(57)【要約】【課題】製造時の雰囲気によらず安定した品質、特に低湿環境で製造された場合でもトイレットペーパーなどの衛生用紙の「しっとり感」を維持できるようする。【解決手段】原反ロール（１０）から原紙（２）を巻き出し、製品の径に相当する直径を有するロール（６）が形成されるように巻き取ってトイレットロールを製造する方法において、巻き出しから巻き取りに至る過程で、原紙（２）が含有する水分を検出し、当該検出に基づいて原紙の水分を調節する工程（Ｐ４）を設ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原反ロールから原紙を巻き出し、製品の径に相当する直径を有するロールが形成されるように巻き取ってロール状衛生用紙を製造するロール状衛生用紙の製造方法において、
前記巻き出しから前記巻き取りに至る過程で、前記原紙が含有する水分を検出し、当該検出に基づいて前記原紙の水分を調節する調節工程を備えたことを特徴とするロール状衛生用紙の製造方法。
【請求項２】
前記調節工程に先立って、前記原紙にエンボス加工を施す工程を備えたことを特徴とするロール状衛生用紙の製造方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載のロール状衛生用紙の製造方法に適用され、前記原紙の水分量を調節することで前記ロール状衛生用紙の品質を維持する品質維持装置であって、
前記原紙の前記巻き出し側の入口と、前記巻き取り側の出口とを有し、前記原紙の搬送路の一部を囲繞するチャンバと、
前記チャンバの内部を湿潤な雰囲気にすることが可能な湿潤化手段と、
前記入口の付近に配されて前記原紙の水分を検出する検出手段と、
当該検出に応じて、前記チャンバ内の湿度と前記チャンバを通過する前記原紙の通過時間との少なくとも一方の制御を行うことで、前記原紙の水分を調節する調節手段と、
を備えたことを特徴とするロール状衛生用紙の品質維持装置。
【請求項４】
前記出口の付近に配されて前記原紙の水分を検出する第２の検出手段をさらに備え、前記調節手段は、さらに前記第２の検出手段の検出に応じた制御を行うことを特徴とする請求項３に記載のロール状衛生用紙の品質維持装置。
【請求項５】
該チャンバの内部において、前記入口から前記出口へと蛇行しつつ搬送されるよう前記原紙を案内する複数のガイドロールを備えたことを特徴とする請求項３または４に記載のロール状衛生用紙の品質維持装置。
【請求項６】
前記湿潤化手段は、蒸気配管に接続され、前記チャンバの内部に配された蒸気口と、前記調節手段によって制御されることで前記蒸気配管から前記蒸気口に供給される蒸気量の調整が可能な制御弁と、を有することを特徴とする請求項３ないし５のいずれかに記載のロール状衛生用紙の品質維持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トイレットペーパーをロール状に巻いてなるトイレットロールなど、ロール状衛生用紙の製造方法および品質維持装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ロール状衛生用紙、例えばトイレットロールは、最終製品としてのトイレットロールに比して幅広かつ長尺な原紙が巻回された原反ロールから原紙を巻き出し、トイレットロールの直径に相当する直径を有するロール（円柱状のログ）が形成されるように巻き取られ、さらにそのログを製品幅に切断することで製造される。また、原反ロールからの巻き出しおよびログへの巻き取りの過程で、所定の処理、例えばミシン目加工、エンボス加工、湿潤紙力増強処理、あるいは２枚以上の原紙を重ね合わせて２プライ以上の複層原紙を得る処理が行われることもある（例えば特許文献１）。いずれにしても、原紙は、巻き出しから巻き取りまでの過程で外気すなわち製造工場の雰囲気に曝されることになる。
【０００３】
このため、原紙は製造時の雰囲気の影響を受け、特に冬季などの低湿環境下では原紙から水分が失われやすくなり、結果として、最終製品であるトイレットロールではトイレットペーパーの「しっとり感」が低下するという問題があった。また、このことは、製造時の環境ないしは季節によって製品の品質がばらつくことを意味するので好ましいことではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１-１０４１８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
よって本発明は、製造時の雰囲気によらず安定した品質、特に低湿環境で製造された場合でもトイレットペーパーなどの衛生用紙の「しっとり感」を維持できるようすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そのために、本発明は、原反ロールから原紙を巻き出し、製品の径に相当する直径を有するロールが形成されるように巻き取ってロール状衛生用紙を製造するロール状衛生用紙の製造方法において、前記巻き出しから前記巻き取りに至る過程で、前記原紙が含有する水分を検出し、当該検出に基づいて前記原紙の水分を調節する調節工程を備えたことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明は、かかるロール状衛生用紙の製造方法に適用され、前記原紙の水分量を調節することで前記ロール状衛生用紙の品質を維持する品質維持装置であって、前記原紙の前記巻き出し側の入口と、前記巻き取り側の出口とを有し、前記原紙の搬送路の一部を囲繞するチャンバと、前記チャンバの内部を湿潤な雰囲気にすることが可能な湿潤化手段と、前記入口の付近に配されて前記原紙の水分を検出する検出手段と、当該検出に応じて、前記チャンバ内の湿度と前記チャンバを通過する前記原紙の通過時間との少なくとも一方の制御を行うことで、前記原紙の水分を調節する調節手段と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、乾燥期等において原紙の水分が不足している場合にはこれを補うことが可能となり、製造時の雰囲気ないしは季節によらずトイレットペーパーなどの衛生用紙の品質（しっとり感）を安定的に維持することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明を適用したトイレットロールの製造プロセスの一実施形態を模式的に示す説明図である。
【図２】図１における品質維持装置の制御系の一構成例を示すブロック図である。
【図３】図２に示す品質維持装置で行われる処理手順の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明を詳細に説明する。
【００１１】
（製造プロセスの基本構成）
図１に示すように、本発明の一実施形態に係るトイレットロールの製造プロセスは、例えば特許文献１に示された各セクションを基本的に備える。すなわち、原反ロール１０から送り出された長尺の原紙２に対してエンボス加工を施すエンボス加工セクションＰ１と、当該エンボス加工が施された原紙２の搬送路の上方または下方から原紙２に対して湿潤紙力剤を含有する紙力強化液４を噴霧し、原紙２の一方の面のみに湿潤紙力剤を付着させる紙力強化液噴霧セクションＰ２と、湿潤紙力剤を付着させた長尺の原紙２を、当該付着面が外側に露出するように巻回してロール状のログ６に形成する巻取セクションＰ３と、を備える。また、本実施形態においては、その特徴構成として、紙力強化液噴霧セクションＰ２と巻取セクションＰ３との間に品質維持セクションＰ４が介挿されている。
【００１２】
原反ロール１０からガイドロール３４，３６，３８を介して送り出された原紙２に対しては、これをエンボス加工セクションＰ１に配された一対のエンボスロール１４（スチール製の凸エンボスロール１４ａおよびラバーロール１４ｂ）の間に挟み込み、凸エンボスロール１４ａの表面に形成されたエンボス模様を型押しすることによってエンボス加工が施される。ここで、「原反ロール」とは、長尺の原紙が大径に巻回されたロールであり、大量生産および連続生産を可能とするために、最終的な製品（通常のトイレットペーパーの場合、幅１１４ｍｍ、長さ６５〜７０ｍ程度）に比して、さらに幅広かつ長尺な原紙（製品に対し、幅１０〜６０倍、長さ８００〜２０００倍程度）が巻回されたロールが用いられる。また、エンボス加工によって原紙２に凹凸が形成され、空気層を含んだ嵩高い状態となるため、トイレットペーパーに柔軟性を付与することができる。なお、エンボスとしては、柔軟性向上のために付されるエンボスのほか、意匠性向上のために付されるデザインエンボスを含むこともできる。
【００１３】
エンボス加工セクションＰ１を経た原紙２は、ガイドロール４０，４２により搬送され、当該搬送の過程で一方の面（図示の例では上側の面）に対し、搬送路の一側（図示の例では上側）に配された強化液噴霧セクションＰ２のノズル式の噴霧器１６によって湿潤紙力剤を含有する紙力強化液４が噴霧される。湿潤紙力剤とは、長尺原紙の湿潤紙力を向上させるための添加剤であり、主として熱硬化性樹脂が用いられる。そして、そのような湿潤紙力剤により、トイレットペーパー使用時の湿潤強度が向上する。
【００１４】
紙力強化液噴霧セクションＰ２を経た原紙２は、ガイドロール４３によって品質維持セクションＰ４（詳細は後述する）に送り込まれるとともに、ガイドロール４４によって品質維持セクションＰ４から引き出される。そして、巻取セクションＰ３に配されたガイドロール４４，４６，４８により、湿潤紙力剤を付着させた面が外側に露出するように巻回する。巻回の方法は特に限定されないが、例えば原紙の始端部を長尺芯管に接着固定し、製品長さ（例えば６０ｍ）の分だけ巻回してロール状のログ６とし、その後にロールの外周面に長尺原紙を接着固定する方法等を挙げることができる。なお、その他、芯管を使用することなく長尺トイレットペーパーのみを巻回してロール状とすることもできる。
【００１５】
さらに、不図示の切断刃によりログ６を製品幅にカットし、個々のトイレットロール毎に、あるいは複数個のトイレットロール毎に、紙あるいはビニールにより梱包することができる。
【００１６】
（品質維持セクション）
図１において、品質維持セクションＰ４は、原紙２の搬送路の一部すなわち紙力強化液噴霧セクションＰ２と巻取セクションＰ３との間の原紙２の搬送路を囲繞する調湿チャンバ５０と、その内部において原紙２の搬送を案内する複数のガイドロール５１と、蒸気を噴出することで調湿チャンバ５０内を湿潤な雰囲気にするための湿潤化手段の構成要素である蒸気口ＳＰと、が配されている。
【００１７】
ガイドロール５１は、調湿チャンバ５０の内部の限定された空間において原紙２の必要且つ十分な通過時間（すなわち湿潤な雰囲気に接触し、好ましい水分量を含有するに至る時間）を確保し、且つ調湿チャンバ５０の内部空間を有効に活用するべく、蛇行する搬送路を画成している。なお、効率的な調湿チャンバ５０の調湿ないしは原紙２の水分量調節に資するものであれば、調湿チャンバ５０の内容積ないしはガイドロール５１の個数および配置等は適宜定めることができるのは勿論である。また、蒸気口ＳＰに対しては、蒸気配管ＳＬから蒸気が供給され、配管途中に設けた制御弁ＣＶによって供給蒸気量の調整が可能である。制御弁ＣＶも湿潤化手段の構成要素をなすものであり、その形態としては、蒸気の供給路を単に開閉可能な開閉弁であってもよいし、連続的または段階的に蒸気流量の調整が可能な流量制御弁であってもよい。
【００１８】
さらに、原紙２の搬送路の調湿チャンバ５０の入口側および出口側には、それぞれ、原紙２の水分量を検出する検出手段としての水分計ＭＭ１および第２の検出手段としてのＭＭ２が配置されている。これらの水分計としては、接触型と非接触型とのいずれも用いることが可能である。接触型の水分計としては、例えば株式会社ケット科学研究所による静電容量方式の水分計ＫＨ−７０などを、また非接触型の水分計としては、例えばジェイティエンジニアリング株式会社による赤外線方式の水分計ＪＥ−７００などを用いることができる。
【００１９】
図２は本実施形態に係る品質維持セクションＰ４の制御系の構成例を示すブロック図である。図２において、主制御部５０１はコンピュータ本体の形態を有し、図３について後述する処理手順を実行する。すなわち、主制御部５０１は、ＲＡＭ５０５を作業領域として用いながら、水分計ＭＭ１およびＭＭ２からＡ／Ｄ変換器５０９を介して入力される原紙２の検出値（水分量）を監視しつつ、弁制御部５１１を介して制御弁ＣＶを制御することで、調湿チャンバ５０内の湿度調節を行い、原紙２が好ましい水分量を維持するようにする処理を行う。
【００２０】
主制御部５０１が実行する処理手順およびこれを実行するにあたって必要となる制御パラメータ等は、ハードディスクその他適宜の形態を可とする主記憶部５０３に格納されている。制御パラメータとしては、トイレットロールの製造に用いられる原紙２の紙質，吸湿速度ないし特性，原紙２の搬送速度，原紙２の調湿チャンバ通過時間，調湿チャンバ５０の内容積および供給蒸気量に基づく湿度上昇または下降特性等を挙げることができる。また、これらの制御パラメータは、必要なものを適宜、コンソール５２０を介してオペレータが入力することができる。コンソール５２０としては、キーボードやポインティングデバイスなどの入力装置や、装置の状態をオペレータに報知するための表示装置等を有するものとすることができる。
【００２１】
図３は、品質維持装置で行われる処理手順の一例を示すフローチャートである。本手順は、例えば原反ロール１０から原紙２の先端を引き出し、各部ガイドロールを経て巻取セクションＰ３にセットする初期処理を完了した後に、適宜のタイミングで起動することができる。
【００２２】
本手順が起動されると、まず上記制御パラメータに基づき、原紙２の紙質，搬送速度，原紙２の調湿チャンバ通過時間その他の製造条件を設定する（ステップＳ１）。次に調湿チャンバ５０の入口側にある水分計ＭＭ１の検出値を読み込み（ステップＳ３）、そのときの原紙２の水分量に基づいて、好ましい量の水分を原紙２に付与するのに必要十分な調湿チャンバ５０内の湿度を決定する（ステップＳ５）。そして、その湿度が得られるように制御弁ＣＶの制御条件を設定し（ステップＳ７）、上記制御パラメータに基づいて製造を開始する（ステップＳ９）。
【００２３】
その後、水分計ＭＭ１によって最初に水分量が検出された原紙２の部分が出口側の水分計ＭＭ２による検出位置に達した時点で、水分計ＭＭ２の検出値を読み取り（ステップＳ１１）、調湿チャンバ５０を出た後の原紙２の水分量に基づいて、調湿チャンバ５０内の湿度を変更する必要があるか否かを判定する（ステップＳ１３）。ステップＳ５において決定された湿度に調節されている調湿チャンバ５０内を通過した原紙２は、概ね品質維持に必要且つ十分な水分を含有していると推測されるが、さらにステップＳ１１およびＳ１３の処理を経るようにすることは、品質をさらに厳格に管理する上で好ましいことである。そして、調湿チャンバ５０内の湿度を変更する必要があると判定された場合にはステップＳ５に復帰してそれ以降の処理を繰り返す。一方、不要と判定された場合には製造終了の有無を判定するステップＳ１５に進み、製造が終了していなければさらにステップＳ１５に進んで湿度変更タイミングに至ったか否かを判定する。湿度変更タイミングとは、ステップＳ３に復帰してそれ以降の処理を繰り返すタイミングであり、通常は短時間に調湿前の原紙２の水分量は大きく変化することはないと考えられるので、当該タイミングに至っていなければ、それまでの条件で制御弁ＣＶの制御を実施しつつ製造を継続することができる。
【００２４】
以上のように、本実施形態によれば、品質維持セクションＰ４を介した製造を行うことで、乾燥期等において原紙２の水分が不足している場合にはこれを補うことが可能となり、製造時の雰囲気ないしは季節によらずトイレットペーパーの品質（しっとり感）を安定的に維持することが可能となる。また、原紙に水分を付与するために調湿チャンバ５０を設けたことで、製造プロセスの雰囲気全体を調湿するよりも設備の規模を縮小することができる。
【００２５】
（その他）
なお、本実施形態においては調湿チャンバ５０内の湿度を調節することで原紙２に必要十分な量の水分が付与されるようにした。しかし原紙２の水分率の変化は、雰囲気の湿度とその雰囲気に置かれている時間とに依存すると考えられることから、調湿チャンバ５０内の湿度の調節に代えて、あるいはこれと併用して、搬送速度すなわち調湿チャンバ５０の通過時間を変えるようにすることもできる。すなわち、原紙２の搬送速度を低下または上昇させ、原紙２が調湿チャンバ５０を通過する時間を長くまたは短くすることで、原紙２の水分量を適切に調節するようにすることもできる。
【００２６】
また、原反ロール１０の巻き出しからログ６への巻き取りまでに行われる品質維持以外の処理として、本実施形態ではエンボス加工および紙力強化液噴霧処理が行われるものとしたが、それらのいずれかまたは両者に代えて（あるいは加えて）、その他の処理、例えばミシン目加工や２枚以上の原紙を重ね合わせて２プライ以上の複層原紙を得る処理が行われるものであってもよい。
【００２７】
本実施形態の場合、紙力強化液噴霧処理によってある程度の水分が原紙２に補われるとも考えられるが、極端な乾燥状態や原反ロール１０の保存状態を考慮すれば、積極的な水分付与を行う本実施形態は好ましいものである。
【００２８】
また、本実施形態ではエンボス加工セクションＰ１よりも後段側（下流側）に品質維持セクションＰ４を配したが、これは、エンボス加工によって原紙２の表面積が増大することでより効率的な水分付与が可能となることから好ましい。また、加熱を伴うエンボス加工が行われた場合には水分が原紙２から失われることが考えられるので、その意味でもエンボス加工後に水分を付与するようにすることは好ましいことである。
【００２９】
さらに、保湿剤等を調湿チャンバ５０に配することでその内部を湿潤な雰囲気にすることもできるが、本実施形態のように蒸気を用いることで、変化する条件に応じてより細かい調湿を行うことが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明は、上述したトイレットロールの製造方法に利用することができるほか、ロール状キッチンタオル等、その他のロール状衛生用紙を製造する方法にも適用して好適なものである。
【符号の説明】
【００３１】
２  原紙
６  ログ
１０  原反ロール
１４  エンボスロール
３４、３６、３８、４０、４２、４３、４４、４６、４８、５１  ガイドロール
５０  調湿チャンバ
５０１  主制御部
５０３  主記憶部
５２０  コンソール
ＣＶ  制御弁
ＭＭ１、ＭＭ２  水分計
ＳＬ  蒸気配管
ＳＰ  蒸気口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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