(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
針先保護用軟質シートを外周面に巻いた回転ドラムと、連続的に供給される被加工シートを前記回転ドラムの外周面上に導く入口側案内ロールと、回転ドラム外周面上の被加工シートを出口に導く出口側案内ロールと、前記回転ドラムと平行配置にしてドラム外周に配置する複数本の、外周に無数の針を植えたニードルロールとを有し、入口側案内ロールと出口側案内ロール間で回転ドラムの外周面に巻かれて移動する被加工シートをドラム回転に従動するニードルロールとの間に挟み込んでニードルロールの針で突き刺すようにしたニードルプリッカを、縦列に並べて複数台配置し、さらに、被加工シートを一部のプリッカの入口に案内する第１経路と、残りのプリッカの出口に案内する第２経路を設け、前記一部のプリッカは回転ドラムを正転させて入口から導入した被加工シートを出口から送り出し、残りのプリッカは回転ドラムを逆転させて出口から導入した被加工シートを入口から送り出すようにした繊維質シートのプリック加工装置であって、ニードルロールに植える針はその側方に棘が付いており、当該針が被加工シートに突き刺さりシートに刺さった針が抜けるときにシート内の繊維が掻き出されることを特徴とする該加工装置。
【請求項２】
請求項１記載のプリック加工装置に採用するニードルプリッカであって、ニードルロールに植える針はその側方に棘が付いており、当該針が被加工シートに突き刺さりシートに刺さった針が抜けるときにシート内の繊維が掻き出されることを特徴とするニードルプリッカ。
【請求項３】
ニードルロールの各々を個別に支持するスライダと、各スライダを回転ドラムの中心部に向けて押すシリンダと、各シリンダに対向して位置決め後のスクリュー軸でスライダを受け止めるスクリュージャッキと、設定ストロークに応じて回転数制御がなされるモータと、ひとつのモータの回転を各スクリュージャッキに等しく伝える動力伝達手段とから成るニードルロールのストローク調整機構を設けたことを特徴とする請求項２に記載のニードルプリッカ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、繊維質シートの性状をニードルプリッカを用いて効果的に効率良く調整することを可能ならしめたプリック加工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
首記のニードルプリッカの従来例としては、本出願人が特願平８−１１２４３８号で提案している織布の風合調整用ニードルパンチング装置がある。その装置は、フェルト、ゴム等の軟質シートを表面に巻いた回転ドラムと、連続的に供給される織布を前記回転ドラムの外周面上に導く入口側案内ロールと、回転ドラム外周面上の織布をターンさせて出口に導く出口側案内ロールと、前記ドラムと平行配置にしてドラム外周に配置する複数本の、本体外周に無数の針を植えてあるニードルロールとを具備し、前記回転ドラムに巻かれて入口側案内ロールから出口側案内ロールの位置に向かう織布をドラムの回転に従動するニードルロールとの間に挟み込んでニードルロールの針で突き刺すようにしてある。
【０００３】
かかる装置は、織布だけでなく、不織布、フエルト、紙、合成皮革など、繊維質シート全般の性状改善に効果を発揮する。
【０００４】
例えば、紙おむつの内張りシート、換気扇や空気清浄器用のフィルタ、紙パッククリーナ用の紙パックなどの材料として合成紙がよく用いられている。この合成紙は、合繊の短繊維を製紙機の熱ロールで融着させて作られており、ごわごわした感じがして肌ざわりがあまり良くなく、通気性等もいまひとつであるが、前述のニードルパンチング装置でプリック加工するとしなやかで肌ざわりが良く、通気性、吸水性、濾過性能なども優れたものになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
合成紙などは、両面をプリック加工すると片面加工時よりもしなやかさが増すので両面加工の要求が高い。
【０００６】
ところが、上述した本出願人提案のニードルパンチング装置は、片面加工の機能しかなく、両面加工の要求に対しては片面ずつの加工を２回繰り返すことになるため、生産性に問題が残る。
【０００７】
また、この装置は、被加工シートの厚み変化に対応するためのニードルロールのストローク調整を各ロール毎に行う必要があり、セッティングに時間と手間がかかる。
【０００８】
さらに、パンチング針に繊維掻き起こしの作用が無く、起毛効果も小さい。繊維質シートは表面を毛羽立たせると肌ざわりがよりソフトになり風合も違ったものになる。また、紙製のダスタ、フィルタなどの材料紙は表面を毛羽立たせるとほこりの捕捉性が良くなるが起毛効果の小さい針では表面を充分に毛羽立たせることができない。
【０００９】
そこで、この発明は、繊維質シートの連続的両面プリック加工を可能ならしめることを第１の課題としている。
【００１０】
また、プリッカのニードルロールのストローク調整を簡単に行えるようにすることを第２の課題としている。
【００１１】
さらに、プリッカの起毛効果を必要に応じて充分に高められるようにすることを第３の課題としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の第１の課題を解決するため、この発明においては針先保護用軟質シートを外周面に巻いた回転ドラムと、連続的に供給される被加工シートを前記回転ドラムの外周面上に導く入口側案内ロールと、回転ドラム外周面上の被加工シートを出口に導く出口側案内ロールと、前記回転ドラムと平行配置にしてドラム外周に配置する複数本の、外周に無数の針を植えたニードルロールとを有し、入口側案内ロールと出口側案内ロール間で回転ドラムの外周面に巻かれて移動する被加工シートをドラム回転に従動するニードルロールとの間に挟み込んでニードルロールの針で突き刺すようにしたニードルプリッカを、縦列に並べて複数台配置する。また、被加工シートを一部のプリッカの入口に案内する第１経路と、残りのプリッカの出口に案内する第２経路を設ける。そして、一部のプリッカは回転ドラムを正転させて入口から導入した被加工シートを出口から送り出し、残りのプリッカは回転ドラムを逆転させて出口から導入した被加工シートを入口から送り出して加工を行う。
【００１３】
なお、回転ドラムを正転させるプリッカと逆転させるプリッカは交互に配置してもよいが、プリッカの総数が３台以上となる場合には、シート移送経路の簡素化のためにドラムが同一方向に回転するプリッカ群の後ろにドラムが反対向きに回転するプリッカを配置することを推奨する。
【００１４】
次に、ニードルロールは、被加工シートの厚み変化に対応するためにストローク調整機構をもつものが望まれるが、各ロール毎にストローク調整を行うものは調整が面倒であるし、ロール毎の調整値に誤差が生じる可能性もあって好ましくない。
【００１５】
そこで、この発明では、第２の課題の解決策としてニードルロールをスライダで支持してシリンダで回転ドラム側に押すようにしたプリッカに、スライダを間にしてシリンダに対向させるスクリュージャッキを設けた。また、制御装置によって設定ストロークに応じた回転数制御がなされるモータと、そのモータの回転を各スクリュージャッキに等しく伝える動力伝達手段を設けて全スクリュージャッキをひとつのモータで駆動し、それによって位置決めされるジャッキのスクリュー軸でスライダを受け止めるようにした。
【００１６】
さらに、第３の課題を解決するため、被加工シートに突き刺すプリッカの針の先端外周部に微小な棘を付けた。
【００１７】
【作用】
今、ニードルプリッカの総数が２台と仮定し、被加工シートを１台目のプリッカに対して入口から導入し、さらに、１台目のプリッカを出たシートをドラムが逆転する２台目のプリッカの出口に導いて出口から入口に向かわせると、１台目のプリッカによってシートの一面が、２台目のプリッカによってシートの他面が各々処理され、両面の連続プリック加工がなされる。
【００１８】
また、ニードルロールのストローク調整機構を改良したこの発明のプリッカは、設定したいストロークを入力すると、ジャッキのスクリュー軸を指定位置まで進退させるためのモータ回転数が演算されてモータが指令された回転数になるまで回転し、全スクリュージャッキが連動して同量動く。これにより、複数あるニードルロールのストローク調整が一挙に完了し、調整誤差も回避される。
【００１９】
このほか、先端外周に棘のある針を使用すると、シートに刺った針が抜けるとき、シート内の繊維が棘にひっ掛ってシート表面に掻き出され、棘無しの針を使用したときに比べて起毛効果が高まる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１に、この発明のプリック加工装置の実施形態を示す。被加工シート１は、ロール巻きされた原反を供給装置２にセットし、そこから巻戻してニードルプリッカ５（付加した数字は整列順位を示す）に導く。３は巻戻し用のフィードロール、４はシート１の弛みを吸収するダンサーローラである。
【００２１】
ニードルプリッカ５は、ここでは両面の処理効果に差が出ないようにするために偶数台（図は４台）とし、シートの一面を加工するもの（５-1、５-2）と他面を加工するもの（５-3、５-4）を半々に分けて縦列に並べたが、プリッカ５の総数の上限は特に無く、奇数台であっても構わない。
【００２２】
また、図の装置には、被加工シート１をプリッカ５-2の出口からプリッカ５-4の出口に案内し、さらにプリッカ５-3で加工を終えてそのプリッカ５-3の入口から出て行くシート１を巻取り側に案内するガイドローラ群６を設けている。このガイドローラ群６を通る図の鎖線の経路は第２経路、入口から出口、出口から次のプリッカの入口へと順に至る図の実線の経路は第１経路であり、設備の有効利用のために、プリッカ５-3、５-4については、第１経路と第２経路の選択的利用を可能ならしめている。
【００２３】
なお、図の装置は、加工終了後のシート１をフィードロール７、ダンサーローラ８経由で巻取り装置９に送り、ここで再びロール巻きするようにしたが、プリック加工に続いて他の加工を行うときには、フィードロール７と巻取り装置９との間に他の加工を行う装置が組込まれる。
【００２４】
図２〜図４は、ニードルプリッカ５の詳細を示している。このニードルプリッカ５は、外周に針先保護シート１１（図４（ａ）参照）を巻いた水平配置の大径の回転ドラム１０を有している。シート１１はここではフエルトを用いたがゴムシートで代替してもよい。この回転ドラム１０は、回転駆動手段（図示せず）を有しており、被加工シート１の走行速度が図１のフィードロール３、７による送り速度とほぼ等しくなるように速度制御される。
【００２５】
回転ドラム１０の外周には、入口側案内ロール１２と出口側案内ロール１３が設けられている。被加工シート１は、プリッカ５-1については入口側案内ロール１２によりドラム１０の外周に導かれ、この位置からほぼ１周近くドラム外周に巻かれて出口側案内ロール１３に至り、図１のガイドロール１４を経てプリッカ５-2の入口に導かれる。プリッカ５-2も同様である。
【００２６】
また、片面加工時には、図１のプリッカ５-3、５-4も同様に入口からシート１を導入して出口に向かわせるが、両面加工時にはプリッカ５-2の出口からプリッカ５-4の出口にシート１を導き、プリッカ５-3、５-4の回転ドラム１０を逆転させてプリッカ５-4の出口→入口、プリッカ５-3の出口→入口の順に至らせる。そして加工が完了したシート１をプリッカ５-3の入口から巻取り部に向かわせる。
【００２７】
図１、図２の１５は、回転ドラム１０の外周にドラム１０と平行配置にしてプリッカ１台当りに複数本設けるニードルロールである。このニードルロール１５には、図４に示すように、無数の針１６を植設してある。針１６は、図４（ａ）に示すようにロール表面の全域に平均的に分布させる場合と、図４（ｂ）に示すように局部的に分布させる場合がある。また、ロール１５に着脱自在に植えて針のみの交換を可能ならしめる場合と、ロールに着脱不可に植えて必要時にはロール毎交換する場合がある。
【００２８】
このニードルロール１５は駆動源の無い従動ロールである。ドラム１０を回転させると被加工シート１が移動し、そのシート１に針１６を突き刺したニードルロール１５がつれ回りで回転する。
【００２９】
例示のプリッカ５には、図２に示すニードルロールのストローク調整機構１７を設けている。そのストローク調整機構１７は、図３に示すように、支持フレーム１８に取付けたスライドガイド１７ｃでスライダ１７ａをドラム１０の径方向に移動可能に支持し、各スライダ１７ａに取付けた軸受１７ｂでニードルロール１５を個別に支持している。また、スライダ１７ａをドラム１０の中心に向けて押すシリンダ１７ｄとスクリュージャッキ１７ｅを対向させてスライドガイド１７ｃの両端に取付け、各スクリュージャッキ１７ｅを、図２に示す動力伝達手段１７ｆ（図のそれはチエンとスプロケットホイール）を介して１台のモータ１７ｇで駆動するようにしている。
【００３０】
モータ１７ｇはギャードモータであり、制御装置（図示せず）から指令を受けて指令回転数に達するまで回転する。制御装置は目標ストロークが入力されると、ジャッキのスクリュー軸１７ｈを設定位置まで動かすのに必要なモータ回転数を演算してモータ１７ｇの回転を制御する。
【００３１】
かかるストローク調整機構１７によるストローク調整でジャッキのスクリュー軸１７ｈが進退し、変位後のスクリュー軸１７ｈにスライダ１７ａが受け止められてシート１に対する針１６の突き刺し深さが調整される。これにより、シート１の厚み変化に対する対応は設定したいストロークを入力するだけでよく、調整作業が簡単になる。
【００３２】
図５は、被加工シート１の出入口を回転ドラム１０の上側に設けた装置であり、この構成でも図１の装置と同様の加工が行なえる。
【００３３】
図６は、ニードルロール１５に植える針１６の実施形態である。図の針１６は、細長い取付部１６ａに多数本を一体に加工して成る。この針１６は、先端に微小幅（Ｗ＝０．１ｍｍ弱）の切刃１６ｂを付けて切り裂き効果が得られるようにしている。また、先端近くの外周に微小な棘１６ｃを付けてその棘１６ｃによる繊維の掻き出し効果が得られるようにしている。この針１６を使用すると、被加工シート１の表面が毛羽立って柔らかい肌ざわりになる。
【００３４】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明のプリック加工装置は、回転ドラムが正転するニードルプリッカでシートの片面を加工し、その後、回転ドラムが逆転する後段のプリッカでシートの他面を加工するので、両面加工の効率化が図れる。
【００３５】
また、ニードルロールのストローク調整機構にスクリュージャッキを含め、各スクリュージャッキを連動させてひとつのモータでニードルロールを設定点に位置決めできるようにしたものは、針の突き刺し深さの調整を簡単に迅速に行え、被加工シートの厚み変化に対する対応が容易になる。
【００３６】
さらに、先端外周部に棘を設けた針を使用すると、棘による繊維の掻き出しによって起毛効果が高まり、加工後のシートが肌ざわりや風合等に優れたものになる。
【００３７】
なお、この発明の装置は、合成紙だけでなく、繊維質シート全般の性状調整加工に好適に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明のプリック加工装置の実施形態を示す図
【図２】ニードルプリッカの詳細を示す端面図
【図３】ストローク調整機構の一部を拡大して示す図
【図４】（ａ）回転ドラムとニードルロールの詳細を示す端面図
（ｂ）植針パターンを異ならせたニードルロールの端面図
【図５】プリック加工装置の他の実施形態を示す図
【図６】（ａ）針の実施形態を示す正面図
（ｂ）同じく側面図
【符号の説明】
１  被加工シート
２  供給装置
３、７  フィードロール
４、８  ダンサーローラ
５  ニードルプリッカ
６  ガイドローラ群
９  巻取り装置
１０  回転ドラム
１１  針先保護シート
１２  入口側案内ロール
１３  出口側案内ロール
１４  ガイドロール
１５  ニードルロール
１６  針
１６ｃ  棘
１７  ストローク調整機構
１７ａ  スライダ
１７ｄ  シリンダ
１７ｅ  スクリュージャッキ
１７ｆ  動力伝達手段
１７ｇ  モータ
１７ｈ  スクリュー軸
１８  支持フレーム
【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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