JP2016034297A - ティッシュペーパー製造設備 - Google Patents

Abstract

【課題】原反紙にエンボス裂けが生じず、高能率生産が可能なティッシュペーパー製造設備を提供する。
【解決手段】カレンダ装置３，４とエンボス圧着装置５とスリット装置６は、各駆動モータを一定のテンションが作用する紙送り速度で制御する同期制御装置を備えている。エンボス圧着装置５は、受ロール１１と２台のエンボスローラ１２とからなり、エンボスローラ１２は、その外周面にエンボス加工面１５を１条のみ有している。エンボス圧着装置５の前工程であるカレンダ装置３，４と後工程であるスリット装置６が一定のテンションが作用する紙送り速度で運転できるので、原反紙に作用するテンションが常に同一となる。このためエンボス圧着加工時に紙裂けが生じなくなる。エンボス加工面１５が１条のみであるので、片当りが生じず安定したエンボス圧着加工ができるので、高速加工が可能となる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ティッシュペーパー製造設備に関する。さらに詳しくは、ティッシュペーパーを製造する場合に用いられるティッシュペーパー製造設備に関する。

図６に示すように、２プライのティッシュペーパーＴＰは２枚の薄紙ｐ，ｐを重ねた状態で両端縁をエンボス圧着加工したエンボス圧着部ｅ１，ｅ２で互いに接合したものである。上記のようなティッシュぺ―パーＴＰは、２本の広幅（たとえば数ｍ幅）の原反ロールから引き出した一続きになっている原反紙を２枚重ねにし、カレンダー工程を経てエンボス圧着加工を施し、スリッターで約２０ｃｍ幅にスリットする。このスリット紙をいったん巻き取った後、さらに長さ約２０ｃｍにカットして毎葉のティッシュペーパーＴＰとする。

図７は上記工程のうち、エンボス圧着加工とスリット加工のイメージを示している。原反紙Ｗは広幅であり、数個から数１０個のティッシュペーパーＴＰを取れる幅を有している。ティッシュペーパーＴＰの幅が約２０ｃｍであることに合わせ、複数のエンボスローラ１０１が配置され、それぞれが図示しない受ロールに対向している。原反紙Ｗはこのエンボスローラ１０１と受ロールとの間を通され、数条のエンボス圧着加工が施される。ｅ１，ｅ２はエンボス圧着部を示している。１本のエンボスローラ１０１には２条のエンボス加工面１０２、１０２が設けられており、後工程でスリットされて隣り合うことになるティッシュペーパーＴＰの端縁同士を一緒にエンボス圧着加工する。そして、隣り合うエンボス圧着部ｅ１，ｅ２の間をスリットすると、所定幅にスリットされ、かつ両端縁にエンボス圧着部ｅ１，ｅ２を有するスリット紙ｓｒとなる。

上記のようなエンボス圧着加工を行う従来技術として、特許文献１（１９頁および図３）に記載されたコンタクトエンボス装置がある。この従来技術は、金属ロールまたは弾性ロールである受ロールと表面に細かい凸部を有する硬質のコロを用い、受ロールとコロの間にティッシュ−用原反紙を通してエンボス圧着加工するものである。

図８は従来から用いられているコンタクトエンボス装置の一例を示している。同図（Ａ）において、１００は受ロールであり、金属製の硬質ロールで構成されている。１０１はエンボスローラで、支持アーム１０３で揺動可能に支持され、エアシリンダ１０４で受ロール１００側に押しつけ付勢されている。
エンボスローラ１０１の外表面には２条のエンボス加工面１０２，１０２が形成されており、その表面にはエンボス模様が形成されている。この２条のエンボス加工面１０２，１０２は図７に示す隣り合うスリット紙ｓｒの隣接するエンボス圧着部ｅ１，ｅ２を形成するためのものである。

しかるに、上記従来例のエンボスローラ１０１ではつぎの問題がある。
ａ）２条のエンボス加工面１０２，１０２のうち片側のみが受ロール１００に当る片当り現象が生じやすい。この片当りによる摩耗むら等が原因で振動が発生し、高速運転時にはジャンピングが発生する。このため、エンボス圧着加工に不良品が発生する。

また、製造装置全体の問題として、ｂ）コンタクトエンボス装置の前後のカレンダやスリッターなどの駆動速度にムラがあると、紙に加わるテンション変動が生じ、エンボス圧着部ｅから紙が裂けるエンボス裂けが発生し、不良品を生じてしまう。

上記のような問題ａ），ｂ）はティッシュペーパーの製造速度が約９００ｍ／分位までは、さほど大きな問題ではなかったが、高速化を目指そうとすると、とたんに不具合が頻発する。

特開２０１３−１８８３８０号公報

本発明は上記事情に鑑み、製造速度の高速化、たとえば従来の製造速度の約１．５倍に相当する１４００ｍ／分で運転しても原反紙にエンボス裂けが生じず、綺麗なエンボス圧着加工が施せ、しかも高能率生産が可能なティッシュペーパー製造設備を提供することを目的とする。

第１発明のティッシュペーパー製造設備は、複数枚の原反紙を重ね合せた状態で加圧するカレンダ装置と、該カレンダ装置を出た原反紙にエンボス圧着加工を施すエンボス圧着装置と、エンボス圧着加工された原反紙を所望の幅寸法にスリットするスリット装置とを備えたティッシュペーパー製造設備であって、前記カレンダ装置と前記エンボス圧着装置と前記スリット装置は、いずれも専用の駆動モータを備えており、前記各駆動モータを原反紙に一定の張力が作用するよう紙送り速度を制御する同期制御装置を備えていることを特徴とする。
第２発明のティッシュペーパー製造設備は、第１発明において、前記エンボス圧着装置は、受ロールと該受ロールに当接できる位置に配置された２台のエンボスローラとからなり、前記２台のエンボスローラは、いずれもその外周面にエンボス加工面を１条のみ有しており、前記２台のエンボスローラは、原反紙幅方向においてオフセットして配置されており、そのオフセット量は原反紙に施すべきエンボス加工ラインに合せられていることを特徴とする。
第３発明のティッシュペーパー製造設備は、第２発明において、前記エンボスローラは、そのエンボス加工面が前記エンボスローラの外周面に形成された複数本の溝により区画された複数個の凸面からなり、前記複数個の凸面は、該エンボスローラを側面視で見たとき円周方向において重なりが生じるように形成されていることを特徴とする。

第１発明によれば、エンボス圧着装置の前工程であるカレンダ装置と後工程であるスリット装置が同一の紙送り速度で運転できるので、原反紙に作用するテンションが常に同一となる。このためエンボス圧着加工時にエンボス圧着加工部からの紙裂けが生じなくなる。このため、従来装置以上の高速加工が可能となる。
第２発明によれば、エンボス加工面が１条のみであるので、従来装置で生じていたような片当りが生じない。このため、安定したエンボス圧着加工ができるので、高速加工が可能となる。
第３発明によれば、エンボス加工面は円周方向では３６０°全周で溝が現われず、凸面のみが受ロールに当接することになるので、当接圧の瞬間的変動が生じず、振動も発生しない。このため高速加工が可能となる。

本発明の一実施形態に係るティッシュペーパー製造設備におけるエンボス圧着装置の側面図である。 （Ａ）はエンボスローラの斜視図、（Ｂ）は同正面図である。 エンボスローラにおけるエンボスパターンの説明図である。 エンボスパターンの参考図である。 本発明に係るティッシュペーパー製造設備の構成図である。 ティッシュペーパーＴＰの斜視図である。 従来のエンボス圧着装置を用いたエンボス圧着加工とスリット加工の説明図である。 （Ａ）は従来のエンボス圧着装置の側面図、（Ｂ）は一部正面図である。

つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
まず、図５に基づきティッシュペーパー製造設備の全体構成を説明する。
同図において、１と２はティッシュペーパーの原紙を巻取っている原反ロールである。原反ロール１，２は幅が３〜４ｍ位あり、直径が２〜３．５ｍ位である。この原反ロール１，２は外接式の回転駆動部１ｄ、２ｄにより回転させられ原反紙１ｗ、２ｗを送り出す。

この２枚の原反紙は２枚に重ねられ（重ねられた２プライの原反紙を符号Ｗで示す）、第１カレンダー３と第２カレンダー４に通される。第１，第２カレンダー３，４は一対のロールから構成された公知のカレンダ装置である。原反紙Ｗは、この一対のロールの間を通されて加圧されることによって、平滑さと光沢を与えられる。

５はエンボス圧着装置である。エンボス圧着装置５では、図６および図７に示すように、エンボス圧着部ｅ１，ｅ２を付与するエンボス圧着加工を行う。エンボス圧着加工の目的は、２プライ（２枚重ね）の原反紙を圧着して、自然には互いに離れないように接合することにある。６はスリット装置であり、刃物ローラで原反紙Ｗを帯状にスリットしていく公知の装置である。

７はスリットロールであり、図７に示したスリット紙ｓｒを巻取ったロールである。つまり原反紙Ｗにエンボス圧着加工とスリット加工が施されたティッシュ紙のロールである。このスリットロール７を別の装置で改めて繰り出し、長さ方向に沿って二つ折りし、これを複数枚重ねて長さ方向で適寸にカットすると毎葉のティッシュペーパーができ上がる。この毎葉のティッシュペーパーを適宜の形状に折り畳み箱詰めすると、市販可能な完成品としてのティッシュペーパーが得られる。

図５に示す製造設備において、駆動源であるモータは各機器に個別に付設されている。その対応関係は以下のとおりである。
外接式駆動部１ｄ、２ｄ＝モータＭ１、Ｍ２
第１カレンダ３＝モータＭ３
第２カレンダ４＝モータＭ４
エンボス圧着装置５＝モータＭ５
スリット装置６＝モータＭ６
上記各モータＭ１〜Ｍ６には速度制御の制御性の良いベクトルインバータモータやサーボモータを用いるのが好ましい。

各駆動モータＭ１〜Ｍ６の駆動制御は、図示しない同期制御装置により、原反紙Ｗに作用するテンションが一定になるよう下流側の紙送り速度が上流側よりもやや速くなるように制御される。とくに、エンボス圧着装置５の前工程であるカレンダ装置３，４と後工程であるスリット装置６は一定の張力が作用するよう下流側が少し速い紙送り速度で運転されるように制御される。この場合、原反紙Ｗに作用するテンションが常に同一となるのでエンボス圧着加工中に原反紙Ｗに不要な引っ張り負荷がかからず、エンボス圧着部ｅからの紙裂けが生じなくなる。このため、たとえば１４００ｍ／分程度の高速加工が可能となる。

つぎに、エンボス圧着装置５の詳細を説明する。
図１に示すように、エンボス圧着装置５は、受ロール１１とこの受ロール１１に当接できる位置に配置された２台のエンボスローラ１２，１２とからなる。２台のエンボスローラ１２，１２は共に揺動アーム１３で支持され、エアーシリンダ１４で押し付け付勢されている。このため受ロール１１と２台のエンボスローラ１２，１２との間を通されて原反紙Ｗはエンボスローラ１２，１２の加圧を受けてエンボス圧着加工される。

図２に示すように、エンボスローラ１２は、外周面にエンボス加工面１５を１条のみ有している。このように、エンボス加工面１５が１条のみであると、従来装置で生じていたような片当りが生じない。このため、安定したエンボス圧着加工ができるので、１４００ｍ／分程度の高速加工も可能となる。

図１に示すように、エンボスローラ１２は２台が受ロール１１の下方に配置され、共に受ロール１１に接触可能となっている。また、この２台のエンボスローラ１２，１２は、原反紙幅方向においてオフセットして配置されており、そのオフセット量は原反紙Ｗに施すべきエンボス加工ラインに合せられている。つまり、図７に示す、スリットされると隣り合うことになるスリット紙ｓｒの両端縁に施されるエンボス圧着部ｅ１,ｅ２の間の間隔に合せられている。
また、このような２台のエンボスローラ１２，１２のセットが、スリットされるべきスリット紙ｓｒの本数に合せた数だけ設けられている。

図３に示すように、エンボスローラ１２のエンボス加工面１５にはエンボスパターンが形成されている。このエンボスパターンは、複数本の溝１６により区画された複数個の凸面１７からなる。図３の(Ｂ)，(Ｃ)の例では断面三角形の溝１６が円周方向および幅方向に対し斜めに形成されている。また、複数の溝１６同士が互いに交差しているので、台形であって、頂面が四角形の凸面１７が複数個形成される。図３の（Ａ）の例では、断面三角形の溝１６が斜めに形成され、複数の溝１６が平行である。そして、溝１６，１６の間が細幅で斜めに延びる凸面１７となっている。

上記の（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）の各凸面１７は、エンボスローラ１２を側面視で見たとき円周方向において重なりが生じるように形成されている。図４は比較のため示した参考例であり、この例では溝１６が断面三角形ではあるが、その上面幅が広く、結果として凸面１７も面積が狭いものとなっている。この例では、エンボスローラ１２を側面視で見たとき、円周方向で凸面１７の重なりが無い部分が生じ、円周方向で一種の段差が生じている。

図４の参考例と比べると分かるように、図３に示す本実施形態では、（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）の３種のエンボス加工面１５は円周方向では３６０°全周で溝１６が現われず、凸面１７のみが受ロールに当接することになる。このためエンボス加工面１５の円周方向における段差は全く存在しないので当接圧の瞬間的変動が生じず、振動も発生しない。このため１４００ｍ／分程度の高速加工が可能となる。

３，４ カレンダ装置
５ エンボス圧着装置
６ スリット装置
１２ エンボスローラ
１５ エンボス加工面
１６ 溝
１７ 凸面

Claims (3)

1. 複数枚の原反紙を重ね合せた状態で加圧するカレンダ装置と、該カレンダ装置を出た原反紙にエンボス圧着加工を施すエンボス圧着装置と、エンボス圧着加工された原反紙を所望の幅寸法にスリットするスリット装置とを備えたティッシュペーパー製造設備であって、
   前記カレンダ装置と前記エンボス圧着装置と前記スリット装置は、いずれも専用の駆動モータを備えており、前記各駆動モータを原反紙に一定の張力が作用するよう紙送り速度を制御する同期制御装置を備えている
   ことを特徴とするティッシュペーパー製造設備。
2. 前記エンボス圧着装置は、
   受ロールと該受ロールに当接できる位置に配置された２台のエンボスローラとからなり、前記２台のエンボスローラは、いずれもその外周面にエンボス加工面を１条のみ有しており、
   前記２台のエンボスローラは、原反紙幅方向においてオフセットして配置されており、そのオフセット量は原反紙に施すべきエンボス加工ラインに合せられている
   ことを特徴とする請求項１記載のティッシュペーパー製造設備。
3. 前記エンボスローラは、そのエンボス加工面が前記エンボスローラの外周面に形成された複数本の溝により区画された複数個の凸面からなり、
   前記複数個の凸面は、該エンボスローラを側面視で見たとき円周方向において重なりが生じるように形成されている
   ことを特徴とする請求項２記載のティッシュペーパー製造設備。

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