(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
相互折込機上の紙シートを接合する機構であって、２個の隣接する逆方向回転する折込ローラであって、前記折込ローラ間に存在する事前圧縮空間を有する、折込ローラを含み、
前記折込ローラはそれぞれ、前記折込ローラの外周表面から突出する第１の圧縮機構の複数の円周方向において均等間隔で配置された列と、第１の圧縮機構の任意の２個の隣接する列間の中間領域における円周表面上に形成された陥没部とを備え、
前記２個の逆方向回転する折込ローラ上の第１の圧縮機構の列は、前記事前圧縮空間へと交互に移動され、これにより、前記２個の折込ローラのうちの１つの上の第１の圧縮機構の１つの列が前記事前圧縮空間へと移動されると、他方の折込ローラ上の陥没部の１つの列も、同時に前記事前圧縮空間へと移動され、
前記事前圧縮空間において、一方の前記折込ローラの前記第１の圧縮機構の列は、その上で支持される紙シートの後縁を他方の折込ローラ上の前記陥没部上で支持される別の紙シートに対して圧縮することで、第１の圧縮接合領域の横線が生成され、前記第１の圧縮接合領域の横線において、前記２枚の紙シートのプライが圧縮され、これにより、前記２枚の紙シートが相互接合されることを特徴とする機構。
【請求項２】
前記２個の折込ローラにはそれぞれ、前記折込ローラの外周表面から突出する第２の圧縮機構の複数の列がさらに設けられ、前記第２の圧縮機構の列の数は、前記第１の圧縮機構の列の数と同一であり、前記２個の折込ローラ上の前記第２の圧縮機構の列は、前記第１の圧縮機構の各列と同一側部の近隣において別個に設けられ、
前記２個の逆方向回転する折込ローラ上の前記第２の圧縮機構の列は、前記事前圧縮空間に交互に移動されることで、前記２個の折込ローラのうちの１つの上の前記第２の圧縮機構の１つの列が前記事前圧縮空間へと移動されると、他方の折込ローラ上の陥没部の１つの列も同時に前記事前圧縮空間へと移動され、
前記事前圧縮空間において、一方の前記折込ローラの前記第２の圧縮機構の列は、その上で支持される紙シートの前縁を、他方の折込ローラ上の陥没部上で支持される別の紙シートに対して圧縮することで、第２の圧縮接合領域の横線が生成され、前記第２の圧縮接合領域の横線において、前記２枚の紙シートのプライが圧縮され、これにより前記２枚の紙シートが相互接合されることを特徴とする、請求項１に記載の機構。
【請求項３】
前記２個の折込ローラはそれぞれ、前記第１の圧縮機構および前記第２の圧縮機構の２個の隣接する列の間にそれぞれの列に対応して形成されたくさび型突起をさらに含み、前記陥没部それぞれの中間部位においてアンビル凹部が前記くさび型突起に対応して形成され、これにより、前記２個の折込ローラのうちの１つにおいて前記くさび型突起のうちの１つが前記事前圧縮空間へと移動されると、前記くさび型突起は、他方の折込ローラ上の１つのアンビル凹部中に密接に嵌められ、前記くさび型突起と前記アンビル凹部との嵌合作用により、折込線が前記アンビル凹部上で支持された紙シート上で生成されることを特徴とする、請求項２に記載の機構。
【請求項４】
前記２個の折込ローラはそれぞれ、複数の軸方向に間隔を空けて配置された環状溝部を備えた前記外周表面上に設けられ、これにより、前記第１の圧縮機構および前記第２の圧縮機構の全列、前記くさび型突起、および前記アンビル凹部は、前記環状溝部によって複数のセグメントへと分割されることを特徴とする、請求項３に記載の機構。
【請求項５】
前記２個の折込ローラはそれぞれ、前記くさび型突起それぞれの２つの側面に設けられた少なくとも１つの第１の吸収チャンネルと、前記アンビル凹部それぞれに設けられた少なくとも１つの第２の吸収チャンネルとをさらに含み、
前記第１の吸収チャンネルおよび前記第２の吸収チャンネルは、そこにおいて吸収を行うかまたは吸収を停止するように制御され得、これにより、前記２個の折込ローラに別個に転送された紙シートは、前記折込ローラの外周表面に順に吸収されるかまたは前記折込ローラの外周表面から順に解放され、
前記２個の折込ローラのうちの１つの上の前記アンビル凹部のうちの１つが前記事前圧縮空間へと移動されると、前記アンビル凹部における前記第２の吸収チャンネルにおける吸収が吸収力を生成するように生成され、前記吸収は、前記アンビル凹部中に嵌められた前記くさび型突起による嵌合作用と協働して、前記アンビル凹部上で支持された前記紙シート上に折込線を生成することを特徴とする、請求項３に記載の機構。
【請求項６】
相互折込機上の紙シートを接合する方法であって、前記相互折込機械は、２個の隣接する逆方向回転する折込ローラを含み、前記折込ローラ間には事前圧縮空間が存在し、前記折込ローラはそれぞれ、複数の円周方向において均等間隔で配置された列を備え、第１の圧縮機構の任意の２個の隣接する列間の中間領域における前記円周表面上に陥没部が形成され、前記方法は、
（ａ）前記相互折込機上の前記２個の折込ローラを駆動して反対の２方向に回転させて、前記２個の回転する折込ローラ上に設けられた前記第１の圧縮機構の列が前記事前圧縮空間へと交互に移動するようにし、これにより、前記２個の折込ローラのうちの１つの上の第１の圧縮機構の１つの列および他方の折込ローラ上の陥没部の１つの列が同期して前記事前圧縮空間へと移動されるようにする工程と、
（ｂ）２枚の一連の紙シートを１枚ずつ順次供給する工程であって、前記紙シートはそれぞれ、所定長さと、後縁および前縁を有する、工程と、
（ｃ）前記２個の折込ローラによって前記紙シートを１枚ずつ別個に受領する際、各紙シートの後縁が第１の圧縮機構の１つの列上で支持され、かつ、各紙シートの中間部位が陥没部の１つの列において配置されるようにする、工程と、
（ｄ）前記折込ローラの回転時、前記折込ローラ上で支持された前記紙シートを前記事前圧縮空間へと１枚ずつ順次移動させる工程と、
（ｅ）前記２個の折込ローラのうちの１つの上の前記第１の圧縮機構の列を前記事前圧縮空間へと移動させ、他方の折込ローラ上の陥没部における別の紙シート上で支持される前記紙シートの後縁を圧縮し、これにより、第１の圧縮接合領域の線が生成される、前記第１の圧縮接合領域の線において、前記２枚の紙シートが相互接合される、工程とを含むことを特徴とする方法。
【請求項７】
前記折込ローラはそれぞれ、前記折込ローラの外周表面から突出する第２の圧縮機構の複数の列をさらに備え、前記第２の圧縮機構の列の数は、前記第１の圧縮機構の列の数と同一であり、前記２個の折込ローラにおける前記第２の圧縮機構の列は、前記第１の圧縮機構の各列と同一側部の近隣において別個に設けられ、
前記工程（ａ）において、前記２個の逆方向回転する折込ローラ上の前記第２の圧縮機構の列は、前記事前圧縮空間に交互に移動されることで、１つの折込ローラ上の前記第２の圧縮機構の１つの列が前記事前圧縮空間へと移動されると、他方の折込ローラ上の陥没部の１つの列も同時に前記事前圧縮空間へと移動されることを特徴とする、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記２個の折込ローラはそれぞれ、前記第１の圧縮機構および前記第２の圧縮機構の２個の隣接する列の間にそれぞれの列に対応して形成されたくさび型突起をさらに含み、前記陥没部それぞれの中間部位においてアンビル凹部が前記くさび型突起に対応して形成され、これにより、前記２個の折込ローラのうちの１つの上の前記くさび型突起のうちの１つが前記事前圧縮空間へと移動されると、前記くさび型突起は、他方の折込ローラ上の１つのアンビル凹部中に密接に嵌められ、前記くさび型突起と前記アンビル凹部との嵌合作用により、折込線が前記アンビル凹部上で支持された紙シート上で生成され、
前記工程（ｃ）において、前記陥没部における前記アンビル凹部上で支持される各紙シートの前記中間部位と、各紙シートの後縁および前縁とはそれぞれ、前記第１の圧縮機構の１つの列および前記第２の圧縮機構の１つの列上で支持されることを特徴とする、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記２個の折込ローラはそれぞれ、前記くさび型突起それぞれの２つの側面に設けられた少なくとも１つの第１の吸収チャンネルと、前記アンビル凹部それぞれに設けられた少なくとも１つの第２の吸収チャンネルとをさらに含み、
前記第１の吸収チャンネルおよび前記第２の吸収チャンネルは、そこにおいて吸収を行うかまたは吸収を停止するように制御され得、これにより、前記２個の折込ローラに別個に転送された紙シートは、前記折込ローラの外周表面に順に吸収されるかまたは前記折込ローラの外周表面から順に解放されることを特徴とする、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記アンビル凹部が前記事前圧縮空間に移動した際に、前記２個の折込ローラのうちの１つにおける１つのアンビル凹部における前記第２の吸収チャンネルにおいて吸収を生成することで、吸収力を生成する工程（ｆ）であって、前記吸収力は、前記アンビル凹部中に配置された前記くさび型突起と協働して、前記アンビル凹部上で支持される前記紙シート上に折込線を生成する、工程（ｆ）、をさらに含むことを特徴とする、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記事前圧縮空間に移動された前記２個の折込ローラのうちの１つにおける前記第２の圧縮機構の列が、他方の折込ローラ上の陥没部の列における別の紙シートに対して支持される前記紙シートの前縁を圧縮し、これにより、第２の圧縮接合領域の線が生成され、前記第２の圧縮接合領域の線において、前記２枚の紙シートが相互接合される、工程（ｇ）をさらに含むことを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記工程（ｇ）後、前記工程（ｃ）〜前記工程（ｇ）を所定回数繰り返すことで、相互折込された紙シートのスタックを形成することを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記折込ローラはそれぞれ、複数の軸方向に間隔を空けて配置された環状溝部を備えた前記外周表面上に設けられ、これにより、前記第１の圧縮機構および前記第２の圧縮機構の全列、前記くさび型突起、および前記アンビル凹部は、前記環状溝部によって複数のセグメントへと分割されることを特徴とする、請求項８に記載の方法。
【請求項１４】
前記工程（ｂ）において設けられる前記所定長さを有する２枚の一連の紙シートは、前記相互折込機へと送られる２個のウェブを一対の回転する受け刃ローラ上の切断刃および一対の上刃シャフト上の上刃で切断することによって生成され、前記受け刃ローラおよび前記上刃シャフト双方は、前記相互折込機中に設けられることを特徴とする、請求項６に記載の方法。
【請求項１５】
前記所定長さを有する生成された紙シートは、一対の転送ローラにより、前記２個の折込ローラへと順次１枚ずつ転送されることを特徴とする、請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、相互折込機に関し、より詳細には、相互折込機上の紙シートの事前圧縮および接合の機構および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
相互折込機上の比較的厚みがありかつ空気不透過性のワンプライ紙シートまたはマルチプライ紙シートを相互折込およびスタックするプロセスにおいて、相互折込すべき紙シートが必ずしも確実に相互接合されておらず、相互にずれていることがある。その結果、２枚の相互折込された紙シート間またはそのパイル間において、皺、折り目および緩みが頻繁に発生し、上記相互折込紙シートの外観が損なわれることがある。
【０００３】
従来における上記のような問題の解決方法としては、上記紙シートを穿孔しその上に換気口を形成してその空気透過性を上昇させて、２枚の紙シート間または紙シートパイル間の吸収を向上させることで、これらを相互接合させる方法がある。例えば、米国特許第６，２１３，９２７Ｂ１号において、シート材料の相互折込方法についての開示があり、この方法は、この方法の実施に用いられる空気および機械に対して透過性を持たないかまたは十分な透過性を持たない。この相互折込機は、２個の折込ローラを有する。これらの折込ローラは、複数の吸収スポットを備える各外周表面上に設けられ、２個のローラが、上記２個の折込ローラ上方に別個に配置され、上記折込ローラ上の吸収スポットに対応するその外周表面上に設けられた複数の針を有し、これにより、所定位置における空気に対して透過性を持たないかまたは十分な透過性を持たないシート材料を穿孔する。
【０００４】
しかし、上記穿孔または換気口が有用なのは、上記紙シートが折り込まれている各紙シート上の特定の狭領域内に上記穿孔または換気口が形成されている場合のみである。その上、紙シート上に穿孔を形成した場合、破損が発生し易く、そのため、紙シートの品質低下に繋がる。
【特許文献１】米国特許第６，２１３，９２７Ｂ１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の主な目的は、重なり合った紙シートを局所的に事前圧縮することで、複数の重なり合った紙シートを相互折込前に接合させることが可能な機構および方法を提供することである。
【０００６】
本発明の別の目的は、重なり合った紙シートを局所的に事前圧縮することで、重なり合った紙シートを重なり合った部位において（紙シートを穿孔する必要無く）接合することで、穿孔に起因する紙シートの破損問題を回避することができる機構を備えた相互折込機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記および他の目的を達成するため、本発明による相互折込機上の紙シートを接合する機構は、２個の隣接する逆方向回転する折込ローラであって、上記折込ローラ間に存在する事前圧縮空間を有する、折込ローラを含む。上記折込ローラは、上記折込ローラの外周表面から突出する第１の圧縮機構および第２の圧縮機構の複数の列を各折込ローラを備えることにより、特徴付けられる。上記２個の隣接する折込ローラ上の第１の圧縮機構の列は、円周方向において均等間隔で配置される。第１の圧縮機構の任意の２個の隣接する列間の中間部位における各折込ローラ上に陥没部が形成される。上記２個の逆方向回転する折込ローラ上の第１の圧縮機構の列は、上記事前圧縮空間へと交互に移動される。１つの折込ローラ上の第１の圧縮機構の１つの列が上記事前圧縮空間へと移動されると、他方の折込ローラ上の陥没部の１つの列も同時に上記事前圧縮空間へと移動される。上記事前圧縮空間において、上記第１の圧縮機構の列は、その上で支持される紙シートの後縁を他方の折込ローラ上の上記陥没部上で支持される別の紙シートに対して圧縮することで、第１の圧縮接合領域の横線が生成される。上記第１の圧縮接合領域の横線において、上記２枚の紙シートのプライが圧縮され、これにより、上記２枚の紙シートが相互接合される。
【０００８】
上記２個の折込ローラ上の第２の圧縮機構の列は、第１の圧縮機構の列と同一側に隣接して別個に配置される。上記２個の逆方向回転する折込ローラ上の第２の圧縮機構の列は、上記事前圧縮空間へと交互に移動される。１つの折込ローラ上の第２の圧縮機構の１つの列が上記事前圧縮空間へと移動されると、他方の折込ローラ上の陥没部の１つの列も同時に上記事前圧縮空間へと移動される。上記事前圧縮空間において、上記第２の圧縮機構の列は、その上で支持される紙シートの前縁を、他方の折込ローラ上の陥没部上で支持される別の紙シートに対して圧縮し、これにより、第２の圧縮接合領域の横線を生成する。上記第２の圧縮接合領域の横線において、上記２枚の紙シートのプライが圧縮され、これにより上記２枚の紙シートを相互接合させる。
【発明の効果】
【０００９】
上記構成により、２個の逆方向回転する折込ローラ上の２枚の紙シートが局所的に事前圧縮されて、重なり合った部位において相互接合され、これにより、これらの紙シートは円滑に折り込まれ、これにより、上記相互折込機が高速で動作しても、相互折込紙シートのスタックが形成される。上記折込ローラ上に設けられた圧縮機構により、上記紙シートを穿孔して換気口を形成する必要が無くなり、このような換気口に起因する紙シートの破損問題が回避される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１を参照して、本発明の好適な実施形態による相互折込機上の紙シートを接合する機構を主に参照符号１００で示し、本明細書中この機構を簡単に機構１００と呼ぶ。図示のように、機構１００は、相互折込機２００中においてその所定位置に配置され、２個の隣接する逆方向回転する折込ローラ１ａおよび１ｂを含む。折込ローラ１ｂは折込ローラ１ａの近隣に配置され、これにより、２個の折込ローラ１ａおよび１ｂ間に事前圧縮空間Ｐが存在する。事前圧縮空間Ｐは、２個の折込ローラ１ａおよび１ｂの外周表面間の最短距離である。折込ローラ１ｂは、折込ローラ１ａの方向と反対方向に回転する。
【００１１】
相互折込機２００は、機械フレーム２と、一対の第１のローラ２１ａおよび２１ｂと、一対の第２のローラ２２ａおよび２２ｂと、一対の第３のローラ２３ａおよび２３ｂと、一対の第４のローラ２４ａおよび２４ｂと、一対の受け刃ローラ３ａおよび３ｂと、一対の上刃シャフト４ａおよび４ｂと、一対の転送ローラ５ａおよび５ｂと、一対の折込ローラ１ａおよび１ｂと、一対の折込アーム６ａおよび６ｂと、プラットフォーム７とを含む。上記第１、第２、第３および第４のローラの位置および数は、上記機械フレーム２のサイズに応じて異なり得る。
【００１２】
受け刃ローラ３ａおよび３ｂ、上刃シャフト４ａおよび４ｂ、転送ローラ５ａおよび５ｂならびに折込ローラ１ａおよび１ｂは、各ローラシャフトにおいて機械フレーム２へと接続される。受け刃ローラ３ａおよび３ｂは、各円周表面に沿って、複数の均等間隔で配置された切断刃３１ａおよび３１ｂと共に設けられる。上刃シャフト４ａおよび４ｂは、受け刃ローラ３ａおよび３ｂ近隣において受け刃ローラ３ａおよび３ｂの上方にそれぞれ配置され、それぞれ上刃４１ａおよび４１ｂを含む。転送ローラ５ａおよび５ｂは、それぞれ受け刃ローラ３ａおよび３ｂ間に配置されかつ受け刃ローラ３ａおよび３ｂに隣接する。折込ローラ１ａおよび１ｂは、それぞれ転送ローラ５ａおよび５ｂの下側に配置されかつ転送ローラ５ａおよび５ｂに隣接する。
【００１３】
所定幅を有する２個のウェブ８ａおよび８ｂは、第１のローラ２１ａおよび２１ｂ、第２のローラ２２ａおよび２２ｂ、第３のローラ２３ａおよび２３ｂならびに第４のローラ２４ａおよび２４ｂを通じて、受け刃ローラ３ａおよび３ｂへと送られる。ウェブ８ａおよび８ｂは、特定種類の比較的厚みのある紙、空気不透過性紙、または低空気透過性紙であり得、ワンプライまたはマルチプライ（例えば、ツープライ紙）であり得る。受け刃ローラ３ａおよび３ｂが回転している時に上刃シャフト４ａおよび４ｂ上の上刃４１ａおよび４１ｂが受け刃ローラ３ａおよび３ｂ上の切断刃３１ａおよび３１ｂと接触すると、ウェブ８ａおよび８ｂは、所定長さを有する複数の紙シート８１ａおよび８１ｂに別個に切断される。
【００１４】
紙シート８１ａおよび８１ｂは、転送ローラ５ａおよび５ｂにより、折込ローラ１ａおよび１ｂへと別個に転送される。回転する折込ローラ１ａおよび１ｂは、上記紙シート８１ａおよび８１ｂを２個の折込ローラ１ａおよび１ｂ間の事前圧縮空間Ｐへとさらに転送させる。事前圧縮空間Ｐにおいて、紙シート８１ａおよび８１ｂは相互接触しかつ相互に重なり合い、折込ローラ１ａおよび１ｂは、紙シート８１ａおよび８１ｂを上記重なり合った部位内での所定位置において交互に圧縮して、紙シート８１ａおよび８１ｂ上の圧縮領域の横線が生成され、これにより、上記圧縮領域における紙シート８１ａおよび８１ｂのプライは相互接合され、圧縮領域の２本の線の間に折込線が形成される。本明細書中、圧縮されて紙シートまたは紙プライを接合する紙シート８１ａおよび８１ｂ上の領域を圧縮接合領域と呼ぶ。その後、折込アーム６ａおよび６ｂは、事前圧縮空間Ｐを通じて順次送られた紙シート８１ａおよび８１ｂを交互に折り込み、これにより、紙シート８１ａおよび８１ｂは、上記折込線に沿って相互折込され、プラットフォーム７上にスタックされ、これにより、相互折込された紙シート８のスタック（例えば、相互折込されたティッシュペーパーまたは相互折込された紙タオルのスタック）が形成される。紙シート８１ａおよび８１ｂ上に圧縮接合領域を製造する方法およびプロセスについて、図３〜図８を参照してより詳細に説明する。
【００１５】
受け刃ローラ３ａおよび３ｂ、転送ローラ５ａおよび５ｂならびに折込ローラ１ａおよび１ｂは、独立した吸収デバイスまたは共通吸収デバイス（図示せず）へと別個に接続され、これにより、紙シート８１ａおよび８１ｂは、これらの吸収デバイスの制御を介して、受け刃ローラ３ａおよび３ｂ、転送ローラ５ａおよび５ｂならびに折込ローラ１ａおよび１ｂの外周表面に吸収され得るかまたは上記外周表面から解放され得る。
【００１６】
上刃シャフト４ａおよび４ｂは、空気圧式制御デバイス（図示せず）に別個に接続され、これにより、上刃シャフト４ａおよび４ｂは、空気圧式制御デバイスの拡張可能ピストン形シリンダにより、回転制御される。ウェブ８ａおよび８ｂが消尽し、新規ウェブを相互折込機２００中に導入する必要が出てきた場合、これらの空気圧式制御デバイスを作動させて上刃シャフト４ａおよび４ｂを回転させて、受け刃ローラ３ａおよび３ｂにおける上刃４１ａおよび４１ｂと切断刃３１ａおよび３１ｂとの間のクリアランスを増加させることができる。上記新規ウェブを相互折込機２００中に導入した後、これらの空気圧式制御デバイスを再度作動させて、上刃シャフト４ａおよび４ｂを初期位置まで回転させ、紙シート製造を再開することができる。
【００１７】
図２〜図４を参照して、折込ローラ１ａおよび１ｂが、各円周表面上において、複数の円周方向において均等間隔で配置されたラジアル方向に突出した第１の圧縮機構１１の列と共に設けられる。陥没部Ａが、第１の圧縮機構１１の任意の２個の隣接列間の中間領域において、規定される。折込ローラ１ａおよび１ｂにおける陥没部Ａは、各中間部位においてアンビル凹部１４と共にそれぞれ設けられる。
【００１８】
また、これらの折込ローラ１ａおよび１ｂは、ラジアル方向に突出した第２の圧縮機構１２の複数の列と共に各円周表面上に設けられる。これらの列は、第１の圧縮機構１１の各列の近隣かつその同一側に別個に配置されるため、第１の圧縮機構１１の列と同一の数を有する。
【００１９】
くさび型突起１３が、第１の圧縮機構１１および第２の圧縮機構１２の任意の２個の隣接列間に形成される。第１の圧縮機構１１の１つの列、第２の圧縮機構１２の１つの隣接列およびそこに配置される中間くさび型突起１３を備える各領域は、折込ローラ１ａおよび１ｂにおける突出部Ｂとして規定される。
【００２０】
折込ローラ１ａおよび１ｂはまた、複数の軸方向に間隔を空けて配置された環状溝部１５と共に各円周表面周囲に設けられ、これにより、第１の圧縮機構１１の列、第２の圧縮機構１２の列、くさび型突起１３の列およびアンビル凹部１４の列は全て、環状溝部１５によって複数のセグメントに分割される。
【００２１】
折込ローラ１ａおよび１ｂの回転時、２個の折込ローラ１ａおよび１ｂ上の第１の圧縮機構１１の列は、事前圧縮空間Ｐに交互に移動される。より詳細には、２個の折込ローラのうちの１つ（例えば、折込ローラ１ａ）の上の第１の圧縮機構１１の１つの列が事前圧縮空間Ｐに移動すると、他方の折込ローラ１ｂ上の陥没部Ａの１つの列が同時に事前圧縮空間Ｐへと移動される。
【００２２】
折込ローラ１ａおよび１ｂは、少なくとも１つの第１の吸収チャンネル１６をそれぞれ有する各くさび型突起１３の２つの側面に設けられる。図示の側面図において、くさび型突起１３の各側面において、１つの第１の吸収チャンネル１６のみが図示されている。同様に、折込ローラ１ａおよび１ｂは、各アンビル凹部１４それぞれに設けられ、少なくとも１つの第２の吸収チャンネル１７を有する。図示の側面図において、アンビル凹部１４の各側面において、アンビル凹部１４の１つの第２の吸収チャンネル１７が図示されている。オペレータまたは設計者は、第１の吸収チャンネル１６および第２の吸収チャンネル１７からの空気を吸収するかまたは空気吸収を停止するように制御することができ、これにより、折込ローラ１ａおよび１ｂに転送された紙シート８１ａおよび８１ｂはそれぞれ、折込ローラ１ａおよび１ｂの円周表面に順に吸収されるかまたは上記円周表面から解放され得る。
【００２３】
折込ローラ１ａに転送されるかまたは折込ローラ１ａに受け入れられた紙シート８１ａはそれぞれ、後縁８１１および前縁８１２を有する。同様に、折込ローラ１ｂに転送されて受け入れられた紙シート８１ｂはそれぞれ、後縁８１３および前縁８１４を有する。折込ローラ１ａによって受け入れられた各紙シート８１ａは、折込ローラ１ａ上の第１の圧縮機構１１の１つの列上で指示されたその後縁８１１と、陥没部Ａの１つの列上で支持されたその中間部位とを有する。同様に、折込ローラ１ｂによって受け入れられた各紙シート８１ｂは、折込ローラ１ｂ上の第１の圧縮機構１１の１つの列上で支持されたその後縁８１３と、陥没部Ａの１つの列上で支持されたその中間部位とを有する。
【００２４】
回転する折込ローラ１ａ上の紙シート８１ａの後縁８１１が事前圧縮空間Ｐへと移動されると、その上で支持される紙シート８１ａの後縁８１１を備える第１の圧縮機構１１の列は、やはり事前圧縮空間Ｐに移動される折込ローラ１ｂの陥没部Ａ上で支持される紙シート８１ｂに対して後縁８１１を自動圧縮し、これにより、第１の圧縮接合領域８１５の横線が生成され、この横線において、折込ローラ１ａ上の紙シート８１ａの後縁８１１および折込ローラ１ｂ上の紙シート８１ｂの中間部位が相互圧縮される。同様に、回転する折込ローラ１ｂ上の紙シート８１ｂの後縁８１３が上記事前圧縮空間Ｐへと移動されると、その上で支持される紙シート８１ｂの後縁８１３を備える第１の圧縮機構１１の列が、やはり事前圧縮空間Ｐに移動された折込ローラ１ａの陥没部Ａ上で支持された紙シート８１ａに対して後縁８１３を自働圧縮し、これにより、第１の圧縮接合領域８１５の横線が生成され、この横線において、折込ローラ１ｂ上の紙シート８１ｂの後縁８１３および折込ローラ１ａ上の紙シート８１ａの中間部位が相互圧縮される。
【００２５】
図５および図６を参照して、回転する折込ローラ１ａ上のくさび型突起１３のうちの１つが事前圧縮空間Ｐへと移動されると、くさび型突起１３は、やはり事前圧縮空間Ｐに移動された折込ローラ１ｂにおいて１つのアンビル凹部１４中に密接に嵌められる。折込ローラ１ｂのアンビル凹部１４における第２の吸収チャンネル１７を介して生成された吸収力と、折込ローラ１ａにおけるくさび型突起１３の作用とにより、折込線８１６が、折込ローラ１ｂのアンビル凹部１４上で支持された紙シート８１ｂ上で生成される。同様に、回転する折込ローラ１ｂ上のくさび型突起１３のうちの１つが事前圧縮空間Ｐへと移動されると、くさび型突起１３は、やはり事前圧縮空間Ｐに移動された折込ローラ１ａにおける１つのアンビル凹部１４中に密接に嵌められる。折込ローラ１ａ上のアンビル凹部１４における第２の吸収チャンネル１７を介して生成された吸収力と、折込ローラ１ｂにおけるくさび型突起１３の作用とにより、折込線８１６が、折込ローラ１ａのアンビル凹部１４上に支持される紙シート８１ａ上で生成される。
【００２６】
図７および図８を参照して、回転する折込ローラ１ａおよび１ｂ上の第２の圧縮機構１２の列も、事前圧縮空間Ｐに交互に移動される。２個の折込ローラのうちの１つの上の第２の圧縮機構１２の１つの列（例えば、折込ローラ１ａ）が事前圧縮空間Ｐに移動されると、他方の折込ローラ１ｂ上の陥没部Ａの１つの列も、事前圧縮空間Ｐへと移動される。
【００２７】
回転する折込ローラ１ａ上の紙シート８１ａの前縁８１２が事前圧縮空間Ｐへと移動されると、その上で支持される紙シート８１ａの前縁８１２を備える第２の圧縮機構１２の列は、やはり事前圧縮空間Ｐへと移動された折込ローラ１ｂの陥没部Ａ上で支持された紙シート８１ｂに対して前縁８１２を自動圧縮し、これにより、第２の圧縮接合領域８１７の横線が生成され、この横線において、折込ローラ１ａ上の紙シート８１ａの前縁８１２および折込ローラ１ｂ上の紙シート８１ｂの中間部位が圧縮され、相互接合される。
【００２８】
回転する折込ローラ１ａ上の突出部Ｂが事前圧縮空間Ｐに近い位置に移動されると、突出部Ｂにおける第１の吸収チャンネル１６が吸収を停止し、折込ローラ１ｂ上の陥没部Ａにおける第２の吸収チャンネル１７は、吸収を継続して、第２の吸収チャンネル１７に接続された吸収ポンプ（図示せず）による吸収力を生成させ、これにより、紙シート８１ｂが折込ローラ１ｂ上の陥没部Ａに吸収され、および上記紙シート８１ａも紙シート８１ｂに接合される。
【００２９】
同様に、回転する折込ローラ１ｂ上の紙シート８１ｂの前縁８１４が事前圧縮空間Ｐへと移動されると、その上で支持される紙シート８１ｂの前縁８１４を備える第２の圧縮機構１２の列は、やはり事前圧縮空間Ｐに移動された折込ローラ１ａの陥没部Ａ上で支持される紙シート８１ａに対して前縁８１４を自動圧縮し、これにより、第２の圧縮接合領域８１７の横線が生成され、この横線において、折込ローラ１ｂ上の紙シート８１ｂの前縁８１４および折込ローラ１ａ上の紙シート８１ａの中間部位が圧縮され、相互接合される。
【００３０】
第１の圧縮接合領域８１５の線および第２の圧縮接合領域８１７の線が上記したような様式で生成されると、紙シート８１ａおよび８１ｂが局所的に相互圧縮される。すなわち、後続相互折込プロセス時において、第１の圧縮接合領域８１５および第２の圧縮接合領域８１７の２本の線において、重なり合った紙シート８１ａおよび８１ｂが相互接合され、これにより、相互折込機２００は、相互折込機２００が比較的高速な動作速度で作動する場合にでも、円滑に相互折込された紙シートを確実に生成することができる。
【００３１】
図８は、１枚の紙シート８１ａの前縁８１２および別の紙シート８１ａの後縁８１１が、２枚の紙シート８１ａと重なり合う紙シート８１ｂ上の折込線８１６の上流および下流において、別個に密接して配置される様子を示す。紙シート８１ａおよび８１ｂが事前圧縮空間Ｐ上に別個に転送されると、紙シート８１ａおよび８１ｂがスタガー配置され、重なり合う。
【００３２】
図９を参照して、追随紙シート８１ａの前縁８１２が、回転する折込ローラ１ａ上の１つのくさび型突起１３の上流において密接に配置され、先行紙シート８１ａの後縁８１１が、くさび型突起１３の下流において密接に配置される。同様に、追随紙シート８１ｂの前縁８１４が、回転する折込ローラ１ｂ上の１つのくさび型突起１３の上流において密接に配置され、先行紙シート８１ｂの後縁８１３が、くさび型突起１３の下流において密接に配置される。２個の折込ローラ１ａおよび１ｂ上の紙シート８１ａおよび８１ｂは、このようなスタガー配置されかつ重なり合った関係において配置され、事前圧縮空間Ｐに交互に転送される。
【００３３】
図１０を参照して、相互折込機２００によって複数の紙シート８１ａおよび８１ｂを相互折込することによって生成された相互折込された紙シート８のスタックが図示されている。紙シート８１ａおよび８１ｂ双方は、第１の圧縮機構１１の列によって生成された第１の圧縮接合領域８１５の線と、第２の吸収チャンネル１７における吸収力によって生成された折込線８１６と、第２の圧縮機構１２の列によって生成された第２の圧縮接合領域８１７の線とを有する。折込ローラ１ａおよび１ｂ上に間隔を空けて配置された複数の環状溝部１５により、第１のおよび第２の圧縮機構１１および１２の列は、環状溝部１５により、複数の間隔を空けて配置されたセグメントに分割される。従って、第１の圧縮機構１１および第２の圧縮機構１２それぞれのセグメント化された列によって紙シート８１ａおよび８１ｂ上に生成された第１のおよび第２の圧縮接合領域８１５および８１７の線も、複数の間隔を空けて配置されたセグメントの形態となる。後続処理において、相互折込された紙シートのスタックは、横方向に切断されて、所定幅を有する多数のスタックとなる。最終製品の各スタックの紙シートは、各第１の圧縮接合領域８１５および第２の圧縮接合領域８１７の少なくとも１つのセグメントを含む。図示の本発明の好適な実施形態において、第１の圧縮機構１１および第２の圧縮機構１２の各列は、３セグメント型の第１のおよび第２の圧縮接合領域８１５および８１７の線をそれぞれ生成する。
【００３４】
折込ローラ１ａおよび１ｂの円周表面上の環状溝部１５の数および２個の隣接する環状溝部１５間の間隔付けは、設計者または製造業者が決定することができ、その際、第１の圧縮機構１１および第２の圧縮機構１２によって製造される第１の圧縮接合領域８１５および第２の圧縮接合領域８１７の各線中に含まれるセグメント数は可変であり、かつ、各セグメントの長さは特に限定されない。さらに、第１の圧縮機構１１および第２の圧縮機構１２の列に加えて、折込ローラ１ａおよび１ｂを他の圧縮機構と共に所定位置における各円周表面上にも設けることができ、これにより、紙シート８１ａおよび８１ｂ上にさらなる圧縮接合領域が得られる。より具体的には、折込ローラ１ａおよび１ｂ上にさらなる圧縮機構を設けて、紙シート８１ａおよび８１ｂの重なり合った部位内により多くの圧縮接合領域の線を設けて、これにより、重なり合った紙シート８１ａおよび８１ｂのプライをこれらの圧縮接合領域において正確に相互接合させることができる。
【００３５】
図１１は、スタガー配置されかつ重なり合った紙シート８１ａおよび８１ｂの展開断面図である。図示のように、追随紙シート８１ａの前縁８１２および先行紙シート８１ａの後縁８１１は、２枚の紙シート８１ａと重なり合った紙シート８１ｂの中間部位の上流および下流において、密接配置される。追随紙シート８１ｂの前縁８１４および先行紙シート８１ｂの後縁８１３も、２枚の紙シート８１ｂと重なり合った紙シート８１ａの中間部位の上流および下流において、密接配置される。
【００３６】
図１２は、本発明による相互折込機上で紙を接合する方法中に含まれる工程を示すフローチャートである。図１２を図１〜図１１と共に参照して、相互折込機上での後続の円滑な相互折込プロセスのために２枚の重なり合った紙シートを接合するために、相互折込機上の第１の２個の折込ローラが駆動されて、反対の２方向に回転される（工程１０１）。このようにして、２個の回転する折込ローラ上に設けられた第１の圧縮機構の複数の列は、２個の折込ローラ間に存在する事前圧縮空間へと交互に移動され、これにより、２個の折込ローラのうちの１つの上の第１の圧縮機構の１つの列および他方の折込ローラ上の陥没部の１つの列は同期して事前圧縮空間へと移動する。２個の回転する折込ローラ上に設けられた第２の圧縮機構の複数の列も、事前圧縮空間へと交互に移動され、これにより、２個の折込ローラのうちの１つの上の第２の圧縮機構の１つの列および他方の折込ローラ上の陥没部の１つの列は、同期して事前圧縮空間へと移動される。
【００３７】
その後、所定長さを有する２枚の一連の紙シートは、１枚ずつ別個に順次される（工程１０２）。所定長さを有するこれら２枚の一連の紙シートは、上記一対の受け刃ローラ上の切断刃および上記一対の上刃シャフト上の上刃により２個のウェブを切断することにより、生成される。その後、生成された紙シートを１枚ずつ順次上記２個の折込ローラへと転送する。これらの紙シートはそれぞれ、後縁および前縁を有する。
【００３８】
その後、このように生成された２枚の一連の紙シートが、別個に１枚ずつ２個の折込ローラによって受け入れられる（工程１０３）。これらの紙シートはそれぞれ、上記折込ローラ上で支持され、上記折込ローラは、第１の圧縮機構の１列および第２の圧縮機構の１つの隣接列にそれぞれ配置された後縁および前縁と、陥没部の１つの列上のアンビル凹部に配置された紙シートの中間部位とを備える。
【００３９】
上記２個の回転する折込ローラ上で支持されている紙シートは、１枚ずつ順次事前圧縮空間へと移動される（工程１０４）。
【００４０】
事前圧縮空間において、第１の圧縮機構の列は、上記折込ローラのうちの１つの上の紙シートの後縁を他方の折込ローラ上の陥没部における紙シートに対して圧縮し、これにより、第１の圧縮接合領域の線が生成され、これら２枚の紙シートが第１の圧縮接合領域の線において相互接合される（工程１０５）。
【００４１】
上記事前圧縮空間において、上記折込ローラのうちの１つの上のアンビル凹部に設けられた第２の吸収チャンネルにおいて吸収力が設けられ、上記吸収力が１つのくさび型突起による他方の折込ローラへの作用と協働して、上記アンビル凹部上で支持される紙シート上の折込線が生成される（工程１０６）。
【００４２】
上記事前圧縮空間において、第２の圧縮機構の列は、紙シートの前縁が上記折込ローラのうちの１つを他方の折込ローラ上の陥没部における紙シートに対して圧縮し、これにより、第２の圧縮接合領域の線が生成され、第２の圧縮接合領域の線において、２枚の紙シートが相互接合される（工程１０７）。
【００４３】
その後、工程１０３〜工程１０７を所定回数だけ繰り返して、相互折込された紙シートのスタック（例えば、相互折込されたティッシュペーパースタックまたは相互折込された紙タオルスタック）が形成される。
【００４４】
本発明についてその好適な実施形態を参照して説明してきたが、添付の特許請求の範囲によって規定されるべき本発明の範囲から逸脱することなく多様な改変および変更が可能であることは、当業者にとって明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の好適な実施形態による相互折込機械上の紙シートを接合する機構の側面図である。
【図２】本発明に含まれる折込ローラの部分上面図である。
【図３】１つの折込ローラ上の第１の圧縮機構が上記折込ローラと別の折込ローラとの間の事前圧縮空間に移動する様子を示す。
【図４】図３中の丸囲み領域Ｃの拡大図である。
【図５】１つの折込ローラ上のくさび型突起が２個の折込ローラ間の事前圧縮空間に移動される様子を示す。
【図６】図５中の丸囲み領域Ｄの拡大図である。
【図７】１つの折込ローラ上の第２の圧縮機構が２個の折込ローラ間の事前圧縮空間に移動される様子を示す。
【図８】図７中の丸囲み領域Ｅの拡大図である。
【図９】折込ローラおよびその上で支持された紙シートを示す拡大部分図である。
【図１０】本発明の機構および方法を用いて相互折込された紙シートのスタック上に生成された複数の圧縮接合領域を示す。
【図１１】図１０の相互折込された紙シートの展開断面図である。
【図１２】本発明による相互折込機上の紙シートを接合する方法に含まれる工程を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４６】
１００    機構
１ａ      折込ローラ
１ｂ      折込ローラ
２００    相互折込機
２        機械フレーム
２１ａ    ローラ
２１ｂ    ローラ
２２ａ    ローラ
２２ｂ    ローラ
２３ａ    ローラ
２３ｂ    ローラ
２４ａ    ローラ
２４ｂ    ローラ
３ａ      受け刃ローラ
３ｂ      受け刃ローラ
３１ａ    切断刃
３１ｂ    切断刃
４ａ      上刃シャフト
４ｂ      上刃シャフト
４１ａ    上刃
４１ｂ    上刃
５ａ      転送ローラ
５ｂ      転送ローラ
６ａ      折込アーム
６ｂ      折込アーム
７        プラットフォーム
８        紙シート
８ａ      ウェブ
８ｂ      ウェブ
８１ａ    紙シート
８１ｂ    紙シート
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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