(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動回転する回転刃ホルダーであって、この回転刃ホルダーの回転軸線と平行な方向に沿って一直線状をなす刃先が不連続となった櫛歯状カッターが取り付けられた回転刃ホルダーと、
この回転刃ホルダーと対向して固定状態に保持される固定刃ホルダーであって、刃先が前記回転刃ホルダーの回転軸線と平行な方向に沿って一直線状に連続する直線状カッターが取り付けられた固定刃ホルダーと
を具え、帯状の紙を積層してなるウェブをこれら回転刃ホルダーの櫛歯状カッターと固定刃ホルダーの直線状カッターとの間を通過させ、これにより前記ウェブの幅方向に沿って前記櫛歯状カッターの刃先に対応したミシン目を前記ウェブの幅方向両側端縁に跨がって形成するミシン目加工装置において、
前記回転刃ホルダーの回転軸線と平行な方向に沿って一直線状をなす刃先が不連続となり、前記ウェブの幅方向両側端縁にミシン目を形成しない接合用カッターが前記回転刃ホルダーに取り付けられ、この接合用カッターの刃先の長さの合計が前記櫛歯状カッターの刃先の長さの合計よりも短く設定されていることを特徴とするミシン目加工装置。
【請求項２】
前記接合用カッターを複数有し、これら接合用カッターおよび前記櫛歯状カッターは、前記回転刃ホルダーの回転軸線を中心とする周方向に沿って等間隔に配されていることを特徴とする請求項１に記載のミシン目加工装置。
【請求項３】
前記回転刃ホルダーの回転軸線を中心とする周方向に沿って隣接する前記接合用カッターは、これらの刃先位置が前記回転刃ホルダーの回転軸線に沿って相互にずれていることを特徴とする請求項２に記載のミシン目加工装置。
【請求項４】
前記櫛歯状カッターおよび前記接合用カッターは、１つ以上の前記刃先をそれぞれ有する複数のカッター片を含み、前記接合用カッターを構成する前記カッター片の数が前記櫛歯状カッターを構成する前記カッター片の数よりも少なく設定されていることを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載のミシン目加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯状の紙を積層してなるウェブがロール状に巻回されたウェブロールにミシン目を形成するためのミシン目加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
トイレットロールやキッチンロールなど、ウェブがロール状に巻回されたウェブロールにおいては、ウェブ自体にある程度の柔軟性が要求される場合がある。このような要求を満たすため、帯状の紙を２枚以上積層してなるウェブが採用される。この場合、積層状態にある紙が相互に剥離しないように、ウェブに機械的なエンボス加工を施す技術が特許文献１や特許文献２にて提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２２７０９９号公報
【特許文献２】特開２００９−２４０７２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
積層状態にある紙にエンボス加工を施してこれらが相互に剥離しないようにする場合、エンボス加工位置がウェブの幅方向に関して常に一定位置で連続していると、巻き取られたウェブロールの外周面の一部がエンボス加工の積み重なりによって環状に膨出する。この結果、ウェブロールの外観の見栄えが損なわれてしまう不具合がある。
【０００５】
このため、特許文献１や特許文献２では、ウェブの長手方向に沿ってエンボス加工を不連続に施したり、あるいはウェブの幅方向に関してエンボス加工の位置や大きさをずらすようにすることが提案されている。
【０００６】
何れにしろ、複数枚の紙を積層させる従来のウェブロール生産設備においては、ウェブに対してエンボス加工を施すためのエンボス加工装置を組み込む必要があり、そのための設備コストが嵩む上にその設置スペースを確保しなければならない。
【０００７】
ところで、ウェブ自体に柔軟性が要求されるウェブロールにおいては、その切り離しを容易にするための破断用ミシン目がウェブの長手方向に沿って一定間隔で形成されている。この破断用ミシン目は、紙が剥離しにくくなる機能も有していることから、破断用ミシン目を形成するためのミシン目加工装置を利用することにより、先のエンボス加工装置を省略することができる可能性がある。
【０００８】
本発明は、かかる知見に鑑みてなされたものであり、その目的は、帯状の紙を積層してなるウェブがロール状に巻回されたウェブロールに関し、従来のようなエンボス加工を施さずとも紙の剥離を抑制し得るようなミシン目を形成するためのミシン目加工装置を提供することも本発明の目的に含まれる。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明によるミシン目加工装置は、駆動回転する回転刃ホルダーであって、この回転刃ホルダーの回転軸線と平行な方向に沿って一直線状をなす刃先が不連続となった櫛歯状カッターが取り付けられた回転刃ホルダーと、この回転刃ホルダーと対向して固定状態に保持される固定刃ホルダーであって、刃先が前記回転刃ホルダーの回転軸線と平行な方向に沿って一直線状に連続する直線状カッターが取り付けられた固定刃ホルダーとを具え、帯状の紙を積層してなるウェブをこれら回転刃ホルダーの櫛歯状カッターと固定刃ホルダーの直線状カッターとの間を通過させ、これにより前記ウェブの幅方向に沿って前記櫛歯状カッターの刃先に対応したミシン目を前記ウェブの幅方向両側端縁に跨がって形成するミシン目加工装置において、前記回転刃ホルダーの回転軸線と平行な方向に沿って一直線状をなす刃先が不連続となり、前記ウェブの幅方向両側端縁にミシン目を形成しない接合用カッターが前記回転刃ホルダーに取り付けられ、この接合用カッターの刃先の長さの合計が前記櫛歯状カッターの刃先の長さの合計よりも短く設定されていることを特徴とする。
【００１４】
本発明によると、固定刃ホルダーに取り付けられた直線状カッターの刃先を横切るようにウェブが通過し、このウェブの通過速度に応じた周速で回転刃ホルダーの櫛歯状カッターおよび接合用カッターが回転する。櫛歯状カッターが直線状カッターを通過する際にミシン目がウェブに形成され、接合用カッターが直線状カッターを通過する際にもミシン目がウェブに形成される。櫛歯状カッターと直線状カッターとで形成されるミシン目は、ウェブの幅方向両側端縁に跨がって延在し、かつウェブをその幅方向に沿って切り離すための破断用ミシン目となる。また、接合用カッターと直線状カッターとで形成されるミシン目は、積層状態にある紙を相互に一体的に接合するための接合用ミシン目となり、この接合用ミシン目は、ウェブの幅方向両側端縁から離れて形成される。
【００１５】
本発明によるミシン目加工装置において、接合用カッターを複数有し、これら接合用カッターおよび櫛歯状カッターを回転刃ホルダーの回転軸線を中心とする周方向に沿って等間隔に配することが好ましい。この場合、回転刃ホルダーの回転軸線を中心とする周方向に沿って隣接する接合用カッターは、これらの刃先位置が回転刃ホルダーの回転軸線に沿って相互にずれているものであってよい。
【００１６】
櫛歯状カッターおよび接合用カッターは、１つ以上の刃先をそれぞれ有する複数のカッター片を含み、接合用カッターを構成するカッター片の数が櫛歯状カッターを構成するカッター片の数よりも少なく設定されているものであってよい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明のミシン目加工装置によると、櫛歯状カッターが取り付けられる回転刃ホルダーに接合用カッターを取り付けたので、接合用カッターを追加するだけで破断用ミシン目と接合用ミシン目とをウェブに形成することができる。
【００２１】
接合用カッターを複数有し、これら接合用カッターおよび櫛歯状カッターを回転刃ホルダーの回転軸線を中心とする周方向に沿って等間隔に配した場合、ウェブの長手方向に沿って破断用ミシン目と接合用ミシン目とを等間隔に形成することができる。この結果、紙の接合強度をウェブの長手方向に沿ってより均一化させることが可能となる。特に、回転刃ホルダーの回転軸線を中心とする周方向に沿って隣接する接合用カッターの刃先位置を回転刃ホルダーの回転軸線に沿って相互にずらした場合、接合用ミシン目をウェブの幅方向に沿って分散させた状態にすることができる。この結果、接合用ロールが同一箇所に重なり合ってウェブロールの表面の見栄えを低下させるような不具合を回避することができる。
【００２２】
櫛歯状カッターおよび接合用カッターが１つ以上の刃先をそれぞれ有する複数のカッター片を含む場合、単一種類のカッター片を櫛歯状カッターおよび接合用カッターに併用することができる。しかも、接合用ミシン目の長さを自由に変更することが可能となり、その接合強度を容易に変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の加工対象となるウェブロールの一例としてトイレットロールの外観を表す立体投影図である。
【図２】図１に示したトイレットロールの製造システムを模式的に表す概念図である。
【図３】図２に示した製造システムにおいて、ミシン目加工装置の部分の主要部を注祝拡大した正面図である。
【図４】図３に示したミシン目加工装置の固定刃ホルダーおよび回転刃ホルダーの部分の外観を分解状態で表す立体投影図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
まず、本発明によるミシン目加工装置により製造し得るウェブロールの一例として、トイレットロールに適用した一実施形態について、図１〜図４を参照しながら詳細に説明する。しかしながら、本発明のミシン目加工装置によって製造し得るウェブロールはこのような実施形態に限らず、例えばキッチンロールなどのように、帯状の紙を２枚以上積層してなるウェブがロール状に巻回されたウェブロールに対しても適用させることができる。
【００２５】
本実施形態におけるトイレットロールの外観を図１に示す。本実施形態におけるトイレットロール１０は、本発明の紙として複数（本実施形態では２枚）のティシュ１１ａ，１１ｂを積層したウェブ１１を円筒状の巻き芯１２に所定長巻回したものである。このウェブ１１には、破断用ミシン目１３と接合用ミシン目１４ａ，１４ｂ，１４ｃとが形成されている。破断用ミシン目１３は、ウェブ１１をその幅方向に沿って切り離すためのものであるが、積層状態にあるティシュ１１ａ，１１ｂを相互に一体的に接合する機能を併せ持つ。それぞれウェブ１１の幅方向両側端縁に跨がって延在する破断用ミシン目１３は、ウェブ１１の長手方向に沿って所定間隔毎に形成されている。接合用ミシン目１４ａ〜１４ｃは、ウェブ１１の長手方向に沿って隣り合う破断用ミシン目１３の間に位置するように、積層状態にあるティシュ１１ａ，１１ｂを相互に一体的に接合するためのものであり、ウェブ１１の幅方向両側端縁から離れて配されている。本実施形態では、ウェブ１１の長手方向に沿って隣接する２つの破断用ミシン目１３の間に３列の接合用ミシン目１４ａ〜１４ｃが等間隔に形成されており、各接合用ミシン目１４ａ〜１４ｃは、それぞれウェブ１１の幅方向に沿って一直線状に配列している。なお、接合用ミシン目１４ａ〜１４ｃは、ウェブ１１を破断するためのものではないので、破断用ミシン目１３のようにウェブ１１を貫通する必要性がないことに注意されたい。また、これら接合用ミシン目１４ａ〜１４ｃをウェブ１１の長手方向に沿って等間隔に形成する必要がないことにも注意されたい。
【００２６】
以下、便宜的に巻き芯１２に近い方をウェブ１１の基端、巻き芯１２から遠い方をウェブ１１の末端と呼称する。また、ウェブ１１の長手方向に沿って隣接する２つの破断用ミシン目１３の間に位置する接合用ミシン目１４ａ〜１４ｃをウェブ１１の基端側から末端側に向けて順に第１接合用ミシン目１４ａ，第２接合用ミシン目１４ｂ，第３接合用ミシン目１４ｃと呼称する。それぞれ一直線状に配列する第１〜第３の接合用ミシン目１４ａ〜１４ｃの幅寸法の合計、すなわちウェブ１１に刻設されるスリット部分のウェブ１１の幅方向に沿った長さの合計は、ウェブ１１の幅寸法の１０から２０％の範囲に設定されている。個々の接合用ミシン目１４ａ〜１４ｃの幅寸法の合計がウェブ１１の幅寸法の１０％未満の場合、接合用ミシン目１４ａ〜１４ｃの機能が不充分となり、積層状態にあるティシュ１１ａ，１１ｂを相互に一体的に接合することが困難となる。逆に、個々の接合用ミシン目１４ａ〜１４ｃの幅寸法の合計がウェブ１１の幅寸法の２０％を越えると、ウェブ１１を破断する際の力によって、この接合用ミシン目１４ａ〜１４ｃからウェブ１１が破断してしまう可能性が高くなってしまう。ウェブ１１の長手方向に沿って隣接する２つの破断用ミシン目１３の間に配される接合用ミシン目１４ａ〜１４ｃの数は、３列に限らず、１列や２列あるいは４列以上であってもよく、列の数が多いほど積層状態にある紙の接合強度を高めることが可能である。接合用ミシン目を複数列形成する場合、各列の接合用ミシン目の形成位置がウェブ１１の幅方向に沿って相互にずれていることが好ましい。
【００２７】
このようなトイレットロール１０の製造設備を模式的に図２に示す。原反ティシュスタンド１５には、第１長尺ティシュ１１Ａおよび第２長尺ティシュ１１Ｂが配されており、これら長尺ティシュ１１Ａ，１１Ｂは、製品となるトイレットロール１０の幅の数倍から十数倍の幅を有する。原反ティシュスタンド１５に隣接してエンボス加工部１６が配され、さらに巻取部１７，図示しない末端処理部，切断部が順に配されている。第１原反ティシュ１１Ａおよび第２原反ティシュ１１Ｂから引き出された帯状をなす長尺ティシュ１１Ａ，１１Ｂは、エンボス加工部１６にてそれぞれ所定のエンボス加工が施される。これにより、長尺ティシュ１１Ａ，１１Ｂに張りとしなやかさとを与え、さらにこのエンボス加工部１６にて長尺ティシュ１１Ａ，１１Ｂが相互に重ね合わされて積層状態となる。図示しない長尺の巻き芯１２（図１参照）が配される巻取部１７にはミシン目加工装置１８が配されている。このミシン目加工装置１８は、長尺ティシュ１１Ａ，１１Ｂを重ね合わせることによって形成される長尺ウェブ１１Ｌに破断用ミシン目１３（図１参照）および接合用ミシン目１４ａ〜１４ｃ（図１参照）を形成するためのものである。このミシン目加工装置１８によって破断用ミシン目１３および接合用ミシン目１４ａ〜１４ｃが形成された所定長の長尺ウェブ１１Ｌが長尺の巻き芯１２に巻き取られる。末端処理部においては、所定長の長尺ウェブ１１Ｌの末端が長尺の巻き芯１２に巻き取られた長尺のトイレットロール１０（図１参照）の表面に糊付けされ、切断されて切断部へと搬出される。切断後に残った長尺ウェブ１１Ｌの基端は、巻取部１７に配される新たな長尺の巻き芯１２に巻き付けられ、再び所定長の長尺ウェブ１１Ｌがこの長尺の巻き芯１２に巻き取られるようになっている。切断部では、図示しないカッターにて長尺のトイレットロール１０が所定幅に切断されて個々のトイレットロール１０となる。
【００２８】
図１に示すトイレットロール１０にミシン目１３，１４ａ〜１４ｃを形成するための本実施形態におけるミシン目加工装置１８の概略構造を図３に示し、その主要部の外観を図４に示す。本実施形態におけるミシン目加工装置１８は、駆動回転する回転刃ホルダー１９と、この回転刃ホルダー１９と対向して固定状態に保持される固定刃ホルダー２０とで主要部が構成される。なお、このミシン目加工装置１８の基本的な構成に関しては、実開平６−２７０９７号公報などで詳述されている。
【００２９】
図示しない駆動装置により長尺ウェブ１１Ｌの搬送速度に同期して駆動回転する回転刃ホルダー１９は、細長い円柱状をなす。この回転刃ホルダー１９の外周面には、その幅方向に沿って延在する複数（図示例では４つ）の切欠き部２１が回転刃ホルダー１９の周方向に関して等間隔に形成され、それぞれカッター取り付け部として機能する。すなわち、第１の切欠き部２１には櫛歯状カッター２２がボルト２３を介して固定され、残りの切欠き部２１には接合用カッター（以下、便宜的に第１〜第３接合用カッターと記述する）２４ａ，２４ｂ，２４ｃが同様にボルト２３を介して固定される。これら櫛歯状カッター２２および接合用カッター２４ａ〜２４ｃは、回転刃ホルダー１９の回転軸線Ｃと平行な方向に沿って一直線状をなす刃先２２Ｔ，２４Ｔが不連続となっている。これにより、櫛歯状カッター２２および接合用カッター２４ａ〜２４ｃは、回転刃ホルダー１９の回転軸線Ｃを中心とする周方向に沿って等間隔に配された状態となっている。回転刃ホルダー１９の回転軸線Ｃから櫛歯状カッター２２の刃先２２Ｔまでの距離および接合用カッター２４ａ〜２４ｃの刃先２４Ｔまでの距離はほぼ等しく設定されている。また、これら刃先２２Ｔ，２４Ｔの周速が長尺ウェブ１１Ｌの搬送速度と合致するように、回転刃ホルダー１９の回転速度が制御される。なお、回転刃ホルダー１９の回転軸線Ｃから櫛歯状カッター２２の刃先２２Ｔまでの距離に対し、回転刃ホルダー１９の回転軸線Ｃから接合用カッター２４ａ〜２４ｃの刃先２４Ｔまでの距離をごく僅かだけ短く設定することも有効である。これにより、ウェブ１１に剪断力を加えた場合に接合用ミシン目１４ａ〜１４ｃによるウェブ１１の破断をさらに抑制することが可能となる。
【００３０】
本実施形態における櫛歯状カッター２２は、１つ以上（図示例では４つ）の刃先２２Ｔを有する複数（図示例では１個のトイレットロール１０当たり１５枚）のカッター片２５を回転刃ホルダー１９の回転軸線Ｃに沿って同一平面上に連続的に配置したものである。
【００３１】
また、本実施形態における第１〜第３の接合用カッター２４ａ〜２４ｃは、櫛歯状カッター２２を構成する個々のカッター片２５と同一のカッター片２５を用いている。詳述すると、櫛歯状カッター２２に対して周方向に隣接する第１および第３接合用カッター２４ａ，２４ｃは、１個のトイレットロール１０当たりそれぞれ２枚のカッター片２５を回転刃ホルダー１９の回転軸線Ｃと平行な方向に間隔をあけて配したものである。また、櫛歯状カッター２２に対して１８０度反対側に位置する第２接合用カッター２４ｂは、１個のトイレットロール１０当たり３枚のカッター片２５を回転刃ホルダー１９の回転軸線Ｃと平行な方向に間隔を開けて配したものである。この場合、回転刃ホルダー１９の回転軸線Ｃに沿った第１，第３接合用カッター２４ａ，２４ｃおよび第２接合用カッター２４ｂの刃先２４Ｔの位置が相互にずれた状態となっている。これにより、トイレットロール１０の状態において、ウェブ１１に形成されたミシン目１４ａ〜１４ｃが周方向に重なり合わず、トイレットロール１０の見栄えが低下するような不具合は起こらない。
【００３２】
このように、接合用カッター２４ａ〜２４ｃを構成するカッター片２５の数は、櫛歯状カッター２２を構成するカッター片２５の数よりも少なく設定されている。これにより、１個のトイレットロール１０当たりの接合用カッター２４ａ〜２４ｃの刃先２４Ｔの長さの合計がそれぞれ櫛歯状カッター２２の刃先２２Ｔの長さの合計よりも短く設定されている。この場合、１個のトイレットロール１０当たりの回転刃ホルダー１９の回転軸線Ｃに沿った接合用カッター２４ａ〜２４ｃの刃先２４Ｔの長さの合計は、１個のトイレットロール１０の幅寸法の１０から２０％の範囲に設定することが好ましい。また、単一のカッター片２５にて櫛歯状カッター２２および接合用カッター２４ａ〜２４ｃを構成することにより、ティシュ１１ａ，１１ｂに対する接合強度の要求に応じて接合用カッター２４ａ〜２４ｃの構成を比較的簡単に変更することが可能となる。
【００３３】
固定刃ホルダー２０には、刃先２６Ｔが回転刃ホルダー１９の回転軸線Ｃと平行な方向に沿って一直線状に連続する直線状カッター２６が取り付けられている。ウェブ１１は、この固定刃ホルダー１９の直線状カッター２６と、先の回転刃ホルダー１９の櫛歯状カッター２２および接合用カッター２４ａ〜２４ｃとの間を通過する。この場合、固定刃ホルダー２０は、駆動回転する回転刃ホルダー１９に取り付けられた櫛歯状カッター２２および第１〜第３接合用カッター２４ａ〜２４ｃの刃先２２Ｔ，２４Ｔが搬送中のウェブ１１を挟んで直線状カッター２６の刃先２６Ｔに対して間欠的に当接するような位置に固定される。これにより、櫛歯状カッター２２および第１〜第３接合用カッター２４ａ〜２４ｃの刃先２２Ｔ，２４Ｔに対応したミシン目１３，１４ａ〜１４ｃがウェブ１１の長手方向に沿って間欠的に形成されることとなる。
【００３４】
上述した実施形態では、カッター片２５の組み合わせによって櫛歯状カッター２２と接合用カッター２４ａ〜２４ｃとを構成するようにしたが、専用の櫛歯状カッター２２および接合用カッター２４ａ〜２４ｃを用いることも当然可能である。また、本実施形態では接合用カッター２４ａ〜２４ｃを回転刃ホルダー１９の周方向に沿って３列配したけれども、必要に応じてさらに増やしたり、逆に少なくすることも可能である。一般的に、接合用ミシン目１４ａ〜１４ｃの数が多くなるに従って、単位面積当たりのティシュ１１ａ，１１ｂの接合強度も高くなる傾向にあることは当然である。さらに、接合用ミシン目１４ａ〜１４ｃをウェブ１１により均一に分布させるため、接合用カッター２４ａ〜２４ｃを回転刃ホルダー１９に対して多条の螺旋状に配することも有効である。
【００３５】
このように、本発明はその特許請求の範囲に記載された事項のみから解釈されるべきものであり、上述した実施形態においても、本発明の概念に包含されるあらゆる変更や修正が記載した事項以外に可能である。つまり、上述した実施形態におけるすべての事項は、本発明を限定するためのものではなく、本発明とは直接的に関係のないあらゆる構成を含め、その用途や目的などに応じて任意に変更し得るものである。
【符号の説明】
【００３６】
１０  トイレットロール
１１  ウェブ
１１ａ，１１ｂ  ティシュ
１１Ａ，１１Ｂ  長尺ティシュ
１１Ｌ  長尺ウェブ
１２  巻き芯
１３  破断用ミシン目
１４ａ，１４ｂ，１４ｃ  接合用ミシン目
１５  原反ティシュスタンド
１６  エンボス加工部
１７  巻取部
１８  ミシン目加工装置
１９  回転刃ホルダー
２０  固定刃ホルダー
２１  切欠き部
２２  櫛歯状カッター
２２Ｔ  刃先
２３  ボルト
２４ａ，２４ｂ，２４ｃ  接合用カッター
２４Ｔ  刃先
２５  カッター片
２６  直線状カッター
２６Ｔ  刃先
Ｃ  回転軸線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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