JP4094452B2

JP4094452B2 - 加工装置および加工方法

Info

Publication number: JP4094452B2
Application number: JP2003041451A
Authority: JP
Inventors: 隆男和田; 正毅中門
Original assignee: Zuiko Corp
Current assignee: Zuiko Corp
Priority date: 2003-02-19
Filing date: 2003-02-19
Publication date: 2008-06-04
Anticipated expiration: 2023-02-19
Also published as: CN1522613A; JP2004248825A; CN1258338C

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば着用物品を製造するための１以上の加工工程を担う加工装置および加工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
物品の一部を融着してシールする装置としては、下記の３つの特許文献１，２，３が知られている。
【０００３】
【特許文献１】
米国特許第４，７５８，２９３号（フロントページ）
【特許文献２】
特表平１０−５１３１２８号公報（フロントページ、図４、図５）
【特許文献３】
実開平１−１７６０１０号公報（第１ページ、図１〜図４）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、使い捨てパンツ等の着用物品では、同じ商品であっても、Ｓサイズ、Ｍサイズ、Ｌサイズなどの、複数のサイズが存在する場合がある。それらのパンツの構成は基本的には同じであるため、１つの機械で、複数のサイズのパンツ等を製造することは可能である。
しかし、サイズによってパンツ等の大きさが異なるため、一部のユニットを交換する必要があり、そのため、稼働率が低下するなどの問題がある。かかる問題は着用物品以外の他の物品についても同様に生じる。
したがって、本発明のある目的は、ユニット等の交換が極力不要となる物品の加工装置および加工方法を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明のある加工装置は、連続したシート状物に所定の加工を行う加工装置であって、前記シート状物を搬送しながら、前記シート状物における加工対象部位同士の間隔を搬送方向に縮める搬送手段と、前記シート状物が前記搬送手段により搬送されている間に、あるいは、前記シート状物が前記搬送手段により搬送された後に、前記シート状物の加工対象部位に所定の間隔で加工を施す加工手段と、前記シート状物が前記搬送手段に導入される導入位置を、加工する物品のサイズに応じて変える導入装置とを備えることで、複数のサイズの物品の加工を可能にしたことを特徴とする。
【０００６】
シート状物は、導入位置において搬送手段に導入されると、搬送されるうちに加工対象部位同士の間隔が縮まる。そのため、加工する物品のサイズに応じて導入位置を変えることで、つまり、サイズが大きい場合にはパッド間の間隔が広い第１導入位置においてシート状物を導入し、サイズが小さい場合には前記第１導入位置よりもパッド間の間隔が狭い第２導入位置においてシート状物を導入することで、複数のサイズの物品について１台の装置で加工を施すことができる。
【０００７】
本発明において、前記搬送手段により搬送されている間に加工を施す場合には、前記加工手段を搬送手段に備えていてもよい。一方、前記シート状物が前記搬送手段により搬送された後に加工を施す場合には、前記搬送手段の下流に加工手段を備えていてもよい。
【０００８】
本発明においては、シート状物は互いに重ね合わされた複数枚のシートを含む中間品であり、前記加工手段は、前記中間品を物品ごとに区画するために前記加工対象部位において、前記シート同士を互いに接着する接着手段であってもよい。
なお、接着以外の、切断、穴明、エンボス加工などを施す場合には、シート状物は１枚のシートであってもよい。
本発明により生成される最終製品としては、使い捨てパンツ、オムツや生理用品などの使い捨て着用物品であってもよい。
【０００９】
本発明においては、搬送手段は所定の軌跡に沿って回転する複数のパッドを有し、前記複数のパッドがそれぞれ速度を変えながら回転可能であってもよい。
【００１０】
また、本発明においては、第１サイズの物品が、第２サイズの物品よりも大きい場合、前記パッドは、第１地点、第１サイズの物品の中間品が前記搬送手段に導入される第１導入位置、第２サイズの中間品が前記搬送手段に導入される第２導入位置、前記物品が導出される導出位置、前記第１地点という順番で回転し、前記第１導入位置における前記パッドの速度が第１速度であり、第２導入位置における前記パッドの速度が、前記第１速度より遅い第２速度であってもよい。
【００１１】
本発明においては、複数の各パッドが、それぞれ、前記中間品を接着するためのエネルギーを供給する供給部と、前記供給部の表面に沿って移動して前記供給部と協働して前記中間品を接着するアンビルとを有していてもよい。
このように、供給部およびアンビルを含む接着手段を各パッドごとに設けることで、接着に必要な時間を稼ぐ（長くする）ことができる。
【００１２】
本発明において、パッドによるシートの保持手段としては、エアによる吸着の他に、針で保持したり、アームで押さえて保持するものであってもよい。
【００１３】
本発明の供給部としては、超音波ウエルダ（ソニック）の他に、ヒートシールなど種々の手段を採用することができる。また、アンビルとしては、可動ローラの他にコテのようなものをシートに押し付けてもよい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１〜図３は第１実施形態を示す。
図１（ａ），（ｂ）に示すように、本発明のある加工装置は、連続したシート状物Ｗを搬送しながら、該シート状物Ｗの加工対象部位Ｗｓ（図２）同士の間隔（ピッチ）を搬送方向（円周方向）に縮めると共に、加工対象部位Ｗｓに加工を施すものである。シート状物Ｗは、たとえば互いに重ね合わされた複数枚のシートを含む中間品であってもよい。なお、図５に示すように、中間品Ｗは前記加工対象部位Ｗｓである接着領域において、シート同士が互いに接着（シール）された後、切断線Ｃ_Lにおいて切断されて個々の製品（パンツやオムツ）となる。
【００１５】
本装置は、導入装置２０、回転装置（搬送手段）１および搬出装置３０を備えている。回転装置１は所定の軌跡に沿って回転する複数のパッド２_iを備えている。回転装置１は、所定の軸心のまわりに回転する複数の前記パッド２_iが、それぞれ周速度を変化させながら、パッド２_i間の間隔を変化させるリピッチ機能を備えている。かかるリピッチ機能を実現させる装置としては、特開昭６３−３１７５７６号公報や特開２０００−３４５８８９号公報に開示されている。
【００１６】
パッド２_i：
パッド２_iは、シート状物Ｗを保持しながら搬送する。図２に示すように、パッド２_iの表面には、たとえば、シート状物Ｗを吸着するための多数の吸引孔１８が設けられていてもよい。シート状物Ｗは、その加工対象部位Ｗｓの近傍が吸引孔１８を介してバキューム等で吸引保持されて搬送される。
【００１７】
加工手段：
各パッド２_iには、加工手段として、シート同士を互いに接着する接着手段を備えていてもよい。シート状物Ｗはパッド２_iによって搬送される間に、接着手段により、その加工対象部位Ｗｓにおいて２枚のシート同士が互いに接着される。
【００１８】
接着手段はパッド２_iと一体に回転してもよい。接着手段としては、エネルギー供給部１０と、該供給部１０と協働して加工対象部位Ｗｓを接着するアンビル１１とにより構成されてもよい。
供給部１０は、たとえば、超音波エネルギーによって加熱を行う超音波ウエルドホーンであってもよい。かかる超音波ホーンとしては、たとえば、特表平１０−５１３１２８号に記載の超音波ホーンを用いてもよい。シート状物Ｗの加工対象部位Ｗｓは、前記供給部１０によって加熱される。図３（ａ）に示すように、供給部１０の表面１０ａには、たとえば、凸状のシールパターン１２が形成されていてもよい。供給部１０は、ヒートシールなどの種々の手段を採用してもよい。
【００１９】
図２のアンビル１１は、パッド２_iの両側面に設けられた案内レール１６に案内されて、供給部１０の表面１０ａに沿って転がりながら移動するローラであってもよい。アンビル１１は、供給部１０によって加熱された加工対象部位Ｗｓを、供給部１０の表面１０ａに押し付けて接着する。アンビル１１は、パッド２_iの回転方向（シート状物Ｗの流れ方向Ｘ）と略直交する方向に移動してもよい。アンビル１１の移動には、たとえば、電動シリンダやエアシリンダなどを駆動源とするスライドアクチュエータを用いてもよい。
【００２０】
なお、図３（ｂ）に示すように、供給部１０の表面１０ａにカッタ１３を設け、前記接着と同時に切断を行うようにしてもよい。
また、供給部１０の表面１０ａにシールパターン１２を形成する代わりに、アンビル１１の表面にシールパターンを形成してもよい。
【００２１】
本発明の加工装置は、種々のサイズのシート状物Ｗを加工することができるが、以下の説明では、Ｌサイズ（第１サイズ）と、該Ｌサイズよりも小さなＭサイズ（第２サイズ）からなる２種類のシート状物Ｗを例にとって説明する。
連続して供給されるシート状物Ｗにおいて、加工対象部位Ｗｓ間の長さは、シート状物Ｗのサイズに応じて異なり、Ｌサイズに対応する加工対象部位Ｗｓ間の第１長さＤ１と、Ｍサイズに対応する加工対象部位Ｗｓ間の第２長さＤ２との関係は、Ｄ１＞Ｄ２となる。
【００２２】
導入装置２０：
導入装置２０は、図１では回動中心Ｏ２を中心として回動するアーム２１により支持される導入ローラ２０により実現でき、導入ローラ２０の位置は２種類の導入位置Ｑ１，Ｑ２に変更することが可能である。
図１（ａ）に示すように、導入ローラ２０を第１のローラ位置Ｑ１に設定すると、シート状物Ｗ１はパッド２_iの第１導入位置Ｐ１から導入される。一方、図１（ｂ）に示すように、導入ローラ２０を第２のローラ位置Ｑ２に設定すると、シート状物Ｗ２は、パッド２_iの第１導入位置Ｐ１よりも下流の第２導入位置Ｐ２から導入される。
なお、導入ローラ２０を移動可能とせずに第１および第２導入位置に各々ローラを設けてもよいが、導入ローラ２０を移動可能とする方がサイズ変更の際の段取り換えが容易になる。
【００２３】
リピッチ：
各パッド２_iは、以下に説明するように、１回転する間に増速した後に減速し、位相に応じた所定の速度で回転することにより、パッドの間隔（ピッチ）を変動させるリピッチを行ってもよい。
パッド２_iは、たとえば、図１では時計まわりに回転する。前記第１導入位置Ｐ１におけるパッド２_iの速度は所定の第１速度Ｖ１に設定され、第２導入位置Ｐ２におけるパッド２_iの速度は第１速度Ｖ１よりも遅い第２速度Ｖ２に減速される。すなわち、パッド２_iは、第１導入位置Ｐ１よりも上流の第１地点（図示せず）から、第１導入位置Ｐ１、第２導入位置Ｐ２、シート状物Ｗが導出される導出位置Ｐ３、前記第１地点という順番で回転される。
【００２４】
ここで、前述のように、第１速度Ｖ１＞第２速度Ｖ２であるから、前記２つの導入位置Ｐ１，Ｐ２におけるパッド２_iと、当該パッド２_iの下流に隣接する先行のパッド２_i-1との距離（間隔）Ｒ１，Ｒ２は、第１距離Ｒ１＞第２距離Ｒ２となる。
そのため、シート状物ＷがＬサイズの場合には、前記第１距離Ｒ１と、加工対象部位Ｗｓ間の第１長さＤ１（図２）とが概ね一致する位置に、第１導入位置Ｐ１を設定すれば、各パッド２_n上の供給部１０に加工対象部位Ｗｓを次々に保持させることができる。一方、シート状物ＷがＭサイズの場合には、前記第２距離Ｒ２と、加工対象部位Ｗｓ間の第２長さＤ２（図２）とが概ね一致する位置に、第２導入位置Ｐ２を設定すれば、各パッド２_n上の供給部１０にＭサイズのシート状物Ｗの加工対象部位Ｗｓを次々に保持させることができる。
【００２５】
つぎに、本装置の加工方法について説明する。
まず、Ｌサイズのシート状物Ｗ１を加工する場合について説明する。
導入工程：
オペレータが所定の操作を行い、導入ローラ２０を第１のローラ位置Ｑ１に設定した後、本装置をスタートさせると、連続したシート状物Ｗ１が導入ローラ２０によって、第１導入位置Ｐ１のパッド２_i上に導入され、図２に示すパッド２_iの吸引孔１８からエアが吸引され、シート状物Ｗ１がパッド２_i上に次々と吸着保持される。
ここで、前述のように、Ｌサイズのシート状物Ｗ１は、加工対象部位Ｗｓ間の第１長さＤ１と、図１（ａ）のパッド２_i，２_i-1間の第１距離Ｒ１とが一致する第１導入位置Ｐ１に供給されるので、加工対象部位Ｗｓが次々と供給部１０上に保持される。
【００２６】
リピッチ工程：
パッド２_iは、１回転する間に減速した後に増速し、位相に応じた所定の速度で回転することで、パッド２_i間の間隔が変動する。該変動により、導入されたシート状物Ｗ１を所定の軌道に沿って搬送する間に加工対象部位Ｗｓ間の間隔が縮まる。
【００２７】
加工工程：
一方、前記搬送中に、図２の加工対象部位Ｗｓが供給部１０によって加熱される。加工対象部位Ｗｓが所定温度に加熱された後、アンビル１１が案内レール１６に沿って供給部１０の表面１０ａ上を移動し、加熱されたシート状物Ｗのシート同士が供給部１０のシールパターン１２に押し付けられて接着される。
前記加工後、加工対象部位Ｗｓの接着されたシート状物Ｗ１は、図１（ａ）の導出位置Ｐ３において、搬出ローラ３０を介して下流に搬出される。
なお、シールされたシート状物は、搬出ローラ３０よりも下流において個々の製品に切断されてもよい。
【００２８】
このように、各パッド２_iごとに、供給部１０およびアンビル１１からなる接着手段を設けることにより、接着に必要な時間を稼ぐことができる。
また、アンビル１１が供給部１０上を移動することで、シート状物Ｗの流れ方向に不連続な方向に加工を行うことができる。また、加熱時間を適切な期間に設定することができる。さらに、シート状物Ｗを横ぎる方向に移動する加圧ローラを用いることにより、装置の構造がコンパクトになる。
【００２９】
図１（ｂ）に示すように、Ｍサイズのシート状物Ｗ２の加工を行う場合には、導入ローラ２０を第２のローラ位置Ｑ２に設定した後、本装置をスタートさせる。シート状物Ｗが導入ローラ２０によって、第２導入位置Ｐ２のパッド２_i上に導入される。前述のように、第２導入位置Ｐ２において，シート状物Ｗ２は、シート状物Ｗ２の第２長さＤ２とパッド２_i間の第２距離Ｒ２とが一致するように供給されるので、加工対象部位Ｗｓが次々に供給部１０上に保持される。
その後、シート状物Ｗ２は、前記シート状物Ｗ１と同様に、リピッチ工程および加工工程を経て、搬出ローラ３０を介して下流に搬出される。
【００３０】
このように、シート状物の導入位置のみを変更するだけで、複数のサイズのシート状物Ｗの加工を１つの装置で行うことができる。したがって、ユニットの交換を行うことなくサイズ変更を行うことができるから、段取り替えに要する時間が著しく短縮され、稼働率が向上する。
【００３１】
第２実施形態：
図４は第２実施形態を示す。
図４に示すように、本加工装置は、リピッチ装置（搬送手段）５および回転装置１Ｂを備えている。シート状物Ｗは、リピッチ装置５によって搬送された後に、回転装置１Ｂによって所定の間隔で加工が施される。
【００３２】
リピッチ装置５は、所定の軌跡に沿って、図４における反時計まわりに回転する複数のパッド２_iを備えている。各パッド２_iは、シート状物Ｗを保持しながら搬送する。パッド２_iの表面には、たとえば、シート状物Ｗを吸着するための多数の吸引孔が設けられていてもよい。シート状物Ｗは、その加工対象部位Ｗｓが吸引孔を介してバキューム等で吸引保持されて搬送される。リピッチ装置５は、パッド２_iが１回転する間に、当該パッド２_iを増速した後に減速して位相に応じた所定の速度で回転させることで、パッド２_i間の間隔を変動させてリピッチを行う。
【００３３】
一方、回転装置１Ｂは、略等速度で、図４における時計まわりに回転されるパッド３_iを備えている。各パッド３_iには、該パッド３_iと一体に回転する接着手段（加工手段）を備えていてもよい。接着手段は、たとえば、前述のエネルギー供給部１０およびアンビル１１により構成されてもよい。
【００３４】
リピッチ装置５のパッド２_iと回転装置１Ｂのパッド３_iとは、導出位置（受渡位置）Ｐ３において近接し、シート状物Ｗの受け渡しを行う。なお、前記受渡時には、パッド２_iの吸引孔からの吸引を停止すると共に、該吸引孔からエアを吹き出すようにしてもよい。
その他の構成は、第１実施形態と同様であり、同一部分または相当部分に同一符号を付して、その詳しい説明および図示を省略する。
【００３５】
シート状物Ｗ１がＬサイズの場合には、加工対象部位Ｗｓ間の第１長さＤ１（図２）と、第１距離Ｒ１とが一致する第１導入位置Ｐ１に供給される。一方、シート状物Ｗ２がＭサイズの場合には、加工対象部位Ｗｓ間の第２長さＤ２（図２）と、第２距離Ｒ２とが一致する第２導入位置Ｐ２に供給される。そのため、加工対象部位Ｗｓが次々にパッド２_i上に保持されるから、導出位置Ｐ３において、回転装置１Ｂのパッド３_i上に加工対象部位Ｗｓを渡すことができる。
したがって、サイズの異なるシート状物Ｗであっても、リピッチ装置５への導入位置Ｐ１，Ｐ２を変更するだけで加工を行うことができる。
【００３６】
なお、前記両実施形態では、導入位置Ｐ１，Ｐ２をＬサイズおよびＭサイズに対応する２ヵ所としたが、シート状物Ｗのサイズが３種類以上である場合には、導入位置を３ヵ所以上に設定することで、種々のサイズに応じて加工を行うことができる。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の加工装置および方法によれば、シートの導入位置を変更するだけで、複数のサイズの着用物品の加工を１つの装置で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる加工装置を示す概略側面図である。
【図２】同装置のパッド近傍を示す一部破断した概略斜視図である。
【図３】パッドおよび供給部の表面を示す一部破断した概略斜視図である。
【図４】本発明の第２実施形態にかかる加工装置を示す概略側面図である。
【図５】中間品の一例を示す平面図である。
【符号の説明】
１：回転装置（搬送手段）
２_i，３_i：パッド
５：リピッチ装置（搬送手段）
１０：供給部（接着手段、加工手段）
１１：アンビル（接着手段、加工手段）
Ｐ１：第１導入位置
Ｐ２：第２導入位置
Ｐ３：導出位置
Ｖ１：第１速度
Ｖ２：第２速度
Ｗ，Ｗ１，Ｗ２：シート状物
Ｗｓ：加工対象部位

Claims

連続したシート状物に所定の加工を行う加工装置であって、
前記シート状物を搬送しながら、前記シート状物における加工対象部位同士の間隔を搬送方向に縮める搬送手段と、
前記シート状物が前記搬送手段により搬送されている間に、あるいは、前記シート状物が前記搬送手段により搬送された後に、前記シート状物の加工対象部位に所定の間隔で加工を施す加工手段と、
前記シート状物が前記搬送手段に導入される導入位置を、加工する物品のサイズに応じて変える導入装置とを備えることで、複数のサイズの物品の加工を可能にした加工装置。
請求項１において、
前記シート状物は互いに重ね合わされた複数枚のシートを含む中間品であり、
前記加工手段は、前記中間品を物品ごとに区画するために前記加工対象部位において、前記シート同士を互いに接着する接着手段である、加工装置。
請求項２において、
前記搬送手段は所定の軌跡に沿って回転する複数のパッドを有し、前記複数のパッドがそれぞれ速度を変えながら回転可能である、加工装置。
請求項３において、
第１サイズの物品が、第２サイズの物品よりも大きい場合、
前記パッドは、第１地点、第１サイズの物品の中間品が前記搬送手段に導入される第１導入位置、第２サイズの中間品が前記搬送手段に導入される第２導入位置、前記物品が導出される導出位置、前記第１地点という順番で回転し、
前記第１導入位置における前記パッドの速度が第１速度であり、第２導入位置における前記パッドの速度が、前記第１速度より遅い第２速度である、加工装置。
請求項３もしくは４において、
前記複数の各パッドが、それぞれ、前記中間品を接着するためのエネルギーを供給する供給部と、前記供給部の表面に沿って移動して前記供給部と協働して前記中間品を接着するアンビルとを有する、加工装置。
第１サイズの物品と、該第１サイズの物品よりも小さい第２サイズの物品とを加工する方法であって、
連続したシート状物が上流から導入位置において搬送手段のパッド上に導入され、前記シート状物の加工対象部位を前記パッド上に次々に保持する導入工程と、
前記パッドが１回転する間に増速した後に減速して位相に応じた所定の速度で回転することで、パッド間の間隔を変動させることにより、前記導入されたシート状物を、所定の軌道に沿って搬送する間に前記部位と部位との間隔を縮めるリピッチ工程と、
前記導入工程の後に前記シート状物の部位に加工を施す加工工程とを備え、
前記第１サイズの物品を加工する場合には、第１導入位置において前記シート状物を導入し、一方、前記第２サイズの物品を加工する場合には、先行のパッドまでの間隔が前記第１導入位置よりも小さい第２導入位置において前記シート状物を導入することで、前記両サイズの物品の加工を可能にしたことを特徴とする加工方法。