JP2023114329A - 複合シートの製造方法及び製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シートの切断によって貫通孔を形成する際に発生するシートの切れ端による装置の汚染を防止し、貫通孔を有する複合シートを安定的に製造し得る技術を提供すること。【解決手段】本発明の複合シートの製造方法は、複合シート製造工程で製造された複合シート１における、貫通孔５の近傍に連接するシートの切れ端を切除する後処理工程を有する。前記後処理工程では、複合シート１の被処理面を、第１搬送ロール２１及び第２搬送ロール２２それぞれの周面に順次接触させつつ、複合シート１を搬送することで、複合シート１から前記切れ端を切除する。第２搬送ロール２２を用いた後処理工程では、該ロール２２を、複合シート１の搬送速度以上の周速度で回転させる。【選択図】図３

Description

本発明は、複数のシートが積層一体化された複合シートの製造技術に関する。

使い捨ておむつや生理用ナプキン等の吸収性物品の表面シートとして、複数のシートが重ね合わされた状態で接合部を介して接合され、該接合部に貫通孔を有する複合シートが従来使用されている。特許文献１には、前記複合シートの一種として、互いに積層された第１シート及び第２シートが部分的に熱融着されて熱融着部が形成され、該第１シートにおける該熱融着部以外の部分が該第２シート側とは反対側に突出した凸部を形成し、該熱融着部に複数の開孔が形成された立体シートが記載されている。前記開孔は、立体シートの形成材料である樹脂を加熱により溶融させることによって形成される。

また従来、シートの加工又は使用によって発生する繊維屑、紙粉、毛玉などを除去する技術が様々な技術分野で種々提案されている。
例えば特許文献２には、原料不織布に起毛加工を施して起毛不織布を製造する際に、起毛加工によって発生する原料不織布由来の繊維屑による装置の汚れを防止する目的で、起毛加工が施された原料不織布に除電処理を施した後、該原料不織布を、周面に凹凸を有する凹凸ロールの該周面に接触させつつ搬送させ、該原料不織布から脱落する繊維屑を吸引除去することが記載されている。
特許文献３には、用紙に付着している紙粉を除去する紙粉除去装置として、走行する用紙の表面に周面が接触するとともに、該用紙の走行速度に対して該周面の周速が速度差を有するように回転する紙粉除去ロールと、該紙粉除去ロールの周面に付着した紙粉を取り除く清掃手段とを備え、用紙の周面に付着している紙粉を該紙粉除去ロールで擦り取るとともに、該紙粉除去ロールの周面に付着した紙粉を、該清掃手段としての不織布によって拭い取るようにしたものが記載されている。
特許文献４には、毛布の表面に付着した毛玉の除去方法として、対象となる毛布を、吸引ボックス内に配置されたかき取りロールの周面に接触させつつ搬送させる方法が記載されている。

特開２００６－１７５６８９号公報 特開２０１６－１１３７２３号公報 特開２０１０－５２８３５号公報 特開昭６２－６９６８号公報

重ね合わされた複数のシートどうしの接合部に貫通孔が形成された複合シートを製造する場合に、該貫通孔の形成方法として、特許文献１に記載されているような、シートの溶融による形成方法の他に、シートの物理的な切断による形成方法が考えられる。溶融による貫通孔の形成方法は、その適用範囲が、加熱により溶融するシートに制限されるが、切断による貫通孔の形成方法は、そのような制限は無く、より広い範囲に適用できるという利点がある。一方で、重ね合わされた複数のシートどうしの接合部を切断して貫通孔を形成すると、その切断によって生じたシートの切れ端が切断現場の周辺に飛散したり、あるいは、貫通孔の形成直後は複合シートから切れ端が切除されずに貫通孔の近傍などに残存し、その後の工程（例えば複合シートの巻き取り工程）でそれまで複合シートに残存していた切れ端が複合シートから剥がれて周囲に飛散したりする場合がある。このようなシートの切れ端の飛散は、複合シートの製造装置の汚染、故障を招き、複合シートの安定的な製造を妨げるおそれがある。

本発明の課題は、シートの切断によって貫通孔を形成する際に発生するシートの切れ端による装置の汚染を防止し、貫通孔を有する複合シートを安定的に製造し得る技術を提供することに関する。

本発明は、第１シートと第２シートとが重ね合わされた状態で複数の接合部を介して接合され、該接合部に貫通孔が形成された、複合シートの製造方法である。
本発明の複合シートの製造方法の一実施形態は、前記第１シートと前記第２シートとを重ね合わせて積層シートを得、該積層シートに前記接合部を形成して両シートを一体化するとともに、該接合部を切断して前記貫通孔を形成して複合シートを製造する複合シート製造工程と、
前記複合シート製造工程で製造された複合シートにおける、前記貫通孔の近傍に連接するシートの切れ端を切除する後処理工程とを有する。
本発明の複合シートの製造方法の一実施形態では、前記後処理工程は、第１の後処理工程と第２の後処理工程とを含み、
前記第１の後処理工程は、前記複合シートの被処理面を、周面に凹凸を有し且つ回転軸周りに回転する第１搬送ロールの該周面に接触させつつ、該複合シートを搬送することで、該複合シートから前記切れ端を切除し、
前記第２の後処理工程は、前記複合シートにおける前記第１搬送ロールとの接触面を、周面に凹凸を有し且つ回転軸周りに回転する第２搬送ロールの該周面に接触させつつ、該複合シートを搬送することで、該複合シートに残存する前記切れ端を切除する。
本発明の複合シートの製造方法の一実施形態は、前記第２の後処理工程では、前記第２搬送ロールを、前記複合シートの搬送速度以上の周速度で回転させる。

また本発明は、第１シートと第２シートとが重ね合わされた状態で複数の接合部を介して接合され、該接合部に貫通孔が形成された、複合シートの製造装置である。
本発明の複合シートの製造装置の一実施形態は、前記第１シートと前記第２シートとを重ね合わせてなる積層シートに前記接合部を形成する接合装置、及び該接合部を切断して前記貫通孔を形成する切断装置を含む、複合シート製造部と、
前記複合シート製造部で製造された複合シートにおける、前記貫通孔の近傍に連接するシートの切れ端を切除する後処理部とを備える。
本発明の複合シートの製造装置の一実施形態では、前記後処理部は、第１搬送ロールと、該第１搬送ロールよりも前記複合シートの搬送方向の下流側に配置された第２搬送ロールとを含み、両搬送ロールは、それぞれ、周面に凹凸を有し且つ回転軸周りに回転するようになされており、
前記後処理部では、前記複合シートの被処理面を、前記の各搬送ロールの前記周面に接触させつつ、該複合シートを搬送するようになされている。
本発明の複合シートの製造装置の一実施形態では、前記第２搬送ロールは、前記複合シートの搬送速度以上の周速度で回転する。
本発明の他の特徴、効果及び実施形態は、以下に説明される。

本発明によれば、シートの切断によって貫通孔を形成する際に発生するシート切れ端の飛散による装置の汚染を防止し、貫通孔を有する複合シートを安定的に製造し得る、複合シートの製造方法及び製造装置が提供される。

図１は、本発明によって製造される複合シートの一実施形態の模式的な斜視図である。 図２は、図１に示す複合シートの第１シート側の面（凹凸面側）の模式的な平面図である。 図３は、本発明の複合シートの製造装置の一実施形態の概略図である。 図４は、図３に示す製造装置が備える第１賦形ロールの一部を拡大して模式的に示す斜視図である。 図５（ａ）は、図３に示す製造装置が備える接合・切断装置の先端部（超音波ホーンの先端部）の被加工物の搬送方向に沿う断面を模式的に示す断面図、図５（ｂ）は、該先端部の先端面（超音波ホーンの振動印加面）の模式的な平面図である。 図６は、本発明によって製造される複合シートの一実施形態の製造時における貫通孔及びその周辺の写真であり、該貫通孔の近傍にシートの切れ端が連接された状態を示す。 図７は、図３に示す製造装置が備える後処理部の第１搬送ロールの周面の模式的な平面図である。 図８は、本発明に係る後処理工程で実施される、搬送ロールを用いた複合シートの後処理の様子を模式的に示す図であり、該搬送ロールの半径方向に沿う模式的な断面図である。 図９は、抱き角度の説明図である。 図１０は、本発明の複合シートの製造装置の他の実施形態の概略図である。

以下本発明を、その好ましい実施形態に基づき図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。図面は基本的に模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なる場合がある。

先ず、本発明の複合シートの製造方法又は製造装置により製造される複合シートについて説明する。図１及び図２には、前記複合シートの一実施形態である複合シート１が示されている。複合シート１は、第１シート２と第２シート３とが重ね合わされた状態で複数の接合部４を介して接合され、接合部４に貫通孔５が形成されたものである。

本実施形態では、接合部４は、互いに直交する二方向であるＸ方向及びＹ方向の双方において、複数間欠配置されている。また本実施形態では、第１シート２における接合部４以外の部分が、第２シート３側とは反対側に突出した凸部７を形成しており、複合シート１の第１シート２側の面は、接合部４に対応する凹部６と接合部４以外の部分に対応する凸部７とからなる凹凸形状を有している。凹部６（接合部４）及び凸部７は、それぞれ、千鳥状に配置されている。一方、第２シート３側の面は、凸部７が形成されておらず、実質的に平坦である。また本実施形態では、複数の接合部４それぞれに貫通孔５が１個形成されている。複数の貫通孔５は、それぞれ、接合部４に包囲されている。

前記「Ｙ方向」は、複合シートの製造時における流れ方向、すなわち複合シート又はその原材料（例えば、第１シート、第２シート）若しくは中間品（例えば、第１シートと第２シートとの積層シート）の搬送方向ＭＤ(Machine Direction)に一致し、前記「Ｘ方向」は、搬送方向ＭＤに直交する搬送直交方向ＣＤ(Cross machine Direction)に一致する。

本実施形態では、接合部４は、両シート２，３の融着により形成された融着部である。融着部である接合部４においては、両シート２，３の少なくとも一方を構成する熱可塑性樹脂が溶融固化していることによって両シート２，３が接合している。
なお本発明では、接合部４の形態は融着部に制限されず、例えば、接着剤による両シート２，３の接合部であり得る。すなわち接合部４は、両シート２，３の間に接着剤を塗布することにより形成されたものでもよい。

両シート２，３としては、例えば、不織布、織布、樹脂製フィルム等を用いることができ、複合シート１の用途等に応じて適宜選択し得る。両シート２，３として使用可能な不織布の具体例として、エアスルー不織布、スパンボンド不織布、スパンレース不織布、メルトブローン不織布、レジンボンド不織布、ニードルパンチ不織布が挙げられる。また、両シート２，３の素材は特に制限されないが、接合部４を両シート２，３の融着により形成する場合、すなわち接合部４を融着部とする場合は、熱可塑性樹脂を用いることが好ましい。例えば、両シート２，３が不織布である場合、その不織布の構成繊維は熱可塑性樹脂からなるものが好ましい。熱可塑性樹脂としては、この種のシートの素材として従来使用されているものを特に制限なく用いることができる。
両シート２，３は、単層構造でもよく、１種又は２種以上の素材を積層した積層構造でもよい。また、両シート２，３は、互いに同種でもよく、異種でもよい。ここでいう「同種」とは、対比するシートどうしで、素材（構成繊維の種類、繊維径及び長さ）、製造工程、シートの厚み及び坪量がすべて同じである場合を意味する。これらのうちの１つでも異なる場合、その対比するシートどうしは互いに「異種」である。

本発明によって製造される複合シートは、貫通孔を有しているため、通気性、液の引き込み性に優れており、斯かる特長を活かして種々の用途に用いることができる。前記複合シートの用途として、例えば、使い捨ておむつ、生理用ナプキン、パンティライナー、失禁パッド等の吸収性物品の構成部材、清掃シート、対人用の化粧シート等が挙げられる。

本実施形態の複合シート１は、貫通孔５に加えて、第１シート２側の面が凹部６と凸部７とからなる凹凸形状を有しているため、該面の肌触りが良好で、且つ厚み方向と直交する面方向での液の拡散を適度に抑制し得る。そのため、肌触りの良さ、面方向での液拡散防止性が重視される吸収性物品の構成部材として特に有用であり、とりわけ、吸収性物品において着用者の肌と接触し得る部材である表面シートとして有用である。複合シート１が吸収性物品の表面シートとして用いられる場合、典型的には、凹凸形状を有する第１シート２側の面が、着用者の肌側に向けられる。

次に、本発明の複合シートの製造方法及び製造装置について説明する。図３には、本発明の複合シートの製造装置の一実施形態である製造装置１０が示されている。製造装置１０を用いた複合シートの製造方法では、前述の複合シート１を製造する。
製造装置１０は、複合シート製造部１１と、複合シート製造部１１で製造された複合シート１に後処理を施す後処理部２０とを備える。

複合シート製造部１１は、第１シート２と第２シート３とを重ね合わせてなる積層シートに接合部４を形成する接合装置と、接合部４を切断して貫通孔５を形成する切断装置とを含む。前記積層シートでは、両シート２，３どうしは単に重ね合わされているだけで、互いに接合されておらず一体となっていない。
本実施形態では、複合シート製造部１１は、図３に示すように、前記の接合装置及び切断装置の双方を兼ねる接合・切断装置１５を備える。接合・切断装置１５は、第１シート２と第２シート３とを重ね合わせてなる積層シートに超音波振動を印加して接合部４を形成するとともに、形成した接合部４を物理的に切断して貫通孔５を形成する装置であり、接合及び開孔を実質的に同時に行うことができる。

また本実施形態では、製造目的物である複合シート１が第１シート２側の面に凹凸形状を有していることに対応して、複合シート製造部１１は、図３に示すように、接合・切断装置１５よりも搬送方向ＭＤの上流側に、第１シート２を凹凸形状に変形させる賦形装置１２を含む。すなわち本実施形態の複合シート製造部１１では、賦形装置１２を用いて第１シート２を凹凸形状に変形させた後、その変形した第１シート２に第２シート３を重ね合わせて積層シートを得、該積層シートを接合・切断装置１５に導入して接合部４及び貫通孔５を形成し、複合シート１を製造する。

賦形装置１２は、図３に示すように、第１賦形ロール１３及び第２賦形ロール１４を備える。図示の形態では、第１賦形ロール１３は、第２賦形ロール１４に比べて径が大きい。両賦形ロール１３，１４は、周面に凹凸を有する凹凸ロールであり、一方の周面の凸部と他方の周面の凹部とが噛み合うように対向配置されている。

図４には、第１賦形ロール１３の周面の一部が示されている。第１賦形ロール１３は、複数の扁平な歯車１３０がそれらの回転軸を一致させて重ね合わされたもので、歯車１３０の積層体である。なお、図４に示す形態では、２枚の歯車１３０が重ね合わされているが、第１賦形ロール１３を構成する歯車１３０の数は特に制限されない。
隣り合う歯車１３０，１３０の間には隙間Ｇが設けられている。これにより、被加工物（第１シート２）に無理な伸長力が加わる、両賦形ロール１３，１４の噛み合い部で被加工物が破断する等の不都合が一層効果的に防止され得る。
第１賦形ロール１３の周面を構成する複数の歯車１３０それぞれの周面には、凸部１３１と凹部１３２と周方向に交互に配置されている。
凹部１３２の底部には吸引孔１３３が形成されている。吸引孔１３３は、ブロワ、真空ポンプなどの吸引源（図示せず）に通じており、該吸引源を作動させることで吸引孔１３３に吸引力が生じ、該吸引力によって被加工物を第１賦形ロール１３の周面に固定することができる。賦形装置１２では、両賦形ロール１３，１４の噛み合い部から両シート２，３の合流部までの間において、被加工物が第１賦形ロール１３の周面側に固定されるように、吸引孔１３３による吸引が制御される。

第２賦形ロール１４は、吸引孔１３３を有していない点以外は、第１賦形ロール１３と基本的に同様に構成されている。第１賦形ロール１３に関する説明は、吸引孔１３３に関する説明を除き、第２賦形ロール１４にも適宜適用される。

賦形装置１２では、図３に示すように、回転軸周りに回転する両賦形ロール１３，１４の噛み合い部に、実質的に凹凸形状を有しない扁平な第１シート２を導入することで、第１シート２を凹凸形状に変形させる。両賦形ロール１３，１４の噛み合い部に導入された第１シート２において、第１賦形ロール１３の凹部１３２と第２賦形ロール１４の凸部（図示せず）とで押圧された部分が、複合シート１の凸部７となる。第１賦形ロール１３の周面における凹部１３２の配置パターン（位置及び平面視形状）は、製造目的物である複合シート１における凸部７の配置パターンに対応する。

接合・切断装置１５は、被加工物（第１シート２と第２シート３とを重ね合わせてなる積層シート）に接合部４を形成する接合装置として、超音波ホーン１６を含む超音波処理機構を備える。超音波ホーン１６は、図５に示すように、その先端に被加工物と接触する振動印加面１６０を有する。前記超音波処理機構は、基本的に、公知の超音波融着機と同様に構成されており、超音波ホーン１６以外に、例えば、超音波発振器、コンバーター、ブースター等を含んで構成されている。超音波ホーン１６は、第１賦形ロール１３の半径方向に移動可能に配置されており、超音波ホーン１６を同方向に移動させることで、超音波ホーン１６の先端の振動印加面１６０と、これに対向する第１賦形ロール１３の凸部１３１の先端面との間のクリアランスを調整することができる。前記クリアランスは、被加工物に対する加圧力と密接に関係し、一般に、該クリアランスが小さいほど、被加工物に対する加圧力が大きくなる。

また、接合・切断装置１５は、被加工物（前記積層シート）に形成した接合部４を切断して貫通孔５を形成する切断装置として、図５に示すように、超音波ホーン１６の振動印加面１６０に設けられた搬送直交方向ＣＤに延びる溝１７を備える。
複合シート製造部１１では、被加工物が超音波ホーン１６の振動印加面１６０と第１賦形ロール１３の周面との間を搬送方向ＭＤに搬送されるところ、振動印加面１６０に搬送直交方向ＣＤに延びる溝１７が形成されていると、溝１７を挟んで搬送方向ＭＤの前後に存在する角部１７１を介して被加工物にせん断力が作用し、これにより被加工物の接合部４が切断されて貫通孔５が形成される。

本実施形態では、振動印加面１６０の搬送方向ＭＤの中央部に、搬送直交方向ＣＤに対して平行な１本の溝１７が、振動印加面１６０の搬送直交方向ＣＤの全長にわたって連続している。溝１７の平面視形状、振動印加面１６０における位置及び配置数は、前述の被加工物に対するせん断力が生じることを条件として特に制限されない。例えば、溝１７は、搬送直交方向ＣＤに対して直交せずに交差する部分を有していてもよい。
溝１７の深さＤ（図５（ａ）参照）は、好ましくは０．３ｍｍ以上、より好ましくは０．５ｍｍ以上、そして、好ましくは５ｍｍ以下、より好ましくは２ｍｍ以下である。
溝１７の幅（搬送方向ＭＤの長さ）Ｗ（図５（ｂ）参照）は、好ましくは０．２ｍｍ以上、より好ましくは０．５ｍｍ以上、そして、好ましくは２ｍｍ以下、より好ましくは１ｍｍ以下である。

後処理部２０は、前述の複合シート製造部１１（賦形装置１２、接合・切断装置１５）よりも搬送方向ＭＤの下流側に配置されており、複合シート製造部１１で製造された帯状の複合シート１を、その長手方向を搬送方向ＭＤとして搬送しつつ、複合シート１に後処理を施す。前記「後処理」は、貫通孔５の近傍に連接するシートの切れ端を切除する処理である。

図６には、本発明によって製造される複合シートの一実施形態の製造時における一方の面の写真が示されている。図６に示す複合シートは、前述の複合シート１と同様に、第１シート側の面が凹凸形状を有し、第２シート側の面が実質的に平坦であるところ、図６に示されているのは、この第２シート側の平坦面である。図６中、平面視略四角形形状の黒色部分が「貫通孔」であり、該貫通孔の搬送方向ＭＤの上流側の端から搬送方向ＭＤの上流側に符号Ｌ１で示す範囲にわたって延在する白色部分が「シートの切れ端」である。このシートの切れ端は、貫通孔の形成に伴って発生したものであり、貫通孔の形成位置に存在していた第１シート及び／又は第２シートの一部が、複合シートから切り離されずに残ったものである。後処理部２０は、このシートの切れ端を複合シート１から切除する処理を実施する。

後処理部２０は、図３に示すように、第１搬送ロール２１と、第１搬送ロール２１よりも搬送方向ＭＤの下流側に配置された第２搬送ロール２２とを含む。両搬送ロール２１，２２は、それぞれ、周面に凹凸を有し且つ回転軸周りに回転するようになされている。
後処理部２０の複数の搬送ロール２１，２２は、それぞれ、駆動源（図示せず）と接続されており、駆動回転する。

本実施形態では、第１搬送ロール２１の周面の凹凸は、図７に示すように、該ロール２１の回転軸に沿って延びる溝２００が該ロール２１の周方向に複数間欠配置されることで形成されている。溝２００は搬送直交方向ＣＤに対して平行である。第１搬送ロール２１の周面には、溝２００に対応する凹部と溝２００の非配置部に対応する凸部とが周方向に交互に形成されている。
本実施形態では、第２搬送ロール２２の周面も、第１搬送ロール２１の周面と同様に構成されており、溝２００が該ロール２２の周方向に複数間欠配置されている。

後処理部２０では、図３に示すように、複合シート１の被処理面を、前記の各搬送ロール２１，２２の周面に接触させつつ、複合シート１を搬送するようになされている。本実施形態では、複合シート１の被処理面、すなわち図６に示す「シートの切れ端」が存在する面は、貫通孔５の形成時に溝１７（前記切断装置）と接触する第２シート３側の面であり、第２シート３側の面を搬送ロール２１，２２に順次抱かせるようにして、複合シート１を搬送する。

図８には、第１搬送ロール２１による複合シート１の後処理の様子が示されている。複合シート１の被処理面（第２シート３側の面）を第１搬送ロール２１の周面に接触させつつ、複合シート１を搬送させることで、図中符号８で示すシートの切れ端が、該周面の溝２００に引っ掛かり切除される。
第２搬送ロール２２による後処理も、第１搬送ロール２１による後処理と同様に実施される。第２搬送ロール２２による後処理では、第１搬送ロール２１による後処理の後に複合シート１に残存する切れ端８を切除する。

本発明では、後処理部の複数の搬送ロールそれぞれの周面の凹凸のパターン、具体的には例えば、凸部の高さ（凹部の深さ）、凸部又は凹部の平面視形状、凸部又は凹部の位置等は、凹凸を設ける目的（複合シートからの切れ端の切除）を達成し得るものであればよく、特に制限されない。例えば、図７に示すような、凹部（溝２００）と凸部（溝２００の非配置部）とが規則的に形成された凹凸パターンに代えて、不規則な凹凸パターンでもよい。また、後処理部の搬送ロールの周面の凹凸は、該周面の目視観察ではその存在を確認し難いような微小なものでも、該周面を手指で触れたときにざらざらとした触感を知覚でき、それによって凹凸の存在を確認できる程度であれば、前記後処理に使用し得る。本発明に係る後処理部の搬送ロールには、このような微小凹凸を周面に有する搬送ロールが包含される。ただし、複合シートからシートの切れ端を確実に切除する観点からは、後処理部の複数の搬送ロールそれぞれの周面の凹凸は、図７に示すような、凹部（溝２００）と凸部（溝２００の非配置部）とが搬送ロールの周方向に交互に配置された規則的なパターンを有するものが好ましい。

複合シートからシートの切れ端を効率よく切除する観点から、後処理部２０の複数の搬送ロール２１，２２それぞれの周面の溝２００の該搬送ロールの周方向の長さ（幅）Ｌ２（図７及び図８参照）は、シートの切れ端の同方向の長さＬ１（図６及び図８参照）と同じか、又は長さＬ１に比べて長いことが好ましい。
シートの切れ端の長さＬ１と溝２００の幅Ｌ２との比率は、長さＬ１≦幅Ｌ２を前提として、長さＬ１／幅Ｌ２として、好ましくは０．１以上、より好ましくは０．２以上、そして、好ましくは１以下、より好ましくは０．８以下である。
溝２００の幅Ｌ２は、好ましくは１ｍｍ以上、より好ましくは２ｍｍ以上、そして、好ましくは６ｍｍ以下、より好ましくは４ｍｍ以下である。

製造装置１０の主たる特徴の１つとして、後処理部２０において、第２搬送ロール２２が、複合シートの搬送速度以上の周速度で回転する点が挙げられる。
本発明者の知見によれば、複合シートの搬送時にこれと接触する搬送ロールによる、複合シートからのシートの切れ端の切除の程度は、シートの切れ端が存在する複合シートの被処理面と搬送ロールとの接触機会（接触回数、接触時間）及び接触圧力と密接に関係し、該接触機会が多いほど、また、該接触圧力が大きいほど、シートの切れ端が切除されやすくなる。そこで本発明では、第１搬送ロール２１よりも搬送方向ＭＤの下流側に配置された第２搬送ロール２２の周速度（回転速度）を複合シートの搬送速度と同等以上とすることで、複合シートと搬送ロール２１，２２との接触機会及び／又は接触圧力を増加させて、シートの切れ端の切除効率の向上を図っている。つまり製造装置１０では、複合シートからのシートの切れ端の切除は主に第１搬送ロール２１で行い、第２搬送ロール２２の主な役割は、第１搬送ロール２１による切れ端の切除効率を高めることにある。尤も、第２搬送ロール２２でも、複合シートからのシートの切れ端の切除が行われ、第１搬送ロール２１では切除できなかったシートの切れ端を切除する。
このように貫通孔５の形成に伴って発生するシートの切れ端を後処理部２０で効率よく切除することで、その後の工程で切れ端が複合シートから剥がれて周囲に飛散して製造装置１０を汚染する不都合が防止され、複合シートを安定的に製造することができる。

第２搬送ロール２２の周速度Ｖ２と複合シート１の搬送速度Ｖ０との比率は、Ｖ２≧Ｖ０を前提として、Ｖ２／Ｖ０として、好ましくは１以上、より好ましくは２以上、そして、好ましくは１１以下、より好ましくは４以下である。
第２搬送ロール２２の周速度Ｖ２は、複合シート１の搬送速度Ｖ０以上であることを前提として、好ましくは１００ｍ／分以上、より好ましくは５００ｍ／分以上、そして、好ましくは１１００ｍ／分以下、より好ましくは９００ｍ／分以下である。
複合シート１の搬送速度Ｖ０は、第２搬送ロール２２の周速度Ｖ２以下であることを前提として、好ましくは５０ｍ／分以上、より好ましくは１００ｍ／分以上、そして、好ましくは４００ｍ／分以下、より好ましくは３００ｍ／分以下である。

本発明では、後処理部２０の複数の搬送ロールの回転方向は特に制限されず、互いに同じでも異なっていてもよく、また、複合シートの搬送方向と同方向でも逆方向でもよいが、複合シートからシートの切れ端を効率よく切除する観点から、第１搬送ロール２１は、複合シートの搬送方向ＭＤとは逆方向に回転し、第２搬送ロール２２は、搬送方向ＭＤと同方向に回転することが好ましい。本実施形態は斯かる好ましい形態であり、図３に示すように、第１搬送ロール２１の回転方向Ｒ１は、複合シート１の搬送方向ＭＤと逆方向であり、第２搬送ロール２２の回転方向Ｒ２は、搬送方向ＭＤと同方向である。斯かる好ましい形態によれば、複合シートにおける第２搬送ロール２２よりも搬送方向ＭＤの上流側を搬送中の部分の搬送テンションが増加し、それによって複合シートと第１搬送ロール２１との接触機会及び接触圧力が増加するので、シートの切れ端の切除効率の一層の向上が期待できる。

第２搬送ロール２２の複合シートに対する抱き角度は、第１搬送ロール２１の複合シート１に対する抱き角度と同じか又はそれよりも大きいことが好ましい。このように、第１搬送ロール２１よりも搬送方向ＭＤの下流側に配置された第２搬送ロール２２の複合シートに対する抱き角度を、第１搬送ロール２１のそれと同等以上とすることで、第２搬送ロール２２による複合シートの引張力が向上して複合シートの搬送テンションが大きくなり、それによって複合シートと各搬送ロール２１，２２との接触圧力が高まるため、複合シートに連接するシートの切れ端の切除効率が一層向上し得る。特に前述したように、第１搬送ロール２１を搬送方向ＭＤとは逆方向に回転させ、且つ第２搬送ロール２２を搬送方向ＭＤと同方向に回転させるとともに、両搬送ロール２１，２２の抱き角度について前記の大小関係を成立させることで、複合シートからのシートの切れ端の切除効率がより一層確実に向上し得る。

前記「抱き角度」は、図９に示す如き、第１搬送ロール２１の軸心２１Ｃと直交する方向での断面視において、被搬送物である複合シート１の搬送ロール２１の周面との接触開始点と軸心２１Ｃとを結ぶ仮想直線ＶＬ１と、複合シート１の搬送ロール２１の周面との接触終点と軸心２１Ｃとを結ぶ仮想直線ＶＬ２とのなす角度θである。斯かる抱き角度の説明は、第２搬送ロール２２にも適用される。

第２搬送ロール２２の複合シートに対する抱き角度をθ２、第１搬送ロール２１の複合シートに対する抱き角度をθ１とした場合、両者の比率は、前記のとおりθ２≧θ１を前提として、θ２／θ１として、好ましくは１以上、より好ましくは１．５以上、そして、好ましくは４以下、より好ましくは３以下である。
抱き角度θ２は、抱き角度θ１以上であることを前提として、好ましくは２２．５度以上、より好ましくは４５度以上、そして、好ましくは２７０度以下、より好ましくは１８０度以下である。
抱き角度θ１は、抱き角度θ２以下であることを前提として、好ましくは２２．５度以上、より好ましくは４５度以上、そして、好ましくは２７０度以下、より好ましくは１８０度以下である。

本実施形態では、製造装置１０は、後処理部２０（搬送ロール２１，２２）で切除されたシートの切れ端を吸引除去する吸引除去手段を備える。これにより、複合シートから切除された切れ端による製造装置１０の汚染、故障が一層確実に防止される。

より具体的には、本実施形態では図３に示すように、後処理部２０は、樹脂、金属等の非通気性壁材によって画成された単一の空間内であるフード２４の内部に配置され、前記吸引除去手段が、後処理部２０で切除されたシートの切れ端をフード２４の内部から吸引除去するようにされている。前記吸引除去手段は、吸引源（図示せず）と、該吸引源及びフード２４の内部の双方に連通するダクト２５とを含み、該吸引源を作動させることで、フード２４の内部の複合シートから切除されたシートの切れ端をダクト２５に集めて回収する。前記吸引除去手段としては、空間に飛散するシート片を吸引可能な公知の手段を適宜用いることができる。

図３に示す形態では、後処理部２０の複数の搬送ロール２１，２２が非通気性壁材によって画成された単一の空間内に配置されているが、本発明では、後処理部２０の複数の搬送ロール２１，２２はそれぞれ個別に非通気性壁材によって画成された空間内に配置されていてもよい。すなわち後処理部２０は、内部に第１搬送ロール２１が配置される第１のフードと、内部に第２搬送ロール２２が配置される第２のフードとを備え、両フードの内部それぞれにおいて、吸引除去手段によって、切除されたシートの切れ端を該フードの内部から吸引除去するようにされていてもよい。

次に、本発明の複合シートの製造方法について、前述した製造装置１０を用いて、複合シート１を製造する場合を例にとって説明する。製造目的物である複合シート１は、図１及び図２に示すように、第１シート２における接合部４以外の部分の少なくとも一部が第２シート３側とは反対側に突出した、凸部７を有する凹凸シートである。
本発明の複合シートの製造方法は、図３に示すように、複合シート１を製造する工程（複合シート製造工程）と、該工程で製造された複合シート１における、貫通孔５の近傍に連接するシートの切れ端を切除する後処理工程とを有する。
前記複合シート製造工程では、第１シート２と第２シート３とを重ね合わせて積層シートを得、該積層シートに接合部４を形成して両シート２，３を一体化するとともに、接合部４を切断して貫通孔５を形成して複合シート１を製造する。

本実施形態の製造方法は、前記複合シート製造工程の前に、第１シート２を凹凸形状に変形させる賦形工程を有し、該複合シート製造工程では、該賦形工程で凹凸形状に変形させた第１シート２を用いて前記積層シートを製造する。
具体的には、前記賦形工程では、図３に示すように、周面に凹凸を有する第１賦形ロール１３及び第２賦形ロール１４をそれぞれ回転軸周りに回転させ、両賦形ロール１３，１４の噛み合い部に、扁平な帯状の第１シート２をその長手方向を導入方向として導入することで、第１シート２に凹部６と凸部７とからなる凹凸形状を付与する。

前記賦形工程で凹凸形状に変形された第１シート２は、第１賦形ロール１３の周面に吸引保持された状態で、該ロール１３の回転によって、第２シート３との合流位置まで搬送される。そして、前記複合シート製造工程では、所定の合流位置にて、第１賦形ロール１３の周面に吸引保持された状態で搬送中の第１シート２の上に扁平な帯状の第２シート３を重ね合わせて積層シートを得、該積層シートを該ロール１３の回転によって搬送しつつ、接合・切断装置１５が備える超音波ホーン１６の先端の振動印加面１６０（図５参照）と該ロール１３の周面との間に挟んで、振動印加面１６０により該積層シートに対して超音波振動を印加する。これにより、前記積層シートにおける、振動印加面１６０と前記ロール１３の周面の凸部１３１（図４参照）の先端面とで挟まれた部分が発熱して溶融し、再度固化することで、融着部である接合部４が形成される。また、こうして形成された接合部４が、振動印加面１６０に設けられた搬送直交方向ＣＤに延びる溝１７と接触しつつ搬送方向ＭＤに搬送されることで、接合部４にせん断力が作用して接合部４が物理的に切断され、貫通孔５が形成される。
このような接合・切断装置１５による複合シート製造工程を経て製造された帯状の複合シート１は、第２シート３側の面における貫通孔５の近傍に、不要部分であるシートの切れ端（図６参照）を有している。

前記複合シート製造工程に続いて実施される後処理工程は、第１の後処理工程と第２の後処理工程とを含む。
まず、第１の後処理工程では、図３に示すように、複合シート１の被処理面である第２シート３側の面を、第１搬送ロール２１の周面に接触させつつ、複合シート１を搬送する。これにより、貫通孔５の形成に伴って貫通孔５の近傍に形成されたシートの切れ端が、第１搬送ロール２１の周面の溝２００に引っ掛かることで切除される（図８参照）。続いて行われる第２の後処理工程では、複合シート１における第１搬送ロール２１との接触面（第２シート３側の面）を第２搬送ロール２２の周面に接触させつつ、複合シート１を搬送することで、複合シート１に残存する切れ端を切除する。

前記後処理工程の主たる特徴の１つは、第２の後処理工程において、第２搬送ロール２２を、複合シート１の搬送速度以上の周速度で回転させる点にある。これにより前述したとおり、複合シート１の被処理面と各搬送ロール２１，２２との接触機会が増加するので、複合シート１の被処理面に存在するシートの切れ端を効率よく切除することができる。このように製造装置１０の所定箇所で複合シート１の不要部分であるシートの切れ端を効率よく切除することで、その後の複合シート１の巻き取り工程などでシートの切れ端が剥がれて周囲に飛散して製造装置１０を汚染する等の不都合が防止され、複合シート１を安定的に製造することが可能となる。

特に本実施形態の製造方法では、図３に示すように、前記第１の後処理工程では、第１搬送ロール２１を、複合シート１の搬送方向ＭＤとは逆方向である回転方向Ｒ１に回転させ、前記第２の後処理工程では、第２搬送ロール２２を、搬送方向ＭＤと同方向である回転方向Ｒ２に回転させるため、複合シート１の搬送テンションが比較的大きなものとなり、これにより、複合シート１と各搬送ロール２１，２２との接触機会が比較的多くなり、また、両者の接触圧力が比較的大きくなるため、複合シート１からシートの切れ端を一層効率よく切除することが可能となり、本発明の所定の効果が一層確実に奏される。

また前述したように、第２搬送ロール２２の複合シート１に対する抱き角度（図９参照）を、第１搬送ロール２１の複合シート１に対する抱き角度と同じか又はそれよりも大きくすることで、複合シート１に連接するシートの切れ端の切除効率が一層向上し、本発明の所定の効果が一層確実に奏される。

また本実施形態の製造方法は、前記後処理工程で複合シート１から切除されたシートの切れ端を、該後処理工程の実施空間から吸引除去する吸引除去工程を有するため、シートの切れ端による製造装置１０の汚染、故障が一層確実に防止される。前記後処理工程の実施空間は、図３に示すように、非通気性壁材によって画成された単一の空間内であるフード２４の内部である。

図１０には、本発明の他の実施形態が示されている。後述する他の実施形態については、前記実施形態（製造装置１０及びそれを用いた複合シート１の製造方法）と異なる構成を主に説明し、同様の構成は同一の符号を付して説明を省略する。後述する実施形態において特に説明しない構成は、前記実施形態についての説明が適宜適用される。

図１０に示す製造装置１０Ａにおいては、後処理部２０は、前述の第１搬送ロール２１及び第２搬送ロール２２に加えて更に、第２搬送ロール２２よりも複合シート１の搬送方向ＭＤの下流側に、周面に凹凸を有し且つ回転軸周りに回転する第３搬送ロール２３を含む。第３搬送ロール２３は、両搬送ロール２１，２２と同様に構成されている（図７及び図８参照）。そして、製造装置１０Ａにおいては、第３搬送ロール２３は、複合シート１の搬送方向ＭＤと同方向に、第２搬送ロール２２の周速度以上の周速度で回転する。

製造装置１０Ａを用いた複合シート１の製造方法では、前述したとおり、帯状の複合シート１の被処理面（第２シート３側の面）を、第１搬送ロール２１及び第２搬送ロール２２それぞれの周面に順次接触させつつ、複合シート１を搬送した後、更に、複合シート１における第２搬送ロール２２との接触面を第３搬送ロール２３の周面に接触させつつ、複合シート１を搬送し、複合シート１に残存するシートの切れ端を切除する（第３の後処理工程）。そして、前記第３の後処理工程では、第３搬送ロール２３を、複合シート１の搬送方向ＭＤと同方向である回転方向Ｒ３に、複合シート１の搬送速度以上の周速度で回転させるため、複合シート１における第３搬送ロール２３よりも搬送方向ＭＤの上流側を搬送中の部分の搬送テンションが大きくなり、それによって複合シートと第１搬送ロール２１及び第２搬送ロール２２それぞれとの接触圧力が増加するので、複合シート１からシートの切れ端を効率よく切除することができる。つまり製造装置１０Ａでは、複合シートからのシートの切れ端の切除は主に両ロール２１，２２で行い、第３搬送ロール２３の主な役割は、両ロール２１，２２による切れ端の切除効率を高めることにある。
本発明の所定の効果を一層確実に奏させるようにする観点から、製造装置１０Ａを用いた複合シート１の製造方法においても前述したとおり、図１０に示すように、前記第１の後処理工程では、第１搬送ロール２１を、複合シート１の搬送方向ＭＤとは逆方向に回転させ、前記第２の後処理工程では、第２搬送ロール２２を、搬送方向ＭＤと同方向に回転させることが好ましい。

以上、本発明をその好ましい実施形態に基づき説明したが、本発明は前記実施形態に何ら制限されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。また、前述の一の実施形態が具備する構成は、他の実施形態に適用することが可能である。
例えば複合シート１の製造方法は、複合シート製造工程の前に、第１シートを凹凸形状に変形させる賦形工程を有していたが、該賦形工程は無くてもよく、本発明は、凹凸形状を有しない複合シートにも適用できる。
また、複合シート１の製造方法の賦形工程では、対向配置された２個の賦形ロール１３，１４を用いて第１シート２を凹凸形状に変形させたが、第１賦形ロール１３のみを用いて賦形工程を行うこともできる。その場合、第１賦形ロール１３の周面に第１シート２を導入するだけで、該周面に配された吸引孔１３３（図４参照）による吸引力によって、第１シート２が該周面の凹凸の形状に追従するように変形し得る。このような、第１賦形ロール１３の周面での吸引による第１シート２の追従・変形は、吸引力や吸引孔１３３の配置などを適宜調整することで実現可能である。

また、複合シート１の製造方法では、接合部４の形成手段として、超音波処理による熱融着を用いたが、接合部４の形成手段はこれに制限されず、例えば、加熱による熱融着を用いることもできる。
また、複合シート１の製造方法では、貫通孔５の形成手段として、超音波ホーン１６の振動印加面１６０に設けた搬送直交方向ＣＤに延びる溝１７を用いたが、貫通孔５の形成手段はこれに制限されず、例えば、カッター等の切断手段を用いることもできる。
また、複合シート１の製造方法では、被加工物（前記積層シート）に接合部４を形成する接合装置と該被加工物に貫通孔５を形成する切断装置とを兼ね備えた接合・切断装置を用い、接合部４の形成と貫通孔５の形成を実質的に同時に実施したが、これに代えて、該接合装置と該切断装置とが搬送方向ＭＤに所定距離を置いて配置された複合シートの製造装置を用い、該接合装置による接合部４の形成を実施した後、被加工物を該切断装置に搬送して貫通孔５の形成を実施してもよい。

１ 複合シート
２ 第１シート
３ 第２シート
４ 接合部
５ 貫通孔
６ 凹部
７ 凸部
８ シートの切れ端
１０，１０Ａ複合シートの製造装置
１１ 複合シート製造部
１２ 賦形装置
１３ 第１賦形ロール
１４ 第２賦形ロール
１５ 接合・切断装置
１６ 超音波ホーン
１６０ 振動印加面
１７ 溝
２０ 後処理部
２００ 溝
２１ 第１搬送ロール
２２ 第２搬送ロール
２３ 第３搬送ロール
２４ フード
２５ ダクト

Claims (16)

1. 第１シートと第２シートとが重ね合わされた状態で複数の接合部を介して接合され、該接合部に貫通孔が形成された、複合シートの製造方法であって、
   前記第１シートと前記第２シートとを重ね合わせて積層シートを得、該積層シートに前記接合部を形成して両シートを一体化するとともに、該接合部を切断して前記貫通孔を形成して複合シートを製造する複合シート製造工程と、
   前記複合シート製造工程で製造された複合シートにおける、前記貫通孔の近傍に連接するシートの切れ端を切除する後処理工程とを有し、
   前記後処理工程は、第１の後処理工程と第２の後処理工程とを含み、
   前記第１の後処理工程は、前記複合シートの被処理面を、周面に凹凸を有し且つ回転軸周りに回転する第１搬送ロールの該周面に接触させつつ、該複合シートを搬送することで、該複合シートから前記切れ端を切除し、
   前記第２の後処理工程は、前記複合シートにおける前記第１搬送ロールとの接触面を、周面に凹凸を有し且つ回転軸周りに回転する第２搬送ロールの該周面に接触させつつ、該複合シートを搬送することで、該複合シートに残存する前記切れ端を切除し、
   前記第２の後処理工程では、前記第２搬送ロールを、前記複合シートの搬送速度以上の周速度で回転させる、複合シートの製造方法。
2. 前記第１の後処理工程では、前記第１搬送ロールを、前記複合シートの搬送方向とは逆方向に回転させ、前記第２の後処理工程では、前記第２搬送ロールを、該搬送方向と同方向に回転させる、請求項１に記載の複合シートの製造方法。
3. 前記第２搬送ロールの前記複合シートに対する抱き角度は、前記第１搬送ロールの該複合シートに対する抱き角度と同じか又はそれよりも大きい、請求項１又は２に記載の複合シートの製造方法。
4. 前記複合シートにおける前記第２搬送ロールとの接触面を、周面に凹凸を有し且つ回転軸周りに回転する第３搬送ロールの該周面に接触させつつ、該複合シートを搬送し、該複合シートに残存する前記切れ端を切除する第３の後処理工程を有し、
   前記第３の後処理工程では、前記第３搬送ロールを、前記複合シートの搬送方向と同方向に、前記第２搬送ロールの周速度以上の周速度で回転させる、請求項１～３の何れか１項に記載の複合シートの製造方法。
5. 前記後処理工程で用いる前記の各搬送ロールの周面の前記凹凸は、当該搬送ロールの回転軸に沿って延びる溝が当該搬送ロールの周方向に複数間欠配置されることで形成されており、
   前記溝の前記周方向の長さは、前記切れ端の同方向の長さと同じか又はそれに比べて長い、請求項１～４の何れか１項に記載の複合シートの製造方法。
6. 前記後処理工程で切除された前記切れ端を、該後処理工程の実施空間から吸引除去する吸引除去工程を有する、請求項１～５の何れか１項に記載の複合シートの製造方法。
7. 前記後処理工程を、非通気性壁材によって画成された単一の空間内で実施するとともに、前記吸引除去工程を該単一の空間内で実施する、請求項６に記載の複合シートの製造方法。
8. 前記複合シートは、前記第１シートにおける前記接合部以外の部分の少なくとも一部が前記第２シート側とは反対側に突出した、凸部を有し、
   前記複合シート製造工程の前に、前記第１シートを凹凸形状に変形させる賦形工程を有し、該複合シート製造工程では、該賦形工程で凹凸形状に変形させた前記第１シートを用いて前記積層シートを製造する、請求項１～７の何れか１項に記載の複合シートの製造方法。
9. 第１シートと第２シートとが重ね合わされた状態で複数の接合部を介して接合され、該接合部に貫通孔が形成された、複合シートの製造装置であって、
   前記第１シートと前記第２シートとを重ね合わせてなる積層シートに前記接合部を形成する接合装置、及び該接合部を切断して前記貫通孔を形成する切断装置を含む、複合シート製造部と、
   前記複合シート製造部で製造された複合シートにおける、前記貫通孔の近傍に連接するシートの切れ端を切除する後処理部とを備え、
   前記後処理部は、第１搬送ロールと、該第１搬送ロールよりも前記複合シートの搬送方向の下流側に配置された第２搬送ロールとを含み、両搬送ロールは、それぞれ、周面に凹凸を有し且つ回転軸周りに回転するようになされており、
   前記後処理部では、前記複合シートの被処理面を、前記の各搬送ロールの前記周面に接触させつつ、該複合シートを搬送するようになされており、
   前記第２搬送ロールは、前記複合シートの搬送速度以上の周速度で回転する、複合シートの製造装置。
10. 前記第１搬送ロールは、前記複合シートの搬送方向とは逆方向に回転し、前記第２搬送ロールは、該搬送方向と同方向に回転する、請求項９に記載の複合シートの製造装置。
11. 前記第２搬送ロールの前記複合シートに対する抱き角度は、前記第１搬送ロールの該複合シートに対する抱き角度と同じか又はそれよりも大きい、請求項９又は１０に記載の複合シートの製造装置。
12. 前記後処理部は、前記第２搬送ロールよりも前記複合シートの搬送方向の下流側に、周面に凹凸を有し且つ回転軸周りに回転する第３搬送ロールを含み、
    前記第３搬送ロールは、前記複合シートの搬送方向と同方向に、前記第２搬送ロールの周速度以上の周速度で回転する、請求項９～１１の何れか１項に記載の複合シートの製造装置。
13. 前記後処理部が備える前記の各搬送ロールの周面の前記凹凸は、当該搬送ロールの回転軸に沿って延びる溝が当該搬送ロールの周方向に複数間欠配置されることで形成されており、
    前記溝の前記周方向の長さは、前記切れ端の同方向の長さと同じか又はそれに比べて長い、請求項９～１２の何れか１項に記載の複合シートの製造装置。
14. 前記後処理部で切除された前記切れ端を吸引除去する吸引除去手段を備える、請求項９～１３の何れか１項に記載の複合シートの製造装置。
15. 前記後処理部は、非通気性壁材によって画成された単一の空間内に配置され、前記吸引除去手段は、該後処理部で切除された前記切れ端を該単一の空間から吸引除去する、請求項１４に記載の複合シートの製造装置。
16. 前記複合シート製造部は、前記接合装置よりも前記第１シートの搬送方向の上流側に、該第１シートを凹凸形状に変形させる賦形装置を含み、該賦形装置によって凹凸形状に変形させた該第１シートを用いて前記積層シートを製造する、請求項９～１５の何れか１項に記載の複合シートの製造装置。
    

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