(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面に形成さ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、複数種類の繊維を含む不織布を通すことにより、該不織布を前記歯によって前記ギアロールの周方向に延伸して伸縮性シートを製造する方法において、
前記ギアロールの周速が５０〜３００（ｍ／ｍｉｎ）の範囲であり、
前記一対のギアロールの間隙において前記不織布に付与される単位時間当たりの歪みの最大値が、５〜１００(ｓｅｃ―１)の範囲であり、
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おり、
前記伸縮性繊維は熱可塑性エラストマ繊維であり、前記伸縮性繊維は熱可塑性ポリオレフィン繊維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２】
請求項１に記載の伸縮性シートの製造方法であって、
前記一対の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３】
請求項２に記載の伸縮性シートの製造方法であって、
前記一対のギアロールの直径が４５０〜６００（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４】
請求項１乃至３のいず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は、
前記ギアロールにより前記不織布に付与される歪みと、前記ギアロールの周速と、前記周方向の前記歯の形成ピッチ又は前記一対のギアロールの前記歯の噛み合い深さと、前記単位時間当たりの歪みの最大値と、に基づいて決められることを特徴とする伸縮性シートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、伸縮性シートの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
衛生材料の一例としての使い捨ておむつにおいて、着用者の胴周りを締める締め付け部材（例えば前身頃や後身頃のウエスト周りの部分）として、伸縮性シートが使用されることがある。この伸縮性シートは、例えば、材料としての不織布に延伸加工を施すことによって製造される（例えば、特許文献１を参照）。そして、この延伸加工の一例として「ギア延伸」という方法がある（例えば、特許文献２を参照）。
【特許文献１】特表２００２−５１３７２３号公報
【特許文献２】特開２００７−１７７３８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
この「ギア延伸」は、外周面に歯が形成された上下一対のギアロールによって不織布を延伸する方法である。詳しくは、上下一対のギアロールのロール間隙に前記不織布を通し、その際に、互い噛み合う上下のギアロールの歯によって三点曲げ状に不織布を変形して延伸するものである。そして、この延伸後には、不織布に伸縮性が発現され、もって伸縮性シートとなる。
【０００４】
但し、これら歯の噛み合いによって延伸するため、ギア延伸に係る諸条件（ギアロールの周速等）によっては不織布に大きな損傷を与えてしまい、場合によっては、延伸中に破断に至る虞がある。
【０００５】
この点につき、本願出願人が鋭意調査した結果、（１）一対のギアロールの間隙においては、不織布の歪み速度（不織布に付与される単位時間当たりの歪み）が、前記間隙の入口から出口にかけて時々刻々と変化すること、（２）当該歪み速度がピークを有すること、（３）歪み速度のピークたる歪み速度の最大値が、不織布の損傷に影響することを見出し、本願発明の完成に至った。
【０００６】
本発明は、上記のような従来の問題に鑑みてなされたものであって、回転する一対のギアロールの間隙に不織布を通して延伸する際に、当該不織布の損傷を有効に抑えることが可能な伸縮性シートの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための主たる本発明は、
外周面に形成さ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、複数種類の繊維を含む不織布を通すことにより、該不織布を前記歯によって前記ギアロールの周方向に延伸して伸縮性シートを製造する方法において、
前記ギアロールの周速が５０〜３００（ｍ／ｍｉｎ）の範囲であり、
前記一対のギアロールの間隙において前記不織布に付与される単位時間当たりの歪みの最大値が、５〜１００(ｓｅｃ―１)の範囲であり、
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おり、
前記伸縮性繊維は熱可塑性エラストマ繊維であり、前記伸縮性繊維は熱可塑性ポリオレフィン繊維であることを特徴とする伸縮性シートの製造方法である。
【０００８】
本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、回転する一対のギアロールの間隙に不織布を通して延伸する際に、当該不織布の損傷を有効に抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。
【００１１】
外周面に形成さ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、複数種類の繊維を含む不織布を通すことにより、該不織布を前記歯によって前記ギアロールの周方向に延伸して伸縮性シートを製造する方法において、
前記ギアロールの周速が５０〜３００（ｍ／ｍｉｎ）の範囲であり、
前記一対のギアロールの間隙において前記不織布に付与される単位時間当たりの歪みの最大値が、５〜１００(ｓｅｃ―１)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。
【００１２】
このような伸縮性シートの製造方法によれば、不織布に付与される単位時間当たりの歪みの最大値で数値範囲を規定している。ここで、当該最大値は、延伸時に生じ得る不織布の損傷に対して適確に関連付け可能である。よって、当該最大値の数値範囲を規定することにより、延伸時における不織布の損傷を有効に抑制することができる。  
また、不織布に付与される単位時間当たりの歪みの最大値を１００(ｓｅｃ―１)以下にしているので、延伸時における不織布の損傷を有効に抑制することができ、更には、同最大値を５(ｓｅｃ―１)以上にしているので、当該最大値を低くし過ぎることに起因した生産性の悪化を有効に防ぐこともできる。
【００１３】
かかる伸縮性シートの製造方法であって、
前記一対のギアロールの直径が３００〜６００（ｍｍ）の範囲であるのが望ましい。
【００１４】
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、前記単位時間当たりの歪みの最大値を下げ易くなり、その結果として、前記最大値が１００(ｓｅｃ―１)以下という条件を満足させるための諸条件、例えば、ギアロールの周速や、前記周方向の歯の形成ピッチ、不織布に付与される総歪みなどの条件を緩和できて、つまり、これらの値の設定可能範囲を広くすることができる。  
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。  
更には、ギアロールの直径を３００〜６００（ｍｍ）の範囲にしているので、局所歪み速度の最大値を効率良く低下させることができる。
【００１５】
かかる伸縮性シートの製造方法であって、
前記一対のギアロールの直径が４５０〜６００（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、直径が４５０（ｍｍ）未満のギアロールとの対比においては、前記単位時間当たりの歪みの最大値を同値に維持しながらも、ギアロールの周速を高くすることができて、その結果、生産性を高めることができる。
【００１６】
かかる伸縮性シートの製造方法であって、
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おり、
前記伸縮性繊維は熱可塑性エラストマ繊維であり、前記伸縮性繊維は熱可塑性ポリオレフィン繊維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、不織布は、伸縮性繊維及び伸長性繊維として、それぞれ、熱可塑性エラストマ繊維及び熱可塑性ポリオレフィン繊維を含んでいるので、延伸後の不織布に確実に伸縮性を発現させることができる。
【００１７】
かかる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は、
前記ギアロールにより前記不織布に付与される歪みと、前記ギアロールの周速と、前記周方向の前記歯の形成ピッチ又は前記一対のギアロールの前記歯の噛み合い深さと、前記単位時間当たりの歪みの最大値と、に基づいて決められるのが望ましい。  
このような伸縮性シートの製造方法によれば、延伸時における前記不織布の損傷を有効に抑制可能なギアロールの直径を容易に見出すことができる。
【００１８】
＝＝＝本実施形態の伸縮性シート３ａの製造方法＝＝＝
＜＜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、外周面４１ａ，４３ａに、周方向に沿って所定の形成ピッチＰで波状に歯（所謂「平歯車」と同じ歯形の歯）が形成された上下一対のギアロール４１，４３を用いて行われる。すなわち、これら互いに同形状のギアロール４１，４３が一定の周速Ｓで駆動回転している間に、これらギアロール４１，４３のロール間隙に不織布３を通し、その際に互いに噛み合う上ギアロール４１の歯４１ｔと下ギアロール４３の歯４３ｔとによって不織布３を三点曲げ状に変形して（図１の右側の拡大図を参照）、これをギアロール４１，４３の周方向に延伸することにより行われる。そして、当該延伸後には不織布３に伸縮性が発現されて伸縮性シート３ａとなる。
【００１９】
このギア延伸の材料となる不織布３は、例えば、溶融紡糸等によって伸長性繊維と伸縮性繊維とを所定の配合比で混合生成してなる混繊タイプの不織布３である。ここで、伸縮性繊維とは、弾性的に伸長可能な繊維のことを言い、伸長性繊維とは、概ね非弾性的に伸長可能な繊維のことを言う。なお、換言すると、伸長性繊維とは、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繊維であると言うこともできる。
【００２０】
伸長性繊維としては熱可塑性ポリオレフィン繊維を例示でき、また、伸縮性繊維としては熱可塑性エラストマ繊維を例示できる。熱可塑性ポリオレフィン繊維は、例えばポリプロピレン繊維やポリエステル繊維などの単独繊維や、ポリプロピレンやポリエステルからなる芯鞘構造の複合繊維などであり、また、熱可塑性エラストマ繊維は、例えば、ポリウレタン繊維などである。
【００２１】
不織布３の製法としては、スパンボンド法やケミカルボンド法等が挙げられる。また、不織布３の坪量及び繊維径は、それぞれ、２０〜５０（ｇ／ｍ２）の範囲及び１０〜３０（μｍ）の範囲から適宜選択され、更に、伸長性繊維と伸縮性繊維との配合比は、２０〜８０％の範囲から適宜選択される。
【００２２】
ギアロール４１（４３）の歯４１ｔ（４３ｔ）の形成ピッチＰは、２〜６（ｍｍ）の範囲から選択され、好ましくは４〜５（ｍｍ）の範囲であり、以下の例では４．９（ｍｍ）である。ギアロール４１（４３）の周速Ｓは、５０〜３００（ｍ／ｍｉｎ）の範囲から選択される。なお、ここで言う周速Ｓとは、歯４１ｔ（４３ｔ）の先端の速度のことである。また、上ギアロール４１と下ギアロール４３との最大噛み合い深さＦは、不織布３に付与すべき総歪みεallと上記形成ピッチＰとに基づいて定まり（後述の式２を参照）、つまり、上記の形成ピッチＰの範囲において、０．６〜２．０の範囲から選択された総歪みεallが達成されるように選択される。なお、総歪みεallの定義等については後述する。
【００２３】
図２Ａ及び図２Ｂは、ギア延伸によって不織布３に伸縮性が発現されるメカニズムの説明図である。両図とも、不織布３の荷重−伸び曲線を示している。
【００２４】
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。
【００２５】
そして、この延伸後に再度張力を付与した場合には、図２Ｂに示すような荷重−伸び曲線を描く。詳しくは、図２Ｂの原点Ｐ０から変曲点Ｐ１までは、非常に低い弾性率で伸縮するが、変曲点Ｐ１を超えると荷重が概ね二次曲線状に急激に上昇するようになる。そして、通常は、この低い弾性率の範囲Ｒの発現をもって、延伸加工により不織布３に伸縮性が発現されたものと見なしており、また、無負荷状態の原点Ｐ０から前記変曲点Ｐ１までの伸びの量Ｊを、「発現された伸縮量Ｊ」と定義している。
【００２６】
ちなみに、このように延伸加工後において、前記原点Ｐ０から前記変曲点Ｐ１までは非常に低い弾性率で伸縮するようになる理由については、次のように説明できる。
【００２７】
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。
【００２８】
図３Ａに示す未延伸の不織布３を延伸すると、図３Ｂに示すように、伸縮性繊維の方は弾性変形をするが、前記伸縮性繊維よりも弾性限界の伸びの小さい伸長性繊維の方は、比較的早い段階から塑性変形を開始して細長く塑性変形する。よって、この状態から張力を除荷すると、図３Ｃに示すように、伸縮性繊維の方は弾性伸びが無くなるだけで、つまり、その全長は張力の付与前と概ね同じ長さに戻るのであるが、伸長性繊維の方は、塑性伸び分だけ全長が伸びて弛んだ状態になっている。
【００２９】
そして、このような延伸加工後の不織布３に対して再度張力を付与すると、伸長性繊維の弛み分が伸びきってその全長が張るまでは、伸縮性繊維の弾性変形のみで上記張力に抗するので、図２Ｂに示すように、不織布３は非常に低い弾性率で伸びていくが、図３Ｄに示すように、上述の伸長性繊維の弛みが無くなってその全長が張った時点からは、当該伸長性繊維の弾塑性変形も前記張力に抗するようになるので、ここからは、不織布３を伸ばすのに要する張力の大きさが急激に上昇する。つまり、この伸長性繊維の弛みが無くなるポイントが図２Ｂの変曲点Ｐ１であり、もって、このようなことから、延伸加工後の荷重−伸び曲線は、図２Ｂに示すように、変曲点Ｐ１までは不織布３は非常に低い弾性率で伸縮し、そして、変曲点Ｐ１を超えると荷重が急激に増加するような荷重−伸び曲線になるのである。ちなみに、前記原点Ｐ０から前記変曲点Ｐ１までの範囲Ｒ、すなわち、「発現された伸縮量Ｊ」の範囲Ｒの内側であれば、張力が除荷されると、概ね図２Ｂの負荷時の荷重−伸び曲線を辿って原点Ｐ０まで戻るのは言うまでもない。
【００３０】
ここで、上記延伸時の延伸量Ｅと同義のパラメータとして、「延伸歪みεall」というパラメータを導入する。この延伸歪みεallは、通常の歪みの概念と同様に、延伸時の延伸方向の全長Ｌｂと延伸前の延伸方向の全長Ｌａとを用いて下式１で定義される。  
εall＝（Ｌｂ−Ｌａ）／Ｌａ    …式１
この延伸歪みεallは、図４Ａ及び図４Ｂに示す歯４１ｔ，４３ｔの幾何学的関係から、歯４１ｔと歯４３ｔとの最大噛み合い深さＦ及び歯４１ｔ（４３ｔ）の形成ピッチＰの関数として表現される。すなわち、図１の左拡大図の噛み合い開始点Ｐｓにおいて、図４Ａに示すように元々全長が前記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Ｐｍ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４１ｔ，４３ｔによって図４Ｂに示すように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は下式２のように表される。  
εall＝２×（√（Ｆ２＋（Ｐ／２）２）−（Ｐ／２））／Ｐ    …式２
なお、この延伸歪みεallは、謂わばギア延伸によって付与される歪みの合計値であるので、以下では、総歪みεallとも言い、後述する局所歪み速度に係る歪みεとは区別する。
【００３１】
＜＜ギア延伸中の不織布３の歪み速度について＞＞
一般に加工対象物を引っ張り変形する際に、その歪み速度（加工対象物に付与される単位時間当たりの歪み）が大きいと加工対象物への損傷が大きくなり、最悪の場合には加工中に破断してしまう。そのため、加工中の歪み速度を低く抑えることが重要であるが、これは、ギア延伸においても例外ではない。
【００３２】
ここで、ギア延伸における歪み速度を求める参考的手法としては、例えば、図１の噛み合い開始点Ｐｓから最大噛み合い点Ｐｍまでに付与される上記総歪みεallを、当該総歪みεallの付与に要した時間、つまり、噛み合い開始点Ｐｓから最大噛み合い点Ｐｍまでの回転に要した時間ｔallで除算して求めることが考えられる。そして、この手法は、歪み速度が、噛み合い開始点Ｐｓから最大噛み合い点Ｐｍまでに亘って一定である前提で求めるものであり、謂わば、歪み速度の平均値（＝εall／ｔall）を求めるものと言える。
【００３３】
しかしながら、本願出願人が鋭意調査したところによれば、ギアロール４１，４３の周速Ｓを一定に維持して延伸する場合であっても、当該延伸中の歪み速度は、後述する図５に示すように、噛み合い開始点Ｐｓから最大噛み合い点Ｐｍまでの範囲に亘って一定ではなくて時々刻々と変化するものであり、また、同範囲において歪み速度がピークを有することが判明した。そして、当然ながら、このピークの値は、上述の参考的手法で求まる平均値（＝εall／ｔall）よりも大きい。よって、このような場合には、上述の参考的手法により求まる平均値（＝εall／ｔall）よりも、歪み速度の最大値の方を指標として用いた方が、起こり得る不織布３の損傷に対して、より適確に関連付け可能と考えられる。
【００３４】
そこで、本実施形態に係る伸縮性シート３ａの製造方法では、噛み合い開始点Ｐｓから最大噛み合い点Ｐｍまでに亘る各瞬間の歪み速度ｄε／ｄｔを、所定の回転角Δθの刻みで求めるとともに、これら各瞬間の歪み速度ｄε／ｄｔのうちのピーク値たる最大値を指標として、当該最大値が所定範囲に収まるようにギア延伸の諸条件を設定するようにしている。そして、これにより、不織布３の損傷を有効に抑制している。
【００３５】
以下、得られた知見を示しながら、本実施形態に係る伸縮性シート３の製造方法について説明する。
【００３６】
図５は、噛み合い開始点Ｐｓから最大噛み合い点Ｐｍまでに付与される歪み速度ｄε／ｄｔの変化を示すグラフである。横軸には時間ｔを取っており、縦軸には歪み速度ｄε／ｄｔを取っている。また、同図において、グラフの左端が噛み合い開始点Ｐｓであり、同右端が最大噛み合い点Ｐｍであるとともに、最大噛み合い点Ｐｍの時間ｔを時間軸の零点に揃えて示している。なお、グラフの欄外に延伸諸元を示しているが、この延伸中のギアロール４１，４３の周速Ｓは２００（ｍ／ｍｉｎ）で一定である。
【００３７】
図５からわかるように、ギアロール４１，４３の周速Ｓを一定にしていても、歪み速度は一定ではなく変化している。また、最大噛み合い点Ｐｍよりも噛み合い開始点Ｐｓ寄りの位置で、歪み速度は最大値を迎えている。ちなみに、このように歪み速度の最大値が、最大噛み合い点Ｐｍよりも噛み合い開始点Ｐｓ寄りに位置する方が、より不織布３に損傷を与え易いことがわかっている。
【００３８】
このようなグラフは、作図によって取得される。すなわち、図６の実線及び２点鎖線で示すように、先ず、所定の回転角Δθの一例として０．１°刻みで上下のギアロール４１，４３を順次回転させながら、各瞬間での歯４１ｔ，４３ｔの噛み合い状態を作図する。そして、着目した噛み合い状態図（図６の２点鎖線）の不織布３の長さＬ（ｎ）と、その直前の噛み合い状態図（図６の実線）の不織布３の長さＬ（ｎ−１）とを、これら図から計って求めて下式３に代入し、これにより、着目した瞬間の歪み速度ｄε／ｄｔ（以下、局所歪み速度ｄε／ｄｔとも言う）を求める。  
ｄε／ｄｔ＝（Ｌ（ｎ）―Ｌ（ｎ−１））／Ｌ（ｎ−１）／Δｔ  …式３
なお、上式３中のΔｔは、着目した噛み合い状態図と、その直前の噛み合い状態図との間の状態変化に要する時間であり、つまり、前記回転角Δθたる０．１°の回転に要する時間である。この時間Δｔは、ギアロール４１，４３の直径Ｄ（ｍ）（以下、ロール径Ｄとも言う）及び周速Ｓ（ｍ／ｍｉｎ）を用いて下式４により求められる。  
Δｔ（ｓｅｃ）＝（π×Ｄ／Ｓ）×６０×（Δθ／３６０°）  …式４
そして、着目する噛み合い状態図を、順次、噛み合い開始点Ｐｓから最大噛み合い点Ｐｍの方へ移しながら、上式３及び上式４に基づいて各瞬間の局所歪み速度ｄε／ｄｔを求めることにより、図５のグラフを得ることができる。
【００３９】
図７Ａ及び図７Ｂは、ロール径Ｄ以外の条件を固定してロール径Ｄを４水準（１５０、４５０、９００、１８００、３６００（ｍｍ））で振りながら、ロール間隙（噛み合い開始点Ｐｓから最大噛み合い点Ｐｍまでの範囲）における延伸時間ｔと局所歪み速度ｄε／ｄｔとの関係のグラフを書いたものである。なお、図７Ａは、周速Ｓが１００（ｍ／ｍｉｎ）の場合であり、図７Ｂは２００（ｍ／ｍｉｎ）の場合である。また、ロール径Ｄとは、歯４１ｔ（４３ｔ）の先端における最大径のことを言う。
【００４０】
図７Ａ及び図７Ｂから、ロール径Ｄが大きい方が、局所歪み速度の最大値が低くなることがわかる。また、図７Ａと図７Ｂとの比較から、周速Ｓが小さい方が局所歪み速度の最大値が低くなることがわかる。すなわち、局所歪み速度は、ロール径Ｄ及び周速Ｓによって変化することがわかる。
【００４１】
なお、ここではグラフで示していないが、上記の局所歪み速度が総歪みεallによっても変化し、総歪みεallが小さい方が、局所歪み速度の最大値が低くなることも明らかになっている。
【００４２】
図８Ａ乃至図１０は、局所歪み速度の最大値と不織布３の損傷レベルとの関係を説明するための図であり、各図は、順番に、ギア延伸時の局所歪み速度の最大値を９０、９５、１００、１１０、及び１１５(ｓｅｃ―１)にして延伸後の不織布３の表面写真である。なお、何れも、ロール径Ｄが４５０（ｍｍ）で形成ピッチＰが４．９（ｍｍ）の場合である。
【００４３】
これらの写真を見ると、局所歪み速度の最大値が１１０(ｓｅｃ―１)及び１１５(ｓｅｃ―１)では、不織布表面に縞状の繊維の密度むらが生じており、もって、延伸時の損傷が大きいが、局所歪み速度の最大値が１００(ｓｅｃ―１)以下では、縞状の密度むらは殆ど観察されず、もって、延伸時の損傷がごく小さいレベルに抑制されていることがわかる。
【００４４】
そこで、本実施形態に係る伸縮性シート３ａの製造方法では、局所歪み速度ｄε／ｄｔの最大値が５〜１００(ｓｅｃ―１)の範囲に収まるように、ギア延伸に係る諸条件を設定するようにしている。
【００４５】
＜＜ギア延伸に係る諸条件の設定手順について＞＞
図１１は、ギア延伸に係る諸条件の設定手順の一例のフロー図である。  
設定すべき諸条件としては、不織布３に付与すべき総歪みεall、ギアロール４１（４３）の周速Ｓ、歯４１ｔ（４３ｔ）の形成ピッチＰ、上ギアロール４１の歯４１ｔと下ギアロール４３の歯４３ｔの最大噛み合い深さＦ、ギアロール４１（４３）の直径Ｄたるロール径Ｄが有る。
【００４６】
そして、先ず、伸縮性シート３ａの伸縮量Ｊ等の要求仕様に基づいて、不織布３に付与すべき総歪みεallが決定される（Ｓ１０）。ここでは、総歪みεallが１．７に決定されたものとする。  
次に、製造ラインの搬送速度等のライン仕様に基づいてギアロール４１（４３）の周速Ｓが決定される（Ｓ２０）。ここでは、周速Ｓが１００（ｍ／ｍｉｎ）に決定されたものとする。  
次に、歯４１ｔ（４３ｔ）の形成ピッチＰと最大噛み合い深さＦとが、総歪みεall及び前述の式２に基づいて決定される（Ｓ３０、Ｓ４０）。ここでは、形成ピッチＰが４．９（ｍｍ）に決定されたものとし、その場合には、当該形成ピッチＰの４．９（ｍｍ）と総歪みεallの１．７と式２とに基づいて、最大噛み合い深さＦが６．１４（ｍｍ）と決定される。  
そうしたら、最後にロール径Ｄを決定する（Ｓ５０）。この決定方法は、図１２Ａ乃至図１２Ｄのグラフに基づいて、局所歪み速度の最大値が５〜１００(ｓｅｃ―１)の範囲に収まるロール径Ｄのなかから最小径となるロール径Ｄを選択することによりなされる。
【００４７】
例えば、図１２Ａ乃至図１２Ｄには、総歪みεallと局所歪み速度の最大値との関係を示すグラフが、ロール径Ｄと周速Ｓとをパラメータとして記載されている。すなわち、図１２Ａには周速Ｓが５０（ｍ／ｍｉｎ）の場合が示されており、図１２Ｂには１００（ｍ／ｍｉｎ）の場合が、また、図１２Ｃには２００（ｍ／ｍｉｎ）の場合が、更には、図１２Ｄには３００（ｍ／ｍｉｎ）の場合が示されており、そして、これら各図には、各々、ロール径Ｄが１５０、３００、４５０、６００、７５０、及び９００（ｍｍ）のグラフが記載されている。
【００４８】
よって、上記の既に設定済みの条件として、先ず周速Ｓが１００（ｍ／ｍｉｎ）の一群のグラフが記載された図１２Ｂを参照するとともに、これらのグラフのなかで、総歪みεallが１．７において局所歪み速度の最大値が５〜１００(ｓｅｃ―１)の範囲に収まるロール径Ｄを探す。ここでは、ロール径Ｄが３００（ｍｍ）だと局所歪み速度の最大値が１１４(ｓｅｃ―１)であるところ、４５０（ｍｍ）では、同最大値は９２(ｓｅｃ―１)となるので、ロール径Ｄは４５０（ｍｍ）と決定される。  
そして、以上をもってギア延伸に係る全条件が設定されたことになる。
【００４９】
なお、図１２Ａ乃至図１２Ｄの各グラフは、上述した噛み合い状態図に基づいて予め算出される。すなわち、不織布３に付与すべき総歪みεall、周速Ｓ、及び、ロール径Ｄを各々複数水準で振って噛み合い状態図を作成し、これら噛み合い状態図に基づいて図５の局所歪み速度と延伸時間のグラフを求める。そして、上述の各水準につき局所歪み速度の最大値を求め、これを横軸が総歪みεallで縦軸が局所歪み速度の最大値のグラフにプロットすることにより、上述の図１２Ａ乃至図１２Ｄが作成される。
【００５０】
ちなみに、上述の設定手順では、図１２Ａ乃至図１２Ｄの総歪みεallと局所歪み速度の最大値とのグラフに基づいて最後にロール径Ｄを決定したが、何等これに限るものではなく、同グラフに基づいて最後に周速Ｓを決定しても良いし、または、総歪みεall、最大噛み合い深さＦ、及び、形成ピッチＰの何れか一つを最後に決めても良い。
【００５１】
＜＜ロール径Ｄの好ましい範囲について＞＞
図１３Ａ乃至図１３Ｄは、図１２Ａ乃至図１２Ｄのグラフのデータを、局所歪み速度の最大値とロール径Ｄとの関係に整理し直したグラフである。すなわち、これら図１３Ａ乃至図１３Ｄは、それぞれ、ギア延伸によって付与される総歪みεallが０．６、１．３、１．７、２．０の場合であるとともに、各図には、それぞれ、周速Ｓが５０、１００、２００、３００（ｍ／ｍｉｎ）の４本のグラフが示されている。
【００５２】
図１３Ｄを見ると、周速Ｓの異なる４水準の何れのグラフにあっても、局所歪み速度の最大値は、ロール径Ｄが３００〜４５０（ｍｍ）の辺りまでは急激に減少しているが、６００（ｍｍ）の辺りからは減少勾配が小さくなり、そして、それよりも大きい径では概ね横ばいとなっている。
【００５３】
よって、局所歪み速度の最大値を効率良く低下させるには、ロール径Ｄを３００〜６００（ｍｍ）の範囲に設定するのが良いと考えられる。なお、この傾向は、図１３Ｄの総歪みεallが２．０の場合のみならず、０．６、１．３、１．７についても同様に見受けられる（図１３Ａ乃至図１３Ｃを参照）。従って、周速５０〜３００（ｍ／ｍｉｎ）の範囲において０．６〜２．０の範囲の任意値の総歪みεallを不織布３に付与する場合には、ロール径Ｄを３００〜６００（ｍｍ）にするのが好ましいと言える。
【００５４】
図１４は、局所歪み速度の最大値が１００(ｓｅｃ―１)となる周速Ｓとロール径Ｄとの関係を示すグラフであり、総歪みεallの水準を上述と同様に４水準（０．６、１．３、１．７、２．０）で振っている。なお、これらのグラフも、上述と同様に噛み合い状態図に基づいて局所歪み速度の最大値が１００(ｓｅｃ―１)となる周速Ｓとロール径Ｄとの組み合わせを求め、これらを縦軸及び横軸としてプロットして取得される。
【００５５】
図１４を見ると、何れの総歪みεallの水準にあっても、ロール径Ｄが大きくなるにつれて、局所歪み速度の最大値１００(ｓｅｃ―１)を満足する周速Ｓが大きくなる傾向を示しており、もって、ロール径Ｄを大きくすれば、不織布３の損傷を低いレベルに維持しながら、周速Ｓを高めて不織布３の生産能力の向上を図れることがわかる。よって、生産性を加味すると、ロール径Ｄを上述の３００〜６００（ｍｍ）の範囲に設定するよりは、４５０〜６００（ｍｍ）の範囲に設定する方が良いと考えられ、更に好ましくは、５５０〜６００（ｍｍ）の範囲に設定すると良いと考えられる。
【００５６】
＝＝＝その他の実施の形態＝＝＝
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。
【００５７】
上述の実施形態では、複数種類の繊維を含む不織布３として、伸長性繊維と伸縮性繊維との２種類の繊維を含む不織布３を例示したが、繊維の種類は何等２種類に限るものではなく、３種類以上であっても良い。
【００５８】
上述の実施形態では、複数種類の繊維を含む不織布３として、伸長性繊維と伸縮性繊維とが混合してなる混繊タイプの不織布３を例示したが、当該不織布３は混繊タイプに限るものではない。例えば、不織布３の厚み方向に、伸長性繊維のみの層と伸縮性繊維のみの層とが層状に分かれて積層されていても良い。なお、これらの層の数は２層に限るものではなく、例えば、伸縮性繊維のみの層が上下の伸長性繊維のみの層で挟まれた３層構造の不織布３であっても良い。
【００５９】
上述の実施形態では、ギア延伸にまつわる設備としてギアロール４１，４３しか説明していなかったが、適宜な付帯設備を設けても良い。例えば、ギアロール４１，４３の上下流の位置にそれぞれテンションロールを配置して不織布３に張力を付与しても良いし、ギアロール４１，４３やテンションロールを加熱するためのヒーター等を配置しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】ギア延伸の説明用の側面図であり、一部を拡大して示している。
【図２】図２Ａ及び図２Ｂは、延伸加工によって伸縮性が発現されるメカニズムの説明図であり、不織布３の荷重−伸び曲線を示している。
【図３】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る。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る。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。図３Ｄは延伸加工後の不織布３を再度伸ばした際の繊維の状態を示す模式図である。
【図４】図４Ａ及び図４Ｂは、延伸歪みたる総歪みεallの定式化に供する図である。
【図５】噛み合い開始点Ｐｓから最大噛み合い点Ｐｍまでに付与される歪み速度ｄε／ｄｔの変化を示すグラフである。
【図６】噛み合い状態図である。
【図７】図７Ａ及び図７Ｂは、ロール間隙における延伸時間ｔと局所歪み速度ｄε／ｄｔとの関係を示すグラフである。
【図８】図８Ａ及び図８Ｂは、それぞれ、ギア延伸時の局所歪み速度の最大値を９０(ｓｅｃ―１)及び９５(ｓｅｃ―１)にして延伸後の不織布３の表面写真である。
【図９】図９Ａ及び図９Ｂは、それぞれ、ギア延伸時の局所歪み速度の最大値を１００(ｓｅｃ―１)及び１１０(ｓｅｃ―１)にして延伸後の不織布３の表面写真である。
【図１０】ギア延伸時の局所歪み速度の最大値を１１５(ｓｅｃ―１)にして延伸後の不織布３の表面写真である。
【図１１】ギア延伸に係る諸条件の設定手順の一例のフロー図である。
【図１２】図１２Ａ乃至図１２Ｄは、局所歪み速度の最大値が５〜１００(ｓｅｃ―１)の範囲に収まるようなロール径Ｄを求める際に用いられるグラフである。
【図１３】図１３Ａ乃至図１３Ｄは、図１２Ａ乃至図１２Ｄのグラフのデータを、局所歪み速度の最大値とロール径Ｄとの関係に整理し直したグラフである。
【図１４】局所歪み速度の最大値が１００(ｓｅｃ―１)となる周速Ｓとロール径Ｄとの関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６１】
３  不織布、３ａ  伸縮性シート、
４１  ギアロール、４１ａ  外周面、４１ｔ  歯、
４３  ギアロール、４３ａ  外周面、４３ｔ  歯、
Ｐ  形成ピッチ、Ｆ  最大噛み合い深さ、
Ｐ０  原点、Ｐ１  変曲点、
Ｐｓ  噛み合い開始点、Ｐｍ  最大噛み合い点、
Ｓ  周速
【図１】
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【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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