JP5295342B2 - ログの紙端固定装置 - Google Patents

Description

本発明は、ログの紙端固定装置に関する。トイレットペーパーやキッチンロールの原紙であるウエブは抄紙機で製紙され、大径のロール紙として巻き取られた後、さらに後工程の作業に適した大きさのロール紙にアンワインダで巻き返される。そして、アンワインダから繰り出されるウエブに必要に応じてエンボス加工を施し、ウエブ巻取機でトイレットペーパーやキッチンロールの製品経に巻取り、さらに、紙端固定装置でロールの紙端を糊付け等で固定して、丸太状のログとする。このログを製品長さに切断して包装すると、最終のロール製品となる。本発明は、このような工程で使用されるロール製品の紙端固定装置に関する。

ロール製品は、ログ本体に最外周の紙端を糊で接着し、切断したあと包装すると、ロール製品として完成する。紙端固定のための糊付けの方法には、二つの形態があり、第１パターンは、紙端の裏側に糊を打ってから紙端をログ本体に接着するものであり、第２パターンは、ログ本体の外周に糊を打ってから紙端をログ本体に接着するものである。特許文献１には、上記二パターンが開示されている。

特許文献１の従来技術を説明する。図６は第１パターンの糊付け法を示している。
ストッパー１０２が開放位置に上昇すると、ログＲは転がり込み、下ロール１０４と上ロール１０５の間に挟まれる。ここで下ロール１０４と上ロール１０５を回転させて、ログＲを同方向へ回転させ、エアーノズル１０６からエアーを吹出す。紙端ｅがエアーを受けると、紙端ｅが開いて、傾斜通路１０１の上に載せられる。傾斜通路１０１の上に開かれた紙端ｅは吸引箱１０７によって吸引され、紙端ｅに抵抗を与えた状態で保持される。そして、同図（Ｂ）に示すように、糊噴射ノズル１０９で紙端ｐｅ上の全幅に糊を噴射する。
糊付けが完了すると、ログＲはけり出され、傾斜通路１０１上を出側に向って転がっていき、紙端ｐｅは軽くロール本体に接着される。傾斜通路１０１の出側端から出て、ついで押えロール１１１、１１２間にログＲが挟まれると、同時にログＲは押えロール１１１、１１２によって回転させられ、この間に紙端Ｐｅは完全にロール本体Ｒに接着され固定される。

図７は第２パターンの糊付け法を示している。
図７（Ａ）に示すように、ストッパー１０２が開放位置に上昇すると、ログＲは転がり込み、下ロール１０４と上ロール１０５の間にはさまれる。ここで下ロール１０４と上ロール１０５を回転させて、第１エアーノズル１２１からエアーを吹出す。これにより紙端Ｐｅが開かれ、傾斜通路１０１上に載せられる。ついで同図（Ｂ）に示すように、下ロール１０４を減速するか停止させ、ログＲを出側に向けけり出す。同時に糊付装置１１６のノズル１１７を若干上昇させると、その上を転がるロール本体に糊が塗布される。そしてログＲは傾斜通路１０１上を移動していく。一対の押えロール１１１、１１２にログＲが挟まれ、そこで数回回転させると、紙端はロール本体の糊に強く接着されて固定される。そして、固定完了した後、押えロール１１２を増速するとログＲは下方へけり出され、送りコンベヤ上に落とされる。

しかるに、上記２パターンとも、上下ロール１０５，１０４をしばらく回転させないと、ログＲの紙端を開くことはできない。
とくに、第１パターンのように、紙端を糊打ちができる長さまで開くには、この紙端開き動作にログを１回転から１回転半位回転させていた。そのためには、１本当り１．２〜１．３秒くらいかかるので、生産性が高いとは云えない。ちなみに、５０分間の作業で８００本の生産が可能である。
一方、第２パターンのように、ログ本体に糊打ちすると、ログ本体に糊がしみ込むので、紙端との接着不良が生じやすい。とくに、ウエブが二重になっている２プライ製品であると、外側の紙端に接着不良が生じやすかったという問題がある。

特開平８−１１９５０２号公報

本発明は上記事情に鑑み、生産性が高く、ウエブの接着不良が生じにくいログの紙端固定装置を提供することを目的とする。

第１発明のログの紙端固定装置は、 ログを回転させながら紙端を開き、紙端を目標位置まで回転させておいて、けり出しを行う位置決めユニットと、前記位置決めユニットがけり出したログを受け入れ、回転させながら紙端を開いて繰り出し、その紙端の裏面に糊打ちを行っておいて、けり出しを行う糊打ちユニットと、前記糊打ちユニットがけり出したログを受入れ、回転させて紙端をログ本体に接着させる接着ユニットとからなり、前記目標位置とは、ログが前記糊打ちユニットまで転がっていったときに、丁度紙端が前記吸引ボックス上で停止する位置であることを特徴とする。
第２発明のログの紙端固定装置は、第１発明において、前記位置決めユニットが、ログを挟んで回転させる上ロールと下ロールからなり、かつ上ロールまたは下ロールを変速する速度制御器を有するログ回転手段と、前記ログ回転手段で保持されているログの紙端にエアーを吹付けて紙端を開かせるエアーノズルと、開かれた紙端を検出するセンサとからなることを特徴とする。
第３発明のログの紙端固定装置は、第１または第２発明において、前記糊打ちユニットが、ログを挟んで回転させる上ロールと下ベルトからなり、かつ上ロールまたは下ベルトを変速する速度制御器を有するログ回転手段と、前記ログ回転手段で保持されているログの紙端にエアーを吹付けて紙端を開かせるエアーノズルと、開かれた紙端が糊打ち位置まで繰り出されたことを検出するセンサと、繰り出されている紙端に糊を打ち糊打ち手段とからなることを特徴とする。
第４発明のログの紙端固定装置は、第１、第２または第３発明において、前記接着ユニットが、糊打ちされたログを挟み、その挟んだ位置でログを回転させる上ロールと下ロールからなり、かつ上ロールまたは下ロールを変速する速度制御器とからなることを特徴とする。

第１発明によれば、位置決めユニットにより紙端を目標位置まで回転させておいて、ログをけり出すと、そのログを受入れた糊打ちユニットでは改めて紙端を糊打ちに適した位置にもたらすための位置決め動作を要せず糊打ちができる。
また、接着ユニットにより紙端の接着が行える。このように、糊打ちユニットでは位置決め動作は必要としないので、従来技術で要していた紙端位置合せのための自転を省略できるので、製造時間が短くなり、生産性が向上する。
第２発明によれば、ログ回転手段の上下ロールでログを回転させている間、エアーノズルでエアーを吹付けると紙端を開くことができ、紙端が開くとセンサでこれを検出できる。そして、速度制御器で上ロールまたは下ロールの回転を制御して必要なところで停止させると、紙端をログの周面上における目標位置で停止させることができる。この目標位置での停止により、糊打ちユニットでの位置決め動作を不要にできるので、生産性を向上することができる。
第３発明によれば、ログ回転手段の上ロールと下ベルトでログを回転させながらエアーノズルでエアーを吹付けているところにログが入ってくると紙端が開けられるので、下ベルトを逆転させて紙端を練り出し、センサで検出した位置で止めると、紙端が糊付けに適した長さとなっている。ついで、糊打ち手段で糊を打てば、紙端の接着の準備が行える。この糊打ちユニットでの糊打ち作業には、紙端の位置合せのための自転は行わなくてよいので、糊打ち時間が短縮される。
第４発明によれば、接着ユニットの上下ロールの間にログを挟んで回転させると、紙端に打たれた糊がログ本体との間に挟まれ、かつ上下ロールで押えられるので、紙端がロール本体に接着する。そして、速度制御器で上ロールを増速するか下ロールを減速するとログをけり出して、次工程に移すことができる。

本発明の一実施形態に係る紙端固定装置の側面図である。 位置決めユニットによる紙端位置決め動作の説明図である。 糊付けユニットにおける糊付け動作（１）、（２）の説明図である。 糊付けユニットにおける糊付け動作（３）、（４）の説明図である。 糊付けユニットにおける糊付け動作（５）の説明図である。 特許文献１の従来技術の説明図である。 特許文献１の従来技術の説明図である。

つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
図１に基づき本実施形態に係る紙端固定装置の基本構造を説明する。
１は位置決めユニット、２は糊打ちユニット、３は接着ユニットであり、この三ユニットで基本構成されている。なお、位置決めユニット１の入側（図中右側）にストッパ４、接着ユニット３の出側（図中左側）にコンベヤ５が設けられている。

また、ストッパ４から位置決めユニット１、糊打ちユニット２、接着ユニット３を通し、コンベヤ５に至るまで、巻芯上にログＬを回転させながら送る傾斜通路６が設けられている。
ストッパ４は、ログＬを止めておき、回転することによって、ログＬを一本づつ供給する公知の機構である。コンベヤ４は、排出されたログＬを次工程へ移送する公知の機構である。
なお、ログＬとは、本発明装置の前工程装置であるウエブ巻取機で、幅広のウエブを巻芯上に巻き取ったものであり、丸太状の外観をもつことからログと称されている。

図１に示す位置決めユニット１は、ログＬを挟んで回転させる上ロール１１と下ロール１２からなるログ回転手段と、上ロール１１または下ロール１２を変速する速度制御器１３と、上ロール１１と下ロール１２で保持されているログＬの紙端にエアーを吹付けて紙端を開かせるエアーノズル１４と、開かれた紙端を検出する光電センサ等のセンサ１５とからなる。

糊打ちユニット２は、ログＬを挟んで回転させる上ロール２１と下ベルト２２からなる回転手段を有している。下ベルト２２は、ガイドローラ２２ａ、２２ｂとモータ２２ｃによって正逆両方向に駆動させられる。また、糊打ちユニット２は、上ロール２１または下ベルト２２を変速する速度制御器２３と、上ロール２１と下ロール２２で保持されているログＬの紙端にエアーを吹付けて紙端を開かせるエアーノズル２４と、開かれた紙端が糊打ち位置まで繰り出されたことを検出するセンサ２５と、繰り出されている紙端に糊を打ち糊打ち手段を備えている。

糊打ち手段は、紙端ｅの幅方向（つまりログＬの長手方向）に沿って走行し、糊ａを塗布する公知の糊打ちガン２６から構成されている。
糊打ちガン２６の下方の傾斜通路は多孔板で構成され、その下面には吸引ボックス２７が配置されている。吸引ボックス２７内の空気を吸引すると、その上面の傾斜通路６に繰り出されている紙端ｅを引きつけ、安定した状態に保持できるようになっている。

接着ユニット３は、糊打ちされたログＬを挟み、その挟んだ位置でログを回転させる上ロール３１と下ロール３２からなる回転手段と、上ロール３１または下ロール３２を変速する速度制御器３３とからなる。

つぎに、本実施形態の紙端固定装置による紙端固定作用を説明する。
図２に基づき、位置決めユニット１による紙端位置決め動作を説明する。
（１）紙端を開く
上ロール１１と下ロール１２が共に時計回りに回転しており、ストッパ４から送り出されたログＬを受け入れ、上下ロール１１、１２間でログＬを反時計回りに回転させる。そして、ログＬが回転している間にエアーノズル１４からエアーを吹付けて紙端ｅを開く。

（２）紙端の検出
紙端ｅが開いて傾斜通路６に落下すると、センサ１５で紙端ｅを検出する。

（３）紙端の目標位置までの回転
そのまま、ログＬの自転を続け、紙端ｅが目標位置０に来るまで回転させる。
目標位置０とは、ログＬが糊打ちユニット２まで転がっていったときに、丁度紙端ｅが吸引ボックス２７上で停止する位置であり、この目標位置０はログＬの円周上に存する。目標位置に来るまでの回転量ｒは時間（ｔ秒）で制御され、そのｔ秒は予め計算または実験で与えられる。

（４）けり出し
下ロール１２の回転を止めると、ログＬには上ロール１１の回転トルクのみが与えられるので、ログＬはけり出されて、次工程である糊打ちユニット２に向け転がっていく。

つぎに、図３〜図５に基づき、糊打ちユニット２の動作を説明する。
（１）ログＬの受入れ
図３に示すように、上ロール２１と下ベルト２２が共に時計回りに回転しており、位置決めユニット１から送り出されたログＬを受入れ、ログＬを反時計回りに回転させる。

（２）紙端を開く
上ロール２１と下ベルト２２でログＬを回転させる間に、エアーノズル２４からエアーを吹付けて紙端ｅを開くと上ロール２１と下ベルト２２の回転を停止する。なお、紙端ｅは吸引ボックス２７上の傾斜通路上に吸引される。
ログＬが上ロール２１と下ベルト２２の間に受入れられた状態で、紙端ｅが吸引ボックス２７上で吸引できる長さになっているのは、前記位置決めユニット１で、紙端ｅを予め目標位置０に止めていたためである。このため、糊打ちユニット２で、紙端ｅを出すための回転動作は行わなくてよい。

（３）紙端の繰り出し
図４に示すように、上ロール２１と下ベルト２２を共に反時計回りに回転させると、ログＬは時計回りに自転し、紙端ｅを繰り出す。所定の長さ（つまり糊付けに適した長さ）に繰り出すと、センサ２５で紙端ｅが検知される。
この紙端ｅを繰り出している間、傾斜路６の下方に設けている吸引ボックス２７で紙端は傾斜路の上面に吸着され、安定した状態を保ち続ける。

（４）糊打ち
上ロール２１と下ベルト２２の回転を止めるとログＬも回転を止め、糊打ちガン２６が紙端ｅの幅方向（つまり、ログＬの長手方向に沿う方向であって、紙面に直角な方向）に走行しながら、紙端ｅに糊ａｄを塗布する。
（５）けり出し
図５に示すように、下ベルト２２の回転を止めて上ロール２１のみ回転させるとログＬは図中左側にけり出される。

図１に戻って、紙端固定動作を説明する。
接着ユニット３の上下ロール３１，３２の間にログＬを挟んで回転させると、紙端ｅに打たれた糊ａｄがログ本体との間に挟まれ、かつ上下ロール３１，３２で押えられるので、紙ｅがログ本体に接着する。そして、速度制御器３３で上ロール３１を増速するか下ロール３２を減速するとログＬをけり出して、コンベヤ５に移すことができる。

本実施形態によると、上ロール２１と下ベルト２２でログを回転させながらエアーノズル２４でエアーを吹付けると紙端ｅを開けられるので、下ベルト２２を逆転させて紙端ｅを練り出し、センサ２５で検出した位置で止めると、紙端ｅが糊付けに適した長さとなっている。ついで、糊打ちガン２６で糊を打てば、紙端ｅの接着の準備が行える。この糊打ちユニット２での糊打ち作業には、紙端ｅの位置合せのための自転は行わなくてよいので、糊打ち時間が短縮され生産性が向上する。

たとえば、５０分で１１５０本のログの紙端ｅが固定でき、従来技術より約１．４倍の生産性を達成できる。
また、糊打ちは紙端に直接塗布して行うので、２プライのウエブでも完全な糊付けができ、接着不良が生じない。このように不良品が発生しないことによっても、生産性が向上する。

１ 傾斜通路
２ 糊打ちユニット
３ 接着ユニット
４ ストッパ
１１ 上ロール
１２ 下ロール
１３ 速度制御器
１４ エアーノズル
１５ センサ
２１ 上ロール
２２ 下ベルト
２３ 速度制御器
２４ エアーノズル
２５ センサ
２６ 糊打ちガン

Claims (4)

1. ログを回転させながら紙端を開き、紙端を目標位置まで回転させておいて、けり出しを行う位置決めユニットと、
   前記位置決めユニットがけり出したログを受け入れ、回転させながら紙端を開いて繰り出し、その紙端の裏面に糊打ちを行っておいて、けり出しを行う糊打ちユニットと、
   前記糊打ちユニットがけり出したログを受入れ、回転させて紙端をログ本体に接着させる接着ユニットとからなり、
   前記目標位置とは、ログが前記糊打ちユニットまで転がっていったときに、丁度紙端が前記吸引ボックス上で停止する位置である
   ことを特徴とするログの紙端固定装置。
2. 前記位置決めユニットが、
   ログを挟んで回転させる上ロールと下ロールからなり、かつ上ロールまたは下ロールを変速する速度制御器を有するログ回転手段と、
   前記ログ回転手段で保持されているログの紙端にエアーを吹付けて紙端を開かせるエアーノズルと、
   開かれた紙端を検出するセンサとからなる
   ことを特徴とする請求項１記載のログの紙端固定装置。
3. 前記糊打ちユニットが、
   ログを挟んで回転させる上ロールと下ベルトからなり、かつ上ロールまたは下ベルトを変速する速度制御器を有するログ回転手段と、
   前記ログ回転手段で保持されているログの紙端にエアーを吹付けて紙端を開かせるエアーノズルと、開かれた紙端が糊打ち位置まで繰り出されたことを検出するセンサと、
   繰り出されている紙端に糊を打ち糊打ち手段とからなる
   ことを特徴とする請求項１または２記載のログの紙端固定装置。
4. 前記接着ユニットが、
   糊打ちされたログを挟み、その挟んだ位置でログを回転させる上ロールと下ロールからなり、かつ上ロールまたは下ロールを変速する速度制御器とからなる
   ことを特徴とする請求項１，２または３記載のログの紙端固定装置。

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