JP4899242B2 - セパレートフィルム剥離装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ウェブを加工する装置の技術分野に属する。特に、粘着面をセパレートフィルムで保護したウェブからそのセパレートフィルムを剥離する装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
粘着加工を行なったウェブは、その粘着面を保護するセパレートフィルムが貼り合わされる。その理由は、ウェブの移送経路におけるガイドローラや、巻取体としたときのウェブ自体の背面に粘着面が貼り付かないようにするためである。通常は、そのセパレートフィルムの貼り合わされる面は剥離性を有しており、粘着面とは軟粘着性、易剥離性の状態で貼り合わされている。セパレートフィルムが貼り合わされたウェブは、図３に示すように、基材１０１、粘着層１０２、セパレートフィルム１０３の層構成を有する。
【０００３】
このセパレートフィルム付のウェブは、後工程において、その粘着面に加工を行なう場合には、そのセパレートフィルムをウェブから剥離する必要性がある。この剥離は、従来においては、図４に一例を示すような構成で行なわれる。すなわち、図４において、ウェブ１００の移送経路の適当な個所において剥離用の一対のローラから成るニップローラ４０１によりウェブ１００を挟持する。セパレートフィルム１０３は、そのニップローラ４０１の個所において粘着層１０２を基材１０１に残して剥離される。そして、セパレートフィルム１０３は巻取ユニット４０２において巻き取られ巻取体を形成する。このとき、ウェブ１００の粘着層１０２はガイドローラ４０６ａ，４０６ｂ、４０６ｃに接触しない側となっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、セパレートフィルム１０３と粘着層１０２との間の粘着力は決して安定したものではない。そのため、その剥離のときには、衝撃的なテンション変動を剥離後の下流のウェブ１００に対して加える。テンションカット用のニップローラ４０３は、剥離後のウェブ１００におけるテンション変動が下流に伝達されないようにするためのニップローラである。
【０００５】
しかしながら、ウェブ加工装置（図４に示す一例では印刷ユニット）の構造、レイアウト、ウェブ１００の加工内容、等の条件によっては、図４に示すような、テンションカット用のニップローラ４０３、等を具備する構成をとることができない場合がある。その場合には、セパレートフィルム１０３を剥離する工程が、移送される下流のウェブ１００に対してテンション変動を加えることとなる。そのため、ウェブ１００に対する加工が全く不可能となるか、可能であっても充分な品質、充分な生産性を得ることができなくなる。
【０００６】
本発明はこのような問題を解決するためになされたものであり、その目的は、セパレートフィルムを剥離する際に、移送されるウェブにテンション変動を起こさないようにするセパレートフィルム剥離装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題は下記の本発明によって解決される。すなわち、本発明の請求項１に係るセパレートフィルム剥離装置は、粘着面をセパレートフィルムで保護したウェブからそのセパレートフィルムを剥離する装置であって、剥離ローラと剥離設定変更手段とダンサーローラとテンション設定器とアウトフィードローラとを具備し、前記剥離ローラは、前記セパレートフィルムの剥離位置と剥離角度とを決定し、前記剥離設定変更手段は前記剥離ローラの設置位置を変更することにより前記剥離位置と前記剥離角度の設定を変更し、前記ダンサーローラは、前記セパレートフィルムにテンションを加えるとともに前記セパレートフィルムの経路長の変化を吸収し、前記テンション設定器は前記セパレートフィルムのテンション値を設定し、前記アウトフィードローラは、前記セパレートフィルムを送出するようにしたものである。
【０００８】
本発明によれば、前記剥離ローラによりセパレートフィルムの剥離位置と剥離角度とが決定され、前記剥離設定変更手段により前記剥離ローラの設置位置を変更することにより前記剥離位置と前記剥離角度の設定が変更され、ダンサーローラによりセパレートフィルムにテンションを加えるとともに前記セパレートフィルムの経路長の変化を吸収し、前記テンション設定器により前記セパレートフィルムのテンション値が設定され、アウトフィードローラによりセパレートフィルムが送出される。すなわち、剥離に必要な剥離力が剥離ローラにより安定化され、セパレートフィルムのテンションがダンサーローラにより安定化される。したがって、セパレートフィルムを剥離する際に、移送されるウェブにテンション変動を起こさないようにするセパレートフィルム剥離装置が提供される。
【０００９】
また、本発明の請求項２に係るセパレートフィルム剥離装置は、請求項１に係るセパレートフィルム剥離装置において、前記アウトフィードローラから送出される前記セパレートフィルムを幅方向に切断するシートカッターと、シートカットされたセパレートフィルムを排出するバキューム手段とを具備するようにしたものである。本発明によれば、剥離されたセパレートフィルムはシートカットされバキュームにより排出される。
【００１０】
また、本発明の請求項３に係るセパレートフィルム剥離装置は、請求項１または２に係るセパレートフィルム剥離装置において、前記ダンサーローラに連結しているエアシリンダを具備し、前記ダンサーローラが前記セパレートフィルムに加えるテンションは、前記エアシリンダに送り込む圧縮空気の圧力によって調節するようにしたものである。本発明によれば、ダンサーローラの位置変動の影響を受けずに安定したテンションをセパレートフィルムに加えることができる。
【００１１】
また、本発明の請求項４に係るセパレートフィルム剥離装置は、請求項１〜３のいずれかに係るセパレートフィルム剥離装置において、前記アウトフィードローラが前記ウェブの移送速度に対応する回転速度で回転し、前記ダンサーローラの位置に応じて前記回転速度を補正する制御手段を具備するようにしたものである。本発明によれば、ウェブの移送速度に係わらずダンサーローラの位置が安定するから安定したテンションをセパレートフィルムに加えることができる。
【００１２】
また、本発明の請求項５に係るセパレートフィルム剥離装置は、請求項４に係るセパレートフィルム剥離装置において、前記制御手段はＰＩ制御を行なうようにしたものである。本発明によれば、ＰＩ制御により安定したテンションをセパレートフィルムに加えることができる。
【００１３】
また、本発明の請求項６に係るセパレートフィルム剥離装置は、請求項４または５に係るセパレートフィルム剥離装置において、前記制御手段が入力する前記ダンサーローラの位置の目標位置からの偏差において、不感帯を有するようにしたものである。本発明によれば、制御に不感帯を設けることで安定したテンションをセパレートフィルムに加えることができる。
【００１４】
また、本発明の請求項７に係るセパレートフィルム剥離装置は、請求項６に係るセパレートフィルム剥離装置において、前記不感帯の幅は前記ダンサーローラの貯線量の±２％であるようにしたものである。本発明によれば、ダンサーローラの貯線量の±２％を不感帯とすることで安定したテンションをセパレートフィルムに加えることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明について実施の形態を説明する。まず本発明のセパレートフィルム剥離装置における機械系の構成について説明する。その構成の一例を図１に示す。図１は印刷ユニットに適用した一例である。図１において、１は剥離ローラ、２，４はガイドローラ、３はダンサーローラ、５はアウトフィードローラ、６はカッター、７は当て板、８はバキューム手段、１４は圧胴、１５は版胴、１００はウェブ、１０１は基材、１０２は粘着層、１０３はセパレートフィルムである。
【００１６】
ウェブ１００は移送されて、印刷ユニットの圧胴１４の周面に巻き付く。図１に示すように、セパレートフィルム１０３付のウェブ１００は、圧胴１４の周面に巻き付いたところで剥離される。そして、セパレートフィルム１０３が剥離されたウェブ１００は、そのウェブ１００を介して接触している圧胴１４と版胴１５との間（ニップ部）を通過して、粘着層１０２の面に印刷が行なわれる。そして、印刷が行なわれたウェブ１００は、圧胴１４の周面から離れて乾燥ユニット（図示せず）へと移送される。
【００１７】
剥離ローラ１は、セパレートフィルム１０３の剥離位置と剥離角度とを決定するものである。セパレートフィルム１０３は印刷が行なわれる前に剥離しておく必要性がある。図１に示す一例においては、剥離位置はウェブ１００が印刷ユニットの圧胴１４の周面に巻き付いた直後の位置である。剥離角度は、剥離ローラ１と圧胴１４との距離によって変化する。互いのローラの周面がウェブ１００を介して接触する状態であれば剥離角度は最小となり、周面が離れるにしたがって剥離角度は大きくなる。剥離ローラ１は、フレームに対し図１に矢印←→で示す方向（前後方向）に設置位置を変更可能に設けられている。その設置位置の変更により剥離位置と剥離角度とが決定される。
【００１８】
フレームに固定されているガイドローラ２，４と、フレームに対し図１に矢印←→で示す方向（天地方向）に移動可能なダンサーローラ３とによって、ダンサーローラ部が構成される。図１に示す一例においては、ガイドローラ２，４の各々の周面とダンサーローラ３の両側の周面とが前後方向の位置において一致しており、セパレートフィルム１０３の移送方向は正確に天地方向（垂直方向）となっている。このダンサーローラ３の軸に天地方向の力Ｆを作用させると、セパレートフィルム１０３にはテンションＴ＝Ｆ／２が生じることとなる。基本的に静的な状態ではダンサーローラ３が移動して位置が変化しても、そのテンションは変化せず、その力Ｆによって決まる。
【００１９】
ダンサーローラ部は、セパレートフィルム１０３にテンションを加えるとともに、セパレートフィルム１０３において起きる経路長の変化を吸収する役割を果たす。ガイドローラ２，４にダンサーローラ３が接近するにしたがってセパレートフィルム１０３の移送経路長は短くなり、ガイドローラ２，４からダンサーローラ３が離れるにしたがってセパレートフィルム１０３の移送経路長は長くなる。
【００２０】
アウトフィードローラ５は、駆動ローラとニップローラとの一対のローラから構成される。駆動ローラは回転速度制御されたモータによって駆動されている。駆動ローラの周速がウェブ１００の移送速度と一致するように回転速度の制御が行なわれる（詳細を後述する）。ニップローラは、駆動ローラに対して接触位置と離脱位置に移動可能であり、接触位置においてセパレートフィルム１０３を挟持し、駆動ローラの周速でセパレートフィルム１０３を移送する。
【００２１】
カッター６は、アウトフィードローラ５から送出されるセパレートフィルム１０３を所定の間隔で左右方向に切断し、シート状とするためのカッターである。当て板７は、切断のときにカッター６の刃先を受け止める部材である。カッター６は周期的に当て板７の方向に移動し、その刃先を当て板７に当てることにより、カッター６と当て板７との間でセパレートフィルム１０３を切断する。
バキューム手段８は、切断されシート状となったセパレートフィルム１０３を真空吸引により排出する。
【００２２】
次に、本発明のセパレートフィルム剥離装置における制御系の構成について説明する。その構成の一例を図２に示す。図２において、２，４はガイドローラ、３はダンサーローラ、５はアウトフィードローラ、２１はテンション設定器、２２は電空変換器（Ｅ／Ｐ）、２３はベロフラムシリンダ、２４は基準位置設定器、２５はシンクロ発電機（ＳＹＮ）、２６は速度演算器（ＡＳＲ（ＰＩ））、２７は不感帯設定器、２８は主速度入力器、２９はベクトルインバータ（Ｖ−ＩＮＶ）、３０はインダクションモータ（ＩＭ）、３１はエンコーダ（ＰＧ）である。
【００２３】
テンション設定器２１においてセパレートフィルム１０３のテンション値として設定したテンション値は電空変換器２２に出力される。電空変換器２２はそのテンション値を入力し、圧縮空気源（入力側）における高圧の圧縮空気を調整し、そのテンション値で定まる所定の圧力の圧縮空気を出力側に生成する。その所定の圧力の圧縮空気はベロフラムシリンダ２３に供給される。ベロフラムシリンダは低摺動抵抗タイプのエアシリンダである。
【００２４】
ベロフラムシリンダ２３の出力軸（ロッド）はダンサーローラ３の軸受け、またはそれを支持するブラケットに連結している。したがって、ベロフラムシリンダ２３によりダンサーローラ３の軸に天地方向の力Ｆを作用させることとなる。すなわち、セパレートフィルム１０３にはテンションＴ＝Ｆ／２が生じることとなる。なお、設定したテンションと、それにより生じるテンションとが一致するようにテンション設定器２１、電空変換器２２、等の調整（校正）はあらかじめ済ましておく。
【００２５】
基準位置設定器２４においてダンサーローラ３の天地方向の目標位置を設定する。通常、ダンサーローラ３の天地方向における上限と下限のほぼ中央となる位置に目標位置が設定される。以下に説明するように、アウトフィードローラ５の速度制御装置はダンサーローラ３の位置がその目標位置となるように回転速度を制御する。
【００２６】
シンクロ発電機２５は、ダンサーローラ３の位置を計測してダンサーローラ３の実測位置に相当する信号を出力する。たとえば、ダンサーローラ３の軸受けは長さの等しい２つのブラケット（アーム）における各々の一方の端部において支持されている。それら２つのブラケットにおける各々の他方の端部はフレームにより回転自在に支持されている。シンクロ発電機２５は、直接的にはそのブラケットの回転角度を検出する。そのブラケットの回転角度は一意的にダンサーローラ３の位置に変換することができる。
【００２７】
速度演算器２６は、ダンサーローラ３の目標位置と実測位置との偏差（差異）に基づいて速度補正値（操作量）を演算する。速度演算器２６は制御演算器であり、たとえば、Ｐ動作（比例動作）、Ｉ動作（積分動作）等の演算を行なう。不感帯設定器２７において、不感帯を設定することができ、速度演算器２６は設定した不感帯を入力する。そして、速度演算器２６は、目標位置と実測位置との偏差が不感帯の範囲内であるときには制御動作を行なわない。多くの実施の形態において、ダンサーローラの貯線量の±２％を不感帯とすることで安定したテンションをセパレートフィルムに加えることができ好適である。なお貯線量は、ダンサーローラ３におけるセパレートフィルム１０３の経路長における最大値と最小値の差のことである。
【００２８】
主速度入力器２８において、ウェブ１００（図１参照）の加工装置本体における移送速度の入力が行なわれる。その加工装置本体におけるウェブ１００の移送速度と、速度演算器２６が出力する速度補正値を加算した速度が演算される。
【００２９】
ベクトルインバータ２９はその加算した速度を入力し、インダクションモータ３０が目標の回転速度となるようにインダクションモータ３０を駆動する。目標の回転速度とは、勿論、アウトフィードローラ５におけるセパレートフィルム１０３の移送速度とその加算した速度とを一致すさせる回転速度である。インダクションモータ３０の実際の回転はエンコーダ３１が検出している。ベクトルインバータ２９はそのエンコーダ３１の出力信号を入力し、目標の回転速度との偏差がなくなるようにインダクションモータ３０を駆動する。
【００３０】
インダクションモータ３０は、その回転を一対のローラからなるアウトフィードローラ５の駆動ローラに伝達する。アウトフィードローラ５は、インダクションモータ３０が伝達する回転速度でセパレートフィルム１０３を移送する。
【００３１】
上述の制御過程を総括すると、ダンサーローラ３の位置が基準位置よりも下がると、速度補正値が増大し、インダクションモータ３０の回転速度も増大し、セパレートフィルム１０３の移送速度も増大する。これによりダンサーローラ３の位置が基準位置へと上げられる。一方、ダンサーローラ３の位置が基準位置よりも上がると、速度補正値が減少し、インダクションモータ３０の回転速度も減少し、セパレートフィルム１０３の移送速度も減少する。これによりダンサーローラ３の位置が基準位置へと下げられる。このようにして、ダンサーローラ３の位置を精度良く制御し変動を小さくすることにより、セパレートフィルム１０３のテンションを高度に安定化することができる。
【００３２】
【発明の効果】
以上のとおりであるから、本発明の請求項１に係るセパレートフィルム剥離装置によれば、セパレートフィルムを剥離する際に、移送されるウェブにテンション変動を起こさないようにするセパレートフィルム剥離装置が提供される。
また、本発明の請求項２に係るセパレートフィルム剥離装置によれば、剥離されたセパレートフィルムをシートカットされバキュームにより排出することができる。
また、本発明の請求項３に係るセパレートフィルム剥離装置によれば、ダンサーローラの位置変動の影響を受けずに安定したテンションをセパレートフィルムに加えることができる。
また、本発明の請求項４に係るセパレートフィルム剥離装置によれば、ウェブの移送速度に係わらずダンサーローラの位置が安定するから安定したテンションをセパレートフィルムに加えることができる。
また、本発明の請求項５に係るセパレートフィルム剥離装置によれば、ＰＩ制御により安定したテンションをセパレートフィルムに加えることができる。
また、本発明の請求項６に係るセパレートフィルム剥離装置によれば、制御に不感帯を設けることで安定したテンションをセパレートフィルムに加えることができる。
また、本発明の請求項７に係るセパレートフィルム剥離装置によれば、ダンサーローラの貯線量の±２％を不感帯とすることで安定したテンションをセパレートフィルムに加えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のセパレートフィルム剥離装置における機械系の構成の一例を示す図である。
【図２】本発明のセパレートフィルム剥離装置における制御系の構成の一例を示す図である。
【図３】セパレートフィルムの層構成を示す図である。
【図４】従来のセパレートフィルム剥離装置における構成の一例を示す図である。
【符号の説明】
１ 剥離ローラ
２，４ ガイドローラ
３ ダンサーローラ
５ アウトフィードローラ
６ カッター
７ 当て板
８ バキューム手段
１４ 圧胴
１５ 版胴
２１ テンション設定器
２２ 電空変換器（Ｅ／Ｐ）
２３ ベロフラムシリンダ
２４ 基準位置設定器
２５ シンクロ発電機（ＳＹＮ）
２６ 速度演算器（ＡＳＲ（ＰＩ））
２７ 不感帯設定器
２８ 主速度入力器
２９ ベクトルインバータ（Ｖ−ＩＮＶ）
３０ インダクションモータ（ＩＭ）
３１ エンコーダ（ＰＧ）
１００ ウェブ
１０１ 基材
１０２ 粘着層
１０３ セパレートフィルム
４０１ ニップローラ
４０２ 巻取ユニット
４０３ テンションカットニップ
４０４ 圧胴
４お５ 版胴
４０６ａ，４０６ｂ、４０６ｃ ガイドローラ

Claims (7)

1. 粘着面をセパレートフィルムで保護したウェブからそのセパレートフィルムを剥離する装置であって、剥離ローラと剥離設定変更手段とダンサーローラとテンション設定器とアウトフィードローラとを具備し、
   前記剥離ローラは、前記セパレートフィルムの剥離位置と剥離角度とを決定し、
   前記剥離設定変更手段は前記剥離ローラの設置位置を変更することにより前記剥離位置と前記剥離角度の設定を変更し、
   前記ダンサーローラは、前記セパレートフィルムにテンションを加えるとともに前記セパレートフィルムの経路長の変化を吸収し、
   前記テンション設定器は前記セパレートフィルムのテンション値を設定し、
   前記アウトフィードローラは、前記セパレートフィルムを送出する、
   ことを特徴とするセパレートフィルム剥離装置。
2. 請求項１記載のセパレートフィルム剥離装置において、前記アウトフィードローラから送出される前記セパレートフィルムを幅方向に切断するシートカッターと、シートカットされたセパレートフィルムを排出するバキューム手段とを具備することを特徴とするセパレートフィルム剥離装置。
3. 請求項１または２記載のセパレートフィルム剥離装置において、前記ダンサーローラに連結しているエアシリンダを具備し、前記ダンサーローラが前記セパレートフィルムに加えるテンションは、前記エアシリンダに送り込む圧縮空気の圧力によって調節することを特徴とするセパレートフィルム剥離装置。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載のセパレートフィルム剥離装置において、前記アウトフィードローラが前記ウェブの移送速度に対応する回転速度で回転し、前記ダンサーローラの位置に応じて前記回転速度を補正する制御手段を具備することを特徴とするセパレートフィルム剥離装置。
5. 請求項４記載のセパレートフィルム剥離装置において、前記制御手段はＰＩ制御を行なうことを特徴とするセパレートフィルム剥離装置。
6. 請求項４または５記載のセパレートフィルム剥離装置において、前記制御手段が入力する前記ダンサーローラの位置の目標位置からの偏差において、不感帯を有することを特徴とするセパレートフィルム剥離装置。
7. 請求項６記載のセパレートフィルム剥離装置において、前記不感帯の幅は前記ダンサーローラの貯線量の±２％であることを特徴とするセパレートフィルム剥離装置。

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