JP3347889B2 - 紙管の製造装置 - Google Patents
紙管の製造装置Info
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- B31—MAKING ARTICLES OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER; WORKING PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
- B31C—MAKING WOUND ARTICLES, e.g. WOUND TUBES, OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
- B31C11/00—Machinery for winding combined with other machinery
- B31C11/04—Machinery for winding combined with other machinery for applying impregnating by coating-substances during the winding
Description
するのに用いられる芯材である紙管の製造方法および製
造装置に関するものである。
造段階において、あるいは製品段階において、長尺の状
態で扱われることが多く、この場合取扱いの利便性から
感光材料を紙管に捲着した構成とすることが通常行われ
ている。この感光材料を捲着するための芯材である紙管
は、通常マンドレルの周面に沿わせて、水溶性接着剤を
塗布したテープ状の紙管原紙をスパイラル状に複数回巻
回し、円筒状に製筒される。
能が劣化し、特に写真フイルムにおいては写真性の悪化
を招くことになる。
上)で保存されると、その湿度状態に含有される水分を
吸収し、伸びや波打ちを起こし、品質の低下を招く。し
たがって、このように製筒された紙管については、上述
した感光材料の感光性能を低下させないために、紙管の
含水率をできる限り低くすることが望まれている。
水率の低いものを用いることが考えられる。しかし原紙
の含水率を低下させると、その低下にしたがって紙質が
脆弱になるという欠点があり、紙管としての強度が不足
する結果を招く。そのため原紙の含水率は5%以上であ
る必要があり、この程度の含水率では前述の問題を解決
することはできない。
わち固形分比の高い接着剤を使用することが考えられ
る。しかし接着剤の高濃度化を進めると、接着剤は粘度
が高くなり、薄膜塗布が困難になる、例えばローラコー
タにより薄層塗工適性の良い(スジ、ムラの少ない)接
着剤の粘度範囲は、20℃においてB型粘度計で1000〜
10000 mPasの範囲である。しかし例えば濃度45%,
粘度6000mPasの接着剤を高濃度化して濃度を50%と
すると、このときの接着剤の粘度は略30000 mPasにま
で上昇してしまい薄層塗工適性が低下するという難点が
ある。
で乾燥せしめるという方策もある。しかしこれによれば
製筒後の紙管を乾燥させる設備や乾燥スペースを設ける
必要があり、製造コストの上昇につながる虞がある。
溶性接着剤を紙管原紙に塗布した直後に、刃先の鋭いド
クタナイフで、不必要な接着剤を掻き取ることが行われ
ている。しかしこの方式では紙管原紙の張力変動などに
より、接着剤掻取り後の紙管原紙への接着剤残留量にム
ラを生じるため、接着剤を安定的に少量塗布するのは困
難である。
製造方法が種々開発されている。例えば特公昭58-48342
号、特開昭60-143948 号公報により開示された技術によ
れば、紙管原紙の片面あるいは両面に合成樹脂層を備え
た複合紙を紙管原紙として用い、この複合紙の合成樹脂
層を溶解(または軟化)せしめるように加熱しながら、
この複合紙を複数回巻回し、積層された複合紙同士が接
着されて紙管を形成するものである。
合紙を用いた紙管は、合成樹脂層の溶解のために100 〜
200 ℃に加熱されて製筒されるため、その直後において
も紙管の温度は依然高く、耐熱温度の比較的低い感光材
料を製筒直後の紙管に捲着すると、感光材料に損傷を与
えることとなる。
2時間程度の冷却時間を経過しなければ、感光材料を捲
着するのに適した温度とならず、急速に冷却するには特
別な冷却設備を設ける必要がある。
って、特別な冷却装置や乾燥装置を必要とせず、製筒直
後に感光材料等を捲着しうる紙管の製造方法および製造
装置を提供することを目的とするものである。
は、紙管の原紙の含水率を所定の値に管理し、紙管原紙
の塗布面にウネ化現象を生じる程度に少量の水溶性接着
剤を塗布し、ウネ化現象の生じた水溶性接着剤を塗布面
上に均一に均し、水溶性接着剤の均された紙管原紙を巻
回して紙管を形成することを特徴とするものである。
体に薄膜塗布した際に、接着剤の塗膜が形成される部分
とほとんど形成されない部分とが生じる塗布ムラを意味
するものである。
は、紙管の強度を確保するうえで5%以上が望ましく、
また製筒後の含水率を低く抑えるという観点からできる
限り低い方が望ましく、例えば5〜7%が好適である。
であっても初期接着性を低下させることなく薄膜塗工す
ることができるものが好ましく、2種類以上の濃度の異
なる水溶性接着剤を混合したブレンド接着剤が好適であ
る。ここで水溶性接着剤としては例えば、酢酸ビニル系
重合体エマルジョン、ニカワ水溶液、水ガラス等があ
る。この中でも特に取扱いの観点から、酢酸ビニル系重
合体エマルジョンがより好ましい。
場合、その調製あたっては、酢酸ビニルを単独で、また
は他の共重合可能なビニル系単量体を少量共存させて公
知の方法でエマルジョン重合を行う。共重合性ビニル単
量体としては、例えば、エチレン、スチレン、アクリル
酸、メタクリル酸、クロトン、マレイン酸およびそれら
のエステル類がある。保護コロイドとして使用するPV
Aは、酢酸ビニル系重合固形分に対し、2〜20重量%使
用することが必要である。保護コロイドはエマルジョン
重合開始時、途中、終了後のいずれの時点においても添
加可能であるが、通常は重合の開始時、または途中に添
加される。重合触媒は任意の過酸化物(過酸化水素、過
硫酸カリウムなど)を使用できる。その他、各種界面活
性剤、他の水溶性保護コロイド、pH調製剤等任意の化合
物を併用することもできる。
合体エマルジョンは、そのまま、または必要に応じて可
塑剤、高沸点溶剤などの造膜助剤、クレー、炭酸カルシ
ウム、カオリンなどの体質顔料、酸化チタンなどの有色
顔料、防腐剤、殺虫剤、増粘剤などを適宜配合して使用
される。さらに、金属塩類、グリオキザール、ほう酸な
どの硬化剤を併用することも可能である。
を与えないものであれば特に限定されない。例えば、紙
管原紙に使用するパルプとしては、SP、KPのような
化学パルプ、CTMP、CGPに代表されるセミ化学パ
ルプおよび機械パルプを使用することができ、その他、
新聞故紙、段ボール故紙なども使用することができる。
好ましい紙管原紙としては、イオウ化合物、ホルマリン
等の発生が少ない紙管原紙(例えば、特願平1-315469号
に添付の明細書に記載の中性紙)がある。これらの原紙
は単独でも組合せでも使用することができる。
しく、また、米秤量150 〜750 g/m2 のものが好まし
い。さらに、表面の汚れおよび切断面の剥がれを防止す
るために、化粧紙を最上層に巻くことが好ましい。化粧
紙の厚みは0.05mm〜0.20mmが好ましい。
るが、例えば、電算写植用感材用巻芯として使用される
場合は、通常、内径18〜153.2 mm、外径21〜165.2 m
mであり、印刷用感材用巻芯として使用される場合は、
内径50.7〜78mm、外径56.7〜89mmであり、カラーペ
ーパー用感材用巻芯として使用される場合は、通常、内
径76.2mm、外径83.2〜87.2mmである。
紙の含水率を所定の値に管理する含水率管理手段と、紙
管原紙の塗布面に、ウネ化現象を生ずる程度に少量の水
溶性接着剤を塗布する塗布手段と、ウネ化現象の生じた
水溶性接着剤を前記紙管原紙の塗布面に均一に均す均し
手段と、水溶性接着剤が均された紙管原紙を巻き回す巻
回手段とを備えてなることを特徴とするものである。
スムージングバーなどの均しロールが知られている。
される上記水溶性接着剤を付着する回転自在の第1ロー
ラと、この第1ローラと所定の間隔を有して近接し、第
1ローラの周面に付着した水溶性接着剤をその周面に付
着され、その周面に付着された接着剤を紙管原紙に塗布
する回転自在の第2ローラと、第1ローラと第2ローラ
との間の隙間を、紙管原紙にウネ化現象を生じる程度に
少量の水溶性接着剤を塗布するような値に管理する隙間
管理手段と、両ローラを回転駆動せしめる駆動手段とに
より構成されるものを採用することができる。
ーラと第2ローラとの間の隙間の所定値としては、例え
ば好適な塗布量として18〜26g/m2 の塗布を行う場
合、0.04〜0.08mmに設定するのが好ましい。
よって製造された紙管は、感光材料等を捲着する種々の
用途に用いることができ、例えば、写真感光材料収納マ
ガジンの巻芯(特開昭61-219040 号公報等参照)に用い
ることができる。
て用いた場合、巻芯の軸受けとして、紙材料からなる固
着円筒体(特開昭61-209040 号公報等参照)、パルプモ
ウルド法による軸受(特開昭62-248434 号公報等参
照)、射出成形プラスチック材料からなる軸受などに使
用することができる。上記紙材料からなる固着円筒体は
円筒体を精度良く固着することが難しく手間が掛かる
が、パルプモウルド法および射出成形法による軸受は、
寸法精度の高い構造体を作ることが可能であるので好ま
しい。さらに、パルプモウルド法による軸受は、プラス
チックの軸受より廃棄性が良いのでより好ましい。
とプレス法とがあり、バキューム法は比較的強度の低い
もの(例えば、鶏トレー)に使用されており、その製法
は穿孔された多数の孔を有する型に金網を張り、これを
パルプ溶液中につけバキュームで吸引し、パルプ繊維を
型の外側の金網に付着させ繊維を離型して乾燥させる。
また、プレス法は、比較的強度の大きな製品に利用さ
れ、枠内に注入されたパルプ溶液を、多数の孔をあけた
うえで金網を張った雌雄の型でプレスし、脱水しながら
成形する。
寸法精度が高く、比較的強度があり、くずの発生がな
く、かつ安価であることが好ましい。これらの条件を満
足する軸受けをパルプモウルド法で製造する場合、使用
する材料としては、写真性の点から、輸入および国産段
ボール故紙、バージンパルプ、脱墨新聞紙および中性高
収率パルプが好ましく、インクや蛍光剤を含む上質紙、
模造紙、雑誌故紙およびコート紙は好ましくなく、強度
の点から、段ボール故紙、中性高収率パルプ、LBK
P、NUKD、NBKPおよびNBSPを50%以上含
むものが好ましく、新聞紙、雑誌および上質故紙は好ま
しくない。
ール状印画紙、ロール状マイクロフイルム、ロール状感
光性樹脂フイルム、ロール状感熱紙、ロール状電算写植
用印画紙、ロール状コンピュータ用マイクロフイルム、
ロール状リスフイルム、ロール状オートポジペーパ、ロ
ール状写真植字用フイルム、ロール状写真植字用印画
紙、ロール状ジアゾニウム印画紙がある。
原紙の含水率を製筒後の紙管の強度を考慮した上で予め
所定の値に管理することにより、製筒後の紙管の強度を
低下させることなく含水率を低下せしめ、また紙管原紙
に塗布する水溶性接着剤の塗布量を、ウネ化現象を生じ
る程度まで少量にして製筒後の紙管における水溶性接着
剤の塗布総量を減少させ、紙管全体の含水率を低下せし
める。
実例について図面を用いて説明する。
溶性接着剤塗布手段の一実施態様を示す概略構成図、図
2はこの水溶性接着剤塗布手段によって接着剤の塗布さ
れた紙管原紙を用いて紙管を巻回する紙管製造装置の紙
管巻回手段を示す概略構成図である。図示の紙管製造装
置は、長尺の紙管原紙1の含水率を所定の範囲内の値
(例えば6±1%)に管理する含水率管理手段としての
含水率調整手段60、紙管原紙1の一方の面に、ウネ化
現象を生ずる程度に少量の水溶性接着剤10を塗布する
塗布手段と、ウネ化現象の生じた水溶性接着剤10を紙
管原紙1の塗布面に均一に均すスムージングバー40
と、水溶性接着剤10が均された紙管原紙1を巻き回す
巻回手段70とを備えてなる構成である。水溶性接着剤
10は、上述した酢酸ビニル系重合体エマルジョンなど
のブレンド接着剤である。
1に貯蔵された水溶性接着剤10に周面が浸るように配
設され回転自在のボトムローラ20と、このボトムロー
ラ20と所定の間隔lを有して近接し、ボトムローラ2
0の周面に付着した水溶性接着剤10をその周面に付着
し、その周面に付着された接着剤10を紙管原紙1に塗
布する回転自在のコーティングローラ30と、両ローラ
20,30間の隙間lを、紙管原紙1にウネ化現象を生
じる程度に少量の水溶性接着剤10を塗布するような値
に設定に管理する隙間調整手段65と、両ローラ20,
30をそれぞれ回転駆動せしめる駆動手段21,31と
により構成される。
された紙管原紙1を巻回する際の芯棒となるマンドレル
71と、このマンドレル71に紙管原紙1を案内するガ
イド72と、マンドレル71に巻回された紙管原紙1を
マンドレル71に押圧するとともに、矢印L方向に紙管
原紙1をスライドさせてマンドレル71より排出させる
加圧ベルト73とから構成される。
ついて説明する。
された紙管原紙1は、マンドレル71に巻き付けられて
矢印Z方向に搬送される。まず紙管原紙1は、含水率調
整手段60を通過し、ここでその含水率が所定の範囲内
の値に調整される。本実施例におけるこの所定の含水率
は、紙管の強度を確保するうえで下限値5%、製筒後の
含水率を低く抑えるという観点から上限値7%に設定さ
れており、含水率調整手段60を通過した後の紙管原紙
1の含水率はこの上限値と下限値の間の値に調整され
る。
着剤10は、接着剤10自体の粘性によって、駆動手段
21により矢印X方向に回転されるボトムローラ20の
周面に所定量が巻き付けられて、ボトムローラ20とと
もに矢印X方向に回転する。このボトムローラ20の周
面に巻き付けられた接着剤10の一部は、ボトムローラ
20と所定の間隔lを有して設けられ、駆動手段31に
より矢印Y方向に回転されるコーティングローラ30の
周面に付着し、さらにコーティングローラ30の周面に
付着した接着剤10の一部は、コーティングローラ30
に巻き掛けられた紙管原紙1の一方の面に塗布される。
5により矢印M方向(図示の1点鎖線の位置)または
M′方向(図示の2点鎖線の位置)に移動されることに
よって、ボトムローラ20とコーティングローラ30の
間の間隔lは0〜0.35mmに調整可能である。この2つ
のローラ20,30間の間隔を変化させることにより、
ボトムローラ20の周面からコーティングローラ30の
周面に付着される水溶性接着剤10の付着量が変化す
る。またコーティングローラ30への付着量が変化する
ことにより、コーティングローラ30が紙管原紙1に塗
布する接着剤10の塗布量も変化する。図3はこのロー
ラ間隔lと紙管原紙1への塗布量の相関を示すグラフで
ある。このグラフよりローラ間隔lの調整可能範囲(0
〜0.35mm)によって紙管原紙1に塗布される接着剤1
0の最大塗布量は80g/m2 となる。
g/m2 以下の少量塗布では、図1に示すように、紙管
原紙1に塗布ムラであるウネ化現象を生じる特性があ
り、コーティングローラ30により紙管原紙1に塗布さ
れた接着剤10はウネ化を起こす。このウネ化された接
着剤10は、スムージングバー40により紙管原紙1の
塗布面に均一に均される。これによりウネ化が解消さ
れ、塗布ムラのない少量塗布がなされる。
に塗布され、含水率が所定の範囲内の値に調整された紙
管原紙1は図2に示すように、ガイド72によってマン
ドレル71の所定の位置に案内されてマンドレル71に
巻き回される。マンドレル71には複数の紙管原紙1が
それぞれ異なる位置に巻き掛けられることによって多層
化される。次いで、加圧ベルト73がスパイラル状に多
層に貼着された紙管原紙1をマンドレル71に押圧して
製筒するとともに、矢印L方向に製筒された紙管をスラ
イドさせてマンドレル71より排出する。
紙管は、強度が低下することなく、低含水率を実現する
ことができ、その結果、製筒後の乾燥工程(手段)や冷
却工程(手段)を不要とし、したがってそれらに要する
時間、スペースを削減することができ、また製筒直後か
ら被捲着体を捲着することができる。
より好適な塗布量P(図3参照)として18〜26g/m2
を見いだし、この塗布量を得るためにローラ20,30
間の間隔lを0.04〜0.08mmに設定した。この好適な塗
布量Pは、含水率の上限値から設定される塗布量域A、
スムージングバーを用いての均一塗布可能な塗布量域
B、および紙管の圧縮強度を確保する塗布量域Cによっ
て決定され、これにより製筒後の紙管の含水率、圧縮強
度をそれぞれ安定的に 9.5%未満、70 kgf以上とするこ
とができ、実用上非常に有用な紙管を得ることができ
た。
±3%RH以内に調整された空間内に設置することによ
って、紙管原紙1の含水率を紙管製造の全工程に亘って
上述0の範囲内に維持することができ、より望ましい。
を用いて種々の条件によって製造された紙管の含水率、
圧縮強度を示す。
上が望ましいことが認識された。
速度(0〜20m/min )にほとんど影響を受けずに一定
であった。
れば、紙管の原紙の含水率を予め所定の値に管理するこ
とにより、製筒後の紙管の強度を低下させることなく含
水率を低下せしめることができる。さらに紙管原紙に塗
布する水溶性接着剤の塗布量を、ウネ化現象を生じる程
度まで少量にすることにより、製筒後の紙管における水
溶性接着剤の塗布総量を減少することができ、したがっ
て紙管全体の含水率を低下せしめる効果がある。またウ
ネ化現象は、均一に均すことによって解消することがで
きる。
各構成要素を低含水率に管理することによって、これら
を巻回して構成された紙管はその強度が低下することな
く、低含水率を実現することができる。
置によれば、製筒後の乾燥工程(手段)や冷却工程(手
段)を不要とし、したがってそれらに要する時間、スペ
ースを削減することができ、また製筒直後から被捲着体
を捲着することができる。
塗布手段の一実施態様を示す概略構成図
着剤の塗布された紙管原紙を用いて紙管を巻回す紙管製
造装置の紙管巻回手段を示す概略構成図
示すグラフ
Claims (1)
- 【請求項1】 紙管の原紙の含水率を所定の値に管理す
る含水率管理手段と、 該紙管原紙の塗布面に、ウネ化現象を生ずる程度に少量
の水溶性接着剤を塗布する塗布手段と、 該ウネ化現象の生じた水溶性接着剤を前記塗布面に均一
に均す均し手段と、 該水溶性接着剤が均された紙管原紙を巻回する巻回手段
とを備えてなり、 前記塗布手段は、 周面に供給される前記水溶性接着剤を付着する回転自在
の第1ローラと、 該第1ローラと所定の間隔を有して近接し、前記第1ロ
ーラの周面に付着した前記接着剤をその周面に付着さ
れ、該周面に付着された接着剤を前記紙管原紙に塗布す
る回転自在の第2ローラと、 前記第1ローラと第2ローラとの間の隙間を、前記紙管
原紙にウネ化現象を生じる程度に少量の水溶性接着剤を
塗布するような値に管理する隙間管理手段と、 前記両ローラを回転駆動せしめる駆動手段とからな るこ
とを特徴とする紙管の製造装置。
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