JP3916234B2 - シート状物用巻取体の支持装置 - Google Patents
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Description
【発明が属する技術分野】
本発明は、シート状物を巻取体に巻き取るときに、巻取体を回転自在に支持する装置に関する。なお、シート状物とは、織布、紙、フィルム等のウエブや、経糸シートをいう。
【0002】
【従来の技術】
特開平1−145963号公報(公報1)は、この種の装置において、一対のロール支持軸を開示している。一対のロール支持軸は、ロール軸を挟み、ロール軸を回転自在に支持する。一対のロール支持軸のうち、一方のものは、軸方向に移動しない状態であるが、他方のものは、軸方向に移動自在であり、空気シリンダーにより軸方向に移動できるように取り付けられている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上記の技術では、一対のロール支持軸は、シート状物用巻取体を十分に挟持できず、巻取体とロール支持軸との間でスリップが生じ、巻取体の回転が安定しない。そのため、巻き取りまたは巻き戻しのいずれにおいても、シート状物の張力が安定しなかったり、巻形状が悪くなっている。
【0004】
したがって、本発明の目的は、巻取体の回転を安定に行い、もって、シート状物の安定した張力や良好な巻き付け状態、特に巻形状を得られるようにすることである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的のもとに、本発明は、シート状物用の巻取体を挟んで対向し、機台に回転可能に設けられた一対の支持軸のうち少なくとも一方の支持軸を機台に対して軸方向に進退可能に設け、進退可能な支持軸を駆動機構により軸方向に進退させ、一対の支持軸の間で巻取体を挟み込み、巻取体を回転自在に支持するシート状物用巻取体の支持装置を前提としている。
【0006】
そして、駆動機構は、支持軸の軸線と交差する方向に延在し、作用点となる位置で進退可能な支持軸と係合するレバー部材と、レバー部材の力点となる位置でレバー部材と係合する駆動装置と、レバー部材の支点となる位置でレバー部材を支持する支点部材とを含む。駆動装置の力は、支点部材とのレバー比(支点部材の支持箇所と力点間距離に対する、支点部材の支持箇所と作用点間距離.の比率)に応じて、増幅されて支持軸を押圧する。従って、一対の支持軸は、強い力により巻取体を挟持することになる。
【0007】
具体的に記載すれば、本発明のシート状物用巻取体の支持装置(1)は、シート状物(2)用の巻取体(3)を挟んで対向し、機台(4)に回転可能に設けられた一対の支持軸(5)のうち少なくとも一方の支持軸(5)を機台(4)に対して軸方向に進退可能に設け、進退可能な支持軸(5)を駆動機構(6)により支持軸(5)の軸線方向に進退させ、一対の支持軸(5)の間で巻取体(3)を挟み込み、巻取体(3)を回転自在に支持するシート状物用巻取体の支持装置(1)において、駆動機構(6)は、支持軸(5)の軸線と交差する方向に延在し、作用点となる位置で進退可能な支持軸(5)と係合するレバー部材(7)と、レバー部材(7)の力点となる位置でレバー部材(7)と係合してレバー部材(7)を駆動する駆動装置(8)と、レバー部材(7)の支点となる位置でレバー部材(7)を支持する支点部材(9)とを含み、駆動機構(6)は、逃げ装置(40)を備え、支点部材(9)は、逃げ装置(40)を介して支持軸(5)の軸線方向に移動可能に支持されると共に、巻取体方向に付勢されることを特徴とする(請求項1)。
【0008】
逃げ装置(40)は、流体圧シリンダ(22)により構成されることを特徴とする(請求項2)。
【0009】
逃げ装置(40)は、弾性部材(41)により構成されることを特徴とする(請求項3)。
【0010】
逃げ装置(40)は、センサー(35)を有し、センサー(35)は、支点部材(9)の反巻取体方向への移動を検出し、この移動検出に基づき駆動装置(8)を停止させることを特徴とする(請求項4)。
【0011】
逃げ装置(40)は、ロック装置(39)を有し、ロック装置(39)は、前記センサー(35)による支点部材(9)の移動の検出に基づき、レバー部材(7)を保持することを特徴とする(請求項5)。
【0012】
一対の支持軸(5)は、共に機台(4)に対向状態で進退可能に設けられ、一方の支持軸(5)を進退させる一方の前記駆動装置(8)および他方の支持軸(5)を進退させる他方の前記駆動装置(8)は、回転駆動源(25)と、回転駆動源(25)により回転駆動される駆動シャフト(31)と、駆動シャフト(31)と一体の送りねじ(33)と、送りねじ(33)にねじ結合するすると共に回転を規制されてレバー部材(7)の力点の位置に係合する移動部材(36)とをそれぞれ含み、互いに連動すると共に、同一量だけレバー部材(7)を各支持軸(5)の進退方向に移動させることを特徴とする(請求項6)。
【0013】
一方のレバー部材(7)および他方のレバー部材(7)において、支点部材(9)の支持箇所と力点との間の距離に対する支点部材(9)の支持箇所と作用点との間の距離の比率を同一とし、一方の駆動機構(6)のみに前記逃げ装置(40)が設けられて、支点部材(9)は、支持軸(5)による巻取体(3)の挟持開始後、反巻取体方向に移動して所定位置に到達可能とし、前記センサー(35)は、支点部材(9)の所定位置への到達を検出し、該所定位置到達検出に基づき駆動装置(8)は停止し、挟持前の待機位置で、一方の支持軸(5)は、他方の支持軸(5)よりも所定量だけ機台(4)の中心に対し進出した状態に設定されることを特徴とする(請求項7)。
【0014】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明に係るシート状物用巻取体の支持装置1の全体を示し、図2および図3は、レバー機構の連結部分を示している。なお、既述のとおり、シート状物2は、織布、紙、フィルム等のウエブや、経糸シートをいうが、以下の実施の形態は、整経機に組み込まれることを前提としていることから、シート状物2は、経糸シートであり、巻取体3は、経糸ビームである。
【0015】
図1ないし図3において、シート状物用巻取体の支持装置1は、シート状物2の巻取体3を回転自在に支持するために、機台4に回転可能かつ軸方向に進退可能に設けられた一対の支持軸5、この進退可能な支持軸5を軸線方向に進退させる駆動機構6を有している。一対の支持軸5は、巻取体3を挟んで対向し、対向端に取り付けられている円錐台状のヘッド10により巻取体3の両側中心の窪み状の受け部11にはまり、巻取体3とともに回転する。
【0016】
各支持軸5は、筒体12に挿入され、キー13により筒体12に対して回り止め状態で軸線方向に進退可能であり、筒体12の外周側に位置する前後の軸受14により機台4に回転可能に取り付けられている。それぞれの筒体12の対向端(先端)にブレーキデイスク15が取り付けられており、機台4に取り付けられているデイスクブレーキ16は、ブレーキデイスク15を挟み込んで、筒体12と共回りする支持軸5を停止させる。
【0017】
なお、左右のブレーキデイスク15のうち、例えば左側のものは、駆動プーリ17を兼用しており、図示しない回転駆動源およびベルトは、左側の支持軸5を回転させることにより、一対の支持軸5の間に支持されている巻取体3を回転させる。このとき、右側の支持軸5は、従動側となって回転するが、右側の支持軸5も図示しない回転駆動源およびベルトにより駆動できるようにすることもできる。
【0018】
そして、駆動機構6は、本発明の特徴的な構成であり、図1ないし図3に示すように、巻取体3の着脱に際して、一対の支持軸5を軸線方向に進退させるために、レバー部材7および駆動装置8を有している。レバー部材7は、各支持軸5の後方で支持軸5の軸線と交差する方向に延在し、レバー部材7の作用点となる位置で連結ピン18および連結軸19によって進退可能な支持軸5の後端と係合し、レバー部材7の力点となる位置の係合ピン37によって駆動装置8により駆動され、さらにレバー部材7の支点となる位置でピン状の支点部材9に連結されている。なお、連結軸19は、支持軸5の後端穴に対して軸受34により回転自在で止めリングなどによって抜け止め状態で取り付けられている。
【0019】
この実施の態様で、左側の支点部材9は、支持レバー20の一端に連結され、支持レバー20の他端は、ピン21により機台4に連結されている。また、右側の支点部材9は、図1ないし図3に示すように、流体圧シリンダ22のピストン軸23の端部に連結され、流体圧シリンダ22の尻端部は、ピン21により機台4に連結されている。この流体圧シリンダ22のピストン軸23は、巻取体3の方向に付勢されて所定の長さだけ本体から突出しており、連結する支点部材9を所定の位置に保持するとともに、巻取体3の方向に付勢する。その付勢力は、内部の流体(空気・油)の圧力を調整することにより調節され、逃げ装置40として働く。
【0020】
流体圧シリンダ22は、ロック用流体口(ポート)を有しているが、このロック用流体口は、流体圧シリンダ22のピストン軸23を固定状態として支持するためにロック装置39として機能する。なお、ピストン軸23の進出位置(右側の支点部材9の位置)は、それに対向する状態としてセンサーホルダ45により支持されているセンサー35によって検出できるようになっている。
【0021】
また、駆動装置8は、レバー部材7の力点(係合ピン37)を駆動するために回転駆動源としてのブレーキ付きモータ25の回転をチェーンホイール26、チェーン27により連動シャフト28に伝達し、連動シャフト28の回転をチェーンホイール29、チェーン30により左右の駆動シャフト31に伝達する。なお連動シャフト28は、機台4と一体の一対のフレーム32に対して回転自在に支持されている。
【0022】
左右の駆動シャフト31は、機台4、機台4と一体のフレーム32に対して回転自在で軸方向に移動しない状態として支持されており、先端部分の送りねじ33により移動部材36のめねじにねじ結合している。移動部材36は、長孔38に挿入された係合ピン37によって係合ピン37の上下の変位を許容しながらレバー部材7の力点に力を作用させる。なお、左右の送りねじ33および移動部材36のめねじは、左右で逆ねじとして形成されている。なお、回転駆動源としてのブレーキ付きモータ25は、左右の送りねじ33毎に設けてもよい。
【0023】
つぎに図4は、本発明に係るシート状物用巻取体の支持装置1の動作を示している。図4において、(1)は一対の支持軸5の待機状態、(2)は一対の支持軸5による巻取体3の挟持開始後の状態で、右側の支点部材9(支点)の移動(後退)開始時の状態、(3)は一対の支持軸5による巻取体3の挟持状態をそれぞれ示している。また、(2’)は、支点部材9(支点)の後退による支持軸5の後退状態を示している。
【0024】
なお、図4において、Lは、挟持前の待機位置での機台4の中心から左側の連結ピン18(作用点)までの距離、Sは、待機位置から挟持開始後の位置で右側の支点部材9(支点)が移動(後退)を開始するまでの一対の連結ピン18(作用点)の移動量、Dは、センサー35とピストン軸23との距離、αは、支点部材9(支点)の移動量、βは、待機位置での、右側の連結ピン18(作用点)の左側よりも機台4の中心に対して進出している量(先進量)を示す。Aは、係合ピン37(力点)と連結ピン18(作用点)との距離、Bは、支点部材9(支点)と連結ピン18(作用点)との距離を示す。
【0025】
まず、図4の(1)において、流体圧シリンダ22のピストン軸23は、巻取体3の方向に付勢されて所定量だけ本体から突出しており、一対の支持軸5は、後退して待機位置にある。このような状態で、逃げ装置40を備える右側の支持軸5は、左側の支持軸5よりも、βだけ機台4の中心に対して進出した状態に設定されている。巻取体3は、一対の支持軸5の間に置かれており、通常、機台4の中心からはずれた状態で置かれている。
【0026】
図4の(1)の状態から、ブレーキ付きモータ25が回転し、左右の駆動シャフト31および送りねじ33を回転させると、左右の移動部材36は、ともに機台の中心方向へ移動して、前進(巻取体方向への移動)を開始し、一対の支持軸5の各ヘッド10が、共に巻取体3の受け部11にはまって、巻取体3の挟持が開始される。挟持開始後、一対の支持軸5の巻取体3に対する挟持力が次第に増大する。挟持力の増大に伴い、右側のレバー部材7について、[支点部材9に対する荷重>流体圧シリンダ22の付勢力]になると、機台4の中心に方向へ付勢されるピストン軸23は、巻取体3から離れる方向(反巻取体方向 )に動き、右側の支点部材9は、巻取体3から離れる方向(反巻取体方向)に動きを開始する。このとき、図4の(2)に示すように、巻取体3の中心は、機台4の中心に対しβ/2だけ左側に偏倚している。
【0027】
その後、逃げ装置40によって右側の支点部材9が反巻取体方向へ動くことで、モータ25の回転により、左側の支持軸5が機台4の中心に向かって右方向へ移動する。その際、右側の支持軸5は、左側の支持軸5および巻取体3と共に移動する。
【0028】
図4の(3)は、支点部材9の移動完了時つまり巻取体の把持完了時を示している。右側の支点部材9が、図4の(2)の状態からαだけ移動して所定位置に到達すると、駆動装置8は停止する。巻取体3は、図4の(2)のβ/2だけ左側に偏倚している状態から、β/2だけ右方向に移動している。駆動装置8の停止に伴い、圧力流体がロック装置39から流体シリンダ22に供給され、ピストン軸23がロック状態となり、レバー部材7の他端は、支点部材9を介して保持される。これによってレバー部材7は、その両端で保持され、支持軸5を強固に保持する。
【0029】
図5は、他の実施の態様でのロック装置39、逃げ装置40を示している。右側のレバー部材7は、下方でピン21と揺動レバー42とにより、ロック装置39により支持されている。ロック装置39は、固定の挟持片43、流体圧シリンダ46のピストン軸47、ピストン軸47の先端の可動の挟持片45により構成されており、固定の挟持片43と可動の挟持片45との間で揺動レバー42を摩擦的に挟持することにより、レバー部材7の下方をロック(固定)状態とする。
【0030】
また、図5で、逃げ装置40は、支持シャフトホルダ48内の圧縮スプリングによる弾性部材41により支持シャフト49をレバー部材7に当て、レバー部材7を巻取体方向に付勢する。なお、レバー部材7の変位は、それに固定されているリミットスイッチによるセンサー35と支持シャフトホルダ48に固定されているリミットスイッチ当接片50との当接によって検出される。
【0031】
図1ないし図4の実施の態様においして、一対の支持軸5のうち、一方の支持軸5のみを軸線方向に進退可能とし、他方の支持軸5を進退自在とせず、一定の位置で回転自在としてもよく、図6は、そのような他の実施の態様として、送出機に組み込んだシート状物用巻取体の支持装置1を示している。送出機は、巻取体3にブレーキを掛けながらシート状物2を送り出すものであり、巻取体3の左側は、左側の支持軸5、軸受51、軸受体52により機台4により回転自在に支持されており、巻取体3の左側は、レバー部材7により進退自在に保持されている右側の支持軸5、軸受51、軸受体52により回転自在に支持されている。レバー部材7は、右側にのみ設けられていて、図5の実施の態様と同様のロック装置39、逃げ装置40により保持されており、力点で送りねじ33、移動部材36により駆動されるようになっている。なおブレーキ付きモータ25は、2つのギヤ53、54によって送りねじ33を回転させる。
【0032】
【発明の効果】
請求項1によれば、支持装置において、駆動機構は、進退可能な支持軸と係合するレバー部材と、レバー部材を駆動する駆動装置と、レバー部材を支持する支点部材とを含み、支点部材は、逃げ装置を介して支持軸の軸線方向に移動可能に支持されると共に、巻取体方向に付勢されるから、巻取体を挟持する際に、駆動装置の力は、レバー部材のレバー比に応じて増幅されて支持軸を押圧すると共に、支持軸の巻取体に対する挟持力の増大に伴って、支点部材に加わる力が逃げ装置による付勢力を上回ると、支点部材は反巻取体方向に移動するので、巻取体は、駆動装置の力を増幅した力で挟持可能となると共に、付勢力に対応した過不足のない適度な挟持力を得る。
【0033】
請求項2によれば、逃げ装置は、流体圧シリンダにより構成されるから、流体圧を設定することにより、挟持力の設定や調整が容易行える。
【0034】
請求項3によれば、逃げ装置は、弾性部材により構成されているから、その弾性力を一度設定すれば、その後の管理や取扱いが容易となる。
【0035】
請求項4によれば、逃げ装置のセンサーは、支点部材の反巻取体方向への移動を検出し、この移動検出に基づき駆動装置を停止させるから、駆動装置は、適切な状態で駆動を停止する。
【0036】
請求項5によれば、逃げ装置のロック装置は、前記センサーによる支点部材の移動の検出に基づき、レバー部材を保持して固定するから、駆動装置の保持(駆動抵抗力やブレーキ付きモータのブレーキ力)に加えて、駆動装置の係合箇所とは異なる箇所での保持が加わり、レバー部材は両端部で保持される。このため、レバー部材は強固に保持され、巻取体の挟持が維持される。
【0037】
請求項6によれば、一対の支持軸は、共に機台に対向状態で進退可能に設けられ、駆動装置は、回転駆動源と、回転駆動源により回転駆動される駆動シャフトと一体の送りねじと、送りねじにねじ結合するすると共に回転を規制されてレバー部材の力点の位置に係合する移動部材とをそれぞれ含み、互いに連動すると共に、同一量だけレバー部材を各支持軸の進退方向に移動させるから、両支持軸ともに挟持方向に進出するので、巻取体を大きく移動させることなく挟持することができる。
【0038】
請求項7によれば、一方と他方のレバー部材のレバー比が同一であり、駆動装置が同一量だけレバー部材を進退させるので、一対の支持軸は同一量進退可能となる。巻取体の挟持に伴い、支点部材に加わる力が付勢力を上回ると、支点部材は反巻取側に移動する。支点部材の移動は、駆動装置との係合箇所(力点)を中心とする一方の支持軸の反巻取体方向への移動(後退)として作用する。他方の支持軸は、その間も進出しているが、所定量だけ一方よりも機台中心から離れた位置から進出を開始しているので、駆動装置停止後(挟持完了後)は、支持軸の機台中心に対しての進出量が、一方と他方とでほぼ一定となる。これによって、巻取体は、ほぼ機台中心に挟持される。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係るシート状物用巻取体の支持装置1全体の正面から見た断面図である。
【図2】 本発明に係るシート状物用巻取体の支持装置1において、支持軸5とレバー部材7との連結部分の側面図である。
【図3】 逃げ装置40の拡大正面図である。
【図4】 本発明に係るシート状物用巻取体の支持装置1の動作説明図である。
【図5】 本発明に係るシート状物用巻取体の支持装置1の他の要部の正面図である。
【図6】 本発明に係るシート状物用巻取体の支持装置1の他の要部の正面図である。
【符号の説明】
1 シート状物用巻取体の支持装置
2 シート状物
3 巻取体
4 機台
5 支持軸
6 駆動機構
7 レバー部材
8 駆動装置
9 支点部材(支点)
10 ヘッド
11 受け部
12 筒体
13 キー
14 軸受
15 ブレーキディスク
16 ディスクブレーキ
17 駆動プーリ
18 連結ピン(作用点)
19 連結軸
20 支持レバー
21 ピン
22 流体圧シリンダ
23 ピストン軸
25 ブレーキ付きモータ
26 チエーンホイール
27 チエーン
28 連動シャフト
29 チエーンホイール
30 チエーン
31 駆動シャフト
32 フレーム
33 送りねじ
34 軸受
35 センサー
36 移動部材
37 係合ピン(力点)
38 長孔
39 ロック装置
40 逃げ装置
41 弾性部材
42 揺動レバー
43 挟持片
44 挟持片
45 センサーホルダ
46 流体圧シリンダ
47 ピストン軸
48 支持シャフトホルダ
49 支持シャフト
50 リミットスイッチ当接片
51 軸受
52 軸受体
53 ギヤ
54 ギヤ
Claims (7)
- シート状物(2)用の巻取体(3)を挟んで対向し、機台(4)に回転可能に設けられた一対の支持軸(5)のうち少なくとも一方の支持軸(5)を機台(4)に対して軸方向に進退可能に設け、進退可能な支持軸(5)を駆動機構(6)により支持軸(5)の軸線方向に進退させ、一対の支持軸(5)の間で巻取体(3)を挟み込み、巻取体(3)を回転自在に支持するシート状物用巻取体の支持装置(1)において、
駆動機構(6)は、支持軸(5)の軸線と交差する方向に延在し、作用点となる位置で進退可能な支持軸(5)と係合するレバー部材(7)と、レバー部材(7)の力点となる位置でレバー部材(7)と係合してレバー部材(7)を駆動する駆動装置(8)と、レバー部材(7)の支点となる位置でレバー部材(7)を支持する支点部材(9)とを含み、駆動機構(6)は、逃げ装置(40)を備え、支点部材(9)は、逃げ装置(40)を介して支持軸(5)の軸線方向に移動可能に支持されると共に、巻取体方向に付勢されることを特徴とするシート状物用巻取体の支持装置(1)。 - 逃げ装置(40)は、流体圧シリンダ(22)により構成されることを特徴とする請求項1記載のシート状物用巻取体の支持装置(1)。
- 逃げ装置(40)は、弾性部材(41)により構成されることを特徴とする請求項1記載のシート状物用巻取体の支持装置(1)。
- 逃げ装置(40)は、センサー(35)を有し、センサー(35)は、支点部材(9)の反巻取体方向への移動を検出し、この移動検出に基づき駆動装置(8)を停止させることを特徴とする請求項1、2または3記載のシート状物用巻取体の支持装置(1)。
- 逃げ装置(40)は、ロック装置(39)を有し、ロック装置(39)は、前記センサー(35)による支点部材(9)の移動の検出に基づき、レバー部材(7)を保持することを特徴とする請求項4記載のシート状物用巻取体の支持装置(1)。
- 一対の支持軸(5)は、共に機台(4)に対向状態で進退可能に設けられ、一方の支持軸(5)を進退させる一方の前記駆動装置(8)および他方の支持軸(5)を進退させる他方の前記駆動装置(8)は、回転駆動源(25)と、回転駆動源(25)により回転駆動される駆動シャフト(31)と、駆動シャフト(31)と一体の送りねじ(33)と、送りねじ(33)にねじ結合するすると共に回転を規制されてレバー部材(7)の力点の位置に係合する移動部材(36)とをそれぞれ含み、互いに連動すると共に、同一量だけレバー部材(7)を各支持軸(5)の進退方向に移動させることを特徴とする請求項1記載のシート状物用巻取体の支持装置(1)。
- 一方のレバー部材(7)および他方のレバー部材(7)において、支点部材(9)の支持箇所と力点との間の距離に対する支点部材(9)の支持箇所と作用点との間の距離の比率を同一とし、一方の駆動機構(6)のみに前記逃げ装置(40)が設けられて、支点部材(9)は、支持軸(5)による巻取体(3)の挟持開始後、反巻取体方向に移動して所定位置に到達可能とし、前記センサー(35)は、支点部材(9)の所定位置への到達を検出し、該所定位置到達検出に基づき駆動装置(8)は停止し、挟持前の待機位置で、一方の支持軸(5)は、他方の支持軸(5)よりも所定量だけ機台(4)の中心に対し進出した状態に設定されることを特徴とする請求項1記載のシート状物用巻取体の支持装置(1)。
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