カーブドエキスパンダーロールとコンケーブロールのシワ拡幅の原理の違い

「カーブドエキスパンダーロール（以下、エキスパンダーロールと表記）」と「コンケーブロール」はともに「シワ取りロール」と呼ばれるロールになりますが、シワ拡幅の原理の違いは何でしょうか。

エキスパンダーロールでは「直角方向進入性＋ゴムの伸縮運動」、
コンケーブロールは「周速差＋直角方向進入性」によってシワを拡幅します。

エキスパンダーロール

　直角方向進入性＋ゴムの伸縮運動（ゴムエキスパンダーロールの場合）

【直角方向進入性】
シートが通常のストレートロールと十分な抱き角度をもって搬送される場合、
そのロール軸に対して直角方向に進む傾向があります。（図1）
このロールが斜めの場合も同様の傾向となります。その為、シートの流れ出る方向は常にロール軸と直角であり、ロールが斜めになっていれば流れ出る方向が変わります（図2）。

エキスパンダーロールの構造は、弓型に湾曲した軸にベアリングが内蔵された回転子(ボビン)が配置され、その上に筒状のゴムが被覆しています。そのため湾曲の中央部分では直進しようとしますが、両端部にかけて幅方向に進もうとするため、シワが拡幅・除去されます。（図3）

【ゴムの伸縮運動】
エキスパンダーロールは前述のとおり湾曲しているので、ゴム筒は凹側では縮んでおり、凸側では伸びています。この状態でロール外径を回転させると凹側で縮んでいるゴムが凸側の頂点へ向かうにつれ伸びてゆき、凸側頂点を超えると凹側にむかうため縮んでいきます。
つまり、搬送中にゴムの伸縮運動は絶えず繰りかえされていて、シートがロールの凹部から進入し凸部方向へ流れ出る際にはゴムは両幅方向に伸びるので、シートも両幅方向へ広げられ、シワを拡幅します。

コンケーブロール

逆クラウン形状による周速差＋直角方向進入性

【逆クラウン】
コンケーブロールとはロール中央部分が端部より細い(＝ロール径が小さい)鼓状のロール(逆クラウンロール)です。中央より両端部にかけて径が大きくなる、つまり円周長が長くなるので、搬送される基材は両端部の方が多く進もうとします。（＝周速差）
つまり、シートは両端部の早く進もうする力に引っ張られる形でシワを拡幅します。