JP2017513595A - 繊維性材料ウェブのレーザ切断装置及び方法 - Google Patents

Abstract

繊維性材料ウェブ（３）を切断する装置であって、切断対象の繊維性材料ウェブ（３）を移動させる移動手段（６）であって、ウェブ（３）の供給面（Ｂ）を形成し、少なくとも一つの第一の切断領域（Ｚ１）を有する移動手段と、第一の切断領域（Ｚ１）に向かう動作方向（Ｃ）に沿って延びるレーザ光線（Ｆ）を発生させて、ウェブ（３）上に所定の切断線（Ｄ）に沿って延びる少なくとも一つの切り込み（Ｉ）を形成するよう構成された少なくとも一つのレーザ光源（９ａ）であって、レーザ光線の一部（Ｐ）は、第一の切断領域（Ｚ１）では繊維性材料ウェブ（３）を通過するようなレーザ光源と、を備える。この装置は更に、レーザ光源（Ｆ）の一部（Ｐ）を回収するために、第一の切断領域（Ｚ１）において少なくとも一部が動作方向（Ｃ）に沿って配置された回収手段（１０）を備え、レーザ光線（Ｆ）の一部（Ｐ）を遮断して、それを第二の切断領域（Ｚ２）に誘導して更なる切り込み又は切断部を形成する。

Description

本発明は、繊維性材料ウェブであって、好ましくは連続したウェブをレーザ切断する装置及び方法に関する。

より詳細には、本発明は、乳幼児用のおむつや生理用品等の衛生肌着類の製造に適用される。

これらの衛生用品は通常、不織布の浸透性内側層とポリエチレンの非浸透性外側層との間に通常挟持された吸収体パッドを備える。

このような用品を製造するには、まず上述の各層を備えた連続したウェブを形成し、次にこのウェブを成形して、最終的にこのウェブを包装の準備が整うよう単一の製品へと分離する。

成形工程とは主に、脚部輪郭形状に切断することであり、より一般的には特定の用途に適した外形を用品に与えるための工程である。

従ってこのような作業では材料を切断する必要があり、このような作業に用いられる従来の装置は、回転ドラムを備え、その周りに所定の方向に前進するようにウェブの一部を巻き付けておき、更にこのドラム上の経路にてウェブに作用するレーザ切断ヘッドを備える。レーザ切断ヘッドは、特に同じ技術分野で用いられる回転刃によるカッタ装置と比べると、保守要件が低いこと、制御や調節が容易であることによって、衛生肌着類製品の製造に使用されるプロセスに特に適している。回転刃を使用した装置の場合には、刃を頻繁に交換する必要があり、またはどんな場合にも刃を頻繁に研ぐ必要がある。

このような用途の利点は明らかであるが、レーザ切断を使用することの一つの問題は、レーザ発生装置のコストやその全体の寸法に関連することであることは疑う余地がない。

実際、ウェブの全層が昇華するようレーザ光源が設計されるが、主として繊維性材料であるために、ウェブの多くの部分でレーザ光線が材料と接触することなくウェブを通過してしまう。

つまり、レーザ光源の出力（従ってそのコストや寸法）は、ウェブを切断可能な出力であるが、光線の大部分は使用されていない。

上述のことに鑑みて、本発明の主な技術目的は、繊維性材料ウェブをレーザ切断するための装置及び方法であって上述の問題を解決可能な装置及び方法を考案することである。

このような技術目的に照らすと、本発明の重要な目的の一つは、繊維性材料ウェブをレーザ切断するための低コストで全体の寸法を抑えた装置及び方法を提供することである。

本発明の更なる目的は、レーザ光源からのエネルギーの無駄をより少なくする、繊維性材料ウェブをレーザ切断するための装置及び方法を考案することである。

このような技術目的及び特定した目標は、請求項１に記載の技術的特徴を備えた繊維性材料ウェブをレーザ切断するための装置によって実質的に達成される。

特定した目的は、請求項９に記載の技術的特徴を備えた繊維性材料ウェブをレーザ切断するための方法によっても達成される。

本発明の更なる特徴及び利点は、添付の図面に記載されたような、繊維性材料ウェブをレーザ切断するための装置に関する好適であるがこれには限定されない実施形態の非限定的な記載によってより明らかである。
繊維性材料ウェブをレーザ切断するための本発明に係る装置の第一の実施形態の概略側面図を示す。 図１の装置の切断領域を詳細に示す図である。 図１の繊維性材料ウェブをレーザ切断するための装置の第一の変形実施形態を示す。 図１の繊維性材料ウェブをレーザ切断するための装置の第二の変形実施形態を示す。 図１の繊維性材料ウェブをレーザ切断するための装置の第三の変形実施形態を示す。

添付の図面を参照すると、繊維性材料ウェブ３をレーザ切断するための装置は、参照符号１で示されている。

従って、ウェブ３の材料は繊維性であることが好ましく、即ち、空（ｅｍｐｔｙ）領域Ｖと充填（ｆｕｌｌ）領域Ｒとを交互に有する。

即ち、ウェブ３は、少なくとも一つの密度が可変の材料からなり、その繊維は離散的であって、何も無い部位、即ち空領域を形成する。

なお、用途によっては、均一な構造を有する他の種類の材料を切断するのに本発明の装置１を使用してもよい。

乳幼児用のおむつや生理用品等の衛生肌着類を製造する装置に装置１を装着することが好ましい。

従って、装置は、周知の種類であるので概略的に示した巻出機２を備え、巻出機において、好ましくは連続体であってパッド付きのウェブ３が、浸透性材料の第一の層３ａと非浸透性材料の第二の層３ｂとを並置し、この二つの層の間に図示しないパッドを構成する吸収性材料の一部を挿入すること等によって形成される。このような作業は、例えば、二つの供給ローラ４とパッドを追加するための図示しない周知の装置とによって行われる。

次に、このように形成された連続ウェブ３を、切断対象の材料ウェブ３に動きを与えるよう構成され、供給面「Ｂ」を形成する、適切な移動手段６によって前進させる。

具体的には、移動手段６は、その周囲にウェブ３を少なくとも部分的に巻き付け、その供給方向Ａを構成する搬送機７を少なくとも備える。

好ましくは、搬送機７は、供給方向「Ａ」に沿って移動可能であってウェブ３の支持部材を構成する外側マントル（ｍａｎｔｌｅ）７ａを備える。従って、マントル７ａが供給面「Ｂ」を構成する。

このような構成において、連続したウェブ３が、方向「Ａ」に沿って前進すると、マントル７ａの回転運動に伴われることになり、連続したウェブ３とマントル７ａそのものとの間の摩擦が避けられる。

好ましい実施形態において、搬送機７は、回転ドラム８によって形成されることが好ましく、連続したウェブ３が少なくとも部分的にこの回転ドラム８の周囲に巻き付けられる。

処理の正確さを保証するために、搬送機７の上流に動作可能に配置された（基本的に周知の種類の）張力手段５を装置が備えることが好ましい。

別の張力手段４を搬送機７（即ち、回転ドラム８）の下流に動作可能に配置することが更に好ましく、ウェブ３を次の処理へと引き渡すためのものである。

本発明の目的によれば、移動手段６（即ち、搬送機７）は、第一の切断領域Ｚ１を少なくとも備え、この領域でウェブ３に少なくとも第一の切断（即ち、切り込み／プレカット）が行われる。

具体的には、移動手段６に沿って第二の切断領域Ｚ２も形成される。

このように、第一の切断領域Ｚ１と第二の切断領域Ｚ２とが供給方向「Ａ」に沿って配置される。

なお、本発明の幾つかの実施形態において、第一の切断領域Ｚ１と第二の切断領域Ｚ２とは一致しており、このことは以下に示す実施例からより明らかとなるであろう。

材料を切断するために、装置１は更に、レーザ光源９ａを備え、このレーザ光源は、第一の切断領域Ｚ１に向かう動作方向「Ｃ」に沿って延びるレーザ光線「Ｆ」を発生するよう構成され、あらかじめ設定された切断線「Ｄ」に沿って延びる少なくとも一つの切り込み「Ｉ」がウェブ３上に形成される。

なお、切断線「Ｄ」は、ウェブの第一の端部３ｃと第二の端部３ｄとの間に挿入される。

レーザ光源９ａは、移動手段６、特に第一の切断領域Ｚ１と対向し、レーザ光線「Ｆ」を上述の切断線「Ｄ」に沿って移動させるよう構成された切断ヘッド９と連結していることが好ましい。

このように、切断ヘッド９は、レーザ装置９ａと、切断領域Ｚ１にレーザ光線「Ｆ」を誘導するよう構成された光学系９ｂとの両方を備える。

なお、切断線「Ｄ」及び切り込み「Ｉ」は、直線又は（例えば、衛生用品の脚部輪郭形状を形成する）曲線を形成することが好ましい。

或いは、レーザ光源９ａ（及び切断ヘッド９）は、製造する用品の周辺の輪郭全てを形成するのに使用してもよい。即ち、切断線「Ｄ」が閉じた線であってもよい。

ウェブ３の材料、即ち空領域「Ｖ」と充填領域「Ｒ」とを交互に有する繊維性材料の構造を考慮すると、レーザ光線「Ｆ」の少なくとも一部「Ｐ」は、ウェブ３を通過する。

従って、レーザ光線「Ｆ」は、空領域「Ｖ」を通って即ち障害物に当たらずにウェブ３を通過する少なくとも一部「Ｐ」を有する。

一方、光線「Ｆ」は、材料の充填領域「Ｒ」によって部分的に吸収され、切り込み又は切断部が形成される。

本発明の一態様によれば、レーザ光源９ａ（即ち切断ヘッド９）は、第一の切断領域Ｚ１においてレーザ光線「Ｆ」を使用して、第二の端部３ｄから第一の端部３ｃを分離させることなく切断線「Ｄ」に沿って材料に切り込み「Ｉ」を形成するよう構成される。

切断領域Ｚ１において材料を通過する部分「Ｐ」が所定のエネルギー含量を有するようレーザ光源９ａの出力を切断対象の材料に応じて調節（ｒａｔｅ）することが好ましい。

切断ヘッド９は、上述の切断路に沿って連続したウェブ３を切断するためのミラー走査装置を少なくとも備える。

有利なことには、レーザ切断ヘッド９は、切断ヘッド９の初期位置を調整するための（図示しない）調整装置と連結している。この連結装置は、切断ヘッド９の短手及び／又は長手方向の動きに作用し、ウェブ３に対してヘッド９を移動させることにより所望の輪郭を形成（即ち、切断線「Ｄ」を形成）可能となる。この装置は更に、連続ウェブ３の供給速度に応じてヘッド９の動きを調整し、ウェブ３自体の供給速度が変化したとしても連続ウェブ３上の設定された輪郭に追従するようになっている。

具体的には、調整及び調節装置は、専用のソフトウェアを備え、特定の切断路が記憶されると、適切な方法で切断ヘッド９（又は光学系９ｂ）を移動させるための駆動信号を発生させる。切断ヘッド９は、位置を検出可能であって、切断ヘッド９に与えるべき結果的な動きを決定する調整装置と通信する適切な位置検出器（ｐｏｓｉｔｉｏｎ ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒｓ）を備えることが好ましい。

本発明によれば、装置１は、レーザ光線「Ｆ」の部分「Ｐ」を回収するための回収手段であって、第一の切断領域Ｚ１において動作方向「Ｃ」に沿って少なくとも部分的に配置され、部分「Ｐ」を遮るような回収手段１０を備える。

回収手段１０は、部分「Ｐ」を第二の切断領域Ｚ２に誘導して、単一のレーザ光源９ａのエネルギー含量を用いてその領域においてもウェブ３に別の切断部又は切り込みを形成するよう構成される。

有利なことには、このように、失われてしまうことになったであろうレーザ光源の、具体的には部分「Ｐ」の出力を更なる作業に使用可能となる。

レーザ光源９ａは、第一の切断領域Ｚ１においてレーザ光線「Ｆ」を使用して、第二の端部３ｄから第一の端部３ｃを分離させることなく切断線「Ｄ」に沿って材料に切り込み「Ｉ」を形成するよう構成されることが好ましい。

即ち、レーザ光源９ａの出力を調節して、一回の通過では（第二の端部３ｄから第一の端部３ｃを分離させる）完全な切断部を形成できないようなレーザ光線「Ｆ」を生成する。

これに鑑みて、レーザ光源９ａは、材料ウェブ３に切り込みを入れる、即ち、部分的な切断部を形成するだけの予め設定された出力のレーザ光線「Ｆ」を発生するよう構成される。

好ましい実施形態において、レーザ光源９ａは、レーザ光線「Ｆ」の回収された部分「Ｐ」によって、第二の切断領域Ｚ２において切断線「Ｄ」に沿って、第二の端部３ｄから第一の端部３ｃを完全に分離させる完全な切断部を形成するように更に出力を調節される。

即ち、切断装置１は、第一の切断領域Ｚ１においてプレカット（即ち切り込み「Ｉ」）を形成して、回収手段１０によって第二の切断領域Ｚ２においてレーザ光線の上述の部分「Ｐ」を回収及び誘導することによって切断を完了させるよう構成される。

有利なことには、これによって、失われてしまうことになったであろうレーザ光源の一部を用いてウェブ３に完全かつ正確な切断を可能としながら、レーザ光源９ａ（又はヘッド９）の出力（及びコストや寸法）を大幅に減らすことが可能となる。

即ち、一回の動作ではなく二段階で切断を行い、単一のレーザ光線「Ｆ」の出力を用いて、一回目は切り込み（又はプレカット）のためのものであって二回目は切断のためのものである。

これによって、レーザ光源９の寸法を最小化すると同時に切断後に消失（即ち使用されない）エネルギーの量を最小化するという利点が得られる。

これに鑑みて、レーザ光線「Ｆ」の出力は、一回の通過で材料を切断するようなものとする必要はなく、一定の割合（好ましくは、５０〜７０％の間の変数）の切断を行うための出力で十分であって、その後ビーム「Ｆ」の残りの部分「Ｐ」を回収することによって切断が完了する。

回収手段１０は、第一の切断領域Ｚ１の下流であってその近傍に、レーザ光線の一部「Ｐ」を遮断してそれを第二の切断領域Ｚ２に誘導するように動作可能に位置することが好ましい。従って、回収手段１０は、少なくとも部分的にはレーザ光線「Ｆ」の光路に沿って配置される。

具体的には、供給面「Ｂ」は、レーザ光源９ａ（即ち、切断ヘッド９）と回収手段１０との間に動作可能に挿入される。

回収手段１０は、動作方向「Ｃ」に沿って配置され、レーザ光線の一部「Ｐ」を第二の切断領域Ｚ２に向かって反射するような方向に向けた少なくとも一つの反射部材１１を備えることが好ましい。

即ち、これらの実施形態において、レーザ光線の一部「Ｐ」の回収は、ウェブ３の方向において、より具体的には第二の切断領域Ｚ２の方向においてその反射によって発生する。

反射部材は、以下の材料のうちの一つからなる金属部品であることが好ましい。
− モリブデン
− アルミニウム
− 銅
− シリコン（この場合には、保護皮膜を有することが好ましい）。

図１を参照すると、第一の切断領域Ｚ１と第二の切断領域Ｚ２とは互いに実質的に一致している。

即ち、レーザ光線の一部「Ｐ」の反射は、非局在化しておらず、正に第一の切断領域Ｚ１で発生する。

これに関して、反射部材１１は、供給面「Ｂ」を少なくとも部分的に形成する移動手段６と連結して、（上述のように、第二の切断領域Ｚ２と一致する）第一の切断領域Ｚ１の切断線「Ｄ」上でレーザ光線の一部「Ｐ」を反射するような方向に向けられる。

従って、反射部材は、搬送機７のマントル７ａと連結される。

本実施形態において、反射部材１１は、マントルそのものであってもよく、又は第一の切断領域Ｚ１に配置された金属挿入物（ｉｎｓｅｒｔ）１１ａであってもよい。

更に、好ましくは、第二の切断領域Ｚ２の下流には、ウェブ３を再度通過してしまうかもしれないレーザの残りの部分がもしあればこれを遮断して吸収するよう動作可能に配置されたフィルタユニット１６がある。

有利なことには、これによって、後方反射に関する問題が回避できる。

或いは、図２及び４を参照すると、移動手段６は、第一の切断領域Ｚ１においてレーザ光線「Ｆ」を透過させる透過部１２を備え、ウェブ３を通過する部分「Ｐ」を通過させる。

ここでは、「透過部１２」という表現は、レーザ光線「Ｆ」、具体的にはその一部「Ｐ」が通過可能となる移動手段６の領域を意味する。

具体的には、これは、移動手段６（即ち、搬送機７のマントル７ａ）の支持部であって、透過部１２を備え、即ち、レーザ光線の一部「Ｐ」が通過可能な領域を備える。

従って、回収手段１０は、レーザ光線「Ｆ」の上述のような光路において透過部１２の下流に動作可能に配置され、透過部１２を通過するレーザ光線の一部「Ｐ」を遮断して、これを第二の切断領域Ｚ２に誘導する。

このように、本実施形態において、第一の切断領域Ｚ１と第二の切断領域Ｚ２とは別々であって、供給方向「Ａ」に沿って互いに間隔を置いて配置される。

なお、透過部１２は、貫通孔や長穴（ｓｌｏｔ）、又はレーザ光線「Ｆ」を透過させる挿入物（ｉｎｓｅｒｔ）や窓によって具現化可能である。

以下に、レーザの種類に応じた、この目的に使用可能な材料のリストを例示的（限定的ではない）に示す。

第二の場合には、挿入物や窓を洗浄するための手段が設けられ、繊維性材料の昇華によって生成される汚れを除去するよう構成される。

従って、回収手段１０の反射部材１１は、透過部１２の下流に動作可能に配置されることが好ましい。図示した実施形態において、反射部材１１は、ドラム８の内部に位置し、一部「Ｐ」を遮断して、これを第二の切断領域Ｚ２へと反射する。

移動手段６（即ち、搬送機のマントル７ａ及びドラム８）は、更なる透過部１３を備えることが好ましく、この透過部は、反射部材１１の下流に動作可能に位置し、同じ反射部材１１によって反射されるレーザ光線の一部「Ｐ」の伝播方向と一直線上に並べられる。従って、更なる透過部１３が第二の切断領域Ｚ２を形成する。

なお、更なる透過部１３もまた、長穴やレーザ透過性の挿入物や窓によって具現化可能である。

従って、本実施形態において、レーザ光線「Ｆ」は、ウェブ３の（好ましくは外側であって第一の層３ａに対応する）第一の面上で第一の切断領域Ｚ１に作用し、一方、その一部「Ｐ」は、ウェブ３の（好ましくは内側であって第二の層３ｂに対応する）第二の面上で第二の切断領域Ｚ２に作用する。

なお、反射部材１１の向き、即ち、反射部材１１の上流での光線の一部「Ｐ」と下流での光線の一部「Ｐ」との間の位相変位は、切断速度及びドラムの角速度の関数とすることが好ましい。

或いは、図４を参照すると、回収手段１０は、複数の反射部材１１を備えてもよく、一部「Ｐ」をウェブ３の第一の面３ａ上へと導くよう位置決めされたミラー１５のシステムを構成する。

従って、本実施形態において、レーザ光線の一部「Ｐ」の光路は、各反射部材１１において互いに角度を有する複数の延伸部（ｓｔｒｅｔｃｈｅｓ）によって形成される。

反射部材１１の反射面をクリーンにしておくために（特に図１の方法に関して）、（図示しない）洗浄手段を設けることが好ましい。

これらの洗浄手段は、空気圧式、超音波式、又は接触式の洗浄手段であってよい。

洗浄に関する問題を回避するために、図３を参照すると、レーザ光線「Ｆ」の動作方向「Ａ」と一直線上に配置された直管１４によって回収手段１０を形成してもよい。

図示した実施形態において、これらは、動作方向「Ａ」に対応する直線方向に沿って一直線上に配置される。

具体的には、透過部１２と更なる透過部１３とは、ドラム８の相対する半分の部分に形成される。

従って、同様に、（長穴１２、１３によって形成される）第一の切断領域Ｚ１と第二の切断領域Ｚ２とは、その方向に沿って一直線上に配置される。

有利なことには、回転ごとに一か所のみの切断を行う切断装置１（即ち、一度の切り込み及び一度の切断）において、反射部材の必要がなくなる。

なお、実施形態によっては、単一のレーザ光線が二度通過することによって切断がなされたり（図１）、２本の別々のレーザ光線による二度の通過において切断がなされたり（図２〜４）する場合がある。

実際、例えば図１の実施形態において、一部「Ｐ」は、第一の切断領域Ｚ１内で直接、即ち、即座に反射される。

一方、図２〜４の実施形態では、二つの切断工程（切り込み及び切断）が移動手段６の二つの別々の領域において行われ、つまり、単一のレーザ光線「Ｆ」がウェブ３の一つの領域内で切り込み「Ｉ」を形成するのに使用され、一方、そのそれぞれの一部「Ｐ」が別のそれまでに切り込みがなされた領域での切断を完了させるのに使用される。

本発明は更に、ウェブ３の材料を切断する方法をその目的として備え、この方法は、上述の切断装置１を用いて実施されることが好ましい。

従って、この方法は、レーザ光源９ａを準備する工程と、切断対象の材料ウェブ３を準備する工程を備える。

具体的には、ウェブ３を所定の第一の切断領域Ｚ１に位置決めする。

この方法は更に、レーザ光線「Ｆ」を発生させて、ウェブ上で一度の作業を行うためにその一部を第一の切断領域Ｚ１に誘導する工程を備える。

具体的には、レーザ光線「Ｆ」を用いて、（装置１に関連して上述の）所定の切断線「Ｄ」に沿って延びる切り込み「Ｉ」をウェブ３上に形成する。

なお、切り込み「Ｉ」を形成する一方、レーザ光線「Ｆ」の一部「Ｐ」は、ウェブ３を通過する。

具体的には、一部「Ｐ」は、ウェブ３を構成する材料の空領域「Ｖ」を少なくとも通過する。

従って、光線「Ｆ」の強度（即ちエネルギー含量）より小さい強度を有する光線の一部「Ｐ」がウェブ３をその一面から別の一面へと通過する。

本発明によれば、この方法は、ウェブ３を通過したレーザ光線の一部「Ｐ」を回収する工程と、その光線を（ウェブが位置決めされた）第二の切断領域Ｚ２に誘導する工程とを備える。

具体的には、レーザ光線「Ｆ」の出力は、切り込み「Ｉ」を形成する工程によって、ウェブ３の第一の端部３ｃと第二の端部３ｄとを互いに完全に分離しないような出力とする。

更に、回収されたレーザ光線の一部「Ｐ」を誘導する工程は、第二の端部３ｄから第一の端部３ｃを分離するように切断線「Ｄ」に沿って一部「Ｐ」を誘導することによって行われ、これによって切断線「Ｄ」に沿ったウェブ３の切断を完了させる。

従って、第一の切断領域Ｚ１においてウェブを通過する一部「Ｐ」の出力は、誘導する工程によって、第一の端部３ｃと第二の端部３ｄとが互いに分離する（即ち、切断が完了する）効果を得るような出力とする。

有利なことには、従って、単一のレーザ光線「Ｆ」に含まれたエネルギーを使用して、順次行われる二つの工程（切り込みを入れる工程及び切断する工程）によって、切断線「Ｄ」に沿ってウェブ３の切断を完了することが可能となる。

レーザ光線「Ｆ」の一部「Ｐ」を回収する工程は、第二の切断領域Ｚ２上に同じ光線の一部「Ｐ」を反射させる及び／又は集中させる少なくとも一つのサブ工程を備えることが好ましい。

切断装置に関連して上述したことと同様に、反射サブ工程は、直接的なものであっても又は非局在化したものであってもよい。

反射サブ工程が直接的である第一の実施形態において、第一の切断領域Ｚ１と第二の切断領域Ｚ２とは略一致する。

即ち、レーザ光線の一部「Ｐ」を回収及び誘導する工程は、光線の一部「Ｐ」そのものをそれがやってくる同じ切断領域（即ち、第二の切断領域Ｚ２と一致する第一の切断領域Ｚ１）内で直接反射させる工程によって規定される。従って、この実施形態において、切り込みを入れる工程と切断する工程とは実質的に同時に行われる。

一方、第二の実施形態において、第一の切断領域Ｚ１と第二の切断領域Ｚ２とは別々であり、ウェブ３の供給路即ち方向「Ａ」に沿って互いに間隔を置いて配置される。

有利なことには、このように、レーザ光線「Ｆ」のエネルギーは、用途に応じた最も適した方法で回収及び再誘導が可能である。

上述の本発明によれば重要な利点がもたらされる。

実際、失われてしまうことになったであろうレーザ光線の一部を回収することによって、ウェブの正確な切断が可能となると同時に必要なレーザ光源の出力が制限される。

加えて、主に繊維性材料からなる吸収性のある衛生用品の製造においてこの種の装置を使用すると特に有利であり、エネルギーの最大５０％が回収可能である。

更に、ウェブを通過する光線の一部を使用することによって、使用されないままのレーザ光線のエネルギーを制限即ち最小化することができ、つまりエネルギー効率が増加する。

Claims (18)

1. 繊維性材料ウェブ（３）を切断する装置であって、
   − 切断対象の繊維性材料ウェブ（３）を移動させる移動手段（６）であって、前記ウェブ（３）の供給面（Ｂ）を形成し、少なくとも一つの第一の切断領域（Ｚ１）を有する移動手段と、
   − 前記第一の切断領域（Ｚ１）に向かうその動作方向（Ｃ）に沿って延びるレーザ光線（Ｆ）を発生させて、前記ウェブ（３）上に所定の切断線（Ｄ）に沿って延びる少なくとも一つの切り込み（Ｉ）を形成するよう構成された少なくとも一つのレーザ光源（９ａ）であって、前記レーザ光線の一部（Ｐ）が、前記切り込み（Ｉ）の形成に使用されず、前記第一の切断領域（Ｚ１）では前記繊維性材料ウェブ（３）を通過するレーザ光源（９ａ）と、を備え、
   前記レーザ光線（Ｆ）の前記一部（Ｐ）を遮断して、それを第二の切断領域（Ｚ２）に誘導して前記ウェブ（３）上に更なる切り込み又は切断部を形成するように、前記レーザ光源（Ｆ）の前記一部（Ｐ）を回収する回収手段（１０）であって、前記第一の切断領域（Ｚ１）において前記動作方向（Ｃ）に沿って少なくとも部分的に配置された回収手段（１０）を備える、装置。
2. 前記切断線（Ｄ）は、前記ウェブの第一の端部（３ｃ）と第二の端部（３ｄ）との間に挿入され、前記レーザ光源（９ａ）は、前記第一の切断領域（Ｚ１）において前記レーザ光線（Ｆ）を使用して、前記第二の端部（３ｄ）から前記第一の端部（３ｃ）を分離せずに前記切断線（Ｄ）に沿って前記材料内に切り込み（Ｉ）を形成するよう構成される、請求項１に記載の装置。
3. 前記切断線（Ｄ）は、前記ウェブの第一の端部（３ｃ）と第二の端部（３ｄ）との間に挿入され、前記レーザ光源（９ａ）の出力は、前記レーザ光線（Ｆ）の回収された一部（Ｐ）によって、前記切断線（Ｄ）に沿って前記第二の切断領域（Ｚ２）において切断部を形成し、これによって前記第二の端部（３ｄ）から前記第一の端部（３ｃ）を完全に分離するような出力に調節される、請求項１又は２に記載の装置。
4. 前記供給面（Ｂ）は前記レーザ光源（９ａ）と前記回収手段（１０）との間に動作可能に挿入される、請求項１から３のいずれか１項に記載の装置。
5. 前記回収手段（１０）は、前記動作方向（Ｃ）に沿って配置され、前記レーザ光線（Ｆ）の前記一部（Ｐ）を前記第二の切断領域（Ｚ２）に向かって反射させるような方向に向いた少なくとも一つの反射部材（１１）を備える、請求項１から４のいずれか１項に記載の装置。
6. 前記第一の切断領域（Ｚ１）と前記第二の切断領域（Ｚ２）とが一致している、請求項５に記載の装置。
7. 前記反射部材（１１）は、前記供給面（Ｂ）を少なくとも部分的に形成するように前記移動手段（６）と連結し、前記レーザ光線の前記一部（Ｐ）を前記第一の切断領域（Ｚ１）の前記切断線上で反射させるような方向に向いている、請求項４又は５に記載の装置。
8. 前記移動手段（６）は、前記第一の切断領域（Ｚ１）において前記レーザ光線「Ｆ」を透過させる透過部（１２）を備える、前記供給面（Ｂ）を通過する前記レーザ光線の一部（Ｐ）をそれに通過可能とする前記ウェブ（３）に関する少なくとも一つの支持部（７ａ）を備え、前記回収手段（１０）は、前記レーザ光線（Ｆ）の光路において前記透過部（１２）の下流に動作可能に配置されて、前記透過部（１２）を通過する前記レーザ光線の一部（Ｐ）を遮断してそれを前記第二の切断領域（Ｚ２）へと誘導する、請求項１から７のいずれか１項に記載の装置。
9. 前記透過部（１２）が貫通長穴によって形成される、請求項８に記載の装置。
10. 前記透過部（１２）が前記レーザ光線（Ｆ）を透過させる挿入物や窓によって形成され、前記装置は、前記繊維性材料の昇華によって生成される汚れを除去するよう構成された、前記挿入物や窓を洗浄する手段を備える、請求項８に記載の装置。
11. 前記回収手段（１０）は、前記レーザ光線（Ｆ）の光路において前記透過部（１２）の下流に動作可能に配置されて、前記第一の切断領域（Ｚ１）とは異なる前記第二の切断領域（Ｚ２）上へと前記レーザ光線の前記一部（Ｐ）を反射させるような方向に向いた少なくとも一つの反射部材（１１）を備える、請求項８から１０に記載の装置。
12. 前記移動手段（６）は、供給方向（Ａ）を構成し、その周囲に前記ウェブ（３）が少なくとも部分的に巻き付けられる搬送機（７）を少なくとも備える、請求項１から１１のいずれか１項に記載の装置。
13. 材料ウェブを切断する方法であって、
    − 少なくとも一つのレーザ光源（９ａ）を準備する工程と、
    − 複数の空領域（Ｖ）と充填領域（Ｒ）とが交互に備わった繊維性材料である切断対象の材料ウェブ（３）を準備する工程と、
    − 所定の第一の切断領域（Ｚ１）に前記ウェブ（３）を位置決めする工程と、
    − 前記第一の切断領域（Ｚ１）に向かうレーザ光線（Ｆ）を発生させる工程と、
    − 前記レーザ光線（Ｆ）を用いて、所定の切断線（Ｄ）に沿って延びる少なくとも一つの切り込み（Ｉ）を、前記切り込み（Ｉ）の形成には使用しない前記レーザ光線（Ｆ）の一部（Ｐ）が少なくとも前記空領域（Ｖ）を通って前記ウェブ（３）を通過するように前記ウェブ（３）に形成する工程とを含み、
    − 前記ウェブ（３）を通過した前記レーザ光線（Ｆ）の前記一部（Ｐ）を回収する工程と、
    − 所定の第二の切断領域（Ｚ２）に前記ウェブ（３）を位置決めする工程と、
    − 前記回収したレーザ光線の一部（Ｐ）を前記第二の切断領域（Ｚ２）に誘導して更なる切り込み又は切断部を前記ウェブに形成する工程とを含む、方法。
14. 前記切断線（Ｄ）は、前記ウェブ（３）の第一の端部（３ｃ）と第二の端部（３ｄ）との間に挿入され、前記レーザ光線（Ｆ）の出力は、少なくとも一つの切り込み（Ｉ）を形成する前記工程によって、前記第二の端部（３ｄ）と前記第一の端部（３ｃ）を互いから完全に分離しないような出力である、請求項１３に記載の方法。
15. 前記切断線（Ｄ）は、前記ウェブ（３）の第一の端部（３ｃ）と第二の端部（３ｄ）との間に挿入され、前記誘導工程は、前記第二の端部（３ｄ）から前記第一の端部（３ｃ）を分離するように前記切断線（Ｄ）に沿って前記回収された光線の一部（Ｐ）を誘導することによって行われ、これによって前記切断線（Ｄ）に沿った前記ウェブ（３）の前記切断を完了させる、請求項１３又は１４に記載の方法。
16. 前記レーザ光線（Ｆ）の前記一部（Ｐ）を回収する前記工程は、前記第二の切断領域（Ｚ２）上に前記一部（Ｐ）を反射させる及び／又は集中させる少なくとも一つのサブ工程を備える、請求項１３から１５のいずれか１項に記載の方法。
17. 前記第一の切断領域（Ｚ１）と前記第二の切断領域（Ｚ２）とが略一致している、請求項１３から１６のいずれか１項に記載の方法。
18. 前記レーザ光線（Ｆ）の前記一部（Ｐ）を回収及び誘導する前記工程は、前記一部（Ｐ）をそれがやってくる前記同一の切断領域（Ｚ１，Ｚ２）上へと直接反射させる工程によって規定される、請求項１３から１６のいずれか１項に記載の方法。

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