JP4316414B2

JP4316414B2 - スプライス装置及びスプライス方法

Info

Publication number: JP4316414B2
Application number: JP2004118214A
Authority: JP
Inventors: 文雄大石
Original assignee: Daio Paper Corp
Current assignee: Daio Paper Corp
Priority date: 2004-04-13
Filing date: 2004-04-13
Publication date: 2009-08-19
Anticipated expiration: 2024-04-13
Also published as: JP2005298162A

Description

本発明は、紙、プラスチックフィルム、金属箔等の可撓性を有するシート体のスプライス装置及びスプライス方法に関する。

ロール状に巻回されたシート体を搬送し繰り出すシート体搬送装置にあっては、使用中のシート体の終端部と未使用のシート体の始端部とを接合することにより、シート体を連続的に搬送可能とするスプライス装置が用いられている。

このスプライス装置は、シート体継ぎ、いわゆるスプライス作業のとき、シート体の走行を中断することなく行うことができるようにするための様々な工夫がなされている（例えば、特許文献１参照。）。

また、従来のスプライス装置の中には、シート体の送給ラインに設けられたシート体の終端部を検知し、終端部を検知すると搬送されている使用中のシート体と、未使用のシート体とを接合するものもある。

しかし、このようなスプライス装置は、使用中のシート体はラインの搬送スピードで走行している。したがって、走行中のシート体に静止している未使用のシート体を接合させようとすると、接合箇所がよじれたりし、接合不良が発生することがある。上述の接合不良をなくすために、ラインの搬送を停止させる方法があるが、スプライス作業のたびにラインを停止させると生産効率が下がる。

また、シート体の終端部を検知するスプライス装置は、ある程度の余裕を持ってスプライス作業を行っているので、接合箇所から終端部までシート体が重なっている部分が長く、シート体を効率的に使用することができない。

さらに、シート体を最後まで使用するので、シート体の終端のしわなどによって、接合不良が発生することもある。

特開２０００−２５９９１号公報

本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、シート体の接合をシート体の走行を中断することなく行うことができるようにして、生産効率の向上を図ると共に、シート体の接合を確実に行うことができるスプライス装置及びスプライス方法を提供することにある。

本発明に係るスプライス装置は、第１のシート体がロール状に巻回された第１の巻回部と、第２のシート体がロール状に巻回された第２の巻回部と、上記第１及び第２の巻回部のそれぞれに回転軸から所定の距離離間して設けられ、上記第１及び第２の巻回部に巻回された第１及び第２のシート体の残量を検出する残量検出部と、上記第１のシート体の供給ラインに設けられ、上記第１のシート体を切断する第１のカッタと、上記第２のシート体の供給ラインに設けられ、上記第２のシート体を切断する第２のカッタとを有する切断部と、上記切断部近傍の下流側に設けられ、上記第１の巻回部から供給される上記第１のシート体と上記第２の巻回部から供給される上記第２のシート体とを接合するスプライス部と、上記スプライス部の下流側に設けられ、走行中のシート体のテンションを制御するテンション制御部と、上記テンション制御部の下流側に設けられ、使用中の何れか一方のシート体を蓄積する蓄積部とを備え、上記スプライス部は、上記第１及び第２のシート体を保持する保持手段を有し、上記残量検出部が使用中の巻回部に巻回されたシート体の残量が所定量以下となったことを検出したとき、上記使用中の巻回部の駆動を停止し、上記スプライス部の保持手段により上記第１及び第２のシート体を保持した状態で、上記切断部が使用中のシート体を切断した後に、上記スプライス部が、該切断したシート体を、駆動停止している予備の巻回部に巻回されたシート体に接合し、上記第１の巻回部と上記第２の巻回部が駆動停止しているとき、上記蓄積部に蓄積されているシート体が下流に供給される。

また、上記蓄積部は、固定ローラと、この固定ローラに対して近接離間する可動ローラとを有し、上記使用中の何れか一方のシート体は、上記固定ローラと上記可動ローラに交互に掛け合わされているようにしてもよい。

また、本発明に係るスプライス方法は、第１の巻回部に巻回された第１のシート体と第２の巻回部に巻回された第２のシート体を選択的に下流に供給する工程と、使用中の巻回部に巻回されているシート体の残量が所定量以下になったかを検出する工程と、上記使用中のシート体の残量が所定量以下となったとき、使用中の巻回部の駆動を停止する工程と、上記使用中の巻回部の駆動が停止された後、上記使用中のシート体を切断する工程と、上記切断されたシート体と駆動停止している予備の巻回部に巻回されたシート体とを接合する工程と、上記第１の巻回部と上記第２の巻回部が駆動停止されているとき、上記蓄積部に蓄積されているシート体を下流に供給する工程とを有し、上記使用中のシート体を切断する位置よりも下流側にて上記第１及び第２のシート体を保持した状態で、上記使用中のシート体を切断する工程、テンションを一定にした状態で上記第１のシート体と上記第２のシート体とを接合する工程を、順に行う。

本発明によれば、切断部とスプライス部とが近接した位置において配設されているので、シート体の接合箇所から使用済みのシート体の終端部までの距離を最小限に抑えることができ、シート体が二重に重なった箇所を減らすことができ、不良品の数を減らすことができる。

また、蓄積部を設けているので、スプライス作業である該蓄積部の上流側の切断部によるシート体の切断や、スプライス部による２つのシート体の接合を行っている間に巻回部から送り出されるシート体の走行を停止させても、蓄積部の下流側の製造ラインへは、蓄積部に蓄積されたシート体が送給される。そのため、スプライス作業にかかる時間ロスをなくすことができ、スプライス作業を行う蓄積部の上流側は、シート体の走行は停止されており、接合不良をなくすことができる。

以下、本発明を適用したスプライス装置を図面を参照して説明する。

スプライス装置１０は、図１に示すように、第１のシート体１１Ｌがロール状に巻回された第１の巻回部１２Ｌと、第１のシート体１１Ｌの予備となる第２のシート体１１Ｒがロール状に巻回される第２の巻回部１２Ｒと、第１及び第２の巻回部１２Ｌ、１２Ｒを支持するブラケット部１３と、第１及び第２の巻回部１２Ｌ、１２Ｒ近傍のブラケット部１３に取り付けられた残量検出部１４Ｌ、１４Ｒと、第１及び第２のシート体１１Ｌ、１１Ｒを第１及び第２の巻回部１２Ｌ、１２Ｒより引き出し所定速度で走行させる駆動ローラ１５Ｌ、１５Ｒと、駆動ローラ１５Ｌ、１５Ｒの下流に設けられ第１及び第２のシート体１１Ｌ、１１Ｒを切断する切断部２０と、第１及び第２のシート体１１Ｌ、１１Ｒを接合するスプライス部３０と、スプライス部３０の下流側に設けられ、走行するシート体のテンションを制御するテンション制御部４０と、最下流に設けられ、使用中のシート体を蓄積する蓄積部５０と、第１及び第２のシート体１１Ｌ、１１Ｒの走行をガイドするガイドローラ１〜９とから構成されている。

第１及び第２のシート体１１Ｌ、１１Ｒは、例えば、紙、プラスチックフィルム、金属箔等の帯状で可撓性を有するシート体であり、第１のシート体１１Ｌは、第１の巻回部１２Ｌに巻回され、第２のシート体１１Ｒは、第２の巻回部１２Ｒに巻回されている。第１及び第２のシート体１１Ｌ、１１Ｒの先端部には、予備のシート体と接合するための接着テープが貼り付けられている。なお、第１及び第２のシート体１１Ｌ、１１Ｒは、予備のシート体と超音波溶着や熱溶着を行うときには接着テープを設けなくても良い。また、ここで使用されるシート体は、例えば、紙おむつに使用されるトップシート、バックシート、ギャザーシート等の不織布である。

第１及び第２の巻回部１２Ｌ、１２Ｒは、回転軸を有し、この回転軸に巻芯に巻回されたロール状の第１及び第２のシート体１１Ｌ、１１Ｒが設置されている。第１及び第２の巻回部１２Ｌ、１２Ｒは、第１及び第２のシート体１１Ｌ、１１Ｒが互いに接触しない程度に離間してブラケット部１３に設けられている。また、第１及び第２の巻回部１２Ｌ、１２Ｒは、エアブレーキを備えており、第１及び第２のシート体１１Ｌ、１１Ｒを所定速度で走行させるためのブレーキの機能を有する。

残量検出部１４Ｌ、１４Ｒは、第１及び第２の巻回部１２Ｌ、１２Ｒに巻回された第１及び第２のシート体１１Ｌ、１１Ｒの残量を検出するものであり、例えば光センサで構成されている。この光センサは、発光部と受光部とを有しており、例えば第１及び第２のシート体１１Ｌ、１１Ｒの巻芯から５ｍｍの位置に設けられている。残量検出部１４Ｌ、１４Ｒを構成する光センサは、発光部からの検出光が受光部で検出されたとき、使用する巻回部を切り換えるための検出信号を出力する。なお、残量検出部１４Ｌ、１４Ｒは、上述のような光センサに限らず、第１及び第２のシート体１１Ｌ、１１Ｒの残量を検出できるものであればよく、例えば、レーザセンサ、エリアセンサ、超音波センサ等の各種センサを用いることができる。また、残量検出部１４Ｌ、１４Ｒを設ける位置は、第１及び第２のシート体１１Ｌ、１１Ｒの厚さ等によって決定されるものであり、上記巻芯から５ｍｍの位置に限定されるものではない。

駆動ローラ１５Ｌ、１５Ｒは、図示しない駆動モータによって回転駆動される。駆動ローラ１５Ｌ、１５Ｒには、近接してニップローラ１６Ｌ、１６Ｒが設けられている。駆動ローラ１５Ｌ、１５Ｒは、第１及び第２のシート体１１Ｌ、１１Ｒをニップローラ１６Ｌ、１６Ｒとで挟持して走行する。駆動ローラ１５Ｌ、１５Ｒは、図示しない駆動制御機構によって、それぞれ第１及び第２のシート体１１Ｌ、１１Ｒの走行速度を検出し、所定速度になるよう第１及び第２の巻回部１２Ｌ、１２Ｒのそれぞれのエアブレーキを制御する。駆動ローラ１５Ｌは、ガイドローラ１Ｌ〜４Ｌの下流側でガイドローラ５Ｌの上流側に設けられている。駆動ローラ１５Ｒは、ガイドローラ１Ｒ〜４Ｒの下流側でガイドローラ５Ｒの上流側に設けられている。

切断部２０は、ガイドローラ５Ｌ、５Ｒの下流側で、第１のシート体１１Ｌの送給ラインに沿うような位置に設けられた第１のカッタ部２１Ｌと、第２のシート体１１Ｒの送給ラインに沿うような位置に設けられた第２のカッタ部２１Ｒとから構成されている。第１及び第２のカッタ部２１Ｌ、２１Ｒは、一度で第１及び第２のシート体１１Ｌ、１１Ｒを切断することができるように、第１及び第２のシート体１１Ｌ、１１Ｒと略同じ幅を有している。第１のカッタ部２１Ｌは、図示しないが駆動機構であるエアシリンダ機構に接続されており、第１のシート体１１Ｌを切断するとき、第１のシート体１１Ｌに近接する方向に移動する。また、第２のカッタ部２１Ｒも、図示しないが駆動機構であるエアシリンダ機構に接続されており、第２のシート体１１Ｒを切断するとき、第２のシート体１１Ｒに近接する方向に移動する。なお、切断部２０は、上述のような第１及び第２のカッタ部２１Ｌ、２１Ｒに限らず、２つの刃によって第１及び第２のシート体１１Ｌ、１１Ｒを挟み切断するような構成としても良い。

スプライス部３０は、切断部２０近傍の下流側に設けられ、第１のシート体１１Ｌの送給ラインに沿うような位置に設けられた第１の接合部材３１Ｌと、第２のシート体１１Ｒの送給ラインに沿うような位置に設けられた第２の接合部材３１Ｒと、第１の接合部材３１Ｌを移動させる第１の駆動機構３２Ｌと、第２の接合部材３１Ｒを移動させる第２の駆動機構３２Ｒとから構成されている。第１及び第２の接合部材３１Ｌ、３１Ｒは、第１及び第２のシート体１１Ｌ、１１Ｒを吸引保持するため吸着手段を備えている。また、第１及び第２の駆動機構３２Ｌ、３２Ｒは、エアシリンダ機構等で構成され、第１及び第２の接合部材３１Ｌ、３１Ｒを互いに近接する方向に移動させる。第１及び第２の接合部材３１Ｌ、３１Ｒは、第１及び第２の接合部材３１Ｌ、３１Ｒを接合するとき、それぞれのシート体１１Ｌ、１１Ｒを吸引保持しながら互いに近接する方向に移動し、圧接し、予備のシート体の先端部に設けられている接着テープを介して接合する。

テンション制御部４０は、スプライス部３０の下流側でガイドローラ６、７を介して設けられ、走行するシート体のテンションを制御するテンションローラ４１と、一端部にテンションローラ４１が取り付けられた回動アーム４２とを有する。テンション制御部４０は、図１中矢印Ａ方向に回動することによって、走行する第１及び第２のシート体１１Ｌ、１１Ｒのテンションを一定にする。

蓄積部５０は、ガイドローラ８、９を介してテンション制御部４０の下流側に設けられている。蓄積部５０は、複数の固定ローラ５１と、固定ローラ５１に対して近接離間する複数の可動ローラ５２と、可動ローラ５２を移動させる駆動機構５３とから構成されている。固定ローラ５１は、略一列に並んで配設されている。可動ローラ５２は、固定ローラ５１と離間し、且つ固定ローラ５１の間に位置するように設けられている。可動ローラ５２は、エアシリンダ機構で構成された駆動機構５３によって固定ローラ５１に近接離間する図１中矢印Ｂ方向及び反矢印Ｂ方向に移動する。そして、蓄積部５０は、使用中のシート体が固定ローラ５１と可動ローラ５２に交互に掛け合わされている。蓄積部５０は、第１の巻回部１２Ｌ、第２の巻回部１２Ｒの何れかよりシート体が供給されているとき、可動ローラ５２が固定ローラ５１より離間する図１中反矢印Ｂ方向に移動しており、走行する第１のシート体１１Ｌ又は第２のシート体１１Ｒを蓄積している。そして、切断部２０が第１のシート体１１Ｌ、第２のシート体１１Ｒの何れかを切断しスプライス部３０によって接合されているとき、すなわち下流側にシート体が供給されていないとき、可動ローラ５２が順に固定ローラ５１に近接する図１中矢印Ｂ方向に移動し、下流のラインに、図示しない駆動手段によってシート体を供給する。

なお、蓄積部５０において、固定ローラ５１や可動ローラ５２の数は特に限定されるものではない。また、蓄積部５０は、固定ローラ５１も可動ローラで構成するようにしても良い。

上述のような構成をしたスプライス装置１０を用いた第１及び第２のシート体１１Ｌ、１１Ｒを連続的に送給できるようにするスプライス方法について説明する。なお、ここでは、説明の便宜上、第１のシート体１１Ｌが使用されており、予備のシート体である第２のシート体１１Ｒを第１のシート体１１Ｌに接合するものとする。

通常運転中、第１のシート体１１Ｌは、駆動ローラ１５Ｌ、テンション制御部４０により、第１のシート体１１Ｌの張力や走行速度が制御されながら、送給ラインに沿って蓄積部５０の下流側の製造ラインに送給される。このとき、切断部２０の第１及び第２のカッタ部２１Ｌ、２１Ｒや第１及び第２の接合部材３１Ｌ、３１Ｒは、送給ラインの第１及び第２のシート体１１Ｌ、１１Ｒと離間している。また、蓄積部５０は、可動ローラ５２が図１中矢印Ｂ方向に移動し、固定ローラ５１と最も離間した位置にあり、使用中の第１のシート体１１Ｌを蓄積した状態にある。さらに、第２のシート体１１Ｒは、その始端部が第２の接合部材３１Ｒにより吸引保持されている。

次に、第１の巻回部１２Ｌに巻回されている第１のシート体１１Ｌの残量が所定量以下になったとき、残量検出部１４Ｌは、残量が所定量以下になったことを検出する。残量検出部１４Ｌが第１のシート体１１Ｌの残量が所定量以下になったことを検出すると、第１の巻回部１２Ｌと駆動ローラ１５Ｌは、第１のシート体１１Ｌの走行を停止する。第１の巻回部１２Ｌからの第１のシート体１１Ｌの供給を停止した状態にあるとき、蓄積部５０は、可動ローラ５２を固定ローラ５１に近接する図１中矢印Ｂ方向に順に移動させ、掛け合わされているシート体を緩め下流側にシート体を供給し続ける。

次に、スプライス部３０の第１の接合部材３１Ｌは、走行が停止している第１のシート体１１Ｌを吸引保持する。そして、切断部２０の第１のカッタ部２１Ｌは、図２に示すように、第１の接合部材３１Ｌによって保持された第１のシート体１１Ｌに近接する方向に移動し、第１のシート体１１Ｌを所定の位置にて切断する。そして、切断された第１のシート体１１Ｌを保持した第１の接合部材３１Ｌと、第２のシート体１１Ｒを保持した第２の接合部材３１Ｒとは、図３に示すように、互いに近接する方向に移動し、第１のシート体１１Ｌに予備の第２のシート体１１Ｒの先端部を、接着テープを介して接合する。なお、第２のシート体１１Ｒの始端部には、接着テープの代わりに、直接接着剤を塗布するようにしても良い。また、接着テープや接着剤を用いることなく超音波溶着や熱溶着を行うようにしてもよい。

次に、第２のシート体１１Ｒへのスプライスが完了すると、駆動ローラ１５Ｒは、第２のシート体１１Ｒの走行を開始する。また、蓄積部５０は、可動ローラ５２を固定ローラ５１から離間する図１中反矢印Ｂ方向に移動し第２のシート体１１Ｒの蓄積を開始する。

以上のようにして、使用中の第１のシート体１１Ｌと、第１のシート体１１Ｌの予備のシート体である第２のシート体１１Ｒとをスプライスするときは、第１のシート体１１Ｌの走行を停止させてスプライス作業を行うので、走行を停止させずにスプライスを行う場合と比べて、接合不良を減らすことができる。

また、スプライス部３０は、切断部２０の下流側近傍に設けているので、接合箇所から第１のシート体１１Ｌの終端部までの距離を最低限に抑えることができ、第１のシート体１１Ｌと第２のシート体１１Ｒとが重なった不良部分を少なくすることができる。

また、スプライス作業時に使用中の第１のシート体１１Ｌの走行を停止させた場合であっても、蓄積部５０によって、蓄積された第１のシート体１１Ｌは下流側に走行しているので、スプライス装置１０下流側の製造ライン自体を停止させる必要がなくなり生産効率の向上を図ることができる。

なお、スプライス作業は、上述のように、使用中の第１のシート体１１Ｌと予備の第２のシート体１１Ｒとをスプライスすることについて述べたが、第２のシート体１１Ｒが使用中で第１のシート体１１Ｌが予備のシート体であるときにおけるスプライス作業も上述と同様行うことができる。

また、上述のように、スプライス装置１０は、切断工程とスプライス工程とを順番に行う他、最終的に予備のシート体とスプライスできればよく、例えば、切断工程と接合工程とを同時に行い、または、スプライスの後に切断するものであってもよい。

本発明を適用したスプライス装置の全体構成を示す図である。第１のシート体の切断前の状態を示す図である。第１のシート体を切断し第２のシート体の先端部と接合する状態を示す図である。

符号の説明

１０スプライス装置、１１Ｌ第１のシート体、１１Ｒ第２のシート体、１２Ｌ第１の巻回部、１２Ｒ第２の巻回部、１３ブラケット部、１４Ｌ，１４Ｒ残量検出部、１５Ｌ、１５Ｒ駆動ローラ、１６Ｌ、１６Ｒニップローラ、２０切断部、２１Ｌ第１のカッタ部、２１Ｒ第２のカッタ部、３０スプライス部、３１Ｌ第１の接合部材、３１Ｒ第２の接合部材、３２Ｌ、３２Ｒ駆動機構、４０テンション制御部、４１テンションローラ、４２回動アーム、５０蓄積部、５１固定ローラ、５２可動ローラ、５３駆動機構

Claims

第１のシート体がロール状に巻回された第１の巻回部と、
第２のシート体がロール状に巻回された第２の巻回部と、
上記第１及び第２の巻回部のそれぞれに回転軸から所定の距離離間して設けられ、上記第１及び第２の巻回部に巻回された第１及び第２のシート体の残量を検出する残量検出部と、
上記第１のシート体の供給ラインに設けられ、上記第１のシート体を切断する第１のカッタと、上記第２のシート体の供給ラインに設けられ、上記第２のシート体を切断する第２のカッタとを有する切断部と、
上記切断部近傍の下流側に設けられ、上記第１の巻回部から供給される上記第１のシート体と上記第２の巻回部から供給される上記第２のシート体とを接合するスプライス部と、
上記スプライス部の下流側に設けられ、走行中のシート体のテンションを制御するテンション制御部と、
上記テンション制御部の下流側に設けられ、使用中の何れか一方のシート体を蓄積する蓄積部とを備え、
上記スプライス部は、上記第１及び第２のシート体を保持する保持手段を有し、
上記残量検出部が使用中の巻回部に巻回されたシート体の残量が所定量以下となったことを検出したとき、上記使用中の巻回部の駆動を停止し、上記スプライス部の保持手段により上記第１及び第２のシート体を保持した状態で、上記切断部が使用中のシート体を切断した後に、上記スプライス部が、該切断したシート体を、駆動停止している予備の巻回部に巻回されたシート体に接合し、
上記第１の巻回部と上記第２の巻回部が駆動停止しているとき、上記蓄積部に蓄積されているシート体が下流に供給されることを特徴とするスプライス装置。
上記蓄積部は、固定ローラと、この固定ローラに対して近接離間する可動ローラとを有し、上記使用中の何れか一方のシート体は、上記固定ローラと上記可動ローラに交互に掛け合わされていることを特徴とする請求項１記載のスプライス装置。
第１の巻回部に巻回された第１のシート体と第２の巻回部に巻回された第２のシート体を選択的に下流に供給する工程と、
使用中の巻回部に巻回されているシート体の残量が所定量以下になったかを検出する工程と、
上記使用中のシート体の残量が所定量以下となったとき、使用中の巻回部の駆動を停止する工程と、
上記使用中の巻回部の駆動が停止された後、上記使用中のシート体を切断する工程と、
上記切断されたシート体と駆動停止している予備の巻回部に巻回されたシート体とを接合する工程と、
上記第１の巻回部と上記第２の巻回部が駆動停止されているとき、上記蓄積部に蓄積されているシート体を下流に供給する工程とを有し、
上記使用中のシート体を切断する位置よりも下流側にて上記第１及び第２のシート体を保持した状態で、上記使用中のシート体を切断する工程、テンションを一定にした状態で上記第１のシート体と上記第２のシート体とを接合する工程を、順に行うことを特徴とするスプライス方法。