(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工物の搬送路に互いに向き合って配置されて回転駆動される２本の加工ロールを備え、重ね合わされた２枚の帯状シート及び両帯状シート間に介在配置された被被覆体を含んで構成される、被加工物を、該搬送路を介して、所定温度に加熱された２本の該加工ロール間に搬送し、該被加工物における該被被覆体の存在していない箇所を２本の該加工ロールで加圧し、該両帯状シートどうしを溶着することにより、該箇所に、該被加工物の搬送方向と交差する方向に延びるシール部を形成するシール装置であって、
前記搬送路は、２本の前記加工ロールによる加圧後の前記被加工物を、２本の該加工ロールのうちの一方の加工ロール側に誘導する誘導手段を備えており、該誘導手段により、加圧後の該被加工物が、該一方の加工ロール側に偏倚して搬送されるようになされており、
２枚の前記帯状シートは、破断伸度が互いに異なっており、前記誘導手段により、加圧後の前記被加工物が、該破断伸度が相対的に大きい帯状シートと対向している前記加工ロール側に偏倚して搬送されるようになされているシール装置。
【請求項２】
被加工物の搬送路に互いに向き合って配置されて回転駆動される２本の加工ロールを備え、重ね合わされた２枚の帯状シート及び両帯状シート間に介在配置された被被覆体を含んで構成される、被加工物を、該搬送路を介して、所定温度に加熱された２本の該加工ロール間に搬送し、該被加工物における該被被覆体の存在していない箇所を２本の該加工ロールで加圧し、該両帯状シートどうしを溶着することにより、該箇所に、該被加工物の搬送方向と交差する方向に延びるシール部を形成するシール装置であって、
前記搬送路は、２本の前記加工ロールによる加圧後の前記被加工物を、２本の該加工ロールのうちの一方の加工ロール側に誘導する誘導手段を備えており、該誘導手段により、加圧後の該被加工物が、該一方の加工ロール側に偏倚して搬送されるようになされており、
２本の前記加工ロールは、加熱温度が互いに異なっており、前記誘導手段により、加圧後の前記被加工物が、該加熱温度が相対的に低い前記加工ロール側に偏倚して搬送されるようになされているシール装置。
【請求項３】
２本の前記加工ロールは、それぞれの周面部を対向させて上下に並べて配置されており、前記誘導手段により、加圧後の前記被加工物が、上側に配置された前記加工ロールの該周面部側に偏倚して搬送されるようになされている請求項１又は２記載のシール装置。
【請求項４】
加圧後の前記被加工物は、一方の前記加工ロール側に偏倚して搬送されるときに、その偏倚状態を、該加工ロール側への偏倚角にして３°〜４０°の範囲を維持するようになされている請求項１〜３の何れかに記載のシール装置。
【請求項５】
被加工物の搬送路に互いに向き合って配置されて回転駆動される２本の加工ロールを用い、重ね合わされた２枚の帯状シート及び両帯状シート間に介在配置された被被覆体を含んで構成される、被加工物を、該搬送路を介して、所定温度に加熱された２本の該加工ロール間に搬送し、該被加工物における該被被覆体の存在していない箇所を２本の該加工ロールで加圧し、該両帯状シートどうしを溶着することにより、該箇所に、該被加工物の搬送方向と交差する方向に延びるシール部を形成するシール方法であって、
２枚の前記帯状シートは、破断伸度が互いに異なっており、
請求項１記載のシール装置を用い、該シール装置が備える誘導手段により、２本の前記加工ロールによる加圧後の前記被加工物を、２本の該加工ロールのうちの一方の、前記破断伸度が相対的に大きい帯状シートと対向している加工ロール側に偏倚させて搬送するシール方法。
【請求項６】
被加工物の搬送路に互いに向き合って配置されて回転駆動される２本の加工ロールを用い、重ね合わされた２枚の帯状シート及び両帯状シート間に介在配置された被被覆体を含んで構成される、被加工物を、該搬送路を介して、所定温度に加熱された２本の該加工ロール間に搬送し、該被加工物における該被被覆体の存在していない箇所を２本の該加工ロールで加圧し、該両帯状シートどうしを溶着することにより、該箇所に、該被加工物の搬送方向と交差する方向に延びるシール部を形成するシール方法であって、
請求項２記載のシール装置を用い、該シール装置が備える誘導手段により、２本の前記加工ロールによる加圧後の前記被加工物を、２本の該加工ロールのうちの一方の、加熱温度が相対的に低い加工ロール側に偏倚させて搬送するシール方法。
【請求項７】
２枚のシート間に介在配置された被被覆体を具備し、該２枚のシートどうしが、該被被覆体の周囲において溶着されてシール部が形成されている、被被覆体の被覆構造の製造方法であって、
被加工物の搬送路に互いに向き合って配置されて回転駆動される２本の加工ロールを用い、重ね合わされた２枚の帯状シート及び両帯状シート間に介在配置された前記被被覆体を含んで構成される、被加工物を、該搬送路を介して、所定温度に加熱された２本の該加工ロール間に搬送し、該被加工物における該被被覆体の存在していない箇所を２本の該加工ロールで加圧し、該両帯状シートどうしを溶着することにより、該箇所に、該被加工物の搬送方向と交差する方向に延びる前記シール部を形成する工程を備え、
２枚の前記帯状シートは、破断伸度が互いに異なっており、
請求項１記載のシール装置を用い、該シール装置が備える誘導手段により、２本の前記加工ロールによる加圧後の前記被加工物を、２本の該加工ロールのうちの一方の、前記破断伸度が相対的に大きい帯状シートと対向している加工ロール側に偏倚させて搬送する、被被覆体の被覆構造の製造方法。
【請求項８】
２枚のシート間に介在配置された被被覆体を具備し、該２枚のシートどうしが、該被被覆体の周囲において溶着されてシール部が形成されている、被被覆体の被覆構造の製造方法であって、
被加工物の搬送路に互いに向き合って配置されて回転駆動される２本の加工ロールを用い、重ね合わされた２枚の帯状シート及び両帯状シート間に介在配置された前記被被覆体を含んで構成される、被加工物を、該搬送路を介して、所定温度に加熱された２本の該加工ロール間に搬送し、該被加工物における該被被覆体の存在していない箇所を２本の該加工ロールで加圧し、該両帯状シートどうしを溶着することにより、該箇所に、該被加工物の搬送方向と交差する方向に延びる前記シール部を形成する工程を備え、
請求項２記載のシール装置を用い、該シール装置が備える誘導手段により、２本の前記加工ロールによる加圧後の前記被加工物を、２本の該加工ロールのうちの一方の、加熱温度が相対的に低い加工ロール側に偏倚させて搬送する、被被覆体の被覆構造の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラスチックフィルム等の包装材料等を含んで構成される被加工物に、ヒートシール加工を施すシール装置及びシール方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラスチックフィルムを包装材料とする包装体の製造、不織布やその他の機能性シートの加工等において、各種フィルムやシート等の被加工材料を接合するために、被加工材料を加熱・加圧する加工ロールを備えたシール装置を用い、被加工材料を溶着するヒートシール加工が行われている。ヒートシール加工では、通常、被加工材料に与える温度や圧力を最適化して、その生産能力に見合うヒートシール条件が設定される。生産能力の向上等を目的としてヒートシール加工の加工速度を上げると、加工ロールによる被加工材料の加熱・加圧時間が短縮されるため、被加工材料に付与する熱量の不足を招き、その結果、シール不良が発生する場合がある。そこで、シール不良を防止すべく、加工ロールの温度を上げたり、圧力を高くしたりするなどして、シール不良の発生しない適切な加工条件を探ることが一般に行われているが、問題の解決には至っていない。
【０００３】
図７には、ヒートシール加工によって形成されたシール部の状態が模式的に示されている。図７は、重ね合わされた２枚の帯状シート（被加工材料）９１，９２及び両帯状シート９１，９２間に介在配置された複数の被被覆体９３を含んで構成される、被加工物９０を、図中Ｘ方向に連続搬送しつつ、図示しないシール装置により、被加工物９０における被被覆体９３の存在していない箇所に、搬送方向と直交する方向（図７が記載されている紙面に対して垂直方向）に延びるシール部９４を形成した場合において、該シール部９４のシール加工直後の状態を示しており、図７（ａ）は、シール不良が発生していない状態、図７（ｂ）及び図７（ｃ）は、何れも、シール不良が発生している状態を示している。図７（ｂ）は、シール部９４を構成していたシート９１，９２が剥離して、いわゆる口開き９８が発生している状態であり、図７（ｃ）は、シール部９４の周辺部９４ａでシート９１が切れて、いわゆるエッジ切れ９９が発生している状態である。このようなシール不良を有効に防止し得る技術が要望されている。
【０００４】
ヒートシール加工におけるシール不良の防止を図った技術に関し、例えば特許文献１の〔０００３〕及び〔０００４〕には、従来技術として、被加工材料の同一箇所にヒートシール加工を２度にわたって施すことが記載されている。また、特許文献１には、一対の縦シールロールを備えた充填包装機において、該一対の縦シールロールを連続搬送される被加工材料の搬送方向に対して段違いに配設することにより、被加工材料が縦シールロールの周面に接触する領域を長く設定することが記載されている。特許文献１に記載の充填包装機によれば、斯かる構成により、被加工材料の搬送速度を高めたとしても、縦シール箇所のシール状態を良好に保つことができ、縦シール箇所のヒートシール不良を予防することができるとされている。
【０００５】
また特許文献２には、ヒートシールロールに供給される被加工材料を接触することなく外側から加熱する非接触式加熱手段が設けられたヒートシール装置が記載されている。特許文献２に記載のヒートシール装置によれば、フィルムに接触させずにフィルムを予熱することができるため、縦ヒートシールのシール速度を高めることができるとされている。
【０００６】
また、特許文献３には、ボックスモーションの１サイクル時間を一定にした状態で、かつ一定のストロークのシール距離に対してボックスモーションの１サイクル中のシール時間が相対的に長くなるように制御したボックスモーション型エンドシール（横シール）・カット装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−３１５７０８号公報
【特許文献２】特開２００３−２３７７４０号公報
【特許文献３】特開２００７−５０９３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ヒートシール加工におけるシール不良を防止すべく、前述した従来技術のように、同一箇所の２度シールや非接触式加熱手段等による予備加熱を実施するとなると、設備の大型化、複雑化を招き、製造コストが高くなってしまうという問題がある。また、十分な熱量を供給するボックスモーション式のシール装置においてでも、シール強度が不安定になる場合があった。大掛かりな設備の増強を必要とせずに、ヒートシール加工において高いシール品質が得られる技術は未だ提供されていない。
【０００９】
従って、本発明の課題は、比較的簡単な構成で、ヒートシール加工において高いシール品質が得られるシール装置及びシール方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、被加工物の搬送路に互いに向き合って配置されて回転駆動される２本の加工ロールを備え、重ね合わされた２枚の帯状シート及び両帯状シート間に介在配置された被被覆体を含んで構成される、被加工物を、該搬送路を介して、所定温度に加熱された２本の該加工ロール間に搬送し、該被加工物における該被被覆体の存在していない箇所を２本の該加工ロールで加圧し、該両帯状シートどうしを溶着することにより、該箇所に、該被加工物の搬送方向と交差する方向に延びるシール部を形成するシール装置であって、前記搬送路は、２本の前記加工ロールによる加圧後の前記被加工物を、２本の該加工ロールのうちの一方の加工ロール側に誘導する誘導手段を備えており、該誘導手段により、加圧後の該被加工物が、該一方の加工ロール側に偏倚して搬送されるようになされているシール装置を提供することにより、前記課題を解決したものである。
【００１１】
また本発明は、被加工物の搬送路に互いに向き合って配置されて回転駆動される２本の加工ロールを用い、重ね合わされた２枚の帯状シート及び両帯状シート間に介在配置された被被覆体を含んで構成される、被加工物を、該搬送路を介して、所定温度に加熱された２本の該加工ロール間に搬送し、該被加工物における該被被覆体の存在していない箇所を２本の該加工ロールで加圧し、該両帯状シートどうしを溶着することにより、該箇所に、該被加工物の搬送方向と交差する方向に延びるシール部を形成するシール方法であって、２本の前記加工ロールによる加圧後の前記被加工物を、２本の該加工ロールのうちの一方の加工ロール側に偏倚させて搬送するシール方法を提供することにより、前記課題を解決したものである。
【００１２】
また本発明は、２枚のシート間に介在配置された被被覆体を具備し、該２枚のシートどうしが、該被被覆体の周囲において溶着されてシール部が形成されている、被被覆体の被覆構造の製造方法であって、被加工物の搬送路に互いに向き合って配置されて回転駆動される２本の加工ロールを用い、重ね合わされた２枚の帯状シート及び両帯状シート間に介在配置された前記被被覆体を含んで構成される、被加工物を、該搬送路を介して、所定温度に加熱された２本の該加工ロール間に搬送し、該被加工物における該被被覆体の存在していない箇所を２本の該加工ロールで加圧し、該両帯状シートどうしを溶着することにより、該箇所に、該被加工物の搬送方向と交差する方向に延びる前記シール部を形成する工程を備え、２本の前記加工ロールによる加圧後の前記被加工物を、２本の該加工ロールのうちの一方の加工ロール側に偏倚させて搬送する、被被覆体の被覆構造の製造方法を提供することにより、前記課題を解決したものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、比較的簡単な構成でありながら、ヒートシール加工において、シール不良を発生し難く、高いシール品質が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明のシール装置の一実施形態の要部を模式的に示す側面図である。
【図２】図２は、図１に示すシール装置において、被加工物にシール部を形成する様子を模式的に示す側面図である。
【図３】図３は、図１に示すシール装置において、シール部形成前後の被加工物を模式的に示す平面図である。
【図４】図４は、図３に示す被加工物のＩ−Ｉ線断面を模式的に示す断面図である。
【図５】図５は、図１に示すシール装置によるヒートシール加工を経て、最終的に得られる物品（被被覆体の被覆構造）の斜視図である。
【図６】図６は、図１に示すシール装置の要部の拡大側面図である。
【図７】図７（ａ）、図７（ｂ）及び図７（ｃ）は、それぞれ、ヒートシール加工によって形成されたシール部の状態を模式的に示す側面図であり、図７（ａ）は、シール不良が発生していない状態、図７（ｂ）及び図７（ｃ）は、シール不良が発生している状態である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明をその好ましい一実施形態に基づき図面を参照しながら説明する。本実施形態のシール装置１は、図１に示すように、被加工物９０の搬送路１０に沿って互いに向き合って配置されて回転駆動される２本の加工ロール２０，３０を備えている。シール装置１は、被加工物９０を、搬送路１０を介して２本の加工ロール２０，３０間に搬送し、被加工物９０の所定箇所を２本の加工ロール２０，３０で加圧して溶着することにより、図２及び図３に示すように、被加工物９０の該所定箇所にシール部９４を形成する装置である。図中符号Ｘは、搬送路１０による被加工物９０の搬送方向（ＭＤ）を示している。
【００１６】
更に詳述すると、シール装置１は、チェーンやベルト等を具備する自走式のコンベアやフィードロール３５の如き各種ロール、後述する誘導手段４０等に代表される、搬送中の被加工物を支持する支持部材を配置することにより形成した搬送路１０を備えている。尚、本発明に係る搬送路は、その全部が前記支持部材で構成されているものに限定されず、図１に示す搬送路１０のように、一部は前記支持部材で構成され、他の部分は前記支持部材の無い空間部で構成されたものを含み、搬送路全体として、被加工物を所定方向に搬送可能な経路を有していれば良い。搬送路１０は、コンベア等の駆動手段を具備する自走式の支持部材の該駆動手段（図示せず）により、該支持部材自体が移動して被加工物９０を連続して加工ロール２０，３０の間に搬送する。
【００１７】
シール装置１は、図１に示すように、ロール軸回りに回転可能に支持された円筒形状の上側加工ロール２０と、ロール軸回りに加工ロール２０と同期して回転する円筒形状の下側加工ロール３０とを備えている。両ロール２０，３０は、それぞれの周面部２０ａ，３０ａを対向させて上下に並べて配置されている。両ロール２０，３０それぞれのロール軸には、駆動手段（図示せず）が設けられており、該駆動手段からの駆動力が伝達されることによって、両ロール２０，３０が同期して回転するようになされている。両ロール２０，３０は、それぞれ、アルミニウム合金や鉄鋼等の金属製の剛体を含んで構成されている。
【００１８】
上側加工ロール２０は、その周面部２０ａに、周方向に略等間隔に突出形成された加工部２１を複数個備えており、また、下側加工ロール３０は、その周面部３０ａに、周方向に略等間隔に突出形成された加工部３１を複数個備えている。加工部２１，３１は、それぞれ、図示していないが平面視においてＭＤと直交する方向（ＣＤ、ロール軸方向）に延びる直線状をしており、その先端面が被加工物９０と接触してシール部９４を形成する。両ロール２０，３０には、それぞれ、加熱手段（図示せず）が付設されており、該加熱手段からの熱伝導によって、被加工物９０と接触する加工部２１，３１に熱が伝達されるようになされている。
【００１９】
シール装置１においては、両ロール２０，３０が回転しているときに、上側加工ロール２０の加工部２１と下側加工ロール３０の加工部３１との間に供給された被加工物９０に、シール部９４を形成するようになされている。より具体的には、被加工物９０は、図１〜図３に示すように、重ね合わされた２枚の帯状シート９１，９２、及び両帯状シート９１，９２間に介在配置された複数個の被被覆体９３を含んで構成されており、シール装置１は、両ロール２０，３０の間における該両ロールが最も近接する部分（図１中符合Ａで示す位置）において、図２に示すように、被加工物９０における被被覆体９３の存在していない箇所を、両ロール２０，３０の加工部２１，３１で加圧し、相対向する両帯状シート９１，９２どうしを溶着することにより、該箇所に、被加工物９０の搬送方向（図中Ｘ方向、ＭＤ）と交差する方向に延びるシール部９４を形成する。加工部２１，３１によるシール部９４の形成は、図２（ａ）、図２（ｂ）、図２（ｃ）の順で進行する。
【００２０】
シール部９４は、図３に示すように、被加工物９０の搬送方向Ｘと交差する方向（ＣＤ）に延びて形成されており、いわゆる横シール部である。シール部９４は、平面視において直線状をしており、被加工物９０のＣＤの全幅に亘って延びている。シール部９４の幅Ｗは、被加工物の構成等によって適宜設定され、特に制限されないが、好ましくは１〜２０ｍｍ、更に好ましくは３〜１０ｍｍである。シール部９４は、搬送方向Ｘと交差する方向に延びていれば良く、シール部９４と搬送方向Ｘとの交差角度は、好ましくは７０〜１１０°である。本実施形態においては、図３に示すように、前記交差角度は９０°であり、シール部９４は搬送方向Ｘと直交する方向に延びている。
【００２１】
図４には、被加工物９０の搬送方向Ｘに沿う断面が模式的に示されている。被加工物９０を構成する２枚の帯状シート９１，９２のうち、上側加工ロール２０と接触する（搬送中の被加工物９０の上面を形成する）帯状シート９１（以下、上側帯状シート９１ともいう）は、単一の層からなる単層構造であり、下側加工ロール３０と接触する（搬送中の被加工物９０の下面を形成する）帯状シート９２（以下、下側帯状シート９２ともいう）は、組成の異なる複数の層が積層されてなる複層構造である。このように、両シート９１，９２は構成が互いに異なっており、複層構造である下側帯状シート９２の方が、単層構造である上側帯状シート９１よりも厚みが大きい。
【００２２】
被加工物９０は、図５に示す物品１００の中間品であり、被加工物９０の所定箇所にシール加工を施すことにより、物品１００が得られる。物品１００は、２枚のシート９１，９２間に介在配置された被被覆体９３を具備し、２枚のシート９１，９２どうしが、被被覆体９３の周囲において溶着されてシール部９４，９５が形成されている、被被覆体の被覆構造である。
【００２３】
物品１００は、空気との接触により発熱可能な発熱体（発熱シート）の上下面が２枚のシートで被覆された構成を有する、発熱具である。発熱具１００は、使用者の肩部、腰部、頸部、腕や脚の関節、腹部等に、直接又は衣服を通じて間接的に貼り付けて、水蒸気を伴う熱（蒸気温熱）を付与するために用いられる。発熱具１００において、被被覆体９３は前記発熱体であり、帯状シート９１，９２は、前記発熱体を被覆する２枚のシートの原反である。前記発熱体を被覆する２枚のシートには、前記発熱体の温熱特性を制御する機能が要望される場合があり、また、例えば発熱具が、直接肌に接触させて使用するタイプかあるいは衣服に貼り付けて使用するタイプかによって、これら２枚のシートに要望される感触等の各種特性が異なる場合があるため、帯状シート９１，９２としてどのようなものを使用するかは、このような発熱具１００の機能や用途等に応じて適宜決定される。発熱具１００の形成材料としての帯状シート９１，９２としては、例えば、紙、不織布、フィルム、これらの複合されたシート等を制限無く用いることができ、通気性、非通気性、液透過性等の各種特性も適宜選択することができる。このような発熱具１００の物品特性上、その形成材料である帯状シート９１，９２は、後述するように、構成や特性が互いに異なっている。尚、発熱具である物品１００は、使用前に発熱しないよう、通常、更に包装材等で密封個装されて販売される。
【００２４】
更に説明すると、上側帯状シート９１としては、この種のヒートシール加工で適用可能なシート状（フィルム状）物を特に制限無く用いることができ、その形成材料としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン類、ポリエステル類、ポリアミド類、ポリウレタン類、フッ素系樹脂類等、公知の溶融成形性樹脂を用いることができる。
【００２５】
上側帯状シート９１の融点は、加工ロール２０，３０によって加圧されたときに溶着可能な範囲にあれば良く、特に制限されないが、好ましくは１００〜１８０℃、更に好ましくは１０５〜１３５℃である。また、上側帯状シート９１の厚みは、特に制限されず適宜設定可能である。上側帯状シート９１の厚みは、好ましくは１０〜２００μｍ、更に好ましくは２０〜８０μｍである。
【００２６】
下側帯状シート９２は、図４に示すように、上側帯状シート９１に近い側から順に、第１層９２ａ、第２層９２ｂ及び第３層９２ｃを順次積層してなる積層体からなる。各層９２ａ、９２ｂ、９２ｃは、互いに組成が異なっており、互いに接合され一体化されている。各層９２ａ、９２ｂ、９２ｃは、それぞれ、前述した上側帯状シート９１として使用可能なものの中から適宜選択して用いることができる。各層９２ａ、９２ｂ、９２ｃは、互いに厚みが異なっていても良く、同じであっても良い。尚、下側帯状シート９２は、このような複数の層の積層体ではなく、単層のシートで構成されていても良い。
【００２７】
第１層９２ａの一例としては、低融点の樹脂を含むフィルムが挙げられ、第３層９２ｃの一例としては、不織布が挙げられ、第２層９２ｂの一例としては、フィルム（第１層９２ａ）と不織布（（第３層９２ｃ））とを接着する接着剤が挙げられる。
【００２８】
複層構造の下側帯状シート９２の融点に関し、上側帯状シート９１に対向配置される第１層９２ａの融点は、特に制限されないが、上側帯状シート９１の融点と概ね同じ範囲にあることが好ましい。
【００２９】
また、下側帯状シート９２の厚み（複層構造全体の厚み）は、特に制限されず適宜設定可能である。下側帯状シート９２の厚みは、好ましくは１００〜４００μｍ、更に好ましくは２００〜３００μｍである。
【００３０】
このように、両シート９１，９２は構成が互いに異なっており、そのため、伸長性（伸縮性）が互いに異なっている。伸縮性とは、所定方向に伸長可能であり且つ伸長を解除すると収縮する性質である。より具体的には、両シート９１，９２は、破断伸度が互いに異なっており、上側帯状シート９１の方が、下側帯状シート９２よりも破断伸度が大きく、伸長し易い。破断伸度は、破断強度共に、次のようにして測定される。
【００３１】
＜破断伸度及び破断強度の測定方法＞
温度２１℃、湿度６０％ＲＨの試験室にて、ＪＩＳ  Ｋ７１６１（プラスチック−引張特性の試験方法）及びＪＩＳ  Ｋ７１２７（厚さ１ｍｍ以下のプラスチックフィルム及びシートの引張特性の試験方法）に規定された試験方法を参考に、テンシロン引張試験機（株式会社エー・アンド・デイ製、ＲＴＡ−５００）を使用して、試験片の破断伸度をそれぞれ測定する。テンシロン引張試験機の上下チャック間の距離を１００ｍｍに調整し、該上下のチャックに試験片を、破断伸度（破断強度）の測定方向（ＭＤ又はＣＤ）がチャックの上下方向に一致するように挟み、下チャックを固定した状態で上チャックを一定速度３００ｍｍ／ｍｉｎで上昇させて、試験片が破断するまで上下チャック間の距離を拡げ、該距離の変動中における最大荷重値（破断強度）、及び該最大荷重値を示したときの試験片の伸びを記録する。測定は５回行い、その平均値を算出して、試験片の破断強度、破断伸度とする。尚、試験片については、特に予備乾燥はせず室温にて放置されたサンプルを、長さ２５０ｍｍ、幅２５ｍｍに裁断したものを試験片とした。
【００３２】
上側帯状シート９１の破断伸度Ｓ９１と下側帯状シート９２の破断伸度Ｓ９２との比（Ｓ９１／Ｓ９２）は、好ましくは１．０〜３．０、更に好ましくは１．５〜２．５である。また、上側帯状シート９１の破断伸度Ｓ９１は、好ましくは５０〜２００ｍｍ／チャック間距離１００ｍｍ、更に好ましくは１００〜１５０ｍｍ／チャック間距離１００ｍｍであり、下側帯状シート９２の破断伸度Ｓ９２は、好ましくは２０〜１００ｍｍ／チャック間距離１００ｍｍ、更に好ましくは４０〜８０ｍｍ／チャック間距離１００ｍｍである。
【００３３】
また、上側帯状シート９１の破断強度Ｔ９１と下側帯状シート９２の破断強度Ｔ９２との比（Ｔ９１／Ｔ９２）は、好ましくは０．１〜０．７、更に好ましくは０．３〜０．５である。また、上側帯状シート９１の破断強度Ｔ９１は、好ましくは１０〜５０N／２５ｍｍ、更に好ましくは２０〜４０N／２５ｍｍであり、下側帯状シート９２の破断強度Ｔ９２は、好ましくは６０〜１００N／２５ｍｍ、更に好ましくは７０〜９０N／２５ｍｍである。
【００３４】
両シート９１，９２間に介在配置される被被覆体９３は、両シート９１，９２のヒートシール加工によって、両シート９１，９２間に密封されるものであり、図５に示す最終物品１００の内容物（発熱体）である。被被覆体９３は、所定の厚みを有している。被被覆体９３の厚みが比較的小さい場合には、両シート９１，９２それぞれにおける、シール部９４の周辺部９４ａ（図７参照、シール部９４と被被覆体９３との間の領域）に位置する部分にかかる応力（引張応力）は、それほど大きなものではなく、前述した口開き（図７（ｂ）参照）やエッジ切れ（図７（ｃ）参照）は発生し難いが、被被覆体９３の厚みが比較的大きい場合には、前記応力が大きくなるため、口開きやエッジ切れが発生し易くなる。本実施形態のシール装置１は、主として、搬送路１０における後述する誘導手段４０の作用により、被被覆体９３の厚みが比較的大きい場合であっても、口開きやエッジ切れを効果的に防止することができる。
【００３５】
被被覆体９３の厚みは、特に制限されないが、本実施形態のシール装置１によれば、被被覆体９３の厚みが８００μｍ以上、特に１０００μｍ以上であっても、口開きやエッジ切れを効果的に防止し、ヒートシール加工において高いシール品質を提供することができる。被被覆体９３の厚みは、好ましくは１０００〜２０００μｍである。
【００３６】
物品１００（発熱具）は、被加工物９０に対し、本実施形態のシール装置１を用いて、いわゆる横シール部であるシール部９４を形成し、更に、別のシール装置（図示せず）あるいはシール装置１に組み込まれた別の加工ロール（図示せず）を用いて、シール部９４と直交する方向（図中Ｘ方向、ＭＤ）に延びる、いわゆる縦シール部であるシール部９５を形成することにより製造される。シール部９５は、その延びている方向以外は、シール部９４と同様に形成されている。シール部９５の形成は、シール部９４の形成前でも良く、シール部９４の形成後でも良い。また、シール部９４形成用の加工部とシール部９５形成用の加工部とが周面部に一体的に形成された加工ロール（図示せず）を用いて、両シール部９４，９５を同時に形成しても良い。
【００３７】
物品１００は、前述したように、空気との接触により発熱可能な発熱シートとしての被被覆体９３を具備する発熱具（発熱商品）である。前記発熱シートは、人体の腰部や肩などに装着させて全身の血行を促進させるために好適に用いられる。前記発熱シートとしては、被酸化性金属及び繊維を含有するシート状物を用いることができる。前記被酸化性金属としては、例えば、鉄、アルミニウム、亜鉛、銅等が挙げられ、また、前記繊維状物としては、例えば、木材パルプや各種合成繊維等が挙げられる。前記発熱シートには、必要に応じ、更に、保水剤（例えば、バーミキュライト、ケイ酸カルシウム、シリカゲル、シリカ系多孔質物質、アルミナ、パルプ、木紛、吸水ポリマー等）、反応促進剤（例えば、活性炭、カーボンブラック、黒鉛等）等を含有させることができる。前記発熱シートとしては、例えば、本出願人の先の出願に係る特開２００３−１０２７６１号公報に記載のものを用いることができる。
【００３８】
本実施形態のシール装置１の主たる特徴の１つとして、２本の加工ロール２０，３０で加圧されてシール部９４が形成された後の被加工物９０を、従来のこの種のヒートシール加工のように、両ロール２０，３０からの離間距離が等しくなるように搬送せずに、一方のロール側に偏倚させて搬送する点が挙げられる。即ち、本実施形態においては、図１に示すように、搬送路１０は、両ロール２０，３０による加圧後の被加工物９０を、両ロール２０，３０のうちの一方のロール（上側加工ロール２０）側に誘導する誘導手段４０を備えており、誘導手段４０により、加圧後（シール部９４形成後）の被加工物９０が、一方のロール２０側に偏倚して搬送されるようになされている。誘導手段４０は、搬送路１０の構成部材（被加工物の支持部材）であり、金属、プラスチック等からなる板状部材で、搬送中の被加工物９０を下方から支持する。誘導手段４０は、シール装置１の所定箇所に移動不可に固定されている。
【００３９】
本実施形態のシール装置１においては、搬送路１０によって図中Ｘ方向に搬送される被加工物９０は、図１に示すように、加工ロール２０，３０による加圧前（図１中符合Ａで示すシール部形成位置）までは、両ロール２０，３０からの離間距離が等しくなるように、水平方向に搬送されるが、加工ロール２０，３０による加圧後、シール部形成位置Ａを越えた後は、シール部形成位置Ａよりも搬送方向Ｘの後端側で且つ上側加工ロール２０の近傍に配置された誘導部材４０によって、上側加工ロール２０の周面部２０ａに接近し、下側加工ロール３０の周面部３０ａから遠ざかる。この偏倚状態においては、通常、被加工物９０は上側加工ロール２０の周面部２０ａに接触せず、周面部２０ａと被加工物９０との間には隙間が形成されている。被加工物９０は、このように上側加工ロール２０側に偏倚した状態で所定距離搬送された後、誘導部材４０上を通過して、次工程に搬送される。被加工物９０は、図１に示すように、誘導部材４０上を通過するときに、上側加工ロール２０側への偏倚状態が解消されて水平状態とされ、次工程に搬送される。次工程は、図示していないが、シール部形成位置Ａにおける被加工物９０の加工工程と、略同一平面上で実施される。
【００４０】
本実施形態のシール装置１においては、このように、加圧後の被加工物９０を上側加工ロール２０の周面部２０ａ側に偏倚させて搬送しているところ、上側加工ロール２０は、破断伸度が相対的に大きい、即ち、破断伸度が下側帯状シート９２との比較において大きい、上側帯状シート９１と対向している加工ロールである。つまり、本実施形態のシール装置１においては、誘導手段４０により、加圧後の被加工物９０が、破断伸度が相対的に大きい帯状シート９１と対向している加工ロール２０側に偏倚して搬送されるようになされている。
【００４１】
また、本実施形態のシール装置１においては、２本の加工ロール２０，３０は、被加工物９０を加熱するときの加熱温度（周面部２０ａ，３０ａ及び加工部２１，３１の表面温度）が互いに異なっており、上側加工ロール２０の方が、下側加工ロール３０よりも、加熱温度が低く設定されている。このように、上下加工ロールで加熱温度を異ならせている理由は、被加工物９０を構成する上下２枚の帯状シート９１，９２の厚み等が互いに異なるためである。前述したように、上側帯状シート９１の方が、下側帯状シート９２よりも厚みが小さいため、本実施形態においては、厚みが相対的に小さい上側帯状シート９１と接触する、上側加工ロール２０の加熱温度を、厚みが相対的に大きい下側帯状シート９２と接触する、下側加工ロール３０の加熱温度よりも低く設定している。両ロール２０，３０の加熱温度は、各ロールが接触・加圧する帯状シートを溶着可能な範囲に設定される。両ロール２０，３０の加熱温度の差の絶対値は、特に制限されないが、好ましくは６０〜１２０℃、更に好ましくは７０〜１１０℃である。
【００４２】
このように、本実施形態のシール装置１においては、２本の加工ロール２０，３０の加熱温度が互いに異なっており、上側加工ロール２０は、下側加工ロール３０との比較において加熱温度が低い。つまり、本実施形態のシール装置１においては、誘導手段４０により、加圧後の被加工物９０が、加熱温度が相対的に低い加工ロール２０側に偏倚して搬送されるようになされている。
【００４３】
本実施形態のシール装置１によれば、誘導手段４０を具備している点以外は、従来のこの種のヒートシール加工用のシール装置と基本構成が略同じであるにもかかわらず、誘導手段４０の採用によって、加圧後（シール部９４形成後）の被加工物９０を、２本の加工ロールのうちの一方の加工ロール２０側に偏倚させて搬送させるようにしたことにより、被被覆体９３の厚みが比較的大きい場合であっても、シール部９３の口開きやエッジ切れを効果的に防止することができ、ヒートシール加工において高いシール品質を安定して得ることができる。シール装置１によれば、設備の大型化や複雑化、製造コストの高騰を招かずに、シール加工速度を速めること可能である。
【００４４】
誘導手段４０を採用し、加圧後の被加工物９０を上側加工ロール２０側に偏倚させて搬送させることにより、高いシール品質が安定して得られるようになる理由は定かではないが、シール加工が施されて熱溶解した、シート９１，９２の構成成分である樹脂が、シール加工後に再結晶化する時間を比較的長く確保することができるようになり、また、シール加工後の被加工物９０の上側加工ロール２０側への偏倚搬送によって、上側加工ロール２０側のシート搬送経路が短縮され、これにより、下側帯状シート９２に比して伸長されている上側帯状シート９１の応力が緩和されるためと推察される。
【００４５】
前述した誘導手段４０による作用効果をより確実に奏させるようにする観点から、加圧後の被加工物９０は、一方の加工ロール２０側に偏倚して搬送されるときに、その偏倚状態を、図６に示すように、加工ロール２０側への偏倚角θにして３°〜４０°、特に５°〜３０°の範囲を維持することが好ましい。偏倚角θは、シール部形成位置Ａにおける加工ロール２０の接線（水平線）Ｌ１と、シール部形成位置Ａの搬送方向Ｘの中心（接線Ｌ１とシール部形成位置Ａの加工部２１を搬送方向Ｘに二分する仮想直線Ａ１との交点）と誘導手段４０の加工ロール２０側の端とを結ぶ仮想直線Ｌ２とのなす角度である。
【００４６】
また、同様の観点から、被加工物９０がシール部形成位置Ａを通過してから誘導部材４０に到達して加工ロール２０側への偏倚状態が解消される（水平状態になる）までの、被加工物９０の水平方向搬送距離Ｌ５（図６参照）は、好ましくは４０〜８０ｍｍである。
【００４７】
また、同様の観点から、誘導部材４０は、シール部形成位置Ａにおける被加工物９０の位置を基準として、該基準よりも５〜３０ｍｍ、特に１０〜２０ｍｍ上方に設けられていることが好ましい。つまり、図６において、シール部形成位置Ａにおける被加工物９０と、誘導部材４０の上面（水平な上面）との間の距離（被加工物９０の垂直方向搬送距離）Ｌ６が、前記範囲にあることが好ましい。
【００４８】
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、前記実施形態では、シール装置１によって形成されるシール部９４は、ＭＤと直交する方向（ＣＤ）に延びる直線状であったが、本発明に係るシール部は、ＭＤと交差していれば良く、例えば、被加工物９０をＣＤに斜行して横断するものであっても良く、また、平面視における形状は、直線に限られず曲線であっても良い。また、前記実施形態では、被加工物９０を構成する２枚の帯状シート９１，９２は、互いに構成が異なっていたが、同じであっても良い。また、前記実施形態では、誘導部材４０は板状であったが、誘導部材４０の形状は特に制限されず、例えば、加工ロール２０，３０の如き円筒形状（ロール状）であっても良い。
【００４９】
また、本発明の適用範囲は、前述した発熱具に制限されず、本発明に係る被加工物は、種々の物品の中間体であっても良く、例えば、生理用ナプキンや使い捨ておむつ等の吸収性物品の中間体であっても良い。被加工物９０の所定箇所にシール加工を施して得られる被覆構造である物品１００（図５参照）が吸収性物品１００である場合、被被覆体９３は液保持性の吸収体であり、帯状シート９１，９２は、該吸収体の上下面を被覆する表面シート、裏面シートの原反である。
【実施例】
【００５０】
以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明は斯かる実施例に限定されるものではない。
【００５１】
〔実施例１〕
シール部９４（横シール部）形成用の加工部２１，３１のみを有する２本の加工ロール２０，３０に代えて、シール部９４形成用の加工部とシール部９５（縦シール部）形成用の加工部とが周面部に一体的に形成された２本の加工ロール（図示せず）を用いた以外は、前述した図１に示すシール装置１と略同様の構成のシール装置（誘導手段４０を備えたシール装置）を用い、被加工物に対してヒートシール加工を実施し、該被加工物に、前述したシール部９４，９５と同様の横シール部及び縦シール部を形成した。実施例１では、前記２本の加工ロールの加熱温度（シール温度）を下記表１のように種々変更して、異なるシール温度でシール部９４，９５を形成した。下記表１中、上軸は上側加工ロール、下軸は下側加工ロールを意味する。シール部９４，９５の形成後、誘導手段を用いて被加工物を、図１に示す如く、上側加工ロール２０側に偏倚させて搬送した。偏倚角θ（図６参照）は１５°、水平方向搬送距離Ｌ５（図６参照）は５５ｍｍ、垂直方向搬送距離Ｌ６（図６参照）は１４ｍｍであった。斯かる被加工物の偏倚搬送後、各シール部９４を搬送方向Ｘ（ＭＤ）に二分する位置で切断して、長さ６２ｍｍ×幅６１ｍｍ、シール部９５の幅２．５ｍｍの物品１００（発熱具）を製造した。
【００５２】
実施例１で用いた被加工物は、図３及び図４に示す被加工物９０と概ね同じ構成である。上側帯状シート９１として、株式会社興人製の透過防水性フィルム（商品名「ＴＳＦ−ＥＵ」、単層高分子樹脂フィルム）を用いた。下側帯状シート９２として、日東ライフテック株式会社製の通気性ポリエチレン多孔質フィルム（商品名「ブレスロン」）を用いた。ブレスロンは、図４に示す如き３層構造であり、第１層９２ａはポリエチレン多孔質層、第２層９２ｂは通気性接着層、第３層９２ｃはポリエステル系不織布である。被被覆体９３として、長さ４９ｍｍ×幅４９ｍｍ×厚み１．２ｍｍの発熱体を用いた。シール部９４の幅Ｗ（図３参照）は５ｍｍとした。
【００５３】
〔比較例１〕
誘導手段を使用せず、加圧後（シール部形成後）の被加工物を、加圧前と同様に、２本の加工ロールそれぞれからの離間距離が等しくなるように水平方向に搬送した以外は、実施例１と同様にして被加工物に横シール部及び縦シール部を形成し、発熱具を製造した。
【００５４】
〔評価〕
実施例及び比較例のサンプル（発熱具）について、シール部の品質を下記評価方法に従って評価した。その結果を下記表１に示す。
【００５５】
＜シール部の品質の評価方法＞
サンプル数を５とし、全てのサンプルが下記Ａ）及びＢ）を具備している場合を○、それ以外の場合を×とした。下記Ｂ）の剥離強度は、ＪＩＳ−Ｚ−０２３８に規定された試験方法に従って測定される。
Ａ）サンプルの目視観察において、シール部に口開きやエッジ切れが見られない。
Ｂ）横シール部（シール部９４）の剥離強度（１８０度剥離）が１．５Ｎ／１５ｍｍ以上。
【００５６】
【表１】
0005491848.tif 000002
【００５７】
表１の欄外には、実施例１及び比較例１それぞれにおいて、シール部の品質評価で○となった範囲を示している。表１に示す結果から明らかなように、実施例１は比較例１と比べて、上側及び下側の加工ロールで良品を形成できる温度範囲が広いことが確認できた。このことから、ヒートシール加工において、口開きやエッジ切れの無い、高いシール品質を得る上で、前述した誘導手段を用いて、加圧後の被加工物を、上側加工ロールの周面部側に偏倚して搬送することが有効であることがわかる。
【符号の説明】
【００５８】
１  シール装置
１０  搬送路
２０  上側加工ロール
２０ａ  上側加工ロールの周面部
２１  上側加工ロールの加工部
３０  下側加工ロール
３０ａ  下側加工ロールの周面部
３１  下側加工ロールの加工部
４０  誘導手段
９０  被加工物
９１  上側帯状シート
９２  下側帯状シート
９３  被被覆体
９４  シール部（横シール部）
９８  口開き
９９  エッジ切れ
１００  物品（被被覆体の被覆構造）
Ａ  シール部形成位置
【図１】
0005491848.tif 000003
【図２】
0005491848.tif 000004
【図３】
0005491848.tif 000005
【図４】
0005491848.tif 000006
【図５】
0005491848.tif 000007
【図６】
0005491848.tif 000008
【図７】
0005491848.tif 000009