JP4647225B2 - トイレットペーパーロールの製造装置 - Google Patents

Description

本発明は、紙管を有するトイレットペーパーロール、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。

紙管を有するトイレットペーパーロールでは、ウェブの始端部を紙管に糊（接着剤）を介して付着させ、その後、順次巻き取るものである。

この場合における糊の付着形態としては、図１に示すように、紙管１の周方向１箇所で長手方向に連続的に糊Ａを付着させる形態、図２に示すように、紙管１の周方向に連続し、長手方向に間隔を置いて細幅で糊Ａを付着させる形態がある。

後者の形態を採る場合における巻取り装置としては特許文献１のものが知られ、現実に導入されている。

しかし、比較的コシのあるウェブではみられないものの、トイレットペーパーロールにおいては、ウェブが薄葉紙であるが故に、コシがなく柔軟であり、しかも高速で巻き取るために、巻不良及び断紙が発生する。

巻不良は、図３の（ａ）に示すように、紙管１への巻取り始端部において、ウェブＷ先端部が崩れた状態で巻き取られることにより形状が不整となるもの、（ｂ）に示すように、巻取り中間部において崩れた状態で巻き取られることにより形状が不整となるもの、（ｃ）に示すように、巻取り終端部において崩れた状態で巻き取られることにより形状が不整となるものなどがあり、消費者にとって嫌われる原因となる。

他方、巻取り時にウェブ先端が紙管１へ確実に付着しなかったり、部分的に付着した状態であると、巻取り初期に細幅の糊Ａ付着個所間で縦裂けを生じ、最終的に断紙に到る事態が生じることがある。断紙は著しく生産性を低下させる。
米国特許３１４８８４３号公報

したがって、本発明の課題は、巻不良の発生を極力低減させ、かつ、断紙を防止することにある。

上記課題を解決した本発明は以下のとおりである。

＜請求項１項記載の発明＞
長尺紙管に糊を付着させる糊付着手段と、糊を付着させた長尺紙管に幅広ペーパーウェブをロール状に巻き取る巻取り手段と、前記幅広ペーパーウェブ及び長尺紙管を裁断して短幅の単位トイレットペーパーロールに分割するスリティング手段とを有し、
前記糊付着手段が、長尺紙管を周方向に転動させる過程で、その長手方向に間隔を置いた未塗布部分をもって長尺紙管全周にわたって糊を付着させるものであり、
前記巻取り手段が、前記幅広ペーパーウェブを案内するワインディングロールと、これと対向する回転無端ベルトと、長尺紙管に幅広ペーパーウェブを巻き付けられたロール状物を周方向に前記回転無端ベルトにより回転させて巻取りを行うように構成したものであり、
前記ワインディングロールの軸心とこれと対向する前記回転無端ベルトの巻き掛けプーリの軸心とを繋ぐほぼ線上に前記糊を付着させた長尺紙管が入り込み、前記回転無端ベルトに回転に従動転動が開始する前に、前記糊を付着させた長尺紙管を受けて、前記ワインディングロールを通る幅広ペーパーウェブ側に移行させる案内手段を備えることを特徴とするトイレットペーパーロールの製造装置。

＜請求項２項記載の発明＞
前記案内手段は、未塗布部分内に対応した位置に配置された回転円盤であり、回転円盤は前記巻き掛けプーリと同軸にあり、回転円盤の直径は（巻き掛けプーリの直径＋２×回転無端ベルト厚）より大きいものである請求項１記載のトイレットペーパーロールの製造装置。

（作用効果）
請求項１及び請求項２に関して、米国特許３１４８８４３号公報に記載の糊付着手段を備えた巻取り装置を使用し、公知のスリッターを付設した設備において、これを改良し、裁断した単位紙管の全周で、かつ、全長、又は軸方向中央部の４０〜６５％の長さ範囲を除く実質的に両端部全体部分に糊が介在する関係をもって幅広ペーパーウェブを長尺紙管にロール状に巻き取る形態を採ることで、巻不良の発生が低減し、断紙を防止することができる。
＜その他の第１の本発明＞
紙幅及び紙管長が１００ｍｍ〜１１６ｍｍであるトイレットペーパーロールであって、紙管の全周で、かつ、全長、又は軸方向中央部の４０〜６５％の長さ範囲を除く実質的に両端部全体部分に、糊を介してトイレットペーパーが巻き取られていることを特徴とするトイレットペーパーロールである。
ここで、「実質的に両端部全体部分」とは、長手方向に細幅の未塗布分を有していても、塗布領域全体としてみれば、全体塗布といえるものを包含する意味である。

（作用効果）
本発明では、紙管の全周で、かつ、全長、又は軸方向中央部の４０〜６５％の長さ範囲を除く実質的に両端部全体部分に、糊を介してトイレットペーパーが巻き取られているから、ウェブの先端部の実質的全体が糊を介して接着されるので、巻不良の発生が低減し、断紙を防止することができる。また、紙管の長手方向については部分的な糊の付着であっても、その非塗布部分は中央のみであり、かつ、４０〜６５％の長さ範囲であるから、操業上の実績からして、巻不良の発生が低減し、断紙を防止することができることを知見している。

＜その他の第２の本発明＞
長尺紙管に糊を付着させる糊付着工程と、糊を付着させた長尺紙管に幅広ペーパーウェブをロール状に巻き取る巻取り工程と、前記幅広ペーパーウェブ及び長尺紙管を裁断して短幅の単位トイレットペーパーロールに分割するスリティング工程とを有し、
前記巻取り工程が、裁断した単位紙管の全周で、かつ、全長、又は軸方向中央部の４０〜６５％の長さ範囲を除く実質的に両端部全体部分に糊が介在する関係をもって前記幅広ペーパーウェブを長尺紙管にロール状に巻き取るものであることを特徴とするトイレットペーパーロールの製造方法。

（作用効果）
米国特許３１４８８４３号公報に記載の糊付着手段を備えた巻取り装置を使用し、公知のスリッターを付設した設備において、これを改良し、裁断した単位紙管の全周で、かつ、全長、又は軸方向中央部の４０〜６５％の長さ範囲を除く実質的に両端部全体部分に糊が介在する関係をもって幅広ペーパーウェブを長尺紙管にロール状に巻き取る形態を採ることで、巻不良の発生が低減し、断紙を防止することができる。

本発明によれば、巻不良の発生を極力低減させ、かつ、断紙を防止することができる。

以下本発明を実施するための最良の形態を示しながら本発明をさらに詳説する。
本発明によって、紙幅及び紙管長が望ましくは１１４±２ｍｍ、あるいは短くとも最低で１００ｍｍ、好ましくは下限を１０５ｍｍとする長さ範囲内のトイレットペーパーロールであって、紙管１の全周で、かつ、図４の（ａ）のように、全長に糊を介してトイレットペーパーが巻き取られているトイレットペーパーロールが提供される。この場合、ＪＩＳ Ｐ ４５０１（１９９３）に規定されものが好適に使用される。

また、図４の（ａ）のように、軸方向中央部の紙管１の長さＬの４０〜６５％の長さ範囲を非塗布部Ｚとして、紙管１の両端部全体部分に、糊を介してトイレットペーパーが巻き取られているトイレットペーパーロールも提供される。

かかるトイレットペーパーロールの製造例を図５及び図６によって説明すると、長尺紙管１０が外部から供給され、マンドレルシャフト１２の外部に挿嵌される。マンドレルシャフト１２の両端は、図５の紙面を貫く方向に間隔を置いてそれぞれ配設された無端チェーン１４，１４間に固定のチャック１６，１６に保持された状態で、矢印方向（図５の反時計方向）に移動する。したがって、マンドレルシャフト１２に保持された長尺紙管１０も移動され、所定の位置に設けられた糊塗布装置１８によりピックアップされた糊Ａが、長尺紙管１０が周方向に転動する過程で、その外面に塗布される。

糊Ａが塗布された長尺紙管１０は、巻取り手段の部位に移動される。巻取り手段は、幅広ペーパーウェブＷ０を案内するワインディングロール２０と、これと対向する回転無端ベルト２２と、長尺紙管１０に幅広ペーパーウェブＷ０が巻き付けられたロール状物を、周方向に前記回転無端ベルト２０により回転させて巻取りを行うものである。

回転無端ベルト２２は、駆動側プーリ２２Ａと従動側プーリ２２Ｂとにベルト２２Ｃが巻き掛けられたもので、駆動側プーリ２２Ａの軸心とワインディングロール２０の軸心とを繋ぐほぼ線上に、糊Ａを付着させた長尺紙管２０が入り込むと、本格的に回転無端ベルト２２による回転に伴って従動転動が開始する。図５では、長尺紙管２０が入り込む間隙を説明のために誇張して図示してあるが、実際は、前記軸心間を繋ぐ線上において、長尺紙管２０はベルト２２Ｃ及びワインディングロール２０を巡る幅広ペーパーウェブＷ０に接触する程度の間隙である。

本発明においては、たとえば、駆動側プーリ２２Ａと同軸に本発明の案内手段として助走円盤３０が設けられている。この助走円盤３０は、後述する長尺紙管２０の未塗布部分Ｚ内に対応した位置に配置された回転円盤であり、助走円盤３０の直径は（駆動側プーリ２２Ａの直径＋２×回転無端ベルト２２Ｃ厚）より大きいものである。したがって、図５のように、助走円盤３０の外周はベルト２２Ｃよりごく僅か、たとえば１〜３ｍｍ程度、駆動側プーリ２２Ａの半径方向に関し外方に突出している。

他方、糊塗布装置１８において、図６に明示のように、糊Ａは各助走円盤３０の厚みより大きい（長尺紙管２０の長手方向長さが長い）非塗布部分Ｚをもって、長尺紙管２０の全周に塗布する。

このように構成された設備によれば、糊Ａが塗布された長尺紙管１０が、無端チェーン１４，１４の移動に伴って、巻取り手段の部位に移動されると、まず、長尺紙管１０は、助走円盤３０の外面に当接し、さらに移動する過程で、助走円盤３０の外面に押されるので、図５の矢印で示すように、ワインディングロール２０を巡る幅広ペーパーウェブＷ０側に移動する。したがって、糊Ａを介して幅広ペーパーウェブＷ０が長尺紙管１０外面に付着し、１巻き以上転動が開始する。続いて、前記軸心間を繋ぐ線上に移動すると、本格的に回転無端ベルト２２による回転に対し従動転動が開始する。この従動転動に伴って、ロール状物は、直径の拡大に伴って下方へ移動する。最終的に所定の長さまで巻取りが終了した時点でカッター２４により幅広ペーパーウェブＷ０が切断される。

その後、マンドレルシャフト１２から幅広ペーパーウェブＷ０を巻き取った長尺紙管１０が抜き出され、当該設備から排出され、スリティング手段としてのスリッター（図示せず）により、幅広ペーパーウェブＷ０を巻き取った長尺紙管１０は、裁断され、短幅の単位トイレットペーパーロールに分割される。この場合、図６に示すように、非塗布部Ｚが中央となる寸法関係でスリットを行う。分割された単位トイレットペーパーロールが図４に示されている。

なお、本発明の案内手段として、上記例では、助走円盤３０を使用したが、長尺紙管１０の本格的転動に先立ってワインディングロール２０側に移動させればよいから、たとえば、マンドレルシャフト１２をワインディングロール２０側に移動させる案内ガイドなどでもよい。この場合、案内ガイドをマンドレルシャフト１２の両端部に設ければ、長尺紙管１０外面の全長及び全周にわたって糊Ａを塗布することができる。したがって、すべてにおいて非塗布部分のないトイレットペーパーロール群を生産できる。

ここで、非塗布部Ｚの長さ範囲を、紙管１の長さＬの４０〜６５％としたのは、助走円盤３０の厚みとして４０％以上が必要であること、上限を６５％としても、巻不良の発生率低減及び断紙防止効果に有意差がないことを知見しているからである。

ちなみに、月産約２５００トンの設備において、従来の図２の形態における巻不良の発生率を１００％とした場合、本発明の形態とすることで、約２３％に低減し、かつ、断紙はまったく生じないようになった。

紙管への従来の糊塗布例の第１例の正面図である。 紙管への従来の糊塗布例の第２例の正面図である。 巻不良例の説明用のトイレットペーパーロールの側面図である。 本発明の紙管への糊塗布例の正面図である。 糊塗布及び巻取り設備例の概要図である。 巻取り設備例の概要平面図である。

１…単位紙管、１０…長尺紙管、１２…マンドレルシャフト、１４…無端チェーン、１８…糊塗布装置、２０…ワインディングロール、２２…回転無端ベルト、Ａ…糊、Ｚ…非塗布部。

Claims (2)

1. 長尺紙管に糊を付着させる糊付着手段と、糊を付着させた長尺紙管に幅広ペーパーウェブをロール状に巻き取る巻取り手段と、前記幅広ペーパーウェブ及び長尺紙管を裁断して短幅の単位トイレットペーパーロールに分割するスリティング手段とを有し、
   前記糊付着手段が、長尺紙管を周方向に転動させる過程で、その長手方向に間隔を置いた未塗布部分をもって長尺紙管全周にわたって糊を付着させるものであり、
   前記巻取り手段が、前記幅広ペーパーウェブを案内するワインディングロールと、これと対向する回転無端ベルトと、長尺紙管に幅広ペーパーウェブを巻き付けられたロール状物を周方向に前記回転無端ベルトにより回転させて巻取りを行うように構成したものであり、
   前記ワインディングロールの軸心とこれと対向する前記回転無端ベルトの巻き掛けプーリの軸心とを繋ぐほぼ線上に前記糊を付着させた長尺紙管が入り込み、前記回転無端ベルトに回転に従動転動が開始する前に、前記糊を付着させた長尺紙管を受けて、前記ワインディングロールを通る幅広ペーパーウェブ側に移行させる案内手段を備えることを特徴とするトイレットペーパーロールの製造装置。
2. 前記案内手段は、未塗布部分内に対応した位置に配置された回転円盤であり、回転円盤は前記巻き掛けプーリと同軸にあり、回転円盤の直径は（巻き掛けプーリの直径＋２×回転無端ベルト厚）より大きいものである請求項１記載のトイレットペーパーロールの製造装置。

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