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(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】P2024094177
(43)【公開日】2024-07-09
(54)【発明の名称】シート状物品の製造方法
(51)【国際特許分類】
B26D 7/18 20060101AFI20240702BHJP
D04H 1/728 20120101ALI20240702BHJP
B65H 29/24 20060101ALI20240702BHJP
B26F 3/00 20060101ALI20240702BHJP
B26F 1/38 20060101ALI20240702BHJP
B26D 5/00 20060101ALI20240702BHJP
B26D 5/32 20060101ALI20240702BHJP
B26D 3/00 20060101ALI20240702BHJP
【ＦＩ】
B26D7/18 C
D04H1/728
B65H29/24 D
B26F3/00
B26F1/38
B26D5/00 F
B26D5/32
B26D3/00 601A
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022210971
(22)【出願日】2022-12-27
(71)【出願人】
【識別番号】000000918
【氏名又は名称】花王株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002170
【氏名又は名称】弁理士法人翔和国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】金子 恵理
(72)【発明者】
【氏名】茂木 知之
(72)【発明者】
【氏名】平野 喬大
(72)【発明者】
【氏名】石田 拓也
【テーマコード（参考）】
3C021
3C024
3C060
3F049
4L047
【Ｆターム（参考）】
3C021FB01
3C024AA06
3C060AA03
3C060AA06
3C060AB01
3C060BA03
3C060BB05
3C060BD01
3C060BD03
3C060BD04
3C060BF02
3C060BG13
3C060BH02
3C060CA03
3C060CE23
3C060CF16
3F049AA10
3F049FC22
3F049FC23
3F049LA15
3F049LB12
4L047AB02
4L047AB08
4L047CA01
4L047CB08
4L047EA22
(57)【要約】
【課題】シートの品質を維持したまま移動し、シート状物品を製造する方法を提供すること。
【解決手段】本発明は、シート状物品１の製造方法であって、所望の形状を有するシートを形成するか、又は原料シート１０Ａから所望の形状を有するシート１０を切り出すシート形成工程と、シート形成工程で得られたシート１０を移載する移載工程とを有しており、シート形成工程では、平面視において、相対的に通気性が高い高通気性領域Ｒ１と、相対的に通気性が低い低通気性領域Ｒ２とを有するシート１０を形成し、移載工程では、吸引装置４１に接続された吸着パッド４２を、低通気性領域Ｒ２に吸着させてシート１０を保持し、該シート１０を移載先に移動させる。
【選択図】図１
【解決手段】本発明は、シート状物品１の製造方法であって、所望の形状を有するシートを形成するか、又は原料シート１０Ａから所望の形状を有するシート１０を切り出すシート形成工程と、シート形成工程で得られたシート１０を移載する移載工程とを有しており、シート形成工程では、平面視において、相対的に通気性が高い高通気性領域Ｒ１と、相対的に通気性が低い低通気性領域Ｒ２とを有するシート１０を形成し、移載工程では、吸引装置４１に接続された吸着パッド４２を、低通気性領域Ｒ２に吸着させてシート１０を保持し、該シート１０を移載先に移動させる。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
シート状物品の製造方法であって、
所望の形状を有するシートを形成するか、又は原料シートから所望の形状を有するシートを切り出すシート形成工程と、
前記シート形成工程で得られた前記シートを移載する移載工程とを有しており、
前記シート形成工程では、平面視において、相対的に通気性が高い高通気性領域と、相対的に通気性が低い低通気性領域とを有するシートを形成し、
前記移載工程では、吸引装置に接続された吸着パッドを、前記低通気性領域に吸着させて前記シートを保持し、該シートを移載先に移動させる、シート状物品の製造方法。
所望の形状を有するシートを形成するか、又は原料シートから所望の形状を有するシートを切り出すシート形成工程と、
前記シート形成工程で得られた前記シートを移載する移載工程とを有しており、
前記シート形成工程では、平面視において、相対的に通気性が高い高通気性領域と、相対的に通気性が低い低通気性領域とを有するシートを形成し、
前記移載工程では、吸引装置に接続された吸着パッドを、前記低通気性領域に吸着させて前記シートを保持し、該シートを移載先に移動させる、シート状物品の製造方法。
【請求項2】
前記シートは、第１シートと、第１シートの一方の面側に配された第２シートとを有する積層シートであり、
前記シート形成工程では、第２シート上に、第１シートを構成する繊維を不均一に堆積させることにより、前記低通気性領域及び前記高通気性領域を有する前記シートを形成する、請求項１に記載のシート状物品の製造方法。
前記シート形成工程では、第２シート上に、第１シートを構成する繊維を不均一に堆積させることにより、前記低通気性領域及び前記高通気性領域を有する前記シートを形成する、請求項１に記載のシート状物品の製造方法。
【請求項3】
前記シート形成工程は、
第２シートの連続体上に、第１シートを構成する繊維を堆積させて、第２シートの連続体に第１シートが積層された積層シートを形成する積層工程と、
前記積層工程後に、前記積層シートにおける前記低通気性領域の位置を検出する検出工程と、
前記検出工程で検出した前記低通気性領域の位置に基づいて前記積層シートの切断位置を補正する切断位置補正工程と、
前記切断位置補正工程後に、前記積層シートを切断し、所望の平面視形状を有する前記シートを切り出す切断工程とを有しており、
前記移載工程では、前記積層シートの切断位置に基づいて、前記シートにおける前記吸着パッドを吸着させる位置を制御する、請求項２に記載のシート状物品の製造方法。
第２シートの連続体上に、第１シートを構成する繊維を堆積させて、第２シートの連続体に第１シートが積層された積層シートを形成する積層工程と、
前記積層工程後に、前記積層シートにおける前記低通気性領域の位置を検出する検出工程と、
前記検出工程で検出した前記低通気性領域の位置に基づいて前記積層シートの切断位置を補正する切断位置補正工程と、
前記切断位置補正工程後に、前記積層シートを切断し、所望の平面視形状を有する前記シートを切り出す切断工程とを有しており、
前記移載工程では、前記積層シートの切断位置に基づいて、前記シートにおける前記吸着パッドを吸着させる位置を制御する、請求項２に記載のシート状物品の製造方法。
【請求項4】
前記移載工程では、前記切断工程で切り出された前記シートの外形を検出し、検出された該シートの外形に基づいて、前記シートにおける前記吸着パッドを吸着させる位置を決定する、請求項３に記載のシート状物品の製造方法。
【請求項5】
前記シート形成工程は、
第２シートの連続体上に、第１シートを構成する繊維を堆積させて、第２シートの連続体に第１シートが積層された積層シートを形成する積層工程と、
前記積層工程後に、前記積層シートにおける前記低通気性領域の位置を検出する検出工程とを有しており、
前記移載工程では、検出工程で検出された前記低通気性領域の位置に基づいて、前記シートにおける前記吸着パッドを吸着させる位置を決定する、請求項１又は２に記載のシート状物品の製造方法。
第２シートの連続体上に、第１シートを構成する繊維を堆積させて、第２シートの連続体に第１シートが積層された積層シートを形成する積層工程と、
前記積層工程後に、前記積層シートにおける前記低通気性領域の位置を検出する検出工程とを有しており、
前記移載工程では、検出工程で検出された前記低通気性領域の位置に基づいて、前記シートにおける前記吸着パッドを吸着させる位置を決定する、請求項１又は２に記載のシート状物品の製造方法。
【請求項6】
前記検出工程後に、前記積層シートを切断し、所望の平面視形状を有する前記シートを切り出す切断工程とを有しており、
前記切断工程では、前記検出工程で検出した前記低通気性領域の位置に基づいて前記積層シートの切断位置を決定する、請求項５に記載のシート状物品の製造方法。
前記切断工程では、前記検出工程で検出した前記低通気性領域の位置に基づいて前記積層シートの切断位置を決定する、請求項５に記載のシート状物品の製造方法。
【請求項7】
前記低通気性領域は、通気抵抗が０．２ｋＰａ・ｓ／ｍ以上２５ｋＰａ・ｓ／ｍ以下である、請求項１～６のいずれか一項に記載のシート状物品の製造方法。
【請求項8】
前記移載工程では、前記シートにおける前記吸着パッドを吸着させた部分の真空圧力が－４０ｋＰａ以上である、請求項１～７のいずれか一項に記載のシート状物品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、シート状物品の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、原反を切断して所定の形状のシートを形成し、該シートを下流の工程へと移送することが行われている。例えば、特許文献１には、長尺なシート材を所定形状に裁断し、複数のシートを形成する加工装置と、該シートを複数枚集積してシート束を形成し、該シート束を下流の工程まで移送する移送装置とから構成されるシート体加工システムが記載されている。また特許文献２には、原反を所定長さの短冊状に切断して繊維シートを形成し、該繊維シートを搬送コンベヤに供給する供給機構と、該搬送コンベヤ上の繊維シートを積層領域まで移送し、該移送した繊維シートを、該積層領域において既に積層された繊維シート積層体の繊維シート上に積層するロボットとを有する繊維シート積層装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２００８－１５０１８１号公報
【特許文献2】特開２０１７－２１７８９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１のシート体加工システムでは、移送装置は、ロボットハンドによってシート束を把持し、該シート束を移送している。したがって、シート束を構成するシートに、ロボットハンドが把持した痕が付いてしまう恐れがある。
また特許文献２の繊維シート積層装置では、ロボットが有する吸着筒に繊維シートを吸着させ、積層領域まで移送した後、該移送した繊維シートを、既に積層された繊維シート積層体の繊維シートに重ね合わせて押圧しているところ、特許文献２では、繊維シートどうしを重ね合わせた状態において、吸着筒に吸着された繊維シートにレーザー光を照射し加熱することにより溶融させ、繊維シートどうしを溶着させている。したがって、各繊維シートに溶融痕が残ってしまう。
このように、特許文献１及び２の技術では、シートの品質を維持したまま、該シートを移送することは困難である。
また特許文献２の繊維シート積層装置では、ロボットが有する吸着筒に繊維シートを吸着させ、積層領域まで移送した後、該移送した繊維シートを、既に積層された繊維シート積層体の繊維シートに重ね合わせて押圧しているところ、特許文献２では、繊維シートどうしを重ね合わせた状態において、吸着筒に吸着された繊維シートにレーザー光を照射し加熱することにより溶融させ、繊維シートどうしを溶着させている。したがって、各繊維シートに溶融痕が残ってしまう。
このように、特許文献１及び２の技術では、シートの品質を維持したまま、該シートを移送することは困難である。
【0005】
本発明の課題は、シートの品質を維持したまま移載し、シート状物品を製造する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、シート状物品の製造方法に関する。
一実施態様において、所望の形状を有するシートを形成するか、又は原料シートから所望の形状を有するシートを切り出すシート形成工程と、
一実施態様において、前記シート形成工程で得られた前記シートを移載する移載工程とを有することが好ましい。
一実施態様において、前記シート形成工程では、平面視において、相対的に通気性が高い高通気性領域と、相対的に通気性が低い低通気性領域とを有するシートを形成することが好ましい。
一実施態様において、前記移載工程では、吸引装置に接続された吸着パッドを、前記低通気性領域に吸着させて前記シートを保持し、該シートを移載先に移動させることが好ましい。
一実施態様において、所望の形状を有するシートを形成するか、又は原料シートから所望の形状を有するシートを切り出すシート形成工程と、
一実施態様において、前記シート形成工程で得られた前記シートを移載する移載工程とを有することが好ましい。
一実施態様において、前記シート形成工程では、平面視において、相対的に通気性が高い高通気性領域と、相対的に通気性が低い低通気性領域とを有するシートを形成することが好ましい。
一実施態様において、前記移載工程では、吸引装置に接続された吸着パッドを、前記低通気性領域に吸着させて前記シートを保持し、該シートを移載先に移動させることが好ましい。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、シートの品質を維持したまま移載し、シート状物品を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下本発明を、その好ましい実施態様に基づき図面を参照しながら説明する。図１には、本発明のシート状物品の製造方法の好ましい一実施態様に用いられる製造装置１００の概略が示されている。製造装置１００は、シート状物品１を製造するものである。
製造装置１００は、原料シート１０Ａから所望の形状を有するシート１０を切り出すシート形成部３０と、該シート形成部３０で得られたシート１０を移載する移載部４０と、移載部４０によって移載されたシート１０を加工し、シート状物品１を形成する加工部５０とを有している。移載部４０は、ロボットアーム（図示せず）及び該ロボットアームの先端部に保持された吸引装置４１を有している。吸引装置４１は、空気圧源（図示せず）に又は負圧源（図示せず）に接続されている。吸引装置４１は、空気圧源から供給された圧縮エアーにより真空エジェクタに生じた力又は負圧源（図示せず）からの負圧を吸着パッド４２に伝えて、吸着パッド４２に所望の吸引力を付与し得る。吸引装置４１は、吸着パッド４２に付加する吸引力を制御し得る制御部を備え、シート１０を保持させる際には、吸着パッド４２に吸引力を付与し、移動先において該吸引力を解除することによってシート１０の保持状態を解放することによって、該シート１０を移動先に移載し得る。負圧源としては、各種公知の吸引ポンプ等が挙げられる。
製造装置１００は、原料シート１０Ａから所望の形状を有するシート１０を切り出すシート形成部３０と、該シート形成部３０で得られたシート１０を移載する移載部４０と、移載部４０によって移載されたシート１０を加工し、シート状物品１を形成する加工部５０とを有している。移載部４０は、ロボットアーム（図示せず）及び該ロボットアームの先端部に保持された吸引装置４１を有している。吸引装置４１は、空気圧源（図示せず）に又は負圧源（図示せず）に接続されている。吸引装置４１は、空気圧源から供給された圧縮エアーにより真空エジェクタに生じた力又は負圧源（図示せず）からの負圧を吸着パッド４２に伝えて、吸着パッド４２に所望の吸引力を付与し得る。吸引装置４１は、吸着パッド４２に付加する吸引力を制御し得る制御部を備え、シート１０を保持させる際には、吸着パッド４２に吸引力を付与し、移動先において該吸引力を解除することによってシート１０の保持状態を解放することによって、該シート１０を移動先に移載し得る。負圧源としては、各種公知の吸引ポンプ等が挙げられる。
【0010】
製造装置１００を用いるシート状物品１の製造方法は、原料シート１０Ａから所望の形状を有するシート１０を切り出すシート形成工程と、該シート形成工程で得られたシート１０を移載する移載工程とを有する。本実施態様の製造方法は、これらの工程に加えて、加工工程を有している。加工工程は移載工程の後に行う。
【0011】
図２～図４に、シート形成工程で得られるシート１０を示す。シート１０は、平面視において、通気性が異なる領域を有している。具体的には、シート１０は、相対的に通気性が高い高通気性領域Ｒ１と、相対的に通気性が低い低通気性領域Ｒ２とを有する。通気性の指標としては、通気抵抗を用いることができる。本実施形態では、低通気性領域Ｒ２は、通気抵抗が０．２ｋＰａ・ｓ／ｍ以上の領域である。通気抵抗は、以下の方法により測定することができる。
＜通気抵抗の測定方法＞
通気抵抗は、通気性試験機（カトーテック株式会社製ＫＥＳ－Ｆ８）を用いて測定する。具体的には、シートにおける測定対象の領域が通気性試験機の通気穴を塞ぐように該シートを固定し、２３℃、５３％ＲＨの環境下で、通気穴面積が２πｃｍ２、ピストン速度が２ｃｍ／ｓの条件で通気抵抗を測定する。この測定を１０回行い、その平均値を通気抵抗とする。通気抵抗の値が小さい領域で変化等する場合や、測定箇所の領域が小さい場合には試験機の穴面積を小さくしてもよく、例えば通気穴面積０．２πｃｍ２で測定する。
＜通気抵抗の測定方法＞
通気抵抗は、通気性試験機（カトーテック株式会社製ＫＥＳ－Ｆ８）を用いて測定する。具体的には、シートにおける測定対象の領域が通気性試験機の通気穴を塞ぐように該シートを固定し、２３℃、５３％ＲＨの環境下で、通気穴面積が２πｃｍ２、ピストン速度が２ｃｍ／ｓの条件で通気抵抗を測定する。この測定を１０回行い、その平均値を通気抵抗とする。通気抵抗の値が小さい領域で変化等する場合や、測定箇所の領域が小さい場合には試験機の穴面積を小さくしてもよく、例えば通気穴面積０．２πｃｍ２で測定する。
【0012】
シート１０は、繊維からなる繊維層を含んでいる。本実施態様では、シート１０は、第１シート１１と、第１シート１１の一方の面側に配された第２シート１２とを有する積層シートであり、第１シート１１及び第２シート１２の両方が繊維層である。第２シート１２は、第１シート１１の周縁から延出しており、シート１０は、第１シート１１と第２シート１２とが積層されている部分と、第２シート１２のみからなる部分とを有する。第２シート１２よりも第１シート１１の平均繊維径を小さくすることにより、第２シート１２よりも第１シート１１の通気性が低くなる。
【0013】
本実施態様のシート１０では、第１シート１１と第２シート１２とが積層されている部分において、部分的に通気性を異ならせることにより、低通気性領域Ｒ２と高通気性領域Ｒ１を形成している。シート１０では、図２～図５に示すように、第２シート１２は、一定の厚みを有する一方、第１シート１１は、その周縁端１７から内方に向かって漸次厚みが増加している。シート１０では、第１シート１１の厚みが、その周縁端１７から内方に向かって変化していることにより、第１シート１１と第２シート１２とが積層されている部分において、部分的に通気性を異ならせている。具体的には、シート１０においては、その周縁端から内方に向かって通気性が低くなっている。
本実施態様では、低通気性領域Ｒ２は、図５に示すように、シート１０における最も厚みが大きい部位を含む領域である。低通気性領域Ｒ２は、後述する内方領域Ｍを含んでいる。高通気性領域Ｒ１は、図５に示すように、低通気性領域Ｒ２を囲むように配されている。
本実施態様では、低通気性領域Ｒ２は、図５に示すように、シート１０における最も厚みが大きい部位を含む領域である。低通気性領域Ｒ２は、後述する内方領域Ｍを含んでいる。高通気性領域Ｒ１は、図５に示すように、低通気性領域Ｒ２を囲むように配されている。
【0014】
本実施形態では、上述のように、第１シート１１として、通気抵抗が部分的に異なっているものを用いていたが、これに代えて、第１シート１１として、通気抵抗が一定のものを用いてもよい。第１シート１１及び第２シート１２として、通気抵抗が一定のものを用いた場合、第１シート１１及び第２シート１２何れか一方は、他方の周縁から延出していることが好ましい。第１シート１１及び第２シートがそれぞれ、通気抵抗が一定であり、両者の何れか一方が他方の周縁から延出している場合、両者が積層されている部分を低通気性領域Ｒ２とし、一方のシートのみからなる部分を高通気性領域Ｒ１としてもよい。
【0015】
シート形成工程では、原料シート１０Ａからシート１０を切り出す。シート形成工程は、シート形成部３０で行う。原料シート１０Ａは、第２シート１２の連続体（以下「第２シート連続体」ともいう。）１２Ａに、第１シート１１が積層された積層シートである。本実施態様では、原料シート１０Ａは、第２シート連続体１２Ａの複数箇所に、第１シート１１が積層された積層シートである。シート形成工程は、原料シート１０Ａを、第１シート１１の周縁に沿って切断することによって、シート１０を切り出す切断工程を有している。紡糸形状と輪郭形状が異なっていてもよい。シート形成部３０は、切断装置３１を有しており、製造装置１００では、該切断装置３１によって原料シート１０Ａを切断し、シート１０を切り出す。切断装置３１としては各種公知の切断手段を用いることができ、例えば、周面又は周縁部に環状の刃を有する円筒又は円盤状のカッター、レーザーカッター、高圧水流カッター、トムソン刃、ヒートカッター、超音波カッター、フェザーカッター等を用いることができる。製造装置１００では、切断装置３１はレーザーカッターであり、本実施態様に係るシート形成工程では、レーザーカッターを用いて原料シート１０Ａを切断している。本実施態様では、原料シート１０Ａを第１シート１１の周縁に沿って切断した後、原料シート１０Ａにおける、切り出されたシート１０以外の部分を取り除いている。
【0016】
移載工程では、シート形成工程で得られたシート１０を移載する。移載工程は、移載部４０で行われる。移載工程では、まず、吸引装置４１に接続された吸着パッド４２を、シート１０における低通気性領域Ｒ２に吸着させてシート１０を保持する。そして、保持したシート１０を移載先に移動させる。本実施態様では、シート１０の移動先は、後続する加工工程が行われる領域、即ち加工部５０である。加工工程では、シート１０の両面を被覆シート７１，７２で被覆するところ、本実施態様の移載工程では、後続する加工工程においてシート１０の一方の面を被覆する被覆シート７２上に、シート１０を移動させる。
【0017】
加工工程では、移載工程によって移動させたシート１０の両面を被覆シート７１，７２で被覆する。次に、シート１０を被覆している被覆シート７１，７２どうしを接合し、接合部７３を形成する。接合部７３は、両シート７１，７２の間に配されたシート１０を囲むように形成する。そして、接合部７３が形成された被覆シート７１，７２を切断することにより、個々のシート状物品１を得る。
接合部７３を形成する手段としては各種公知の方法を用いることができ、例えば、接着剤により被覆シート７１，７２どうしを接着してもよいし、熱、超音波等によって被覆シート７１，７２どうしを融着してもよいし、高周波やレーザー光により溶着してもよい。
また接合部７３が形成された被覆シート７１，７２を切断する手段としては各種公知の切断手段を用いることができ、切断装置３１と同様のものを用いることができる。
接合部７３を形成する手段としては各種公知の方法を用いることができ、例えば、接着剤により被覆シート７１，７２どうしを接着してもよいし、熱、超音波等によって被覆シート７１，７２どうしを融着してもよいし、高周波やレーザー光により溶着してもよい。
また接合部７３が形成された被覆シート７１，７２を切断する手段としては各種公知の切断手段を用いることができ、切断装置３１と同様のものを用いることができる。
【0018】
本実施態様のシート状物品の製造方法によれば、移載工程において、吸着パッド４２を、低通気性領域Ｒ２に吸着させてシート１０を保持し、保持したシート１０を移動先に移動させているので、シート１０に付く吸着痕を低減しながら、該シート１０を移載することができる。以下、この点について詳述する。
シート１０は、高通気性領域Ｒ１と低通気性領域Ｒ２とを有するところ、低通気性領域Ｒ２の方が、高通気性領域Ｒ１よりも、吸着パッド４２を吸着させてシート１０を保持するために必要な吸引力が弱くてすむ。本実施態様の移載工程では、より弱い吸引力によってシート１０を保持することができるので、シート１０を保持して移載するときに、シート１０に付く吸着痕を低減する、好ましくは完全に付くことを防ぐことができる。したがって、本実施態様によれば、シート１０の品質を維持したまま、該シート１０を移載することができる。
シート１０は、高通気性領域Ｒ１と低通気性領域Ｒ２とを有するところ、低通気性領域Ｒ２の方が、高通気性領域Ｒ１よりも、吸着パッド４２を吸着させてシート１０を保持するために必要な吸引力が弱くてすむ。本実施態様の移載工程では、より弱い吸引力によってシート１０を保持することができるので、シート１０を保持して移載するときに、シート１０に付く吸着痕を低減する、好ましくは完全に付くことを防ぐことができる。したがって、本実施態様によれば、シート１０の品質を維持したまま、該シート１０を移載することができる。
【0019】
吸引力を強くすることによって、高通気性領域Ｒ１に吸着パッド４２を吸着させてシート１０を保持することや、高通気性領域Ｒ１と低通気性領域Ｒ２とを判別せずに吸着させる手段も考えられるところ、吸引力を強くした場合、吸着シート１０の保持に必要なエネルギーが多くなる。また、吸引力が高いと、吸着パッド４２が、低通気性領域Ｒ２の一部に重なったときに、該低通気性領域Ｒ２に吸着痕が付きやすくなったり、破れや剥離が生じやすくなったりする。他方、低通気性領域Ｒ２に重なることを確実に回避するためには、第１シート１１部分の形状や形成位置に制約が生じやすくなる。
本実施態様によれば、低通気性領域Ｒ２に吸着パッド４２を吸着させているので、弱い吸引力でも十分にシート１０を保持することができ、より少ないエネルギーでシート１０を移載することもできる。
本実施態様によれば、低通気性領域Ｒ２に吸着パッド４２を吸着させているので、弱い吸引力でも十分にシート１０を保持することができ、より少ないエネルギーでシート１０を移載することもできる。
【0020】
本実施態様では、１つの吸着パッド４２を低通気性領域Ｒ２に吸着させてもよいし、複数の吸着パッド４２を低通気性領域Ｒ２に吸着させてもよい。図８に、１つの吸着パッド４２を低通気性領域Ｒ２に吸着させる場合の一例を示し、図９に、複数の吸着パッド４２を低通気性領域Ｒ２に吸着させる場合の一例を示す。
移載工程においてシート１０を確実に保持できるようにする観点から、個々のシート１０に存する低通気性領域Ｒ２に吸着させる吸着パッド４２の数は、シートの大きさにもよるが、好ましくは１以上、より好ましくは２以上、更に好ましくは３以上である。また吸引装置４１が複数の吸着パッド４２を有する場合、該複数の吸着パッド４２は、低通気性領域Ｒ２に吸着しない吸着パッドを含んでいてもよい。
移載工程においてシート１０を確実に保持できるようにする観点から、個々のシート１０に存する低通気性領域Ｒ２に吸着させる吸着パッド４２の数は、シートの大きさにもよるが、好ましくは１以上、より好ましくは２以上、更に好ましくは３以上である。また吸引装置４１が複数の吸着パッド４２を有する場合、該複数の吸着パッド４２は、低通気性領域Ｒ２に吸着しない吸着パッドを含んでいてもよい。
【0021】
吸着痕を付きにくくする観点、及び省エネルギーの観点から、移載工程では、シート１０における吸着パッド４２を吸着させた部分の真空圧力が－４０ｋＰａ以上であることが好ましく、より好ましくは－２０ｋＰａ以上である。該真空圧力の上限は、シート１０を吸着保持し得る限り、特に制限されないが、例えば、－０．２ｋＰａ以下であることが好ましい。真空圧力は、後述する＜真空圧力の測定方法＞と同様の方法により測定することができる。
【0022】
本実施態様では、吸着パッド４２を低通気性領域Ｒ２に吸着させたときに、該吸着パッド４２におけるシート１０と対向している面の一部のみが、低通気性領域Ｒ２に接触していてもよい。吸着パッド４２を低通気性領域Ｒ２に確実に吸着させて、シート１０を確実に保持できるようにする観点から、吸着パッド４２におけるシート１０と対向している面の全面積Ｅに対する、低通気性領域Ｒ２に接触している部分の面積Ｅ１の比Ｅ１／Ｅは、好ましくは０．５以上、より好ましくは０．６以上、更に好ましくは０．７以上である。吸着パッド４２におけるシート１０と対向している面の全面が低通気性領域Ｒ２に接触していることが最も好ましい。前記比Ｅ１／Ｅの下限値は、例えば０．３とすることができる。
【0023】
複数の吸着パッド４２を低通気性領域Ｒ２に吸着させる場合、複数の吸着パッド４２のうち、前記比Ｅ１／Ｅの値が上述した好ましい範囲内である吸着パッド４２の割合は、好ましくは５０％以上、より好ましくは６０％以上、更に好ましくは７０％以上である。複数の吸着パッド４２の全てが、前記比Ｅ１／Ｅの値が上述した好ましい範囲内であることが最も好ましい。複数の吸着パッド４２のうち、前記比Ｅ１／Ｅの値が上述した好ましい範囲内である吸着パッド４２の割合の下限値は、例えば４０％とすることができる。
【0024】
吸着パッド４２を低通気性領域Ｒ２に確実に吸着させて、シート１０を確実に保持できるようにする観点から、低通気性領域Ｒ２の通気抵抗Ｅ２に対する、高通気性領域Ｒ１の通気抵抗Ｅ１の比Ｅ２／Ｅ１は、好ましくは２以上、より好ましくは２．５以上、更に好ましくは３以上である。
また、通気性を確保しつつ吸着しやすくする観点から、前記比Ｅ２／Ｅ１は、好ましくは２５００以下、より好ましくは１０００以下、更に好ましくは２５０以下である。
また、通気性を確保しつつ吸着しやすくする観点から、前記比Ｅ２／Ｅ１は、好ましくは２５００以下、より好ましくは１０００以下、更に好ましくは２５０以下である。
【0025】
低通気性領域Ｒ２の通気抵抗Ｅ２は、吸着痕を付きにくくする観点、及び省エネルギーの観点から、好ましくは２５ｋＰａ・ｓ／ｍ以下、より好ましくは１０ｋＰａ・ｓ／ｍ以下である。
また低通気性領域Ｒ２の通気抵抗Ｅ２は、シートを確実に保持する観点から、好ましくは０．２ｋＰａ・ｓ／ｍ以上、より好ましくは０．４ｋＰａ・ｓ／ｍ以上、更に好ましくは０．６ｋＰａ・ｓ／ｍ以上である。
また低通気性領域Ｒ２の通気抵抗Ｅ２は、シートを確実に保持する観点から、好ましくは０．２ｋＰａ・ｓ／ｍ以上、より好ましくは０．４ｋＰａ・ｓ／ｍ以上、更に好ましくは０．６ｋＰａ・ｓ／ｍ以上である。
【0026】
高通気性領域Ｒ１の通気抵抗Ｅ１は、低通気領域Ｒ２の通気抵抗Ｅ２よりも低いことを前提として、現実的には、好ましくは０．３ｋＰａ・ｓ／ｍ以下、より好ましくは０．２ｋＰａ・ｓ／ｍ以下である。
また高通気性領域Ｒ１の通気抵抗Ｅ１は、通気性を有する現実的な値の観点から、好ましくは０．０１ｋＰａ・ｓ／ｍ以上、より好ましくは０．１ｋＰａ・ｓ／ｍ以上である。
また高通気性領域Ｒ１の通気抵抗Ｅ１は、通気性を有する現実的な値の観点から、好ましくは０．０１ｋＰａ・ｓ／ｍ以上、より好ましくは０．１ｋＰａ・ｓ／ｍ以上である。
【0027】
本実施態様のシート形成工程は、積層シートである原料シート１０Ａを形成する積層工程を有している。積層工程では、第２シート１２の連続体１２Ａ上に、第１シート１１を構成する繊維を堆積させることにより、積層シートである原料シート１０Ａを形成する。本実施態様では、第２シート連続体１２Ａ上に、第１シート１１を構成する繊維を不均一に堆積させている。言い換えると、第２シート連続体１２Ａ上に、第１シート１１を構成する繊維を部分的に堆積させている。本実施態様のシート形成工程では、積層シートである原料シート１０Ａからシート１０を切り出しているので、得られるシート１０も、上述のように、第１シート１１と第２シート１２とが積層された積層シートである。
本実施態様の移載工程では、第１シート１１と第２シート１２とが積層された領域である低通気性領域Ｒ２に吸着パッド４２を吸着させているので、吸着パッド４２によってシート１０を保持するときに、吸着パッド４２の吸引力が第１シート１１及び第２シート１２の両方に及ぶ。そのため、第１シート１１と第２シート１２とが剥離を抑制でき、シート１０が積層シートであっても、シート１０の品質を維持したまま、シート１０を移動先に移載することができる。
本実施態様の移載工程では、第１シート１１と第２シート１２とが積層された領域である低通気性領域Ｒ２に吸着パッド４２を吸着させているので、吸着パッド４２によってシート１０を保持するときに、吸着パッド４２の吸引力が第１シート１１及び第２シート１２の両方に及ぶ。そのため、第１シート１１と第２シート１２とが剥離を抑制でき、シート１０が積層シートであっても、シート１０の品質を維持したまま、シート１０を移動先に移載することができる。
【0028】
移載工程では、シート１０における第１シート１１側の面、及びシート１０における第２シート１２側の面のいずれに吸着パッド４２を吸着させてもよいが、第１シート１１が第２シート１２上に形成されるため、製造上の効率性の観点から、シート１０における第１シート１１側の面に吸着パッド４２を吸着させることが好ましい。
【0029】
第２シート１２の連続体１２Ａ上に第１シート１１を形成する方法としては、例えば、電界紡糸法、エアレイド法、スパンボンド法、メルトブローン法等の紡糸法が挙げられる。斯かる紡糸法は、紡糸により形成する第１シート１１の形状及び形成位置を一定に維持することが必ずしも容易ではないが、後述する、シート１０の切断位置に基づく吸着パッド４２の吸着位置の制御をする利点が大きい。
第２シート１２上に、繊維層である第１シート１１を形成する方法は、紡糸に形成されず、任意の方法により別に製造した繊維層を、第２シート１２上に配置して形成することもできる。例えば、カード法により形成した繊維ウェブを配置する等、各種公知の方法により製造した繊維ウェブ又は不織布を配置してもよい。
第２シート１２上に、繊維層である第１シート１１を形成する方法は、紡糸に形成されず、任意の方法により別に製造した繊維層を、第２シート１２上に配置して形成することもできる。例えば、カード法により形成した繊維ウェブを配置する等、各種公知の方法により製造した繊維ウェブ又は不織布を配置してもよい。
【0030】
本実施態様では、製造装置１００のシート形成部３０は、図１に示すように、電界紡糸装置３２を有しており、電界紡糸法により、第２シート１２上に第１シート１１を構成する繊維を堆積させている。電界紡糸装置３２は、原料液を吐出するノズル３３と、該ノズル３３との間に電界を生じさせる対向電極３４と、ノズル３３を移動させる移動機構３５とを有している。原料液は、第１シート１１の構成繊維の原料樹脂の溶液又は分散液を意味する。ノズル３３と対向電極３４とは、第２シート１２を挟んで対抗するように配されている。本実施態様では、ノズル３３と対向電極３４との間に電界を生じさせた状態下で、ノズル３３に原料液を供給し、該ノズル３３から原料液を吐出させる。この際、電界紡糸装置３２は、移動機構３５によってノズル３３を水平方向に移動させながら、原料液を吐出させる。吐出された原料液は、電気的斥力、原料液に含まれる溶媒の蒸発を繰り返して、ナノファイバＦを形成しながら対向電極３４に引き寄せられるように紡糸される。このナノファイバＦが、第１シート１１の構成繊維である。ナノファイバＦは第２シート１２上に堆積し、ナノファイバの堆積体を形成する。この堆積体が第１シート１１となる。
【0031】
本明細書においてナノファイバとは、その太さを円相当直径で表した場合、一般に１０ｎｍ以上３０００ｎｍ以下、特に１０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下のものである。ナノファイバの太さは、例えば走査型電子顕微鏡観察によって、繊維を１００００倍に拡大して観察し、その二次元画像から欠陥（ナノ繊維の塊、ナノ繊維の交差部分、ポリマー液滴）を除いた繊維を任意に１０本選び出し、繊維の長手方向に直交する線を引き繊維径を直接読み取ることで測定することができる。
【0032】
本実施態様では、シート形成工程は、原料シート１０Ａにおける低通気性領域Ｒ２の位置を検出する検出工程と、原料シート１０Ａの切断位置を補正する切断位置補正工程とを有している。検出工程及び切断位置補正工程は、原料シート１０Ａからシート１０を切り出す切断工程よりも前に行われる。
【0033】
検出工程は、積層工程後に行われる。検出工程では、原料シート１０Ａにおける第１シート１１が配されている側の面を撮像し、得られた画像を用いて、低通気性領域Ｒ２の位置を検出する。製造装置１００では、図１に示すように、電界紡糸装置３２と切断装置３１との間にカメラ（以下「第１カメラ」ともいう。）５１が配されており、第１カメラ５１により、原料シート１０を撮像する。そして、第１カメラ５１により撮像された画像に画像処理をすることで低通気性領域Ｒ２の位置を検出する。例えば、第１カメラ５１により撮像された画像を、低通気性領域Ｒ２とそれ以外の領域とを判別できる閾値で２値化して、低通気性領域Ｒ２を検出することができる。
【0034】
切断位置補正工程では、検出工程で検出した低通気性領域Ｒ２の位置に基づいて原料シート１０Ａの切断位置を補正する。具体的には、切断工程で原料シート１０Ａを切断したときに、切り出されるシート１０の高通気性領域Ｒ１が、該シート１０の周縁の全周に沿って配されるように切断位置を補正する。例えば、検出された低通気性領域Ｒ２が切断位置Ｃ１と重なっていた場合（図６（ａ）参照）、低通気性領域Ｒ２が切断位置Ｃ１で囲まれる領域内に位置するように、切断位置Ｃ１を補正する（図６（ｂ）参照）。
切断工程は、切断位置補正工程後に行う。切断工程では、原料シート１０Ａを切断し、所望の形状のシート１０を切り出す。
切断工程は、切断位置補正工程後に行う。切断工程では、原料シート１０Ａを切断し、所望の形状のシート１０を切り出す。
【0035】
本実施態様の移載工程では、原料シート１０Ａの切断位置に基づいて、シート１０における吸着パッド４２を吸着させる位置を決定することが好ましい。原料シート１０Ａの切断位置、即ち積層シートの切断位置は、切断工程で実際に切断した位置であってもよく、切断位置補正工程で算出した切断予定位置であってもよい。第１シート１１を紡糸法により形成した場合等においては、第１シート１１の形状及び形成位置を高精度に一定に維持することが難しい場合がある。第１シート１１の配置位置ではなく、切断位置に基づいて吸着パッド４２の吸着位置を制御することにより、第１シート１１の構成繊維を堆積させる位置が、低通気性領域Ｒ２の形成予定位置からずれた場合であっても、シート１０の輪郭形状に基づき吸着パッド４２を高精度に吸着させることができる。
【0036】
移載工程では、切断工程で切り出されたシート１０の外形を検出し、検出されたシート１０の外形に基づいて、シート１０における吸着パッド４２を吸着させる位置を決定することも好ましい。本実施態様においては、原料シート１０Ａからシート１０を切り出した後、原料シート１０Ａにおける、切り出されたシート１０以外の部分を取り除いているところ、原料シート１０Ａにおける、切り出されたシート１０以外の部分を取り除くときに、搬送されるシート１０の位置がずれてしまう恐れがある。移載工程において、シート１０の外形を検出し、検出されたシート１０の外形に基づいて、吸着パッド４２を吸着させる位置を決定することにより、切り出されたシート１０を搬送しているときに、該シート１０の位置がずれた場合であっても、低通気性領域Ｒ２に吸着パッド４２を確実に吸着させることができる。
【0037】
本実施態様では、切り出されたシート１０における第１シート１１が配されている側の面を撮像し、得られた画像を用いて、シート１０の外形を検出する。製造装置１００では、図１に示すように、切断装置３１と吸引装置４１との間にカメラ（以下「第２カメラ」ともいう。）５２が配されており、第２カメラ５２により、シート１０を撮像する。そして、第２カメラ５２により撮像された画像に画像処理をすることでシート１０の外形を検出する。例えば、第２カメラ５２により撮像された画像を、シート１０とそれ以外の領域とを判別できる閾値で２値化して、シート１０の外形を検出することができる。
【0038】
本実施態様の移載工程では、検出工程で検出した低通気性領域Ｒ２の位置に基づいて、シート１０における吸着パッド４２を吸着させる位置を決定してもよい。こうすることにより、積層工程において、第１シート１１の構成繊維を堆積させる位置が、低通気性領域Ｒ２の形成予定位置からずれた場合であっても、低通気性領域Ｒ２に吸着パッド４２を確実に吸着させることができる。
【0039】
本実施態様では、切断工程において、検出工程で検出した低通気性領域Ｒ２の位置に基づいて原料シート１０Ａの切断位置を決定し、移載工程においても、検出工程で検出した低通気性領域Ｒ２の位置に基づいて、シート１０における吸着パッド４２を吸着させる位置を決定してもよい。こうすることにより、積層工程において、第１シート１１の構成繊維を堆積させる位置が、低通気性領域Ｒ２の形成予定位置からずれた場合であっても、低通気性領域Ｒ２に吸着パッド４２を確実に吸着させることができる。
【0040】
次に、本実施態様のシート形成工程で形成されるシート１０について、詳述する。
シート１０の第１シート１１は、図３に示すように、第２シート１２が位置する側とは反対側の面に起伏を有している一方、第２シート１２と対向する面は平坦である。以下、第１シート１１における、第２シート１２が位置する側とは反対側の面を第１面Ｓ１、第２シート１２と対向する面を第２面Ｓ２という。本実施態様の第１シート１１は、図４に示すように、第１面Ｓ１側が内方に向かって隆起した構造を有している。なお、第１シート１１は非常に薄いものであるが、説明の便宜上、図３及び図４においては第１シート１１が非常に大きく描かれている。
シート１０の第１シート１１は、図３に示すように、第２シート１２が位置する側とは反対側の面に起伏を有している一方、第２シート１２と対向する面は平坦である。以下、第１シート１１における、第２シート１２が位置する側とは反対側の面を第１面Ｓ１、第２シート１２と対向する面を第２面Ｓ２という。本実施態様の第１シート１１は、図４に示すように、第１面Ｓ１側が内方に向かって隆起した構造を有している。なお、第１シート１１は非常に薄いものであるが、説明の便宜上、図３及び図４においては第１シート１１が非常に大きく描かれている。
【0041】
第１シート１１は、その周縁端１７から内方に向かって漸次厚みが増加するグラデーション領域Ｇを有している。グラデーション領域Ｇは、周縁端１７から内方に向かって隆起している領域であり、第１シート１１の周縁端１７を含んでいる。グラデーション領域Ｇは、第１シート１１の第１面Ｓ１を平面視したとき、後述する内方領域Ｍの輪郭の中央線ＣＬに直交する直交線に沿う断面において、該内方領域Ｍに向かって傾斜している領域である（図３参照）。前記直交線に沿う断面は、例えば、図２におけるＩＩＩ－ＩＩＩ線断面である。このような断面は、前述した三次元形状データに基づいて求められる。グラデーション領域の特定方法について以下に詳述する。
【0042】
〔グラデーション領域の特定方法〕
まず、第１シート１１の第１面Ｓ１の表面の三次元形状を、レーザー式三次元形状測定システム（例えば、コムス株式会社製、測定システムＥＭＳ２００２ＡＤ－３Ｄ、及び株式会社キーエンス製 変位センサＬＫ－２０００の組合せ）を用いることによって、測定する。具体的には、第２シート１２をオートステージ上に載置してシート１０をセットする。次いで、オートステージをＸ軸方向に移動させながら、レーザー変位計を走査させ、所定の計測ピッチＸＰで第１シート１１の第１面Ｓ１の表面の高さを計測する。そして、オートステージをＸ軸と直交するＹ軸方向に、計測ピッチＹＰずらして、オートステージをＸ軸方向に移動させながら、レーザー変位計を走査させ、所定の計測ピッチＸＰで第１シート１１の第１面Ｓ１の表面の高さを計測する動作を繰り返すことにより、第１シート１１の第１面Ｓ１の表面形状データを得る。Ｘ軸方向の計測ピッチは０．２３５ｍｍとし、Ｙ軸方向の計測ピッチＹＰは０．３５０ｍｍとし、高さ（Ｚ軸）方向の分解能は０．１μｍとする。また、測定範囲は、平面視、即ちＸ軸方向及びＹ軸方向において第１シート１１全体が含まれる範囲とし、対象物に応じて計測ピッチは適宜変更しても差し支えない。以上の測定を無荷重下にて行う。このようにして、第１シート１１の三次元形状データを測定する。
次に、前記三次元形状データにおいて、厚みが最大となる位置を頂点位置として特定し、該頂点位置における第１シート１１の厚みを求める。次いで、前記三次元形状データに基づき、厚みが頂点位置の厚みの８０％となる領域の輪郭を示す等高線（以下、「８０％厚み等高線」ともいう）を求め、該等高線の位置を、前記平面輪郭曲線とともに前記三次元形状データに反映させる。例えば、図７に示すように、前記三次元形状データに平面輪郭曲線Ｃ０及び８０％厚み等高線Ｃ８０を反映させる。ナノファイバを含むナノファイバ層は、表面から飛び出した繊維が存在すること、及び局所的に繊維の少ない部分や多い部分が形成されていることが一般的であるので、８０％厚み等高線がノイズを含んでいることがある。斯かるノイズを除去する観点から、多項近似式による近似曲線化処理を行う。当該処理により複数の近似曲線が得られる場合は、三次元形状データに最も近い近似曲線を選択する。
次いで、平面輪郭曲線上の任意の位置を第１のポイントとし、該平面輪郭曲線の周長を１０等分する第１～第１０のポイントを該平面輪郭曲線上に設定する。図７に示す符号Ｎ１～Ｎ１０は、第１～第１０ポイントの一例である。次いで、第１～第１０のポイントそれぞれにおいて、前記三次元形状データにおける第１シート１１の断面輪郭線を求める。断面輪郭線は、平面視において平面輪郭曲線上の第１～第１０のポイントそれぞれと前記８０％等高線とを最短距離で結ぶ線分に沿って、前記三次元形状データの第１シートを切断したときの断面の輪郭線である。次いで、第１～第１０のポイントそれぞれにおける断面輪郭線に対し、前述した近似曲線化処理を行い、断面輪郭曲線を取得する。次いで、得られた各断面輪郭曲線に、これと対応する第１～第１０のポイントの位置を反映させて、断面輪郭曲線における第１シート１１の周縁端の位置を特定する。次いで、得られた各断面輪郭曲線において、周縁端から第１シート１１の内方に向かって漸次厚みが増加する領域であって、その幅が３ｍｍ以上の傾斜領域を特定する。当該幅は、断面輪郭曲線における、周縁端から頂点位置までの長さ、又は周縁端から後述する最大厚み部までの長さである。また、断面輪郭曲線において漸次厚みが増加するパターンとしては、例えば直線状に増加するパターンや、シグモイド曲線や指数関数曲線等のように曲線状に増加するパターン、多段的に増加するパターン等が挙げられる。そして、第１～第１０のポイントのうち、前記傾斜領域を有する断面輪郭曲線が確認されたポイントの数を計測する。計測した傾斜領域を有する断面輪郭曲線のポイント数を「ｎ」としたとき、「（ｎ／１０）×１００（％）」により、第１～第１０のポイントの合計１０箇所に対する、傾斜領域を有する断面輪郭曲線の数の割合（％）を求めることができる。即ち、第１シートの周縁全長に対してグラデーション領域を何％有しているのかを判断することができる。例えば、第１～第１０のポイントのうち、５箇所で前記傾斜領域を有する断面輪郭曲線が確認された場合、測定対象の第１シートは、該第１シートの周縁全長に対しグラデーション領域を５０％有するものと判断することができる。
まず、第１シート１１の第１面Ｓ１の表面の三次元形状を、レーザー式三次元形状測定システム（例えば、コムス株式会社製、測定システムＥＭＳ２００２ＡＤ－３Ｄ、及び株式会社キーエンス製 変位センサＬＫ－２０００の組合せ）を用いることによって、測定する。具体的には、第２シート１２をオートステージ上に載置してシート１０をセットする。次いで、オートステージをＸ軸方向に移動させながら、レーザー変位計を走査させ、所定の計測ピッチＸＰで第１シート１１の第１面Ｓ１の表面の高さを計測する。そして、オートステージをＸ軸と直交するＹ軸方向に、計測ピッチＹＰずらして、オートステージをＸ軸方向に移動させながら、レーザー変位計を走査させ、所定の計測ピッチＸＰで第１シート１１の第１面Ｓ１の表面の高さを計測する動作を繰り返すことにより、第１シート１１の第１面Ｓ１の表面形状データを得る。Ｘ軸方向の計測ピッチは０．２３５ｍｍとし、Ｙ軸方向の計測ピッチＹＰは０．３５０ｍｍとし、高さ（Ｚ軸）方向の分解能は０．１μｍとする。また、測定範囲は、平面視、即ちＸ軸方向及びＹ軸方向において第１シート１１全体が含まれる範囲とし、対象物に応じて計測ピッチは適宜変更しても差し支えない。以上の測定を無荷重下にて行う。このようにして、第１シート１１の三次元形状データを測定する。
次に、前記三次元形状データにおいて、厚みが最大となる位置を頂点位置として特定し、該頂点位置における第１シート１１の厚みを求める。次いで、前記三次元形状データに基づき、厚みが頂点位置の厚みの８０％となる領域の輪郭を示す等高線（以下、「８０％厚み等高線」ともいう）を求め、該等高線の位置を、前記平面輪郭曲線とともに前記三次元形状データに反映させる。例えば、図７に示すように、前記三次元形状データに平面輪郭曲線Ｃ０及び８０％厚み等高線Ｃ８０を反映させる。ナノファイバを含むナノファイバ層は、表面から飛び出した繊維が存在すること、及び局所的に繊維の少ない部分や多い部分が形成されていることが一般的であるので、８０％厚み等高線がノイズを含んでいることがある。斯かるノイズを除去する観点から、多項近似式による近似曲線化処理を行う。当該処理により複数の近似曲線が得られる場合は、三次元形状データに最も近い近似曲線を選択する。
次いで、平面輪郭曲線上の任意の位置を第１のポイントとし、該平面輪郭曲線の周長を１０等分する第１～第１０のポイントを該平面輪郭曲線上に設定する。図７に示す符号Ｎ１～Ｎ１０は、第１～第１０ポイントの一例である。次いで、第１～第１０のポイントそれぞれにおいて、前記三次元形状データにおける第１シート１１の断面輪郭線を求める。断面輪郭線は、平面視において平面輪郭曲線上の第１～第１０のポイントそれぞれと前記８０％等高線とを最短距離で結ぶ線分に沿って、前記三次元形状データの第１シートを切断したときの断面の輪郭線である。次いで、第１～第１０のポイントそれぞれにおける断面輪郭線に対し、前述した近似曲線化処理を行い、断面輪郭曲線を取得する。次いで、得られた各断面輪郭曲線に、これと対応する第１～第１０のポイントの位置を反映させて、断面輪郭曲線における第１シート１１の周縁端の位置を特定する。次いで、得られた各断面輪郭曲線において、周縁端から第１シート１１の内方に向かって漸次厚みが増加する領域であって、その幅が３ｍｍ以上の傾斜領域を特定する。当該幅は、断面輪郭曲線における、周縁端から頂点位置までの長さ、又は周縁端から後述する最大厚み部までの長さである。また、断面輪郭曲線において漸次厚みが増加するパターンとしては、例えば直線状に増加するパターンや、シグモイド曲線や指数関数曲線等のように曲線状に増加するパターン、多段的に増加するパターン等が挙げられる。そして、第１～第１０のポイントのうち、前記傾斜領域を有する断面輪郭曲線が確認されたポイントの数を計測する。計測した傾斜領域を有する断面輪郭曲線のポイント数を「ｎ」としたとき、「（ｎ／１０）×１００（％）」により、第１～第１０のポイントの合計１０箇所に対する、傾斜領域を有する断面輪郭曲線の数の割合（％）を求めることができる。即ち、第１シートの周縁全長に対してグラデーション領域を何％有しているのかを判断することができる。例えば、第１～第１０のポイントのうち、５箇所で前記傾斜領域を有する断面輪郭曲線が確認された場合、測定対象の第１シートは、該第１シートの周縁全長に対しグラデーション領域を５０％有するものと判断することができる。
【0043】
本実施態様における第１シート１１は、前記グラデーション領域Ｇと、該グラデーション領域Ｇに囲まれた内方領域Ｍとを有している。本実施態様の第１シート１１は、図３に示すように、グラデーション領域Ｇの厚みが一方向に向かって漸次増加しているのに対し、内方領域Ｍにおける厚みは実質的に一定である。したがって内方領域Ｍは、位置によって厚みが若干異なっていることが許容される。例えば平均厚みに対して±２５％程度の範囲で厚みが異なることが許容される。本実施態様において内方領域Ｍの厚みと、グラデーション領域Ｇの最大厚み部１５の厚みＤ１（図３参照）とは同じ厚みである。グラデーション領域Ｇの最大厚み部１５とは、グラデーション領域Ｇの厚みが最大となる部分であり、グラデーション領域Ｇの内方領域Ｍ側の端である。内方領域Ｍは、第１シート１１の頂点位置における厚みに対する厚みが、好ましくは８０％以上の領域、より好ましくは９０％以上の領域である。内方領域Ｍは、前述の断面輪郭曲線に基づいて特定できる。第１シート１１は、本実施態様のようにグラデーション領域Ｇと内方領域Ｍとを有するものであってもよく、内方領域を有さずに周縁端と頂点位置との間にグラデーション領域のみを有するものであってもよい。
【0044】
本実施態様では、移載工程において、シート１０の低通気性領域Ｒ２に吸着パッド４２を吸着させるところ、吸着パッド４２は、低通気性領域Ｒ２におけるグラデーション領域Ｇに吸着させてもよいし、低通気性領域Ｒ２における内方領域Ｍに吸着させてもよい。吸着パッド４２を低通気性領域Ｒ２に確実に吸着させる観点からは、吸着パッド４２は、低通気性領域Ｒ２における内方領域Ｍに吸着させることが好ましい。なお、低通気性領域Ｒ２におけるグラデーション領域Ｇ及び内方領域Ｍを跨ぐように吸着パッド４２を吸着させてもよい。
【0045】
シート１０は、高通気性領域Ｒ１と低通気性領域Ｒ２とで色が同じであってもよいし、異なっていてもよい。本明細書において「色」というときには、有彩色及び無彩色の双方を含み、また、蛍光色や金属光沢を有する色等を含む。「色が異なる」というときには、色相、明度、彩度、透明度等のうち少なくとも一つが異なることを含む。第１シート１１の色と、第２シート１２の色とを異ならせることにより、高通気性領域Ｒ１の色と、低通気性領域Ｒ２の色とを異ならせることができる。
高通気性領域Ｒ１と低通気性領域Ｒ２とで色が異なっていることにより、移載工程において、低通気性領域Ｒ２を容易に認識することができるようになるので、低通気性領域Ｒ２に吸着パッド４２を容易に吸着させることができる。
高通気性領域Ｒ１と低通気性領域Ｒ２とで色が異なっていることにより、移載工程において、低通気性領域Ｒ２を容易に認識することができるようになるので、低通気性領域Ｒ２に吸着パッド４２を容易に吸着させることができる。
【0046】
シート１０は、平面視における、高通気性領域Ｒ１の面積Ｋ１と、低通気性領域Ｒ２の面積Ｋ２とが同じであってもよいし、異なっていてもよい。高通気性領域Ｒ１の面積Ｋ１と、低通気性領域Ｒ２の面積Ｋ２と異なる場合、両者のうち、どちらが大きくてもよい。低通気性領域Ｒ２に吸着パッド４２を確実に吸着させる観点からは、高通気性領域Ｒ１の面積Ｋ１は、低通気性領域Ｒ２の面積Ｋ２よりも小さいことが好ましい。ここで、低通気性領域Ｒ２の面積Ｋ２は、低通気性領域Ｒ２における内方領域Ｍの面積を意味し、グラデーション領域Ｇの面積は含まない。
【0047】
低通気性領域Ｒ２に吸着パッド４２を確実に吸着させる観点からは、シート１０の面積Ｋに対する、低通気性領域Ｒ２の面積Ｋ２の比Ｋ２／Ｋは、好ましくは０．３５以上、より好ましくは０．４以上、更に好ましくは０．４５以上であり、グラデーション領域Ｇを形成する観点からは、好ましくは１未満、より好ましくは０．９以下、更に好ましくは０．８以下である。
【0048】
シート１０の第１シート１１を構成する繊維は、繊維形成可能な高分子化合物を含むナノファイバ、ビーズ等を含んでいてもよい。高分子化合物は、水不溶性高分子化合物であってもよい。水不溶性高分子化合物としては、例えば、ナノファイバ形成後に不溶化処理できる完全鹸化ポリビニルアルコール、架橋剤と併用することでナノファイバ形成後に架橋処理できる部分鹸化ポリビニルアルコール、ポリ（Ｎ－プロパノイルエチレンイミン）グラフト－ジメチルシロキサン／γ－アミノプロピルメチルシロキサン共重合体等のオキサゾリン変性シリコーン、ツエイン（とうもろこし蛋白質の主要成分）、あるいはポリ乳酸（ＰＬＡ）、ポリエチレンテフタレート樹脂、ポリブチレンテフタレート樹脂等のポリエステル樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリメタクリル酸樹脂等のアクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリウレタン樹脂、ナイロン等のポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂などが挙げられる。これらの水不溶性高分子化合物は単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
【0049】
シート１０の第１シート１１を構成する繊維は、水溶性高分子化合物のナノファイバを含んでいてもよい。水溶性高分子化合物としては、プルラン、ヒアルロン酸、コンドロイチン硫酸、ポリ－γ－グルタミン酸、変性コーンスターチ、β－グルカン、グルコオリゴ糖、ヘパリン、ケラト硫酸等のムコ多糖、セルロース、ペクチン、キシラン、リグニン、グルコマンナン、ガラクツロン、サイリウムシードガム、タマリンド種子ガム、アラビアガム、トラガントガム、大豆水溶性多糖、アルギン酸、カラギーナン、ラミナラン、寒天（アガロース）、フコイダン、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース等の天然高分子、部分鹸化ポリビニルアルコール（架橋剤と併用しない場合）、低鹸化ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）、ポリエチレンオキサイド、水溶性ナイロン、水溶性ポリエステル、ポリアクリル酸ナトリウム等の合成高分子などが挙げられる。これらの水溶性高分子化合物は単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
【0050】
第２シート１２は、シート１０の保形性を維持可能な層であり、単一の層であってもよく、多層であってもよい。
第２シート１２としては、不織布等の繊維シートを用いることができる。第２シート１２は、シート１０に吸着パッド４２を、品質を維持したまま吸着させる観点から、通気性を有していることが好ましい。通気性を有する第２シート１２としては、繊維シート、スポンジを用いることが好ましい。具体的には繊維シートは、各種の不織布、織布、編み地、紙、メッシュシート及びそれらの積層体などである。不織布としては、例えばメルトブローン不織布、スパンボンド不織布、エアスルー不織布及びスパンレース不織布などを用いることができるが、これらに限られない。これらの不織布やメッシュシートを構成する繊維ないしストランドは、その太さが、ナノファイバの範疇であってもよく、あるいはそれよりも太いものであってもよい。また、繊維としては、繊維形成性の合成樹脂からなる繊維や、コットン及びパルプなどのセルロース系の天然繊維を用いることができる。スポンジは、具体的には合成樹脂又は天然樹脂を発砲させた多孔性材料、例えば発泡樹脂からなるものである。合成樹脂又は天然樹脂としては、例えばウレタン、ポリエチレン、メラミン、天然ゴム、クロロプレンゴム、エチレンプロピレンゴム、ニトリルゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴムなどを用いることができるが、これらに限られない。発泡樹脂は通気性を有する形態を形成し得るものであれば、種々の材料を用いることができる。
本明細書において、移載後のシートの品質とは、シートが積層体である場合、これらが剥離していないことを意味する。また、シートに吸着痕が付かないことが好ましい。
第２シート１２としては、不織布等の繊維シートを用いることができる。第２シート１２は、シート１０に吸着パッド４２を、品質を維持したまま吸着させる観点から、通気性を有していることが好ましい。通気性を有する第２シート１２としては、繊維シート、スポンジを用いることが好ましい。具体的には繊維シートは、各種の不織布、織布、編み地、紙、メッシュシート及びそれらの積層体などである。不織布としては、例えばメルトブローン不織布、スパンボンド不織布、エアスルー不織布及びスパンレース不織布などを用いることができるが、これらに限られない。これらの不織布やメッシュシートを構成する繊維ないしストランドは、その太さが、ナノファイバの範疇であってもよく、あるいはそれよりも太いものであってもよい。また、繊維としては、繊維形成性の合成樹脂からなる繊維や、コットン及びパルプなどのセルロース系の天然繊維を用いることができる。スポンジは、具体的には合成樹脂又は天然樹脂を発砲させた多孔性材料、例えば発泡樹脂からなるものである。合成樹脂又は天然樹脂としては、例えばウレタン、ポリエチレン、メラミン、天然ゴム、クロロプレンゴム、エチレンプロピレンゴム、ニトリルゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴムなどを用いることができるが、これらに限られない。発泡樹脂は通気性を有する形態を形成し得るものであれば、種々の材料を用いることができる。
本明細書において、移載後のシートの品質とは、シートが積層体である場合、これらが剥離していないことを意味する。また、シートに吸着痕が付かないことが好ましい。
【0051】
以上、本発明をその好ましい実施態様に基づき説明したが、本発明は前記の実施態様に制限されない。
例えば、本実施態様では、シート形成工程において、原料シート１０Ａから所望の形状を有するシート１０を切り出していたが、これに代えて、シート形成工程において、所望の形状を有するシートを形成してもよい。シート形成工程において、所望の形状を有するシートを形成する場合、形成される該シートは、多層構造を有していてもよいし、単層構造を有していてもよい。
例えば、本実施態様では、シート形成工程において、原料シート１０Ａから所望の形状を有するシート１０を切り出していたが、これに代えて、シート形成工程において、所望の形状を有するシートを形成してもよい。シート形成工程において、所望の形状を有するシートを形成する場合、形成される該シートは、多層構造を有していてもよいし、単層構造を有していてもよい。
【0052】
本実施態様では、第２シート１２の連続体１２Ａに、第１シート１１を構成する繊維を堆積させていたが、これに代えて、所定の形状に切断された第２シート１２上に、第１シート１１を構成する繊維を堆積させてもよい。
また本実施態様では、シート１０は多層であったが、これに代えて、シート１０は単層であってもよい。
また本実施態様では、シート１０は多層であったが、これに代えて、シート１０は単層であってもよい。
【0053】
【0054】
また本実施態様の製造方法は、加工工程を有していたが、加工工程を有していなくてもよい。例えば、シート形成工程により得られたシート１０を、シート状物品としてもよい。
検出工程における低通気性領域の位置の検出、移載工程における切り出されたシート１０の外形の検出等は、画像処理以外の方法によって行ってもよい。
検出工程における低通気性領域の位置の検出、移載工程における切り出されたシート１０の外形の検出等は、画像処理以外の方法によって行ってもよい。
【実施例0055】
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。しかしながら本発明の範囲は、かかる実施例に制限されない。特に断らない限り、「％」は「質量％」を意味する。
【0056】
〔実施例１〕
本実施態様のシート状物品の製造方法のように、低通気性領域と高通気性領域とを有するシートを形成し、該シートにおける低通気性領域に吸着パッドを吸着させて保持し、移動先へと移載させた。形成したシートの諸元、真空圧力、吸着パッド１個あたりの圧力差は、表１に示すとおりである。
本実施態様のシート状物品の製造方法のように、低通気性領域と高通気性領域とを有するシートを形成し、該シートにおける低通気性領域に吸着パッドを吸着させて保持し、移動先へと移載させた。形成したシートの諸元、真空圧力、吸着パッド１個あたりの圧力差は、表１に示すとおりである。
【0057】
【表1】
【0058】
＜真空圧力の測定方法＞
空気圧源から、吸着パッド（ＳＭＣ株式会社製、型番：ＺＰ３Ｐ－Ｔ２０ＪＴ２ＳＦ－ＷＭ－Ａ１６－Ｂ０１）が接続された真空エジェクタに圧縮エアーを供給し、吸着パッド内を真空状態にした。空気圧源と真空エジェクタとの間にレギュレータ（ＳＭＣ株式会社製、型番：ＡＲＧ４０－０２Ｇ２Ｈ）を配した。そして、真空状態の吸着パッド内の真空圧力を圧力センサ（ＳＭＣ株式会社製、型番：ＺＳＦ２０－Ｎ－Ｍ－０１－ＬＤＫ）を用いて測定した。測定は１０回行い、平均値を真空圧力とした。
実施例１～３並びに比較例１及び２に用いた真空エジェクタは、それぞれ以下のとおりである。
実施例１～３、比較例１；ＳＭＣ株式会社製、型番：ＺＨ０５ＤＬＡ
比較例２；ＳＭＣ株式会社製、型番：ＺＨ２０ＤＬＡ
空気圧源から、吸着パッド（ＳＭＣ株式会社製、型番：ＺＰ３Ｐ－Ｔ２０ＪＴ２ＳＦ－ＷＭ－Ａ１６－Ｂ０１）が接続された真空エジェクタに圧縮エアーを供給し、吸着パッド内を真空状態にした。空気圧源と真空エジェクタとの間にレギュレータ（ＳＭＣ株式会社製、型番：ＡＲＧ４０－０２Ｇ２Ｈ）を配した。そして、真空状態の吸着パッド内の真空圧力を圧力センサ（ＳＭＣ株式会社製、型番：ＺＳＦ２０－Ｎ－Ｍ－０１－ＬＤＫ）を用いて測定した。測定は１０回行い、平均値を真空圧力とした。
実施例１～３並びに比較例１及び２に用いた真空エジェクタは、それぞれ以下のとおりである。
実施例１～３、比較例１；ＳＭＣ株式会社製、型番：ＺＨ０５ＤＬＡ
比較例２；ＳＭＣ株式会社製、型番：ＺＨ２０ＤＬＡ
【0059】
＜吸着パッド１個あたりの圧力差の測定方法＞
圧力差ΔＰ（ｋＰａ）は、以下の式（１）により算出した。式（１）において、Ａは通気抵抗（ＫＰａ）、Ｌは漏れ量（Ｌ／ｍｉｎ）、Ｓ’は吸着パッドの吸着有効面積（ｃｍ２）である。
圧力差ΔＰ（ｋＰａ）は、以下の式（１）により算出した。式（１）において、Ａは通気抵抗（ＫＰａ）、Ｌは漏れ量（Ｌ／ｍｉｎ）、Ｓ’は吸着パッドの吸着有効面積（ｃｍ２）である。
【0060】
【数1】
【0061】
漏れ量Ｌは、真空エジェクタの排気特性及び流量特性から、以下のようにして算出した。例えば実施例１の場合、漏れ量Ｌ（Ｌ／ｍｉｎ）と真空圧力Ｘ（ｋＰａ）の関係はカタログより検量線を作成すると下記のように示される。
Ｌ＝Ｘ／２＋１４
Ｌ＝Ｘ／２＋１４
【0062】
吸着パッドの吸着有効面積Ｓ’は、以下の式（２）により算出した。式（２）において、Ｓは吸着パッドにおけるシート側に対向する面の面積（ｃｍ２）である。
【0063】
【数2】
【0064】
Ｓは吸着パッドにおけるシート側に対向する面の面積（ｃｍ２）は、以下の式（３）により算出した。式（３）において、Ｄは、吸着パッドにおけるシート側に対向する面の直径であり、２０ｃｍである。
【0065】
【数3】
シートの諸元を、表１に示すとおりに変更した以外は、実施例１と同様にして、シートを移動先へ移載させた。
〔比較例１及び２〕
シートの諸元を、表１に示すとおりに変更した以外は、実施例１と同様にして、シートを移動先へ移載させた。
【0066】
実施例１～３並びに比較例１及び２について、以下の評価基準にしたがって評価した。
〔評価基準〕
Ａ：シートを吸着して、移動先に移載することができる。移載後のシートには、吸着痕が無い。
Ｂ：シートを吸着して、移動先に移載することができる。移載後のシートには、吸着痕が少しある。
Ｃ：シートを吸着して、移動先に移載することができる。移載後のシートには、吸着痕がある。
Ｄ：シートを吸着して、移動先に移載することができる。移載後のシートは、第１シートと第２シートとが剥離している。
Ｅ：シートを把持して、移動先に移載することができない。
〔評価基準〕
Ａ：シートを吸着して、移動先に移載することができる。移載後のシートには、吸着痕が無い。
Ｂ：シートを吸着して、移動先に移載することができる。移載後のシートには、吸着痕が少しある。
Ｃ：シートを吸着して、移動先に移載することができる。移載後のシートには、吸着痕がある。
Ｄ：シートを吸着して、移動先に移載することができる。移載後のシートは、第１シートと第２シートとが剥離している。
Ｅ：シートを把持して、移動先に移載することができない。
【0067】
表１に示すとおり、比較例１においては、シートを把持し、移動先に移載することができなかった。また比較例２においては、シートを把持し、移動先に移載することはできたが、移載後のシートは、第１シートと第２シートとが剥離しており、シートの品質を維持することができなかった。実施例１～３は、いずれも、シートを把持し、移動先に移載することができた。実施例１は、移載後のシートに吸着痕は無く、シートの品質を維持したまま移載することができた。実施例２及び３は、移載後のシートに吸着痕があったが、該吸着痕は僅かであり、シートの品質を維持したまま移載することができた。したがって、本発明のシート状物品の製造方法によれば、シートの品質を維持したまま、シートを移載先へ移動させることができることが分かる。
【符号の説明】
【0068】
１ シート状物品
１０ シート
１００ シート状物品の製造装置
３０ シート形成部
４０ 移載部
４１ 吸引装置
４２ 吸着パッド
１０ シート
１００ シート状物品の製造装置
３０ シート形成部
４０ 移載部
４１ 吸引装置
４２ 吸着パッド
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
