JP3693723B2 - 無芯トイレットペーパーロールの製造方法及び製造装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、中央の巻芯として紙管を用いることなく、使い切りが可能な無芯トイレットペーパーロールの製造方法及び製造装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
トイレットペーパーロールの中心に紙管を用いていない無芯のトイレットペーパーロールは、使い切りが可能であって、使い終ったときに紙管をペーパーホルダーから外して廃棄する必要がない。従って、不特定多数の人々が利用する公共施設のトイレ等において、紙管が散乱することがなく、トイレの維持管理が容易になるので、この無芯のトイレットペーパーロールはきわめて実用的価値の高いものであり、今後益々需要の延びが期待できる。そして、この種の無芯トイレットペーパーロールの製造装置は、例えば特公平７−８６９６号公報等によって種々提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の無芯トイレットペーパーロールの製造装置は、一般に、一対の巻取ロールの間に巻取軸を臨ませ、原紙の端部を巻取軸に巻き付けると共に、そこに水或は水溶性の接着剤を噴霧して、巻き始めの所定長を湿潤状態で巻き付け、原紙と巻取軸及び互いに重なった原紙同士を接着し、その後は規定の長さになるように乾燥状態で巻き取るように構成してある。
しかしながら、従来の製造装置では、巻き始めにおいて水や水溶性の接着剤を噴霧するときに巻取軸の上流側から噴霧している。即ち、原反ロールと巻取軸との間における原紙には張力が加わっており、原紙は言わば緊張状態にある。そして、従来の無芯トイレットペーパーロールの製造装置は、この緊張状態にある原紙に水分を噴霧しているため、原紙が水分を含んで長さ方向に延びてしまう。また、巻取ロールも濡れてしまうため、更に激しい延びが発生する。そして、一旦延びてしまった原紙は、紙質が著しく劣化して使いものにならない。このため、従来の製造装置によって生産されたトイレットペーパーロールは、中心付近の紙質が著しく劣化しているために、結局使い切ることなく途中で捨てられているのが現状である。また、原紙は水分を含むと、幅方向にも延びるため、巻終えたロールの端面が奇麗に揃わず、見栄えの悪い商品価値の低いものとなっていた。
本発明は上記に鑑み提案されたもので、ロールの中心付近においても紙質が劣化していない商品価値の高い無芯トイレットペーパーロールを製造するための製造方法及び製造装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため請求項１に記載した発明は、原反ロールから繰り出される原紙の端末を巻取シャフトに係止させると共に接着液を散布して、原紙の端末を巻取シャフトに接着して原紙を巻き取り、所定長の原紙を巻き終えた後、巻取シャフトを抜き去るようにした無芯トイレットペーパーロールの製造方法において、所定量のウエブを巻き終わった製品ロールを取り出し、巻取シャフトを巻取ロール上にセットする工程、テールシール装置によりウエブを切断すると同時に、製品ロールの端部を糊付する工程、原紙の進行方向下流側から上流側に位置する巻取シャフトに向けて巻付エアーパイプからエアーを吹き付けてウエブの端末を折り返して巻取シャフトに係止させる工程、端末折込装置の動作によって下降した折込レバーにより、ウエブの端末を巻取シャフトと巻取ロールとの間に折り込む工程、折込レバーを後退させる共に、巻押ロールを下降させて巻取シャフトを押え、巻取シャフトの回転により、ウエブの巻取を開始し、この巻取の開始と共に噴霧器から原紙の進行方向上流側に位置する巻取シャフトに向けて接着液を噴霧し、無緊張状態にある原紙を濡らし、原紙同士を接着すると共に巻取シャフトに接着させさせる工程、巻取シャフト上に所定量のウエブを巻き取る工程、を含むことを特徴とする無芯トイレットペーパーロールの製造方法である。
【０００５】
また、請求項２に記載した発明は、隣接する一対の巻取ロールと、当該巻取ロールの谷間に位置する巻取シャフトとを備え、原反ロールから繰り出される原紙を巻取シャフトに巻き取っていく無芯トイレットペーパーロールの製造装置において、巻取が終了したウエブを切断すると同時に、製品ロールの端部を糊付するテールシール装置を備え、原紙の進行方向下流側から上流側に位置する巻取シャフトに向けてエアーを吹き付け、ウエブの端末を折り返して巻取シャフトに係止させる巻付エアーパイプを、巻取シャフトよりも原紙の進行方向の下流側に配置し、下降した折込レバーにより、巻取シャフトに係止しているウエブの端末を巻取シャフトと巻取ロールとの間に折り込む端末折込装置を、巻取シャフトの斜め上方に臨ませ、無緊張状態にある原紙の端末に接着液を散布するように、巻取シャフトに向けて接着液を散布する噴霧器を、巻取シャフトよりも原紙の進行方向の下流側に配置し、原紙の進行方向の下流側から、上流側に位置する巻取シャフトに向けて接着液を散布し、緊張状態にある原紙を濡らすことなく、無緊張状態にある原紙を濡らし、巻取シャフトに係止する原紙同士を接着すると共に巻取シャフトに接着させて巻取を行うようにしたことを特徴とする無芯トイレットペーパーロールの製造装置である。
【０００６】
請求項３に記載した発明は、請求項２に記載した構成に加えて、幅広の原紙をスリッター装置によって小幅なウエブに切断し、このウエブを並べて巻取シャフト上に複数のロールを巻き取るようにしたものである。
【０００８】
請求項４に記載した発明は、請求項２または請求項３に記載した構成に加えて、噴霧器は、巻取シャフトとほゞ平行に配置した空気管及び水管を備え、空気管から延出するノズルを水管内に通し、該ノズルに空気管から供給する空気流によって、水管内の接着液を吸引噴霧するようにしたものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示した実施の形態について説明すると、図１は本発明に係る無芯トイレットペーパーロールの製造装置１の概要を示すスケルトン説明図である。
【００１０】
原紙Ｐは図示していない原反ロールから繰り出され、転向ロール１１によって進行方向をほゞ水平に変えられる。そして、図示した実施の形態においては、転向ロール１１の下流側に、幅広な原紙Ｐを所定の幅、例えばトイレットペーパーのＪＩＳ規格である幅１１４ｍｍのウエブＷに切断するスリッター上刃２１及びスリッターロール２２からなるスリッター装置２が配設してある。尚、スリッター装置２によりウエブＷに切断することなく、幅広の原紙Ｐのまま後述する巻取装置３により巻取シャフト３２に巻き取り、その後、所定幅のロールに切断するようにしてもよい。
【００１１】
スリッター装置２で所定の幅に切断された各ウエブＷは、横方向に並んだ状態で下流側に位置する巻取装置３へ向けて走行する。巻取装置３は、一対の巻取ロール３１…、即ち上流側に位置する第１巻取ロール３１ａ及び下流側に位置する第２巻取ロール３１ｂを有する。また、上記両巻取ロール３１の対向する間隙には、上方から巻取シャフト３２が臨む。更に、図示した実施の形態では、この巻取シャフト３２に巻き取ったウエブＷを上方から押え込むための巻押ロール３３を上方から臨ませている。
【００１２】
上記巻取装置３の巻取シャフト３２には、斜め上方から折込レバー４１を有する端末折込装置４が臨む。この端末折込装置４は、例えば油圧或は空圧シリンダ機構４２等を駆動源として所定のタイミングで下降可能であって、切断されたウエブＷの先端を、下端に設けた折込レバー４１によって、巻取シャフト３２に係止させる機能を有している。
【００１３】
ところで、所定幅のウエブＷをロール状に巻き取るときには、巻取シャフト３２の揺れや回転速度の影響、或はウエブＷに加わっているテンション等、様々なファクターの影響を受けて、ウエブＷの走行状態が変動する。このため、従来の製造装置では、隣接するウエブＷが重なったり、切断する事故が発生していた。また、巻き上がった製品ロールＲの端面が、ウエブＷの横揺れに伴って波打って凸凹になってしまっていた。更に、隣接するウエブＷが重なったまま巻き取った場合には、個々のロールに分離できなくなることがあった。
【００１４】
そこで、図面に示す実施の形態では、前記したスリッター装置２と上記した巻取装置３のと間に、セパレータバー５を設けている。このセパレータバー５は、図２及び図３に示すように、製造装置１のほゞ全幅に亙ると共に、左右の端部が若干上昇して緩い円弧面をなす所謂舟形或は弓形に形成された長尺な押圧片５１を備えている。また、この押圧片５１は、ウエブＷの進行方向に対しても、前後端が若干上昇した曲面状の所謂舟底形に形成してある。
【００１５】
また、上記押圧片５１は、複数の支持柱５２によって横桟５３に懸垂され、この横桟５３を、図示していない昇降機構を介して或は直接製造装置本体に連絡させる。従って、セパレータバー５の配置により適宜な押圧力でウエブＷを押え付けることができる。また、上記各支持柱５２の長さを調整することによって、押圧片５１による各ウエブＷの側端部分における押圧状態を微調整することができる。
【００１６】
上記のようなセパレータバー５を設けた実施の形態では、スリッターロール２２と巻取ロール３１との間を走行するウエブＷに対して押圧片５１を介して適宜な押圧力を加えて上方から押圧している。従って、ウエブＷに適度な緊張を与えることができる。また、押圧片５１は横方向に緩い円弧面となるように弓形に湾曲しており、求心或は散開傾向にあるウエブＷに対して横方向の移動を抑制することができる。従って、各ウエブＷを安定して直線的に走行させることができ、隣接するウエブＷが重なり合うことがない。従って、巻取シャフト３２に巻き取った製品ロールＲの端面が奇麗に揃った平端面となって、商品価値が高いものとなる。
【００１７】
一方、前記した巻取装置３の更に下流側には、第２巻取ロール３１ｂに近接して端末処理装置６を設ける。この端末処理装置６は、所定の長さを巻き終えたウエブＷを切断し、端末の一方を製品ロールＲの外周に接着して巻き解けないように処理すると共に、他方の端末を次の巻取シャフト３２に巻き付ける機能を有する。このため、端末処理装置６は、切断刃６１を備えると共に、巻付エアーパイプ６２及び噴霧器７とを備え、更に糊糸車６３及びテールシール装置６４を備えている。
【００１８】
上記切断刃６１は、テールシール装置６４と共に昇降して、巻き終えたウエブＷを幅方向に切断するものである。そして、切断されたウエブＷの一端、即ち製品ロールＲに連なる側の端には、糊糸車６３によって糊が塗布される。一方、ウエブＷの他端、即ち原反ロールに連なる側の端は、巻付エアーパイプ６２から噴射されるエアーＡによって吹き上げられ、一対の巻取ロール３１の谷間に臨む巻取シャフト３２の上側に折り返される。
【００１９】
一方、巻取の完了したロールＲ′は、更に下流側に配置した一対の巻締ロール１２によって巻締められると共に、前記した糊糸車６３によって塗布された糊で接着され、端部が解けることのない製品ロールＲとなる。
【００２０】
前記巻付エアーパイプ６２から噴射されたエアーＡによって巻取シャフト３２に向けて吹き上げられている原反ロール側の端部を、前記した端末折込装置４を作動させることにより巻取シャフト３２に係止させる。即ち、折込レバー４１を巻取シャフト３２と第１巻取ロール３１ａとの隙間に滑り込ませて、ウエブＷの一端を巻取ロール３１と巻取シャフト３２の間に挟み込む。そして、巻取シャフト３２を図示していない駆動源の駆動より回転させると、巻取シャフト３２にウエブＷが巻き付く。
【００２１】
また、本発明は、巻取シャフト３２に向けて接着液を散布する噴霧器７を、ウエブＷ（原紙Ｐ）の進行方向の下流側に配置し、上記噴霧器７より接着液として、例えば霧状の水Ｍを巻取シャフト３２に向けて散布している。従って、巻取シャフト３２とウエブＷの端部との摩擦抵抗が増加して、当該ウエブＷが巻取シャフト３２に巻き付き易くなる。また、ウエブＷの端末と巻取シャフト３２並びに互いに重なったウエブＷ同士が軽く接着される。尚、上記接着液として、水溶性の接着剤等を使用してもよい。
【００２２】
そして、本発明に係る無芯トイレットペーパーロールの製造装置１では、張力の加わっていないウエブＷの下流側から接着液を散布している。即ち、無緊張状態にあるウエブＷに接着液として水（霧）Ｍを散布するように構成してある。従って、湿潤状態となったウエブＷが長さ方向に延びることがなく、紙質が劣化することがない。このため、本発明法及び本発明装置で製造した製品ロールＲは、最後まで使い切ることができる。
【００２３】
噴霧器７は、巻取シャフト３２とほゞ平行に配置した空気管７４及び水管７５を備え、空気管７４から延出するノズル７３を水管７５内に通し、上記ノズル７３に空気管７４から供給する空気流によって、水管７５内の接着液を吸引噴霧すように構成する。また、噴霧器７は、図４に示すように、各ウエブＷ毎に複数配設してあり、各ウエブＷに対して均一な噴霧が可能である。具体的に、噴霧器７は、例えば図５に示すように、微細な噴射孔７１及び吸入孔７２を開設したノズル７３を延設した空気管７４と、水源に連絡する水管７５を備えており、空気供給部から圧送される空気をノズル７３へ供給することによりベンチュリー効果により吸入孔７２から水を吸い上げ、霧状の水Ｍを噴射孔７１から噴霧するように構成する。
【００２４】
従って、上記のような構成の噴霧器７によれば、水に直接圧力を掛けて噴霧する方式に比べて微細な水滴となる。また、水圧や水位の変動に伴って噴霧量が変動することがない。このため、ウエブＷが濡れ過ぎたり、湿り気が不充分となることがなく、当該ウエブＷの湿潤状態を容易に制御可能である。そして、図示の実施の形態では、空気管７４の長さをほゞ一つのウエブＷの幅とすると共に、水管７５の長さを空気管７４のほゞ半分として、一つの空気管７４に対して二つの水管７５を配置して、各ウエブＷに対応させているので、長い管を用いたときのように、水源や空気供給部からの距離が異るために圧力差が生じて、ウエブＷの湿り具合が片寄ることがない。尚、前記したようなノズル７３を用いると共に、水管７５に対する水の供給を電磁弁等により制御して、上記ノズル７３に空気を供給すると、この空気管７４のノズル７３を前記した巻付エアーパイプ６２とし機能させることもできる。
【００２５】
また、前記のような構成の噴霧器７は、小型に形成することができ、省スペースに有効である。従って、無芯トイレットロールの製造装置１の任意の位置に配設することができ、ウエブＷ（原紙Ｐ）の進行方向の下流側に配置しても、他の装置の邪魔になることがない。
【００２６】
次に、上記のような構成の本発明装置によるトイレットペーパーロールの製造方法を図６に示した概略工程図に基づいて簡単に説明する。巻押ロール３３を上昇させて巻終った製品ロールＲを取り出し、巻取シャフト３２を巻取ロール３１上にセットする。即ち、図６における▲６▼の状態から▲１▼の状態になる。
【００２７】
次いで、図６に示す▲２▼の工程では、テールシール装置６４を下降させて、ウエブＷを切断刃６１により切断すると同時に製品ロールＲ側の端部の糊付けを行う。
【００２８】
また、▲３▼の工程では、上記テールシール装置６４を上昇させると共に、原反ロール側の端部に、巻付エアーパイプ６２からエアーＡを吹き付けて、ウエブＷの端末を折り返して巻取シャフト３２に吹き付ける。
【００２９】
▲４▼の工程では、端末折込装置４の動作によって下降した折込レバー４１により、ウエブＷの端末を巻取シャフト３２と第１巻取ロール３１ａとの間にしっかりと折り込む。
【００３０】
▲５▼の工程では、折込レバー４１が後退すると共に、巻押ロール３３が下降してきて巻取シャフト３２を押える。そして、巻取シャフト３２の回転により、ウエブＷの巻取を開始する。また、巻取の開始と共に、噴霧器７から巻取シャフト３２に向って微細な接着液、即ち水（霧）Ｍを噴霧する。従って、巻取シャフト３２が空回りすることなくウエブＷを確実に巻き取る。
【００３１】
また、スリッター装置２によって所定幅に切断されたウエブＷが走行するとき、当該ウエブＷにはセパレータバー５による適度な押圧力が加わっている。従って、ウエブＷの走行が安定し、巻き取ったロールの端面が揃う。
【００３２】
一方、▲５▼の工程では、製品ロールＲは巻締ロール１２によって巻締められ、次の工程に搬送されて、巻取シャフト３２が抜き取られる。そして、巻取シャフト３２上のウエブＷの巻取りが所定量に達して▲６▼の状態になると、トイレットペーパーロールの製造工程の一サイクルが終了する。
【００３３】
上記のような各工程を順番に繰り返して、無芯のトイレットペーパーロールを連続的に製造する。尚、上記の説明では、一つのウエブＷについて説明したが、ウエブＷは紙面と直交する方向に複数並列しており、複数の製品ロールＲが同時に生産される。また、前記したスリッター装置２を使用することなく、原紙Ｐを直接巻取シャフト３２に巻き取る場合も前記と同様な工程によって生産できる。更に、巻取時に巻押ロール３３により押え込むことなく、巻き取ることもできる。
【００３４】
上記のようにして製造される無芯のトイレットペーパーロールは、巻き始めにおける接着液の散布がウエブＷ或は原紙Ｐに張力が加わっていない状態で行われるので、ウエブＷ或は原紙Ｐが延びるために発生する紙質の劣化がない。従って、最後まで使い切ることができ、商品価値が高いばかりではなく、資源の有効利用が可能である。
【００３５】
以上本発明を図面の実施形態について説明したが、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した構成を変更しない限り適宜に実施できる。例えば、図示の実施の形態では、幅広の原紙を所定幅のウエブに切断した後、巻取シャフトに巻き取っているが、幅広のまま巻き取った後、所定幅に切断してトイレットペーパーロールを製造してもよい。また、原紙或はウエブの走行途中、即ち、スリッター装置やセパレータバーが臨む位置に、エンボス加工装置やミシン目加工装置を臨ませて、エンボスやミシン目を付与することもできる。
【００３６】
【発明の効果】
以上要するに本発明は、巻取シャフトに向けて接着液を散布する噴霧器を、巻取シャフトよりも原紙の進行方向の下流側に配置し、張力の掛かっていない無緊張状態にある原紙の端末に接着液を散布するように、原紙の進行方向下流側から巻取シャフトに向けて接着液を散布するようにしたので、湿潤状態となった原紙が長さ方向に延びることがなく、紙質が劣化することがない。このため、本発明に係る無芯のトイレットペーパーロールの製造装置及び製造方法で製造した製品ロールは、最後まで使い切ることができ、商品価値が高いばかりではなく、資源の有効利用に寄与することができ、実用的価値が極めて高いものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る無芯トイレットペーパーロールの製造装置の概要を示すスケルトン説明図である。
【図２】セパレータバーを示す要部の正面図である。
【図３】セパレータバーの要部の拡大図である。
【図４】巻取シャフト及び噴霧器周辺を示す平面図である。
【図５】（Ａ）は巻取シャフト及び噴霧器周辺を示す側面図、（Ｂ）は噴霧器の一例の断面図である。
【図６】本発明における概略工程図である。
【符号の説明】
１ 無芯トイレットペーパーロールの製造装置
２ スリッター装置
３ 巻取装置
４ 端末折込装置
５ セパレータバー
６ 端末処理装置
７ 噴霧器
３１ａ 第１巻取ロール
３１ｂ 第２巻取ロール
３２ 巻取シャフト
３３ 巻押ロール
６２ 巻付エアーパイプ
７３ ノズル
７４ 空気管
７５ 水管
Ａ エアー
Ｍ 水（霧）
Ｐ 原紙
Ｒ 製品ロール
Ｗ ウエブ

Claims (4)

1. 原反ロールから繰り出される原紙の端末を巻取シャフトに係止させると共に接着液を散布して、原紙の端末を巻取シャフトに接着して原紙を巻き取り、所定長の原紙を巻き終えた後、巻取シャフトを抜き去るようにした無芯トイレットペーパーロールの製造方法において、
   所定量のウエブを巻き終わった製品ロールを取り出し、巻取シャフトを巻取ロール上にセットする工程、
   テールシール装置によりウエブを切断すると同時に、製品ロールの端部を糊付する工程、
   原紙の進行方向下流側から上流側に位置する巻取シャフトに向けて巻付エアーパイプからエアーを吹き付けてウエブの端末を折り返して巻取シャフトに係止させる工程、
   端末折込装置の動作によって下降した折込レバーにより、ウエブの端末を巻取シャフトと巻取ロールとの間に折り込む工程、
   折込レバーを後退させる共に、巻押ロールを下降させて巻取シャフトを押え、巻取シャフトの回転により、ウエブの巻取を開始し、この巻取の開始と共に噴霧器から原紙の進行方向上流側に位置する巻取シャフトに向けて接着液を噴霧し、無緊張状態にある原紙を濡らし、原紙同士を接着すると共に巻取シャフトに接着させさせる工程、
   巻取シャフト上に所定量のウエブを巻き取る工程、
   を含むことを特徴とする無芯トイレットペーパーロールの製造方法。
2. 隣接する一対の巻取ロールと、当該巻取ロールの谷間に位置する巻取シャフトとを備え、原反ロールから繰り出される原紙を巻取シャフトに巻き取っていく無芯トイレットペーパーロールの製造装置において、
   巻取が終了したウエブを切断すると同時に、製品ロールの端部を糊付するテールシール装置を備え、
   原紙の進行方向下流側から上流側に位置する巻取シャフトに向けてエアーを吹き付け、ウエブの端末を折り返して巻取シャフトに係止させる巻付エアーパイプを、巻取シャフトよりも原紙の進行方向の下流側に配置し、
   下降した折込レバーにより、巻取シャフトに係止しているウエブの端末を巻取シャフトと巻取ロールとの間に折り込む端末折込装置を、巻取シャフトの斜め上方に臨ませ、
   無緊張状態にある原紙の端末に接着液を散布するように、巻取シャフトに向けて接着液を散布する噴霧器を、巻取シャフトよりも原紙の進行方向の下流側に配置し、
   原紙の進行方向の下流側から、上流側に位置する巻取シャフトに向けて接着液を散布し、緊張状態にある原紙を濡らすことなく、無緊張状態にある原紙を濡らし、巻取シャフトに係止する原紙同士を接着すると共に巻取シャフトに接着させて巻取を行うようにしたことを特徴とする無芯トイレットペーパーロールの製造装置。
3. 幅広の原紙をスリッター装置によって小幅なウエブに切断し、このウエブを並べて巻取シャフト上に複数のロールを巻き取るようにした請求項２に記載した無芯トイレットペーパーロールの製造装置。
4. 噴霧器は、巻取シャフトとほゞ平行に配置した空気管及び水管を備え、空気管から延出するノズルを水管内に通し、該ノズルに空気管から供給する空気流によって、水管内の接着液を吸引噴霧するようにした請求項２または請求項３に記載した無芯トイレットペーパーロールの製造装置。

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