(57)【要約】      （修正有）【課題】リタードロールからシートを確実に剥離できる積層体製造装置を提供する。【解決手段】本発明の積層体製造装置１は、ナイフロール１０とアンビルロール２０とリタードロール３０とフォールディングロールから成るロールの組を２系統備え、２系統でそれぞれ、ナイフロールとアンビルロールにより原反２を所定の長さに切断してシート３を形成し、このシートをリタードロールを介してフォールディングロールに送り、２系統の双方のフォールディングロールで、２系統の各リタードロールから送られた２枚のシートを重ね合わせ、この重ね合わせたシートを折り畳んで積層して積層体４を形成する積層体製造装置において、リタードロールの外周面の全体に分布する凹部３２が設けられていることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ナイフロールとアンビルロールとリタードロールとフォールディングロールから成るロールの組を２系統備え、
前記２系統でそれぞれ、前記ナイフロールと前記アンビルロールにより原反を所定の長さに切断してシートを形成し、このシートを前記リタードロールを介して前記フォールディングロールに送り、
前記２系統の双方のフォールディングロールで、前記２系統の各リタードロールから送られた２枚の前記シートを重ね合わせ、この重ね合わせたシートを折り畳んで積層して積層体を形成する積層体製造装置において、
前記リタードロールの外周面の全体に分布する凹部が設けられていることを特徴とする積層体製造装置。
【請求項２】
前記凹部は前記リタードロールの外周面の円周方向に伸びる複数の溝であることを特徴とする請求項１に記載の積層体製造装置。
【請求項３】
前記リタードロールは、その軸方向に所定の長さ以上にわたって前記溝が設けられていない部分を有することを特徴とする請求項２に記載の積層体製造装置。
【請求項４】
前記溝の前記リタードロールの軸方向の配置は、一つの第１のピッチとこれに続く前記第１のピッチより狭い複数の第２のピッチから成る配置パターンが複数繰り返されたものであることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の積層体製造装置。
【請求項５】
前記溝の断面形状は、直角二等辺三角形であることを特徴とする請求項２ないし請求項４のいずれか１項に記載の積層体製造装置。
【請求項６】
前記リタードロールの軸方向に伸びる複数の溝を備えることを特徴とする請求項２ないし請求項５のいずれか１項に記載の積層体製造装置。
【請求項７】
前記原反には、薬液が浸透されていることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の積層体製造装置。
【請求項８】
前記リタードロールは、前記シートを挟持するバイスを備え、
前記アンビルロールは、前記バイスと出会う位置に配置され前記バイスに前記シートを押し込むタッカーを備え、
前記タッカーの先端は前記アンビルロールの周方向に沿って可動に構成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の積層体製造装置。
【請求項９】
前記２系統の各フォールディングロールは、前記シートを挟持するバイスとタッカーを備え、
一方のフォールディンロールの前記タッカーと他方のフォールディングロールのバイスが出会うように配置され、
前記タッカーの先端は前記フォールディングロールの周方向に可動に構成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の積層体製造装置。
【請求項１０】
前記積層体を保持する受台と、
前記シートが所定の枚数摘み重ねられたときに受台から前記積層体を分離する分離装置と、
前記受台と前記分離装置を駆動するサーボモータと、
前記サーボモータを制御する制御部を備え、
前記制御部で実行されるコンピュータプログラムを変更することによりテール処理を変更することを特徴とする請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載の積層体製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は紙などの長尺の原反を切断して作成したシートを折り畳んで積層体を製造する積層体製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ティッシュペーパーなどのシートが積層された積層体を製造する装置として、インターフォルダー式の装置が用いられている。とたとえば、特許文献１には、ナイフロール、アンビルロール、トランスファーロール（リタードロールとも呼ばれる）、フォールディングロールの組を２系統備えたウエブ積層体製造装置が記載されている（特許文献１の図１２等）。この装置では、ナイフロールとアンビルロールで原反を製品の長さに切断してシートとし、このシートをトランスファーロールを介してフォールディングロールに送り、二つのフォールディングロールとパッカーフィンガーで折り畳み積層体を製造する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−２９１５２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の積層体製造装置では、シートをリタードロールからフォールディングロールに送る際に、シートがリタードロールからうまく剥離せずに貼り付いたままとなってしまい、そのため、折りムラが生じたりウェット製品の液の浸透が不均一になったりするという問題があった。そこで、本発明はリタードロールからシートを確実に剥離できる積層体製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の積層体製造装置は、ナイフロールとアンビルロールとリタードロールとフォールディングロールから成るロールの組を２系統備え、２系統でそれぞれ、ナイフロールとアンビルロールにより原反を所定の長さに切断してシートを形成し、このシートをリタードロールを介してフォールディングロールに送り、２系統の双方のフォールディングロールで、２系統の各リタードロールから送られた２枚のシートを重ね合わせ、この重ね合わせたシートを折り畳んで積層して積層体を形成する積層体製造装置において、リタードロールの外周面の全体に分布する凹部が設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、リタードロールからシートを確実に剥離できる積層体製造装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】積層体製造装置の概略構造図である。
【図２】リタードロールの形状を示す図である。
【図３】リタードロールの溝（凹部の一例）の形状と配置パターンを示す図である。
【図４】リタードロールの横溝を示す図である。
【図５】凹部の望ましい形状を説明する図である。
【図６】タッカーとバイスの動作を説明する図である。
【図７】タッカーの形状を示す図である。
【図８】分離取り下ろし機構の構成と動作を示す図である。
【図９】分離取り下ろし機構の構成と動作を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図を参照しながら本発明の一実施形態である積層体製造装置１について説明する。図１は、積層体製造装置１の主要な部品を示す概略構造図である。積層体製造装置１は、基本的には中心線ＣＬに関して対称な構造となっているので、ここでは主に図の左半分について説明する。積層体製造装置１は、ナイフロール１０、アンビルロール２０、リタードロール３０、フォールディングロール４０から成るロールの組を２系統備えている。これらのロールは紙面と垂直方向に伸びる略円筒形の形状であり、図示しないフレームに回転可能に支持されている。また、これらのロールの材質は、ステンレス鋼等の金属である。
【０００９】
ナイフロール１０は装置外側の上方に配置され、その外周面にはブレードナイフ１１が配置されている。アンビルロール２０は、ナイフロール１０の下方にナイフロール１０と若干間隔を空けて配置され、その外周面にはアンビルナイフ２１とタッカー２２が配置されている。ブレードナイフ１１とアンビルナイフ２１は、ナイフロール１０とアンビルロール２０が回転したときに出会う位置に配置されている。
【００１０】
リタードロール３０は、アンビルロール２０の内側にアンビルロール２０と接するように水平方向に並べて配置され、その外周面にはバイス３１が設けられている。タッカー２２とバイス３１は、アンビルロール２０とリタードロール３０が回転したときに出会う位置に配置されている。また、リタードロール３０の表面には、周方向に複数の溝３２（凹部の一例）が設けられている。
【００１１】
フォールディングロール４０は、リタードロール３０の内側下方にリタードロール３０と接するように配置され、その外周にはバイス４１とタッカー４２が設けられている。二つのフォールディングロール４０は、互いに接するように水平方向に並べて配置されている。一方のフォールディングロール４０のタッカー４１と他方のフォールディングロール４０のバイス４２は、二つのフォールディングロール４０が回転したときに出会うように配置されている。また、フォールディングロール４０には、パッカーフィンガー５０がシート３の上側に入り込めるようにするための溝４３が設けられている。パッカーフィンガー５０は、フォールディングロール４０の長さ方向に並べられて複数設けられ、軸５１を中心に回転可能に構成されている。
【００１２】
なお、アンビルロール２０、リタードロール３０、フォールディングロール４０には、図示しないが搬送中のシート３をロール表面に吸着するための吸気孔が設けられている。
【００１３】
図示しない原反ロールからアンビルロール２０に送られた原反２はブレードナイフ１１とアンビルナイフ２１によって所定の長さに切断されシート３となる。シート３はアンビルロール２０からリタードロール３０に送られ、タッカー２２とバイス３１により折り目がつけられる。次に、シート３は、リタードロール３０からフォールディングロール４０に送られる。左右のリタードロール３０からそれぞれ送られたシートは、二つのフォールディングロール４０で２枚重ねとされ、バイス４１とタッカー４２によりにさらに折り目をつけられる。折り目がつけられたシート３は、左右のパッカーフィンガー５０で折り畳まれて受台６０の上に積層され積層体４を形成する。バイス３１、４１の個数と位置を調整することによりシート３につける折り目の数と位置を任意に調整することができる。
【００１４】
図２はリタードロール３０の形状図、図３はリタードロール３０の溝３２の形状と配置パターンを示す図である。なお、これらの図では、バイス３１は図示を省略している。リタードロール３０は、シート３を搬送する円筒形の本体３３と、本体３３の両端に設けられ軸受け等により支持されるとともに図示しない動力源により駆動される軸部３４、３５が設けられている。溝３２は、たとえば図３に示す所定の配置パターンで本体３３の軸方向の全長に亘って複数設けられている。また、各溝３２はバイス３１等の部品が配置されている箇所を除き、原則として全周にわたって設けられている。
【００１５】
溝３２の断面形状は深さがｄ、本体３３の表面における幅がｂ＝２ｄの直角二等辺三角形である。このような形状にすると溝の形成加工が容易になる。深さｄは、小さい値で十分で、たとえば１ｍｍ程度とするのが好ましい。溝３２の断面形状は、図３に示したもののほか、半円形、長方形等の他の形状とすることもできる。
【００１６】
溝３２の軸方向の配置パターンは、たとえば、広いピッチ（中心間隔）ｐ１一つの次に狭いピッチｐ２が二つ続くパターン（ｐ１＋ｐ２×２）を基本パターンとして、これを本体３３の全長に亘って適用している。言い換えると、狭いピッチｐ２で配置された３本１組の溝３２が溝のない部分３６を挟んで複数、本体３３の軸方向に並べて配置されている。ただし、本体３３の両端部については、最初の溝３２ａを端部３８からＬだけ離れた位置とし、これに続いて狭いピッチｐ１が５個連続するパターンとしている。狭いピッチｐ２は溝３２の深さｄの数倍程度、広いピッチｐ１は狭いピッチｐ２の数倍程度とするのが好ましい。また、最初の溝３２ａの端部３８からの距離Ｌは広いピッチｐ１より大きくすることが好ましい。このようなパターンとすることで、本体３２の表面に溝のない部分３６の長さｌを所定の幅で確保することができる。
【００１７】
溝３２の配置パターンは、広いピッチと狭いピッチの２種類のピッチが混在するパターンのほか、たとえば、３種類以上のピッチが混在するパターンや、本体３３の全長に亘って一定のピッチとするパターン等を採用することもできる。
【００１８】
図４に示すように、リタードロール３０の本体３３に、溝３２に加えて軸方向に伸びる横溝３９を設けてメッシュ状の溝を構成するようにしてもよい。横溝３９は本体３３の溝３２が設けられている部分全体に配置する。周方向の溝３２に加えて横溝３９を設けることで、シート３が剥離しやすくなる効果を高めることができる。また、横溝３９の深さは、溝３２の深さよりも浅くするのが好ましい。
【００１９】
リタードロール３０の表面に形成する凹部は、表面の全体に分布するものであれば、上述の円周方向・軸方向の溝以外の形態とすることもできる。たとえば、開口の形状が円、矩形等の独立した凹部を規則的、または不規則にリタードロール３０の表面全体に分布するように形成しても良い。また、リタードロールの表面をローレット加工したり、平滑に形成したリタードルール３０の表面に金属等を溶射することにより凹凸を形成したりしても良い。
【００２０】
凹部の寸法が大きい場合には、図５に示すように、凹部８０の位置でシート３がたわんで凹部８０の底面８１に接触してしまい、シート３が剥離しやすくなる効果が減少してしまうおそれがある。そのため、凹部８０の開口寸法ａは、シート３がたわんで底部８１に接触することがないような小さい寸法とするのが好ましい。また、凹部８０の形状は、たとえば図３の溝３２のような底部に平坦な部分がない形状か、平坦な部分が小さい形状が好ましい。なお、図５では、リタードロール３０の軸ＣＬ２を含む断面で説明したが、軸ＣＬ２に直角な断面でも同様である。
【００２１】
凹部を設けることによりシート３がリタードロール３０から剥離しやすくなるのは、シート３とリタードロール３０の接触面積が減少するためと考えられる。また、凹部を図２の溝３２のような周方向に伸びる溝とした場合は、更に、シート３とリタードロール３０の間の薬液に表面張力が生じるのを阻害できるため、一層剥離しやすくなる。また、凹部を周方向に伸びる溝とした場合は、装置の運転を一次停止した場合に、リタードロール３０に付着した薬液の粘性が上がり剥離しにくくなることを防止する効果もある。
【００２２】
リタードロール３０の表面にその全体に分布する溝３２等の凹部を設けることにより、シート３がリタードロール３０からフォールディングロール４０に送られる際に、所定の位置で確実にリタードロール３０から剥離するようになる。これは、リタードロール３０とシート３０との接触面積が、リタードロール３０の表面が平滑な場合（概ね平滑で局所的に空気孔などの凹部がある場合を含む）に比べて減少するためである。この効果は、原反２が薬液を浸透された状態で積層体製造装置１に搬送されてくる場合に顕著である。シート３０の剥離が確実になるため、積層体製造装置１によれば、折りムラの発生や、ウェット製品の場合の薬液の浸透の不均一を防止することができる。また、積層体製造装置１は、原反２に浸透させる薬液の粘性が大きすぎて、従来この種の装置で取り扱うことができなかった製品も取り扱うことができる。
【００２３】
図６は、アンビルロール２０のタッカー２２とリタードロール３０のバイス３１の動作の説明する図である。タッカー２２は、アンビルロール２０に設けられた凹部２４の中に、先端２３がアンビルロール２０の外周からわずかに突出するように配置されている。タッカー２２はアンビルロール２０の長さ方向の両端部に設けられた金具２６を介して、軸２５を中心に回転できるようにアンビルロール２０に固定されている。そのため、タッカー２２の先端２３は、図６の矢印Ａで示したようにアンビルロール２０の外周面に沿った方向に移動することができる。
【００２４】
アンビルロール２０とリタードロール３０が回転しタッカー２２とバイス３１が出会ったとき、タッカー２２がシート３をバイス３１と壁面３０ａの間に押し込み、バイス３１がシート３を挟持する。従来の固定式のタッカーでは、タッカーとバイスの双方が円周上を移動しているため、双方の角度が変わり、タッカーがバイスと壁面の間の隙間から抜ける際に、タッカーがシートを隙間から出してしまう場合があった。本実施形態のように、タッカー２２を可動式とすることにより、このような不具合を解消することができる。また、アンビルロール２０とリタードロール３０でシートに折り目をつける場合に、折り幅を微調整することができ、製品の外観を向上させることができる。
【００２５】
ここでは、アンビルロール２０のタッカー２２とリタードロール３０のバイス３１について説明したが、フォールディイングロール４０のバイス４１とタッカー４２も上記と同様に動作し、タッカー４２を可動とすることにより同様の効果を得ることができる。
【００２６】
図７は、タッカー２２の構造を示す図である。タッカー２２は軸部２２ａと、板状の爪部２２ｂを備えている。爪部２２ａの先端はシートを押し込みやすいように鋭利な形状となっている。爪部２２の先端２３と反対側の端部は軸部２２を貫通するように軸部２２にはめ込まれている。爪部２２ｂが軸部２３を貫通する位置は軸部２３の断面中心からややずれている。タッカーは、このような形態のほか、１本の丸鋼から削り出して形成しても良い。
【００２７】
図８と図９は、積層体製造装置１の分離・取り下ろし機構を説明する図である。二つのフォールディングロール４０の下方に配置された受台６０の上に積層体４が所定の枚数だけ積み上がると、図８の二点鎖線で示す位置で待機していた分離装置６１を図８の矢印Ｂの方向に移動し、分離装置６１の爪６２を折り畳まれた状態の最上部のシート３の間に差し込む。爪６４を備える仮受台６３は、この時点では積層体４の左方に待機させておく。この状態から、受台６０を下降させると受台６０の上に所定の枚数のシート３が積層された積層体４が分離される。
【００２８】
受台６０が下降する間もフォールディングロール４０は作動し続け、爪６２の上に新たな積層体４が形成される。所定のタイミングで図９に示すように仮受台６３を右方向に移動して、仮受台６３の爪６４に積層体４を移し、分離装置６１を待機位置に移動させる。
【００２９】
受台６０をコンベア７４の上面の高さまで下降させて積層体４をコンベア７４に移し、コンベア７４で積層体４を次の工程に搬送する。空になった受台６０を上昇させて積層体４を仮受台６３から受台６０に移し、仮受台６３を図８の位置に待避させる。
【００３０】
受台６０はサーボモータ７０により、分離装置６１はサーボモータ７１により、仮受台６３はサーボモータ７２によりそれぞれ駆動される。サーボモータ７０、７１、７２は、マイクロコンピュータ等により構成される制御部７３によって制御される。すなわち、積層体製造装置１の分離・取り下ろし機構はサーボ機構となっている。サーボ機構とすることにより、テール処理（積層体４の最上部のシート３に対する処理）を自在に行うことができる。たとえば、図９では最上部のシート３をフラットな状態に仕上げる例を示したが、制御部７３で実行されるコンピュータプログラムを変更して、爪６２を差し込むタイミングを変え、最上部のシート３の上部を更に中央から折り返す等のテール処理を行うこともできる。
【符号の説明】
【００３１】
１  積層体製造装置、２  原反、３  シート、４  積層体、１０  ナイフロール、１１  ブレードナイフ、２０  アンビルロール、２１  アンビルナイフ、２２  タッカー、２２ａ  軸部、２２ｂ  爪部、２３  先端、２４  凹部、２５  軸、２６  金具、３０  リタードロール、３０ａ  壁面、３１  バイス、３２  溝（凹部の一例）、３３  本体、３４、３５  軸部、３６、３７  溝のない部分、３８  端部、３９  横溝、４０  フォールディングロール、４１  バイス、４２  タッカー、５０  パッカーフィンガー、５１  軸、６０  受台、６１  分離装置、６２  爪、６３  仮受台、６４  爪、７０、７１、７２  サーボモータ、７３  制御部、７４  コンベア、８０  凹部、８１  底部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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