JP5002832B2 - 複合弾性シートの製造方法および装置 - Google Patents

Description

本発明は使い捨て着用物品などを形成する複合弾性シートの製造方法および装置に関する。

使い捨ておむつや使い捨てパンツ等の使い捨て着用物品には、着用者への密着性を向上させる為、ウエスト周囲、脚回り、胴部周囲等を伸縮可能に形成することが要求される。通常は、不織布やプラスチックフィルムに糸状や帯状の弾性部材（伸縮部材）を伸長状態で接着し、これらの非伸縮性シートを伸縮可能にしている。

このような複合弾性シートを連続製造するには、非伸縮性シートをロールから繰り出して走行させながら、弾性部材をロールから繰り出して所定のテンションをかけて引っ張った状態で非伸縮性シートに貼り付ける。しかし、使い捨て着用物品の形態上、或いは個々の製品に切断する都合上、伸縮させる必要の無い非伸縮部と伸縮部を、シートの走行方向に交互に設けなければならないことがある。

非伸縮部には、弾性部材にテンションをかけずにシートに貼着する事も考えられるが、テンションをかけて引っ張った状態と、テンションをかけない状態を替えるのは、困難である。

したがって、通常は、接着剤をシートヘ間欠塗工して、シート上に接着剤塗布部と非塗布部をシート走行方向に沿って交互に設け、非塗布部の弾性部材を切断する事によって、非伸縮部を形成する。非塗布部では、弾性部材がシートに接着されていないので１個所で切断された弾性部材は、シートに接着されている弾性部材の部分へと引っ張られて弛緩し、そこに留まることとなる。

弾性部材を切断する方法としては、ローラの幅方向に沿って連続する刃（凸条）を有する切断ローラと、これに対向するアンビルローラとの間に弾性部材を配置したシートを通過させ、前記刃による加圧または加熱により、弾性部材を切断しようとするものがある。

しかし、この従来方法では、ローラの幅方向に沿って連続線状に切断力を作用させるため、弾性部材の存在していない部分に切断力を作用させた場合、シートを破断してしまうことがあった。また、破断にまで到らない場合でも、不織布等のシートが加熱圧着によってフィルム化するので、硬い触感の1 本のシール線が弾性部材の存在していない部分を横切るように残る事となり、製品にした時に、見栄えや着用感が低下する。

そこで、切断ローラに、軸方向に互いに離れた複数の凸部からなる凸部列を複数列設けると共に、各凸部列の各凸部を切断ローラの軸方向に互いに軸方向に位置ズレさせ、切断線が連続しないように弾性部材を切断する技術が開示されている（特許文献１）。
特開２００２−１１３０４２号（図３）

しかし、着用物品のサイズが変更されて、切断するシートの流れ方向の領域が変更された場合や、シートの強度が変更された場合などにおいては、前記シートの流れ方向の切断位置を変更したい場合がある。また、シートの切断部分は搬送中に若干開くので、この部分に図柄を設けると図柄が歪むため、図柄に応じて切断位置を変えたい場合がある。このような場合に、前記特許文献１の発明では１本の切断ローラで弾性部材を切断しているから、弾性部材を切断できるシートの流れ方向の長さを変更しようとすると、前記切断ローラ自体を交換する必要がある。

したがって、本発明の目的は、凸部列を設けたローラを交換しなくても、弾性部材を切断するシートの流れ方向での位置を容易に変更し得る複合弾性シートの製造方法および装置を提供することである。

前記目的を達成するために、本発明の製造方法は、２枚の連続シートの間に複数本の互いの略平行な弾性部材を挟み込んで複合シートを得る工程と、軸方向に互いに離れた複数の第１凸部を包含する第１凸部列を持つ第１ローラの前記第１凸部で前記複合シートの弾性部材を切断する第１切断工程と、軸方向に互いに離れ、かつ、前記第１凸部に対し軸方向に位置ズレしていることで前記第１凸部で切断できなかった弾性部材を切断可能な複数の第２凸部を包含する第２凸部列を持つ第２ローラの前記第２凸部で前記複合シートの弾性部材を切断する第２切断工程とを備えている。

一方、本発明の製造装置は、２枚の連続シートの間に複数本の互いの略平行な弾性部材を挟み込んだ複合シートの前記弾性部材を切断して複合弾性シートを得る製造装置であって、軸方向に互いに離れた複数の第１凸部を包含する第１凸部列で前記複合シートの弾性部材を切断する第１ローラと、軸方向に互いに離れ、かつ、前記第１凸部に対し軸方向に位置ズレしていることで前記第１凸部で切断できなかった弾性部材を切断可能な複数の第２凸部を包含する第２凸部列で前記複合シートの弾性部材を切断する第２ローラとを備えている。

本発明においては、第１ローラの第１凸部列で複合シートの弾性部材の一部が切断され、この際切断されなかった弾性部材の残部が第２ローラの第２凸部列で切断される。

ここで、各凸部列の各凸部は軸方向に互いに離間しているので、シートが破断されたりするおそれがない。
一方、第１凸部列の第１凸部と第２凸部列の第２凸部とは軸方向に互いに位置ズレしているので、所定の弾性部材の全てを切断することができる。

前記シートの流れ方向の切断位置を変更したい場合には、２つのローラの少なくともいずれか一方を回転させて２つの凸部列の位置の関係を変更したり、あるいは、２つのローラの少なくともいずれか一方の周速度を変更する。これにより、２つの凸部列で切断される弾性部材の部位を変更することができる。

以下、本発明の実施例を図面にしたがって説明する。

実施例１
図１〜図８は実施例１を示す。
まず、本発明の製造方法により製造される使い捨てパンツについて説明する。

図１及び図２は、使い捨てパンツを展開してなる使い捨てパンツ用素材を示している。図１において、この使い捨てパンツ用素材は、胴回り方向の中央部を除く部分に複数本の弾性部材１が胴回り方向に伸びるように配設されたフィットギャザー積層体２と、このフィットギャザー積層体２の胴回り方向の中央部の下面側、つまり使い捨てパンツの外面側に固着された前後一対の補強用シート３と、前記フィットギャザー積層体２の上面側、つまり人体肌面側に位置する使い捨てパンツの内面側に配設された吸収体４と、図２の補強用シート３の下面側に配設された外装シート５とを備えている。

前記弾性部材１は、線状又は帯状のゴムや熱可塑性エラストマーからなり、図２の上下一対の不織布シート６，７間に伸張状態で配設されて、不織布シート６，７の胴回り方向の中央部を除く部分に固着されるとともに、この不織布シート６，７の胴回り方向の中央部において切断されることにより、この胴回り方向の中央部分に弾性部材１の伸縮力が作用しないように構成されている。

前記不織布シート６，７は、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル又はレーヨン等の柔軟な素材によって図１のように砂時計形に形成され、胴回り方向の中央部を除く部分に前記弾性部材１が配設された状態で、ホットメルト等の接着剤により上層の不織布シート６と、下層の不織布シート７（図２）とが、上記弾性部材１の配設部において一体に接着されることにより、前記フィットギャザー積層体２を構成している。

前記補強用シート３は、適度の剛性を有するプラスチックフィルム材等からなり、前記フィットギャザー積層体２の胴回り方向の中央部の下面側に固着されている。また、前記補強用シート３の下面側、つまり使い捨てパンツの外面側には、図３に示すように、キャラクタ図柄又は文字等が描かれている。

図２に示すように、前記吸収体４は不織布又は穴あきプラスチックフイルム材等からなる上層の透液性シート８と、プラスチックフィルム材等からなる下層の不透液性シート９と、これらの両シート８，９間に配設された粉砕パルプ、高吸水性樹脂又は保形用熱可塑性樹脂等からなる吸収マット１０とにより構成されている。なお、前記透液性シート８の左右両側辺部上面には、使い捨てパンツの長手方向に沿って線状のゴム材等からなる弾性部材が添設された左右一対の立ち上がりギャザー１１を設けることが望ましい。

前記外装シート５は、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル又はレーヨン等の柔軟な素材からなり、前記補強用シート３の下面側においてフィットギャザー積層体２の下面全面を覆うように配設され、このフィットギャザー積層体２の下面にホットメルト等の接着剤により接着される。

図１の前記フィットギャザー積層体２及び外装シート５を有する使い捨てパンツ用素材がその長手方向の中間部において二つ折りされ、前記フィットギャザー積層体２の左右両側辺部が、超音波シール機やヒートシール機を用いた溶着または接着剤を用いた接着等の手段で一体に接合されることにより、図３に示すように、パンツ型に形成される。

図４は前記使い捨てパンツの製造装置を示す。
この製造装置は、前記フィットギャザー積層体２（図１）の連続体である複合弾性シート４１を成形するフィットギャザー成形部１２と、前記複合弾性シート４１に補強用シート３を接着する補強用シート接着部１３と、前記複合弾性シート４１に外装シート５を接着する外装シート接着部１４と、前記複合弾性シート４１に吸収体４を供給する吸収体供給部１５とを有している。

前記フィットギャザー成形部１２は、一対の不織布シート６，７をそれぞれ繰り出す一対の不織布ロール１６，１７と、前記弾性部材１を繰り出す弾性部材ロール１８と、前記不織布シート６にホットメルト接着剤を間欠的に塗布する第１ホットメルト塗布機１９と、前記両不織布シート６，７を圧接する圧接ローラ２０と、前記ホットメルトの非塗布部において前記不織布シート６，７とともに弾性部材１を切断する切断部３０とを有している。

前記切断部３０は、不織布シート６，７間に複数本の弾性部材１が配設された複合シート４０の前記弾性部材１を確実に切断するとともに、前記弾性部材１が設置された不織布シート６，７を間欠的に切断することで、複合弾性シート４１を生成する。この切断部３０については、後に詳述する。

前記補強用シート接着部１３は、補強用シート３の連続体を繰り出す補強用シートロール２２と、この補強用シートロール２２から繰り出された補強用シート３の連続体にホットメルト接着剤を塗布する第２ホットメルト塗布機２３と、前記補強用シート３の連続体を所定長さに切断する切断ローラ２４と、前記連続体が切断されることによって形成された補強用シート３をフィットギャザー積層体２の下面側に圧接して接着する圧接ローラ２５とを有している。

前記外装シート接着部１４は、外装シート５の連続体を繰り出す外装シートロール２６と、この外装シートロール２６から繰り出された外装シート５の連続体にホットメルト接着剤を塗布する第３ホットメルト塗布機２７と、前記外装シート５の連続体をフィットギャザー積層体２の下面側に圧接して接着する圧接ローラ２８とを有している。

前記吸収体供給部１５は、別工程で製造された吸収体４を前記フィットギャザー積層体２上の所定位置に位置決めした状態で載置し、超音波シール機やヒートシール機を用いた溶着または接着剤を用いた接着等の手段で、前記吸収体４をフィットギャザー積層体２の上面側に固着する。

図５および図６は前記切断部３０の詳細を示す。
前記切断部３０は、切断のための第１および第２ローラ３１、３２と、アンビルローラ３３と一対の案内ローラ３４とを備える。前記第１ローラ３１は第２ローラ３２の上流に配置されている。

前記第１および第２ローラ３１、３２には、図６（ａ）に示すように、それぞれ、軸方向Ｓに互いに離れた複数の第１および第２凸部３１ａ、３２ａを包含する第１および第２凸部列３１ｂ、３２ｂが突設されている。図５の前記各凸部３１ａ、３２ａは１本のアンビルローラ３３の表面に当接して、アンビルローラ３３との間で複合シート４０の弾性部材１を不織布シート（連続シート）６、７と共に切断する。前記各第１および第２凸部列３１ｂ、３２ｂは、前記軸方向Ｓ、つまり、弾性部材１の延びる方向に直交する方向Ｓに離間した複数の第１および第２凸部３１ａ、３２ａを有する。
このように各凸部３１ａ、３２ａが軸方向に離間していることにより、図５の複合弾性シート４１が破断し易くなるのを防止している。

図６（ａ）に示すように、第１ローラ３１の第１凸部３１ａと、第２ローラ３２の第２凸部３２ａとは、軸方向Ｓに互いに位置ズレして配置されている。つまり、弾性部材１の切断を要する領域７０（図１）において第１凸部３１ａが設けられていない軸方向Ｓの部位については、第２ローラ３２上に第２凸部３２ａが配置されており、一方、弾性部材１の切断を要する領域７０において、第２凸部３２ａが設けられていない軸方向Ｓの部位については、第１ローラ３１上に第１凸部３１ａが配置されている。したがって、上流の第１凸部列３１ｂで切断できなかった弾性部材１は、下流の第２凸部列３２ｂで切断される。
なお、図１に示すように、弾性部材の切断を要する領域７０は、フィットギャザー積層体２の一部であり、この領域７０に対応する位置に図６の各凸部列３１ｂ、３２ｂが設けられている。

つぎに、使い捨てパンツの製造方法について説明する。
図４の前記不織布ロール１６，１７から繰り出された一対の不織布シート６，７（連続シート）の間に、前記弾性部材ロール１８から繰り出された弾性部材１を配設した状態で、これらの連続シートをその長手方向に搬送する。そして、前記第１ホットメルト塗布機１９により不織布シート６にホットメルトを所定間隔で間欠的に塗布した後、前記両不織布シート６，７を圧接ローラ２０により挟持して圧接することで、図７（ａ）に示すように、前記ホットメルトＨ１の塗布部において前記両不織布シート６，７と、弾性部材１とを一体に接着する。

前記接着後、図５の第１ローラ３１の第１凸部３１ａがアンビルローラ３３に当接することにより複合シート４０の弾性部材１が、不織布シート６、７と共に、図７（ｂ）の第１切断部位Ｃ１において切断される第１切断工程が実行される。この第１切断工程の後に、図５の第２ローラ３２の第２凸部３２ａがアンビルローラ３３に当接することにより、複合シート４０の弾性部材１が不織布シート６、７と共に、図７（ｂ）の第２切断部位Ｃ２において切断される第２切断工程が実行される。こうして、図７（ｃ）のように、弾性部材１が部分的に配置された複合弾性シート４１が得られる。

ここで、図６（ａ）のように、第１凸部３１ａと第２凸部３２ａとは軸方向Ｓに互いに位置ズレしているので、第１切断工程で切断されなかった弾性部材１は、第２切断工程で切断される。

図５の第１ローラ３１の第１凸部３１ａがアンビルローラ３３に当接する（切断）するタイミングと、第２ローラ３２の第２凸部３２ａがアンビルローラ３３に当接するタイミングとはズレている（同時にならない）のが好ましい。同時に切断を行うと、第１凸部３１ａ、第２凸部３２ａの一方がアンビルローラ３３に当接した衝撃でアンビルローラ３３に振動が生じ、他方のスムースな切断を妨げるおそれがあるからである。

前記複合弾性シート４１の形成後、図４の前記補強用シートロール２２から繰り出された補強用シート３の連続体の上面側に、前記第２ホットメルト塗布機２３によりホットメルト接着剤を塗布するとともに、前記補強用シート３の連続体を切断用ローラ２４により所定長さに切断することによって形成された補強用シート３と、複合弾性シート４１とを圧接ローラ２５により挟持して圧接することにより、図８（ａ）に示すように、前記弾性部材１の非設置部に対応する位置において、前記複合弾性シート４１の下面側に、補強用シート３をホットメルト接着剤Ｈ２により接着する。

一方、図４の前記外装シートロール２６から繰り出された外装シート５の連続体の上面側に、前記第３ホットメルト塗布機２７によってホットメルト接着剤を塗布した後、前記圧接ローラ２８により外装シート５の連続体と複合弾性シート４１とを挟持して前記補強用シート３の下面側に外装シート５の連続体を接着する。

その後、前記フィットギャザー積層体２の上面側に、吸収体供給部１５から供給された図８（ｂ）の吸収体４を載置した後、前記弾性部材１の非接着部に対応する位置において、前記フィットギャザー積層体２の連続体の上面側に吸収体４を位置決めした状態で接着する等により、図８（ｂ）に示すような使い捨てパンツ用素材の連続体が形成されることになる。

このようして形成された使い捨てパンツ用素材の連続体を、切断線Ｃにおいて所定寸法に切断することにより、図１に示す使い捨てパンツ用素材が得られ、この使い捨てパンツ用素材をその長手方向の中間部において二つ折りし、前記フィットギャザー積層体２の左右両側辺部を溶着または接着等の手段で一体に接合することにより、図３に示す使い捨てパンツが製造される。

このようにして製造された使い捨てパンツは、前記フィットギャザー積層体２を構成する不織布シート６，７（図２）に配設された弾性部材１が伸縮することにより、安定した着用状態が得られ、液漏れの発生等を効果的に防止することができる。

また、図１の前記吸収体４が配設されるフィットギャザー積層体２の胴回り方向の中央部には、前記弾性部材１が配設されていないため、この吸収体４が配設された部分に皺が形成されるのを防止して、優れた外観と安定したはき心地とが得られるという利点がある。

一方、図７（ｂ）の切断部位Ｃ１、Ｃ２間のピッチＰや第１および第２切断部位Ｃ１、Ｃ２の位置を変更したい場合には、図４の第１および第２凸部３１ａ、３２ａの位置（回転角度位置）の関係を変更することで、両凸部３１ａ、３２ａがアンビルローラ３３に当接するタイミングを変更する。
たとえば、ピッチＰ（図７（ｂ））を広くする場合には、図４の第２凸部３２ａを予め反時計回り方向に若干回転した位置とし、一方、ピッチＰ（図７（ｂ））を狭くしたい場合には、図４の第２凸部３２ａを予め時計回り方向に若干回転した位置に設定する。

なお、図６（ａ）〜（ｄ）に示すように、凸部３１ａ、３２ａや凸部列３１ｂ、３２ｂの形状やパターンは種々の形状やパターンを選択することができる。

図９（ａ）〜（ｃ）は切断部３０の他の例を示す。

図９（ａ）において、前記第１ローラ３１と前記第２ローラ３２とは互いに軸方向が平行となるような位置で対向している。この場合、前記第２ローラ３２のアンビル部分３２ｃに前記第１ローラ３１の第１凸部列３１ｂが当接して前記第１切断工程が実行される。一方、前記第１ローラ３１のアンビル部分３１ｃに前記第２ローラ３２の第２凸部列３２ｂが当接して前記第２切断工程が実行される。
この例では、部品点数が少なくなり、また、スペース効率も高いというメリットが得られる。

図９（ｂ）において、第１ローラ３１には第１アンビルローラ３３Ａが対向しており、一方、第２ローラ３２には第２アンビルローラ３３Ｂが対向している。更に、図９（ｃ）においては、前記第１ローラ３１と第２ローラ３２とが前記複合シート４０の互いに異なる面に対面し、かつ、前記第１アンビルローラ３３Ａと第２アンビルローラ３３Ｂとが前記複合シート４０の互いに異なる面に対面するように配置されている。
これらの場合、前記第１ローラ３１の第１凸部列３１ｂが第１アンビルローラ３３Ａに当接して、前記第１切断工程が実行され、前記第２ローラ３２の第２凸部列３２ｂが第２アンビルローラ３３Ｂに当接して前記第２切断工程が実行される。

図９（ｃ）のように配置した場合には、第１および第２ローラ３１、３２の径を小さくすることで、２つのローラ３１、３２の間隔を小さくすることができる。

前記各アンビルローラ３３、３３Ａ、３３Ｂには、各凸部３１ａ、３２ａに対応する位置に、かつ、各凸部３１ａ、３２ａに対応する形状の凹部を形成してもよい。この場合、各凸部３１ａ、３２ａが凹部に入り込むことで、弾性部材１の応力が高くなり、弾性部材１の切断が容易となる。また、凸部と凹部によりせん断力を作用させて弾性部材１を切断してもよい。

前記実施例では弾性部材１による弾性を作用させない部位について接着剤の塗布を行わないようにしたが、接着力を弱めておいてもよいし、接着剤を塗布してもよい。

また、前記使い捨てパンツ用素材を、その長手方向の中間部において二つ折りし、前記フィットギャザー積層体２の左右両側辺部を一体に接合してなる前記実施例に代え、粘着テープまたは面ファスナー等からなる係止部材によって前記使い捨てパンツ用素材の左右両側辺部を着脱可能に接合するようにしてもよい。

本発明は紙パンツやオムツなどの使い捨て着用物品の他に種々のシートの製造に利用することができる。

本発明の実施例１に係る使い捨てパンツを展開して示す説明図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 同パンツを示す斜視図である。 使い捨てパンツの製造ラインの概略を示す構成図である。 弾性部材を切断する本装置の斜視図である。 凸部のパターンを示すローラの平面図である。 （ａ）は複合シートの断面図、（ｂ）は弾性部材を切断した状態で示す断面図、（ｃ）は弾性部材を切断した状態で示す平面図である。 （ａ）はフィットギャザー積層体に補強用テープを固着した状態を示す断面図、（ｂ）は使い捨てパンツの連続体の構成を示す平面図である。 本装置のその他の例を示す側面図である。

符号の説明

１：弾性部材
２：フィットギャザー積層体
３：補強用シート
４：吸収体
５：外装シート
６，７：不織布シート（連続シート）
３０：複合弾性シートの製造装置（切断部）
３１：第１ローラ
３１ａ：第１凸部
３１ｂ：第１凸部列
３２：第２ローラ
３２ａ：第２凸部
３２ｂ：第２凸部列
３３、３３Ａ、３３Ｂ：アンビルローラ
４０：複合シート
４１：複合弾性シート
Ｓ：軸方向

Claims (6)

1. ２枚の連続シートの間に複数本の互いに略平行な弾性部材を挟み込んで複合シートを得る工程と、
   軸方向に互いに離れた複数の第１凸部を包含する第１凸部列を持つ第１ローラの前記第１凸部で前記複合シートの弾性部材を切断する第１切断工程と、
   軸方向に互いに離れ、かつ、前記第１凸部に対し軸方向に位置ズレしていることで前記第１凸部で切断できなかった弾性部材を切断可能な複数の第２凸部を包含する第２凸部列を持つ第２ローラの前記第２凸部で前記複合シートの弾性部材を切断する第２切断工程と、
   を備えた複合弾性シートの製造方法。
2. 請求項１において、１本のアンビルローラに前記第１および第２ローラの凸部列が当接することで、前記第１および第２切断工程が実行される複合弾性シートの製造方法。
3. 請求項１において、前記第１ローラと前記第２ローラとが互いに対向しており、
   前記第２ローラのアンビル部分に前記第１ローラの第１凸部列が当接して前記第１切断工程が実行され、
   前記第１ローラのアンビル部分に前記第２ローラの第２凸部列が当接して前記第２切断工程が実行される複合弾性シートの製造方法。
4. 請求項１において、前記第１ローラの第１凸部列が第１アンビルローラに当接して、前記第１切断工程が実行され、
   前記第２ローラの第２凸部列が第２アンビルローラに当接して前記第２切断工程が実行される複合弾性シートの製造方法。
5. 請求項４において、前記第１ローラと第２ローラとが前記複合シートの互いに異なる面に対面し、かつ、前記第１アンビルローラと第２アンビルローラとが前記複合シートの互いに異なる面に対面するように配置されている複合弾性シートの製造方法。
6. ２枚の連続シートの間に複数本の互いに略平行な弾性部材を挟み込んだ複合シートの前記弾性体を切断して複合弾性シートを得る製造装置であって、
   軸方向に互いに離れた複数の第１凸部を包含する第１凸部列で前記複合シートの弾性部材を切断する第１ローラと、
   軸方向に互いに離れ、かつ、前記第１凸部に対し軸方向に位置ズレしていることで前記第１凸部で切断できなかった弾性部材を切断可能な複数の第２凸部を包含する第２凸部列で前記複合シートの弾性部材を切断する第２ローラと、
   を備えた複合弾性シートの製造装置。

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