JP2010126365A - 薄紙巻付機の予備巻上げ紙切断機構およびその切断方法 - Google Patents

Abstract

【課題】紙管に薄紙を予め貼着して巻き付けた後、連続した長距離により均等な挟持力を得ることができる薄紙巻付機の予備巻上げ紙切断機構およびその切断方法を提供する。
【解決手段】薄紙巻付機の予備巻上げ紙切断機構は、ローラ軸５１により支持され、所定方向で回転される上巻きローラ５と、ローラ軸５１の軸方向に沿って所定の間隔をおいて互いに隣接するように配置された複数の弧状ガイド板２５と、互いに隣接するように配置された複数の弧状ガイド板２５の間にそれぞれ設けられた複数の予備巻上げ板２８と、弧状ガイド板チャンネル１７１の紙管排出端１７１ｂに隣接した箇所に配置された下巻きローラ６と、弧状ガイド板チャンネル１７１の紙管排出端１７１ｂの上方に配置され、上巻きローラ５および下巻きローラ６とともに巻付けエリア１８を形成する押さえローラ７とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、薄紙巻上げ機構に係り、特に薄紙巻付機の予備巻上げ紙切断機構およびその切断方法に関する。

従来の薄紙巻付機構では、紙管が輸送機により上巻きローラの傍まで運ばれ、その後押し棒にてアーチ形のガイド板通路に押入れて巻付けエリアまで移送し、紙管の上に薄紙を巻き付けることで、トイレ用のロールペーパー、キッチンペーパーなどの紙ロールを形成していた。紙ロールの製作が完了すると、回転棒の速度を制御し、上巻きローラに対する相対速度を上げ下げすることにより回転速度に差を発生させ、これにより、薄紙を切断したり、切断装置により薄紙を直接切断したりしていた。

ところが、回転棒または切断装置を利用して切断する方式では、機構が複雑となる上、一般に紙管に薄紙を巻き付けると、挟持力が連続しなくなって受ける力が不均等となり、薄紙を切断線で切断する箇所が不均一となってバラツキが発生する虞があった。

従って、本発明の第１の目的は、紙管に薄紙を予め貼着して巻き付けた後、連続した長距離で均等な挟持力を得ることができる薄紙巻付機の予備巻上げ紙切断機構およびその切断方法を提供することにある。

本発明の第２の目的は、紙管と巻き付けが完了した紙ロールとの間で薄紙をスムーズかつ整然に切断することができる薄紙巻付機の予備巻上げ紙切断機構およびその切断方法を提供することにある。

本発明の第３の目的は、部品の薄紙巻付機の予備巻上げ紙切断機構を簡素化し、機構の複雑度を下げ、予備巻上げ紙切断の効果を高めることができる薄紙巻付機の予備巻上げ紙切断機構およびその切断方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１の発明は、ローラ軸により支持され、所定方向で回転される上巻きローラと、前記上巻きローラの下方に所定距離で離れた箇所に配置され、前記上巻きローラとの間に弧状ガイド板チャンネルが形成され、紙管導入端および紙管排出端が設けられ、前記ローラ軸の軸方向に沿って所定の間隔をおいて互いに隣接するように配置された複数の弧状ガイド板と、前記互いに隣接するように配置された前記複数の弧状ガイド板の間にそれぞれ設けられた複数の予備巻上げ板と、前記弧状ガイド板チャンネルの前記紙管排出端に隣接した箇所に配置された下巻きローラと、前記弧状ガイド板チャンネルの前記紙管排出端の上方に配置され、前記上巻きローラおよび前記下巻きローラとともに巻付けエリアを形成する押さえローラと、を備え、巻付け工程を行うとき、前記弧状ガイド板チャンネルの前記紙管導入端から前記弧状ガイド板チャンネルの中へ始端糊が付けられた紙管が移送され、前記上巻きローラの薄紙が、前記始端糊が付けられた前記紙管に貼着されて予備巻上げされ、前記紙管は、前記弧状ガイド板チャンネルにより前記巻付けエリアへ移送されて巻付けが行われ、前記紙管と前記薄紙とは、前記巻付けエリアにおける巻付け作業が完了すると紙ロールに形成され、既に貼着された前記薄紙の次の前記紙管が前記予備巻上げ板に達すると、前記紙ロールの巻取り速度を下げ、次の前記紙管と前記紙ロールとの間の前記薄紙を弛緩させることにより、次の前記紙管の回転作用力により、次の前記紙管上に前記薄紙を予備巻上げし、次の前記紙管に前記薄紙が巻き続けられると、次の前記紙管と次の前記紙ロールとの間の前記薄紙が弛緩しなくなり、前記薄紙が受ける張力が次第に大きくなって切断されることを特徴とする、薄紙巻付機の予備巻上げ紙切断機構である。

請求項２の発明は、前記紙ロールの前記巻取り速度は、前記下巻きローラの回転速度を下げることにより下げることを特徴とする、請求項１に記載の薄紙巻付機の予備巻上げ紙切断機構である。

請求項３の発明は、前記予備巻上げ板と前記弧状ガイド板とは、連続ロングスパン作用エリアを形成することを特徴とする、請求項１に記載の薄紙巻付機の予備巻上げ紙切断機構である。

請求項４の発明は、薄紙巻付機の予備巻上げ紙切断機構は、上巻きローラ、複数の弧状ガイド板、複数の予備巻上げ板、下巻きローラおよび押さえローラを備え、前記上巻きローラは、ローラ軸により支持されて所定方向で回転し、前記複数の弧状ガイド板は、前記上巻きローラの下方の所定距離で離れた箇所に配置され、前記上巻きローラとの間に弧状ガイド板チャンネルを形成し、前記弧状ガイド板チャンネルにより紙管導入端および紙管排出端が形成され、前記弧状ガイド板のそれぞれは、前記ローラ軸の軸方向に沿って所定の間隔で互いに隣接するように配置され、前記互いに隣接した前記弧状ガイド板の間に予備巻上げ板が設けられ、前記下巻きローラは、前記弧状ガイド板チャンネルの前記紙管排出端に近設され、前記押さえローラは、前記弧状ガイド板チャンネルの前記紙管排出端の上方に配置され、前記上巻きローラと前記下巻きローラとの間に巻付けエリアが形成される薄紙巻付機の予備巻上げ紙の切断方法であって、（ａ）始端糊が付けられた紙管を、前記紙管導入端から前記弧状ガイド板チャンネルまで移送する工程と、（ｂ）前記始端糊が付けられた紙管に薄紙を貼着し、予備巻上げを行う工程と、（ｃ）前記薄紙を貼着して予備巻上げを行った前記紙管を、前記弧状ガイド板チャンネルから前記巻付けエリアの中へ移送して紙ロールを形成する工程と、（ｄ）前記薄紙を貼着した前記紙管が前記予備巻上げ板に達すると、前記紙ロールの巻取り速度を下げ、前記紙管と前記紙ロールとの間に接続された前記薄紙を弛緩させる工程と、（ｅ）次の前記紙管が回転する作用力により、次の前記紙管に対して前記薄紙の予備巻上げを行う工程と、（ｆ）次の前記紙管に対して前記薄紙の予備巻上げを続けることにより、次の前記紙管と前記紙ロールとの間に接続された前記薄紙が弛緩しないようにし、前記薄紙が受ける張力を次第に増大させて前記薄紙を切断する工程と、を含むことを特徴とする、薄紙巻付機の予備巻上げ紙の切断方法である。

請求項５の発明は、前記工程（ｄ）は、前記下巻きローラの回転速度を下げることにより、前記紙ロールの巻取り速度を下げることを特徴とする、請求項４に記載の薄紙巻付機の予備巻上げ紙の切断方法である。

請求項６の発明は、前記予備巻上げ板と前記弧状ガイド板とは、連続ロングスパン作用エリアを形成することを特徴とする、請求項４に記載の薄紙巻付機の予備巻上げ紙の切断方法である。

上述したように、本発明の薄紙巻付機の予備巻上げ紙切断機構およびその切断方法は、紙管が巻付けエリアに入る前に、巻付けエリアの中の紙ロールの回転速度を制御して下げる単純な方法により、薄紙の一部を弛緩させ、既に始端糊が付けられた紙管に薄紙を貼着した後、上巻きロールにより紙管に回転する作用力を与え、紙管の円周面上に薄紙を巻付けて薄紙の予備巻上げを完了させることができる。

さらに、紙管に薄紙を予備巻上げを行った後、予備巻上げ板と弧状ガイド板とにより協働で形成する連続ロングスパン作用エリアの挟持力を形成し、薄紙が引っ張られて形成される張力により切断される。連続ロングスパン作用エリアの挟持力により、連続した長い距離で接触されるため、受ける力が均等となり、薄紙をスムーズかつきれいに切断することができる。

さらに、本発明の薄紙巻付機の予備巻上げ紙切断機構およびその切断方法は、紙ロールの巻取り速度を下げて、上巻きローラと予備巻上げ板との間に発生する挟持力により薄紙を切断することができるため、従来使用していた回転棒または切断装置を省略することができる。そのため、機構の複雑度を下げることができるだけでなく、部品交換にかかるコストを節減し、薄紙の予備巻上げおよび切断において好ましい効果を得ることができる。

本発明の一実施形態による薄紙巻付機の予備巻上げ紙切断機構を示す側面図である。 本発明の一実施形態による薄紙巻付機の予備巻上げ紙の切断方法を示す流れ図である。 本発明の一実施形態による弧状ガイド板チャンネルに紙管が送入され、上巻きローラにより前方へ転がるときの状態を示す模式図である。 本発明の一実施形態による紙管が予備巻上げ板に達し、薄紙を予備巻上げするときの状態を示す模式図である。 本発明の一実施形態による紙管と紙ロールとの間の薄紙が引っ張られて切断されるときの状態を示す模式図である。 本発明の一実施形態による紙管上に薄紙始端部を巻付け、紙ロール上に薄紙終端部を巻付けるときの状態を示す模式図である。 本発明の一実施形態による巻付けエリアまで紙管を移送し、巻上げを行うときの状態を示す模式図である。 本発明の一実施形態による上巻きローラと弧状ガイド板とを組み合わせたときの状態を示す模式図である。 本発明の一実施形態による上巻きローラと弧状ガイド板とを組み合わせたときの状態を示す平面図である。 本発明の一実施形態による弧状ガイド板と予備巻上げ板とを組み合わせたときの状態を示す側面図である。 本発明の一実施形態による弧状ガイド板と予備巻上げ板とを組み合わせたときの状態を示す平面図である。 図８の線１２−１２に沿った断面図である。 本発明の一実施形態による支持フレームを介して横梁に接続された予備巻上げ板を示す側面図である。

以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態を詳細に説明する。

図１を参照する。図１は、本発明の一実施形態による薄紙巻付機の予備巻上げ紙切断機構を示す側面図である。図１に示すように、ベース１００の中では、所定の幅を有する薄紙１が伝動ローラ２により移送され、薄紙面の横方向上に所定距離の間隔がおかれた点線などの切込み線が穿孔装置３により形成され、上巻きローラ５により巻かれて巻付けエリア１８に移送される。巻付けエリア１８は、上巻きローラ５、下巻きローラ６および押さえローラ７により構成される。

上巻きローラ５は、ローラ軸５１により支持され、所定の回転方向Ｉで回転し、上巻きローラ５の下方に、所定距離で離れた箇所に複数の弧状ガイド板２５が配置されている。弧状ガイド板２５と上巻きローラ５との間には弧状ガイド板チャンネル１７１が形成され、弧状ガイド板チャンネル１７１により紙管導入端１７１ａおよび紙管排出端１７１ｂが形成されている。各弧状ガイド板２５は、ローラ軸５１の軸方向で所定の間隔をおいて互いに隣接され（図９を同時に参照する。）、互いに隣接した弧状ガイド板２５の間にはそれぞれ予備巻上げ板２８が設けられている。下巻きローラ６は、弧状ガイド板チャンネル１７１の紙管排出端１７１ｂに近設され、押さえローラ７は、弧状ガイド板チャンネル１７１の紙管排出端１７１ｂの上方に配置され、押さえローラ７に接続されたスイングアーム２６により、軸心２７で押さえローラ７が揺動される。

図２を参照する。図２は、薄紙巻付機の予備巻上げ紙切断機構およびその切断方法を示す流れ図である。紙管１３は、ベルト受板１５により移送される途中で、紙管糊付け装置１４により始端糊４２が付けられる。始端糊４２が付けられた紙管１３は、押し板１６により回転されて押され、紙管導入端１７１ａから弧状ガイド板チャンネル１７１中へ移送され（工程１０１）、上巻きローラ５により移送された薄紙１を、始端糊４２が付けられた紙管１３へ貼着し、紙管１３へ予備巻上げを行ってから（工程１０２）、予備巻上げが行われた薄紙１が粘着された紙管１３を巻付けエリア１８へ移送する。巻付けエリア１８の中で、紙管１３に薄紙１が巻かれ、所定の直径を有する紙ロール１９（例えば、トイレットペーパー、キッチンペーパー）が形成される（工程１０３）。

本発明の一実施形態では、紙管糊付け装置１４により紙管１３へ始端糊４２を付ける。実際には、穿孔装置３に薄紙１を通過させた後、糊付け機構４により薄紙１上に終端糊４１を付けてもよい。この終端糊４１を付ける工程は、紙ロール１９の巻取りが完了した後に、他の方式により行ってもよい。さらに、紙管糊付け装置１４により供給される始端糊４２は、糊付け機構４の糊付けレバー４ａを回転する方式に代え、薄紙１上に始端糊４２を付けたり、薄紙１上に始端糊４２および終端糊４１を付けたりすることにより、紙管糊付け装置１４に代替してもよい。図３は、弧状ガイド板チャンネル１７１に紙管１３が送入されて、上巻きローラ５により前方へ転がるときの状態を示す模式図である。図３に示すように、このときの紙管１３は次の紙管とみなすことができ、薄紙１が貼着された紙管１３が弧状ガイド板チャンネル１７１に送入されると、上巻きローラ５の駆動により前方へ転がる。上巻きローラ５のローラ面は粗化処理されている。そのため、上巻きローラ５と弧状ガイド板２５との間に設けられた弧状ガイド板チャンネル１７１の中で、薄紙１および紙管１３が摩擦力により前方に移送される。上巻きローラ５は、ローラ軸５１を介してベース１００に接続され、モータ（図示せず）により駆動されて紙管１３を前方へ転がす。

図４を参照する。図４は、本発明の一実施形態による紙管が予備巻上げ板に達し、薄紙を予備巻上げするときの状態を示す模式図である。薄紙１が既に貼着された紙管１３（このときの紙管１３は次の紙管とみなす。）が上巻きローラ５の駆動により予備巻上げ板２８に移送され、下巻きローラ６の速度を落としたり、その他適宜な方法により紙ロール１９の巻取速度を下げたりすることにより、紙管１３と紙ロール１９との間に接続した薄紙１を弛緩させる（工程１０４）。さらに、紙管１３を回転させる作用力を利用し、紙管１３へ弛緩した薄紙１の予備巻上げを迅速に行う（工程１０５）。

図５を参照する。図５は、本発明の一実施形態による紙管と紙ロールとの間の薄紙が引っ張られて切断されるときの状態を示す模式図である。紙管１３に薄紙１の予備巻上げが行われ続けると、薄紙１が次第にきつく引っ張られ、紙管１３に巻かれた薄紙１の張力Ｔが次第に大きくなると、薄紙１に対する引っ張り力が次第に大きくなり最終的に切断される（工程１０６）。切断箇所は、事前に穿孔装置３により薄紙１上に形成された点線などの切込み線１０５である（図４を参照する。）。薄紙１の切断箇所の両端には、薄紙始端部１０１および薄紙終端部１０２がそれぞれ形成される。

図６を参照する。図６は、本発明の一実施形態による紙管上に薄紙始端部を巻付け、紙ロール上に薄紙終端部を巻付けるときの状態を示す模式図である。図６に示すように、紙管１３と紙ロール１９との間の薄紙１が切断されると、紙管１３上に薄紙始端部１０１が巻き付けられるとともに、紙ロール１９上に薄紙終端部１０２が巻き付けられ、巻付けエリア１８に向かって紙管１３が転がる。

図７を参照する。図７は、本発明の一実施形態による巻付けエリアまで紙管を移送し、巻上げを行うときの状態を示す模式図である。巻付けエリア１８へ紙管１３を移送した後、新たな紙ロールの巻上げを行う。完成した紙ロール１９ａは、シュート９および圧着輸送ローラ１１に沿って排出される。

図８および図９を同時に参照する。図８は、上巻きローラと弧状ガイド板とを組み合わせたときの状態を示す模式図である。図９は、上巻きローラと弧状ガイド板とを組み合わせたときの状態を示す平面図である。本発明の一実施形態による弧状ガイド板２５は、ブラケット２５１により横梁２９と接続される。弧状ガイド板２５は、実際の必要に応じて横梁２９に直接接続され、この横梁２９はベース１００に接続される。

図１０〜図１２を参照する。図１０は、弧状ガイド板２５と予備巻上げ板２８とを組み合わせたときの状態を示す側面図である。図１１は、弧状ガイド板２５と予備巻上げ板２８とを組み合わせたときの状態を示す平面図である。図１２は、図８の線１２−１２に沿った断面図である。図１０〜図１２に示すように、予備巻上げ板２８を弧状ガイド板２５に結合し、互いに隣接した弧状ガイド板２５の間に各予備巻上げ板２８を設け、弧状ガイド板２５とともに連続ロングスパン作用エリアＬを形成する。紙管１３が予備巻上げ板２８と上巻きローラ５との間に位置する薄紙１の位置にあるとき、この連続ロングスパン作用エリアＬが接触する時間が長いために、十分に大きな挟持力により薄紙１を切断することができる。紙管１３および薄紙１が受ける挟持力により連続した長距離で接触されるため、受ける力が均等化され、薄紙１をきれいに切断することができる。

図１３を参照する。図１３は、支持フレーム３０を介して横梁に接続された予備巻上げ板２８を示す側面図である。本発明の一実施形態では、互いに隣接した弧状ガイド板２５の間に予備巻上げ板２８がそれぞれ設けられ、実際には、支持フレーム３０上に予備巻上げ板２８が固定され、支持フレーム３０が横梁２９に固定され、この横梁２９はベース１００に接続されている。

当該分野の技術を熟知するものが理解できるように、本発明の好適な実施形態を前述の通り開示したが、これらは決して本発明を限定するものではない。本発明の主旨と範囲を脱しない範囲内で各種の変更や修正を加えることができる。従って、本発明による特許請求の範囲は、このような変更や修正を含めて広く解釈されるべきである。

１ 薄紙
２ 伝動ローラ
３ 穿孔装置
４ 糊付け機構
４ａ 糊付けレバー
５ 上巻きローラ
６ 下巻きローラ
７ 押さえローラ
９ シュート
１１ 圧着輸送ローラ
１３ 紙管
１４ 紙管糊付け装置
１５ ベルト受板
１６ 押し板
１８ 巻付けエリア
１９ 紙ロール
１９ａ 完成品の紙ロール
２５ 弧状ガイド板
２６ スイングアーム
２７ 軸心
２８ 予備巻上げ板
２９ 横梁
３０ 支持フレーム
４１ 終端糊
４２ 始端糊
５１ ローラ軸
１００ ベース
１０１ 薄紙始端部
１０２ 薄紙終端部
１０５ 点線上の切込み線
１７１ 弧状ガイド板チャンネル
１７１ａ 紙管導入端
１７１ｂ 紙管排出端
２５１ ブラケット
Ｉ 回転方向
Ｌ 連続ロングスパン作用エリア
Ｔ 張力

Claims (6)

1. ローラ軸により支持され、所定方向で回転される上巻きローラと、
   前記上巻きローラの下方に所定距離で離れた箇所に配置され、前記上巻きローラとの間に弧状ガイド板チャンネルが形成され、紙管導入端および紙管排出端が設けられ、前記ローラ軸の軸方向に沿って所定の間隔をおいて互いに隣接するように配置された複数の弧状ガイド板と、
   前記互いに隣接するように配置された前記複数の弧状ガイド板の間にそれぞれ設けられた複数の予備巻上げ板と、
   前記弧状ガイド板チャンネルの前記紙管排出端に隣接した箇所に配置された下巻きローラと、
   前記弧状ガイド板チャンネルの前記紙管排出端の上方に配置され、前記上巻きローラおよび前記下巻きローラとともに巻付けエリアを形成する押さえローラと、を備え、
   巻付け工程を行うとき、前記弧状ガイド板チャンネルの前記紙管導入端から前記弧状ガイド板チャンネルの中へ始端糊が付けられた紙管が移送され、前記上巻きローラの薄紙が、前記始端糊が付けられた前記紙管に貼着されて予備巻上げされ、前記紙管は、前記弧状ガイド板チャンネルにより前記巻付けエリアへ移送されて巻付けが行われ、前記紙管と前記薄紙とは、前記巻付けエリアにおける巻付け作業が完了すると紙ロールに形成され、既に貼着された前記薄紙の次の前記紙管が前記予備巻上げ板に達すると、前記紙ロールの巻取り速度を下げ、次の前記紙管と前記紙ロールとの間の前記薄紙を弛緩させることにより、次の前記紙管の回転作用力により、次の前記紙管上に前記薄紙を予備巻上げし、次の前記紙管に前記薄紙が巻き続けられると、次の前記紙管と次の前記紙ロールとの間の前記薄紙が弛緩しなくなり、前記薄紙が受ける張力が次第に大きくなって切断されることを特徴とする、薄紙巻付機の予備巻上げ紙切断機構。
2. 前記紙ロールの前記巻取り速度は、前記下巻きローラの回転速度を下げることにより下げることを特徴とする、請求項１に記載の薄紙巻付機の予備巻上げ紙切断機構。
3. 前記予備巻上げ板と前記弧状ガイド板とは、連続ロングスパン作用エリアを形成することを特徴とする、請求項１に記載の薄紙巻付機の予備巻上げ紙切断機構。
4. 薄紙巻付機の予備巻上げ紙切断機構は、上巻きローラ、複数の弧状ガイド板、複数の予備巻上げ板、下巻きローラおよび押さえローラを備え、
   前記上巻きローラは、ローラ軸により支持されて所定方向で回転し、
   前記複数の弧状ガイド板は、前記上巻きローラの下方の所定距離で離れた箇所に配置され、前記上巻きローラとの間に弧状ガイド板チャンネルを形成し、前記弧状ガイド板チャンネルにより紙管導入端および紙管排出端が形成され、前記弧状ガイド板のそれぞれは、前記ローラ軸の軸方向に沿って所定の間隔で互いに隣接するように配置され、前記互いに隣接した前記弧状ガイド板の間に予備巻上げ板が設けられ、
   前記下巻きローラは、前記弧状ガイド板チャンネルの前記紙管排出端に近設され、
   前記押さえローラは、前記弧状ガイド板チャンネルの前記紙管排出端の上方に配置され、
   前記上巻きローラと前記下巻きローラとの間に巻付けエリアが形成される薄紙巻付機の予備巻上げ紙の切断方法であって、
   （ａ）始端糊が付けられた紙管を、前記紙管導入端から前記弧状ガイド板チャンネルまで移送する工程と、
   （ｂ）前記始端糊が付けられた紙管に薄紙を貼着し、予備巻上げを行う工程と、
   （ｃ）前記薄紙を貼着して予備巻上げを行った前記紙管を、前記弧状ガイド板チャンネルから前記巻付けエリアの中へ移送して紙ロールを形成する工程と、
   （ｄ）前記薄紙を貼着した前記紙管が前記予備巻上げ板に達すると、前記紙ロールの巻取り速度を下げ、前記紙管と前記紙ロールとの間に接続された前記薄紙を弛緩させる工程と、
   （ｅ）次の前記紙管が回転する作用力により、次の前記紙管に対して前記薄紙の予備巻上げを行う工程と、
   （ｆ）次の前記紙管に対して前記薄紙の予備巻上げを続けることにより、次の前記紙管と前記紙ロールとの間に接続された前記薄紙が弛緩しないようにし、前記薄紙が受ける張力を次第に増大させて前記薄紙を切断する工程と、を含むことを特徴とする、薄紙巻付機の予備巻上げ紙の切断方法。
5. 前記工程（ｄ）は、前記下巻きローラの回転速度を下げることにより、前記紙ロールの巻取り速度を下げることを特徴とする、請求項４に記載の薄紙巻付機の予備巻上げ紙の切断方法。
6. 前記予備巻上げ板と前記弧状ガイド板とは、連続ロングスパン作用エリアを形成することを特徴とする、請求項４に記載の薄紙巻付機の予備巻上げ紙の切断方法。