(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウエブを巻回した状態で導入する第１ドラムと、巻取中のログを下方から支える第２ドラムと、巻取中のログを上から押える第３ドラムとで囲まれた巻取り空間で紙管にウエブを巻き取っていくウエブ巻取機であって、
紙管に糊を塗布する糊付け機構と、紙管を巻取り空間に投入する紙管投入機構とを備えており、
前記糊付け機構は、紙管の軸方向において間隔をあけ、紙管の外周面においては周方向に延び、かつ全周より短い限定された長さで糊を塗布するものであり、
前記紙管投入機構は、紙管の外周面における糊を塗布していない非塗布領域を前記第１ドラムに接触させるように投入するものである
ことを特徴とするウエブ巻取機。
【請求項２】
前記糊付け機構は、
紙管を横方向に移動させる横移動機構と、
前記移動機構で横移動される紙管を上下から挟んで回転させ上ロールと下ロールからなる回転手段と、
前記上ロールおよび／または下ロールの回転速度を制御する回転速度制御器と、
前記下ロールの表面に糊を付着させる糊供給部とからなる
ことを特徴とする請求項１記載のウエブ巻取機。
【請求項３】
前記紙管投入機構は、
糊打ちされた紙管を保持する保持部と、該保持部上の紙管を把持したり解放するクランプと、前記保持部上の紙管を前記第１ドラムに接触する位置まで移動させる移動手段とからなる
ことを特徴とする請求項１または２記載のウエブ巻取機。
【請求項４】
前記糊供給部は、糊を貯えた糊タンクと、
該糊タンク内の糊に漬けた前記下ロールと、該下ロールに付着した糊の過剰分を除去するドクターとからなる
ことを特徴とする請求項２記載のウエブ巻取機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウエブ巻取機に関する。トイレットペーパーやキッチンロールの原紙であるウエブは抄紙機で製紙され大径のロール紙に巻取られた後、さらに後工程の作業に適した大きさのロール紙にアンワインダで巻き返される。そして、アンワインダから繰り出されるウエブに必要に応じてエンボス加工を施し、ウエブ巻取機でトイレットペーパーやキッチンロールの製品径に巻き取り、さらにロールの紙端を糊付け等で固定して、丸太状のログとする。このログを製品長さに切断して包装すると、ロール製品となる。本発明は、このような工程で使用されるウエブ巻取機に関する。
【背景技術】
【０００２】
ウエブ巻取機の基本的な構成は特許文献１のとおりであり、その構成を図９に基づき説明する。
【０００３】
３本の巻取りドラム１１１、１１７、１１８で囲まれた空間は巻取り空間となっており、この巻取り空間内に置かれた紙管ｃにウエブＷが巻き付けられて、ログに巻き上げられていく。
ウエブＷは、回転しているドラム１１１に沿って巻取り空間に導入される。紙管ｃはウエブＷの巻き始めの直前に、糊を付けた状態でガイド板１１６に挿入され、ウエブＷが糊で紙管ｃに接着してから巻取り空間に送り込まれる。なお、所定の巻き径に達したログＬは後続のウエブと切り離され、傾斜路１１０に沿って排出される。
【０００４】
ところで、上記巻取機においてウエブＷの巻芯には紙管ｃが用いられ、紙管ｃには糊を塗布しておいて、巻き始めのウエブＷを接着する。
この糊の塗布形態には、二パターンがあって、図１０の（Ａ）に示すように、紙管ｃの軸方向に延びるように糊ａを塗布するもの（特許文献２の図６参照）と、同図の（Ｂ）に示すように、紙管ｃの周方向に糊ａを塗布するもの（特許文献２の図１２参照）とがある。
【０００５】
しかるに、図１０（Ａ）の糊ａを紙管ｃの長手方向に塗布する場合は、糊ａを大量に消費するという問題がある。
図１０（Ｂ）の糊ａを紙管ｃの周りで周方向に塗布する場合は、糊の消費量が大量にはならないが、出来上がったロール製品の内周に皺が発生し、製品の巻姿が悪くなるという欠陥がある。
【０００６】
この原因は、つぎのとおりである。
図９に示すように、紙管ｃにウエブＷが巻き付き始める初期状態では、ドラム111は回転しているが、紙管ｃは静止している。そして、ドラム111の裏面（具体的にはドラム111上のウエブの表面）に紙管ｃが接触した後、紙管ｃも回転を始めて、ウエブＷを巻き付けるようになる。
この時の紙管ｃがウエブＷに接触し始める瞬間は、糊ａの塗布厚さ上面からウエブに接触し始めるので、図１１（ａ）に示すようにウエブＷに転移した糊ａの形状は先のとがった三角形状になり、しかも三角形の頂点は、横一線に揃わず多少なりともでこぼこが生ずる（線Ｐ１、Ｐ２で位置ズレの違いを示す）。
【０００７】
糊ａはウエブに接触すると直ちにウエブ組織内にしみ込み、ウエブを柔らかくしていくが、糊ａの接触始めの位置Ｐ１、Ｐ２にバラツキがあり、ウエブＷが柔らかくなったり未だ硬い部分が混在する状態になると、皺が発生し、かつ大きく成長していく。
このような原因で、図１１（ｂ）に示すように、ロール製品Ｒの内周には、消費者の眼にとまりやすい皺ｒが生じ、商品価値を低下させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開2003-276917号公報
【特許文献２】特開2001-247237号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上記事情に鑑み、ロール製品に皺が発生しないウエブ巻取機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】
【００１０】
第１発明のウエブ巻取機は、ウエブを巻回した状態で導入する第１ドラムと、巻取中のログを下方から支える第２ドラムと、巻取中のログを上から押える第３ドラムとで囲まれた巻取り空間で紙管にウエブを巻き取っていくウエブ巻取機であって、紙管に糊を塗布する糊付け機構と、紙管を巻取り空間に投入する紙管投入機構とを備えており、前記糊付け機構は、紙管の軸方向において間隔をあけ、紙管の外周面においては周方向に延び、かつ全周より短い限定された長さで糊を塗布するものであり、前記紙管投入機構は、紙管の外周面における糊を塗布していない非塗布領域を前記第１ドラムに接触させるように投入するものであることを特徴とする。
第２発明のウエブ巻取機は、第１発明において、前記糊付け機構は、紙管を横方向に移動させる横移動機構と、前記移動機構で横移動される紙管を上下から挟んで回転させ上ロールと下ロールからなる回転手段と、前記上ロールおよび／または下ロールの回転速度を制御する回転速度制御器と、前記下ロールの表面に糊を付着させる糊供給部とからなることを特徴とする。
第３発明のウエブ巻取機は、第１または第２発明において、前記紙管投入機構は、糊打ちされた紙管を保持する保持部と、該保持部上の紙管を把持したり解放するクランプと、前記保持部上の紙管を前記第１ドラムに接触する位置まで移動させる移動手段とからなる
ことを特徴とする。
第４発明のウエブ巻取機は、第２発明において、前記糊供給部は、糊を貯えた糊タンクと、該糊タンク内の糊に漬けた前記下ロールと、該下ロールに付着した糊の過剰分を除去するドクターとからなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
第１発明によれば、糊付け機構により紙管には、その外周に限定された長さで周方向に糊塗布され、このように糊の非塗領域を有する紙管を紙管投入機によって投入する際、第１ドラムには糊の非塗布領域を接触させる。接触してから紙管は回転し始めるが、糊は回転しはじめてから第１ドラム上のウエブに接触するので、速度差が無いか少なくなっているので、糊のウエブへの付着位置に周方向でのバラツキが生じず、均一に付着する。このため、ウエブに皺が発生せず、その巻姿が綺麗に仕上がる。
第２発明によれば、紙管を移動機構で横移動させながら回転手段の上ロールと下ロールとで挟み、上ロールと下ロールの回転速度を調整して、紙管と下ロールとの接触時間を制御すると、紙管の外周面において周方向に限られた長さで糊を塗布することができる。
第３発明によれば、保持部にのせた紙管をクランプすると、紙管を回転させないで、移動手段によって第１ドラムに接触する位置まで移動させ、また、すぐクランプを開放すると糊の非塗布領域を第１ドラムに接触させて、糊の塗布形状を変えることなく紙管を回転させることができる。
第４発明によれば、下ロールを糊タンク内に漬けておくという簡易な構成で糊付けができ、かつドクターで過剰な糊を除去できるので、適正量の糊を塗布することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係るウエブ巻取機の側面図である。
【図２】図１に示す糊付け器の拡大側面図である。
【図３】図２に示す糊付け器の部分正面図である。
【図４】図３の一部拡大図である。
【図５】糊付け器で糊ａが塗布された紙管ｃの斜視図である。
【図６】図１に示す紙管投入機構の側面図である。
【図７】紙管投入機構の構造説明図である。
【図８】紙管ｃとウエブＷの接触始の状態説明図である。
【図９】ウエブ巻取機の基本構造の説明図である。
【図１０】従来の紙管への糊付けパターンの説明図である。
【図１１】従来技術の問題点の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
図１に基づき本発明に係るウエブ巻取機の基本構成を説明する。
１はウエブＷを巻回した状態で導入する第１ドラム、２は巻取中のログを下方から支える第２ドラム、３は巻取中のログを上から押える第３ドラムで、この３本のドラム１、２、３により巻取り空間４を形成している。
５はフィードロールでウエブＷに送りをかけている。
第１ドラムは内部にバキュームボックス１ａを有しており、ウエブＷを吸引している。第１ドラム１の下方には円弧状に湾曲したガイド板６が設置されており、投入された紙管ｃを案内して巻取空間４まで移動させるようにしている。
７はカッタロールで、第１ドラム１上のウエブＷを所定の長さに切断するようになっている。
【００１４】
ウエブＷは図中上方から供給されフィードロール５に巻きかけられた後、第１ドラム１に巻きかけられ巻取り空間４まで送り込まれる。巻取り空間４では紙管ｃのまわりにウエブＷが巻き付けられ、所定の製品径まで巻き太っていくと、カッターロール７でウエブＷが切断され、ログＬは排出される。切断されたウエブＷの始端は第１ロール１のバキュームボックス１ａで保持された状態で、巻取空間４に向け移動していき、この間に新たな紙管ｃが投入されガイド板６上を転動しつつ巻取り空間４に進んでいく。この間に、糊付けされている紙管ｃの外周にウエブＷの始端が接着され、後続のウエブＷは紙管ｃの外周に巻き付けられていく。
【００１５】
本実施形態のウエブ巻取機において、紙管ｃの供給設備１０、横移動機構２０、糊付け機構３０、紙管投入機構４０は、図１中右側に配置されている。
紙管供給設備１０は、紙管ｃの供給ガイド１１と、その下端部から、紙管ｃを一本ずつ落下させるフィーダ１２からなる。
【００１６】
このフィーダ１２の下方と前記カッターロール７の下方には横移動機構２０が配置されている。横移動機構２０は、一対のチェーンスプロケット２１、２２とこれに巻き掛けられたチェーン２３と、チェーン２３に取付けられたフライト２４からなる。フライト２４は２本の押し棒であり、その間にフィーダ１２から落下した紙管ｃを受入れて、図中右側から図中左側に送っていく。
【００１７】
糊付け機構３０を図２〜図４に基づき説明する。
糊付け機構３０は、下方に配置した糊付けホイール３１と上方に配置した支持ロール３２を備えている。
糊付けホイール３１は、大径のホイール３１ａを支軸３１ｂに等間隔をあけて取付けたものであり、モータ３１ｃ等の駆動源で回転されるようになっている。
支持ロール３２は大径のロール３２ａと、その所々にゴムリング３２ｂ等の摩擦性部材を取付けたもので、モータ３２ｃ等の駆動源で回転されるようになっている。ゴムリング３２ｂを取り付けておくと、ホイール３１の全幅で紙管ｃを押さえなくてよく、部分的な接触で紙管ｃを回転させることができるので、小さな駆動力で回転させることができる。
【００１８】
前記モータ３１ｃと前記モータ３２ｃは回転速度制御３３に接続され、個別に速度制御できるようになっている。
紙管ｃを横移動させるチェーン２３は、隣接するホイール３１ａ、３１ａの間の空間を通されており、このチェーン２３に乗った状態で紙管ｃが糊付けホイール３１と支持ロール３２の間を通される。
【００１９】
糊付けホイール３１は糊タンク３５の中に漬けられており、糊タンク３５の中には液状または粘性体状の糊ａが収容されている。
また、糊タンク３５にはドクター３６が取付けられていて、ドクター３６の先端部は糊付けホイール３１の外周面とその側面にわずかな隙間をあけて接しており、余分な糊ａをかき落とすようになっている。
【００２０】
糊付けホイール３１と支持ロール３２は共に反時計回りに回転しているが、回転速度制御器３３により糊付けホイール３１の回転速度が支持ロール３２の回転速度よりも少し早くなるように制御されているので、紙管ｃは糊付けホイール３１上で少し自転しながら通過していく。そして自転する間に、糊付けホイール３１から糊ａの転移を受けるので、図５に示すように、紙管ｃの外周面には円周方向に延び、かつ全周より短い限定した長さで延びる糊ａが塗布される。
また塗布された糊ａは糊付けホイール３１と接触する部分であるので、紙管ｃの軸方向において間隔をあけて塗布されることになる。
【００２１】
モータ３１ｃとモータ３２ｃは、既述のごとく前記回転速度制御器３３に接続されているので、糊付けホイール３１と支持ロール３２の回転速度は自在に変更することができ、糊付けホイール３１と支持ロール３２の回転速度の比率を変えることにより、糊付けする糊ａの長さを長短自在に調整することができる。
【００２２】
つぎに、図６に基づき紙管投入機構４０を説明する。
紙管投入機構４０は、揺動アーム４１とクランプ爪４２とカム４３を備えている。
揺動アーム４１は支軸４１ａに連結されており、図示しない回転機構で揺動させられる。また、揺動アーム４１の先端部には、紙管ｃをすくい取って保持する保持部４１ｂが形成されている。
この揺動アーム４１は特許請求の範囲にいう移動手段を構成している。
【００２３】
クランプ爪４２は、基端部がピン４２ａで揺動アーム４１の適所に回動自在に軸着され、中間部にはカムローラ４２ｂが取付けられている。またカムローラ４２ｂより先端部側と揺動アーム４１の基部との間には引張りスプリング４２ｃが取付けられている。
【００２４】
カム４３はクランプ爪４２をクランプ位置と解放位置との間で開閉動させるもので、揺動アーム４１と同軸に固定されている、このカム４３のカム形状は、概ね円板状であり、半径の大きい第１カム部４３ａと半径の小さい第２カム部４３ｂとからなる。
前記引張りスプリング４２ｃはカムローラ４２ｂをカム４３の第１カム部４３ａと第２カム部４３ｂに強制的に接触させ、クランプ爪４２の開閉動作を確実にするために設けられている。
【００２５】
紙管ｃの投入動作は、横移動機構２０のスプロケット２２上で開いた状態のフライト２４の間にある紙管ｃをすくい取り、この紙管ｃを第１ドラム１に接触させ、かつガイド板６上に投入するまでであり、揺動アーム４１の揺動動作によって行われる。
【００２６】
この紙管ｃの投入動作を円滑に行わせるため、スプロケット２２近傍からガイド板６までの間に、第２ガイド板４４が設けられている。第２ガイド板４４の先端部（図中右端）には、フライト２４で押されてきた紙管ｃをのせる受入れ部４４ａが形成され、受入れ部４４ａからガイド板６との接続部までには、湾曲したガイド部４４ｂが形成されている。
なお、受入れ部４４ａに入ってきた紙管ｃは、その下面に、糊ａが塗布されている。
【００２７】
つぎに、紙管投入機構４０の動作を図７に基づき説明する。
（１）把持前
揺動アーム４１の保持部４１ｂは、第２ガイド板４４の受入れ部４４ａの下方に位置し、カムローラ４２ｂが第２カム部４３ｂに接しているので、クランプ爪４２は開いている。このとき紙管ｃに付着している糊ａは下方位置にある。
（２）クランプ
揺動アーム４１が反時計方向に揺動し、保持部４１ｂに紙管ｃがのり、クランプ爪４２は、カムローラ４２ｂが第１カム部４３ａに乗り上げることによって時計方向に動き、紙管ｃをクランプする。
【００２８】
（３）移動
紙管ｃをクランプした状態で揺動アーム４１が反時計方向に揺動する。
このとき、紙管ｃに付着している糊ａは、下方位置にあったのが横位置（図中右方向）に変位している。
（４）解放
揺動アーム４１がさらに反時計方向に揺動すると、カムローラ４２ｂが第２カム部４３ｂに落ち込みクランプ爪４２は保持部４１ｂから離れる。
これにより紙管ｃは第１ドラム１に接触して回転しはじめると同時に保持部４１から転がり出てガイド板６の入口で解放される。
【００２９】
紙管ｃの投入時の状態を図８に基づき詳述する。
図８は図７の（４）と同じ状態である。
紙管ｃに付着している糊ａは図中右側の横位置である。紙管ｃは第１ドラム１の表面に接触してから回転を始め、ガイド板６上を図中左へ転がりつつ、ウエブＷを巻き付けながら、巻取空間４（図１参照）へ移動していく。
図示のように、第１ドラム１に接触した瞬間では、第１ドラム１との接触点Ｔ１と糊ａの付着位置Ｔ２との間には角度θの開きがある。この角度θは通常７０°〜１２０°位である。
【００３０】
図示のごとく、紙管ｃが回転しはじめるときは、糊ａはまだ紙管ｃの回転方向後方に位置しているので、いきなり糊ａに第１ドラム１上のウエブＷが接触して、強い摩擦が働くこともない。このため、糊ａの形状が三角形状に乱れて先端位置が横一線に揃わなくなる（図１１の（ａ）参照）という問題は生じない。
実際には、糊ａが第１ドラム上の上部Ｗと接触するのは、紙管ｃが角度θだけ回転した後である。紙管ｃが回転し始めた後は、第１ドラム１との速度差は生じないか生じていても小さいので、糊ａの塗布形状が乱されることもない。
【００３１】
上記のようにして紙管ｃのまわりに巻き付けられたウエブ始端が、糊ａが均一な形状に付着していれば、ウエブ始端の幅方向において糊の付着した部分と付着してない部分、また糊の量の多い部分と少ない部分の間に生じる皺が発生しなくなる。
【００３２】
そして、ログＬが所定の径に巻き上がると巻取り空間４から排出されるが、この動作は公知技術と変りない。上記のようにして巻き上げられたログは、ログの内周巻き始めの部分に皺が生じないので、その外層に巻かれていくウエブＷも皺がない状態で巻き取っていける。このため、巻姿の綺麗なログ製品が出来上がる。
【符号の説明】
【００３３】
１  ドラム
２  ドラム
３  ドラム
４  空間
２０  横移動機構
３０  糊付け機構
３１  糊付けホイール
３２  支持ロール
３５  糊タンク
３６  ドクター
４０  紙管投入機構
４１  揺動アーム
４２  クランプ爪
４３  カム
【図１】
0005320453.tif 000002
【図２】
0005320453.tif 000003
【図３】
0005320453.tif 000004
【図４】
0005320453.tif 000005
【図５】
0005320453.tif 000006
【図６】
0005320453.tif 000007
【図７】
0005320453.tif 000008
【図８】
0005320453.tif 000009
【図９】
0005320453.tif 000010
【図１０】
0005320453.tif 000011
【図１１】
0005320453.tif 000012