(57)【要約】【課題】リールに巻回されたウエブの紙継ぎ径の測定精度を向上させることができ、また、手動ではなく自動でウエブの紙継ぎを行うことができるようになるため紙継ぎにおける誤差を抑制することができるウエブ供給装置およびウエブ供給方法を提供する。【解決手段】ウエブ供給装置は、リール１２に巻回されたウエブＷに当接可能な被測定部材３０と、リール１２に巻回されたウエブＷに当接した状態の被測定部材３０との間の距離を測定する第１の距離測定部４０と、リール１２との間の距離を測定する第２の距離測定部４２とを備えている。また、第１の距離測定部４０により測定された距離と、第２の距離測定部４２により測定された距離との差が所定の大きさとなったときに、ウエブＷの紙継ぎ動作を行うタイミングであると判定するタイミング判定部５２が設けられている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リールからウエブを送り出すウエブ供給装置であって、
リールと、
前記リールに巻回されたウエブに当接可能な被測定部材と、
前記リールに巻回されたウエブに当接した状態の前記被測定部材との間の距離を測定する第１の距離測定部と、
前記リールとの間の距離を測定する第２の距離測定部と、
前記第１の距離測定部により測定された距離と、前記第２の距離測定部により測定された距離との差が所定の大きさとなったときに、ウエブの紙継ぎ動作を行うタイミングであると判定するタイミング判定部と、
を備えたウエブ供給装置。
【請求項２】
前記被測定部材は、前記リールに巻回されたウエブに当接する回転体を含む、請求項１記載のウエブ供給装置。
【請求項３】
前記回転体にはベアリングを介して治具が設けられており、前記第１の距離測定部は、前記リールに巻回されたウエブに前記回転体が当接しているときに、前記治具との間の距離を測定する、請求項２記載のウエブ供給装置。
【請求項４】
前記被測定部材は自重により前記リールに巻回されたウエブに当接するようになっている、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のウエブ供給装置。
【請求項５】
前記被測定部材にはエアシリンダーが設けられており、前記被測定部材は前記エアシリンダーにより前記リールに巻回されたウエブに押圧されるようになっている、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のウエブ供給装置。
【請求項６】
ウエブが巻回された他のリールを更に備え、
ウエブの紙継ぎ動作を行うタイミングであると前記タイミング判定部により判定されたときに、前記リールに巻回されたウエブから前記他のリールに巻回されたウエブへの紙継ぎ動作が自動的に行われるようになっている、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のウエブ供給装置。
【請求項７】
リールからウエブを送り出すウエブ供給方法であって、
リールに巻回されたウエブに当接した状態の被測定部材と第１の距離測定部との間の距離を測定する工程と、
前記リールと第２の距離測定部との間の距離を測定する工程と、
前記リールに巻回されたウエブに当接した状態の前記被測定部材と前記第１の距離測定部との間の距離と、前記リールと前記第２の距離測定部との間の距離との差が所定の大きさとなったときに、ウエブの紙継ぎ動作を行うタイミングであると判定する工程と、
を備えたウエブ供給方法。
【請求項８】
ウエブの紙継ぎ動作を行うタイミングであると判定されたときに、前記リールに巻回されたウエブから他のリールに巻回されたウエブへの紙継ぎ動作を自動的に行う工程を更に備えた、請求項７記載のウエブ供給方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リールからウエブを送り出すウエブ供給装置およびウエブ供給方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、フィルム、テープ等の包装材料からなるウエブをリールに巻回しておき、このリールからウエブを送り出し、包装作業位置等へ繰り出すようなウエブ供給装置が知られている。従来のウエブ供給装置では、リールからウエブが送り出されると当該リールに巻回されたウエブの巻径が減少していくが、このようなウエブの巻径が減少していく旧原反をオペレータが見ることにより紙継ぎタイミングを決定し、押ボタン操作により新原反へ紙継ぎを行うようになっている。具体的には、図５に示すように、旧原反８０のリール８２からウエブＷが送り出されると当該リール８２に巻回されたウエブＷの巻径が減少していくが、このようなウエブＷの巻径が減少していく旧原反８０をオペレータが見ることにより紙継ぎタイミングを決定し、押ボタン操作によりニップローラ９０により旧原反８０のリール８２から送り出されたウエブＷと新原反８６のリール８８に巻回されたウエブＷとを接続させ、カッター８４で旧原反のリール８２から送り出されるウエブＷを切断することにより、新原反８６のリール８８に巻回されたウエブＷへ紙継ぎを行う。
【０００３】
しかしながら、このような方法では、旧原反８０のリール８２に巻回されたウエブＷの残量はオペレータの経験や勘に依存することとなり、安定したウエブＷの紙継ぎを行うことができないという問題がある。これに対し、特許文献１、２には、ウエブの紙継ぎを自動的に行うことができる自動紙継ぎ方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特公平８−６４４号公報
【特許文献２】特開２００９−９６４９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１、２において開示される自動紙継ぎ方法では、予めウエブの初期巻径の大きさおよびリールの外径の値をコンピュータ等に入力するとともにリール上のウエブの予定残量を設定することにより旧原反のリールに巻回されたウエブの紙継ぎ径を演算し、ウエブの走行速度やリールの回転数の検出値に基づいて演算した旧原反のリール上のウエブの巻径が上述の紙継ぎ径と一致したときに、自動的に紙継ぎ動作を行うようになっている。しかしながら、ウエブが巻回されたリールの外径が毎回異なるため測定する必要があるが、オペレータによる測定誤差が生じやすく、また、正確な測定できたとしても巻径演算誤差によるバラツキが生じてしまうため、現状では紙切れを起こさないようにある程度余裕を持たせて紙継ぎを行っている。このため、旧原反のリール上にウエブが残ってしまい、このようなリール上に残ったウエブがコストアップや歩留まり（スループット）の低下につながるという問題がある。
【０００６】
また、リールに巻回されたウエブの紙継ぎ径を光学センサにより測定する方法も知られている。しかしながら、リールに巻回されたウエブが樹脂等の透明なウエブである場合には、光の散乱による誤差が大きく、紙継ぎ径の測定精度の向上には至っていないという問題がある。
【０００７】
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、リールに巻回されたウエブに当接した状態の被測定部材と第１の距離測定部との間の距離と、リールと第２の距離測定部との間の距離との差が所定の大きさとなったときに、ウエブの紙継ぎ動作を行うタイミングであると判定することにより、リールに巻回されたウエブの紙継ぎ径の測定精度を向上させることができ、また、手動ではなく自動でウエブの紙継ぎを行うことができるようになるため紙継ぎにおける誤差を抑制することができるウエブ供給装置およびウエブ供給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】
【０００８】
本発明は、リールからウエブを送り出すウエブ供給装置であって、リールと、前記リールに巻回されたウエブに当接可能な被測定部材と、前記リールに巻回されたウエブに当接した状態の前記被測定部材との間の距離を測定する第１の距離測定部と、前記リールとの間の距離を測定する第２の距離測定部と、前記第１の距離測定部により測定された距離と、前記第２の距離測定部により測定された距離との差が所定の大きさとなったときに、ウエブの紙継ぎ動作を行うタイミングであると判定するタイミング判定部と、を備えたウエブ供給装置である。
【０００９】
このようなウエブ供給装置によれば、リールに巻回されたウエブに当接した状態の被測定部材と第１の距離測定部との間の距離と、リールと第２の距離測定部との間の距離との差が所定の大きさとなったときに、ウエブの紙継ぎ動作を行うタイミングであると判定するようになっている。このため、ウエブの巻径が減少していく旧原反をオペレータが見ることにより紙継ぎタイミングを手動で決定する場合と比較して、リールに巻回されたウエブの紙継ぎ径の測定精度を向上させることができ、また、手動ではなく自動でウエブの紙継ぎを行うことができるようになるため紙継ぎにおける誤差を抑制することができる。
【００１０】
本発明のウエブ供給装置においては、前記被測定部材は、前記リールに巻回されたウエブに当接する回転体を含んでいてもよい。
【００１１】
この場合、前記回転体にはベアリングを介して治具が設けられており、前記第１の距離測定部は、前記リールに巻回されたウエブに前記回転体が当接しているときに、前記治具との間の距離を測定するようになっていてもよい。
【００１２】
本発明のウエブ供給装置においては、前記被測定部材は自重により前記リールに巻回されたウエブに当接するようになっていてもよい。
【００１３】
あるいは、前記被測定部材にはエアシリンダーが設けられており、前記被測定部材は前記エアシリンダーにより前記リールに巻回されたウエブに押圧されるようになっていてもよい。
【００１４】
本発明のウエブ供給装置においては、ウエブが巻回された他のリールを更に備え、ウエブの紙継ぎ動作を行うタイミングであると前記タイミング判定部により判定されたときに、前記リールに巻回されたウエブから前記他のリールに巻回されたウエブへの紙継ぎ動作が自動的に行われるようになっていてもよい。
【００１５】
本発明は、リールからウエブを送り出すウエブ供給方法であって、リールに巻回されたウエブに当接した状態の被測定部材と第１の距離測定部との間の距離を測定する工程と、前記リールと第２の距離測定部との間の距離を測定する工程と、前記リールに巻回されたウエブに当接した状態の前記被測定部材と前記第１の距離測定部との間の距離と、前記リールと前記第２の距離測定部との間の距離との差が所定の大きさとなったときに、ウエブの紙継ぎ動作を行うタイミングであると判定する工程と、を備えたウエブ供給方法である。
【００１６】
このようなウエブ供給方法によれば、リールに巻回されたウエブに当接した状態の被測定部材と第１の距離測定部との間の距離と、リールと第２の距離測定部との間の距離との差が所定の大きさとなったときに、ウエブの紙継ぎ動作を行うタイミングであると判定するようになっている。このため、ウエブの巻径が減少していく旧原反をオペレータが見ることにより紙継ぎタイミングを手動で決定する場合と比較して、リールに巻回されたウエブの紙継ぎ径の測定精度を向上させることができ、また、手動ではなく自動でウエブの紙継ぎを行うことができるようになるため紙継ぎにおける誤差を抑制することができる。
【００１７】
本発明のウエブ供給方法においては、ウエブの紙継ぎ動作を行うタイミングであると判定されたときに、前記リールに巻回されたウエブから他のリールに巻回されたウエブへの紙継ぎ動作を自動的に行う工程を更に備えていてもよい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のウエブ供給装置およびウエブ供給方法によれば、リールに巻回されたウエブの紙継ぎ径の測定精度を向上させることができ、また、手動ではなく自動でウエブの紙継ぎを行うことができるようになるため紙継ぎにおける誤差を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態におけるウエブ供給装置の構成を示す側面図である。
【図２】図１に示すウエブ供給装置における旧原反、第１の距離測定部および第２の距離測定部等の構成を示す構成図である。
【図３】図２に示すウエブ供給装置における被測定部材の構成を示す正面図である。
【図４】図３に示す被測定部材の斜視図である。
【図５】従来のウエブ供給装置の構成を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１乃至図４は、本実施の形態によるウエブ供給装置およびウエブ供給方法を示す図である。このうち、図１は、本実施の形態におけるウエブ供給装置の構成を示す側面図であり、図２は、図１に示すウエブ供給装置における旧原反、第１の距離測定部および第２の距離測定部等の構成を示す構成図である。また、図３は、図２に示すウエブ供給装置における被測定部材の構成を示す正面図であり、図４は、図３に示す被測定部材の斜視図である。
【００２１】
本実施の形態によるウエブ供給装置では、図１に示すように、旧原反１０のリール１２からウエブＷが送り出されると当該リール１２に巻回されたウエブＷの巻径が減少していくが、このようなウエブＷの巻径が所定の大きさとなったときに、ニップローラ２０により旧原反１０のリール１２から送り出されたウエブＷと新原反１６のリール１８に巻回されたウエブＷとを接続させ、旧原反のリール１２から送り出されるウエブＷをカッター１４が自動的に切断することにより、新原反１６のリール１８に巻回されたウエブＷへ紙継ぎを行うようになっている。なお、本実施の形態によるウエブ供給装置では、各リール１２、１８に巻回されるウエブＷの厚さは例えば１０〜２００μｍの範囲内の大きさとなっている。
【００２２】
図２に、図１に示すウエブ供給装置における旧原反１０、第１の距離測定部４０および第２の距離測定部４２等を示す。図２に示すように、リール１２にはウエブＷが巻回されるようになっているが、リール１２の長手方向における全領域にウエブＷが巻回されるわけではなく、リール１２の長手方向における両端部にはウエブＷが巻回されないようになっている。また、リール１２の両端部は、先端がテーパ状となったシャフト１３により支持されるようになっている。
【００２３】
また、図２に示すように、本実施の形態のウエブ供給装置において、リール１２に巻回されたウエブＷに当接可能な被測定部材３０が設けられている。また、第１の距離測定部４０および第２の距離測定部４２がそれぞれ設けられており、第１の距離測定部４０は、リール１２に巻回されたウエブＷに当接した状態の被測定部材３０との間の距離（図２において符号ａで表示）を測定し、第２の距離測定部４２は、リール１２の外周面との間の距離（図２において符号ｂで表示）を測定するようになっている。これらの第１の距離測定部４０および第２の距離測定部４２はそれぞれ位置固定で設けられた光学センサからなり、各距離測定部４０、４２はそれぞれ制御部５０に接続されている。なお、各距離測定部４０、４２による測定単位はそれぞれ例えば５０μｍ毎となっている。また、制御部５０は、ウエブ供給装置の各構成要素の制御を行うようになっている。この制御部５０により、旧原反１０のリール１２に巻回されたウエブＷから新原反１６のリール１８に巻回されたウエブＷへの紙継ぎ動作の制御が行われるようになっている。
【００２４】
リール１２に巻回されたウエブＷに当接可能な被測定部材３０の構成について図３および図４を用いて説明する。図３および図４に示すように、被測定部材３０は、ゴムローラ等の回転体３２と、回転体３２の軸３２ａにベアリング３３を介して設けられたＬ字形状の金属製の治具３４とを有している。図２に示すように、リール１２に巻回されたウエブＷの外周面に、回転体３２の外周面が当接するようになっている。ここで、被測定部材３０の自重により、回転体３２の外周面がウエブＷの外周面に当接するようになっている。また、図２に示すように、第１の距離測定部４０は、リール１２に巻回されたウエブＷに回転体３２が当接しているときに、治具３４との間の距離を測定するようになっている。
【００２５】
なお、本実施の形態のウエブ供給装置では、被測定部材３０の自重により回転体３２の外周面がウエブＷの外周面に当接するような態様に限定されることはない。変形例として、被測定部材３０にエアシリンダー（図示せず）が設けられており、被測定部材３０の回転体３２はエアシリンダーによりリール１２に巻回されたウエブＷに押圧されるようになっていてもよい。
【００２６】
制御部５０には、第１の距離測定部４０により測定された、第１の距離測定部４０と被測定部材３０との間の距離に係る情報、および第２の距離測定部４２により測定された、第２の距離測定部４２とリール１２との距離に係る情報がそれぞれ送られるようになっている。また、制御部５０にはタイミング判定部５２が設けられている。タイミング判定部５２は、旧原反１０のリール１２からウエブＷが送り出されることによって、第１の距離測定部４０により測定された距離（図２において符号ａで示す距離）と、第２の距離測定部４２により測定された距離（図２において符号ｂで示す距離）との差（＝ｂ−ａ）が減少し、この差が所定の大きさとなったときに、ウエブＷの紙継ぎ動作を行うタイミングであると判定するようになっている。そして、制御部５０は、ウエブＷの紙継ぎ動作を行うタイミングであるとタイミング判定部５２により判定されたときに、旧原反１０のリール１２に巻回されたウエブＷから新原反１６のリール１８に巻回されたウエブＷへの紙継ぎ動作の制御を行うようになっている。
【００２７】
次に、このような構成からなるウエブ供給装置の動作について説明する。
【００２８】
ウエブ供給装置において旧原反１０のリール１２からウエブＷが送り出されると当該リール１２に巻回されたウエブＷの巻径が減少していく。このことにより、図２において、リール１２に巻回されたウエブＷに当接した状態の被測定部材３０の治具３４と、第１の距離測定部４０との間の距離（図２において符号ａで示す距離）が増大する。このことにより、第１の距離測定部４０により測定された、第１の距離測定部４０と被測定部材３０の治具３４との間の距離、および第２の距離測定部４２により測定された、第２の距離測定部４２とリール１２の外周面との距離の差（＝ｂ−ａ）が減少する。そして、この差が所定の大きさとなったときに、タイミング判定部５２は、ウエブＷの紙継ぎ動作を行うタイミングであると判定する。ウエブＷの紙継ぎ動作を行うタイミングであるとタイミング判定部５２により判定されたときに、制御部５０は、旧原反１０のリール１２に巻回されたウエブＷから新原反１６のリール１８に巻回されたウエブＷへの紙継ぎ動作の制御を行う。このようにして、紙継ぎ動作が自動的に行われる。
【００２９】
以上のように本実施の形態のウエブ供給装置およびウエブ供給方法によれば、リール１２に巻回されたウエブＷに当接した状態の被測定部材３０と第１の距離測定部４０との間の距離と、リール１２と第２の距離測定部４２との間の距離との差が所定の大きさとなったときに、ウエブＷの紙継ぎ動作を行うタイミングであると判定するようになっている。  また、本実施の形態のウエブ供給装置およびウエブ供給方法においては、ウエブＷの紙継ぎ動作を行うタイミングであると判定されたときに、旧原反１０のリール１２に巻回されたウエブＷから新原反１６のリール１８に巻回されたウエブＷへの紙継ぎ動作が自動的に行われるようになっている。このため、ウエブＷの巻径が減少していく旧原反１０をオペレータが見ることにより紙継ぎタイミングを手動で決定する場合と比較して、リール１２に巻回されたウエブＷの紙継ぎ径の測定精度を向上させることができ、また、手動ではなく自動でウエブＷの紙継ぎを行うことができるようになるため紙継ぎにおける誤差を抑制することができる。
【００３０】
また、本実施の形態のウエブ供給装置においては、被測定部材３０は、リール１２に巻回されたウエブＷに当接する回転体３２を含んでいる。また、回転体３２にはベアリング３３を介して治具３４が設けられており、第１の距離測定部４０は、リール１２に巻回されたウエブＷに回転体３２が当接しているときに、治具３４との間の距離を測定するようになっている。
【００３１】
また、本実施の形態のウエブ供給装置においては、被測定部材３０は自重によりリール１２に巻回されたウエブＷに当接するようになっている。なお、他の態様として、被測定部材３０にはエアシリンダーが設けられており、被測定部材３０はエアシリンダーによりリール１２に巻回されたウエブＷに押圧されるようになっていてもよい。
【００３２】
なお、本実施の形態におけるウエブ供給装置およびウエブ供給方法は、上記の態様に限定されるものではなく、様々の変更を加えることができる。例えば、被測定部材３０は、回転体３２および治具３４を含むものに限定されることはない。リール１２からウエブＷが送り出されるときにリール１２に巻回されたウエブＷに当接可能なものであれば、他の構成の被測定部材を用いることができる。また、リール１２に巻回されたウエブＷに被測定部材３０を当接させる方法について、被測定部材３０の自重を用いた方法や、エアシリンダーを用いた方法に限定されることはない。別の方法により、リール１２に巻回されたウエブＷに対して被測定部材３０を当接させるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００３３】
１０  旧原反
１２  リール
１３  シャフト
１４  カッター
１６  新原反
１８  リール
２０  ニップローラ
３０  被測定部材
３２  回転体
３３  ベアリング
３２ａ  軸
３４  治具
４０  第１の距離測定部
４２  第２の距離測定部
５０  制御部
５２  タイミング判定部
８０  旧原反
８２  リール
８４  カッター
８６  新原反
８８  リール
９０  ニップローラ
Ｗ  ウエブ
【図１】
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【図２】
2013199366.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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