(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状の巻芯にフィルムを巻き取るとともに、その巻芯を切り替え可能に構成されたフィルム巻取装置であって、
水平方向に移動する上流側巻取ベースおよび下流側巻取ベースと、
前記上流側巻取ベースおよび前記下流側巻取ベースにそれぞれ着脱可能に装着され、巻芯を回転可能に支持する巻取機構とを備え、
フィルムの巻取時に、前記上流側巻取ベースに装着された巻取機構の巻芯によりフィルムを巻き取るように構成され、かつ、
巻芯の切替時に、前記上流側巻取ベースおよび前記下流側巻取ベースが装着された巻取機構を互いに受け渡し、前記上流側巻取ベースおよび前記下流側巻取ベースが互いに離れるように水平方向に移動されることにより、巻き取りを行っている巻芯が下流側に配置されるとともに、新しい巻芯が上流側に配置された後に、前記上流側巻取ベースに受け渡された巻取機構が垂直方向に移動され、その巻取機構の新しい巻芯にフィルムが切断されて巻き付けられるように構成され、
前記巻取機構は、
前記上流側巻取ベースまたは前記下流側巻取ベースに装着され、垂直方向に移動される一対の本体部材と、
巻芯の軸方向に延びるように形成され、前記一対の本体部材を連結する連結部材と、
前記連結部材に回転可能に支持され、第１モータに連結される第１シャフトと、
前記連結部材に回転可能に支持され、第２モータに第１クラッチを介して連結される第２シャフトと、
前記第１モータによって前記第１シャフトが回転されることにより前記軸方向に沿って移動するように構成され、巻芯の一方端部を保持する第１チャックが回転可能に設けられた第１スライド部材と、
前記第２モータによって前記第２シャフトが回転されることにより前記軸方向に沿って移動するように構成され、巻芯の他方端部を保持する第２チャックが回転可能に設けられた第２スライド部材と、
前記第１スライド部材に回転可能に支持され、第３モータから出力される駆動力を前記第１チャックに伝達するためのスプラインシャフトと、
前記第１シャフトおよび前記第２シャフトの間に設けられる第２クラッチとを含み、
フィルムの巻取時に、前記第１クラッチが解放されるとともに、前記第２クラッチが係合された状態で、前記第１モータにより前記第１シャフトおよび前記第２シャフトを回転させることによって、前記第１チャックおよび前記第２チャックにより保持される巻芯を前記軸方向に揺動させながらフィルムを巻き取ることが可能に構成されていることを特徴とするフィルム巻取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルム巻取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、２つの巻取軸を水平方向および垂直方向に移動可能に構成された直動型のシート巻取装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１のシート巻取装置は、水平方向に移動する上流側巻取ベースおよび下流側巻取ベースと、上流側巻取ベースおよび下流側巻取ベースにそれぞれ着脱可能に装着された巻取アームとを備えている。上流側巻取ベースおよび下流側巻取ベースは、装着された巻取アームを垂直方向に移動可能であり、かつ、装着された巻取アームを互いに受け渡し可能に構成されている。巻取アームは、巻取軸（エアシャフト）を回転可能に支持している。なお、巻取軸には円筒状の巻芯が嵌め込まれており、その巻芯にシートが巻き取られるようになっている。
【０００４】
このシート巻取装置では、シートの巻取時に、上流側巻取ベースに装着された巻取アームの巻取軸によりシートが巻き取られる。そして、巻取軸の切替時には、上流側巻取ベースおよび下流側巻取ベースが装着された巻取アームを互いに受け渡し、上流側巻取ベースおよび下流側巻取ベースが互いに離れるように水平方向に移動される。このため、巻き取りを行っている巻取軸が下流側に配置されるとともに、新しい巻芯が嵌め込まれている巻取軸が上流側に配置される。その後、上流側巻取ベースに受け渡された巻取アームが垂直方向に移動することにより、その巻取アームの巻取軸の新しい巻芯にシートが接触される。そして、シートが切断され、切断されたシートが新しい巻芯に巻き付けられる。
【０００５】
ここで、特許文献１のシート巻取装置では、シートを巻き取る円筒状の巻芯に巻取軸が挿入されているため、シート巻取時における巻芯の剛性の向上を図ることが可能である。これにより、比重や幅が大きいシートを巻き取る際の巻き径が大きくなる場合であっても、巻取品質を安定化させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−２３４０１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記した従来のシート巻取装置では、巻取軸を用いていることから、巻芯に対して巻取軸を抜き差しする装置が必要になるとともに、巻取時の慣性力が大きくなる。
【０００８】
そこで、巻取時に巻芯が撓むおそれがない場合（たとえば、シート（フィルム）の比重や巻き径が小さい場合や、巻取時の張力が低い場合など）には、巻取軸を用いることなく、巻芯の両端を保持して巻き取る、いわゆるシャフトレスでの巻き取りを行うことが考えられる。そして、シャフトレスでの巻き取りを行う場合には、長さの異なる巻芯に対応することが望まれる。
【０００９】
また、製膜ラインから供給されるフィルムは、幅方向において厚みにムラが発生することがあり、そのムラが巻き取りに連れて積層されると、巻き取られたロールにゲージバンド（偏肉）が発生する場合がある。
【００１０】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、直動型でシャフトレスでの巻き取りを行う場合において、長さの異なる巻芯に対応するとともに、ゲージバンドの発生を抑制することが可能なフィルム巻取装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明によるフィルム巻取装置は、円筒状の巻芯にフィルムを巻き取るとともに、その巻芯を切り替え可能であり、水平方向に移動する上流側巻取ベースおよび下流側巻取ベースと、上流側巻取ベースおよび下流側巻取ベースにそれぞれ着脱可能に装着され、巻芯を回転可能に支持する巻取機構とを備える。フィルム巻取装置は、フィルムの巻取時に、上流側巻取ベースに装着された巻取機構の巻芯によりフィルムを巻き取るように構成されている。また、フィルム巻取装置は、巻芯の切替時に、上流側巻取ベースおよび下流側巻取ベースが装着された巻取機構を互いに受け渡し、上流側巻取ベースおよび下流側巻取ベースが互いに離れるように水平方向に移動されることにより、巻き取りを行っている巻芯が下流側に配置されるとともに、新しい巻芯が上流側に配置された後に、上流側巻取ベースに受け渡された巻取機構が垂直方向に移動され、その巻取機構の新しい巻芯にフィルムが切断されて巻き付けられるように構成されている。巻取機構は、上流側巻取ベースまたは下流側巻取ベースに装着され、垂直方向に移動される一対の本体部材と、巻芯の軸方向に延びるように形成され、一対の本体部材を連結する連結部材と、連結部材に回転可能に支持され、第１モータに連結される第１シャフトと、連結部材に回転可能に支持され、第２モータに第１クラッチを介して連結される第２シャフトと、第１モータによって第１シャフトが回転されることにより軸方向に沿って移動するように構成され、巻芯の一方端部を保持する第１チャックが回転可能に設けられた第１スライド部材と、第２モータによって第２シャフトが回転されることにより軸方向に沿って移動するように構成され、巻芯の他方端部を保持する第２チャックが回転可能に設けられた第２スライド部材と、第１スライド部材に回転可能に支持され、第３モータから出力される駆動力を第１チャックに伝達するためのスプラインシャフトと、第１シャフトおよび第２シャフトの間に設けられる第２クラッチとを含む。そして、フィルム巻取装置は、フィルムの巻取時に、第１クラッチが解放されるとともに、第２クラッチが係合された状態で、第１モータにより第１シャフトおよび第２シャフトを回転させることによって、第１チャックおよび第２チャックにより保持される巻芯を軸方向に揺動させながらフィルムを巻き取ることが可能に構成されている。
【００１２】
このように、第１チャックが設けられた第１スライド部材および第２チャックが設けられた第２スライド部材を軸方向に移動可能にすることにより、長さの異なる巻芯に対応することができる。すなわち、巻芯の長さが異なる場合であっても、第１チャックおよび第２チャックにより巻芯を適切に保持してフィルムを巻き取ることができる。また、巻芯を軸方向に揺動させながらフィルムを巻き取ることにより、フィルムの幅方向において厚みにムラがある場合に、そのムラを幅方向に散らすことができるので、ゲージバンドの発生を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のフィルム巻取装置によれば、直動型でシャフトレスでの巻き取りを行う場合において、長さの異なる巻芯に対応するとともに、ゲージバンドの発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態によるフィルム巻取装置の概略を示した模式図である。
【図２】図１のフィルム巻取装置において巻き径が増大した状態を示した図である。
【図３】図２のフィルム巻取装置において下流側巻取ベースおよび下流側タッチローラベースが上流側に移動した状態を示した図である。
【図４】図３のフィルム巻取装置において、上流側巻取ベースおよび下流側巻取ベースが巻取機構を互いに受け渡すとともに、上流側タッチローラベースおよび下流側タッチローラベースがタッチローラアームを互いに受け渡した状態を示した図である。
【図５】図４のフィルム巻取装置において下流側巻取ベースおよび下流側タッチローラベースが下流側に移動した状態を示した図である。
【図６】図５のフィルム巻取装置において、上流側巻取ベースの巻取機構が下降するとともに、上流側タッチローラベースのタッチローラアームが上昇した状態を示した図である。
【図７】図６のフィルム巻取装置においてロールが荷台に受け渡される状態を示した図である。
【図８】フィルム巻取装置の巻取機構における本体部材の一方を拡大して示した概略構成図である。
【図９】フィルム巻取装置の巻取機構における本体部材の他方を拡大して示した概略構成図である。
【図１０】図８の巻取機構が巻芯を保持した状態を示した概略構成図である。
【図１１】図９の巻取機構が巻芯を保持した状態を示した概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
【００１６】
−フィルム巻取装置の概略構成−
まず、図１を参照して、本実施形態によるフィルム巻取装置１００の概略構成について説明する。
【００１７】
フィルム巻取装置１００は、図１に示すように、製膜ライン（上流側）から供給されるフィルム１５０を巻き取るとともに、そのフィルム１５０を巻き取る巻芯１５１を切り替え可能に構成されている。このフィルム巻取装置１００では、円筒状の巻芯１５１の両端を保持し、その巻芯１５１を回転させることによりフィルム１５０を巻き取る、いわゆるシャフトレスでの巻き取りを行うようになっている。また、フィルム巻取装置１００は、フィルム１５０の上面が内側に配置されるように巻き取る下巻取りを行うように構成されている。
【００１８】
なお、製膜ラインから供給されるフィルム１５０は、たとえば樹脂製の帯状フィルムであり、シャフトレスでの巻き取りが可能なものである。また、フィルム１５０は、幅方向（Ｘ１およびＸ２方向）において厚みにムラが発生する場合がある。
【００１９】
フィルム巻取装置１００は、上流側巻取ベース１１および下流側巻取ベース１２と、上流側巻取ベース１１および下流側巻取ベース１２にそれぞれ着脱可能に装着される巻取機構１３と、上流側タッチローラベース１４および下流側タッチローラベース１５と、上流側タッチローラベース１４および下流側タッチローラベース１５にそれぞれ着脱可能に装着されるタッチローラアーム１６とを備えている。
【００２０】
なお、上流側巻取ベース１１、下流側巻取ベース１２、上流側タッチローラベース１４および下流側タッチローラベース１５などは、フィルム１５０の幅方向（巻芯１５１の軸方向）の両端にそれぞれ設けられている。すなわち、これらは、フィルム１５０の幅方向において対向するように設けられているが、図１では片側のみを示している。
【００２１】
上流側巻取ベース１１は、水平方向（Ｙ１およびＹ２方向）に移動可能に設けられている。この上流側巻取ベース１１は、装着された巻取機構１３を垂直方向（Ｚ１およびＺ２方向）に移動可能であり、装着された巻取機構１３を下流側巻取ベース１２に受け渡し可能に構成されている。
【００２２】
下流側巻取ベース１２は、上流側巻取ベース１１よりも下流側（Ｙ１方向側）に配置され、水平方向に移動可能に設けられている。この下流側巻取ベース１２は、装着された巻取機構１３を垂直方向に移動可能であり、装着された巻取機構１３を上流側巻取ベース１１に受け渡し可能に構成されている。
【００２３】
巻取機構１３は、巻芯１５１を回転可能に保持するように構成されている。なお、巻取機構１３の詳細については後述する。
【００２４】
上流側タッチローラベース１４は、上流側巻取ベース１１および下流側巻取ベース１２の下方に配置されている。この上流側タッチローラベース１４は、装着されたタッチローラアーム１６を垂直方向に移動可能であり、装着されたタッチローラアーム１６を下流側タッチローラベース１５に受け渡し可能に構成されている。なお、上流側タッチローラベース１４は、水平方向に移動しないように固定されている。
【００２５】
下流側タッチローラベース１５は、上流側巻取ベース１１および下流側巻取ベース１２の下方に配置されている。この下流側タッチローラベース１５は、上流側タッチローラベース１４よりも下流側に配置され、水平方向に移動可能に設けられている。また、下流側タッチローラベース１５は、装着されたタッチローラアーム１６を垂直方向に移動可能であり、装着されたタッチローラアーム１６を上流側タッチローラベース１４に受け渡し可能に構成されている。
【００２６】
タッチローラアーム１６は、タッチローラ１６ａを回転可能に支持するように構成されている。このタッチローラ１６ａは、フィルム１５０の下面に接触され、そのフィルム１５０を巻芯１５１に押圧するために設けられている。
【００２７】
また、フィルム巻取装置１００には、フィルム１５０を搬送するための複数のローラ１７が設けられるとともに、巻芯１５１の切替時にフィルム１５０を切断するための切断装置（図示省略）が設けられている。また、フィルム巻取装置１００には、フィルム１５０の巻き取りが終了されたロール１５２（図７参照）を載置するための荷台１８が設けられている。
【００２８】
−フィルム巻取装置の動作−
次に、図１〜図７を参照して、本実施形態によるフィルム巻取装置１００の動作について説明する。
【００２９】
なお、フィルム巻取装置１００によるフィルム１５０の巻取時には、図１に示すように、上流側巻取ベース１１が上流側（Ｙ２方向側）に配置され、下流側巻取ベース１２および下流側タッチローラベース１５が下流側（Ｙ１方向側）に配置される。また、上流側巻取ベース１１に装着された巻取機構１３が下側に配置され、下流側巻取ベース１２に装着された巻取機構１３が上側に配置され、上流側タッチローラベース１４に装着されたタッチローラアーム１６が上側に配置され、下流側タッチローラベース１５に装着されたタッチローラアーム１６が下側に配置される。
【００３０】
まず、製膜ライン（上流側）から供給されるフィルム１５０が複数のローラ１７により、上流側巻取ベース１１に装着された巻取機構１３の巻芯１５１と、上流側タッチローラベース１４に装着されたタッチローラアーム１６のタッチローラ１６ａとの間に搬送される。そして、上流側巻取ベース１１の巻芯１５１にフィルム１５０が巻き取られる。このとき、フィルム１５０の下面がタッチローラ１６ａにより押圧された状態で、巻芯１５１が図１において反時計回りに回転されており、フィルム１５０の上面が内側に配置されるように巻き取られる。すなわち、フィルム巻取装置１００では下巻取りが行われる。
【００３１】
そして、図２に示すように、フィルム１５０の巻き取りに起因する巻き径の増大に応じて上流側巻取ベース１１が下流側（Ｙ１方向側）に移動する。
【００３２】
その後、巻芯１５１の切り替えが開始されると、まず、図３に示すように、下流側巻取ベース１２および下流側タッチローラベース１５が上流側（Ｙ２方向側）に移動する。これにより、上流側巻取ベース１１に装着された巻取機構１３が下流側巻取ベース１２に隣接配置されるとともに、下流側巻取ベース１２に装着された巻取機構１３が上流側巻取ベース１１に隣接配置される。同様に、上流側タッチローラベース１４に装着されたタッチローラアーム１６が下流側タッチローラベース１５に隣接配置されるとともに、下流側タッチローラベース１５に装着されたタッチローラアーム１６が上流側タッチローラベース１４に隣接配置される。
【００３３】
そして、図４に示すように、上流側巻取ベース１１に装着されていた巻取機構１３（下側の巻取機構１３）が下流側巻取ベース１２に受け渡されるとともに、下流側巻取ベース１２に装着されていた巻取機構１３（上側の巻取機構１３）が上流側巻取ベース１１に受け渡される。同様に、上流側タッチローラベース１４に装着されていたタッチローラアーム１６（上側のタッチローラアーム１６）が下流側タッチローラベース１５に受け渡されるとともに、下流側タッチローラベース１５に装着されていたタッチローラアーム１６（下側のタッチローラアーム１６）が上流側タッチローラベース１４に受け渡される。
【００３４】
そして、図５に示すように、下流側タッチローラベース１５に受け渡されたタッチローラ１６ａにより押圧されるフィルム１５０が下流側巻取ベース１２に受け渡された巻芯１５１により巻き取られながら、下流側巻取ベース１２および下流側タッチローラベース１５が下流側に移動する。また、上流側巻取ベース１１が上流側に移動する。これにより、巻き取りを行っている巻芯１５１が下流側に配置されるとともに、新しい巻芯１５１が上流側に配置される。
【００３５】
その後、図６に示すように、上流側巻取ベース１１に装着された巻取機構１３が下降されるとともに、上流側タッチローラベース１４に装着されたタッチローラアーム１６が上昇される。これにより、上流側タッチローラベース１４のタッチローラ１６ａによりフィルム１５０が上流側巻取ベース１１の新しい巻芯１５１に押圧される。
【００３６】
そして、図示省略した切断装置によりフィルム１５０が切断され、その切断されたフィルム１５０が上流側巻取ベース１１に装着された巻取機構１３の新しい巻芯１５１に巻き付けられる。なお、新しい巻芯１５１は反時計回りに回転されており、新しい巻芯１５１によってフィルム１５０が巻き取られる。このようにして、フィルム１５０を巻き取りながら、フィルム１５０を巻き取る巻芯１５１が切り替えられる。すなわち、このフィルム巻取装置１００では、巻芯１５１が切り替えられる際に、巻芯１５１が直線的に移動されている間も、フィルム１５０の巻き取りが停止されることなく行われるようになっている。
【００３７】
その後、図７に示すように、下流側タッチローラベース１５に装着されたタッチローラアーム１６が下降され、下流側タッチローラベース１５が次回の巻芯１５１の切り替えまで待機する。また、下流側巻取ベース１２が下流側（Ｙ１方向側）に移動するとともに、荷台１８が上昇する。これにより、フィルム１５０の巻き取りが終了されたロール１５２が荷台１８に受け渡される。
【００３８】
その後、下流側巻取ベース１２に装着された巻取機構１３に新しい巻芯１５１が保持され、その巻取機構１３が上昇する。また、荷台１８からロール１５２が排出される。
【００３９】
以上の動作が繰り返し行われることにより、巻芯１５１の切り替えを行いながら、フィルム１５０が連続的に巻き取られる。
【００４０】
−巻取機構の構成−
次に、図８および図９を参照して、フィルム巻取装置１００の巻取機構１３の構成について説明する。
【００４１】
巻取機構１３は、図８および図９に示すように、本体部材２１および２２と、本体部材２１および２２を連結する連結部材２３と、連結部材２３に沿って移動可能なスライド部材２４および２５と、巻芯１５１（図１参照）を保持するチャック２６および２７と、モータ２８〜３０とを備えている。
【００４２】
本体部材２１および２２は、フィルム１５０（図１参照）の幅方向において対向するように設けられている。本体部材２１（図８参照）は、フィルム１５０の幅方向における一方側（Ｘ２方向側）の上流側巻取ベース１１または下流側巻取ベース１２に装着され、その上流側巻取ベース１１または下流側巻取ベース１２により垂直方向に移動されるようになっている。本体部材２２（図９参照）は、フィルム１５０の幅方向における他方側（Ｘ１方向側）の上流側巻取ベース１１または下流側巻取ベース１２に装着され、その上流側巻取ベース１１または下流側巻取ベース１２により垂直方向に移動されるようになっている。
【００４３】
連結部材２３は、巻芯１５１の軸方向（Ｘ１およびＸ２方向）に延びるように形成されており、一端が本体部材２１の上端部に連結されるとともに、他端が本体部材２２の上端部に連結されている。このため、上流側巻取ベース１１または下流側巻取ベース１２により本体部材２１および２２が移動される際に、その本体部材２１および２２が同期した状態で移動される。すなわち、本体部材２１および２２が一体的に移動するように構成されている。
【００４４】
スライド部材２４および２５は、巻芯１５１の軸方向に移動可能であり、連結部材２３の下方に配置されている。なお、スライド部材２４および２５は、それぞれ、本発明の「第１スライド部材」および「第２スライド部材」の一例である。
【００４５】
スライド部材２４（図８参照）は、本体部材２１の近傍に配置されている。このスライド部材２４は、連結部材２３のガイドレール２３ａに係合されるスライド係合部（ガイドシュー）２４ａと、シャフト３２が挿入されるシャフト挿入部２４ｂと、下方に延びるアーム部２４ｃとを有する。連結部材２３のガイドレール２３ａは、巻芯１５１の軸方向に延びるように形成され、スライド係合部２４ａは、そのガイドレール２３ａに沿って移動するように構成されている。シャフト挿入部２４ｂの内周面には、螺旋状の溝が形成されている。
【００４６】
スライド部材２５（図９参照）は、本体部材２２の近傍に配置されている。このスライド部材２５は、連結部材２３のガイドレール２３ｂに係合されるスライド係合部２５ａと、シャフト３４が挿入されるシャフト挿入部２５ｂと、下方に延びるアーム部２５ｃとを有する。連結部材２３のガイドレール２３ｂは、巻芯１５１の軸方向に延びるように形成され、スライド係合部２５ａは、そのガイドレール２３ｂに沿って移動するように構成されている。シャフト挿入部２５ｂの内周面には、螺旋状の溝が形成されている。
【００４７】
チャック２６（図８参照）は、スライド部材２４のアーム部２４ｃの先端に設けられ、巻芯１５１の一方端部（Ｘ２方向側の端部）を保持するように構成されている。このチャック２６は、アーム部２４ｃに対して回転可能に設けられた円筒状のケーシング２６ａと、ケーシング２６ａ内に配置されたピストン２６ｂと、ピストン２６ｂの軸方向への移動に応じて径方向に移動するラグ２６ｃと、ケーシング２６ａに設けられたプーリ２６ｄとを有する。ピストン２６ｂは、図示省略したエアシリンダによって軸方向に移動するように構成されている。そして、チャック２６は、ラグ２６ｃが突出されることにより、円筒状の巻芯１５１を内側から押圧して保持するようになっている。なお、チャック２６は、本発明の「第１チャック」の一例である。
【００４８】
チャック２７（図９参照）は、スライド部材２５のアーム部２５ｃの先端に設けられ、巻芯１５１の他方端部（Ｘ１方向側の端部）を保持するように構成されている。このチャック２７は、アーム部２５ｃに対して回転可能に設けられた円筒状のケーシング２７ａと、ケーシング２７ａ内に配置されたピストン２７ｂと、ピストン２７ｂの軸方向への移動に応じて径方向に移動するラグ２７ｃとを有する。ピストン２７ｂは、図示省略したエアシリンダによって軸方向に移動するように構成されている。そして、チャック２７は、ラグ２７ｃが突出されることにより、円筒状の巻芯１５１を内側から押圧して保持するようになっている。なお、チャック２７は、本発明の「第２チャック」の一例である。
【００４９】
モータ２８（図８参照）は、スライド部材２４を移動させるための駆動力源であり、本体部材２１に設けられている。モータ２８の出力軸にはプーリ２８ａが設けられている。モータ２８とスライド部材２４との間には、シャフト３１および３２が設けられている。なお、モータ２８は、本発明の「第１モータ」の一例である。
【００５０】
シャフト３１は、本体部材２１に回転可能に支持されている。このシャフト３１は、一端にプーリ３１ａが設けられ、他端がカップリング４０を介してシャフト３２に連結されている。プーリ３１ａおよび２８ａにはベルト３９が巻き掛けられており、モータ２８から出力される動力をシャフト３１に伝達可能になっている。また、シャフト３１には、歯車３１ｂが設けられ、その歯車３１ｂには、シャフト３１の回転を検出するためのロータリエンコーダ（図示省略）が連結されている。このロータリエンコーダは、スライド部材２４の軸方向における位置を検出するために設けられている。
【００５１】
シャフト３２は、連結部材２３に回転可能に支持されている。このシャフト３２は、リードスクリューであり、外周面に螺旋状の溝が形成されている。そして、シャフト３２は、スライド部材２４のシャフト挿入部２４ｂに挿入されており、シャフト３２の外周面の溝とシャフト挿入部２４ｂの内周面の溝とが噛み合っている。また、シャフト３２は、電磁クラッチ４１およびカップリング４２を介してシャフト３３に連結されている。シャフト３３は、連結部材２３に回転可能に支持されている。なお、シャフト３２を支持するベアリングは、ラジアル荷重およびアキシャル荷重を受けることが可能である。また、シャフト３２は、本発明の「第１シャフト」の一例であり、電磁クラッチ４１は、本発明の「第２クラッチ」の一例である。
【００５２】
モータ２９（図９参照）は、スライド部材２５を移動させるための駆動力源であり、本体部材２２に設けられている。モータ２９とスライド部材２５との間には、シャフト３４〜３６が設けられている。なお、モータ２９は、本発明の「第２モータ」の一例である。
【００５３】
シャフト３５および３６は、本体部材２２に回転可能に支持されている。シャフト３６は、一端にプーリ３６ａが設けられ、他端が電磁クラッチ４４およびカップリング４３を介してモータ２９の出力軸に連結されている。シャフト３５は、一端がカップリング４６を介してシャフト３４に連結され、他端にプーリ３５ａが設けられている。プーリ３５ａおよび３６ａにはベルト４５が巻き掛けられており、モータ２９から出力される動力をシャフト３４に伝達可能になっている。また、シャフト３５には、歯車３５ｂが設けられ、その歯車３５ｂには、シャフト３５の回転を検出するためのロータリエンコーダ４７が連結されている。このロータリエンコーダ４７は、スライド部材２５の軸方向における位置を検出するために設けられている。なお、電磁クラッチ４４は、本発明の「第１クラッチ」の一例である。
【００５４】
シャフト３４は、連結部材２３に回転可能に支持されている。このシャフト３４は、リードスクリューであり、外周面に螺旋状の溝が形成されている。そして、シャフト３４は、スライド部材２５のシャフト挿入部２５ｂに挿入されており、シャフト３４の外周面の溝とシャフト挿入部２５ｂの内周面の溝とが噛み合っている。シャフト３４に形成される溝は、その向き（ねじ方向）およびリードがシャフト３２と同じである。このため、シャフト３２の回転に対するスライド部材２４の移動量と、シャフト３４の回転に対するスライド部材２５の移動量とが同じである。また、シャフト３４は、カップリング５０を介してシャフト３３に連結されている。なお、シャフト３４を支持するベアリングは、ラジアル荷重およびアキシャル荷重を受けることが可能である。また、シャフト３４は、本発明の「第２シャフト」の一例である。
【００５５】
モータ３０（図８参照）は、チャック２６を回転させるための駆動力源であり、本体部材２１に設けられている。モータ３０とチャック２６との間には、シャフト３７およびスプラインシャフト３８が設けられている。なお、モータ３０は、本発明の「第３モータ」の一例である。
【００５６】
シャフト３７は、本体部材２１に回転可能に支持されている。このシャフト３７は、一端がモータ３０の出力軸に連結され、他端にプーリ３７ａが設けられている。また、本体部材２１にはプーリ２１ａが回転可能に設けられ、プーリ２１ａおよび３７ａにはベルト４８が巻き掛けられている。このため、モータ３０から出力される動力がプーリ２１ａに伝達されるようになっている。プーリ２１ａの中心には貫通孔が形成され、その貫通孔の内周面には軸方向に延びる内歯が形成されている。
【００５７】
スプラインシャフト３８の外周面には、軸方向に延びる外歯が形成されている。そして、スプラインシャフト３８は、一端側がプーリ２１ａの貫通孔に挿入されており、スプラインシャフト３８の外歯とプーリ２１ａの内歯とが嵌合されている。このため、スプラインシャフト３８とプーリ２１ａとが回転方向に相対回転不能に連結されるとともに、スプラインシャフト３８がプーリ２１ａに対して軸方向に移動可能である。
【００５８】
また、スプラインシャフト３８は、他端側がスライド部材２４のアーム部２４ｃに回転可能に支持されている。スプラインシャフト３８にはプーリ３８ａが設けられ、プーリ３８ａおよび２６ｄにはベルト４９が巻き掛けられている。このため、プーリ２１ａの回転がスプラインシャフト３８などを介してチャック２６に伝達されるようになっている。
【００５９】
つまり、本実施形態の巻取機構１３では、スライド部材２４および２５を移動させるための動力伝達系統と、巻芯１５１を回転させるための動力伝達系統とが分離されている。また、スライド部材２４および２５をそれぞれ独立して移動させるとともに、スライド部材２４および２５を一体的に移動させることが可能である。
【００６０】
−巻取機構の動作−
次に、図８〜図１１を参照して、フィルム巻取装置１００の巻取機構１３の動作について説明する。なお、以下では、巻芯１５１を保持する際の動作と、巻芯１５１によりフィルム１５０を巻き取る際の動作について説明する。
【００６１】
［巻芯を保持する際の動作］
まず、巻芯１５１を保持する前の状態では、図８に示すように、スライド部材２４が本体部材２１側（Ｘ２方向側）に配置されるとともに、図９に示すように、スライド部材２５が本体部材２２側（Ｘ１方向側）に配置されている。このとき、電磁クラッチ４１が解放されており、シャフト３２とシャフト３４とが機械的に分離されている。また、電磁クラッチ４４が係合されており、モータ２９によりシャフト３４を回転可能な状態である。なお、この状態では、スプラインシャフト３８の一方端部（Ｘ２方向側の端部）が本体部材２１の内部に配置されている。すなわち、本体部材２１の内部には、スプラインシャフト３８を逃がすための空間が形成されている。
【００６２】
そして、チャック２６および２７の間に巻芯１５１が配置される。その後、モータ２８によってシャフト３１および３２が回転されることにより、スライド部材２４が巻芯１５１に近づくように（Ｘ１方向側に）移動される。なお、スプラインシャフト３８は、プーリ２１ａと摺動され、スライド部材２４とともに軸方向（Ｘ１方向）に移動される。また、モータ２９によってシャフト３３〜３６が回転されることにより、スライド部材２５が巻芯１５１に近づくように（Ｘ２方向側に）移動される。なお、シャフト３４の回転方向は、シャフト３２の回転方向とは反対方向である。
【００６３】
これにより、図１０に示すように、スライド部材２４に設けられたチャック２６の先端が巻芯１５１の一方端部に挿入され、図１１に示すように、スライド部材２５に設けられたチャック２７の先端が巻芯１５１の他方端部に挿入される。なお、巻芯１５１の軸方向における長さが大きい場合には、スライド部材２４および２５の移動量が小さくなり、巻芯１５１の軸方向における長さが小さい場合には、スライド部材２４および２５の移動量が大きくなる。
【００６４】
そして、エアシリンダ（図示省略）によってピストン２６ｂがＸ１方向側に移動されることにより、ラグ２６ｃが径方向に突出する。このため、ラグ２６ｃが巻芯１５１の内周面を押圧することにより、チャック２６が巻芯１５１の一方端部を保持する。また、エアシリンダ（図示省略）によってピストン２７ｂがＸ２方向側に移動されることにより、ラグ２７ｃが径方向に突出する。このため、ラグ２７ｃが巻芯１５１の内周面を押圧することにより、チャック２７が巻芯１５１の他方端部を保持する。
【００６５】
［フィルムを巻き取る際の動作］
そして、チャック２６および２７により巻芯１５１を保持した状態で、モータ３０によりシャフト３７およびスプラインシャフト３８が回転されると、チャック２６とともに巻芯１５１およびチャック２７が回転される。これにより、製膜ライン（上流側）から供給されるフィルム１５０が巻芯１５１に巻き取られる。
【００６６】
ここで、フィルム１５０の巻き取り時には、電磁クラッチ４１が係合されるとともに、電磁クラッチ４４が解放される。これにより、フィルム１５０の巻き取り時にモータ２８が回転されると、シャフト３２および３４が一体的に回転され、スライド部材２４および２５が同じ向きに移動される。すなわち、スライド部材２４および２５が互いの距離を保ちながら軸方向に移動される。そして、モータ２８によりシャフト３２および３４の回転方向が交互に変更されることによって、スライド部材２４および２５が軸方向に揺動される。つまり、このフィルム巻取装置１００では、フィルム１５０の巻き取りを行いながら、チャック２６および２７により保持される巻芯１５１を軸方向に揺動させることが可能であり、いわゆるオシレート巻きを行うことが可能である。
【００６７】
−効果−
本実施形態では、上記のように、チャック２６が設けられたスライド部材２４およびチャック２７が設けられたスライド部材２５を軸方向に移動可能にすることによって、長さの異なる巻芯１５１に対応することができる。すなわち、巻芯１５１の長さが異なる場合であっても、チャック２６および２７により巻芯１５１を適切に保持してフィルム１５０を巻き取ることができる。また、巻芯１５１を軸方向に揺動させながらフィルム１５０を巻き取ることによって、フィルム１５０の幅方向において厚みにムラがある場合に、そのムラを幅方向に散らすことができるので、ゲージバンドの発生を抑制することができる。したがって、本実施形態では、直動型でシャフトレスでの巻き取りを行う場合において、長さの異なる巻芯１５１に対応するとともに、ゲージバンドの発生を抑制することができる。
【００６８】
−他の実施形態−
なお、今回開示した実施形態は、すべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、本発明の技術的範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００６９】
たとえば、本実施形態では、上流側タッチローラベース１４および下流側タッチローラベース１５が上流側巻取ベース１１および下流側巻取ベース１２の下方に配置され、下巻取りを行うフィルム巻取装置１００に本発明を適用する例を示したが、これに限らず、上流側タッチローラベースおよび下流側タッチローラベースが上流側巻取ベースおよび下流側巻取ベースの上方に配置され、上巻取りを行うフィルム巻取装置に本発明を適用してもよい。
【００７０】
また、本実施形態では、モータ３０によりチャック２６が駆動されるとともに、チャック２７が従動される例を示したが、これに限らず、両方のチャックがそれぞれモータにより駆動されるようにしてもよい。
【００７１】
また、本実施形態において、ベルト４９は、張力を加えるためのプーリ（図示省略）にも巻き掛けられている。なお、ベルト３９、４５および４８についても同様である。
【符号の説明】
【００７２】
１１    上流側巻取ベース
１２    下流側巻取ベース
１３    巻取機構
２１    本体部材
２２    本体部材
２３    連結部材
２４    スライド部材（第１スライド部材）
２５    スライド部材（第２スライド部材）
２６    チャック（第１チャック）
２７    チャック（第２チャック）
２８    モータ（第１モータ）
２９    モータ（第２モータ）
３０    モータ（第３モータ）
３２    シャフト（第１シャフト）
３４    シャフト（第２シャフト）
３８    スプラインシャフト
４１    電磁クラッチ（第２クラッチ）
４４    電磁クラッチ（第１クラッチ）
１００  フィルム巻取装置
１５０  フィルム
１５１  巻芯
【要約】
【課題】直動型でシャフトレスでの巻き取りを行う場合において、長さの異なる巻芯に対応するとともに、ゲージバンドの発生を抑制することが可能なフィルム巻取装置を提供する。
【解決手段】フィルム巻取装置１００は、上流側巻取ベース１１および下流側巻取ベース１２にそれぞれ着脱可能に装着される巻取機構１３を備える。そして、フィルム巻取装置１００は、フィルム１５０の巻取時に、電磁クラッチ４４が解放されるとともに、電磁クラッチ４１が係合された状態で、モータ２８によりシャフト３２および３４を回転させることによって、チャック２６および２７により保持される巻芯１５１を軸方向に揺動させながらフィルム１５０を巻き取ることが可能に構成されている。
【選択図】図１０【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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