JPH07100975A - 紙管製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 薄くて腰の弱い例えば、新聞紙等の古紙を、
紙管に形成できる紙管製造方法を提供する。 【構成】 軸方向に吸引孔の形成されたマンドレル１の
下方へ、リボン状の紙管用紙１１を台車１５に設けられ
た昇降台２０で吸着して移送し、その移送途中に、線路
１３上方に設けられたホットメルトガン２９によって接
着剤を用紙１１の長さ方向の一方の端部に沿って塗布す
る。この接着剤の塗布された用紙１１を昇降台２０が上
昇してマンドレル１と対向させ、マンドレル１の吸引孔
３４を負圧にし、吸着した後回転駆動して用紙１１を巻
締め、用紙１１の全体に接着剤を塗布せずに紙管Ｐを製
造することにより、薄くて腰の弱い例えば、新聞紙等の
古紙を紙管Ｐに形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、薄くて腰の弱い例え
ば、新聞紙等の古紙を用いる紙管の製造に適した紙管製
造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】容器や巻き物の芯材として使用されてい
る紙管は、近年、これ以外の利用方法として例えば、古
紙等を利用して製造した紙管を、発泡スチロールや段ボ
ールの代わりに、安価、かつ、資源の再利用を図ったク
ッション材やスペーサ材として、利用することが提案さ
れている。

【０００３】ところで、紙管には、スパイラル紙管と平
巻紙管とがあり、それぞれ異なった方法によって製造さ
れている。

【０００４】スパイラル紙管は、図８に示すように、両
側にプーリーが設けられ、そのプーリー間に張架された
巻締ベルトが交差されて巻付けられたマンドレル１に、
巻締ベルトの手前から、テープ状の厚紙用紙を、外側全
面に接着剤を塗布して供給し、プーリーの回転による巻
締ベルトの走行によって相互にスパイラル状に巻締める
という方法によって製造されている。

【０００５】また、平巻紙管は、図９に示すように、無
端状の厚紙用紙の切断端を、軸方向に条溝を形成したマ
ンドレル１に嵌入し、そのマンドレル１を回転駆動し
て、用紙をマンドレル１に巻付けるという方法により、
製造されており、両方法によって製造される紙管は、共
に、厚紙用紙を巻締めることにより、容器や芯材として
使用される強度の大きな紙管を製造している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
スパイラル紙管と平巻紙管の製造方法は、厚紙を用いた
紙管を製造するのに適した製造方法であるため、例え
ば、薄く、腰の弱い新聞紙等の古紙を紙管に製造するの
が困難であるという問題がある。

【０００７】すなわち、新聞紙等の古紙は、薄くて吸湿
性が高いため、上記の製造方法では、全面に接着剤を塗
布した際、接着剤を含みすぎ、破れ易くなる。また、接
着剤を含んだ新聞紙は、マンドレルに巻締めた際に張り
ついて取り外しができなくなる。

【０００８】このため、スパイラル紙管では、紙管を形
成する際のベルトのテンションによって破れたり、巻締
め後の紙管をマンドレルから送出できない。

【０００９】また、平巻紙管でも同様に、マンドレルに
張りついて取り外しができず、さらに、平巻紙管の場
合、新聞紙が薄いため、マンドレルの条溝に嵌入した
際、溝に保持されず、抜け落ちてうまく巻き取れないと
いう問題もある。そこで、この発明の課題は、薄くて、
腰の弱い古紙でも紙管を製造できる紙管製造方法を提供
することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、この発明では、一定長に切断したリボン状の紙管
用紙に、その長さ方向の一方の端部に添って接着剤を塗
布し、その接着剤を塗布した用紙を、軸方向に沿って複
数の吸引孔の形成されたマンドレルと対向させ、マンド
レルの吸引孔を負圧にして、前記紙管用紙の他方の端部
を吸引した後、マンドレルを回転駆動し、紙管用紙を巻
き取る製造方法を行なったのである。

【００１１】また、このとき、上記マンドレルに巻き取
った紙管用紙を、マンドレルの吸引孔から排気を行い取
り外す方法を行なうこともできる。

【００１２】なお、このとき、上記リボン状の紙管用紙
幅は、マンドレルの外周長より広いものとする。

【００１３】

【作用】このような製造方法によれば、一定長に切断さ
れたリボン状の紙管用紙に、その用紙の長さ方向の一方
の端部に添って接着剤を塗布することによって、用紙全
面に接着剤を塗布して用紙全体が接着剤を含んで破れ易
くならないようにする。

【００１４】また、接着剤の塗布された用紙を軸方向に
沿って複数の吸引孔の形成されたマンドレルと対向さ
せ、マンドレルの吸引孔を負圧にして、前記用紙の接着
剤の塗布されていない他方の端部を吸着することによ
り、用紙の腰の強弱に関係なくマンドレルが、用紙を固
定する。

【００１５】この状態でマンドレルを回転駆動すると、
用紙は、マンドレルに巻き取られ、巻き取られた際に、
用紙の一方の端部の接着剤が巻き取られた用紙に接着
し、紙管が形成される。

【００１６】この時、マンドレルは、用紙の接着剤の塗
布された接着剤と直に接することがなく、巻き取られた
用紙は、マンドレルに張りつくことはない。

【００１７】したがって、マンドレルで形成された紙管
は簡単に取り外すことができる。

【００１８】この際、マンドレルの吸引孔から排気を行
いながら取り外すようにすれば、マンドレルと紙管の間
に空気層が形成され、紙管とマンドレルとが分離される
ため、取り外しが極めて容易に行なえる。

【００１９】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて説
明する。

【００２０】図１に本発明の紙管製造方法に基づいて紙
管を製造する紙管製造装置の一実施例を示す。

【００２１】この紙管製造装置は、機台２と、その機台
２上に設けられた紙管用紙供給部（以下供給部）３と、
その供給部３に連設された紙管巻取り部（以下巻取り
部）４とからなっている。

【００２２】供給部３は、図２に示すように、機台２上
面に立設された複数の支柱５に金属板をネジ止めしたプ
ラットホーム６上に設けられた給紙ホルダー７と、その
給紙ホルダー７下方のプラットホーム６内に設けられた
移送装置８とからなっている。

【００２３】給紙ホルダー７は、図２に示すように、コ
の字状の外側支持壁９とＩ字状の内側支持壁１０とから
なり、その両支持壁９，１０に囲まれた中にリボン状に
切断された紙管用紙１１がセットされる。

【００２４】また、このホルダー７の先端（巻取り部
側）には、プラットホーム６を切欠した排出窓１２が形
成され、この窓１２の下方に移送装置８が臨むようにな
っている。

【００２５】移送装置８は、巻取り部４へ延びる線路１
３上に、所定の間隔で永久磁石１４を配置したリニアウ
ェーと、リニアウェー上に配置され、浮上用の電磁石の
備えられた台車１５とからなり、図１に示すように、前
記台車１５は、機台２内に設けられたリニア駆動装置１
６と接続されている。リニア駆動装置１６は、前記線路
１３と並行に配置されたボールネジ１７と、そのボール
ネジ１７を駆動するサーボモータ１８とからなってお
り、前記台車１５は、電磁石により、線路１３から浮上
し、リニア駆動装置１６によって、線路１３に沿って走
行する。

【００２６】この台車１５上には、昇降用エアーシリン
ダ１９により支持された昇降台２０が設けられている。

【００２７】昇降台２０は、図２に示すように、長さ方
向に沿って複数の吸引孔２１が設けられ、その吸引孔２
１は、制御弁を介して機台２内に設けられた真空ポンプ
２２と接続されている。

【００２８】前記昇降台２０は、昇降用エアーシリンダ
１９によって下降した状態で、プラットホーム６内に待
機し、真空ポンプ２２によって吸引孔２１を負圧に保
ち、上方のプラットホーム６の排出窓１２に臨む用紙１
１を吸引する。このとき、台車１５を走行させることに
より、給紙ホルダー７から一枚ずつ用紙１１が取り出さ
れる。

【００２９】また、吸引孔２１は、先端のプラットホー
ム６の排出窓１２と対向する吸引孔２１を大きくして吸
引力を大きくすることにより、用紙１１の取出しがスム
ースに行なえるようになっている。

【００３０】このようにして取り出された用紙１１は、
取り出されると同時に、昇降台２０の長さ方向に沿って
設けられた複数の吸引孔２１により、吸着されて固定さ
れる。

【００３１】巻取り部４は、機台２上に支持台２３を設
け、その支持台２３の両端に支持部材２４を取付け、そ
の支持部材２４間に軸２５を挿嵌支持させ、その挿嵌支
持させた軸２５に、取付けられたガイド装置２６と、前
記支持部材２４の供給部３側に支持された軸受２７に一
端が支持され、他端が、前記軸２５に揺動自在に支持さ
れる固定用チャック装置２８によって線路１３上に回動
自在に支持されるマンドレル１と、前記ホルダー７の外
側支持壁９にＬ型金具により取り付けられ、線路１３上
に配置された接着剤塗布用のホットメルトガン２９とか
らなっている。

【００３２】ガイド装置２６は、前記軸２５に回動自在
に嵌入されるパイプの両端に、菱形の支持板を取付け、
その支持板の対向するそれぞれの両端間に接続ロッド３
０を取付けた揺動杆３１と、その揺動杆３１のマンドレ
ル１側の接続ロッド３０に取付けられたガイド板３２
と、他方の接続ロッド３０に取付けられたエアーシリン
ダ３３とからなっている。

【００３３】ガイド板３２は、用紙１１の長さとほぼ同
長の金属板を、例えば、図３に示すように、断面形状が
９０°程度の開口を有するように折曲し、マンドレル１
と嵌合するように、形成したものであり、エアーシリン
ダ３３により、揺動杆３１を揺動させると、ガイド板３
２はマンドレル１と当接する。

【００３４】マンドレル１は、中空で、その中空と連通
する複数の吸引孔３４が長さ方向に沿って形成されてい
る。

【００３５】また、そのマンドレル１の軸受け２７に支
持される端部には、ロータリジョイントが取付けられ、
例えば、三方弁等の制御弁を介して真空ポンプ２２とコ
ンプレッサー（図示せず）とに接続され、吸引孔３４を
負圧に保ったり、吸引孔３４から排気が行なえるように
なっている。

【００３６】さらに、マンドレル１の前記端部には、歯
付きプーリー３６が取付けられ、機台２内のモータによ
り、回転駆動される駆動プーリーとタイミングベルト３
７により接続されている。

【００３７】一方、マンドレル１の他端を支持する固定
用チャック装置２８は、前記軸２５に嵌入され、回動自
在に支持されるＬ型部材３８と、その部材３８の一端
に、マンドレル１と対向して取付けられ、ロッド先端
に、マンドレル１の先端と嵌合するチャック３９の取付
けられた固定用エアーシリンダ４０と、その部材３８の
他端にリンクを介してロッドが取付けられ、シリンダ本
体が前記軸２５に金具によって固定された可動用エアー
シリンダ４１とからなり、可動用エアーシリンダ４１に
より、Ｌ型部材３８が揺動し、固定用エアーシリンダ４
０は、マンドレル１の軸に対して上下方向に並行に移動
する。

【００３８】即ち、固定用エアーシリンダ４０は、用紙
１１の巻付けの際、マンドレル１の軸線上にあって、ロ
ッドを伸長させてマンドレル１先端にチャック３９を嵌
合し、回動自在に支持してマンドレル１の振れを防止す
る。

【００３９】また、紙管の取出しの際には、固定用エア
ーシリンダ４０のロッドを縮小してマンドレル１との嵌
合を解除し、Ｌ型部材３８が揺動して上方に移動し、マ
ンドレル１の先端を開放して紙管の取出しを可能にす
る。

【００４０】ホットメルトガン２９は、移送装置８によ
り、移送中の昇降台２０に固定された用紙１１に、溶融
したホットメルト樹脂を噴射することにより、用紙１１
の長さ方向の端部に添って熱溶着性の接着剤（以下ホッ
トメルト）を塗布する。

【００４１】この他、前記昇降台２０の先端には、ロッ
ドの先端に、排出レバー４２の取付けられた揺動運動型
エアーシリンダ４３が紙管排出装置として取付けられて
おり、用紙１１の移送の際、エアーシリンダ４３によっ
て排出レバー４２の一側をマンドレル１に当接させ、マ
ンドレル１で形成された紙管を押し出して取り外す。

【００４２】また、帰還時には、エアーシリンダ４３に
より、排出レバー４２をマンドレル１から離し、走行の
邪魔にならないようにする。

【００４３】この実施例は、以上のように構成されてお
り、次に、この紙管製造装置の動作を述べることによっ
て、この発明の紙管製造方法を説明する。

【００４４】この紙管製造装置では、紙管用紙１１とし
てリボン状に切断した新聞紙を、図４（ａ）に示すよう
に、給紙ホルダー７にセットする。

【００４５】このとき、プラットホーム６内に在る昇降
台２０は、制御弁の作動により、吸引孔２１を負圧にし
てプラットホーム６の排出窓１２から臨む用紙１１を吸
引する。また、吸引すると同時に、台車１５が巻取り部
４へ向かって移動し、給紙ホルダー７から用紙１１を一
枚取出し移送する。

【００４６】この際、この移送される昇降台２０上の用
紙１１に対してホットメルトガン２９から、ホットメル
ト４４を噴射することにより、用紙１１の長さ方向の一
方の端部に沿って細く、線状にホットメルト（接着剤）
４４を塗布する。このため、用紙１１は全面にホットメ
ルト４４が塗布されることはなく、用紙１１の強度が保
たれる。

【００４７】台車１５はマンドレル１の下方に達する
と、ストップしてマンドレル１の吸引孔３４と用紙１１
とを対向させ、図４（ｂ）に示すように、昇降台２０が
昇降用エアーシリンダ１９によってマンドレル１の高さ
まで上昇する。

【００４８】このとき、固定用チャック装置２８が作動
することにより、Ｌ型部材３８が揺動し、マンドレル１
の軸線上に移動した固定用シリンダ４０から、ロッドが
伸長してその先端のチャック３９がマンドレル１先端に
嵌合し、支持する。

【００４９】また、このとき、マンドレル１は真空ポン
プ２２によって中空内が負圧に保たれると同時に、昇降
台２０の吸引孔２１の吸引が停止し、図５に示すよう
に、マンドレル１が、ホットメルト４４の塗布されてい
ない用紙１１の他方の端部を吸着して固定する。

【００５０】このように、用紙１１が固定されると、ガ
イド装置２６が作動して揺動杆３１を揺動し、ガイド板
３２をマンドレル１に当接させる。

【００５１】そして、図４（ｃ）に示すように、マンド
レル１が回転駆動され、用紙１１を巻き取る。このと
き、ガイド板３２は、図６に示すように、用紙１１がマ
ンドレル１に沿うようにして巻取りを補助する。

【００５２】こうしてマンドレル１に巻き取られた用紙
１１は、ホットメルト４４が塗布された一端が、巻き取
られた用紙１１と接着することにより、紙管Ｐが形成さ
れる。

【００５３】このため、ホットメルト４４は、直接マン
ドレル１と接することはなく、用紙１１に接着されるの
で、マンドレル１に張り付くことはない。

【００５４】また、接着剤にホットメルト４４を用いた
ことにより、速乾させることができるので、形成された
紙管のベタ付きなども防止できる。

【００５５】紙管Ｐが形成されると、マンドレル１は回
転を停止し、ガイド装置２６が揺動してガイド板３２を
下げ、マンドレル１より離れる。

【００５６】このとき、固定用チャック装置２８は、固
定用エアーシリンダ４０が作動してロッドを縮小し、マ
ンドレル１先端との嵌合を解除した後、可動用エアーシ
リンダ４１により、Ｌ型部材３８を揺動して固定用エア
ーシリンダ４０を上方に移動し、マンドレル１先端を開
放する。

【００５７】この間に台車１５は、ホームプレート６内
へ帰還し、再び、昇降台２０の吸引孔２１を負圧にして
次の用紙１１を吸引し、マンドレル１からのガイド板３
２の分離と同時に、再び移動を開始する。

【００５８】この際、排出装置が作動し、図４（ｄ）に
示すように、マンドレル１に排出レバー４２を当接し、
マンドレル１に形成された紙管Ｐを押し出し、図７に示
すような平巻紙管Ｐが形成される。

【００５９】このとき、マンドレル１の吸引孔３４から
エアーコンプレッサーにより、排気を行なって、紙管Ｐ
との間に空気層を形成し、紙管Ｐの取出しを容易に行な
えるようにする。

【００６０】また、上記排出レバー４２は、紙管Ｐの取
出しが終わると、速やかに、回転してマンドレル１から
離れ、台車１５の帰還の邪魔にならないようになる。

【００６１】以後、上記と同様の動作を繰り返し、連続
して紙管Ｐを製造する。

【００６２】このように、この紙管製造装置は、用紙１
１を移送装置８によって供給部３から取り出し、巻取部
４へ移送する間に、ホットメルトガン２９からホットメ
ルト４４を噴射して、用紙１１の長さ方向の一方の端部
に沿って塗布し、その塗布した用紙１１をマンドレル１
下方に移送した後、マンドレル１の吸引孔３４を負圧に
保ち、用紙１１を吸着し、マンドレル１を回転駆動して
用紙１１を巻き締めるという紙管Ｐの製造方法を行なっ
て、接着剤を用紙全面に塗布しなくても紙管Ｐを製造で
きるようにしたことにより、例えば、新聞用紙等の薄く
て腰の弱い古紙を紙管Ｐに形成することができる。

【００６３】なお、この紙管の製造方法は、古紙を用い
た紙管の製造に適するのであるが、これに限定されるこ
とはなく、例えばマンドレルの吸引力等を調整すること
により、厚紙やそれ以外の紙管用紙にも適用できる。

【００６４】

【効果】この発明は、以上のような方法により、リボン
状の紙管用紙の長さ方向の一端に添って接着剤を塗布
し、その接着剤の塗布された用紙をマンドレルが吸着
し、巻き取るようにしたので、薄くて腰の弱い例えば新
聞紙等の古紙から紙管を製造することができる。

【００６５】また、マンドレルに巻き取った紙管用紙を
マンドレルの吸引孔から排気をおこない取り外す方法で
は、マンドレルに形成された紙管を紙管とマンドレル間
に空気層を設けて、紙管の取り外しをスムースに行なえ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の紙管製造装置の一部縦断断面図

【図２】実施例の紙管製造装置の平面図

【図３】ガイド装置の作用図

【図４】実施例の紙管製造装置の作用図

【図５】移送装置の作用図

【図６】マンドレルの作用図

【図７】実施例の紙管製造装置によって製造される平巻
紙管

【図８】スパイラル紙管の製造方法の模式図

【図９】平巻紙管の製造方法の模式図

【符号の説明】

１ マンドレル １１ 紙管用紙 ３４ 吸引孔（マンドレル） ４４ ホットメルト

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一定長に切断したリボン状の紙管用紙
   に、その長さ方向の一方の端部に添って接着剤を塗布
   し、その接着剤を塗布した用紙を、軸方向に沿って複数
   の吸引孔の形成されたマンドレルと対向させ、マンドレ
   ルの吸引孔を負圧にして、前記紙管用紙の他方の端部を
   吸引した後、マンドレルを回転駆動し、紙管用紙を巻き
   締める紙管製造方法。
2. 【請求項２】 上記マンドレルに巻き取った紙管用紙
   を、マンドレルの吸引孔から排気を行い取り外す請求項
   １記載の紙管製造方法。