JPH10203697A - ウェブ接合装置及びそれを用いたウェブ接合方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 安定したウェブ接合を行うことのできるウェ
ブ接合装置及びそれを用いたウェブ接合方法を提供す
る。 【解決手段】 旧ロール１ａが装着される第１巻出軸２
ａと、先端にスプライステープ８を有する新ロール２ｂ
が装着される第２巻出軸２ｂと、テープ検出センサ９
と、ナイフ７と、プレスロール６と、ウェブＷａを搬送
するフィードロール１１と、フィードロール１１を駆動
するフィードロールモータ１４と、フィードロールモー
タ１４に組み込まれたパルスジェネレータ１５と、パル
スジェネレータ１５から発生したパルス信号を計数する
パルスカウンタ１６と、パルス信号の計数値が第１の設
定値に達したときにプレスロール動作信号を、パルス信
号の計数値が第２の設定値に達したときにナイフ動作信
号を出力するシーケンサ１０とを有するウェブ接合装置
及びそれを用いたウェブ接合方法とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ロール状に巻かれ
た２つのウェブを接合するウェブ接合装置及びそれを用
いたウェブ接合方法に関するものであり、特に、高精度
なウェブ接合を行うことのできるウェブ接合装置及びそ
れを用いたウェブ接合方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、第１のロール（旧ロール）か
ら繰り出されるウェブの端末を、第２のロール（新ロー
ル）に巻かれたウェブの繰り出し始端に自動的に接合
し、かつこの接合段階で旧ロール側のウェブを切断する
ウェブ接合装置が知られている。このウェブ接合装置
は、例えば、ウェブの表面に磁性塗料等の塗布液を塗布
したり、金属を真空蒸着する等の表面処理を行う表面処
理装置のウェブ巻出部として用いられる。なお、本発明
でいう「ウェブ」とは、ポリエチレンテレフタレート等
のプラスチックフィルム、紙、アルミニウム，銅等の金
属箔等を指している。

【０００３】図７は従来のウェブ接合装置を示す全体構
成図である。このウェブ接合装置は、ロール状に巻かれ
た２つのウェブ（旧ロール１ａ及び新ロール１ｂ）がそ
れぞれ装着された第１巻出軸２ａ及び第２巻出軸２ｂ
と、ウェブを案内する複数のガイドロール３ａ，３ｂ，
３ｃと、ウェブＷａを介して新ロール１ｂの外周面に圧
接するプレスロール６と、旧ロール１ａのウェブＷａを
切断するナイフ７と、新ロール１ｂ先端に設けられた接
続用粘着テープ８（以下、スプライステープと称する）
を検出するテープ検出センサ９と、これらの動作を制御
するシーケンサ１０とから概略構成されている。

【０００４】このようなウェブ接合装置において、ウェ
ブ接合に必要なプレスロール６やナイフ７等の動作タイ
ミングは、スキャンパルス（シーケンサ１０のＣＰＵが
シーケンスプログラムを１サイクル実行する度にＯＮ／
ＯＦＦを繰り返すパルス）を利用して得ていた。つま
り、図８のタイミングチャートに示すように、シーケン
サ１０は、新ロール１ｂへの接合が必要となった場合に
は、新ロール１ｂを回転させ、テープ検出センサ９によ
りスプライステープ検出信号（図８（ａ）参照）が発生
した時点を起点として、新ロール１ｂが１回転する間の
スキャンパルス（図８（ｂ）参照）を計数する。そし
て、新ロール１ｂの外周長Ｌに相当するこの計数値（図
８（ｃ）参照）をもとに、起点からのスプライステープ
位置を認識して、計数値がプレスロール計数設定値に到
達したときにプレスロール動作信号を出力し、同様に計
数値がナイフ計数設定値に到達したときにナイフ動作信
号を出力するものである。

【０００５】しかしながら、上述したウェブ接合装置に
おいては、スキャンパルスを用いて動作タイミングを決
定していたため、以下に示すような不具合が発生する。
この不具合を図９及び図１０に示したタイミングチャー
トを参照して説明する。第一に、新ロール１ｂの径が同
じでもウェブ搬送速度が速くなると新ロール１ｂが１回
転する間のスキャンパルス数が少なくなり、シーケンサ
１０の計数分解能が悪くなるため、最適なタイミングで
プレスロール動作信号及びカッター動作信号を出力する
のが困難であった（図９参照）。第二に、シーケンサ１
０の１サイクル処理時間が変化すると、スキャンパルス
の幅も変化し、各周期のスキャンパルス計数値に差が生
じるため、プレスロール動作信号及びカッター動作信号
の出力タイミングがばらつく（図１０参照）。これらの
不具合は、ウェブの接合ミスの原因となるため好ましく
ない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明が解決
しようとする課題は、条件に関わらず、最適なタイミン
グでプレスロール動作信号及びカッター動作信号をばら
つくことなく出力し、安定したウェブ接合を行うことの
できるウェブ接合装置及びそれを用いたウェブ接合方法
を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明のウェブ接合装置は、ロール状の第１のウェ
ブが装着される第１巻出軸と、第１の巻出軸と対向して
配設され、先端に接続用粘着テープ（スプライステー
プ）を有するロール状の第２のウェブが装着される第２
巻出軸と、ロール状の第２のウェブの近傍に配設され、
接続用粘着テープを検出するテープ検出センサと、第１
のウェブの走行路に沿って配設され、第１のウェブを切
断するナイフと、ロール状の第２のウェブの近傍に配設
され、走行中の第１のウェブを介してロール状の第２の
ウェブの外周面に圧接するプレスロールと、第１のウェ
ブまたは第２のウェブを搬送するフィードロールと、フ
ィードロールを駆動するフィードロールモータと、フィ
ードロールモータに組み込まれたパルスジェネレータ
と、パルスジェネレータから発生したパルス信号を計数
するパルスカウンタと、パルス信号の計数値が第１の設
定値に達したときにプレスロール動作信号を出力すると
ともに、パルス信号の計数値が第２の設定値に達したと
きにナイフ動作信号を出力するシーケンサとを有するこ
とを特徴とする。

【０００８】また、本発明のウェブ接合方法は、上述し
たウェブ接合装置を用いたウェブ接合方法において、ロ
ール状の第１のウェブの残量が所定値となったときに、
ロール状の第２のウェブを、第１のウェブの搬送速度と
同じ周速度で回転させる工程と、ロール状の第２のウェ
ブの周速度が第１のウェブの搬送速度と合致した時点
で、テープ検出センサにより接続用粘着テープを検出す
る工程と、接続用粘着テープが検出された時点を起点と
して、パルスジェネレータから発生したパルス信号を計
数する工程と、パルス信号の計数値が第１の設定値に達
したときにプレスロール動作信号を出力し、プレスロー
ルを走行中の第１のウェブを介してロール状の第２のウ
ェブの外周面に圧接する工程と、パルス信号の計数値が
第２の設定値に達したときにカッター動作信号を出力
し、走行中の第１のウェブを切断する工程とを有するこ
とを特徴とする。

【０００９】上述したウェブ接合装置及びそれを用いた
ウェブ接合方法によれば、シーケンサの１サイクル処理
時間やウェブ搬送速度の変化等に影響されることなくプ
レスロール動作信号やナイフ動作信号の出力タイミング
が決定されるため、安定したウェブ接合を行うことがで
きる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態例を図
面を参照して説明する。なお、図中の構成要素で、従来
の技術と同様の構成をなしているものについては、同一
の参照符号を付す。

【００１１】図１は、本発明のウェブ接合装置の実施の
形態例を示す全体構成図、図２は新ロールを示す図であ
り、同図（ａ）は斜視図、同図（ｂ）は側面図である。
図１において、第１巻出軸２ａ及び第２巻出軸２ｂはと
もに、表面処理装置等の巻出軸であり、第１巻出軸２ａ
上に装着された旧ロール１ａよりウェブＷａが繰り出さ
れ、ガイドロール３ａ，３ｂ，３ｃにより案内されてい
る。第２巻出軸２ｂには、旧ロール１ａの残量が極小と
なった時に接合すべき新ロール１ｂが装着されている。

【００１２】図２に示すように、新ロール１ｂのウェブ
先端には、全幅に渡ってスプライステープ８が、糊面が
表面に出るよう接着されている。また、ウェブ接合装置
は、新ロール１ｂの近傍に配設され、スプライステープ
８を検出するテープ検出センサ９と、新ロール１ｂの近
傍に配設され、走行中のウェブＷａを介して新ロール１
ｂの外周面に圧接するプレスロール６と、ウェブＷａの
走行路中に配設され、ウェブＷａを切断するナイフ７
と、繰り出されるウェブをさらに次工程へ搬送するフィ
ードロール１１と、フィードロール１１に対向して設け
られたバックアップロール１２と、これらの各要素を駆
動させるための動作信号を出力するシーケンサ１０とを
具備している。

【００１３】フィードロール１１は、減速機１３を介し
てフィードロールモータ１４により駆動され、フィード
ロールモータ１４内にはパルスジェネレータ１５（以
下、ＰＧと略記する）が設けられている。ＰＧ１５から
発生したＰＧパルス信号は、シーケンサ１０内のパルス
カウンタ１６に入力されている。

【００１４】シーケンサ１０内のパルスカウンタ１６
は、前段に補助カウンタ（図示省略）を有している。補
助カウンタは、計数範囲がシーケンサ１０の仕様上固定
であり、計数範囲の上限に達すると、自動的に計数範囲
下限値にリセットされるもので、プログラムでリセット
させることはできないものである。これは、シーケンサ
１０のＣＰＵのプログラム１サイクル処理時間に影響さ
れることなく計数できるという特徴を持ったものであ
る。一方、パルスカウンタ１６は、プログラム上で任意
に計数開始とリセットとを可能にするため、プログラム
１サイクル処理毎に補助カウンタの計数値を読み取り、
前サイクルとの変化量を求めて積算させたものを計数値
としている。

【００１５】次に、以上のように構成されたウェブ接合
装置の動作について、図３ないし図６をも参照して説明
する。図３及び図４は、接合動作をその状態順に示した
模式図、図５は接合動作に関する信号を示すタイミング
チャート、図６は新ロール周辺を示す概略側面図であ
る。なお、図３及び図４において、シーケンサやフィー
ドロール等の図示は省略してある。

【００１６】通常は、図３（ａ）に示すように、旧ロー
ル１ａからウェブＷａが繰り出されており、プレスロー
ル６及びナイフ７は待機位置にある。まず、図示を省略
したセンサにより新ロール１ｂの外径を計測し、計測値
をシーケンサ１０に入力する。旧ロール１ａの残量が所
定値となったことが検知されたとき、図３（ａ）に示す
ように、新ロール１ｂの周速度が走行中のウェブＷａの
搬送速度と同一となるように新ロール１ｂを矢印Ａ方向
に回転させる。新ロール１ｂの周速度がウェブ搬送速度
と合致した時点で、テープ検出センサ９によりスプライ
ステープ８を検出し（スプライステープ８が位置ａで検
出される）、スプライステープ検出信号がシーケンサ１
０に入力される。

【００１７】シーケンサ１０は、図５に示すように、こ
のスプライステープ検出信号（図５（ａ）参照）を起点
として、ＰＧパルス信号（図５（ｂ）参照）の計数を開
始する。ＰＧパルス信号は、ＰＧ１５からシーケンサ１
０のパルスカウンタ１６に入力されるものであり、その
ＰＧパルス計数値（図５（ｃ）参照）はウェブＷａの移
動距離に相当するわけであるが、新ロール１ｂの周速度
はウェブＷａの搬送速度に合致しているから、スプライ
ステープ８のスプライステープ位置ａからの移動距離に
も相当することになる。

【００１８】ＰＧパルス計数値がプレスロール６の押付
開始設定値（（Ｌ1 −Ｌ2 ）分計数値）に達したら、シ
ーケンサ１０はプレスロール動作信号を出力し、図３
（ｂ）に示すように、プレスロール６は矢印Ｂ方向に駆
動されウェブＷａを介して新ロール１ｂの外周面に圧接
する。新ロール１ｂの回転に伴い、スプライステープ８
が走行中のウェブＷａに接着し、旧ロール１ａのウェブ
Ｗａと新ロール１ｂのウェブＷｂが接合される。なお、
Ｌ1 及びＬ2 については後述する。

【００１９】さらに、ＰＧパルス計数値が、ナイフ７の
動作開始設定値（（Ｌ1 ＋Ｌ3 ）分計数値）に達した
ら、シーケンサ１０はナイフ動作信号を出力し、図４
（ｃ）に示すように、ナイフ７が矢印Ｃ方向に駆動さ
れ、旧ロール１ａから繰り出されるウェブＷａを切断す
る。なお、Ｌ3 についても後述する。

【００２０】ウェブＷａが切断されると、図４（ｄ）に
示すように、新ロール１ｂのウェブＷｂが繰り出され、
ナイフ７及びプレスロール６は接合動作開始前の待機位
置に戻り、シーケンサ１０内のパルスカウンタ１６のＰ
Ｇパルス計数値はリセットされる。

【００２１】次に、具体的な接合動作タイミングの求め
方について図５及び図６を参照して説明する。 １．プレスロール６の動作タイミングについて プレスロール６の押付開始点ＬN 〔ｍｍ〕の算出 プレスロールの押付開始点ＬN は、下記（１）式で表さ
れる。この時、スプライステープ８は位置ｂに位置して
いる。

【００２２】

【数１】

【００２３】Ｌ1 ：スプライステープ８が位置ａからプ
レスロール接触点に達するまでの距離〔ｍｍ〕（新ロー
ル１ｂの径に応じシーケンサ１０で自動計算される） Ｌ2 ：スプライステープ８がプレスロール接触点に達す
る前にプレスロール６が押付動作を完了するために必要
な最小距離〔ｍｍ〕（固定値であり、装置導入時の条件
出しで１度適正値を求めて、シーケンサ１０に格納して
おく） θs ：テープ検出センサ９からプレスロール接触点まで
の角度〔°〕 Ｄ ：新ロール１ｂの直径〔ｍｍ〕

【００２４】ここで、Ｌ2 は機構上新ロール外周長より
短くなければならない（新ロール１ｂに接着するスプラ
イステープ８の円周方向長さや、プレスロール６の新ロ
ール１ｂに対する接触幅も考慮に入れて）。従って、接
合可能な新ロール１ｂの最小径はＬ2 に依存する。そこ
で、新ロール１ｂとして使用する径が小さく、Ｌ2 がＬ
1 ≦Ｌ2 ＜Ｄ×πとなる可能性もあるので、プレスロー
ル６の押付開始点ＬN を求める前にＬ1 とＬ2 とを比較
し、結果によりプレスロール押付開始点を求める演算式
を自動的に切り替えるようにする。

【００２５】Ｌ1 ＞Ｌ2 の場合は、上記（１）式により
プレスロール押付開始点ＬN を求め、Ｌ1 ≦Ｌ2 ＜Ｄ×
πの場合は、下記（２）式より求められるプレスロール
押付開始点ＬN2〔ｍｍ〕を用いる。

【００２６】

【数２】

【００２７】プレスロールの押付開始点ＬN （または
ＬN2）のＰＧパルス数への換算 まず、ＰＧパルス信号１パルス当たりのウェブ搬送距離
Ｌp 〔ｍｍ／Ｐ〕を下記（３）式より算出する。

【００２８】

【数３】

【００２９】Ｄ2 ：フィードロール１４の直径〔ｍｍ〕 ｉ ：フィードロール１４のギア比 Ｐr ：ＰＧ１５のパルスレート〔Ｐ／ＲＥＶ〕（フィー
ドロールモータ１４の１回転当たりのＰＧ１５のパルス
発生数） Ｐd ：ＰＧパルス信号の分周比 Ｐm ：ＰＧパルス信号の逓倍値 （３）式において、分母はフィードロール１４の１回転
当たりのＰＧパルス数、分子はフィードロール１４の外
周長を示している。

【００３０】次に、下記（４）式により、プレスロール
押付開始点ＬN （またはＬN2）をＰＧパルス数Ｎp に換
算する。

【００３１】

【数４】

【００３２】従って、シーケンサ１０内のパルスカウン
タ１６によるＰＧパルス計数値が、Ｎp 以上となった時
点で、シーケンサ１０はプレスロール６の動作信号を出
力する。

【００３３】２．ナイフ７の動作タイミングについて ナイフ７の動作開始点ＬC 〔ｍｍ〕の算出 ナイフ７の動作開始点ＬC は、下記（５）式で表され
る。この時、スプライステープ８は位置ｃ（位置ｃは仮
想位置であり、実際にはスプライステープ８は新ロール
１ｂのウェブＷｂに接着されている）に位置している。

【００３４】

【数５】

【００３５】Ｌ3 ：スプライステープ８がプレスロール
接触点を確実に通過する距離〔ｍｍ〕（固定値であり、
Ｌ2 同様１度適正値を求めてシーケンサ１０に格納して
おけばよい） また、新ロール１ｂとして使用する径が小さく、Ｌ2 が
Ｌ1 ≦Ｌ2 ＜Ｄ×πとなる可能性もあるので、プレスロ
ール押付開始点ＬN と同様に、ナイフ動作開始点ＬC を
求める前にＬ1 とＬ2 とを比較し、結果によりナイフ動
作開始点を求める演算式を自動的に切り替えるようにす
る。

【００３６】Ｌ1 ＞Ｌ2 の場合は、上記（５）式により
ナイフ動作開始点ＬC を求め、Ｌ1≦Ｌ2 ＜Ｄ×πの場
合は、下記（６）式より求められるナイフ動作開始点Ｌ
C2〔〔ｍｍ〕を用いる。

【００３７】

【数６】

【００３８】ナイフ動作開始点ＬC （またはＬC2）の
ＰＧパルス数への換算 下記（７）式により、ナイフ動作開始点ＬC （またはＬ
C2）をＰＧパルス数Ｃp に換算する。

【００３９】

【数７】

【００４０】従って、シーケンサ１０内のパルスカウン
タ１６によるＰＧパルス計数値が、Ｃp 以上となった時
点で、シーケンサ１０はナイフ７の動作信号を出力す
る。

【００４１】以上説明したようなウェブ接合装置及びウ
ェブ接合方法によれば、ウェブ搬送距離に比例するＰＧ
１５から発生したパルス信号を用いてプレスロール動作
信号及びナイフ動作信号の出力タイミングを決定してい
るため、シーケンサの１サイクル処理時間やウェブ搬送
速度の変化等に影響されることなく、これらの動作信号
をバラツキの少ない最適なタイミングで出力することが
できる。

【００４２】

【発明の効果】本発明によれば、ウェブ接合に必要なプ
レスロール動作信号及びカッター動作信号をバラツキの
少ない最適なタイミングで出力することができるため、
安定したウェブ接合を行うことができ、ウェブ搬送速度
が高速の場合であっても精度のよいウェブ接合を行うこ
とができる。また、表面処理装置全体の稼働率を向上す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のウェブ接合装置の実施の形態例を示
す全体構成図。

【図２】 新ロールを示す図であり、（ａ）は斜視図、
（ｂ）は側面図。

【図３】 本発明のウェブ接合装置のウェブ接合動作を
その状態順に示した模式図。

【図４】 本発明のウェブ接合装置のウェブ接合動作を
その状態順に示した模式図。

【図５】 本発明のウェブ接合装置のウェブ接合動作に
関する信号を示すタイミングチャート。

【図６】 新ロール周辺を示す概略側面図。

【図７】 従来のウェブ接合装置を示す全体構成図。

【図８】 従来のウェブ接合装置のウェブ接合動作に関
する信号を示すタイミングチャート。

【図９】 従来のウェブ接合装置のウェブ接合動作の問
題点を説明するためのタイミングチャート。

【図１０】 従来のウェブ接合装置のウェブ接合動作の
問題点を説明するためのタイミングチャート。

【符号の説明】

１ａ…旧ロール、１ｂ…新ロール、２ａ…第１巻出軸、
２ｂ…第２巻出軸、３ａ，３ｂ，３ｃ…ガイドロール、
６…プレスロール、７…ナイフ、８…スプライステー
プ、９…テープ検出センサ、１０…シーケンサ、１１…
フィードロール、１２…バックアップロール、１３…減
速機、１４…フィードロールモータ、１５…パルスジェ
ネレータ（ＰＧ）、１６…パルスカウンタ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロール状の第１のウェブが装着される第
   １巻出軸と、 前記第１の巻出軸と対向して配設され、先端に接続用粘
   着テープを有するロール状の第２のウェブが装着される
   第２巻出軸と、 前記ロール状の第２のウェブの近傍に配設され、前記接
   続用粘着テープを検出するテープ検出センサと、 前記第１のウェブの走行路に沿って配設され、前記第１
   のウェブを切断するナイフと、 前記ロール状の第２のウェブの近傍に配設され、走行中
   の前記第１のウェブを介して前記ロール状の第２のウェ
   ブの外周面に圧接するプレスロールと、 前記第１のウェブまたは前記第２のウェブを搬送するフ
   ィードロールと、 前記フィードロールを駆動するフィードロールモータ
   と、 前記フィードロールモータに組み込まれたパルスジェネ
   レータと、 前記パルスジェネレータから発生したパルス信号を計数
   するパルスカウンタと、 前記パルス信号の計数値が第１の設定値に達したときに
   プレスロール動作信号を出力するとともに、前記パルス
   信号の計数値が第２の設定値に達したときにナイフ動作
   信号を出力するシーケンサとを有することを特徴とする
   ウェブ接合装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のウェブ接合装置を用いた
   ウェブ接合方法において、 前記ロール状の第１のウェブの残量が所定値となったと
   きに、前記ロール状の第２のウェブを、前記第１のウェ
   ブの搬送速度と同じ周速度で回転させる工程と、 前記ロール状の第２のウェブの周速度が前記第１のウェ
   ブの搬送速度と合致した時点で、前記テープ検出センサ
   により前記接続用粘着テープを検出する工程と、 前記接続用粘着テープが検出された時点を起点として、
   前記パルスジェネレータから発生したパルス信号を計数
   する工程と、 前記パルス信号の計数値が第１の設定値に達したときに
   プレスロール動作信号を出力し、前記プレスロールを走
   行中の前記第１のウェブを介して前記ロール状の第２の
   ウェブの外周面に圧接する工程と、 前記パルス信号の計数値が第２の設定値に達したときに
   カッター動作信号を出力し、走行中の前記第１のウェブ
   を切断する工程とを有することを特徴とするウェブ接合
   方法。