JP7328646B1 - ヘアゴムの製造装置及びヘアゴムの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
特許文献1には、加熱工程と、切断工程と、塗布工程と、接合工程とを備えるヘアゴム(同文献では、ヘアーバンドと称される)の製造方法が開示されている。
[態様1]ゴム芯と、樹脂繊維の編物により形成され、前記ゴム芯の外周を被覆する被覆部材と、を有するゴム紐からヘアゴムを製造するヘアゴムの製造装置であって、前記ゴム紐を供給する供給部から引き出された前記ゴム紐を挟持して搬送する搬送機構と、前記ゴム紐のうち前記搬送機構により挟持された部分よりも前記ゴム紐の搬送方向の上流側の部分を加熱する加熱機構と、前記ゴム紐のうち前記加熱機構により加熱された部分を切断することで前記ゴム紐からゴム紐片を分離する切断機構と、前記ゴム紐片の長さ方向における一端面に接着剤を塗布する塗布機構と、前記接着剤が塗布された前記ゴム紐片を挟持するとともに前記ゴム紐片の両端面同士を接着することで、前記ゴム紐片を環状に形成する接着機構と、を備え、前記搬送機構は、前記加熱機構による前記ゴム紐の加熱が開始されてから前記切断機構による前記ゴム紐の切断が完了するまでの間、前記ゴム紐を同一の位置にて保持するように構成されている、ヘアゴムの製造装置。
発明者は、ゴム紐片の接着部を加熱することにより、接着部が黒く変色することを見出した。このため、第2加熱機構によって接着部を加熱することで、接着部が被覆部材に対して目立ちにくくなる。特に、被覆部材が黒色を呈する場合は、その効果が顕著となる。
[態様4]前記第2加熱機構は、互いに進退可能に構成され、前記接着部を挟持するとともに加熱する一対の加熱部と、前記一対の加熱部が互いに離間するときに、前記ゴム紐片に接触することで前記加熱部から前記接着部を剥離させる剥離部と、を有している、[態様3]に記載のヘアゴムの製造装置。
[態様6]前記両端面同士が前記接着剤により接着された前記ゴム紐片を所定の時間保持することで、前記接着剤を乾燥させる乾燥機構を備える、[態様1]~[態様5]のいずれか一つに記載のヘアゴムの製造装置。
この点、上記構成によれば、結び目検知機構によって、ゴム紐の結び目が検知される。したがって、結び目が存在する状態でゴム紐が搬送されることを回避できる。
[態様9]ゴム芯と、樹脂繊維の編物により形成され、前記ゴム芯の外周を被覆する被覆部材と、を有するゴム紐からヘアゴムを製造するヘアゴムの製造方法であって、前記ゴム紐を供給する供給部から引き出された前記ゴム紐を挟持して搬送する搬送機構を用いて前記ゴム紐を搬送する搬送工程と、前記搬送工程において搬送された前記ゴム紐のうち前記搬送機構により挟持された部分よりも前記ゴム紐の搬送方向の上流側の部分を加熱する加熱工程と、前記ゴム紐のうち前記加熱工程において加熱された部分を切断することで前記ゴム紐からゴム紐片を分離する切断工程と、前記ゴム紐片の長さ方向における一端面に接着剤を塗布する塗布工程と、前記接着剤が塗布された前記ゴム紐片を挟持するとともに前記ゴム紐片の両端面同士を接着することで、前記ゴム紐片を環状に形成する接着工程と、を備え、前記加熱工程及び前記切断工程は、前記ゴム紐が前記搬送機構により同一の位置にて保持された状態で行われる、ヘアゴムの製造方法。
まず、ヘアゴムの製造装置(以下、単に製造装置10と称する)により製造されるヘアゴム300の構成について説明する。
図1に示すように、ヘアゴム300は、環状をなすゴム紐302により形成されている。ヘアゴム300は、ゴム紐302の両端面同士が接着剤により接着された接着部301を有している。
ヘアゴム300の長さ方向に直交する断面形状は、例えば、円形状をなしている。
(製造装置10)
図3及び図4に示すように、製造装置10は、ゴム紐302から切断されたゴム紐片305を環状に形成することでヘアゴム300を製造する装置である。なお、各図においては、適宜、ゴム紐片305及びヘアゴム300の図示が省略されている。
以降では、第1搬送機構80によるゴム紐302の搬送方向を単に搬送方向と称し、搬送方向及び上下方向の双方に直交する方向を直交方向と称する。搬送方向、上下方向、及び直交方向は、互いに直交している。
図3に示すように、土台20は、第1フレーム21と、第2フレーム22と、第3フレーム23とを有している。
第2フレーム22は、第1フレーム21の下流側に位置するとともに略直方体状をなしている。第2フレーム22の上部には、上下方向から視てL字状をなすベース板24が固定されている。
図5に示すように、製造装置10は、第1フレーム21における上流側の部分に固定される5つの供給部30を備えている。5つの供給部30は、上下方向に互いに間隔をおいて設けられている。5つの供給部30は、互いに同一の構成を有している。
ボビン32は、第1フレーム21の前面に固定された固定板31に対して、直交方向に延びる軸線を中心に回転可能に設けられている。ボビン32には、ゴム紐302が巻回されている。ゴム紐302は、ボビン32の上部から下流側に引き出されている。
供給部30の下流側には、各供給部30から供給された5本のゴム紐302を直交方向に整列させる一対の第1整列プーリ40Aが設けられている。一対の第1整列プーリ40Aは、上下方向において対向している。
図4に示すように、結び目検知機構50は、供給部30の下流側であって、第1加熱機構120及び切断機構130よりも上流側に配置されている。より詳しくは、図6に示すように、結び目検知機構50は、第1整列プーリ40Aと第2整列プーリ40Bとの間に配置されている。
ベース部51は、連結プレート25に固定されるとともに前側に突出している。ベース部51は、ゴム紐302の上方に位置するとともに板状をなす取付部52を有している。取付部52の板厚方向は、搬送方向と一致している。取付部52は、下方に開口するスリット52aを有している。
図6及び図8に示すように、張力付与機構60は、第2整列プーリ40Bの下流側に配置されている。張力付与機構60は、テンションローラ61と、ガイド部63とを有している。
整列機構70は、張力付与機構60の下流側に配置されている。整列機構70は、第1整列部71Aと、第2整列部71Bと、第3整列部71Cとを有している。第1整列部71A、第2整列部71B、及び第3整列部71Cは、上流側から下流側に向かってこの順に設けられている。各整列部71A,71B,71Cによって、5本のゴム紐302が直交方向に整列している。
第2整列部71Bは、搬送方向に延びるとともに直交方向に並ぶ5つのパイプ76を有している。5つのパイプ76は、連結プレート25に固定された第5ブラケット77を貫通している。5つのパイプ76には、5本のゴム紐302がそれぞれ挿入されている。
図9に示すように、第1搬送機構80は、整列機構70の下流側に配置されている。
第1搬送機構80は、5本のゴム紐302を搬送方向に互いに間隔をおいて挟持する第1挟持ユニット81と、第1挟持ユニット81を搬送方向及び直交方向にスライド駆動する第1駆動部85とを有している。
各第1チャック部82は、5本のゴム紐302を上下方向から挟持する一対の第1挟持部83と、一対の第1挟持部83を上下方向に互いに進退させるエアチャック84とを有している。一対の第1挟持部83は、5本のゴム紐302を互いに離間した状態で上下方向から一括して挟持する。
第2直動アクチュエータ87は、固定板88の上面に固定されている。第2直動アクチュエータ87は、例えば、ピストンを収容するハウジング87aに対して、ピストンに連結されたスライドテーブル87bが直交方向に往復動可能に構成されたアクチュエータである。スライドテーブル87bの上面には、第1挟持ユニット81が固定されている。
製造装置10は、搬送方向に互いに間隔をおいて設けられ、ゴム紐302を保持する一対の保持機構100を備えている。保持機構100は、整列機構70の下流側であって、第1搬送機構80の後側に配置されている。保持機構100は、ゴム紐302のうち第1搬送機構80により挟持された部分よりも上流側の部分を保持するように構成されている。
第1加熱機構120は、第1支持フレーム110に固定されている。第1加熱機構120は、ゴム紐302のうち第1搬送機構80により挟持された部分よりも上流側の部分を挟持するとともに加熱するように構成されている。
各第1加熱部121は、例えば通電により発熱するように構成された金属板122を有している。第1加熱機構120では、一対の金属板122によって5本のゴム紐302が挟持されるとともに加熱される。
図11に示すように、切断機構130は、保持機構100及び第1加熱機構120の後側に配置されている。切断機構130は、ゴム紐302のうち第1加熱機構120により加熱された部分を切断するように構成されている。
第1スライド板132は、直交方向に延びる第1延在部133と、第1延在部133の前端から上方に延びる第2延在部134と、第2延在部134の上端から前側に延びる第3延在部135とを有している。第1スライド板132は、搬送方向から視てクランク状をなしている。
ガイド部材136は、第3延在部135の上端部に取り付けられている。ガイド部材136は、直交方向におけるガイド部材136の全体にわたって延びるガイド溝(図示略)を有している。
図4及び図15に示すように、接着機構160は、第1搬送機構80の下流側の部分の後側に配置されている。接着機構160は、ゴム紐片305を第1搬送機構80から受け取るとともに、塗布機構180に向けて搬送するように構成されている。
第2チャック部162は、5つのゴム紐片305を上下方向から挟持する一対の第2挟持部163と、一対の第2挟持部163を上下方向に互いに進退させるエアチャック164とを有している。一対の第2挟持部163は、5つのゴム紐片305を互いに離間した状態で上下方向から一括して挟持する。
図17に示すように、塗布機構180は、第3フレーム23の上端部における下流側の部分に配置されている。
シリンジ186は、取付部184を上下方向に貫通する貫通孔184aに挿入されている。シリンジ186は、固定具188を介して取付部184に固定されている。ノズル187の内径は、例えば、ゴム芯303の直径以下に設定されている。
塗布機構180の下方には、接着剤を受ける受け箱191が設けられている。受け箱191は、上方に開口するとともに搬送方向に延びている。受け箱191は、第7ブラケット192を介して第3フレーム23の下流側の部分に固定されている。
図4に示すように、乾燥機構200は、塗布機構180の前側に配置されている。乾燥機構200は、接着機構160により接着されたゴム紐片305を保持することで乾燥させるように構成されている。
図20に示すように、第2搬送機構220は、乾燥機構200の下方に配置されている。第2搬送機構220は、乾燥機構200により乾燥されたゴム紐片305を挟持して第2加熱機構240に搬送するように構成されている。
第7直動アクチュエータ227は、第2板228bの下流側の面に固定されている。第7直動アクチュエータ227は、例えば、ピストンを収容するハウジング227aに対して、ピストンに連結されたスライドテーブル227bが上下方向に往復動可能に構成されたアクチュエータである。スライドテーブル227bの下流側の面には、第2挟持ユニット221が固定されている。
図20に示すように、第2加熱機構240は、乾燥機構200の前側に配置されている。第2加熱機構240は、第2搬送機構220により搬送されたゴム紐片305を挟持するとともに加熱するように構成されている。
図23に示すように、一対の第2加熱部241は、一方の第2加熱部241が環状のゴム紐片305の内側に挿入された状態で接着部301を挟持するとともに加熱する。本実施形態では、前側の第2加熱部241がゴム紐片305の内側に挿入される。
図22に示すように、第2加熱機構240は、一対の第2加熱部241が互いに離間するときに、ゴム紐片305に接触することで第2加熱部241から接着部301を剥離させる剥離部244を有している。
図23に示すように、剥離ピン245は、接着部301を挟持している状態の一対の第2加熱部241の各々に対して、搬送方向において並ぶとともに、直交方向においてゴム紐片305に対向している。剥離ピン245は、搬送方向における第2加熱部241の各々の両側に1つずつ設けられている。一対の第2加熱部241により接着部301が挟持されている状態では、各剥離ピン245がゴム紐片305から離間している。
図24に示すように、挟持面241aの各々は、一対の第2加熱部241が直交方向において互いに離間した状態において、当該挟持面241aを有する第2加熱部241と並ぶ剥離ピン245の対向面245aよりも外側に位置している。
図20に示すように、第2加熱機構240の下方には、ヘアゴム300が排出される排出箱260が設けられている。排出箱260は、第2フレーム22に固定されている。
次に、製造装置10を用いたヘアゴム300の製造方法の一例について説明する。
ヘアゴム300の製造方法は、準備工程、第1搬送工程、保持工程、第1加熱工程、切断工程、塗布工程、接着工程、乾燥工程、第2搬送工程、及び第2加熱工程を備えている。第1搬送工程は、「搬送工程」の一例である。第1加熱工程は、「加熱工程」の一例である。
図25に示すように、準備工程では、作業者によって、供給部30から引き出されたゴム紐302が整列機構70に配置されるとともに、初期位置にある第1搬送機構80の一対の第1チャック部82によってゴム紐302が挟持される。なお、初期位置は、一対の第1チャック部82が第3整列部71Cの上方に位置するときの位置である。一対の第1チャック部82が初期位置に位置するとき、第3整列部71Cは降下している。なお、図25~図28では、便宜上、第1搬送機構80については、一対の第1チャック部82のみが図示されている。
図26に示すように、第1搬送工程では、一対の第1チャック部82によって挟持されたゴム紐302が上流側から下流側に向けて搬送される。第1搬送工程では、まず、一対の第1チャック部82が、各保持部101よりも下流側まで移動した後に停止する。なお、第1チャック部82が第3整列部71Cの上方から下流側に移動すると、第3整列部71Cが上昇する。これにより、ゴム紐302が第3整列部71Cによって整列される。
図27に示すように、保持工程では、一対の保持機構100によって、第1搬送工程において搬送されたゴム紐302のうち一対の第1チャック部82により挟持された部分よりも上流側の部分が保持される。保持工程では、一対の保持機構100によって、ゴム紐302のうち搬送方向において互いに離れた2箇所が保持される。
第1加熱工程では、第1搬送工程において搬送されたゴム紐302のうち一対の第1チャック部82により挟持された部分よりも上流側の部分が、一対の第1加熱部121により挟持されるとともに加熱される。より詳しくは、ゴム紐302のうち一対の保持機構100により保持された部分の間の部分が、一対の第1加熱部121により挟持されるとともに加熱される。
図28に示すように、切断工程では、ゴム紐302のうち第1加熱工程において加熱された部分が切断されることでゴム紐302からゴム紐片305が分離する。
図30に示すように、その後、接着機構160の一対の第2チャック部162が前側に移動してゴム紐片305の両端部を挟持する。一対の第2チャック部162によってゴム紐片305が挟持されると、第1チャック部82は、ゴム紐片305の挟持を解除する。その後、一対の第1チャック部82は、次に切断されるゴム紐302を挟持すべく前側に移動した後に初期位置に向かって上流側に移動する。
図31(b)に示すように、その後、一対の第2チャック部162が互いに反対方向に回転することで、ゴム紐片305がU字状に変形する。このとき、ゴム紐片305の両端面は上方を指向している。
塗布工程では、U字状のゴム紐片305に対して、塗布機構180のディスペンサ185が位置決め部材189と共に降下する。これにより、各ノズル187が、上下方向においてゴム紐片305の一端面に対向する。
図32に示すように、塗布工程の後、ディスペンサ185が位置決め部材189と共に上昇するとともに、接着機構160の一対の第2チャック部162が互いに反対方向に回転する。これにより、ゴム紐片305の両端面が突き合わされることで、両端面同士が接着された接着部301を有する環状のゴム紐片305が形成される。
図33に示すように、接着機構160の一対の第2チャック部162は、接着された環状のゴム紐片305を挟持した状態で前側に移動する。一対の第2チャック部162は、乾燥機構200における後側を指向する第3チャック部201の一対の第3挟持部202の間までゴム紐片305を搬送する。
図34に示すように、第2搬送工程では、第2搬送機構220の一対の第4チャック部222が、下方を指向した第3チャック部201に挟持されたゴム紐片305に向かって上昇する。その後、一対の第4チャック部222によってゴム紐片305が挟持されるとともに第3チャック部201がゴム紐片305の挟持を解除する。なお、一対の第4チャック部222は、ゴム紐片305のうち接着部301の両側に隣り合う部分を挟持する。
図35に示すように、第2加熱工程では、まず、一対の第2加熱部241によって挟持されたゴム紐片305に対して、剥離ピン245が降下する。剥離ピン245のうち前側に位置する2本の剥離ピン245は、5つのゴム紐片305の内部に挿入される。
その後、一対の第2加熱部241が接着部301の挟持を解除することで、すなわち、一対の第2加熱部241が互いに離間することで、ヘアゴム300が排出箱260(図20参照)に落下する。これにより、製造装置10からヘアゴム300が排出される。
本実施形態の作用について説明する。
第1搬送機構80により搬送されたゴム紐302のうち第1加熱機構120により加熱された部分が切断機構130により切断されることで、ゴム紐302からゴム紐片305が分離する。また、塗布機構180により接着剤が塗布されたゴム紐片305の両端面同士が、接着機構160により接着されることで、ゴム紐片305が環状に形成される。こうして、ヘアゴム300が製造される。
(1)製造装置10は、第1搬送機構80と、第1加熱機構120と、切断機構130と、塗布機構180と、接着機構160とを備える。第1搬送機構80は、ゴム紐302を供給する供給部30から引き出されたゴム紐302を挟持して搬送する。第1加熱機構120は、ゴム紐302のうち第1搬送機構80により挟持された部分よりも上流側の部分を加熱する。切断機構130は、ゴム紐302のうち第1加熱機構120により加熱された部分を切断することでゴム紐302からゴム紐片305を分離する。塗布機構180は、ゴム紐片305の長さ方向における一端面に接着剤を塗布する。接着機構160は、接着剤が塗布されたゴム紐片305を挟持するとともにゴム紐片305の両端面同士を接着することで、ゴム紐片305を環状に形成する。第1搬送機構80の第1チャック部82は、第1加熱機構120によるゴム紐302の加熱が開始されてから切断機構130によるゴム紐302の切断が完了するまでの間、ゴム紐302を同一の位置にて保持するように構成されている。
(2)第1加熱機構120は、一対の保持機構100の間において上下方向に互いに進退可能に構成され、ゴム紐302を挟持するとともに加熱する一対の第1加熱部121を有している。切断機構130は、ゴム紐302のうち一対の第1加熱部121により加熱された加熱領域に対して、直交方向に進退可能に設けられ、ゴム紐302を切断する切断部137を有している。
接着剤により接着されたゴム紐片305の接着部301は、接着剤と空気中の水分子との化学反応によって白化するおそれがある。この場合、ヘアゴム300の見栄えが損なわれるおそれがある。
(4)第2加熱機構240は、接着部301を挟持するとともに加熱する一対の第2加熱部241と、一対の第2加熱部241が互いに離間するときに、ゴム紐片305に接触することで第2加熱部241から接着部301を剥離させる剥離部244とを有している。
(6)製造装置10は、両端面同士が接着剤により接着されたゴム紐片305を所定の時間保持することで、接着剤を乾燥させる乾燥機構200を備える。
例えば、ゴム紐302に結び目307が存在する場合、結び目307が製造装置10に干渉することで、第1搬送機構80によるゴム紐302の搬送が適切に行われないおそれがある。
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・検知部58は、例えば、回転した可動板54が接触することで作動するスイッチや、可動板54の回転を検知する種々のセンサであってもよい。
・乾燥機構200は、4つの第3チャック部201を有するものに限定されず、少なくとも1つ以上の第3チャック部201を有するものであってもよい。
・剥離ピン245は、接着部301を挟持している状態の一対の第2加熱部241の各々に対して、搬送方向の一方または他方に1つずつ設けられるものであってもよい。
・第2加熱機構240から剥離部244が省略されてもよい。
・製造装置10から第2搬送機構220及び第2加熱機構240が省略されてもよい。この場合、被覆部材304の色は、例えば、白色などの接着剤の白化が目立ちにくい色であることが好ましい。なお、同変更例では、ヘアゴムの製造方法における第2搬送工程及び第2加熱工程が省略される。
・切断部137は、ゴム紐302を上下方向の少なくとも一方から剪断する刃部を有するものであってもよい。
・ゴム芯303の断面形状は、例えば、楕円形状や多角形状などであってもよい。
30 供給部
50 結び目検知機構
54 可動板
54a 挿入部
58 検知部
59 制御部
80 第1搬送機構
100 保持機構
120 第1加熱機構
121 第1加熱部
130 切断機構
137 切断部
160 接着機構
180 塗布機構
200 乾燥機構
240 第2加熱機構
241 第2加熱部
241a 挟持面
244 剥離部
245 剥離ピン
245a 対向面
300 ヘアゴム
301 接着部
302 ゴム紐
303 ゴム芯
304 被覆部材
305 ゴム紐片
306 一般部
307 結び目
Claims (3)
- ゴム芯と、樹脂繊維の編物により形成され、前記ゴム芯の外周を被覆する被覆部材と、を有するゴム紐からヘアゴムを製造するヘアゴムの製造装置であって、
前記ゴム紐を供給する供給部から引き出された前記ゴム紐を挟持して搬送する搬送機構と、
前記ゴム紐のうち前記搬送機構により挟持された部分よりも前記ゴム紐の搬送方向の上流側の部分を加熱する加熱機構と、
前記加熱機構とは別の機構であって、前記ゴム紐のうち前記加熱機構により加熱された部分を切断することで前記ゴム紐からゴム紐片を分離する切断機構と、
前記ゴム紐片の長さ方向における一端面に接着剤を塗布する塗布機構と、
前記接着剤が塗布された前記ゴム紐片を挟持するとともに前記ゴム紐片の両端面同士を接着することで、前記ゴム紐片を環状に形成する接着機構と、を備え、
前記搬送機構は、前記加熱機構による前記ゴム紐の加熱が開始されてから前記切断機構による前記ゴム紐の切断が完了するまでの間、前記ゴム紐を同一の位置にて保持するように構成されており、
前記加熱機構は、前記切断機構が前記ゴム紐から離間した状態で前記ゴム紐の前記上流側の部分を加熱する、
ヘアゴムの製造装置。 - 前記両端面同士が前記接着剤により接着された前記ゴム紐片を所定の時間保持することで、前記接着剤を乾燥させる乾燥機構を備える、
請求項1に記載のヘアゴムの製造装置。 - ゴム芯と、樹脂繊維の編物により形成され、前記ゴム芯の外周を被覆する被覆部材と、を有するゴム紐からヘアゴムを製造するヘアゴムの製造方法であって、
前記ゴム紐を供給する供給部から引き出された前記ゴム紐を挟持して搬送する搬送機構を用いて前記ゴム紐を搬送する搬送工程と、
前記搬送工程において搬送された前記ゴム紐のうち前記搬送機構により挟持された部分よりも前記ゴム紐の搬送方向の上流側の部分を加熱機構を用いて加熱する加熱工程と、
前記ゴム紐のうち前記加熱工程において加熱された部分を前記加熱機構とは別の機構である切断機構を用いて切断することで前記ゴム紐からゴム紐片を分離する切断工程と、
前記ゴム紐片の長さ方向における一端面に接着剤を塗布する塗布工程と、
前記接着剤が塗布された前記ゴム紐片を挟持するとともに前記ゴム紐片の両端面同士を接着することで、前記ゴム紐片を環状に形成する接着工程と、を備え、
前記加熱工程及び前記切断工程は、前記ゴム紐が前記搬送機構により同一の位置にて保持された状態で行われ、
前記加熱工程において、前記加熱機構は、前記切断機構が前記ゴム紐から離間した状態で前記ゴム紐の前記上流側の部分を加熱する、
ヘアゴムの製造方法。
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