構成され、ひずみゲージ１７Ａとひずみゲージ１７Ｄとの間〔図８（ａ）の四角２参照〕と、ひずみゲージ１７Ｃとひずみゲージ１７Ｂとの間（四角３参照）との間に電圧印加（+EXC，-EXC）を行なう。そして、ひずみゲージ１７Ｄとひずみゲージ１７Ｂとの間（四角４参照）と、ひずみゲージ１７Ｃとひずみゲージ１７Ａとの間（四角５参照）の出力電圧（+SIG，-SIG）を検出する。 In the measurement circuit 18a illustrated in FIG. 8A, a closed circuit is configured by connecting the strain gauges 17A, 17B, 17C, 17D, and between the strain gauges 17A and 17D [FIG. 8(a)]. Voltage (+EXC, -EXC) between the strain gauge 17C and the strain gauge 17B (see square 3). Then, the output voltage (+SIG, -SIG) between the strain gauges 17D and 17B (see square 4) and between the strain gauges 17C and 17A (see square 5) is detected.

この計測回路１８ａにおいては、無負荷状態（各ひずみゲージ１７に力が加わっていない状態）ではバランスの均衡が保たれている。例えば、無負荷状態においては、ひずみゲージ１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃ，１７Ｄの各抵抗値が等しくなるように構成され、電位差が生じない。 In this measurement circuit 18a, the balance is maintained in the unloaded state (the state where no force is applied to each strain gauge 17). For example, in the unloaded state, the strain gauges 17A, 17B, 17C, and 17D are configured so that their respective resistance values are equal to each other, and no potential difference occurs.

このように構成された計測回路１８ａにおいて、例えば、図６（ａ）に例示する状態で、ローラ１１の外周に巻掛されたシート状媒体５０により、ゲージパイプ１５ａの上方から下方へ押圧力がかかった場合について考える。 In the measurement circuit 18a configured in this manner, for example, in the state illustrated in FIG. 6A, the sheet-like medium 50 wound around the outer circumference of the roller 11 exerts a pressing force from above the gauge pipe 15a to below the gauge pipe 15a. Think about the case.

この押圧力により、ゲージパイプ１５ａの上側の薄肉部１５１においては、ひずみゲージ１７Ａ，１７Ｂが伸長されて抵抗値が増大する。一方、ゲージパイプ１５ａの下側の薄肉部１５１においては、ひずみゲージ１７Ｃ，１７Ｄが圧縮されて抵抗値が減少する。すなわち、ひずみゲージ１７Ａ，１７Ｂはそれぞれ薄肉部１５１の伸長を測定し、ひずみゲージ１７Ｃ，１７Ｄはそれぞれ薄肉部１５１の圧縮を測定する。計測回路１８ａにおいては、これらのひずみゲージ１７Ａ，１７Ｂの伸長とひずみゲージ１７Ｃ，１７Ｄの圧縮とにより、抵抗のバランスがくずれて電圧変化を測定することができる。 Due to this pressing force, the strain gauges 17A and 17B are extended in the upper thin portion 151 of the gauge pipe 15a, and the resistance value increases. On the other hand, in the lower thin portion 151 of the gauge pipe 15a, the strain gauges 17C and 17D are compressed and the resistance value is reduced. That is, the strain gauges 17A and 17B measure the extension of the thin portion 151, and the strain gauges 17C and 17D measure the compression of the thin portion 151, respectively. In the measuring circuit 18a, the extension of the strain gauges 17A and 17B and the compression of the strain gauges 17C and 17D cause the resistance to be out of balance and the voltage change can be measured.

図８（ａ）に示すように、計測回路１８ａにおけるこれらの出力信号（出力電圧）は、チャネル１（１ｃｈ）の信号２〜５〔図８（ａ）の四角２〜５参照〕として表示装置２０に入力される。なお、図８（ａ）に示す例において四角１で示される信号はシールド（SHIELD）されている。 As shown in FIG. 8A, these output signals (output voltages) in the measuring circuit 18a are displayed as signals 2 to 5 of channel 1 (1ch) [see squares 2 to 5 of FIG. 8A]. It is input to 20. The signal indicated by a square 1 in the example shown in FIG. 8A is shielded.

このような計測回路１８ａにおいて、ゲージパイプ１５ａに変形（ひずみ）が生じると、ひずみゲージ１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃ，１７Ｄの少なくともいずれか１つの電気抵抗値が変化し、出力電圧の変化として検出される。すなわち、計測回路１８ａは、複数のひずみゲージ１７Ａ〜１７Ｄの検出信号に基づき、ローラ１１の元側にかかる荷重により生じるゲージパイプ１５ａのひずみを数値として取得する。 In such a measuring circuit 18a, when the gauge pipe 15a is deformed (strained), the electrical resistance value of at least one of the strain gauges 17A, 17B, 17C, 17D changes and is detected as a change in the output voltage. .. That is, the measurement circuit 18a acquires the strain of the gauge pipe 15a caused by the load applied to the original side of the roller 11 as a numerical value based on the detection signals of the plurality of strain gauges 17A to 17D.

上述の如く、ローラ１１の外周に巻掛されたシート状媒体５０により、ゲージパイプ１５ａの上方から下方へ押圧力がかかった場合には、図８（ａ）に示す計測回路１８ａにおいて、ひずみゲージ１７Ａ，１７Ｂの抵抗値が増大し、ひずみゲージ１７Ｃ，１７Ｄの抵抗値が減少することで、ブリッジのバランスが崩れ、ゲージパイプ１５ａにかかる押圧力に比例した出力電圧が得られ、ゲージパイプ１５ａのひずみが数値として取得される。 As described above, when the sheet-like medium 50 wound around the outer periphery of the roller 11 exerts a pressing force from above the gauge pipe 15a to below the gauge pipe 15a, the strain gauge in the measurement circuit 18a shown in FIG. By increasing the resistance values of 17A and 17B and decreasing the resistance values of the strain gauges 17C and 17D, the balance of the bridge is lost, and an output voltage proportional to the pressing force applied to the gauge pipe 15a is obtained. The strain is taken as a number.

一方、図８（ｂ）に例示する計測回路１８ｂにおいては、ひずみゲージ１７Ｅ，１７Ｆ，１７Ｇ，１７Ｈを連結することで閉回路が構成され、ひずみゲージ１７Ｅとひずみゲージ１７Ｈとの間〔図８（ｂ）の四角２参照〕と、ひずみゲージ１７Ｇとひずみゲージ１７Ｆとの間〔図８（ｂ）の四角３参照〕との間に電圧印加（+EXC，-EXC）を行なう。そして、ひずみゲージ１７Ｈとひずみゲージ１７Ｆとの間（四角６参照）と、ひずみゲージ１７Ｇとひずみゲージ１７Ｅとの間（四角７参照）の出力電圧（+SIG，-SIG）を検出する。 On the other hand, in the measurement circuit 18b illustrated in FIG. 8B, a closed circuit is configured by connecting the strain gauges 17E, 17F, 17G, 17H, and between the strain gauge 17E and the strain gauge 17H [FIG. Voltage is applied (+EXC, -EXC) between the strain gauge 17G and the strain gauge 17F [see square 2 in FIG. 8B] (see square 2 in FIG. 8B). Then, the output voltage (+SIG, -SIG) between the strain gauges 17H and 17F (see square 6) and between the strain gauges 17G and 17E (see square 7) is detected.

この計測回路１８ｂにおいても、無負荷状態（各ひずみゲージ１７に力が加わっていない状態）ではバランスの均衡が保たれている。例えば、無負荷状態においては、ひずみゲージ１７Ｅ，１７Ｆ，１７Ｇ，１７Ｈの各抵抗値が等しくなるように構成され、電位差が生じない。 Also in this measurement circuit 18b, the balance is maintained in the unloaded state (the state in which no force is applied to each strain gauge 17). For example, in the unloaded state, the strain gauges 17E, 17F, 17G, and 17H are configured so that their resistance values are equal to each other, and no potential difference occurs.

このように構成された計測回路１８ｂにおいて、例えば、図６（ｂ）に例示する状態で、ローラ１１の外周に巻掛されたシート状媒体５０により、ゲージパイプ１５ｂの上方から下方へ押圧力がかかった場合について考える。 In the measurement circuit 18b configured in this manner, for example, in the state illustrated in FIG. 6B, the sheet-like medium 50 wound around the outer periphery of the roller 11 exerts a pressing force from above the gauge pipe 15b to below the gauge pipe 15b. Think about the case.

この押圧力により、ゲージパイプ１５ｂの上側の薄肉部１５１においては、ひずみゲージ１７Ｅ，１７Ｆが伸長されて抵抗値が増大する。一方、ゲージパイプ１５ｂの下側の薄肉部１５１においては、ひずみゲージ１７Ｇ，１７Ｈが圧縮されて抵抗値が減少する。すなわち、ひずみゲージ１７Ｅ，１７Ｆはそれぞれ薄肉部１５１の伸長を測定し、ひずみゲージ１７Ｇ，１７Ｈはそれぞれ薄肉部１５１の圧縮を測定する。計測回路１８ｂにおいては、これらのひずみゲージ１７Ｅ，１７Ｆの伸長とひずみゲージ１７Ｇ，１７Ｈの圧縮とにより、抵抗のバランスがくずれて電圧変化を測定することができる。 Due to this pressing force, the strain gauges 17E and 17F are elongated in the upper thin portion 151 of the gauge pipe 15b, and the resistance value increases. On the other hand, in the thin portion 151 on the lower side of the gauge pipe 15b, the strain gauges 17G and 17H are compressed and the resistance value decreases. That is, the strain gauges 17E and 17F measure the extension of the thin portion 151, and the strain gauges 17G and 17H measure the compression of the thin portion 151, respectively. In the measuring circuit 18b, due to the expansion of the strain gauges 17E and 17F and the compression of the strain gauges 17G and 17H, the resistance balance is lost and a voltage change can be measured.

図８（ｂ）に示すように、計測回路１８ｂにおけるこれらの出力信号（出力電圧）は、チャネル２（２ｃｈ）の信号２，３，６，７〔図８（ｂ）の四角２，３，６，７参照〕として表示装置２０に入力される。なお、図８（ｂ）に示す例において四角１２で示される信号はシールド（SHIELD）されている。 As shown in FIG. 8B, these output signals (output voltages) in the measuring circuit 18b are signals 2, 3, 6, 7 of channel 2 (2ch) [squares 2, 3, 2 of FIG. 8B]. 6, 7]] is input to the display device 20. In the example shown in FIG. 8B, the signal indicated by the square 12 is shielded.

このような計測回路１８ｂにおいて、ゲージパイプ１５ｂに変形（ひずみ）が生じると、ひずみゲージ１７Ｅ，１７Ｆ，１７Ｇ，１７Ｈの少なくともいずれか１つの電気抵抗値が変化し、出力電圧の変化として検出される。すなわち、計測回路１８ｂは、複数のひずみゲージ１７Ｅ〜１７Ｈの検出信号に基づき、ローラ１１の先側にかかる荷重により生じるゲージパイプ１５ｂのひずみを数値として取得する。 In such a measuring circuit 18b, when the gauge pipe 15b is deformed (strained), the electrical resistance value of at least one of the strain gauges 17E, 17F, 17G, 17H changes, and is detected as a change in the output voltage. .. That is, the measurement circuit 18b acquires, as a numerical value, the strain of the gauge pipe 15b caused by the load applied to the front side of the roller 11, based on the detection signals of the plurality of strain gauges 17E to 17H.

上述の如く、ローラ１１の外周に巻掛されたシート状媒体５０により、ゲージパイプ１５ｂの上方から下方へ押圧力がかかった場合には、図８（ｂ）に示す計測回路１８ｂにおいて、ひずみゲージ１７Ｅ，１７Ｆの抵抗値が増大し、ひずみゲージ１７Ｇ，１７Ｈの抵抗値が減少することで、ブリッジのバランスが崩れ、ゲージパイプ１５ｂにかかる押圧力に比例した出力電圧が得られ、ゲージパイプ１５ｂのひずみが数値として取得される。 As described above, when the sheet-like medium 50 wound around the outer periphery of the roller 11 exerts a pressing force from above the gauge pipe 15b to below the gauge pipe 15b, in the measurement circuit 18b shown in FIG. By increasing the resistance values of 17E and 17F and decreasing the resistance values of strain gauges 17G and 17H, the balance of the bridge is lost, and an output voltage proportional to the pressing force applied to the gauge pipe 15b is obtained. The strain is taken as a number.

表示装置２０は、計測回路１８ａ，１８ｂによって測定された出力電圧に基づき、ローラ１１にかかる張力を算出してオペレータに提示する。すなわち、表示装置２０は、計測回路１８ａ，１８ｂと協働して、複数のひずみゲージ１７の検出信号に基づき、ローラ１１上における複数位置におけるシート状媒体５０の張力を測定する。 The display device 20 calculates the tension applied to the roller 11 based on the output voltage measured by the measuring circuits 18a and 18b, and presents it to the operator. That is, the display device 20 measures the tension of the sheet-shaped medium 50 at a plurality of positions on the roller 11 based on the detection signals of the plurality of strain gauges 17 in cooperation with the measuring circuits 18a and 18b.

表示装置２０は、計測回路１８ａ，１８ｂから入力された出力電圧を張力（単位：例えばkgfやN）に変換して表示する。なお、出力電圧の張力への変換は、例えば、出力電圧を予め規定された関数に入力して算出してもよい。また、出力電圧に予め規定された係数等を乗算することにより出力電圧の張力への変換を行なってもよく、種々変形して実施することができる。 The display device 20 converts the output voltage input from the measuring circuits 18a and 18b into tension (unit: kgf or N, for example) and displays it. The conversion of the output voltage into the tension may be calculated, for example, by inputting the output voltage into a predetermined function. Further, the output voltage may be converted into the tension by multiplying the output voltage by a predetermined coefficient or the like, and various modifications may be performed.

表示装置２０は、図１に示すように、３つの表示部２１，２２，２３を備える。表示部２１には、計測回路１８ａからの出力電圧に基づいて算出された張力が表示される。すなわち、表示部２１には、ローラ１１の元側におけるシート状媒体５０の張力が表示される。 As shown in FIG. 1, the display device 20 includes three display units 21, 22, 23. The display unit 21 displays the tension calculated based on the output voltage from the measuring circuit 18a. That is, the display unit 21 displays the tension of the sheet medium 50 on the original side of the roller 11.

表示部２２には、計測回路１８ｂからの出力電圧に基づいて算出された張力が表示される。すなわち、表示部２２には、ローラ１１の先側におけるシート状媒体５０の張力が表示される。 The display unit 22 displays the tension calculated based on the output voltage from the measuring circuit 18b. That is, the display unit 22 displays the tension of the sheet-shaped medium 50 on the front side of the roller 11.

表示部２３には、表示部２１に表示される張力と表示部２２に表示される張力との合計値が表示される。すなわち、表示部２３には、ローラ１１全体におけるシート状媒体５０の張力が表示される。 The display unit 23 displays the total value of the tension displayed on the display unit 21 and the tension displayed on the display unit 22. That is, the display unit 23 displays the tension of the sheet-shaped medium 50 on the entire roller 11.

上述の如く構成された実施形態の一例としての張力測定システム１を、シート状媒体５０の搬送経路上に組み込む工程を説明するとともに、シート状媒体５０の搬送時の張力測定工程を説明する。 A process of incorporating the tension measurement system 1 as an example of the embodiment configured as described above on the conveyance path of the sheet medium 50 will be described, and a tension measurement process when the sheet medium 50 is conveyed will be described.

まずは、上述した搬送ローラ１０を、シート状媒体５０の搬送経路上において、ローラ１１の外周にシート状媒体５０が接触するように配置する。その際、ローラ１１の一部にシート状媒体５０を当接させ、ローラ１１の外周に沿わせてシート状媒体５０の搬送角度を変更することで、シート状媒体５０の張力がローラ１１に伝わるように設定する。
また、この際、搬送ローラ１０におけるひずみゲージ１７Ａ〜１７Ｄ，１７Ｅ〜１７Ｈの各面にそれぞれ垂直に荷重がかかるようにローラ１１の外周に巻架させる。これにより、組み込み工程が完了する。 First, the above-described transport roller 10 is arranged on the transport path of the sheet medium 50 so that the sheet medium 50 contacts the outer periphery of the roller 11. At that time, the sheet medium 50 is brought into contact with a part of the roller 11 and the conveyance angle of the sheet medium 50 is changed along the outer periphery of the roller 11, whereby the tension of the sheet medium 50 is transmitted to the roller 11. To set.
Further, at this time, the strain gauges 17A to 17D and 17E to 17H of the transport roller 10 are wound around the outer circumference of the roller 11 so that loads are applied vertically to the respective surfaces. This completes the assembly process.

その後、シート状媒体５０をローラ１１の外周に沿うように接触させた状態でシート状媒体５０を搬送させると、シート状媒体５０は、搬送ローラ１０のローラ１１の外周に沿って案内されて送られる。この際、シート状媒体５０によりローラ１１の外周から軸１２の中心軸に向かう方向（径方向内側）に向けて押圧力がかかる。この押圧力は、ベアリング１３を介してゲージパイプ１５に伝達される。 After that, when the sheet medium 50 is conveyed in a state where the sheet medium 50 is in contact with the roller 11 along the outer periphery thereof, the sheet medium 50 is guided along the outer periphery of the roller 11 of the conveyance roller 10 and is fed. To be At this time, the sheet-shaped medium 50 applies a pressing force from the outer circumference of the roller 11 toward the central axis of the shaft 12 (inward in the radial direction). This pressing force is transmitted to the gauge pipe 15 via the bearing 13.

特に、図４に示すように、ローラ１１の元側付近においてローラ１１の外周にかかる押圧力は、ベアリング１３ａを介してゲージパイプ１５ａの元側の端部付近に伝達される。一方、ローラ１１の先側付近においてローラ１１の外周にかかる押圧力は、ベアリング１３ｂを介してゲージパイプ１５ｂの先側端部付近に伝達される。 In particular, as shown in FIG. 4, the pressing force applied to the outer circumference of the roller 11 near the base side of the roller 11 is transmitted to the vicinity of the end of the gauge pipe 15a on the base side via the bearing 13a. On the other hand, the pressing force applied to the outer circumference of the roller 11 near the front side of the roller 11 is transmitted to the vicinity of the front end of the gauge pipe 15b via the bearing 13b.

ゲージパイプ１５ａは押圧力がかかることで変形する。このゲージパイプ１５ａの変形（ひずみ）に応じて、薄肉部１５１に貼付されたひずみゲージ１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃ，１７Ｄの電気抵抗が変化する。計測回路１８ａは、これらのひずみゲージ１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃ，１７Ｄの電気抵抗の変化を出力電圧の変化として検出し、ローラ１１の元側にかかる荷重により生じるゲージパイプ１５ａのひずみを数値として取得する。
表示装置２０は、計測回路１８ａによって測定された出力電圧に基づき、ローラ１１の元側にかかるシート状媒体５０の張力を算出する。 The gauge pipe 15a is deformed when a pressing force is applied. The electrical resistance of the strain gauges 17A, 17B, 17C, 17D attached to the thin portion 151 changes according to the deformation (strain) of the gauge pipe 15a. The measuring circuit 18a detects a change in the electrical resistance of these strain gauges 17A, 17B, 17C, 17D as a change in the output voltage, and acquires the strain of the gauge pipe 15a caused by the load applied to the original side of the roller 11 as a numerical value. ..
The display device 20 calculates the tension of the sheet-shaped medium 50 applied to the original side of the roller 11 based on the output voltage measured by the measurement circuit 18a.

同様に、ゲージパイプ１５ｂは押圧力がかかることで変形する。このゲージパイプ１５ｂの変形（ひずみ）に応じて、薄肉部１５１に貼付されたひずみゲージ１７Ｅ，１７Ｆ，１７Ｇ，１７Ｈの電気抵抗が変化する。計測回路１８ｂは、これらのひずみゲージ１７Ｅ，１７Ｆ，１７Ｇ，１７Ｈの電気抵抗の変化を出力電圧の変化として検出し、ローラ１１の先側にかかる荷重により生じるゲージパイプ１５ｂのひずみを数値として取得する。
表示装置２０は、計測回路１８ｂによって測定された出力電圧に基づき、ローラ１１の先側にかかるシート状媒体５０の張力を算出する。 Similarly, the gauge pipe 15b is deformed when a pressing force is applied. The electrical resistance of the strain gauges 17E, 17F, 17G, 17H attached to the thin portion 151 changes according to the deformation (strain) of the gauge pipe 15b. The measurement circuit 18b detects a change in the electrical resistance of these strain gauges 17E, 17F, 17G, 17H as a change in the output voltage, and acquires the strain of the gauge pipe 15b caused by the load applied to the front side of the roller 11 as a numerical value. ..
The display device 20 calculates the tension of the sheet medium 50 applied to the front side of the roller 11 based on the output voltage measured by the measurement circuit 18b.

表示装置２０において、算出されたローラ１１の元側にかかるシート状媒体５０の張力は表示部２１に表示され、計測回路１８ｂによって算出されたローラ１１の先側にかかるシート状媒体５０の張力は表示部２２に表示される。また、これらのローラ１１の元側にかかるシート状媒体５０の張力とローラ１１の先側にかかるシート状媒体５０の張力との合計値が表示部２３に表示される。 In the display device 20, the calculated tension of the sheet medium 50 applied to the original side of the roller 11 is displayed on the display unit 21, and the tension of the sheet medium 50 applied to the front side of the roller 11 calculated by the measurement circuit 18b is displayed. It is displayed on the display unit 22. Further, the total value of the tension of the sheet medium 50 applied to the front side of the rollers 11 and the tension of the sheet medium 50 applied to the front side of the rollers 11 is displayed on the display unit 23.

（Ｂ）効果
上述した張力測定システム１および搬送ローラ１０によれば、一端が固定された軸１２を中心としてローラ１１が回転自在に支持されていることから、搬送ローラ１０を片持ち支持の状態にできローラ１１の先側を自由端にできる。このため、シート状媒体５０をローラ１１に対し容易に取り付けることができる。 (B) Effect According to the tension measuring system 1 and the transport roller 10 described above, since the roller 11 is rotatably supported around the shaft 12 having one end fixed, the transport roller 10 is cantilevered. The front side of the roller 11 can be a free end. Therefore, the sheet medium 50 can be easily attached to the roller 11.

また、上述した搬送ローラ１０では、軸１２に外嵌されてローラ１１の内側に位置するゲージパイプ１５に対し、ローラ１１の回転軸の軸方向に沿った複数位置（本実施形態では二箇所）でひずみゲージ１７が貼付されている。そして、上述した張力測定システム１によれば、この搬送ローラ１０における、各ひずみゲージ１７の検出信号に基づいてローラ１１上の複数位置でのシート状媒体５０の張力が測定されることから、シート状媒体５０の張力の偏りを検出することができる。 Further, in the above-described transport roller 10, a plurality of positions (two positions in the present embodiment) along the axial direction of the rotation axis of the roller 11 with respect to the gauge pipe 15 which is fitted on the shaft 12 and is located inside the roller 11. The strain gauge 17 is attached. Then, according to the tension measuring system 1 described above, the tension of the sheet medium 50 at a plurality of positions on the roller 11 is measured on the basis of the detection signals of the strain gauges 17 in the transport roller 10, so that the sheet It is possible to detect the bias of the tension of the sheet medium 50.

上述した実施形態では、ゲージパイプ１５が上記の複数位置（二箇所）に配置されている。具体的には、軸１２の元側にゲージパイプ１５ａが取り付けられるとともに、軸１２の先側にゲージパイプ１５ｂが取り付けられている。そして、各ゲージパイプ１５ａ，１５ｂにひずみゲージ１７が貼付されていることから、ローラ１１の元側にかかるシート状媒体５０の張力と、ローラ１１の先側にかかるシート状媒体５０の張力とをそれぞれ独立して測定することができる。 In the above-described embodiment, the gauge pipes 15 are arranged at the above-mentioned plural positions (two positions). Specifically, the gauge pipe 15a is attached to the base side of the shaft 12, and the gauge pipe 15b is attached to the tip side of the shaft 12. Since the strain gauge 17 is attached to each of the gauge pipes 15a and 15b, the tension of the sheet medium 50 applied to the original side of the roller 11 and the tension of the sheet medium 50 applied to the front side of the roller 11 are measured. Each can be measured independently.

これらの測定結果に基づき、例えば、ローラ１１の元側と先側とで張力が等しくなるように調整すれば、シート状媒体５０を安定して搬送することができ、ひいてはシート状媒体５０を用いた製品の品質を向上させることができる。 Based on these measurement results, for example, if the tension is adjusted to be equal on the front side and the front side of the roller 11, the sheet medium 50 can be stably transported, and the sheet medium 50 is used. Can improve the quality of the original product.

また、上述した搬送ローラ１０では、上記の複数位置に配置された各ゲージパイプ１５ａ，１５ｂに複数の（本実施形態では４つの）ひずみゲージ１７が貼付される。そして、上述した張力測定システム１では、この搬送ローラ１０における、ゲージパイプ１５ａ，１５ｂにそれぞれ貼付されたひずみゲージ１７Ａ〜１７Ｄ，ひずみゲージ１７Ｅ〜１７Ｈの各電気抵抗の変化に基づく出力電圧に基づき、ゲージパイプ１５ａ，１５ｂ毎に張力を測定する。ひずみゲージ１７Ａ〜１７Ｄおよびひずみゲージ１７Ｅ〜１７Ｈをそれぞれ抵抗として用いて各々ホイートストンブリッジ回路を構成することにより、ゲージパイプ１５ａ，１５ｂのひずみを精度よく検出することができ、張力測定精度を高め、シート状媒体５０の張力の偏りを精度よく検出することができる。また、簡易な回路構成でゲージパイプ１５ａ，１５ｂのひずみの検出を実現することでき、装置の小型化を図ることができるとともに経済的である。 Further, in the above-described transport roller 10, a plurality of (four in the present embodiment) strain gauges 17 are attached to each of the gauge pipes 15a and 15b arranged at the plurality of positions. Then, in the tension measuring system 1 described above, based on the output voltage based on the change in each electric resistance of the strain gauges 17A to 17D and the strain gauges 17E to 17H attached to the gauge pipes 15a and 15b in the transport roller 10, The tension is measured for each of the gauge pipes 15a and 15b. By configuring the Wheatstone bridge circuit by using the strain gauges 17A to 17D and the strain gauges 17E to 17H as resistances, the strains of the gauge pipes 15a and 15b can be accurately detected, and the tension measurement accuracy can be improved, and the sheet It is possible to accurately detect the bias of the tension of the sheet medium 50. Further, it is possible to realize the strain detection of the gauge pipes 15a and 15b with a simple circuit configuration, which makes it possible to reduce the size of the apparatus and is economical.

また、上述した搬送ローラ１０では、ゲージパイプ１５とローラ１１との間に、ローラ１１をその回転軸を中心に回転自在に支持するベアリング１３を備え、ひずみゲージ１７が、ローラ１１からベアリング１３を介してゲージパイプ１５に伝わるローラ１１のひずみを検出する。このため、ローラ１１にかかるシート状媒体５０の張力をゲージパイプ１５に貼付したひずみゲージ１７において確実に検出することができる。 Further, in the above-described transport roller 10, a bearing 13 that rotatably supports the roller 11 around its rotation axis is provided between the gauge pipe 15 and the roller 11, and the strain gauge 17 connects the bearing 11 to the roller 13. The strain of the roller 11 which is transmitted to the gauge pipe 15 via the roller is detected. Therefore, the tension of the sheet-shaped medium 50 applied to the roller 11 can be reliably detected by the strain gauge 17 attached to the gauge pipe 15.

なお、軸１２上に２つのゲージパイプ１５ａ，１５ｂを軸方向に互いに離隔するように配置することで、一方のゲージパイプ１５にかかる押圧力（張力）が他方のゲージパイプ１５に影響を与えることがなく、測定される張力の精度を向上させることができる。 In addition, by arranging the two gauge pipes 15a and 15b on the shaft 12 so as to be separated from each other in the axial direction, the pressing force (tension) applied to one gauge pipe 15 affects the other gauge pipe 15. It is possible to improve the accuracy of the measured tension.

（Ｃ）その他
開示の技術は上述した実施形態に限定されるものではなく、本実施形態の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。本実施形態の各構成および各処理は、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせてもよい。 (C) Others The disclosed technology is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be performed without departing from the spirit of the present embodiment. Each configuration and each process of this embodiment can be selected or omitted as needed, or may be appropriately combined.

例えば、上述した実施形態においては、軸１２に２つのゲージパイプ１５ａ，１５ｂが取り付けられた例を示しているが、ゲージパイプ１５の個数や配置は上述したものに限定されない。例えば、３つ以上のゲージパイプ１５を備えてもよい。３つ以上のゲージパイプ１５のそれぞれにひずみゲージ１７を貼付し、ゲージパイプ１５毎に計測回路１８によりひずみの検出を行なって、張力を測定してもよい。なお、３つ以上のゲージパイプ１５を備える場合には、軸１２上においてこれらの３つ以上のゲージパイプ１５を均等に配置してもよい。 For example, in the above-described embodiment, an example in which the two gauge pipes 15a and 15b are attached to the shaft 12 is shown, but the number and arrangement of the gauge pipes 15 are not limited to those described above. For example, three or more gauge pipes 15 may be provided. The strain gauge 17 may be attached to each of the three or more gauge pipes 15, and the strain may be detected by the measuring circuit 18 for each gauge pipe 15 to measure the tension. When three or more gauge pipes 15 are provided, these three or more gauge pipes 15 may be evenly arranged on the shaft 12.

また、軸１２に２つのゲージパイプ１５ａ，１５ｂを取り付ける代わりに、ローラ１１の回転軸の軸方向の寸法と同様の寸法を有する１つのゲージパイプ１５を備え、この１つのゲージパイプ１５の複数位置（例えば元側と先側の各端部）に、それぞれ薄肉部１５１を設けてひずみゲージ１７を貼付してもよい。ただし、この場合、ゲージパイプ１５の一方の端部付近において生じるひずみが、他方の端部付近に備えられるひずみゲージ１７に与える影響を無視できる程度に、ゲージパイプ１５の軸方向の寸法が十分に長いことや、ゲージパイプ１５が剛性を有することが望ましい。 Further, instead of attaching the two gauge pipes 15a and 15b to the shaft 12, a single gauge pipe 15 having a dimension similar to the axial dimension of the rotating shaft of the roller 11 is provided, and a plurality of positions of the single gauge pipe 15 are provided. The thin gauges 151 may be provided on the respective end portions (for example, the original side and the front side) and the strain gauges 17 may be attached. However, in this case, the dimension of the gauge pipe 15 in the axial direction is sufficiently large that the strain generated near one end of the gauge pipe 15 has a negligible effect on the strain gauge 17 provided near the other end. It is desirable that the length is long and the gauge pipe 15 has rigidity.

ひずみゲージ１７の貼付位置は上述したものに限られない。例えば、複数のゲージパイプ１５のそれぞれに貼付されたひずみゲージ１７の周方向位置が同一でなくてもよい。また、各ゲージパイプ１５に複数のひずみゲージ１７を貼付する場合に、複数のひずみゲージ１７がゲージパイプ１５の中心軸を通り、この中心軸に対して直交する方向に一直線状に並べられていなくてもよい。 The attachment position of the strain gauge 17 is not limited to the above. For example, the circumferential positions of the strain gauges 17 attached to the plurality of gauge pipes 15 may not be the same. Moreover, when a plurality of strain gauges 17 are attached to each gauge pipe 15, the plurality of strain gauges 17 pass through the central axis of the gauge pipe 15 and are not aligned in a direction orthogonal to the central axis. May be.

なお、上述したゲージパイプ１５には、ひずみゲージ１７を貼付するための薄肉部１５１が、ゲージパイプ１５の対向する２つの位置に形成されているが、薄肉部１５１の位置はこれに限られない。例えば、ゲージパイプ１５のある軸方向位置（先側，元側）において、ひずみゲージ１７を周方向に間隔をあけて３箇所に配置してもよく、この場合には薄肉部１５１を６０度ずつずらして設けてもよい。なお、薄肉部１５１は必須ではなく省略してもよい。 In addition, in the above-mentioned gauge pipe 15, the thin portions 151 for attaching the strain gauges 17 are formed at two opposing positions of the gauge pipe 15, but the position of the thin portions 151 is not limited to this. .. For example, the strain gauges 17 may be arranged at three positions in the circumferential direction with intervals in the axial direction of the gauge pipe 15 (the front side and the original side). In this case, the thin portions 151 are arranged at 60 degree intervals. You may stagger and may be provided. The thin portion 151 is not essential and may be omitted.

上述した実施形態では、計測回路１８ａ，１８ｂが、それぞれ４つのひずみゲージ１７を抵抗として用いるホイートストンブリッジ回路を構成している場合を例示したが、ひずみゲージ１７の検出信号に基づいてシート状媒体５０の張力を測定する手法はこれに限られない。また、上記の張力測定システム１では、計測回路１８ａ，１８ｂと表示装置２０とが、シート状媒体５０の張力を測定する測定部として機能する場合を例示したが、表示装置２０内の張力算出機能を計測回路１８ａ，１８ｂと組み合わせて、測定部としてもよい。言い換えると、張力を表示する機能は必須ではなく、例えば、シート状媒体５０の搬送を制御するコントローラに対し、張力測定システムで測定された張力を出力する構成としてもよい。 In the above-described embodiment, the measurement circuits 18a and 18b each exemplify a case where a Wheatstone bridge circuit that uses four strain gauges 17 as resistors is illustrated, but the sheet-shaped medium 50 is detected based on the detection signals of the strain gauges 17. The method of measuring the tension of is not limited to this. Further, in the tension measurement system 1 described above, the case where the measurement circuits 18a and 18b and the display device 20 function as a measurement unit that measures the tension of the sheet-shaped medium 50 is illustrated, but the tension calculation function in the display device 20 is illustrated. May be combined with the measurement circuits 18a and 18b to form a measurement unit. In other words, the function of displaying the tension is not essential, and for example, the tension measured by the tension measurement system may be output to the controller that controls the conveyance of the sheet medium 50.

上述した実施形態においては、ゲージパイプ１５ａ，１５ｂにそれぞれ４つのひずみゲージ１７を貼付する例を示したが、これに限定されるものではない。各ゲージパイプ１５には、３つ以下もしくは５つ以上のひずみゲージ１７を貼付してもよい。
図９（ａ），（ｂ）は、実施形態の変形例としての張力測定システム１におけるひずみゲージ１７の貼付位置を説明するための図であり、各ゲージパイプ１５ａ，１５ｂにおける薄肉部１５１の周辺の側断面図である。具体的には、図９（ａ）がゲージパイプ１５ａにおけるひずみゲージ１７の貼付位置を例示し、図９（ｂ）がゲージパイプ１５ｂにおけるひずみゲージ１７の貼付位置を例示する。 In the above-described embodiment, an example in which four strain gauges 17 are attached to the gauge pipes 15a and 15b has been shown, but the present invention is not limited to this. Three or less or five or more strain gauges 17 may be attached to each gauge pipe 15.
9(a) and 9(b) are diagrams for explaining the attachment position of the strain gauge 17 in the tension measuring system 1 as a modified example of the embodiment, and the vicinity of the thin portion 151 in each of the gauge pipes 15a, 15b. FIG. Specifically, FIG. 9A illustrates an attachment position of the strain gauge 17 on the gauge pipe 15a, and FIG. 9B illustrates an attachment position of the strain gauge 17 on the gauge pipe 15b.

図９（ａ）に示す例においては、図６（ａ）に示したゲージパイプ１５ａから下側の薄肉部１５１のひずみゲージ１７Ｃ，１７Ｄの貼付を省略している。また、図９（ｂ）に示す例においては、図６（ｂ）に示したゲージパイプ１５ｂから下側の薄肉部１５１のひずみゲージ１７Ｇ，１７Ｈの貼付を省略している。
ゲージパイプ１５に貼付するひずみゲージ１７の数を低減することで部品点数や製造コスト等を低減することができる。 In the example shown in FIG. 9A, the attachment of the strain gauges 17C and 17D of the lower thin portion 151 from the gauge pipe 15a shown in FIG. 6A is omitted. Further, in the example shown in FIG. 9B, the attachment of the strain gauges 17G and 17H of the thin portion 151 below the gauge pipe 15b shown in FIG. 6B is omitted.
By reducing the number of strain gauges 17 attached to the gauge pipe 15, it is possible to reduce the number of parts and the manufacturing cost.

図１０（ａ），（ｂ）はそれぞれ実施形態の変形例としての張力測定システム１における計側回路１８ａ′，１８ｂ′を例示する図である。 FIGS. 10A and 10B are views illustrating meter side circuits 18a' and 18b' in the tension measuring system 1 as a modified example of the embodiment, respectively.

図１０（ａ）は、ゲージパイプ１５ａに貼付したひずみゲージ１７Ａ，１７Ｂを用いたひずみ測定を行なうための計測回路１８ａ′を示す。図１０（ｂ）はゲージパイプ１５ｂに貼付したひずみゲージ１７Ｅ，１７Ｆを用いたひずみ測定を行なうための計測回路１８ｂ′を示す。 FIG. 10A shows a measuring circuit 18a' for performing strain measurement using the strain gauges 17A and 17B attached to the gauge pipe 15a. FIG. 10B shows a measurement circuit 18b' for performing strain measurement using the strain gauges 17E and 17F attached to the gauge pipe 15b.

図１０（ａ），（ｂ）に例示する計測回路１８ａ′，１８ｂ′は、それぞれ２つのひずみゲージ１７およびダミー抵抗１７０ａ，１７０ｂ，１７０ｃ，１７０ｄを抵抗として用いるホイートストンブリッジ回路を構成している。これらの計測回路１８ａ′，１８ｂ′は、搬送ローラ１０の内部（例えば、ベース１４の内部）に備えられてもよく、また、表示装置２０の内部に備えられてもよく、適宜変更して実施することができる。 The measurement circuits 18a′ and 18b′ illustrated in FIGS. 10A and 10B configure a Wheatstone bridge circuit that uses two strain gauges 17 and dummy resistors 170a, 170b, 170c, and 170d as resistors, respectively. These measuring circuits 18a′ and 18b′ may be provided inside the transport roller 10 (for example, inside the base 14) or may be provided inside the display device 20, and are appropriately modified and implemented. can do.

ダミー抵抗１７０ａ，１７０ｂ，１７０ｃ，１７０ｄは、無負荷状態のひずみゲージ１７と同じ抵抗値を有する抵抗器である。 The dummy resistors 170a, 170b, 170c, 170d are resistors having the same resistance value as the strain gauge 17 in the unloaded state.

図１０（ａ）に例示する計測回路１８ａ′においては、図８（ａ）に例示した計測回路１８ａのひずみゲージ１７Ｃ，１７Ｄに代えてダミー抵抗１７０ａ，１７０ｂを備える。
すなわち、ひずみゲージ１７Ａ，１７Ｂおよびダミー抵抗１７０ａ，１７０ｂを連結することで閉回路が構成され、ひずみゲージ１７Ａとダミー抵抗１７０ｂとの間〔図１０（ａ）の四角２参照〕と、ダミー抵抗１７０ａとひずみゲージ１７Ｂとの間（四角３参照）との間に電圧印加（+EXC，-EXC）を行なう。そして、ダミー抵抗１７０ｂとひずみゲージ１７Ｂとの間（四角４参照）と、ひずみゲージ１７Ａとダミー抵抗１７０ａとの間（四角５参照）の出力電圧（+SIG，-SIG）を検出する。 The measurement circuit 18a′ illustrated in FIG. 10A includes dummy resistors 170a and 170b instead of the strain gauges 17C and 17D of the measurement circuit 18a illustrated in FIG.
That is, a closed circuit is formed by connecting the strain gauges 17A and 17B and the dummy resistors 170a and 170b, and between the strain gauge 17A and the dummy resistor 170b [see square 2 in FIG. 10(a)] and the dummy resistor 170a. A voltage is applied (+EXC, -EXC) between the strain gauge 17B and the strain gauge 17B (see square 3). Then, the output voltage (+SIG, -SIG) between the dummy resistor 170b and the strain gauge 17B (see square 4) and between the strain gauge 17A and the dummy resistor 170a (see square 5) is detected.

この計測回路１８ａ′においては、無負荷状態（ひずみゲージ１７Ａ，１７Ｂに力が加わっていない状態）ではバランスの均衡が保たれている。例えば、ひずみゲージ１７Ａ，１７Ｂおよびダミー抵抗１７０ａ，１７０ｂの各抵抗値が等しくなるように構成されている。 In this measuring circuit 18a', the balance is maintained in the unloaded state (the state where no force is applied to the strain gauges 17A and 17B). For example, the strain gauges 17A and 17B and the dummy resistors 170a and 170b are configured to have the same resistance value.

このように構成された計測回路１８ａ′において、例えば、図９（ａ）に例示する状態で、ローラ１１の外周に巻掛されたシート状媒体５０により、ゲージパイプ１５ａの上方から下方へ押圧力がかかった場合について考える。 In the measurement circuit 18a' thus configured, for example, in the state illustrated in FIG. 9A, the sheet-like medium 50 wound around the outer periphery of the roller 11 presses the gauge pipe 15a downward from above. Think about the case.

この押圧力により、ゲージパイプ１５ａの上側の薄肉部１５１においては、ひずみゲージ１７Ａおよびひずみゲージ１７Ｂが伸長されて抵抗値が増大する。すなわち、ひずみゲージ１７Ａ，１７Ｂは薄肉部１５１の伸長を測定する。計測回路１８ａ′においては、これらのひずみゲージ１７Ａ，１７Ｂの伸長により、抵抗のバランスがくずれて電圧変化を測定することができる。ただし、計測回路１８ａ′においては、図８（ａ）に例示した計測回路１８ａと比べて信号出力が小さくなるため、表示装置２０等において信号を増幅することが望ましい。 Due to this pressing force, in the thin portion 151 on the upper side of the gauge pipe 15a, the strain gauge 17A and the strain gauge 17B are extended and the resistance value increases. That is, the strain gauges 17A and 17B measure the extension of the thin portion 151. In the measuring circuit 18a', the strain gauges 17A and 17B are stretched so that the resistance is out of balance and a voltage change can be measured. However, since the signal output of the measuring circuit 18a' is smaller than that of the measuring circuit 18a illustrated in FIG. 8A, it is desirable to amplify the signal in the display device 20 or the like.

図１０（ａ）に示すように、計測回路１８ａ′におけるこれらの出力信号（出力電圧）は、チャネル１（１ｃｈ）の信号２〜５〔図１０（ａ）の四角２〜５参照〕として表示装置２０に入力される。 As shown in FIG. 10A, these output signals (output voltages) in the measuring circuit 18a' are displayed as signals 2 to 5 of channel 1 (1ch) [see squares 2 to 5 of FIG. 10(a)]. Input to the device 20.

このような計測回路１８ａ′において、ゲージパイプ１５ａに変形（ひずみ）が生じると、ひずみゲージ１７Ａ，１７Ｂの電気抵抗値が変化し、出力電圧の変化として検出される。すなわち、計測回路１８ａ′は、ひずみゲージ１７Ａ，１７Ｂの検出信号に基づき、ローラ１１の元側にかかる荷重により生じるゲージパイプ１５ａのひずみを数値として取得する。 In such a measuring circuit 18a', when the gauge pipe 15a is deformed (strained), the electric resistance values of the strain gauges 17A and 17B change, and this is detected as a change in the output voltage. That is, the measuring circuit 18a' acquires, as a numerical value, the strain of the gauge pipe 15a caused by the load applied to the original side of the roller 11, based on the detection signals of the strain gauges 17A and 17B.

上述の如く、ローラ１１の外周に巻掛されたシート状媒体５０により、ゲージパイプ１５ａの上方から下方へ押圧力がかかった場合には、図１０（ａ）に示す計測回路１８ａ′において、ひずみゲージ１７Ａ，１７Ｂの抵抗値が増大することで、ブリッジのバランスが崩れ、ゲージパイプ１５ａにかかる押圧力に比例した出力電圧が得られ、ゲージパイプ１５ａのひずみが数値として取得される。 As described above, when the sheet-like medium 50 wound around the outer circumference of the roller 11 exerts a pressing force from above the gauge pipe 15a to below the gauge pipe 15a, strain is generated in the measurement circuit 18a' shown in FIG. By increasing the resistance values of the gauges 17A and 17B, the balance of the bridge is lost, an output voltage proportional to the pressing force applied to the gauge pipe 15a is obtained, and the strain of the gauge pipe 15a is acquired as a numerical value.

一方、図１０（ｂ）に例示する計測回路１８ｂ′においては、図８（ｂ）に例示した計測回路１８ｂのひずみゲージ１７Ｇ，１７Ｈに代えてダミー抵抗１７０ｃ，１７０ｄを備える。
すなわち、ひずみゲージ１７Ｅ，１７Ｆおよびダミー抵抗１７０ｃ，１７０ｄを連結することで閉回路が構成され、ひずみゲージ１７Ｅとダミー抵抗１７０ｄとの間〔図１０（ｂ）の四角２参照〕と、ダミー抵抗１７０ｃとひずみゲージ１７Ｆとの間（四角３参照）との間に電圧印加（+EXC，-EXC）を行なう。そして、ダミー抵抗１７０ｄとひずみゲージ１７Ｆとの間（四角６参照）と、ひずみゲージ１７Ｅとダミー抵抗１７０ｃとの間（四角７参照）の出力電圧（+SIG，-SIG）を検出する。 On the other hand, the measurement circuit 18b′ illustrated in FIG. 10B includes dummy resistors 170c and 170d instead of the strain gauges 17G and 17H of the measurement circuit 18b illustrated in FIG. 8B.
That is, a closed circuit is formed by connecting the strain gauges 17E and 17F and the dummy resistors 170c and 170d, and between the strain gauge 17E and the dummy resistor 170d [see square 2 in FIG. 10(b)] and the dummy resistor 170c. Voltage is applied (+EXC, -EXC) between the strain gauge and the strain gauge 17F (see square 3). Then, the output voltage (+SIG, -SIG) between the dummy resistor 170d and the strain gauge 17F (see square 6) and between the strain gauge 17E and the dummy resistor 170c (see square 7) is detected.

この計測回路１８ｂ′においては、無負荷状態（ひずみゲージ１７Ｅ，１７Ｆに力が加わっていない状態）ではバランスの均衡が保たれている。例えば、ひずみゲージ１７Ｅ，１７Ｆおよびダミー抵抗１７０ｃ，１７０ｄの各抵抗値が等しくなるように構成されている。 In the measurement circuit 18b', the balance is maintained in the unloaded state (the state where no force is applied to the strain gauges 17E and 17F). For example, the strain gauges 17E and 17F and the dummy resistors 170c and 170d are configured to have the same resistance value.

このように構成された計測回路１８ｂ′において、例えば、図９（ｂ）に例示する状態で、ローラ１１の外周に巻掛されたシート状媒体５０により、ゲージパイプ１５ｂの上方から下方へ押圧力がかかった場合について考える。 In the measurement circuit 18b' configured as described above, for example, in the state illustrated in FIG. 9B, the sheet-like medium 50 wound around the outer periphery of the roller 11 presses the gauge pipe 15b from above to below. Think about the case.

この押圧力により、ゲージパイプ１５ｂの上側の薄肉部１５１においては、ひずみゲージ１７Ｅおよびひずみゲージ１７Ｆが伸長されて抵抗値が増大する。すなわち、ひずみゲージ１７Ｅ，１７Ｆは薄肉部１５１の伸長を測定する。計測回路１８ｂ′においては、これらのひずみゲージ１７Ｅ，１７Ｆの伸長により、抵抗のバランスがくずれて電圧変化を測定することができる。ただし、計測回路１８ｂ′においては、図８（ｂ）に例示した計測回路１８ｂと比べて信号出力が小さくなるため、表示装置２０等において信号を増幅することが望ましい。 With this pressing force, in the thin portion 151 on the upper side of the gauge pipe 15b, the strain gauge 17E and the strain gauge 17F are extended and the resistance value increases. That is, the strain gauges 17E and 17F measure the extension of the thin portion 151. In the measuring circuit 18b', the strain gauges 17E and 17F are stretched so that the resistance is out of balance and a voltage change can be measured. However, since the signal output of the measuring circuit 18b' is smaller than that of the measuring circuit 18b illustrated in FIG. 8B, it is desirable to amplify the signal in the display device 20 or the like.

図１０（ｂ）に示すように、計測回路１８ｂ′におけるこれらの出力信号（出力電圧）は、チャネル２（２ｃｈ）の信号２，３，６，７〔図１０（ｂ）の四角２，３，６，７参照〕として表示装置２０に入力される。 As shown in FIG. 10(b), these output signals (output voltages) in the measuring circuit 18b' are signals 2, 3, 6, 7 of channel 2 (2ch) [squares 2, 3 of FIG. 10(b)]. , 6, 7]] is input to the display device 20.

このような計測回路１８ｂ′において、ゲージパイプ１５ｂに変形（ひずみ）が生じると、ひずみゲージ１７Ｅ，１７Ｆの電気抵抗値が変化し、出力電圧の変化として検出される。すなわち、計測回路１８ｂ′は、ひずみゲージ１７Ｅ，１７Ｆの検出信号に基づき、ローラ１１の元側にかかる荷重により生じるゲージパイプ１５ｂのひずみを数値として取得する。 In such a measuring circuit 18b', when the gauge pipe 15b is deformed (strained), the electric resistance values of the strain gauges 17E and 17F change and are detected as a change in the output voltage. That is, the measuring circuit 18b' acquires, as a numerical value, the strain of the gauge pipe 15b caused by the load applied to the original side of the roller 11, based on the detection signals of the strain gauges 17E and 17F.

上述の如く、ローラ１１の外周に巻掛されたシート状媒体５０により、ゲージパイプ１５ｂの上方から下方へ押圧力がかかった場合には、図１０（ｂ）に示す計測回路１８ｂ′において、ひずみゲージ１７Ｅ，１７Ｆの抵抗値が増大することで、ブリッジのバランスが崩れ、ゲージパイプ１５ｂにかかる押圧力に比例した出力電圧が得られ、ゲージパイプ１５ｂのひずみが数値として取得される。 As described above, when the sheet-like medium 50 wound around the outer periphery of the roller 11 exerts a pressing force from above the gauge pipe 15b to below the gauge pipe 15b, the strain is generated in the measuring circuit 18b' shown in FIG. By increasing the resistance values of the gauges 17E and 17F, the balance of the bridge is disturbed, an output voltage proportional to the pressing force applied to the gauge pipe 15b is obtained, and the strain of the gauge pipe 15b is acquired as a numerical value.

また、図９（ａ），（ｂ）および図１０（ａ），（ｂ）に示した変形例においては、図６（ａ），（ｂ）に示したひずみゲージ１７のうち、ひずみゲージ１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｅ，１７Ｆを用いる例を示したが、これに限定されるものではない。ゲージパイプ１５ａ，１５ｂのひずみを測定するために、図６（ａ），（ｂ）に例示した複数のひずみゲージ１７のうち、１つ以上のいずれかのひずみゲージ１７を用いる一方で、他のひずみゲージ１７を省略してもよい。この場合、計測回路においては、省略したひずみゲージ１７に代えてダミー抵抗を用いることが望ましい。また、ゲージパイプ１５において、ひずみゲージ１７を取り付けない部分においても薄肉部１５１の形成は省略しないことが望ましい。 Further, in the modified examples shown in FIGS. 9A and 9B and FIGS. 10A and 10B, the strain gauge 17A of the strain gauges 17A shown in FIGS. , 17B, 17E, 17F are shown, but the present invention is not limited to this. In order to measure the strain of the gauge pipes 15a and 15b, one or more of the strain gauges 17 among the plurality of strain gauges 17 illustrated in FIGS. 6A and 6B are used, while other strain gauges 17 are used. The strain gauge 17 may be omitted. In this case, in the measurement circuit, it is desirable to use a dummy resistor instead of the omitted strain gauge 17. Further, in the gauge pipe 15, it is desirable not to omit the formation of the thin portion 151 even in a portion where the strain gauge 17 is not attached.

また、上述した開示により本実施形態を当業者によって実施，製造することが可能である。 Further, it is possible for those skilled in the art to implement and manufacture the present embodiment based on the above disclosure.

１張力測定システム
１０搬送ローラ
１１ローラ
１２軸
１３，１３ａ，１３ｂベアリング
１４ベース
１４１フランジ
１５，１５ａ，１５ｂゲージパイプ
１５１薄肉部
１６キャップ
１７，１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃ，１７Ｄ，１７Ｅ，１７Ｆ，１７Ｇ，１７Ｈひず
みゲージ（ひずみセンサ）
１８ａ，１８ｂ，１８ａ′，１８ｂ′ 計測回路（測定部）
１９ビス穴
２０表示装置（測定部）
２１，２２，２３表示部
５０シート状媒体
１００支柱
１００ａ側面
１７０ａ，１７０ｂ，１７０ｃ，１７０ｄダミー抵抗 1 Tension Measuring System 10 Transport Roller 11 Roller 12 Shaft 13, 13, 13a, 13b Bearing 14 Base 141 Flange 15, 15a, 15b Gauge Pipe 151 Thin-walled Part 16 Cap 17, 17A, 17B, 17C, 17D, 17E, 17F, 17G, 17H Strain gauge (strain sensor)
18a, 18b, 18a', 18b' Measuring circuit (measuring unit)
19 screw hole 20 display device (measuring unit)
21, 22, 23 Display unit 50 Sheet medium 100 Support 100a Sides 170a, 170b, 170c, 170d Dummy resistor

Claims

A shaft with one end fixed,
A roller that has a cylindrical outer periphery, is rotatably supported about the shaft, and guides the sheet-shaped medium by rotating while the sheet-shaped medium is in contact with the outer periphery,
A gauge pipe fitted on the shaft and located inside the roller;
A strain sensor arranged at a plurality of positions along the axial direction of the rotation axis of the roller and attached to the gauge pipe,
A tension measuring system comprising: a measuring unit that measures the tension of the sheet-shaped medium at the plurality of positions on the roller based on the detection signal of each strain sensor.

The gauge pipe is arranged at each of the plurality of positions,
A plurality of strain sensors are attached to each of the gauge pipes,
The measuring unit measures the tension for each gauge pipe based on an output voltage detected by a bridge circuit configured using the plurality of strain sensors attached to the same gauge pipe. The tension measuring system according to claim 1.

A bearing provided between the gauge pipe and the roller to rotatably support the roller around the rotation axis,
The tension measuring system according to claim 1 or 2, wherein each of the strain sensors detects a strain of the roller transmitted to the gauge pipe through the bearing.

A shaft with one end fixed,
A roller that has a cylindrical outer periphery, is rotatably supported about the shaft, and guides the sheet-shaped medium by rotating while the sheet-shaped medium is in contact with the outer periphery,
A gauge pipe fitted on the shaft and located inside the roller;
A strain sensor arranged at a plurality of positions along the axial direction of the rotation axis of the roller and attached to the gauge pipe,
A transport roller, comprising:

The gauge pipe is arranged at each of the plurality of positions,
The conveyance roller according to claim 4, wherein a plurality of strain sensors are attached to each of the gauge pipes.

The transport roller according to claim 4, further comprising a bearing that is provided between the gauge pipe and the roller and that rotatably supports the roller around the rotation axis.