JP5591051B2 - ウエブに超音波処理を施すための装置および方法 - Google Patents

Description

この発明は、機械方向へ連続的に走行しているウエブに対して超音波処理を施すための装置と方法に関する。

熱可塑性合成繊維を含む不織布や熱可塑性合成樹脂で形成されたフィルムをウエブとして機械方向へ走行させ、その走行させる過程においてウエブに対して超音波処理を施すための装置は、公知でもありまた周知でもある。

例えば、実開昭５８−３９８３６号公報（特許文献１）に記載の超音波加工機は、超音波振動が付与される加工用ホーンと、加工用ホーンと協働する押えローラとを有する。加工用ホーンと押えローラとは、それぞれが回転しながら被加工物に超音波処理を施してその被加工物を連続的に溶着する。

また、特表平１０−５１３１２８号公報（特許文献２）に記載の回転シールシステムは、ウエブである加工物の走行方向に向かって回転するドラムと、ドラムの周面に取り付けられていてドラムの回転方向に対しての交差方向へ延びる第１の熱エネルギー付与装置と、ドラムとともに回転しながら前記交差方向へ動くようにドラムに取り付けられている第２の熱エネルギー付与装置とを有し、第１の熱エネルギー付与装置と第２の熱エネルギー付与装置との間に加工物を位置させる。第２の熱エネルギー付与装置は、第１の熱エネルギー付与装置と組み合わされて前記交差方向へ移動して、ドラムの回転中に加工物に熱エネルギーを付与し、熱エネルギーの付与が終了すると第１の熱エネルギー付与装置から離間して移動する前の位置へ戻る。第１，第２の熱エネルギー付与装置の一方は超音波振動するホーンであり、もう一方はアンビルである。

実開昭５８−３９８３６号公報 特表平１０−５１３１２８号公報

特許文献１に記載の装置では、ウエブに形成される超音波処理部分が機械方向と平行になり、機械方向と交差する方向へ延びる態様の超音波処理部分を得ることができない。

特許文献２に記載の回転シールシステムでは、機械方向へ走行する加工物に対して、機械方向と交差する方向へ延びる態様のシール部である超音波処理部を得ることができる。しかし、この回転シールシステムでは、第１の熱エネルギー付与装置がドラムに固定されている。また、加工物は、それに熱エネルギーを付与する際に、第１の熱エネルギー付与装置に対して固定された状態、換言すると回転ドラムに対して静止した状態にある。このように使用される第１の熱エネルギー付与装置は、それが繰り返し使用されていると、加工物に含まれていた熱可塑性合成樹脂成分が超音波振動の作用下に溶融したときに、その樹脂成分の小塊が第１の熱エネルギー付与装置に付着したり、さらにはその小塊が大きな塊状物へと成長したりすることがある。そのような小塊や大きな塊状物は、それが第１，第２のエネルギー付与装置の間に入ると、これら装置が終始一様な状態で加工物に熱エネルギーを付与することの妨げになり、シール部の強度を向上させようとするときや外観を良好なものにしようとするときの妨げになることがある。

この発明では、従来技術におけるこのような問題を解消することが可能な超音波処理のための装置と方法との提供を課題にしている。

前記課題を解決するためのこの発明は、装置に係る第１発明と、方法に係る第２発明とを含んでいる。

前記第１発明が対象とするのは、機械方向へ連続的に走行するウエブを前記ウエブの厚さ方向から挟む第１機械要素と第２機械要素とによって前記ウエブに超音波処理を反復して施す装置である。

かかる装置において第１発明が特徴とするところは、以下のとおりである。すなわち、前記装置は、前記ウエブを前記機械方向へ連続的に走行させる上流側搬送手段と下流側搬送手段とを含む。前記上流側搬送手段と前記下流側搬送手段との間には、外周面が前記ウエブの走行する速度に等しい周速で前記機械方向へ連続的に回転するとともに前記外周面に前記ウエブを載置可能であるドラムを介在させて、前記外周面には前記ドラムの内外に通じるように形成されている処理部を設ける。前記処理部における前記ドラムの内側には、前記機械方向に交差して前記ウエブを横切るように前進後退運動を反復する前記第１機械要素を設ける。前記処理部における前記ドラムの外側には、前記第１機械要素の前記前進後退運動に同期するとともに前記前進後退運動する方向に一致して前進後退運動する前記第２機械要素を設ける。前記第１，第２機械要素は、前進運動するときおよび後退運動するときのうちの一方において互いに協働して前記処理部に位置する前記ウエブに前記超音波処理を施し、前記前進運動するときおよび前記後退運動するときのうちの他方においては前記第１，第２機械要素の少なくとも一方が前記ウエブから離間して、前記超音波処理を休止する。

第１発明の実施態様の一つにおいて、前記第１機械要素が超音波ホーンであり、前記第２機械要素がアンビルである。

第１発明の実施態様の他の一つにおいて、前記第１機械要素がアンビルであり、前記第２機械要素が超音波ホーンである。

第１発明の実施態様の他の一つにおいて、前記超音波ホーンは、前記アンビルと対向する作用面を有し、前記超音波処理を施すときに前記作用面が前記ドラムの中心軸と直交する方向に平行して延びる軸を中心として回転する。

第１発明の実施態様の他の一つにおいて、前記作用面の前記超音波処理を施す部位と前記ウエブとの間の相対速度が調整可能である。

第１発明の実施態様の他の一つにおいて、前記アンビルは前記前進運動する方向と前記後退運動する方向とのそれぞれに向かって回転するローラである。

この発明のうちの前記第２発明が対象とするのは、機械方向へ連続的に走行するウエブを前記ウエブの厚さ方向から挟む第１機械要素と第２機械要素とによって前記ウエブに超音波処理を反復して施す方法である。

かかる方法において、前記第２発明が特徴とするところは以下のとおりである。すなわち、前記ウエブは、前記機械方向へ連続的に走行させるとともに、前記機械方向へ連続的に回転し外周面の周速が前記ウエブの走行速度に同じであるドラムの前記外周面に載置する。前記ドラムの内外に通じるように前記外周面に形成されている処理部において前記ドラムの内側に設けられて前記機械方向と交差して前記ウエブを横切るように前進後退運動を反復する前記第１機械要素を使用するとともに、前記処理部において前記ドラムの外側に設けられて前記第１機械要素の前記前進後退運動に同期するとともに前記前進後退運動する方向に一致して前進後退運動する第２機械要素を使用する。前記第１，第２機械要素は、前進運動するときおよび後退運動するときのうちの一方において互いに協働させて前記処理部に位置する前記ウエブに前記超音波処理を行わせ、前記前進運動するときおよび前記後退運動するときのうちの他方においては前記第１，第２機械要素のうちの少なくとも一方を前記ウエブから離間させて、前記超音波処理を休止させる。

第２発明の実施態様の一つにおいて、前記第１機械要素が超音波ホーンであり、前記第２機械要素がアンビルである。

第２発明の実施態様の他の一つにおいて、前記第１機械要素がアンビルであり、前記第２機械要素が超音波ホーンである。

第２発明の実施態様の他の一つにおいて、前記超音波ホーンは、前記アンビルと対向する作用面を有し、前記超音波ホーンが前進するときに前記作用面が前記ドラムの中心軸と直交する方向に平行して延びる軸を中心として回転する。

第２発明の実施態様の他の一つにおいて、前記アンビルには前記前進後退運動する方向それぞれに向かって回転するローラを使用する。

第１発明の実施態様の他の一つにおいて、前記作用面の前記超音波処理を施す部位と前記ウエブとの間の相対速度を調整して前記超音波処理を施す。

この発明に係る超音波処理を施すための装置では、機械方向へ走行するウエブに対して、超音波ホーンとアンビルとのうちの一方である第１機械要素ともう一方である第２機械要素とを機械方向と交差してウエブを横切るように前進させてウエブに超音波処理を施すから、超音波処理において生じる熱可塑性合成樹脂の小塊がホーンやアンビルに付着しても、ホーンやアンビルに対して摺動するウエブがその小塊を取り去るので、小塊が超音波処理の妨げになるという問題を解消することができる。

使い捨ておむつの斜視図。 （ａ）は図１の使い捨ておむつの連続体を示す図、（ｂ）はその連続体を得るためのウエブを示す図。 超音波処理装置を回転軸の一端部側から見たときの図。 図３の超音波処理装置の一部分が省略してある側面図。 ドラムが外してある図３と同様な図。 図５におけるＩＶ−ＩＶ線部分破断矢視図。 超音波処理要素の斜視図。 超音波処理要素の斜視図。 ウエブの流れを示す超音波処理装置の概略図。 実施態様の一例を示す図５と同様な図。

添付の図面を参照してこの発明に係る超音波処理装置の詳細を説明すると、以下のとおりである。

図１は、超音波処理装置５０を使用して製造された使い捨てのパンツ型おむつ１の斜視図である。おむつ１は、前胴回り域２と後胴回り域３と、股下域４とを有し、前胴回り域２と後胴回り域３の側縁部６，７が合掌状に重なり合い、接合域８において互いに接合して、おむつ１には胴回り開口１１と、脚回り開口１２とが形成されている。胴回り開口１１と脚回り開口１２のそれぞれでは、周縁部分に弾性部材（図示せず）が伸長状態で取り付けられていて、その周縁部分が弾性的に伸長・収縮する。前胴回り域２と後胴回り域３と股下域４とは、おむつ１の着用者の肌に当接する内面シート１３が熱可塑性合成繊維からなり透液性を有する不織布で形成され、着用者の着衣に当接する外面シート１４が熱可塑性合成樹脂からなり不透液性を有するフィルムと、熱可塑性合成樹脂からなりフィルムの外面に接合している不織布とのラミネートシートで形成されている。おむつ１は、これら内面シート１３と外面シート１４との間に介在する周知の吸収体を含むものであるが、その吸収体は図示されていない。

このようなおむつ１における接合域８は、前胴回り域２の側縁部６と後胴回り域３の側縁部７とを重ね合せて後記する超音波処理装置５０で処理することにより、換言すると、前胴回り域２を形成している内面シート１３と外面シート１４および後胴回り域３を形成している内面シート１３と外面シート１４を重ね合せて超音波処理装置で処理することにより形成されている。
図２の（ａ）は、複数の図１のおむつ１が幅方向において連続した状態にあるおむつ連続体２１の部分斜視図であり、（ｂ）はおむつ連続体２１を製造するために使用されるウエブ３１の部分斜視図である。

図２の（ａ）のおむつ連続体２１では、縦方向へ延びる複数の切断予定線２２が横方向へ等ピッチで並んでいる。切断予定線２２の両側には、図１に示された接合域８が互いに接し合う状態で形成されている。図１のおむつ１は、このようなおむつ連続体２１を切断予定線２２で切断することにより得ることができる。図２の（ｂ）におけるウエブ３１には、（ａ）における切断予定線２２のみが示されていて、接合域８が未だ形成されていない。かようなウエブ３１は、それが後記する超音波処理装置５０で処理されることにより、接合域８が形成され、図２の（ａ）のおむつ連続体２１となる。

図３は、図２の（ｂ）に示されたウエブ３１に超音波処理を反復して施して、図２の（ａ）に示されたおむつ連続体２１を得るための超音波処理装置５０を回転軸６１の一端部側から見たときの図であって、機械方向がＭＤで示され、後記回転ドラム６２の回転方向がＲＤで示されている。超音波処理装置５０は、機械方向ＭＤの上流側に設けられた搬送手段である一対の第１ニップロール５１と、下流側に設けられた搬送手段である一対の第２ニップロール５２と、第１，第２ニップロール５１と５２との間に設けられた超音波処理部５３とを含んでいる。ウエブ３１は、第１ニップロール５１から第２ニップロール５２に向かって機械方向へ連続的に走行し、走行している間に超音波処理部５３を通過する。

処理部５３は、回転軸６１とともに方向ＲＤへ回転するドラム６２と、ドラム６２とは別体であるがドラム６２の周方向へ等ピッチで並び回転軸６１とともに方向ＲＤへ回転する４基の超音波処理要素６５を含み、図には４基の超音波処理要素６５が参照符号６５ａ，６５ｂ，６５ｃ，６５ｄで示されている。第１ニップロール５１を通過したウエブ３１は、案内ロール５１ａに導かれてドラム６２の外周面６３に密着する。超音波処理部５３では、ウエブ３１の機械方向ＭＤへの走行速度と、ドラム６２の外周面６３の周速とが互いに等しくなるように調整されていることに加え、外周面６３にはウエブ３１のスリップを防止するための表面処理やゴムシートによる被覆処理等が施されている。超音波処理要素６５で総称される４基の超音波処理要素６５ａ〜６５ｄは、同じ構造のもので、図３では超音波処理要素６５におけるキャリヤ部材６６と超音波ホーン６７とが見えている。

図４は、図３における超音波処理部５３の側面図であるが、超音波処理要素６５ｂとウエブ３１との図示が省略されている。この図における超音波処理部５３は、図の右方に仮想線で示された壁部３２にフランジ部７１ａが固定されている固定円筒７１と、固定円筒７１を貫通して水平に延びていて一方の端部に入力用メインプーリ７２が取り付けられ、もう一方の端部に保護ケース７３ａが仮想線で示された超音波電気信号給電用のスリップリング７３が取り付けられている回転軸６１とを含んでいる。ただし、図３ではスリップリング７３とケース７３ａとの図示が省略されている。固定円筒７１の周面には、周面から隆起しているリブ状のカム７１ｂが形成されている。回転の中心が仮想線Ｃで示されている回転軸６１は、メインプーリ７２に掛け回される入力用メインベルト（図示せず）によって回転する。その回転軸６１には、ドラム６２の他に、ドラム６２の内側に位置するコラム７５が固定されていて、そのコラム７５も回転軸６１とともに方向ＲＤへ回転する。コラム７５には、キャリヤ部材６６が回転軸６１に平行する矢印Ａ方向において往復運動をすることができるように取り付けられている。超音波処理部５３では、矢印Ａ方向における往復運動のうちで、メインプーリ７２からドラム６２へ向かう方向の運動は前進運動であり、その反対方向の運動は後退運動である。メインプーリ７２には、超音波処理要素６５ａ〜６５ｄのそれぞれにおけるエアシリンダ８３（図８参照）に圧縮エアーを供給するためのロータリーコネクタ７２ｃが取り付けられている。

ドラム６２には、外周面６３の一部分を切り欠くことによって、ドラム６２の内外に通じる超音波処理部７４が形成されている。処理部７４は、回転軸６１と平行に延びていて、一端部７４ａがドラム６２の外に向かって開放されている。処理部７４は、超音波処理要素６５ａ，６５ｂ，６５ｃ，６５ｄのそれぞれに対応して形成されていて、処理部７４ではホーン６７とアンビル６８とが対向している（後記図５参照）。超音波処理要素６５ａ〜６５ｄのそれぞれは、キャリヤ部材６６がコラム７５におけるスライドレール７７に対して摺動して矢印Ａ方向における左方への前進と右方への後退とが可能なものであって、図４における超音波処理要素６５ａは後退位置にあり、超音波処理要素６５ｃは前進位置にある。なお、図３における超音波処理要素６５ｂと６５ｄとは、これら前進位置と後退位置との中間に位置している。超音波処理要素６５ａ〜６５ｄのそれぞれは、ドラム６２が方向ＲＤへ回転する間に後退位置と前進位置との間を一往復する。その超音波処理要素６５ａ〜６５ｄの往復運動の詳細は、後記図６に基づいて説明される。

図５は、図３と同様な図であるが、図５では回転軸６１からドラム６２が外されていて、ドラム６２の外周面６３のみが仮想線で示されている。ドラム６２の内側に位置するコラム７５は、回転軸６１に直交する方向の断面形状がほぼ正方形に形成されていて、コラム７５の周面７６が超音波処理要素６５ａ〜６５ｄのそれぞれに対向する周面７６ａ，７６ｂ，７６ｃ，７６ｄを含んでいる。周面７６ａ〜７６ｄのそれぞれは、回転軸６１と平行に延びる一対のスライドレール７７を含んでいる。超音波処理要素６５ａ〜６５ｄのそれぞれは、キャリヤ部材６６と、ホーン６７と、アンビル６８とを含んでいる。キャリヤ部材６６は、プレート部６６ａに取り付けられたスライド駒６９がスライドレール７７を摺動して方向Ａ（図６参照）における前進後退の往復運動をする。ホーン６７は、円柱状アンビル６８の周面６８ａに対向する円盤状の作用面６７ａと、作用面６７ａにつながるブースター６７ｃと、超音波電気信号給電用のスリップリング７３（図４参照）に電気的につながるコンバータ６７ｂとを有し、作用面６７ａとコンバータ６７ｂとの間の部分がキャリヤ部材６６に回転可能に支持されている。作用面６７ａは、ドラム６２の周面６３に超音波処理部７４が無いと仮定したときの周面６３に重なる位置にあり、超音波処理装置５０の運転中にスリップリング７３からの信号によって連続的または間欠的に超音波振動している。作用面６７ａはまた、ブースター６７ｃに取り付けられているプーリ（図示せず）に掛け回された第１駆動ベルト７８によって回転する。アンビル６８は、シャフト７９に取り付けられていて、第２駆動ベルト８１の作用によってそのシャフト７９とともに回転する。ホーン６７の作用面６７ａとアンビル６８の周面６８ａとの間には、ドラム６２の処理部７４に位置するウエブ３１が進入し、超音波振動している作用面６７ａと周面６８ａとがウエブ３１を厚さ方向から挟み、互いに協働してウエブ３１に超音波処理を施す。超音波処理要素６５ｃで例示されているように回転軸６１の中心を通る径方向の第１中心線Ｃ_１は、アンビル６８の周面６８ａの幅をほぼ二等分する位置にあり、ホーン６７の作用面６７ａの中心を通り、第１中心線Ｃ_１に平行する第２中心線Ｃ_２は第１中心線Ｃ_１から寸法Ｗだけ離間している。第２中心線Ｃ_２はホーン６７の回転中心でもある。図５では、図面が繁雑なものになることを避けるために、超音波処理要素６５ａ、６５ｄについては主要な部分のみの参照符号が付してある。

図６は、図５におけるＶＩ−ＶＩ線部分破断矢視図であるが、ドラム６２の図示が省略されている。固定円筒７１とコラム７５との一部分は、破断して示されている。ただし、図面が繁雑になることを避けるために、破断してある部分のうちの一部分についてはハッチングが省略されている。壁部３２から前方へ延びる固定円筒７１の周面にはリブ状カム７１ｂが形成されていて、超音波処理要素６５ａ〜６５ｄそれぞれのキャリヤ部材６６におけるカムフォロア８２がそのカム７１ｂに沿って動き、キャリヤ部材６６のそれぞれを移動させる。固定円筒７１を貫通して延びる回転軸６１には、コラム７５が回転軸６１とともに回転できるように固定されている。コラム７５の周面７６ａ〜７６ｄのそれぞれには、スライドレール７７が形成され、スライドレール７７の上に超音波処理要素６５ａ〜６５ｄそれぞれにおけるキャリヤ部材６６がスライド駒６９を介して載せられている。キャリヤ部材６６は、スライドレール７７に対して矢印Ａ方向において往復運動可能であるが、ドラム６２とコラム７５とが方向ＲＤ（図５参照）へ回転するときにスライドレール７７から外れることがないようにスライドレール７７に対して取り付けられている。メインプーリ７２が矢印ＲＤ方向へ回転することによって回転軸６１も矢印ＲＤ方向へ回転すると、回転軸６１に固定されているコラム７５もまた矢印ＲＤ方向へ回転する。コラム７５に対して往復運動可能に取り付けられているキャリヤ部材６６は、それに取り付けられているカムフォロア８２がカム７１ｂに倣って動くことによって、その往復運動を反復することができ、往復運動するキャリヤ部材６６の前進位置と後退位置とは、カム７１ｂによって規制されている。すなわち、コラム７５が一回転すると、たとえば図６の超音波処理要素６５ａは矢印ＲＤ方向へ回転し、その一回転する過程では、カム７１ｂの作用によって図５，６における超音波処理要素６５ｂ，６５ｃ，６５ｄの位置を経て図６の位置に戻ることができる。

図７，８は、超音波処理要素６５の詳細を図５，６に図示された超音波処理要素６５ｃを例にとって示す図であって、図７は超音波処理要素６５ｃを前方から見たときの斜視図であり、図８はそれを後方から見たときの斜視図である。キャリヤ部材６６は、プレート部６６ａの上方にフレーム部６６ｂを有する。フレーム部６６ｂは、一対の側板部分６６ｃと、一対の側板部分６６ｃをつなぐ前方連結部分６６ｄと後方連結部分６６ｅとを含んでいる。前方連結部分６６ｄには、ホーン６７が矢印Ｂ方向とその反対方向とに回転可能に支持されている。後方連結部分６６ｅには、エアシリンダ８３が取り付けられている。エアシリンダ８３から下方へ延びるロッド８３ａはメインプーリ７２（図４参照）におけるロータリーコネクタ７２ｃからの圧縮エアーによって上昇下降するもので、ロッド８３ａの下端は、一対のアンビル加圧用アーム８４に対する連結部分８４ａにつながっている。アーム８４は、シャフト８４ｃに回転可能に支えられていて、前端部分８４ｂにはアンビル６８のシャフト７９が回転可能に挿通されている。超音波処理要素６５ｃが前進するときには、図７においてロッド８３ａが下降し、アーム８４を介してアンビル６８を上昇させてホーン６７に接近させ、ホーン６７とアンビル６８との間に介在するウエブ３１をホーン６７の作用面６７ａに圧接することができる。超音波処理要素６５ｃが後退するときには、ロッド８３ａが上昇してアンビル６８を下降させ、超音波振動が継続しているホーン６７とアンビル６８との超音波処理のための協働作業を休止させることができる。ただし、超音波処理要素６５ｃが後退するときのホーン６７は、超音波振動を一時的に停止させておくこともできる。超音波処理要素６５ｃの後退が完了すると、ロッド８３ａは再び下降してホーン６７とアンビル６８との協働作業を再開させる。前進位置および後退位置のそれぞれにある超音波処理要素６５ｃは、コラム７５に取り付けたリミットスイッチ（図示せず）等によって検出し、その検出信号によってエアシリンダ８３を作動させることができる。

アンビル６８のシャフト７９に固定されているプーリ７９ａに掛け回されている第２駆動ベルト８１は、シャフト８４ｃに固定されているプーリ８４ｂに掛け回されている。図７のシャフト８４ｃにおいて側板部分６６ｂの外側にまで延びている部分には、前方プーリ８４ｄが固定されている。その前方プーリ８４ｄには固定ベルト８６が掛け回されている。固定ベルト８６はまた、側板部分６６ｂの後端部に回転可能に取り付けられている後方プーリ８７に掛け回されている。側板部分６６ｂの外側にあるその固定ベルト８６は、コラム７５の適宜部位に対して固定されていて、超音波処理要素６５ｃがコラム７５に対して前進後退運動をすると、前方プーリ８４ｄと後方プーリ８７とが固定ベルト８６にかみ合って回転し、その回転によってシャフト８４ｃとそれに掛け回された第２駆動ベルト８１とを回転させ、さらにアンビル６８を回転させることができる。超音波処理要素６５ｃが前進するときのアンビル６８は前進方向に回転し、後退するときのアンビル６８は後退方向に回転する。

ホーン６７に掛け回された第１駆動ベルト７８（図５参照）は、ホーン６７の後方に位置するプーリ８８に掛け回されている。プーリ８８と同軸であってプーリ８８の下方に位置する第１下方プーリ８９ａには第１固定ベルト９１が掛け回されている。第１固定ベルト９１はまた、第１下方プーリ８９ａの後方に位置する第２下方プーリ８９ｂに掛け回されている。超音波処理要素６５ｃが前進後退運動すると、第１下方プーリ８９ａと第２下方プーリ８９ｂとが第１固定ベルト９１にかみ合って回転し、その回転によってプーリ８８と第１駆動ベルト７８とを回転させ、さらにホーン６７を回転させることができる。超音波処理要素６５ｃが前進するときのホーン６７は矢印Ｂ方向に回転し、後退するときのホーン６７はその反対方向に回転する。なお、図示してはいないが、プーリ８８と第２下方プーリ８９ｂとの中心軸９２，９３は、キャリヤ部材６６に固定されている。また、第１固定ベルト９１は、コラム７５の適宜の部位に固定されている。

図９は、超音波処理装置５０においてウエブ３１がドラム６２の周面６３に載置され、ホーン６７とアンビル６８との協働作業によってそのウエブ３１への超音波処理が進行する状態を示す超音波処理装置５０の概略図である。この図では、ドラム６２に載置したウエブ３１を見せるときの妨げになる部材の図示が便宜上省略されている。案内ロール５１ａに導かれて周面６３に載置されたウエブ３１は、図３の超音波処理要素６５ａの位置にある超音波処理要素６５によって超音波処理が始まり、図３の超音波処理要素６５ｃの位置にある超音波処理要素６５によって超音波処理が終了する。その後、ウエブ３１は、図２のおむつ連続体２１となり、それを走行させる手段である第２ニップロール５２によって超音波処理装置５０の外へと進む。

このように形成されている超音波処理装置５０では、ドラム６２と一体になって機械方向ＭＤへ走行するウエブ３１に対してホーン６７とアンビル６８とで超音波処理を施すときに、ホーン６７ではその作用面６７ａがウエブ３１に摺動しながらウエブ３１を横切るように動くから、ウエブ３１に含まれる熱可塑性合成樹脂が超音波処理によって溶融したときに、その熱可塑性合成樹脂の一部分が小塊となってウエブ３１から分離してホーン６７に付着することがあっても、その小塊はウエブ３１によって拭き取られ、小塊が超音波処理の妨げになるという問題が発生しない。ホーン６７は、その作用面６７ａが図示例の如くウエブ３１の表面を擦るように回転するものであるときには、その回転によっても作用面６７ａに付着した熱可塑性合成樹脂の小塊を拭き取ることができる。作用面６７ａがこのように回転するものであるときには、アンビル６８と対向している部位の周速とウエブ３１の速度を調整して、作用面６７ａとウエブ３１との間の相対速度を、ウエブ３１の溶着に望ましい範囲にあって、かつ差異が生じるようにし、作用面６７ａとウエブ３１とが擦り合うようにすることが好ましい。そのために、超音波処理装置５０では、プーリ８８や第１，第２下方プーリ８９ａ，８９ｂ（図７，８参照）を径の異なるものに容易に交換できることが好ましい。

超音波処理装置５０では、アンビル６８もまた回転しながらウエブ３１を横切るように動くときにウエブ３１を擦るので、アンビル６８に熱可塑性合成樹脂の小塊が付着するという問題の発生を防ぐことができる。そのアンビル６８には、熱可塑性合成樹脂の小塊の付着を防ぐために、加熱可能な構造のものや冷却可能な構造のものを採用することができる。たとえばアンビル６８を７０〜８０℃以上に加熱した状態で使用したり、０〜−５℃程度に冷却した状態で使用したりすることができる。

図１０は、実施態様の一例を示す超音波処理装置５０についての図５と同様な図である。ただし、図１０における超音波処理部５３では、ドラム６２の内側に設けられる第１機械要素が４基のホーン６７であり、ドラム６２の外側に設けられる第２機械要素がホーン６７のそれぞれと対向するようにセットされたアンビル６８である。ホーン６７とアンビル６８とを含む超音波処理要素６５ａ，６５ｂ，６５ｃ，６５ｄのそれぞれはコラム７５の周面７６ａ，７６ｂ，７６ｃ，７６ｄのそれぞれ前後方向へ往復運動できるように取り付けられている。構造の詳細を図示してはいないが、この実施態様では、ドラム６２の外側に設けられたアンビル６８をホーン６７に対して接近離間するように作動させる。超音波処理要素６５ａ〜６５ｄのそれぞれでは、前進するときにアンビル６８がホーン６７に接近し、両者が協働してウエブ３１に超音波処理を施す。

これまでに例示した超音波処理装置５０では、ドラム６２の外側に位置する第２機械要素がウエブ３１に対して接近離間するように動くものであったが、超音波処理装置５０は、ウエブ３１に対する超音波処理を一時的に休止するときに、第１、第２機械要素のうちの少なくとも一方をウエブ３１から離間させればよいものである。また、超音波処理装置５０は、例示の如くウエブ３１に溶着処理を施すことを目的に使用することができる以外に、ウエブ３１を部分的に切断し、切断した部位の縁部においてウエブ３１を溶着することを目的に使用することもできる。

３１ ウエブ
５０ 超音波処理装置
５１ 搬送手段（ニップロール）
５２ 搬送手段（ニップロール）
６１ 中心軸
６２ ドラム
６３ 周面
６７ 第１機械要素（ホーン）
６７ａ 作用面
６８ 第２機械要素（アンビル）
７４ 処理部
Ｃ_２ 軸（中心線）
ＭＤ 機械方向

Claims (12)

1. 機械方向へ連続的に走行するウエブを前記ウエブの厚さ方向から挟む第１機械要素と第２機械要素とによって前記ウエブに超音波処理を反復して施す装置であって、
   前記ウエブを前記機械方向へ連続的に走行させる上流側搬送手段と下流側搬送手段とを含み、
   前記上流側搬送手段と前記下流側搬送手段との間には、外周面が前記ウエブの走行する速度に等しい周速で前記機械方向へ連続的に回転するとともに前記外周面に前記ウエブを載置可能であるドラムを介在させて、前記外周面には前記ドラムの内外に通じるように形成されている処理部を設け、
   前記処理部における前記ドラムの内側には、前記機械方向に交差して前記ウエブを横切るように前進後退運動を反復する前記第１機械要素を設け、
   前記処理部における前記ドラムの外側には、前記第１機械要素の前記前進後退運動に同期するとともに前記前進後退運動する方向に一致して前進後退運動する前記第２機械要素を設け、
   前記第１，第２機械要素は、前進運動するときおよび後退運動するときのうちの一方において互いに協働して前記処理部に位置する前記ウエブに前記超音波処理を施し、前記前進運動するときおよび前記後退運動するときのうちの他方においては前記第１，第２機械要素の少なくとも一方が前記ウエブから離間して、前記超音波処理を休止することを特徴とする前記装置。
2. 前記第１機械要素が超音波ホーンであり、前記第２機械要素がアンビルである請求項１記載の装置。
3. 前記第１機械要素がアンビルであり、前記第２機械要素が超音波ホーンである請求項１記載の装置。
4. 前記超音波ホーンは、前記アンビルと対向する作用面を有し、前記超音波処理を施すときに前記作用面が前記ドラムの中心軸と直交する方向に平行して延びる軸を中心として回転する請求項２または３記載の装置。
5. 前記作用面の前記超音波処理を施す部位と前記ウエブとの間の相対速度が調整可能である請求項４記載の装置。
6. 前記アンビルは前記前進運動する方向と前記後退運動する方向とのそれぞれに向かって回転するローラである請求項２〜４のいずれかに記載の装置。
7. 機械方向へ連続的に走行するウエブを前記ウエブの厚さ方向から挟む第１機械要素と第２機械要素とによって前記ウエブに超音波処理を反復して施す方法であって、
   前記ウエブは、前記機械方向へ連続的に走行させるとともに、前記機械方向へ連続的に回転し外周面の周速が前記ウエブの走行速度に同じであるドラムの前記外周面に載置し、
   前記ドラムの内外に通じるように前記外周面に形成されている処理部において前記ドラムの内側に設けられて前記機械方向と交差して前記ウエブを横切るように前進後退運動を反復する前記第１機械要素を使用するとともに、前記処理部において前記ドラムの外側に設けられて前記第１機械要素の前記前進後退運動に同期するとともに前記前進後退運動する方向に一致して前進後退運動する第２機械要素を使用し、
   前記第１，第２機械要素は、前進運動するときおよび後退運動するときのうちの一方において互いに協働させて前記処理部に位置する前記ウエブに前記超音波処理を行わせ、前記前進運動するときおよび前記後退運動するときのうちの他方においては前記第１，第２機械要素のうちの少なくとも一方を前記ウエブから離間させて、前記超音波処理を休止させることを特徴とする前記方法。
8. 前記第１機械要素が超音波ホーンであり、前記第２機械要素がアンビルである請求項７記載の方法。
9. 前記第１機械要素がアンビルであり、前記第２機械要素が超音波ホーンである請求項７記載の方法。
10. 前記超音波ホーンは、前記アンビルと対向する作用面を有し、前記超音波ホーンが前進するときに前記作用面が前記ドラムの中心軸と直交する方向に平行して延びる軸を中心として回転する請求項８または９記載の方法。
11. 前記アンビルには前記前進後退運動する方向それぞれに向かって回転するローラを使用する請求項８〜１０のいずれかに記載の方法。
12. 前記作用面の前記超音波処理を施す部位と前記ウエブとの間の相対速度を調整して前記超音波処理を施す請求項１０または１１記載の方法。

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