超声波接合装置及吸收性物品的制造装置 技术领域 本发明涉及接合第一纤维网和第二纤维网的超声波接合装置、 以及通过接合构成 前腰围部的第一纤维网和构成后腰围部的第二纤维网而制造短裤型的吸收性物品的吸收 性物品的制造装置。
背景技术 一般而言, 一次性尿布等的吸收性物品包括与穿着者的前腰围对应的前腰围部、 与穿着者的后腰围对应的后腰围部、 与穿着者的裆下对应的裆下部和在裆下部的侧部开口 的腿围开口部。前腰围部和后腰围部在腰围侧部相互接合。
在一次性尿布的制造工序中, 通过使构成前腰围部的第一纤维网和构成后腰围部 的第二纤维网在裆下部以对折的方式重叠, 并在左右的腰围侧部接合, 能够形成短裤型。 左 右的腰围侧部的接合利用使用了超声波接合装置的超声波接合 ( 例如, 参照专利文献 1)。
超声波接合装置具有形成有砧座的旋转鼓和产生超声波的超声波焊头, 该砧座用 于形成在左右的腰围侧部接合前腰围部和后腰围部的接合图案。 超声波接合装置通过在旋 转鼓与超声波焊头之间, 一边向制造工序的流动方向输送在裆下部被对折了的第一纤维网 和第二纤维网, 一边将超声波焊头间歇地按压在第一纤维网和第二纤维网的左右的腰围侧 部的规定位置, 接合第一纤维网和第二纤维网。
砧座具有设于旋转鼓的外周面的、 沿着旋转鼓的法线方向突出的凸部、 和自凸部 沿着上述法线方向突出的多个突起部。在超声波焊头隔着纤维网被压靠于砧座时, 纤维网 通过自内部发热而熔融, 被压靠于自凸部突出的突起部上, 在纤维网上形成凹凸的接合图 案。
近年来, 成人用尿布的需求日益增长。 成人用尿布与小孩用尿布相比尺寸大, 因此 制造线也成为大规模。例如, 成人用尿布的腰围侧部比小孩用尿布的腰围侧部长, 因此, 砧 座的尺寸也需要在制造线的交叉方向上加长。
因此, 在以往的超声波接合装置中, 产生以下那样的问题点。 超声波焊头隔着纤维 网被压靠在砧座上。 因此, 若砧座尺寸大, 则因由超声波焊头产生的振动相互干涉而引起的 损坏, 将容易蓄积在砧座的局部或连接于砧座的周边的构件。这使得砧座或周边的构件的 更换周期加快, 导致制造成本的增加。此外, 砧座的损坏导致成品率的降低。
在先技术文献
专利文献 1 : 日本特开平 5-15551 号公报 ( 第 2 ~ 3 页、 第4图)
发明内容 第一技术方案的超声波接合装置包括在外周面设有砧座的旋转鼓、 和输出超声波 振动的超声波焊头。上述旋转鼓的旋转轴同与机械方向正交的交叉方向平行, 所述机械方 向沿着制造工序的流动方向。 上述旋转鼓和上述超声波焊头隔着第一纤维网和第二纤维网 重叠而成的中间体纤维网相向设置。 通过利用上述砧座和上述超声波焊头夹着沿上述机械
方向被输送的上述中间体纤维网的规定区域, 对上述规定区域实施超声波接合。上述砧座 具有向上述旋转鼓的法线方向突出且呈线状地沿上述交叉方向形成的凸部、 和自上述凸部 沿着上述法线方向突出的多个突起部。 在上述凸部形成沿着与上述突起部的突出方向相反 的方向延伸的切口。 附图说明
图 1 是表示本实施方式的吸收性物品的立体图。 图 2 是用于说明本实施方式的吸收性物品的制造方法的一部分的图。 图 3 是表示本实施方式的超声波接合装置的一部分的立体图。 图 4 是从下游侧观察本实施方式的超声波接合装置的侧视图。 图 5 是说明本实施方式的砧座的立体图。 图 6 是说明本实施方式的砧座的变形例的立体图。 图 7 是说明本实施方式的砧座的另一实施方式的立体图。 图 8 是说明本实施方式的砧座的另一实施方式的立体图。 图 9 是说明本实施方式的砧座的另一实施方式的立体图。 图 10 是说明本实施方式的砧座的另一实施方式的立体图。 图 11 是说明本实施方式的砧座的另一实施方式的立体图。 图 12 是说明本实施方式的砧座的另一实施方式的立体图。 图 13 是从下游侧观察表示超声波焊头的变形例的超声波接合装置的侧视图。具体实施方式
接着, 一边参照附图一边说明本发明的超声波接合装置和吸收性物品的制造装置 的实施方式。 另外, 在以下的附图的记载中, 对相同或类似的部分标注相同或类似的附图标 记。其中, 应该留意的是, 附图是示意性的图, 各尺寸的比率等与现实不同。因而, 具体的尺 寸等应该参考以下的说明来判断。 此外, 在附图相互之间当然也包括相互的尺寸的关系、 比 率不同的部分。
( 吸收性物品的结构 )
首先, 一边参照附图一边说明用本实施方式的超声波接合装置制造的吸收性物品 1 的结构。图 1 是表示本实施方式的吸收性物品 1 的立体图。
在本实施方式中, 吸收性物品 1 是一次性的短裤型尿布。如图 1 所示, 吸收性物品 1 由表面片材 2、 背面片材 3 和吸收体 4 大致构成。
表面片材 2 设于与穿着者的肌肤接触的吸收性物品 1 的最内侧。表面片材 2 由与 穿着者接触的顶部片材 2A、 和接合于顶部片材 2A 的吸收体 4 侧的面的第二片材 2B 构成。 另外, 表面片材 2 使用无纺布、 开口塑料膜等透液性的片材。
背面片材 3 设于吸收性物品 1 的最外侧 ( 离开穿着者的一侧 )。背面片材 3 由设 于吸收性物品 1 的最外侧的底部片材 3A、 和接合于底部片材 3A 的吸收体 4 侧的面的防水片 材 3B 构成。另外, 底部片材 3A 使用无纺布等。防水片材 3B 使用非透液性的片材等。
吸收体 4 设于表面片材 2( 第二片材 2B) 与背面片材 3( 防水片材 3B) 之间, 吸收 来自穿着者的排泄物。这样的吸收性物品 1 通过组合与穿着者的前腰围对应的前腰围部 10、 与穿着者的 后腰围对应的后腰围部 20 和与穿着者的裆下对应的裆下部 30( 所谓的三构件型 ) 而形成。
前腰围部 10 和后腰围部 20 在穿着者的腰围侧部由接合部 40 接合。由此, 形成供 穿着者的躯干部插入的腰围开口部 50。裆下部 30 设于前腰围部 10 与后腰围部 20 之间。 在腰围开口部 50 的周缘设有用线状的橡胶形成的腰褶裥部 50A。在裆下部 30 的侧部形成 有腿围开口部 60, 该腿围开口部 60 形成有供穿着者的腿部插入的开口。在腿围开口部 60 的周缘设有用线状的橡胶形成的腿褶裥部 60A。
( 吸收性物品的制造方法 )
接着, 一边参照附图一边说明本实施方式的吸收性物品的制造方法。图 2 是用于 说明本实施方式的吸收性物品的制造方法的一部分的图。
如图 2 所示, 吸收性物品的制造方法至少包括腰围部形成工序 S1、 裆下构件转移 工序 S2、 腿围部形成工序 S3、 折叠工序 S4、 接合工序 S5 和切断工序 S6。
在腰围部形成工序 S1 中, 通过在纤维网 6A 与纤维网 6B 之间配置褶裥部 ( 腰褶裥 部 50A 和腿褶裥部 60A), 形成与前腰围部 10 和后腰围部 20 分别对应的一对纤维网 61、 62。
在裆下构件转移工序 S2 中, 在腰围部形成工序 S1 之后 ( 下游侧 ), 在一对纤维网 61、 62 之间, 沿着机械方向 MD 每隔规定间隔地转移 ( 配置 ) 与裆下部 30 对应的裆下构件 30A。
在腿围部形成工序 S3 中, 在裆下构件转移工序 S2 之后 ( 下游侧 ), 切断纤维网 61、 62( 纤维网 6A 和纤维网 6B) 和构成裆下构件 30A 的背面片材 3 的一部分。换句话说, 在纤 维网 61、 62 上形成相当于腿围开口部 60 的空隙 AR。
在折叠工序 S4 中, 在腿围部形成工序 S3 之后 ( 下游侧 ), 以与由裆下构件 30A 限 定的机械方向 MD 平行的折曲线为基准, 使一方的纤维网 61 与另一方的纤维网 62 以对折的 方式重叠。
在接合工序 S5 中, 在折叠工序 S4 之后 ( 下游侧 ), 利用超声波处理、 加热处理, 接 合与用于接合前腰围部 10 和后腰围部 20 的接合部 40 对应的接合区域 40A。接合区域 40A 形成于虚线 SL 的两侧, 该虚线 SL 表示沿着中间体纤维网 6 的交叉方向 CD 延伸的切断预定 位置。
在切断工序 S6 中, 在接合工序 S5 之后 ( 下游侧 ), 沿着机械方向 MD 每隔规定间 隔、 即沿着虚线 SL 切断在接合区域 40A 被接合的中间体纤维网 6。 由此, 用于制造各吸收性 物品 1。
( 超声波接合装置 )
接合工序 S5 由超声波接合装置 100 实施。参照附图说明本实施方式的超声波接 合装置 100 的结构。图 3 是沿着箭头 F 观察图 2 所示的接合工序 S5 的图。图 4 是从机械 方向 MD 的下游侧观察超声波接合装置 100 的侧视图。为了说明, 图 4 未记载中间体纤维网 6。
超声波接合装置 100 包括旋转鼓 110 和输出超声波振动的超声波焊头 120。
在旋转鼓 110 的外周面 112 设有砧座 200。旋转鼓 110 的旋转轴 111 与交叉方向 CD 平行, 该交叉方向 CD 与沿着制造工序的流动方向的机械方向 MD 正交。旋转鼓 110 与超 声波焊头 120 隔着将一方的纤维网 61 与另一方的纤维网 62 重叠而形成的中间体纤维网 6相向设置。
超声波焊头 120 经由未图示的增强器连结于超声波振子。超声波焊头 120 将由超 声波振子产生且由增强器增幅的超声波振动施加给中间体纤维网 6。超声波焊头 120 与中 间体纤维网 6 的接合区域 40A 接触, 隔着中间体纤维网 6 被压靠在后述的砧座 200 上。超 声波焊头 120 能够调整对中间体纤维网 6 的接触压力。
在超声波接合装置 100 的流动方向的上流侧设有辊 130A。此外, 在下游侧设有辊 130B。中间体纤维网 6 在被辊 130A 和 130B 按压在旋转鼓 110 的外周面 112 上的状态下被 向机械方向 MD 输送。超声波接合装置 100 利用砧座 200 和超声波焊头 120 夹着中间体纤 维网 6 的接合区域 40A, 由此对接合区域 40A 实施超声波接合。
( 砧座的结构 1)
接着, 用图 5 说明砧座 200 的结构。砧座 200 具有台座 210、 凸部 220、 230。台座 210 设于旋转鼓 110 的外周面 112 的安装位置 112a。凸部 220 自台座 210 的表面 210a 向 旋转鼓 110 的法线方向 H 突出。凸部 220 沿着台座 210 的表面 210a 呈线状地沿交叉方向 CD 形成。
凸部 220 具有多个突起部 240。突起部自凸部 220 的表面沿着法线方向 H 突出。 凸部 220 的交叉方向的一个端部 220a 在台座 210 的表面 210a 上, 设于比另一个端部 220b 更靠旋转方向 R 的前进侧的位置。在凸部 220 上形成有沿着与突起部 240 的突出方向相反 的方向延伸的切口部 260。切口部 260 从自台座 210 的表面 210a 突出的凸部 220 的表面延 伸到凸部 220 的中途附近。 在图 5 所示的实施方式中, 在台座 210 上还形成有凸部 230。凸部 230 具有多个突 起部 250。突起部自凸部 230 的表面沿着法线方向 H 突出。凸部 230 的一个端部 230b 在台 座 210 的表面 210a 上, 设于比另一个端部 230a 更靠旋转方向 R 的前进侧的位置。在凸部 230 上形成有沿着与突起部 250 的突出方向相反的方向延伸的切口部 270。切口部 270 从 自台座 210 的表面 210a 突出的凸部 230 的表面延伸到凸部 230 的中途附近。
在超声波焊头 120 被压靠在中间体纤维网 6 上时, 中间体纤维网 6 因从内部发热 而熔融, 被按压于自凸部 220、 230 突出的突起部 240、 250 上, 在中间体纤维网 6 上形成凹凸 的接合图案。
切口部 260、 270 的沿着凸部 220、 230 的间隙 G1、 G2 例如是 1mm。优选间隙 G1、 G2 比突起部 240、 250 的间隔窄。 此外, 在成人用尿布的情况下, 接合部 40 的长度是 130mm。 即, 优选凸部 220、 230 在交叉方向 CD 上的长度至少是 130mm。
在图 5 所示的砧座 200 中, 旋转方向 R 上的凸部 220 的一个端部 220a 与凸部 230 的端部 230a 之间的间隔, 比凸部 220 的端部 220b 与凸部 230 的凸部 230b 之间的间隔窄。 这样, 端部 220、 230 的一个端部 220a、 230b 设于旋转方向 R 的前进侧。由此, 在超声波焊头 120 隔着中间体纤维网 6 被压靠在砧座 200 上时, 能够缓和砧座 200 受到来自超声波焊头 120 的冲击、 阻力。
用图 5 说明了的砧座 200 具有自凸部 220 的表面延伸到凸部 220 的中途附近的切 口部 260。还具有自凸部 230 的表面延伸到凸部 230 的中途附近的切口部 270。
因此, 即使相比小孩用尿布的制造时砧座 200 的尺寸较大, 也能够降低自超声波 焊头 120 产生的振动在砧座 200 中的相互干涉。 因此, 能够降低由在砧座 200 内相互干涉了
的超声波振动造成的损坏蓄积在砧座 200 的局部或连接于砧座 200 的周边的构件的情况。 由此, 能够防止砧座 200 或周边的构件的更换周期变短。因而, 能够抑制制造成本的增加。 而且, 砧座 200 能够降低由蓄积于砧座 200 的超声波振动造成的损坏。因而, 能够抑制由砧 座的损坏造成的超声波接合的品质降低, 能够稳定地进行超声波接合处理。
在图 5 所示的砧座 200 中, 台座 210 也可以相对于安装位置 112a 能够装卸。砧座 200 通过能够单独地装卸, 即使在一部分损伤的情况下, 也无需连同旋转鼓一起更换, 所以 能够抑制更换的成本。
凸部 220、 230 遍及台座 210 在交叉方向 CD 上的整个宽度地形成, 但是端部 220a、 220b 和端部 230a、 230b 也可以与台座 210 的端部不一致。
( 砧座的结构 2)
接着, 说明砧座的另一实施方式。 以下, 对具有与上述实施方式相同的作用的构成 元件标注相同的附图标记, 省略详细的说明。
图 6 表示砧座的另一实施方式。砧座也可以不包括台座 210。换句话说, 在砧座 201 中, 凸部 220、 230 设置于旋转鼓 110 的外周面 112。在凸部 220、 230 上形成切口部 260、 270。切口部 260、 270 既可以延伸到凸部 220、 230 的中途附近, 也可以截断凸部 220、 230。 如以上那样, 即使在旋转鼓 110 的外周面 112 上直接设置凸部 220、 230 的情况下, 利用设于 凸部 220、 230 的切口部 260、 270, 也能够获得降低自超声波焊头 120 产生的振动在砧座 201 中相互干涉的效果。 ( 砧座的结构 3)
图 7 所示的砧座 202 利用形成于台座 210 的表面 210a 的切口部 280, 将台座 210 截断为台座 211 和台座 212。此外, 凸部 220 被截断为凸部 221 和凸部 222。凸部 230 被截 断为凸部 231 和凸部 232。
在台座 211 上形成凸部 221、 凸部 231。凸部 221、 231 自台座 211 的表面 211a 向 旋转鼓 110 的法线方向 H 突出。凸部 221、 231 沿着台座 211 的表面 211a 呈线状地沿交叉 方向 CD 形成。凸部 221、 231 具有多个突起部 241、 251。突起部 241、 251 自凸部 221、 231 的 表面沿着法线方向 H 突出。
在台座 212 上与台座 211 相同地也形成有凸部 222、 232。凸部 221 和凸部 222 沿 着相同的线而形成。因而, 凸部 222 和凸部 221、 凸部 232 和凸部 231 在中间体纤维网 6 上 形成一个接合区域 40A。在成人用尿布的情况下, 接合部 40 的长度是 130mm。切口部 280 的间隙 G3 例如是 1mm。间隙 G3 优选比突起部 241 彼此或突起部 251 彼此之间的间隔窄。
用图 7 说明了的砧座 202 的台座被切口部 280 截断。因此, 降低自超声波焊头 120 产生的振动在砧座 202 中相互干涉的效果进一步提高。 因此, 能够可靠地降低由在砧座 202 内相互干涉了的超声波振动造成的损坏蓄积于砧座 202 的局部或连接于砧座 202 的周边的 构件的情况。由此, 能够防止砧座或周边的构件的更换周期变短。因而, 能够抑制制造成本 的增加。
( 砧座的结构 4)
对于图 8 所示的砧座 203, 虽然台座 210 是一体的, 但是凸部 220、 230 被切口部 261、 271 截断。 即使在这样的情况下, 也能够获得降低自超声波焊头 120 产生的振动在砧座 203 中相互干涉的效果。由此, 能够防止砧座或周边的构件的更换周期变短。因而, 能够抑
制制造成本的增加。
( 砧座的结构 5)
对于图 9 所示的砧座 204, 凸部 220、 230 被切口部 261、 271 截断。在台座 210 上, 形成有与将凸部 220、 230 截断了的切口连续且沿着与法线方向 H 相反的方向延伸的切口部 281。凸部 220、 230 被切口部 261、 271 截断, 并且在台座 210 上也形成有切口部 281, 因此, 能够提高降低自超声波焊头 120 产生的振动在砧座 204 中相互干涉的效果。由此, 能够防 止砧座或周边的构件的更换周期变短。因而, 能够抑制制造成本的增加。
( 砧座的结构 6)
图 10 所示的砧座 205 利用与旋转鼓 110 的旋转方向 R 正交的切口部 290 截断台 座 210。即, 砧座 205 被截断为配置在旋转方向 R 的前进侧的台座 213 和位于后侧的台座 214。根据图 10 所示的砧座 205, 能够降低自超声波焊头 120 产生的振动在砧座 205 中相 互干涉。由此, 能够防止砧座或周边的构件的更换周期变短。因而, 能够抑制制造成本的增 加。
( 砧座的结构 7)
图 5 所示的砧座 200 也可以不包括凸部 220、 230。在图 11 所示的砧座 206 中, 多 个突起部 240、 250 形成于台座 210 的表面 210a。在台座 210 上形成沿着与突起部的突出方 向相反的方向延伸的切口部 291。 ( 砧座的结构 8)
图 12 所示的砧座 207 利用切口部 292 截断台座 210。即, 砧座 207 具有台座 216 和台座 217。
如图 11、 12 所示, 即使在多个突起部被直接设置于台座的情况下, 通过设有切口 部 291、 292, 也能够获得降低自超声波焊头 120 产生的振动在砧座 206、 207 中相互干涉的效 果。由此, 能够防止砧座或周边的构件的更换周期变短。因而, 能够抑制制造成本的增加。
( 超声波焊头的变形例 )
在上述的实施方式中, 说明了超声波焊头 120 利用一个超声波振子产生超声波振 动的情况。但是, 超声波焊头 120 也可以具有多个超声波振子。
一般而言, 在超声波振子的性能与超声波焊头的尺寸之间, 存在超声波振动的原 理上的制约。在考虑能量损失时, 能够最高效工作的超声波焊头的尺寸存在限制。在成人 用尿布的制造工序中, 与小孩用尿布相比, 进行超声波接合的接合区域也变大。因此, 沿交 叉方向并列地配置多个超声波焊头。
图 13 所示的例子是通过沿着交叉方向 CD 并列地配置超声波焊头 121a 和超声波 焊头 121b 而形成为一个单元的例子。若超声波焊头为多个, 则在相邻的超声波焊头之间容 易产生干涉波。在该情况下, 优选在将砧座划分为超声波焊头 121a 隔着中间体纤维网 6 被 压靠的区域和超声波焊头 121b 隔着中间体纤维网 6 被压靠的区域的位置上形成切口部。
例如, 图 5、 图 6 所示的切口部 260、 270、 图 7 所示的切口部 280、 图 8 所示的切口 部 261、 271、 图 9 所示的切口部 261、 271、 图 11 的切口部 291、 292 形成在如下的位置, 该位 置划分超声波焊头 121a 隔着中间体纤维网 6 被压靠的区域、 和超声波焊头 121b 隔着中间 体纤维网 6 被压靠的区域。由此, 能够可靠地降低自各超声波焊头产生的振动的干涉。
( 其它的实施方式 )
如上所述, 通过本发明的实施方式公开了本发明的内容, 但是作为该公开的一部 分的说明和附图不应该理解为限定本发明。 通过该公开应该会给予本领域技术人员各种代 替实施方式、 实施例和运用技术的启示。
例如本发明的实施方式对在腰围侧部的接合区域形成接合图案的情况进行了说 明, 但是并不局限于此。能够对需要的部位应用超声波接合。
此外, 说明了组合前腰围部 10、 后腰围部 20 和裆下部 30( 所谓的三构件型 ) 而形 成吸收性物品 1 的情况, 但是并不局限于此, 前腰围部 10、 后腰围部 20 和裆下部 30 也可以 全部形成为一体 ( 所谓的一构件型 )。
此外, 说明了吸收性物品 1 是一次性的短裤型尿布的情况, 但是并不局限于此, 只 要是使用接合工序 S5 的物品 ( 例如开放型尿布、 卫生巾 ) 就能够应用。另外, 吸收性物品 1 当然不限定于实施方式中所说明的结构, 能够根据目的适当设定。
这样, 本发明当然包括在此没有记载的各种实施方式等。因而, 本发明的技术范 围, 根据上述说明仅由恰当的权利要求书中的特定技术事项决定。
另外, 日本国专利申请第 2009-180199 号 (2009 年 7 月 31 日申请 ) 的全部内容通 过参照被编入本说明书中。
产业上的利用可能性
根据本发明, 能够提供能够提高超声波接合的品质、 稳定地进行超声波接合处理 的超声波接合装置。 在制造短裤型的吸收性物品时, 能够提供能够提高超声波接合的品质、 稳定地生产吸收性物品的吸收性物品的制造装置。