(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【背景技術】
【0002】
従来、ポケットティッシュの製造方法を大きく、原紙を原材料として個包装を製造する前工程、その後のパッケージングをする後工程に分けたとき、前工程には以下の各工程、
[第1工程] 原紙を折り機によって折り畳み積層化する第1の折り畳み工程、
[第2工程] 折り畳まれたティッシュを手作業によって規定枚数毎に切り分け、切り分けられたティッシュを個包装工程へのコンベアへ手作業によって乗せる第2の切り分け工程、
[第3工程] 切り分けられたティッシュコンベア上に搬送され、個包装機に搬送され、個包装機によって個包装する第3の個包装工程、
が含まれ、上記のとおり、第2の切り分け工程には手作業が介在し、生産能力の向上の障害となっている。
その後の後工程も、
個包装されたポケットティッシュをハンドシーラーの操作を伴う手作業によって集合包装する後工程にも手作業が介在している。
【0003】
このような従来のポケットティッシュの製造方法では、特に前工程、なかでも第2の切り分け工程とその後の個包装工程へのコンベアへ載せる手作業の介在が、生産能力の向上に限界のもとであった。
【0004】
本願発明者は、上記前工程を自動化する過程で、ポケットティッシュ専用の全自動折り機によって汎用ティッシュを、切り分け、個包装工程へのコンベアへ載せるようとすると、当該全自動折り機によって折り畳む際、ポケットティッシュの折り機が静電気を帯び、フォールディング部(折り畳み部)にウェブが張り付くため、規定枚数で切り分けすることができないという問題を見出した。 従来技術の折り機では、折り機で折り畳んだ後の第2の切り分け工程の切り分けを手作業で行うため、静電気は問題とならなかったが、ポケットティッシュの製造方法の第1の折り畳み工程と第2の切り分け工程とをシームレスに繋ぐ折り機の機械化により個包装ティッシュを半製品として製造するまで手作業をすべてなくすと、全自動折り機によって折り畳む際、紙が静電気を帯び、そのまま帯電が解消せず、フォールディング部(折り畳み部)にウェブが張り付くため、規定枚数で切り分けすることができないのである。
【0005】
この場合において、発明者は、原紙に液体噴霧により水分をある程度含ませれば当該静電気を収めることができることに着眼した。そのためには、ポケットティッシュの製造工程に使用する原紙の製造工程又は、上記第1の折り畳み工程前に原紙に水分を含ませる工程を含め、ポケットティッシュの製造方法に用いる原紙に水分を含ませる際の水分制御をいかに適切に行うかが課題解決にあたり重要となる。そして、静電気を発生させず、紙質に影響のでない範囲の水分制御は、製造時の加工機の加減速に応じ噴霧量を制御することで解決するが、静電気を発生させないという目的を達成する噴霧量の制御範囲は未知であった。
【0006】
この点、従来のポケットティッシュの製造に用いる原紙の水分制御は、紙強度の最適化を目的として水分量が規定されていた。特許文献1(特開2013−76174)は、紙強度確保のために、『水溶性柔軟剤及び/又は水溶性保湿剤を含む風合い改善剤が塗着されてなる衛生用紙であって、・・当該風合い改善剤の前記原紙への添加量は、水分を含む液量として、前記原紙がティッシュペーパーの場合は前記原紙の乾燥繊維重量の2〜15wt%』(特許文献1の請求項1)と開示するが、その理由を同文献では『原紙がティシュペーパーの場合、風合い改善剤の原紙への添加量が乾燥繊維重量比で2wt%未満であると、原紙の風合い改善効果が生じず、15%を超えても効果が飽和し、風合い改善剤が無駄になる。又、風合い改善剤の原紙への添加量が液量として乾燥繊維重量比で15wt%を超えると、風合い改善剤の水系成分と、原紙中のパルプの水和作用によりウェブの強度が低下し、巻シワが入りやすくなり、断紙の原因となる』(段落0015の末尾から8行目〜3行目) とされている。
【0007】
そうすると、特許文献1には、製造工程を全自動化することの課題は開示されず示唆もされていないことに鑑みれば、上述の静電気に対応する課題は、特許文献1には記載されていないし、示唆もされていないと解するのが相当である。
【0008】
一方、静電気の発生による帯電防止又はその除去に対応するために、ティッシュ製造時の加工機のライン速度の加減速に応じ静電気防止剤の噴霧量を制御する際、噴霧量の上下臨界値を設定することには、当業者にとって技術的阻害要因があると解すべきである。静電気に対応する必要性は、従来手作業を介していた工程を自動化し、たとえ工程の途中で静電気が発生しても人の介在により静電気が原紙から除去され、静電気の発生による帯電防止又はその除去する課題は顕在化されていなかったものと思われ、ポケットティッシュの製造時の静電気の防止及び除去にフォーカスした発明の開示はなく、噴霧量の上限値については、静電気防止剤の噴霧量が多くなり、ティッシュに含まれる液体が多いほどティッシュの強度が劣り紙の破断に至るおそれがあり、その下限値については、ティッシュに含まれる同剤が少なすぎれば静電気を抑えることができず、静電気の発生による帯電防止又はその除去が十分とならないからである。そして、ティッシュ製造時に許容される紙の帯電臨界の程度は、製造工程に関与する部材、ティッシュという紙種にも依存するのであるから、相当の試行錯誤が必要とされ、当業者にとって技術的阻害要因があると解すべきである。
【0009】
こうして、ポケットティッシュの製造方法に関し、手作業により規定の枚数を取り分け手作業で個包装機への搬送コンベアに載せる段階を機械化し、全自動製造工程によって生産能力を向上するには、ポケットティッシュの製造時の静電気の防止及び除去することが課題となり、本課題の解決には、ポケットティッシュの製造方法において、静電気の帯電を防止又は除去するため紙に静電気防止剤を噴霧する際に、ポケットティッシュの自動折り機での製造時の加工機の加減速に応じ静電気防止剤の噴霧量を制御する際の臨界値を設定するという課題解決手段を想到することに還元される。
【図面の簡単な説明】
【0033】
【
図1】本発明の一実施の形態に係るポケットティッシュの製造方法に使用する製造装置1の側面模式図である。
【
図2】本発明の同実施の形態に係るポケットティッシュの製造方法に使用する製造装置1の正面模式図である。
【
図3】本発明の一実施形態に係るポケットティッシュの製造方法1の工程を示すステップ(工程)
図S1である。
【
図4】本発明の他の実施の形態に係るポケットティッシュの製造方法2の工程を示すステップ(工程)
図S2である。
【
図5】本発明の他の実施の形態に係るポケットティッシュの製造方法に使用する製造装置2の側面模式図である。
【0034】
以下に本発明の実施形態によるポケットティッシュの製造方法に使用する製造装置1ついて説明する。
図1は、本発明の一実施の形態に係るポケットティッシュの製造方法1に使用する製造装置1を側面模式図で、
図2は、同装置1の正面模式図を示す。
【0035】
本発明の実施形態によるポケットティッシュの製造方法に使用する製造装置1に、原反ローラーは原反2を保持可能であり、原反2から原紙は
図1の側面模式図に示す符号D1向きに繰り出される。ローラー
(請求項における「第1ローラー」)5
、ローラ(「第2ローラー」)6は段違いに原紙3が斜行可能に設置され、この斜行領域の原紙上方には、水噴霧スプレーノズル4が設置され、霧状の水50が噴霧可能である。原紙の斜行は原紙上での噴霧液の水溜まりの発生を防止し、原紙への均一な加液含浸を実現可能とする。中間ローラー8との間にはダンシングローラー7によって適当なテンションが負荷可能であり、原紙は中間ローラー8から舵行の修正が可能とされる舵行修正機構9,10に導かれている。ローラー12との間で原紙3を裁断可能であるスリッター刃14が設置され、ここで、原紙は2枚の原紙へ裁断され、生産能力を裁断されない場合の2倍とする。裁断前には中間ローラー11,12によって適切な巻き角が設定され、適切なテンションが裁断前の原紙に与えられている。折り込みガイド機構16は裁断された原紙を各個別にティッシュへ折り畳み可能であり、ガイド機構16に沿って原紙が流れて折り畳まれ、下向ローラー60によって折り畳みティッシュ18,19(符号19は
図1には図示しないが、
図2に図示される)が
図2、同正面模式図に示される切り分け機構に送られる。以下、
図2の正面模式図で説明する。
図2で、下向する折り畳みティッシュ20,30は、三角プレート機構21,31(以後、符号21以下のみ記載する、31以下はパラレルに解釈するものとする)によって進行方向はそのまま90°旋回され(符号22)、フィードロール23によって切り分け機構部にフィードされ、ピンチロール24にガイドされ、カッターロール25で切り分けられ、フォールディングロール26にウェブに折り畳まれ、コンベア40上に落とされ(符号29,30)、2ラインからコンベア40に出力されるティッシュ37,38は等間隔に配置されるフライトコンベアにより個包装機構(図示しない)に送られ、個包装パック用高分子フィルム(図示しない)が包み込み、融着機構(図示しない)により個封印され、後工程の集合包装機構(図示しない)に送られる(図示しない)。集合包装機構(図示しない)は個包装ティッシュ(図示しない)を所定の個数、1段を1x2個とする3段に配置後、集合包装にパッケージされ、所定の集合包装毎、1段を2x3個とする8段に段ボール(図示しない)にパッケージ梱包される。
【0036】
図1の図の上部に模式的に図示されているように、製造装置1は噴霧コントローラー100を備え、製造ラインは速度センサー101を備え、ライン速度を出力可能とされている。速度センサー101は信号線102によって噴霧コントローラー100と信号接続され、ライン速度信号が噴霧コントローラー100に取り込み可能とされている。噴霧コントローラー100は入出力装置110を備え、原紙の含水量が入力可能とされ、噴霧コントローラー100内には入力された数値を保持するメモリー(図示しない)を備える。噴霧コントローラー100は所定の演算ロジックが予め組み込み可能及び保守可能とされており、当該演算ロジックは、メモリー(図示しない)に保持される原紙の含水量と速度センサー101からのライン速度及び原紙3の含水量に影響を及ぼし可能な室温、湿度その他の環境データを入力データとし、所定の演算ロジックによって、ライン速度に応じて噴射ノズル4から噴霧する加液の量に適当な噴霧圧力データを動的に演算し、ポンプ140に向けてポンプ信号線103の信号を生成し、ポンプ140に信号接続されている信号線103によって制御信号をポンプ140に送信可能とされている。ポンプ140は受信される信号にしたがい、配液管150から加液を受入れ、噴霧スプレーノズル4に接続されている配液管151を通じて、加液を噴霧スプレーノズル4に送液可能とされている。噴霧スプレーノズル4は斜行して対向する原紙ラインへ向けて霧状のスプレー液滴50を噴霧可能とされている。
【0037】
図3及び
図4に示す本発明の一実施の形態に係るポケットティッシュの製造方法S1及びS2のステップ(工程)図を用いて、ポケットティッシュの製造方法を説明する。以下で、工程はステップと同義に、段階はステップ内のサブステップと同義に用いている。
図3に示されているように、本発明の製造工程S1は、原紙準備工程S10、折り畳み工程S20、切り分け工程S30、個包装工程S40、その後の後工程S99から構成され、製造工程S2は、原紙準備工程S10'、折り畳み工程S20’、切り分け工程S30、個包装工程S40、その後の後工程S99から構成され加液段階は、折り畳み工程S20に含まれてもよいし(製造方法S1の場合、
図3参照)、原紙準備工程10に含まれてもよい(製造方法S2の場合、
図4参照)。加液段階が折り畳み工程S20に含まれる場合とは、
図3に示すように折り畳み工程S20は、原紙受入れ段階S21、加液段階S22及び折り畳み段階S23から構成される折り畳み工程から成る場合である。加液段階が原紙準備工程S10'に含まれる場合とは、加液段階は、
図4に示されるように原紙搬送段階S101、加液段階S102及び原紙巻き直し段階S103から構成される場合である。このように加液段階は、折り畳み段階(
図3では20)に含まれてもよいし、原紙準備工程(
図4ではS10')に組み込まれてよい。ここで段階という用語は、工程のサブ段階である。
次に。ポケットティッシュの製造方法S1を用いて生産する方法について論を進める。
【0038】
製造方法S1では、加液段階S22は原紙準備工程S10に続く折り畳み工程S20に含まれている。加液段階は、製造方法S2の工程ステップの関係を示す
図4に示されるように、製造工程に含まれる原紙準備工程内S10に行われてもよいが、
図3に示す製造工程S1では、折り畳み工程S20内の折り畳み段階S23直前に加液段階S22が設けられ、加液段階S22を折り畳み工程S20に含めている。
【0039】
<製造方法1>
本発明の一実施形態による汎用(保湿剤等の薬液を塗布していない)ポケットティッシュの製造方法に使用する製造装置1の構成要素を用いれば、本発明に係る製造方法S1は、
汎用ポケットティッシュの製造方法S1であって、製造工程S1に以下の:
汎用原紙を用意する準備工程S10と;
前記原紙3を折り畳みティッシュ17に形成する折り畳み工程S20と;
前記ティッシュ17を規定枚数毎に切り分け、個包装工程S40へ搬送するコンベア40へ載せる切り分け工程S30と;そして
前記コンベア40から切り分け後のティッシュ30,31を受入れ個包装する個包装工程S40を、含むポケットティッシュの製造方法S1であって、加液噴霧手段4を使用し、噴霧50によって原紙3に所定の範囲の水分を含ませる加液段階S22を当該製造工程S1の途中の折り畳み段階S20に含み、前記切り分け工程S30ではティッシュの静電気の帯電が防止又は除去され前記折り畳み工程S20以降が全自動化可能であるポケットティッシュの製造方法S1である。
【0040】
折り畳み段階S20に含まれる加液段階S22では、製造装置1に備えられている噴霧コントローラー100を使用し、製造ラインで速度センサーによって測定され、噴霧コントローラーへ信号線102によって、ライン速度が出力され、噴霧コントローラー100には速度信号が取り込まれる。噴霧コントローラー100には入出力装置110から、原紙の含水量が入力され、噴霧コントローラー100内に備えるメモリーに入力された数値を保持している。
噴霧コントローラー100は所定の演算ロジックが予め組み込まれ及び随時これを必要に応じ保守、アップデートされている。
【0041】
当該演算ロジックは、メモリーに保持されている原紙の含水量と速度センサーからのライン速度及び原紙の含水量に影響可能な室温、湿度その他の環境データを入力データとし、これらを使用して所定の演算ロジックによって、ライン速度に応じて噴射ノズルから噴霧する加液の量に適当な噴霧圧力データをダイナミックに演算し、噴霧ポンプ140に向けてポンプ信号線103の信号を生成送信し、ポンプ140に信号接続されている信号線103によって制御信号をポンプ140に送信する。ポンプ140は受信されるポンプ運転制御信号にしたがい、加液供給管150から加液を受入れ、噴霧スプレーノズル4に接続されている配管151を通じて、加液を噴霧スプレーノズル4に送圧する。噴霧スプレーノズル4は斜行して対向する原紙ラインへ向けて適量の霧状のスプレー液滴50を噴霧する。
【0042】
このような機構を備える製造装置1を使用する製造方法S1は、含水率が下限値6重量%と上限値27重量%に挟まれる範囲として所定の演算ロジックが組まれ、噴霧スプレーノズル4は斜行して対向する原紙ラインへ向けて適量の霧状のスプレー液滴50を噴霧する。水分の噴霧によって原紙に所定の量の水分を含ませられ、汎用ティッシュを、切り分け、個包装工程へのコンベアへ載せる工程を機械化する全自動折り機によって前工程が全自動化可能とされ、手作業を排し機械化工程によって製造装置と紙に摺動部位が生じても紙は帯電せず、ポケットティッシュの折り機が静電気を帯びてフォールディング部(折り畳み部)にウェブが張り付くことを防止し、汎用ポケットティッシュペーパーの規定枚数での切り分け工程も機械式の全自動折り機を用い、全自動化可能となり、生産能力が著しく向上するという効果を得られる。
【0043】
<製造方法2>
図4に示す、本発明の他の実施形態によるポケットティッシュの製造方法製造方法2では、製造装置1の加液手段である噴霧スプレーノズルは使用せず、予め原反ロール2に加液し、所定の範囲の水分を含ませる段階を折り畳み工程S20'より前に行い、これを原紙準備工程S10'に含める。この場合には原紙準備工程は,原紙搬送段階S101、加液段階S102及び原紙巻き直し段階S103を原紙準備工程S10'に含む。
【0044】
本発明の他の実施形態によるポケットティッシュの製造方法2に使用する製造装置2(図示しない)の構成要素を用いれば、本発明に係る製造方法2は、
ポケットティッシュの製造方法2であって、製造工程S2に以下の:
原紙2を用意する準備工程S10'と;
前記原紙2から繰り出される原紙3を折り畳みティッシュに形成する折り畳み工程S20'と;
前記ティッシュを規定枚数毎にウェブ(一実施例では、折り畳んだ後の寸法を縦75mm横105mm、2プライを1シートとし、10シートを積層したウェブである)を切り分け、個包装工程S40へ搬送するコンベアへ載せる切り分け工程S30と;そして、
前記コンベア40から切り分け後のティッシュ30,31を受入れ個包装する個包装工程S40を含むポケットティッシュの製造方法であって、原紙に所定の範囲の水分を含ませる加液段階S102を当該製造工程S2のうち前記準備工程S10’に含み、前記切り分け工程S30ではティッシュの静電気の帯電が防止又は除去され前記折り畳み工程S20’以降が全自動化可能であるポケットティッシュの製造方法2である。
【0045】
必ずしも加液段階は、連続ライン上ではなく、予めオフラインで実施されていても、準備工程S10'に含まれていてもよく、前記切り分け工程S30で連続ラインが機械化によって実現され、ティッシュの静電気の帯電が防止又は除去され前記折り畳み工程S20以降が全自動化可能である汎用ポケットティッシュの製造が実現され、生産能力が向上するのは製造方法S1と同様である。
【0046】
本製造方法で製造されるウェブの紙質の一実施例は、原紙坪量 12.2±0.5g/m
2(JIS P 8124(1998)により測定)、紙厚125±15μm(製品状態の試験片を、JIS P 8111(1998)の条件下で十分に調湿した後、同条件下でダイヤルシックネスゲージ(厚み測定器)「PEACOCK H型」(尾崎製作所製)を用いて測定する。紙厚は製品の各プライを剥がすことなく測定する。厚みの測定は流れ方向(MD方向)で5回測定する。この測定した流れ方向(MD方向)とは別の流れ方向(MD方向)でさらに5回測定する。したがって10回行って得られる平均値を紙厚とする。)、乾燥引張強度縦270±60cN、横120±30cN(105℃、10分間キュアリングした後、JIS P 8113(1998)に従って、ロードセル引張試験機により、25mm幅で測定)、湿潤引張強度縦30±20cN、横20±20cN(105℃、10分間キュアリングした後、JIS P 8135(1998)に従って、ロードセル引張試験機により、25mm幅で測定)である。
【0047】
そして、上記、個包装工程の後に、後工程(図示しない、以下後工程及び後工程で使用する手段について同じ)として以下の:
集合包装機手段と;
段ボールケーサー手段と;そして
これらの手段の間を繋ぐコンベアと
を使用し、個包装工程製造された個包装を、所定の縦横数及び積層数に整序し、集合包装機手段によって集合包装し(一実施例では、1段を1x2個とする3段の合計6個包装パック構成である)、さらに集合包装を所定の縦横数及び積層数に整序する段ボールケーサー手段によって段ボールに梱包し(一実施例では、1段を2x3個とする8段の合計48集合包装パック構成である)、集合包装から段ボールケース詰まで一貫して自動化されている後工程をさらに含める場合には、製造工程に原紙の原反を投入後から個包装の段ボールケース詰めまでを一つのラインで人手を介さず機械化可能であるポケットティッシュの製造方法が実現可能である。この実現化にあたり、前工程の全自動化が最も有効であり、本発明は、前工程の全自動化を実現する製造方法を提供する。
【0048】
上記前工程全自動化ラインと前段落記載の後工程を採用によって、製造ラインでのケース詰めまでを一つのラインで一貫生産可能として生産能力はさらに向上可能とされる。
【0049】
図5は、本発明の他の実施形態に係るポケットティッシュの製造方法に使用する製造装置2を示す。本発明の他の実施形態に係るポケットティッシュの製造方法に使用する製造装置2では製造装置1と同様、原反ローラーは原反2を保持可能であり、原反2から原紙は
図1の側面模式図に示す符号D1向きに繰り出される。ローラー5,6は段違いに原紙3が斜行可能に設置され、この斜行領域の原紙上方には、製造装置1とは異なり、二流体ノズル204が設置され、霧状の水50が噴霧可能である。原紙の斜行は原紙上での噴霧液の水溜まりの発生を防止し、原紙への均一な加液含浸を実現可能とする。以下で、原紙の走行系は製造装置1と同様であり、異なる部分である加液噴霧手段を中心に以下、詳述する。
二流体ノズル204には電磁バルブ各々206,207を介して、水W、圧縮空気Aが配管(図示しない)から供給されており、噴霧可能である。
製造ラインは速度センサー101を備え、ライン速度を出力可能とされている。速度センサー101は信号線102によって噴霧コントローラー200と信号接続され、ライン速度信号が噴霧コントローラー200に取り込み可能とされている。噴霧コントローラー200は入出力装置210を備え、原紙の含水量、水圧及び圧縮空気圧が入力可能とされ、噴霧コントローラー200内には入力された数値を保持するメモリー(図示しない)を備える。噴霧コントローラー200は所定の演算ロジックが予め組み込み可能及び保守可能とされており、当該演算ロジックは、メモリー(図示しない)に保持される原紙の含水量、水圧及び圧縮空気圧と速度センサー101からのライン速度及び原紙3の含水量に影響を及ぼし可能な室温、湿度その他の環境データを入力データとし、所定の演算ロジックによって、ライン速度に応じて噴射ノズル204から噴霧する加液の量に適切に電磁バルブ各々206,207の開閉タイミングを演算し前記電磁バルブに開閉指示制御信号を動的に演算し、電磁バルブ各々206,207の信号を送信する。
これらの信号は、原反の含水量、水圧及び圧縮空気圧を受入れる通信入力手段によって噴霧コントローラー200に取り込まれ、電磁バルブ206,207と前記噴霧コントローラー200を接続する通信手段203,205によって、開閉指示信号が電磁バルブ206,207へ送られ、原反の含水量と製造ライン速度によって切り分け前のティッシュの含水量に関し含水率を下限値6重量%と上限値27重量%に挟まれる範囲に加液噴霧制御され、本実施形態に係る製造装置も
図3に示す製造方法S1に使用可能であり、その説明は、製造装置1を製造方法S1に使用される場合とパラレルである。
【0050】
以上のように、本発明は、含水率が下限値6重量%と上限値27重量%に挟まれる範囲に原紙含水率を制御し、規定の枚数を取り分ける段階に人出を介さず全自動の折り畳み手段によっても、静電気の発生によってポケットティッシュの折り機が静電気を帯び、フォールディング部(折り畳み部)にウェブが張り付かないポケットティッシュの製造方法を及びその装置を提供可能である。
【0051】
以上、本発明に係る実施の形態を説明したが、本発明は係る実施の形態に限定されるものではなく、静電防止剤は水単体でも、紙質を害さない水溶性の導電性液体、例えば、高級アルコールでもよく、第三アルコールの例ではグリコールがあるように、また、ライン速度を検知する速度センサーは、例えば、原反の繰り延べ速度をセンサーとしてもよく、エンコーダによりローラーの回転速度を演算しライン速度に換算する手段でもよく、回転速度を何らかの手段により噴霧コントローラーにライン速度が入力されればよく、また、このように本発明の趣旨を逸脱しない範囲で本発明の構成要素は、種々変形して実施することができる。ここで取り上げた発明の効果はすべてが同時に一つの実施形態に現れるものと限定されず、その一部が一つでも発現して発明製品の目的を達成すれば十分であり、当業者であれば、容易に判断できることであろう。