JP5222539B2 - 立体複合シートの製造装置 - Google Patents
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Description
本発明は、２枚のシート状物からなり、一方のシート状物が多数の凸部を形成している立体複合シートの製造装置に関する。また本発明はこの製造装置を用いた複合シートの製造方法に関する。
本出願人は先に、第１及び第２の２枚のシート状物が部分的に接合されて多数の接合部が形成されており、第１のシート状物が該接合部以外の部分において突出して多数の凸部を形成している立体複合シートの製造装置を提案した（特許文献１参照）。この装置は、周面が凹凸形状となっている第１のロールと、該第１のロールの凹凸形状と噛み合い形状となっている凹凸形状を周面に有する第２のロールとを備えたものである。両ロールのうち、少なくとも第１のロールは、該ロールの回転方向に交互に凹凸部を形成するように、複数枚の歯車が回転軸に取り付けられてロール状となされたものである。第１のロールにおいては、所定枚数の歯車おきに、該歯車間に所定幅の空隙部が形成されている。空隙部は、ロールの回転軸方向に延びるように第１のロール内に形成された吸引路と連通している。
前記の製造装置によれば、所望のピッチや大きさの凸部、特に小ピッチの凸部を有する立体複合シートを容易に製造することができるという利点がある。また、多数の小さな凸部を確実に形成することが容易であるという利点もある。しかしながら、例えば衛生用品の技術分野においては、より一層小さな凸部を、一層明瞭にかつ小ピッチで有する立体シートを、より高速で生産することが要求されている。
本発明の目的は、一層小さい凸部を一層小ピッチで形成することに対して好適な立体複合シートの製造装置及び該装置を用いた立体複合シートの製造方法を提供することにある。
本発明は、第１及び第２の２枚のシート状物が部分的に接合されて多数の接合部が形成されており、第１のシート状物が該接合部以外の部分において突出して多数の凸部を形成している立体複合シートの製造装置であって、
前記製造装置は、周面が凹凸形状となっている第１のロールと、該第１のロールの凹凸形状と噛み合い形状となっている凹凸形状を周面に有する第２のロールとを備えており、
各ロールの凹部及び凸部は、ロールの回転方向に交互に配置されていると共にロールの軸方向にも交互に配置されており、
第１のロールの凹部を該ロールの軸方向に沿ってみたときに、該凹部の底部における該軸方向の両端部に位置する一対の端部域に、第１のシート状物を該ロールの周面に吸引付着させるための空隙部が形成されている立体複合シートの製造装置を提供するものである。
前記製造装置は、周面が凹凸形状となっている第１のロールと、該第１のロールの凹凸形状と噛み合い形状となっている凹凸形状を周面に有する第２のロールとを備えており、
各ロールの凹部及び凸部は、ロールの回転方向に交互に配置されていると共にロールの軸方向にも交互に配置されており、
第１のロールの凹部を該ロールの軸方向に沿ってみたときに、該凹部の底部における該軸方向の両端部に位置する一対の端部域に、第１のシート状物を該ロールの周面に吸引付着させるための空隙部が形成されている立体複合シートの製造装置を提供するものである。
また、本発明は、前記の立体複合シートの製造装置を用いた立体複合シートの製造方法であって、
第１のロールの凹部の底部に設けられた空隙部を通じてロール周面からロール内部に向けて吸引を行いつつ、第１のロールと第２のロールとの噛み合わせ部に第１のシート状物を噛み込ませて該シート状物を凹凸賦形し、
前記空隙部を通じての吸引によって第１のロールの周面に第１のシート状物を凹凸賦形された状態のまま保持しつつ第２のシート状物を重ね合わせ、第２のシート状物を、第１のロールにおける凸部上に位置する第１のシートと接合する立体複合シートの製造方法を提供するものである。
第１のロールの凹部の底部に設けられた空隙部を通じてロール周面からロール内部に向けて吸引を行いつつ、第１のロールと第２のロールとの噛み合わせ部に第１のシート状物を噛み込ませて該シート状物を凹凸賦形し、
前記空隙部を通じての吸引によって第１のロールの周面に第１のシート状物を凹凸賦形された状態のまま保持しつつ第２のシート状物を重ね合わせ、第２のシート状物を、第１のロールにおける凸部上に位置する第１のシートと接合する立体複合シートの製造方法を提供するものである。
本発明によれば、２枚のシート状物からなり、一方のシート状物が多数の凸部を形成している立体複合シートの製造において、噛み込み形状に即した明瞭な凸部を有する立体複合シートを、高速で生産性よく製造することができる。特に、小さい凸部を明瞭にかつ小ピッチで形成することができる。
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。先ず本発明の製造装置を用いて製造される立体複合シート（以下、単に複合シートとも言う）の一例について説明する。図１には本発明の製造装置を用いて製造された複合シートの一例の要部拡大図が示されている。本実施形態に従い製造された複合シートは、生理用ナプキンや使い捨ておむつなどの吸収性物品の肌当接面に配される表面シートとして好適に用いられる。図１に示す複合シート１は２枚のシート状物から構成されている。複合シート１は、着用者の肌側に向けられる第１のシート状物としての上層２と吸収体側に配される第２のシート状物としての下層３とを有している。上層２及び下層３は典型的には各種不織布やフィルムから構成されている。不織布としては、例えばカード法により製造された不織布、スパンボンド不織布、メルトブローン不織布、スパンレース不織布及びニードルパンチ不織布等が挙げられる。フィルムを使用する場合には、これを穿孔して多数の開孔を設け液透過可能とすることが好ましい。
図１に示す複合シート１は、上層２と下層３との接合体から構成されている。複合シート１は、上層２の立体賦形によって、実質的に平坦な下層３上に、上層２で形成された多数の凸部５を有するともに、凸部５間に凹部６を有している。上層２と下層３とは多数の接合部４において部分的に接合されている。上層２は、着用者の肌側に向けて突出しており、それよって前記の凸部５を形成している。凸部５の内部は、中空状、即ち空洞になっている。隣り合う凸部５の間は凹部６になっている。
凹部５及び凸部６は、図１に示すＸ方向に交互に配置されている。これと共に凹部５及び凸部６は、Ｘ方向と直交する方向であるＹ方向にも交互に配置されている。複合シート１を上層２の側から平面視すると、凸部５及び凹部６は、千鳥格子状に配置されている（後述する図２参照）。凸部５及び凹部６がこのように配置されていることで、複合シート１を例えば吸収性物品の表面シートとして用いると、該シート具備する吸収性物品においては液漏れが極めて効果的に防止される。詳細には、複合シート１を例えば使い捨ておむつ、特に高粘度の排泄物である軟便を排泄する低月齢児用のおむつの表面シートとして用いた場合には次の効果が奏される。軟便は高粘度であることから、一般に表面シートを速やかに透過しづらく表面シート上に滞留して横流れを起こしやすい。これに対して、本実施形態の複合シート１を用いれば、軟便は、凸部５によって取り囲まれて形成された閉じた凹部６内に捕捉されるので横流れが起こりづらくなる。また捕捉されることに起因して下方向（つまり吸収体方向）への移動が促進される。その結果、軟便の漏れが防止される。また、凸部５はその内部が空洞であることから、吸収体に吸収された軟便の色が、表面シート側から見て減殺されるという隠蔽効果もある。これらの効果は、軟便と同様に高粘度の排泄物である経血を吸収するための生理用ナプキンの表面シートとして、複合シート１を用いた場合にも同様に奏される。
凸部５は全体として稜線が丸みを帯びた扁平な直方体、半球体又は截頭四角錐体となっている。凸部５は、図１に示すＸ方向に沿って位置しかつ相対向する一対の第１壁部５１を有している。また凸部５は、Ｘ方向と直交する方向であるＹ方向に沿って位置しかつ相対向する一対の第２壁部５２を有している。更に凸部５は、各第１壁部５１の上辺及び各第２壁部５２の上辺と連なる天面部５３を有している。更に凸部５は、天面部５３と対向する面である底面部５４を有している。第１壁部５１、第２壁部５２及び天面部５３は上層２から構成されている。一方、底面部５４は下層３から構成されている。
図２には、図１に示す複合シート１の平面図が示されている。図２中、Ｘ方向及びＹ方向に関して、接合部４は千鳥格子状の配列パターンで形成されている。接合部４の位置が、複合シート１における凹部６となる。したがって、凹部６は千鳥格子状の配列パターンで形成されている。換言すれば、凹部６は、Ｘ方向及びＹ方向に関して列をなしている。Ｘ方向に沿う凹部６の列に着目した場合、隣り合う当該列においては、凹部６の配置が半ピッチずれている。Ｙ方向においても同様であり、Ｙ方向に沿う凹部６の列に着目した場合、隣り合う当該列においては、凹部６の配置が半ピッチずれている。
図２に示すように、接合部４のうちの、菱形の四隅となる４つの接合部４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄによって囲まれた領域は凸部５となっている。凸部５も、千鳥格子状の配列パターンで形成されている。凸部５は、Ｘ方向及びＹ方向に関して列をなしている。Ｘ方向に沿う凸部５の列に着目した場合、隣り合う当該列においては、凸部５の配置が半ピッチずれている。Ｙ方向においても同様であり、Ｙ方向に沿う凸部５の列に着目した場合、隣り合う当該列においては、凸部５の配置が半ピッチずれている。
図２から明らかなように、各凸部５は、それぞれが別個に独立して存在しているのではなく、任意の１つの凸部５に着目したとき、Ｘ方向（及びＹ方向）に関して斜め前方に位置する２つの凸部５、及び斜め後方に位置する２つの凸部５と連結している。凸部５どうしの連結部の高さは、凸部５の頂部の高さと同レベル又は低くなっている。一方、凹部６に関しては、各凹部は、それぞれが別個に独立して存在している。
複合シート１においては、図１及び図２に示すＸ方向が、複合シート製造時の機械方向（ＭＤ）に一致しており、後述する第１のロール及び第２のロールの回転方向と一致している。そしてＹ方向が、複合シート製造時の幅方向（ＣＤ）に一致しており、後述する第１のロール及び第２のロールの軸方向と一致している。
図１及び図２に示す複合シート１の製造方法を、図３ないし図５に示す製造装置１０を参照しながら説明する。図３に示すように、本実施形態の製造装置１０は、周面が凹凸形状となっている第１のロール１１と、第１のロール１１の凹凸形状と噛み合い形状となっている凹凸形状を周面に有する第２のロール１２と、アンビルロール１３とを備えている。第１のロール１１と第２のロール１２とは、それぞれのロール周面の凹凸部が噛み合うように配置されている。また第１のロール１１とアンビルロール１３とは、第１のロール１１の周面の凸部の頂部がアンビルロール１３の周面と当接するように配置されている。
図４には第１のロール１１の要部斜視図が示されており、図５にはその一部の分解斜視図が示されている。第１のロール１１は、平歯車からなる歯車１１ａ及びスペーサー１１ｂを複数枚組み合わせ、これらの歯車１１ａとスペーサー１１ｂを回転軸１５に同心状に取り付けてロール状に集積したものである。歯車１１ａ，スペーサー１１ｂは同じ幅を有しているか、又は異なる幅を有している。歯車１１ａ，スペーサー１１ｂはその中心が開口しており、その開口部に回転軸１５が挿入される。歯車１１ａ，スペーサー１１ｂ及び回転軸１５にはそれぞれ切り欠き部（図示せず）が形成されており、該切り欠き部にキー（図示せず）が挿入される。これによって歯車１１ａ，スペーサー１１ｂの空回りが防止される。
スペーサー１１ｂは、略円環状の中心部１００と、中心部１００の周縁から放射状に延びる多数の突起であるビーム歯１０１とから構成されている。スペーサー１１ｂにおける各ビーム歯１０１は、その長さがいずれも同じになっている。各ビーム歯１０１の先端を結ぶことで仮想的に形成される円の直径を便宜的に歯先円直径と定義すると、そのビーム歯先円直径は、歯車１１ａの歯先円直径よりも小さくなっている。好ましくは、スペーサー１１ｂはそのビーム歯先円直径が、歯車１１ａの歯底円直径と同等であるか、又はそれよりも小さくなっている。また歯車１１ａの歯数はスペーサー１１ｂのビーム歯１０１の数の整数倍となっている。具体的には、本実施形態に用いられるスペーサー１１ｂのビーム歯１０１の数が１２であるのに対して、第１の歯車１１ａの歯数はその整数倍である２４になっている。
第１のロール１１においては、１枚の歯車１１ａと１枚のスペーサー１１ｂを一組とした歯車群１６が複数組配されている。各歯車群１６においては、歯車１１ａ及びスペーサー１１ｂは、歯車１１ａとスペーサー１１ｂの歯がロールの軸方向に並列するように配されている。第１のロール１１において歯車群１６は三組以上用いられる。したがって歯車１１ａスペーサー１１ｂとは交互に回転軸１５に取り付けられることなる。ロールの軸方向に隣り合う歯車１１ａは半ピッチずれるように配される。
図６には、上述のようにして歯車１１ａ及びスペーサー１１ｂを集積して形成された第１のロール１１の周面を平面に引き伸ばした状態が示されている。同図から明らかなように、第１のロール１１においては、歯車１１ａの歯１１１によって凸部１７が形成されている。凸部１７は、ロール１１の回転方向Ｒに沿って列状に配置されている。この列が、ロール１１の軸方向Ａに多列に配列されている。ロール１１の回転方向Ｒに沿ってみたときに、隣り合う凸部１７の列においては、凸部１７の配置が半ピッチずれている。
図６に示すように、第１のロール１１の周面に形成されている多数の凸部１７のうち、菱形の四隅となる４つの凸部１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄによって囲まれた領域は凹部１８となっている。凹部１８は、ロール１１の回転方向Ｒに沿って列状に配置されている。この列が、ロール１１の軸方向Ａに多列に配列されている。ロール１１の回転方向Ｒに沿ってみたときに、隣り合う凹部１８の列においては、凹部１８の配置が半ピッチずれている。
第１のロール１１の凹部１８を該ロール１１の軸方向Ａに沿ってみたときに、凹部１８の底部における軸方向Ａの両端部に位置する一対の端部域には、空隙部１８ａ，１８ａがそれぞれ形成されている。空隙部１８ａ，１８ａは、第１の歯車１１ａの歯底円直径と同じか又はそれよりも小さなビーム歯先円直径を有するスペーサー１１ｂによって形成されている。なお、ビーム歯先円直径は、第１の歯車１１ａの歯底円直径より大きくてもよいが、第１の歯車１１ａの歯先円直径よりは小さくなっている。
各空隙部１８ａは、２枚の歯車１１ａの相対向する側面と、両歯車１１ａ間に位置する１枚のスペーサー１１ｂにおける隣り合うビーム歯１０１と中心部１００とで画成される略Ｖ字状部位とによって画定されている。したがって空隙部１８ａは、スペーサー１１ｂのビーム歯１０１の数と同数形成され、また空隙部１８ａは、スペーサー１１ｂの幅に相当する幅を有している。空隙部１８ａは、先に述べた凹部１８において外部に向かって開口している。空隙部１８ａは、図３に示すように、上層２を第１のロール１１の周面に吸引付着させるためのものである。
歯車１１ａには、図４及び図５のように回転軸１５が挿入される中心の開口部を取り囲むように複数の開口部２０が形成されている。各開口部２０は同径であり、歯車１１ａの中心からそれぞれ等距離の位置に形成されている。隣り合う開口部２０，２０と歯車１１ａの中心とがなす角度はいずれも等しくなっている。各歯車１１ａにおける開口部２０の個数は、スペーサー１１ｂのビーム歯１０１の数と同数になっている。そして、各歯車群１６を組み付ける場合には、各開口部２０が、スペーサー１１ｂにおける隣り合うビーム歯１０１と中心部１００とで画成される略Ｖ字状の領域内にそれぞれ位置するように、歯車１１ａとスペーサー１１ｂを配置する。なお、図４及び５では、前記の略Ｖ字状の領域内に開口部２０の全域が包含されているが、これに代えて、該Ｖ字状の領域内に開口部２０の一部のみが包含されてもよい。このように各歯車群１６を組み付け、更にそれぞれの歯車群１６を凸部１７と凹部１８のピッチが半ピッチずれるように配した状態においては、それぞれの歯車１１ａの開口部２０が、ロール１１の軸方向（図４中、矢印Ａで示す方向）に連なって、該軸方向Ａに延びる複数の吸引路２１がロール１１の内部に形成される。そして各吸引路２１は、先に述べた空隙部１８ａ，１８ａと連通する。空隙部１８ａ，１８ａは、吸引路２１の一部を構成している。
吸引路２１の少なくとも一端は、ブロワや真空ポンプなどの吸引源（図示せず）に通じている。したがって、吸引源を作動させて吸引操作を行うと、空隙部１８ａから吸引路２１を通じ、ロール１１の周面からロール１１の内部に向けて空気が吸引される。
第２のロール１２の構造に関しては、第１のロール１１と噛み合い形状である限り特に制限はない。第２のロール１２は、第１のロール１１と同様に、複数の歯車を集積させて構成されることが、ロール１２の構造に自由度を与えられる点から好ましい。複数の歯車を集積させて第２のロール１２を構成する場合には、例えば第１のロール１１において用いられている歯車１１ａと同様の歯車を用い、これを円盤スペーサーと組み合わせた構造を採用することができる。また円板スペーサーを用いずに前記の歯車のみで第２のロール１２を構成することもできる。
第１のロール１１で用いられている歯車１１ａと同様の歯車と、円板スペーサーとを組み合わせて第２のロール１２を形成する場合には、歯車と円盤スペーサーを交互に集積する。このとき、歯車の軸方向の位置は、第１のロール１１と第２のロール１２とを噛み合わせた状態で、第２のロール１２における前記の歯車の凸部が、第１のロール１１の凹部１８の中央域に位置するように調整する。円盤スペーサーの直径は、歯車の歯底円直径以下の寸法となっていることが好ましい。また、第２のロール１２で用いられる歯車の厚みを、第１のロール１１で用いられる歯車１１ａの厚みよりも大きくすることで、第２のロール１２に形成される凸部の寸法を大きくすることができる。
第２のロール１２として彫刻ロールを用いることもできる。尤も、彫刻ロールを用いるよりも、上述したように、歯車と円板ロールとを集積してなるロールを用いることが好ましい。この理由は次のとおりである。 第１のロール１１が複数の歯車１１ａとスペーサー１１ｂで構成されていることに起因して、それぞれの歯車１１ａ及びスペーサー１１ｂを加工する時の厚みの誤差がロール１１に集積されるので、第１のロール１１に噛み合わせる第２のロール１２を彫刻加工するには、ロール全体の加工調整が必要となってしまう。 それに比べて集積方法では、円盤スペーサーの厚みを修正するのみで、第１のロール１１の誤差に対応可能なので、噛み合い位置の調整が容易で、かつ最小部品加工で対応できるという利点がある。
第１のロール１１及び第２のロール１２は、両ロール１１，１２が噛み合った状態において、図６に示すように、第２のロール１２の凸部２７が、第１のロール１１の凹部１８の中央域に位置するように噛み合い状態が調整されている。ここで言う凹部１８の中央域とは、ロールの軸方向Ａに沿う中央域であって、かつロールの回転方向Ｒに沿う中央域のことである。かかる中央域に第２のロール１２の凸部２７が位置するように両ロール１１，１２が噛み合うことで、上層２に形成される凸部５における相対向する一対の第１壁部５１及び第２壁部５２を、それぞれに対称性のよいものとすることができ、ひいては凸部５の形態安定性を高くすることができる。
第２のロール１２においてはその凸部２７の幅が、第１のロール１１の凹部１８の幅よりも０．１〜３．０ｍｍ、特に０．５〜１．０ｍｍ狭くなっていることが好ましい。ここで言う幅とは、ロールの軸方向Ａでの長さのことである。第１のロール１１の凹部１８の幅は、図６における凸部１７ａ，１７ｃ間の距離で定義される。換言すれば、歯車１１ａの１枚分の厚みと、スペーサー１１ｂの２枚分の厚みとの和である。第２のロール１８の凸部２７の幅と第１のロール１１の凹部１８の幅がこのような関係になっていることで、両ロール１１，１２の噛み合い状態のときに、上層２が過度のダメージを受けることが防止される。
上述の理由と同様の理由により、第１のロール１１及び第２のロール１２は、両ロール１１，１２が噛み合った状態において、第２のロール１２の凸部２７の頂部と、第１のロール１１の凹部１８の底面とが接触しないように、両ロール１１，１２の噛み合い状態が調整されている。
さらに、第２のロール１２においては凸部２７の幅が、該凸部２７の先端部が、第１のロール１１の凹部１８における前記の端部域にそれぞれ形成された空隙部１８ａ，１８ａそれぞれの少なくとも一部に臨むような幅となっていることが好ましい。例えば図６及び後述する図７に示すように、第２のロール１２に形成された凸部２７の先端部のうち、ロールの幅方向Ａにおける左右の部位が、空隙部１８ａ，１８ａそれぞれの少なくとも一部に臨むようになっていることが好ましい。これによって、空隙部１８ａ，１８ａを通じての吸引力が上層２に効果的に作用することになり、第１のロール１１の周面において、凹凸賦形された上層２の形状保持の効果が高くなる。
以上の構成を有する製造装置を用いた複合シートの製造方法について説明する。図３に示すように、先ず、上層２を原反（図示せず）から繰り出す。これとは別に、下層３を原反（図示せず）から繰り出す。繰り出された上層２を、周面が凹凸形状となっている第１のロール１１と、第１のロール１１の凹凸形状と噛み合い形状となっている凹凸形状を周面に有する第２のロール１２との噛み合わせ部に噛み込ませて上層２を凹凸賦形する。第１のロール１１は、図３に示すように一方向へ回転している。第２のロール１２は、第１のロール１１と反対方向へほぼ同速で回転している。
上層２の供給は、第１及び第２のロール１１，１２の周速よりも高速で行われる。この操作によって上層２に凹凸賦形するときのＭＤ方向の変形を防止することができる。上層２の凹凸賦形の程度にもよるが、上層２の供給速度は、ロール１１，１２の周速の１．０１〜２．０倍、特に１．０５〜１．４倍とすることが好ましい。この供給量は、凹凸の高さに応じて決定される。ここで言うＭＤ方向の変形の防止とは、上層２の凹凸賦形により形成される第２壁部５２の坪量が、凹凸賦形前の上層２の坪量と大きく相違しないことを言う。
上層２の凹凸賦形に際しては、第１のロール１１の凹部１８の底部に設けられた空隙部１８ａ，１８ａを通じてロール１１の周面からロール１１の内部に向けて吸引を行う。吸引は、第１のロール１１と第２のロール１２との噛み合い部又は該噛み合い部よりも上流側の位置から、上層２と下層３との合流部までの間で行われる様に制御されている。吸引が第１ロール１１と第２ロール１２との噛み合い部よりも上流側の位置から行われる様に制御されている場合、上層２が前記の噛み合い部に到達するまでの間は、上層２は、第１のロール１１の表面に沿う程度に吸引されていればよく、ロール１１の凹部１８内に上層２が入り込むまで吸引を行うことは要しない。上層２は、第１のロール１１及び第２のロール１２の周速よりも高速で供給され、吸引によって第１ロール１１の周面に上層２を沿わせる。この操作によって、上層２に凹凸賦形するときの幅方向の縮みを防止することができる。
上層２が前記の噛み合い部に到達した後は、第１のロール１１と第２のロール１２との噛み合いによって上層２が凹凸賦形された、更に吸引力によって第１のロール１１の周面に密着し、その凹凸賦形された状態が保持される。吸引を行わない場合には、上層２が第１のロール１１の周面から浮き上がってしまい、結果として所望の凹凸形状を有するシートを得ることができない。この場合、上述のとおり、上層２は、その供給速度がロール１１，１２の周速よりも高速なので、上層２のＭＤ方向に関して上層２の変形をほとんど伴うことなく凹凸賦形が行われる。凹凸賦形に起因して上層２の見掛けの長さが短くなる分が、上層２の高速供給によって補填されるからである。
図７（ａ）には、上層２の吸引及び凹凸賦形の状態が模式的に示されている。また、図７（ｂ）には、スペーサー１１ｂのビーム歯１０１での噛み合い状態が模式的に示されている。上層２は、第２のロール１２の凸部２７によって、第１のロール１１の凹部１８内に押し込まれる。凹部１８の底部には、上述のとおり、ロール１１の軸方向Ａにおける一対の端部域が開口した空隙部１８ａ，１８ａが形成されている。したがって、凹部１８内に押し込まれた上層２は、その左右の部位が空隙部１８ａ，１８ａによって特に強く吸引される。つまり上層２が凹部１８内の押込まれた際に、形状の変化が大きい端部域が強く吸引される事により、第１のロール１１と第２のロール１２の噛み込み凹凸形状ほぼ即した複合シート１を安定的にかつ再現性良く高速で製造できる。これによって、上層２に、小さい凸部を明瞭に形成することができる。また小ピッチでありながらも明瞭な凸部を形成することが可能となる。更に、複合シート１の生産性が高まる。上述した特許文献１に記載の、上層の吸引を凹部の中央域の１箇所で行っていた方法に対し、本実施形態の方法によれば、第１のロール１１の周面上での凹凸賦形された上層２の形状の保持性が改善される。
図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、第２のロール１２の凸部２７は、その頂部に向かうに連れてその幅が漸減していることが好ましい。凸部２７がこのような形状となっていることで、上層２を凹凸賦形するときに該上層２が受けるダメージを軽減することが可能となる。
次いで、上層２を第１のロール１１の周面に引き続き密着させた状態下に、図３に示すように、別に繰り出されている下層３を重ね合わせ、その重ね合わせたものを第１のロール１１とアンビルロール１３との間で挟圧する。これによって、第１のロール１１における凸部１７上、つまり各歯車１１ａの歯の上に位置する上層２が下層３と熱融着によって接合される。挟圧においては、アンビルロール１３のみを所定温度に加熱しておく。必要に応じ第１のロール１１とアンビルロール１３の両方を加熱してもよい。一般には、アンビルロール１３の加熱のみで十分である。第１のロール１１も加熱すると、場合によっては凹凸賦形された上層２が熱によるダメージを受けたり、風合いが低下したりすることがある。なお、上層２と下層３とを熱融着によって接合することに代えて、接着剤による接着や超音波接合によってこれらの層を接合してもよい。
このようにして製造された複合シート１は、上述のとおり吸収性物品の表面シートとして好適に使用される。吸収性物品は一般に液透過性の表面シート、液不透過性の裏面シート及び両シート間に介在配置された液保持性の吸収体を有して構成されている。また得られたシートは、吸収性物品の表面シート以外の用途、例えば吸収性物品の裏面シート、ファスニングテープを備えた使い捨ておむつにおける該ファスニングテープの基材シートや該ファスニングテープが係合するランディングテープ用シート、ウイングを備えた生理用ナプキンにおける該ウイングの基材シート、メカニカルファスナのループ部材用パネル材、清掃用シート、清拭シート等としても用いることができる。
複合シート１を吸収性物品の表面シートとして用いる場合には、上層２及び下層３として、実質的に非伸縮性である繊維シートを用いることが好ましい。実質的に非伸縮性である繊維シートとは、例えば伸長限界が１０５％以下であり、それを超える伸長では材料破壊を起こすか又は永久歪みが発生するものをいう。かかる繊維シートからなる上層２の坪量は、１０〜１００ｇ／ｍ2、特に１０〜３０ｇ／ｍ2であることが好ましい。一方、繊維シートからなる下層３の坪量は、５〜５０ｇ／ｍ2、特に１０〜３０ｇ／ｍ2であることが好ましい。上層２及び下層３を含めた複合シート１の全体の坪量は、１５〜１５０ｇ／ｍ2、特に２０〜６０ｇ／ｍ2であることが好ましい。
次に、本発明の第２の実施形態について図８を参照しながら説明する。本実施形態関し特に説明しない点については、先に述べた実施形態についての説明が適宜適用される。また図８において、図１〜図７と同じ部材には同じ符号を付してある。図８は、第１のロール１１の周面を平面に引き伸ばした状態を示す図であり、先の述べた実施形態の図６に相当する図である。先に述べた実施形態においては第１のロール１１の凹部１８における該ロール１１の軸方向Ａの両端部に位置する一対の端部域にのみ空隙部１８ａ，１８ａが形成されていたが、本実施形態においては、図８に示すように、軸方向Ａの両端部に位置する一対の端部域に加えて、軸方向Ａの中央に位置する中央域にも空隙部が形成されている。
詳細には、本実施形態における第１のロール１１は、先に述べた実施形態における第１のロール１１の歯車１１ａを、１枚のスペーサ１１ｂとその両側にそれぞれ配された歯車１１ａの３部材からなる歯車群１１６で置き換えたものに相当する。そして、この歯車群１１６と該歯車群１１６に隣接して配されたスペーサー１１ｂとが、先に述べた実施形態の歯車群１６に相当する。各歯車群１１６においては、２枚の歯車１１ａの歯及びスペーサー１１ｂのビーム歯（図示せず）が、ロール１１の幅方向Ａに並列するように、歯車１１ａ及びスペーサー１１ｂが配置されている。ロール１１の回転方向Ｒに沿ってみたときに、軸方向Ａに隣り合う歯車群１１６においては、歯の配置が半ピッチずれている。
第１のロール１１においては、歯車１１ａの歯１１１によって凸部１７が形成されている。図６に示すように、第１のロール１１の周面に形成されている多数の凸部１７のうち、符号１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄ，１７ｅ，１７ｆで示される６つの凸部によって囲まれた領域が凹部１８となっている。凹部１８は、ロール１１の回転方向Ｒに沿って列状に配置されている。この列が、ロール１１の軸方向Ａに多列に配列されている。ロール１１の回転方向Ｒに沿ってみたときに、隣り合う凹部１８の列においては、凹部１８の配置が半ピッチずれている。
各凹部１８においては、ロール１１の軸方向Ａの両端部に位置する一対の端部域に空隙部１８ａ，１８ａが形成されているとともに、軸方向Ａの中央に位置する中央域にも空隙部１８ｂが形成されている。このような空隙部を設けることで、凹部１８の両端部のみならず中央域においても上層２を吸引することができるので、上層２の凹凸賦形を一層安定的に、かつ一層高速に行うことができる。
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制限されない。例えば前記実施形態においては、歯車１１ａに形成された複数の開口部２０は、いずれも同径のものであったが、これに代えて、同径でない複数の種類の開口部を形成してもよい。また、前記実施形態では、複数の開口部２０の形成位置は、歯車１１ａの中心からそれぞれ等距離の位置であったが、これに代えて、歯車１１ａの中心から異なる距離の位置に開口部２０を形成してもよい。さらに、前記実施形態では、隣り合う開口部２０，２０と歯車１１ａの中心とがなす角度が同じであったが、この角度は同じにしなくてもよい。
１ 立体複合シート
２ 上層
３ 下層
４ 接合部
５ 凸部
６ 凹部
１０ 製造装置
１１ 第１のロール
１１ａ 歯車
１１ｂ スペーサー
１２ 第２のロール
１６ 歯車群
１７ 凸部
１８ 凹部
１８ａ，１８ｂ 空隙部
２７ 凸部
２ 上層
３ 下層
４ 接合部
５ 凸部
６ 凹部
１０ 製造装置
１１ 第１のロール
１１ａ 歯車
１１ｂ スペーサー
１２ 第２のロール
１６ 歯車群
１７ 凸部
１８ 凹部
１８ａ，１８ｂ 空隙部
２７ 凸部
Claims (8)
- 第１及び第２の２枚のシート状物が部分的に接合されて多数の接合部が形成されており、第１のシート状物が該接合部以外の部分において突出して多数の凸部を形成している立体複合シートの製造装置であって、
前記製造装置は、周面が凹凸形状となっている第１のロールと、該第１のロールの凹凸形状と噛み合い形状となっている凹凸形状を周面に有する第２のロールとを備えており、
各ロールの凹部及び凸部は、ロールの回転方向に交互に配置されていると共にロールの軸方向にも交互に配置されており、
第１のロールの凹部を該ロールの軸方向に沿ってみたときに、該凹部の底部における該軸方向の両端部に位置する一対の端部域に、第１のシート状物を該ロールの周面に吸引付着させるための空隙部が形成されており、
第２のロールの凸部はその幅が、該凸部の先端部が、第１のロールの凹部における一対の前記端部域に形成された前記空隙部それぞれの少なくとも一部に臨むような幅となっている立体複合シートの製造装置。 - 第１のロールと第２のロールとが噛み合った状態において、第２のロールの凸部が、第１のロールの凹部の中央域に位置するように両ロールの噛み合い状態が調整されている請求項１記載の立体複合シートの製造装置。
- 第２のロールの凸部の幅が、第１のロールの凹部の幅よりも０．１〜３．０ｍｍ狭くなっている請求項１又は２記載の立体複合シートの製造装置。
- 第１のロールと第２のロールとが噛み合った状態において、第２のロールの凸部の頂部と、第１のロールの凹部の底面とが接触しないように両ロールの噛み合い状態が調整されている請求項１ないし３のいずれかに記載の立体複合シートの製造装置。
- 第２のロールの凸部はその幅が、その頂部に向かうに連れて漸減している請求項１ないし４のいずれかに記載の立体複合シートの製造装置。
- 第１のロールは、歯車と、該歯車よりも歯先円直径の小さい最外径を有するスペーサーとが交互に回転軸に取り付けられたものからなり、
ロールの軸方向に隣り合う歯車は半ピッチずれて配置され、該歯車の歯によって第１のロールの凸部が形成されているとともに、４つの該凸部によって取り囲まれる部位に凹部が形成されており、
前記凹部の底面における前記端部域に、スペーサーの幅に相当する幅を有する前記空隙部が設けられている請求項１ないし５のいずれかに記載の立体複合シートの製造装置。 - 前記スペーサーは、略円環状の中心部と、該中心部の周縁から放射状に延びる多数の突起であるビーム歯とから構成されており、
前記歯車の歯数が、前記スペーサーのビーム歯の数の整数倍となっている請求項６記載の立体複合シートの製造装置。 - 請求項１記載の立体複合シートの製造装置を用いた立体複合シートの製造方法であって、
第１のロールの凹部の底部に設けられた空隙部を通じてロール周面からロール内部に向けて吸引を行いつつ、第１のロールと第２のロールとの噛み合わせ部に第１のシート状物を噛み込ませて該シート状物を凹凸賦形し、
前記空隙部を通じての吸引によって第１のロールの周面に第１のシート状物を凹凸賦形された状態のまま保持しつつ第２のシート状物を重ね合わせ、第２のシート状物を、第１のロールにおける凸部上に位置する第１のシートと接合する立体複合シートの製造方法。
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