JP4483747B2 - ウエブの突き合わせ接合方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明はウエブの突き合わせ接合方法及び装置に係り、特にプラスチック、紙、金属箔等の帯状可撓性支持体（以下、「ウエブ」と称する）の端部同士を接合するウエブの突き合わせ接合方法及び装置に関する。

この種のウエブの突き合わせ接合装置は、特許文献１に記載されるように、ウエブのターレット装置、ウエブの切断接合ユニット等から構成されている。ターレット装置はターレットアームを有し、このターレットアームの両端部に軸支された旧ロールと新ロールとの位置を配置転換させて、ウエブを切断接合ユニットに順次供給するものである。切断接合ユニットは、一対の切断ドラムと接合ドラムとを有しており、巻き戻されている旧ロールのウエブ末端部と、巻き戻しが開始される新ロールのウエブ先端部とを連続供給しながら切断ドラムによって切断し、切断後のウエブの端部同士を接合ドラムによって接合テープで接合するものである。このような接合装置によれば、旧ロールのウエブと新ロールのウエブとを連続供給しながら、その端部同士を突き合わせ接合することができる。

ところで、上述した切断接合ユニットには、切断後のウエブを切断位置から接合位置までガイドするガイド部材が設けられており、このガイド部材でガイドすることによって、ウエブの端部同士の突き合わせ部を接合位置に送り込んで接合テープを貼着している。
特開平９−３２３８４８号公報

しかしながら、従来装置では、切断後のウエブを切断位置から接合位置に送り込む間にウエブが幅方向にずれたり、ウエブの端部同士の隙間が広がったりして、接合不良を発生するおそれがあった。このため、ウエブの端部同士の突き合わせ状態を確実に保つことのできるガイド部材が必要になるが、特許文献１には、このガイド部材についての詳細な記述がない。

本発明はこのような事情に鑑みて成されたもので、接合の品質を向上させることのできるウエブの突き合わせ接合方法及び装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は前記目的を達成するために、使用中の旧ロールから巻き戻し搬送される帯状可撓性支持体の末端部と、新ロールから巻き戻し搬送される帯状可撓性支持体の先端部とを突き合わせた状態で、接合テープにより接合するウエブの突き合わせ接合装置において、前記旧ロールと前記新ロールとを巻き戻し可能に支持し、所定角度ごとに回転可能なターレット手段と、接合運転時に前記帯状可撓性支持体の搬送速度と同速度で回転駆動することによって、旧ロールの帯状可撓性支持体と新ロールの帯状可撓性支持体とを重ね合わせた状態で切断する一対の切断ドラムと、前記接合テープを保持するテープ保持部を備え、接合運転時に前記帯状可撓性支持体の搬送速度と同速度で回転駆動することによって、前記二つの帯状可撓性支持体の端部の突き合わせ部に前記接合テープを貼着する接合ドラムと、前記二つの帯状可撓性支持体の端部の突き合わせ部を接合位置までガイドするガイド部材であって、前記一対の切断ドラムのうちの前記接合位置側に配置された切断ドラムに対する隙間が入口側で徐々に大きくなるように設けられたガイド部材と、前記一対の切断ドラムで切断した帯状可撓性支持体にエアを吹きつけて、前記一対の切断ドラムのうちの接合位置側に配置された切断ドラムに押しつけるエア噴射手段と、該エア噴射手段と前記接合ドラムとの間に設けられ、前記エア噴射手段からの噴射エアを遮断する遮断手段と、を備えたことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、上記の如く構成されたガイド部材で切断後の帯状可撓性支持体をガイドすることによって、二つの帯状可撓性支持体の端部を突き合わせ状態に確実に保ったまま接合位置に送り込むことができる。したがって、接合ステップにおける接合品質を向上させることができる。
そして、エアを噴射して帯状可撓性支持体の突き合わせ部を一方の切断ドラムに押しつけるようにしたので、接合位置への送込を確実に行うことができ、ウエブの接合精度を向上させることができる。また、遮断手段を設けて噴射エアが接合ドラムに直接当たらないようにしたので、切断ドラムに保持した接合テープが噴射エアによって位置ずれや剥がれを生じることを防止できる。

請求項２に記載の発明は請求項１の発明において、前記ガイド部材は入口において、前記一方の切断ドラムに対する隙間が、他方の切断ドラムに対する隙間よりも大きくなるように設けられたことを特徴とする。したがって、請求項２の発明によれば、切断後のウエブを確実の接合位置に送り込むことができる。

請求項３に記載の発明は請求項１又は２の発明において、前記ガイド部材は表面が樹脂コーティングされることを特徴とする。したがって、請求項３の発明によれば、帯状可撓性支持体がガイド部材に対して摺動しやすくなり、突き合わせ状態をより確実に保つことができる。

請求項４に記載の発明は請求項１〜３の何れか１の発明において、前記遮断手段は、前記ガイド部材を支持する支持部材であることを特徴とする。
請求項５に記載の発明は、使用中の旧ロールから巻き戻し搬送される帯状可撓性支持体の末端部と、新ロールから巻き戻し搬送される帯状可撓性支持体の先端部とを突き合わせた状態で、接合テープにより接合するウエブの突き合わせ接合方法において、一対の切断ドラムの一方に前記新ロールの帯状可撓性支持体の先端部を保持させるとともに、接合ドラムに接合テープを供給することによって、突き合わせ接合の準備を行う準備ステップと、前記準備ステップ後、前記一対の切断ドラムと前記接合ドラムとを前記帯状可撓性支持体の搬送速度と同速度で回転駆動し、前記一対の切断ドラムによって、前記旧ロールの帯状可撓性支持体と前記新ロールの帯状可撓性支持体とを重ね合わせた状態で切断する切断ステップと、前記切断ステップで切断された二つの帯状可撓性支持体の端部の突き合わせ部を、前記一対の切断ドラムの一方と前記接合ドラムとで協働保持しながら、接合位置に送り込む送込ステップであって、前記一対の切断ドラムのうち前記接合位置側の切断ドラムに対する隙間が入口側で徐々に大きくなるに設けられたガイド部材によって前記突き合わせ部をガイドして送り込む送込ステップと、前記接合位置に送り込まれた突き合わせ部に、前記接合ドラムで前記接合テープを貼着する接合ステップと、を備え、前記送込ステップでは、前記一対の切断ドラムの他方から、エア噴射手段によりエアを噴射することによって、前記突き合わせ部を前記一方の切断ドラム側に押しつけて接合位置に送り込むとともに、該エア噴射手段と前記接合ドラムとの間に設けられた遮断手段により、前記エア噴射手段からの噴射エアが前記接合ドラムに当たらないように遮断することを特徴とする。請求項５の発明は、請求項１の装置発明を方法発明で記載したものである。

本発明によれば、接合位置側の切断ドラムに対する隙間が入口側で徐々に大きくなるガイド部材によって、切断後の帯状可撓性支持体をガイドするようにしたので、二つの帯状可撓性支持体の端部の突き合わせ状態を確実に保ったまま接合位置に送り込むことができ、接合ステップにおける接合品質を向上させることができる。

以下添付図面に従って本発明に係るウエブの突き合わせ接合方法及び装置の好ましい実施の形態について説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係るウエブの突き合わせ接合装置の全体構成図である。同図に示すように、接合装置１０は主として、ターレット装置１２、及び、切断接合ユニット１４で構成される。

ターレット装置１２はターレットアーム１８を有し、このターレットアーム１８は、支柱２０に軸２２を支点として回転可能に設けられている。ターレットアーム１８の一方端には、ウエブの巻き戻しが終了する旧ロール２４が軸２６を介して回転可能に支持され、他方端にはウエブの巻き戻しが開始される新ロール２８が軸３０を介して回転可能に支持されている。旧ロール２４に巻回されているウエブ３２は、旧ロール２４から巻き戻された後、ガイドローラ３４、３６に転接され、切断接合ユニット１４に導かれている。

切断接合ユニット１４は図２に示すように、切断ドラム３８、切断接合ドラム（切断ドラムに相当）４０、及び接合ドラム４２で構成され、各々のドラム３８、４０、４２が機枠４１に設置されている。また、各々のドラム３８、４０、４２は不図示の駆動モータからの動力によって同期して回転される。

前述した旧ロール２４からのウエブ３２は、切断ドラム３８と切断接合ドラム４０との間、及び、切断接合ドラム４０と接合ドラム４２との間に挿通された後、ウエブ３２の張力変動や速度変動を緩衝する緩衝装置（不図示）に送られる。一方、新ロール２８からのウエブ４４の先端は、切断ドラム３８に吸着されて接合準備完了の状態に待機される。

切断ドラム３８の外周部にはカッター４６が設けられる。カッター４６は、切断ドラム３８の外周面から所定量だけ突出した状態に取りつけられている。また、カッター４６は、切味良化のため、切断ドラム３８の幅方向（すなわちウエブ３２、４４の幅方向）に対して所定の傾斜角θ°で取りつけられている。切断接合ドラム４０には、カッター４６が当接する位置に切断部４８が設けられており、この切断部４８とカッター４６で、ウエブ３２とウエブ４４を重ねて挟み込むことによって、ウエブ３２とウエブ４４が切断される。

切断ドラム３８の表面には平坦部が設けられ、この平坦部には通気孔５０、５０が形成される。これらの通気孔５０、５０は、回転中空軸５２に形成された通気孔５４を介して、回転中空軸５２の内部空間５２Ａに連通される。回転中空軸５２の内部空間５２Ａは、不図示の吸引装置が連通されており、この吸引装置を駆動することによって、通気孔５０、５０に吸引力が働き、ウエブ４４の先端近傍が通気孔５０、５０に吸着保持される。また、切断ドラム３８の表面には、カッター４６に対して回転方向の下流側となる位置に噴出口６１が形成されている。この噴出口６１は、回転中空軸５２に形成された通気孔６３を介して回転中空軸５２の内部空間５２Ｂに連通される。内部空間５２Ｂは、不図示の送気装置に連通されており、この送気装置を駆動することによって、噴出口６１からエアが噴出される。これにより、ウエブ４４を切断した後の切断残部（図５参照）４４Ｂを切断ドラム３８から離脱することができる。

接合ドラム４２には吸気孔５６、５６が形成されている。この吸気孔５６は、回転中空軸５８に形成された通気孔６０に連通されており、回転中空軸５８は不図示の吸引装置が連結されている。したがって、吸引装置を駆動することによって、接合テープ６２が吸気孔５６に吸着保持される。なお、接合テープ６２は、不図示のテープ供給装置によって自動的に供給される。

図２に示すように、切断接合ドラム４０は断面が略Ｄ状に形成されており、円弧状の外周部分に前述した切断部４８が取りつけられる。また、円弧状の外周部分の両端位置には、ガイドローラ４３、４３が回動自在に取りつけられており、円弧状の外周部分の両端位置でウエブ３２が引っかからないようになっている。

また、円弧状の外周部分には、切断部４８に対して回転方向の下流側となる位置に、複数の吸着口４５（図２には一つのみ図示）が形成されている。この吸着孔４５は、切断線に近接して、且つ、切断線と平行に配列されている。また、各吸着孔４５は、不図示の吸引装置に接続される。したがって、吸引装置を駆動することによって、吸着孔４５に旧ロール２４のウエブ３２の切断残部（すなわち、切断後のウエブ３２の末端側部分：図６参照）３２Ｂを吸着することができる。

図２に示すように、切断ドラム３８、切断接合ドラム４０、接合ドラム４２の中間位置には、ガイド部材７２が設けられる。ガイド部材７２は、その上面が円弧状に形成されており、切断接合ドラム４０が回転して円弧状の外周面がガイド部材７２に対向した際に、ガイド部材７２が切断接合ドラム４０の円弧状の外周面に対して一定の隙間ｓ１になるように形成されている。この隙間ｓ１は、切断ドラム３８とガイド部材７２の先端（すなわち、ウエブ３２、４４が入る入口側となる部分）との隙間ｓ２よりも大きくなるように設定される。例えば、ｓ２が０．５〜１．５ｍｍの場合、ｓ１は１〜３ｍｍの範囲に設定される。これにより、切断後のウエブ３２、４４を、ガイド部材７２と切断接合ドラム４０との隙間に誘導することができ、ガイド部材７２と切断ドラム３８との隙間に入り込むことを防止することができる。

また、ガイド部材７２の先端は、切断接合ドラム４０側がＲ面取り加工されて円弧部７２Ａが形成されている。このため、切断接合ドラム４０とガイド部材７２との隙間は入口側で徐々に大きくなるように構成される。これにより、切断後のウエブ３２、４４をスムーズにガイド部材７２と切断接合ドラム４０との隙間に誘導することができる。円弧部７２Ａの形状は、Ｒ１５ｍｍ以上が好ましく、このような形状とすることによって、ウエブ３２、４４がガイド部材７２の先端位置で引っかかることを確実に防止することができる。

また、ガイド部材７２は、変形しにくい材質によって形成されており、その表面がフッ素樹脂等によってコーティングされている。これにより、ウエブ３２、４４に対する摩擦係数が小さくなり、ウエブ３２、４４はガイド部材７２に対して滑らかに摺動することができる。なお、ガイド部材７２の表面の摩擦係数はＲａ＝０．４μｍ以下が好ましい。また、ガイド部材７２は、自重撓みが０．１ｍｍ以内とすることが好ましい。

ガイド部材７２は、図２に示すように支持部材７４によって支持されている。支持部材７４は、金属材をＬ状に屈曲させて形成したもので、この支持部材７４を介してガイド部材７２が不図示の位置調整機構に連結される。よって、ガイド部材７２の位置を調整することができる。なお、支持部材７４は、接合ドラム４２と同じ幅で形成されており、接合ドラム４２と切断ドラム３８との間を遮断するように配置される。これにより、切断ドラム３８の噴出口６１からエアを吹き出した際に、吹き出したエアが接合ドラム４２に直接接合ドラム４２に当たることを支持部材７２によって防止することができる。

次に上記の如く構成されたウエブの突き合わせ接合装置の作用について図２〜図６に基づいて説明する。

まず、準備ステップとして、図２に示すように切断ドラム３８に新ロール２８のウエブ４４の先端部を保持させる。また、接合ドラム４２に接合テープ６２を保持させる。この状態で、旧ロール２４からのウエブ３２の送り出しを継続する。そして、ウエブ３２の末端部が現れた際に、その末端部をセンサにより検出し、センサの検出信号に基づいて切断ドラム３８、切断接合ドラム４０、接合ドラム４２の回転駆動を開始する。

切断ドラム３８、切断接合ドラム４０を回転することによって、ウエブ３２、４４は、図３に示すように、重ね合わされた状態で切断ドラム３８と切断接合ドラム４０との間に送り込まれる。そして、図４に示すように、ウエブ３２、４４は、切断ドラム３８のカッター４６と切断接合ドラム４０の切断部４８とに挟み込まれて切断される（切断ステップ）。

切断されたウエブ３２、４４は、ウエブ３２の末端とウエブ４４の先端とが突き合わされた状態で、切断ドラム３８と切断接合ドラム４０から送り出される。その際、切断ドラム３８の噴出口６１からエアを噴射することによって、前記突き合わせ部分を、ガイド部材７２と切断接合ドラム４０との隙間に送り込むことができる。特に本実施の形態では、切断接合ドラム４０とガイド部材７２との隙間ｓ１が、切断ドラム３８とガイド部材７２との隙間ｓ２よりも大きいので、切断後のウエブ３２、４４は、隙間ｓ１側に確実に誘導される。また、ガイド部材７２の先端７２Ａは、切断接合ドラム４０との隙間が入口側から徐々に狭くなるように形成されているので、ウエブ３２、４４をより確実に前記隙間に送り込むことができる。送り込まれたウエブ３２、４４は、ガイド部材７２にガイドされることによって、突き合わせ状態を維持したまま、ガイド部材７２と切断接合ドラム４０との隙間を移動し、図５に示すように接合位置に送り込まれる（送込ステップ）。その際、ガイド部材７２の表面にフッ素樹脂コーティングが施されているので、ウエブ３２、４４とガイド部材７２との摺動性が良く、ウエブ３２、４４は、前記突き合わせ状態を確実に維持した状態で接合位置に送り込まれる。

なお、ウエブ３２、４４を送り込む際、新ロール２８のウエブ４４の切断残部（すなわち切断位置よりも先端側の部分）４４Ｂは、切断ドラム３８に吸着されてウエブ３２から剥離され、取り除かれる。また、旧ロール２４のウエブ３２の切断残部３２Ｂは、切断接合ドラム４０の吸着口４５に吸着され、ウエブ４４に重なった状態で接合位置に送り込まれる。

接合位置に送り込まれたウエブ３２、４４は、その突き合わせ部に接合テープ６２が圧着される。これにより、ウエブ３２、４４の突き合わせ部が接合される（接合ステップ）。

接合されたウエブ３２、４４は、後段の緩衝装置（不図示）に送られて、張力変動や速度変動が緩衝される。接合後のウエブ３２、４４が緩衝装置に送り出される際、図６に示す如く切断接合ドラム４０が回転することによって、切断接合ドラム４０に吸着したウエブ３２の切断残部３２Ｂがウエブ４４から剥離される（剥離ステップ）。剥離後の切断残部３２Ｂは、末端処理装置（不図示）によって除去される。なお、切断残部３２Ｂを末端処理装置で除去する代わりに、旧ロール２４を逆回転することによって旧ロール２４に巻き取るようにしてもよい。

上述したように、本実施の形態によれば、切断接合ドラム４０に対する隙間ｓ１が切断ドラム３８に対する隙間ｓ２よりも大きく、且つ、切断接合ドラム４０との隙間が先端で徐々に大きくなるガイド部材７２を設けたので、切断後のウエブ３２、４４を確実にガイド部材７２でガイドすることができる。さらに、表面をフッ素樹脂コーティングしたガイド部材７２でガイドするようにしたので、切断後のウエブ３２、４４を、その端部同士の突き合わせ状態を維持したまま、接合位置に送り込むことができる。よって、本実施の形態によれば、ウエブ３２、４４の端部同士のずれの少ない状態で接合位置に送り込むことができ、ウエブ３２、４４の突き合わせ接合を高品質で行うことができる。

また、本実施の形態によれば、切断ドラム３８の噴出口６１からエアを噴射することによって、切断後のウエブ４４を切断接合ドラム４０側に押圧するようにしたので、切断後のウエブ４４をより確実に、ガイド部材７２と切断接合ドラム４０との隙間に送り込むことができる。

さらに本実施の形態によれば、切断ドラム３８と接合ドラム４２との間にガイド部材７２の支持部材７４を設け、この支持部材７４によって、噴出口６１からのエアの流れを遮断するようにしたので、接合ドラム４２に吸着保持した接合テープ６２が噴射エアによって位置ずれや剥がれを生じることを防止できる。よって、接合テープ６２をウエブ３２、４４の接合位置に確実に貼着することができるので、ウエブ３２、４４の突き合わせ接合品質を向上させることができる。

なお、上述した実施形態は、ガイド部材７２とウエブ３２、４４との摩擦係数を小さくするために、フッ素樹脂をコーティングしたが、潤滑性コーティングであればよい。また、表面にコーティングを施す代わりに、ガイド部材７２を潤滑性の高い材質で形成してもよい。

また、ガイド部材７２の表面に、ウエブ３２、４４の走行方向に沿った多数の溝を形成して、走行中のウエブ３２、４４との摩擦を下げるようにしてもよい。

本発明の実施の形態に係るウエブの突き合わせ接合装置の全体構成図 切断接合作業前の切断接合ユニットを示す構成図 切断接合作業を説明するための切断接合ユニットの構成図 切断接合作業を説明するための切断接合ユニットの構成図 切断接合作業を説明するための切断接合ユニットの構成図 切断接合作業を説明するための切断接合ユニットの構成図 ガイド部材の形状を示す側面図

符号の説明

１０…ウエブの突き合わせ接合装置、１２…ターレット装置、１４…ウエブの切断接合ユニット、３２…ウエブ、３２Ｂ…切断残部、３８…切断ドラム、４０…切断接合ドラム、４２…接合ドラム、４４…ウエブ、４５…吸着口、７２…ガイド部材

Claims (5)

1. 使用中の旧ロールから巻き戻し搬送される帯状可撓性支持体の末端部と、新ロールから巻き戻し搬送される帯状可撓性支持体の先端部とを突き合わせた状態で、接合テープにより接合するウエブの突き合わせ接合装置において、
   前記旧ロールと前記新ロールとを巻き戻し可能に支持し、所定角度ごとに回転可能なターレット手段と、
   接合運転時に前記帯状可撓性支持体の搬送速度と同速度で回転駆動することによって、旧ロールの帯状可撓性支持体と新ロールの帯状可撓性支持体とを重ね合わせた状態で切断する一対の切断ドラムと、
   前記接合テープを保持するテープ保持部を備え、接合運転時に前記帯状可撓性支持体の搬送速度と同速度で回転駆動することによって、前記二つの帯状可撓性支持体の端部の突き合わせ部に前記接合テープを貼着する接合ドラムと、
   前記二つの帯状可撓性支持体の端部の突き合わせ部を接合位置までガイドするガイド部材であって、前記一対の切断ドラムのうちの接合位置側に配置された切断ドラムに対する隙間が入口側で徐々に大きくなるように設けられたガイド部材と、
   前記一対の切断ドラムで切断した帯状可撓性支持体にエアを吹きつけて、前記一対の切断ドラムのうちの接合位置側に配置された切断ドラムに押しつけるエア噴射手段と、
   該エア噴射手段と前記接合ドラムとの間に設けられ、前記エア噴射手段からの噴射エアを遮断する遮断手段と、
   を備えたことを特徴とするウエブの突き合わせ接合装置。
2. 前記ガイド部材は入口において、前記一方の切断ドラムに対する隙間が、他方の切断ドラムに対する隙間よりも大きくなるように設けられたことを特徴とする請求項１に記載のウエブの突き合わせ接合装置。
3. 前記ガイド部材は表面が樹脂コーティングされることを特徴とする請求項１又は２に記載のウエブの突き合わせ接合装置。
4. 前記遮断手段は、前記ガイド部材を支持する支持部材であることを特徴とする請求項１〜３の何れか１に記載のウエブの突き合わせ接合装置。
5. 使用中の旧ロールから巻き戻し搬送される帯状可撓性支持体の末端部と、新ロールから巻き戻し搬送される帯状可撓性支持体の先端部とを突き合わせた状態で、接合テープにより接合するウエブの突き合わせ接合方法において、
   一対の切断ドラムの一方に前記新ロールの帯状可撓性支持体の先端部を保持させるとともに、接合ドラムに接合テープを供給することによって、突き合わせ接合の準備を行う準備ステップと、
   前記準備ステップ後、前記一対の切断ドラムと前記接合ドラムとを前記帯状可撓性支持体の搬送速度と同速度で回転駆動し、前記一対の切断ドラムによって、前記旧ロールの帯状可撓性支持体と前記新ロールの帯状可撓性支持体とを重ね合わせた状態で切断する切断ステップと、
   前記切断ステップで切断された二つの帯状可撓性支持体の端部の突き合わせ部を、前記一対の切断ドラムの一方と前記接合ドラムとで協働保持しながら、接合位置に送り込む送込ステップであって、前記一対の切断ドラムのうち前記接合位置側の切断ドラムに対する隙間が入口側で徐々に大きくなるに設けられたガイド部材によって前記突き合わせ部をガイドして送り込む送込ステップと、
   前記接合位置に送り込まれた突き合わせ部に、前記接合ドラムで前記接合テープを貼着する接合ステップと、
   を備え、
   前記送込ステップでは、
   前記一対の切断ドラムの他方から、エア噴射手段によりエアを噴射することによって、前記突き合わせ部を前記一方の切断ドラム側に押しつけて接合位置に送り込むとともに、
   該エア噴射手段と前記接合ドラムとの間に設けられた遮断手段により、前記エア噴射手段からの噴射エアが前記接合ドラムに当たらないように遮断することを特徴とするウエブの突き合わせ接合方法。

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