JP2015085653A - Apparatus and method for manufacturing sheet fused body - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、シート融着体の製造装置及び製造方法に関する。 The present invention relates to a sheet fusion product manufacturing apparatus and method.
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る方法が記載されている。
Conventionally, in a manufacturing process of absorbent articles such as disposable diapers and sanitary napkins, a heat roll apparatus is widely used for joining stacked sheets. As another bonding method, a method of welding using a laser beam is also known. For example, in
特許文献1に記載の装置においては、融着対象となるシート積層体は、回転ロールとベルトとの間に挟持された状態で搬送され、搬送されながらレーザー光の照射によって融着が行われる。融着時には、融着対象となるシート積層体から樹脂ヒューム等を含むガスが発生する場合がある。樹脂ヒュームは、固体物質の蒸気の凝固又は気体物質の化学反応によって生じた微小な固体粒子であることから、これが空気中に高濃度に滞留すると、発火する恐れがある。また、円筒ロールに、レーザー光透過性部としてスリット状の開口部を設けた場合、樹脂ヒュームによる開口部の汚染が問題となり、レーザー光により形成される融着部の融着強度に悪影響を与えることがあることを知見した。したがって、樹脂ヒュームを含むガスの局所的な排気が必要となる。しかし、特許文献1に記載の装置においては、シート積層体を回転ロールと非通気性のベルトとの間に挟んで搬送させる等から、発生したガスを排気することが容易でない場合がある。
In the apparatus described in
したがって本発明の課題は、前述した従来技術が有する欠点を解消し得るシート融着体の製造装置及び製造方法を提供することにある。 Therefore, the subject of this invention is providing the manufacturing apparatus and manufacturing method of a sheet fusion body which can eliminate the fault which the prior art mentioned above has.
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あって、レーザー光を集光するレンズを有する照射ヘッドと、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、気体噴射装置とを具備し、前記支持部材は、集光されたレーザー光が該支持部材側から通過可能な、前記シート積層体の幅方向に長いスリット状の開口部を有しており、前記気体噴射装置は、前記支持部材側から、該支持部材上の前記シート積層体に向かって気体を噴射する噴射ノズルと、該噴射ノズルの気体噴射方向を、前記シート積層体の搬送方向及びその交差方向に連続的に変化させ得る噴射方向変更機構とを備えており、前記支持部材に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、集光されたレーザー光を前記スリット状の開口部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て、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を提供するものである。 The present invention is an apparatus for manufacturing a sheet fusion body having a seal edge portion fused in a state where edges of a plurality of sheets are overlapped, and at least one irradiation head having a lens for condensing laser light. A support member that supports one surface of a belt-like sheet laminate in which a plurality of sheets including a resin material are stacked on each part, and a gas jetting device, wherein the support member receives a focused laser beam. The sheet laminate has a slit-like opening that is long in the width direction of the sheet laminate, and is capable of passing from the support member side, and the gas injection device is configured to provide the sheet laminate on the support member from the support member side. And an injection direction changing mechanism capable of continuously changing the gas injection direction of the injection nozzle in the conveying direction of the sheet laminate and the crossing direction thereof, and the support. Supported by member The belt-shaped sheet laminate is fused by irradiating the focused laser beam along the slit-shaped opening from the support member side, and is fused in a state where the edge of the division is overlapped. Thus, the present invention provides an apparatus for producing a sheet fusion body for continuously producing a plurality of sheet fusion bodies having the seal edge portion.
また本発明は、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方法であって、前記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、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、レーザー光が通過可能な開口部を有する支持部材に当接させ、該帯状のシート積層体に対して、該支持部材側から該開口部を介して、該シート積層体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照射することにより、該帯状のシート積層体を分断するとともに、その分断によって生じた複数枚のシートの切断縁部どうしを融着させて前記シール縁部を形成する工程を有し、前記工程における前記シート積層体の分断及び融着時には、該シート積層体における前記レーザー光の照射点又はその近傍に向けて気体を噴射するとともに、該気体を吹き付ける部位が前記照射点の移動に連動して移動するように、該気体の噴射方向を変化させる、シート融着体の製造方法を提供するものである。 The present invention also relates to a method for manufacturing a sheet fusion body having a seal edge portion fused in a state where edges of a plurality of sheets are overlapped, wherein at least a part of the plurality of sheets is a resin material. One surface of a strip-shaped sheet laminate in which a plurality of sheets are stacked is brought into contact with a support member having an opening through which laser light can pass, and the strip-shaped sheet laminate is By irradiating a laser beam having an oscillation wavelength that is absorbed into the sheet constituting the sheet laminate from the support member side and that generates heat, the belt-like sheet laminate is divided. A step of fusing together cut edges of a plurality of sheets generated by the division to form the seal edge, and at the time of dividing and fusing the sheet laminate in the step, the sheet laminate in the sheet laminate A sheet fusion body that injects gas toward or near the irradiation point of the laser beam and changes the injection direction of the gas so that the portion to which the gas is sprayed moves in conjunction with the movement of the irradiation point The manufacturing method of this is provided.
本発明によれば、ヒュームガスに起因する不都合を効果的に防止しつつ、シール縁部の柔軟性、肌触りに優れ、かつ実用上十分な融着強度を有するシート融着体を製造することができる。 According to the present invention, it is possible to produce a sheet fusion body that is excellent in flexibility and touch of the seal edge portion and has practically sufficient fusion strength while effectively preventing inconveniences caused by fume gas. it can.
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。本実施形態の製造装置及び製造方法で製造されるシート融着体、すなわち、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ないし図3に示すとおり、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ないし図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。
The present invention will be described below based on preferred embodiments with reference to the drawings. The sheet fusion body manufactured by the manufacturing apparatus and the manufacturing method of the present embodiment, that is, a sheet fusion body having a seal edge portion fused in a state where the edge portions of a plurality of sheets overlap each other is, for example, FIG. Or it is the underpants type
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、かつ腹側部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。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
本実施形態の製造装置及び本実施態様の製造方法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、前記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、かつ外縁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。すなわち、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)の断面視したときに、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。なお、図2に示す融着部40は、三日月状である。
The
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。
In general, the side seal part is a cause that reduces the feeling of wearing of the diaper due to the presence of the fused part formed by melting and solidifying the sheet forming material, which is harder and softer than other parts of the diaper. It is a possible part. However, like the
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、手で触れ難くか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。
Moreover, the side seal part 4 (fusion | fusion part 40) has the characteristic that it is hard to visually recognize from the outside in the wearing state or natural state (contraction state) of the
サイドシール部4(シール縁部)は、図3(a)及び(b)に示すように、着用時におけるサイドシール部4が延びる方向と直交する断面において、融着部40の外縁4aが、着用物品の内方に向かって窪んだ形状を有している。また、サイドシール部4における融着部40は、同断面において、おむつの外面に表れる幅W4が狭く、その幅W4は、好ましくは5mm以下、より好ましくは3mm以下であり、更に好ましくは2mm以下である。
As shown in FIGS. 3A and 3B, the side seal part 4 (seal edge part) has a cross section orthogonal to the direction in which the
なお、おむつ1の着用状態又は自然状態(収縮状態)においてサイドシール部4(融着部40)が外部から視認し難い状態となると、例えばおむつ1の使用後に、着用者である乳幼児からその保護者(例えば母親)がおむつを取り外す際にサイドシール部4を見つけ難く、おむつ1の取り外し作業に手間取るおそれがある。このような、サイドシール部4の視認性の低下に起因する不都合を解消する手段としては、例えば、サイドシール部4を横断するおむつ1の構成部材の色を、サイドシール部4よりも腹側(前側)と背側(後側)とで異ならせる方法が挙げられる。より具体的には例えば、おむつ1の腹側部1A(前身頃)と背側部1B(後身頃)とで、ウエスト部弾性部材5又は外装体3(外層シート31、内層シート32)の色を異ならせる方法が挙げられる。斯かる方法により、色の切り替え部分にサイドシール部4が位置するようになるため、サイドシール部4の目視による視認性が高まり、前記不都合の発生が効果的に防止される。
In addition, when the side seal part 4 (fusion part 40) becomes difficult to visually recognize from the outside in the wearing state or the natural state (contracted state) of the
続いて、本発明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及び本実施態様の製造方法について、図4ないし図10に基づいて詳述する。
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、気体噴射装置15(図5、図6及び図8参照)とを備えている。また、更に加圧手段として、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を備えている。レーザー式接合装置20は、あらかじ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。
Next, the
The laser-type bonding apparatus 20 (manufacturing apparatus for a sheet-fused body having a seal edge fused in a state where the edges of a plurality of sheets are overlapped) has an
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)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。
As shown in FIG. 4, the laser-
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。
The laser-
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であり、2個のモーター及びそのそれぞれに取り付けられたミラーを備えており、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の回転軸と平行な方向(図4中符号Xで示す方向)及び円筒ロール23の周方向(図4中符号Yで示す方向)の両方向に移動させることができる。
As shown in FIG. 4, an
本実施形態のレーザー式接合装置20は、照射ヘッド312によりレーザー光30の照射方向を変化させつつレーザー光30を照射可能なレーザー光の照射機構を備え、該レーザー光の照射機構は、照射ヘッド312のミラーを駆動するモータを動かすためのドライバや動作プログラム(スキャニングソフト等)等を組み込んだパーソナルコンピュータ(制御部,図示せず)により制御することで、レーザー光30の照射点Pを、円筒ロール23の回転軸と平行な方向Xと円筒ロール23の周方向Yとに同時に移動可能である。円筒ロール23の回転軸と平行な方向Xは、図4に示すように、支持部材21による、おむつ連続体10(シート積層体)の搬送方向に相当し、円筒ロール23の周方向Yは、おむつ連続体10(シート積層体)の搬送方向と交差する交差方向に相当する。
The laser-
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(図4中符号Xで示す方向)に長いスリット状の開口部27を有している。具体的には、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。
The
図5ないし図8には、レーザー式接合装置20の要部がそれぞれ示されている。レーザー式接合装置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。レーザー式接合装置20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、レーザー式接合装置20は側板101間に支持される。レーザー式接合装置20を構成する円筒ロール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っている。
FIGS. 5 to 8 show main parts of the laser-
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5中、矢印Aで示す方向に回転する。
The
図5並びに図7(a)及び(b)に示すとおり、支持部材21は、レーザー光が通過可能な光通過部である前記スリット状の開口部27を有している。なお、図7(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7(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に示すとおり、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。
As shown in FIG. 5 and FIGS. 7A and 7B, the
図5ないし図7に示すとおり、開口部27は、平面視して矩形形状を有し、その長手方向を支持部材21の幅方向(図7(a)中符号Xで示す方向。円筒ロール23の回転軸と平行な方向。)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。支持部材21は、開口部27ではレーザー光を通過させる一方、開口部27以外の部分ではレーザー光を通過(透過)させない。支持部材21に開口部27を形成する方法としては、1)支持部材21の所定箇所にエッチング、パンチング、レーザー加工等により開口部27を穿設する方法の他、2)支持部材21として、単一の環状部材に代えて、湾曲した矩形形状の部材を複数用い、それら複数の部材を、一対の枠体22,22間に、該枠体22の周方向に所定間隔を置いて配置する方法が挙げられる。前記2)の方法では、隣接する2つの部材の間隔が、スリット状の開口部27となる。
As shown in FIGS. 5 to 7, the
なお、レーザー式接合装置20においては、レーザー光が通過可能な光通過部が、支持部材21を厚み方向に貫通する(スリット状の)開口部27からなるため、おむつ連続体10における開口部27と重なる部分(分断予定部分10C)は、加圧ベルト24が当接するだけで、支持部材21と加圧ベルト24(押さえ部材)とで挟まれない。したがって厳密に言えば、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、開口部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、すなわち、おむつ連続体10における開口部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開口部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。
In the laser-
支持部材21は、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、スリット状の開口部27が形成されている。開口部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。
The
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7(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、開口部27が形成された前記凸部上に位置する部分(図7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。
Thus, when the thickness of the diaper
図5及び図6に示すとおり、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の回転方向に沿って交互に配置されている。なお、図5及び図6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。
As shown in FIGS. 5 and 6, the
図6には、円筒ロール23の内部の要部が示されている。同図に示すとおり、支持部材21を構成する第2支持部112は、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、その開口の位置においてスリット状の開口部27が露出している。
第2支持部112は、その外面、すなわちおむつ連続体10と対向する面が別部材122,122で構成されている。こうすることで、スリット状の開口部27の間隙の調整を容易に行うことができ、レーザー光30の照射によるおむつ連続体10の分断及び融着を一層首尾よく行うことができる。別部材122は、例えば板状のものである。
FIG. 6 shows a main part inside the
As for the
図6に示すとおり、第1支持部111には、その外面、すなわちおむつ連続体10と対向する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。
As shown in FIG. 6, the
第1支持部111の連通孔111bは、図5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、第1支持部材111の連通孔111b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。したがって、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から吸引が行われる。
The
図6に示すとおり、円筒ロール23の内部には、気体噴射装置15の噴射ノズル151が配置されている。噴射ノズル151は、気体の供給路(図示せず)に連通された気体の流通路(図示せず)を内部に有するとともに、その先端部から、おむつ連続体10(シート積層体)に向かって、その気体を噴射させる。気体噴射装置15により噴射させる気体は、空気、又は不活性ガスであることが好ましい。不活性ガスとしては、例えば、窒素ガスや二酸化炭素ガスが挙げられる。不活性ガスを用いることで、空気の存在下にレーザー光を照射することにより生じる恐れのあるシートの変色や変質等の不都合を効果的に防止することができる。
As shown in FIG. 6, an
本実施形態における気体噴射装置15は、支持部材21側から、支持部材21上のおむつ連続体10(シート積層体)に向かって気体を噴射する噴射ノズル151と、噴射ノズル151の気体噴射方向152を、おむつ連続体10(シート積層体)の搬送方向である円筒ロール23の周方向Y及びその交差方向に連続的に変化させ得る噴射方向変更機構153とを備えている。
噴射方向変更機構153は、図6及び図8に示すとおり、噴射ノズル151の支持台154と、支持台154を回転軸155周りに揺動させる第1サーボモータ156と、第1サーボモータ156が固定された支持台157を、回転軸158周りに揺動させる第2サーボモータ159とを備えており、第1サーボモータ156により回転軸155を回転(揺動)させることにより、噴射ノズル151による気体の噴射方向152が、円筒ロール23の軸と平行な方向に変化し、第2サーボモータ159による回転軸158の回転(揺動)により、噴射ノズル151による気体の噴射方向152が、円筒ロール23の周方向に変化する。第2サーボモータ159による回転軸158の回転(揺動)は、図示のような、プーリ及びベルト等からなる公知の動力伝達機構を介して行っても良いし、第2サーボモータ159の回転軸に回転軸158を直結して行っても良い。第1サーボモータ156による回転軸155の回転(揺動)も同様である。
The
As shown in FIGS. 6 and 8, the ejection
本実施形態の気体噴射装置15は、このような構成を有することにより、噴射ノズル151からの気体の噴射方向152を、おむつ連続体10(シート積層体)の搬送方向である円筒ロール23の周方向Y及びその搬送方向と直交する方向Xの何れにも移動させることができるとともに、両方向に同時に変化させることによって、周方向Y(シート積層体の搬送方向)及び直交方向Xの両方向に対して角度をなす斜め方向にも変化させることができる。
なお、噴射ノズル151への気体の供給は、気体噴射装置15により噴射する気体が空気である場合には、例えば、気体の流通路に連通された気体の供給路に、送風量を制御可能な送風ファンを接続して行うことができ、該気体が、窒素や二酸化炭素等である場合には、例えば、気体の流通路に連通された気体の供給路に、供給量の調節装置を介してガスボンベ等を接続して行うことができる。噴射ノズル151近傍の気体の供給路、例えば、円筒ロール23の外部から内部に気体を導入する気体の供給路は、例えば、シリコンチューブ等の可撓性を有する管路で構成することが好ましい。
The
In addition, supply of the gas to the
本実施形態におけるレーザー式接合装置20は、噴射ノズル151の気体噴射方向を制御する制御部(図示せず)を具備する。制御部は、例えば、噴射方向変更機構153の第1及び第2サーボモータ156,158を動かすためのドライバや両モータの動作を制御する動作プログラム等を組み込んだパーソナルコンピュータ等である。本実施形態の製造装置においては、気体噴射方向を制御する制御部としてのパーソナルコンピュータが、前述したレーザー光の照射機構の制御部を兼ねている。
The laser
また、本実施形態のレーザー式接合装置20は、円筒ロール23の内部に、図6に示すように、おむつ連続体10(シート積層体)の分断及び融着時に発生する、樹脂ヒュームを含むヒュームガスを吸引して除去する排気装置16を備えている。排気装置16は、図示しない支持体に位置を固定された状態に支持されており、円筒ロール23の内面の近傍に開口した吸引口(図示せず)から吸引したガスを、円筒ロール23外に排出する排気路(図示せず)を備えている。吸引に要する負圧は、例えば排気路の途中や端部に排気ファンを設けることにより発生させる。
Further, the laser-
以上のように構成されたレーザー式接合装置20は、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をスリット状の開口部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。また、制御部によりレーザー光の照射機構及び気体の噴射装置15を制御することにより、分断及び融着時には、おむつ連続体10(シート積層体)におけるレーザー光の照射点又はその近傍に向けて気体を噴射するとともに、図9及び図10に示すように、気体を吹き付ける部位Qが、レーザー光の照射点Pの移動に連動して移動するように、気体の噴射方向を変化させる。
The laser-
図9は、おむつ連続体10(シート積層体)における一つの分断予定部分10Cに対して、レーザー光を照射して、おむつ連続体10を幅方向に分断する様子を示す図であり、符号P1で示す部位が、一つの分断予定部分10Cに対してレーザー光が最初に照射される照射開始部位であり、符号P2で示す部位が、一つの分断予定部分10Cに対するレーザー光の照射が終了する照射終了部位である。前述したレーザー光の照射機構により、レーザー光30を、シート積層体10に対するレーザー光の照射点Pが、おむつ連続体10の搬送方向Y及びその交差方向Xの両方向に同時に移動するようにして照射し、レーザー光3を、照射開始部位P1から照射終了部位P2に亘って照射することにより、おむつ連続体10を、搬送方向に直交する方向に分断させることができるとともに、その分断部の両側に、分断された縁部どうしが熱融着したシール縁部4,4を形成することができる。
また、気体を吹き付ける部位Qも、レーザー光の照射点Pの移動に連動させて、符号Q1で示す部位から符号Q2で示す部位へと移動させることで、レーザー光の照射により発生した樹脂ヒュームを含むガスを、レーザー光の光路上から効率的に吹き飛ばすことができ、それにより、融着部に融着強度不足等の問題が生じることを効率よく防止することができる。ヒュームガスがレーザー光路上に滞留すると、レーザー光のシートを分断、融着するために必要なエネルギーがヒュームガスにより減衰してしまう。
FIG. 9 is a diagram showing a state in which the
In addition, the part Q where the gas is blown is moved from the part indicated by the reference sign Q1 to the part indicated by the reference sign Q2 in conjunction with the movement of the irradiation point P of the laser light, so that the resin fumes generated by the laser light irradiation can be reduced. The contained gas can be efficiently blown off from the optical path of the laser beam, thereby efficiently preventing problems such as insufficient fusion strength at the fusion part. When the fume gas stays on the laser beam path, the energy necessary for dividing and fusing the laser beam sheet is attenuated by the fume gas.
レーザー光の照射点Pと同様に、噴射ノズル151による気体の噴射方向は、気体を吹き付ける部位Qが、スリット状の開口部27に沿って移動するように制御することが好ましく、更に、レーザー光の照射点Pが、照射開始部位P1から照射終了部位P2に至る経路の全域において、レーザー光の照射点Pが、気体を吹き付ける部位Qに含まれるように制御することが好ましい。また、レーザー光の照射点Pの移動速度と気体を吹き付ける部位Qの移動速度は、略同じ速度とすることが好ましい。また、噴射ノズル151による気体の噴射方向は、図10(a)及び図10(b)に示すように、気体を吹き付ける部位Qが、レーザー光の照射点Pに追従して移動するように制御することが好ましい。また、気体の噴射は、噴射した気体が、シート積層体の幅方向の一部分に向かって吹き付けるように行うことが好ましく、シート積層体の全幅に同時に吹き付けないことが好ましい。
なお、レーザー光の照射及び気体の吹き付けは、レーザー光の照射点Pが照射終了部位P2に達した後に一旦停止し、次の分断予定部分10Cについてのレーザー光の照射を開始する際に、再び気体の吹き付けを開始することが好ましい。
Similarly to the laser light irradiation point P, the gas injection direction of the
Note that the laser beam irradiation and the gas spraying are temporarily stopped after the laser beam irradiation point P reaches the irradiation end site P2, and the laser beam irradiation is started again for the
また、本実施形態のレーザー式接合装置20は、環状の支持部材21を有しているので、更に効率的に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)を連続的に製造することができる。この理由は、支持部材21が環状であることに起因して、帯状のおむつ連続体10を該支持部材21に巻き掛けた状態において、該おむつ連続体10に加圧力が均等に加わり、しかも連続的に加圧力を付与できるからである。
In addition, since the laser-
排気装置16による排気は、おむつ連続体10(シート積層体)に向けてレーザー光が照射されている間、あるいはレーザー光の照射を継続している間だけ行ってもよく、あるいはレーザー式接合装置20を運転している間に連続して行っても良い。
排気装置16により排気することにより、樹脂ヒュームを含むガスによる、発火の恐れやスリット状の開口部の汚染、融着強度不足等の問題を一層確実に防止することができる。
Exhaust by the
By exhausting with the
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状の開口部27の幅W(図7(b)参照。開口部27の、円筒ロール23の周方向に沿った長さ。)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、スリット状の開口部27の幅Wは0.1〜4.0mmである。
The slit irradiated with the
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。
As the
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本発明のシート融着体の製造方法の一実施態様を、上述した実施形態のレーザー式接合装置20を用いた場合を例に説明する。レーザー式接合装置20に関して上述した気体の噴射方向の好ましい制御方法等は、本実施態様の製造方法にも同様に適用される。
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(X方向)に長いスリット状の開口部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側からスリット状の開口部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。この工程における、シート積層体(おむつ連続体10)の分断及び融着時には、該シート積層体におけるレーザー光の照射点P又はその近傍に向けて気体を噴射するとともに、該気体を吹き付ける部位Qが、前記照射点の移動に連動して移動するように、該気体の噴射方向を変化させ、それにより、分断及び融着時に発生するガスを吹き飛ばして除去しながら、シート積層体(おむつ連続体10)の分断及び熱融着を行う。以下、具体的に説明する。
Subsequently, an embodiment of the method for producing a sheet fusion body of the present invention having a seal edge portion fused in a state where the edges of a plurality of sheets overlap each other is referred to as the laser-
The manufacturing method of the present embodiment is a sheet laminate in which the
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。
In the manufacturing method of the present embodiment, as a “band-shaped sheet laminate in which a plurality of sheets are stacked”, a plurality of sheet laminates (precursor of a pants-type disposable diaper in which the
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11を参照しながら説明する。 In the “band-shaped sheet laminate in which a plurality of sheets are stacked”, it is preferable that at least a part of the plurality of sheets includes a resin material and is formed using the resin material as a main component. Specifically, for example, the resin material preferably includes a heat-sealable synthetic resin such as polyethylene, polyethylene terephthalate, and polypropylene, and is preferably made of a nonwoven fabric, a film, a laminate sheet of a nonwoven fabric and a film, or the like. As the nonwoven fabric, those normally used in the technical field can be used without particular limitation, and specific examples include an air-through nonwoven fabric, a heat roll nonwoven fabric, a spunlace nonwoven fabric, a spunbond nonwoven fabric, and a meltblown nonwoven fabric. . In the sheet laminate, it is preferable that all of a plurality of sheets constituting the sheet laminate include a resin material. Hereinafter, first, the manufacturing method of the diaper continuous body 10 (band-shaped sheet laminated body) is demonstrated, referring FIG.
先ず、図11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。なお、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。
First, as shown in FIG. 11, a strip-shaped
そして、図11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。
And as shown in FIG. 11, between the pair of nip rolls 11, 11, a belt-shaped
次いで、図11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。
Next, as shown in FIG. 11, an adhesive such as a hot melt adhesive is applied in advance to the absorbent
次いで、図11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。なお、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。
Next, as shown in FIG. 11, a leg hole LO ′ is formed inside the annular portion surrounded by the leg
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11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。
Next, the belt-shaped
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、分断及び分断した縁部の融着を行うことによって、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とベルト式加圧装置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。その上、分断及び融着時に発生するヒュームガスが、噴射ノズル151から噴射される気体により吹き飛ばされ、レーザー光の光路上に存在する樹脂ヒュームを無くすか低濃度にすることが可能であるため、樹脂ヒュームの存在により生じうる問題、例えば形成されるシール縁部に融着強度不足等の問題が生じにくい。
In the diaper manufacturing method of the present embodiment, the diaper continuous body 10 (strip-shaped sheet laminate) separately manufactured in this manner is divided and divided using a
Specifically, as shown in FIG. 4 described above, the diaper continuous body 10 (band-shaped sheet laminate) is applied in the direction of arrow A in a state where a predetermined tension is applied by a guide roll (not shown). Introduced on the outer surface of the
噴射ノズル151から噴射される気体により吹き飛ばされた、樹脂ヒュームを含むヒュームガスは、排気装置16で排気することが好ましいが、排気装置16は、必須ではない。排気装置16を設けない場合、例えば、気体噴射装置15が挿入されている円筒ロール23の側面開口部を介して、樹脂ヒュームを含むヒュームガスを、レーザー光が通らない空間内へと排出することもできる。
The fume gas including the resin fume blown off by the gas injected from the
排気装置16による気体の排気は、開口部27に向けてレーザー光が照射されている間だけ行ってもよく、あるいはレーザー式接合装置20を運転している間にわたって連続して行っても良い。連続して排気を行う場合には、レーザー光が照射される前から排気が行われることになる。このようにすることで、開口部27周辺のヒュームガスを効率的に除去することができ、ヒュームガスに起因する発火の恐れやスリット状の開口部の汚染をより一層防止できるので好ましい。
開口部27は、押さえ部材である加圧部材側に向けて突出して開口していることが好ましい。
Exhaust of the gas by the
It is preferable that the
おむつ連続体10が、支持部材21上に導入されてからこれを離れるまでの該支持部材21(円筒ロール23)の回転角度は、例えば、90〜270度とすることができ、より好ましくは120〜270度である。また、ベルト式加圧装置26の加圧ベルト24によっておむつ連続体10を支持部材21に圧接させる角度(圧接角度)の範囲は、円筒状の支持部材21(円筒ロール23)の周方向の全周にわたって圧接させる場合を360度とした場合に、90〜270度であることが好ましく、より好ましくは120〜270度である。
The rotation angle of the support member 21 (cylindrical roll 23) from when the diaper
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7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側からスリット状の開口部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。
The seal edge portion forming step for forming the seal edge portions (
図12(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12(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7(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A)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12(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11参照)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枚存しかつこれら計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。なお、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12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。
12 (a) and 12 (b) show how the side seal portion 4 (seal edge) is formed at the same time as the diaper continuous body 10 (band-like sheet laminate) is divided using the laser-
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、いず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。
Other than the sheet constituting the
おむつ連続体10は、図12(b)に示すように、一方の面10aが支持部材21に当接しかつ分断予定部分10Cがスリット状の開口部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上に導入されるとともに、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、斯かる搬送中かつ加圧状態の分断予定部分10Cに対して、支持部材21側からスリット状の開口部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、開口部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、該開口部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。
As shown in FIG. 12B, the diaper
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12(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12(c)に示すとおり、例えば三日月状となる。
When the
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12(b)及び図12(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。すなわち、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。
Thus, the reason why the fused
したがって、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、かつおむつ連続体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。
Therefore, in order to form the fused
ところで、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)においては、レーザー光が通過可能な光通過部が、支持部材21を厚み方向に貫通する(スリット状の)開口部27からなるため、おむつ連続体10(シート積層体)における開口部27と重なる部分(分断予定部分10C)には、支持部材21と加圧ベルト24とに挟まれることにより発生する加圧力が発生しない。該部分10Cは該加圧力が事実上影響する部分であるため、融着部40が形成される。融着部40がより安定的に形成されるようにするためには、両部材21,24での挟持による加圧力をより高める工夫が有効である。
By the way, in the laser type bonding apparatus 20 (manufacturing apparatus for a sheet fusion body having a seal edge portion fused in a state where edges of a plurality of sheets are overlapped), a light passage portion through which laser light can pass is provided. Since it consists of the opening part 27 (slit shape) which penetrates the supporting
そこで、融着部40のより安定的な形成を可能にするための手段が、図6の要部拡大模式図である図14に示されている。図14においては、おむつ連続体10が配される支持部材21の外面21aにおけるスリット状の開口部27の近傍(開口部27の縁部から35mm以内の領域)に、周辺部よりも該外面21a上のおむつ連続体10側(加圧ベルト24側)に突出した突出部45が形成されている。更に説明すると、突出部45は、支持部材21の外面21aにおける、複数の開口部27それぞれの長手方向(支持部材21の幅方向)に延びる一対の開口縁部それぞれに形成されている。各突出部45は、開口部27に沿ってその長手方向の全長にわたって連続しており、平面視して矩形形状を有している。各突出部45の突出高さ45h(周辺部からの突出高さ)は、該突出部45の全長にわたって変化せずに一定となっている。突出部45の頂部は、平坦でも良く、所定の曲率を有する曲面であってもよく、斯かる曲面は、円筒状の支持部材21の外面21aと平行であってもよい。
Therefore, means for enabling more stable formation of the
このように、支持部材21の外面21aにおける開口部27の近傍(開口縁部)に突出部45を形成し、開口部27の近傍とその周辺部とで段差を設けることにより、該段差における相対的に高い位置にある突出部45の頂部に、おむつ連続体10における前記分断予定部分近傍が位置するようになるため、該開口部近傍対応部の前記加圧力が局所的に増加する。そのため、おむつ連続体10における局所的な加圧力の低下が効果的に防止され、おむつ連続体10の溶断がより一層安定的に行われるようになり、最終的に得られるおむつ1(シート融着体)におけるサイドシール部4(シール縁部)の融着強度が一層向上する。
In this way, the
斯かる作用効果をより確実に奏させるようにする観点から、突出部45の突出高さ45h(図14参照)は、好ましくは0.1mm以上、更に好ましくは1mm以上、そして、好ましくは10mm以下、更に好ましくは8mm以下、より具体的には、好ましくは0.1mm以上10mm以下、更に好ましくは1mm以上8mm以下である。
また、突出部45の幅45w(図12参照。支持部材21の幅方向と直交する方向の長さ。)は、好ましくは1mm以上、更に好ましくは2mm以上、そして、好ましくは20mm以下、更に好ましくは10mm以下、より具体的には、好ましくは1mm以上20mm以下、更に好ましくは2mm以上10mm以下である。
From the viewpoint of more surely exhibiting such operational effects, the
Further, the width 45w of the protrusion 45 (see FIG. 12, the length in the direction perpendicular to the width direction of the support member 21) is preferably 1 mm or more, more preferably 2 mm or more, and preferably 20 mm or less, and more preferably. Is 10 mm or less, more specifically, preferably 1 mm or more and 20 mm or less, more preferably 2 mm or more and 10 mm or less.
以上のとおり、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。 As described above, according to the manufacturing method of the diaper of the present embodiment, as described above, by the irradiation of the laser beam once, the strip-shaped sheet laminated body is divided and the two pressed states generated by the division are obtained. In order to carry out the fusion of cutting edges of a sheet at the same time, it is approximately half compared to a method of fusion of two fusion spots by two laser beam irradiations (method outside the scope of the present invention). Sheet fusion body (pants-type disposable diaper 1) having a sealing edge portion (side seal portion 4) fused in a state where the edge portions of the sheets overlap with each other with the laser output of Can be efficiently manufactured. In addition, since fusion and division can be performed in the same process, a non-sealing edge in which the cut edges of the sheet are not fused is not generated, so that there is an effect of reducing material.
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。
The cut edges of the
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Aとは逆方向に隣接する別の開口部27に当たるように移動され、該別の開口部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。
When one
なお、レーザー光30が照射されるスリット状の開口部27の幅W(図12(b)参照。開口部27の、円筒ロール23の周方向に沿った長さ。)に比して、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が小さい場合(φ/Wが1未満の場合)には、図13に示すように、レーザー光30の照射によって形成された一対のサイドシール部4,4(融着部40,40)は、おむつ連続体10における開口部27と重なる部位(平面視において、スリット状の開口部27の、搬送方向Aと直交する方向に沿う一対の開口縁部に挟まれた部位)に位置し得る。すなわち、おむつ連続体10において、支持部材21と加圧ベルト24(押さえ部材)とで挟まれていない部位であっても、開口部27の近傍(開口縁部)、すなわち前述したように、両部材21,24での挟持による加圧力が事実上影響する部位であれば、融着部40は形成され得る。
Note that the diaper is larger than the width W of the slit-
前記の各実施態様における光通過部は、例えば図12(b)に示す開口部27の如き、支持部材21を厚み方向に貫通するスリット状の開口部であったが、本発明に係る光通過部はこれに限定されず、例えば図15(a)に示すように、支持部材21の端部(外縁)21sの近傍(支持部材が存していない部分)を光通過部として利用することができる。その場合、シート積層体10は、支持部材21と加圧ベルト24とに挟まれた部分10Aと、支持部材21に当接していない部分10Bとを有し、部分10A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)された状態となり、部分10Bにおける、部分10Aの近傍を除く部分(支持部材21の端部21sから所定距離以上離間した部分)は、非加圧(非圧縮)状態となる。このような、レーザー光が照射される部分を基準として一方側のみが加圧された、片側加圧の状態のおむつ連続体10に対して、図15(a)に示すように、レーザー光30を支持部材21の端部21sの近傍に照射して、おむつ連続体10を部分10A側と部分10B側とに分断した場合、部分10A側のシートの切断縁部どうしは、分断前から加圧状態にあるため融着するが、部分10B側のシートの切断縁部どうしは、分断前から非加圧状態にあるため融着しない。ここで、「支持部材21の端部(外縁)21sの近傍」は、支持部材21によっておむつ連続体10(帯状のシート積層体)が加圧状態となっている領域であり、より具体的には、支持部材21の端部21sから好ましくは2mm以内、更に好ましくは1mm以内の領域である。
The light passage part in each of the above embodiments is a slit-like opening part that penetrates the
図15(a)に示すように、光通過部が支持部材21の端部21sの近傍であり、片側加圧の状態のおむつ連続体10に対して該光通過部を介してレーザー光30を照射してこれを分断する場合、融着部40をおむつ1の幅方向の断面視において確実に三日月状又は半月状に形成するとともに、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、支持部材21の端部21sからおむつ連続体10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)の中心までの距離W’に対する、該スポットの直径φの比(φ/W’)は、好ましくは0.1以上、更に好ましくは0.2以上、特に好ましくは0.8以上、そして、好ましくは16以下、更に好ましくは14以下、特に好ましくは8以下、より具体的には、好ましくは0.1〜16、更に好ましくは0.2〜14、特に好ましくは0.8〜8である。
As shown in FIG. 15 (a), the light passage portion is in the vicinity of the
また、前記実施態様における押さえ部材としての加圧ベルト24(図12(b)参照)は、図15(b)に示すように、支持部材21側の開口部27(光通過部)に対応する部分に、開口部29を有していてもよい。開口部29は、開口部27と平面視形状及びその寸法が同じである。開口部29を設ける場合には、空気の噴出に随伴して円筒ロール23の外部に放出されるガスを捕集することを目的として、図10に示すとおり、円筒ロール23の外側の位置であって、かつ開口部29の位置に、集塵部材としてのガス捕集用フード143を配置することが好ましい。このように、押さえ部材における、シート積層体10を挟んで開口部27(光通過部)と対向する部分に、開口部29が設け、かつ該開口部29に対向する位置にフード143が設けられていると、レーザー光の照射によって発生するガスを、吸引孔112aを通じて吸引することに加えて、開口部29を通じて噴出する空気をフード143によって吸引することができるので、一層効率的にガスを除去することができる。また、押さえ部材の汚れ防止、押さえ部材の過熱抑制、押さえ部材の冷却促進、融着部40の冷却促進、等の効果が期待できる。図15(b)に示すように、開口部27を介して帯状のシート積層体10にレーザー光30を照射してこれを分断した場合、開口部27を挟んで一方側のシートの切断縁部どうし及び他方側のシートの切断縁部どうしのいずれも、その分断前から加圧状態にあるため融着する。
Further, the pressure belt 24 (see FIG. 12B) as the pressing member in the embodiment corresponds to the opening 27 (light passage portion) on the
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12(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、おむつ連続体10(シート積層体)を円筒ロール23(支持部材21)に皴やたるみを発生させずに巻き掛けるために、レーザー式接合装置20に、おむつ連続体10のテンションを制御する機構を具備させてもよい。また、レーザー式接合装置20は、加圧ベルト24におけるおむつ連続体10との当接面に付着した樹脂等を除去するための機構を備えていてもよい。前述した一の実施態様のみが有する部分は、すべて適宜相互に利用できる。
As mentioned above, although this invention was demonstrated based on the embodiment, this invention is not restrict | limited to the said embodiment, In the range which does not deviate from the meaning of this invention, it can change suitably.
For example, the sheet laminated body may be one in which two sheets, three sheets, five sheets or more are stacked in addition to those in which four sheets are stacked as shown in FIG. Further, the tension of the diaper
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。
Moreover, in the said embodiment, although the laser
また噴射ノズルの気体噴射方向を変化させる噴射方向変更機構としては、多様な構成のものを用いることができ、例えば、図16(a)〜図16(c)に示すように、噴射ノズル151が固定された支持台154を、円筒ロール23の回転軸と平行な方向Xに進退させるスライド機構160と、該スライド機構160を、回転軸158周りに揺動させるサーボモータ159とを備えており、スライド機構160により支持台154を進退させることにより、噴射ノズル151による気体の噴射方向152を、円筒ロール23の軸と平行な方向Xに変化させる一方、サーボモータ159による回転軸158の回転(揺動)により、噴射ノズル151による気体の噴射方向152を、円筒ロール23の周方向Yに変化させるものであっても良い。スライド機構160としては、支持台154を、リニアモータによりスライドさせるものが好ましいが、サーボモータ、油圧シリンダー、空圧シリンダー、油圧モータ等を用いて駆動するものであっても良い。
Also, as the injection direction changing mechanism for changing the gas injection direction of the injection nozzle, ones having various configurations can be used. For example, as shown in FIGS. A
なお、本発明においては、前記外装体の分断及び融着部の形成は、熱源を用いて該外装体を溶融することにより実施し、該融着部の形成によりおむつの着用時における突出部の形成を可能にすればよく、熱源を用いた外装体の溶融は、前述の如き、外装体へのレーザー光の照射に制限されず、非接触熱源として、赤外線やハロゲン光を用いてもよく、それ以外の他の方法、例えば、公知のヒートロール装置等を用いた外装体の加熱圧着、あるいは公知の超音波振動装置等を用いた外装体への超音波振動の付与等により実施することもできる。
また、前記外装体の分断及び融着部の形成は、同時でもよく、融着部の形成後に分断してもよい。
In the present invention, the exterior body is divided and the fusion part is formed by melting the exterior body using a heat source, and the formation of the fusion part causes the protrusion of the diaper to be worn. The melting of the outer package using a heat source is not limited to the irradiation of the laser beam to the outer package, as described above, and infrared or halogen light may be used as a non-contact heat source. Other methods may be used, for example, thermocompression bonding of the exterior body using a known heat roll device or the like, or applying ultrasonic vibration to the exterior body using a known ultrasonic vibration device or the like. it can.
Moreover, the division of the outer package and the formation of the fusion part may be performed simultaneously or after the formation of the fusion part.
前述した本発明の実施形態に関し、更に以下の付記(シート融着体の製造方法、シート融着体、吸収性物品の製造方法)を開示する。
<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の製造装置であって、
レーザー光を集光するレンズを有する照射ヘッドと、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、気体噴射装置とを具備し、
前記支持部材は、集光されたレーザー光が該支持部材側から通過可能な、前記シート積層体の幅方向に長いスリット状の開口部を有しており、
前記気体噴射装置は、前記支持部材側から、該支持部材上の前記シート積層体に向かって気体を噴射する噴射ノズルと、該噴射ノズルの気体噴射方向を、前記シート積層体の搬送方向及びその交差方向に連続的に変化させ得る噴射方向変更機構とを備えており、
前記支持部材に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、集光されたレーザー光を前記スリット状の開口部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て、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。
<2>
前記噴射ノズルからの気体の噴射方向を、シート積層体の搬送方向及びその搬送方向と直交する方向の両方向に同時に変化させることによって、シート積層体の搬送方向及び直交方向の両方向に対して角度をなす斜め方向に変化させることができる、<1>に記載のシート融着体の製造装置。
<3>
前記噴射方向変更機構は、噴射ノズルの支持台と、支持台を回転軸周りに揺動させる第1サーボモータと、第1サーボモータが固定された支持台を、回転軸周りに揺動させる第2サーボモータとを備えており、第1サーボモータにより回転軸を回転(揺動)させることにより、噴射ノズルによる気体の噴射方向が、円筒ロールの軸と平行な方向に変化し、第2サーボモータによる回転軸の回転(揺動)により、噴射ノズルによる気体の噴射方向が、円筒ロールの周方向に変化する<1>又は<2>に記載のシート融着体の製造装置。
<4>
第2サーボモータによる回転軸の回転(揺動)を、プーリ及びベルト等からなる動力伝達機構を介して行うか、又は第2サーボモータの回転軸に回転軸を直結して行う、前記<3>に記載のシート融着体の製造装置。
<5>
第1サーボモータによる回転軸の回転(揺動)を、プーリ及びベルト等からなる動力伝達機構を介して行うか、又は第1サーボモータの回転軸に回転軸を直結して行う、前記<1>〜<4>に何れか1に記載のシート融着体の製造装置。
<6>
前記噴射方向変更機構は、噴射ノズルが固定された支持台を、円筒ロールの回転軸と平行な方向Xに進退させるスライド機構と、該スライド機構を、回転軸周りに揺動させるサーボモータとを備えており、スライド機構により支持台を進退させることにより、噴射ノズルによる気体の噴射方向を、円筒ロールの軸と平行な方向Xに変化させる一方、サーボモータによる回転軸の揺動により、噴射ノズルによる気体の噴射方向を、円筒ロールの周方向Yに変化させるものである、前記<1>又は<2>に記載のシート融着体の製造装置。
<7>
前記スライド機構は、前記支持台を、リニアモータによりスライドさせるものであるか、又は該支持台を、サーボモータ、油圧シリンダー、空圧シリンダー若しくは油圧モータを用いて駆動するものである、前記<6>に記載のシート融着体の製造装置。
<8>
前記シート積層体は、複数枚のシートの少なくとも一部のシートが、樹脂材を含み、該樹脂材を主成分として形成されており、該シート積層体の分断及び融着時に発生する、樹脂ヒュームを含むヒュームガスを吸引して除去する排気装置を備えている、前記<1>〜<7>に何れか1に記載のシート融着体の製造装置。
<9>
前記噴射ノズルの気体噴射方向を制御する制御部を具備し、該制御部は、前記シート積層体における前記レーザー光の照射点又はその近傍に向けて気体を噴射するとともに、該気体を吹き付ける部位が前記照射点の移動に連動して移動するように、該気体の噴射方向を変化させる、前記<1>〜<8>に何れか1に記載のシート融着体の製造装置。
<10>
前記スリット状の開口部を周方向に間欠的に有する円筒ロールを備え、該円筒ロールによって搬送されるシート積層体に対して、前記レーザー光の照射及び前記気体の吹き付けを行う、前記<1>〜<9>に何れか1に記載のシート融着体の製造装置。
<11>
回転軸周りに回転する環状の前記支持部材を備えた中空の円筒ロールと、中空の円筒ロールの中空部に配され、該円筒ロールの周面部を形成する該支持部材に向けてレーザー光を照射する前記照射ヘッドとを備えている、前記<1>〜<10>に何れか1に記載のシート融着体の製造装置。
<12>
前記照射ヘッドは、レーザー光を自在に走査するガルバノスキャナであり、2個のモーター及びそのそれぞれに取り付けられたミラーを備えており、レーザー光が支持部材上の前記シート積層体に当たる位置を、円筒ロールの回転軸と平行な方向及び円筒ロールの周方向の両方向に移動させることができる、前記<1>〜<11>に何れか1に記載のシート融着体の製造装置。
<13>
前記シート融着体は、吸収性本体と、該吸収性本体の非肌当接面側に配されて該吸収性本体を固定している外装体とを備え、かつ腹側部における外装体の両側縁部と背側部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、ウエスト開口部及び一対のレッグ開口部が形成されているパンツ型使い捨ておむつである、前記<1>〜<12>に何れか1に記載のシート融着体の製造装置。
<14>
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であって、
前記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、
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、レーザー光が通過可能な開口部を有する支持部材に当接させ、該帯状のシート積層体に対して、該支持部材側から該開口部を介して、該シート積層体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照射することにより、該帯状のシート積層体を分断するとともに、その分断によって生じた複数枚のシートの切断縁部どうしを融着させて前記シール縁部を形成する工程を有し、
前記工程における前記シート積層体の分断及び融着時には、該シート積層体における前記レーザー光の照射点又はその近傍に向けて気体を噴射するとともに、該気体を吹き付ける部位が前記照射点の移動に連動して移動するように、該気体の噴射方向を変化させる、シート融着体の製造方法。
<15>
レーザー光の照射点Pの移動速度と気体を吹き付ける部位Qの移動速度は、略同じ速度とする、前記<14>に記載のシート融着体の製造方法。
<16>
気体を吹き付ける部位Qが、レーザー光の照射点Pに追従して移動するように、前記気体の噴射方向を変化させる、前記<14>又は<15>に記載のシート融着体の製造方法。
<17>
前記気体の噴射は、噴射した気体が、前記シート積層体の幅方向の一部分に向かって吹き付けるように行う、前記<14>〜<15>の何れか1に記載のシート融着体の製造方法。
<18>
レーザー光の照射及び気体の吹き付けは、レーザー光の照射点Pが照射終了部位P2に達した後に一旦停止し、次の分断予定部分10Cについてのレーザー光の照射を開始する際に、再び気体の吹き付けを開始する、前記<14>〜<17>の何れか1に記載のシート融着体の製造方法。
<19>
前記シート積層体の分断及び融着時に発生するガスを吸引して除去する、前記<14>〜<18>の何れか1に記載のシート融着体の製造方法。
<20>
前記気体噴射装置により噴射させる気体は、空気、又は不活性ガスである、前記<14>〜<19>の何れか1に記載のシート融着体の製造方法。
<21>
噴射させる前記気体が不活性ガスである、前記<20>に記載のシート融着体の製造方法。
<22>
前記不活性ガスが、窒素ガス又は二酸化炭素ガスである、前記<21>に記載のシート融着体の製造方法。
<23>
前記シート融着体は、吸収性本体と、該吸収性本体の非肌当接面側に配されて該吸収性本体を固定している外装体とを備え、かつ腹側部における外装体の両側縁部と背側部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、ウエスト開口部及び一対のレッグ開口部が形成されているパンツ型使い捨ておむつである、前記<14>〜<22>の何れか1に記載のシート融着体の製造方法。
<24>
前記シート積層体は、複数枚のシートの少なくとも一部のシートが、レーザー光を吸収して発熱するシート(例えば不織布)である、前記<14>〜<23>の何れか1に記載のシート融着体の製造方法。
In addition to the above-described embodiment of the present invention, the following additional notes (sheet fusion product manufacturing method, sheet fusion product, absorbent article manufacturing method) are disclosed.
<1>
An apparatus for producing a sheet fusion body having a seal edge fused in a state where edges of a plurality of sheets overlap with each other,
An irradiation head having a lens for condensing laser light, a support member that supports one surface of a strip-shaped sheet laminate in which a plurality of sheets including a resin material at least partially are stacked, and a gas ejection device Equipped,
The support member has a slit-like opening that is long in the width direction of the sheet laminate, through which the condensed laser light can pass from the support member side,
The gas injection device includes: an injection nozzle that injects gas from the support member side toward the sheet laminate on the support member; a gas injection direction of the injection nozzle; An injection direction changing mechanism that can be continuously changed in the cross direction,
The band-shaped sheet laminate supported by the support member is divided by irradiating the condensed laser light along the slit-shaped opening from the support member side, and the edge of the division is divided. An apparatus for manufacturing a sheet fusion body, in which a plurality of sheet fusion bodies having the sealing edge are continuously manufactured by fusing in an overlapping state.
<2>
By changing the jet direction of the gas from the jet nozzle simultaneously in both the transport direction of the sheet laminate and the direction orthogonal to the transport direction, an angle is set with respect to both the transport direction and the orthogonal direction of the sheet laminate. The apparatus for producing a sheet fusion body according to <1>, which can be changed in an oblique direction.
<3>
The injection direction changing mechanism includes a support base for the injection nozzle, a first servo motor that swings the support base around the rotation axis, and a first support that swings the support base to which the first servo motor is fixed around the rotation axis. 2 servo motors, and by rotating (swinging) the rotation shaft by the first servo motor, the gas injection direction by the injection nozzle changes to a direction parallel to the axis of the cylindrical roll, and the second servo The apparatus for producing a sheet fusion body according to <1> or <2>, in which a gas injection direction by the injection nozzle is changed in a circumferential direction of the cylindrical roll by rotation (swing) of a rotation shaft by a motor.
<4>
The rotation (swing) of the rotating shaft by the second servo motor is performed through a power transmission mechanism including a pulley and a belt, or the rotating shaft is directly connected to the rotating shaft of the second servo motor. The manufacturing apparatus of the sheet | seat melted body as described in>.
<5>
The rotation (swing) of the rotating shaft by the first servomotor is performed through a power transmission mechanism including a pulley and a belt, or the rotating shaft is directly connected to the rotating shaft of the first servomotor. > To <4> The apparatus for producing a sheet fusion body according to any one of the above.
<6>
The injection direction changing mechanism includes a slide mechanism for moving a support base on which an injection nozzle is fixed in a direction X parallel to the rotation axis of the cylindrical roll, and a servo motor for swinging the slide mechanism around the rotation axis. It is equipped with a slide mechanism that moves the support base forward and backward to change the gas injection direction by the injection nozzle to a direction X parallel to the axis of the cylindrical roll, while the rotation axis of the servo motor swings the injection nozzle. The apparatus for producing a sheet fusion body according to <1> or <2>, wherein the gas jetting direction is changed in the circumferential direction Y of the cylindrical roll.
<7>
The slide mechanism is configured to slide the support base with a linear motor, or to drive the support base using a servo motor, a hydraulic cylinder, a pneumatic cylinder, or a hydraulic motor. The manufacturing apparatus of the sheet | seat melted body as described in>.
<8>
The sheet laminate includes a resin fume in which at least a part of a plurality of sheets includes a resin material and is formed using the resin material as a main component, and is generated when the sheet laminate is divided and fused. The apparatus for producing a sheet fusion body according to any one of <1> to <7>, further including an exhaust device that sucks and removes the fume gas containing the gas.
<9>
A control unit that controls the gas injection direction of the injection nozzle is provided, and the control unit injects gas toward or near the irradiation point of the laser beam in the sheet laminate, and a portion for blowing the gas. The apparatus for producing a sheet fusion body according to any one of <1> to <8>, wherein the gas injection direction is changed so as to move in conjunction with movement of the irradiation point.
<10>
<1>, comprising a cylindrical roll having the slit-shaped openings intermittently in the circumferential direction, and irradiating the laser beam and blowing the gas to the sheet laminate conveyed by the cylindrical roll. The apparatus for producing a sheet fusion body according to any one of ~ 9.
<11>
A hollow cylindrical roll provided with the annular support member that rotates around the rotation axis, and a laser beam irradiated toward the support member that is disposed in the hollow portion of the hollow cylindrical roll and forms the peripheral surface portion of the cylindrical roll The apparatus for producing a sheet fusion body according to any one of <1> to <10>, including the irradiation head that performs the above.
<12>
The irradiation head is a galvano scanner that freely scans laser light, and includes two motors and mirrors attached to the two motors. The position where the laser light hits the sheet laminate on a support member is a cylinder. The apparatus for manufacturing a sheet fusion body according to any one of <1> to <11>, wherein the apparatus can be moved in both a direction parallel to a rotation axis of the roll and a circumferential direction of the cylindrical roll.
<13>
The sheet fusion body includes an absorbent main body and an exterior body that is disposed on the non-skin contact surface side of the absorbent main body and fixes the absorbent main body, <1 which is a pants-type disposable diaper in which a pair of side seals, a waist opening, and a pair of leg openings are formed by joining both side edges and both side edges of the exterior body at the back side. > To <12> The apparatus for producing a sheet fusion body according to any one of the above.
<14>
A method for producing a sheet fusion body having a seal edge fused in a state where edges of a plurality of sheets are overlapped,
At least a part of the plurality of sheets includes a resin material,
One surface of a strip-shaped sheet laminate in which a plurality of sheets are stacked is brought into contact with a support member having an opening through which laser light can pass, and the support member side with respect to the strip-shaped sheet laminate The band-shaped sheet laminate is divided by irradiating a laser beam having an oscillation wavelength that is absorbed by the sheet constituting the sheet laminate and generating heat from the sheet through the opening. A step of fusing the cut edges of the plurality of sheets to form the seal edge,
At the time of dividing and fusing the sheet laminate in the step, the gas is injected toward or near the irradiation point of the laser beam in the sheet laminate, and the portion where the gas is blown is linked to the movement of the irradiation point. Then, the method for manufacturing the sheet fusion body is such that the gas injection direction is changed so as to move.
<15>
The method for producing a sheet fusion body according to <14>, wherein the moving speed of the irradiation point P of the laser beam and the moving speed of the portion Q to which the gas is blown are substantially the same.
<16>
The method for producing a sheet fusion body according to <14> or <15>, wherein the gas injection direction is changed so that the portion Q to which the gas is blown moves following the irradiation point P of the laser beam.
<17>
The method for producing a sheet fusion body according to any one of <14> to <15>, wherein the gas is jetted so that the jetted gas is blown toward a part in a width direction of the sheet laminate. .
<18>
The laser beam irradiation and gas spraying are temporarily stopped after the laser beam irradiation point P reaches the irradiation end site P2, and when the laser beam irradiation is started for the
<19>
The method for producing a sheet fusion body according to any one of <14> to <18>, wherein the gas generated during the division and fusion of the sheet laminate is sucked and removed.
<20>
The method for producing a sheet fusion body according to any one of <14> to <19>, wherein the gas ejected by the gas ejection device is air or an inert gas.
<21>
The method for producing a fused sheet according to <20>, wherein the gas to be injected is an inert gas.
<22>
The method for producing a sheet-fused body according to <21>, wherein the inert gas is nitrogen gas or carbon dioxide gas.
<23>
The sheet fusion body includes an absorbent main body and an exterior body that is disposed on the non-skin contact surface side of the absorbent main body and fixes the absorbent main body, <14 which is a pants-type disposable diaper in which a pair of side seal portions, a waist opening portion, and a pair of leg openings are formed by joining both side edge portions and both side edge portions of the exterior body at the back side portion. The manufacturing method of the sheet | seat melt | fusion body any one of>-<22>.
<24>
The sheet according to any one of <14> to <23>, wherein the sheet laminate is a sheet (for example, a nonwoven fabric) in which at least a part of the plurality of sheets absorbs laser light and generates heat. A method for producing a fused body.
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)
10C 分断予定部分
15 気体噴射装置
151 噴射ノズル
153 噴射方向変更機構
16 排気装置
20 レーザー式接合装置
21 支持部材
23 円筒ロール(押さえ部材)
24 加圧ベルト(押さえ部材)
26 ベルト式加圧装置
27 開口部(光通過部)
28 凹部
30 レーザー光
1 Pants-type disposable diaper (absorbent article, sheet fusion product)
1A
31
40
24 Pressure belt (pressing member)
26 belt
28
Claims (6)
レーザー光を集光するレンズを有する照射ヘッドと、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、気体噴射装置とを具備し、
前記支持部材は、集光されたレーザー光が該支持部材側から通過可能な、前記シート積層体の幅方向に長いスリット状の開口部を有しており、
前記気体噴射装置は、前記支持部材側から、該支持部材上の前記シート積層体に向かって気体を噴射する噴射ノズルと、該噴射ノズルの気体噴射方向を、前記シート積層体の搬送方向及びその交差方向に連続的に変化させ得る噴射方向変更機構とを備えており、
前記支持部材に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、集光されたレーザー光を前記スリット状の開口部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て、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。 An apparatus for producing a sheet fusion body having a seal edge fused in a state where edges of a plurality of sheets overlap with each other,
An irradiation head having a lens for condensing laser light, a support member that supports one surface of a strip-shaped sheet laminate in which a plurality of sheets including a resin material at least partially are stacked, and a gas ejection device Equipped,
The support member has a slit-like opening that is long in the width direction of the sheet laminate, through which the condensed laser light can pass from the support member side,
The gas injection device includes: an injection nozzle that injects gas from the support member side toward the sheet laminate on the support member; a gas injection direction of the injection nozzle; An injection direction changing mechanism that can be continuously changed in the cross direction,
The band-shaped sheet laminate supported by the support member is divided by irradiating the condensed laser light along the slit-shaped opening from the support member side, and the edge of the division is divided. An apparatus for manufacturing a sheet fusion body, in which a plurality of sheet fusion bodies having the sealing edge are continuously manufactured by fusing in an overlapping state.
前記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、
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、レーザー光が通過可能な開口部を有する支持部材に当接させ、該帯状のシート積層体に対して、該支持部材側から該開口部を介して、該シート積層体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照射することにより、該帯状のシート積層体を分断するとともに、その分断によって生じた複数枚のシートの切断縁部どうしを融着させて前記シール縁部を形成する工程を有し、
前記工程における前記シート積層体の分断及び融着時には、該シート積層体における前記レーザー光の照射点又はその近傍に向けて気体を噴射するとともに、該気体を吹き付ける部位が前記照射点の移動に連動して移動するように、該気体の噴射方向を変化させる、シート融着体の製造方法。 A method for producing a sheet fusion body having a seal edge fused in a state where edges of a plurality of sheets are overlapped,
At least a part of the plurality of sheets includes a resin material,
One surface of a strip-shaped sheet laminate in which a plurality of sheets are stacked is brought into contact with a support member having an opening through which laser light can pass, and the support member side with respect to the strip-shaped sheet laminate The band-shaped sheet laminate is divided by irradiating a laser beam having an oscillation wavelength that is absorbed by the sheet constituting the sheet laminate and generating heat from the sheet through the opening. A step of fusing the cut edges of the plurality of sheets to form the seal edge,
At the time of dividing and fusing the sheet laminate in the step, the gas is injected toward or near the irradiation point of the laser beam in the sheet laminate, and the portion where the gas is blown is linked to the movement of the irradiation point. Then, the method for manufacturing the sheet fusion body is such that the gas injection direction is changed so as to move.
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