特開 2024-110216 シート固定装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024110216

(43)【公開日】2024-08-15

(54)【発明の名称】シート固定装置

(51)【国際特許分類】

   A61F 13/15 20060101AFI20240807BHJP

【ＦＩ】

A61F13/15 321

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023014669

(22)【出願日】2023-02-02

(71)【出願人】

【識別番号】000122298

【氏名又は名称】王子ホールディングス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002860

【氏名又は名称】弁理士法人秀和特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】渡辺 哲

(72)【発明者】

【氏名】本田 貴大

(72)【発明者】

【氏名】金田 悠太郎

【テーマコード（参考）】

3B200

【Ｆターム（参考）】

3B200AA01

3B200AA03

3B200BB05

3B200EA01

(57)【要約】

【課題】本開示は、通紙作業の効率低下を抑制する技術を提供することを目的とする。
【解決手段】原反ロールからシートを原反ロールの設置位置よりも重力方向上方に通紙する通紙路途中において、シートを加圧固定するシート固定部と、シート固定部の加圧固定と加圧開放とを切り替え可能な第１操作部であって、原反ロールの設置位置側に設けられた第１操作部と、シート固定部の加圧固定と加圧開放とを切り替え可能な第２操作部であって、通紙路途中に設けられた第２操作部と、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

原反ロールからシートを前記原反ロールの設置位置よりも重力方向上方に通紙する通紙路途中において、前記シートを加圧固定するシート固定部と、
前記シート固定部の加圧固定と加圧開放とを切り替え可能な第１操作部であって、前記原反ロールの設置位置側に設けられた第１操作部と、
前記シート固定部の加圧固定と加圧開放とを切り替え可能な第２操作部であって、前記通紙路途中に設けられた第２操作部と、
を備える、シート固定装置。

【請求項2】

前記シートは、吸収性物品の資材であり、
前記シート固定装置は、前記吸収性物品を製造する吸収性物品製造装置とは別系統の電源を備える、
請求項１に記載のシート固定装置。

【請求項3】

前記シート固定部は、
前記シートを加圧固定するための加圧部と、
前記加圧部を駆動する空圧アクチュエータと、
を有する、
請求項１または２に記載のシート固定装置。

【請求項4】

前記原反ロールは、シート状のパルプが巻かれたロールであり、
前記シート固定部は、前記シートの原反先端を加圧固定可能である、
請求項１または２に記載のシート固定装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、シート固定装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、使い捨ておむつや生理用品などの吸収性物品が知られている。吸収性物品は、パルプ繊維によって形成された吸収体を備え、着用者が排出した尿などの排出液を吸収する。特許文献１には、シート状のパルプを解砕機によって解砕してパルプ繊維に加工した後、パルプ繊維を成型ドラムに供給することで、吸収体を成型する吸収性物品の製造装置が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１８－１５３４７８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

吸収性物品などの紙製品においては、原材料となるシート状の資材（以下、単に「シート」と称する）を原反ロールから解砕機などの加工機に供給することが一般的に行われている。原反ロールから引き出されたシートは、原反ロールの設置位置から重力方向上方の通紙路に通紙された後、加工機に供給される。シートを通紙する通紙作業中に通紙路の途中でシートが自重で落下するという問題が生じる得る。シートの落下は、通紙作業の効率低下を引き起こすという問題がある。

【0005】

本開示は、通紙作業の効率低下を抑制する技術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】

【0006】

本開示の一側面に係るシート固定装置は、原反ロールからシートを前記原反ロールの設置位置よりも重力方向上方に通紙する通紙路途中において、前記シートを加圧固定するシート固定部と、前記シート固定部の加圧固定と加圧開放とを切り替え可能な第１操作部であって、前記原反ロールの設置位置側に設けられた第１操作部と、前記シート固定部の加圧固定と加圧開放とを切り替え可能な第２操作部であって、前記通紙路途中に設けられた第２操作部と、を備える。

【発明の効果】

【0007】

本開示によれば、通紙作業の効率低下を抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、原反ロールからシートを引き出して、加工機に供給する工程を模式的に示す図である。

【図2】図２は、実施形態に係るシート固定装置の空圧回路図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下に、図面を参照して本発明の実施形態に係るシート固定装置について説明する。なお、以下の実施形態の構成は例示であり、本発明はこれらの実施の形態の構成に限定されるものではない。

【0010】

＜実施形態＞
本実施形態では、使い捨ておむつや生理用品などの吸収性物品の原材料となるパルプの原反ロールから引き出したシートを吸収性物品の製造装置に供給する工程において用いられるシート固定装置について説明する。吸収性物品は、一般的に、パルプ繊維によって形成された吸収体を備えている。吸収体は、シート状のパルプを解砕機に送り、解砕機によって解砕したパルプ繊維をフォーミングドラム（成型ドラム）に供給する。フォーミングドラムは、供給された解砕機から吸収体を成型する。パルプの原反ロールから解砕機にシートを供給する際に、当該シートは、原反ロールの設置位置から重力方向上方の通紙路に一旦通紙された後、解砕機に供給されることが一般的に行われている。

【0011】

図１は、原反ロールからシートを引き出して、加工機に供給する工程を模式的に示す図である。原反ロール１００は、シート状のパルプがロール状に巻かれている。原反ロール１００は、フォークリフトなどの輸送機器などで工場内を運搬され、所定位置に設置される。原反ロール１００から引き出されたシート１０１は、通紙路１０２内に通紙される。なお、シート１０１は、吸収性物品の資材である。通紙路１０２内には、ガイドローラ１０３、１０４が設けられている。ガイドローラ１０３は、原反ロール１００からシート１０１を引き出すためのロールである。ガイドローラ１０３は、新しい原反ロール１００の上端と概ね同じ水平線上に設けらる。ガイドローラ１０４は、原反ロール１００よりも重力方向上方（以下、単に「上方」と称する場合がある）に設けられる。ガイドローラ１０４によって、シート１０１が原反ロール１００の設置位置よりも上方に通紙される。通紙路内において、ガイドローラ１０４の設置位置でシート１０１が最も高い位置を通過する。シート１０１は、ガイドローラ１０４を通過した後、重力方向下方（以下、単に「下方」と称する）に送られ、シート１０１に対して上下に設けられた一対のローラ１０５、１０６を通過し、解砕機１０７に供給される。解砕機１０７は、パルプのシート１０１を繊維状に解砕（粉砕）してフラッフパルプを形成する。フラッフパルプは、フォーミングドラム１０９に供給される。解砕機１０７とフォーミングドラム１０９の間には、フラッフパルプが漏れ出ないようにケース１０８で覆われている。解砕機１０７から供給されるフラッフパルプは、ケース１０８内を充満し、フォーミングドラム１０９によって吸引され、その表面上に堆積して吸収体に成型される。なお、通紙路１０２の開始点は、原反ロールの設置位置であり、通紙路１０２の終了点は、解砕機１０７の手前までである。

【0012】

このように、吸収体の原材料となるパルプの原反ロール１００から引き出されたシート１０１は、通紙路１０２内を介して解砕機１０７まで通紙される。シート１０１の先端部分は、工場内の作業員の手によって原反ロール１００から引き出され、ガイドローラ１０３、１０４を介して、解砕機１０７まで通紙される。通紙路１０２に沿って設けられた作業員用の階段および通路（階段および通路は、不図示）が設けられており、作業員はその階段および通路を通って通紙作業を行う。なお、原反ロール１００からシート１０１を引き出す位置よりも上方にシート１０１を通紙するのは、解砕機の設置位置が当該引き出し位置よりも上方であるためである。シート１０１を引き出す位置は、吸収性物品製造工場の床面近傍であり、解砕機のシートの供給口は当該床面よりも３ｍ程高いことが一般的である。

【0013】

作業員は、新しい原反ロール１００が設置位置に設置されると、シート１０１の原反先端を引き出して通紙路１０２に通紙する。ガイドローラ１０４は、吸収性物品製造工場の床面から２ｍ以上上方に設置されており、ガイドローラ１０３からガイドローラ１０４までシート１０１を通紙する通紙作業中に、シート１０１を固定しないと、シート１０１が自重で落下する虞がある。本実施形態に係るシート固定装置は、シート１０１を通紙する通紙作業中にシート１０１が自重で落下するのを防止する。

【0014】

図１に示されるように、シート固定装置１は、シート１０１を加圧固定するシート固定部２を備える。シート固定部２は、原反ロール１００からシート１０１を原反ロール１０
０の設置位置よりも上方に通紙する通紙路１０２の途中に設けられており、その位置でシート１０１を加圧固定することができる。シート固定部２は、ゴム製のニップパッド３と、シート受け板４を有する。シート１０１に対して上側に配置されたニップパッド３（本願でいう「加圧部」の一例）は、空圧回路によって上下方向に駆動され、下方に移動することで、シート１０１に対して下側に配置されたシート受け板４とシート１０１を挟持する。これにより、シート固定部２は、シート１０１を加圧固定することができる。

【0015】

原反ロール１００からシート１０１を解砕機１０７まで通紙する通紙作業時には、原反ロール１００から解砕機１０７まで作業員の手によってシート１０１が送り出される。通紙作業において、原反ロール１００から解砕機１０７までシートを一気に送り出そうとすると、作業員の体力を大きく消費する上に、通紙作業の途中でシート１０１の先端が落下した場合には通紙作業のやり直しとなる。

【0016】

そこで、通紙路１０２の途中に本実施形態に係るシート固定装置１を設けた。原反ロール１００からシート１０１を送り出し、ガイドローラ１０３とガイドローラ１０４の間に設けたシート固定部２によってシート１０１の先端を固定できる。シート固定装置１の加圧固定の操作および加圧開放の操作は、２箇所に設けた操作部によって行うことができる。シート固定装置１は、原反ロール１００の設置位置側（通紙路１０２の開始点側）に設けられた第１操作部２０と、第１操作部２０よりも高い位置であり、通紙路１０２途中に設けられた第２操作部２１とを備える。第１操作部２０および第２操作部２１は、シート固定部の加圧固定と加圧開放とを切り替え可能なボタン式のスイッチである。第１操作部２０は、床面より１ｍ程の高さに設置されている。例えば、作業員は、通紙路１０２の半分ほどまでシート１０１の先端を送り出したところで、原反ロール１００の近傍に配置された第１操作部２０を操作して、シート固定部２を加圧固定状態に設定し、その後、通紙路１０２に沿って設けられた階段を登って第２操作部２１の設置位置まで行き、第２操作部２１を操作してシート固定部２の加圧開放の操作を行う。その後、作業員は、シート１０１の先端を持ち、シート１０１を解砕機１０７まで通紙する。シート固定部２の加圧固定の操作および加圧開放の操作は、原反ロール１００側の第１操作部２０と、シート固定部２側の第２操作部２１との２箇所で行うことができる。シート固定装置１は、原反ロール１００が設置される高さ位置で第１操作部２０の操作によってシート１０１を加圧固定可能であり、原反ロール１００から離れているシート固定部２の位置でも第２操作部２１の操作によって加圧開放可能な機構である。これにより、従来では、解砕機１０７近くまで一気に通紙作業を行う必要があったのを、途中のシート固定部２まで通紙する工程と、シート固定部２から解砕機１０７まで通紙する工程との２工程に分けることができる。また、この工程の間ではシート１０１をシート固定部２が加圧固定しているので、シート１０１が自重によって落下する虞もない。このように、本実施形態に係るシート固定装置１は、通紙作業の効率低下を抑制できる。また、シート固定装置１は、圧縮空気で稼働するため、設置する際に電気工事が不要であり、安価で容易に設置可能である。なお、シート固定装置１を稼働するためには、吸収性物品の製造装置に使用する圧縮空気をわずかに使用するだけで足り、シート固定装置１は当該圧縮空気で駆動するように構成してもよい。シート固定装置１は、安価で稼働可能である。

【0017】

次に、本実施形態に係るシート固定装置１の駆動源について説明する。図２は、本実施形態に係るシート固定装置の空圧回路図である。図２に示される空圧回路によってニップパッド３が上下に駆動される。

【0018】

図２に示されるように、この空圧回路は、複動式シリンダ１０（本願でいう「空圧アクチュエータ」の一例）を作動するためのものである。複動式シリンダ１０は、図１に示すニップパッド３を上下に駆動させるアクチュエータである。複動式シリンダ１０のピストンロッドの先端にニップパッド３が固定されている。

【0019】

この空圧回路には、第１操作部２０と、第２操作部２１と、第１操作部２０または第２操作部２１の操作によって、複動式シリンダ１０を加圧駆動（下方駆動）または複動式シリンダ１０を加圧開放駆動（上方駆動）に切り替えるための圧縮空気を複動式シリンダ１０に供給するエアオペレートバルブ１３とが設けられている。

【0020】

第１操作部２０は、加圧固定の操作を行う押しボタン式の方向切替バルブ２０Ａと、加圧解除の操作を行う押しボタン式の方向切替バルブ２０Ｂと、コンプレッサなどの空圧源２０Ｃ、２０Ｄを有している。同様に、第２操作部２１は、加圧固定の操作を行う押しボタン式の方向切替バルブ２１Ａと、加圧解除の操作を行う押しボタン式の方向切替バルブ２１Ｂと、コンプレッサなどの空圧源２１Ｃ、２１Ｄを有している。ここで、第１操作部２０の加圧固定の操作を行う方向切替バルブ２０Ａと、第２操作部２１の加圧固定の操作を行う方向切替バルブ２１Ａとは、同一のシャトルバルブ１８に接続されている。シャトルバルブ１８の２つの入力側ポートの各々には、方向切替バルブ２０Ａと方向切替バルブ２１Ａのいずれかから圧縮空気が供給され、その圧縮空気がエアオペレートバルブ１３に供給される。また、第１操作部２０の加圧解除の操作を行う方向切替バルブ２０Ｂと、第２操作部２１の加圧解除の操作を行う方向切替バルブ２１Ｂとは、同一のシャトルバルブ１９に接続されている。シャトルバルブ１９の２つの入力側ポートの各々には、方向切替バルブ２０Ｂと方向切替バルブ２１Ｂのいずれかから圧縮空気が供給され、その圧縮空気が選択的にエアオペレートバルブ１３に供給される。

【0021】

エアオペレートバルブ１３は、５ポート２位置型の方向切替バルブである。エアオペレートバルブ１３の切り替えは、シャトルバルブ１８、１９の圧縮空気の供給によって切り替えられる。エアオペレートバルブ１３のＰポートには、コンプレッサなどの空圧源１６から圧縮空気が供給される。この圧縮空気は、エアオペレートバルブ１３によって複動式シリンダ１０を加圧駆動または加圧開放駆動をするために、複動式シリンダ１０に供給される。

【0022】

エアオペレートバルブ１３と複動式シリンダ１０の間には、流量制御バルブ（スピードコントローラ）１１、１２が設けられている。本実施形態の空圧回路では、複動式シリンダ１０の速度制御方式として、メータアウト方式が採用されている。メータアウト方式は、複動式シリンダ１０から流れ出す空気の流量を調整する方式である。流量制御バルブ１１には、複動式シリンダ１０の加圧開放駆動時に圧縮空気が流入する。流量制御バルブ１２には、複動式シリンダ１０の加圧駆動時に圧縮空気が流入する。また、エアオペレートバルブ１３のＡポートが流量制御バルブ１１を介して複動式シリンダ１０に接続されており、また、エアオペレートバルブ１３のＢポートが流量制御バルブ１２を介して複動式シリンダ１０に接続されている。

【0023】

このような空圧回路は、次の通りに作動する。作業員が第１操作部２０の方向切替バルブ２０Ａまたは第２操作部２１の方向切替バルブ２１Ａのボタンを押圧操作すると、エアオペレートバルブ１３のＰポートとＡポートが繋がり、ＢポートとＲポートが繋がる。これによって、空圧源１６から圧縮空気がＡポートを介して複動式シリンダ１０に供給され、また、複動式シリンダ１０からの圧縮空気は流量制御バルブ１２を介してエアオペレートバルブ１３のＢポートに流入し、Ｒポートから排出される。この空圧回路の作動によって、複動式シリンダ１０が加圧駆動を行い、図１に示すニップパッド３がシート１０１を加圧固定する。

【0024】

一方、作業員が第１操作部２０の方向切替バルブ２０Ｂまたは第２操作部２１の方向切替バルブ２１Ｂのボタンを押圧操作すると、エアオペレートバルブ１３のＰポートとＢポートが繋がり、ＡポートとＲポートが繋がる。これによって、空圧源１６から圧縮空気が
Ｂポートを介して複動式シリンダ１０に供給され、また、複動式シリンダ１０からの圧縮空気が流量制御バルブ１２を介してエアオペレートバルブ１３のＡポートに流入し、Ｒポートから排出される。この空圧回路の作動によって、複動式シリンダ１０が加圧開放駆動を行い、図１に示すニップパッド３によるシート１０１の加圧固定が解放される。このように、本実施形態に係るシート固定装置１は、第１操作部２０または第２操作部２１のいずれを操作しても、シート固定部２の加圧固定と加圧開放とを切り替え可能である。

【0025】

また、本実施形態に係るシート固定装置１は、吸収性物品を製造する吸収性物品製造装置とは別系統の電源２２を備える。なお、本実施形態における吸収性物品製造装置とは、図１に示される、ガイドローラ１０３、１０４、解砕機１０７、およびフォーミングドラム１０９が含まれる。電源２２から空圧回路の空圧源１６、２０Ｃ、２０Ｄ、２１Ｃ、２１Ｄに電源電圧が供給される。これにより、本実施形態に係るシート固定装置１は、吸収性物品製造装置の電源状態が不安定であってもその影響を受けずに、シート１０１の通紙作業を行うことができる。

【0026】

本実施形態に係るシート固定装置１は、シート固定部２の駆動源として空圧回路が採用されている。空圧回路による駆動機構は、複動式シリンダ１０を加圧駆動した後、電源２２の電源状態が不安定になった場合においても、シート１０１の加圧固定を維持可能であり、加圧開放は圧縮空気を複動式シリンダ１０から排出すればよく、電源状態の影響を受け難い。また、電源２２の電源状態が不安定になった場合においても、シート１０１の加圧固定を維持可能であるため、シート１０１の先端が落下するのを防止でき、通紙作業も継続することができる。例えば、電源２２の電源状態が不安定になった場合においても、シート１０１を解砕機１０７まで通紙でき、さらに吸収性物品製造装置の電源状態が安定するまで通紙されたシート１０１の状態を維持し、吸収性物品製造装置の電源状態の安定後での再度の通紙作業を不要にできる。

【0027】

また、シート固定部２は、シート１０１の原反先端を加圧固定可能である。原反ロール１００から引き出されたシート１０１の先端は、原反ロール１００に巻かれていないため、原反ロール１００の内側の部位よりも固くなく解繊し難いが、シート固定部２は、当該先端を加圧固定できる。これにより、シート１０１の先端部分からの解砕を確実に行うことができる。

【0028】

なお、本実施形態では、吸収性物品の資材であるシート材を固定する場合のシート固定装置の使用例について例示したが、シート固定装置の使用例はこれに限られない。例えば、本実施形態に係るシート固定装置１は、吸収性物品以外の紙製品のシートを固定する場合にも使用可能である。本実施形態に係るシート固定装置１によれば、通紙作業の効率を向上することができる。

【0029】

以上で開示した実施形態やその変形例は、それぞれ組み合わせることができる。

【符号の説明】

【0030】

１・・シート固定装置
２・・シート固定部
３・・ニップパッド
４・・シート受け板
１０・・複動式シリンダ
１１、１２・・速度制御バルブ
１３・・エアオペレートバルブ
１６・・空圧源
１８、１９・・シャトルバルブ
２０・・第１操作部
２０Ａ、２０Ｂ・・方向切替バルブ
２０Ｃ、２０Ｄ・・空圧源
２１・・第２操作部
２１Ａ、２１Ｂ・・方向切替バルブ
２１Ｃ、２１Ｄ・・空圧源
２２・・電源
１００・・原反ロール
１０１・・シート
１０２・・通紙路
１０３、１０４・・ガイドローラ
１０５、１０６・・ローラ
１０７・・解砕機
１０８・・カバー
１０９・・フォーミングドラム

【図1】

【図2】