特開 2024-17554 梱包シートの製造方法、および梱包シート

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024017554

(43)【公開日】2024-02-08

(54)【発明の名称】梱包シートの製造方法、および梱包シート

(51)【国際特許分類】

   D04H 1/4382 20120101AFI20240201BHJP

   D04H 1/541 20120101ALI20240201BHJP

   B65D 65/00 20060101ALI20240201BHJP

【ＦＩ】

D04H1/4382

D04H1/541

B65D65/00 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022120271

(22)【出願日】2022-07-28

(71)【出願人】

【識別番号】000002369

【氏名又は名称】セイコーエプソン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100179475

【弁理士】

【氏名又は名称】仲井 智至

(74)【代理人】

【識別番号】100216253

【弁理士】

【氏名又は名称】松岡 宏紀

(74)【代理人】

【識別番号】100225901

【弁理士】

【氏名又は名称】今村 真之

(72)【発明者】

【氏名】矢島 英明

(72)【発明者】

【氏名】大川 裕太

【テーマコード（参考）】

3E086

4L047

【Ｆターム（参考）】

3E086AB01

3E086BA15

3E086BA19

3E086BA29

3E086BB41

3E086BB85

3E086CA15

3E086CA31

3E086CA35

3E086DA08

4L047AA07

4L047AA08

4L047AA27

4L047AA28

4L047AB02

4L047BA09

4L047BB09

(57)【要約】

【課題】内部構造を簡便に制御する梱包シートの製造方法、および該製造方法による梱包シートを提供すること。
【解決手段】梱包シートＳの製造方法は、複数の第１繊維２３Ａと、芯部２３１および芯部２３１を被覆する熱可塑性の被覆層２３２を有する複数の第２繊維２３Ｂと、が混合されたウェブＷを作製する堆積工程Ｓ１２と、ウェブＷを加熱して被覆層２３２を溶融させる加熱工程Ｓ１３と、被覆層２３２が溶融した状態にてウェブＷを圧縮および冷却して、第２繊維２３Ｂ同士の接点を被覆層２３２により結着させる加圧冷却工程Ｓ１４と、を有することを特徴とする。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

天然繊維である複数の第１繊維と、芯部および前記芯部を被覆する熱可塑性の被覆層を有する複数の第２繊維と、が混合された堆積繊維体を作製する堆積工程と、
前記堆積繊維体を加熱して前記被覆層を溶融させる加熱工程と、
前記被覆層が溶融した状態にて前記堆積繊維体を圧縮および冷却して、前記第２繊維同士の接点を前記被覆層により結着させる加圧冷却工程と、を有することを特徴とする梱包シートの製造方法。

【請求項2】

前記堆積工程にて作製した前記堆積繊維体に対して、前記加熱工程から前記加圧冷却工程までを連続的に実施する、請求項１に記載の梱包シートの製造方法。

【請求項3】

前記加圧冷却工程は、一対のロールを用いて、一対の前記ロールの間に前記堆積繊維体を通して実施される、請求項２に記載の梱包シートの製造方法。

【請求項4】

一対の前記ロールは、前記加圧冷却工程において前記堆積繊維体の上方に配置される第１ロールと、前記堆積繊維体の下方に配置される第２ロールと、から成り、
前記第１ロールは、前記第１ロールの温度を調整する第１冷却部と、前記第１冷却部を制御する第１制御部と、を有し、
前記第２ロールは、前記第２ロールの温度を調整する第２冷却部と、前記第２冷却部を制御する第２制御部と、を有し、
前記第１制御部と前記第２制御部とは、第３制御部によって制御される、請求項３に記載の梱包シートの製造方法。

【請求項5】

前記第１制御部は、前記第１ロールの表面温度を測定する第１温度測定部を有し、
前記第２制御部は、前記第２ロールの表面温度を測定する第２温度測定部を有し、
前記第３制御部は、前記堆積繊維体の温度を測定する第３温度測定部を有する、請求項４に記載の梱包シートの製造方法。

【請求項6】

前記加熱工程は、加熱部を用いて実施され、
前記加熱部は、熱源部、熱放射部、および送風部を有し、
前記送風部は、前記熱源部が発生させる熱を、前記熱放射部の前記堆積繊維体まで送風によって搬送する、請求項１に記載の梱包シートの製造方法。

【請求項7】

前記加圧冷却工程を経た前記堆積繊維体の厚さは、前記加圧冷却工程を経る前の前記堆積繊維体の厚さに対して１０％以上減少する、請求項１に記載の梱包シートの製造方法。

【請求項8】

前記第１繊維は、セルロース繊維であり、
前記第１繊維の平均繊維長は、１０μｍ以上５０ｍｍ以下である、請求項１に記載の梱包シートの製造方法。

【請求項9】

前記芯部は、ポリエチレンテレフタレートであり、
前記被覆層は、ポリエチレンであり、
前記第２繊維の平均繊維長は、１００μｍ以上５ｍｍ以下である、請求項１に記載の梱包シートの製造方法。

【請求項10】

前記堆積繊維体において、前記第１繊維の含有量に対する前記第２繊維の含有量は、１２．０質量％以上４０．０質量％以下である、請求項１に記載の梱包シートの製造方法。

【請求項11】

天然繊維である複数の第１繊維と、芯部および前記芯部を被覆する熱可塑性の被覆層を有する複数の第２繊維とを含み、
前記被覆層が加熱により溶融された状態にて、圧縮および冷却されることにより、前記第２繊維同士の接点が前記被覆層により結着されていることを特徴とする梱包シート。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、梱包シートの製造方法、および梱包シートに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、セルロース繊維などの天然繊維と樹脂とを含む梱包シートが知られていた。例えば、特許文献１には、天然繊維および合成樹脂などを含み、厚さ方向において各材料の含有量が変化する板状の繊維基材が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１７－４８４７５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１に記載の繊維基材では、内部構造を簡便に制御することが難しいという課題があった。詳しくは、各材料の含有量の比が変化する構造を形成するために、含有量の比が徐々に変わるように各材料を堆積させて繊維集積物を作製している。この方法は、タクトタイムの増加や製造工程の複雑化に繋がり易く、製造コストに影響を及ぼす場合があった。すなわち、内部構造を簡便に制御する梱包シートの製造方法が求められていた。

【課題を解決するための手段】

【0005】

梱包シートの製造方法は、天然繊維である複数の第１繊維と、芯部および前記芯部を被覆する熱可塑性の被覆層を有する複数の第２繊維と、が混合された堆積繊維体を作製する堆積工程と、前記堆積繊維体を加熱して前記被覆層を溶融させる加熱工程と、前記被覆層が溶融した状態にて前記堆積繊維体を圧縮および冷却して、前記第２繊維同士の接点を前記被覆層により結着させる加圧冷却工程と、を有することを特徴とする。

【0006】

梱包シートは、天然繊維である複数の第１繊維と、芯部および前記芯部を被覆する熱可塑性の被覆層を有する複数の第２繊維とを含み、前記被覆層が加熱により溶融された状態にて、圧縮および冷却されることにより、前記第２繊維同士の接点が前記被覆層により結着されていることを特徴とする。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】実施形態に係る梱包シートの模式拡大図。

【図2】図１における線分Ａ－Ａの断面図。

【図3】図１における線分Ｂ－Ｂの断面図。

【図4】梱包シートの内部構造を示す模式断面図。

【図5】梱包シートの製造方法を示すフロー図。

【図6】梱包シートの製造装置の構成を示す模式図。

【図7】ウェブの密度と昇温時間との関係を示すグラフ。

【図8】第１ロールおよび第２ロールなどの構成を示すブロック図。

【図9】加圧冷却工程の内容を示す模式側面図。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下に述べる実施の形態では、天然繊維などを含む梱包シートＳおよびその製造方法を例示し、図面を参照して説明する。以下の各図においては、必要に応じて座標軸であるＸＹＺ軸を付し、矢印が指す方向を＋方向とし、＋方向と反対の方向を－方向とする。＋Ｚ方向を上方、－Ｚ方向を下方ということもある。なお、図６において、－Ｚ方向は鉛直方向と一致する。

【0009】

また、図示の便宜上、各部材の大きさを実際とは異ならせている。梱包シートＳの製造装置１０において、堆積繊維体であるウェブＷや梱包シートＳなどの搬送方向の先を下流、搬送方向を遡る側を上流ということもある。ウェブＷおよび梱包シートＳにおいて、厚さとはＺ軸に沿う距離であり、厚さ方向とはＺ軸に沿う方向である。

【0010】

１．梱包シート
本実施形態に係る梱包シートＳは、後述する梱包シートＳの製造方法にて製造される。図１に示すように、梱包シートＳは、原料として複数の第１繊維２３Ａと複数の第２繊維２３Ｂとを含む。複数の第１繊維２３Ａと複数の第２繊維２３Ｂとは、特定の方向に配向せず、互いに絡み合っている。第１繊維２３Ａと第２繊維２３Ｂとの接点、および第２繊維２３Ｂ同士の接点は、第２繊維２３Ｂの後述する被覆層２３２によって結着されている。第１繊維２３Ａにおいて、第２繊維２３Ｂとの接点は１個以上である。第２繊維２３Ｂにおいて、第１繊維２３Ａまたは他の第２繊維２３Ｂとの接点も１個以上である。第１繊維２３Ａ同士の接点は結着されないが、該接点は１個以上である。以上のように、梱包シートＳでは、複数の第１繊維２３Ａと複数の第２繊維２３Ｂとが互いに接し合っている。

【0011】

梱包シートＳは、上記の構成に由来する柔軟性および強度を備える。梱包シートＳの被梱包物としては、例えば、腕時計、ノートパソコン、小型ゲーム機、スマートフォン、プリンター、プロジェクターなどの情報端末機器、精密部品、模型、陶器、磁器、ガラス器、家電製品、および青果などが挙げられる。

【0012】

第１繊維２３Ａは天然繊維である。本実施形態では、第１繊維２３Ａとしてセルロース繊維を適用する。セルロース繊維は、植物由来であって、比較的に豊富な天然素材であり、比較的に安価かつ容易に入手することができる。

【0013】

セルロース繊維は、紙、段ボール、パルプ、パルプシート、大鋸屑、鉋屑、および木材などの原料に解繊処理を施すことによって得られる。セルロース繊維は、主としてセルロースで形成されたものであるが、セルロース以外の成分を含んでもよい。セルロース以外の成分としては、例えば、ヘミセルロース、リグニンなどが挙げられる。

【0014】

第１繊維２３Ａの平均繊維長は、１０μｍ以上５０ｍｍ以下であることが好ましく、２０μｍ以上５ｍｍ以下であることがより好ましい。これによれば、複数の第１繊維２３Ａおよび複数の第２繊維２３Ｂが絡まり易くなり、梱包シートＳの強度などの機械的特性を向上させることができる。第１繊維２３Ａおよび第２繊維２３Ｂの平均繊維長は、ステープルダイヤグラム法により測定される。

【0015】

図２に示すように、第２繊維２３Ｂは、芯部２３１および芯部２３１を被覆する被覆層２３２を有する。被覆層２３２は、熱可塑性を備え、後述する梱包シートＳの製造工程の加熱によって溶融する。図２では、第１繊維２３Ａと第２繊維２３Ｂとの接点が、溶融して固化した被覆層２３２によって結着された状態を示している。

【0016】

芯部２３１は有機繊維である。有機繊維としては、例えば、上述したセルロース繊維などの天然繊維、およびポリエステル、レーヨンなどの合成繊維が挙げられる。本実施形態では、芯部２３１としてポリエチレンテレフタレートを適用する。ポリエチレンテレフタレートは、結晶性に由来して比較的に耐熱性が高く、ペットボトルから再利用し易いなどの利点を備える。

【0017】

被覆層２３２は熱可塑性樹脂である。熱可塑性樹脂としては、例えば、ポチエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリウレタン、ポリスチレン、アクリル樹脂、およびポリ酢酸ビニルなどが挙げられる。本実施形態では、被覆層２３２としてポリエチレンを適用する。ポリエチレンは、製造段階で平均分子量を容易に変えることが可能であり、融点を比較的自由に設定できる。

【0018】

被覆層２３２の融点は、芯部２３１の融点より約２０℃低いことが好ましい。これにより、梱包シートＳの製造時に、芯部２３１を溶融させずに、被覆層２３２を溶融させることが容易になる。被覆層２３２の融点は、１００℃以上２００℃以下であることが好ましく、１００℃以上１５０以下であることがより好ましい。被覆層２３２の融点は、ＪＩＳ Ｋ ００６４：１９９２（化学製品の融点及び溶融範囲測定方法）により測定される。

【0019】

第２繊維２３Ｂの平均繊維長、すなわち芯部２３１の平均繊維長は、１００μｍ以上５０ｍｍ以下であることが好ましく、特に１ｍｍ程度であることがより好ましい。これによれば、複数の第１繊維２３Ａに複数の第２繊維２３Ｂが絡まり易くなり、梱包シートＳの強度などの機械的特性を向上させることができる。

【0020】

芯部２３１の直径Ｄ１と被覆層２３２の厚さＥ１との比は、例えば、０．２以上２．０以下であることが好ましく、０．５以上１．５以下であることがより好ましい。これにより、梱包シートＳの製造時の加熱工程において、芯部２３１の変形を抑えて被覆層２３２を溶融、固化させることができる。

【0021】

図３に示すように、被覆層２３２は、第２繊維２３Ｂ同士の接点も結着させる。第２繊維２３Ｂ同士の接点は、製造工程の加熱により、溶融して固化した互いの被覆層２３２によって結着される。上述した第１繊維２３Ａと第２繊維２３Ｂとの接点、および第２繊維２３Ｂ同士の接点は、被覆層２３２によって結着されるため、梱包シートＳの形状が維持され易くなる。また、梱包シートＳの緩衝性能や強度が向上する。

【0022】

図４に示すように、梱包シートＳは＋Ｚ方向の主面と－Ｚ方向の主面とが、ＸＹ平面に沿うシート状である。梱包シートＳの内部は、後述する製造方法に起因して密度傾斜が存在する。詳しくは、＋Ｚ方向の主面付近、および－Ｚ方向の主面付近には、比較的に低密度な領域Ｌ１が形成されている。上記主面のＺ軸に沿う方向の中央には、比較的に高密度な領域Ｌ２が形成されている。領域Ｌ１と領域Ｌ２との間は、領域Ｌ１から領域Ｌ２に向かって徐々に密度が高くなっている。

【0023】

梱包シートＳの内部の密度傾斜は、複数の第１繊維２３Ａと複数の第２繊維２３Ｂとの間の空隙の多少によるものである。すなわち、領域Ｌ１は領域Ｌ２に対して、空隙が比較的に多い構造となっている。なお、図４では、密度の高低をグラデーションの濃淡にて表現している。

【0024】

２．梱包シートの製造方法
図５に示すように、本実施形態に係る梱包シートＳの製造方法は、混合工程Ｓ１１、堆積工程Ｓ１２、加熱工程Ｓ１３、加圧冷却工程Ｓ１４、および裁断工程Ｓ１５を有する。

【0025】

梱包シートＳの製造方法では、上流の混合工程Ｓ１１から下流の裁断工程Ｓ１５まで、上記の順に各工程を経て梱包シートＳが製造される。なお、本発明の梱包シートの製造方法は、堆積工程Ｓ１２、加熱工程Ｓ１３、および加圧冷却工程Ｓ１４を含み、その他の工程は上記に限定されるものではない。また、本発明の梱包シートは、加圧冷却工程Ｓ１４が完了し、裁断工程Ｓ１５が未了の状態でロール状に巻き取られて保管、販売されてもよい。

【0026】

梱包シートＳの製造方法の具体例について梱包シートＳの製造装置１０と共に説明する。本実施形態に係る梱包シートＳの製造装置１０は一例であり、これに限定されない。

【0027】

図６に示すように、製造装置１０には、上流から下流に向かって、混合部１１、堆積部１００、ウェブ搬送部１２０、加湿部１３０、加熱部１４０、加熱冷却部である一対のロール１５０、裁断部１６０、および保管部であるトレイ１７０が備わる。また、製造装置１０には、図示を省略するが、上記各構成の稼働を統合的に制御する装置制御部も備わる。

【0028】

混合部１１では混合工程Ｓ１１が行われる。混合部１１は、第１繊維２３Ａおよび第２繊維２３Ｂなどを空気中で混合して混合物を生成する。混合部１１は、管状の本体部６０、本体部６０に接続されるホッパー１３，１４、供給管６１，６２、バルブ６５，６６を含む。

【0029】

ホッパー１３は、供給管６１を介して本体部６０の内部に連通する。供給管６１において、バルブ６５はホッパー１３と本体部６０との間に設けられる。ホッパー１３は第１繊維２３Ａを本体部６０内へ供給する。バルブ６５は、ホッパー１３から本体部６０に供給される第１繊維２３Ａの質量を調整する。

【0030】

ホッパー１４は、供給管６２を介して本体部６０の内部に連通する。供給管６２において、バルブ６６はホッパー１４と本体部６０との間に設けられる。ホッパー１４は、第２繊維２３Ｂを本体部６０内へ供給する。バルブ６６は、ホッパー１４から本体部６０に供給される第２繊維２３Ｂの質量を調整する。バルブ６５，６６により、第１繊維２３Ａと第２繊維２３Ｂの混合比が調整される。

【0031】

詳しくは、第１繊維２３Ａと第２繊維２３Ｂとを含む混合物は、後述する堆積部１００において堆積繊維体であるウェブＷと成る。ウェブＷにおいて、第１繊維２３Ａの含有量に対する第２繊維２３Ｂの含有量は、１２．０質量％以上４０．０質量％以下であることが好ましく、１４．０質量％以上２５．０質量％以下であることがより好ましい。これにより、第２繊維２３Ｂの被覆層２３２の含有量を抑えながら、梱包シートＳの強度などの機械的特性を向上させることができる。

【0032】

ここで、第２繊維２３Ｂは、別途公知の装置によって作製されたものがホッパー１４へ供給される。また、ホッパー１４の上流に加熱混錬機を配置して、加熱混錬機にて作製される第２繊維２３Ｂがホッパー１４に供給されてもよい。加熱混錬機では、芯部２３１に被覆層２３２が形成される。

【0033】

なお、第１繊維２３Ａや第２繊維２３Ｂの芯部２３１として、古紙や古布などに解繊処理を施して作製した繊維を用いてもよい。また、ホッパー１３，１４の何れかから添加剤も供給して、ウェブＷに含有させてもよい。添加剤としては、例えば、着色剤、難燃剤、防虫剤、防カビ剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、凝集抑制剤、および離型剤などが挙げられる。

【0034】

第１繊維２３Ａおよび第２繊維２３Ｂなどは、本体部６０内を堆積部１００に搬送されながら混合されて混合物と成る。本体部６０における混合物生成の促進、および混合物の搬送性向上のために、本体部６０に気流を発生させるブロアーなどを配置してもよい。混合物は本体部６０を介して堆積部１００へ搬送される。そして堆積工程Ｓ１２へ進む。

【0035】

堆積部１００では堆積工程Ｓ１２が行われる。堆積部１００は、混合物を空気中で堆積させて、複数の第１繊維２３Ａと複数の第２繊維２３Ｂとが混合されたウェブＷを作製する。堆積部１００はドラム部１０１を含む。堆積部１００は、下方が開放された略箱状であって、内部の上方にドラム部１０１が配置される。堆積部１００は、混合物を本体部６０からドラム部１０１の内部に取り込み、乾式にてメッシュベルト１２２に堆積させる。

【0036】

堆積部１００の下方には、メッシュベルト１２２およびサクション機構１１０を含むウェブ搬送部１２０が配置される。サクション機構１１０は、Ｚ軸に沿う方向において、メッシュベルト１２２を挟んでドラム部１０１と対向する。

【0037】

ドラム部１０１は、図示しないモーターによって回転駆動される円柱状の篩である。円柱状のドラム部１０１の側面には、篩の機能を有する網が設けられる。ドラム部１０１は、篩の網の目開きの大きさより小さい繊維や混合物などの粒子を、内部から外側に通過させる。混合物は、ドラム部１０１によって絡み合った繊維がほぐされて、堆積部１００内の空気中に分散される。

【0038】

第１繊維２３Ａおよび第２繊維２３Ｂなどが堆積部１００内の空気中に分散されて、メッシュベルト１２２上にランダムに堆積する。そのため、ウェブＷでは第１繊維２３Ａや第２繊維２３Ｂが特定の方向に配向し難くなる。

【0039】

ドラム部１０１の篩は、混合物中の大きな繊維などを選別する機能を備えなくてもよい。すなわち、ドラム部１０１は、混合物の繊維をほぐして、混合物の全てを堆積部１００の内部に放出してもよい。堆積部１００内の空気中に分散された混合物は、重力とサクション機構１１０の吸引によって、メッシュベルト１２２の上方に堆積する。

【0040】

ウェブ搬送部１２０は、メッシュベルト１２２およびサクション機構１１０を備える。ウェブ搬送部１２０は、サクション機構１１０によって、混合物のメッシュベルト１２２への堆積を促進させる。また、ウェブ搬送部１２０は、混合物から形成されるウェブＷを、メッシュベルト１２２の回動により下流へ搬送する。

【0041】

サクション機構１１０はドラム部１０１の下方に配置される。サクション機構１１０は、メッシュベルト１２２が有する複数の穴を介して、堆積部１００内の空気を吸引する。これにより、ドラム部１０１の外側に放出された混合物は、空気と共に下方に吸引されてメッシュベルト１２２の上方の面に堆積する。サクション機構１１０には、ブロアーなどの公知の吸引装置が採用される。

【0042】

メッシュベルト１２２の複数の穴は、空気を通し、混合物に含まれる第１繊維２３Ａや第２繊維２３Ｂなどを通し難い。メッシュベルト１２２は、無端ベルトであって、３つの張架ローラー１２１によって張り架けられる。

【0043】

メッシュベルト１２２は、張架ローラー１２１の自転によって、上方が下流に向かって移動する。換言すれば、メッシュベルト１２２は、図６において時計回りに回動する。メッシュベルト１２２が張架ローラー１２１によって回動されることにより、連続的に混合物が堆積してウェブＷが形成される。ウェブＷは、空気を比較的に多く含み、柔らかく膨らんでいる。ウェブＷは、メッシュベルト１２２の移動に伴って下流へ搬送される。

【0044】

３つの張架ローラー１２１のうち、最も＋Ｘ方向に配置される張架ローラー１２１の下方には、スクレイパー１２３が付設される。スクレイパー１２３は、ウェブＷを搬送し終えたメッシュベルト１２２の表面に接触する。メッシュベルト１２２は回動しながらスクレイパー１２３と接触することにより、表面に残留する混合物が除去される。

【0045】

堆積部１００の下流には加湿部１３０が配置される。加湿部１３０は、メッシュベルト１２２上のウェブＷに水を噴霧して加湿する。これにより、ウェブＷに含まれる第１繊維２３Ａや第２繊維２３Ｂなどの飛散が抑えられる。また、加湿に用いる水に水溶性の添加剤などを含ませて、加湿と並行して添加剤をウェブＷに含侵させてもよい。

【0046】

ウェブＷはメッシュベルト１２２によって下流へ搬送され、メッシュベルト１２２から剥離される。そして、加熱部１４０の搬送ローラー１４７によって加熱部１４０の熱放射部１４３の内部に引き込まれる。そして加熱工程Ｓ１３へ進む。

【0047】

加熱工程Ｓ１３は加熱部１４０を用いて実施される。加熱部１４０は、内部に引き込んだウェブＷを第２繊維２３Ｂの被覆層２３２の融点以上に加熱して、被覆層２３２を溶融させる。加熱部１４０は、熱源部１４１、熱放射部１４３、および送風部１４５を有する。

【0048】

熱放射部１４３は、略箱状であって、内部の上方に熱源部１４１および送風部１４５を格納する。熱放射部１４３の下方では、－Ｘ方向から＋Ｘ方向へウェブＷが搬送される。

【0049】

熱源部１４１は、熱放射部１４３の上方に配置され、送風部１４５を挟んでウェブＷと対向する。熱源部１４１は熱放射部１４３内にて下方へ向かって熱を放射する。熱源部１４１は、例えば、赤外線ヒーターなどの加熱装置である。

【0050】

送風部１４５は、熱源部１４１が発生させる熱を、熱放射部１４３内の下方を移動するウェブＷまで送風によって搬送する。ウェブＷは、熱放射部１４３内を搬送されながら非接触で加熱される。そのため、ウェブＷにおいて、温度の偏りが発生し難くなり、加熱不足や熱の偏在による劣化などを抑えることができる。なお、搬送ローラー１４７は無端ベルトであってもよい。

【0051】

加熱部１４０におけるウェブＷの加熱温度は、第１繊維２３Ａの融点と、第２繊維２３Ｂの芯部２３１の融点、および被覆層２３２の融点によって適宜設定される。すなわち、加熱部１４０にて、ウェブＷの温度は、被覆層２３２の融点以上、第１繊維２３Ａの融点未満、かつ芯部２３１の融点未満とする。例えば、芯部２３１の融点が２６０℃、および被覆層２３２の融点が１２５℃である場合に、ウェブＷを１９０℃に加熱する。

【0052】

ここで、加熱プレス機などを用いて、ウェブＷに加熱および加圧を同時に施さないことの長所を述べる。ウェブＷは、第１繊維２３Ａおよび第２繊維２３Ｂなどが混合および堆積されて成る。そのため、加熱部１４０に到達するウェブＷは、加圧されておらず、比較的に空気を多く含み密度が低い状態にある。

【0053】

ウェブＷの厚さおよび密度を変えた試料について、赤外線ヒーターの加熱により、２５℃から１５０℃までの到達に要する昇温時間を計測した。その結果を図７に示す。

【0054】

図７に示すように、ウェブＷの厚さが１０ｍｍ厚および２０ｍｍ厚のいずれであっても、密度が低い方が昇温時間は短くなっている。すなわち、密度が比較的に低い状態でウェブＷを加熱することにより、加熱効率が向上して加熱に要するエネルギーを削減することができる。そして加圧冷却工程Ｓ１４へ進む。

【0055】

図６に戻り、加圧冷却工程Ｓ１４では、被覆層２３２が溶融した状態にて、ウェブＷを圧縮および冷却する。これにより、第１繊維２３Ａと第２繊維２３Ｂとの接点、および第２繊維２３Ｂ同士の接点が被覆層２３２により結着される。

【0056】

堆積工程Ｓ１２にて作製されたウェブＷに対して、加熱工程Ｓ１３から加圧冷却工程Ｓ１４までを連続的に実施する。これにより、被覆層２３２を溶融させたまま加圧冷却工程Ｓ１４へ進めることから、被覆層２３２の溶融状態が維持され易くなる。すなわち、ウェブＷの温度が低下し難くなって、加熱工程Ｓ１３にて加熱に費やされるエネルギーを低減することができる。

【0057】

加圧冷却工程Ｓ１４は一対のロール１５０を用いて、一対のロール１５０の間にウェブＷを通す。一対のロール１５０は、一対の回転式ローラーであって、円筒状の第１ロール１５１と円筒状の第２ロール１５２とから成る。加圧冷却工程Ｓ１４において、第１ロール１５１はウェブＷの上方に配置され、第２ロール１５２はウェブＷの下方に配置される。

【0058】

これによって、ウェブＷの上方および下方を向く表面からの冷却と圧縮とが実施される。被覆層２３２が加熱により溶融された状態にて、圧縮および冷却されることにより、上述した第１繊維２３Ａと第２繊維２３Ｂとの接点、および第２繊維２３Ｂ同士の接点が被覆層２３２により結着される。そのため、例えば、加圧プレス機を用いる場合と比べて、連続的な処理を容易に行うことができる。

【0059】

加圧冷却工程Ｓ１４を経たウェブＷは連続帳票状の梱包シートＳと成る。連続帳票状の梱包シートＳの厚さは、加圧冷却工程Ｓ１４を経る前のウェブＷの厚さに対して１０％以上減少する。すなわち、加圧冷却工程Ｓ１４にて一対のロール１５０の間を通過することにより、厚さが１０％以上圧縮される。そのため、上述した領域Ｌ１と領域Ｌ２とをより明確に発現させることができる。一対のロール１５０の詳細な構成および機能については、後述する。そして裁断工程Ｓ１５へ進む。

【0060】

裁断部１６０では裁断工程Ｓ１５が行われる。裁断部１６０は、連続帳票状の梱包シートＳを所望の形状に裁断する。図示を省略するが、裁断部１６０は縦刃と横刃とを含む。

【0061】

縦刃は、例えば、連続帳票状の梱包シートＳをＸ軸に沿って切断する。横刃は、例えば、連続帳票状の梱包シートＳをＹ軸に沿って切断する。これにより、略矩形の板状の梱包シートＳが製造されてトレイ１７０に収容される。

【0062】

３．加圧冷却工程
上述した通り、製造装置１０の一対のロール１５０は、第１ロール１５１および第２ロール１５２から成る。図８に示すように、第１ロール１５１は、第１冷却部１５５と、第１制御部１５３とを有する。第２ロール１５２は、第２冷却部１５６と、第２制御部１５４とを有する。図示を省略するが、第１制御部１５３および第２制御部１５４は、各々、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、システムバス、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などを含む。

【0063】

第１冷却部１５５は第１制御部１５３と電気的に接続される。第１冷却部１５５は第１ロール１５１の温度を調整する。つまり、第１冷却部１５５は、第１制御部１５３の制御により、第１ロール１５１がウェブＷと接する表面の温度を常温よりも低くして、上方からウェブＷを冷却する。ここで、本明細書において、常温とは１５℃から３０℃である。

【0064】

第１制御部１５３は、第１ロール１５１の上記の表面温度を測定する第１温度測定部１５７を有する。第１温度測定部１５７が測定した温度は、第１制御部１５３にて演算されて、演算結果に応じて第１冷却部１５５の作動が調節される。これにより、第１ロール１５１の表面が所望の温度となる。

【0065】

第２冷却部１５６は第２制御部１５４と電気的に接続される。第２冷却部１５６は第２ロール１５２の温度を調整する。つまり、第２冷却部１５６は、第２制御部１５４の制御により、第２ロール１５２がウェブＷと接する表面の温度を常温よりも低くして、下方からウェブＷを冷却する。

【0066】

第２制御部１５４は、第２ロール１５２の上記の表面温度を測定する第２温度測定部１５８を有する。第２温度測定部１５８が測定した温度は、第２制御部１５４にて演算されて、演算結果に応じて第２冷却部１５６の作動が調節される。これにより、第２ロール１５２の表面が所望の温度となる。

【0067】

第１冷却部１５５および第２冷却部１５６には、公知の冷却装置が適用可能である。本実施形態では、第１冷却部１５５および第２冷却部１５６として、ペルチェ素子を適用する。

【0068】

第１制御部１５３と第２制御部１５４とは、製造装置１０に対する外部機器２００の第３制御部２１０によって制御される。第３制御部２１０は、第１制御部１５３および第２制御部１５４と電気的に接続される。図示を省略するが、第３制御部２１０は、第１制御部１５３および第２制御部１５４を介して、第１ロール１５１と第２ロール１５２とのＺ軸に沿う間隙を調整する機能を有する。これにより、ウェブＷへの圧縮力が調整される。外部機器２００は、例えば、パーソナルコンピューターなどの情報端末機器である。

【0069】

第３制御部２１０は、加圧冷却工程Ｓ１４に進むウェブＷの温度を測定する第３温度測定部２１３を有する。なお、第３制御部２１０は、製造装置１０が備える上述した装置制御部に含まれてもよい。

【0070】

第３温度測定部２１３が測定したウェブＷの温度に基づき、第３制御部２１０は、第１ロール１５１の表面温度および第２ロール１５２の表面温度を修正する指示を第１制御部１５３および第２制御部１５４に発する。

【0071】

以上によれば、第１ロール１５１、第２ロール１５２、およびウェブＷの各温度が個別に測定される。そのため、各温度を精密に制御することができる。第１温度測定部１５７、第２温度測定部１５８、および第３温度測定部２１３には、公知の温度計が適用される。例えば、第１温度測定部１５７および第２温度測定部１５８には熱電対を適用し、第３温度測定部２１３には非接触式の温度センサーを適用する。

【0072】

図９に示すように、加熱工程Ｓ１３で加熱されたウェブＷは一対のロール１５０に至る。ウェブＷは、一対のロール１５０の直前で第３温度測定部２１３によって温度が測定される。そして、ウェブＷは、第１ロール１５１と第２ロール１５２との間に引き込まれる。

【0073】

－Ｙ方向からの側面視にて、第１ロール１５１は反時計回りに回転し、第２ロール１５２は時計回りに回転する。Ｚ軸に沿う方向において、第１ロール１５１と第２ロール１５２との間隙は、ウェブＷの厚さよりも狭い。そのため、ウェブＷは－Ｚ方向および＋Ｚ方向から圧縮される。上記間隙を変えることにより、ウェブＷに加わる圧縮力が変化して梱包シートＳの厚さが調整される。

【0074】

ウェブＷは、第１ロール１５１および第２ロール１５２によって圧縮されながら、第１冷却部１５５および第２冷却部１５６によって冷却される。詳しくは、第１冷却部１５５は上方からウェブＷを冷却し、第２冷却部１５６は下方からウェブＷを冷却する。

【0075】

一対のロール１５０に至るウェブＷは、加熱工程Ｓ１３の加熱によって第２繊維２３Ｂの被覆層２３２が溶融している。この状態でウェブＷが一対のロール１５０の間を進むことにより、ウェブＷは上方の表面と下方の表面から温度が徐々に低下する。そのため、ウェブＷの上下の表面から内側に向かって被覆層２３２の固化が進行する。固化が進行すると一対のロール１５０による圧縮を受け難くなる。すなわち、ウェブＷの上下の表面およびその近傍に、比較的に低密度の上述した領域Ｌ１が形成される。

【0076】

これに対して、ウェブＷの厚さ方向の中央部では、冷却が進み難く被覆層２３２の固化が進行し難い。そのため、上記中央部では一対のロール１５０による圧縮を受け易くなり、比較的に高密度の上述した領域Ｌ２が形成される。

【0077】

本実施形態によれば以下の効果を得ることができる。

【0078】

梱包シートＳにおいて、内部構造を簡便に制御することができる。詳しくは、被覆層２３２が溶融した状態で加圧および冷却が施される。そして、ウェブＷにおいて、第１冷却部１５５および第２冷却部１５６に対して、比較的に近い範囲では被覆層２３２が冷却されて固化が進行し、比較的に遠い範囲では被覆層２３２の冷却が進みにくく溶融状態が維持される。そのため、上記近い範囲では加圧による圧縮が進行し難く、内部構造が比較的に低い密度となる。これに対して、上記遠い範囲では加圧による圧縮が進行し易く、内部構造が比較的に高い密度となる。これにより、加圧冷却工程Ｓ１４を経たウェブＷ、つまり梱包シートＳでは、簡便に高密度の領域Ｌ２と低密度の領域Ｌ１とを形成することができる。すなわち、内部構造を簡便に制御する梱包シートＳの製造方法を提供することができる。

【0079】

加圧冷却工程Ｓ１４の前に加熱工程Ｓ１３を実施することから、ウェブＷが圧縮されていない、比較的に密度が低い状態で加熱される。そのため、所望の温度までの昇温時間が短縮されて、タクトタイムを低減させることができる。

【0080】

第１ロール１５１の表面温度と第２ロール１５２の表面温度とが個別に制御されるため、第１ロール１５１に近い範囲と、第２ロール１５２に近い範囲とで密度を変えることができる。また、第３制御部２１０によって、第１制御部１５３と第２制御部１５４とが制御されるため、第１冷却部１５５および第２冷却部１５６の温度を統合的に制御することができる。

【0081】

比較的に低密度の領域Ｌ１と比較的に高密度の領域Ｌ２とを併せ持つ、安価な梱包シートＳとすることができる。詳しくは、梱包シートＳは、領域Ｌ１、領域Ｌ２、および領域Ｌ１と領域Ｌ２との間で密度が徐々に変化する領域を備える。このような構造を有する梱包材を個別に作製して組み合わせる場合と比べて、安価なものとすることができる。

【符号の説明】

【0082】

１０…製造装置、２３Ａ…第１繊維、２３Ｂ…第２繊維、１４０…加熱部、１４１…熱源部、１４３…熱放射部、１４５…送風部、１５０…一対のロール、１５１…第１ロール、１５２…第２ロール、１５３…第１制御部、１５４…第２制御部、１５５…第１冷却部、１５６…第２冷却部、１５７…第１温度測定部、１５８…第２温度測定部、２１０…第３制御部、２１３…第３温度測定部、２３１…芯部、２３２…被覆層、Ｓ…梱包シート、Ｓ１２…堆積工程、Ｓ１３…加熱工程、Ｓ１４…加圧冷却工程、Ｗ…堆積繊維体としてのウェブ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】