(57)【要約】  巻取り装置は、巻取りシステム（１，２，３）と前記巻取りシステムへ向かうウェブ材料（Ｎ）の供給路とを備えている。少なくとも一つの空気噴流切断部材（２３）が供給路に沿って位置決めされ、各ログ（Ｒ）の巻取りが終了した後に、ウェブ材料を切断する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻取りシステム（１，２，３）と、
前記巻取りシステムに向かうウェブ材料（Ｎ）の供給路と、
各ログ（Ｒ）の巻取りが終了した後に、ウェブ材料を切断するために少なくとも一つの空気噴流を生成する切断部材（２３）と
を備え、
前記巻取りシステムが、少なくとも第一巻取りローラ（１）及び第二巻取りローラ（２）を含み、それらの間で、ウェブ材料（Ｎ）が供給されるニップ（５）を画定する
ウェブ材料から成るログを製造する巻取り装置において、
前記切断部材が、前記ニップの上流に供給路に沿って位置決めされている
ことを特徴とする巻取り装置。
【請求項２】
前記切断部材が、実質的に固定された位置にある
ことを特徴とする請求項１に記載の巻取り装置。
【請求項３】
前記切断部材が、ウェブ材料の供給速度に対して実質的に異なる速度で動く
ことを特徴とする請求項１に記載の巻取り装置。
【請求項４】
前記巻取りクレードル（１，２，３）に向かう供給路（１７）内で巻芯を供給するための巻芯（Ａ１，Ａ２）の供給装置（１９，２１；６０３）によって特徴付けられる請求項１〜３の何れか一項に記載の巻取り装置。
【請求項５】
少なくともウェブ材料の速度と実質的に同じ速度で前進する前記巻芯用供給部材（１３，１３Ａ）が、前記供給路（１７）に沿って位置決めされている
ことを特徴とする請求項４に記載の巻取り装置。
【請求項６】
前記巻芯用のローリング面（１５）が前記供給路（１７）に沿って位置決めされ、前記供給部材（１３）と共に、巻芯用の供給通路（１７）を形成する
ことを特徴とする請求項５に記載の巻取り装置。
【請求項７】
前記切断部材（２３）が、ローリング面（１５）の反対側において前記供給路（１７）に沿って位置決めされる
ことを特徴とする請求項６に記載の巻取り装置。
【請求項８】
前記切断部材が、前記供給部材（１３）の側方において供給路（１７）の外側に位置決めされる
ことを特徴とする請求項７に記載の巻取り装置。
【請求項９】
前記ローリング面と前記巻芯の供給部材とが、巻芯（Ａ１，Ａ２）が前記供給路（１７）内にある時に、ウェブ材料が巻芯と供給部材（１３）との間で供給されるように位置決めされる
ことを特徴とする請求項６〜８の何れか一項に記載の巻取り装置。
【請求項１０】
前記ニップの上流に位置決めされる対向面（２４）を備え、
切断部材（２３）が前記対向面（２４）に沿って位置決めされる
ことを特徴とする請求項１〜９の何れか一項に記載の巻取り装置。
【請求項１１】
前記少なくとも一つの供給部材により、前記対向面（２４）に沿って巻芯が供給される
ことを特徴とする請求項５及び１０に記載の巻取り装置。
【請求項１２】
前記対向面（２４）が前記ローリング面（１５）の反対側に位置決めされ、
巻芯（Ａ１，Ａ２）が前記対向面と前記ローリング面との間に導入され、
ウェブ材料（Ｎ）が巻芯と対向面との間におかれる
ことを特徴とする請求項６及び１１に記載の巻取り装置。
【請求項１３】
前記対向面（２４）が固定面である
ことを特徴とする請求項９〜１２の何れか一項に記載の巻取り装置。
【請求項１４】
前記供給部材が、少なくとも一つの可撓性部材（１３Ａ）を備え、
前記切断部材が、前記ローリング面と前記可撓性部材とによって画定された通路に沿って、前記可撓性部材の側方における通路の外側に位置決めされる
ことを特徴とする請求項５〜１３の何れか一項に記載の巻取り装置。
【請求項１５】
前記ニップに向かって供給されるウェブ材料が接触する前記可撓性部材（１３Ａ）が、第一巻取りローラ（１）の周りと、少なくとも第二ガイドローラ（１１）の周りとで駆動される
ことを特徴とする請求項１４に記載の巻取り装置。
【請求項１６】
前記巻芯の供給路が実質的に直線である
ことを特徴とする請求項５に記載の巻取り装置。
【請求項１７】
前記供給路、前記ニップ、前記第一巻取りローラ及び第二巻取りローラが、
巻芯が、前記供給路に沿った実質的に直線的な軌道に沿って供給され、かつ、巻取り段階の間、前記第一及び第二巻取りローラに接触する
ように配置され設計されている
ことを特徴とする請求項１５及び１６に記載の巻取り装置。
【請求項１８】
前記少なくとも一つの切断部材が、ウェブ材料の供給方向を横切る高速空気噴流を生成するための少なくとも一つの噴射ノズルを備えている
ことを特徴とする請求項１〜１７の何れか一項に記載の巻取り装置。
【請求項１９】
前記切断部材が、少なくとも一つのスロット付きノズルを備え、
前記ノズルが、ウェブ材料の供給方向を横切る方向に向けられている
ことを特徴とする請求項１〜１８の何れか一項に記載の巻取り装置。
【請求項２０】
前記切断部材が、ウェブ材料の供給方向を横切るように整列された複数のノズルを備えている
ことを特徴とする請求項１〜１９の何れか一項に記載の巻取り装置。
【請求項２１】
前記巻芯に少なくとも一つの接着剤を塗布するための接着剤塗布手段を備えている
ことを特徴とする請求項１〜２０の何れか一項に記載の巻取り装置。
【請求項２２】
巻芯の周りへの自由端部の巻きつきを促進するための噴射ノズル（８５）を備えている
ことを特徴とする請求項１〜２１の何れか一項に記載の巻取り装置。
【請求項２３】
実質的にウェブ材料の切断部材（２３）の位置に位置決めされた少なくとも一列の噴射ノズル（８５）を備えている
ことを特徴とする請求項２２に記載の巻取り装置。
【請求項２４】
前記一列の噴射ノズルが、ウェブ材料の供給方向を横切る軸を中心に振動又は回転する
ことを特徴とする請求項２３に記載の巻取り装置。
【請求項２５】
前記一列の噴射ノズル（８５）が、前記第一及び第二列の噴射ノズル（８３，８５）に関して、巻芯の供給路の反対側に位置決めされている
ことを特徴とする請求項２２〜２４の何れか一項に記載の巻取り装置。
【請求項２６】
巻芯に接着剤を塗布する手段を備えてなく、
各ログの巻取りを前記噴射ノズルを用いて開始する
ことを特徴とする請求項２２〜２５の何れか一項に記載の巻取り装置。
【請求項２７】
各巻芯が、予め前記巻芯に塗布された接着剤の一部を、ウェブ材料のログ（Ｒ）の最後の自由端を形成する部分に移すのに十分な範囲で、前記供給路に沿って転がるように、巻芯の供給路が配置され、かつ、設計されている
ことを特徴とする請求項１〜２６の何れか一項に記載の巻取り装置。
【請求項２８】
各ログの巻取りを開始するために、ウェブ材料及び／又は巻芯に静電電荷を帯電させる少なくとも一つの静電装置（５０１，５０３）を備えている
ことを特徴とする請求項１〜２７の何れか一項に記載の巻取り装置。
【請求項２９】
前記空気噴流に、ウェブ材料を追従する動きを与える
ことを特徴とする請求項１〜２８の何れか一項に記載の巻取り装置。
【請求項３０】
切断部材の下流に位置決めされた吸引部材（２６）を備えている
ことを特徴とする請求項１〜２９の何れか一項に記載の巻取り装置。
【請求項３１】
少なくとも第一巻取りローラ（１）及び第二巻取りローラ（２）を備え、ウェブ材料が前記巻取りローラ（１，２）の間のニップを通過する巻取りクレードルにウェブ材料を供給する工程、
ウェブ材料の第一ログ（Ｒ）を巻き取る工程、及び
前記第一ログの巻取りが終了した時に、空気噴流を用いてウェブ材料を切断し、前記第一ログの最後の自由端部（Ｌｆ）と第二ログ（Ｒ）を巻き取るための最初の自由端部（Ｌｉ）とを形成する工程
を備えたウェブ材料を巻き取ったログの製造方法において、
前記空気噴流を、第一及び第二巻取りローラ間の前記ニップの上流で生成する
ことを特徴とするログの製造方法。
【請求項３２】
ウェブ材料が、前記空気噴流が付与されるレベルで、対向面（２４）と平行に供給される
ことを特徴とする請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記対向面が固定されている
ことを特徴とする請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記対向面が、ウェブ材料の供給速度に対して異なる速度で動く
ことを特徴とする請求項３２に記載の方法。
【請求項３５】
前記ウェブ材料から成るログが巻芯（Ａ１，Ａ２）に巻かれ、
前記巻芯が、前記巻取りクレードル（１，２，３）に向かう導入通路（１７）に沿って供給される
ことを特徴とする請求項３２〜３４の何れか一項に記載の方法。
【請求項３６】
前記対向面が、前記供給路に沿ってのびている
ことを特徴とする請求項３２及び３５に記載の方法。
【請求項３７】
巻芯（Ａ１，Ａ２）が前記対向面に沿って供給され、
ウェブ材料（Ｎ）が対向面と巻芯との間に供給され、
巻芯が、ウェブ材料と同じ供給速度でウェブ材料に接触して供給される
ことを特徴とする請求項３５又は３６に記載の方法。
【請求項３８】
前記空気噴流が、供給路に沿って前記巻芯の位置の下流に付与され、
それにより、巻芯の下流でウェブ材料を切断する
ことを特徴とする請求項３７に記載の方法。
【請求項３９】
巻芯の供給部材が前記供給路に沿って設けられている
ことを特徴とする請求項３５〜３８の何れか一項に記載の方法。
【請求項４０】
前記巻芯の供給部材が、ウェブ材料（Ｎ）の供給速度と実質的に同じ速度で送られる
ことを特徴とする請求項３９に記載の方法。
【請求項４１】
ウェブ材料（Ｎ）が、前記供給部材と巻芯との間を通過するようにされ、
前記巻芯が、供給部材に対してウェブ材料を押圧する
ことを特徴とする請求項３９又は４０に記載の方法。
【請求項４２】
接着剤（Ｃ）が、前記巻芯（Ａ１，Ａ２）に塗布される
ことを特徴とする請求項３５〜４１の何れか一項に記載の方法。
【請求項４３】
前記接着剤が、少なくとも一つの長手方向線、即ち、前記巻芯の軸線方向に沿って延びる線に従って塗布される
ことを特徴とする請求項４２に記載の方法。
【請求項４４】
前記接着剤（Ｃ）の少なくとも一部（Ｃ１）が、前記ログの最後の自由端部を止めるために、ウェブ材料の最後の自由端部（Ｌｆ）に属する部分に移される
ことを特徴とする請求項４２又は４３に記載の方法。
【請求項４５】
前記巻芯の周りへの最初の自由端部（Ｌｉ）の巻取りが、一つ又は複数の空気噴流によって開始され、又は促進される
ことを特徴とする請求項３５〜４４の何れか一項に記載の方法。
【請求項４６】
ウェブ材料が、静電電荷を用いて巻芯に接着するようにされる
ことを特徴とする請求項３１〜４５の何れか一項に記載の方法。
【請求項４７】
ウェブ材料の最後の自由端部（Ｌｆ）が、吸引によって保持される
ことを特徴とする請求項３１〜４６の何れか一項に記載の方法。
【請求項４８】
巻取りが終了した後にウェブ材料を切断するために少なくとも一つの空気噴流を生成する切断部材を備えた周囲巻取りユニットを有し、
前記切断部材が、ウェブ材料を切断する段階の間、ウェブ材料の供給方向に動く噴流を生成する
ことを特徴とする巻取り装置。
【請求項４９】
横断ミシン目線が設けられ、かつ、供給路に沿って移動するウェブ材料の切断方法であって、
圧縮空気噴流が、前記ウェブ材料に向けられるウェブ材料の切断方法において、
前記空気噴流がウェブ材料の供給方向に動かされる
ことを特徴とするウェブ材料の切断方法。
【請求項５０】
第一のログの巻取りが終了した後に、横断ミシン目線の位置でウェブ材料に向けられた圧縮空気噴流を用いてウェブ材料を切断し、
ウェブ材料を切断した後に、次のログの巻取りを開始する
ウェブ材料から成るログの製造方法であって、
空気噴流がミシン目線の近くでウェブ材料に作用する時間を長くするために、前記圧縮空気噴流が、ミシン目の送り方向に移動する
ログの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、限定するわけではないが、トイレットペーパーやキッチンペーパー等の小さなロールを製造するためのログを形成するためにウェブ材料を巻き取るための巻取り装置に関する。より具体的には、限定するわけではないが、本発明は、「周囲」巻取り装置に関し、即ち、本発明は、ログの外面に接触する巻取り部材で構成された巻取りクレードル内でウェブ材料を巻き取ることでログを形成する巻取り装置に関する。また、本発明は、巻取り方法に関し、より具体的には、限定するわけではないが、「周囲」巻取り方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
紙、薄葉紙又は他のウェブ材料から成るログを製造するために、巻き取られるべき材料が供給される巻取り装置が用いられる。前記巻取り装置は、予め決められた量の巻取り材料でログを製造する。ウェブ材料は、典型的には、巻き解き装置、即ち、例えば、ペーパーミルから来る大きな直径の一つ又は複数のリールを巻き解く装置から供給される。
【０００３】
ログは、そのままでも販売され得、また、さらなる加工処理を受けることもできる。典型的には、ログは、販売すべき小さなロールの最終寸法に等しい軸長が短いロールに切断される。
【０００４】
ある場合には、巻取りは、中心巻取り装置、即ち、モータ駆動されるスピンドルの周りにログが形成される装置によって実行される。前記スピンドル上には、厚紙又は同等の材料によって形成された巻芯が挿入され得、巻芯はログの中に残ったままになる。
【０００５】
最近の巻取り装置は、周囲、即ち、表面巻取りの考えに基づくものである。この場合、ログは巻取りクレードル内で形成される。前記巻取りクレードルは、回転巻取りローラ又はベルトのような他の巻取り部材、若しくは、ローラとベルトとの組み合せによって画定される。
【０００６】
形成中に、ログの軸を制御するシステムと組み合わされた周囲巻取り部材によって巻取りが行われる組み合せシステムも公知である。中心巻取りシステム及び周囲巻取りシステムの両方において、完成品ログからスピンドル又は巻芯が取り除かれ、その結果、最終製品が、巻芯のない中心孔が設けられたログの形態になる装置が時々利用される。このタイプの周囲巻取り装置の例は、国際特許ＷＯ−Ａ−０１７２６２０号に開示されている。
【０００７】
巻取り装置は、周囲巻取りタイプ及び中心巻取りタイプの両方共、自動かつ連続モードで動作する装置である。これは、ウェブ材料が、実質的に同じ速度で停止することなく連続的に装置に供給されることを意味する。ウェブ材料には、横断ミシン目線が設けられる。ミシン目線は、材料を個々の部分に分割する。前記個々の部分は、最終的な使用のために、ロールから切り離され得る。典型的には、特定の正確な数の前記部分又はシートを有するロールを製造することが目的とされる。
【０００８】
ロール又はログが完成すると、交換工程が実行される。交換工程の間に、ログが取り外され、そして、ウェブ材料が切断され、完成したログの最後の端部と、次のログの最初の端部とが形成される。最初の端部は、新しいログを形成するために巻き付きを開始する。好ましくは、切断はミシン目線の位置で実行され、その結果、最終製品には、完全な所定の数のウェブ材料の部分が含まれる。
【０００９】
これらの処理は、ウェブ材料の供給速度を実質的に変更することなく実行され、そして、巻取りサイクルの最も重大な局面に相当する。薄葉紙を製造する最新の巻取り装置では、ウェブ材料の供給速度は、１０００ｍ／分のオーダーの速度に達し、かつ、それを超えており、巻取りサイクルは、時には、１秒以下になる。
【００１０】
従って、各ロール又はログの巻取りが終了した後に、ウェブ材料の切断を実行するために、効率よく、信頼性があり、かつ、柔軟なシステムを提供することが重要である。
【００１１】
英国特許ＧＢ−Ａ−１４３５５２５号には、圧縮空気ブレード又は噴流によってウェブ材料の切断が行われる巻取り装置が開示されており、圧縮空気ブレード又は噴流は、ウェブ材料を切断するか、又は、巻取りクレードルに導入された新しい巻芯と巻取りローラの一つとの間にループを作り出す。空気噴流を生成するノズルは、周囲巻取りクレードルに属する二つの対向する巻取りローラによって画定された巻芯を導入するためのニップの下流に配置されている。
【００１２】
米国特許ＵＳ−Ａ−４３２７８７７号は、巻取りローラの一つの表面を介した吸引と、巻取りクレードルに導入された新しい巻芯及び吸引巻取りローラ間でのウェブ材料の挟み込みとの組み合せによってウェブ材料の切断が行われる巻取り装置を開示している。吸引は、挟み込まれて、そして、完成に達しているログの周りに巻かれるウェブ材料の供給方向とは反対方向に引っ張られるウェブ材料のループを形成する。
【００１３】
英国特許ＧＢ−Ａ−２１５０５３６号及び米国特許ＵＳ−Ａ−５３６８２５２号には、巻取りが終了した後に、単に巻取りローラの一つを加速制御するだけで、ウェブ材料を切断する方法及び巻取り装置が開示されている。巻取りローラの一つを加速することによってミシン目線に沿ってウェブ材料を切断する原理に基づく同じシステムが、欧州特許ＥＰ−Ａ−１２１９５５５号に開示されている。
【００１４】
英国特許ＧＢ−Ａ−２１０５６８７号には、巻取りローラの一つの通路内でブレードによって実行される切断によって、ウェブ材料の切断を行う方法及び巻取り装置が開示されている。
【００１５】
米国特許ＵＳ−Ａ−５１３７２２５号及び欧州特許ＥＰ−Ａ−０１９９２８６号には、巻芯と、それに対して巻芯がウェブ材料を挟み込む固定面との間の共働によって、それを停止するか、又は一時的に減速させて切断を行う方法及び巻取り装置が開示されている。
【００１６】
イタリア国特許ＩＴ−Ｂ−１２７５３１３号には、主巻取りローラと共働する導入装置によってウェブ材料を切断する装置が開示されている。
【００１７】
米国特許ＵＳ−Ａ−６０５６２２９号には、ウェブ材料を、固定面と、巻芯を装置に導入する可動部材との間に挟みこむことによってウェブ材料を切断する巻取り装置が開示されている。
【００１８】
特に、信頼性及び柔軟性がある装置及び方法が、米国特許ＵＳ−Ａ−５９７９８１８号に開示されている。この場合、切断は、その周りでウェブ材料が駆動される巻取りローラの一つ又は前記ローラの周りで駆動され、巻取りクレードルへ向けて供給されている間、ウェブ材料を支持するベルトと共働する可動部材によって実行される。一方では、巻取りローラとウェブ材料との間の速度差が、そして、他方では可動部材が、ミシン目線に沿ったウェブ材料の切断を生じさせる。前記切断システムに関するこの公知の巻取り装置によって、比較的簡単で経済的な構造を用いて、高速であっても、極めて高い巻取り精度を達成することが可能になり、また、高い生産の融通性を得ることが可能になる。
【００１９】
国際特許ＷＯ−Ａ−２００４／０９６６８４号は、英国特許ＧＢ−Ａ−１４３５５２５号に既に開示されているものと同じウェブ材料切断システムを使用する巻取り装置を開示している。即ち、この装置では、圧縮空気噴流をウェブ材料上に作用させることによって、ミシン目線に沿ってウェブ材料を切断する。この場合、圧縮空気噴流を備えたシステムは、ウェブ材料を駆動する周囲巻取りローラの円筒面の内側に配置されている。この構造は、非常に複雑で、製造が困難であり、そして、幾つかの欠点がある。そもそも、圧縮空気ノズルのシステムをローラの円筒状ケースの内側に配置する場合、ウェブ材料に適当な切断効果をもたらすためにローラに幅広い穿孔領域を設ける必要がある。さらにまた、ノズルから出される空気噴流が、高速で回転する巻取りローラの穿孔壁を通過する必要があるので、非常に高い空気圧力が必要になる。この壁を通過することにより、空気噴流は、その運動エネルギの大部分を損失する。変形実施例では、巻取りローラは環状溝を備え、その内部に配置された噴射ノズルで終端するチューブは湾曲されている。この構造は、複雑であり、非常に効率が悪い。さらに、両実施例において、巻取りローラは、平滑で一定の表面を持つことができないだけでなく、孔や環状溝を設ける必要があり、巻取りの間にウェブ材料にダメージを与え、完成品の品質を低下させる。
【００２０】
上述した特許に開示された装置及び方法に代表される発展から、高い速度でも効率が良く信頼性があり、それによって、高レベルな柔軟性が得られ、即ち、巻取りパラメータ、特に、各ログに巻かれるウェブ材料の長さやウェブ材料上の連続するミシン目線の間隔を簡単に変更することができる切断及び巻取り開始システムを作り出すことが必要であることは明らかである。
【００２１】
【特許文献１】国際特許ＷＯ−Ａ−０１７２６２０号
【特許文献２】英国特許ＧＢ−Ａ−１４３５５２５号
【特許文献３】米国特許ＵＳ−Ａ−４３２７８７７号
【特許文献４】英国特許ＧＢ−Ａ−２１５０５３６号
【特許文献５】米国特許ＵＳ−Ａ−５３６８２５２号
【特許文献６】欧州特許ＥＰ−Ａ−１２１９５５５号
【特許文献７】英国特許ＧＢ−Ａ−２１０５６８７号
【特許文献８】米国特許ＵＳ−Ａ−５１３７２２５号
【特許文献９】欧州特許ＥＰ−Ａ−０１９９２８６号
【特許文献１０】イタリア国特許ＩＴ−Ｂ−１２７５３１３号
【特許文献１１】米国特許ＵＳ−Ａ−６０５６２２９号
【特許文献１２】米国特許ＵＳ−Ａ−５９７９８１８号
【特許文献１３】国際特許ＷＯ−Ａ−２００４／０９６６８４号
【発明の開示】
【００２２】
本発明の目的は、特に効率がよく、経済的で、かつ信頼性があり、高いレベルの生産柔軟性を保証する巻取り方法及び巻取り装置を提供することにある。
【００２３】
以下の説明を読むことで当業者には明らかになるこれらの目的、他の目的及び利点は、実質上、英国特許ＧＢ−Ａ−１４３５５２５号に示された形式のウェブ材料のログを製造する巻取り装置を発端として得られる。同装置は、少なくとも第一巻取りローラ及び第二巻取りローラを備えた巻取りシステムを有し、第一巻取りローラ及び第二巻取りローラ間にニップを画定し、ニップを通してウェブ材料が供給される。また、同装置は、各ログの巻取りが終了した後に、ウェブ材料を切断するための空気噴流を生成する切断部材を有する。特徴的には、空気噴流を用いる同じ切断原理に基づく他の装置に対して構造上の簡単化を向上させ、かつ、高速であってもより高い効率を得るために、本発明によれば、切断部材は、ウェブ材料の供給路に沿って、前記ニップの上流に配置される。残りの装置機能に同期する方法で、そして短い間、供給路に沿ってウェブ材料に加えられる空気噴流により、巻取りによる張力の下で、ウェブ材料に対して垂直な力がもたらされ、その結果、切断される。空気噴流を生成するノズルは、対向面と関連付けされ得、前記対向面上に可撓性部材から成るベルトが載り、そして駆動する。
【００２４】
典型的には、そして、好ましくは、切断は、通常ウェブ材料の軌道に沿って設けられるウェブ材料上に形成されたミシン目線に沿って行われる。切断部材は、一つ又は複数の開口を有し得る。前記開口は、孔、窓、スロット又は他の適当な形状の形態である。また、切断部材は、ウェブ材料上に一つ又は複数の圧縮空気噴流を付与するために、一列の整列したノズル、スロット毎に一つのノズル、又はスロット毎に複数のノズルを有し得る。
【００２５】
空気噴流は、ミシン目線の位置に位相合せされる。ウェブ材料は、各ログの巻取りが終了した後に、ミシン目線に沿って切断される。この方法では、多数のミシン目線が得られ、そのため、各ログに多数のウェブ材料の個別シートが正確に決められている。さらに、ミシン目線は、引っ張り強度が低く、切断が容易な応力集中点を表す。
【００２６】
従って、製造される巻取り装置は、公知の装置に対して注目すべき利点を有する。実際、米国特許ＵＳ−Ａ−５９７９８１８号に開示された装置と同じ動作柔軟性、そして、同じ信頼性を有するが、ウェブ材料の切断を実行する回転機械要素は必要としない。機械部品の数をより少なくすることにより、装置はより経済的になり、作動が容易になり、より信頼できるものになる。さらにまた、ウェブ材料を切断するための装置の機械的動作を排除することにより、摩損、振動及びノイズが低減する。巻取りローラの一つを加速することによりウェブ材料を切断する公知のシステムに対して、本発明による装置は、コスト、信頼性及び生産スピードの利点を有し、それに加えて、巻取り精度が向上し、かつ、たとえ、非常に高速であっても、ウェブ材料の切断点の位置のより正確で信頼性のある調整を可能にする。
【００２７】
圧縮空気噴流を用いて切断を行う公知の装置に対して、非常に複雑な構造を用いることなく、ウェブ材料の切断点をより高い精度で同定することができる。その周囲でウェブ材料が駆動される主巻取りローラは、孔のない平滑な表面を有することができ、また、環状溝を有することができる。しかし、この場合、ローラと共に、ウェブ材料との連続円筒状接触面を画定する外側が平滑なベルトが、環状溝の内側で駆動され得る。巻取りローラの壁は、もはや、圧縮空気ノズルとウェブ材料との間に割り込んで空気の効果を妨害することはない。
【００２８】
さらに、幾つかの実施例の説明から明らかになるように、本発明による切断システムによれば、必要に応じて、各巻芯又は巻取りスピンドル上にウェブ材料の巻取りを開始するために用いられる接着剤を排除することができ、当業者に明らかになる一連の効果を持つ。接着剤を用いずに巻取りを開始する他の公知の装置とは異なり、本発明によるシステムによれば、非常に高い速度と顕著な信頼性が達成でき、それに加えて、公知のシステムの場合のように、しわになる内側の巻きがない高品質な完成品を得ることができる。
【００２９】
上述した本発明の概念は、厚紙芯やプラスチック芯のような完成品の中に残る巻芯を用いてロール又はログを製造する巻取り装置と、ログがスピンドルの周りに形成されるか、又は、小さなロールに切断する前に巻かれた製品から実質的に取り出される芯の周りにログが形成される装置との両方に適用され得る。この場合、完成品は、中心芯はないが、軸孔を有する。
【００３０】
有利には、巻取り装置は、巻取りクレードルに向かう供給路に巻芯を供給する巻芯供給装置を有する。
【００３１】
巻取り装置が、巻芯の周りにログを形成するように設計されている場合、有利には、前記巻芯用の供給部材が、巻芯の供給路に沿って設けられ得る。供給部材は、例えば、閉路を画定する一つ又は複数のベルトを備えた可撓性部材で構成され得る。有利には、切断部材のノズルは、平行なベルト間の空間に配置される。また、これらのベルトは、相互に相当に間隔をあけて配置してもよく、その結果、ウェブ材料の切断システムは、中断部分が僅かしかなく、従って非常に効率的な非常に広い圧縮空気ノズルで構成される。
【００３２】
本発明の有利な実施例によれば、巻芯用のローリング面、巻芯の供給路に沿って設けられ得る。前記ローリング面は、供給部材と共に、巻芯を導入するための通路を形成する。この方法では、供給路に供給された巻芯は、供給部材と固定されたローリング面との間を転がる。本発明の有利な実施例によれば、巻芯を導入するための通路を形成するローリング面と巻芯の供給部材とは、巻芯が供給路内にある時に、ウェブ材料が、巻芯と供給部材との間に供給されるように位置決めされる。この方法では、巻芯は、供給路に沿って転がり始め、ウェブ材料が切断されると、形成された最初の自由端部が、既に回転している巻芯の周りに巻かれる。圧縮空気切断装置は、この通路に沿って位置決めされ得、巻芯の前で、即ち、供給方向に関して巻芯の下流でウェブ材料を切断するよう同期され得る。ウェブ材料を切断するために圧縮空気噴流を使用し、空気噴流が巻取りローラに近接して配置され、ある場合には、巻取りローラの間のニップ内で空気噴流が作用する従来のシステムとは逆に、本発明による構成によれば、ノズル又は他の同等の噴射部材は、巻取りローラからある距離をおいて配置され得る。幾つかの実施例を参照して以下に明らかになるように、この構成により、巻芯の周りにウェブ材料の最初の自由端部を巻き付けるために、接着剤以外の代替システム、例えば、空気噴流や静電電荷を利用することが可能になる。これにより、最内巻きの均一性が向上し、かつ、しわが少ない又はしわがない高品質な製品を得ることが可能になる。さらにまた、材料のコスト膨張が低減する。
【００３３】
実施可能な好ましい実施例では、巻取り装置は対向面を備え、前記対向面に沿って、ウェブ材料及び巻芯の供給部材がスライドし、かつ、前記対向面に沿って、切断部材が配置され得る。
【００３４】
巻取りクレードルは、様々な方法で、好ましくは、少なくとも第一巻取りローラ及び第二巻取りローラを設けることによって構成され得る。この場合、少なくとも一つの可撓性部材が、第一巻取りローラの周りで駆動され得、前記巻取りクレードルに供給されるウェブ材料は前記可撓性部材に接触する。
【００３５】
他の特徴によれば、本発明は、巻き取ったウェブ材料から成るログの製造方法に関する。
前記製造方法は、
少なくとも第一巻取りローラ（１）及び第二巻取りローラ（２）を備え、ウェブ材料が前記巻取りローラ（１，２）の間のニップを通過する巻取りクレードルにウェブ材料を供給する工程、
ウェブ材料の第一ログ（Ｒ）を巻き取る工程、及び
前記第一ログの巻取りが終了した時に、空気噴流を用いてウェブ材料を切断し、前記第一ログの最後の自由端部（Ｌｆ）と第二ログ（Ｒ）を巻き取るための最初の自由端部（Ｌｉ）とを形成する工程
を備え、
前記空気噴流を、第一及び第二巻取りローラ間の前記ニップの上流、好ましくは、巻芯の導入用通路内で生成することを特徴としている。前記巻芯の導入用通路は、巻芯が転がる固定面と、巻芯の供給部材との間で画定され、ウェブ材料は、巻芯と供給部材との間に配置される。
【００３６】
本発明による巻取り装置及び巻取り方法のさらに有利な特徴及び実施例は、添付した特許請求の範囲に示されており、幾つかの有利な実施例を参照して、以下に、より詳細に説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
本発明は、添付図面に示された、本発明に係る非限定の実用的で有利な実施例に関する以下の説明によってより良く理解される。
【００３８】
図１Ａ、図１Ｂ及び図１Ｃに示した実施例では、巻取り装置は三つの巻取りローラから成る巻取りクレードルを備え、より詳細には、前記巻取りクレードルは、第一巻取りローラ１、第二巻取りローラ２及び第三巻取りローラ３から成る。三つの巻取りローラ１，２，３は、相互に平行な軸を中心に回転する。三つの巻取りローラ１，２，３は、巻取りサイクルの間、実質的に相互に同じ速度の周速で回転するが、前記周速は、巻取りの最後に、完成したログを排出し、新しい芯を導入するために、公知の方法で変更され得る。前記新しい芯は、巻取りローラ１及び２の間に画定されたニップを通して導入され、前記新しい芯の周囲で新しいログの巻取りが開始される。
【００３９】
巻取りローラ３は、振動軸７Ａに枢止された一対の振動アーム７に支持されている。振動運動により、巻取りクレードル１，２，３内で形成されるロールＲを大きくすることが可能になり、完成したロールをシュート９に沿って排出することが可能になる。
【００４０】
ログＲを形成するために巻き取られるべきウェブ材料は、符号Ｎで示されている。それは、穿孔ユニット（図示せず）を通過する供給路に沿って供給される。前記穿孔ユニット（図示せず）は、公知の方法で、実質的にウェブ材料Ｎの供給方向ｆＮと直交するミシン目線に沿ってウェブ材料Ｎに孔を開ける。穿孔ユニットの下流では、ウェブ材料Ｎはガイドローラ１１の周りで動かされる。前記ガイドローラ１１は、巻取りローラ１，２及び３の軸と平行な軸を中心に回転する。その後、ウェブ材料の供給路は、可撓性供給部材１３によって画定されたローラ１及び１１と点接触する部分に沿って延びる。前記可撓性供給部材１３は、複数のベルトで構成され、好ましくは、平坦で相互に平行であり、ローラ１及び１１の周りで駆動される。供給部材の目的は、特に、以下に説明するように、ログＲが巻かれる巻芯Ａを導入して送ることにある。供給部材１３を形成する複数のベルトがローラ１及び１１の周りで駆動されると、これらのベルトはウェブ材料Ｎと同じ速度で送られる。従って、前記ウェブ材料とベルトとの間に相対運動はない。各ベルトに対して一つの対向するシュー(one opposing shoe)が、ベルトの下方部分の上方に位置決めされており、ベルトの変形を防止し、巻芯を移送する間に、通路内にある巻芯の駆動力を無効にする。
【００４１】
供給部材のウェブ材料Ｎと平行な部分の下方には、湾曲ローリング面１５がのびている。前記湾曲ローリング面１５は、一枚のシート又は折曲げ部、若しくは、相互に平行な複数のシート又は折曲げ部、若しくはくし型構造体によって画定されている。ローリング面１５と供給部材１３との間には、巻取り芯の導入及び送り用通路１７が画定されている。前記通路１７は、図面における左側に入口を有し、そして、実質的に巻取りローラ１及び２間のニップ５の位置に出口を有する。従って、通路の終端部は、ローリング面１５と、その周りで供給部材１３が駆動される巻取りローラ１の外面との間に画定されている。ローリング面１５は、ローラ１の表面とほぼ同軸になるよう湾曲させられている。ローリング面１５の終端部は、巻取りローラ２に形成された環状溝に差し込まれ、ローリング面１５上を転がる芯のニップ５への供給と、ここから巻取りクレードル１，２，３への供給を容易にしている。
【００４２】
通路１７の入口の近くに芯導入装置が設けられている。芯導入装置は、回転要素１９を備え、前記回転要素１９は、良いタイミングで、巻芯Ａを通路１７へ導入する。巻芯は、チェーンコンベア２１によって導入装置１９まで運ばれる。芯導入機構の働きは、例えば、この明細書の序文で引用した特許文献の一つ又は複数から、当業者に公知であるので、より詳細には説明しない。芯導入機構は、図１Ａ−図１Ｃに概略的に示されており、図６に示され、同図を参照して説明された形式のものであり得る。
【００４３】
通路１７の高さは、巻芯Ａの外径と同じか、それより僅かに小さく、従って、巻芯Ａは、導入装置１９によって前記通路内に導入されると、供給部材１３の動きによって、回転が加速され、表面１５上を転がる。ウェブ材料Ｎは、供給部材１３を形成するベルトと、通路に導入された巻芯との間に挟まれたままである。
【００４４】
供給部材１３の下側ベルトの上方には、ウェブ材料の切断部材が設けられている。前記切断部材は、全体が符号２３で示され、例えば、図面の平面に直交する方向、即ち、ウェブ材料の供給方向に直交し、前記ウェブ材料とは平行な方向に従って並べられた一連の噴射ノズルを有する。個々のノズルは、巻芯Ａの供給部材１３を形成する隣接するベルト間のフリースペースに配置され得る。また、固定された表面１５に沿って巻芯を回転させて供給するには限られた数の比較的狭いベルトで十分なので、これらのベルトは、相互に相対距離で離間され得る。代わりに、又は組み合わせて、ノズルが、ベルトの高さで連続列を画定し得る。前記ノズルは、円形又は楕円形の孔を備え、何れにしても、適度な大きさの圧縮空気流、又は、狭くて細長い噴流を形成する層状であり得る圧縮空気流を形成するのに適したノズルであり得る。後者の場合、一つ又は複数の細長いノズルが設けられ得る。
【００４５】
空気噴流を作り出す切断部材２３のノズルは、その上で可撓性部材のベルトが止まりそして駆動する対向面２４と関連付けられ得る。前記対向面２４は、好ましくは、ベルト１３の自由な下方部分全体にわたってのびる。前記対向面２４は、ベルトのレベルにある個別の部分、又は、相互に隣接するベルト全体の幅と同じ幅の要素で構成され得、そして、選択的に、前記対向面２４には、ベルトの案内溝が設けられ得る。しかし、一般的には、そして好ましくは、対向面２４は、ウェブ材料の動きを邪魔しないように、対向面２４と平行にそれに沿って動いているウェブ材料に接触しないように形成される。
【００４６】
切断部材２３は、交換段階で、即ち、ログＬが殆ど完成され、そして、ウェブ材料Ｎを切断する必要がある時にウェブ材料Ｎに対して圧縮空気噴流を噴射し、完成品ログＲに巻き回されるべき最後の自由端部と、新しいログの巻取りを開始するために通路１７に導入された新しい巻芯Ａに巻き回されるべき最初の自由端部とを作り出す。空気噴流が一番弱い力でウェブ材料を切断するように、空気噴流の噴射は、好ましくは、ミシン目線の通過に同期させられる。通常、ウェブ材料には、専らローラ１，２及び３の回転を通して、既に、長手方向に張力がかけられているので、切断部材２３の一つ又は複数のノズルによって作り出される高速空気噴流により、ウェブ材料は切断される。
【００４７】
上述した装置の作用は以下の通りである。図１Ａは、ウェブ材料を引き裂く、即ち、切断する直前の瞬間を示している。符号１Ａで示された巻芯の周りに巻かれたログＲは、何時でも巻取りクレードルから排出できる状態であり、新しい巻芯Ａ２は、導入装置１９によって、ちょうど、通路１７に導入されたところである。巻芯が導入されると直ぐに回転速度が急速に加速され、ウェブ材料と接触し、ウェブ材料と同じ供給速度を得る。
【００４８】
ローリング面１５は、くし型構造又は少なくとも一連のノッチを有し、導入装置１９がその回転軸を中心に完全に回転することを可能にし、かつ、次の巻芯を導入するために導入装置１９自身が位置決めすることを可能にする。
【００４９】
符号Ｐは、穿孔装置（図示せず）によってウェブ材料Ｎに形成された横断ミシン目線の位置を示している。前記ミシン目線に沿って、ウェブ材料の引き裂きによる切断が実行される。ミシン目線Ｐは、切断部材２３の位置にある。空気噴流は、ミシン目線Ｐが図１Ａに示す位置にある時、又は、ウェブ材料の供給方向における僅かに下流又は僅かに上流にある時に、作動するよう制御される。この方法では、空気噴流が作動する時に、ウェブ材料が引き裂かれる。
【００５０】
巻芯Ａ２は、既に、切断領域の上流でウェブ材料Ｎと接触しており、そして、既に回転している。巻芯Ａ２は、供給部材１３を形成するベルトに対してウェブ材料Ｎを押し付け、それにより、切断によって形成されたウェブ材料Ｎの最初の自由端部Ｌｉを失うことを防止している。ログＲの最後の自由端部Ｌｆは、前記ログに巻かれて仕上げられ、仕上げられたログＲは、公知の方法で、ローラ２及び／又はローラ３の周速を変えることによって排出される。また、空気噴流によるウェブ材料の引き裂き、即ち、切断を容易にするために、切断部材２３のノズルを作動する前に巻取りローラ３を一時的に加速することも可能である。この加速は、たとえ僅かな値であっても、ウェブ材料に予め張力をかけ、ノズルの作動直後の引き裂きを保証する。
【００５１】
図示実施例では、接着剤線が、巻芯Ａ２のその軸と平行な表面に塗布されている。図１Ａにおける構成では、この接着剤線は、ウェブ材料Ｎを挟む地点の僅かに上流にあり、巻芯Ａ２が少しの距離回転した後に、ウェブ材料が巻芯に接着される。また、巻芯に対して、相互に角度がずらされた二本の接着剤線を設けることも可能である。この場合、一つは、完成したログの後端部に対するものであり、一つは、巻芯に新しいログの先端部を付けるためのものである。
【００５２】
ローラ１及び１１の回転を継続させると、ウェブ材料の切断後に、供給部材１３が、通路１７に沿って巻芯Ａ２を回転させ送り続ける。巻芯と供給部材１３との間の接点は、移動して切断部材２３のノズルの領域を通り過ぎ、その間に切断部材２３は停止し（図１Ｂ）、そして、ウェブ材料Ｎの最初の自由端部Ｌｉが、塗布された接着剤線のおかげで巻芯に接着し続け、新しいログの巻取りが始まる。完成品ログＲは、その排出動作が開示されているが、未だ、巻取りクレードル内にある。この段階で、圧縮空気噴流は、既に、止められている。
【００５３】
図１Ｃでは、巻芯Ａ２は図１Ｂの位置に対して約９０°回転しており、巻芯に接着された最初の自由端部Ｌｉの領域は、その周りを回転し始め、巻芯とローリング面１５との間の圧縮領域に位置している。巻芯Ａ２は、それがニップ５を通過して巻取りクレードル１，２，３に達するまで転がり続ける。巻取りクレードルにおいて、巻芯Ａ２の周りへの次のログの形成が完了すると、ログＲは巻取りクレードルから排出される。
【００５４】
巻芯Ａ２の周りへの新しいログの巻取りが終わった後、上述した交換サイクルが繰り返される。
【００５５】
巻芯の周囲に最初の自由端部Ｌｉを接着して、巻芯の周りに第一巻きを形成するために接着剤を使用する代わりに、一つ又は複数の一連の噴射ノズルを用いることができる。前記噴射ノズルは、巻芯が自由端部を受け取る領域の周りに適当に配置される。この解決方法は、特に、ウェブ材料を切断するために、ローリング面１５の下方に機械的な部材がなにもないという事実により円滑にされ、そのままで他の公知の装置のケースに置き換えられる。さらに、その噴射ノズルを備えた切断装置又は切断部材２３を、巻取りロール１及び２から少し離して位置決めすると、巻芯の周りにウェブ材料の第一巻きを巻き付ける接着剤以外の手段を設けるのに十分な空間ができる。例えば、ノズルが通路１７の上方及び／又は下方に配置され得、前記ノズルは、別の実施例を参照して以下に説明するように、自由端部を巻芯の周りに巻き付かせるために適当に方向決めされる。
【００５６】
図２Ａ〜図２Ｄは、本発明による装置の第二実施例を、各動作順序で示している。同じ符号は、図１Ａ〜図１Ｃにおける部材と同一又はそれらに対応する部材を示している。第一の実施例との主な相違点は、ローラ１及び１１間の間隔が広くなっていること、ローリング面１５の長さが長くなっていること、対抗面２４の長さ及びベルトのローリング面１５に平行な部分の長さが長くなっていることにある。残りの構成及び動作順序は、実質的に同じである。それにもかかわらず、図２Ａ〜図２Ｄに示した実施例では、図２Ａと図２Ｃとを比較すると明らかなように、ウェブ材料を切断する前に、巻芯が通路１７において完全に回転している。接着剤線は符号Ｃによって示されている。有利には、巻芯は、図６に示されたタイプの装置によって導入され、導入動作が原因で巻芯Ａ２がそれ自身の周りを回転することが防止され、ウェブ材料に対する接着材線の角度位置を保証する。巻芯が通路１７に導入されると（図２Ａ参照）、巻芯は、僅かに回転した後、従って、通路１７内で限られた距離送られた後、ウェブ材料と接触した状態になる位置にくる。図２Ｂは、接着剤線Ｃがウェブ材料に接触した状態になる瞬間を示している。符号Ｐは、ウェブ材料の切断が行われるミシン目線の位置を示しており、図２Ａ及び図２Ｂでは、このミシン目線は巻芯Ａ２の上流にある。
【００５７】
巻芯Ａ２が図２Ｂの位置にくると、接着剤線Ｃの一部は、ウェブ材料Ｎのミシン目線Ｐより下流であって、前記ミシン目線Ｐの直ぐ近くの部分に位置する。ウェブ材料は、前記ミシン目線Ｐに沿って実質的に切断されることになる。その結果、（次の図面に符号Ｃ１で示されている）接着剤の一部は、ログＲの最後の自由端部に移される。
【００５８】
図２Ｃは、ミシン目線Ｐに沿ってウェブ材料Ｎを切断する空気噴流を示している。ミシン目線Ｐは、この時点で、巻芯Ａ２の位置を通り過ぎており、ウェブ材料の供給方向に対して巻芯Ａ２の下流に位置している。これは、巻芯Ａ２の軸が、ウェブ材料の供給速度の半分の速度で通路１７に沿って動き、その結果、巻芯Ａ２とウェブ材料Ｎとの間の接触点も通路に沿って、ミシン目線Ｐの供給速度の半分の速度に実質的に等しい速度で送られることによるものである。図２Ｃにおける配置では、接着剤線Ｃは巻芯の下方部分にある。この動きの間に、接着剤がローリング面１５を汚すことを防止するために、このローリング面１５には、相互に離間して位置決めされた部分が形成され得、接着材Ｃは、前記した部分の位置に切れ目を有する。
【００５９】
図２Ｃには、振動要素２０で構成された補助的な接着剤塗布装置が破線で示されている。前記振動要素２０は、接着剤容器２２に浸されている。振動要素は、それがローリング面１５を形成するプレート間から挿入され、巻芯Ａ２に接触して、巻芯Ａの所望の位置に接着剤線Ｃを塗布できるような形状にされている。塗布される接着剤線Ｃは、予め塗布された接着剤線に重なり得（又は、その線に対して角度がずらされ得）、そして、完成段階においてロールの差異魚の自由端部にＣ１の位置で部分的に移される。この方法では、二つの結果が得られる。即ち、接着剤の量が再度確立され、そして、先に塗布された接着剤とは異なる性質を有し得る接着剤が塗布され、前記接着剤が少なくとも部分的に最後の自由端部に移される。この理由は、最終ユーザが簡単に開けられるように、ログの最後の自由端部に塗布する接着剤は少しにしなければならず、一方、ログの最初の自由端部は、よりよい保持力を保証するために、しっかりと瞬間的に新しい巻芯に接着しなければならないということにある。選択的に、巻芯が通路１７に導入され、そして、切断が実行されるミシン目線Ｐを伴った状態で、即ち、前記ミシン目線Ｐの各側部に二本の接着剤線がくるように巻芯がウェブ材料Ｎと接触するように、性質及び量が異なる二本の接着剤線を、導入装置１９の上流で塗布することができる。
【００６０】
切断システム２３の下流には、ベルト１３Ａと各対向部材２４との間で作用する吸引システムが設けられ得、空気噴流によって実行される切断工程の間、ウェブ材料のベルト１３への付着を維持し、そして、切断が行われた後も、最後の自由端部をベルト１３Ａに接触した状態で拘束し、前記最後の自由端部にしわが出来るのを防止し、また、最後の自由端部が制御不能になることを防止する。この吸引システムは、有利には、本発明の装置の全ての実施例に設けられ得、この説明の後にも示されている。図２Ｃでは、吸引システムが、破線が示されており、かつ、符号２６が付されている。他の図面では、簡単化のために吸引システムは省略されている。吸引システム２６は、例えば、隣接するベルトの間の自由な空間を通して作用する。
【００６１】
図２Ｄにおいて、巻取りクレードルからログＲが排出される段階で、切断することによって形成され、かつ、巻芯Ａ２から移された接着剤線Ｃ１が設けられた最後の自由端部Ｌｆが、ログＲに巻かれて完成する。同時に、巻芯Ａ２が、通路１７に沿ってさらに送られ、接着剤線Ｃがウェブ材料に二度目の接触をする。この時点で、ウェブ材料Ｎは既に切断されているので、最初の自由端部Ｌｉは巻芯に接着し、新しいログの巻取りが始まる。巻芯Ａ２は転がり続け、そして、通路１７に沿ってニップ５まで送られ、その後、ニップ５を通り越して巻取りクレードル１，２，３に入る。
【００６２】
図３は、図２Ａ〜図２Ｄの実施例とる維持した実施例を示している。同じ符号は、二つの構成における同一又は同等の部材を示している。しかし、この実施例では、通路１７及びローリング面１５は直線的にのびており、巻取りロール１及び２は同一の直径を有している。これにより、巻芯は直線軌道を有することになる。このことは、例えば、国際特許ＷＯ−Ａ−０２０５５４２０号に開示されているように、巻芯の動きが、前記巻芯内に挿入されたスピンドルによって制御されている場合に特に有利である。
【００６３】
図４Ａ〜図４Ｅは、ウェブ材料Ｎの切断領域を限定的に示しており、この実施例では、ウェブ材料を切断することによって形成される最初の自由端部Ｌｉの新しい巻芯Ａ２への巻取りが、接着剤を使うことなく行われる。切断部材２３は、既に説明したように構成されている。切断装置２３によって噴射される空気噴流が、それ自体で、新しい巻芯への最初の自由端部Ｌｉの巻取りの開始を促進する要素を形成する。
【００６４】
さらに、この実施例では、符号８５によって示された一連のノズルが、ローリング面１５の下方に位置決めされている。切断部材２３のノズルは固定されているが、一連のノズル８５は、ウェブ材料Ｎの供給方向を横断する水平軸を中心に振動する。この振動動作が、図４Ａ〜図４Ｅに順番に示されている。
【００６５】
この実施例における装置の動作は以下の通りである。巻芯Ａ２が切断部材２３を形成するノズルの上流にある時、これらのノズルが作動させられ、そして、ウェブ材料は、ほぼ前記ノズルの位置にあるミシン目線Ｐの位置で切断される。切断部材２３によって作られる噴流は、自由端部を下方に、即ち、ローリング面１５に向けて押す。この方法では、自由端部Ｌｉは、巻芯Ａ２に巻かれる。
【００６６】
ノズル８５によって作られる空気噴流は、自由端部を、巻芯Ａ２とローリング面１５との間のくさび状の部分に仕向ける。巻芯Ａ２が、それが転がっている間に、振動する下側ノズル８５の振動軸を含む垂直面を通り過ぎると、これらのノズル８５は、時計周りに振動を開始し、それにより、空気噴流が、最初の自由端部Ｌｉを正確に押して、巻芯Ａ２の周りに第一巻きを形成するよう方向付けされるように、空気噴流が回転する。さらに、傾斜ノズル８１及び８３（図４Ｂに示されているが、図面を明確化して簡単化するための残りの図面では省略されている）が、ウェブ材料の最初の部分の新しい巻芯への巻きつきを促進する。
【００６７】
第一巻きが完成すると、ウェブ材料Ｎは新しい巻芯に正確に係合し、新しいロールの巻取りが始まる。
【００６８】
図４Ａ〜図４Ｅに示された実施例の説明から明らかなように、形成されるログの第一巻き、即ち最内巻きには、前に説明した実施例のような折り曲げがなく、即ち、ウェブ材料の残りの部分の巻取り方向に対して反対方向への折り曲げがない。このことは、中心に芯がない、即ち、取り出し可能で再生可能な巻芯を取り出すことによって残った孔を有するログの場合と、ログの内部に残る巻芯の周りに形成されたログの場合との両方に言えることである。さらに、このログの構造的な利点は、接着剤と空気ノズルとを組み合わせて使用する場合にも得られる。長手方向の接着剤線を使って接着する場合には不可能な有益な結果が得られる。
【００６９】
上述した利点とは別に、空気噴流を用いる切断システムによれば、装置を、様々な直径の巻芯により簡単に適合させることができる。実際、巻芯は、ローリング面１５によって画定された通路１７に導入され、前記ローリング面１５は、殆どの部分が直線であり、選択的に、最後の部分にだけ湾曲を有する。従って、特に図６，７及び８に示した実施例では、下側のローラと共に、ローリング面１５を形成する部分を単に移動するだけで、簡単に様々な直径の巻芯に装置を適合させることが可能になる。
【００７０】
幾つかの実施例、特に図１Ａ〜図１Ｃの実施例では、ローリング面１５は、単なるシートで構成され得、選択的に、導入装置１９を通過させることができるように断続的にされ、その長さ全体にわたってくし型構造を持つことは要求されない。これにより、くし型構造のプレートによって後が残ることによるダメージを、ウェブ材料の第一巻きに与えることも防止される。
【００７１】
ウェブ材料の圧縮空気式切断システムの使用により、動作がより正常になり、ウェブ材料の供給速度とは異なる速度で動く機械的部材を用いて、ウェブ材料を巻取りローラやベルトに挟み込むことによってウェブ材料切断する時の損耗、ノイズ及び振動に比べて損耗、ノイズ及び振動が少なくなる。さらにまた、以前のシステムの信頼性及び柔軟性の利点は全て維持される。切断部材２３のノズルを使用するのに十分な空間を設けることにより、空気の流速及び圧力を下げることが可能になり、結果として、エネルギーが節約され、巻取りローラの円筒状面の内側にウェブ材料の切断ノズルを収容するシステムに関するノイズや振動がさらに低減される。ウェブ材料の表面には、巻取りローラに孔や溝があることによるダメージはない。
【００７２】
切断部材は、通路１７の長さに沿って位置が調節され得る。これにより、ミシン目線の位置に対する噴射システムの動作の位相合せがより簡単になるので、装置の調整及び較正が容易になる。切断部材２３の位置は、噴射ノズルの開閉制御に対する付加的な調整パラメータを形成する。これは、切断装置２３の噴射ノズルの非常に短い動作時間の間に、ウェブ材料Ｎによって移動させる位置に対して非常に重要なローラ１及び１１間の距離に応じて容易に得られる。結果的に、空気噴流が巻取りローラの内部にある従来の装置に比べて有利である。
【００７３】
また、圧縮空気噴流が通るスロット又は孔は、ウェブ材料の供給方向においてウェブ材料Ｎ上に除々に作用し得る。これにより、切断部材によって作られた空気噴流がウェブ材料の供給方向に動き、その結果、空気噴流が、ベルト１３Ａ及びウェブ材料Ｎの同一の供給方向で動く細い線に沿って作用し、前記空気噴流が、より長い時間集中した領域に作用することが可能になる。
【００７４】
図９及び図１０は、この機能が設けられた切断部材の二つの実用可能な構造を示している。
【００７５】
図９は、切断部材２３がブロックの中に形成されている図を示している。前記ブロックには、圧縮空気が入れられた第一チャンバ５１が設けられており、前記第一チャンバ５１は、壁６１によって下方が区切られている。前記壁６１にはスロット又は孔６２が設けられ、前記スロット又は孔６２は、スロット又は孔６８が設けられたスライド弁６７によって開閉され得る。前記スライド弁６７は、孔又はスロット６２の位置又はそれとずれた位置に選択的に動かされ得る。スライド弁６７の下方には、開口５３があり、前記開口５３は連続的又は非連続的であり、ウェブ材料Ｎの供給方向を横切ってのび、プレート５４によって下方が閉鎖されている。前記プレート５４は二重矢印ｆ５４に従って交互に動かされる。プレート５４は、ウェブ材料Ｎの供給方向を横切るスロット５５を有し、切断部材２３で切断を行う必要がある時にウェブ材料Ｎと同時に前方に動く。
【００７６】
この構造における切断装置２３の動作は以下の通りである。その位置でウェブ材料を切断する必要があるミシン目線Ｐが、ほとんど開口５３の下方にきた時に、スロット５５は、ほぼ、前記開口の（図面上）左端部の位置にあり、選択的に、開口５３の連通を閉鎖する外側の位置にある。弁６７は開かれ（図面に示された位置）、そして、チャンバ５１及び５３内の空気は加圧されている。ミシン目線Ｐが前方に動き続けている間、プレート５４はウェブ材料と一緒に前方へ動き、その結果、ある程度の時間、（ミシン目線Ｐの直ぐ近く又はミシン目線Ｐの位置で）空気ブレードがウェブ材料に作用し、前記ウェブ材料と共に進行し、固定された空気噴流を使用している時に得られる時間に比べて長い時間、ウェブ材料、得にミシン目線Ｐに作用する。従って、ウェブ材料の切断は、より低い圧力及び流速で行われ得る。
【００７７】
スロット５５が不連続であってもよく、また、一連の整列させられた孔と置き換えられてもよいことは理解しなければならない。
【００７８】
切断後、弁６７はスロット６２を閉鎖し、加圧された空気をウェブ材料Nに作用させることなく、パネル５４が最初の位置に戻ることができるようにする。
【００７９】
図１０は、複数のノズル２３Ａを備えた切断部材２３を示している。前記ノズル２３Ａは、ウェブ材料Ｎの供給方向を横断する向きに整列させられ、横軸Ａを中心に振動する。図１０は、動作中に振動ノズル２３Ａがとる三つの異なる位置を示しており、これらは破線と実線とで示されている。振動方向はｆ２３で示されている。この方法でも、空気噴流又は空気ブレードは、ミシン目線又はその近くに、長い時間作用し、さらに正確な切断を保障する。
【００８０】
通常、ウェブ材料Ｎは、一つ又は複数の圧縮空気噴流で達し得る速度より早い速度で供給されるので、圧縮空気噴流は、常に、ミシン目線Ｐ上に正確に作用しないが、その下流で作用し始め、その上流で作用し終わり、それらがミシン目と整列する最高効率の位置を通過する。この方法では、改善された切断効果が得られる。
【００８１】
実質上、図９及び図１０における解決手段の両方において、ウェブ材料Ｎと共に前方へ動くミシン目を追従する圧縮空気噴流が得られる。
【００８２】
また、有利には、この原理は、ウェブ材料を切断するために圧縮空気が用いられる他のタイプの巻取り装置にも適用され得る。例えば、空気噴流が、その周りでウェブ材料を駆動する巻取りローラの内部で作られる時は、振動ノズル又は（穴あき面を有する）巻取りローラの内部に配置されるべき他の手段が、ローラの回転運動に追従する噴流を作り出すことが可能である。選択的に、ミシン目線の位置に同期して回転又は振動するノズルが、前記ローラ内に形成された環状溝の内側に、ローラと同軸に収容され、ノズルが作用する必要があるミシン目線に追従するようにすることができる。この場合、この構成は、高速でのウェブ材料の切断を改善し、かつ、付随的に空気消費量を減らすという利点を提供する。また、この構成は、節約及び機械ノイズの低減の観点からも利点を有する。
【００８３】
従って、概して、本発明は、巻取りが終わった後にウェブ材料を切断するために、少なくとも一つの空気噴流を形成する切断部材を用いて、巻取り終了後にウェブ材料を切断するシステムを有する周囲巻取りユニットを備えた巻取り装置にも関する。この装置において、前記切断部材は、ウェブ材料切断工程中に、ウェブ材料を切断すべきミシン目線を追跡するためにウェブ材料の供給方向に動く噴流を形成する。
【００８４】
図５Ａ〜図５Ｄにおける実施例は、図２Ａ〜図２Ｄにおける装置の実施例の変形例を示している。同じ符号は同一又は同等の部材を示す。装置の幾つかの部分は同じ構成のままなので、再度説明はしない。実質的な相違点は、噴射ノズルによって切断されたウェブ材料の最初の自由端部を新しい巻芯に接着剤を使うことなく接着するために、静電棒を設けたことにある。好ましくは、図４に示すように、図５における構造でも、巻芯に対する第一巻き、即ち、最内巻きが折り曲げられていないログを得ることが可能である。
【００８５】
より詳細には、符号５０１で示す静電帯電棒は、供給部材１３で形成された閉路の内部空間に位置決めされている。符号５０３で示す第二の棒は、ローリング面１５の下方に配置されている。これらの棒及びこれらの棒に接続された高電圧装置は、この技術分野では公知であり、例えば、プラスチックフィルムを静電的に帯電させるために用いられるか、又は、対照的に、プラスチックフィルムや他の製品から静電帯電を取り除くためのイオン化装置として用いられる。この用途に用いられ得る静電帯電装置は、例えば、Ｈａｕｇ  ＧｍｂＨ  ＆  Ｃｏ  ＫＧ（ドイツ）又はＨａｕｇ  Ｂｉｅｌ  ＡＧ（スイス）によってコードＡＬＳ−Ａ及びＡＬＳ−Ｒで市販されている装置であり得る。棒５０１及び５０３は、異符号の電荷を付与し、その結果、ウェブ材料Ｎに一方の符合の電荷が帯電され、巻芯に反対の符号の電荷が帯電される。電荷の符号は、ウェブ材料Ｎ及び巻芯Ａを形成する材料に依存し得る。
【００８６】
巻芯のみに帯電するように位置決めするか、又は、これはあまり好ましくはないが、ウェブ材料のみに帯電するように位置決めされた単一の棒又は同じ符号の幾つかの棒を使用することも可能である。どのような場合でも、対向する符号の静電帯電により、巻芯とウェブ材料との間の相互接着が常に生じる。
【００８７】
上述した装置の動作は以下の通りである。図５Ａは、通路１７に新しい巻芯Ａ２が導入された最初の瞬間を示しており、巻芯Ａ１の周りに巻かれたログＲが完成した後に、巻芯Ａ２上での新しいログの巻取りが開始される。図５Ｂは次の瞬間を示しており、巻芯Ａ２がローリング面１５及びウェブ材料Ｎと接触し、ウェブ材料Ｎは前記巻芯Ａ２と供給部材１３との間に挟まれている。巻芯がローリング面１５上を転がり、回転速度が加速され、そのウェブ材料Ｎへの接触点を前記材料の供給速度と同じにする。
【００８８】
図５Ｃは、ウェブ材料が引き裂かれる、即ち、切断される直前の瞬間を示している。巻芯Ａ１に巻かれたログＲは、既に巻取りクレードルから排出される準備ができており、一方、新しい巻芯Ａ２は、二つの棒５０１，５０３の間を移動し、棒５０３によって静電帯電され、同時に、棒５０１が反対の符号の電荷を、ウェブ材料の切断される領域に隣接する部分に帯電する。ウェブ材料のこの部分で、新しい巻芯Ａ２に接着する必要がある最初の自由端部が形成される。
【００８９】
図５Ｃ及び図５Ｄから明らかなように、ローリング面１５は、非金属要素で形成されたくし型構造（何れにしても、巻芯のローリング面は絶縁材料で形成されるか、又は絶縁材料で被覆される）又は少なくとも一列のノッチを有し、導入装置１９が、その回転軸を中心に完全に回転することを可能にし、かつ、導入装置１９が、それ自身を次の巻芯を導入するために位置決めすることを可能にしている。
【００９０】
符号Ｐは、横断ミシン目線の位置を示しており、前記ミシン目線は、穿孔装置（図示せず）によってウェブ材料Ｎに形成されており、それに沿って、引き裂くことによって、ウェブ材料が切断される。ミシン目線Ｐは、実質的に、切断部材２３の位置にある。切断部材２３のノズルは、ミシン目線Ｐが図５Ｃに示す位置、若しくは、ウェブ材料Ｎの供給方向における僅かに下流又は僅かに上流の位置にきた時に、作用するように制御され、かつ、位相決めされる。この方法では、噴流が作動すると、ウェブ材料が引き裂かれて切断される。
【００９１】
図５Ｃから分かるように、巻芯Ａ２は、切断領域の上流で既にウェブ材料Ｎに接触しており、そして、既に回転させられ、棒５０１，５０３によって静電帯電されている。上述のように付与された張力によってウェブ材料がミシン目線Ｐに沿って切断されると、巻芯Ａ２は、ウェブ材料Ｎを、供給部材１３を形成するベルトに対して拘束し、その結果、切断によって形成されるウェブ材料Ｎの最初の自由端部Ｌｉが失われることが防止される。
【００９２】
ログＲの最後の自由端部Ｌｆがログへの巻き付きを終わらせ、上述したように排出される。
【００９３】
切断の直前又はウェブ材料Ｎの切断中に（選択的に、ウェブ材料Ｎへの反対の符号の電荷の帯電と組み合わせて）巻芯Ａ２に帯電された静電電荷によって、ウェブ材料の最初の部分は、巻芯に静電的に引き付けられ、あたかも巻芯に接着剤が塗布されているように、それに接着する（図５Ｄ参照）。巻芯の静電帯電とウェブ材料Ｎの切断との間の空間的及び時間的な近接により、静電電荷の分散が防止され、非常に効果的な静電的吸引が得られる。
【００９４】
ローラ１及び１１が回転し続けるので、ウェブ材料の切断後に、供給部材１３は回転し続け、巻芯Ａ２を通路１７に沿って送り続ける。巻芯と供給部材１３との間の接点は移動して切断部材２３の領域を通過し、ウェブ材料の最初の自由端部Ｌｉは、静電電荷のために巻芯に接着し、新しいログの巻取りが始まる。
【００９５】
巻芯Ａ２への新しいログの巻取りが終了した後、上述した交換サイクルが繰り返される。
【００９６】
図６は、変形実施例を示しており、この実施例では、静電帯電は、接着剤と組み合わせて用いられている。同じ符号は、先の図面に示された実施例の部材と同じか、それらに対応する部材を示している。図６の実施例では、巻芯Ａ用のシュート６０１の末端部が、通路１７の入口の上流に位置決めされている。巻芯列の最初の巻芯は、軸６０３Ａを中心に回転する部材６０３で構成される導入装置に係合されている。前記回転部材６０３は、固定顎部６０５と作動装置６０９で作動させられる可動顎部６０７を支持している。前記作動装置６０９は回転部材６０３によって支持されている。動作を以下に説明する。
【００９７】
シュート６０１の下方には、接着剤塗布装置６１１が位置決めされており、この接着剤塗布装置６１１は、接着剤容器６１３を備えている。接着剤容器６１３内には、要素６１５が浸されており、（図示実施例では）要素６１５に、接着剤の中に浸される動作と、位置Ａｘにある巻芯に接着剤線を塗布するために接着剤の中から出される動きとが交互に与えられる。
【００９８】
図６に示した構造の装置の動作は以下の通りである。ログＲが完成に達した時、要素６１５によって、（連続又は不連続）接着剤線が位置Ａｘにある巻芯に塗布される。要素６１５は接着剤を容器６１３から集める。巻芯は、固定顎部６０５と、回転部材６０３によって支持された可動顎部６０７とに係合される。通路１７内に新しい巻芯を導入する必要がある時、回転部材６０３は時計方向に回転して、顎部をその位置から動かし、位置Ａｘにある巻芯を、通路１７の中へ前記巻芯を導入する位置まで持ち上げ、ローリング面１５と可撓性部材１３によって駆動されるウェブ材料Ｎとの間に巻芯を押し出す。このように導入された巻芯は回転し始めてローリング面１５上を転がろうとし、そして、その送りは、作動装置６０９によって制御された可動顎部６７を開くことによって許可される。
【００９９】
顎部６０５及び６０７を用いることによって、巻芯Ａが通路１７へ導入される角度位置、そして従って、巻芯に塗布された接着剤線の位置が、信頼できる方法で制御され、正確にされる。接着剤線の位置は、それに沿ってウェブ材料Ｎが切断されるミシン目線Ｐに対して位相合わせされ、その結果、巻芯がローリング面１５上を転がり始める時に、切断後に完成したログＲの最後の自由端部Ｌｆを形成するウェブ材料の領域の位置にあるミシン目線Ｐの直ぐ下流で、接着剤線がウェブ材料に接触する。この方法では、巻取り装置の下流に接着ユニットを設ける必要なしに、最後の自由端部を止めるために、接着剤線は、最後の自由端部Ｌｆに塗布される。巻芯をグリップするための顎部が最初の位置に戻ることを可能にするために、拘束システムによって、次の巻芯が、動かなくなるように、一時的に拘束され得る。
【０１００】
ウェブ材料Ｎを切断することによって得られる最初の自由端部Ｌｉの巻芯への接着は、先の実施例を参照して既に説明した方法に従って、最初の自由端部Ｌｉと巻芯との間の静電気引力によって行われる。
【０１０１】
ウェブ材料の切断は、上述したように、切断装置又は切断部材２３を形成する噴射ノズルを用いて行われ得る。
【０１０２】
また、噴霧システム等を使って直接塗布するような別の方法を用いて、最後の自由端部Ｌｆの位置でウェブ材料に接着剤を塗布してもよい。
【０１０３】
図７は、機械要素の配置を変更した図６に示した実施例と類似した実施例を示している。同じ符号は、図６に示した部材と同じか又は同等の部材を示す。導入段階における新しい巻芯の様々な連続位置が示されている。図６の構造との実質的な相違点は、構成要素２３及び５０１の位置が逆さまにされていることであり、その結果、巻芯は、切断前又は切断中に帯電され得、一方、ウェブ材料は切断中又は切断後に帯電され得る。
【０１０４】
別の変形実施例として、二つの静電棒５０１が、巻芯供給通路の上の噴射装置２３の上流及び下流の各々に配置され得、かつ、二つの静電棒５０３がそれらの下方に配置され得る。この解決手段は図８に示されている。
【０１０５】
図５，６，７及び８に示した全ての実施例において、静電棒について言及したが、用語「静電棒」は、一つの棒又は相互に隣接して配置される一列の複数の静電棒を意味し得ることは理解される。
【０１０６】
図面は本発明の実用的な実施例を示しているにすぎず、これらの実施例は、本発明に基づく概念の範囲から逸脱することなく、形態及び配置を変更することができる。添付の特許請求の範囲における参照符号は何れも、明細書及び添付図面に照らし合わせて特許請求の範囲を読み易くするためだけに付されたものであり、決して保護範囲を制限するものではない。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１Ａ】本発明の第一実施例に係る装置の動作順序の一つを示している。
【図１Ｂ】本発明の第一実施例に係る装置の動作順序の一つを示している。
【図１Ｃ】本発明の第一実施例に係る装置の動作順序の一つを示している。
【図２Ａ】本発明の第二実施例に係る装置の動作順序の一つを示している。
【図２Ｂ】本発明の第二実施例に係る装置の動作順序の一つを示している。
【図２Ｃ】本発明の第二実施例に係る装置の動作順序の一つを示している。
【図２Ｄ】本発明の第二実施例に係る装置の動作順序の一つを示している。
【図３】本発明のさらに別の実施例に係る装置の側面図を示している。
【図４Ａ】ウェブ材料を引き裂き、即ちウェブ材料を切断し、空気噴流を用いて接着剤を用いずに、新しい芯の周りに新しいログの第一巻きを形成し始める工程の順序の一つを概略的に示している。
【図４Ｂ】ウェブ材料を引き裂き、即ちウェブ材料を切断し、空気噴流を用いて接着剤を用いずに、新しい芯の周りに新しいログの第一巻きを形成し始める工程の順序の一つを概略的に示している。
【図４Ｃ】ウェブ材料を引き裂き、即ちウェブ材料を切断し、空気噴流を用いて接着剤を用いずに、新しい芯の周りに新しいログの第一巻きを形成し始める工程の順序の一つを概略的に示している。
【図４Ｄ】ウェブ材料を引き裂き、即ちウェブ材料を切断し、空気噴流を用いて接着剤を用いずに、新しい芯の周りに新しいログの第一巻きを形成し始める工程の順序の一つを概略的に示している。
【図４Ｅ】ウェブ材料を引き裂き、即ちウェブ材料を切断し、空気噴流を用いて接着剤を用いずに、新しい芯の周りに新しいログの第一巻きを形成し始める工程の順序の一つを概略的に示している。
【図５Ａ】図２Ａ〜図２Ｄの実施例の変形例の作業工程の一つを概略的に示している。
【図５Ｂ】図２Ａ〜図２Ｄの実施例の変形例の作業工程の一つを概略的に示している。
【図５Ｃ】図２Ａ〜図２Ｄの実施例の変形例の作業工程の一つを概略的に示している。
【図５Ｄ】図２Ａ〜図２Ｄの実施例の変形例の作業工程の一つを概略的に示している。
【図６】図３の実施例の変形例を示している。
【図７】図６の実施例の変形例を示している。
【図８】図６の実施例の変形例を示している。
【図９】ウェブ材料が切断されるミシン目の形成が続けて行われる構造における切断部材の実施例の変形例を示している。
【図１０】ウェブ材料が切断されるミシン目の形成が続けて行われる構造における切断部材の実施例の変形例を示している。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図４Ｅ】
2008542151.tif 000015
【図５Ａ】
2008542151.tif 000016
【図５Ｂ】
2008542151.tif 000017
【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
2008542151.tif 000019
【図６】
2008542151.tif 000020
【図７】
2008542151.tif 000021
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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