(57)【要約】【課題】芯部材に加工を施さなくともシートの凹凸を少なくすることができるシートの巻取り方法及び装置並びにシート巻取り体を提供する。【解決手段】シート１２のシートの巻取り方向先端を加熱部材２４により加熱すると共に、芯部材１４に押圧して、シート１２の先端をシート１２の本体部よりも薄く形成し、シート１２を芯部材１４に巻き取る。シートは熱可塑性樹脂であり、シートの先端への加熱は、シートの温度が軟化点以上又は溶融点以上となるように行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートの巻取り方向先端を加熱して、前記シートの先端を前記シートの本体部よりも薄く形成し、前記シートを芯部材に巻き取ることを特徴とするシートの巻取り方法。
【請求項２】
さらに前記シートの先端を前記芯部材に押圧することを特徴とする請求項１記載のシートの巻取り方法。
【請求項３】
前記シートは熱可塑性樹脂であることを特徴とする請求項１又は２記載のシートの巻取り方法。
【請求項４】
前記シートは、基材フィルムと、この基材フィルムの表面の少なくとも一部に設けられた粘着剤とを有する請求項１又は２記載のシート巻取り方法。
【請求項５】
前記シートの先端への加熱は、前記シートの温度が軟化点以上となるように行うことを特徴とする請求項３記載のシートの巻取り方法。
【請求項６】
前記シートの先端への加熱は、前記シートの温度が溶融点以上となるように行うことを特徴とする請求項３記載のシートの巻取り方法。
【請求項７】
シートを巻き取る芯部材を回転させる駆動装置と、前記シートの先端が前記芯部材に当たる際に前記シートの巻取り方向先端を加熱する加熱手段と、を有することを特徴とするシートの巻取り装置。
【請求項８】
前記加熱手段は、さらに前記シートの先端を前記芯部材に押圧することを特徴とする請求項７記載のシートの巻取り装置。
【請求項９】
周囲に巻取り面を有する芯部材と、この芯部材の巻取り面に巻き取られたシートとを有し、前記シートは、前記シートの巻取り方向先端が前記シートの本体部よりも薄く形成されていることを特徴とするシート巻取り体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シートの巻取り方法及び装置並びにシート巻取り体に関する。
【背景技術】
【０００２】
シートを円筒状の芯部材に巻き取る場合に、シートの巻取り方向先端に段差が生じ、シート巻取り体の外観が損なわれ、段差による凹凸が大きい場合には層間で剥離等の欠陥を生じる。また、巻き取られるシート間に段差が生じると、その段の上に巻き取られる部分が皺となり、この皺が積み重ねられてコブ状となり、例えば数メートルに渡って不良品が発生する。特に粘着テープを巻き取る場合は、シート間に滑りが生じないために凹凸が緩和されず、凹凸が顕著に出現してしまうので、巻き始めに凹凸を緩和することが特に重要となる。このため、シートを巻き取る際に生じるシート端面由来の凹凸を抑制する方法が従来より提案されている。例えば特許文献１においては、芯部材に、スポンジ等の発泡体や密度の低い紙等の弾性変形や塑性変形を起こしやすい変形体を用いて、巻き始めの端部によってできる段差により、シートの表面に段差の痕跡、つまり巻き始めの端部の段差が転写した凹みが発生するのを防止する方法が開示されている。
【０００３】
しかし、発泡体や低密度の紙等の変形体は、弾性変形の割合が大きく、塑性変形を起こしにくいことから応力が生じるため、段差によってシート状部材に生じる凹凸を完全に消し去ることは難しい。そこで、従来から、断面くさび型の柔軟部材をシートの端部にあてがってシート表面と芯部材表面との段差をなだらかに埋める方法が提案されている（特許文献２）。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２６３５３７号公報
【特許文献２】特開２００４−２１７３４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来においては、芯部材に対して切削加工を施したり、あるいは芯部材に発泡体を巻く等、芯部材に対して特別な加工が必要であるという問題点があった。
【０００６】
本発明の目的は、上記問題点を解消し、芯部材に加工を施さなくともシートの凹凸を少なくすることができるシートの巻取り方法及び装置並びにシート巻取り体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の特徴とするところは、シートの巻取り方向先端を加熱して、前記シートの先端を前記シートの本体部よりも薄く形成し、前記シートを芯部材に巻き取るシートの巻取り方法にある。
【０００８】
好適には、さらに前記シートの先端を前記芯部材に押圧するようにする。
【０００９】
また、好適には、前記シートは熱可塑性樹脂である。
【００１０】
また、好適には、前記シートは、基材フィルムと、この基材フィルムの表面の少なくとも一部に設けられた粘着剤とを有する。
【００１１】
また、好適には、前記シートの先端への加熱は、前記シートの温度が軟化点以上となるように行うか、又は前記シートの温度が溶融点以上となるように行う。
【００１２】
本発明の第２の特徴とするところは、シートを巻き取る芯部材を回転させる駆動装置と、前記シートの先端が前記芯部材に当たる際に前記シートの巻取り方向先端を加熱する加熱手段と、を有するシートの巻取り装置にある。
【００１３】
好適には、前記加熱手段は、さらに前記シートの先端を前記芯部材に押圧するように構成する。
【００１４】
本発明の第３の特徴とするところは、周囲に巻取り面を有する芯部材と、この芯部材の巻取り面に巻き取られたシートとを有し、前記シートは、前記シートの巻取り方向先端が前記シートの本体部よりも薄く形成されているシート巻取り体にある。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、芯部材に加工を施さなくともシートの凹凸を少なくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
次に本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。
図１において、本発明の実施形態に係るシート巻取り装置１０が示されている。このシート巻取り装置１０は、シート１２を円筒状の芯部材１４に巻き取るためのものである。
【００１７】
シート１２は、例えば熱可塑性樹脂シートである。熱可塑性樹脂には、周知のように、汎用樹脂として、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン(PS)、アクリロトリル/ブタンジエン/スチレン樹脂(ABS)、ポリ塩化ビニル(PVC)、アクリロニトリル/スチレン樹脂(AS)、メタクリル樹脂(PMMA)等があり、汎用エンジニアリング樹脂として、ポリアミド(PA)、ポリアセタール(POM)、ポリカーボネート(PC)、変性ポリフェニレンエーテル(m-PPE)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、GF強化ポリエチレンテレフタレート(GF-PET)、超高分子量ポリエチレン(UHPE)等があり、さらにスーパーエンジニアリング樹脂として、ポリフェニレンスルフィド(PPS)、ポリイミド(PI)、ポリエーテルイミド(PEI)、ポリアリレート(PAR)、ポリスルホン(PSF)、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、液晶ポリマー(LCP)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)等がある。さらに熱可塑性樹脂として、アイモノマー、エチレン−酢酸ビニル樹脂がある。
特に好ましいのは、ポリエチレン系やポリプロピレン系等のポリオレフィン系である。
なお、シート１２の先端裏面には、低い温度で芯部材１４に接着されるように、シート１２の本体部よりも低い軟化点又は溶融点を有する接着層を設けることができる。
さらにシート１２としては、基材フィルムに粘着剤を設けたもの、例えば基材フィルムの片面に粘着剤を塗布したダイシング用の粘着シートであってもよい。
【００１８】
芯部材１４は、耐熱性を有する材料から構成され、例えばステンレス等の金属、又はＡＢＳ等の樹脂からなる。この芯部材１４は、円筒状に形成されて周囲に巻取り面を有し、この巻取り面にシート１２が巻き取られる。
【００１９】
搬送ロール１６は、芯部材１４の上流側に設けられ、シート１２を芯部材１４の上端に向けて搬送する。この搬送ロール１６は、モータからなる第１の駆動装置１８により回転駆動される。
【００２０】
前述した芯部材１４は、同じくモータからなる第２の駆動装置２０により、図中時計方向に回転される。
【００２１】
シート検出器２２は、例えば搬送ロール１６の出口部分に設けられている。このシート検出器２２は、例えば発光素子と受光素子からなり、発光素子からの光を受光素子が受けた状態からシートの先端が発光素子と受光素子との間を通過すると、光の一部又は全部が遮断されてシートの先端が通過したことを検出する。また、光が遮断された状態からシートの後端が受光素子と発光素子との間を通過すると、受光素子により光が受光されてシートの後端が通過したことを検出する。
【００２２】
加熱手段を構成する加熱部材２４は、例えば円筒状に形成され、表面に例えばフッ素樹脂等の離型層を有し、内部にはヒータ２６が配置されており、このヒータ２６に通電することによって表面を加熱することができる。また、加熱部材２４の表面の温度を検出する温度センサ２８が設けられている。
なお、この実施形態においては、加熱部材２４の内部にヒータ２６を設けたが、他の実施形態として、加熱部材２４を外部から加熱するようにしてもよい。
【００２３】
上記加熱部材２４は、アーム３０に支持されている。このアーム３０は、モータである第３の駆動装置３２により回転される。加熱部材２４は、実線で示す位置を初期位置として、第３の駆動装置３２からの駆動を受けて反時計方向に回転し、２点鎖線で示すように、芯部材１４の上端付近を通り、さらに回転して初期位置に戻されるようになっている。
【００２４】
加熱部材２４は、２点鎖線で示す位置まで移動した時に芯部材１４に最も近づく。この場合の加熱部材２４と芯部材１４との間の距離はシート１２の厚さよりも小さく、略０となるようにすることが好ましい。また、加熱部材２４の公転による周速は、芯部材１４の周速よりも速い方が好ましい。加熱部材２４の周速が芯部材１４の周速よりも速いことにより、シート１２の先端を滑らかな曲面をもって徐々に薄く形成することができる。
【００２５】
なお、加熱部材２４は、アーム３０に固定されるようにしてもよいが、アーム３０に回転自在に支持されるようにしてもよく、さらに反時計方向に回転駆動されるようにしてもよい。この場合、加熱部材２４の自転による周速は、芯部材１４の周速よりも速い方が好ましい。加熱部材２４の周速が芯部材１４の周速よりも速いことにより、シート１２の先端を滑らかな曲面をもって徐々に薄く形成することができる。
【００２６】
制御部３４は、例えばコンピュータから構成され、シート検出器２２及び温度センサ２８からの検出信号が入力されると共に、第１の駆動装置１８、第２の駆動装置２０、第３の駆動装置３０及びヒータ２６を制御する。
【００２７】
図２において、上記制御部３４の制御フローが示されている。
まず、ステップＳ１０において、温度センサ２８からの検出信号をモニタしながらヒータ２６に通電して加熱部材２４の表面を所定温度以上に加熱する。所定温度とは、シート１２との接触時にシート１２が軟化点又は溶融点以上となる温度である。軟化点とは、物体が温度により変形を起こし始める温度であり、溶融点とは、物体が固体から液体へ相変化を起こし始める温度である。
【００２８】
次のステップＳ１２においては、第１の駆動装置１８を駆動して搬送ロール１６を回転させ、シート１２を芯部材１４の上端に向けて搬送する。次のステップ１４においては、第２の駆動装置２０を駆動して芯部材１４を回転させ、シート巻取りの準備を行う。
【００２９】
次のステップＳ１６においては、シート検出器２２からの出力に基づいてシート１２の先端がシート検出器２２を通過したか否かを判定する。このステップ１６において、シート１２の先端がシート検出器２２を通過したと判定された場合は次のステップＳ１８に進み、シート１２の先端がシート検出器２２を未だ通過していないと判定された場合にはシート１２の先端が検出されるまで待機する。
【００３０】
ステップＳ１８においては、シート１２の先端が芯部材１４の上端の巻取り開始位置に到達した時に加熱部材２４が巻取り開始位置に到達するように、シート検出器２２からの出力に基づいてタイミングをとって第３の駆動装置３０を駆動する。そして、加熱部材２４が図１の２点鎖線の位置からさらに反時計方向に回転し、初期位置に到達した段階でステップＳ２０に進み、第３の駆動承知３０の駆動を停止して加熱部材２４を初期位置に戻す。さらに次のステップＳ２２においては、ヒータ２６の加熱を停止する。
【００３１】
次のステップＳ２４においては、シート１２の芯部材１４への巻取りが終了したか否かを判定する。巻取りが終了したか否かの判定は、例えばシート検出器２２によりシート１２の後端が通過した時から所定時間が経過したか否かにより行うことができる。このステップＳ２４において、シート１２の巻取りが終了したと判定された場合は、次のステップＳ２６に進み、シート１２の巻取りが終了していないと判定された場合、シート１２の巻取りが終了するまで待機する。
【００３２】
次のステップＳ２６においては、第１の駆動装置１８の駆動を停止して搬送ロール１６の回転を停止し、次のステップＳ２８において、第２の駆動措置２０の駆動を停止して芯部材１４の回転を停止し、処理を終了する。
【００３３】
次に上述したシートの巻取り方法を実施した場合の作用について説明する。
図３に示すように、シート１２が芯部材１４に巻かれる開始位置でシート１２の軟化点又は溶融点以上に加熱された加熱部材２４がシート１２の先端に押圧するように接触するので、シート１２の先端は加熱部材２４からの熱及び圧力により、先端に向かって徐々に薄くなるように変形される。即ち、図４に示すように、シート１２は、先端部３６が本体部３８よりも徐々に薄くなるように滑らかな曲面となるように変形され、段差が軽減される。ここで、段差とは、シート１２を巻き取る際のシート先端により発生する芯部材１４とシート１２との半径方向の差をいう。
【００３４】
このような変形と同時にシート１２の先端部３６には加熱部材２４からの熱及び圧力が作用するので、先端部３６の裏面が芯部材１４に接着され、シート１２の先端が芯部材１４から離れることなくシート１２を芯部材１４に巻き取ることができる。
【００３５】
そして、図５に示すように、２周目のシート１２が先端部を乗り上げるように巻き付けられるので、シート１２の凹凸の発生を少ないシート巻取り体４０を得ることができる。ここで、凹凸とは、シート１２の先端により発生した段差が巻取り済みのシートに転写されることにより生じる凹凸をいう。
【００３６】
次に実施例について説明する。
厚さ２５μｍのアクリル樹脂粘着剤層をもつアイモノマー樹脂フィルムを１０ｃｍ／分の搬送速度で搬送しながら、ＡＢＳ樹脂製の芯部材にロール状に巻き取るにあたり、フィルム先端を芯部材にあてがい、２００°Ｃ以上に加熱したＳＵＳ３０４製の加熱部材に接触させた後、芯部材に巻き取った。なお、加熱部材はフィルム先端に接触、加工後、即時にフィルムから離反させた。加熱部材を用いずに巻き取ったものと比較して凹凸が少ないフィルム巻取り体を得ることができた。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施形態に係るシート巻取り装置を示す概略図である。
【図２】本発明の実施形態に係るシート巻取り装置の制御フローを示すフローチャートである。
【図３】本発明の実施形態に係るシート巻取り装置のシート巻取り開始時を示す側面図である。
【図４】本発明の実施形態に係るシート巻取り装置によるシート巻取り開始時のシートの状態を示す側面図である。
【図５】本発明の実施形態に係るシート巻取り装置のシート巻取り開始後を示す側面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１０  シート巻取り装置
１２  シート
１４  芯部材
１６  搬送ロール
１８  第１の駆動装置
２０  第２の駆動装置
２２  シート検出器
２４  加熱部材
２６  ヒータ
２８  温度センサ
３０  アーム
３２  第３の駆動装置
３４  制御部
３６  先端部
３８  本体部
４０  シート巻取り体
【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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