JP2001080801A - ２軸直動型巻取機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】伝動装置を簡単化してメカロスの発生を解消す
ると共に、巻替時のフィルムパス間が非常に短く、フィ
ルムのネツクイン及びフィルムのしわを防止せしめ、か
つ更に巻替サイクルを大幅に低下せしめる 【解決手段】上下のメインフレーム１，１′の上部フレ
ーム１に上段巻取軸の把持部６を上下方向昇降可能に備
えた上段巻取りフレーム３を、所定範囲で前後方向摺動
可能に垂下配設し、一方、下部フレーム１′に下段巻取
軸４の把持部６を上下方向昇降可能に備えた下段巻取フ
レーム３′を所定範囲で前後方向摺動可能に上向き配設
し、夫々を単独で、かつ互いに干渉することなく前後、
上下に移動可能ならしめ、満巻時、一方の満巻ロールを
巻取位置より取出し位置に移行させる一方、他方の巻取
軸を巻取位置に移行させて巻芯を取り付け満巻ロールと
新巻芯との間を切断刃により切断し、走行側切断端を新
巻芯に巻き付かせる２軸直動型巻取機である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はフィルム等の巻取機
に係り、特にターレット盤を使用することなくフィルム
等を巻取る多軸直動型巻取機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】製膜工程から送られてくるフィルム等は
巻芯に巻き取られるが、ある一定の巻取長さが巻き取ら
れると、巻き取られた巻芯から次の新しい巻芯に巻替え
が行われる。この場合、従来においては、通常、図４に
示す如く満巻軸と新巻芯は２軸Ａ、Ｂのターレット又は
多軸のターレット盤Ｔに設置され、巻替え毎にターレッ
ト盤Ｔを旋回し巻替えを行っている。

【０００３】即ち、図４ａはＡ軸に巻取中でＢ軸に新巻
芯を取り付ける状態にあり、フィルムＦはガイドローラ
を経てタッチローラ７の接圧によってＡ軸の巻芯に巻取
られている。そして、Ａ軸の巻芯が略満巻状態になった
ときターレットＴは旋回し、図４ｂの状態となってＢ軸
の新巻芯が巻取位置に至ると、切断刃９が下降してＡ軸
とＢ軸間においてフィルムを切断し、Ｂ軸の新巻芯に切
断されたフィルムを巻き付けると共にＡ軸の巻取りは停
止する。（図４ｃ参照）

【０００４】かくして、Ｂ軸の新巻芯に巻取りが開始す
ると、Ａ軸に対し新しい巻芯の取付けがなされ（図４ｄ
参照）、従来のターレット盤方式の巻取りのサイクルが
終わり、巻替えが行われる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記ターレ
ット盤を使用して巻替えを行う巻取りにおいてはターレ
ット盤は巻取径に応じて巻軸芯間で決められ、巻径が大
きくなる程、大きくなる。従って巻径に応じて機械も大
きくならざるを得ず、製造コストも大幅に上昇する。

【０００６】また、巻軸間の距離が大きくなると、巻替
え時のフィルムパス間が長くなり、伸び易いフィルム等
はネツクインが発生したり、しわが発生する原因となっ
ている。更にまた、巻軸間が大きい場合は巻替え時にタ
ーレット盤旋回による巻芯の移動距離が大きく、短サイ
クルの巻替えが困難となる。

【０００７】一方、伝動面において、ターレット盤方式
は巻取軸がターレット盤の中にあるため巻取フレームの
外側に巻取モータを各軸分設置し、旋回動するターレッ
ト盤の元軸部を中継して巻取軸に動力を伝える必要があ
るため、伝動装置が大きくなり、回転メカロスが大き
く、巻取軸に必要な伝達トルクの制御に大きな問題を有
している。

【０００８】本発明は上記の如き従来の巻取機の実状に
対処し、ターレット盤方式と異なる巻取機に着目してそ
れぞれ干渉しない範囲で独立して前後、上下方向に直動
する直動型巻取機を見出すことにより、伝動装置を簡単
化してメカロスの発生を解消すると共に、伸び易いフィ
ルム等においても巻替時のフィルムパス間が非常に短
く、フィルムのネックイン及びフィルムのしわを防止せ
しめ、かつ更に巻替サイクルを大幅に低下せしめる巻取
機を提供することを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】即ち、上記目的に適合す
る本発明巻取機は、所要の間隔をおいて左右に配置され
た少なくとも上下のメインフレームを有し、該メインフ
レームの上部フレームには上段巻取軸の把持部を上下方
向昇降可能に備えた上段巻取りフレームを該上部フレー
ムに沿って、少なくとも巻取位置と満巻取出し位置との
間で前後方向摺動可能に垂下配設し、一方、下部フレー
ムには下段巻取軸の把持部を上下方向昇降可能に備えた
下段巻取りフレームを該下部フレームに沿って、少なく
とも巻取位置と満巻取出し位置との間で前後方向摺動可
能に上向き配設し、上下段各巻取りフレーム及び上下各
巻取軸把持部を夫々単独で、かつ互いに干渉することな
く前後、上下に移動可能ならしめると共に、巻取位置近
傍にタッチローラと、切断刃を配設し、満巻時、一方の
満巻ロールを巻取位置より取出し位置に移行させ、他方
の巻取軸を巻取位置に移行させて巻芯を取り付け、満巻
ロールと新巻芯との間でフィルムを切断刃により切断
し、走行側切断端を新巻芯に巻き付かせる如く構成した
２軸直動型巻取機である。

【００１０】

【作用】上記本発明に係る巻取機は以下の作動に従って
巻取りが行われる。先ず、巻取機はターレット盤方式と
異なり、２つの巻取軸は上部、下部又は前、後に分か
れ、それぞれ干渉しない範囲で独立して前後、ならびに
上下昇降方向に直進する。そして、巻替え時の動作は、
例えば下段巻取軸で巻取り中、上段巻取軸が次の巻芯を
把持し、下段巻取軸が満巻に達すると、該下段巻取軸は
後退し、上段巻取軸の巻芯が助走し、フィルムに接触し
て下段巻取軸の巻芯から離れたフィルムを近傍に別に設
けられた切断刃によって切断し、一方を上段巻取軸の巻
芯に巻き付け、端末を下段巻取軸の巻芯に巻き付ける。

【００１１】かくて、この巻き付けられた下段巻取軸の
巻芯は次の切断ができるように、次の上段巻取軸の新巻
芯が巻き付け位置へ移動できる範囲を移動する。そし
て、切断刃によるフィルム切断、上段巻取軸の巻芯への
巻き付けと共に下段巻取軸の巻取りを停止する。

【００１２】次に、上段巻取軸による巻取りに移り、上
記の上段巻取軸と下段巻取軸を入れ替えた状態で同様な
動作が繰り返され、引き続き、更に上記の下段巻取軸に
よる巻取りと上段巻取軸による巻取りが反復されて連続
的に送られてくるフィルムは連続して巻芯に巻取られ
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、更に添付図面にもとづき本
発明の具体的な実施の態様を説明する。

【００１４】図１は本発明に係る巻取機の１例を示す側
面概要図、図２は同巻取機の駆動系統説明図で、下段巻
取フレーム部の駆動系統を示す。これら図において、
１，１′は上下のメインフレームであり、図では四角形
状の枠として一体に作られ、所要間隔をおいて左右に対
向配置されており、左右の上下各メインフレームの内面
側にリニアレール２，２′が設けられていて、上段巻取
りフレーム３と、下段巻取りフレーム３′が該リニアレ
ール２，２′により前者は上部メインフレーム１に沿っ
て少なくとも図１左方の巻取位置と、右方の満巻取出し
位置との間で前後に摺動し得るように垂下配設され、一
方、後者は下部メインフレーム１′に沿って少なくとも
図１左方の巻取位置と右方の満巻取出し位置との間で前
後に摺動し得るように上向き配設されている。

【００１５】そして、上記の上下各巻取フレーム３，
３′にはその一側面、即ち、前面側にリニアレール１１
が設置され、夫々図２に一部を図示しているように巻取
モータＭ_３を有すると共に上段巻取軸４と下段巻取軸
４′の端部を把持する巻取チャック１０を備えた各巻取
軸把持部６，６′が該リニアレール１１により巻取フレ
ーム３，３′に沿って上下昇降可能に摺動機構５，５′
が付設されている。

【００１６】上記上下の巻取りフレーム３，３′と、上
下の各巻取軸把持部６，６′の前後方向及び上下方向の
各移動は、図２の下段巻取りフレームで例示するよう
に、各巻取りフレーム３′はねじ棒１３と、該ねじ棒１
３を挿通するナット１４を用い、該ナット１４を巻取り
フレーム３′に取着することにより巻取りフレーム走行
モータＭ_１よりねじ歯車１２を中継としてねじ棒１３を
回動させ、ナット１４を介して巻取りフレーム３′を所
要の距離範囲で摺動させるようになっている。

【００１７】一方、上下の各巻取軸把持部の移動はねじ
歯車１７，１９とスプライン軸１８、ナット２１及びね
じ棒２０よりなる一連の機構により、モータＭ_２の回転
を第１のねじ歯車１７に伝え、スフライン軸１８及び第
２のねじ歯車１９を順次回動させ、更にねじ棒２０とナ
ット２１を介してナット２１を取着した巻取軸把持部
６′を所要の距離範囲で昇降させるようになっている。
しかし、勿論、上記の摺動ならびに昇降機構はこれに限
るものではなく、適宜、他の駆動機構を用いることも差
し支えない。上記説明は図２に示す下段の巻取りフレー
ムにもとづいて説明して来たが、上段の巻取りフレーム
も上下の違いはあるが、実質的には同様である。

【００１８】なお、以上の構成において上下の各巻取り
フレーム及び各巻取軸把持部の作動は図１において単独
で、かつ巻替え時において前後方向、上下方向の作動に
あたって互いに干渉することなく作動が可能であるよう
に設計がなされている。図１中、７，８は巻取位置近傍
に設けたタッチローラで、第１のタッチローラ７は送ら
れてくるフィルムＦを巻取軸、図では下段の巻取軸４′
に圧接巻取りを行うタッチローラであり、第２のタッチ
ローラ８は巻取り位置で略満巻されたロールＲを移動
時、圧接して移行させるローラであって、通常、第２の
タッチローラ８と巻取軸４′との間においてフィルムを
切断するための切断刃９が設置されている。かくして上
記本発明巻取機ではターレット盤の回動と異なり、２つ
の巻取軸は上下、前後に分かれて互いに干渉することな
く前後方向、上下方向に直進して巻替えがなされる。

【００１９】図３ａ〜ｉは上記本発明に係る巻取機によ
りフィルム巻取りを行うときの巻替え動作の態様を順序
的に示しており、ａ図は下段の巻取軸把持部６′の巻取
軸４′で、第１タッチローラ７を圧接させてフィルムＦ
を巻取り中であり、切断刃９は上方に位置し、上段巻取
軸把持部６は干渉することなく下段巻取軸把持部６′の
上方で待機している。

【００２０】ｂ図は上記に続き下段巻取軸４′の巻芯に
フィルムが略満巻きされて後方に移行し、同時に上方に
あった上段巻取軸４が下降し、巻芯が取り付けられる状
態である。その後、下段の巻取軸４′が引き続き巻取り
を行い、上段巻取軸４が巻付位置に位置する（ｃ図）
と、ｄ図の如く切断刃９が満巻ロールＲと巻取位置にあ
る新巻芯の間に下降して、その間のフィルムを切断し、
切断端を上段巻取軸４の新しい巻芯に巻き付かせると共
に、満巻されたロール側は末端を該ロールに圧着して巻
取りを停止する。

【００２１】そして、次に引き続き上段巻取軸４側に巻
取りが行われ（ｅ図）、上段巻取軸側が満巻近くなると
該巻取軸４は後退する（ｆ図）。このとき、さきの満巻
ロールＲを排出した下段巻取軸４′側は待機位置に戻っ
て、新たな巻芯が取り付けられる。

【００２２】このようにして上段巻取軸４が巻取りを行
いつつ後退し、下段巻取軸４′が新巻芯を有して巻付位
置に上昇してくる（ｇ図）と、上段巻取軸４側の満巻ロ
ールＲと下段巻取軸４′側の巻芯の間に切断刃９が下降
して該部のフィルムを切断し、切断された走行フィルム
側の切断端を下段巻取軸４′の巻芯に巻き付かせる一
方、満巻ロール側は切断された終端部を該ロールに圧着
して上段の巻取軸４の巻取りは停止される（ｈ図）。

【００２３】以上の順序によって一連の巻替え動作は終
わり、再び下段巻取軸４′が満巻に近くなると、上段の
巻取軸把持部６が待機位置にあり、当初のａ図の状態に
戻り、以後、これが繰り返されて、連続して巻替えが行
われる。

【００２４】上記本発明の巻取機は、上述した巻替え動
作であるため、前述した従来のターレット盤方式に比し
駆動系統が頗る簡略化される。これを更に図５、図６に
もとづいて詳細に説明すると、切断巻替え時の巻取軸間
距離は巻取径が最大径のとき図５ａ、ｂに示すようにタ
ーレット盤式（ｂ図）では決められた距離Ｌ_２である
が、本発明巻取機（ａ図）では切断巻替えに必要な距離
Ｌ_１だけ独立移動するだけで済む。例えば図６におい
て、 ｌ_１；切断のために必要な間隔 ｌ_２；巻取最大径とターレット盤Ｔ中心軸の干渉のない
寸法 ｄ ；巻芯外径 Ｄ ；巻取最大径 とすると、Ｌ_１＝ｄ／２＋Ｄ／２＋ｌ_１、Ｌ_２＝２（ｌ
_２＋Ｄ／２）となる。例えばｌ_１＝１００ｍｍ、ｌ_２＝
１００ｍｍ、ｄ＝９０ｍｍ、Ｄ＝１２００ｍｍ、とすれ
ば Ｌ_１＝９０／２＋１２００／２＋１００＝７４５ｍｍ Ｌ_２＝２（１００＋１２００／２）＝１４００ｍｍ

【００２５】即ち、巻替時の新巻芯と満巻取軸芯間距離
はターレット盤式は１４００ｍｍに対し、本発明直動型
では７４５ｍｍと大幅に小さくなる。又、巻取径が最大
径でなく小さい場合は図５ｃ、ｄに示すようにターレッ
ト盤式（ｂ図）では巻取軸巻芯間距離Ｌ_２は変わらない
が、本発明直動型（ａ図）では離脱距離を巻径に応じ変
えられるため、切断に必要な距離、図６におけるｌ_１の
寸法位置で止めることができ、新巻芯と、満巻軸のフィ
ルムパス間距離が大幅に短くできる。

【００２６】このことは伸び易いフィルム等において、
巻替え時のフィルムパス間が非常に短く、フィルムのネ
ックイン、及びフィルムのしわを防止できる程、巻替サ
イクルが短く、又、機械がコンパクトにまとめられるこ
とから、コストも大幅に下がる。特に大径（１５００〜
２０００ｍｍ）の巻取りにおいてはこの効果は大きく、
大幅なコストダウンとなる。

【００２７】また図６に示すように従来のターレット盤
方式では、巻取軸Ａ、Ｂがターレット盤Ｔにあるため、
図７に示すように巻取フレームの外側に巻取モータＭを
各軸分設置し、回転するターレット盤Ｔの元軸を中継し
て巻取軸に動力を伝える必要があるため、伝動装置が大
きくなり、回転メカロスが大きく巻取軸に必要な伝達ト
ルクの制御に大きな問題をもっていたが、本発明の直動
型巻取機では巻取軸は巻取りフレーム３，３′に直接、
巻取モータＭ_３を取り付けることができるため、巻取モ
ータから巻取軸までの伝動装置は簡単で小さく、殆どメ
カロスが発生しない構造となり、巻取りトルクを高精度
に制御することができる。

【００２８】しかもターレット盤方式は図７ｂに示すよ
うにターレット盤Ｔ内に取り付けられたエアー配管や各
種多数のセンサー等は旋回用ウォームギヤ３１が一端に
取り付けられたターレット元軸内を通し、スリップリン
グ３３及びロータリージョイント３２等を使用して外部
に連結する必要があるが、本発明方式では上段巻取軸と
下段巻取軸が交差することがないため、図７ａに示す如
くそれぞれの巻取りフレーム３，３′から直接、配線お
よび配管で継ぐことができ、簡略化と共に大幅なコスト
ダウンを可能としている。

【００２９】以上のように本発明直動型巻取機は従来の
ターレット盤を凌駕する多くの長所を有する画期的な巻
取機である。なお、上記説明では、本発明巻取機の１態
様にもとづいて説明をしてきたが、細部構造については
種々の改変が可能であることは勿論である。

【００３０】

【発明の効果】本発明は以上のようにフィルム等の巻取
機において、巻取軸把持部を上下かつ前後に独立して設
け、２つの巻取軸を前後方向、上下方向にそれぞれ干渉
しない範囲で直進移行せしめ、連続的に送られるフィル
ムを満巻軸から新軸へ切断、巻替え可能としたものであ
り、従来のターレット盤使用による方式と異なり、巻取
りフレームを前後、上下昇降方向に直進せしめるため、
従来のターレット盤方式に比し下記の如き種々の顕著な
効果を奏する。

【００３１】（１）巻取最大径に対し、径の１／２分巻
芯間が長くなるが、ターレット盤方式に対し、半分以下
となる。又、巻芯間距離は新巻芯と満巻ロールの外周と
の間にフィルムの切断に必要な寸法だけで良く、巻取径
に関係なく一定のフィルムパス長さとなる。従って巻取
軸の移動距離が短く、機械の大きさが小さくなると共
に、巻替時のフィルムパス間長さが短いためフィルムの
しわおよび幅縮みも小さくなる。また巻取軸の移動距離
が短いため、移動時間が短く、巻替サイクル時間が短縮
できる利点がある。

【００３２】（２）巻取軸はそれぞれ独立して上段と下
段とに設けており、巻取フレームにそれぞれの巻取モー
タを取り付けることが出来るため、駆動系が簡単であ
り、メカロスも非常に小さくなるため巻取トルク制御の
精度が良くなる。また、上記の構造のため巻取軸部に必
要なモータ、センサー、エアー配管等は上段と下段の干
渉がないため、それぞれ独立して配線、配管が出来、ス
リップリング等を使う必要がない。かくして上記の各構
成にもとづいてターレット盤方式に対し製造コストを大
幅に低下することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る直動型巻取機の１例を示す側面概
要図である。

【図２】図１における下段巻取フレーム部の駆動系の説
明図である。

【図３】本発明巻取機の巻替動作説明図で、ａ〜ｉはそ
の動作の順序である。

【図４】従来の２軸ターレット盤型巻取機の巻替動作の
説明図で、ａ〜ｄはその動作順序である。

【図５】本発明巻取機ａとターレット盤型巻取機ｂの巻
替時のフィルムパス間距離及び機械の大きさの対比説明
図であり、ａ、ｂは大径巻取りの場合、ｃ、ｄは小径巻
取りの場合である。

【図６】本発明巻取機ａとターレット盤型巻取機ｂの巻
替時のフィルムパス間距離の詳細対比図で、ａは本発
明、ｂはターレット盤型巻取機である。

【図７】ａ、ｂは本発明巻取機ａとターレット盤型巻取
機ｂの駆動系対比説明図である。

【符号の説明】

Ｒ 満巻ロール １，１′ メインフレーム ２，２′ レール ３ 上段巻取りフレーム ３′ 下段巻取軸 ４ 上段巻取軸 ４′ 下段巻取軸 ５ 上段巻取軸把持部摺動機構 ５′ 下段巻取軸把持部摺動機構 ６ 上段巻取軸把持部 ６′ 下段巻取軸把持部 ７ 第１タッチローラ ８ 第２タッチローラ ９ 切断刃

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所要の間隔をおいて左右に配置された少な
   くとも上下のメインフレームを有し、該メインフレーム
   の上部フレームには上段巻取軸の把持部を上下方向昇降
   可能に備えた上段巻取りフレームを該上部フレームに沿
   って、少なくとも巻取位置と満巻取出し位置との間で前
   後方向摺動可能に垂下配設し、一方、下部フレームには
   下段巻取軸の把持部を上下方向昇降可能に備えた下段巻
   取りフレームを該下部フレームに沿って、少なくとも巻
   取位置と満巻取出し位置との間で前後方向摺動可能に上
   向き配設し、上下段各巻取りフレーム及び上下各巻取軸
   把持部を夫々単独で、かつ互いに干渉することなく前
   後、上下に移動可能ならしめると共に、巻取位置近傍に
   タッチローラと、切断刃を配設し、満巻時、一方の満巻
   ロールを巻取位置より取出し位置に移行させ、他方の巻
   取軸を巻取位置に移行させて巻芯を取り付け、満巻ロー
   ルと新巻芯との間のフィルムを切断刃により切断し、走
   行側切断端を新巻芯に巻き付かせる如くなしたことを特
   徴とする２軸直動型巻取機。