KR870001478B1 - 토이레트 페이퍼롤(toilet paper roll) 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

토이레트 페이퍼롤(toilet paper roll) 및 그 제조방법

제1도는 종래의 지관(紙管)을 사용하지 않은 토이레트퍼이퍼롤의 단면도.

제2도는 토이레트페이퍼롤의 절단장치의 1실시예의 측면도.

제3도는 제2도의 평면도.

재4도는 본 발명의 1실시예에 의한 토이레트페이퍼롤의 단면도.

제5도는 본 발명의 1실시예에서 토이레트페이퍼를 감는 상태를 나타낸 개략설명도.

제6도는 제5도의 권축상면에 감아 롤(roll)을 형성한 상태설명도.

제7도는 본 발명의 다른 실시예에 의한 토이레트롤의 단면도.

제8도는 제7도의 롤을 제조할 때 적용되는 권축의 설명도.

제9도는 본 발명의 또다른 실시예에 의한 권축과 롤제조의 관계를 나타낸 설명도.

제10도는 본 발명에 의한 하나의 또다른 실시예에서 권축과 롤의 제조관계를 나타낸 설명도.

제11도는 본 발명에 의한 또하나의 다른 실시예에서 권축과 롤의 제조관계를 나타낸 설명도.

제12도는 본 발명을 적용한 표면 구동권취방식의 개략설명도.

제13도는 다른 표면구동방식의 개략설명도.

제14(a)도와 제14(b)도는 본 발명에 의한 권축의 1실시예를 각각 나타낸 정면도 및 측면도.

제15(a)도와 제15(b)도는 본 발명에 의한 권축의 다른 실시예를 각각 나타낸 정면도 및 측면도.

제16(a)도와 제16(b)도는 본 발명의 1실시예에 의해 가습장치를 적용한 경우 권취개시와 권취종료시에 대한 개략설명도.

제17도는 권축를 개시할 때 가습하여 얻어진 롤의 개략설명도.

제18도는 가습장치를 사용한 다른 실시예의 개략설명도.

제19도는 제18도에 나타낸 가습장치의 가술상태를 나타낸 토이레트페이퍼의 스트립(strip)의 평면도.

제20도는 가습장치를 사용하는 또다른 실시예의 개략설명도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 롤본체(roll body) 1' : 중심공

3 : 원형커터(cutting disc) 4 : 암(arm)

5 : 체인(chain) 6 : 에어 실린더(air cylinder)

7 : 받침대(cradle) 8 : 권축(winding shaft)

9 : 중심공 10 : 라이딩로울러(riding roller)

12 : 권축 13 : 중심공

14 : 구동로울러 15 : 무단밸트

16 : 권취부 17 : 축부(cylindrical spindle)

18 : 코너(corner) 21 : 노즐

22 : 골(谷)(valley) 25 : 실린더

26 : 줄무늬(stripe)

본 발명은 중심에 심통(芯筒)이 없이(coreless) 토이레트페이퍼포울더(toiler paper holder)에 회전할 수 있게 장착하기 위한 중심공을 가진 토이레트페이퍼롤 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 토이레트페이퍼롤은 토이레트페이퍼제조기의 권축의 지관으로된 심통(芯筒)을 설정하고, 그 심통상에 토이레트페이퍼를 일정한 길이로 감아 감은후에는 권축을 뽑아내어 롤본체(roll body)로 하고, 이것을 주어진 폭(축방향의 길이로)으로 절단하여 제조하였다.

또, 주어진 폭으로 재단된 띠(帶)상태의 토이레트페이퍼를 동일한 폭의 심통에 감아 토이레트페이퍼롤을 제조하였다.

이와같은 방법에 의하여 얻어진 토이레트페이퍼롤의 중심에는 심통에 의하여 중심공이 확보되어 사용할 때는 중심공에 축을 관통하여 포울더에 회전할 수 있게 장착하였다.

그러나, 이 경우 토이레트페이퍼롤의 제조에 있어서, 심통을 사용할 필요가 있으므로 제조비가 증가되는 동시에 토이레트페이퍼를 전부 사용한 후에는 심통이 남게 되고, 경우에 따라서는 이 심통이 변기(toilet bowl)에 투입되어 그 변기가 막히는 원인이 되기도 하였다.

한편, 지관을 사용하지 않는 토이레트페이퍼롤 및 그 제조방법이 일본국 특공소 42-6007, 실공소 54-43963, 특공소 55-11100 등의 명세서에 기재되어 있다.

그러나, 이들은 토이레트페이퍼제조기에서 작은 직경의 원형권축에 토이레트페이퍼를 처음에는 느슨하게 감고 그 다음에는 강하게 감은후 권축을 뽑아내어 롤본체로 하고. 이 롤본체를 주어진 폭으로 절단하여 제조하는 것으로. 처음에는 느슨하게 감는 것을 권축을 쉽게 뽑아내기 위한 것이다.

이러한 방법으로 제조된 토이레트페이퍼롤의 중심에는 권축을 뽑아낸 자리에 구멍이 남게 되고 여기에 가느다란 축을 관통하여 포울더에 회전할 수 있도록 장착하게 한 것이다, 상술한 바와같이 권취가 처음에는 느슨하므로 롤본체를 절단할 경우 압력에 의하여 구멍은 찌그러져 거의 없어진 상태가 되어 포울더에 장착하기 위한 축을 관통시키기가 어렵게 될뿐만 아니라, 중심에 구멍이 있어야 하는 토이레트페이퍼의 개념에서 벗어난 제품이 되어 상품가치가 떨어지게 된다.

따라서, 본 발명의 목적은 지관에 의한 심통을 사용하지 않고 포울더의 축을 끼울 수 있는 중심공을 확보하는 토이레트페이퍼 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.

본 발명에 의한 토이레트페이퍼롤은 중심에 다각형의 각 즉, 코너(corner)가 외향을 방사상의 침식(侵

)이 생기거나, 톱니형(齒形)으로 형성되어, 이 방사상침식이나 톱니형형상의 사이에 토이레트페이퍼지층이 안쪽으로 부풀게 되어(bulge)돌출되므로, 중심공을 확보할 수 있게 된 것으로, 토이레트페이퍼를 다각형 또는 톱니형 단면형상의 권축에 감고, 감겨진 토이레트페이퍼지층에 권축의 코너(corner) 또는 톱니형에 의해 형성된 각진부분(angled portion) 즉, 코너를 부여하여 권축을 뽑아내면 코너나 톱니형상으로 형성된 각진 부분 사이를 안쪽으로 부풀게 하여 돌출되도록 제조한다.

토이레트페이퍼는 코너나 톱니형상이 형성된 권축에 압력을 가하여 그 토이레트페이퍼를 감고, 다 감은 다음에는 권축을 뽑아내면 기밀하게 감았기 때문에 발생하는 구심압(求心壓)에 의하여 권축의 코너나 톱니형상에 대응하는 부분 사이가 안쪽으로 부풀어 돌출되고, 이 돌출부분은 서로 인접되는 것끼리 압압되어 중심공을 찌그러지게 함이 없이 유지한다. 이와같이 하여 형성된 중심공은 느슨하게 감아 형성된 거의 원형의 중심공보다 포울더축의 지지력이 더 강력하다.

그러므로, 토이레트페이퍼롤의 제조에 지관 심통을 사용하지 않으므로 롤의 생산비를 절감시킴과 동시에 토이레트페이퍼를 전부 사용한 후에 남게 되는 심통에 대한 여러가지 결점을 제거할 수 있다.

톨을 제조할 때 토이레트페이퍼를 감는 감축이 다각형상이므로 압력로울러룰 접초시켜 회전시키면 권취촉기에 진동, 소음 등을 발생하게 되므로 권축상의 코너나 톱니형상이 축방향에서 나선상으로 배치시킬 수 있다. 따라서, 토이레트페이퍼의 권취를 원활하게 할 수 있다. 또한, 토이레트페이퍼롤의 중심공내 주면의 형태변형을 완전히 방지하기 위하여 권축의 토이레트페이퍼의 권취를 개시할 때 물이나 접착제를 함유한 용액을 토이레트페이퍼에 가할 수 있다.

따라서, 중심공을 완전하게 확보할 수 있다.

본 발명의 다른 목적과 특성을 첨부된 도면에 따라 자세하게 설명하면 다음과 같다.

제1도는 가느다란 원형권축상에 토이레트페이퍼를 주어진 길이로 감은 다음 권축을 뽑아내어 중심공(1')을 가진 롤본체(1)를 얻었다.

상기 롤본체(1)를 절단기에 설치시키며, 여기서 그 롤본체는 제2 및 제3도에 나타낸 바와같이 일정한 간격으로 회전축(2)에 설치된 원형커터(3)을 회전시키면서 롤로절단시킨다.

그 권축을 뽑아냄으로써 형성된 중심공(1')은 롤본체(1)상에 있은 원형커터(3)의 압력에 의해 찌그러져 거의 소멸된다.

더우기, 회전축(2)은 암(4)에 의해 두 자유단에서 회전할수 있게 지지되고, 회전축(2)의 일단과 피벗축(4') 사이에서 연동하는 체인전동장치(5) 등으로 구동된다.

그 암(4)은 에어시린더(6)에 의하여 피벗축(4')을 중심으로 하여 회전한다.

그 롤본체(1)은 원형커터(3) 사이에 위치되게 그 절단기의 좌대(bed)에 일정한 간격으로 설치된 불연속의 홈통형의 받침대(7)상에 설정되어 있다.

본 발명에 의한 토이레트페이퍼롤본체(1)의 1실시예을 제4도에 나타낸다.

그 롤본체(1)은 토이레트페이퍼포울더(toilet paper holder)의 축을 끼우는데 충분한 크기와 거의 별모양을 한 중심공(9)을 가진다. 이러한 페이퍼롤의 제조방법의 원리를 제5도에 따라 아래에 설명한다.

토이레트페이퍼롤 제조방법에 정착한 비원형의 권축(8)을 중심으로 하여 토이레트페이퍼P를 감으며 동시에 그 권축(8)쪽으로 압압하는 라이딩로울러(10)와 같이 그 권축(8)을 회전시켜 제6도에서와 같이 필요로 하는 권회수를 가지는 토이레트페이퍼롤을 형성한다.

그 다음 그 권축(8)을 토이레트페이퍼롤에서 뽑아내고 제4도에서와 같이 절단장치로 롤본체(1)을 절단한다. 여기서, 6각형의 권축(8)상에 토이레트페이퍼를 권취함과 동시에 그 토이레트페이퍼에 가한 권취하중은 심통상에 권축하는 통상의 경우와 동일하며, 권취 시작에서부터 종료할 때까지 일정하게 하거나 또는 권축 시작에서 종료할 때가지 롤의 직경이 증대함에 따라서 하중을 서서히 또는 단계적으로 감소시킨다. 그리고 권취후에 정6각형의 권축(8)을 토이레트페이퍼에서 뽑아내면 그 남아있는 중심공은 권취하중에 의하여 가하여진 힘에 의해 즉시 수축되어 안정화한다.

즉, 이 힘은 지층이 팽출하는 힘 즉, 구심압력(求心壓力)에 의하여 안정할 때까지 중심공을 수축하고 권축의 가변(8a)에 대응하는 토이레트페이퍼의 직선부분(9a)은 권축의 코너(8b)에 대응하는 각진 수축부분(9b)을 형성하여 아아취형상(arc shape)으로 내향지게 약간 부풀어 돌출되지만 중심공(9)은 확실히 남게 되어 유지된다.

권취된 토이레트페이퍼롤의 외주면은 원형이며, 권축의 각 코너(corner)(8b)에서 외주면까지의 반경 방향길이 R₁은 권축의 각변(8a)에서 외주면까지의 반경방향의 길이 R₂보다도 작으나, R₁,R₂에는 같은 회수로 감긴 토이레트페이퍼가 중첩되어 있기 때문에 R₁은 R₂보다도 종이의 밀도가 더 높다.

따라서, 토이레트페이퍼의 내주면부는 권축의 각 코너(8b)에 침식(侵

)되게 권취되어, 코너에 접촉된 수축부분(9b)은 그 코너가 같게 절곡되어, 권축을 뽑아내도 그 위치를 그대로 유지하려고 하므로 구심압력은 주다 권축의 각변(8a)에 접촉된 그 종이의 믿도가 낮은 부분에 가하여져 이 직선부분(9a)이 안쪽으로 부풀어 돌출되며, 코너에 접촉되어 있는 수축부분(9b)은 방사상으로 형성된다.

에 대한 1실시예로서, 대각선방향의 길이 20mm, 대향변방향의 길이 약 17mm의 철제 6각형의 권축(8)을 사용하여 롤본체(1)을 제조할 경우, 롤본체(1)의 중심공(9)이 수축부분(9b)간의 길이가 약 15mm이며, 권축의 대각선방향의 길이 20mm에 대하여 25%정도만이 더 작아지는데 대하여, 그 내주면부의 직선부분(9a)의 돌출상부(bulger top)간의 길이가 약 8-9mm이고, 권축의 대향사이의 길이 약 17mm에 대하여 50%나 더 작다.

그 다음 절단장치로 크기가 작은 롤로 절단할 경우에도 중심공(9)는 코너에 접촉된 믿도높은 각 수축부분(9b)에서 절단칼날의 힘에 의해 찌그러짐이 없으며 변형도 적다. 약 10mm정도의 원형축이면 용이하게 관통되며 포울더에 회전할 수 있게 장착할 수 있다. 더우기, 원형축의 일단 또는 양단이 약간 더 작아져 삽입하기가 용이하면 안쪽의 돌출부를 압축하여 중심공(9)에 관통시킬 수 있으므로 이 경우에는 14mm정도의 축까지도 사용할 수 있다. 또, 제7도는 본 발명에 의한 토이레트페이퍼의 다른 실시예의 단면도이다.

이 경우 제8도에서와 같이 직경 20mm의 둥근철제봉의 외주면에 깊이 2mm, 폭 5.5mm의 원호형요홈(groove)를 8개 등간격으로 형성한다. 그 요홈은 또 서로 2mm 정도의 간격을 동일하게 유지하면서 형성하고, 거의 치차형단면의 권축(12)을 형성하며, 여기에 토이레트페이퍼를 감는다. 감은 다음 그 권축을 뽑아 내어 절단장치로 롤을 짧게 절단한다.

더우기, 그 권취하중은 통상의 것과 같이 처음부터 종료시까지 일정하게 하거나, 직경이 커짐에 따라 서서히 또는 단계적으로 앞 실시예와 같이 감소시킬 수 있다.

또, 이 경우에도 각 요홈(12a) 사이의 정점(apex)(12b)에서 토이레트페이퍼롤의 외주면까지의 반경방향 길이(R₁)은 각 요홈(12a)의 표면에서 외주면까지의 반경방향길이(R₂)보다도 약간 더 작고, 그만큼 종이의 믿도는 높게 된다.

그 토이레트페이퍼의 내주부는 권축외주의 각 정점(12b)에서 침식된 상태에서 감겨지며, 그 정점(12b)와 접촉된 상태에 있는 부분(13b)은 그 권축(12)에서와 같이 치형상의 방사상으로 형성되어 있다. 따라서, 그 권축(12)을 뽑아내면 남은 자리의 중심공(13)은 수축되나 수축에 미치는 구심압력은 주로 권축요홈상에 접촉되었던 부분(13a)에 가하여져 이 부분이 안쪽을 동일하게 부풀어 돌출된다. 그 권축을 뽑아낸 다음 방사상의 치형으로 형성된 부분(13b) 사이의 대각선방향의 길이는 약 16mm이다, 이것은 처음 권축의 직경 20mm와 비교하여 20%정도 더 작아진다.

반면에 권축의 요홈상에 접촉되었던 부분(13a)의 돌출정점 사이의 길이는 약 12mm로 40%정도가 더 작아진 것이다.

그리고, 절단장치로 롤을 짧게 절단하여도 믿도가 높은부분(13b)으로 침입하는 칼날의 힘에 의해 중심공(13)은 찌그러지지 않으며, 변형도 근소하여 약 12mm정도의 원형축이면 용이하게 끼울 수 있어 포울더에 회전할 수 있게 장착할 수 있다.

제7도는 실시예에서는 치형상으로 형성된 부분(13b)가 안쪽으로 돌출된 부분(13a) 사이에 존재하며, 인접된 부분( 13a)이 간격을 두고 있다. 반면에 제4도의 실시예에서와 같이 안쪽으로 돌출한 부분(9a)은 권축의 코너에 접촉되었던 수축부분(9b)을 일부압축하여 인접된 것 상호간에 접촉되어 있다. 따라서, 제4도에 나타낸 돌출부에 의해 형성된 중심공은 제7도의 중심공보다 변형이 더 적게 된다.

제9도-제11도는 제8도의 권축(12)을 변형한 실시예로서, 제9도는 각변이 내측으로 형성된 거의 정방형 단면의 권축(12)을 나타낸 것이고, 제10도는 동일하게 거의 5각형단면의 권축(12)을 나타낸 것이며, 제11도는 동일하게 거의 6각형 단면의 권축을 나타낸다. 위와 같이 하여 심통(core)으로 지관이 없는 토이레트페이퍼롤을 제조하는 것으로, 롤에 가하여지는 외부힘이나 자기구심력에 의하여 중심공의 형태의 찌그러짐을 방지할 수 있고, 내주면의 평균직경이 5-10mm에서 종래의 지관과 같은 정도의 제품을 얻을 수 있다.

이와같이 토이레트페이퍼롤의 제조방법은 제5도에서와 같이 그 기본원리의 구성에 대해서 설명한바 있으나, 제5도의 방법은 일반적으로 중심구동방식이라고하며, 이 방법이외의 표면 구동방식이 있다.

제12도에 나타낸 바와같은 한쌍의 로울러(14) 사이에 권축(8)을 배설하는 표면구동방식중 하나가 있으나, 제13도에서와 같이 V자형 또는 X자형을 교차되게 배설하여 한쌍의 무단벨트(15) 사이에 권축(8)을 설치하는 다른 방식이 있다.

그 어느 경우에도 토이레트페이퍼P를 권축상에 필요로 하는 권회강도로 권취되게 하기 위하여 권축상에는 라이딩로울러(riding roller)(10)가 설치되어 있고, 자중(자중自重), 기타 추 또는 피스톤을 병설하는 경우도 있으며 권축을 가압하기 위한 것이다.

라이딩로울러(10)는 처음에 권축의 상측에서 직접 접촉되어 있으나 권축이 토이레트페이퍼를 1회라도 권취하면 감겨진 토이레트페이퍼를 통하여 그 권축과 그 토이레트페이퍼의 감긴양이 증가됨에 따라 점차로 위로 올라가게 되는 것이다.

이 경우, 권축이 위에서 설명한 바와같이 다각형 또는 치차형 단면형상으로, 다각형의 각, 즉 코너나 치차의 치형이 권축의 축심에 평행하면, 권축이 외주면상에 어느정도의 두께로 토이레트페이퍼를 권취하여 외형이 거의 원통형으로 되기까지는 권축이 원통형이 아닌 형상으로 되므로 라이딩로울러는 권축상에서 뛰어오르며(bound), 또한 표면구동식의 경우에는 라이딩로울러 이외에 권축 그 자체도 구동로울러(14)나 무단벨트(15)상에서 뛰어오른다(bound).

따라서 감긴 토이레트페이퍼의 감긴 밀도가 바라는대로 되지 않거나, 권축이 권취된 토이레트페이퍼롤의 중심에서 변위되어 권축을 뽑아내면 내주면이 편심되거나, 경우에 따라서는 권취중에 토이레트페이퍼를 폭방향을 찢어져 못쓰게 되는 경우가 있다.

이와같이, 본 발명은 위에서 설명한 문제점을 극복하기 위하여 다각형의 모서리(각)이나 치차의 톱니형을 나선상으로 하여 라이딩로울러나 권축자체가 요동되는 것을 적극적으로 방지할 수 있게 한 것이다.

이 실시예를 상세하게 설명한다.

제14(a)도와 제14(b)도는 본 발명에 의한 다각형 다면의 권축의 1실시예로서, 부호(16)은 토이레트페이퍼를 필요한 길이로 감은 권취부로서, 그 길이는 토이레트페이퍼 원지의 폭에 따라 다소 길때 일반적으로 약 2mm정도이다. 그 권취부(16)의 양단에서는 원통형외면의 축부(spindle)(17)가 형성되어 중심구동방식의 경우에는 권취기의 베아링에 일방 또는 쌍방의 축부를 착탈할 수 있게 장착하여 회전구동력을 전달한다. 표면구동방식의 경우에는 구 권취가 진행됨에 따라 구동로울러(14) 또는 무단벨트(15)에서 상측으로 그 권축이 이동할 수 있게 권취기에 그 축부(17)를 설치하나 그 일방 또는 쌍방은 권취기에서 착탈할 수 있다.

여기서 그 권취부(16)의 단면 형상은 6각형이며, 그 코너(18)의 위치는 권취부의 일단(16a)과 하단(16b) 사이에서 90°의 위상이 있다. 즉, 각 코너(18)는 1/4핏치의 나선상으로 형성되어 있다.

나선의 핏치는 권축부의 길이에 대하여 1/4로 한정되지 아니하며 코너의 수에 따라서 360°/n를 기준으로 하여 라이딩로울러가 항상 코너의 어느 하나의 일부상에 위하게 되며, 표면구동방식에 의한 권취기의 경우에는 그 권취자체도 항상 코너의 어느 한개의 일부에 구동로울러(14)나 무단벨트(15)와 접촉하도록 하는 것이 바람직하다.

예를들면 그 권취부가 정6각형이면 60°, 즉 1 6핏치로 된다. 물론 60°이하의 더 작은 핏치를 만들 수 있다. 예를들면 정8각형의 경우에 45°, 즉 1/8 핏치로 하여도 코너나 축심과 평행한 종래의 것과 비교하면 요등량(jump amount)을 상당히 감소할 수있게 되어 양호하게 된다.

이것은 권취부가 치차형으로 된 제15(a)도와 제15(b)도의 권축의 경우도 동일하며, 여기서는 12개의 원주방향으로 동각 간격의 톱니요홈(19)가

핏치의 2배인 1/6핏치로 하여 나선상으로 형성되어 있다.

그리고, 가장 바람직한 것은 상술한 바와같이

의 2배 또는 3배의 핏치로 하여 라이딩로울러가 항상 다수의 코너나 치처형의 일부와 접촉하여 외면이 원통형으로 권축과 동일하게 권취하고, 라이딩로울러을 요동시키나, 표면 구동방식의 경우는 권축의 요동자체도 발생하지 않게 된다.

이와같이 본 발명에 의해 권취개시로부터 라이딩로울러나 그 권축자재의 요동을 최대로 방지하여 요동됨이 없이 토이레트페이퍼를 권취하게 되어 위의 결점을 제거할 수 있다. 감겨진 토이레트페이퍼의 권취지증을 내주면에서 코너나 치차형상의 나선상 형상을 부가한 다음 권축을 뽑아냄으로써 코너나 치차형으로된 나선상형상을 부가한 부분의 사이를 안쪽으로 돌출시켜 내주형상을 유지할 수 있다.

더우기, 권축을 뽑아낼 때는 코너나 치차형에 의해 형성된 나선에 따라 회전하면서 뽑아낼 필요가 있다. 이 때문에 나선의 핏치를 어느정도로 하느냐 하는 문제는 그 권취를 뽑아내는데 필요한 회전향을 고려하여 정할 문제로서, 그 권취를 뽑아내는 난이정도(難易程度)를 고려하면 최대 2-3회 회전하는 정도이고, 바람직하게는 1회전이내이며, 1핏치 이내가 적당한다.

또한, 토이레트페이퍼롤의 제조는 원지를 원지의 폭대로 권취하여 권취후축방향의 주어진 간격으로 롤을 짧게 절단하는 방법과 원지를 주어진 제품폭으로 슬릿(slit)하면서 일연의 권축상에 감은 방법(예를들면 일본국 특공소 42-6007호 공보참조)이 있으나, 본 발명은 양자에 모두 적용이 가능하다. 더우기, 본 발명에서는 위에서 설명한 바와같이 다각형 또는 차차형상 단면의 권축상에 토이레트페이퍼를 감고, 권취완료후에 권축을 뽑아내어 각종 별형상의 중심공이 있는 토이레트페이퍼롤을 제조하는 것이나, 롤의 중심공의 변형을 보다 정확하게 방지하기 위하여 감기 시작할 때 물이나, 건조하면 굳어지는 풀 등의 접찹제, 소듐셀롤로스글리콜레이트(일반적으로 CMC로 나타냄), 기타 부형제(賦刑劑)를 저농도로 함유한 수용액으로 하여 토이레트페이퍼에 습기를 부여한다. 그 수분을 권취증에 근접하는 권회지층에 흡수시켜 토이레트레이퍼롤의 내주부에 권측의 외주면에 있는 코너와 동일한 코너를 확실하게 나타낼 수 있다. 이것을 도면에 나타낸 실시예에 따라 설명한다.

제16(a)도 및 제16(b)도에 1예로서 제12도에 나타낸 권취방식에 의한 롤 권취지층의 중심부를 가습시키는 기구(mechanism)를 설치한 구체적 실시예를 나타낸 것이다.

구동로울러(14) 사이에 권축(8)이 설치되고 그 권축을 상측에서 라이딩로울러(10)가 압압하는 상태로 구동로울러(14)에 의해 마찰하면서 회전되어 라이딩로울러(10)가 부가하는 자중, 기타 필요에 따라서 추, 피스톤에 의한 가압력을 이용하여 적당한 권취강도로 토이레트페이퍼을 외주상의 감는다.

권취진행에 따라서, 토이레트페이퍼의 권취층의 외경은 확대되어 권축(8)은 라이딩로울러(10)를 위로 압압하면서 구동로울러(14)상에서 상측으로 떨어지게 된다(분리).

그리고, 토이레트페이퍼를 필요로 하는 길이로 감게 되면 권축을 중지하고, 라이딩로울러를 대기위치로 옮기며, 권축전체를 권취기에서 제거시키거나 권축의 일단을 권취기에서 이탈시켜 권취지층에서 권축을 뽑아낸다음 축방향에서 주어진 길이로 롤을 짧게 절단한다.

두 구동로울러(14) 사이의 바로 아래에는 상방향의 노즐(21)을 설치하여 권회초에 토이레트페이퍼P에 물이나 전술한 수용액을 분무하여 분무된 부분의 수분함량을 그 전의 건조상태 약 5-7%에서 약 25-35%로 증가시킨다.

분무는 권축에 권회되는 토이레트페이퍼의 최조의 1회분, 또는 수회분 일때에도 최초의 1회분은 혹은 수회권회한 후의 1권회분, 또는 여러권회분에서도 좋으며, 그 제어는 노즐(21)의 분출구나, 타이머나, 권취개시 스위치의 ON에 따라 임의로 필요에 따라 할 수 있다.

즉, 스위치를 ON으로 한후 바로 또는 수초후 수초간 분출구에서 물 또는 수용액이 분무된다. 일반적으로 토이레트페이퍼을 약 65m 감는데도 약 15-20초를 필요로 하며 권취를 개시할 때 분무한 수분의 일부는 근접한 건조상태의 권회층에 흡수되어 권취지층(20)의 내주부(inner peripheral region)(20')는 약간 가습되어(권취종료시에 수분함량은 약 15-20%임) 그 내주부(20')는 외측으로 귄회되는 토이레트페이퍼의 후속부분(succeeding windings)에 의하여 권회축의 외주에 기밀하게 감겨서 권축의 코너(8b)에 접촉되어 있는 부분에는 코너(8b)와 같은 코너가 확실하게 나타난다.

따라서, 권취종료후의 권축을 뽑아내면 권취지층의 내주부에는 코너(20b)가 거의 그대로 남게 되고, 코너(20b)의 사이에 있는 인접간격(20a)이 위 실시예와 동일하게 안쪽으로 부풀어 돌출된 제17도에서와 같은 토이레트페이퍼롤이 형성된다.

다우기, 제17도에서는 권축의 단면형상을 파선으로 나타내며, 권축을 뽑아 제거하기전에 뽑아낸 제거한후의 내주부의 변화상태를 비교할 수 있게 하였다.

물론, 권회초에 토이레토페이퍼를 본 실시예와 같이 가습하지 않아도, 권축을 뽑아낸 후의 내주형상은 크게 변함이 없으나, 이 경우에도 내주부가 가습되지 않은 건조상태이기 때문에 토이레트페이퍼를 구성하는 섬유는 탄력을 보존하여 가습된 상태로 있는때 보다는 코너가 뚜렷하지 않다.

이에 대하여 본 실시예에 의하여 내주부을 가볍게 가습하면 섬유는 탄력을 상실하여 주어진 형상대로 되므로 코너가 뚜럿하게 생김과 동시에 권축을 뽑아낸 후에도 공기가 유통하여 건조가 촉진되기 때문에 코너를 뚜렷하게 형성한 그대로 건조에 들어간다.

따라서, 다음 단계에서 토이레트페이퍼롤을 커터로 더 짧게 절단할 경우 내주부의 코너는 위와같은 형태를 유지하므로 커터가 침입하는 가압력에 견디어 내주부가 찌그러져 제품은 발생되지 않느다.

또, 제품을 파형마분지 상사에 넣어 수송, 보관하는 경우 진동이나 충격, 또는 적재한 파형마분지상자의 찌그러짐을 방지하기 위해 묶은 로오프의 압력 등에 의하여서도 내주부는 변형되지 않는다.

더우기, 내주부의 수분함량은 위에서와 같이권취 종료시에는 약 15-20%, 권취종료후 즉시 권축을 뽑아낸 다음 약 10-15분 후에 롤을 짧게 절단할 때에는 약 10-12%이었다.

그리고, 물대신 부형제로서 저농도 수용액을 분무할 때에는 내주부는 건조함에 따라 고화되므로(solidified) 이와같은 수용액은 보다 효과적이다.

제18도는 제13도의 실시예에서와 같이 표면 구동방식의 토이레트페이퍼권취기에 가습장치를 적용한 경우이나, 이것은 두 세트의 폭이 좁은 무단벨트(15)를 서로 X형상으로 교차시켜, 양벨트간에 형성된 골(valley)(22)에 따라 권축을 배치하고, 상측에서 권축을 동일하게 라이딩로울러(10)으로 억압하고, 양벨트로 협동하여 권축을 일방으로 회전할 수 있게 구동하여 토이레트페이퍼를 감는다.

골(22)을 형성하고 있는 밸트의 일측상단부의 앞에는 그 골(22)내로 하강하는 토이레트페이퍼에 폭방향으로 간격을 유지하면서 길이방향의 줄무늬형상으로 물등을 도포하는 코팅로울러(23)을 배치하고, 물등이 들어있는 배트(vat)중에 한반을 침지하는 용액 공급로울러(24)로 코팅로울러의 코팅면에 물등을 부착시키는 용액용급장치를 구성한다.

권취를 개시할 때 주어진 짧은 시간동안에 실린더(25)에 의해 그 장치가 들어올려져 코팅로울러(23)에 의하여 토이레트페이퍼에 물등을 부착하여 줄무의(26)(제19도)를 만들어 주어진 시간에 경과되면 실리더가 하강하여, 장치를 토이레트페이퍼에서 분리시킨다.

물줄무늬(water strips)를 형성하는데 쓰이는 수분량, 줄무늬의 폭, 줄무늬 사이의 간격은 줄무늬가 골바닥(valley bottom)에 하강하여 권축에 감겨질때 폭방향의 전체가 가습이 되게 정하며, 권축에 그 줄무늬를 감기전에 토이레트페이프가 폭방향으로 절단되지 않도록 주의해야 한다.

귄회를 개시할 때 도포한 물등은 권취중에 인접하는 권회층에 전파되어 내주부는 가볍게 가습되므로 내주부에는 권축 외주에 있는 코너대로 확실한 코너가 나타나, 그 권축을 뽑아내어도 그 코너는 그 형태를 유지하므로 내주부는 찌그러지지 않는다.

본 실시예에서 권축의 권취부는 톱니형(8')이 있는 치차형 단면형상이지만, 위 실시예에서와 같이 다각형의 단면형상을 사용할 수도 있다.

제20도에 나타낸 실시는 제16도의 구성에서 노즐(21)대신 제18도의 실시예의 코팅로울러(23)와 액체공급로울러(24) 등으로 된 가술장치를 사용한 것이다.

코팅로울러(23)를 구동로울러(14)의 일측의 일부분에 접촉하도록 배설하고, 적당한 시간동안 실린더(25)를 구동하여 코팅로울러(23)를 구동로울러(14)에 접촉시켜 구동로울러(14)를 통하여 토이레트페이퍼P에 수분을 적당량 공급한다.

이것에 의하여 제16도와 제18도에 나타낸 실시예와 같은 효과가 얻어진다.

이러한 가습장치 등을 사용한 경우 실시예에 있어서는 권축의 다각형의 코너수와 치차형의 톱니형수는 권축의 외경에 따라 적당히 장할 수 있다.

예를들어 평균내경이 25mm 이상의 내주부를 형성하려면 코너수 내지 톱니형수는 10개의 이상이며, 12-16정도가 바람직하다.

위와같은 토이레트페이퍼를 감을때 토이레프페이퍼를 가볍게 가습시킴으로써 롤의 중심공에 권축의 외주면코너에 의해 형성된 코너를 뚜렷하게 형성시켜 주며 내주부의 형태를 유지할 수가 있으므로, 평균내경이 약 25mm 이상의 비교적 대형의 중심공도 확보할 수 있는 것이다.

위 가습에 의하여 명백한 바와같이 본 발명에 의한 토이레트페이퍼롤의 제조방법으로 권축을 뽑아낸 다음 형성된 구멍을 중심에 확보하으로서 포울더에 장착하기 위한 축을 용이하게 끼울 수 있음과 동시에 중심에 구멍이 있다 토이레트페이퍼 그 자체를 손상시키지 않으며, 공급의 형상은 단순한 원형이 아니나 권축의 단면형상에 따라 여러가지 종류로 변화시킬 수 있다.

또 구멍자체는 역시 일종의 장식효과를 얻을 수 있다.

그리고, 지관을 사용하지 않기 때문에 그만큼 저렴한 코스트로 생산이 가능하고 지류를 전부 사용한 후에는 남는 것이 없게 되어 지관으로 변기가 막혀 고장을 일으키는 원인을 제거하고 더 작은 직경의 권축을 사용함으로써 같은 외경일지라도 보다 길게 토이레트페이퍼를 권취하여 종래의 지관상에 권회한 것보다 약2배가 길게 사용하게 된다.

또한, 제조함에 있어서, 권축만을 교체하여 종래의 토이레트페이퍼제조기를 그대로 사용할 수 있는 것이다.

즉, 일본국 특공소 42-6007호에 공보 등에서는 토이레트페이퍼원지를 절단롤에 의해 소정의 제품폭으로 슬릿(slit)하면서 감도록 하는 기술도 공지이다.

이 경우, 축방향으로 긴 토이레트페이퍼롤을 제조할 때와 같이 롤을 짧게 절단할 필요가 없으므로 원형단면의 권축에 직접 토이레트페이퍼를 주어진 폭으로 슬릿하면서 권취하고, 그후 권축에서 뽑아내면 중심에는 원형공이 형성된다.

그러나, 본 제품을 파형마분지 상자내에 넣어 수송, 보관할 경우, 진공이나 충격 또는 적재한 파형마분지 상자의 찌그러짐을 방지하기 위한 결박한 끈의 압력 등에 의하여 원형공의 반원형으로 찌그러져 변형되어 제품의 외형도 변형된다.

그러나, 본 발명의 방법에 의하여 다각형 또는 치차형단면형상을 가진 권축상에 토이레트페이퍼원지를 주어진 폭으로 슬릿하면서 권취하면 수송, 보관할 경우 내주의 통공 및 외형이 변형되는 것을 방지할 수 있다. 더우기, 권축상에 토이레트페이퍼를 권취한후 권축을 뽑아낼 경우 외주가 원형인 권축과는 다르게 권축의 외주전체가 균일하게 압축되어 있지 않기 때문에 원형권축을 뽑아내는 것보다는 용이하게 뽑아낼 수 있다.

더우기 본 발명에서는 권축에 설치된 코너나 톱니형을 축방향으로 비틀어 나선상으로 함으로써 그 토이레트페이퍼가 비원형권축에 가압하여 권취할 경우 발생하는 라이딩로울러의 요동을 현저하게 감소내지 완전하게 방지할 수 있어 토이레트페이퍼의 품질을 저하시키지 않고, 권취시의 진동, 소음의 발생을 최소한으로 저지시킬 수 있다. 또 토이레트페이퍼의 권취를 개시할 경우 또는 적당한 때에 권취되는 토이레트페이퍼에 물 또는 풀등이 함유된 용액을 가함으로써 롤에서 다각형 또는 톱니형 모서리가 있는 중심공을 완전한 상태로 확보하여 처리할 때 변형이 잘 되지 않는다.

Claims (8)

1. 토이레트페이퍼(toilet paper)를 중공상(中空狀)으로 감아 토이레트페이퍼로 내주면(內周面)에 중심공을 형성시킨 토이레트페이퍼롤(toilet pater roll)에 있어서, 상기중심공이 외방향으로 방사상으로 배설된 코너(corner)와, 그 코너사이에토이레트페이퍼층에 의해 안쪽으로 형성된 돌출부를 구성시킴을 특징으로 한 상기 토이레트페이퍼롤.
2. 제1항에 있어서, 상기 코너는 상기 토이레트페이퍼롤의 중심에서 외측으로 수축되어 톱니형상의 상태로 배설되고, 서로 이웃하는 돌출부는 서로 접촉되도록 함을 특징으로 한 상기 토이레트페이퍼롤.
3. 제1항에 있어서, 상기 코너는 토이레트페이퍼롤의 중심에서 외측으로 형성된 요홈으로 구성되고, 서로 이웃하는 돌출부는 상기 요홈에 의해 서로 분리시켜 구성함을 특징으로 한 상기 토이레트페이퍼롤.
4. 토이레트페이퍼(toilet paper)를 권취기의 권축에 감아 토이레트페이퍼롤(toilet paper roll)를 제조하는 방법에 있어서, 다각형 또는 톱니형 단면을 가진 권축을 권취기에 장착하고, 상기 권축을 회전시키면서 토이레트페이퍼를 감아 권축에 토이레트레이퍼를 얻고, 상기 토이레트페이퍼롤에서 상기 권축을 뽑아내어 권축에 의한 중심공을 형성함으로써 권축표면의 요홈에 대응되는 중심공의 내주면을 토이레트페이퍼의 구심압력에 의하여 안쪽으로 약간 돌출시켜 중심공을 확보할 수 있도록 함을 특징으로 한 상기 토이레트페이퍼롤의 제조방법.
5. 제4항에 있어서, 상기 토이레트페이퍼를 감을때 토이레트페이퍼지층을 통하여 상기 권축에 라이딩로울러를 사용하여 일정한 압력, 또는 지층의 두께가 증대함에 따라 감소하여 압력을 가하도록 함을 특징으로한 상기 토이레트페이퍼롤의 제조방법.
6. 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 권축은 그 표면의 요철이 축에 대하여 평행한 직선상으로 구성시킨 권축을 사용함을 특징으로 한 상기 토이레트페이퍼롤의 제조방법.
7. 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 권축은 그 표면의 요철이 축에 대하여 나선상으로 구성된 권축을 사용하며, 토이레트페이퍼의 감기를 완료할 때 상기 권축상의 롤을 나선에 따라서 회전하면서 상기 권축을 뽑아냄을 특징으로 한 페이퍼 롤의 제조방법.
8. 제4항 내지 제6항 중 어느 한항에 있어서, 상기 권축에는 상기 토이레트페이퍼를 감을 경우 감기를 시작할 때 상기 토이레트페이퍼에 수분, 접착제 또는 부형제를 함유한 수용액으로 가습시킴을 특징으로 한 상기 토이레트페이퍼롤의 제조방법.

Images