JP2003227062A - 不織布加工物品 - Google Patents

不織布加工物品

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JP2003227062A
JP2003227062A JP2002023070A JP2002023070A JP2003227062A JP 2003227062 A JP2003227062 A JP 2003227062A JP 2002023070 A JP2002023070 A JP 2002023070A JP 2002023070 A JP2002023070 A JP 2002023070A JP 2003227062 A JP2003227062 A JP 2003227062A
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woven fabric
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Kenji Sakae
賢治 栄
Morihiro Sugiyama
守広 杉山
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Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、不織布単体もしくは不織布を含む積
層体に、低コスト、短納期で、高精度の複雑な形状の加
工も可能な、ミシン目、抜き、断裁等の加工を施した加
工面の不織布を構成する繊維の解れ等の発生しない不織
布加工物品を提供することを課題とするものである。 【解決手段】連続的に移動する基材に、レーザービーム
をパルス発振するためのレーザー光源と、前記レーザー
光源から射出されたレーザービームを所定の走査面に沿
って基材上で走査するための走査手段と、前記走査手段
の走査タイミングを制御するための制御手段を備えたレ
ーザー加工装置を用いて、基材にミシン目、抜き、断裁
等の加工を施した加工品において、前記基材が、不織布
単体もしくは不織布を含む積層体であることを特徴とす
る不織布加工物品である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザー加工装置
によって不織布もしくは不織布を含む積層体へのミシン
目、抜き、断裁等の加工を低コスト、短納期で、高精度
の複雑な形状の加工を実現可能とし、加工面の繊維の解
れが発生しない不織布加工物品に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、さまざまな形状の不織布加工物品
が開発されている。従来、不織布等にさまざまな形状に
加工するのに金属刃物を使用して加工されていた。しか
し、刃物を使用する従来の加工法では、加工時の摩耗に
対する交換保守等により結果的に加工コストが増大する
という問題があった。また、ミシン目、抜き、断裁等の
加工形態に応じて加工形態毎に刃物の種類を替える必要
があるため多数の刃物を用意しなければならないという
問題や、不織布等に高精度の複雑な形状を加工するため
の刃物は高価なものとなり、刃物の加工に時間がかかり
納期上の問題もあった。さらには、不織布等は繊維の集
合体からなるものであるから、ミシン目、抜き、断裁等
の加工時に繊維の解れを生じたり、繊維長が長くなると
加工が難しくなるという問題もあった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
点を解決するためになされたもので、不織布単体もしく
は不織布を含む積層体に、低コスト、短納期で、高精度
の複雑な形状の加工も可能な、ミシン目、抜き、断裁等
の加工を施した加工面の不織布を構成する繊維の解れ等
の発生しない不織布加工物品を提供することを課題とす
るものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に、請求項1に係る発明は、連続的に移動する基材に、
レーザービームをパルス発振するためのレーザー光源
と、前記レーザー光源から射出されたレーザービームを
所定の走査面に沿って基材上で走査するための走査手段
と、前記走査手段の走査タイミングを制御するための制
御手段を備えたレーザー加工装置を用いて、基材にミシ
ン目、抜き、断裁等の加工を施した加工品において、前
記基材が、不織布単体もしくは不織布を含む積層体であ
ることを特徴とする不織布加工物品。
【0005】また、請求項2に係る発明は、請求項1記
載の不織布加工物品において、前記不織布は、繊維の太
さが0.03〜30デニールの単一もしくは複合不織布
であることを特徴とする。
【0006】また、請求項3に係る発明は、請求項1ま
たは2記載の不織布加工物品において、前記不織布は、
繊維の長さが30mm以上の単一もしくは複合不織布で
あることを特徴とする。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施態様
について詳細に説明する。本発明で加工が施される不織
布単体もしくは不織布を含む積層体は、その種類は限定
されるものではなく、不織布としては、レーヨン、ナイ
ロン、ポリエステル、アクリル、ポリプロピレン、ビニ
ロン、ビニリデン、ポリウレタン、パルプ等の繊維から
なる単体の不織布またはこれらの繊維の複合からなる不
織布を例示することができる。また、不織布を含む積層
体としては、上記のいずれかの単体または複合不織布を
少なくとも1層含むものであれば特に限定されるもので
はないが、例えば、不織布/樹脂、不織布/樹脂/紙、
不織布/樹脂/不織布、不織布/樹脂/プラスチックフ
ィルム等の構成からなる不織布を含む積層体を例示する
ことができる。
【0008】繊維の太さを、標準長さ9000mのもの
が単位重量1gの何倍の重量であるかを表す数値をデニ
ールと定義したとき、本発明で使用される不織布の繊維
の太さが0.03〜30デニールの単一もしくは複合不
織布および/または繊維の長さが30mm以上の単一も
しくは複合不織布であることを特徴とするものである
【0009】本発明の実施形態の一例として、不織布も
しくは不織布を含む積層体からなる被加工物にミシン目
加工を施す方法について図面に基づいて説明する。図1
は、本発明の実施形態にかかるミシン目形成装置の構成
を概略的に示す斜視図である。図示の装置は、パルス発
振型のレーザー光源として、たとえば炭酸ガスレーザー
光源1を備えている。レーザー光源1から射出されたレ
ーザービーム2は、コリメータレンズ(図示せず)を介
して平行ビームとなり、第1ミラー3に入射する。
【0010】第1ミラー3で反射されたレーザービーム
2は、第2のミラー4で再び偏向された後、ガルバノメ
ータースキャナー、駆動手段として例えばサーボモータ
等(図示せず)を備えた走査装置5の反射鏡群5a、5
b、5cに入射する。ガルバノメータースキャナーは、
反射鏡群を所望のタイミングにしたがって所定の軸線廻
りに往復回動させる。ガルバノメータースキャナーの走
査タイミング、すなわち反射鏡群の往復回動の動作タイ
ミングは、制御部6によって制御される。制御部6は、
ミシン目の形成状態(加工径、加工深さなど)を良好に
設定するものである。
【0011】反射鏡5a、5bはXY軸方向を走査し、
反射鏡5cはZ軸方向の焦点調整するものである。ガル
バノメータースキャナーの反射鏡群によって反射された
レーザービーム2は、集光レンズ(図示せず)を介して
集光された後、処理すべき被加工物7に結像スポットを
形成する。上述したように、反射鏡群は、所望の可変タ
イミングにしたがって往復回動する。したがって、回転
する反射鏡群の作用により、レーザービーム2は符号2
aで示す位置から符号2bで示す位置へ所定の走査面に
沿って走査され、その結果、被加工物7上においても図
中破線で示す直線軌道9に沿って結像スポットが走査さ
れることになる。また、ガルバノメータースキャナーお
よび集光レンズは、結像スポットが被加工物7上におい
て直線軌道9に沿って等速度で移動するように構成され
ている。
【0012】一方、被加工物7は、その長手方向(図中
矢印10で示す)に沿って連続的に且つ等速度で搬送さ
れる。被加工物7の搬送手段として、無端ベルトコンベ
アなどを利用した周知の搬送ユニット(図示せず)を用
いることができる。なお、ガルバノメータースキャナー
の走査面と被加工物7の表面との交差線すなわち直線軌
道9が被加工物7の幅方向に対して斜めに設定され、そ
の角度θが後述するように被加工物7の移動速度に応じ
て調整される。
【0013】この目的のため、第2ミラー4へ入射する
レーザービーム2の中心軸線を中心として回転駆動する
ための駆動手段が前記サーボモータが設けられている。
【0014】こうして、サーボモータ12により、ガル
バノメータースキャナーおよび集光レンズが一体的に回
転駆動され、ひいてはガルバノメータースキャナーの走
査面が変化する。その結果、直線軌道9と被加工物7の
幅方向とがなす走査角度θが変化する。制御部6は、被
加工物7の搬送手段から供給される移動速度情報に基づ
いて、サーボモータによりガルバノメータースキャナー
による走査角度θを制御する。
【0015】図2は、被加工物7の移動速度と走査角度
との関係およびガルバノメータースキャナーの走査タイ
ミングとミシン目間隔との関係を説明する図である。た
とえば、被加工物7の幅方向の全体に亘って横ミシン目
を形成する場合、横ミシン目の加工長さは被加工物7の
幅寸法Wと一致する。その長手方向(図中矢印10で示
す)に沿って連続的に且つ等速度で搬送される。ガルバ
ノメータースキャナーの走査面と被加工物7の表面との
交差線すなわち直線軌道9が被加工物7の幅方向に対し
て斜めに設定され、そして、1つの横ミシン目を形成す
るのに要する走査時間をt1とし、被加工物7の移動速
度をvとし、1つの横ミシン目を形成する間に被加工物
7が移動する距離をL1とすると、L1=v×t1の関係
が成立する。したがって、連被加工物7の長手方向と直
交する方向に沿って(すなわち幅方向に沿って)横ミシ
ン目を正確に形成するには、θ=tan-1(v×t1
W)の関係が成立する必要がある。
【0016】被加工物7の幅寸法Wは一定であり、ま
た、走査時間t1は、結像スポットの走査速度に、ひい
てはガルバノメータースキャナーの走査タイミングに依
存し、その値は既知である。したがって、制御部6は、
被加工物7の移動速度情報(すなわちvに関する情報)
と所望の走査角度θを求め、求めた所望の走査角度θと
実際の走査角度θとが一致するようにサーボモータを駆
動制御する。こうして、被加工物7の移動速度に応じて
走査角度θを適宜調整することにより、被加工物7の長
手方向と正確に直交する方向に沿って横ミシン目7aが
形成される。
【0017】本実施形態では、走査時間t1を介して1
つの横ミシン目7aの形成を完了した後、次の横ミシン
目の形成を開始するまで待機時間t2が設けられる。こ
うして、本実施形態では、たとえば走査時間t1を一定
に保持し、且つ待機時間t2を適宜変化させながらレー
ザー加工を繰り返すことにより、所望の可変間隔を隔て
た横ミシン目を順次形成することができる。さらに、一
般的には、走査時間t1と待機時間t2との合計時間を各
ミシン目の形成毎に適宜変化させながらレーザー加工を
繰り返すことにより、所望の可変間隔を隔てた横ミシン
目を順次形成することができる。
【0018】以上のように、本実施形態では、被加工物
7である不織布もしくは不織布を含む積層体を長手方向
に沿って連続的に移動させながらレーザー加工を行うの
で、ミシン目の形成速度は高く、生産性は良い。また、
反射鏡5aを所望の可変タイミングにしたがって往復回
動させるガルバノメータースキャナーを用いるので、所
望の可変間隔を隔てた横ミシン目を形成することができ
る。その結果、本実施形態では、ミシン目の形成速度を
十分に高く確保しつつ、必要に応じて所望の可変間隔を
隔てた横ミシン目を形成することができる。
【0019】なお、上述の実施形態では、パルス発振型
のレーザー加工により不織布もしくは不織布を含む積層
体からなる基材が連続ロール状基材にミシン目を形成し
ているが、これに限定されることなく、ミシン目以外の
抜き、断裁等の加工等他の一般的なレーザー加工に対し
て適用することができ、もちろん連続ロール状基材以外
に枚葉の基材に対しても加工できる。
【0020】不織布もしくは不織布を含む積層体は、上
述のミシン目、抜き、断裁等のレーザー加工を施された
レーザー加工物品は、オムツ等の生理用品、肌着等の衣
料品、マスク、フィルター、ワイパー、おしぼり、ウエ
ットティッシュ等の各種生活用品として使用される。
【0021】
【発明の効果】本発明により、不織布単体もしくは不織
布を含む積層体に、低コスト、短納期で、高精度の複雑
な形状の加工も可能とし、ミシン目、抜き、断裁等の加
工を施した加工面の不織布を構成する繊維が解れ等の発
生しない不織布加工物品を提供することができる。本発
明の不織布加工物品は、オムツ等の生理用品、肌着等の
衣料品、マスク、フィルター、ワイパー、おしぼり、ウ
エットティッシュ等の各種生活用品として使用できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態にかかるミシン目形成装置の
構成を概略的に示す斜視図である。
【図2】被加工物の移動速度と走査角度との関係および
ガルバノメータースキャナーの走査タイミングとミシン
目間隔との関係を説明する図である。
【符号の説明】
1・・・レーザー光源 2・・・レーザービーム 2a、2b・・・レーザービーム集光スポット 3・・・第1ミラー 4・・・第2ミラー 5・・・走査制御装置 5a、5b、5c・・・反射鏡 6・・・移動速度に応じた走査角制御装置 7・・・被加工物 7a・・・ミシン目 8・・・被加工物巻取り 9・・・レーザービーム結像スポット直線軌道 10・・・被加工物移動方向 L1、L2・・・被加工物移動距離 W・・・被加工物幅 θ・・・走査角
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3B154 AA06 AA11 AB06 AB22 AB27 BA47 BB19 BB51 BB55 BC31 BC42 BC47 BF06 BF07 CA41 DA22 4E068 AF00 CE03 CE04 DA00

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】連続的に移動する基材に、レーザービーム
    をパルス発振するためのレーザー光源と、前記レーザー
    光源から射出されたレーザービームを所定の走査面に沿
    って基材上で走査するための走査手段と、前記走査手段
    の走査タイミングを制御するための制御手段を備えたレ
    ーザー加工装置を用いて、基材にミシン目、抜き、断裁
    等の加工を施した加工品において、前記基材が、不織布
    単体もしくは不織布を含む積層体であることを特徴とす
    る不織布加工物品。
  2. 【請求項2】前記不織布は、繊維の太さが0.03〜3
    0デニールの単一もしくは複合不織布であることを特徴
    とする請求項1記載の不織布加工物品。
  3. 【請求項3】前記不織布は、繊維の長さが30mm以上
    の単一もしくは複合不織布であることを特徴とする請求
    項1または2記載の不織布加工物品。
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