JPH078696B2 - 芯なしトイレットペーパーロールの製造装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は芯なしトイレットペーパ
ーロールの製造装置に関する。現在、広く市場に出廻っ
ているトイレットペーパーRTは図９に示すように紙管ｃ
を巻芯として用い、その周囲にペーパーを巻き取ったも
のである。紙管ｃは紙管原紙用の堅い紙をパイプ状に形
成したものである。この紙管ｃは水に溶けないため、ト
イレットペーパーを使いきった後は、回収して後始末し
なければならないので、ホテルや病院等の多数使用する
所では相当不便である。

【０００２】そこで本発明者は紙管を使わずにロール状
に巻き取った芯なしトイレットペーパーロールの開発を
鋭意進めてきている。この芯なしトイレットペーパーロ
ールRTは図８に示すように、ペーパーａのみを巻取っ
て、中心に空洞部ｈを形成したものである。この芯なし
トイレットペーパーロールRTであれば、使いきった後で
何の後始末も要しないので便利である。本発明は図８に
示すような芯なしトイレットペーパーロールRTの製造装
置に関する。

【０００３】

【従来の技術】芯なしトイレットペーパーロールRTの製
造技術は現在研究開発中というのが現状であり、未だ確
立された技術は存在していない。しかしながら、検討段
階の技術としては、図10に示す巻取装置や図11〜12に示
す水噴霧装置が例示できる。

【０００４】図10の巻取装置は、２本の駆動ロール52、
53とライディングロール54との間に巻軸51を置き、駆動
ロール52、53で巻軸51を回転させて、その巻軸51上にウ
エブＷを巻取っていくものである。また、広幅のウエブ
Ｗを小幅にスリットしていくためのカッター56が駆動ロ
ール52の側方に設けられている。また、巻初めにウエブ
同士を仮接着するための水を噴射するノズル59をカッタ
ー56よりウエブ走行方向の上流側（物理的位置としては
下側）に設けている。55はガイドローラである。 さら
に、前記ノズル59に水を供給する装置は図11に示すよう
に、水タンク60から延びる配管61を各ノズル59に接続す
ると共に、タンク60内には空圧源62からの高圧空気を導
き、その圧力で水を各ノズル59に送るようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】図10に示す従来の巻取
装置でトイレットペーパーロールを巻取る場合、ウエブ
Ｗが乾いたままであると巻軸51が空転するだけでウエブ
Ｗが巻き付いていかないので、水を噴霧して仮接着し、
その後乾いたウエブＷを所定の長さ巻取るようにしてい
る。ところが従来の装置では、ウエブＷに水を噴霧した
後でカッター56により小幅にスリットするようになって
いる。この場合、水を吹付けられた部分のウエブは長さ
方向にも幅方向にも延びてしまい、巻き終った後のトイ
レットペーパーロールRTは図13に示すように、中心空洞
部ｈの両端部が内側に膨れて、両端部の内径寸法ｄが本
来の内径寸法Ｄより小さくなり、トイレットペーパーホ
ルダーの芯棒Ｓが円滑に入らなくなってしまうという欠
点がある。また、水が付着した後でカッター56でスリッ
トするので、トイレットペーパーのような薄く弱い紙は
非常に切れにくくなり、巻き終った後の端面は毛羽立ち
や凹凸溝の多い非常に見映えの悪いものとなる。

【０００６】そして、図11に示す水供給装置では、水タ
ンク60内の水位が下がると空圧源62の圧力は一定でもタ
ンク60内の空気圧ｐは低下するので、ノズル59からの水
の噴霧量に変動が生じ、噴霧量が不足したり多すぎたり
する。不足した場合、部分的に仮接着できないままペー
パーを巻軸51上に巻取ろうとするので、形が崩れてロー
ルとして巻取ることができない。また噴霧量が多すぎる
と、仮接着はできてロールとして巻取ることができて
も、巻きじわが増えるという別の問題が発生してくる。
その場合のしわの発生状態を図14に示す。同図(A) は従
来の装置で得られたトイレットペーパーロールの巻初め
の部分のペーパーａを延ばした展開図、同図(B) は図
(A) 中のＢ−Ｂ線端面図である。なお、本図ではしわの
発生個所を明瞭に図示するため、しわを紙の厚さ方向に
開いて示しているが、実際にはしわ部分の上下の紙はピ
ッタリと付着し接着しているものである。

【０００７】ところで図14に示すように、ペーパーａの
中央部分にしわFcが発生すると、トイレットペーパーロ
ールRTから繰り出していくとき、ロール状に巻き取られ
た内側のペーパーと外側のペーパーが互いにくっ付いた
ままになるので、破れて使えなくなってしまうという問
題がある。芯なしトイレットペーパーの場合、最後ま
で、つまりロールの最内周の１枚目（換言すれば巻初め
の最初の部分）まで残さずに使いきれるという省資源効
果のメリットも大きいものであるが、しわFcができてし
まっては、そのメリットも無きものとなってしまう。

【０００８】本発明は、かかる事情に鑑み、トイレット
ペーパーロールの中心空洞部および端面がいずれもきれ
いに仕上り、かつペーパーを破ってしまうようなしわを
発生させずに、芯なしトイレットペーパーロールを製造
しうる製造装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の芯なしトイレッ
トペーパーロールの製造装置は、２本の駆動ロールとラ
イディングロールとの間に巻軸を置き、駆動ロールの回
転を巻軸に伝えて回転させ、広幅のウエブを巻軸に巻き
取っていき、かつ入側駆動ロールと共にウエブを切断し
て小幅にスリットするカッターを入側駆動ロールの軸方
向に沿って複数台設け、もって小幅のトイレットペーパ
ーロールを１本の巻軸毎に複数ロールずつ製造するよう
にした芯なしトイレットペーパーロールの製造装置であ
って、ウエブの巻取初期にウエブに水を噴射するための
ノズルが、入側駆動ロールとライディングロールとの間
から巻軸に向って水を噴射しうる位置において、ウエブ
の幅方向にスリットさせたロール数と同数個以上設置さ
れており、かつ、各ノズルの噴霧幅がスリット幅よりも
やや広く、隣接するノズルからの噴霧が各トイレットペ
ーパーロールの両端部において重複するように設定させ
ていることを特徴とする。

【００１０】また、本発明の製造装置では、前記各ノズ
ルに水を供給する定圧供給装置が、各ノズルを連結した
サブタンクと、水を貯えておくメインタンクと、サブタ
ンクとメインタンク間の供給管路に介装されたポンプ
と、サブタンクとメインタンク間の排出管路に介装され
た開閉弁とからなることを特徴とする。

【００１１】

【作用】本発明では、水を噴霧するノズルはウエブの走
行方向においてカッターより下流側（物理的位置として
は上側）に位置しており、ウエブがスリットされた後で
水を噴霧する。したがって、ウエブのスリットは乾いた
状態で行われるので、きれいにスリットでき、ロールに
巻き上げたときの中空芯部に両端で膨れることがなく、
ロール端面にも毛羽立ちや凹凸溝が生じず見映えのよい
トイレットペーパーロールが得られる。また、ノズルの
噴射幅がスリット幅よりも広く、ロール両端部で隣接ノ
ズルの噴霧が重複しているので、ロールの両端部で噴霧
量が多目で中央部で少な目の設定になっている。この場
合、ペーパーの中央部にしわが発生せず、発生しても両
端部にのみ発生する。しわが両端部であれば、引っ張っ
ても簡単に剥がれて破れないので、ペーパーを最後まで
使用できることになる。

【００１２】本発明における水の定圧供給装置は、サブ
タンクに水を貯え、その出口を開閉弁で絞っているの
で、サブタンク内は常に一定圧に保たれる。このため、
水の噴霧量が一定し、むらが生じないので、しわの発生
をペーパーの紙質を問わず抑制することができる。

【００１３】

【実施例】つぎに、本発明の実施例を図面に基づき説明
する。図１は本発明の一実施例に係る芯なしトイレット
ペーパーロール製造装置の要部平面図、図２は同製造装
置の側面図である。

【００１４】図１〜２において、１は巻軸であり、水平
面内で平行に並らべた２本の駆動ロール２、３とそれら
の上方に昇降自在に設置されたライディングロール４と
の間に置かれており、駆動ロール２、３の回転により巻
軸１にウエブＷを巻取らせるようになっている。ウエブ
Ｗは図示しない架台に回転自在に架けられた原反ロール
（図示省略）から繰り出され、ミシン目加工やエンボス
加工を施したのち、入側駆動ロール２とニップロール５
の間、ついで同駆動ロール２とカッター６の間を通っ
て、巻軸１まで送られている。

【００１５】原反ロールは通常、幅が約1000〜2000mmの
広幅のペーパーであり、前記カッター６はそれを小幅
に、例えばＪＩＳ規格で定める114mm 幅にスリットする
ものである。したがって、カッター６は図１に明示する
ように、複数個が入側駆動ロール２の側方で、その軸方
向に沿って配置されている。そして、ウエブＷはこのカ
ッター６と入側駆動ロール２の表面に形成された環状溝
（図示省略）との間でせん断されるのである。したがっ
て、巻軸１にはスリットされた状態で巻取られるので、
１本の巻軸上にトイレットペーパーとなるペーパーロー
ルＲが複数個一度に製造されることになる。

【００１６】９はノズルで、ウエブＷの巻取初期に水を
霧状にして噴霧するものである。このノズル９の取付位
置は図２に示すように、入側駆動ロール２とライディン
グロール４との間から巻軸１に向けて水を噴射しうる位
置であり、取付個数はスリット後のペーパーロールＲの
個数と同数または同数以上である。すなわち、最小限の
必要台数は図１に実線で示す、ロール個数と同数個であ
るが、両端のロールRaの外端部に重複して水を噴霧する
ためにノズル9aを配置することが好ましく、この場合、
ロール数＋２台を設置することになる。

【００１７】図２に示すように、ウエブの始端Waを巻軸
１に仮に巻付け、例えば50cm程度を巻付けてから、図４
に示すようにノズル９から霧状の水ｍを噴霧し、この間
も巻取りを続けて、例えば50cm程度の長さを湿らせた状
態で巻取り、これによりウエブＷと巻軸１との間、およ
びウエブの巻取初期層同士を仮接着し、しっかりと巻軸
１にウエブＷを巻取れるようにする。その後、ノズル９
の噴霧を停止し、乾いた状態のウエブＷを巻取ってい
き、その直径を巻き太らせていく。そして、図５に示す
ように、所定の巻取径、（例えばＪＩＳで定める110 〜
120mm ）達すると巻き取りを停止する。もちろん、この
段階では、１本の巻軸１上にスリットされた複数個（通
常10〜20個）のペーパーロールＲが巻取られた状態にあ
る。その後は、駆動ロール２、３の間から巻取りを完了
したペーパーロールＲを巻軸１が装着されたままの状態
でキッカー（図示省略）により図２に示す受けロール７
へ送り込む。

【００１８】図２において、出側駆動ロール３の図中左
側にはエアーパイプ10とナイフ８が配置され、さらにそ
の左側には前記受けロール７が設置されている。受けロ
ール７に送り込まれた巻き取りを完了しているペーパー
ロールＲの尾端はナイフ８で幅方向にカットされ、同時
に数ヵ所糊付けされる。その後、受けロール７を回転さ
せ、尾端を巻込むと、先に付着した糊によってテールシ
ールされる。一方、エアーパイプ10からは高圧エアーが
吹き出し、ナイフ８でカットされた右側のウエブ（点線
図示）Waを、駆動ロール２、３間に装填された新巻軸１
に巻き掛けるようにする。そして、新しい巻軸１に前記
と同様の順序でウエブＷが巻取られていく。

【００１９】上記の製造装置において、図３に示すよう
にノズル９の噴霧幅は各ペーパーロールＲの幅よりもや
や広くなるように設定されている。この設定は霧状水ｍ
の到達距離と噴射角に基づき、ペーパーロールＲとノズ
ル９間の距離を変えることにより最適に設定すればよ
い。理論上は噴霧幅がペーパーロールＲの幅と一致して
いてもよいのであるが、霧の付着領域をmmオーダーで正
確にコントロールすることは現実的でないので、ペーパ
ーロールＲ両端部に霧状水ｍの付着が無いよりも、むし
ろ重複して付着させた方が実際的には問題が生じないの
で好ましいものである。

【００２０】なぜならば、かりに、霧状水ｍの噴霧幅が
狭くペーパーロールＲの両端部で水が付着しなかった場
合の問題を考えてみると、巻取りの初期おいて巻軸１が
回転し始めたとき、ウエブＷの湿った部分は、摩擦力で
引張られて巻軸１について行こうとするが、乾いている
部分は摩擦が少なく巻軸１の回転に十分追随できないの
で、湿った部分と乾いた部分との境界でウエブＷが破れ
ることがある。このような原因で巻取りの失敗が多く、
製品の歩留りが低くなるという重大な欠陥がある。

【００２１】これに対し、本発明のごとくペーパーロー
ルＲの両端部で隣接するノズル９からの噴霧を重複させ
ると、ペーパーの中央部では水分が適量であるが両端部
では多すぎることになる。水分が多すぎれば、その部分
にしわが発生するので図７に示すような、ペーパーａの
両端部にしわFeが発生することになる。ところが、両端
部で発生するしわFeは問題とならないのである。なぜな
らば、しわが発生して困るのは、トイレットペーパーを
使用中、ロールＲからペーパーａを取り出していくと
き、しわの部分で２枚のペーパーの裏表でくっ付いてお
り、引張ると破れるからであるが、しわが両端部のみで
あると、端から順に剥がれていくので、実際にペーパー
が破れることはほとんどないからである。

【００２２】したがって、本発明によると、巻取りの失
敗が防止され、ペーパーの中央部にしわを発生させない
ようにすることができ、紙質により両端部にしわができ
たとしても、それは使用の妨げにはならないので、ペー
パーを最後まで、つまりロールの最内周の端まで使用を
可能とするものである。

【００２３】つぎに、図６に基づき、ノズル９へ水を供
給する定圧供給装置を説明する。同図において、20はサ
ブタンク、21は水を貯えておくメインタンクであり、こ
れらは供給管路23と排出管路24で連結されている。そし
て、供給管路23にはポンプ25が介装され、排出管路24に
は開閉弁26が介装されている。また、サブタンク20には
前記ノズル９が連結されている。なお、各ノズル９に
は、水を噴霧するための高圧エアーを供給するエアー配
管11と、ノズル９内の弁を開閉するためのエアーを供給
するパイロット配管12が接続されており、各配管11、12
には適宜のエアー供給源が接続され、パイロット配管12
の途中には電磁弁が介装されている。

【００２４】前記サブタンク20内にはメインタンク21内
の水をポンプ25で常に供給しており、その排出側は開閉
弁26で絞られているので、サブタンク20内は常に一定圧
に保たれている。なお、サブタンク20に圧力センサを取
付け、その信号に基づき開閉弁26を自動開閉するように
すると圧力制御が自動的に行われるので好ましい。ま
た、前記サブタンク20は、ノズル９の取付部材を兼ねた
パイプ部材とし、左右のフレーム間に取付けると、装置
内にコンパクトに収まるので好ましい。

【００２５】上記の装置では、ノズル９にパイロット圧
をかけて内部弁を開らけると、サブタンク20内の水がノ
ズル９に供給され、、かつエアー配管11からの高圧エア
ーにより、水が霧状に噴霧されるのである。そして、本
実施例ではサブタンク20内の水圧が一定であるため、水
の噴霧量が常に一定であり、これにより、ペーパーａへ
の噴霧量が不足したり、反対に多すぎて、しわを多く発
生させるといった問題は生じなくなる。

【００２６】

【発明の効果】本発明によれば、トイレットペーパーロ
ールの中心空洞部もロール端面もきれいに仕上がり、か
つ使用時にペーパーを破ってしまうしわを発生させずに
芯なしトイレットペーパーロールを製造することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る芯なしトイレットペー
パーロール製造装置の要部平面図である。

【図２】図１の製造装置の側面図である。

【図３】ノズル９の噴霧領域の説明図である。

【図４】巻取初期の水噴霧工程の説明図である。

【図５】巻取り完了時の説明図である。

【図６】水の定圧供給装置のブロック図である。

【図７】本発明の製造装置で発生することのあるペーパ
ー両端部のしわFeの説明図である。

【図８】本発明の製造装置で得られる芯なしトイレット
ペーパーロールの斜視図である。

【図９】一般的な紙管付きトイレットペーパーロールの
斜視図である。

【図10】従来検討された製造装置の一例を示す側面図で
ある。

【図11】従来の水供給装置のブロック図である。

【図12】図11に示された水供給装置の問題点の説明図で
ある。

【図13】従来の製造装置で得られた芯なしトイレットペ
ーパーロールの問題点の説明図である。

【図14】従来の製造装置で得られた芯なしトイレットペ
ーパーロールのペーパーに発生したしわの説明図であっ
て、(A) はしわの付いたペーパーの斜視図、 (B) は図
(A) のＢ−Ｂ線端面図である。

【符号の説明】

１ 巻軸 ２ 駆動ロー
ル ３ 駆動ロール ４ ライディ
ングロール ６ カッター ９ ノズル 20 サブタンク 21 メインタ
ンク 25 ポンプ 26 開閉弁

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】２本の駆動ロールとライディングロールと
   の間に巻軸を置き、駆動ロールの回転を巻軸に伝えて回
   転させ、広幅のウエブを巻軸に巻き取っていき、かつ入
   側駆動ロールと共にウエブを切断して小幅にスリットす
   るカッターを入側駆動ロールの軸方向に沿って複数台設
   け、もって小幅のトイレットペーパーロールを１本の巻
   軸毎に複数ロールずつ製造するようにした芯なしトイレ
   ットペーパーロールの製造装置であって、ウエブの巻取
   初期にウエブに水を噴射するためのノズルが、入側駆動
   ロールとライディングロールとの間から巻軸に向って水
   を噴射しうる位置において、ウエブの幅方向にスリット
   させたロール数と同数個以上設置されており、かつ、各
   ノズルの噴霧幅がスリット幅よりもやや広く、隣接する
   ノズルからの噴霧が各トイレットペーパーロールの両端
   部において重複するように設定されていることを特徴と
   する芯なしトイレットペーパーロールの製造装置。
2. 【請求項２】前記各ノズルに水を供給する定圧供給装置
   が、各ノズルを連結したサブタンクと、水を貯えておく
   メインタンクと、サブタンクとメインタンク間の供給管
   路に介装されたポンプと、サブタンクとメインタンク間
   の排出管路に介装された開閉弁とからなることを特徴と
   する請求項１記載の芯なしトイレットペーパーロールの
   製造装置。