(57)【要約】【課題】ウェブに生じる傷の発生を抑制する。【解決手段】回転軸を中心として駆動されるターレットと、少なくとも２本の巻き取り芯と、少なくとも前記巻き取り芯と同数のウェブガイドと、空気圧送機とを含み、前記巻き取り芯は、前記ターレットに回転可能に支持され、前記ターレットによる前記巻き取り芯の支持は、前記回転軸を中心とした回転により、巻き取り位置にある前記巻き取り芯を、取り外し位置に順次移動可能とする支持であり、前記ウェブガイドは、前記巻き取り芯と平行に延びる棒状部材であり、隣り合う前記巻き取り芯の間であって、隣り合う前記巻き取り芯の中心軸を含む平面よりも前記回転軸から離れた位置で前記ターレットに支持され、空気出入部を含み、前記空気出入部は、前記回転軸へ向く方向とは反対の方向を向く凸の曲面を含み、前記ウェブガイドの内部から前記凸の曲面へ通じる複数の通気孔を有し、前記空気圧送機は、前記ウェブガイドと連結され、前記ウェブガイドの内部に空気を圧送する、ウェブロール製造装置。【選択図】図１
2020066501.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸を中心として駆動されるターレットと、少なくとも２本の巻き取り芯と、少なくとも前記巻き取り芯と同数のウェブガイドと、空気圧送機とを含み、
前記巻き取り芯は、前記ターレットに回転可能に支持され、
前記ターレットによる前記巻き取り芯の支持は、前記回転軸を中心とした回転により、巻き取り位置にある前記巻き取り芯を、取り外し位置に順次移動可能とする支持であり、
前記ウェブガイドは、前記巻き取り芯と平行に延びる棒状部材であり、隣り合う前記巻き取り芯の間であって、隣り合う前記巻き取り芯の中心軸を含む平面よりも前記回転軸から離れた位置で前記ターレットに支持され、空気出入部を含み、
前記空気出入部は、前記回転軸へ向く方向とは反対の方向を向く凸の曲面を含み、前記ウェブガイドの内部から前記凸の曲面へ通じる複数の通気孔を有し、
前記空気圧送機は、前記ウェブガイドと連結され、前記ウェブガイドの内部に空気を圧送する、
ウェブロール製造装置。
【請求項２】
更に空気吸引機及び経路切り替え部を含み、
前記空気吸引機は、前記ウェブガイドと連結され、前記ウェブガイドの内部から空気を吸引し、
前記経路切り替え部は、前記ウェブガイドと前記空気圧送機との連結経路及び前記ウェブガイドと前記空気吸引機との連結経路に設けられ、前記ウェブガイドと前記空気圧送機との前記連結経路の開閉及び前記ウェブガイドと前記空気吸引機との前記連結経路の開閉を行い、前記ウェブガイドと前記空気圧送機との前記連結経路を開状態とするときは前記ウェブガイドと前記空気吸引機との前記連結経路を閉状態とし、前記ウェブガイドと前記空気吸引機との前記連結経路を開状態とするときは、前記ウェブガイドと前記空気圧送機との前記連結経路を閉状態とする、
請求項１に記載のウェブロール製造装置。
【請求項３】
更にウェブ切断機を含み、
前記ウェブ切断機は、前記巻き取り位置にある前記巻き取り芯と、前記巻き取り位置にある前記巻き取り芯及び前記取り外し位置にある前記巻き取り芯の間にある前記ウェブガイドとの間でウェブを切断し、
前記経路切り替え部は、前記ウェブ切断機が前記ウェブを切断する際に、前記巻き取り位置にある前記巻き取り芯及び前記取り外し位置にある前記巻き取り芯の間にある前記ウェブガイドと前記空気吸引機との前記連結経路を開状態とし、前記巻き取り位置にある前記巻き取り芯及び前記取り外し位置にある前記巻き取り芯の間にある前記ウェブガイドと前記空気圧送機との前記連結経路を閉状態とする、
請求項２に記載のウェブロール製造装置。
【請求項４】
前記空気出入部が多孔質材料で形成されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載のウェブロール製造装置。
【請求項５】
前記巻き取り芯が、前記ターレットの前記回転軸を中心とする第１の円の周上に並ぶように配置され、前記ウェブガイドが、前記ターレットの前記回転軸を中心とする第２の円の周上に並ぶように配置されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載のウェブロール製造装置。
【請求項６】
回転軸を中心として駆動されるターレットと、少なくとも２本の巻き取り芯と、少なくとも前記巻き取り芯と同数のウェブガイドとを含み、
前記巻き取り芯は、前記ターレットに回転可能に支持され、
前記ターレットによる前記巻き取り芯の支持は、前記回転軸を中心とした回転により、巻き取り位置にある前記巻き取り芯を、取り外し位置に順次移動可能とする支持であり、
前記ウェブガイドは、前記巻き取り芯と平行に延びる棒状部材であり、隣り合う前記巻き取り芯の間であって、隣り合う前記巻き取り芯の中心軸を含む平面よりも前記回転軸から離れた位置で前記ターレットに支持されるウェブロール製造装置により行われるウェブロールの製造方法であって、
ウェブが巻き取られた第１の巻き取り芯から、前記第１の巻き取り芯に隣接する第２の巻き取り芯に前記ウェブを誘導する工程（１）を含み、
前記工程（１）では、
前記ターレットを、前記回転軸を中心として回転させて前記第１の巻き取り芯から前記第２の巻き取り芯に前記ウェブを誘導し、
前記第１の巻き取り芯と前記第２の巻き取り芯との間にある前記ウェブガイドから、前記ウェブに向かって空気を吹き出して前記ウェブを前記第１の巻き取り芯と前記第２の巻き取り芯との間にある前記ウェブガイドから浮上させる、ウェブロールの製造方法。
【請求項７】
前記工程（１）の後に、前記第２の巻き取り芯に誘導された前記ウェブを、前記第１の巻き取り芯及び前記第２の巻き取り芯の間にある前記ウェブガイドと前記第２の巻き取り芯との間で切断する工程（２）を更に含み、
前記工程（２）では、
前記ターレットの、前記回転軸を中心とする回転を停止させ、
前記第１の巻き取り芯と前記第２の巻き取り芯との間にある前記ウェブガイドから空気を吸引して、前記ウェブを前記第１の巻き取り芯及び前記第２の巻き取り芯の間にある前記ウェブガイドに固定する、
請求項６に記載のウェブロールの製造方法。
【請求項８】
前記ウェブガイドは、空気出入部を含み、
前記空気出入部は、前記回転軸へ向く方向とは反対の方向を向く凸の曲面を含み、前記ウェブガイドの内部から前記凸の曲面へ通じる複数の通気孔を有し、
前記工程（１）では、
前記第１の巻き取り芯と前記第２の巻き取り芯との間にある前記ウェブガイドの内部に空気を圧送し、前記空気出入部の前記凸の曲面から空気を吹き出して前記ウェブを前記第１の巻き取り芯と前記第２の巻き取り芯との間にある前記ウェブガイドから浮上させ、
前記工程（２）では、
前記第１の巻き取り芯と前記第２の巻き取り芯との間にある前記ウェブガイドの内部から空気を吸引し、前記空気出入部の前記凸の曲面から空気を吸引して前記ウェブを前記第１の巻き取り芯と前記第２の巻き取り芯との間にある前記ウェブガイドに固定する、
請求項７に記載のウェブロールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウェブロール製造装置及びウェブロールの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
長尺である、フィルムや紙などのウェブは、通常ロールの形態とされて、加工、運搬などがされる。ウェブロールを連続的に製造するために、ウェブの巻き取り芯を複数備え、これらの巻き取り芯をウェブの巻き取り位置からウェブロールの取り外し位置まで移動させる、回転部材を備えるウェブロール製造装置が知られている（特許文献１）。このような回転部材を備えるウェブロール製造装置の方式は、ターレット式とも呼ばれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０９−１８３０９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ターレット式のウェブロール製造装置では、回転部材であるターレットの回転中心付近には、通常回転軸体などの構造体が存在する。そのため、ターレットに取り付けた巻き取り芯にウェブを巻き取った後、ターレットを回転させて、次の巻き取り芯をウェブの巻き取り位置に移動させ、ウェブを巻き取った巻き取り芯をウェブロールの取り外し位置まで移動させる際に、ウェブがターレットの回転中心付近にある構造体に接触する場合がある。
そこで、ウェブがターレットの回転中心付近にある構造体に接触しないように、隣接する巻き取り芯との間に、ガイドローラーが設けられる場合がある。
ガイドローラーは、通常、ウェブが巻き取り芯に巻き取られている間は回転を停止している。ターレットを回転させ、巻き取り芯の移動を行う際に、ウェブはガイドローラーに接触し、ガイドローラーは、停止している状態からウェブロール製造装置へのウェブの供給速度とターレットの回転速度とを合わせた速度まで回転速度を上昇させていく。その間、ガイドローラーの表面と搬送されるウェブとの間に速度差が生じるため、ウェブに傷が生じる場合がある。
また、通常、ウェブを巻き取った巻き取り芯を、ウェブロールの取り外し位置まで移動させた後、巻き取り芯の回転を停止させる。巻き取り芯の回転停止と全く同時に、ガイドローラーの回転を停止させることは困難であるため、回転し続けるガイドローラーによりウェブに傷が生じる場合がある。
ガイドローラーの回転速度とウェブの速度とを一致させたとしても、ガイドローラーにウェブが接触することで、例えばウェブの張力変化によりウェブの幅寸法が変化してガイドローラー上でウェブが幅方向に動く場合には、ウェブに傷が生じる場合がある。
【０００５】
したがって、ウェブに生じる傷の発生を抑制できる、ウェブロール製造装置、及びウェブに生じる傷の発生を抑制できる、ウェブロールの製造方法が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は、前記課題を解決するべく、鋭意検討した。その結果、ウェブガイドを、隣り合う巻き取り芯の間に設け、ウェブに向かってウェブガイドから空気を吹き出してウェブを浮上させながら搬送しうるような構成とすることで、前記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明は、以下を提供する。
【０００７】
［１］  回転軸を中心として駆動されるターレットと、少なくとも２本の巻き取り芯と、少なくとも前記巻き取り芯と同数のウェブガイドと、空気圧送機とを含み、
前記巻き取り芯は、前記ターレットに回転可能に支持され、
前記ターレットによる前記巻き取り芯の支持は、前記回転軸を中心とした回転により、巻き取り位置にある前記巻き取り芯を、取り外し位置に順次移動可能とする支持であり、
前記ウェブガイドは、前記巻き取り芯と平行に延びる棒状部材であり、隣り合う前記巻き取り芯の間であって、隣り合う前記巻き取り芯の中心軸を含む平面よりも前記回転軸から離れた位置で前記ターレットに支持され、空気出入部を含み、
前記空気出入部は、前記回転軸へ向く方向とは反対の方向を向く凸の曲面を含み、前記ウェブガイドの内部から前記凸の曲面へ通じる複数の通気孔を有し、
前記空気圧送機は、前記ウェブガイドと連結され、前記ウェブガイドの内部に空気を圧送する、
ウェブロール製造装置。
［２］  更に空気吸引機及び経路切り替え部を含み、
前記空気吸引機は、前記ウェブガイドと連結され、前記ウェブガイドの内部から空気を吸引し、
前記経路切り替え部は、前記ウェブガイドと前記空気圧送機との連結経路及び前記ウェブガイドと前記空気吸引機との連結経路に設けられ、前記ウェブガイドと前記空気圧送機との前記連結経路の開閉及び前記ウェブガイドと前記空気吸引機との前記連結経路の開閉を行い、前記ウェブガイドと前記空気圧送機との前記連結経路を開状態とするときは前記ウェブガイドと前記空気吸引機との前記連結経路を閉状態とし、前記ウェブガイドと前記空気吸引機との前記連結経路を開状態とするときは、前記ウェブガイドと前記空気圧送機との前記連結経路を閉状態とする、
［１］に記載のウェブロール製造装置。
［３］  更にウェブ切断機を含み、
前記ウェブ切断機は、前記巻き取り位置にある前記巻き取り芯と、前記巻き取り位置にある前記巻き取り芯及び前記取り外し位置にある前記巻き取り芯の間にある前記ウェブガイドとの間でウェブを切断し、
前記経路切り替え部は、前記ウェブ切断機が前記ウェブを切断する際に、前記巻き取り位置にある前記巻き取り芯及び前記取り外し位置にある前記巻き取り芯の間にある前記ウェブガイドと前記空気吸引機との前記連結経路を開状態とし、前記巻き取り位置にある前記巻き取り芯及び前記取り外し位置にある前記巻き取り芯の間にある前記ウェブガイドと前記空気圧送機との前記連結経路を閉状態とする、
［２］に記載のウェブロール製造装置。
［４］  前記空気出入部が多孔質材料で形成されている、［１］〜［３］のいずれか１項に記載のウェブロール製造装置。
［５］  前記巻き取り芯が、前記ターレットの前記回転軸を中心とする第１の円の周上に並ぶように配置され、前記ウェブガイドが、前記ターレットの前記回転軸を中心とする第２の円の周上に並ぶように配置されている、［１］〜［４］のいずれか１項に記載のウェブロール製造装置。
［６］  回転軸を中心として駆動されるターレットと、少なくとも２本の巻き取り芯と、少なくとも前記巻き取り芯と同数のウェブガイドとを含み、
前記巻き取り芯は、前記ターレットに回転可能に支持され、
前記ターレットによる前記巻き取り芯の支持は、前記回転軸を中心とした回転により、巻き取り位置にある前記巻き取り芯を、取り外し位置に順次移動可能とする支持であり、
前記ウェブガイドは、前記巻き取り芯と平行に延びる棒状部材であり、隣り合う前記巻き取り芯の間であって、隣り合う前記巻き取り芯の中心軸を含む平面よりも前記回転軸から離れた位置で前記ターレットに支持されるウェブロール製造装置により行われるウェブロールの製造方法であって、
ウェブが巻き取られた第１の巻き取り芯から、前記第１の巻き取り芯に隣接する第２の巻き取り芯に前記ウェブを誘導する工程（１）を含み、
前記工程（１）では、
前記ターレットを、前記回転軸を中心として回転させて前記第１の巻き取り芯から前記第２の巻き取り芯に前記ウェブを誘導し、
前記第１の巻き取り芯と前記第２の巻き取り芯との間にある前記ウェブガイドから、前記ウェブに向かって空気を吹き出して前記ウェブを前記第１の巻き取り芯と前記第２の巻き取り芯との間にある前記ウェブガイドから浮上させる、ウェブロールの製造方法。
［７］  前記工程（１）の後に、前記第２の巻き取り芯に誘導された前記ウェブを、前記第１の巻き取り芯及び前記第２の巻き取り芯の間にある前記ウェブガイドと前記第２の巻き取り芯との間で切断する工程（２）を更に含み、
前記工程（２）では、
前記ターレットの、前記回転軸を中心とする回転を停止させ、
前記第１の巻き取り芯と前記第２の巻き取り芯との間にある前記ウェブガイドから空気を吸引して、前記ウェブを前記第１の巻き取り芯及び前記第２の巻き取り芯の間にある前記ウェブガイドに固定する、
［６］に記載のウェブロールの製造方法。
［８］  前記ウェブガイドは、空気出入部を含み、
前記空気出入部は、前記回転軸へ向く方向とは反対の方向を向く凸の曲面を含み、前記ウェブガイドの内部から前記凸の曲面へ通じる複数の通気孔を有し、
前記工程（１）では、
前記第１の巻き取り芯と前記第２の巻き取り芯との間にある前記ウェブガイドの内部に空気を圧送し、前記空気出入部の前記凸の曲面から空気を吹き出して前記ウェブを前記第１の巻き取り芯と前記第２の巻き取り芯との間にある前記ウェブガイドから浮上させ、
前記工程（２）では、
前記第１の巻き取り芯と前記第２の巻き取り芯との間にある前記ウェブガイドの内部から空気を吸引し、前記空気出入部の前記凸の曲面から空気を吸引して前記ウェブを前記第１の巻き取り芯と前記第２の巻き取り芯との間にある前記ウェブガイドに固定する、
［７］に記載のウェブロールの製造方法。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ウェブに生じる傷の発生を抑制できる、ウェブロール製造装置、及びウェブに生じる傷の発生を抑制できる、ウェブロールの製造方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係るウェブロール製造装置を模式的に示す概略図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態に係るウェブロール製造装置を模式的に示す概略図である。
【図３】図３は、本発明の一実施形態に係るウェブロール製造装置を模式的に示す概略図である。
【図４】図４は、本発明の一実施形態に係るウェブロール製造装置が備えるウェブガイドを模式的に示す斜視図である。
【図５】図５は、本発明の一実施形態に係るウェブロール製造装置が備えるウェブガイドを模式的に示す断面図である。
【図６】図６は、本発明の一実施形態に係るウェブロール製造装置が備える３方向電磁弁を模式的に示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明について実施形態及び例示物を示して詳細に説明する。ただし、本発明は以下に示す実施形態及び例示物に限定されるものではなく、本発明の特許請求の範囲及びその均等の範囲を逸脱しない範囲において任意に変更して実施しうる。
【００１１】
以下の説明において、「長尺」のウェブとは、幅に対して、５倍以上の長さを有するウェブをいい、好ましくは１０倍若しくはそれ以上の長さを有し、具体的にはロール状に巻き取られて保管又は運搬される程度の長さを有するウェブをいう。ウェブの長さの上限は、特に制限は無く、例えば、幅に対して１０万倍以下としうる。
【００１２】
以下の説明において、要素の方向が「平行」又は「垂直」とは、別に断らない限り、本発明の効果を損ねない範囲内、例えば±３°、±２°又は±１°の範囲内での誤差を含んでいてもよい。
【００１３】
［１．ウェブロール製造装置］
［１．１．ウェブロール製造装置の構成］
本発明の一実施形態に係るウェブロール製造装置１００は、ターレット１１０と、２本の巻き取り芯１２０ａ、１２０ｂと、巻き取り芯と同数である、２本のウェブガイド１３０ａ、１３０ｂと、空気圧送機１４０とを含む。
ウェブロール製造装置１００は、更に、空気吸引機１５０、経路切り替え部としての３方向電磁弁１６０ａ、１６０ｂ、及びウェブ切断機１７０を含む。
【００１４】
図１〜図３は、本発明の一実施形態に係るウェブロール製造装置１００を模式的に示す概略図である。以下、かかる一実施形態を基に本発明を説明するが、本発明はかかる一実施形態に限定されない。
図１〜図３に示すように、ターレット１１０は、円盤状の部材であり、モータ（図示せず）により駆動され、回転軸Ｒ１１０を中心として回転するように構成されている。本実施形態では、ウェブの巻き取り位置Ｐ１にある巻き取り芯１２０ａ又は巻き取り芯１２０ｂがターレット１１０の頂上ＴＰ位置に向かう方向Ｄ１にターレット１１０が回転するように構成されている。
ターレット１１０は、巻き取り芯１２０ａ及び巻き取り芯１２０ｂを回転可能に支持している。ターレット１１０は、巻き取り芯１２０ａ及び巻き取り芯１２０ｂが、ターレット１１０の回転軸Ｒ１１０とターレット１１０の表面とが交わる位置Ｐ１１０を中心とする円の周Ｃ１の上に並ぶような位置で、巻き取り芯１２０ａ及び巻き取り芯１２０ｂを支持している。
巻き取り芯１２０ａ及び巻き取り芯１２０ｂは、ターレット１１０の回転軸Ｒ１１０を中心として、３６０°／２（巻き取り芯の本数、図１〜３の実施態様においては２）＝１８０°の回転対称の関係となるように配置されている。また、巻き取り芯１２０ａ及び巻き取り芯１２０ｂは、ターレット１１０の回転軸Ｒ１１０と平行である。巻き取り芯１２０ａ及び巻き取り芯１２０ｂは、巻き取り芯１２０ａ及び巻き取り芯１２０ｂそれぞれに取り付けられたモータ（図示せず）により駆動されて、ターレット１１０の回転の方向Ｄ１と同方向である、方向Ｄ２１及び方向Ｄ２２にそれぞれ回転する。
巻き取り芯１２０ａ及び巻き取り芯１２０ｂは、ターレット１１０に対する取り付け位置が異なる以外は、互いに同じ構成を有している。
【００１５】
ターレット１１０は、回転軸Ｒ１１０を中心とした方向Ｄ１の回転により、ウェブの巻き取り位置Ｐ１にある巻き取り芯１２０ａ又は巻き取り芯１２０ｂを、ウェブロールの取り外し位置Ｐ２に順次移動可能に支持している。
巻き取り芯１２０ａ及び巻き取り芯１２０ｂを支持したターレット１１０が、回転軸Ｒ１１０を中心として回転することにより、巻き取り芯１２０ａ及び巻き取り芯１２０ｂは、回転軸Ｒ１１０を中心として旋回し、ウェブの巻き取り位置Ｐ１とウェブロールの取り外し位置Ｐ２との間を順次移動する。
【００１６】
図４は、本発明の一実施形態に係るウェブロール製造装置が備えるウェブガイドを模式的に示す斜視図である。図５は、本発明の一実施形態に係るウェブガイドを模式的に示す断面図である。図５は、ターレットに取り付けられたウェブガイドをターレットと垂直な面で切断した際の断面を示す。
【００１７】
図４又は図５に示すように、ウェブガイド１３０ａは、内部に空気室１３１を備えた中空の棒状部材である。ウェブガイド１３０ａは、空気出入部１３２と、空気出入部１３２を覆うカバー１３３とを備える。空気出入部１３２とカバー１３３とで、空気室１３１が形成されている。空気出入部１３２は、凸の曲面Ｓ１を有し、長手方向と垂直な断面がＵ字型である。カバー１３３の端部壁Ｗ１３３には、空気出入管１３４が挿し通され、空気出入管１３４は、更にターレット１１０を貫通している。ターレット１１０を貫通した空気出入管１３４の外端Ｅ１３４には、接続管１３５ａを介して空気圧送機１４０及び空気吸引機１５０が連結されている。
【００１８】
空気出入部１３２は、多孔質材料で形成されている。そのため、空気出入部１３２には、ウェブガイド１３０ａの内部にある空気室１３１から、凸の曲面Ｓ１に通じる通気孔Ｈ１３２が複数存在し、空気室１３１とウェブガイド１３０ａの外部とを、通気孔Ｈ１３２を介して空気が出入りできる。多孔質材料の例としては、例えば、カーボンポーラス及びアルミナポーラスが挙げられる。
【００１９】
ウェブガイド１３０ａは、ターレット１１０に固定され、巻き取り芯１２０ａと巻き取り芯１２０ｂとの間に、巻き取り芯１２０ａ及び巻き取り芯１２０ｂと平行となるように配置されている。即ち、ウェブガイド１３０ａは、巻き取り芯１２０ａと巻き取り芯１２０ｂと平行に延びている。また、ウェブガイド１３０ａは、凸の曲面Ｓ１が回転軸Ｒ１１０へ向く方向とは反対の方向（即ち、ターレット１１０の径方向外側）を向くようにターレット１１０に固定されている。そのため、ウェブガイド１３０ａの凸の曲面Ｓ１は、巻き取り芯１２０ａと巻き取り芯１２０ｂとの間を搬送されるウェブと対向するようになっている。
【００２０】
ウェブガイド１３０ｂは、ターレット１１０に固定され、巻き取り芯１２０ａと巻き取り芯１２０ｂとの間に、巻き取り芯１２０ａ及び巻き取り芯１２０ｂと平行となるように配置されている。即ち、ウェブガイド１３０ｂは、巻き取り芯１２０ａと巻き取り芯１２０ｂと平行に延びている。また、ウェブガイド１３０ｂは、凸の曲面Ｓ１が回転軸Ｒ１１０へ向く方向とは反対の方向（即ち、ターレット１１０の径方向外側）を向くようにターレット１１０に固定されている。そのため、ウェブガイド１３０ｂの凸の曲面Ｓ１は、巻き取り芯１２０ａと巻き取り芯１２０ｂとの間を搬送されるウェブと対向するようになっている。
【００２１】
図１に示すように、ウェブガイド１３０ａ及びウェブガイド１３０ｂは、巻き取り芯１２０ａの中心軸Ｒ１２０ａと、巻き取り芯１２０ｂの中心軸Ｒ１２０ｂとを含む平面ＰＬ１よりも、回転軸Ｒ１１０から離れた位置でターレット１１０に支持されている。図１において、平面ＰＬ１は、紙面に垂直であって、紙面に垂直に延びる中心軸Ｒ１２０ａ及び中心軸Ｒ１２０ｂを含む面である。本実施形態において、後述するようにウェブガイド１３０ａとウェブガイド１３０ｂとは、ターレット１１０の回転軸Ｒ１１０を中心として１８０°回転対称の関係となるように配置されているので、平面ＰＬ１は、回転軸Ｒ１１０を含んでおり、回転軸Ｒ１１０と平面ＰＬ１との距離は０である。したがって、本実施形態では、ウェブガイド１３０ａとウェブガイド１３０ｂとは、平面ＰＬ１と回転軸Ｒ１１０よりも離れた位置でターレット１１０に支持されている。このようにウェブガイド１３０ａ及び１３０ｂがターレット１１０により支持されていることで、ターレット１１０の回転軸Ｒ１１０付近に構造体が存在する場合に、該構造体とウェブとが接触することを抑制することができる。
【００２２】
図１に示すように、ウェブガイド１３０ａ及びウェブガイド１３０ｂは、ターレット１１０の回転軸Ｒ１１０とターレット１１０の表面とが交わる位置Ｐ１１０を中心とする円の周Ｃ２の上に並ぶように、ターレット１１０に配置されている。また、ウェブガイド１３０ａとウェブガイド１３０ｂとは、ターレット１１０の回転軸Ｒ１１０を中心として３６０°／（巻き取り芯の本数）＝１８０°回転対称の関係となるように配置されている。
【００２３】
ウェブガイド１３０ｂは、ウェブガイド１３０ａと、ターレット１１０に配置されている場所が異なる以外は同様の構成を有しているので、ウェブガイド１３０ａと共通する構成については説明を省略する。
【００２４】
ウェブガイド１３０ａの空気出入管１３４に接続された接続管１３５ａは、経路切り替え部としての３方向電磁弁１６０ａに連結されている。またウェブガイド１３０ｂの空気出入管１３４に接続された接続管１３５ｂは、経路切り替え部としての３方向電磁弁１６０ｂに連結されている。
【００２５】
図６は、本発明の一実施形態に係るウェブロール製造装置が備える３方向電磁弁を模式的に示す概略図である。図６に示すように、３方向電磁弁１６０ａは、ポートＰＯ１ａ、ポートＰＯ２ａ、及びポートＰＯ３ａを備え、電気信号により制御されて、ポートＰＯ１ａ及びポートＰＯ２ａの間の経路の開閉及びポートＰＯ１ａ及びポートＰＯ３ａの間の経路の開閉を行って、ポートＰＯ１ａ及びポートＰＯ２ａの間の経路とポートＰＯ１ａ及びポートＰＯ３ａの間の経路との切り替えを行う。３方向電磁弁１６０ａは、ウェブガイド１３０ａと空気圧送機１４０との連結経路１８０ａを開状態とするときは、ウェブガイド１３０ａと空気吸引機１５０との連結経路１８１ａを閉状態とし、ウェブガイド１３０ａと空気圧送機１４０との連結経路１８０ａを閉状態とするときは、ウェブガイド１３０ａと空気吸引機１５０との連結経路１８１ａを開状態とする。
【００２６】
３方向電磁弁１６０ｂは、ポートＰＯ１ｂ、ポートＰＯ２ｂ、及びポートＰＯ３ｂを備え、電気信号により制御されて、ポートＰＯ１ｂ及びポートＰＯ２ｂの間の経路の開閉及びポートＰＯ１ｂ及びポートＰＯ３ｂの間の経路の開閉を行って、ポートＰＯ１ｂ及びポートＰＯ２ｂの間の経路とポートＰＯ１ｂ及びポートＰＯ３ｂの間の経路との切り替えを行う。３方向電磁弁１６０ｂは、ウェブガイド１３０ｂと空気圧送機１４０との連結経路１８０ｂを開状態とするときは、ウェブガイド１３０ｂと空気吸引機１５０との連結経路１８１ｂを閉状態とし、ウェブガイド１３０ｂと空気圧送機１４０との連結経路１８０ｂを閉状態とするときは、ウェブガイド１３０ｂと空気吸引機１５０との連結経路１８１ｂを開状態とする。
【００２７】
図１に示すように、ウェブの巻き取り位置Ｐ１付近には、ニップロール１９０が設けられている。ニップロール１９０は、巻き取り位置Ｐ１にある巻き取り芯１２０ａ又は巻き取り芯１２０ｂの表面とニップロール１９０の表面とが接触する位置まで、巻き取り芯１２０ａ又は巻き取り芯１２０ｂに接近できるように構成されている。ニップロール１９０には、サーボモータなどの駆動装置が取り付けられ、駆動装置により、ウェブの巻き取り位置Ｐ１にある巻き取り芯１２０ａ又は巻き取り芯１２０ｂとニップロール１９０との距離を変化させる。
【００２８】
またウェブ切断機１７０は、ウェブの巻き取り位置Ｐ１付近に設けられている。ウェブ切断機１７０は、刃１７１と、刃１７１を先端で支持するアーム１７２とを備える。アーム１７２は、巻き取り芯１２０ａ及び巻き取り芯１２０ｂと平行な方向に移動可能に構成されている。アーム１７２には、油圧シリンダなどの駆動装置が接続され、駆動装置によりアーム１７２の屈伸を行って、ウェブの巻き取り位置Ｐ１にある巻き取り芯１２０ａとウェブガイド１３０ａとの間、又は、ウェブの巻き取り位置Ｐ１にある巻き取り芯１２０ｂとウェブガイド１３０ｂとの間に、アーム１７２の先端で支持される刃１７１を接近させる。
【００２９】
［１．２．変形例］
別の実施形態では、ターレットは、円盤状でなくともよく、例えば、ターレットが巻き取り芯と同数のアームを備え、アームの先端部に、巻き取り芯が回転可能に支持されるように構成されていてもよい。
【００３０】
別の実施形態では、ウェブロール製造装置は、巻き取り芯を、２本より多く備えていてもよい。
【００３１】
別の実施形態では、ウェブロール製造装置は、ウェブガイドを、巻き取り芯と同数より多く備えていてもよく、隣り合う巻き取り芯の間に、複数のウェブガイドが配置されていてもよい。
【００３２】
別の実施形態では、ウェブガイドは、ターレットに固定されていなくてもよく、例えば、搖動可能にターレットに支持されていてもよい。
【００３３】
別の実施形態では、ウェブガイドは、他の形態であってもよく、例えば、ロール状に形成されていてもよい。
【００３４】
別の実施形態では、ウェブガイドの空気出入部は、多孔質材料で形成されていなくてもよく、例えば、多孔質ではない金属、樹脂などの材料で形成され、通気孔が穿たれた部材であってもよい。
【００３５】
別の実施形態では、経路切り替え部は、他の任意の経路切り替え手段であってもよい。例えば、経路切り替え部は、３方向電磁弁でなくともよく、複数の電磁弁などの弁と分岐管との組み合わせにより構成されていてもよい。また、弁の開閉は、磁力に限らず、モータ、空気圧などの他の動力により行われてもよい。
【００３６】
別の実施形態では、ウェブロール製造装置は、空気吸引機を備えていなくともよい。
別の実施形態では、ウェブロール製造装置は、空気圧送機及び空気吸引機を、複数のウェブガイドそれぞれに対応して複数備えていてもよい。
【００３７】
別の実施形態では、ウェブ切断機は、他の任意のウェブ切断機であってもよい。例えば、ウェブ切断機は、巻き取り芯と平行方向に、切断されるウェブの幅以上の長さに延びている刃を備え、ウェブの幅方向に刃を移動させることなく刃をウェブの幅全体に押し当ててウェブを切断するウェブ切断機；表面に刃を備えたドラムを有し、ドラムを回転させながらウェブに押し当ててウェブを切断するウェブ切断機であってもよい。
【００３８】
［１．３．ウェブロール製造装置の動作］
ウェブロール製造装置１００は、以下に述べるように動作する。図１に示すように、まず、巻き取り芯１２０ａが、ウェブロール製造装置１００に供給された所定量の長尺のウェブを巻き取る。ウェブの巻き取りは、巻き取り芯１２０ａをウェブの巻き取り位置Ｐ１に配し、巻き取るべきウェブが、巻き取り芯１２０ａの上となるように巻き取り芯１２０ａを方向Ｄ２１に回転させることにより行われる。巻き取り芯１２０ａがウェブを所定量巻き取る間は、ターレット１１０の回転は停止している。
【００３９】
図１〜図３に示すように、巻き取り芯１２０ａが所定量のウェブを巻き取ると、ターレット１１０は、所定量のウェブを巻き取った巻き取り芯１２０ａがターレット１１０の頂上ＴＰ位置に向かう方向Ｄ１（巻き取り芯１２０ａの回転の方向Ｄ２１と同方向）に回転する。所定量のウェブを巻き取った巻き取り芯１２０ａは、ターレット１１０の回転軸Ｒ１１０を中心とした回転により、回転角θが０°から１８０°となるまで回転し、ウェブロールの取り外し位置Ｐ２まで移動する。ここで、巻き取り位置Ｐ１にある巻き取り芯の回転角θを０°とする。ターレット１１０の回転前に、ウェブロールの取り外し位置Ｐ２にあった巻き取り芯１２０ｂは、ターレット１１０の回転軸Ｒ１１０を中心とした回転により、ウェブの巻き取り位置Ｐ１に移動する。ウェブの切断後、ウェブロールの取り外し位置Ｐ２に移動した巻き取り芯１２０ａは取り外されて、新たな巻き取り芯が取り付けられる。巻き取り位置Ｐ１に移動した巻き取り芯１２０ｂがウェブを巻き取り、所定量のウェブを巻き取った後、ターレット１１０の回転などの一連の動作が繰り返される。このように、ターレット１１０は、回転軸Ｒ１１０を中心とした回転により、ウェブの巻き取り位置Ｐ１にある巻き取り芯を、ウェブロールの取り外し位置Ｐ２に順次移動させる。
【００４０】
ターレット１１０の回転中、所定量のウェブを巻き取った巻き取り芯１２０ａは、回転を続けてウェブを巻き取り続ける。図２に示すように、搬送されるウェブは、ターレット１１０の回転に伴い、所定量のウェブを巻き取った巻き取り芯１２０ａから、ウェブガイド１３０ｂに誘導され、ウェブガイド１３０ｂの凸の曲面Ｓ１を抱き込みながら、所定量のウェブを巻き取った巻き取り芯１２０ａに隣接する巻き取り芯１２０ｂに更に誘導される。
【００４１】
ターレット１１０の回転中、ウェブガイド１３０ｂと空気圧送機１４０との連結経路１８０ｂ及びウェブガイド１３０ｂと空気吸引機１５０との連結経路１８１ｂに設けられた３方向電磁弁１６０ｂは、ポートＰＯ１ｂとポートＰＯ２ｂとの経路を開状態にし、ポートＰＯ１ｂとポートＰＯ３ｂとの経路を閉状態とする。その結果、空気圧送機１４０から圧送された空気が、接続管１３５ｂ次いで空気出入管１３４を通ってウェブガイド１３０ｂの空気室１３１まで導かれ、空気室１３１から空気出入部１３２に存在する通気孔Ｈ１３２からウェブガイド１３０ｂの外部へ、ウェブに向かって吹き出される。空気出入部１３２から吹き出された空気により、ウェブガイド１３０ｂに誘導されたウェブは、空気出入部１３２より浮上するため、ウェブはウェブガイド１３０ｂの上方を、ウェブガイド１３０ｂと非接触の状態で搬送される。そのため、ウェブとウェブガイド１３０ｂとが接触してウェブに傷が生じることを抑制できる。
【００４２】
本実施形態では、空気出入部１３２が、多孔質材料で形成されているので、高い圧力で空気をウェブガイド１３０ｂ又はウェブガイド１３０ａに圧送しても、通気孔Ｈ１３２から吹き出される空気の流量は非常に低く抑えられる。そのため、ウェブガイド１３０ｂ又はウェブガイド１３０ａからのウェブの浮上量を小さくすることができ、搬送されるウェブがウェブガイド１３０ｂ又はウェブガイド１３０ａの上でばたつくことを抑制できる。
【００４３】
図３に示すように、ターレット１１０の回転により、巻き取り芯１２０ａがウェブロールの取り外し位置Ｐ２に移動し、巻き取り芯１２０ｂがウェブの巻き取り位置Ｐ１に移動すると、ターレット１１０の回転が停止し、巻き取り芯１２０ａの回転も停止し、また、ウェブガイド１３０ｂから空気が吸引されて、ウェブがウェブガイド１３０ｂに固定される。具体的には、下記の手順にしたがって、ウェブガイド１３０ｂから空気が吸引される。
【００４４】
ウェブガイド１３０ｂと空気圧送機１４０との連結経路１８０ｂ及びウェブガイド１３０ｂと空気吸引機１５０との連結経路１８１ｂに設けられた３方向電磁弁１６０ｂは、ポートＰＯ１ｂとポートＰＯ２ｂとの経路を閉状態にし、ポートＰＯ１ｂとポートＰＯ３ｂとの経路を開状態とする。その結果、空気出入部１３２に存在する通気孔Ｈ１３２から空気吸引機１５０までの経路が開状態となり、空気は、ウェブガイド１３０ｂの外部から、通気孔Ｈ１３２、空気室１３１、空気出入管１３４、接続管１３５ｂ、３方向電磁弁１６０ｂ、連結経路１８１ｂを通じて、空気吸引機１５０により吸引される。その結果、通気孔Ｈ１３２が形成された空気出入部１３２の凸の曲面Ｓ１と、凸の曲面Ｓ１に対向しこれから浮上していたウェブとの間が陰圧となり、ウェブが空気出入部１３２の凸の曲面Ｓ１に張り付いて、ウェブはウェブガイド１３０ｂに固定される。
【００４５】
巻き取り芯１２０ａがウェブロールの取り外し位置Ｐ２に移動し、巻き取り芯１２０ｂがウェブの巻き取り位置Ｐ１に移動すると、巻き取り芯１２０ｂの表面にニップロール１９０の表面が接近し、ニップロール１９０は、巻き取り芯１２０ｂの表面にウェブを押し付けて、ウェブを巻き取り芯１２０ｂの表面に固定する。
【００４６】
ニップロール１９０により、ウェブが巻き取り芯１２０ｂに固定されると、ウェブ切断機１７０のアーム１７２が駆動装置により伸ばされ、アーム１７２の先端に設けられた刃１７１は、巻き取り芯１２０ｂとウェブガイド１３０ｂとの間でウェブに接触する。刃１７１がウェブに接触したまま、アーム１７２は、巻き取り芯１２０ｂと平行な方向に移動し、ウェブは巻き取り芯と平行な方向に切断される。
【００４７】
ウェブ切断機１７０によるウェブの切断の間、ウェブはウェブガイド１３０ｂに固定されており、またウェブの切断後も、ウェブの切断端部はウェブガイド１３０ｂに固定されている。そのためウェブガイド１３０ｂに固定されるウェブの切断端部から、ウェブを所定量巻き取った巻き取り芯１２０ａまでのウェブは、張力が均一に保持されているので、巻き取り芯１２０ａに巻き取られたロール状のウェブの巻きが弛むことが抑制され、またウェブの切断端部によりウェブロールが傷付くことが抑制される。更に、巻き取りの完了したウェブロールの外周を、粘着テープなどにより固定するなどの作業を容易に行える。
【００４８】
ウェブ切断機１７０によりウェブが切断された後、ウェブロールの取り外し位置Ｐ２にある、ウェブを巻き取った巻き取り芯１２０ａは取り外され、新たな巻き取り芯１２０ａがターレット１１０に取り付けられる。
【００４９】
また、ウェブロール製造装置１００に搬送されるウェブの切断端部は、巻き取り芯１２０ｂに固定される。例えば、切断端部に静電付与装置（図示せず）により静電気が付与されて、切断端部は巻き取り芯１２０ｂに張り付く。または、切断端部は、巻き取り芯１２０ｂに予め貼られた両面粘着テープなどにより、巻き取り芯１２０ｂに固定される。
【００５０】
巻き取り芯１２０ｂにウェブの切断端部が固定された後、巻き取り芯１２０ｂの表面にウェブを押し付けていたニップロール１９０は、巻き取り芯１２０ｂから後退し、元の位置に戻る。また、巻き取り芯１２０ｂが方向Ｄ２２に回転して、巻き取り芯１２０ｂがウェブを巻き取る。巻き取り芯１２０ｂに所定量のウェブが巻き取られた後、ターレット１１０が回転し、ウェブの巻き取り位置Ｐ１にある巻き取り芯１２０ｂはウェブロールの取り外し位置Ｐ２に移動し、ウェブは巻き取り芯１２０ｂからウェブガイド１３０ａに誘導され、新たにターレット１１０に取り付けられた巻き取り芯１２０ａに更に誘導される。
【００５１】
ウェブロール製造装置１００は、以上の操作を繰り返して、連続的に、ウェブロールを製造する。ウェブロール製造装置１００により製造されるウェブロールは、従来のガイドローラーを有するターレット式ウェブロール製造装置により製造されるウェブロールよりも、ウェブ端部における傷が少ない。したがって、ウェブロール製造装置１００によれば、傷により廃棄されるウェブ端部の長さを短くできるので、ウェブロールの製造コストを低くできる。
【００５２】
以上のウェブロール製造装置１００の動作は、手動で行われてもよく、自動で行われてもよい。例えば、入力部、処理部、記憶部、及び出力部を含む制御装置により、ウェブロール製造装置１００が備える各要素を制御して、ウェブロール製造装置１００の動作が自動で行われるようにしてもよい。
【００５３】
［１．４．ウェブロール製造装置の適用］
本実施形態のウェブロール製造装置は、様々な素材のウェブロールを製造するために用いられうる。好ましくは、ウェブガイドから吹き出される空気によりウェブガイドから浮上する程度に空気透過性が低い、樹脂、紙、金属などのウェブのロールを製造するために用いられる。
【００５４】
［２．ウェブロールの製造方法］
本実施形態の製造方法は、前記ウェブロール製造装置１００により行われる。
本実施形態の製造方法は、工程（１）及び工程（２）を含む。
【００５５】
［２．１．工程（１）］
工程（１）では、ウェブが巻き取られた第１の巻き取り芯から、第１の巻き取り芯に隣接する第２の巻き取り芯にウェブを誘導する。具体的には、図２に示すように、第１の巻き取り芯としての巻き取り芯１２０ａに隣接する、第２の巻き取り芯としての巻き取り芯１２０ｂにウェブを誘導する。
【００５６】
更に具体的には、工程（１）では、ターレット１１０を、回転軸Ｒ１１０を中心として回転させることにより、ウェブが巻き取られた巻き取り芯１２０ａから巻き取り芯１２０ｂにウェブを誘導する。そして、少なくともウェブを巻き取り芯１２０ａから巻き取り芯１２０ｂに誘導する間、すなわち少なくともターレット１１０を回転させる間、巻き取り芯１２０ａと巻き取り芯１２０ｂとの間にあるウェブガイド１３０ｂから、ウェブに向かって空気を吹き出して、ウェブをウェブガイド１３０ｂから浮上させる。既に説明したように、ウェブをウェブガイド１３０ｂから浮上させながら誘導することにより、ウェブとウェブガイド１３０ｂとが接触してウェブに傷が生じることを抑制できる。
【００５７】
具体的には、工程（１）では、ウェブガイド１３０ｂの内部に空気を圧送し、空気出入部１３２の凸の曲面Ｓ１から空気を吹き出してウェブをウェブガイド１３０ｂから浮上させる。
【００５８】
［２．２．工程（２）］
工程（２）では、工程（１）により巻き取り芯１２０ｂに誘導されたウェブを、巻き取り芯１２０ａ及び巻き取り芯１２０ｂの間にあるウェブガイド１３０ｂと巻き取り芯１２０ｂとの間で切断する。
【００５９】
少なくともウェブが切断される間、ターレット１１０の、回転軸Ｒ１１０を中心とする回転を停止させ、巻き取り芯１２０ａと巻き取り芯１２０ｂとの間にあるウェブガイド１３０ｂから空気を吸引して、ウェブをウェブガイド１３０ｂに固定する。既に説明したように、ウェブがウェブガイド１３０ｂに固定されることにより、巻き取り芯１２０ａに巻き取られたロール状のウェブの巻きが弛むことを抑制し、またウェブの切断端部によりウェブロールが傷付くことが抑制される。更に、巻き取りの完了したウェブロールの外周を、粘着テープなどにより固定するなどの作業を容易に行える。
【００６０】
具体的には、巻き取り芯１２０ａ及び巻き取り芯１２０ｂの間にあるウェブガイド１３０ｂの内部から空気を吸引することにより、空気出入部１３２の凸の曲面Ｓ１から空気を吸引して、ウェブをウェブガイド１３０ｂに固定する。
【００６１】
別の実施形態では、ウェブロールの製造方法は工程（２）を含んでいなくともよい。
別の実施形態では、ウェブロールの製造方法は、工程（１）及び工程（２）以外の任意の工程を含んでいてもよい。任意の工程としては、例えば、ウェブロールの取り外し位置Ｐ２にあるウェブを巻き取った巻き取り芯を、ターレットから取り外す工程、及び、ウェブの供給速度を調整するアキュムレータなどの装置により、ウェブロール製造装置に供給されるウェブの速度を調整する工程が挙げられる。
【符号の説明】
【００６２】
１００      ：ウェブロール製造装置
１１０      ：ターレット
１２０ａ、１２０ｂ：巻き取り芯
１３０ａ、１３０ｂ：ウェブガイド
１３１      ：空気室
１３２      ：空気出入部
１３３      ：カバー
１３４      ：空気出入管
１３５ａ、１３５ｂ：接続管
１４０      ：空気圧送機
１５０      ：空気吸引機
１６０ａ、１６０ｂ：３方向電磁弁
１７０      ：ウェブ切断機
１７１      ：刃
１７２      ：アーム
１８０ａ、１８０ｂ、１８１ａ、１８１ｂ：連結経路
１９０      ：ニップロール
Ｈ１３２    ：通気孔
Ｐ１        ：巻き取り位置
Ｐ２        ：取り外し位置
ＰＯ１ａ、ＰＯ１ｂ、ＰＯ２ａ、ＰＯ２ｂ、ＰＯ３ａ、ＰＯ３ｂ：ポート
Ｒ１１０    ：回転軸
Ｓ１        ：曲面
Ｗ１３３    ：端部壁
【図１】
2020066501.tif 000003
【図２】
2020066501.tif 000004
【図３】
2020066501.tif 000005
【図４】
2020066501.tif 000006
【図５】
2020066501.tif 000007
【図６】
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