JP2017082345A - マスクの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】衛生用マスクの製造方法において、切れ端が出ず、清潔で簡便な方法を提供する。【解決手段】マスクを連続的に製造する方法であって、帯状不織布を重ねる工程と、帯状不織布積層体４１の幅を所定の長さにするために、前記帯状不織布積層体の両端を帯状不織布積層体の長手方向に連続的に切断しながら、前記帯状不織布積層体の長手方向において、所定の間隔ごとに、前記所定の長さよりも短い部分があるように切断する工程と、前記所定の長さよりも短い部分を、帯状不織布積層体の幅方向に切断する工程とを含む、方法である。【選択図】図６

Description

本発明は、衛生用マスクの連続製造方法に関する。

近年、花粉、ハウスダストのアレルギー疾患に対する衛生用マスクが普及し、多くの種類のマスクが製造されている。

特に、マスクの本体のフィルター部の不織布を重ねてプリーツ状にすることにより、装着時は、立体的な形状にすることができる。このようなプリーツ状マスクの本体は、横長の長方形の形状をしているため、装着時に角が頬にさわってしまい、違和感が発生する。このため、プリーツ状マスクの角を丸く切除することにより、違和感を解消する方法が提案されている（特許文献１）。
ところで、プリーツ状のマスクの製造方法に関する従来技術はあるものの（例えば、特許文献２及び３）、マスクの角を連続生産中に切除する技術は存在しない。

特開２０１０−２７９６２０号公報 特開２００７−３１３０８５号公報 特開２０１４−３３９７３号公報

マスクの角を工程中にカットするのが好ましいが、不織布を積層させて、圧着した後に、角のみをカットすると、切れ端が機械周りに残存する可能性がある。衛生用マスクは、不織布が積層されているものであるため、積層体に中に混入する可能性が出てきてしまう。また、切れ端は、本体から切り離されたものであるため、本体と同じ色であり、切れ端が本体の積層体に混入してしまうと、切れ端を見つけ出すことが容易ではなくなってしまう。

本発明は、衛生用マスクを連続で製造する際に、切れ端がでないように、カットする技術である。すなわち、本発明は、マスクを連続的に製造する方法であって、帯状不織布を重ねる工程と、帯状不織布積層体の幅を所定の長さＸにするために、前記帯状不織布積層体の両端を帯状不織布積層体の長手方向に連続的に切断しながら、前記帯状不織布積層体の長手方向において、所定の間隔ごとに、前記所定の長さＸよりも短い部分があるように切断する工程と、前記所定の長さよりも短い部分を、帯状不織布積層体の幅方向に切断する工程とを含む、方法に関する。

本発明のマスクの製造方法によれば、帯状不織布の長手方向における両端を連続的に切断する際に、マスクの端部の角がないようにするため、後から角を切断するような工程が必要なく、小さな切れ端が出ることがない。したがって、切れ端が機械に挟まるなどの事故が起こらず、しかも、切れ端がないことから、マスク本体から切除された部分の回収、廃棄を容易に行うことができるため生産効率が高い上、コスト削減をすることができる。

図１は、本発明の製造方法で得られるプリーツマスク１の正面図である。 図２は、本発明の製造方法で得られるプリーツマスク１の装着した時の斜視図である。 図３は、本発明の製造方法を実施するための製造装置図である。 図４は、本発明の製造方法に使用されるロールカッター３１の斜視図である。 図５は、本発明の製造方法に使用されるロールカッター３１Ｂの斜視図である。 図６は、不織布を切断するための切断部の斜視図である。

本発明の実施の形態の一例について、実施例を用いて説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。

本発明の製造方法で得られるプリーツマスク１の正面図を図１に示す。プリーツマスク１は、本体２及び保持部５から構成されており、本体２は、不織布を重ねて、切断し、圧着により圧着線３Ａ，３Ａ，３Ｂを形成し、プリーツマスク１を得る。また製造工程中に、不織布を重ねた後、プリーツ７を形成する。さらに、プリーツマスク１は、端部６が直角でなく、丸く、曲線である。

図２は、プリーツマスク１を装着した時の図である。図２からもわかるように、端部６が鋭角であれば、頬や口元に角があって違和感があるが、角がなければ、マスク本体２の端部６が頬や口元にあたっても、違和感は低減される。また、端部６は、図２のように丸い状態であることが好ましい。

本体２は、外部からの花粉やウィルスを含む飛沫などをカットし、着用者の飛沫が拡散するのを防ぐためのものであり、３枚の不織布を重ねて構成されている。不織布同士は、超音波により熱圧着される。本体２を構成する不織布の素材、種類は同じであっても異なっていてもよい。図１において、圧着箇所を連ねた上部圧着線３Ａ，３Ａ、下部圧着線３Ｂ、接顔布圧着線８で不織布同士が圧着されている。

本体２の形状は、限定されるものではないが、顔に対して横方向に長い長方形であることが望ましく、プリーツ７を広げれば立体的な形状になり、鼻及び口を覆うことができる。そして、特徴的なのは、４つの端部６は丸くカットされていることである。

本体２には、４本又は６本のプリーツ７，・・・を設けている。着用者は、マスク１の使用する直前にプリーツ７，・・・の折り目を開き、本体２を顔の縦方向に引きのばすことで鼻及び口を広範囲に覆う形状にすることができ、しかも、当該立体的な形状にすると、鼻及び口と、フィルター（本体２のフィルター部）との間に空間が生まれ、唇がフィルターに接触しにくくなる。

本体２を構成する不織布と不織布の間に、鼻固定部材４が備えられる。鼻固定部材４は、マスク１を装着する時に、鼻の形に合うように変形させて、マスク１の本体部の上部を鼻付近に固定するためのものであり、鼻付近のフィット感を向上することができる。鼻固定部材４の形状は、細長い長方形である。鼻固定部材４は、変形した形で維持できる樹脂を使用するが、アルミニウムのような柔らかい金属を用いてもよい。

鼻固定部材４は、鼻を上から押さえることができるように、マスク１の中央上部に配置される。鼻固定部材４は、本体２を構成する不織布同士の間に配置させる。このように配置させることで、鼻固定部材４を所定の位置に配置することができ、鼻固定部材４がむき出しになることがなく、外観も良い。

図１からは確認できないが、本体２の着用者の顔に接する側に、接顔布が圧着されている。マスク１は、接顔布を備えても、備えなくてもよいが、備えていた方が、着用者とマスク１との脇から侵入する埃等をカットすることができるため好ましい。接顔布は、着用者の鼻及び口の部分に１つの穴が開いている。すなわち、接顔布は、中央付近に穴を有している。着用する際は、穴の中に口及び鼻を配置する。穴があいた接顔布を備えることで、着用者とマスク１との脇から侵入する埃等をカットすることができる。

保持部５、５は、着用者の顔面下部にマスク１を保持するためのものであり、保持部５，５を耳にかけることでマスク１を保持する。図１のように、保持部５，５は伸縮性のひもであり、ひもの両端を、接顔布の左右の端のそれぞれの上下に圧着して接続されている。

［マスク１の本体部の製造装置及びマスク１の製造方法］
次に、マスク１の本体部の製造装置及びマスク１の製造方法を説明する。図３は、本発明の態様の１つであるマスク本体部製造装置Ｄの概略図であり、マスク１は、マスク本体部製造装置Ｄを用いて製造することができる。

［帯状不織布の配置及び鼻固定部材の固定］
図３において、不織布ロール１１ａ、１１ｂ、１１ｃから本体２に使用される帯状の不織布１２ａ、１２ｂ、１２ｃが送り出され、これらの不織布１２ａ、１２ｂ、１２ｃを重ねて、本体２を構成する材料にする。このように、帯状不織布１２ａ、１２ｂ、１２ｃを重ねる機構を、帯状不織布を重ねる手段とする。

鼻固定部材４の材料となるワイヤー１４が、ワイヤー送り機１７により、ワイヤーロール１３から送り出される。ワイヤー１４はワイヤー切断機１８により所定の長さに切断され、帯状不織布１２ａと、１２ｂとの間に配置される。その後、フィルター用圧着機（本体用圧着機）１９により、鼻固定部材（切断されたワイヤー）４を挟んだ状態で３枚の不織布１２ａ、１２ｂ、１２ｃが、帯状のまま圧着される。圧着は、超音波による熱圧着により行われ、帯の長さ方向に複数の線状に圧着される。上部圧着線３Ａ，３Ａが鼻固定部材４の両脇を挟み込むように、圧着することにより、不織布内で鼻固定部材４が固定される。これらの不織布内で鼻固定部材４を固定する機構を、鼻固定部材を固定する手段とする。なお、上部圧着線３Ａ，３Ａを設ける際に、下部圧着線３Ｂも設け、重ねられた帯状不織布を圧着し、帯状不織布積層体を形成する。

なお、別の態様として、鼻固定部材４は、３枚重なった不織布の上に配置し、鼻固定部材４を隠すように、不織布を折り曲げることで、鼻固定部材４を固定することができる。

［プリーツの製作］
次に、帯状の積層不織布（帯状不織布積層体）には、プリーツ形成機２０により、４段又６段のプリーツ７，・・・が設けられる。このプリーツ７，・・・を形成する機構をプリーツ形成手段とする。

［接顔布の圧着］
接顔布を用いる場合は、接顔布ロール１５から帯状接顔布１６が送り出される。このとき、帯状接顔布１６は、しわが生じないようにピンと張った状態で送り出されるため、帯の長さ方向にテンションがかかる。このため、帯状接顔布１６は、帯の長さ方向に伸縮しない、又は伸縮しにくい不織布を用いることが好ましい。

帯状接顔布１６は、接顔布穴あけ機２１により、穴があけられる。その後、帯状不織布積層体送り機２２によって搬送されている帯状不織布積層体の下に配置される。帯状不織布の積層体の下に帯状接顔布１６を重ねる機構を、帯状接顔布を重ねる手段とする。次に、帯状不織布の積層体と、帯状接顔布１６とを接顔布圧着機２３により圧着する。この圧着により、図１における接顔布圧着線８が形成される。帯状不織布の積層体に、帯状接顔布１６と圧着させる機構を、帯状接顔布を圧着するための手段とする。接顔布圧着線８は、長方形、略長方形、又は競技場のトラックのような形状の圧着線にすることができる。なお、接顔布を用いない場合は、帯状接顔布１６を配置しない状態で、帯状不織布積層体のプリーツに対して垂直方向に直線状又は曲線状の圧着線を施し、マスク１の左右両端に圧着線が配置されるようにする。本明細書において、帯状不織布積層体とは、帯状不織布の積層体のことを意味し、本実施例のように、帯状接顔布を含んでもよいし、含まなくてもよい。

［切断］
３枚の帯状不織布１２ａ、１２ｂ、１２ｃと、帯状接顔布１６とが圧着されて形成された帯状不織布積層体４１は、切断機２４により、帯の幅方向を所定の大きさになるように、帯の長手方向の両端を切断し、そして、帯状不織布積層体４１の長手方向に垂直な方向に切断する。切断されたものは、本体２であり、本体２の製造が完成する。完成された本体２は、配置箱２５に積み重ねられ、帯状の切除部４２は、切れ端回収機２６によって巻き取られる。

切断について詳細に説明する。帯状不織布積層体４１の切断は、図４のようなロールカッター３１で行われる。ロールカッター３１は、帯状不織布積層体４１に接触させ、ロールカッターが回転することにより、帯状不織布積層体の両端が連続的に切除される。

ロールカッター３１の構造について説明する。ロールカッター３１は、ロールカッター本体３４と、２つの横刃３２，３２と、幅狭部３３，３３とから構成されている。ロールカッター本体３４は筒状の形状をしており、ロールカッター３１を回転させることで、帯状不織布積層体４１を切断する。

ロールカッター３１は、側面の周囲にわたって、２つの横刃３２，３２を備える。２つの横刃３２，３２は、一定の距離Ｘだけ離れている。すなわち、横刃３２，３２の間の距離Ｘが、マスク１の本体２の短辺の長さに対応することになる。横刃３２，３２は、互いに一定の距離Ｘを保っているが、側面の周囲に一か所に幅狭部３３，３３を有している。幅狭部３３，３３の間の距離Ｙは、Ｘよりも短い。このようにすることにより、帯状不織布積層体４１の帯の両端を切除しながら、部分的に幅が短い部分、すなわち、Ｖ字型の切り込みを作製することができる。なお、ここでＶ字型とは、直線からなるＶ字のみだけではなく、２つの曲線によって形成されるＶ字も包含するものとする。図４のロールカッター３１の幅狭部３３，３３は、２つの曲線によるＶ字であり、この場合は、マスク１の端部６が丸く切り取ることができる。なお、直線のＶ字（山型）の場合は、端部６を直線状に切断したマスク１になる。

両端を切除した不織布積層体４１の幅が短い部分、すなわち、Ｖ字型に切り込みを入れた部分のＶ字の先端同士を結ぶように、長手方向に対して垂直の方向にカットし、マスク１の本体２の製造が完了する。

本実施例について詳細に説明すると、ロールカッター３１の側面の外周は、本体２の長辺の長さとほぼ等しい。したがって、ロールカッター３１が一回転することにより、マスク本体２の一枚分が切除されることになる。別の態様として、ロールカッターの外周がマスク本体２の長辺の長さの２倍にした場合は、ロールカッターが１回転することにより、マスク本体が２つ分切除される。なお、その場合、４つの幅狭部を設けることになる。したがって、ロールカッターの側面の外周の距離は、マスク１の本体２の長辺の長さの整数倍であることが好ましく、１倍であることがより好ましい。

本発明のロールカッターの別の態様のロールカッター３１Ｂを図５に示す。ロールカッター３１Ｂは、横刃３２Ｂ，３２Ｂ、幅狭部３３Ｂ，３３Ｂ、本体部３４Ｂを備え、さらに、幅狭部３３Ｂ，３３Ｂを連結するような縦刃３５を備える。

縦刃３５を備えることで、帯状不織布の両端を切除しながら、長手方向に垂直な方向もカットすることができるため、切断工程を減らすことができる。

図６は、ロールカッター３１Ｂを使用した場合の切断状況を示す図である。帯状不織布積層体４１が、押圧部材４３によりＡ方向に搬送され、ロールカッター３１ＢがＢ方向に回転し、帯状不織布積層体４１とロールカッター３１Ｂの横刃が接触し、不織布積層体４１の両端が切除される。このとき、切除された帯状切除部４２，４２は、Ｃ方向に搬送され巻き取られる。一方、両端が切除された帯状不織布積層体４１は、帯状不織布積層体４１の長手に対して垂直方向も、縦刃３５により切除され、マスク１の本体２が形成される。すなわち、Ｖ字型に切り込みを入れることと、帯状不織布積層体の長手方向に垂直な方向に切断することが、同時に行われる。ロールカッター３１のように、ロールカッター３１Ｂも幅狭部３３Ｂ，３３Ｂを有するため、端部６は角がとれているような形状になり、しかも、切れ端が出ることがない。なお、角の部分は、帯状切除部４２，４２に切除残部４５として残ることになる。図６中、マスク本体２のプリーツ、圧着線等は省略している。

このように得られたマスク２は、配置箱２５において積み重ねられて、別途保持部５，５を圧着することで、マスク１を得ることができる。

［効果］
次に、本発明の実施例における効果について説明する。

［１］ マスクを連続的に製造する方法であって、帯状不織布を重ねる工程と、帯状不織布積層体の幅を所定の長さＸにするために、前記帯状不織布積層体の両端を帯状不織布積層体の長手方向に連続的に切断しながら、前記帯状不織布積層体の長手方向において、所定の間隔ごとに、前記所定の長さＸよりも短い部分があるように切断する工程と、前記所定の長さよりも短い部分を、帯状不織布積層体の幅方向に切断する工程とを含む、方法は、マスク１を製造する際に角の部分の切れ端を出さずに、角が取れたマスク１を製造することができる。

［２］ 前記帯状不織布積層体を長手方向に切断する工程は、ロールカッターにより行われる場合は、ロールカッターを適切な位置に配置して回転することにより、連続的に切断することができるため好ましい。

［３］ 前記帯状不織布積層体を長手方向に切断する工程と、前記帯状不織布積層体を幅方向に切断する工程とが、一つのロールカッターにより行われる場合は、帯状不織布の幅方向（長手方向に垂直の方向）の切断の工程を一つ減らすことができ、コストも低減することができる。

［４］ 前記所定の長さＸが、マスクの短辺と等しい場合、ロールカッターの切断のみで、帯状不織布積層体の幅をマスクの短辺の長さにすることができる。

［５］ 前記所定の間隔が、マスクの長辺と等しい場合は、ロールカッターの切断のみで、帯状不織布積層体の長手方向の垂直方向で、マスクの長辺の長さごとに切断することができる。

符号の説明
１ マスク
２ 本体
３Ａ 上部圧着線
３Ｂ 下部圧着線
４ 鼻固定部材
５ 保持部
６ 端部
７ プリーツ
８ 接顔布圧着線
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ 帯状不織布ロール
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ 帯状不織布
１３ ワイヤー用ロール
１４ 鼻固定部材用ワイヤー
１５ 帯状接顔布ロール
１６ 帯状接顔布
１７ ワイヤー送り機
１８ ワイヤー切断機
１９ フィルター用圧着機
２０ プリーツ形成機
２１ 穴あけ機
２２ 帯状不織布積層体送り機
２３ 接顔布圧着機
２４ 切断機
２５ 配置箱
２６ 切れ端回収機
Ｄ 本体部製造装置
３１、３１Ｂ ロールカッター
３２、３２Ｂ 横刃
３３、３３Ｂ 幅狭部
３４、３４Ｂ 本体
３５ 縦刃
４１ 帯状不織布積層体
４２ 帯状切除部
４３ 押圧部材
４４ 引張補助部
４５ 切除残部

Claims (5)

1. マスクを連続的に製造する方法であって、
   帯状不織布を重ねる工程と、
   帯状不織布積層体の幅を所定の長さＸにするために、前記帯状不織布積層体の両端を帯状不織布積層体の長手方向に連続的に切断しながら、前記帯状不織布積層体の長手方向において、所定の間隔ごとに、前記所定の長さＸよりも短い部分があるように切断する工程と、
   前記所定の長さよりも短い部分を、帯状不織布積層体の幅方向に切断する工程とを含む、方法。
2. 前記帯状不織布積層体を長手方向に切断する工程は、ロールカッターにより行われる、請求項１に記載の方法。
3. 前記帯状不織布積層体を長手方向に切断する工程と、前記帯状不織布積層体を幅方向に切断する工程とが、一つのロールカッターにより行われる、請求項１又は２に記載の方法。
4. 前記所定の長さＸは、マスクの短辺と等しい、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記所定の間隔は、マスクの長辺と等しい、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の方法。