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技術 ロール状衛生用紙の製造方法および品質維持装置

出願人 王子ホールディングス株式会社
発明者 神宮司俊太郎
出願日 2013年3月29日 (7年3ヶ月経過) 出願番号 2013-072491
公開日 2014年10月16日 (5年8ヶ月経過) 公開番号 2014-195541
状態 特許登録済
技術分野 トイレットペーパー・同用具
主要キーワード 下降特性 ラバーロール 水分付与 乾燥期 凸エンボスロール 供給蒸気量 湿度上昇 キッチンタオル
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2014年10月16日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (4)

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。

概要

背景

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雰囲気に曝されることになる。

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品質ばらつくことを意味するので好ましいことではない。

概要

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。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。

目的

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

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
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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。

技術分野

0001

本発明は、トイレットペーパー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品質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

0004

特開2011-104184号公報

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

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。

実施例

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長尺芯管接着固定し、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規模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。

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。

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

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