JP6242805B2 - ウエブの溶着システムおよび溶着方法 - Google Patents

Description

本発明は、主として着用物品のウエブの溶着システムおよび溶着方法に関するものである。

たとえば連続積層体を個々の使い捨てパンツの単位ごとにシール（溶着）するために超音波ホーンとアンビルを各々一対設けた溶着システムは公知である（ＷＯ ０５／０８００６５Ａ１）。
この先行技術は、連続ウエブを反転ロールにて反転させるとともに、反転ロールの上流および下流のウエブの双方に接触可能な一対のアンビルを有するアンビルロールが設けられている。各アンビルに対応した超音波ホーンにより反転ロールの前後でウエブにシール加工が行われる。

ＷＯ ０５／０８００６５ Ａ１

この先行技術は、一対のホーンが同時に動作することで、アンビルロールへの負荷の減少や、溶着位置の精度の向上を図っている。
しかし、前記先行技術において前記アンビルロールを複数個設けることについては何ら開示も示唆もなされていない。

本発明の目的は、溶着に必要な時間を短縮し、高速化を図り得るウエブの溶着システムおよび溶着方法を提供することである。

本発明装置は、一対のアンビルを有する第１アンビルロールと、
前記一対のアンビルと協働して前記ウエブに振動エネルギーを印加する第１および第２の超音波ホーンと、
別の一対のアンビルを有する第２アンビルロールと、
前記第２アンビルロールの一対のアンビルと協働して前記ウエブに振動エネルギーを印加する第３および第４の超音波ホーンとを備え、
前記第１アンビルロールの一対のアンビルのうちのいずれか一方が前記第１のホーンに対向すると、同時に、前記第１アンビルロールの一対のアンビルのうちの他方が前記第２のホーンに対向することが可能なように、前記第１および第２の超音波ホーンは配置されており、
前記第２アンビルロールの一対のアンビルのうちのいずれか一方が前記第３のホーンに対向すると、同時に、前記第２アンビルロールの一対のアンビルのうちの他方が前記第４のホーンに対向することが可能なように、前記第３および第４の超音波ホーンは配置されており、
前記第１アンビルロールと前記第１のホーンとの間の第１間隙、前記第２アンビルロールと前記第３のホーンとの間の第３間隙、前記第２アンビルロールと前記第４のホーンとの間の第４間隙および前記第１アンビルロールと前記第２のホーンとの間の第２間隙の順に前記ウエブが搬送されるように、前記第１および第２アンビルロールが配置されている。

本発明によれば、一対のアンビルロールに各々一対のアンビルを設け、各アンビルと協働する４個のホーン（少なくとも２個）のホーンで同時に超音波溶着を行う。したがって、溶着の必要な時間を短縮できる。

本発明装置を用いたウエブの溶着方法としては、前記ウエブが前記第１間隙、第３間隙、第４間隙および第２間隙の順に通るように前記ウエブを搬送する工程と、
前記第３および第１のホーンで前記ウエブの第１部および第２部を、それぞれ、超音波溶着する工程と、
前記第２部よりも下流の前記ウエブの第３部および第４部を、それぞれ、前記第３および第１ホーンで超音波溶着する工程と、
前記第２部と前記第３部との間の前記ウエブの第５部および第６部を、それぞれ、前記第２および第４ホーンで超音波溶着する工程とを備える。

この場合、第３および第１のホーンが第１部および第２部の溶着を行い、ウエブの搬送後に前記第２部よりも下流の第３部および第４部の溶着を第３および第１のホーンが行い、その後に、前記第２部と第３部との間の第５部および第６部を第２および第４ホーンが溶着する。
つまり、第３および第１のホーンが第１部および第２部を溶着してから第３部および第４部を溶着するまでの間に、２箇所の溶着すべき部位（下流において第２および第４ホーンで溶着される第５部および第６部）を飛ばしてウエブが搬送され得る。したがって、溶着の高速化が可能である。

図１は本発明の一実施例にかかり、Ｍサイズの着用物品を製造する場合の溶着システムを示す概略構成図である。 図２はＬサイズの着用物品を製造する場合の溶着システムを示す概略構成図である。 図３（ａ）〜図３（ｃ）は、それぞれ、個々の製品に切り放す前の着用物品の一例を示す概略正面図である。 図４（ａ）〜図４（ｄ）は、それぞれ、本発明の溶着の工程を示す概念図である。

好ましくは、前記第１アンビルロールと前記第２アンビルロールとの間の第１距離を変更可能とする第１のサイズ調整手段を更に備える。なお、第１距離は両アンビルロールの軸線間の距離を意味する。

両アンビルロール間の第１距離を変更可能とすることで、たとえば着用物品のＳサイズ、Ｍサイズ、Ｌサイズなどのサイズ変更に対応し得る。

更に好ましくは、前記第２アンビルロールの第１アンビルロールとは反対側に、前記第３間隙を通ったウエブを前記第４間隙に向かって転向させる反転ロールと、
前記第２アンビルロールと前記反転ロールとの間の第２距離を変更可能とする第２のサイズ調整手段とを更に備える。なお、第２距離は第２アンビルロールおよび反転ロールの各軸線間の距離を意味する。

第２アンビルロールと反転ロールとの第２距離を変更可能とすることで、前記サイズ変更の対応が容易である。

更に好ましくは、前記第１アンビルロールの一対のアンビルは前記第１アンビルロールの軸線を中心に互いに対称に設けられ、
前記第２アンビルロールの一対のアンビルは前記第２アンビルロールの軸線を中心に互いに対称に設けられている。

本システムにおいては、各アンビルロールにつき、それぞれ、２箇所において同時にウエブの溶着がなされる。この際、前記アンビルロールは、前記アンビルロールの略中心に向かう互いに反対の方向の２つの力を、前記ウエブを介して、前記超音波ホーンから同時に受ける。
アンビルロールが互いに反対の方向からの力を同時に受け、超音波エネルギーの衝撃によるアンビルロールの負荷が小さくなると共に、超音波ホーンが振動エネルギーをアンビルロールに印加しても、アンビルが位置ズレしにくくなる。したがって、溶着の位置精度が向上する。

好ましくは、前記溶着システムは前記ウエブを前記第１間隙から導入し、前記第２間隙からの前記ウエブを受け取ると共に、所定の周期でウエブの高速搬送と低速搬送とを繰り返し行う搬送装置を更に備え、
前記溶着方法は、前記第１間隙と第３間隙との間の第１距離により定まる溶着のピッチの４倍の長さを１周期として、前記ウエブの高速搬送と、前記ウエブの低速搬送とを繰り返す工程を更に備え、
前記低速搬送時に前記各超音波溶着の工程を実行する。

この場合、溶着すべきピッチの４倍の長さのウエブを搬送の１周期として、ウエブの高速および低速搬送を繰り返すので、低速搬送の期間を短縮でき、生産スピードの向上を図り得る。
なお、本システムは超音波ホーンを４個備えているため、前記ピッチの４倍の長さのウエブを搬送の１周期としても、ウエブを所定の前記ピッチで溶着し得る。

本発明は、添付の図面を参考にした以下の好適な実施例の説明からより明瞭に理解されるであろう。しかしながら、実施例および図面は単なる図示および説明のためのものであり、本発明の範囲を定めるために利用されるべきものではない。本発明の範囲は請求の範囲によってのみ定まる。添付図面において、複数の図面における同一の部品番号は、同一または相当部分を示す。

以下、本発明の実施例を図面に従って説明する。
以下の説明では、まず、本発明の溶着システムの要部について説明し、その後に、前記溶着システムに設けられた変速装置について説明する。

本システムは、互いに重ねられた複数枚のウエブＷを搬送しながら、前記ウエブＷ同士を溶着させる一対の第１および第２超音波溶着装置１，２を有する。前記第１および第２超音波溶着装置１，２はウエブＷの流れ方向に互いに離間している。

前記第１超音波溶着装置１は、一対のアンビル１１，１２を有する第１アンビルロール１０Ａと、前記一対のアンビル１１，１２と協働して前記ウエブＷに振動エネルギーを印加する第１および第２の超音波ホーン２１，２２と、各超音波ホーン２１，２２に各々超音波振動を発生させる第１および第２のソニック本体３１，３２とを備える。

前記第２超音波溶着装置２は、別の一対のアンビル１３，１４を有する第２アンビルロール１０Ｂと、前記一対のアンビル１３，１４と協働して前記ウエブＷに振動エネルギーを印加する第３および第４の超音波ホーン２３，２４と、各超音波ホーン２３，２４に各々超音波振動を発生させる第３および第４のソニック本体３３，３４とを備える。

前記各ホーン２１〜２４には周波数の高い機械的振動が印加されて、前記各超音波ホーン２１〜２４と各アンビル１１〜１４との間を通過する複数枚のウエブＷ同士が摩擦熱で互いに溶着される。
前記超音波ホーン２１〜２４としては、たとえば、特表平１０−５１３１２８号に記載の超音波ホーンが用いられてもよい。周知のように、ホーン２１〜２４の表面には、たとえば、多数の凸部からなるシールパターンが形成されていてもよい。
また、ホーン２１〜２４の表面にシールパターンを形成する代わりに、アンビル１１〜１４の表面にシールパターンが形成されていてもよい。

ウエブＷは、互いに溶着が必要な複数枚の熱可塑性のウエブが重ねられて、形成されている。また、前記第１および第２超音波溶着装置１，２によってシールされるウエブＷの溶着領域Ｓａ１，Ｓａ２，Ｓａ３，Ｓａ４は、たとえば、図３（ａ）〜図３（ｃ）の使い捨てパンツ（着用物品の一例）のような製品の端部である。
各溶着領域Ｓａ１，Ｓａ２，Ｓａ３，Ｓａ４の間のピッチはＭサイズ、Ｌサイズごとに予め所定のピッチＳｐｍ，Ｓｐｌに設定されている。

たとえば、図１の前記第１アンビルロール１０Ａの前記一対のアンビル１１，１２は、前記第１アンビルロール１０Ａの軸線（第１アンビルロール１０Ａの回転中心Ｏに沿って延びる線）に対して互い対称に設けられている。すなわち、前記一対のアンビル１１，１２は、第１アンビルロール１０Ａに１８０°のピッチで設けられている。

たとえば、前記第１の超音波ホーン２１と第２の超音波ホーン２２とは前記第１アンビルロール１０Ａの回転中心（前記軸線）Ｏを中心として互いに対称に配置されている。
すなわち、前記一対のアンビル１１，１２のうちのいずれか一方が前記第１の超音波ホーン２１に対向し、同時に、前記一対のアンビル１１，１２のうちの他方が前記第２の超音波ホーン２２に対向することが可能なように、前記一対の超音波ホーン２１，２２は配置されている。

たとえば、前記第２アンビルロール１０Ｂの前記一対のアンビル１３，１４は、前記第２アンビルロール１０Ｂの軸線（第２アンビルロール１０Ｂの回転中心Ｏに沿って延びる線）に対して互い対称に設けられている。すなわち、前記一対のアンビル１３，１４は、第２アンビルロール１０Ｂに１８０°のピッチで設けられている。

たとえば、前記第３の超音波ホーン２３と第４の超音波ホーン２４とは前記第２アンビルロール１０Ｂの回転中心Ｏを中心として対称に配置されている。
すなわち、前記一対のアンビル１３，１４のうちのいずれか一方が前記第３の超音波ホーン２３に対向し、同時に、前記一対のアンビル１３，１４のうちの他方が前記第４の超音波ホーン２４に対向することが可能なように、前記一対の超音波ホーン２３，２４は配置されている。

前記第１アンビルロール１０Ａの前記一対のアンビル１１，１２のうちの各々が、前記第１または第２の超音波ホーン２１，２２に対向した状態で、かつ、前記第２アンビルロール１０Ｂの別の一対のアンビル１３，１４のうちの各々が、前記第３または第４の超音波ホーン２３，２４に対向した状態で、前記各超音波ホーン２１〜２４が前記ウエブＷに振動エネルギーを同時に印加する。したがって、各アンビルロール１０Ａ，１０Ｂにつき、それぞれ、２箇所において同時にウエブＷの溶着がなされる。
この際、前記各アンビルロール１０Ａ，１０Ｂは、前記アンビルロール１０Ａ，１０Ｂの中心Ｏに向かう互いに反対の方向の２つの力を、前記ウエブＷを介して、前記超音波ホーン２１〜２４から同時に受ける。
このように、各アンビルロール１０Ａ，１０Ｂが同時に互いに反対の方向からの力を受けるので、各超音波ホーン２１〜２４が大きな振動エネルギーを各アンビルロール１０Ａ，１０Ｂに印加しても、各アンビル１１〜１４が位置ズレしにくくなる。

なお、前記各アンビルロール１０Ａ，１０Ｂには、前記一対のアンビルに加え、別の一対または別の複数対のアンビルが設けられていてもよい。

前記第１アンビルロール１０Ａと前記第１のホーン２１との間の第１間隙Δ１、前記第２アンビルロール１０Ｂと前記第３のホーン２３との間の第３間隙Δ３、前記第２アンビルロール１０Ｂと前記第４のホーン２４との間の第４間隙Δ４および前記第１アンビルロール１０Ａと前記第２のホーン２２との間の第２間隙Δ２の順に前記ウエブが搬送されるように、前記第１および第２アンビルロール１０Ａ，１０Ｂが配置されている。

本システムは搬送装置（搬送する手段）４を備えている。該搬送装置４は、前記第２アンビルロール１０Ｂの第１アンビルロール１０Ａとは反対側に反転ロールＲ３を備えている。反転ロールＲ３は前記第３間隙Δ３を通ったウエブを前記第４間隙Δ４に向かって転向させる。
前記第１間隙Δ１から前記第３間隙Δ３を通過したウエブＷは、前記反転ロールＲ３の外周面に沿って流れた後、前記第４間隙Δ４を通って前記第２間隙Δ２に搬送される。
なお、本システムにおいて、前記第１および第２超音波溶着装置１，２および搬送装置４等は、上流側と下流側とが概ね互いに面対称になるように配置されている。

本システムは第１〜第３のサイズ調整手段４１〜４３を備える。
第１のサイズ調整手段４１は前記第１アンビルロール１０Ａと前記第２アンビルロール１０Ｂとの間の第１距離（ピッチ）Ｄ１を変更可能とする。
第２のサイズ調整手段４２は第２アンビルロール１０Ｂと反転ロールＲ３との間の第２距離（ピッチ）Ｄ２を変更可能とする。
第３のサイズ調整手段４３は第１超音波溶着装置１と第２超音波溶着装置２との間の距離Ｄ１を変更可能とする。
なお、第２距離Ｄ２は反転ロールＲ３および第２アンビルロール１０Ｂの軸心間の距離を意味し、第１距離Ｄ１は第２アンビルロール１０Ｂおよび第１アンビルロール１０Ａの軸心間の距離を意味する。

前記反転ロールＲ３、第１および第２アンビルロール１０Ａ，１０Ｂは取付具５０を介してフレーム５に回転可能に取り付けられている。また、前記反転ロールＲ３、第２アンビルロール１０Ｂ、第３および第４ソニック本体３３，３４は、フレーム５に形成された長孔５１を介して、ウエブＷの流れ方向の取付位置の変更ができるようにフレーム５に取り付けられている。
なお、前記長孔５１はウエブＷの流れ方向に沿って延びている。

図３（ａ）、（ｂ）の第１のサイズ（たとえばＭサイズ）の着用物品を製造する場合には、図１の前記第１〜第３サイズ調整手段４１〜４３により、前記反転ロールＲ３、第２アンビルロール１０Ｂ、第３ソニック本体３３および第４ソニック本体３４が図１に示す前記第１位置Ｐ１に支持される。
一方、図３（ｃ）の第２のサイズ（たとえばＬサイズ）の着用物品を製造する場合には、図２の前記第１〜第３サイズ調整手段４１〜４３により、前記反転ロールＲ３、第２アンビルロール１０Ｂ、第３ソニック本体３３および第４ソニック本体３４が図２で示す前記第２位置Ｐ２に支持される。
すなわち、図１に示す前記第１距離Ｄ１および第２距離Ｄ２に比べ、図２に示す前記第１距離Ｄ１および第２距離Ｄ２はそれぞれ大きい。

図４（ａ）〜図４（ｄ）の着用物品Ｎの溶着領域Ｓａ１，Ｓａ２，Ｓａ３およびＳａ４は、図１の第１間隙Δ１〜第４間隙Δ４をウエブＷが通過する際に溶着される。
一方、前記溶着は前記第１〜第４間隙Δ１〜Δ４において同時になされる。したがって、ウエブＷにおける第１間隙Δ１から第３間隙Δ３までの部分の長さ（または第２間隙Δ２から第４間隙Δ４までの部分の長さ）、つまり第１距離Ｄ１は、図３（ａ）〜図３（ｃ）の着用物品ＮのピッチＳｐｍ又はＳｐｌの整数倍に設定される必要がある。
そのため、前述のように、図１の反転ロールＲ３、第１および第２の超音波溶着装置１，２が第１位置Ｐ１または第２位置Ｐ２のいずれかにおいて選択的に支持されることにより、２種以上のサイズの着用物品を製造することができる。

変速装置４は、第１ダンサーローラＲ１、第２ダンサーローラＲ２、駆動ローラＲ４および複数のガイドローラＧ１，Ｇ２とを備えている。図１の前記第１ダンサーローラＲ１は上流から流入する前記ウエブＷを受け取ると共に前記第１間隙Δ１に向って前記ウエブＷを排出する。前記第２ダンサーローラＲ２は前記第２間隙Δ２から排出された前記ウエブＷを受け取ると共に下流に向って前記ウエブＷを排出する。

前記第１および第２ダンサーローラＲ１，Ｒ２は仮想線および実線で示すように往復移動（揺動）する。図示しない駆動手段により前記第１および第２ダンサーローラＲ１，Ｒ２は互いに同じ回転速度（周速度）で回転される。

前記第１ダンサーローラＲ１の上流には、第１ガイドローラＧ１が回転可能に設けられている。一方、前記第２ダンサーローラＲ２の下流には、第２ガイドローラＧ２が回転可能に設けられている。
前記第１ガイドローラＧ１は、前記第１ダンサーローラＲ１に向って流れるウエブＷを案内する。一方、前記第２ガイドローラＧ２は前記第２ダンサーローラＲ２から流れ出るウエブＷを案内する。
前記両ダンサーローラＲ１，Ｒ２の間の上方の位置には、駆動ローラＲ４が配置されている。図１および図２に示す前記５つのローラＲ１，Ｒ２，Ｇ１，Ｇ２，Ｒ４は互いに同期して回転する。
なお、前記５つのローラの駆動装置はＷＯ２００５／０８００６５Ａ１に開示されており、ここに、その記述の全てが組み込まれる。

前記変速装置４は、２つのダンサーローラＲ１，Ｒ２の間においてウエブＷの高速搬送および低速搬送を交互に繰り返し行う。前記高速搬送において、ダンサーローラＲ１，Ｒ２間の前記ウエブＷの移動速度は、前記第１ダンサーローラＲ１に流入するウエブＷの速度Ｖよりも大きい。
一方、前記低速搬送において、前記ダンサーローラＲ１，Ｒ２間の前記ウエブＷの移動速度は、前記速度Ｖよりも小さい。

すなわち、高速搬送においては、実線の矢印Ｄ１０で示すように、前記第１ダンサーローラＲ１が前記第１アンビルロール１０Ａに近づき、同時に、前記第２ダンサーローラＲ２が第１前記アンビルロール１０Ａから遠ざかるように前記両ダンサーローラＲ１，Ｒ２が移動することで、前記両ダンサーローラＲ１，Ｒ２間においてウエブＷが高速で搬送される。
一方、前記低速搬送においては、破線の矢印Ｄ２０で示すように、前記第１ダンサーローラＲ１が前記第１アンビルロール１０Ａから遠ざかり、同時に、前記第２ダンサーローラＲ２が前記第１アンビルロール１０Ａに近づくように前記両ダンサーローラＲ１，Ｒ２が移動することで、前記両ダンサーローラＲ１，Ｒ２間においてウエブＷが低速で搬送される。

前記各アンビル１１〜１４が、それぞれ、前記各超音波ホーン２１〜２４に対向している状態である場合に、第１ダンサーローラＲ１と前記第２ダンサーローラＲ２との間の前記ウエブＷの速度が、前記第１ダンサーローラＲ１に流入する前記ウエブＷの速度Ｖよりも小さくなるように制御装置（図示せず）により制御されると共に、前記超音波エネルギーによる溶着がなされる。
一方、前記各アンビル１１〜１４が、各超音波ホーン２１〜２４に対向していない状態である場合に、第１ダンサーローラＲ１と前記第２ダンサーローラＲ２との間の前記ウエブＷの速度Ｖが、前記第１ダンサーローラＲ１に流入する前記ウエブＷの速度Ｖよりも大きくなるように前記制御装置（図示せず）により制御される。

前記両ダンサーローラＲ１，Ｒ２が矢印Ｄ１０，Ｄ２０方向に往復移動（揺動）を繰り返すことにより、前記高速搬送と前記低速搬送とが繰り返し行われる。

このように、各超音波ホーン２１〜２４が振動エネルギーをウエブＷに印加する際に、各超音波ホーン２１〜２４と各アンビル１１〜１４の間を通過するウエブＷの速度は小さい。そのため、ウエブＷが振動エネルギーを受ける時間は長くなり、単位面積あたりのウエブＷの受けるエネルギーが大きくなる。したがって、溶着の信頼性が高まる。

つぎに、本システムの動作が説明される。
図１の前記ウエブＷは、概ね一定の速度Ｖで第１ガイドローラＧ１から前記第１ダンサーローラＲ１の外周面に沿って流れた後、前記第１および第３間隙Δ１，Δ３を通り、反転ロールＲ３において方向が反転され、更に前記第４および第２間隙Δ４，Δ２を通り、前記第２ダンサーローラＲ２の外周面に沿って流れ、その後、概ね一定の速度Ｖで第２ガイドローラＧ２に沿って搬送される。

前記第１ダンサーローラＲ１と前記第１間隙Δ１との間のウエブＷの長さが大きくなるように前記第１ダンサーローラＲ１が矢印Ｄ２０方向へ移動すると共に、前記第２ダンサーローラＲ２と前記第２間隙Δ２との間のウエブＷの長さが小さくなるように第２ダンサーローラＲ２が矢印Ｄ２０方向へ移動する。
これにより、前記第１ダンサーローラＲ１と前記第２ダンサーローラＲ２との間の前記ウエブＷの速度が、前記第１ダンサーローラＲ１に流入する前記ウエブＷの速度Ｖよりも小さくなる。

前記ウエブＷが低速で搬送されているときに、前記各アンビル１１〜１４が前記各超音波ホーン２１〜２４に対向し、前記各ソニック本体３１〜３４が作動して、たとえば、図３（ａ）のウエブＷにおける互いに隣接する溶着領域Ｓａ３，Ｓａ３が同時に溶着（シール）される。

図１の前記第１ダンサーローラＲ１と前記第１間隙Δ１との間のウエブＷの長さが小さくなるように前記第１ダンサーローラＲ１が矢印Ｄ１０方向へ移動すると共に、前記第２ダンサーローラＲ２と前記第２間隙Δ２との間のウエブＷの長さが大きくなるように第２ダンサーローラＲ２が矢印Ｄ１０方向へ移動する。
これにより、前記第１ダンサーローラＲ１と前記第２ダンサーローラＲ２との間の前記ウエブＷの速度が、前記第１ダンサーローラＲ１に流入する前記ウエブＷの速度よりも大きくなる。

前記溶着については、図３（ａ）のように、１つの溶着領域Ｓａ３が２つ以上の前記超音波ホーン２１〜２４によって重ねて溶着されてもよい。
すなわち、図１の前記４つの各アンビル１１〜１４が前記４つの超音波ホーン２１〜２４に対向する際に、前記４つの超音波ホーン２１〜２４がウエブＷの所定の部位（図３（ａ）の溶着領域Ｓａ３）に振動エネルギーを印加する。その後、前記４つのアンビル１１〜１４が前記各超音波ホーン２１〜２４に対向する際に、前記第２〜第４の超音波ホーン２２〜２４が、前記第１の超音波ホーン２１により振動エネルギーが印加されたウエブＷの所定の部位（前記溶着領域Ｓａ３）に重ねて振動エネルギーを印加する。
図３（ａ）に示すように、この溶着領域Ｓａ３は着用物品などの製品の端部となる。

この場合、図１の第１間隙Δ１において第１の超音波ホーン２１によって溶着された溶着領域Ｓａ３（図３（ａ））が、続いて、第２〜第４間隙Δ２〜Δ４のいずれかにおいて超音波ホーン２２〜２４によって溶着されるように、ウエブＷの搬送速度およびアンビルロール１０の角速度が制御される。
かかる溶着の場合、ウエブの１箇所に２回にわたり振動エネルギーが印加され、溶着の信頼性が高くなる。

一方、図３（ｂ）のように、各溶着領域Ｓａ１〜Ｓａ４が前記各超音波ホーン２１〜２４のいずれか１つのみによって溶着されてもよい。
この場合、図３（ｂ）のように、ウエブＷには、第１〜第４の超音波ホーン２１による溶着領域Ｓａ１〜Ｓａ４が繰り返し現れる。
以下、その一例について説明する。

図１において、第１間隙Δ１と第３間隙Δ３との間の第１距離Ｄ１および第４間隙Δ４と第２間隙Δ２との間の第１距離Ｄ１は、それぞれ、図３（ａ）のＭサイズの長さＳｐｍに設定される。
一方、図１の第３間隙Δ３〜第４間隙Δ４までの搬送距離は前記第１距離Ｄ１の５倍の長さとなるように反転ロールＲ３が第１の位置Ｐ１においてフレーム５に取り付けられる。この配置において以下のように溶着が行われる。

図４（ａ）〜図４（ｄ）のように、前記ウエブＷが前記第１間隙Δ１、第３間隙Δ３、第４間隙Δ４および第２間隙Δ２の順に通るように前記ウエブＷを前記変速搬送しながら、図４（ａ）の前記第３および第１のホーン２３，２１が前記ウエブＷの第１部Ｓ１および第２部Ｓ２を、それぞれ、低速搬送中に超音波溶着する。
その後、図４（ｂ）のように、第１距離Ｄ１の４倍の長さ分だけウエブＷを高速搬送した後に、前記第２部Ｓ２よりも下流の前記ウエブＷの第３部Ｓ３および第４部Ｓ４を、それぞれ、低速搬送中に前記第３および第１ホーン２３，２１が超音波溶着する。
なお、図４（ａ）〜図４（ｄ）において、超音波溶着されたウエブＷの部位を黒塗りで
示している。

その後、再び図４（ｃ）のように第１距離Ｄ１の４倍の長さ分だけウエブＷを高速搬送した後に、前記第２部Ｓ２と前記第３部Ｓ３との間の前記ウエブＷの第５部Ｓ５および第６部Ｓ６を、それぞれ、低速搬送中に前記第２および第４ホーン２２，２４が超音波溶着する。
この際、前記第６部Ｓ６および第５部Ｓ５にそれぞれ対面するウエブＷの第７部Ｓ７および第８部Ｓ８を、前記低速搬送中に、第３および第１ホーン２３，２１が超音波溶着する。
すなわち、前記第６部Ｓ６および第５部Ｓ５が超音波溶着されるタイミングと前記第７部Ｓ７および第８部Ｓ８が超音波溶着されるタイミングとは同じである。

その後、再びウエブＷを第１距離Ｄ１の４倍の長さ分だけ高速搬送し、前記第４部Ｓ４と第７部Ｓ７との間のウエブＷの第９部Ｓ９および第１０部Ｓ１０を第２および第４ホーン２２，２４が超音波溶着する。
この際、前記第１０部Ｓ１０および第９部Ｓ９にそれぞれ対面するウエブＷの第１１部Ｓ１１および第１２部Ｓ１２を、前記低速搬送中に、第３および第１ホーン２３，２１が超音波溶着する。
なお、第１部Ｓ１〜第４部Ｓ４が超音波溶着される際も、同様に、それぞれアンビルロールを介して対面するウエブＷの部位が超音波溶着されるが、図４（ａ）〜図４（ｂ）では、工程の説明を分り易くするため、同対面するウエブＷの溶着部位の図示（黒塗り）は省略している。

この例の場合、高速搬送の期間が長く、更なる生産スピードの向上を図り得る。

つぎに、着用物品Ｎのサイズを図３（ｂ）のＭサイズから図３（ｃ）のＬサイズに変更する方法について説明する。

まず、図３（ｂ）のＭサイズにおいては、第１間隙Δ１と第３間隙Δ３との第１距離Ｄ１、ならびに、第２間隙Δ２と第４間隙Δ４との間の第１距離Ｄ１が図３（ｂ）の製品長さＳｐｍに等しくなるように、第１および第２アンビルロール１０Ａ，１０Ｂと第１〜第４ソニック本体３１〜３４をフレーム５に取り付ける。
一方、第３間隙Δ３〜第４間隙Δ４までのウエブＷの長さが前記第１距離Ｄ１の整数倍（例えば５倍）となるように、反転ロールＲ３をフレーム５に取り付ける。この状態で、前述のように、間欠的に超音波溶着を行うことで、図３（ｂ）のＭサイズの着用物品Ｎが得られる。

一方、図３（ｃ）のＬサイズの着用物品Ｎを製造する場合においては、前記第１距離Ｄ１が図３（ｃ）の製品長さＳｐｌに等しくなるように、図２の第１および第２アンビルロール１０Ａ，１０Ｂと第１〜第４ソニック本体３１〜３４をフレーム５に取り付ける。
一方、第３間隙Δ３〜第４間隙Δ４までのウエブＷの長さが前記第１距離Ｄ１の整数倍（例えば５倍）となるように、反転ロールＲ３をフレーム５に取り付ける。この状態で、前述のように、間欠的に超音波溶着を行うことで、図３（ｃ）のＬサイズの着用物品Ｎが得られる。

以上のとおり、図面を参照しながら好適な実施例を説明したが、当業者であれば、本明細書を見て、自明な範囲内で種々の変更および修正を容易に想定するであろう。
たとえば、反転ローラや変速装置は必ずしも設けられる必要はない。
また、反転ローラ位置が固定的に設けられてもよい。
また、着用物品のサイズを変更する方法において、反転ロール、第２アンビルロール、第３ソニック本体および第４ソニック本体は長孔に沿ってモータやシリンダ等の動力で移動されてもよい。更に、前記長孔に代えてリニアガイドのような案内部材が用いられてもよい。
また、前記反転ローラ、第１アンビルロール、第２アンビルロールおよび各ソニック本体は第１位置および第２位置において各々の位置を微調整することができる手段を有していてもよい。
また、ダンサーローラは上下ではなく左右に揺動してもよい。
したがって、そのような変更および修正は、請求の範囲から定まる本発明の範囲内のものと解釈される。

本発明の溶着システムは、使い捨てパンツ、オムツ、生理用品などの使い捨て着用物品の生産に利用できる。

１，２：第１および第２超音波溶着装置
１０Ａ：第１アンビルロール １０Ｂ：第２アンビルロール
１１〜１４：第１〜第４アンビル
２１〜２４：第１〜第４の超音波ホーン ３１〜３４：第１〜第４ソニック本体
４：搬送装置 ４１，４２：第１〜第２のサイズ調整手段
５：フレーム ５０：取付具 ５１：長孔
Ｎ：着用物品 Ｐ１：第１の位置 Ｐ２：第２の位置
Ｒ１：第１ダンサーローラ Ｒ２：第２ダンサーローラ Ｒ３：反転ローラ Ｒ４：駆動ローラ
Ｓ１〜Ｓ１０：第１部〜第１０部 Ｓａ１〜Ｓａ４：溶着領域
Δ１〜Δ４：第１間隙〜第４間隙

Claims (7)

1. 複数枚のウエブを搬送しながら、前記ウエブ同士を溶着させる超音波溶着装置を有するウエブの溶着システムであって、前記超音波溶着装置は、
   一対のアンビルを有する第１アンビルロールと、
   前記一対のアンビルと協働して前記ウエブに振動エネルギーを印加する第１および第２の超音波ホーンと、
   別の一対のアンビルを有する第２アンビルロールと、
   前記第２アンビルロールの一対のアンビルと協働して前記ウエブに振動エネルギーを印加する第３および第４の超音波ホーンとを備え、
   前記第１アンビルロールの一対のアンビルのうちのいずれか一方が前記第１のホーンに対向すると、同時に、前記第１アンビルロールの一対のアンビルのうちの他方が前記第２のホーンに対向することが可能なように、前記第１および第２の超音波ホーンは配置されており、
   前記第２アンビルロールの一対のアンビルのうちのいずれか一方が前記第３のホーンに対向すると、同時に、前記第２アンビルロールの一対のアンビルのうちの他方が前記第４のホーンに対向することが可能なように、前記第３および第４の超音波ホーンは配置されており、
   前記第１アンビルロールと前記第１のホーンとの間の第１間隙、前記第２アンビルロールと前記第３のホーンとの間の第３間隙、前記第２アンビルロールと前記第４のホーンとの間の第４間隙および前記第１アンビルロールと前記第２のホーンとの間の第２間隙の順に前記ウエブが搬送されるように、前記第１および第２アンビルロールが配置され、
   ここにおいて、前記第１アンビルロールと前記第２アンビルロールとの間の第１距離を変更可能とする第１のサイズ調整手段を更に備える、ウエブの溶着システム。
2. 請求項１のシステムにおいて、前記第２アンビルロールの第１アンビルロールとは反対側に配置され、前記第３間隙を通ったウエブを前記第４間隙に向かって転向させる反転ロールと、
   前記第２アンビルロールと前記反転ロールとの間の第２距離を変更可能とする第２のサイズ調整手段とを更に備える、ウエブの溶着システム。
3. 請求項２のシステムにおいて、前記第１アンビルロールの一対のアンビルは前記第１アンビルロールの軸線を中心に互いに対称に設けられ、
   前記第２アンビルロールの一対のアンビルは前記第２アンビルロールの軸線を中心に互いに対称に設けられている、ウエブの溶着システム。
4. 複数枚のウエブを搬送しながら、前記ウエブ同士を溶着させる超音波溶着装置を有するウエブの溶着システムを用いたウエブの溶着方法であって、
   前記超音波溶着装置は、
   一対のアンビルを有する第１アンビルロールと、
   前記一対のアンビルと協働して前記ウエブに振動エネルギーを印加する第１および第２の超音波ホーンと、
   別の一対のアンビルを有する第２アンビルロールと、
   前記第２アンビルロールの一対のアンビルと協働して前記ウエブに振動エネルギーを印加する第３および第４の超音波ホーンとを備え、
   前記第１アンビルロールの一対のアンビルのうちのいずれか一方が前記第１のホーンに対向すると、同時に、前記第１アンビルロールの一対のアンビルのうちの他方が前記第２のホーンに対向することが可能なように、前記第１および第２の超音波ホーンは配置されており、
   前記第２アンビルロールの一対のアンビルのうちのいずれか一方が前記第３のホーンに対向すると、同時に、前記第２アンビルロールの一対のアンビルのうちの他方が前記第４のホーンに対向することが可能なように、前記第３および第４の超音波ホーンは配置されており、
   前記第１アンビルロールと前記第１のホーンとの間の第１間隙、前記第２アンビルロールと前記第３のホーンとの間の第３間隙、前記第２アンビルロールと前記第４のホーンとの間の第４間隙および前記第１アンビルロールと前記第２のホーンとの間の第２間隙の順に前記ウエブが搬送されるように、前記第１および第２アンビルロールが配置され、
   前記ウエブの溶着方法は、
   前記ウエブが前記第１間隙、第３間隙、第４間隙および第２間隙の順に通るように前記ウエブを搬送する工程と、
   前記第３および第１のホーンで前記ウエブの第１部および第２部を、それぞれ、超音波溶着する工程と、
   前記第２部よりも下流の前記ウエブの第３部および第４部を、それぞれ、前記第３および第１ホーンで超音波溶着する工程と、
   前記第２部と前記第３部との間の前記ウエブの第５部および第６部を、それぞれ、前記第２および第４ホーンで超音波溶着する工程とを備える、ウエブの溶着方法。
5. 請求項４のウエブの溶着方法において、
   前記溶着システムは前記ウエブを前記第１間隙から導入し、前記第２間隙からの前記ウエブを受け取ると共に、所定の周期でウエブの高速搬送と低速搬送とを繰り返し行う搬送装置を更に備え、
   前記溶着方法は、前記第１間隙と第３間隙との間の第１距離により定まる溶着のピッチの４倍の長さを１周期として、前記ウエブの高速搬送と、前記ウエブの低速搬送とを繰り返す工程を更に備え、
   前記低速搬送時に前記各超音波溶着の工程を実行する、ウエブの溶着方法。
6. 複数枚のウエブを搬送しながら、前記ウエブ同士を溶着させる超音波溶着装置を有するウエブの溶着システムであって、前記超音波溶着装置は、
   一対のアンビルを有する第１アンビルロールと、
   前記一対のアンビルと協働して前記ウエブに振動エネルギーを印加する第１および第２の超音波ホーンと、
   別の一対のアンビルを有する第２アンビルロールと、
   前記第２アンビルロールの一対のアンビルと協働して前記ウエブに振動エネルギーを印加する第３および第４の超音波ホーンと、
   前記第２アンビルロールの前記第１アンビルロールとは反対側に配置された反転ロールとを備え、
   前記第１アンビルロールの一対のアンビルのうちのいずれか一方が前記第１のホーンに対向すると、同時に、前記第１アンビルロールの一対のアンビルのうちの他方が前記第２のホーンに対向することが可能なように、前記第１および第２の超音波ホーンは配置されており、
   前記第２アンビルロールの一対のアンビルのうちのいずれか一方が前記第３のホーンに対向すると、同時に、前記第２アンビルロールの一対のアンビルのうちの他方が前記第４のホーンに対向することが可能なように、前記第３および第４の超音波ホーンは配置されており、
   前記第１アンビルロールと前記第１のホーンとの間の第１間隙、前記第２アンビルロールと前記第３のホーンとの間の第３間隙、前記反転ロールの外周面、前記第２アンビルロールと前記第４のホーンとの間の第４間隙および前記第１アンビルロールと前記第２のホーンとの間の第２間隙の順に前記ウエブが搬送されるように、前記第１および第２アンビルロールと前記反転ロールとが配置され、
   ここにおいて、
   前記第１間隙と前記第３間隙との距離が前記第２間隙と前記第４間隙との距離に等しくなるように前記第１および第２アンビルロールと前記第１〜第４の超音波ホーンが配置され、
   前記第３間隙から前記第４間隙までのウエブの長さが前記距離の整数倍となるように、前記反転ロールが配置されている、ウエブの溶着システム。
7. 請求項６のシステムにおいて、
   前記第３間隙から前記第４間隙までのウエブの長さが前記距離の２以上の整数倍となるように、前記反転ロールが配置されている、ウエブの溶着システム。

Images