JP5748824B2 - 使い捨て着用物品の形成に用いる接合装置 - Google Patents

Description

本発明は、使い捨ておむつ、使い捨てのトイレット・トレーニングパンツ、使い捨て失禁パンツ、使い捨ての生理用パンツ等の着用物品の接合部を形成する接合装置に関する。

従来、前後ウエスト域と、これら前後ウエスト域の間に位置するクロッチ域とを有する使い捨ておむつにおいて、前後ウエスト域の両側縁を互いに接合することは公知である。例えば、特許文献１には、前後ウエスト域の両側縁を互いに重ね合わせ、挟持ユニットで前後ウエスト域のそれぞれから挟持して超音波によってシールすることが開示されている。

特許文献１に記載された加工装置では、ドラムの外周に沿って連続された使い捨ておむつを搬送する。ドラムの内側から突出する超音波装置と、ドラムの外側から超音波装置に当接するアンビルとによって、おむつの側縁を互いに接合するシール部を形成している。すなわち、超音波装置とアンビルとが一対になってシール部を形成するが、これら一対の超音波装置とアンビルとは、ドラムの外周に６対取り付けられて、連続的にシール部を形成することができるようにしている。また、アンビルの超音波装置当接面側には、複数の凸部が形成され、この凸部が超音波装置に押圧されることによって、形成された凸部と同じパターンのシール部がおむつの側部に形成される。

特開２００５−２０５０２６公報（ＪＰ２００５−２０５０２６Ａ）

特許文献１に記載された加工装置は、アンビルの凸部が欠損したり、磨耗したりすることがあり、また、超音波装置そのものが発振不良を起こすこともあり、そのためにシール部の接合強度が低下する可能性がある。シール部の強度が低下すると、おむつの側部が剥離しやすいという問題がある。通常、形成された複数のおむつの中から、いくつかを無造作に取り出し、実際にシール部を剥離させるように引っ張ってその強度を確認する。しかし、接合強度が低下したおむつを見つけたとしても、このおむつのシール部は、複数のアンビルの中のどれによって形成されたものであるのかを突き止めるには、全てのアンビルを検査しなければならず、その検査に手間がかかる。

この発明では、接合部のパターンによって着用物品を識別することができる着用物品の接合部を形成するための接合装置を提供することを課題とする。

本発明は、前ウエスト域と、後ウエスト域と、前記前後ウエスト域間に位置するクロッチ域とを有する着用物品において前記前後ウエスト域の両側部に位置する一対の接合部を形成する接合装置の改良にかかわる。

本発明は、前記接合装置が、前記着用物品を連続的に形成するためのウェブを周面にまきつけて機械方向に搬送する環状の回転体と、前記回転体の周面の外側および内側のいずれか一方に位置する複数のアンビルユニットと、いずれか他方に位置し前記アンビルユニットに対向する複数の超音波ユニットとを有し、前記アンビルユニットは、前記超音波ユニットに接触可能な挟持面と、前記挟持面の前記機械方向における寸法を二等分する仮想縦中心線と、前記仮想縦中心線の両側に位置し、前記挟持面に形成された複数の凸部とを有し、対応する前記超音波ユニットとともに前記ウェブに接触して、前記超音波ユニットから前記アンビルユニットへ超音波が発振されることにより、前記ウェブを切断するための仮想切断線を挟んで隣り合う二つの前記接合部を前記ウェブに形成し、前記凸部のパターンが、前記アンビルユニット間で異なることを特徴とする。

この発明の実施態様のひとつとして、前記アンビルユニットは、前記回転体と同方向に回転する支持台に取り付けられた固定アームと、前記固定アームに対して揺動可能な揺動アームとを含み、前記アンビルユニットは、前記回転体の外側に取り付けられる。

他の実施態様のひとつとして、前記超音波ユニットは、超音波発生装置と、超音波を発振する発振面とを有し、前記発振面は、前記アンビルユニットの挟持面に接触可能にされる。

本発明の特にそのひとつ以上の実施態様によれば、接合部を形成するための接合装置において、異なるパターンを形成する複数のアンビルを使用することによって、パターンに対応するアンビルを容易に見つけることができる。したがって、アンビルに不具合が生じた場合には、この検査も容易におこなうことができる。

使い捨て着用物品の一例である使い捨ておむつの斜視図。 図１のＩＩ−ＩＩ線断面図。 おむつの一部破断展開平面図。 接合部のパターン説明図。 接合装置の斜視図。 ウェブの概要斜視図。 挟持面の凸部のパターンの説明図。 接合部の他のパターンの説明図。 接合部の他のパターンの説明図。

図１は、本発明に係る使い捨て着用物品の一例として示す、使い捨ておむつ１の斜視図、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線断面図、図３は、おむつ１の一部を破断した展開図、図４は、接合部のパターン説明図である。おむつ１は、横方向Ｘの長さ寸法を二等分した仮想縦中心線Ｐ−Ｐ、横方向Ｙの長さ寸法を二等分した仮想横中心線Ｑ−Ｑを有し、仮想縦中心線Ｐ−Ｐに関してほぼ対称とされている。対称の部分では、その一方にのみ符号を付し、他方では一部省略している。

おむつ１は、着用者の身体側およびその反対側である着衣側と、前ウエスト域１１と、後ウエスト域１２と、前後ウエスト域１１，１２間に位置するクロッチ域１３と、互いに仮想横中心線Ｑ−Ｑに関して対向し、横方向Ｘに延びる前後端部１４，１５と、互いに仮想縦中心線Ｐ−Ｐに関して対向し、縦方向Ｙへ延びる両側部とを有する。両側部は、前ウエスト域１１に位置する前側部１６ａと、後ウエスト域１２に位置する後側部１６ｂと、クロッチ域１３に位置するクロッチ側部１６ｃとを有する。

前後側部１６ａ，１６ｂは、仮想縦中心線Ｐ−Ｐにほぼ平行に延びるとともに、クロッチ側部１６ｃは、着用者の大腿部に沿ってフィットするように凹曲状に形成されている。前側部１６ａと後側部１６ｂとは、縦方向Ｙに延びる接合部１７によって連結され、ウエスト開口および一対のレッグ開口が形成されている。

おむつ１は、身体側を形成する表面シート１８と、その反対側である着衣側を形成する裏面シート１９と、これら表裏面シート１８，１９の間に位置する吸液性のコア２０とを含む。表裏面シート１８，１９は、互いにホットメルト接着剤等によって間欠的に接合され、コア２０と表裏面シート１８，１９とも、互いにホットメルト接着剤等によって間欠的に接合されている。表裏面シート１８，１９の間には、前後端部１４，１５およびクロッチ側部１６ｃに沿って、それぞれ複数条の弾性部材２９ａ，２９ｂが伸長状態で収縮可能に取り付けられ、おむつ１を着用者の身体に密着させるようにしている。

表裏面シート１８，１９は、熱可塑性合成樹脂を含む熱溶着性繊維不織布によって形成されている。例えば、熱溶着繊維としてポリプロピレン繊維、ポリエチレン繊維を含むスパンボンド繊維不織布を用いることができる。また、表面シート１８は透液性を有し、裏面シート１９は不透液性を有していることが好ましい。

コア２０は、少なくともクロッチ域１３に位置するとともに、前後ウエスト域１１，１２に向かって縦方向Ｙに延びている。コア２０は、クロッチ域１３において、横方向Ｘの長さ寸法が小さくなり、仮想横中心線Ｑ−Ｑに向かってくびれた形状を有している。このようなコア２０は、フラッフパルプと超吸収性ポリマー粒子等との混合からなる吸液性の芯材を液拡散性シート（図示せず）で覆うことによって形成される。

図４には、特定のおむつ（着用物品）群に属するおむつにおける接合部１７のパターンの例を示している。この図では、説明のため、一対の接合部１７の一方のみを示している。各おむつ１の接合部１７は、複数の接着部位２１と、これら接着部位２１の間に位置する非接着部位２２とによって形成されている。接着部位２１は、一辺が１ｍｍのほぼ正方形であり、縦方向Ｙおよび横方向Ｘにそれぞれ複数、整列して形成されている。このような接着部位２１では、超音波溶着によって、表裏面シート１８，１９の繊維の一部が溶着し、互いに接合されることによって形成される。接着部位２１の間には、非接着部位２２を介在させることによって、接合部１７の肌触りが悪くなるのを防止し、さらに、接合力および剛性を調節している。

上記のような各おむつ１は、サイズ毎に製造され、その複数がひとつのパッケージに収められる。この実施形態では、ひとつのパッケージに異なる複数のパターンの接合部１７を有するおむつが収納されている。

接合部１７は、ほぼ正方形の整列した接着部位２１のうち、その一部が欠落しており、各パターンによって欠落した部位が異なる。すなわち、図４（ａ）の第１パターン２３では、２列２段目の位置の接着部位２１が欠落し、図４（ｂ）の第２パターン２４では２列３段目、図４（ｃ）の第３パターン２５では２列４段目、図４（ｄ）の第４パターン２６では２列５段目、図４（ｅ）の第５パターン２７では２列６段目、図４（ｆ）の第６パターン２８では２列７段目の接着部位２１が、それぞれ欠落し、その欠落した部分では非接着部位２２を形成している。

図５は、上記のような接合部１７を有するおむつ１の接合装置３を示したものであり、図６は、接合装置３に搬送されるウェブ５を示したものである。機械方向ＭＤに延びる連続したウェブ５は、仮想切断線５４に沿って切断することでおむつ１が形成される。ウェブ５は、おむつ１の前後端部１４，１５に対応する両側縁５１，５２が互いに重なるように折り畳まれた状態で搬送される。このようなウェブ５に、接合装置３によって接合部１７を形成する。なお、ウェブ５には、クロッチ側縁１６ｃに対応する開孔５３が形成され、これら開孔５３の間に、機械方向ＭＤに間欠的にコア２０が取り付けられている。接合部１７は、開孔５３およびコア２０の間で形成され、仮想切断線５４は、一対の接合部１７の間に位置する。

接合装置３は、繊維ウェブ５をその外周面にまきつけて搬送する環状の回転体３１と、回転体３１の外側に位置する複数のアンビルユニット３２と、回転体３１の内側に位置しアンビルユニット３２に対向して位置する複数の超音波ユニット３３とを含む。この実施形態では、アンビルユニット３２と超音波ユニット３３とは、それぞれ等間隔に６箇所形成されている。

回転体３１は、矢印Ｚ方向に回転するとともに、アンビルユニット３２および超音波ユニット３３も、回転体３１に同期して矢印Ｚ方向に回転するようにそれぞれ支持台３４，３５に取り付けられて制御されている（図示せず）。回転体３１および支持台３４，３５は、それぞれ図示しないモータ等の駆動原によって回転されている。

ウェブ５は回転体３１の上流側に位置する案内ローラ３６によって、回転体３１へと搬送され、搬送されたウェブ５は、回転体３１の外周面にまきつけられながら、機械方向ＭＤに搬送され、さらに回転体３１の下流側に位置する案内ローラ３７によって、接合装置３外へと搬送される。

超音波ユニット３３は、超音波発生装置３８と、アンビルユニット３２に対向する発振面３９とを有する。発振面３９は、回転体３１に形成された貫通孔３１ａを介して回転体３１内側から外側へと突出し、超音波発生装置３８によって発生された超音波をアンビルユニット３２側へと発振する。

アンビルユニット３２は、支持台３５に固定された固定アーム４０と、固定アーム４０に連結されるとともに、該固定アーム４０に対して９０度旋回し超音波ユニット３３の発振面３９に接触可能な揺動アーム４１とを有する。揺動アーム４１は、図示しないカム機構によって固定アーム４０に対して旋回されるとともに、その先端であって発振面３９に対向する挟持面４２を有し、発振面３９と挟持面４２とによって、ウェブ５を挟持することができる。挟持面４２には複数の凸部４３が形成され、凸部４３と発振面３９とが接触し、これらの押圧によって凸部４３に対応した接着部位が、ウェブ５に形成される。

上記のように接着部位を形成するアンビルユニット３２および超音波ユニット３３は、回転体３１周面に沿って複数対形成されている。したがって、ウェブ５に対して連続的に接合部１７を形成することができる。図６に示したように、接合部１７は、機械方向ＭＤに間欠的に並ぶ、コア２０とコア２０との間に形成されるから、接合装置３においては、コア２０の間隔に合わせて、アンビルユニット３２および超音波ユニット３３の間隔が決められている。

図７は、挟持面４２の凸部４３の説明図である。凸部４３は、一辺が約１ｍｍのほぼ正方形であり、機械方向ＭＤおよび交差方向ＣＤにそれぞれ０．５〜２．０ｍｍ離間して並んでいる。挟持面４２は、機械方向ＭＤの長さ寸法を二等分する仮想縦中心線Ｒ−Ｒを境界に左右でそれぞれ異なるパターンの凸部４３の配列となっている。

図７（ａ）〜（ｆ）は、機械方向ＭＤの上流から下流に向かって隣接して並ぶ挟持面４２の凸部４３の配列パターンである。図７（ａ）の挟持面４２において、仮想縦中心線Ｒ−Ｒの図面左側の第１パターン４４では、挟持面４２の端部４２ａから２段目の位置の凸部４３のひとつが欠落し、図面右側の第２パターン４５では４断面の位置の凸部４３のひとつが欠落している。図７（ｂ）では、仮想縦中心線Ｒ−Ｒの図面左側は、図７（ａ）と同じ第２パターン４５が形成されている。すなわち、端部４２ａから３段目の凸部４３のひとつが欠落している。図７（ｂ）の仮想縦中心線Ｒ−Ｒの図面右側は、端部４２ａから４段目の凸部４３のひとつが欠落した第３パターン４６が形成されている。

図７（ｃ）では、仮想縦中心線Ｒ−Ｒの図面左側は、図７（ｂ）と同じ第３パターン４６が形成され、図面右側には、端部４２ａから５段目の凸部４３のひとつが欠落した第４パターン４７が形成されている。図７（ｄ）では、仮想縦中心線Ｒ−Ｒの図面左側は、図７（ｃ）と同じ第４パターン４７が形成され、図面右側には、端部４２ａから６段目の凸部４３のひとつが欠落した第５パターン４８が形成されている。図７（ｅ）では、仮想縦中心線Ｒ−Ｒの図面左側は、図７（ｄ）と同じ第５パターン４８が形成され、図面右側には、端部４２ａから７段目の凸部４３のひとつが欠落した第６パターン４９が形成されている。図７（ｆ）では、仮想縦中心線Ｒ−Ｒの図面左側は、図７（ｅ）と同じ第６パターン４９が形成され、図面右側には、第１パターン４４が形成されている。

上記のような複数の凸部４３によって接合部１７が形成されたウェブ５は、仮想縦中心線Ｒ−Ｒに仮想切断線５４を一致させて切断され、個々のおむつ１となる。したがって、上記のように、凸部４３を形成することによって、おむつ１を形成した際に、一対の両側縁において、同パターンの接合部１７を形成することができる。

上記のような接合装置３によっておむつ１を形成した際には、接合装置３の回転体３１の一回転によって、凸部４３の第１〜第６パターン４４〜４９に対応する第１〜第６パターンの接合部１７を有するおむつ１が形成される。製造された複数のおむつ１の中からひとつを抜き出した場合であっても、その接合部１７のパターンを見ることによって、どのアンビルユニット３２の挟持面４２によって形成されたものであるかを判断することができる。したがって、接合部１７の接合強度が弱く、アンビルユニット３２または超音波ユニット３３に不具合があると判断される場合には、容易にその不具合のあるアンビルユニット３２または超音波ユニット３３を突き止めることができる。したがって、すべてのアンビルユニット３２および超音波ユニット３３を検査する必要がなく、修理や交換を簡単におこなうことができる。

上記の実施形態では、接着部位２１の形状を矩形としているが、これに限られることなく、例えば三角形の接着部位２１とすることもできるし、矩形と三角形等の異なる形の接着部位２１を組み合わせることもできる。
また、接着部位２１を形成する方法として、超音波による接合をその一例として説明しているが、加圧または加熱による接合であってもよい。このような場合でも、接合装置に接着部位２１形成用の凸部を有するアンビルが使用され、凸部のパターンを変えることによって、その検査等を容易におこなうことができる。なお、加圧によって接合する場合には、接着部位２１が形成されるシートは、熱可塑性合成樹脂を含まなくてもよい。

図８，９は、接合部１７の他のパターンを示したものである。これら図８，９では、説明のため、おむつ１の接合部１７の一方のみを示している。図８に示したように、接合部１７は、ひとつの着用物品群の中で、第１パターン２３として長方形、第２パターン２４として楕円形、第３パターン２５として六角形、第４パターン２６として三角形、第５パターン２７として菱形、第６パターン２８としてハート型等のパターンを有する。また、図９に示したように、例えば２段目における接着部位２１の個数をそれぞれ変えるものであってもよい。いずれにしても、各アンビルユニットにそれぞれ異なるパターンの凸部を形成することによって、一群のおむつにおいて複数のパターンの接合部を有するものとすることができる。

上記のような過程で製造された複数のおむつ１をパッケージに納めて販売するような場合には、複数のパターンの接合部１７を有する複数のおむつ１がひとつのパッケージに入っていることとなる。接合部１７のパターンが、おむつを使用する毎に異なることによって、使用者はおむつを選ぶ楽しさを得ることができる。

接着部位２１のパターンは、接合部１７の接合強度に関係するから、この強度を考慮して決めることが望ましい。例えば、接着部位２１の一部を欠落させる場合には、欠落部を縦方向Ｙおよび横方向Ｘの中央部分に位置させることによって、接合強度の低下を防止することができる。また、個々の接着部位２１の面積を小さくすることによって、これを欠落させた場合でも、接合部１７全体の接合強度に大きな影響を与えることなくパターンを変えることができる。また、製品構成上、前後ウエスト域を形成するシートの重なり枚数が多い部分などで、接合強度が高くなりすぎる部分において、接着部位２１の一部を欠落させることで、接合強度を部分的に調整することも可能である。

おむつ１を構成する各構成部材には、本明細書に記載されている材料のほかに、この種の分野において通常用いられている、各種の公知の材料を制限なく用いることができる。

１ おむつ（使い捨ての着用物品）
３ 接合装置
１７ 接合部
２１ 接着部位
２２ 非接着部位
２３〜２８ 第１〜第６パターン
３１ 回転体
３２ アンビルユニット
３３ 超音波ユニット
３５ 支持台
３８ 超音波発生装置
３９ 発振面
４０ 固定アーム
４１ 揺動アーム
４２ 挟持面
４３ 凸部
４４〜４９ 第１〜第６パターン

Claims (3)

1. 前ウエスト域と、後ウエスト域と、前記前後ウエスト域間に位置するクロッチ域とを有する着用物品において前記前後ウエスト域の両側部に位置する一対の接合部を形成する接合装置であって、
   前記接合装置は、前記着用物品を連続的に形成するためのウェブを周面にまきつけて機械方向に搬送する環状の回転体と、前記回転体の周面の外側および内側のいずれか一方に位置する複数のアンビルユニットと、いずれか他方に位置し前記アンビルユニットに対向する複数の超音波ユニットとを有し、
   前記アンビルユニットは、前記超音波ユニットに接触可能な挟持面と、前記挟持面の前記機械方向における寸法を二等分する仮想縦中心線と、前記仮想縦中心線の両側に位置し、前記挟持面に形成された複数の凸部とを有し、対応する前記超音波ユニットとともに前記ウェブに接触して、前記超音波ユニットから前記アンビルユニットへ超音波が発振されることにより、前記ウェブを切断するための仮想切断線を挟んで隣り合う二つの前記接合部を前記ウェブに形成し、
   前記凸部のパターンが、前記アンビルユニット間で異なることを特徴とする前記接合装置。
2. 前記アンビルユニットは、前記回転体と同方向に回転する支持台に取り付けられた固定アームと、前記固定アームに対して揺動可能な揺動アームとを含み、前記アンビルユニットは、前記回転体の外側に取り付けられる請求項１記載の接合装置。
3. 前記超音波ユニットは、超音波発生装置と、超音波を発振する発振面とを有し、前記発振面は、前記アンビルユニットの挟持面に接触可能にされる請求項１または２記載の接合装置。

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