JP5346596B2 - 伸縮性シートの製造方法、及び製造装置 - Google Patents
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Description
但し、これら歯の噛み合いによって延伸するため、その歯先形状によっては、延伸時にシートに大きな損傷(ダメージ)を与えてしまう。例えば、シートが不織布の場合には繊維が折れたり切断する虞がある。
外周部に設けられた複数の歯を互いに噛み合わせながら回転する一対のギアロールの間隙にシートを通すことにより、該シートを前記歯によって前記ギアロールの回転方向に延伸して伸縮性シートを製造する方法であって、
前記歯の先端部の前記回転方向における上流側の角部よりも下流側の角部の方が大きく面取りされていることを特徴とする伸縮性シートの製造方法である。
外周部に設けられた複数の歯を互いに噛み合わせながら回転する一対のギアロールを有し、前記一対のギアロールの間隙にシートを通すことにより、該シートを前記歯によって前記ギアロールの回転方向に延伸して伸縮性シートを製造する装置であって、
前記歯の先端部の前記回転方向における上流側の角部よりも下流側の角部の方が大きく面取りされていることを特徴とする伸縮性シートの製造装置である。
前記歯の先端部の前記回転方向における上流側の角部よりも下流側の角部の方が大きく面取りされていることを特徴とする伸縮性シートの製造方法である。
このような伸縮性シートの製造方法によれば、ギアロールの歯の先端部の形状に関し、前記回転方向における上流側の角部よりも下流側の角部の方を大きく面取りしている。よって、延伸時に前記下流側の角部がシートに与える損傷を有効に抑制できて、その結果、延伸時にシートに与え得る損傷を全体として軽減可能となる。
前記下流側の角部は、前記上流側の角部よりも大きい半径の円弧形状に面取りされているのが望ましい。
このような伸縮性シートの製造方法によれば、前記下流側の角部及び前記上流側の角部は円弧形状に面取りされているので、延伸時にシートに与える負荷は円弧面により略均等に分散される。よって、シートに局所的に過大な負荷が作用することを防止でき、その結果、延伸時にシートに与え得る損傷をより一層軽減可能となる。
前記ギアロールは、軸芯周りに回転する軸部を有し、
前記軸部の外周面には、前記軸芯に沿う溝部が前記回転方向に等ピッチで形成され、
前記溝部毎にプレート状の歯部材が放射状に差し込まれて前記複数の歯が形成されているのが望ましい。
このような伸縮性シートの製造方法によれば、プレート状の歯部材を、前記軸部から取り外した状態で切削加工できるので、加工作業を行い易くなる。その結果、歯の先端部の形状を高い加工精度で作り込むことができて、つまり、歯の前記角部を目標の面取り形状に確実に仕上げることができる。
前記ギアロールの直径が300〜600(mm)の範囲であるのが望ましい。
このような伸縮性シートの製造方法によれば、ギアロールの直径を300(mm)以上にしているので、下流側の角部がシートに接触し始める際の角部の鋭角且つ大きな食い込みを緩和できて、シートに与えるダメージが有効に軽減される。
また、直径を600(mm)以下としているので、ギアロールを安価に製造できて、製造コストの削減を図れる。
前記上流側の角部と前記下流側の角部との間には、これら角部に連続して平面部が形成され、
前記平面部の前記回転方向に沿う方向の長さは、0.2〜0.3(mm)の範囲であるのが望ましい。
このような伸縮性シートの製造方法によれば、歯は、前記角部同士の間に平面部を有しているので、その摩擦力によりシートとの相対滑りを有効に抑制可能となる。その結果、歯はシートをしっかりと保持してシートを確実に延伸することができる。
前記シートは、複数種類の繊維を含む不織布であり、
前記不織布は、前記複数種類の繊維として、少なくとも伸縮性繊維と、前記伸縮性繊維の弾性限界の伸びよりも小さな伸びで塑性変形を起こす伸長性繊維とを含んでいるのが望ましい。
このような伸縮性シートの製造方法によれば、前記下流側の角部の面取りによって、延伸時における前記シートの繊維の折損や切断は軽減され、本発明の作用効果を有効に享受することができる。
外周部に設けられた複数の歯を互いに噛み合わせながら回転する一対のギアロールを有し、前記一対のギアロールの間隙にシートを通すことにより、該シートを前記歯によって前記ギアロールの回転方向に延伸して伸縮性シートを製造する装置であって、
前記歯の先端部の前記回転方向における上流側の角部よりも下流側の角部の方が大きく面取りされていることを特徴とする伸縮性シートの製造装置。
このような伸縮性シートの製造装置によれば、ギアロールの歯の先端部の形状に関し、前記回転方向における上流側の角部よりも下流側の角部の方を大きく面取りしている。よって、延伸時に前記下流側の角部がシートに与える損傷を有効に抑制できて、その結果、延伸時にシートに与え得る損傷を全体として軽減可能となる。
<<ギア延伸について>>
図1はギア延伸の説明図である。ギア延伸は、軸芯C41周りに回転する互いに略同形の上下一対のギアロール41,41を用いて行う。詳しくは、各ギアロール41,41の外周部41a,41aには、その回転方向に沿って等ピッチPで略波型に歯43(所謂「平歯車」と同様の歯形の歯)が設けられている。そして、これらギアロール41,41が一定の周速Sで駆動回転している間に、そのロール間隙にシート3を通し、その際に互いに噛み合う上ギアロール41の歯43と下ギアロール41の歯43とによってシート3を三点曲げ状に変形して(図1の右側の拡大図を参照)前記回転方向に延伸する。そして、当該延伸後にはシート3に伸縮性が発現されて伸縮性シート3aとなる。
未延伸の不織布3に対して延伸加工を施すべく、伸縮性繊維の弾性限界内で前記不織布3に張力(以下、荷重とも言う)を付与すると、その延伸加工中においては、図2Aのような荷重−伸び曲線を描く。すなわち、張力の負荷時よりも除荷時の方が、同じ伸びにおける荷重が低くなるようなヒステリシスを有した荷重−伸び曲線を描く。
図3Aは、延伸加工前(つまり未延伸)の繊維の状態を示す模式図であり、図3Bは延伸加工中(つまり負荷中)の繊維の状態を示す模式図であり、図3Cは延伸加工後(つまり除荷後)の繊維の状態を示す模式図である。なお、一般に不織布3を構成する最小単位構造は、図3Aに示すように伸縮性繊維と伸長性繊維とが並列接続されたものとしてモデル化できる。
εall=(Lb−La)/La … 式1
なお、ギア延伸の場合には、この延伸歪みεallは、歯43,43同士の噛み合いの幾何学的関係に基づいて、つまり、歯43と歯43との最大噛み合い深さF及び歯43の形成ピッチPの関数として表現される。詳しくは、噛み合い開始点において元々全長が前記Pであった不織布3が、図1Bの右拡大図の最大噛み合い点における延伸時には、最大噛み合い深さFで互いに噛み合う歯43,43によって三点曲げ状に変形されて延伸されることから、延伸歪みεallは概ね下式2のように表される。
εall=2×(√(F2+(P/2)2)−(P/2))/P … 式2
図4はギアロール41の歯43の一般例の拡大図である。各歯43は、ギアロール41の軸芯C41方向(図4の紙面を貫通する方向)に沿って平行に延びて設けられている。そして、歯先(歯43の先端部に相当)の形状は、平坦な頂部43tを有したテーパー型である。詳しくは、例えば30°の歯先角度αの歯の先端が平面PLでカットされ、これにより、歯先には、ギアロール41の回転方向の上流側の角部43uと下流側の角部43dとが線対称に形成されているとともに、これら一対の角部43d,43uの間には、頂部43tとして平面部43pが形成されている。
図7Aは、歯43の上流側の角部43u及び下流側の角部43dの面取り加工の一例の説明図である。同図中、面取りされる部分を斜線で示している。この例では、上下流側の何れの角部43u,43dも、互いに相似形状の円弧状に面取りされ、そして、下流側の角部43dの方が上流側の角部43uよりも大きく面取りされている。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、かかる実施形態に限定されるものではなく、以下に示すような変形が可能である。
41 ギアロール、41a 外周部、
43 歯、43d 下流側の角部、43e 壁面、
43p 平面部、43t 頂部、
43u 上流側の角部、
141 軸部、142 溝部、
143 歯部材、143a 凸部、
144 エンドプレート、144a 凹部、
C41 軸芯、HL 水平線、
P0 原点、P1 変曲点、
Rd 円弧半径、Ru 円弧半径、
S 周速
Claims (7)
- 外周部に設けられた複数の歯を互いに噛み合わせながら回転する一対のギアロールの間隙にシートを通すことにより、該シートを前記歯によって前記ギアロールの回転方向に延伸して伸縮性シートを製造する方法であって、
前記歯の先端部の前記回転方向における上流側の角部よりも下流側の角部の方が大きく面取りされていることを特徴とする伸縮性シートの製造方法。 - 請求項1に記載の伸縮性シートの製造方法であって、
前記下流側の角部は、前記上流側の角部よりも大きい半径の円弧形状に面取りされていることを特徴とする伸縮性シートの製造方法。 - 請求項1又は2に記載の伸縮性シートの製造方法であって、
前記ギアロールは、軸芯周りに回転する軸部を有し、
前記軸部の外周面には、前記軸芯に沿う溝部が前記回転方向に等ピッチで形成され、
前記溝部毎にプレート状の歯部材が放射状に差し込まれて前記複数の歯が形成されていることを特徴とする伸縮性シートの製造方法。 - 請求項1乃至3の何れかに記載の伸縮性シートの製造方法であって、
前記ギアロールの直径が300〜600(mm)の範囲であることを特徴とする伸縮性シートの製造方法。 - 請求項1乃至4の何れかに記載の伸縮性シートの製造方法であって、
前記上流側の角部と前記下流側の角部との間には、これら角部に連続して平面部が形成され、
前記平面部の前記回転方向に沿う方向の長さは、0.2〜0.3(mm)の範囲であることを特徴とする伸縮性シートの製造方法。 - 請求項1乃至5の何れかに記載の伸縮性シートの製造方法であって、
前記シートは、複数種類の繊維を含む不織布であり、
前記不織布は、前記複数種類の繊維として、少なくとも伸縮性繊維と、前記伸縮性繊維の弾性限界の伸びよりも小さな伸びで塑性変形を起こす伸長性繊維とを含んでいることを特徴とする伸縮性シートの製造方法。 - 外周部に設けられた複数の歯を互いに噛み合わせながら回転する一対のギアロールを有し、前記一対のギアロールの間隙にシートを通すことにより、該シートを前記歯によって前記ギアロールの回転方向に延伸して伸縮性シートを製造する装置であって、
前記歯の先端部の前記回転方向における上流側の角部よりも下流側の角部の方が大きく面取りされていることを特徴とする伸縮性シートの製造装置。
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JP2009006944A JP5346596B2 (ja) | 2009-01-15 | 2009-01-15 | 伸縮性シートの製造方法、及び製造装置 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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2010
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