JP5368646B1 - シート融着体の製造方法及び製造装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】1)帯状のシート積層体を支持部材の外面上に配し、加圧状態で保持する前保持工程と、2)前記加圧状態で保持されている前記シート積層体に対して、該支持部材の内面側から光通過部を介してレーザー光を照射して分断する照射工程と、3)前記レーザー光の照射終了後、分断された前記シート積層体を、前記支持部材の外面上にて前記加圧状態を維持したまま保持する後保持工程とを有する。
【選択図】図1
Description
また、支持部材21の内面側(中空部)に配置されるレーザー光の照射ヘッド35のレンズ中心が、該照射ヘッド35の全体幅の半分と仮定すると、照射ヘッド35の寸法G(単位:mm)は、下記式(1−b)で表される。下記式(1−b)中、GHは、照射ヘッド35の高さ(レーザー光の照射方向に沿う長さ。単位:mm。図6参照。)、GWは、照射ヘッド35の幅(レーザー光の照射方向と直交する方向の長さ。単位:mm。図6参照。)であり、寸法Gは、照射ヘッド35の対角寸法(最大寸法)を意味する。
また、所定のレーザー照射距離Lを確保しつつ、環状の支持部材21(円筒ロール23)の内面側(中空部)に照射ヘッド35を収めるためには、下記式(1−c)を満たす必要がある。
前記式(1−c)に前記式(1−a)を代入することにより、前記式(1)が求められる。
また、搬送速度vは、加工速度N及び製品幅Wを用いて下記式(2−b)のように表される。
下記式(2−a)に下記式(2−b)を代入すると、レーザー光照射時間LSは下記式(2−c)で表される。
後保持領域S3の長さPCと、支持部材21上におけるシート積層体(おむつ連続体10)の搬送速度v(単位:m/min. 。図6参照。)と、冷却時間CS(単位:sec.)とには、下記式(2−d)の関係が成り立つ。
下記式(2−d)に下記式(2−b)を代入すると、冷却時間CSは下記式(2−e)で表される。
ここで、本発明者らの知見によれば、図2に示す如きパンツ型使い捨ておむつ1の製造においては、冷却時間CSを0.2秒以上確保できると、サイドシール部4(シール縁部)の融着強度が実用上十分なレベルで安定し、また、この「冷却時間CSが0.2秒以上」というのは、本発明の製造方法が適用可能な製品範囲を考慮すると、レーザー光照射時間LSの0.4倍から12倍の範囲に相当するので、冷却時間CSとレーザー光照射時間LSとには、下記式(2−f)の関係が成り立つ。
下記式(2−f)に下記式(2−c)及び(2−e)を代入して整理することにより、前記式(2)が求められる。
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光通過部を有する支持部材に当接させ、加圧状態となった該帯状のシート積層体に対して、該支持部材側から該光通過部を介して、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のと同時に、その分断によって生じた前記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前記シール縁部を形成する工程を有し、
前記シート融着体は複数個連続的に製造され、
前記シール縁部を形成する工程は、
前記シート積層体を、所定方向に走行する前記支持部材の外面上に配し、該外面上にて加圧状態で保持する前保持工程と、
前記支持部材の外面上に前記加圧状態で保持されている前記シート積層体に対して、該支持部材の内面側から前記光通過部を介して前記レーザー光を照射し、該シート積層体を分断する照射工程と、
前記レーザー光の照射終了後、分断された前記シート積層体を、前記支持部材の外面上にて前記加圧状態を維持したまま保持する後保持工程とを有する、シート融着体の製造方法。
前記支持部材における前記照射工程の実施領域の、該支持部材の走行方向に沿った長さPLは、1個の前記シート融着体の該走行方向に沿った長さよりも短い前記<1>記載のシート融着体の製造方法。
<3>
前記支持部材における前記照射工程の実施領域の、該支持部材の走行方向に沿った長さPLは、1個の前記シート融着体の該走行方向に沿った長さの好ましくは0.008倍以上、更に好ましくは0.04倍以上、そして、好ましくは0.9倍以下、更に好ましくは0.8倍以下、より具体的には、好ましくは0.008倍以上0.9倍以下、更に好ましくは0.04倍以上0.8倍以下である前記<1>又は<2>記載のシート融着体の製造方法。
<4>
前記支持部材における前記後保持工程の実施領域の、該支持部材の走行方向に沿った長さPCは、前記長さPLの0.4倍以上12倍以下である前記<1>〜<3>の何れか一に記載のシート融着体の製造方法。
<5>
前記支持部材における前記後保持工程の実施領域の、該支持部材の走行方向に沿った長さPCは、長さPLの好ましくは0.4倍以上、更に好ましくは1倍以上、特に好ましくは1.5倍以上、そして、好ましくは12倍以下、更に好ましくは7.5倍以下、特に好ましくは6倍以下、より具体的には、好ましくは0.4倍以上12倍以下、更に好ましくは1倍以上7.5倍以下、特に好ましくは1.5倍以上6倍以下である前記<1>〜<4>の何れか一に記載のシート融着体の製造方法。
<6>
前記支持部材は、回転軸周りに回転する環状の支持部材であり、該環状の支持部材の外周面に前記シート積層体が巻き掛けられる前記<1>〜<5>の何れか一に記載のシート融着体の製造方法。
<7>
前記シート積層体の前記支持部材への巻き掛け角度は、90度以上270度以下、好ましくは120度以上270度以下である前記<6>記載のシート融着体の製造方法。
前記支持部材における前記前保持工程の実施領域の、該支持部材の走行方向に沿った長さPHは、1個の前記シート融着体の該走行方向に沿った長さよりも長い前記<1>〜<7>の何れか一に記載のシート融着体の製造方法。
<9>
前記支持部材の外面に、前記シート積層体の一部を収容可能な凹部が該支持部材の走行方向に所定間隔を置いて複数形成されており、
前記支持部材における前記前保持工程の実施領域の、該支持部材の走行方向に沿った長さPHは、該支持部材における隣接する2つの前記凹部間の該走行方向に沿った長さよりも長い前記<1>〜<8>の何れか一に記載のシート融着体の製造方法。
<10>
前記帯状のシート積層体は部分的に厚みが異なっており、前記照射工程において、該シート積層体における相対的に厚みの小さい部分に前記レーザー光を照射する前記<1>〜<9>の何れか一に記載のシート融着体の製造方法。
前記前保持工程、前記照射工程及び前記後保持工程それぞれにおける前記シート積層体の前記加圧状態は、無端状の加圧ベルト及び該加圧ベルトが架け渡された状態で回転する複数本のロールを備えた加圧手段を用い、該シート積層体における前記支持部材との当接面とは反対側の面に、該加圧ベルトを押し付けることにより実現される前記<1>〜<10>の何れか一に記載のシート融着体の製造方法。
<12>
前記加圧ベルトの環状の前記支持部材への巻き掛け角度の範囲は、環状の前記支持部材の周方向の全周に亘って圧接させる場合を360度とした場合に、90度以上270度以下であることが好ましく、より好ましくは120度以上270度以下である前記<11>記載のシート融着体の製造方法。
前記前保持工程、前記照射工程及び前記後保持工程それぞれにおける前記シート積層体の前記加圧状態は、前記支持部材の外面の外方における所定の待機位置と該外面との間を往復運動自在に設けられた押さえ部材と、該支持部材の前記所定方向への走行を該押さえ部材の往復運動に変換して伝達するカム機構とを備えた加圧手段を用い、該シート積層体における前記支持部材との当接面とは反対側の面に、該押さえ部材を押し付けることにより実現される前記<1>〜<10>の何れか一に記載のシート融着体の製造方法。
前記後保持工程において、分断された前記シート積層体を強制的に冷却する前記<1>〜<13>の何れか一に記載のシート融着体の製造方法。
<15>
前記各工程(前保持工程、照射工程、後保持工程)における前記シート積層体への加圧力は、好ましくは50kPa以上、更に好ましくは100kPa以上、そして、好ましくは160kPa以下、更に好ましくは140kPa以下、より具体的には、好ましくは50kPa以上160kPa以下、更に好ましくは100kPa以上140kPa以下である前記<1>〜<14>の何れか一に記載のシート融着体の製造方法。
<16>
前記シート積層体における分断予定部分を構成するシートの全てが、前記レーザー光を吸収して発熱するシートである前記<1>〜<15>の何れか一に記載のシート融着体の製造方法。
複数枚のシートが重ねられた帯状のシート積層体にレーザー光を照射してこれを分断し、その分断によって生じた該複数枚のシートの切断縁部どうしが融着した、シール縁部を有するシート融着体を複数個連続的に製造する、シート融着体の製造装置であって、
外面上に前記シート積層体が配された状態で所定方向に走行し、レーザー光が通過可能な光通過部を有する支持部材と、該支持部材の内面側に配され、該支持部材に向けて前記レーザー光を照射する照射ヘッドと、該支持部材の外面上に配された該シート積層体を該支持部材側とは反対側から加圧する加圧手段とを備え、
前記支持部材は、前記レーザー光が照射される前の前記シート積層体の保持に利用される前保持領域と、該レーザー光の照射中に該シート積層体の保持に利用される保持領域と、該レーザー光が照射された後の該シート積層体の保持に利用される後保持領域とを有する、シート融着体の製造装置。
前記支持部材における前記保持領域の、該支持部材の走行方向に沿った長さPLは、1個の前記シート融着体の該走行方向に沿った長さよりも短い前記<17>記載のシート融着体の製造装置。
<19>
前記支持部材における前記後保持領域の、該支持部材の走行方向に沿った長さPCは、前記長さPLの0.4倍以上12倍以下である前記<17>又は<18>記載のシート融着体の製造装置。
前記加圧手段として、無端状の加圧ベルト及び該加圧ベルトが架け渡された状態で回転する複数本のロールを備えたベルト式加圧手段を備えている前記<17>〜<19>の何れか一に記載のシート融着体の製造装置。
<21>
前記加圧手段として、前記支持部材の外面の外方(環状の支持部材の径方向の外方)における所定の待機位置と該外面との間を往復運動自在に設けられた押さえ部材と、該支持部材の中心軸(回転軸)周りの回転(所定方向への走行)を該押さえ部材の往復運動に変換して伝達するカム機構とを備えた加圧手段を備えている前記<17>〜<19>の何れか一に記載のシート融着体の製造装置。
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
20,20A レーザー式接合装置(シート融着体の製造装置)
21 支持部材
24 加圧ベルト(押さえ部材)
26 ベルト式加圧手段
27 開口部(光通過部)
28 凹部
30 レーザー光
35 照射ヘッド
50 カム機構付きの加圧手段
51 押さえ板(押さえ部材)
52 カム溝
53 円筒カム
54 カムフォロワ
55 リンク
56 ピニオン
57 ラック歯
58 ラック
S1 前保持領域
S2 保持領域
S3 後保持領域
Claims (13)
- 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光通過部を有する支持部材に当接させ、加圧状態となった該帯状のシート積層体に対して、該支持部材側から該光通過部を介して、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のと同時に、その分断によって生じた前記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前記シール縁部を形成する工程を有し、
前記シート融着体は複数個連続的に製造され、
前記シール縁部を形成する工程は、
前記シート積層体を、所定方向に走行する前記支持部材の外面上に配し、該外面上にて加圧状態で保持する前保持工程と、
前記支持部材の外面上に前記加圧状態で保持されている前記シート積層体に対して、該支持部材の内面側から前記光通過部を介して前記レーザー光を照射し、該シート積層体を分断する照射工程と、
前記レーザー光の照射終了後、分断された前記シート積層体を、前記支持部材の外面上にて前記加圧状態を維持したまま保持する後保持工程とを有する、シート融着体の製造方法。 - 前記支持部材における前記照射工程の実施領域の、該支持部材の走行方向に沿った長さPLは、1個の前記シート融着体の該走行方向に沿った長さよりも短い請求項1記載のシート融着体の製造方法。
- 前記支持部材における前記後保持工程の実施領域の、該支持部材の走行方向に沿った長さPCは、前記長さPLの0.4倍以上12倍以下である請求項1又は2記載のシート融着体の製造方法。
- 前記支持部材は、回転軸周りに回転する環状の支持部材であり、該環状の支持部材の外周面に前記シート積層体が巻き掛けられる請求項1〜3の何れか一項に記載のシート融着体の製造方法。
- 前記支持部材における前記前保持工程の実施領域の、該支持部材の走行方向に沿った長さPHは、1個の前記シート融着体の該走行方向に沿った長さよりも長い請求項1〜4の何れか一項に記載のシート融着体の製造方法。
- 前記支持部材の外面に、前記シート積層体の一部を収容可能な凹部が該支持部材の走行方向に所定間隔を置いて複数形成されており、
前記支持部材における前記前保持工程の実施領域の、該支持部材の走行方向に沿った長さPHは、該支持部材における隣接する2つの前記凹部間の該走行方向に沿った長さよりも長い請求項1〜5の何れか一項に記載のシート融着体の製造方法。 - 前記帯状のシート積層体は部分的に厚みが異なっており、前記照射工程において、該シート積層体における相対的に厚みの小さい部分に前記レーザー光を照射する請求項1〜6の何れか一項に記載のシート融着体の製造方法。
- 前記前保持工程、前記照射工程及び前記後保持工程それぞれにおける前記シート積層体の前記加圧状態は、無端状の加圧ベルト及び該加圧ベルトが架け渡された状態で回転する複数本のロールを備えた加圧手段を用い、該シート積層体における前記支持部材との当接面とは反対側の面に、該加圧ベルトを押し付けることにより実現される請求項1〜7の何れか一項に記載のシート融着体の製造方法。
- 前記前保持工程、前記照射工程及び前記後保持工程それぞれにおける前記シート積層体の前記加圧状態は、前記支持部材の外面の外方における所定の待機位置と該外面との間を往復運動自在に設けられた押さえ部材と、該支持部材の前記所定方向への走行を該押さえ部材の往復運動に変換して伝達するカム機構とを備えた加圧手段を用い、該シート積層体における前記支持部材との当接面とは反対側の面に、該押さえ部材を押し付けることにより実現される請求項1〜7の何れか一項に記載のシート融着体の製造方法。
- 前記後保持工程において、分断された前記シート積層体を強制的に冷却する請求項1〜9の何れか一項に記載のシート融着体の製造方法。
- 複数枚のシートが重ねられた帯状のシート積層体にレーザー光を照射してこれを分断し、その分断によって生じた該複数枚のシートの切断縁部どうしが融着した、シール縁部を有するシート融着体を複数個連続的に製造する、シート融着体の製造装置であって、
外面上に前記シート積層体が配された状態で所定方向に走行し、レーザー光が通過可能な光通過部を有する支持部材と、該支持部材の内面側に配され、該支持部材に向けて前記レーザー光を照射する照射ヘッドと、該支持部材の外面上に配された該シート積層体を該支持部材側とは反対側から加圧する加圧手段とを備え、
前記支持部材は、前記レーザー光が照射される前の前記シート積層体の保持に利用される前保持領域と、該レーザー光の照射中に該シート積層体の保持に利用される保持領域と、該レーザー光が照射された後の該シート積層体の保持に利用される後保持領域とを有する、シート融着体の製造装置。 - 前記支持部材における前記保持領域の、該支持部材の走行方向に沿った長さPLは、1個の前記シート融着体の該走行方向に沿った長さよりも短い請求項11記載のシート融着体の製造装置。
- 前記支持部材における前記後保持領域の、該支持部材の走行方向に沿った長さPCは、前記長さPLの0.4倍以上12倍以下である請求項11又は12記載のシート融着体の製造装置。
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