JP3102345U - 超音波ミシンローラーおよび超音波ミシン - Google Patents

Abstract

【課題】 溶着部分の強度と気密性（耐水圧）、好ましくは、生地自体の強度と気密性の９０％以上を保持する、高い機能を有する化学防護服を生産性良く調製できる超音波ミシンローラーおよび超音波ミシンを提供する。
【解決手段】 回転軸２を有するローラー主体３の表面全周面に亘って、溶着部８を形成する環状の突起５，６，７を平行に近接して３列有し、中央の突起５列は連続した環状の突起からなり、左右の２列６，７は複数の突起が環状かつ断続的に連なって形成されたパターンローラー４を着脱自在に装着して超音波ミシンローラー１とし、また超音波ミシンローラー１を組み込んで超音波ミシンとする。
【選択図】 図１

Description

この考案は、超音波ミシンローラーに関するもので、より詳細には、ポリエステル、ナイロンなどを素材とする合成繊維、織布、ポリエステル、ナイロンなどを素材とする不織布、ポリ塩化ビニル、ビニロン、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリスチレン、アクリルなどを素材とするフィルム・シート、さらにはそれら熱可塑性樹脂とアルミ、天然繊維、紙などを素材とする複合フィルム・シートの溶着や溶断に用いられる超音波ミシンの溶着用ローラーに関するもので、フィルム、不織布等の加工機械製造技術分野に属するものである。

超音波のエネルギーを利用して、熱可塑性樹脂を素材とする合成繊維、織布、不織布、フィルム・シートなどを溶着し、あるいは溶断することが広く行われているが、具体的には、カーテンなどのインテリア製品の溶着・溶断、衣料・アパレル製品関係におけるエプロン、フリル、衿、ランジェリーなどのデザインカット・成形に、また、不織布製の帽子、バッグ、マスク、手術着、クリーニング包装用袋の溶着調製などに用いられ、そのための機器として、超音波シーラーあるいは超音波ミシン（以下、この考案においては、合せて超音波ミシンで総称する。）と称される機器も広く開発され市販されている。

この超音波ミシンは、工具ホーンを含む超音波振動部と、加工ローラーを含む加圧部から構成されているもので、加工ローラーの表面には、溶着部あるいは溶断部を構成する突起ないし凸部が設けられている。

例えば、特開昭５７−１４３５６４公報（特許文献１）においては、衣服の製造に際し、溶断用のカッターバンドと溶着用のパターンピンを有するパターンロールを用い、超音波により、溶断および溶着により衣服構成パーツに対する縫着処理を施すことを開示している。

また、特開平０８−２３２１４９号公報（特許文献２）においては、衣料用素材、医療用素材、日用生活用品、産業資材用、農業資材用、土木資材用等の用途に適した形状に不織布を縫製する方法として、超音波溶着機により、不織布の積層部に１列あるいは複数列の点状または線状の溶着部を形成させると共に、溶着部の外側を溶断して縫製する方法を開示している。

一方、化学工場やガソリンスタンド、さらには高熱や閉所空間での作業場において着用する防護服の材料として、不織布や合成樹脂シートが用いられているが、特開平０７−３１０２６６号公報（特許文献３）においては、耐熱性のある不織布が例示され、該不織布と耐熱性フィルムとを、接着剤や超音波、高周波等の手段により一体化したものが耐熱性防護服の材料として優れていることが開示されている。

さらに、特開２００３−１６６１０６号公報（特許文献４）においては、合成樹脂シートの少なくとも片面に、開孔率１０％以上の多孔フィルム、織布、不織布、編布、ネット状物、ワリフ及び合成紙から選ばれる補助シートが積層されているものが、防護服の材料として用いられることが開示されている。
特開昭５７−１４３５６４公報（特許請求の範囲、第３図、第４図） 特開平０８−２３２１４９号公報（特許請求の範囲、実施例１、２） 特開平０７−３１０２６６号公報（特許請求の範囲、段落００１３） 特開２００３−１６６１０６号公報（特許請求の範囲）

このような現状において、考案者は、不織布を素材とする防護服の開発を進め、溶着と溶断が同時に行えるとともに、接着剤による作業環境悪化、電力使用によるスパークや火傷の恐れが少ない超音波による防護服の調製法を発展させてきたが、防護服の中でも化学防護服については、要求される特性が年々厳しくなってきており、その要求を満たすのが困難になってきている。

特に、化学防護服は、一酸化炭素、ダイオキシンなどを始めとして各種有毒ガス、あるいは毒性を有するウイルスやダクトを取り扱う際に着用されるものであるため、化学防護服に対して、融着部強度を落とさずに、より高い気密性（耐水圧）が求められている。

前記の超音波溶着は、本質的に、溶着により縫製機能とシール機能が発揮し得るものであるが、従来の方法では、上記要求に耐えられるような、強度と気密性を有するものは得られず、そのうえに加工速度が遅く生産性の悪いものであった。

この考案はかかる現状に鑑み、上記要望を満たす化学防護服を提供すべく、不織布を素材とし、超音波溶着により化学防護服を調製する方法について検討の結果、超音波ミシンに用いられるローラーとして、従来の模様、例えば、ミシン目一列、ミシン目二列、ミシン目二列千鳥、三点千鳥、スカラップ、綾目、筋目模様などの模様と異なる模様を有するローラーを用いることにより、上記課題を解決し得ることを見出し、この考案を完成したもので、高い機能を有する化学防護服を生産性良く調製できる超音波ミシンを提供することを課題とするものである。

すなわち、この考案の請求項１に記載の超音波ミシンローラーは、
中心軸を有するローラー主体と、このローラー主体に装着されるパターンローラーとからなるもので、
前記パターンローラーは、ローラーの全周面に亘って連続形成された少なくとも一つの環状突起と、この環状突起と平行し、環状に断続的に連なる突起からなる、少なくとも一つの突起列とからなる溶着部を有すること
を特徴とするものである。

また、この考案の請求項２に記載の超音波ミシンローラーは、
中心軸を有するローラー主体と、このローラー主体に装着されるパターンローラーとからなるもので、
前記パターンローラーは、ローラーの全周面に亘って、溶着部を形成する環状突起列を平行に近接して３列有し、中央の突起列は連続した環状の突起からなり、左右の２列は複数の突起が環状かつ断続的に連なって形成されたものであること
を特徴とするものである。

また、請求項３に記載の考案は、
請求項１又は２に記載の超音波ミシンローラーにおいて、
前記複数存在する突起は、それらの起立高さを同一とし、連続した環状の突起の頂面幅が断続して環状に連なる突起の頂面幅よりも狭いものであること
を特徴とするものである。

また、請求項４に記載の考案は、
請求項１〜３のいずれかに記載の超音波ミシンローラーにおいて、
前記超音波ミシンローラーが、不織布を素材とする化学防護服縫製用の超音波ミシンのローラーであること
を特徴とするものである。

また、請求項５に記載の考案は、
請求項１〜４のいずれかに記載の超音波ミシンローラーにおいて、
前記パターンローラーは、
前記ローラー主体に対し、着脱自在であること
を特徴とするものである。

また、この考案の超音波ミシンは、
請求項１〜５のいずれかに記載の超音波ミシンローラーが、組み込まれていること
を特徴とするものである。

この考案の超音波ミシンローラーおよび超音波ミシンは、熱可塑性樹脂を素材とする合成繊維、織布、不織布、フィルム・シートなどの溶着を高速で生産性良く行うことができ、しかも溶着部分のシール性（気密性）が従来のものに比較して各別に良好にすることができるものである。

特に、不織布を素材とする化学防護服を、この考案の超音波ミシンローラーおよび超音波ミシンを用いて溶着縫製すると、その溶着部分の強度を生地自体の強度の９０％以上、溶着部分の気密性（耐水圧）を生地自体の気密性の９０％以上という性能を有するものとすることができるのである。

しかも、その際の溶着は、従来の超音波ミシンのローラーの回転速度を落とさずに行うことができ、高速溶着が可能で、生産性の高い方法である。

以下、この考案の超音波ミシンローラーを、添付の図面を参照に詳細に説明するに、図１は、この考案の超音波ミシンローラーの一実施例を示す正面図、図２は、ローラー表面模様の拡大図、図３はローラー表面部分の拡大断面図である。

この考案の超音波ミシンローラー１は、図１で明らかなように、回転軸２を有するローラー主体３と、このローラー主体３上に着脱自在に装着されるパターンローラー４とから構成されるもので、パターンローラー４の表面には、積層した合成樹脂製の不織布、シートなどを溶着するための突起５，６，７（傾斜部図示せず）からなる溶着部８が形成されている。

前記溶着部８を形成する突起５は、突起６と７の中間に存在し、パターンローラー４の胴周面の全周に亘って連続して形成され環状構造を有し、突起６と７は、突起５の左右にそれぞれ位置し、断続的に連なって、複数の突起６，７で、それぞれ環状構造を形成しているもので、複数の突起６，７は、それぞれの位置関係が千鳥状になるのが、溶着強度、気密性を向上させる上で好ましい。

これら各突起５，６，７の起立高さは通常同一とし、それぞれの大きさ（頂面の面積）は、溶着すべき熱可塑性樹脂を素材とするフィルム・シートなどの材質、形状さらには溶着部分に求められる溶着強度、気密性に応じて、選択決定されるが、通常、この考案の目的を達成するためには、突起５の頂面幅を突起６，７の頂面幅よりも狭くするのが好ましく、また、突起５，６，７の角部は、織布、不織布を対象とするものは、特に丸み（Ｒ）を付けることが望ましい。

この考案の超音波ミシンローラー１の一例を、より具体的な大きさを例示すると、図１において、回転軸２の直径は８〜１０ｍｍ、ローラー主体３の直径は約４０ｍｍ、胴幅は２０〜２４ｍｍ、パターンローラー４の直径は約５０ｍｍ、胴幅は約８ｍｍ程度で、突起５の頂面幅は約０．５ｍｍ、突起６，７の頂面幅は約０．８ｍｍである。

なお、突起５，６，７の高さは約１．５ｍｍで、その側面の傾斜角は合せて１４°のもので、突起６，７の頂面長さは２．５ｍｍで、パターンローラー４の胴表面に４８個均等に連続して配列されている。

上記超音波ミシンローラー１を組み込んだ超音波ミシンを用い、生地自体の気密性（耐圧性）が１２００ｍｍＡｑの不織布を溶着したところ、溶着部分の気密性（耐圧性）は１０００ｍｍＡｑ以上あり、ダイオキシン処理用防護服に要求される気密性（耐圧性）を満足するものが調製された。

上記実施例においては、ローラーは、その全周面に亘って連続形成された環状突起と、該環状突起の左右に平行し、環状に断続的に連なる突起列を二列有するものであったが、連続形成された環状突起を二列としたり、その左右に環状に断続的に連なる突起列を二列づつ、或いは二列と一列設けることもでき、溶着対象である合成樹脂製の不織布、シートなどの種類や材質などに応じて、ローラーの形状を変更することが好ましい。

この考案の超音波ミシンローラーおよびそれを組み込んだ超音波ミシンを用いることにより、溶着部分の強度を低下させずに、当該部分の気密性を向上させた溶着が可能となるため、防護服、特に特性の優れた化学防護服の調製が可能となるため、この考案は縫製機械工業や化学工業において利用される可能性の非常に高いものである。

また、超音波ミシンを利用している、衣料・アパレル製品、雑貨、農業用資材等の製造業界においても広く採用されるものでもある。

この考案の超音波ミシンローラーの一実施例を示す正面図である。 図１に示すローラー表面模様の拡大図である。 図１に示すローラー表面部分の拡大断面図である。

符号の説明

１ 超音波ミシンローラー
２ 回転軸
３ ローラー主体
４ パターンローラー
５，６，７ 突起
８ 溶着部

Claims (6)

1. 中心軸を有するローラー主体と、このローラー主体に装着されるパターンローラーとからなるもので、
   前記パターンローラーは、ローラーの全周面に亘って連続形成された少なくとも一つの環状突起と、この環状突起と平行し、環状に断続的に連なる突起からなる、少なくとも一つの突起列とからなる溶着部を有すること
   を特徴とする超音波ミシンローラー。
2. 中心軸を有するローラー主体と、このローラー主体に装着されるパターンローラーとからなるもので、
   前記パターンローラーは、ローラーの全周面に亘って、溶着部を形成する環状突起列を平行に近接して３列有し、中央の突起列は連続した環状の突起からなり、左右の２列は複数の突起が環状かつ断続的に連なって形成されたものであること
   を特徴とする超音波ミシンローラー。
3. 前記複数存在する突起は、
   それらの起立高さを同一とし、連続した環状の突起の頂面幅が断続して環状に連なる突起の頂面幅よりも狭いものであること
   を特徴とする請求項１又は２に記載の超音波ミシンローラー。
4. 前記超音波ミシンローラーは、
   不織布を素材とする化学防護服縫製用の超音波ミシンのローラーであること
   を特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の超音波ミシンローラー。
5. 前記パターンローラーは、
   前記ローラー主体に対し、着脱自在であること
   を特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の超音波ミシンローラー。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載の超音波ミシンローラーが、組み込まれていること
   を特徴とする超音波ミシン。

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