JP2010099630A - 塗工ウエブの製造装置及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な全体構成にて、塗工ウエブを効果的に製造する製造装置及び製造方法を提供する。
【解決手段】低延焼性シガレットのための塗工ウエブに適用した製造装置は、その製造方法を実施するにあたり、塗工すべきウエブＷの走行経路２の途中に規定された塗工位置にて、走行経路２を挟んで配置され、互いのバックローラとして機能するロータリスクリーン４及びグラビアローラ６を備え、ロータリスクリーン４はウエブＷの一方の面に液状の燃焼抑制剤を塗布して、ウエブＷの走行方向に所定の間隔を存してバンド層を形成し、一方、グラビアローラ６はウエブＷの他方の面に水を塗布し、バンド層と交互に並ぶ湿潤バンドを形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ウエブに塗布処理を施した塗工ウエブを製造する製造装置及びその製造方法に関する。

この種の塗工ウエブとして、例えば低延焼性シガレットのための巻紙として使用されるウエブが知られている。低延焼性シガレットは、その巻紙（ウエブ）に燃焼抑制剤からなる複数のバンド層を有し、これらバンド層は低延焼性シガレットの全周を囲み且つその軸線方向に所定の間隔を存して配置されている。
このような低延焼性シガレットは、着火したままの状態で可燃物上に落下しても、可燃物への延焼を燃焼抑制剤からなるバンド層によって低減でき、安全性に優れたものとなっている。

上述した低延焼性シガレットの製造に使用されるウエブはその走行過程にて、ウエブに液状の燃焼抑制剤を塗布してバンド層を形成し、この後、ウエブのバンド層を乾燥することで得られる。より詳しくは、特許文献１の装置及び方法では、バンド層の形成がウエブへの燃焼抑制剤の塗布を複数回に分けて実施され、各回の塗布処理の直後にバンド層の乾燥処理をも併せて実施されている（特許文献１）。
特表2004-512849号公報

上述した特許文献１の装置及び方法にあっては、ウエブの走行経路に燃焼抑制剤を塗布する複数の塗布器を順次配置する一方、各塗布器の後段にも乾燥器をそれぞれ配置しなければならず、その全体構成が大掛かりなものとなる。
本発明は上述の事情に基づいてなされたもので、その目的とするところは、全体構成を簡単にしてウエブに対する塗工処理を効果的に実施することができる塗工ウエブの製造装置及びその製造方法を提供することにある。

上記の目的を達成するため、本発明の塗工ウエブの製造装置は、塗工すべきウエブの走行経路に規定された塗工位置に配置され、ウエブの一方の面に第１塗工液を塗布する第１塗布器と、走行経路の塗工位置に配置され、ウエブの他方の面に第２塗工液を塗布する第２塗布器とを備える（請求項１）。
上述の製造装置によれば、ウエブが走行経路の塗工位置を通過する際、その両面に第１及び第２塗工液が同時的に塗布される。

具体的には、第１及び第２塗布器は共に輪転式であり、ウエブに塗布液を塗布する版胴をそれぞれ含んでいる（請求項２）。より具体的には、一方の塗布器は版胴としてのロータリスクリーンを含み、他方の塗布器の版胴は前記ロータリスクリーンのためのバックローラを兼用している（請求項３）。
好ましくは、第１及び第２塗布器はそれぞれの版胴に共通の駆動モータと、この駆動モータから第１及び第２塗布器の版胴に駆動力を伝達するギヤ列とを更に含んでいるか（請求項４）、それぞれの版胴にそれぞれ割り当てて設けられた駆動モータと、第１及び第２塗布器の版胴の回転を同期させる回転同期手段とを更に含んでいる（請求項５）。

例えば、ウエブがシガレットの巻紙として使用される場合、第１塗布器は、ウエブの一方の面に第１塗工液としての燃焼抑制剤を塗布し、この燃焼抑制剤のバンド層をウエブの走行方向に所定の間隔を存して形成し、第２塗布器は、ウエブの他方の面においてバンド層間に対応した領域に水様液を塗布する（請求項６）、この場合、燃焼抑制剤はアルギン酸ナトリウムの水溶液であり、第２塗工液は水である（請求項７）。

更に、本発明は塗工ウエブの製造方法をも提供し、この製造方法は、塗工すべきウエブの走行経路に規定された塗工位置にて、走行中のウエブの一方の面に第１塗工液を塗布する一方、ウエブの他方の面に第２塗工液を塗布する（請求項８）。

請求項１〜８の塗工ウエブの製造装置及び製造方法は、ウエブの走行経路に規定された塗工位置にて、ウエブの両面に第１及び第２塗工液をそれぞれ塗布するので、第１及び第２塗布装置は塗工位置にそれぞれ配置され、走行経路の経路方向でみて、その全体構成を簡単にできるばかりでなく、ウエブに第１及び第２塗工液を効果的に塗布でき、更には塗布処理後、ウエブの乾燥処理もまた１回で済ますことができる。

図１は、低延焼性シガレットのための巻紙として使用される塗工ウエブに適用した一実施例の製造装置を示す。
一実施例の製造装置は塗工ウエブの製造方法を実施するにあたり、塗工すべきウエブＷの走行経路２に組み込まれており、この走行経路２はウエブＷの繰出しリールと、ウエブＷの巻取りリールとの間に亘って延びている。ウエブＷは繰出しリールから走行経路２に沿って繰出され、そして、巻取りリールに巻取られる。なお、図１中、参照符号２ａはウエブＷのためのガイドローラを示す。

走行経路２の途中には塗工位置が規定され、この塗工位置に第１塗布器の版胴、即ち、円筒状のロータリスクリーン４が回転可能に配置され、このロータリスクリーン４は走行経路２、即ち、ウエブＷを横断する方向に延びている。また、ロータリスクリーン４の近傍には走行経路２を挟んで、そのバックローラとしても機能する第２塗布器の版胴、例えばグラビアローラ６が回転可能に配置されている。

図２（ａ）に示されるように、ロータリスクリーン４はポンプ８を通じ、第１塗工液として、液状の燃焼抑制剤の供給を受けることができる。それ故、ウエブＷが繰出しリールから巻取りリールに向けて走行し、塗工位置にてロータリスクリーン４とグラビアローラ６との間を通過する際、ロータリスクリーン４はグラビアローラ６をバックローラとし、そのスキージ１０と協働してウエブＷの一方の面に液状の燃焼抑制剤を塗布し、燃焼抑制剤からなるバンド層Ｂ（図２（ａ）中のハッチング領域）を所定のパターンにて形成する。具体的には、バンド層ＢはウエブＷの全幅に亘って延び、且つ、ウエブＷの走行方向に所定の間隔を存して分布され、このようなバンドＢを形成すべくロータリスクリーン４は構成されている。

ここで、燃焼抑制剤は２〜６質量％のアルギンナトリウムを含む水溶液であり、１００００〜２０００００mPasの粘度を有する。具体的には、燃焼抑制剤は以下のアルギン酸ナトリウムα，βを所定の配合比率（α：β＝４：６〜６：４）にて含んでいる。
α＝低重合度アルギン酸ナトリウム：１質量％のαの水溶液は２０℃にて、５０mPas以下の粘度、３００以下の重合度を有する。

β＝高重合度アルギン酸ナトリウム：１質量％のαの水溶液は２０℃にて、８００mPas以上の粘度、６００以上の重合度を有する。
一方、図１及び図２（ｂ）に示されるように、グラビアローラ６には走行経路２とは反対側にファーニッシャローラ１２が転接されており、これらローラ６，１２間のニップ領域に上方から第２塗工液としての水様液、即ち、水が供給される。具体的には、図２（ｂ）に示すように、ニップ領域の上方には供給パイプ１４が導かれており、この供給パイプ１４からニップ領域に水が供給される。

更に、ファーニッシャローラ１２の下方にはニップ領域から漏出する水を受け止めるための受けパン１６や、グラビアローラ６に摺接するドクタブレード１８が配置され、そして、ファーニッシャローラ１２は自身の駆動モータ２０により回転される。なお、図２（ｂ）中、ニップ領域に溜まった水は参照符号Ｌで示されている。
前述したようにウエブＷの一方の面に燃焼抑制剤が塗布されると同時に、グラビアローラ６は前述のロータリスクリーン４をバックローラとしてニップ領域から供給された水をウエブＷの他方の面に塗布し、この他方の面に湿潤バンドＭ（図２（ｂ）中のドット分布域）を形成する。具体的には、湿潤バンドＭもまたウエブＷの幅全域に亘って延び、且つ、の走行方向に所定の間隔を存して分布され、図３（ａ），（ｂ）から明らかなように、バンド層Ｂ及び湿潤バンドＭはウエブＷの走行方向でみて交互に配置される。即ち、グラビアローラ６の外周面には上述の湿潤バンドＭを形成すべく、その周方向に間隔を存して凹部が形成されている。

また、図２（ａ），（ｂ）にはロータリスクリーン４及びグラビアローラ６のための駆動源２２が具体的に示されている。この駆動源２２は、ロータリスクリーン４及びグラビアローラ６に共通の駆動モータ２４を備え、この駆動モータ２４はロータリスクリーン４及びグラビアローラ６にギヤ列２６を介して接続されている。より詳しくは、ギヤ列２６は、駆動モータ２４の出力軸に取付られた出力ギヤ２８と、この出力ギヤ２８に直接又は間接的に噛み合い且つロータリスクリーン４及びグラビアローラ６に同軸に取付けられた駆動ギヤ３０，３２を含んでいる。

上述の駆動源２２によれば、駆動モータ２４がギヤ列２６を介してロータリスクリーン４及びグラビアローラ６に接続されているので、これらロータリスクリーン４及びグラビアローラ６は互いに同期して回転し、ウエブＷにバンド層Ｂ及び湿潤バンドＭを正確に形成することができる。
更に、走行経路２にはロータリスクリーン４及びグラビアローラ６の下流に乾燥器が配置されており、この乾燥器はウエブＷが通過する際、ウエブＷを例えば１２０〜１３０℃に加熱し、バンド層Ｂ及び湿潤バンドＭを急速に乾燥させ、ここで乾燥処理後、ウエブＷは巻取りリールに巻取られる。

上述の乾燥処理時、ウエブＷはバンド層Ｂ及び湿潤バンドＭにより、ほぼ一様に濡れた状態にあることから、乾燥処理を受け、ウエブＷが収縮するとしても、ここでの収縮はウエブＷの全体に亘って均一となり、乾燥後、ウエブＷに皺が発生することもない。
しかも、湿潤バンドＭはウエブＷの他方の面に塗布されるので、湿潤バンドＭの水がバンド層Ｂの燃焼抑制剤と混じり合うこともない。それ故、湿潤バンドＭの形成、詰まり、水の塗布がバンド層Ｂの形成に悪影響を及ぼすこともなく、バンド層Ｂの正確な形成が可能となる。

なお、巻取りリールに巻取られた塗工ウエブはウエブロールとしてシガレット巻上機に装着され、低延焼性シガレットの製造に使用される。
本発明は上述の一実施例に制約されるものではなく、種々の変形が可能である。
例えば、図４に示されるように駆動源２２は、ロータリスクリーン４及びグラビアローラ６にそれぞれ割り当てられたサーボモータ３４，３６を備えていてもよく、この場合、これらサーボモータ３４，３６はその出力軸に対応する駆動ギヤ３０，３２に噛み合う出力ギヤ３８，４０を有する。

このようにロータリスクリーン４及びグラビアローラ６が独立して回転される場合、前述のバンドＢ及び湿潤バンドＭの正確な形成にはロータリスクリーン４及びグラビアローラ６の回転を同期させる必要があり、それ故、駆動源２２は回転同期手段４３を更に備えている。
回転同期手段４３は、駆動ギヤ３０，３２の外周にそれぞれ設けられ、ロータリスクリーン４及びグラビアローラ６の基準回転角位置を示す被検出子４２，４４と、これら被検出子４２，４４の通過を検出する同期センサ４６，４８と、これら同期センサ４６，４８からの検出信号を受取り、サーボモータ３４，３６の少なくとも一方の回転を制御するコントローラ５０とを備える。

具体的には、コントローラ５０は同期センサ４６からの検出信号を基準することで、同期センサ４８から検出信号に基づきロータリスクリーン４及びグラビアローラ６間での同期回転のずれを判別し、そして、この判別結果に基づき、サーボモータ３６の回転を制御することで、ウエブＷの両面にバンド層Ｂ及び湿潤バンドＭの正確な形成を可能にする。
なお、上述の同期センサ４６に代えて、サーボモータ３４，３６が内蔵するアブソリュート型のロータリエンコーダ（図示しない）を使用しても、サーボモータ３４，３６の回転を同様に同期させることができる。

一方、本発明の製造装置は、前述したシガレット巻上機において、低延焼シガレット用巻紙となるウエブの供給経路に組み込むことも可能であり、また、燃焼抑制剤及び水様液もまた一実施例に例示したものに限られるものではない。
更に、本発明は、低延焼性シガレットのための塗工ウエブに限らず、種々の塗工ウエブの製造にも同様に適用することができる。

それ故、本発明の製造装置は、図５（ａ）に示されるようにウエブＷの一方の面に第１塗布器によって第１塗工液を塗布し、一方の面の全域に塗工層Ｘを形成する一方、ウエブＷの他方の面に第２塗布器によって第２塗工液を塗布し、他方の面にウエブＷの走行方向に所定の間隔を存してバンド層Ｙを形成するものであってもよいし、また、図５（ｂ）に示されるようにウエブＷの両面に互い対向するようなバンド層Ｚを第１及び第２塗布器により形成するものであってもよい。

更に、本発明の製造装置は、ロータリスクリーンとグラビアローラの組合せにも限らず、フレキソ又はオフセット印刷の版胴とロータリスクリーンとの組合せや、グラビア、フレキソ、オフセット印刷の版胴とフレキソ印刷の版胴との組合せであってもよい。
更にまた、第１及び第２塗工液にも種々のものを使用可能である。

一実施例の製造装置を示した概略斜視図である。 図１の製造装置の駆動源を具体的に示し、（ａ）はロータリスクリーン側からみた図、（ｂ）はグラビアローラ側からみた図である。 バンド層及び湿潤バンドが形成されたウエブを示し、（ａ）は湿潤バンド側のウエブの片面を示した図、（ｂ）はウエブの側面図である。 変形例の駆動源を示した図である。 ウエブに対する変形例の塗工パターンを（ａ），（ｂ）にて示した図である。

符号の説明

２ 走行経路
４ ロータリスクリーン（第１塗布器、バックローラ）
６ グラビアローラ（第２塗布器、バックローラ）
１２ ファーニッシャローラ
２２ 駆動源
２４ 駆動モータ
２６ ギヤ列
４３ 回転同期手段
Ｂ バンド層（燃焼抑制剤）
Ｌ 水（水様液）
Ｍ 湿潤バンド
Ｗ ウエブ

Claims (8)

1. 塗工すべきウエブの走行経路に規定された塗工位置に配置され、前記ウエブの一方の面に第１塗工液を塗布する第１塗布器と、
   前記走行経路の前記塗工位置に配置され、前記ウエブの他方の面に第２塗工液を塗布する第２塗布器と
   を具備したことを特徴とする塗工ウエブの製造装置。
2. 前記第１及び第２塗布器は共に輪転式であり、前記ウエブに塗布液を塗布する版胴をそれぞれ含むことを特徴とする請求項１に記載の塗工ウエブの製造装置。
3. 一方の塗布器は版胴としてのロータリスクリーンを含み、
   他方の塗布器の版胴は前記ロータリスクリーンのためのバックローラを兼用する
   ことを特徴とする請求項２に記載の塗工ウエブの製造装置。
4. 前記第１及び第２塗布器は、
   それぞれの版胴に共通の駆動モータと、
   前記駆動モータから前記第１及び第２塗布器の前記版胴に駆動力を伝達するギヤ列と
   を更に含むことを特徴とする請求項３に記載の塗工ウエブの製造装置。
5. 前記第１及び第２塗布器は、
   それぞれの版胴にそれぞれ割り当てて設けられた駆動モータと、
   前記第１及び第２塗布器の前記版胴の回転を同期させる回転同期手段と
   を更に含むことを特徴とする請求項３に記載の塗工ウエブの製造装置。
6. 前記ウエブはシガレットの巻紙として使用され、
   前記第１塗布器は、前記ウエブの一方の面に第１塗工液としての燃焼抑制剤を塗布し、この燃焼抑制剤のバンド層を前記ウエブの走行方向に所定の間隔を存して形成し、
   前記第２塗布器は、前記ウエブの他方の面において前記バンド層間に対応した領域に水様液を塗布することを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の塗工ウエブの製造装置。
7. 前記燃焼抑制剤はアルギン酸ナトリウムの水溶液であり、
   前記第２塗工液は水であることを特徴とする請求項６に記載の塗工ウエブの製造装置。
8. 塗工すべきウエブの走行経路に規定された塗工位置にて、走行中の前記ウエブの一方の面に第１塗工液を塗布する一方、前記ウエブの他方の面に第２塗工液を塗布することを特徴とする塗工ウエブの製造方法。

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