JP7470493B2

JP7470493B2 - シート状素材の接合方法

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Publication number: JP7470493B2
Application number: JP2019124196A
Authority: JP
Inventors: 典久白石; 隆彰飯島
Original assignee: Juki Corp
Current assignee: Juki Corp
Priority date: 2019-07-03
Filing date: 2019-07-03
Publication date: 2024-04-18
Anticipated expiration: 2039-07-03
Also published as: JP2021008093A

Description

本発明は、無縫製のシート状素材の接合方法及び接合システムに関する。

布地等のシート状素材を接ぎ合わせる接合方法として、従来は、超音波溶断装置を利用する方法が挙げられる。この接合方法は、熱可塑性樹脂からなる二枚のシート状素材を重ね合わせて超音波溶断装置で切断を行うと、二枚のシート状素材の切断端部が熱溶着されることを利用している。
しかしながら、この接合方法では、接合の対象が熱可塑性樹脂に限られてしまう。このため、熱可塑性樹脂ではない二枚のシート状素材の接合を行うために、これらのシート状素材に接着性芯地を挟み込んで超音波溶断装置で溶断を行い、接着性芯地が溶けてシート状素材に染み込むことでこれらを仮止めし、接着性芯地の溶けていない部分を除去してから二枚のシート状素材に跨がる補強テープを溶着させる接合方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許第５２４４０５２号公報

しかしながら、上記従来の接合方法では、二枚のシート状素材に接着性芯地を挟み込んで溶断により仮止めし、接着性芯地の溶けていない部分を除去してから補強テープを溶着しているので、補強テープ溶着前に素材が分離したり、大きく隙間が生じてしまうおそれがあった。

本発明は、安定的に接合を行うことが可能な接合方法を提供することをその目的とする。

請求項１記載の発明は、シート状素材の接合方法において、
熱可塑性を有する接着性芯地を挟んだ熱可塑性を有さない二枚のシート状素材を超音波によって溶断する溶断工程と、
溶断端部を前記接着性芯地によって接ぎ合わされた二枚の前記シート状素材を開き、二枚の当該シート状素材を前記溶断端部で跨ぐように前記接着性芯地の反対側に補強テープを溶着する溶着工程と、
前記溶着工程の後に、前記補強テープが溶着された二枚の前記シート状素材から前記接着性芯地を除去する除去工程とを備えることを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１に記載のシート状素材の接合方法において、
前記溶着工程において、開かれた二枚の前記シート状素材に対して、両面側から加熱し、前記接着性芯地側は当該接着性芯地の溶融温度よりも低温で加熱することを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２に記載のシート状素材の接合方法において、
前記溶断工程において、
前記シート状素材又は前記接着性芯地の厚さ又は材料に応じて、前記溶断を行う工具の接触圧力、超音波振動周波数又は当該工具と前記シート状素材の相対的な送り速度を変更調節することを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載のシート状素材の接合方法において、
前記除去工程は、前記接着性芯地を溶かす液体の洗浄により当該接着性芯地を除去することを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項４に記載のシート状素材の接合方法において、
前記接着性芯地は水溶性であり、前記液体は水であることを特徴とする。

本発明は、シート状素材の接合システムにおいて、
熱可塑性を有する接着性芯地を挟んだ熱可塑性を有さない二枚のシート状素材を超音波によって溶断する溶断装置と、
前記接着性芯地によって接ぎ合わされた溶断端部を軸として開かれた二枚の前記シート状素材を、前記溶断端部で跨ぐように前記接着性芯地の反対側に補強テープを溶着する溶着装置とを備える構成としてもよい。

本発明は、上記シート状素材の接合システムにおいて、
前記溶着装置は、開かれた二枚の前記シート状素材に対して、前記補強テープ側を加熱する第一加熱部と、前記接着性芯地側を加熱する第二加熱部を備え、
前記第二加熱部は、前記第一加熱部よりも低温で加熱する構成としてもよい。

本発明は、上記シート状素材の接合システムにおいて、
前記溶断装置は、
前記溶断を行う工具の接触圧力、超音波振動周波数又は当該工具と前記シート状素材の相対的な送り速度を変更調節可能とする構成としてもよい。

本発明は、上記シート状素材の接合システムにおいて、
前記補強テープが溶着された二枚の前記シート状素材から前記接着性芯地を除去する除去装置を備える構成としてもよい。

本発明は、上記シート状素材の接合システムにおいて、
前記除去装置は、前記接着性芯地を溶かす液体の洗浄により当該接着性芯地を除去する構成としてもよい。

本発明は、上記シート状素材の接合システムにおいて、
前記接着性芯地は水溶性であり、前記液体は水としてもよい。

本発明は、溶断工程と溶着工程と除去工程とにより二枚のシート状素材を接合しているので、シート状素材が熱可塑性を有さない素材である場合でも、縫製によることなく、縫い目のない接合を良好に行うことが可能となる。
また、補強テープが溶着された後に、二枚のシート状素材から接着性芯地を除去するので、接着性芯地による仮止めの強度を維持したまま接合作業を行うことができ、二枚のシート状素材の隙間の発生や接合不良の抑制を図り、良好な接合を行うことが可能となる。
また、接合システムが溶断工程を実施する溶断装置と、溶着工程を実施する溶着装置とを備える構成の場合には、上記接合作業を容易且つ効率的に行うことが可能となる。

図１（Ａ）～図１（Ｃ）はシート状素材の接合方法を工程順に示した説明図である。図２（Ａ）～図２（Ｄ）は図１（Ｃ）に続くシート状素材の接合方法を工程順に示した説明図である。溶断装置の概略的な構成を示す側面図である。溶断装置の溶断箇所の周辺の斜視図である。溶断装置の溶断箇所の周辺の正面図である。溶断装置の制御系を示すブロック図である。溶着装置の概略的な構成を示す斜視図である。溶着装置の溶着箇所の周辺の斜視図である。溶着装置の制御系を示すブロック図である。除去装置の概略的な構成を示す側面図である。他の除去装置の概略的な構成を示す側面図である。さらに他の除去装置の概略的な構成を示す側面図である。

以下、本発明の実施形態であるシート状素材としての衣料素材の接合方法について図１乃至図１０に基づいて詳細に説明する。図１（Ａ）～図２（Ｄ）は衣料素材の接合方法を工程順に示した説明図である。
この接合方法では、衣料素材として、熱可塑性を有する素材も接合することができるが、熱可塑性を有さない素材、例えば、天然繊維全般、天然繊維の含有率が高い素材（例えば50％を超える）、耐熱性繊維、難燃性繊維、皮革、人工皮革等のように、超音波加工では熱溶着できない素材も接合することができる。

上記接合方法は、熱可塑性を有する接着性芯地Ｗを挟んだ二枚の衣料素材Ｃを超音波によって溶断する溶断工程（図１（Ａ）～図１（Ｃ））と、溶断端部Ｃ１を接着性芯地Ｗによって接ぎ合わされた二枚の衣料素材Ｃを開き、二枚の当該衣料素材Ｃを溶断端部Ｃ１で跨ぐように接着性芯地の反対側に補強テープＴを溶着する溶着工程（図２（Ａ）～図２（Ｂ））と、補強テープＴの溶着後に二枚の衣料素材Ｃの溶断端部Ｃ１から接着性芯地Ｗを除去する除去工程（図２（Ｃ）又は図２（Ｄ））とを有する。
また、上記接合方法は、溶断工程を実行する溶断装置２０と、溶着工程を実行する溶着装置３０とを備える接合システムにより実施される。
以下、接合方法の各工程について詳細に説明する。

［溶断工程］
溶断工程では、まず、図１（Ａ）に示すように、二枚の衣料素材Ｃを重ね合わせると共に、互いに接合させる位置に、衣料素材Ｃの間に接着性芯地Ｗを介挿する。
接着性芯地Ｗは、熱により溶解し易い熱可塑性樹脂、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ＡＢＳ）、アクリロニトリル・スチレン（ＡＳ）、ポリメチルメタアクリル、ポリビニールアルコール、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート、ポリフッ化ビニリデン系樹脂、或いは、これらの樹脂成分を一部に含む化合物やこれら樹脂成分に添加物を加えた成分、その他の熱可塑性材料等からなるシート状又はテープ状の部材である。
接着性芯地Ｗは、二枚の衣料素材Ｃの間に広く介挿させてもよいが、溶断を行う部位のみに介在するように幅の狭いテープ状として介挿させてもよい。

そして、図１（Ｂ）に示すように、接着性芯地Ｗが介挿された二枚の衣料素材Ｃに対して、超音波振動を用いる溶断装置２０により溶断を行う。ここでは、対象物を超音波振動と加圧力によって切断すると共に切断端部（溶断端部ともいう）を同時的に溶融させて接合する。
この場合、二枚の衣料素材Ｃ及び接着性芯地Ｗが切断され、図１（Ｃ）に示すように、接着性芯地Ｗのみが溶融して接着剤のように機能して二枚の衣料素材Ｃの溶断端部Ｃ１を接合する。即ち、例えば、衣料素材Ｃが繊維質であれば、溶融した接着性芯地Ｗが繊維の隙間にまで入り込んで接合する。また、衣料素材Ｃが非繊維質である場合には、溶融した接着性芯地Ｗの粘着性、接着性により接合する。
なお、溶断は、後述する溶断装置２０の送り方向に沿った直線状に又は緩やかな曲線状に行われる。

ここで溶断装置２０について説明する。図３は溶断装置２０の概略的な構成を示す側面図、図４は溶断箇所の周辺の斜視図、図５は溶断箇所の周辺の正面図、図６は溶断装置２０の制御系を示すブロック図である。
これらの図に示すように、溶断装置２０は、下側から重ねられた二枚の衣料素材Ｃ及び接着性芯地Ｗ（以下、重合状態の衣料素材Ｃという）を一定方向に送る一対の下ローラ２１と、一対の下ローラ２１の間で共に回転を行う円形メス２２と、一対の下ローラ２１と協働して重合状態の衣料素材Ｃを一定方向に送る一対の上ローラ２３と、衣料素材Ｃに対して超音波振動を加える超音波振動発生器２４と、超音波振動発生器２４の昇降機構２５と、溶断装置２０の各部の制御を行う制御装置２６を備えている。

超音波振動発生器２４は、超音波振動の周波数に応じたパルス電圧を生じる発振器２４４と、発振器２４４からのパルス電圧の印加を受けて超音波振動周波数の機械的振動発生する振動子２４１と、振動子２４１からの超音波振動を増幅させるコーン２４２と、さらに超音波振動を増幅させるホーン２４３とを備えている。

発振器２４４は、例えば、16～40ｋＨｚの高周波のパルス電圧を振動子２４１に印加する。発振器２４４は、電源回路２４４ａを介して制御装置２６に接続されており、発振周波数を任意に制御することが可能である。
振動子２４１は、ピエゾ素子を用いたいわゆるボルト締めランジュバン型振動子である。
コーン２４２は、先端部が下方に向けられており、当該先端部に向かって振幅を増幅する。
ホーン２４３は、コーン２４２の先端部に設けられている。ホーン２４３の先端部も下方に向けられており、当該先端部に向かって振幅を増幅する。ホーン２４３の先端部は、重合状態の衣料素材Ｃに当接する工具となっており、当該先端部は、一対の上ローラ２３の間に配置されるため、配置が容易となるように平板状に形成されている。また、ホーン２４３の先端部の端面は、その幅方向が重合状態の衣料素材Ｃの送り方向に平行であり、後述する円形メス２２の先端部に当接可能な配置となっている。

一対の下ローラ２１は、互いに同心上に配置され、下送りモーター２１１により回転駆動が行われ、その外周面が衣料素材Ｃに下から接して規定の方向に送ることができる。
従って、一対の下ローラ２１の外周面は、衣料素材Ｃとの接触時の摩擦係数が大きい材料で形成するか、或いは、摩擦係数が大きくなる構造（ローレット加工等）が施されている。
また、下送りモーター２１１は、駆動回路２１１ａを介して制御装置２６に接続されており、その回転数（送り速度）を任意に制御することが可能である。

円形メス２２は、一対の下ローラ２１の間に配置され、当該下ローラ２１とほぼ外径が等しく、その外周部における回転中心線に沿った断面形状が半径方向外側に向かうにつれて幅が狭くなる尖鋭形状となっている。
溶断の際には、円形メス２２の尖鋭となる先端部が重合状態の衣料素材Ｃの下側に接触しながら回転する。また、溶断の際には、重合状態の衣料素材Ｃを介して円形メス２２の先端部の上から超音波振動発生器２４のホーン２４３が当接して超音波振動を加えるので、重合状態の衣料素材Ｃの切断と溶解とが良好に行われる。

一対の上ローラ２３は、一対の下ローラ２１の上方において、支持アーム２３１により、一対の下ローラ２１と平行な回転軸を中心として回転可能に支持されている。一対の上ローラ２３は上送りモーター２３２により、下ローラ２１と送り速度が等しくなるように回転駆動が行われる。
上送りモーター２３２は、駆動回路２３２ａを介して制御装置２６に接続されており、その回転数（送り速度）を任意に制御することが可能である。

また、支持アーム２３１は、回動動作を行うことにより一対の上ローラ２３を上下動させることができ、上昇により下ローラ２１に対して上ローラ２３を離隔させ、下降により下ローラ２１に対して上ローラ２３を当接させることができる。
従って、上ローラ２３を上昇させて下ローラ２１と上ローラ２３との間に重合状態の衣料素材Ｃを介挿することができ、上ローラ２３を下降させて下ローラ２１とで重合状態の衣料素材Ｃを挟むようにして送りを行うことができる。
なお、上ローラ２３と下ローラ２１は、共通する一つのモーターからそれぞれ動力伝達機構を介して回転駆動を行う構成としても良い。

昇降機構２５は、超音波振動発生器２４に取り付けられたスライドブロック２５１と、スライドブロック２５１を上下方向に滑動可能に支持するスライドレール２５２と、ボールネジ機構２５４を介してスライドブロック２５１を昇降させる昇降モーター２５３とを備えている。
そして、昇降モーター２５３の駆動により、スライドブロック２５１を介して超音波振動発生器２４は上昇すると、ホーン２４３の先端部が円形メス２２の先端部から上方に離隔し、下降すると、ホーン２４３の先端部を円形メス２２の先端部に当接させることができる。
昇降モーター２５３は、駆動回路２５３ａを介して制御装置２６に接続されており、動作量（ホーン２４３の高さ）を任意に制御することが可能である。
スライドブロック２５１には、ボールネジ機構２５４の図示しないボールナットがバネ材を介して内蔵されている。これにより、ホーン２４３の先端部が重合状態の衣料素材Ｃに接触する位置を基準として、基準位置からの下降量に応じて、重合状態の衣料素材Ｃに対するホーン２４３の接触圧力を制御することができる。

制御装置２６には、接合を行う作業者が、重合状態の衣料素材Ｃに対するホーン２４３の接触圧力、超音波振動発生器２４の超音波振動周波数及びホーン２４３と重合状態の衣料素材Ｃの相対的な送り速度を任意に設定入力するための入力部２６１がインターフェイス２６１ａを介して接続されている。

ホーン２４３の接触圧力が設定された場合には、制御装置２６は、昇降モーター２５３を接触圧力の設定値に応じた高さとなるように昇降モーター２５３の動作量を制御する。
また、超音波振動発生器２４の超音波振動周波数が設定された場合には、制御装置２６は、発振器２４４が設定値に応じた周波数のパルス電圧を振動子２４１に印加するように制御する。
また、ホーン２４３と重合状態の衣料素材Ｃの相対的な送り速度が設定された場合には、制御装置２６は、下送りモーター２１１と上送りモーター２３２とが、それぞれ送り速度の設定値に応じた回転数となるように駆動制御を行う。

これらにより、接合作業を行う作業者は、衣料素材Ｃ又は接着性芯地Ｗの厚さ又は材料に応じて、適正に、ホーン２４３の接触圧力、超音波振動周波数又はホーン２４３と重合状態の衣料素材Ｃの相対的な送り速度を変更調節することができる。

なお、衣料素材Ｃと接着性芯地Ｗの厚さ及び材料をパラメータとして、これらを特定した場合に適正となるホーン２４３の接触圧力、超音波振動周波数及びホーン２４３と重合状態の衣料素材Ｃの相対的な送り速度のそれぞれの値を定めたテーブルデータを用意し、入力部２６１から上記パラメータが入力されると、自動的にホーン２４３の接触圧力、超音波振動周波数及びホーン２４３と重合状態の衣料素材Ｃの相対的な送り速度のそれぞれの値を決定して、これらに基づく溶断動作を行うように制御装置２６が各部を制御する構成としても良い。

［溶着工程］
溶着工程では、まず、図２（Ａ）に示すように、接合された溶断端部Ｃ１を中心として一対の衣料素材Ｃを両側に展開して同一平面上に並べる。溶断が行われた重合状態の衣料素材Ｃは、衣料素材Ｃと接着性芯地Ｗとは面状に接合されず、溶断端部Ｃ１に沿って線状に接合されるので、線状の接合部分を軸として一対の衣料素材Ｃを開いて平面状に展開することができる。このとき、接着性芯地Ｗは、平面状に展開された一対の衣料素材Ｃ（以下、展開状態の衣料素材Ｃという）の片面側に突出した状態となる。

そして、図２（Ｂ）に示すように、展開状態の衣料素材Ｃの接着性芯地Ｗとは反対側の面に対して、溶着装置３０により溶断端部Ｃ１で跨ぐように補強テープＴの溶着を行う。
補強テープＴは、平面状の基材と当該基材の片面側に形成された溶着層とを有する構造である。
溶着層は、接着性芯地Ｗと同様、熱により溶解し易い熱可塑性樹脂、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ＡＢＳ）、アクリロニトリル・スチレン（ＡＳ）、ポリメチルメタアクリル、ポリビニールアルコール、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート、ポリフッ化ビニリデン系樹脂、或いは、これらの樹脂成分を一部に含む化合物やこれら樹脂成分に添加物を加えた成分、その他の熱可塑性材料等からなる。
但し、補強テープＴの溶着層は、接着性芯地Ｗよりも溶融温度が低く、溶融時に接着性芯地Ｗとは混ざり合わない材料とすることが好ましい。例えば、接着性芯地Ｗをポリアミド系樹脂とし、補強テープＴの溶着層をポリウレタン系樹脂とする等である。
また、補強テープＴの基材は、溶着層よりも機械的強度が高く、溶融温度も高い材料とすることが好ましい。

ここで溶着装置３０について説明する。図７は溶着装置３０の概略的な構成を示す斜視図、図８は溶着箇所の周辺の斜視図、図９は溶着装置３０の制御系を示すブロック図である。
これらの図に示すように、溶着装置３０は、展開状態の衣料素材Ｃを一定方向に送る下ベルト３１と、下ベルト３１を介して展開状態の衣料素材Ｃを加熱する第二加熱部としての下側ヒーター３２と、展開状態の衣料素材Ｃを下ベルト３１と同方向に送る上ベルト３３と、上ベルト３３を介して展開状態の衣料素材Ｃを加熱する第一加熱部としての上側ヒーター３４と、上ベルト３３と送りが行われる展開状態の衣料素材Ｃとの間に補強テープＴを送り込むテープガイド３５と、溶着装置３０の各部の制御を行う制御装置３６とを備えている。

下ベルト３１は、下搬送モーター３１１により駆動される図示しない主動ローラと複数の従動ローラ３１２に張設された無端環状ベルトであり、例えば、フッ素樹脂等の耐熱性及び耐摩耗性に優れる素材で形成されている。
主動ローラ及び複数の従動ローラ３１２は、支持枠体３１３により回転可能に支持されている。また、上部に位置する二つの従動ローラ３１２は、水平に並んで配置され、これらの従動ローラ３１２間を渡る際に下ベルト３１は、展開状態の衣料素材Ｃに下から接してベルト搬送方向に送ることができる。
また、下搬送モーター３１１は、駆動回路３１１ａを介して制御装置３６に接続されており、その回転数（送り速度）を任意に制御することが可能である。

下側ヒーター３２は、下ベルト３１の内側であって、上部に位置する二つの従動ローラ３１２の間に配置されており、展開状態の衣料素材Ｃを、下ベルト３１を介して加熱する。
また、下側ヒーター３２は、電源回路３２ａからの通電量に応じて加熱温度を調節可能であり、電源回路３２ａは制御装置３６に接続されている。つまり、制御装置３６によって、下側ヒーター３２の加熱温度を任意に制御することが可能である。

上ベルト３３は、上搬送モーター３３１により駆動される図示しない主動ローラと複数の従動ローラ３３２に張設された無端環状ベルトであり、例えば、フッ素樹脂等の耐熱性及び耐摩耗性に優れる素材で形成されている。
主動ローラ及び複数の従動ローラ３３２は、支持枠体３３３により回転可能に支持されている。また、下部に位置する二つの従動ローラ３３２は、水平に並んで配置され、これらの従動ローラ３３２間を渡る際に上ベルト３３は、展開状態の衣料素材Ｃに上から接してベルト搬送方向に送ることができる。
また、上搬送モーター３３１は、駆動回路３３１ａを介して制御装置３６に接続されており、その回転数（送り速度）を任意に制御することが可能である。

上側ヒーター３４は、上ベルト３３の内側であって、下部に位置する二つの従動ローラ３３２の間に配置されており、展開状態の衣料素材Ｃを、上ベルト３３を介して加熱する。
また、上側ヒーター３４は、電源回路３４ａからの通電量に応じて加熱温度を調節可能であり、電源回路３４ａは制御装置３６に接続されている。つまり、制御装置３６によって、上側ヒーター３４の加熱温度を任意に制御することが可能である。

テープガイド３５は、補強テープＴの幅方向における両側端部を支持する構造である。このテープガイド３５は、下部に位置する二つの従動ローラ３３２の内、送り方向上流側に位置する従動ローラ３３２に対して、さらにその上流側から補強テープＴを送り出すように支持枠体３１３に取り付けられている。

また、支持枠体３３３体が昇降可能に支持されると共に、エアシリンダー３３４により昇降動作が付与される。
そして、エアシリンダー３３４の作動により、支持枠体３３３と上ベルト３３が上昇すると、下ベルト３１から離隔して、上ベルト３３と下ベルト３１との間に展開状態の衣料素材Ｃを介挿することができ、支持枠体３３３と上ベルト３３が下降すると、展開状態の衣料素材Ｃを介して下ベルト３１に当接又は近接し、上ベルト３３と下ベルト３１との間で展開状態の衣料素材Ｃを加熱しながら搬送することができる。
エアシリンダー３３４は、電磁弁３３５により作動状態を切り替えることができ、当該電磁弁３３５は、駆動回路３３５ａを介して制御装置３６に接続されている。従って、上ベルト３３の昇降動作は制御装置３６により制御することができる。

制御装置３６には、接合を行う作業者が、展開状態の衣料素材Ｃに対する搬送速度、展開状態の衣料素材Ｃにおける接着性芯地Ｗ側の面の加熱温度及び展開状態の衣料素材Ｃにおける補強テープＴ側の面の加熱温度を任意に設定入力するための入力部３６１がインターフェイス３６１ａを介して接続されている。

展開状態の衣料素材Ｃに対する搬送速度が設定された場合には、制御装置３６は、下搬送モーター３１１と上搬送モーター３３１とが、それぞれ搬送速度の設定値に応じた回転数となるように駆動制御を行う。
展開状態の衣料素材Ｃにおける接着性芯地Ｗ側の面の加熱温度が設定された場合には、制御装置３６は、下側ヒーター３２が設定された加熱温度で発熱するように電源回路３２ａの通電量を制御する。
展開状態の衣料素材Ｃにおける補強テープＴ側の面の加熱温度が設定された場合には、制御装置３６は、上側ヒーター３４が設定された加熱温度で発熱するように電源回路３４ａの通電量を制御する。

ここで、溶着装置３０による溶着工程では、展開状態の衣料素材Ｃに対して、補強テープＴ側を加熱する上側ヒーター３４は、溶着層の溶融温度よりも高い温度で加熱するように設定し、接着性芯地Ｗ側を加熱する下側ヒーター３２は、接着性芯地Ｗの溶融温度よりも低い温度で加熱するように設定することが好ましい。
また、制御装置３６は、接着性芯地Ｗ側を加熱する下側ヒーター３２よりも補強テープＴ側を加熱する上側ヒーター３４が高い温度で加熱を行うよう制御することが好ましい。

［除去工程］
除去工程では、図２（Ｃ）に示すように、補強テープＴで二枚の衣料素材Ｃの溶断端部Ｃ１から接着性芯地Ｗを除去する。
この場合、接着性芯地Ｗは、作業者が手作業で引きはがしてもよい。
また、接合システムに図１０に示す除去装置４０を加えてもよい。

この除去装置４０は、補強テープＴが溶着された一対の衣料素材Ｃを搬送する搬送部と、搬送される一対の衣料素材Ｃから接着性芯地Ｗを除去する除去部とを備えている。
搬送部は、一対の衣料素材Ｃの補強テープＴ側から搬送する第一ローラとしての搬送ローラ４１と、一対の衣料素材Ｃの接着性芯地Ｗ側から搬送する第二ローラとしての剥離ローラ４２とを有し、これらが一対の衣料素材Ｃを挟んだ状態で互いに逆回転して一定方向に搬送を行う。

除去部は、上述したように搬送を行うと共に衣料素材Ｃから接着性芯地Ｗを剥離させる剥離ローラ４２と、剥離ローラ４２から接着性芯地Ｗを掻き落とす掻き取りブレード４３とを有する。
剥離ローラ４２は、外周面が粘着性を有する素材或いは、凹凸が周方向に繰り返される構造或いは棘付きの構造とし、接着性芯地Ｗを外周面に付着させて巻き取るように構成されている。
掻き取りブレード４３は、剥離ローラ４２の全幅に渡って楔状となるブレード先端部が剥離ローラ４２の外周面に対して回転方向に対向する向きで突き当てられている。これにより、剥離ローラ４２の外周面上に付着した剥離後の接着性芯地Ｗを掻き取ることが可能である。

また、剥離ローラ４２に対して、搬送方向上流側には、除去前の接着性芯地Ｗを加熱する加熱部としての加熱ローラ４４を配置しても良い。接着性芯地Ｗを除去前に加熱することで、衣料素材Ｃからの剥離を容易とし、剥離ローラ４２の外周面への付着性を高めることができる。
また、加熱ローラ４４と同様の効果を得るために、加熱ローラ４４に替えて、剥離ローラ４２内に熱源４５を格納しても良い。この場合も、剥離の際に、接着性芯地Ｗを加熱して、剥離性と剥離ローラ４２への付着性を高めることができる。

また、除去装置としては、補強テープＴが溶着された一対の衣料素材Ｃを一定方向に搬送し、接着性芯地Ｗを加熱して軟化させると共にブラシで掻き取る構成としても良い。

また、衣料素材Ｃの接合において、見た目による品質、風合いや肌触り、吸湿性、専ら天然素材である衣料素材Ｃのみで衣料に利用したい、少なくとも片面側は天然素材である衣料素材Ｃのみとしたい等、各種の理由により、熱可塑性材料からなる接着性芯地Ｗは、衣料素材Ｃから残らず除去したいという要請がある。
このような要請に対応するために、接着性芯地Ｗは、熱可塑性を有すると共に水溶性を有する素材で構成し、図２（Ｄ）に示すように、除去工程では、液体としての水に接着性芯地Ｗを溶かして除去しても良い。

図１１は、水溶性の接着性芯地Ｗを衣料素材Ｃから除去する除去装置４０Ａの概略構成図である。この場合、接合システムに図１１に示す除去装置４０Ａを加えてもよい。
図示のように、除去装置４０Ａは、補強テープＴが溶着された一対の衣料素材Ｃを搬送する搬送部としての複数の搬送ローラ４１Ａと、各搬送ローラ４１Ａによる搬送経路の途中に設けられた高圧スチームを噴出する高圧洗浄ノズル４２Ａと、高圧スチームで接着性芯地Ｗが剥離した部位を洗浄する洗浄手段としてブラシ４３Ａと、高圧スチームによる水分を除去する温風を吹き付ける乾燥部４４Ａとを備えている。
これにより、搬送される補強テープＴが溶着された一対の衣料素材Ｃの接着性芯地Ｗに対して、高圧スチームの吹き付けを行い、高圧スチームに含まれる水分によって接着性芯地Ｗを溶かし、その風圧により剥離させて除去することができる。
この除去装置４０Ａの場合、高圧スチームに含まれる水分が接着性芯地Ｗを溶かすので、衣料素材Ｃの繊維に染み込んだ接着性芯地Ｗについても、溶解し、除去して、接着性芯地Ｗの残存を回避低減することが可能となる。
なお、高圧洗浄ノズル４２Ａは、補強テープＴが溶着された一対の衣料素材Ｃは、接着性芯地Ｗ側から高圧スチームを吹き付けても良いが、補強テープＴ側から吹き付けると、衣料素材Ｃを透過する高圧スチームにより接着性芯地の剥離をより促すことができる。
また、上記除去装置４０Ａでは、高圧洗浄ノズル４２Ａが高圧スチームを噴出する替わりに、高圧で常温水又は温水を吹き出す構成としても良い。
また、図１１に示すように、ブラシ４３Ａ及び乾燥部４４Ａに替えて、又は、ブラシ４３Ａ及び乾燥部４４Ａと併用して吸引手段としてのバキュームノズル４５Ａを備える構成としても良い。バキュームノズル４５Ａは、ポンプ等の負圧源に接続され、これにより、接着性芯地Ｗ或いは衣料素材Ｃの繊維に染み込んだ接着性芯地Ｗの残渣を吸い取り、除去することができる。また、バキュームノズル４５Ａは吸引作用により、衣料素材Ｃから水分を吸引することも可能である。

また、図１２に示す除去装置４０Ｂにより、水溶性の接着性芯地Ｗを衣料素材Ｃから除去しても良い。
除去装置４０Ｂは、水を満たした水槽４１Ｂと、水槽４１Ｂ内を補強テープＴが溶着された一対の衣料素材Ｃを搬送する搬送部としての複数の搬送ローラ４２Ｂとを備えている。
そして、テープＴが溶着された一対の衣料素材Ｃを水槽４１Ｂ内の水をくぐらせることで接着性芯地Ｗを溶かして除去する。
なお、この構成の場合も、接着性芯地Ｗが剥離した部位を洗浄する洗浄手段としてブラシ４３Ａと、高圧スチームによる水分を除去する温風を吹き付ける乾燥部４４Ａを設けてもよい。

また、接着性芯地Ｗを溶かして除去することができればよいので、除去装置としては、水を満たした水槽内で、補強テープＴが溶着された一対の衣料素材Ｃを攪拌洗浄するいわゆる洗濯機と同等の構成としても良い。

［発明の実施形態の技術的効果］
上記実施形態では、接着性芯地Ｗを挟んだ二枚の衣料素材Ｃを超音波によって溶断する溶断工程と、二枚の衣料素材Ｃを開き、これらを跨ぐように接着性芯地Ｗの反対側に補強テープＴを溶着する溶着工程と、接着性芯地Ｗを除去する除去工程とにより、二枚の衣料素材Ｃを接合しているので、衣料素材Ｃが熱可塑性を有さない素材である場合でも、縫製によることなく、縫い目のない接合を良好に行うことが可能となる。
また、補強テープＴが溶着された後に、二枚の衣料素材Ｃから接着性芯地Ｗを除去するので、接着性芯地Ｗによる仮止めの強度を維持したまま除去工程までの接合作業を行うことができ、二枚の衣料素材Ｃの隙間の発生や接合不良の抑制を図り、良好な接合を行うことが可能となる。
また、接合システムは、上記溶断工程を実施する溶断装置２０と、溶着工程を実施する溶着装置３０とを備えるので、上記接合方法を容易且つ効率的に行うことが可能となる。

また、接合方法の溶着工程において、溶着装置３０により、開かれた二枚の衣料素材Ｃに対して、両面側から加熱し、接着性芯地Ｗ側は接着性芯地Ｗの溶融温度よりも低温で加熱するので、接着性芯地Ｗによる仮止めの強度を維持したままより良好に接合作業を行うことが可能となる。
また、溶着装置３０は、二枚の衣料素材Ｃに対して、補強テープＴ側の上側ヒーター３４よりも、接着性芯地Ｗ側の下側ヒーター３２の加熱温度を低く設定した場合にも、接着性芯地Ｗによる仮止めの強度を維持したままより良好に接合作業を行うことが可能となる。

また、接合方法の溶断工程において、衣料素材Ｃ又は接着性芯地Ｗの厚さ又は材料に応じて、溶断を行う工具を備えるホーン２４３の圧力、超音波振動周波数又は当該ホーン２４３と衣料素材Ｃの相対的な送り速度を変更調節するので、各種の衣料素材Ｃや接着性芯地Ｗに対して適正な溶断を行うことが可能となる。
また、溶断装置２０は、入力部２６１により、溶断を行う工具を備えるホーン２４３の圧力、超音波振動周波数及び当該ホーン２４３と衣料素材Ｃの相対的な送り速度を設定することができ、制御装置２６は、設定値に従って溶断装置２０を作動させるので、各種の衣料素材Ｃや接着性芯地Ｗに対して適正な溶断を行うことが可能となる。

また、接合システムは、補強テープＴが溶着された衣料素材Ｃから接着性芯地Ｗを除去する除去装置４０，４０Ａ，４０Ｂを備えているので、溶断工程と溶着工程と除去工程からなる一連の作業を容易且つ効率的に行うことが可能となる。

また、接合方法の除去工程において、接着性芯地Ｗを溶かす液体としての水を用いた洗浄により当該接着性芯地Ｗを除去する場合には、衣料素材Ｃに染み込んだ接着性芯地Ｗについても除去が可能となり、より厳格に接着性芯地Ｗを除去することが可能となる。
また、除去装置４０Ａ，４０Ｂは、接着性芯地Ｗを水の洗浄により除去するので、より厳格な接着性芯地Ｗの除去を容易に実現することが可能となる。

［その他］
上述した実施の形態で示した細部は、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、上記接合システムでは、溶断装置２０と溶着装置３０と除去装置４０（又は４０Ａ，４０Ｂ）の間を、衣料素材Ｃを搬送する搬送装置で連絡してもよい。
また、その場合、溶断装置２０と溶着装置３０の間では、溶断工程で接着性芯地Ｗにより溶断端部で仮止めされた二枚の衣料素材Ｃを溶断端部Ｃ１で展開する必要があるが、一方の衣料素材Ｃを送風やローラで送って展開させる展開装置を介在させてもよい。
さらに、溶断装置２０と溶着装置３０とは、個別に制御装置２６，３６を備えているが、これらは通信可能に接続し、動作制御を連絡して連携して行うように構成してもよい。その場合、除去装置４０，４０Ａ，４０Ｂについても制御装置を有する場合には、その連携に加えてもよい。
また、或いは、溶断装置２０と溶着装置３０とについて一つの制御装置で統括的に制御しても良い。その場合、除去装置４０，４０Ａ，４０Ｂについても一つの制御装置で統括的に行われる制御に加えてもよい。
また、接合システムに搬送装置や展開装置を加える場合には、これらも制御装置のと連携に加えるか、或いは一つの制御装置の統括制御下に加えてもよい。

２０溶断装置
２４超音波振動発生器
２６制御装置
３０溶着装置
３２下側ヒーター（第二加熱部）
３４上側ヒーター（第一加熱部）
３６制御装置
４０，４０Ａ，４０Ｂ除去装置
２４３ホーン（工具）
Ｃ衣料素材（シート状素材）
Ｃ１溶断端部
Ｔ補強テープ
Ｗ接着性芯地

Claims

熱可塑性を有する接着性芯地を挟んだ熱可塑性を有さない二枚のシート状素材を超音波によって溶断する溶断工程と、
溶断端部を前記接着性芯地によって接ぎ合わされた二枚の前記シート状素材を開き、二枚の当該シート状素材を前記溶断端部で跨ぐように前記接着性芯地の反対側に補強テープを溶着する溶着工程と、
前記溶着工程の後に、前記補強テープが溶着された二枚の前記シート状素材から前記接着性芯地を除去する除去工程とを備えることを特徴とするシート状素材の接合方法。
前記溶着工程において、開かれた二枚の前記シート状素材に対して、両面側から加熱し、前記接着性芯地側は当該接着性芯地の溶融温度よりも低温で加熱することを特徴とする請求項１に記載のシート状素材の接合方法。
前記溶断工程において、
前記シート状素材又は前記接着性芯地の厚さ又は材料に応じて、前記溶断を行う工具の接触圧力、超音波振動周波数又は当該工具と前記シート状素材の相対的な送り速度を変更調節することを特徴とする請求項１又は２に記載のシート状素材の接合方法。
前記除去工程は、前記接着性芯地を溶かす液体の洗浄により当該接着性芯地を除去することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のシート状素材の接合方法。
前記接着性芯地は水溶性であり、前記液体は水であることを特徴とする請求項４に記載のシート状素材の接合方法。