WO2010050411A1 - 塗布ウエブの製造機及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

　低延焼性シガレットの巻紙ウエブを製造する製造機は、ウエブ（Ｗ）の走行経路（２）に規定された塗布位置に塗布装置（３）を備え、この塗布装置（３）は、走行経路（２）を挟んで配置され、互いのバックローラとして機能するロータリスクリーン（４）及びグラビアローラ（６）を有し、ロータリスクリーン（４）はウエブ（Ｗ）の一方の面に液状の燃焼抑制剤を間欠的に塗布して、ウエブ(Ｗ)の走行方向に所定の間隔を存して配置された多数のバンド層（Ｂ）を形成し、一方、グラビアローラ（６）はウエブ（Ｗ）の他方の面に水を塗布し、ウエブ(Ｗ)の走行方向でみてバンド層（Ｂ）と交互に並ぶ湿潤バンド（Ａ）を形成する。

Description

塗布ウエブの製造機及びその製造方法

　本発明は、ウエブに材料が塗布された塗布ウエブを製造する製造機及びその製造方法に関する。

　この種の塗布ウエブには、例えば低延焼性シガレットのための巻紙として使用される巻紙ウエブが知られている。この巻紙ウエブはその片面に燃焼抑制剤を塗布して形成された複数のバンド層を含む。これらバンド層は、巻紙ウエブの全幅、即ち、シガレットの全周に亘って延び、且つ、巻紙ウエブの長手方向に所定の間隔を存して配置されている。

　上述した巻紙ウエブによって製造された低延焼性シガレットによれば、このシガレットが着火したままの状態で可燃物上に落下されたとしても、燃焼抑制剤のバンド層は可燃物への延焼を低減し、シガレットの安全性を高める。

　上述した巻紙ウエブの製造機及び製造方法は例えば、以下の特許文献１に開示されている。特許文献１によれば、先ず、ウエブの走行過程にて、ウエブの片面には液状の燃焼抑制剤が間欠的に塗布され、複数のバンド層が形成される。この後、これらバンド層が乾燥され、巻紙ウエブが製造される。詳しくは、ウエブへの燃焼抑制剤の塗布は巻紙ウエブに発生する皺を低減するために複数回に分けて実施され、燃焼抑制剤が塗布される度にバンド層の乾燥がそれぞれ実施される。
特表2004-512849号公報

　しかしながら、上述した特許文献１の製造機及び製造方法の場合、巻紙ウエブの製造には複数個ずつの塗布装置や乾燥装置が使用されるので、これら装置の配置に多大なスペースが必要となり、巻紙ウエブの製造機はその全体が大掛かりになる。

　本発明の目的は、塗布ウエブを簡単且つ容易に製造することができる製造機及び製造方法を提供することにある。

　上記の目的を達成するため、本発明の塗布ウエブの製造機は、ウエブが走行する走行経路であって、塗布位置が規定された走行経路と、この走行経路の塗布位置に配置された塗布装置とを備え、この塗布装置は、ウエブの一方の面に第１塗布液を塗布する第１塗布器と、ウエブの他方の面に第２塗布液を塗布する第２塗布器と含む。

　上述の製造機によれば、ウエブが走行経路の塗布位置を通過するとき、ウエブの両面には第１及び第２塗布液が同時的に塗布される。それ故、ウエブが塗布位置を通過した後、ウエブの両面は第１及び第２塗布液によって共に濡れた状態にある。

　製造機は、走行経路に塗布装置の下流に位置して配置され、ウエブを乾燥する乾燥装置を更に含むことができる。ウエブが乾燥装置によって乾燥されるとき、ウエブの両面は乾燥装置によって同時に乾燥される。

　具体的には、第１及び第２塗布器は共に輪転式であり、ウエブに第１及び第２塗布液を塗布する版胴をそれぞれ含む。例えば、第１及び第２塗布器の一方は版胴としてのロータリスクリーンを含み、第１及び第２塗布器の他方の版胴は、ロータリスクリーンのためのバックローラとして機能し、また、ロータリスクリーンは他方の版胴のためのバックローラとて機能する。

　一方、塗布装置は、第１及び第２塗布器の版胴に共通の駆動モータと、この駆動モータから第１及び第２塗布器の版胴に駆動力を伝達するギヤ列とを更に含むことができる。又は、塗布装置は、第１及び第２塗布器の版胴にそれぞれ割り当てられ駆動モータと、第１及び第２塗布器の版胴の回転を同期させる同期機構とを更に含むことができる。

　ウエブがシガレットの製造に使用される場合、第１塗布器は、ウエブの一方の面に第１塗布液としての液状の燃焼抑制剤を間欠的に塗布することによって、前記ウエブの走行方向に所定の間隔を存して配置され且つ前記燃焼抑制剤からなる多数のバンド層を形成し、一方、第２塗布器は、ウエブの他方の面にてバンド層間に対応した領域に第２塗布液としての水様液を塗布する。

　具体的には、液状の燃焼抑制剤はアルギン酸ナトリウムの水溶液であり、水様液は水である。

　更に、本発明は、塗布ウエブの製造方法をも提供し、この製造方法は、走行経路に沿ってウエブを走行させ、ウエブの走行過程にて、ウエブが走行経路に規定された塗布位置を通過するとき、ウエブの一方の面に第１塗布液を塗布すると同時に、ウエブの他方の面に第２塗布液を塗布する。

　上述した本発明の製造機及び製造方法は、ウエブの走行経路に規定された塗布位置にて、ウエブの両面に第１及び第２塗布液を同時に塗布するので、この後のウエブの乾燥処理にて、第１及び第２塗布液は同時に乾燥される。この結果、乾燥処理後のウエブの皺は大幅に低減される。

　また、走行経路に要求される塗布位置及び乾燥位置、即ち、これら塗布位置及び乾燥位置に配置されるべき塗布装置及び乾燥装置はそれぞれ１つずつ済むことから、走行経路に沿う製造機の長さが短くなるばかりでなく、製造機全体の構造もまた簡単にすることができる。

一実施例の製造機を示した概略斜視図である。 図１の塗布装置をロータリスクリーン側からみた図である。 図１の塗布装置をグラビアローラ側からみた図である。 図１の塗布装置を通過した後のウエブの片面を示す図である。 図１の塗布装置を通過した後のウエブの側面を誇張して示す図である。 変形例の駆動源を示した図である。 塗布パターンの第１変形例を示す図である。 塗布パターンの第２変形例を示す図である。

　図１は、一実施例の塗布ウエブの製造機及び製造方法を示し、この製造機は低延焼性シガレットのための巻紙として使用される塗布ウエブを製造する。

　図１の製造機はウエブＷの走行経路２を含み、この走行経路２はウエブＷの繰出しリールと、ウエブＷの巻取りリールとの間に亘って延びている。それ故、ウエブＷは繰出しリールから走行経路２に沿って繰出され、そして、繰り出されたウエブＷは巻取りリールに巻取られる。走行経路２は多数のガイドローラによって形成され、図１にはガイドローラ２ａのみが示されている。

　走行経路２には塗布位置が規定されており、この塗布位置に塗布装置３が配置されている。この塗布装置３は、第１塗布器の版胴、即ち、ロータリスクリーン４を含む。このロータリスクリーン４は走行経路２の片側に回転可能に配置され、走行経路２、即ち、ウエブＷを横断する方向に延びている。また、塗布装置３は、第２塗布器の版胴、即ち、グラビアローラ６を更に含む。このグラビアローラ６はロータリスクリーン４と協働して走行経路２を挟み、回転可能に配置されている。詳しくは、グラビアローラ６もまた走行経路２、即ち、ウエブＷを横断する方向に延び、ロータリスクリーン４及びグラビアローラ６は平行に延び、互いのバックローラとしても機能する。

　図２に示されるように、ロータリスクリーン４はポンプ８に接続されており、このポンプ８は第１塗布液として液状の燃焼抑制剤をロータリスクリーン４内に供給することができる。それ故、ウエブＷの走行中、ウエブＷが塗布位置、即ち、ロータリスクリーン４とグラビアローラ６との間を通過する際、ロータリスクリーン４はバックローラとしてのグラビアローラ６及びスキージ１０と協働し、ウエブＷの一方の面に液状の燃焼抑制剤を塗布し、ウエブＷに多数のバンド層Ｂを所定パターンにて形成する。

　図２中、バンド層Ｂはハッチングによって示されている。詳しくは、図２に示す場合、個々のバンド層ＢはウエブＷの全幅に亘ってウエブＷを横断する方向に延び、そして、ウエブＷの走行方向、即ち、その長手方向に所定の間隔を存して配置されている。

　液状の燃焼抑制剤は２～６質量％のアルギンナトリウムを含む水溶液(aqueous
solution)であり、１００００～２０００００mPasの粘度を有する。具体的には、燃焼抑制剤は以下のアルギン酸ナトリウムα，βを含み、これらアルギン酸ナトリウムα，βの配合比は、α：β＝４：６～６：４の範囲内にある。

　α:低重合度アルギン酸ナトリウム
　１質量％のαの水溶液は、２０℃にて、５０mPas以下の粘度、３００以下の重合度を有する。

　β:高重合度アルギン酸ナトリウム
　１質量％のαの水溶液は、２０℃にて、８００mPas以上の粘度、６００以上の重合度を有する。

　一方、図１及び図３に示されるように、グラビアローラ６にはファーニッシャローラ１２が転接されており、このファーニッシャローラ１２は走行経路２とは反対側、即ち、走行経路２との間にグラビアローラ６を挟むようにして回転可能に配置されている。これらグラビアローラ６及びファーニッシャローラ１２は互いに協働して上側ニップ領域を形成する。この上側ニップ領域には第２塗布液としての水様液(aqueous humor)、具体的には水が供給され、上側ニップ領域は供給された水を蓄える水プールを形成する。図３中、水プールに溜まった水は参照符号Ｌで示されている。

　詳しくは、水プールの直上からは供給パイプ１４が延び、この供給パイプ１４は水源に接続され、上側ニップ領域、即ち、水プールに水を供給する。また、ファーニッシャローラ１２の下方には受けパン１６及びドクタブレード１８がそれぞれ配置されている。受けパン１６は水プールから漏出する水を受け止め、一方、ドクタブレード１８はグラビアローラ６に摺接し、グラビアローラ６に外周面に付着した余剰の水を除去する。なお、ファーニッシャローラ１２は駆動モータ２０を含み、この駆動モータ２０よって回転される。

　前述したようにウエブＷの一方の面にバンド層Ｂが形成されるとき、これらバンド層Ｂの形成と同時に、グラビアローラ６は、バックローラとしてのロータリスクリーン４と協働し、水プールから供給された水をウエブＷの他方の面に塗布し、ウエブＷに多数の湿潤バンドＡ（図３中のドットが分布された領域）を形成する。これら湿潤バンドＡもまたウエブＷの幅全域に亘って延び、ウエブＷの走行方向に所定の間隔を存して配置されている。詳しくは、図４及び図５に示されているように、バンド層Ｂ及び湿潤バンドＡはウエブＷの長手方向でみて交互に配置されている。それ故、グラビアローラ６の外周面には湿潤バンドＡを形成するために多数の凹所が形成され、これら凹所はグラビアローラ６の周方向に所定の間隔を存して配置されている。

　更に、図２及び図３にはロータリスクリーン４及びグラビアローラ６のための駆動源２２が具体的に示されている。この駆動源２２は、ロータリスクリーン４及びグラビアローラ６に共通の駆動モータ２４を含み、この駆動モータ２４はロータリスクリーン４及びグラビアローラ６にギヤ列２６を介して接続されている。詳しくは、ギヤ列２６は、駆動モータ２４の出力軸に取り付けられた出力ギヤ２８と、この出力ギヤ２８に直接又は間接的に噛み合い駆動ギヤ３０，３２とを有する。駆動ギヤ３０はロータリスクリーン４の回転軸に取り付けられ、駆動ギヤ３２はグラビアローラ６のローラ軸に取り付けられている。

　上述の駆動源２２によれば、駆動モータ２４が駆動されたとき、ロータリスクリーン４及びグラビアローラ６は互いに同期して回転し、ウエブＷにバンド層Ｂ及び湿潤バンドＡを正確に形成する。

　更に、走行経路２は乾燥装置５２を備えており、この乾燥装置５２はロータリスクリーン４及びグラビアローラ６の下流に配置されている。ウエブＷが乾燥装置５２を通過するとき、乾燥装置５２はウエブＷの両面、即ち、バンド層Ｂ及び湿潤バンドＡを例えば１２０～１３０℃に加熱する。それ故、バンド層Ｂ及び湿潤バンドＡは急速に乾燥される。このような乾燥処理の後、ウエブＷは巻紙ウエブとして巻取りリールに巻取られる。

　ウエブＷが乾燥処理前、ウエブＷはバンド層Ｂ及び湿潤バンドＡを有しているので、ほぼ一様に濡れた状態にある。それ故、ウエブＷが上述乾燥処理によって収縮するとしても、ここでの収縮はウエブＷの全体に亘って均一になる。この結果、乾燥処理後、ウエブＷに発生する皺は大幅に低減される。

　バンド層Ｂ及び湿潤バンドＡはウエブＷの互いに異なる面に形成されているので、湿潤バンドＡに含まれる水がバンド層Ｂを形成する液状の燃焼抑制剤と混じり合うことはない。それ故、湿潤バンドＡの形成、即ち、ウエブＷへの水の塗布がバンド層Ｂの形成に悪影響を及ぼすこともなく、バンド層Ｂの正確な形成が可能となる。

　なお、巻紙ウエブがシガレットの巻紙と同一の幅を有する場合、巻取りリールに巻き取られた巻紙ウエブはウエブロールとしてシガレット製造機に直接に取り付けられて、低延焼性シガレットの製造に使用される。しかしながら、巻紙ウエブの幅がシガレットの巻紙よりも広い場合、巻取りリールに巻き取られた巻紙ウエブは裁断処理を経て、ウエブロールを形成する。

　本発明は上述の一実施例に制約されるものではなく、種々の変形が可能である。
　例えば、図６は変形例の駆動源２３を示し、この駆動源２３は２つのサーボモータ３４，３６を含む。これらサーボモータ３４，３６はロータリスクリーン４及びグラビアローラ６にそれぞれ割り当てられ、これらロータリスクリーン４及びグラビアローラ６を独立して回転させる。

　サーボモータ３４は出力軸及びこの出力軸に取り付けられた出力ギヤ３８を有し、この出力ギヤ３８はロータリスクリーン４の駆動ギヤ３０に噛み合っている。一方、サーボモータ３６は出力軸及びこの出力軸に取り付けられた出力ギヤ４０を有し、この出力ギヤ４０はグラビアローラ６の駆動ギヤ３２に噛み合っている。

　上述したようにロータリスクリーン４及びグラビアローラ６が独立して回転される場合、前述のバンド層Ｂ及び湿潤バンドＡの正確な形成には、ロータリスクリーン４及びグラビアローラ６の回転を互いに同期させる必要がある。このため、駆動源２３は同期機構４３を更に備えている。

　同期機構４３は、駆動ギヤ３０，３２の外周にそれぞれ取り付けられ、ロータリスクリーン４及びグラビアローラ６の基準回転角位置を表す被検出子４２，４４と、駆動ギヤ３０，３２の近傍に配置され、被検出子４２，４４の通過を検出する同期センサ４６，４８と、これら同期センサ４６，４８からの検出信号を受取り、サーボモータ３４，３６の少なくとも一方の回転を制御するコントローラ５０とを含む。

　コントローラ５０は、同期センサ４６から受け取った検出信号を基準として、同期センサ４８から受け取った検出信号に基づきロータリスクリーン４及びグラビアローラ６間の回転のずれを判別する。そして、この判別結果に基づき、コントローラ５０はサーボモータ３６の回転を制御し、ロータリスクリーン４及びグラビアローラ６の回転を同期させる。この結果、ロータリスクリーン４及びグラビアローラ６はウエブＷの両面にバンド層Ｂ及び湿潤バンドＡを正確に形成することができる。

　同期機構４３は、同期センサ４６に代えて、サーボモータ３４，３６に内蔵されているアブソリュート型のロータリエンコーダ（図示しない）を使用することができる。これらロータリエンコーダは、ロータリスクリーン４及びグラビアローラ６の回転角を示す角度信号をコントローラ５０に供給する。コントローラ５０はロータリエンコーダからの角度信号に基づき、ロータリスクリーン４及びグラビアローラ６の回転を互いに同期させる。

　一方、本発明の製造装置は、前述したシガレット巻上機において、低延焼シガレット用巻紙となるウエブの供給経路に組み込むことも可能であり、また、燃焼抑制剤及び水様液もまた一実施例に例示したものに限られるものではない。

　更に、本発明は、低延焼性シガレットのための巻紙ウエブに限らず、種々の塗布ウエブの製造にも同様に適用可能である。

　本発明の製造機及び製造方法は、図７に示されるようにウエブＷの一方の面に第１塗布液を塗布して前記一方の面全域にコーティング層Ｘを形成し、一方、ウエブＷの他方の面に第２塗布液を塗布し、この他方の面に多数のバンド層Ｙを形成することができる。この場合、バンド層ＹはウエブＷの長手方向に所定の間隔を存して配置されている。

　また、本発明の製造機及び製造方法は、図８に示されるようにウエブＷの両面に多数のバンド層Ｚａ，Ｚｂをそれぞれ形成することもできる。この場合、バンド層Ｚａ，ＺｂはウエブＷの長手方向に同一の間隔を存して配置され、個々のバンド層Ｚａは対応するバンド層Ｚｂと協働してウエブＷを挟み込んでいる。

　更に、本発明の製造機は、ロータリスクリーンとグラビアローラの組合せにも限らず、フレキソ又はオフセット印刷のための版胴とロータリスクリーンとの組合せや、グラビア、フレキソ、オフセット印刷の版胴とフレキソ印刷の版胴との組合せを使用することができる。

　更にまた、第１及び第２塗布液にも種々のものが使用可能である。

２　　　　　　　走行経路
３　　　　　　　塗布装置
４　　　　　　　ロータリスクリーン（第１塗布器）
６　　　　　　　グラビアローラ（第２塗布器）
１２　　　　　　ファーニッシャローラ
２２，２３　　　駆動源
２４　　　　　　駆動モータ
２６　　　　　　ギヤ列
４３　　　　　　同期機構
５２　　　　　　乾燥装置
Ａ　　　　　　　湿潤バンド
Ｂ　　　　　　　バンド層（燃焼抑制剤）
Ｌ　　　　　　　水（水様液）
Ｗ　　　　　　　ウエブ

Claims (9)

1. 　ウエブが走行する走行経路であって、塗布位置が規定された走行経路と、
   　前記走行経路の前記塗布位置に配置された塗布装置と
   を備え、
   　前記塗布装置は、
   　前記ウエブの一方の面に第１塗布液を塗布する第１塗布器と、
   　前記ウエブの他方の面に第２塗布液を塗布する第２塗布器と
   を含むことを特徴とする塗布ウエブの製造機。
2. 　前記走行経路に前記塗布装置の下流に位置して配置され、前記ウエブを乾燥する乾燥装置を更に備えたことを特徴とする請求項１に記載の塗布ウエブの製造機。
3. 　前記第１及び第２塗布器は共に輪転式であり、前記ウエブに第１及び第２塗布液を塗布する版胴をそれぞれ含むことを特徴とする請求項２に記載の塗布ウエブの製造機。
4. 　前記第１及び第２塗布器の一方は前記版胴としてのロータリスクリーンを含み、
   　前記第１及び第２塗布器の他方の版胴は、前記ロータリスクリーンのためのバックローラとして機能し、前記ロータリスクリーンは前記他方の版胴のためのバックローラとて機能することを特徴とする請求項３に記載の塗布ウエブの製造機。
5. 　前記塗布装置は、
   　前記第１及び第２塗布器の前記版胴に共通の駆動モータと、
   　前記駆動モータから前記第１及び第２塗布器の前記版胴に駆動力を伝達するギヤ列と
   を更に含むことを特徴とする請求項４に記載の塗工ウエブの製造機。
6. 　前記塗布装置は、
   　前記第１及び第２塗布器の版胴にそれぞれ割り当てられ駆動モータと、
   　前記第１及び第２塗布器の前記版胴の回転を同期させる同期機構と
   を更に含むことを特徴とする請求項４に記載の塗布ウエブの製造機。
7. 　前記ウエブはシガレットの製造に使用され、
   　前記第１塗布器は、前記ウエブの一方の面に第１塗布液としての液状の燃焼抑制剤を間欠的に塗布することによって、前記ウエブの走行方向に所定の間隔を存して配置され且つ前記燃焼抑制剤からなる多数のバンド層を形成し、
   　前記第２塗布器は、前記ウエブの他方の面にて前記バンド層間に対応した領域に第２塗布液としての水様液を塗布することを特徴とする請求項４に記載の塗布ウエブの製造装置。
8. 　前記液状の燃焼抑制剤はアルギン酸ナトリウムの水溶液であり、
   　前記水様液は水であることを特徴とする請求項７に記載の塗布ウエブの製造装置。
9. 　走行経路に沿ってウエブを走行させ、
   　前記ウエブの走行過程にて、前記ウエブが前記走行経路に規定された塗布位置を通過するとき、ウエブの一方の面に第１塗布液を塗布すると同時に、前記ウエブの他方の面に第２塗布液を塗布する
   ことを特徴とする塗布ウエブの製造方法。
    

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