JP5515971B2 - エンボス加工方法及びエンボス加工装置 - Google Patents

Description

本発明は、原紙にエンボスを形成するためのエンボス加工方法及びエンボス加工装置に関するものである。より具体的には、エンボスロールとラバーロールとの間に原紙を通して、原紙にエンボスを形成するラバースチール法によるエンボス加工方法及びエンボス加工装置に関するものである。

ティシュペーパー、トイレットペーパー、キッチンタオル等の家庭用衛生用紙の分野においては、吸水性、肌当たりの柔らかさ、意匠性を向上させる等の目的で、原紙にエンボスが形成された衛生用紙が知られている。このような衛生用紙は、例えば大径に巻回された原反ロールから連続的に長尺の原紙を送り出し、その原紙に連続的にエンボスを形成していく方法で得ることができる。

原紙にエンボスを形成する方法としては、ロール外周面にエンボスパターン（凸部）を構成する溝が刻設されたエンボスロールと、ロール外周面にエンボスロールのエンボスパターンと相補的なエンボスパターン（凹部）が刻設された受けロール（凹ロール）とを用い、前記エンボスロールを回転駆動させつつ、エンボスロールと凹ロールの間に原紙を通すことにより、エンボスパターンに対応する形状のエンボスを原紙に形成するマッチドスチール法が知られている（特許文献１参照）。

また、ロール外周面にエンボスパターンを構成する溝が刻設されたエンボスロールと、ロール外周面にラバー層を有しエンボスロールに押圧されるラバーロールとを用い、前記エンボスロールを回転駆動させつつエンボスロールとラバーロールの間に原紙を通すことにより、エンボスパターンに対応する形状のエンボスを原紙に形成するラバースチール法も知られている（特許文献２及び３参照）。

特開２００９−１６５５３３号公報（特許請求の範囲、請求項１） 特開２００３−２７６９４９号公報（明細書段落０００７） 特開２００５−４０６２０号公報（明細書段落０００７）

特許文献２及び３に記載のラバースチール法は特許文献１に記載のマッチドスチール法と比較して柔軟性が高い衛生用紙を得ることができるという利点がある。ラバースチール法は、エンボス形成時に原紙を構成する紙繊維の集合状態を一部破壊し、原紙にダメージを与えるため、原紙に形成されたエンボスが消失し難いものと考えられる。

しかし、ラバースチール法は破壊された紙繊維の一部が紙粉となるため、その発生した紙粉が、１）エンボスパターン表面への付着、２）エンボスパターンを構成する溝の目詰まり等の不具合を発生させていた。前記の付着や目詰まりは原紙にエンボスパターンに対応したエンボスを形成することを困難にし、原紙にエンボス形成効果を十分付与できなくなる点において好ましくない。また、この付着や目詰まりの状態を放置してエンボス形成を継続すると、付着又は目詰まりした紙粉が固く締まっていき、事後的な紙粉の除去が困難となり、付着又は目詰まりした紙粉のクリーニングが困難となるという問題もある。

前記のような事情から、従前は、原反ロール１ロール分（トイレットペーパーの場合であれば、製品に対し長さ８００〜２０００倍程度）のエンボス形成が完了する毎に、手作業で付着又は目詰まりした紙粉をクリーニングしていた。このような方法は、衛生用紙の連続的な製造を困難にし、設備メンテナンスのための作業負荷が大きくなる等、生産性を低下させるため好ましくない。

本発明は、このような従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、紙粉のエンボスパターン表面への付着やエンボスパターンを構成する溝への目詰まりを防止することができ、衛生用紙の連続的な製造及びその設備メンテナンスが容易なエンボス加工方法及びエンボス加工装置を提供するものである。

本発明者らは前記課題を解決するために鋭意検討した結果、エンボスロールの外周面に回転するブラシロールを押圧し、そのブラシロールでエンボスロールに付着した紙粉を取り除きながらエンボス形成を行うことにより、上記課題を解決可能であることを見出し、本発明を完成するに至った。即ち、本発明によれば、以下に示すエンボス加工方法及びエンボス加工装置が提供される。

［１］ロール外周面にエンボスパターンを構成する溝が刻設されたエンボスロールと、ロール外周面にラバー層を有し前記エンボスロールに押圧されるラバーロールとを用い、前記エンボスロールを回転駆動させつつ前記エンボスロールと前記ラバーロールの間に原紙を通すことにより、前記エンボスパターンに対応する形状のエンボスを前記原紙に形成するエンボス加工方法において、ロール外周面側に繊維状材料からなるブラシを有するブラシロールを、前記エンボスロールに押圧した状態で、前記エンボスロールとは周速差をつけて回転駆動させるエンボス加工方法であり、前記ブラシロールを前記エンボスロールと同方向に回転駆動させ、且つ、前記エンボスロールの前記溝の底に前記ブラシの先端が摺接するように、前記ブラシロールの前記ブラシの高さを前記エンボスロールの溝の深さよりも大きく設定したエンボス加工方法。

［２］ロール外周面にエンボスパターンを構成する溝が刻設されたエンボスロールと、ロール外周面にラバー層を有し前記エンボスロールに押圧されるラバーロールと、を備え、前記エンボスロールを回転駆動させつつ前記エンボスロールと前記ラバーロールの間に原紙を通すことにより、前記エンボスパターンに対応する形状のエンボスを前記原紙に形成するエンボス加工装置において、ロール外周面側に繊維状材料からなるブラシを有し前記エンボスロールに押圧されるブラシロールと、前記ブラシロールを前記エンボスロールとは周速差をつけて回転駆動させる駆動手段と、を更に備えたエンボス加工装置であり、前記ブラシロールを前記エンボスロールと同方向に回転駆動させるように構成され、且つ、前記エンボスロールの前記溝の底に前記ブラシの先端が摺接するように、前記ブラシロールの前記ブラシの高さを前記エンボスロールの溝の深さよりも大きく設定しているエンボス加工装置。

［３］前記エンボスロールのロール外周面に対する前記ブラシロールの押圧力を調整する押圧力調整機構を備えた前記［２］に記載のエンボス加工装置。

［４］前記ブラシが、前記ブラシロールのロール本体に着脱可能に取り付けられている前記［２］又は［３］に記載のエンボス加工装置。

本発明に係るエンボス加工方法及びエンボス加工装置は、紙粉のエンボスパターン表面への付着やエンボスパターンを構成する溝への目詰まりを防止することができ、衛生用紙の連続的な製造及びその設備メンテナンスが容易となる。

本発明に係るエンボス加工方法及びエンボス加工装置の一の実施形態を示す摸式図である。 本発明に係るエンボス加工方法及びエンボス加工装置の別の実施形態を示す模式図である。 本発明に係るエンボス加工方法及びエンボス加工装置の更に別の実施形態を示す模式図である。

以下、本発明に係るエンボス加工方法及びエンボス加工装置を実施するための形態について図面を参照しながら具体的に説明する。但し、本発明はその発明特定事項を備えるエンボス加工方法及びエンボス加工装置を広く包含するものであり、以下の実施形態に限定されるものではない。

［１］エンボス加工方法：
本発明に係るエンボス加工方法は、例えば図１に示すように、ロール外周面にエンボスパターンを構成する溝２ａ，４ａが刻設されたエンボスロール２，４と、ロール外周面にラバー層６ａ，８ａを有しエンボスロール２，４に押圧されるラバーロール６，８とを用い、エンボスロール２，４を回転駆動させつつエンボスロール２，４とラバーロール６，８の間に原紙１４，１６を通すことにより、エンボスパターンに対応する形状のエンボスを原紙１４，１６に形成するものである。

そして、ロール外周面側に繊維状材料からなるブラシ１０ａ，１２ａを有するブラシロール１０，１２を、エンボスロール２，４に押圧した状態で、エンボスロール２，４とは周速差をつけて回転駆動させるものである。

即ち、エンボスロール２，４の外周面にブラシロール１０，１２のブラシ１０ａ，１２ａを摺接させ、そのブラシロール１０，１２のブラシ１０ａ，１２ａによってエンボスロール２，４のエンボスパターンの表面又はエンボスパターンを構成する溝２ａ，４ａに付着した紙粉を除去し、クリーニングしながらエンボスを形成する点に特徴がある。

このような方法によれば、紙粉が発生し易いラバースチール法であっても、エンボスロール２，４の外周面（エンボスパターンの表面等）に付着した紙粉、特に、エンボスパターンを構成する溝２ａ，４ａの内部に付着した紙粉であっても、ブラシロール１０，１２のブラシ１０ａ，１２ａによって掻き出して除去することができる。従って、紙粉のエンボスパターン表面への付着やエンボスパターンを構成する溝への目詰まりを防止することができ、前記付着や前記目詰まりに起因する不具合を有効に防止することができる。即ち、エンボスの形成が阻害され難く、エンボス形成効果を十分付与することができる。

また、原反ロール１ロール分のエンボス形成ごとに手作業で付着又は目詰まりした紙粉をクリーニングする必要がなく、エンボス形成を長時間継続することができる。従って、衛生用紙の連続的な製造が容易となり、設備メンテナンスのための作業負荷も小さくなる。即ち、衛生用紙の生産性を向上させることができる。

［１−１］ブラシロール：
本発明に言う「ブラシロール」とは、図１に示すようにロール外周面側に繊維状材料からなるブラシ１０ａ，１２ａを有しエンボスロール２，４に押圧されるロールである（ブラシロール１０，１２）。

「ブラシ」は、複数の単繊維が空隙を有する状態で集合配置されたものであり、繊維状材料からなる部分のみを指す。このようなブラシはエンボスロール２，４の外周面に摺接させた際の柔軟性、変形容易性、形状追従性に優れる。従って、エンボスロール２，４の外周面に刻設された、エンボスパターンを構成する溝２ａ，４ａが極めて微細なものである場合にも、溝２ａ，４ａの内部に確実にそのブラシ１０ａ，１２ａの先端を入り込ませることができ、溝２ａ，４ａの内部に付着した紙粉を確実に掻き出してエンボスパターンの目詰まりを防止することができる。

「繊維状材料」の種類は特に限定されず、従来公知の天然繊維、合成繊維の中から目的に応じて適宜選択して用いればよい。好ましくは、弾性的に撓み変形可能な天然繊維、合成繊維である。

「ブラシ」は、複数の単繊維が空隙を有する状態で集合配置されたものであればよく、その繊維がロール外周面からその半径方向へ向けて突出した、いわゆるブラシ状のものは勿論、布状体、例えばフェルト材も含まれる。フェルト材もエンボスロールの外周面に摺接させた際の柔軟性、変形容易性、形状追従性に優れ、いわゆるブラシ状のものと同様の効果を奏する。

ブラシロールのブラシは、ブラシロールのロール本体に着脱可能に取り付けられていることが好ましい。例えば、前記フェルト材は一体的なウェブ状に形成されているという特徴があり、いわゆるブラシ状のものと比較して着脱が容易であり、交換作業その他のメンテナンスの面で優れる点において好ましい。また、ブラシとなる繊維状材料を支持体となる樹脂シートに植設させ、この樹脂シートをブラシロールのロール本体に巻き付けて固定したようなものも本発明に言う「ブラシロール」に含まれる。

「ブラシ」は、その高さがエンボスロールのエンボスパターンを構成する溝２ａ，４ａの深さよりも大きく構成されている。このような構成とすることで、エンボスパターンを構成する溝２ａ，４ａの底にも、ブラシ１０ａ，１２ａのブラシの先端を摺接させることができ、エンボスパターンを構成する溝２ａ，４ａの内部に付着した紙粉をより確実に掻き出すことが可能となる。

なお、「ブラシの高さ」とは、ロール表面（又はブラシの支持体表面）からブラシ部分がどれだけ突出しているかを示す指標であり、ロール表面等を基準面としたブラシ部分の高さである。例えばエンボスパターンを構成する溝２ａ，４ａの深さが２ｍｍであれば、ブラシの高さを溝２ａ，４ａの深さ２ｍｍよりも大きい、例えば３ｍｍ等に設定することが好ましい。一例として、トイレットペーパー用のエンボスロールでは、エンボスパターンを構成する溝２ａ，４ａの深さが１〜２ｍｍとなっている。従って、この場合には、ブラシの高さを１．２〜５ｍｍに設定することが好ましい。

［１−２］ブラシロールの回転：
本発明のエンボス加工方法においては、図１に示すように、ブラシロール１０，１２を、エンボスロール２，４に押圧した状態で、エンボスロール２，４とは周速差をつけて回転駆動させる。

ブラシロール１０，１２は、その回転方向を問わず、エンボスロール２，４に押圧した状態でエンボスロール２，４とは周速差をつけて回転駆動させればよい。例えば、モーター等の駆動手段によりエンボスロール２，４とは独立して回転駆動させてもよく、或いはギヤやベルトを用いてエンボスロール２，４と連動回転させてもよい。これにより、ブラシロールのブラシがエンボスロールの外周面に摺接してエンボスロールの外周面に付着した紙粉が除去される。また、エンボスロール２，４とブラシロール１０，１２の接触位置が順次に変わるので、ブラシロール１０，１２が偏摩耗することがなく、ブラシロール１０，１２の長寿命化を図ることができる。

なお、ブラシロール１０，１２をエンボスロール２，４の回転方向とは逆方向に回転駆動させれば、ブラシロールの回転によってエンボスロールの回転が阻害され難くなる。例えば、図１に示す例では、エンボスロール２を反時計回りに回転させているため、ブラシロール１０を時計回りに回転させ、逆にエンボスロール４は時計回りに回転させているため、ブラシロール１２は反時計回りに回転させている。

「周速」とは、ロール外周上に位置する任意の点が、ロールの回転に伴い、その回転方向に移動する、単位時間当たりの距離を意味する。周速はプラスの値をとってもよいし、マイナスの値をとってもよい。一般にエンボスロールの周速は１８０〜７００ｍ／ｍｉｎとすることが多い。この場合には、ブラシロール１０，１２の周速を−７０〜７００ｍ／ｍｉｎの範囲に設定すればよい（但し、ブラシロール１０，１２の周速が「０」の場合、即ちブラシロール１０，１２が停止している状態を除く。）。

ブラシロール１０，１２の周速がプラスの値をとるときは、ブラシロール１０，１２がエンボスロール２，４の回転方向と逆方向に回転することを意味する。例えば７００ｍ／ｍｉｎである場合には、ブラシロール１０，１２が７００ｍ／ｍｉｎの周速でエンボスロール２，４の回転方向と逆方向に回転することを意味する。

ブラシロール１０，１２をエンボスロール２，４の回転方向とは逆方向に回転駆動させる場合には、両ロールに周速差がついている限り、何れのロールを速く回転させてもよい。但し、エンボスロールの外周面に付着した紙粉の除去効果を大きくするためには、エンボスロールの周速よりもブラシロールの周速を速くすることが好ましい。例えばエンボスロールの周速が４５０ｍ／ｍｉｎであれば、ブラシロールの周速を５００ｍ／ｍｉｎ等に設定すればよい。

また、ブラシロール１０，１２の周速がマイナスの値をとるときは、ブラシロール１０，１２がエンボスロール２，４の回転方向と同方向に回転することを意味する。例えば−７０ｍ／ｍｉｎである場合には、ブラシロール１０，１２が７０ｍ／ｍｉｎの周速でエンボスロール２，４の回転方向と同方向に回転することを意味する。本発明においては、ブラシロール１０，１２がエンボスロール２，４の回転方向と同方向に回転する。

ブラシロール１０，１２の周速をマイナスの値とするときは、ブラシロール１０，１２の周速をエンボスロール２，４の周速の１０％以内の値とすることが好ましい。例えば、エンボスロール２，４の周速が７００ｍ／ｍｉｎであるときには、ブラシロール１０，１２の周速を−７０ｍ／ｍｉｎ以上、０ｍ／ｍｉｎ未満の範囲内とすることが好ましい。

更に、エンボスロールの外周面に対するブラシロールの押圧力を調整し、エンボスロールの外周面への紙粉の付着の度合いに応じて、ブラシロールをエンボスロールの外周面に押圧する押圧力を増大させることが好ましい。この方法は後述するエンボス加工装置に押圧力調整機構を設けることで実施することができる。

ブラシロールにより、エンボスロールの外周面に付着した紙粉の除去を行った場合でも、エンボスロールの外周面、特に、エンボスパターンを構成する溝の底部に、紙粉が付着したまま残ることが考えられる。このような場合、その紙粉が経時的に固く締まっていき、事後的な紙粉の除去、ひいては付着又は目詰まりした紙粉のクリーニングが困難となる点において好ましくない。前記のようにエンボスロールの外周面に対するブラシロールの押圧力を増大させれば、固く締まった紙粉でも容易に除去することができる。

ブラシロールの押圧力を調整する機構としては、例えば、ブラシロール及びその回転駆動機構を備えたユニットの位置を調整する機構等を挙げることができる。このような機構によれば、ブラシロールのブラシとエンボスロールの外周面とが接離可能となり、両ロール間の距離によって、ブラシロールの押圧力を調整することができる。位置調整が可能である限り、その方法は特に限定されものではない。例えば、サーボモーター等を利用する機械的な機構であってもよいし、手動で位置調整する機構であってもよい。手動で位置調整する機構の場合は、クリック機構やラチェット機構を組み込むことにより、一定の間隔で位置調整を行うことが容易となり、操作性が向上する。

なお、「紙粉の付着の度合いに応じて」とは、エンボスロールの外周面への紙粉の付着の度合いをセンサーにて検出し、その検出結果に基づいてブラシロールの押圧力を自動又は手動にて調整する方法を挙げることができる（フィードバック制御等）。また、これに限らず、エンボスロールの外周面への紙粉の付着の度合いを目視し、その結果に基づいてブラシロールの押圧力を手動にて調整する方法を採用してもよい。エンボスロールの外周面に付着する紙粉は、エンボス形成の開始から時間が経つにつれて増える。従って、ブラシロールの押圧力を経時的に増大させる方法を採用してもよい。

［１−３］エンボスの形成：
本発明のエンボス加工方法は、ブラシロールを、エンボスロールに押圧した状態でエンボス形成を行うことを除いては、従来のラバースチール法に準じてエンボスを形成すればよい。

ラバースチール法は、例えば図１に示すように、ロール外周面にエンボスパターンを構成する溝２ａ，４ａが刻設されたエンボスロール２，４と、ロール外周面にラバー層６ａ，８ａを有しエンボスロール２，４に押圧されるラバーロール６，８とを用い、エンボスロール２，４を回転駆動させつつエンボスロール２，４とラバーロール６，８の間に原紙１４，１６を通すことにより、エンボスパターンに対応する形状のエンボスを原紙１４，１６に形成する方法である。ここで、エンボスロール２，４は、モーター等の駆動手段により回転駆動され、ラバーロール６，８はエンボスロール２，４への押圧によってエンボスロール２，４に追従して回転される。

具体的な方法は特に限定されないが、例えばエンボスロールとラバーロールの間に原反ロールから送り出された長尺原紙を通してエンボスロールの外周面に刻設したエンボスパターンに対応したエンボスを原紙に形成する方法を挙げることができる。

「原反ロール」とは、長尺原紙が大径に巻回されたロールである。大量生産、連続生産を可能とするため、通常の製品（トイレットペーパーの場合、幅１１４ｍｍ、長さ６５〜７０ｍ程度）に比して、更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。

「原紙」の種類は特に限定されず、従来公知のトイレットペーパー用原紙、キッチンタオル用原紙を用いることができる。中でも、坪量１０〜２５ｇ／ｍ^２に抄紙されたトイレットペーパー用原紙を用いることが好ましい。坪量が１０ｇ／ｍ^２未満であると、適正な強度を確保することができない場合がある。一方、坪量が２５ｇ／ｍ^２を超えると、柔軟性が損なわれ、触感が硬くなり過ぎる場合がある。

「エンボス」とは、エンボスロール外周面に形成されたエンボスパターンを原紙に型押しすることによって形成されるエンボスパターンと相補的な形状のパターンである。このエンボスによって、原紙に凹凸が形成され、空気層を含んだ嵩高い状態となるため、衛生用紙に柔軟性を付与することができる。また、エンボスパターンを所望の文字、図形、記号等のデザイン形状とすることにより、原紙にこれらデザインを付与することができ、意匠性が高い衛生用紙を得ることもできる。即ち、本発明に言う「エンボス」には、いわゆるマイクロエンボス、デザインエンボス等が含まれる。

「マイクロエンボス」とは、主として柔軟性向上のために付されるエンボスである。より具体的には、頂面部の面積が０．０１〜２ｍｍ^２のドットエンボスを意味する。通常、マイクロエンボスの頂面部は平面視した場合に円形状又は矩形状等の形状に形成され、長尺原紙の全面に均一に配置される。ドットの頂面形状は特に限定されないが、円形、楕円形、正方形、菱形等を挙げることができる。

「デザインエンボス」とは、主として意匠性向上のために付される、デザイン性を有するエンボスである。より具体的には、頂面部の面積が２ｍｍ^２を超えるエンボスからなり、１つのエンボス単独で又は複数のエンボスが組み合わされて何らかのパターンを形成しているものを意味する。デザインエンボスの個々のエンボスの形状は、ドットエンボス、ラインエンボス及びこれらが一体的に組み合わされたエンボスのいずれであってもよい。面状に型押しされた一体的なデザインエンボスにより各々のパターンが形成されていてもよいし、複数のデザインエンボスが集合的に配置され、１つのまとまったパターンが形成されていてもよい。パターンの形状は特に限定されないが、例えば、花、木の葉、幾何学パターン等の形状を挙げることができる。

エンボスの形成位置は特に限定されないが、本発明のエンボス加工方法は原紙の全面に亘ってエンボスを形成する際に利用することが好ましい。原紙の全面に亘ってエンボスを形成する場合には発生する紙粉が多いため、本発明の効果を十分に享受することができるからである。例えば、マイクロエンボスやデザインエンボスを原紙の全面に亘って形成するような場合に有効であると言える。

エンボスを形成する際には、図１に示すように各々単層の状態の原紙１４，１６にエンボスを形成してもよいし、図２に示すように原紙１４，１６を積層させた複層の状態でエンボスを形成してもよい。また、３枚以上の原紙を積層させた複層の状態でエンボスを形成することもできる。

［２］エンボス加工装置：
本発明のエンボス加工装置は、図１に示すエンボス加工装置１Ａのように、ロール外周面にエンボスパターンを構成する溝２ａ，４ａが刻設されたエンボスロール２，４と、ロール外周面にラバー層６ａ，８ａを有しエンボスロール２，４に押圧されるラバーロール６，８と、を備え、エンボスロール２，４を回転駆動させつつエンボスロール２，４とラバーロール６，８の間に原紙１４，１６を通すことにより、エンボスパターンに対応する形状のエンボスを原紙１４，１６に形成する装置である。

そして、ロール外周面側に繊維状材料からなるブラシ１０ａ，１２ａを有しエンボスロール２，４に押圧されるブラシロール１０，１２と、エンボスロール２，４とは周速差をつけてブラシロール１０，１２を回転駆動させる駆動手段と、を更に備えたものである。本発明のエンボス加工装置は、本発明のエンボス加工方法の実施に好適に用いることができる。

図１に示すエンボス加工装置１Ａは、図示されない駆動手段（例えばモーター等）によって、エンボスロール２，４及びブラシロール１０，１２が回転駆動される。駆動手段は、エンボスロール２，４とブラシロール１０，１２とを周速差をつけて回転駆動させることが可能な手段であればよい。例えば、単一の駆動手段を用いて、エンボスロールとブラシロールとを連動して回転駆動させるようにしてもよく、エンボスロールとブラシロールとを専用の駆動手段を用いて別個独立に回転駆動させるようにしてもよい。一方、ラバーロール６，８は固有の回転駆動手段を持たず、エンボスロール２，４の回転に追従して回転する。

エンボス加工方法の項において、本発明のエンボス加工装置のうち、１）特徴部分であるブラシロールの構造、２）ブラシロールがエンボスロールに対する押圧力を調整する押圧力調整機構を備えたものであることが好ましい点、３）ブラシロールのブラシの高さが、エンボスロールのエンボスパターンを構成する溝の深さより大きく構成されたものが好ましい点、４）ブラシが、ブラシロールのロール本体に着脱可能に取り付けられていることが好ましい点、について既に説明した。以下、本発明のエンボス加工装置の他の構成について図面を参照しながら更に具体的に説明する。

［２−１］第１の実施形態：
図１に示すエンボス加工装置１Ａは、単層の原紙１４，１６の各々に別個にエンボスを形成し、そのエンボスが形成された原紙１４，１６をプライボンディングして２プライの衛生用紙を得るエンボス加工装置に、本発明を適用した例である（以下、前記のようなエンボスを「ダブルエンボス」と称する。）。

ダブルエンボス用のエンボス加工装置は、エンボスを形成する原紙の枚数（２枚）に対応して２系統のエンボス形成ラインを備えている。図１に示すエンボス加工装置１Ａでは、１）エンボスロール２、ラバーロール６及びブラシロール１０のラインと、２）エンボスロール４、ラバーロール８及びブラシロール１２のラインである。

エンボスロール及びラバーロールについては、従来ラバーエンボス法で用いられてきたものをそのまま用いることができる。

エンボスロールは、図１に示すようにロール外周面にエンボスパターンを構成する溝２ａ，４ａが形成されたロールである（エンボスロール２，４）。

エンボスロールの幅（軸方向の長さ）は特に限定されず、衛生用紙の形状及び製法により適宜定めることができる。例えばロール状衛生用紙の場合、ロール状トイレットペーパーは幅１０５〜１１４ｍｍ、ロール状キッチンタオルは幅２１０〜２２８ｍｍとすることが一般的である。そして、その製品幅の１０〜３０倍幅の原紙を製品長さ分だけ巻き取って幅広のロール状衛生用紙（ログ）とし、製品幅にカットする製法を採ることが多い。このような場合、エンボスロールはログに対応する幅のものを用いればよい。

エンボスロールの外径も特に限定されない。例えば外径３００〜６００ｍｍφのものを用いることができる。

マイクロエンボスを形成する場合のエンボスパターンは、原紙に形成されるドットエンボス１個当たり頂面部面積が０．０１〜２ｍｍ^２（より好ましくは０．０１〜１ｍｍ^２）となるように、当該ドットエンボスと相補的な形状のエンボスパターンとすることが好ましい。この際、エンボスパターン頂面部の形状が真円形状又は楕円形状のものを用いると、滑らかで肌触りが良好なマイクロエンボスを形成することができるため好ましい。

また、マイクロエンボスに関しては、強度を十分に確保しつつ柔軟性を向上するという観点より、エンボス密度が５１〜１００個／ｃｍ^２である他、エンボス深さが０．５〜２．０ｍｍ、原紙面積に対する各エンボスの頂面部合計面積の比率（面積占有率）が０．１５〜３０％であることが好ましいとされている。従って、マイクロエンボスを形成する場合のエンボスパターンは、そのようなエンボスと相補的な形状のエンボスパターンとすることが好ましい。なお、ここにいう「エンボス密度」とは、エンボスの平均密度であり、単位面積当たりのドットエンボスの個数を意味するものとする。

一方、デザインエンボスを形成する場合のエンボスパターンは、原紙の紙面の面積に対するデザインエンボスのエンボス頂面部面積の比率（面積占有率）を０．１〜２０％となるように、ロール外周面の面積に対するエンボスパターンの頂面部面積の比率（面積占有率）を設定することが好ましい。

ラバーロールは、図１に示すようにロール外周面を覆うラバー層６ａ，８ａを有するロールであり（ラバーロール６，８）、ラバー層６ａ，８ａがエンボスロール２，４の外周面に当接し得るように対向配置されている。

エンボスロールとラバーロールの一方又は双方に、他方のロールとの位置を調整する位置調整機構を備えることが好ましい。これにより、原紙１４，１６をエンボスロール２，４とラバーロール６，８との間に通して、原紙１４，１６にエンボスパターンに対応する形状のエンボスを形成することが可能となる。この位置調整機構としては、ブラシロールの項で例示したものを好適に用いることができる。

図１に示すエンボス加工装置１Ａでは、ガイドロール２２，２４を経てラバーロール６，８に送られた原紙１４，１６がラバーロール６，８とエンボスロール２，４の間を通過する際にエンボスを形成することができるようになっている。

ブラシロールは、図１に示すようにロール外周面側に繊維状材料からなるブラシ１０ａ，１２ａを有するロールであり（ブラシロール１０，１２）、エンボスロール２，４の外周面に当接し得るように対向配置されている。このブラシロール１０，１２はロール外周面を覆うようにフェルト材が巻き付けられ、フェルト材からなるブラシ１０ａ，１２ａが設置された構造のものである。このフェルト材からなるブラシ１０ａ，１２ａはブラシロール１０，１２のロール本体から着脱可能に構成されている。

図１に示すエンボス加工装置１Ａにおいては、ブラシロール１０，１２の下側に紙粉１８，２０を受けるトレイ２６，２８が設置されている。ブラシロール１０，１２によって掻き出された紙粉１８，２０をトレイ２６，２８に捕集することにより、紙粉１８，２０が周囲に飛散し難くなる。トレイ２６，２８の形状はブラシロール１０，１２の幅、外径に応じて適宜決定すればよい。また、トレイ２６，２８はブラシロール１０，１２とエンボスロール２，４の当接部の下側をカバーするように配置することが好ましい。

図１に示すエンボス加工装置１Ａにおいては、エッジエンボスホイール３２と受けロール３４が設置されている。エンボスが形成された原紙１４，１６は、エンボスロール２，４からガイドロール３０に送り出され、ガイドロール３０で２プライの積層体３６とされる。この積層体３６がエッジエンボスホイール３２と受けロール３４の間を通ることによって、製品の側縁部に対応する部分にプライ剥がれ防止のエッジエンボスが形成される。

エッジエンボスホイール及び受けロールの形状は特に限定されないが、従来公知のエッジエンボスホイール及び受けロールを好適に用いることができる。

エッジエンボスホイールは製品の側縁部に対応する部分に形成するエッジエンボスと相補的な形状の押圧面が形成されたホイールである。

図１Ａに示すエンボス加工装置１Ａでは、エッジエンボスホイールとして、二条の押圧面が製品の幅毎に間欠的に形成されたものが用いられている。このようなエッジエンボスホイールによれば製品の両側縁部に対応する部分に間欠的に二条のエッジエンボスを形成することができる。この二条のエッジエンボスの間隙部をスリッターで切断することで、各側縁部に一条のエッジエンボスが形成された衛生用紙を得ることができる。

エッジエンボスの形状は特に限定されないが、真円形、楕円形、菱型等の形状が原紙の長手方向に向かって連続的ないし間欠的に配置され、全体として帯状を呈するように配置されたパターンのものが好ましい。

受けロールはエッジエンボスホイールの押圧面に当接し得るように対向配置されたロールである。エッジエンボスホイールの押圧面と受けロールの外周面との間に原紙を通すことで原紙にエッジエンボスが形成される。

受けロールの種類は特に限定されず、金属製で外周面に凹凸がないプレーンロールでもよいし、金属製で外周面にエッジエンボスホイールの押圧面と相補的な凹部が形成された凹ロールでもよいし、ラバーロールでもよい。図１Ａに示すエンボス加工装置１Ａは、受けロール３４として、ラバーロールを用いた例である。

図１に示すエンボス加工装置１Ａは、エッジエンボスホイール３２及び受けロール３４を設置しているが、本発明のエンボス加工装置においては、これらに代えて、クリンパーを設置してもよい。

［２−２］第２の実施形態：
図２に示すエンボス加工装置１Ｂは、単層の原紙１４，１６を２プライの積層体３６とした後にエンボスを形成し、そのエンボスが形成された積層体３６をプライボンディングして２プライの衛生用紙を得るエンボス加工装置に、本発明を適用した例である（以下、前記のようなエンボスを「２プライエンボス」と称する。）。

図２に示すエンボス加工装置１Ｂは、原紙１４，１６を２プライの積層体３６とした後にエンボスを形成する。従って、図１に示すエンボス加工装置１Ａとは異なり、１系統のエンボス形成ラインのみを備えている。即ち、エンボスロール２、ラバーロール６及びブラシロール１０のラインである。

図２に示すエンボス加工装置１Ｂにおいては、原紙１４，１６がガイドロール３８，４０を経てガイドロール４２，４４に送られ、原紙１４，１６がガイドロール４２，４４の間を通ることで２プライの積層体３６とされる。この積層体３６はエンボスロール２及びラバーロール６に送り込まれる。積層体３６がエンボスロール２とラバーロール６の間を通ることでエンボスが形成される。積層体３６はエッジエンボスホイール３２と受けロール３４の間を通ることによってエッジエンボスが形成される。

図２に示すエンボス加工装置１Ｂにおいてはブラシロール１０の下側に紙粉１８を受けるトレイ２６が設置されている。このトレイ２６の構成は、図１に示すエンボス加工装置１Ａと同様である。また、エッジエンボスホイール３２と受けロール３４の構成も、図１に示すエンボス加工装置１Ａと同様である。

［２−３］第３の実施形態：
図３に示すエンボス加工装置１Ｃは、単層の原紙１４を１プライのままエンボスを形成し、１プライの衛生用紙を得るエンボス加工装置に、本発明を適用した例である（以下、前記のようなエンボスを「１プライエンボス」と称する。）。

図３に示すエンボス加工装置１Ｃは、図２に示すエンボス加工装置１Ｂから、ガイドロール３８，４０、エッジエンボスホイール３２及び受けロール３４を除外した構成となっている。１プライであるため、２系統の原紙を各々支持するガイドロール３８，４０、プライボンディングのためのエッジエンボスホイール３２、受けロール３４は不要である。

なお、上記第１〜第３の実施形態では、ブラシロールをエンボスロールの回転方向と逆方向に回転駆動させた例を示したが、本発明においては、ブラシロールをエンボスロールの回転方向と同方向に回転駆動させる。

本発明に係るエンボス加工方法及びエンボス加工装置は、ティシュペーパー、トイレットペーパー、キッチンタオル等の家庭用衛生用紙の製造に好適に用いることができる。

１Ａ，１Ｂ，１Ｃ：エンボス加工装置、２，４：エンボスロール、２ａ，４ａ：溝、６，８：ラバーロール、６ａ，８ａ：ラバー層、１０，１２：ブラシロール、１０ａ，１２ａ：ブラシ、１４，１６：原紙、１８，２０：紙粉、２２，２４：ガイドロール、２６，２８：トレイ、３０：ガイドロール、３２：エッジエンボスホイール、３４：受けロール、３６：積層体、３８，４０：ガイドロール、４２，４４：ガイドロール。

Claims (4)

1. ロール外周面にエンボスパターンを構成する溝が刻設されたエンボスロールと、ロール外周面にラバー層を有し前記エンボスロールに押圧されるラバーロールとを用い、前記エンボスロールを回転駆動させつつ前記エンボスロールと前記ラバーロールの間に原紙を通すことにより、前記エンボスパターンに対応する形状のエンボスを前記原紙に形成するエンボス加工方法において、
   ロール外周面側に繊維状材料からなるブラシを有するブラシロールを、前記エンボスロールに押圧した状態で、前記エンボスロールとは周速差をつけて回転駆動させるエンボス加工方法であり、前記ブラシロールを前記エンボスロールと同方向に回転駆動させ、且つ、前記エンボスロールの前記溝の底に前記ブラシの先端が摺接するように、前記ブラシロールの前記ブラシの高さを前記エンボスロールの溝の深さよりも大きく設定したエンボス加工方法。
2. ロール外周面にエンボスパターンを構成する溝が刻設されたエンボスロールと、ロール外周面にラバー層を有し前記エンボスロールに押圧されるラバーロールと、を備え、前記エンボスロールを回転駆動させつつ前記エンボスロールと前記ラバーロールの間に原紙を通すことにより、前記エンボスパターンに対応する形状のエンボスを前記原紙に形成するエンボス加工装置において、
   ロール外周面側に繊維状材料からなるブラシを有し前記エンボスロールに押圧されるブラシロールと、前記ブラシロールを前記エンボスロールとは周速差をつけて回転駆動させる駆動手段と、を更に備えたエンボス加工装置であり、前記ブラシロールを前記エンボスロールと同方向に回転駆動させるように構成され、且つ、前記エンボスロールの前記溝の底に前記ブラシの先端が摺接するように、前記ブラシロールの前記ブラシの高さを前記エンボスロールの溝の深さよりも大きく設定しているエンボス加工装置。
3. 前記エンボスロールのロール外周面に対する前記ブラシロールの押圧力を調整する押圧力調整機構を備えた請求項２に記載のエンボス加工装置。
4. 前記ブラシが、前記ブラシロールのロール本体に着脱可能に取り付けられている請求項２又は３に記載のエンボス加工装置。

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