JP3695886B2 - ウェブの連続継ぎ合わせ装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ウェブの連続継ぎ合わせ装置、詳しくは、一対のウェブロールの連続自動継ぎ合わせ時に、ウェブの定常走行速度を低下させずに、継ぎ合わせ作業を円滑に行うことのできるウェブの連続継ぎ合わせ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
一対のウェブロールからそれぞれウェブを繰り出させる一対のウェブロール駆動機構と、一方のウェブロールの終端部等の継ぎ合わせ部に他方のウェブロールの先端部を継ぎ合わせるウェブ継ぎ合わせ機構とを備えたウェブの連続継ぎ合わせ装置としては、本願出願人による特公平3-64416 号公報に記載のもの等が知られている。この装置は、定常的にウェブを繰り出している一方のウェブロールのウェブが残り少なくなったときに、このウェブの終端に新しい他方のウェブロールの始端を自動的に継ぎ合わせるものである。
【0003】
この装置は、ウェブの残りが少ないウェブロールに新しいウェブロールのウェブを継ぎ合わせる以前に、予め新しいウェブロールのウェブを繰り出してダンサーロールに掛け渡しておき、新旧ウェブが継ぎ合わされた直後に、新しいウェブロールによるウェブの繰り出し速度が定常走行速度に達するまでに不足する繰り出し量を、上述したダンサーロールに掛け渡したウェブを該ダンサーロールの移動により繰り出して補充することにより、ウェブにかかる張力を低減させつつウェブの定常走行速度(ライン速度)を低下させないようにすることを目的としたものであった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述したような装置であっても、回転駆動されるウェブロールに巻回されたウェブの量を増やそうとした場合に、ウェブロールの重量が重くなってしまうため、ウェブの繰り出し速度が定常走行速度にまで加速される際の速度の立ち上がり、即ち加速が鈍く、上述したダンサーロールで繰り出しておいたウェブだけで不足分を補充するのが困難である場合もあり、ウェブに加わる張力を十分に低下させにくかったり、ウェブの定常走行速度の維持が困難となる場合があった。また、この装置においては、ベルトをウェブロール外周に接触させてウェブロールを回転駆動しており、ウェブロールの重量が重くなると、回転駆動初期等にウェブロール表面とベルトとの間でスリップが発生しやすくなり、このスリップによりウェブの表面を破損させてしまうというおそれもあった。
【0005】
一方、ウェブロールの外周側からではなく、ウェブロールが取り付けられるウェブロールシャフトを駆動して、ウェブロール全体を回転駆動させてやることも考えられるが、この場合であっても、ウェブロールシャフト又はウェブロールの巻芯部と巻回されたウェブとの間にスリップが発生してしまうため、やはり十分な加速が得られず、ウェブロールの速度立ち上がりを遅くせざるを得ないという問題や、ウェブに高い張力が作用してしまうおそれがあるという問題を解消することはできない。
【0006】
本発明は、上述の装置において継ぎ合わされたウェブロールの回転駆動初期の速度立ち上がり、即ち、加速を向上させるための改良に関するものであり、ウェブロールを定常的に回転駆動させる主駆動機構と、ウェブロールの回転駆動初期にその回転を加速させるための副駆動機構とを組み合わせることに特徴を有しており、本発明の目的は、一対のウェブロールの連続自動継ぎ合わせ時に、ウェブの定常走行速度を低下させずに、継ぎ合わせ作業を円滑に行うことのできるウェブの連続継ぎ合わせ装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は、一対のウェブロールからそれぞれウェブを繰り出させる一対のウェブロール駆動機構と、一方のウェブロールのウェブ終端部等の継ぎ合わせ部に他方のウェブロールのウェブ始端部を継ぎ合わせるウェブ継ぎ合わせ機構とを備えたウェブの連続継ぎ合わせ装置において、一対の上記ウェブロール駆動機構のそれぞれが、定常的に上記ウェブロールを回転させて上記ウェブを繰り出させる主駆動機構と、駆動源との間にワンウェイクラッチを介して配設され、上記ウェブロールの回転駆動初期に該ウェブロールの回転を加速させる副駆動機構とを有しており、上記主駆動機構は、上記ウェブロール外周に接触して該ウェブロールを回転駆動する無端ベルトを有し、上記副駆動機構は、上記ウェブロールが取り付けられたウェブロールシャフトを回転駆動し、上記副駆動機構の動作時における、該副駆動機構によるウェブの繰り出し設定速度が、ウェブの定常走行速度の50〜100%に設定されていることを特徴とするウェブの連続継ぎ合わせ装置を提供することにより、上記目的を達成したものである。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のウェブの連続継ぎ合わせ装置の一実施形態について図面を参照して説明する。図1は本実施形態を示す全体構成図であり、(a) が平面図、(b) が側面図である。なお、図1には、右側のウェブロールから定常的にウェブが繰り出され、左側のウェブロールが次の継ぎ合わせに対して準備されている状態が示されている。
【0012】
本実施形態のウェブの連続継ぎ合わせ装置は、ロール状のウェブ同士、特に、引っ張り強度の弱いトイレットティッシュや使い捨ておむつのシート材等のウェブ同士を継ぎ合わせるのに好適なもので、図1に示されるように、一対のウェブロール1,1からそれぞれウェブW,Wを繰り出させる一対の『ウェブロール駆動機構』と、一方のウェブロール1のウェブ終端部等の継ぎ合わせ部に他方のウェブロール1のウェブ始端部を継ぎ合わせる『ウェブ継ぎ合わせ機構』とを備えている。これらの点に関しては従来のウェブの連続継ぎ合わせ装置と何等変わるところはない。
【0013】
而して、本実施形態のウェブの連続継ぎ合わせ装置は、一対の上記『ウェブロール駆動機構』のそれぞれが、定常的に上記ウェブロール1を回転させて上記ウェブWを繰り出させる「主駆動機構」と、駆動源であるモータ10との間にワンウェイクラッチ5を介して配設され、上記ウェブロール1の回転駆動初期に該ウェブロール1の回転を加速させる「副駆動機構」とを有している。
【0014】
また、本実施形態のウェブの連続継ぎ合わせ装置においては、上記「主駆動機構」が、上記ウェブロール1外周に接触して該ウェブロール1を回転駆動する無端ベルト3を有し、上記「副駆動機構」が、上記ウェブロール1が取り付けられたウェブロールシャフト2を回転駆動するようになしてある。更に、上記「副駆動機構」の動作時における、該「副駆動機構」によるウェブWの繰り出し設定速度V”が、該ウェブWの定常走行速度Vの50〜100%に設定されている。
【0015】
本実施形態のウェブの連続継ぎ合わせ装置について更に詳しく説明する。本実施形態のウェブの連続継ぎ合わせ装置は、一対のウェブロール1,1が取付可能とされており、各ウェブロール1に対して上記ウェブロール駆動機構が1つずつ配設されている。以下には、一対のウェブロール駆動機構のうちの一方についてのみ説明するが、他方についても同様に構成されており、図1中においては、同様の構成については同一の符号を付して示してある。
【0016】
上記ウェブロール駆動機構は、上述したように上記「主駆動機構」と上記「副駆動機構」とからなっている。上記「主駆動機構」は、駆動源である上記モーター10−変速機9−クラッチ6−駆動ベルトコンベアからなる。上記駆動ベルトコンベアは、上記クラッチ6に結合されて駆動される駆動ロール4と、該駆動ロールと一対に配されたフリーロール4’と、これらのロール4,4’に取り付けられた無端ベルト3とからなり、上記駆動ロール4の中心を軸に、上記フリーロール4’側が図中A方向に移動可能とされている。なお、上記変速機9からの出力は、2つに分岐されて一対のウェブロール1,1側にそれぞれ振り分けられるようにしてある。
【0017】
上記「副駆動機構」は、上記モーター10−変速機8−クラッチ7−ワンウェイクラッチ5−ウェブロールシャフト2からなる。上記ワンウェイクラッチ5は、一方向の回転のみを伝達するような構造を有するクラッチで、本実施形態においては、上記ウェブロールー1から上記ウェブWを繰り出させる方向にのみ駆動力を伝達するようにされている。
【0018】
即ち、上記モーター10から上記クラッチ7を介して伝達された駆動力が上記ウェブWを繰り出させる方向とは反対方向に上記ウェブロール1を回転駆動させるものである場合や、上記モーター10から上記クラッチ7を介して伝達された駆動力の回転が既に回転駆動されている上記ウェブロール1の回転よりも遅いような場合には、上記ワンウェイクラッチ5が空回りをして駆動力が伝達されないようにしてある。
【0019】
上記ワンウェイクラッチ5としては、いわゆるスプラグクラッチ等の公知のものが用いられる。その他の上記クラッチ6,7は、その前後の回転差を吸収しながら駆動力の接続及び切断を行うものである。なお、上記変速機8からの出力も、上記変速機9からの出力と同様に2つに分岐されて一対のウェブロール1,1側にそれぞれ振り分けられるようにしてある。また、上記変速機8,9は、その上流側に接続された上記モーターからの駆動力の伝達・非伝達を切り替えると共に、この駆動力を変速させて下流側のクラッチ6,7に伝達するものである。
【0020】
そして、上記変速機9には、上記ウェブWの張力を計測する測定ユニット16が接続されており、該測定ユニット16には、張力を検出するためのダンサーロール15が接続されている。上記ダンサーロール15は、後述するニップロール14,14等の上記ウェブ継ぎ合わせ機構の下流側に配設されており、一対のガイドロール12,12間の上記ウェブWが掛けられており、その上下動から上記ウェブWに加わる張力を上記計測ユニット16において検出するようにしてある。
【0021】
上記ウェブ継ぎ合わせ機構は、進退動可能なシリンダーアーム13,13と、その先端に対向して取り付けられた上記ニップロール14,14を有している。
上記ウェブロールシャフト2に取り付けられた上記ウェブロール1から繰り出された上記ウェブWは、ダンサーロール11に掛けられた後、いくつかのガイドロール12,12・・に掛けられて、上記ニップロール14に掛けられる。
【0022】
上記ダンサーロール11は、基端を上記ウェブロールシャフト2部に結合されたアームの先端に回転自在に取り付けられており、該アームがその基端部を中心に移動されるのに伴って図1中B方向に移動されるようにしてある。
【0023】
上記ウェブWの定常走行時(図1中右側)においては、上記ニップロール14は、走行している上記ウェブWに対して特に何の作用も及ぼしていない。継ぎ合わされるのを待機している上記ウェブW(図1中左側)の始端部は、上記ニップロール14の表面に吸引されて保持されている。そして、上記ウェブWの継ぎ合わせ時には、対向している一対の上記ニップロール14,14が上記シリンダーアーム13,13により突き合わされて、一方の上記ウェブWの終端と他方の上記ウェブWの始端とが継ぎ合わされる。
【0024】
次に、上述した本実施形態の装置により、ウェブを自動的に継ぎ合わせる際の工程について簡単に説明する。図1に示されるように、通常は一方のウェブロール1(図1右側)が定常的に回転駆動されており、その繰り出し速度V’は定常走行速度Vに等しく安定的にされている。このとき、複数のクラッチのうち、右側の上記クラッチ6のみが上記モーター10の駆動力をその下流側に伝達しており、右側の上記無端ベルト3が上記ウェブロール1の外周に接触されて上記ウェブロール1を回転駆動させている。
【0025】
上記ウェブロール1に巻回された上記ウェブWがなくなった場合に継ぎ合わされる新しい他方の上記ウェブロール1(図1左側)が上記ウェブロールシャフト2に取り付けられ、その外側には左側の上記無端ベルト3が接触されるとともに、上記ウェブロール1から上記ウェブWが一部繰り出されて上記ダンサーロール11及び複数の上記ガイドロール12に掛けられた後に、その先端が上記ニップロール14に掛けられ、該ニップロール14において上記ウェブWの端部が吸引されて保持されており、上記ダンサーロール11は、図1中右方の上記ウェブWを繰り出させた位置に移動されている。
【0026】
右方の上記ウェブロール1に巻回された上記ウェブWの残量が残り少なくなったのをセンサー等により検知し、センサーからの信号を元にタイミングをはかって上記シリンダーアーム13,13を突出させて上記ニップロール14,14を突き合わせ、右方の上記ウェブロール1の上記ウェブWの終端と左方の上記ウェブロール1の始端とを結合させる。結合に際しては、左方の上記ウェブロール1の始端に両面テープ等を貼着しておけば、上記ニップロール14,14を突き合わせた際に自動的に結合される。
【0027】
継ぎ合わせがされると同時に、上述したセンサーからの信号を元にタイミングをはかって右方の上記クラッチ6が切られると共に、左方の上記クラッチ6及び上記クラッチ7により上記モーター10の駆動力がその下流側に伝達される。左方の上記ウェブロール1の回転は、その外周側からは上記無端ベルト3との接触により駆動されると共に、その中心側からは上記ウェブロールシャフト2を介して駆動され、良好な速度立ち上がり即ち加速を発現させ、早期にその上記ウェブWの繰り出し速度V’が定常走行速度Vにされる。
【0028】
このとき、上記クラッチ7よりの駆動力は上記ワンウェイクラッチ5を介して上記ウェブロールシャフト2に伝達されており、この駆動力による上記ウェブWの繰り出し設定速度V”は定常走行速度Vの50〜100%の範囲に設定されており、上記ウェブロール1からの繰り出し速度V’がこの繰り出し設定速度V”よりも速くなった時点で上記ワンウェイクラッチ5は空回りを始め、上記ウェブロールシャフト2へは駆動力が伝達されなくなり、それ以後は上記無端ベルト3によってのみ駆動される。
【0029】
上記ウェブWの定常走行時には、上記ダンサーロール15の移動量により該ウェブWに加わる張力を上記測定ユニット16により検出し、検出された値に応じて上記変速機9を制御して、定常走行速度Vが一定に保持されるように制御される。なお、本実施形態のように、定常的な駆動を上記無端ベルト3との接触により行うようにすれば、該無端ベルト3を定速で駆動させておけば、上記ウェブロール1の半径が上記ウェブWの繰り出しに伴って変化したとしても、繰り出し速度V’を一定に保持させておくのが容易である。
【0030】
なお、上記ウェブロール1からの上記ウェブWの繰り出しが進むにつれて、該ウェブロール1の半径は小さくなるが、上記フリーロール4’を図1中A方向に移動させることにより、常に上記無端ベルト3を上記ウェブロール1の外周に接触させておくことができる。
【0031】
繰り出し速度V’が定常走行速度Vにまで加速される間においても、上記ウェブWの次工程への送出は定常走行速度Vを維持しなくてはならないため、継ぎ合わせ直後にウェブ繰り出し速度V’が定常走行速度Vにまで加速される間に不足する上記ウェブWの繰り出しを上記ダンサーロール11を図中B方向に移動させることにより補充して上記ウェブWの次工程への送出を定常走行速度Vに維持する。
【0032】
上記ダンサーロール11のB方向への移動は、上記ウェブWに加わる張力を受けて受動的に移動するようなパッシブ制御方式としても良いが、上記ウェブWにできるだけ余計な張力を与えないという観点から、リニアサーボモータ等を用いて積極的に上記ダンサーロール11をB方向に移動させるようにしたアクティブ制御方式によるのが好ましい。
【0033】
本実施形態においては、繰り出し速度V’の立ち上がり、即ち加速が良好であるため、上記ダンサーロール11により繰り出されている上記ウェブWを不足分として繰り出している間に繰り出し速度V’を定常走行速度Vにすることが容易に行え、補充すべき上記ウェブWがなくなってしまうようなことはない。
【0034】
ここで、上記副駆動機構による上記ウェブWの繰り出し設定速度V”は、該ウェブWの定常走行速度Vの50〜100%の範囲に設定されており、この繰り出し設定速度V”が、定常走行速度Vの50%未満に設定されると、上記副駆動機構による上記ウェブロール1の回転を加速させる効果がほとんど得られなくなってしまい、該ウェブロール1からの上記ウェブWの繰り出し速度V’の立ち上がりを良くすることはできない。
【0035】
また、上記副駆動機構による上記ウェブロール1の回転駆動は、できるだけ速く該ウェブロール1の上記ウェブWの繰り出し速度V’を定常走行速度Vにすることが目的であり、定常走行速度Vとなった後は上記主駆動機構により駆動すれば良く、繰り出し設定速度V”を定常走行速度Vの100%を超える範囲に設定することは意義のあることではない。また、継ぎ動作後の上記ウェブロール1の繰り出し速度V’をできるだけはやく、効率良く定常走行速度Vに到達させるためには、加速過程における上記副駆動機構のトルク付加時間はできるだけ長い程良く、この観点から、繰り出し設定速度V”は上述の範囲の中でも特に80〜100%の範囲に設定されることが好ましい。
【0036】
なお、上記ウェブロール1の繰り出し速度V’が定常走行速度Vとなった後にしばらくの間、繰り出し速度V’を定常走行速度Vよりもやや速くし、この間に上記ダンサーロール11を初期位置に戻すようにするようにすることができる。
このようにして、一方のウェブロール1に巻回された上記ウェブWの終端部に、他方のウェブロール1に巻回された上記ウェブWの始端部を円滑に継ぎ合わせることができる。
【0037】
本実施形態のウェブの連続継ぎ合わせ装置は上述の如く構成されており、本実施形態のウェブの連続継ぎ合わせ装置によれば、上記ウェブロール1を停止状態から回転駆動する際に、該ウェブロール1を定常的に回転駆動させる主駆動機構に加えて、回転駆動初期の加速を効率的に行うための副駆動装置をも有しているため、上記ウェブロール1の初期重量が重いような場合であっても、上記ウェブロール1からの上記ウェブWの繰り出し速度V’の初期立ち上がりが良く、上記ウェブWに過大な張力を作用させてしまうことなく且つ定常走行速度(ライン速度)Vを低下させることなく、円滑に継ぎ合わせを行うことができる。
【0038】
また、本実施形態の場合、上記ウェブロール1の回転駆動初期に、主駆動機構により該ウェブロール1を外周側から駆動させると共に、副駆動機構により該ウェブロール1を中心側から駆動させ、外周表面及び中心軸においてスリップを発生させにくくしており、この点からも上記ウェブWの継ぎ合わせを円滑が行えるようになしてある。
【0039】
更に、本実施形態のウェブの連続継ぎ合わせ装置は、上記副駆動機構による上記ウェブWの繰り出し設定速度V”が、ウェブ定常走行速度Vの50〜100%の範囲に設定されているため、繰り出し速度V’の立ち上がり、即ち加速を効率的に行え、その結果、繰り出し速度V’が早期に定常走行速度Vにまで達し、上記ウェブWに余計な張力を与えず、且つ継ぎ合わせも円滑に行うことができる。
【0040】
本発明のウェブの連続継ぎ合わせ装置は上記実施形態に制限されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更可能である。
【0043】
【発明の効果】
本発明のウェブの連続継ぎ合わせ装置によれば、一対のウェブロールの連続自動継ぎ合わせ時に、ウェブの定常走行速度を低下させずに、継ぎ合わせ作業を円滑に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のウェブの連続継ぎ合わせ装置の一実施形態を示す全体構成図であり、(a) が平面図、(b) が側面図である。
【符号の説明】
1 ウェブロール
2 ウェブロールシャフト
3 無端ベルト
4 駆動ロール
4’フリーロール
5 ワンウェイクラッチ
6,7 クラッチ
8,9 変速機
10 モータ
11 ダンサーロール
12 ガイドロール
13 シリンダーアーム
14 ニップロール
15 ダンサーロール
16 測定ユニット
V 定常走行速度
V’ 繰り出し速度
V” 繰り出し設定速度
Claims (1)
- 一対のウェブロールからそれぞれウェブを繰り出させる一対のウェブロール駆動機構と、一方のウェブロールのウェブ終端部等の継ぎ合わせ部に他方のウェブロールのウェブ始端部を継ぎ合わせるウェブ継ぎ合わせ機構とを備えたウェブの連続継ぎ合わせ装置において、
一対の上記ウェブロール駆動機構のそれぞれが、定常的に上記ウェブロールを回転させて上記ウェブを繰り出させる主駆動機構と、駆動源との間にワンウェイクラッチを介して配設され、上記ウェブロールの回転駆動初期に該ウェブロールの回転を加速させる副駆動機構とを有しており、
上記主駆動機構は、上記ウェブロール外周に接触して該ウェブロールを回転駆動する無端ベルトを有し、上記副駆動機構は、上記ウェブロールが取り付けられたウェブロールシャフトを回転駆動し、
上記副駆動機構の動作時における、該副駆動機構によるウェブの繰り出し設定速度が、ウェブの定常走行速度の50〜100%に設定されていることを特徴とするウェブの連続継ぎ合わせ装置。
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JP07296897A JP3695886B2 (ja) | 1997-03-26 | 1997-03-26 | ウェブの連続継ぎ合わせ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP07296897A JP3695886B2 (ja) | 1997-03-26 | 1997-03-26 | ウェブの連続継ぎ合わせ装置 |
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- 1997-03-26 JP JP07296897A patent/JP3695886B2/ja not_active Expired - Fee Related
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