JP7392989B2 - 紙管製造装置 - Google Patents
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Description
例えば、特許文献1に、帯状紙(テープ状の連続用紙)に接着剤(塗布液)を塗工(塗布)する塗布スポンジと、帯状紙が軸線に対して斜め方向に送り込まれ巻き付けられるマンドレルシャフト(マンドレル)と、帯状紙を巻き付けて貼り合わせることで形成されたスパイラル巻回体(連続した紙管)を切断して紙管とする切断刃とを備える紙管製造装置が開示されている。
このため、連続用紙に塗布する塗布液の塗布量は、適切な量に保つ必要がある。
しかしながら、特許文献1に開示された紙管製造装置は、塗布スポンジに接着剤が含浸されており、塗布スポンジに帯状紙を接触させることにより、帯状紙に接着剤を塗工するようにしており、帯状紙が塗布スポンジに接触し、帯状紙に接着剤が塗工される際、帯状紙の移動する速度(搬送速度)が変化した場合、塗布スポンジから帯状紙に塗布される接着剤の塗布量が変化する。したがって、特許文献1に開示された紙管製造装置は、帯状紙を移動する速度が変化すると帯状紙に塗布される接着剤の塗布量を適切な量に保つことができない。
前記搬送速度検出手段は、前記第1塗布装置が設けられた搬送経路のうち少なくとも一つの搬送経路における前記第1塗布装置の連続用紙搬送方向下流側かつ前記巻付部の連続用紙搬送方向上流側に設けられ、前記連続用紙が巻き掛けられ、前記連続用紙の搬送により回転する速度検出ローラと、前記速度検出ローラの回転量を検出して前記制御部に入力する回転量検出手段を備え、
前記制御部は、前記回転量検出手段が検出した前記速度検出ローラの単位時間当たりの回転量から前記連続用紙の搬送速度を算出する構成であり、前記連続用紙の搬送速度に応じて塗布液の塗布量が適切となる第1モータの回転速度と第2モータの回転速度がそれぞれ設定され、前記第1モータを、前記搬送速度検出手段が検出した連続用紙の搬送速度に対応して塗布液の塗布量が適切となるよう設定した回転速度で回転させ、前記第2モータを、前記搬送速度検出手段が検出した連続用紙の搬送速度に対応して塗布液の塗布量が適切となるよう設定した回転速度で回転させる構成であることを特徴とする紙管製造装置である。
図1に示すように、本発明の紙管製造装置1は、連続用紙10を供給する用紙供給部2と、用紙供給部2から供給される連続用紙10に塗布液を塗布する塗布部3と、塗布液が塗布された連続用紙10をマンドレル4aに巻き付けて連続した紙管を形成する巻付部4と、連続した紙管を所定の長さに切断して紙管とする切断部5と、紙管を排出する排出部6と、制御部7と、を備える。
連続用紙10は、細幅で長尺のテープ状である。
実施の形態における紙管製造装置1は、紙管として紙ストローを製造する装置である。
次に各部を説明する。
用紙供給部2は、軸21に対して回転のブレーキをかける機構を有していてもよい。このようにすることで、リール22に回転抵抗が付与され、連続用紙10の引き出しを抑制することで、連続用紙10に張力を付与し、リール22と塗布部3との間で連続用紙10が過度に垂れ下がることを防止できる。
図1では3つのリール22から3列の連続用紙10を巻付部4まで供給するようにしてあるが、これに限ることはなく、2つのリール22から2列の連続用紙10を巻付部4まで供給するようにしてもよい。つまり、用紙供給部2は、複数列の連続用紙10を巻付部4までそれぞれ別の搬送経路で供給するものである。
なお、リールスタンド20に取り付ける軸21の本数は、5本に限ることはなく、任意の本数の軸21を取り付けすることが可能である。
第1、第2、第3塗布装置100、200、300は、用紙供給部2から供給される3列の連続用紙10のいずれかに塗布液をそれぞれ塗布する。
巻付部4と切断部5と排出部6と制御部7は、取付架台11にそれぞれ取り付けしてある。制御部7は取付架台11に限ることはなく、任意の場所に取り付け可能である。
巻付部4は、マンドレル4aと図示しない巻付ベルトを有している。マンドレル4aは、連続用紙搬送方向上流側端部を片持ちで水平に支持されている。巻付ベルトは、無端の平ベルトであり、マンドレル4aに斜めに交わって一回巻付き、図示しない2つのドラムローラにループ状に巻付いており、前記ドラムローラの少なくとも1つを図示しない巻付モータにより回転駆動することで、巻付ベルトが駆動される。
切断部5は、回転刃5aを備え、巻付部4で形成された連続した紙管を回転刃5aで所定の長さに切断し、紙管、例えば、紙ストローを製造する。
排出部6はシュート6aを有し、切断部5で切断された紙管は、マンドレル4aから離脱してシュート6aに沿って順次落下し、取付架台11外へ排出される。
図2に示すように、フレーム30は、正面側板31と背面側板32が図示しない連結材で間隔をあけて連結されている。
第1、第2、第3塗布装置100、200、300は、正面側板31と背面側板32の間に上下方向及び連続用紙搬送方向に位置をずらしてそれぞれ取り付けてある。
第1塗布装置100は最も上方に位置し、第2塗布装置200は最も下方に位置し、第3塗布装置300は上下中間に位置し、かつ第1塗布装置100より連続用紙搬送方向下流側に位置している。
第2塗布装置200は、第2塗布ローラ201で1列の第2の連続用紙10-2の片面に塗布液を塗布する。塗布液は糊またはコーティング剤である。
第3塗布装置300は、塗布液容器301内を通過させることで1列の第3の連続用紙10-3の両面に塗布液を塗布する。塗布液は糊である。
第1、第2、第3の連続用紙10-1、10-2、10-3は、塗布液が塗布された後に、次のようにしてマンドレル4aに供給される。第1の連続用紙10-1は、塗布液(滑り剤)が塗布された塗布面がマンドレル4aの周面に接触するように供給され、次いで第3の連続用紙10-3は、その一方の塗布面が第1の連続用紙10-1の塗布面と反対側の非塗布面に接着されるように供給され、次いで第2塗布装置200の塗布液が糊の場合、第2の連続用紙10-2は、その塗布面が第3の連続用紙10-3の他方の塗布面に接着されるように供給される。また、第2塗布装置200の塗布液がコーティング剤の場合、第2の連続用紙10-2は、その非塗布面が第3の連続用紙10-3の他方の塗布面に接着されるように供給される。
しかも、第1の連続用紙10-1のマンドレル4aの周面に接触する面に滑り剤が塗布されているので、製造した紙管はマンドレル4aの周面に沿ってスムーズに回転及び移動することができる。
さらに、第3の連続用紙10-3の両面に塗布液を塗布したので、第1の連続用紙10-1と第3の連続用紙10-3が接着され、第3の連続用紙10-3と第2の連続用紙10-2が接着されるので、3列の連続用紙10-1、10-2、10-3を接着して強固な紙管を製造できる。
なお、塗布部3の構成はこの構成に限ることはなく、後で述べる構成とすることができる。
図3に示すように、第1塗布装置100は、先に述べた第1塗布ローラ101と、塗布液容器102と、ブレード103と、第1用紙離脱機構104と、第1モータ105などを有している。
図5に示すように、第1塗布ローラ101は支持軸101aを有している。支持軸101aの軸方向両端部は、リング状の第1塗布ローラ支持部材106にベアリング106aで回転可能に支持されている。各第1塗布ローラ支持部材106は、フレーム30の正面側板31、背面側板32の上端面に開口した取付用切欠き部33にそれぞれ嵌め込まれている。正面側板31、背面側板32の取付用切欠き部33は、上端面に取り付けした横材34で閉塞され、横材34のねじ孔34aに押さえボルト35が螺合してある。押さえボルト35の先端は第1塗布ローラ支持部材106と対向している。
支持軸101aの軸方向一端部は背面側板32より外方に突出し、従動歯車107が取り付けしてある。
図4に示すように、第1モータ105は、背面側板32に間隔保持部材36を介して取り付けしてある。第1モータ105の回転軸105aに駆動歯車108が取り付けられ、駆動歯車108と従動歯車107が噛合っている。第1モータ105は回転速度変更可能である。なお、図4には塗布液容器102の図示が省略してある。
したがって、第1モータ105を駆動することで第1塗布ローラ101が回転する。
塗布液容器102はフレーム30に取付機構110で、第1塗布ローラ101の外周面の下部分が塗布液容器102内の塗布液に一部が浸漬するように取り付けしてある。第1塗布ローラ101が回転することで、塗布液容器102内の塗布液が第1塗布ローラ101の外周面に付着する。
取付機構110は、表面側板31と背面側板32に跨って回転可能に取り付けした第1軸111、第2軸112と、第1軸111の軸方向に間隔を空けて取り付けした一対の第1リンク113と、第2軸112の軸方向に間隔を空けて取り付けした一対の第2リンク114と、容器受け115を備え、容器受け115は第1リンク113と第2リンク114に第3軸116、第4軸117で回転可能に取り付けてある。第1、第2、第3、第4軸111、112、116、117は平行四辺形の各頂点に位置し、取付機構110は平行クランク機構を構成している。容器受け115に塗布液容器102が設けてある。
第2軸112の軸方向他端部は表面側板31から外方に突出し、レバー120が取り付けてある。レバー120にロックピン121が設けてあり、ロックピン121を表面側板31の第1ロック穴37-1に嵌合することでレバー120を上向き姿勢に保持できる。
レバー120が上向き姿勢であると塗布液容器102は図示の上方位置となり、第1塗布ローラ101の外周面の下部分が塗布液容器102内の塗布液に一部が浸漬する。
塗布液容器102が下方位置であると、第1塗布ローラ101と塗布液容器102が離れるので、塗布液容器102内に塗布液を補充する作業、塗布液交換時の塗布液容器102と第1塗布ローラ101の清掃作業が容易となる。
しかも、塗布液容器102は平行移動するので、上方位置と下方位置との間を移動する時に塗布液がこぼれることがない。
取り付け部材122は、表面側板31と背面側板32に亘って取り付けてある横軸123と、横軸123に取り付けてある一対のアーム124と、各アーム124にそれぞれ取り付けてある一対のプレート125と、一対のプレート125間に亘って取り付けてある取付横材126を有し、取付横材126にブレード103が取り付けてある。アーム124は、ブレード103が第1塗布ローラ101に接近、離隔可能に取り付けてある。
連続用紙10の搬送速度が一定であるとき、第1塗布ローラ101の回転速度を速くすると、第1塗布ローラ101から連続用紙10へ塗布される塗布液の量は多くなる。
第1塗布ローラ101の回転速度の調整は後で詳述する。
可動体140は、一対のL字型のプレート141を連結材142で連結したもので、一対のプレート141間に亘って離脱バー130が取り付けしてある。離脱バー130は、連続用紙搬送方向と直角の方向に向かう断面円形の長尺材である。
エアーシリンダー150は、一般的に知られているガイド付きシリンダーで、本体151と、ピストンロッド152と、本体151の両側に配されたガイドロッド153と、ピストンロッド152とガイドロッド153の一方端を連接するプレート154とを有している。フレーム30の表面側板31と背面側板32間に渡って設けられたステー38に本体151が取り付けてあり、ピストンロッド152とガイドロッド153はプレート154を介して可動体140の連結材142に係合してある。
離脱バー130が下方限界位置にあるとき、第1塗布ローラ101と前記ガイドローラ160との間の搬送経路で連続用紙10が搬送され、連続用紙10は第1塗布ローラ101の外周面に接触した状態で搬送される。
つまり、離脱バー130は、紙管製造装置1の運転中は、下方限界位置に位置し、紙管製造装置1の停止中は、上方限界位置に位置する。
また、紙管製造装置1の運転準備中やジョブ変更時、運転中の紙管製造装置1の停止時などにおいて、連続用紙10の搬送が停止している間に、離脱バー130を上方限界位置に位置させて連続用紙10が第1塗布ローラ101の外周面に接触しない状態とすることで、第1塗布ローラ101をアイドル回転させる。これにより、塗布液容器102内の塗布液を攪拌するとともに、第1塗布ローラ101の外周面に付着した塗布液の乾燥を防ぐことができる。
第2塗布装置200は、先に述べた第2塗布ローラ201と、供給ローラ202と、塗布液容器203と、第2用紙離脱機構210と、膜厚調整機構220等を有している。
第2塗布ローラ201が上で、供給ローラ202が下に位置し、両方のローラ201、202の外周面が接触している。
供給ローラ202は支持軸202aを有している。支持軸202aの軸方向両端部は、供給ローラ支持部材205にベアリング205aで回転可能に支持されている。
第2塗布ローラ支持部材204と供給ローラ支持部材205は、フレーム30の正面側板31、背面側板32の開口窓39(図2参照)に開口した取付用切欠き部40に、上方から下方に向かってスライドさせて嵌め込む構造となっている。供給ローラ支持部材205は、使用時には取付用切欠き部40の底面に当接するように固定される。供給ローラ支持部材205が下で、第2塗布ローラ支持部材204が上に位置している。
供給ローラ支持部材205は、溝205bが取付用切欠き部40の対向した開口面40a、40b間に嵌り込むように取付用切欠き部40に挿入してある。一方の開口面40aと他方の開口面40bの距離は、供給ローラ支持部材205の溝205b間の距離よりも僅かに長い。供給ローラ支持部材205を挿入するときの基準面は、取付用切欠き部40の底面および一方の開口面40aである。
よって、供給ローラ支持部材205を取付用切欠き部40の底面と当接させ、なおかつ表面側板31の内面と背面側板32の内面に設けたボールプランジャー205cで供給ローラ支持部材205を取付用切欠き部40の他方の開口面40b側から一方の開口面40a側に押して一方の開口面40aと当接させることによって、供給ローラ支持部材205は正確な位置に固定される。
したがって、供給ローラ202は一定の位置で、フレーム30に回転可能に取り付けてある。
よって、第2塗布ローラ支持部材204を取付用切欠き部40に挿入し、表面側板31の内面と背面側板32の内面に設けたボールプランジャー204cで第2塗布ローラ支持部材204を、取付用切欠き部40の他方の開口面40b側から一方の開口面40a側に押して一方の開口面40aと当接させることによって、第2塗布ローラ支持部材204の左右方向の位置、すなわち取付用切欠き部40の一方の開口面40aと垂直方向の位置は、正確な位置に固定される。なお、第2塗布ローラ支持部材204の上下方向の位置は後述する方法により調整する。
したがって、第2塗布ローラ201は所定の位置で、フレーム30に回転可能に取り付けてある。
塗布液容器203は取付機構250でフレーム30に取り付けてある。
取付機構250は、第1塗布装置100の取付機構110と同様の構成である。つまり、表面側板31と背面側板32に跨って回転可能に取り付けした第1軸251、第2軸252と、第1軸251の軸方向に間隔を空けて取り付けした一対の第1リンク253と、第2軸252の軸方向に間隔を空けて取り付けした一対の第2リンク254と、容器受け255を備え、容器受け255は第1リンク253と第2リンク254に第3軸256、第4軸257で回転可能に取り付けてある。第1、第2、第3、第4軸251、252、256、257は平行四辺形の各頂点に位置し、取付機構250は平行クランク機構を構成している。容器受け255に塗布液容器203が設けてある。
第2軸252の軸方向他端部は表面側板31から外方に突出し、レバー260が取り付けてある。レバー260にロックピン261が設けてあり、ロックピン261を表面側板31の第1ロック穴41-1に嵌合することでレバー260を上向き姿勢に保持できる。
レバー260が上向き姿勢であると塗布液容器203は図示の上方位置となり、供給ローラ202の外周面の下部分が塗布液容器203内の塗布液に一部が浸漬する。
塗布液容器203が下方位置であると、供給ローラ202と塗布液容器203が離れるので、塗布液容器203内に塗布液を補充する作業、塗布液交換時の塗布液容器203と供給ローラ202の清掃作業が容易となる。
しかも、塗布液容器203は平行移動するので、上方位置と下方位置との間を移動する時に塗布液がこぼれることがない。
第2モータ206は、背面側板32に間隔保持部材42を介して取り付けしてある。
第2モータ206の回転軸206aに駆動歯車207が取り付けしてある。
第2塗布ローラ201の支持軸201aの軸方向一端部は背面側板32より外方に突出し、第1従動歯車208が取り付けしてある。
供給ローラ202の支持軸202aの軸方向一端部は背面側板32より外方に突出し、第2従動歯車209が取り付けしてある。
第1従動歯車208と第2従動歯車209が噛合い、第2従動歯車209と駆動歯車207が噛合っている。第2モータ206は回転速度変更可能である。
供給ローラ202が回転することで、塗布液容器203内の塗布液が供給ローラ202の外周面に付着する。
第2塗布ローラ201が回転することで、供給ローラ202の外周面に付着した塗布液が第2塗布ローラ201の外周面に供給される。
膜厚の調整については、後で詳述する。
連続用紙10の搬送速度が一定、かつ第2塗布ローラ201の外周面と供給ローラ202の外周面との間の距離が一定であるとき、供給ローラ202の回転速度が速いほど、第2塗布ローラ201の回転速度も速くなり、第2塗布ローラ201から連続用紙10へ塗布される塗布液量は多くなる。第2塗布ローラ201と供給ローラ202の回転速度の調整については、後で詳述する。
エアーシリンダー211は、一般的に知られているガイド付きシリンダーで、本体214と、ピストンロッド215と、本体214の両側に配されたガイドロッド216と、ピストンロッド215とガイドロッド216の一方端を連接するプレート217とを有している。
フレーム30の表面側板31の外面にブラケット44が、取付用切欠き部40を跨いで取り付けてあり、このブラケット44に本体214を固定してエアーシリンダー211がフレーム30に取り付けてある。
可動体213は、横方向に長い角材形状で、プレート217に取り付けてある。可動体213の長手方向の両端側に一対の離脱バー212が取り付けてある。離脱バー212は、連続用紙搬送方向と直角の方向に向かう断面円形の長尺材である。
表面側板31の取付用切欠き部40の両側に上下方向に長い長穴43が形成してあり、一対の離脱バー212が長穴43からフレーム30内にそれぞれ突出している。
なお、実施の形態においては、2本の離脱バー212はフレーム30に干渉する位置(フレーム30の外側)にあることから、離脱バー212とフレーム30の干渉防止としてフレーム30(正面側板31)に一対の長穴43を形成しているが、2本或いはどちらか一方の離脱バー212の上下動作範囲においてフレーム30と干渉することが無い場合には、長穴等は必要ない。
2本の離脱バー212が下方限界位置にあるとき、前記上流側ガイドローラ218と前記下流側ガイドローラ219との間の搬送経路で連続用紙10が搬送され、連続用紙10は第2塗布ローラ201の外周面に接触した状態で搬送される。
これにより、紙管製造装置1の停止中に、連続用紙10が第2塗布ローラ201に接触し続けることで連続用紙10が破損することを防止できる。
また、紙管製造装置1の運転準備中やジョブ変更時、運転中の紙管製造装置1の停止時などにおいて、連続用紙10の搬送が停止している間に、2本の離脱バー212を上方限界位置に位置させて連続用紙10が第2塗布ローラ201に接触しない状態とし、供給ローラ202と第2塗布ローラ201をアイドル回転させる。これにより、塗布液容器203内の塗布液を攪拌するとともに、供給ローラ202と第2塗布ローラ201の外周面に付着した塗布液の乾燥を防ぐことができる。
1つの膜厚調整機構220は、供給ローラ202をフレーム30に回転可能に支持する、先に述べた1つの供給ローラ支持部材205と、第2塗布ローラ201をフレーム30に回転可能に支持する、先に述べた1つの第2塗布ローラ支持部材204と、2つのばね221と、2つの押圧ねじ222と、1つの調整用ねじ223と、調整量把握手段としてダイヤルゲージ224などを備えている。
供給ローラ支持部材205は、先に述べたように表面側板31、背面側板32の取付用切欠き部40に挿入してフレーム30に取り付けてある。
供給ローラ支持部材205には、ばね221を受けるためのばね受け、例えば上面に開口したばね受け用穴225を2つ有している。
第2塗布ローラ支持部材204には、ばね221を通すためのばね取付用穴226を2つ有している。ばね取付用穴226は、供給ローラ支持部材205のばね受け用穴225と対応する位置に設けられ、第2塗布ローラ支持部材204の上下面に貫通している。
ばね取付用穴226には、ばね221が通されており、ばね取付用穴226の上部寄りに、ばね221を上部から押圧する押圧ねじ222が螺合してあり、押圧ねじ222はロック用ビス227で回転しないように固定されている。
さらに、第2塗布ローラ支持部材204の上面における2つのばね取付用穴226の間には、板材228が固定されており、板材228の側面には、張り出し部材229が一体に設けてある。
このため、第2塗布ローラ支持部材204と供給ローラ支持部材205とは、ばね221の復元力により、引き離される方向に付勢されている。
プレート230には、上下面に貫通したねじ穴231が形成してある。プレート230の上面に取付部材232が設けてあり、プレート230の背面に取付片233が設けてある。
調整用ねじ223は、プレート230のねじ穴231に螺合して取り付けられており、調整用ねじ223の先端は第2塗布ローラ支持部材204に取り付けされた板材228に当接するように設けられている。取付部材232にインデックスハンドル240が取り付けしてあり、このインデックスハンドル240で調整用ねじ223が回転される。取付片233にダイヤルゲージ224が取り付けてあり、ダイヤルゲージ224の測定子224aが張り出し部材229に当接している。
調整用ねじ223を緩める方向(上方に移動する方向)に回転させると、ばね221の復元力により第2塗布ローラ支持部材204が押し上げられて、第2塗布ローラ201と供給ローラ202とが引き離され、第2塗布ローラ201の外周面と供給ローラ202の外周面と間の隙間が広くなる。
実施の形態では、供給ローラ支持部材205を取付用切欠き部40に挿入して取り付けしてあるのは、供給ローラ202をフレーム30に取り付けし易くするためであり、隙間を調整するためではなく、供給ローラ支持部材205はフレーム30と一体とすることも可能である。つまり、第2塗布ローラ支持部材204と、ばね221と、調整用ねじ223などで、第2塗布ローラ201の外周面と供給ローラ202の外周面との間の隙間を調整する隙間調整手段を構成している。
第2塗布ローラ支持部材204が上下方向に移動すると、ダイヤルゲージ224の測定数値が変化するので、第2塗布ローラ支持部材204の移動量を数値によって読み取れるため、その移動量から第2塗布ローラ201の外周面と供給ローラ202の外周面との間の隙間の調整量を知ることができ、ダイヤルゲージ224は隙間の調整量を数値で把握する調整量把握手段である。
また、インデックスハンドル240とダイヤルゲージ224を設けたことによって、第2塗布ローラ201の外周面と供給ローラ202の外周面との間の隙間の調整に再現性を持たすことができ、塗布液の塗布量の調整を繰り返し正確かつ均一に行うことができる。
また、第2塗布ローラ201の外周面と供給ローラ202の外周面との間の隙間を狭くすると、第2塗布ローラ201の外周面に付着する塗布液の膜厚が薄くなり、第2塗布ローラ201から連続用紙10に塗布される塗布液量は少なくなる。
第3塗布装置300は、先に述べた塗布液容器301と、上ブレード302と、下ブレード303と、第3用紙離脱機構310などを備えている。
塗布液容器301は、塗布液を貯留するための容器で、上面が開放され、平面形状が四角形状で、厚みを有する容器である。フレーム30の表面側板31と背面側板32とに亘って容器受け305が取り付けてあり、この容器受け305に塗布液容器301が設けてある。
エアーシリンダー311は、フレーム30の表面側板31と背面側板32とに亘って取り付けてある板材315に取り付けてあり、ピストンロッド316がブラケット312に連結してある。
離脱ローラ313と浸漬ローラ314は、ブラケット312に取り付けされており、連続用紙10(第3の連続用紙10-3)が接触して搬送されることで回転する。
エアーシリンダー311のピストンロッド316は、制御部7により供給を制御された圧縮空気によって伸縮し、離脱ローラ313と浸漬ローラ314が上方限界位置と下方限界位置の間を上下に移動するようになっている。
離脱ローラ313と浸漬ローラ314とが上方限界位置にあるとき、連続用紙10は離脱ローラ313の外周面と浸漬ローラ314の外周面とに接触したまま塗布液容器301内の搬送経路から持ち上げられ、連続用紙10は塗布液容器301内の塗布液に接触しない。
離脱ローラ313と浸漬ローラ314は、紙管製造装置1の運転中は、下方限界位置に位置し、停止中は、上方限界位置に位置する。
したがって、紙管製造装置1の停止中に、連続用紙10が塗布液容器301内の塗布液に浸漬し続けることで連続用紙10が破損することを防止できる。
上ブレード302と下ブレード303は、連続用紙10の上下両面に付着した塗布液から余剰分の塗布液を掻き落とす。連続用紙10の上下両面に付着させる塗布液の量は、上ブレード302と下ブレード303間の隙間を調整することで調整できる。
下ブレード303の先端の連続用紙10に接触する部分を角型とすることで、塗布液が糊の場合に連続用紙10の搬送停止時に下ブレード303に連続用紙10が貼り付くことを防止できる。
第1塗布装置100では、連続用紙10(10-1)の搬送速度S10が一定の場合、第1塗布ローラ101の回転速度が変化すると単位時間当たりの塗布液供給量が変化するため、第1塗布ローラ101から連続用紙10への塗布液の塗布量が変化する。
第2塗布装置200では、第2塗布ローラ201の外周面と供給ローラ202の外周面との間の隙間が一定であっても、第2塗布ローラ201と供給ローラ202の回転速度が変化すると単位時間当たりの塗布液供給量が変化するため、第2塗布ローラ201から連続用紙10(10-2)への塗布液の塗布量が変化する。
適切な塗布液の塗布量を保つためには、連続用紙10の搬送速度S10の変化に合わせて、第1塗布ローラ101を回転する第1モータ105の回転速度S20、第2塗布ローラ201と供給ローラ202とを回転する第2モータ206の回転速度S30を変化させ、塗布液の塗布量を適切な量に変化させる必要がある。
連続用紙10の搬送速度を検出する搬送速度検出手段を設け、この搬送速度検出手段と制御部7とで塗布量制御装置とする。
例えば、図3に示すように、第1の連続用紙10-1の搬送経路における第1塗布装置100の連続用紙搬送方向下流側に、回転量を検出することができる回転量検出手段としてエンコーダ(図示せず)を備えた速度検出ローラ400が回転可能に設けられている。速度検出ローラ400は、ローラ素材の表面が比較的摩擦係数が大きく軽い素材(例えば、ウレタンゴムやニトリルゴムなど)で被覆されていて、第1の連続用紙10-1が巻き掛けられ、第1の連続用紙10-1が搬送されることで従動回転される。エンコーダは、速度検出ローラ400の回転量を検出して制御部7に伝達する。
なお、速度検出ローラ400は、複数の連続用紙10に対してそれぞれ設けることができる。
速度検出ローラ400を設置する場所は、搬送経路の第1塗布装置10の連続用紙搬送方向下流側に限られず、巻付部4の連続用紙搬送方向上流側であればよく、巻付部4からの連続用紙10の搬送距離が長いほど連続用紙10のばたつきによる影響を受けやすいため巻付部4に近い場所が好ましい。
実施の形態では、第1塗布装置100が塗布液として滑り剤を用いているので、第1塗布装置100の連続用紙搬送方向下流側に速度検出ローラ400が設けてある。
搬送速度検出手段は、速度検出ローラ400とエンコーダを用いたものに限ることはなく、他の構成とすることが可能である。
制御部7には、あらかじめ第1モータ105の回転速度S20と第2モータ206の回転速度S30を算出するための数値をタッチパネル等により入力する。
入力する数値は8つの数値であり、4つの数値は、図11Aに示すように、連続用紙の搬送速度が低速の基準搬送速度S11であるときに、第1塗布ローラ101から連続用紙10への塗布液の塗布量が適切となるような第1モータ105の低速の設定回転速度S21と、連続用紙の搬送速度が高速の基準搬送速度S12であるときに、第1塗布ローラ101から連続用紙10への塗布液の塗布量が適切となるような第1モータ105の高速の設定回転速度S22である。
低速の基準搬送速度S11に対する低速の設定回転速度S21、S31、および高速の基準搬送速度S12に対する高速の設定回転速度S22、S32は、実験等により決定する。
実施の形態では、低速の基準搬送速度S11は5m/min、高速の基準搬送速度S12は50m/minであるが、これに限ることはなく、S11<S12の関係であれば他の搬送速度でもよい。また、入力する数値は8つに限ることはない。
低速、高速の基準搬送速度S11、S12と低速、高速の設定回転速度S31、S32を入力することで、連続用紙の搬送速度S10と第2モータ206の回転速度S30との関係を示す一次関数が得られる。つまり、搬送速度S10と回転速度S30は、図12Aのグラフにおける低速の基準搬送速度S11と低速の設定回転速度S31の交点cと、高速の基準搬送速度S12と高速の設定回転速度S32の交点dを結ぶ直線Bに沿って変化することになる。
第1補正値T1を入力した場合は、図11Bに示すように、第1モータ105の低速の設定回転速度はS21+補正値T1となり、第1モータ105の高速の設定回転速度はS22+補正値T1となる。この値により一次関数が得られ、搬送速度S10と回転速度S20は、直線Cに沿って変化することになる。
第2補正値T2を入力した場合は、図12Bに示すように、第2モータ206の低速の設定回転速度はS31+補正値T2となり、第2モータ206の高速の設定回転速度はS32+補正値T2となる。この値により一次関数が得られ、搬送速度S10と回転速度S30は、直線Dに沿って変化することになる。
例えば、検出した現在の連続用紙の搬送速度が(S10-1)の時には、第1モータ105の回転速度は図11Aでは(S20-1)であり、図11Bでは(S20-1)+T1である。
検出した現在の連続用紙の搬送速度が(S10-1)の時には、第2モータ206の回転速度は図12Aでは(S30-1)であり、図12Bでは(S30-1)+T2である。
なお、低速の設定回転速度S21、S31、高速の設定回転速度S22、S32、第1、第2補正値T1、T2は、塗布液の違いや連続用紙の違い、塗布液を塗布するローラ径の違い、塗布液を塗布するローラへの連続用紙の巻付量の違い、速度検出ローラ400に巻き掛けられている連続用紙の搬送速度と塗布液が塗布される連続用紙の搬送速度との違い、塗布液の温度、周辺雰囲気の気温や湿度など、連続用紙の搬送速度の変化以外に塗布液の塗布量が変化する要因を考慮し、それぞれ異なる数値を入力することができる。
また、前述した各条件の差によって変更する低速の設定回転速度S21、S31、高速の設定回転速度S22、S32、第1、第2補正値T1、T2の値については、例えば制御部7のメモリに記憶しておき、ジョブに応じて適宣適切な値を呼び出して設定できるようにしても良い。
第2塗布装置200は、ダイヤルゲージ224とインデックスハンドル240を備えているので、第2塗布ローラ201の外周面と供給ローラ202の外周面との間の隙間の再現性に優れ、第2塗布装置200を点検整備などをした後でも、第2塗布ローラ201の外周面と供給ローラ202の外周面との間の隙間を、確実で、容易に点検整備前の値とすることができる。
図13に示すように、フレーム30に、1つの第1塗布装置100と、2つの第2塗布装置200を設けて塗布部3とする。
この塗布部3であれば、第1塗布装置100で第1の連続用紙10-1の片面に塗布液を塗布することができ、一方の第2塗布装置200で第2の連続用紙10-2の片面に塗布液を塗布し、他方の第2塗布装置200で第3の連続用紙10-3の片面に塗布液を塗布することができる。
したがって、3列の連続用紙10-1、10-2、10-3の片面に異なる種類の塗布液を塗布できる。
第1塗布装置100の第1塗布ローラ101に第1の連続用紙10-1を接触して第1塗布装置100で第1の連続用紙10-1の片面に塗布液を塗布し、第2塗布装置200の第2塗布ローラ201に第2の連続用紙10-2と第3の連続用紙10-3を、軸方向に離隔してそれぞれ接触することで、1つの第2塗布装置200で第2、第3の連続用紙10-2、10-3の片面に塗布液を塗布することができる。
したがって、2つの塗布装置で3列の連続用紙10-1、10-2、10-3の片面に塗布液を塗布できる。
Claims (3)
- 複数列のテープ状の連続用紙をそれぞれ別の搬送経路で供給する用紙供給部と、
前記用紙供給部の連続用紙搬送方向下流側に設けられ、前記複数列の連続用紙を螺旋状に巻き付けて搬送し、連続した紙管を形成する巻付部と、
前記用紙供給部と前記巻付部との間に設けられ、前記用紙供給部から供給された前記複数列の連続用紙のうち少なくとも1列の連続用紙に糊以外の塗布液を塗布する第1塗布装置、及び、前記用紙供給部と前記巻付部との間に設けられ、前記用紙供給部から供給された前記複数列の連続用紙であって前記第1塗布装置で塗布液を塗布する連続用紙以外の連続用紙のうち1列の連続用紙に糊を塗布する第2塗布装置を有した塗布部と、
前記複数列の連続用紙における前記第1塗布装置で塗布液が塗布される連続用紙のうち少なくとも1列の連続用紙の搬送速度を検出する搬送速度検出手段と、制御部と、を備えた紙管製造装置であって、
前記第1、第2塗布装置は、塗布液を貯留する塗布液容器と、モータにより回転されることで前記塗布液容器内の塗布液を前記複数列の連続用紙のうち少なくとも1列の連続用紙に塗布する塗布ローラと、を備え、
前記搬送速度検出手段は、前記第1塗布装置が設けられた搬送経路のうち少なくとも一つの搬送経路における前記第1塗布装置の連続用紙搬送方向下流側かつ前記巻付部の連続用紙搬送方向上流側に設けられ、前記連続用紙が巻き掛けられ、前記連続用紙の搬送により回転する速度検出ローラと、前記速度検出ローラの回転量を検出して前記制御部に入力する回転量検出手段を備え、
前記制御部は、前記回転量検出手段が検出した前記速度検出ローラの単位時間当たりの回転量から前記連続用紙の搬送速度を算出する構成であり、前記連続用紙の搬送速度に応じて塗布液の塗布量が適切となる前記モータの回転速度が設定され、前記モータを、前記搬送速度検出手段が検出した連続用紙の搬送速度に対応して塗布液の塗布量が適切となるよう設定した回転速度で回転させる構成であることを特徴とする紙管製造装置。 - 請求項1記載の紙管製造装置において、
前記第2塗布装置は、前記モータにより回転されることで前記塗布液容器内の塗布液を前記塗布ローラに付着させる供給ローラと、前記供給ローラの外周面と前記塗布ローラの外周面との間の隙間を調整し前記塗布ローラに付着する塗布液の膜厚を均一に調整する膜厚調整機構と、を備え、
前記塗布ローラは、前記供給ローラに接近、離隔する方向に移動可能に設けられ、前記モータにより回転されることで前記付着された塗布液を前記複数列の連続用紙のうち少なくとも1列の連続用紙に塗布し、
前記膜厚調整機構は、前記塗布ローラを、前記供給ローラに接近する方向と、離隔する方向に移動して前記隙間を調整する隙間調整手段と、前記隙間調整手段で調整した隙間の調整量を数値で把握する調整量把握手段と、を備える紙管製造装置。 - 複数列のテープ状の連続用紙をそれぞれ別の搬送経路で供給する用紙供給部と、
前記用紙供給部の連続用紙搬送方向下流側に設けられ、前記複数列の連続用紙を螺旋状に巻き付けて搬送し、連続した紙管を形成する巻付部と、
前記用紙供給部と前記巻付部との間に設けられ、前記用紙供給部から供給された前記複数列の連続用紙のうち少なくとも1列の連続用紙に糊以外の塗布液を塗布する第1塗布装置と、前記用紙供給部と前記巻付部との間に設けられ、前記用紙供給部から供給された前記複数列の連続用紙であって前記第1塗布装置で塗布液を塗布する連続用紙以外の連続用紙のうち1列の連続用紙に糊を塗布する第2塗布装置を有する塗布部と、
前記複数列の連続用紙における前記第1塗布装置で塗布液が塗布される連続用紙のうち少なくとも1列の連続用紙の搬送速度を検出する搬送速度検出手段と、制御部と、を備える紙管製造装置であって、
前記第1塗布装置は、塗布液を貯留する塗布液容器と、第1モータにより回転されることで前記塗布液容器内の塗布液を前記連続用紙に塗布する第1塗布ローラと、を備え、
前記第2塗布装置は、糊を貯留する糊容器と、第2モータにより回転されることで前記糊容器内の糊を第2塗布ローラに付着させる供給ローラと、前記第2モータにより回転されることで前記付着された糊を前記連続用紙に塗布し、前記供給ローラに接近、離隔する方向に移動可能な第2塗布ローラと、前記供給ローラの外周面と前記第2塗布ローラの外周面との間の隙間を調整し、前記第2塗布ローラに付着する糊の膜厚を均一に調整する膜厚調整機構と、を備え、
前記膜厚調整機構は、前記第2塗布ローラを前記供給ローラに接近、離隔する方向に移動して前記隙間を調整する隙間調整手段と、前記隙間調整手段で調整した隙間の調整量を数値で把握する調整量把握手段と、を備え、
前記搬送速度検出手段は、前記第1塗布装置が設けられた搬送経路のうち少なくとも一つの搬送経路における前記第1塗布装置の連続用紙搬送方向下流側かつ前記巻付部の連続用紙搬送方向上流側に設けられ、前記連続用紙が巻き掛けられ、前記連続用紙の搬送により回転する速度検出ローラと、前記速度検出ローラの回転量を検出して前記制御部に入力する回転量検出手段を備え、
前記制御部は、前記回転量検出手段が検出した前記速度検出ローラの単位時間当たりの回転量から前記連続用紙の搬送速度を算出する構成であり、前記連続用紙の搬送速度に応じて塗布液の塗布量が適切となる第1モータの回転速度と第2モータの回転速度がそれぞれ設定され、前記第1モータを、前記搬送速度検出手段が検出した連続用紙の搬送速度に対応して塗布液の塗布量が適切となるよう設定した回転速度で回転させ、前記第2モータを、前記搬送速度検出手段が検出した連続用紙の搬送速度に対応して塗布液の塗布量が適切となるよう設定した回転速度で回転させる構成であることを特徴とする紙管製造装置。
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