JP2011246277A - スプライス装置 - Google Patents

Abstract

【課題】印刷やコーテイングにおいて、高温乾燥下でも、旧ウエブと新ウエブの継ぎを中断することなく連続運転を行うことが可能で、品質安定および生産性を向上させることができるスプライス装置を提供することにある。
【解決手段】ウエブの連続供給機能を有するスプライス装置において、前記新ウエブの上側から前記新ウエブの始端部と旧ウエブを、前記旧ウエブの上側から前記カッターで切断された旧ウエブの端部と新ウエブを、それぞれ補強テープにより接着させる補強テープ貼り装置を備えたことを特徴とするスプライス装置である。
【選択図】図１

Description

本発明は、プラスチックフィルム、紙、金属箔などの基材（以下ウエブと記す）からなるウエブロールを、印刷機やコーター機にかけて、印刷、塗工する際に、ウエブロールから次のウエブロールへの継ぎを中断することなく、連続的に効率良く行うためのスプライス装置に関するものである。

従来から、印刷機やコーター機を用いて、プラスチックフィルム、紙、金属箔などのウエブロールに印刷、塗工を行っている。最近は、アンワインダー装置に装着されたウエブロールを順次、新たなウエブロールに継ぐことで加工ラインの連続供給を行い、生産性を向上させるようにしている。

多軸ターレットを有するアンワインダー装置によってウエブを連続的に供給する方法は、次のように行われている。即ち旧ウエブの残量が一定量以下になると、手動又は電動によってターレットを回転し、旧ウエブロールから供給を続けながら新旧ウエブロールの位置を交代させる。

その後、新ウエブロールにプリドライブをかけて新ウエブロールの周速度を旧ウエブロールの走行速度と一致させる。その後、スプライスロールの電源をオンにし、スプライスロールを走行中の旧ウエブに対して加圧接着して旧ウエブを新ウエブに接着する。予め新ウエブの始端部に配した両面テープを介して新旧ウエブを接着した後、カッターの電源をオンにし、カッターを旧ウエブに接近、当接させて旧ウエブを切断することによって新旧ウエブを交換させ、連続供給する方式がとられている。

図を用いて具体的に説明する。

図１は、従来のスプライス装置の継ぎ前の一例を示す説明図である。２軸のターレット装置に装着された新ウエブロール１２と旧ウエブロール１３と、スプライスロール１５、カッター１６からなり、順次新旧ウエブ継ぎするスプライス装置１０である。旧ウエブロール１３から旧ウエブ１７が送り出され、残量が少なくなった状態での、新ウエブ１８との継ぎ直前の状態を示している。継ぐ方法としては、両面テープ１４が使用され、新ウエブロール１２の始端部に両面テープ１４を配している。

図２は、継ぎ直後の一例を示す説明図である。新ウエブロール１２にプリドライブをかけ、新ウエブの周速度を旧ウエブロール１３の走行速度と一致させながら、供給中の旧ウエブ１７に新ウエブ１８を重ねて両面テープ１４を介して、スプライスロール１５にて加圧接着して、新旧ウエブの継ぎを行う。旧ウエブ１７は、カッター１６を当接し切断される。新旧ウエブを交換することができる。

この新旧ウエブ継ぎ時での張力変動は、継ぎ箇所で剥がれ、あるいはその他部分でのウエブ切れ、皺の発生を引き起こすことがある。この場合、旧ウエブは、カッター作動まで、スプライスロールよりも旧ウエブロールの張力に制御されている。また新ウエブロールは、継ぎ動作の準備として、旧ウエブロールの表面速度まで速度制御で加速、同調させ、新ウエブロールの始端部に配された両面テープを介して新旧ウエブをスプライスロールにて加圧接着させ、その後旧ウエブのカッター作動で切断して、新旧ウエブを交換することができる。

新旧ウエブを接着する接着剤としては、両面テープ一般的に用いられている。新旧ウエブは、両面テープの粘着剤を介してスプライスロールによって加圧接着されている。よって加工中に新旧ウエブの接着部分が剥がれたり、破断しないで使用されている。

しかし、ウエブの種類により、ウエブと両面テープの粘着剤との接着力不足で、加工中に新旧ウエブの接着部分が剥がれることがある。接着力を低下させる要因としては、離型性を有するウエブ、表面が凹凸を有するウエブなどを用いる場合である。

シリコン系樹脂、フッ素系樹脂などの離型性を有するウエブには、一般的に用いられている両面テープの粘着剤、即ちアクリル系粘着剤では、初期接着不足が発生し、新旧ウエブの接着部分が剥がれることがある。またウエブの表面がポーラスであるウエブ、不織布のような凹凸があるウエブなど、表面積が大きいものでは接着力不足になる。このようなウエブに対応するため、粘着剤の塗布量を厚くして、ウエブ表面に接触する面積を広げるように行っている。

離型性を有するシリコン系フィルム、フッ素系フィルム、セパレーター（離型性を有する層を設けた紙やフィルム）に対し、接着力をもった粘着テープが提案されている（特許文献１）。

特許文献１は、シリコン系粘着剤を用いた粘着テープであり、接着力を有しているが、ウエブの種類により初期接着力が十分でない場合があり。使用する時には、予め接着強度を確認し、条件設定をする必要がある。

また新旧ウエブを接着した状態で、高温の乾燥炉を通すことがあることから、高温時での接着力維持、即ち耐熱性も要求される。アクリル系粘着剤（耐熱タイプ）、シリコン系粘着剤、ウレタン２液タイプなどが用いられている。しかし高温に曝されると、粘着剤が軟化して、かつウエブに掛かる張力から剥がれる場合がある。

従来より、使用している両面テープは、ウエブの進行方向に対して垂直方向のみ貼り、継ぎができる。しかしテープ幅は、５０ｍｍ程度のため、新旧ウエブに対し十分な接着面積が取れないため、高温の乾燥下ではテープ接着力が低下し、剥がれる場合が多い。

またスプライス装置からの提案がある。新旧ウエブの紙継ぎ動作時の張力変動を抑制して紙切れ、ウエブ皺の発生を排除する制御装置を備えたコーター装置の提案がある（特許文献２）。

新旧ウエブの張力変動を制御することは、両面テープに係る負荷を少なくすることから剥がれには良いが、ウエブ自体の持つ離型性の要因での剥がれには、効果がない。

特許２７９１９２７号公報 特許２８８８６６９号公報

本発明は、印刷やコーティングにおいて、高温乾燥下でも、旧ウエブと新ウエブの継ぎを中断することなく連続供給を行うことが可能で、品質安定および生産性を向上させることができるスプライス装置を提供することにある。

請求項１の発明に係る発明は、多軸ターレットを有する巻出し装置に、供給中の旧ウエブロールに加えて新ウエブロールを装着し、新ウエブロールをプリドライブさせた後、予め新ウエブロールの始端部に配した両面テープを介して、新ウエブロールおよび旧ウエブロールから送り出された新ウエブおよび旧ウエブを、スプライスロールにて加圧接着し、その後カッターを旧ウエブに当接し、旧ウエブを切断して、ウエブを連続供給する機能を有するスプライス装置において、
前記新ウエブの上側から前記新ウエブの始端部と旧ウエブとを、
前記旧ウエブの上側から前記カッターで切断された旧ウエブの端部と新ウエブとを、
それぞれ補強テープにより接着させる補強テープ貼り装置を備えたことを特徴とするスプライス装置である。

請求項２の発明に係る発明は、前記両面テープと直角方向に配したことを特徴とする請求項１記載のスプライス装置である。

請求項３の発明に係る発明は、前記両面テープと斜行方向に配したことを特徴とする請求項１記載のスプライス装置である。

請求項４の発明に係る発明は、前記ウエブが、フッ素系樹脂またはシリコン系樹脂からなるフィルムであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のスプライス装置である。

請求項５の発明に係る発明は、ウエブの表面にフッ素系樹脂層またはシリコン系樹脂層を設けた積層体からなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のスプライス装置である。

請求項６の発明に係る発明は、前記補強テープが、耐熱性を有するフィルムとシリコン系粘着剤の積層体からなることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のスプライス装置。

本発明による新旧ウエブを継ぎ方法は、従来と同様に両面テープを介して新旧ウエブをスプライスロールにて加圧し接着させ、その後、継ぎを補強するために、新ウエブの始端部と旧ウエブ、旧ウエブの端部と新ウエブをそれぞれ補強テープで接着させることである。特に補強テープの貼りは、両面テープと直角方向、即ちウエブの進行方向、あるいは斜行方向に貼ることにより、安定して連続供給できる。

従来のスプライス装置の継ぎ前の一例を示す説明図である。 従来のスプライス装置の継ぎ後の一例を示す説明図である。 本発明のスプライス装置の一例を示す説明図である。 本発明のスプライス装置の補強テープ貼リの一例を示す説明図である。（進行方向） 本発明のスプライス装置の補強テープ貼りの一例を示す説明図である。（斜行方向） 本発明のスプライス装置の補強テープ貼リ部の一例を示す断面図である。 本発明のスプライス装置の補強テープ貼リの動作フローを示した説明図である。

以下、本発明の一実施の形態について図面に基づいて詳細に説明する。

図３は、本発明のスプライス装置の一例を示す説明図である。図６のように新旧ウエブは、両面テープ１４を介して接着されている。即ち両面テープを中心に新旧ウエブ１７，１８が積層された状態である。このまま状態でライン中の張力および高温乾燥下での張力など、両面テープの接着力に係る負荷が大きくなることから、初期接着力の低下が起き、ウエブの継ぎ箇所で剥がれる場合がある。このようなことを防ぐため、本発明は、両面テープによる継ぎを補強するために、新ウエブの始端部と旧ウエブ、旧ウエブの端部と新ウエブをそれぞれ補強テープにより接着させることにより、接着面積を広げ、接着強度を向上させ、剥がれを防ぐことができる。新旧ウエブを連続供給して、安定した生産を行うことができる。

補強テープ貼り装置２０は、補強テープロール２１、２３、補強テープカッター２５、２６、補強テープ始端部保持ロール２７、ニップロール２８から成っている。

補強テープの貼り方は、図４に示すように、両面テープと直角方向、即ちウエブの進行方向２９に貼ることに、新旧ウエブを連続供給でき、安定した生産を行うことができる。加工ラインでは、引っ張り張力が大きいため、補強テープをウエブ進行方向に貼ることは、接着面積を広げ接着強度を向上させることができ、剥がれを防ぐことができる。補強テープの幅、長さおよび本数は、使用するウエブとの初期接着強度を確認し、適宜決めることができる。

また、図５のように補強テープを斜行方向３０に貼ることも効果的である。ウエブの進行方向だけでなく、幅方向にも接着面積を広げ接着強度を向上させることができ、剥がれを防ぐことができる。補強テープの幅、長さおよび本数は、使用するウエブとの初期接着強度を確認し、適宜決めることができる。

図７は、本発明のスプライス装置の補強テープ貼リ工程の動作フローを示した説明図である。図４、５のように補強テープを貼る動作フォローとしては、まず補強テープカッターと補強テープとの距離とスプライス速度からの時間演算により補強テープ始端部保持ロールシリンダーをＯＮにし、ウエブに貼るテープ長をフィルム速度と時間から演算し、決められた長さで補強テープカッターをＯＮにして、動作が完了する。その後、補強テープを押圧するための補強テープ始端部保持ロールを通し、その後ニップロールを通して、補強テープをウエブと接着させ、接着強度を向上させることができる。

補強テープカッター２５，２６は、エアーシリンダーでカッター部が昇下降する。補強テープを貼る長さは、予めウエブと初期接着強度を確認して適宜決めればよい。

補強テープ始端部保持ロール２７は、補強テープのウエブに対する粘着強度より弱い粘着強度を有するロールを用いる。始端部保持ロールは、エアーシリンダーでロール部が昇下降する。この始端部保持ロールを弱粘着にすることにより、始端部保持ロールがウエブから離れていても補強テープをロールに付着させている状態に保ち、順次補強テープを貼ることができる。

図６は、本発明のスプライス装置の補強テープ貼リ部の一例を示す断面図である。継ぎを補強するために、新ウエブの始端部と旧ウエブを接着する補強テープ２２、旧ウエブの端部と新ウエブを接着する補強テープ２４で接着させる。この補強テープは新旧ウエブの端部をそれぞれウエブに接着させるため、端部から剥がれる要因を無くしているため、一層接着力を保持することができる。

特に新旧ウエブの接着部は、加工ラインでの引っ張り張力、巻取り張力の他、高温乾燥
よる両面テープの接着力低下により、接着部で剥がれる心配がある。特に１３０℃以上の温度になると接着力の低下が起きやすい。よって本発明の補強テープにて接着面積を広げ、接着強度を上げることにより、剥がれを防ぐことができる。

使用されるウエブは、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などのプラスチック汎用フィルム、ウエブ自体に離型性を有するフッ素系樹脂フィルム、シリコン系樹脂フィルムなどが使用できる。またフッ素系樹脂、シリコン系樹脂を紙、フィルムなどにコーティングした積層体や、フィルムと紙系シートとの積層体、フィルムと金属箔との積層体などにも使用できる。

フッ素系樹脂からなるフィルムとしては、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、ポリエチレンテトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレンパーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレンーヘキサフルオロプロプレン共重合体（ＦＥＰ）、あるいはこれらフッ素系樹脂のアクリル変性物のフィルムまたはシートから適宜選択できる。

またフッ素系樹脂を溶剤に分散させ、プラスチックフィルム、紙シート、金属箔などのウエブ表面に塗布し、フッ素系樹脂層を設けた積層体にも使用できる。

新旧ウエブの接着に使用する両面テープは、従来用いられているアクリル系樹脂粘着剤、また耐熱性を必要とされる場合は、シリコン系樹脂からなる粘着剤を用いた両面テープを用いることができる。特にフッ素系樹脂からなるウエブの場合は、初期接着力が必要で、高温乾燥に曝されるような場合は、耐熱性を有したシリコン系粘着剤を使用できる。

本発明に使用する補強テープは、テープの基材としては、耐熱フィルムを使用することができる。ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンシクロヘキサンジメタノールーテレフタレート（ＰＣＴ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリサルフォン（ＰＳＦ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、、ポリイミド（ＰＩ）などの耐熱性、強度物性、電気絶縁性など考慮して適宜選択することができる。

補強テープに用いられる粘着剤は、従来から用いられているアクリル系樹脂を主成分とする粘着剤、また耐熱性を必要とされる場合は、耐熱性を持たせたアクリル系樹脂を主成分とする粘着剤、シリコン系樹脂を主成分とする粘着剤を用いることができる。

特にフッ素系樹脂、またはシリコン系樹脂からなるウエブの場合は、初期接着力が必要で、かつ高温乾燥に曝されるような場合は、耐熱性を有したシリコン系粘着剤が使用できる。予め使用するウエブとの初期接着強度を確認し、条件設定する必要がある。

本発明の補強テープは、ウエブ自体に離型性を有するフッ素系フィルム、シリコン系樹フィルムを用いての加工、また高温乾燥に曝されるような工程がある場合は効果的である。新旧ウエブの連続供給を容易にし、安定した生産を行うことができる。

以下に実施例について説明する。

ポリエステルフィルムの両面にアクリル系粘着剤を塗布した両面テープ９０μｍを、表裏２枚のポリエステルフィルム１２μｍの間に挟んでスプライスロールを用いて加圧接着
させた。またポリエステルフィルム１６μｍの片面にアクリル系粘着剤を塗布した補強テープ６０μｍを用いて、図６のように試験サンプル１の継ぎ部を表裏加圧接着した（試験サンプル１）。

以下に本発明の比較例を説明する。

＜比較例１＞
実施例と同様に、ポリエステルフィルムの両面にアクリル系粘着剤を塗布した両面テープ厚み９０μｍを、表裏２枚のポリエステルフィルム１２μｍの間に挟んでスプライスロールを用いて加圧接着させた（試験サンプル２）。

＜比較結果＞
試験サンプル１および２を２１０℃の乾燥炉に３０秒間挿入した後、引っ張り強さを確認した。試験サンプル１は、試験サンプル２に比べて強いことが分かった。

本発明の補強テープ貼り装置を具備したスプライス装置を用いることにより、シリコン樹脂をコーティングしたセパレーターなどに展開でき、新旧ウエブの連続供給を容易にし、安定した生産を行うことができる。

１０ スプライス装置
１１ 多軸ターレット（２軸）
１２ 新ウエブロール
１３ 旧ウエブロール
１４ 両面テープ
１５ スプライスロール
１６ カッター
１７ 旧ウエブ
１８ 新ウエブ
２０ 補強テープ貼り装置
２１ 補強テープロール（新ウエブ端部と旧ウエブの接着）
２２ 補強テープ（新ウエブ端部と旧ウエブの接着）
２３ 補強テープロール（旧ウエブ端部と新ウエブの接着）
２４ 補強テープ（旧ウエブ端部と新ウエブの接着）
２５ 補強テープカッター（補強テープロール２１）
２６ 補強テープカッター（補強テープロール２３）
２７ 補強テープ始端部保持ロール
２８ ニップロール
２９ 補強テープ（進行方向）
３０ 補強テープ（斜行方向）

Claims (6)

1. 多軸ターレットを有する巻出し装置に、供給中の旧ウエブロールに加えて新ウエブロールを装着し、新ウエブロールをプリドライブさせた後、予め新ウエブロールの始端部に配した両面テープを介して、新ウエブロールおよび旧ウエブロールから送り出された新ウエブおよび旧ウエブを、スプライスロールにて加圧接着し、その後カッターを旧ウエブに当接し、旧ウエブを切断して、ウエブを連続供給する機能を有するスプライス装置において、
   前記新ウエブの上側から前記新ウエブの始端部と旧ウエブとを、
   前記旧ウエブの上側から前記カッターで切断された旧ウエブの端部と新ウエブとを、
   それぞれ補強テープにより接着させる補強テープ貼り装置を備えたことを特徴とするスプライス装置。
2. 前記補強テープを、前記両面テープと直角方向に配したことを特徴とする請求項１記載のスプライス装置。
3. 前記補強テープを、前記両面テープと斜行方向に配したことを特徴とする請求項１記載のスプライス装置。
4. 前記ウエブが、フッ素系樹脂またはシリコン系樹脂からなるフィルムであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のスプライス装置。
5. 前記ウエブが、ウエブの表面にフッ素系樹脂層またはシリコン系樹脂層を設けた積層体からなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のスプライス装置。
6. 前記補強テープが、耐熱性を有するフィルムとシリコン系粘着剤の積層体からなることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のスプライス装置。

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