JP2774364B2 - 紙継ぎ方法および紙継ぎ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、製紙における前工程で発生した原紙の欠陥
部を後工程に送る前に切除し、この切除した残りの原紙
両端を接続するのに利用される紙継ぎ方法および紙継ぎ
装置に関する。

（従来の技術） 例えば抄紙工程より得られた原紙には紙切れによる継
ぎ目や様々な要因によって発生する厚みむら、しわ、穴
等の欠陥部を有する場合があり、そのままの状態では次
の各種塗工工程で支障を生じることになる。また、この
抄紙工程以外でも、前工程で生じた原紙の欠陥部が後工
程の支障となる場合がある。

そこで、従来においては、前工程で欠陥部を生じた原
紙の巻取りロールの側端面に欠陥部位置を示すマーシン
グを施しておき、この巻取りロールをリリーラーやワイ
ンダーで巻き換える過程で作業者が上記マーキングを監
視し、欠陥部が巻き出された時点でウエブの送りを停止
させ、欠陥部を切除し、次いで切除した残りの原紙の両
端縁を両面テープによって継ぎ合わせ、しかるのちにウ
エブの送りを再開して巻き換えを続行するという紙継ぎ
操作を行っている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記従来の紙継ぎ手段では、巻き換え
におけるウエブの停止操作が作業者の目視判断で行われ
ると共に、欠陥部の切除から両面テープの貼付による継
ぎ合わせまでの一連の操作を全て手作業に頼っているこ
とから、非常に手間および時間がかかり、専任の熟練し
た作業者を必要とする上、紙継ぎ状態が一定せず、特に
作業者によって差異を生じ易いという問題があった。

この発明は、上述の事情に鑑み、巻き換えにおけるウ
エブの送りと停止、ならびに欠陥部の切除から継ぎ合わ
せの一連の操作を完全に自動化して行う紙継ぎ方法およ
び紙継ぎ装置を提供することを目的としている。

（課題を解決するための手段） 本発明に係る紙継ぎ方法は、上記目的を達成するため
に、原紙の欠陥部の位置および長さを検出し、この検出
情報に基づき、上記欠陥部を有する原紙ロールの巻き換
えを行う途上で、原紙を切断するカッターを設けた切断
位置の手前に上記欠陥部が来た際に原紙の送りを停止
し、該切断位置の上下流両側で原紙を保持させたのち、
上記カッターにて原紙を幅方向に切断し、次いで上流側
の上記保持を解除し、該上流側の原紙を欠陥部末端が切
断位置を通過するまで送った上で停止させ、この停止し
た原紙を切断位置の下流側で挟着保持して再び上記カッ
ターにて切断すると共に、この切断上流側の原紙の切断
端縁部に沿って接着層を形成したのち、上記挟着を解除
することにより欠陥部を含む原紙の一部を排除し、次い
で上流側の原紙を糊代分だけ送り、重合した上下流両側
の両切断端縁部を挟着して接着接続することを特徴とす
る構成を採用するものである。

また、本発明に係る紙継ぎ装置は、同様に上記目的に
おいて、走行する原紙の欠陥部の位置および長さを検出
する欠陥検出手段と、上記欠陥部が検出された原紙ロー
ルを別の巻取りロールに巻き換える巻き換え手段と、上
記欠陥検出手段による検出情報に基づいて巻き換え手段
における原紙の送りを制御する制御手段と、巻き換え走
路に設定される紙継ぎステーションに設定されて原紙を
切断するカッターと、該カッターにて切断する原紙の接
続すべき端縁部に接着層を形成する接着層付与手段と、
上記カッターによる切断位置の上下流両側においてそれ
ぞれ原紙を保持する保持具と、上記切断位置の下流側で
原紙を挟着する挟着手段とを具備してなる構成を採用す
るものである。

更に、本発明では、上記紙継ぎ装置として、接着層付
与手段がカッターと一体に原紙幅方向に移動する接着剤
塗布器より構成されると共に、挟着手段の一方側の挟着
部に該接着剤を乾燥させる加熱器が付設されてなるもの
を好適態様としている。

（作 用） 欠陥検出手段は、連続的に走行する原紙の紙切れによ
る継ぎ目や薄肉部、しわ、穴、塗工むら等の欠陥部の位
置つまりロール巻回始端からの距離と該欠陥部の長さと
を検出し、記録する。なお、検出機構は、発光素子と受
光素子との対によってウエブの正常部と欠陥部との光透
過性の差異で検出したり、ウエブ表面の上記両部におけ
る光反射性の差異で検出する等、種々の光学的手段が利
用される。

書き換え手段では上記欠陥部が検出された原紙の巻取
りロールを別の巻取りロールに巻き換えるが、このウエ
ブの送りと停止は上記欠陥検出手段の検出情報をインプ
ットした制御手段によって担われ、欠陥部がウエブ走行
途上に設定された紙継ぎステーションの手前に来た際に
送りが自動的に停止される。なお、欠陥部の切除はその
前後にある程度余裕を持たせて行えばよく、停止位置に
はさほど精度を要さないことから、例えば上記制御手段
による停止位置計測に測長計を利用できる。

しかして、ウエブの送りが停止されると、紙継ぎステ
ーションの切断位置の上下流両側に設けられた吸着具や
押えロールや押えレバー等の保持具によって原紙が上記
両側で保持され、次いでカッターが切断位置において原
紙を全幅同時に切断したり、または原紙幅方向に移動す
ることによって原紙が幅方向に切断され、この切断後に
上流側の保持具による保持が解除される。なお、紙継ぎ
ステーションにおける上記の保持→切断→上流側保持解
除の一連の操作は、制御手段によってウエブの送り停止
後に順次一定のタイムラグを置いて自動的に行われるよ
うに設定される。

次に、上記切断された上流側の原紙を欠陥部末端が切
断位置を通過するまで送った上で停止させる。この送り
量は制御手段にインプットされた欠陥部の長さ情報に基
づいて設定される。なお、この時、下流側の原紙の末端
部は保持具にて前記の切断時の位置で保持されている。
しかして、この再送りののちに停止した原紙は、切断位
置の下流側で挟着手段により挟着保持され、次いで上記
カッターの再移動によって切断される。これにより、欠
陥部を含む原紙の一部が該欠陥部の前後で裁ち切られた
形となり、上記挟着の解除に伴って紙継ぎステーション
から排除される。

また、上記後段の切断時もしくは切断後に、接着層付
与手段により切断上流側の原紙の端縁部に沿って接着層
が形成され、原紙欠陥部の上記排除後に上流側の原紙を
糊代分だけ送った上で、重合した正常な原紙の両切断端
縁部を挟着手段によって挟着することにより、上流側と
下流側の原紙が欠陥部のない状態で継ぎ合わされる。な
お、これら後段の切断から継ぎ合わせまでの一連の操作
も制御手段によって順次自動的になされる。しかして、
この継ぎ合わせ後にはウエブの送りを再開して巻き換え
を完了させる。無論、一本の巻取りロールに複数の欠陥
部が存在する場合は、上記自動操作を反復することにな
る。

上記の接着層は、接着剤の塗布もしくは両面粘着テー
プの貼着によって形成できる。したがって、接着剤塗布
手段としては、液状接着剤の塗布装置もしくは両面粘着
テープの貼着装置が用いられるが、特に接着剤塗布器を
カッターと一体に原紙幅方向に移動するように設けた構
成が機構的に簡素である。なお、このように接着層を塗
布形成する場合は、これを乾燥させるための加熱器を挟
着手段の一方側の挟着部に設けることが推奨される。

（実施例） 以下、本発明の実施例につき、図面を参照しつつ説明
する。

第１図は抄紙工程の末尾を示しており、抄紙されたウ
エブ１が乾燥ドラム2,2…によって乾燥され、ガイドロ
ール3,3を経てリール４に巻きとられ、一定の巻回量に
達すると巻取りロール10aとして取り出される。しかし
て、ガイドロール3,3間には発光部5aと発光部5bとを有
する欠陥検出手段５が設置されており、該検出手段５に
より、走行中のウエブ１に存在する欠陥部が検出される
と共に、この欠陥部の位置つまり巻取りロール10aにお
ける巻回始端からの距離と欠陥部自体の長さとが例えば
マークシートとして記録される。

第２図は巻き換え装置６を示しており、前記の欠陥検
出手段５によって欠陥部が検出された原紙の巻取りロー
ル10aを巻き出し機6aより巻き出し、ガイドロール7a〜7
dを経て巻き取り機6bにて巻き取ることにより、別の巻
取りロール10bに巻き換えるようになされている。そし
て、この走行途上のガイドロール7cから7dに至る垂直下
降部分にウエブ１を挟んで対峙する固定枠8aと可動枠8b
を備えた紙継ぎステーション８が設定されている。7eは
ガイドロール7cに対して離接駆動するニップロール、９
は制御装置である。

第３図〜第６図で示すように、固定枠8aは、横長のベ
ースフレーム11おける垂直板状をなす中間部11aの前面
側に、前縁に沿って水平移動するスライダー12aを嵌装
したスライダー台12bと、更にその前面側に配置した横
長の吸引チャンバー13とが水平に取付けられている。そ
して、スライダー12aには、三角形の刃体からなるカッ
ター14がカッターホルダー14aを介して前方へ突出状に
取付けられると共に、前端にスポンジ状の塗布先15aを
有する略筒形容器状の接着剤塗布器15が保持枠15bを介
してカッター14の真上に取付けられている。また吸引チ
ャンバー13は、前面に開口した多数の吸引孔13aを備え
ており、真空ポンプ（図示略）に接続した吸引口13bよ
り内部を減圧して前面に吸着力が作用するように設定さ
れている。なお、塗布器15の塗布先15aは、カッター14
よりも突出量が小さく、且つ吸引チャンバー13の前面よ
りも僅かに前方に位置するように設定されている。

一方、可動枠8bは、ベースフレーム16における水平バ
ー状をなす中間部16aの上面側に横長の吸引チャンバー1
7が形成されると共に、同じく下面側に横長のスチーム
チャンバー18が形成されており、該ベースフレーム16と
吸引チャンバー17とスチームチャンバー18の前面つまり
固定枠8aとの対向面が同一の垂直面となり、且つスチー
ムチャンバー18が固定枠8aの吸引チャンバー13と対向す
る位置となるように設定されている。そして、第５図に
示すようにベースフレーム16の中間部16aには前面側に
開いたカッター受け溝19が水平方向に沿って刻設され、
また吸引チャンバー17には固定枠8aの吸引チャンバー13
と同様に前面に開口した多数の吸引孔17aが設けてあ
る。20は吸引チャンバー17の上部前方に水平配置したガ
イドバーであり、ベースフレーム16の両端部16b,16b
（第３図）上面側に立設された取付ステー20a,20a（第
３図、第４図）にて支持されている。17bは吸引チャン
バー17の吸引口、18aはスチームチャンバー18のスチー
ム出入口である。

一方、第３図に示すように、固定枠8aのベースフレー
ム11のブロック状をなす両端部11b,11bには、それぞれ
シリンダー室21が形成され、これに嵌装されたピストン
22のピストンロッド22aがシリンダカバー21aを貫通して
前方へ突出しており、また該シリンダー室21よりも端部
側に上下２本のガイドピン23が前方へ突出するように植
設されている。しかしてピストンロッド22aの先端部は
リング状取付板22bを介して可動枠8aのベースフレーム1
6の端部16bに連結固定され、且つベースフレーム16は各
ガイドピン23にブッシュ24を介して摺動自在に嵌挿され
ている。

従って、可動枠8bは、４本のガイドピン23にて固定枠
8aに支持された状態で、ピストン22の油圧等による駆動
によって固定枠8aに対して離接運動する。そして、該可
動枠8bの前限位置では両枠8a,8b間を通るウエブ１を固
定枠8aの吸引ボックス13と可動枠8bのスチームチャンバ
ー18との間で挟着し、また後限位置では各ガイドピン23
の先端フランジ部23aがストッパーとしてベースフレー
ム16の後面に接当する。ここで、カッター14は、可動枠
8bの前限位置においてカッター受け溝19に深く侵入する
が、可動枠8bの後限位置においても先端部が僅かに該溝
19に入るように設定されている。

上記構成の巻き換え装置においては、まず第７図Ａの
ように可動枠8bが後退した状態でウエブ１を送って巻き
換えを進める。なお、この時、カッター14は、第３図の
仮想線で示すようにウエブの走路から側方に外れた退避
位置にある。そして、ウエブ１の欠陥部が紙継ぎステー
ション８の手前に来ると、その位置検出情報がインプッ
トされた制御装置９によってウエブ１の送りが停止さ
れ、次いで紙継ぎステーション８の上流側のガイドロー
ル7cにニップロール7eが圧接して該上流側でウエブ１を
挟着すると共に、第７図Ｂの如く、可動枠8bが前進して
そのスムースチャンバー18と固定枠8aの吸引チャンバー
13との間でもウエブ１を挟着し、且つ両吸引チャンバー
13,17の吸引を開始してそれぞれの前面でウエブ１を吸
着する。次にスライダー12aの駆動により、カッター14
が退避位置からウエブ幅方向の反対側の退避位置まで移
動し、この移動過程でウエブ１を幅方向に切断する。

上記切断後には、第７図Ｃの如く可動枠8bが後退し、
これによってウエブ１は吸引チャンバー17に前端部が吸
着保持された上流側1aと吸引チャンバー13に後端部が吸
着保持された下流側1bとに分離する。次に、吸引チャン
バー17の吸着が解除され、制御装置９により、ガイドロ
ール7cおよびニップロール7eの回転を伴って第７図Ｄの
如く上流側のウエブ1aのみが送られ、欠陥部の末端が切
断位置を通過し終わった時点で送りが停止される。そし
て、この停止後には、第７図Ｅの如く再び可動枠8bが前
進し、固定枠8aの吸引チャンバー13と可動枠8bのスチー
ムチャンバー18との間で先に吸着保持されていた下流側
のウエブ1bと欠陥部を含むウエブ1cとが重合した形で挟
着され、また吸引チャンバー17による吸引を再開して上
流側のウエブ1aの吸着を行った上で、スライダー12aを
前回とは逆方向に移動させる。これにより、反対側の退
避位置にあったカッター14が元の退避位置へ戻り、この
過程で欠陥部を含むウエブ1cが上流側の正常なウエブ1a
から裁ち切られ、同時に接着剤塗布器15によって該上流
側のウエブ1aの切断端縁部に沿って接着剤が塗布され
る。

次に、第７図Ｆの如く可動枠8bが後退し、これに伴っ
て欠陥部を含むウエブ1cが落下して排除される。しかる
後、吸引チャンバー17の吸着が解除され、上流側のウエ
ブ1aが塗布された接着剤の糊代分だけ僅かに送られる。
次に、可動枠8bが前進し、上下流両側のウエブ1a,1bの
切断端縁部が接着剤の塗布面で接合した形で吸引チャン
バー13とスチームチャンバー18との間で挟着される。こ
の時、スチームチャンバー18に高温のスチームが導入さ
れ、その熱によって上記接合部の接着剤が乾燥し、第８
図の如く上下流側のウエブ1a,1bが両者の切断端部で接
着層25を介して完全に接続される。しかして、上記乾燥
後には、可動枠8bが後退すると共に吸引チャンバー13に
よる吸着が解除され、またニップロール7eがガイドロー
ル7cより離れ、ウエブ１の送りによる巻き換えが再開さ
れる。

なお、上記実施例ではカッターとして三角形の刃体を
有するものを用いているが、刃体形状は種々変更可能で
あり、円盤形の回転刃体も採用できる。また接着剤塗布
器の構造も例示以外に種々設計変更可能であり、例えば
周面に接着剤が浸出する回転体をウエブ表面に沿って転
動させて塗布する構造も採用できる。その他、本発明で
は、切断位置の上下流両側の吸着具の構造、カッターの
移動機構、紙継ぎステーションにおけるウエブの挟着機
構等の細部構成についても、例示以外に種々設計変更可
能である。

（発明特有の効果） 本発明の紙継ぎ方法および紙継ぎ装置によれば、製紙
における前工程で生じた原紙の欠陥部を後工程に供する
前に切除して継ぎ合わせるという一連の紙継ぎ操作を、
従来のような手作業によらずに完全な可動操作によって
行うことができ、該紙継ぎ工程の無人化に伴う製紙の省
力化とコスト低減が達成され、しかも原紙の継ぎ合わせ
状態が正確でかつ一定となり従来の手作業におけるよう
な差異を生じないため、後工程での取扱い性が良好とな
ってトラブルを生じにくく、工程平準化による処理効率
の向上および製品品質の安定化を図ることができる。

また、本発明の請求項３の構成によれば、原紙を欠陥
部切除部に継ぎ合わせるための接着層の形成を、簡単な
構造によって適確に行えるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すものであって、第１図は
抄紙工程の末尾を示す概略側面図、第２図は巻き換え装
置の概略側面図、第３図は紙継ぎステーションの要部の
平面図、第４図は同側面図、第５図は第３図のＶ−Ｖ線
の断面図、第６図は上記紙継ぎステーションの正面図、
第７図Ａ〜Ｆは紙継ぎ操作を順次説明する概略側面図、
第８図は継ぎ合わせた原紙の正面図である。 １……ウエブ（原紙）、1a……上流側のウエブ、1b……
下流側のウエブ、1c……欠陥部を含むウエブ、５……欠
陥検出手段、６……巻き換え装置、８……紙継ぎステー
ション、8a……固定枠（挟持手段）、8b……可動枠（挟
着手段）、９……制御装置、10a,10b……巻取りロー
ル、13,17……吸引チャンバー（保持具）、14……カッ
ター、15……接着剤塗布器、18……スチームチャンバー
（加熱器）、25……接着層。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−106361（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−74868（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−97796（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭52−8653（ＪＰ，Ｂ１)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】原紙の欠陥部の位置および長さを検出し、
   この検出情報に基づき、上記欠陥部を有する原紙ロール
   の巻き換えを行う途上で、原紙を切断するカッターを設
   けた切断位置の手前に上記欠陥部が来た際に原紙の送り
   を停止し、該切断位置の上下流両側で原紙を保持させた
   のち、上記カッターにて原紙を幅方向に切断し、次いで
   上流側の上記保持を解除し、該上流側の原紙を欠陥部末
   端が切断位置を通過するまで送った上で停止させ、この
   停止した原紙を切断位置の下流側で挟着保持して再び上
   記カッターにて切断すると共に、この切断上流側の原紙
   の切断端縁部に沿って接着層を形成したのち、上記挟着
   を解除することにより欠陥部を含む原紙の一部を排除
   し、次いで上流側の原紙を糊代分だけ送り、重合した上
   下流両側の両切断端縁部を挟着して接着接続することを
   特徴とする紙継ぎ方法。
2. 【請求項２】走行する原紙の欠陥部の位置および長さを
   検出する欠陥検出手段と、上記欠陥部が検出された原紙
   ロールを別の巻取りロールに巻き換える巻き換え手段
   と、上記欠陥検出手段による検出情報に基づいて巻き換
   え手段における原紙の送りを制御する制御手段と、巻き
   換え走路に設定される紙継ぎステーションに設定されて
   原紙を切断するカッターと、該カッターにて切断する原
   紙の接続すべき端縁部に接着層を形成する接着層付与手
   段と、上記カッターによる切断位置の上下流両側におい
   てそれぞれ原紙を保持する保持具と、上記切断位置の下
   流側で原紙を挟着する挟着手段とを具備してなる紙継ぎ
   装置。
3. 【請求項３】接着層付与手段がカッターと一体に原紙幅
   方向に移動する接着剤塗布器より構成されると共に、挟
   着手段の一方側の挟着部に該接着剤を乾燥させる加熱器
   が付設されてなる請求項（２）記載の紙継ぎ装置。