JP5800384B2 - プライボンディング用凸エンボス加工ロール - Google Patents

Description

本発明は、フェイシャルティッシュ、トイレットペーパー、紙タオル等の衛生用紙を複数枚重ねたプライの剥がれを防止するために、その縁部にエンボス加工を施すために用いるプライボンディング用凸エンボス加工ロールに関するものである。

フェイシャルティッシュ、トイレットペーパー、紙タオル等の衛生用紙においては、複数枚重ねた積層構造（プライ構造）が多く採用されている。複数枚重ねた衛生用紙（以下プライという。）のプライ剥がれを防止するために、プライにエンボス加工を施し接着して一体化するといったことが多く行われている。
プライにエンボス加工を施す手段として、一般に、ロール本体外周面にエンボス凸部を設けた硬質素材からなる凸エンボス加工ロールと、外面が平滑な硬質素材からなる受けロールが使用され、凸エンボス加工ロールと受けロールとの間にプライを通し、凸エンボス加工ロールを受けロールに押し付け回転させることによりプライにエンボス加工を施している。

従来、プライにエンボス加工を施す凸エンボス加工ロールとして、ロール本体外周面に、ロール幅方向にロール本体回転方向に沿ってエンボス凸部を千鳥状に複数列に設けた凸エンボス加工ロール（例えば、特許文献１参照。）や、ロール本体外周面に１列に、ロール本体回転方向に対し斜めに横切る直線状のエンボス凸部とエンボス溝部とがロール本体回転方向に沿って交互に設けた凸エンボス加工ロール（例えば、特許文献２参照。）が開示されている。

特開２００９−１７３２６７号公報 特許第４４５０４２１号公報

上記凸エンボス加工ロールにおけるエンボス凸部にあって、その形状、配置パターン、間隔等は、プライの接着に非常に重要な役割を有する。例えば、エンボス凸部の間隔が狭いと、プライの接着頻度が高くなりプライ剥がれが防止できるが、反面、エンボス加工により生じる紙粉がエンボス凸部間に堆積し易く、エンボス凸部間の目詰まりによりプライ接着不良が生じるおそれがある。また、エンボス凸部の間隔が広いと、紙粉がエンボス凸部間から外部に排出し易く、エンボス凸部間の目詰まりによりプライ接着不良が防止できるが、反面、接着頻度が低くなりプライ剥がれが起こるおそれがある。

上記、特許文献１に記載された凸エンボス加工ロールでは、ロール本体外周面に、ロール幅方向にロール本体回転方向に沿ってエンボス凸部を千鳥状に複数列に設けたので、エンボス加工時にロール本体幅方向やロール本体回転方向に隣り合うエンボス凸部間から紙粉が排出し難く、エンボス凸部間に堆積して目詰まりを起こし、プライ接着不良が生じてプライ剥がれが起きる恐れがある。

また、特許文献２に記載された凸エンボス加工ロールでは、ロール本体外周面にＶ字状、ハの字状または１列に、ロール本体回転方向に対し斜めに横切る直線状のエンボス凸部とエンボス溝部とをロール本体回転方向に沿って交互に設けることでエッジ部での押圧による接着強化を図っているが、エンボス凸部の形状等とエンボス凸部間への紙粉の堆積目詰まりについて解明されておらず、必ずしも紙粉によるエンボス凸部間の目詰まりを解決できるものとはなっていない。特にローションティッシュペーパー用の原紙は柔軟成分の添加等により紙粉が生じ易く、紙厚の低下及びローション成分によりエンボス効果が発現し難い傾向がある。

本発明の目的は、プライに接着強度の高いエンボス加工を施すとともに、エンボス加工により生じる紙粉の排出を容易にしてエンボス凸部間の目詰まりを防止できるプライボンディング用凸エンボス加工ロールを提供することにある。

上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、ロール本体外周面に、ロール本体回転方向に対し斜めに横切る直線状のエンボス凸部とエンボス溝部とがロール本体回転方向に沿って交互に設けられ、複数枚重ねた衛生用紙にエンボス加工を施して一体化するプライボンディング用凸エンボス加工ロールであって、前記エンボス凸部の前記ロール本体回転方向に直交する方向のエンボス幅は１．５〜４．５ｍｍ、前記ロール本体回転方向のエンボス長さは２〜５ｍｍ、隣接する前記エンボス凸部の間隔は２〜５ｍｍであり、前記ロール本体回転方向に直交する仮想線と前記エンボス凸部における前記ロール本体回転方向を横切る交叉辺とのなす角度は２５〜７０度であり、前記エンボス溝部の底面は平坦で、ロール本体回転方向に直交する方向の一側に、仮想水平線に対して０を超えて５度以下の傾斜を有し、前記エンボス溝部の底面の傾斜は、ロール本体回転方向と直交する方向にある前記エンボス溝部の両側辺のうち、ロール本体回転方向前方位置にある側辺側が上がり傾斜となっていることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の、前記エンボス凸部の頂面は平坦で、ロール本体回転方向に直交する方向の一側に、仮想水平線に対して０を超えて５度以下の傾斜を有し、前記エンボス凸部の頂面の傾斜は、ロール本体回転方向と直交する方向にある前記エンボス凸部の両側辺のうち、ロール本体回転方向前方位置にある側辺側が上がり傾斜となっていることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の、前記エンボス溝部の底面は、仮想水平線に対してロール本体回転方向前方側を上り傾斜とする傾斜面となっていることを特徴とする。

請求項１に記載のプライボンディング用凸エンボス加工ロールによれば、前記エンボス凸部の前記ロール本体回転方向に直交する方向のエンボス幅が１．５〜４．５ｍｍ、前記ロール本体回転方向のエンボス長さが２〜５ｍｍ、隣接する前記エンボス凸部の間隔が２〜５ｍｍであり、前記ロール本体回転方向に直交する仮想線と前記エンボス凸部における前記ロール本体回転方向を横切る交叉辺とのなす角度が２５〜７０度であるので、プライにエンボス加工したとき、プライにエンボス跡がくっきり且つしっかりと付き、プライに接着強度の高いエンボス加工を施すことができる。
また、前記エンボス凸部のパターンによりプライボンディング用凸エンボス加工ロールが回転すると、空気がエンボス凸部間、即ち、エンボス溝部に効果的に誘導されて回転方向前方側から後方側へ流れ、前記エンボス凸部間を流れる空気によりエンボス加工により生じる紙粉をエンボス凸部間から容易に排出させることができ、エンボス凸部間の目詰まりによるプライ接着不良の発生を効果的に防止することができる。
さらに、前記エンボス溝部の底面は平坦で、ロール本体回転方向に直交する方向の一側に、仮想水平線に対して０〜５度の傾斜を有し、前記エンボス溝部の底面の傾斜は、ロール本体回転方向と直交する方向にある前記エンボス溝部の両側辺のうち、ロール本体回転方向前方位置にある側辺側が上がり傾斜となっているので、プライボンディング用凸エンボス加工ロールの回転により、エンボス凸部間に誘導されてロール本体回転方向後方側へ流れる空気は、エンボス凸部間の、即ちエンボス溝部の前方位置にある上がり傾斜側に開口する一側開口部から後方位置にある下り傾斜側に開口する他側開口部へ流れることになり、エンボス凸部間に堆積した紙粉をより確実に排出させることができる。

請求項２に記載のプライボンディング用凸エンボス加工ロールによれば、請求項１に記載の、前記エンボス凸部の頂面は平坦で、ロール本体回転方向に直交する方向の一側に、仮想水平線に対して０を超えて５度以下の傾斜を有し、前記エンボス凸部の頂面の傾斜は、ロール本体回転方向と直交する方向にある前記エンボス凸部の両側辺のうち、ロール本体回転方向前方位置にある側辺側が上がり傾斜となっているので、プライのエンボス加工の際、前記各エンボス凸部の頂面で一気にプライを押圧するのではなく、前記各エンボス凸部の頂面の前方側から徐々に押圧することになり、プライに無理な圧力が加わらず、プライが裂けたり孔が開くといった事態を防止することができる。

請求項３に記載のプライボンディング用凸エンボス加工ロールによれば、請求項１又は２に記載の、前記エンボス溝部の底面は、仮想水平線に対してロール本体回転方向前方側を上り傾斜とする傾斜面となっているので、エンボス凸部間に誘導されて回転方向後方側へ流れる空気により、エンボス凸部間に堆積した紙粉をより一層確実に排出させることができる。

本発明に係るプライボンディング用凸エンボス加工ロールの実施の形態の一例を示す正面説明図である。 図１のエンボス凸部のパターンを展開して示す一部拡大説明図である。 図２のＡ−Ａ線断面図である。 図２のＢ−Ｂ線断面図である。 図２のＣ−Ｃ線断面図である。 本例のプライボンディング用凸エンボス加工ロールを使用したプライのエンボス加工を示す説明図である。

以下、本発明に係るプライボンディング用凸エンボス加工ロールを実施するための形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明に係るプライボンディング用凸エンボス加工ロールの実施の形態の一例を示す正面説明図、図２は図１のエンボス凸部のパターンを展開して示す一部拡大説明図、図３は図２のＡ−Ａ線断面図、図４は図２のＢ−Ｂ線断面図、図５は図２のＣ−Ｃ線断面図、図６は本例のプライボンディング用凸エンボス加工ロールを使用したプライのエンボス加工を示す説明図である。

本実施例のプライボンディング用凸エンボス加工ロール１は、外周側が少なくとも鉄、ステンレスなどの硬質素材で構成されているロール本体２の外周面に、ロール本体２の回転方向Ｒに対し斜めに横切る直線状のエンボス凸部３とエンボス溝部４とがロール本体２の回転方向Ｒに沿って交互に且つ一列に設けられている。

前記エンボス凸部３にあって、回転方向Ｒに直交する方向のエンボス幅Ｌ１は１．５〜４．５ｍｍであり、回転方向Ｒのエンボス長さＬ２は２〜５ｍｍであり、隣接するエンボス凸部３，３の間隔Ｌ３は２〜５ｍｍであり、さらに、回転方向Ｒに直交する仮想線Ｋ１とエンボス凸部３における回転方向Ｒを横切る交叉辺３ａ，３ｂとのなす角度θ１は２５〜７０度、より好ましくは３０〜６０度である（図２参照。）。

前記した回転方向Ｒに直交する方向のエンボス幅Ｌ１が１．５ｍｍ未満であると、エンボス加工時に集中した圧力がプライに加わり、プライが裂けたり孔が開くことがあり、また、４．５ｍｍを超えるとプライに加わる圧力が分散してプライの接着強度が低くなりプライ剥がれることがあり、また、エンボス凸部３，３間、即ち、エンボス溝部４から紙粉を排出し難くなり、紙粉の堆積が多くなる。

また、回転方向Ｒのエンボス長さＬ２が２ｍｍ未満であると、エンボス加工時に集中した圧力がプライに加わり、プライが裂けたり孔が開くことがあり、また、５ｍｍを超えるとプライに加わる圧力が分散してプライの接着強度が低くなりプライ剥がれが起こることがある。

また、隣接するエンボス凸部３，３の間隔Ｌ３が２ｍｍ未満であると、エンボス溝部４から紙粉を排出し難く紙粉の堆積が多くなり、また、５ｍｍを超えるとプライの接着強度が低くなりプライ剥がれが起こることがある。

また、回転方向Ｒに直交する仮想線Ｋ１とエンボス凸部３における回転方向Ｒを横切る交叉辺３ａ，３ｂとのなす角度θ１が２５度未満であると、ロール本体２を回転させたとき、空気がエンボス凸部３，３間、即ち、エンボス溝部４に入り難く、エンボス溝部４から紙粉を排出し難く紙粉の堆積が多くなり、また、７０度を超えると、エンボス溝部４の溝幅Ｌ４が狭くなりエンボス溝部４から紙粉を排出し難く紙粉の堆積が多くなることがある。

また、本例では、エンボス凸部３の頂面３ｃは平坦で、回転方向Ｒに直交する方向の一側に、仮想水平線Ｋ２に対して、仮想水平線Ｋ２とエンボス凸部３の頂面３ｃとのなす角度θ２が０を超えて５度以下の傾斜を有し、エンボス凸部３の頂面３ｃの傾斜は、回転方向Ｒと直交する方向にあるエンボス凸部３の両側辺３ｄ，３ｅのうち、回転方向Ｒ前方位置にある側辺３ｄ側が上がり傾斜となっている（図３参照。）。
仮想水平線Ｋ２とエンボス凸部３の頂面３ｃとのなす角度θ２が５度を超えると、エンボス加工時に集中した圧力がプライに加わり、プライが裂けたり孔が開くことがあり、また、５度を超えるとプライに加わる圧力が分散してプライの接着強度が低くなりプライ剥がれることがある。

また、本例では、エンボス溝部４の底面４ａは平坦で、回転方向Ｒに直交する方向の一側に、仮想水平線Ｋ３に対して、仮想水平線Ｋ３とエンボス溝部４の底面４ａとのなす角度θ３が０を超えて５度以下の傾斜を有し、エンボス溝部４の底面４ａの傾斜は、回転方向Ｒと直交する方向にあるエンボス溝部４の両側辺４ｂ，４ｃのうち、回転方向Ｒ前方位置にある側辺４ｂ側が上がり傾斜となっている（図４参照。）。
仮想水平線Ｋ３とエンボス溝部４の底面４ａとのなす角度θ３が５度を超えると、エンボス溝部４内、即ち、エンボス凸部３，３間から紙粉を排出し難く紙粉の堆積が多くなることがある。
また、本例では、エンボス溝部４の底面４ａは、仮想水平線Ｋ４に対して回転方向Ｒ前方側を上り傾斜とする傾斜面となっている（図５参照。）。

このように構成されたプライボンディング用凸エンボス加工ロール１を使用したプライのエンボス加工は、図６に示すように、プライボンディング用凸エンボス加工ロール１と公知の硬質素材からなる受けロール５を対向させ、プライボンディング用凸エンボス加工ロール１と受けロール５との間にプライ６を送り出し、プライボンディング用凸エンボス加工ロール１と受けロール５とで挟み込んで加圧することによって、プライ６にエンボス加工する。

以上のように、本発明に係るプライボンディング用凸エンボス加工ロールによれば、エンボス凸部３の回転方向Ｒに直交する方向のエンボス幅Ｌ１が１．５〜４．５ｍｍであり、回転方向Ｒのエンボス長さＬ２が２〜５ｍｍであり、隣接するエンボス凸部３，３の間隔Ｌ３が２〜５ｍｍであり、回転方向Ｒに直交する仮想線Ｋ１とエンボス凸部３における回転方向Ｒを横切る交叉辺３ａ，３ｂとのなす角度が３０〜６０度であるので、プライ６にエンボス加工したとき、プライにエンボス跡がくっきり且つしっかりと付き、プライ６に接着強度の高いエンボス加工を施すことができる。

また、エンボス凸部３のパターンによりプライボンディング用凸エンボス加工ロール１が回転すると、空気がエンボス凸部３，３間、即ち、エンボス溝部４に効果的に誘導されて回転方向Ｒの前方側から後方側へ流れ、エンボス凸部３，３間を流れる空気によりエンボス加工により生じる紙粉をエンボス凸部３，３間から容易に排出させることができる。

また、エンボス凸部３の頂面３ｃは平坦で、回転方向Ｒに直交する方向の一側に、仮想水平線Ｋ２に対して０を超えて５度以下の傾斜を有し、エンボス凸部３の頂面３ｃの傾斜は、回転方向Ｒと直交する方向にあるエンボス凸部３の両側辺３ｄ，３ｅのうち、回転方向Ｒの前方位置にある側辺３ｄ側が上がり傾斜となっているので、プライ６のエンボス加工の際、各エンボス凸部３の頂面３ｃで一気にプライ６を押圧するのではなく、各エンボス凸部３の頂面３ｃの前方側から徐々に押圧することになり、プライ６に無理な圧力が加わらず、プライ６が裂けたり孔が開くといった事態を防止することができる。

また、エンボス溝部４の底面４ａは平坦で、回転方向Ｒに直交する方向の一側に、仮想水平線Ｋ３に対して０を超えて５度以下の傾斜を有し、エンボス溝部４の底面４ａの傾斜は、回転方向Ｒと直交する方向にあるエンボス溝部４の両側辺４ｂ，４ｃのうち、回転方向Ｒの前方位置にある側辺４ｂ側が上がり傾斜となっているので、プライボンディング用凸エンボス加工ロール１の回転により、エンボス凸部３，３間に誘導されて回転方向Ｒの後方側へ流れる空気は、エンボス凸部３，３間の、即ちエンボス溝部４の前方位置にある上がり傾斜側に開口する一側開口部７から後方位置にある下り傾斜側に開口する他側開口部８へ流れることになり、エンボス凸部３，３間に堆積した紙粉をより確実に排出させることができる。

また、エンボス溝部４の底面４ａは、仮想水平線Ｋ４に対して回転方向Ｒの前方側を上り傾斜とする傾斜面となっているので、エンボス凸部３，３間に誘導されて回転方向Ｒの後方側へ流れる空気により、エンボス凸部３，３間に堆積した紙粉をより一層確実に排出させることができる。

つぎに、本発明に係るプライボンディング用凸エンボス加工ロールの実施例、参考例及び比較例を挙げ、本発明に係るプライボンディング用凸エンボス加工ロールの特徴について例証する。なお、本発明はこれらの実施例、参考例及び比較例によって何等制限されるものではない。
試験は、表１に示す実施例１〜３、参考例１，２及び比較例１〜３について、それぞれエンボス跡、紙粉堆積、プライ剥がれについて試験を行った。
実施例１，２及び参考例１，２の原紙は、日本製紙クレシア株式会社のカシミヤ（登録商標）製品用原紙を使用した。実施例３の原紙は、日本製紙クレシア株式会社のクリネックス（登録商標）ローション製品用原紙を使用した。比較例１〜３の原紙は、日本製紙クレシア株式会社のカシミヤ（登録商標）製品用原紙を使用した。
試験結果は、表１に示す通りである。

この表１にあって、エンボス跡、紙粉堆積、プライ剥がれの評価は以下のとおりとした。
エンボス跡の評価は、くっきりしっかりしているは◎、形がほぼ明瞭は○、形状が５０％以上不明瞭、裂けているは×で示している。
紙粉の発生の評価は、８時間操業で紙粉が殆ど堆積しない◎、４時間操業で紙粉が殆ど堆積しない○、２時間操業で紙粉の堆積が見られない△、２時間未満の操業で紙粉が堆積する×で示している。
プライ剥がれの評価は、２００組中剥がれが５組以下◎、１０組以下○、２０組未満△、２０組以上×で示している。
表１の結果から理解できるように、参考例１でエンボスがほぼ明瞭かつ４時間以内での紙粉の堆積がなく、またプライ剥がれが１０組以下の結果が得られるが、参考例２に示すとおり、エンボス間隔Ｌ３を４ｍｍまで広げると、紙粉の発生が少なくなる。実施例１、２に示すとおり、θ２、θ３に傾斜を設けると、よりエンボスがしっかりと入り、プライ剥がれ防止効果も大きく改善され、紙粉の堆積防止効果も大きい。実施例３では、ローション製品用原紙により紙粉が若干の水分を含むことから、やや紙粉同士が凝集しやすくなり、実施例２に比べて、やや紙粉の堆積がみられるが防止効果は大きい。
比較例１は、エンボス長さＬ２が短すぎて、プライの結合力が足りない。２時間程度で紙粉の堆積も見られる。
比較例２では、θ１の角度が大きすぎて、紙粉の排出が低下している。
比較例３では、エンボス間隔Ｌ３が大きいので紙粉の堆積は見られないがエンボス頻度が少ないのでプライが剥がれやすい。
本発明に係るプライボンディング用凸エンボス加工ロールは、プライに接着強度の高いエンボス加工を施すとともに、エンボス加工により生じる紙粉の排出を容易にしてエンボス凸部間の目詰まりを防止できることが確認できる。

１ プライボンディング用凸エンボス加工ロール
２ ロール本体
３ エンボス凸部
３ａ，３ｂ 交叉辺
３ｃ 頂面
３ｄ，３ｅ 側辺
４ エンボス溝部
４ａ 底面
４ｂ，４ｃ 側辺
５ 受けロール
６ プライ
７ 一側開口部
８ 他側開口部
Ｒ ロール本体の回転方向
Ｌ１ エンボス幅
Ｌ２ エンボス長さ
Ｌ３ エンボス凸部の間隔
Ｌ４ エンボス溝部の溝幅
Ｋ１ 仮想線
Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４ 仮想水平線
θ１ 仮想線Ｋ１とエンボス凸部の交叉辺とのなす角度
θ２ 仮想水平線Ｋ２とエンボス凸部の頂面とのなす角度
θ３ 仮想水平線Ｋ３とエンボス溝部の底面とのなす角度

Claims (3)

1. ロール本体外周面に、ロール本体回転方向に対し斜めに横切る直線状のエンボス凸部とエンボス溝部とがロール本体回転方向に沿って交互に設けられ、複数枚重ねた衛生用紙にエンボス加工を施して一体化するプライボンディング用凸エンボス加工ロールであって、
   前記エンボス凸部の前記ロール本体回転方向に直交する方向のエンボス幅は１．５〜４．５ｍｍ、前記ロール本体回転方向のエンボス長さは２〜５ｍｍ、隣接する前記エンボス凸部の間隔は２〜５ｍｍであり、前記ロール本体回転方向に直交する仮想線と前記エンボス凸部における前記ロール本体回転方向を横切る交叉辺とのなす角度は２５〜７０度であり、
   前記エンボス溝部の底面は平坦で、ロール本体回転方向に直交する方向の一側に、仮想水平線に対して０を超えて５度以下の傾斜を有し、前記エンボス溝部の底面の傾斜は、ロール本体回転方向と直交する方向にある前記エンボス溝部の両側辺のうち、ロール本体回転方向前方位置にある側辺側が上がり傾斜となっていることを特徴とするプライボンディング用凸エンボス加工ロール。
2. 前記エンボス凸部の頂面は平坦で、ロール本体回転方向に直交する方向の一側に、仮想水平線に対して０を超えて５度以下の傾斜を有し、前記エンボス凸部の頂面の傾斜は、ロール本体回転方向と直交する方向にある前記エンボス凸部の両側辺のうち、ロール本体回転方向前方位置にある側辺側が上がり傾斜となっていることを特徴とする請求項１に記載のプライボンディング用凸エンボス加工ロール。
3. 前記エンボス溝部の底面は、仮想水平線に対してロール本体回転方向前方側を上り傾斜とする傾斜面となっていることを特徴とする請求項１又は２に記載のプライボンディング用凸エンボス加工ロール。

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