JP2006193290A - シート分割巻取装置及びシート分割巻取方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】 重合テープを繰分けながら切断した後、再度重合テープを形成するように巻取るスリッター装置を提供すること。
【解決手段】 巻出軸3から繰り出されたシートTを複数の細幅シートT’にスリットして、巻取軸41上に巻き取るスリッター装置1であって、スリットされた細幅シートT’を千鳥状に繰り分けながら巻取軸41まで送る細幅シートT’の移送経路49a〜49eと、スペーサー巻出軸55から巻取軸41までスペーサーSを送るスペーサーSの移送経路57a、57bを備えて、巻取軸41上でシートT’をシート間にスペーサーSを巻き付けた重合シートとして巻き取れるようにし、この際、スペーサーSの移送経路上にエアによってスペーサーSを吸着させる吸引機59を設けた。
【選択図】 図1

Description

本発明は、紙やフィルム等のシート状の部材をスリットし、巻取るシート分割巻取装置及びシート分割巻取方法に関するものである。
近年、スリッティングやカッティング等の仕上加工では、材料の多様化に伴い、より高度な仕上技術が必要とされている。例えば、電子部品などに使用されるテープ等をスリットし、巻取る場合には、従来よりも細い幅で巻取ることが求められる場合がある。このため、例えば、特許文献1に開示されているクランプ機構及びこのクランプ機構を利用する巻取軸では、主にホルダ、ベアリング及び係止部材からクランプ機構を構成して、従来よりも細い幅でテープを巻取ることを可能としている。尚、特許文献1に開示された発明は、本発明と同一の発明者によって発明されており、この開示された内容は参照上、本発明に包含されるものとする。
また、巻取時にテープ表面を保護することが求められる場合には、テープ間にスペーサーを巻付けて、二層状の重合テープとして巻取ることがある。但し、巻取軸の張力を受けてスペーサーが引っ張られる結果、スペーサーの移送にずれが生じて、スペーサーを綺麗に巻付けることが困難になることがある。このような場合には、一般に、スペーサーを繰り出すローラーの調整を行って、移送されるスペーサーに負荷がかかってもスペーサーが綺麗に巻取られるように工夫しているが、通常、このような調整は時間がかかり、常に満足がいくものではないという問題があった。
さらに、近年、より高い精度で刃の調整を行うことが求められる場合があるが、従来技術では、手動により刃の調整を行っていたため、刃の調整に時間がかかり、さらに誤差が生じやすいという問題があった。しかも、電子部品などに使用されるテープ等をスリットし、巻取る場合には、通常、このようなテープは非常に高価なため、不良品を出すような場合にはコスト的な面で不都合が大きかった。
特開2003−182890号公報
本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、上述のような問題を克服するようにシート分割巻取装置及びシート分割巻取方法を提供することを目的とするものである。
本発明は、上記課題を解決するための手段として、請求項1に記載した発明においては、原反側から繰り出されたシートを複数の細幅シートにスリットして、巻取軸上に巻き取るシート分割巻取装置であって、スリットされた前記細幅シートを千鳥状に振り分けながら前記巻取軸まで送る細幅シートの移送経路と、スペーサー巻出軸から前記巻取軸までスペーサーを送るスペーサーの移送経路を備えて、前記巻取軸上では前記シートをシート間に前記スペーサーを巻き付けた重合シートとして巻き取れるようにし、この際、前記スペーサーの移送経路上にエアによって前記スペーサーを吸着させる吸引機を設けたことを特徴とする。
また、請求項2に記載した発明においては、請求項1に記載されたものにおいて、前記シートを複数の細幅シートにスリットする際、センサを利用して、刃の位置調整を行えるようにしたことを特徴とする。
また、請求項3に記載した発明においては、原反側から繰り出されたシートを複数の細幅シートにスリットして、巻取軸上に巻き取るシート分割巻取方法であって、スリットされた前記細幅シートを千鳥状に振り分けながら前記巻取軸まで送るように細幅シートの移送経路を定め、スペーサー巻出軸から前記巻取軸までスペーサーを送るようにスペーサーの移送経路を定め、この際、前記スペーサーの移送経路上でエアによって前記スペーサーを吸着させて、前記巻取軸の手前側で前記スペーサーを弛ませるようにし、前記巻取軸上では前記シートをシート間に前記スペーサーを巻き付けた重合シートとして巻き取れるようにした、各ステップを有することを特徴とする。
さらに、請求項4に記載した発明においては、請求項3に記載されたものにおいて、前記シートを複数の細幅シートにスリットする際、センサを利用して、刃の位置調整を行えるようにしたことを特徴とする。
請求項1に記載したシート分割巻取装置の発明によれば、負荷のかからない状態でスペーサーを巻取軸まで送るようにすることで、巻取軸の張力によってスペーサーが引っ張られずに、安定して、巻取軸上に巻回させることができ、効率的に不良品の発生率を低減出来る。
請求項2に記載した発明によれば、請求項1に記載の効果に加え、従来よりも高い精度でシートをスリットし、巻取ることが求められる場合でも、個人差によって影響を受けることなく、効率的に刃の調整を行うことができる。
請求項3に記載したシート分割巻取方法の発明によれば、負荷のかからない状態でスペーサーを巻取軸まで送るようにすることで、巻取軸の張力によってスペーサーが引っ張られずに、安定して、巻取軸上に巻回させることができ、効率的に不良品の発生率を低減出来る。
請求項4に記載した発明によれば、請求項3に記載の効果に加え、従来よりも高い精度でシートをスリットし、巻取ることが求められる場合でも、個人差によって影響を受けることなく、効率的に刃の調整を行うことができる。
本発明は基本的には以上のように構成されて、重合テープを切断した後、再度重合テープを形成するように巻取るようにするが、この重合テープは二層状に限定される必要はなく、多層状に形成されてもよい。また、好ましくは、スリットされたテープを二つの巻取軸上に千鳥状に振分けて巻取るが、巻取軸の数は二つに限定されなくともよい。また、好ましくは、これら巻取軸に近接してスペーサー巻出軸を設けて、各巻取軸までスペーサーを送るようにするが、スペーサー巻出軸の数は二つに限定されなくともよい。さらに、スペーサーを吸着させる吸引機は、好ましくはバキュームコンベアであって、エアによってコンベア上のスペーサーを吸着させるが、この吸引機は二つ以上のスペーサーを同時に吸着させるように構成されていてもよい。さらに、本発明に係るシート分割巻取装置は、好ましくは、光センサを利用して刃の位置調整を行えるようにするが、このセンサの種類は光学的に作用するものに限定されなくともよい。
以下、本発明に係る好適な実施形態について、添付した図を参照して説明する。
図1を参照すると、特に電子制御されて、切断加工を行うシート分割巻取装置1を示している。説明上、このシート分割巻取装置1は上流側から下流側まで順に、原反供給区間A、切断区間B及び製品集積区間Cを有するものとする。即ち、原反供給区間Aでは、予めテープ巻出軸3上にロール状に巻回された広幅シートTを備えている。切断区間Bでは、巻出軸3から繰り出された広幅シートTを所定幅で二つ又は複数の細幅シートT’にスリットさせている。製品集積区間Cでは、切断区間Bでスリットされた細幅シート(巻取製品)T’を各巻取軸41上に分配させながら巻回している。
本発明を実施する上で、スリット装置1に用いる原反の種類を特定する必要はないが、例えば、電子部品などに使用されるテープTを用いる。より具体的には、TABテープであって、表面上にリードや半導体チップ等の電子部品を備えており、巻取時にはテープ表面の保護を必要とする。通常、このようなテープTを巻回す際には、テープ間にスペーサー(保護テープ)Sを挿入させるように、二層状の重合テープとして巻回している。但し、使用されるテープTが電子部品等に使用されるテープでなくても、例えば、テープ表面が凸凹状に形成されており、直接巻回されるとテープT表面に傷が付くおそれがある場合には、巻取時にはテープ表面の保護が必要となる。従って、以下の明細書の説明において、シート分割巻取装置1に用いられるテープTは好適にはTABテープであるが、これ以外の種類を使用することは可能であることを理解されたい。また、これに対応して、シート分割巻取装置1に用いられるスペーサーSは様々な実施形態に応じて適当な素材から形成されることを理解されたい。
以下、原反供給区間A、切断区間B及び製品集積区間Cについて順に説明する。
図示した原反供給区間Aは、予めテープTとスペーサーSを二層状に巻回した巻出軸3を備えているが、切断区間BでテープTを単体で切断させるため、巻出軸3から切断区間BまでテープTを繰り出す移送経路と、巻出軸3からスペーサー巻取軸13までスペーサーSを繰り出す移送経路を夫々備えている。図示した実施形態では、テープTを繰り出す移送経路は主にローラー5a、5b、5cを用いて構成されており、スペーサーSを繰り出す移送経路は主にローラー7a、7b、7c、7dを用いて構成されている。この際、テープTとスペーサーSを夫々剥離させながら滑らかに送れるように、各移送経路を構成している。
例えば、図示した実施形態では、テープTの移送経路(広幅シートの移送経路)5a、5b、5cの途中に、ダンサーロール9とバックテンションスプロケット11を設けている。ダンサーロール9は巻出軸3から切断区間Bまで送られるテープTに所定のテンションを付与するものであって、上流側の巻出軸3と下流側の切断区間Bとの送り速度に差が生じると、旋回軸を中心として旋回移動して、送り速度の差を吸収できるようにしている。具体的には、上流側の速度が下流側の速度よりも遅い場合には、ダンサーロール9は旋回軸を中心として時計周りに回転して、余長のテープTを吸収し、また、上流側の速度が下流側の速度よりも速い場合には、ダンサーロール9は旋回軸を中心として反時計周りに回転して、吸収された余長のテープTを切断区間Bへ送り出して、テープTの送出速度を一定に保つようにしている。また、テープTの移送経路5a、5b、5cに、旋回軸を中心として旋回可能なようにバックテンションスプロケット11を設けており、テープTに所定のテンションを付与させている。このテープTの移送経路5a、5b、5cは実施形態に応じて様々に構成することができ、例えば、上記ローラー5a、5b、5cは減速機構を備えたモーターによって駆動されて、適切な速度でテープTを繰り出せるようにしてもよい。また、テープTに巻き癖がついている場合でも、この巻き癖を適切に除去できるようにテープTの移送経路5a、5b、5cを構成してもよい。さらに、テープTの移送経路5a、5b、5cには、テープTのテンションや速度等を検出するセンサや、この検出結果に応じてテープTのテンションや速度等を調整する手段を備えていてもよい。
また、図示した実施形態では、スペーサーSの移送経路7a、7b、7c、7dの途中に、ダンサーロール15を設けている。このダンサーロール15は、巻出軸3からスペーサー巻取軸13まで送られるスペーサーSに所定のテンションを付与するものであって、スリットに沿って上下動可能に支持されているテンションローラー17にスペーサーSを巻回して、スペーサーSを下方に付勢できるようにしている。このテンションローラー17の位置は、上流側の巻出軸3と下流側のスペーサー巻取軸13との送り速度に差が生じると上下に移動して、送り速度の差を吸収できるようにしている。具体的には、上流側の速度が下流側の速度よりも遅い場合には、テンションローラー17が下降して、余長のスペーサーSを吸収し、また、上流側の速度が下流側の速度よりも速い場合には、テンションローラー17が上昇して、吸収された余長のスペーサーSをスペーサー巻取軸13へと送り出して、スペーサーSの送出速度を一定に保つようにしている。このスペーサーSの移送経路7a、7b、7c、7dは、テープTの移送経路5a、5b、5cと同様に、実施形態に応じて様々に構成することができ、例えば、スペーサーSのテンションや速度等を検出するセンサや、この検出結果に応じてスペーサーSのテンションや速度等を調整する手段を備えていてもよい。
切断区間Bは主にカッティング装置21から構成されており、図2、3に示すように、テープTの移送経路5a、5b、5cに対し上下から対向するようにローラー部23、25を有しており、これらローラー部間23、25に送られるテープTをスリットさせている。上方ローラー部23の表面には外部に突出するように所定間隔で任意の数の上刃31が備えられている。また、上方ローラー部23は、一対の腕部29によって並列配置されている支軸(上刃保持軸)27に対して接続されており、この腕部29にて回転可能なように軸支されている。上方ローラー部23を支える支軸27は、内蔵したエアシリンダーを用いて軸方向に移動可能なようにカッティング装置21内で軸支されており、この軸方向移動によって、上方ローラー部23の上刃31を軸方向に位置調整させている。また支軸27は回転可能なようにカッティング装置21内で軸支されており、この回転移動によって、腕部29によって支えられている上方ローラー部23を旋回移動させている。この旋回移動は、例えば、エアシリンダー35を用いて行えるようにしてもよい。この場合、例えば、上方ローラー部23とエアシリンダー35の伸縮側を連接させて、シリンダー35を引き出すことで、支軸27を中心として上方ローラー部23を下方ローラー部25に向って旋回移動させてもよい。また、シリンダー35を縮めることで、支軸27を中心として上方ローラー部23を下方ローラー部25から離れるように旋回移動させてもよい。上方ローラー部23を旋回移動させる際、歯車機構等を用いて、上方ローラー部23の旋回角度を定めるようにしてもよい。
上方ローラー部23に設けられる上刃31は丸刃であって、端部側に鋭利な切刃を有しており、上下のローラー部23、25間に案内されるテープTをスリットできるように設けられている。下方ローラー部25は、カッティング装置21内で回転可能なように軸支されており、この表面には上刃31と対応して、円周状の溝部(下刃)33を有している。このため、上述のようにエアシリンダー35を用いて上刃31を垂直方向に降下させると、上刃31は下方ローラー部25の溝部33内に没入し、下方ローラー部25は上刃31が食い込んでも傷付いたり、磨耗することがないようにしている。さらに、支軸27に内蔵したエアシリンダーを用いて上刃31を横方向に移動させると、上刃31の側部が溝部33の側部に押し当てられるようにしている。このように、上刃31を下刃33に対して寄せることで、安定してスリット操作を行えるようにする。この上刃31の位置調整は、操作ハンドル部37、38を操作して、支軸27を定位置で固定させることでロックされる。上刃31の位置調整が終了すると、モーター等を利用して上方ローラー部23を回転させて、上下のローラー部23、25間に挿通されたテープTに所定の長さの切れ目を入れるようにする。この際、歯車等の動力伝達機構を利用して、上方ローラー部23と下方ローラー部25を同期して回転させてもよい。切断操作が終了すると、支軸27に内蔵したエアシリンダーを駆動させて、下刃33から離間させるように上刃31を軸方向に移動させた後、エアシリンダー35を駆動して、支軸27を中心として上方ローラー部23を上方に回転させて、上刃31を上方の退避位置まで移動させる。
従来、上刃31の位置調整は手動により行われていたが、近年、より高い精度で上刃31の位置調整を行うことが求められており、手動で上刃31の位置調整を行うことには限界が来ている。このため、本発明に係る実施形態では、上刃31の位置調整を電子制御させるように、上刃31の寄せ機構を設けている。この機構では、センサを用いて上刃31の位置を認識できるようにしており、このセンサ結果に基いて、上刃31の調整量をデジタル表示させている。そして、この数値に従って、オペレーターが上刃31を寄せるように操作ハンドル部37、38を操作できるようにする。このため、オペレーターは、経験や推測によらず、迅速かつ高精度に上刃31の寄せを行うことができる。本発明を実施する上で、特にセンサの種類について特定する必要はないが、例えばカッティング装置21内で光センサを利用して、上刃31の上方からこの調整量を光学的に読み出して、このデータを電子制御器の画面上にデジタル表示させる。この上刃31の寄せは調整ネジによって行われ、この位置決めが行われた後、上刃31の位置が外れることがないようにロックされる。
製品集積区間Cは、切断区間Bにて所望の幅にスリットされたテープT’の集積を行っており、特に、スリット後のテープT’の端部同士が重ならないように、交互に異なる巻取軸41、41上に千鳥状に振り分けて、ロール状に巻取っている。但し、テープTの左右両側部側に不要部がある場合には、切断区間Bでは、テープTを長手方向に沿って略中央から二つの本体部T’、T’にスリットするとともに、左右両側部の不要部を夫々耳部T’’、T’’としてスリットさせてもよい(図6参照)。この場合、製品集積区間Cでは、巻取製品T’と耳部T’’を区別させて回収する必要がある。このため、図示した実施形態では、製品集積区間Cは、耳部T’’、T’’を夫々、主にローラー43a、43b、43cを用いて形成された移送経路に沿って、スクラップワインダー45、45まで移送しながら、スリットされたテープT’、T’を夫々、主にローラー49a、49b、49c、49d、49eを用いて形成された移送経路に沿って、巻取軸41、41まで移送している。これら巻取軸41とスクラップワインダー45は、夫々モーターを介して回転駆動されている。耳部T’’の移送経路43a、43b、43cとテープT’の移送経路(細幅シートの移送経路)49a、49b、49c、49d、49eは夫々、実施形態に応じて様々に構成することができ、例えば、符合47に示すように、耳部T’’に所定のテンションを付与させる手段を備えて、耳部T’’の移送を滑らかに行えるようにしてもよい。また、符合51に示すターボクリーナーや、符合53に示す除電バーを備えて、テープT’の移送を滑らかに行えるようにしてもよい。本発明の実施形態では、巻取軸41の種類については特定しないが、例えば、背景技術で説明した、特許文献1に開示された巻取軸と同様に構成されて、細い幅にスリットされたテープT’を巻取るとともに、巻取軸41上の各紙管にテープT’を適正な張力で巻取るようにする。
上述したように、電子部品などに使用されるテープTを巻取る場合には、テープ表面の保護が必要とされることがある。このため、製品集積区間Cでは、各巻取軸41上にテープT’を巻付ける際、同時にスペーサーSをテープ間に挿入させるようにする。図示した実施形態では、巻取軸41、41と近接して、予めスペーサーSを巻回したスペーサー巻出軸55、55を設けており、巻取軸41上にテープT’を巻取る際、主にローラー57a、57bを用いて形成された移送経路に沿って、スペーサー巻出軸55、55から巻取軸41、41までスペーサーSを送って、巻取軸41、41上にテープT’とスペーサーSを二層状の重合シートとして巻回せるようにしている。但し、このスペーサーSは、巻取軸41の張力によって引っ張られると、蛇行したり、所定の移送経路から外れて、テープT’間に綺麗に巻付けられることが難しくなることがある。このため、従来、スペーサーSの移送経路を構成するローラー57a、57bの調整を行って、このような問題を生じさせないようにしていたが、このような対処法は時間がかかり、必ずしも上手く調整することができないことが知られている。このため、本発明の実施形態では、スペーサーSが引っ張られることを防ぐように、スペーサーSの移送経路57a、57b上にエアによってスペーサーSを吸着させる吸引機59を設けて、巻取軸41の手前側でスペーサーSを弛ませて、スペーサーSにかかる張力をなくさせている。この場合、スペーサーSは負荷のかからない状態で巻取軸41まで送られるため、巻取軸41の張力によって引っ張られずに、安定して巻取軸41上に巻回されることができ、不良品の発生率を大幅に低減出来る。
具体的には、上記吸引機59はベルト式のバキュームコンベアであって、図4に示すように、スペーサーSの移送経路57a、57b付近で定位置に支持されており、スペーサーSの移送方向と同一方向にベルトコンベア61を往復移動させながら、この表面からエアを作用させて、ベルトコンベア61上のスペーサーSを吸着できるようにしている。バキュームコンベア59は一対のプーリ63、63間に往復駆動可能なようにベルトコンベア61を張設させており、ベルトコンベア61は全周に沿って表面に多数の貫通孔を有している。このベルトコンベア61の往復路間には、図5に示すように、吸引孔67を形成したエアーチャンバ65を設けている。また、配管71を介して、エアーチャンバ65内の空気を吸引できるように吸気装置69を設けている。例えば、吸気装置69は空気ファンを用いて構成されており、エアーチャンバ65内の空気を吸引できるようにしている。そして、往復移動されるベルトコンベア61の貫通孔がエアーチャンバ65の吸引孔67と並ぶと、ベルトコンベア61上を移送されるスペーサーSをエアにより吸引できるようにしている。好ましくは、吸引孔67は、バキュームコンベア59の出口側に設けられており、ベルトコンベア61から移送された直後のスペーサーSに弛みを設けるようにしている。
プーリ63の回転駆動と吸気装置69の駆動は、夫々電子制御器によって電子制御されている。この制御態様は様々に構成することができるが、例えば、巻取軸41の回転速度に合わせて、モーターによって回転駆動される駆動軸73を介してプーリ63を回転駆動させながら、所望のタイミングと強さで、吸気装置69を駆動してエアーチャンバ65内の空気を吸引させて、ベルトコンベア61上のスペーサーSを吸着させてもよい。また、各種センサ等のセンサ結果から、プーリ63の回転速度や、吸気装置69の駆動タイミングと強さ等を補正できるようにしてもよい。これらデータの設定時には、電子制御器上にデータをデジタル表示させて、各種の設定を迅速かつ明瞭に行えるようにしてもよい。尚、図5に示した実施形態では、単一の駆動軸73によって、並列配置されたプーリ63、63を回転駆動させるように、二つのベルトコンベア61を同時に往復移動させているが、実施形態に応じて、単一またはより多数のベルトコンベア61を往復移動させるようにしてもよい。
再度図1を参照すると、上述のように構成されたバキュームコンベア59を用いて、スペーサーSの一部を巻取軸41上に送られる前に下方に弛ませているが、この移送経路57a、57b付近に弛み止め75を設けて、必要以上にスペーサーSが弛むことを防いでもよい。例えば、この弛み止め75は略板状のプレートを用いて構成されており、図示するように略上方向にスペーサーSを移る場合には、この移送経路57a、57bの近くに略垂直に延びるように設けられて、スペーサーSの弛みに制限を加えている。但し、この弛み止め75は他、様々に構成することができ、例えば、横方向にスペーサーSを移る場合には、略水平に延びるように弛み止め75を設けて、下方に向うスペーサーSの弛みに制限を加えてもよい。他、実施形態に応じて、プレートの形状や取付位置に様々な修正を加えることは任意である。
本発明の実施形態に係るシート分割巻取装置を示す図である。 図1に示したカッティング装置の拡大図である。 図2に示したカッティング装置の側面図である 図1に示した吸引機の拡大図である。 図3に示した吸引機の内部構造を示す平面図である。 テープの切断態様の一例を示す略図である。
符号の説明
1 シート分割巻取装置
3 テープ巻出軸
5a〜5c テープの移送経路(広幅シートの移送経路)
7a〜7d スペーサーの移送経路
21 カッティング装置
23 上方ローラー部
25 下方ローラー部
27 支軸
31 上刃
33 溝部
41 巻取軸
43a〜43c 耳部の移送経路
49a〜49e テープの移送経路(細幅シートの移送経路)
55 スペーサー巻出軸
57a、57b スペーサーの移送経路
59 吸引機(バキュームコンベア)

Claims (4)

  1. 原反側から繰り出されたシートを複数の細幅シートにスリットして、巻取軸上に巻き取るシート分割巻取装置であって、スリットされた前記細幅シートを千鳥状に振り分けながら前記巻取軸まで送る細幅シートの移送経路と、スペーサー巻出軸から前記巻取軸までスペーサーを送るスペーサーの移送経路を備えて、前記巻取軸上では前記シートをシート間に前記スペーサーを巻き付けた重合シートとして巻き取れるようにし、この際、前記スペーサーの移送経路上にエアによって前記スペーサーを吸着させる吸引機を設けたことを特徴とするシート分割巻取装置。
  2. 前記シートを複数の細幅シートにスリットする際、センサを利用して、刃の位置調整を行えるようにしたことを特徴とする請求項1に記載のシート分割巻取装置。
  3. 原反側から繰り出されたシートを複数の細幅シートにスリットして、巻取軸上に巻き取るシート分割巻取方法であって、
    スリットされた前記細幅シートを千鳥状に振り分けながら前記巻取軸まで送るように細幅シートの移送経路を定め、
    スペーサー巻出軸から前記巻取軸までスペーサーを送るようにスペーサーの移送経路を定め、この際、前記スペーサーの移送経路上でエアによって前記スペーサーを吸着させて、前記巻取軸の手前側で前記スペーサーを弛ませるようにし、
    前記巻取軸上では前記シートをシート間に前記スペーサーを巻き付けた重合シートとして巻き取れるようにした、各ステップを有することを特徴とするシート分割巻取方法。
  4. 前記シートを複数の細幅シートにスリットする際、センサを利用して、刃の位置調整を行えるようにしたことを特徴とする請求項3に記載のシート分割巻取方法。
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