JPH0489745A - トイレットペーパの巻取方法および巻取制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、トイレットペーパの巻取方法および巻取制御
装置に関する。

抄紙機のすき綱部、プレス部および乾燥部を経て抄紙さ
れたトイレットペーパは、普通いったん巻取機に巻き取
られ、その後、裁断、包装などの二次工程に回される。

本発明は二次工程に回される前の巻き取り、すなわち抄
紙機の仕上部に設けられた巻取機においてトイレットペ
ーパを巻き取る方法とその制御装置に関する。

［従来の技術］ 従来より巻取機には、巻取軸を回転させて紙を巻取る細
心式リールと、巻取軸に巻取られる紙を回転ドラム（ホ
ープリールともいわれる）の表面に接触させて巻取る表
面式リールとがある。

この表面式リールの従来例を第８図に基づき説明する。

１は抄紙機で抄紙されたトイレットペーパ、２は回転ド
ラム、３は巻取軸、４は巻取アーム、５は空圧シリンダ
である。巻取アーム４は傾動自在に支持されており、空
圧シリンダ５によって、巻取軸３上のトイレットペーパ
巻体１ａが回転ドラム２に接触させられている。この接
触による摩擦伝動により巻取軸３上にトイレットペーパ
１が巻取られる。そして、トイレットペーパ１ａの巻取
径が増大するにつれ、巻取アーム４は実線図示の状態か
ら鎖線図示の状態に傾動していく。この間、空圧シリン
ダ５のロッド側画室５ａのエアーを適宜排出させ、ピス
トン側画室５ｂにエアーを供給することにより、回転ド
ラム２に対する接触圧は、実質的に一定に保たれるよう
に構成されている。

［発明が解決しようとする課題］ ところが前記従来の巻取機では、接触圧が一定のため、
つぎのような問題があった。

すなわち、トイレットペーパの巻体（通常、巻取完了時
の直径は約１０００〜１５００ｍｍになる）の巻取初期
領域（概ね約６００ｍｍφ以下）において、パルプ材の
樹脂やその他の不純物（以下、ピッチという）が表側や
裏側に巻き付けられたペーパに強く付着するという問題
が発生していた。

このピッチ障害は、常に上記初期領域において発生する
が、その原因は未だ明確に解明されていないものの、つ
ぎの事情によるものと考えられている。

すなわち、トイレットペーパ１の巻取初期では、トイレ
ットペーパ１自体が柔らかく、クレープ加工などが施さ
れていることが多いため、巻体１ａの径が半径方向に激
しく変動しながら巻かれており、真円になっていない。

そのため、巻取中のトイレットペーパ１が巻き取られな
がら、巻体１ａをたたく現象が発生する。

この現象が発生するときの環境を考えると、トイレット
ペーパ１は抄紙機の乾燥部を出た直後であり、まだ相当
の熱を持っている。そして、トイレットペーパ１の原料
であるパルプには本来少量の樹脂が含まれているから、
その樹脂が高温環境下で粘性を増しており、それが巻体
１ａに巻き取られながら、たたかれたり、練られたりす
るので、樹脂が裏側や表側に巻かれているペーパ１に付
着するものと考えられる。

そしてこのピッチ障害があると、巻取りを終えた後の裁
断、巻替などの工程でトイレットペーパが裏側または表
側に付着したペーパと一緒に引っ張られ紙切れを引起こ
してしまうため、これまでその解消が強く要望されてい
た。

本発明は、かかる事情に鑑み、前述したピッチ障害の生
ずることがない巻取り方法を提供することを目的とする
。

また本発明は上記巻取方法を適切に実現する巻取制御装
置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明の巻取方法は、巻取軸上のトイレットペーパ巻体
を回転ドラムの表面に接触させてトイレットペーパを巻
取る方法、すなわちホープリールを用いる方法であって
、巻取軸上のトイレットペーパ巻体の回転ドラムに対す
る接触圧を巻取初期領域では残余の巻取領域よりも高く
することを特徴とする。

また本発明の巻取制御装置は、上記巻取方法を実現する
ための装置であって、巻取軸を傾動自在に支える巻取ア
ームと、該巻取アームを傾動させるアクチュエータと、
前記巻取軸上のトイレットペーパ巻体の巻取径を検出し
て、該検出値に基づき、前記アクチュエータの出力を調
整する制御ユニットとを備えたことを特徴とする。

［作　用］ 本発明の巻取方法によれば、巻取径の小さい初期領域で
は高い接触圧で巻くので、巻き取られるトイレットペー
パに加わる張力が大きくなる。この張力が大きくなるこ
とによって、巻体は強制的に真円に近づくよう締め付け
られ、巻き取り中の巻体の径は激しい変動を生じなくな
る。この結果、巻き取り中のトイレットペーパは円滑に
巻体上に巻かれていき、たたき現象が発生しなくなる。

巻体の直径が初期領域を越えると、接触圧力を低くして
も、巻層が大になることによって巻体の真円度が保たれ
るので、接触圧を高くしなくてよい。したがって、徐々
に低くしながら、巻き取ればよい。

本発明では、以上のようにして、従来生じていたような
巻取径の小さな領域でのピッチ障害の生ずる余地はなく
なり、二次工程において紙切れの発生することが少なく
なった。

また本発明の制御装置によれば、巻取径の検出値に基づ
いてアクチュエータの出力を調整するので、これにより
接触圧を調整することができる。そして、この調整は制
御ユニットにより自動的に行われるので、接触圧の制御
が正確に行われることになる。

［実施例］ つぎに本発明の実施例を図面に基づき説明する。

第１図は本発明の一実施例にかかわる巻取制御装置の概
略図である。

１は抄紙機で抄紙されたトイレットペーパであり、公知
の抄紙機のすき綱部、プレス部および乾燥部を通過し、
巻取機に供給される部分のみが示されている。トイレッ
トペーパ１自体はバージンパルプから抄紙したものでも
よいが、古紙パルプから抄造したペーパの方がピッチ障
害が発生しやすいので、本発明の適用のメリットが大き
い。

２は回転ドラムであり、通常、鋳鉄製の円筒である。そ
して、適宜の原動機に連結されて矢印ａ方向に回転させ
られている。

３は巻取軸であり、通常、鋼管製である。そして、そし
て、トイレットペーパ１はこの巻取軸３上に端末をテー
プなどで止められ、順次巻き付けられていく。この巻き
付けられた巻体を符号１ａで示す。

４は巻取アームであり、その上端はフォーク状に形成さ
れ前記巻取軸３を支持している。また、その基端はピン
６で床上のブラケット７に回動自在に支持されている。

５は空圧シリンダであり、ピストンロッド８が前記巻取
アーム４にピン連結され、シリンダ９が床上のブラケッ
ト１０にピン連結されている。

この空圧シリンダ５により、巻取軸３上の巻体Ｉａを回
転ドラムに押し付け、適宜の接触圧Ｐを得ている。

以上の機械的構成により、巻取軸３に巻回された巻体１
ａが回転ドラム２に接触され、接触時の摩擦伝動により
、巻取軸３上にトイレットペーパ１が順々と巻取られて
いく。そして、巻き取りが進むにしたがって、巻取軸３
は回転ドラム２に近い位置から遠ざかるように動いてい
くが、この動きはガイドレール（図示されていない）に
よって案内されるようになっている。

つぎに、制御ユニットを説明する。

１１は巻取アーム４の傾動角θを検出するセンサで、公
知のポテンショメータなどをピン６に取り付けることに
より構成しうる。なお、これ以外の手段によって傾動角
θを検出しても良いこともちろんである。この傾動角θ
は巻取軸３上の巻取径りの変化に応じて変動するので、
その検出値は巻取径りを表す変数である。そして、検出
値θはコントローラ１７に入力される。このコントロー
ラ１７の詳細は後述する。

一方、前記空圧シリンダ５のロッド側画室５ａにはエア
ー供給ライン１２が、ピストン側画室５ｈにはエアー供
給ライン１３がそれぞれ接続されており、各供給ライン
１２．１３には４方向２位置切替型の電磁弁１４を介し
てエアーが給排されるようになっている。

また前記エアー供給ライン１２には電空変換器１５と減
圧弁１６が介装されている。電空変換器１５はコントロ
ーラ１７からの電気信号に応じて出力側のエアー圧を変
えるもので、たとえば入力圧が５Ｋｇ１／ｃｎｆであれ
ば０　、　１〜５　Ｋｇｆ／ｃｎｆの範囲内で出力圧を
変更できるものなどが用いられる。

減圧弁１６は供給ライン１２の二次圧上限値を設定する
ために設けられている。

前記コントローラ１７は、公知のプログラマブルコント
ローラなどが好適に用いられるが、第２図にはマイクロ
コンピュータを用いたコントローラの例が示されている
。このコントローラ１７は、適切な接触圧Ｐに対応する
空圧シリンダ５のシリンダ出力を記憶しているＲＯＭや
演算の実行に必要なＣＰＵ、ＲＡＭなどを備えている。

そして、センサ１１の検出値θを入力ポートから取り込
むと所用の演算を実行し、出力ボートから電気信号Ｅを
出力する。そして、電空変換器１５では電気信号Ｅに対
応する圧力にエアー圧を調整して、空圧シリンダ５のロ
ッド側画室５ａにエアーを供給するようになっている。

以上のごとく、ロッド側画室５ａに供給するエアーの圧
力を調整すれば、第１図から明らかなように、巻取軸３
上の紙１を回転ドラム２に押し付ける接触圧Ｐを調整す
ることができるのである。なお、以下に説明する接触圧
の変化を得るため空圧シリンダ５の出力をどのように変
化させるかは、巻取アーム４の角度、空圧シリンダ５の
取付方向、ガイドレールの有無など巻取装置の構成によ
って変わるが、個々の装置に付いて、以下に示す接触圧
Ｐが得られるような出力変化のカーブを選定し、前記コ
ントローラ１７に記憶させておけばよい。

つぎに、接触圧Ｐの制御内容を説明する。

本発明における制御方法では、巻取の初期領域の接触圧
Ｐが残余の領域より高いことを特徴とするが、その変化
のパターンには種々のタイプを考えることができ、それ
らはトイレットペーパ１の紙の種類や巻取径りの初期値
と最終値さらには巻取装置の機械的構成などのパラメー
タによって、適宜選択されるものである。

以下に、その代表的なパターンを例示する。

第３図に示される例は、巻取径りの初期領域ＩＤでは接
触圧が他の領域より高い初期圧ＩＰのままで一定で推移
し、中間領域でＭＤでは線形で低下し、後期領域ＦＤで
は再び最終圧ＦＤで一定に推移するものである。つまり
、この例では出力圧Ｐの折れ点が２カ所セツトされてい
る。

第４図に示される例は、第３図における折れ点をなくシ
、連続的に変化するようにしたものである。

第５図に示される例は、巻取の最初から最後まで、線形
で低下するようにしたものである。

この例でも初期の接触圧Ｐは残余の領域における接触圧
Ｐよりも高くなっている。

第６図に示される例は、巻取の初期領域１０のみ高い初
期圧ＩＰで推移し、その後は最終巻取まで線形に増加す
るようにしたものである。

第７図に示される例は、巻取の初期領域ＩＤと中間領域
ＭＤは線形に低下し、後期領域ＦＤでは低い一定圧で推
移するようにしたものである。

なお、上記各側において、線形に変化する部分をカーブ
を描くように非線形に増加させてもよく、さらに第６〜
７図の折れ点を連続的に変化させるようにしてもよいも
のである。

［発明の効果コ 本発明によれば、トイレットペーパの巻き取りに際して
ピッチ障害が生じず、巻取後の裁断加工などにおいて紙
切れが生じないので、歩留りを高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例にかかわる巻取制御装置の概
略図、第２図はコントローラの一例を示すブロック図、
第３〜７図はいずれも本発明の制御内容を示す巻取径−
接触圧関連図、第８図は従来の巻取機の概略図である。 （図面の主要符号） １：トイレットペーパ ２：回転ドラム ３：巻取軸 ４：巻取アーム ５：空圧シリンダ ＩＩ：センサ １２．１３：エアー供給回路 １５：電空変換器 １７：コントローラ ｌ７：コントローラ Ｉυ 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　巻取軸上のトイレットペーパ巻体を回転ドラムの表
   面に接触させてトイレットペーパを巻取る方法であって
   、巻取軸上のトイレットペーパ巻体の回転ドラムに対す
   る接触圧を巻取初期領域では残余の巻取領域よりも高く
   することを特徴とするトイレットペーパの巻取方法。 ２　巻取軸上のトイレットペーパ巻体を回転ドラムの表
   面に接触させてトイレットペーパを巻取る装置において
   、巻取軸を傾動自在に支える巻取アームと、該巻取アー
   ムを傾動させるアクチュエータと、前記巻取軸上のトイ
   レットペーパ巻体の巻取径を検出して、該検出値に基づ
   き、前記アクチュエータの出力を調整する制御ユニット
   とを備え請求項１記載の接触圧制御を行うことを特徴と
   するトイレットペーパ巻取制御装置。