JP6929685B2 - 原反ロールの表皮の切断方法および装置 - Google Patents

原反ロールの表皮の切断方法および装置 Download PDF

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Description

本発明は吸液紙からなる原反がロール状に巻かれた原反ロールの表皮の切断方法および装置に関する。
たとえば、紙オムツやナプキンなどの使い捨て着用物品の多くの素材は原反ロールから切り出されたシート状物である。かかるシート状物を生成する際、原反ロールから原反を巻き出す。原反ロールの最外周の1周分の表皮の部分は、輸送中に汚れたり損傷し易く、そのため、除去する必要がある。
JP08−40426A(要約) JP08−113399A(図1) JP04−44940A(図14) JP06−81915U(要約)
前記物品の加工は概ね全自動で行われ生産性を向上させている。しかし、前記先行文献では吸液紙からなる原反を切断する方法を開示していない。
したがって、本発明の目的は自動化に寄与する、吸液紙を巻いた原反ロールの表皮の切断方法および装置を提供することである。
吸液紙は紙オムツなどの使い捨て着用物品の吸水性を備えた紙であり、たとえば吸収体を保形するため包み込む、いわゆるコアラップシートに使用されるものであってもよい。かかる吸液紙は伸縮性に乏しく破れ易い反面、原反ロール上において刃物により切断することは難しい。
例えば、前記破れ易い吸液紙を原反ロール上において切断する際に、原反ロールの表皮と表皮の内側の層との間に薄いスペーサで隙間を形成しようとすると、吸液紙が破断し易く、所期の切断状態を得にくい。
仮に、前記隙間を形成できたとしても、薄い吸液紙は剛性が小さく(腰が弱く)、切断しようとする吸液紙が波を打ったように皺が生じ、刃物による切断が難しい。
このようなことから、原反ロールの表皮のみを切断することは更に困難を極める。
本切断方法は、吸液紙からなる原反Sの基端Sbから先端Seまでが巻かれた原反ロールRの少なくとも最外周の原反Sを前記原反Sの幅方向Wの全幅にわたって切断する方法であって、
前記最外周の原反Sを構成する表皮Rsが前記原反ロールRの一部として巻かれたままの状態で、前記表皮Rsの幅方向Wの第1縁部R1から第2縁部R2にわたって、前記幅方向Wに延びる粘着テープTAの粘着面Tfを接触ローラ41により前記表皮Rsの外表面に貼り付ける工程と、
前記表皮Rsに貼り付いた状態の前記粘着テープTAを前記原反ロールRから除去することで前記表皮Rsのうちの前記粘着テープTAが貼り付いた部分を前記幅方向Wの全幅にわたって剥ぎ取って破断する工程と
前記接触ローラ41の真後において破断ブロワ79の先端79eから破断用のエアA3を吹き出し、前記原反ロールRの破断された部位に衝突し、破断されずに残存した前記表皮の一部Rs1を破る工程とを備える。
本切断方法によれば、原反ロールの表皮に貼り付けた粘着テープを前記表皮と共に原反ロールから剥ぎ取って前記表皮を破断する。そのため、破断し易い吸液紙で形成された原反ロールの表皮のみを切断することができる。したがって、吸液紙を巻いた原反ロールの表皮の切断を自動化することが可能となる。
本発明の切断装置は、吸液紙からなる原反Sの基端Sbから先端Seまでが巻かれた原反ロールRの少なくとも最外周の原反Sを前記原反Sの幅方向Wの全幅にわたって切断する装置であって、
長手方向に連続する粘着テープTAが巻かれたテープロールTrから前記粘着テープTAが巻き出されるように前記テープロールTrを支持する送り出しローラ40と、
前記送り出しローラ40から送り出された前記粘着テープTAの粘着面Tfを、前記粘着テープTAが前記原反ロールRの前記幅方向Wに沿って延びる状態で、前記原反ロールRの前記最外周の原反Sである表皮Rsに粘着させて貼り付ける接触ローラ41と、
前記接触ローラ41により前記表皮Rsに貼り付けられた前記粘着テープTAを前記表皮Rsのうちの前記粘着テープTAが貼り付いた部分と共に剥ぎ取る駆動ローラ42と、
前記送り出しローラ40、接触ローラ41および駆動ローラ42を搭載し、前記接触ローラ41が前記原反ロールRの幅方向Wの第1縁部R1と第2縁部R2との間を移動するように構成されたスライダ43と、前記接触ローラ41の真後において先端79eから破断用のエアA3を吹き出し、前記原反ロールRの破断された部位に衝突し、破断されずに残存した前記表皮の一部Rs1を破る破断ブロワ79とを備える。
本切断装置によれば、送り出しローラ40、接触ローラ41および駆動ローラ42を搭載したスライダ43が原反ロールRの幅方向Wの全幅にわたって移動する。この移動に伴い、粘着テープTAは送り出しローラ40から巻き出され、接触ローラ41において表皮に貼り付けられ、更に、駆動ローラ42により表皮と共に剥ぎ取られる。これにより表皮が原反ロールRの幅方向Wに破断されて切断される。
そのため、破断し易い吸液紙で形成された原反ロールの表皮のみを切断することができる。したがって、吸液紙を巻いた原反ロールの表皮の切断を自動化することが可能となる。
図1は本発明にかかる表皮の除去方法の参考例1を示す工程図である。 図2は第2切断工程を示す工程図である。 図3Aおよび図3Bは、それぞれ、引き出し装置を示す概略側面図である。 図4は除去システムの全体を示す概略正面図である。 図5は移動装置を示す一部断面した概略斜視図である。 図6は第1(本)切断装置の参考例を示す一部断面した概略側面図である。 図7Aおよび図7Bは、それぞれ、第1(本)切断装置および押さえ具を原点位置で示す一部断面した概略正面図および概略側面図である。 図8Aおよび図8Bは、それぞれ、本切断方法の参考例を示す概略斜視図である。 図9A、図9Bおよび図9Cは、それぞれ、第1切断工程を示す第1切断装置の同側面図である。 図10Aは本切断方法の一実施例を示す概略斜視図、図10Bは同切断方法の利点を説明するための概略斜視図、図10Cは同実施例を示す正面図である。 図11は本切断装置の他の参考例を示す一部断面した概略側面図である。 図12は本切断装置の更に他の参考例を示す一部断面した概略側面図である。
本発明方法において好ましくは、貼り付ける前の前記粘着テープTAが巻かれたテープロールTrから前記粘着テープTAを巻き出しつつ、かつ、
前記テープロールTrが前記第1縁部R1から前記第2縁部R2に向かう前記幅方向Wの第1幅方向W1に移動しながら前記貼り付ける工程が実行される。
巻き出した粘着テープTAだけでなく、テープロールTr全体を原反ロールRの第1幅方向W1に移動することにより、粘着テープTAを貼り付け易くなるであろう。
より好ましくは、前記テープロールTrから巻き出した前記粘着テープTAの前記粘着面Tfを前記表皮Rsに接触させる接触ローラ41が前記テープロールTrと共に前記第1幅方向W1に移動することで、前記貼り付ける工程が実行される。
接触ローラ41がテープロールTrと共に第1幅方向W1に移動することで、原反ロールRの全幅にわたって安定した貼り付け状態が得られるであろう。
更に好ましくは、前記接触ローラ41により前記表皮Rsに貼り付けられた前記粘着テープTAを前記第1縁部R1から前記第2縁部R2まで引き剥がすことで前記表皮Rsのうちの前記粘着テープTAが貼り付いた部分を前記原反ロールRから剥ぎ取ることが実行される。
この場合、原反ロールRの全幅にわたって、表皮Rsを破断することができるであろう。
更に好ましくは、前記粘着テープTAを引き剥がすための駆動ローラ42が前記テープロールTrおよび前記接触ローラ41と共に前記第1幅方向W1に移動しながら回転駆動して、前記粘着テープTAが引き剥がされる。
駆動ローラ42が第1幅方向W1に移動しながら回転駆動して粘着テープTAが引き剥がされるため、粘着テープTAを確実に引き剥がすことができるであろう。
吸液紙は日本ではティッシュとも言われ、一般に、天然の木材繊維の薄い積層体である。かかる吸液紙は製造時の流れ方向に沿って繊維が連なっているものが多い。そのため、吸液紙は連続方向に沿って裂け易い一方で、前記連続方向に直交する幅方向には裂け難いなどの異方性を有する。たとえば、トイレットペーパロールは一般に連続する巻出方向には裂け易く、幅方向には裂け難いものがある。
このような理由から、吸液紙を幅方向に破断した際に、吸液紙が連続方向(周方向)に沿って長く裂ける場合があるかもしれない。この場合、例えば、破断された吸液紙をスリッタで細くする際の障害が生じたり、あるいは、その後の工程で切断端部を取り扱い、加工する際に、不用意に不良品が発生するかもしれない。
こうした観点から、好ましくは、前記原反ロールRの周方向に互いに離間し、かつ、前記接触ローラ41の両側方において前記表皮Rsに接する一対の板バネ部45aが前記接触ローラ41と共に前記第1幅方向W1に移動することにより、前記表皮Rsのうちの、前記粘着テープTAが貼り付いた部分の両側部が前記原反ロールRの径方向Zの中央に向かって押し付けられながら前記剥ぎ取りが行われる。
この場合、接触ローラ41の両側方において、原反ロールRの周方向に離れた一対の板バネ部45aが原反ロールRの表皮を押さえ、一対の板バネ部45aが押さえている間において粘着テープTAが表皮と共に剥ぎ取られる。そのため、周方向に裂け易い吸液紙が周方向の長い範囲にわたって裂けるのを防止しながら表皮を破断し得る。
同様の観点から、好ましくは、前記破断する工程において、前記第1縁部R1から前記第2縁部R2にわたって前記表皮Rsを前記原反ロールRの径方向Zの中央に向かって押し付ける一対の平行な押さえ棒44の間において前記粘着テープTAの貼り付けと前記剥ぎ取りが行われる。
この場合、周方向に互いに離間した一対の平行な押さえ棒44が原反ロールRの表皮を押さえ、一対の押さえ棒44が押さえている間において粘着テープTAが表皮と共に剥ぎ取られる。そのため、周方向に裂け易い吸液紙が周方向の長い範囲にわたって裂けるのを防止し得る。
前述と同様の観点から、本発装置において好ましくは、前記接触ローラ41を搭載したスライダ43が前記粘着テープTAを貼り付ける際に前記第1縁部R1から前記第2縁部R2に向かう第1幅方向W1に移動するように構成され、
前記スライダ43に搭載され、前記原反ロールRの周方向に互いに離間し、かつ、前記接触ローラ41の両側方において前記表皮Rsに接する一対の板バネ部45aを更に備える。
この場合、前述と同様に、吸液紙が周方向の長い範囲にわたって裂けるのを防止しながら表皮を破断し得る。
前記板バネ部45aは接触ローラ41と共に第1幅方向W1に移動し、そのため、小さなパーツで前記破断を実現できる。したがって、装置の小型化を図り得る。
同様の観点から、好ましくは、前記原反ロールRにおける前記接触ローラ41の両側方に配置され、前記第1縁部R1から前記第2縁部R2にわたって前記表皮Rsを前記原反ロールRの径方向Zの中央に向かって押し付ける一対の平行な押さえ棒44を更に備える。
1つの前記各実施態様または下記の実施例に関連して説明および/または図示した特徴は、1つまたはそれ以上の他の実施態様または他の実施例において同一または類似な形で、および/または他の実施態様または実施例の特徴と組み合わせて、または、その代わりに利用することができる。
本発明は、添付の図面を参考にした以下の好適な実施の説明からより明瞭に理解されるであろう。しかし、実施例および図面は単なる図示および説明のためのものであり、本発明の範囲を定めるために利用されるべきものではない。本発明の範囲は請求の範囲によってのみ定まる。添付図面において、複数の図面における同一の部品番号は、同一または相当部分を示す。
以下、本発明の理解に役立つ参考例1が図面にしたがって説明される。
参考例1にかかるシステムの説明に先立って、原反ロールRの表皮の除去方法の概略が説明される。
図1(a)および図6に示すように、表皮の除去方法が適用される原反ロールRは、原反Sの先端Seが原反ロールRの外周面Rfに例えばテープTなどで仮止めされている。すなわち、図1(a)の原反ロールRは原反Sの基端Sbから先端Seまでが巻かれ先端Seが外周面Rfに仮止めされている。表皮Rsを除去する際に原反Sを2箇所の被カット部C1,C2において切断するが、前記テープTで覆われていない原反Sの部位が切断されてもよい。
表皮の除去方法は、図1(b)の第1切断工程、図1(c)〜(f)の引き出し工程、図1(h)の第2切断工程および図1(i)の廃棄工程を備える。
図1(b)の第1切断工程では、原反ロールRの最外周の第1被カット部C1において、前記原反ロールRの最外周の原反Sを図6の幅方向Wの全幅にわたって切断する。
図1(c),(d)の引き出し工程では、前記第1切断工程において前記原反Sの前記切断された図1(b)の一対の端S11,S12のうち前記基端Sbに連なる第1端S11を図1(c)の原反ロールRから引き出す。前記引き出し工程の際に前記原反ロールRは第1の周方向D1に回転される。
図1(h)の第2切断工程では、前記第1被カット部C1よりも前記基端Sbに近い第2被カット部C2において前記原反Sを幅方向W(図6)の全幅にわたって切断する。前記第1被カット部C1から前記第2被カット部C2までの前記原反Sの長さは前記原反ロールRの最外周の1周分よりも大きい長さである。図1(g)〜(i)の前記第2切断工程において、前記引き出された前記第1端S11(図1(b))に連なる前記原反Sの部分が前記第2被カット部C2において切断される。
なお、第1被カット部C1から第2被カット部C2までが最外周の1周分よりも長いので、当然に、先端Seから第2被カット部C2までは最外周の1周分よりも長い。
図1(c)〜(g)および(i)の廃棄する工程では、前記原反ロールRの中空部Rcが装着された巻出ローラ9(図4)を回転駆動しながら、図1(b)の前記第1被カット部C1から前記先端Seまでの原反Sの第1の切レ端S1、並びに、前記第1被カット部C1から図1(h)の第2被カット部C2までの原反Sの第2の切レ端S2を引き出し装置3で引き出す。
前記第2切断工程の後に、図1(j)の原反ロールRを前記第1の周方向D1とは反対の第2の周方向D2に回転させる。この回転により、原反Sから加工品を得るために、原反ロールRの新しい先端の位相の初期設定がなされる。
つぎに、除去システムの概略が説明される。
図4において、除去システムは第1切断装置1、第2切断装置2、引き出し装置3、巻出ローラ9、センサ91および制御装置100を備える。制御装置100はセンサ91からの入力等に応じてシステム全体の動作を制御する。
制御装置100は第1,第2および第3制御部101,102,103を備える。後述するように、前記第1,第2および第3制御部101,102,103は、それぞれ、巻出ローラ9の回転、第2切断装置2の動作および第1切断装置1の動作などを制御する。
センサ91は1個又は複数設けられ、原反ロールRからの光や超音波などの情報を制御装置100に出力してもよい。制御装置100は前記情報に基づいて、原反ロールRの詳細な外径、巻き方向、原反Sの先端Seの位置および/または図6のテープTの位置を検出してもよい。
図3Aの第2切断装置2はカッタ21を備える。引き出し装置3は吸引装置31を備える。
図4において、巻出ローラ9は原反ロールRの中空部Rcが装着され、図示しないモータにより第1および第2の周方向D1,D2に回転駆動される。
図6の第1切断装置1は前記巻出ローラ9に装着された前記原反ロールRの最外周の第1被カット部C1(図1(b))において、前記原反ロールRの最外周の原反Sを図6の幅方向Wの全幅にわたって切断する。
図2(a)〜(e)に示すように、吸引装置31は前記原反Sの切断された端を負圧により吸引して前記原反ロールRから引き出す。前記吸引装置31は吸引口30を有する。前記吸引口30が前記カッタ21よりも前記巻出ローラ9(図4)から離れた図2(d)〜(g)の遠位の位置Pfと、前記カッタ21よりも前記巻出ローラ9に近づいた図2(a)〜(c)の近位の位置Pnとを往復移動するように、図4の前記吸引装置31が構成されていると共に第2制御部102により制御される。
図2(f)のカッタ21は前記吸引装置31で引き出された前記原反Sを第2被カット部C2において図6の幅方向Wの全幅にわたって切断する。
図2(a)の除去システムはエアブロワ32を備える。エアブロワ32は前記カッタ21と前記巻出ローラ9(図4)との間に配置され、前記原反Sの切断された端S11をエアA1の吹き出しにより前記原反ロールRから離す。
つぎに、第1切断装置の一例の概略が説明される。
図6に示す第1切断装置1は、吸液紙からなる原反Sの原反ロールRの表皮Rsを前記原反Sの幅方向Wの全幅にわたって切断する装置である。前記吸液紙は紙オムツの吸収性本体のコアラップシートなどを構成してもよい。
前記第1切断装置1は、送り出しローラ40,接触ローラ41,駆動ローラ42,ニップローラ42n,板バネ45および移動装置4を備える。前記移動装置4は前記第1切断装置1が前記表皮Rsを前記幅方向Wの全幅にわたって切断できるように、前記各ローラ40,41,42,42nおよび前記板バネ45などを前記幅方向Wに移動させる。
図8Aおよび図8Bに示すように、送り出しローラ40は長手方向に連続する粘着テープTAが巻かれたテープロールTrから前記粘着テープTAが巻き出されるように前記テープロールTrを支持する。
接触ローラ41は前記送り出しローラ40から送り出された前記粘着テープTAの粘着面Tfを、前記粘着テープTAが前記原反ロールRの前記幅方向Wに沿って延びる状態で、前記原反ロールRの前記最外周の原反Sである表皮Rsに粘着させて貼り付ける。
図9Cの駆動ローラ42は前記接触ローラ41により前記表皮Rsに貼り付けられた前記粘着テープTAをその粘着テープTAが貼り付いた部分の表皮Rsと共に剥ぎ取る。
図5および図7Aに示すように、前記接触ローラ41(図7B)等を搭載したスライダ43は、前記粘着テープTA(図7B)を貼り付ける際に、図5の前記第1縁部R1から前記第2縁部R2に向かう第1幅方向W1に移動するように構成されている。
前記スライダ43には板バネ45が搭載されている。図8Aの前記板バネ45は一対の板バネ部45aを備える。図8Bのように、一対の板バネ部45aは前記原反ロールRの周方向に互いに離間し、かつ、前記接触ローラ41の両側方において前記表皮Rsに接する。
第1切断装置1は一対の平行な押さえ棒44を備える。一対の押さえ棒44は、前記原反ロールRにおける前記接触ロール41の周方向の両側に配置され、前記第1縁部R1から前記第2縁部R2にわたって前記表皮Rsを前記原反ロールRの径方向Zの中央に向かって押し付ける。
つぎに、図4の第1および第2切断装置1,2の構造が説明される。
前記第1切断装置1および第2切断装置は、それぞれ、第1および第2外径設定装置61,62を有する。前記第1外径設定装置61には第1切断装置の移動装置4が搭載されている。前記第2外径設定装置62には第2切断装置2および引き出し装置3が搭載されている。
前記第1および第2外径設定装置61,62は、それぞれ、第1および第2切断装置1,2の径方向Zの位置が原反ロールRの実際の外径に応じた位置となるように構成されている。これらの設定装置61,62の構造の一例が第1外径設定装置61を代表して説明される。
前記第1外径設定装置61はモータMにより駆動される図5のネジシャフト63を有する。このネジシャフト63に螺合するメネジ体64に可動フレーム65が取り付けられている。なお、モータMを設けずに手動設定されてもよい。
さらに、図4の巻出ローラ9がロボットアームに設けてある場合など、原反ロールRを支持する巻出ローラ9の位置を制御できる場合は、外径設定装置61,62を省略して、第1および第2切断装置1,2が径方向Zへ移動不能に配置されてもよい。
つぎに、図4〜図6にしたがって移動装置4が説明される。
移動装置4は図6の二点鎖線で示す原点位置から実線で示す移動端位置まで、第1切断装置1の主たる要素を移動させる。
図5に示すように、移動装置4は可動フレーム65に固定された一対の端部プレート46と、前記一対の端部プレート46,46間に架設された3本の互いに平行なロッド47と、スライダ43とを備える。スライダ43は周知のリニアモータによりロッド47に沿って往復動する構造であってもよい。
前記スライダ43には移動部48が固定されている。図6の前記移動部48には押当て機構8A(図7A)を介して、前記接触ローラ41および板バネ45が搭載されている。また、前記移動部48にはエアシリンダ16を介してタッチセンサ15が取り付けられている。
図7Bの前記タッチセンサ15はエアシリンダ16の上昇動作で径方向Zに移動し、原反ロールRに接触して原反ロールRに接触した信号を制御装置100に出力する。これにより、制御装置100は接触ローラ41と表皮Rsとの径方向Zの位置関係が所定の関係であることを確認する。
つぎに、第1切断装置1の詳細が説明される。
図7Bに示すように、第1切断装置1の接触ローラ41および板バネ部45aは前記原反ロールRの表皮Rsに所期の押圧力で接触できるように、予め押当てシリンダ8s(図7A)のエア圧により径方向Zに突出した状態で待機する。この状態から、図9Aおよび図9Bのように、移動部48が第1幅方向W1に移動することにより、接触ローラ41および板バネ45が原反ロールRに接すると共に、前記エア圧に抗して径方向Zに若干退避する。これにより、粘着テープTAが表皮Rsに所期の接触圧で接触する。
図7Aの前記押当て機構8Aは押当てシリンダ8sおよびブラケット8bを備え、押当てシリンダ8sのエアの圧力で前記接触ローラ41および板バネ45を図9Aおよび図9Bに示すように原反ロールRの表皮Rsに押し当てる。この押し当てにより、前記粘着テープTAが表皮Rsに貼り付く力が付与される。
図7Bに示すように、前記移動部48には、前記送り出しローラ40,駆動ローラ42,ニップローラ42n,案内ローラ4pが回転自在に取り付けられている。また、移動部48には収納箱49(図6)が固定されている。
駆動ローラ42は図示しない駆動モータにより回転駆動される。前記駆動ローラ42はニップローラ42nとの間で廃棄するテープ状物TDを挟み付け、前記表皮Rsに貼り付いた粘着テープTAを剥ぎ取ると共に、粘着テープTAが搬送中に弛むのを防止する。
なお、図8Bの前記テープ状物TDは粘着テープTAに表皮Rsの破断片S3が積層された積層物である。
図7Bに示すように、送り出しローラ40に装填されたテープロールTrに巻かれているテープTAは、前記接触ローラ41が第1幅方向W1方向に回転する駆動力により前記案内ローラ4p,接触ローラ41および案内ローラ4pに案内されながら巻き出される。
前記送り出しローラ40はスリップクラッチ(ブレーキ)を備えていてもよく、この場合、テープロールTrから粘着テープTAの巻出しがオーバーランするのを防止し得る。
図9Cのように、前記接触ローラ41が原反ロールRの表面に沿って第1幅方向W1に移動しながら、粘着テープTAが接触ローラ41の後方で剥がされながら搬送される。これにより、図8Bの粘着テープTAに破断片S3が粘着されて積層されながら、原反ロールRの表皮Rsが破断されていく。
図8Aに示すように、前記一対の板バネ部45aは1枚のコ字状の板バネ45で形成されていてもよい。図7Aの板バネ45の近位端部はビス等によりブラケット8bに固定されている。図7Bの板バネ部45aは第1幅方向W1とは反対の遠位端部が接触ローラ41よりも径方向Zの中心に向かうように斜めに取り付けられていてもよい。
つぎに、図5〜図7Bの第1切断装置1の押さえ具12が説明される。
図6の一対の押さえ具12は図5のブラケット12bにエアシリンダ12aを介してプレート12pが径方向Zに駆動するように構成されている。本例の場合、一対のプレート12p間には一対の押さえ棒44が架設されている。なお、一対の押さえ棒44は一対のフリーローラなどで構成されていてもよい。
図7Aのように、各押さえ棒44は前記接触ローラ41および板バネ部45aに対し周方向の両側に配置され、第1切断装置1による切断中(破断中)に原反ロールRの表皮Rsを原反ロールRに向かって押さえる。すなわち、図7Bの押さえ棒44は第1切断装置1による切断(破断)が開始される直前から、原反ロールRの径方向Zの中心に向かって移動しており、表皮Rsを押さえる。
つぎに、図2〜図4の第2切断装置2および引き出し装置3が説明される。
図4の前記第2切断装置2および引き出し装置3は巻出ローラ9よりも下方で、かつ、前記第1切断装置1から周方向に90°程度離れた下方の位置に配置されている。
図3Aにおいて、前記引き出し装置3は負圧源に接続された収納室33を有する。前記収納室33には偏平な筒状の吸引パイプ34が図3Aの近位の位置Pnと図3Bの遠位の位置Pfとの間を往復移動できるように設けられている。
図3Bの前記収納室33の吸引口30側には第2切断装置2が配置されている。第2切断装置2はアンビル22と、2つの移動可能なローラ23,24および2つの固定ローラ25,26とを備える。
図4の第1制御部101は前記第1切断装置1による図1(b)の切断後、図1(c)〜(f)の前記第2カッタ21による切断前まで前記巻出ローラ9(図4)を前記原反ロールRと共に第1の周方向D1に回転させ、図1(g)、(h)の前記第2カッタ21による切断後に前記巻出ローラ9(図4)を前記原反ロールRと共に前記第1の周方向D1とは反対の第2の周方向D2に回転させる。
図4の第2制御部102は前記第2カッタ21による切断の前において、図2(a)〜(c)のように、前記吸引口30が前記近位の位置Pnとなるように、かつ、図2(d)〜(g)の前記第2カッタ21による切断の際に前記吸引口30が前記遠位の位置Pfとなるように、前記吸引装置31を制御する。
以下、第1切断工程後に表皮Rsを廃棄する方法の詳細について説明する。
図1(b)の第1切断工程の後、図1(c)〜(f)の前記引き出し工程の際に前記原反ロールRを第1の周方向D1に回転させる。前記第1の周方向D1は原反Sから加工品を生成するための巻出方向に設定されている。
図6の前記原反ロールRは前記巻出ローラ9により水平軸線Hのまわりに回転自在に支持されている。図1(c)〜(f)の前記第1の周方向D1に回転させる工程において、前記原反Sの前記切断された前記第1端S11が上方から下方に向かうように前記原反ロールRを前記第1の周方向D1に回転させる。
図2(a)に示すように、前記第1端S11が吸引口30に近づく前にエアブロワ32から第1端S11が捲れ上がる方向にエアを吹き出す。同時に、図3Aの収納室33および吸引パイプ34内の狭い通路内を負圧にして、図2(b)のように第1端S11をローラ23に沿って吸引パイプ34内に吸引する。
図2(c)に示すように、吸引パイプ34内に原反Sの一部が吸い込まれると、近位の位置Pnの吸引パイプ34が図2(d)の遠位の位置Pfに移動する。この移動後、図2(e)のように、ローラ23がローラ25に接近し、ニップローラ24がローラ26との間で原反Sを挟み付ける。
その後、図2(f)および図1(h)のように、第2カッタ21が第2被カット部C2において表皮Rsから基端Sbに連なる原反Sを切断する。前記切断後にニップローラ24,26によるニップが解除され図1(d)および図1(h)の切レ端S1,S2が図3Bの収納室33内に吸引して収納される。
なお、図1(a)の前記原反Sの前記先端Seから図1(i)の前記第2被カット部C2までの前記原反Sの長さは、前記原反ロールRの最外周の1周分の長さよりも大きい。
図2(g)および図1(i)から図1(j)に示すように、前記第2切断工程の後に前記原反ロールRを前記第1の周方向D1とは反対の第2の周方向D2に回転させる。前記表皮Rsが切断除去された原反ロールRの先端は、後続の加工工程で必要とされる所定位置に設定される。
つぎに、図6の前記第1切断装置1による切断方法の一例の詳細が説明される。
本例において、本例の切断方法は、原反ロールRの最外周の原反Sのみを前記原反Sの幅方向Wの全幅にわたって切断する方法であって、以下に説明する押さえ工程、貼付工程および破断工程を包含する。
前記押さえ工程では、図8Aおよび図8Bに示す押さえ具12の一対の押さえ棒44が原反ロールRに全幅にわたって押し付けられる。これにより、原反ロールRの表皮Rsは径方向Zおよび第1幅方向W1に位置ズレしにくい安定した状態が保たれる。
すなわち、前記貼付工程の前に、前記第1縁部R1における前記送り出しローラ40および板バネ45の周方向の両側において前記表皮Rsを押さえ具12の一対の押さえ棒44で前記原反ロールRの前記径方向Zの中央側に向かって押し付ける。この押し付けた状態で前記貼付工程および前記破断工程が実行される。
図6の二点鎖線で示すように、前記第1切断装置1は原反ロールRの第1縁部R1側の原点位置で待機する。この原点位置においては、図7Bのエアシリンダ16によりブラケット8bを介して接触ローラ41および板バネ45が径方向Zに原反ロールRの表皮Rsよりも突出した状態に維持される。
また、この原点位置において、案内ローラ4pおよび接触ローラ41に沿った粘着テープTAは原反ロールRの表皮Rsに向かって凸の形状を保つ。
この状態でタッチセンサ15がエアシリンダ16の作動により図9Aの原反ロールRの表皮Rsに接触するまで径方向Zに移動する。タッチセンサ15により前記制御装置100(図4)が第1切断装置1と原反ロールRとの位置関係を確認した後、前記タッチセンサ15は元の位置に復帰する。
前記確認後、駆動ローラ42の駆動力が付与される。これにより、テープロールTrから即に巻き出された粘着テープTAに張力が付与される。本実施例の場合、前記駆動ローラ42の駆動力は送り出しローラ40のブレーキ力に比べ小さく設定されており、そのため、前記原点位置において、粘着テープTAがテープロールTrから巻き出されることはない。
その後、第1切断装置1が図6の二点鎖線で示す前記原点位置から実線で示す移動端位置まで前記移動装置4により移動される。すなわち、図7Aのスライダ43の駆動により移動部48に搭載された各ローラ40,4p,41,42,42nや収納箱49が第1幅方向W1に始端から終端まで移動する。この移動中に、かつ、前記粘着テープTAに張力が付与された状態で貼付工程および破断工程が実行される。
今、第1切断装置1が図9Aの原点位置から第1幅方向W1に移動し始め、直後に、図9Bのように、接触ローラ41が粘着テープTAを介して原反ロールRに当接する。この当接時に、接触ローラ41は原反ロールRに押されることになり、これにより、押当シリンダ8sが若干収縮し、ブラケット8bが若干退避し、図9Bのように、接触ローラ41が原反ロールRの表皮Rsに粘着テープTAを介して接する。
一方、前記接触ローラ41よりも原反ロールRの径方向Zの中心に向かって突出していた板バネ45の板バネ部45aは、前記ブラケット8bの退避で、径方向Zの外方に向かって若干移動する。同時に、前記板バネ部45aも原反ロールRに押されて、原反ロールRの外表面に対し傾いていた板バネ部45aの傾きが小さくなり、やがて、図9Cのように板バネ部45aが原反ロールRの表皮Rsに沿った状態で第1幅方向W1に移動する。
この移動時に図8Bの各板バネ部45aは接触ローラ41の両側において表皮Rsを原反ロールRに押し付ける。
他方、図9Bの粘着テープTAが原反ロールRの表皮Rsに接しながら、接触ローラ41を含む第1切断装置1が第1幅方向W1に移動することで、粘着テープTAが幅方向Wに沿って表皮Rsに貼られていく。この粘着テープTAが貼られた状態で前記接触ローラ41が回転しながら第1幅方向W1に移動することで、前記テープロールTrから粘着テープTAが連続的に巻き出される。
こうして表皮Rsが前記原反ロールRの一部として巻かれたままの状態で、前記表皮Rsの幅方向Wの第1縁部R1から第2縁部R2にわたって、前記幅方向Wに延びる粘着テープTAの粘着面Tfを前記表皮Rsの外表面に貼り付ける貼付工程が実行される。
すなわち、貼り付ける前の前記粘着テープTAが巻かれたテープロールTrから前記粘着テープTAを巻き出しつつ、前記テープロールTrを前記第1縁部R1から前記第2縁部R2(図6)の全幅にわたって第1幅方向W1に移動することにより前記貼り付ける工程が実行される。また、前記テープロールTrから巻き出した前記粘着テープTAの前記粘着面Tfを前記表皮Rsに接触させる接触ローラ41は前記テープロールTrと共に前記第1幅方向W1に移動することで、前記貼り付ける工程が実行される。
前記表皮Rsに貼られた粘着テープTAは、各ローラ4p、42nに案内されながら、かつ、駆動ローラ42とニップローラ42nとの間に挟まれながら、駆動ローラ42の駆動力で剥ぎ取られて回収される。この際、粘着テープTAの粘着面Tfには表皮Rsの破断片S3が帯状に貼り付いており、図8Bのように、前記表皮Rsに貼り付いた状態の前記粘着テープTAが前記原反ロールRから除去されることで、前記粘着テープTAが貼り付いた部分の表皮Rsを前記幅方向Wの全幅にわたって剥ぎ取って破断する破断工程が実行される。
すなわち、前記接触ローラ41により前記表皮Rsに貼り付けられた前記粘着テープTAを前記第1縁部R1から前記第2縁部R2まで引き剥がすことで前記表皮Rsの一部を前記原反ロールRから剥ぎ取る破断工程が実行される。また、図9Cの駆動ローラ42が前記テープロールTrおよび前記接触ローラ41と共に前記第1幅方向W1に移動しながら回転駆動して、前記粘着テープTAが表皮Rsの一部と共に引き剥がされることで前記破断工程が実行される。
図8Bの前記一対の板バネ部45aが前記接触ローラ41と共に前記第1幅方向W1に移動することにより、接触ローラ41の両側方の前記表皮Rsが前記原反ロールRの径方向Zの中央に向かって押し付けられながら前記剥ぎ取りが行われる。また、前記破断工程において、前記第1縁部R1から前記第2縁部R2にわたって前記表皮Rsを前記原反ロールRの径方向Zの中央に向かって押し付ける一対の平行な押さえ棒44の間において前記粘着テープTAの貼り付けと前記剥ぎ取りが行われる。
図9Cのように、前記剥ぎ取られた粘着テープTAは破断片S3が粘着した積層物の状態で収納箱49内に送り込まれる。なお、前記積層物は収納箱49内で圧縮されてもよい。また、収納箱49内に送り込まずに、巻き取りローラにより前記積層物を巻き取ってもよい。
前記破断後、前記第1切断装置1は図6の実線で示す移動端位置まで移動する。前記破断後、接触ローラ41が原反ロールRに非接触の状態となる。これにより、接触ローラ41および板バネ45は前記原点位置と同様に原反ロールRに向かって突出した状態となっている。
前記第1切断装置1が移動端位置から前記原点位置に復帰する際には図7Aの押当てシリンダ8sが収縮するように制御装置100により制御され、接触ローラ41および板バネ45が原反ロールRに接しない位置まで径方向Zに退避する。その後、スライダ43が図6の第1幅方向W1とは反対方向に移動し、原点位置に復帰した後、前記シリンダ8sが伸張して、接触ローラ41および板バネ45が突出状態となる。
図10Aおよび図10Cは実施例を示す。
実施例において、第1切断装置1は破断ブロワ79を更に備えている。
前記参考例1の場合、図10Bに示すように、表皮の一部Rs1が破断されずに残存するかもしれない。その理由について簡単に説明する。
吸液紙は剛性が小さく(腰が良く)、そのため、ヨレや皺が生じ易い。今、テープロールTrが回転しながら接触ローラ41と共に第1幅方向W1に移動する際に、表皮Rsには径方向Zへの圧縮力が生じると共に、粘着テープTAと表皮Rsとの間に摩擦力が生じる。このようなことから、接触ローラ41の前方には皺Rs0が生じる場合があるかもしれない。このような皺Rs0が生じると、前記粘着テープTAが表皮Rsに粘着されず、表皮の一部Rs1が破断されずに残る場合がある。
図10Aの前記破断ブロワ79は接触ローラ41の真後において先端79eから破断用のエアA3を吹き出す。このエアA3は図10Cのように原反ロールRの破断された部位に衝突し図10Bの破断されずに残存した表皮の一部Rs1を図10Aのように破るだろう。したがって、切断の確実性が向上する。
図11は第1切断装置1の他の例を示す。
図11において、第1切断装置1は原点位置において実線で描かれている。第1切断装置1は、接触ローラ41の中心が原反ロールRの端面の真下となる原点位置で待機し、二点鎖線で示す移動経路に沿って移動してもよい。
この場合、原反ロールRの端面の位置に接触ローラ41の中心を合致させる必要があるなど、制御が複雑になるかもしれない。
しかし、本例の場合、接触ローラ41が原反ロールRの端面を押し潰すことがなく、品質の向上を図ることができる。
図12は第1切断装置1の更に他の例を示す。
図12において第1切断装置1は原点位置において実線で描かれている。本例については、図7Bの参考例と相違する部分について説明する。
本例においては駆動ローラ42およびニップローラ42nの間を通過した粘着テープTAは、巻取りローラ400に巻き取られる。これによりニップローラ42nの下流の「剥ぎ取られたテープ状物TD」を確実に巻き取れ、廃棄するテープ状物TDをコンパクトにまとめることができる。
巻取りローラ400は、ニップローラの駆動ローラ42に、ベルト401を介して連動されていてもよい。この場合、廃棄のための駆動源を別途必要としない。
この巻取りローラ400にはスリップクラッチ402が設けてあってもよい。巻取りローラ400へのテープ状物TDの巻き径は、徐々に大きくなるのに対し、巻取りローラ400の巻取り力が過大となるのを防止し得る。
なお、本例は図7Bの例に対し、案内ローラ4pの配置が異なる。図12の接触ローラ41を基点に原反Rから粘着テープTAを引き離す角度が大きく、剥ぎ取り易いだろう。
以上のとおり、図面を参照しながら好適な実施例を説明したが、当業者であれば本明細書を見て、自明な範囲で種々の変更および修正を容易に想定するであろう。
たとえば、原反ロールの表皮はテープなどではなく粘着剤や接着剤で原反ロールに付着されていてもよい。
移動装置はリニアモータではなく、ベルトなどで往復動してもよい。
押さえ具は必ずしも必要としない。押さえ具の押さえ棒としては、ローラでなく棒であってもよい。
また、各板バネ部は各々別々の板バネで形成されていてもよい。また、板バネ部は必ずしも必要としない。
したがって、そのような変更および修正は、請求の範囲から定まる本発明の範囲内のものと解釈される。
本発明の方法および装置は使い捨てパンツ、オムツ、生理用品などの使い捨て着用物品の生産の他、種々の原反ロールに利用できる。
1:第1切断装置 12:押さえ具 15:タッチセンサ 16:エアシリンダ
2:第2切断装置 21:カッタ 22:アンビル 23〜26:ローラ
3:引き出し装置 30:吸引口 31:吸引装置 32:エアブロワ
4:移動装置 40:送り出しローラ 41:接触ローラ 42:駆動ローラ
42n:ニップローラ 43:スライダ 44:押さえ棒 45:板バネ
45a:板バネ部 4p:案内ローラ 49:収納箱
61,62:外径設定装置 79:破断ブロワ
8A:押当て機構 8b:ブラケット 8s:押当てシリンダ
9:巻出ローラ 91:センサ
100:制御装置 101:第1制御部 102:第2制御部 103:第3制御部
C1:第1被カット部 C2:第2被カット部
D1:第1の周方向 D2:第2の周方向 H:水平軸線
Pf:遠位の位置 Pn:近位の位置
R:原反ロール R1:第1縁部 R2:第2縁部 Rc:中空部 Rf:外周面
Rs:表皮 Rs0:皺 Rs1:表皮の一部
S1:第1の切レ端 S2:第2の切レ端 S3:破断片
S:原反 Sb:基端 Se:先端
T:テープ TA:粘着テープ Tf:粘着面 Tr:テープロール
TD:テープ状物
W:幅方向 W1:第1幅方向 Z:径方向

Claims (10)

  1. 吸液紙からなる原反(S)の基端(Sb)から先端(Se)までが巻かれた原反ロール(R)の少なくとも最外周の原反(S)を前記原反(S)の幅方向(W)の全幅にわたって切断する方法であって、
    前記最外周の原反(S)を構成する表皮(Rs)が前記原反ロール(R)の一部として巻かれたままの状態で、前記表皮(Rs)の幅方向(W)の第1縁部(R1)から第2縁部(R2)にわたって、前記幅方向(W)に延びる粘着テープ(TA)の粘着面(Tf)を接触ローラ(41)により前記表皮(Rs)の外表面に貼り付ける工程と、
    前記表皮(Rs)に貼り付いた状態の前記粘着テープ(TA)を前記原反ロール(R)から除去することで前記表皮(Rs)のうちの前記粘着テープ(TA)が貼り付いた部分を前記幅方向(W)の全幅にわたって剥ぎ取って破断する工程と
    前記接触ローラ(41)の真後において破断ブロワ(79)の先端(79e)から破断用のエア(A3)を吹き出し、前記原反ロール(R)の破断された部位に衝突し、破断されずに残存した前記表皮の一部(Rs1)を破る工程と、を備える原反ロールの表皮の切断方法。
  2. 請求項1の方法において、貼り付ける前の前記粘着テープ(TA)が巻かれたテープロール(Tr)から前記粘着テープ(TA)を巻き出しつつ、かつ、
    前記テープロール(Tr)が前記第1縁部(R1)から前記第2縁部(R2)に向かう前記幅方向(W)の第1幅方向(W1)に移動しながら前記貼り付ける工程が実行される、原反ロールの表皮の切断方法。
  3. 請求項2の方法において、前記テープロール(Tr)から巻き出した前記粘着テープ(TA)の前記粘着面(Tf)を前記表皮(Rs)に接触させる前記接触ローラ(41)が前記テープロール(Tr)と共に前記第1幅方向(W1)に移動することで、前記貼り付ける工程が実行される、原反ロールの表皮の切断方法。
  4. 請求項3の方法において、前記接触ローラ(41)により前記表皮(Rs)に貼り付けられた前記粘着テープ(TA)を前記第1縁部(R1)から前記第2縁部(R2)まで引き剥がすことで前記表皮(Rs)のうちの前記粘着テープ(TA)が貼り付いた部分を前記原反ロール(R)から剥ぎ取ることが実行される、原反ロールの表皮の切断方法。
  5. 請求項4の方法において、前記粘着テープ(TA)を引き剥がすための駆動ローラ(42)が前記テープロール(Tr)および前記接触ローラ(41)と共に前記第1幅方向(W1)に移動しながら回転駆動して、前記粘着テープ(TA)が引き剥がされる、原反ロールの表皮の切断方法。
  6. 請求項3〜5のいずれか1項の方法において、前記原反ロール(R)の周方向に互いに離間し、かつ、前記接触ローラ(41)の両側方において前記表皮(Rs)に接する一対の板バネ部(45a)が前記接触ローラ(41)と共に前記第1幅方向(W1)に移動することにより、前記表皮(Rs)のうちの、前記粘着テープ(TA)が貼り付いた部分の両側部が前記原反ロール(R)の径方向(Z)の中央に向かって押し付けられながら、前記剥ぎ取りが行われる、原反ロールの表皮の切断方法。
  7. 請求項1〜6のいずれか1項の方法において、前記破断する工程において、前記第1縁部(R1)から前記第2縁部(R2)にわたって前記表皮(Rs)を前記原反ロール(R)の径方向(Z)の中央に向かって押し付ける一対の平行な押さえ棒(44)の間において前記粘着テープ(TA)の貼り付けと前記剥ぎ取りが行われる、原反ロールの表皮の切断方法。
  8. 吸液紙からなる原反(S)の基端(Sb)から先端(Se)までが巻かれた原反ロール(R)の少なくとも最外周の原反(S)を前記原反(S)の幅方向(W)の全幅にわたって切断する装置であって、
    長手方向に連続する粘着テープ(TA)が巻かれたテープロール(Tr)から前記粘着テープ(TA)が巻き出されるように前記テープロール(Tr)を支持する送り出しローラ(40)と、
    前記送り出しローラ(40)から送り出された前記粘着テープ(TA)の粘着面(Tf)を、前記粘着テープ(TA)が前記原反ロール(R)の前記幅方向(W)に沿って延びる状態で、前記原反ロール(R)の前記最外周の原反(S)である表皮(Rs)に粘着させて貼り付ける接触ローラ(41)と、
    前記接触ローラ(41)により前記表皮(Rs)に貼り付けられた前記粘着テープ(TA)を前記表皮(Rs)のうちの前記粘着テープ(TA)が貼り付いた部分と共に剥ぎ取る駆動ローラ(42)と、
    前記送り出しローラ(40)、接触ローラ(41)および駆動ローラ(42)を搭載し、前記接触ローラ(41)が前記原反ロール(R)の幅方向Wの第1縁部(R1)と第2縁部(R2)との間を移動するように構成されたスライダ(43)と、前記接触ローラ(41)の真後において先端(79e)から破断用のエア(A3)を吹き出し、前記原反ロール(R)の破断された部位に衝突し、破断されずに残存した前記表皮の一部(Rs1)を破る破断ブロワ(79)と、を備える原反ロールの表皮の切断装置。
  9. 請求項8の切断装置において、前記接触ローラ(41)を搭載したスライダ(43)が前記粘着テープ(TA)を貼り付ける際に前記第1縁部(R1)から前記第2縁部(R2)に向かう第1幅方向(W1)に移動するように構成され、
    前記スライダ(43)に搭載され、前記原反ロール(R)の周方向に互いに離間し、かつ、前記接触ローラ(41)の両側方において前記表皮(Rs)に接する一対の板バネ部(45a)を更に備える、原反ロールの表皮の切断装置。
  10. 請求項8の切断装置において、前記原反ロール(R)における前記接触ローラ(41)の両側方に配置され、前記第1縁部(R1)から前記第2縁部(R2)にわたって前記表皮(Rs)を前記原反ロール(R)の径方向(Z)の中央に向かって押し付ける一対の平行な押さえ棒(44)を更に備える、原反ロールの表皮の切断装置。
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