JP7289244B2

JP7289244B2 - 被加工物の加工方法及び加工装置、並びにシート融着体の製造方法及び製造装置

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Publication number: JP7289244B2
Application number: JP2019159938A
Authority: JP
Inventors: 良彦近藤; 伸二浜本; 康至今井
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 2019-09-02
Filing date: 2019-09-02
Publication date: 2023-06-09
Anticipated expiration: 2039-09-02
Also published as: CN114269306B; WO2021044786A1; CN114269306A; JP2021037685A

Description

本発明は、被加工物の加工方法及び加工装置、並びにシート融着体の製造方法及び製造装置に関する。

固定された光源から被加工物にレーザー光を照射して、該被加工物に種々の加工を施す技術が知られている。例えば特許文献１には、被加工物の加工位置にレーザビームを照射して所定の加工を行うスキャンヘッドと、識別手段により識別された被加工物の種別から加工位置を求め、トリガ信号発生手段からのトリガ信号により、加工位置を速度検出手段を介して検出された搬送手段の搬送速度に基づいて補正し、前記スキャンヘッドの制御を行うスキャンヘッドコントローラとを備えるレーザ加工システムが開示されている。

また特許文献２には、搬送手段による搬送移動中の加工対象物にその搬送速度変化分を加味してレーザ光を照射して加工パターンを加工するレーザ加工装置が開示されている。この加工装置においては、加工位置よりも搬送方向上流側に設けられる対象物検出手段による前記加工対象物の検出に基づいて加工動作を開始するようになっている。この加工装置は、対象物検出手段の応答遅れ時間を設定する応答時間設定手段と、加工対象物の移動量に応じて加工パターンの位置を補正する応答時間補正手段と、搬送速度を検出する搬送速度検出手段とを備え、加工対象物の搬送速度に応じて加工パターンの位置を補正することができることも同文献には開示されている。

特開平１１－２８５８８号公報特開２００９－６３９４号公報

しかし、特許文献１及び２に記載の技術はいずれも、被加工物の搬送速度に追従して、被加工物をレーザー加工するためのものであり、レーザー加工の開始位置を制御するものではない。被加工物の搬送速度に応じて加工開始時間を制御できない場合、被加工物の搬送速度が異なる場合に加工開始位置が変化してしまうので、被加工物を高精度に加工することが容易でなかった。

したがって、本発明の課題は、被加工物の搬送速度が異なる場合であっても、被加工物を高精度に加工することができる被加工物の加工方法及び加工装置、並びにシート融着体の製造方法及び製造装置を提供することにある。

本発明は、搬送面に沿って搬送される被加工物に、固定された光源から発せられたレーザー光を走査しながら照射して、該被加工物を加工する、被加工物の加工方法であって、
加工開始位置よりも搬送方向上流側に位置するセンサによる前記被加工物の搬送位置の検出から、前記被加工物の加工を開始するまでの応答遅れ時間に基づく計数時間を予め設定しておき、
前記被加工物の搬送位置に応じたパルス信号を発生させた状態で、前記計数時間内に入力される第１のパルス信号数を計数し、
前記センサによって得られた前記被加工物の搬送位置情報に基づいてトリガ信号を発生させ、
前記トリガ信号が発生した後に入力される第２のパルス信号数を計数し、第１のパルス信号数と第２のパルス信号数との合計信号数が、予め設定した信号数以上となったときに、該被加工物の加工を開始する、被加工物の加工方法を提供するものである。

また本発明は、搬送面に沿って搬送される被加工物に、固定された光源から発せられたレーザー光を走査しながら照射して、該被加工物を加工する製造装置であって、
前記被加工物の搬送位置に応じたパルス信号を発生するパルス信号発生手段と、
加工開始位置よりも搬送方向上流側に位置し、前記被加工物の搬送位置を検出するセンサと、
前記センサによる前記被加工物の搬送位置の検出から、前記被加工物の加工を開始するまでの応答遅れ時間に基づく計数時間を設定する計数時間設定手段と、
前記センサによって得られた搬送位置情報に基づいてトリガ信号を発生させるトリガ信号発生手段と、
前記計数時間内に発生した第１のパルス信号数と、前記トリガ信号が発生した後に発生した第２のパルス信号数とをそれぞれ計数するパルス計数手段と、
前記パルス計数手段からの信号に基づいて、被加工物の加工開始を指令する指令手段とを備える、被加工物の製造装置を提供するものである。

更に本発明は、少なくとも一部に樹脂材を含む複数枚のシートが重ねられた帯状のシート積層体を搬送面に沿って搬送しつつ、該シート積層体に、固定された光源から発せられたレーザー光を走査しながら照射して、該シート積層体を加工することで、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を製造する方法であって、
加工開始位置よりも搬送方向上流側に位置するセンサによる前記シート積層体の搬送位置の検出から、前記シート積層体の加工を開始するまでの応答遅れ時間に基づく計数時間を予め設定しておき、
前記シート積層体の搬送位置に応じたパルス信号を発生させた状態で、前記計数時間内に入力される第１のパルス信号数を計数し、
前記センサによって得られた前記シート積層体の搬送位置情報に基づいてトリガ信号を発生させ、
前記トリガ信号が発生した後に入力される第２のパルス信号数を計数し、
計数された第１のパルス信号数と第２のパルス信号数との合計信号数が、予め設定した信号数以上となったときに、前記シート積層体の加工を開始する、シート積層体の製造方法を提供するものである。

更に本発明は、少なくとも一部に樹脂材を含む複数枚のシートが重ねられた帯状のシート積層体を搬送面に沿って搬送しつつ、該シート積層体に、固定された光源から発せられたレーザー光を走査しながら照射して、該シート積層体を加工することで、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を製造する装置であって、
前記シート積層体の搬送位置に応じたパルス信号を発生するパルス信号発生手段と、
加工開始位置よりも搬送方向上流側に位置し、前記シート積層体の搬送位置を検出するセンサと、
前記センサによる前記シート積層体の搬送位置の検出から、前記シート積層体の加工を開始するまでの応答遅れ時間に基づく計数時間を設定する計数時間設定手段と、
前記センサによって得られた搬送位置情報に基づいてトリガ信号を発生させるトリガ信号発生手段と、
前記計数時間内に発生した第１のパルス信号数と、前記トリガ信号が発生した後に発生した第２のパルス信号数とをそれぞれ計数するパルス計数手段と、
前記パルス計数手段からの信号に基づいて、シート積層体の加工開始を指令する指令手段とを備える、シート融着体の製造装置を提供するものである。

本発明によれば、被加工物の搬送速度が異なる場合であっても、被加工物を高精度に加工することができる。

図１は、本発明の一実施形態としてのパンツ型使い捨ておむつの製造方法の工程の一部を模式的に示す斜視図である。図２は、本発明を実施するために好適に用いられる加工装置の一実施形態を示す斜視図である。図３は、図２における要部の概略図である。図４は、図２に示す加工装置の制御方法を示す模式図である。図５は、図２に示す加工装置の制御方法におけるタイムチャートを示す模式図である。

以下本発明を、その好ましい実施形態に基づき図面を参照しながら説明する。図１には、本発明の方法を、シート融着体の一例であるパンツ型使い捨ておむつの製造に適用した例が示されている。以下の実施形態では、シート融着体、すなわち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として、一対のサイドシール部を有する外装体を具備するパンツ型使い捨ておむつを例にとり本発明を説明する。

本実施形態では、図１に示すように、帯状のシート積層体１０を含んで構成されるおむつ連続体１０Ａを製造する工程と、図２に示すレーザー式加工装置２０を用いて、溶断によりおむつ連続体１０Ａを個々のおむつ１に分断する工程とを有する製造方法によって、パンツ型使い捨ておむつを製造することができる。シート積層体１０は、少なくとも一部に樹脂材を含む複数枚のシートが重ねられてなるものである。おむつ１は、一対のサイドシール部４，４を有している。おむつ連続体１０Ａは、複数の使い捨ておむつが連なった構成を有しており、より具体的には、サイドシール部が形成されていないパンツ型使い捨ておむつの前駆体が一方向に連なって構成されている。

本実施形態の方法においては、図１に示すとおり、原反ロール（図示せず）から連続的に供給される帯状の外層シート３１と、原反ロール（図示せず）から連続的に供給される帯状の内層シート３２との間に、ウエストギャザー、胴回りギャザー、及びレッグギャザーを形成する各弾性部材５，６，７を、所定の伸長率に伸長させた伸長状態で各々複数本配する。弾性部材７は、シートの流れ方向と直交して往復運動する公知の揺動ガイド（図示せず）を介して、所定の脚周りパターンを形成しながら配される。また、帯状の外層シート３１及び帯状の内層シート３２には、それらを重ね合わせる前に、少なくとも一方のシート３１，３２の対向面における所定部位に、接着剤塗工機（図示せず）によりホットメルト型接着剤を塗工する。各弾性部材５，６には、両シート３１，３２間に配される前に、接着剤塗工機（図示せず）によりホットメルト型接着剤を間欠的に塗工してもよい。

そして、図１に示すとおり、一対のニップロール１１，１１の間に、各弾性部材５，６，７を伸長状態で挟み込んだ帯状の外層シート３１及び帯状の内層シート３２を送り込んで加圧することにより、帯状シート３１，３２間に複数本の弾性部材５，６，７が伸長状態で配された帯状の外装体３を形成する。また、隣り合う２本の弾性部材６，６間において帯状の外層シート３１と帯状の内層シート３２とを接合する複数の接合部（図示せず）を、例えば凸ロール１２とアンビルロール１３とを備える接合手段を用いて形成する。

その後、必要に応じて、弾性部材プレカット手段（図示せず）を用いて、後述する吸収性本体２を配する位置に対応させて、複数本の弾性部材６，７をそれぞれを押圧して、収縮機能が発現されないように個々複数個に分断する。

次いで、図１に示すとおり、別工程で製造された吸収性本体２に予めホットメルト型接着剤等の接着剤を塗工し、該吸収性本体２を、帯状の外装体３を構成する内層シート３２上に間欠的に供給して固定する。そして、弾性部材７で環状に囲まれた環状部の内側にレッグホールＬＯ’を形成する。このレッグホール形成工程は、ロータリーカッター、レーザーカッター等の従来この種の物品の製造方法における手法と同様の手法を用いて実施することができる。

続いて、帯状の外装体３をその幅方向（外装体３の搬送方向Ｋと直交する方向）に折り畳む。より好適には、図１に示すとおり、帯状の外装体３の搬送方向Ｋに沿う両側部３ａ，３ａを、吸収性本体２の長手方向両端部を覆うように折り返して吸収性本体２の長手方向両端部を固定した後、外装体３を吸収性本体２とともにその幅方向に二つ折りする。このようにして、シート積層体１０としてのおむつ連続体１０Ａが得られる。

このようにして得られたおむつ連続体１０Ａを、レーザー式加工装置２０に搬送する。レーザー式加工装置２０は、図２に示すとおり、外方を向く第１面２１ａ及びそれと反対側に位置し且つ内方を向く第２面２１ｂを有し、複数枚のシートが重ねられた帯状のシート積層体１０をその長手方向にわたって第１面２１ａ上に支持しながら一方向に回転することでシート積層体１０を搬送する円筒状の円筒ロール２１を備えている。またレーザー式加工装置２０は、第２面２１ｂ側にレーザー光を走査可能なレーザー光照射部３５を備えている。更にレーザー式加工装置２０は、円筒ロール２１の回転に同期して円筒ロール２１の回転方向Ｋに移動しながら、第１面２１ａ上に支持されたシート積層体１０を、第１面２１ａと対向する側から該第１面２１ａ側に向かって押圧する複数の加圧ヘッド２６を備えている。

本実施形態においては、帯状のシート積層体１０は、吸収性本体２が間欠配置されたおむつ連続体１０Ａとして、第１面２１ａ上に支持されるとともに、円筒ロール２１によって搬送される。おむつ連続体１０Ａは、導入ロール２８によって方向転換されて第１面２１ａ上に導入される。そしておむつ連続体１０Ａが、円筒ロール２１の第１面２１ａ上に支持された状態で、該おむつ連続体１０Ａにレーザー光３０による加工が施され、それによって得られたおむつ１がガイドロール２９を経て装置２０外に送出される。つまり、本実施形態においては、シート積層体１０としてのおむつ連続体１０Ａが被加工物であり、円筒ロール２１の第１面２１ａが被加工物の搬送面であり、該搬送面は円筒周面の曲面状に形成されている。

円筒ロール２１は、図２に示すとおり、その周面部に、円筒ロール２１の周方向に間欠的に設けられた複数の加圧部支持部材１２１を有している。加圧部支持部材１２１は円筒ロール２１の周面部の一部を形成しており、鉄、アルミニウム、ステンレス鋼、銅等の金属材料又はセラミックス等の耐熱性を有する材料から形成されている。

加圧部支持部材１２１は、第２面２１ｂ側から照射されたレーザー光３０が通過可能なスリット状の支持部材側開口部２７を有している。支持部材側開口部２７は、円筒ロール２１の周方向と交差する方向に延びるスリット状の開口部であり、レーザー光透過部として機能する。具体的には、支持部材側開口部２７は、平面視して矩形形状を有し、その長手方向を、帯状のシート積層体１０及びおむつ連続体１０Ａの幅方向と一致する方向、好適には、円筒ロール２１の回転軸の軸長方向と平行な方向に一致させて延びている。支持部材側開口部２７は、円筒ロール２１の周方向に所定間隔を置いて複数設けられている。

加圧ヘッド２６は、上述した支持部材側開口部２７に対応する位置で、溶断の対象物である帯状のシート積層体１０、すなわちおむつ連続体１０Ａを、円筒ロール２１に向けて加圧するために用いられる。加圧ヘッド２６は、円筒ロール２１の第１面２１ａ側の位置に配置されている。詳細には、加圧ヘッド２６は、上述した加圧部支持部材１２１の支持部材側開口部２７上に支持された、おむつ連続体１０Ａを支持部材側開口部２７側に向かって押圧するために用いられ、１つの支持部材側開口部２７に対して１つの加圧ヘッド２６が設けられている。図２に示す加工装置２０においては、加圧ヘッド２６は複数個配置されている。各加圧ヘッド２６は、円筒ロール２１の回転軸の延長線上に回転軸を持ち、円筒ロール２１に隣接して配置された第２円筒ロール２５の周面に配置されている。第２円筒ロール２５は、円筒ロール２１と同期して回転する。

第２円筒ロール２５が円筒ロール２１と同期して回転することで、各加圧ヘッド２６は、円筒ロール２１の回転に同期して該円筒ロール２１の回転方向に移動し、円筒ロール２１の外周部を構成する加圧部支持部材１２１の回転方向と同方向に、且つ加圧部支持部材１２１の角速度と同速で、円筒ロール２１の周面に沿って周回可能になっている。また各加圧ヘッド２６は支持部２４によって支持されており、第１面２１ａに対して接離動作が可能になっている。

レーザー光照射部３５は、レーザー光３０を自在に走査するガルバノスキャナを備えている。レーザー光照射部３５は、図３に示すとおり、レーザー光３０を円筒ロール２１の回転軸と平行な方向に進退させる機構３５ａ、レーザー光３０が円筒ロール２１の第１面２１ａ上に支持された、おむつ連続体のシート積層体（図示せず）に当たる位置（照射点）を円筒ロール２１の周方向に移動させる機構３５ｂ、及び円筒ロール２１の周面上でレーザー光３０のスポット径を一定にする調整機構３５ｃを備えている。調整機構３５ｃは集光レンズを備えている。レーザー光照射部は、このような構成を有することによって、レーザー光３０の照射点を、円筒ロール２１の周方向及び該周方向と直交する方向へ任意に移動させることができる。

シート積層体１０における加工開始位置の制御は、例えば図４に示す様式で行うことができる。図４中、矢印は信号の送受信の流れを示す。

図４に示すとおり、円筒ロール２１は、サーボモータ４０によって一方向（搬送方向Ｋ）に回転するようになっている。サーボモータ４０は、円筒ロール２１の回転位置に応じて所定間隔でパルス状のエンコーダ信号Ｓｅが発生するようになっており、該エンコーダ信号Ｓｅはゲート手段４１で受信されるようになっている。所定時間内にカウントされるエンコーダ信号Ｓｅのパルス数は、円筒ロール２１の回転速度に応じて増減する。円筒ロール２１の回転速度は、被加工物の搬送位置と対応している。つまり、サーボモータ４０は、被加工物の搬送位置に応じたパルス信号を発生するパルス信号発生手段の一例である。

同図に示すように、円筒ロール２１における第１面２１ａに臨む位置には近接センサ４２が設置されている。近接センサ４２は、加工開始位置、すなわち被加工物におけるレーザー照射位置よりも搬送方向Ｋの上流側に位置している。近接センサ４２は、円筒ロール２１に取り付けられているドグ（図示せず）を検知することで、搬送中の被加工物が所定の位置まで搬送されてきたことを検出することができる。また、近接センサ４２は、トリガ信号発生手段（図示せず）を更に備えている。トリガ信号Ｓｔは、近接センサ４２がドグを検知することで発生するようになっており、発生したトリガ信号Ｓｔは、論理回路４５で受信されるようになっている。

論理回路４５は、トリガ信号Ｓｔの受信に加えて、計数時間Ｔｄに基づいて発生した補正パルス信号Ｓａを受信できるようになっている。論理回路４５は、ＯＲ回路となっており、トリガ信号Ｓｔの受信又は補正パルス信号Ｓａの受信のいずれかによって、計測開始信号Ｓｍを発生できるようになっている。計測開始信号Ｓｍは、ゲート手段４１で受信されるようになっている。補正パルス信号Ｓａの生成は、例えば、計数時間Ｔｄを補正パルス信号Ｓａへ変換する補正パルス生成手段４５ａによって行うことができる。計数時間Ｔｄは、被加工物に対して実際に加工を開始する前に製造装置を予備運転させて、近接センサ４２による搬送中の被加工物の位置の検出から、被加工物の加工を開始するまでの応答遅れ時間を測定し、この応答遅れ時間に基づいて、計数時間設定手段４５ｂによって、人手あるいは自動で予め設定しておくことが好ましい。計数時間Ｔｄは、前記応答遅れ時間を上限として、該応答遅れ時間以下の範囲で設定することができる。

ゲート手段４１は、計測開始信号Ｓｍと、エンコーダ信号Ｓｅとをともに受信することによって、計測開始信号Ｓｍが受信されている間に入力されたエンコーダ信号Ｓｅを計測パルス信号Ｐｍとして出力し、この出力信号をパルス計数手段４６で受信できるようになっている。すなわち、ゲート手段４１は、ＡＮＤ論理回路になっている。

パルス計数手段４６は、計測パルス信号Ｐｍのパルス数を計測する。パルス計数手段４６によって計測された計測パルス信号Ｐｍのパルス数に基づく信号は、計数値判定手段４７で受信できるようになっている。計数値判定手段４７は、計測パルス信号Ｐｍの信号数が予め設定された信号数以上となった場合には、被加工物の加工開始を指令する指令手段５０に対して信号を出力する。指令手段５０が計数値判定手段４７からの信号を受信すると、指令手段５０は、加工開始信号Ｓｐを光走査手段３５ｇへ出力する。光走査手段３５ｇは、被加工物の厚みや搬送速度、並びに加工位置等を設定する加工情報設定手段３５ｈに接続され、被加工物の位置情報を座標データに変換した信号を出力する座標データ出力手段３５ｉから入力された情報に基づき、レーザー光照射部３５を駆動させ、被加工物に対してレーザー光３０を走査しながら所定の時間照射する。

上述した加工開始位置の制御について、図５に示すタイムチャートに基づいて説明する。まず、サーボモータ４０から、円筒ロール２１の回転位置に応じたエンコーダ信号Ｓｅを発生させる。このエンコーダ信号Ｓｅは、円筒ロールの回転、すなわち搬送中の被加工物の位置に応じて、一定の移動距離の間で信号のオンとオフとが繰り返されるパルス信号であり、該信号はゲート手段４１に連続的に受信される。エンコーダ信号Ｓｅは、円筒ロール２１の回転数が多い場合、すなわち被加工物の搬送速度が速くなった場合、信号のオン／オフの間隔が短くなる。一方、円筒ロール２１の回転数が少ない場合、すなわち被加工物の搬送速度が遅くなった場合、エンコーダ信号Ｓｅにおける信号のオン／オフの間隔が長くなる。

次いで、加工の制御プログラムを開始するプログラム開始信号を入力する。プログラム開始信号（図示せず）は、例えば、近接センサ４２よりも搬送方向上流側に配置され、円筒ロール２１に取り付けられている前記ドグを検知可能な上流側センサ（図示せず）を近接センサ４２とは別に配置し、該上流側センサから開始トリガ信号（図示せず）として発生させるか、又は、１つ前の被加工物における加工が終了した際に発生させる加工終了信号から次のトリガ信号Ｓｔが入るまでの間に、補正パルス生成手段４５ａへ入力させることができる。プログラム開始信号が入力されたあと、予め設定した計数時間Ｔｄに基づいて、補正パルス生成手段４５ａから補正パルス信号Ｓａを論理回路４５に向けて送信する。補正パルス信号Ｓａがオンとなる時間は、計数時間Ｔｄと等しくなっている。補正パルス信号Ｓａを受信した論理回路４５は、計測開始信号Ｓｍをゲート手段４１に対して出力する。これによって、ゲート手段４１は、計測開始信号Ｓｍと、エンコーダ信号Ｓｅとをともに受信することになるので、計測開始信号Ｓｍが受信されている間に入力されたエンコーダ信号Ｓｅを、計測パルス信号である第１のパルス信号Ｐｍ１としてパルス計数手段４６に出力する。この出力信号をパルス計数手段４６で受信し、第１のパルス信号Ｐｍ１の信号数（パルス数）を計数して、その信号数を記憶する。補正パルス信号Ｓａの停止に伴って、計測開始信号Ｓｍの出力も停止する。

次いで、近接センサ４２による被加工物の搬送位置の検出に基づいて、近接センサ４２におけるトリガ信号発生手段からトリガ信号Ｓｔが発生し、論理回路４５に送信される。論理回路４５がトリガ信号Ｓｔを受信すると、論理回路４５は、計測開始信号Ｓｍをゲート手段４１に対して出力する。これによって、計測開始信号Ｓｍ及びエンコーダ信号Ｓｅを受信したゲート手段４１は、入力されたエンコーダ信号Ｓｅを、計測パルス信号である第２のパルス信号Ｐｍ２としてパルス計数手段４６に出力する。この出力信号をパルス計数手段４６で受信し、第２のパルス信号Ｐｍ２の信号数（パルス数）を計数して、その信号数を記憶する。トリガ信号Ｓｔのオン／オフは、例えばドグを検出したときにオンとし、次のドグが検出されるよりも前にオフとなるように、被加工物の搬送速度に応じて制御することができる。

最後に、パルス計数手段４６によって計数された第１のパルス信号Ｐｍ１及び第２のパルス信号Ｐｍ２の合計信号数と、予め設定しておいた閾値信号数とを比較する。閾値信号数は、例えば閾値信号数設定手段４７ａを介して、製品あるいはエンコーダ信号の分解能から想定される信号数を人手で外部から入力して、予め設定することができる。合計信号数と閾値信号数とを比較して、合計信号数が閾値信号数に達していない場合には、第２のパルス信号Ｐｍ２の計数を継続する。また、合計信号数と閾値信号数とを比較して、合計信号数が閾値信号数以上となった場合には、パルス計数手段４６から指令手段５０へ信号を送信する。信号を受信した指令手段５０は、光走査手段３５ｇに向けて加工開始信号Ｓｐを送信し、これによってレーザー光照射部３５を駆動させて、レーザー光の照射による被加工物の加工を開始する。レーザー光の照射を一定時間行った後、加工開始信号Ｓｐがオフになり、且つ加工終了信号が指令手段５０から光走査手段３５ｇに発生し、被加工物の加工、すなわちレーザー光の照射を停止させる。以上の工程を経て、被加工物を加工することができる。以後、上述した工程が繰り返されて行われる。

図５に示すように、トリガ信号Ｓｔが出力されてから加工開始信号Ｓｐが送信されるまでの時間を時間Ｔ１とし、光走査手段３５ｇが加工開始信号Ｓｐを受信してから、実際にレーザー照射による加工が開始されるまでの時間を時間Ｔ２としたときに、被加工物の搬送速度が速い場合には、計数時間Ｔｄにおいて計測される第１のパルス信号Ｐｍ１の信号数が多くなるので、予め設定した閾値信号数に到達するまでに計測される第２のパルス信号Ｐｍ２の信号数は搬送速度が遅い場合と比較して少なくなる。すなわち、トリガ信号Ｓｔが出力されてから加工開始信号Ｓｐが送信されるまでの時間Ｔ１は、被加工物の搬送速度が遅い場合と比較して短くなる。

また、被加工物の搬送速度が速い場合には、一定時間経過する間に搬送される被加工物の搬送距離が搬送速度が遅い場合と比較して長くなってしまうので、時間Ｔ２の間に搬送される被加工物の搬送距離が長くなる。このとき、計数時間Ｔｄを時間Ｔ２と略同一の時間となるように設定又は制御することによって、近接センサ４２から入力される、トリガ信号Ｓｔの出力から実際に加工が開始されるまでの時間（すなわち時間Ｔ１と時間Ｔ２との和で表される。以下、これを「時間Ｔ１＋Ｔ２」ともいう。）に計測される合計パルス信号数が、トリガ信号Ｓｔの出力から実際にレーザー加工が開始されるまでの時間Ｔ１＋Ｔ２の間に移動した、被加工物における加工開始位置の移動距離に略一致するので、搬送速度が異なった場合でも一定となるように制御することができる。「略同一の時間」とは、計数時間Ｔｄが時間Ｔ２と同一の時間に設定又は制御されることに限られず、時間Ｔ２を基準とした所定時間の範囲内に計数時間Ｔｄが設定又は制御されることを許容する趣旨である。つまり、計数時間Ｔｄと時間Ｔ２との差が特定の時間の範囲内であれば、本発明の効果は十分に奏される。「略同一の時間」として許容される時間の範囲は、被加工物の搬送速度及び目的とする加工精度に応じて適宜設定又は制御可能であるが、例えば、被加工物が５０ｍ／ｍｉｎ以上２００ｍ／ｍｉｎ以下の一定の搬送速度で搬送されており、時間Ｔ２が０．００５ｓｅｃ、必要精度が０．３ｍｍであった場合、計数時間Ｔｄとして、「時間Ｔ２±時間Ｔ２×０．０２４」の範囲内の時間を設定することができる。尤も、計数時間Ｔｄを時間Ｔ２と同一の時間（すなわち、計数時間Ｔｄ＝時間Ｔ２）に設定することによって、時間Ｔ１＋Ｔ２の間に計測される合計パルス信号数は、時間Ｔ１＋Ｔ２の間に移動した、被加工物における加工開始位置の移動距離に一致するので、加工開始位置を更に高い精度で一定となるように制御することができる点で特に好ましい。

一方、被加工物の搬送速度が遅い場合には、計数時間Ｔｄにおいて計測される第１のパルス信号Ｐｍ１の信号数が少なくなるので、予め設定した閾値信号数に到達するまでに計測される第２のパルス信号Ｐｍ２の信号数は搬送速度が速い場合と比較して多くなる。すなわち、トリガ信号Ｓｔが出力されてから加工開始信号Ｓｐが送信されるまでの時間Ｔ１は、被加工物の搬送速度が速い場合と比較して長くなるので、被加工物の搬送方向下流側の位置で加工開始信号Ｓｐが送信されることになる。

また、被加工物の搬送速度が遅い場合には、一定時間経過する間に搬送される被加工物の搬送距離が搬送速度が速い場合と比較して短くなってしまうので、時間Ｔ２の間に搬送される被加工物の搬送距離が短くなる。被加工物の搬送速度が遅い場合においても同様に、計数時間Ｔｄを時間Ｔ２と略同一の時間となるように設定又は制御することによって、近接センサ４２から入力される、トリガ信号Ｓｔの出力から実際に加工が開始されるまでの時間Ｔ１＋Ｔ２の間に計測される合計パルス信号数が、時間Ｔ１＋Ｔ２の間に移動した、被加工物における加工開始位置の移動距離に略一致するので、搬送速度が異なった場合でも一定となるように制御することができる。本実施形態における「略同一の時間」は、計数時間Ｔｄを被加工物の搬送速度が速い場合と同様の範囲に設定又は制御すれば、本発明の効果は十分に奏される。尤も、本実施形態においても、計数時間Ｔｄを時間Ｔ２と同一の時間（計数時間Ｔｄ＝時間Ｔ２）に設定することによって、時間Ｔ１＋Ｔ２の間に計測される合計パルス信号数は、トリガ信号Ｓｔの出力から実際にレーザー加工が開始されるまでの時間Ｔ１＋Ｔ２の間に移動した、被加工物における加工開始位置の移動距離に一致するので、加工開始位置を更に高い精度で一定となるように制御することができる点で特に好ましい。

以上のとおりの制御によれば、円筒ロール２１の回転速度の増減によらず、すなわち被加工物の搬送速度によらず、被加工物へのレーザー光の照射を特定の位置から開始できるように制御することができるので、被加工物の搬送速度が異なる場合であっても、加工開始位置を一定にして、被加工物を高精度に加工することができる。また上述の制御によれば、加工開始位置を一定にするために、エンコーダ信号に基づく位置情報を座標変換する必要がないので、加工装置自体への制御負荷を少なくすることができ、被加工物の高速での加工を行うことができる。これに対して、従来の方法では、エンコーダ信号に基づく位置情報を二次元座標又は三次元座標に都度変換してからレーザー光を走査する必要があるので、被加工物の加工開始位置が搬送速度によって変化したり、あるいは加工装置の制御系への負荷が大きくなるので、それが高速化や高精度の加工を妨げる一因となってしまうことがある。

本発明において、被加工物の搬送面は、円筒表面等の曲面の態様に限られず、平面であってもよい。もっとも、上述したように、搬送面が曲面である場合には、本発明の効果が一層顕著なものとなる。詳細には、被加工物の搬送面が曲面である場合には、従来の方法では、エンコーダ信号に基づく位置情報を三次元座標に変換する必要があったので、搬送面が平面である場合と比較して、より多くの演算処理を行わなければならず、加工装置の制御系への負荷が著しく大きなものとなっていた。この点に関して、本発明の加工装置によれば、座標変換等の演算処理を行う必要がないので、搬送面が曲面である場合でも、加工装置自体への制御負荷を少なくしつつ、レーザー光照射による加工開始位置を一定に制御することができるので、被加工物の高精度の加工を効率良く連続的に行うことができる。

上述した実施形態では、本発明の適用の対象となる被加工物として、パンツ型使い捨ておむつの前駆体であるシート積層体１０を例に挙げたが、本発明の適用の対象となる被加工物はこれに限られず、レーザー光の照射による加工が可能な物品であれば本発明に適用可能である。

更に、上述の説明から明らかなとおり、本発明によれば、被加工物の加工方法だけでなく、被加工物の製造装置、シート融着体の製造方法及びシート融着体の製造装置も提供される。

以上、本発明をその好ましい実施形態に基づき説明したが、本発明は前記の実施形態に制限されない。例えば前記の実施形態においては、被加工物であるシート積層体１０の位置情報を、サーボモータ４０からのエンコーダ信号から取得していたが、これに代えて、円筒ロール２１の周面に設置されたリニアエンコーダ（図示せず）からのエンコーダ信号に基づきシート積層体１０の位置情報を取得してもよい。円筒ロール２１の周面に設置されたリニアエンコーダを用いることで、シート積層体１０の位置検出の精度が一層高くなるので有利である。

上述した実施形態に関し、本発明は更に以下の被加工物の加工方法及び加工装置、並びにシート融着体の製造方法及び製造装置を開示する。

＜１＞
搬送面に沿って搬送される被加工物に、固定された光源から発せられたレーザー光を走査しながら照射して、該被加工物を加工する、被加工物の加工方法であって、
加工開始位置よりも搬送方向上流側に位置するセンサによる前記被加工物の搬送位置の検出から、前記被加工物の加工を開始するまでの応答遅れ時間に基づく計数時間を予め設定しておき、
前記被加工物の搬送位置に応じたパルス信号を発生させた状態で、前記計数時間内に入力される第１のパルス信号数を計数し、
前記センサによって得られた前記被加工物の搬送位置情報に基づいてトリガ信号を発生させ、
前記トリガ信号が発生した後に入力される第２のパルス信号数を計数し、
第１のパルス信号数と第２のパルス信号数との合計信号数が、予め設定した信号数以上となったときに、該被加工物の加工を開始する、被加工物の加工方法。

＜２＞
搬送面に沿って搬送される被加工物に、固定された光源から発せられたレーザー光を走査しながら照射して、該被加工物を加工する製造装置であって、
前記被加工物の搬送位置に応じたパルス信号を発生するパルス信号発生手段と、
加工開始位置よりも搬送方向上流側に位置し、前記被加工物の搬送位置を検出するセンサと、
前記センサによる前記被加工物の搬送位置の検出から、前記被加工物の加工を開始するまでの応答遅れ時間に基づく計数時間を設定する計数時間設定手段と、
前記センサによって得られた搬送位置情報に基づいてトリガ信号を発生させるトリガ信号発生手段と、
前記計数時間内に発生した第１のパルス信号数と、前記トリガ信号が発生した後に発生した第２のパルス信号数とをそれぞれ計数するパルス計数手段と、
前記パルス計数手段からの信号に基づいて、被加工物の加工開始を指令する指令手段とを備える、被加工物の製造装置。

＜３＞
前記パルス信号発生手段は、パルス状のエンコーダ信号を発生可能なサーボモータまたはリニアエンコーダである、前記＜２＞に記載の被加工物の製造装置。
＜４＞
前記計数時間を補正パルス信号へ変換する補正パルス生成手段と、前記トリガ信号又は該補正パルス信号を受信できる手段である論理回路とを更に備え、
前記論理回路はＯＲ回路であり、前記補正パルス信号又は前記トリガ信号を受信することによって、第１のパルス信号数又は第２のパルス信号数の計測を開始させる計測開始信号を発生できる手段である、前記＜２＞又は＜３＞に記載の被加工物の製造装置。
＜５＞
前記計測開始信号と、前記パルス信号発生手段から発生するパルス状のエンコーダ信号とをともに受信し、第１のパルス信号又は第２のパルス信号を計測パルス信号として出力するＡＮＤ論理回路を有する手段であるゲート手段を更に備える、前記＜２＞～＜４＞のいずれか一に記載の被加工物の製造装置。

＜６＞
第１のパルス信号数と第２のパルス信号数との合計信号数と比較する閾値信号数を設定する閾値信号数設定手段を更に備える、前記＜２＞～＜５＞のいずれか一に記載の被加工物の製造装置。
＜７＞
第１のパルス信号数と第２のパルス信号数との合計信号数が予め設定された信号数以上となった場合に、前記指令手段に対して信号を出力する計数値判定手段を更に備える、前記＜２＞～＜６＞のいずれか一に記載の被加工物の製造装置。

＜８＞
少なくとも一部に樹脂材を含む複数枚のシートが重ねられた帯状のシート積層体を搬送面に沿って搬送しつつ、該シート積層体に、固定された光源から発せられたレーザー光を走査しながら照射して、該シート積層体を加工することで、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を製造する方法であって、
加工開始位置よりも搬送方向上流側に位置するセンサによる前記シート積層体の搬送位置の検出から、前記シート積層体の加工を開始するまでの応答遅れ時間に基づく計数時間を予め設定しておき、
前記シート積層体の搬送位置に応じたパルス信号を発生させた状態で、前記計数時間内に入力される第１のパルス信号数を計数し、
前記センサによって得られた前記シート積層体の搬送位置情報に基づいてトリガ信号を発生させ、
前記トリガ信号が発生した後に入力される第２のパルス信号数を計数し、第１のパルス信号数と第２のパルス信号数との合計信号数が、予め設定した信号数以上となったときに、前記シート積層体の加工を開始する、シート融着体の製造方法。

＜９＞
少なくとも一部に樹脂材を含む複数枚のシートが重ねられた帯状のシート積層体を搬送面に沿って搬送しつつ、該シート積層体に、固定された光源から発せられたレーザー光を走査しながら照射して、該シート積層体を加工することで、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を製造する装置であって、
前記シート積層体の搬送位置に応じたパルス信号を発生するパルス信号発生手段と、
加工開始位置よりも搬送方向上流側に位置し、前記シート積層体の搬送位置を検出するセンサと、
前記センサによる前記シート積層体の搬送位置の検出から、前記シート積層体の加工を開始するまでの応答遅れ時間に基づく計数時間を設定する計数時間設定手段と、
前記センサによって得られた搬送位置情報に基づいてトリガ信号を発生させるトリガ信号発生手段と、
前記計数時間内に発生した第１のパルス信号数と、前記トリガ信号が発生した後に発生した第２のパルス信号数とをそれぞれ計数するパルス計数手段と、
前記パルス計数手段からの信号に基づいて、シート積層体の加工開始を指令する指令手段とを備える、シート融着体の製造装置。

＜１０＞
前記計数時間を、前記合計信号数が予め設定した信号数以上となったときに出力される加工開始信号の出力から前記被加工物の加工開始までの時間となるように設定する、前記＜１＞に記載の被加工物の加工方法。
＜１１＞
前記指令手段から出力される加工開始信号に基づいて、前記被加工物が加工されるように構成されており、
前記計数時間設定手段において、前記加工開始信号の出力から前記被加工物の加工開始までの時間が前記計数時間として設定されている、前記＜２＞～＜７＞のいずれか一に記載の被加工物の製造装置。
＜１２＞
前記計数時間を、前記合計信号数が予め設定した信号数以上となったときに出力される加工開始信号の出力から前記シート積層体の加工開始までの時間となるように設定する、前記＜８＞に記載のシート融着体の製造方法。
＜１３＞
前記指令手段から出力される加工開始信号に基づいて、前記シート積層体が加工されるように構成されており、
前記計数時間設定手段において、前記加工開始信号の出力から前記シート積層体の加工開始までの時間が前記計数時間として設定されている、前記＜９＞に記載のシート融着体の製造装置。

１パンツ型使い捨ておむつ（シート融着体）
２吸収性本体
３外装体
４サイドシール部
５，６，７弾性部材
１０シート積層体（被加工物）
１０Ａおむつ連続体
２０レーザー式加工装置
２１円筒ロール
２６加圧ヘッド
２７スリット状の支持部材側開口部
３０レーザー光
３５レーザー光照射部
４０サーボモータ
４２センサ（近接センサ）

Claims

搬送面に沿って搬送される被加工物に、固定された光源から発せられたレーザー光を走査しながら照射して、該被加工物を加工する、被加工物の加工方法であって、
加工開始位置よりも搬送方向上流側に位置するセンサによる前記被加工物の搬送位置の検出から、前記被加工物の加工を開始するまでの応答遅れ時間に基づく計数時間を予め設定しておき、
前記被加工物の搬送位置に応じたパルス信号を発生させた状態で、前記計数時間内に入力される第１のパルス信号数を計数し、
前記センサによって得られた前記被加工物の搬送位置情報に基づいてトリガ信号を発生させ、
前記トリガ信号が発生した後に入力される第２のパルス信号数を計数し、第１のパルス信号数と第２のパルス信号数との合計信号数が、予め設定した信号数以上となったときに、該被加工物の加工を開始する、被加工物の加工方法。
搬送面に沿って搬送される被加工物に、固定された光源から発せられたレーザー光を走査しながら照射して、該被加工物を加工する製造装置であって、
前記被加工物の搬送位置に応じたパルス信号を発生するパルス信号発生手段と、
加工開始位置よりも搬送方向上流側に位置し、前記被加工物の搬送位置を検出するセンサと、
前記センサによる前記被加工物の搬送位置の検出から、前記被加工物の加工を開始するまでの応答遅れ時間に基づく計数時間を設定する計数時間設定手段と、
前記センサによって得られた搬送位置情報に基づいてトリガ信号を発生させるトリガ信号発生手段と、
前記計数時間内に発生した第１のパルス信号数と、前記トリガ信号が発生した後に発生した第２のパルス信号数とをそれぞれ計数するパルス計数手段と、
前記パルス計数手段からの信号に基づいて、被加工物の加工開始を指令する指令手段とを備える、被加工物の製造装置。
少なくとも一部に樹脂材を含む複数枚のシートが重ねられた帯状のシート積層体を搬送面に沿って搬送しつつ、該シート積層体に、固定された光源から発せられたレーザー光を走査しながら照射して、該シート積層体を加工することで、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を製造する方法であって、
加工開始位置よりも搬送方向上流側に位置するセンサによる前記シート積層体の搬送位置の検出から、前記シート積層体の加工を開始するまでの応答遅れ時間に基づく計数時間を予め設定しておき、
前記シート積層体の搬送位置に応じたパルス信号を発生させた状態で、前記計数時間内に入力される第１のパルス信号数を計数し、
前記センサによって得られた前記シート積層体の搬送位置情報に基づいてトリガ信号を発生させ、
前記トリガ信号が発生した後に入力される第２のパルス信号数を計数し、第１のパルス信号数と第２のパルス信号数との合計信号数が、予め設定した信号数以上となったときに、前記シート積層体の加工を開始する、シート融着体の製造方法。
少なくとも一部に樹脂材を含む複数枚のシートが重ねられた帯状のシート積層体を搬送面に沿って搬送しつつ、該シート積層体に、固定された光源から発せられたレーザー光を走査しながら照射して、該シート積層体を加工することで、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を製造する装置であって、
前記シート積層体の搬送位置に応じたパルス信号を発生するパルス信号発生手段と、
加工開始位置よりも搬送方向上流側に位置し、前記シート積層体の搬送位置を検出するセンサと、
前記センサによる前記シート積層体の搬送位置の検出から、前記シート積層体の加工を開始するまでの応答遅れ時間に基づく計数時間を設定する計数時間設定手段と、
前記センサによって得られた搬送位置情報に基づいてトリガ信号を発生させるトリガ信号発生手段と、
前記計数時間内に発生した第１のパルス信号数と、前記トリガ信号が発生した後に発生した第２のパルス信号数とをそれぞれ計数するパルス計数手段と、
前記パルス計数手段からの信号に基づいて、シート積層体の加工開始を指令する指令手段とを備える、シート融着体の製造装置。
前記計数時間を、前記合計信号数が予め設定した信号数以上となったときに出力される加工開始信号の出力から前記被加工物の加工開始までの時間となるように設定する、請求項１に記載の被加工物の加工方法。
前記指令手段から出力される加工開始信号に基づいて、前記被加工物が加工されるように構成されており、
前記計数時間設定手段において、前記加工開始信号の出力から前記被加工物の加工開始までの時間が前記計数時間として設定されている、請求項２に記載の被加工物の製造装置。
前記計数時間を、前記合計信号数が予め設定した信号数以上となったときに出力される加工開始信号の出力から前記シート積層体の加工開始までの時間となるように設定する、請求項３に記載のシート融着体の製造方法。
前記指令手段から出力される加工開始信号に基づいて、前記シート積層体が加工されるように構成されており、
前記計数時間設定手段において、前記加工開始信号の出力から前記シート積層体の加工開始までの時間が前記計数時間として設定されている、請求項４に記載のシート融着体の製造装置。