JP4522713B2

JP4522713B2 - 加工装置

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Publication number: JP4522713B2
Application number: JP2004016170A
Authority: JP
Inventors: 広喜山本; 一夫請川
Original assignee: Uni Charm Corp
Current assignee: Uni Charm Corp
Priority date: 2004-01-23
Filing date: 2004-01-23
Publication date: 2010-08-11
Anticipated expiration: 2024-01-23
Also published as: JP2005205026A

Description

本発明は、使い捨ておむつ等の製品の生産に用いられる加工装置であって、製品単位に分割前の連続したワークに、所定の形成ピッチで被加工部を形成するための加工装置に関する。

従来から、使い捨ておむつ等の連続生産ラインには、製品単位に分割前の、紙おむつの連続した基材（請求項に係る「連続したワーク」に相当）に対して、溶着部を形成するシール装置が設置されている。そして、これを用いて、前記連続した基材に所定の形成ピッチで、例えば製品単位に相当するピッチで溶着部（以下ではシール部とも言う）を形成している。

図１にこのシール装置の概念図を示す。図１Ａは正面図であり、また図１Ｂは一部を中心縦断面視で示す側面図である。なお、以下で用いる全図に亘って、断面部分にはハッチングを記入している。

このシール装置１２０は、支持基台１３０に支持されて回転中心１４１周りに駆動回転する回転円盤１４０を備えている。この回転円盤１４０上には、その回転中心１４１に同心にドラム１５０が一体に設けられ、また回転円盤１４０におけるドラム１５０近傍の部分には挟持アーム１６０が一体に設けられており、これらは回転円盤１４０の回転によって前記回転中心１４１周りに一緒に回転するようになっている。

そして、前記ドラム１５０の外周面には、前工程から連続搬送される前記基材１ａが、所定の巻き付け角度で巻き付けられており、当該巻き付けられている基材１ａの部分がドラム１５０によって前記巻き付け角度の範囲を搬送されている間に、当該基材１ａの部分を挟持アーム１６０が挟持し、この挟持した部分に超音波を与えることによってシール部を形成するようになっている（特許文献１を参照。）。

なお、この挟持アーム１６０は、ドラム１５０の周方向に沿って等間隔を隔てて、例えば６つが設けられ、その場合には、ドラム１５０の周長を略６等分した長さおきにシール部を形成可能である。但し、このシール部の形成ピッチは、紙おむつの製品サイズ毎に異なるものであり、例えば、Ｓサイズ（小サイズ）の紙おむつの形成ピッチは小さく、Ｌサイズ（大サイズ）は大きい。

従って、連続生産ラインによっては、このようなシール装置１２０を製品サイズ毎に保有しているところもあって、製品サイズ替えの度に、前記ラインのシール装置１２０を、対応するサイズのシール装置１２０に入れ換えて使用している。
特開２００２−３５５２７０号公報（第９−第１１頁、第１−第７図）

しかしながら、製品サイズ毎に専用のシール装置１２０を保有していると、その設備費用も製品サイズの区分数倍に嵩み、製造コストの低減を阻む大きな要因となる。
また、シール装置１２０の入れ換え中には連続生産ラインを停止しなければならないが、一般に、このシール装置１２０の入れ換え作業には長時間を要し、紙おむつの生産量を落とす大きな要因となる。

本発明はかかる従来の課題に鑑みてなされたもので、連続したワークに対して、製品サイズ毎に異なる形成ピッチで被加工部を形成可能な単一の加工装置を提供することを目的とする。

かかる目的を達成するために請求項１に記載の発明は、挟持ユニットを備えて回転する回転部材の筒部の外周面に、連続したワークを所定の巻き付け角度で巻き付けて搬送する間に、前記巻き付いているワークの部分を挟んで放す動作を前記挟持ユニットの挟持アームに行わせて、該挟んだ部分に被加工部を形成する加工装置において、前記筒部は前記回転部材に着脱可能に装着されているとともに、外径寸法の異なる複数の筒部が交換可能に用意されており、装着される筒部は、前記ワークを搬送する搬送方向における被加工部の形成ピッチに応じて選択され、前記筒部の外径寸法に応じた該筒部の径方向の位置に前記挟持アームが位置するように、前記挟持ユニットを移動するための移動機構を備えていることを特徴とする。

上記発明によれば、前記被加工部の搬送される方向の形成ピッチを変更する場合には、外径寸法が異なる複数の筒部の中から、前記形成ピッチに対応する外径寸法の筒部を選択して回転部材に装着することにより前記筒部の外径寸法を変更するとともに、前記移動機構を用いることによって前記外径寸法に応じた径方向の位置に挟持アームを移動すればよく、すなわち、前記形成ピッチの変更（以下では、形成ピッチ替えとも言う）に対して容易に対処可能である。
従って、この加工装置を備える生産ラインは、当該加工装置を形成ピッチ毎に保有する必要はなく、設備費を大幅に削減可能となる。また、単一の加工装置によって形成ピッチ替えに対処可能であるため、形成ピッチ替えの度に、生産ラインへの加工装置の入れ換え作業をせずに済み、形成ピッチ替えに伴う生産量の低下を小さく抑えることができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の加工装置において、前記移動機構は前記挟持ユニットをスライド移動することを特徴とする。
上記発明によれば、移動機構によって挟持ユニットをスライド移動することができるので、挟持ユニットの移動を簡単に行える。従って、形成ピッチ替えを短時間で行えて、この形成ピッチ替えに伴う生産量の低下を小さく抑制可能となる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の加工装置において、前記挟持ユニットは、前記挟持アームを開閉駆動するための第１駆動機構を備えていることを特徴とする。
上記発明によれば、前記挟持ユニットは、その挟持アームを開閉駆動するための第１駆動機構を備えている。従って、前記挟持ユニットを移動すれば、この移動によって前記第１駆動機構も移動するため、当該第１駆動機構の移動を別途行わずに済み、もって、形成ピッチ替えの所要時間を短くできる。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の加工装置において、前記挟持アームは、前記第１駆動機構のハウジングに固定されて、前記筒部の周面に沿う挟持面を有する固定アームと、前記固定アームよりも前記径方向の外方に配されて前記挟持面に対して開閉可能に前記ハウジングに軸支された揺動アームとを備え、前記揺動アームの開閉動作によって、前記ワークの部分を挟んで放す動作を行うことを特徴とする。
上記発明によれば、固定アーム及び揺動アームの両者は、共に前記ハウジングに設けられている。従って、前記挟持ユニットの移動の際に、固定アーム及び揺動アームを個別に移動せずに済み、もって、形成ピッチ替えの所要時間を短くできる。
また、固定アームは前記ハウジングに固定されており、揺動アームのみが開閉動作するので、駆動するアーム数が少ない。従って、前記ワークを挟んで放す動作の動作精度を高めることができる。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の加工装置において、前記第１駆動機構は、該第１駆動機構のハウジングに軸心周りに回転自在に支持された第１入力軸と、前記ハウジングに軸心周りに回転自在に支持された第１出力軸と、前記第１入力軸の回転を揺動回転に変換して前記第１出力軸に出力する第１カム機構とを備え、前記揺動アームは、前記第１出力軸に固定されることによって前記ハウジングに軸支されていることを特徴とする。
上記発明によれば、前記揺動アームの開閉動作を、前記第１出力軸の軸周りの揺動回転という誤差要因の入り難い動作を用いて達成する。従って、前記揺動アームの開閉動作の動作精度を高めることができる。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の加工装置において、前記第１カム機構は、前記第１入力軸に同心に形成されたグロボイダルカムと、前記第１出力軸に複数設けられ前記グロボイダルカムのカム面と接触して転動するカムフォロアとを備えることを特徴とする。
上記発明によれば、前記第１カム機構として、グロボイダルカム、及び、そのカム面に接触して転動する複数のカムフォロアを用いている。従って、カム面を前記複数のカムフォロアにて挟むようにして、カム面とカムフォロアとの接触に関してバックラッシの無い構造にすることができて、第１カム機構の剛性を向上できる。

請求項７に記載の発明は、請求項４乃至６のいずれかに記載の加工装置において、前記第１入力軸に回転を入力する第２駆動機構を備え、該第２駆動機構の第２出力軸は、軸心周りに回転自在に、前記回転部材に支持されているとともに、所定の連結構造によって前記第１入力軸に連結され、前記連結構造は、前記第２出力軸の軸心周りの回転を前記第１入力軸に伝達しつつ、前記第２出力軸に対する前記第１入力軸の相対移動を許容する構造であり、前記相対移動の方向は、前記挟持ユニットを移動する方向であることを特徴とする。
上記発明によれば、第２駆動機構の第２出力軸から、前記連結構造を介して第１入力軸に回転が入力される。また、この連結構造は、前記挟持ユニットを移動する際に必要となる、第２出力軸に対する第１入力軸の相対移動を許容する。従って、第２出力軸から第１入力軸への回転の伝達関係を維持しつつ、前記挟持ユニットを移動することが可能となる。

請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の加工装置において、前記第２出力軸の軸心方向は、前記相対移動の方向を向いているとともに、前記第１入力軸は前記第２出力軸の軸心と同心の貫通孔を有し、前記連結構造は、前記第２出力軸が前記貫通孔を挿通しつつ嵌合する嵌合構造であることを特徴とする。
上記発明によれば、前記貫通孔によって第１入力軸は第２出力軸の軸心方向に移動することができ、この軸心方向は、前記相対移動の方向、すなわち前記挟持ユニットを移動する方向である。また、前記貫通孔に第２出力軸は嵌合しているので、前記移動を行っても、第２出力軸から第１入力軸への軸心周りの回転の伝達関係は維持される。従って、第２出力軸から第１入力軸への回転の伝達関係を維持しつつ、前記挟持ユニットを移動することができる。

請求項９に記載の発明は、請求項７又は８に記載の加工装置において、前記第２駆動機構は、前記回転部材の回転によって前記第２出力軸を軸心周りに回転させる第２カム機構を備えていることを特徴とする。
上記発明によれば、前記第２カム機構によって、前記回転部材の回転から第２出力軸の回転動作を作り出す。従って、前記挟持アームの開閉動作の動力源を別途設けずに済み、装置構成を簡略にできる。
また、第２出力軸は前記第２カム機構によって回転するため、前記第１カム機構の動作に最適な回転入力を第２カム機構によって作り出すことができる。また必要に応じて第２カム機構に停留動作を加えることで第１出力軸の揺動回転に対して停留動作を加えることができる。更に第１カム機構自体にも停留動作範囲を設け、その範囲に第２カム機構の停留動作範囲を合わせることによって第１出力軸に固定された揺動アームを精度良く閉じた状態で第１カム機構を完全な停留状態（停留動作であって更に入力も回転していない状態）にすることが可能となる。

請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の加工装置において、前記第２カム機構は、前記回転部材を回転自在に支持する支持基台に、前記回転部材の回転中心と同心に形成されたグロボイダルカムと、前記第２出力軸に複数設けられ前記グロボイダルカムのカム面と接触して転動するカムフォロアとを備えていることを特徴とする。
上記発明によれば、前記第２カム機構として、グロボイダルカム、及び、そのカム面に接触して転動する複数のカムフォロアを用いている。従って、カム面を前記複数のカムフォロアにて挟むようにして、カム面とカムフォロアとの接触につきバックラッシの無い構造にすることができて、当該第２カム機構の剛性を向上できる。

請求項１１に記載の発明は、請求項７乃至１０のいずれかに記載の加工装置において、前記筒部の周方向に沿って互いに均等間隔を隔てつつ、複数の前記挟持ユニットが配置されており、各挟持ユニットの前記第１入力軸に対応させて、前記第２出力軸がそれぞれに設けられていることを特徴とする。
上記発明によれば、筒部の単位回転当たりに形成される被加工部の数量を増やすことができて、加工装置の処理能力を向上させることができる。

請求項１２に記載の発明は、請求項１乃至１１のいずれかに記載の加工装置において、前記筒部は前記回転部材に着脱可能に装着されているとともに、外径寸法の異なる複数の筒部が交換可能に用意されており、装着される筒部は、前記ワークを搬送する搬送方向における被加工部の形成ピッチに応じて選択されることを特徴とする。
上記発明によれば、外径寸法が異なる複数の筒部の中から、前記形成ピッチに対応する外径寸法の筒部を選択して回転部材に装着すれば、前記形成ピッチ替えに対処することができ、つまり、極簡単な構成を用いて対処可能となる。

請求項１２に記載の発明は、請求項１乃至１１のいずれかに記載の加工装置において、前記筒部は、その周方向に沿って所定の分割ピッチで分割された複数の円弧状分割片から構成され、各円弧状分割片は、前記周方向に沿って前記分割ピッチで前記回転部材に着脱可能に設けられた支持部材に掛け渡されて装着されていることを特徴とする。
上記発明によれば、筒部を分割してなる円弧状分割片は軽いため、持ち上げ下げを伴う筒部の回転部材への付け替え作業が楽になる。
また、複数の挟持アームの中で開けない状況の挟持アームが有る場合であっても、その挟持アームに対応する円弧状分割片の付け替え作業は後回しにして、それ以外の開いている挟持アームに対応する円弧状分割片の付け替え作業を先行して行うことができる。従って、付け替え作業が滞り難くなる結果、前記形成ピッチ替えの所要時間を短くできる。

請求項１３に記載の発明は、請求項１乃至１２のいずれかに記載の加工装置において、前記筒部の周面には、前記挟持アームに対応させて貫通孔が設けられ、該貫通孔を介して前記挟持アームは前記筒部に巻き付いているワークの部分を挟むことを特徴とする。
上記発明によれば、前記筒部の周面の貫通孔を介して、前記挟持アームはワークを確実に挟むことができる。

請求項１４に記載の発明は、請求項１乃至１３のいずれかに記載の加工装置において、前記移動機構は、前記挟持ユニットを移動する方向にスライド移動可能に案内する案内構造と、前記挟持ユニットにスライド移動する方向の送りを与える送りねじ機構であり、前記ねじ機構は、前記回転部材に軸心周りに回転自在に設けられ前記方向に前記軸心方向を揃えて配置された雄ねじと、該雄ねじに螺合しつつ前記挟持ユニットに固定された雌ねじとを有することを特徴とする。
上記発明によれば、前記雄ねじを軸芯周りに回転すれば、前記雌ねじの前記軸心方向の移動を介して、前記挟持ユニットを容易にスライド移動することができる。

請求項１５に記載の発明は、請求項１乃至１４のいずれかに記載の加工装置において、前記移動機構は、前記回転部材に前記挟持ユニットを押し付けることによって、該挟持ユニットの移動を規制する押し付け部材を備えていることを特徴とする。
上記発明によれば、前記押し付け部材を用いることによって、移動後の位置に挟持ユニットを確実に保持可能となる。

請求項１６に記載の発明は、請求項８に記載の加工措置において、前記第２出力軸は、前記筒部の外周面に対する法線方向と平行な方向に軸心を向けて配置され、前記移動機構は、前記第２出力軸の軸心方向に沿わせて前記挟持ユニットを移動することを特徴とする。
上記発明によれば、前記移動機構は、挟持ユニットを確実に移動させることができる。

請求項１７に記載の発明は、請求項１乃至１６に記載の加工装置において、前記連続したワークは、その連続する方向に沿って所定ピッチで配置された液吸収体と、該液吸収体を備えた一対の連続シートとを有し、前記ワークに形成される被加工部は、前記連続シートが溶着されたシール部であり、前記固定アームの挟持面には、前記ワークに超音波を与える超音波装置が設けられ、前記挟持面に対面する揺動アームの挟持面には、前記超音波で溶着する溶着パターン形状の突起を有するアンビルが設けられていることを特徴とする。
上記発明によれば、液吸収機能を備えた製品のワークに対して、所定ピッチでシール部を形成することができる。

請求項１８に記載の発明は、請求項１７に記載の加工装置において、前記アンビルは前記揺動アームに着脱可能に装着されているとともに、挟む力の作用中心の位置が異なる複数のアンビルが交換可能に用意されており、装着されるアンビルは、前記ワークの幅に応じて選択されることを特徴とする。
上記発明によれば、ワークの幅に応じて、装着されるアンビルを選択する。従って、ワークに形成されるシール部の長手方向の中心に、挟む力の作用中心を一致させることができて、前記シール部の溶着強度の安定性を高めることができる。

本発明によれば、連続したワークに対して、製品サイズ毎に異なる形成ピッチで被加工部を形成可能な単一の加工装置を提供することができる。

以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して詳細に説明する。
本実施形態に係る加工装置は、連続生産ラインを走行する連続したワークに対して所定の形成ピッチで被加工部を形成するものである。以下の説明では、前記連続したワークとして紙おむつの基材を例に、また、前記基材に形成する被加工部としては紙おむつの前身頃と後身頃とを接合するシール部を例に説明する。すなわち、本実施形態に係る加工装置は、所謂連続シートの形態のワークを溶着するシール装置である。

＜＜＜紙おむつ及びその基材＞＞＞
先ず、図２Ａ及び図２Ｂを参照して紙おむつ及びその基材について説明する。図２Ａは、パンツ型紙おむつの完成品を示す斜視図である。また、図２Ｂは、前記紙おむつの構成部品を説明するための斜視図であって、図２Ａの完成品を股下部にて平面に展開し、それを厚み方向の構成部品に分解して示している。

図２Ｂに示す展開状態の紙おむつ１は、透液性トップシート２、液吸収体４、及び不透液性バックシート３をこの順番で重ね合わせたシート積層体である。液吸収体４の素材としては、例えば高吸水性ポリマーが混入された粉砕パルプが使用され、またトップシート２及びバックシート３の素材としては、熱溶着性素材としての熱可塑性繊維が、織布や不織布またはフィルムなどの形態で使用される。なお、液吸収体４は、トップシート２とバックシート３とにホットメルト接着剤等によって間欠的に接着されており、またバックシート３とトップシート２も前記接着剤等によって間欠的に接着されている。

このシート積層体は、股下部１３に沿ってトップシート２を内側にしつつ折り重ねられ、折り重ねられた一方の部分が前身頃１０、他方の部分が後身頃１１とされる。これら前身頃１０と後身頃１１とは、胴回りの側端部１０ａ，１１ａに形成されたシール部１４によって互いに接合されており、これによって、図２Ａに示す胴回り開口７及び一対の脚廻り開口８，８が形成された完成品の状態となる。なお、各開口７，８には、それぞれに胴回り弾性部材５または脚廻り弾性部材６がバックシート３の内面に伸長下に貼着されており、各開口７，８が着用者の胴や脚に密着するようになっている。

このような紙おむつ１は、連続生産ラインにおいて連続的に生産される。すなわち、前記ラインを搬送される紙おむつの基材は、前記トップシート２及びバックシート３が搬送方向に連続する連続シートの形態で搬送され、前記ラインの各工程において適宜な処理が施された後、最終工程にて搬送方向に製品単位で分割されて図２Ａに示す完成品１となる。

図３Ａは、前記シール装置を備えるシール工程に搬送される紙おむつの基材の状態を示す斜視図であり、また、図３Ｂは、その直前の基材の状態を示す斜視図である。

シール工程に搬送される時点の基材１ａは、図３Ｂに示すようなトップシート２及びバックシート３の両連続シートの間に、その搬送方向に製品ピッチで液吸収体４を貼着した平状基材１ｂを、その幅方向の中心である股下部１３に沿って図３Ａに示すように折り返して前身頃側１０と後身頃側１１とを重ね合わせた状態となっている。図３Ｂに示すように、搬送方向に互いに隣合う液吸収体４，４同士の間には、脚廻り開口８が形成されており、この脚廻り開口８及び股下部１３に沿って、前述の脚廻り弾性部材６が貼着されている。また、胴回り開口７に相当する端部に沿っても前記胴回り弾性部材５が貼着されている。

但し、図３Ａの状態の基材１ａは、その前身頃側１０の側端部１０ａと後身頃側１１の側端部１１ａとが未だ接合されていない。このため、この基材１ａに対して、シール装置は、前記側端部１０ａ，１１ａに相当する部分に熱溶着処理を施してシール部１４を形成することにより、前記基材１ａの前身頃１０側と後身頃１１側とを互いに接合し、次工程へ送り出す。なお、シール部１４は、互いに隣り合う位置に一対形成される。そして、この一対のシール部１４，１４の間の分割線１５に沿って分割されて前述の完成品１となる。

＜＜＜シール装置の概要説明＞＞＞
図４乃至図９は、シール装置の外観を示す図であって、図４は正面視の斜視図、図５は背面視の斜視図、図６は正面図、図７は背面図、図８は側面図、図９は上面図である。また、図１０はシール装置の中心縦断面図である。なお、図４以外の斜視図は、後記支持フレーム３４及び一対の案内ロール９０ａ，９０ｂを省略して示している。

図４に示すように、このシール装置２０は、支持基台３０と、この支持基台３０に回転自在に回転中心軸４２（図１０を参照）が支持されて駆動回転する、回転部材としての回転円盤４０と、この回転円盤４０上に前記回転中心軸４２と同心に一体的に装着されて、外周面に所定の巻き付け角度で前記基材１ａを巻き付けられる筒部としてのドラム５０と、前記回転円盤４０上に一体的に設けられ、前記巻き付いている基材１ａの部分を挟んでシール部を形成する挟持ユニット６０と、前記巻き付け角度で前記基材１ａを巻き付けるために前記ドラム５０の上流側及び下流側に設けられる一対の案内ロール９０ａ，９０ｂとを備えている。なお、図４乃至図９では、挟持ユニット６０を灰色で示している。

図４及び図６に示すように、上流側の案内ロール９０ａに掛け回されて前工程から所定の搬送速度で連続搬送される前記基材１ａは、その搬送速度と略同じ周速で回転するドラム５０の外周面に、所定の巻き付け位置にて巻き付けられ、この巻き付けられた基材１ａは、ドラム５０に対して滑ること無くドラム５０と共に前記巻き付け角度だけ回転して所定の巻き出し位置に搬送され、この巻き出し位置にて巻き出された後、下流側の案内ロール９０ｂに掛け回されて次工程へと送り出される。そして、前記巻き付け位置から巻き出し位置までの間を前記基材１ａが搬送されている間に、当該基材１ａに対向してドラム５０と共に回転する挟持ユニット６０の挟持アーム６２が前記基材１ａの一部分を挟んで放す動作をして、この挟んだ部分にシール部を形成するようになっている。

図４及び図７に示すように、この挟持ユニット６０は、ドラム５０の周方向に沿って等間隔を隔てつつ例えば図示のように６つが設けられ、すなわち円周方向に沿って６０度おきに設けられている。従って、このシール装置２０によれば、回転円盤４０と共にドラム５０が一回転する度に、ドラム５０の周長を略６等分した長さおきにシール部を形成可能である。
但し、このシール部の形成ピッチは、紙おむつの製品サイズ毎に異なるものであり、例えば、Ｓサイズの紙おむつの形成ピッチは小さくＬサイズは大きい。

従って、本実施形態にあっては、製品サイズ毎に、その形成ピッチの略６倍の周長のドラム５０を回転円盤４０に一体的に装着可能に用意し、また、装着されたドラム５０の外径に応じた径方向の位置に前記挟持アーム６２が位置するように挟持ユニット６０を移動可能な構成にしている。そして、これによって、製品サイズ替えを一つのシール装置２０で対処可能にし、その結果、複数のシール装置を保有する状況を回避し得て、設備費の大幅な削減を図ることができるようになっている。また、単一のシール装置２０によって形成ピッチ替えに対処可能であるため、連続生産ラインへのシール装置の入れ換え作業を必要とせず、これによって、形成ピッチ替えに伴う紙おむつの生産量の低下を小さく抑えることも可能となる。

＜＜＜シール装置の詳細説明＞＞＞
以下、シール装置２０が備える構成等について詳細に説明する。

（１）支持基台及び回転円盤
図４に示すように、支持基台３０は、生産ラインの基礎上にアンカーボルト等にて固定された支持ベース３２と、支持ベース３２から鉛直方向に立設された支持フレーム３４とを備えている。

図１０に示すように、支持フレーム３４には、筒形のベアリングケース８０がその筒軸を水平方向に向けて固定されている。そして、このベアリングケース８０が内周側に保持するベアリング８９によって、回転中心軸４２が回転自在に支持されている。

この回転中心軸４２の両端は、前記ベアリングケース８０の筒端から外に出ており、その一端４２ａには、前記回転円盤４０が同心に固定され、他端４２ｂにはプーリ（不図示）が同心に固定されている。そして、この図外のプーリに掛け回されたタイミングベルト（不図示）を介してモータなどの駆動源から回転動力が伝達されて、前記回転円盤４０は前記回転中心軸４２の軸心周りに回転する。なお、回転方向は、図６に示すシール装置２０の正面視における反時計回りである。また、説明の都合上、同図の正面視における０時方向を０°の回転位置とし、そこから反時計回りの角度で回転位置を定義する。また、回転円盤４０における支持フレーム３４側の盤面を裏側盤面とし、逆側の盤面を表側盤面とする。

（２）ドラム
図４及び図６に示すように、回転円盤４０の表側盤面には、前記ドラム５０が同心に装着されている。このドラム５０は、回転円盤４０と一緒に回転する円筒体であり、その外周面には、前記紙おむつの基材１ａが、約２９０°の回転位置を巻き付け位置として巻き付けられ、そこから約１７０°の巻き付け角度だけ回転した約１００°（＝２９０°＋１７０°−３６０°）の回転位置を巻き出し位置として巻き出されるようになっている。

図１１に示すように、このドラム５０は、その周方向に沿って６等分された６つの円弧状分割片５０ａから構成されている。なお、図１１のシール装置２０は、円弧状分割片５０ａを一つ外した状態で、また挟持アーム６２のうちのドラム５０の内側に配置される後記固定アーム６４を外した状態で示されており、更には、もう一方のアームである揺動アーム６３を灰色で示している。図示のように、各円弧状分割片５０ａは、前述した６つの挟持ユニット６０にそれぞれ対応しており、対応する挟持ユニット６０の挟持アーム６２の位置が、円弧状分割片５０ａの周方向の略中央部分に位置するように取り付けられている。この中央部分には貫通孔５０ｂが形成されており、この貫通孔５０ｂは、ドラム５０の外周面に巻き付いている基材１ａを前記挟持アーム６２が挟む際に利用される。すなわち、図１０に示すように、前記挟持アーム６２の固定アーム６４はドラム５０の内側に設けられ、揺動アーム６３はドラム５０の外側に設けられるが、前記貫通孔５０ｂを形成していれば、ドラム５０の内側に設けられる固定アーム６４は、前記貫通孔５０ｂを通ってドラム５０の外表面から突出することができて、これによって、両アーム６３，６４にて前記ドラム５０の外周面に巻き付いた基材１ａを挟持可能にしている。ちなみに、図１０では、固定アーム６４及び揺動アーム６３を灰色で示している。

図１１に示すように、このような円弧状分割片５０ａは、回転円盤４０の周方向に沿って６０°刻みに取り付けられる６つのステー５２（支持部材）によって回転円盤４０に取り付けられる。すなわち、各円弧状分割片５０ａは、互いに隣り合う一対のステー５２に、両端部を掛け渡されてビス５３で固定される。このステー５２は、帯状プレートをＬ字に屈曲して短片部５２ａを設けた略Ｌ字状部材である。そして、短片部５２ａが回転円盤４０上のステー取り付け面４０ａに面当たりにボルト５４で固定され、これによって回転円盤４０の盤面から水平に延出する長片部５２ｂに前記円弧状分割片５０ａの端部が前記ビス５３で固定される。なお、ステー５２の剛性を高めるべく、図１１に示すように長片部５２ｂにリブ５２ｃを形成しても良い。

この円弧状分割片５０ａからなるドラム５０は、紙おむつの製品サイズ毎に用意されており、本実施形態にあっては、Ｓサイズ用に小径ドラムが、またＭサイズ（中サイズ）用に中径ドラムが、更にはＬサイズ用に大径ドラムが用意されている。各ドラム５０の周長は、対応する製品サイズのシール部の形成ピッチの略６倍の長さに設定されている。また、回転円盤４０上におけるステー５２の取り付け面４０ａも、前記径方向に沿って三箇所用意されており、内側から外側に向けて順次Ｓ、Ｍ、Ｌサイズの取り付け面４０ａが設けられている。なお、これら取り付け面４０ａは、ステー５２の短片部５２ａが嵌合するように凹部の底面となっており、所期の位置に取り付ける際の再現性を高めるようにしている。ちなみにステー５２は、各サイズについて共用可能である。

（３）挟持ユニット
図７に示すように、回転円盤４０の裏側盤面には、前述の６つの挟持ユニット６０が放射状に配置されている。挟持ユニット６０は、挟持アーム６２と、挟持アーム６２の脇に一体的に設けられて挟持アーム６２を開閉駆動するための第１駆動機構７０とを備えている。

第１駆動機構７０のハウジング７２は、略直方体形状の箱体である。そして、その壁面のうちの一つが、前記裏側盤面の取り付け面４０ｂに面接触状態で押し付け部材６６により押し付けられ、これによって、前記挟持ユニット６０は所定の取り付け位置に保持されるようになっている。

図１２に、図７中のＸＩＩ―ＸＩＩ線矢視の断面図を示す。なお、本図では下側を正面として表す。また図１３は、一部を図１２中のＸＩＩＩ―ＸＩＩＩ線矢視で破断して示す中心縦断面図である。図１２に示すように、この押し付け部材６６は、前記裏側盤面上における挟持ユニット６０の両脇の位置に立設された一対の壁部６６ａと、この壁部６６ａの端面にボルト６６ｂで止められた押し付けプレート６６ｃとを備えている。そして、前記ハウジング７２の両側壁面から突出する凸部７２ａを押し付けプレート６６ｃによって前記裏側盤面側に押し付けることによって前記保持が達成されている。従って、前記ボルト６６ｂの締め付けトルクを緩めて、その押し付け力を解放すれば、前記保持は解除される。

なお、この挟持ユニット６０の取り付け位置は、挟持アーム６２がドラム５０の径方向に沿って移動する方向（以下、ユニット移動方向と言う）にスライド調整可能になっている。これは、前述したように、回転円盤４０に装着されるドラム５０の外径寸法に応じて挟持アーム６２の位置を変更しないと、挟持アーム６２によってドラム５０の外周面に巻き付いている基材１ａを挟めないためである。

よって、本実施形態の挟持ユニット６０は、移動機構として、当該挟持ユニット６０を前記ユニット移動方向にスライド移動可能に案内する案内構造６８と、挟持ユニット６０に前記ユニット移動方向の送りを与える送りねじ機構６９とを備えている。案内構造６８は、前記取り付け面４０ｂに形成された前記ユニット移動方向に沿う案内溝６８ａと、前記ハウジング７２の壁面に形成されて案内溝に係合する係合凸部６８ｂとから構成される。そして、係合凸部６８ｂが案内溝６８ａに係合することによって、挟持ユニット６０全体を前記ユニット移動方向に案内する。送りねじ機構６９は、雄ねじと雌ねじとの組み合わせにより送りを与えるものである。図１３に示すように、その雄ねじ６９ａは、前記ハウジング７２の壁を前記ユニット移動方向に貫通する貫通孔７２ｂに挿通されている。そして、この雄ねじ６９の一端部は、前記押し付け部材６６の壁部６６ａに固定されたブラケット６９ｂに、また、他端部は、前記回転円盤４０の裏側盤面上に立設されたブラケット４０ｃに、それぞれ軸受け６９ｃ，６９ｄを介して軸心周りに回転自在に支持されている。一方、雌ねじ６９ｅは、前記雄ねじ６９ａに螺合しつつ前記貫通孔７２ｂに固定されている。従って、前記雄ねじ６９ａを回転すれば、雌ねじ６９ｅの前記軸心方向の移動を介して前記挟持ユニット６０は前記ユニット移動方向に移動できるようになっている。

ところで、図７に示すように、この取り付け状態において前記挟持アーム６２と対向する回転円盤４０の部分には、前記ドラム５０の径方向に沿うスリット４０ｄが形成されている。そして、このスリット４０ｄを通して、図１０に示すように、挟持アーム６２の先端が回転円盤４０の裏側から表側へと延出することを許容し、ドラム５０に巻き付いている基材１ａを挟むことを可能にし、更には、前記取り付け位置の調整の際に挟持ユニット６０全体が前記ユニット移動方向に移動することを可能にしている。なお、図１０では、挟持アーム６２を灰色で示している。

図１０に示すように、挟持アーム６２は、前記第１駆動機構７０のハウジング７２にボルト止め固定された固定アーム６４と、この固定アーム６４に対して開閉可能に前記ハウジング７２に軸支された揺動アーム６３とから構成される。ちなみに、図の上側に示す揺動アーム６３は全閉状態であり、下側に示す揺動アーム６３は全開状態である。

固定アーム６４は、前記スリット４０ｄを介して回転円盤４０の裏側から表側へと延出し、その先端はドラム５０の内周面側に位置している。前記先端には、超音波を発振する超音波装置６４ａが固定されており、その超音波装置６４ａの発振面６４ｂは、前記ドラム５０の貫通孔５０ｂを通ってドラム５０の外周面よりも外方へ所定の突出量だけ突出している。この発振面６４ｂは、前記ドラム５０に巻き付いている基材１ａと接触する部分であり、挟持面として機能する。なお、この発振面６４ｂは、ドラム５０の外周面の接平面と略平行になっている。

揺動アーム６３は、前記ハウジング７２に軸受けを介して支持されて軸心周りの回転自在な後記第１出力軸７６に固定されており、この第１出力軸７６の揺動回転によって、回転円盤４０の回転中心軸４２の軸線４２ｃと回転円盤４０の径方向の線分とを含む平面内を揺動旋回するようになっている。この揺動旋回の動作範囲は、前記回転中心軸４２と略平行になった状態である挟持位置（図１０の上側の揺動アーム６３を参照）から、回転円盤４０の盤面と略平行になった状態である待機位置（図１０の下側の揺動アーム６３を参照）までの範囲であり、その揺動旋回角度範囲は９０°である。そして、挟持位置においては、前記揺動アーム６３の先端部６３ａに備えるアンビルユニット６５の挟持面６５ａが、前記発振面６４ｂとの間で基材１ａを挟持すべく前記発振面６４ｂに対面するようになっている。

図１４Ａに揺動アーム６３の側面図を、また図１４Ｂには図１４Ａ中のＢ−Ｂ線矢視の正面図を示す。アンビルユニット６５は、前記溶着部１４のパターン形状と同形状の凸部６５ｅが形成されたアンビル６５ｂを前記挟持面６５ａに保持するものであり、前記先端部６３ａの取り付け面６３ｂにボルト止めされるアンビルベース部６５ｃと前記アンビル６５ｂとの間に弾性体６５ｄを介装した構成となっている。
アンビル６５ｂの挟持面６５ａには、前記回転中心軸４２ｃ方向に沿う直線状に一対の前記凸部６５ｅが形成され、これによって図３Ａに示すパターン形状に溶着部１４，１４を形成可能となっている。弾性体６５ｄは、内部に空気が圧入された袋体であり、回転中心軸４２ｃ方向の前後に並んで２つが設けられている。内部の空気圧は、この袋体に連通する空気供給配管（不図示）の供給圧を減圧弁等によって調整可能であり、この調整によって前記基材１ａを挟む際の挟持力を調整する。なお、空気供給配管は、アンビルユニット６５に設けられたワンタッチジョイント６５ｆに接続することで、前記袋体内に連通される。アンビルベース部６５ｃは、弾性体６５ｄを挟む両脇の位置に一対の枠部６５ｇを有し、これらの枠部６５ｇによって弾性体６５ｄの変形に伴うアンビル６５ｂの側方への移動を拘束するようにしている。

このようなアンビルユニット６５は、製品サイズ毎に用意されており、サイズ替えの都度、対応するサイズのアンビルユニット６５に交換される。この交換をする主な理由は、製品サイズ毎に基材１ａのシール部１４の幅と位置が異なることに対処するためである。すなわち、基材１ａの幅方向を長手方向として形成されるシール部１４の溶着強度を安定化させるには、挟持力の作用中心を、前記シール部１４の長手方向の中心に揃える必要があるためである。図１５に各製品サイズのアンビルユニット６５を揺動アーム６３に取り付けた状態を示す。ＳサイズからＬサイズへと製品サイズが大きくなるに従って、揺動アーム６３の旋回中心から挟持力の作用中心までの距離が大きくなっているが、これは、それぞれの挟持力の作用中心（２つの弾性体６５ｄ，６５ｄの間の位置）が、各製品サイズのシール部１４の長手方向の中心と一致するようにしているためである。

ここで、この揺動アーム６３の揺動旋回動作を説明する。この揺動アーム６３の開閉角度は、その挟持ユニット６０の回転位置に応じて一義的に割り付けられており、すなわち、この揺動アーム６３は、挟持ユニット６０の前記回転位置に応じて開閉動作をする。

図１６に、揺動アーム６３の開閉角度とその挟持ユニット６０の回転位置との関係を示す。図の横軸には挟持ユニット６０の回転位置を、また縦軸には前記挟持ユニット６０の揺動アーム６３の開閉角度を示している。

図６及び図１６に示すように、揺動アーム６３は、１９０°の回転位置において開閉角度が全開の９０°となり、この１９０°の回転位置から閉動作を開始して、３１３°の回転位置において、その開閉角度は全閉の０°となる。次に、揺動アーム６３は、この全閉状態を３６０°の回転位置を経て６０°の回転位置まで維持した後、この６０°の回転位置から開動作を開始して１９０°の回転位置において全開となり、回転位置が一巡する。そして、以降の回転においても、この回転位置に応じた開閉動作を繰り返す。

このように間欠的に行われる揺動旋回動作の動力源は、前記回転円盤４０の回転動作である。すなわち、このシール装置２０は、回転円盤４０の回転を間欠回転に変換して出力する第２駆動機構と、この第２駆動機構の第２出力軸の回転を揺動回転に変換して出力する前記第１駆動機構とを備えている。なお、いずれの駆動機構も所謂カム機構を利用している。

図１７及び図１８に第２駆動機構を説明するための図を示す。図１７は、図１０中のＸＶＩＩ―ＸＶＩＩ線矢視の断面図であって、６つあるうちの１つの第１駆動機構７０のみを断面視で示し、残る５つについては外形のみを示している。また、図１８は、図１０と同じ中心断面図であって、第２駆動機構に係るグロボイダルカム８１の部分のみを側面視で示している。

図１０、図１７及び図１８を適宜参照してわかるように、第２駆動機構は、前記支持フレーム３４に固定されたベアリングケース８０の外周に一体に形成されたグロボイダルカム８１と、このグロボイダルカム８１を覆いつつ前記回転円盤４０の裏側盤面に固定されて前記回転円盤４０と一緒に回転する外ケース８２と、この外ケース８２にベアリングケース８３の軸受け８３ａを介して支持されて軸心周りに回転自在な第２出力軸８４と、この第２出力軸８４の一端に一体かつ同心に固定されて、カムフォロア８４ａを介してグロボイダルカム８１の外周のカム面に係合するターレット８４ｂとを備えている。

図１８に示すようにグロボイダルカム８１は前記回転中心軸４２と同心に形成されている。そして、その外周面には、テーパー状のリブ８１ａが、周方向に沿って回転中心軸４２方向に変位する略螺旋形状に形成されており、このリブ８１ａの両側の斜面が前記カム面として機能する。一方、図１７及び図１８に示すように、第２出力軸８４は、その軸心を前記回転中心軸４２に直交させて配されているとともに、そのターレット８４ｂには、その周方向に沿って等間隔を隔てて６つのカムフォロア８４ａが設けられており、前記リブ８１ａの両側の斜面を、互いに隣り合うカムフォロア８４ａ，８４ａ同士が挟み込みながら転動するようになっている。そして、図１７に示すように、回転円盤４０の回転動作によって、外ケース８２に支持された第２出力軸８４がグロボイダルカム８１の外周面を周回移動すると、この周回移動に伴って前記カムフォロア８４ａが、図１８に示す前記リブ８１ａによって前記回転中心軸４２方向に変位され、前記リブ８１ａを転動するカムフォロア８４ａが順番に入れ替わることによって、第２出力軸８４はその軸心周りに回転するようになっている。なお、このリブ８１ａは、その周方向に沿って回転中心軸４２方向に変位する区間と、変位しない区間とを有し、第２出力軸８４が前者の区間を周回する際には第２出力軸８４は回転し、後者の区間を周回する際には回転せずに停留し、これによって、前記第２出力軸８４は間欠回転するようになっている。

図１７に示すように、前記第２出力軸８４は、前述の６つの第１駆動機構７０のそれぞれに対応させて６本が設けられており、それぞれの第２出力軸８４は、その軸心方向を、対応する第１駆動機構７０の前記ユニット移動方向に向けて延出して設けられ、その延出端は、対応する第１駆動機構７０のハウジング７２内に収納されている。

図１９Ａに、第１駆動機構７０の中心縦断面図を、また、図１９Ｂに、図１９Ａ中のＢ−Ｂ線矢視の断面図を示す。なお、図１９Ａについては、グロボイダルカム７５のカム面及びターレット７６ｂを側面視で示すとともに、挟持アーム６２を二点鎖線で示している。また、図１９Ｂにあっては、ターレット７６ｂのみを側面視で示している。

図１７、図１９Ａ及び図１９Ｂに示すように、第１駆動機構７０は、そのハウジング７２に軸受け７３ａを介して支持されて軸心周りの回転自在な第１入力軸７４と、この第１入力軸７４に一体に形成されたグロボイダルカム７５と、前記ハウジング７２に軸受け７３ｂ，７３ｃを介して支持されて軸心周りの回転自在な第１出力軸７６と、この第１出力軸７６に一体に設けられて、カムフォロア７６ａを介して前記グロボイダルカム７５のカム面に係合するターレット７６ｂとを備えている。なお、前記第１出力軸７６には、前述の揺動アーム６３が固定されている。

図１７及び図１９Ａに示すように、第１入力軸７４は、その軸心方向を前記ユニット移動方向に揃えて配されている。そして、この第１入力軸７４は、所定の連結構造を介して前記第２出力軸８４に連結されており、この連結構造によって、第２出力軸８４の軸周りの回転が、第１入力軸７４の軸周りの回転として当該第１入力軸７４にそのまま伝達されるとともに、この伝達関係を維持しつつ第１入力軸７４は第２出力軸８４に対して前記ユニット移動方向に相対移動可能になっている。なお、ユニット移動方向に相対移動可能にする理由は、前述したように、当該第１入力軸７４を備えた挟持ユニット６０をユニット移動方向に移動する必要があるためである。

この連結構造は、第１入力軸７４に同心に貫通孔７４ａを形成するとともに、この貫通孔７４ａと同心に第２出力軸８４を嵌合させることで達成されている。例えば、本実施形態では、前記貫通孔７４ａは矩形形状に形成されているとともに、前記第２出力軸８４の断面形状も同じ矩形形状に形成されており、これによって、第２出力軸８４と第１入力軸７４とは互いの相対回転を規制され、もって回転が伝達される。また、第２出力軸８４は前記ユニット移動方向に沿って配されており、かつ前記貫通孔７４ａは前記第１入力軸７４の軸心と同心であるので、前記回転の伝達関係を維持しつつ第１入力軸７４はユニット移動方向に移動可能となっている。

そして、このような連結構造を介して第１入力軸７４が回転すると、当該第１入力軸７４のグロボイダルカム７５が回転し、このカム面と係合するターレット７６ｂを介して前記第１出力軸７６が回転する。

詳細には、このグロボイダルカム７５の外周面には、テーパー状のリブ７５ａが、周方向に沿って軸心方向に変位する略螺旋形状に形成されており、このリブ７５ａの両側の斜面が前記カム面として機能する。一方、第１出力軸７６は、その軸心を前記第１入力軸７４の軸心に直交させて配されているとともに、そのターレット７６ｂには、その周方向に沿って９０°おきに３つのカムフォロア７６ａが設けられている。そして、真ん中のカムフォロア７６ａが、その隣りのいずれか一方のカムフォロア７６ａとで前記リブ７５ａの両側の斜面を挟み込む状態で転動するようになっており、もって、第１入力軸７４が回転すると、この回転に伴って前記カムフォロア７６ａが、前記リブ７５ａによって前記第１入力軸７４の軸心方向に変位されて第１出力軸７６はその軸心周りに回転する。

なお、図１９Ａの上側と真ん中のカムフォロア７６ａ，７６ａでリブ７５ａを挟む状態から真ん中と下側のカムフォロア７６ａ，７６ａで挟む状態への移行区間が閉動作、真ん中と下側のカムフォロア７６ａ，７６ａで挟む状態から上側と真ん中のカムフォロア７６ａ，７６ａで挟む状態への移行区間が開動作となっている。

＜＜＜シール装置のシール動作＞＞＞
ここで、図６及び図２０を適宜参照しながらシール装置２０のシール動作を説明する。図２０は、ドラム５０に基材１ａが巻き付いている様子を説明するための図であって、図６における約２７０°の回転位置から約２０°の回転位置までのドラム５０近傍の様子を拡大して示している。また、以下では、６つある挟持ユニット６０のうちの一つについて、そのシール動作を説明するが、その他の挟持ユニット６０も同じ回転位置において同じ動作をするのは言うまでもない。

図６に示すように、前工程から所定の搬送速度で連続搬送された基材１ａは、前記上流側の案内ローラ９０ａによってドラム５０の方向へと搬送方向を転換され、これによって、基材１ａは、前記搬送速度と同じ周速で回転するドラム５０の外周面に、約２９０°の回転位置たる前記巻き付け位置から巻き付けられる。なお、この巻き付けに際しては、図２０に示すように、基材１ａにおける前記胴回りの側端部１０ａ，１１ａに相当する部分に、前記固定アーム６４の発振面６４ｂが当接するように調整されている。詳細には、前記側端部１０ａ，１１ａは、互いに隣り合う液吸収体４同士の中間の基材１ａの部分に該当するが、この部分に前記固定アーム６４の発振面６４ｂが当接するように調整されている。そして、この発振面６４ｂと当接する基材１ａの部分１０ａ，１１ａは、反時計回りに各回転位置を通過していき、図６に示すように約１００°の回転位置たる巻き出し位置において、前記下流側の案内ローラ９０ｂによって巻き出されて、次工程の方向へ搬送方向を転換される。そして、この２９０°から１００°までの回転位置を前記基材１ａの部分１０ａ，１１ａが通過している間に、この部分１０ａ，１１ａに対向する挟持ユニット６０の揺動アーム６３が、以下に示すような開閉動作等を行うことによって、前記基材１ａの部分１０ａ，１１ａには前記一対のシール部１４，１４が形成される。

先ず、１９０°の回転位置から閉動作を開始している揺動アーム６３は、３１３°の回転位置において全閉となり、揺動アーム６３の挟持面６５ａの凸部６５ｅは、固定アーム６４の発振面６４ｂとで基材１ａを挟んだ状態となる。そして、前記３１３°を過ぎた回転位置の例えば３２０°の回転位置から、所定時間だけ前記発振面６４ｂから超音波が発振され、これによって、この発振面６４ｂと前記凸部６５ｅとで挟まれた基材１ａの部分１０ａ，１１ａは振動して発熱し溶着される。なお、この溶着に要するエネルギーは、製品サイズ毎に異なるため、前記超音波を発振する前記所定時間は、製品サイズ毎に異ならせるのが望ましい。

そして、３６０°（０°）の回転位置を通過して、６０°の回転位置にさしかかったら、揺動アーム６３は開動作を開始し、揺動アーム６３が十分開いた前記１００°の回転位置において基材１ａはドラム５０から巻き出される。

なお、このような紙おむつの生産は、生産計画に基づいてなされ、この生産計画が規定する所定の処理量に達したら、生産する製品サイズを変更する（製品サイズ替え）。そして、その際には、本実施形態に係るシール装置によれば、次のようなサイズ替え作業を行うことによって、前記製品サイズ替えに対処可能となっている。

＜＜＜サイズ替えの作業手順＞＞＞
図７、図１０、図１１、及び図１４を参照してサイズ替え作業を説明する。
サイズ替え作業は、次に処理予定の製品サイズの形成ピッチで、前記基材１ａにシール部１４を形成するように、回転円盤４０のドラム５０を、前記形成ピッチに対応する周長のドラム５０に交換するとともに、この装着されたドラム５０外径に応じた径方向の位置に挟持アーム６３が位置するように、前記挟持ユニット６０を移動する作業である。

このサイズ替え作業は、６つの挟持ユニット６０のそれぞれに対して、以下で説明する（１）〜（５）の一連の作業を繰り返し行うことにより実施される。
すなわち、（１）〜（５）の一連の作業を、作業対象の挟持ユニット６０を順番に変えながら６巡だけ行い、サイズ替え作業が完了する。なお、これら作業に先だって、回転円盤４０を駆動回転するモータへの給電の停止、超音波を発振する超音波装置６４ａへの給電の停止、及び弾性体６５ｄへの空気供給の停止が行われているのは言うまでもない。

（１）作業対象の挟持ユニットの作業位置への回転移動作業
図７及び図１１に示すように、作業対象の挟持ユニット６０が、２７０°又は３００°の回転位置に設定された作業位置に到達するまで回転円盤４０を手動回転する。２７０°又は３００°の回転位置が作業位置として好ましい理由は、この回転位置であれば、固定アーム６４に対して揺動アーム６３が適度に開いていて、回転円盤４０からドラム５０の円弧状分割片５０ａを取り外し易いからであるのと、側方方向（図１１では右方向）に開放されていて作業スペースを広く確保できるからである。なお、図１１では３００°の回転位置を作業位置としている。

そして、この作業位置において、図１０に示す回転止めストッパー３６を操作して、安全対策としての回転円盤４０の回転止めを行う。この回転止めストッパー３６は、支持フレーム３４に固定されて、ハンドル（不図示）の回転操作によりピストンを押圧移動可能な油圧シリンダ３６ａと、回転円盤４０の周方向に沿って３０°刻みに前記外ケース８２に形成された係合穴３６ｂとから構成される。そして、ピストンの伸長限においては、その先端部は前記係合穴３６ｂに係合して回転円盤４０の回転止めがなされる一方、短縮限においては、前記係合が解除されて回転円盤４０の手動回転が可能となる。

（２）回転円盤に装着されている円弧状分割片の取り外し作業
図１１に示すように、作業位置の挟持ユニット６０と対向する円弧状分割片５０ａのビス５３を抜いて、ステー５２から円弧状分割片５０ａを取り外す。なお、一巡目の作業の際には、この円弧状分割片５０ａを支持していたステー５２は外さない。これは、このステー５２には、隣りの円弧状分割片５０ａも支持されているためである。従って、二巡目以降の作業については、円弧状分割片５０ａを取り外した際に、円弧状分割片５０ａを全く支持していないステー５２が一つずつ出てくるが、そのステー５２については、ボルト５４を抜いて回転円盤４から取り外す。そして、変更するサイズの取り付け面４０ａに前記ステー５２を移動してボルト５４で固定する。

（３）挟持ユニットの移動作業
図７に示すように、作業位置の挟持ユニット６０の押し付け部材６６の押し付けプレート６６ａのボルト６６ｂを緩めて押し付け力を開放し、前記挟持ユニット６０が前記ユニット移動方向に移動可能な状態にする。そして、前記送りねじ機構６９の回り止めであるロックナット６９ｆを緩めた後、前記雄ねじ６９ａを電動レンチ等によって回転させて、変更するサイズの位置まで挟持ユニット６０を前記ユニット移動方向にスライド移動する。そして、前記押し付けプレート６６ａのボルト６６ｂを所定の締め付けトルクで締めて回転円盤４０に押し付けて固定し、また、前記ロックナット６９ｆを締めて回り止めを行う。

（４）揺動アームのアンビルユニットの交換作業
図１４に示すように、ワンタッチジョイント６５ｆによってアンビルユニット６５から空気供給配管（不図示）を取り外す。次に、ボルト（不図示）を抜いて揺動アーム６３の先端部６３ａからアンビルユニット６５を取り外し、当該先端部６３ａに、変更するサイズのアンビルユニット６５をボルト止めする。その後で、このアンビルユニット６５のワンタッチジョイント６５ｆに空気供給配管を接続する。

なお、アンビルユニット６５の取り付け作業を容易にし、かつ取り付け位置の再現性を高める工夫として、前記先端部６３ａの取り付け面６３ｂに、アンビルユニット６５を正しい取り付け位置へと案内する案内溝を形成し、この案内溝にアンビルユニット６５側に形成された凸部を係合させて取り付けるようにしても良い。

（５）変更するサイズの円弧状分割片の取り付け作業
この作業は、一巡目の作業の際には行われない。この理由は、一巡目の時点では、変更するサイズの取り付け面４０ａには一つのステー５２しか取り付けられておらず、２つのステー５２に円弧状分割片５０ａを掛け渡すことができないためである。従って、二巡目以降の作業の際には、その前回の作業で取り付けられたステー５２と、その隣りに今回の作業で取り付けられたステー５２とに、円弧状分割片５０ａを掛け渡してビス５３で固定する。

以上で、作業位置の挟持ユニット６０に関するサイズ替え作業が終了する。そして、次の作業対象の挟持ユニット６０を前記作業位置に回転移動するべく、前記円盤４０の回転止めストッパー３６を解除する。そして、次の作業対象の挟持ユニット６０に対して（１）〜（５）の一連の作業を行う。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、かかる実施形態に限定されるものではなく、以下に示すような変形が可能である。

本実施形態では、第１駆動機構７０をカム機構で構成し、その回転入力を、第２カム機構８０を介して回転円盤４の回転を回転動力としたが、これに限るものではない。例えば、第１駆動機構として、前記揺動アーム６３を旋回駆動するためのモータや、シリンダを別途用いても良い。

本実施形態では、筒部たるドラム５０として円筒体を用いたが、その形状は、これに限るものではなく、断面形状が等辺多角形の筒体を用いても良い。

本実施形態では、連続したワークの一例として紙おむつの基材１ａを示したが、何等これに限るものではない。すなわち、所定の形成ピッチで被加工部が形成される連続したワークであれば本発明を適用可能であり、例えば、連続したワークが、クッキングペーパーの基材であっても良い。

また、ドラム５０に供給されるワークが複数のウエブであったり、非連続のワークピースを連続ウエブの組み合わせであっても良い。

本実施形態では、加工装置が行う加工の一例として溶着を示したが、何等これに限るものでない。すなわち、ドラム５０に巻き付いているワークの部分を挟持ユニット６０が挟んだ際に実行可能な加工であれば、本発明を適用可能であり、例えば、挟持アーム６２の挟持面６４ａ，６５ａにミシン刃を設け、ワークを挟んだ際にミシン目を形成するようにしても良い。更には、カット刃を設けてカットしても良いし、押し込み等で有っても良く、またそれらと溶着が複合されたものであっても良い。

従来のシール装置の概念図であって、図１Ａに正面図を、また図１Ｂには一部を中心縦断面視で示した側面図を示す。図２Ａはパンツ型紙おむつの完成品を示す斜視図であり、図２Ｂは紙おむつを平面展開して分解した斜視図である。図３Ａはシール工程に搬送される紙おむつの基材の状態を示す斜視図であり、また図３Ｂはその直前の基材の状態を示す斜視図である。シール装置の正面視の斜視図である。シール装置の背面視の斜視図である。シール装置の正面図である。シール装置の背面図である。シール装置の側面図である。シール装置の上面図である。シール装置の中心縦断面図である。一つの円弧状分割片と全ての固定アームとを外した状態のシール装置の正面側の斜視図であり、一部を拡大して示している。図７中のＸＩＩ―ＸＩＩ線矢視の断面図である。図１２中のＸＩＩＩ―ＸＩＩＩ線矢視の断面図である。図１４Ａは揺動アームの側面図を、また図１４Ｂは図１４Ａ中のＢ−Ｂ線矢視の正面図である。各製品サイズ用のアンビルユニットを説明するための側面図である。揺動アームの開閉角度とその挟持ユニットの回転位置との関係を示す図である。図１０中のＸＶＩＩ―ＸＶＩＩ線矢視の断面図である。シール装置の中心縦断面図である。図１９Ａは第１駆動機構の中心縦断面図であり、図１９Ｂは、図１９Ａ中のＢ−Ｂ線矢視の断面図である。ドラムに基材が巻き付いている様子を説明するための図である。

符号の説明

１ａ紙おむつの基材（連続したワーク）
２０シール装置（加工装置）
４０回転円盤（回転部材）
５０ドラム（筒部）
６０挟持ユニット
６２挟持アーム
６８案内構造（移動機構）
６９送りねじ機構（移動機構）

Claims

挟持ユニットを備えて回転する回転部材の筒部の外周面に、連続したワークを所定の巻き付け角度で巻き付けて搬送する間に、前記巻き付いているワークの部分を挟んで放す動作を前記挟持ユニットの挟持アームに行わせて、該挟んだ部分に被加工部を形成する加工装置において、
前記筒部は前記回転部材に着脱可能に装着されているとともに、外径寸法の異なる複数の筒部が交換可能に用意されており、
装着される筒部は、前記ワークを搬送する搬送方向における被加工部の形成ピッチに応じて選択され、
前記筒部の外径寸法に応じた該筒部の径方向の位置に前記挟持アームが位置するように、前記挟持ユニットを移動するための移動機構を備えていることを特徴とする加工装置。
請求項１に記載の加工装置において、
前記移動機構は前記挟持ユニットをスライド移動することを特徴とする加工装置。
請求項１又は２に記載の加工装置において、
前記挟持ユニットは、前記挟持アームを開閉駆動するための第１駆動機構を備えていることを特徴とする加工装置。
請求項３に記載の加工装置において、
前記挟持アームは、前記第１駆動機構のハウジングに固定されて、前記筒部の周面に沿う挟持面を有する固定アームと、前記固定アームよりも前記径方向の外方に配されて前記挟持面に対して開閉可能に前記ハウジングに軸支された揺動アームとを備え、
前記揺動アームの開閉動作によって、前記ワークの部分を挟んで放す動作を行うことを特徴とする加工装置。
請求項４に記載の加工装置において、
前記第１駆動機構は、該第１駆動機構のハウジングに軸心周りに回転自在に支持された第１入力軸と、前記ハウジングに軸心周りに回転自在に支持された第１出力軸と、前記第１入力軸の回転を揺動回転に変換して前記第１出力軸に出力する第１カム機構とを備え、
前記揺動アームは、前記第１出力軸に固定されることによって前記ハウジングに軸支されていることを特徴とする加工装置。
請求項５に記載の加工装置において、
前記第１カム機構は、前記第１入力軸に同心に形成されたグロボイダルカムと、前記第１出力軸に複数設けられ前記グロボイダルカムのカム面と接触して転動するカムフォロアとを備えることを特徴とする加工装置。
請求項４乃至６のいずれかに記載の加工装置において、
前記第１入力軸に回転を入力する第２駆動機構を備え、
該第２駆動機構の第２出力軸は、軸心周りに回転自在に、前記回転部材に支持されているとともに、所定の連結構造によって前記第１入力軸に連結され、
前記連結構造は、前記第２出力軸の軸心周りの回転を前記第１入力軸に伝達しつつ、前記第２出力軸に対する前記第１入力軸の相対移動を許容する構造であり、
前記相対移動の方向は、前記挟持ユニットを移動する方向であることを特徴とする加工装置。
請求項７に記載の加工装置において、
前記第２出力軸の軸心方向は、前記相対移動の方向を向いているとともに、前記第１出力軸は前記第２出力軸の軸心と同心の貫通孔を有し、
前記連結構造は、前記第２出力軸が前記貫通孔を挿通しつつ嵌合する嵌合構造であることを特徴とする加工装置。
請求項７又は８に記載の加工装置において、
前記第２駆動機構は、前記回転部材の回転によって前記第２出力軸を軸心周りに回転させる第２カム機構を備えていることを特徴とする加工装置。
請求項９に記載の加工装置において、
前記第２カム機構は、前記回転部材を回転自在に支持する支持基台に、前記回転部材の回転中心と同心に形成されたグロボイダルカムと、前記第２出力軸に複数設けられ前記グロボイダルカムのカム面と接触して転動するカムフォロアとを備えていることを特徴とする加工装置。
請求項７乃至１０のいずれかに記載の加工装置において、
前記筒部の周方向に沿って互いに均等間隔を隔てつつ、複数の前記挟持ユニットが配置されており、各挟持ユニットの前記第１入力軸に対応させて、前記第２出力軸がそれぞれに設けられていることを特徴とする加工装置。
請求項１乃至１１のいずれかに記載の加工装置において、
前記筒部は、その周方向に沿って所定の分割ピッチで分割された複数の円弧状分割片から構成され、各円弧状分割片は、前記周方向に沿って前記分割ピッチで前記回転部材に着脱可能に設けられた支持部材に掛け渡されて装着されていることを特徴とする加工装置。
請求項１乃至１２のいずれかに記載の加工装置において、
前記筒部の周面には、前記挟持アームに対応させて貫通孔が設けられ、該貫通孔を介して前記挟持アームは前記筒部に巻き付いているワークの部分を挟むことを特徴とする加工装置。
請求項１乃至１３のいずれかに記載の加工装置において、
前記移動機構は、前記挟持ユニットを移動する方向にスライド移動可能に案内する案内構造と、前記挟持ユニットにスライド移動する方向の送りを与える送りねじ機構であり、
前記ねじ機構は、前記回転部材に軸心周りに回転自在に設けられ前記方向に前記軸心方向を揃えて配置された雄ねじと、該雄ねじに螺合しつつ前記挟持ユニットに固定された雌ねじとを有することを特徴とする加工装置。
請求項１乃至１４のいずれかに記載の加工装置において、
前記移動機構は、前記回転部材に前記挟持ユニットを押し付けることによって、該挟持ユニットの移動を規制する押し付け部材を備えていることを特徴とする加工装置。
請求項８に記載の加工措置において、
前記第２出力軸は、前記筒部の外周面に対する法線方向と平行な方向に軸心を向けて配置され、
前記移動機構は、前記第２出力軸の軸心方向に沿わせて前記挟持ユニットを移動することを特徴とする加工装置。
請求項１乃至１６に記載の加工装置において、
前記連続したワークは、その連続する方向に沿って所定ピッチで配置された液吸収体と、該液吸収体を備えた一対の連続シートとを有し、
前記ワークに形成される被加工部は、前記連続シートが溶着されたシール部であり、
前記固定アームの挟持面には、前記ワークに超音波を与える超音波装置が設けられ、
前記挟持面に対面する揺動アームの挟持面には、前記超音波で溶着する溶着パターン形状の突起を有するアンビルが設けられていることを特徴とする加工装置。
請求項１７に記載の加工装置において、
前記アンビルは前記揺動アームに着脱可能に装着されているとともに、挟む力の作用中心の位置が異なる複数のアンビルが交換可能に用意されており、
装着されるアンビルは、前記ワークの幅に応じて選択されることを特徴とする加工装置。