JP7493799B2 - 横スリットシート - Google Patents

Description

この発明は、梱包や包装などにおいて例えば緩衝材等として使用される、引き伸ばして立体化できる横スリットシートに関する。

スリットシートは、下記特許文献１に開示されているように、紙などのシート材に一方向に延びる多数のスリットを千鳥状に配設して形成されている。具体的には、スリットと連続部を交互に一直線上に並べたスリット列が多数並設され、並設に際して一のスリット列におけるスリットの中間位置と、その隣のスリット列における連続部の中間位置を並べている。つまり、引っ張りによってスリット列のスリットが開き、スリットの周囲が起伏して立体化する構成である。

このようなスリットシートには、縦スリットシートと、横スリットシートの二種類がある。縦スリットシートは、横スリットシートとは逆に、シート材の長手方向に延びるスリットを有している。

これらいずれのタイプのスリットシートも、緩衝材として使用する場合には、スリット列の法線方向に引っ張って伸ばし、スリットをおおよそハニカム状に変形してから使用される。引っ張る作業は主に手で行う。

また、スリットシートの製造は次のように行われる。すなわち、原反ロールからシート材を引き出して、スリットを形成するためのスリット形成刃を周面に備えたカッターローラを押し付けてシート材にスリットを形成する。スリットが形成されたスリットシートは、通常ロール状に巻き取られて使用に供される。

ロール状に巻き取るときの作業性と巻取り状態は、縦スリットシートであるか横スリットシートであるかによって大きく相違する。

つまり、特許文献１のような縦スリットシートであると、巻き取り方向はスリット列の法線方向とは９０度異なるので、張力が掛かってもスリットが開くことはなく、速く、しかも硬く巻き取ることができる。しかし、横スリットシートであると巻き取り方向とスリットの法線方向が同一であるので、スリットが開かないように巻くためには、速度を遅くしなければならず、巻き取った状態が緩く、柔らかいうえにロール径が大きくなってしまう。

この点、下記特許文献２に開示された横スリットシートは、スリットの一部に補強つなぎを設けており、ロール状に巻き取るときにスリットの開放が最小限になるように構成されている。

特開平１－２２６５７４号公報 特表２０２０－５１６５５０号公報

しかし、特許文献２の横スリットシートは、使用前に補強つなぎを破断する必要がある。補強つなぎの破断は、スリットの開放と共に、回転するローラに挟んで行われる。つまり、引っ張るだけでは横スリットシートを立体化できない。

そこで、この発明は、巻き取り等の取り扱い性がよいうえに、一定以上のテンションをかけることで立体化できるようにすることを主な目的とする。

そのための手段は、横方向に延びる複数のスリットが千鳥状に配置され、縦方向への引き伸ばしによって前記スリットが開いて立体化する横スリットシートであって、前記スリットが、前記スリットの延びる方向で分断された複数のスリット部分体で構成され、前記スリット部分体における分断側端点に連なる端点連続部が、縦方向において段違いに配置されるとともに、前記端点連続部の少なくとも一部同士が縦方向において間隔をあけて重なっている横スリットシートである。

この構成では、スリットを構成するスリット部分体は、スリットよりも短く、そのスリットと同じ長さのスリットを開くよりも大きな張力をかけなければ開かない状態となる。また、スリット部分体同士の間の部分は、スリット部分体同士がつながって一つのスリットとなることを抑制する。これらによって、スリットを開くために要する張力を高める。この一方で、スリット部分体における端点連続部の縦方向における段違い配置と間隔をあけての重なりが、縦方向にかけられた一定以上の張力をねじれの力に変換し、スリット部分体同士の間の部分の破断を行わせる。

以上のようにこの発明によれば、スリット部分体とスリット部分体同士の間の部分によって、従来よりも強い引っ張り力を作用させてもスリットが開かないようにできる。この結果、横スリットシートの高速で硬い巻取りが可能になる。しかも、スリットを構成するスリット部分体における端点連続部の縦方向で重なる配置によって、一定以上の引っ張り力をスリット部分体同士の間の部分に対する破断に積極的に作用させることができる。特に端点連続部の縦方向における重なりの長短は、スリットの開閉を規定する引張力を設定する大きな要素となり、立体化の制御に資する。このため、引っ張るだけでスリットを開く立体化を行うことが可能である。

横スリットシートの平面図。 横スリットシートの断面構造と立体化を示す断面図。 スリットの構造を示す平面図。 他の例に係るスリットの構造を示す平面図。 他の例に係るスリットの構造を示す平面図。 他の例に係るスリットの構造を示す平面図。 他の例に係るスリットの構造を示す平面図。 スリットシート製造装置の概略構造を示す側面図。 立体化装置の概要を示す斜視図。

この発明を実施するための一形態を、以下図面を用いて説明する。

図１に、横スリットシート１１の平面図を示す。横スリットシート１１は、横方向Ｘに延びる複数のスリット１２が千鳥状に配置され、縦方向Ｙの引き伸ばしによって、図２に示したようにスリット１２が開いて、スリット１２の周囲が隆起又は倒伏して、立体化するものである。スリット１２は、シートの厚み方向に貫通しており、平面視において線状に延びている。

この横スリットシート１１のスリット１２は、横方向Ｘに一直線に延びる形状ではなく、次のように構成されている。

すなわちスリット１２は、図１に一部を拡大して示したように、スリット１２の延びる方向で分断された複数のスリット部分体１３で構成されている。そしてこれらスリット部分体１３の分断側端点１４は、スリット１２の延びる方向と交差する方向において相対的にずれた位置に配置されている。

なお、シートの材料については、紙や樹脂フィルム・シート、不織布、布帛など、用途に応じて必要な素材のものが選択される。

また、前述の「横方向Ｘ」とは、シートの流れ方向（縦方向Ｙ）に対して９０度の方向のみを指すのではなく、例えば１５度程度の傾きを包含する意味である。

スリット１２の長さは、横スリットシート１１の用途に応じて適宜の規模に設定される。

スリット１２の具体的構成について説明する。平面図である図３に示したように、この例のスリット１２は２本のスリット部分体１３で構成されている。

スリット部分体１３は分断側の一端、すなわち前述の分断側端点１４が互いに近接した状態であり、それぞれ横方向Ｘに延びている。スリット部分体１３は全体として円弧状である。また２本のスリット部分体１３は、スリット１２の中心点Ｐを中心に点対称の位置関係にあり、形状は共に同一である。

スリット部分体１３の分断側端点１４は、スリット１２の中心点Ｐから縦方向Ｙに等距離離れている。図３において中央に例示したスリット１２は、図面左側のスリット部分体１３ａの分断側端点１４が中心点Ｐよりも上に、図面右側のスリット部分体１３ｂの分断側端点１４が中心点Ｐよりも下に位置している。

分断側端点１４から横方向Ｘ外側に延びるスリット部分体１３は、縦方向Ｙにおける中心点Ｐを有する側に凸の円弧状である。つまり図３の中央に例示したスリット１２の場合、図面左側のスリット部分体１３ａは下に凸、図面右側のスリット部分体１３ｂは上に凸に湾曲している。

２本のスリット部分体１３における分断側端点１４とは反対側の端末端点１５は、縦方向Ｙにおける略同じ位置にある。スリット部分体１３を構成する円弧は、図３に細線の破線からなる横方向Ｘに延びる補助線Ａで示したように、端末端点１５よりも延びた先に分断側端点１４を有している。

スリット部分体１３における分断側端点１４に連なる部分は端点連続部１６であり、端点連続部１６から分断側端点１４と反対側、つまり端末側端点に向けて延びる部分は本体部１７である。端点連続部１６も本体部１７も一連の円弧状であり、端点連続部１６と本体部１７との明確な区分はなく、本体部１７は端点連続部１６の傾きに則した曲線で構成されている。

スリット部分体１３が前述のような曲線を有する形状であるので、端点連続部１６は縦方向Ｙに傾いている。

また、スリット部分体１３の分断側端点１４は、前述のようにスリット１２の延びる方向と交差する方向において相対的にずれた位置に配置されているので、対をなす分断側端点１４の位置ずれの態様には方向性がある。図３の中央に例示したスリット１２の場合、左側のスリット部分体１３ａの分断側端点１４のほうが右側のスリット部分体１３ｂの分断側端点１４よりも上である。またスリット１２は前述のような曲線からなるので、位置ずれの態様が有する方向性は矢印Ｂで示したようにおおよそ左上右下の傾きとなる。このため、分断側端点１４同士の間の繋ぎ部１８は、右上がり左下がりの方向に連続した形態である。

このような位置ずれの態様が有する方向性は、横方向Ｘに並ぶ複数のスリット１２からなるスリット列１９について、縦方向Ｙに並ぶスリット列１９ごとに互い違いに設定されている。つまり、図３に示したように、中央に例示したスリット列１９ａにおける位置ずれの態様が有する方向性と、このスリット列１９ａの上下に隣接するスリット列１９ｂにおける位置ずれの態様が有する方向性は、縦方向Ｙを軸に反対向きである。

前述のようにスリット１２の長さは横スリットシート１１の用途に応じて適宜の規模に設定される。一方で、スリット１２の延びる方向と交差する方向において相対的にずらした互いに近接する分断側端点１４の具体的間隔は、主に、スリット１２を開かせない引張力と開かせる引張力を考慮して設定される。

図３に例示したスリット１２では、左右のスリット部分体１３の分断側端点１４は、端点連続部１６は縦方向Ｙにおいて重なるように、中心点Ｐの直上又は直下よりも横方向Ｘ外側に配設している。つまり２本のスリット部分体１３の分断側端点１４は中心点Ｐを挟んで斜めに位置している。スリット部分体１３間の間隔Ｗ１、つまり繋ぎ部１８の大きさは、小さいほど繋ぎ部１８を破断するための引張力が小さくなることを考慮して設定される。

スリット部分体１３同士の位置関係について端点連続部１６に注目すると、スリット部分体１３の端点連続部１６の少なくとも一部が、スリット１２の延びる方向と交差する縦方向Ｙにおいて隙間をあけて重なっていることになる。

縦方向Ｙにおける端点連続部１６同士の重なり幅Ｗ２は、主に、スリット１２を開かせない引張力と開かせる引張力を考慮して設定される。重なり幅Ｗ２は端点連続部１６間の間隔Ｗ１よりも長い方が、繋ぎ部１８を破断のための力を作用させやすい。また重なり幅Ｗ２が広いほど繋ぎ部１８を破断するための引張力が小さくなるとともに、スリット１２を開く立体化時に容易に伸び切らないようになる。

スリット１２パターンの他の例について、図４～図７を用いて説明する。この説明において前述の構成と同一の構成については同一の符号を付してその詳しい説明を省略する。

図４は、図３に示したスリット１２の配置についての変形例である。つまり、スリット１２の構成は同一であるが、スリット列１９ごとに分断側端点１４の位置ずれ態様の方向性を変えずに、すべての方向性を同一にしている。

図５は、図３に示したスリット１２について、本体部１７を曲線ではなく一直線に構成した変形例である。本体部１７と端点連続部１６の間は円弧状の曲線で接続されている。

図６は、図３に示したスリット１２について、スリット部分体１３の全体を曲線ではなく一直線に構成した変形例である。すなわち、スリット部分体１３における分断側端点１４に連なる端点連続部１６が、本体部１７と共に縦方向Ｙにおいて段違いに配置され、端点連続部１６の少なくとも一部が、スリット１２の延びる方向と交差する縦方向Ｙにおいて隙間をあけて重なっている。縦方向Ｙにおける端点連続部１６同士の重なり幅Ｗ２は端点連続部１６同士の間隔Ｗ１と共に、前述と同様に設定される。

図７は、図６に示したスリット１２のスリット部分体１３の全体を一直線ではなく単なる円弧からなる曲線で構成した変形例である。つまり、細線からなる破線の補助線Ａからもわかるように、スリット部分体１３の分断側端点１４と端末端点１５は縦方向Ｙにおける同じ高さにあり、左右のスリット部分体１３でそれぞれ縦方向Ｙの上又は下に凸に湾曲している。

具体的には図７の中心に例示したスリット１２では、分断側端点１４の位置が下にある左側のスリット部分体１３ａは下に凸に湾曲し、それよりも分断側端点１４の位置が上にある右側のスリット部分体１３ｂは上に凸に湾曲している。

以上のようなスリット１２を有する横スリットシート１１は、図８に示したようなスリットシート製造装置３１を用いて製造される。スリットシート製造装置３１は、基材シート供給部３２と、スリット形成部３３と、巻き上げ部３４を有している。

基材シート供給部３２は、横スリットシート１１の材料である基材シート１１ａを供給する部分であり、例えばクラフト紙や樹脂シートなど適宜の材料からなりロール状に巻かれた基材シート１１ａを、支持ローラ３５で引き出し可能に保持している。基材シート１１ａの送り出し位置にはモータに接続された送りローラ３６が備えられている。

スリット形成部３３は、カッターローラ３７とアンビルローラ３８を有し、カッターローラ３７の外周面にはスリット形成刃３７ａが形成されている。カッターローラ３７にはモータが接続される。

スリット形成刃３７ａは、前述したようなスリット１２を形成するものであり、スリット１２の形状とその配置に合わせ形成されている。スリット形成刃３７ａはアンビルローラ３８に当たって基材シート１１ａを押し切る。

スリット形成部３３の前段には受動ローラである供給側抱かせローラ３９が、後段には同じく受動ローラである排出側抱かせローラ４０が配設され、カッターローラ３７によるスリット形成時に適切な張力を付与できるようにしている。供給側抱かせローラ３９と排出側抱かせローラ４０にはニップローラ４１を対設して、基材シート１１ａ又は横スリットシート１１を挟んでいる。

巻き上げ部３４は、モータに接続された巻き上げローラ４２と、その前段に備えられた張力制御装置４３を有している。張力制御装置４３は、予め設定された所定の張力での巻取りを可能にする。

横スリットシート１１は、複数のスリット部分体１３で構成されたスリット１２を有し、それらスリット部分体１３の分断側端点１４はスリット１２の延びる方向と交差する方向において相対的に位置ずれしている。このため、スリット１２を構成するスリット部分体１３は、スリット１２よりも短く、そのスリット１２と同じ長さのスリットを開くよりも大きな張力をかけなければ開かない状態である。また、スリット部分体１３同士の間の部分は、破断しない限りスリット部分体１３同士がつながって一つのスリット１２となること、つまりスリット１２が開くことを抑制する。

この結果、横スリットシート１１の巻き上げに際して、従来の横スリットシートを巻き取る場合よりも高いテンションをかけてもスリット１２が開かないようにできる。つまり、横スリットシート１１の高速で硬い巻取りが可能である。

このため、横スリットシート１１の生産性が良く、ロール状に巻き取られた横スリットシート１１は、従来に比べて巻径の小径化ができるうえ、取り扱い性や、横スリットシート１１を使用するときの引き出し操作性も良好になる。

横スリットシート１１を使用する際、特に緩衝材して使用する場合には、横スリットシート１１を縦方向Ｙに引き伸ばして、スリット１２を開いて立体化を行う。この立体化は手作業で行うほか、図９に示したような、立体化装置５１を用いて行ってもよい。

立体化装置５１は、横スリットシート１１を縦方向Ｙ、つまり搬送方向に引き伸ばす装置であり、送りローラ５２と引き伸ばしローラ５３が所定間隔を隔てて上流側と下流側に配置されている。引き伸ばしローラ５３は、送りローラ５２との協働で立体化を行う部分であり、引き伸ばしローラ５３の周速を送りローラ５２の周速よりも速く駆動制御され、横スリットシート１１に所定の引張力をかける。この引張力は横スリットシート１１の巻き上げるときの引張力よりも大きい。

所定の引張力が作用すると、横スリットシート１１のスリット１２におけるスリット部分体１３の分断側端点１４が相対的に位置ずれしているため、縦方向Ｙにかけられた一定以上の張力はねじれの力に変換されて分断側端点１４間の繋ぎ部１８に作用する。この結果、繋ぎ部１８が破断する。繋ぎ部１８が破断してスリット部分体１３同士が連続すると、スリット１２は開き、スリット１２の周囲は起伏して立体化がなされる。つまり、所定の引張力以上の力で引っ張るだけでスリット１２を開いて立体化を行うことができる。

このため、梱包や包装等の自動化に寄与することができる。

なお、前述のスリットシート製造装置３１と立体化装置５１を一つの装置にまとめることも可能である。

前述のように製造された横スリットシート１１は、対をなすスリット部分体１３の分断側端点１４の位置及び間隔とスリット部分体１３の形状によって、縦方向Ｙにある程度の引張力をかけてもスリット１２が開かないようにできる。その一方で、それより大きい引っ張り力で引っ張って、繋ぎ部１８を破断してその流れでスリット１２を開くようにできる。

特に、図３、図４、図５、図７に示したスリット１２のように、スリット部分体１３が曲線を有する形状であり、なかでも図３、図４、図７のようにスリット部分体１３の全体が曲線で構成されると、スリット形成刃３７ａの耐久性を向上できる。すなわち、スリット形成刃３７ａは基材シート１１ａを押し切ってアンビルローラ３８に当たるが、基材シート１１ａをひっかくように断続的に当たる直線状のスリット形成刃とは異なり連続的に柔らかく当たり、高い切断圧力を得られる。このため、切断不良の無いきれいなスリット１２が形成できるという利点もある。きれいなスリット１２を有する横スリットシート１１では、前述の作用を確実なものとすることができる。

しかも、図３、図４、図７のスリット１２は、スリット部分体１３における本体部１７の曲線は端点連続部１６の傾きに則した曲線で構成されているので、スリット部分体１３において鋭角になる部分は存在しない。この点からもスリット形成刃３７ａの長寿命化をはかれる。そのうえ、製品としての横スリットシート１１は、表面が滑らかで引っかかりのない状態となり、取り扱い時の破れなど、不測の損傷のおそれを低減できる。

また図３、図４、図５、図７に示したスリット１２は、スリット部分体１３における分断側端点１４に連なる端点連続部１６が縦方向Ｙに傾いている。このため、縦方向Ｙに一定以上の引張力をかけたときに、分断側端点１４同士の間の繋ぎ部１８に、ねじれの力を生じさせやすい。図６、図７に示したスリット１２のように、スリット部分体１３の本体部１７を縦方向Ｙにおいて段違いに配置した場合も同様に、繋ぎ部１８にねじれの力を生じさせやすい。

図３、図５、図６、図７に示したように、対をなす分断側端点１４における位置ずれ態様の方向性がスリット列１９ごとに互い違いに設定された横スリットシート１１であると、機械での立体化に際して横方向Ｘにおいて均等に引き伸ばすことができる。つまり分断側端点１４の位置ずれ態様に方向性があるため、その方向性に沿った部分で先にスリット１２が開きやすい傾向にあるが、引張力が掛かる方向に並ぶスリット列１９ごとにその方向性が交互に振られているので、横方向Ｘで均等な立体化ができる。この結果、部分的にスリット１２が開かなかったり、位置ずれ態様の方向性に沿った方向のスリット１２だけが過剰に開いて横スリットシート１１自体が裂けてしまったりするような不都合の発生を回避して、所望の立体化が行える。このため前述した立体化装置５１のような装置を用いての機械による立体化に大いに貢献する。

そのうえスリット１２はスリット部分体１３の端点連続部１６がスリット１２の延びる方向と交差する方向において隙間をあけて重なっているので、重なり幅Ｗ２も引張力の設定のための一つの要素となる。適切な引張力の設定がしやすいうえに、立体化した時の多様な外観も得られる。しかも、繋ぎ部１８における重なり幅Ｗ２に相当する部分はスリット１２が開いても容易に伸び切らないようになり、立体化の制御が可能である。

以上の構成は、この発明を実施するための一形態であって、この発明は前述の構成のみに限定されるものではなく、その他の構成を採用することもできる。

例えば１本のスリット１２に３本以上のスリット部分体１３を設けてもよい。

スリット１２を２本のスリット部分体１３で構成する場合でも、対をなすスリット部分体１３の形状を相違させたり、繋ぎ部１８の位置をスリット１２の横方向Ｘにおいて偏らせたりしてもよい。

１１…横スリットシート
１２…スリット
１３…スリット部分体
１４…分断側端点
１６…端点連続部
１７…本体部
１９…スリット列
Ｘ…横方向
Ｙ…縦方向

Claims (5)

1. 横方向に延びるスリットが千鳥状に複数配置され、縦方向への引き伸ばしによって複数の前記スリットが開いて立体化する横スリットシートであって、
   前記スリットが、開くときに破断される繋ぎ部を介在させたスリット部分体で構成され、
   前記スリット部分体における前記繋ぎ部を有する側の端である分断側端点に連なる端点連続部が、縦方向において段違いに配置されるとともに、
   前記端点連続部の少なくとも一部同士が縦方向において間隔をあけて重なっている
   横スリットシート。
2. 前記端点連続部における縦方向において重なる部分の横方向の重なり幅が、前記端点連続部間の距離よりも長い
   請求項１に記載の横スリットシート。
3. 前記スリット部分体における前記端点連続部から前記分断側端点と反対方向に延びる本体部が、縦方向において段違いに配置された
   請求項１または請求項２に記載の横スリットシート。
4. 前記スリット部分体が曲線を有する形状である
   請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載の横スリットシート。
5. 前記スリット部分体における前記端点連続部が縦方向に傾いている
   請求項１から請求項４のうちいずれか一項に記載の横スリットシート。

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