JP2001302041A - フィルム巻取り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】張力を所定値に制御した状態でフィルムを切断
する。 【解決手段】本発明のフィルム巻き取り装置１では、第
１の巻き取り軸１５ａと第２の巻き取り軸１５ｂとの間
に配置されたフィルムには送りローラ２４が当接されて
おり、この送りローラ２４にかかる力によって検出装置
で張力が測定される。この検出装置に接続する制御装置
に所望の張力の値を設定し、検出される張力が所定値に
なるように制御装置に接続されたモーター６２ａの回転
力を調整すれば、第１の巻き取り軸１５ａに形成された
ロール５０ａの径が変化しても張力を一定の値にするこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はフィルムを巻き取る
巻取り装置に関し、特に、形成されるロールを交換しな
がら連続して巻き取り動作を行うフィルム巻取り装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、粘着層を形成したり、コロナ
処理を行ったフィルムを巻き取るために、図６（ａ）に
示したようなフィルム巻取り装置１０１が用いられる。

【０００３】このフィルム巻取り装置１０１は巻取り軸
を有しており、フィルムは張力調整装置１３０内のダン
サーローラ１３１に掛渡された状態で、巻取り軸１１５
ａに巻き取られるように構成されている。

【０００４】フィルム１０５は巻き取られる際には、ダ
ンサーローラ１３０の上下運動によって張力変動が吸収
されており、フィルム１０５は一定の張力で巻取り軸１
１５ａに巻き取られるように構成されている。

【０００５】符号１１５ｂは、ロール未形成の状態の巻
取り軸を示しており、図６（ｂ）に示すように、ロール
１５０ａの径が成長し、所定の値になると、図６（ｃ）
に示すように、これらの巻取り軸１１５ａ、１１５ｂを
回転させ、巻取り軸１１５ａ、１１５ｂの位置を交換す
る。

【０００６】同図（ｄ）は巻取り軸１１５ａ、１１５ｂ
の位置が交換された状態を示している。

【０００７】フィルムの上方には、切断装置１２０が配
置されている。この切断装置１２０は押さえローラ１２
３と、送りローラ１２４を有しており、切断装置１２０
を下降させ、これらのローラ１２３、１２４をフィルム
１０５の表面に押し当て、上流側に配置された押さえロ
ーラ１２３とロール未形成の巻取り軸１１５ｂとでフィ
ルム１０５を挟みこむ。

【０００８】このとき、ロール未形成の巻取り軸１１５
ｂは一定速度でフィルム１０５を走行され、他方、ロー
ル１５０ａが形成された巻取り軸１１５ａは、位置交換
前の回転力と同じ大きさの回転力で回転している。

【０００９】この場合、ロール１５０ａとロール未形成
の巻取り軸１１５ｂ間に位置するフィルム１０５には、
巻取り軸１１５ａ、１１５ｂのトルクの差によって張力
が加えられる。

【００１０】切断装置１２０内には切断手段１２７が配
置されており、フィルム１０５に張力がかかった状態
で、切断手段１２７により、２個の巻取り軸１１５ａ、
１１５ｂ間に位置するフィルム１０５を幅方向に切断す
る。

【００１１】このとき、ロール１５０ａが形成された巻
取り軸１１５ａは回転を続けているので、切断位置より
も下流側のフィルム１０５はロール１５０ａに巻き取ら
れる。

【００１２】また、ロール未形成の巻取り軸１１５ｂの
表面には接着剤層が配置されており、切断位置よりも上
流側のフィルム１０５はその巻取り軸に巻き取られ、新
たなロールが形成され始める。

【００１３】このようにフィルム巻取り装置１０１を用
いれば、フィルム１０５の走行を中断することなく、ロ
ールを連続して得ることが可能である。

【００１４】しかしながら、上記のようなフィルム巻取
り装置１０１では、交換時のロール１５０ａの径が異な
った場合、フィルム１０５にかかる張力が異なるため、
切断時の張力を一定値にすることができない。

【００１５】切断時にフィルム１０５にかかる張力が大
きすぎると、切断手段１２７により生じた切れ目から亀
裂が生じ、切断手段１２７の幅方向の移動よりも亀裂が
早く成長し、フィルム１０５は引き千切られたような状
態で切断されてしまう。

【００１６】このような状態で切断されたフィルム１０
５が新たな巻取り軸１１５ｂに巻き取られると、切断部
分がめくりあがった状態で新たに形成されるロールの中
心に折り込まれ、巻き取り不良となってしまう。

【００１７】逆に、張力が小さすぎる場合は切断時にフ
ィルム１０５がたるんでしまい、張力が大きすぎる場合
と同様に巻き取り不良が生じてしまう。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来技術
の不都合を解決するために創作されたものであり、その
目的は、ロールを取りはずす際に一定の張力が加えられ
た状態でフィルムを切断するフィルム巻取り装置を提供
することにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明は、ロール取り外し場所に位置
する第１の巻取り軸と、フィルム巻き取り場所に位置す
る第２の巻取り軸と、前記第１、第２の巻取り軸をそれ
ぞれ回転させる第１、第２のモータと、前記第１の巻取
り軸が巻き取り中のフィルムを前記第２の巻取り軸上で
切断する切断装置と、前記第１、第２の巻取り軸の間に
位置する前記フィルムに接触される押さえローラとを有
するフィルム巻取り装置であって、前記フィルムから前
記押さえローラに加えられる力を検出する検出装置と、
前記力から前記フィルムの張力を求め、該張力の大きさ
に基づいて前記第１のモータの回転力を制御する制御装
置とが設けられたことを特徴とする。請求項２記載の発
明は請求項１記載のフィルム巻取り装置であって、前記
第２のモータは、前記フィルムの切断時には、等速回転
するように構成されたことを特徴とする。請求項３記載
の発明は、請求項１又は請求項２いずれか１項記載のフ
ィルム巻取り装置であって、前記フィルム走行方向の、
前記第２の巻取り軸よりも上流側には、前記フィルムが
掛け渡されたダンサーロールが配置されたことを特徴と
する。請求項４記載の発明は、請求項１乃至請求項３の
いずれか１項記載のフィルム巻取り装置であって、前記
ロール取り外し場所と前記フィルム巻き取り場所に位置
する前記第１、第２の巻取り軸は、前記第１、第２の巻
取り軸の中間位置を中心に回転可能に構成されたことを
特徴とする。

【００２０】本発明は上記のように構成されており、本
発明のフィルム巻取り装置では、取り外し場所に配置さ
れた第１の巻取り軸でフィルムを巻き取ると、フィルム
は第２の巻取り軸が配置された巻き取り場所を通って第
１の巻取り軸に送られる。

【００２１】このフィルム巻取り装置では、送りローラ
ーに検出装置が接続されており、この送りローラを第
１、第２の巻取り軸間のフィルムに当接させれば、この
送りローラーがフィルムから力を受けるので、送りロー
ラにかかる力を検出装置で測定することができる。

【００２２】更に、この検出装置は制御装置に接続され
ており、この制御装置に所定の張力の値を設定すれば、
制御装置は検出される張力の値とこの所定値とを比較
し、検出される張力が大きい場合は第１のモーターの回
転力が小さくなるように、逆に、検出される張力が小さ
い場合は第１のモーターの回転力が大きくなるように制
御するので、第１の巻取り軸に形成されるロールの径が
変化しても常に張力は所定の値になるように調整され
る。

【００２３】第２の巻取り軸から上流側のフィルムにか
かる張力よりも、第１、第２の巻取り軸間のフィルムに
かかる張力が小さくなるように制御すれば、切断される
フィルムにかかる張力を低くすることができるので、切
断されたフィルムの端部に形状不良が生じない。

【００２４】このフィルム巻取り装置に押さえローラを
設け、フィルムの切断時にこの押さえローラと巻き取り
場所に配置された第２の巻取り軸とで切断箇所から上流
のフィルムを挟むようにし、更に、予め第２の巻取り軸
表面に接着層を設けておけば、切断されたフィルムのう
ち、上流側のフィルムの端部が接着層に押し付けられる
ので、上流側のフィルムの端部がこの巻取り軸に貼着さ
れる。

【００２５】このとき、第２の巻取り軸を等速で回転駆
動させれば、そのフィルムが巻取り軸に巻き取られるの
で、第２の巻取り軸上に新たなロールが形成される。

【００２６】フィルムの巻き取り位置よりも上流側にダ
ンサーローラを配置し、巻き取り位置に送られるフィル
ムの張力をこのダンサーローラで一定に調整すれば、フ
ィルムは一定の張力がかかった状態で第２の巻取り軸に
巻き取られるので、形成されるロールに巻き取り不良が
生じない。

【００２７】このロールが所定の径に成長された場合
に、第１、第２の巻取り軸を互いの中間位置を中心とし
て回転させ、互いの位置を交換すれば、形成されたロー
ルが取り外し場所に、ロールを有しない巻取り軸が巻き
取り場所にそれぞれ配置されるので、ロールに巻き取ら
れるフィルムを切断し、繰り返し、巻取り軸にフィルム
を巻き取らせることができる。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下で、本発明のフィルム巻取り
装置の一例をその使用方法と共に図面を用いて詳細に説
明する。

【００２９】図１（ａ）の符号１は本発明のフィルム巻
取り装置を示しており、このフィルム巻取り装置１は装
置本体１０と、張力調整装置３０と、切断装置２０と、
２個のモーター６２ａ、６２ｂと、検出装置６５と、制
御装置６１とを有している。

【００３０】同図符号５は、張力調整装置３０と装置本
体１０に掛渡されたフィルムを示している。

【００３１】装置本体１０は２個の巻取り軸１５ａ、１
５ｂを有しており、このフィルム５の先端は、フィルム
巻き取り場所に位置する巻取り軸１５ａに巻きまわされ
ている。

【００３２】張力調整装置３０はダンサーローラ３１と
２個の固定ローラ３２、３５とを有している。

【００３３】各固定ローラ３２、３５は、ダンサーロー
ラ３１の上方に配置されており、張力調整装置３０内で
は、フィルム５は、２個の固定ローラ３２、３５の上方
と、ダンサーローラ３１の下方とに接触するように各ロ
ール３１、３２、３５に掛け渡されている。

【００３４】巻取り軸１５ａには、１台のモーター６２
ａが接続されている。固定ロール３２、３５とダンサー
ローラ３１は、自由に回転できるように構成されてお
り、巻取り軸１５ａがモーター６２ａによって回転させ
られると、各ローラ３１、３２、３５を回転させなが
ら、張力調整装置３０内を走行し、巻取り軸１５ａに巻
き取られる。

【００３５】張力調整装置３０の上流側には、フィルム
５を処理する装置(例えばフィルム５表面に粘着層を形
成する装置)が配置されており、その装置がフィルム５
を巻き取る際の抵抗となり、その結果、ダンサーローラ
３１には、フィルム５から力が加えられる。

【００３６】ダンサーローラ３１は、力が加えられる方
向に、往復動可能に設けられており、フィルム５から受
ける力の変化に応じて移動することで、フィルム５に生
じる張力変動が吸収されるようになっている。従って、
巻取り軸１５ａが等速でフィルム１５を巻き取る際に
は、フィルム５の張力はダンサーローラ３１によって一
定に調整される。

【００３７】同図の符号５２ａは、そのような状態で巻
取り軸１５ａに形成されるロールを示している。

【００３８】図１（ｂ）の符号５０ａはフィルム５の巻
き取りが終了した状態のロールを示している。ロール５
０ａを巻取り軸１５ａから取り外すために、フィルム５
を切断する手順を説明する。

【００３９】ロール５０ａの形成が終了した巻取り軸１
５ａは、張力調整装置３０に近いフィルム巻き取り場所
に位置しているのに対し、ロール未形成の巻取り軸１５
ｂは、張力調整装置３０から遠いロール取り外し場所に
位置している。

【００４０】この巻取り軸１５ｂは、巻き取りが終了し
たロール５０ａが取りつけられた巻取り軸１５ａよりも
張力調整装置３０から遠い位置（取り外し場所）に配置
されている。

【００４１】各巻取り軸１５ａ、１５ｂはアーム１１に
よって回転軸１３に取りつけられている。回転軸１３
は、図示しないモータに接続されており、巻取り軸１５
ａ、１５ｂの位置を交換するために、モータを動作させ
て回転軸１３を回転させ、アーム１１と共に各巻取り軸
１５ａ、１５ｂを回転移動させる。

【００４２】図１（ｃ）は回転途中の状態を示してい
る。回転移動により、フィルム５とつながったロール５
０ａは張力調整装置３０から遠ざかるため、それに伴い
フィルム５がロール取り外し場所方向に手繰り寄せられ
る。

【００４３】回転軸１３には、２個の支持ローラ１８
ａ、１８ｂが取り付けられており、巻取り軸１５ａ、１
５ｂと共に回転移動すると、ロール取り外し場所方向に
手繰り寄せられたフィルム５の裏面に接触し、巻取り軸
１５ａ、１５ｂの位置交換が終了した状態では、フィル
ム５は、張力調整装置３０と、ロール取り外し場所に位
置するロール５０ａとの間に掛け渡されており、このフ
ィルム５は、支持ローラ１８ｂによって押し上げられて
いる（図２（ｄ））。

【００４４】切断装置２０は、支持ローラ１８ａと張力
調整装置３０との間の位置に配置されている。

【００４５】切断装置２０は、押さえローラ２３と、送
りローラ２４とを有しており、フィルム５を切断するた
めに、先ず、切断装置２０を移動させ、押さえローラ２
３と送りローラ２４で、フィルム巻き取り場所に位置す
る巻取り軸１５ｂ付近のフィルム５を押圧する(図２
(ｅ))。

【００４６】この状態では、押さえローラ２３は、フィ
ルム巻き取り場所に位置する巻取り軸５１ｂと、張力調
整装置３０の間に位置するフィルム５に接触しており、
送りローラ２４は、フィルム巻き取り場所に位置する巻
き取りローラ１５ｂと、支持ローラ１８ｂの間に位置す
るフィルム５に接触している。

【００４７】押さえローラ２３と送りローラ２４は自由
回転するように設けられており、フィルム交換場所に位
置する巻き取りローラ１５ａがモータ６２ａによって回
転されると、フィルム５は、押さえローラ２３と送りロ
ーラ２４とを回転させながら、巻取り軸１５ａに巻き取
られる。

【００４８】他方、巻取り軸１５ａ、１５ｂの位置交換
の終了後は、フィルム巻き取り場所に位置する巻取り軸
１５ｂは、モータ６２ｂによって所定速度で回転されて
おり、押さえローラ２３を移動させ、該押さえローラ２
３と巻取り軸１５ｂとでフィルム５を挟むと、フィルム
５には巻取り軸１５ｂから力を受ける（図２（ｆ））。

【００４９】この状態では、２個の巻取り軸１５ａ、１
５ｂ間のフィルム５には、巻取り軸１５ａ、１５ｂ同士
のトルク差によって張力が掛けられており、送りローラ
２４は、フィルム５から力が加えられた状態にある。

【００５０】この送りローラ２４には、フィルム５から
加えられる力を測定する検出装置６５が取り付けられて
おり、該検出装置６５は、検出装置６が測定した力か
ら、下記のようにフィルム５の張力を求める制御装置６
１が接続されている。

【００５１】張力の求め方を説明すると、図５を参照
し、同図の符号ｆはフィルム５から押さえローラ２４に
加えられる力を示している。

【００５２】この力ｆは、フィルム５の走行方向に沿っ
て、上流側と下流側の２方向に分解することができ、力
ｆの方向に対してフィルム５の成す角度をα₁、α₂とし
た場合、力ｆの大きさと、角度α₁、α₂とから、フィル
ム５の上流側と下流側に分解される力、即ち、フィルム
５の上流側と下流側の張力Ｔ₁、Ｔ₂が求められる。力ｆ
に対し、角度α₁、α₂は等しいから、張力Ｔ₁、Ｔ₂の大
きさも等しくなる。

【００５３】また、このフィルム巻取り装置１では、フ
ィルム５と送りローラ２４との接触状態は一定であり、
角度α₁、α₂の値は予め分かっているから、力ｆの大き
さが測定されると、直ちに張力Ｔ₁、Ｔ₂を求めることが
できる。

【００５４】制御装置６１は、ロール取り外し位置の巻
取り軸１５ａを回転させるモータ６２ａに接続され、こ
のモータ６２ａの回転力を制御する。

【００５５】制御装置６１内には、上記の角度α₁、α₂
と、所定の大きさの目標張力値Ｔ₀とが記憶されてお
り、該制御装置６１は、検出装置６５から力ｆの測定値
が入力されると張力Ｔ₁、Ｔ₂を求め、目標張力値Ｔ₀と
比較し、求めた張力Ｔ₁、Ｔ₂の方が小さい場合には、モ
ータ６２ａの回転力を大きくし、逆に求めた張力Ｔ₁、
Ｔ₂の方が大きい場合には、モータ６２ａの回転力を小
さくする。

【００５６】その結果、モータ６２ａは、巻取り軸１５
ａ、１５ｂ間のフィルム５に目標張力Ｔ₀が加えられる
ような回転力で回転する。

【００５７】このとき、フィルム巻き取り場所に位置す
る巻取り軸１５ｂは一定速度で回転しており、この巻取
り軸１５ｂの上流側のフィルム５の張力は、ダンサーロ
ーラ３１の上下動に制御されている。

【００５８】この状態では、フィルム巻き取り場所に位
置する巻取り軸１５ｂは、ロール取り外し場所の巻取り
軸１５ａに対し、負荷になっており、巻取り軸１５ａ、
１５ｂ間のフィルム５には弛みが生じないようになって
いる。また、フィルム巻き取り場所に位置する巻取り軸
１５ｂには、フィルム５が密着している。

【００５９】切断装置２０は切断手段２７を内蔵してお
り、この切断手段２７を取り出し(図３（ｇ）)、フィル
ム巻き取り場所の巻取り軸１５ｂ上のフィルム５を幅方
向に切断する。

【００６０】制御装置６１に記憶された目標張力値Ｔ₀
は、フィルム巻き取り場所よりも上流側のフィルム５の
張力よりも低く設定されており、従って、フィルム５
は、巻き取り時の張力よりも小さい張力が掛けられた状
態で切断されるので、切断時に、フィルム５内に亀裂が
成長したり、伸びが発生することがなく、きれいに切断
されるようになっている。

【００６１】図３（ｈ）はフィルム５が切断された状態
を示している。切断箇所よりも下流側のフィルム５は、
ロール５０ａの外周に巻き取られる（図３（ｉ））。

【００６２】他方、フィルム巻き取り場所の巻取り軸１
５ｂ表面には粘着層が形成されており、切断箇所よりも
上流側のフィルム５の端部は、押さえローラ２３によっ
て粘着層表面に押さえつけられ、巻取り軸１５ｂの接着
されると、切断後のフィルム５は、巻取り軸１５ｂの回
転とともにその巻取り軸１５ｂに巻き取られる。

【００６３】最後に、図４（ｊ）に示すように、形成さ
れたロール５０ａを取り外すと共に、フィルム巻き取り
場所の巻取り軸１５ｂに新たなロール５０ｂを成長させ
ると、フィルム５の巻き取り動作は中断することなく継
続される。

【００６４】

【発明の効果】切断時のフィルムに所定の張力を加える
ことができるので、巻き芯部に巻き取り不良がないロー
ルを連続して製造することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）〜（ｃ）：本発明のフィルム巻取り装置
の使用状態を説明する第１の図

【図２】（ｄ）〜（ｆ）：本発明のフィルム巻取り装置
の使用状態を説明する第２の図

【図３】（ｇ）〜（ｉ）：本発明のフィルム巻取り装置
の使用状態を説明する第３の図

【図４】（ｊ）：本発明のフィルム巻取り装置の使用状
態を説明する第４の図

【図５】張力を検出する方法を詳細に説明するための図

【図６】（ａ）〜（ｄ）：従来のフィルム巻取り装置の
使用状態を説明する第１の図

【図７】（ｅ）〜（ｈ）：従来のフィルム巻取り装置の
使用状態を説明する第２の図

【符号の説明】

１……フィルム巻取り装置 ５……フィルム １５ａ……巻取り軸（第１の巻取り軸） １５ｂ……巻取り軸（第２の巻取り軸） ２０……切断装置 ２４……送りローラ ３１……ダンサーローラ ５０ａ、５０ｂ……ロール ６１……制御装置 ６２ａ、６２ｂ……モーター ６５……検出装置

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ロール取り外し場所に位置する第１の巻取
   り軸と、 フィルム巻き取り場所に位置する第２の巻取り軸と、 前記第１、第２の巻取り軸をそれぞれ回転させる第１、
   第２のモータと、 前記第１の巻取り軸が巻き取り中のフィルムを前記第２
   の巻取り軸上で切断する切断装置と、 前記第１、第２の巻取り軸の間に位置する前記フィルム
   に接触される送りローラとを有するフィルム巻取り装置
   であって、 前記フィルムから前記送りローラに加えられる力を検出
   する検出装置と、 前記力から前記フィルムの張力を求め、該張力の大きさ
   に基づいて前記第１のモータの回転力を制御する制御装
   置とが設けられたフィルム巻取り装置。
2. 【請求項２】前記第２のモータは、前記フィルムの切断
   時には、等速回転するように構成された請求項１記載の
   フィルム巻取り装置。
3. 【請求項３】前記フィルム走行方向の、前記第２の巻取
   り軸よりも上流側には、前記フィルムが掛け渡されたダ
   ンサーローラが配置された請求項１又は請求項２のいず
   れか１項記載のフィルム巻取り装置。
4. 【請求項４】前記ロール取り外し場所と前記フィルム巻
   き取り場所に位置する前記第１、第２の巻取り軸は、前
   記第１、第２の巻取り軸の中間位置を中心に回転可能に
   構成された請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載の
   フィルム巻取り装置。