JP6533420B2 - 吸引装置とそれを用いたウエブの接続装置 - Google Patents

Description

本発明は、吸引装置とそれを用いたウエブの接続装置に関するものである。

従来より、旧ウエブに新ウエブを接続する接続装置は、第１に旧ウエブと新ウエブを重ね合わせ、第２に切断予定箇所の前後をウエブ保持具で挟持し、第３に新旧両ウエブを切断箇所で同時にカッターで切断し、第４に旧ウエブの後端部及び新ウエブの前端部をウエブ保持具の吸引面で吸引保持しつつ新旧両ウエブの不要部分を両方とも除去し、第５に旧ウエブの後端部及び新ウエブの前端部の上面をウエブ保持具の吸引面で吸引保持して、テープで貼り合わせる。

特開平５−２４６５８９号公報 特開２００５−１５１４５号公報

上記のようなウエブの接続装置において、新ウエブや旧ウエブを吸引するためにブロアー方式が用いられていた。このブロアー方式であると吸引をする毎にブロアーを起動していたため、システム全体が大型化し、コストが上昇するという問題点があった。

そこで本発明は、上記問題点に鑑み、吸引を簡単に行うことができる吸引装置とそれを用いたウエブの接続装置を提供することを目的とする。

本発明は、吸引体を吸引する吸引部と、負圧タンクと、負圧ポンプと、前記負圧ポンプと前記負圧タンクとを接続する第１接続管と、前記吸引部と前記負圧タンクとを接続する第２接続管と、前記第１接続管の途中に設けられた二方弁と、前記第２接続管の途中に設けられ、入口が前記負圧タンクに接続され、第１出口が前記吸引部に接続され、第２出口が外部に開放された吸引三方弁と、（１）前記二方弁を開状態、前記吸引三方弁の前記入口を閉状態にして、前記負圧ポンプによって前記負圧タンク内を大気圧より低い設定負圧−Ｐ１に下げる第１工程と、（２）前記二方弁を閉状態にする第２工程と、（３）前記吸引三方弁の前記入口と前記第１出口を導通状態、前記第２出口を閉状態にすることにより、前記吸引部と前記負圧タンクの内圧を平衡状態にして、前記吸引部内を吸引負圧−Ｐ２（但し、−Ｐ１＜−Ｐ２＜大気圧である）に下げて前記吸引体を吸引する第３工程とを実行する制御手段と、を有することを特徴とする吸引装置である。

本発明によれば、吸引を簡単に行うことができる。

本発明の一実施形態を示す接続装置の初期状態の全体図である。 第１０工程の接続装置の外観図である。 接続装置の構造を示す縦断面図である。 図３におけるＡ−Ａ線断面である。 下移動体の平面図である。 第１工程における接続装置の説明図である。 第２工程における接続装置の説明図である。 第３工程における接続装置の説明図である。 第４工程における接続装置の説明図である。 第５工程における接続装置の説明図である。 第６工程における接続装置の説明図である。 第７工程における接続装置の説明図である。 第８工程における接続装置の説明図である。 第９工程における接続装置の説明図である。 第１０工程における接続装置の説明図である。 切断装置によって旧ウエブと新ウエブを切断しようとしている状態の拡大側面図である。 切断装置によって旧ウエブと新ウエブを切断しようとしている状態の一部欠載正面図である。 上接合吸引部、旧ウエブ吸引部、上テープ仮吸引部、下テープ仮吸引部、下前吸引部、下後吸引部、塵吸引部の説明図である。 吸引装置と負圧装置の全体図である。 接続装置のブロック図である。 吸引装置のフローチャートである。

以下、本発明の一実施形態のウエブＷの接続装置１０について図１〜図２１に基づいて説明する。接続装置１０は、吸引装置１００、切断装置４６、負圧装置１５０を用いている。なお、「ウエブＷ」とは、長尺状のシートであり、布帛、紙、フィルム、金属箔などをいう。なお、接続装置１０において、「搬入側」は、ウエブＷが搬送されてくる上流を意味し、「搬出側」は、ウエブＷが搬送される下流を意味する。

接続装置１０は、図１に示すように古い芯１に巻き付けた旧ウエブＷ１が残り少なくなり、そのためこの旧ウエブＷ１の後に新しい芯２に巻き付けた新ウエブＷ２を接続する。

旧ウエブＷ１と新ウエブＷ２は、図１と図２に示すように水平方向の搬送路を搬送されている。旧ウエブＷ１は、図１に示すようにガイドロール３を通り、搬入ロール４を経て接続装置１０を通過し、その後に搬出ロール５を通過し、ガイドロール６を経て塗工装置などに案内される。一方、新しい芯２に巻き付けられた新ウエブＷ２は、ガイドロール７を通過し、搬入ロール４の下方に設けられている押圧ロール８の上方を通過し、その先端部は接続装置１０に固定されている。

また、搬出ロール５の下方にも押圧ロール９が配されている。図３に示すように、押圧ロール８と押圧ロール９は、押圧アクチュエータ７２，７４によってそれぞれ上下動する。押圧ロール８と押圧ロール９は、それぞれブレーキ機能を有し、双方のニップによって押圧ロール８と押圧ロール９間のウエブＷの張力を保持し、その上流と下流から受ける張力変動を遮断する。

（１）接続装置１０の構造
接続装置１０の構造について図３〜図５に基づいて説明する。接続装置１０は、上移動体１２と下移動体１４とより構成されている。

（１−１）上移動体１２
まず、上移動体１２について図３、図４に基づいて説明する。上移動体１２は、旧ウエブＷ１の上方に配され、水平方向に移動自在に配されている。上移動体１２の本体（以下、「上本体」という）１６は、搬入側から旧ウエブ巻き付け体１８、上テープ貼り付け体２０、上接合吸引部２２より構成されている。旧ウエブ巻き付け体１８、上テープ貼り付け体２０、上接合吸引部２２を有する上本体１６は、左右一対の上レール３６，３６の間に配され、上アクチュエータ３８が、上本体１６を上レール３６，３６に沿って水平に移動させる。

旧ウエブ巻き付け体１８は、円柱状に形成され、回転軸２４によって旧ウエブＷ１の搬送方向に沿って回転する。旧ウエブ巻き付け体１８の外周面一部には旧ウエブ吸引部２６の吸引面２７が形成され、この旧ウエブ吸引部２６の端部にカッター５８が通過する上移動溝部２８が形成されている。すなわち、旧ウエブ巻き付け体１８の幅方向に設けられた上移動溝部２８の上流側近傍に旧ウエブ吸引部２６の吸引面２７が形成されている。吸引面２７には、複数の吸引孔が開口している。図４に示すように、旧ウエブ巻き付け体１８の回転軸２４の両側にはピニオンギア７６，７６が設けられ、ピニオンギア７６，７６は上移動体１２の両側に設けられている直線状でかつ水平に配されたラック７８，７８と螺合して回転する。このラック７８は、接続装置１０を固定するためのフレーム８６に支持されている。上レール３６，３６、上アクチュエータ３８、後から説明する下レール６８，６８と下アクチュエータ７０もこのフレーム８６に固定されている。これにより、上移動体１２が移動するとラック７８上をピニオンギア７６，７６が回転して、旧ウエブ巻き付け体１８も回転する。

上テープ貼り付け体２０は、円柱状に形成され、回転軸３０によって旧ウエブＷ１の搬送方向に沿って回転する。上テープ貼り付け体２０の外周面一部には上テープ仮吸引部３２が設けられ、この上テープ仮吸引部３２の吸引面３５には、複数の吸引孔が開口し、上テープ３４の非接着面を吸引して仮止めしている。図４に示すように、旧ウエブ巻き付け体１８の回転軸２４，２４の片側には、ホイール８０が設けられ、上テープ貼り付け体２０の回転軸３０にもホイール８２が設けられている。図３に示すように、ホイール８０とホイール８２が無端状のベルト８４によって架け渡され、旧ウエブ巻き付け体１８が回転すると上テープ貼り付け体２０も同じ方向に回転する。

上接合吸引部２２は、縦断面が台形状の直方体である。上接合吸引部２２の下面は平らであって、吸引面２３が形成され、吸引面２３には、複数の吸引孔が開口している。吸引面２３は旧ウエブＷ１の搬送路に面しており、吸引によって旧ウエブＷ１と新ウエブＷ２の接合部を固定し、下テープ貼り付け体４２が、下テープ５２を貼り付けときにその貼り付けを安定化させる。

（１−２）下移動体１４
次に、下移動体１４について図３、図５に基づいて説明する。下移動体１４は、新ウエブＷ２の下方に配され、水平方向に移動自在に配されている。下移動体１４の本体（以下、「下本体」という）４０は、下テープ貼り付け体４２、新ウエブ固定部４４、切断装置４６、端部固定部材６６より構成されている。

下テープ貼り付け体４２は、円柱状に形成され、回転軸４８によって新ウエブＷ２の搬送方向に沿って回転する。下テープ貼り付け体４２の外周面一部には下テープ仮吸引部５０が形成され、下テープ仮吸引部５０の吸引面５３には、複数の吸引孔が開口し、下テープ５２の非接着面を吸引している。なお、図では記載していないが、下テープ貼り付け体４２の回転軸４８の両端部にピニオンギアが設けられ、フレームに固定されたラックに螺合して回転する。これにより、下移動体１４が移動するとラック上をピニオンギアが回転して、下テープ貼り付け体４２も回転する。

新ウエブ固定部４４は、新ウエブＷ２の搬送路に面した下前吸引部５４と下後吸引部５６とを有し、下前吸引部５４と下後吸引部５６とで新ウエブＷ２をそれぞれ吸引する。下前吸引部５４の吸引面５７と下後吸引部５６の吸引面６１には、複数の吸引孔がそれぞれ開口している。

切断装置４６は、下前吸引部５４と下後吸引部５６との間に設けられ、カッター５８が、重ねた旧ウエブＷ１と新ウエブＷ２を幅方向に同時に切断する。詳しい構成については後から説明する。

端部固定部材６６は、新ウエブ固定部４４の下後方に設けられ、新ウエブＷ２の先端部を巻き付けて固定している。

下テープ貼り付け体４２、新ウエブ固定部４４、切断装置４６、端部固定部材６６が左右一対の板状の上下部材６０，６０の間に設けられている。また、下本体４０の前後にはそれぞれ左右一対の上下レール６４，６４が設けられ、中アクチュエータ６２が、上下レール６４，６４に沿って左右一対の上下部材６０を上下動させる。

下本体４０は、水平方向に不図示のフレームに設けられた下レール６８に沿って水平方向に移動可能であり、フレームに設けられた下アクチュエータ７０が、下本体４０を水平方向に移動させる。

（２）切断装置４６
重ねた旧ウエブＷ１と新ウエブＷ２とを同時に切断する切断装置４６について図１６と図１７に基づいて説明する。

（２−１）切断装置４６の構造
切断装置４６の構造を図１６と図１７に基づいて説明する。下前吸引部５４と下後吸引部５６との間に図１６に示すように切断装置４６のカッター支持部８８が設けられ、このカッター支持部８８からカッター５８が立設されている。カッター５８は、図１７に示すように平行四辺形の板状であって、上ほどカッター５８の進行側に傾斜している。カッター支持部８８は、下前吸引部５４と下後吸引部５６の間に設けられた左右一対の横レール９０，９０の間をエアシリンダなどの移動手段によって水平に移動する。すなわち、旧ウエブＷ１と新ウエブＷ２の幅方向に沿って移動する。以下では説明を簡単にするために、図１７に示すようにカッター移動手段であるカッター支持部８８は旧ウエブＷ１と新ウエブＷ２の左から右に移動するものとする。

カッター支持部８８の上方であって、下前吸引部５４と下後吸引部５６の上端部より下方に、隔壁シート９２が、下移動体１４に水平に取り付けられている。隔壁シート９２には、左右方向に沿って通過スリット９４が設けられ、この通過スリット９４をカッター５８が移動する。隔壁シート９２は、ゴム製のシートにより形成されている。

図１６に示すように、下前吸引部５４の側面と下後吸引部５６の側面と隔壁シート９２とにより囲まれた空間を、以下では「下移動溝部９６」と呼ぶ。また、上移動溝部２８と旧ウエブＷ１によって囲まれた筒状の空間を、以下では「切断空間９８」と呼び、新ウエブＷ２と下移動溝部９６によって囲まれた筒状の空間を、以下では「切断空間９９」と呼ぶ。図１７に示すように、筒状の切断空間９８，９９の右側には、塵吸引部１０２が取り付けられている。塵吸引部１０２は略筒状であって、上塵吸引口１０４と下塵吸引口１０６とを有している。切断空間９８，９９の左側は開放されている。また、下前吸引部５４の側面と下後吸引部５６から右側に延びた区画板部９７によって切断空間９８，９９が上下に区画されている。そして、重ねた旧ウエブＷ１と新ウエブＷ２とを切断するときには、塵吸引部１０２の上塵吸引口１０４から切断空間９８の空気を吸引し、下塵吸引口１０６から切断空間９９の空気を吸引しながら、カッター５８が、図１６と図１７に示すように、上移動溝部２８と下移動溝部９６によって囲まれた筒状の切断空間９８，９９を左から右に水平に移動する。

（２−２）切断装置４６の動作状態
切断装置４６の動作状態について図１６と図１７に基づいて説明する。まず、下前吸引部５４と下後吸引部５６によって旧ウエブＷ１を水平に吸引して固定し、その上に新ウエブＷ２を配し、旧ウエブ巻き付け体１８によって旧ウエブＷ１と新ウエブＷ２とを重ねて挟んだ状態で固定する。このとき、旧ウエブＷ１と新ウエブＷ２の切断したい箇所は、上移動溝部２８と下移動溝部９６によって囲まれた切断空間９８，９９内に位置している。

次に、吸引二方弁１２０−１を開状態にして、塵吸引部１０２の上塵吸引口１０４から切断空間９８の空気と下塵吸引口１０６から切断空間９９から空気を吸引すると、図１７に示すように、空気が左から右に吸引される。これは、切断空間９８，９９の左が開放されているからである。

次に、カッター支持部８８を横レール９０に沿って移動させるとカッター５８が隔壁シート９２の通過スリット９４を移動しつつ、重ねた旧ウエブＷ１と新ウエブＷ２とを幅方向に切断していく。切断によって発生した塵は、塵吸引部１０が吸引して、旧ウエブＷ１や新ウエブＷ２の表面に付着しない。

次に、カッター５８が重ねた旧ウエブＷ１と新ウエブＷ２の切断が終了すると、塵吸引部１０２の吸引を停止させる。

これによって、切断装置４６は、旧ウエブＷ１と新ウエブＷ２の表面に塵が付着することなく切断が終了し、接続装置１０は、次の工程に移行できる。

（３）吸引装置１００と負圧装置１５０の構造
次に、本実施形態の接続装置１０の吸引装置１００と負圧装置１５０の構造について図１９に基づいて説明する。吸引装置１００は、負圧ポンプ１１０、動力シリンダ１１２，第１逆止弁１０８、第２逆止弁１１６、７個の二方弁１１８−１〜１１８−７、７個の負圧タンク１１４−１〜１１４−７、１個の吸引二方弁１２０−１、６個の吸引三方弁１２０−２〜１２０−７、７個の圧力計１２２−１〜１２２−７、塵吸引部１０２、上接合吸引部２２、旧ウエブ吸引部２６、上テープ仮吸引部３２、下テープ仮吸引部５０、下前吸引部５４、下後吸引部５６の７系統からなる。この中で負圧ポンプ１１０、動力シリンダ１１２，第１逆止弁１０８、第２逆止弁１１６、７個の二方弁１１８−１〜１１８−７、７個の負圧タンク１１４−１〜１１４−７によって負圧装置１５０が構成されている。

負圧ポンプ１１０は、中空筒のケーシングシリンダ１２８内をピストン１３０が摺動し、ケーシングシリンダ１２８内はピストン１３０によって第１空間１３２と第２空間１３４とによって区切られている。ピストン１３０は、動力シリンダ１１２によって摺動する。ケーシングシリンダ１２８の第１空間１３２には、主接続管１２３の一端が接続されている。

主接続管１２３の他端は、２つに分岐し、一方には第１接続管１２４の一端が接続され、他方には第２逆止弁１１６の一端が接続されている。第１逆止弁１０８の他端は外部に開放され、第１逆止弁１０８における空気の流れは、主接続管１２３内部から外部への方向である。第２逆止弁１１６の他端は第１接続管１２４の一端に接続され、第１接続管１２４の他端は７個に分岐し、分岐した各他端と７個の二方弁１１８−１〜１１８−７の一端がそれぞれ接続されている。第２逆止弁１１６における空気の流れは、二方弁１１８−１〜１１８−７から負圧ポンプ１１０の方向である。二方弁１１８−１〜１１８−７の他端には負圧タンク１１４−１〜１１４−７がそれぞれ接続されている。

第２接続管１２６が、第１〜第７系統の吸引部と負圧タンク１１４−１〜１１４−７とにそれぞれ接続されている。また、第２接続管１２６−１〜１２６−７の間には、吸引二方弁１２０−１、吸引三方弁１２０−２〜１２０−７と圧力計１２２−１〜１２２−７がそれぞれ設けられている。各圧力計１２２は、各負圧タンク１１４内の圧力を測定する。なお、圧力計１２２−１〜１２２−７は、この圧力測定と共に所定の設定圧で制御装置２００に通知機能がある。吸引二方弁１２０−１は、負圧タンク１１４−１と塵吸引部１０２の間に接続され、吸引三方弁１２０−２〜１２０−７の入口は各負圧タンク１１４−２〜１１４−７にそれぞれ接続され、吸引三方弁１２０−２〜１２０−７の各第１出口は各吸引部２２，２６，３２，５０，５４，５６にそれぞれ接続され、各第２出口は外部にそれぞれ開放されている。

（４）負圧装置１５０の動作状態
次に、負圧装置１５０が有する負圧ポンプ１１０によって負圧タンク１１４を設定負圧−Ｐ１にする動作状態について説明する。

まず、初期状態において、吸引二方弁１２０−１を閉状態、吸引三方弁１２０−２〜１２０−７の入口が閉状態、第１出口と第２出口が導通状態、二方弁１１８を開状態とする。負圧タンク１１４内は、大気圧とする。

次に、動力シリンダ１１２が、負圧ポンプのピストン１３０を摺動させ、第１空間１３２を広げる。これによって、負圧ポンプ１１０が、負圧タンク１１４内の空気を第２逆止弁１１６と二方弁１１８を介して吸引する。これにより負圧タンク１１４内が、大気圧からΔＰだけ圧力が下がる。但し、第１逆止弁１０８からは空気の流れが逆方向のため空気は吸引されない。

次に、動力シリンダ１１２が負圧ポンプ１１０のピストン１３０を摺動させ、第１空間１３２を最も狭くした状態にする。第１空間１３２内の空気は、第１逆止弁１０８から外部に放出される。但し、負圧タンク１１４には、第２逆止弁１１６の空気の流れは逆方向のため、負圧タンク１１４に空気は送られない。

次に、動力シリンダ１１２が、ピストン１３０を再び摺動させ、第１空間１３２を広げる。これによって、負圧ポンプ１１０が、負圧タンク１１４内の空気を第２逆止弁１１６と二方弁１１８を介して吸引する。これにより負圧タンク１１４内が、前回の負圧値からさらにΔＰだけ圧力が下がる。

次に、上記のような動作を複数回繰り返し、１回についてΔＰだけ圧力を下げて負圧を高めていき、圧力計１２２が設定負圧−Ｐ１を測定すると、負圧ポンプ１１０と動力シリンダ１１２の動作を停止させ、二方弁１１８を閉状態とする。

以上の動作により、負圧タンク１１４内を設定負圧−Ｐ１に下げることができる。

（５）吸引部の構造
７系統の各吸引部について図１８に基づいてそれぞれ説明する。

第１系統は、上記で説明した略筒状の塵吸引部１０２であり、塵吸引部１０２の吸引体は塵であり、吸引空間は筒状の切断空間９８，９９であり、上塵吸引口１０４が吸引面に相当し、下塵吸引口１０６が吸引面に相当し、第２接続管１２６−１が接続されている。上塵吸引口１０４は、旧ウエブＷ１と上移動溝部２８によって囲まれた上方の空切断空間９８から空気と共に塵を吸引し、下塵吸引口１０６は、新ウエブＷ２と下移動溝部９６によって囲まれた下方の切断空間９９から空気と共に塵を吸引する。

第２系統の上接合吸引部２２は、吸引空間２１と吸引面２３とを有し、吸引体は旧ウエブＷ１と新ウエブＷ２の接合部である。吸引空間２１は、上接合吸引部２２内に形成され、第２接続管１２６−２が接続されている。吸引面２３は、上接合吸引部２２の下面に形成され、複数の吸引孔が開口している。

第３系統の旧ウエブ巻き付け体１８の旧ウエブ吸引部２６は、吸引空間２５と吸引面２７とを有し、吸引体は旧ウエブＷ１である。吸引面２７は、旧ウエブ巻き付け体１８の外周面の約１／４に形成され、複数の吸引孔が開口している。吸引空間２５は、旧ウエブ巻き付け体１８内に軸方向に沿って設けられ、吸引面２７に対応した大きさを有し、回転軸２４に設けられた吸引口に通じ、この吸引口に第２接続管１２６−３が接続されている。

第４系統の上テープ貼り付け体２０の上テープ仮吸引部３２は、吸引空間３３と吸引面３５とを有し、吸引体は上テープ３４である。吸引面３５は上テープ３４の長さに合わせて上テープ貼り付け体２０の外周面に形成され、複数の吸引孔が開口している。吸引空間３３は、吸引面３５に対応した大きさを有し、上テープ貼り付け体２０内に軸方向に沿って設けられ、回転軸３０に設けられた吸引口に通じ、この吸引口には、第２接続管１２６−４が接続されている。

第５系統の下テープ貼り付け体４２の下テープ仮吸引部５０は、吸引空間５１と吸引面５３とを有し、吸引体は下テープ５２である。吸引面５３は下テープ５２の長さに合わせて下テープ貼り付け体４２の外周面に形成され、複数の吸引孔が開口している。吸引空間５１は、吸引面５３に対応した大きさを有し、下テープ貼り付け体４２内に軸方向に沿って設けられ、回転軸４８に設けられた吸引口に通じ、この吸引口には、第２接続管１２６−５が接続されている。

第６系統の下前吸引部５４は、吸引空間５５と吸引面５７とを有し、吸引体は新ウエブＷ２である。吸引面５７は、下前吸引部５４の上面に形成され、複数の吸引孔が開口している。吸引空間５５は、下前吸引部５４内に形成され、第２接続管１２６−６が接続されている。

第７系統の下後吸引部５６は、吸引空間５９と吸引面６１とを有し、吸引体は新ウエブＷ２である。吸引面６１は、下後吸引部５６の上面に形成され、複数の吸引孔が開口している。吸引空間５９は、下後吸引部５６内に形成され、第２接続管１２６−７が接続されている。

（６）吸引部の吸引方法
次に、７系統の中の１系統である下前吸引部５４が新ウエブＷ２を吸引する方法について図１９に基づいて説明する。

初期状態において、負圧タンク１１４−６内は、上記したように設定負圧−Ｐ１に下げられている。吸引三方弁１２０−６は、入口が閉状態、第１出口と第２出口が導通状態である。そのため、下前吸引部５４内の吸引空間５５は、複数の吸引孔が開口しているため大気圧である。

まず、新ウエブＷ２によって下前吸引部５４の複数の吸引孔が閉塞され、下前吸引部５４の吸引空間５５が閉塞空間となる。

次に、吸引三方弁１２０−６の入口と第１出口を導通状態にし、第２出口を閉状態にすると、負圧タンク１１４−６と下前吸引部５４の吸引空間５５との間で負圧タンク１１４−６の内圧と下前吸引部５４の吸引空間５５の内圧が平衡状態となる。すなわち、負圧タンク１１４の内圧は、設定負圧−Ｐ１から−Ｐ４に上がり、下前吸引部５４の吸引空間５５の内圧が大気圧から−Ｐ４に下がる。このように下前吸引部５４の吸引空間５５の内圧が−Ｐ４に下がると、新ウエブＷ２を吸引できる。この吸引のタイミングは、吸引三方弁１２０−６を操作することにより即時に対応できる。

次に、新ウエブＷ２の吸引が終了するタイミングになると、吸引三方弁１２０−６の入口を閉状態、第１出口と第２出口を導通状態とすることにより、下前吸引部５４の吸引空間５５の内圧が大気圧に上がり、吸引を終了させることができる。

以上により、下前吸引部５４の吸引空間５５を−Ｐ４に簡単に下げることができ、新ウエブＷ２を吸引できる。

（７）接続装置１０の電気的構造
次に、接続装置１０の電気的構造について図２０のブロック図に基づいて説明する。接続装置１０には、コンピュータよりなる制御手段である制御装置２００が設けられている。制御装置２００は、旧ウエブＷ１と新ウエブＷ２の搬送開始、搬送速度での搬送、搬送停止を行う。

制御装置２００には、上移動体１２を移動させる上アクチュエータ３８、下移動体１４を移動させる下アクチュエータ７０、下移動体１４の上下部材６０を上下動させる中アクチュエータ６２、切断装置４６、押圧アクチュエータ７２、押圧アクチュエータ７４が接続されている。また、制御装置２００には、吸引装置１００の動力シリンダ１１２、７個の二方弁１１８−１〜１１８−７、１個の吸引二方弁１２０−１、６個の吸引三方弁１２０−２〜１２０−７、７個の圧力計１２２−１〜１２２−７が接続されている。

（８）接続装置１０の接続工程
次に、図１、図２及び図６〜図１５に基づいて、接続装置１０が旧ウエブＷ１と新ウエブＷ２を接続する工程について順番に説明する。

まず、図１に示すように、制御装置２００は、古い芯１に巻き付けられた旧ウエブＷ１を、ガイドロール３、搬入ロール４、接続装置１０の上移動体１２の下方、搬出ロール５、ガイドロール６を通過させて水平状態で搬送している。そして、制御装置２００は、この古い芯１に巻き付けられている旧ウエブＷ１の残量が少なくなると、接続装置１０の動作を開始する。なお、作業者は、上テープ貼り付け体２０の吸引面３５に上テープ３４の非接着面を予め吸引させ、また、下テープ仮吸引部５０の吸引面５３に下テープ５２の非接着面を予め吸引させておく。

第１工程において、図１と図６に示すように、制御装置２００は、旧ウエブＷ１を上記したように搬入ロール４、上移動体１２の下方、搬出ロール５の位置を水平に搬送している。一方、新ウエブＷ２は、旧ウエブＷ１と同様に水平に配された状態で押圧ロール８を経て下移動体１４の上方に位置しつつ、下移動体１４に設けられている端部固定部材６６に巻き付けられた状態で固定されている。すなわち、この第１工程において、制御装置２００は、旧ウエブＷ１は水平方向に一定の搬送速度で搬送し、新ウエブＷ２は、旧ウエブＷ１と平行に、かつ、下方の位置で停止している。また、制御装置２００は、下移動体１４の上面から突出したカッター５８の位置に、上移動体１２の旧ウエブ巻き付け体１８の上移動溝部２８が位置するように、上移動体１２と下移動体１４をそれぞれ上アクチュエータ３８と下アクチュエータ７０によって水平方向に位置合わせしている。このときの位置合わせは、旧ウエブ巻き付け体１８が旧ウエブＷ１の表面を転がるように回転させる。以下、この位置を「初期位置」と呼ぶ。

第２工程において、図７に示すように、制御装置２００は、旧ウエブＷ１の搬送を停止させた後に、押圧アクチュエータ７２，７４によって押圧ロール８，９を上方に移動させ、旧ウエブＷ１と新ウエブＷ２を、搬入ロール４と押圧ロール８、搬出ロール５と押圧ロール９とによって挟んで固定する。すなわち、搬入ロール４と搬出ロール５にそれぞれに圧着される押圧ロール８，９はニップすることによりブレーキ機能を発揮し、上流の旧ウエブＷ１と新ウエブＷ２、下流から旧ウエブＷ１の張力変動を遮断し、接続装置１０内のウエブ張力を安定化させる。また、制御装置２００は、初期位置において中アクチュエータ６２によって下移動体１４の上下部材６０を待機高さから上方に移動させ、制御装置２００は、新ウエブ固定部４４の下前吸引部５４と下後吸引部５６の吸引を開始し、下前吸引部５４と下後吸引部５６によって新ウエブＷ２の下面を吸引させる。

第３工程において、図８に示すように、新ウエブＷ２は、新ウエブ固定部４４の下前吸引部５４と下後吸引部５６とによって吸引されて固定されているので、制御装置２００は、その上にある旧ウエブＷ１を、新ウエブＷ２と重ねて、旧ウエブ巻き付け体１８によって挟んで固定する。この状態において旧ウエブ巻き付け体１８の上移動溝部２８が、カッター５８の位置にあるため、制御装置２００は、切断装置４６がカッター５８を重ねた旧ウエブＷ１と新ウエブＷ２の幅方向に沿って移動させ、旧ウエブＷ１と新ウエブＷ２の両方を同時に幅方向に切断する。但し、切断されても、上記したように旧ウエブＷ１と新ウエブＷ２は固定されている。また、切断装置４６のカッター５８が、旧ウエブＷ１と新ウエブＷ２を重ねた状態で切断する前の工程において、制御装置２００は、吸引二方弁１２０−１を開状態にして、塵吸引部１０２の上塵吸引口１０４と下塵吸引口１０６を切断空間９８，９９の右側に接続する。次に、図１７に示すように、制御装置２００は、塵吸引部１０２の上塵吸引口１０４を用いて旧ウエブＷ１と上移動溝部２８によって囲まれた筒状の切断空間９８（吸引空間）から切断によって発生した塵を吸引し、下塵吸引口１０６を用いて新ウエブＷ２と下移動溝部９６によって囲まれた筒状の切断空間９９（吸引空間）から切断によって発生した塵を吸引する。次に、切断が終了すると、制御装置２００は、塵吸引部１０２を停止させる。

第４工程において、図９に示すように、下移動体１４は停止した状態で、制御装置２００は、上アクチュエータ３８によって上移動体１２のみを初期位置から搬入側に上レール３６，３６に沿って移動させる。上移動体１２の移動と共に旧ウエブ巻き付け体１８と上テープ貼り付け体２０が、図９において反時計回りの方向に回転する。すなわち、上移動体１２が水平方向に移動すると、ピニオンギア７６がラック７８によって回転し、旧ウエブ巻き付け体１８が回転する。旧ウエブ巻き付け体１８が回転するとベルト８４によって上テープ貼り付け体２０も回転する。

第５工程において、図１０に示すように、制御装置２００は、旧ウエブ巻き付け体１８の旧ウエブ吸引部２６の吸引を開始し、旧ウエブ巻き付け体１８が反時計回りの方向に回転すると、切断された旧ウエブＷ１の前端部が旧ウエブ吸引部２６に吸引され巻き付けられる。これによって新ウエブＷ２の上面が露出し、新ウエブＷ２の前端部が、切断された旧ウエブＷ１の後端部と接合し、この接合位置を後続の上テープ仮吸引部３２が、上テープ３４で跨ぐように転がり接合する。すなわち、上テープ貼り付け体２０の上テープ仮吸引部３２に設けられている上テープ３４の接着面が、切断された旧ウエブＷ１の後端部と新ウエブＷ２の前端部の上面に上から上テープ貼り付け体２０によって押圧されて貼り付けられる。制御装置２００は、上テープ３４を貼り付けると、上テープ仮吸引部３２の吸引を停止する。そして、制御装置２００は、上移動体１２を引き続き移動させる。

第６工程において、図１１に示すように、旧ウエブ巻き付け体１８は、旧ウエブＷ１の前端部の巻き付けを引き続き行い、上テープ貼り付け体２０は上テープ３４を貼り付けた後も反時計回りの方向に回転する。そして、制御装置２００は、上接合吸引部２２の吸引面２３によって、上テープ３４を貼り付けた旧ウエブＷ１の後端部と新ウエブＷ２の前端部の上面の接合部を吸引した後に、制御装置２００は、上移動体１２の移動を停止する。この状態までは、制御装置２００は、下移動体１４を固定し、その後、制御装置２００は、新ウエブ固定部４４の下前吸引部５４のみ新ウエブＷ２の吸引を停止し、下後吸引部５６は吸引を継続する。

第７工程において、図１２に示すように、制御装置２００は、停止している上移動体１２の上接合吸引部２２によって、上テープ３４が貼り付けられた旧ウエブＷ１と新ウエブＷ２の接合部を吸引した状態において、制御装置２００は、下アクチュエータ７０によって下移動体１４をレール６８，６８に沿って搬出側に移動させる。すると、下移動体１４の下テープ貼り付け体４２が、下移動体１４の移動と共に回転し、下テープ仮吸引部５０に仮止めされている下テープ５２が、接合部に至る。下テープ５２が、この接合部に至ると、下テープ５２の接着面によって旧ウエブＷ１の後端部と新ウエブＷ２の前端部の下面を接続していく。

第８工程において、図１３に示すように、制御装置２００は、上移動体１２の移動を停止したまま、下移動体１４のみを搬出側にさらに移動させる。その際、下前吸引部５４の吸引のみを停止しているため、下移動体１４の移動によって、新ウエブ固定部４４の下後吸引部５６(吸引継続中)と端部固定部材６６によって保持された新ウエブＷ２の切断端は、その切断位置から離されて、旧ウエブＷ１と新ウエブＷ２の接合部が整えられる。そして回転している下テープ貼り付け体４２の下テープ仮吸引部５０が下テープ５２を伴い、旧ウエブＷ１の後端部と新ウエブＷ２の前端部の下面の接合部を跨いで転がり、押圧して、下テープ５２を貼付けて接続を完了する。その後に制御装置２００は、下テープ仮吸引部５０の吸引を停止させる。

第９工程において、図１４に示すように、制御装置２００は、上移動体１２の上接合吸引部２２の吸引も停止した後、下移動体１４の降下並びに押圧ロール８，９の降下（すなわち、それぞれのブレーキ解除）、下移動体１４の上下部材６０を下方に移動させて元の待機高さに復帰させる。そして、その過程で、制御装置２００は、接続された新ウエブＷ２の搬送を再開する。なお、新ウエブＷ２の搬送再開は、時間短縮のため、制御装置２００は、下移動体１４の上下部材６０を下方に移動（離脱）し押圧ロール８，９がニップ開放、又は、ニップ状態のまま、双方のブレーキが解除した瞬間から始める。また、旧ウエブＷ１と新ウエブ切断端の接触による静電気などの離脱阻害要因があるため、これに影響されないように、制御装置２００は、新ウエブ固定部４４の下後吸引部５６の吸引を継続し、第１０工程で行われる残存する不要な新ウエブＷ２の先端部を除去する時点で解除する。

第１０工程において、図２及び図１５に示すように、制御装置２００は、旧ウエブ吸引部２６の吸引を解除し、上移動体１８の位置を初期位置に復帰させる。この動作によって旧ウエブ巻き付け体１８の旧ウエブ吸引部２６で吸引されていた旧ウエブＷ１の前端部が巻き戻され、搬入ロール４とガイドロール３を介して、巻き戻された旧ウエブＷ１の残りを古い芯１に逆転して巻き戻す。また、制御装置２００は、新ウエブ固定部４４の吸引を解除して、作業者は、端部固定部材６６に固定された残存する新ウエブＷ２の先端部を除去する。その後に制御装置２００は、下部移動体１４の位置を初期位置に復帰させ、第２貼り付け体４２の回転位置も初期位置に復帰させる。以上により旧ウエブＷ１と新ウエブＷ２の接続並びに同残存処理が完了する。

（９）負圧装置１５０と吸引装置１００の吸引工程
次に、負圧装置１５０と吸引装置１００の中で、下前吸引部５４が新ウエブＷ２を吸引する工程について、図１９の説明図と図２１のフローチャートに基づいて説明する。

ステップＳ１において、制御装置２００は、全ての吸引三方弁１２０−１〜１２０−７の入口を閉状態、第１出口と第２出口を導通状態にする。

ステップＳ２において、制御装置２００は、全ての二方弁１１８−１〜１１８−７を開状態にし、ステップＳ３に進む。

ステップＳ３において、制御装置２００は、動力シリンダ１１２により負圧ポンプ１１０のピストン１３０を摺動させて第１空間１３２を広げ、負圧タンク１１４−１〜１１４−７内をΔＰ下げる。そしてステップＳ４に進む。

ステップＳ４において、制御装置２００は、負圧タンク１１４−１〜１１４−７内が設定負圧−Ｐ１になったか否かを圧力計１２２−１〜１２２−７で測定し、全ての負圧タンク１１４−１〜１１４−７内が設定負圧−Ｐ１まで下がっていればステップＳ５に進み（ｙの場合）、設定負圧−Ｐ１まで下がっていなければステップＳ３に戻り、負圧ポンプ１１４によってΔＰだけ再び下げる（ｎの場合）。なお、７系統の中で設定負圧−Ｐ１まで下がった負圧タンク１１４については、その負圧タンク１１４に繋がった二方弁１１８のみを閉状態にする。

ステップＳ５において、負圧タンク１１４−１〜１１４−７内が設定負圧−Ｐ１に全て下がっているため、制御装置２００は、全ての二方弁１１８を閉状態にして、負圧ポンプ１１０を停止させる。そして、ステップＳ６に進む。

ステップＳ６において、制御装置２００は、全ての吸引部の吸引を待機状態とし、ステップＳ７に進む。

ステップＳ７において、制御装置２００は、上記の第２工程になると下前吸引部５４の吸引開始指示を行う。

ステップＳ８において、制御装置２００は、吸引三方弁１２０−６の入口と第１出口を導通状態、第２出口を閉状態にする。すると下前吸引部５４の吸引空間５５の内圧が下がって平衡状態になりステップＳ１１に進む。負圧タンク１１４の容積をＶ１、設定圧力を−Ｐ１、下前吸引部５４の吸引空間５５の容積をＶ２、吸引圧力を−Ｐ２とすると、Ｖ１：Ｖ２＝｜−Ｐ１｜：｜−Ｐ２｜となる。なお、吸引圧力−Ｐ２とは、吸引三方弁１２０−６を導通して下前吸引部５４と負圧タンク１１４−６の内圧が平衡状態となったときの圧力である。但し、流動抵抗要因は除いている。この式の動作を具体例で詳しく説明する。なお、これら数字はあくまでも例示である。Ｐ１＝−８０ｋＰａとすると空気の量は０．２気圧であり、負圧タンク１１４−６の容量を５Ｌ（リットル）とすれば、１Ｌ分の空気（大気）が残留していることになる。一方 下前吸引部５４の容積が１Ｌとすれば、吸引三方弁１２０−６が開放されている場合には大気圧であるが、旧新ウエブＷ１，Ｗ２によって吸引面５７を遮蔽した状態で、吸引三方弁１２０−６によって下前吸引部５４と負圧タンク１１４−６と導通させると、下前吸引部５４と負圧タンク１１４−６の内圧は（１Ｌ＋１Ｌ）／（５Ｌ＋１Ｌ）＝２／６気圧、すなわち、−Ｐ２＝約−６７ｋＰａで平衡状態を保つことになる。これにより、設定圧力−Ｐ１は、下前吸引部５４と負圧タンク１１４−６に存在する空気の量の和と容積の和から決まる。

ステップＳ９において、下前吸引部５４の吸引空間５５の内圧が−Ｐ２に下がっているので新ウエブＷ２の吸引を実行でき、ステップＳ１０に進む。

ステップＳ１０において、制御装置２００は、上記の第６工程になると吸引の終了を指示し、ステップＳ１１に進む。

ステップＳ１１において、制御装置２００は、吸引三方弁１２０−７の入口を閉状態、第１出口と第２出口を導通状態にする。これにより、下前吸引部５４の吸引空間５５の内圧が大気圧に上がり、ステップＳ１２に進む。

ステップＳ１２において、下前吸引面の吸引空間の内圧が大気圧になったため、新ウエブＷ２の吸引が終了し、ステップＳ２に戻る。

なお、下前吸引部５４以外の系統の吸引部についても、それぞれの吸引開始タイミングと吸引終了タイミングでステップＳ６〜Ｓ１２の動作をそれぞれ並行に行う。

（１０）効果
本実施形態の切断装置４６によれば、旧ウエブＷ１と新ウエブＷ２を重ねてカッター５８で切断する空間は、旧ウエブＷ１と上移動溝部２８で囲まれた筒状の切断空間９８、新ウエブＷ２と下移動溝部９６で囲まれて筒状の切断空間９９であり、その右側に塵吸引部１０２を接続して、切断により発生した塵を吸引する。そのため、旧ウエブＷ１と新ウエブＷ２の表面に塵が付着しない。

また、本実施形態の負圧装置１５０によれば、負圧ポンプ１１０は、動力シリンダ１１２によってピストン１３０を複数回摺動させて負圧タンク１１４内を設定負圧−Ｐ１まで下げることができるため、構造が簡単となり、かつ、コストを低減できる。特に、設定負圧−Ｐ１を、大気圧より低く中真空度−１００ｈＰａよりも高い値、例えば−８０〜−６０ｈＰａに設定すると、より簡単に負圧タンク１１４内の圧力を下げることができる。

また、本実施形態の吸引装置１００によれば、吸引三方弁１２０を動作させ、負圧タンク１１４と吸引部の吸引空間の内圧を平衡させることによって、塵、旧ウエブＷ１、新ウエブＷ２、上テープ３４、下テープ５２などの吸引体を簡単に吸引できる。

（１１）変更例
上記実施形態では、上移動体１２にある旧ウエブ巻き付け体１８の上移動溝部２８と、下移動体１４の新ウエブ固定部４４にある下移動溝部９６によって筒状の切断空間９８．９９を形成したが、これ以外の部材で切断空間９８，９９を形成し、カッター５８で旧ウエブＷ１と新ウエブＷ２とを同時に切断してもよい。

また、上記実施形態では、負圧ポンプ１１０、動力シリンダ１１２、第１逆止弁１０８、第２逆止弁１１６の吸引装置１００によって、負圧タンク１１４内を負圧に下げたが、これに限らず他の負圧空間部を負圧にしてもよい。

また、上記実施形態では、負圧ポンプ１１０の第１空間１３２をピストン１３０で広くするときに負圧タンク１１４内を負圧にしたが、これに限らず第２空間１３４を広くするとき、又は、第１空間１３２と第２空間１３４を交互に広くするときに、負圧タンク１１４内を負圧にしてもよい。

また、上記実施形態では、上移動体１２と下移動体１４を用いた接続装置１０において、吸引装置１００を用いたが、これに代えて従来よりある吸引構造を有する接続装置に本実施形態の吸引装置１００を適用してもよい。

また、上記実施形態では、負圧ポンプ１１０のピストン１３０を動力シリンダ１１２で摺動させたが、動力シリンダ１１２以外の装置でピストン１３０を摺動させてもよい。

また、上記実施形態では、１個の負圧タンク１１４内を設定負圧−Ｐ１に下げたが、吸引部がより大きい吸引力を必要とする場合には、負圧タンク１１４に補助タンクを接続し、負圧タンク１１４の容積Ｖ１に補助タンクの容積Ｖ３を追加する。そして、負圧ポンプ１１０は、負圧タンク１１４内と補助タンク内を設定負圧−Ｐ１に下げることにより、吸引部がより大きい吸引力を得ることができる。

また、上記実施形態では、７系統の負圧タンク１１４−１〜１１４−７を第１接続管１２４で全て並列に接続したが、７系統の吸引部を例えば、高い吸引力が必要な４系統の吸引部からなる第１並列系統と、低い吸引力でよい３系統の吸引部からなる第２並列系統を形成し、さらに第１並列系統と第２並列系統を並列に接続して主並列回路を形成し、この形成した主並列配管と１個の負圧ポンプ１１０とを第１接続管１２４で接続してもよい。

上記では本発明の一実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の主旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

Ｗ１・・・旧ウエブ、Ｗ２・・・新ウエブ、１０・・・接続装置、１２・・・上移動体、１４・・・下移動体、１８・・・旧ウエブ巻き付け体、２０・・・上テープ貼り付け体、２２・・・上接合吸引部、３４・・・上テープ、４２・・・下テープ貼り付け体、４４・・・新ウエブ固定部、４６・・・切断装置、５２・・・下テープ、５８・・・カッター、１００・・・吸引装置、１０２・・・塵吸引部、１０８・・・第１逆止弁、１１０・・・負圧ポンプ、１１４・・・負圧タンク、１１６・・・第２逆止弁、１１８・・・二方弁、１２０−１・・・吸引二方弁、１２０−２〜１２０−７・・・吸引三方弁、１２２・・・圧力計、１２３・・・主接続管、１２４・・・第１接続管、１２６・・・第２接続管、１５０・・・負圧装置、２００・・・制御装置

Claims (7)

1. 吸引体を吸引する吸引部と、
   負圧タンクと、
   負圧ポンプと、
   前記負圧ポンプと前記負圧タンクとを接続する第１接続管と、
   前記吸引部と前記負圧タンクとを接続する第２接続管と、
   前記第１接続管の途中に設けられた二方弁と、
   前記第２接続管の途中に設けられ、入口が前記負圧タンクに接続され、第１出口が前記吸引部に接続され、第２出口が外部に開放された吸引三方弁と、
   （１）前記二方弁を開状態、前記吸引三方弁の前記入口を閉状態にして、前記負圧ポンプによって前記負圧タンク内を大気圧より低い設定負圧−Ｐ１に下げる第１工程と、（２）前記二方弁を閉状態にする第２工程と、（３）前記吸引三方弁の前記入口と前記第１出口を導通状態、前記第２出口を閉状態にすることにより、前記吸引部と前記負圧タンクの内圧を平衡状態にして、前記吸引部内を吸引負圧−Ｐ２（但し、−Ｐ１＜−Ｐ２＜大気圧である）に下げて前記吸引体を吸引する第３工程とを実行する制御手段と、
   を有することを特徴とする吸引装置。
2. 前記制御手段は、前記吸引三方弁の前記入口を閉状態、前記第１出口と前記第２出口を導通状態にして、前記吸引部の吸引を終了する第４工程を実行する、
   請求項１に記載の吸引装置。
3. 前記負圧ポンプは、１個であり、
   前記吸引部は、第１吸引部から第ｎ吸引部までのｎ個（但し、ｎ＞１である）あり、
   前記二方弁は、ｎ個あり、
   前記負圧タンクは、第１負圧タンクから第ｎ負圧タンクまでのｎ個あり、
   前記第２接続管は、ｎ個あり、
   前記第１接続管の一端は前記負圧ポンプに接続され、他端はｎ個に分岐してｎ個の前記二方弁の一端にそれぞれ接続され、
   ｎ個の前記二方弁の他端は、前記各負圧タンクにそれぞれ接続され、
   前記各第２接続管は、前記各吸引部と前記各負圧タンクとをそれぞれ接続している、
   請求項１に記載の吸引装置。
4. 前記負圧タンクに補助タンクを接続した、
   請求項１に記載の吸引装置。
5. 請求項３に記載の吸引装置を用い、搬送路において搬送方向に沿って搬送されている旧ウエブと新ウエブを接続するウエブの接続装置において、
   前記旧ウエブと前記新ウエブの搬送路の上方に沿って移動自在な上移動体と、
   前記新ウエブの先端が固定され、かつ、前記搬送路の下方に沿って移動自在な下移動体と、
   前記下移動体に設けられ、かつ、前記吸引装置の第１吸引部を有し、前記搬送が停止した前記新ウエブを前記第１吸引部で吸引して固定する新ウエブ固定部と、
   前記上移動体に設けられ、前記新ウエブと前記旧ウエブとを前記新ウエブ固定部とで挟んで固定する旧ウエブ巻き付け体と、
   前記下移動体に設けられ、前記旧ウエブ巻き付け体と前記新ウエブ固定部によって固定された前記旧ウエブと前記新ウエブとを、幅方向に移動して切断するカッターと、
   を有し、
   前記旧ウエブ巻き付け体には、前記吸引装置の第２吸引部が形成され、前記旧ウエブの切断後に前記上移動体が前記搬送方向とは反対に移動するときに、前記旧ウエブ巻き付け体が回転しつつ、前記第２吸引部で前記旧ウエブを吸引して巻き付ける、
   ことを特徴とするウエブの接続装置。
6. 前記上移動体は、前記吸引装置の第３吸引部を有する上テープ仮吸引部をさらに有し、
   前記上テープ仮吸引部は、前記旧ウエブと前記新ウエブの接合部の上面に貼り付ける上テープの非接着面を前記第３吸引部で吸引している、
   請求項５に記載のウエブの接続装置。
7. 前記下移動体は、前記吸引装置の第４吸引部が含まれた下テープ仮吸引部をさらに有し、
   前記下テープ仮吸引部は、前記旧ウエブと前記新ウエブの接合部の下面に貼り付ける下テープの非接着面を前記第４吸引部で吸引している、
   請求項５に記載のウエブの接続装置。

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