(57)【要約】      （修正有）【課題】大気中での接合時のフィルム装填作業の除外化、真空中でのフィルムの自動接続よるフィルム装填作業時の大気開放の除外化を図る。【解決手段】フィルムロール１，２が配置され、大気開放が可能な真空状態の第１及び第２の室３０Ａ，３０Ｂと、第１及び第２の室の間に位置する真空状態の第３の室３０Ｃを備え、第１及び第２の室にフィルム先端把持装置５と押出し機構が設置され、第３の室にフィルム接合装置６が設置され、第１及び第２の室のロール１，２を交換する際、ロールを入れ替える第１及び第２の室の一方のみを大気開放して新たなロールを配置し、新たなロールの接続フィルムの先端を把持装置５に固定してから大気開放した室を真空状態にし、大気開放した室のフィルム搬送口１０Ａ，１０Ｂを開け、接続フィルム４ａを押出し機構にて第３の室３０Ｃまで押出し、接合装置６で接続フィルム４ａの始端部と先行フィルム４の終端部との接合を行う。【選択図】図１
2011121745.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルムロールから先行して送給される先行フィルムの終端部に、次のフィルムロールから引き出される接続フィルムの始端部を接合して搬送するフィルムの搬送装置であって、
前記フィルムロールが配置され、大気開放することが可能に構成された真空状態の第１及び第２の室と、これら第１及び第２の室の間に位置する真空状態の第３の室とを備え、前記第１及び第２の室には、前記フィルムロールに装着されたフィルムの先端を把持するフィルム先端把持装置と、前記フィルムを室から押出す押出し機構が設置され、前記第３の室には、前記先行フィルムと前記接続フィルムとを接合するフィルム接合装置が設置されており、
前記第１及び第２の室のフィルムロールを交換する際、前記フィルムロールを入れ替える前記第１及び第２の室の一方のみを大気開放し、この状態で新たなフィルムロールを配置するとともに、前記新たなフィルムロールの接続フィルムの先端を前記フィルム先端把持装置に固定してから前記大気開放した室を真空状態にし、前記大気開放した室のフィルム搬送口を開け、先端が固定された接続フィルムを前記押出し機構によって前記第３の室まで押出し、前記フィルム接合装置によって前記接続フィルムの始端部と前記先行フィルムの終端部との接合を行うように構成されていることを特徴とするフィルムの搬送装置。
【請求項２】
前記第１及び第２の室と前記第３の室との間には真空遮断装置が設けられ、前記真空遮断装置を往復動させることによって、前記第１及び第２の室のフィルム搬送口を開閉するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のフィルムの搬送装置。
【請求項３】
前記第３の室には、前記接続フィルムの始端フィルム余材及び前記先行フィルムの終端フィルム余材を切除し、フィルム残材を接合位置から逃がすフィルム切断装置が設置されていることを特徴とする請求項１または２に記載のフィルムの搬送装置。
【請求項４】
前記接続フィルム先端把持装置は、前記第１及び第２の室内において前記接続フィルムの始端部を把持し、切断後の端材を回収する機能を有し、前記押出し機構が前記接続フィルムを押出す際にはダンパーの役割を果たす機能を有していることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のフィルムの搬送装置。
【請求項５】
前記接続フィルムの始端部には、接合テープが貼付されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のフィルムの搬送装置。
【請求項６】
フィルムロールから先行して送給される先行フィルムの終端部に、次のフィルムロールから引き出される接続フィルムの始端部を接合して搬送するフィルムの搬送方法であって、
前記フィルムロール、フィルム先端把持装置及び押出し機構が配置された真空状態の第１及び第２の室と、フィルム接合装置が配置された真空状態の第３の室とを含み、
前記第１及び第２の室のフィルムロールを交換する際、前記フィルムロールを入れ替える前記第１及び第２の室の一方のみを大気開放して新たなフィルムロールを配置し、前記新たなフィルムロールの接続フィルムの先端を前記フィルム先端把持装置に固定し、その後に前記大気開放した室を真空にし、次いで、前記大気開放した室のフィルム搬送口を開け、先端が固定された接続フィルムを前記押出し機構によって前記第３の室まで押出し、前記フィルム接合装置によって前記接続フィルムの始端部と前記先行フィルムの終端部との接合を行うことを特徴とするフィルムの搬送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、巻芯にロール状に巻かれた連続フィルムを自動的に供給する場合のように、ロール状に巻かれた帯状のテープ、フィルム、ウェブ等（以下総称してフィルムと呼ぶ）の始端を自動的に引き出して、先行するフィルムの終端に自動的に接合して搬送するフィルムの搬送装置及び搬送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数のロールから順次、フィルムを連続的に引き出していくため、先行フィルムの終端部と、接続するフィルムの始端部とを、作業者によって接着テープ等で接合するのが一般的である（例えば、特許文献１参照）。
また、自動的にフィルムを接合する場合においても、用いられるフィルム把持機構はエア吸着のものが多いことから、大気中での使用を前提としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５―１４５７０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、フィルムロールのフィルム始端を、人手により引き出して所定の位置にセットすることなく、フィルムロールをフィルム支持軸に装填し、始端をロール式の接続フィルム先端把持装置にセットするだけで接続フィルムの繰出しから、そのフィルム始端の先行フィルムの終端への接続までを全て自動的に行えるようにすることによって、大気中における接合時のフィルム装填作業の除外化を図ることである。また、真空中におけるフィルムの自動接続によりフィルム装填作業時の大気開放の除外化を図ることである。
【０００５】
すなわち、本発明の目的は、フィルムロールをフィルム支持軸に装填し、始端を接続フィルム先端把持装置にセットするだけで接続フィルムの繰出しから当該フィルム始端の先行フィルムの終端への接続までを全て自動的に行えるようにし、大気中における接合時のフィルム装填作業の除外化を図るとともに、真空中におけるフィルムの自動接続によりフィルム装填作業時の大気開放の除外化を図ることが可能なフィルムの搬送装置及び搬送方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記従来技術の有する課題を解決するために、本発明は、フィルムロールから先行して送給される先行フィルムの終端部に、次のフィルムロールから引き出される接続フィルムの始端部を接合して搬送するフィルムの搬送装置であって、前記フィルムロールが配置され、大気開放することが可能に構成された真空状態の第１及び第２の室と、これら第１及び第２の室の間に位置する真空状態の第３の室とを備え、前記第１及び第２の室には、前記フィルムロールに装着されたフィルムの先端を把持するフィルム先端把持装置と、前記フィルムを室から押出す押出し機構が設置され、前記第３の室には、前記先行フィルムと前記接続フィルムとを接合するフィルム接合装置が設置されており、前記第１及び第２の室のフィルムロールを交換する際、前記フィルムロールを入れ替える前記第１及び第２の室の一方のみを大気開放し、この状態で新たなフィルムロールを配置するとともに、前記新たなフィルムロールの接続フィルムの先端を前記フィルム先端把持装置に固定してから前記大気開放した室を真空状態にし、前記大気開放した室のフィルム搬送口を開け、先端が固定された接続フィルムを前記押出し機構によって前記第３の室まで押出し、前記フィルム接合装置によって前記接続フィルムの始端部と前記先行フィルムの終端部との接合を行うように構成されている。
【０００７】
また、本発明において、前記第１及び第２の室と前記第３の室との間には真空遮断装置が設けられ、前記真空遮断装置を往復動させることによって、前記第１及び第２の室のフィルム搬送口を開閉するように構成されている。
【０００８】
さらに、本発明において、前記第３の室には、前記接続フィルムの始端フィルム余材及び前記先行フィルムの終端フィルム余材を切除し、フィルム残材を接合位置から逃がすフィルム切断装置が設置されている。
【０００９】
また、本発明において、前記接続フィルム先端把持装置は、前記第１及び第２の室内において前記接続フィルムの始端部を把持し、切断後の端材を回収する機能を有し、前記押出し機構が前記接続フィルムを押出す際にはダンパーの役割を果たす機能を有している。
そして、本発明において、前記接続フィルムの始端部には、接合テープが貼付されている。
【００１０】
さらに、本発明は、フィルムロールから先行して送給される先行フィルムの終端部に、次のフィルムロールから引き出される接続フィルムの始端部を接合して搬送するフィルムの搬送方法であって、前記フィルムロール、フィルム先端把持装置及び押出し機構が配置された真空状態の第１及び第２の室と、フィルム接合装置が配置された真空状態の第３の室とを含み、前記第１及び第２の室のフィルムロールを交換する際、前記フィルムロールを入れ替える前記第１及び第２の室の一方のみを大気開放して新たなフィルムロールを配置し、前記新たなフィルムロールの接続フィルムの先端を前記フィルム先端把持装置に固定し、その後に前記大気開放した室を真空にし、次いで、前記大気開放した室のフィルム搬送口を開け、先端が固定された接続フィルムを前記押出し機構によって前記第３の室まで押出し、前記フィルム接合装置によって前記接続フィルムの始端部と前記先行フィルムの終端部との接合を行っている。
【発明の効果】
【００１１】
上述の如く、本発明に係るフィルムの搬送装置は、フィルムロールから先行して送給される先行フィルムの終端部に、次のフィルムロールから引き出される接続フィルムの始端部を接合して搬送するものであって、前記フィルムロールが配置され、大気開放することが可能に構成された真空状態の第１及び第２の室と、これら第１及び第２の室の間に位置する真空状態の第３の室とを備え、前記第１及び第２の室には、前記フィルムロールに装着されたフィルムの先端を把持するフィルム先端把持装置と、前記フィルムを室から押出す押出し機構が設置され、前記第３の室には、前記先行フィルムと前記接続フィルムとを接合するフィルム接合装置が設置されており、前記第１及び第２の室のフィルムロールを交換する際、前記フィルムロールを入れ替える前記第１及び第２の室の一方のみを大気開放し、この状態で新たなフィルムロールを配置するとともに、前記新たなフィルムロールの接続フィルムの先端を前記フィルム先端把持装置に固定してから前記大気開放した室を真空状態にし、前記大気開放した室のフィルム搬送口を開け、先端が固定された接続フィルムを前記押出し機構によって前記第３の室まで押出し、前記フィルム接合装置によって前記接続フィルムの始端部と前記先行フィルムの終端部との接合を行うように構成されている。
したがって、本発明のフィルムの搬送装置によれば、フィルムロールを入れ替える第１及び第２の室のいずれか一方のみを大気開放して真空引きすればよくなり、すべての室を大気開放して真空引きする場合に比べて、作業時間及び作業コストを低減させることができる。また、フィルムロールの引き出しが簡単な機構で行うことができ、接合所定位置までの接続フィルムの押出し機構とフィルム接合装置の２つの装置を同時にワンアクションで操作することができ、接合に掛かる時間が最小限で済む。
【００１２】
また、本発明によれば、前記第１及び第２の室と前記第３の室との間には真空遮断装置が設けられ、前記真空遮断装置を往復動させることによって、前記第１及び第２の室のフィルム搬送口を開閉するように構成されているため、３つの室を真空状態に確実に維持することができる。
【００１３】
さらに、本発明によれば、前記第３の室には、前記接続フィルムの始端フィルム余材及び前記先行フィルムの終端フィルム余材を切除し、フィルム残材を接合位置から逃がすフィルム切断装置が設置されているため、フィルムの搬送を迅速に行うことができる。
【００１４】
また、本発明によれば、前記接続フィルム先端把持装置は、前記第１及び第２の室内において前記接続フィルムの始端部を把持し、切断後の端材を回収する機能を有し、前記押出し機構が前記接続フィルムを押出す際にはダンパーの役割を果たす機能を有しているため、第１及び第２の室のいずれか一方のみを大気開放した際に、接続フィルム残材を容易に回収することができる。
【００１５】
また、本発明によれば、前記接続フィルムの始端部には、接合テープが貼付されているため、先行フィルムと接続フィルムとを重ね合わせて圧接することにより接合することができる。この接合については、これに限定されず、接着材や溶接なども利用でき、また、重ね合わせずに端部を合わせて接合することもできる。
【００１６】
一方、本発明に係るフィルムの搬送方法は、フィルムロールから先行して送給される先行フィルムの終端部に、次のフィルムロールから引き出される接続フィルムの始端部を接合して搬送するものであって、前記フィルムロール、フィルム先端把持装置及び押出し機構が配置された真空状態の第１及び第２の室と、フィルム接合装置が配置された真空状態の第３の室とを含み、前記第１及び第２の室のフィルムロールを交換する際、前記フィルムロールを入れ替える前記第１及び第２の室の一方のみを大気開放して新たなフィルムロールを配置し、前記新たなフィルムロールの接続フィルムの先端を前記フィルム先端把持装置に固定し、その後に前記大気開放した室を真空にし、次いで、前記大気開放した室のフィルム搬送口を開け、先端が固定された接続フィルムを前記押出し機構によって前記第３の室まで押出し、前記フィルム接合装置によって前記接続フィルムの始端部と前記先行フィルムの終端部との接合を行うので、上記発明と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】真空装置を想定した本発明の実施形態に係るフィルムの搬送装置の構成を示す模式図である。
【図２】本発明の実施形態に係るフィルムの搬送装置のフィルム接合部を示す模式図である。
【図３】縦型搬送によるロールツーロールによる成膜装置の概略図であり、（Ａ）は本発明の実施形態に係るフィルムの搬送装置の真空中における実施例を示す全体構成の平面図、（Ｂ）は巻き取り部であって（Ａ）のＹ１部詳細図、（Ｃ）は巻き出し部であって（Ａ）のＹ２部詳細図である。
【図４】本発明の実施形態に係る成膜装置において、フィルムの搬送装置の真空中の状態を示す模式図である。
【図５】本発明の実施形態に係るフィルムの搬送装置の真空中におけるワークフローである。
【図６Ａ】（１）〜（４）は本発明の実施形態に係るフィルムの搬送装置を示す工程図である。
【図６Ｂ】（５）〜（７）は本発明の実施形態に係るフィルムの搬送装置を示す工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明に係るフィルムの搬送装置及び搬送方法について、図面を参照しながら、その実施形態に基づき詳細に説明する。
【００１９】
本発明の実施形態に係るフィルムの搬送装置３３は、その概略を図１及び図２に示すように構成され、図示しないサーボモータによりその正逆回転を自由に制御できる一対の巻芯３Ａ，３Ｂを有しており、フィルムロール１の巻芯３Ａは接続フィルム側に配置され、フィルムロール２の巻芯３Ｂは先行フィルム側に配置されている。図１、図２及び後述する図６では、巻芯３Ｂから繰出している先行フィルム４の終端部に、巻芯３Ａに待機している接続フィルム４ａの始端部を接続する場合を示しているが、その逆の場合も同様に行われるようになっている。
【００２０】
以下、便宜上接続側をＡ側とし、現在先行送給している側をＢ側として説明する。
フィルムロール１，２の巻芯３Ａ，３Ｂからフィルム搬送路に沿って垂直に、ピストンシリンダ等の適宜の駆動手段である押出し機構２０により直動する接続フィルム先端接合装置６と、接続フィルム先端把持装置５とが配置されている。接続フィルム先端把持装置５は、真空装置内において接続フィルム４ａの始端部を把持し、切断後の端材を回収する機能を有し、接続フィルム先端接合装置６は、押出し機構２０が接続フィルム４ａを押出す際にはダンパーの役割を果たす機能を有している。また、接続フィルム４ａの始端部の片面において、先行フィルム４と相向き合う側には、接合テープ８が貼付されている。
一方、３Ａ側、３Ｂ側両方のフィルム４ａ，４が所定の位置で接合される手前には、接合後に先行フィルム４の終端部及び接続フィルム４ａの始端部を切除し、フィルム残材を接合位置から逃がすフィルム切断装置７が配置されている。
【００２１】
図３（Ａ）〜（Ｃ）は、縦型搬送によるロールツーロールによる成膜装置５０におけるフィルムの搬送装置３３の概略図を示しており、（Ａ）は全体平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＹ１部詳細図、（Ｃ）は（Ａ）のＹ２部詳細図である。図４は本発明の実施形態に係る成膜装置において、フィルムの搬送装置の真空中の状態を示す模式図である。
図３（Ａ）〜（Ｃ）及び図４に示すように、成膜装置５０の巻き出し部３１と巻き取り部３２には、フィルムの搬送装置３３がそれぞれ設けられている。この搬送装置３３は、真空遮断装置９と外周壁３５とによって画成された３つの真空室３０を有しており、該真空室３０は、巻き出し室（第１の室）３０Ａ、巻き取り室（第２の室）３０Ｂ及び接合室（第３の室）３０Ｃからなっている。
巻き出し室３０Ａ内には主に接続フィルムロール１及び巻芯３Ａ、接続フィルム先端把持装置５、押出し機構２０が配置され、巻き取り室３０Ｂ内には主に先行フィルムロール２及び巻芯３Ｂ、接続フィルム先端把持装置５、押出し機構２０が配置され、接合室３０Ｃ内には主に接続フィルム先端接合装置６、フィルム切断装置７が配置されている。そして、巻き出し室３０Ａ及び巻き取り室３０Ｂと接合室３０Ｃとの間には、真空遮断装置９がそれぞれ往復動自在に設けられており、真空遮断装置９を往復動させることによって、巻き出し室３０Ａ及び巻き取り室３０Ｂのフィルム搬送口１０Ａ，１０Ｂが開閉されるように構成されている。
【００２２】
これにより、フィルムロール交換時には真空室３０の全体を大気開放することなく、新しいフィルムロール１の巻き出し室３０Ａのみを大気開放し、この大気開放状態で新たなフィルムロール１を所定の位置にセットし、接続フィルム４ａの始端部を接続フィルム先端把持装置５にセット後、新しいフィルムロール１の巻き出し室３０Ａのみを真空引きするだけで、新旧フィルムの交換を行うことが可能となっている。
真空引き後、図４に示すように、接続フィルム先端接合装置６は、接続フィルム始端の送給が必要な時には、真空遮断装置９を往復動することにより行うことが可能となっている。
【００２３】
なお、図５は、成膜装置５０などの搬送装置３３内におけるフィルム４ａ，４の接合やフィルムロール１，２の巻芯３Ａ，３Ｂのワークフローを参考までに示したものである。
【００２４】
以上のように構成された本実施形態の搬送装置３３によりフィルム４ａ，４を接合して搬送する方法を図６に示す工程図を参照しながら説明する。
図６Ａ（１）、（２）においては、あらかじめＡ側（フィルムロール１及び巻芯３Ａ側）の接合テープ８の貼付された接続フィルム４ａの始端部が接続フィルム先端把持装置５に固定されてセットされ、先行フィルム４が終端に近づいた際、セットされた接続フィルム４ａを押出し機構２０により接続フィルム先端接合装置６まで押出し、接合のための準備を行う。その際、接続フィルム先端把持装置５は、押出し機構２０による接続フィルム４ａの押し出しを受けて、適度な張力を保持しながら巻き出されていく。また、Ｂ側（フィルムロール２及び巻芯３Ｂ側）の先行フィルム４は停止して、接合のための準備を行う。
【００２５】
図６Ａ（３）においては、Ａ側の押出し機構２０により接続フィルム４ａをフィルム面に対し垂直方向に押し出して、Ｂ側の先行フィルム４のフィルム面と重ね合わせ、接続フィルム先端接合装置６により、先行フィルム４と接合テープ８を貼り付けた接続フィルム４ａとを押圧して、両フィルムの接合を行う。
【００２６】
図６Ａ（４）においては、Ａ側の接続フィルム４ａの始端部を所定の位置にて切断装置７により切断する。その後、わずかに接合できていない接続フィルム４ａの始端部を、Ｂ側の先行フィルム４を逆送することにより接合する。
【００２７】
図６Ｂ（５）においては、Ｂ側（フィルムロール２及び巻芯３Ｂ側）の先行フィルム４の終端部を切断装置７により切断し、Ａ側（フィルムロール１及び巻芯３Ａ側）の接続フィルム４ａと、Ｂ側の先行フィルム４との圧接接合を終了した状態を示している。
【００２８】
図６Ｂ（６）においては、Ａ側の接続フィルム４ａの始端部残材を接続フィルム先端把持装置５によって回収する一方、Ｂ側の先行フィルム４の切断後の残材を巻芯３Ｂにて巻き取り回収する。
【００２９】
最後に、図６Ｂ（７）では、新規に接続されたフィルムロール１の搬送を開始する。この時、Ｂ側（フィルムロール２及び巻芯３Ｂ側）では先行フィルム４の残材を回収した後に、Ｂ側の接続フィルム先端接合装置６を巻き取り室３０Ｂに収納し、新たな接続フィルム４ａへのフィルムロール交換が行われることになる。
【００３０】
以上、本発明の実施の形態について述べたが、本発明は既述の実施の形態に限定されるものでなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変更及び変形が可能である。
【符号の説明】
【００３１】
１  接続フィルムロール
２  先行フィルムロール    
３  巻芯           
４，４ａ  フィルム
５  接続フィルム先端把持装置
６  接続フィルム先端接合装置     
７  フィルム切断装置             
８  接合テープ     
９  真空遮断装置          
１０Ａ、１０Ｂ  フィルム搬送口
２０  押出し機構
３０  真空室
３０Ａ  巻き出し室（第１の室）
３０Ｂ  巻き取り室（第２の室）
３０Ｃ  接合室（第３の室）
３１  巻き出し部
３２  巻き取り部
３３  搬送装置
【図１】
2011121745.tif 000003
【図２】
2011121745.tif 000004
【図３】
2011121745.tif 000005
【図４】
2011121745.tif 000006
【図５】
2011121745.tif 000007
【図６Ａ】
2011121745.tif 000008
【図６Ｂ】
2011121745.tif 000009