JPH0776064B2 - 芯なしトイレットペーパーロールの製法 - 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
ーロールの製法に関する。現在、広く市場に出廻ってい
るトイレットペーパーＲは図８に示すように紙管ｃを巻
芯として用い、その周囲にウエブ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。そこで本発明者は紙管を使わずにウエ
ブのみで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Ｒは図７に示すように、ウエブＷ
のみを巻取って、中心にトイレットペーパーホルダーの
芯棒（直径が約２０〜３５ｍｍのもの）を挿入する直径
３０〜４０ｍｍ程度の空洞部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Ｒ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
Ｒの製法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ところで、前記芯なしトイレットペーパ
ーロールＲでは、図７に示すようにロールの最内層の数
巻分Ｄｉを巻芯の替りとするものであるから、その部分
が堅く巻かれ強度が大でなければならない。そうでない
と外層部分Ｄｏの巻取り時の張力が半径方向内側への圧
縮力となって作用し、空洞ｈを押しつぶしてしまい、ト
イレットペーパーロールとして使えなくなってしまうか
らである。

【０００３】なお、このことに関連して付言すると、芯
のないトイレットペーパーロールとしてロール中心に微
小な細孔しか生じないように紙を巻き付け、細い（たと
えば、直径５〜１０ｍｍ程度）の中実芯棒を強制的に微
小細孔に挿入することによりホルダーに取り付けるタイ
プのものも、少数ながら存在しているが、本発明はその
ようなロール中心に微小細孔しか有しないトイレットペ
ーパーロールを対象としていない。なぜならば微小孔し
か有しないトイレットペーパーロールは微小細孔がつぶ
れても使用上問題とならないからである。したがって本
発明の対象とする芯なしトイレットペーパーロールと
は、あくまでも最も多用されている太軸の差替え式芯棒
をロール中心に挿入しうる大きな中心空洞を有するもの
をいう。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】芯なしトイレットペー
パーロールＲの製造技術は現在研究開発中というのが現
状であり、未だ確立された公知技術は存在していなかっ
たのであるが、本発明者が鋭意研究を進めた結果、図７
に示す最内層の数巻分Ｄｉのウエブ自体を巻芯として使
えるよう十分な強度を付与することに成功した。また、
ウエブ自体で巻芯を形成する場合、その最内層の部分が
接着してしまっては、製品となった後、ウエブの全長を
トイレットペーパーとして使えなくなってしまう。つま
り、最後までトイレットぺーパーをほどき出そうとした
とき、破れてしまって使えなくなるので不経済である。
また、省資源の観点からも、トイレットペーパーを最後
まで使えるようにすることが好ましい。

【０００５】本発明は上記の事情に鑑み、最内層のウエ
ブを巻芯とし、それによって中心空洞がしっかりと保た
れて形崩れせず、しかもウエブ全部を最後までトイレッ
トペーパーとして使えるようにするトイレットペーパー
ロールの製法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係わる芯なしト
イレットペーパーロールの製法は、原反ロールからウエ
ブを繰出し、必要に応じ紙加工を施してウエブを巻取パ
ートに送り込む給紙加工パートと、巻軸上にウエブを巻
き取って芯なしトイレットペーパーロールを製造する巻
取パートとからなり、該巻取パートが２本の駆動ロール
とその上方に配置したライダーロールを備えており、ウ
エブを巻付かせた巻軸を前記駆動ロールで回転させなが
ら、巻軸上のウエブをライダーロールで押下げてウエブ
を巻軸上に巻取るようにしたた巻取機を用い、巻取初期
工程として巻軸上にウエブの始端を数巻分乾燥状態で巻
付け、次いで後続のウエブに水を噴霧しながら数巻分の
巻付けを行い、その後巻取本工程として乾燥状態でウエ
ブを巻取径になるまで巻取る製法であって、前記巻取初
期工程では、巻取パートの紙巻取り速度を給紙加工パー
トでの紙送り速度よりも速くすると共に前記ライダーロ
ールの押下げ接触圧を小さくし、前記巻取本工程に入る
と、前記ライダーロールの押下げ接触圧を大きくし、そ
の後ウエブの巻取径が増大するに従って小さくしていく
ことを特徴とする。

【０００７】

【作用】本発明では、巻取初期工程においてウエブに水
を噴霧し巻軸にウエブを仮接させて、ウエブを確実に巻
付かせるようにしている。この場合、水の噴霧を受けた
部分のウエブには伸びが生ずるが、湿ったウエブを巻取
っている間は、給紙加工パートの紙送り速度より巻取パ
ートの紙巻取り速度が早いので、最内層のウエブを緩ま
せることなく堅く巻付けることができる。そして前記巻
取初期工程ではライダーロールの接触圧を小さくしてい
るので、水の噴霧を受けたウエブ同士が半のり状になっ
て接着し、製品として完成した後、ペーパーを最後まで
ほどき出して使おうとしたとき、破れて使えないといっ
た不都合が避けられる。巻取初期工程から巻取本工程に
入った後は、いったんライダーロールの接触圧を大きく
するので、内層側は堅く巻取れ、その後は巻取径の増大
につれ徐々に接純圧を小さくしていくので、ロールの外
側になるほどウエブは緩く巻かれることになる。よっ
て、ロールの最内層が強く中心空洞がつぶれず、しかも
全部のウエブを最後まで使える芯なしトイレットペーパ
ーロールが得られる。

【０００８】

【実施例】つぎに、本発明の実施例を図面を参照しなが
ら説明する。図６は現在用いられている代表的な巻取機
を示しており、その機構部分を大別すると、給紙加工パ
ートＡと巻取パートＢに区分することができる。

【０００９】給紙加工パートＡとは、抄紙機によって抄
紙され、通常直径が８００〜２０００ｍ／ｍに巻き上げ
られた原反ロールＲｏからウエブＷを繰り出し、必要に
応じ紙加工を施して巻取パートＢに供給する部分をい
う。この給紙加工パートＡで加えられる紙加工には、エ
ンボス加工やミシン目加工、クレープ加工など種々のも
のがあり、これらの加工機構が給紙加工パートＡに適宜
組込まれる。図示の実施例では、２３がエンボス加工
部、２１がミシン目加工部であり、２２はガイドロール
である。

【００１０】巻取パートＢとは、巻軸１上にウエブＷを
巻き取り、芯なしトイレットペーパーロールＲを製造す
る部分であり、図面には最も重要な部品のみ示してい
る。すなわち、この巻取パートＢは２本の駆動ロール
２、３、ライダーロール４、ニップロール５などが主た
る構成要素となっている。そして、この巻取パートＢで
は、駆動ロール２、３を回転させて、巻軸１上に給紙さ
れているウエブＷを巻き取り、かつライダーロール４で
巻軸１上のウエブＷを圧縮し、適当な堅さをもったトイ
レットペーパーロールを得るようにしている。

【００１１】つぎに、図１に基づき、前記巻取パートＢ
の詳細を説明する。なお、本図はウエブＷの巻初めの状
態を示しており、ウエブＷは入側駆動ロール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。前記巻軸１は、水
平面内で平行に並べられた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ダーロール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。

【００１２】前記ライダーロール４は、その両端をラッ
ク・ピニオン機構で支持して同調して昇降するようにな
っており、昇降動力はエアーシリンダ３０より受けてい
る。エアーシリンダ３０のピストンロッド側画室３１に
はエアー源に接続した供給管路３３が接続され、その途
中に電空変換器３４が介装されている。この電空変換器
３４は電気信号に基づき入側のエアー圧を増減して出側
から吐出する圧力制御弁である。またエアーシリンダ３
０のピストン側画室３２には排出管路３５が介装され、
この排出管路３５と前記供給管路３３には絞り弁３６が
介装されている。

【００１３】前記電空変換器３４には巻軸１上のウエブ
巻取径を検出するセンサ３７が制御器３８を介して接続
されている。センサ３７は巻取径を検出できるものであ
ればどのようなものでもよいが、例えばライダーロール
４が連結されたラック・ピニオン機構の移動量を検出す
るもの等が用いられる。このセンサ３７の検出値は制御
器３８で予じめ定めた制御信号に変換され、エアーシリ
ンダ３０への供給圧を増減する。そしてエアーシリンダ
３０のピストン側画室３２には大気圧がかかっており、
ロッド側画室３１への供給圧ｐを大きくすると、ライダ
ーロール４の自重をより多く相殺して、押下げ接触圧
（以下、タッチ圧Ｐという）を小さくし、反対に供給圧
ｐを小さくするとライダーロールの自重相殺分が小さく
なるので、タッチ圧Ｐを大きくすることができる。

【００１４】前記巻軸１は外径を半径方向に伸縮させう
るものが好ましく、例えば実開平４−３１７５４号公報
に記載の巻軸が好適に用いられる。かかる巻軸１である
と、ウエブＷの巻取り完了後にロール形状を崩すことな
くロールから巻軸１を抜取ることができる。

【００１５】原反ロールＲｏは通常、幅が約１０００〜
２０００ｍｍの広幅のウエブであり、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
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。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の巻取初期工程
で、水を霧状にして噴霧するものである。このノズル９
の取付位置は入側駆動ロール２とライダーロール４との
間から巻軸１に向けて水を噴霧しうる位置である。

【００１７】つぎに図１〜３に基づき、上記巻取機によ
る巻取り方法を説明する。まず、図１に示すように、ウ
エブの始端Ｗａを巻軸１に仮りに巻付け、例えば５０ｃ
ｍ程度を巻付けてから、図２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。ここまでが、巻取初期工程である。

【００１８】ついで、巻取本工程に入り、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
の直径を太らせていく。そして、図３に示すように、所
定の巻取径（例えばＪＩＳで定める１１０〜１２０ｍ
ｍ）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１
０〜２０個）のペーパーロールＲが巻取られた状態にあ
る。

【００１９】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１に示す受け
ロール７へ送り込む。図１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
いくのである。

【００２０】図４は、エアーシリンダ３０への供給圧ｐ
とタッチ圧Ｐの関係を示すグラフである。ライダーロー
ル４の自重によって生ずるタッチ圧Ｐは本実施例の場
合、供給圧ｐに反比例するので、図４に示すように巻初
めは大きく巻取径が増大するにつれて小さくなる。

【００２１】なお、図４に云いて、供給圧ｐは低圧を
０．５〜１ｋｇ／ｃｍ^２の範囲で、高圧は４〜５ｋｇ／
ｃｍ^２の範囲で設定しているが、これはライダーロール
４の重量や、付与すべきタッチ圧によって変動するもの
であり、上記数値に限られず、最適の値に設定すればよ
いものである。また、供給圧ｐ並びにタッチ圧Ｐは直線
的に変化させているが、これに限ることなく、曲線的に
変動したり、あるいは段階的に変動させてもよいもので
ある。

【００２２】さて、本発明の製法では、上記の巻取工程
の間、ライダーロール４のタッチ圧Ｐが、つぎのように
制御される。図５において、（Ｉ）は紙巻取速度のグラ
フ、（ＩＩ）はタッチ圧Ｐのグラフ、（ＩＩＩ）はエア
ー供給圧ｐのグラフであり、（Ｉ）図において、Ｔ１は
巻取初期工程の前半で巻軸１上にウエブＷの始端Ｗａを
乾燥状態で数巻分巻付ける時間（図１参照）、Ｔ２は巻
取初期工程の後半で巻軸１上に水を噴霧したウエブＷを
数巻分巻付ける時間（図２参照）である。

【００２３】本実施例の制御方法では、巻取初期工程に
おいては、タッチ圧Ｐを低くし、（ＩＩ図参照）、その
代り巻取パートＢの紙巻取速度Ｓｂを給紙加工パートＡ
の紙送り速度Ｓａより若干早くしている。こうすること
により、巻軸１上に巻取るウエブＷには張力が作用する
ので、タッチ圧Ｐが低くてもロールＲの最内層を堅く巻
取ることができ、一方でタッチ圧Ｐが低いことから水の
噴霧で湿ったウエブＷが半径方向の圧縮（これは面圧が
高い）を受けて接着してしまうことがなく、製品となっ
た後、最後までトイレットペーパーをほどき出そうとし
たとき、破れずに使うことができるという利点を奏す
る。なお、タッチ圧Ｐを低くするには、既述のごとくエ
アーシリンダ３０へのエアー供給圧ｐを高くしておけば
よい（ＩＩＩ図参照）。

【００２４】巻取初期工程を終え巻取本工程に入ると、
エアー供給圧ｐを下げてタッチ圧Ｐを高くし（ＩＩ、Ｉ
ＩＩ図参照）、速度制御の方は紙巻取速度Ｓｂと紙送り
速度Ｓａを同じにして運転すればよい。なお、巻取機全
体の立上り増速域Ｖ１と紙巻取り速度Ｓｂの高い領域は
一致しているが、多少ズレがあってもよい。

【００２５】巻取機が定速域Ｖ２で運転している間ロー
ルＲの巻取径が段々増大していくが、この間、タッチ圧
Ｐを段々と小さくしていく。この傾向は、巻取り完了ま
で有線的に継続してもよく、図示のように折れ線的にな
ってもよい。また曲線的に変化させてもよい。全体的に
みてタッチ圧Ｐが減少傾向になっていればよいのであ
る。そして、巻取終期には巻取機全体を減速させ最後に
は停止するが、この減速域Ｖ３では、紙巻取り速度Ｓｂ
と紙送り速度Ｓａは一致していてもよく、多少の速度差
があってもよい。例えば紙巻取速度Ｓｂを紙送り速度Ｓ
ａより少し早くしてもよいものである。

【００２６】以上のごとく、本実施例においては、巻取
初期工程は速度制御により、巻取本工程ではタッチ圧制
御により、ロールＲの最内層を堅く巻き外側を柔らかく
巻いて、中心空洞をつぶさないようにすることができ、
しかも最後までトイレットペーパーを使用できるトイレ
ットペーパーロールが得られるのである。

【００２７】

【発明の効果】本発明によれば、ロールの最内層が強く
中心空洞がつぶれず、しかも全部のウエブを最後まで使
える芯なしトイレットペーパーロールが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の製法に用いられる巻取機の要部側面図
である。

【図２】巻取初期工程の説明図である。

【図３】巻取本工程の説明図である。

【図４】エアー供給圧とタッチ圧の関係を示すグラフで
ある。

【図５】本発明の製法における速度制御のグラフ
（Ｉ）、タッチ圧のグラフ（ＩＩ）およびエアー供給圧
のグラフ（ＩＩＩ）である。

【図６】本発明の製法に用いられる巻取機の全体説明図
である。

【図７】本発明の製法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８】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。

【符号の説明】

１ 巻軸 ２ 駆動ロー
ル ３ 駆動ロール ４ ライダー
ロール ６ カッター ９ ノズル ３０ エアーシリンダ ３４ 電空
変換器 ３７ センサー ３８ 制御
器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】原反ロールからウエブを繰出し、必要に応
   じ紙加工を施してウエブを巻取パートに送り込む給紙加
   工パートと、巻軸上にウエブを巻き取って芯なしトイレ
   ットペーパーロールを製造する巻取パートとからなり、
   該巻取パートが２本の駆動ロールとその上方に配置した
   ライダーロールを備えており、ウエブを巻付かせた巻軸
   を前記駆動ロールで回転させながら、巻軸上のウエブを
   ライダーロールで押下げてウエブを巻軸上に巻取るよう
   にしたた巻取機を用い、 巻 取初期工程として巻軸上にウエブの始端を数巻分乾燥
   状態で巻付け、次いで後続のウエブに水を噴霧しながら
   数巻分の巻付けを行い、その後巻取本工程として乾燥状
   態でウエブを所定径になるまで巻取る製法であって、 前記巻取初期工程では、巻取パートの紙巻取り速度を給
   紙加工パートでの紙送り速度よりも速くすると共に前記
   ライダーロールの押下げ接触圧を小さくし、 前記巻取本工程に入ると、前記ライダーロールの押下げ
   接触圧を大きくし、その後ウエブの巻取径が増大するに
   従って小さくしていく 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
   法。