JP6624774B2 - エッジエンボスリング - Google Patents

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Description

本発明は、複数プライの衛生薄葉紙がプライ剥離しないように積層一体化するエッジエンボスリングに関する。特に、重ね合わされた帯状の複数枚の衛生薄葉紙の原紙に対して、その連続方向に沿って型押しすることで積層一体化するためのエッジエンボスリングに関する。
トイレットペーパーやティシュペーパーなどの衛生薄葉紙には、複数枚の原紙が重ねられた複数プライのものがある。このような複数プライの衛生薄葉紙は、使用する際などに各原紙同士が剥離してしまわないように、各原紙同士をエンボスによって圧着して積層一体化されているものがある。複数プライの衛生薄葉紙の製品例として、図11に複数プライのトイレットペーパーを巻いたトイレットロール100を示す。このトイレットロール100では、トイレットペーパー101の両縁に沿ってエンボス102が付与されており、使用時に各原紙101A,101Bがプライ剥離しないようにしている。このエンボス102は、エッジエンボス、ナーリング処理、コンタクトエンボスなどとも称されている(本発明及び本明細書ではエッジエンボスという)。
衛生薄葉紙へのエッジエンボスの付与は、重ね合わせた原紙を、周面に複数の凸部が所定のパターンで配列された比較的幅の狭いエンボスリングと、エンボスリングを受ける金属製又はゴム製の受けロールとの間を通して行われる。
一方で、エッジエンボスは、プライ剥離の防止性とともに、紙面に目立たず配されていることが求められる。例えば、意匠性向上のために紙面全体に付与されるデザインエンボスの意匠性に影響を与えないように目立たないことが求められる。このようなエッジエンボスに対する要求から、エッジエンボスを付与するエンボスリングでは、一つの凸部の大きさを小さくし、また、そのような小さい凸部を分散的に配置する傾向にあり、そのパターンは複雑化してきている。一例として、図12に示すように、比較的小さい面積の凸部111が所定間隔で並ぶ列111Lを、複数列配するようにして分散的に配置したりしている。
他方、衛生薄葉紙においては、トイレットペーパー、ティシュペーパーといった用途の違いがある。さらに、近年は特に、トイレットペーパーの中だけでも汎用に加え厚手で高級なシャワートイレ用のものが開発されたり、ティシュペーパーにおいても汎用のほかに薬液付与タイプのものが開発されたりするなど、衛生薄葉紙の種類用途は多様化してきている。そして、それにともなって、原紙紙厚や素材も多様化してきており、それゆえそれらの衛生薄葉紙の用途毎の製品の種類に適したエッジエンボスのパターンとすることも求められはじめている。
ここで、エッジエンボスを付与するための前記エンボスリング(本発明及び本明細書ではエッジエンボスリングという)は、焼入れ工具鋼等の硬質鋼材により形成されており、その周面をマシニング機(マシニングセンターとも称される)によって切削加工等することよって凸部を形成している。そして、上述のような凸部を分散配置等のパターンの複雑化にともなって、マシニング機による製造の困難性も高まり、エッジエンボスリングは高価になってきている。
その一方で、エッジエンボスリングは、凸部の面積を小さくすると摩耗が早くなり交換頻度も高まり、また、ある凸部のみが摩耗してしまうようなことも生じやすくなる。さらに、エッジエンボスリングの周面を紙面に接触させてエッジエンボスを付与する際には、紙面に対して傾いて接触してしまう「片あたり」という現象が発生してしまうことがあり、特に上記のような凸部が並ぶ列を複数列を有するようなパターンでは、ある列のみの凸部が早く摩耗してしまうようなこともある。
従来のエッジエンボスリングは、このような部分的な摩耗が生じた場合、少なくともエッジエンボスのパターンが配されている部分全体を交換しなければならない。また、衛生薄葉紙の用途等に応じてエッジエンボスのパターンを変更する際にも同様に全体の交換が必須であった。
このように、エッジエンボスリングにおいては、パターンの複雑化に伴って製造の困難性が高まり、またそれゆえ価格も上昇しているにも関わらず、部分的な摩耗が発生しやすく交換が必要となる機会が増加している。また、パターン変更を簡易に行ないたいとの要求も増加してきている。
特開2010−173267号公報 特開2007−143659号公報 特開2006−271458号公報 特開2003−180550号公報 特開2002−227099号公報
そこで、本発明の主たる課題は、部分的な摩耗が生じた際に、エッジエンボスリングの全体、少なくともエッジエンボスのパターンが配されている部分の全体を交換する必要がなく、またエッジエンボスのパターン配列を変更することも可能で、しかも、製造が容易なエッジエンボスリングを提供することにある。
上記課題を解決した本発明は次記のとおりである。
〔請求項1記載の発明〕
複数プライの衛生薄葉紙を積層一体化するためのエッジエンボスリングであって、
リング状の部材の周面に、回転方向に沿って所定間隔で紙面に押される凸部が形成されたパターンリングを複数と、
リング状板部とこのリング状板部から軸心方向に延在する係止筒部、係止凸片又は係止凸部とを有し、この係止筒部、係止凸片又は係止凸部を複数のパターンリングに挿入又は嵌合させて、複数のパターンリングを軸心が一致するようにして各々を着脱自在に係止するリングホルダーと、
前記リングホルダーのリング板状部との間にパターンリングを挟み込んで前記リングホルダーとともにパターンリングを押さえる着脱自在な押さえリングと、
前記押さえリングとリングホルダーと各パターンリングとを再分解再組立可能に固定して一体化する固定手段とを備え、
各パターンリングの凸部を回転方向にずらして固定可能とされている、
ことを特徴とするエッジエンボスリング。
〔請求項2記載の発明〕
パターンリングの間に介在してパターンリング間の間隔を調整する着脱自在なスペーサーリングを有し、このスペーサーリングが前記固定手段によって、押さえリングとリングホルダーと複数のパターンリングとともに再分解再組立可能に固定されて一体化されている、請求項1記載のエッジエンボスリング。
〔請求項3記載の発明〕
各パターンリングが、それぞれ回転する方向に位置調整可能とされ、各々が調整可能な適宜の位置で前記固定手段によって固定されて一体化される、請求項1記載のエッジエンボスリング。
(作用効果)
本発明のエッジエンボスリングは、周面に凸部を有するパターンリングを複数有しており、これがリングホルダーと押さえリングとともに固定手段によって再分解、再組立て可能に組立てられている。したがって、ある凸部が摩耗した場合には、その凸部を含むパターンリングのみを交換すればよく、エッジエンボスリング全体、さらには、凸部を有する部分全体を交換する必要がない。
さらに、特にパターンリングの間にスペーサーリングを介在させることにより、その厚みによってパターンリング間の離間距離を調整することができ、もって、パターンの変更を行なうことができる。
各パターンリングを、それぞれ回転する方向に位置調整可能として、各々が調整可能な適宜の位置で固定手段によって固定されて一体化されるようにすれば、パターンリング間における凸部の位置を、回転する方向において相対的に任意にずらして位置せしめて固定することが可能となり、もって、特に凸部の配列パターンのなかでも、回転方向における凸部の分散態様の変更をすることができる。
また、本発明のエッジエンボスリングでは、複数のパターンリングの組み合わせによってエッジエンボスリング全体の凸部の配列パターンが形成されるため、一つのパターンリングにおける凸部の配列パターンを複雑にせず単純な配列としても、その組み合わせによってエッジエンボスリング全体として複雑な凸部の配列パターンにすることができる。このため、エッジエンボスリング全体の凸部の配列パターンが複雑にする場合でも、パターンリングには単純な凸部を形成するだけで対応することが可能となり、複雑な切削加工がなく容易に製造することが可能となる。また、コストを低減することもできる。
以上の本発明によれば、部分的な摩耗が生じた際に、エッジエンボスリングの全体、少なくともエッジエンボスのパターンが配されている部分の全体を交換する必要がなく、またエッジエンボスのパターンを変更することも可能な、エッジエンボスリングが提供される。
本発明に係るエッジエンボスリングの正面及び側面を表した図である。 本発明に係るエッジエンボスリングの分解図である。 本発明に係るエッジエンボスリングの一部(図1のA部分)の拡大正面図である。 本発明に係るエッジエンボスリングの分解状態の一部拡大断面図である。 本発明に係るエッジエンボスリングの組立状態の一部拡大断面図である。 本発明に係るパターンリングの他の例を示す図である。 本発明に係るパターンリングの別の例を示す図である。 本発明に係るエッジエンボスリングの組立状態のバリエーションを説明するための図である。 本発明に係るエッジエンボスリングの使用態様を説明するための概略図である。 本発明に係るエッジエンボスリングの使用態様を説明するための他の概略図である。 エッジエンボスが付与された衛生薄葉紙の製品例である、2プライのトイレットロールを示す斜視図である。 エッジエンボスのパターン例を説明する図である。
次いで、本発明の実施形態を図1〜10を参照しながら以下に詳述する。
本実施形態に係るエッジエンボスリング1は、図1及び図2に示されるように、特徴的に、複数のパターンリング10,10,10、スペーサーリング20,20、リングホルダー30及び押さえリング40のリング状の各部材を有しており、これらのリング状の各部材10,20,30,40が、固定手段によって軸心Xを一致させた状態で再分解・再組立て可能に組立てられて、一体のリング状に構成され、各パターンリングに形成された凸部が組み合わされた凸部の配列パターンを有するものとなっている。なお、本発明に係るエッジエンボスリング1の構成部材は、これらのみに限られるものではない。本発明の作用効果を妨げない範囲で適宜の他の構成部材を有していてもよい。例えば、各リング部材間にそれらの密着性を高めるためのガスケットが配されるなどしてもよい。
本実施形態に係る上記パターンリング10は、周面の回転する方向に沿って所定間隔で凸部11,11…が形成されているリング状の部材である。なお、図示の形態では、その周面に矩形の凸部が、回転する方向に一定間隔で並ぶ列が一列配置された形態となっているが、本発明においては、各パターンリング10における凸部11の大きさ、高さ、形状、凸部間の間隔、凸部が並ぶ列数、さらにパターンリング10の厚みは、特に限定されるものではない。これらは、エッジエンボス付与の対象である衛生薄葉紙の用途、原紙の組成・物性に応じて適宜に設計することができる。また、図示の形態では、各パターンリング10における凸部11の配列パターンが同一であるが、このように同一である必要もない。但し、組立て状態において各パターンリング10における凸部11が、所望のパターンで紙面に接するように、各パターンリング10における軸心Xから凸部11の頂面までの距離を一致させるなど、適宜に設計する。
一方、本実施形態に係るパターンリング10の材質は、焼入れ工具鋼など従来のエッジエンボスリングにおいて凸部を形成する部分に用いられる公知の材質とすることができる。また、パターンリングの凸部の形成は、マシニング機による切削加工など既知の方法により形成することができる。ここで、本実施形態のエッジエンボスリングでは、マシニング機でなければ形成できなかった凸部の配列パターンを、マシニング機での切削加工に比して簡易かつ低コストなワイヤーカット(ワイヤー放電加工などとも称される)によって形成することが可能であり、この点において優れた利点を有する。例えば、図12に示すような3列の凸部列が並ぶ配列パターンにおいて、各列における凸部が軸方向で一部重なる部分(図12中重なり部分を符号Dで示す)を有していると、従来のエッジエンボスリングでは、軸方向にワイヤーを通すことができないためワイヤーカットで凸部を形成することはできない。しかし、本実施形態の図示例に係るパターンリングのような、周面に凸部が回転する方向に一定間隔で並ぶ列が一列配置された凸部の配列パターンは、パターンリング自体が薄く加工が容易であり、また、軸方向、回転方向にワイヤーを通すことが可能なため、ワイヤーカットによって形成することができる。そして、本実施形態に係るエッジエンボスリングでは、係るパターンリングを複数枚、回転方向に適宜にずらして固定することで、各パターンリング間における凸部の回転方向における相対的な位置がずれ、もって図12のような配列パターンを構築することができる。すなわち、本実施形態に係るエッジエンボスリングでは、従来、マシニング機でなければ形成できなかった凸部の配列パターンを、ワイヤーカットによって簡易かつ低コストに形成することができるのである。
他方、本実施形態に係る上記リングホルダー30は、平板環状のリング状板部31とその内周縁から軸心方向の一方側に突出する係止筒部32を有し、この係止筒部32の外径が、前記パターンリング10及びスペーサーリング20の内径と等しいか極若干小さく形成され、前記係止筒部32が複数のパターンリング10,10,10及びスペーサーリング20,20に面一に挿入されることにより、前記複数のパターンリング10,10,10及びスペーサーリング20,20が前記リングホルダー30に対して軸心一致かつ着脱自在に係止されるようになっている。なお、図示の形態では、好ましい形態として、押さえリング40の内径もパターンリング10及びスペーサーリング20と同径とされており、係止筒部32が押さえリング40にも挿入されることで、押さえリング40も軸心一致に容易に着脱自在に係止可能とされている。また、図示の形態では、パターンリング10及びスペーサーリング20、さらに押さえリング40を軸心一致に係止する係止手段として、リングホルダー30に係止筒部32を形成するとともに、その外径とパターンリング10及びスペーサーリング20、さらに押さえリング40の内径を一致等に形成するようにした係止構造としているが、本発明に係る係止手段は、かかる係止構造に限定されるものではない。例えば、リングホルダー30のリング状板部31の内周縁から突出する係止筒部32ではなく、外周側が湾曲面とされ、パターンリング等の内周面に面一となる係止凸片など、リングホルダー30のリング状板部31の内周縁から突出する部分を筒形状ではない形状とした係止構造が挙げられる。また、パターンリング等10,20,40の内周面に軸心方向に延在する一又は複数の溝部を形成したものとするとともに、前記リングホルダー30を、リング状板部31から軸心方向の一方に向かって係止凸片を延在させたものとして、その係止凸片を溝部に嵌合するようにして、パターンリング等10,20,40を軸心一致かつ着脱自在に係止する係止構造としてもよい。さらに、パターンリング等10,20,40に貫通孔を設け、前記リングホルダー30のリング状板部31から軸心方向の一方に向かって係止凸部を延在させその貫通孔に差し込むことで着脱自在に係止する係止構造としてもよい。リング状板部31は、パターンリング10等が係止筒部32等から抜けることを防止する抜け止めの効果と、押さえリング40とともに、パターンリング10及びスペーサーリング20を挟持して位置固定する部分であり、その側面は隣接するパターンリング10又はスペーサーリング20に面接するように構成するのが望ましい。なお、リングホルダー30の材質は、特に限定されるものではない。パターンリング10と同様に、焼入れ工具鋼など従来のエッジエンボスリングにおいて用いられる公知の材質とすることができる。
他方、本実施形態に係るスペーサーリング20は、パターンリング10,10,10の間に配置され、前記パターンリング10,10,10間の間隔を調整するものである。スペーサーリング20は、前記パターンリング10の凸部11が紙面に適切な圧力で接することができるように、その外径は、組立て時においてその外周面が少なくともパターンリング10の凸部11の頂面よりも軸心側に位置する径とする。このスペーサーリング20の有無及びスペーサーリング20の厚みによってパターンリング10,10,10の間隔が調整される。したがって、本発明においては、このスペーサーリング20は必須の構成ではなく、このようにスペーサーリング20によるパターンリング10,10,10の間の離間距離の調整により、パターンリング10の外周面に回転する方向に沿って所定間隔で並ぶ凸部11による列の離間距離も適宜に調整され、もって、凸部11のパターンの特に軸心方向の存在範囲や存在間隔の調整が可能となっている。なお、図示の形態では、パターンリング10,10の間に一枚のスペーサーリング20が介在されている例を示しているが、パターンリング10,10の間には一枚のみならず複数のスペーサーリング20を介在させてもよい。また、パターンリング10,10の間のみならず、パターンリング10と押さえリング40との間、リングホルダー30のリング状板部31とパターンリング10との間にもスペーサーリング20を介在させることができる。なお、スペーサーリング20の材質は、使用時にパターンリング10,10間の離間距離を一定に保持できる程度の適宜の剛性を有する素材であればよい。パターンリング10と同様に、焼入れ工具鋼など従来のエッジエンボスリングにおいて用いられる公知の材質とすることができる。
一方押さえリング40は、リングホルダー30のリング状板部31とでパターンリング10,10,10及びスペーサーリング20,20を挟み込んで前記リングホルダー30とともにパターンリング等を押さえるものである。押さえリング40は、パターンリング10又はスペーサーリング20の側面に押しあて可能な形状であればよく、必ずしもその側面が平面である必要はないが、平面としてパターンリング10及びスペーサーリング20の側面に面接するようにしたほうが、パターンリング10及びスペーサーリング20の固定、押し当てが効果的となるため望ましい。なお、押さえリング40の材質についても、特に限定されるものではない。パターンリング10と同様に、焼入れ工具鋼など従来のエッジエンボスリングにおいて用いられる公知の材質とすることができる。
一方、本実施形態に係るエッジエンボスリング1は、上記のとおり各リング部材10,20,30,40が互いに係止された状態で、これらの各部材10,20,30,40が再分解、再組立可能な固定手段によって固定されて一体化されている。本実施形態に係るエッジエンボスリング1における固定手段は、図1〜図5に示すように、押さえリング40、パターンリング10,10,10及びスペーサーリング20,20の各部材の軸心Xから外周面へ向かう半径方向に同一距離離間した位置にネジ挿通孔51が形成されたものとなっているとともに、前記リングホルダー30のリング状板部31には、前記押さえリング40、パターンリング10,10,10及びスペーサーリング20,20がそのリングホルダー30に係止された状態においてそれらの部材の前記ネジ挿通孔51に対応一致する位置に雌ネジ部52が形成されたものとなっており、少なくとも先端に雄ネジ部53を有するネジ部材55を前記押さえリング40、パターンリング10,10,10及びスペーサーリング20,20のネジ挿通孔51,51…に嵌通して前記雌ネジ部52に螺合させることにより各部材10,20,30,40が固定される固定構造となっている。図示の形態では、好ましい形態として、特に、ネジ部材55が先端のみに雄ネジ部53を有し、基端との間の胴部54はネジ部を有さないものとなっているとともに、その胴部54の直径が前記押さえリング40、パターンリング10,10,10及びスペーサーリング20,20の前記ネジ挿通孔51,51…の内周面と少なくとも二面で一致するように形成され、固定時の半径方向へのがたつきが生じないように固定されるように形成されている。また、図示の形態では、ネジ部材55が最初に挿通される押さえリング40のネジ挿通孔51はざぐり加工51Aが施されているとともに、前記ネジ部材55の頭部56が皿ビス形態となっており、ネジ部材55による固定が完了した際に押さえリング40の側面とネジ部材55の頭部頂面とが面一となり、また、ネジ部材55の締付けによって生ずる押さえリング40による各部材の押圧による固定力が効果的に伝わるようになっている。ここで、図示の本実施形態では、固定手段として、ネジ部材55をリングホルダー30に形成された雌ネジ部52に螺合される固定構造としているが、固定手段は、この例に限らず、例えば、リングホルダーを雌ネジ部とせずに、単なる貫通孔としてネジ部材を貫通させた上、ナットによって締付けるボルト・ナットによる締結構造としてもよい。また、公知のクイックリリースピンによる締結構造としてもよい。また、図示の形態では、軸心から半径方向に適宜の位置において等間隔で八箇所においてネジ部材55によって各リング部材をリングホルダーに対して固定するようにしているが、この形態に限らず固定箇所については適宜に設計することができる。
以上の本実施形態のエッジエンボスリング1では、ネジ部材55を螺合させることで組立てられ、また、ネジ部材55を緩めて取り外すことで各部材10,20,30,40が分解される。したがって、ある凸部11のみが摩耗したり、また、ある凸部11の列のみが摩耗した際には、その摩耗した凸部11に係るパターンリング10のみを交換するだけでよい。また、パターンリング10を複数にすることでそこに形成する凸部11の簡素な配列パターンとしても、各パターンリング11の組み合わせによって複雑なパターンとすることができる。したがって、各パターンリング10におけるワイヤーカットやマシニング機による切削加工も容易となり、凸部形成に係るコストも低減される。
他方、本実施形態に係るエッジエンボスリング1においては、図6に示すように、パターンリング10に形成するネジ挿通孔51を、パターンリング10の軸心から一定距離の同心円上に一致する長軸を有する長孔にしたり、又は、図7に示すようにネジ挿通孔51を一部連通して複数設ける等するのが望ましい。このようにすることによって、パターンリング10をネジ部材55によって固定する際に、回転する方向の適宜の位置に調整して固定することが可能となる。すなわち、各パターンリング10の凸部11の相対的な位置を回転方向に適宜にずらして固定することが可能となり、図8(a),(b)に示すように、各パターンリング10の凸部11の位置を適宜に変更して、エッジエンボスリング1全体としての凸部11の配列パターンを変更することが可能となる。
なお、本実施形態に係るエッジエンボスリング1においては、隣接するパターンリング10,10の凸部が一体となって一つの凸部を形成するように構成してもよい。
ここで、本実施形態のエッジエンボスリング1の使用について説明すると、本実施形態のエッジエンボスリング1は、図9に示されるように、例えば、クランプ2に固定される軸3の両端に対して図示されないボールベアリング軸受け5等を係止筒部32内等のその孔に介在させて回転自在に取り付ける。そして、図9及び図10に示すように、複数の原反ロール80,80から単層の原紙81,81を繰り出し、その後に各原紙81,81を重ねて積層状態(積層状態の原紙は符号81Aとする)として、その積層状態でエッジエンボスリング1と、このエッジエンボスリング1を受ける金属製又はゴム製の受けロール6との間を通紙させて行なう。エッジエンボスリング1と受けロール6との間を通過した原紙81Aは後段の工程で巻き取られてロール状にされる等の処理がなされる。例えば、トイレットロールとするのであれば、トイレットロールの直径と同径に巻き取ってログと称されるロール状の中間製品とされ、ティシュペーパーとするのであれば、その後の折畳み設備へ供給するための原反ロールに巻き取られる。なお、図10では、エッジエンボスリング1が上方、受けロール6が下方位置となっているがこれらロールの位置関係は、これに限られたものではなく、エッジエンボスリング1と受けロール6の配置は、図10の位置と上下逆転していても良い。また、図10では、各々単層の原紙81を巻き取った原反ロール80から各々原紙81,81を繰り出しているが、予め複数枚が積層された原紙81Aを巻き取った原反ロールから原紙を繰出すようにしてもよい。
1…エッジエンボスリング、2…クランプ、3…軸、5…ボールベアリング軸受け、6…受けロール、10…パターンリング、11,111…凸部、20…スペーサーリング、30…リングホルダー、31…リング状板部、32…係止筒部、40…押さえリング、51…ネジ挿通孔、51A…ざぐり加工、52…雌ネジ部、53…雄ネジ部、54…胴部、55…ネジ部材、56…頭部、80…原反ロール、81…原紙、X…軸心、100…トイレットロール、101…トイレットペーパー、101A,101B…トイレットペーパー原紙、102…エンボス、111L…凸部列。

Claims (3)

  1. 複数プライの衛生薄葉紙を積層一体化するためのエッジエンボスリングであって、
    リング状の部材の周面に、回転方向に沿って所定間隔で紙面に押される凸部が形成されたパターンリングを複数と、
    リング状板部とこのリング状板部から軸心方向に延在する係止筒部、係止凸片又は係止凸部とを有し、この係止筒部、係止凸片又は係止凸部を複数のパターンリングに挿入又は嵌合させて、複数のパターンリングを軸心が一致するようにして各々を着脱自在に係止するリングホルダーと、
    前記リングホルダーのリング板状部との間にパターンリングを挟み込んで前記リングホルダーとともにパターンリングを押さえる着脱自在な押さえリングと、
    前記押さえリングとリングホルダーと各パターンリングとを再分解再組立可能に固定して一体化する固定手段とを備え、
    各パターンリングの凸部を回転方向にずらして固定可能とされている、
    ことを特徴とするエッジエンボスリング。
  2. パターンリングの間に介在してパターンリング間の間隔を調整する着脱自在なスペーサーリングを有し、このスペーサーリングが前記固定手段によって、押さえリングとリングホルダーと複数のパターンリングとともに再分解再組立可能に固定されて一体化されている、請求項1記載のエッジエンボスリング。
  3. 各パターンリングが、それぞれ回転する方向に位置調整可能とされ、各々が調整可能な適宜の位置で前記固定手段によって固定されて一体化される、請求項1記載のエッジエンボスリング。
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