(57)【要約】      （修正有）【課題】紙管に替わる芯部が、強固であると共にほぐれ易い無芯ペーパーロールの製造装置を提供する。【解決手段】長尺のペーパーが巻取シャフトにロール状に巻き付けられて形成されたペーパーロールの芯部から巻取シャフトが取り外されたことで無芯のペーパーロールが製造される無芯ペーパーロールの製造装置において、ウエブ２の上流側の端部６が巻き付けられた巻取シャフト２５が稼働する前から、上流側の端部６に接着液Ｗを噴きつける噴射器３２を備える。巻取シャフトが稼働する前から稼働した直後までの間、接着液を噴きつけることが好ましい。【選択図】図３
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
長尺のペーパーが巻取シャフトにロール状に巻き付けられて形成されたペーパーロールの芯部から前記巻取シャフトが取り外されたことで無芯のペーパーロールが製造される無芯ペーパーロールの製造装置において、
前記ペーパーの端部が巻き付けられた前記巻取シャフトが稼働する前から接着液を前記端部に噴きつける噴射部が備えられた、
ことを特徴とする無芯ペーパーロールの製造装置。
【請求項２】
前記噴射部は、前記巻取シャフトが稼働する前から稼働した直後までの間、前記接着液を噴きつける、
ことを特徴とする請求項１に記載された無芯ペーパーロールの製造装置。
【請求項３】
前記噴射部が前記接着液を噴きつける時間は、１ｍｓから３０００ｍｓである、
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載された無芯ペーパーロールの製造装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、ペーパーがロール状に巻き付けられる軸となる紙管が存在しない無芯ペーパーロールの製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、キッチンペーパーやトイレットペーパーなどの衛生用のペーパーロールは、軸となる紙管にペーパーが巻き付けられているが、例えば下記特許文献１に記載された無芯シートロールは、製造過程において、仮の軸にペーパーがロール状に巻き付けられた後、軸が抜き取られる。
【０００３】
仮の軸への巻き付け方は様々であるが、例えば、ペーパーが仮の軸に巻き付けられる際に接着液が噴きつけられ、接着液によって固着した部分を芯部として機能させる方法がある。すなわち、最初に巻き付けられた部分が、接着液によって固着されたことで紙管と同程度の硬さとなり、この部分が芯部となるため、仮の軸が抜き取られた後も芯部が崩れることなくロール状が維持され、紙管が存在しない無芯ペーパーロールとして成立する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２２３７５１号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、接着液は、ペーパーに噴きつけられるタイミングや量によって、芯部の状態に影響を与える。例えば、接着液を噴きつける時間が長い場合、固着するペーパーの量が多くなるため、強固な芯部が形成される。しかし、使用する際、芯部においてペーパーを引き剥がすことができなくなり、その分、使用することができない部分が多くなる。一方、接着液を噴きつける時間が短い場合、固着するペーパーの量が少なくなるため、使用する際、芯部においてペーパーを引き剥がしやすくなり、その分、使用することができる部分が多くなる。しかし、ペーパーロールを製造する過程において、ペーパーが巻き付けられる際の圧力によって芯部が潰れ、商品として使えなくなる場合がある。
【０００６】
本考案は、この様な実情に鑑みて提案されたものである。すなわち、紙管に替わる芯部が、強固であると共にほぐれ易い無芯ペーパーロールの製造装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本考案に係る無芯ペーパーロールの製造装置は、長尺のペーパーが巻取シャフトにロール状に巻き付けられて形成されたペーパーロールの芯部から前記巻取シャフトが取り外されたことで無芯のペーパーロールが製造される無芯ペーパーロールの製造装置において、前記ペーパーの端部が巻き付けられた前記巻取シャフトが稼働する前から接着液を前記端部に噴きつける噴射部が備えられた、ことを特徴とする。
【０００８】
本考案に係る無芯ペーパーロールの製造装置は、前記噴射部が、前記巻取シャフトが稼働する前から稼働した直後までの間、前記接着液を噴きつける、ことを特徴とする。
【０００９】
本考案に係る無芯ペーパーロールの製造装置は、前記噴射部が前記接着液を噴きつける時間が、１ｍｓから３０００ｍｓである、ことを特徴とする。
【考案の効果】
【００１０】
本考案に係る無芯ペーパーロールの製造装置は、上記した構成である。すなわち、ロール形成において巻取シャフトを稼働させる前に、端部が巻き付けられた巻取シャフトが停止した状態で噴射部から接着液が噴きつけられる。そのため、ペーパーが巻取シャフトに巻き付けられる前から多くの接着液が端部に吸収され、乾燥した後、適度な硬さの芯部が形成される。したがって、強固であると共にほぐれ易い芯部を形成することができる。
【００１１】
本考案に係る無芯ペーパーロールの製造装置によれば、噴射部は、巻取シャフトが稼働する前から稼働した直後までの間、接着液を噴きつる。すなわち、噴射から芯形成に至るペーパーの巻き始めに多くの接着液が端部に吸収され、乾燥した後、適度な硬さの芯部が形成される。したがって、強固であると共にほぐれ易い芯部を形成することができる。
【００１２】
本考案に係る無芯ペーパーロールの製造装置は、噴射部が接着液を噴きつける時間が１ｍｓから３０００ｍｓである。したがって、紙質に応じて噴きつける時間を適宜調整することで、乾燥した後、適度な硬さの芯部が形成され、強固であると共にほぐれ易い芯部を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本考案の実施形態に係る無芯ペーパーロールの製造装置の概略が側面から示された概略側面図である。
【図２】本考案の実施形態に係る無芯ペーパーロールの製造装置における噴射手順が示された概略側面拡大図である。
【図３】本考案の実施形態に係る無芯ペーパーロールの製造装置による製造過程が示され、（ａ）はウエブロール形成手順概略図、（ｂ）は切断手順概略図、（ｃ）（ｄ）は巻き付け手順概略図、（ｅ）は噴射手順概略図、（ｆ）はロール形成手順（芯形成手順）概略図である。
【図４】本考案の実施形態に係る無芯ペーパーロールの製造装置による製造過程のタイムチャートが示されたタイミング図である。
【考案を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本考案の実施形態に係る無芯ペーパーロールの製造装置を図面に基づいて説明する。図１は、本考案の実施形態に係る無芯ペーパーロールの製造装置１０の概略が示されると共に、この無芯ペーパーロールの製造装置１０によって実現される無芯ペーパーロールの製造方法が示されている。
【００１５】
図１において、無芯ペーパーロールの製造装置１０は、原反ロール（図示省略）から送り出された長尺のペーパー１が巻取シャフト２５にロール状に巻き付けられてウエブロール３が形成され、最後にウエブロール３の芯部７から巻取シャフト２５が取り外されたことで無芯ペーパーロールとしての製品ロール８が製造されるものである。なお、以下の説明では、図１を基準とし、ペーパー１が送り出される方向に則って上流側および下流側とし、鉛直方向を上方および下方とする。
【００１６】
無芯ペーパーロールの製造装置１０は、上流から下流にかけて、次の各部から構成されている。すなわち、ペーパー１が送り出される方向を転向させる転向ロール１１と、ペーパー１を所定の幅に切断して複数のウエブ２を形成するスリッター装置１２と、送り出されるウエブ２の動きを規制するセパレータバー１５と、ウエブ２の端部４を巻取シャフト２５に挟み込んで巻き取らせる端末折込装置１９と、ウエブ２をロール状に巻き付ける巻取装置２２と、巻き終えたウエブロール３を切断して所定の直径の製品ロール８を形成する端末処理装置２７とから、無芯ペーパーロールの製造装置１０が構成されている。
【００１７】
転向ロール１１は、所定の直径に形成されたロールである。この転向ロール１１によって、上流から送り出されたペーパー１の向きが、転向ロール１１の周面に沿って鉛直方向からほぼ水平方向に転向させられる。
【００１８】
スリッター装置１２は、所定の直径に形成されたスリッターロール１３と、このスリッターロール１３と上方で対面して配置されたスリッター上刃１４とから構成されている。スリッター装置１２に送り出されたペーパー１は、スリッターロール１３の周面に沿って送り出されると共に、スリッター上刃１４によって所定の幅に切断されてウエブ２となる。切断されて形成された複数のウエブ２は、幅方向に並列した状態で巻取装置２２に送り出される。なお、ウエブ２の幅は、例えば、トイレットペーパーのＪＩＳ規格である１１４ｍｍなどであるが、切断せずに幅広のペーパー１をそのまま巻取装置２２に送り出してロール状に巻き付けた後に、所定の幅に切断してもよい。
【００１９】
スリッター装置１２と巻取装置２２との間に配置されたセパレータバー１５は、押圧片１６が、支持柱１７を介して昇降機構１８に接続されている。押圧片１６の幅は、ペーパーロールの製造装置１０の幅方向において、約全幅にわたっている。また、押圧片１６における端は、反り上がって緩い円弧面が形成され、いわゆる舟形または弓形である。
【００２０】
このように形成されたセパレータバー１５により、適当な圧力でウエブ２が押え付けられるため、ウエブ２に適度な緊張が生じ、また、支持柱１７の長さが調整されて押圧片１６によるウエブ２の側端部分における押圧状態が微調整される。さらに、端が反り上がった押圧片１６により、求心または散開傾向にあるウエブ２に対して幅方向へのズレが抑制される。したがって、各ウエブ２を安定して送り出すことができ、隣接するウエブ２同士が重なり合うことがない。そのため、完成した製品ロール８は、端面が奇麗に揃った商品価値の高いものとなる。
【００２１】
巻取装置２２は、上流側に配置された第一巻取ロール２３と、下流側で第一巻取ロール２３と近接して配置された第二巻取ロール２４と、各巻取ロール２３，２４同士の隙間に配置されると共に各巻取ロール２３，２４と上方で対面する巻取シャフト２５と、この巻取シャフト２５の上方に配置された巻押ロール２６とから構成されている。各巻取ロール２３，２４は所定の直径に形成され、この各巻取ロール２３，２４よりも小径に巻取シャフト２５が形成されている。巻取シャフト２５は複数備えられ、巻取シャフト２５にウエブ２が巻き付けられてウエブロール３が形成されると、その巻取シャフト２５は下流側に移動してウエブロール３を送り出し、同時に、他の巻取シャフト２５が各巻取ロール２３，２４同士の隙間に配置される。各巻取ロール２３，２４と巻取シャフト２５との間にウエブ２が通されている。巻押ロール２６は、巻取シャフト２５にウエブ２が巻き付けられる際にウエブ２を押え付けるために、巻取シャフト２５に対して近接し、または離反する。なお、巻押ロール２６によってウエブ２を押え込まずに巻取シャフト２５でウエブ２を巻き取ってもよい。
【００２２】
端末折込装置１９は、例えば油圧または空圧シリンダ機構などの駆動源２０と、この駆動源２０の先端に取り付けられた折込レバー２１とから構成されている。折込レバー２１は、ウエブ２の端部４を第一巻取ロール２３と巻取シャフト２５との間に挟み込むために、駆動源２０が稼働することによって第一巻取ロール２３と巻取シャフト２５との間に対して近接し、または離反する。
【００２３】
端末処理装置２７は、ウエブ２を切断すると共にウエブ２に糊を塗布するためのテールシール装置２８と、切断されたウエブ２の端部４を折り返すためのエアーＡを噴出する巻付エアーパイプ３１と、ウエブ２の端部４が巻き付けられた巻取シャフト２５が稼働する前から接着液Ｗ（図２参照）を端部４に噴きつける噴射部としての噴霧器３２とから構成されている。
【００２４】
テールシール装置２８は、ウエブ２を切断するための切断刃２９と、切断されたウエブ２の端部４に糊を塗布するための糊糸車３０とが備えられている。切断刃２９は、巻き終わったウエブロール３に連なったウエブ２を切断する。切断されたウエブ２は、ウエブロール３に連なった下流側の端部５と、原反ロールに連なった上流側の端部６とに分かれる。ウエブ２が切断される際、糊糸車３０は、下流側の端部５に糊を塗布する。下流側の端部５は、ウエブロール３の外周に接着し、上流側の端部６は自由端となる。ウエブロール３は、下流側の巻締ロール３８に送り出されて製品ロール８となる。
【００２５】
巻付エアーパイプ３１は、自由端となった上流側の端部６にエアーＡを吹きつけて巻取シャフト２５側に折り返すものである。上流側の端部６は、エアーＡによって吹き上げられると共に上流側に折り返され、各巻取ロール２３，２４の隙間に配置された巻取シャフト２５に巻き付けられる。
【００２６】
ウエブ２はその後、噴霧器３２から噴霧された接着液Ｗが噴きつけられる。ここで、噴霧器３２を図面に基づいて詳説する。図２は、本考案の実施形態に係る無芯ペーパーロールの製造装置１０の噴霧器３２の概略が示されている。
【００２７】
図２に示されているとおり、噴霧器３２は、巻取シャフト２５よりも下流側に配置され、巻取シャフト２５に巻き付けられたウエブ２に接着液Ｗを噴きつけ、芯部７を形成するものである。接着液Ｗは、例えば霧状の水や水溶性の接着剤などである。ウエブ２が接着液Ｗを吸収することにより、ウエブ２と巻取シャフト２５との摩擦抵抗が増加し、ウエブ２の上流側の端部６が巻取シャフト２５に巻き付き易くなる。さらに、上流側の端部６に重なって巻き付けられたウエブ２同士が軽く接着される。このことにより、巻取シャフト２５を軸として、巻取シャフト２５の周囲に芯部７が形成される。
【００２８】
上記のとおり、本実施形態に係る無芯ペーパーロールの製造装置１０が構成されている。
【００２９】
次に、本考案の実施形態に係る無芯ペーパーロールの製造装置による無芯ペーパーロールの製造方法を図面に基づいて説明する。図３は、本考案の実施形態に係る無芯ペーパーロールの製造装置による無芯ペーパーロールの製造過程の概略が示され、図４は、無芯ペーパーロールの製造過程における各手順のタイムチャートが示されている。なお、以下では、単一のウエブ２の製造過程について説明するが、本来は複数のウエブ２が幅方向に並列しており、複数の製品ロール８が同時に製造される。
【００３０】
図３に示されているとおり、無芯ペーパーロールの製造過程は、ウエブロール形成手順（図３（ａ）参照）、切断手順（図３（ｂ）参照）、巻き付け手順（図３（ｃ）（ｄ）参照）、噴射手順（図３（ｅ）参照）、ロール形成手順（芯形成手順）（図３（ｆ）参照）、取り外し手順（図示省略）が含まれている。これらの手順は、電気シーケンスにおけるタイマー（図示省略）などによって各装置が制御されることで実現される。
【００３１】
ウエブロール形成手順では、図３（ａ）に示されているとおり、各装置が停止している。すなわち、端末折込装置１９がウエブ２から離反して停止し、巻取シャフト２５の回転が停止し、巻押ロール２６が巻取シャフト２５から離反して停止し、テールシール装置２８が停止し、巻付エアーパイプ３１からのエアーＡの供給が停止し、噴霧器３２から接着液Ｗが噴霧されていない状態である。スリッター装置１２のスリッター上刃１４によって切断されたウエブ２は各装置を介して連なり、巻き終わったウエブロール３は、テールシール装置２８を下流側に通過して巻締ロール３８に配置されている。
【００３２】
切断手順では、図３（ｂ）に示されているとおり、テールシール装置２８を下降させて、切断刃２９によってウエブロール３を切断すると共に、糊糸車３０によってウエブ２の端部４に糊付けを行う。詳説すれば、切断刃２９は、巻き終わったウエブロール３に連なったウエブ２を切断し、その際、糊糸車３０は、下流側の端部５に糊を塗布する。下流側の端部５は、ウエブロール３の外周に接着し、ウエブロール３は下流側の巻締ロール３８によって巻かれ、図３（ｃ）に示されているとおり、製品ロール８となる。
【００３３】
図３（ｃ）に示されているとおり、巻き付け手順では、自由端となった上流側の端部６が巻取シャフト２５に巻き付けられる。詳説すれば、テールシール装置２８が上昇し、上流側の端部６に巻付エアーパイプ３１からエアーＡを吹きつけ（図４「巻付エアーパイプ３１」参照）、上流側の端部６を巻取シャフト２５に向けて折り返す。
【００３４】
さらに、図３（ｄ）に示されているとおり、端末折込装置１９が稼働して折込レバー２１が下降し（図４「端末折込装置１９」参照）、第一巻取ロール２３と巻取シャフト２５との間に対して近接することにより、ウエブ２の上流側の端部６を第一巻取ロール２３と巻取シャフト２５との間に挟み込む。
【００３５】
図３（ｅ）に示されているとおり、噴射手順では、上流側の端部６が巻き付けられた巻取シャフト２５が稼働する前から、上流側の端部６に接着液Ｗが噴きつけられる。詳説すれば、折込レバー２１が離反し、同時に、巻押ロール２６が下降してウエブ２と共に巻取シャフト２５を上から押さえつける（図４「巻押ロール２６」参照）。噴霧器３２から巻取シャフト２５に向って微細な接着液Ｗを噴霧し、上流側の端部６に接着液Ｗを噴きつける（図４「接着液噴霧パターン１」参照）。このことにより、巻取シャフト２５は、空回りすることなくウエブ２を巻き取る。
【００３６】
噴射手順は、図４の接着液噴霧パターン１に示されているとおり、巻取装置２２（巻取シャフト２５）が稼働する前から、巻取装置２２（巻取シャフト２５）が稼働した直後まで継続され、その間、接着液Ｗがウエブ２に噴きつけられる。詳説すれば、巻取シャフトが稼働する前からロール形成手順を開始するまでの間、接着液を噴きつける時間は約１ｍｓから約３０００ｍｓであり、ウエブ２の紙質などに応じて適宜調整される。
【００３７】
噴霧器３２の制御は、例えば、巻取シャフト２５に取り付けられたエンコーダ（図示省略）などによって、巻取シャフト２５の回転に応じて信号を読み取り、この信号をシーケンサ（図示省略）に取り込んで比較演算することで実現される。本実施形態では、演算のカウンターがゼロの状態で噴射器３２から接着液Ｗが噴霧される。なお、噴霧器３２の制御は自在である。
【００３８】
図３（ｆ）に示されているとおり、ロール形成手順では、巻取シャフト２５が稼働し、上流側の端部６が固着されたウエブ２が巻取シャフト２５にロール状に巻き付けられる（図４「巻取装置２２」参照）。すなわち、巻取シャフト２５が回転してウエブ２がロール状に巻き付けられてウエブロール３が形成される。
【００３９】
ここで、ロール形成手順は、ロール状のペーパーの芯部７を形成する芯形成手順が含まれている。芯形成手順では、巻取シャフト２５が稼働した直後、噴射手順によって接着液Ｗが噴きつけられることで芯部７が形成される。
【００４０】
ロール形成手順によってウエブ２が巻取シャフト２５にロール状に巻き付けられる際、ウエブ２はセパレータバー１５による適当な押圧力が加わっているため、各ウエブ２が安定して送り出され、隣接するウエブ２同士が重ならず、端面が揃ったウエブロール３が形成される。
【００４１】
取り外し手順では、製品ロール８から巻取シャフト２５が取り外される。詳説すれば、巻押ロール２６が上昇し、巻取シャフト２５が下流側に移動することでウエブロール３が送り出される。ウエブロール３は巻締ロール３８によって巻締められる。その後、さらに下流側に送り出されたウエブロール３から巻取シャフト２５が抜き取られて製品ロール８が形成される。その間に、別の巻取シャフト２５が各巻取ロール２３，２４同士の隙間に配置される。
【００４２】
上記した各手順が繰り返され、製品ロール８が連続的に製造される。
【００４３】
なお、噴射手順において、巻取シャフト２５が稼働した後から、接着液Ｗをウエブ２に噴きつけることもできる（図４「接着液噴霧パターン２」参照）。この場合、接着液Ｗの噴霧量を少なくすることができるため、例えば、溶解性の強い紙質のペーパーで製品ロールを製造する場合や、ほぐれ易い製品ロールを製造する場合などに適している。
【００４４】
次に、本実施形態の効果を説明する。
【００４５】
上記したとおり、本実施形態によれば、上流側の端部６が巻き付けられた巻取シャフト２５が稼働する前から、巻取シャフト２５が稼働した直後の芯形成手順までの間、上流側の端部６に接着液Ｗが噴きつけられる。特に、巻取シャフトが稼働する前からロール形成手順を開始するまでの間、接着液を噴きつける時間は約１ｍｓから約３０００ｍｓである。噴霧器３２から巻取シャフト２５に向って微細な接着液Ｗを噴霧し、上流側の端部６に接着液Ｗを噴きつけてウエブ２が接着液Ｗを吸収することにより、ウエブ２と巻取シャフト２５との摩擦抵抗が増加し、上流側の端部６が巻取シャフト２５に巻き付き易くなる。さらに、上流側の端部６に重なって巻き付けられたウエブ２同士が軽く接着される。このことにより、ウエブ２が巻取シャフト２５に巻き付けられる前から多くの接着液Ｗが上流側の端部６に吸収され、乾燥した後、適度な硬さの芯部７が形成される。したがって、強固であると共にほぐれ易い芯部７を形成することができ、芯部７まで使い切ることができる。
【００４６】
本実施形態によれば、張力が加わっていないウエブ２の下流側から接着液Ｗが噴霧される。すなわち、緊張していない状態のウエブ２に接着液Ｗが噴きつけられるため、湿潤状態となったウエブ２が、送り出される方向に延びることがなく、紙質が劣化することがない。したがって、芯部７まで使い切ることができ、また、高い商品価値と資源の有効利用を実現することができる。
【００４７】
以上、本考案の実施形態を詳述したが、本考案は上記実施形態に限定されるものではない。そして本考案は、実用新案登録請求の範囲に記載された事項を逸脱することがなければ、種々の設計変更を行うことが可能である。例えば、ウエブ２を送り出す途中、スリッター装置１２やセパレータバー１５が臨む位置に、エンボス加工装置やミシン目加工装置を配置させ、エンボスやミシン目をウエブ２に形成することもできる。
【符号の説明】
【００４８】
１                ペーパー
２                ウエブ
３                ウエブロール
４                端部
５                下流側の端部
６                上流側の端部
７                芯部
８                製品ロール（無芯ペーパーロール）
１０              無芯ペーパーロールの製造装置
１１              転向ロール
１２              スリッター装置
１３              スリッターロール
１４              スリッター上刃
１５              セパレータバー
１６              押圧片
１７              支持柱
１８              昇降機構
１９              端末折込装置
２０              駆動源
２１              折込レバー
２２              巻取装置
２３              第一巻取ロール
２４              第二巻取ロール
２５              巻取シャフト
２６              巻押ロール
２７              端末処理装置
２８              テールシール装置
２９              切断刃
３０              糊糸車
３１              巻付エアーパイプ
３２              噴霧器（噴射部）
３８              巻締ロール
Ａ                エアー
Ｗ                接着液
【図１】
0003210522.tif 000003
【図２】
0003210522.tif 000004
【図３】
0003210522.tif 000005
【図４】
0003210522.tif 000006