JP2004067368A - フィルム類巻取り装置 - Google Patents

Abstract

【課題】フィルム類巻取り装置の巻取りロール内にエアだまりの発生を防ぎ、巻取り後のフィルム類の品質を向上させるフィルム類巻取り装置を提供する。
【解決手段】装置本体に軸支され、回転しながらフィルム類２を巻取る巻取りロール４と、巻取りロール４と離間した位置に平行に配置され、前記フィルム類２を巻取りロール４の外周に押圧する押さえロール３と、押さえロール３と離間した位置に平行に配置され、フィルム類２の張力を調整するガイドロール５とを備えたフィルム類巻取り装置において、フィルム類２が押さえロール３に巻付く手前の下方に配置され、フィルム類２の幅方向に亘って圧縮空気をフィルム類２に吹き付ける圧縮空気送風手段６と、圧縮空気送風手段６の送風量をフィルム類２の幅方向で部分的に調節する圧縮空気量調節手段７を備える。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フィルム類巻取り装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
フィルム類巻取り装置は、材料を縦軸方向又は横軸方向に伸ばして製作する一軸、二軸、または無延伸フィルムや、更には紙、布の生産にも使用することができる装置である。例えば、平面状に生産されたフィルム類の帯状物を、装置本体に固定した押さえロールを用いて、前記フィルム類に適度な押圧力を与えながら巻取りロールに巻き取らせ、最終的な出荷形態である円筒状の巻取りロールに仕上げる装置などがある。
【０００３】
図３に、従来の前記フィルム類巻取り装置のフィルム類巻取り部分の説明図を示す。図示しない製造ライン等から送られてくるフィルム類２は、巻取りロール４の外周に巻き取られるときに、押さえロール３からの適度な押圧力を受ける。前記押さえロール３は、前記巻取りロール４の外周と接して従動回転しながら、フィルム類２に押圧力を与えている。フィルム類２の搬送上流側にはガイドロール５が設けられている。前記ガイドロール５は、前記フィルム類２の送り面と接して滑らかに従動回転している。また、該ガイドロール５は、装置本体に取り付けられている固定位置を左右または上下に移動調整することができる構造となっている。この移動調整により、押さえロール３とガイドロール５の間を送られるフィルム類２には、たるまないように適度な張力が与えられている。
【０００４】
最終的な出荷形態である巻取りロール４の円筒状の外周部を適切な硬さに仕上げるためには、巻取り時に巻取りロール４の層間に巻き込まれる空気量をできるだけ少なくする必要がある。
具体的には、押さえロール３が適切な押圧力で巻取りロール４の外周を押圧して、巻取りロール４の層内に気泡が発生するのを抑制すると共に、前記フィルム類２が前記巻取りロール４に巻き取られる直前のフィルム類２のたるみを除去して適切な張力を保つことが必要である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、フィルム類２の巻取り工程が進み、その巻取り量が増えてくると、巻取りロール４の重量は徐々に増加してゆく。しかし、前記巻取りロール４は、円筒状の幅方向にフィルム類２を巻取る構造であり、巻取りロール４の両端部以外では重量を支持することができないため、巻取りロール４の中央部には、その自重により巻取りロール４自体にたわみが生じる。そのため、巻取りロール４の中央部では、巻取りロール４の巻層の上端部分でのフィルム類２の高さ位置が巻取りロール４の両端部のフィルム類２の高さ位置に比べて、そのたわみ分だけ低い位置となる。その結果、巻取りロール４に巻き取られる手前の部分であって、前記押さえロール３とガイドロール５の間を送られるフィルム類２の幅方向中央部でフィルム類２の張力が弱くなると共に、たるみが発生する。このフィルム類２のフィルム類２の幅方向中央部に発生するたるみは、前記ガイドロール５を移動させてフィルム類２の張力を調整しても、当然ながら除去することはできない。
この状態で巻取りを続けると、前記押さえロール３は前記フィルム類２の幅方向中央部を前記巻取りロール４の外周面に強く押圧できない。その結果、フィルム類２には、フィルム類２の両端部に比べ、フィルム類２の幅方向中央部に空気の流入が多くなり、ひどい場合には巻取りロール４のフィルム類２の幅方向中央部にエアだまりが生じてしまう。このエアだまりはいずれ内部の空気が抜けることにより、巻じわとなってしまうため、フィルムの品質に大きなダメージを与えるといった問題があった。
【０００６】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、巻取りロールの重量が徐々に増加して、前記巻取りロールの自重により前記巻取りロールの幅方向中央部にたわみが発生しすることにより生じる前記押さえロールと前記ガイドロールの間を送られてくるフィルム類に生じるフィルム類の幅方向中央部のたるみを除去し、前記押さえロールの押圧力により前記巻取りロールにフィルム類の全幅を均一な張力で前記フィルム類を巻きつけることにより、前記巻取りロールのフィルム類の幅方向中央部に発生するエアだまり等をなくし、巻取り後のフィルム類の品質を向上させるフィルム類巻取り装置および制御方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記従来技術の有する課題を解決するために、本発明は、装置本体に軸支され、回転しながら前記フィルム類を巻取る巻取りロールと、前記巻取りロールと離間した位置に平行に配置され、前記フィルム類を前記巻取りロールの外周に押圧する押さえロールと、該押さえロールと離間した位置に平行に配置され、前記フィルム類の張力を調整するガイドロールとを有するフィルム類巻取り装置において、前記フィルム類が前記押さえロールに巻付く手前の下方に配置され、前記フィルム類の幅方向に亘って圧縮空気を前記フィルム類に吹き付ける圧縮空気送風手段と、該圧縮空気送風手段の送風量を前記フィルム類の幅方向で部分的に調節する圧縮空気量調節手段を設ける
さらに、前記圧縮空気送風手段は、装置本体に固定され、前記フィルム類の幅方向の全長に亘って設けたエアチャンバと、該エアチャンバの上部に設けられ、前記フィルム類に圧縮空気を吹き付けるための吹き付け口と、前記エアチャンバの内部に固定され、前記エアチャンバの内部を前記フィルム類の幅方向で任意の数の気密な小室に区切る仕切り板を備え、さらに前記圧縮空気量調整手段は、前記小室毎に設けた圧縮空気送入口に一端を固定して、前記小室１１毎に圧縮空気を送風する導管と、該導管毎に設けられた開閉弁を備えた
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態に係るフィルム類巻取り装置について、図面を用いて詳細に説明する。本発明は、以下の実施の形態に何ら限定されるものではなく、適宜変更して実施することができるものである。
【０００９】
図１は、本発明の実施の形態に係るフィルム類巻取り装置の巻取り部分の側面図を示している。
【００１０】
本発明の形態のフィルム類巻取り装置１は、図示しない装置本体に軸支され、回転しながら前記フィルム類２を巻取る巻取りロール４と、前記巻取りロール４と離間した位置に平行に配置され、前記巻取りロール４に従動回転しながら前記フィルム類２を前記巻取りロール４の外周に押圧する押さえロール３と、該押さえロール３と離間した位置に平行に配置され、前記フィルム類２の送り面に従動回転しながら前記押さえロール３との間の前記フィルム類の張力を調整するガイドロール５とを備えている。
【００１１】
このようなフィルム類巻取り装置１では、図示しない製造ライン等から送られてくるフィルム類２は、巻取りロール４の外周に巻き取られるときに、押さえロール３からの適度な押圧力を受ける。前記押さえロール３は、前記巻取りロール４の外周と接して従動回転しながら、フィルム類２に押圧力を与えている。フィルム類２の搬送上流側にはガイドロール５が設けられている。前記ガイドロール５は、前記フィルム類２の送り面と接して滑らかに従動回転している。また、該ガイドロール５は、装置本体に取り付けられている固定位置を左右または上下に移動調整することができる構造となっている。この移動調整により、押さえロール３とガイドロール５の間を送られるフィルム類２には、たるまないように適度な張力が与えられている。
前記押さえロール３、巻取りロール４、およびガイドロール５は、円筒状の外形を有していると共に、円筒の円の中心を回転軸として回転する。また、前記押さえロール３、巻取りロール４、およびガイドロール５は、前記回転軸が平行になるように配設されると共に、フィルム類２をフィルム類２の幅方向の全長に亘って案内することが可能なように、フィルム類２の幅長さよりも長い幅長さを備えている。
【００１２】
前記巻取りロール４は、装置本体に対し回転自由に軸支されている。前記巻取りロール４の両端には、図示しない軸受が設けられている。
また、前記押さえロール３は、両端に設けた図示しない軸受により回転自由に軸支されている。さらに、両端に設けた前記軸受は、装置本体に固定された図示しないリニアガイドの上に固定されている。前記軸受により支持されている前記押さえロール３は、リニアガイドの摺動方向であって前記押さえロール３の軸方向と直角な方向に移動することができる。
さらに、前記ガイドロール５は、前記押さえロール３と同様に、装置本体に取り付けられたリニアガイド上に固定された軸受により軸支されており、前記リニアガイドは、装置本体に対して上下または左右の方向に前記ガイドロール５を案内し、前記押さえロール３と前記ガイドロール５の間を送られるフィルム類２に生じるたるみを取ると共に、前記フィルム類２に適度な張力が与えられるような構成となっている。
さらにまた、前記押さえロール３に対して前記巻取りロール４の取り付け側と反対側には、図示しないエアシリンダが装置本体枠に固定されている。前記エアシリンダは、前記押さえロール３の両端に設けた前記軸受に押力を与え、前記エアシリンダの押力が前記軸受から前記押さえロール３へ伝達され、前記押さえロール３がフィルム類２を押圧する押圧力として作用する構成となっている。
【００１３】
さらに、前記フィルム類２が前記押さえロール３に巻付く手前の下方に配置され、前記フィルム類２の幅方向に亘って圧縮空気をフィルム類２に吹き付ける圧縮空気送風手段６と、該圧縮空気送風手段６の送風量を前記フィルム類２の幅方向で部分的に調節する圧縮空気量調節手段７とを備えている。
【００１４】
前記圧縮空気送風手段６は、装置本体に取り付けられると共に、フィルム類２が前記押さえロール３に押圧される手前の下方に設けられている。前記圧縮空気送風手段６は、前記圧縮空気送風手段６の上側を通過するフィルム類２のフィルム類２の幅方向中央部に生じたたるみに対して圧縮空気を吹き付けて、強制的に前記たるみ部分を上方に押し上げる構成となっている。ゆえに、前記圧縮空気送風手段６は、できるだけ前記押さえロール３に巻付く近傍に設置して、前記押さえロール３に巻付くときの前記フィルム類２のたるみがフィルム類２の全幅で均一な状態を維持しながら、前記フィルム類２が前記押さえロール３に押圧されながら前記巻取りロール４に巻き取られるように、圧縮空気送風手段６の装置本体に対しての取り付け位置が決定されている。
また、前記圧縮空気量調整手段７は、前記圧縮空気送風手段６の下側に設けてあり、さらに前記圧縮空気送風手段６に送る圧縮空気の量は、フィルム類２の幅方向であって、フィルム類２のたわみの生じた部分的に圧縮空気の送風量を調整して前記圧縮空気送風手段６に送ることができるような構成となっている。これにより前記フィルム類２に生じたフィルム類２の幅方向に対して生じたたるみの大きさに合わせて、前記圧縮空気送風手段６によってフィルム類２に吹き付ける圧縮空気の量が調節でき、フィルム類２のたるみを均一にして前記巻取りロール４に巻き取らせることが可能な構成となっている。また、前記圧縮空気は、装置本体に固定された図示しないエアポンプ等が備えられている。
【００１５】
図２は、本発明の実施の形態に係る圧縮空気送風手段６のフィルム類２の幅方向から見た正面図、およびフィルム類２の幅方向の位置に対する圧縮空気の吹き付け力のグラフを示す。
【００１６】
前記圧縮空気送風手段６は、フィルム類２の幅方向の全長に亘って設けたエアチャンバ８と、該エアチャンバ８の上面に設けた吹き付け口９と、前記エアチャンバ８の内部に固定されてフィルム類２の幅方向で任意の数の小室１１に区切る仕切り板１０とを備えている。前記小室１１は、圧縮空気の吹き付け力を前記小室１１毎に調整可能なように、下側に圧縮空気量調整手段７が設けられている。前記エアチャンバ８は、装置本体に図示しないささえ等を介して固定されており、さらに圧縮空気が前記吹き付け口９以外から漏れないような密閉構造となっている。圧力が作用する内壁は、極力角部の無い方が望ましいが、前記エアチャンバ８内に作用する圧縮空気の内圧は、前記フィルム類を吹き上げる程度の圧力しか作用しないので、製造性を考えて角型形状のものを使用している。
前記吹き付け口９は、圧縮空気を上方に吹き付けるための多くの孔を穿設した平板で構成されている。吹き付け口９の孔形状および大きさは、圧縮空気の量とフィルム類２を押上げる吹き付け力との関係で最適な値を決定して使用する。また、前記エアチャンバ８と前記吹き付け口９は、全周溶接で気密に取り付けられている。前記エアチャンバ８または前記吹き付け口９にプラスチック等の材質を用いる場合は、勘合部にシール材等を使用して気密になるように組立てる。
前記仕切り板１０は、前記エアチャンバ８の内部を小室１１毎に画成しており、前記小室１１の隣り合う小室１１に空気が漏れないように密閉構造となっている。
【００１７】
前記圧縮空気量調節手段７は、前記小室１１毎に底部の圧縮空気送入口から圧縮空気を供給する導管１２と、該導管１２には前記小室１１毎に圧縮空気の供給量を調整するために設けられた開閉弁１３により構成されている。
前記導管１２は、前記エアチャンバ８内に画成された小室１１毎の下部の圧縮空気送入口に一端を固定されている。さらに、前記小室１１毎に下部に設けられた複数の導管１２は、他端を分配器等に接続されて、さらに前記分配器等の他端には、前記複数の導管１２と連通している１本の導管１２が連結されている。１本に集められた導管１２のもう一端は、図示しないエアポンプ等に配管されて圧縮空気が供給されている。前記導管１２は銅製であり、腐食によって導管１２に孔ができにくい材料を使用している。
前記開閉弁１３は、前記小室１１毎に設けられた複数の導管１２に１個ずつ設けられている。前記開閉弁１３は、手動または電気信号等による制御によって開閉することができる構成となっている。前記圧縮空気の吹き付け力は、前記開閉弁１３の開閉動作により、前記小室１１毎に強弱をつけることで調節できる構成となっている。
【００１８】
図２の上側に記載のグラフは、縦軸に前記吹き付け口９から吹き付けられる圧縮空気の吹き付け力をとり、横軸に前記フィルム類２の幅方向の位置を表したものであり、本発明のフィルム類２への圧縮空気の吹き付け力の設定の一つの実施例を示したものである。また、図２において、前記グラフの下側に示すエアチャンバ８の図の幅方向の位置と、上側に示す前記グラフの横軸のフィルム類２の幅方向の位置は一致して記載している。また、エアチャンバ８の内側を画成する前記小室１１の数を５個とし、さらに前記圧縮空気の吹き付け力の設定を吹き付け力（強）１４，（中）１５，（弱）１６の３段階に分けて縦軸方向に記載するものとする。
上記の実施例を用いて、以下、本発明の実施の形態に係るフィルム類巻取り装置の圧縮空気吹き付け量の調整方法を動作面から説明する。
【００１９】
前記巻取りロール４は、その巻径が増加すると、前記巻取りロール４の自重で巻取りロール４の幅方向中央部にたわみが生じる（図１に想像線で巻取りロール４の中央たわみ部の外形を記載する）。すると、前記押さえロール３と前記ガイドロール５の間を送られるフィルム類２には、フィルム類２の幅方向中央部にたるみが生じる。このたるみは、前記巻取りロール４に生じた巻取りロール４の幅方向中央部のたわみに起因して発生しているため、前記押さえロール３または前記ガイドロール５の位置を調整してフィルム類２の張力を調整しても取り除くことはできない。
【００２０】
前記フィルム類２が前記押さえロール３に巻付く手前の下方に設けた圧縮空気送風手段６は、圧縮空気量調節手段７から得た圧縮空気を、エアチャンバ８の上側を送られるフィルム類２に吹き付ける。圧縮空気の吹き付け量は、前記圧縮空気量調節手段７の開閉弁１３により手動、または自動制御により調整される。
前記圧縮空気は、エアチャンバ８内の小室１１毎にそれぞれ供給され、小室１１毎に上方の吹き付け口９からそれぞれの吹き付け力で圧縮空気が吹き付けられる。前記吹き付け力は、前記圧縮空気の送風量が多ければ強くなり、逆に前記送風量が少なければ弱くなる。
この調整方法によれば、前記エアチャンバ８内の５個の小室１１のうち、フィルム類２の幅方向の真中の小室１１に圧縮空気を多く送風することにより、吹き付け力（強）１４をフィルム類２の幅方向の中央部に吹き付けることができる。また、前記中央の小室１１から両端に各１個ずれた小室１１には、前記中央部の小室１１の次に多い圧縮空気を送風し、吹き付け力（中）１５をフィルム類２へ与えることができる。同様に、フィルム類２の幅方向の両端部の小室１１からの吹き付け力には、吹き付け力（弱）１６を与えることができる。
【００２１】
前記吹き付け力（強）１４，（中）１５，（弱）１６は、フィルム類２のたるみの量により決定される。また、前記吹き付け力１４，１５，および１６は、フィルム類２に発生しているたるみが前記吹き付け力１４，１５，および１６により押しどけられて、フィルム類２の幅方向中央部の高さ方向の位置がフィルム類２の幅方向両端部の高さ方向の位置と同等かそれより上になるように決定する（図１に想像線でフィルム類２の幅方向中央部を圧縮空気で押上げた図を記載する）。望ましくは、フィルム類２に生じるフィルム類２の幅方向中央部の張力が、フィルム類２に生じるフィルム類２の幅方向両端部の張力と同等な張力で前記押さえロール３に巻付くようにする。また、前記吹き付け力（強）１４，（中）１５，（弱）１６は、前記巻取りロール４の外周表面の硬さのばらつき等の巻取り状況を確認したり、エアだまりや巻じわが生じない圧縮空気の吹き付け量を確認したりして設定値を決定する。
【００２２】
本発明の実施形態に係るフィルム類巻取り装置１では、前記フィルム類２が前記押さえロール３に巻付く手前の下方に取り付けられ、前記フィルム類２の幅方向に亘って圧縮空気を上方に吹き付ける圧縮空気送風手段６と、該圧縮空気送風手段６の送風量の幅方向で部分的に調節する圧縮空気量調節手段７を設けているので、フィルム類２に押さえロール３とガイドロール５との間でフィルム類２の幅方向中央部でたるみが発生しても、たるみの大きさに合わせて圧縮空気の吹き付け量を調整してフィルム類２のたるみを取り除くことにより、前記フィルム類２に前記フィルム類２の幅方向に対して適度に均一な張力を与えると共に、前記押さえロール３による押圧力をかけながら巻取りロール４に巻付けることができる。
【００２３】
【発明の効果】
上述の如く、本発明に係るフィルム類巻取り装置は、フィルム類を巻取る円筒状の巻取りロールと、前記巻取りロールの軸心と平行になるよう取り付けられて前記巻取りロールの外周に押圧力を与える円筒状の押さえロールと、前記軸心と平行に取り付けられて前記フィルム類に張力を与える円筒状のガイドロールとを有するフィルム類巻取り装置において、前記フィルム類が前記押さえロールに巻付く手前の下方に取り付けられ、前記フィルム類の幅方向に亘って圧縮空気を上方に吹き付ける圧縮空気送風手段と、該圧縮空気送風手段の送風量を幅方向で任意に区切った幅毎に調節する圧縮空気量調節手段を設けたことにより、巻取りロール４の巻層にエアだまりを発生することがなくなり、巻取り後のフィルム類の品質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るフィルム類巻取り装置の巻取り部分の側面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る圧縮空気送風手段の幅方向の正面図およびフィルム類の幅方向の位置に対する圧縮空気の吹き付け力のグラフである。
【図３】従来の前記フィルム類巻取り装置のフィルム類巻取り部分の説明図である。
【符号の説明】
１　フィルム類巻取り装置
２　フィルム類
３　押さえロール
４　巻取りロール
５　ガイドロール
６　圧縮空気送風手段
７　圧縮空気量調節手段
８　エアチャンバ
９　吹き付け口
１０　仕切り板
１１　小室
１２　導管
１３　開閉弁
１４　吹き付け力（強）
１５　吹き付け力（中）
１６　吹き付け力（弱）

Claims (2)

1. フィルム類の帯状物を巻き取る装置であって、装置本体に軸支され、回転しながら前記フィルム類を巻取る巻取りロールと、前記巻取りロールと離間した位置に平行に配置され、前記フィルム類を前記巻取りロールの外周に押圧する押さえロールと、該押さえロールと離間した位置に平行に配置され、前記フィルム類の張力を調整するガイドロールとを有するフィルム類巻取り装置において、前記フィルム類が前記押さえロールに巻付く手前の下方に配置され、前記フィルム類の幅方向に亘って圧縮空気を前記フィルム類に吹き付ける圧縮空気送風手段と、該圧縮空気送風手段の送風量を前記フィルム類の幅方向で部分的に調節する圧縮空気量調節手段を具備したことを特徴とするフィルム類巻取り装置。
2. 請求項１に記載のフィルム類巻取り装置において、前記圧縮空気送風手段は、装置本体に固定され、前記フィルム類の幅方向の全長に亘って設けたエアチャンバと、該エアチャンバの上部に設けられ、前記フィルム類に圧縮空気を吹き付けるための吹き付け口と、前記エアチャンバの内部に固定され、前記エアチャンバの内部を前記フィルム類の幅方向で任意の数の気密な小室に区切る仕切り板を備え、さらに前記圧縮空気量調整手段は、前記小室毎に設けた圧縮空気送入口に一端を固定して、前記小室１１毎に圧縮空気を送風する導管と、該導管毎に設けられた開閉弁を備えたことを特徴とするフィルム類巻取り装置。

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