(57)【要約】【課題】搬送されるシート材料の仕様に関わらず簡易な構成によって同シート材料の皺を好適に伸ばすことができる。【解決手段】皺伸ばし装置１０は、シート材料Ｓを挟んで第３ローラ３の外周面３ａとは反対側においてシート材料Ｓの幅方向に沿って対向配置される一対の回転体１１ａと、これら回転体１１ａを回転可能に支持する支持軸１８ａと、を備える。回転体１１ａは、支持軸１８ａにより支持される本体１３と、シート材料Ｓに押し当てられる小径ローラ１２と、小径ローラ１２よりもシート材料Ｓの幅方向内側においてシート材料Ｓに押し当てられるとともに同小径ローラ１２よりも外周長の長いリング１６と、を備える。また、リング１６が本体１３に対して異なる外周長のものに交換可能とされる。【選択図】図３
2013234055.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送中のシート材料に生じる皺を伸ばす装置であって、
前記シート材料の幅方向に沿って対向配置される一対の回転体と、
これら回転体を回転可能に支持する支持軸と、を備え、
前記回転体は、
前記シート材料に押し当てられる小外周長部と、
前記小外周長部よりも前記シート材料の幅方向内側において前記シート材料に押し当てられるとともに同小外周長部よりも外周長の長い大外周長部と、を備え、
これら小外周長部及び大外周長部の少なくとも一方の外周長は変更可能とされる
を備えるシート材料の皺伸ばし装置。
【請求項２】
請求項１に記載のシート材料の皺伸ばし装置において、
前記支持軸によって支持される本体を備え、
前記本体の外周面には周方向に延びる溝が同本体の軸線方向における異なる複数の位置に形成され、
前記小外周長部及び前記大外周長部の少なくとも一方は前記溝に嵌合されるリングとされる
ことを特徴とするシート材料の皺伸ばし装置。
【請求項３】
請求項２に記載のシート材料の皺伸ばし装置において、
前記本体は円錐台状をなしている
ことを特徴とするシート材料の皺伸ばし装置。
【請求項４】
請求項１に記載のシート材料の皺伸ばし装置において、
前記支持軸によって支持される本体を備え、
前記本体の外周面には周方向に延びる突部が同本体の軸線方向における異なる複数の位置に形成され、
前記小外周長部及び前記大外周長部の少なくとも一方は環状をなすとともにその内周面には前記突部が嵌合する溝が形成される
ことを特徴とするシート材料の皺伸ばし装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載のシート材料の皺伸ばし装置において、
前記大外周長部は前記回転体の回転に伴い間欠的に前記シート材料に押し当てられる
ことを特徴とするシート材料の皺伸ばし装置。
【請求項６】
皺伸ばし装置を用いて搬送中のシート材料に生じる皺を伸ばす方法であって、
前記皺伸ばし装置は、
前記シート材料の幅方向に沿って対向配置される一対の回転体と、
これら回転体を回転可能に支持する支持軸と、を備え、
前記回転体は、
前記シート材料に押し当てられる小外周長部と、
前記小外周長部よりも前記シート材料の幅方向内側において前記シート材料に押し当てられるとともに同小外周長部よりも外周長の長い大外周長部と、を備え、
これら小外周長部及び大外周長部の少なくとも一方の外周長は変更可能とされ、
前記小外周長部及び大外周長部の少なくとも一方の外周長を前記シート材料の仕様に応じて変更する
シート材料の皺伸ばし方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送中のシート材料に生じる皺を伸ばす装置及びその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えばメルトブロー法等の不織布の製造方法によって不織布のシート材料を形成し、こうして形成されたシート材料を搬送して巻き取る装置が周知である。こうした装置では、搬送中のシート材料に対して意図しない張力が作用することにより皺が生じる。
【０００３】
そこで、例えば特許文献１の装置では、搬送中のシート材料に生じる皺を伸ばすために、搬送経路の途中にシート材料を吸引する一対の吸引装置が設けられている。これら一対の吸引装置は、シート材料の幅方向における両縁部近傍に設けられており、シート材料の搬送方向に対して所定角度傾斜する方向に沿って並設される複数のローラと、これらローラの下方からシート材料を吸引する吸引装置とを備えている。また、これらローラの周面には孔が形成されている。そして、吸引装置によって上記ローラの間の隙間やローラに形成された孔を通じて空気と共にシート材料を吸引し、シート材料をその幅方向外側に向けて引っ張ることにより皺が伸ばされる。
【０００４】
また、シート材料の搬送経路の途中に所謂、クラウンローラをシート材料の搬送方向に対して傾斜させて設けることによってシート材料をその幅方向外側に向けて引っ張ることで、シート材料に生じる皺を伸ばす装置がある。尚、クラウンローラは、その軸線方向における中央位置が大径とされるとともに端部位置が小径とされたローラである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特公平７―３７７０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１に記載の装置のように吸引力によってシート材料を引っ張ることにより皺を伸ばす構成にあって、外径が２μｍ以下のような極細繊維からなり、薄く弾力性が低い不織布のシート材料を搬送する場合には、上記ローラの間の隙間やローラに形成された孔にシート材料の繊維が入り込んだり、絡み付いたりすることとなる。そのため、シート材料の風合いを損ねるといった問題や、絡み付いた繊維を取り除くためのメンテナンスを頻繁に行なわなければならないといった問題が生じる。
【０００７】
また、シート材料の搬送方向に対して傾斜配置されたクラウンローラによってシート材料を引っ張ることで皺を伸ばす構成の場合には、シート材料の仕様、すなわちシート材料の幅や厚さ、表面状態等によっては、クラウンローラによってシート材料に作用する張力の大きさが不適切となり、かえって皺の発生を助長するおそれがある。
【０００８】
本発明の目的は、搬送されるシート材料の仕様に関わらず簡易な構成によって同シート材料の皺を好適に伸ばすことのできるシート材料の皺伸ばし装置及びシート材料の皺伸ばし方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記目的を達成するため、本発明に従うシート材料の皺伸ばし装置は、搬送中のシート材料に生じる皺を伸ばす装置であって、前記シート材料の幅方向に沿って対向配置される一対の回転体と、これら回転体を回転可能に支持する支持軸と、を備え、前記回転体は、前記シート材料に押し当てられる小外周長部と、前記小外周長部よりも前記シート材料の幅方向内側において前記シート材料に押し当てられるとともに同小外周長部よりも外周長の長い大外周長部と、を備え、これら小外周長部及び大外周長部の少なくとも一方の外周長は変更可能とされる。
【００１０】
同態様によれば、シート材料が搬送される際、一対の回転体がシート材料の搬送に伴って回転する。ここで、回転体にはシート材料に押し当てられる小外周長部と、これよりもシート材料の幅方向内側においてシート材料に押し当てられる大外周長部とが設けられており、大外周長部の方が小外周長部よりも外周長が長くされている。このため、これらの外周長の差によりシート材料に対してその幅方向外側に向けて張力が作用し、この張力によってシート材料の皺が伸ばされることとなる。
【００１１】
また、上記態様によれば、小外周長部及び大外周長部の少なくとも一方の外周長は変更可能とされている。このため、小外周長部或いは大外周長部の外周長を変更することによりこれらの外周長の差が変更され、シート材料に対して作用する張力が変更されることとなる。
【００１２】
この場合、前記支持軸によって支持される本体を備え、前記本体の外周面には周方向に延びる溝が同本体の軸線方向における異なる複数の位置に形成され、前記小外周長部及び前記大外周長部の少なくとも一方は前記溝に嵌合されるリングとされるといった態様が好ましい。
【００１３】
この場合、前記本体は円錐台状をなしているといった態様が好ましい。
また、前記支持軸によって支持される本体を備え、前記本体の外周面には周方向に延びる突部が同本体の軸線方向における異なる複数の位置に形成され、前記小外周長部及び前記大外周長部の少なくとも一方は環状をなすとともにその内周面には前記突部が嵌合する溝が形成されるといった態様が好ましい。
【００１４】
また、これらの場合、前記大外周長部は前記回転体の回転に伴い間欠的に前記シート材料に押し当てられるといった態様が好ましい。
また、上記目的を達成するため、本発明に従うシート材料の皺伸ばし方法は、皺伸ばし装置を用いて搬送中のシート材料に生じる皺を伸ばす方法であって、前記皺伸ばし装置は、前記シート材料の幅方向に沿って対向配置される一対の回転体と、これら回転体を回転可能に支持する支持軸と、を備え、前記回転体は、前記シート材料に押し当てられる小外周長部と、前記小外周長部よりも前記シート材料の幅方向内側において前記シート材料に押し当てられるとともに同小外周長部よりも外周長の長い大外周長部と、を備え、これら小外周長部及び大外周長部の少なくとも一方の外周長は変更可能とされ、前記小外周長部及び大外周長部の少なくとも一方の外周長を前記シート材料の仕様に応じて変更する。
【００１５】
同方法によれば、小外周長部及び大外周長部の少なくとも一方の外周長をシート材料の仕様に応じて変更することにより、これらの外周長の差が変更され、シート材料に対して作用する張力が変更されることとなる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、搬送されるシート材料の仕様に関わらず簡易な構成によって同シート材料の皺を好適に伸ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係るシート材料の皺伸ばし装置が適用されるシート材料の製造装置の斜視図。
【図２】同実施形態における皺伸ばし装置の斜視図。
【図３】同実施形態における皺伸ばし装置の断面図。
【図４】本発明の変形例に係るシート材料の皺伸ばし装置の断面図。
【図５】本発明の他の変形例に係るシート材料の皺伸ばし装置の斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図１〜図３を参照して、本発明を具体化した一実施形態について説明する。尚、本実施形態では、本発明が不織布シート材料の製造装置に対して適用されている。
図１に示すように、不織布シート材料の製造装置は、メルトブロー装置によって形成された太さ２μｍ以下の繊維からなる不織布シート材料（以下、シート材料Ｓ）を搬送する３つのローラ（上流側から順に、第１ローラ１、第２ローラ２、及び第３ローラ３）を備えている。これらローラ１〜３は図示しないモータによって回転駆動される。また、こうして搬送されるシート材料Ｓは巻き取り装置によって巻き取られる。
【００１９】
シート材料Ｓは第１ローラ１の上面、第２ローラ２の下面、及び第３ローラ３の上面を伝って搬送される。
第３ローラ３の上方には、搬送中のシート材料Ｓに生じる皺を伸ばす皺伸ばし装置１０が設けられている。皺伸ばし装置１０はシート材料Ｓの幅方向Ｗに沿って対向配置される一対の支持軸１８ａ，１８ｂと、これら支持軸１８ａ，１８ｂによって回転可能に支持される一対の回転体１１ａ，１１ｂとを備えている。
【００２０】
また、第３ローラ３の下流側には第３ローラ３と間でシート材料Ｓを所定の幅に裁断する一対の回転刃４ａ，４ｂが設けられている。すなわち、第３ローラ３は、所謂アンビルローラとしても機能する。
【００２１】
次に、図２及び図３を参照して、皺伸ばし装置１０の構造について詳細に説明する。尚、一対の回転体１１ａ，１１ｂ及び支持軸１８ａ，１８ａは基本的に同一の構造を有しているため、以降においては一方（図１における左方）の回転体１１ａ及び支持軸１８ａについて説明することにより、他方（図１における右方）の回転体１１ｂ及び支持軸１８ｂについての説明を省略する。
【００２２】
図２及び図３に示すように、支持軸１８ａは棒状をなし、上方から下方に向けて延びるとともに屈曲してシート材料Ｓの幅方向Ｗの内側に向けて延びている。
この支持軸１８ａの先端には有底円筒状の合成樹脂製の小径ローラ１２が回転可能に支持されており、この小径ローラ１２の内周面には円錐台状をなす本体１３が固定されている。これら小径ローラ１２及び本体１３は先端側ほど（図２、図３における右側ほど）外径が大きくされている。また、小径ローラ１２と本体１３とは同一軸線上に設けられるとともに、これらの中心軸線に対するこれらの外周面の傾斜角度は同一とされている。ちなみに、本体１３は中空状とされている。
【００２３】
本体１３の外周面には周方向に延びる溝１４Ａ〜１４Ｄが同本体１３の軸線方向Ｌにおける異なる複数の位置に形成されている。これら溝１４Ａ〜１４Ｄのうちの一つには樹脂製のリング１６が嵌合されている。こうしたリング１６として、各溝１４Ａ〜１４Ｄの外周長に対応する外周長を有するものが複数用意されており、嵌合される溝１４Ａ〜１４Ｄに対応したリング１６が選択される。すなわち、リング１６の外周長は変更可能とされている。
【００２４】
このようにリング１６の外周長の最小値（この場合、最も小径側の溝１４Ｄに嵌合されるリング１６の外周長）は小径ローラ１２の外周長よりも大きくされている。
そして、小径ローラ１２の外周面とリング１６の外周面ととが所定の力にてシート材料Ｓに押し当てられる。すなわち、リング１６は小径ローラ１２よりもシート材料Ｓの幅方向Ｗの内側においてシート材料Ｓに押し当てられる。
【００２５】
次に、本実施形態の作用について説明する。
シート材料Ｓが第３ローラ３の外周面３ａ上を搬送される際、一対の回転体１１ａ，１１ｂが第３ローラ３の回転に伴って、すなわち自身と第３ローラ３との間に挟まれたシート材料Ｓの搬送に伴ってこれに追従して回転する。ここで、回転体１１ａ，１１ｂにはシート材料Ｓに押し当てられる小径ローラ１２と、これよりもシート材料Ｓの幅方向Ｗの内側においてシート材料Ｓに押し当てられるリング１６とが設けられており、リング１６の方が小径ローラ１２よりも外周長が長くされている。このため、これらの外周長の差によりシート材料Ｓに対してその幅方向Ｗの外側に向けて張力が作用し、この張力によってシート材料Ｓの皺が伸ばされることとなる。
【００２６】
また、本実施形態では、リング１６を異なる外周長のものに交換することによってリング１６の外周長が変更可能とされている。このため、リング１６の外周長を変更することにより小径ローラ１２とリング１６との外周長の差が変更され、シート材料Ｓに対して作用する張力が変更されることとなる。
【００２７】
本実施形態では、シート材料Ｓの仕様（厚さや幅、表面状態等）に応じてリング１６の外周長を選択するようにしている。尚、対象となるシート材料Ｓに最適なリング１６の外周長の大きさは実験等を通じて予め把握されている。
【００２８】
さて、小径ローラ１２及びリング１６の素材として摩擦抵抗の大きい材料を採用した場合や、これら小径ローラ１２及びリング１６の外周面の面粗度が大きい場合には、シート材料Ｓに作用する張力や摩擦力が過度に大きくなるおそれがある。
【００２９】
そこで、本実施形態では、摩擦抵抗の小さい樹脂材料、例えばポリ塩化ビニルによって小径ローラ１２及びリング１６が形成されている。また、小径ローラ１２及びリング１６の外周面の面粗度が実験等を通じて最適な大きさに設定されている。
【００３０】
以上説明した本実施形態に係るシート材料の皺伸ばし装置及びシート材料の皺伸ばし方法によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）皺伸ばし装置１０は、シート材料Ｓの幅方向に沿って対向配置される一対の回転体１１ａ，１１ｂと、これら回転体１１ａ，１１ｂを回転可能に支持する支持軸１８ａ，１８ｂと、を備える。回転体１１ａは、支持軸１８ａにより支持される本体１３と、シート材料Ｓに押し当てられる小径ローラ１２と、小径ローラ１２よりもシート材料Ｓの幅方向内側においてシート材料Ｓに押し当てられるとともに同小径ローラ１２よりも外周長の長いリング１６と、を備える。また、リング１６の外周長が変更可能とされる。こうした構成によれば、搬送されるシート材料Ｓの仕様や種類に関わらず簡易な構成によって同シート材料Ｓの皺を好適に伸ばすことができる。
【００３１】
（２）本体１３の外周面には周方向に延びる溝１４Ａ〜１４Ｄが同本体１３の軸線方向Ｌにおける異なる複数の位置に形成されている。リング１６は上記溝１４Ａ〜１４Ｄのうちの一つに嵌合される。こうした構成によれば、回転体１１ａの本体１３の外周面に形成されている溝１４Ａ〜１４Ｄのうちの一つに対してリング１６を嵌合することにより、同本体１３に対してリング１６が組み付けられる。また、こうした嵌合状態を解除することにより、同本体１３からリング１６が外される。このため、回転体１１ａの本体１３に対するリング１６の着脱を容易に行なうことができる。
【００３２】
（３）本体１３は円錐台状をなしている。こうした構成によれば、本体１３の外周面の外周長は同本体１３の軸線方向Ｌに沿って連続的に変化する。このため、本体１３の外周面に形成される溝１４Ａ〜１４Ｄの外周長を同本体１３の軸線方向Ｌにおいて異なるものとすることが容易にできる。従って、リング１６の構成を簡易なものとすることができるとともに、リング１６の外周長を変更することが容易にできる。
【００３３】
（４）小径ローラ１２及びリング１６は共にポリ塩化ビニルにより形成されている。こうした構成によれば、小径ローラ１２及びリング１６によってシート材料Ｓに対して適切な大きさの張力を作用させることができる。
【００３４】
尚、本発明に係るシート材料の皺伸ばし装置及びシート材料の皺伸ばし方法は、上記実施形態にて例示した構成に限定されるものではなく、これを適宜変更した例えば次のような形態として実施することもできる。
【００３５】
・小径ローラ１２及びリング１６をポリ塩化ビニル以外の材料、例えばポリプロピレンやポリエチレン等の樹脂材料によって形成することもできる。この場合であっても、上記実施形態の効果（４）に準じた効果を奏することができる。また、これら小径ローラ１２及びリング１６を互いに異なる材料によって形成するようにしてもよい。また小径ローラ１２及びリング１６は樹脂材料によって形成されるものに限られるものではなく、他に例えば金属材料やセラミックス材料等によってこれらを形成してもよく、更にはこれらの外周面に上述したような材料をコーティングするようにしてもよい。
【００３６】
・上記実施形態のように、回転体１１ａの本体１３を円錐台状をなすものとすることが、リング１６の構成を簡易なものとし、リング１６の外周長の変更を容易なものとする上では望ましい。しかしながら、本発明はこれに限られるものではなく、例えば円柱状をなす回転体としてもよい。すなわち、図４に示すように、支持軸１１８ａの先端には、円柱状をなす回転体１１１ａの本体１１３が回転可能に支持されている。この本体１１３の基端部には小径ローラ１１２が外嵌されている。本体１１３の先端側には例えば樹脂材料よりなる大径ローラ１１６が外嵌されている。すなわち、これら小径ローラ１１２と大径ローラ１１６とは本体１１３と一体に回転する。本体１１３の外周面には周方向に延びる突部１１４Ａ〜１１４Ｃが同本体１１３の軸線方向Ｌにおける異なる複数の位置に形成されている。また、大径ローラ１１６の内周面には上記突部１１４Ａ〜１１４Ｃに嵌合する溝１１６Ａが形成されている。そして、上記突部１１４Ａ〜１１４Ｃのうちの一つをこの溝１１６Ａに嵌合させることによって本体１１３に対して大径ローラ１１６が嵌合される。こうした大径ローラ１１６として、その外周面の外周長が異なるものが複数用意されており、嵌合される突部１１４Ａ〜１１４Ｃの位置に対応した大径ローラ１１６が選択される。すなわち、大径ローラ１１６の外周長は変更可能とされている。この場合であっても、回転体１１１ａの本体１１３に対する大径ローラ１１６の交換、すなわち大径ローラ１１６の外周長の変更を容易に行なうことができる。
【００３７】
・上記実施形態及びその変形例では、大外周長部（リング１６や大径ローラ１１６）が回転体の回転に伴い常にシート材料に押し当てられるものについて例示した。ところが、シート材料に対してその幅方向外側向きに常に張力が作用すると、シート材料が常に幅方向外側に向けて引っ張られ続けることによってシート材料の縁部に皺が生じることがある。こうした皺は、下流側に設けられる回転刃４ａ，４ｂによって切除されることとなることから、問題になることはほとんどない。しかしながら、こうした皺が生成されることについても抑制しようとするならば、前記大外周長部が回転体の回転に伴い間欠的にシート材料に押し当てられるものとすればよい。具体的には、図２に示した本体１３を以下のように変更すればよい。すなわち、図５に示すように、回転体２１１ａの本体２１３の外周面には溝２１４Ａ〜２１４Ｄを含む部分が部分的に切り欠かれた切欠部２１７が形成されており、これら溝２１４Ａ〜２１４ＤはＣ字状をなしている。また、これら溝２１４Ａ〜２１４Ｄのうちの一つにはＣ字状をなすリング２１６が嵌合されている。こうした構成によれば、回転体２１１ａの回転に伴いリング２１６は間欠的にシート材料に押し当てられる。このため、シート材料に対してその幅方向外側に向けて間欠的に張力が作用する。従って、シート材料の縁部に皺が生じることを好適に抑制することができる。
【００３８】
また、こうした本体２１３に代えて、楕円錐台状をなす本体を採用することもできる。この場合であっても、回転体の回転に伴い大外周長部が間欠的にシート材料に押し当てられるものとなる。
【００３９】
・上記実施形態及びその変形例では、大外周長部（リング１６，２１６、大径ローラ１１６）の外周長のみが変更可能な構成について例示したが、大外周長部と共に、或いは大外周長部に代えて、小外周長部の外周長が変更可能なものとしてもよい。これらの場合であっても、小外周長部と大外周長部との外周長の差を変更することができ、シート材料に対してその幅方向外側に向けて作用する張力を変更することができる。ちなみに、小外周長部の外周長を変更する態様としては、例えば、上記実施形態において例示した小径ローラ１２の体格をその軸線方向に延伸させ、その外周面に、周方向に延びる溝を同軸線方向における異なる複数の位置に形成する。そして、これらの溝のうちの一つに小径のリングを嵌合させるようにすればよい。
【００４０】
・本発明は不織布シート材料の皺を伸ばすものに限られるものではなく、不織布以外のシート材料（例えば織布や樹脂フィルム等のシート材料）の皺を伸ばす装置として本発明を具現化することもできる。
【符号の説明】
【００４１】
１…第１ローラ、２…第２ローラ、３…第３ローラ、３ａ…外周面（搬送面）、４ａ，４ｂ…回転刃、１０…皺伸ばし装置、１１ａ，１１ｂ…回転体、１２…小径ローラ（小外周長部）、１３…本体、１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｄ…溝、１６…リング（大外周長部）、１８ａ，１８ｂ…支持軸、１１０…皺伸ばし装置、１１１ａ…回転体、１１２…小径ローラ（小外周長部）、１１３…本体、１１４Ａ、１１４Ｂ、１１４Ｃ…突部、１１６…大径ローラ（大外周長部）、１１６Ａ…溝、１１８ａ…支持軸、２１１ａ…回転体、２１３…本体、２１４Ａ、２１４Ｂ、２１４Ｃ、２１４Ｄ…溝、２１６…リング、２１７…切欠部、Ｓ…シート材料。
【図１】
2013234055.tif 000003
【図２】
2013234055.tif 000004
【図３】
2013234055.tif 000005
【図４】
2013234055.tif 000006
【図５】
2013234055.tif 000007