JP5790331B2 - 切断装置及び切断方法 - Google Patents
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Description
具体的に本発明は,以下の構成を有する。
本発明に係る切断装置は,少なくとも,超音波振動装置10とカッターロール20を備える。
超音波振動装置10は,シートの一面側に配置され,微細振動することによりシートの一面に対して摩擦熱を発生させる。
カッターロール20は,超音波振動装置10に対面して,シートの他面側に回転自在に配置され,超音波振動装置10と対面する表面に,超音波振動装置10との間でシートを圧接する切断刃部21を有する。
そして,切断装置は,シートを超音波振動装置10と切断刃部21の間を圧接状態で通過させることにより,摩擦熱によってシートを溶断することが可能である。
止着テープ110は,テープ型の使い捨ておむつの後身頃に取付けられており,着用者に装着されるに際し,使い捨ておむつの前身頃に止着され,使い捨ておむつを着用者の身体に保持するための部材である。
止着テープ110は,使い捨ておむつに取付けられる本体部111と,本体部111から延出し本体部111より幅狭となった先端部112により構成されている。
本発明に係る切断装置では,帯状のシートを長手方向に略S字型に連続切断することにより,反転された先端部112が交互に連接し,先端部112の幅に対応して本体部111が先端部112より幅広となる止着テープ110を成型するための切込みを設けることができる(図5(b),図6(b),及び図6(d)参照のこと)。
具体的に説明すると,本発明の好ましい実施形態は,超音波振動装置10とカッターロール20を備えている。
超音波振動装置10は,シートの一面側に配置され,微細振動することによりシートの一面に対して,摩擦熱を発生させる。
カッターロール20は,超音波振動装置10に対面して,シートの他面側に回転自在に配置され,超音波振動装置10と対面する表面に,超音波振動装置10との間でシートを圧接する切断刃部21を有する。
この切断刃部21は,カッターロール20の周方向に連続して形成されており,止着テープ110を切断成型する部位に応じて,先端側縁切断刃211と,本体幅部切断刃212と,先端頂縁切断刃213を有している。
すなわち,先端側縁切断刃211は,止着テープ110の先端部112の左右の側縁を切断成型する対となる刃である。
また,本体幅部切断刃212は,対となる先端側縁切断刃211の端部同士を繋ぎ,止着テープ110の本体部111の幅部111Wを切断成型する刃である。
さらに,先端頂縁切断刃213は,対となる先端側縁切断刃211の中間部を繋ぎ,止着テープ110の先端部112の頂縁を切断成型する刃である。
そして,本発明に係る切断装置は,シートを,超音波振動装置10と切断刃部21の間に圧接状態で通過させることにより,摩擦熱によってシートを溶断することが可能である。
つまり,切断刃部21は,カッターロール20の回転軸方向に延びる対となる先端側縁切断刃211を有する。先端側縁切断刃211の一方は,隣り合う先端側縁切断刃211と別の対をなし,他方の先端側縁切断刃211もまた,隣り合う先端側縁切断刃211とさらに別の対をなす。
また,切断刃部21は,カッターロール20の回転軸方向と直交する方向(周方向)に延び,対をなす先端側縁切断刃211の端部同士を繋ぐ本体幅部切断刃212を有する。このため,一の先端側縁切断刃211には,一方端においてある本体幅部切断刃212が連接しており,他方端において別の本体幅部切断刃212が連接している。
さらに,切断刃部21は,カッターロール20の周方向に延び,本体幅部切断刃212とは空隙を空けて,対をなす先端側縁切断刃211の中間部を繋ぐ先端頂縁切断刃213を有する。このように,先端頂縁切断刃213と本体幅部切断刃212は,略平行に形成されているものの,その間には所定距離の空隙が設けられている。
切断刃部21は,上記のように,先端側縁切断刃211と,本体幅部切断刃212と,先端頂縁切断刃213を構成要素とし,これらの構成要素がカッターロール20の周方向に略S字型に連続する構成を有している。
本発明に係る切断方法においては,シートの一面側に配置され微細振動することによりシートの一面に対して摩擦熱を発生させる超音波振動装置10と,超音波振動装置10に対面してシートの他面側に回転自在に配置され超音波振動装置10と対面する表面に超音波振動装置10との間でシートを圧接する切断刃部21を有するカッターロール20を利用する。
まず,切断対象のシートを,振動状態の超音波振動装置10とカッターロール20の間に導入する。
そして,切断対象のシートを,超音波振動装置10と切断刃部21の間を圧接状態で通過させる。
これにより本発明に係る切断方法は,超音波振動装置10とシートのこすり合わせによる摩擦力を利用してシートを溶断する。
なお,本願明細書において,「A〜B」との表記は,「A以上B以下」であることを意味する。
図1に示されるように,切断装置1は,上流側に,複数の巻出しロール30が配置されている。この巻出しロール30は,切断の対象となるシートが巻きつけられており,巻きつけられたシートを下流側に送り出す。本実施形態において,切断対象のワークは,3枚のシートが重ね合わされた積層シートである。このため,巻出しロール30は,シートの数に合わせて3台設けられている。また,巻出しロール30の下流側には,上下一対のピンチロール40が配置されている。このピンチロール40は,複数の巻出しロール30から送り出されたシートを挟み込んで重ね合わせ,さらに下流側へ搬送するように動作する。また,ピンチロール40の下流側には,超音波振動発生装置10とカッターロール20が対面して配置されている。ピンチロール40によって重ね合わされた積層シートは,超音波振動発生装置10とカッターロール20の間を圧接状態で通過し,切断される。超音波振動発生装置10とカッターロール20の間から排出されたシートは,上下一対の搬送ロール50により下流側に搬送され,平坦面を有するコンベヤ60上に載置される。コンベヤ60は,シートをさらに下流に搬送する。コンベヤ60の下流側には,裁断装置70が配置されている。この裁断装置70は,搬送されてきたワークを個別に裁断し,例えば止着テープのような製品とする。
図2に示されるように,超音波振動装置10とカッターロール20の間にシートSが送り込まれる。カッターロール20は,周側面の表面に突起した切断刃部21を有し,超音波振動装置10とカッターロール20の切断刃部21の間においてシートSを圧接しながら,回転する。シートSは,超音波振動装置10とカッターロール20の下流側に位置する上下一対の搬送ロール50の駆動により,順次下流方向へ引き出されながら搬送される。このようにして,超音波振動装置10とカッターロール20が,シートSを各面から挟み込むことにより,超音波振動装置10から発生される超音波振動エネルギーが,シートSとカッターロール20との接点に伝達される。超音波振動エネルギーが伝達されると,カッターロール20とシートSが接する点に,超音波振動による摩擦熱が大きく発生し,シートSが高温となる。高温となった摩擦熱により,シートSの表面及び内部が溶融し始め,最終的には,超音波振動装置10とカッターロール20に挟み込まれたシートSが溶断され,切込線Cが形成される。
本体とカッターロール20本体の間に設けられる。スペーサーを設けることにより,超音波振動装置10が振動した状態であっても,常に,超音波振動装置10と切断刃部21の微細間隙幅を一定に維持することが可能である。
以下,本発明の代表的な実施形態について説明する。本発明の代表的な実施形態は,テープ型の使い捨ておむつの止着テープを切断成型するに際し用いられる切断装置である。本実施形態は,上説した切断装置と基本的に同じ構成を有している。ただし,本実施形態は,カッターロール20に設けられた切断刃部21の形状に特徴があり,その点において上説した切断装置と異なる。
図3(a)は,止着テープ110が取付けられたテープ型使い捨ておむつ100を,使い捨ておむつの前身頃側から見た正面図である。テープ型の使い捨ておむつの後身頃には,左右の側縁から突出するように止着テープ110が取り付けられている。一方,前身頃2の外表面側には止着テープ110を止め付けるためのフロントパッチ120が設けられている。このため,テープ型の使い捨ておむつ100は,後身頃を着用者の背部にあてがい,前身頃を着用者の腹部にあてがった状態で,後身頃に取り付けられている止着テープ110を,前身頃に設けられたフロントパッチ120に止め付けることにより,着用者に装着することが可能である。ただし,使い捨ておむつ100,止着テープ110,及びフロントパッチ120の形態については,図3(a)において図示した形態に限定されるものではなく,本願出願時における公知の形態を採用することができる。例えば,図3(a)においては,止着テープ110が,左右二対取付けられているが,止着テープ110は,左右一対ずつ設けられたものであってもよいし,三対以上設けられていてもよい。
なお,止着テープ110は,基本的に,基材シート115とフックシート116を積層させて形成したものであればよく,ループシート117は任意の構成である。
切断刃部21は,止着テープ110の先端部112の左右の側縁を切断成型する対となる先端側縁切断刃211を有する。また,切断刃部21は,止着テープ110の本体部111のうち,先端部112により幅広となっている幅部111Wを切断成型する本体幅部切断刃212を有する。また,切断刃部21は,止着テープの先端部112の頂縁を切断成型する先端頂縁切断刃213を有する。
そして,本発明の好ましい形態において,切断刃部21は,上記した対となる先端側縁切断刃211,本体幅部切断刃212,及び先端頂縁切断刃213が連続的に形成されて成る。
止着テープ110の本体部111が先端部112より幅広となる長さは,本体幅部切断刃212の長さによって決定される。すなわち,本体幅部切断刃212を長く形成すればするほど,止着テープ110の本体部111がより幅広となる。
従来の切断刃部21´の刃型の例が,図6に示されている。図6(a)に示された切断刃部21´によって,図6(b)に示された止着テープ110´が切断成型される。また,図6(c)に示された切断刃部21´によって,図6(d)に示された止着テープ110´が切断成型される。
図6(a)や(c)に示されるように,従来から,カッターロールの周方向に連続して形成されたS字型の切断刃部21´が知られている。従来の切断刃部21´は,図6(a)や(c)に示されるように,本発明の好ましい形態における先端頂縁切断刃213に相当する刃を有していない。
このため,図6(a)に示された切断刃部21´によってシートを切断成型すると,図6(b)に示されるように,適切な位置にフックシート116´を位置させたまま,止着テープ110´の先端部112´を長く確保することができなかった。
一方,止着テープ110´の先端部112´を長く確保するために,図6(c)に示されるように,切断刃部21´のS字型を深く形成することもできる。しかし,切断刃部21´のS字型を深く形成し,適切な位置にフックシート116´を位置させようとすると,図6(d)に示されるように,フックシート116´の幅も拡大させる必要があり,高価な資材を余分に使用せざるを得なかった。
10 超音波振動装置
11 ホーン
12 ブースタ
13 コンバータ
20 カッターロール
21 切断刃部
211 先端側縁切断刃
212 本体幅部切断刃
213 先端頂縁切断刃
214 空隙
30 巻出しロール
40 ピンチロール
50 搬送ロール
60 コンベヤ
70 裁断装置
100 使い捨ておむつ
110 止着テープ
111 本体部
111W 幅部
112 先端部
115 基材シート
116 フックシート
117 ループシート
120 フロントパッチ
S シート
C 切込線
Claims (4)
- シートを切断するための切断装置であって,
超音波振動装置(10)とカッターロール(20)を備え,
前記超音波振動装置(10)は,前記シートの一面側に配置され,前記シートに接して微細振動することにより,前記シートの一面に対して摩擦熱を発生させるホーン(11)を有し,
前記カッターロール(20)は,前記超音波振動装置(10)に対面して前記シートの他面側に回転自在に配置され,前記超音波振動装置(10)と対面する表面に,前記超音波振動装置(10)との間で前記シートを圧接する切断刃部(21)を有し,
前記超音波振動装置(10)の前記ホーン(11)と前記カッターロール(20)の前記切断刃部(21)の間には,前記シートを圧接可能な範囲で間隙(ただし,間隙が0mmである場合を除く)が設けられており,
前記シートを,前記超音波振動装置(10)と前記切断刃部(21)の間を圧接状態で通過させることにより,前記摩擦熱によって前記シートを溶断する
切断装置。 - 前記シートは,複数のシートを重ね合わせたものであり,
前記複数のシートには,熱可塑性樹脂シートが含まれる
請求項1に記載の切断装置。 - 前記切断装置は,帯状のシートを切断し,テープ型の使い捨ておむつ(100)の止着テープ(110)を切断成型するものであり,
前記止着テープ(110)は,前記使い捨ておむつに取付けられる本体部(111)と,前記本体部から延出し前記本体部(111)より幅狭となった先端部(112)により構成されており,
前記切断装置が前記帯状のシートを長手方向にS字型に連続切断することにより,反転された前記先端部(112)が交互に連接し,前記先端部(112)の幅に対応して前記本体部(111)が前記先端部(112)より幅広となる止着テープ(110)が切断成型されるものであって,
前記カッターロール(20)の切断刃部(21)は,
前記カッターロール(20)の周方向に連続して形成されており,
前記止着テープ(110)の先端部(112)の左右の側縁を切断成型する対となる先端側縁切断刃(211)と,
前記対となる先端側縁切断刃(211)の端部を繋ぎ,前記止着テープ(110)の本体部(111)の幅部(111W)を切断成型する本体幅部切断刃(212)と,
前記対となる先端側縁切断刃(211)の中間部を繋ぎ,前記止着テープ(110)の先端部(112)の頂縁を切断成型する先端頂縁切断刃(213)を有する
請求項1又は請求項2に記載の切断装置。 - シートの一面側に配置され,前記シートの一面側に接して微細振動することにより,摩擦熱を発生させるホーン(11)を有する超音波振動装置(10)と,
前記超音波振動装置(10)に対面して前記シートの他面側に回転自在に配置され,前記超音波振動装置(10)と対面する表面に,前記超音波振動装置(10)との間で前記シートを圧接する切断刃部(21)を有するカッターロール(20)との間に,
前記シートを導入し,
前記シートを,振動状態の前記超音波振動装置(10)と前記切断刃部(21)の間を圧接状態で通過させることにより,前記摩擦熱によって前記シートを溶断する切断方法であって,
前記超音波振動装置(10)の前記ホーン(11)と前記カッターロール(20)の前記切断刃部(21)の間には,前記シートを圧接可能な範囲で間隙(ただし,間隙が0mmである場合を除く)が設けられている
切断方法。
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