(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルムロールの巻芯に巻取られて形成されるシート状物の巻取開始時に、タッチロールを上記フィルムロールの巻芯に巻付いた上記シート状物から一定距離離してギャップ巻取りを行い、上記シート状物の一定長さを巻取った後、上記タッチロールを押し当てて上記シート状物を巻取るように制御する巻取制御方法において、
上記タッチロールに押圧力を付与するエアシリンダにより上記タッチロールを上記フィルムロールに向かって水平方向へ直線移動させる移動手段と、上記エアシリンダへ圧縮エアを供給するエア回路に方向切換弁、制御押圧調整弁及び弱圧調整弁とを設け、ギャップ巻取時は上記弱圧調整弁を通った弱圧を上記エアシリンダへ送り、上記タッチロールを上記フィルムロールの巻芯に巻付いた上記シート状物から一定距離離した状態で、上記タッチロールに接触している上記シート状物を上記フィルムロールの巻芯に巻付け、タッチ巻取時は上記制御押圧調整弁を通り上記弱圧よりも高い圧力の制御押圧を上記エアシリンダの上記タッチロールが押圧作動する側へ送るようにしたことを特徴とするシート状物の巻取制御方法。
【請求項２】
シート状物の供給速度検出器とフィルムロールの巻数検出器を備え、巻芯に巻取られて形成されるフィルム等のシート状物のフィルムロールをタッチロールで押圧しながら巻取るシート状物の巻取機において、
エアシリンダによって押圧力が付与されるタッチロールと、上記エアシリンダを介して上記タッチロールを上記フィルムロールに向かって水平方向へ直線移動させる移動手段と、巻取り工程中に上記速度検出器により検出したシート状物の供給速度と上記巻数検出器により検出した上記フィルムロールの巻数から同ロールの径を演算する演算回路と、このロール径に設定値を加算する加算回路と、上記シート状物の供給速度を積算して巻始めからのシート状物の長さを記録する巻取長カウンタと、上記演算回路と上記加算回路の演算結果を上記移動手段に伝えて上記タッチロールを上記フィルムロールの半径方向の相対位置に移動させる制御回路を設けて、請求項１に記載する方法でシート状物の巻取り制御をすることを特徴とするシート状物の巻取機。
【請求項３】
請求項２に記載するシート状物の巻取機を使用したときのシート状物の巻取制御方法において、
上記タッチロールを上記フィルムロールの巻芯に巻き付いたシート状物から一定距離離して上記シート状物を巻取るギャップ巻取時は、押圧力を付与する上記エアシリンダのピストンをその作動端に固定することによって、上記タッチロールを上記フィルムロールのシート状物から一定の距離を離すように制御することを特徴とするシート状物の巻取制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、二軸延伸フィルム製造装置、無延伸フィルム製造装置、紙あるいは布等の巻取装置等に使用する巻取機のタッチロール制御方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
延伸フィルム等の薄いフィルムの巻取りの際には、巻取過程で空気の巻き込みが主原因となる巻きずれや、巻芯に近いフィルムに皺を発生させる現象が生じ易い。これらの現象は近年の巻取りの高速化に伴ってますます顕著になり、製品フィルムの歩留まりや品質上の問題となってきている。
【０００３】
この問題に対して、従来は巻芯にフィルムを巻取るときにフィルムを巻芯に向かう方向に巻芯の軸と平行のタッチロール（押さえロールともいう。）を押し当てながら巻取る方法が用いられてきた。
この従来のタッチロール巻取装置の一例を図５に示す。同図において、１は走行しているフィルム、２は巻芯３に巻取られたフィルムロール（ミルロールともいう。）、４はタッチロール、５は巻芯３を支持するフレーム、６はタッチロール４に押圧力を付与するエアシリンダである。
【０００４】
また、巻取後のフィルムロールの端面の耳ずれを無くし、皺の無い良好なフィルム巻上り製品を得るための手段として、特公昭59-13417号に公示されたギャップ巻の方法がある。この方法は巻取中のフィルムロール径を検出し、タッチロールの位置を検出して、常に設定してあるギャップ幅を常時一定に保つように制御する方法である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
タッチロールがフィルムロールにタッチした状態にあるときにフィルム等を高速で巻き取ろうとすると、タッチロールの押圧力の強弱に関係なく、タッチロールがフィルムロール上でバウンドする現象が起こる。これにより、フィルムロールに皺や巻きずれ等が発生し、その巻姿に重大な影響を与える。この現象は、特に、下巻きと呼ばれる段階、すなわち、切断されてフィルム端部が折れ重なって巻かれる巻き始めの段階で発生する。
【０００６】
上記の問題点を解決する手段として、特公昭59-13417号に公示されたギャップ巻の方法がある。この方法は、タッチロールをフィルムロールから所定間隔離してフィルムを巻き取るというものである。フィルムの巻き始めから巻き終わりまでこの方法をとると、ギャップ巻によるフィルム間の空気巻き込み量が多すぎて、フィルムロールに皺や巻きずれの現象が発生し、良好な巻き姿を得ることができない。
【０００７】
本発明は、タッチロールをフィルムロールに作用させた状態下でシート状物を高速で巻き取る場合でも、タッチロールの位置と押圧力を制御することにより、皺や巻きずれの無い良好な巻き姿のフィルムロールを得ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の問題点に対して本発明は、フィルムロールの巻芯に巻取られて形成されるシート状物の巻取開始時に、タッチロールを上記フィルムロールの巻芯に巻付いた上記シート状物から一定距離離してギャップ巻取りを行い、上記シート状物の一定長さを巻取った後、上記タッチロールを押し当てて上記シート状物を巻取るように制御する巻取制御方法において、
上記タッチロールに押圧力を付与するエアシリンダにより上記タッチロールを上記フィルムロールに向かって水平方向へ直線移動させる移動手段と、上記エアシリンダへ圧縮エアを供給するエア回路に方向切換弁、制御押圧調整弁及び弱圧調整弁とを設け、ギャップ巻取時は上記弱圧調整弁を通った弱圧を上記エアシリンダへ送り、上記タッチロールを上記フィルムロールの巻芯に巻付いた上記シート状物から一定距離離した状態で、上記タッチロールに接触している上記シート状物を上記フィルムロールの巻芯に巻付け、タッチ巻取時は上記制御押圧調整弁を通り上記弱圧よりも高い圧力の制御押圧を上記エアシリンダの上記タッチロールが押圧作動する側へ送るようにしたことを特徴とするシート状物の巻取制御方法を以て課題解決の手段とする。ここで、ギャップ巻とは、タッチロールをフィルムロールの巻芯に巻き付けたシート状物から一定距離離した状態でシート状物を巻き取ることをいう。また、タッチ巻とは、タッチロールでシート状物を押圧しながらシート状物を巻き取ることをいう。
【０００９】
また、シート状物の供給速度検出器とフィルムロールの巻数検出器を備え、巻芯に巻取られて形成されるフィルム等のシート状物のフィルムロールをタッチロールで押圧しながら巻取るシート状物の巻取機において、
エアシリンダによって押圧力が付与されるタッチロールと、上記エアシリンダを介して上記タッチロールを上記フィルムロールに向かって水平方向へ直線移動させる移動手段と、巻取り工程中に上記速度検出器により検出したシート状物の供給速度と上記巻数検出器により検出した上記フィルムロールの巻数から同ロールの径を演算する演算回路と、このロール径に設定値を加算する加算回路と、上記シート状物の供給速度を積算して巻始めからのシート状物の長さを記録する巻取長カウンタと、上記演算回路と上記加算回路の演算結果を上記移動手段に伝えて上記タッチロールを上記フィルムロールの半径方向の相対位置に移動させる制御回路を設けて、請求項１に記載する方法でシート状物の巻取り制御をする巻取機を以て課題解決の手段とする。
【００１０】
さらにまた、上記のシート状物の巻取機を使用したときの巻取制御方法において、
上記タッチロールを上記フィルムロールの巻芯に巻き付いたシート状物から一定距離離して上記シート状物を巻取る時は、押圧力を付与する上記エアシリンダのピストンを作動端に固定することにより、上記タッチロールを上記フィルムロールのシート状物から一定の距離を離すように制御するシート状物の巻取制御方法を以て課題解決の手段とする。
【００１２】
［作用］
本発明では、シート状物の巻取開始時は、タッチロールを巻芯に巻き付いたシート状物から離すようにし、一定長さ巻取後は、タッチ巻（押圧巻ともいう。）を行うことにより、フィルム等のシート状物をタッチ巻で巻取る際に発生するタッチロールのバウンドを防止し、それにより、巻芯に近いシート状物の皺や巻きずれ等を防止する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１はフィルム（シート状物）の巻取機の構成及び制御体系を示す模式図、図２は図１のフィルム巻取機がギャップ巻を行なっているときの状態を示す模式図、図３は図１のフィルム巻取機がその巻芯にフィルムを巻取るときの、初期の状態を示す平面図である。
【００１４】
図１において、フィルム11は図の左方向きの矢印で示した方向に供給される。そのフィルム11の供給速度はフィルム速度センサ31により検出される。フィルム11は、タッチロール14で押さえられながら巻芯13に巻き付けられてフィルムロール（巻取ロール）12となる。巻芯13は、チエンスプロケット34，チエン35およびチエンスプロケット36を介して減速機付変速モータ34により駆動される。変速モータ34には、フィルムロール12の回転数検出用のエンコーダ33が備えられている。変速モータ34は、フィルム11の供給速度に合わせてフィルム11に適当なテンションを与えるようにトルクを制御しながら駆動される。
【００１５】
図１のタッチロール14はタッチ巻の状態に位置されている。ここで、タッチ巻とは、タッチロール14でフィルムロール12を押圧しながらフィルム11を巻芯13に巻取ることをいう。このときのフィルムロール12の径は図１に符号12を付して実線で示した形状に対応する。また、フィルムロール12が満巻になったときは、同図に符号12ａを付して二点鎖線で示した形状に対応する。フィルムロール12が満巻になっているときは、タッチロール14は符号14ａで示す位置まで移動し、タッチロール14に押圧力を付与するエアシリンダ17は符号17ａで示す位置まで移動している。なお、エアシリンダ17の位置は位置センサ26により検出される。
【００１６】
エアシリンダ17を介してタッチロール14をフィルムロール12に向かって移動させる移動手段は、外部固定部材に固設されたフレーム22上に取付けられたモータ25と、モータ25によって回転駆動されるスクリュ24と、エアシリンダ17に固設されたナット23とにより構成されている。当該移動手段は、巻取制御装置50の制御回路55からの指示に基づいてモータ25を駆動することにより、エアシリンダ17を介してタッチロール14をフィルムロール12に向かって進退させることができる。
【００１７】
なお、図１において、15はタッチロール14の回転軸、16は回転軸15を回転自在に支える軸受、19は軸受16及びエアシリンダ17に固設されたリニアベアリング、21はリニアベアリング19と係合するリニアガイドである。タッチロール14は、巻取られるフィルム11に余分な張力が掛からぬように、回転軸15と軸受16との間の摩擦トルクと同程度のトルクで回転駆動する図示略のモータで駆動されることが望ましい。
【００１８】
エアシリンダ17に送られるエアとして、エア圧調整弁41により制御圧力ＰA 、圧調整弁42により弱圧ＰBが発生される。この２通りの圧力ＰA，ＰBは３方向切り換え弁43により選択され、４方向切換弁44によりエアシリンダ17の作動方向が切り換えられる。エア配管に設けた絞り弁45は制御圧力ＰAの流速を調整し、絞り弁46は弱圧ＰBの排気側の流速を調整するようになっている。
【００１９】
巻取制御装置50は、巻取り工程中にフィルム速度センサ31により検出したフィルムの供給速度と、モータ回転エンコーダ33により検出したフィルムロール12の回転数とフィルム11の厚みからフィルムロール12の径を演算する巻径演算回路51と、このフィルムロール12の径に一定の寸法ｇ（ギャップ巻時のギャップ寸法）を加算する加算器53と、フィルム11の供給速度を積算し、フィルム11の巻取長さがタッチ巻開始時の設定長さに到達したときに信号を発する巻取長カウンタ52と、巻径演算回路51と加算器（加算回路）53による演算結果を位置センサ26によって検出されたエアシリンダ17の位置と比較する比較器54と、比較器54におけるエアシリンダ17の位置の変化を移動手段に伝え、エアシリンダ17をフィルムロール12に対する正しい相対位置に移動させるように制御する制御回路55と、タッチ巻開始時長さ設定器57と、ギャップ幅設定器58と、エアシリンダ17内のピストン18の位置を指定するピストン位置設定器56と、ギャップ幅設定器58で設定したギャップ幅ｇ又はピストン位置設定器56で設定したピストン18の位置を加算器53に伝えるリレー59及びスイッチ61、62とにより構成されている。
【００２０】
次ぎに、上記の構成の巻取装置による巻き取り工程を説明する。
１）  満巻に近い形状まで巻かれた前工程のフィルムロール12’に巻取られている
フィルム11の巻かれる手前のフリーな平面部に、次の工程の空の巻芯13がフィルム11の送り速度と同じ周速で回転しながら近づいて接触し、タッチロール14がこの裸の巻芯13にフィルム11を押し付け（エアシリンダ17のピストン18の押し出し側にエア圧力ＰAが作用するように、３方向切換弁43、４方向切換弁44を図１に示す作動位置に置く）、図示しないトラバースカッタによりフィルム11を切断する。トラバースカッタはフィルム11の送行方向と直角方向に移動してフィルム11を切断するが、フィルム11が送行しているためフィルム11は図３に11ａで示したように、斜めに切断され、図示しない静電気付与装置により帯電した切り離されたフィルム11の鋭角部が静電気誘引作用により巻芯13に巻付く。このとき、タッチロール14を押すエアシリンダ17のピストン18の位置は、エアシリンダ17の押し切り端からギャップ巻のときのギャップｇと同じ寸法だけロッド側に移動した位置とする。
【００２１】
２）  フィルム11の切断完了後、タッチロール14はそのままフィルム11を押さえた状態でフィルム11を巻芯13に複数回（例えば３〜５回程度）巻き付ける。このとき、（図示しないトラバースカッタの切断終わり信号とタイマにより、巻取長カウンタ52でフィルム巻取長さを調整することができる。この後、フィルム11の巻取りの状態を続けたまま、図２に示すように、巻取長カウンタ52から３方向切換弁43および４方向切換弁44に作動電流を送って、エアシリンダ17の作動方向をピストン18が引き込む方向に換え、圧力を弱圧ＰBに切り換え、ピストン18をエアシリンダ17の作動端に当接させて、エアシリンダ17とタッチロール14とを互いに固定させた状態とする。同時に、リレー59を介してスイッチ61をＯＮにし、巻径演算回路51で演算された巻径にギャップ幅設定器58で設定したギャップｇを加算器53において加え、その加算によって求められた寸法と位置センサ26が割り出したエアシリンダ17の位置を比較器54で比較し、両者の値が同じ値となるように制御回路55によりモータ25を正逆回転させて調整し、タッチロール14とフィルムロール12との間のギャップｇを一定に保持させる。これらの動作は、図４に示されている。同図に示したように、フィルム11の長さが０のときからギャップ巻を開始し、フィルム11の巻取長がａに達するまではギャップｇを保つ。このときのエアシリンダ17圧力は弱圧ＰBとする。
【００２２】
３）  ギャップ巻の状態では、タッチ巻開始設定巻取長ａに達するまで、フィルム11を巻き続ける。タッチ巻開始時長さ設定器57により、タッチ巻開始時のフィルム11の設定巻取長ａを、例えば、フィルム11の厚みが20μｍ、巻芯径が０.５ｍ、最大巻径１.２ｍのとき、０〜3000ｍの範囲で任意に設定できる。
【００２３】
４）  フィルムロール12に巻かれたフィルム11の長さが、タッチ巻開始時設定巻取長ａ（図４参照）に達すると、巻取長カウンタ52の指令により、３方向切換弁43および４方向切換弁44の作動電流がＯＦＦとされ、エアシリンダ17の作動方向をピストン18がタッチロール14を押す方向に換え、圧力を制御圧ＰAに切り換える。これにより、ピストン18をエアシリンダ17の作動端からギャップｇだけ離れた位置に置いて制御圧ＰAをタッチロール14に作用させる。同時に、リレー59によりスイッチ61をＯＦＦにして、ギャップｇを加算器53から除き、スイッチ62をＯＮにしてピストン位置設定器56の設定値を加算器53に送って、ピストン18をエアシリンダ17の中間に位置させるようにする。
【００２４】
その後は、エアシリンダ17の位置を示す位置センサ26の検出値を比較器54で比較し、両者の値が同じ値となるように、制御回路55によりモータ25を正逆回転させて調整する。
タッチロール14を押すエアシリンダ17の作動圧力は通常制御圧力ＰAとなり、図４のフィルム11の巻取長がｂである位置からタッチ巻を開始する。フィルム11の巻取長ａからｂの間の長さは、エア配管に設けた絞り弁45および46の緩衝作用による遅れによって生じるフィルム11長さである。
【００２５】
このように、フィルム11の巻取開始時はタッチロール14を巻芯13に巻き付いたフィルム11から離し、一定長さ巻取後、タッチ巻を行うことにより、フィルム11をタッチ巻きで巻取る際の初期に発生するタッチロール14のバウンドを防止して巻芯13に近いフィルム11に生じ易い皺や巻きずれ等を防止することができる。
【００２６】
【発明の効果】
フィルム等のシート状物の巻取開始時は、タッチロールを巻芯に巻き付いたシート状物から離したギャップ巻とし、一定長さ巻取後タッチ巻を行うことにより、シート状物をタッチ巻きで巻取る際の巻き始め時に見られるいびつなフィルムロールの形状による悪影響を防ぐことができる。また、シート状物の巻き始めのタッチロールのバウンドを防止することができるので、巻芯に近いシート状物の皺や巻きずれ等の発生を抑えることができ、これによりフィルムロールの品質を高めることができる。しかも、バウンド域通過後においてはタッチ巻で運転可能なため、良好な形状のフィルムロールを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るシート状物巻取機の構成及び制御体系を示す模式図である。
【図２】図１のシート状物巻取機がギャップ巻を行なっているときの状態を示す模式図である。
【図３】図１のシート状物巻取機の巻芯にシート状物を巻取るときの、初期の状態を示す平面図である。
【図４】図１のシート状物巻取機がギャップ巻からタッチ巻へ移行するときのギャップ幅とシリンダ作動圧を示す特性図である。
【図５】従来のシート状物巻取機の構成を示す模式図である。
【符号の説明】
11  フィルム
12  フィルムロール
13  巻芯
14  タッチロール
17  エアシリンダ
24  スクリュ
25  モータ
26  位置センサ
31  フィルム速度センサ
50  巻取制御装置
51  巻径演算回路
52  巻取長カウンタ
53  加算器
55  制御回路
【図１】
0004414576.tif 000002
【図２】
0004414576.tif 000003
【図３】
0004414576.tif 000004
【図４】
0004414576.tif 000005
【図５】
0004414576.tif 000006