JP5317237B2 - シガレット用巻紙の製造方法および製造装置 - Google Patents

シガレット用巻紙の製造方法および製造装置 Download PDF

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Description

本発明は、低延焼性シガレット用巻紙を製造するための方法および装置に関する。
近年、シガレットが着火したまま可燃物上に落下した場合でも、可燃物への延焼を低減可能とした低延焼性シガレットが開発されている(例えば特許文献1を参照)。この種の低延焼性シガレットは、例えば図4に示すように刻みたばこ1を棒状に包み込んでシガレット2を形成する巻紙3に、燃焼抑制剤を塗布した複数のバンド層4を、シガレット2の軸線方向に所定の間隔を存して設けたものからなる。尚、図4はシガレット2の一端にチップペーパ5を用いてフィルタ6を取り付けた、いわゆるフィルタ付き低延焼性シガレットを示している。
ところで上述したバンド層4を備える巻紙3は、該巻紙3となるウェブの走行過程において該ウェブに液状の燃焼抑止剤(例えばアルギン酸ナトリウム水溶液)を塗布してバンド層4を形成した後、ウェブと共にバンド層4を乾燥処理することによって製造される。具体的には前記バンド層4は、シガレット2の全周に亘って帯状に延び、またシガレット2の軸線方向に所定のピッチを存して配置されるように、例えば図5に示すようにウエブWの幅方向に一定の幅Hで延び、所定のピッチPで繰り返し配置される帯状パターンとして形成される。
ちなみに特許文献1においては、上述した燃焼抑制剤の塗布および乾燥処理を複数回に分けて実施することで、巻紙3としての品質を維持するようにしている。即ち、燃焼抑制剤を塗布したウェブの処理領域が収縮する場合であっても未処理領域に生じる皺を最小限に抑え、処理領域以外の前記ウェブの未処理領域に対する悪影響を抑えるようにしている。
特表2004−512849号公報
しかしながら特許文献1に開示される製造方法では、ウェブの走行過程において該ウエブに対する燃焼抑制剤の塗布と乾燥処理とを複数回に亘って行うべく、その走行経路に沿って複数台の塗布器と乾燥器を配置することが必要である。しかも複数台の塗布器を互いに同期させて動作させてウェブWに対する燃焼抑制剤の塗布領域を一致させることが必要である。これ故、この方法を実施するための製造装置の構成が大掛かりなものとなることが否めず、低延焼性シガレットのための巻紙を安価に提供することができないと言う問題がある。
本発明は上述した不具合を解消し、皺の無い品質に優れた低延焼性シガレット用の巻紙を安定に、しかも安価に製造することのできるシガレット用巻紙の製造方法および製造装置を提供することを目的としている。
上述した目的を達成するべく本発明に係るシガレット用巻紙の製造方法は、シガレット用巻紙となるウェブを走行させ、このウェブの走行過程において前記ウェブに液状の燃焼抑制剤を塗布して該ウェブの幅方向に延びる前記燃焼抑制剤のバンド層を前記ウェブの走行方向に所定の間隔を存して形成するに際して、
前記ウェブに前記燃焼抑制剤を塗布した後、該ウェブを乾燥させた(第1の工程)、この第1の工程を経た前記ウェブの前記バンド層を形成した面とは反対側の面に水を塗布し(第2の工程)、この第2の工程を経た前記ウェブを、乾燥ローラと押圧ローラとの間に挟み込んで該ウェブを伸ばしながら乾燥する(第3の工程)ことを特徴としている。
ちなみに前記第2の工程は、ローラを用いて前記第1の工程を経た前記ウェブを幅方向に伸ばした後、前記ウェブの前記バンド層を形成した面とは反対側の面の全体に、予め設定された定量の水を均一に塗布することにより達せられる。この際、前記ウェブを幅方向に伸ばすローラとして、逆クラウン形のローラを用いることが好ましい。また前記押圧ローラとして、その表面に堅さの異なる部位、例えば軟質部を、ローラ中央部からその両端部に掛けて周方向に位置変位させながらヘリカル状に設けた耐熱ゴム製のローラを用いることで、前記ウェブを幅方向に伸ばしながら前記乾燥ローラの表面に密着させることが望ましい。
尚、前記押圧ローラについては、前記ウェブの走行経路に設けられた前記乾燥ローラに対する前記ウェブの入口部と出口部とにそれぞれ対峙させて設けることが好ましい。また前記乾燥ローラを、前記ウェブの走行経路に沿って多段に設けることも望ましい。
また本発明に係るシガレット用巻紙の製造装置は、シガレット用巻紙となるウェブを走行させ、このウェブの走行過程において前記ウェブに液状の燃焼抑制剤を塗布して該ウェブの幅方向に延びる前記燃焼抑制剤のバンド層を前記ウェブの走行方向に所定の間隔を存して形成するものであって、
前記ウェブに前記燃焼抑制剤を塗布して前記バンド層を形成する燃焼抑制剤塗布機構、およびこの燃焼抑制剤塗布機構により前記ウェブに塗布された前記燃焼抑制剤を乾燥する乾燥器と、
この乾燥器の下流側に設けられて前記ウェブの前記バンド層を形成した面とは反対側の面に水を塗布する水塗工機構と、
乾燥ローラおよび押圧ローラを備え、前記水塗工機構により水が塗布された前記ウェブを前記乾燥ローラと前記押圧ローラとの間に挟み込んで該ウェブを伸ばしながら乾燥する乾燥機構と
を含むことを特徴とする。
また本発に係る別のシガレット用巻紙の製造装置は、上記構成に加えて、更に前記水塗工機構の前段に、該水塗工機構に導かれる前記ウェブを、ローラを用いて幅方向に伸ばすロール機構を設けたことを特徴としている。
ちなみに前記ウェブを幅方向に伸ばすローラとしては、例えば逆クラウン形のものが適している。また前記水塗工機構は、前記ウェブの前記バンド層を形成した面とは反対側の面の全体に、予め設定された定量の水を均一に塗布するように構成される。
前記乾燥機構は、好ましくは、例えば前記ウェブの走行経路に設けられた乾燥ローラと、この乾燥ローラに対する前記ウェブの入口部と出口部とにそれぞれ対峙させて設けられた押圧ローラとを含む。尚、前記乾燥ローラを、前記ウェブの走行経路に沿って多段に設けることも好ましい。
本発明に係るシガレット用巻紙の製造方法および製造装置によれば、燃焼抑制剤を塗布した後に乾燥処理したウェブの、上記燃焼抑制剤の塗布面とは反対側の面に水を塗布した後、これを乾燥ローラと押圧ローラとの間に挟み込むことでウェブを伸ばしながら乾燥させるので、皺のない良質のシガレット用巻紙を容易に製造することができる。しかもウェブに塗布した燃焼抑制剤と共にウェブを乾燥させた後、改めてウェブに水を塗布し、乾燥ローラと押圧ローラとを用いてウェブを幅方向に伸ばしながら乾燥させるので、前記燃焼抑制剤の塗布と乾燥によりウェブに生じた皺を効果的に伸ばすことができる。
またウェブに対する燃焼抑制剤の塗布処理と乾燥処理が1回だけで良いので、本製造方法を実施する装置の構成もまた簡略化することができる。更にはバンド層を形成したウェブに皺があっても、該ウェブに水を塗布した後、該ウェブを伸ばしながら乾燥処理するのでその水分量の調節が容易であり、安価に良質のシガレット用巻紙を得ることが可能となる等の効果が奏せられる。
本発明の一実施形態に係るシガレット用巻紙の製造方法を実施する製造装置の要部概略構成図。 逆クラウン形ローラの例を示す図。 押圧ローラの例を示す図。 低燃焼性シガレットを概略的に示す図。 巻紙となるウェブの一部を示す図。
以下、図面を参照して本発明の一実施形態に係るシガレット用巻紙の製造方法および製造装置について説明する。
図1は本発明方法を実施する製造装置の要部概略構成図である。本発明に係るシガレット用巻紙の製造装置は、基本的には前述したシガレット2の巻紙3となるウエブWを、図示しない繰出しリールから巻取りリールに向けて繰り出し、所定の走行経路を経てバンド層4を形成したウェブWを前記巻取りリールにて巻き取るように構成される。そしてバンド層4が形成されたウエブWは、所定幅の巻紙3として切断加工された後、図示しない巻上機に供給されてシガレットの製造に供され、これによりバンド層4を有する低延焼性のシガレット2が製造される。
このような巻紙3、即ち、バンド層4を形成したウェブWを製造する本発明に係る製造装置は、前述したウェブWの走行経路に沿って、図1に示すようにその上流側に設けられた液状の燃焼抑制剤をウェブWに塗布する塗布ユニット(燃焼抑制剤塗布機構)10と、この塗布ユニット10の下流に設けられた乾燥器20とを備える。上記塗布ユニット10は、例えばグラビアローラ11と、このグラビアローラ11との間にてウエブWを挟み込むピンチローラ12とを備える。この塗布ユニット10は、前記繰出しリールから繰り出されたウェブWが前記巻取りリールに向けて走行して該塗布ユニット10を通過する際、前記グラビアローラ11にて前記ウエブWの片面、即ち、巻紙3の裏面に前記燃焼抑制剤としての、例えばアルギン酸ナトリウム水溶液を塗布し、前述したバンド層4を形成する役割を担う。また前記乾燥器20は、例えばウェブWの挿通路を形成した乾燥室を備え、赤外線ヒータを用いて前記乾燥室内を通過するウェブWを、例えば100℃〜200℃、好ましくは170℃の乾燥温度にて急速乾燥するものからなる。これらの塗布ユニット10および乾燥器20は、ウェブWに前述したバンド層4を形成する基本的な役割を担う第1の工程を構成する。
ところでこのような第1の工程を経てウェブWに帯状のバンド層4を該ウェブWの走行方向に所定の間隔で形成した場合、燃焼抑制剤を塗布したウエブWの処理領域と、その処理領域層以外での収縮率の異なりによって該ウエブWの未処理領域(燃焼抑制剤を塗布していない領域)に皺が生じることが否めない。そこで本装置においては、前記ウェブWの走行経路における前記乾燥器20の後段に、前記ウェブWの前記バンド層4を形成した面とは反対側の面(巻紙3の表面)に水を塗布する水塗工機構30を設けている。この水塗工機構30は、例えば水槽31中に一部が浸漬された塗布ローラ32と、この塗布ローラ32との間にて前記ウエブWを挟み込むピンチローラ33とを備える。そしてこの水塗工機構30は、ウエブWが該水塗工機構30を通過する際、前記塗布ローラ32にて前記ウエブWの一面全域に亘って定量の水を塗布する。この塗布ローラ32によるウェブWへの水の塗布量は、例えば1〜10g/m程度とすることが好ましい。
またこの実施形態においては、前述した如く皺が生じたウェブWに対して水を均一に塗布するべく、前記水塗工機構30の前段にロール機構35を設けている。このロール機構35は、例えば図2に示すように、ローラ中央部の径をその両端部に比較して小さくなるように湾曲させた周面(ローラ面)を有する、いわゆる逆クラウン形のローラ36を備える。このローラ36を備えたロール機構35は、前記ウェブWに所定の張力を与えながら該ローラ36の周面に沿ってウェブWを走行させる機能を備える。この逆クラウン形のローラ36は、該ローラ36の中央部と両端部との外径Dc,Dsの異なりによる周速の違いを利用してウェブWを幅方向に伸ばす作用を呈し、これによって前述した如くウェブWに生じた皺が、機械的に或る程度伸ばされる。
尚、逆クラウン形のローラ36に代えてフラットエキスパンダーやヘリカルロール等を用いてウェブWを幅方向に伸ばし、ウェブWに生じた皺を機械的に或る程度伸ばすことも勿論可能である。
即ち、本装置においては、前記水塗工機構30に導かれるウェブWの皺を、前記ロール機構35における逆クラウン形のローラ36にて極力伸ばすことにより、前記水塗工機構30によるウェブWへの水の塗布を、該ウェブWの全体に亘って、より均一に行い得るように工夫されている。このようなロール機構35を前段に備えた前記水塗工機構30は、前述した如くバンド層4の形成されたウェブWに生じた皺を伸ばす上での前処理として、該ウェブWに定量の水を均一に塗布する役割を担う第2の工程をなす。
さて前記ウェブWの走行経路における前記水塗工機構30の後段には、前述した如く水が塗布されたウェブWを伸ばしながら乾燥させて前述した皺を取り除くための乾燥機構40が設けられている。この乾燥機構40は、本発明における第3の工程をなすもので、基本的にはドラム式の乾燥ローラ41とこの乾燥ローラ41に対峙して設けられて、前記水塗工機構30により水が塗布された前記ウェブを前記乾燥ローラ41との間に挟み込む押圧ローラ42とを備えて構成される。特に押圧ローラ42は、乾燥ローラ41におけるウェブWの入口側と出口側とにそれぞれ設けられており、乾燥ローラ41の周方向の所定長に亘って前記ウェブWを乾燥ローラ41の周面に密着させながら搬送するようになっている。
尚、この実施形態においてはウェブWの走行経路に沿って第1の乾燥ローラ41と第2の乾燥ローラ43とが2段に亘って設けられている。そして第2の乾燥ローラ43におけるウェブWの入口側および出口側にも押圧ローラ44がそれぞれ設けられている。この実施形態においては、上述した2段の乾燥ローラ41,43によりウェブWの含有水分量が所定量となるように2段階の乾燥処理を施すものとなっているが、更にウェブWの走行経路に沿って別の乾燥ローラを設けることで3段階以上の乾燥処理を施すことも勿論可能である。
また前記第1および第2の乾燥ローラ41,43によるウェブWに対する乾燥温度は、該乾燥機構40の後段に設けられた、例えば赤外線水分計50により計測されるウェブWの含有水分量に応じてフィードバック制御される。この制御により、前述した如くバンド層4が形成され、乾燥機構40による乾燥処理を経たウェブWの含有水分量が、予め設定された品質を確保しうる水分量に調整される。
ここで前記乾燥機構40における乾燥ローラ41(43)と押圧ローラ42(44)について今少し詳しく説明する。乾燥ローラ41(43)は、その外周面を滑らかな加熱面とした円筒ドラムを備え、該円筒ドラムの内部に収納した誘導コイルを通電することでドラム面を所定の乾燥温度(ウェブWに対する加熱温度)に加熱する機能を備えている。これに対して前記押圧ローラ42(44)は、特に乾燥ローラ41(43)におけるウェブWの入口側に設けられる押圧ローラ42(44)は、例えば図3に示すように円柱状の表面(外周面)に、表面に堅さの異なる部位、例えば軟質部42a,44aを、ローラ中央部から両端部に掛けて周方向に位置変位させてヘリカル状に設けた耐熱ゴム製のローラからなる。上記軟質部42a,44aは、例えばローラの周方向に所定のピッチで複数条に亘って設けられる。尚、乾燥ローラ41(43)におけるウェブWの出口側に設けられる押圧ローラ42(44)については、一般的な耐熱ゴム製の円筒型ローラであれば十分である。
上述したヘリカル状の複数条の軟質部42a(44a)を備えた押圧ローラ42(44)は、前記乾燥ローラ41(43)の周面に所定の押圧力が付与された状態で押し付けられる。押圧ローラ42(44)は、これらのローラ41,42(43,44)間に導かれて挟み込まれるウェブWを前記ヘリカル状の軟質部42a(44a)により該ローラ41,42(43,44)の幅方向に伸ばしながら送り出す作用を呈する。特に前記押圧ローラ42(44)は、ウェブWの幅方向の全域に亘って前記乾燥ローラ41(43)との間にウェブWを挟み込み、該ウェブWをその中央部から両側部に掛けて該ローラ42(44)の軸心方向に徐々に伸ばしながら回転することで該ウェブWに形成されていた皺をウェブWの面に沿って幅方向に伸ばすものとなっている。
そして前記ローラ41,42(43,44)により幅方向に伸ばされたウェブWは、乾燥ローラ41(43)の出口側に設けられた押圧ローラ42(44)に至るまで前記乾燥ローラ41(43)の外周面に密着した状態で、該乾燥ローラ41(43)の回転に伴って搬送される。この間、前記ウェブWは乾燥ローラ41(43)からの熱を受けて乾燥される。
即ち、乾燥機構40に導かれたウェブWは、上述した乾燥ローラ41(43)と押圧ローラ42(44)との間に挟み込まれることにより、前述したバンド層4の形成に伴って生じた皺を伸ばした状態で乾燥処理されて上記皺が取り除かれる。特にこの実施形態においては、上述した皺取り処理を2段階(多段階)に亘って実行することにより、ウェブW自体に過剰な負荷(引っ張り力)を加えることなく、皺を伸ばしながら乾燥処理するものとなっている。
かくして上述した如くして燃焼抑制剤からなるバンド層4を形成したウェブWを製造する本装置によれば、ウェブWに対する液状の燃焼抑制剤の塗布処理を1回行うだけで良いので、前述した特表2004−512849号公報に開示されるように燃焼抑制剤を何回にも分けて塗布する場合に比較して塗布ユニット(燃焼抑制剤塗布機構)10自体を簡単に構成することができる。しかも燃焼抑制剤を塗布した後、乾燥処理を施してバンド層4を形成したウェブWに対して、その全面に一様(均一)に水を塗布して湿らせ、これを前述した構成の乾燥機構40にて皺を伸ばしながら乾燥処理するので、その含有水分量を容易に調節しながら、いわゆる皺取り処理を施すことができる。
特に前述したヘリカル状の軟質部42a(44a)を備えた耐熱ゴム製の押圧ローラ42(44)と乾燥ローラ41(43)との間にウェブWを挟み込み、ウェブWの皺を伸ばして該ウェブWを乾燥ローラ41(43)の周面(ローラ面)に密着させ、この状態で該ウェブWを乾燥させるので、ウェブWに生じていた皺を効果的に取り除くことができる。従って燃焼抑制剤からなるバンド層4を形成した皺のない、しかも含有水分量が調節された品質の高いウェブWを容易に製造することができる。
またこのようにして製造されたウェブWを巻紙3として用いて前述した低燃焼性シガレット2を製造する場合、前述したようにウェブW(巻紙3)の含有水分量を容易に適正化しておくことができる。従って燃焼抑制剤を塗布したバンド層4を備えるといえども、その存在がシガレット2の喫味に悪影響を及ぼすことがない等の効果が奏せられる。換言すれば従来においては、ウェブWに液状の燃焼抑制剤を塗布したバンド層4を形成した場合、例えば前記燃焼抑制剤の乾燥処理に伴ってウェブW(巻紙3)の含有水分量が変化することがある。このような含有水分量の変化は、巻紙3が及ぼすシガレット2の喫味に変化を生じさせる要因となる。
この点、前述した本発明に係る製造方法および製造装置によれば、適量に燃焼抑制剤を塗布したバンド層4を形成したウェブWに対してその全体に水を塗布し、乾燥ローラ41(43)と押圧ローラ42(44)との間にウェブWを挟み込むことで、ウェブWに生じた皺を伸ばしながら、しかもその含有水分量を調節しながら乾燥処理する。従ってシガレット2の喫味に悪影響を及ぼす虞のない、しかも皺のない高品質なウェブW(巻紙3)を製造し、これを低延焼性シガレット2の製造に供することができる。
尚、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。例えば実施形態においては水槽31中に一部が浸漬された塗布ローラ32と、この塗布ローラ32との間にて前記ウエブWを挟み込むピンチローラ33とを備えた水塗工機構30を用いてウエブWの全面に水を塗布するものとして説明した。しかしこれに代えてスプレー噴霧によりウェブWの一面に水を塗布するようにしても良い。また乾燥機構40に組み込まれる押圧ローラ42(44)の表面に形成されるヘリカル状の軟質部42a(44a)の並び数や、押圧ローラ42(44)の回転方向に対する傾斜角θについては、該押圧ローラ42(44)の径やその回転速度、更にはウェブWの引っ張り強度等に応じて定めておけば良い。その他、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
2 シガレット
3 巻紙(ウェブW)
4 バンド層(燃焼抑制剤の塗布領域)
10 塗布ユニット(燃焼抑制剤塗布機構)
20 乾燥器
30 水塗工機構
35 ロール機構(逆クラウン形のローラ)
40 乾燥機構
41,43 乾燥ローラ
42,44 押圧ローラ
42a,44a ヘリカル状の軟質部
50 赤外線水分計

Claims (13)

  1. シガレット用巻紙となるウェブを走行させ、このウェブの走行過程において前記ウェブに液状の燃焼抑制剤を塗布して該ウェブの幅方向に延びる前記燃焼抑制剤のバンド層を前記ウェブの走行方向に所定の間隔を存して形成するに際して、
    前記ウェブに前記燃焼抑制剤を塗布した後、該ウェブを乾燥する第1の工程と、
    この第1の工程を経た前記ウェブの前記バンド層を形成した面とは反対側の面に水を塗布する第2の工程と、
    この第2の工程を経た前記ウェブを、乾燥ローラと押圧ローラとの間に挟み込んで該ウェブを伸ばしながら乾燥する第3の工程と
    を含むことを特徴とするシガレット用巻紙の製造方法。
  2. 前記第2の工程は、ローラを用いて前記第1の工程を経た前記ウェブを幅方向に伸ばした後、前記ウェブの前記バンド層を形成した面とは反対側の面の全体に、予め設定された定量の水を均一に塗布するものである請求項1に記載のシガレット用巻紙の製造方法。
  3. 前記ウェブを幅方向に伸ばすローラとして、逆クラウン形のローラを用いる請求項2に記載のシガレット用巻紙の製造方法。
  4. 前記押圧ローラは、その表面に堅さの異なる部位を、ローラ中央部からその両端部に掛けて周方向に位置変位させながらヘリカル状に設けた耐熱ゴム製のローラからなり、前記ウェブを幅方向に伸ばしながら前記乾燥ローラの表面に密着させる役割を担うものである請求項1に記載のシガレット用巻紙の製造方法。
  5. 前記押圧ローラは、前記ウェブの走行経路に設けられた前記乾燥ローラに対する前記ウェブの入口部と出口部とにそれぞれ対峙させて設けられるものである請求項1に記載のシガレット用巻紙の製造方法。
  6. 前記乾燥ローラは、前記ウェブの走行経路に沿って多段に設けられるものである請求項1に記載のシガレット用巻紙の製造方法。
  7. シガレット用巻紙となるウェブを走行させ、このウェブの走行過程において前記ウェブに液状の燃焼抑制剤を塗布して該ウェブの幅方向に延びる前記燃焼抑制剤のバンド層を前記ウェブの走行方向に所定の間隔を存して形成するシガレット用巻紙の製造装置において、
    前記ウェブに前記燃焼抑制剤を塗布して前記バンド層を形成する燃焼抑制剤塗布機構、およびこの燃焼抑制剤塗布機構により前記ウェブに塗布された前記燃焼抑制剤を乾燥する乾燥器と、
    この乾燥器の下流側に設けられて前記ウェブの前記バンド層を形成した面とは反対側の面に水を塗布する水塗工機構と、
    乾燥ローラおよび押圧ローラを備え、前記水塗工機構により水が塗布された前記ウェブを前記乾燥ローラと前記押圧ローラとの間に挟み込んで該ウェブを伸ばしながら乾燥する乾燥機構と
    を具備したことを特徴とするシガレット用巻紙の製造装置。
  8. 請求項7に記載のシガレット用巻紙の製造装置において、
    更に前記水塗工機構の前段に設けられて該水塗工機構に導かれる前記ウェブを、ローラを用いて幅方向に伸ばすロール機構を備えることを特徴とするシガレット用巻紙の製造装置。
  9. 前記ウェブを幅方向に伸ばすローラは、逆クラウン形のものである請求項8に記載のシガレット用巻紙の製造装置。
  10. 前記水塗工機構は、前記ウェブの前記バンド層を形成した面とは反対側の面の全体に、予め設定された定量の水を均一に塗布するものである請求項7または8に記載のシガレット用巻紙の製造装置。
  11. 前記押圧ローラは、その表面に堅さの異なる部位を、ローラ中央部からその両端部に掛けて周方向に位置変位させながらヘリカル状に設けた耐熱ゴム製のローラからなり、前記ウェブを伸ばしながら前記乾燥ローラの表面に密着させる役割を担うものである請求項7または8に記載のシガレット用巻紙の製造装置。
  12. 前記乾燥機構は、前記ウェブの走行経路に設けられた乾燥ローラと、この乾燥ローラに対する前記ウェブの入口部と出口部とにそれぞれ対峙させて設けられた押圧ローラとを含む請求項7または8に記載のシガレット用巻紙の製造装置。
  13. 前記乾燥ローラは、前記ウェブの走行経路に沿って多段に設けられる請求項7または8に記載のシガレット用巻紙の製造装置。
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