テンション制御部材が紙切れを招く理由

はじめに：テンション制御部材とは何か

テンション制御部材は、製造ラインにおいて「張力」をコントロールする重要な役割を担います。

紙、フィルム、金属箔、織物など連続体状の材料を加工する際、材料自体の伸縮や巻き取り時の力の変動を適切にコントロールしないと、製品の品質課題や不良品発生のリスクが高まってしまうのです。

特に紙加工機や印刷機など、紙を連続して扱うラインでは「テンション制御」が甘いことで、思わぬトラブル、すなわち「紙切れ」を招くケースが後を絶ちません。

では、なぜテンション制御部材の不備や設定ミスが「紙切れ」につながるのでしょうか。

この記事では、現場視点を持ちつつ、業界全体に根付くアナログな問題と次代へ向けた改善の糸口も掘り下げながら、SEOにも強い構成で解説します。

テンション制御の基本原理と紙切れ発生の因果関係

テンション制御のメカニズム

製造ラインでは、材料を一定の速度・強度で送り続ける必要があります。

その際、供給巻き・受け取り巻き・途中ローラーなど各部位で「どの程度引っ張るか（テンション）」を機械的または電子的に制御し、材料への負担を最適化しています。

特に紙や薄いフィルム素材は、張力に対する耐性が低く、極端な張力変動や瞬間的な過張力によって破断しやすい特性を持っています。

テンション制御部材は、ブレーキ・クラッチ・モーター・ダンサーローラー・ロードセル・制御アンプなど複数のパーツで構成され、それぞれが材料の動きを緩衝したり、瞬時に荷重を調整する役割を持ちます。

「紙切れ」が発生するメカニズム

紙切れの発生には大きく以下の原因が絡みます。

1. 張力の過不足
2. 瞬発的な張力変動
3. ロール径や速度差によるテンション変化追従の遅れ
4. 製紙側の紙厚・品質ムラ

テンション制御部材の開発や維持の視点から現場の声を拾うと、「張力が一瞬でも高くなりすぎると、目では見えないうちに ‘ミシン目’ が入り、ついにはライン途中や巻き取り巻き替え時に破断＝紙切れとなる」という現象が多発しています。

裏を返せば、適切なテンション制御がなければ、どれだけ元素材が高品質でも製品トラブルは避けられません。

昭和から続くアナログ由来の問題点

職人的勘と“目視メンテ”の限界

製造現場、とくに紙系メーカーではいまだに「昭和の職人的勘」が現役です。

「このあたりの張りがちょうどいい」
「ちょっと音を聞けばテンションが分かる」
「見た目のたるみで大体読める」

こうした“経験と勘”頼りのテンション調整は、確かに熟練技能の要ですが、安定生産や品質保証の課題となる場合が多々あります。

実際に、テンション制御部材の摩耗や経年劣化に気づくのが遅れて紙切れ頻発、調達で新品発注も誰も“正しい原因”を特定できなかった…というケースは繰り返されています。

点検や保全の属人化と現代自動化との摩擦

テンション制御部材の点検や交換サイクルを“定期交換”で決めてしまう現場も多いのですが、これでは「不良発生の前倒し防止」にはなりません。

また機械設備がIoTやモニタリングシステムで可視化されても、「使い方が分からない」「結局現場の判断で機能オフ」のようなことも“昭和の現実”として根強いものです。

調達・購買が直面するテンション制御部材選定のポイント

サプライヤー視点：スペックと実績だけでは足りない理由

購買担当やバイヤーがテンション制御部材を選定する際、「カタログスペック」「導入実績」「価格優位性」だけで判断しがちです。

しかし、現場の実態やラインごとの特性を踏まえると、
・紙種ごとの物性（伸び率、厚み、表面摩擦係数）
・ライン速度域の違い
・外気温・湿度変動への対応力
・設備の制御インタフェース適合性
など、見えにくい要素が山積しています。

サプライヤー側も、現場での紙切れ発生メカニズムや張力変動の波形データとセットで提案できなければ、結局「実質使えない」というレッテルを貼られてしまいます。

メーカー・バイヤー視点：付加価値提案の必要性

優良バイヤーや設備技術者ほど、「ライン現場と一緒に実地で条件最適化」「既存クラッチやブレーキと相性を現場で検証」「紙種変更時のテンション再調整サポート」など付加価値活動に踏み込んでいます。

調達・購買の立場では、一歩進んで
・現場のトラブル発生状況を真正面からヒアリング
・すぐ使える改善事例や交換目安をセットで調査
・メーカーと『紙切れゼロ化PJ』など共同施策を仕掛ける
こうした動きが「紙切れ激減」「現場信頼向上」に直結します。

デジタル化・自動化によるテンション制御進化の最前線

ロードセル+サーボ制御の超精密化

最新のテンション制御では、張力計（ロードセル）とサーボモーター制御を組み合わせ、0.1N単位での張力管理が可能となっています。

特定の時間帯、温度上昇時、切替え直後など、細やかな変動にも即時フィードバックを効かせて補正できます。

紙種自動判別機能や、AIによる「紙切れ傾向自動予測」といった、さらなる歩留まり改善も進んでいます。

アナログとデジタルの融合が現場課題を解決する

どれほど高性能なテンション制御機器も、結局は扱う「人」と連携しなければ絵に描いた餅です。

現場では
・操作パネルを日本語で分かりやすくする
・過去の紙切れ発生例をデータ解析して現場に開示する
・テンション変動のビジュアライズ化（色や音で注意喚起）

こうしたアナログ思考とテクノロジーの融合が、紙切れ発生ゼロへの最短ルートとなります。

まとめ：バイヤー・サプライヤーが協働する現場主義のテンション管理改革

テンション制御部材が「紙切れを招く理由」は、現場の泥臭い課題と構造的な問題が複雑に絡み合っています。

表面的なスペック追求やコストカットだけでは、「張力」と「材料特性」「設備側のクセ」という微妙なバランスを乗り越えることはできません。

バイヤーの活動としては、ぜひ「現場目線を持つ」「サプライヤーと共に改善施策を仕掛ける」「テンション制御部材の『見えない進化』に着目する」ことが今後の競争力強化に直結します。

サプライヤーとしても、「紙切れゼロ化」や「ワンストップ提案」で現場に寄り添う姿勢が信頼獲得のカギとなります。

“昭和の勘”から“根拠あるオペレーション”へ。

テンション制御の地平線は、まだまだ広がっています。

製造業発展の一助として、ぜひ現場で実践し、皆さまの品質トラブル削減に役立ててください。