JP5972002B2

JP5972002B2 - ウエブ巻取装置

Info

Publication number: JP5972002B2
Application number: JP2012069295A
Authority: JP
Inventors: 直尚丹羽; 洋人福田
Original assignee: JTEKT Corp; Toyota Motor Corp
Current assignee: JTEKT Corp; Toyota Motor Corp
Priority date: 2012-03-26
Filing date: 2012-03-26
Publication date: 2016-08-17
Anticipated expiration: 2032-03-26
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Description

本発明は、搬送中のウエブを切断してウエブの端部を空のボビンに巻き付け、該ボビンでウエブを巻き取るウエブ巻取装置に関するものである。

例えば、特許文献１に記載のウエブ巻取装置には、回転可能な円盤状のターレットが備えられている。このターレットには、１８０度隔てて空のボビンがそれぞれ着脱可能且つ回転可能に支承されている。そして、一方のボビンにおけるウエブの巻き取りが満巻となったら、満巻ボビンから延びるウエブを切断する。そして、ターレットを１８０度回転させて満巻ボビンと空ボビンとを交換し、ウエブの端部を空ボビンに押し付けて巻き付ける。このウエブ巻取装置では、ターレットに重量のある満巻ボビンを装着した状態でターレットを１８０度回転させる必要があるため、装置が大型化する傾向にある。また、ターレットに重量のある満巻ボビンが装着されているため、ターレットを低速で回転させる必要があり、ボビン交換時間が長くなる傾向にある。

一方、特許文献２に記載のウエブ巻取装置には、機台に対し回転可能に設けられた回転盤と、この回転盤の両側にそれぞれ突設された腕部材とが備えられている。両腕部材の先端には、空のボビンがそれぞれ着脱可能且つ回転可能に支承されている。そして、一方の腕部材の先端はウエブ巻取位置に設定され、他方の腕部材の先端は待機位置に設定されている。一方の腕部材の先端に支承されたボビンにおけるウエブの巻き取りが満巻となったら、回転盤を１８０度回転させて満巻ボビンを待機位置に位置決めし、空ボビンをウエブ巻取位置に位置決めする。そして、満巻ボビンから延びるウエブを空ボビンに押し付けて切断することにより、ウエブの端部を空ボビンに巻き付ける。このウエブ巻取装置では、満巻ボビンと空ボビンを交換してから満巻ボビンから延びるウエブを空ボビンに押し付けて切断し、ウエブの端部を空ボビンに巻き付けているため、巻き取り工程を継続して行うことができる。このため、巻き取りのタスクタイムの短縮化を図ることができる。

特許第２８０７８５７号公報特許第３５０６８１８号公報

しかし、特許文献１および２に記載のウエブ巻取装置には、満巻ボビンと空ボビンとを交換するための回転可能なターレットおよび腕部材を有する回転盤が備えられている。このため、装置構成が複雑となり、装置が大型化する。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、小型で簡易な構成のウエブ巻取装置を提供することを目的とする。

（請求項１）本発明に係るウエブ巻取装置は、ウエブを巻取可能であって、それぞれの中心軸回りの反対方向に自転可能に支持される２つのボビンと、前記２つのボビンの各回転方向と同方向に自転可能であって前記２つのボビンの間を移動可能に設けられ、搬送される前記ウエブを切断するカッターと、前記カッターの両側にそれぞれ配置され、一側が前記カッターに近付くと他側が前記カッターから遠ざかるように揺動可能に設けられ、前記２つのボビンの間を前記カッターと共に移動可能に設けられ、前記ウエブの端部を押圧するそれぞれの空ボビンの回転方向と反対方向に自転可能な２つのウエブ押圧部材と、を備え、前記２つのウエブ押圧部材は、前記揺動により前記カッターから遠ざかった前記ウエブ押圧部材側の空ボビンに移動し、前記揺動により前記カッターに近付いた前記ウエブ押圧部材が、前記空ボビンに近接した所定位置にて前記空ボビンおよび前記カッターと同期して自転し、前記カッターにより切断される前記ウエブの端部を前記空ボビンに押圧することにより前記ウエブの端部を前記空ボビンに巻き付けるように構成されている。

（請求項２）本発明に係るウエブ巻取装置は、ウエブを巻取可能な２つのボビンと、前記２つのボビンの間を移動可能に設けられ、搬送される前記ウエブを切断するカッターと、前記カッターの両側にそれぞれ配置され、一側が前記カッターに近付くと他側が前記カッターから遠ざかるように揺動可能に設けられ、前記２つのボビンの間を前記カッターと共に移動可能に設けられた２つのウエブ押圧部材と、前記２つのウエブ押圧部材に対しそれぞれの前記ウエブの搬送方向の側には、前記２つのウエブ押圧部材と共に揺動可能に設けられ、前記カッターと共に前記ウエブを挟圧して切断するカッター受部材と、を備え、前記２つのウエブ押圧部材は、前記揺動により前記カッターから遠ざかった前記ウエブ押圧部材側の空ボビンに移動し、前記揺動により前記カッターに近付いた前記ウエブ押圧部材が、前記カッターにより切断される前記ウエブの端部を前記空ボビンに押圧することにより前記ウエブの端部を前記空ボビンに巻き付けるように構成されている。

（請求項３）また、前記２つのウエブ押圧部材に対しそれぞれの前記ウエブの搬送方向の側には、前記２つのウエブ押圧部材と共に揺動可能に設けられ、前記カッターと共に前記ウエブを挟圧して切断するカッター受部材が設けられているとよい。

（請求項４）また、２組の前記ウエブ押圧部材および前記カッター受部材の各両側には、２組の前記ウエブ押圧部材および前記カッター受部材と共に揺動可能に設けられ、搬送される前記ウエブを支持する回転自由なウエブ支持部材が設けられているとよい。

（請求項５）また、２組の前記ウエブ押圧部材、前記カッター受部材および前記ウエブ支持部材は、Ｖ字状に配設されているとよい。

（請求項６）また、前記ウエブ押圧部材は、前記２つのボビンのうち一方のボビンに満巻された前記ウエブの端部を他方の空のボビンに巻き付けるとよい。

（請求項１）本発明によれば、カッターおよび２つのウエブ押圧部材のうちの１つのウエブ押圧部材は、２つのボビンのうちの１つの空ボビンに対して近付き、搬送されるウエブを切断して空ボビンに巻き付けるようにしている。これにより、従来のような大掛かりで複雑な構造のボビン交換装置は不要となるので、小型で簡易な構成のウエブ巻取装置を構成することができる。また、ウエブ押圧部材、空ボビンおよびカッターは、同期回転して搬送されるウエブを切断して空ボビンに巻き付けるようにすることで、ウエブを高精度に搬送することができるので、ウエブの搬送ズレによる切断不良や巻き付け不良を防止することができる。

（請求項２）また、本発明によれば、カッターおよび２つのウエブ押圧部材のうちの１つのウエブ押圧部材は、２つのボビンのうちの１つの空ボビンに対して近付き、搬送されるウエブを切断して空ボビンに巻き付けるようにしている。これにより、従来のような大掛かりで複雑な構造のボビン交換装置は不要となるので、小型で簡易な構成のウエブ巻取装置を構成することができる。また、カッターおよびカッター受部材は、ウエブを挟圧して切断することにより、ウエブを高精度に切断することが可能となり、ウエブをボビンに良好に巻き付けることができる。

（請求項３）また、カッターおよびカッター受部材は、ウエブを挟圧して切断することにより、ウエブを高精度に切断することが可能となり、ウエブをボビンに良好に巻き付けることができる。

（請求項４）また、ウエブ支持部材は、搬送されるウエブを支持することにより、ウエブにテンションを掛けてウエブを弛み無く搬送することができるので、回転中のウエブ押圧部材やカッターへのウエブの巻き込みを防止することができる。

（請求項５）また、揺動部材のＶ字の折れ曲がり部を揺動中心とすることにより、２つのウエブ押圧部材を空ボビンに移動するときに、揺動によりカッターから遠ざかったウエブ押圧部材は、空ボビンと干渉することなく空ボビンの外側に逃げることができる。これにより、揺動によりカッターに近付いたウエブ押圧部材は、カッターにより切断されるウエブの端部を空ボビンに確実に押圧して巻き付けることができる。

（請求項６）また、ウエブ押圧部材は、２つのボビンのうち一方のボビンに満巻されたウエブの端部を他方の空のボビンに巻き付けるようにしている。これにより、満巻ボビンを取り外して空ボビンを取り付ける動作を交互に行うことができるので、ウエブの巻き取り効率を向上させることができる。

ウエブ巻取装置を前面側から見た斜視図である。図１のウエブ巻取装置を背面側から見た斜視図である。第一状態（初期状態）であって、空ボビンと満巻ボビンとの中間位置に移動部材を位置決めした状態を示す。第二状態であって、空ボビンへ移動部材を移動した状態を示す。第三状態であって、ウエブ切断直前の状態を示す。第四状態であって、ウエブ切断時の状態を示す。第五状態であって、空ボビンにウエブを巻き付けた状態を示す。第三状態から第五状態の詳細を示す。第六状態であって、空ボビンと満巻ボビンとの中間位置へ移動部材を移動した状態を示す。第七状態であって、揺動部材を揺動させた状態を示す。第八状態であって、満巻ボビンを取り外した状態を示す。第九状態であって、空ボビンが満巻ボビンになった状態を示す。第十状態であって、空ボビンへ移動部材を移動した状態を示す。第十一状態であって、ウエブ切断直前の状態を示す。第十二状態であって、ウエブ切断時の状態を示す。第十三状態であって、空ボビンにウエブを巻き付けた状態を示す。第十四状態であって、満巻ボビンと空ボビンとの中間位置へ移動部材を移動した状態を示す。第十五状態であって、揺動部材を揺動させた状態を示す。第十六状態であって、満巻ボビンを取り外した状態を示す。

以下、本発明のウエブ巻取装置を具体化した実施形態について図面を参照しつつ説明する。
＜第一実施形態＞
（ウエブ巻取装置の適用対象の例）
本実施形態のウエブ巻取装置は、例えば、リチウム電池の製造において、アルミニウム箔などの薄膜状のウエブをボビンに巻回してなるウエブロールを準備しておき、当該ウエブを巻き出して塗工処理を施して乾燥させた後に再びロール状に巻き取る工程において用いる装置である。より具体的には、ウエブをボビンにロール状に巻き取る際に、ウエブの巻き取りが満巻となった搬送途中のウエブを切断し、切断したウエブの端部を空のボビンに巻き付け、該ボビンでウエブを巻き取る装置である。特に、本実施形態のウエブ巻取装置は、満巻となったボビンと空のボビンとを交換するボビン交換装置を備えずに、満巻となったボビンの回転を停止することなく、切断したウエブの端部を空のボビンに巻き付け、該ボビンでウエブを巻き取ることができる装置である。

（ウエブ巻取装置の全体構成）
本実施形態のウエブ巻取装置の全体構成について、前面側を示す図１および背面側を示す図２を参照して説明する。ここで、本実施形態のウエブ巻取装置は、上述したように、満巻となったボビンにおける搬送途中のウエブを切断し、切断したウエブの端部を空のボビンに巻き付け、該ボビンでウエブを巻き取る装置であるため、図１においては、二個のボビンの一方（図示右側）を満巻ボビンとし、二個のボビンの他方（図示左側）を空ボビンとする。

図１および図２に示すように、ウエブ巻取装置は、基台１０と、移動部材２０と、移動駆動装置３０と、揺動部材４０と、揺動駆動装置５０と、４つのウエブ支持部材６１〜６４と、搬入用ローラ６５と、切断装置７０と、２つのウエブ押圧部材８１，８２と、切断・巻付駆動装置９０と、２つのボビン１０１，１０２と、２つのボビン駆動装置１１０，１１１とを備えて構成される。すなわち、ウエブ巻取装置は、切断装置７０でウエブＵを切断し、第一ウエブ押圧部材８１および第二ウエブ押圧部材８２の一方で空の第一ボビン１０１および第二ボビン１０１の一方に押圧して巻き付けるように概略構成されている。

基台１０は、床面に設置されたベッド１１と、ベッド１１上に立設された壁部材１２とを備える。つまり、基台１０を構成するベッド１１および壁部材１２は、床に固定されている。壁部材１２の略中央には、矩形状の窓部１３が穿設されている。この壁部材１２の前面側には、２つのボビン１０１，１０２が窓部１３の両側にそれぞれ回転可能に支承され、搬入用ローラ６５が窓部１３の中央下方に回転可能に支承されている。また、壁部材１２の背面側には、移動部材２０が窓部１３に沿って移動可能に支持され、２つのボビン駆動装置１１０，１１１が窓部１３の両側にそれぞれ支持されている。

移動部材２０は、窓部１３の高さ方向の長さよりも長い辺を有する略矩形板状に形成されている。そして、移動部材２０は、壁部材１２の背面において壁部材１２と平行に且つ窓部１３を跨ぐように配置され、窓部１３に沿って水平方向に移動可能に支持されている。この移動部材２０には、揺動部材４０が揺動可能に支承され、切断装置７０のカッター７１が回転可能に支承され、また、切断・押圧駆動装置９０が支持されている。

移動駆動装置３０は、一対のレール３１と、ボールねじ３２と、ボールねじ３２と螺合可能なナット３３と、ギヤモータ３４と、軸受３５等とを備えて構成される。一対のレール３１は、壁部材１２の背面において窓部１３の高さ方向両側に平行に且つ水平方向に延在するように設けられている。一対のレール３１上には、移動部材２０が水平方向にスライド可能に配置されている。ボールねじ３２は、壁部材１２の背面上部においてレール３１と平行に且つ水平方向に延在するように配置され、移動部材２０に貫装されたナット３３に螺合されている。そして、ボールねじ３２の一端は、壁部材１２の背面上部に固定されたギヤモータ３４のモータ軸と接続され、他端は、壁部材１２の背面上部に固定された軸受３５に回転可能に支承されている。

移動駆動装置３０は、移動部材２０を第一ボビン１０１と第二ボビン１０２との間で移動させる装置である。詳しくは、第一ボビン１０１方向には、移動部材２０と共に移動する第二ウエブ押圧部材８２が第一ボビン１０１に接近し、第二ウエブ押圧部材８２の外周面と第一ボビン１０１の外周面とが僅かな隙間を持って対向した状態になるまで移動部材２０を移動させる装置である。また、第二ボビン１０２方向には、移動部材２０と共に移動する第一ウエブ押圧部材８１が第二ボビン１０２に接近し、第一ウエブ押圧部材８１の外周面と第二ボビン１０２の外周面とが僅かな隙間を持って対向した状態になるまで移動部材２０を移動させる装置である。

揺動部材４０は、Ｖ字板状に形成されている。そして、揺動部材４０は、Ｖ字の折れ曲がり部４１が下方を向くようにして、移動部材２０の前面、すなわち窓部１３から臨む側の面にＶ字の折れ曲がり部４１を中心に揺動可能に支承されている。この揺動部材４０の折れ曲がり部４１から第一ボビン１０１側に延びる第一アーム部４２および第二ボビン１０２側に延びる第二アーム部４３には、切断装置７０の２つのカッター受部材７２，７３、４つのウエブ支持部材６１〜６４および２つのウエブ押圧部材８１，８２がそれぞれ回転可能に支承されている。

揺動駆動装置５０は、ギヤモータ５１等を備えて構成される。ギヤモータ５１は、移動部材２０の背面に固定され、ギヤモータ５１のモータ軸が、移動部材２０を貫装されて揺動部材４０の折れ曲がり部４１に接続されている。

揺動駆動装置５０は、揺動部材４０の第一アーム部４２および第二アーム部４３を切断装置７０のカッター７１に交互に近付ける（カッター７１から交互に遠ざかる）ように揺動部材４０を揺動させる装置である。詳しくは、揺動部材４０の第一アーム部４２と共に揺動する第一カッター受部材７２がカッター７１に接近し、第一カッター受部材７２が回転したときに第一カッター受部材７２の円弧周面とカッター７１の外周面とが僅かな隙間を持って対向する状態となるように揺動部材４０を揺動させる装置である。また、揺動部材４０の第二アーム部４３と共に揺動する第二カッター受部材７３がカッター７１に接近し、第二カッター受部材７３が回転したときに第二カッター受部材７３の円弧周面とカッター７１の外周面とが僅かな隙間を持って対向した状態になるまで揺動部材４０を揺動させる装置である。

第一、第二ウエブ支持部材６１，６２は、円筒状に形成され、揺動部材４０の第一アーム部４２の両端にそれぞれ自由回転可能に支承されている。すなわち、ボビン１０１に巻き取られるウエブＵの先端側が、搬入用ローラ６５から第一ウエブ支持部材６１を通って第二ウエブ支持部材６２に搬送されるように、第一、第二ウエブ支持部材６１，６２は設けられている。

第三，第四ウエブ支持部材６３，６４は、円筒状に形成され、揺動部材４０の第二アーム部４３の両端にそれぞれ自由回転可能に支承されている。すなわち、ボビン１０２に巻き取られるウエブＵの先端側が、搬入用ローラ６５から第三ウエブ支持部材６３を通って第四ウエブ支持部材６４に搬送されるように、第三，第四ウエブ支持部材６３，６４は設けられている。

搬入用ローラ６５は、基台１０の壁部材１２の前面中央の窓部１３の下方に自由回転可能に支承されている。つまり、搬入用ローラ６５は、外部から搬送されるウエブＵを支持し、当該ウエブＵをウエブ巻取装置の下方から送り入れるローラである。本実施形態においては、搬入用ローラ６５を通過したウエブＵは、揺動部材４０に支持されている第一ウエブ支持部材６１または第三ウエブ支持部材６３を通って搬入されるように構成されている。

切断装置７０は、カッター７１、第一カッター受部材７２および第二カッター受部材７３等を備えて構成される。カッター７１は、円筒状に形成され、揺動部材４０の折れ曲がり部４１の垂直上方の第一、第二アーム部４２，４３の間において、移動部材２０に回転可能に支承されている。カッター７１の円周上には、ウエブＵを切断するカッター刃７１ａが突設されている。カッター７１は、図１において、第一ボビン１０１が空ボビンであるため、第二ボビン１０２に満巻されているウエブＵを切断するように第一ボビン１０１の回転方向と同方向に自転するが、第二ボビン１０２が空ボビンで第一ボビン１０１が満巻ボビンの場合には、その逆の動作を行うように構成されている。

第一カッター受部材７２は、外周面の一部が軸方向に切り取られた略円筒状に形成されている。第一カッター受部材７２は、揺動部材４０の第一アーム部４２に設けられた第一、第二ウエブ支持部材６１，６２の間に第一ウエブ押圧部材８１と共に配置され、第一アーム部４２に回転可能に支承されている。すなわち、第一ボビン１０１に巻き取られるウエブＵの先端側が、第一ウエブ支持部材６１から第一ウエブ押圧部材８１、第一カッター受部材７２を通って第二ウエブ支持部材６２に搬送されるように、第一カッター受部材７２は設けられている。

第一カッター受部材７２は、第一カッター受部材７２の円弧周面とカッター７１の外周面とが僅かな隙間を持って対向した状態になるので、当該僅かな隙間に挟持されているウエブＵをカッター７１のカッター刃７１ａで切断するときの受けとなる部材である。よって、第一カッター受部材７２の円弧周面には、図１の拡大図Ａに示すように、カッター７１のカッター刃７１ａの逃がし領域として溝部７２ａが形成されている。この第一カッター受部材７２は、図１４，１５に示すように、第一ボビン１０１に満巻されているウエブＵを切断する際に用いる。なお、溝部７２ａには、ウエブＵを切断したときの切粉を吸引回収可能なように、吸引孔を穿設するようにしてもよい。

第二カッター受部材７３は、第一カッター受部材７２と同径の外周面の一部が軸方向に切り取られた略円筒状に形成されている。第二カッター受部材７３は、揺動部材４０の第二アーム部４３に設けられた第三、第四ウエブ支持部材６３，６４の間に第二ウエブ押圧部材８２と共に配置され、第二アーム部４３に回転可能に支承されている。すなわち、第二ボビン１０２に巻き取られるウエブＵの先端側が、第三ウエブ支持部材６３から第二ウエブ押圧部材８２、第二カッター受部材７３を通って第四ウエブ支持部材６４に搬送されるように、第二カッター受部材７３は設けられている。

第二カッター受部材７３は、第二カッター受部材７３の円弧周面とカッター７１の外周面とが僅かな隙間を持って対向した状態になるので、当該僅かな隙間に挟持されているウエブＵをカッター７１のカッター刃７１ａで切断するときの受けとなる部材である。よって、第二カッター受部材７３の円弧周面には、第一カッター受部材７２と同様に、カッター７１のカッター刃７１ａの逃がし領域として溝部７３ａが形成されている。この第二カッター受部材７３は、第二ボビン１０２に満巻されているウエブＵを切断する際に用いる。なお、溝部７３ａには、ウエブＵを切断したときの切粉を吸引回収可能なように、吸引孔を穿設するようにしてもよい。

第一ウエブ押圧部材８１は、第一カッター受部材７２と同径の外周面の一部が軸方向に切り取られた平坦面を有する略半円筒状に形成されている。第一ウエブ押圧部材８１は、揺動部材４０の第一アーム部４２に設けられた第一、第二ウエブ支持部材６１，６２の間に第一カッター受部材７２と共に配置され、第一アーム部４２に第一ボビン１０１の回転方向と反対方向に自転可能に支承されている。すなわち、第一ボビン１０１に巻き取られるウエブＵの先端側が、第一ウエブ支持部材６１から第一ウエブ押圧部材８１、第一カッター受部材７２を通って第二ウエブ支持部材６２に搬送されるように、第一ウエブ押圧部材８１は設けられている。第一ウエブ押圧部材８１は、第一ウエブ押圧部材８１の外周面と第二ボビン１０２の外周面とが僅かな隙間を持って対向した状態になるので、当該僅かな隙間に挟持されているウエブＵの端部を第二ボビン１０２に押圧して、ウエブＵの端部を第二ボビン１０２の外周面に貼着されている両面接着テープ１０２ａ（図１０参照）に接着させるための部材である。

第二ウエブ押圧部材８２は、第二カッター受部材７３と同径の外周面の一部が軸方向に切り取られた平坦面を有する略半円筒状に形成されている。第二ウエブ押圧部材８２は、揺動部材４０の第二アーム部４３に設けられた第三、第四ウエブ支持部材６３，６４の間に第二カッター受部材７３と共に配置され、第二アーム部４３に第二ボビン１０２の回転方向と反対方向に自転可能に支承されている。すなわち、第二ボビン１０２に巻き取られるウエブＵの先端側が、第三ウエブ支持部材６３から第二ウエブ押圧部材８２、第二カッター受部材７３を通って第四ウエブ支持部材６４に搬送されるように、第二ウエブ押圧部材８２は設けられている。第二ウエブ押圧部材８２は、第二ウエブ押圧部材８２の外周面と第一ボビン１０１の外周面とが僅かな隙間を持って対向した状態になるので、当該僅かな隙間に挟持されているウエブＵの端部を第一ボビン１０１に押圧して、ウエブＵの端部を第一ボビン１０１の外周面に貼着されている両面接着テープ１０１ａ（図３参照）に接着させるための部材である。

切断・巻付駆動装置９０は、カッター７１を駆動するカッター駆動装置９１と、第一、第二カッター受部材７２，７３および第一、第二ウエブ押圧部材８１，８２を駆動する受部・押圧部駆動装置９２とを備えて構成される。カッター駆動装置９１は、ギヤモータ９３等を備えて構成される。ギヤモータ９３は、移動部材２０の背面に固定され、ギヤモータ９３のモータ軸が、移動部材２０を貫装されてカッター７１の回転軸に接続されている。

受部・押圧部駆動装置９２は、プーリ９４と、ベルト９５と、ギヤモータ９６等とを備えて構成される。プーリ９４は、揺動部材４０の背面側に突出している第一、第二カッター受部材７２，７３および第一、第二ウエブ押圧部材８１，８２の各回転軸並びにギヤモータ９６のモータ軸に嵌合されている。ベルト９５は、全てのプーリ９４に掛け渡されている。ギヤモータ９６は、図１において一部のみを示すが、揺動部材４０と移動部材２０との間であって揺動部材４０の背面に固定され、ギヤモータ９６のモータ軸が、揺動部材４０に貫装されている。

カッター駆動装置９１は、第一ボビン１０１にウエブＵを巻き付けるときは第一ボビン１０１と同方向（図１において反時計回り）に同期してカッター７１を回転するように、第二ボビン１０２にウエブＵを巻き付けるときは第二ボビン１０２と同方向（図１において時計回り）に同期してカッター７１を回転するように設けられている。具体的には、カッター７１の外周面の移動速度と第一ボビン１０１または第二ボビン１０２の外周面の移動速度とが等しくなるように設けられている。

受部・押圧部駆動装置９２は、第一ボビン１０１にウエブＵを巻き付けるときは第一ボビン１０１と反対方向（図１において時計回り）に同期して第一、第二カッター受部材７２，７３および第一、第二ウエブ押圧部材８１，８２を回転するように、第二ボビン１０２にウエブＵを巻き付けるときは第二ボビン１０２と反対方向（図１において反時計回り）に同期して第一、第二カッター受部材７２，７３および第一、第二ウエブ押圧部材８１，８２を回転するように設けられている。具体的には、第一、第二カッター受部材７２，７３の外周面の移動速度とカッター７１の外周面の移動速度とが等しくなるように、また、第一、第二ウエブ押圧部材８１，８２の外周面の移動速度と第一ボビン１０１の外周面の移動速度とが等しくなるように設けられている。

第一および第二ボビン１０１，１０２は、基台１０の壁部材１２の前面の窓部１３の両側にそれぞれの中心軸回りの反対方向に自転可能に支承されている。第一および第二ボビン１０１，１０２は、第一および第二ボビン駆動装置１１０，１１１の各ボビン支持軸１１６，１２１に着脱可能に嵌入されている。図１に示すように、第二ボビン１０２が満巻ボビンのときは、空の第一ボビン１０１にウエブＵが巻き付けられるように構成され、逆に第一ボビン１０１が満巻ボビンのときは、空の第二ボビン１０２にウエブＵが巻き付けられるように構成されている。空の第一および第二ボビン１０１，１０２には、両面接着テープ１０１ａ，１０２ａ（図３，１０参照）が貼り付けられている。

第一ボビン駆動装置１１０は、カバー１１２と、プーリ１１３と、ベルト１１４と、ギヤモータ１１５と、ボビン支持軸１１６と、等とを備えて構成される。カバー１１２は、プーリ１１３およびベルト１１４等を覆うように、基台１０の壁部材１２の背面の窓部１３の外側（図２において右側）に固定されている。プーリ１１３は、基台１０の壁部材１２の背面側に突出しているボビン支持軸１１６およびギヤモータ１１５のモータ軸に嵌合されている。ベルト１１４は、２つのプーリ１１３間に掛け渡されている。ギヤモータ１１５は、カバー１１２の背面に固定され、ギヤモータ１１５のモータ軸がカバー１１２に貫装されている。ボビン支持軸１１６は、軸受（図示省略）を介して基台１０の壁部材１２に回転可能に貫装されている。ボビン支持軸１１６には、壁部材１２の前面側において第一ボビン１０１が支承される。

第二ボビン駆動装置１１１は、カバー１１７と、プーリ１１８と、ベルト１１９と、ギヤモータ１２０と、ボビン支持軸１２１と、等とを備えて構成される。カバー１１７は、プーリ１１８およびベルト１１９等を覆うように、基台１０の壁部材１２の背面の窓部１３の外側（図２において左側）に固定されている。プーリ１１８は、基台１０の壁部材１２の背面側に突出しているボビン支持軸１２１およびギヤモータ１２０のモータ軸に嵌合されている。ベルト１１９は、２つのプーリ１１８間に掛け渡されている。ギヤモータ１２０は、カバー１１７の背面に固定され、ギヤモータ１２０のモータ軸がカバー１１７に貫装されている。ボビン支持軸１２１は、軸受（図示省略）を介して基台１０の壁部材１２に回転可能に貫装されている。ボビン支持軸１２１には、壁部材１２の前面側において第二ボビン１０２が支承される。

（ウエブ巻取装置におけるウエブ巻取の動作）
満巻ボビンのウエブを切断し、ウエブの端部を空ボビンに巻き付けるときの動作について、図３〜図１９を参照して説明する。図３〜図１９（図８は除く）は、時間経過の順に示した図である。

まず、図３に示す状態を初期状態（第一状態）とする。この初期状態とは、第二ボビン１０２が時計回りに回転してウエブＵが巻き取られている途中の状態である。つまり、第二ボビン１０２は略満巻の状態にある。このとき、移動部材２０は、第一ボビン１０１と第二ボビン１０２との中間位置に位置決めされ、揺動部材４０の第二アーム部４３は、カッター７１に近付いた位置（第一アーム部４２は、カッター７１から遠ざかった位置）に位置決めされている。そして、カッター７１は、カッター刃７１ａが下方を向いた状態で停止され、第二カッター受部材７３および第二ウエブ押圧部材８２は、各平坦面が第二アーム部４３の傾斜角と略同一角で傾斜した状態で停止されている。つまり、カッター７１と第二カッター受部材７３とは離間しており、第二ウエブ押圧部材８２の平坦面と第二カッター受部材７３の平坦面とは、同一平面上に位置している。そして、外部から搬入用ローラ６５を介して搬送されているウエブＵは、第三ウエブ支持部材６３から第二ウエブ押圧部材８２、第二カッター受部材７３、第四ウエブ支持部材６４を通って第二ボビン１０２に巻き取られている。

この初期状態を基準として、図４の第二状態にて示すように、揺動部材４０、カッター７１、第二カッター受部材７３および第二ウエブ押圧部材８２はそのままで、移動部材２０が空の第一ボビン１０１側に移動し、第二ウエブ押圧部材８２を第一ボビン１０１に近付けて位置決めする。このとき、外部から搬入用ローラ６５を介して搬送されているウエブＵは、引き続き第三ウエブ支持部材６３から第二ウエブ押圧部材８２、第二カッター受部材７３、第四ウエブ支持部材６４を通って第二ボビン１０２に巻き取られている。

そして、図５、図６および図７の第三、第四および第五状態にて示すように、カッター７１および第一ボビン１０１がウエブＵの搬送速度と同一になるように反時計回りに同期回転し、同時に第二カッター受部材７３および第二ウエブ押圧部材８２がウエブＵの搬送速度と同一になるように時計回りに同期回転し、ウエブＵの切断、巻き付けおよび巻き取りを行う。つまり、切断装置７０において、カッター７１のカッター刃７１ａと第二カッター受部材７３の溝部７３ａとが近付く方向に動作し、搬送されているウエブＵをカッター刃７１ａと溝部７３ａとで挟圧して切断する。同時に、第二ウエブ押圧部材８２の外周面と第一ボビン１０１の外周面とが近付く方向に動作し、切断されたウエブＵの端部を第二ウエブ押圧部材８２の外周面で第一ボビン１０１の外周面に押圧し、ウエブＵの端部を第一ボビン１０１に巻き付けて両面接着テープ１０１ａに貼着する。そして、第一ボビン１０１の回転によりウエブＵを巻き取る。このとき、第一ボビン１０１の回転速度が一定速度であると、ウエブＵの巻取半径が大きくなるにつれてウエブＵの搬送速度が上昇してしまうので、ウエブＵの巻取半径が大きくなるにつれて第一ボビン１０１の回転速度を低下させることにより、ウエブＵの搬送速度を一定に保つようにする。

ここで、図８を参照して上述のウエブＵの切断および巻付の動作について詳細に説明する。図８（Ａ）から（Ｂ）に示すように、カッター７１および第一ボビン１０１が、反時計回りに同期回転を開始し、カッター７１および第一ボビン１０１の回転速度が、ウエブＵの搬送速度に一致するように加速される。そして、両速度が一致した後は、カッター７１および第一ボビン１０１の回転速度と、ウエブＵの搬送速度とが等速となるようにする。同時に、第二カッター受部材７３および第二ウエブ押圧部材８２が、時計回りに同期回転を開始し、第二カッター受部材７３および第二ウエブ押圧部材８２が、ウエブＵの搬送速度に一致するように加速される。そして、両速度が一致した後は、第二カッター受部材７３および第二ウエブ押圧部材８２と、ウエブＵの搬送速度とが等速となるようにする。すると、ウエブＵのＵａ部分がカッター刃７１ａと溝部７３ａとの間に挟み込まれ初め、ウエブＵのＵｂ部分が第二ウエブ押圧部材８２の外周面と第一ボビン１０１の外周面との間に挟み込まれ初める。

ここで、図８（Ａ）の状態においては、カッター７１の外周面および第一ボビン１０１の外周面との間、および第二ウエブ押圧部材８２の外周面と第一ボビン１０１の外周面との間には、十分な隙間がある。従って、カッター７１の外周面および第一ボビン１０１の外周面、並びに第二ウエブ押圧部材８２の外周面および第一ボビン１０１の外周面は、まだ搬送されるウエブＵを挟持していない。

そして、図８（Ｂ）の状態において、カッター７１および第一ボビン１０１、並びに第二ウエブ押圧部材８２および第一ボビン１０１は、加速している。そのため、カッター７１の外周面と第一ボビン１０１の外周面とにより挟持されているウエブＵの移動速度、および第二ウエブ押圧部材８２の外周面と第一ボビン１０１の外周面とにより挟持されているウエブＵの移動速度は逐次変化している。そこで、カッター７１の外周面および第一ボビン１０１の外周面、並びに第二ウエブ押圧部材８２の外周面および第一ボビン１０１の外周面の移動速度がウエブＵの移動速度に一致するように、切断・巻付駆動装置９０のギヤモータ９３，９６の回転速度を制御している。また、第三，第四ウエブ支持部材６３，６４は、ウエブＵを適切に支持している。

そして、図８（Ｃ）から（Ｄ）に示すように、さらに、カッター７１および第一ボビン１０１が反時計回りに同期回転し、同時に、第二カッター受部材７３および第二ウエブ押圧部材８２が時計回りに同期回転する。すると、ウエブＵのＵａ部分がカッター刃７１ａと溝部７３ａとの間に挟圧されて切断され、ウエブＵのＵｂ部分から下流側が第二ウエブ押圧部材８２の外周面と第一ボビン１０１の外周面との間に挟み込まれて第一ボビン１０１の外周面に巻き付けられ、第一ボビン１０１の外周面上の両面接着テープ１０１ａに貼着される。これにより、第一ボビン１０１の回転を停止することなく、ウエブＵの端部を第一ボビン１０１の外周面に巻き付けることができる。

そして、図８（Ｅ）に示すように、さらに、カッター７１および第一ボビン１０１が反時計回りに同期回転し、同時に、第二カッター受部材７３および第二ウエブ押圧部材８２が時計回りに同期回転する。すると、ウエブＵのＵｂ部分からＵａ部分にかけての部分が第一ボビン１０１の外周面上に巻き付けられる。そして、カッター７１、第二カッター受部材７３および第二ウエブ押圧部材８２の回転を停止させ、第一ボビン１０１の回転は継続させることによりウエブＵが巻き取られる。

次に、図９の第六状態にて示すように、揺動部材４０、カッター７１、第二カッター受部材７３および第二ウエブ押圧部材８２はそのままで、移動部材２０が満巻の第二ボビン１０２側に移動して第一ボビン１０１と第二ボビン１０２との中間位置に位置決めされる。この第五状態では、切断された第一ボビン１０１側のウエブＵは、第一ボビン１０１に引っ張られながら搬送され巻き取られていく。

そして、図１０の第七状態にて示すように、揺動部材４０の第一アーム部４２がカッター７１に近付くように（第二アーム部４３はカッター７１から遠ざかるように）揺動部材４０が揺動して位置決めされる。このとき、カッター７１は、カッター刃７１ａが下方を向いた状態で停止され、第一カッター受部材７２および第一ウエブ押圧部材８１は、各平坦面が第一アーム部４２の傾斜角と略同一角で傾斜した状態で停止されている。つまり、カッター７１と第一カッター受部材７２とは離間しており、第一ウエブ押圧部材８１の平坦面と第一カッター受部材７２の平坦面とは、同一平面上に位置している。そして、外部から搬入用ローラ６５を介して搬送されているウエブＵは、第一ウエブ支持部材６１から第一ウエブ押圧部材８１、第一カッター受部材７２、第二ウエブ支持部材６２を通って第一ボビン１０１に巻き取られている。そして、図１０および図１１の第七状態および第八状態にて示すように、ウエブＵが満巻となった第二ボビン１０２をボビン支持軸１２１から抜き取り、両面接着テープ１０２ａが貼着されている新たな空の第二ボビン１０２をボビン支持軸１２１に嵌入する。

そして、図１２の第九状態にて示すように、第一ボビン１０１が略満巻の状態になったら、図１３の第十状態にて示すように、揺動部材４０、カッター７１、第一カッター受部材７２および第一ウエブ押圧部材８１はそのままで、移動部材２０が空の第二ボビン１０２側に移動し、第一ウエブ押圧部材８１を第二ボビン１０２に近付けて位置決めする。このとき、外部から搬入用ローラ６５を介して搬送されているウエブＵは、引き続き第一ウエブ支持部材６１から第一ウエブ押圧部材８１、第一カッター受部材７２、第二ウエブ支持部材６２を通って第一ボビン１０１に巻き取られている。

そして、図１４、図１５および図１６の第十一、第十二および第十三状態にて示すように、カッター７１および第二ボビン１０２がウエブＵの搬送速度と同一になるように反時計回りに同期回転し、同時に第一カッター受部材７２および第一ウエブ押圧部材８１がウエブＵの搬送速度と同一になるように時計回りに同期回転し、ウエブＵの切断、巻き付けおよび巻き取りを行う。

次に、図１７の第十四状態にて示すように、揺動部材４０、カッター７１、第一カッター受部材７２および第一ウエブ押圧部材８１はそのままで、移動部材２０が満巻の第一ボビン１０１側に移動して第一ボビン１０１と第二ボビン１０２との中間位置に位置決めされる。この第十四状態では、切断された第二ボビン１０２側のウエブＵは、第二ボビン１０２に引っ張られながら搬送され巻き取られていく。

そして、図１８の第十五状態にて示すように、揺動部材４０の第二アーム部４３がカッター７１に近付くように（第一アーム部４２はカッター７１から遠ざかるように）揺動部材４０が揺動して位置決めされる。このとき、カッター７１は、カッター刃７１ａが下方を向いた状態で停止され、第二カッター受部材７１および第二ウエブ押圧部材８２は、各平坦面が第二アーム部４３の傾斜角と略同一角で傾斜した状態で停止されている。つまり、カッター７１と第二カッター受部材７３とは離間しており、第二ウエブ押圧部材８２の平坦面と第二カッター受部材７３の平坦面とは、同一平面上に位置している。そして、外部から搬入用ローラ６５を介して搬送されているウエブＵは、第三ウエブ支持部材６３から第二ウエブ押圧部材８２、第二カッター受部材７３、第四ウエブ支持部材６４を通って第二ボビン１０２に巻き取られている。そして、図１８および図１９の第十五状態および第十六状態にて示すように、ウエブＵが満巻となった第一ボビン１０１をボビン支持軸１１６から抜き取り、両面接着テープ１０１ａが貼着されている新たな空の第一ボビン１０１をボビン支持軸１１６に嵌入する。以降、第一状態からの動作を繰り返す。

以上説明したように、カッター７１および第一、第二ウエブ押圧部材８１，８２のうちの１つのウエブ押圧部材は、第一、第二ボビン１０１，１０２のうちの１つの空ボビンに対して近付き、搬送されるウエブＵを切断して空ボビンに巻き付けるようにしている。これにより、従来のような大掛かりで複雑な構造のボビン交換装置は不要となるので、小型で簡易な構成のウエブ巻取装置を構成することができる。

また、第一ウエブ押圧部材８１または第二ウエブ押圧部材８２、第二ボビン１０２または第一ボビン１０１、およびカッター７１は、同期回転して搬送されるウエブＵを切断して空ボビンに巻き付けるようにしている。これにより、ウエブＵを高精度に搬送することができるので、ウエブＵの搬送ズレによる切断不良や巻き付け不良を防止することができる。また、第一ウエブ押圧部材８１または第二ウエブ押圧部材８２は、第二ボビン１０２または第一ボビン１０１のうち一方のボビンに満巻されたウエブＵの端部を他方の空のボビンに巻き付けるようにしている。これにより、満巻ボビンを取り外して空ボビンを取り付ける動作を交互に行うことができるので、ウエブＵの巻き取り効率を向上させることができる。

また、カッター７１および第一カッター受部材７２または第二カッター受部材７３は、ウエブＵを挟圧して切断するようにしている。これにより、ウエブＵを高精度に切断することが可能となり、ウエブＵを第二ボビン１０２または第一ボビン１０１に良好に巻き付けることができる。また、ウエブ支持部材６１〜６４は、搬送されるウエブＵを支持するようにしている。これにより、ウエブＵにテンションを掛けてウエブＵを弛み無く搬送することができるので、回転中の第一カッター受部材７２または第二カッター受部材７３やカッター７１へのウエブＵの巻き込みを防止することができる。

また、揺動部材４０のＶ字の折れ曲がり部４１を揺動中心とすることにより、第一ウエブ押圧部材８１または第二ウエブ押圧部材８２を空ボビンに移動するときに、揺動によりカッター７１から遠ざかったウエブ押圧部材は、空ボビンと干渉することなく空ボビンの外側に逃げることができる。これにより、揺動によりカッター７１に近付いたウエブ押圧部材は、カッター７１により切断されるウエブＵの端部を空ボビンに確実に押圧して巻き付けることができる。

２０：移動部材、４０：揺動部材、４１：折れ曲がり部、４２，４３：アーム部、６１〜６４：ウエブ支持部材、７０：切断装置、７１：カッター、７２，７３：カッター受部材、８１，８２：ウエブ押圧部材、１０１，１０２：ボビン、Ｕ：ウエブ

Claims

ウエブを巻取可能であって、それぞれの中心軸回りの反対方向に自転可能に支持される２つのボビンと、
前記２つのボビンの各回転方向と同方向に自転可能であって前記２つのボビンの間を移動可能に設けられ、搬送される前記ウエブを切断するカッターと、
前記カッターの両側にそれぞれ配置され、一側が前記カッターに近付くと他側が前記カッターから遠ざかるように揺動可能に設けられ、前記２つのボビンの間を前記カッターと共に移動可能に設けられ、前記ウエブの端部を押圧するそれぞれの空ボビンの回転方向と反対方向に自転可能な２つのウエブ押圧部材と、を備え、
前記２つのウエブ押圧部材は、前記揺動により前記カッターから遠ざかった前記ウエブ押圧部材側の空ボビンに移動し、前記揺動により前記カッターに近付いた前記ウエブ押圧部材が、前記空ボビンに近接した所定位置にて前記空ボビンおよび前記カッターと同期して自転し、前記カッターにより切断される前記ウエブの端部を前記空ボビンに押圧することにより前記ウエブの端部を前記空ボビンに巻き付ける、ウエブ巻取装置。
ウエブを巻取可能な２つのボビンと、
前記２つのボビンの間を移動可能に設けられ、搬送される前記ウエブを切断するカッターと、
前記カッターの両側にそれぞれ配置され、一側が前記カッターに近付くと他側が前記カッターから遠ざかるように揺動可能に設けられ、前記２つのボビンの間を前記カッターと共に移動可能に設けられた２つのウエブ押圧部材と、
前記２つのウエブ押圧部材に対しそれぞれの前記ウエブの搬送方向の側には、前記２つのウエブ押圧部材と共に揺動可能に設けられ、前記カッターと共に前記ウエブを挟圧して切断するカッター受部材と、を備え、
前記２つのウエブ押圧部材は、前記揺動により前記カッターから遠ざかった前記ウエブ押圧部材側の空ボビンに移動し、前記揺動により前記カッターに近付いた前記ウエブ押圧部材が、前記カッターにより切断される前記ウエブの端部を前記空ボビンに押圧することにより前記ウエブの端部を前記空ボビンに巻き付ける、ウエブ巻取装置。
前記２つのウエブ押圧部材に対しそれぞれの前記ウエブの搬送方向の側には、前記２つのウエブ押圧部材と共に揺動可能に設けられ、前記カッターと共に前記ウエブを挟圧して切断するカッター受部材が設けられている、請求項１のウエブ巻取装置。
２組の前記ウエブ押圧部材および前記カッター受部材の各両側には、２組の前記ウエブ押圧部材および前記カッター受部材と共に揺動可能に設けられ、搬送される前記ウエブを支持する回転自由なウエブ支持部材が設けられている、請求項２又は３のウエブ巻取装置。
２組の前記ウエブ押圧部材、前記カッター受部材および前記ウエブ支持部材は、Ｖ字状に配設されている、請求項４のウエブ巻取装置。
前記ウエブ押圧部材は、前記２つのボビンのうち一方のボビンに満巻された前記ウエブの端部を他方の空のボビンに巻き付ける、請求項１〜５の何れか一項のウエブ巻取装置。