JP2013193851A - 紙粉侵入防止装置 - Google Patents

Abstract

【課題】紙加工装置において、連続紙に接する、特に連続紙が巻き掛けられるローラーを回転可能に支持する軸受に紙粉が入ることを防ぐ。
【解決手段】本発明に係る紙粉侵入防止装置１０は、連続紙に接するローラー１２を回転可能に支持する軸受１４にエアを供給可能にする流路２０と、該流路２０につなげられたエア供給装置２４とを備える。そのような流路２０は、好ましくは、軸受１４の内輪１４ａと外輪１４ｂとの間にエアを供給可能に構成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、連続紙に接するローラーの軸受に紙粉が入るのを防止するための紙粉侵入防止装置に関する。

製紙工場では、抄造工程において、原料のパルプからティシュペーパーやトイレットペーパー等の衛生用紙を連続紙として製造し、これを巻き取り原反ロールとしている。また、原反ロールから繰り出された連続紙をローラーに巻き掛けて走行させ、折り機へ送り込んでティシュペーパー等の積層体としている。連続紙である衛生用紙は、適宜裁断され、箱詰め、包装等がなされる。この一連の製造過程において、例えば、ローラーによって連続紙の移送方向を変換する際に、また、連続紙の裁断の際に、紙粉が生じることが知られている。このように生じる紙粉は製品内に混入することは好ましくないので、従来、当該紙粉を除去する、種々の提案がなされている。

例えば、特許文献１は、連続紙が巻き掛けられる中空丸棒状の案内体自体にスリット状吸引口を形成し、この吸引口を介して、吸引装置により、連続紙が案内体と擦れ合うことで発生する紙粉を吸引除去することを開示する。

また、特許文献２は、連続紙の走行方向と反対方向から連続紙の表面に向けて高速エアを吐出し、紙粉にかかる遠心力と高速エアの吐出力とにより、紙粉を紙面から離脱させ、吸引装置により紙粉を吸引する紙粉除去装置を開示する。

特許第３９４７１９５号公報 特開２００２−２００５９１号公報

ところで、上記のような衛生用紙などの紙製品の製造装置または紙加工装置において、連続紙が巻き掛けられるローラーを回転可能に支持する軸受に紙粉が入り、不具合が生じることがある。例えば、紙粉がローラーの軸受に入り、ローラーの回転不良が生じると、連続紙のテンションが変化し、その結果、連続紙に皺が生じることがある。また、ローラーの軸受に溜まった紙粉が固まりとなり、そこから脱落して紙表面に付着し、結果として製品の質を低下させることがあり得る。このような紙粉のローラーの軸受への侵入による不具合は、種々の連続紙に接するローラーで生じ得、そのような不具合の発生を防ぐことが望まれる。

そこで、本発明はかかる点に鑑みて創案されたものであり、連続紙に接するローラーを回転可能に支持する軸受に紙粉が入ることを防ぐ、紙粉侵入防止装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様は、連続紙に接するローラーを回転可能に支持する軸受にエアを供給可能にする流路と、該流路につなげられたエア供給装置とを備えた、紙粉侵入防止装置を提供する。

かかる構成によれば、流路を介してエア供給装置からのエアを軸受に供給することができ、このエアにより軸受に紙粉が入ることを防ぐことができる。

好ましくは、上記流路は、軸受の内輪と外輪との間にエアを供給可能に構成されている。これにより、流路を介して軸受に供給されたエアは内輪と外輪との間から流出し得るので、軸受に紙粉が入ることをより適切に防ぐことができる。

好ましくは、流路は、軸受の内輪と外輪とのうちの固定されているいずれか一方に開口部を有するとよい。これにより、固定されている部材を介してエアを軸受に供給するように、流路が形成されることができる。例えば、流路は、内輪の内周面または該内輪の径方向内側に周方向に延在する周方向流路と、該周方向流路と該内輪に形成された開口部とをつなぐ径方向流路とを備えるとよい。あるいは、流路は、外輪の外周面または該外輪の径方向外側に周方向に延在する周方向流路と、該周方向流路と該外輪に形成された開口部とをつなぐ径方向流路とを備えることができる。

さらに好ましくは、軸受との間に空間を定めるように設けられる仕切り部材と、該空間に連通する通路につなげられた吸引装置とがさらに備えられる。このような構成をさらに備えることで、仮に軸受周囲に紙粉が至ったとしても、その通路を介して軸受またはその周囲からより確実に紙粉を吸引除去することができる。

本発明によれば、上記構成を備えるので、連続紙に接するローラーを回転可能に支持する軸受に紙粉が入ることをより好適に防ぐことができるという格別の効果が奏される。

本発明の紙粉侵入防止装置の第１実施形態が適用された、紙加工装置における一部のラインを表す模式図である。 図１の装置におけるローラーの支持部の拡大模式図であり、本発明の紙粉侵入防止装置の第１実施形態を示す断面模式図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った、本発明の紙粉侵入防止装置の第１実施形態を示す断面模式図である。 本発明の紙粉侵入防止装置の第２実施形態を示す断面模式図である。 図４のＶ−Ｖ線に沿った、本発明の紙粉侵入防止装置の第２実施形態を示す断面模式図である。 本発明の紙粉侵入防止装置の第３実施形態を示す断面模式図である。 図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った、本発明の紙粉侵入防止装置の第３実施形態を示す断面模式図である。 本発明の紙粉侵入防止装置の第４実施形態を示す断面模式図である。 図８のＩＸ−ＩＸ線に沿った、本発明の紙粉侵入防止装置の第４実施形態を示す断面模式図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明に係る実施形態について説明する。まず、本発明の第１実施形態に係る紙粉侵入防止装置１０が以下に詳細に説明される。

図１に、衛生用紙（ここではティシュペーパー）の製造ラインの一部である、紙折り重ね工程ラインを模式的に示す。なお、紙折り重ね工程ラインでは、紙の連続体としての連続紙ＰをロールＰ´から引き出し、順に上に折り重ねて紙束の連続体Ｐ´´を形成する。

図１に一部が表された紙製品製造装置または紙加工装置では、連続紙Ｐの移送経路にローラー１２が設けられ、このローラー１２に連続紙Ｐが巻き掛けられて、連続紙の移送方向などが変換されるようになっている。なお、図１のローラー１２Ａ、１２Ｂは方向転換ローラーであり、ローラー１２Ｃは折り曲げローラーである。これらローラーを支持する支持部、特に軸受に関して、第１実施形態の紙粉侵入防止装置１０が適用されている。

これらローラー１２（１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ）の任意の１つのローラーの一端の支持部の拡大模式図が図２、３に示される。ただし、図２、３には連続紙は表されていない。なお、紙粉侵入防止装置１０は、ローラー１２Ａ〜Ｃのいずれか１つのみに適用されてもよく、また、図１に表されない紙加工装置のローラーにも同様に適用されることができる。

図２、３に示すように、連続紙が巻き掛けられる、つまり連続紙に接する、案内体としてのローラー（またはロール）１２は、軸受１４により回転可能に支持されている。ローラー１２は、中空丸棒状の案内体であり、その内部に軸受１４が位置づけられている。なお、ローラー１２の両端は、それぞれ軸受１４により回転可能に支持されている。

軸受１４は、固定フレーム１６の厚さ方向に貫通するように固定された支軸１８に嵌められている。支軸１８はフレーム嵌合部１８ａと、軸受嵌合部１８ｂと、これらの間に径方向に全周に亘って突出する円筒状のスペーサ部１８ｃとを有する。支軸１８は、全体的に一体成形されている。しかし、支軸１８は、複数の部材を組み立てることにより構成されてもよい。例えば、スペーサ部１８ｃに相当するリング状部が段付き円筒状部に取り付けられることで支軸１８が形成されてもよい。

軸受１４は、転がり軸受であり、より詳細には玉軸受である。軸受１４は、内輪１４ａと、外輪１４ｂと、それらの間におさめられた転動体としての複数の玉１４ｃとを有する。この軸受１４は図に示されるようにシールド形軸受として構成されている。

軸受１４の内輪１４ａは、その内周面が支軸１８の軸受嵌合部１８ｂの外周面に接するように支軸１８に取り付けられている。また、軸受１４の外輪１４ｂは、その外周面がローラー（ローラーシェル）１２の中空内部１２ａを区画形成する内面に接するようにローラー１２に取り付けられている。なお、軸受１４は、ローラー１２と支軸１８との間に圧入されている。内輪１４ａの側面または端面は支軸１８のリング状部つまりスペーサ部１８ｃに当接しているが、外輪１４ｂは支軸１８には接していない。

固定フレーム１６に支軸１８を介して取り付けられた内輪１４ａは回転しない。これに対して、外輪１４ｂはローラー１２と一緒に回転可能である。このようにして、ローラー１２は軸受１４により回転可能に支持されている。

さて、このような軸受１４にエアを供給可能にする流路（または通路）２０が形成されている。なお、流路２０の開口部２０ａは、軸受１４に位置づけられ、具体的には内輪１４ａの外周面に開口するように形成されている。

流路２０は、開口部２０ａに加えて、（ローラー１２の軸線に重なる）支軸１８の軸線に沿って支軸１８内を軸方向に通る軸方向流路２０ｂと、内輪１４ａの径方向内側に周方向に延在する周方向流路２０ｃと、軸方向流路２０ｂと周方向流路２０ｃとをつなぐ内側径方向流路２０ｄと、周方向流路２０ｃと内輪１４に形成された開口部２０ａとをつなぐ外側径方向流路２０ｅとを有する。ただし、軸方向流路２０ｂ、内側径方向流路２０ｄ、および、周方向流路２０ｃは、支軸１８に形成されている。また、外側径方向流路２０ｅは内輪１４ａに形成されている。しかし、周方向流路２０ｃは、内輪１４ａの内周面に形成されてもよく、内輪１４ａと支軸１８との両方にそれぞれ部分的に形成されてもよい。

なお、それら流路２０ｂ〜２０ｅは軸受１４が支軸１８のスペーサ部１８ｃに当接して取り付けられることで互いに連通するように、位置決め形成されている。

そして、支軸１８の軸方向流路２０ｂには、同様に流路２０の一部を区画形成する管２２を介して、ポンプ２４が接続されている。なお、管２２は省かれてもよい。このポンプ２４は、エア供給装置として設けられ、軸受１４にエアを供給するために流路２０に接続されている。

かかる構成の紙粉侵入防止装置１０では、ポンプ２４から圧縮エアが流路２０に供給される。エアは、流路２０を通り、開口部２０ａから軸受１４の内輪１４ａと外輪１４ｂとの間に供給される。そして、エアは、軸受１４の内輪１４ａと外輪１４ｂとの間から流出する。このようなエアの流出作用により、軸受１４に紙粉が入ることが防止される。このようなエアの流れは、図２および図３において矢印で模式的に表されている。なお、ローラー１２と連続紙Ｐとの擦れや、連続紙Ｐの裁断などにより、紙粉は生じ得る。

なお、支軸１８のスペーサ部１８ｃは、軸受１４から固定フレーム１６側への、ある程度の量のエアの流出を可能にする役目も担う。

次に、本発明に係る第２実施形態が図４、５に基づいて以下に詳細に説明される。ただし、第２実施形態の紙粉侵入防止装置１１０は、上記紙粉侵入防止装置１０の構成に加えて、吸引装置およびそれに付随する構成を備える。そこで、以下の第２実施形態の説明では、主として第１実施形態とのその差異点を説明し、既に説明した構成要素と同一のまたは対応する構成要素に同一の符号を用いて、既に説明した構成要素の重複説明を省略する。

第２実施形態の紙粉侵入防止装置１１０は、軸受１４から流出するエアに巻き込まれてローラー１２の内部にたとえ紙粉が流入したとしても、その紙粉を除去することを可能にする構成を有する。この構成が以下に説明される。

ローラー１２の内部空洞１２ａには、仕切り部材３０が設置されている。仕切り部材３０はローラー１２の筒状内面の全周に亘って当接する縁部３０ａを備え、略円板状である。仕切り部材３０は、軸受１４から所定の距離離して設置されていて、軸受１４とローラー１２との間に空間Ｓ１を定める。

支軸１８には流路（または通路）３２が形成されている。ここでは、この流路３２をエア供給用の上記流路２０と区別するべく第２流路（または吸引流路）と称し、これに対して上記流路２０を第１流路（または供給流路）と称し得る。

流路３２は、支軸１８において支軸１８の軸線方向に延びるように形成されている。流路３２は、支軸１８の軸受嵌合部１８ｂ側の端面１８ｄに開口する開口部３２ａを有し、仕切り部材３０と軸受１４との間の空間Ｓ１に連通する。

そして、支軸１８の軸方向流路には、吸引装置としてのポンプ３４が、同様に流路３２の一部を区画形成する管３６を介して、接続されている。なお、管３６は省かれることができる。ポンプ３４は、第２流路または吸引流路３２を介して空間Ｓ１内のガス、場合によっては紙粉を含むガスを吸引するように作用する。なお、このようなガスの流れは、図４において矢印で模式的に表されている。

ただし、ポンプ３４は、第１流路または供給流路２０を通してエア供給装置としてのポンプ２４からエアが供給されるとき、作動されるとよく、ポンプ２４が停止しているときには作動しない。これは、ポンプ３４による吸引作用により、紙粉が空間Ｓ１に引き込まれることを防ぐためである。

次に、本発明に係る第３実施形態が図６、７に基づいて以下に詳細に説明される。ただし、以下の第３実施形態の説明では、主として第１実施形態とのその差異点を説明し、既に説明した構成要素と同一のまたは対応する構成要素に同一の符号を用いて、既に説明した構成要素の重複説明を省略する。

第３実施形態の紙粉侵入防止装置２１０では、ローラー１２は支軸１８を有し、支軸１８の外周に軸受１４が取り付けられている。そして、固定フレーム１６に流路２２０が形成されている。なお、軸受１４はフレーム１６に単に圧入されてもよい。あるいは、フレーム１６の軸受が取り付けられる部分が分割され、一方に他方がボルトなどの機械的手段により取り付けられることで、軸受１４がフレーム１６に固定されてもよい。

軸受１４にエアを供給可能にする流路２２０は、軸受１４に開口する開口部２２０ａを有している。なお、開口部２２０ａは、外輪１４ｂの内周面に開口するように形成されている。

流路２２０は、開口部２２０ａに加えて、フレーム１６に形成された外側径方向流路２２０ｂと、外輪１４ｂの径方向外側に周方向に延在する周方向流路２２０ｃと、周方向流路２２０ｃと外輪１４ｂに形成された開口部２２０ａとをつなぐ内側径方向流路２２０ｄとを有する。ただし、外側径方向流路２２０ｂおよび周方向流路２２０ｃはフレーム１６に形成されている。また、内側径方向流路２２０ｄは外輪１４ｂに形成されている。しかし、周方向流路２２０ｃは、外輪１４ｂの外周面に形成されてもよく、外輪１４ｂとフレーム１６との両方にそれぞれ部分的に形成されてもよい。

なお、それら流路２２０ｂ〜２２０ｄは軸受１４がフレーム１６の小径部１６ａに当接して取り付けられることで、互いに連通するように位置決め形成されている。

そして、フレーム１６の流路には、同様に流路２２０の一部を区画形成する管２２２を介して、ポンプ２４が接続されている。なお、管２２２は省かれることができる。このポンプ２４は、エア供給装置として設けられ、軸受１４にエアを供給するために流路２２０に接続されている。

かかる構成の紙粉侵入防止装置２１０では、ポンプ２４から圧縮エアが流路２２０に供給される。エアは、流路２２０を通り、開口部２２０ａから軸受１４の内輪１４ａと外輪１４ｂとの間に供給される。そして、エアは、軸受１４の内輪１４ａと外輪１４ｂとの間から流出する。このようなエアの流出作用により、軸受１４に紙粉が入ることが防止される。なお、このようなエアの流れは、図６および図７において矢印で模式的に表されている。

次に、本発明に係る第４実施形態が図８、９に基づいて以下に詳細に説明される。ただし、第４実施形態の紙粉侵入防止装置３１０は、第３実施形態の上記紙粉侵入防止装置２１０の構成に加えて、吸引装置およびそれに付随する構成を備える。この第３実施形態と第４実施形態との関係は、上記第１実施形態と第２実施形態との関係と同じである。そこで、以下の第４実施形態の説明では、主として第３実施形態とのその差異点を説明し、既に説明した構成要素と同一のまたは対応する構成要素に同一の符号を用いて、既に説明した構成要素の重複説明を省略する。

第４実施形態の紙粉侵入防止装置３１０は、軸受１４周囲にたとえ紙粉が至ったとしても、その紙粉を除去することを可能にする構成を有する。この構成が以下に説明される。

固定フレーム１６には、第１仕切り部材３３０Ａと第２仕切り部材３３０Ｂとが設置されている。第１仕切り部材３３０Ａは略ドーナツ状部材であり、第２仕切り部材３３０Ｂは略リング状部材である。第１仕切り部材３３０Ａは、フレーム１６の第２仕切り部材３３０Ｂが設けられている側とは反対側に設けられている。

第１仕切り部材３３０Ａは、フレーム１６のローラー１２とは反対側（反ローラー側）に設けられて、軸受１４との間に第１空間Ｓ２を定めるように形成されている。これに対して、第２仕切り部材３３０Ｂは、フレーム１６のローラー側に設けられて、軸受１４との間に第２空間Ｓ３を定めるように形成されている。なお、第１仕切り部材３３０Ａおよび第２仕切り部材３３０Ｂは、それぞれ、ローラー１２および支軸１８に対して離れて配置されている。しかし、それらの間のすき間は、可能な限り小さくなるように設定されている。

フレーム１６には流路３３２が形成されている。ここでは、この流路３３２をエア供給用の上記流路２２０と区別するべく第２流路（または吸引流路）と称し、これに対して流路２２０を第１流路（または供給流路）と称し得る。

流路３３２は、フレーム１６においてローラー１２の軸線方向に延びると共に、第１仕切り部材３３０Ａにおいても貫通するように形成されている。流路３３２は、第１空間Ｓ２に開口する開口部３３２ａおよび第２空間Ｓ３に開口する開口部３３２ｂを有し、それらの空間Ｓ２、Ｓ３に連通する。

そして、流路３３２には、吸引装置としてのポンプ３４が接続されている。ポンプ３４は、第２流路または吸引流路３３２を介して空間Ｓ２、Ｓ３内のガス、場合によっては紙粉を含むガスを吸引するように作用する。なお、このようなエアの流れは、図８において矢印で模式的に表されている。

ただし、ポンプ３４は、第１流路または供給流路２２０を通してエア供給装置としてのポンプ２４からエアが供給されるとき、作動されるとよく、ポンプ２４が停止しているときには作動しない。これは、ポンプ３４による吸引作用により、紙粉が空間Ｓ２、Ｓ３に、特に空間Ｓ２に引き込まれることを防ぐためである。

以上、本発明を第１〜第４実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されず、他の実施形態を許容する。例えば、第４実施形態の第２仕切り部材３３０Ｂは、第２実施形態に適用されることができる。また、第４実施形態の第１および第２仕切り部材３３０Ａ、３３０Ｂのうちのいずれか一方は省かれることも可能である。

また、上記実施形態では、軸受は玉軸受であったが、他の形式の軸受、例えば転がり軸受であるコロ軸受であってもよい。また、上記軸受はシールド形軸受であったが、シールド形でなくてもよい。例えば、本発明が適用される軸受は、シール形軸受であってもよく、またシール部材もシールド部材も有さない軸受であってもよい。なお、軸受は、任意の軸受であり得る。それ故、エア供給用の上記流路２０、２２０は、内輪と外輪との間の空間または領域に連通してそれらの間にエアを供給可能に構成されることに限定されず、軸受に紙粉が噛まないまたは侵入しないようにエアを軸受の種々の部位に供給可能に構成されてもよい。また、エア供給用の流路つまり供給流路および吸引用の流路つまり吸引流路は、それぞれ、上記実施形態に限定されず、種々の部材に、種々の形状およびルートで形成されることができる。さらに、それら流路の開口部の位置および数は、上記実施形態に限定されない。例えば流路の開口部の数は、１つであってもよく、または、２つ以上、複数であってもよい。

また、上記実施形態で説明された本発明は、連続紙が巻き掛けられるローラーであればあらゆるローラーに適用可能である。さらに、上記実施形態では、ローラーの一端部には、１つの軸受が配置された。しかし、２つ以上、複数の軸受けが一端部に付き配置されるローラーにも本発明は適用可能である。例えば、ローラーの一端部に２つの軸受が設けられている場合、それらの軸受の間にエアを供給するように流路が形成されて、その流路にポンプからエアが圧送されるとよい。さらに、本発明は、衛生用紙（例えば、ティシュペーパー、ちり紙、ペーパータオル（例えばキッチンペーパー）、トイレットペーパー）以外の紙製品を作るために用いられる種々の紙加工装置のローラーにも同様に用いられることができる。

以上、本発明を、上記実施形態、および、その変形例に基づいて説明した。しかし、本発明は上記実施形態等に限定されず、他の実施形態を許容する。本発明には、特許請求の範囲によって規定される本発明の思想に包含されるあらゆる変形例や応用例、均等物が含まれる。

１０、１１０、２１０、３１０ 紙粉侵入防止装置
１２ ローラー
１４ 軸受
１６ フレーム
１８ 支軸
２０、２２０ 流路
２４ ポンプ（エア供給装置）
３０、３３０Ａ、３３０Ｂ 仕切り部材
３４ ポンプ（吸引装置）

Claims (6)

1. 連続紙に接するローラーを回転可能に支持する軸受にエアを供給可能にする流路と、
   該流路につなげられたエア供給装置と
   を備えた、紙粉侵入防止装置。
2. 前記流路は、前記軸受の内輪と外輪との間にエアを供給可能に構成されている、請求項１に記載の紙粉侵入防止装置。
3. 前記流路は、前記軸受の前記内輪と前記外輪とのうちの固定されているいずれか一方に開口部を有する、請求項２に記載の紙粉侵入防止装置。
4. 前記流路は、前記内輪の内周面または該内輪の径方向内側に周方向に延在する周方向流路と、該周方向流路と該内輪に形成された開口部とをつなぐ径方向流路とを備える、請求項３に記載の紙粉侵入防止装置。
5. 前記流路は、前記外輪の外周面または該外輪の径方向外側に周方向に延在する周方向流路と、該周方向流路と該外輪に形成された開口部とをつなぐ径方向流路とを備える、請求項３に記載の紙粉侵入防止装置。
6. 前記軸受との間に空間を定めるように設けられる仕切り部材と、
   該空間に連通する通路につなげられた吸引装置と
   をさらに備える、請求項１から５のいずれかに記載の紙粉侵入防止装置。

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