JPH07144359A - 回転円盤によるヨコ延伸ウェブの製法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡便なヨコ延伸方式を使用して、ウェブの均
一延伸を可能にし、ヨコ引裂性やヨコ収縮性等の機能を
持ったヨコ延伸ウェブの製法およびその装置。 【構成】 一対の延伸用回転円盤にウェブの両耳端を把
持し、その一対の回転円盤がなす末広がり軌道によりウ
ェブをヨコ延伸する方法および装置において、回転円盤
のウェブ把持部へ、回転円盤とは速度を異にするウェブ
の供給機構を用いて、少なくともウェブの耳部を過供給
して折り畳むか、または延伸して、供給することによる
ウェブのヨコ延伸方法および装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はウェブを簡易にヨコ延伸
する方法に関し、さらに詳しくは、延伸用回転円盤を利
用し、ヨコ延伸ウェブの品質向上と特殊性能を持たす、
ヨコ延伸方法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ウェブをヨコに延伸する方法としては、
テンター方式が一般的である。しかしテンター方式は装
置費が高いばかりでなく、装置設置床面積が広く必要
で、大量生産の場合以外は、経済的ではない。そこで、
簡易型のヨコ延伸装置が種々提案されているが、欠点も
多く、実用化されているケースは少ない。簡易型ヨコ延
伸装置の一つにプーリを利用した延伸装置がある（ＢＰ
８４９、４３６号）。この方式は中央部にタテ方向の延
伸張力が作用して、両プーリの中間部が垂れ下がること
により、中央部の延伸が遅れて、ウェブの中央部が厚く
なる（ボーイング現象）。このような現象から逃れるた
めに、両プーリの間にターンロールを多段に設置する方
法も提案されている（特公昭５７−３００５６号）が、
ターンロール上でヨコに延伸されるのでフィルムに擦り
キズが入り、フィルムの品質を低下させる。また、この
ターンロールのみではボーイング現象は、改良はされる
が解消しない。本発明は、この簡易型回転円盤延伸装置
を使用し、ボーイング現象を少なく、延伸過程ではター
ンロールを必要としないか、使用しても少ない本数に
し、フィルムに入る傷を少なくするヨコ延伸方式であ
る。

【０００３】ヨコ延伸装置に入る前で、ウェブを折畳装
置で折り畳み、その後に延伸装置に持ち込む方式も検討
された（特公昭４５−２９１１９号、特公昭６２−２８
２２６号、以下先発明Ａとする）。しかし、このように
折畳装置とヨコ延伸装置を別の装置にする方式では、あ
まりきつく折り畳むとそのシワがウェブの品質を悪くす
る。弱くシワを入れると、折畳装置から延伸装置までに
シワが解けて延伸装置に把持された時点で、均一な折畳
にならない。また、折畳装置が簡便でないことも欠点で
あった。

【本発明が解決しょうとする課題】

【０００４】加工法の課題として、簡便な手段が望まれ
る。通常のヨコ延伸装置として使用されているテンター
法によるヨコ延伸装置は、薄いフィルムを講堂ほどの加
熱室の中で延伸する手段ほ、装置コストが高いばかりで
なく、小廻りがきかず、多品種少量生産には適さない。
また、テンター法では、上記品質を満足させるように装
置を改造することも大型装置なので簡便でなく、また、
テンター装置ではウェブの耳を装置外に出せないので、
以下詳述する本発明の回転円盤方式の改良方式のよう
に、把持したウェブの耳部のさらに外側の耳部の速度を
変速させる方式を取ることはできない。

【０００５】ヨコ延伸することを要求されているウェブ
としては、２軸延伸フィルムばかりでなく、不織布やネ
ット状物があり、またフィルムでも穴開きフィルムやヨ
コ裂フィルム、ヨコ収縮フィルムがある。それらの分野
において、多品種少量生産の物も多く、簡易に高品質の
製品が得られる手段が要望されている。

【０００６】ヨコ裂性ウェブは、ヨコにまっすぐに裂け
る直線性の良いことが要求される。ヨコ裂フィルムは、
スナック菓子やインスタントラーメンの袋等の簡易包装
で使用されている。また、通気性を要求される場合は、
不織布や穴開きフィルムのヨコ延伸ウェブで、花の小売
の際の包装等に使用される。

【０００７】ウェブで物体を包装し、加熱等の手段で収
縮させて密着性を高めるいわゆる収縮包装において、ヨ
コ方向に均等に収縮することが要求される分野がある。
例えば、一升瓶やボトルのような円柱状の物体を収縮包
装する際、ウェブにあらかじめ印刷等でデザインされた
形状が、収縮後に目的のデザインにするためには、均一
にヨコ延伸されていることが重要である。この収縮ウェ
ブには、フィルム、ネット、不織布等がある。同様な分
野に収縮ラベルがある。

【０００８】さらに近年、ヨコ延伸法による直交不織布
におけるヨコウェブの製法が注目を集めている（特公昭
６２−２８２２６号）。これらヨコウェブの網目の密度
を調節する手段が求められていた。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の製品の
品質と装置上の要求を満たす解決手段を鋭意研究を続け
た結果、ヨコ延伸装置に一体化した過供給機能（タテ延
伸もできる機能）を持たせることで、次に述べる具体的
手段に到達した。延伸手段としては、回転円盤方式を採
用する。一対の回転円盤にウェブの両耳端部を把持し、
一対の回転円盤が持つ末広がり軌道によりウェブをヨコ
に延伸する手段である。この延伸手段は、簡便な装置と
して有効な面が多い。回転円盤方式の利点は、まず、装
置が簡便である。しかも、簡便であるにもかかわらず、
入口部や出口部で軌道が平行になる部分があり、その部
分を予熱や熱処理に使用することができる。回転円盤方
式のなかでも、プーリ式は、耳部を連続的に均一に把持
できるので、テンターのグリッパー方式よりも、その点
では優っている。また、空間を立体的に使用しているの
で、ウェブの走行距離に比し、コンパクトな装置にな
り、簡便な機構とあいまって、操作性や装置費、床面積
の面で非常に有利である。さらに特徴的なことは、把持
した耳部のさらにその外側の耳を装置外に出せることで
ある。その回転円盤より外へ出た部分を、外側の別の把
持手段で把持し、その部分を速く送ることにより、ウェ
ブを折り畳んだ状態で延伸用回転円盤に把持させること
ができる。

【００１０】この回転円盤方式の欠点としては、延伸過
程でウェブの中央部にタテに張力がかかる条件（通常の
ヨコ延伸では、程度の差はあっても必ずタテ方向に張力
がかかる）では、延伸過程のウェブの中央が垂れ下が
り、ボーイング現象が発生し易いことは既に述べた。こ
の欠点を解消する手段として、本発明の方式によりウェ
ブを折り畳んだ状態でヨコに延伸すると、タテの張力が
かからず、その結果ヨコ延伸が均一にでき、品質の良い
ヨコ延伸フィルムができることが実験の結果判明した。
したがって、このヨコ延伸フィルムをタテに延伸して、
２軸延伸フィルムにすると、均一に延伸された２軸延伸
フィルムになる。また、折り畳んだ状態でヨコ延伸され
たウェブは、ヨコ裂ウェブにすると、引裂の途中で引っ
かかることがなく、また直線的に裂けるなど、ヨコ裂フ
ィルムとしての物性が優れている。ヨコ延伸が均一にで
きることより、ヨコ収縮ウェブとして使用すると、均一
にヨコに収縮し、収縮後のデザインが正確に再現される
ことを要求される収縮包装や収縮ラベルの分野では、重
要な品質となる。これら引裂フィルムや収縮包装、収縮
ラベル等は、多品種少量生産になることが多いので、簡
易型の延伸装置が特に望まれる。簡易型にすることによ
り、色変え頻度の多い着色ウェブを延伸するのに特に適
する。

【００１１】本発明のウェブの種類としては、通常の延
伸用フィルムばかりでなく、穴開きフィルム、ネット
（特公平３−７２４５５号）や不織布（特公平３−３６
９４８号）、遠心紡糸ウェブ等（特公昭５９−３９５３
９号）の延伸にも応用される。さらに直交不織布のヨコ
延伸ウェブの製造（特公昭６０−３２５７３号）にも適
応できる。本発明に使用されるウェブの原料は、特に限
定されるものではない。ポリエチレンやポリプロピレン
等のポリオレフィン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩
化ビニリデン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹
脂、ポリビニルアルコール系樹脂、フッ素系樹脂等の種
々の樹脂を原料にすることができる。

【００１２】本発明人等は鋭意研究の結果、この延伸用
回転円盤の耳把持力を利用してウェブの耳部を把持する
際に、ウェブを速送りして過供給状態で折り畳み、その
状態でウェブを把持させる方式に到達した。具体的には
回転円盤にウェブの両耳端が把持し始める近辺で、回転
円盤とは速度を異にできるウェブの送り機構を設ける方
式である。この送りの具体的な機構として、ニップロー
ルによる方式、回転円盤を多重にする方式、耳をスリッ
トした後スリットした耳を速く引取る方式等の手段で解
決できた。これらの方式は、装置と一体化した供給装置
により、ウェブの両耳部が積極的に有効な働きをする。
それに対し前述の先発明Ａでは、邪魔になる耳部を切断
した後、別に設けた折畳手段で折り畳むので、全く方式
が異なる。

【００１３】このウェブの速度を異にする機構で、逆に
ウェブを遅くすると、ウェブの少なくとも耳部は延伸さ
れて延伸用回転円盤に把持される。この方式は、網状ウ
ェブの２軸延伸や、直交不織布のヨコウェブの目合い調
整に適している。

【００１４】

【実施例】以下、実施の具体例を図面と共に詳述する。
図１は、本発明の延伸用回転円盤の１例としてプーリ型
延伸装置の例で、平面図として示してある。図２は、図
１のプーリを側面から見て示してある。この一対のプー
リ１ａと１ｂが末広がりに配置されている。このプーリ
延伸は、原理的には在来のプーリ延伸（ＢＰ８９４，４
３６号）と同様である。本発明では、その１対の延伸プ
ーリ１ａ、１ｂの外側にプーリ２ａ、２ｂを設け、２重
のプーリにし、それぞれのプーリに嵌合するベルト３
ａ、３ｂと４ａ、４ｂが掛けられている。プーリ１ａ、
１ｂに掛けれれたベルト３ａ、３ｂは、ほぼプーリの半
周に掛け、プーリ２ａ、２ｂのベルト４ａ、４ｂは、プ
ーリの初期の一部分だけに掛ける。プーリ２ａ、２ｂ
は、シャフト５ａ、５ｂを通じてモータＭ１ａ、Ｍ１ｂ
で駆動する。延伸プーリ１ａ、１ｂは、シャフト５ａ、
５ｂに対しては、ベアリング６ａ、６ｂ（プーリ１の図
面の一部を割って内部を示してある）を介して、独自に
回転できる。図２の駆動プーリ７ａをモータＭ２を通じ
て駆動することによりベルト３ａに伝導し、プーリ１ａ
を駆動する。プーリ１ｂの駆動も同様である。これらプ
ーリの駆動方式は一例を示すもので、これらの方式に限
定するものではない。例えば、シャフト５を２重パイプ
にして、プーリ１、２を駆動する方式もある。

【００１５】原反ウェブ８の両耳端は、まづプーリ２ａ
とベルト４ａ、２ｂと４ｂとに把持される。プーリ２
ａ、２ｂは、プーリ１ａ、１ｂに対して高速で回転す
る。プーリ２ａ、２ｂに把持されたウェブ８は、その後
プーリ１ａ、１ｂとベルト３ａ、３ｂで両耳端部を把持
される。その際、プーリ１と２の速度差だけ速送りされ
たウェブは、過供給されて折り畳まれ、多数のヨコシワ
９が入ってプーリ１で把持される。ウェブ８がプーリ１
に確実に把持された後、プーリ２とベルト４による両耳
端のウェブ８の把持は、その後は必要がないので、ター
ンプーリ１０ａ、１０ｂを経て、はずされる。

【００１６】プーリ１とベルト３で把持されたウェブ８
は、通常のプーリ延伸のように、プーリ１ａ、１ｂのな
す末広がり軌道により、ヨコに延伸されて延伸ウェブ１
２となる。必要に応じて、延伸過程終期または熱処理ゾ
ーンにターンロール１１ａ、１１ｂ・・・を設置する。
図１のヨコシワ９が入っていない状態では、これらのタ
ーンロール１１は、ヨコ延伸の初期からほぼプーリに沿
って全面に多数の本数が必要であるが、シワ９のある状
況では、ターンロール１１は必要ないか、必要であって
も少ない本数でよい。延伸されたウェブ１２は、必要に
応じてシリンダ１３で熱処理され、シリンダ１４で冷却
して引取る。

【００１７】図１、図２の延伸過程における加熱は省略
したが、通常の熱風、熱水、赤外線ヒータ、蒸気等が使
用できる。図１、図２においては、プーリ１はプーリ２
より遅いが、逆にプーリ１の方を早くすると、ウェブは
タテ方向に延伸され、２軸延伸的効果を持たすことがで
きる。この方式は、ネットの２軸延伸、図７のヨコウェ
ブの目合い調整しながらのヨコ延伸等に適している。

【００１８】本発明の延伸装置に使用する複数の延伸用
回転円盤は、図１のプーリタイプ以外に、ピンタイプ、
グリッパータイプ等があり、それぞれ別なタイプを組み
合わせて使用することができる。例えば、外側回転円盤
はプーリタイプ、内側はピンタイプなどである。外側回
転円盤と内側回転円盤は、円周の径は同一である必要も
ない。この別の延伸用回転円盤の例のグリッパータイプ
は、特公昭６３−４４０４９号等に示されている方式で
ある。このタイプは、耳部が装置の外に出ないので、本
発明の多重回転円盤に使用する場合は、最も外側の回転
円盤として使用する。また図１では、２重の回転円盤の
例を示したが、３重、４重と多重にして、多段にシワを
入れたり、多段にタテに延伸する場合もある。また、多
重にすることにより、把持を確実にする効果もある。

【００１９】図３の図Ａ、図Ｂは、別のタイプの延伸用
回転円盤の例でピン円盤を示す。図Ａは平面図、図Ｂは
側面図である。一対の円盤２１ａ、２１ｂがモータＭ３
ａ、Ｍ３ｂで駆動する。この円盤２１の円周方向に多数
の針（ピン）２２が突出しており、ターンロール２３
ａ、２３ｂで原反ウェブ８の両耳端を針２２に突刺して
把持する。ターンロール２３は、ピンと交差しても支障
のないブラシロールや、不織布ロール等のクッション性
のあるロールである。ウェブ８の耳が突き刺された直後
の位置に、速度をモータＭ４で変速できるニップロール
２４ａ、２４ｂがあり、ウェブの回転円盤から外に出て
いる両耳端を把持して、耳部の速度を回転円盤の把持部
の速度より速く回転させて、ウェブを過供給状態で針２
２で把持する。その後は、図１と同様に末広がり軌道を
ヨコに延伸される。

【００２０】図４は、図３と同様であるが、ウェブ８の
両耳端が把持された直後に、耳をスリッタ２５でスリッ
トした後、ニップロール２４ａ、２４ｂでスリットした
耳部２６ａ、２６ｂを系外に引き取る。スリッタ２５
は、ナイフやカミソリ刃、熱刃レーザ、またはスコアカ
ッタ等の回転刃が使用される。ニップロール２４は、回
転円盤２１に対して速度を変速させる機構は図３と同様
である（駆動系は図では省略する）。

【００２１】図５は、ニップロール２７ａ、２７ｂが回
転円盤の内側にあり、駆動して回転する（駆動装置は省
略する）。ニップロール２７の表面速度を回転円盤２１
の把持部の速度より速くすることで、原反ウェブ８は過
供給された状態でニップロール２３で針２２に耳部が突
き刺されて把持される。他は図３と同様である。ニップ
ロール２７の速度を遅くして、逆にウェブをタテに延伸
する場合は、ニップロール２７の位置は、ウェブ８がま
だ回転円盤２１にグリップされない時点でグリップでき
るように、入口側に移動することが望ましい。したがっ
て、ニップロール２７の位置を、ウェブ８が回転円盤２
１にニップされる位置の前後で移動できるようにする。

【００２２】図３、４、５は、回転円盤としてピン円盤
の例を示したが、プーリ式、グリッパー式（図５のみ）
の円盤も使用できる。

【００２３】図６は、図２に示したターンロール１１の
形状を示し、複数のターンロールの少なくとも一部を、
中高の太鼓ロール２８にすることが有効な場合もある。
この中高部は、プーリの外周より外に出っぱっているこ
とにより、中央部のウェブの通る軌道が長くなり、ボー
イング現象を解消するのに有効である。

【００２４】ヨコ延伸ウェブが、直交不織布のヨコ延伸
ウェブの場合で、ヨコにスリットの入った網状ウェブを
回転円盤でヨコ延伸する際、外側円盤と内側円盤の速度
を変えることにより、網目のタテ方向を、拡大したり、
網目を密にすることにも使用可能で、ヨコ延伸装置と目
合い調整機を兼ねることができる。図７の図Ａは、ヨコ
に多数のスリット目３１を入れた原反ウェブ８で、耳部
３２にはスリットが入っていない。図のＢはそれを通常
の方式でヨコに延伸したヨコ延伸ウェブ３３を示す。図
Ｃは、本発明の方式で、ウェブの送り機構を遅くするこ
とにより、目合いを拡げた例である。図Ｄは、逆にウェ
ブ送り機構を速くすることにより、目合いを密にした例
である。目合いが縮小する場合、縮小している状態でタ
テウェブと積層するか、またはウェブがプーリより離れ
る際、耳部が縮小状態を保持するよう、耳部のシワを接
着固定する必要がある。ヨコウェブの表面に接着層があ
る場合は、プーリの持つ熱または積極的加熱で接着す
る。他の手段として、耳部に他の接着剤を供給すること
も有効である。

【００２５】

【発明の効果】本発明の方式では、装置上のメリットと
して、簡便な装置で、装置費、装置スペース、使用エネ
ルギー等が桁違いに安くなり、製品コストの低減にな
る。また簡便装置なので、運転が容易であり、特に多品
種少量生産には最も適している。物性上のメリットとし
て、均一延伸ができることや、ヨコ引裂ウェブとして、
引掛りのない、しかもヨコに直線的に裂けるウェブとな
る。ヨコ収縮ウェブとしては、均一収縮特性が良い。し
たがって、用途上のメリットとして、以下に例示する用
途で、コスト安く、高品質で製造できる。スナック菓子
等の簡易包装におけるヨコ裂フィルム、花の小売の際の
包装不織布の用途。２軸延伸ネットの分野。ＰＥＴボト
ルや１升瓶等の収縮ラベル等のヨコ収縮不織布による包
装用途。直交不織布のヨコウェブの目合い調整しながら
のヨコ延伸ウェブの用途。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のヨコ延伸装置（プーリ方式）の平面
図。

【図２】 図１の装置の側面図。

【図３】 ピン円盤方式のヨコ延伸装置。Ａ図：平面
図、Ｂ図：側面図。

【図４】 本発明のヨコ延伸装置で、耳ウェブスリット
方式（平面図）。

【図５】 ヨコ延伸装置で、ウェブ送り機構が、内部ニ
ップロールである例（平面図）。

【図６】 本発明に使用するウェブ延伸過程のターンロ
ールの例。

【図７】 直交不織布のヨコ延伸ウェブの目合いの状
態。

【符号の説明】

１ａ、１ｂ、２ａ、２ｂ：プーリ型回転円盤、３ａ、３
ｂ、４ａ、４ｂ：延伸用ベルト、５ａ、５ｂ：回転円盤
支持メインシャフト、 ６ａ、６ｂ：ベアリング、Ｍ
１ａ、Ｍ１ｂ、Ｍ２、Ｍ３ａ、Ｍ３ｂ、Ｍ４ａ、Ｍ４
ｂ：モータ、７：駆動用プーリ、 ８：原反ウェブ、
９：原反ウェブに入るヨコシワ、１０：ベルト用ターン
プーリ、 １１ａ、１１ｂ・・・：ターンロール、１
２：ヨコ延伸ウェブ、 １３：加熱シリンダ、 １４：
冷却シリンダ、２１ａ、２１ｂ：ピン型回転円盤、 ２
２：多数のピン ２３ａ、２３ｂ：ターンロール、 ２４ａ、２４ｂ：ニ
ップロール ２５：スリッタ、 ２６ａ、２６ｂ：ニップロール、２
７ａ、２７ｂ：ヨコ延伸装置内のニップロールの各ロー
ル、２８：太鼓型ターンロールの中高部、３１：原反ウ
ェブに入れられた多数のヨコスリット、３２ａ、３２
ｂ：ウェブの耳端部、 ３３：ヨコ延伸されたウェ
ブ。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２９Ｌ 7:00 28:00

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対の延伸用回転円盤にウェブの両耳端
   を把持し、その一対の回転円盤がなす末広がり軌道によ
   りウェブをヨコ延伸する方法において、回転円盤とは速
   度を異にできるウェブの送り機構により、少なくともウ
   ェブの耳部を折り畳みまたは延伸して、回転円盤の把持
   部へ供給することによるウェブのヨコ延伸方法。
2. 【請求項２】 一対の延伸用回転円盤がウェブの両耳端
   部を把持する手段を有し、且つその一対の回転円盤がな
   す末広がり軌道でヨコ延伸するウェブのヨコ延伸装置に
   おいて、その回転円盤のウェブの両耳端を把持部へ回転
   円盤とは速度を異にしてウェブを供給できるウェブの送
   り機構を有するウェブのヨコ延伸装置。