JP7267498B1 - 伸縮積層シートの製造装置及び伸縮積層シートの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
(1)全体概要
第1実施形態に係る伸縮積層シートLの製造装置100について、図1~図4を参照しながら説明する。図1は、伸縮積層シートLの製造装置100の全体構成を示す概略図である。図2は、伸縮積層シートLを構成するフィルムFが伸長状態にある、伸縮積層シートLの断面図である。図3は、フィルムFが非伸長状態にある、伸縮積層シートLの断面図である。図4は、伸縮積層シートLを使用する着用物品200の概略図である。
初めに、製造装置100の製造対象である伸縮積層シートLについて説明する。
概説すると、製造装置100は、以下のような装置である。
(2)伸縮積層シートの製造装置の詳細
伸縮積層シートLの製造装置100について、図1~図4に加え、図5を参照してさらに詳しく説明する。図5は、第1実施形態に係る伸縮積層シートLの製造装置100の制御ブロック図である。
吐出機構20は、原材料(樹脂材料)から、フィルム状の中間物Faを形成する装置である。中間物Faは、最終的にはフィルムFに成形される。吐出機構20は、具体的には、樹脂材料を、樹脂材料が弾性変形する温度領域よりも高い温度まで加熱し溶融させ、溶融された樹脂材料を吐出口24からフィルム状に吐出して、フィルム状の中間物Faを形成する。吐出機構20が形成したフィルム上の中間物Faは、図1のように吐出機構20の下方に配置される冷却ロール30へと搬送される。
冷却ロール30は、中間物Faを冷却して固化させて、弾性を有する(伸縮性を有する)フィルムFを形成する装置である。
フィルム延伸機構38は、伸長された状態で冷却ロール30から搬送されてくるフィルムFを更に伸長する装置である。
積層接合機構48は、不織布シートS1,S2と、伸長された状態のフィルムFと、が重ねられた積層体Bを形成する。特に、本実施形態では、積層接合機構48は、一対の不織布シートS1,S2の間に、伸長された状態のフィルムFが配置されている積層体Bを形成する。さらに、積層接合機構48は、特許請求の範囲における接合部として機能し、積層体Bにおいて、不織布シートS1,S2とフィルムFとを熱溶着して伸縮積層シートLを形成する。特に、本実施形態では、積層接合機構48は、特許請求の範囲における接合部として機能し、積層体Bにおいて、一対の不織布シートS1,S2と、その間に配置されるフィルムFとを熱溶着して伸縮積層シートLを形成する。
積層シート延伸機構60は、特許請求の範囲における延伸部の一例である。積層シート延伸機構60は、伸縮積層シートLをギアロール62,64により延伸(ギア延伸)する。
制御装置90は、図示を省略するCPUや、ROMやRAM等のメモリや、入出力装置、各種の電気部品・電子部品等を有する。
伸縮積層シートLの製造方法について説明する。
(4-1)
伸縮積層シートLの製造装置100は、基材シートの一例としての不織布シートS1,S2と、伸縮性のフィルムFとが重ねて配置され、不織布シートS1,S2とフィルムFとが接合されている伸縮積層シートLの製造装置100である。伸縮積層シートLの製造装置100は、接合部の一例としての積層接合機構48と、延伸部の一例としての積層シート延伸機構60と、を備える。積層接合機構48は、第1接合部材及び第2接合部材の一例としての、伸長ロール40(アンビルロール)及びホーン43とを有する。積層接合機構48は、伸長ロール40とホーン43との間で、不織布シートS1,S2と、伸長された状態のフィルムFとが重ねられている積層体Bを挟み込み、不織布シートS1,S2とフィルムFとを熱溶着して伸縮積層シートLを形成する。積層シート延伸機構60は、周面に凹凸を有する一対のギアロール62,64を有する。積層シート延伸機構60は、一対のギアロール62,64の間を通過して搬送される伸縮積層シートLを延伸する。
伸縮積層シートLの製造装置100は、成形部として機能する吐出機構20及び冷却ロール30と、フィルム延伸部の一例としてのフィルム延伸機構38と、を備える。成形部は、原材料(樹脂材料)からフィルムFを成形する。フィルム延伸機構38は、フィルムFの搬送方向Aにおいて成形部と積層接合機構48との間に配置され、フィルムFを延伸する。フィルム延伸機構38と積層接合機構48との間を搬送されるフィルムFの、自然長のフィルムFに対する伸長率は、成形部とフィルム延伸機構38との間を搬送されるフィルムFの、自然長のフィルムFに対する伸長率よりも大きい。また、積層シート延伸機構60における、伸縮積層シートLのフィルムFの、自然長のフィルムFに対する伸長率は、フィルム延伸機構38と積層接合機構48との間を搬送されるフィルムFの、自然長のフィルムFに対する伸長率よりも大きい。
伸縮積層シートLの製造方法は、基材シートの一例としての不織布シートS1,S2と伸縮性のフィルムFとが重ねて配置され、不織布シートS1,S2とフィルムFとが接合されている伸縮積層シートLの製造方法である。伸縮積層シートLの製造方法は、溶着ステップと、延伸ステップと、を備える。溶着ステップでは、不織布シートS1,S2と伸長された状態のフィルムFとを熱溶着して、伸縮積層シートLを形成する。延伸ステップでは、周面に凹凸を有する一対のギアロール62,64の間を通過して搬送される伸縮積層シートLを、一対のギアロール62,64により延伸する。
以下に、第2実施形態に係る伸縮積層シートLの製造装置100Aについて、図12~図13を参照しながら説明する。図12は、伸縮積層シートLの製造装置100Aの構成を示す概略図であり、フィルムFの成形部(吐出機構20や冷却ロール30等)の描画は省略している。図13は、伸縮積層シートLの製造装置100Aの制御ブロック図の例である。
・構成a:伸縮積層シートLの搬送経路において積層接合機構48と積層シート延伸機構60との間に、積層シート延伸機構60に供給される伸縮積層シートLの搬送速度を調節する調節部110が設けられ、制御装置90が、調節部110の動作を制御する速度制御部として機能する点。
・構成b:一対のギアロール62,64の少なくとも一方を加熱するヒータ66を備える点(本実施形態では、少なくとも、ギアロール64はヒータ66を備えている)。
・構成c:製造装置100Aが、積層シート延伸機構60が伸縮積層シートLに形成する開口の大きさに関する情報を受け付ける受付部92を有し、制御装置90が、この情報に基づいて、積層シート延伸機構60におけるギアロール62,64の設定を決定する点。
(1-1)構成a
上記の構成aについて説明する。
上記の構成bについて説明する。
上記の構成cについて説明する。
第2実施形態の製造装置100Aは、第1実施形態の製造装置100の(4)特徴に記載した特徴に加え、以下の特徴を有する。
伸縮積層シートLの製造装置100Aは、調節部110と、速度制御部としての制御装置90と、を備える。調節部110は、伸縮積層シートLの搬送経路において積層接合機構48と積層シート延伸機構60との間に配置され、積層シート延伸機構60に供給される伸縮積層シートLの搬送速度を調節する。制御装置90は、調節部110の動作を制御する。
伸縮積層シートLの製造装置100Aでは、制御装置90は、例えば、定常運転時に、調節部110の動作を制御して、積層接合機構48から調節部110へと搬送されてくる伸縮積層シートLに作用する張力に対し、積層シート延伸機構60に供給される伸縮積層シートLに作用する張力を小さくする。
伸縮積層シートLの製造装置100Aでは、制御装置90は、例えば、運転開始時又は運転停止時に、調節部110の動作を制御して、積層接合機構48から調節部110へと搬送されてくる伸縮積層シートLに作用する張力に対し、積層シート延伸機構60に供給される伸縮積層シートLに作用する張力を大きくする。
伸縮積層シートLの製造装置100Aでは、制御装置90は、調節部110の動作を制御して、積層シート延伸機構60に供給される伸縮積層シートLに作用する張力を一定にする。
伸縮積層シートLの製造装置100Aでは、第1ローラの一例としての案内ローラ120を備える。案内ローラ120は、搬送経路において積層接合機構48と調節部110との間に配置され、案内ローラ120に巻き掛けられる伸縮積層シートLを案内する。調節部110は、伸縮積層シートLの巻き掛けられる第2ローラの一例としての速度調節ローラ112を含む。速度調節ローラ112の外面は、案内ローラ120の外面より、粘着性又は摩擦係数が大きい。
伸縮積層シートLの製造装置100Aは、一対のギアロール62,64の少なくとも一方を加熱するヒータ66を備える。本実施形態では、伸縮積層シートLの製造装置100Aは、少なくとも、ギアロール64を加熱するヒータ66を備える。
伸縮積層シートLの製造装置100Aでは、伸縮積層シートLは、ヒータ66により加熱される一対のギアロール62,64の一方の外周面に所定長さ接触した後、一対のギアロール62,64の間に案内される。本実施形態では、伸縮積層シートLは、ヒータ66により加熱されるギアロール64の一方の外周面に所定長さ接触した後、一対のギアロール62,64の間に案内される。
伸縮積層シートLの製造装置100Aは、受付部92と、制御装置90と、を備える。受付部92は、積層シート延伸機構60が伸縮積層シートLに形成する開口の大きさに関する情報を受け付ける。制御装置90は、積層シート延伸機構60が伸縮積層シートLに形成する開口の大きさに関する情報に基づいて、積層シート延伸機構60におけるギアロール62,64の設定を決定する。
製造装置100Aは、上記の構成cの代わりに以下の構成を有してもよい。
第2実施形態の製造装置100Aでは、伸縮積層シートLに求められる開口の大きさに応じて、製造装置100Aのオペレータがギアロール62,64の設定を手動で変更することを想定している。
30 冷却ロール(成形部)
38 フィルム延伸機構(フィルム延伸部)
48 積層接合機構(接合部)
60 積層シート延伸機構(延伸部)
62,64 ギアロール
66 ヒータ
68 軸駆動機構
90 制御装置(速度制御部,決定部)
92 受付部
94 出力部
100,100A 伸縮積層シートの製造装置
110 調節部
112 速度調節ローラ(第2ローラ)
120 案内ローラ(第1ローラ)
B 積層体
F フィルム
L 伸縮積層シート
S1 第1不織布シート(基材シート)
S2 第2不織布シート(基材シート)
Claims (12)
- 基材シートと伸縮性のフィルムとが重ねて配置され、前記基材シートと前記フィルムとが接合されている伸縮積層シートの製造装置であって、
第1接合部材と第2接合部材とを有し、前記第1接合部材と前記第2接合部材との間で、前記基材シートと伸長された状態の前記フィルムとが重ねられている積層体を挟み込み、前記基材シートと前記フィルムとを熱溶着して前記伸縮積層シートを形成する接合部と、
周面に凹凸を有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を通過して搬送される前記伸縮積層シートを延伸する延伸部と、
を備え、
前記延伸部は、前記伸縮積層シートの前記フィルムを部分的に切断し、前記伸縮積層シートの前記基材シートと前記フィルムとの接合箇所及び/又は前記接合箇所の周辺に、開口を形成する、
伸縮積層シートの製造装置。 - 原材料から前記フィルムを成形する成形部と、
前記フィルムの搬送方向において前記成形部と前記接合部との間に配置され、前記フィルムを延伸するフィルム延伸部と、
を更に備え、
前記フィルム延伸部と前記接合部との間を搬送される前記フィルムの、自然長の前記フィルムに対する伸長率は、前記成形部と前記フィルム延伸部との間を搬送される前記フィルムの、前記自然長の前記フィルムに対する伸長率よりも大きく、
前記延伸部における、前記伸縮積層シートの前記フィルムの、前記自然長の前記フィルムに対する伸長率は、前記フィルム延伸部と前記接合部との間を搬送される前記フィルムの、自然長の前記フィルムに対する伸長率よりも大きい、
請求項1に記載の伸縮積層シートの製造装置。 - 前記伸縮積層シートの搬送経路において前記接合部と前記延伸部との間に配置され、前記延伸部に供給される前記伸縮積層シートの搬送速度を調節する調節部と、
前記調節部の動作を制御する速度制御部と、
を更に備える、
請求項1又は2に記載の伸縮積層シートの製造装置。 - 前記速度制御部は、定常運転時に、前記調節部の動作を制御して、前記接合部から前記調節部へと搬送されてくる前記伸縮積層シートに作用する張力に対し、前記延伸部に供給される前記伸縮積層シートに作用する張力を小さくする、
請求項3に記載の伸縮積層シートの製造装置。 - 前記速度制御部は、運転開始時又は運転停止時に、前記調節部の動作を制御して、前記接合部から前記調節部へと搬送されてくる前記伸縮積層シートに作用する張力に対し、前記延伸部に供給される前記伸縮積層シートに作用する張力を大きくする、
請求項3に記載の伸縮積層シートの製造装置。 - 前記速度制御部は、前記調節部の動作を制御して、前記延伸部に供給される前記伸縮積層シートに作用する張力を一定にする、
請求項3に記載の伸縮積層シートの製造装置。 - 前記搬送経路において前記接合部と前記調節部との間に配置され、巻き掛けられる前記伸縮積層シートを案内する第1ローラを更に備え、
前記調節部は、前記伸縮積層シートの巻き掛けられる第2ローラを含み、
前記第2ローラの外面は、前記第1ローラの外面より、粘着性又は摩擦係数が大きい、
請求項3に記載の伸縮積層シートの製造装置。 - 前記一対のギアロールの少なくとも一方を加熱するヒータを更に備える、
請求項1に記載の伸縮積層シートの製造装置。 - 前記伸縮積層シートは、前記ヒータにより加熱される前記一対のギアロールの一方の外周面に所定長さ接触した後、前記一対のギアロールの間に案内される、
請求項8に記載の伸縮積層シートの製造装置。 - 前記延伸部が前記伸縮積層シートに形成する開口の大きさに関する情報を受け付ける受付部と、
前記情報に基づいて、前記延伸部における前記ギアロールの設定を決定する決定部と、
を更に備える、
請求項1に記載の伸縮積層シートの製造装置。 - 前記延伸部が前記伸縮積層シートに形成する開口の大きさに関する情報を受け付ける受付部を更に備え、
前記延伸部に供給される前記伸縮積層シートに作用する張力は、前記情報に応じて変更される、
請求項1に記載の伸縮積層シートの製造装置。 - 基材シートと伸縮性のフィルムとが重ねて配置され、前記基材シートと前記フィルムとが接合されている伸縮積層シートの製造方法であって、
前記基材シートと伸長された状態の前記フィルムとを熱溶着して、前記伸縮積層シートを形成する溶着ステップと、
周面に凹凸を有する一対のギアロールの間を通過して搬送される前記伸縮積層シートを、前記一対のギアロールにより延伸する延伸ステップと、
を備え、
前記延伸ステップでは、前記伸縮積層シートの前記フィルムを部分的に切断し、前記伸縮積層シートの前記基材シートと前記フィルムとの接合箇所及び/又は前記接合箇所の周辺に、開口を形成する、
伸縮積層シートの製造方法。
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