JP7074315B2 - ロール成形装置におけるエンボス成形ロール及びそのトイレットペーパーロール - Google Patents

Description

本発明は、巻軸上に複数の異なるエンボスパターンを製造することができると共に、製造過程において無駄な振動を回避し、異なるエンボスパターンであってもトイレットペーパーロール巻径が不均一乃至は縮まることを防止したロール成形装置におけるエンボス成形ロール及びトイレットペーパーロールに関する。

従来より、トイレットペーパーロールを二重巻としたタイプにおいては、種々の模様のエンボス（エンボスパターン）を入れたものが市販されている。現在では、そのエンボスパターンとしては、１本の巻軸上において１種類のものであった。これは、従来技術として、図５（Ｂ）及び図６（Ａ），（Ｂ）に示すように、エンボスパターンを成形するには、エンボススチールロールＡとゴムロールＢとの押圧にて行っている。

このエンボスパターンにおけるエンボス部位は、同図６（Ａ），（Ｂ）の断面図としては、エンボススチールロールＡにおける凸部に該当する。この凸部断面が大きいとエンボス部位が大きくなる。これは線エンボスでも凸部は大きくなりがちである。また、エンボス部位の断面が小さいと、鋭い突起状の凸部となる。このような突起状の小さいエンボス部位が多くなると、前記ゴムロールＢの表面の磨耗しやすくなる。大きい凸部のエンボス部位が当接しても、該ゴムロールＢの表面は磨耗する。

実際には、エンボス模様を付与したトイレットペーパーロールの製造では、毎分当たり約５００ｍ～約６００ｍで行なっている。前記エンボススチールロールＡの回転数としては約４００～約４８０（回転／毎分当たり）となっている。このような状態でエンボス加工すると、常に、前記エンボススチールロールＡにおける凸部によって前記ゴムロールＢの表面は摩滅状態となる。

このような状態下のため、エンボスパターンとしては、前記エンボススチールロールＡの長手方向において１種類のほぼ同一の柄がでるようにして製造されていた。この最大の問題は、異なるエンボスパターンを複数とすると、前記エンボススチールロールＡの長手方向において単位長さ当たりのエンボス量が不均一の場合には、前記ゴムロールＢの表面の摩滅状態が異なり、これによって、該ゴムロールＢの軸心に振動が発生し、この影響にて前記エンボススチールロールＡにも振動が伝播して、前記エンボスパターンが整然と形成できない不都合があった。

また、引用文献１には、巻軸上の長手方向に、複数乃至十近く異なる模様パターンを設けたトイレットペーパーロールが公開されている。引用文献１には、巻軸上に、それぞれ異なるパターンのエンボスが付与された複数のエンボス領域を有しており、この複数のそれぞれエンボス面積率の差が１％以内となるよう形成することが記載されている。

このようにエンボス面積率の差が１％以内となるとしても、例えば、巻軸に２つのエンボス領域のみであったとすると、エンボス領域におけるエンボス面積率は、具体的には５cm平方の３箇所のラベルの平均値であるとのことである。実際には、その巻軸の長さが約３ｍ程度あり、この３ｍ内で、たった５cm平方箇所を３箇所取った平均では、この長手方向における所定箇所のばらつきがあり、本件引用文献１のように、成形できることは期待できない。

つまり、巻軸上の巻径に生じる歪みをほぼ解消するとの効果が期待できない。さらに、引用文献１での文章及び図面を見ても、すべてが線エンボスから形成されており、この場合には、製造されたトイレットペーパーロール巻径が縮んで縮小して、製品として不完全な形状になる欠点がある。

特開２０１６－１７１８３１号公報

しかるに、巻軸上に、複数のエンボスパターンを入れて欲しいというニーズもあり、中々できないものであったが、前記ゴムロールＢの軸心の振動発生により、エンボスパターンを整然と形成できない不都合があったが、本発明が解決しようとする課題（技術的課題又は目的等）は、巻軸上に、複数のエンボスパターンを付与しても、振動を回避してエンボスパターンを整然と形成できることを実現し、さらに、トイレットペーパーロール巻径を整然と製造することができる課題を解決することである。

そこで、発明者は上記課題を解決すべく鋭意，研究を重ねた結果、請求項１の発明を、トイレットペーパーの二重巻きのロール成形装置において、ロール本体の長手方向の長さ全体に傾斜角がプラス・マイナス１０度～７０度で交差しない連続状の波形線又は直線状線が点エンボスによる主要帯体として形成され、該主要帯体は所定間隔をおいて螺旋状に前記ロール本体の周囲に３つ以上形成されてなり、該ロール本体の長手方向の長さ全体の範囲が複数に分割されて、各１個づつを単位模様領域とし、該単位模様領域内で且つ隣接する前記主要帯体間には、線エンボスによる副模様が間隔をおいて複数形成され、前記単位模様領域内においての平面視における面積の割合は、前記主要帯体の占める割合＞前記副模様の占める割合としてなることを特徴とするロール成形装置におけるエンボス成形ロールとしたことにより、前記課題を解決した。

請求項２の発明を、請求項１記載のロール成形装置において、前記主要帯体は、点線連続状部位と、該点線連続状部位の周囲に、任意の間隔にてのリング状の点線模様とによって構成されてなることを特徴とするロール成形装置におけるエンボス成形ロールとしたことにより、前記課題を解決した。請求項３の発明を、請求項１記載のロール成形装置において、前記主要帯体は、点線連続状部位のみからなることを特徴とするロール成形装置におけるエンボス成形ロールとしたことにより、前記課題を解決した。

請求項４の発明を、請求項３記載のロール成形装置において、前記主要帯体の点線連続状部位は二重線となることを特徴とするロール成形装置におけるエンボス成形ロールとしたことにより、前記課題を解決した。

請求項５の発明を、請求項１，２，３又は４に記載のロール成形装置において、隣接する単位模様領域ｎ１，ｎ２，…間のエンボス面積比と比較して、１％以上の誤差が生じてなることを特徴とするロール成形装置におけるエンボス成形ロールとしたことにより、前記課題を解決した。また、請求項６の発明では、請求項１，２，３，４又は５に記載のロール成形装置におけるエンボス成形ロールを使って製造してなることを特徴とするトイレットペーパーロールとしたことにより、前記課題を解決したものである。

請求項１の発明においては、全体に適宜な傾斜角を有する連続状の波形線又は直線状線が点エンボスによる連結状の主要帯体として形成され、該主要帯体は所定の間隔をおいて螺旋状に複数形成されことで、隣接した単位模様領域間で異なるエンボスパターンが存在したとしても、同一状のエンボスパターンが連続することになり、特に、振動を回避したロール成形を実現でき、エンボス加工を整然と成形することができるし、さらに、製造されたトイレットペーパーロール巻径が縮まるようなこともなく、極めて良好なるトイレットペーパーロールを提供できる。

また、請求項１の発明では、単位模様領域内においての前記主要帯体の占める割合＞主副模様の占める割合としてなることで、点エンボスが主要部となることで、エンボス模様の鮮明さを強調できる。請求項２、請求項３及び請求項４の発明では、請求項１と同様の効果を奏する。

請求項５の発明では、隣接する単位模様領域間のエンボス面積比と比較して、１％以上の誤差が生じていても、本発明の傾斜角を有する連続状の波形線又は直線状線が点エンボスによる連結状の主要帯体にて確実に回避して整然としたエンボス加工を提供できる。また、請求項６の発明では、請求項１，２，３，４又は５に記載のロール成形装置におけるエンボス成形ロールを使って製造したトイレットペーパーロールも、良好なるエンボス模様を有するものにできる利点がある。

（Ａ）はエンボス成形ロールの断面図、（Ｂ）は（Ａ）の（α）部拡大断面図、（Ｃ）は本発明のエンボス成形ロールの一部断面とした簡易斜視図である。 単位模様領域を３つを連続して設けた第１実施形態の巻軸上に形成したトイレットペーパーロールの一部平面図である。 （Ａ）は巻軸上の全体に単位模様領域を３個連続して設けた第１実施形態の変形例の一部略示平面図、（Ｂ）は巻軸上の一部に単位模様領域を３個連続して設けた第１実施形態の変形例の一部略示平面図である。 （Ａ）は単位模様領域の第２実施形態の一部平面図、（Ｂ）は単位模様領域の第３実施形態の一部平面図である。 （Ａ）は従来公知のトイレットペーパーの二重巻きのロール成形装置の一部略示側面図、（Ｂ）は（Ａ）の一部拡大図である。 （Ａ）は従来公知の図５（Ｂ）の要部拡大縦断側面図、（Ｂ）は（Ａ）の（β）部の拡大図、（Ｃ）は（γ）部の拡大図である。

以下、本発明の実施形態について図面に基づいて説明すると、図１は、エンボス成形ロール１の断面図であって、固定中心軸１１が、トイレットペーパーの二重巻きのロール成形装置の本体側壁に固着されており、該固定中心軸１１に対し、筒状のロール本体１２が回転可能に軸支されている。具体的には、該ロール本体１２の中心側と両端側位置にて、ロールベアリングを介して回転可能に設けられている。また、駆動時において所望な温度にてエンボス加工するために、水冷循環作業ができるように内部に水冷手段が施されている。また、前記ロール本体１２の長さは約３ｍ以内で、直径約４０cmに構成されている。

さらに、前記ロール本体１２は、内部側ロール本体部１２aと、外部側のエンボス加工を施す表面側ロール本体部１２bとで構成されている。該表面側ロール本体部１２bの表面全体に、点エンボスPや線エンボスLが適宜多数形成されている。前記点エンボスPの大きさとしては、約１mm乃至約２mm程度であって、高さは約１mm程度である。また、前記線エンボスLとしては、約１mm内外であり、長さは約５mm乃至約２０mm程度の図形（花模様など）であり、高さは約１mm以内に形成されている。

次に、点エンボスP及び線エンボスLの具体的な構成について説明する。その簡略した本発明のロール本体１２は図１（Ｃ）にて示されているが、点エンボスＰの螺旋状が解る程度である。特に、後述する傾斜角θは、マイナス方向を向いている。エンボス模様の詳細な説明としては、前記ロール本体１２による転写後の反転した同一の模様となる。この説明においては、エンボス成形ロール１等を通過後の二重に重ねた後に、巻軸２に巻きつけ加工した状態のエンボスパターンについて説明する。

エンボスパターンの第１実施形態について説明する。図２に示すように、巻軸２、即ち、水平軸線に対して、巻軸２の長手方向の長さ全体に亘って、波形線又は直線状線の点エンボスPが傾斜角度θ（例えば、プラス・マイナス約１０度乃至約７０度程度で、実際には、約３０度）を有する点線連続状部位４１と、該部位４１の周囲に、任意の間隔をおいて、複数の勾玉状、葉っぱ状のリング状の点線模様４２とによって主要帯体４として構成されている。前記点エンボスＰは、平面的に見て丸形状をなし、前述したように、約１mm乃至約２mm程度である。

前記点線連続状部位４１は、確実に等間隔でなくとも、さらには、一部のみに離れた箇所が存在したとしても、前記主要帯体４と称する。該主要帯体４が、前記ロール本体１２の表面側ロール本体部１２bの周面に螺旋状に刻設されている。また、前記主要帯体４は、所定間隔Ｔをおいて連続的に多数設けられている。隣接する前記主要帯体４，４間には、前記ロール本体の長手方向には、それぞれ適宜な図形模様の線エンボスによる副模様５が適宜の間隔をおいて多数形成されている。

該線エンボスＬによる副模様５は、花模様が複数の線エンボスＬ，Ｌ…により構成されている。該線エンボスＬは、花模様としたが、これに限定されることなく、動物又は乗り物等にも適用可能である。さらに、本発明の最大の特徴としては、前記ロール本体１２の長手方向の長さ全体の範囲が複数に分割され、各１個づつを単位模様領域ｎ１，ｎ２，・・・とし、該単位模様領域ｎ１，ｎ２，・・・には、それぞれ異なるエンボスパターンが形成されている。

具体的には、図２に示すように、成形後であるトイレットペーパーロールにおいて、前述した点エンボスＰによる主要帯体４が傾斜角θ（約３０度）で、巻軸の長手方向全体に亘って螺旋状に形成され、且つ該主要帯体４は、所定間隔Ｔおいて多数形成されている。そして、その長手方向の全体長さがｎ個（ｎ≧２）に分割され、それぞれの単位模様領域ｎ１には、線エンボスLなる花ａとしての副模様５が、種々の形状、大きさで規則的乃至不規則に設けられている。

また、図２の単位模様領域ｎ２には、依然として、単位模様領域ｎ１に連続した主要帯体４が傾斜角θ（約３０度）で形成され、今度は、線エンボスLなる花ｂとしての副模様５が、種々の形状、大きさで規則的乃至不規則に設けられている。さらに、図２の単位模様領域ｎ３には、依然として、単位模様領域ｎ１に連続した主要帯体４の傾斜角θ（約３０度）が形成され、今度は、線エンボスLなる花ｃとしての副模様５が、種々の形状、大きさで規則的乃至不規則に設けられている。同様に、ｎ個までが、前記巻軸２の全体長さ内に設けられている。

このようにして点エンボスＰからなる螺旋状の前記主要帯体４，４…と、線エンボスＬからなる副模様５からなるエンボスパターンとして構成されている。単位模様領域ｎ１，ｎ２，間において、それぞれ異なるエンボスパターンとは、それぞれの単位模様領域ｎ１，ｎ２，…毎に、前記線エンボスＬからなる副模様５のみが異なるように構成されるが、前記主要帯体４，４…は単位模様領域ｎ１，ｎ２，…に共通の点エンボスＰが成形されていることをいう。

また、隣接する単位模様領域ｎ１，ｎ２間のエンボス面積比（エンボスの無い単位面積当たりのエンボス面積比）としては、約１％程度～約５％程度である。約１％以上の誤差が生じていたとしても、製造時において、前記ゴムロールＢの振動はしにくくできる。つまり、約１％を超え、約数％（約３～５）以上の誤差が生じていても前記ゴムロールＢの振動はしにくくでき、これによってエンボス模様を整然として仕上げ得る効果を奏する。

さらに、単位模様領域ｎ１，ｎ２，・・・内において、
〔主要帯体４，４…の占める割合〕＝Ｑ＞〔副模様５，５…の占める割合〕＝Ｓ
なる関係が存在する。
具体的には、Ｑ＞Ｓなる関係式が、

となることがある。

点エンボスＰと線エンボスＬとの加工による成形装置と、成形後のトイレットペーパーロールの巻径などに与えるは影響は、図表の通りである。

前記単位模様領域ｎ１（独立したそれぞれの単位模様領域ｎＸ）内において、実際のトイレットペーパーロールの長さは１１４mm程度であり、例えば、２個か、３個以上の場合があるが、前記単位模様領域ｎ１内で、区切よく分割できなくともよい。つまり、該単位模様領域ｎ１内で、きれいに市販の長さに分割できるかできないかは問題視されない。

エンボスパターンの第１実施形態の変形例について説明する。図３（Ａ）には、約２ｍ６０cmの巻軸２上に、その長手方向全体に、３分割されており、それぞれの単位模様領域ｎ１，ｎ２，ｎ３内で、約７～８個の分離可能に構成されている。また、同様に、図３（B）には、約２ｍ６０cmの一部（約２分の１程度）の巻軸２上に、その長手方向全体に、３分割されており、それぞれの単位模様領域ｎ１内において、約４個程度のトイレットペーパーロールに分離可能に構成されている。

エンボスパターンの第２実施形態について説明する。図４（A）に示すように、巻軸２、即ち、水平軸線に対して、巻軸２の長手方向の長さ全体に亘って、波形線又は直線状線の点エンボスPが傾斜角θ（例えば、プラス・マイナス約１０度乃至約７０度程度で、実際には、約３０度）を有する点線連続状部位４１のみから構成されている。特に、前記主要帯体４の点線連続状部位４１は二重線となっている。該二重となった該点線連続状部位４１，４１なる主要帯体４が形成され、該主要帯体４，４間に、副模様５が設けられている。

このエンボスパターンの第２実施形態では、前記主要帯体４は、点線連続状部位４１のみで、前記点線模様４２は形成されていない。また、それぞれの単位模様領域ｎ１，ｎ２，…毎に、前記線エンボスＬからなる副模様５（花模様又は動物、乗り物等）のみが異なるように構成されるが、前記主要帯体４，４…は、単位模様領域ｎ１，ｎ２，…に共通の点エンボスＰとして前記主要帯体４の点線連続状部位４１，４１は二重線として巻軸２の全幅に亘って成形されている。

エンボスパターンの第３実施形態について説明する。図４（B）に示すように、前記主要帯体４としての点エンボスＰは、前記点線連続状部位４１に交差する別の点線連続状部位４１が形成され、全体として約菱形状又は格子状に形成されている。この場合は、２本の交差する前記点線連続状部位４１，４１の傾斜角θ（例えば、プラス・マイナス約１０度乃至約７０度程度で、実際には、プラス約５０度、マイナス約４５度）に構成されている。この図４（B）での点エンボスＰは、真円状ではなく、長さが少しある楕円状に形成されることもある。勿論、図４（B）での点エンボスＰは、円形状に掲載されることも多い。

このエンボスパターンの第３実施形態の場合の副模様５（花又は星など）は、その格子状となった前記点線連続状部位４１，４１の格子内にそれぞれ設けられている。このようなエンボスパターンの第３実施形態では、前記主要帯体４は、格子状となった前記点線連続状部位４１，４１なる点エンボスＰが巻軸２の全幅に亘って成形され、それぞれの単位模様領域ｎ１，ｎ２，…毎に、前記格子状となった前記点線連続状部位４１，４１内に、それぞれの副模様５（花模様又は動物、乗り物等）のみが異なるように構成されている。

なお、図６の従来技術におけるエンボススチールロールＡは公知であり、図１の構成のロール本体１２とは図６と同等な構成であるが、本発明技術を施したことで新規な構成としている。また、図６のゴムロールＢは、前記エンボススチールロールＡによる高速回転ゆえに摩耗又は磨滅により前記ゴムロールＢが振動し、該振動が本発明のエンボス成形ルール１への影響を少なからず及ぼすものである。

本発明は、二重にしてエンボス加工するトイレットペーパーロールの製造に関してのエンボス成形ロール１について説明したが、薄葉紙として同等であるキッチンペーパーロールについてもエンボス加工用のエンボス成形ロール１についての利用可能性が極めて高いものであり、同様の技術にて解決できる。

１…エンボス成形ロール、Ｐ…点エンボス、Ｌ…線エンボス、１２…ロール本体、
２…巻軸、４…主要帯体、４１…点線連続状部位、４２…点線模様、５…副模様、
ｎ１，ｎ２，…単位模様領域、θ…傾斜角。

Claims (6)

1. トイレットペーパーの二重巻きのロール成形装置において、ロール本体の長手方向の長さ全体に傾斜角がプラス・マイナス１０度～７０度で交差しない連続状の波形線又は直線状線が点エンボスによる主要帯体として形成され、該主要帯体は所定間隔をおいて螺旋状に前記ロール本体の周囲に３つ以上形成されてなり、該ロール本体の長手方向の長さ全体の範囲が複数に分割されて、各１個づつを単位模様領域とし、該単位模様領域内で且つ隣接する前記主要帯体間には、線エンボスによる副模様が間隔をおいて複数形成され、
   前記単位模様領域内においての平面視における面積の割合は、
   前記主要帯体の占める割合＞前記副模様の占める割合
   としてなることを特徴とするロール成形装置におけるエンボス成形ロール。
2. 請求項１記載のロール成形装置において、前記主要帯体は、点線連続状部位と、該点線連続状部位の周囲に、任意の間隔にてのリング状の点線模様とによって構成されてなることを特徴とするロール成形装置におけるエンボス成形ロール。
3. 請求項１に記載のロール成形装置において、前記主要帯体は、点線連続状部位のみからなることを特徴とするロール成形装置におけるエンボス成形ロール。
4. 請求項３に記載のロール成形装置において、前記主要帯体の点線連続状部位は二重線となることを特徴とするロール成形装置におけるエンボス成形ロール。
5. 請求項１，２，３又は４に記載のロール成形装置において、隣接する単位模様領域ｎ１，ｎ２，…間のエンボス面積比と比較して、１％以上の誤差が生じてなることを特徴とするロール成形装置におけるエンボス成形ロール。
6. 請求項１，２，３，４又は５に記載のロール成形装置におけるエンボス成形ロールを使って製造してなることを特徴とするトイレットペーパーロール。

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