特許 7550237 シートの製造方法および加工装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-09-04

(45)【発行日】2024-09-12

(54)【発明の名称】シートの製造方法および加工装置

(51)【国際特許分類】

   B29C 55/06 20060101AFI20240905BHJP

   B29L 7/00 20060101ALN20240905BHJP

【ＦＩ】

B29C55/06

B29L7:00

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2022565367

(86)(22)【出願日】2021-11-24

(86)【国際出願番号】 JP2021042960

(87)【国際公開番号】W WO2022113994

(87)【国際公開日】2022-06-02

【審査請求日】2023-05-11

(31)【優先権主張番号】P 2020194741

(32)【優先日】2020-11-24

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】591040708

【氏名又は名称】株式会社瑞光

(74)【代理人】

【識別番号】100114502

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 俊則

(72)【発明者】

【氏名】南 飛鳥

(72)【発明者】

【氏名】田中 泰隆

【審査官】岸 智章

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１３－０７２１６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－２３１２４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１０／１５１３９８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００７－０２２０６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１８４８３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１０／００４０８７５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１１－００４８１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表平０６－５０３３８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－１７８３６５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２９Ｃ ５５／００ － ５５／３０

Ｄ０６Ｊ １／０４

Ｂ６５Ｈ ２３／１８ － ２３／１９８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基材シートを搬送する搬送工程と、
前記基材シートが搬送される搬送経路を挟むように配置された一対の加工ロールを、前記加工ロールそれぞれの外周面に沿って形成された凹凸部が互いに隙間を設けて噛み合うように回転駆動して、前記基材シートが前記加工ロールの間を通るときに前記基材シートを延伸する加工工程と、
を備えるシートの製造方法であって、
前記搬送工程において、前記基材シートを、前記加工ロールの間を通る直前に一方の前記加工ロールの前記外周面に接し、かつ沿うように搬送するとともに、前記一方の加工ロールの前記外周面に達する直前に前記基材シートに作用する搬送方向の張力が、加工前の前記基材シートの搬送方向の破断荷重の１０％未満になるように、前記基材シートを搬送する、シートの製造方法。

【請求項2】

前記一方の加工ロールの前記外周面の温度が１０℃以上、かつ６０℃以下になるように、前記一方の加工ロールを加熱する加熱工程を、さらに備える、請求項１に記載のシートの製造方法。

【請求項3】

前記搬送工程において、前記一方の加工ロールの回転中心線を中心として１８０°以上、かつ２７０°以下の範囲において、前記基材シートを前記一方の加工ロールの前記外周面に沿うように搬送する、請求項１又は２に記載のシートの製造方法。

【請求項4】

前記加工ロールの少なくとも一方を移動させて前記加工ロールの間の距離を変更できるように、前記加工ロールを支持し、
前記加工工程において、前記加工ロールの凹凸部の噛み合い量を固定又は所定範囲内に抑制する、請求項１乃至３のいずれか一つに記載のシートの製造方法。

【請求項5】

基材シートが搬送される搬送経路を挟むように配置され、それぞれの外周面に沿って形成された凹凸部が互いに隙間を設けて噛み合うように回転する一対の加工ロールを備えるシート加工装置であって、
前記基材シートが前記加工ロールの間を通る直前に一方の前記加工ロールの前記外周面に接し、かつ沿って搬送されるように構成され、
前記基材シートが前記一方の加工ロールに達するまでの前記搬送経路に沿って配置され、前記基材シートを送り出すように回転駆動される駆動ロールと、
前記基材シートが前記加工ロールの間を通るときに前記基材シートを延伸するように、かつ、前記基材シートが前記一方の加工ロールに達する直前に前記基材シートに作用する搬送方向の張力が、加工前の前記基材シートの前記搬送方向の破断荷重の１０％未満になるように、前記駆動ロールと前記加工ロールとのうちいずれか一方又は両方の回転を制御する張力制御装置とを、
さらに備える、シート加工装置。

【請求項6】

前記一方の加工ロールの前記外周面の温度が１０℃以上、かつ６０℃以下になるように、前記一方の加工ロールを加熱するヒータを、さらに備える、請求項５に記載のシート加工装置。

【請求項7】

前記基材シートが前記一方の加工ロールの前記外周面に沿って、前記一方の加工ロールの回転中心線を中心として１８０°以上、かつ２７０°以下の範囲において搬送されるように構成されている、請求項５又は６に記載のシート加工装置。

【請求項8】

前記加工ロール間の距離を変更可能に、前記加工ロールを支持する加工ロール支持機構と、
前記加工ロールの少なくとも一方を移動させる加工ロール移動装置と、
前記加工ロールの凹凸部の噛み合い量を解除可能に固定又は所定範囲内に抑制する離間防止手段と、
を、さらに備える、請求項５乃至７のいずれか一つに記載のシート加工装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、シートの製造方法および加工装置に関し、詳しくは、伸縮性シートを製造する技術に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、シートに延伸加工を施して伸縮性を付与する技術が種々提案されている。例えば、図６は、シート加工装置１０１の略図である。図６に示すように、シート加工装置１０１は、互いに噛み合う歯１２０，１３０が周面部に設けられ一対のロール１０２，１０３と、一対のロール１０２，１０３の前後に設けられた張力付与手段１０５，１０６とを備えている。一対のロール１０２，１０３が矢印２０２，２０３の方向に回転駆動されているときに、ロール１０２，１０３の歯１２０，１３０が互いに隙間を設けて噛み合い、この歯１２０，１３０が互いに噛み合う部分の隙間に基材シート１１０が供給され、基材シート１１０は、その流れ方向に延伸加工が施されて伸縮性が付与される。より効果的に基材シート１１０に伸縮性を付与するため、張力付与手段１０５，１０６は、ロール１０２，１０３による加工前後の基材シート１１０に張力を与する。

【0003】

張力付与手段１０５は、一対のロール１０２，１０３よりも上流側に配置された一組のニップロール１５１，１５２と、ニップロール１５１，１５２とロール１０２，１０３との間の搬送経路上に配置された不図示の張力検出器と、張力検出器の検出出力に基づいてニップロール１５１，１５２の周速度を制御する不図示の制御部とを備えている。

【0004】

張力付与手段１０６は、一対のロール１０２，１０３よりも下流側に配置された一組のニップロール１６１，１６２と、ニップロール１６１，１６２とロール１０２，１０３との間の搬送経路上に配置された不図示の張力検出器と、張力検出器の検出出力に基づいてニップロール１６１，１６２の周速度を制御する不図示の制御部とを備えている。

【0005】

張力付与手段１０５のニップロール１５１，１５２によって基材シート１１０に加える加工前張力は、加工前の基材シート１１０の流れ方向にその破断荷重の１０％～９０％、好ましくは２０％～８０％とする。また、張力付与手段１０６のニップロール１６１，１６２によって基材シート１１０に加える加工後張力は、加工前の基材シート１１０の流れ方向にその破断荷重の５％～８０％、好ましくは１０％～７０％とする（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特許第４７５７１３９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、上記のようにシートを加工する場合、加工前後に基材シート１１０に加える張力の範囲が制限されるため、基材シート１１０に付与できる伸縮性の大きさには限界があり、この限界を超えるより大きな伸縮性を付与することが困難である。

【0008】

かかる実情に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、より大きな伸縮性を基材シートに付与することができる、シートの製造方法および加工装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明は、上記課題を解決するために、以下のように構成したシートの製造方法を提供する。

【0010】

シートの製造方法は、（ｉ）基材シートを搬送する搬送工程と、（ii）前記基材シートが搬送される搬送経路を挟むように配置された一対の加工ロールを、前記加工ロールそれぞれの外周面に沿って形成された凹凸部が互いに隙間を設けて噛み合うように回転駆動して、前記基材シートが前記加工ロールの間を通るときに前記基材シートを延伸する加工工程と、を備える。前記搬送工程において、前記基材シートを、前記加工ロールの間を通る直前に一方の前記加工ロールの前記外周面に接し、かつ沿うように搬送するとともに、前記一方の加工ロールの前記外周面に達する直前に前記基材シートに作用する搬送方向の張力が、加工前の前記基材シートの搬送方向の破断荷重の１０％未満になるように、前記基材シートを搬送する。

【0011】

上記方法によれば、基材シートが一方の加工ロールの外周面に沿って搬送されるときに基材シートに作用する搬送方向の張力は、基材シートと一方の加工ロールの外周面との間の摩擦を利用して、加工ロールの間の凹凸部の噛み合い部分から搬送方向上流側に遠ざかるほど次第に小さくなるようにすることができ、基材シートが一方の加工ロールの外周面に達する直前に基材シートに作用する搬送方向の張力を小さくすることができる。また、基材シートと一方の加工ロールの外周面との間の摩擦を利用して、搬送方向と直交する幅方向の基材シートの収縮を抑制することができる。そのため、搬送方向に張力を与えた状態で直ちに噛み合い部分で延伸加工する場合に比べ、より大きな伸縮性を基材シートに付与することができる。

【0012】

一方の加工ロールの外周面に達する直前において、基材シートの搬送方向の張力が、加工前の基材シートの搬送方向の破断荷重の１０％未満であると、基材シートの搬送方向の加工前張力が加工前の基材シートの搬送方向の破断荷重の１０％以上である場合よりも、基材シートの幅方向の収縮を抑制でき、より一層大きな伸縮性を基材シートに付与することができる。

【0013】

好ましくは、シートの製造方法は、前記一方の加工ロールの前記外周面の温度が１０℃以上、かつ６０℃以下になるように、好ましくは、３０℃以上、かつ６０℃以下になるように、前記一方の加工ロールを加熱する加熱工程を、さらに備える。

【0014】

この場合、基材シートの搬送速度が速くても、破断や傷みが生じることなく基材シートを加工できる。

【0015】

好ましくは、前記搬送工程において、前記一方の加工ロールの回転中心線を中心として１８０°以上、かつ２７０°以下の範囲において、前記基材シートを前記一方の加工ロールの前記外周面に沿うように搬送する。

【0016】

この場合、基材シートが一方の加工ロールの外周面に沿ってより長く搬送され、一方の加工ロールで基材シートを加熱する場合には、基材シートを十分に加熱でき、より大きな伸縮性を基材シートに付与することができる。

【0017】

好ましくは、前記加工ロールの少なくとも一方を移動させて前記加工ロールの間の距離を変更できるように、前記加工ロールを支持する。前記加工工程において、前記加工ロールの凹凸部の噛み合い量を固定又は所定範囲内に抑制する。

【0018】

この場合、一対の加工ロール間の間隔を広げることができるので、延伸加工を開始する前に基材シートを加工ロールの間に通して準備することが容易になる。延伸加工中に加工ロールの凹凸部の噛み合い量が固定又は一定範囲に抑制されているので、基材シートの延伸量のばらつきを抑制できる。

【0019】

また、本発明は、上記課題を解決するために、以下のように構成したシート加工装置を提供する。

【0020】

シート加工装置は、基材シートが搬送される搬送経路を挟むように配置され、それぞれの外周面に沿って形成された凹凸部が互いに隙間を設けて噛み合うように回転する一対の加工ロールを備える。シート加工装置は、前記基材シートが前記加工ロールの間を通る直前に一方の前記加工ロールの前記外周面に接し、かつ沿って搬送されるように構成され、（ａ）前記基材シートが前記一方の加工ロールに達するまでの前記搬送経路に沿って配置され、前記基材シートを送り出すように回転駆動される駆動ロールと、（ｂ）前記基材シートが前記加工ロールの間を通るときに前記基材シートを延伸するように、かつ、前記基材シートが前記一方の加工ロールに達する直前に前記基材シートに作用する搬送方向の張力が、加工前の前記基材シートの前記搬送方向の破断荷重の１０％未満になるように、前記駆動ロールと前記加工ロールとのうちいずれか一方又は両方の回転を制御する張力制御装置とを、さらに備える。

【0021】

上記構成によれば、基材シートが一方の加工ロールの外周面に沿って搬送されるときに基材シートに作用する搬送方向の張力は、基材シートと一方の加工ロールの外周面との間の摩擦を利用して、加工ロールの間の凹凸部の噛み合い部分から搬送方向上流側に遠ざかるほど次第に小さくなるようにすることができ、基材シートが一方の加工ロールの外周面に達する直前に基材シートに作用する搬送方向の張力を小さくすることができる。また、基材シートと一方の加工ロールの外周面との間の摩擦を利用して、搬送方向と直交する幅方向の基材シートの収縮を抑制することができる。そのため、搬送方向に張力を与えた状態で直ちに噛み合い部分で延伸加工する場合に比べ、より大きな伸縮性を基材シートに付与することができる。

【0022】

一方の加工ロールの外周面に達する直前において、基材シートの搬送方向の張力が加工前の基材シートの搬送方向の破断荷重の１０％未満であると、基材シートの搬送方向の加工前張力が加工前の基材シートの搬送方向の破断荷重の１０％以上である場合よりも、基材シートの幅方向の収縮を抑制でき、より一層大きな伸縮性を基材シートに付与することができる。

【0023】

好ましくは、シート加工装置は、前記一方の加工ロールの前記外周面の温度が１０℃以上、かつ６０℃以下になるように、好ましくは、３０℃以上、かつ６０℃以下になるように、前記一方の加工ロールを加熱するヒータを、さらに備える。

【0024】

この場合、基材シートの搬送速度が速くても、破断や傷みが生じることなく基材シートを加工できる。

【0025】

好ましくは、シート加工装置は、前記基材シートが前記一方の加工ロールの前記外周面に沿って、前記一方の加工ロールの回転中心線を中心として１８０°以上、かつ２７０°以下の範囲において搬送されるように構成されている。

【0026】

この場合、基材シートが一方の加工ロールの外周面に沿ってより長く搬送され、一方の加工ロールで基材シートを加熱する場合には、基材シートを十分に加熱でき、より大きな伸縮性を基材シートに付与することができる。

【0027】

好ましくは、シートの加工装置は、（ｃ）前記加工ロール間の距離を変更可能に、前記加工ロールを支持する加工ロール支持機構と、（ｄ）前記加工ロールの少なくとも一方を移動させる加工ロール移動装置と、（ｅ）前記加工ロールの凹凸部の噛み合い量を解除可能に固定又は所定範囲内に抑制する離間防止手段とを、さらに備える。

【0028】

この場合、加工ロール間の間隔を広げることができるので、加工前に基材シートを加工ロールの間に通して準備することが容易になる。離間防止手段によって、延伸加工中の加工ロールの凹凸部の噛み合い量を固定又は一定範囲に抑制することにより、基材シートの延伸量のばらつきを抑制できる。

【発明の効果】

【0029】

本発明によれば、より大きな伸縮性を基材シートに付与することができる。

【図面の簡単な説明】

【0030】

【図1】図１はシート加工装置の略図である。（実施例１）

【図2】図２はシート加工装置のブロック図である。（実施例１）

【図3】図３はシート加工装置の要部拡大略図である。（実施例１）

【図4】図４はシート加工装置の要部略図である。（実施例２）

【図5】図５はロック機構の構造原理図である。（実施例２）

【図6】図６はシート製造工程の説明図である。（従来例１）

【発明を実施するための形態】

【0031】

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

【0032】

＜実施例１＞ 実施例１のシート加工装置１０とシートの製造法について、図１～図３を参照しながら説明する。

【0033】

図１は、シート加工装置１０の概略構成を示す略図である。図１に示すように、シート加工装置１０は、基材シート２が搬送される搬送経路３に沿って、基材シート２の搬送方向上流側から下流側の順に、第１の駆動ロール１６と、案内ロール３１，３２と、一対の加工ロール１２，１４と、案内ロール３３，３４と、第２の駆動ロール１８と、案内ロール３５，３６と、圧着ロール２０及びニップロール２２と、案内ロール３７とが配置されている。

【0034】

第１の駆動ロール１６は、基材シート２を送り出すように矢印１６ｒで示す方向に回転駆動され、第１の駆動ロール１６の外周面１６ｓに接する基材シート２を、第１の駆動ロール１６の周速と同じ速度で搬送する。基材シート２は、矢印２ｘで示す方向に搬送され、案内ロール３１，３２を経て、一対の加工ロール１２，１４の間を通る。

【0035】

第１の駆動ロール１６の周速は、加工ロール１２，１４の周速よりも大きくする。例えば、第１の駆動ロール１６の周速は、加工ロール１２，１４の周速の１．５倍にする。第１の駆動ロール１６が加工ロール１２，１４に達するまでの間において、基材シート２に作用する搬送方向の張力は、基材シート２が伸びない程度に小さくすると、基材シート２の幅は一定、例えば３５０ｍｍのままである。

【0036】

一対の加工ロール１２，１４は、搬送経路３を挟むように配置されている。一方の加工ロール１２は、その外周面１２ｓに沿って、平歯車状ないし直歯状の複数の歯１３を有する。歯１３は、加工ロール１２の回転中心線１２ｘを中心に放射状に、かつ周方向に所定ピッチで配置され、それぞれの歯１３は加工ロール１２の回転中心線１２ｘと平行に延在する。同様に、他方の加工ロール１４は、その外周面１４ｓに沿って、平歯車状ないし直歯状の複数の歯１５を有する。歯１５は、加工ロール１４の回転中心線１４ｘを中心に放射状に、かつ周方向に所定ピッチで配置され、それぞれの歯１５は加工ロール１４の回転中心線１４ｘと平行に延在する。

【0037】

一対の加工ロール１２，１４は、歯１３，１５が互いに隙間を設けて噛み合うように、矢印１２ｒ，１４ｒで示す方向に、同期しながら回転駆動される。例えば、加工ロール１２，１４の不図示の回転軸の軸端に、互いに噛み合う不図示の駆動用歯車が固定され、駆動歯車に第３のモータ１２ｍ（図２参照）の回転が伝達される。歯１３，１５は、互いに隙間を設けて噛み合う凹凸部として機能する。

【0038】

基材シート２は、加工ロール１２，１４の歯１３，１５が互いに隙間を設けて噛み合う噛み合い部分１２ｂを通過するときに延伸加工が施され、伸縮性が付与される。このとき、基材シート２は搬送方向に引き伸ばされるので、搬送方向と直交する幅方向には収縮する。例えば、一方の加工ロール１２に導入されたときの幅が３５０ｍｍの場合、加工ロール１２，１４から排出された直後の幅が３３０ｍｍになる。

【0039】

加工ロール１２，１４の外周面１２ｓ，１４ｓの温度は、１０℃以上、かつ、基材シート２の融点温度以下にすることが好ましく、１０℃以上、かつ６０℃以下にすることがより好ましく、３０℃以上、かつ６０℃以下にすることがより一層好ましい。そのため、少なくとも一方の加工ロール１２に、好ましくは両方の加工ロール１２，１４に、ヒータ１１ｈ（図２参照）を設ける。例えば、ヒータ１１ｈによって、一方の加工ロール１２の外周面１２ｓの温度が１０℃以上、かつ６０℃以下になるように加熱し、好ましくは、３０℃以上、かつ６０℃以下になるように加熱する。あるいは、両方の加工ロール１２，１４の外周面１２ｓ，１４ｓの温度が１０℃以上、かつ６０℃以下になるように加熱し、好ましくは、３０℃以上、かつ６０℃以下になるように加熱する。加工前の基材シート２を加熱すると、基材シート２の搬送速度が速くても、破断や傷みが生じることなく基材シート２を加工できるので、生産効率が向上する。ヒータは、加工ロール１２，１４の内部に設けることが好ましいが、外部に設けてもよい。

【0040】

加工前に基材シート２を予備的に加熱する余熱ヒータを、加工ロール１２，１４よりも上流側に設けてもよい。

【0041】

基材シート２は、加工ロール１２，１４の間を通る直前に一方の加工ロール１２の外周面１２ｓに接し、かつ沿うように搬送される。すなわち、搬送経路３は、噛み合い部分１２ｂの直前に、一方の加工ロール１２の外周面１２ｓに沿う巻き掛け部分１２ａを含む。

【0042】

巻き掛け部分１２ａ及び噛み合い部分１２ｂの範囲、すなわち、一方の加工ロール１２の回転中心線１２ｘを中心とする角度θは、１８０°以上、かつ２７０°以下にすることが好ましい。この場合、基材シート２が一方の加工ロール１２の外周面１２ｓに沿ってより長く搬送され、一方の加工ロール１２で基材シート２を加熱する場合には、より大きな伸縮性を基材シート２に付与することができる。

【0043】

基材シート２は、一対の加工ロール１２，１４の間を通った後、案内ロール３３，３４を経て、第２の駆動ロール１８に達する。

【0044】

第２の駆動ロール１８は、矢印１８ｒで示す方向に回転駆動され、第２の駆動ロール１８の外周面１８ｓに接する基材シート２を、第２の駆動ロール１８の周速と同じ速度で搬送する。

【0045】

第２の駆動ロール１８の周速は、延伸された基材シート２が加工ロール１２，１４の間から安定した状態で引き出されるように、基材シート２の延伸倍率に応じて、加工ロール１２，１４の周速よりも大きくする。例えば、第２の駆動ロール１８の周速は、加工ロール１２，１４の周速の３．２倍にする。

【0046】

この場合、基材シート２は、加工ロール１２，１４の歯１３，１５から離れると、搬送方向と直交する幅方向の収縮が拘束されなくなるので、加工ロール１２，１４の間から引き出されると、加工ロール１２，１４と第２の駆動ロール１８との間において幅方向に収縮する。例えば、加工ロール１２，１４から排出直後の幅が３３０ｍｍのとき、第２の駆動ロール１８での幅が２９０ｍｍになる。

【0047】

基材シート２は、圧着ロール２０において、追加シート４と積層され、シート２，４が互いに接合された複合シート６が形成される。複合シート６は、矢印６ｘで示すように、案内ロール３７を経て後工程に搬送される。

【0048】

例えば、基材シート２は、ホットメルト塗布装置４０によってホットメルト接着剤が塗布された追加シート４と接着される。接着の代わりに、超音波接合等によって、基材シート２と追加シート４とが互いに接合されてもよい。

【0049】

圧着ロール２０は、矢印２０ｒで示す方向に回転駆動され、圧着ロール２０の外周面２０ｓに接する基材シート２を、圧着ロール２０の周速と同じ速度で搬送する。

【0050】

圧着ロール２０の周速は、第２の駆動ロール１８の周速と同じでもよいし、第２の駆動ロール１８の周速よりも大きくてもよい。

【0051】

後者の場合、基材シート２は、圧着ロール２０によって、第２の駆動ロール１８から引き出されるため、第２の駆動ロール１８と圧着ロール２０の間において、幅方向に収縮する。

【0052】

基材シート２に追加シート４を接合せずに、基材シート２のみの１層のシートを製造してもよい。この場合には、圧着ロール２０及びニップロール２２や、ホットメルト塗布装置４０等は不要である。

【0053】

図２は、シート加工装置１０のブロック図である。図２に示すように、シート加工装置１０は、シート加工装置１０全体を制御するシーケンサ等の制御部１１に、第１の駆動ロール１６を回転駆動する第１のモータ１６ｍと、第２の駆動ロール１８を回転駆動する第２のモータ１８ｍと、一対の加工ロール１２，１４を回転駆動する第３のモータ１２ｍと、一方の加工ロール１２の外周面１２ｓに達する直前に基材シート２に作用する搬送方向の第１の張力Ｔ１（図１参照）を検出する第１の検出器１７と、加工ロール１２，１４の間から排出された直後に基材シート２に作用する搬送方向の第２の張力Ｔ２（図１参照）を検出する第２の検出器１９と、ヒータ１１ｈとが接続されている。

【0054】

制御部１１は、第１の検出器１７からの出力信号に基づいて第１の張力Ｔ１を監視し、第１の張力Ｔ１が第１の所定値未満になるように、（ａ）第１のモータ１６ｍの回転数を調整して第１の駆動ロール１６の回転を制御し、および／または（ｂ）第３のモータ１２ｍの回転数を調整して一対の加工ロール１２，１４の回転を制御する。この場合、制御部１１と、第１の検出器１７と、第１のモータ１６ｍおよび／または第３のモータ１２ｍとは、張力制御装置として機能する。第１の所定値は、加工前の基材シート２の搬送方向の破断荷重の１０％未満にすることができる。

【0055】

また、制御部１１は、第２の検出器１９からの出力信号に基づいて第２の張力Ｔ２を監視し、第２の張力Ｔ２が第２の所定値を超えるように、（ａ）第２のモータ１８ｍの回転数を調整して第２の駆動ロール１８の回転を制御し、および／または（ｂ）第３のモータ１２ｍの回転数を調整して一対の加工ロール１２，１４の回転を制御してもよい。第２の所定値は、噛み合い部分１２ｂで延伸された基材シート２が、加工ロール１２，１４の間から安定した状態で引き出される程度に大きくすればよいので、噛み合い部分１２ｂでの延伸倍率がある程度大きい場合には、例えば、加工前の基材シート２の搬送方向の破断荷重の１０％未満にすることができ、５％未満がより好ましい。

【0056】

図３は、シート加工装置１０の一対の加工ロール１２，１４の噛み合い部分１２ｂ付近を拡大した要部略図である。図３に示すように、搬送経路３に沿って搬送されている基材シート２は、一方の加工ロール１２の歯１３に支持されながら矢印２ｘで示す方向に搬送され、噛み合い部分１２ｂに到達すると、隣り合う歯１３の間に支持されている部分が、他方の加工ロール１４の歯１５によって、一方の加工ロール１２の内側に向かって押し下げられる、これにより、噛み合い部分１２ｂにおいて、基材シート２には搬送方向の張力Ｔ_ｄ（図示せず。加工ロール１２，１４の歯１３，１５と噛み合う位置によって大きさが異なる。）が生じる。

【0057】

噛み合い部分１２ｂより手前の巻き掛け部分１２ａにおいて、基材シート２には歯１３との間の摩擦力が作用する。そのため、基材シート２の搬送方向の張力は、噛み合い部分１２ｂから離れるほど、すなわち搬送方向上流側ほど、小さくなる。

【0058】

したがって、一方の加工ロール１２の外周面１２ｓに達する直前に基材シート２に作用する搬送方向の第１の張力Ｔ１（図１参照）は、噛み合い部分１２ｂにおいて基材シート２に作用する搬送方向の張力Ｔ_ｄよりも小さくすることができる。そのため、第１の張力Ｔ１が、加工前の基材シート２の搬送方向の破断荷重の１０％未満である加工条件で、基材シート２に延伸加工を施すことができる。

【0059】

噛み合い部分１２ｂにおいて、基材シート２が、一方の加工ロール１２の隣り合う歯１３に支持された部分の中間位置を、他方の加工ロール１４の歯１５によって押し下げられることにより、基材シート２に摩擦力が生じる。この摩擦力によって、噛み合い部分１２ｂを通過した直後の基材シート２の搬送方向の張力Ｔ２（図１参照）は、噛み合い部分１２ｂにおいて基材シート２に作用する搬送方向の張力Ｔ_ｄよりも小さくなる。

【0060】

また、基材シート２は、巻き掛け部分１２ａにおいて一方の加工ロール１２の外周面１２ｓに沿って搬送されるとき、一方の加工ロール１２の外周面１２ｓとの間の摩擦力によって、搬送方向と直交する幅方向の収縮が抑制されるので、基材シート２は、噛み合い部分１２ｂにおいて、基材シート２の搬送方向の張力Ｔ_ｄが破断荷重を越えても破断しない。そのため、噛み合い部分１２ｂにおいて基材シート２に作用する張力Ｔ_ｄが、加工前の基材シート２の搬送方向の破断荷重の９０％を超える加工条件で、基材シート２に破断や傷みが生じたりすることなく、基材シート２に延伸加工を施すことができる。

【0061】

以上のように、基材シート２を一方の加工ロール１２に巻き掛けると、加工前後に基材シート２に作用する張力が、従来公知の制限範囲（破断荷重の１０％～９０％等）から外れても、基材シート２に延伸加工を施すことが可能である。したがって、より大きな伸縮性を基材シート２に付与することができる。

【0062】

＜実験例＞ 実施例１のシート加工装置１０を用いて、伸縮性が付与されたシートを製造した実験例について説明する。

【0063】

加工ロール１２，１４を３５℃～５５℃に加熱しながら、幅３５０ｍｍのポリオレフィン系伸縮不織布の基材シート２を、ロール１２，１４，１６，１８の周速を組み合わせた種々の条件で加工した。加工中に、第１の駆動ロール１６と一方の加工ロール１２との間で、基材シート２の搬送方向の張力を計測した。また、加工後の基材シート２の延伸倍率を調べた。

【0064】

その結果、張力が０．３Ｎ～７．５Ｎのとき、基材シート２の延伸倍率は１．８～２．８倍であった。

【0065】

また、加工前の基材シート２から引張試験用の試験片（幅２５ｍｍ、長さ１００ｍｍ）を作製し、ロードセル速度３００ｍｍ／ｍｉｎで引張試験を行ったところ、破断荷重は２３．２Ｎ（３枚の試験片の平均値）であった。これから換算すると、加工前の幅３５０ｍｍの基材シート２の搬送方向の破断荷重は、（２３．２Ｎ／２５ｍｍ）×３５０ｍｍ＝３２５Ｎである。

【0066】

したがって、一方の加工ロール１２の外周面１２ｓに達する直前に幅３５０ｍｍの基材シート２に作用する搬送方向の張力（０．３Ｎ～７．５Ｎ）は、加工前の基材シート２の搬送方向の破断荷重（３２５Ｎ）の０．０９％～２．３％となり、１０％未満であった。

【0067】

つまり、一方の加工ロール１２に達する直前に基材シート２に作用する搬送方向の張力が、従来公知の張力の制限範囲（破断荷重の１０％～９０％）を外れても、基材シート２に延伸加工を施すことができ、従来公知の張力の制限範囲内の場合に比べ、より大きな伸縮性を基材シート２に付与することができた。

【0068】

次に、実施例１のシートの製造方法を総括する。

【0069】

シートの製造方法は、（ｉ）基材シート２を搬送する搬送工程と、（ii）前記基材シート２が搬送される搬送経路３を挟むように配置された一対の加工ロール１２，１４を、前記加工ロール１２，１４それぞれの外周面１２ｓ，１４ｓに沿って形成された凹凸部１３，１５が互いに隙間を設けて噛み合うように回転駆動して、前記基材シート２が前記加工ロール１２，１４の間を通るときに前記基材シート２を延伸する加工工程と、を備える。前記搬送工程において、前記基材シート２を、前記加工ロール１２，１４の間を通る直前に一方の前記加工ロール１２の前記外周面１２ｓに接し、かつ沿うように搬送するとともに、前記一方の加工ロール１２の前記外周面１２ｓに達する直前に前記基材シート２に作用する搬送方向の張力が、加工前の前記基材シート２の搬送方向の破断荷重の１０％未満になるように、前記基材シートを搬送する。

【0070】

上記方法によれば、基材シート２が一方の加工ロール１２の外周面１２ｓに沿って搬送されるときに基材シート２に作用する搬送方向の張力は、基材シート２と一方の加工ロール１２の外周面１２ｓとの間の摩擦を利用して、加工ロール１２，１４の間の凹凸部１３，１５の噛み合い部分から搬送方向上流側に遠ざかるほど次第に小さくなるようにすることができ、基材シート２が一方の加工ロール１２の外周面１２ｓに達する直前に基材シート２に作用する搬送方向の張力を小さくすることができる。また、基材シート２と一方の加工ロール１２の外周面１２ｓとの間の摩擦を利用して、搬送方向と直交する幅方向の基材シート２の収縮を抑制することができる。そのため、搬送方向に張力を与えた状態で直ちに噛み合い部分で延伸加工する場合に比べ、より大きな伸縮性を基材シートに付与することができる。

【0071】

一方の加工ロール１２の外周面１２ｓに達する直前において、基材シート２の搬送方向の張力が、加工前の基材シート２の搬送方向の破断荷重の１０％未満であると、基材シート２の搬送方向の加工前張力が加工前の基材シート２の搬送方向の破断荷重の１０％以上である場合よりも、基材シート２の幅方向の収縮を抑制でき、より一層大きな伸縮性を基材シートに付与することができる。

【0072】

好ましくは、シートの製造方法は、前記一方の加工ロール１２の前記外周面１２ｓの温度が１０℃以上、かつ６０℃以下になるように、好ましくは、３０℃以上、かつ６０℃以下になるように、前記一方の加工ロール１２を加熱する加熱工程を、さらに備える。

【0073】

この場合、基材シート２の搬送速度が速くても、破断や傷みが生じることなく基材シート２を加工できる。

【0074】

好ましくは、前記搬送工程において、前記一方の加工ロール１２の回転中心線１２ｘを中心として１８０°以上、かつ２７０°以下の範囲において、前記基材シート２を前記一方の加工ロール１２の前記外周面１２ｓに沿うように搬送する。

【0075】

この場合、基材シート２が一方の加工ロール１２の外周面１２ｓに沿ってより長く搬送され、一方の加工ロール１２で基材シート２を加熱する場合には、基材シート２を十分に加熱でき、より大きな伸縮性を基材シート２に付与することができる。

【0076】

＜変形例１＞ 基材シート２の張力を検出する検出器１７，１９（図２参照）を備えない構成も可能である。例えば、基材シート２の加工前張力や加工後張力を所定値に設定でき、基材シートを所望の延伸倍率で加工できるモータ１２ｍ，１４ｍ，１６ｍの運転条件が予め分かっている場合、運転中に検出器１７，１９で基材シート２の張力を検出しなくても、モータ１２ｍ，１４ｍ，１６ｍの回転数や負荷トルク等を制御しながら、基材シート２の加工前張力や加工後張力が所定値になり、基材シートが所望の延伸倍率で加工されるようにすることができる。

【0077】

＜実施例２＞ 加工ロール１２，１４間の間隔を広げることができるように構成した実施例２のシート加工装置１０ａとシートの製造方法について、図４及び図５を参照しながら説明する。実施例２のシート加工装置１０ａは、実施例１のシート加工装置１０と略同じ構成である。以下では、実施例１のシート加工装置１０との相違点を中心に説明し、実施例１のシート加工装置１０と同じ構成部分には同じ符号を用いる。

【0078】

図４は、シート加工装置１０ａの要部構成を示す略図である。図４（ａ）は、加工ロール１２，１４の回転中心線１２ｘ，１４ｘの方向に見た略図である。図４（ｂ）は、図４（ａ）の線Ｂ－Ｂに沿って見た略図である。図４に示すように、シート加工装置１０ａは、加工ロール支持機構１１ｐ，１１ｑとエアシリンダ５０を備える。

【0079】

加工ロール支持機構１１ｐ，１１ｑは、加工ロール１２，１４間の距離を変更可能に、加工ロール１２，１４を支持する。詳しくは、一方の加工ロール１２の軸部１２ｐ，１２ｑを回転自在に支持する軸受部１３ｐ，１３ｑが、シート加工装置１０ａの本体フレーム１０ｋに固定されている。他方の加工ロール１４の軸部１４ｐ，１４ｑを回転自在に支持する軸受部１５ｐ，１５ｑは、矢印５０ａ，５０ｂで示す方向に移動自在に、本体フレーム１０ｋに支持されている。

【0080】

エアシリンダ５０は、ロッド５２が下向きになるように、本体フレーム１０ｋに固定されている。エアシリンダ５０のロッド５２に、他方の加工ロール１４の軸受部１５ｐ，１５ｑが結合されている。エアシリンダ５０のロッド５２が縮むと、他方の加工ロール１４が、図４において実線で示した位置から、矢印５０ｂで示す方向に上昇する。エアシリンダ５０は、加工ロール１２，１４の少なくとも一方１４を移動させる加工ロール移動装置５１である。

【0081】

基材シートを延伸加工するとき、図４に示したようにエアシリンダ５０のロッド５２が突出して伸びた状態になり、加工ロール１２，１４それぞれの歯１３，１５が、前述した図３と同様に互いに隙間を設けて噛み合う。例えば、ロッド５２が突出すると、加工ロール１４の軸受部１５ｐ，１５ｑが本体フレーム１０ｋの不図示の所定箇所に当接して移動が阻止され、加工ロール１２，１４間の距離が所定値に保持される。これにより、延伸加工中の基材シートの押し込み量を所定値に設定することができる。

【0082】

延伸加工中の基材シートの押し込み量は、加工ロール１２，１４の歯１３，１５の噛み合い量で定義することができる。この場合、延伸加工中の基材シートの押し込み量、すなわち、加工ロール１２，１４の歯１３，１５の噛み合い量をＤ、加工ロール１２，１４の外周面１２ｓ，１４ｓ（図１参照）の半径をＲ１，Ｒ２、加工ロール１２，１４の回転中心線１２ｘ，１４ｘ間の距離をＬとすると、次の式１によって、延伸加工中の基材シートの押し込み量Ｄと、加工ロール１２，１４の歯１３，１５の噛み合い量Ｄとが定義される。
Ｄ＝Ｒ１＋Ｒ２－Ｌ （式１）

【0083】

図４において矢印５０ｂで示す方向に、エアシリンダ５０のロッド５２が縮むと、他方の加工ロール１４は、図４において実線で示した位置から矢印５０ｂで示す方向に上昇し、一方の加工ロール１２から離れる。これにより、加工ロール１２，１４の歯１３，１５の噛み合いが解除され、加工ロール１２，１４間に間隔が形成され、加工前に基材シートを加工ロール１２，１４の間に通す等の準備作業が容易になる。

【0084】

エアシリンダ５０に一般的なエアシリンダを用いた場合、ロッド５２を突出させる突出力に打ち勝つ反力が作用するとロッド５２が後退する。不織布等の基材シートの目付、幅、搬送速度等の違いによっては、基材シートの抵抗力（反力）がロッド５２の突出力に打ち勝ち、加工ロール１２，１４の回転中心線１２ｘ，１４ｘ間の距離Ｌが広がって基材シートの押し込み量Ｄが変わり、基材シートの延伸量にばらつきが生じることがある。

【0085】

このような基材シートの延伸量にばらつきを抑制するため、エアシリンダ５０には、図５に示すロック機構６０を設ける。

【0086】

図５は、ロック機構６０の構造原理図である。図５（ａ）はロック解除状態を示し、図５（ｂ）はロック状態を示す。図５に示すように、ロック機構６０は、リリースピストン６２にテーパリング６４が固定され、リリースピストン６２及びテーパリング６４は、ブレーキスプリング６６によって矢印６０ａで示す方向に付勢されている。テーパリング６４は、円筒状の外周面と、矢印６０ａで示す方向に内径が増加する円錐状の内周面とを有する筒状の部材である。テーパリング６４の内側には、鋼球７０がボールリテーナ７２によって回転自在に保持されている。鋼球７０とロッド５２との間に、ブレーキシューホルダ７４とブレーキシュー７６が配置されている。

【0087】

図５（ａ）において矢印６０ｐで示すように、開放ポート７８に圧縮空気が供給されると、リリースピストン６２及びテーパリング６４は、ブレーキスプリング６６のスプリング力に抗して矢印６０ｂで示す方向に移動し、ロッド５２のロックが解除された状態となる。このとき、符号Ａで示すように、ボールリテーナ７２はハウジング６８に当接する。

【0088】

図５（ｂ）において矢印６０ｑで示すように、開放ポート７８から空気が排気されると、リリースピストン６２及びテーパリング６４は、ブレーキスプリング６６によって矢印６０ａで示す方向に付勢されて移動する。ブレーキスプリング６６のスプリング力は、テーパリング６４のくさび効果により拡大されて鋼球７０に伝わり、ブレーキシューホルダ７４とブレーキシュー７６に作用する。これにより、ロッド５２は大きな力で締め付けられてロックされる。

【0089】

ロック機構６０は、加工ロール１２，１４の凹凸部１３，１５の噛み合い量Ｄを解除可能に固定する離間防止手段である。基材シートの延伸加工中に、ロック機構６０を用いて基材シートの押し込み量Ｄを固定できるので、基材シートの目付、幅、搬送速度等の違いによる基材シートの延伸量のばらつきを抑制できる。

【0090】

エアシリンダ５０にロック機構６０を設ける代わりに、図４に示すように加工ロール保持装置８０を設けてもよい。

【0091】

加工ロール保持装置８０は、延伸加工中の基材シートの押し込み量Ｄを検出するための検出装置８２と、エアシリンダ５０を制御する制御装置８４とを含む。例えば、検出装置８２は、他方の加工ロール１４の位置、他方の加工ロール１４の軸受部１５ｐ，１５ｑの位置、又はエアシリンダ５０のロッド５２の突出長さを検出するセンサ等である。

【0092】

制御装置８４は、検出装置８２からの検出信号８３に基づいて、延伸加工中の基材シートの押し込み量Ｄを算出し、押し込み量Ｄを監視しながら、押し込み量Ｄが一定範囲に保たれるようにエアシリンダ５０を制御する。例えば、制御装置８４は、延伸加工中の基材シートの押し込み量Ｄが所定値を下回ったとき、他方の加工ロール１４の歯１５が延伸加工開始時の基材シートの押し込み量まで基材シートを再び押し込むようにする制御信号８５を、エアシリンダ５０に送出する。

【0093】

加工ロール保持装置８０は、加工ロール１２，１４の凹凸部１３，１５の噛み合い量Ｄを解除可能に所定範囲内に抑制する離間防止手段である。基材シートの延伸加工中に、加工ロール保持装置８０を用いて基材シートの押し込み量を略一定に保持できるので、基材シートの目付、幅、搬送速度等の違いによる基材シートの延伸量のばらつきを抑制できる。

【0094】

なお、離間防止手段は、エアシリンダ５０の代りに、他方の加工ロール１４の軸受部１５ｐ，１５ｑそのものの位置を、固定又は所定範囲内に抑制するように構成してもよい。

【0095】

また、加工ロール支持機構１１ｐ，１１ｑが一対の加工ロール１２，１４の両方を移動可能に支持し、加工ロール移動装置が一対の加工ロール１２，１４の両方を移動させ、離間防止手段が加工ロール１２，１４の凹凸部１３，１５の噛み合い量Ｄを解除可能に固定又は所定範囲内に抑制するように構成してもよい。

【0096】

実施例２のシートの製造方法は、実施例１のシートの製造方法に、以下の特徴を追加する。すなわち、前記加工ロール１２，１４の少なくとも一方１４を移動させて前記加工ロール１２，１４の間の距離を変更できるように、前記加工ロール１２，１４を支持する。前記加工工程において、前記加工ロール１２，１４の凹凸部１３，１５の噛み合い量Ｄを固定又は所定範囲内に抑制する。

【0097】

この場合、一対の加工ロール１２，１４間の間隔を広げることができるので、延伸加工を開始する前に基材シート２を加工ロール１２，１４の間に通して準備することが容易になる。延伸加工中に加工ロール１２，１４の凹凸部１３，１５の噛み合い量が固定又は一定範囲に抑制されているので、基材シート２の延伸量のばらつきを抑制できる。

【0098】

＜まとめ＞ 以上に説明したように、基材シート２が加工ロール１２，１４の間を通るときに基材シート２に作用する搬送方向の張力は、基材シート２と一方の加工ロール１２の外周面１２ｓとの間の摩擦を利用して、より大きくすることができるので、より大きな伸縮性を基材シート２に付与することができる。

【0099】

なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変更を加えて実施することが可能である。

【0100】

例えば、一対の加工ロール１２，１４の凹凸部は、平歯車状ないし直歯状に限らず、はすば歯車状、千鳥状の凹凸部など、種々の態様とすることができる。

【符号の説明】

【0101】

２ 基材シート
３ 搬送経路
１０，１０ａ シート加工装置
１１ 制御部（張力制御装置）
１１ｈ ヒータ
１１ｐ，１１ｑ 加工ロール支持機構
１２ 加工ロール
１２ｍ 第３のモータ（張力制御装置）
１２ｓ 外周面
１３ 歯（凹凸部）
１４ 加工ロール
１４ｓ 外周面
１５ 歯（凹凸部）
１６ 第１の駆動ロール
１６ｍ 第１のモータ（張力制御装置）
１８ 第２の駆動ロール
１８ｍ 第２のモータ
１９ 第２の検出器
５０ エアシリンダ
５１ 加工ロール移動装置
６０ ロック機構（離間防止手段）
８０ 加工ロール保持装置（離間防止手段）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】