(57)【要約】【課題】自動紙継ぎ装置において、周速同調のための回転（プリドライブ）による空気の抱きこみにより、後の巻軸の紙又はフィルムの先端部分が浮き上がり、予期せぬタイミングで運転中の紙又はフィルムへと付着してしまい、紙継ぎが失敗してしまう問題があった。【解決手段】上記課題を解決するため、本発明の請求項１記載の発明は、回転する先の巻軸に軸支されるロール状の紙若しくはフィルムを巻き出すとともに、後の巻軸に軸支されるロール状の紙若しくはフィルムへと前記先の巻軸の回転を止めることなく連続して紙継ぎを行なう、輪転式の自動紙継ぎ装置であって、前記先の巻軸の前記紙若しくはフィルムの紙継ぎ時において、前記先の巻軸の回転と周速を同調するために前記後の巻軸を回転させるとともに、回転する前記後の巻軸のロール状の紙若しくはフィルム表面へとエアーを噴き付けることを特徴とする、輪転式の自動紙継ぎ装置である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転する先の巻軸に軸支されるロール状の紙若しくはフィルムを巻き出すとともに、後の巻軸に軸支されるロール状の紙若しくはフィルムへと前記先の巻軸の回転を止めることなく連続して紙継ぎを行なう、輪転式の自動紙継ぎ装置であって、
前記先の巻軸の前記紙若しくはフィルムの紙継ぎ時において、前記先の巻軸の回転と周速を同調するために前記後の巻軸を回転させるとともに、回転する前記後の巻軸のロール状の紙若しくはフィルム表面へとエアーを噴き付けることを特徴とする、輪転式の自動紙継ぎ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、先の巻軸に軸支されるロール状の紙若しくはフィルムを巻き出すとともに、前記先の巻軸の紙若しくはフィルムから後の巻軸に軸支されるロール状の紙若しくはフィルムへと巻軸の回転を止めることなく連続して紙継ぎを行なう、輪転式の自動紙継ぎ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、巻取紙印刷機等において、印刷している巻取り紙が終わる時、印刷機を停止させずに次の巻取り紙へ自動的に紙を継ぐ輪転式の自動紙継ぎ装置が知られており、このような印刷機等における輪転式の紙継ぎ装置は、一般に、ロール状の紙若しくはフィルムを、複数軸有する旋回式巻軸保持装置に装着し、巻き出し運転中の巻軸に巻かれている紙若しくはフィルムの残量が少なくなったとき、後の巻軸の紙若しくはフィルムへと自動的に紙継ぎすることで、連続的に生産を継続する自動紙継ぎ装置が広く用いられている（例えば特許文献１）。
【０００３】
このような自動紙継ぎ装置は、後の巻軸の紙若しくはフィルムの回転周速度をあらかじめ巻き出し中の先の巻軸の周速に同調させておき（プリドライブ）、巻き出し中の先の巻軸の紙フィルムの残量が所定量まで減ったことを検出する信号により、交換用の後の巻軸の紙若しくはフィルムの両面テープが貼り付けられた先端部分を、巻き出し中の紙若しくはフィルムへと瞬時に押し付けて、一体に接着するとともに、カッタ信号により駆動するカッタで、高速で繰り出される運転中の紙若しくはフィルムを瞬時に切断することで、先の巻軸の回転を停止することなく、連続して紙継ぎを行うことが可能である。
【０００４】
このように、輪転式の自動紙継ぎ装置は、先の巻軸の紙又はフィルムと、後の巻軸の紙又はフィルムとを紙継ぎする際に、高速で回転する先の巻軸の周速と同調させて、後の巻軸の紙又はフィルムを回転させることにより連続して紙継ぎを行なう構成である。
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−１５７０５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、周速同調のための回転（プリドライブ）による空気の抱きこみにより、後の巻軸の紙又はフィルムの先端部分が浮き上がり、予期せぬタイミングで先の巻軸の巻き出し中の紙又はフィルムへと、後の巻軸の紙又はフィルムが付着してしまい、紙継ぎが失敗してしまうという問題があった。特に、装置の高速化に伴いプリドライブ速度も上昇しており、運転中の先の巻軸の紙又はフィルムと、交換用の後の巻軸の紙又はフィルムとの距離は、接合時のテンション変動を最小限に抑えるため２０ｍｍ以下と極めて狭く、空気の抱えこみ等により、後の巻軸の紙又はフィルムの先端部分が僅かでも浮き上がって付着してしまうと紙継ぎが失敗してしまう恐れがある。
【０００７】
このため、後の紙又はフィルムの両面テープが貼り付けられた先端部分は、２層目の紙又はフィルムへとテープ等で仮止めが施されており、プリドライブ中の紙又はフィルムの先端部分が浮き上がることを防止しているが、この仮止めは、貼り付けロールが動作したときの接合による力でスムースに切断されなければならないため強固に仮止めできず、また仮止めが弱すぎるとプリドライブ時の遠心力や空気の抱きこみによってフィルムが浮き上がり、両面テープが意図しないタイミングで運転中の紙又はフィルムに付着してしまう恐れがある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明の請求項１記載の発明は、回転する先の巻軸に軸支されるロール状の紙若しくはフィルムを巻き出すとともに、後の巻軸に軸支されるロール状の紙若しくはフィルムへと前記先の巻軸の回転を止めることなく連続して紙継ぎを行なう、輪転式の自動紙継ぎ装置であって、前記先の巻軸の前記紙若しくはフィルムの紙継ぎ時において、前記先の巻軸の回転と周速を同調するために前記後の巻軸を回転させるとともに、回転する前記後の巻軸のロール状の紙若しくはフィルム表面へエアーを噴き付けることを特徴とする、輪転式の自動紙継ぎ装置である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の請求項１記載の発明は、回転する先の巻軸に軸支されるロール状の紙若しくはフィルムを巻き出すとともに、後の巻軸に軸支されるロール状の紙若しくはフィルムへと前記先の巻軸の回転を止めることなく連続して紙継ぎを行なう、輪転式の自動紙継ぎ装置であって、前記先の巻軸の前記紙若しくはフィルムの紙継ぎ時において、前記先の巻軸の回転と周速を同調するために前記後の巻軸を回転させるとともに、回転する前記後の巻軸のロール状の紙若しくはフィルム表面へとエアーを噴き付けることを特徴とするから、先の巻軸から後の巻軸への紙継ぎ時において、紙継ぎ時の回転（プリドライブ）と同時に圧縮空気を噴き出して、後の巻軸の紙又はフィルムの先端部分がたなびく方向に空気の流れを作り出し、両面テープが貼り付けられたフィルム先端部分の浮き上がりを防止することが可能である。
【００１０】
さらには、紙継ぎ前において、紙又はフィルムが空気の抱きこみにより浮き上がり、送り出し中の紙へと付着してしまうことを防止することが可能であり、紙継ぎ後の切断後の紙若しくはフィルムが、再び紙継ぎ中の紙若しくはフィルムへと付着し巻き込まれることを防止することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明に係る自動紙継ぎ装置の一例としては、図１（ａ）に示すように、コーター装置５０の一部工程（図１（ａ）点線枠１０部分）で用いられる自動紙継ぎ装置１０が挙げられる。この場合、自動紙継ぎ装置１０から右方向（図中矢印方向）へと連続してフィルム７が巻き出され、コーター部２０においてフィルム７にコーティングを施した後、乾燥部３０においてコーティング直後のフィルム７を乾燥し、最後に巻き取り部４０において、コーティング後のフィルム７を巻き取る構成である。
【００１２】
特に、前記自動紙継ぎ装置１０は、図１（ｂ）に示すように、運転中の、ロール状の紙７若しくはロール状のフィルム７（以下、ロール状フィルム７）を、軸支する先の巻軸１と、該先の巻軸１のロール状フィルム７がなくなった際に交換する新しいロール状フィルム７'を軸支する後の巻軸２とを、巻軸保持アーム４の左右端にそれぞれ有しており、後述する、前記先の巻軸１から後の巻軸２へとロール状フィルム７を交換する際に、前記巻軸保持アーム４の主軸３を軸とする回転駆動（点線円）、および紙継ぎアーム１１の上下駆動（点線円弧）により、フィルム７、７'の接合および切断を行い、先のフィルム７の供給を止めることなく、連続して後のロール状フィルム７'へと紙継ぎを行うことが可能である。
【００１３】
特に、前記ロール状フィルム７、７'のそれぞれの後方には、該ロール状フィルム７、７'の表面へとエアーを噴きつけるためのノズルＳが形成されており、後述する、フィルムの紙継ぎ時において、プリドライブ中のロール状フィルム７'へと連続してエアーを噴き付けることにより、プリドライブ中のロール状フィルム７'の先端部分が、浮き上がってしまうことを好適に防止することが可能である。
【００１４】
本発明の自動紙継ぎ装置１０は、上記コーター装置に限らず、紙やフィルムへと連続して印刷を施すための印刷機であってもよく、紙若しくはフィルムを連続して巻き出すとともに自動的に紙継ぎを行う自動紙継ぎ装置１０であれば、その用途や全体の装置構成は、特に限定されるものではない。
【００１５】
次に、このような自動紙継ぎ装置１０の構成について説明する。
本発明の自動紙継ぎ装置１０は、図２に示すように、前後の巻軸１、２（先の巻軸１、後の巻軸２）がそれぞれロール状フィルム７、７'を軸支しており、先の巻軸１のロール状フィルム７を回転させることでロール状フィルム７の紙又はフィルム７を連続して巻き出す（供給する）ことが可能である。そして、前記先の巻軸１から巻き出されたフィルム７は、複数の送りローラ１２を介して、後工程である図示しないコーター部や印刷部へと供給されている（図中点線矢印）。
【００１６】
他方、後の巻軸２には新しいロール状フィルム７'が装填されており、後述する、前記先の巻軸１のロール状フィルム７が少なくなると、自動的に後の巻軸２のロール状フィルム７'へと交換作業（紙継ぎ）が行なわれる構成である。
【００１７】
２つの前記巻軸１、２は、主軸３を軸に回転自在に形成された巻軸保持アーム４にそれぞれ軸支されており、通常、フィルム７を巻き出す側の巻軸１（先の巻軸１）が、送りローラ１２側に近接し（前方に位置し）、他方、新しいロール状フィルム７を軸支する巻軸２（後の巻軸２）が、送りローラ１２から遠方に位置（後方に位置）した状態で、前記先の巻軸１のみが回転しつつフィルム７を供給している。
【００１８】
そして、後述する、前記先の巻軸１のロール状フィルム７が減少した際に、前記巻軸保持アーム４が反時計方向へと回転駆動して、先の巻軸１が後方へと移動するとともに、新しいロール状フィルム７を有する後の巻軸２が前方へと移動して、お互いの位置を交換した後、紙継ぎを行う構成である。
【００１９】
また、前記主軸３には、前記巻軸保持アーム４と直角方向にガイドアーム５が形成されており、後述する、ロール状フィルム７の紙継ぎ時において、先の巻軸１を後方へと移動させた際にも、ガイドアーム５に軸支されるガイドローラ６を介して、先の巻軸１からのフィルム７を連続して供給し続けることが可能である。
【００２０】
また、フィルム巻き出し中の前記先の巻軸１の略上方には、先の巻軸１のフィルム７と後の巻軸２のフィルム７'とを貼り合せるための貼合ローラ８と、先の巻軸１のフィルム７を切断するためのカッタ９とをそれぞれ有する紙継ぎアーム１１が形成されており、後述する、前記紙継ぎアーム１１の上下駆動により、先の巻軸１から連続して巻き出されるフィルム７と新しいフィルム７'とを貼合するとともに先のフィルム７を切断して、瞬時に紙継ぎすることが可能である。
【００２１】
そして、このような自動紙継ぎ装置１０により、前記先の巻軸１に軸支されたロール状フィルム７の残量が少なくなると、前記後の巻軸２に軸支された新しいロール状フィルム７'へと、フィルム７の供給を止めることなく、自動かつ瞬時に紙継ぎを行なうことが可能である。
【００２２】
特に、本発明の自動紙継ぎ装置１０は、後述する、前記先の巻軸１と前記後の巻軸２とのロール状フィルム７、７'の紙継ぎ時おいて、プリドライブ中の後の巻軸２のロール状フィルム７へとエアーを噴き付けることにより、後の巻軸２のフィルム先端部分がたなびく方向に空気の流れを作り出し、プリドライブ中の回転に伴うフィルム先端部分７'の浮き上がりを防止することが可能である。よって、プリドライブ中の両面テープが貼り付けられたフィルム先端部分７'が、巻き出し中のフィルム７へと付着して巻き込まれてしまうことを防ぎ、安定かつ確実に紙継ぎを行うことが可能である。
【００２３】
以下に、本発明の自動紙継ぎ装置１０の、先の巻軸１のフィルム７から後の巻軸２のフィルム７'へと、連続して紙継ぎを行う方法について詳述する。
【００２４】
まず、本発明の自動紙継ぎ装置１０は、図３に示すように、先の巻軸１に軸支されたロール状フィルム７が高速で回転することにより、連続してフィルム７を巻き出すとともに、複数の送りローラ１２を介して図示しないコーター部若しくは印刷部へとフィルムを供給している。
【００２５】
そして、前記フィルム７の巻き出しに伴い、前記先の巻軸１に軸支されたロール径７が徐々に減少するとともに（図中点線円）、先の巻軸１の回転速度（周速）が増加することとなる。そして、図示しない巻軸１の回転速度を監視するエンコーダ等により、巻軸１が所定の回転数に達したと判断されると、後の巻軸２へと交換作業（紙継ぎ）が自動的に行われるものである。
【００２６】
まず、ロール状フィルム７、７'の紙継ぎ時においては、図４に示すように、巻軸保持アーム４が反時計方向へと回転駆動（図中矢印方向）することにより、各巻軸１，２の位置を交換開始する。このとき、先の巻軸１のロール状フィルム７は巻き出し方向へと回転を継続しており、巻軸保持アーム４の回動駆動中も連続してフィルム７を巻き出し続けている。
【００２７】
そして、前記巻軸保持アーム４を反時計方向へとさらに回転駆動させることにより、図５に示すように、先の巻軸１が後方へと移動するとともに、新しいロール状フィルム７'を有する後の巻軸２が前方へと移動してそれぞれの位置を交換完了する。このとき、前記先の巻軸１から巻き出されるフィルム７は、ガイドアーム５先端に軸支されたガイドローラ６を介して略への字状のルートを経て送りローラ１２へと巻き出されており、このため、前記先の巻軸１から巻き出されるフィルム７は、後の巻軸２のロール状フィルム７'の直上部分を通過することとなる。
【００２８】
そして、前記後の巻軸２が、先の巻軸１の回転に同調した周速に合わせるべくプリドライブを開始する。特に、後の巻軸２に軸支されるロール状フィルム７'は、その先端部分Ｔが、テープ等の粘着材Ｐで２層目のフィルム７'へと仮止めされているが、プリドライブに伴う遠心力や、正面からの空気抵抗による空気の抱きこみによって、フィルム７'の先端部分Ｔに浮力が生じることとなる。
【００２９】
すなわち、プリドライブに伴い回転するロール状フィルム７'は、周径が大きいため、フィルム７'の先端部分Ｔは回転に伴う外方への遠心力が強く働くとともに、さらには、回転方向からの向い風による風力抵抗を受けるため、図６に示すように、フィルム７'の先端部分Ｔに強い浮力が生じている。
【００３０】
よって、従来の自動紙継ぎ装置９０では、プリドライブ中のフィルム７'の先端部分Ｔが、フィルム先端部分Ｔを仮止めしたテープＰ間の隙間から浮き上がり、フィルム７'の先端部分Ｔが、Ｗ状に波打った状態で回転することとなる。この場合、浮き上がったフィルム７'の先端部分Ｔが、巻き出し中のフィルム７へと紙継ぎ信号を待たずに当接する恐れがあり、フィルム先端部分Ｔと、巻き出し中のフィルム７とが貼り合わされてしまうと、異なる巻軸１，２のフィルム７，７'が同時に供給されてしまうため紙継ぎに失敗してしまうこととなる。
【００３１】
特に、巻き出し中のロール状フィルム７と後の巻軸のロール状フィルム７'との距離は、接合時のテンション変動を最小限に抑えるため２０ｍｍ以下と極めて小さく、フィルム７'の先端部分Ｔの僅かな浮き上がりであっても紙継ぎの失敗につながることとなる。
【００３２】
このため、本発明の自動紙継ぎ装置１０においては、フィルム７、７'の紙継ぎ時において、後の巻軸２のプリドライブ中に、該後の巻軸２のロール状フィルム７'表面へと、ノズルＳから連続してエアーを噴き付けることにより、プリドライブ中のロール状フィルム７'のフィルム先端部分Ｔの浮き上がりを防止することが可能である。
【００３３】
すなわち、本発明の自動紙継ぎ装置１０は、図７に示すように、プリドライブ中のロール状フィルム７'の表面へと、ノズルＳを介してエアーを噴き付けることで、フィルム７'の回転方向へと追い風（図中点線矢印）を生じるとともに、フィルム先端部分Ｔをロール状フィルムの表面へと押し付ける力が働くため、プリドライブに伴い生じる遠心力や向かい風により生じる浮力を打ち消すことが可能である。
【００３４】
よって、プリドライブ中のロール状フィルム７'の先端部分Ｔが浮き上がることなく、常にロール表面７'に吸着した状態を維持することが可能であり、プリドライブ中のフィルム７'の先端部分Ｔが予期せぬタイミングで巻き出し中のフィルム７へと貼り付いてしまうことを防止することが可能である。
【００３５】
そして、巻き出し中のフィルム７と、プリドライブ中のフィルム７'の先端部分Ｔとを貼り合せて紙継ぎする際には、図８に示すように、紙継ぎアーム１１を下降させて、貼合ローラ８でそれぞれのフィルム７、７'を押圧することにより、前記先の巻軸１のフィルム７と前記後の巻軸上２のフィルム７'の先端部分Ｔとを一体に貼り合わせた後、前記紙継ぎアーム１１の先端に位置するカッタ９が下方へと突出して、前記先の巻軸１のフィルム７のみを切断する。
【００３６】
これにより、図９に示すように、先の巻軸１のロール状フィルム７から後の巻軸２のロール状フィルム７'へと紙継ぎが完了し、後の巻軸２からのロール状フィルム７'が連続して巻き出されることとなる。
【００３７】
また、紙継ぎ直後のフィルム７の先端部分Ｄは、巻き出し時の回転に伴い帯電しているため、紙継ぎ後のフィルム７の先端部分Ｄが、巻き出し中の巻軸２のフィルム７'へと付着してしまう恐れがある。これに対して、本発明の自動紙継ぎ装置１０は、紙継ぎ直後においても、ノズルＳからエアーを噴き出し続けることにより、巻軸２のフィルム７'と、巻軸１のフィルム７との間に流体層（点線矢印）を形成することが可能であるため、紙継ぎ後の巻軸１のフィルム先端部分Ｄが、巻き出し中の巻軸２のフィルム７'へと、付着して巻き込まれてしまうことを防ぐことが可能である。
【００３８】
以上のように、本発明の自動紙継ぎ装置１０は、前記先の巻軸１の前記紙若しくはフィルム７の紙継ぎ時において、前記先の巻軸１の回転と周速を同調するために前記後の巻軸２を回転させるとともに、該回転する後の巻軸２のロール状の紙若しくはフィルム７'へとエアーを噴き付けることにより、プリドライブ中のフィルム７'がたなびく方向へと空気の流れを作り出し、両面テープが貼り付けられたフィルム７'先端部分Ｔの浮き上がりを防止することが可能である。
よって、フィルム７'の先端部分Ｔが浮き上がり、巻き出し中のフィルム７へと付着してしまうことを防止することが可能である。さらには、紙継ぎ後のフィルム７が、紙継ぎ中のフィルム７'へと再び付着して巻き込まれてしまうことを防止することが可能である。
【００３９】
また、本発明の自動紙継ぎ装置１０は、紙継ぎ完了直後において、巻軸１を一定時間かつ一定速度で逆回転させてもよく、図１０に示すように、自動的にフィルム７を巻軸１へと巻き戻すことが可能である。これにより、巻軸１からの排出フィルムＤを生じることや、フィルム７の先端部分Ｄが、紙継ぎ中の巻軸２へと付着して巻き込まれてしまうことを確実に防止することが可能である。さらには、使用後のロール状フィルム７を巻軸１から取り外した際に、フィルム７を巻き戻す手間を生じることなく、作業効率を向上することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】（ａ）（ｂ）本発明に係る自動紙継ぎ装置の一例を示す説明図である。
【図２】本発明に係る自動紙継ぎ装置の一例を示す一部切断説明図である。
【図３】本発明に係る自動紙継ぎ装置による紙継ぎの一例を示す説明図である。
【図４】本発明に係る自動紙継ぎ装置による紙継ぎの一例を示す説明図である。
【図５】本発明に係る自動紙継ぎ装置による紙継ぎの一例を示す説明図である。
【図６】従来の自動紙継ぎ装置による紙継ぎの一例を示す説明図である。
【図７】本発明に係る自動紙継ぎ装置による紙継ぎの一例を示す説明図である。
【図８】本発明に係る自動紙継ぎ装置による紙継ぎの一例を示す説明図である。
【図９】本発明に係る自動紙継ぎ装置による紙継ぎの一例を示す説明図である。
【図１０】本発明に係る自動紙継ぎ装置による紙継ぎの一例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４１】
１  先の巻軸（巻軸）
２  後の巻軸（巻軸）
３  主軸
４  巻軸保持アーム
５  ガイドアーム
６  ガイドローラ
７、７'  紙若しくはフィルム（ロール状のフィルム）
８  貼合ローラ
９  カッタ
１０  自動紙継ぎ装置
１１  紙継ぎアーム
１２  送りローラ
Ｓ  ノズル
Ｔ  フィルム先端部分（先端部分）
Ｐ  粘着材（仮止めテープ）
Ｄ  フィルム（フィルム先端部分）
【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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