(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送されるウェブを巻き取る複数の巻取り軸を有し、前記複数の巻取り軸の位置が切替え可能なウェブ巻取り機に設けられ、第１巻取り軸に装着された第１巻き芯に巻き取られている前記ウェブを、第２巻取り軸に装着された第２巻き芯に巻き替えるウェブ巻替え装置において、
前記ウェブの搬送路に対し一方の側に配置され、前記ウェブを、前記第１巻き芯に巻き取られる第１ウェブと前記第２巻き芯に巻き取られる第２ウェブとに切断するカッタを有する切断ドラムと、
前記ウェブの搬送路に対し他方の側に配置され、前記切断ドラムとの間で前記ウェブを挟持する受けドラムと、
前記切断ドラム及び受けドラムを回転自在に支持するドラム支持アームと、
前記第２巻き芯へ前記第２ウェブを巻き付ける巻替え位置と、前記巻替え位置から退避した退避位置との間で前記ドラム支持アームを変位させる変位部と、
前記ドラム支持アームが前記巻替え位置にセットされた際に、前記切断ドラム及び受けドラムを１回転させ、前記切断ドラム及び受けドラムにより前記ウェブを挟持して前記カッタにより前記ウェブを切断するコントローラと、
前記受けドラムの周面に設けられ、前記カッタにより前記ウェブを切断する際に、前記第２巻き芯との間での前記ウェブの挟持を避けるための切欠きと、
前記受けドラムに設けられ、前記カッタにより前記ウェブを切断した後に、前記第２ウェブの先端部をエア吸引により保持するエア吸引機構と、
を備えるウェブ巻替え装置。
【請求項２】
前記受けドラムは周面に前記第２巻き芯に接触するゴムライニング部を有し、
前記切欠きは、前記ゴムライニング部を剥ぎ取ることにより設けられている請求項１に記載のウェブ巻替え装置。
【請求項３】
前記受けドラムは周面に前記第２巻き芯に接触するゴムライニング部を有し、
前記切欠きは、前記ゴムライニング部を薄くすることにより設けられている請求項１に記載のウェブ巻替え装置。
【請求項４】
前記切欠きは、前記受けドラムのドラム本体部に設けられている請求項１に記載のウェブ巻替え装置。
【請求項５】
前記第２巻き芯には、前記第２ウェブを接着する両面粘着テープ片が貼り付けられている請求項１ないし４いずれか１項に記載のウェブ巻替え装置。
【請求項６】
前記切断ドラムには、前記第２ウェブを前記第２巻き芯に接着する両面粘着テープ片が貼り付けられており、
前記両面粘着テープ片は、前記切断ドラムに接着する面よりも前記第２ウェブに接着する面の粘着強度が高い請求項１ないし４いずれか１項に記載のウェブ巻替え装置。
【請求項７】
前記カッタは、前記切断ドラムの周面から突出しており、
前記受けドラムは、前記カッタが入り込む凹部を有する請求項１ないし６いずれか１項に記載のウェブ巻替え装置。
【請求項８】
前記エア吸引機構は、前記凹部に対し、前記受けドラムの回転方向の上流側に設けられている請求項７に記載のウェブ巻替え装置。
【請求項９】
前記切断ドラムには、前記エア吸引機構に対面する位置に、前記第２ウェブの先端部を前記受けドラムに向けて付勢する付勢部が設けられている請求項１ないし８いずれか１項に記載のウェブ巻替え装置。
【請求項１０】
搬送されるウェブを巻き取る複数の巻取り軸を有し、前記複数の巻取り軸の位置が切替え可能なウェブ巻取り機で、第１巻取り軸に装着された第１巻き芯に巻き取られている前記ウェブを、第２巻取り軸に装着された第２巻き芯に巻き替えるウェブ巻替え方法において、
前記ウェブの搬送路に対し一方の側に配置され、前記ウェブを、前記第１巻き芯に巻き取られる第１ウェブと前記第２巻き芯に巻き取られる第２ウェブとに切断するカッタを有する切断ドラムと、
前記ウェブの搬送路に対し他方の側に配置され、前記切断ドラムとの間で前記ウェブを挟持する受けドラムと、
前記切断ドラム及び受けドラムを回転自在に支持するドラム支持アームと、
前記第２巻き芯へ前記第２ウェブを巻き付ける巻替え位置と、前記巻替え位置から退避した退避位置との間で前記ドラム支持アームを変位させる変位部と、
前記ドラム支持アームが前記巻替え位置にセットされた際に、前記切断ドラム及び受けドラムを１回転させ、前記切断ドラム及び受けドラムにより前記ウェブを挟持して前記カッタにより前記ウェブを切断するコントローラと、
前記受けドラムの周面に設けられ、前記カッタにより前記ウェブを切断する際に、前記第２巻き芯との間での前記ウェブの挟持を避けるための切欠きと、
前記受けドラムに設けられ、前記カッタにより前記ウェブを切断した後に、前記第２ウェブの先端部をエア吸引により保持するエア吸引機構と、を用い、
前記受けドラムに設けられる切欠きにより、前記受けドラムと前記第２巻き芯とによる前記ウェブの挟持を避けた状態で前記ウェブの切断を行うウェブ巻替え方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウェブ巻替え装置及び方法に関し、更に詳しくは、連続的に搬送されるウェブを切断して、新たな巻き芯に巻き替えるウェブ巻替え装置及び方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
連続して搬送されるプラスチックフイルムや紙などの可撓性帯状支持体であるウェブを自動的に巻き取るウェブ巻取り機が知られている。このウェブ巻取り機は、複数の巻取り軸を有し、各巻取り軸の位置が互いに切り替えられるように構成されており、複数の巻取り軸のいずれか１つを巻取り位置にセットし、この巻取り位置にある巻取り軸の巻き芯にウェブを巻き取っている。巻取り位置の巻き芯が満巻きになった際には、空の巻き芯が装着された別の巻取り軸を巻取り位置に移動させ、この空の巻き芯にウェブを巻き替えている。
【０００３】
特許文献１記載のウェブ巻替え装置は、ウェブ巻取り機に設けられており、カッタを有する切断ドラムと、切断ドラムとの間でウェブを挟持する受けドラムと、を備えている。各ドラムを回転することで、各ドラムでウェブを挟持した状態でカッタによりウェブを切断し、切断後の上流側ウェブを、第２巻取り軸に装着された新しい第２巻き芯に巻き替えて、ウェブを連続的に巻き取っている。切断後の下流側ウェブは、第１巻き芯に巻き取られる。この特許文献１では、受けドラムの周面に、上流側ウェブの先端部をエア吸着により保持するエア吸引機構を設け、このエア吸引機構で吸着保持された上流側ウェブの先端部が第２巻き芯に到達するまで、上流側ウェブの先端部を各ドラムの周面による挟持によって保持することで、連続的に送られてくるウェブに裂けやシワ等を発生させることなく、また、ウェブの流れを止めることなくウェブを確実に第２巻き芯に巻き替えて巻き取っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許登録第４１３６８６４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、近年のフラットパネルディスプレイの大型化や軽量化、高機能化に伴い、用いる光学フィルムも広幅化や薄手化、光学特性の改良が進んでいる。このような光学フィルムの原材料となるウェブを特許文献１で示されるような巻替え装置を用いて巻き替えると、ウェブを切断する際に生じる切断線に、裂けや欠けが発生することがある。ウェブの切断線に裂けが発生すると、製品としての見栄えが損なわれるという不具合がある。また、ウェブを切断する際に生じた欠けに起因する欠け片が発生し、ウェブの巻替え後に用いる新しい巻き芯にこの欠け片が付着することがある。欠け片が新しい巻き芯に付着すると、巻き芯の周面に段差が生じ、ウェブに段差形状（いわゆる切り口写り）が発生してしまうため、不具合となる。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、切断線に裂け、欠け等を発生させることなくウェブを切断して、ウェブを新しい巻き芯に巻き替えて巻き取ることができるウェブ巻替え装置及び方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
巻替える際のウェブの切断線に発生する裂けや欠けを無くすべく、検討を重ねた結果、巻き芯の直径に原因があることが判明した。巻き芯は量産品であり、その直径は設計値であるセンター値に対してプラスマイナスの許容値がある。例えば、直径の許容値が±０．３ｍｍの巻き芯を用いる場合には、巻き芯の直径は０．６ｍｍの誤差を有する。この直径がプラス側に誤差を有し、その誤差が０．３ｍｍ近くの巻き芯にウェブを巻き付けると、０．３ｍｍ分だけ直径が大きいため、巻き芯が誤差分太くなり、その結果、挟持による搬送速度が増すことになる。したがって、受けドラムと巻き芯とがウェブを挟持した状態でカッタにより切断されると、速度増加分はウェブのテンションの増加となってカッタに作用する。このため、ウェブの切断線に、裂けや欠けが発生してしまうことが判明した。
【０００８】
本発明は上記知見に基づきなされたものであり、本発明のウェブ巻替え装置は、搬送されるウェブを巻き取る複数の巻取り軸を有し、複数の巻取り軸の位置が切替え可能なウェブ巻取り機に設けられ、第１巻取り軸に装着された第１巻き芯に巻き取られているウェブを、第２巻取り軸に装着された第２巻き芯に巻き替える。このウェブ巻替え装置は、切断ドラムと、受けドラムと、ドラム支持アームと、変位部と、コントローラと、切欠きと、エア吸引機構とを備える。切断ドラムはカッタを有し、ウェブの搬送路に対し一方の側に配置され、ウェブを、第１巻き芯に巻き取られる第１ウェブと第２巻き芯に巻き取られる第２ウェブとに切断する。受けドラムは、ウェブの搬送路に対し他方の側に配置され、切断ドラムとの間でウェブを挟持する。ドラム支持アームは、切断ドラム及び受けドラムを回転自在に支持する。変位部は、第２巻き芯へ第２ウェブを巻き付ける巻替え位置と、巻替え位置から退避した退避位置との間でドラム支持アームを変位させる。コントローラは、ドラム支持アームが巻替え位置にセットされた際に、切断ドラム及び受けドラムを１回転させ、切断ドラム及び受けドラムによりウェブを挟持してカッタによりウェブを切断する。切欠きは、受けドラムの周面に設けられ、カッタによりウェブを切断する際に、第２巻き芯との間でのウェブの挟持を避ける。エア吸引機構は、受けドラムに設けられ、カッタによりウェブを切断した後に、第２ウェブの先端部をエア吸引により保持する。
【０００９】
なお、受けドラムは周面に第２巻き芯に接触するゴムライニング部を有し、切欠きは、ゴムライニング部を剥ぎ取ることにより設けられていることが好ましい。また、切欠きは、ゴムライニング部を薄くすることにより設けられていることが好ましい。さらに、切欠きは、受けドラムのドラム本体部に設けられていることが好ましい。
【００１０】
第２巻き芯には、第２ウェブを接着する両面粘着テープ片が貼り付けられていることが好ましい。さらに、切断ドラムに、第２ウェブを第２巻き芯に接着する両面粘着テープ片が貼り付けられ、両面粘着テープ片は、切断ドラムに接着する面よりも第２ウェブに接着する面の粘着強度が高いことが好ましい。
【００１１】
カッタは切断ドラムの周面から突出しており、受けドラムは、カッタが入り込む凹部を有することが好ましい。エア吸引機構は、凹部に対し、受けドラムの回転方向の上流側に設けられていることが好ましい。
【００１２】
切断ドラムには、エア吸引機構に対面する位置に、第２ウェブの先端部を受けドラムに向けて付勢する付勢部が設けられていることが好ましい。
【００１３】
本発明のウェブ巻替え方法は、搬送されるウェブを巻き取る複数の巻取り軸を有し、複数の巻取り軸の位置が切替え可能なウェブ巻取り機で、第１巻取り軸に装着された第１巻き芯に巻き取られているウェブを、第２巻取り軸に装着された第２巻き芯に巻き替える。このウェブ巻替方法では、切断ドラムと、受けドラムと、ドラム支持アームと、変位部と、コントローラと、切欠きと、エア吸引機構とを用いる。切断ドラムはカッタを有し、ウェブの搬送路に対し一方の側に配置され、ウェブを、第１巻き芯に巻き取られる第１ウェブと第２巻き芯に巻き取られる第２ウェブとに切断する。受けドラムは、ウェブの搬送路に対し他方の側に配置され、切断ドラムとの間でウェブを挟持する。ドラム支持アームは、切断ドラム及び受けドラムを回転自在に支持する。変位部は、第２巻き芯へ第２ウェブを巻き付ける巻替え位置と、巻替え位置から退避した退避位置との間でドラム支持アームを変位させる。コントローラは、ドラム支持アームが巻替え位置にセットされた際に、切断ドラム及び受けドラムを１回転させ、切断ドラム及び受けドラムによりウェブを挟持してカッタによりウェブを切断する。切欠きは、受けドラムと第２巻き芯とによるウェブの挟持を避けた状態でカッタにウェブの切断を行わせる。エア吸引機構は、受けドラムに設けられ、カッタによりウェブを切断した後に、第２ウェブの先端部をエア吸引により保持する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、切断ドラム及び受けドラムによりウェブを挟持した状態で、切断ドラムのカッタにより、ウェブを、第１巻き芯に巻き取られる第１ウェブと第２巻き芯に巻き取られる第２ウェブとに切断する際に、受けドラムの周面に設けられた切欠きにより、受けドラムと第２巻き芯とによるウェブの挟持を避けている。これにより、第２巻き芯が設計値よりも大径の場合でも、ウェブの送り出し速度が、切断ドラム及び受けドラムの回転速度よりも速くなることがなく、ウェブの切断線に裂け、欠け等が発生することを防止することができる。また、受けドラムに切欠きを設けるだけでよいので、第２巻き芯の直径を小さくしてウェブの裂け、欠けを防ぐものに比べて、製造用の金型の改造費によるコストアップを抑制することができる。特に従来よりも薄手の１５μｍ以上４０μｍ以下の光学フィルムや、所定の光学特性を付与するために延伸されて高剛性を有するものの裂けやすい、又は脆い光学フィルムに対して、裂けや欠けを無くすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】ウェブ巻取り機を示す概略図である。
【図２】第２巻き芯を定常巻取り位置に回転させた状態のウェブ巻取り機を示す概略図である。
【図３】切断ドラム及び受けドラムを一部切り欠いて示す側面図である。
【図４】ドラム支持アームを巻替え位置にセットした状態を示す要部側面図である。
【図５】ドラム支持アームを巻替え位置にセットした後に切断ドラム及び受けドラムを回転した状態を示す要部側面図である。
【図６】ウェブを切断する際の要部側面図である。
【図７】第２ウェブの先端部を第２巻き芯に接着した状態を示す要部側面図である。
【図８】第２ウェブを巻き取っている状態を示す要部側面図である。
【図９】ドラム支持アームを退避位置へ揺動した状態を示す要部側面図である。
【図１０】ウェブロール満巻き状態を示す要部側面図である。
【図１１】受けドラムのドラム本体部に切欠きを設けた実施形態を示す要部側面図である。
【図１２】切断ドラム及び受けドラムを円形にした実施形態を示す要部側面図である。
【図１３】図１２に示す実施形態のウェブを切断する際の要部側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１に示すように、ウェブ巻取り機２は、ウェブ巻替え装置３と、巻取り機本体４とを備えている。このウェブ巻取り機２は、製膜ライン５の最終工程で用いられる。製膜ライン５は、ウェブ６を周知の製膜方法により製膜する製膜部５ａと、ウェブ巻取り機２とを備えている。ウェブ巻取り機２には、第１巻き芯７ａ及び第２巻き芯７ｂが装着され、製膜部５ａから連続的に搬送されてくるウェブ６を、第１，第２巻き芯７ａ，７ｂに選択的に巻き取る。なお、ウェブ巻取り機２は、製膜ライン５以外にも用いられ、例えば塗工ラインにも用いられる。また、ウェブとしては、フィルム、紙、その他の帯状材が挙げられる。
【００１７】
巻取り機本体４は、架台１０と、ターレットアーム１１と、ガイドアーム１２と、回転制御部１６とを備え、ターレットアーム１１及びガイドアーム１２は、取付軸１３により架台１０に回転自在に取り付けられている。ターレットアーム１１の一方の端部には、第１巻取り軸１４ａが設けられ、他方の端部には、第２巻取り軸１４ｂが設けられている。第１巻取り軸１４ａには第１巻き芯７ａが、第２巻取り軸１４ｂには第２巻き芯７ｂが、それぞれ着脱自在に取り付けられている。なお、巻取り軸の数は、適宜変更可能である。
【００１８】
回転制御部１６は、ターレットアーム１１及び各巻取り軸１４ａ，１４ｂを回転制御する。この回転制御部１６により、ターレットアーム１１は、ウェブ６を空の巻き芯に巻き替える際に、１８０度ずつ間欠回転する。回転制御部１６は、ターレットアーム１１及び各巻取り軸１４ａ，１４ｂそれぞれに対応した３個のサーボモータと、これらのモータドライバ及びロータリエンコーダ（共に図示せず）を有する。
【００１９】
図１において、ウェブ６を巻き取っている第１巻き芯７ａの位置を定常巻取り位置と称し、第２巻き芯７ｂの位置を、その位置にて巻き芯の交換を行うことから、巻き芯交換位置と称する。
【００２０】
第１巻き芯７ａにウェブ６が巻き付けられて形成されるウェブロールが満巻きになると、図２に示すように、ターレットアーム１１が１８０度回転して、第１巻き芯７ａと空の第２巻き芯７ｂの位置が切り替わる。第１巻き芯７ａは、ウェブ６が第１巻き芯７ａから第２巻き芯７ｂに巻き替えられた後に、第１巻取り軸１４ａから取り外され、替わりに別の空の巻き芯がセットされる。空の第２巻き芯７ｂには、予め両面粘着テープ片１７が貼り付けられており、ウェブ６の接着が可能になっている。
【００２１】
なお、満巻きとは、巻き芯へウェブ６を巻きつけて構成されるウェブロールが所定の直径になった状態である。満巻き状態は、コントローラ１５によって判断される。コントローラ１５は、前もって入力された各巻き芯７ａ，７ｂの径及びウェブ６の厚みと、回転制御部１６のロータリエンコーダから取得した回転数とからウェブロールの径を算出している。
【００２２】
ガイドアーム１２は、ターレットアーム１１とともに回転する。ガイドアーム１２の両端部には、それぞれガイドローラ１８が取り付けられている。
【００２３】
図１及び図２に示すように、ウェブ巻替え装置３は、コントローラ１５、フレーム１９、ドラム支持アーム２０、ダンサアーム２１、サーボモータ２２ａ，２２ｂ、複数のガイドローラ２３を備えている。ドラム支持アーム２０には、切断ドラム２７、受けドラム２８、複数のガイドローラ２９及び両面粘着テープ検出センサ３０が設けられている。両面粘着テープ検出センサ３０は、回転する第２巻き芯７ｂに貼り付けられた両面粘着テープ片１７を検出し、コントローラ１５に検出信号を出力している。なお、両面粘着テープ検出センサ３０は、ターレットアーム１１内に設けてもよい。
【００２４】
ドラム支持アーム２０は、取付軸３４を介してフレーム１９に揺動自在に取り付けられている。ウェブ巻替え装置３には、ドラム支持アーム２０を揺動するシリンダ（変位部）３３が設けられている。このシリンダ３３は、コントローラ１５からの制御信号を受けて駆動し、ドラム支持アーム２０を、図１に示す退避位置と、図２に示す巻替え位置とに選択的に切替える。なお、ドラム支持アーム２０の巻替え位置は、巻き芯の径に応じて調節可能である。
【００２５】
図２に示すように、切断ドラム２７と受けドラム２８との間には、ガイドローラ２９によってウェブ６が案内される。切断ドラム２７及び受けドラム２８は、扇形であり、それぞれがドラム支持アーム２０に設けられた軸３９，４０を中心に回転自在に設けられている。各ドラム２７，２８が停止した際には、ウェブ６は、各ドラム２７，２８の周面を切り欠いた部分の間を搬送される。各ドラム２７，２８が回転した際には、ウェブ６は、切断ドラム２７と受けドラム２８とにより挟持された状態で搬送される（図６参照）。また、ドラム支持アーム２０が巻替え位置にある際は、受けドラム２８が回転すると受けドラム２８と第２巻き芯７ｂとでウェブ６を挟持する。
【００２６】
切断ドラム２７及び受けドラム２８は、コントローラ１５からの指示信号を受けたサーボモータ２２ａ，２２ｂにより同期がとられた状態で回転する。サーボモータ２２ａ，２２ｂは、ロータリエンコーダを有し、モータドライバに接続されている。サーボモータ２２ａ，２２ｂは、コントローラ１５から指示信号が送られると、モータドライバが指示信号に基づき算出した電流又は電圧により駆動を制御する。サーボモータ２２ａ，２２ｂの駆動により各ドラム２７，２８が回転する。図１及び図２の点線は、駆動力の伝達を示している。
【００２７】
各ドラム２７，２８が回転すると、ロータリエンコーダからコントローラ１５へパルス波信号が送られる。コントローラ１５では、このパルス波信号に基づいて各ドラム２７，２８の回転量を算出し、各ドラム２７，２８を制御している。ウェブ６を巻替える際には、切断ドラム２７は軸３９を中心に時計方向、受けドラム２８は軸４０を中心に反時計方向にそれぞれ１回転する。各ドラム２７，２８とも、ウェブ６を挟持する際に、回転速度がウェブ６の搬送速度と同じになるように制御されるため、回転を始める際には、各ドラム２７，２８は瞬時に加速される。
【００２８】
図３に示すように、切断ドラム２７の周面４１と、受けドラム２８の周面４２とは、それぞれゴムで覆われたゴムライニング部４１ａ，４２ａとされている。切断ドラム２７は、カッタ４７と、エア吹き出し機構（付勢部）４８とを有している。カッタ４７は、切断ドラム２７の周面４１に、軸３９と平行に若しくは０度を超えて５度以下の角度をもって設けられている。エア吹き出し機構４８は、周知のエア吹き出し機やノズル等を備え、カッタ４７に対して切断ドラム２７の回転方向の上流側に設けられている。エア吹き出し機構４８は、周面４１に空けられた複数の穴からエアを吹き出す。エアの吹き出しタイミングはコントローラ１５によって制御されている。なお、エア吹き出し機構４８の代わりに、一定の弾性を有するスポンジによりウェブ６を受けドラム２８に向けて付勢してもよい。また、周面４１，４２は、ゴムライニング部４１ａ，４２ａの代わりに金属、プラスチック、紙等から構成してもよい。
【００２９】
受けドラム２８は、凹部５０と、エア吸引機構５２とを有している。凹部５０は、受けドラム２８の周面４２に、軸４０に平行に若しくは切断ドラム２７上のカッタ４７と同様の０度を超えて５度以下の角度をもって設けられている。凹部５０は底部が金属製であり、内部にカッタ４７が入り込むことでウェブ６が第１ウェブ６ａと第２ウェブ６ｂとに切断される（図６参照）。第１ウェブ６ａは、第１巻き芯７ａに巻き取られ、第２ウェブ６ｂは、第２巻き芯７ｂに巻き取られる。
【００３０】
エア吸引機構５２は、周知のエア吸引機やノズル等を備え、凹部５０に対して受けドラム２８の回転方向の上流側に設けられている。エア吸引機構５２は、周面４２に空けられた複数の穴からエアを吸引して、第２ウェブ６ｂの先端部を吸着する。エア吸引機構５２による吸着力は、両面粘着テープ片１７による粘着力よりも弱い。エアの吸引タイミングはコントローラ１５によって制御されている。周面４２はゴムで覆われたゴムライニング部４２ａになっており、空の第２巻き芯７ｂに接触してもその周面４３を傷つけることがない。
【００３１】
周面４２には、切欠き５３が設けられている。この切欠き５３は、ゴムライニング部４２ａの一部４２ｂをカットすることで設けられる。切欠き５３により、カッタ４７でウェブ６を切断する際に、受けドラム２８と第２巻き芯７ｂとによるウェブ６の挟持が避けられる。
【００３２】
図２に示すように、ダンサアーム２１は、一端にダンサロール５４を有し、他端はフレーム１９に固定された軸５５に回転自在に設けられている。ダンサアーム２１は、回転検出センサ、例えばポテンショメータ（図示せず）を備えている。ダンサロール５４は、重みによりウェブ６に一定の張力をかけている。各巻取り軸１４ａ，１４ｂの回転速度が速くなった場合にはダンサロール５４が上昇し、遅くなった場合にはダンサロール５４が下降する。その上昇下降に従い、ダンサアーム２１は軸５５まわりに回転するため、ポテンショメータが角度変化を検出し、信号をコントローラ１５に送る。コントローラ１５では、信号に基づき、各巻取り軸１４ａ，１４ｂを駆動する回転制御部１６を介し、ウェブ６の巻取り速度を調節する。
【００３３】
次に、上記実施形態の作用について説明する。製膜ライン５の製膜部５ａで生成されたウェブ６は、図１の矢印の方向へ送り出される。ウェブ６は、フレーム１９に設けられたガイドローラ２３、ドラム支持アーム２０に設けられたガイドローラ２９を経由して、定常巻取り位置の第１巻き芯７ａに巻き取られる。ウェブロールがまだ満巻きになっていない状態では、ドラム支持アーム２０は図１に示す退避位置にある。そして、ウェブ６は、切断ドラム２７と受けドラム２８との間を搬送される。ウェブ６が巻き取られている間、ウェブ６の張力は一定に保たれている。
【００３４】
ウェブ６が第１巻き芯７ａに巻取られている間、コントローラ１５では、ウェブ６を第１巻き芯７ａに巻き替えた時点から計測した第１巻き芯７ａの回転数によってウェブロールの径を算出している。ウェブ６の巻取りが進みウェブロールの径が所定値になるとウェブロールの満巻きが認識され、コントローラ１５から回転制御部１６に巻替え信号が送られる。回転制御部１６は、巻替え信号を受けて、ターレットアーム１１及びガイドアーム１２を時計方向に１８０度回転する。これにより、定常巻取り位置には、両面粘着テープ片１７が周面に貼り付けられた空の第２巻き芯７ｂがセットされる。空の第２巻き芯７ｂは、ウェブ６の搬送速度と同じかやや速い速度で回転する。
【００３５】
ターレットアーム１１が１８０度回転すると、コントローラ１５からシリンダ３３へ制御信号が送られる。シリンダ３３は、制御信号を受けて駆動し、ドラム支持アーム２０を退避位置から巻替え位置まで揺動する。
【００３６】
両面粘着テープ検出センサ３０は、回転する第２巻き芯７ｂに貼り付けられた両面粘着テープ片１７を検出し、コントローラ１５に検出信号を出力している。ドラム支持アーム２０が巻替え位置まで揺動すると、コントローラ１５では、両面粘着テープ検出センサ３０からの信号に基づき、切断ドラム２７及び受けドラム２８に回転開始指令を出す。ここで、回転開始指令は、切断後の第２ウェブ６ｂの先端部が両面粘着テープ片１７に貼り付けられるタイミングで行われる。各ドラム２７，２８は、回転開始指令を受けると、ウェブ６の搬送速度と同じ速度で回転するよう瞬時に加速する。
【００３７】
図４に示すように、ドラム支持アーム２０が巻替え位置まで揺動した直後は、切断ドラム２７と受けドラム２８とが停止しており、巻き芯交換位置にある第１巻き芯７ａにウェブ６が巻き取られている。図５に示すように、各ドラム２７，２８が回転を始めると、ウェブ６は、先ず、受けドラム２８が接触した後、切断ドラム２７と受けドラム２８とに挟持される。
【００３８】
図６に示すように、各ドラム２７，２８が回転すると、ウェブ６は、切断ドラム２７のカッタ４７と受けドラム２８の凹部５０とに挟まれ、第１ウェブ６ａと第２ウェブ６ｂとに切断される。切断する際、ウェブ６は、切欠き５３により、受けドラム２８と第２巻き芯７ｂとの間では挟持されていない。したがって、第２巻き芯７ｂに製造誤差があり、第２巻き芯７ｂが設計値よりも少し太く作られている場合でも、その大径分の挟持による速度増加に起因するテンションがウェブ６に作用することがない。このため、薄いウェブや脆く裂けやすいウェブであっても、切断線に裂けや欠けが発生することがない。
【００３９】
切断後、さらに各ドラム２７，２８を回転し、受けドラム２８の切欠き５３が第２巻き芯７ｂを通過すると、第１ウェブ６ａは、第２巻き芯７ｂと受けドラム２８とにより挟持されながら搬送される。図７に示すように、第１ウェブ６ａは、第２巻き芯７ｂと受けドラム２８とによる挟持から開放された後、第１巻き芯７ａに巻き取られていく。
【００４０】
一方、第２ウェブ６ｂは、切断と同時、または直後に、先端部がエア吹き出し機構４８の吹き出しエアにより、受けドラム２８に向けて付勢される。受けドラム２８のエア吸引機構５２は、エア吸引により第２ウェブ６ｂの先端部を吸着し保持する。第２ウェブ６ｂの先端部は、受けドラム２８に保持されたまま受けドラム２８の回転とともに搬送され、図７に示すように空の第２巻き芯７ｂと受けドラム２８とにより挟持される。この第２ウェブ６ｂを挟持する動作に伴い、第２巻き芯７ｂに接着された両面粘着テープ片１７に、第２ウェブ６ｂの先端部が貼り付けられる。両面粘着テープ片１７による粘着力よりもエア吸引機構５２による吸着力が弱いので、第２ウェブ６ｂの先端部は、空の第２巻き芯７ｂ側に接着し続ける。そして、図８に示すように、第２ウェブ６ｂは、第２巻き芯７ｂに巻き付けられる。第２巻き芯７ｂに所定長さの第２ウェブ６ｂが巻き付けられるまで、ドラム支持アーム２０は巻替え位置にセットされている。
【００４１】
第２巻き芯７ｂに所定長さの第２ウェブ６ｂが巻き付けられると、コントローラ１５からシリンダ３３へ制御信号が送られ、図９に示すように、シリンダ３３は、ドラム支持アーム２０を巻替え位置から退避位置に揺動する。図１０に示すようにウェブロールが満巻きになるまで第２ウェブ６ｂの巻取りが行われる。以後、上記の動作がウェブ６の搬送が停止されるまで繰り返される。
【００４２】
ウェブ６の材質をＴＡＣ（トリアセチルセルロース）、厚みを４０μｍ、幅を１５００ｍｍ、ウェブ６にかける張力を１００Ｎ／ウェブ幅、ウェブ流速を３０ｍ／ｍｉｎ、第１巻き芯７ａ及び第２巻き芯７ｂの径を１６８．９ｍｍ（許容誤差の内、最も大径な巻き芯で、設計値よりも＋０．３ｍｍ太い直径）、切断ドラム２７及び受けドラム２８の径を３００ｍｍ、両面粘着テープ片１７の幅を１０ｍｍ、両面粘着テープ片１７の長さを３０ｍｍとし、この条件で本発明を実施したところ、ウェブ６は、裂け、欠け等が生じることなく、第１巻き芯７ａから第２巻き芯７ｂへ巻き替えられた。また、ウェブ６の厚みを２５μｍにした場合でも、切断線に裂けや欠けが生じることがなかった。同様に、延伸によりレタデーションを変化させた厚みが６０μｍのウェブや２５μｍのウェブに対しても、切断線に裂けや欠けが生じることがなかった。
【００４３】
以上のように、巻き芯の直径の誤差に関わらず、ウェブを巻替える際、ウェブの切断線に発生する裂けや欠けを無くすことが可能となった。
【００４４】
なお、上記実施形態では、受けドラム２８に切欠き５３を設けることで、ウェブ６を切断する際の第２巻き芯７ｂと受けドラム２８とによるウェブ６の挟持を避けているが、図１１に示すように、ドラム本体部５８ａに達する切欠き５９を受けドラム５８に設けてもよい。この場合には、ドラム本体部５８ａの一部５８ｂを切り欠いて、切欠き５９を設ける。このように、切欠き５９により第１実施形態の受けドラム２８よりも扇の角度が小さい受けドラム５８を用いることで、ウェブ６を切断する際の第２巻き芯７ｂとの間でのウェブ６の挟持を避けることができる。したがって、ウェブ６の切断時に受けドラム５８と第２巻き芯７ｂでウェブ６を挟持することがないので、巻き芯の直径誤差に起因するテンションの増減がウェブ６に作用することなく、切断線に裂けや欠けが発生することがない。
【００４５】
また、上記実施形態では、切断ドラム２７及び受けドラム２８を扇形としているが、図１２及び図１３に示すように円形の切断ドラム６１及び受けドラム６２を用いてもよい。この場合には、受けドラム６２に、ウェブ６を切断する際に、第２巻き芯７ｂとの間でのウェブ６の挟持を避けるための切欠き６３が設けられている。受けドラム６２は、スライド機構（図示せず）により上下方向に移動自在に設けられており、図１２に示すように、受けドラム６２を、スライド機構により下方向へスライドして退避させることで、ウェブ６の搬送路を形成する。図１３に示すように、ウェブ６を切断する際には、受けドラム６２を上方向へスライドする。
【００４６】
なお、上記実施形態では、図３に示すように、ゴムライニング部４２ａを切り取ることで切欠き５３を設けているが、ゴムライニング部４２ａの厚みをその部分だけ薄くして、切欠き５３を設けてもよい。
【００４７】
さらに、上記実施形態では、第２ウェブ６ｂの接着に使用する両面粘着テープ片１７は、予め第２巻き芯７ｂに貼り付けてられているが、切断ドラム２７に貼り付けられていてもよい。この場合には、両面粘着テープ片１７を、切断ドラム２７の周面４１のカッタ４７の近傍に貼り付ける。そして、両面粘着テープ片１７においては、切断ドラム２７の接着面よりもウェブ６の接着面の粘着強度を高くしておく。また、第２ウェブ６ｂが切断ドラム２７と受けドラム２８とによる挟持から開放される際には、エア吸引機構５２の吸引力を強くしておき、第２巻き芯７ｂと受けドラム２８とによる挟持から開放される際には、エア吸引機構５２の吸引力は弱くしておく。第２ウェブ６ｂには、切断とほぼ同時に両面粘着テープ片１７が貼り付けられ、切断ドラム２７と受けドラム２８とによる挟持から開放される際には、第２ウェブ６ｂは、両面粘着テープ片１７とともに受けドラム２８に吸着される。その後、第２ウェブ６ｂは、第２巻き芯７ｂと受けドラム２８とにより挟持され、両面粘着テープ片１７の片面が第２巻き芯７ｂに貼り付けられ、第２巻き芯７ｂに巻き取られる。
【００４８】
また、上記実施形態では、シリンダ３３によりドラム支持アーム２０を揺動しているが、モータや複数のギアを有する揺動機構により揺動してもよい。さらに、ドラム支持アーム２０を左右方向に移動自在に設けてもよい。
【符号の説明】
【００４９】
２  ウェブ巻取り機
３  ウェブ巻替え装置
４  巻取り機本体
６  ウェブ
６ａ  第１ウェブ
６ｂ  第２ウェブ
７ａ  第１巻き芯
７ｂ  第２巻き芯
１４ａ  第１巻取り軸
１４ｂ  第２巻取り軸
１９  フレーム
２０  ドラム支持アーム
２７，６１  切断ドラム
２８，５８，６２  受けドラム
３３  シリンダ（変位部）
４２ａ  ゴムライニング部
４７  カッタ
４８  エア吹き出し機構（付勢部）
５０  凹部
５２  エア吸引機構
５３，５９，６３  切欠き
５８ａ  ドラム本体部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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