特開 2024-142601 切断機構、巻取機及び切断方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024142601

(43)【公開日】2024-10-11

(54)【発明の名称】切断機構、巻取機及び切断方法

(51)【国際特許分類】

   B26D 1/04 20060101AFI20241003BHJP

   B65H 23/198 20060101ALI20241003BHJP

   B65H 19/26 20060101ALI20241003BHJP

   B26D 3/00 20060101ALI20241003BHJP

   B26D 7/32 20060101ALI20241003BHJP

   B26D 5/00 20060101ALI20241003BHJP

【ＦＩ】

B26D1/04 Z

B65H23/198

B65H19/26

B26D3/00 601B

B26D7/32 B

B26D5/00 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023054808

(22)【出願日】2023-03-30

(71)【出願人】

【識別番号】000004215

【氏名又は名称】株式会社日本製鋼所

(74)【代理人】

【識別番号】100103894

【弁理士】

【氏名又は名称】家入 健

(72)【発明者】

【氏名】前川 昂仁

【テーマコード（参考）】

3C021

3C027

3F064

3F105

【Ｆターム（参考）】

3C021LB01

3C027GG04

3F064AA03

3F064DA02

3F064DA03

3F105AA04

3F105AB15

3F105BA27

3F105CB01

3F105CB10

(57)【要約】

【課題】膜材の切断性能の向上に寄与する切断機構を実現する。
【解決手段】本開示の一形態に係る切断機構（６１）は、膜材（２）をロール状に巻き取る巻取機（１）に用いられ、カッタ（６６）を巻取機（１）の左右方向に移動させて膜材（２）を切断する切断機構であって、巻取機（１）の左右方向にカッタ（６６）を案内するガイド機構と、カッタ（６６）を巻取機（１）の左右方向に移動させる駆動機構と、カッタ（６６）を予め設定された初期位置に保持する保持機構（６５）と、を備える。保持機構（６５）は、カッタ（６６）に設けられた第１の磁石（６５ａ）と、巻取機（１）におけるカッタ（６６）が移動した場合に停止している部分に設けられた第２の磁石（６５ｂ）と、を有し、第１の磁石（６５ａ）と第２の磁石（６５ｂ）とは、初期位置で磁気接続される。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

膜材をロール状に巻き取る巻取機に用いられ、カッタを前記巻取機の左右方向に移動させて前記膜材を切断する切断機構であって、
前記巻取機の左右方向に前記カッタを案内するガイド機構と、
前記カッタを前記巻取機の左右方向に移動させる駆動機構と、
前記カッタを予め設定された初期位置に保持する保持機構と、
を備え、
前記保持機構は、前記カッタに設けられた第１の磁石と、前記巻取機における前記カッタが移動した場合に停止している部分に設けられた第２の磁石と、を有し、前記第１の磁石と前記第２の磁石とは、前記初期位置で磁気接続される、切断機構。

【請求項2】

前記駆動機構は、モータと、前記モータの駆動力を前記カッタに伝達する駆動伝達部と、を有し、
前記駆動伝達部は、前記モータと前記カッタとの間に配置されるクラッチと、前記モータと前記クラッチとの間の入力側伝達部と、前記クラッチと前記カッタとの間の出力側伝達部と、を有し、
前記入力側伝達部は、前記モータの駆動力を増幅させる増幅部を有する、請求項１に記載の切断機構。

【請求項3】

前記カッタが前記巻取機の左右方向に往復して前記初期位置に戻った状態で前記カッタを受け止める受け止め機構を備える、請求項１又は２に記載の切断機構。

【請求項4】

前記駆動機構の駆動力が前記カッタに伝達された場合、前記第１の磁石と前記第２の磁石との磁気接続が解除される、請求項１又は２に記載の切断機構。

【請求項5】

前記第１の磁石及び前記第２の磁石は、電磁石である、請求項１又は２に記載の切断機構。

【請求項6】

前記膜材は、長尺の樹脂フィルムである、請求項１又は２に記載の切断機構。

【請求項7】

請求項１又は２に記載の切断機構を備える、巻取機。

【請求項8】

カッタを巻取機の左右方向に移動させて、ロール状に巻き取られる膜材を切断する切断方法であって、
前記カッタが前記巻取機の左右方向に往復して予め設定された初期位置に戻った際に、前記カッタに設けられた第１の磁石と、前記巻取機における前記カッタが移動した場合に停止している部分に設けられた第２の磁石と、を磁気接続し、前記カッタを前記初期位置に保持する、切断方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、切断機構、巻取機及び切断方法に関する。

【背景技術】

【0002】

一般的に巻取機は、長尺の樹脂フィルムなどの膜材をロール状に巻き取る際に用いられ、例えば、特許文献１に開示されているように、膜材の巻き取りを第１の巻芯から第２の巻芯に移行させる際に、カッタを巻取機の左右方向に移動させて、第１の巻芯と第２の巻芯との間で膜材を切断する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１９－５９５８７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本出願人は、以下の課題を見出した。一般的な巻取機は、図１０に示すように、カッタ６６をガイドレール６２ａに沿って巻取機の左右方向に往復させて初期位置に戻す際に、例えば、カッタ６６を初期位置で受け止め機構６４に接触させて停止させる場合がある。

【0005】

このとき、図１０に示すように、カッタ６６が受け止め機構６４から反力を受けて当該カッタ６６を初期位置に精度良く停止させることができない。つまり、カッタ６６の停止位置が膜材の切断毎に異なる可能性がある。

【0006】

そのため、膜材を切断するためにカッタ６６が移動を開始する位置が膜材を切断する毎に異なり、それに伴い、カッタ６６の加速距離が異なって、膜材の切断速度にバラツキが生じ、膜材の切断面に影響を及ぼす可能性がある。

【0007】

本開示は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、膜材の切断性能の向上に寄与する、切断機構、巻取機及び切断方法を実現する。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本開示の一態様に係る切断機構は、膜材をロール状に巻き取る巻取機に用いられ、カッタを前記巻取機の左右方向に移動させて前記膜材を切断する切断機構であって、
前記巻取機の左右方向に前記カッタを案内するガイド機構と、
前記カッタを前記巻取機の左右方向に移動させる駆動機構と、
前記カッタを予め設定された初期位置に保持する保持機構と、
を備え、
前記保持機構は、前記カッタに設けられた第１の磁石と、前記巻取機における前記カッタが移動した場合に停止している部分に設けられた第２の磁石と、を有し、前記第１の磁石と前記第２の磁石とは、前記初期位置で磁気接続される。

【0009】

本開示の一態様に係る巻取機は、上述の切断機構を備える。

【0010】

本開示の一態様に係る切断方法は、カッタを巻取機の左右方向に移動させて、ロール状に巻き取られる膜材を切断する切断方法であって、
前記カッタが前記巻取機の左右方向に往復して予め設定された初期位置に戻った際に、前記カッタに設けられた第１の磁石と、前記巻取機における前記カッタが移動した場合に停止している部分に設けられた第２の磁石と、を磁気接続し、前記カッタを前記初期位置に保持する。

【発明の効果】

【0011】

本開示によれば、膜材の切断性能の向上に寄与する、切断機構、巻取機及び切断方法を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】実施の形態の巻取機を側方から見た構成を示す図である。

【図2】実施の形態の巻取機における切断機構の第１の駆動機構の構成を示す図である。

【図3】実施の形態の巻取機における切断機構の保持機構などを示す図である。

【図4】実施の形態の巻取機を用いて膜材の巻き取りを第１の巻芯から第２の巻芯に移行する流れを説明するための図である。

【図5】実施の形態の巻取機を用いて膜材の巻き取りを第１の巻芯から第２の巻芯に移行する流れを説明するための図である。

【図6】実施の形態の巻取機を用いて膜材の巻き取りを第１の巻芯から第２の巻芯に移行する流れを説明するための図である。

【図7】実施の形態の巻取機を用いて膜材の巻き取りを第１の巻芯から第２の巻芯に移行する流れを説明するための図である。

【図8】実施の形態の巻取機の引き込み機構を用いて第２の巻芯に膜材を引き込んだ状態を示す図である。

【図9】実施の形態の巻取機におけるカッタの停止位置を説明するための図である。

【図10】一般的な巻取機におけるカッタの停止位置を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本開示を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。但し、本開示が以下の実施の形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。

【0014】

先ず、本実施の形態の巻取機の構成を説明する。図１は、本実施の形態の巻取機を側方から見た構成を示す図である。なお、図１では、図を明確にするために簡略化すると共に、部分的に透視図として示している。

【0015】

ここで、以下の説明では、説明を明確にするために、三次元（ＸＹＺ）座標系を用いて説明する。このとき、Ｘ軸＋側が巻取機の右側であり、Ｘ軸－側が巻取機の左側である。Ｙ軸＋側が巻取機の前側であって、且つ膜材の送り方向の下流側であり、Ｙ軸－側が巻取機の後側であって、且つ膜材の送り方向の上流側である。Ｚ軸＋側が巻取機の上側であり、Ｚ軸－側が巻取機の下側である。

【0016】

本実施の形態の巻取機１は、図１に示すように、長尺の樹脂フィルムなどの膜材２をロール状に巻き取るために好適である。巻取機１は、図１に示すように、第１の支持部２１、第２の支持部３１、送りローラ４１、引き込み機構５１及び切断機構６１を備えている。

【0017】

ここで、第１の支持部２１、第２の支持部３１、送りローラ４１、及び引き込み機構５１は、大凡、後述するように第１の支持部２１に支持された状態の第１の巻芯３のＸ軸方向の中央を通り、且つＹＺ平面と平行な面を対称面とする面対称の構成であるため、Ｘ軸－側の構成を代表して説明する場合がある。

【0018】

第１の支持部２１は、図１に示すように、第１の巻芯３を支持する。詳細には、第１の支持部２１は、第１の巻芯３のＸ軸＋側の端部及びＸ軸－側の端部を夫々支持するために、Ｘ軸方向に間隔を開けて配置されており、例えば、Ｘ軸方向から見て一軸方向に長いアーム形状である。第１の巻芯３は、膜材２を巻き取るための芯材であり、例えば、円筒部材である。

【0019】

そして、第１の支持部２１の一方の端部がＸ軸回りに回転可能に巻取機１のフレーム部１１に連結されており、第１の支持部２１は、図示を省略した第１の駆動機構の駆動力によって回転する。

【0020】

ここで、巻取機１のフレーム部１１は、本開示の本質的部分ではないため、当該フレーム部１１の説明を省略するが、巻取機１の他の部材を支持可能であって、且つ他の部材の動作を阻害しない形状とされているとよい。

【0021】

第１の支持部２１の他方の端部には、第１の巻芯３を取り付け及び取り外しするためのチャック部が設けられている。第１の支持部２１のチャック部に第１の巻芯３の端部が取り付けられた状態で、第１の巻芯３は、Ｘ軸方向に延在するように第１の支持部２１に支持される。

【0022】

そして、第１の支持部２１のチャック部に第１の巻芯３の端部が取り付けられた状態で、第１の支持部２１は、第１の巻芯３がＸ軸回りに自転できるように、図示を省略した第２の駆動機構から当該チャック部を介して第１の巻芯３に駆動力を伝達可能な構成とされている。

【0023】

このとき、第１の巻芯３は、例えば、Ｘ軸＋側から見て反時計回りに自転することができる。このような構成により、第１の支持部２１は、第１の巻芯３をＸ軸回りに公転可能であって、且つ自転可能に支持することができる。

【0024】

第２の支持部３１は、図１に示すように、第２の巻芯４を支持する。詳細には、第２の支持部３１は、第２の巻芯４のＸ軸＋側の端部及びＸ軸－側の端部を夫々支持するために、Ｘ軸方向に間隔を開けて配置されており、例えば、Ｘ軸方向から見て一軸方向に長いアーム形状である。第２の巻芯４は、膜材２を巻き取るための芯材であり、例えば、円筒部材である。

【0025】

そして、第２の支持部３１の一方の端部がＸ軸回りに回転可能に巻取機１のフレーム部１１に連結されており、第２の支持部３１は、図示を省略した第３の駆動機構の駆動力によって回転する。このとき、第１の支持部２１と第２の支持部３１とは、図１に示すように、共通の回転軸ＡＸ１を中心に回転可能であり、相対的に回転した際に干渉しないように配置されている。

【0026】

第２の支持部３１の他方の端部には、第２の巻芯４を取り付け及び取り外しするためのチャック部が設けられている。第２の支持部３１のチャック部に第２の巻芯４の端部が取り付けられた状態で、第２の巻芯４は、Ｘ軸方向に延在するように第２の支持部３１に支持される。

【0027】

このとき、図１に示すように、第１の支持部２１に支持された状態の第１の巻芯３の中心軸ＡＸ２と回転軸ＡＸ１との間隔と、第２の支持部３１に支持された状態の第２の巻芯４の中心軸ＡＸ３と回転軸ＡＸ１との間隔と、は略等しいとよい。

【0028】

第２の支持部３１のチャック部に第２の巻芯４の端部が取り付けられた状態で、第２の支持部３１は、第２の巻芯４がＸ軸回りに自転できるように、図示を省略した第４の駆動機構から当該チャック部を介して第２の巻芯４に駆動力を伝達可能な構成とされている。

【0029】

このとき、第２の巻芯４は、例えば、Ｘ軸＋側から見て反時計回りに自転することができる。このような構成により、第２の支持部３１は、第２の巻芯４をＸ軸回りに公転可能であって、且つ自転可能に支持することができる。

【0030】

送りローラ４１は、図１に示すように、膜材２を第１の巻芯３又は第２の巻芯４に送るために、第１の支持部２１及び第２の支持部３１に対してＹ軸－側に配置されたフェードローラ又はガイドローラである。送りローラ４１は、Ｘ軸方向に延在しており、Ｘ軸回りに自転可能に巻取機１のフレーム部１１に支持されている。

【0031】

引き込み機構５１は、詳細は後述するが、第１の巻芯３がＸ軸回りに公転して送りローラ４１に対してＹ軸＋側に離間し、第２の巻芯４がＸ軸回りに公転して第１の巻芯３と送りローラ４１との間の膜材２に接触した状態で、第２の巻芯４が自転する方向に膜材２が当該第２の巻芯４を巻き込むように、膜材２を第２の巻芯４の側に引き込む。

【0032】

引き込み機構５１は、例えば、図１に示すように、膜材２を第２の巻芯４の側に引き込んでいない状態で送りローラ４１に対してＺ軸－側に配置されている。そして、Ｘ軸方向において、引き込み機構５１は、Ｘ軸＋側の第１の支持部２１及び第２の支持部３１と、Ｘ軸－側の第１の支持部２１及び第２の支持部３１と、の間に配置されている。

【0033】

なお、第１の巻芯３を支持した状態の第１の支持部２１と、第２の巻芯４を支持した状態の第２の支持部３１と、引き込み機構５１と、は相互に干渉しないように動作可能に配置されていればよい。

【0034】

引き込み機構５１は、図１に示すように、接触部５２、アーム機構５３及びスライド機構５４を備えている。接触部５２は、膜材２を第２の巻芯４の側に引き込む際に当該膜材２に接触する。接触部５２は、第１のローラ５２ａ、第２のローラ５２ｂ及び第３のローラ５２ｃを備えている。

【0035】

第１のローラ５２ａ、第２のローラ５２ｂ及び第３のローラ５２ｃは、図１に示すように、Ｘ軸方向に延在しており、Ｘ軸方向から見て、大凡、各々の中心軸が直線状に配置されている。これらの第１のローラ５２ａ、第２のローラ５２ｂ及び第３のローラ５２ｃは、フェードローラ若しくはガイドローラ、又はそれらの組み合わせであるとよい。

【0036】

アーム機構５３は、図１に示すように、第１のアーム部５３ａ、第２のアーム部５３ｂ、第１のシリンダ５３ｃ及び第２のシリンダ５３ｄを備えている。第１のアーム部５３ａは、ＹＺ平面と略平行な板状部材であり、例えば、Ｘ軸方向から見て一軸方向に長い。第１のアーム部５３ａは、第１のローラ５２ａ、第２のローラ５２ｂ及び第３のローラ５２ｃのＸ軸＋側の端部及びＸ軸－側の端部を夫々支持するために、Ｘ軸方向に間隔を開けて配置されている。

【0037】

そして、図１に示すように、第１のアーム部５３ａの一方の端部には、第１のローラ５２ａが自転可能に設けられている。第１のアーム部５３ａの他方の端部には、第２のローラ５２ｂが自転可能に設けられている。また、第１のアーム部５３ａにおける一方の端部と他方の端部との間の部分には、第３のローラ５２ｃが自転可能に設けられている。

【0038】

第２のアーム部５３ｂは、図１に示すように、ＹＺ平面と略平行な板状部材であり、例えば、Ｘ軸＋側から見て反時計回りに屈曲している。第２のアーム部５３ｂは、Ｘ軸方向に間隔を開けて配置されている。そして、第２のアーム部５３ｂの一方の端部は、Ｘ軸回りに回転可能に第１のアーム部５３ａの他方の端部に連結されている。また、第２のアーム部５３ｂの他方の端部は、Ｘ軸回りに回転可能にスライド機構５４に連結されている。

【0039】

第１のシリンダ５３ｃは、第１のアーム部５３ａを第２のアーム部５３ｂに対してＸ軸回りに回転させるための駆動源である。第１のシリンダ５３ｃの一方の端部は、Ｘ軸回りに回転可能に第１のアーム部５３ａの他方の端部に連結されている。また、第１のシリンダ５３ｃの他方の端部は、Ｘ軸回りに回転可能に第２のアーム部５３ｂに連結されている。但し、第１のアーム部５３ａを第２のアーム部５３ｂに対してＸ軸回りに回転させることができれば、駆動手段は限定されない。

【0040】

第２のシリンダ５３ｄは、第２のアーム部５３ｂをスライド機構５４に対してＸ軸回りに回転させるための駆動源である。第２のシリンダ５３ｄの一方の端部は、Ｘ軸回りに回転可能に第２のアーム部５３ｂに連結されている。また、第２のシリンダ５３ｄの他方の端部は、Ｘ軸回りに回転可能にスライド機構５４に連結されている。但し、第２のアーム部５３ｂをスライド機構５４に対してＸ軸回りに回転させることができれば、駆動手段は限定されない。

【0041】

スライド機構５４は、接触部５２及びアーム機構５３をＹ軸方向に移動させる。スライド機構５４は、図１に示すように、スライドプレート５４ａ、リニアレール５４ｂ及び駆動機構５４ｃを備えている。スライドプレート５４ａは、ＹＺ平面と略平行な板状部材であり、Ｘ軸方向に間隔を開けて配置されている。そして、スライドプレート５４ａにおける巻取機１の内方側の面には、第２のアーム部５３ｂの他方の端部が連結されている。

【0042】

リニアレール５４ｂは、一般的なリニアレールと同様に、図１に示すように、ガイドレール５４ｄ及び当該ガイドレール５４ｄに沿って摺動するスライダ（図示を省略）を備えている。ガイドレール５４ｄは、Ｙ軸方向に延在しており、巻取機１のフレーム部１１における当該巻取機１の内方側の面に固定されている。スライダは、スライドプレート５４ａにおける巻取機１の外方側の面に固定されている。

【0043】

駆動機構５４ｃは、スライダをガイドレール５４ｄに沿って摺動させる。駆動機構５４ｃは、例えば、ボールネジなどを用いた直動機構で構成することができ、スライダに直線運動が伝達可能に連結されている。

【0044】

駆動機構５４ｃは、巻取機１のフレーム部１１における当該巻取機１の内方側の面に固定されている。このような構成により、駆動機構５４ｃを動作させることで、スライドプレート５４ａを介して接触部５２及びアーム機構５３がＹ軸方向に移動可能である。但し、接触部５２及びアーム機構５３をＹ軸方向に移動させることができれば、駆動手段は限定されない。

【0045】

図２は、本実施の形態の巻取機における切断機構の第１の駆動機構の構成を示す図である。図３は、本実施の形態の巻取機における切断機構の保持機構などを示す図である。切断機構６１は、例えば、図１に示すように、第１の支持部２１及び第２の支持部３１に対してＹ軸－側に配置され、且つ引き込み機構５１のスライド機構５４に対してＺ軸＋側に配置されている。

【0046】

切断機構６１は、図１から図３に示すように、第１のガイド機構６２、第１の駆動機構６３、受け止め機構６４、保持機構６５、カッタ６６、第２のガイド機構６７及び第２の駆動機構６８を備えている。

【0047】

第１のガイド機構６２は、図３に示すように、ガイドレール６２ａ及びホルダ６２ｂを備えている。ガイドレール６２ａは、Ｘ軸方向に延在しており、例えば、Ｘ軸方向に延在し、且つ巻取機１のＸ軸＋側のフレーム部１１とＸ軸－側のフレーム部１１とに掛け渡された梁材６２ｃのＹ軸＋側の面に固定されている。ここで、梁材６２ｃは、例えば、角材である。

【0048】

ホルダ６２ｂは、ガイドレール６２ａに沿って摺動可能に当該ガイドレール６２ａに係合されている。ホルダ６２ｂは、例えば、Ｘ軸方向から見て倒立Ｌ字形状であり、梁材６２ｃのＺ軸＋側の面を覆う水平部、及び水平部のＹ軸＋側の端部からＺ軸－側に延在し、且つ梁材６２ｃのＹ軸＋側の面を覆う鉛直部を備えており、当該鉛直部に形成された溝部にガイドレール６２ａが係合されている。

【0049】

第１の駆動機構６３は、ホルダ６２ｂをガイドレール６２ａに沿って移動させる。第１の駆動機構６３は、図２に示すように、モータ６３ａ、第１のプーリ６３ｂ、クラッチ６３ｃ、第２のプーリ６３ｄ、第１のベルト６３ｅ、第３のプーリ６３ｆ、第４のプーリ６３ｇ、及び第２のベルト６３ｈを備えている。

【0050】

モータ６３ａは、例えば、第１のガイド機構６２における梁材６２ｃのＸ軸－側の端部に第１のブラケット（図示を省略）を介して固定されており、モータ６３ａの駆動軸がＹ軸－側に突出している。第１のプーリ６３ｂは、図２に示すように、モータ６３ａの駆動軸に固定されている。

【0051】

クラッチ６３ｃは、例えば、一般的な駆動力の伝達と遮断とを切り換えることができるクラッチ機構であればよい。クラッチ６３ｃは、例えば、第１のガイド機構６２における梁材６２ｃのＸ軸－側の端部であって、且つモータ６３ａの近傍に第２のブラケット（図示を省略）を介して固定されている。但し、クラッチ６３ｃは省略されてもよい。

【0052】

第２のプーリ６３ｄは、例えば、図２に示すように、クラッチ６３ｃからＹ軸－側に突出する入力軸に固定されている。第１のベルト６３ｅは、無端ベルトであり、第１のプーリ６３ｂと第２のプーリ６３ｄとに掛け渡されている。これらの第１のプーリ６３ｂと第２のプーリ６３ｄと第１のベルト６３ｅとは、第１の駆動機構６３の入力側伝達部を構成する。

【0053】

第３のプーリ６３ｆは、クラッチ６３ｃからＹ軸＋側に突出する出力軸に固定されている。第４のプーリ６３ｇは、例えば、第１のガイド機構６２における梁材６２ｃのＸ軸＋側の端部に第３のブラケット６３ｉ（図３を参照）を介してＹ軸回りに回転可能に固定されている。

【0054】

第２のベルト６３ｈは、無端ベルトであり、図２に示すように、第３のプーリ６３ｆと第４のプーリ６３ｇとに掛け渡されている。これらの第３のプーリ６３ｆと第４のプーリ６３ｇと第２のベルト６３ｈとは、第１の駆動機構６３の出力側伝達部を構成する。

【0055】

第２のベルト６３ｈには、第１のガイド機構６２のホルダ６２ｂが固定されている。これにより、モータ６３ａの駆動力が、第１のプーリ６３ｂ、第１のベルト６３ｅ、第２のプーリ６３ｄ、クラッチ６３ｃ、第３のプーリ６３ｆを介して第２のベルト６３ｈに伝達され、第３のプーリ６３ｆと第４のプーリ６３ｇとの間で回転する第２のベルト６３ｈのＸ軸方向の移動に応じて、ホルダ６２ｂがＸ軸方向に移動する。

【0056】

つまり、第１のプーリ６３ｂ、クラッチ６３ｃ、第２のプーリ６３ｄ、第１のベルト６３ｅ、第３のプーリ６３ｆ、第４のプーリ６３ｇ、及び第２のベルト６３ｈは、モータ６３ａの駆動力を第１のガイド機構６２のホルダ６２ｂに伝達する駆動伝達部を構成する。

【0057】

ここで、第２のプーリ６３ｄの重量は、第１のプーリ６３ｂ、第３のプーリ６３ｆ及び第４のプーリ６３ｇの重量に比べて重たいことが好ましい。これにより、第２のプーリ６３ｄが回転することで蓄えられた大きな回転エネルギを、クラッチ６３ｃを介してホルダ６２ｂに伝達することができる。つまり、第２のプーリ６３ｄは、モータ６３ａの駆動力を増幅させる増幅部として機能する。

【0058】

受け止め機構６４は、上述のようにＸ軸方向に移動するホルダ６２ｂに初期位置で接触して当該ホルダ６２ｂを受け止める。例えば、ホルダ６２ｂの初期位置が第１のガイド機構６２の梁材６２ｃのＸ軸＋側の端部に設定されている場合、受け止め機構６４は、図３に示すように、梁材６２ｃのＸ軸＋側の端部に固定されている。

【0059】

これにより、受け止め機構６４は、Ｘ軸－側に移動するホルダ６２ｂを初期位置で受け止めることができる。但し、受け止め機構６４の配置は、ホルダ６２ｂの初期位置に応じて、適宜、変更することができる。

【0060】

保持機構６５は、第１のガイド機構６２のホルダ６２ｂを初期位置に一時的に保持する。保持機構６５は、図３に示すように、磁気接続可能な第１の磁石６５ａ及び第２の磁石６５ｂを備えている。

【0061】

このとき、第１の磁石６５ａと第２の磁石６５ｂとの磁気接続力は、第１の駆動機構６３のモータ６３ａの駆動力がホルダ６２ｂに伝達された際に、第１の磁石６５ａと第２の磁石６５ｂとの磁気接続が解除される程度の磁気接続力である。

【0062】

但し、第１の磁石６５ａ及び第２の磁石６５ｂを電磁石で構成した場合、第１の磁石６５ａ及び第２の磁石６５ｂに供給する電流を制御することで、磁気接続力を制御することができる。

【0063】

第１の磁石６５ａは、例えば、図３に示すように、ホルダ６２ｂに固定されている。第１の磁石６５ａは、例えば、ホルダ６２ｂにおける水平部のＺ軸＋側の面に固定されている。第２の磁石６５ｂは、第１のガイド機構６２のホルダ６２ｂが初期位置に配置された状態で、第１の磁石６５ａと磁気接続されるように、ホルダ６２ｂが移動する際に停止している部分に固定されている。

【0064】

第２の磁石６５ｂは、例えば、図３に示すように、ブラケット６５ｃを介して第４のプーリ６３ｇを第１のガイド機構６２の梁材６２ｃに固定するための第３のブラケット６３ｉに固定されている。ここで、ブラケット６５ｃは、例えば、Ｙ軸方向から見て逆Ｔ字形状であり、Ｚ軸方向に延在する鉛直部、及び鉛直部のＺ軸－側の端部からＹ軸＋側及びＹ軸－側に突出する水平部を備えている。

【0065】

そして、ブラケット６５ｃは、例えば、図３に示すように、第１の駆動機構６３における第２のベルト６３ｈのＺ軸＋側の部分とＺ軸－側の部分との間において、第４のプーリ６３ｇを第１のガイド機構６２の梁材６２ｃに固定するための第３のブラケット６３ｉからＹ軸＋側に突出している。第２の磁石６５ｂは、例えば、ブラケット６５ｃにおける水平部のＺ軸－側の面に固定されている。

【0066】

これにより、例えば、第１のガイド機構６２のホルダ６２ｂが初期位置に配置された状態で、第１の磁石６５ａと第２の磁石６５ｂとがＺ軸方向に重なって磁気接続され、ホルダ６２ｂを一時的に初期位置で保持することができる。なお、第１の磁石６５ａと第２の磁石６５ｂとの配置は、上述の限りではなく、ホルダ６２ｂを初期位置に一時的に保持可能な配置であればよい。

【0067】

カッタ６６は、第１のガイド機構６２のホルダ６２ｂからＹ軸＋側に突出している。第２のガイド機構６７は、後述するように、引き込み機構５１が膜材２を第２の巻芯４の側に引き込んだ状態で、引き込み機構５１の第１のローラ５２ａと第２の巻芯４との間に配置された膜材２にカッタ６６が接触するように、カッタ６６を案内する。

【0068】

第２のガイド機構６７は、一般的なリニアレールで構成することができ、Ｘ軸方向に間隔を開けて配置されている。そして、第２のガイド機構６７のガイドレールが巻取機１のフレーム部１１に固定され、当該ガイドレールに沿って摺動するスライダが第１のガイド機構６２の梁材６２ｃに固定されている。

【0069】

このとき、上述のように引き込み機構５１の第１のローラ５２ａと第２の巻芯４との間に配置された膜材２に向かってカッタ６６を第１のガイド機構６２を介して案内することができるように、第２のガイド機構６７のガイドレールは、例えば、Ｙ軸＋側に向かうのに従ってＺ軸－側に向かって傾斜するように配置されている。

【0070】

第２の駆動機構６８は、第２のガイド機構６７のスライダを移動させる。第２の駆動機構６８は、例えば、図１に示すように、シリンダであるとよく、第２の駆動機構６８の一方の端部が第２のガイド機構６７のスライダに連結され、第２の駆動機構６８の他方の端部が巻取機１のフレーム部１１に連結されている。

【0071】

これにより、第２の駆動機構６８が伸縮することで、第２のガイド機構６７のスライダ及び第１のガイド機構６２を介してカッタ６６を当該第２のガイド機構６７のガイドレールに沿って移動させることができる。

【0072】

次に、本実施の形態の巻取機１を用いて膜材２の巻き取りを第１の巻芯３から第２の巻芯４に移行する流れを説明する。図４から図７は、本実施の形態の巻取機を用いて膜材の巻き取りを第１の巻芯から第２の巻芯に移行する流れを説明するための図である。図８は、本実施の形態の巻取機の引き込み機構を用いて第２の巻芯に膜材を引き込んだ状態を示す図である。なお、図４から図７では、図を明確にするために簡略化すると共に、部分的に透視図として示している。また、図８も、図を明確にするために簡略化して示している。

【0073】

先ず、図１に示すように、第１の巻芯３が自転して送りローラ４１を介して送られた膜材２を巻き取る。そして、第１の巻芯３による膜材２の巻き取りが進むのに従って、Ｘ軸＋側から見て、図４及び図５に示すように、第１の支持部２１を介して第１の巻芯３が反時計回りに公転する。

【0074】

このとき、第２の巻芯４は、例えば、第１の巻芯３に対してＺ軸＋側に配置されている。そして、Ｘ軸＋側から見て、例えば、引き込み機構５１の第１のアーム部５３ａは、第２のアーム部５３ｂに対して最も反時計回りに回転した状態とされ、第２のアーム部５３ｂは、引き込み機構５１のスライドプレート５４ａに対して最も時計回りに回転した状態とされている。

【0075】

また、例えば、引き込み機構５１のスライドプレート５４ａが最もＹ軸－側に配置されている。そして、例えば、切断機構６１の第１のガイド機構６２が最もＹ軸－側に配置された状態で、第１のガイド機構６２のホルダ６２ｂは、初期位置（例えば、第１のガイド機構６２のガイドレール６２ａのＸ軸＋側の端部）に配置されている。

【0076】

第１の巻芯３による膜材２の巻き取りが所定の巻き取り量に近づくと、図６に示すように、Ｘ軸＋側から見て第１の支持部２１を介して第１の巻芯３が反時計回りに公転すると共に、第２の支持部３１を介して第２の巻芯４が反時計回りに公転し、第２の巻芯４が第１の巻芯３と送りローラ４１との間の膜材２にＺ軸＋側から接触する。このとき、第２の巻芯４は、自転している。

【0077】

次に、引き込み機構５１の駆動機構５４ｃが動作して、スライドプレート５４ａを介して接触部５２及びアーム機構５３がＹ軸＋側に移動する。そして、引き込み機構５１の第１のシリンダ５３ｃが収縮し、Ｘ軸＋側から見て第１のアーム部５３ａが時計回りに回転して第１のローラ５２ａが第１の巻芯３と第２の巻芯４との間の膜材２にＺ軸－側から接触する。このとき、Ｘ軸＋側から見て第１のアーム部５３ａが第２のアーム部５３ｂに対して反時計回りに屈曲した状態である。

【0078】

次に、引き込み機構５１の第２のシリンダ５３ｄが伸張して、Ｘ軸＋側から見て第２のアーム部５３ｂが反時計回りに回転し、第２の巻芯４が自転する方向に、第１の巻芯３と第２の巻芯４との間の膜材２における第１のローラ５２ａを間にしてＹ軸－側の部分が第２の巻芯４を巻き込むように、第１のローラ５２ａが第１の巻芯３と第２の巻芯４との間の膜材２を第２の巻芯４の側に引き込む。

【0079】

次に、切断機構６１の第２の駆動機構６８が伸張して、第１のガイド機構６２などが第２のガイド機構６７のガイドレールに沿ってＹ軸＋側に移動する。このとき、切断機構６１のカッタ６６は、Ｙ軸方向から見て、Ｘ軸方向において第１の支持部２１及び第２の支持部３１の外側に配置され、例えば、Ｙ軸方向から見て膜材２に対してＸ軸＋側に配置される。

【0080】

次に、引き込み機構５１の第１のシリンダ５３ｃが伸張して、図７に示すように、Ｘ軸＋側から見て第１のアーム部５３ａが反時計回りに回転し、第２の巻芯４が自転する方向に、第１の巻芯３と第２の巻芯４との間の膜材２における第１のローラ５２ａを間にしてＹ軸－側の部分がさらに第２の巻芯４を巻き込むように、第１のローラ５２ａが第１の巻芯３と第２の巻芯４との間の膜材２を第２の巻芯４の側に引き込む。

【0081】

つまり、引き込み機構５１は、第２の巻芯４が自転する方向に倣うように、第１のローラ５２ａを移動させて第１の巻芯３と第２の巻芯４との間の膜材２を第２の巻芯４に巻き付かせる。このとき、Ｘ軸方向から見て、カッタ６６のＹ軸＋側の端部が第２の巻芯４と第１のローラ５２ａとの間に配置された膜材２と重なるように配置される。

【0082】

ここで、図８に示すように、引き込み機構５１の第１のローラ５２ａのＹ軸－側の端部は、第１のローラ５２ａが第２の巻芯４に対してＺ軸＋側に配置された状態で、第２の巻芯４の中心軸ＡＸ３に対して当該第２の巻芯４が自転する方向の側であるＹ軸－側に配置されているとよい。

【0083】

これにより、第１の巻芯３と第２の巻芯４との間の膜材２における第１のローラ５２ａを間にしてＹ軸－側の部分のＺ軸＋側の端部を第２の巻芯４の中心軸ＡＸ３に対してＹ軸－側に配置することができ、後述するように、第２の巻芯４と第１のローラ５２ａとの間に配置された膜材２を切断した際に、膜材２の先端部が第２の巻芯４の自転に引き込まれるように当該膜材２の先端部を自重によって落下させることができる。

【0084】

また、図８に示すように、引き込み機構５１の第３のローラ５２ｃが膜材２を第２の巻芯４の側に押し付けているとよい。これにより、膜材２が第２の巻芯４を巻き込んだ状態を確実に維持することができる。

【0085】

このとき、Ｘ軸方向から見て、第２の巻芯４と引き込み機構５１の第１のローラ５２ａとの間の膜材２に沿って形成される直線が当該第２の巻芯４に接触する接点近傍で、第３のローラ５２ｃが膜材２を第２の巻芯４の側に押し付けるとよい。これにより、膜材２が第２の巻芯４に巻き取られる際の気泡の侵入や膜材２へのストレスを軽減することができる。

【0086】

また、図８に示すように、Ｘ軸方向から見て、引き込み機構５１の第２のアーム部５３ｂの一方の端部は、第２のアーム部５３ｂの屈曲形状によって、第２の巻芯４の中心軸ＡＸ３に対してＺ軸＋側に配置されるとよい。これにより、第１のアーム部５３ａを第２の巻芯４の側に回転させた際に、第１の巻芯３と第２の巻芯４との間の膜材２における第１のローラ５２ａを間にしてＹ軸－側の部分を第２の巻芯４により広い範囲で巻き付かせることができる。

【0087】

次に、切断機構６１のクラッチ６３ｃを予め切った状態で、モータ６３ａが回転し、モータ６３ａの回転数が予め設定された回転数以上になると、クラッチ６３ｃを繋げる。これにより、モータ６３ａの駆動力が、第１のプーリ６３ｂ、第１のベルト６３ｅ、第２のプーリ６３ｄ、クラッチ６３ｃ、第３のプーリ６３ｆ、第２のベルト６３ｈ及びホルダ６２ｂを介してカッタ６６に伝達される。

【0088】

そして、保持機構６５の第１の磁石６５ａと第２の磁石６５ｂとの磁気接続が解除され、カッタ６６がＸ軸－側に移動して第２の巻芯４と引き込み機構５１の第１のローラ５２ａとの間に配置された膜材２を切断する。このとき、第２のプーリ６３ｄが増幅部として機能する場合、大きな回転エネルギをカッタ６６に伝達することができ、第１の支持部２１及び第２の支持部３１の外側から加速させたカッタ６６によって膜材２を横断するように切断する。これにより、膜材２を良好に切断することができる。

【0089】

その後、第２の巻芯４による膜材２の巻き取りが開始され、膜材２の巻き取りが第１の巻芯３から第２の巻芯４に移行される。このとき、第２の巻芯４と引き込み機構５１の第１のローラ５２ａとの間に配置された膜材２は、第２の巻芯４の近傍で切断するとよい。

【0090】

このように膜材２の巻き取りを第１の巻芯３から第２の巻芯４に移行する際に、第２の巻芯４が自転する方向に、第１の巻芯３と第２の巻芯４との間の膜材２における第１のローラ５２ａを間にしてＹ軸－側の部分が第２の巻芯４を巻き込むように、引き込み機構５１によって第１の巻芯３と第２の巻芯４との間の膜材２を第２の巻芯４の側に引き込む。

【0091】

そのため、一般的な巻取機に比べて、膜材２の巻き取りを第１の巻芯３から第２の巻芯４に移行する際に膜材２が第２の巻芯４に接触する面積が広く、第２の巻芯４に膜材２を良好に巻き取らせることができる。その後、図１及び図４から図７の状態を、第１の巻芯３と第２の巻芯４とを入れ替えつつ繰り返すことで、膜材２を連続して巻き取ることができる。

【0092】

ここで、図９は、本実施の形態の巻取機におけるカッタの停止位置を説明するための図である。保持機構６５を備えていない場合、ホルダ６２ｂが受け止め機構６４から反力を受けて、図１０に示すように、ホルダ６２ｂ、ひいてはカッタ６６を初期位置に精度良く停止させることができない。つまり、カッタ６６の停止位置が膜材２の切断毎に異なる可能性がある。

【0093】

そのため、膜材２を切断するためにカッタ６６がＸ軸－側に移動を開始する位置が膜材２を切断する毎に異なり、それに伴い、カッタ６６の加速距離が異なって、膜材２の切断速度にバラツキが生じ、膜材２の切断面に影響を及ぼす可能性がある。

【0094】

それに対して、本実施の形態の巻取機１は、保持機構６５を備えているため、図９に示すように、切断機構６１のカッタ６６が膜材２を切断後にホルダ６２ｂがＸ軸－側に移動して初期位置に戻される際に、ホルダ６２ｂが受け止め機構６４に接触して当該受け止め機構６４から反力を受けても、保持機構６５の磁気接続力によってホルダ６２ｂを初期位置に精度良く保持することができる。

【0095】

そのため、膜材２を切断する毎のカッタ６６がＸ軸－側に移動を開始する位置を略等しくすることができる。これにより、膜材２を切断する毎のカッタ６６の加速距離を略等しく確保して、膜材２の切断速度のバラツキを抑制し、膜材２の切断性能を向上させることができる。

【0096】

このように本実施の形態の切断機構６１、巻取機１及び巻取方法は、膜材２を切断する毎のカッタ６６の加速距離を略等しく確保して、膜材２の切断速度のバラツキを抑制し、膜材２の切断性能を向上させることができる。

【0097】

しかも、保持機構が接触式でホルダ６２ｂを初期位置に保持する構成の場合、保持部材が接触する際に当該保持部材の破片などの異物が発生する可能性があるが、本実施の形態の保持機構６５は、磁気接続力を用いて非接触でホルダ６２ｂを初期位置に保持する構成である。そのため、異物の発生を抑制でき、それに伴い、膜材２を巻き取る際の異物の混入を抑制することができる。

【0098】

本開示は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。

【0099】

例えば、上記実施の形態の巻取機１は、切断機構６１を適用した巻取機の例示であり、切断機構６１以外の構成は、一般的な巻取機の構成を適用することができる。

【0100】

例えば、上記実施の形態の切断機構６１の第１のガイド機構６２、第１の駆動機構６３、第２のガイド機構６７及び第２の駆動機構６８は、例示であり、膜材２を切断する際にカッタ６６を膜材２に近づけたり、Ｘ軸方向に移動させたり、することができる構成を備えていればよい。

【0101】

例えば、上記実施の形態の切断機構６１は、受け止め機構６４を備えているが、省略してもよい。

【符号の説明】

【0102】

１ 巻取機
２ 膜材
３ 第１の巻芯
４ 第２の巻芯
１１ 巻取機のフレーム部
２１ 第１の支持部
３１ 第２の支持部
４１ 送りローラ
５１ 引き込み機構
５２ 接触部、５２ａ 第１のローラ、５２ｂ 第２のローラ、５２ｃ 第３のローラ
５３ アーム機構、５３ａ 第１のアーム部、５３ｂ 第２のアーム部、５３ｃ 第１のシリンダ、５３ｄ 第２のシリンダ
５４ スライド機構、５４ａ スライドプレート、５４ｂ リニアレール、５４ｃ 駆動機構、５４ｄ ガイドレール
６１ 切断機構
６２ 第１のガイド機構、６２ａ ガイドレール、６２ｂ ホルダ、６２ｃ 梁材
６３ 第１の駆動機構、６３ａ モータ、６３ｂ 第１のプーリ、６３ｃ クラッチ、６３ｄ 第２のプーリ、６３ｅ 第１のベルト、６３ｆ 第３のプーリ、６３ｇ 第４のプーリ、６３ｈ 第２のベルト、６３ｉ 第３のブラケット
６４ 受け止め機構
６５ 保持機構、６５ａ 第１の磁石、６５ｂ 第２の磁石、６５ｃ ブラケット
６６ カッタ
６７ ガイド機構
６８ 駆動機構
ＡＸ１ 第１の支持部及び第２の支持部の回転軸
ＡＸ２ 第１の巻芯の中心軸
ＡＸ３ 第２の巻芯の中心軸

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】