JPH09503935A - 張力を加えた弾性ガーターを基材と組み合わせるための方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 張力を加えたガーターを形成し、このガーターを所定形状に保持しながら基材に結合するための方法及び装置。ガーターは、弾性材料又は弾性バンドと１つ又はそれ以上の支持シートからなる積層体の任意の連続ループである。一実施例では、所望のガーター形状の周囲を有するマンドレルを回転ドラムに取り付ける。張力を加えた弾性リボンをマンドレルに徐々に巻き付け、シールし、切断し、張力を加えた個々のガーターを形成する。これらのガーターは、マンドレルの側壁にしっかりとくっついている。別の実施例では、各マンドレルが上面を有する。ガーターの上部分は、これをマンドレルの上面上に折り曲げてマンドレルの上面上にガーターフランジを形成するのに十分なだけ弾性的に伸長されている。次いで、基材をガーターフランジと係合させ、外部シール手段でフランジを基材にシールする。このとき、マンドレルの上面は、アンビルとして使用される。更に別の実施例では、マンドレルの上面には盛り上がった外リムが設けられている。超音波ホーンが、ガーターフランジを基材に、これらがマンドレルのリムによって支持された場所でシールする。マンドレルのリムは、内縁部が弱められた連続したシールを形成する形状を有する。弱めた縁部を壊すと、シール縁部の内側の基材及びガーター材料が取り除かれ、これによって穴が形成され、この穴の周りでガーターの部分が収縮できる。基材及びガーターをマンドレルから引き剥がすときにシール縁部を壊してこの材料を取り除くため、マンドレルの上面から、この実施例ではガーターの内側の基材に真空を加える。

Description

【発明の詳細な説明】 張力を加えた弾性ガーターを基材と組み合わせるための方法及び装置 発明の分野 本発明は、張力を加えた弾性部材を結合することによって物品を弾性化するた めのプロセスに関し、更に詳細には、弾性部材が一つ以上の方向に延伸させたガ ーターであり、物品が基材である、プロセスに関する。更に特定的には、本発明 は、張力を加えた弾性ガーターを、基材への結合時に、マンドレルによって所定 の形状に保持するプロセスに関する。 発明の背景 布シートやプラスチックフィルム等の可撓性基材の弾性化は、張力を加えた弾 性部材をこれらの基材に取り付けることによってなされる。弾性部材が収縮する と、可撓性物品に皺が形成され、弾性部材と一緒に寸法が収縮する。物品は、そ れ自体が弾性であるかのように延伸できるようになる。この考えは、例えば、使 い捨ておむつの製造において、身体とぴったりとした、漏れない弾性脚カフを提 供するために使用される。 弾性部材を基材材料と組み合わせるための多くの商業的プロセスがある。しか しながら、高速おむつ製造システムで必要とされているように、張力を加えた弾 性体を連続的に移動する基材ウェブと確実に組み合わせるには、比較的複雑な方 法及び装置が必要とされている。 例えば、弾性が機械方向（連続的に移動するウェブの移動方向）でだけ必要と されている場合には、連続した弾性リボンは、弾性リボンを基材ウェブよりも低 速で計量供給する供給源から基材ウェブの移動方向と平行に供給される。弾性リ ボンを一対のシールロールのニップで基材ウェブに徐々に結合するとき、弾性体 をその計量供給源とシールロールとの間で延伸する。弾性体は、基材ウェブと弾 性リボン計量供給ロールとの間の速度差で決まる所定量だけ延伸される。これは 、弾性体を移動しているウェブと組み合わせるための最も簡単なプロセスの一つ を提供する。 張力を加えた弾性体を機械方向に対して横方向に又は機械方向に対して任意の 他の角度で加える場合には、これよりも複雑なシステムが必要となる。例えば、 基材ウェブを懸垂式のシステム（festoon system）に通し、これによって、連続 的に移動するウェブを効果的に割り送りする。即ち、基材ウェブをその行路の一 部に沿って短時間停止し、この際、ウェブの残りの部分が一連の蓄積ロール内を 連続的に移動するのである。次いで、弾性リボンを、一時的に停止させたウェブ の部分に対して任意の方向に延伸し、結合する。 おむつの弾性脚カフにおけるように、湾曲した輪郭に弾性を付与するのが所望 である場合には、更に複雑なプロセスが必要とされる。例えば、弾性リボンに張 力を加え、次いで熱で不活性化し、延ばした後に非弾性にする。次いで、リボン を基材ウェブに結合するときにリボンを機械方向に対して垂直方向に正弦曲線を なすようにカム作用を加えること等によって、非弾性にしたリボンを付形する。 弾性が不活性化されているため、リボンは、結合前及び結合中に湾曲した輪郭を 損なう収縮力を考えずに取扱うことができる。後に、付形した弾性体を基材ウェ ブに結合した後、別の熱再活性化工程により、付形済みのリボンの弾性を復活さ せる。熱不活性化及び熱再活性化を必要とするため、選択される弾性材料が限ら れる。このようなプロセスは、ポリマー弾性材料に熱を加えるとき、弾性を損な わないようにするために温度を正確に制御しなければならないため、複雑である 。更に、熱再活性化した弾性材料で得られるばね定数やパーセント延びといった 重要な性質は、熱再活性化されていない弾性体で得られるよりも小さい。 おむつの弾性部材は、代表的には、ポリマーリボン又は不織布シートと組み合 わせた多数のポリマーストランドの積層体のいずれかである。弾性部材が端部の ない連続ループを形成する場合には、弾性部材は、ガーターであると定義される 。弾性部材は、一般的には、融着シール法、熱活性化接着剤シール法、又は感圧 接着剤シール法で、基材に高速連続プロセスで結合される。これらの方法は、更 に一般的には、熱結合法及び接着剤結合法に分類される。 ガーターを周方向に延伸し且つ基材に結合して弾性化した開口部を形成する場 合、結合前に基材に穴が形成されていない場合には、ガーターの内側から基材材 料を取り除く必要がある。基材材料をガーターの内側から取り除くための商業的 プロセスは、一般的には、パターンの中央を通る機械方向軸線に沿って基材を折 畳む工程、及び折畳んだ縁部から内方に切り進み、次いで折畳んだ縁部に戻るこ とを徐々に行うことによって、パターンの内側の基材材料を切除する工程を含む 。徐々に行う切断を回転ナイフによって、ウォータージェットによって、又はレ ーザーによって高速で行うことができるが、これらは全て費用がかかるプロセス である。更に、穴の両側を同時に切断するため、穴が折畳み軸線を中心として対 称であることが必要とされる。 おむつの脚カフは、多くの場合、全ループよりも小さい二つ又はそれ以上の弾 性パターンを当接させることによって形成される。全ループを形成するため、こ れらの弾性パターンを接合するが、このような複合ループは連続した弾性を持た ず、従って延伸性をループ全体に等しく分配することができない。連続したガー ター弾性体だけが、最適のフィットに望ましいこの性質を有する。張力を加えた ガーターを形成することによってつくられた脚カフは、他の弾性化手段によって 提供される脚カフよりも優れている。 張力を加えた弾性部材を移動している基材と組み合わせるための周知のプロセ スの複雑さ、及び移動している基材に結合した張力を加えたガーターでできたお むつの脚カフを形成する必要性を考慮し、本発明の目的は、ガーターを多数の方 向に延伸する工程、及び張力を加えたガーターを基材に結合する際に所定形状に 保持する工程を簡単にするプロセスで、張力を加えたガーターを連続的に移動し ている基材と組み合わせることである。 本発明の別の目的は、張力を加えたガーターを基材に結合すると同時に、ガー ターの内側の材料を取り除くため、基材を折畳んだり熱を外部から材料に導入し たりする必要なしにガーターの結合部の縁部に弱めゾーンを形成することである 。 発明の概要 一つの好ましい実施例では、本発明は、張力を加えたガーターを基材と組み合 わせる方法を提供する。張力を加えたガーターをマンドレルに巻き付ける。マン ドレルは、上面及びこの上面から垂下した側壁を有する。上面は、マンドレルに 巻き付けた張力を加えたガーターの所定の形状を決定する周囲を有する。張力を 加えたガーターは、上部分及び下部分を有する。基材をマンドレルの上面に載せ る。基材は、張力を加えたガーターがマンドレルによって所定形状に保持された 状態で、張力を加えたガーターに固定される。この固定工程により、基材をマン ドレルの上面から遠ざけるとき、張力を加えたガーターをマンドレルから引き剥 がすことができる。張力を加えたガーターの所定形状から基材の一部を取り除い て穴を形成する。張力を加えたガーターは、この穴の周りで収縮できる。 この好ましい実施例では、張力を加えたガーターの上部分は、マンドレルの上 面の上方に位置決めされている。張力を加えたガーターの上部分には、ガーター の上部分をマンドレルの上面上に折り曲げてガーターフランジを形成するのに十 分な張力が加えられており、この際、張力を加えたガーターの下部分はマンドレ ルの側壁にしっかりとくっついている。この実施例の、張力を加えたガーターに 基材を固定する工程は、基材をガーターフランジに被せた状態で超音波ホーンを 通過させる工程を含む。マンドレルの上面はアンビルとして作用し、超音波ホー ンは、振動エネルギを加えながらガーターフランジ及び基材を一緒にアンビルに 押し付け、その間に融着シールを形成する。マンドレルの上面には、盛り上がっ た外リムが設けられ、連続した融着シールを外リムに形成する。外リムは、超音 波ホーンが押し付けられる形状を有し、連続した融着シールの縁部を弱めるよう になっており、その結果、融着シールの弱められた縁部を壊して融着シールの内 側から基材及び張力を加えたガーターの一部を取り除き、これによって穴を形成 することができ、この穴の周りで張力を加えたガーターの残りの部分が収縮でき る。 この実施例は、真空をマンドレルの上面から融着シールの内側の基材の部分に 加えながら、張力を加えたガーターをマンドレルから引き剥がし、基材及び張力 を加えたガーターの残りの部分をマンドレルから引き剥がすときに、連続した融 着シールの縁部を破壊する工程を更に有する。壊されて基材から離された基材の 部分は、基材に穴が完全に形成されるまで、真空によってマンドレルの上面に保 持される。 本発明の別の好ましい実施例は、張力を加えたガーターへの基材の固定工程を 変更したこと以外は、第１の好ましい実施例と同じである。基材をマンドレルの 上面に置く前に基材に穴を設ける。この穴の形状は、ガーターフランジよりも小 さい。基材の穴を、この穴がガーターフランジの内側にくるようにマンドレルと 整合させる。ガーターフランジに被せた基材をシールロールの下に通す。マンド レルは、シールロールがガーターフランジ及び基材を押し付けるアンビルとして 作用する。ガーターフランジを基材にシールする。基材は、熱シール又は接着剤 シールによって張力を加えたガーターに固定される。 本発明の別の好ましい実施例では、張力を加えたガーターに基材を固定する工 程を、上文中に説明したのとは僅かに異なる方法で行う。張力を加えたガーター をマンドレルにマンドレルの上面の下で及び側壁の周りに位置決めする。側壁に は凹所部分が設けられ、張力を加えたガーターは、この部分を横切って延びる。 基材は、マンドレルの上面と向き合ったアンビル表面で支持されている。張力を 加えたガーターは、この張力を加えたガーターが側壁の凹所部分を横切って延び る位置で、シール工具を捕らえる。アンビル表面によって支持された基材に張力 を加えたガーターを押し付けることによって、張力を加えたガーターを基材にシ ール手段で、シール工具によるプレスが行われているところで固定することがで きる。 更に別の好ましい実施例では、本発明は、所定形状の個々の張力を加えたガー ターを製造する方法を提供することである。張力を加えた第１弾性リボン及び張 力を加えた第２弾性リボンを複数のマンドレルに向かって接線方向に計量供給す る。各マンドレルは、共通の中心線に沿って隙間によって間隔を隔てられている 。マンドレルの各々は、上面及びこの上面から垂下した側壁を有する。張力を加 えた第１の弾性リボンを共通の中心線に向かって押し、張力を加えた第２の弾性 リボンを共通の中心線に向かって押すことによって、張力を加えた第１及び第２ の弾性リボンをマンドレル間でクランプし、これによって張力を加えた第１及び 第２の弾性リボンが共通の中心線で合ったときにマンドレルの各々の側壁を取り 囲む。マンドレルの各々の間にリボンシールを形成するため、張力を加えた第１ 及び第２の弾性リボンを、クランプされた場所で互いにシールする。張力を加え た第１及び第２の弾性リボンをマンドレルの各々の間のリボンシール内で切断す る。切断されたとき、張力を加えた弾性リボンは、複数のマンドレルの各々の側 壁の周りに個々の張力を加えたガーターを形成する。マンドレルの共通の中心線 は、ドラムの回転に従って徐々にクランプ工程を行うことができるように、回転 ドラムの周りに周方向に巻き付けられる。 この好ましい実施例では、張力を加えた第１及び第２の弾性リボンは、外不織 布層及び長手方向に延伸され且つ外不織布層間に断続的に結合された複数の弾性 ストランドを持つ三層積層体である。複数の弾性ストランドの外不織布層への結 合は、張力を加えた第１及び第２の弾性リボンに沿って等間隔に間隔を隔てられ た結合されていない場所で中断している。結合されていない場所の間隔は、マン ドレルを離間する隙間と一致する。張力を加えた第１及び第２の弾性リボンの各 々は、結合されていない場所で、外不織布層を切断することなく外不織布層間の 複数の弾性ストランドをちぎり、シールされた場所まで収縮させるのに十分圧縮 され、そのため、結合されていない場所内には弾性ストランドはない。張力を加 えた第１及び第２のリボンの結合されていない場所は、張力を加えた第１及び第 ２の弾性リボンを複数のマンドレルに向かって接線方向に計量供給するとき、マ ンドレルを離間する隙間と位置合わせされる。 更に別の好ましい実施例では、本発明は、張力を加えたガーターを基材と組み 合わせるための装置を提供する。この装置は、上面及びこの上面から垂下した側 壁を持つマンドレルを有する。この装置は、更に、張力を加えたガーターをマン ドレルに巻き付けるための手段を有する。マンドレルの上面は、張力を加えたガ ーターの所定の形状を決定する周囲を有する。張力を加えたガーターは上部分及 び下部分を有する。この装置は、基材をマンドレルの上面に押し付けるための手 段、及び張力を加えたガーターがマンドレルによって所定形状に保持された状態 で基材を張力を加えたガーターに固定するための手段を更に有する。 この好ましい実施例では、張力を加えたガーターに基材を固定するための手段 は、張力を加えたガーターの上部分をマンドレルの上面の上方に位置決めするた めの手段を有する。張力を加えたガーターの上部分は、上部分をマンドレルの上 面上に折り曲げてガーターフランジを形成するのに十分な張力を有し、この際、 張力を加えたガーターの下部分は、マンドレルの側壁にしっかりとくっついてい る。張力を加えたガーターに基材を固定するための手段は、マンドレルの上面を シールアンビルとして使用して基材をガーターフランジにシールするための手段 を更に有する。張力を加えたガーターに基材をシールするための手段は、間に配 置された基材及びガーターフランジをシールアンビルに押し付けるようになった 超音波張力ホーンからなる。超音波ホーンは、振動エネルギを加えて融着シール を基材とガーターフランジとの間に形成する。 この好ましい実施例では、マンドレルの上面には盛り上がった外リムが設けら れている。盛り上がった外リムは、外リムのところに連続した融着シールを形成 する。外リムは、超音波ホーンが押し付けられる形状を有する。この形状は、連 続した融着シールの内側縁部を弱めるようになっており、融着シールの弱めた縁 部を壊すことができる。融着シールの弱めた縁部を壊すことによって、融着シー ルの内側から基材及び張力を加えたガーターの一部を取り除いて穴を形成するこ とができる。張力を加えたガーターの残りの部分がこの穴の周りで収縮できる。 更に、張力を加えたガーターをマンドレルから引き剥がすための手段が設けられ 、この際、これと同時に、基材の融着シールの内側の部分にマンドレルの上面か ら真空を加え、基材及び張力を加えたガーターをマンドレルから引き剥がすとき に融着シールの弱めた縁部を壊す。 本発明の更に別の好ましい実施例では、個々に張力を加えた所定形状のガータ ーを製造するための装置が提供される。この装置は、共通の中心線に沿って間隔 を隔てられた複数のマンドレルを含む。各マンドレルは、上面及びこの上面から 垂下した側壁を有する。この装置は、張力を加えた第１の弾性リボン及び張力を 加えた第２の弾性リボンを複数のマンドレルに向かって接線方向に計量供給する ための手段を有する。この装置は、張力を加えた第１弾性リボンを共通の中心線 に向かって押し、張力を加えた第２弾性リボンを共通の中心線に向かって押し、 これによって張力を加えた第１及び第２の弾性リボンが共通の中心線で合一した ときにマンドレルの各々の側壁を取り囲むことによって、張力を加えた第１及び 第２の弾性リボンを複数のマンドレルの間でクランプするための手段を有する。 この装置は、複数のマンドレルの各々の間にシール領域を形成するため、張力を 加えた第１及び第２の弾性リボンをこれらのリボンがクランプされたところで互 いにシールするための手段、及び張力を加えた第１及び第２の弾性リボンを複数 のマンドレルの各々の間のシール領域内で切断するための手段を有し、切断を行 ったとき、張力を加えた弾性リボンが、複数のマンドレルの各々の側壁の周りに 個々の張力を加えたガーターを形成する。マンドレルの共通の軸線は、ドラムが 回転するにつれてクランプ工程が徐々に行われるように、回転ドラムの周りに周 方向に巻き付けられている。更に、マンドレルの各々は、ドラムから延びる半径 シャフトに枢着されている。 図面の簡単な説明 本明細書は、本発明を特定的に指摘し且つ明瞭に特許請求する請求の範囲で終 わるけれども、本発明は、同じ要素に同じ参照番号を附した添付図面と関連して 以下の好ましい実施例の説明を読むことによって更によく理解されるであろう。 第１ａ図は、楕円形のマンドレルに巻き付けたガーターを示す、張力を加えた 弾性ガーターを本発明の基材と組み合わせるための方法及び装置の好ましい実施 例の概略斜視図であり、 第１ｂ図は、マンドレルの上面とその垂下した側壁との間の角度を示す、ガー ターが取り付けられていない第１ａ図の実施例の正面図であり、 第２図は、マンドレルの上面上に折り曲げられてガーターフランジを形成する 弾性ガーターの上部分を示す、第１ａ図の実施例の概略斜視図であり、 第３図は、ガーターフランジと接触させた基材を示す、第２図の実施例の概略 斜視図であり、 第４図は、ガーターフランジへの基材の超音波ホーン結合を示す、第３図の実 施例の概略斜視図であり、 第５図は、ガーターフランジを基材にシールする工程及び結合部をシールの縁 部で弱める工程中の超音波ホーン、基材、張力を加えた弾性ガーター、及びマン ドレルの間の界面を示す、第４図の５−５断面に沿った拡大部分断面図であり、 第６図は、マンドレルから引き剥がした基材及びガーターを示す、第４図の実 施例の概略斜視図であり、この際、ガーターの内側の基材の一部及びガーターフ ランジの一部は真空によってマンドレルに保持されており、 第７図は、予め切断した穴を持つ基材を示す、張力を加えた弾性ガーターを本 発明の基材と組み合わせるための方法及び装置の変形例の概略斜視図であり、 第８図は、マンドレル上に形成されたガーターフランジと整合した予め切断し た穴を持つ基材を開示する、第３図の実施例の概略斜視図であり、 第９図は、基材をガーターフランジに結合するシールロールを開示する、第８ 図の実施例の概略斜視図であり、 第１０図は、基材及びガーターのマンドレルからの引き剥がしを開示する、第 ９図の実施例の概略斜視図であり、 第１１図は、側部に凹所を持つマンドレルの周りに形成されたガーターを開示 し、側部の凹所を横切って延びるガーターを示す、張力を加えた弾性ガーターを 本発明の基材と組み合わせるための方法及び装置の変形例の概略斜視図であり、 第１２図は、マンドレルの頂部と接触させた基材を示す第１１図の実施例の概 略斜視図であり、 第１３ａ図は、マンドレルの上面の上方で基材の上にアンビルを載せ、これに よって基材をマンドレルの上面とアンビルとの間にサンドウィッチしたところを 示す、第１２図の実施例の概略斜視図であり、 第１３ｂ図は、マンドレルの凹所を横切って延びるガーターの部分をアンビル によって支持された基材に上方に押し付けるシール工具を示す、第１３ａ図の実 施例の正面図であり、 第１４ａ図は、ガーター及び基材をマンドレルから取り外した後の、シール工 具の位置だけで基材にシールされたガーター、及びシールの間で直線状の弦をな すガーターのシールされていない部分を示す、第１３ａ図の実施例の概略斜視図 であり、 第１４ｂ図は、取り外されたアンビル、及び基材及びガーターをマンドレルか ら引き剥がすシール工具を示す、第１４ａ図の実施例の正面図であり、 第１５図は、ガーターが周りに徐々に形成される五つのマンドレルの平面図で あり、 第１６図は、本発明の好ましい装置及び方法を示す、マンドレルが周りに間隔 を隔てられて設けられた回転ドラムの斜視図であり、 第１７図は、弾性リボンを接線方向に計量供給し、クランプする第１６図のプ ロセスを示す、回転ドラムに取り付けられたマンドレルの側面図であり、 第１８図は、マンドレルとクランプとの間に進入する弾性リボンを示す、第１ ７図の１８−１８線での断面図であり、 第１９図は、マンドレルに対して配置された好ましい断面リボンの構造を示す 、第１８図の拡大部分図であり、 第２０図は、リボンをクランプし、シールし、切断する装置を示す第１７図の ２０−２０線での断面図であり、 第２１ａ図は、先が鋭くない工具とアンビル表面との間で圧縮されている、張 力を加えた弾性リボンを示す、第１５図の方法及び装置の変形例の概略斜視図で あり、 第２１ｂ図は、張力を加えた弾性リボンの小さな領域内の、ちぎられて収縮し た弾性ストランドを示す、第２１ａ図の張力を加えた弾性リボンの概略斜視図で ある。 発明の詳細な説明 第１の好ましい実施例 次に、添付図面のうち第１ａ図乃至第６図を参照すると、これらの図には、張 力を加えた弾性ガーターを基材と組み合わせるための方法及び装置を提供する本 発明の第１の好ましい実施例が示してあり、この実施例には参照番号３０が附し てある。実施例３０は、上面３４及びこの上面３４から垂下した側壁３６を有す るマンドレル３２を含む。上面３４は、全体に楕円形形状であるが、上面３４は 、凹状部分のない浅い凸状形状を有してもよい。第１ｂ図は、上面３４を実質的 に平らであるように示し、側壁３６は上面３４から角度３７で垂下している。好 ましくは、角度３７は少なくとも２７０°である。 第１ａ図は、マンドレル３２に巻き付けた張力を加えた弾性ガーター３８を示 す。弾性ガーター３８は、下部分４０及び上部分４２を有する。下部分４０は、 ガーターの張力でマンドレル３２の側壁３６にしっかりとくっついている。第１ ａ図は、上部分４２がマンドレル３２の上面３４上にある状態で位置決めされた 弾性ガーター３８を示す。この位置では、弾性ガーター３８の上部分４２の張力 により、上部分４２は、上部分４２の張力を幾分緩和するため、第２図に示すよ うに上面３４上に折り曲げられる。かくして、第２図は、張力を加えた弾性ガー ター３８を、その上部分４２が上面３４の上にあり且つその下部分４０がマンド レル３２に巻き付けられた状態で位置決めしたときの、安定した状態を示す。こ の状態では、上部分４２は、内方に面したガーターフランジ４４の形態をとる。 第３図は、ガーターフランジ４４に載せた基材５４を示す。基材５４は、図示 の目的のため、透明であるように示してあるが、ガーターフランジ４４の材料に シールできる任意の材料でつくることができる。基材５４は、好ましくは、ポリ プロピレン不織布である。第３図は、シート形態の基材５４を示すが、連続した ウェブであってもよい。ガーター３８は、好ましくは、間に挟んだ多数の弾性体 ストランドに断続的な接着剤の縞模様によって結合された二枚のポリプロピレン 不織布ストリップ又は二つに折畳んだ一枚の広幅のストリップからなる。弾性ス トランド（図示せず）は、好ましくは、互いに平行であり、弾性ガーター内で周 方向に配向されている。しかしながら、弾性ガーター３８は、バーモント州バー リントンのフルフレックス社が製造している天然ゴムのような弾性材料でできた 中実のリボンであってもよい。 第４図は、基材５４と接触し且つマンドレル３２の上面３４に対して垂直に位 置決めされた超音波ホーンを示す。マンドレル３２の上面３４を振動中の超音波 ホーンの下に通すことによって、基材５４を超音波ホーン５６でガーターフラン ジ４４に徐々に融着シールすることができ、マンドレル３２の上面３４は、アン ビルとして使用される。ガーターフランジ４４及び基材５４は、結合プロセス中 、マンドレルの上面３４に対して固定された状態に保持される。基材５４とガー ターフランジ４４との間の界面を溶融する振動エネルギは、振動ホーン５６によ ってエネルギ源（図示せず）から送出される。これによって、ガーターフランジ ４４と基材５４との間に融着シール４６が形成される。 第５図は、超音波融着プロセスを詳細に示す。マンドレル３２は、ガーターフ ランジの幅に亘ってシールを形成するのに十分なシールエネルギを加えることが できる場合には、好ましくは、第１ｂ図に示すように、実質的に平らな上面３４ を有する。更に好ましくは、上面３４には、上面３４の上方に延びる盛り上がっ た外リム５８が設けられている。リム５８は、ホーン５６からの超音波振動エネ ルギを集中させる箇所を構成し、その結果、リム５８がガーターフランジ４４を 支持している場所でだけ、基材５４とガーターフランジ４４との間に融着シール ４６が形成される。 弾性ガーターは、ガーターフランジの内側に開口部が設けられた基材にも、又 はガーターフランジの内側に開口部が設けられていない基材にも結合できる。ガ ーターが周りで収縮できる開口部を設けるのが好ましい。シール前に基材に開口 部が設けられている場合には、この開口部をガーターフランジと整合させる必要 がある。更に好ましくは、開口部をシール後に形成し、これをシールプロセスの 部分として行う。従って、リム５８は、好ましくは、リム５８から僅かに盛り上 がったピーク６０をその上面に有する。ピーク６０は、ガーターフランジ４４と 基材５４との間のシールを薄くするように作用する。シール４６がそのように薄 くされると、シールの残りの部分に対して弱められている。かくして、外リム５ ８は、ガーターフランジ４４を基材５４に融着シールするようになった形状を有 するが、シールの縁部は、弱めた中央部にこの中央部を壊すのに十分な応力を加 えることによって、連続したシール４６の内側の材料を後に取り除くことができ る程十分弱められている。図示のマンドレル３２は、真空源（図示せず）に連結 された真空孔４８を有する。真空孔４８の目的を以下に論じる。 外リム５８及びピーク６０は、好ましくは、マンドレル３２の上面３４の周囲 に亘って連続している。リム５８が不連続である場合には、ガーターフランジ４ ４と基材５４との間のシールもまた不連続である。弾性ガーターに不連続のシー ルパターンを与えた場合には、シール間のガーターを切断するためのプロセスと 組み合わせることによって、張力を加えた独立して機能する張力を加えた弾性体 を基材に、機械方向及び機械方向に対して横方向の両方向に一回の結合工程で取 り付けることができる。 第６図は、張力を加えた弾性ガーター３８を備えた、マンドレル３２から引き 剥がした基材５４を示す。リム５８のところで形成された超音波融着シールは、 基材５４をマンドレル３２の上面３４から持ち上げるときに側壁３６からガータ ー３８の下部分４０を引き抜くことができるほど十分強い。融着シール４６のピ ーク６０のところの弱めた部分は、融着シールの内側の基材及びガーターフラン ジの一部である材料６２がマンドレル３２の上面３４に対して保持されている場 合、基材５４を引き剥がすときに材料６２が融着シールの強い部分から容易に切 り離されるほど弱い。 材料６２は、好ましくは、上面３４に設けられた孔４８からの真空によって上 面３４に対して保持される。負圧源は図示してない。基材５４のマンドレル３２ からの引き剥がしと材料６２のマンドレルへの保持を同時に行うプロセスにより 、基材５４に穴６４が形成され、張力を加えたガーター３８がこの穴の周りで収 縮し、これによって、弾性開口部が基材５４に形成される。 第２の好ましい実施例 第７図乃至第１０図には、張力を加えた弾性ガーターを基材と組み合わせるた めの方法及び装置を提供する本発明の第２の好ましい実施例が示してある。この 実施例には、参照番号８０が附してある。実施例８０は、マンドレル及びシール ロールを含む。この実施例は、穴を予め形成した第７図に示す基材８２を使用す る。 第８図は、マンドレル８８に巻き付けたガーター８６を示す。マンドレル８８ は、第１実施例のマンドレルと同様に、上面９０を有し、側壁９２が上面から垂 下している。ガーター８６のガーターフランジ９４は、第１実施例と同様に、マ ンドレルの上面９０上に折り曲げてある。ガーターフランジ９４は最内縁部９５ を有する。基材８２の穴８４の周囲の大きさは、ガーターフランジ９４の最内縁 部９５よりも僅かに小さい。穴８４は、基材８２を第８図に示すようにガーター フランジ９４に対して配置したとき、最内縁部９５と整合できる。 第９図は、基材８２と接触した回転自在のシールロール９６を示す。シールロ ール９６とマンドレル８８の上面９０との間の転動接触により、シールロール９ ６が基材８２をガーターフランジ９４に徐々に結合し、シール９８を形成する。 この際、マンドレルの上面９０はアンビルとして使用される。ガーターフランジ ９４及び基材８２は、このプロセス中、上面９０に対して固定された状態に保持 される。基材８２とガーターフランジ９４との間の界面を結合するシールエネル ギは、シールロール９６によって、熱及び圧力として与えられる。ここには、エ ネルギ源は示してない。別の方法では、基材８２とガーターフランジ９４との間 の感圧接着剤層をシールロール９６からの圧力だけで付勢することができる。弾 性ガーターフランジ９４の材料が感圧接着剤であってもよい。 ガーターフランジ９４を基材８２に固定するのに多くの周知の結合方法を使用 できる。例えば、シールダイをマンドレル８８の上面９０全体に押し付けること によって、シールを徐々にでなく一度で行うことができる。マンドレル８８の上 面９０は、シール面積を最大にするため又は構造を簡単にするため、実質的に平 らであるのがよい。変形例では、マンドレル８８は、シール面積を最小にするた め、第５図に示す外リム５８と同様の盛り上がった外リムを有するのがよい。こ のような外リムは、連続したシールを提供するためには連続しているのがよく、 或いは、不連続のシールを形成するためには不連続であるのがよい。変形例では 、実質的に平らなマンドレルの上面に押し付けるシールダイに連続した又は不連 続のパターンを設けることができる。 第１０図は、ガーター８６にシールした基材８２をマンドレル８８から引き剥 がすところを示す。基材８２とガーターフランジ９４との間のシール９８は、ガ ーター８６をマンドレル８８の側壁９２から引き剥がすことができるのに十分強 くなければならない。 第３の好ましい実施例 第１１図乃至第１４ｂ図には、張力を加えた弾性ガーターを基材と組み合わせ るための方法及び装置を提供する本発明の第３の好ましい実施例が示してある。 この実施例には、全体に参照番号１００が附してある。実施例１００は、上面１ ０４及びこの上面から垂下した側壁１０６を持つマンドレル１０２を有する。上 面１０４の周囲形状は、少なくとも二つの凹所部分が凹所１０８によって側壁１ ０６に形成されている限り、どのような形状であってもよい。第１１図は、四つ の凹所１０８を備えたマンドレル１０２を示す。上面１０４は実質的に平らであ り、側壁１０６は上面１０４に対して実質的に垂直である。 第１１図は、マンドレル１０２に巻き付けた、張力を加えたガーター１１０を 示す。ガーター１１０は、その張力により、マンドレル１０２の側壁１０６にし っかりとくっついている。更に、ガーター１１０の張力により、ガーター１１０ は凹所１０８を横切って延びている。第１１図では、弾性ガーター１１０全体が マンドレル１０２の上面１０４の下に位置決めされている。 第１２図は、マンドレル１０２の上面１０４に対して配置された基材１１２を 示す。基材１１２は、図示の目的のため、透明であるように示してあるが、弾性 ガーター１１０の材料にシールできる任意の織物又はフィルムであってもよい。 ガーター１１０は、好ましくは、本発明の第１実施例について説明したのと同じ 材料でできているのがよい。基材１１２は、シートの形態で示してあるが、連続 ウェブであってもよい。 第１３ａ図及び第１３ｂ図は、実質的に平らなアンビルプレート１１４を示し 、このプレートは、下げられて基材１１２と接触している。アンビルプレート１ １４は、上面１０４の周囲を越えて延びている。更に、ガーター１１０の凹所を 横切って延びる部分を捕捉するため、凹所１０８を通って持ち上げられるシール 工具１１６が示してある。シール工具１１６は、ガーター１１０を基材１１２に 押し付け、これらはアンビルプレート１１４によって支持される。ガーター１１ ０がシール工具１１６から摺動して外れることがないようにするため、工具のシ ール面を十分な大きさにするか或いはばね負荷された案内ピン（図示せず）をシ ール工具１１６のシール面の上方に延ばし、これによってガーター１１０を保持 する。ガーター１１０がシール工具１１６と基材１１２との間に挟まれていると き、ガーターをシール面によってランダムにギャザー寄せする。従って、ギャザ ー寄せした皺がガーター１１０と基材１１２との間の結合部にシールされる。シ ール工具１１６がガーター１１０及び基材１１２をアンビルプレート１１４に押 し付けたところで、ガーター１１０と基材１１２との間に結合部１１８を形成す るの に、感圧接着剤、シール工具１１６からの熱、アンビル１１４からの熱、又はこ れらの組み合わせ、並びに他の接着剤及び熱結合システムを使用できる。 第１４ａ図及び第１４ｂ図は、シール後に取り外したアンビルプレート１１４ 、及び基材１１２及びガーター１１０をマンドレル１０２から引き剥がすシール 工具１１６を示す。張力を加えた弾性ガーター１１０の、基材１１２にシールさ れなかった部分は、ガーターをひとたびマンドレルから引き剥がすと、ガーター の張力により、シール箇所間で直線状の形態をとる。かくして、張力を加えた弾 性パターンが形成される。このパターンは、凹所１０８の位置で予め決まるがマ ンドレル１０２の上面周囲とは異なる。即ち、マンドレルの形状は、周方向長さ が凹所間の弦の長さよりも長いのである。ガーターがマンドレルの周囲よりも小 さい形状をとるため、基材及びガーターをマンドレルから引き剥がした後、ガー ターの張力が或る程度なくなる。 第４の好ましい実施例 第１５図、第２１ａ図、及び第２１ｂ図には、張力を加えた弾性ガーターをマ ンドレルの周囲に形成するための方法及び装置を提供する本発明の第４の好まし い実施例が示してある。この実施例には、全体に参照番号１２０が附してある。 実施例１２０は、参照番号１２２、１２４、１２６、１２８、１３０を附した一 連の五つの位置で示すマンドレル１２１を持つ装置を含む。これらの位置は全て 共通の中心線１３２を有し、それらの間には実質的に等しい大きさの隙間がある 。マンドレル１２１は、好ましくは楕円形であり、第１図及び第２図に示す第１ の好ましい実施例のマンドレル設計と同様である。 第１５図は、マンドレル位置１２２の上流の所定の位置に配置された二対の計 量供給ロール１３４及び１３６を示す。計量供給ロール１３４及び１３６は、弾 性リボン１３８及び１４０をマンドレル１２１に対して夫々接線方向に供給する 。マンドレル１２１をその初期位置１２２から位置１２４まで移動するとき、弾 性 リボン１３８及び１４０は共通の中心線１３２とほぼ平行な方向に延伸する。弾 性リボン１３８及び１４０は、弾性体の均質なシート、又は弾性ストランドの積 層体、及び延伸させることのできる材料でできた不織布又は任意の他の連続ウェ ブでつくることができる。マンドレルは、位置から位置へ割り送りされるか或い は一定の速度で一緒に移動される。 クランプ対１４２及び１４４がマンドレル１２１とともに移動する。更に、対 １４２の各クランプは、その相手と一緒に共通の中心線１３２に対して垂直方向 に移動する。対１４４の各クランプは対１４２と同様に移動するが、この移動は 、プロセスの別の時期に行われる。クランプ対１４２は、位置１４６において、 弾性リボン１３８及び１４０の外側にある開放した状態で示してあるが、クラン プ対１４４は、位置１４８において、弾性リボンに対して閉鎖し、これによって これらの弾性リボンを共通の中心線１３２に向かって押した状態で示してある。 マンドレル１２１が位置１２４に到ったとき、クランプ対１４２は位置１４８ま で移動し、クランプ対１４４は位置１５０まで移動する。 クランプ対は、マンドレル１２１が前方に移動するにつれて、クランプ位置１ ５０によって示されるように、両リボンが共通の中心線１３２ところでクランプ されるまでリボン上に徐々に閉鎖する。各クランプ対が閉鎖位置１５０に到った とき、弾性リボン１３８及び１４２は互いに押し付けられ、クランプ内のシール 手段によって互いにシールされる。各クランプ対には、１つのマンドレルのシー ル済みの弾性リボンを隣接したマンドレルのシール済みの弾性リボンから分離す るため、リボンをシール領域内で切断するための手段が更に設けられている。好 ましいクランプ／シール／切断装置を第２０図に示す。リボンをシールし、切断 するのに十分長い期間に亘って閉鎖状態に維持した後、閉鎖したクランプ対をク ランプ位置１５２に示すように開放する。ひとたび開放すると、クランプ対は、 続く位置１５４及び１５６に示すように開放したままである。 装置１２０のクランプ／シール／切断プロセスにおいて、弾性リボン１３８及 び１４０がマンドレルの側壁に徐々に巻き付けられて完成したループを形成する 。クランプ位置１５０では、リボン１３８及び１４０のシール及び切断が、位置 １２４にあるマンドレルの前端で及び位置１２６にあるマンドレルの後端で行わ れる。かくして、マンドレル位置１２６では、張力を加えたガーター１５８が、 先ず最初に、形成される。好ましい実施例のプロセスで、ガーターフランジ１５ ９の製造に一つ及び二つを使用した場合には、ガーターフランジ１５９は、マン ドレル位置１２８によって完全に形成される。 弾性リボン１３８及び１４０は、共通の中心線１３２に沿って移動するマンド レル１２１の速度で、部分的に収縮した状態で計量供給できる。この場合には、 リボンに最終に加わる張力は、マンドレル１２１の周りに巻き付けたリボンの量 の関数である。更に、リボンは、計量供給中に延伸するように、マンドレルの移 動速度よりも低速で計量供給される。マンドレルへの巻き付け時にガーターにあ る程度の張力を加える限り、これ以外の張力付与装置も本発明の範疇にある。 マンドレル位置１３０では、楕円形のマンドレルは９０°回転した位置で示し てある。弾性ガーターの用途によっては、楕円形のガーターを成形プロセスと下 流の基材固定プロセスとの間で異なる方向に配向する必要がある場合がある。マ ンドレルに巻き付けるときに弾性リボンに加わる延伸の量を小さくするため、ガ ーターに対するマンドレルの配向を変えるのが望ましい場合がある。弾性リボン を共通の中心線１３２と平行に計量供給する場合、巻き付け中に加わる延伸は、 楕円の長軸が共通の中心線１３２と平行である場合の方が、長軸が共通の中心線 １３２に対して垂直である場合よりも小さい。更に、ガーターを高速で製造する 場合には、巻き付け機構の移動距離が最小になるように配向されたマンドレルに 弾性リボンを巻き付けることが重要である。第１５図は、マンドレル１２１がそ の上面の中央を中心として枢動自在である場合、ガーターの製造における必要条 件及び固定における必要条件の両方を満たすため、マンドレルを位置１３０のと ころで回転できるということを示す。 第２１ａ図及び第２１ｂ図は、第４の好ましい実施例１２０についての弾性リ ボン構造の変形例を示す。連続した均等な弾性リボンの代わりに、変形例のリボ ンは、結合されていない位置を有する。これらの位置には弾性がない。これらの 位置は、各弾性リボンの長さに沿って等間隔に間隔を隔てられている。このよう な結合されていない位置は、マンドレル間の隙間と整合しており、そのため、そ こで行われるリボンのシール作業及び切断作業は、弾性体を通して行う必要がな い。張力を加えた弾性リボンが、ポリプロピレン製の外不織布層１３５及び１３ ７及びこれらの層間に結合された天然ゴム弾性ストランド１３３からなる三層積 層体でできている場合には、天然ゴムを通してヒートシールを行うことを避ける のが好ましい。これは、天然ゴムが存在すると、マンドレルの周りで結合された 張力が加わった二つの弾性リボン間のシールが弱くなるためである。 外不織布層１３５及び１３７及び天然ゴム製の複数の弾性ストランド１３３で できた三層積層体１４０は、好ましくは、ストランド１３３を外層に組み込むと きに、延伸したストランド１３３に接着剤を断続的に付けることによって形成さ れる。弾性ストランドが設けられていない約２．５mm乃至７．６mm（１インチ乃 至３インチ）の長さＡを持つ結合されていない位置を弾性リボンに形成するため 、先ず最初に、接着剤が付けてない結合されていない位置で積層体１４０を互い に結合する。即ち、延伸した弾性ストランド１３３は、結合されていない位置の 各々に亘って延び、結合されていない位置の各側が結合されているが、その位置 では結合されていない。このように断続的に結合した後、張力を加えた弾性リボ ン１３８又は１４０の各々に圧縮プロセスを加え、これによって、結合されてい ない位置の各々を通る弾性ストランドを引きちぎる。 このプロセスでは、先端が尖っていない工具１３９を、実質的に平らなアンビ ル表面１４１によって支持された三層積層体１４０に押し付ける。工具１３９と アンビル１４１との間の０．００２５mm（０．００１インチ）の一定の隙間によ り、２０４１atm乃至２７２２atm（３００００乃至４００００psi）の局部的圧 力が発生する。この圧力は、ポリプロピレン製の不織布層１３５及び１３７を切 断することなく天然ゴム製のストランド１３３を引きちぎるのに十分である。弾 性ストランド１３３は、ひとたび引きちぎられると、結合されていない位置の縁 部にまで収縮し、結合されていない位置１４３を残す。この位置には、弾性スト ランドが通っていない。 第５の好ましい実施例 第１６図には、張力を加えた弾性ガーターを形成し、これを基材と組み合わせ るための方法及び装置を提供する本発明の第５の好ましい実施例が示してある。 この実施例には、全体に参照番号１６０が附してある。実施例１６０は、支持手 段及び駆動手段（図示せず）によって支持され且つ駆動される連続回転ドラム１ ６２を有する。ドラム１６２には、好ましい実施例に説明した設計の楕円形マン ドレル１６４が取り付けられている。マンドレル１６４は、ドラム１６２から半 径方向に延び、共通の中心線を中心としてドラム１６２の周囲に亘って等間隔に 間隔が隔てられた枢動シャフト１６６に連結されている。この形態では、使い捨 ておむつの製造に所望であるように高速で連続的に作動するため、第４の好まし い実施例のガーター形成プロセスと第１の好ましい実施例の組み合わせプロセス とを組み合わせた。 マンドレル１６４は、上面１６８及び側壁１７０を有する。これらの上面及び 側壁は、マンドレル３２の上面３４及び側壁３６と同様である。更に、マンドレ ル１６４には、ビード１７４を備えた盛り上がった外リム１７２が超音波結合を 行う目的で設けられている。しかしながら、外リム１７２及びピーク１７４の上 面には、これらの表面が超音波ホーン１８０に対して接線方向に延びるようにす る湾曲が付けてある。超音波ホーン１８０は、マンドレルの回転時に定置のホー ンを通るように、ドラム１６２の外側に取り付けられている。マンドレル１６４ を上文中に説明したように枢動するのが望ましいため、外リム１７２及びピーク １７４の湾曲の軸線１７６は、マンドレル１６４を超音波ホーンと係合するよう に枢動させたとき、ドラムの回転軸線と一致する。マンドレル１６４を超音波ホ ーンと係合するように枢動させたとき、楕円の長軸１７８が湾曲の軸線１７６と 平行になるように楕円形のマンドレルを枢動させる。ドラムのマンドレル１６４ を、超音波ホーンと係合するように、それらの配向に対して垂直方向に枢動させ る。この配向では、マンドレルは、その周りに弾性ガーターを形成するように配 向されている。 第１６図は、マンドレルの側壁１７０に対して接線方向に計量供給された張力 を加えた弾性リボン１８２及び１８４を示す。張力を加えた弾性リボン１８２及 び１８４は、上部分１８６及び１８８、及び下部分１９０及び１９２を夫々有す る。張力を加えた弾性リボン１８２及び１８４は、マンドレル１６４に徐々に巻 き付けるとき、上部分１８６及び１８８が各マンドレルの上面１６８の上方に位 置決めされるように計量供給される。ガーター１９４は、本発明の第４の好まし い実施例の方法によって、即ち、リボン１８２及び１８４をマンドレル間で互い に徐々にクランプし、次いでシールし、マンドレル間でリボンを切断することに よって形成される。弾性リボンは、好ましくは、第４の好ましい実施例に説明し たように、マンドレル間でのシール及び切断を最適にする、弾性ゴムストランド を通してない結合されていない位置を持つように形成されている。 第１６図は、連続したマンドレル１６４を示し、これらのマンドレルには、ド ラム１６２に取り付けられたエアシリンダが作動するクランプ対１９６及び１９ ８によって、弾性リボン１８２及び１８４が互いに徐々に押し付けられる。クラ ンプ対は、各マンドレル間で作動するが、明瞭化を図るため、第１６図には二つ のクランプ対だけを示す。エアシリンダを作動するため、ドラムの回転軸線のと ころに設けられた回転継手を通してマニホールドに空気が送出され、その後、当 該技術分野で周知の方法でシリンダへ及びシリンダから排気される。加圧空気を ドラムのサイクルの適当な時期に当該技術分野で周知のように送出するため、回 転ドラムの側壁には定置のマニホールドシューを配置できる。変形例では、クラ ンプ機構は、その使用のため、ボールスクリュー駆動装置（ball screw drives ）を備えているか、カム作動式であるか、或いは空気圧及びカム作動機構を使用 する。 本発明の第１の好ましい実施例について説明したように、弾性リボン１８２及 び１８４の上部分１８６及び１８８は、ガーター１９４をマンドレル１６２に巻 き付けるとき、上部分１８６及び１８８の張力によりガーターフランジ２００が 形成されるようにマンドレル１６４の盛り上がった外リム１７２上に折り曲げら れる。そのうちに張力を加えた弾性リボン１８２及び１８４の下部分１９０及び １９２がマンドレル１６４の側壁１７０にぴったりとくっつき、ガーター−基材 シールを行うため、ガーターを所定位置に保持する。 ガーターの形成後、楕円形のマンドレル１６４をそれらの枢動シャフト１６６ を中心として９０°回転させる。その後、基材ウェブ２０２をロール２０４上に 通すことによって、基材ウェブ２０２をドラム１６２の周囲に対して接線方向に 導入する。基材ウェブ２０２は、マンドレル１６４の外リム１７２と同じ速度で 移動し、定置の超音波ホーン１８０を通過する。マンドレル１６４が超音波ホー ン１８０を通過するとき、超音波ホーンはドラム１６２に対して半径方向に振動 し、基材２０２及びガーターフランジ２００をマンドレルの通過毎にマンドレル のリム１７２に押し付ける。外リム１７２は、好ましくは、ピーク面（図示せず ）を有し、ガーターフランジ２００を基材２０２に融着シールするため、超音波 ホーン１８０がピーク面に押し付けられる。楕円形の結合部の内側には、弱めた シ ール縁部が形成される。振動エネルギが基材２０２とガーターフランジ２００と の界面に伝達され、リム１７２が基材及びガーターフランジをアンビル表面とし て支持するところに連続した融着シールを形成する。ピーク面では、融着シール が薄くなってグラシン様になっており、これによって、融着シールの縁部を弱め る。 基材２０２とガーターフランジ２００との間に融着シールがひとたび形成され た後、真空を真空源（図示せず）から穴２０６を通してマンドレル１６４の上面 １６８に加える。空気を抜くときに通常行われているように、固定された外部マ ニホールドがドラムの側壁に対して摺動するか或いは、ドラム及びタレット機械 の技術で周知のように、真空の形成に回転継手を使用する。 真空により、楕円形の融着シールの内側の基材の一部２０８が、マンドレル１ ６４の上面に引っ張られる。真空を加えているとき、基材２０２は別のロール２ １０上を通過する。ドラム１６２から遠ざかる基材２０２の行路は、ガーターを マンドレル１６４の側壁１７０から引き剥がす作用をなす。この際、基材の部分 ２０８は上面１６８に対して保持される。ガーターの内側の材料をマンドレルに 保持した状態で基材をマンドレルから引き剥がす作用により、融着シールの弱め られた縁部が壊れ、ガーター１９４の内側に基材穴２１２が形成される。 引き剥がし後、融着シールの内側のガーターフランジ２００の部分は、マンド レルの真空によって保持され続けている基材の部分２０８に取り付けられたまま である。ひとたび引き剥がしが完了すると、真空を排気し、穴２０６を通して圧 縮空気を送出し、基材の部分２０８を廃棄する。基材の部分２０８は、廃棄物除 去システム（図示せず）によって集められる。次いで、マンドレル１６４をその ガーター形成位置まで９０°回転させ、ドラム１６２の周りでサイクルを繰り返 す。 第１７図は、マンドレル１６４の側壁１７０への弾性リボン１８２の接線方向 供給を示す、ドラム１６２の部分側面図である。各マンドレルは、マンドレル１ ６４をドラム１６２に連結する枢動シャフト１６６を有する。枢動シャフト１６ ６は、ドラム１６２から半径方向に延びており、この図には図示していない手段 で駆動される。このような手段は、例えば、個々のシャフトモータであり、或い は、ドラム内の定置のリング歯車で駆動される歯車列である。このような駆動装 置は、当該技術分野で周知である。 第１６図に示すドラムプロセスの実施例は、超音波ホーン１８０をシールロー ル９６に代えれば、第２の好ましい実施例に適用できる。 第１７図では、マンドレル間に配置された台形がクランプ対１９６及び１９８ を示す。第１８図は、クランプ対及びドラムで支持されたそのエアシリンダ、及 びマンドレル１６４と隣接したクランプ前の弾性リボン１８２及び１８４を示す 、ドラム１６２の部分断面図である。弾性リボン１８２及び１８４の夫々の上部 分１８６及び１８８は、マンドレル１６４の上面１６８及び外リム１７２の上方 に位置決めされる。 第１９図は、マンドレル１６４に対する弾性リボン１８２の位置を良好に示す 拡大図である。第１９図には、弾性リボンの好ましい構造も示してある。弾性リ ボン１８２の上部分１８６には、二つの不織布ウェブ２２２間に挟んだ弾性材料 製の一本のストランド２２０が設けられている。弾性リボン１８２の下部分１９ ０には、二つの不織布ウェブ２２２間に挟んだ弾性材料製の五本のストランド２ ２０が設けられている。この構成では、リボンをマンドレルに巻き付けるとき、 上部分１８６をマンドレル１６４の上リム１７２及び上面１６８上に折り曲げる のに十分な張力が上部分１８６に与えられる。更に、マンドレル１６４の側壁１ ６８にしっかりとくっつくのに十分な張力が下部分１９０に与えられる。下部分 の五本の弾性ストランドと上部分の弾性ストランドとの間の隙間は、弾性ストラ ンドをシールすることなくガーターフランジ２００を基材２０２にシールするた めの空間を構成する。 第２０図は、弾性リボン１８２及び１８４をクランプし、シールし、そして切 断する機構を示す、クランプ対１９６の一方のクランプ２３０の断面図である。 クランプ２３０は、段を備えたエアシリンダのロッド２３４上に摺動自在に支持 されたヨーク２３２を有する。ヨーク２３２の端面２３６がクランプ面である。 ヨーク２３２の内側には、断熱ブロック２４０を介してエアシリンダのロッド２ ３４に連結されたシールダイ２３８が設けられている。シールダイ２３８は、カ ートリッジヒーター２４２を有する。このヒーターの熱源は示してない。シール ダイ２３８は二つのシール面２４４を有し、これらのシール面は端面２３６で弾 性リボン１８２及び１８４をクランプした後、これらのリボンに押し付けられる 。最初、クランプ面２３６がシール面２４４を僅かに越えて位置決めされるよう に、圧縮ばね２５０がヨーク２３２を外方に押圧する。シール面２４４間には、 ニクロム線２４８を支持する断熱ブロック２４６が設けられている。クランプ力 は、ばねの圧縮力の関数であり、これに対し、シール力はエアシリンダの圧力の 関数である。各対の反対側のシールダイは、別々のシール面２４４及びニクロム 線２４８でなく、加熱された平らなシールブロックを有する。ニクロム線２４８ を図示してないエネルギ源で付勢し、弾性リボンの溶融温度以上に加熱すること によって、弾性リボンをシール済みの領域内で切断する。シールダイが引っ込め られている場合には、弾性リボン１８２及び１８４は、加熱したニクロム線のい ずれかの側でシールされたままである。エアシリンダを大きく引っ込めることに よってクランプを開放すると、シール済みのリボンが夫々のマンドレルにぴった りと嵌まる。 第５の好ましい実施例の例示の構造 本発明の弾性リボン１８２及び１８４は、好ましくは、第１９図に示す三層積 層体構造である。外層２２０の幅は、４７．７５mm（１．８８インチ）であり、 ポリプロピレン不織布でできている。適当に間隔が隔てられた六本の弾性ストラ ンド２２２が設けられている。これらのストランドは直径が約２．５mmであり、 延伸されておらず、天然ゴムでできている。積層体は、二枚の間隔を隔てられた ウェブ片からなるか或いは下部分で半分に折畳んだ一枚のウェブ片２２０からな る。積層体は、感圧接着剤で互いに断続的に結合されている。積層体は、好まし くは、一杯に延ばすと１３０％延びる。 本発明のドラム１６２は、マンドレル１６４を１８個有し、これらのマンドレ ルの各々は、ドラムの周りに３３０mm（１３インチ）のピッチで取り付けられて いる。各マンドレル１６４の主軸の寸法は２９７．２mm（１１．７０インチ）で あり、短軸の寸法は２２３．５mm（８．８８インチ）である。隣接したマンドレ ル間には３３mm（１．３インチ）の隙間がある。マンドレルは、好ましくは、上 面の硬度が高い鋼製である。各マンドレルは、上面１６８及びこの上面から約２ ８５°の角度で垂下した側壁１７０を有し、その結果、ガーターフランジ２００ を形成するガーター１９４の上部分の張力により、ガーター１９４の下部分がマ ンドレルの側壁に滑って外れることなくしっかりと取り付けられる。リボン１８ ２及び１８４は、マンドレルに対し、上面１６８が積層体内の上部分の弾性スト ランドと、下部分の最も近い弾性ストランドとの間の中間にくるように位置決め される。 第１６図に示すように、好ましくは、楕円形のマンドレルの長軸を、ガーター の形成中、マンドレルの移動方向に対して平行に整合させる。弾性リボンは、好 ましくは、鋼製の計量供給ロール対（図示せず）に被せたゴムによって、マンド レルの接線方向速度で又はそれよりも僅かに速い速度で計量供給され、その結果 、ガーターをマンドレルの周りで形成するときに各リボンに加えられるパーセン ト延びは、それらのリボンの１３０パーセントの限度よりも僅かに小さい。６３ ．５mm（２．５インチ）ボアのリボンシール用エアシリンダを約５．４atm乃至 ６． １atm（８０psi乃至９０psi）まで加圧し、シールダイをその幅に亘って弾性リ ボン１８２及び１８４に押し付け、これらのリボンをシールする。ダイの温度は 約１６０℃であり、シール時間は約０．１秒である。直径が１．５７５mm（０． ０６２インチ）のニクロム線を１６５℃乃至１７０℃にまで加熱する。クランプ 力は約１５．１Ｎ（約３．４ポンド）である。シールダイは、Ｃ１８４００クロ ム−銅合金製であり、その表面は、無電解ニッケル及びテフロンで０．００７６ mm乃至０．０１２７mm（０．０００３インチ乃至０．０００５インチ）の厚さに コーティングされている。 ガーターの形成後、所望の基材結合配向を得るために楕円の長軸１７８をマン ドレルの移動方向に対して垂直に位置決めするため、マンドレル６４を９０°回 転させる。 基材２０２は、２９．９０g/ｍ²（１平方ヤードあたり２５ｇ）の、幅が４８ ２．６mm（１９インチ）のポリプロピレン不織布である。この値は、マンドレル の湾曲した上面１６８に対して接線方向にこれと同じ速度で３９g/cm（１インチ あたり１００ｇ）の張力を加えた上面で計測した値である。この接線方向速度は 、好ましくは、１６２６mm/s（毎分３２０フィート）である。マンドレル１６４ の盛り上がった連続した外リム１７２は、上面１６８の上方に０．２５４mm（０ ．１００インチ）のところにあり、幅が０．２５４mm（０．１００インチ）であ る。超音波ホーン１８０は、曲率半径が９５３．２６mm（３７．５３インチ）の マンドレル上面の行路に対して接線方向に取り付けられている。ホーンは、ドラ ムの移動方向での幅が１６．２６mm（０．６４インチ）の平らな表面を有する。 超音波システムの振動数は２００００Hzであり、ホーンの干渉設定は、０．１２ ７mm（０．００５インチ）である。接触時間は約０．０１秒であり、コネチカッ ト州ダンバリーのブランソン超音波シャフトから入手できる１８０Ｐ型超音波源 の最大出力を使用する。 外リム１７２は、連続したピーク１７４をその中央に有する。このピークは、 基材及びガーターフランジを非常に薄く圧縮することによってその先端での融着 シールを弱めるための構成である。シール面は、角度をなした二つの表面を有し 、これらの表面は、その間の０．７６mm（０．０３インチ）の半径の湾曲面で交 わる。角度をなした表面は、両方とも、リム１７２のベースに向かって水平方向 から約１２°乃至１５°にある。 基材及びガーターフランジの部分２０８を楕円形のシールの内側から取り除く ため、シールの完了後、５０８mmH₂O（２０インチ水柱）の真空をマンドレルの 上面１６８で基材に加える。この真空は、基材ウェブ２０２をロール２１０上で 引っ張り、マンドレル１６４から引き離す際に部分２０８を保持するのに十分で ある。弱めた縁部の外側での基材２０２とガーターフランジ２００との間の結合 は、基材が付着したガーターをマンドレルから引き離すのに十分である。 本発明の特定の実施例を図示し且つ説明したが、本発明の精神及び範囲から逸 脱することなく種々の変形及び変更を行うことができ、本発明の範疇の全てのこ のような変更は添付の請求の範囲でカバーされるということは当業者には明らか であろう。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ)，ＡＭ， ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＮ，ＣＺ，Ｅ Ｅ，ＦＩ，ＧＥ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＮＯ， ＮＺ，ＰＬ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，Ｔ Ｔ，ＵＡ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者 ヘルトン，ロナルド ハーバート アメリカ合衆国オハイオ州、シンシナチ、 クラフ、パイク、992 (72)発明者 レインジ，スティーブン ジョセフ アメリカ合衆国オハイオ州、シンシナチ、 パインメドウ、レイン、7997 (72)発明者 マディル，マイケル ジョセフ アメリカ合衆国オハイオ州、ワイオミン グ、ウェスト、シャーロット、アベニュ、 49 (72)発明者 ニーズ，マイケル ゲアリ アメリカ合衆国オハイオ州、フェアーフィ ールド、マース、レイン、142 (72)発明者 コック，ロナルド ウェイン アメリカ合衆国オハイオ州、サイオミン グ、アビリーン、トレイル、577 【要約の続き】 所でシールする。マンドレルのリムは、内縁部が弱めら れた連続したシールを形成する形状を有する。弱めた縁 部を壊すと、シール縁部の内側の基材及びガーター材料 が取り除かれ、これによって穴が形成され、この穴の周 りでガーターの部分が収縮できる。基材及びガーターを マンドレルから引き剥がすときにシール縁部を壊してこ の材料を取り除くため、マンドレルの上面から、この実 施例ではガーターの内側の基材に真空を加える。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 張力を加えたガーターを基材と組み合わせるための方法において、 a)張力を加えたガーターをマンドレルに巻き付ける工程であって、前記マンドレ ルは、上面及びこの上面から垂下した側壁を有し、前記上面は、前記マンドレル に巻き付けた前記張力を加えたガーターの所定の形状を決定する周囲を有し、前 記張力を加えたガーターは上部分及び下部分を有する、工程と、 b)前記マンドレルの前記上面に基材を配置する工程と、 c)前記張力を加えたガーターを前記マンドレルで前記所定形状に保持した状態で 前記基材を前記張力を加えたガーターに固定する工程であって、前記固定工程に より、前記基材を前記マンドレルの前記上面から遠ざかるように移動するとき、 前記張力を加えたガーターを前記マンドレルの側壁から引き剥がすことができる 、固定工程とを有することを特徴とする方法。 ２． d)前記張力を加えたガーターの前記所定形状から前記基材の一部を取り 除いて穴を形成する工程を更に有し、前記張力を加えたガーターはこの穴の周り で収縮する、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。 ３． 前記張力を加えたガーターの前記上部分は、前記マンドレルの前記上面 上に位置決めされ、前記張力を加えたガーターの前記上部分には、前記張力を加 えたガーターの前記上部分を前記マンドレルの前記上面上に折り曲げてガーター フランジを形成するのに十分な張力が加えられており、この際、前記張力を加え たガーターの前記下部分は、前記マンドレルの前記側壁にしっかりとくっついて いる、請求項１に記載の方法。 ４． 前記張力を加えたガーターに前記基材を固定する工程は、 a)前記基材を前記マンドレルの前記上面上に配置する前に、前記ガーターフラン ジよりも小さい形状の穴を前記基材に切る工程と、 b)前記穴が前記ガーターフランジの内側にくるように前記基材の前記穴を前記マ ンドレルと整合させる工程と、 c)前記基材を前記ガーターフランジに被せた状態でシールロールの下に通し、前 記マンドレルは、前記シールロールが前記ガーターフランジ及び前記基材を押し 付けるアンビルとして作用する、工程とを有する、請求項３に記載の方法。 ５． 前記張力を加えたガーターは、前記マンドレルに、前記マンドレルの前 記上面の下に及び前記側壁の周りに位置決めされており、前記側壁には、前記張 力を加えたガーターが横切って延びる凹所部分が設けられている、請求項１に記 載の方法。 ６． 前記張力を加えたガーターに前記基材を固定する工程は、 a)前記マンドレルの上面と向き合ったアンビル表面で前記基材を支持する工程と 、 b)前記張力を加えたガーターが前記側壁の前記凹所部分を横切って延びる位置に ある各シール工具で前記張力を加えたガーターを捕捉する工程と。 c)前記シール工具によって押し付けられるとき、前記張力を加えたガーターをシ ール手段によって前記基材に固定できるようにするため、前記アンビル表面によ って支持された前記基材に前記張力を加えたガーターを押し付ける工程とを含む 、請求項５に記載の方法。 ７． 所定形状の個々の張力を加えたガーターを製造するための方法であって 、 a)上面及びこの上面から垂下した側壁を各々有し、共通の中心線に沿って隙間に よって各々間隔を隔てられた複数のマンドレルに向かって、張力を加えた第１弾 性リボン及び張力を加えた第２弾性リボンを接線方向に計量供給する工程と、 b)前記張力を加えた第１弾性リボンを前記共通の中心線に向かって押し且つ前記 張力を加えた第２弾性リボンを前記共通の中心線に向かって押すことによって、 張力を加えた前記第１及び第２の弾性リボンを前記複数のマンドレル間でクラン プし、これによって、前記張力を加えた第１及び第２の弾性リボンが前記共通の 中心線のところで合一するとき、前記マンドレルの各々の前記側壁を包囲する工 程と、 c)前記複数のマンドレルの各々の間にリボンシールを形成するため、前記張力を 加えた第１及び第２の弾性リボンを、これらのリボンがクランプされたところで 互いにシールする工程と、 d)前記張力を加えた第１及び第２の弾性リボンを前記リボンシール内で前記複数 のマンドレルの各々の間で切断し、切断時に、前記張力を加えた弾性リボンが前 記複数のマンドレルの各々の前記側壁の周りに個々の張力を加えたガーターを形 成する工程とを有する、方法。 ８． マンドレルの前記共通の中心線は、回転ドラムの周りに周方向に巻き付 けられており、そのため、前記クランプ工程が前記ドラムの回転に従って徐々に 行われる、請求項７に記載の方法。 ９． マンドレルによって所定形状に保持された張力を加えたガーターを基材 と組み合わせる方法において、 a)上面を有するマンドレルに巻き付けた張力を加えたガーターに基材を配置する 工程であって、前記張力を加えたガーターは前記マンドレルの前記上面上に折り 曲げられたガーターフランジを有する、工程と、 b)前記基材を前記ガーターフランジに被さった状態で超音波ホーンの下に通し、 前記マンドレルの上面はアンビルとして作用し、このアンビルと前記超音波ホー ンとの間で前記超音波ホーンが前記ガーターフランジ及び前記基材を押し、振動 エネルギが加えられたとき、その間に融着シールを形成する、ことを特徴とする 方法。 １０． 前記マンドレルの前記上面は、連続した融着シールを形成するための 盛り上がった外リムを有し、この外リムは、前記超音波ホーンが押し付けられる 形状を有し、前記形状は、前記連続した融着シールの内側の縁部を弱め得るよう になっており、弱めた前記融着シールの前記縁部を壊して前記融着シールの内側 から前記基材の一部及び前記張力を加えたガーターの一部を取り除き、これによ って穴を形成し、この穴の周りで前記張力を加えたガーターの残りの部分が収縮 する、請求項４及び９に記載の方法。