JP4944054B2

JP4944054B2 - プライボンディング装置、及び衛生用紙の製造方法

Info

Publication number: JP4944054B2
Application number: JP2008059525A
Authority: JP
Inventors: 真今野; 文峰高橋
Original assignee: Oji Nepia Co Ltd; Oji Holdings Corp; Oji Paper Co Ltd
Current assignee: New Oji Paper Co Ltd; Oji Nepia Co Ltd; Oji Holdings Corp
Priority date: 2008-03-10
Filing date: 2008-03-10
Publication date: 2012-05-30
Anticipated expiration: 2028-03-10
Also published as: JP2009215671A

Description

本発明は、複数枚のシートを重ねて剥がれないように型押しによるプライボンディング加工を行うプライボンディング装置、及びプライ剥がれの発生しにくい衛生用紙の製造方法に関する。

家庭やオフィス等で使用されるティシュペーパー等の衛生用紙は、一般には、複数枚のシートが一組とされて、箱等に収容されて販売される。また、衛生用紙であるロール状ペーパー製品には、トイレットペーパー、キッチンペーパー、ペーパータオル等、様々な種類があるが、一般に、１枚（１プライと言う）、２枚重ね（２プライと言う）、又は３枚重ね（３プライと言う）のシートを所定巻き長さで巻き取って形成され、通常は、複数個のロール状ペーパーが袋詰めされ店頭にて陳列販売される。

２プライや３プライの場合、重ね合わされたシートが剥がれないように、長手方向に沿って両端に、型押しによるプライボンディング加工が施されている（例えば、特許文献１〜５参照）。

特開２００３−１８０５５０号公報特開２００５−１５２０７８号公報特開２００６−２７１４５８号公報特開２００５−４０６２０号公報特開２００７−１４３６５９号公報

しかしながら、型押しが弱すぎると、衛生用紙の使用時に、プライ剥がれが生じ、シートがばらばらになるという問題が発生していた。一方、接合強度を高めるために、型押しの圧力を高めると、シートに穴が開いて品質が低下するという問題があった。

また、従来は、シートを接合するためにクリンパホイールを２枚一組で加圧して、型押しを行っていた（図６参照）。このため、２枚のクリンパホイールの加圧方向（平行度）や加圧力を調整することが難しく、プライ剥がれや穴あきが頻繁に発生したり、必要以上の圧力を掛けるためにクリンパホイールが早期に劣化したりするという問題もあった。

本発明の課題は、プライ剥がれや穴あきの発生を抑制し、良好な型押しを施すことのできるプライボンディング装置、及びプライ剥がれの発生しにくい衛生用紙の製造方法を提供することにある。

本発明者らは、プライボンディング装置が、複数のクリンパホイールを個別にレシービングロール側に加圧する加圧手段を備え、加圧手段が、シリンダの内部の第一室と第二室をそれぞれ別個に加圧してその圧力差を一定にすることによりクリンパホイールを加圧するように構成することにより、上記課題を解決しうることを見出した。すなわち、本発明により以下のプライボンディング装置、及びプライ剥がれの発生しにくい衛生用紙の製造方法が提供される。

［１］回転可能なレシービングロールに対向配置され、外周面に凸部を有して回転可能に支持され、前記レシービングロールの外周面との間に、複数枚のシートを重ねた状態で走行させることにより、複数枚のシートを型押しにより接合するクリンパホイールと、複数の前記クリンパホイールを個別に前記レシービングロール側に加圧する加圧手段と、を備え、前記加圧手段は、前記クリンパホイールに連接されたピストンロッドを有するピストンと、前記ピストンを収納し、内部にて前記ピストンが摺動するシリンダと、前記シリンダの内部の前記ピストンによって隔たれた第一室と第二室を、それぞれ別個に加圧する第一加圧手段及び第二加圧手段と、前記第一室と前記第二室との圧力を、それぞれ別個に測定する第一圧力測定手段及び第二圧力測定手段と、前記第一圧力測定手段と前記第二圧力測定手段とによって測定される圧力の圧力差を一定に維持することによって、前記クリンパホイールの前記レシービングロール側への加圧力を維持する加圧維持手段と、を含むプライボンディング装置。

［２］前記クリンパホイールは、前記シートを型押しすることにより、衛生用紙の幅方向の両端部を接合する位置に配置されている前記［１］に記載のプライボンディング装置。

［３］前記加圧手段は、空気圧、油圧、水圧のいずれかにより前記ピストンを加圧する前記［１］または［２］に記載のプライボンディング装置。

［４］ピストンに連接され、外周面に凸部を有して回転可能に支持されたクリンパホイールを、前記ピストンが収容されるシリンダ内部の前記ピストンによって隔たれた第一室と第二室をそれぞれ別個に加圧し、前記第一室内と前記第二室内の圧力差を一定に維持することにより前記ピストンにて対向配置された回転可能なレシービングロール側に加圧し、前記クリンパホイールと前記レシービングロールとの間に、複数枚のシートを重ねた状態で走行させることにより、複数枚のシートを型押しにより接合する衛生用紙の製造方法。

本発明のプライボンディング装置は、複数のクリンパホイールを個別にレシービングロール側に加圧する加圧手段を備え、加圧手段は、シリンダの内部の第一室と第二室をそれぞれ別個に測定する第一圧力測定手段及び第二圧力測定手段と、加圧維持手段等を含む。このため、加圧維持手段によって、第一圧力測定手段と第二圧力測定手段との圧力差を一定に維持するように制御して、クリンパホイールの加圧力を一定に維持することができる。このような構成により、クリンパホイールの微調整が可能となり、過剰な加圧をクリンパホイールにしなくともプライボンディング加工を施し、プライ剥がれを防止することができ、クリンパホイールの寿命を向上させることができる。また、本発明の衛生用紙の製造方法によれば、プライ剥がれの発生しにくいプライボンディング加工を施すことができる。

以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、変更、修正、改良を加え得るものである。

図１に示すように、本発明のプライボンディング装置１は、回転可能なレシービングロール２１に対向配置されて回転可能に支持され、複数枚のシートを型押しにより接合するためのクリンパホイール２と、複数のクリンパホイール２を個別にレシービングロール２１側に加圧する加圧手段と、を備える。複数枚のシート１５が型押しされることによりプライボンディング加工が施され、接合される。プライボンディング加工とは、シート同士を密着させる処理をいい、例えば、エンボスの付与により行う。

クリンパホイール２は、外周面に多数の凸部２ｔを有している。クリンパホイール２の凸部２ｔは、複数枚のシートを接合するために型押しするためのものであり、外周面の凸部２ｔの形状は、特に限定されないが、線状、円形状、四角形状、メッシュ状等が挙げられる。また、クリンパホイール２は、単一の円盤形状として形成されている。

本発明のプライボンディング装置１は、クリンパホイール２が、幅方向に切断する前のシート１５を型押しするために、シート（衛生用紙）１５の幅方向のそれぞれのシート幅の両端部を接合する位置に、複数並べて配置されている（図４参照）。

加圧手段は、クリンパホイール２に連接されたピストンロッド３を有するピストン４と、ピストン４を収納し、内部にてピストン４が摺動するシリンダ５を含む。また、加圧手段は、シリンダ５内の、ピストン４によって隔たれた第一室５ａと第二室５ｂを、それぞれ別個に加圧する第一加圧手段７ａ及び第二加圧手段７ｂと、第一室と第二室との圧力を、それぞれ別個に測定する第一圧力測定手段８ａ及び第二圧力測定手段８ｂとを含む。さらに、加圧手段は、第一圧力測定手段８ａと第二圧力測定手段８ｂとの圧力差を一定に維持することによって、クリンパホイール２のレシービングロール２１側への加圧力を維持する加圧維持手段９と、を含む。

図２にプライボンディング装置１の加圧手段を説明するための模式図を示す。第一加圧手段７ａ、第二加圧手段７ｂとしては、具体的には、空気圧縮機１０、減圧弁１１、バルブ１２、スピードコントローラー１３等が備えられている。空気圧縮機１０とシリンダ５との経路上の減圧弁１１により、減圧することができる。また、バルブ１２の開閉により、シリンダ５側へ空気を送ることができる。さらに、スピードコントローラー１３により、空気の流量の急激な変化を抑えることができる。そして、空気圧縮機１０にて圧縮された空気によってシリンダ５内の、ピストン４によって隔たれた第一室５ａと第二室５ｂに空気を供給しシリンダ内を加圧することができる。なお、加圧手段としては、空気圧以外に、油圧、水圧等を利用することも可能である。

第一圧力測定手段８ａ、第二圧力測定手段８ｂとしては、具体的には、圧力計が備えられており、第一室５ａと第二室５ｂの空気圧を個別に測定することができる。

加圧維持手段９は、信号入出力部を有し、第一加圧手段７ａ、第一圧力測定手段８ａ、及び第二加圧手段７ｂ、第二圧力測定手段８ｂと接続されている。そして、第一圧力測定手段８ａ、第二圧力測定手段８ｂによって測定された第一室５ａと第二室５ｂの空気圧は、加圧維持手段９に入力される。また、加圧維持手段９は、例えば、コンピュータによって構成された制御部を有する制御装置であり、第一室５ａ及び第二室５ｂの空気圧の差が所定の圧力差となるように、第一加圧手段７ａ及び第二加圧手段７ｂを制御する。油圧、水圧等を利用した場合にも、同様に制御することが可能である。また、加圧維持手段９は、上記のように自動制御とすることができるが、圧力計の測定値を基に手動制御で行うことも可能である。

図２に示すようにプライボンディング装置１は、シリンダ５内にてピストン４が摺動するように構成されているが、シリンダ５の内壁とピストン４との間には、パッキンの劣化等に伴いわずかな隙間が存在するようになる（図２は、誇張して描かれている）。第一加圧手段７ａ、第一圧力測定手段８ａのみを備え、第二加圧手段７ｂ、第二圧力測定手段８ｂを備えない場合は、第一室５ａから第二室５ｂへの漏れに関係なく、第一加圧手段７ａによってピストン４を加圧することになる。このような場合、押し付けの圧力が不均一になりやすく、圧力が十分にかからない場合もある。圧力が十分にかからない場合、シートの型押しによるプライボンディング加工が不十分となり、プライ剥がれが起こりやすくなる。一方、圧力をかけすぎると、クリンパホイール２の寿命を縮めることになる。

本発明のプライボンディング装置１は、第一室５ａを加圧する第一加圧手段７ａ、測定する第一圧力測定手段８ａに加え、第二室５ｂを加圧する第二加圧手段７ｂ、測定する第二圧力測定手段８ｂを備え、さらに、第一室５ａ及び第二室５ｂの空気圧の差を一定の圧力差となるように、第一加圧手段７ａ及び第二加圧手段７ｂを制御する加圧維持手段９を備える。このため、第一室５ａと第二室５ｂとの空気圧の差を一定の範囲内に維持することにより、クリンパホイール２の加圧の微調整が可能である。この微調整によって、シート１５を十分に型押ししてプライボンディング加工し、プライ剥がれを防止することができ、また、クリンパホイール２を過剰に加圧しないため、クリンパホイール２の寿命を延ばすことができる。

一方、従来は、図６に示すように、２枚のクリンパホイール２が連結してピストン４に接続されていた。このため、２枚のクリンパホイール２の平行度を調整することが難しく、一方の加圧が不足して、プライ剥がれが頻繁に発生していた。或いは、プライ剥がれを防止するために加圧力を強くすると、クリンパホイール２の寿命を縮めることになっていた。本発明のプライボンディング装置１は、図１に示すように、クリンパホール２を個別に加圧し、また、シリンダ５内の第一室５ａと第二室５ｂとをそれぞれ圧力測定して、その圧力差が所定の範囲内になるように加圧するため、プライ剥がれを防止しつつ、クリンパホイール２の寿命を延ばすことができる。

図３及び図４を用いて本発明のプライボンディング装置１を使用した衛生用紙の製造方法を説明する。図３に示すように、１プライの原紙ロール２３から繰り出されたシート１５が、例えば２枚重ねられて搬送される。２枚重ねられたシート１５は、本発明のプライボンディング装置１のクリンパホイール２とレシービングロール２１との間を通過するように構成されている。そして、前述のように、シリンダ５内の第一室５ａと第二室５ｂをそれぞれ別個に加圧し、第一室５ａ内と第二室５ｂ内の圧力差を一定に維持して、クリンパホイール２をレシービングロール２１側に加圧し、クリンパホイール２とレシービングロール２１との間に、２枚（複数枚）のシート１５を重ねた状態で走行させることにより、２枚（複数枚）のシート１５を接合する。つまり、図４に示すように、クリンパホイール２とレシービングロール２１との間をシート１５が通過すると、これらによって型押しされて、シート幅の両端にエンボス１７が形成されて、プライボンディングされ、重ねられたシート１５のプライ剥がれが防止される。次に、切断装置２５とロール２６との間を通過することにより、所定のシート幅に切断されて切れ目１８が形成され、その後、図５Ａに示すようなプライボンディング加工を施したティシュペーパー１９を製造することができる。または、同様にして、巻き取ることにより、図５Ｂに示すようなロール状ペーパー１６を製造することもできる。

以下、本発明を実施例に基づいてさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

（従来例）
図６に示すプライボンディング装置１によって２プライのティシュペーパーを作製した。プライ剥がれを防止するためには、プライボンディング加工におけるクリンパホイール２の圧力は、約７０ｋｇ／ｃｍ（線圧）とする必要があった。また、シリンダ５内の加圧力は、０．０５ＭＰａきざみで制御可能であった。このため、クリンパホイール２の寿命は、約１年程度であった。また、プライボンディング加工の合格率（プライ剥がれが発生しない割合）は、約６０％だった。

（実施例）
図１に示すプライボンディング装置１によって、２プライのティシュペーパーを作製した。プライボンディング加工におけるクリンパホイールの加圧力が２０〜２３ｋｇ／ｃｍ（線圧）となるように、第一室５ａを１．２０ＭＰａ、第二室５ｂを１．１０ＭＰａ（差圧０．１０ＭＰａ）に圧力調整し、十分にプライ剥がれを防止することができた。この加圧方式を採用することにより、第一室５ａと第二室５ｂとの圧力差を、０．０１ＭＰａ刻みの細かい精度で調整することが可能となり、従来より大幅に低い加圧力でも安定したプライボンディング加工が可能になったため、クリンパホイール２の寿命を約７倍（７年程度）とすることができた。また、プライボンディング加工の合格率も、９５％以上となった。

以上のように、クリンパホイール２を個別に制御し、シリンダ５内のピストン４によって隔たれた第一室５ａと第二室５ｂとの圧力差を一定の範囲としつつ加圧することにより、プライ剥がれを防止し、クリンパホイール２の寿命を延ばすことができた。

本発明のプライボンディング装置は、２プライ以上の衛生用紙（例えば、ティシュペーパー、トイレットペーパー、キッチンペーパー、ペーパータオル等）のシートの剥がれ（プライ剥がれ）を防止するためにプライボンディング加工を行うためのプライボンディング装置として使用することができる。

本発明のプライボンディング装置を示す模式図である。加圧手段を説明するための模式図である。衛生用紙の製造方法を説明するための模式図である。衛生用紙の製造工程におけるエンボスと切断を説明するための模式図である。本発明のプライボンディング装置を用いて製造されたティシュペーパーの一実施形態を示す斜視図である。本発明のプライボンディング装置を用いて製造されたロール状ペーパーの一実施形態を示す斜視図である。従来のプライボンディング装置を示す模式図である。

符号の説明

１：プライボンディング装置、２：クリンパホイール、２ｔ：凸部、３：ピストンロッド、４：ピストン、５：シリンダ、５ａ：第一室、５ｂ：第二室、７ａ：第一加圧手段、７ｂ：第二加圧手段、８ａ：第一圧力測定手段、８ｂ：第二圧力測定手段、９：加圧維持手段、１０：空気圧縮機、１１：減圧弁、１２：バルブ、１３：スピードコントローラー、１５：シート、１６：ロール状ペーパー、１７：エンボス、１８：切れ目、１９：ティシュペーパー、２１：レシービングロール、２３：原紙ロール、２５：切断装置、２６：ロール。

Claims

回転可能なレシービングロールに対向配置され、外周面に凸部を有して回転可能に支持され、前記レシービングロールの外周面との間に、複数枚のシートを重ねた状態で走行させることにより、複数枚のシートを型押しにより接合するクリンパホイールと、
複数の前記クリンパホイールを個別に前記レシービングロール側に加圧する加圧手段と、を備え、
前記加圧手段は、前記クリンパホイールに連接されたピストンロッドを有するピストンと、
前記ピストンを収納し、内部にて前記ピストンが摺動するシリンダと、
前記シリンダの内部の前記ピストンによって隔たれた第一室と第二室を、それぞれ別個に加圧する第一加圧手段及び第二加圧手段と、
前記第一室と前記第二室との圧力を、それぞれ別個に測定する第一圧力測定手段及び第二圧力測定手段と、
前記第一圧力測定手段と前記第二圧力測定手段とによって測定される圧力の圧力差を一定に維持することによって、前記クリンパホイールの前記レシービングロール側への加圧力を維持する加圧維持手段と、を含むプライボンディング装置。
前記クリンパホイールは、前記シートを型押しすることにより、衛生用紙の幅方向の両端部を接合する位置に配置されている請求項１に記載のプライボンディング装置。
前記加圧手段は、空気圧、油圧、水圧のいずれかにより前記ピストンを加圧する請求項１または２に記載のプライボンディング装置。
ピストンに連接され、外周面に凸部を有して回転可能に支持されたクリンパホイールを、前記ピストンが収容されるシリンダ内部の前記ピストンによって隔たれた第一室と第二室をそれぞれ別個に加圧し、前記第一室内と前記第二室内の圧力差を一定に維持することにより前記ピストンにて対向配置された回転可能なレシービングロール側に加圧し、前記クリンパホイールと前記レシービングロールとの間に、複数枚のシートを重ねた状態で走行させることにより、複数枚のシートを型押しにより接合する衛生用紙の製造方法。