JP2009208912A - シート接続装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 この発明の目的は、シートを突合せ継ぎ法によって接続する際のシート搬送停止時間の短縮化が可能なシート接続装置を提供する。
【解決手段】フィルム接続装置１０は、吸着保持器１２および１４、テープ貼着ローラ１６および１８、押さえローラ２０および２２、案内ローラ２４、２６、２８、切断器３０、フレーム３２を備える。テープ貼着ローラ１８は、吸着保持器１２に対して旧シートおよび新シートを押圧しつつ吸着保持器１２のガイド面に沿ってシート切断位置の方に回転することによって旧シートおよび新シートに第１の接続テープ３６を貼り付けるように構成される。テープ貼着ローラ１６は、接続されたシートを搬送しつつ第２の接続テープ３４を貼り付けるように構成される。
【選択図】図１

Description

この発明は、シート搬送経路上で第１のシートと第２のシートとを突合せ継ぎ法によって接続するように構成されたシート接続装置に関する。

２つのシートを継ぐ従来の手法として、重ね継ぎ法および突合せ継ぎ法が挙げられる。重ね継ぎ法は、旧シートの終端部と新シートの先端部とを所定量だけオーバーラップさせつつ接続する手法である。一方、突合せ継ぎ法は、第１のシートと第２のシートをオーバーラップさせることなく接続する手法である。

近年、単層のシートだけでなく複層のシートを継ぐ要請が高まったこと受けて突合せ継ぎ法が広く用いられるようになっている（例えば、特許文献１参照）。シートが複数層で構成され接続後にそれらを剥離する工程が発生する場合、重ね継ぎ法では接続方法が複雑になるが、突合せ継ぎ法では比較的容易に複層のシートを継ぐことが可能になる。
特開平１０−３０５９５０号公報

シートを継ぐ場合には、シート接続位置の近傍において一時的にシートの搬送を停止させることになるが、このときの停止時間をなるべく短くすることが好ましい。その理由は、停止時間が長くなる場合には、後工程を連続運転させるためのアキュームレータを大きくする必要が生じるため、シート処理システム全体の床面積の増大化が避けられなくなるからである。

例えば、上述の特許文献１に係るウエブ継ぎ装置においては、接続テープを両面に貼り付ける際に、装置の内部のユニットを大きく移動させる必要があり、また、両面の貼り付けが完了するまでシートの搬送を停止させる構成を採用しているため、シート搬送停止時間が長くなることを避けられないと言える。

この発明の目的は、シートを突合せ継ぎ法によって接続する際のシート搬送停止時間の短縮化が可能なシート接続装置を提供することである。

この発明に係るシート接続装置は、シート搬送経路上で旧シートと新シートとを突合せ継ぎ法によって接続するように構成される。このシート接続装置は、シート切断部、第１の挟持部、第２の挟持部、および第３の挟持部を備える。

シート切断部は、シート搬送経路に対して進退可能に構成されており、旧シートと新シートとを重ねた状態で切断するように構成される。シート切断部の例としては、シートの幅方向に移動しつつシートを切断するように構成されたカッタが挙げられる。

第１の挟持部は、シート搬送経路におけるシート切断位置の上流に配置され、シート切断部によって切断されるべき旧シートおよび新シートを選択的に挟持可能に構成される。

第２の挟持部は、シート搬送経路におけるシート切断位置の下流に配置され、シート切断部によって切断されるべき旧シートおよび新シートを選択的に挟持可能に構成される。

第１の挟持部または第２の挟持部のいずれか一方は、接続されるべき旧シートまたは新シートのみを吸着するように構成された第１の吸着部を少なくとも備えるように構成される。これに対して、第１の挟持部または第２の挟持部のいずれか他方は、ガイド部材と第１のテープ貼着ローラとを少なくとも備えるように構成される。ガイド部材は、シート搬送経路に沿って第１の吸着部と並んで配置される。第１のテープ貼着ローラは、その周面に第１の接続テープを吸着可能に構成される。第１の接続テープを吸着する構成例としては、エア吸引、静電的吸着、および磁力的吸着が挙げられる。また、第１のテープ貼着ローラは、ガイド部材に対して旧シートおよび新シートを押圧しつつガイド部材のガイド面に沿って回転することによって旧シートおよび新シートに第１の接続テープを貼り付けるように構成される。

第３の挟持部は、シート搬送経路における第２の挟持部の下流に配置され、接続された旧シートおよび新シートを選択的に挟持しつつ下流に送り出すように構成される。なお、第１〜３の挟持部が旧シートおよび新シートを選択的に挟持する機構は、例えばシリンダ機構とこれを制御する制御部とによって実現する。第３の挟持部は、第２のテープ貼着ローラを少なくとも備えるように構成される。第２のテープ貼着ローラは、その周面に第２の接続テープを吸着可能に構成される。上述の第１のテープ貼着ローラと同様に、第２の接続テープを吸着する構成例としては、エア吸引、静電的吸着、および磁力的吸着が挙げられる。第２のテープ貼着ローラは、接続された旧シートおよび新シートを搬送しつつ第１の接続テープの貼り付け位置の反対側に第２の接続テープを貼り付けるように構成される。

この構成においては、旧シートと新シートとを接続する際に、第１の挟持部、第２の挟持部、および第３の挟持部を大きく移動させる必要がない。このため、旧シートと新シートを接続するために必要な機構がコンパクト化されるとともに、旧シートおよび新シートの接続に要する時間が短縮化する。

さらに、第１の接続テープをローラの周面に保持させているため、シートを挟持しつつ接続テープをシートに貼り付けることが可能となり、シートを保持する機構を簡略化することができる。また、第２の接続テープをローラの周面に保持させているため、片面に接続テープが貼り付けられたシートを搬送しながら、第２の接続テープをシートに貼り付けることが可能となる。この結果、シート搬送を停止させる時間が短縮化され、後段のアキュームレータのコンパクト化を図ることが可能になる。

上述の構成において、切断された新シートの先端部を吸着するように構成された第２の吸着部をガイド部材に設けることが好ましい。その理由は、排出されるべき新シートの先端部を安定して保持することができ、排出されるべき新シートが意図しない箇所に落下することを防止できるからである。

省スペース化を考慮すると、シート搬送経路が縦方向に形成されることが好ましい。

さらに、第１のテープ貼着ローラ、第２のテープ貼着ローラ、第１の吸着部、および第２の吸着部は、エア吸引によってテープまたはシートの吸着を行うことが好ましい。エア吸引であれば吸着力の作用のオン／オフの切り換え制御が行い易いからである。

この発明によれば、シートを突合せ継ぎ法によって接続する際のシート搬送停止時間の短縮化が可能になる。

図１を用いて本発明の一実施形態に係るフィルム接続装置１０を説明する。フィルム接続装置１０は、第１のフィルム送出部５２および第２のフィルム送出部５４を有するフィルム送出装置５０の下流に配置される。フィルム接続装置１０は、第１のフィルム送出部５２から送り出されたフィルムの末端に第２のフィルム送出部５４から送り出されたフィルムの先端を付き合わせ継ぎ法によって接続するように構成される。なお、第１のフィルム送出部５２および第２のフィルム送出部５４は互いに配置位置の切り換えが可能であるため、第１のフィルム送出部５２および第２のフィルム送出部５４の配置位置を適宜切り換えることによって、何度でもフィルムの接続が可能である。この実施形態では、シート３８として保護フィルム付きＴＡＣフィルム等の二層フィルムを用いているが、シート３８は必ずしも複数層フィルムである必要はなく単層フィルムに対しても本発明を適用することは可能である。

図１に示すように、フィルム接続装置１０は、各構成部品を収容するフレーム３２を備える。フレーム３２内にはシート３８を搬送するためのフィルム搬送経路が構成される。この実施形態では、フィルム搬送経路が垂直方向に形成されているが、水平方向に沿って形成されたフィルム搬送経路や斜めに傾斜したフィルム搬送経路においても、本発明を用いることは可能である。フィルム搬送経路に沿って、複数の案内ローラ（２８、２６、２４）、複数の押さえローラ（２２、２０）、テープ貼着ローラ（１８、１６）、吸着保持器（１４、１２）が設けられる。

複数の案内ローラ（２８、２６、２４）は、フレーム３２の所定の箇所に軸支される。押さえローラ２２は、シリンダ機構を有するローラ支持部２２２に軸支されるとともに、シート３８に対して接離自在に構成される。押さえローラ２０は、シリンダ機構を有するローラ支持部２０２に軸支されるとともに、シート３８に対して接離自在に構成される。ローラ支持部２２２およびローラ支持部２０２は、フレーム３２に設けられたシャフト部７０によって支持される。

テープ貼着ローラ１８は、周面における周方向の一部に第１の接続テープ３６を吸着するように構成された吸着部を備える。テープ貼着ローラ１８は、吸着保持器１２に対向するように設けられる。テープ貼着ローラ１８はシリンダ機構を有するローラ支持部１８２に軸支される。ローラ支持部１８２は、テープ貼着ローラ１８をシート搬送経路に対して接離自在に支持する。さらに、ローラ支持部１８２は、シャフト部７０に昇降自在に支持される。

テープ貼着ローラ１６は、押さえローラ２０に対向するように配置される。テープ貼着ローラ１６は、周面における周方向の一部に第２の接続テープ３４を吸着する吸着部を備える。テープ貼着ローラ１６は、フレーム３２の所定の箇所に軸支される。この実施形態では、テープ貼着ローラ１８およびテープ貼着ローラ１６がそれぞれ第１の接続テープ３６および第２の接続テープ３４をエア吸引によって吸着している。ただし、テープ貼着ローラ１８およびテープ貼着ローラ１６による第１の接続テープ３６および第２の接続テープ３４の吸着手法はこれに限定されるものではなく、静電的吸着や磁力的吸着を用いることも可能である。

吸着保持器１４は、押えローラ２２に対向するように配置されており、接続されるべき新シートを吸着するように構成される。吸着保持器１２は、テープ貼着ローラ１８に対向するように配置されており、排出されるべき新シートの先端部を吸着するように構成される。この実施形態では、吸着保持器１４および１２は、新シートをエア吸引によって吸着しているが、吸着保持器１４および１２の構成はこれには限定されない。また、吸着保持器１２に吸着機能を持たせることは任意的事項であり、吸着保持器１２に吸着機能を持たせなくても本発明を実施することは可能である。

さらに、吸着保持器１２と吸着保持器１４との間には、本発明のシート切断部に対応する切断器３０が設けられる。

本実施形態では、吸着保持器１４および押さえローラ２２が第１の挟持部に対応し、吸着保持器１２およびテープ貼着ローラ１８が第２の挟持部に対応し、テープ貼着ローラ１６および押さえローラ２０が第３の挟持部に対応する。ただし、吸着保持器１４および押さえローラ２２をシート切断位置の下流に配置するとともに、吸着保持器１２およびテープ貼着ローラ１８をシート切断位置の上流に配置することも可能である。この場合には、吸着保持器１４および押さえローラ２２が第２の挟持部に対応し、吸着保持器１２およびテープ貼着ローラ１８が第１の挟持部に対応するようになる。

フィルム接続装置１０の下流には図２に示すようなアキュームレータ６０が設けられる。アキュームレータ６０は、シートの接続時にシートの搬送を停止したときにおいて、後工程を連続運転させるためのバッファとして機能する。

続いて、図３〜図６を用いて、フィルム接続装置１０の動作順序について説明する。ここでは、現行のシート３８と新シート４０を接続する方法を説明する。なお、便宜上、切断後に接続されるべきシート３８および新シート４０をそれぞれシート３８Ａおよび新シート４０Ａと定義し、切断後に排出されるべきシート３８および新シート４０をそれぞれシート３８Ｂおよび新シート４０Ｂと定義することにする。

図３（Ａ）〜図３（Ｄ）を用いて、シート３８および新シート４０を重ねた状態で切断するまでの工程を説明する。図３（Ａ）は、シートが連続搬送されている状態を示す。この状態において、図３（Ｂ）に示すように、予め連続運転されているシート３８の進行を停止することなく、シート３８と同じ進行方向でシート３８の下側から、新シート４０を切断位置まで導入する。新シート４０を切断位置に導入する作業は手動で行っても良いし、別途サブ搬送経路を形成して自動的に行っても良い。ここでは、新シート４０は、その先端が吸着保持器１２よりも少し下流まで達するように配置される。

続いて、吸着保持器１２および吸着保持器１４は吸着動作を開始し、新シート４０を吸着保持する。さらに、テープ貼着ローラ１６およびテープ貼着ローラ１８に対し、予め定められた位置に、予め定められた幅を持つ第２の接続テープ３４、第１の接続テープ３６の非粘着面を手動により接近させ、テープ貼着ローラ１６、１８の吸着動作を開始し、第１、第２の接続テープ３６、３４を吸着保持する。本実施形態では、テープ貼着ローラ１８に対する第１の接続テープ３６のセット動作や、テープ貼着ローラ１６に対する第２の接続テープ３４のセット動作を手動で行っているが、この動作をロボットアーム等によって自動的に行うことも可能である。

図３（Ｃ）では、図３（Ｂ）の動作終了後の動作を示す。予め連続運転されているシート３８の進行を停止させ、新シート４０を吸着保持したままの吸着保持器１２および１４を図中矢印の方向に動作させ、さらに第１の接続テープ３６を吸着保持したままのテープ貼着ローラ１８と、押さえローラ２２を図中矢印の方向に動作させることにより、吸着保持器１２および１４、テープ貼着ローラ１８および押さえローラ２２によって、シート３８と新シート４０を積層加圧挟持させる。

図３（Ｄ）では、図３（Ｃ）の動作終了後の動作を示す。切断器３０をシート搬送経路内に進出させ、その後、シート３８および新シート４０の幅方向に走行させることにより、積層加圧挟持されたシート３８および新シート４０のシート切断位置（接続予定位置）において、両者を同時に切断する。その後切断器３０はシート搬送経路から退避する方向へ移動し初期位置に復帰する。

図４では、図３（Ｄ）の動作終了後の動作を示す。切断器３０によって切断されたシート３８は、接続されるべきシート３８Ａと、排出されるべきシート３８Ｂに分割される。また、同じく切断器３０によって切断された新シート４０は、接続されるべき新シート４０Ａと、排出されるべき新シート４０Ｂに分割される。まず、図３（Ｄ）の動作終了後、押さえローラ２２を図中矢印方向に移動させることにより、吸着保持器１４および押さえローラ２２によって積層加圧挟持されていた、排出されるべきシート３８Ｂは保持されず自由になる。ここで、接続されるべき新シート４０Ａは積層加圧挟持から開放されるが、吸着保持器１４の吸着動作は連続して行われているため、吸着保持器１４に保持されたままとなる。その後、排出されるべきシート３８Ｂは、手動または自動作業により本来の進行方向とは逆の図中矢印方向に排出される。

図５（Ａ）では、図４の動作終了後の動作を示す。排出されるべきシート３８Ｂが排出されたのち、第１の接続テープ３６を吸着保持したままのテープ貼着ローラ１８は、接続されるべきシート３８Ａと、排出されるべき新シート４０Ｂを積層加圧挟持したまま図中矢印方向に回転しながら移動する。続いて、テープ貼着ローラ１８は、接続されるべきシート３８Ａの終端と接続されるべき新シート４０Ａの先端である接続予定位置の中央に第１の接続テープ３６の粘着面を接触させ、停止する。この結果、接続予定位置の中央に第１の接続テープ３６が貼り付けられる。第１の接続テープ３６の粘着面を接続予定位置に接触させると同時に、または接続予定位置に接触させ、テープ貼着ローラ１８の移動動作が終了したのち、テープ貼着ローラ１８の吸着動作を終了させることにより、第１の接続テープ３６は保持されるべき対象がテープ貼着ローラ１８から、接続されるべきシート３８Ａおよび接続されるべき新シート４０Ａに移行される。

図５（Ｂ）では、図５（Ａ）の動作終了後の動作を示す。テープ貼着ローラ１８から第１の接続テープ３６の保持されるべき対象を、接続されるべきシート３８Ａおよび接続されるべき新シート４０Ａに移行したのち、テープ貼着ローラ１８を図中矢印の方向に移動させることにより、テープ貼着ローラは所定の位置に戻り、排出されるべき新シート４０Ｂと接続されるべき新シート３８Ａの積層加圧挟持を開放させる。それによって、接続されるべきシート３８Ａと、接続させるべき新シート４０Ａは第１の接続テープ３６によって接続保持され、排出されるべき新シート４０Ｂは吸着保持器１２の吸着動作によって吸着保持されたままである。ここで、吸着保持器１２の吸着動作を終了させた後、図中矢印方向に手動または自動により排出される。その後、接続されるべき新シート４０Ａを本来の進行方向とは逆方向に張力をかけることにより、案内ローラ２６、２８に接触させる。このことが、接続動作完了後にシートを蛇行、シワを発生させることなく進行させるための重要なことの１つである。

図６（Ａ）は、図５（Ｂ）の動作終了後の動作を示す。接続されるべきシート３８Ａと接続されるべき新シート４０Ａが、第１の接続テープ３６により片面のみ接続された後、第２の接続テープ３４を吸着保持したテープ貼着ローラ１６と、押さえローラ２０がそれぞれ図中矢印方向に移動することにより、接続されるべきシート３８Ａを加圧挟持する。その後接続されるべきシート３８Ａと接続されるべき新シート４０Ａが、第１の接続テープ３６により片面のみ接続された状態で、シートの連続運転が開始される。それによって案内ローラ２４、２６、２８、テープ貼着ローラ１６、押さえローラ２０が連れ回りを開始する。

図６（Ｂ）は、図６（Ａ）の動作終了後の動作を示す。接続されるべきシート３８Ａと接続されるべき新シート４０Ａが、第１の接続テープ３６を介して連続運転を開始し、第２の接続テープ３４を吸着保持したテープ貼着ローラ１６と、押さえローラ２０が加圧挟持したまま連れ回ることにより、第２の接続テープ３４の位置を回転させ、接続されるべきシート３８Ａの終端と接続されるべき新シート４０Ａの先端である接続予定位置の中央、すなわち上述の工程で貼り付けられた第１の接続テープ３６の反対面同位置に第２の接続テープ３４の粘着面を接触させ、貼り付けられる。第２の接続テープ３４の粘着面を接続予定位置に接触させると同時に、テープ貼着ローラ１６の吸着動作を終了させることにより、第２の接続テープ３４は保持されるべき対象がテープ貼着ローラ１６から、接続されるべきシート３８Ａおよび接続されるべき新シート４０Ａに移行される。

図６（Ｃ）は、図６（Ｂ）の動作終了後の動作を示す。接続されるべきシート３８Ａと接続されるべき新シート４０Ａが、第１の接続テープ３６および第２の接続テープ３４を介して連続運転を開始したのち、テープ貼着ローラ１６および押さえローラ２０が図中矢印の方向に動作し、所定位置に戻ることにより、フィルム接続装置１０の動作は完了となる。

単層のシートの場合は、通常、接続テープを用いた新シートの接続は片面のみ貼り付ければよいが、本発明では、接続予定位置において、第１の接続テープ３６および第２の接続テープ３４を用いてシート両面から貼り付けることにより、単層の場合は接続部強化の効果が期待できる。一方で、複数層の場合はフィルム接続装置１０の動作完了後に剥離工程を実行することが可能となる。また、動作は全て自動化可能であるため、位置ずれ、しわを発生することなく短時間でフィルムの接続を実行することが可能である。

なお、装置における各機器の材質として、吸着保持器１２および１４、テープ貼着ローラ１６および１８はステンレスまたはアルミニウム、押さえローラ２０および２２、案内ローラ２４、２６、２８はゴム、切断器３０はセラミック、フレーム３２は鉄またはステンレス等が考えられるが、この限りではない。また、上述のフィルム接続装置１０の動作順序は、必ずしも上述の実施形態の説明の通りに行う必要はない。

シート接続装置１０のフレーム３２は、吸着保持器（１２、１４）、テープ貼着ローラ（１６、１８）、押さえローラ（２０、２２、）を安定的に支持可能であれば、その形状、構造、サイズ等は特に限定されない。

以上の実施形態によれば、単層または複数層で構成されたシートを突き合わせ法により従来よりも短時間で接続し、かつ後工程において、複数層で構成されたシートの接続部分を再度加工することなく剥離することが可能になる。また、単層または複数積層されたシートを突き合わせて接続し、かつ位置ずれ、しわを発生することなく接続することを可能になる。

上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

シート接続装置およびシート送り装置の概略を示す図である。 シート接続装置の下流に配置されるアキュームレータの構成例を示す図である。 シート接続装置の動作示す図である。 シート接続装置の動作示す図である。 シート接続装置の動作示す図である。 シート接続装置の動作示す図である。

符号の説明

１０−シート接続装置
１２、１４−吸着保持器
１６、１８−テープ貼着ローラ
２０、２２−押さえローラ
２４、２６、２８−案内ローラ
３０−切断器
３２−フレーム
３４、３６−接続テープ
３８（３８Ａ、３８Ｂ）−シート
４０（４０Ａ、４０Ｂ）−新シート

Claims (4)

1. シート搬送経路上で旧シートと新シートとを突合せ継ぎ法によって接続するように構成されたシート接続装置であって、
   前記シート搬送経路に対して進退可能に構成されており、旧シートと新シートとを重ねた状態で切断するように構成されたシート切断部と、
   前記シート搬送経路におけるシート切断位置の上流に配置され、前記シート切断部によって切断されるべき旧シートおよび新シートを選択的に挟持可能に構成された第１の挟持部と、
   前記シート搬送経路におけるシート切断位置の下流に配置され、前記シート切断部によって切断されるべき旧シートおよび新シートを選択的に挟持可能に構成された第２の挟持部と、
   前記シート搬送経路における前記第２の挟持部の下流に配置され、接続された旧シートおよび新シートを選択的に挟持しつつ下流に送り出すように構成された第３の挟持部と、
   を備え、
   前記第１の挟持部または前記第２の挟持部のいずれか一方は、接続されるべき旧シートまたは新シートを吸着するように構成された第１の吸着部を少なくとも備え、
   前記第１の挟持部または前記第２の挟持部のいずれか他方は、前記シート搬送経路に沿って前記第１の吸着部と並んで配置されたガイド部材と、周面に第１の接続テープを吸着可能に構成されるとともに前記ガイド部材に対して旧シートおよび新シートを押圧しつつ前記ガイド部材のガイド面に沿って前記シート切断位置の方に回転することによって旧シートおよび新シートに第１の接続テープを貼り付けるように構成された第１のテープ貼着ローラと、を少なくとも備え、
   前記第３の挟持部は、周面に第２の接続テープを吸着可能に構成されるとともに接続された旧シートおよび新シートを搬送しつつ第１の接続テープの貼り付け位置の反対側に第２の接続テープを貼り付けるように構成された第２のテープ貼着ローラを少なくとも備えた
   シート接続装置。
2. 前記ガイド部材に、切断された新シートの先端部を吸着するように構成された第２の吸着部を設けた請求項１に記載のシート接続装置。
3. 前記シート搬送経路が縦方向に形成された請求項１または２に記載のシート接続装置。
4. 前記第１のテープ貼着ローラ、前記第２のテープ貼着ローラ、前記第１の吸着部、および前記第２の吸着部は、エア吸引によってテープまたはシートの吸着を行うように構成された請求項２または３に記載のシート接続装置。

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