JP4474786B2 - 巻取装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はスーパーカレンダ等にて処理した紙シートをスプールに巻き取って紙ロールを形成する際、巻取速度を高速化しても巻き取られる紙シートの層間にエアが侵入することを抑制できて、巻き取り硬さの不良や巻きずれが生じる虞を低減できるようにした巻取装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
製紙工場では、抄紙機にて製造されたままの原紙は、一般に紙面がなお粗雑で、使用目的に適さないことが多いため、紙の外観を改善すると共に、印刷適正を向上させるべく、一般にスーパーカレンダによる光沢処理が施されている。又、該スーパーカレンダは、コーティングを施した紙の光沢仕上げを行うためにも使用されている。かかるスーパーカレンダは、チルドロールと、弾性に富むコットンロール（又はペーパーロール）とを交互に多段に積み重ねて備えたカレンダ部に、アンワインダ装置の紙ロールより巻き出した紙シートを導いて、各チルドロールとコットンロールとの間に通すことにより、表面に強い光沢を与えるようにし、該光沢処理された紙シートは、巻取装置（ワインダ装置）に導いて、スプールに巻き取らせることにより再度紙ロールを形成させるようにしてある。
【０００３】
上記スーパーカレンダの巻取装置は、紙シートをスプールに巻き取って紙ロールを形成させる際、紙シートの幅方向の巻きずれが生じたり、巻き硬さの不良が発生することを防止するために、図９及び図１０に概略を示す如く、スプール１に紙シート２を巻き取らせて紙ロール３を形成させる巻取部Ｉの後側に、紙幅方向の全長に亘る長さとしたタッチロール４を備えた構成として、上記巻取部Ｉにて紙シート２の巻き取りを行う際、形成される紙ロール３の外周面に、上記のタッチロール４を紙幅方向の全長に亘り所要のニップ圧で常に当接させ、該タッチロール４により紙シート２を拘束しながら巻き取りを行わせるようにしてあり、この際、紙シート２の巻き取りを継続すると紙ロール３の巻き太りが生じるため、図９に示した如く、巻取部Ｉにおけるスプール１の位置を固定すると共にタッチロール４を紙ロール３の巻き太りに対応して移動できるようにしたものと、図１０に示した如く、タッチロール４の位置を固定すると共に巻取部Ｉにおけるスプール１の位置を紙ロール３の巻き太りに応じて移動できるようにしたものがある。
【０００４】
図９に示した巻取部位置固定式の巻取装置の場合では、巻取部Ｉは、左右一対のスプール支持台５の巻取位置に、スプール１の両端を軸受部を介して回転自在に支持するようにして、スプール１の一端部に位置固定式の回転駆動装置（図示せず）を着脱自在に接続できるようにし、且つ上記左右のスプール支持台５の前側部に、スプール１両端の軸受部を受けてスプール支持台５上へのスプール１の搬入及び該スプール支持台５上から紙シート２を巻き取り終えた紙ロール３の搬出を行うためのスプール移送装置６を設置した構成としてある。一方、巻取部Ｉの後方位置には、巻取硬さ調整部IIが前後方向へ移動できるようにしてある。すなわち、紙シート２の幅寸法よりも広い間隔で前後方向に延びる左右一対のレール７を、それぞれ前端が対応する側のスプール支持台５に接近するように配置して、それぞれ左右の支持架台８上に支持させ、該各レール７上には、側壁部９ａを備えた支持フレーム９を、各側壁部９ａの下部外側面に取り付けた車輪１０を介して走行自在に載置して、支持架台８に備えたロッドレスシリンダ１１により支持フレーム９前後方向に移動させて、その位置を制御できるようにしてあり、更に、支持フレーム９の下部内側の前端部位置に、紙幅方向の全長に亘って延びるタッチロール４を、スプール支持台５上のスプール１に臨むように配置して、支持フレーム９の側壁部９ａに支点１６ａを中心に揺動できるように取り付けた加圧レバー１６に、タッチロール４の両端部を取り付け、エアシリンダの如き流体圧シリンダ１７により上記加圧レバー１６を支点１６ａを中心に揺動させることによりタッチロール４が前後方向へ移動して上記スプール支持台５上のスプール１に対し位置を微調整することができるようにすると共に、上記ロッドレスシリンダ１１によりタッチロール４が支持フレームと一体的に前後方向へ移動できるようにしてあり、上記ロッドレスシリンダ１１による支持フレーム９の前後方向の位置制御と、流体圧シリンダ１７によるタッチロール４の前後位置の微調整により、該タッチロール４を、スプール１に巻き取る紙シート２の表面に所要のニップ圧で当接させて、巻取硬さを調整することができるようにしてある。更に又、タッチロール４への紙シート２の進入角度が深くて形成される紙ロール３の表面と新たに巻き取らせる紙シート２とのなす角度が大きいと、走行する紙シート２に同伴するエアが、紙シート２と紙ロール３の外周面との間に侵入し易くなって巻きずれが生じ易くなるため、上記タッチロール４の上方となる支持フレーム９の上部内側の前端部にガイドロール１８を回転自在に設置して、該ガイドロール１８に掛け廻した紙シート２をほぼ垂直方向下向きとしてからタッチロール４へ導くことにより、タッチロール４への紙シート２の進入角度を浅くして、紙ロール３の外周面と新たに巻き取らせる紙シート２とのなす角度を小さくするようにしてある。
【０００５】
なお、１２はロッドレスシリンダの駆動装置、１３は該駆動装置１２に接続したねじ軸、１４は該ねじ軸１３を支持する軸受、１５は上端部を支持フレーム９下端に取り付け且つ中心部に上記ねじ軸１３を挿通させて螺合させるねじ孔を有するナット部材である。又、１９は上記ガイドロール１８の後方に配置して支持フレーム９の内側に取り付けたガイドロール、２０は前後のガイドロール１８と１９の間を走行する紙シート２の上側に設けたエキスパンダロール、２１は後方から巻取装置へ供給される紙シート２を支持フレーム９後側の上部位置にてガイドするガイドロールである。
【０００６】
したがって、上記巻取装置を用いて紙シート２の巻き取りを行う場合には、先ず、駆動装置１２により支持フレーム９の前後方向の配置を調整すると共に、流体圧シリンダ１７の作動量を調整して、スプール支持台５上のスプール１の外周面に、タッチロール４を所要のニップ圧で当接させ、この状態において、回転駆動装置によりスプール１を回転駆動させて、ガイドロール２１と１９、エキスパンダロール２０、ガイドロール１８に図示の如く順に沿わせて導いた紙シート２を巻き取らせるようにしてあり、図９に二点鎖線で示す如く、紙シート２の巻き取りにより形成される紙ロール３が巻き太った場合には、ロッドレスシリンダ１１により支持フレーム９と一体にタッチロール４を、上記紙ロール３の巻き太り量に対応するよう後方に移動させることにより、巻き太りによりロール径が増大しても、タッチロール４を常に所要のニップ圧で紙ロール３の外周面に当接させながら紙シート２の巻き取りを行わせるようにしてあり、しかる後、紙ロール３の径が所定の寸法に達した時点で回転駆動装置を停止してスプール１を取り外し、スプール移送装置６により形成された紙ロール３を搬出した後、新たなスプール２をスプール支持台５上に搬入して回転駆動装置に接続し、且つロッドレスシリンダ１１により支持フレーム９の配置を初期状態に戻した後、上記と同様な操作を繰り返し行うことにより紙シート２の巻き取り作業を行うようにしてある。
【０００７】
一方、図１０に示した巻取部移動式の巻取装置では、図９に示したものと同様の構成としてある巻取装置において、支持フレーム９をロッドレスシリンダ１１により前後方向に移動できるようにした構成とすることに代えて、支持架台８上に位置固定した支持フレーム９とすると共に、巻取部Ｉを、スプール支持台５上のスプール１に位置固定式の回転駆動装置を接続した構成とすることに代えて、スプール１に、該スプール１と一体に前後方向に移動できる回転駆動装置を着脱自在に接続した構成として、図９の巻取装置と同様に、ガイドロール１８にガイドさせた紙シート２を、タッチロール４を所要のニップ圧で当接させた状態のスプール１に巻き取らせるようにし、図１０に二点鎖線で示す如く、形成される紙ロール３が巻き太った場合には、この巻き太りによるロール半径の増加分だけスプール１及び回転駆動装置を図示しない移動機構により前方に移動させ、これにより、紙ロール３の外周面にタッチロール４が常に所要のニップ圧で当接させた状態で、紙シート２の巻き取りを行わせるようにしてある。その後、紙ロール３の径が所定の寸法に達したら、回転駆動装置を停止し、該回転駆動装置よりスプール１を取り外して、紙ロール３をスプール移送装置６により搬出した後、新たなスプール１をスプール支持台５上に搬入し、該スプール１に、初期状態の配置に戻した回転駆動装置を接続して、上記と同様な操作を繰り返し行うことにより紙シート２の巻き取り作業を行うようにしてある。
【０００８】
更に又、図９及び図１０に示した巻取装置において、タッチロール４に溝等を設けることにより、紙ロール３に新たに巻かれる紙シート２と、紙ロール３の最外周部の紙シート２との間へのエアの進入を防ぐようにすることも提案されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、図９及び図１０に示した上記従来の巻取装置では、いずれの場合も、スーパーカレンダによる処理の高速化を図るために紙シート２の巻き取り速度の高速化を図ろうとすると、図９及び図１０にそれぞれ一点鎖線で示す如く、走行する紙シート２に同伴するエア２２と、回転する紙ロール３の外周面に同伴するエア２３が高速化し、これらのエア２２，２３が、紙ロール３の最外周部と、タッチロール４により拘束されながら新たに巻き取られる紙シート２との間に進入して、紙シート２の層間に蓄積されることにより、紙シート２の蛇行による巻きずれや巻き硬さの不良が発生するという問題がある。
【００１０】
そこで、本発明は、巻き取り速度を高速化しても、走行する紙シートや回転する紙ロールに同伴するエアが紙シートの層間に入り込むことを抑制できて、巻き硬さ不良や巻きずれが生じる虞を低減できる巻取装置を提供しようとするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、スプール支持台上に搬入されたスプールをその位置で回転駆動させることにより紙シートを巻き取るようにする巻取部の後方に、支持フレームをスプールに近接離反する前後方向へ移動可能に設けて、該支持フレームの前端部に、上記スプール支持台上のスプールに臨むように配置した紙幅方向の全長に亘って延びるタッチロールと該タッチロールの上方位置に平行に配置したガイドロールとをそれぞれ回転自在に支持させ、上記ガイドロールに沿わせて導いた紙シートをスプール支持台上にてスプールに巻き取らせて紙ロールを形成させる際、上記タッチロールをスプールに巻かれる紙シート表面に紙幅方向の全長に亘り所要のニップ圧で当接させて巻き取り操作を行うようにしてある巻取装置において、上記ガイドロールの上方近傍位置に、該ガイドロールに沿って走行する紙シートの表面に対して走行方向上流側に向けてエアを吹き出すよう吹出口を紙シート表面に対して所要角度に形成したエアノズルを配置して、該エアノズルを上記支持フレームに取り付け、且つ上記スプール支持台の左右両側位置に、上記スプールの軸心の延長線上を通って後方に斜め上向き方向に延びるガイドレールを左右対称に備えるノズル昇降装置を設置し、該左右のノズル昇降装置のガイドレールに、上記スプールに巻かれた紙シートの表面に対してスプール回転方向の上流側へ向けてエアを吹き出すように吹出口を紙シート表面に対して所要角度に形成したエアノズルの両端を、上記ガイドレールに沿う方向に移動可能に取り付け、上記スプールに紙シートが巻かれることによる紙ロール径の変動に追従させて、上記支持フレームに取り付けたエアノズルを該支持フレームとともに後方へ移動させると共に上記ガイドレールに両端を取り付けたエアノズルをガイドレールに沿い上方へ移動させるようにして、上記巻取部へのエアをカットできるようにした構成とする。
【００１２】
スプール支持台上のスプールにガイドロールに沿わせて導いた紙シートの先端部を貼り付け、且つ該スプールの外周面に、タッチロールを紙幅方向の全長に亘り所要のニップ圧で当接させた状態とし、更に、ガイドレールに取り付けたエアノズルの吹出口がスプールの外周面に接近してギャップが小さくなるように配置した状態として、各エアノズルの吹出口からエアを吹き出させた状態としておく。この状態においてスプールを回転駆動させると、該スプールに紙シートが巻き取られて紙ロールが形成される際、ガイドロールに沿って走行する紙シートに同伴するエアは、上記ガイドロールの上部近傍位置に設置したエアノズルの吹出口から紙シートの表面に所要角度で吹き付けられるエアがカウンターフローとなることによりカットされる。又、回転する紙ロールの外周面に同伴するエアは、ノズル昇降装置に取り付けたエアノズルの吹出口から紙ロールの外周面に所要角度で吹き付けられるエアがカウンターフローとなることによりカットされる。したがって、新たな紙シートの巻き取り位置に、走行する紙シートに同伴するエアや、回転する紙ロールに同伴するエアが侵入することは抑制される。その後、巻き取り作業を継続すると、紙ロールの径が増大するようになるが、ガイドロールの上部近傍位置に設けてあるエアノズルは、支持フレームに取り付けてあってガイドロールとの相対位置は変化しないため、走行する紙シートに同伴するエアは継続してカットされる。一方、ノズル昇降装置に取り付けたエアノズルを、上記ノズル昇降装置により、紙ロールが巻き太っても、紙ロールの外周面に対する相対位置を変化させないように上方に移動させることにより、回転する紙ロールに同伴するエアは継続してカットされるようになる。
【００１３】
又、両端をガイドレールに取り付けたエアノズルの一端部に、該エアノズルの先端よりスプール支持台上のスプール側へ突出させてギャップセンサを取り付け、該ギャップセンサによる紙ロールの外径の検出信号を基にノズル昇降装置へ指令を与えるコントローラを備えて、該コントローラからの指令を受けたノズル昇降装置により上記ガイドレールに取り付けたエアノズルをガイドレールに沿い上方へ移動させると共に、紙ロールの巻き太りに追従させて支持フレームに取り付けたエアノズルを該支持フレームとともに後方へ移動させるようにした構成とすることにより、紙ロールの巻き太りに伴って上記エアノズルと紙ロールの外周縁部とのギャップが小さくなると、ギャップセンサにより紙ロールの外径が検出されるため、該ギャップセンサの検出信号に基いて、コントローラによりノズル昇降装置を作動させ、上記ギャップセンサに紙ロールの外径が検出されなくなるまでエアノズルを上昇させるようにすることにより、上記エアノズルと紙ロール外周面とのギャップを一定の寸法に自動的に保つことができる。
【００１４】
更に、スプール支持台上に搬入されたスプールを紙ロールの巻き太りに対応して前方へ移動させながら回転駆動させることにより紙シートを巻き取るようにする巻取部の後方に、支持フレームを固定して設けて、該支持フレームの前端部に、上記スプール支持台上のスプールに臨むように配置した紙幅方向の全長に亘って延びるタッチロールと該タッチロールの上方位置に平行に配置したガイドロールとをそれぞれ回転自在に支持させ、上記ガイドロールに沿わせて導いた紙シートをスプール支持台上にてスプールに巻き取らせて紙ロールを形成させる際、上記タッチロールをスプールに巻かれる紙シート表面に紙幅方向の全長に亘り所要のニップ圧で当接させて巻き取り操作を行うようにしてある巻取装置において、上記ガイドロールの上方近傍位置に、該ガイドロールに沿って走行する紙シートの表面に対して走行方向上流側に向けてエアを吹き出すよう吹出口を紙シート表面に対して所要角度に形成したエアノズルを配置して、該エアノズルを上記支持フレームに取り付け、且つ上記スプール支持台の左右両側位置に、上下方向に延びるガイドレールを備えたノズル昇降装置をそれぞれ設置し、該左右のノズル昇降装置のガイドレールに、上記スプールに巻かれた紙シートの表面に対してスプール回転方向の上流側へ向けてエアを吹き出すように吹出口を紙シート表面に対して所要角度に形成したエアノズルの両端を、上記ガイドレールに沿う方向へ移動可能に取り付けると共に、該エアノズルを、先端部を中心に前後方向に角度変更させて、吹出口を前後方向に変更できるようにし、上記スプールに紙シートが巻かれることによる紙ロール径の変動に追従させて、上記ガイドレールに取り付けたエアノズルをガイドレールに沿って上方へ移動させると同時に角度変更させることにより該エアノズルの吹出口を紙ロールの外周面に対して回転方向上流側に所要角度で向くようにすると共に、上記スプールを前方へ移動させるようにして、上記巻取部へのエアをカットできるようにした構成とすることにより、巻取部を移動式とした巻取り装置において、紙ロールに巻き取られる紙シートの層間に、走行する紙シートに同伴するエアや回転する紙ロールに同伴するエアが進入することを抑制できるため、巻きずれや巻き硬さ不良が生じる虞を減少させることができる。
【００１５】
更に又、スプールに巻かれている紙シートの表面に対してエアを吹き出すようにしてあるエアノズルの両端の先端部を、同軸心上となるように対向配置したロータリーアクチュエータに取り付けると共に、ノズル昇降装置のガイドレールに、上記ロータリーアクチュエータをガイドレールに沿う方向へ移動可能に取り付けて、上記エアノズルをガイドレールに沿い上方へ移動させると同時に上記ロータリーアクチュエータにより角度変更させるようにして、該エアノズルの吹出口を紙ロールの外周面に対して回転方向上流側に向くようにした構成とすることにより、ロータリーアクチュエータの作動によりエアノズルを前後方向に回転させて、エアの吹き出し方向を前後方向に変更することができる。
【００１６】
更に又、両端をガイドレールに取り付けたエアノズルの一端部に、該エアノズルの先端よりスプール支持台上のスプール側に突出させてギャップセンサを取り付け、該ギャップセンサによる紙ロールの外径の検出信号を基にノズル昇降装置に指令を与えるコントローラを備えて、該コントローラからの指令を受けたノズル昇降装置により上記エアノズルをガイドレールに沿い上方へ移動させると共に、上記ノズル昇降装置により昇降されるエアノズルの高さ位置を検出する検出装置と、該検出装置より発せられる上記エアノズルの高さ位置信号を基にロータリーアクチュエータに指令を与えるコントローラを備えて、該コントローラからの指令を受けたロータリーアクチュエータにより上記エアノズルの角度を変更させるようにして、該エアノズルの吹出口を紙ロールの外周面に対して回転方向上流側に向くようにした構成とすることにより、ギャップセンサの検出信号に基いて、コントローラによりノズル昇降装置を作動させて、上記エアノズルと紙ロール外周面とのギャップを一定の寸法に自動的に保つことができると共に、上記エアノズルの高さ位置に応じて、紙ロールの外周面に対応した角度となるように上記エアノズルの角度を調整することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１８】
図１乃至図５は本発明の巻取装置の実施の一形態として、巻取部位置固定式の巻取装置を示すもので、図９に示したものと同様の構成としてある巻取装置において、タッチロール４の上方に設置したガイドロール１８の上方近傍位置に、該ガイドロール１８の外周面に沿って走行する紙シート２の表面に対し走行方向上流側へ向けて所要角度に傾斜させた流路２５に連なる吹出口２４ａを、紙走行方向に沿って２段に備えてなるエアノズル２４を、上記各吹出口２４ａの位置が紙シート２の表面に接近して隙間が小さくなるように紙幅方向の全長に亘る広幅として配設すると共に、ブラケット２６を介して支持フレーム９の上端部後側に取り付ける。
【００１９】
又、支持フレーム９よりも外方となるスプール支持台５の左右両側位置に、ノズル昇降装置としてのウォームジャッキ２７を設置する。該各ウォームジャッキ２７は、スプール支持台５上に載置したスプール１の軸心の延長線上を通って後方に所要角度（図では約４５度）傾斜するように平行に設置したガイドレール２８と、該左右の各ガイドレール２８にスライド自在に取り付けたガイドブロック２９と、該ガイドブロック２９の中央部に螺合させて貫通してガイドレール２８の長手方向に沿って配置したねじ軸３０と、該ねじ軸３０の上下両端部を支持する軸受３１とを備えてなり、更に、上記左右の各ウォームジャッキ２７のねじ軸３０の上端部を、ギアボックス３２を介して左右方向に水平に延びる１本の動力伝達軸３３に接続すると共に、該動力伝達軸３３の一端にモータ３４を連結して、該モータ３４の回転駆動力により動力伝達軸３３、ギアボックス３２を介して左右のねじ軸３０を同期して回転させることにより、左右のガイドブロック２９を並行に昇降移動させることができるようにしてある。更に、該左右のウォームジャッキ２７のガイドブロック２９の間に、紙幅方向の全長に亘る吹出口３５ａを備えたエアノズル３５の長手方向両端部を取付部材３７を介して取り付け、且つ上記吹出口３５ａは、スプール支持台５上に支持されたスプール１に紙シート２を巻き取って形成される紙ロール３の外周面に対してスプールの回転方向上流側へ向けて所要角度傾斜させた流路３６に連なる構成としてある。
【００２０】
又、紙幅寸法よりも外側となるエアノズル３５の長手方向一端部の先端側に、上記吹出口３５ａより紙ロール３の外周面にエア３８を吹付ける際に両者の間に所望するギャップの寸法分、たとえば、約１０ｍｍ寄った位置に、反射型光電スイッチの如きギャップセンサ３９をブラケット４０を介してスプール１側へ突出させて内向きに取り付け、該ギャップセンサ３９よりセンサアンプ４５を介して伝えられる検出信号に基づいて上記ウォームジャッキ２７の駆動用モータ３４にモータ制御部４６を介して指令を与えるコントローラ４１を備えた構成とする。
【００２１】
上記各エアノズル２４と３５は、長手方向に延びる一連のダクト４７及び４８をそれぞれ備えると共に、エア送給装置４２に、風量調整用ダンパ４３を備えたエア送給ライン４４を介して接続してある。なお、上記エアノズル２４の各吹出口２４ａの紙シート２の表面に対してなす角度としては、走行する紙シート２に同伴するエア２２をカットすることができるような吹き出し角度とする必要上、或る一定の以上の角度が必要であり、たとえば３〜３０度位としてある。同様に、エアノズル３５の吹出口３５ａの紙ロール３の外周面に対してなす角度としては、回転する紙ロール３に同伴するエア２３をカットできるように、たとえば、３〜３０度位の吹き出し角度としてある。
【００２２】
上記コントローラ４１は、紙ロール３が巻き太ってギャップセンサ３９により該紙ロール３の外径が検出されるようになると、モータ３４に駆動指令を与えてウォームジャッキ２７の各ガイドブロック２９をガイドレール２８に沿って上昇させることにより、エアノズル３５を上方に、すなわち、紙ロール３の径方向外向きに移動させ、このエアノズル３５の上昇と一体にギャップセンサ３９が上方に移動して紙ロール３の外径から外れて検出信号が止まると、モータ３４に停止指令を与えてウォームジャッキ２７の作動を停止させるようにすることにより、紙ロール３の外周面に対して常に所定のギャップを隔てた位置に配置されるように、紙ロール３の巻き太りに追従してエアノズル３５を移動させることができるようにしてある。
【００２３】
その他、図９に示したものと同一のものには同一符号が付してある。
【００２４】
紙シート２の巻き取り作業を行う場合には、従来と同様に、先ず、スプール支持台５上に搬入したスプール１に、回転駆動装置を連結し、後方よりガイドロール２１，１９、エキスパンダロール２０及びガイドロール１８に順に沿わせて導いた紙シート２の先端部をスプール１に貼り付けて止め、且つ該スプール１の外周面に、ロッドレスシリンダ１１と流体圧シリンダ１７により前後位置を調節したタッチロール４を紙幅方向の全長に亘り所要のニップ圧で当接させた状態とし、更に、コントローラ４１によりモータ３４に指令を与えてウォームジャッキ２７を制御して、エアノズル３５の吹出口３５ａがスプール１の外周面に接近してギャップが小さくなるように配置した状態とし、エア送給装置４２よりエア送給ライン４４を通して導かれるエア３８を、各エアノズル２４と３５の各エア吹出口２４ａと３５ａから吹き出させた状態としておく。この状態において回転駆動装置によりスプール１を高速で回転駆動させると、該スプール１に紙シート２が巻き取られて紙ロール３が形成されるようになる。この際、ガイドロール１８に沿って走行する紙シート２には同伴する高速のエア２２が発生するようになるが、エアノズル２４の吹出口２４ａから紙シート２の表面に所要角度でエア３８が吹付けられて、該吹付けられるエア３８がカウンターフローとなるため、上記走行する紙シート２に同伴されるエア２２は、上記吹出口２４ａの位置でカットされる。又、回転する紙ロール３の外周面には同伴する高速のエア２３が発生するようになるが、エアノズル３５の吹出口３５ａから紙ロールの外周面に所要角度でエア３８が吹き付けられ、該吹き付けられるエア３８がカウンターフローとなるため、上記回転する紙ロール３に同伴するエア２３は、上記吹出口３５ａの位置でカットされる。したがって、巻取部Ｉにおける新たな紙シート２の巻き取り位置に対して、走行する紙シート２に同伴するエア２２や、回転する紙ロール３に同伴するエア２３の侵入が抑制される。
【００２５】
その後、図５に示す如く、紙シート２の巻取りが継続されて紙ロール３が巻き太るようになると、支持フレーム９が該紙ロール３の巻き太りに追従して後方に移動するためガイドロール１８の位置が変化するようになるが、この際、エアノズル２４は支持フレーム９にブラケット２６を介して取り付けてあって、ガイドロール１８との相対位置は変化しないため、走行する紙シート２に同伴されるエア２２は継続的にエアノズル２４のエア吹出口２４ａの位置でカットされる。一方、紙ロール３が巻き太ってその外周縁部がエアノズル３５に接近して両者のギャップが減少すると、ギャップセンサ３９によって紙ロール３の外径が検出され、該検出信号を基にコントローラ４１からウォームジャッキ２７に指令が発せられて、上記ギャップセンサ３９に紙ロール３の外径が検出されなくなるまでエアノズル３５が上昇移動させられるため、該エアノズル３５は、紙ロール３の巻き太りに追従して常に所定のギャップを隔てた配置に保持され、よって、回転する紙ロール３に同伴されるエア２３は継続的に上記エアノズル３５のエア吹出口３５ａの位置でカットされるようになる。
【００２６】
しかる後、紙ロール３の径が所定の寸法に達した時点で従来と同様に回転駆動装置を停止してスプール１を取り外し、スプール移送装置６により形成された紙ロール３を搬出した後、新たなスプール１をスプール支持台５上に搬入して回転駆動装置に接続し、又、ロッドレスシリンダ１１により巻取硬さ調整部IIの配置を初期状態に戻して、上記と同様の操作を繰り返し行うことにより紙シート２の巻き取り作業を行うようにする。
【００２７】
このように、スプール１に紙シート２を巻き取って紙ロール３を形成する際、走行する紙シート２に同伴するエア２２及び回転する紙ロール３に同伴するエア２３を、エアノズル２４又は３５の各吹出口２４ａ又は３５ａの位置、すなわち、紙シート２の巻取り位置の上流側でカットできるため、紙ロール３に巻かれる紙シート２の層間へエアが侵入することを抑制することができ、よって、巻きずれや巻取り硬さの不良が生じる虞を低減させることができる。
【００２８】
次に、図６乃至図８は本発明の実施の他の形態として、巻取部移動式の巻取装置を示すもので、図１０に示したものと同様の構成としてある巻取装置において、巻取硬さ調整部IIのガイドロール１８の上部近傍位置に、図１乃至図５に示した巻取装置のエアノズル２４と同様の構成としてあるエアノズル２４を配置して、ブラケット２６を介して支持フレーム９の上端部後側に取り付け、又、上記支持フレーム９よりも外方となるスプール支持台５の左右両側位置に、図１乃至図５に示した巻取装置のウォームジャッキ２７と同様に、ガイドレール２８に移動可能に取り付けたガイドブロック２９をモータ３４によりギアボックス３２と動力伝達軸３３とねじ軸３０を介して昇降できるようにしてあるウォームジャッキ２７を、上記ガイドレール２８を垂直方向に延びる配置となるようにして設置し、該各ウォームジャッキ２７のガイドブロック２９の内側に、取付部材５２を介してロータリーアクチュエータ４９を同軸心上となるように対向配置して取り付け、該左右の各ロータリーアクチュエータ４９の回転軸に、図１乃至図５に示した巻取装置のエアノズル３５と同様の構成としてあるエアノズル３５の両端の先端部を取り付けて、各ロータリーアクチュエータ４９を同期して回転させることによりエアノズル３５を先端部を中心に角度変更できるようにする。更に、ウォームジャッキ２７の駆動用モータ３４にパルスジェネレータ５０を取り付けて、該パルスジェネレータ５０によりウォームジャッキ２７の作動によって上下方向に移動させられるエアノズル３５の高さ位置信号を出力させることができるようにし、該エアノズル３５の高さ位置信号に基づいて上記各ロータリーアクチュエータ４９に指令を与えるコントローラ５１を備えた構成とする。
【００２９】
更に、図１乃至図５に示した巻取装置と同様に、エアノズル３５の一端部の先端側には、ギャップセンサ３９がブラケット４０を介して取り付けてあり、該ギャップセンサ３９の検出信号に基いてウォームジャッキ２７の駆動用モータ３４に指令を与えるコントローラ４１が設けてある。又、エアノズル２４と３５には、それぞれエア送給装置４２が風量調整用ダンパ４３を備えたエア送給ライン４４を介して接続した構成としてある。
【００３０】
本実施の形態では、紙ロール３が巻き太ると、図６に二点鎖線で示す如く、この巻き太りに伴う紙ロール３半径の増加分だけスプール１が前方に移動させられるようになり、この際、ウォームジャッキ２７の設置位置における紙ロール３の外周面の位置も上昇する。このためウォームジャッキ２７に支持されるエアノズル３５と紙ロール３の外周面とのギャップが変化するようになるので、コントローラ４１によるギャップセンサ３９の検出信号に基いたウォームジャッキ２７の操作により、紙ロール３の巻き太りに追従させるようにエアノズル３５の高さ方向の位置制御が行われるが、このとき、ウォームジャッキ２７の設置位置に対する紙ロール３の外周面の角度が変化するようになるため、コントローラ５１に、紙ロール３の巻き太りに伴って変化するウォームジャッキ２７の設置位置に対する紙ロール３外周面の高さ位置と、上記ウォームジャッキ２７設置位置における紙ロール３外周面の角度との関係を、予めプログラミングしておき、パルスジェネレータ５０から出力されるエアノズル３５の高さ位置信号に基いて、該プログラミングされた紙ロール３の外周面の角度変化に追従するようにロータリーアクチュエータ４９を作動させることにより、エアノズル３５の吹出口３５ａを、常に紙ロール３の外周面に対して回転方向上流側に向けて所要角度、たとえば、３〜３０度の角度範囲でエア３８を吹き出せるように制御できるようにしてある。
【００３１】
その他、図１乃至図５、及び、図１０に示したものと同一のものには同一符号が付してある。
【００３２】
本実施の形態の巻取装置を用いて紙シート２の巻き取り作業を行う場合には、先ず、スプール支持台５上に搬入したスプール１に、後方よりガイドレール２１，１９、エキスパンダロール２０、ガイドロール１８に順に図示の如く沿わせた巻取硬さ調整部IIの紙シート２の先端部を貼り付けると共に、流体圧シリンダ１７によりタッチロール４を上記スプール１の外周面に紙幅方向の全長に亘り所要のニップ圧で当接させた状態とし、且つコントローラ４１によりウォームジャッキ２７を制御して、エアノズル３５の吹出口３５ａがスプール１の外周面に接近してギャップが小さくなるような高さ位置に配置した状態とすると共に、コントローラ５１により、エアノズル３５の角度を、吹出口３５ａがスプール外周面に対して回転方向上流側に所要角度で向くようにした状態とし、且つエア送給装置４２よりエア送給ライン４４を通して導かれるエア３８を、各エアノズル２４と３５の各エア吹出口２４ａと３５ａから吹き出させた状態としておく。この状態において回転駆動装置によりスプール１を高速で回転駆動させると、該スプール１に紙シート２が高速で巻き取られて紙ロール３が形成されるようになり、この際、ガイドロール１８に沿って走行する紙シート２に同伴する高速のエア２２及び回転する紙ロール３の外周面に同伴する高速のエア２３は、上記実施の形態と同様に、エアノズル２４及び３５からそれぞれカウンターフローとなるように吹き出されるエア３８により、それぞれの吹出口２４ａ及び３５ａの位置でカットされる。その後、図６に二点鎖線で示す如く、紙シート２の巻取りが継続されて紙ロール３が巻き太るようになる。この際、ガイドロール１８の位置は変化しないため、走行する紙シート２に同伴されるエア２２は継続的にエアノズル２４のエア吹出口２４ａの位置でカットされる。一方、紙ロール３の巻き太りに伴って、ウォームジャッキ２７設置位置における外周縁部の高さ位置が変化すると、上記実施の形態と同様に、ギャップセンサ３９によって紙ロール３の外周縁部が検出され、該検出信号を基にコントローラ４１からウォームジャッキ２７に指令が発せられて、上記ギャップセンサ３９に紙ロール３の外周縁部が検出されなくなるまでエアノズル３５が上昇移動させられ、同時に、上記ウォームジャッキ２７の駆動用モータ３４に取り付けられたパルスジェネレータ５０よりエアノズル３５の高さ位置信号が発せられ、該高さ位置信号を基に、コントローラ５１よりロータリーアクチュエータ４９に指令が与えられて、エアノズル３５の吹出口３５ａの角度が紙ロール３の外周面に対して回転方向上流側に所要角度で向くように適正に保持されるので、回転する紙ロール３に同伴されるエア２３は継続的に上記エアノズル３５のエア吹出口３５ａの位置でカットされるようになる。
【００３３】
したがって、本実施の形態によっても上記実施の形態と同様な効果を得ることができる。
【００３４】
なお、本発明は上記実施の形態のみに限定されるものではなく、エアノズル３５を昇降させるノズル昇降装置としては、ウォームジャッキ２７を用いたものとして示したが、左右のガイドレール２８にそれぞれスライド自在に取り付けた左右のガイドブロック２９を同期して昇降移動させてエアノズル３５を平行に移動させると共にその高さ位置を制御できれば、流体圧シリンダの如き伸縮作動するアクチュエータや、ピニオン・ラック又はチェーン等を使用した他の駆動機構を採用してもよいこと、支持フレーム９を前後方向へ移動させる機構としては、ロッドレスシリンダ１１ではなく、伸縮作動するアクチュエータやピニオン・ラック、及び、チェーン等を使用した他の駆動機構を採用してよいこと、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００３５】
【発明の効果】
以上述べた如く、本発明の巻取装置によれば、スプール支持台上に搬入されたスプールをその位置で回転駆動させることにより紙シートを巻き取るようにする巻取部の後方に、支持フレームをスプールに近接離反する前後方向へ移動可能に設けて、該支持フレームの前端部に、上記スプール支持台上のスプールに臨むように配置した紙幅方向の全長に亘って延びるタッチロールと該タッチロールの上方位置に平行に配置したガイドロールとをそれぞれ回転自在に支持させ、上記ガイドロールに沿わせて導いた紙シートをスプール支持台上にてスプールに巻き取らせて紙ロールを形成させる際、上記タッチロールをスプールに巻かれる紙シート表面に紙幅方向の全長に亘り所要のニップ圧で当接させて巻き取り操作を行うようにしてある巻取装置において、上記ガイドロールの上方近傍位置に、該ガイドロールに沿って走行する紙シートの表面に対して走行方向上流側に向けてエアを吹き出すよう吹出口を紙シート表面に対して所要角度に形成したエアノズルを配置して、該エアノズルを上記支持フレームに取り付け、且つ上記スプール支持台の左右両側位置に、上記スプールの軸心の延長線上を通って後方に斜め上向き方向に延びるガイドレールを左右対称に備えるノズル昇降装置を設置し、該左右のノズル昇降装置のガイドレールに、上記スプールに巻かれた紙シートの表面に対してスプール回転方向の上流側へ向けてエアを吹き出すように吹出口を紙シート表面に対して所要角度に形成したエアノズルの両端を、上記ガイドレールに沿う方向に移動可能に取り付け、上記スプールに紙シートが巻かれることによる紙ロール径の変動に追従させて、上記支持フレームに取り付けたエアノズルを該支持フレームとともに後方へ移動させると共に上記ガイドレールに両端を取り付けたエアノズルをガイドレールに沿い上方へ移動させるようにして、上記巻取部へのエアをカットできるようにした構成としてあるので、ガイドロールに沿って走行する紙シートに同伴するエアに対して、上記ガイドロールの上部近傍位置に設置したエアノズルからエアをカウンターフローとして吹き付けることができて、上記走行する紙シートに同伴されるエアを上記吹出口の位置でカットでき、又、回転する紙ロールの外周面に同伴するエアに対して、ノズル昇降装置に取り付けたエアノズルの吹出口からエアをカウンターフローとして吹き付けルことができて、上記回転する紙ロールに同伴するエアを上記吹出口の位置でカットできるため、紙ロールに巻き取る紙シートの層間にエアが侵入することを抑制でき、このため形成される紙ロールに巻きずれや巻き硬さの不良が発生する虞を減少させることができ、又、両端をガイドレールに取り付けたエアノズルの一端部に、該エアノズルの先端よりスプール支持台上のスプール側へ突出させてギャップセンサを取り付け、該ギャップセンサによる紙ロールの外径の検出信号を基にノズル昇降装置へ指令を与えるコントローラを備えて、該コントローラからの指令を受けたノズル昇降装置により上記ガイドレールに取り付けたエアノズルをガイドレールに沿い上方へ移動させると共に、紙ロールの巻き太りに追従させて支持フレームに取り付けたエアノズルを該支持フレームとともに後方へ移動させるようにした構成とすることにより、紙ロールの巻き太りに伴って上記エアノズルと紙ロールの外周縁部とのギャップが小さくなると、ギャップセンサにより紙ロールの外径が検出されるため、該ギャップセンサの検出信号に基いて、コントローラによりノズル昇降装置を作動させ、上記ギャップセンサに紙ロールの外径が検出されなくなるまでエアノズルを上昇させるようにすることにより、上記エアノズルと紙ロール外周面とのギャップを一定の寸法に自動的に保つことができるという優れた効果を発揮し、更に、スプール支持台上に搬入されたスプールを紙ロールの巻き太りに対応して前方へ移動させながら回転駆動させることにより紙シートを巻き取るようにする巻取部の後方に、支持フレームを固定して設けて、該支持フレームの前端部に、上記スプール支持台上のスプールに臨むように配置した紙幅方向の全長に亘って延びるタッチロールと該タッチロールの上方位置に平行に配置したガイドロールとをそれぞれ回転自在に支持させ、上記ガイドロールに沿わせて導いた紙シートをスプール支持台上にてスプールに巻き取らせて紙ロールを形成させる際、上記タッチロールをスプールに巻かれる紙シート表面に紙幅方向の全長に亘り所要のニップ圧で当接させて巻き取り操作を行うようにしてある巻取装置において、上記ガイドロールの上方近傍位置に、該ガイドロールに沿って走行する紙シートの表面に対して走行方向上流側に向けてエアを吹き出すよう吹出口を紙シート表面に対して所要角度に形成したエアノズルを配置して、該エアノズルを上記支持フレームに取り付け、且つ上記スプール支持台の左右両側位置に、上下方向に延びるガイドレールを備えたノズル昇降装置をそれぞれ設置し、該左右のノズル昇降装置のガイドレールに、上記スプールに巻かれた紙シートの表面に対してスプール回転方向の上流側へ向けてエアを吹き出すように吹出口を紙シート表面に対して所要角度に形成したエアノズルの両端を、上記ガイドレールに沿う方向へ移動可能に取り付けると共に、該エアノズルを、先端部を中心に前後方向に角度変更させて、吹出口を前後方向に変更できるようにし、上記スプールに紙シートが巻かれることによる紙ロール径の変動に追従させて、上記ガイドレールに取り付けたエアノズルをガイドレールに沿って上方へ移動させると同時に角度変更させることにより該エアノズルの吹出口を紙ロールの外周面に対して回転方向上流側に所要角度で向くようにすると共に、上記スプールを前方へ移動させるようにして、上記巻取部へのエアをカットできるようにした構成とすることにより、巻取部を移動式とした巻取り装置において、紙ロールに巻き取られる紙シートの層間に、走行する紙シートに同伴するエアや回転する紙ロールに同伴するエアが進入することを抑制できるため、巻きずれや巻き硬さ不良が生じる虞を減少させることができ、更に又、スプールに巻かれている紙シートの表面に対してエアを吹き出すようにしてあるエアノズルの両端の先端部を、同軸心上となるように対向配置したロータリーアクチュエータに取り付けると共に、ノズル昇降装置のガイドレールに、上記ロータリーアクチュエータをガイドレールに沿う方向へ移動可能に取り付けて、上記エアノズルをガイドレールに沿い上方へ移動させると同時に上記ロータリーアクチュエータにより角度変更させるようにして、該エアノズルの吹出口を紙ロールの外周面に対して回転方向上流側に向くようにした構成とすることにより、ロータリーアクチュエータの作動によりエアノズルを前後方向に回転させて、エアの吹き出し方向を前後方向に変更することができ、更に又、両端をガイドレールに取り付けたエアノズルの一端部に、該エアノズルの先端よりスプール支持台上のスプール側に突出させてギャップセンサを取り付け、該ギャップセンサによる紙ロールの外径の検出信号を基にノズル昇降装置に指令を与えるコントローラを備えて、該コントローラからの指令を受けたノズル昇降装置により上記エアノズルをガイドレールに沿い上方へ移動させると共に、上記ノズル昇降装置により昇降されるエアノズルの高さ位置を検出する検出装置と、該検出装置より発せられる上記エアノズルの高さ位置信号を基にロータリーアクチュエータに指令を与えるコントローラを備えて、該コントローラからの指令を受けたロータリーアクチュエータにより上記エアノズルの角度を変更させるようにして、該エアノズルの吹出口を紙ロールの外周面に対して回転方向上流側に向くようにした構成とすることにより、ギャップセンサの検出信号に基いて、コントローラによりノズル昇降装置を作動させて、上記エアノズルと紙ロール外周面とのギャップを一定の寸法に自動的に保つことができると共に、上記エアノズルの高さ位置に応じて、紙ロールの外周面に対応した角度となるように上記エアノズルの角度を調整することができるという優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の巻取装置の実施の一形態を示す概略切断側面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ方向矢視図である。
【図３】図１の装置の巻取硬さ調整部に設けたエアノズル部分の拡大を示す切断側面図である。
【図４】図１の装置の巻取部に設けたエアノズル部分の拡大を示す切断側面図である。
【図５】図１の装置の作動状態を示すもので、紙ロールが巻き太った状態を示す図である。
【図６】本発明の実施の他の形態を示す概略切断側面図である。
【図７】図６のＢ−Ｂ方向矢視図である。
【図８】図６の装置の巻取部に設けたエアノズルの一端部を示す拡大図である。
【図９】従来の巻取装置の一例を示す概略切断側面図である。
【図１０】従来の巻取装置の他の例を示す概略切断側面図である。
【符号の説明】
Ｉ 巻取部
II 巻取硬さ調整部
１ スプール
２ 紙シート
３ 紙ロール
４ タッチロール
５ スプール支持台
９ 支持フレーム
１８ ガイドロール
２２ エア
２３ エア
２４ エアノズル
２４ａ 吹出口
２７ ウォームジャッキ（ノズル昇降装置）
２８ ガイドレール
２９ ガイドブロック
３４ モータ
３５ エアノズル
３５ａ 吹出口
３８ エア
３９ ギャップセンサ
４１ コントローラ
４９ ロータリーアクチュエータ
５０ パルスジェネレータ（検出装置）
５１ コントローラ
【発明の属する技術分野】
本発明はスーパーカレンダ等にて処理した紙シートをスプールに巻き取って紙ロールを形成する際、巻取速度を高速化しても巻き取られる紙シートの層間にエアが侵入することを抑制できて、巻き取り硬さの不良や巻きずれが生じる虞を低減できるようにした巻取装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
製紙工場では、抄紙機にて製造されたままの原紙は、一般に紙面がなお粗雑で、使用目的に適さないことが多いため、紙の外観を改善すると共に、印刷適正を向上させるべく、一般にスーパーカレンダによる光沢処理が施されている。又、該スーパーカレンダは、コーティングを施した紙の光沢仕上げを行うためにも使用されている。かかるスーパーカレンダは、チルドロールと、弾性に富むコットンロール（又はペーパーロール）とを交互に多段に積み重ねて備えたカレンダ部に、アンワインダ装置の紙ロールより巻き出した紙シートを導いて、各チルドロールとコットンロールとの間に通すことにより、表面に強い光沢を与えるようにし、該光沢処理された紙シートは、巻取装置（ワインダ装置）に導いて、スプールに巻き取らせることにより再度紙ロールを形成させるようにしてある。
【０００３】
上記スーパーカレンダの巻取装置は、紙シートをスプールに巻き取って紙ロールを形成させる際、紙シートの幅方向の巻きずれが生じたり、巻き硬さの不良が発生することを防止するために、図９及び図１０に概略を示す如く、スプール１に紙シート２を巻き取らせて紙ロール３を形成させる巻取部Ｉの後側に、紙幅方向の全長に亘る長さとしたタッチロール４を備えた構成として、上記巻取部Ｉにて紙シート２の巻き取りを行う際、形成される紙ロール３の外周面に、上記のタッチロール４を紙幅方向の全長に亘り所要のニップ圧で常に当接させ、該タッチロール４により紙シート２を拘束しながら巻き取りを行わせるようにしてあり、この際、紙シート２の巻き取りを継続すると紙ロール３の巻き太りが生じるため、図９に示した如く、巻取部Ｉにおけるスプール１の位置を固定すると共にタッチロール４を紙ロール３の巻き太りに対応して移動できるようにしたものと、図１０に示した如く、タッチロール４の位置を固定すると共に巻取部Ｉにおけるスプール１の位置を紙ロール３の巻き太りに応じて移動できるようにしたものがある。
【０００４】
図９に示した巻取部位置固定式の巻取装置の場合では、巻取部Ｉは、左右一対のスプール支持台５の巻取位置に、スプール１の両端を軸受部を介して回転自在に支持するようにして、スプール１の一端部に位置固定式の回転駆動装置（図示せず）を着脱自在に接続できるようにし、且つ上記左右のスプール支持台５の前側部に、スプール１両端の軸受部を受けてスプール支持台５上へのスプール１の搬入及び該スプール支持台５上から紙シート２を巻き取り終えた紙ロール３の搬出を行うためのスプール移送装置６を設置した構成としてある。一方、巻取部Ｉの後方位置には、巻取硬さ調整部IIが前後方向へ移動できるようにしてある。すなわち、紙シート２の幅寸法よりも広い間隔で前後方向に延びる左右一対のレール７を、それぞれ前端が対応する側のスプール支持台５に接近するように配置して、それぞれ左右の支持架台８上に支持させ、該各レール７上には、側壁部９ａを備えた支持フレーム９を、各側壁部９ａの下部外側面に取り付けた車輪１０を介して走行自在に載置して、支持架台８に備えたロッドレスシリンダ１１により支持フレーム９前後方向に移動させて、その位置を制御できるようにしてあり、更に、支持フレーム９の下部内側の前端部位置に、紙幅方向の全長に亘って延びるタッチロール４を、スプール支持台５上のスプール１に臨むように配置して、支持フレーム９の側壁部９ａに支点１６ａを中心に揺動できるように取り付けた加圧レバー１６に、タッチロール４の両端部を取り付け、エアシリンダの如き流体圧シリンダ１７により上記加圧レバー１６を支点１６ａを中心に揺動させることによりタッチロール４が前後方向へ移動して上記スプール支持台５上のスプール１に対し位置を微調整することができるようにすると共に、上記ロッドレスシリンダ１１によりタッチロール４が支持フレームと一体的に前後方向へ移動できるようにしてあり、上記ロッドレスシリンダ１１による支持フレーム９の前後方向の位置制御と、流体圧シリンダ１７によるタッチロール４の前後位置の微調整により、該タッチロール４を、スプール１に巻き取る紙シート２の表面に所要のニップ圧で当接させて、巻取硬さを調整することができるようにしてある。更に又、タッチロール４への紙シート２の進入角度が深くて形成される紙ロール３の表面と新たに巻き取らせる紙シート２とのなす角度が大きいと、走行する紙シート２に同伴するエアが、紙シート２と紙ロール３の外周面との間に侵入し易くなって巻きずれが生じ易くなるため、上記タッチロール４の上方となる支持フレーム９の上部内側の前端部にガイドロール１８を回転自在に設置して、該ガイドロール１８に掛け廻した紙シート２をほぼ垂直方向下向きとしてからタッチロール４へ導くことにより、タッチロール４への紙シート２の進入角度を浅くして、紙ロール３の外周面と新たに巻き取らせる紙シート２とのなす角度を小さくするようにしてある。
【０００５】
なお、１２はロッドレスシリンダの駆動装置、１３は該駆動装置１２に接続したねじ軸、１４は該ねじ軸１３を支持する軸受、１５は上端部を支持フレーム９下端に取り付け且つ中心部に上記ねじ軸１３を挿通させて螺合させるねじ孔を有するナット部材である。又、１９は上記ガイドロール１８の後方に配置して支持フレーム９の内側に取り付けたガイドロール、２０は前後のガイドロール１８と１９の間を走行する紙シート２の上側に設けたエキスパンダロール、２１は後方から巻取装置へ供給される紙シート２を支持フレーム９後側の上部位置にてガイドするガイドロールである。
【０００６】
したがって、上記巻取装置を用いて紙シート２の巻き取りを行う場合には、先ず、駆動装置１２により支持フレーム９の前後方向の配置を調整すると共に、流体圧シリンダ１７の作動量を調整して、スプール支持台５上のスプール１の外周面に、タッチロール４を所要のニップ圧で当接させ、この状態において、回転駆動装置によりスプール１を回転駆動させて、ガイドロール２１と１９、エキスパンダロール２０、ガイドロール１８に図示の如く順に沿わせて導いた紙シート２を巻き取らせるようにしてあり、図９に二点鎖線で示す如く、紙シート２の巻き取りにより形成される紙ロール３が巻き太った場合には、ロッドレスシリンダ１１により支持フレーム９と一体にタッチロール４を、上記紙ロール３の巻き太り量に対応するよう後方に移動させることにより、巻き太りによりロール径が増大しても、タッチロール４を常に所要のニップ圧で紙ロール３の外周面に当接させながら紙シート２の巻き取りを行わせるようにしてあり、しかる後、紙ロール３の径が所定の寸法に達した時点で回転駆動装置を停止してスプール１を取り外し、スプール移送装置６により形成された紙ロール３を搬出した後、新たなスプール２をスプール支持台５上に搬入して回転駆動装置に接続し、且つロッドレスシリンダ１１により支持フレーム９の配置を初期状態に戻した後、上記と同様な操作を繰り返し行うことにより紙シート２の巻き取り作業を行うようにしてある。
【０００７】
一方、図１０に示した巻取部移動式の巻取装置では、図９に示したものと同様の構成としてある巻取装置において、支持フレーム９をロッドレスシリンダ１１により前後方向に移動できるようにした構成とすることに代えて、支持架台８上に位置固定した支持フレーム９とすると共に、巻取部Ｉを、スプール支持台５上のスプール１に位置固定式の回転駆動装置を接続した構成とすることに代えて、スプール１に、該スプール１と一体に前後方向に移動できる回転駆動装置を着脱自在に接続した構成として、図９の巻取装置と同様に、ガイドロール１８にガイドさせた紙シート２を、タッチロール４を所要のニップ圧で当接させた状態のスプール１に巻き取らせるようにし、図１０に二点鎖線で示す如く、形成される紙ロール３が巻き太った場合には、この巻き太りによるロール半径の増加分だけスプール１及び回転駆動装置を図示しない移動機構により前方に移動させ、これにより、紙ロール３の外周面にタッチロール４が常に所要のニップ圧で当接させた状態で、紙シート２の巻き取りを行わせるようにしてある。その後、紙ロール３の径が所定の寸法に達したら、回転駆動装置を停止し、該回転駆動装置よりスプール１を取り外して、紙ロール３をスプール移送装置６により搬出した後、新たなスプール１をスプール支持台５上に搬入し、該スプール１に、初期状態の配置に戻した回転駆動装置を接続して、上記と同様な操作を繰り返し行うことにより紙シート２の巻き取り作業を行うようにしてある。
【０００８】
更に又、図９及び図１０に示した巻取装置において、タッチロール４に溝等を設けることにより、紙ロール３に新たに巻かれる紙シート２と、紙ロール３の最外周部の紙シート２との間へのエアの進入を防ぐようにすることも提案されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、図９及び図１０に示した上記従来の巻取装置では、いずれの場合も、スーパーカレンダによる処理の高速化を図るために紙シート２の巻き取り速度の高速化を図ろうとすると、図９及び図１０にそれぞれ一点鎖線で示す如く、走行する紙シート２に同伴するエア２２と、回転する紙ロール３の外周面に同伴するエア２３が高速化し、これらのエア２２，２３が、紙ロール３の最外周部と、タッチロール４により拘束されながら新たに巻き取られる紙シート２との間に進入して、紙シート２の層間に蓄積されることにより、紙シート２の蛇行による巻きずれや巻き硬さの不良が発生するという問題がある。
【００１０】
そこで、本発明は、巻き取り速度を高速化しても、走行する紙シートや回転する紙ロールに同伴するエアが紙シートの層間に入り込むことを抑制できて、巻き硬さ不良や巻きずれが生じる虞を低減できる巻取装置を提供しようとするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、スプール支持台上に搬入されたスプールをその位置で回転駆動させることにより紙シートを巻き取るようにする巻取部の後方に、支持フレームをスプールに近接離反する前後方向へ移動可能に設けて、該支持フレームの前端部に、上記スプール支持台上のスプールに臨むように配置した紙幅方向の全長に亘って延びるタッチロールと該タッチロールの上方位置に平行に配置したガイドロールとをそれぞれ回転自在に支持させ、上記ガイドロールに沿わせて導いた紙シートをスプール支持台上にてスプールに巻き取らせて紙ロールを形成させる際、上記タッチロールをスプールに巻かれる紙シート表面に紙幅方向の全長に亘り所要のニップ圧で当接させて巻き取り操作を行うようにしてある巻取装置において、上記ガイドロールの上方近傍位置に、該ガイドロールに沿って走行する紙シートの表面に対して走行方向上流側に向けてエアを吹き出すよう吹出口を紙シート表面に対して所要角度に形成したエアノズルを配置して、該エアノズルを上記支持フレームに取り付け、且つ上記スプール支持台の左右両側位置に、上記スプールの軸心の延長線上を通って後方に斜め上向き方向に延びるガイドレールを左右対称に備えるノズル昇降装置を設置し、該左右のノズル昇降装置のガイドレールに、上記スプールに巻かれた紙シートの表面に対してスプール回転方向の上流側へ向けてエアを吹き出すように吹出口を紙シート表面に対して所要角度に形成したエアノズルの両端を、上記ガイドレールに沿う方向に移動可能に取り付け、上記スプールに紙シートが巻かれることによる紙ロール径の変動に追従させて、上記支持フレームに取り付けたエアノズルを該支持フレームとともに後方へ移動させると共に上記ガイドレールに両端を取り付けたエアノズルをガイドレールに沿い上方へ移動させるようにして、上記巻取部へのエアをカットできるようにした構成とする。
【００１２】
スプール支持台上のスプールにガイドロールに沿わせて導いた紙シートの先端部を貼り付け、且つ該スプールの外周面に、タッチロールを紙幅方向の全長に亘り所要のニップ圧で当接させた状態とし、更に、ガイドレールに取り付けたエアノズルの吹出口がスプールの外周面に接近してギャップが小さくなるように配置した状態として、各エアノズルの吹出口からエアを吹き出させた状態としておく。この状態においてスプールを回転駆動させると、該スプールに紙シートが巻き取られて紙ロールが形成される際、ガイドロールに沿って走行する紙シートに同伴するエアは、上記ガイドロールの上部近傍位置に設置したエアノズルの吹出口から紙シートの表面に所要角度で吹き付けられるエアがカウンターフローとなることによりカットされる。又、回転する紙ロールの外周面に同伴するエアは、ノズル昇降装置に取り付けたエアノズルの吹出口から紙ロールの外周面に所要角度で吹き付けられるエアがカウンターフローとなることによりカットされる。したがって、新たな紙シートの巻き取り位置に、走行する紙シートに同伴するエアや、回転する紙ロールに同伴するエアが侵入することは抑制される。その後、巻き取り作業を継続すると、紙ロールの径が増大するようになるが、ガイドロールの上部近傍位置に設けてあるエアノズルは、支持フレームに取り付けてあってガイドロールとの相対位置は変化しないため、走行する紙シートに同伴するエアは継続してカットされる。一方、ノズル昇降装置に取り付けたエアノズルを、上記ノズル昇降装置により、紙ロールが巻き太っても、紙ロールの外周面に対する相対位置を変化させないように上方に移動させることにより、回転する紙ロールに同伴するエアは継続してカットされるようになる。
【００１３】
又、両端をガイドレールに取り付けたエアノズルの一端部に、該エアノズルの先端よりスプール支持台上のスプール側へ突出させてギャップセンサを取り付け、該ギャップセンサによる紙ロールの外径の検出信号を基にノズル昇降装置へ指令を与えるコントローラを備えて、該コントローラからの指令を受けたノズル昇降装置により上記ガイドレールに取り付けたエアノズルをガイドレールに沿い上方へ移動させると共に、紙ロールの巻き太りに追従させて支持フレームに取り付けたエアノズルを該支持フレームとともに後方へ移動させるようにした構成とすることにより、紙ロールの巻き太りに伴って上記エアノズルと紙ロールの外周縁部とのギャップが小さくなると、ギャップセンサにより紙ロールの外径が検出されるため、該ギャップセンサの検出信号に基いて、コントローラによりノズル昇降装置を作動させ、上記ギャップセンサに紙ロールの外径が検出されなくなるまでエアノズルを上昇させるようにすることにより、上記エアノズルと紙ロール外周面とのギャップを一定の寸法に自動的に保つことができる。
【００１４】
更に、スプール支持台上に搬入されたスプールを紙ロールの巻き太りに対応して前方へ移動させながら回転駆動させることにより紙シートを巻き取るようにする巻取部の後方に、支持フレームを固定して設けて、該支持フレームの前端部に、上記スプール支持台上のスプールに臨むように配置した紙幅方向の全長に亘って延びるタッチロールと該タッチロールの上方位置に平行に配置したガイドロールとをそれぞれ回転自在に支持させ、上記ガイドロールに沿わせて導いた紙シートをスプール支持台上にてスプールに巻き取らせて紙ロールを形成させる際、上記タッチロールをスプールに巻かれる紙シート表面に紙幅方向の全長に亘り所要のニップ圧で当接させて巻き取り操作を行うようにしてある巻取装置において、上記ガイドロールの上方近傍位置に、該ガイドロールに沿って走行する紙シートの表面に対して走行方向上流側に向けてエアを吹き出すよう吹出口を紙シート表面に対して所要角度に形成したエアノズルを配置して、該エアノズルを上記支持フレームに取り付け、且つ上記スプール支持台の左右両側位置に、上下方向に延びるガイドレールを備えたノズル昇降装置をそれぞれ設置し、該左右のノズル昇降装置のガイドレールに、上記スプールに巻かれた紙シートの表面に対してスプール回転方向の上流側へ向けてエアを吹き出すように吹出口を紙シート表面に対して所要角度に形成したエアノズルの両端を、上記ガイドレールに沿う方向へ移動可能に取り付けると共に、該エアノズルを、先端部を中心に前後方向に角度変更させて、吹出口を前後方向に変更できるようにし、上記スプールに紙シートが巻かれることによる紙ロール径の変動に追従させて、上記ガイドレールに取り付けたエアノズルをガイドレールに沿って上方へ移動させると同時に角度変更させることにより該エアノズルの吹出口を紙ロールの外周面に対して回転方向上流側に所要角度で向くようにすると共に、上記スプールを前方へ移動させるようにして、上記巻取部へのエアをカットできるようにした構成とすることにより、巻取部を移動式とした巻取り装置において、紙ロールに巻き取られる紙シートの層間に、走行する紙シートに同伴するエアや回転する紙ロールに同伴するエアが進入することを抑制できるため、巻きずれや巻き硬さ不良が生じる虞を減少させることができる。
【００１５】
更に又、スプールに巻かれている紙シートの表面に対してエアを吹き出すようにしてあるエアノズルの両端の先端部を、同軸心上となるように対向配置したロータリーアクチュエータに取り付けると共に、ノズル昇降装置のガイドレールに、上記ロータリーアクチュエータをガイドレールに沿う方向へ移動可能に取り付けて、上記エアノズルをガイドレールに沿い上方へ移動させると同時に上記ロータリーアクチュエータにより角度変更させるようにして、該エアノズルの吹出口を紙ロールの外周面に対して回転方向上流側に向くようにした構成とすることにより、ロータリーアクチュエータの作動によりエアノズルを前後方向に回転させて、エアの吹き出し方向を前後方向に変更することができる。
【００１６】
更に又、両端をガイドレールに取り付けたエアノズルの一端部に、該エアノズルの先端よりスプール支持台上のスプール側に突出させてギャップセンサを取り付け、該ギャップセンサによる紙ロールの外径の検出信号を基にノズル昇降装置に指令を与えるコントローラを備えて、該コントローラからの指令を受けたノズル昇降装置により上記エアノズルをガイドレールに沿い上方へ移動させると共に、上記ノズル昇降装置により昇降されるエアノズルの高さ位置を検出する検出装置と、該検出装置より発せられる上記エアノズルの高さ位置信号を基にロータリーアクチュエータに指令を与えるコントローラを備えて、該コントローラからの指令を受けたロータリーアクチュエータにより上記エアノズルの角度を変更させるようにして、該エアノズルの吹出口を紙ロールの外周面に対して回転方向上流側に向くようにした構成とすることにより、ギャップセンサの検出信号に基いて、コントローラによりノズル昇降装置を作動させて、上記エアノズルと紙ロール外周面とのギャップを一定の寸法に自動的に保つことができると共に、上記エアノズルの高さ位置に応じて、紙ロールの外周面に対応した角度となるように上記エアノズルの角度を調整することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１８】
図１乃至図５は本発明の巻取装置の実施の一形態として、巻取部位置固定式の巻取装置を示すもので、図９に示したものと同様の構成としてある巻取装置において、タッチロール４の上方に設置したガイドロール１８の上方近傍位置に、該ガイドロール１８の外周面に沿って走行する紙シート２の表面に対し走行方向上流側へ向けて所要角度に傾斜させた流路２５に連なる吹出口２４ａを、紙走行方向に沿って２段に備えてなるエアノズル２４を、上記各吹出口２４ａの位置が紙シート２の表面に接近して隙間が小さくなるように紙幅方向の全長に亘る広幅として配設すると共に、ブラケット２６を介して支持フレーム９の上端部後側に取り付ける。
【００１９】
又、支持フレーム９よりも外方となるスプール支持台５の左右両側位置に、ノズル昇降装置としてのウォームジャッキ２７を設置する。該各ウォームジャッキ２７は、スプール支持台５上に載置したスプール１の軸心の延長線上を通って後方に所要角度（図では約４５度）傾斜するように平行に設置したガイドレール２８と、該左右の各ガイドレール２８にスライド自在に取り付けたガイドブロック２９と、該ガイドブロック２９の中央部に螺合させて貫通してガイドレール２８の長手方向に沿って配置したねじ軸３０と、該ねじ軸３０の上下両端部を支持する軸受３１とを備えてなり、更に、上記左右の各ウォームジャッキ２７のねじ軸３０の上端部を、ギアボックス３２を介して左右方向に水平に延びる１本の動力伝達軸３３に接続すると共に、該動力伝達軸３３の一端にモータ３４を連結して、該モータ３４の回転駆動力により動力伝達軸３３、ギアボックス３２を介して左右のねじ軸３０を同期して回転させることにより、左右のガイドブロック２９を並行に昇降移動させることができるようにしてある。更に、該左右のウォームジャッキ２７のガイドブロック２９の間に、紙幅方向の全長に亘る吹出口３５ａを備えたエアノズル３５の長手方向両端部を取付部材３７を介して取り付け、且つ上記吹出口３５ａは、スプール支持台５上に支持されたスプール１に紙シート２を巻き取って形成される紙ロール３の外周面に対してスプールの回転方向上流側へ向けて所要角度傾斜させた流路３６に連なる構成としてある。
【００２０】
又、紙幅寸法よりも外側となるエアノズル３５の長手方向一端部の先端側に、上記吹出口３５ａより紙ロール３の外周面にエア３８を吹付ける際に両者の間に所望するギャップの寸法分、たとえば、約１０ｍｍ寄った位置に、反射型光電スイッチの如きギャップセンサ３９をブラケット４０を介してスプール１側へ突出させて内向きに取り付け、該ギャップセンサ３９よりセンサアンプ４５を介して伝えられる検出信号に基づいて上記ウォームジャッキ２７の駆動用モータ３４にモータ制御部４６を介して指令を与えるコントローラ４１を備えた構成とする。
【００２１】
上記各エアノズル２４と３５は、長手方向に延びる一連のダクト４７及び４８をそれぞれ備えると共に、エア送給装置４２に、風量調整用ダンパ４３を備えたエア送給ライン４４を介して接続してある。なお、上記エアノズル２４の各吹出口２４ａの紙シート２の表面に対してなす角度としては、走行する紙シート２に同伴するエア２２をカットすることができるような吹き出し角度とする必要上、或る一定の以上の角度が必要であり、たとえば３〜３０度位としてある。同様に、エアノズル３５の吹出口３５ａの紙ロール３の外周面に対してなす角度としては、回転する紙ロール３に同伴するエア２３をカットできるように、たとえば、３〜３０度位の吹き出し角度としてある。
【００２２】
上記コントローラ４１は、紙ロール３が巻き太ってギャップセンサ３９により該紙ロール３の外径が検出されるようになると、モータ３４に駆動指令を与えてウォームジャッキ２７の各ガイドブロック２９をガイドレール２８に沿って上昇させることにより、エアノズル３５を上方に、すなわち、紙ロール３の径方向外向きに移動させ、このエアノズル３５の上昇と一体にギャップセンサ３９が上方に移動して紙ロール３の外径から外れて検出信号が止まると、モータ３４に停止指令を与えてウォームジャッキ２７の作動を停止させるようにすることにより、紙ロール３の外周面に対して常に所定のギャップを隔てた位置に配置されるように、紙ロール３の巻き太りに追従してエアノズル３５を移動させることができるようにしてある。
【００２３】
その他、図９に示したものと同一のものには同一符号が付してある。
【００２４】
紙シート２の巻き取り作業を行う場合には、従来と同様に、先ず、スプール支持台５上に搬入したスプール１に、回転駆動装置を連結し、後方よりガイドロール２１，１９、エキスパンダロール２０及びガイドロール１８に順に沿わせて導いた紙シート２の先端部をスプール１に貼り付けて止め、且つ該スプール１の外周面に、ロッドレスシリンダ１１と流体圧シリンダ１７により前後位置を調節したタッチロール４を紙幅方向の全長に亘り所要のニップ圧で当接させた状態とし、更に、コントローラ４１によりモータ３４に指令を与えてウォームジャッキ２７を制御して、エアノズル３５の吹出口３５ａがスプール１の外周面に接近してギャップが小さくなるように配置した状態とし、エア送給装置４２よりエア送給ライン４４を通して導かれるエア３８を、各エアノズル２４と３５の各エア吹出口２４ａと３５ａから吹き出させた状態としておく。この状態において回転駆動装置によりスプール１を高速で回転駆動させると、該スプール１に紙シート２が巻き取られて紙ロール３が形成されるようになる。この際、ガイドロール１８に沿って走行する紙シート２には同伴する高速のエア２２が発生するようになるが、エアノズル２４の吹出口２４ａから紙シート２の表面に所要角度でエア３８が吹付けられて、該吹付けられるエア３８がカウンターフローとなるため、上記走行する紙シート２に同伴されるエア２２は、上記吹出口２４ａの位置でカットされる。又、回転する紙ロール３の外周面には同伴する高速のエア２３が発生するようになるが、エアノズル３５の吹出口３５ａから紙ロールの外周面に所要角度でエア３８が吹き付けられ、該吹き付けられるエア３８がカウンターフローとなるため、上記回転する紙ロール３に同伴するエア２３は、上記吹出口３５ａの位置でカットされる。したがって、巻取部Ｉにおける新たな紙シート２の巻き取り位置に対して、走行する紙シート２に同伴するエア２２や、回転する紙ロール３に同伴するエア２３の侵入が抑制される。
【００２５】
その後、図５に示す如く、紙シート２の巻取りが継続されて紙ロール３が巻き太るようになると、支持フレーム９が該紙ロール３の巻き太りに追従して後方に移動するためガイドロール１８の位置が変化するようになるが、この際、エアノズル２４は支持フレーム９にブラケット２６を介して取り付けてあって、ガイドロール１８との相対位置は変化しないため、走行する紙シート２に同伴されるエア２２は継続的にエアノズル２４のエア吹出口２４ａの位置でカットされる。一方、紙ロール３が巻き太ってその外周縁部がエアノズル３５に接近して両者のギャップが減少すると、ギャップセンサ３９によって紙ロール３の外径が検出され、該検出信号を基にコントローラ４１からウォームジャッキ２７に指令が発せられて、上記ギャップセンサ３９に紙ロール３の外径が検出されなくなるまでエアノズル３５が上昇移動させられるため、該エアノズル３５は、紙ロール３の巻き太りに追従して常に所定のギャップを隔てた配置に保持され、よって、回転する紙ロール３に同伴されるエア２３は継続的に上記エアノズル３５のエア吹出口３５ａの位置でカットされるようになる。
【００２６】
しかる後、紙ロール３の径が所定の寸法に達した時点で従来と同様に回転駆動装置を停止してスプール１を取り外し、スプール移送装置６により形成された紙ロール３を搬出した後、新たなスプール１をスプール支持台５上に搬入して回転駆動装置に接続し、又、ロッドレスシリンダ１１により巻取硬さ調整部IIの配置を初期状態に戻して、上記と同様の操作を繰り返し行うことにより紙シート２の巻き取り作業を行うようにする。
【００２７】
このように、スプール１に紙シート２を巻き取って紙ロール３を形成する際、走行する紙シート２に同伴するエア２２及び回転する紙ロール３に同伴するエア２３を、エアノズル２４又は３５の各吹出口２４ａ又は３５ａの位置、すなわち、紙シート２の巻取り位置の上流側でカットできるため、紙ロール３に巻かれる紙シート２の層間へエアが侵入することを抑制することができ、よって、巻きずれや巻取り硬さの不良が生じる虞を低減させることができる。
【００２８】
次に、図６乃至図８は本発明の実施の他の形態として、巻取部移動式の巻取装置を示すもので、図１０に示したものと同様の構成としてある巻取装置において、巻取硬さ調整部IIのガイドロール１８の上部近傍位置に、図１乃至図５に示した巻取装置のエアノズル２４と同様の構成としてあるエアノズル２４を配置して、ブラケット２６を介して支持フレーム９の上端部後側に取り付け、又、上記支持フレーム９よりも外方となるスプール支持台５の左右両側位置に、図１乃至図５に示した巻取装置のウォームジャッキ２７と同様に、ガイドレール２８に移動可能に取り付けたガイドブロック２９をモータ３４によりギアボックス３２と動力伝達軸３３とねじ軸３０を介して昇降できるようにしてあるウォームジャッキ２７を、上記ガイドレール２８を垂直方向に延びる配置となるようにして設置し、該各ウォームジャッキ２７のガイドブロック２９の内側に、取付部材５２を介してロータリーアクチュエータ４９を同軸心上となるように対向配置して取り付け、該左右の各ロータリーアクチュエータ４９の回転軸に、図１乃至図５に示した巻取装置のエアノズル３５と同様の構成としてあるエアノズル３５の両端の先端部を取り付けて、各ロータリーアクチュエータ４９を同期して回転させることによりエアノズル３５を先端部を中心に角度変更できるようにする。更に、ウォームジャッキ２７の駆動用モータ３４にパルスジェネレータ５０を取り付けて、該パルスジェネレータ５０によりウォームジャッキ２７の作動によって上下方向に移動させられるエアノズル３５の高さ位置信号を出力させることができるようにし、該エアノズル３５の高さ位置信号に基づいて上記各ロータリーアクチュエータ４９に指令を与えるコントローラ５１を備えた構成とする。
【００２９】
更に、図１乃至図５に示した巻取装置と同様に、エアノズル３５の一端部の先端側には、ギャップセンサ３９がブラケット４０を介して取り付けてあり、該ギャップセンサ３９の検出信号に基いてウォームジャッキ２７の駆動用モータ３４に指令を与えるコントローラ４１が設けてある。又、エアノズル２４と３５には、それぞれエア送給装置４２が風量調整用ダンパ４３を備えたエア送給ライン４４を介して接続した構成としてある。
【００３０】
本実施の形態では、紙ロール３が巻き太ると、図６に二点鎖線で示す如く、この巻き太りに伴う紙ロール３半径の増加分だけスプール１が前方に移動させられるようになり、この際、ウォームジャッキ２７の設置位置における紙ロール３の外周面の位置も上昇する。このためウォームジャッキ２７に支持されるエアノズル３５と紙ロール３の外周面とのギャップが変化するようになるので、コントローラ４１によるギャップセンサ３９の検出信号に基いたウォームジャッキ２７の操作により、紙ロール３の巻き太りに追従させるようにエアノズル３５の高さ方向の位置制御が行われるが、このとき、ウォームジャッキ２７の設置位置に対する紙ロール３の外周面の角度が変化するようになるため、コントローラ５１に、紙ロール３の巻き太りに伴って変化するウォームジャッキ２７の設置位置に対する紙ロール３外周面の高さ位置と、上記ウォームジャッキ２７設置位置における紙ロール３外周面の角度との関係を、予めプログラミングしておき、パルスジェネレータ５０から出力されるエアノズル３５の高さ位置信号に基いて、該プログラミングされた紙ロール３の外周面の角度変化に追従するようにロータリーアクチュエータ４９を作動させることにより、エアノズル３５の吹出口３５ａを、常に紙ロール３の外周面に対して回転方向上流側に向けて所要角度、たとえば、３〜３０度の角度範囲でエア３８を吹き出せるように制御できるようにしてある。
【００３１】
その他、図１乃至図５、及び、図１０に示したものと同一のものには同一符号が付してある。
【００３２】
本実施の形態の巻取装置を用いて紙シート２の巻き取り作業を行う場合には、先ず、スプール支持台５上に搬入したスプール１に、後方よりガイドレール２１，１９、エキスパンダロール２０、ガイドロール１８に順に図示の如く沿わせた巻取硬さ調整部IIの紙シート２の先端部を貼り付けると共に、流体圧シリンダ１７によりタッチロール４を上記スプール１の外周面に紙幅方向の全長に亘り所要のニップ圧で当接させた状態とし、且つコントローラ４１によりウォームジャッキ２７を制御して、エアノズル３５の吹出口３５ａがスプール１の外周面に接近してギャップが小さくなるような高さ位置に配置した状態とすると共に、コントローラ５１により、エアノズル３５の角度を、吹出口３５ａがスプール外周面に対して回転方向上流側に所要角度で向くようにした状態とし、且つエア送給装置４２よりエア送給ライン４４を通して導かれるエア３８を、各エアノズル２４と３５の各エア吹出口２４ａと３５ａから吹き出させた状態としておく。この状態において回転駆動装置によりスプール１を高速で回転駆動させると、該スプール１に紙シート２が高速で巻き取られて紙ロール３が形成されるようになり、この際、ガイドロール１８に沿って走行する紙シート２に同伴する高速のエア２２及び回転する紙ロール３の外周面に同伴する高速のエア２３は、上記実施の形態と同様に、エアノズル２４及び３５からそれぞれカウンターフローとなるように吹き出されるエア３８により、それぞれの吹出口２４ａ及び３５ａの位置でカットされる。その後、図６に二点鎖線で示す如く、紙シート２の巻取りが継続されて紙ロール３が巻き太るようになる。この際、ガイドロール１８の位置は変化しないため、走行する紙シート２に同伴されるエア２２は継続的にエアノズル２４のエア吹出口２４ａの位置でカットされる。一方、紙ロール３の巻き太りに伴って、ウォームジャッキ２７設置位置における外周縁部の高さ位置が変化すると、上記実施の形態と同様に、ギャップセンサ３９によって紙ロール３の外周縁部が検出され、該検出信号を基にコントローラ４１からウォームジャッキ２７に指令が発せられて、上記ギャップセンサ３９に紙ロール３の外周縁部が検出されなくなるまでエアノズル３５が上昇移動させられ、同時に、上記ウォームジャッキ２７の駆動用モータ３４に取り付けられたパルスジェネレータ５０よりエアノズル３５の高さ位置信号が発せられ、該高さ位置信号を基に、コントローラ５１よりロータリーアクチュエータ４９に指令が与えられて、エアノズル３５の吹出口３５ａの角度が紙ロール３の外周面に対して回転方向上流側に所要角度で向くように適正に保持されるので、回転する紙ロール３に同伴されるエア２３は継続的に上記エアノズル３５のエア吹出口３５ａの位置でカットされるようになる。
【００３３】
したがって、本実施の形態によっても上記実施の形態と同様な効果を得ることができる。
【００３４】
なお、本発明は上記実施の形態のみに限定されるものではなく、エアノズル３５を昇降させるノズル昇降装置としては、ウォームジャッキ２７を用いたものとして示したが、左右のガイドレール２８にそれぞれスライド自在に取り付けた左右のガイドブロック２９を同期して昇降移動させてエアノズル３５を平行に移動させると共にその高さ位置を制御できれば、流体圧シリンダの如き伸縮作動するアクチュエータや、ピニオン・ラック又はチェーン等を使用した他の駆動機構を採用してもよいこと、支持フレーム９を前後方向へ移動させる機構としては、ロッドレスシリンダ１１ではなく、伸縮作動するアクチュエータやピニオン・ラック、及び、チェーン等を使用した他の駆動機構を採用してよいこと、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００３５】
【発明の効果】
以上述べた如く、本発明の巻取装置によれば、スプール支持台上に搬入されたスプールをその位置で回転駆動させることにより紙シートを巻き取るようにする巻取部の後方に、支持フレームをスプールに近接離反する前後方向へ移動可能に設けて、該支持フレームの前端部に、上記スプール支持台上のスプールに臨むように配置した紙幅方向の全長に亘って延びるタッチロールと該タッチロールの上方位置に平行に配置したガイドロールとをそれぞれ回転自在に支持させ、上記ガイドロールに沿わせて導いた紙シートをスプール支持台上にてスプールに巻き取らせて紙ロールを形成させる際、上記タッチロールをスプールに巻かれる紙シート表面に紙幅方向の全長に亘り所要のニップ圧で当接させて巻き取り操作を行うようにしてある巻取装置において、上記ガイドロールの上方近傍位置に、該ガイドロールに沿って走行する紙シートの表面に対して走行方向上流側に向けてエアを吹き出すよう吹出口を紙シート表面に対して所要角度に形成したエアノズルを配置して、該エアノズルを上記支持フレームに取り付け、且つ上記スプール支持台の左右両側位置に、上記スプールの軸心の延長線上を通って後方に斜め上向き方向に延びるガイドレールを左右対称に備えるノズル昇降装置を設置し、該左右のノズル昇降装置のガイドレールに、上記スプールに巻かれた紙シートの表面に対してスプール回転方向の上流側へ向けてエアを吹き出すように吹出口を紙シート表面に対して所要角度に形成したエアノズルの両端を、上記ガイドレールに沿う方向に移動可能に取り付け、上記スプールに紙シートが巻かれることによる紙ロール径の変動に追従させて、上記支持フレームに取り付けたエアノズルを該支持フレームとともに後方へ移動させると共に上記ガイドレールに両端を取り付けたエアノズルをガイドレールに沿い上方へ移動させるようにして、上記巻取部へのエアをカットできるようにした構成としてあるので、ガイドロールに沿って走行する紙シートに同伴するエアに対して、上記ガイドロールの上部近傍位置に設置したエアノズルからエアをカウンターフローとして吹き付けることができて、上記走行する紙シートに同伴されるエアを上記吹出口の位置でカットでき、又、回転する紙ロールの外周面に同伴するエアに対して、ノズル昇降装置に取り付けたエアノズルの吹出口からエアをカウンターフローとして吹き付けルことができて、上記回転する紙ロールに同伴するエアを上記吹出口の位置でカットできるため、紙ロールに巻き取る紙シートの層間にエアが侵入することを抑制でき、このため形成される紙ロールに巻きずれや巻き硬さの不良が発生する虞を減少させることができ、又、両端をガイドレールに取り付けたエアノズルの一端部に、該エアノズルの先端よりスプール支持台上のスプール側へ突出させてギャップセンサを取り付け、該ギャップセンサによる紙ロールの外径の検出信号を基にノズル昇降装置へ指令を与えるコントローラを備えて、該コントローラからの指令を受けたノズル昇降装置により上記ガイドレールに取り付けたエアノズルをガイドレールに沿い上方へ移動させると共に、紙ロールの巻き太りに追従させて支持フレームに取り付けたエアノズルを該支持フレームとともに後方へ移動させるようにした構成とすることにより、紙ロールの巻き太りに伴って上記エアノズルと紙ロールの外周縁部とのギャップが小さくなると、ギャップセンサにより紙ロールの外径が検出されるため、該ギャップセンサの検出信号に基いて、コントローラによりノズル昇降装置を作動させ、上記ギャップセンサに紙ロールの外径が検出されなくなるまでエアノズルを上昇させるようにすることにより、上記エアノズルと紙ロール外周面とのギャップを一定の寸法に自動的に保つことができるという優れた効果を発揮し、更に、スプール支持台上に搬入されたスプールを紙ロールの巻き太りに対応して前方へ移動させながら回転駆動させることにより紙シートを巻き取るようにする巻取部の後方に、支持フレームを固定して設けて、該支持フレームの前端部に、上記スプール支持台上のスプールに臨むように配置した紙幅方向の全長に亘って延びるタッチロールと該タッチロールの上方位置に平行に配置したガイドロールとをそれぞれ回転自在に支持させ、上記ガイドロールに沿わせて導いた紙シートをスプール支持台上にてスプールに巻き取らせて紙ロールを形成させる際、上記タッチロールをスプールに巻かれる紙シート表面に紙幅方向の全長に亘り所要のニップ圧で当接させて巻き取り操作を行うようにしてある巻取装置において、上記ガイドロールの上方近傍位置に、該ガイドロールに沿って走行する紙シートの表面に対して走行方向上流側に向けてエアを吹き出すよう吹出口を紙シート表面に対して所要角度に形成したエアノズルを配置して、該エアノズルを上記支持フレームに取り付け、且つ上記スプール支持台の左右両側位置に、上下方向に延びるガイドレールを備えたノズル昇降装置をそれぞれ設置し、該左右のノズル昇降装置のガイドレールに、上記スプールに巻かれた紙シートの表面に対してスプール回転方向の上流側へ向けてエアを吹き出すように吹出口を紙シート表面に対して所要角度に形成したエアノズルの両端を、上記ガイドレールに沿う方向へ移動可能に取り付けると共に、該エアノズルを、先端部を中心に前後方向に角度変更させて、吹出口を前後方向に変更できるようにし、上記スプールに紙シートが巻かれることによる紙ロール径の変動に追従させて、上記ガイドレールに取り付けたエアノズルをガイドレールに沿って上方へ移動させると同時に角度変更させることにより該エアノズルの吹出口を紙ロールの外周面に対して回転方向上流側に所要角度で向くようにすると共に、上記スプールを前方へ移動させるようにして、上記巻取部へのエアをカットできるようにした構成とすることにより、巻取部を移動式とした巻取り装置において、紙ロールに巻き取られる紙シートの層間に、走行する紙シートに同伴するエアや回転する紙ロールに同伴するエアが進入することを抑制できるため、巻きずれや巻き硬さ不良が生じる虞を減少させることができ、更に又、スプールに巻かれている紙シートの表面に対してエアを吹き出すようにしてあるエアノズルの両端の先端部を、同軸心上となるように対向配置したロータリーアクチュエータに取り付けると共に、ノズル昇降装置のガイドレールに、上記ロータリーアクチュエータをガイドレールに沿う方向へ移動可能に取り付けて、上記エアノズルをガイドレールに沿い上方へ移動させると同時に上記ロータリーアクチュエータにより角度変更させるようにして、該エアノズルの吹出口を紙ロールの外周面に対して回転方向上流側に向くようにした構成とすることにより、ロータリーアクチュエータの作動によりエアノズルを前後方向に回転させて、エアの吹き出し方向を前後方向に変更することができ、更に又、両端をガイドレールに取り付けたエアノズルの一端部に、該エアノズルの先端よりスプール支持台上のスプール側に突出させてギャップセンサを取り付け、該ギャップセンサによる紙ロールの外径の検出信号を基にノズル昇降装置に指令を与えるコントローラを備えて、該コントローラからの指令を受けたノズル昇降装置により上記エアノズルをガイドレールに沿い上方へ移動させると共に、上記ノズル昇降装置により昇降されるエアノズルの高さ位置を検出する検出装置と、該検出装置より発せられる上記エアノズルの高さ位置信号を基にロータリーアクチュエータに指令を与えるコントローラを備えて、該コントローラからの指令を受けたロータリーアクチュエータにより上記エアノズルの角度を変更させるようにして、該エアノズルの吹出口を紙ロールの外周面に対して回転方向上流側に向くようにした構成とすることにより、ギャップセンサの検出信号に基いて、コントローラによりノズル昇降装置を作動させて、上記エアノズルと紙ロール外周面とのギャップを一定の寸法に自動的に保つことができると共に、上記エアノズルの高さ位置に応じて、紙ロールの外周面に対応した角度となるように上記エアノズルの角度を調整することができるという優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の巻取装置の実施の一形態を示す概略切断側面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ方向矢視図である。
【図３】図１の装置の巻取硬さ調整部に設けたエアノズル部分の拡大を示す切断側面図である。
【図４】図１の装置の巻取部に設けたエアノズル部分の拡大を示す切断側面図である。
【図５】図１の装置の作動状態を示すもので、紙ロールが巻き太った状態を示す図である。
【図６】本発明の実施の他の形態を示す概略切断側面図である。
【図７】図６のＢ−Ｂ方向矢視図である。
【図８】図６の装置の巻取部に設けたエアノズルの一端部を示す拡大図である。
【図９】従来の巻取装置の一例を示す概略切断側面図である。
【図１０】従来の巻取装置の他の例を示す概略切断側面図である。
【符号の説明】
Ｉ 巻取部
II 巻取硬さ調整部
１ スプール
２ 紙シート
３ 紙ロール
４ タッチロール
５ スプール支持台
９ 支持フレーム
１８ ガイドロール
２２ エア
２３ エア
２４ エアノズル
２４ａ 吹出口
２７ ウォームジャッキ（ノズル昇降装置）
２８ ガイドレール
２９ ガイドブロック
３４ モータ
３５ エアノズル
３５ａ 吹出口
３８ エア
３９ ギャップセンサ
４１ コントローラ
４９ ロータリーアクチュエータ
５０ パルスジェネレータ（検出装置）
５１ コントローラ
Claims (5)
- スプール支持台上に搬入されたスプールをその位置で回転駆動させることにより紙シートを巻き取るようにする巻取部の後方に、支持フレームをスプールに近接離反する前後方向へ移動可能に設けて、該支持フレームの前端部に、上記スプール支持台上のスプールに臨むように配置した紙幅方向の全長に亘って延びるタッチロールと該タッチロールの上方位置に平行に配置したガイドロールとをそれぞれ回転自在に支持させ、上記ガイドロールに沿わせて導いた紙シートをスプール支持台上にてスプールに巻き取らせて紙ロールを形成させる際、上記タッチロールをスプールに巻かれる紙シート表面に紙幅方向の全長に亘り所要のニップ圧で当接させて巻き取り操作を行うようにしてある巻取装置において、上記ガイドロールの上方近傍位置に、該ガイドロールに沿って走行する紙シートの表面に対して走行方向上流側に向けてエアを吹き出すよう吹出口を紙シート表面に対して所要角度に形成したエアノズルを配置して、該エアノズルを上記支持フレームに取り付け、且つ上記スプール支持台の左右両側位置に、上記スプールの軸心の延長線上を通って後方に斜め上向き方向に延びるガイドレールを左右対称に備えるノズル昇降装置を設置し、該左右のノズル昇降装置のガイドレールに、上記スプールに巻かれた紙シートの表面に対してスプール回転方向の上流側へ向けてエアを吹き出すように吹出口を紙シート表面に対して所要角度に形成したエアノズルの両端を、上記ガイドレールに沿う方向に移動可能に取り付け、上記スプールに紙シートが巻かれることによる紙ロール径の変動に追従させて、上記支持フレームに取り付けたエアノズルを該支持フレームとともに後方へ移動させると共に上記ガイドレールに両端を取り付けたエアノズルをガイドレールに沿い上方へ移動させるようにして、上記巻取部へのエアをカットできるようにした構成を有することを特徴とする巻取装置。
- 両端をガイドレールに取り付けたエアノズルの一端部に、該エアノズルの先端よりスプール支持台上のスプール側へ突出させてギャップセンサを取り付け、該ギャップセンサによる紙ロールの外径の検出信号を基にノズル昇降装置へ指令を与えるコントローラを備えて、該コントローラからの指令を受けたノズル昇降装置により上記ガイドレールに取り付けたエアノズルをガイドレールに沿い上方へ移動させると共に、紙ロールの巻き太りに追従させて支持フレームに取り付けたエアノズルを該支持フレームとともに後方へ移動させるようにした請求項１記載の巻取装置。
- スプール支持台上に搬入されたスプールを紙ロールの巻き太りに対応して前方へ移動させながら回転駆動させることにより紙シートを巻き取るようにする巻取部の後方に、支持フレームを固定して設けて、該支持フレームの前端部に、上記スプール支持台上のスプールに臨むように配置した紙幅方向の全長に亘って延びるタッチロールと該タッチロールの上方位置に平行に配置したガイドロールとをそれぞれ回転自在に支持させ、上記ガイドロールに沿わせて導いた紙シートをスプール支持台上にてスプールに巻き取らせて紙ロールを形成させる際、上記タッチロールをスプールに巻かれる紙シート表面に紙幅方向の全長に亘り所要のニップ圧で当接させて巻き取り操作を行うようにしてある巻取装置において、上記ガイドロールの上方近傍位置に、該ガイドロールに沿って走行する紙シートの表面に対して走行方向上流側に向けてエアを吹き出すよう吹出口を紙シート表面に対して所要角度に形成したエアノズルを配置して、該エアノズルを上記支持フレームに取り付け、且つ上記スプール支持台の左右両側位置に、上下方向に延びるガイドレールを備えたノズル昇降装置をそれぞれ設置し、該左右のノズル昇降装置のガイドレールに、上記スプールに巻かれた紙シートの表面に対してスプール回転方向の上流側へ向けてエアを吹き出すように吹出口を紙シート表面に対して所要角度に形成したエアノズルの両端を、上記ガイドレールに沿う方向へ移動可能に取り付けると共に、該エアノズルを、先端部を中心に前後方向に角度変更させて、吹出口を前後方向に変更できるようにし、上記スプールに紙シートが巻かれることによる紙ロール径の変動に追従させて、上記ガイドレールに取り付けたエアノズルをガイドレールに沿って上方へ移動させると同時に角度変更させることにより該エアノズルの吹出口を紙ロールの外周面に対して回転方向上流側に所要角度で向くようにすると共に、上記スプールを前方へ移動させるようにして、上記巻取部へのエアをカットできるようにした構成を有することを特徴とする巻取装置。
- スプールに巻かれている紙シートの表面に対してエアを吹き出すようにしてあるエアノズルの両端の先端部を、同軸心上となるように対向配置したロータリーアクチュエータに取り付けると共に、ノズル昇降装置のガイドレールに、上記ロータリーアクチュエータをガイドレールに沿う方向へ移動可能に取り付けて、上記エアノズルをガイドレールに沿い上方へ移動させると同時に上記ロータリーアクチュエータにより角度変更させるようにして、該エアノズルの吹出口を紙ロールの外周面に対して回転方向上流側に向くようにした請求項３記載の巻取装置。
- 両端をガイドレールに取り付けたエアノズルの一端部に、該エアノズルの先端よりスプール支持台上のスプール側に突出させてギャップセンサを取り付け、該ギャップセンサによる紙ロールの外径の検出信号を基にノズル昇降装置に指令を与えるコントローラを備えて、該コントローラからの指令を受けたノズル昇降装置により上記エアノズルをガイドレールに沿い上方へ移動させると共に、上記ノズル昇降装置により昇降されるエアノズルの高さ位置を検出する検出装置と、該検出装置より発せられる上記エアノズルの高さ位置信号を基にロータリーアクチュエータに指令を与えるコントローラを備えて、該コントローラからの指令を受けたロータリーアクチュエータにより上記エアノズルの角度を変更させるようにして、該エアノズルの吹出口を紙ロールの外周面に対して回転方向上流側に向くようにした請求項４記載の巻取装置。
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