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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-11-16
(45)【発行日】2023-11-27
(54)【発明の名称】搬送装置及び搬送方法
(51)【国際特許分類】
   B29C 65/48 20060101AFI20231117BHJP
   B65H 19/10 20060101ALI20231117BHJP
【FI】
B29C65/48
B65H19/10 A
【請求項の数】 6
(21)【出願番号】P 2023556715
(86)(22)【出願日】2023-06-01
(86)【国際出願番号】 JP2023020564
【審査請求日】2023-09-13
(31)【優先権主張番号】P 2022100711
(32)【優先日】2022-06-22
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】000003458
【氏名又は名称】芝浦機械株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002468
【氏名又は名称】弁理士法人後藤特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】渡辺 勇一
(72)【発明者】
【氏名】水上 雄太
(72)【発明者】
【氏名】萩原 拓也
(72)【発明者】
【氏名】鈴木 哲郎
【審査官】北澤 健一
(56)【参考文献】
【文献】特開2021-194829(JP,A)
【文献】特開2021-154693(JP,A)
【文献】特開2021-154692(JP,A)
【文献】特開昭60-067153(JP,A)
【文献】特開平11-151794(JP,A)
【文献】特開平08-067379(JP,A)
【文献】特表2007-530389(JP,A)
【文献】中国特許出願公開第114314109(CN,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B29C 65/00-65/82
B65H 19/00-19/30
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
供給されるシートを長手方向に搬送する搬送装置であって、
前記シートを搬送するための複数の搬送ロールと、
前記シートと接着する接着部が設けられるシート状のガイド部と、
前記ガイド部を把持し、前記搬送ロールによって形成される前記シートの搬送経路に沿って前記ガイド部を移動させるガイド駆動機構と、
前記接着部を前記シートに押し付けて前記シートと前記ガイド部とを接着させる接着機構と、
前記搬送経路の出口に設けられ前記ガイド部を切断して前記ガイド駆動機構から分離させる分離機構と、
前記ガイド駆動機構から分離された前記ガイド部と共に前記シートを巻き取って回収する回収機構と、を備える、
搬送装置。
【請求項2】
請求項1に記載の搬送装置であって、
供給される前記シートの先端を搬送方向に沿って切断する切断機構をさらに備え、
前記ガイド部の一端部の幅は、前記シートの幅よりも小さく形成され、
前記切断機構は、前記ガイド部の前記一端部の幅に対応する幅で前記シートを前記搬送方向に沿って切断し、
前記接着機構は、前記ガイド部の前記一端部の幅に対応して切断された前記シートの先端と前記ガイド部の前記一端部とを接着する、
搬送装置。
【請求項3】
請求項1又は2に記載の搬送装置であって、
記回収機構は、
前記シートを巻き取るボビンと、
前記シートを前記ボビンに向けて押し付ける第1ニップロールと、
前記第1ニップロールよりも前記シートの搬送方向の下流側に設けられ前記シートを前記ボビンに向けて押し付ける第2ニップロールと、を有し、
前記分離機構は、前記第1ニップロールから前記第2ニップロールへと向かう間において前記ガイド部を前記ガイド駆動機構から分離させる、
搬送装置。
【請求項4】
請求項2に記載の搬送装置であって、
前記シートの幅方向における一端部を検出する端部検出部をさらに備え、
前記切断機構は、前記端部検出部の検出結果に基づいて前記シートを前記ガイド部の前記一端部の幅に対応する幅で前記搬送方向に沿って切断する、
搬送装置。
【請求項5】
請求項1又は2に記載の搬送装置であって、
前記ガイド部は、前記シートと同じ材質であって無延伸素材によって形成されている、
搬送装置。
【請求項6】
供給されるシートを長手方向に搬送する搬送方法であって、
シート状のガイド部に設けられた接着部を前記シートに押し付けて前記ガイド部と前記シートとを互いに接着し、
複数の搬送ロールによって形成される前記シートの搬送経路に沿ってガイド駆動機構により前記ガイド部を移動させて、前記シートを前記搬送経路に導入し、
前記搬送経路の出口において前記ガイド部を切断して前記ガイド駆動機構から分離し、
前記ガイド駆動機構から分離された前記ガイド部と共に前記シートを巻き取って回収する、
搬送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、シートの搬送装置及び搬送方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、フィルムを複数の搬送ロール間に通紙する装置が提案されている(例えば特開2020-1855号公報)。特開2020-1855号公報の通紙装置は、フィルムが搬送される搬送領域に対して搬送ロールの両端側から外側に離れた領域にそれぞれ設けられ、ライン状ガイド部材をフィルムの搬送経路に沿って走行させる複数の誘導部材と、ライン状ガイド部材のそれぞれに設けられ、紐通し用の紐をライン状ガイド部材に連結するための固定部と、を有する。
【発明の概要】
【0003】
特開2020-1855号公報に記載の通紙装置では、複数の搬送ロール間に紐通しされた紐を、搬送対象であるフィルムに連結する作業が必要とされる。また、この通紙装置では、フィルムと紐の連結作業を行った後、装置出口側から紐を牽引して複数のロール間に製品フィルムを通す作業が行われる。このような作業は、通常人手によって行われる。
【0004】
一方、フィルムの製造では、作業効率向上、コスト低減といった観点から、特許文献1に記載の通紙装置のような人手による作業を自動化したいというニーズがある。
【0005】
本発明は、供給されるシートを自動で搬送することを目的とする。
【0006】
本発明のある態様によれば、供給されるシートを長手方向に搬送する搬送装置は、シートを搬送するための複数の搬送ロールと、シートと接着する接着部が設けられるシート状のガイド部と、ガイド部を把持し、搬送ロールによって形成されるシートの搬送経路に沿ってガイド部を移動させるガイド駆動機構と、接着部をシートに押し付けてシートとガイド部とを接着させる接着機構と、搬送経路の出口に設けられガイド部を切断してガイド駆動機構から分離させる分離機構と、ガイド駆動機構から分離されたガイド部と共にシートを巻き取って回収する回収機構と、を備える。
【0007】
また、本発明のある態様によれば、供給されるシートを長手方向に搬送する搬送方法は、シート状のガイド部に設けられた接着部をシートに押し付けてガイド部とシートとを互いに接着し、複数の搬送ロールによって形成されるシートの搬送経路に沿ってガイド駆動機構によりガイド部を移動させて、シートを搬送経路に導入し、搬送経路の出口においてガイド部を切断してガイド駆動機構から分離し、ガイド駆動機構から分離されたガイド部と共にシートを巻き取って回収する
【図面の簡単な説明】
【0008】
図1図1は、本発明の実施形態に係るフィルム製造装置の全体構成を示すブロック図である。
図2A図2Aは、本発明の実施形態に係る搬送装置の構成を示す構成図であり、搬送装置全体の側面図である。
図2B図2Bは、本発明の実施形態に係る搬送装置の構成を示す構成図であり、キャスト機から搬送装置への受渡位置周辺の平面図である。
図3図3は、本発明の実施形態に係る搬送装置の構成を示すブロック図である。
図4図4は、本発明の実施形態に係る搬送装置のフィーディングシート及びガイド駆動機構をシート面に沿って示した概略図である。
図5図5は、本発明の実施形態に係る搬送装置の分離機構を示す図であり、図2Aの矢印V方向から見た図である。
図6A図6Aは、本発明の実施形態に係る搬送方法においてシートカッタによってシートを切断する工程を説明するための図であり、搬送装置全体の側面図である。
図6B図6Bは、本発明の実施形態に係る搬送方法においてシートカッタによってシートを切断する工程を説明するための図であり、キャスト機から搬送装置への受渡位置周辺の平面図である。
図7A図7Aは、本発明の実施形態に係る搬送方法においてTDカッタによってシートを切断した状態を示す図であり、搬送装置全体の側面図である。
図7B図7Bは、本発明の実施形態に係る搬送方法においてTDカッタによってシートを切断した状態を示す図であり、キャスト機から搬送装置への受渡位置周辺の平面図である。
図8A図8Aは、本発明の実施形態に係る搬送方法において第1プレート及び第2プレートがシートから退避した状態を示す図であり、搬送装置全体の側面図である。
図8B図8Bは、本発明の実施形態に係る搬送方法において第1プレート及び第2プレートがシートから退避した状態を示す図であり、キャスト機から搬送装置への受渡位置周辺の平面図である。
図9A図9Aは、本発明の実施形態に係る搬送方法においてシートが搬送経路に導入された状態を示す図であり、搬送装置全体の側面図である。
図9B図9Bは、本発明の実施形態に係る搬送方法においてシートが搬送経路に導入された状態を示す図であり、キャスト機から搬送装置への受渡位置周辺の平面図である。
図10A図10Aは、本発明の実施形態に係る搬送方法においてシートが第2回収装置まで搬送された状態を示す図であり、搬送装置全体の側面図である。
図10B図10Bは、本発明の実施形態に係る搬送方法においてシートが第2回収装置まで搬送された状態を示す図であり、矢印XBから見たシート及びシートカッタを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る搬送装置100及びこれを備えるフィルム製造装置1000について説明する。なお、各図面においては、説明の便宜上、各構成の縮尺を適宜変更しており、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、複数の同一の構成については、その一部にのみ符号を付し、その他については符号を省略することがある。
【0010】
フィルム製造装置1000は、例えば、フィルム製品を製造するための装置である。フィルム製造装置1000は、図1に示すように、原料供給装置101と、押出機102と、Tダイ103と、キャスト機104と、搬送装置100と、縦延伸機105と、を備える。原料供給装置101、押出機102、Tダイ103、及びキャスト機104は、それぞれ公知の構成を採用することができるため、詳細な図示及び説明は省略し、以下に簡潔に説明する。
【0011】
原料供給装置101は、フィルム製品の原材料(例えば樹脂及び可塑剤)が供給され、供給された原材料を押出機102に供給する。
【0012】
押出機102は、原料供給装置101から供給された原材料を溶融混練してTダイ103に供給する。押出機102は、例えば、一つのスクリュを有する単軸押出機が利用される。なお、押出機102は、二軸混練押出機であってもよい。
【0013】
Tダイ103は、押出機102から連続して供給された溶融材料をTダイ103のスリットから吐出することで、シート状(帯状)に成型する。以下、シート状に成型された材料を単に「シートS」と称する。Tダイ103は、シートSを長手方向に連続して供給する。
【0014】
キャスト機104は、Tダイ103から連続して供給されるシートSを冷却固化する。キャスト機104によって冷却固化されたシートSは、図2Aに示すように、搬送ロール104aによって下流へ搬送され、第1回収装置104bに回収される。
【0015】
以下、搬送装置100の具体的構成について説明する。以下では、図2A等に示すように、絶対的な座標軸として直交する3軸を設定し、X軸方向を「前後方向」、Y軸方向を「左右方向」、Z軸方向を「上下方向」とする。前後方向及び左右方向は、水平方向に平行な方向である。上下方向は、鉛直軸に沿った方向である。また、シートSを基準とした方向として、シートSが搬送される方向を「搬送方向」、シートSの厚さを規定する方向を「厚さ方向」とする。搬送方向は、シートSの長手方向に相当するものであり、上述の縦方向に相当する。本実施形態では、搬送方向及び厚さ方向に垂直な幅方向は、搬送装置100の左右方向に常に一致するため、シートSの幅方向を左右方向とも称する。
【0016】
図2Aに示すように、キャスト機104の出口には、冷却固化して搬送ロール104aによって搬送されたシートSを回収する第1回収装置104bが設けられている。フィルム製品の製造を開始した直後は、シートS内のエア噛み(エア混入)やTダイ103内の樹脂が前回の製造時から劣化して黄変するなど、シートSの性状が不安定なことがある。よって、フィルム製品の製造を開始すると、シートSは、その性状が安定するまで第1回収装置104bによって回収される。第1回収装置104bは、例えば、ボビンにシートSを巻き取る巻取機、シートSを粉砕する粉砕機(クラッシャー)等を利用することができる。
【0017】
シートSの性状が安定すると、シートSは、第1回収装置104bに回収されずに、搬送装置100に供給される。搬送装置100は、キャスト機104において第1回収装置104bに向かうシートSを搬送する。
【0018】
搬送装置100は、図2A及び図3に示すように、シートSを搬送するための複数の搬送ロール10と、シートSと接着する接着部21が設けられるシート状のガイド部としてのフィーディングシート20と、フィーディングシート20を把持し搬送ロール10によって形成されるシートSの搬送経路に沿ってフィーディングシート20を移動させるガイド駆動機構30と、キャスト機104から供給されるシートSの先端を搬送方向に沿って切断する切断機構40と、接着部21をシートSに押し付けてシートSとフィーディングシート20とを接着させる接着機構50と、搬送ロール10による搬送経路の出口に設けられシートSを回収する第2回収装置60(回収機構)と、搬送装置100の作動を制御する制御装置80と、を備える。
【0019】
複数の搬送ロール10は、キャスト機104から供給されるシートSを長手方向に沿って搬送する搬送経路を形成する。複数の搬送ロール10の幅(左右方向の寸法)は、少なくともシートSの幅よりも大きく形成される。複数の搬送ロール10の中心軸は、それぞれ左右方向に延びる。図2では、搬送ロール10の回転方向を矢印にて示している。
【0020】
また、本実施形態では、搬送装置100の複数の搬送ロール10のうちの二以上の一部又は全部は、図1に示す縦延伸機105を構成する。縦延伸機105は、シートSを搬送方向である縦方向に延伸して厚さを薄くして原反フィルムを製造する。
【0021】
複数の搬送ロール10は、電動モータ等の駆動源(図示省略)によって、それぞれ中心軸周りに所定の方向及び速度で回転駆動される。また、搬送経路において相対的に下流側にある搬送ロール10が、上流側にある搬送ロール10よりも速く回転駆動されることで、搬送ロール10の回転速度差によってシートSが縦方向に延伸される。このようにして、複数の搬送ロール10は、縦延伸機105として機能する。
【0022】
フィーディングシート20は、樹脂材料、より具体的には、シートSやフィルム製品と同じ材質によって形成されるシート状の部材であり、圧縮残留応力が生じていない無延伸素材によって形成される。フィーディングシート20をフィルム製品と同じ材質とすることで、製品とする際に生じるフィルム製品の切れ端などの廃棄される部分を利用してフィーディングシート20を製造することができ、省エネ化や低コスト化することができる。また、フィーディングシート20に無延伸状態のフィルム製品を利用することで、フィーディングシート20の温度変化による変形を抑制することができる。
【0023】
ガイド駆動機構30は、図2A図3、及び図4に示すように、フィーディングシート20をクリップするクリップ31と、クリップ31を移動させるクリップ駆動機構35と、を有する。なお、図4では、(a)部はフィーディングシート20の先端がクリップ31によって把持される状態を示し、(b)はフィーディングシート20の後端とシートSの幅狭シート部S1とが接着した状態を示し、(c)は幅広シート部S2が形成された状態のシートSを示している。
【0024】
図2Aに示すように、クリップ駆動機構35は、無端状に形成されて循環経路を構成するチェーン36と、チェーン36に噛み合ってチェーン36を循環駆動するスプロケット37と、スプロケット37を駆動する電動モータ38(図3参照)と、を有する。
【0025】
図4に示すように、チェーン36は、シートSに対して左右方向の片側、具体的には、シートSに対して右側に設けられる。
【0026】
チェーン36は、シートSの搬送経路に沿った経路を含む所定の循環経路を構成する。具体的には、搬送ロール10によって形成される搬送経路から第2回収装置60を経て、搬送経路の入口に導かれるような循環経路が構成される。
【0027】
チェーン36には、複数のスプロケット37が噛み合っており、スプロケット37が、電動モータ38によって回転駆動されることで、スプロケット37に噛み合うチェーン36を循環させる駆動力が発揮される。スプロケット37は、チェーン36が所定の循環経路によって移動するように複数設けられる。言い換えると、チェーン36が複数のスプロケット37に掛け回されることにより、シートSの搬送経路に沿った経路を含む所定の循環経路が形成される。よって、図示は省略するが、チェーン36の循環経路の一部が搬送ロール10によるシートSの搬送経路に沿うように、搬送ロール10に対応する位置にはスプロケット37が設けられる。
【0028】
複数のスプロケット37では、電動モータ38による駆動力がすべてに伝達されてもよいし、電動モータ38の駆動力が一部に伝達され残りはチェーン36の駆動に伴って従動回転するものでもよい。図2Aでは、チェーン36の駆動方向を破線矢印にて示している。
【0029】
図4Aに示すように、クリップ31は、チェーン36の循環経路に沿って所定の間隔を空けてチェーン36に複数(本実施形態では3つ)設けられる。
【0030】
クリップ31は、シートSの搬送経路上に位置するようにフィーディングシート20を把持可能であれば、公知の構成を採用できるため、詳細な説明は省略する。クリップ31は、例えば、フィーディングシート20が挿入される凹溝を有する本体部と、本体部の凹溝に挿入されたフィーディングシート20を凹溝の内周面に押し付ける押し付けボルトと、を有して構成される。また、クリップ31は、例えば、本体部の凹溝内に設けられる一対の磁石によってシートSを挟む構成でもよい。
【0031】
フィーディングシート20の先端部20aは、図4Aに示すように、左右方向の左側から右側に向かうにつれて、搬送方向の前方に向かうように傾斜して形成される。フィーディングシート20の先端部20aの幅は、シートSの幅よりも小さい。つまり、フィーディングシート20の搬送方向の先端部20aは、左右方向及び搬送方向に対して傾斜しており、相対的に右側が搬送方向の前方に延びている。
【0032】
フィーディングシート20の後端部20c(一端部)には、図2Aに示すように、接着部21が設けられる。接着部21は、フィーディングシート20の片側面(上下方向の下面)に設けられる。接着部21は、例えば、フィーディングシート20に両面テープや接着剤を付着させることで構成される。
【0033】
フィーディングシート20の先端部20aと後端部20cとは、中間部20bにより接続される。中間部20bは、先端部20aの最大幅と同じ大きさの一様な幅で長手方向に延びている。フィーディングシート20は、先端部20a及び中間部20bにおいてクリップ31によって把持される。
【0034】
フィーディングシート20の後端部20cは、図4の(b)部に示すように、クリップ31によって把持されない分、先端部20a及び中間部20bよりも幅が小さく形成される。より具体的には、フィーディングシート20の後端部20cの左縁部は、フィーディングシート20の中間部20bの左縁部と連続した直線状に形成される。フィーディングシート20の後端部20cの右縁部は、中間部20bの右縁端よりも左側(言い換えると、シートSの左右方向の中心側)に位置しており、フィーディングシート20の右縁部は、中間部20bと後端部20cとの間で段差状に形成されている。
【0035】
クリップ31は、チェーン36がクリップ駆動機構35によって循環駆動されることにより、シートSの左右方向の外側において、シートSの搬送経路に沿って移動される。これにより、クリップ31によって把持されるフィーディングシート20は、シートSの搬送経路上を搬送される。
【0036】
切断機構40は、図2Aに示すように、キャスト機104におけるシートSの搬送経路の出口に設けられ、キャスト機104の第1回収装置104bによって回収される前のシートSを切断する。切断機構40は、シートSを搬送方向(長手方向)に沿って切断するシートカッタ41と、シートSを左右方向に沿って切断するTDカッタ42と、シートカッタ41及びTDカッタ42を移動させるカッタ駆動部43(図3参照)と、シートSの左右方向の一端部(本実施形態では、右側端部)を検出する端部検出部としての端部検出センサ44(図3参照)と、を有する。
【0037】
シートカッタ41は、図2Bに示すように、左右方向におけるシートSの中心から右側にオフセットした位置(以下、「切断位置」と称する。)において、シートSを長手方向に沿って切断する。具体的には、シートカッタ41は、図2Bに示す切断位置から後方に移動してシートSの上下方向に沿って移動する部分に切れ目を入れ、その後、左方向へ向けて移動する。これにより、シートSには、図4の(c)部、図6B等に示すように、相対的に幅が狭い部分(以下、「幅狭シート部S1」と称する。)と、相対的に幅が広い部分(以下、「幅広シート部S2」と称する。)と、が形成される(図4,6参照)。幅狭シート部S1の幅は、フィーディングシート20の後端部20cの幅と略同一である。シートカッタ41は、シートSとフィーディングシート20との接着が行われる後述の受渡位置よりも上流のシートSを切断するように構成されている。
【0038】
TDカッタ42は、シートSの幅狭シート部S1を左右方向に沿って切断するカッタである。具体的には、TDカッタ42は、後述する受渡位置にある幅狭シート部S1を左右方向に沿って切断することで、幅狭シート部S1を搬送方向の前後に切断する。
【0039】
カッタ駆動部43は、前後方向及び左右方向の2軸方向にシートカッタ41を移動させる。カッタ駆動部43は、上下方向及び左右方向の2軸方向にTDカッタ42を移動させる。つまり、カッタ駆動部43は、シートカッタ41を2軸方向に移動させる2軸のアクチュエータと、TDカッタ42を2軸方向に移動させる2軸のアクチュエータと、を備える。各アクチュエータの構成については、公知の構成を採用することができるため、詳細な図示及び説明は省略する。
【0040】
端部検出センサ44は、例えば、レーザ式の変位センサであり、シートSの左右方向の端部を検出可能である。端部検出センサ44の検出結果は、制御装置80に入力される。
【0041】
接着機構50は、図2A及び図3に示すように、フィーディングシート20とシートSとを挟んで互いに接着させる第1プレート51及び第2プレート52と、第1プレート51にフィーディングシート20を吸着させる吸着部53と、キャスト機104の第1回収装置104bに回収されるシートSの搬送経路を変更する経路変更部としてのリフターロール56と、第1プレート51、第2プレート52、リフターロール56をそれぞれ移動させる駆動部57と、を有する。
【0042】
第1プレート51及び第2プレート52は、それぞれ水平方向に平行に設けられる板状部材である。第1プレート51及び第2プレート52は、駆動部57によって移動されることで、受渡位置内であってTDカッタ42により切断される部分の上流側においてシートSを挟持する。
【0043】
吸着部53は、第1プレート51の下面に設けられる吸着パッド54(図2A参照)と、吸着パッド54を通じて気体を吸引する吸引源55(図3参照)と、を有する。吸引源55は、例えば、真空ポンプである。吸引源55によって吸着パッド54を通じて気体が吸引されることで、吸着パッド54にフィーディングシート20が吸着される。フィーディングシート20は、接着部21とは反対側の面(上面)が吸着パッド54によって吸着される。
【0044】
リフターロール56は、上下方向及び前後方向に移動することで、キャスト機104の第1回収装置104bに向かうシートSを下側から持ち上げて、シートSの搬送経路を変更する。シートSの搬送経路が変更されることで、シートSの一部が、第1プレート51及び第2プレート52によってフィーディングシート20と共に挟持可能な位置(以下、「受渡位置」と称する。)に移動される。受渡位置では、図6Aに示すように、リフターロール56によって、シートSの一部が水平方向に搬送されるように搬送経路が変更され、水平となった部分でシートSが搬送装置100へと供給される。
【0045】
駆動部57は、上下方向及び左右方向の2軸方向に第1プレート51を移動させる。また、駆動部57は、左右方向の1軸方向に第2プレート52を移動させる。また、駆動部57は、前後方向及び上下方向にリフターロール56を移動させる。駆動部57は、カッタ駆動部43と同様に、第1プレート51、第2プレート52、及びリフターロール56の移動方向に応じてそれぞれを移動させるアクチュエータを有する。各アクチュエータの構成については、公知の構成を採用することができるため、詳細な図示及び説明は省略する。
【0046】
搬送装置100における第2回収装置60は、縦延伸機105(搬送ロール10)によって縦方向に延伸されたシートSを回収する。第2回収装置60は、図2Aに示すように、ボビン61と、シートSをボビン61に巻き付けるための第1ニップロール62及び第2ニップロール63と、ボビン61を回転駆動する電動モータ64(図3参照)と、を備える巻取機である。第1ニップロール62は、ボビン61に対するシートSの接触位置から、ボビン61の回転方向の前方に向けて180°以上離れた位置に設けられる。第2ニップロール63は、図2A及び図5に示すように、第1ニップロール62よりもシートSの搬送方向の下流側(ボビン61の回転方向の前方側)に設けられる。搬送されるシートSは、ボビン61と第1ニップロール62及び第2ニップロール63のそれぞれとの間に導かれ、第1ニップロール62及び第2ニップロール63によってボビン61に向けて押し付けられる。これにより、シートSがボビン61の外周に巻き付けられて回収される。シートSがボビン61の外周に巻き付けられると、具体的には、数周分だけ巻き付けられると、第1ニップロール62及び第2ニップロール63は、後述する分離機構70の回転刃71と共に、ボビン61から離れるように後退する。これにより、ボビン61に対するシートSの巻き付けが、第1ニップロール62及び第2ニップロール63によって阻害されることを回避できる。
【0047】
また、搬送装置100では、フィーディングシート20をクリップ31から分離させる分離機構70が設けられる。
【0048】
分離機構70は、図3及び図5に示すように、円板状の回転刃71と、回転刃71を回転駆動する電動モータ73と、を有する。
【0049】
回転刃71は、図5に示すように、ガイド駆動機構30のクリップ31よりも左右方向の内側(左側)であって、ボビン61の右側の端部よりも左右方向の外側(右側)に設けられる。回転刃71は、回転軸がシートSの左右方向に平行に設けられる。なお、図5中破線は、ボビン61の右側の端部を示すものである。よって、回転刃71は、フィーディングシート20のクリップ31で把持される部分とボビン61の外周に接触する部分との間においてにフィーディングシート20を切断する。これにより、フィーディングシート20は、クリップ31から分離される。回転刃71の回転速度(外周縁の周速)は、フィーディングシート20の搬送速度以上であることが望ましい。
【0050】
また、回転刃71は、フィーディングシート20の後端部20cは切断せず、中間部20bを切断するような左右方向の位置に設けられる。回転刃71が後端部20cを切断する位置に設けられる場合や、フィーディングシート20が段差状に形成されていない場合には、フィーディングシート20をクリップ31から分離するには、フィーディングシート20を切断し続けるか、回転刃71を左右方向に移動させる必要がある。これに対し、フィーディングシート20を段差状に形成することで、分離機構70により中間部20bを搬送方向に沿って切断するように構成すれば、フィーディングシート20を全長にわたって切断する必要がなく、回転刃71を左右方向に移動させる必要もない。よって、クリップ31から容易に分離させることができる。
【0051】
また、分離機構70は、第2回収装置60の第1ニップロール62から第2ニップロール63に向かう間においてフィーディングシート20をクリップ31から分離させる。具体的には、回転刃71は、第1ニップロール62と第2ニップロール63との間でシートSを切断する位置に設けられる。言い換えると、分離機構70の回転刃71に対して搬送方向の上流及び下流にそれぞれ第1ニップロール62と第2ニップロール63とが設けられる。
【0052】
クリップ31から分離されたフィーディングシート20は、シートSと共に第2回収装置60によって回収される。また、フィーディングシート20が分離されたクリップ31は、例えば、ガイド駆動機構30の作動を一旦停止させたうえで、チェーン36から取り外され回収される。クリップ31からのフィーディングシート20の分離は、例えば、分離機構70の下流においてクリップ31の通過を検知するセンサを設けることで、検知することができる。
【0053】
制御装置80は、CPU(中央演算処理装置)、ROM(リードオンリメモリ)、RAM(ランダムアクセスメモリ)、及びI/Oインターフェース(入出力インターフェース)を備えたマイクロコンピュータで構成される。RAMはCPUの処理におけるデータを記憶し、ROMはCPUの制御プログラム等を予め記憶し、I/Oインターフェースは接続された機器との情報の入出力に使用される。制御装置80は、少なくとも、本実施形態や変形例に係る制御を実行するために必要な処理を実行可能にプログラムされている。なお、制御装置80は一つの装置として構成されていても良いし、複数の装置に分けられ、各制御を当該複数の装置で分散処理するように構成されていてもよい。
【0054】
制御装置80は、以下に説明するシートSの搬送方法を実行可能となるように、搬送装置100の各構成の作動を制御する。なお、制御装置80は、搬送装置100に対して専用で設けられるものに限定されず、フィルム製造装置1000の他の装置と共通に利用されるものでもよい。
【0055】
次に、搬送装置100によるシートSの搬送方法について説明する。
【0056】
シートSは、キャスト機104において、その性状が安定するまでキャスト機104の第1回収装置104bによって回収される。
【0057】
搬送装置100による搬送開始前の初期状態(図2Aの状態)では、クリップ31にフィーディングシート20の先端部20aが把持され、第1プレート51にフィーディングシート20の後端部20cが吸着される。初期状態では、フィーディングシート20を吸着させる作業を行いやすいように、第1プレート51は、シートSに対して右側に退避した位置にある(図2B参照)。同様に、第2プレート52も、シートSに対して右側に退避している。また、初期状態では、シートカッタ41は、キャスト機104において搬送されるシートSから右側に退避しており、シートカッタ41が切断する部位(シートSにおいて上下方向に移動する部分)から前側に退避している。また、TDカッタ42は、シートSから上側に退避している。さらに、初期状態では、リフターロール56は、シートSに接触せず、シートSの下方及び後方に退避している。なお、第1プレート51及び第2プレート52の前後方向及び左右方向の位置は互いに同期するため、図2B図6B図9Bでは、下方にある第2プレート52を括弧内の符号にて示している。
【0058】
キャスト機104のシートSの性状が安定すると、例えば、作業者によって搬送開始ボタン等が操作されることで、シートSは、第1回収装置104bには回収されずに搬送装置100によって搬送される。搬送開始ボタン等の操作により、縦延伸機105の搬送ロール10が所定の回転速度で回転する。
【0059】
搬送装置100による搬送では、まず図6Aに示すように、シートSから退避した位置にあるリフターロール56を移動させて、第1回収装置104bに向かうシートSの一部を移動させて水平方向に搬送させる。これにより、キャスト機104で搬送されるシートSの一部が受渡位置に移動される。
【0060】
次に、シートSを搬送方向に沿って所定の幅で切断して、幅狭シート部S1を形成する。具体的には、シートカッタ41をシートSから退避した初期状態の位置から左側に移動させる。シートカッタ41は、端部検出センサ44の検出結果に基づいて取得されるシートSの右側の端部から、所定の距離だけ左側に向けて移動する。シートSの右側の端部から左側へ向けたシートカッタ41の移動距離は、所望する幅狭シート部S1の寸法に基づいて設定される。その後、シートSにおいて上下方向に搬送される部位に向けて後方へシートカッタ41を移動させて切断位置に位置させる。これにより、シートカッタ41の刃先がシートSに接触し、第1回収装置104bに向かうシートSが、切断機構40によって幅狭シート部S1と分離シート部S3とに左右方向に切断される(図6B参照)。このように、端部検出センサ44によって検出されるシートSの端部に基づきシートカッタ41の左右方向の移動距離を制御することで、シートSが蛇行するように搬送されたとしても、所望の幅でシートSを切断して幅狭シート部S1を形成することができる。
【0061】
また、シートカッタ41の移動に伴って、TDカッタ42、第1プレート51、及び第2プレート52もシートSから退避した位置(図2B)から左側に移動させる。これにより、TDカッタ42は、幅狭シート部S1の上方に位置する。また、第1プレート51と第2プレート52との間に受渡位置のシートSが位置する。
【0062】
そして、図7Aに示すように、TDカッタ42を下方に移動させてシートSの幅狭シート部S1に接触させることで、幅狭シート部S1を搬送方向の前後に切断する。なお、分離シート部S3は、搬送方向の前後には切断されず、引き続き第1回収装置104bに回収される。
【0063】
幅狭シート部S1が搬送方向の前後に切断されると、第1プレート51が第2プレート52に向けて移動される。そして、第1プレート51及び第2プレート52によって、接着部21が設けられるフィーディングシート20の後端部20cと、切断された幅狭シート部S1のうち搬送方向の後側にある幅狭シート部S1の先端と、が挟持される(図7A参照)。これにより、フィーディングシート20の後端部20cの接着部21が後側の幅狭シート部S1の先端に接着される(図8B参照)。第1プレート51及び第2プレート52は、所定の押し付け力又は所定の時間にてフィーディングシート20及び幅狭シート部S1を挟持する。その後、吸着パッド54によるフィーディングシート20の吸着が解除されると共に、第1プレート51が第2プレート52から上方へ向けて離間する。そして、第1プレート51及び第2プレート52は、初期状態の位置まで退避される(図8参照)。
【0064】
第2プレート52から第1プレート51が離間すると、ガイド駆動機構30のチェーン36が回転駆動され、クリップ31が循環経路に沿って移動し、フィーディングシート20が搬送経路に沿って搬送される。フィーディングシート20の移動速度(チェーン36の回転駆動速度)は、縦延伸機105の搬送ロール10の回転速度に同期される。また、ガイド駆動機構30の作動の開始に伴って、分離機構70の回転刃71も回転される。
【0065】
フィーディングシート20が搬送経路に沿って搬送されることで、図9Aに示すように、フィーディングシート20に接着されたシートSの幅狭シート部S1が、フィーディングシート20に牽引されて搬送経路に導入される。その後は、搬送ロール10によって回転駆動されることで、シートSは、搬送経路の下流まで搬送される。
【0066】
また、フィーディングシート20は、搬送ロール10の回転速度に同期して移動するため、フィーディングシート20の移動が搬送ロール10によるシートSの搬送を阻害することは防止される。
【0067】
フィーディングシート20は、搬送経路の出口まで移動すると、第2回収装置60のボビン61に掛け回され、第1ニップロール62とボビン61との間に導入される。その後、フィーディングシート20は、分離機構70によりクリップ31から分離され、クリップ31から分離されたフィーディングシート20は、ボビン61と第2ニップロール63との間に導入される。そして、フィーディングシート20は、シートSと共にボビン61に巻き付けられて、第2回収装置60に回収される。
【0068】
第2回収装置60では、第1ニップロール62は、ボビン61に対してシートS及びフィーディングシート20が接触する位置から、ボビン61の回転方向の前方に180°以上離間した位置に設けられる。そして、分離機構70は、第1ニップロール62から第2ニップロール63に向かうフィーディングシート20を切断する。これにより、フィーディングシート20は、クリップ31から分離される前に少なくともボビン61に対して半周分は掛け回される。さらに、フィーディングシート20がクリップ31から分離された後も、第2ニップロール63によってボビン61に向けて押し付けられる。これらの構成により、クリップ31から分離した後にフィーディングシート20がボビン61から離れてボビン61に対してフィーディングシート20(ひいてはシートS)を巻き付けることができないといった巻き付け不良の発生を抑制できる。
【0069】
幅狭シート部S1の先端が搬送経路の出口まで搬送され第2回収装置60に回収されると(図10A参照)、図10Bに示すように、シートカッタ41を左方向に向けて移動させて、分離シート部S3を搬送方向の前後に切断する。これにより、切断された後側のシートSには、幅広シート部S2が形成される。幅広シート部S2は、幅狭シート部S1と共に搬送装置100に供給され、シートSの左右方向の全体が搬送経路に沿って出口まで搬送される。
【0070】
搬送経路の出口までの幅狭シート部S1の搬送は、クリップ31の移動距離に基づいて検出される。具体的には、搬送経路の長さとクリップ31の移動速度から幅狭シート部S1が搬送経路の出口(第2回収装置60)に到達するまでの時間によって検出する方法、クリップ31が第2回収装置60を通過したことを検出する位置センサによって検出する方法、等を利用することができる。
【0071】
通常、シートSの先端部が搬送ロール間に導入される際には、相対的に左右方向の幅が狭いほうがたるみ等を生じにくいため、シートSを搬送させやすい。よって、本実施形態のように、先に幅狭シート部S1を搬送経路の出口まで搬送させた後に、幅広シート部S2を含むシートS全体を搬送経路に沿って移動させるようにすることで、シートSを搬送経路の出口までスムーズに搬送させることができる。同様に、フィーディングシート20もシートSの幅よりも小さい幅に形成されるため、フィーディングシート20を搬送ロール間に通過させやすくスムーズに搬送することができる。
【0072】
また、本実施形態では、クリップ31及びチェーン36は、シートの右側にのみ設けられる。フィーディングシート20は、右側端部のみクリップ31に把持され、左側端部は自由端となる。一般には、左右方向の片側のみをクリップしたフィーディングシートによってシートを牽引すると、搬送に伴いクリップで把持された右側に向けてシートのずれ(変位)が生じやすい。これに対し、本実施形態では、フィーディングシート20の後端部20cは、先端部20a及び中間部20bよりも幅が狭く形成されて、クリップ31に把持される右端部よりもシートSの左右の中心側にずれた位置に設けられている(図4参照)。これにより、フィーディングシート20を通じてシートSを左右方向の中心により近い位置においてシートSを牽引することができる。したがって、左右方向の片側のみクリップされるフィーディングシート20であっても、シートSが、搬送に伴って片側にずれることを抑制できる。
【0073】
また、フィーディングシートが左右方向の片側のみが把持され、先端が傾斜せずに搬送方向に垂直に形成されていると、クリップで把持されない反対側の自由端は、たるみ等の変位が生じやすい。このような自由端の変位が生じると、搬送ロールに対するフィーディングシートの先端の導入が阻害され、フィーディングシートをスムーズに搬送できなくなる。
【0074】
これに対し、本実施形態では、フィーディングシート20の先端部20aは、クリップ31によって把持される右側が搬送方向の前方に位置するように、傾斜して形成される。これにより、クリップ31によって把持される右側から搬送ロール10間に導入されることになるため、ブレ等の変位を生じさせることなくフィーディングシート20の先端部20aを搬送ロールに導入することができる。これにより、フィーディングシート20をスムーズに搬送することができる。
【0075】
以上のようにして、キャスト機104から供給されたシートSは、フィーディングシート20及びガイド駆動機構30によって搬送経路に導入され、縦延伸機105(搬送ロール10)によって縦方向に延伸される。縦方向に延伸されたシートSは、搬送ロール10の駆動力によってさらに下流側に搬送されて、第2回収装置60に巻き取られる。このように、本実施形態では、自動でシートSを搬送経路に導入して下流へと搬送し、縦延伸機105に導入して縦方向に延伸したうえで、回収することができる。
【0076】
以下、本実施形態の作用効果について説明する。
【0077】
供給されるシートSを長手方向に搬送する搬送装置100は、シートSを搬送するための複数の搬送ロール10と、シートSと接着する接着部21が設けられるシート状のフィーディングシート20と、フィーディングシート20を把持し、搬送ロール10によって形成されるシートSの搬送経路に沿ってフィーディングシート20を移動させるガイド駆動機構30と、接着部21をシートSに押し付けてシートSとフィーディングシート20とを接着させる接着機構50と、を備える。
【0078】
また、供給されるシートSを長手方向に搬送する搬送方法は、シート状のフィーディングシート20に設けられた接着部21をシートSに押し付けてフィーディングシート20とシートSとを互いに接着し、複数の搬送ロール10によって形成されるシートSの搬送経路に沿ってフィーディングシート20を移動させて、シートSを搬送経路に導入する。
【0079】
これらの構成によれば、フィーディングシート20は接着部21がシートSに押し付けられることで当該シートSに接着される。シートSが接着されたフィーディングシート20をシートSの搬送経路に沿って移動させることで、シートSは、フィーディングシート20に牽引されて搬送経路に導入される。このように、シートSを自動で搬送することができる。
【0080】
また、搬送装置100は、供給されるシートSの先端を搬送方向に沿って切断する切断機構40をさらに備え、フィーディングシート20の後端部20cの幅は、シートSの幅よりも小さく形成され、切断機構40は、フィーディングシート20の後端部の幅に対応する幅でシートSを搬送方向に沿って切断し、接着機構50は、フィーディングシート20の後端部20cの幅に対応して切断されたシートSの幅狭シート部S1の先端とフィーディングシート20の後端部20cとを接着する。
【0081】
この構成によれば、シートSの全幅よりも幅が狭いフィーディングシート20及び幅狭シート部S1が先に搬送経路に導入されることになるため、シートSの全幅で搬送経路に導入される場合と比較して、たるみを生じにくく、フィーディングシート20及びシートSをスムーズに搬送することができる。
【0082】
また、搬送装置100は、搬送経路の出口に設けられフィーディングシート20を切断してガイド駆動機構30から分離させる分離機構70と、ガイド駆動機構30から分離されたフィーディングシート20と共にシートSを巻き取って回収する第2回収装置60と、を備え、第2回収装置60は、シートSを巻き取るボビン61と、シートSをボビン61に向けて押し付ける第1ニップロール62と、第1ニップロール62よりもシートSの搬送方向の下流側に設けられシートSをボビン61に向けて押し付ける第2ニップロール63と、を有し、分離機構70は、第1ニップロール62から第2ニップロール63へと向かう間においてフィーディングシート20をガイド駆動機構30から分離させる。
【0083】
この構成によれば、第1ニップロール62を通過した後にクリップ31からフィーディングシート20が分離され、分離されたフィーディングシート20は、第2ニップロール63によってボビン61に押し付けられる。これにより、ガイド駆動機構30からのフィーディングシート20の分離を自動で行うことができると共に、分離される前後において第1ニップロール62及び第2ニップロール63でボビン61に押し付けられるため、ボビン61への巻き付け不良を抑制できる。
【0084】
また、搬送装置100は、シートSの幅方向における一端部を検出する端部検出センサ44をさらに備え、切断機構40は、端部検出センサ44の検出結果に基づいてシートSをフィーディングシート20の一端部の幅に対応する幅で搬送方向に沿って切断する。
【0085】
この構成によれば、シートSが蛇行しながら搬送される場合等であっても、所望の幅によって幅狭シート部S1を形成することができる。これにより、シートSの幅狭シート部S1の先端とフィーディングシート20の後端部20cとの接着をより確実に行うことができる。
【0086】
また、搬送装置100では、フィーディングシート20は、シートSと同じ材質であって無延伸素材によって形成される。
【0087】
この構成によれば、フィーディングシート20の温度変化による変形を抑制することが出ると共に、例えば、Tダイ103から吐出されて廃棄されるシートSを再利用することができるためコスト低減することができる。
【0088】
次に、本実施形態の変形例について説明する。
【0089】
上記実施形態では、フィーディングシート20は、シートSの全幅よりも幅が小さく、幅狭シート部S1に接着されて搬送経路を搬送される。これに対し、フィーディングシート20がシートSの全幅よりも幅が小さい構成及びシートSに幅狭シート部S1が形成されフィーディングシート20に接着される構成は、必須の構成でない。
【0090】
例えば、フィーディングシート20をシートSの全幅よりも大きな幅で形成し、シートSの左右両側にチェーン36及びクリップ31を設け、フィーディングシート20の左右方向の両端部をクリップ31で把持して搬送するものでもよい。この場合には、分離機構70は、左右の両方においてクリップ31からフィーディングシート20を分離させるために、シートSの左右外側に設けられる一対の回転刃71を備えていればよい。なお、装置構成を簡略化しコスト低減や省スペース化を図る観点では、左右方向の片側のみにおいてフィーディングシート20を把持する構成とすることが望ましい。
【0091】
また、上記実施形態における第2回収装置60及び分離機構70の構成は、キャスト機104に対して適用されるものでもよい。つまり、キャスト機104の第1回収装置104bが、本実施形態の第2回収装置60と同様に、ボビン、第1ニップロール、及び第2ニップロールを有する巻取機として構成される。そして、キャスト機104においても、フィーディングシート20及びガイド駆動機構30によってTダイ103から供給されるシートSを搬送ロール104aの搬送経路に導入する。フィーディングシート20は、第1回収装置104bまで搬送されると分離機構によってガイド駆動機構30から分離され、搬送ロール104aによって搬送されるシートSは、第1回収装置104bのボビンに巻き取られて回収される。このように、本実施形態の第2回収装置60及び分離機構70の構成は、上述のようなキャスト機104から縦延伸機105までシートSを搬送する搬送装置に限定されず、フィーディングシート20及びガイド駆動機構30によってシートSを搬送ロール間の搬送経路に導入するその他の装置に対しても適用が可能である。
【0092】
また、上記実施形態では、搬送装置100は、縦延伸されたシートSを第2回収装置60によって回収する。これに対し、搬送装置100は、縦延伸機105によって縦方向に延伸されたシートSを、横延伸機(図示省略)によってさらに横方向に延伸させ、延伸されたシートSを回収するように構成されてもよい。
【0093】
また、上記実施形態では、搬送装置100の複数の搬送ロール10が縦延伸機105として機能するが、この構成に限定されるものではない。例えば、複数の搬送ロール10は、互いに同一速度で駆動されてシートSを延伸させずに搬送するものでもよい。この場合には、例えば、搬送ロール10によって搬送されたシートSを横延伸機等に導入するように構成してもよい。
【0094】
また、上記実施形態では、分離機構70は、回転刃71を有する。これに対し、分離機構70は、フィーディングシート20をクリップ31から分離できるものであればよく、上記実施形態の構成に限定されない。
【0095】
例えば、分離機構70は、フィーディングシート20を切断する切断刃として、円形の回転刃71ではなく、先端が略三角形状の切断刃(いわゆるレザーカッタ)を有し、フィーディングシート20を切断してもよい。
【0096】
また、上記実施形態では、フィーディングシート20の材質は、シートS(フィルム製品)と同じ材質である。これに対し、フィーディングシート20の材質は、上記実施形態の構成に限定されない。例えば、フィーディングシート20は、シートSとは異なる樹脂材料であってもよい。また、フィーディングシート20は、樹脂材料以外の材質(例えば、布製)であってもよい。
【0097】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
【要約】
搬送装置(100)は、シート(S)と接着する接着部(21)が設けられるシート状のフィーディングシート(20)と、フィーディングシート(20)を把持し、搬送ロール(10)によって形成されるシート(S)の搬送経路に沿ってフィーディングシート(20)を移動させるガイド駆動機構(30)と、接着部(21)をシート(S)に押し付けてシート(S)とフィーディングシート(20)とを接着させる接着機構(50)と、を備える。
図1
図2A
図2B
図3
図4
図5
図6A
図6B
図7A
図7B
図8A
図8B
図9A
図9B
図10A
図10B