(57)【要約】【課題】ターレット巻取り機の巻取り軸にウェブを確実に巻き替えることができるウェブ巻替え装置を提供する。【解決手段】ウェブ巻替え装置４は、扇形状の切断ドラム３１と、円形状の受けドラム３２と、各ドラムを保持するドラム保持アーム３３と、ガイドローラ３４とを有する。ドラム保持アーム３３は、受けドラム３２を巻芯にニップする巻取位置と、受けドラム３２を巻芯から離す離間位置との間で移動する。ガイドローラ３４は、ウェブ６の搬送路に進入する進入位置と、搬送路から退避する退避位置との間で移動する。ドラム保持アーム３３が巻取位置に移動したときにガイドローラ３４が退避位置に移動し、ドラム保持アーム３３が離間位置に移動したときにガイドローラ３４が進入位置に移動する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の巻取り軸を有し、これらの巻取り軸の位置が切替え可能なターレット巻取り機に設けられ、第１の巻取り軸に装着された第１の巻芯に巻き取られているウェブを、この第１とは異なる第２の巻取り軸に装着された第２の巻芯に巻き替えるウェブ巻替え装置において、
ウェブを幅方向に切断するカッタを有し、ウェブの搬送路に対して一方の側に配置された切断ドラムと、
前記搬送路に対して他方の側に配置された円筒状の受けドラムと、
各ドラムの周面が互いに接触するようにして、各ドラムを回転可能に保持するドラム保持アームと、
前記受けドラムが前記第２の巻芯に押し当てられる巻替位置、及び前記受けドラムが前記第２の巻芯から離れる離間位置の間で、前記ドラム保持アームを変位させる変位手段と、
前記搬送路に進入して、ウェブが前記受けドラムに接触しないようにウェブをガイドする進入位置、及び前記搬送路から退避して、ウェブを前記受けドラムに接触させる退避位置の間で変位するガイドローラとを備えたことを特徴とするウェブ巻替え装置。
【請求項２】
前記ガイドローラは、前記ドラム保持アームが前記離間位置に移動するときに前記進入位置に移動し、前記ドラム保持アームが前記巻替位置に移動するときに前記退避位置に移動することを特徴とする請求項１記載のウェブ巻替え装置。
【請求項３】
前記ガイドローラは、ウェブの搬送速度に合わせて回転駆動することを特徴とする請求項１または２記載のウェブ巻替え装置。
【請求項４】
前記ガイドローラは回転可能なガイドローラ保持アームによって保持されており、このガイドローラ保持アームは、その回転軸を前記受けドラムと共有していることを特徴とする請求項１から３いずれか一項記載のウェブ巻替え装置。
【請求項５】
前記切断ドラムの周部の一部を欠いてウェブの搬送路空間を形成する搬送路形成手段を備え、この搬送路形成手段で形成された搬送路空間に前記ガイドローラが進入することを特徴とする請求項１から４いずれか一項記載のウェブ巻替え装置。
【請求項６】
複数の巻取り軸を有しこれらの巻取り軸の位置が切替え可能なターレット巻取り機の第１の巻取り軸に装着された第１の巻芯に巻き取られているウェブを、この第１とは異なる第２の巻取り軸に装着された第２の巻芯に巻き替えるウェブ巻替え方法において、
ウェブを幅方向に切断するカッタを有する切断ドラムをウェブの搬送路に対して一方の側に配置するとともに、円筒状に形成した受けドラムを前記搬送路に対して他方の側に配置し、
各ドラムの周面が互いに接触するようにして各ドラムを回転可能に保持するドラム保持アームが、前記受けドラムを前記第２の巻芯に押し当てる巻替位置と、前記受けドラムを前記第２の巻芯から離す離間位置との間で変位するように構成し、
前記搬送路に進入可能なガイドローラを前記搬送路から退避させてウェブを前記受けドラムに接触させた上で、前記ドラム保持アームを巻替位置に変位させてウェブの巻替え動作を行い、
ウェブの巻替え動作後、前記ドラム保持アームを離間位置に変位させるとともに、前記ガイドローラを前記搬送路に進入させてウェブが前記受けドラムに接触しないようにしてウェブの巻取り動作を行うことを特徴とするウェブ巻替え方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の巻取り軸を有するターレット巻取り機に備えられ、ウェブを巻き取る巻取り軸を切り替えるときに用いられるウェブ巻替え装置及びウェブ巻替え方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
連続して搬送されるプラスチックフイルムなどのウェブを自動的に巻き取るターレット巻取り機が知られている。ターレット巻取り機は、複数の巻取り軸を有し、これらの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つをセット位置（巻替位置）に移動させ、このセット位置にある巻取り軸の巻芯にウェブを巻き取っている。セット位置の巻芯が満巻きになったときには、空の巻芯が装着された別の巻取り軸をセット位置に移動させ、この空の巻芯にウェブを巻き替え（ウェブの巻取りを切り替え）ている。ウェブの巻替えは、ターレット巻取り機に備えられたウェブ巻替え装置によって行う。
【０００３】
特許文献１記載のウェブ巻替え装置は、カッタを有する扇形状の切断ドラムと、扇形状の受けドラムと、各ドラムの周面が互いに接触するようにして各ドラムを保持するドラム保持アームとを有し、ドラム保持アームは、受けドラムがセット位置の巻芯に接触する巻替位置、及び受けドラムがセット位置の巻芯から離れる退避位置の間で移動する。ウェブ巻替え時には、ドラム保持アームを巻替位置に移動させ、切断ドラム及び受けドラムを一回転させてウェブを分断し、搬送方向下流側のウェブは満巻きの巻芯に巻取り、搬送方向上流側のウェブはセット位置の空の巻芯に巻き付けている。搬送方向上流側のウェブは、空の巻芯の周面に貼り付けられた両面粘着テープの粘着力により空の巻芯に巻き付く。
【特許文献１】特開２００５−８９１７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ウェブの生産性を向上させるためには、ウェブの搬送速度を高速にしたりウェブの製造幅を広げたりするなどの条件を変更することが考えられるが、このような条件変更の下で特許文献１記載のウェブ巻替え装置を駆動した場合には、各ドラムが共に扇形状であり各ドラムがたわみやすくなっていることから、ウェブの切断不良をひき起こしやすくなるという問題が生じ、また、受けドラムがウェブ切断後すぐに空の巻芯から離れることから、搬送方向上流側のウェブに戻り方向にテンションが発生してウェブの端部が両面粘着テープから引き剥がされやすくなるという問題が生じる。
【０００５】
本発明は、ターレット巻取り機の巻取り軸にウェブを確実に巻き替えることができるウェブ巻替え装置及びウェブ巻替え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】
【０００６】
本発明は、複数の巻取り軸を有し、これらの巻取り軸の位置が切替え可能なターレット巻取り機に設けられ、第１の巻取り軸に装着された第１の巻芯に巻き取られているウェブを、この第１とは異なる第２の巻取り軸に装着された第２の巻芯に巻き替えるウェブ巻替え装置に関し、ウェブを幅方向に切断するカッタを有し、ウェブの搬送路に対して一方の側に配置された切断ドラムと、前記搬送路に対して他方の側に配置された円筒状の受けドラムと、各ドラムの周面が互いに接触するようにして、各ドラムを回転可能に保持するドラム保持アームと、前記受けドラムが前記第２の巻芯に押し当てられる巻替位置、及び前記受けドラムが前記第２の巻芯から離れる離間位置の間で、前記ドラム保持アームを変位させる変位手段と、前記搬送路に進入して、ウェブが前記受けドラムに接触しないようにウェブをガイドする進入位置、及び前記搬送路から退避して、ウェブを前記受けドラムに接触させる退避位置の間で変位するガイドローラとを備えたことを特徴とする。
【０００７】
前記ガイドローラは、前記ドラム保持アームが前記離間位置に移動するときに前記進入位置に移動し、前記ドラム保持アームが前記巻替位置に移動するときに前記退避位置に移動することが好ましい。前記ガイドローラは、ウェブの搬送速度に合わせて回転駆動することが好ましい。
【０００８】
前記ガイドローラは回転可能なガイドローラ保持アームによって保持されており、このガイドローラ保持アームは、その回転軸を前記受けドラムと共有することが好ましい。前記切断ドラムの周部の一部を欠いてウェブの搬送路空間を形成する搬送路形成手段を備え、この搬送路形成手段で形成された搬送路空間に前記ガイドローラが進入することが好ましい。
【０００９】
本発明は、複数の巻取り軸を有しこれらの巻取り軸の位置が切替え可能なターレット巻取り機の第１の巻取り軸に装着された第１の巻芯に巻き取られているウェブを、この第１とは異なる第２の巻取り軸に装着された第２の巻芯に巻き替えるウェブ巻替え方法に関し、ウェブを幅方向に切断するカッタを有する切断ドラムをウェブの搬送路に対して一方の側に配置するとともに、円筒状に形成した受けドラムを前記搬送路に対して他方の側に配置し、各ドラムの周面が互いに接触するようにして各ドラムを回転可能に保持するドラム保持アームが、前記受けドラムを前記第２の巻芯に押し当てる巻替位置と、前記受けドラムを前記第２の巻芯から離す離間位置との間で変位するように構成し、前記搬送路に進入可能なガイドローラを前記搬送路から退避させてウェブを前記受けドラムに接触させた上で、前記ドラム保持アームを巻替位置に変位させてウェブの巻替え動作を行い、ウェブの巻替え動作後、前記ドラム保持アームを離間位置に変位させるとともに、前記ガイドローラを前記搬送路に進入させてウェブが前記受けドラムに接触しないようにしてウェブの巻取り動作を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、受けドラムが円筒状であることから、受けドラムに切断ドラムが接触してもたわみにくく、また、受けドラムはウェブ切断後もしばらくは空の巻芯をニップすることができるため、ウェブを確実に巻き替えることができる。
【００１１】
また、ウェブが受けドラムに接触することを防ぐガイドローラを設けたことから、ウェブに擦り傷がつくことがない。特に、ウェブがフラットパネルディスプレイ装置用の保護フイルムである場合には、品質保持のために擦り傷を防止することが重要であり、本発明が好適に用いられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１に示すように、ターレット巻取り機２は、巻取り機本体３と、巻替え装置４とから構成される。このターレット巻取り機２は、製膜ライン５で製造されて連続して搬送されるウェブ６を巻芯に巻き取るときに用いられる。ウェブ６としては、プラスチックフイルムやパルプシートなどが挙げられる。
【００１３】
巻取り機本体３は、架台１０と、ターレットアーム１１と、補助アーム１２と、コントローラ１３と、回転制御部１４とを有する。ターレットアーム１１及び補助アーム１２は、互いに固定されており、架台１０に設けられた回転軸１５を中心にして共に回転する。ターレットアーム１１の両端部には巻取り軸１６，１７が設けられている。巻取り軸（第１の巻取り軸）１６には巻芯（第１の巻芯）１８が着脱自在に装着され、巻取り軸（第２の巻取り軸）１７には巻芯（第２の巻芯）１９が着脱自在に装着される。補助アーム１２の両端部にはフリーで回転する案内ローラ２０，２１が設けられている。
【００１４】
コントローラ１３は、巻取り機本体３と巻替え装置４とを統括的に制御している。回転制御部１４は、コントローラ１３の指示に基づいて、ターレットアーム１１及び補助アーム１２の間欠回転（１８０度ずつ）を制御する。ターレットアーム１１は水平方向に延びる状態で停止するようにして間欠回転する。巻取り軸１６，１７は、一方が巻替え装置４に近い側に位置し、他方が巻替え装置４から遠い側に位置する。以降では、巻替え位置４に近い側の位置をセット位置と称する。また、回転制御部１４は、コントローラ１３の指示に基づいて、巻取り軸１６，１７の回転をそれぞれ制御する。
【００１５】
巻取り機本体３は、セット位置の巻芯１８，１９が満巻きになったことを検出する図示しない満巻き検出センサを備えており、この満巻き検出センサは満巻きを検出すると、この検出信号をコントローラ１３に送る。コントローラ１３では、満巻きの検出信号を受けると巻替え指令を出す
【００１６】
巻替え装置４は、基体３０と、切断ドラム３１と、受けドラム３２と、ドラム保持アーム３３と、ガイドローラ３４と、係止機構３５と、回転制御部３６とを有する。切断ドラム３１は、円筒体の周部の一部を切り欠いた扇状に形成されている。切断ドラム３１の周面にはカッタ３７が設けられており、このカッタ３７は径方向の外に刃を向けて配置されてウェブ６を幅方向に切断するものである。切断ドラム３１は回転軸３８を中心に回転する。受けドラム３２は、円筒状に形成されており、回転軸３９を中心にして回転する。切断ドラム３１及び受けドラム３２の周面の材料には両方ともゴム材を用いているが、いずれか一方に樹脂や金属などを用いてもよい。
【００１７】
上述したように、切断ドラム３１は円筒体の周部の一部を切り欠いて形成されるが、この切り欠いた部分が、ウェブ６が搬送される搬送路空間４０になっている。このように、巻替え装置４は、切断ドラム３１の周部の一部を切り欠くことによりウェブ６の搬送路を形成するウェブ搬送路形成手段を備えている。
【００１８】
ドラム保持アーム３３は、切断ドラム３１及び受けドラム３２を回転可能に保持しており、各ドラム３１，３２は回転したときに互いの周面が接触するように配置されている。ドラム保持アーム３３は、基体３０に設けられた回転軸４１を中心に揺動可能であり、受けドラム３２の周面をセット位置にある巻芯１８，１９にニップする巻替位置（二点鎖線で示す）と、受けドラム３２の周面をセット位置にある巻芯１８，１９から離す離間位置（実線で示す）との間で移動する。ドラム保持アーム３３は、図示しないモータの駆動力を受けて回転軸４１を中心に揺動する。このモータと、回転制御部３６と、コントローラ１３とが、ドラム保持アーム３３を変位させる変位手段を構成している。なお、ドラムをニップするとは、ドラムを押し当てることを意味している。
【００１９】
ガイドローラ３４は、ガイドローラ保持アーム４３の先端部に保持されている。ガイドローラ保持アーム４３は回転軸３９を中心に揺動し、この回転軸３９はガイドローラ保持アーム４３と受けドラム３２とで共有している。ガイドローラ保持アーム４３は、ガイドローラ３４を搬送路空間４０に進入させる進入位置と、搬送路空間４０から退避させる退避位置との間で移動する。
【００２０】
回転制御部３６は、コントローラ１３の指示に基づいて、ドラム保持アーム３３の揺動運動を制御し、切断ドラム３１及び受けドラム３２の回転を制御し、ガイドローラ保持アーム４３の揺動運動を制御する。また、回転制御部３６は、ウェブ６の搬送速度に合うようにしてガイドローラ３４の回転を制御する。このガイドローラ３４は、受けドラム３２に対して径が小さく高精度に回転制御できることから、ガイドローラ３４がウェブ６に接触しても擦り傷がつくことはない。
【００２１】
係止機構３５は、係止ブロック４４と、支持体４５とから構成される。係止ブロック４４は、支持体４５から突出する突出位置と、支持体４５の内部に潜り込む潜り込み位置との間で移動する。係止ブロック４４が突出位置にあるときには、ドラム保持アーム３３が巻替位置に移動した場合であっても、この係止ブロック４４がドラム保持アーム３３を移動途中で係止し、受けドラム３２はセット位置にある巻芯１８，１９にニップしない。一方、係止ブロック４４が潜り込み位置にあるときには、受けドラム３２はセット位置にある巻芯１８，１９にニップする。
【００２２】
空の巻芯１９には、両面粘着テープ４６がその長尺方向を巻芯１９の幅方向に沿わせて貼り付けられている。巻替え装置４は図示しないテープ位置検出センサを備えており、巻芯１９がセット位置に移動すると、この巻芯１９上での両面粘着テープ４６の貼り付け位置がテープ位置検出センサによって検出される。テープ位置検出センサからの検出信号はコントローラ１３に送られる。
【００２３】
以下、上記構成による作用について、図２〜図４を参照しながら、図５のフローチャートの流れに沿って、ウェブ６の巻替え動作及び巻取り動作を説明する。図２（Ａ）から図４（Ｈ）までがウェブ６の巻替え動作を説明する図であり、図４（Ｉ）がウェブ６の巻取り動作を説明する図である。
【００２４】
図２（Ａ）に示すように、巻取り軸１６に装着された巻芯１８は満巻きになっており、このとき、ドラム保持アーム３３は離間位置に、ガイドローラ３４は進入位置に、係止ブロック４４は突出位置に位置している。ガイドローラ３４はウェブ６の搬送速度に合わせて回転駆動している。
【００２５】
満巻きセンサによって巻芯１８の満巻きが検出されると、コントローラ１３から巻替え指令が発される。ターレットアーム１１及び補助アーム１２が１８０度回転し、（Ｂ）に示すように、空の巻芯１９が装着された巻取り軸１７がセット位置に移動する。満巻きの巻芯１８はセット位置の反対側に移動し、巻取り軸１６は回転を継続して案内ローラ２１に案内されたウェブ６を巻き取る。
【００２６】
次に、（Ｃ）に示すように、ドラム保持アーム３３が巻替位置に移動する。ただし、係止機構３５の係止ブロック４４が突出位置にあるため、ドラム保持アーム３３は係止ブロック４４に係止されて、受けドラム３２は巻芯１９にニップしない状態である。また、ドラム保持アーム３３が巻替位置に移動するのと同時に、受けドラム３２がウェブ６の搬送速度に合わせて回転を開始する。
【００２７】
図３（Ｄ）に示すように、ドラム保持アーム３３が巻替位置に移動した後、ガイドローラ３４が退避位置に移動する。これにより、ウェブ６は受けドラム３２の周面に接触する。なお、ドラム保持アーム３３が巻替位置に移動する途中でガイドローラ３４が退避位置に移動するようにしてもよい。
【００２８】
ガイドローラ３４が退避位置に移動した後、（Ｅ）に示すように、切断ドラム３１及び巻取り軸１７（巻芯１９）が回転を開始する。ウェブ６の切断時には切断ドラム３１は一回転する。また、係止機構３５の係止ブロック４４が潜り込み位置に移動してドラム保持アーム３３に対する係止が解除され、受けドラム３２が巻芯１９にニップする。受けドラム３２が巻芯１９にニップするタイミングは、テープ位置検出センサからの検出信号に基づいてコントローラ１３によって判断され、両面粘着テープ４６が切断後のウェブ６の端部上に位置して問題なく巻芯１９に巻き付けられるように制御される。
【００２９】
（Ｆ）に示すように、切断ドラム３１のカッタ３７が受けドラム３２の周面に押し当てられて切断され、ウェブ６が、搬送方向下流側のウェブ６ａと、搬送方向上流側のウェブ６ｂとに分断される。
【００３０】
図４（Ｇ）に示すように、搬送方向上流側のウェブ６ｂは、その先端部が両面粘着テープ４６に貼着して、この粘着力によって巻芯１９に巻き付けられる。搬送方向上流側のウェブ６ｂは、受けドラム３２と巻芯１９とにニップされた状態で、巻芯１９に数周分巻き取られる。このように、搬送方向上流側のウェブ６ｂは、切断後しばらくは受けドラム３２にニップされた状態であるため、巻芯１９に確実に巻き付けることができる。
【００３１】
一方、搬送方向下流側のウェブ６ａは満巻きの巻芯１８に巻き取られる。搬送方向下流側のウェブ６ａの後端部を全て巻き取ってから、満巻きの巻芯１８は巻取り軸１６から取り外される。この巻取り軸１６には次回の巻替えのために新しい空の巻芯が装着される。
【００３２】
巻芯１９がウェブ６を数周分巻き取った後、（Ｈ）に示すように、ガイドローラ３４がウェブ６の搬送速度に合わせて回転駆動しながら進入位置へ移動する。ウェブ６は受けドラム３２の周面から離れる。係止機構３５の係止ブロック４４は突出位置に移動し、受けドラム３２は巻芯１９から離れる。ウェブ６が受けドラム３２の周面から離れてから、受けドラム３２は回転を停止する。
【００３３】
（Ｉ）に示すように、ドラム保持アーム３３は離間位置に移動し、ウェブ６は巻芯１９に巻き取られる。ウェブ６は受けドラム３２に接触せずに巻芯１９に巻き取られることから、擦り傷がつくことが防止される。この巻芯１９が満巻きになったときには上記で説明した巻替え動作が行われ、以後、巻替え動作と巻取り動作とが繰り返される。
【００３４】
本発明によれば、受けドラム３２が円筒状であることからたわみにくく、また、受けドラム３２はウェブ切断後もしばらくは空の巻芯１９をニップすることができるため、ウェブ６を確実に巻き替えることができる。また、ガイドローラ３４を設けることにより、ウェブ６に擦り傷がつくことを防止することができる。特に、ウェブ６がフラットパネルディスプレイ装置用の保護フイルムである場合には、本発明が好適に用いられる。
【００３５】
なお、上記実施形態では、ガイドローラ３４が回転駆動する構成であったが、フリーで回転する構成であってもよいし、ウェブ６が所定速度以下の速度であるときには回転駆動し、この所定速度を超えるときにはフリーで回転する構成にしてもよい。
【００３６】
上記実施形態では、係止機構３５を用いてドラム保持アーム３３の位置を調整したが、ドラム保持アーム３３の移動を高精度に制御することができれば係止機構３５は不要である。
【実施例１】
【００３７】
以下に実施例を示す。巻取り工程の条件は次である。ウェブ６の材料：セルローストリアセテート（ＴＡＣ）、ウェブ６の厚み：８０μｍ、ウェブ６幅：１４００ｍｍ、ウェブ６にかける張力：５０Ｎ／幅、ウェブ６の搬送速度：４０ｍ／ｍｉｎ、巻芯１８，１９の径：１６９ｍｍ、切断ドラム３１及び受けドラム３２の径：３００ｍｍ、両面粘着テープの幅：１０ｍｍ、両面粘着テープの長さ：４０ｍｍ、受けドラム３２の巻芯１８，１９へのニップ圧：０．４ＭＰａである。この条件で、ターレット巻取り機２を駆動したところ、ウェブ６にシワ、裂け、折れ等を生じさせずに、巻替え動作及び巻取り動作を行うことができた。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】ターレット巻取り機の構成を示す概略図である。
【図２】（Ａ）は、満巻きになった巻芯を示す図であり、（Ｂ）は、セット位置に移動した空の巻芯を示す図であり、（Ｃ）は、巻替位置に移動したドラム保持アームを示す図である。
【図３】（Ｄ）は、退避位置に移動したガイドローラを示す図であり、（Ｅ）は、巻芯にニップした受けドラムを示す図であり、（Ｆ）は、ウェブを切断する切断ドラム及び受けドラムを示す図である。
【図４】（Ｇ）は、搬送方向上流側のウェブが巻き付けられた巻芯を示す図であり、（Ｈ）は、搬送方向上流側のウェブを数周分巻き取った巻芯を示す図であり、（Ｉ）は、ウェブを巻き取る巻芯を示す図である。
【図５】ウェブの巻替え動作の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３９】
２  ターレット巻取り機
３  巻取り機本体
４  巻替え装置
６  ウェブ
１６，１７  巻取り軸
１８，１９  巻芯
３１  切断ドラム
３２  受けドラム
３３  ドラム保持アーム
３４  ガイドローラ
【図１】
2008230723.tif 000003
【図２】
2008230723.tif 000004
【図３】
2008230723.tif 000005
【図４】
2008230723.tif 000006
【図５】
2008230723.tif 000007