(57)【要約】    【課題】    ウエブを接圧ロールで押圧しながらロール状に巻き取る巻取り装置において、巻取り時に任意に設定した面圧が経時変化を極力少なくなるようにし、発生するウエブのしわなどを抑制し良好な巻姿の巻取りロールを得ることができる巻取り装置を提供する。      【解決手段】    ウエブを接圧ロールで押圧しながらロール状に巻き取るウエブの巻取り装置において、前記接圧ロールを巻取りロールに押し付ける機構にモーター及び流体継ぎ手を使用し、かつ、接圧を伝える機構として円弧状に揺動する接圧ロールを使用する。      【選択図】図１
2006111409.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウエブを接圧ロールで押圧しながら巻芯にロール状に巻取るウエブの巻取り装置であって、接圧ロールを回転可能なように支持しつつ、接圧ロールを巻取りロールの方向へ揺動可能ならしめる揺動機構と、揺動機構を介して接圧ロールに弾性押圧力を加える圧力発生手段とから構成することを特徴とするウエブの巻取り装置。
【請求項２】
圧力発生手段がモーターであり、かつ、モーターと揺動機構との間にトルク伝達力を調整可能な機構を有する請求項１記載のウエブの巻取り装置。
【請求項３】
トルク伝達力を調整可能な機構が、流体などの摩擦によるトルク伝達機構であることを特徴とする請求項２記載のウエブの巻取り装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウエブの巻取り装置に関する。さらに詳しくは、厚みの薄い広幅のウエブをしわなどの欠点を発生させることなく、巻姿良好に巻き取り、かつ、その巻き取り状態を容易に継続できるウエブの巻取り装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ウエブの中でもとりわけ機械的特性、熱的特性、電気的特性などにおいて機能性の高いプラスチックであるポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン２、６ナフタレート、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリフェニリンサルファイド、アラミド、ポリカーボネイト、ポリイミド、ノルボルネンなどをベースにしたウエブは、一般的には広幅で製造された後にロール状に巻き取られて、用途に応じてコーティング、印刷などの加工が施される。これらのウエブの特性はもちろんのこと、加工工程における加工適性がよいことが重要であり、上記広幅のロールの巻姿の良否により加工生産性が大きく左右される。この加工時の生産性を阻害する要因としては、ウエブ表面に発生するしわ、静電気などがある。
【０００３】
ウエブを巻取りロールに巻き取るとき、その巻取りロールに接圧ロールの圧接効果を大きくし、かつ幅方向に均一に接圧するための装置については多くの方法が公開されている。たとえば、特許文献１では接圧ロールを小径化し圧接効果を大きくし、小径化したときに生ずる接圧ロールの曲がりを防止するために接圧ロール後方から部分的に圧接支持するバックアップロールにて接圧を幅方向に調整可能なようにしたものが開示されている。
【０００４】
しかしながら、特許文献１の発明のように圧接効果を大きく、幅方向の接圧を調整可能にしただけでは接圧全体の押し付け力が変化した場合には本来の目的である巻取りロールのしわ、静電気防止などにはほとんど効果が期待できない。
【０００５】
また、しわや静電気などの要因は巻取り条件である、巻取り張力、面圧、巻取り速度などに依存して発生することが知られている。従来から面圧を発生させるためにはエアーシリンダー、おもり、バネなどを単独又は併用した方法がよく知られているが、エアーシリンダーにおいてはシリンダー本体の摩擦、また往復運動を回転運動に変更した時に生ずる摩擦の経時的な変化及びコジレがあり、かつ、巻取り中の面圧を任意設定するために電気信号を空気圧力に変換するときに生ずる精度誤差による面圧の差が発生する。またおもり、バネについては巻取り中の任意な面圧設定ができないことで巻取りを困難にしている。
【特許文献１】特開２００３−３４１８８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、かかる従来技術の背景に鑑み、ウエブを接圧ロールで押圧しながらロール状に巻き取る巻取り装置において、巻取り時に任意に設定した面圧の経時変化を極力少なくなるようにし、発生するウエブのしわなどを抑制して良好な巻姿の巻取りロールを得ることができるウエブの巻取り装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、かかる課題を解決するために、次のような手段を採用するものである。すなわち、本発明は、ウエブを接圧ロールで押圧しながら巻芯にロール状に巻取るウエブの巻取り装置であって、接圧ロールを回転可能なように支持しつつ、接圧ロールを巻取りロールの方向へ揺動可能ならしめる揺動機構と、揺動機構を介して接圧ロールに弾性押圧力を加える圧力発生手段とから構成することを特徴とするウエブの巻取り装置である。さらに、本発明のウエブの巻取り装置では、前記圧力発生手段がモーターであり、かつ、モーターと前記揺動機構との間にトルク伝達力を調整可能な機構を有することが好ましく、前記トルク伝達力を調整可能な機構が、流体などの摩擦によるトルク伝達機構（以下、流体継ぎ手とする）であるこがより好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のウエブの巻取り装置によれば、（I）巻取り時に任意に設定した面圧の経時変化が少なくなる。（II）巻取りロールの偏心による振れ、巻取りロールの変形、接圧ロールの振れに対しても、接圧ロールの揺動運動が追従可能であるので、巻取り中の巻取りロール全体にかかる面圧が均一になり、しわや静電気などの発生が防止できる。  ことで、良好な巻姿の巻取りロールを得ることができる。さらに、（III）巻取り中でも面圧を容易に常時監視できるようになり、面圧の異常が発生したときには早期発見ができるようになるため、従来、しわ、静電気などで製品にならなかった巻取りロールの不良率が大幅に減少する。また、（IV）従来の巻取り装置のような往復運動を回転運動に変化させる複雑な機構が必要なくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、実施例に基づき本発明を説明する。
【００１０】
図１は本発明のウエブの巻取り装置の１例を示す。（イ）は要部概要図、（ロ）は平面概要図である。図１においてＲは巻取りロール、１はガイドロールであり、送入されてくるウエブＦがガイドロール１を経て、所要の進入角度をもって接圧ロール２に進入し、巻取りロールに巻き付けられることは既知の巻取り装置と同様である。  
【００１１】
本発明は上記のようなウエブの巻取り装置において、接圧ロール２を巻取りロールＲに押し付ける方法として、モーター３を動力源とし、流体継ぎ手４を介して支持軸５を支点に揺動アーム６を揺動させて接圧ロール２にて巻取りロールに面圧を付与するような機構となっていることを特徴とする。  
【００１２】
流体継ぎ手には電気的に制御が可能なパウダークラッチを使うことが好ましい。その理由は以下の通りである。モーターの出力Ｐはモーターの角速度ω、モーターのトルクＴよりＰ＝ωＴで表され、またパウダークラッチの出力トルクＴＰは電圧Ｖ、一定の常数ＫよりＴＰ＝ＫＶで表される。ここでモーターのトルクＴはパウダークラッチの出力トルクＴＰに比例する（Ｔ∝ＴＰ）ので、Ｐ／ω∝ＫＶとなる。ここでωはモーター角速度で一定であり、またＫも常数で一定であるので、Ｐ∝Ｖという関係がなりたつ。この結果より、モーターの出力すなわちモーターの負荷電流と、パウダークラッチの電圧を常時比較することにより、パウダークラッチの劣化等による面圧の異常を常時監視することができ、不良な巻取りロールの発生を最小限にすることが可能となる。
【００１３】
さらにモーターの回転速度については、流体継ぎ手を使用しているため低速なほうが流体継ぎ手での発熱が少なく、省エネ及び装置の寿命には好ましい。しかし巻取りロールの偏心による振れに対して、均一に面圧を継続して付与するには、接圧ロールの揺動運動が巻取りロールの振れに追従する必要があり、そのためには、モーターの回転速度が一定速度以上であることが必要である。このモーターの回転速度の条件は次のような関係で表される。
【００１４】
図２においてＲは巻取りロール、ｅは巻取りロールの偏心量、２は接圧ロール、Ｌは支持軸５の支点から接圧ロール２の中心までの距離すなわち揺動半径を示す。θは巻取りロールの回転角、ωＲは巻取りロールの角速度、ωＳは接圧ロールの揺動角速度を示す。ここで巻取りロールが偏心した場合の巻取りロール表面での振れの速度ＶＲは
ＶＲ＝ｅ・ωＲ・ｓｉｎθ
となる。また接圧ロールの揺動速度ＶＳは
ＶＳ＝Ｌ・ωＳ
となる。ここで、巻取りロールの振れにより接圧ロールが巻取りロールから離れ接圧が減少するのを防止するためにはＶＳ≧ＶＲでなければならない。すなわち
Ｌ・ωＳ≧ｅ・ωＲ・ｓｉｎθ
となり、これを変形すると、
ωＳ≧ｅ・ωＲ・ｓｉｎθ／Ｌ
となるが、振れが最大なるときの速度ＶＲはｓｉｎθが１なので、ここで１を代入すると
ωＳ≧ｅ・ωＲ／Ｌ
となる。例として偏心量ｅ＝１ｍｍ、製品ロールの角速度ωＲ＝７９ｒａｄ／ｓ、Ｌ＝６００ｍｍとするとωＳ≧０．１３２ｒａｄ／ｓとなり、モーターの回転速度は０．１３２ｒａｄ／ｓ以上でよいことになる。
【００１５】
このように、モータの回転速度を一定速度以上にすれば、巻取りロールの偏心による振れのために起こる面圧の不均一を防止できる。さらに、巻取りロールの偏心以外にも面圧が不均一になる原因と考えられる巻取りロールの変形、接圧ロールの振れ、などについてもモーターの回転数を上げることにより接圧ロールの揺動運動が追従可能となり、巻取り中の巻取りロール全体にかかる面圧が均一になりしわ、静電気などが防止できる。
【００１６】
上述のように、本発明のウエブの巻取り装置では、接圧ロールの接圧にはモーターのトルク、接圧ロールの揺動運動にはモーターの回転を使用するものである。トルクについてはモーターの大型化によるコストアップ、保全性軽減のため、モーターと流体継ぎ手の間に減速機を使用することも好ましい。
【００１７】
また、巻取り装置１台に対してモーターは必ずしも１台にする必要はなく、図３のようにモーター１台で巻取り機数台を揺動させるようにすれば、コストダウンすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
本発明のウエブの巻き取り装置によれば、厚みの薄い広幅のウエブをしわなどの欠点を発生させることなく、巻姿良好に巻き取り、かつ、その巻き取り状態を容易に継続することができる。また、ウエブの中でもとりわけ機械的特性、熱的特性、電気的特性などにおいて機能性の高いプラスチックであるポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン２、６ナフタレート、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリフェニリンサルファイド、アラミド、ポリカーボネイト、ポリイミド、ノルボルネンなどをベースにしたウエブ等の巻取りに有用である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明のウエブ巻取り装置の一例を示す。
【図２】図１の揺動アーム部分を拡大した図。
【図３】本発明のウエブ巻取り装置の別の例を示す。
【符号の説明】
【００２０】
Ｒ  巻取りロール
Ｆ  ウエブ
ｅ  巻取りロールの偏心量
Ｌ  揺動アームの支点長さ
１  ガイドロール
２  接圧ロール
３  モーター
４  流体継ぎ手
５  支持軸
６  揺動アーム
７  伝導装置（ベルト、チェーンなど）
８  伝導軸
【図１】
2006111409.tif 000003
【図２】
2006111409.tif 000004
【図３】
2006111409.tif 000005