(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート状物の巻取用巻芯を支持軸に両端支持して前記シート状物を巻き取る巻取装置において、巻取り開始前の前記巻芯の静止時にこの巻芯を前記支持軸に対し傾くことなく支持軸に同心的に固定する巻芯センタリング部と前記巻芯に支持軸の回転駆動力を伝達するメカニカルチャック部とからなる巻芯保持部を有し、支持軸が回転してもメカニカルチャック部に巻芯が固定されるまでは巻芯センタリング部及び巻芯が回転しないことを特徴とするシート状物の巻取装置。
【請求項２】
前記巻芯センタリング部が、前記支示軸の外周面側にベアリングを介して外周リングが設けられ、その外周リングの巻芯側端部に形成されたテーパ部のテーパ面に、前記巻芯の端部内周面を系合させ、前記支持軸とともに前記外周リングのテーパ面部を前記巻芯端部側へ押し込むことにより、前記巻芯を前記テーパ面に沿ってセンタリングさせるものである請求項１に記載のシート状物の巻取装置。
【請求項３】
前記メカニカルチャック部が、前記支持軸に係止される外周部円周方向に深み部と浅せ部からなるカム曲線面が形成されたカムリングと、そのカム曲線面上に配置されるコロと、そのコロに内接するように装着されるチャックリングからなり、前記カムリングの回転によって前記コロが前記カム曲線面に沿って深み部から浅せ部へ転動し、浅せ部に来たところで前記チャックリングが拡径して前記巻芯の内周面を圧接することで巻芯に回転駆動力を伝達するものである請求項１に記載のシート状物の巻取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、合成樹脂フィルム、箔、電池用電極の積層シート等のシート状物を巻き取る巻取装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
シート状物を巻き取る巻取装置における巻芯の支持は、一般的にメカニカルチャックによるものが多く使用されている。つまり、コロ（ローラ）あるいはボール等によってリング等を巻芯の内周面に拡径して接触させることにより生じる巻芯の内周面とリング間の摩擦力によって支持するものであり、例えば、特許文献１には、巻取時に回転駆動される支持軸からの駆動を受ける支持環が支持軸とたわみ継手によって連結され、支持環が回転するとその支持環の外周に円周方向に設けられた傾斜溝の底面上の複数のローラがその傾斜溝の浅い部分に転動し、それによってローラを内接したリングが拡径して巻芯の内周面に接触するように構成されている巻芯チャック（メカニカルチャック）を巻芯に挿入して巻芯を固定し、この巻芯チャックのみで巻芯を把持してシート状物の巻取りを行うことが記載されている。
【０００３】
しかし、このような巻芯の保持方法であると、巻芯チャックを巻芯に挿入して固定しょうとするとき、巻芯の静止時にあっては巻芯の内周面と巻芯チャックの外周面との隙間によって巻芯が支持軸に対して傾き、また、巻芯を固定するには支持軸が回転して巻芯チャックのローラが転動してリングが拡径することが必要である。つまり、巻芯チャックに所定のトルクが付加されなければ巻芯が固定されない。
【０００４】
そのため、前記巻芯の傾きによって、巻芯チャックに所定のトルクが付加されて巻芯が巻芯チャックに固定されるまでの巻き始めに、巻芯に貼り付けられたシート状物に皺が入り所望する品質が得られないという問題があった。
【０００５】
また、前記巻芯の固定時の傾きを防止するために、巻芯の内周面と巻芯チャックの外周面との隙間を極小にすることを試みると、巻芯チャックからの巻芯の着脱時に巻芯の内周面と巻芯チャックの外周面との接触による摩擦により巻芯の内周面が削られて粉塵化することが危惧されていた。
【０００６】
そこで、これらの問題点を解決するため本出願人によって、シート状物の巻取り開始前の巻芯の静止時に巻芯を支持軸に対して傾くことなく同心的に固定する巻芯固定機構と、巻芯に支持軸の回転運動を伝達するメカニカルチャックとを備えたシート状物の巻取装置が既に出願（特許文献２）されている。
【０００７】
【特許文献１】特開平６−４０６１３号公報
【特許文献２】特願２００５−３４６３３６号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、前記特許文献２によるシート状物の巻取装置によれば、巻芯保持部への固定時の傾きは解消されるものの、その巻芯の固定機構が、圧縮空気によるピストンの作用及び弾性体の作用によって支持軸長手方向に往復動するスライダを設け、そのスライダの傾斜面をラグが摺動して半径方向に張り出し、そのラグが巻芯の内周面を圧接することによって巻芯が保持部に固定される構成であるため、保持部の構成が複雑（部品点数多数）となり大幅なコスト高となっている。
【０００９】
また、このような複雑な構成により、巻芯保持部の長手方向の寸法も非常に長くなるので、巻き始め、巻き終わり時の巻芯の着脱に必要な巻芯保持部の移動距離が大きくなり、巻取装置の据え付けスペースを大きくとらざるを得ず、狭幅のシート状物の巻取りには適用できないという問題がある。
【００１０】
本発明は、シート状物を巻き取る際、巻芯の静止時であっても巻芯が傾くことなく巻芯保持部に固定され、かつ、巻芯保持部がコンパクトであり、なおかつ、巻芯チャック（メカニカルチャック）からの巻芯の着脱時に巻芯の内周面が削られることのないシート状物の巻取装置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】
【００１１】
本発明は、巻取り開始前の巻芯の静止時に、この巻芯を支持軸に対して傾くことなく支持軸に同心的に固定する巻芯センタリング部と前記巻芯に支持軸の回転運動を伝達するメカニカルチャック部とからなる巻芯保持部を有し、支持軸が回転してもメカニカルチャック部に巻芯が固定されるまでは巻芯センタリング部及び巻芯が回転しないことを特徴としている。
【００１２】
前記巻芯センタリング部は、前記支示軸の外周面側にベアリングを介して外周リングが設けられ、その外周リングの巻芯側端部に形成されたテーパ部のテーパ面に、前記巻芯の端部内径面を系合させ、前記支持軸とともに前記外周リングのテーパ面部を前記巻芯端部側へ押し込むことにより、前記巻芯を前記テーパ面に沿ってセンタリングするようになっている。
【００１３】
また、前記メカニカルチャック部は、支持軸に係止される外周部円周方向に深み部と浅せ部からなるカム曲線面が形成されたカムリングと、そのカム曲線面上に配置されるコロと、そのコロに内接するように装着されるチャックリングからなり、前記カムリングの回転によって前記コロが前記カム曲線面に沿って深み部から浅せ部へ転動し、浅せ部に来たところで前記チャックリングが拡径して前記巻芯の内周面を圧接することで巻芯に回転駆動力が伝達されるようになっている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のシート状物の巻取装置によれば、巻取り開始前の巻芯の静止時に巻芯を支持軸に対して傾くことなく同心的に固定する巻芯センタリング部と巻芯に支持軸の回転運動を伝達するメカニカルチャック部からなる巻芯保持部を有しているので、シート状物の巻き始めからシート状物に皺が入ることがなく良好な巻き姿が得られる。
【００１５】
また、巻取り開始前の巻芯の静止時に巻芯の支持軸に対する傾きの心配をする必要がないので、巻芯の内周面と巻芯保持部の外周面との隙間を大きくとることができ、巻芯の着脱時に巻芯の内周面が削られることがない。
【００１６】
さらに、前記巻芯センタリング部が非常にコンパクトなことにより、本巻取装置が低コストに上がり、かつ、本装置の設置面積の縮小にも貢献できることから、経済的な効果も期待できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１は本発明の巻取装置における巻芯aの両端を保持する巻芯保持部１の構成を示す軸心長手方向の片側の断面図であり、図２は図１の切断線A−Aから見た断面図である。
【００１８】
以下、図１、図２に基づいて巻芯保持部１の構成を説明するが、まず、本巻取装置において、支持軸２がベアリングケース３の内周面側に嵌め込まれたベアリング４を介してベアリングケース３に取り付けられている。ベアリング４は支持軸２に止め輪５にて固定されている。
【００１９】
支持軸２の反巻芯ａ側の端部にはカップリング（図示せず）を介して駆動モータ（図示せず）が連結されており、前記駆動モータはベアリングケース３と一体的に設けられている。また、ベアリングケース３の巻芯ａ側の端面には、ベアリング４を保持するブラケット６がボルト７にてベアリングケース３と一体的になるように取り付けられている。
【００２０】
このブラケット６の端側にはエアーシリンダー８のロッド９が固着され、エアーシリンダー８は機枠（図示せず）に取り付けられている。そして、ロッド９の伸縮によってベアリングケース３が支持軸２と同時に押し出されたり、引き戻されたりする構成になっている。
【００２１】
次に、巻芯保持部１は、巻芯ａの静止時に巻芯ａをセンタリングして固定する巻芯センタリング部１０と、巻取りのときに巻芯ａに支持軸２の回転駆動力を伝達するメカニカルチャック部１１から成っている。
【００２２】
巻芯センタリング部１０は、支持軸２の巻芯ａ側外周面に嵌装されたベアリング１９を介して支持軸２と相対回転可能に設けられた外周リング１２から成っている。ベアリング１９は外周リング１２の内周面に止め輪１３で固定されている。
【００２３】
外周リングの巻芯ａ側端面には、巻芯ａの内径寸法よりも大きい寸法の径を起点Ｋとして巻芯側へ小径となるテーパ面１２ａが形成されている。そして、前述の支持軸２の押し出しによって外周リング１２が巻芯ａに向かって移動していき、巻芯ａの内周部が外周リング１２のテーパ面１２ａに当接した後、巻芯ａの内周部がテーパ面１２ａに沿ってセンターリングされていき、エアーシリンダー８の加圧力によって巻芯ａは外周リング１２に支持軸２と同心的に固定されるようになっている。
【００２４】
一方、メカニカルチャック部１１は、支持軸２の巻芯ａ側先端部外周面にキー２０を介して支持軸２に嵌挿されるカムリング１４と、カムリング１４の外周面に配置されるコロ１５と、コロ１５に内接するように装着されるチャックリング１６から成っている。そして、支持軸２の端面には、カムリング１４、コロ１５及びチャックリング１６の脱落防止用にフタ１７がボルト１８によって取り付けられている。
【００２５】
カムリング１４の外周面円周方向には、深み部と浅せ部とからなるカム曲線面１４ａが複数箇所等間隔に形成されており、それぞれのカム曲線面１４ａ上にコロ１５が１個づつ配置される。
【００２６】
巻き芯の静止時はコロ１５はカムリング１４のカム曲線面１４ａの深み部に配置され、支持軸２の回転と同時にカムリング１４も回転し、コロ１５がカム曲線面に沿って深み部から浅せ部へ転動することによって、コロ１５に内接しているチャックリング１６が拡径して巻芯ａの内周面を圧接する。これにより、支持軸２からの回転駆動力が巻芯ａに伝達される。なお、チャックリング１６には拡径し易いように円周上の一箇所に切れ目１６ａを入れるのが好ましい。
【００２７】
また、巻芯センタリング部１０の外周リング１２には、カムリング１４のカム曲線面１４ａを覆う円筒部１２ｂが設けられ、円筒部１２ｂには、コロ１５がカム曲線面１４ａ上を遊動しないよう各コロ１５を転動可能に挟み込んで規制する切り欠き１２ｃが設けてある。
【００２８】
以上のように、支持軸２に巻芯センタリング部１０及びメカニカルチャック部１１が組み込まれて巻芯保持部１が形成され、この巻芯保持部１によって巻芯ａが両端内面部から保持される。
【００２９】
次に、本発明のシート状物の巻取装置における巻芯保持部１の動作について説明する。巻芯ａを巻芯保持部１に装着するに当たり、まず、メカニカルチャック部１１のコロ１５をカムリング１４に形成されているカム曲線面１４ａの深み部に配置し、コロ１５に内接するチャックリング１６の外周面が縮径の状態で巻芯ａの内周面より内側になるようにしておく。
【００３０】
ピストン８によるロッド９の伸長により、巻芯保持部１が静止状態の巻芯ａの両端内周部に進入する。そして、巻芯センタリング部１０の外周リング１２に形成されたテーパ面１２ａに巻芯ａの端部内周部が当接した後、巻芯ａの内周部がテーパ面１２ａに沿ってセンタリングされていき、エアーシリンダー８によるロッド９の加圧力によって巻芯ａが巻芯センタリング部１０の外周リング１２に支持軸２と同心的に固定される。
【００３１】
次に、巻芯ａにシート状物を貼り付けた後、支持軸２に駆動をかける。ここで、巻芯センタリング部１０では巻芯ａと前記シート状物が連結されているので巻芯ａは回転せず、外周リング１２も巻芯ａと固定されているので回転しない。
【００３２】
この状態で支持軸２が僅かに回転することでメカニカルチャック部１１ではコロ１５がカムリング１４のカム曲線面１４ａを深み部から浅せ部まで転動しチャックリング１６が拡径する。そして、拡径したチャックリング１６の外周面が巻芯ａの内周面を押圧することによりメカニカルチャック部１１に巻芯ａが固定されて支持軸２の駆動が停止する。このときの支持軸２の駆動においては、支持軸２に連結されるモータをトルク制御することによって行う。
【００３３】
その後、巻芯ａが回転駆動されて前記シート状物の巻取りが開始される。
【００３４】
このように、巻芯センタリング部１０に巻芯ａが静止時において傾きなく支持軸２と同心的に固定され、かつ、メカニカルチャック部１１に巻芯ａが支持軸２からの回転駆動力の伝達によって固定されるので、シート状物の巻き始めからシート状物に皺が入ることなく良好な巻き姿を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明における巻芯保持部の構成を示す軸心長手方向の断面図である。
【図２】図１における切断線A−Aから見た断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  巻芯保持部
２  支持軸
１０  巻芯センタリング部
１１  メカニカルチャック部
１２  外周リング
１２ａ  テーパ面
１２ｂ  円筒部
１２ｃ  切り欠き
１４  カムリング
１５  コロ
１６  チャックリング
【図１】
0005134302.tif 000002
【図２】
0005134302.tif 000003