(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻芯を回転させる巻芯回転機構と、
前記巻芯が回転する際に、該巻芯の外周面に長尺ウエブを案内する巻き付け機構と、
前記巻芯に前記長尺ウエブが巻き取られた巻回体を、前記巻芯回転機構から受け取って払い出す製品受け取り機構と、
を備えるとともに、
前記巻芯回転機構は、前記巻き付け機構および前記製品受け取り機構が当接する部位に対応して、前記巻芯の外径寸法よりも小さな寸法に設定され、
前記巻き付け機構を構成するニップローラ並びに前記製品受け取り機構を構成する払い出しローラおよびフリーローラは、前記長尺ウエブの幅方向に対して該長尺ウエブの最大幅寸法と同等以上の寸法に設定され、
前記払い出しローラと前記フリーローラとの離間距離は、前記巻芯の外径寸法よりも小さい
ことを特徴とするウエブ巻き付け装置。
【請求項２】
請求項１記載の装置において、前記巻芯回転機構は、前記巻芯の両端部に係合して該巻芯を回転させる巻芯チャックと、
前記巻芯チャックが回転自在に装着される巻き取りアームと、
を備えるとともに、
前記巻芯チャックおよび前記巻き取りアームは、前記巻き付け機構および前記製品受け取り機構が当接する部位に対応して、前記巻芯の外径寸法よりも小さな寸法に設定されることを特徴とするウエブ巻き付け装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の装置において、前記ニップローラおよび前記払い出しローラおよび前記フリーローラは、前記巻芯の外周面に対して１８０゜の範囲内に配置される一方、
前記巻き取りアームは、該巻芯の外周面に対して残余の１８０゜の範囲内に配置されることを特徴とするウエブ巻き付け装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の装置において、前記巻芯チャックは、該巻芯チャックを前記巻き取りアームに設けられた回転軸に固定するための固定部材と、
前記巻芯の内周面を保持する複数の拡縮爪部材と、
前記回転軸内に進退可能に配設された進退ロッドに連結され、前記拡縮爪部材を一体的に拡縮させる楔部材と、
前記進退ロッドに前記楔部材を装着するためのロッド固定部材と、
を備えるとともに、
前記巻芯チャックは、外径寸法の異なる前記巻芯に対応して複数台用意されることを特徴とするウエブ巻き付け装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、巻き替え機や裁断機に適用され、巻芯の外周面に長尺ウエブを巻き取るウエブ巻き付け装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、長尺ウエブ、例えば、長尺フイルムを巻芯に自動的に巻き取る巻き替え機や、幅広のフイルム原反を裁断して所定の幅寸法を有する長尺フイルムを得た後、この長尺フイルムを巻芯に自動的に巻き取る裁断機では、前記巻芯の回転作用下に、該巻芯の外周面に前記長尺フイルムを所定の長さだけ巻き取るとともに、該長尺フイルムの端部が切断（クロスカット）されて製品が得られている。
【０００３】
従来より、この種の巻き取り作業を自動的に行うために、種々の提案がなされており、例えば、特開平６−２３４４４４号公報に開示されたスリッタ装置が知られている。この従来技術では、巻芯保持フレーム下端の巻芯に狭幅ウエブが所定の満巻長さまで巻き取られた後、満巻ロール取り出し運搬車がこの巻芯保持フレームに対して上昇し、その上面で満巻ロールが支持される。そして、巻芯保持フレームから満巻ロールが取り外され、満巻ロール取り出し運搬車が前記満巻ロールを載置した状態で下降する。
【０００４】
次いで、巻芯保持フレームが移動して新巻芯がタッチローラに当接すると、切断刃が狭幅ウエブを幅方向に切断する。その後、狭幅ウエブの切断端の一方が満巻ロールに巻き取られるとともに、他方が新たな巻芯に巻き付けられ、新たな巻き取り処理が開始されることになる。
【０００５】
ところで、上記のように、満巻ロール取り出し運搬車が満巻ロールを載置する際に、具体的には、図２０に示すように、巻芯保持フレーム１に設けられている巻芯回転軸２の回転作用下に、巻芯３に狭幅ウエブ４が所定の満巻長さだけ巻き取られて満巻ロール５が得られた後、満巻ロール取り出し運搬車６が上昇して前記満巻ロール取り出し運搬車６上に前記満巻ロール５を載置している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来技術では、巻芯３に狭幅ウエブ４がある程度の長さまで巻き取られていないと、満巻ロール５が小径となってしまい、満巻ロール取り出し運搬車６が上昇する際に巻芯保持フレーム１に干渉するおそれがある。このため、満巻ロール５の径寸法が比較的大径（略満巻状態）にならなければ、前記満巻ロール５の取り出し処理を行うことができないという問題が指摘されている。
【０００７】
そこで、通常、満巻ロール取り出し運搬車６の幅寸法を、満巻ロール５の最小幅寸法以下に設定し、各種幅寸法の異なる満巻ロール５のサイズ切り替えに対応している。ところが、幅寸法が多岐にわたる満巻ロール５では、特に最大幅寸法の満巻ロール５を払い出す際に、満巻ロール取り出し運搬車６と前記満巻ロール５の接触面圧が高くなり、該満巻ロール５が損傷するおそれがある。しかも、サイズ切り替え構造が複雑化してしまい、設備費が高騰するという問題がある。
【０００８】
本発明はこの種の問題を解決するものであり、簡単な構成で、幅寸法や巻き取り径の変更に容易に対応し、ウエブを効率的に巻き取ることが可能なウエブ巻き付け装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るウエブ巻き付け装置では、巻芯を回転させる巻芯回転機構と、前記巻芯の外周面に長尺ウエブを案内する巻き付け機構と、前記巻芯に前記長尺ウエブが巻き取られた巻回体を、前記巻芯回転機構から受け取って払い出す製品受け取り機構とを備えるとともに、前記巻芯回転機構は、前記巻き付け機構および前記製品受け取り機構が当接する部位に対応して、前記巻芯の外径寸法よりも小さな寸法に設定され、前記巻き付け機構を構成するニップローラ並びに前記製品受け取り機構を構成する払い出しローラおよびフリーローラは、前記長尺ウエブの幅方向に対して該長尺ウエブの最大幅寸法と同等以上の寸法に設定され、前記払い出しローラと前記フリーローラとの離間距離は、前記巻芯の外径寸法よりも小さい。
【００１０】
このため、巻芯に対する長尺ウエブの巻き取り長さが相当に短尺であっても、巻き付け機構および製品受け取り機構が巻芯回転機構に干渉することがなく、巻回体の幅寸法や外径寸法の変更にも容易に対応することが可能になる。また、巻回体の幅寸法が切り替えられても、製品受け取り機構と前記巻回体との接触面圧が高くなることがなく、前記巻回体の損傷を有効に阻止することが可能になる。しかも、巻回体の幅寸法が変更される際に、ニップローラおよび製品受け取り機構のサイズ切り替えが不要になり、設備の簡素化が図られて経済的なものになる。
【００１１】
また、巻芯回転機構は、巻芯の両端部に係合して前記巻芯を回転させる巻芯チャックと、前記巻芯チャックが回転自在に装着される巻き取りアームとを備えている。従って、巻芯チャックおよび巻き取りアームの寸法を設定することにより、巻き付け機構および製品受け取り機構との干渉を確実に阻止し、簡単な構成で、巻回体の任意の幅寸法および任意の巻き取り長さに対応することができる。
【００１３】
ここで、ニップローラおよび払い出しローラおよび前記フリーローラは、巻芯の外周面に対して１８０゜の範囲内に配置される一方、巻き取りアームは、前記巻芯の外周面に対して残余の１８０゜の範囲内に配置されている。このため、巻芯回転機構が巻回体の幅方向に対して任意の位置に配置されていても、前記巻芯回転機構は、ニップローラおよび製品受け取り機構に干渉することがない。さらに、長尺ウエブの巻き付け方向の変更や巻き付け長さの変更にも、容易かつ確実に対応することができ、汎用性に優れる。
【００１４】
さらにまた、巻芯チャックは、該巻芯チャックを巻き取りアームに設けられた回転軸に固定するための固定部材と、巻芯の内周面を保持する複数の拡縮爪部材と、前記回転軸内に進退可能に配設された進退ロッドに連結され、前記拡縮爪部材を一体的に拡縮させる楔部材と、前記進退ロッドに前記楔部材を装着するためのロッド固定部材とを備えている。従って、外径寸法の異なる巻芯に対応して複数台用意される各巻芯チャックを、巻き取りアームに簡単かつ強固に装着するとともに、前記巻芯チャックの交換作業が容易に遂行される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施形態に係るフイルム（ウエブ）巻き付け装置１０が組み込まれるフイルム加工裁断機１２の概略構成説明図である。
【００１６】
フイルム加工裁断機１２は、ＰＥＴフイルム、ＴＡＣフイルム、ＰＥＮフイルムまたは印画紙等をベースとしたロール状感光材料（以下、フイルムロール１４という）が配置され、このフイルムロール１４を回転させて長尺フイルム原反（ウエブ原反）１６を送り出すフイルム送出装置１８と、この長尺フイルム原反１６を、次段の工程に、順次、搬送する搬送装置２０と、前記搬送装置２０により搬送される前記長尺フイルム原反１６を幅方向に裁断するとともに耳落としをして所定の幅寸法を有するそれぞれ２本の長尺フイルム２４ａ、２４ｂを形成する裁断装置２６と、前記長尺フイルム２４ａ、２４ｂを巻芯２８に巻き付けた後に所定の長さ毎に切断して製品３０ａ、３０ｂを得るためのフイルム巻き付け装置１０と、前記長尺フイルム原反１６から排出された耳部３２を処理するための処理装置３４とを備える。
【００１７】
フイルム送出装置１８は、一組のフイルムロール１４が割り出し可能に支持される送出軸３６を備えており、このフイルムロール１４が図示しない繰り出しモータの作用下に繰り出される。搬送装置２０は、メインフィードローラであるサクションドラム３８と、複数のローラ４０とを備えており、このサクションドラム３８は、図示しないサーボモータを介して周速が所定のパターンになるように速度制御されるとともに、前記サクションドラム３８にはエンコーダ（図示せず）が連結されている。
【００１８】
送出軸３６とサクションドラム３８との間に配置されているいずれかのローラ４０には、張力検出器（テンションピックアップ）４２が装着されており、この間におけるフイルム張力が前記張力検出器４２および前記送出軸３６に装着された繰り出しモータ（図示せず）によって制御される。送出軸３６側には、長尺フイルム原反１６の端部位置を検出して位置調整するためのＥＰＣセンサ４４と、前記長尺フイルム原反１６の終端と新たな長尺フイルム原反１６の先端とを接合するための接合用サクションテーブル４６とが配設される。
【００１９】
裁断装置２６は、左右に配置された複数組の回転カッタ４８ａ、４８ｂを備えており、裁断幅に対応して選択的に裁断位置に配置され、長尺フイルム原反１６を所望の幅寸法に裁断する機能を有する。裁断装置２６の下方には、それぞれ２本ずつ裁断された長尺フイルム２４ａ、２４ｂを互いに異なる方向に分離するための分離ローラ５０ａ、５０ｂが配置され、この分離ローラ５０ａ、５０ｂの下流側には、ニップローラ対５２ａ、５２ｂを介してフイルム巻き付け装置１０が配設される。
【００２０】
フイルム巻き付け装置１０は、長尺フイルム２４ａ、２４ｂに対応して、図１中、左右一組ずつ設けられているが、以下、長尺フイルム２４ａ側についてのみ説明し、長尺フイルム２４ｂ側については、同一の構成要素に同一の参照符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００２１】
図２に示すように、ニップローラ対５２ａは、図示しない回転駆動源が連結されるバックアップローラ５４と、前記バックアップローラ５４に対して進退自在なニップローラ５６とを備える。このバックアップローラ５４は、矢印Ｂ方向に対してサクションドラム３８よりも速い送り速度になるように周速が設定されている。ニップローラ５６がバックアップローラ５４に長尺フイルム２４ａを挟んで押し付けられることにより、このニップローラ５６の下流側の長尺フイルム２４ａにテンションが付与されていない状態でも、裁断装置２６に所定のテンションを付与可能に構成されている。
【００２２】
図１および図２に示すように、フイルム巻き付け装置１０は、巻芯２８を保持して回転可能な巻芯回転機構５８と、この巻芯２８に長尺フイルム２４ａを所定の長さまで巻き付けて巻回体３０を得る複数（例えば、１４台）のブロックラッパ６０と、前記巻芯２８に巻き付けられた前記長尺フイルム２４ａの周面をテンションが付与された状態で把持するとともに、前記ブロックラッパ６０から相対的に離間可能な製品受け取り機構６４と、前記製品受け取り機構６４により前記長尺フイルム２４ａにテンションが付与された状態で該長尺フイルム２４ａを幅方向に切断する切断機構６６と、前記製品受け取り機構６４の両側に配置され、前記巻芯２８を前記ブロックラッパ６０に自動的に供給する左右一組の巻芯供給機構６８とを備える。
【００２３】
図３に示すように、巻芯回転機構５８は、例えば、２本の巻芯２８を同軸上に配置して、各巻芯２８に長尺フイルム２４ａを同時に巻回可能に矢印Ｄ方向（巻芯２８の軸方向）に延在するガイドレール７２ａ、７２ｂおよびボールねじ７４を介して位置調整可能に配置されている。
【００２４】
図３および図４に示すように、巻芯回転機構５８は、ガイドレール７２ａ、７２ｂおよびボールねじ７４に支持されるそれぞれ２台の可動ベース７６ａ、７６ｂを備え、前記可動ベース７６ａ、７６ｂには、ボールねじ７４が螺合するナット部７８ａ、７８ｂと、前記ナット部７８ａ、７８ｂをベルト・プーリ手段８０ａ、８０ｂを介して個別に回転可能なサーボモータ８２ａ、８２ｂとが設けられる。
【００２５】
可動ベース７６ａ、７６ｂには、シリンダ８４ａ、８４ｂが固定されており、このシリンダ８４ａ、８４ｂから突出するロッド８６ａ、８６ｂに巻き取りアーム８８ａ、８８ｂが固着される。巻き取りアーム８８ａ、８８ｂには、巻芯チャック９０ａ、９０ｂが回転自在に装着されるとともに、前記巻芯チャック９０ａは、サーボモータ９２を介して回転駆動される。
【００２６】
このサーボモータ９２は、可動ベース７６ａに固定されており、その駆動軸９４にベルト・プーリ手段９６を介して回転筒体９８が連結される。この回転筒体９８は、可動ベース７６ａに支持されるとともに、内周面にスプライン溝が形成されており、このスプライン溝にスプラインシャフト１００が嵌合する。スプラインシャフト１００は、巻き取りアーム８８ａに固着されたケーシング１０２に回転自在に支持されており、このスプラインシャフト１００の端部には、ベルト・プーリ手段１０４を介して巻芯チャック９０ａが連結されている。
【００２７】
図５に示すように、巻き取りアーム８８ｂの端部には、ベアリング１２０を介して中空状の回転軸１２２が支持されるとともに、この回転軸１２２内に進退ロッド１２４がシリンダ１２６を介して矢印Ｄ方向に進退自在に挿入される。進退ロッド１２４は、前方に向かって小径となる多段構造を有しており、その先端側に小径な首部１２５を設けている。シリンダ１２６は、巻き取りアーム８８ｂに固着されており、このシリンダ１２６から巻芯チャック９０ｂとは反対側に突出するロッド１２８には、可動板体１３０が連結される。可動板体１３０は、巻き取りアーム８８ｂに対して左右一対のリニアガイド１３２を介して進退自在に支持されており、前記可動板体１３０の端部には、ベアリング１３４を介して進退ロッド１２４が回転自在に支持される。
【００２８】
巻芯チャック９０ｂは、図５および図６に示すように、この巻芯チャック９０ｂを回転軸１２２に固定するための固定部材１３６と、巻芯２８の内周面を保持する複数個、例えば、４個の拡縮爪部材１３８と、進退ロッド１２４に連結され、前記拡縮爪部材１３８を一体的に拡縮させる楔部材１４０と、前記進退ロッド１２４に前記楔部材１４０を装着するためのロッド固定部材１４２とを備える。
【００２９】
図５乃至図７に示すように、固定部材１３６は円筒部１４４を備えており、この円筒部１４４は、回転軸１２２にキー１４６を介して連結される。円筒部１４４の一部に切り欠き部が設けられ、この切り欠き部に対応して支持部１４８が開閉自在に装着される。支持部１４８は、略円弧形状を有しており、一対の固定ねじ１５０とスプリング１５２とを介して前記円筒部１４４に装着される。支持部１４８の内面側には、台形状凸部１５４が設けられており、この凸部１５４は、回転軸１２２に形成されている台形状溝部１５６に嵌合自在である。
【００３０】
図６に示すように、円筒部１４４の先端側には、円周方向に所定角度間隔ずつ離間して軸方向に延在するスリット状開口部１５８が、例えば、４箇所に形成される。拡縮爪部材１３８は略円弧形状を有し、その内面側に軸方向に向かって溝部１６０が形成される。この溝部１６０は、固定部材１３６の開口部１５８に対応して配置される。
【００３１】
楔部材１４０は、略円柱状の本体部１６２を備え、この本体部１６２の中央部に孔部１６４が貫通形成され、この孔部１６４に進退ロッド１２４が挿入される。本体部１６２の一端面側には、ねじ孔１６６が２箇所に形成されるとともに、この本体部１６２の外周部には、所定角度間隔ずつ離間して、例えば、４箇所に溝部１６８が形成される。この溝部１６８には、楔片１７０が軸方向に向かって中心側に傾斜する方向に対し進退可能に配置される。楔片１７０は、円筒部１４４の開口部１５８に配置されるとともに、各楔片１７０の外周側端部は、各拡縮爪部材１３８の溝部１６０に対応して配置され、前記拡縮爪部材１３８にねじ止めされる。
【００３２】
ロッド固定部材１４２は略円板状に構成されており、固定ねじ１７２が挿入される一対の長孔１７４と、前記長孔１７４間に設けられ一端が大径なロッド用孔部１７６とが形成される。この孔部１７６の大径部側は、進退ロッド１２４の先端を挿入可能な径に設定されるとともに、その小径部側は、前記進退ロッド１２４の先端部よりも小径でかつ該進退ロッド１２４の首部１２５の径に対応して設定されている。固定部材１３６の先端部には、カバー部材１７８が固定されており、このカバー部材１７８の中央部には、ロッド固定部材１４２を通過させるための孔部１８０が形成される。
【００３３】
上記の巻芯チャック９０ｂは、大径側の巻芯２８、例えば、３インチ径の巻芯２８に対応して構成されており、小径側、例えば、２インチ径の巻芯２８に対応して、図８に示す巻芯チャック９０ｃが、前記巻芯チャック９０ｂと交換可能に用意されている。なお、巻芯チャック９０ｃは巻芯チャック９０ｂと同様に構成されており、同一の構成要素には同一の参照数字に符号ａを付して、その詳細な説明は省略する。
【００３４】
図２に示すように、ブロックラッパ６０と、このブロックラッパ６０に対向して配設される巻き付けニップローラユニット４００とにより巻き付け機構１１０が構成される。図９に示すように、複数のブロックラッパ６０は、ユニット本体２００に対して、巻芯２８の軸方向（矢印Ｄ方向）に交差する方向（矢印Ｃ方向）に個別に進退自在に配設されるとともに、このユニット本体２００は、駆動手段２０２を介して矢印Ｃ方向に進退可能である。
【００３５】
駆動手段２０２は、矢印Ｄ方向に所定の間隔だけ離間した一対の枠体２０４を備え、少なくとも一方の枠体２０４にはサーボモータ２０６が装着される。サーボモータ２０６の駆動軸２０８には、ベルト・プーリ手段２１０を介してボールねじ２１２が連結されており、このボールねじ２１２が枠体２０４の上部に回転自在に支持されている。ボールねじ２１２は、可動本体２１４に設けられている図示しないナット部に螺合するとともに、前記可動本体２１４は、前記枠体２０４上に設けられたガイドレール２１６に支持される。
【００３６】
一対の可動本体２１４間には、ユニット本体２００が取り外し可能に固定されており、各ブロックラッパ６０は、前記ユニット本体２００に対して巻き付け位置Ｐ１と退避位置Ｐ２とに選択的に固定可能である。
【００３７】
図１０に示すように、基台２５４上には、ブロックラッパ６０を構成する上部ラッパ３００が昇降手段３０２を介して昇降自在に設けられるとともに、側面ラッパ３０４が進退手段３０６を介して水平方向に進退自在に配設される。昇降手段３０２は、基台２５４上に設けられて鉛直上方向に延在する支持角筒３０８を備え、この支持角筒３０８の一側面部に鉛直上方向に向かって押圧力調整機能付きアクチュエータ、例えば、シリンダ３１０が固定される。シリンダ３１０から上方向に延在するロッド３１２には、昇降ベース３１４が固定されるとともに、この昇降ベース３１４は、支持角筒３０８の別の側面に固着されたガイドレール３１６に昇降自在に支持される。昇降ベース３１４の先端部底面側に、上部ラッパ３００が装着される。
【００３８】
上部ラッパ３００は、昇降ベース３１４に固定されるブロック３１７を備え、このブロック３１７の巻芯２８側の端部には、この巻芯２８の外径よりも若干大きな曲率半径を有するガイド面３１８が設けられており、前記ガイド面３１８と巻芯２８との間には、長尺フイルム２４ａを挿通するための間隙３１９が形成される。ブロック３１７には、ガイド面３１８側に位置して巻芯２８の外周面に長尺フイルム２４ａを押圧支持する第１および第２フリーローラ３２０ａ、３２０ｂが回転自在に支持される。
【００３９】
進退手段３０６は、基台２５４上に水平方向に装着される押圧力調整機能付きアクチュエータ、例えば、シリンダ３２２を備え、このシリンダ３２２から水平方向に延在するロッド３２４には、進退ベース３２６が固着される。進退ベース３２６は、基台２５４上に設けられたレール３２８に支持されて矢印Ｃ方向に進退可能であり、この進退ベース３２６上に側面ラッパ３０４が装着される。
【００４０】
側面ラッパ３０４は、ブロック３２９を備え、このブロック３２９の巻芯２８側にこの巻芯２８の外径よりも若干大きな曲率半径を有するガイド面３３０を設けており、前記ガイド面３３０と前記巻芯２８との間には、長尺フイルム２４ａを挿通するための間隙３３１が形成される。ブロック３２９には、ガイド面３３０側に位置して第３および第４フリーローラ３３２、３３４が回転自在に支持される。第４フリーローラ３３４は、側面ラッパ３０４に対して揺動ブロック３３６を介し回動可能に支持されるとともに、この揺動ブロック３３６にはエアシリンダ３３８がエアばねとして当接する。巻芯２８の外径寸法が多少変動しても、対応可能にするためである。
【００４１】
図２に示すように、ブロックラッパ６０に対向して巻き付けニップローラユニット４００が組み込まれる。この巻き付けニップローラユニット４００は、巻芯２８の外周面に長尺フイルム２４ａを押圧支持する巻き付けニップローラ４０２と、切断された前記長尺フイルム２４ａの端部を前記巻芯２８の周面に倣わせる下部巻き付けローラ４０４とを備える。巻き付けニップローラ４０２および下部巻き付けローラ４０４は、ブロックラッパ６０に対応して矢印Ｄ方向に複数個、例えば、１４個配列されており、実際上、長尺フイルム２４ａの最大幅寸法と同等以上の寸法に設定されている。
【００４２】
巻き付けニップローラユニット４００を構成するユニット本体４０６は、駆動手段２０２に交換可能に装着されており、このユニット本体４０６には、巻き付けニップローラ４０２を矢印Ｃ方向に進退させるために、第１シリンダ５７０が備えられている。この第１シリンダ５７０から延在するロッド（図示せず）に可動型上部プレート５７４が連結されており、前記上部プレート５７４は、前記第１シリンダ５７０の作用下にリニアガイド５７６を介して巻き付けニップローラ４０２と一体的に進退可能である。
【００４３】
上部プレート５７４の下方には、可動型下部プレート４１０がリニアガイド５８０を介して矢印Ｃ方向に進退自在に装着される。下部プレート４１０は、第２シリンダ５８２から延在するロッド（図示せず）に固定されている。下部プレート４１０の先端には、スプリング４１８を介して揺動アーム４２０が揺動自在に支持されるとともに、前記揺動アーム４２０の先端側に下部巻き付けローラ４０４が回転自在に装着される。
【００４４】
ユニット本体４０６には、切断機構６６が組み込まれる。図２および図１１に示すように、ユニット本体４０６には、切断機構６６を構成するロッドレスシリンダ４３０が巻芯２８の軸方向（矢印Ｄ方向）に延在するロッド４３２を介して装着される。このロッドレスシリンダ４３０には、ベース部材４３４が固定されており、このベース部材４３４は、リニアガイド４３６を介して矢印Ｄ方向に案内される。リニアガイド４３６に平行してラック部材４３８が設けられており、このラック部材４３８に第１ピニオン４４０が噛合し、この第１ピニオン４４０に第２ピニオン４４２が噛合する。
【００４５】
第２ピニオン４４２には、円盤状クロスカッタ刃４４６が固着されるとともに、このクロスカッタ刃４４６の先端側には、長尺フイルム２４ａを案内するための振り分けガイド４４８が配設されている。長尺フイルム２４ａの切断は、クロスカッタ刃４４６単独で行ってもよく、またこのクロスカッタ刃４４６を上刃とし、この上刃に対向して下刃を配設することにより、該上刃と該下刃とで前記長尺フイルム２４ａを切断するようにしてもよい。さらに、ロッドレスシリンダ４３０に代替して、モータとタイミングベルトおよびプーリとを用いてベース部材４３４を進退させることもできる。この切断機構６６の下方には、ユニット本体４０６に支持されてフリーローラ４５０が配設されている（図２参照）。
【００４６】
図２に示すように、製品受け取り機構６４は昇降フレーム５００を備え、この昇降フレーム５００は、サーボモータ５０２の作用下に上端位置、中間待機位置、フイルム切断位置および下端位置の４位置に停止可能である。サーボモータ５０２の駆動軸５０４には、鉛直方向に向かって配置されるボールねじ５０６が連結されるとともに、このボールねじ５０６には、昇降フレーム５００に設けられたナット部５０８が螺合する。
【００４７】
昇降フレーム５００には、シリンダ５１０が固定され、このシリンダ５１０から上方に延在するロッド５１２に本体部５１４が連結される。本体部５１４から上方に延在する第１アーム部５１６の先端に払い出しローラ５１８が設けられるとともに、この払い出しローラ５１８には、テンション付与用のサーボモータ５２０がベルト・プーリ手段５２２を介して連結される。本体部５１４を構成する第２アーム部５２４の先端には、フリーローラ５２６が回転自在に支持される。図３に示すように、払い出しローラ５１８およびフリーローラ５２６は、軸方向に分割されるとともに、全体として長尺フイルム２４ａの最大幅寸法と同等以上の寸法に設定されている。
【００４８】
第１および第２アーム部５１６、５２４の間には、製品３０ａを払い出すためのコンベア５２８が配設されている。昇降フレーム５００にはシリンダ５３０が固定され、このシリンダ５３０から上方に延在するロッド５３２には、揺動アーム５３６を介してライダローラ５３８が配設されている。
【００４９】
巻芯供給機構６８はプッシャ５５０を備え、このプッシャ５５０は、櫛歯状に構成されており、ブロックラッパ６０間の隙間に前記櫛歯の位相を合わせることによって、巻芯２８を巻芯受け渡し位置Ｐ３に円滑に供給可能に構成されている。
【００５０】
巻芯回転機構５８は、巻き付け機構１１０および製品受け取り機構６４が当接する部位に対応して、巻芯２８の外径寸法よりも小さな寸法に設定される。すなわち、巻芯チャック９０ａ、９０ｂの半径が巻芯２８の外周半径よりも小径に設定されるとともに、巻き取りアーム８８ａ、８８ｂの形状が設定される。
【００５１】
具体的には、図１２に示すように、巻き取りアーム８８ａ、８８ｂは、製品受け取り機構６４を構成する払い出しローラ５１８およびフリーローラ５２６と干渉する領域Ｊ１、Ｊ２と、図１３に示すように、巻芯２８に長尺フイルム２４ａが反時計回りに巻き取られる際に、巻き付けニップローラユニット４００を構成する巻き付けニップローラ４０２および下部巻き付けローラ４０４と干渉する領域Ｊ３と、図１４に示すように、前記巻芯２８に前記長尺フイルム２４ａが時計回りに巻き取られる際に、前記巻き付けニップローラ４０２および前記下部巻き付けローラ４０４と干渉する領域Ｊ４とを有している。上記の領域Ｊ１乃至Ｊ４の範囲内で、巻き取りアーム８８ａ、８８ｂの寸法が、巻芯２８の外周径よりも小径に設定される。
【００５２】
より具体的には、干渉する領域Ｊ１乃至Ｊ４の範囲は、巻芯２８の外周面に対して下方側に１８０゜の範囲内に存在しており、この範囲内で巻き取りアーム８８ａ、８８ｂが、前記巻芯２８のの外周径よりも小径な半円形状に設定される。一方、巻芯２８の外周面に対して残余の１８０゜の範囲内（上方側に１８０゜の範囲内）には、巻き取りアーム８８ａ、８８ｂの他方の部分が配置されている。
【００５３】
このように構成されるフイルム加工裁断機１２の動作について、本実施形態に係るフイルム巻き付け装置１０との関連で、以下に説明する。
【００５４】
図１に示すように、フイルム送出装置１８に装着されたフイルムロール１４は、図示しない繰り出しモータの回転作用下に巻き戻され、長尺フイルム原反１６が搬送装置２０を構成するサクションドラム３８に導かれる。このサクションドラム３８は、例えば、図示しないＡＣサーボモータの作用下に所定の速度パターンで速度制御されるとともに、エンコーダ（図示せず）を介して長尺フイルム原反１６の搬送長さが検出されている。
【００５５】
サクションドラム３８によって速度調整がなされた長尺フイルム原反１６は、裁断装置２６に送られて回転カッタ４８ａ、４８ｂの作用下に両方の耳部３２が裁断されるとともに、所定の幅寸法を有する２本ずつの長尺フイルム２４ａ、２４ｂとなってフイルム巻き付け装置１０に搬送される。一方、耳部３２は、処理装置３４により所定のテンションパターンで巻き取られる。長尺フイルム２４ａ、２４ｂでは、同様の処理が施されるため、以下、長尺フイルム２４ａ側の処理についてのみ説明する。
【００５６】
フイルム巻き付け装置１０では、巻芯２８に長尺フイルム２４ａを巻き付ける際には、図１５に示すように、この巻芯２８がブロックラッパ６０に周面を把持されて巻き取り処理位置に配置されるとともに、前記巻芯２８の両端が巻芯チャック９０ａ、９０ｂに支持される。
【００５７】
図４に示すように、シリンダ８４ａが駆動されると、巻き取りアーム８８ａがガイドレール７２ａ、７２ｂの案内作用下に矢印Ｄ１方向に移動し、この巻き取りアーム８８ａに装着されている巻芯チャック９０ａが巻芯２８の一端側に嵌合する。一方、シリンダ８４ｂの駆動作用下に、巻き取りアーム８８ｂが矢印Ｄ２方向に移動すると、この巻き取りアーム８８ｂに装着されている巻芯チャック９０ｂが前記巻芯２８の他端部側に挿入される。
【００５８】
この状態で、図５に示すように、巻き取りアーム８８ｂに装着されているシリンダ１２６が駆動され、可動板体１３０がリニアガイド１３２の案内作用下に、前記巻き取りアーム８８ｂに対して矢印Ｄ２方向に移動する。可動板体１３０には、ベアリング１３４を介して進退ロッド１２４が支持されており、この進退ロッド１２４が矢印Ｄ２方向に移動する。
【００５９】
進退ロッド１２４には、ロッド固定部材１４２を介して楔部材１４０を構成する本体部１６２が固定されており、この本体部１６２が前記進退ロッド１２４と一体的に矢印Ｄ２方向に移動する。このため、本体部１６２の溝部１６８に挿入されている楔片１７０が半径外方向に移動し、この楔片１７０に固定された拡縮爪部材１３８が拡径される。これによって、拡縮爪部材１３８の外周面により巻芯２８の内周面が押圧保持されることになる。
【００６０】
巻き付けニップローラユニット４００では、図２に示すように、第１シリンダ５７０の駆動作用下に、巻き付けニップローラ４０２が巻芯２８側に移動し、この巻芯２８の外周面に長尺フイルム２４ａを支持する。さらに、第２シリンダ５８２の作用下に、下部プレート４１０が前方に移動し、前記下部プレート４１０に装着されている下部巻き付けローラ４０４が、前記長尺フイルム２４ａの先端部を前記巻芯２８の周面に約９０゜の範囲にわたって巻き付ける。
【００６１】
この状態で、サクションドラム３８が回転するとともに、図３および図４に示すように、サーボモータ９２の駆動トルクによりベルト・プーリ手段１０４を介して巻芯チャック９０ａが回転を開始する。このため、巻芯２８が回転し、この巻芯２８の外周面に長尺フイルム２４ａが所定の長さだけ巻き付けられた後、巻き付けニップローラ４０２、下部巻き付けローラ４０４およびブロックラッパ６０が前記巻芯２８から離間するとともに、ニップローラ５６がバックアップローラ５４から離間する（図１６参照）。
【００６２】
巻芯回転機構５８を介して巻芯２８に長尺フイルム２４ａを巻き付けている間、各ブロックラッパ６０が装着されたユニット本体２００は、サーボモータ２０６の作用下にベルト・プーリ手段２１０を介して回転駆動されるボールねじ２１２により巻芯２８から離間する方向（図９中、矢印Ｃ１方向）に一旦移動する。そこで、巻芯供給機構６８を構成するプッシャ５５０が新たな巻芯２８を保持して上方に移動して、この巻芯２８を巻芯受け渡し位置Ｐ３に配置する。
【００６３】
新たな巻芯２８が巻芯受け渡し位置Ｐ３に配置されると、この巻芯２８の軸長に対応して配置されている所定数のブロックラッパ６０は、ユニット本体２００を介してこの巻芯受け渡し位置Ｐ３に一体的に移動された後、まず、図１０に示すように、昇降手段３０２を構成するシリンダ３１０の作用下に、上部ラッパ３００が下降して前記巻芯２８の上部側を支持する。次いで、巻芯供給機構６８による巻芯２８の把持が解除されるとともに、進退手段３０６を構成するシリンダ３２２が駆動され、側面ラッパ３０４が前進して前記巻芯２８の側部および下部側を支持する（図１７参照）。さらに、プッシャ５５０が下降することにより、新たな巻芯２８をブロックラッパ６０に受け渡す作業が終了する。
【００６４】
巻芯回転機構５８を介して巻芯２８に長尺フイルム２４ａが規定の長さまで巻き取られると、ニップローラ５６がバックアップローラ５４側に移動してフイルムパス上流側のテンション変動を抑える一方、製品受け取り機構６４が上昇する。この製品受け取り機構６４では、ライダローラ５３８、払い出しローラ５１８およびフリーローラ５２６により巻回体３０が保持される。製品受け取り機構６４では、サーボモータ５０２の駆動作用下に、ボールねじ５０６が回転され、本体部５１４が巻回体３０を切断高さ位置まで下降させる。その際、巻回体３０は、長尺フイルム２４ａを巻き解しながら下降することにより、前記長尺フイルム２４ａのテンションを維持している。
【００６５】
次に、駆動手段２０２の作用下にユニット本体２００が前進（矢印Ｃ２方向）し、新たな巻芯２８が巻芯回転機構５８に保持されるとともに、ユニット本体４０６が前進して巻き付けニップローラ４０２により長尺フイルム２４ａが前記巻芯２８の外周部に押し付けられる。
【００６６】
この状態で、図１１に示すように、切断機構６６を構成するロッドレスシリンダ４３０が駆動され、このロッドレスシリンダ４３０と一体的にベース部材４３４がフイルム幅方向（矢印Ｄ方向）に移動する。このため、矢印Ｄ方向に延在するラック部材４３８に噛合する第１ピニオン４４０およびこの第１ピニオン４４０に噛合する第２ピニオン４４２を介し、クロスカッタ刃４４６が回転しながら矢印Ｄ方向に移動し、振り分けガイド４４８の案内作用下に長尺フイルム２４ａを幅方向に切断（クロスカット）する。
【００６７】
長尺フイルム２４ａが切断された後、第２シリンダ５８２が駆動されて下部プレート４１０と一体的に下部巻き付けローラ４０４が前進（矢印Ｃ１方向）する。このため、図１８に示すように、長尺フイルム２４ａの切断された先端部は、巻芯２８の周面に約９０゜の範囲にわたって巻き付けられる。
【００６８】
次いで、図１９に示すように、巻芯２８の外周部に長尺フイルム２４ａの巻き取り作業が遂行されるとともに、製品受け取り機構６４側では、サーボモータ５２０が駆動されることにより、製品３０ａが巻き取り方向に回転し、切断された長尺フイルム２４ａの後端が適当な長さまで巻き取られる。この製品３０ａは、製品受け取り機構６４からコンベア５２８に受け渡され、このコンベア５２８を介して次段の工程に供給される。
【００６９】
この場合、本実施形態では、巻芯２８に対する長尺フイルム２４ａの巻き付け方向や巻き付け長さが変更されても、巻芯回転機構５８に巻き付け機構１１０および製品受け取り機構６４が干渉することはない。すなわち、巻芯回転機構５８を構成する巻芯チャック９０ａ、９０ｂの半径は、巻芯２８の外周半径よりも小径に設定されている。さらに、巻き取りアーム８８ａ、８８ｂは、製品受け取り機構６４を構成する払い出しローラ５１８およびフリーローラ５２６と干渉する領域Ｊ１、Ｊ２（図１２参照）と、長尺フイルム２４ａが反時計回りおよび時計回りに巻き付けられる際に、巻き付け機構１１０を構成する巻き付けニップローラ４０２および下部巻き付けローラ４０４と干渉する領域Ｊ３およびＪ４（図１３および図１４参照）とを含む範囲にわたって、前記巻芯２８の外周半径よりも小径な半円弧状に設定されている。
【００７０】
このため、巻芯２８に対する長尺フイルム２４ａの巻き取り長さが相当に短尺であっても、巻芯チャック９０ａ、９０ｂおよび巻き取りアーム８８ａ、８８ｂに巻き付け機構１１０および製品受け取り機構６４が干渉することがない。これにより、長尺フイルム２４ａの幅寸法や巻き取り外径寸法の変更にも、容易かつ確実に対応することができるという効果が得られる。
【００７１】
その際、巻き付け機構１１０を構成する巻き付けニップローラ４０２および下部巻き付けローラ４０４と、製品受け取り機構６４を構成する払い出しローラ５１８およびフリーローラ５２６とは、長尺フイルム２４ａの最大幅寸法と同等以上の寸法に設定されている。従って、長尺フイルム２４ａの幅寸法が切り替えられても、巻回体３０と前記払い出しローラ５１８および前記フリーローラ５２６との接触面圧が高くなることがなく、前記巻回体３０の表面、すなわち、外巻きロールではフイルム乳剤面が損傷することを有効に阻止することが可能になる。
【００７２】
しかも、長尺フイルム２４ａの幅寸法が変更される際に、巻き付けニップローラ４０２および下部巻き付けローラ４０４と、払い出しローラ５１８およびフリーローラ５２６とでは、それぞれのサイズ切り替えが不要になる。これにより、設備の簡素化が図られて、経済的なものになるという利点がある。
【００７３】
さらにまた、干渉する領域Ｊ１乃至Ｊ４が、巻芯２８の外周面に対して下方側に１８０゜の範囲内に設定される一方、巻き取りアーム８８ａ、８８ｂが、前記巻芯２８の外周面に対して残余の、すなわち、上方側に１８０゜の範囲内に配置されている。このため、巻芯回転機構５８が巻芯２８の軸方向（長尺フイルム２４ａの幅方向）に対して任意の位置に配置されていても、前記巻芯回転機構５８が巻き付け機構１１０および製品受け取り機構６４に干渉することがない。従って、簡単な構成で、長尺フイルム２４ａの巻き付け方向の変更や巻き付け長さの変更にも、容易かつ確実に対応することができ、汎用性に優れるという効果が得られる。
【００７４】
また、巻芯チャック９０ｂは、図５および図６に示すように、シリンダ１２６の駆動作用下に、進退ロッド１２４が進退して楔部材１４０を拡縮するため、巻芯２８の内周面を容易かつ確実に保持することができる。そして、小径な巻芯２８が使用される際には、巻芯チャック９０ｂを巻芯チャック９０ｃと交換することにより、容易に対応することが可能になる。
【００７５】
ここで、巻芯チャック９０ｂを巻き取りアーム８８ｂから取り外す際には、まず、カバー部材１７８を取り外した後、固定ねじ１７２を所定の位置まで弛緩させた状態で、ロッド固定部材１４２を長孔１７４に沿って進退ロッド１２４の径方向に移動させる。これにより、進退ロッド１２４の先端部は、ロッド固定部材１４２の孔部１７６内で小径部側から大径部側に移動し、楔部材１４０と前記ロッド固定部材１４２とは、進退ロッド１２４から一体的に取り外される。
【００７６】
一方、固定部材１３６では、図７に示すように、固定ねじ１５０が所定の位置まで弛緩されると、スプリング１５２の弾性力を介して支持部１４８が円筒部１４４から離間する方向に移動する。このため、支持部１４８の凸部１５４が回転軸１２２の溝部１５６から離脱し、固定部材１３６が前記回転軸１２２から取り外される。従って、巻芯チャック９０ｂと９０ｃとの交換作業が、容易かつ迅速に遂行されるとともに、固定ねじ１５０、１７２の離脱が有効に防止され、作業全体の簡素化が容易に図られる。
【００７７】
なお、本実施形態では、ウエブとして長尺フイルム２４ａ、２４ｂを用いて説明したが、これに限定されるものではなく、樹脂シートや紙等、種々のウエブに適用される。
【００７８】
【発明の効果】
本発明に係るウエブ巻き付け装置では、巻芯回転機構が、巻き付け機構および製品受け取り機構に当接する部位に対応し、巻芯の外径寸法よりも小さな寸法に設定されるため、前記巻芯に対する長尺ウエブの巻き取り長さが相当に短尺であっても、前記巻き付け機構および前記製品受け取り機構が前記巻芯回転機構に干渉することがない。これにより、巻回体の幅寸法や外径寸法の変更にも容易に対応することができ、簡単な構成で、長尺ウエブを効率的に巻き取ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るフイルム巻き付け装置が組み込まれるフイルム加工裁断機の概略構成説明図である。
【図２】前記フイルム巻き付け装置の構成説明図である。
【図３】前記フイルム巻き付け装置を構成する巻芯回転機構の斜視図である。
【図４】前記巻芯回転機構の平面図である。
【図５】前記巻芯回転機構を構成する巻芯チャックの断面図である。
【図６】前記巻芯チャックの分解斜視説明図である。
【図７】前記巻芯チャックを構成する固定部材の正面図である。
【図８】小径な巻芯チャックの断面説明図である。
【図９】巻き付け機構を構成するブロックラッパおよびユニット本体の斜視図である。
【図１０】前記ブロックラッパの構成を示す正面図である。
【図１１】前記フイルム巻き付け装置を構成する切断機構の斜視図である。
【図１２】巻き取りアームと製品受け取り機構との干渉状態説明図である。
【図１３】半時計回りの巻き付け方向での前記巻き付け機構と前記巻き取りアームとの干渉状態説明図である。
【図１４】時計回りの巻き付け方向での前記巻き付け機構と前記巻き取りアームとの干渉状態説明図である。
【図１５】前記巻芯に長尺フイルムを巻き付ける際の動作説明図である。
【図１６】前記巻き付け作業中に新たな巻芯を供給する際の動作説明図である。
【図１７】巻き付け後の巻回体を払い出す際の動作説明図である。
【図１８】前記巻回体から前記長尺フイルムを切断する際の動作説明図である。
【図１９】前記新たな巻芯に前記長尺フイルムを巻き付け開始する際の動作説明図である。
【図２０】従来技術に係るスリッタ装置の説明図である。
【符号の説明】
１０…フイルム巻き付け装置        １２…フイルム加工裁断機
１４…フイルムロール              １８…フイルム送出装置
２０…搬送装置                    ２４ａ、２４ｂ…長尺フイルム
２６…裁断装置                    ３８…サクションドラム
４８ａ、４８ｂ…回転カッタ        ５２ａ、５２ｂ…ニップローラ対
５８…巻芯回転機構                ６０…ブロックラッパ
６４…製品受け取り機構            ６６…切断機構
６８…巻芯供給機構                ８２ａ、８２ｂ…サーボモータ
８８ａ、８８ｂ…巻き取りアーム    ９０ａ〜９０ｃ…巻芯チャック
１１０…巻き付け機構              ２００、４０６…ユニット本体
２０２…駆動手段                  ３００…上部ラッパ
３０２…昇降手段                  ３０４…側面ラッパ
３０６…進退手段
３１０、３２２、５１０、５７０、５８２…シリンダ
３１７、３２９…ブロック
３２０ａ、３２０ｂ、３３２、３３４、４５０、５２６…フリーローラ
４００、４００ａ…巻き付けニップローラユニット
４０２…巻き付けニップローラ      ４０４…下部巻き付けローラ
５１８…払い出しローラ
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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