(57)【要約】【課題】効率的に凹凸シートを製造でき、製造時のエネルギー消費量の低減を図ることもできる凹凸シートの製造装置及び製造方法を提供すること。【解決手段】本発明の凹凸シートの製造装置は、周面が凹凸形状となっている第１のロール１１と、該ロール１１の凹凸形状と噛み合い形状の凹凸形状を周面に有する第２のロール１２とを備え、第１のロール１１の凹部１５内に係止材１６が配設されている。本発明の凹凸シートの製造方法は、第１のロール１１と第２のロール１２との噛み合わせ部に第１のシート状物１を噛み込ませて第１のシート状物１を凹凸賦形し、噛み込み時に第１のロール１１の凹部１５内に押し込まれた第１のシート状物１１の一部を該凹部１５内の係止材１６に係止させて、第１のロール１１の周面に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２を、第１のロール１１における凸部上に位置する第１のシート状物１と接合する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
周面が凹凸形状となっている第１のロールと、第１のロールの前記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、第１のロールの凹部内に係止材が配設されている、凹凸シートの製造装置。
【請求項２】
第１のロールの凸部上に位置するシート状物を該凸部との間に挟んで加熱加圧する第３のロールを備えている、請求項１記載の凹凸シートの製造装置。
【請求項３】
前記係止材が、不織布に対して機械的に係合可能である、請求項１又は２記載の凹凸シートの製造装置。
【請求項４】
請求項１又は２記載の凹凸シートの製造装置を用いた凹凸シートの製造方法であって、
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第１のシート状物を凹凸賦形し、第１のロールの凹部内に押し込まれた第１のシート状物の一部を該凹部内に設けられた係止材に係止させることにより第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のシート状物と接合する凹凸シートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、凹凸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凹凸シートの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
少なくとも片面に凹凸を有する凹凸シートの製造方法として、周面の凹凸形状が互いに噛み合い形状となっている第１及び第２のロールの噛み合わせ部に第１のシート状物を噛み込ませて第１のシート状物を凹凸賦形し、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のシート状物と接合する方法が知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
しかし、特許文献１記載の方法においては、凹凸賦形された状態の第１のシート状物の保持を、ロールの周面からの吸引により行っており、その状態で、第１のシート状物に第２のシート状物を重ね合わせる部位まで搬送しているため、製造時のエネルギーの消費量が比較的多くなり易い。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１１１９０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、前述した従来の複合凹凸シートを製造する際の欠点を解消する凹凸シートの製造装置、及びそれを用いた効率的な凹凸シートの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、周面が凹凸形状となっている第１のロールと、第１のロールの前記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、第１のロールの凹部内に係止材が配設されている、凹凸シートの製造装置を提供することにより前記目的を達成したものである。
【０００７】
また、本発明は、前記の凹凸シートの製造装置を用いた凹凸シートの製造方法であって、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第１のシート状物を凹凸賦形し、第１のロールの凹部内に押し込まれた第１のシート状物の一部を該凹部内に設けられた係止材に係止させることにより第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のシート状物と接合する凹凸シートの製造方法を提供するものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の凹凸シートの製造装置及び製造方法によれば、効率的に凹凸シートを製造でき、製造時のエネルギー消費量の低減を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
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凹凸シート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る凹凸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る凹凸シートは、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１として好適に用いられる。
図１に示す表面シート１は２枚のシート状物から構成されている。表面シート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。
【００１０】
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、接合部４以外の部分において着用者の肌側に向けて突出しており凸部５を形成している。凸部５の内部は空洞になっている。
【００１１】
本実施形態においては、凸部５はその底面が矩形である。また凸部５は、全体として稜線が丸みを帯びた扁平な直方体又は截頭四角錐体となっている。一方、接合部４も矩形となっている。
【００１２】
凸部５及び接合部４は、交互に且つ一方向に列をなすように配置されている。本実施形態においては図１に示すように、同図中Ｘ方向に沿って凸部５及び接合部４が交互に配置され列をなしている。この方向は、表面シート１の製造工程における流れ方向と一致し、また表面シート１が吸収性物品に組み込まれたときの該吸収性物品の長手方向又はそれと直交する方向と一致する。凸部５及び接合部４からなる列は、図１中Ｙ方向に亘って多列に配置されている。
【００１３】
表面シート１においては、一の列における任意の一つの凸部に着目したときに、該列に隣り合う左右の列においては、該一つの凸部と隣り合う位置に凸部が位置していない。「一つの凸部と隣り合う位置に凸部が位置していない」とは、一つの凸部に着目したときに、隣り合う列の完全に同位置に、凸部が位置していないことを意味している。つまり、図１におけるＹ方向に関して、隣り合う列間における凸部が完全に連なるように凸部が配置されていないことを意味する。従って、一つの凸部と隣り合う位置には、凸部の一部と接合部の一部の双方が存在していてもよいし、或いは接合部のみが存在していてもよい。Ｙ方向に関して凸部が完全に連なるように配置されていると、見掛け上Ｙ方向に長く延びた凸部が形成されることになり、その場合には液が長く延びた凸部に沿って流れ出しやすくなってしまい、液漏れの原因となる。
【００１４】
本実施形態においては、隣り合う２つの列において、接合部は半ピッチずつずれて配置されている。従って、一の列における任意の一つの接合部に着目したときに、該一つの接合部はその前後及び左右が凸部によって取り囲まれて形成された、閉じた凹部となっている。つまり、接合部は千鳥格子状に配置されている。従って、凸部も同様に千鳥格子状に配置されている。
【００１５】
凸部５及び接合部４がこのように配置されていることで、表面シート１を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、表面シート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、本実施形態の表面シートによれば、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内に捕捉されるので横流れが起こりずらくなり、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、本実施形態の表面シート１を用いた場合にも同様に奏される。
【００１６】
本発明の凹凸シートの製造装置及び製造方法を、上述した表面シート１を製造する場合を例に、図２〜図５に参照しながら説明する。
図２に示すように、本実施形態の製造装置は、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１４（第３のロール）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１４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１４の周面と当接するように配置されている。
【００１７】
図３には第１のロール１１の要部斜視図が示されている。第１のロール１１は、同モジュールの平歯車からなる第１の歯車１１ａ及び第２の歯車１１ｂを交互に組み合わせ、これらの歯車を回転軸（図示せず）に同心状に取り付けてロール状に形成したものである。第１の歯車１１ａと第２の歯車１１ｂとは、歯先円直径が同径であり、また同じ歯幅を有しておいる。第１の歯車１１ａと第２の歯車１１ｂとは、凹凸部が周方向に半ピッチずれている。
【００１８】
第１及び第２の歯車１１ａ，１１ｂの歯は、それぞれ、第１のロール１１の凸部１７を形成し、第１及び第２の歯車１１ａ，１１ｂの各歯間部は、それぞれ第１のロール１１の凹部１５を形成している。
【００１９】
第１のロール１１の凹部１５内、より具体的には、第１のロール１１を構成する各歯車１１ａ，１１ｂの歯面には、図３〜図５に示すように、係止材１６が配設されている。
係止材１６は、第１のロール１１と第２のロール１２との間でシート状物を噛み込むことにより凹部１５内に押し込まれたシート状物の一部を機械的に係止し得るものである。
本実施形態においては、金属やセラミックス、プラスチック等の材料からなる粒子を、溶射により歯車１１ａ，１１ｂの歯面に吹き付け、該歯面に多数の微小な突起を形成している。
【００２０】
シート状物の一部を係止可能な係止材１６を設ける観点から、溶射は、下記条件で行うことが好ましい。
溶射により微小な突起（係止材）を形成した面は、シート状物として不織布等の繊維シートを用いた場合の該不織布に対する引っかかり易さの点から、表面粗さにおいて、ＪＩＳ  Ｂ０６０１−１９９４に規定される最大高さＲｙが８０μｍ以上であることが好ましい。最大高さＲｙの上限は、シート繊維の表面状態にもより一概には言えないが、例えば１８０μｍである。
【００２１】
図５に示すように、係止材１６は、第１のロール１１を構成する歯車の歯面における、第２のロール１２の歯先円Ｃ１２と交差する位置を含めて、それより歯元側及び歯先側の両方に亘って設けられている。係止材１６をこのように設けることで、シート状物の係止が一層確実になる。
また、係止材１６は、第１のロール１１の半径方向における分布範囲が、歯車の歯底から歯先までの距離に対して、２０％以上であることが好ましく、３０〜５０％であることがより好ましい。
本実施形態における係止材１６は、第１のロール１１を構成する歯車のピッチ円から内側の歯面（歯元の面）に設けられている一方、ピッチ円から外側の歯面（歯末の面）には設けられていない。また、係止材１６は、歯底にも設けられていない。
【００２２】
以上においては、主として、第１のロール１１の構造について説明したが、第２のロール１２も、係止材１６を有しない以外は第１のロール１１と同様の構造を有している。
【００２３】
以上の構成を有する製造装置を用いた凹凸シートの製造方法について説明する。先ず図２に示すように、上層２の原反２’から上層２を繰り出す。これとは別の下層３の原反３’から下層３を繰り出す。繰り出された上層２を、第１のロール１１と第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。この際、第２のロール１２の凸部１７によって第１のロール１１の凹部１５内に押し込まれた上層２の一部が、該凹部１５内に配された係止材１６に係止されることによって、凹凸賦形された上層２は、第１のロール１１の周面に密着した状態のまま安定に保持され、その状態で、下層３との合流部にまで搬送される。
【００２４】
次いで、第１のロール１１の周面に上層２を引き続き保持した状態下に、図２に示すように、該上層２上に、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１４との間で挟圧する。このとき、第１のロール１１とアンビルロール１４の両方又はアンビルロール１４のみを所定温度に加熱しておく。これによって、第１のロール１１における凸部上、つまり各歯車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。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。
【００２５】
以上の方法によって、図１に示す表面シート１が得られる。
本実施形態の製造装置及び製造方法によれば、従来技術の項で述べた特許文献１に記載の技術と異なり、第１のロールに吸引機構を設けなくても、係止材１６により上層２が第１のロール１１の周面から浮かび上がることを防止できるため、結果として所望形状の凹凸形状を有する凹凸シートを製造することができる。
【００２６】
凹凸賦形したシート状物の凹凸形状の維持を係止材により行うことで、第１のロール１１の構造が簡易となると共に、送風機等の吸引設備も不要なため、製造装置が全体として簡易となり、消費エネルギーの削減も可能である。更に、吸引のために必要な吸引路等を第１のロールの内部に設ける必要がないため、ロールの強度を高めることができ、例えばアンビルロールとの間でシールする際の圧力を高めることも可能である。
更に、歯車の歯底に吸引孔を設ける場合に比して、ロールの周方向の歯の間隔を短くでき、また、歯車と歯車との間にスペーサー等を配して、該歯車間から吸引を行う場合に比して、ロールの軸方向の凸部のピッチを短くできる。このように、本実施形態の装置及び方法によれば、凹凸のピッチの細かい凹凸シートを製造することも容易である。
【００２７】
上述した実施形態においては、第１のロール１１の周面に、凹凸賦形されたシートを保持させる機構として、吸引設備は設けずに係止材１６のみを設けたが、係止材１６に加えて、吸引機構を併用することもできる。吸引機構としては、従来公知の各種のものを用いることができ、例えば上述した特許文献１に記載の方法を併用することもできる。係止材による係止と吸引による吸着とを併用する場合においても、吸引機構のみにより保持させる場合に比して、吸引力を弱めることができ、また第１のロール内に吸引路を設ける場合の該吸引路の径を細くできる。したがって、吸引機構を併用する場合においても、係止材を設けることで、製造装置が簡易化や消費エネルギーの削減、ロールの高強度化、凹凸ピッチの低減等を図ることができる。
【００２８】
上述のようにして得られた表面シート１は、使い捨ておむつ、生理用ナプキン、失禁パッドなどの吸収性物品等に用いられる。吸収性物品は一般に液透過性の表面シート、液不透過性又は撥水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。
【００２９】
第１のロール１１とアンビルロール１４との間で接合した後のシート１（表面シート）は、第１のロール１１から引き剥がされて、次工程へと搬送される。次工程の内容は特に制限されない。次工程としては、例えば、表面シート１をロール状に巻き取る工程、吸収性物品の他の構成要素と積層したり結合したりする工程、表面シート１を切断する工程等が挙げられる。
第１のロール１１からの引き剥がし性の向上の観点から、第１のロール１１の凹部１５内に配設する係止材は、図６に示すように、該ロール１１の回転方向の前方を向いた歯面１５ｆと回転方向の後方を向いた歯面１５ｂとに表面粗さの差を付け、前方を向いた歯面１５ｆが、後方を向いた歯面１５ｂより滑らかに（粗くないように）なるように設けることが好ましい。
【００３０】
また、第１のロール１１からの引き剥がし性の向上の観点から、第１のロール１１とアンビルロール１４との間で接合した後のシート１（表面シート）は、両ロール１１，１４間から導出して搬送する該シート１の搬送方向が、両ロール１１．１４の中心どうし間を結ぶ面Ｐ１に直交する平面Ｐ２に対して、アンビルロール１４側に傾斜していることが好ましい。両ロール１１，１４間から導出して搬送するシート１の搬送方向は、前記平面Ｐ２に対する傾斜角度θ（アンビルロール１４側への傾斜角度，図７参照）が、１０〜９０度、特に３０度以上であることが好ましい。
【００３１】
更に、第１のロール１１からの引き剥がし性の向上の観点から、第１のロール１１の周面とアンビルロール１４との間で接合した後のシート１（表面シート）は、両ロール１１，１４間から導出した後の該シートの搬送速度を、両ロール１１，１４の周速度より速くする等により、第１のロール１１とアンビルロール１４との間に導入する前の上層２及び／又は下層３に加える張力より大きい張力を、両ロール１１，１４間から導出した後のシートに加えることが好ましい。
【００３２】
本発明は前述した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、第１のロール１１における第１及び第２の歯車１１ａ，１１ｂは、凹凸部のピッチが互いに半ピッチずれるように配置されていたが、半ピッチ以外のピッチで配置されていてもよい。或いは、第１のロール１１は、第１の歯車１１ａ及び第２の歯車１１ｂの歯がロールの回転軸方向に並列して、ロールの回転方向に沿う凹凸部が交互に且つロールの幅方向全域にわたり連続して形成されているものであってもよい。この場合には、それぞれ同一方向に延びる凸部及び凹部が交互に形成された凹凸シートが得られる。
【００３３】
また前記実施形態においては、２種類の歯車１１ａ，１１ｂとが軸方向に交互に配されていたが、特許文献１の図３に示すように、２枚の第１の歯車１１ａと、これらの間に位置する１枚の第２の歯車１１ｂとで一組の歯車群を構成し、該歯車群をロールの軸方向に複数組固定して第１のロール１１を形成することもできる。
【００３４】
また前記実施形態においては、係止材１６を、歯車１１ａ，１１ｂそれぞれの歯底の前後に位置する２枚の歯面の両方に設けたが、何れか一方のみに設けることもできる。また、係止材として、機械的面ファスナーのオス部材等を用いることもできる。
また、本発明の製造装置は、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第１のシート状物を凹凸賦形し、噛み込み時に第１のロールの凹部内に押し込まれた第１のシート状物の一部を該凹部内に設けられた係止材に係止させることにより、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、その状態で所定時間の加熱あるいは加熱後の冷却を行うことにより、凹凸賦形された第１のシート状物の立体形状を安定化（固定）させ、それによって、第１のシート状物のみからなる凹凸シートを製造するものであっても良い。
【００３５】
凹凸シートの凸部及び凹部における厚みは、凹凸シートの具体的用途等に応じて適宜に決定することができ、特に制限されないが、吸収性物品の表面シートとして用いる場合、接合部４における厚み（最小厚み）Ｔ４に対する、凸部５における厚み（最大厚み）Ｔ５の比（Ｔ５／Ｔ４）は、例えば１〜１００とすることができ、３〜６０とすることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の凹凸シートの製造装置を用いて製造される凹凸シートの一例の要部を拡大して示す斜視図である。
【図２】本発明の凹凸シートの製造装置の一実施形態を示す模式図である。
【図３】図２における第１のロールの要部を示す斜視図である。
【図４】図２における第１のロールの回転軸に垂直な平面による要部断面を示す模式図であり、る。
【図５】図２における第１及び第２のロールによりシート状物を凹凸賦形する様子を示す、両ロールの回転軸に垂直な平面による要部断面を模式的に示す模式図である。
【図６】本発明の他の実施形態を示す模式図である。
【図７】本発明の更に他の実施形態を示す模式図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  表面シート（凹凸シート）
２  上層（第１のシート状物）
３  下層（第２のシート状物）
４  接合部
５  凸部
１１  第１のロール
１１ａ  第１の歯車
１１ｂ  第２の歯車
１２  第２のロール
１４  アンビルロール（第３のロール）
１５  ロールの凹部
１６  係止材
１７  ロールの凸部
【図１】
2010111003.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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