(57)【要約】【課題】エンボスパターンの変更の際の時間短縮を図ると共に、保管スペースの縮小化を図ることができるエンボスロールを提供する。【解決手段】両端が軸受に回動自在に軸支される円筒形状のコア２と、繊維ウエブにエンボスを付与するエンボスパターンが形成され、かつコア２の外周面に着脱自在に取付けられるエンボスプレート３と、を備えたエンボスロール１である。前記エンボスプレート３を、前記コア２の円周方向に対して複数に分割され、かつ前記コア２の外周面に沿うように形成された円弧形状のプレートとし、少なくとも２枚以上のエンボスプレート３，３，…により、前記コア２の外周面を被覆するように構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
両端が軸受に回動自在に軸支される円筒形状のコアと、繊維ウエブにエンボスを付与するエンボスパターンが形成され、かつコアの外周面に着脱自在に取付けられるエンボスプレートと、を備えたエンボスロールであって、
前記エンボスプレートは、前記コアの円周方向に対して複数に分割され、かつ前記コアの外周面に沿うように形成された円弧形状のプレートであり、
少なくとも２枚以上のエンボスプレートにより、前記コアの外周面が被覆される構成とされた、
ことを特徴とするエンボスロール。  
【請求項２】
前記エンボスロールは、前記コアの軸方向に対して複数に分割されている構成とされた、請求項１記載のエンボスロール。
【請求項３】
前記エンボスプレートの円弧形状は、１／４円、１／３円又は半円状である構成とされた、請求項１又は２記載のエンボスロール。
【請求項４】
前記エンボスプレートの前記コアへの係合は、油圧及び／又は空気圧により、前記コアの外周面を膨張又は縮小させることで行なわれる構成とされた、請求項１乃至３のいずれか１項記載のエンボスロール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、繊維ウエブにエンボスを付与するエンボスロールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
トイレットペーパーのロール、ペーパータオル、ペーパーティッシュ及びナプキンなどの家庭用衛生薄葉紙を製造する際に、繊維ウエブの嵩高さや柔らかさ等を増すため、現在では必要に応じて、エンボス加工が施されている。
このエンボス加工におけるエンボスパターンを変更する場合には、エンボスロール全体を取り替える必要があるが、この変更にはかなりの作業と時間を要していたため、生産効率を悪化させていた。
そこで、特許文献１には、軸心を中心として回転するロールのコアと、このコアの外周面に円筒形の相互交換可能なスリーブと、を備え、このスリーブの外側円筒表面上にはエンボスパターンが形成されており、このスリーブをコアに挿入して固定するエンボスロールが提案されている。このエンボスロールの場合には、エンボスパターンの交換の際に、先に取付けられていたエンボスロールを取外し、次に別のスリーブを挿入し固定することにより、エンボスパターンの変更の時間短縮を図ることができるものである。
【特許文献１】特表２００５−５１０３８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記発明のものは、相互交換可能なスリーブは円筒形状であり、通常のエンボスロールと同等の大きさのため、交換したスリーブを保管するためのスペースは従来のものと同じ大きさを要し、保管スペースの縮小化という面では不利であった。
そこで、本発明の主たる課題は、エンボスパターンの変更の際の時間短縮を図ると共に、保管スペースの縮小化を図ることができるエンボスロールを提供することにある。  
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決した本発明は、次のとおりである。
＜請求項１記載の発明＞
請求項１記載の発明は、両端が軸受に回動自在に軸支される円筒形状のコアと、繊維ウエブにエンボスを付与するエンボスパターンが形成され、かつコアの外周面に着脱自在に取付けられるエンボスプレートと、を備えたエンボスロールであって、前記エンボスプレートは、前記コアの円周方向に対して複数に分割され、かつ前記コアの外周面に沿うように形成された円弧形状のプレートであり、少なくとも２枚以上のエンボスプレートにより、前記コアの外周面が被覆される構成とされた、ことを特徴とするエンボスロールである。
【０００５】
＜請求項２記載の発明＞
請求項２記載の発明は、前記エンボスロールは、前記コアの軸方向に対して複数に分割されている構成とされた、請求項１記載のエンボスロールである。
【０００６】
＜請求項３記載の発明＞
請求項３記載の発明は、前記エンボスプレートの円弧形状は、１／４円、１／３円又は半円状である構成とされた、請求項１又は２記載のエンボスロールである。
【０００７】
（作用効果）
エンボスプレートは、コアの円周方向に対して複数に分割され、かつコアの外周面に沿うように形成された円弧形状のプレートであり、少なくとも２枚以上のエンボスプレートにより、コアの外周面が被覆される構成とすることにより、取外したエンボスプレートは少なくとも２枚以上に分割されているため、保管スペースの縮小化を図ることができる。
また、エンボスロールをコアの軸方向に対して複数に分割されている構成とすることにより、一層の保管スペースの縮小化を図ることができる。
さらに、エンボスプレートの円弧形状を１／４円、１／３円又は半円状である構成とすることにより、力学的に安定した状態で１枚のエンボスプレートにかかる圧力を分散させることができ、繊維ウエブに対し安定したエンボス付与作業を行うことができる。
【０００８】
＜請求項４記載の発明＞
請求項４記載の発明は、前記エンボスプレートの前記コアへの係合は、油圧及び／又は空気圧により、前記コアの外周面を膨張又は縮小させることで行なわれる構成とされた、請求項１乃至３のいずれか１項記載のエンボスロールである。
【０００９】
（作用効果）
前記エンボスプレートの前記コアへの係合が油圧及び／又は空気圧により、前記コアの外周面を膨張又は縮小させることで行なわれる構成とすることにより、エンボスプレートの取外し作業が容易化されると共に、コアへの固定は確実なものとされる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、エンボスパターンの変更の際の時間短縮を図ると共に、保管スペースの縮小化を図ることができる等の利点がもたらされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
本発明に係るエンボスロールは、トイレットペーパー、ティシュペーパー、キッチンペーパー等を製造するための繊維ウエブ（連続シート）に対してエンボス加工を施すものであり、一般的には、このエンボスロールに対向する対向ロールと共に協動してエンボス付与手段を形成し、繊維ウエブにエンボスを付与するものである。
【００１２】
本発明に係るエンボスロール１は、両端が軸受（図示せず）に回動自在に軸支された円筒形状のコア２と、繊維ウエブにエンボスを付与するエンボスパターンが形成され、かつコア２の外周面に着脱自在に取付けられるエンボスプレート３と、を備えている。
【００１３】
エンボスプレート３は、図１及び図２に示すように、コア２の円周方向に対して複数に分割され、かつコア２の外周面に沿うように形成された円弧形状のプレートである。コア２の円周方向に対して複数枚に分割されたエンボスプレート３，３，…により、コア２の外周面が被覆される構成とされている。エンボスプレート３は、コア２の円周方向に対して少なくとも２枚以上で、コア２の外周面を被覆するように構成されていることにより、取外したエンボスプレート２の保管スペースの縮小化を図ることができる。
【００１４】
エンボスプレート３の円弧形状は、半円（２等分割円）以上（例えば、４等分割円、５等分割円、…）に分割することができるが、円弧の中心角（内角）が６０度の倍数であると力学的に安定するため、円弧の中心角が６０度、１２０度、１８０度というように６０の倍数で、１／４円（４等分割円）、１／３円（３等分割円）、半円（２等分割円）になるようにエンボスプレート３を構成することが好適である。この形状によって、１枚のエンボスプレート３にかかる圧力を分散させることができ、繊維ウエブに対し安定したエンボス付与作業を行うことができる。なお、図２に示す実施形態では、１／３円（３等分割円）ごとに取付けられている。
【００１５】
また、エンボスプレート３は、コア２の軸方向に対しても複数に分割されており、図１に示す実施形態では、３つのセクション（区画）によって仕切り分けされている。このため、一層の保管スペースの縮小化を図ることができる。
【００１６】
なお、このセクションは、２〜５つのセクションで分割されることが好ましい。１つのセクションのみでは、１つのエンボスプレートの長さはコア全長（例えば、トイレットペーパー、ティシュペーパー、キッチンペーパー等で使用されるコア全長は１０００〜４５００ｍｍ）になるため、保管スペースの縮小化の点で不具合を生じる。また、取付けする際、複数の人員が必要となり、効率が悪くなる恐れがある。一方、６セクション以上であれば、エンボスプレートの数が増え、コアの外周面を被覆する精度が悪くなる恐れがある。また、例えば１セクションにつき、エンボスプレート３枚とすると、６セクション以上では、取付けるべきエンボスプレート１８枚になり、取付作業効率が悪化する。
【００１７】
図１及び図２に示す実施形態では、前述のように、エンボスプレートは、１／３円（３等分割円）ごとに取付けられ、かつ３つのセクションで分割され、合計９枚でコアを被覆するようになっている。
【００１８】
エンボスプレート３の凸部の形状は、特に限定されない。例えば、平面視で正方形、菱形、円形、楕円形、多角形、星形などとされ、実質的に平坦な頂面を有する形状とすることや、中心部が膨らんだ断面略弓形の頂面を有する形状とすることや、図示はしないが、頂部、及び、この頂部と隣接する頂部との相互間に連なる稜線部から主になるいわゆる富士山型の形状とすること、などができる。富士山型の形状とすると、繊維ウエブに、いわゆる富士山型のエンボスが付くことになるため、嵩だか性、吸収性が向上する。富士山型のエンボスとしては、この他にも、例えば、特開平１−１１１０９６号公報に示されるものを、例示することができる。
【００１９】
エンボスプレート３のコア２へ取付けは、油圧及び／又は空気圧により、コア２の外周面を膨張又は縮小させることで行なわれ、これに起因してエンボスプレート３の端縁がコアに係合することで固定される構成となっている。具体的に、図２に示すＡ部分（取付部分）を拡大した図４及び図５に基づき説明すると、コア２の外周面の軸方向には、コア２に予め固定された固定側プレートストッパー４と、コア２の外周面上に出没自在な誘導側プレートストッパー５とが１枚のエンボスプレート３に対応するように１対となって取付けられている。エンボスプレート３の取付の際には、図４に示すように、誘導側プレートストッパー５を没した（下げた）状態で、エンボスプレート３の一方端に形成された被係合部３ａを固定側プレートストッパー４に引掛け、他方端に形成された被係合部３ｂを誘導側プレートストッパー５の投影部分に位置させ、その状態で、図５に示すように、誘導側プレートストッパー５を外周面上から突出させて被係合部３ｂを引掛け、コア２に固定するものである。
【００２０】
誘導側プレートストッパー５は、プッシャーカム６と、カムホルダー７とで、誘導ストッパーを構成している。プッシャーカム６の下部と、カムホルダー７におけるプッシャーカム６との当接部分のそれぞれとは、部材が凹凸に形成された波（ウェーブ）状に加工されており、例えば、円弧曲線状、又は同周期のサインカーブ状で加工されていることにより、図６に示すように、プッシャーカム６の凸部及び凹部が、それぞれカムホルダー７の凹部及び凸部に嵌まり込むようになっている。図６に示す初期状態では、図４に示すように、誘導側プレートストッパー５が没した状態であり、図７に示すように、側面からプッシャーカム６を押すことにより、プッシャーカム６の凸部とカムホルダー７の凸部とを当接させ、プッシャーカム６を上昇させ、それに連動して誘導側プレートストッパー５が外周面上から突出するようになっている。
【００２１】
プッシャーカム６は、コア２の両側面又は一側面等に取付けられた油圧チューブ又はエアチューブ（図示せず）を介して送られる油又は空気により、側面から押し出されるようになっている。油圧又は空気圧によりプッシャーカム６は押し出され、プッシャーカム６とカムホルダー７の凹凸の嵌合関係が外れ、プッシャーカム６の凸部とカムホルダーの凸部の頂点同士が当接する状態になる。それによって、プッシャーカム６が最大位置まで上昇し、これに連動して誘導側プレートストッパー５がコア２の外周面上から突出し、エンボスプレート３の被係合部３ａに係合するようになるものである。
【００２２】
なお、誘導側プレートストッパー５、プッシャーカム６及びカムホルダー７は、コア２の軸方向に対して複数に分割されたセクション（区画）ごとに分割してもよいが、操作性の観点から一体としていることが好ましい。
【００２３】
上記のエンボスロールを採用したエンボス付与装置の一実施の形態を、図３を参照しながら、以下に説明する。このエンボス付与装置は、上下に並列的に配置されたエンボスロール１１，２１と対向ロール１２，２２からそれぞれ構成される２つのエンボス付与手段を備え、右側にはエンボスロール１１及びこれに対向する対向ロール１２（以下、単に一対のロール１１，１２ともいう。）を有するエンボス付与手段１０と、この左側において、一対のロール１１，１２と同様に、エンボスロール２１及びこれに対向する対向ロール２２（以下、単に一対のロール２１，２２ともいう。）を有するエンボス付与手段２０と、が並設されている。
【００２４】
本装置においては、図３に示すように、繊維ウエブＷ１は、図示例では紙面左斜め下方向に、対向ロール１２まで流れた後、この対向ロール１２の周面に沿って流れ方向を反対方向に変え、この対向ロール１２とエンボスロール１１との間（第１のロール間）を通り、エンボスを付与される。同様に、繊維ウエブＷ２は、図示例では紙面右斜め上方向に、対向ロール２２とエンボスロール２１との間（第２のロール間）を通り、エンボスを付与される。そして、エンボスロール１１とエンボスロール２１との間（第３のロール間）で、繊維ウエブＷ１とＷ２が貼り合わされ、繊維ウエブＷ３が形成され、その後、繊維ウエブＷ３はプレスロール２３とエンボスロール２１との間（第４のロール間）を通って、貼り合わせを密にする。
【００２５】
ここで、貼り合わせの機構を説明すると、エンボスロール１１の右側には、接着剤を付与する接着剤付与手段３０が配設されている。この接着剤付与手段３０は、接着剤が蓄えられた接着剤ボックス３１と、接着剤の量を調整する調整ロール３２と、接着剤を繊維ウエブに転写する接着剤転写ロール３３と、を備えている。このような接着剤付与手段３０によって、エンボスが付与された１プライの繊維ウエブＷ１のエンボス凸部（図示せず）の天部に接着剤が付与される。接着剤が付与された繊維ウエブＷ１のエンボス凸部の天部は、エンボス付与手段２０によって付与された１プライの繊維ウエブＷ２のエンボス凸部（図示せず）の天部又はエンボス凹部（図示せず）に接着することによって、「Ｔｉｐ  ｔｏ  Ｔｉｐ」形態や、「ネステッド」形態のエンボス加工が施された２プライの繊維ウエブＷ３が形成されるようになる。
【００２６】
これらエンボスの付与は、繊維ウエブＷ１，Ｗ２が、例えば、パルプ繊維、再生繊維及びレーヨンの群から選ばれた１種又は２種以上の原料からなる場合は、エンボスロール１１及び対向ロール１２の一方又は双方を、同様に、エンボスロール２１及び対向ロール２２の一方又は双方を、加熱して行うのが好ましい。ロールを加熱して、エンボスを付与すると、エンボスが鮮明・明瞭に付与されるようになる。
【００２７】
エンボスロール１１，２１におけるエンボスプレートと対向ロール１２，２２とは、金属製とすることもできるが、対向ロール１２，２２を、少なくとも表面１２ａ，２２ａがゴム等からなる弾性ロールとし、エンボスプレートを表面（周面）に複数の凸部が設けられた金属製とするのが好ましい。金属ロール及び弾性ロールの組み合わせ（いわゆるスチールラバー方式）によると、ロールのクリアランス調整の問題や、ロールに紙粉等が詰まるとの問題などが生じない。本実施の形態では、スチールラバー方式としている。なお、ここでいう金属ロールとは、エンボスロールの場合、エンボスプレートを金属製としたエンボスロールのことをいうものとする（以下同様）。
【００２８】
エンボスロール１１，２１におけるエンボスプレートと対向ロール１２，２２の一方のみを加熱する場合、加熱ロールは、弾性ロールであってもよいが、金属ロールである方が、好ましい。これは、金属ロールの方が、熱伝導率がよく効果的に加熱による効果が発揮されるということのほか、金属ロールが加熱されていると、エンボスの形状に対応したかたちで、シートに熱が与えられることになり、付与されるエンボスが、より鮮明・明瞭になるということ、からである。
【００２９】
加熱ロールの表面温度は、一対のロール１１，１２や２１，２２が、双方とも金属ロールであるか、金属ロール及び弾性ロールの組み合わせであるか、双方が加熱されているか、一方のみが加熱されているか、金属ロール及び弾性ロールのいずれが加熱されているか、などに関わらず、４０〜１４０℃であるのが好ましく、６０〜１２０℃であるのがより好ましく、８０〜１００℃であるのが特に好ましい。表面温度が低すぎると、エンボスが鮮明になるとの効果が、十分に発揮されない。他方、表面温度が高すぎると、エネルギーロスとなるほか、シートが焼き付くおそれや、製造されるトイレットペーパー等のエンボスシートが固くなるおそれがある。また、特に本形態では、次いで付与する薬液が直ぐに蒸発してしまい、全体に行き渡らなくなってしまうおそれがある。
【００３０】
以上の加熱方式による場合、エンボスの付与は、一対のロール１１，１２や２１，２２間のエンボス圧（ニップ圧（線圧））が、５〜３０ｋｇ／ｃｍとなるように行うのが好ましく、１０〜２５ｋｇ／ｃｍとなるように行うのがより好ましく、１５〜２０ｋｇ／ｃｍとなるように行うのが特に好ましい。エンボス圧が低すぎると、エンボスが鮮明になるとの効果が、十分に発揮されない。他方、エンボス圧が高すぎると、シートがちぎれてしまうおそれ（断紙発生のおそれ）がある。
【００３１】
一対のロール１１，１２や２１，２２を、金属ロール及び弾性ロールの組み合せとする場合、弾性ロールは、その表面のショア硬度（Ｓｈｏｒｅ  ｈａｒｄｎｅｓｓ）が、５０〜９０であるのが好ましく、６０〜７０であるのがより好ましい。ショア硬度が低すぎると、つまり弾性ロール表面がやわらかすぎると、断紙発生のおそれがある。他方、ショア硬度が高すぎると、つまり弾性ロール表面が硬すぎると、繊維ウエブにエンボスが付かなくなるおそれがある。
【００３２】
ところで、以上の加熱スチールラバー方式によると、シートの坪量を、例えば、１２．０〜１７．０ｇ／ｍ2とすることができる。このように坪量が小さいと、一般にエンボスを鮮明・明瞭に付与することができないとされるが、以上の方式による場合は、可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係るエンボスロールの斜視図である。
【図２】その横断面図（Ｉ−Ｉ断面図）である。
【図３】本発明に係るエンボスロールを用いたエンボス付与装置の一実施の形態の概要図である。
【図４】初期状態のエンボスロールのコアへの取付部分（Ａ部分）の拡大断面図である。
【図５】係合状態のエンボスロールのコアへの取付部分（Ａ部分）の拡大断面図である。
【図６】初期状態の誘導ストッパーを説明する概要図である。
【図７】誘導側プレートストッパーが突出した状態の誘導ストッパーを説明する概要図である。
【符号の説明】
【００３４】
１…エンボスロール、２…コア、３…エンボスプレート、４…固定側プレートストッパー、５…誘導側プレートストッパー、６…プッシャーカム、７…カムホルダー、１０…エンボス付与手段、１１…エンボスロール、１２…対向ロール、２０…エンボス付与手段、２１…エンボスロール、２２…対向ロール、２３…プレスロール、３０…接着剤付与手段、Ｗ１，Ｗ２…繊維ウエブ（１プライ）、Ｗ３…繊維ウエブ（２プライ）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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