JP6425961B2 - スリット形成装置及びシート融着体の製造装置 - Google Patents

スリット形成装置及びシート融着体の製造装置 Download PDF

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Description

本発明は、スリット形成装置及びシート融着体の製造装置に関する。
従来、使い捨ておむつや生理用ナプキン等の吸収性物品の製造工程においては、重ね合わせたシートどうしの接合にヒートロール装置が汎用されている。また、他の接合方法として、レーザー光線を用いて溶着する方法も知られている。例えば特許文献1には、複数枚のシートが重ねられた帯状のシート積層体を、周面にレーザー光透過性部を有する回転ロールの該周面に沿った形状に変形させて搬送しながら、該シート積層体に対して該回転ロールの内側からレーザー光を照射し、該シート積層体内のシートどうしを融着させてシール縁部を得る方法が記載されており、また、該回転ロールの周方向の一部が該レーザー光透過性部である形態も記載されている。
特開2010−188629号公報
特許文献1記載の装置においては、レーザー光の照***度が、該装置を用いて得られる吸収性物品等の最終製品の品質に大きな影響を及ぼし得る。特に、特許文献1記載の装置の一実施形態である、回転ロールの周方向の一部がレーザー光透過性部である実施形態においては、該レーザー光透過性部に対してレーザー光を高精度で照射することで、設計通りの品質が得られるところ、仮に何らかの原因により、レーザー光の照射位置が、該レーザー光透過性部の適正位置から回転ロールの周方向に大きくずれて照射された場合、その後に製造された製品のシール縁部の幅が、意図したところと違って不均一になったり、あるいはシール縁部の融着強度が不足する等、製品の品質が低下するおそれがある。
そのため、本発明者らは、回転ロールの外周部に、両スリット部材間にスリットが形成されるように一対のスリット部材を配置し、それらのスリット部材の配置位置を、回転ロールの周方向にずらして固定することによって、スリットの位置やスリットの幅を容易に変更可能とする技術を検討したが、スリット部材を外して清掃したり、スリット部材を交換する度に、スリット部材の配置位置や間隔の調整が必要であり、メンテナンスに手間が掛かることが判った。
従って、本発明の課題は、上述した従来技術が有する課題を解消し得る、スリット形成装置及びシート融着体の製造装置を提供することにある。
本発明は、調整部材及び固定部材を備えた位置決め装置を、前記固定部材どうし間にスリットが形成されるように2つ対向配置してなるスリット形成装置であって、前記位置決め装置は、前記調整部材の配置位置を調整する位置調整機構を備え、該調整部材の配置位置の調整によって前記スリットの幅を調整可能であり、前記固定部材は、前記調整部材に脱着自在に固定可能であり、前記位置決め装置は、前記固定部材と前記調整部材との相対位置を決定するとともに、該固定部材と該調整部材とを脱着する際に前記相対位置を繰り返し再現する、位置決め及び位置再現手段を備えている、スリット形成装置を提供するものである。
本発明は、複数枚のシートの縁部が重なった状態で融着したシール縁部を有するシート融着体の製造装置で、レーザー光の照射ヘッドと、少なくとも一部に樹脂材を含む複数枚のシートが重ねられた帯状のシート積層体の一方の面を支持する支持部材とを具備し、前記支持部材は、レーザー光が通過可能な、前記帯状のシート積層体の搬送方向と直交する幅方向に長いスリットを有しており、前記支持部材の外面上に供給されて支持された前記帯状のシート積層体に、該支持部材側からレーザー光を前記スリットに沿って照射して分断すると共に、その分断の縁部を重なった状態で融着し、前記シール縁部を有するシート融着体を複数個連続的に製造するシート融着体の製造装置であって、前記スリットが、前記のスリット形成装置により形成されている、シート融着体の製造装置を提供するものである。
本発明のスリット形成装置及びシート融着体の製造装置によれば、スリットの位置やスリット幅の調整が容易であると共に、スリットを形成するスリット部材の清掃や交換に伴うメンテナンスの手間を大幅に軽減可能である。
図1は、本発明のシート融着体の製造装置の一実施形態によって製造されるパンツ型使い捨ておむつの一例を模式的に示す斜視図である。 図2は、図1におけるI−I線断面を模式的に示す断面図である。 図3(a)及び図3(b)は、それぞれ、図2に示すおむつのウエスト開口部を拡げた状態における、片側のサイドシール部(シール縁部)及びその近傍の図2相当図である。 図4は、本発明のシート融着体の製造装置の一実施形態であるレーザー式接合装置を示す概略斜視図である。 図5は、図4に示す製造装置におむつ連続体(帯状のシート積層体)が導入された状態を模式的に示す図であり、図5(a)は、押さえ部材の一部を破断して示す上面図、図5(b)は、図5(a)のII−II線断面図である。 図6は、図4に示す製造装置の円筒ロール(支持部材)及びその周辺の構成部材を示す斜視図である。 図7は、図4に示す円筒ロール(支持部材)の一部を拡大して示す斜視図である。 図8は、図4に示す円筒ロール(支持部材)の一部(第2支持部)を更に拡大して示す斜視部である。 図9は、図4に示すシート融着体の製造装置の要部(本発明のスリット形成装置の第1実施形態を含む第2支持部)の斜視図である。 図10は、図9に示す第2支持部の分解斜視図である。 図11は、図9に示す第2支持部の模式断面図であり、図11(a)は、図9のA−A線に沿う断面図、図11(b)は、図9のB−B線に沿う断面図である。 図12は、本発明のスリット形成装置の第2実施形態を含む第2支持部外面の俯瞰図である。 図13は、図12に示すスリット形成装置を含む第2支持部の断面図であり、図13(a)は、図12のC−C線に沿う断面図、図13(b)は、D−D線に沿う断面図である。 図14は、図12に示すスリット形成装置における位置調整機構を、雄ネジ部材の軸方向から視た正面図である。 図15は、おむつ連続体(帯状のシート積層体)の製造工程を模式的に示す斜視図である。 図16(a)〜図16(c)は、それぞれ、図4に示す製造装置を用いておむつ連続体(帯状のシート積層体)を分断するのと同時にサイドシール部(シール縁部)を形成する様子を説明する説明図である。
以下本発明を、その好ましい実施形態に基づき図面を参照しながら説明する。本発明のシート融着体の製造装置で製造されるシート融着体、即ち、複数枚のシートの縁部が重なった状態で融着したシール縁部を有するシート融着体は、例えば、図1〜図3に示す通り、一対のサイドシール部4,4を有する外装体3を具備するパンツ型使い捨ておむつ1である。先ず、図1〜図3に基づいてパンツ型使い捨ておむつ1について説明する。
おむつ1は、図1及び図2に示すように、吸収性本体2と、該吸収性本体2の非肌当接面側に配されて該吸収性本体2を固定している外装体3とを備え、且つ腹側部1Aにおける外装体3の両側縁部と背側部1Bにおける該外装体の両側縁部とが接合されて一対のサイドシール部4,4、ウエスト開口部8及び一対のレッグ開口部9,9が形成されているパンツ型使い捨ておむつである。このサイドシール部4が、前記の「複数枚のシートの縁部が重なった状態で融着したシール縁部」に相当する部分である。
本発明のシート融着体の製造装置の一実施形態で製造されるおむつ1の主たる特長部分の1つとして、サイドシール部4が挙げられる。図2及び図3に示す如き、サイドシール部4の延びる方向と直交する方向(おむつ1の幅方向)の断面視において、後述するおむつ連続体10(少なくとも一部に樹脂材を含む複数枚のシートが重ねられた帯状のシート積層体)のレーザー光照射による分断によって生じた、サイドシール部4の外縁4aが、外装体3(シート融着体)の内方に向かって凸の弧状をなし、且つ外縁4aを含んでそれよりも外装体3の内方に、該外装体3を構成する4枚のシート31,32どうしの融着部40が形成され、該融着部40は、該外装体3の厚み方向(図2の上下方向)の中央部が両端部(上端部及び下端部)に比して幅が広い。即ち、融着部40は、おむつ1の幅方向(レーザー光による分断方向と直交する方向)の断面視において、厚み方向において中央部に向けて融着部40の幅が徐々に広くなっており、所謂、三日月状又は半月状に形成されている。尚、図2に示す融着部40は、三日月状である。
一般的に、サイドシール部とは、シートの形成材料が溶融固化してなる融着部の存在により、おむつの他の部位に比して硬くて肌触りが悪く、おむつの着用感を低下させる原因となり得る部位である。しかし、おむつ1の有するサイドシール部4のように、融着部40がおむつ1の幅方向の断面視において三日月状又は半月状に形成されていると、従来のサイドシール部における融着部のように同断面視において矩形形状に形成されている場合に比して、サイドシール部4を構成する外装体3の側縁部の角部3S(図3参照)に存する融着部40の割合が減少し、これにより角部3Sが本来有する柔軟性、肌触り感が損なわれ難くなる。そのため、おむつ1は、従来品に比しておむつの着用感が向上する。一方、サイドシール部4の融着強度に大きな影響を及ぼす部位である、外装体3の側縁部の厚み方向の中央部(図3に示す外装体3の一面側の角部3Sと他面側の3Sとに挟まれた部分の中央部)には、十分な量の融着部40が存しているため、サイドシール部4は実用上十分な融着強度を有し、おむつ1の着用中にサイドシール4が破れる等の不都合が生じ難い。
また、サイドシール部4(融着部40)は、おむつ1の着用状態又は自然状態(収縮状態)において外部から視認し難いという特徴を有している。図3には、おむつ1の着用時にウエスト開口部8が拡げられた状態における、サイドシール部4(融着部40)が示されている。ウエスト開口部8が拡げられた状態において、サイドシール部4は、通常は図3(a)に示すように、融着部40が露出した状態となるが、サイドシール部4の外縁4aが外装体3の内方に向かって凸の弧状をなしていること、及び融着部40が従来のサイドシール部(融着部)に比して小さいこと等により、外部から視認し難い。特に、サイドシール部4の外縁4aが外装体3の内方に向かって凸の弧状をなしていることにより、シート31,32の形成材料如何によっては、図3(b)に示すように、おむつ1の着用時にウエスト開口部8が拡げられた状態においては、腹側部1A側の外装体3の側縁部の角部3Sと背側部1B側の外装体3の側縁部の角部3Sとが接近し、両角部3S,3S間の離間距離が縮まる場合がある。そのため、両角部3S,3S間に位置する融着部40は、該融着部40よりもおむつ1の外方側に位置する、互いに近接した両角部3S,3Sによって、手で触れ難く且つ外部から視認し難い状態となり、それによって、おむつ1の着用感のみならず外観も向上する。
続いて、本発明のシート融着体の製造装置の好ましい実施形態であるレーザー式接合装置20について、主に図4以降の図面を参照しながら説明する。図4に示す通り、レーザー式接合装置20(複数枚のシートの縁部が重なった状態で融着したシール縁部を有するシート融着体の製造装置)は、レーザー光30を集光するレンズ311を有する照射ヘッド312と、少なくとも一部に樹脂材を含む複数枚のシートが重ねられた帯状のシート積層体(おむつ連続体10)の一方の面を支持しながら搬送する支持部材21と、加圧手段として無端状の加圧ベルト24(押さえ部材)及び該加圧ベルト24が架け渡された状態で回転する複数本(3本)のロール25a,25b,25cを備えたベルト式加圧装置26とを備えている。レーザー式接合装置20は、予め別途製造されたおむつ連続体10(帯状のシート積層体)に対して、図4に示すように、レーザー光を照射して、一対のサイドシール部4,4(シール縁部)を有する外装体3(シート融着体)を具備するパンツ型使い捨ておむつ1(シート融着体)を連続的に製造する装置である。
本実施形態のレーザー式接合装置20は、図4に示すように、回転軸周り(矢印A方向:搬送方向)に回転する環状の支持部材21を備えた中空の円筒ロール23と、中空の円筒ロール23の中空部に配され、該円筒ロール23の周面部を形成する支持部材21に向けてレーザー光30を照射する照射ヘッド312とを備えている。レーザー式接合装置20は、環状の支持部材21の外周面に帯状のおむつ連続体10(シート積層体)が巻き掛けられて搬送される装置である。
レーザー式接合装置20は、支持部材21の外周面(円筒ロール23の周面部)に巻き掛ける加圧ベルト24の張力を増減調整できる張力調整機構(図示せず)を備え、該張力の調整により、支持部材21と加圧ベルト24とによって、おむつ連続体10(シート積層体)に加える圧力を適宜調整することができる。
図4に示すように、中空の円筒ロール23の中空部には、該円筒ロール23の周面部を形成する支持部材21に向けてレーザー光30を照射する照射ヘッド312が設けられている。照射ヘッド312は、レーザー光30を自在に走査するガルバノスキャナ(モーター軸にミラーが付いた装置)であり、レーザー光30を円筒ロール23の回転軸と平行な方向(幅方向CD)に進退させる機構、レーザー光30が支持部材21上のおむつ連続体10に当たる位置(照射点)を円筒ロール23の周方向に移動させる機構、及び円筒ロール23の周面上でレーザー光30のスポット径を一定にする機構等を備えている。レーザー照射機構は、このような構成を有することによって、レーザー光30の照射点を、円筒ロール23の周方向及び該周方向と直交する方向(幅方向CD。円筒ロール23の回転軸と平行な方向。)の両方向に任意に移動させることができる。
支持部材21は、図4に示すように、円筒ロール23の周面部(被加工物との当接部)を形成しており、円筒ロール23の左右両側縁部を形成する一対の環状の枠体22,22間に挟持固定されている。支持部材21は、環状の枠体22の周長と同じ長さの単一の環状部材から構成されており、鉄、アルミニウム、ステンレス鋼、銅等の金属又はセラミックス等の耐熱性を有する材料からなる。
支持部材21は、集光されたレーザー光30が該支持部材21側から通過可能な、おむつ連続体10の幅方向(装置20の幅方向CDと同方向)に長いスリット27を有している。支持部材21は、スリット27ではレーザー光を通過させる一方、スリット27以外の部分ではレーザー光を通過させない。スリット27は、図5(a)に示す如き平面視において矩形形状を有し、その長手方向を装置20の幅方向CD(Cross machine Direction)に一致させて、円筒状の支持部材21の周方向に所定間隔を置いて複数形成されている。尚、図5(a)及び(b)では、説明を容易にする観点から、支持部材21及び加圧ベルト24並びに支持部材21と加圧ベルト24との間に挟まれたおむつ連続体10が、図5(a)及び(b)中、左側から右側に向かって水平移動しているかのように記載しているが、実際にはこれら各部材は、図4に示す通り、円筒ロール23の円筒状に対応した湾曲状態で回転移動している。
ここで、幅方向CDは、装置20におけるおむつの製造工程に沿った機械方向(おむつ連続体10及びおむつ1の搬送方向)MD(Machine Direction)と直交する方向であり、おむつ連続体10(帯状のシート積層体)の幅方向並びに支持部材21の幅方向及び円筒ロール23の回転軸それぞれと同方向である。また、「平面視」は、対象物(スリット27等)を、円筒ロール23の外周面の法線方向(円筒ロール23の回転軸方向と直交する方向)の外方から見た場合を意味する。
尚、レーザー式接合装置20においては、おむつ連続体10におけるスリット27と重なる部分(図5に示す分断予定部分10C)は、加圧ベルト24(押さえ部材)が当接するだけで、支持部材21と加圧ベルト24とで挟まれない。従って厳密に言えば、分断予定部分10Cには、両部材21,24で挟持されることにより発生する加圧力は発生しない。しかし、スリット27と重なる分断予定部分10Cは、それ自体は両部材21,24で挟持されなくとも、その近傍、即ち、おむつ連続体10におけるスリット27の近傍(開口縁部)と重なる部分は両部材21,24で挟持されるため、レーザー光の照射前後で動かず、したがって、レーザー光の照射によるおむつ連続体10の分断によって生じた切断縁部は動かない。つまり、おむつ連続体10の分断予定部分10C(シート積層体におけるスリット27と重なる部分)は、両部材21,24での挟持による加圧力により拘束された部分であり、該加圧力が事実上影響する部分である。
支持部材21は、図5に示すように、その外面(被加工物との当接面)に凹部28を有している。凹部28は、円筒状の支持部材21の周方向に所定間隔を置いて複数形成されており、隣接する2つの凹部28,28間に位置する領域(凸部)に、スリット27が形成されている。スリット27は、前記凸部における円筒状の支持部材21の周方向の中央に形成されている。
このように、支持部材21の外面に凹部28が形成されていることにより、おむつ連続体10の厚みが均一でない場合は、該おむつ連続体10における相対的に厚みの大きい部分(例えば吸収性本体2の配置領域)が凹部28内に収まるように、該おむつ連続体10を支持部材21の外面上に導入することが可能となる。そして、おむつ連続体10をそのように支持部材21上に導入すると、図5(b)に示すように、おむつ連続体10における加圧ベルト24との当接面(他方の面10b)が略平坦となるため、加圧ベルト24をおむつ連続体10に押し付けたときに、おむつ連続体10における、スリット27が形成された前記凸部上に位置する部分(図5中符号10Cで示す分断予定部分及びその近傍)全体が、おむつ連続体10の支持部材21への所定のテンションでの巻き掛けと加圧ベルト24とによって、所定の圧力でその厚み方向に均一に加圧されるようになり、こうしてレーザー光の照射による分断前から厚み方向に加圧された該部分に、レーザー光を照射して該部分を分断したときに、その分断された該部分を構成する複数枚のシートの切断縁部どうしをより確実に融着させることが可能となり、サイドシール部4(シール縁部)の融着強度の一層の向上が図られる。
図6〜図8には、レーザー式接合装置20の要部である円筒ロール23(支持部材21)が示されている。円筒ロール23(装置20)は、基台100上に立設された一対の側板101によって支持されている。円筒ロール23は固定軸102を有する。固定軸102が、対向する一対の側板101間に架け渡されることで、円筒ロール23は側板101間に支持される。円筒ロール23と固定軸102との間にはベアリング106が配置されており、該ベアリング106によって円筒ロール23は固定軸102に対して回転可能になされている。円筒ロール23は、一方の枠体22と一方の側板101との間に位置するプーリ103を有する。プーリ103には駆動ベルト104が架け渡されている。駆動ベルト104は、基台100上に載置された駆動源105に接続されている。駆動源105を駆動させることで、回転運動が駆動ベルト104を介してプーリ103に伝達されて、円筒ロール23は図6中、矢印Aで示す方向に回転する。
図6〜図8に示す通り、支持部材21は、先に述べた凹部28を有する第1支持部111と、隣接する2つの凹部28,28間に位置する前記凸部を構成する第2支持部112とを有している。第1支持部111と第2支持部112とは、円筒ロール23の周方向に沿って交互に配置されている。尚、図6及び図7では、円筒ロール23の内部構造の理解を助けるために、一部の第1支持部111が取り外された状態が示されている。実際には、円筒ロール23の周面は、その全域が第1支持部111及び第2支持部112で構成されており、該周面を通じては、該円筒ロール23の内部は視認できない。
支持部材21を構成する第2支持部112は、図8に示すように、その内面、つまり照射ヘッド312と対向する面に凹部120を有している。凹部120の底部は開口しており、その開口がスリットを形成している。
図7及び図8に示す通り、第1支持部111には、その外面、即ちおむつ連続体10との対向面において開口している多数の吸引孔111aが設けられている。吸引孔111aは、第1支持部111の厚み方向と直交する方向に延びるように穿設された連通孔111bと連通している。連通孔111bは、円筒ロール23の軸方向(図5に示す幅方向CD)と同方向に延びている。連通孔111bは、第1支持部111の側面において開口している。また、第2支持部112は、該第2支持部112の厚み方向と直交する方向に延びるように穿設された連通孔112bを有している。連通孔112bは、円筒ロール23の軸方向と同方向に延びている。連通孔112bは、第2支持部112の凹部120の壁面に形成された複数の吸引孔(図示せず)と連通し、且つ第2支持部112の側面において開口している。
第1支持部111の連通孔111b及び第2支持部112の連通孔112bは、図6に示す吸引リング130と連通している。詳細には、吸引リング130は、円筒ロール23の側面に配置されており円筒ロール23の回転とは独立して固定状態となっている。吸引リング130における円筒ロール23との対向面には開口(図示せず)が設けられている。この開口は、連通孔111b及び112bと連通する位置に設けられている。更に、この開口は、吸引源(図示せず)とも連通している。従って、円筒ロール23(支持部材21)が回転しているときは、吸引リング130の開口と連通した連通孔111b及び112bのみが吸引路を形成し、それによって、該吸引路の延長上にある吸引孔111a及び凹部120の壁面に形成された吸引孔(図示せず)のみから吸引が行われる。吸引リング130は、レーザー光30の照射範囲にわたって設けられているので、レーザー光30の照射範囲では、必ず吸引が行われることになる。
第1支持部111の吸引孔111aから吸引がなされると、該吸引孔111aを覆うように第1支持部111の外面に当接しているおむつ連続体10(帯状のシート積層体)は該外面に吸引保持されるため、少なくともレーザー光30の照射範囲においては、おむつ連続体10は支持部材21の外面上に固定され、それによって、レーザー光30の照射によるおむつ連続体10の加工精度をより一層高めることが可能となる。尚、第2支持部112の内面側の凹部120の壁面に形成された吸引孔(図示せず)は、レーザー光30の照射によるおむつ連続体10の分断及び融着時に発生する、ガスを吸引して除去するためのものである。
図9〜図12には、レーザー式接合装置20の要部である、支持部材21を構成する第2支持部112が示されている。本実施形態のレーザー式接合装置20(シート融着体の製造装置)における第2支持部112は、図7〜図9に示すように、おむつ連続体10との対向面を形成する外面が、スリット形成装置122を構成する一対の位置決め装置122a,122bの調整部材123及び固定部材124から構成されている。第2支持部112は、一対の位置決め装置122a,122bを備えたスリット形成装置122と、これと接触してこれを支持する基台132とを含んで構成されている。
スリット形成装置122は、本発明のスリット形成装置の第1実施形態であり、レーザー式接合装置20に、前述したスリット27を形成するものである。
第1実施形態のスリット形成装置122は、図9〜図11に示すように、調整部材123及び固定部材124を各々備えた2つの位置決め装置122a,122bを、固定部材124どうし間にスリット27が形成されるように対向配置してなる。
また、2つの位置決め装置122a,122bは、それぞれ、調整部材123に形成され、スリット27の延在方向に交差する方向に長い形状のボルト挿通孔51(固定具挿通孔)、及びボルト挿通孔51(固定具挿通孔)に挿通されるボルト53(固定具)を備えた位置調整機構50を備え、それらの位置調整機構により、2つの位置決め装置122a,122bの何れか一方又は両方の調整部材123の配置位置を調整することによって、固定部材124間に生じるスリットの幅Wを調整可能になされている。本実施形態において、スリット27の延在方向に交差する方向は、スリット27の延在方向に直交する方向であり、おむつ連続体等の帯状のシート積層体の搬送方向MD及び円筒ロール23の回転方向Aと同方向である。
基台132は、搬送方向MDに沿う断面視(図8参照)において、先端(装置20の外方)に向かって搬送方向MDの長さ(幅)が漸次減少する等脚台形状部分を有している。この基台132における等脚台形状部分の先端は、平面視において幅方向CDに長い矩形形状をなす平滑面となっており、その基台132の先端面132Sに、一対の位置決め装置122a,122bが固定されている。
第1実施形態のスリット形成装置122における一対の位置決め装置122a,122bは、スリット27を挟んで対称をなすように形成されている以外は、同様の構成を有している。そのため、以下においては、搬送方向MDの上流側の一方の位置決め装置122aについて説明するが、その説明は、他方の位置決め装置122bにも同様に適用される。
位置決め装置122aは、図9に示すように、調整部材123及び固定部材124を備えている。
調整部材123は、一方向に長い平面視矩形状の板状部材であり、好ましくは金属製である。調整部材123は、その長手方向を、おむつ連続体10の搬送方向MDに交差する方向、より具体的には、おむつ連続体10の幅方向CDと一致させて、基台132の先端面132Sに固定されている。
調整部材123は、図10及び図11(a)に示すように、スリット形成装置122によって形成されるスリット27の延在方向と直交する方向(搬送方向MD)に長い形状の挿通孔51を、調整部材123の長手方向に間隔を設けて複数有しており、それらの挿通孔51にボルト53(固定具)を挿入し、それらのボルト53の雄ネジ部53bを、基台132に形成したボルト穴54(固定具固定部)に螺入することによって、基台132の先端面132S上に固定されている。ボルト挿通孔51は、平面視して長円形で、内周面に雌ねじを有しない貫通孔であり、ボルト挿通孔51の長軸方向の長さ範囲内で、ボルトのネジ部53bを挿通させる位置を任意に調節可能である。したがって、基台132上に固定させる際には、調整部材123の位置を、スリット27の延在方向と直交する方向(搬送方向MD)に適宜に移動させて固定することが可能となる。基台132のボルト穴54の内周面には雌ネジ部が形成されており、また、調整部材123における、ボルト挿通孔51上には、頭部53aを突出しないように収容するための深座ぐり部52が形成されている。
固定部材124も、一方向に長い平面視矩形状の板状部材であり、好ましくは金属製である。固定部材124には、図10及び図11(a)に示すように、平面視円形の第2ボルト挿通孔55が、固定部材124の長手方向に間隔を設けて複数形成されており、それらの第2ボルト挿通孔55に、ボルト53と同様の構成を有するボルト56を挿入し、それらのボルト56のネジ部を、調整部材123に形成した第2ボルト穴54に螺入することによって、調整部材123に対して固定可能である。第2ボルト挿通孔55は、内周面に雌ねじを有しない貫通孔であるが、ボルト56のネジ部を挿通させる位置は、第2ボルト挿通孔55の中心位置である。なお、調整部材123の第2ボルト穴57の内周面には雌ネジ部が形成されており、また、固定部材124における、第2ボルト挿通孔55上にも、ボルト56の頭部を突出しないように収容するための深座ぐり部が形成されている。
また、調整部材123は、固定部材124が重なる部位には、位置決めピン58が形成されており、固定部材124の対応する部位には、位置決めピン58が挿入される位置決め凹部59が形成されている。位置決めピン58及び位置決め凹部59は、スリット27の延在方向と直交する方向(搬送方向MD)に間隔を設けて複数形成されている。位置決めピン58は、円錐台状の形状を有し、位置決め凹部59は、位置決めピン58の円錐台状の外面形状に略一致する内面形状を有しており、固定部材124を調整部材123に重ね合わせる際に、位置決めピン58を位置決め凹部59に挿入させるだけで、固定部材124は、調整部材123上の予め決められた特定の位置に高精度に配置される。
第1実施形態のスリット形成装置122においては、図11に示すように、位置決め装置122a及びそれと同様の構成を有する位置決め装置122bが、固定部材124どうし間に、スリット27が形成されるように対向配置されている。
第1実施形態のスリット形成装置122を用いて、レーザー式接合装置20における支持部材21の外周面(円筒ロール23の周面部)に、スリット27を形成する方法の好ましい一例である第1方法について説明する。
第1方法においては、固定部材124を調整部材123上に、位置決めピン58が位置決め凹部59に挿入させるように重ね合わせ、その状態において、ボルト56により固定部材124を調整部材123上に固定する。そして、一対の位置決め装置122a,122bのそれぞれについて、固定部材124と一体化した状態の調整部材123を基台132上に配置し、それぞれのボルト挿通孔51,51にボルト53を挿通し、それらのボルト53を、調整部材123が完全には固定されない程度にボルト穴54に螺入させる。そして、その状態において、一方又は両方の調整部材123を搬送方向MDにおける前後(回転ロールの周方向)に移動させ、固定部材124どうし間に形成されるスリット27の位置やスリットの幅Wの値が、所望の位置や幅となるように調整する。スリットの幅Wの調整には、例えば、シムと呼ばれる厚みが既知のスペーサーを用いる。
そして、スリット27の位置やスリットの幅Wを調整した後、ボルト53を更に回転させ、調整部材123を、基台132に対する固定位置が変動しないように固定する。
このようにして、レーザー式接合装置20の支持部材21の外周面に、スリット27を形成した後、そのスリット27上に、感熱紙を配置してレーザー光30を照射させ、レーザー光30の照射位置との関係において、スリット27の位置やスリットの幅Wが適切か否かを確認する。適切でない場合には、一方又は両方の調整部材123を固定しているボルト53を緩め、調整部材123の位置をずらして、スリット27の位置やスリット幅Wが適切な状態となるように調整し、適切な状態となる迄、調整と確認を繰り返す。
第1方法によれば、例えば、このようにして、位置や幅Wが適切なスリット27を形成することができる。
このようにして、位置や幅Wが適切なスリット27を形成した後、おむつ連続体等の帯状のシート積層体にレーザー光を照射して本運転を行う。
そして、本運転中に、スリット27の縁などにゴミや汚れが蓄積した場合には、スリット27の両側に位置する一対の固定部材124の一方又は双方を、それらを固定しているボルト56を緩めて取り外し、取り外した固定部材124について洗浄等の処理を行った後、再びボルト56で固定する。
第1実施形態のスリット形成装置122により、レーザー式接合装置20に、スリット27を形成した場合、取り外した固定部材124を再固定する際にも、前述したように、位置決めピン58を位置決め凹部59に挿入させるだけで、固定部材124を、調整部材123上の予め決められた特定の位置に高精度に再配置することができる。そのため、固定部材124を取り外す前の、スリット27の適切な位置や適切なスリット幅Wを容易に再現することができる。そのため、固定部材124を外して清掃した後、容易に運転を開始することができ、メンテナンスに要する手間を大幅に軽減することができる。固定部材124を取り外して新しいものと交換する場合も同様である。このように、第1実施形態のスリット形成装置122及びそれを用いたシート融着体の製造装置においては、固定部材124を外して清掃したり、固定部材124を新品に交換したりした後、容易に運転を開始することができ、装置のメンテナンスに要する手間や時間を大幅に軽減することができる。
第1実施形態のスリット形成装置122においては、位置決め凸部である位置決めピン58と、該位置決めピン58が挿入される位置決め凹部59が、本発明における「位置決め及び位置再現手段」であり、固定部材124と調整部材123との相対位置を決定する位置決め手段であるとともに、固定部材124と調整部材123とを脱着する際に前記相対位置を繰り返し再現する位置再現手段でもある。
位置決め凸部は、少なくともスリットの延在方向と交差する方向(搬送方向MD)に沿う断面の形状が、先端に向かって先細りの形状であることが好ましく、スリットの延在方向(幅方向CD)に沿う断面の形状も、先端に向かって先細りの形状であることが好ましい。また、本実施形態における固定部材124の第2ボルト挿通孔55に挿通される第2ボルト56及び第2ボルト56が螺入される調整部材123のボルト穴57は、固定部材124を、調整部材123に脱着自在に固定する固定手段であり、本発明における「位置決め及び位置再現手段」に該当しない。「脱着」は取り外した後再度固定することを意味する。ボルト穴の穴径は、ボルトの直径(呼び径)より大きいため、締めこむ際にズレが生じたり、ボルトの取り外し・締め込みを繰り返すうちにネジ穴及びボルトネジが削れ、それによりガタが大きくなったりするためである。
なお、位置決め及び位置再現手段は、調節部材に対する固定部材の脱着を100回繰り返した際に、当初の固定位置とその後の固定位置との間に生じる最大のズレ量が、スリットの延在方向と交差する方向(搬送方向MD)のズレに関して、好ましくは100μm以内、より好ましくは50μm以内であり、スリットの延在方向及び該延在方向と交差する方向(搬送方向MD)の両方向のズレに関して、好ましくは100μm以内、より好ましくは50μm以内である。
第1実施態様のスリット形成装置122においては、固定部材124におけるスリット27の近傍(スリット27の縁部から35mm以内の領域)に、おむつ連続体10側(帯状の外装体3側、加圧ベルト24側)に突出した突出部124aが形成されている。突出部124aを形成することにより、おむつ連続体10(帯状のシート積層体)における分断予定部分近傍に対する加圧力を効果的に高めることができる。
図12及び図13には、第2実施形態のスリット形成装置122Aが示されている。第2実施形態のスリット形成装置122Aは、レーザー式接合装置20の第2支持部112に、第1実施形態のスリット形成装置122に代えて設けることができる。第2実施形態のスリット形成装置122Aに関し、特に説明しない点は、第1実施形態のスリット形成装置122と同様であり、第1実施形について上述した説明が適宜適用される。
第2実施形態のスリット形成装置122Aにおける2つの位置決め装置122a,122bは、図12及び図13に示すように、それぞれ、調整部材123及び固定部材124を備え、それぞれ位置調整機構50を備えている。位置調整機構50は、第1実施形態における位置調整機構と同様の構成を有し、調整部材123に形成され、スリット27の延在方向に交差する方向に長い形状のボルト挿通孔51(固定具挿通孔)、及びボルト挿通孔51(固定具挿通孔)に挿通されるボルト53(固定具)を備えている。また、スリット形成装置122Aにおける2つの位置決め装置122a,122bは、それぞれ、雄ネジ部材61によって調整部材123の配置位置を微調整する位置調整機構60を備えている。そして、それらの位置調整機構50,60により、2つの位置決め装置122a,122bの何れか一方又は両方の調整部材123の配置位置を調整することによって、固定部材124間に生じるスリットの幅Wを調整可能になされている。
スリット形成装置122Aにおける調整部材123は、雄ネジ部材61によって、基台132上に仮留めされ、調整部材123に設けた挿通孔51に挿入したボルト53(固定具)を、基台132に形成したボルト穴54(固定具固定部)に螺入することによって、基台132上に固定されている。雄ネジ部材61は、全長に亘って外周部に雄ネジ部を有しており、基台132から立ち上がる仮留め板65(図14参照)のU字状の挿入部65aに挿入した状態で、雄ネジ部に螺合した一対のナット部材63,64により仮留め板65を挟むことによって、該仮留め板65に仮留めされている。調整部材123は、図13(a)に示すように、スリット形成装置122Aによって形成されるスリット27の延在方向と直交する方向(搬送方向MD)に長い形状の挿通孔51を、調整部材123の長手方向に間隔を設けて複数有しており、それらの挿通孔51にボルト53(固定具)を挿入し、それらのボルト53の雄ネジ部53bを、基台132に形成したボルト穴54(固定具固定部)に螺入することによって、基台132の先端面132S上に固定されている。そして、それぞれのボルト挿通孔51にボルト53を挿入しボルト穴54に螺入して基台132S上に固定された調整部材123は、それらのボルト53を緩めることで、固定状態が解除され、更に、図12の左下に示す位置調整機構60のように、一対のナット部材63,64の距離を拡大することで、雄ネジ部材61の仮留め状態が解除され、調整部材123の配置位置の変更が可能となる。その状態で、調整部材123の配置位置を変更した後、固定板65をナット部材63,64で挟めば、調整部材123は、その位置に仮留めされ、調整部材123に設けた挿通孔51に挿入したボルト53(固定具)を、基台132に形成したボルト穴54(固定具固定部)に螺入することによって、基台132の先端面132S上に固定される。なお、雄ネジ部材61は、軸方向の一端部61aが、調整部材123に形成されたボルト穴に挿入されるとともに、そのボルト穴の入り口に当接するようにナット部材62を螺合させることによって調整部材123に固定されている。
固定部材124を、第1実施形態と同様にボルト56によって脱着自在に調整部材123に固定し、その固定部材124と一体化した状態の調整部材123を、雄ネジ部材61及びナット部材63,64を用いて、基台132から立ち上がる仮留め板65に仮留めを行い、調整部材123に設けた挿通孔51に挿入され、基台132に形成したボルト穴54(固定具固定部)に完全に固定されない程度に螺入されたボルト53(固定具)の雄ネジ部53bを、固定位置が変動しないように螺入することによって、基台132の先端面132S上に固定する。その仮留め及び固定の際には、一方又は両方の調整部材123を搬送方向MDにおける前後(回転ロールの周方向)に移動させ、固定部材124どうし間に形成されるスリット27の位置やスリットの幅Wの値が、所望の位置や幅となるように、まず、スリット27の延在方向に交差する方向に長い形状のボルト挿通孔51(固定具挿通孔)、及びボルト挿通孔51(固定具挿通孔)に挿通されるボルト53(固定具)を備えた位置調整機構を用いて、おおよその配置位置の調整を行い、それぞれのボルト挿通孔51,51にボルト53を挿通し、それらのボルト53を、調整部材123が完全には固定されない程度にボルト穴54に螺入する。次に、雄ネジ部材61によって調整部材123の配置位置を調整する位置調整機構60を用いて、動かしたい方向とは逆方向のナットを緩め、動かしたい方向のナットを締めこむことで調整部材123を動かして微調整し、微調整した後に、緩めたナットを締めこみ、基台132から立ち上がる仮留め板65に仮留めする。そして、ボルト53を更に回転させ、調整部材123を、基台132に対する固定位置が変動しないように固定する。そして、位置や幅Wが適切なスリット27を形成した後、おむつ連続体等の帯状のシート積層体にレーザー光を照射して本運転を行う。
第2実施形態のスリット形成装置122Aにより、レーザー式接合装置20に、スリット27を形成した場合にも、取り外した固定部材124を再固定する際には、図13(b)に示すように、調整部材123に形成した位置決めピン58を固定部材124に形成した位置決め凹部59に挿入させるだけで、固定部材124を、調整部材123上の予め決められた特定の位置に高精度に再配置することができる。そのため、一旦取り外した固定部材124を再度取り付ける場合や、取り外した固定部材124を新品に交換する際にも、固定部材124を取り外す前の、スリット27の適切な位置や適切なスリット幅Wを容易に再現することができる。このように、第2実施形態のスリット形成装置122A及びそれを用いたシート融着体の製造装置においても、固定部材124を外して清掃したり、固定部材124を新品に交換したりした後、容易に運転を開始することができ、装置のメンテナンスに要する手間や時間を大幅に軽減することができる。
第3実施形態のスリット形成装置は、第2実施形態のスリット形成装置122Aにおいて、2つの位置決め装置122a,122bにおける調整部材123を、それぞれ、基台132に設けたスライドガイドによって、スリット27の延在方向に交差する方向(搬送方向MD)にスライド移動可能に支持させるとともに、それらの調整部材123を、モーターによって駆動される公知の駆動機構により移動可能としたものである。そのような駆動機構としては、例えば、ステッピングモータ等のモーターからの動力を直接又は間接的に受けて軸周りに回転する送りねじと、送りねじに螺合し、送りねじの回転に伴い軸方向に移動するナット部材とを備えたものが挙げられる。このような駆動機構は、2つの位置決め装置122a,122bの2つの調整部材123のそれぞれに設けても良いし、特開2010−2543号公報の図4に示された駆動機構のように、1本の送りねじで、2つの部材を同時に移動させるものであっても良い。
レーザー式接合装置20(シート融着体の製造装置)について更に説明すると、装置20によって最終的に得られるおむつ1のサイドシール部4(シール縁部)に実用上十分な融着強度を付与する観点、及びシート融着体を製造するために必要な加工エネルギーを低減させる観点から、レーザー光30が照射されるスリット27の幅W(図5参照,帯状のシート積層体の搬送方向MDの長さ)に対する、おむつ連続体10(帯状のシート積層体)におけるレーザー光30のスポット(レーザー光30が照射されている部分)の直径φの比(φ/W)は、好ましくは0.05以上、更に好ましくは0.1以上、特に好ましくは0.4以上、そして、好ましくは8以下、更に好ましくは7以下、特に好ましくは2以下、より具体的には、好ましくは0.05〜8、更に好ましくは0.1〜7、特に好ましくは0.4〜2である。例えば、スリット27の幅Wは0.1〜4.0mmである。
レーザー光30としては、おむつ連続体10を構成するシートに吸収され該シートを発熱させる発振波長のレーザー光を用いる。ここで、「おむつ連続体10を構成するシート」は、シート積層体の一方の面(支持部材との当接面)を構成するシート(例えば前記実施態様では外層シート31)に限定されず、シート積層体を構成するシートであればどれであってもよい。おむつ連続体10に照射するレーザー光が、該シート積層体を構成する個々のシートについて、該シートに吸収されて該シートを発熱させる発振波長であるか否かは、シートの材質と、使用するレーザー光の発振波長との関係で決まる。シート積層体を構成するシートが、合成樹脂製の不織布やフィルムである場合、レーザー光としては、CO2レーザー、YAGレーザー、LDレーザー(半導体レーザー)、YVO4レーザー、ファイバーレーザー等を用いることが好ましい。また、おむつ連続体10を構成するシートが、合成樹脂として、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン等を含む場合、該シートに吸収され該シートを良好に発熱させ得る発振波長としては、例えば、8.0〜15μmを用いることが好ましく、高出力のレーザー装置が存在するCO2レーザーの発振波長の9.0〜11.0μmを用いることが特に好ましい。レーザー光30のレーザー出力等は、おむつ連続体10を構成するシートの材質や厚み等を考慮して適宜選択することができる。
続いて、複数枚のシートの縁部が重なった状態で融着したシール縁部を有するシート融着体の製造方法の一実施態様を、前述した実施形態のレーザー式接合装置20を用いて説明する。装置20は、図4に示すように、加圧ベルト24による加圧状態の帯状のおむつ連続体10(シート積層体)に、支持部材21側から集光されたレーザー光30をスリット27に沿って照射して分断するとともに、この分断の縁部を重なった状態で融着し、シール縁部を有するシート融着体(一対のサイドシール部4,4を有する外装体3を具備するパンツ型使い捨ておむつ1)を複数個連続的に製造することができる。
本実施態様の製造方法は、複数枚のシートが重ねられた帯状のシート積層体(おむつ連続体10)の一方の面10aを、集光されたレーザー光30が通過可能な、シート積層体(おむつ連続体10)の幅方向(幅方向CDと同方向)に長いスリット27を有する支持部材21に当接させて加圧状態となりながら搬送される該帯状のシート積層体(おむつ連続体10)に対して、該支持部材21側からスリット27に沿って、シート積層体(おむつ連続体10)を構成するシートに吸収され該シートを発熱させる発振波長のレーザー光30を照射ヘッド312から照射することにより、帯状のシート積層体(おむつ連続体10)を分断するのと同時に、その分断によって生じた加圧状態にある複数枚のシートの切断縁部どうしを融着させてシール縁部(サイドシール部4,4)を形成するシール縁部形成工程を有している。
本実施態様の製造方法においては、「複数枚のシートが重ねられた帯状のシート積層体」として、複数の枚葉のシート積層体(サイドシール部4が形成されていないパンツ型使い捨ておむつの前駆体)が一方向に連なってなる、おむつ連続体10を別途製造し、このおむつ連続体10を、レーザー光30の照射により、個々に分断するのと同時に、その分断によって生じた加圧状態にある複数枚のシートの切断縁部どうしを融着して、サイドシール部4,4(シール縁部)を形成する。
前記「複数枚のシートが重ねられた帯状のシート積層体」において、複数枚のシートの少なくとも一部のシートは、樹脂材を含み、該樹脂材を主成分として形成されていることが好ましく、具体的には例えば、樹脂材としてポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン等の熱融着性の合成樹脂を含み、不織布、フィルム、不織布とフィルムとのラミネートシート等からなることが好ましい。不織布としては、当該技術分野において通常用いられているものを特に制限なく用いることができ、具体的には、エアースルー不織布、ヒートロール不織布、スパンレース不織布、スパンボンド不織布、メルトブローン不織布等が挙げられる。前記シート積層体は、該シート積層体を構成する複数枚のシートのすべてが、樹脂材を含むことが好ましい。以下、先ず、おむつ連続体10(帯状のシート積層体)の製造方法について、図15を参照しながら説明する。
先ず、図15に示すように、原反ロール(図示せず)から連続的に供給される帯状の外層シート31と、原反ロール(図示せず)から連続的に供給される帯状の内層シート32の間に、ウエストギャザーを形成するウエスト部弾性部材5、胴回りギャザーを形成する胴回り部弾性部材6及びレッグギャザーを形成するレッグ部弾性部材7を、所定の伸長率に伸長させた伸長状態で各々複数本配する。このとき、本実施態様においては、ウエスト部弾性部材5及び胴回り部弾性部材6には、接着剤塗工機(図示せず)によりホットメルト型接着剤を連続的あるいは間欠的に塗工し、レッグ部弾性部材7は、シートの流れ方向とは直交して往復運動する公知の揺動ガイド(図示せず)を介して、所定の脚周りパターンを形成しながら配される。また、帯状の外層シート31及び帯状の内層シート32には、それらを重ね合わせる前に、両シートのいずれか一方又は双方の相対向する面の所定部位に、接着剤塗工機(図示せず)によりホットメルト型接着剤を塗工する。尚、ウエスト部弾性部材5、胴回り部弾性部材6等の弾性部材が、両シート31,32における、レーザー光の照射によって分断される部分(サイドシール部4の形成予定部分)(先に説明した図7中、符号10Cで示す分断予定部分)を跨ぐように伸長状態で配されている場合、その分断後の該弾性部材の大幅な縮みや該弾性部材の抜け等の不都合を回避するために、該部分及びその近傍に接着剤を塗工しておくことが好ましい。
そして、図15に示すように、一対のニップロール11,11の間に、ウエスト部弾性部材5、胴回り部弾性部材6及びレッグ部弾性部材7を伸長状態で挟み込んだ帯状の外層シート31及び帯状の内層シート32を送り込んで加圧することにより、帯状シート31,32間に複数本の弾性部材5,6,7が伸長状態で配された帯状の外装体3を形成する。その後、本実施態様においては、弾性部材プレカット手段(図示せず)を用いて、後述する吸収性本体2を配する位置に対応させて、複数本の胴回り部弾性部材6及び複数本のレッグ部弾性部材7を押圧して、収縮機能が発現されないように個々複数個に分断する。前記弾性部材プレカット手段としては、例えば、特開2002−253605号公報に記載の複合伸縮部材の製造方法に用いる弾性部材分断部等が挙げられる。
次いで、図15に示すように、別工程で製造された吸収性本体2にあらかじめホットメルト接着剤等の接着剤を塗工し、該吸収性本体2を90度回転させて、帯状の外装体3を構成する内層シート32上に間欠的に供給して固定する。なお、吸収性本体固定用の接着剤は、吸収性本体2ではなく、内層シート32における吸収性本体2の配置予定位置にあらかじめ塗工してもよい。
次いで、図15に示すように、吸収性本体2が配置された帯状の外装体3におけるレッグ部弾性部材7で環状に囲まれた環状部の内側にレッグホールLO’を形成する。このレッグホール形成工程は、ロータリーカッター、レーザーカッター等の従来からこの種の物品の製造方法における手法と同様の手法を用いて実施することができる。尚、本実施態様においては、帯状の外装体3に吸収性本体2を配置した後にレッグホールを形成しているが、吸収性本体2の配置前にレッグホールを形成してもよい。
次いで、帯状の外装体3をその幅方向(外装体3の搬送方向と直交する方向)に折り畳む。より具体的には、図15に示すように、帯状の外装体3の搬送方向に沿う両側部3a,3aを、吸収性本体2の長手方向両端部を覆うように折り返して吸収性本体2の長手方向両端部を固定した後、外装体3を吸収性本体2と共にその幅方向に2つ折りする。こうして、目的のおむつ連続体10(帯状のシート積層体)が得られる。
本実施態様のおむつの製造方法においては、こうして別途製造されたおむつ連続体10(帯状のシート積層体)に対して、図4に示すように、レーザー式接合装置20を用いて、一対のサイドシール部4,4(シール縁部)を有するパンツ型使い捨ておむつ1(シート融着体)を連続的に製造する。
具体的には、先に説明した図4に示すように、おむつ連続体10(帯状のシート積層体)は、図示しない案内ロール等によって、所定のテンションが掛けられた状態で、矢印A方向に回転駆動される円筒ロール23の周面部を形成する支持部材21の外面上に導入され、環状の支持部材21の外周面に巻き掛けられて該円筒ロール23の回転によりその周方向に所定距離搬送された後、図示しない導出ロール及びニップロール等によって該支持部材21から離れる。このように、おむつ連続体10を、円筒ロール23の周面部を形成する支持部材21に所定のテンションで巻き掛けかつ加圧ベルト24によって圧接するようにして搬送することにより、おむつ連続体10における支持部材21と押さえ部材26の加圧ベルト24とに挟まれた部分及びその近傍は、レーザー光の照射による分断前からその厚み方向に加圧(圧縮)された状態となるため、おむつ連続体10が不織布を含む場合等に、該おむつ連続体10をより効率的に圧縮させることができ、結果として、斯かる圧縮中のおむつ連続体10に対してレーザー光を照射してこれを分断したときに、その分断された部分を構成する複数枚のシートの切断縁部どうしをより確実に融着させることが可能となり、サイドシール部4(シール縁部)の融着強度の一層の向上が図られる。
本実施態様のおむつの製造方法における、シール縁部(サイドシール部4,4)を形成するシール縁部形成工程について詳述すると、図4及び図5に示すように、支持部材21に当接しているおむつ連続体10の他方の面10b(支持部材21との当接面である一方の面10aとは反対側の面)に、加圧ベルト24を押し付けて加圧状態とする。そして加圧状態のおむつ連続体10を搬送しながら、該おむつ連続体10に対して、支持部材21側からスリット27に沿って、レーザー光30を照射ヘッド312から照射することにより、おむつ連続体10を個々に分断するのと同時に、その分断によって生じた加圧状態にある複数枚のシートの切断縁部どうしを融着して、サイドシール部4,4(シール縁部)を形成し、一対のサイドシール部4,4(シール縁部)を有する外装体3(シート融着体)を具備するパンツ型使い捨ておむつ1(シート融着体)を連続的に製造する。このように、レーザー光30の照射は、支持部材21と加圧ベルト24とに挟まれることによって加圧状態(圧縮状態)にあるおむつ連続体10に対して行うことが、該照射によって生じた複数枚のシートの切断縁部どうしを確実に融着させて、サイドシール部4の融着強度を向上させる観点から好ましい。
図16(a)及び(b)は、レーザー式接合装置20を用いておむつ連続体10(帯状のシート積層体)を分断するのと同時にサイドシール部4(シール縁部)を形成する様子を示す図である。図16(a)には、おむつ連続体10のレーザー光30による分断予定部分10C及びその近傍が模式的に示されている。本実施態様におけるおむつ連続体10の分断予定部分10Cは、先に説明した図5(a)に示すように、おむつ連続体10の吸収性本体2が配置されていない領域における長手方向(搬送方向MD)の中央である。斯かる分断予定部分10Cは、ウエスト開口部8(図1参照)の開口端部及びその近傍が、8枚のシートが重ねられた8層構造部分、それ以外の部分が、4枚のシートが重ねられた4層構造部分となっている。4層構造部分は、図16(a)に示すように、腹側部1Aにおける1枚の外装体3を構成する2枚のシート(外層シート31及び内層シート32)と、背側部1Bにおける1枚の外装体3を構成する同じく2枚のシート31,32とからなり、これら4枚のシートが積層されて構成されている。一方、8層構造部分は、前述したように、おむつ連続体10の製造時に帯状の外装体3の両側部3a,3aが吸収性本体2の長手方向両端部を覆うように折り返されている(図16参照)ことに起因して、腹側部1A及び背側部1Bそれぞれに外装体3が2枚存し且つこれら計4枚の外装体3,3が積層されているので、結果として8枚のシート31,32が積層されて構成されている。尚、4層構造部分及び8層構造部分それぞれにおいて、互いに重なり合うシート31,32間には、ウエスト部弾性部材5、胴回り部弾性部材6等の弾性部材が介在配置されている場合があるが、図16では、説明容易の観点から、該弾性部材の図示を省略している。以下、主として、4層構造部分について説明するが、特に断らない限り、8層構造部分も4層構造部分と同様に構成されサイドシール部4が形成される。
おむつ連続体10における4層構造の分断予定部分10Cにおいて、おむつ連続体10の一方の面10a(支持部材21との当接面)を構成する外層シート31及び一方の面10aを構成するシート以外のシート(内層シート32)は、何れか一方又は両方が、レーザー光30を吸収して発熱するシートである。本実施態様においては、分断予定部分10Cを構成する4枚のシート31,32のすべてが、レーザー光30を吸収して発熱するシート(不織布)である。また、分断予定部分10C及びその近傍における互いに重なり合う2枚のシート間は、レーザー光30の照射前において、接着剤等により接合されていてもよく、全く接合されていなくてもよい。
おむつ連続体10は、図16(b)に示すように、一方の面10aが支持部材21に当接し且つ分断予定部分10Cがスリット27上に位置するように、矢印A方向に回転する支持部材21上に導入されると共に、他方の面10bに加圧ベルト24が押し付けられることによって、矢印A方向に搬送されつつ厚み方向に加圧(圧縮)される。そして、斯かる搬送中且つ加圧状態の分断予定部分10Cに対して、支持部材21側からスリット27に沿ってレーザー光30が照射される。前述したように、レーザー光30の照射点は、ガルバノスキャナ(図示せず)によって、円筒ロール23の周方向に任意に移動可能に構成されており、スリット27の該周方向に沿った移動に追従して移動するように設定されているので、該スリット27上に位置する分断予定部分10Cには、その搬送中にレーザー光30が一定時間連続的に照射される。
4層構造の分断予定部分10Cにレーザー光30が照射されると、該分断予定部分10Cに存するシート31,32の形成材料(繊維等)は、レーザー光30の直射による発熱によって気化して消失し、該分断予定部分10Cの近傍に存する該形成材料は、レーザー光30によって間接的に熱せされて溶融する。その結果、図16(c)に示すように、4層構造の分断予定部分10Cが溶断されて、おむつ連続体10から1つの枚葉のシート積層体(おむつ前駆体)が切り分けられる形で、該おむつ連続体10が分断されるのと同時に、その分断によって生じた該枚葉のシート積層体における4枚のシート31,32の切断縁部どうし、及び、切り分けられた該おむつ連続体10における4枚のシート31,32の切断縁部どうしが、それぞれ融着して融着部40が形成される。これらの切断縁部どうしは、それぞれ、その形成前(レーザー光30の照射によるおむつ連続体10の分断前)から、支持部材21と加圧ベルト24とに挟まれることによって加圧状態(圧縮状態)とされていたものである。融着部40の形状は、図16(c)に示す通り、例えば三日月状となる。
このように、サイドシール部4の融着部40がおむつ1の幅方向の断面視において三日月状又は半月状に形成される理由は、図16(b)及び図16(c)に示すように、おむつ連続体10の分断予定部分10Cへのレーザー光30の照射中及び照射直後に、不織布からなるおむつ連続体10(分断予定部分10C)が、金属材料からなる支持部材21と加圧ベルト24との間に介在配置されているためと推察される。即ち、おむつ連続体10(外層シート31及び内層シート32)を上下から挟持する支持部材21及び加圧ベルト24(押さえ部材)の主たる形成材料である金属材料の方が、シート31,32の主たる形成材料である不織布に比して熱伝導率が高いため、レーザー光30の照射によってシート31,32に発生した熱は、外気によって冷やされると同時に、該シート31,32に接する支持部材21又は加圧ベルト24(押さえ部材)に速やかに吸収されやすいところ、レーザー光30の照射によっておむつ連続体10が分断されて形成された、サイドシール部4を構成する外装体3の側縁部の角部3Sは、該角部3Sに比して熱伝導率の高い支持部材21又は加圧ベルト24に接しているため、該角部3に発生した熱は両部材21,24に速やかに吸収され、結果として、該角部3は、融着部40が形成される程の高温にはなり難く、そのため、融着部40の割合が極めて少ない部位となる。一方、外装体3の側縁部の厚み方向の中央部(外装体3の一面側の角部3Sと他面側の3Sとに挟まれた部分の中央部)は、熱伝導率の高い両部材21,24と接していないため、レーザー光30の照射によって該中央部に発生した熱は該中央部に留まって該中央部を溶融させ、結果として、該中央部に融着部40が多く偏在するようになる。
従って、融着部40をおむつ1の幅方向の断面視において三日月状又は半月状に形成し前述した作用効果を奏させるようにするためには、本実施態様のように、支持部材21及び加圧ベルト24は、鉄、アルミニウム、ステンレス鋼、銅等の金属材料やセラミックスからなり、且つおむつ連続体10(帯状のシート積層体)を構成する複数枚のシート31,32の少なくとも一部のシート(特に外装体3の外面を形成する外層シート31)は、その一部に樹脂材を含むものであり、具体的には例えば、不織布からなることが好ましい。特に、加圧ベルト24(押さえ部材)は、通気性を有する金属材料からなることが好ましく、例えば、金網や金属製のパンチングメタルからなることが好ましい。また、複数枚のシート31のすべてのシートに樹脂材が含まれることが好ましい。不織布としては、当該技術分野において通常用いられているものを特に制限なく用いることができる。
以上の通り、本実施態様のおむつの製造方法によれば、このように、一回のレーザー光の照射で、帯状のシート積層体の分断と、その分断によって生じた2箇所の加圧状態にあるシートの切断縁部どうしの融着とを同時に実施するため、2箇所の融着箇所を二回のレーザー光の照射で融着する方法(本発明の範囲外の方法)に比べ、おおよそ半分のレーザー出力で融着と分断とを同一工程で実施でき、シートの縁部が重なった状態で融着したシール縁部(サイドシール部4)を有するシート融着体(パンツ型使い捨ておむつ1)を効率的に製造することができる。また、融着と分断とを同一工程で行えるため、シートの切断縁部どうしが融着されていない非シール縁部が発生しないので、材料の削減効果もある。
シート31,32の切断縁部は、レーザー光30の照射中及び照射終了直後は、発熱して溶融状態となっているが、レーザー光30の照射によっておむつ連続体10から切り分けられた1つの枚葉のシート積層体(おむつ前駆体)及び該おむつ連続体10それぞれの、支持部材21と加圧ベルト24とによる加圧状態が保持されたまま、照射終了後からは外気や支持部材21・加圧ベルト24への伝熱によって速やかに冷却されて固化し、該切断縁部の形成材料(繊維等)が溶融一体化した融着部40となる。こうして、融着部40が形成されることによって、1個のおむつ1における一対のサイドシール部4,4のうちの一方が形成される。なお、必要に応じ、吸引装置、排気装置等の公知の冷却手段を用いてシート31,32の切断縁部を強制的に冷却し、融着部40の形成を促進してもよい。
こうして1箇所の分断予定部分10Cが分断されると、レーザー光30は、その照射点が搬送方向MD(円筒ロール23の回転方向A)とは逆方向に隣接する別のスリット27に当たるように移動され、該別のスリット27を介してその上に位置する別の分断予定部分10Cに照射される。これにより、別の分断予定部分10Cが前記と同様に分断・融着され、先に形成されたサイドシール部4と対をなす他方のサイドシール部4(融着部40)が形成される。以後、同様の操作を繰り返すことにより、一対のサイドシール部4,4(シール縁部)を有する外装体3(シート融着体)を具備するパンツ型使い捨ておむつ1(シート融着体)が連続的に製造される。
以上、本発明をその実施態様に基づいて説明したが、本発明は、前記実施態様に制限されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。例えば、シート積層体は、図16(a)に示す如き4枚のシートが重ねられたものの他、2枚、3枚又は5枚以上のシートが重ねられたものであってもよい。
また、固定部材124は、突出部124aを有しないものでも良い。また、調整部材123を固定する固定具は、ボルト(ビス)以外であっても良い。また、図12に示すスリット形成装置における仮留め板65や第3実施形態におけるスライドガイド等は、図10に示す基台132上に図示しない板を脱着可能又は脱着不可能に固定し、その板上に設けても良い。
また、位置決め及び位置再現手段としての位置決め凸部(位置決めピン等)及び位置決め凹部は、固定部材124に位置決め凸部を設け、調整部材123に位置決め凹部を設けても良い。また、位置決め凸部(位置決めピン等)は、円錐台状のものに代えて、円錐形状や角錐形状でも良く、また円錐や角錐の先端部にテーパーやRをつけたもの又は先端部を球面状に丸めたもの等であっても良い。
また、位置決め及び位置再現手段は、調整部材と固定部材の位置関係を、レーザー光の被照射物である帯状のシート積層体等の搬送方向MDにおいてのみ固定する、それぞれ搬送方向MDと直交する方向に延在する凸条部及び溝の組み合わせであっても良い。その凸条部は、搬送方向MDの断面形状が先端に向かって先細りの形状(三角形や台形、円弧、テーパー等)であることが好ましい。
また、本発明におけるスリット形成装置は、スリット間にレーザー光を照射するが、その目的がレーザー光の照射対象物(帯状のシート積層体等)を分断しない装置や、レーザー光の照射対象物を分断させるが、複数枚のシートの縁部が重なった状態に融着したシール縁部を形成しない装置等におけるスリットの形成に用いることもできる。
また前記実施形態においては、円筒ロール23を備えたレーザー式接合装置20を用いたが、円筒ロール23に代えて平板状の部材を備えたレーザー式接合装置20を用いてもよい。
上述した一の実施形態における説明省略部分及び一の実施形態のみが有する要件は、それぞれ他の実施形態に適宜適用することができ、また、各実施形態における要件は、適宜、実施形態間で相互に置換可能である。
1 パンツ型使い捨ておむつ(吸収性物品、シート融着体)
1A 腹側部
1B 背側部
2 吸収性本体
3 外装体(シート融着体)
31 外層シート
32 内層シート
4 サイドシール部(シール縁部)
40 融着部
10 おむつ連続体(帯状のシート積層体)
20 レーザー式接合装置(シート融着体の製造装置)
21 支持部材
111 第1支持部
112 第2支持部
122a,122b 位置合わせ装置
122,122A スリット形成装置
123 調整部材
124 固定部材
51 ボルト挿通孔(固定具挿通孔)
53 ボルト(固定具)
54 第2ボルト穴
55 第2ボルト挿通孔
58 位置合わせピン
59 位置合わせ凹部
50,60 位置調整機構
132 基台
23 円筒ロール(支持部材)
24 加圧ベルト(押さえ部材)
27 スリット
30 レーザー光

Claims (5)

  1. 複数枚のシートの縁部が重なった状態で融着したシール縁部を有するシート融着体を製造するシート融着体の製造装置であり、
    なくとも一部に樹脂材を含む複数枚のシートが重ねられた帯状のシート積層体の一方の面を支持する支持部材を周面部に有し、回転軸周りに回転して前記帯状のシート積層体を周方向に搬送可能な中空の円筒ロールと、該円筒ロールの中空部に配され、前記支持部材に向けてレーザー光を照射する照射ヘッドとを具備し、
    前記支持部材は、前記レーザー光が通過可能な、前記帯状のシート積層体の搬送方向と直交する幅方向に長いスリットを有しており、
    前記支持部材の外面上に供給されて支持された前記帯状のシート積層体に、該支持部材側からレーザー光を前記スリットに沿って照射して分断すると共に、その分断の縁部を重なった状態で融着し、前記シール縁部を有する前記シート融着体を複数個連続的に製造するシート融着体の製造装置であって、
    前記スリットは、スリット形成装置により形成されており、
    前記スリット形成装置は、調整部材及び固定部材を備えた位置決め装置を、前記固定部材どうし間にスリットが形成されるように2つ対向配置してなり、
    前記位置決め装置は、前記調整部材の配置位置を調整する位置調整機構を備え、該調整部材の配置位置の調整によって前記スリットの幅を調整可能であり、
    前記固定部材は、前記調整部材に脱着自在に固定可能であり、
    前記位置決め装置は、前記固定部材と前記調整部材との相対位置を決定するとともに、該固定部材と該調整部材とを脱着する際に前記相対位置を繰り返し再現する、位置決め及び位置再現手段を備えている、シート融着体の製造装置。
  2. 前記位置調整機構は、前記調整部材に形成され、前記スリットの延在方向に交差する方向に長い形状の固定具挿通孔、及び該固定具挿通孔に挿入される固定具を備えている、請求項1に記載のシート融着体の製造装置
  3. 前記位置調整機構は、雄ネジ部材によって前記調整部材の配置位置を調整する機構である、請求項1又は2に記載のシート融着体の製造装置
  4. 前記位置調整機構は、モーターの駆動により前記調整部材の配置位置を調整する機構である、請求項1又は2に記載のシート融着体の製造装置
  5. 前記位置決め及び位置再現手段が、位置決め凸部と該位置決め凸部が係合する位置決め凹部である、請求項1〜4の何れか1項に記載のシート融着体の製造装置
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