(57)【要約】【課題】本発明は、トイレットペーパー、キッチンペーパー、ティシュペーパー等、のように薄葉紙の少なくとも一枚を巻回したぺーパーロール作製装置に関するものである。【解決手段】コアシャフトは、一対の巻取ロールの間に載置されており、前記一対の巻取ロールの回転により、薄葉紙が巻回される。ターレットは、前記一対の巻取ロールおよびコアシャフトが複数個、所定間隔で装着された状態で、所定速度の回転運動を行う。コアシャフト装着手段は、前記ターレットの回転運動に連動して上下することにより、前記コアシャフトを所定位置である前記巻取ロールの間に装着する。前記カッターは、前記ターレットの回転運動に連動して上下するとともに、前記コアシャフトに巻回された前記薄葉紙の端部を切断する。制御手段は、前記一対の巻取ロール、コアシャフト、ターレット、ライダーロール、コアシャフト装着手段、およびカッターの移動および速度を制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一枚の幅の広い薄葉紙を巻回して長尺のぺーパーロールを連続して作製するぺーパーロール作製装置において、
回転速度を変えることができるとともに、薄葉紙の幅方向に長い一対の巻取ロールと、
前記一対の巻取ロールの間に載置される前記薄葉紙を巻回するためのコアシャフトと、
前記一対の巻取ロールおよびコアシャフトが複数個、所定間隔で装着された状態で、所定速度の回転運動を行うことができるターレットと、
前記コアシャフトに巻回された前記薄葉紙の上から一時的に押圧するライダーロールと、
前記ターレットの回転運動に連動して上下することにより前記コアシャフトを所定位置に装着するコアシャフト装着手段と、
前記ターレットの回転運動に連動して上下するとともに、前記コアシャフトに巻回された前記薄葉紙の端部を切断するカッターと、
前記一対の巻取ロールの回転、コアシャフトの装着、ターレットの回転、ライダーロールの移動、およびカッターの移動を制御する制御手段と、
から少なくとも構成されていることを特徴とするぺーパーロール作製装置。
【請求項２】
前記制御手段は、コアシャフトの装着、ライダーロールの移動、ぺーパーロールの切断中における巻取ロールの巻回速度を遅く、その他の時間に巻取ロールの巻回速度を早くし、前記コアシャフトへの薄葉紙の巻取りが連続するように制御していることを特徴とする請求項１に記載されたぺーパーロール作製装置。
【請求項３】
前記巻取ロールの一方の回転中心は、常に、前記ターレットの中心から一定距離だけ離れた円周上に位置するようになっていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載されたぺーパーロール作製装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トイレットペーパー、キッチンペーパー、ティシュペーパー等、のように薄葉紙の少なくとも一枚を巻回したぺーパーロール作製装置に関するものである。特に、前記トイレットペーパーあるいはキッチンペーパーとして使用し易い寸法に切断する前の長尺なぺーパーロール（ログ）を連続して効率良く作製するぺーパーロール作製装置に関するものである。前記ぺーパーロールは、たとえば、６個から１８個に分割されて、一般に使用される状態になる。
【背景技術】
【０００２】
図６は従来例におけるぺーパーロール作製装置の原理を説明するための概略図である。図６において、ぺーパーロール作製装置は、一対の巻取ロール６１、６２と、前記一対の巻取ロール６１、６２の間に載置されているコアシャフト６３と、前記コアシャフト６３の上から押圧するライダーロール６４と、前記巻取ロール６１とコアシャフト６３の間を通過する薄葉紙６５とから構成されている。前記薄葉紙６５は、巻取ロール６１および巻取ロール６２が矢印のように回転駆動されているため、一方の巻取ロール６１と前記コアシャフト６３に沿って上方に上がり、先端部分６６が、たとえば、図示されていない吹き出し手段からの空気等により、前記コアシャフト６３とライダーロール６４の間を通過するようになる。その後、前記薄葉紙６５は、コアシャフト６３に巻回されるとともに、巻取ロール６２により、連続してコアシャフト６３の周囲に巻回し続ける。
【０００３】
図７は従来例におけるぺーパーロール作製装置の他の原理を説明するための概略図である。図７において、ぺーパーロール作製装置は、ターレット７１の両端に第１巻取軸７２および第２巻取軸７３が回転軸７７を中心に回転できるように取り付けられている。薄葉紙７６は、ガイドロール７５とタッチロール７４により、第１巻取軸７２に巻回される。前記第１巻取軸７２は、前記薄葉紙７６が巻回されながら、前記ターレット７１の回転とともに回転を続ける。前記薄葉紙７６の巻回が終了した巻取製品ロール７８は、前記薄葉紙７６を巻回しながら、前記ターレット７１の回転とともに回転を行い、第２巻取軸７３が前記タッチロール７４の近傍に接近した際に、巻き終わるように制御される。前記ぺーパーロール作製装置は、前記薄葉紙７６を切り離した後、前記薄葉紙７６の第２巻取軸７３への巻回が始められる。
【０００４】
図６および図７に記載された技術は、たとえば、特公平７−１１０７２９号公報、および特許第３５３０６２４号公報に記載されている。
【特許文献１】特公平７−１１０７２９号公報
【特許文献２】特許第３５３０６２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記特公平７−１１０７２９号公報に記載されている薄葉紙の巻回装置は、ぺーパーロールを一つ一つ巻回しているため、量産性に問題があった。また、前記特許第３５３０６２４号公報に記載されている薄葉紙の巻回装置は、ターレットによって、一つのぺーパーロールが巻回された後、続けて次のぺーパーロールが巻回できるという長所を備えているが、前記特公平７−１１０７２９号公報に記載されている薄葉紙の巻回装置と比較して、装置が複雑になるという問題があった。また、前者の巻回装置は、各ロールが全て接触しながら回転しているのに対して、後者の巻回装置は、ターレットに設けられた状態で回転しているため、巻取軸とタッチロールとの制御が複雑になるという問題を有していた。
【０００６】
以上のような課題を解決するために、本発明は、巻回軸を高速回転させても、安定して薄葉紙が巻回されるとともに、次のコアシャフトに巻回を行う際にむだな時間がないぺーパーロール作製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】
【０００７】
（第１発明）
第１発明のぺーパーロール作製装置は、少なくとも一枚の幅の広い薄葉紙を巻回して長尺のぺーパーロールを連続して作製するためのものであり、回転速度を変えることができるとともに、薄葉紙の幅方向に長い一対の巻取ロールと、前記一対の巻取ロールの間に載置される前記薄葉紙を巻回するためのコアシャフトと、前記一対の巻取ロールおよびコアシャフトが複数個、所定間隔で装着された状態で、所定速度の回転運動を行うことができるターレットと、前記コアシャフトに巻回された前記薄葉紙の上から一時的に押圧するライダーロールと、前記ターレットの回転運動に連動して上下することにより前記コアシャフトを所定位置に装着するコアシャフト装着手段と、前記ターレットの回転運動に連動して上下するとともに、前記コアシャフトに巻回された前記薄葉紙の端部を切断するカッターと、前記一対の巻取ロールの回転、コアシャフトの装着、ターレットの回転、ライダーロールの移動、およびカッターの移動を制御する制御手段とから少なくとも構成されていることを特徴とする。
【０００８】
（第２発明）
第２発明のぺーパーロール作製装置において、第１発明の制御手段は、コアシャフトの装着、ライダーロールの移動、ぺーパーロールの切断中における巻取ロールの巻回速度を遅く、その他の時間に巻取ロールの巻回速度を早くし、前記コアシャフトへの前記薄葉紙の巻取りが連続するように制御していることを特徴とする。
【０００９】
（第３発明）
第３発明のぺーパーロール作製装置において、第１発明または第２発明の巻取ロールの一方の回転中心は、常に、前記ターレットの中心から一定距離だけ離れた円周上に位置するようになっていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、コアシャフトに薄葉紙を巻回する速度は、最初のコアシャフトに薄葉紙が巻回された後、次のコアシャフトに薄葉紙が巻回される動作に移る際にのみ、遅くなるように制御されているため、効率良く、かつ安定してぺーパーロールを作製することができる。前記薄葉紙の巻回速度は、前記コアシャフトの装着、ライダーロールの移動、カッターの移動および切断等を行っている間、遅くして、通常の巻き取りを高速化することができる。
【００１１】
本発明によれば、一対の巻取ロールは、前記薄葉紙の巻回中に、前記ターレットの回転とともに回転移動するため、薄葉紙の巻取り速度を変えても安定して所定位置に回転移動が行われる。
【００１２】
本発明によれば、一対の巻取ロールの一方の配置を前記ターレットの中心から一定距離だけ離れた円周上を回転するようにして、前記コアシャフトに薄葉紙が巻回された後に、次のコアシャフトに対してスムーズに薄葉紙の巻回ができるような配置関係になっている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
（第１発明）
第１発明のぺーパーロール作製装置は、ターレットに装着された一対の回転速度を変えることができる巻取ロールと、薄葉紙を巻回するコアシャフトと、前記薄葉紙を前記コアシャフトに巻回する際の押圧力を得るためのライダーロールと、前記コアシャフトを装着するコアシャフト装着手段と、前記巻回された前記薄葉紙の端部を切断するカッターと、これらの移動および速度を制御する制御手段とから少なくとも構成されており、一枚または複数枚の幅の広い薄葉紙を巻回して長尺のぺーパーロールを連続して作製するためのものである。前記巻取ロールは、前記薄葉紙の幅方向に長く、ほぼ接するように一対が配置されている。
【００１４】
前記コアシャフトは、前記一対の巻取ロールの間に載置されており、前記一対の巻取ロールの回転により、前記薄葉紙が巻回される。前記ターレットは、前記一対の巻取ロールおよびコアシャフトが複数個、所定間隔で装着された状態で、所定速度の回転運動を連続または間欠的に行う。前記ライダーロールは、前記薄葉紙が前記コアシャフトに巻き付き易くするために、上から一時的に押圧する。前記コアシャフト装着手段は、前記ターレットの回転運動に連動して上下することにより、前記コアシャフトを所定位置である前記巻取ロールの間に装着する。前記カッターは、前記ターレットの回転運動に連動して上下するとともに、前記コアシャフトに巻回された薄葉紙の端部を切断する。前記制御手段は、前記一対の巻取ロール、コアシャフト、ターレット、ライダーロール、コアシャフト装着手段、およびカッターの移動および速度を制御する。
【００１５】
前記ターレットは、一対の巻取ロールおよびコアシャフトが、たとえば、二組装着されており、供給される薄葉紙を連続して前記コアシャフトに巻回することができる。特に、前記コアシャフトに薄葉紙を巻回する速度は、一つのコアシャフトに薄葉紙が巻回された後、次のコアシャフトに薄葉紙が巻回される動作に移る際にのみ、遅くなるように制御されているため、効率良く、かつ安定してぺーパーロールを作製することができる。前記一対の巻取ロールは、前記ターレットの回転とともに回転移動するため、薄葉紙の巻取り速度を変えても安定した回転が行われる。
【００１６】
（第２発明）
第２発明のぺーパーロール作製装置は、前記制御手段により、前記コアシャフトに対する薄葉紙の巻回と、次のコアシャフトに対する薄葉紙の巻回とが連続するように制御される。前記制御手段は、ターレットの移動速度、コアシャフトの装着、ライダーロールの移動、前記薄葉紙の切断中の速度を遅く、その他の
時間に速度を早くすることにより、連続して前記コアシャフトに薄葉紙が巻回される。すなわち、前記巻取ロールに薄葉紙を巻回する速度は、前記コアシャフトの装着、ライダーロールの移動、カッターの移動および切断中等、以外に高速にすることができる。
【００１７】
（第３発明）
第３発明のぺーパーロール作製装置は、前記巻取ロールの一方における回転中心が、常に、前記ターレットの中心から一定距離だけ離れた円周上を回転するようになっている。前記巻取ロールとターレットの位置関係は、一対の巻取ロールによって、前記コアシャフトに薄葉紙が巻回された後に、他のコアシャフトに対してスムーズに薄葉紙の巻回ができるような配置になっている。
【実施例】
【００１８】
図１は本発明の実施例であるペーパーロール作製装置を説明するための概略図である。図１において、ぺーパーロール作製装置１００は、コアシャフトに幅広で長尺な少なくとも一枚の薄葉紙を巻回する巻取部と、前記薄葉紙を供給する供給部と、前記薄葉紙を巻き取るコアシャフトの装着および巻き取られた薄葉紙の切断を行うカッター等の駆動部とから構成されている。
【００１９】
前記巻取部は、所定の速度で、連続的または間欠的に回転制御されるターレット１１と、前記ターレット１１に回転自在に取り付けられているとともに、回転速度を変えることができる一対の第１巻取ロール１１１、１１１′と、同じく、回転速度を変えることができる一対の第２巻取ロール１１２、１１２′と、前記一対の第１巻取ロール１１１、１１１′または第２巻取ロール１１２、１１２′の間に載置され、前記薄葉紙１４を巻回するコアシャフト１２１と、前記コアシャフト１２１の上から所定の力で押圧するライダーロール１３とから構成される。
【００２０】
前記ターレット１１は、中心から所定距離だけ離れた円周上に、前記一方の第１巻取ロール１１１の回転中心が位置するようになっている。前記第１巻取ロール１１１は、たとえば、同じ方向に回転して前記薄葉紙１４をコアシャフト１２１に巻回するための第１巻取ロール１１１′がほぼ接触して設けられている。また、前記一対の第１巻取ロール１１１、１１１′または第２巻取ロール１１２、１１２′は、前記ターレット１１に対して、対称位置に取り付けられているとともに、図示されていない駆動装置によって、高速回転および低速回転が可能である。前記コアシャフト１２１は、後述の駆動装置によって、前記一対の第１巻取ロール１１１、１１１′の間に載置される。
【００２１】
前記薄葉紙１４は、テンションロール１５およびフリーロール１６を介して、第１巻取ロール１１１に沿って移動し、次に、前記コアシャフト１２１の下部に沿って進み、第１巻取ロール１１１′によって引き出される。引き出された薄葉紙１４の先端部は、図示されていないエア吹き出し装置等により、前記コアシャフト１２１の上部に沿って反対側に出される。その際に、前記ライダーロール１３は、前記薄葉紙１４を前記コアシャフト１２１に巻き付けるための押圧力を与える。前記ライダーロール１３は、前記薄葉紙１４がコアシャフト１２１に巻き付けられた後に、上方に移動する。
【００２２】
駆動部は、支持架台１７と、前記支持架台１７に取り付けられたコアシャフト支持部１７１と、コアシャフト駆動部１７２と、カッター支持部１７３と、前記カッター支持部１７３に取り付けられたカッター１７４と、前記カッター１７４を駆動するカッター駆動部１７５とから構成されている。前記支持架台１７は、前記各機構部を支持する以外に、図示されていないが、前記ターレット１１あるいは巻取ロール１１１、１１１′、１１２、１１２′、テンションロール１５等の両端を支持できるようになっている。前記コアシャフト支持部１７１は、コアシャフト駆動部１７２により、前記一対の第１巻取ロール１１１、１１１′の間に載置して、コアシャフト１２１となるように制御される。
【００２３】
前記コアシャフト駆動部１７２は、回転運動を直線運動に変換する装置である。前記コアシャフト支持部１７１は、たとえば、図示されていないコアシャフトホッパーからコアシャフト１２を掴み、前記コアシャフト駆動部１７２によって、前記一対の第１巻取ロール１１１、１１１′の間に載置する。カッター１７４は、回転運動を直線運動に変換するカッター駆動部１７５により、所定のタイミングで降下するとともに、コアシャフト１２１に巻かれた薄葉紙１４の巻き終端部をタイミング良く切断し、ぺーパーロール（ログ１２１′図３および図４参照）を完成する。その後、前記ぺーパーロール１２１′は、所定の長さに切断されて使用状態になる。また、コアシャフト１２は、紙管または金属からなるパイプとすることができる。前記紙管は、前記コアシャフトホッパーから供給される。また、前記コアシャフト１２は、前記金属からなるパイプの場合、ぺーパーロール１２１′が作製された後、引き抜かれて次の動作の準備に入るようになる。
【００２４】
次に、図１から図４を用いてぺーパーロールの巻き取り動作を説明する。図１は本発明の一実施例で、コアシャフトに薄葉紙が巻き上げを開始した直後の状態である。図２は本発明の一実施例で、ぺーパーロールの巻き取り中で、ターレットの回転途中を説明するための図である。図３は本発明の一実施例で、コアシャフトおよびカッターが降下する状態を説明する図である。図４は本発明の一実施例で、コアシャフトおよびライダーロールが降下して、コアシャフトに薄葉紙の巻回が開始された状態と、薄葉紙の巻回が終了した状態を説明するための図である。
【００２５】
図１において、ぺーパーロール作製装置１００は、コアシャフト１２１に薄葉紙１４の巻き付けを開始した直後の状態で、図示のようにライダーロール１３が上方に移動する。前記ライダーロール１３は、回転軸１３２を中心にしてライダーロール駆動部１３１が回動することにより、上方に移動する。前記第１巻取ロール１１１、１１１′は、前記状態で、高速回転が開始され、前記コアシャフト１２１に前記薄葉紙１４が巻かれる。
【００２６】
図２において、前記ぺーパーロール作製装置１００は、前記第１巻取ロール１１１、１１１′の低速回転により、前記薄葉紙１４をコアシャフト１２１に巻き取りながら、ターレット１１が回転して移動する途中の状態を表している。図３において、前記ぺーパーロール作製装置１００は、薄葉紙１４のコアシャフト１２１に対する巻き取りが終了に近づき、コアシャフト駆動部１７２およびカッター駆動部１７５によって、コアシャフト支持部１７１およびカッター支持部１７３に支持されているコアシャフト１２２およびカッター１７４が降下した状態が示されている。この状態において、前記薄葉紙１４は、前記カッター１７４により切断される。また、前記コアシャフト支持部１７１は、第２巻取ロール１１２、１１２′の間にコアシャフト１２２を載置する。
【００２７】
図４において、ぺーパーロール作製装置１００は、前記コアシャフト支持部１７１およびカッター１７４を上昇するように制御する。第２巻取ロール１１２、１１２′の間に載置された前記コアシャフト１２２は、前記第２巻取ロール１１２、１１２′の回転により、前記薄葉紙１４が巻き込まれる。前記コアシャフト１２２に巻き込まれた薄葉紙１４の巻き始めは、ライダーロール１３の押圧力が働いている。その後、ぺーパーロール作製装置１００は、ライダーロール１３が上昇し、図１に示す状態に戻る。図４から図１に示す状態に移動する間、前記第２巻取ロール１１２、１１２′は、高速回転となり、前記薄葉紙１４のほとんどを前記コアシャフト１２２に巻き込む。
【００２８】
図５は本発明の一実施例で、コアシャフトに薄葉紙を巻回する速度と各機構部の状態を説明するための概略図である。図５において、横軸は、コアシャフトに薄葉紙の巻回を開始してからの時間、縦軸は、薄葉紙の巻き込み速度／分を表している。ぺーパーロールの全長は、たとえば、１３３ｍであり、巻き始めから５ｓｅｃで、巻き込み速度を上昇させ、その後、８０ｍを１２ｓｅｃで巻き、次に、巻き込み速度を低下し、残りの１３ｍを８ｓｅｃで、図示されていないチャック脱、ライダーロールの上昇、コアシャフト支持部の降下、カッターの降下等が行われる。すなわち、前記ぺーパーロール作製装置１００は、１３３ｍの薄葉紙１４を３０ｓｅｃで安定して巻回することができる。前記各部の移動および回転は、図示されていない制御手段によって行う。なお、図５における図１から図４の位置は、ほぼ対応している。
【００２９】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではない。そして、本発明は、特許請求の範囲に記載された事項を逸脱することがなければ、種々の設計変更を行うことが可能である。たとえば、本実施例のぺーパーロール作製装置における巻取ロール、ライダーロール、駆動装置、回転装置等の機構部品は、周知または公知のものを使用することができるため、詳述されていない。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施例であるペーパーロール作製装置を説明するための概略図である。（実施例１）
【図２】本発明の一実施例で、ぺーパーロールの巻き取り中で、ターレットの回転途中を説明するための図である。
【図３】本発明の一実施例で、コアシャフトおよびカッターが降下する状態を説明する図である。
【図４】本発明の一実施例で、コアシャフトおよびライダーロールが降下して、コアシャフトに薄葉紙の巻回が開始された状態と、薄葉紙の巻回が終了した状態を説明するための図である。
【図５】本発明の一実施例で、コアシャフトに薄葉紙を巻回する速度と各機構部の状態を説明するための概略図である。
【図６】従来例におけるぺーパーロール作製装置の原理を説明するための概略図である。
【図７】従来例におけるぺーパーロール作製装置の他の原理を説明するための概略図である。
【符号の説明】
【００３１】
１００・・・ぺーパーロール作製装置
１１・・・ターレット
１１１、１１１′・・・第１巻取ロール
１１２、１１２′・・・第２巻取ロール
１２、１２１、１２２、１２３・・・コアシャフト
１２１′・・・ぺーパーロール（ログ）
１３・・・ライダーロール
１３１・・・ライダーロール駆動部
１３２・・・回転軸
１４・・・薄葉紙
１５・・・テンションロール
１６・・・フリーロール
１７・・・支持架台
１７１・・・コアシャフト支持部
１７２・・・コアシャフト駆動部
１７３・・・カッター支持部
１７４・・・カッター
１７５・・・カッター駆動部
【図１】
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【図２】
2008114948.tif 000004
【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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