(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転するドラムロール上を搬送される長尺材を該ドラムロールと巻取ロールとの間に形成されるニップに突入させると同時に該ドラムロールから離して巻き取る巻取ロールの巻端処理装置において、該装置は、
前記ドラムロール上を移動中の長尺材に両面テープを貼り付けるテープ貼り手段と、
前記長尺材の少なくとも幅全体に差し渡されたカッタと、
該カッタの刃を前記長尺材の搬送方向と実質的に垂直に保つカッタ保持手段と、
該カッタを前記ドラムロール上の長尺材に接触させて該ドラムロールを中心として回転させ、長尺材から離す昇降手段とを含み、
これによって前記長尺材に貼り付けられた前記両面テープが前記ニップに突入し、該突入により前記巻取ロールはテーピングされ、該テーピングの直後に前記長尺材に接触した前記カッタが前記ニップに突入し、該突入により前記長尺材は切断されることを特徴とする巻取ロールの巻端処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置において、該装置はさらに、前記カッタが長尺材から離れている時に該カッタを前記ドラムロールを中心として回転させる駆動手段を含み、
これによって前記長尺材を切断後に該長尺材から離された前記カッタは、該カッタが長尺材に接触した位置まで戻されることを特徴とする巻取ロールの巻端処理装置。
【請求項３】
回転するドラムロール上で長尺材を搬送し該ドラムロールと巻取ロールとの間に形成されるニップに突入させると同時に該ドラムロールから離して該巻取ロールに巻き取り、該巻取ロールのテーピングおよび前記長尺材の切断を行う巻取ロールの巻端処理方法において、該方法は、
前記ドラムロール上を移動中の前記長尺材に、両面テープを貼り付ける工程と、
該工程によって貼り付けられた両面テープの後に、または該テープの一部に重ねて、前記長尺材の少なくとも幅全体に差し渡されたカッタを前記長尺材に接触させる工程と、
前記両面テープを前記ニップに突入させて前記巻取ロールをテーピングする工程と、
前記カッタの刃を前記長尺材の搬送方向に実質的に垂直に保ったまま前記長尺材の搬送に伴って移動させ、前記両面テープに続いて前記ニップに突入させて前記長尺材を切断する工程とを含むことを特徴とする巻取ロールの巻端処理方法。
【請求項４】
請求項３に記載の方法において、少なくとも前記両面テープを貼り付ける工程から前記長尺材を切断する工程まで、前記ドラムロールを回転させることを特徴とする巻取ロールの巻端処理方法。
【請求項５】
請求項３または４に記載の方法において、前記両面テープを貼り付ける工程では、前記長尺材の搬送方向に実質的に平行に前記両面テープを貼り付けることを特徴とする巻取ロールの巻端処理方法。
【請求項６】
請求項３ないし５のいずれかに記載の方法において、該方法はさらに、前記カッタを長尺材から離し、該カッタが長尺材と接触した位置まで戻す工程を含むことを特徴とする巻取ロールの巻端処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、紙ウェブ、板紙、プラスチックフィルムなどの長尺材を巻き取る巻取ロールの巻端処理装置および巻端処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
長尺材の巻き取りを行うワインダは、巻取ロールが所定の径に達すると運転を停止し、巻取ロールを取り卸して新しい巻取コアに交換し、次の巻き取りを開始する。このようにワインダでは、巻き取り（運転）とコア交換（停止）とを繰り返す必要があるため、生産性を向上させるためには、ワインダ停止時間をいかに少なくするかが重要である。
【０００３】
例えば特開平６-179550号、特開平７-257788号および特開平11-208948号は、巻取ロールに巻かれた紙ウェブなどの長尺材を切断し、切断された巻端をテーピングする巻端処理方式を開示している。これらの従来技術では、ワインダを停止させた後、巻取ロールを取り卸す前に、カッタを用いて長尺材を切断する。そして、切断された巻端を人手またはテープ貼り装置によってテーピングして巻取ロールを完成させるという工程を踏んでいた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、かかる方法では、ワインダ停止から巻取ロールの取り卸しまでには必ず一定の時間を要し、ワインダ停止時間を短縮することが困難である。一方、例えば特開平８-225204号によれば、ワインダ運転中に裁断ブレードによってウェブを切断する方式が開示されている。この方式によれば、ウェブ裁断はワインダ運転中に行えるものの、テーピングについては何ら言及されていない。したがって、ワインダ停止後にテーピングに要する時間は、依然として必要とされる。
【０００５】
このように従来の方式は、一定のワインダ停止時間を必要とするという問題を完全には克服できていない。またこれに加えて、ワインダ停止後にカッタを駆動させて切断を行うため、一般に、安全性に欠ける面があった。
【０００６】
本発明はこのような従来技術の欠点を解消し、ワインダ停止時間を短縮可能な、安全性の高い巻取ロールの巻端処理装置および巻端処理方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上述の課題を解決するために、回転するドラムロール上を搬送される長尺材をドラムロールと巻取ロールとの間に形成されるニップに突入させると同時にドラムロールから離して巻き取る巻取ロールの巻端処理装置において、ドラムロール上を移動中の長尺材に、両面テープを貼り付けるテープ貼り手段と、長尺材の少なくとも幅全体に差し渡されたカッタと、カッタの刃を長尺材の搬送方向と実質的に垂直に保つカッタ保持手段と、カッタをドラムロール上の長尺材に接触させてドラムロールを中心として回転させ、または長尺材から離す昇降手段とを含む。
【０００８】
本発明によれば、長尺材に貼り付けられた両面テープに続いて長尺材に接触したカッタがニップに突入し、この突入により巻取ロールはテーピングされ、長尺材は切断される。すなわち、巻取工程中に巻取ロールの巻端が処理される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に添付図面を参照して本発明による巻端処理装置および巻端処理方法の実施例を詳細に説明する。以下の実施例では、長尺材として紙ウェブを使用するが、本発明は、ワインダによって巻き取られカッタで切断可能なその他の長尺材にも適用可能である。なお、各図面において、本発明と直接関係のない部分は省略し、同一の要素は同一の参照符号で示すこととする。
【００１０】
図２は本発明による巻端処理装置の第１の実施例が適用されるワインダの構成図である。ワインダ10はスリッタ12を含み、スリッタ12は、紙ウェブＷをその走行方向に切断する。これにより、紙ウェブＷは、それぞれ所定の幅を有する２つの紙ウェブW1、W2に分断される。分断された紙ウェブW1、W2は、支持ロール14、16によって支持され、巻き取り工程へ送られる。なお、本実施例ではスリッタ12は紙ウェブＷを２つのウェブW1、W2に分断するが、それ以上の数に分断する構成としてもよい。その場合は分断後のウェブの数に対応して巻取ロールの数を増加させればよい。また、スリッタ12のない構成としてもよく、その場合は紙ウェブＷは切断されないため、巻取ロールは１つだけになる。
【００１１】
ワインダ10は３個のドラムロール18、20、22を含む。紙ウェブW1はロール22によって方向転換させられ、さらにロール18に沿って搬送される。そしてロール18と巻取コア24との間に形成される巻取ニップN1においてロール18から離され、巻取コア24に巻かれる。一方、紙ウェブW2は、ロール20に沿って搬送され、巻取ニップN2において巻取コア26に巻かれる。
【００１２】
図３は、図２のドラムロール18に備えられている紙切り装置28の拡大図である。本発明による巻端処理装置は、この紙切り装置28と、後述の巻端テープ貼り装置60とで構成される。図３(a)は紙切り装置28の正面図であり、図３(b)は紙切り装置28のカッタ保持部36が上方に移動した状態を示す図であり、図３(c)は紙切り装置28の側面図である。紙切り装置28は油圧シリンダ30と、２本のアーム32と、シリンダ30のピストン34によって支持されたカッタ保持部36と、各アーム32上に設けられカッタ保持部36を両側から支持してその上下運動をガイドするガイド38とを含む。
【００１３】
油圧シリンダ30はそのピストン34を上下に昇降可能であるため、紙切り装置28のカッタ保持部36は上下に昇降可能である。カッタ保持部36が上に移動した状態を図３(b)によって示す。
【００１４】
図３(c)に示すように、ドラムロール18の幅方向に向かって外側に突出した回転シャフト42には、その軸受けハウジング44が取り付けられている。図３(c)はドラムロール18の片方の端部しか示していないが、軸受けハウジング44はドラムロール18の両端に存在する。したがって、軸受けハウジング44に取り付けられた紙切り装置28も、ドラムロール18の両側に取り付けられている。これら両側の紙切り装置28のカッタ保持部36は、ドラムロール18の上方に、実質的にその幅全体にわたって差し渡されたカッタ46の両端を保持し、両側へ引っ張り、カッタ46を真っ直ぐに保つという機能を有している。これにより、カッタ46の刃58は、常に紙ウェブW1の搬送方向に実質的に垂直に保たれる。
【００１５】
図３(c)において、ドラムロール18およびその回転シャフト42は回転するが、斜線で示す軸受けハウジング44は固定されていて回転しない。したがって、軸受けハウジング44上の紙切り装置28も、通常は回転しない。しかし、紙切り装置28はハウジング44に玉軸受け48を介して取り付けられているため、トルクを与えられれば、ドラムロール18を中心として自由に回転可能である。
【００１６】
上述のトルクを与える構成を以下に説明する。紙切り装置28を構成する油圧シリンダ30により、紙切り装置28を図３(b)の位置から下降させ、図３(a)の位置に移動することができる。すると、カッタ保持部36によって保持されているカッタ46も下降し、ドラムロールの幅全体にわたって、ドラムロール18上の長尺材W1に接触することとなる。これは、図３(c)に点線で示すカッタ46（図３(b)に対応）が、実線で示すカッタ46（図３(a)に対応）となったことを意味する。このように、上方にあった保持部36がドラムロール18に接触すると、ドラムロール18が回転している場合は、保持部36はトルクを受け、それが紙切り装置28にも伝達される。
【００１７】
したがって、紙切り装置28は、保持部36がドラムロール18と接触することにより、ドラムロール18のトルクを受け、長尺材の移動に伴って回転する。この時、紙切り装置28は、軸受けハウジング44に対して、玉軸受け48を介して回転するため、紙切り装置28の回転はスムーズに行われる。ただし、紙切り装置28と軸受けハウジング44との間は、他の種類の軸受けとしてもよい。また、紙切り装置28は、図示しないが、その回転軌道上の任意の位置にストッパを含み、これによって、ドラムロール18に伴う回転が所定の範囲でしか行われないようにすることができる。
【００１８】
図３(a)に示すように、紙切り装置28は、油圧モータ50およびチェーン52からなる駆動系を有する。チェーン52はモータ50の小さい回転ギア54と、ドラムロール18の回転シャフトに取り付けられた大きい回転ギア56とに沿って、ループを形成して回転する。但し、図示の便宜上、ギア54の周囲および両ギア54、56の間の一部のみにチェーン52を図示し、その他の部分においては省略している。
【００１９】
モータ50がそのギア54を回転させると、チェーン52を介してトルクがギア56に与えられる。紙切り装置28は、カッタ46がドラムロール18と接触している図３(a)の状態ではドラムロール18の回転に従って回転するが、カッタ46がドラムロール18から離れている図３(b)の状態では、ドラムロール18の回転の影響を受けない。したがって、カッタ46がドラムロールから離れている間は、紙切り装置は何ら拘束されていず、自由である。そこで、駆動系50、52によって、紙切り装置28を保持しまたは回転させることができる。
【００２０】
なお図３(a)では、油圧モータ50およびチェーン52の紙切り装置28に対する位置は、図２のドラムロール18におけるものとは異なる。しかし、これは図示の便宜上異なっているにすぎない。回転する紙切り装置28と、モータ50などの駆動系との位置関係は、変化するからである。
【００２１】
図３(c)に示すように、カッタ46の刃は、紙切り装置28により、紙ウェブW1の搬送方向に対して垂直に保たれている。一方、図３(a)または(b)に示すように、カッタ46は湾曲した断面形状を有する。これは、ドラムロール18に接触するため、ドラムロール表面の形状に合わせたものである。カッタ46は巻き取り運転中にドラムロール18の表面の空気の流れにより振れるおそれがあるため、電磁石式のマグネット40によって保持されている。
【００２２】
再び図２を参照する。ワインダ10はさらに巻端テープ貼り装置60を有する。巻端テープ貼り装置60は、上述の紙切り装置28とともに、本発明による巻端処理装置を構成する。巻端テープ貼り装置60は、ドラムロール18上で、紙切り装置28と巻取コア24との間に設置されている。テープ貼り装置60は、エアシリンダ（図示しない）により昇降し、下降時にドラムロール18上の紙ウェブW1にテープ62を貼る。
【００２３】
この時、巻端テープ貼り装置60は下降してテープを供給すればよく、テープ62は紙ウェブW1に対し、紙ウェブの移動中に、その流れに従って貼られる。すなわち、本実施例のテープ貼りは、紙ウェブW1の搬送方向に実質的に平行にテープ62を貼る縦貼り方式であり、テープは幅方向に貼られるものではない。したがって、テープ62を貼る時にワインダ10を停止させる必要はない。このような縦貼り方式は従来技術におけるテープ貼り装置でも実現でき、例えば、特開平11-208948号に記載のものを採用してもよい。また、テープ62は両面テープであり、図４に示すように、紙ウェブW1の幅全体に、数本分が同時に貼られる。この本数に対応させて、テープ貼り装置60は複数設ければよい。なお、テープの本数は図４に示す本数に限られず、増減させてよい。
【００２４】
以上のような構成を有する本実施例の動作を図１を参照しながら説明する。図１は本実施例の動作を説明する図である。なお図１ではマグネット40、巻端テープ貼り装置60および紙切り装置28の駆動系50、52は省略している。
【００２５】
まず、紙ウェブW1の巻き取り中、ドラムロール18は回転して紙ウェブW1を搬送しているが、紙切り装置28はその初期位置Ａに停止している。この時、紙切り装置28のカッタ保持部36は油圧シリンダ30によって上昇していて、図３(b)に示す状態にある（なお図１では既に下降している状態が示されている）。この時、カッタ46はドラムロール18から離れているが、ドラムロール18の表面に生じる気流によって振れないよう、マグネット40（図１では図示を省略）によって保持されている。
【００２６】
巻取コア24に巻かれた紙ウェブW1による巻取ロール64が所定の巻き取り径に達すると、巻き取り速度を次第に減速させた後、紙ウェブW1の巻端切断動作が行われる。まず、巻端テープ貼り装置60によって、ドラムロール18上を走行している紙ウェブW1に、図１に示すように両面テープ62が縦貼りされる。次に、油圧シリンダ30によって、図１の位置Ａの紙切り装置28に示すごとく、電磁石式のマグネット40の励磁が切れ、そのカッタ保持部36が下降する。つまり、図３(b)の状態から図３(a)の状態となる。これにより、図３(c)の実線のカッタ46のように、紙ウェブW1上のテープ62が貼られた実質的に直後の部分に、カッタ46が着地する。すると、カッタ保持部36から伝達されるドラムロール18のトルクにより、紙切り装置28全体がドラムロール18を中心として図１における反時計回りに回転する。
【００２７】
ニップN1には、紙ウェブW1のうち、まず両面テープ62が貼られた部分が突入する。ウェブW1の表面に貼られていた両面テープ62は、ニップへの突入によって巻取ロール64の内部に巻き込まれ、紙ウェブW1をテーピングする。これが図１の位置Ｃにおけるテープ62である。そしてその直後にカッタ46は紙ウェブW1に接触したままニップN1に突入し、紙ウェブW1を切断する。このように、本発明によれば、紙ウェブW1のテーピングと切断とを巻取中に連続して完了するため、巻端処理をワインダ10の停止後に行う必要がなくなる。なお、ニップN1に突入するのはカッタ46のみであり、紙切り装置28自体は、図３(c)に示すごとく、ドラムロール18の両端でカッタ46を保持するものであるから、巻取ロール64やニップN1と干渉することはない。
【００２８】
カッタ46がニップN1を通過すると同時に紙ウェブW1を切断した後、ドラムロール18は停止し、紙切り装置28もそれに同調して図１に示す位置Ｂで停止する。ここで巻取工程は一時中断することとなるが、巻端処理は既に完了しているため、巻取ロール64は、取り卸し装置75によって、矢印Ｄの方向に即座に取り卸すことができる。
【００２９】
一方、紙切り装置28のカッタ保持部36は油圧シリンダ30によって再び上昇し、これに伴ってカッタ46も上昇し、図３(b)に示す状態に戻る。その後、油圧モータ50のギア54が時計回りまたは反時計回りに回転することにより、チェーン52およびギア56を介して、紙切り装置28を時計回りまたは反時計回りに回転させて初期位置Ａまで戻す。こうして、紙切り装置28は次の巻端処理に対して待機することとなる。
【００３０】
以上、ドラムロール18上の巻取工程において、本発明の第１の実施例を説明した。ドラムロール20上の巻取コア26に対する巻取工程も、紙切り装置68、マグネット70およびテープ貼り装置（図示しない）によって同様に行われ、巻取ロールは取り卸し装置77によって矢印Ｅの方向に取り卸される。
【００３１】
図５は本発明による巻端処理装置の第２の実施例が適用されるワインダ80の構成図である。ワインダ80の特徴は、同一のドラムロール82上で２つの巻取工程が行われることである。まず、スリッタ79により、紙ウェブＷは、２つの紙ウェブW3、W4に分断される。ワインダ80は、１つのドラムロール82のみを含み、これに対して２つの巻取コア84、86がニップN3、N4を形成している。紙ウェブW3がニップN3によってコア84に巻き取られ、紙ウェブW4がコア86に巻き取られる。これに対応して、２つの紙切り装置88、90がドラムロール82に設置されている。
【００３２】
第２の実施例の場合は、巻端テープ貼り装置は２つの巻取コア84、86にそれぞれ複数設置される。なお図５ではコア84用のテープ貼り装置92のみを示し、コア86用のテープ貼り装置は図示を省略している。また、第１の実施例（図２）では、巻端テープ貼り装置60は、紙切り装置28と巻取コア24との間に配置されていたが、第２の実施例では、巻端テープ貼り装置92は、第１の紙切り装置88より手前に配置されている。第２の実施例では、巻端テープ貼り装置92が紙ウェブW3に両面テープを縦貼りした後、紙切り装置88は、その下を通過する両面テープをやり過ごしてからカッタを下降させ、テープの後に続いてニップN3に突入させればよい。
【００３３】
このように、巻端テープ貼り装置92は、本質的には、巻取コア84の手前でテープを紙ウェブW3に貼ることができればよいため、紙切り装置88の前後いずれに配置されていてもよいことが分かる。第２の実施例のように、巻端テープ貼り装置92が紙切り装置88の手前に配置されている場合は、カッタを両面テープの一部に重ねて接触させることもできる。第１の実施例では、図１に示すように、テープ62の直後にカッタ46を接触させるため、テーピング後にわずかに巻端66が残ることになるが、第２の実施例では、上述のようにテープの一部に重ねてカッタを接触させることができるため、巻端を残さずに巻端処理ができる利点がある。
【００３４】
以下、第２の実施例の動作を説明する。スリッタ79によって縦方向に分断された紙ウェブＷのうち、第１の紙ウェブW3は第１の巻取コア84に巻き取られ、第２の紙ウェブW4は第２の巻取コア86に巻き取られる。これらのコア84、86に巻かれた巻取ロール（図示しない）が所定のロール径に達すると、それぞれの所定の幅を有する紙ウェブW3、W4は、両方とも、テープ貼り装置92によって両面テープを縦貼りされる。紙ウェブW3、W4に貼られたテープが第１又は第２の紙切り装置88、90の下を通過した直後、紙切り装置88、90のカッタ保持部94、96は下降し、テープの直後にカッタをニップN3、N4に突入させる。余分な巻端が残らないよう、テープの一部に重ねてカッタを着地させてもよい。
【００３５】
以上の工程により、巻取ロールの巻端が巻取工程中に処理される。したがって、巻取ロールはそれぞれ、矢印Ｆ、Ｇの方向に即座に取り卸すことができる。なお、第１および第２の紙切り装置88、90も、ドラムロール82の停止によってニップN3、N4を通過後に停止し、相互に他方の巻取工程と干渉することはない。
【００３６】
上述のように、第２の実施例では、１つのドラムロール82に対して２つの紙切り装置88、90が設けられ、２箇所で巻き取りが行われたが、この数は２つに限定されるものではなく、それ以上としてもよい。すなわち、巻き取りが行われるニップの数に対応して、紙切り装置の数も増やしてよい。
【００３７】
【発明の効果】
このように本発明によれば、長尺材の巻取工程において、巻き取り中に長尺材の巻端処理が完了するため、従来、巻取工程を中断してから行われていた巻端処理の時間が省略でき、巻取を中断してから即座に巻取コアの交換を行うことが可能である。したがって、次の巻取工程までの時間が短縮され、ワインダの稼働能力が格段に向上する。また、巻端テープ貼り装置を紙切り装置前に設置し、両面テープを縦貼り式で貼ることとしたため、長尺材の移動中にテーピングが実行でき、省力化、取り卸し時間の短縮、自動化が達成される。さらに、マシン停止前にカッタが駆動する本発明の方式により、安全性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による第１の実施例の動作を説明する図である。
【図２】本発明による巻端処理装置の第１の実施例が適用されるワインダの構成図である。
【図３】図２に示す紙切り装置の拡大図である。
【図４】図２に示すドラムロール上の紙ウェブに貼られる両面テープの図である。
【図５】本発明による巻端処理装置の第２の実施例が適用されるワインダの構成図である。
【符号の説明】
10、80  ワインダ
18、20、22、82  ドラムロール
24、26、84、86  巻取コア
28、68、88、90  紙切り装置
30  油圧シリンダ
40、70  マグネット
46  カッタ
48  玉軸受け
60、92  巻端テープ貼り装置
62  両面テープ
64  巻取ロール
【図１】
0004377080.tif 000002
【図２】
0004377080.tif 000003
【図３】
0004377080.tif 000004
【図４】
0004377080.tif 000005
【図５】
0004377080.tif 000006