(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6871648
(24)【登録日】2021年4月20日
(45)【発行日】2021年5月12日
(54)【発明の名称】デュアルボンダー
(51)【国際特許分類】
B29C 65/08 20060101AFI20210426BHJP
【FI】
B29C65/08
【請求項の数】17
【全頁数】14
(21)【出願番号】特願2019-515223(P2019-515223)
(86)(22)【出願日】2017年9月15日
(65)【公表番号】特表2019-529176(P2019-529176A)
(43)【公表日】2019年10月17日
(86)【国際出願番号】US2017051848
(87)【国際公開番号】WO2018053307
(87)【国際公開日】20180322
【審査請求日】2020年8月27日
(31)【優先権主張番号】62/395,152
(32)【優先日】2016年9月15日
(33)【優先権主張国】US
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】518127956
【氏名又は名称】カート ジー.ジョア、インコーポレイテッド
(74)【代理人】
【識別番号】110000659
【氏名又は名称】特許業務法人広江アソシエイツ特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】シューエッテ,デヴィッド,エドワード
(72)【発明者】
【氏名】マクルーグ,ジョラム,エル.
(72)【発明者】
【氏名】ペランド,ジョン,アレン
(72)【発明者】
【氏名】フリッツ,フェフ,ダブリュ.
(72)【発明者】
【氏名】パターソン,ダニエル,エー.
【審査官】
田代 吉成
(56)【参考文献】
【文献】
特開平5−15551(JP,A)
【文献】
特開平11−140706(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B29C 65/08
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
少なくとも一対のウエブ層を備えたウエブをボンディングするボンディングシステムであって、
前記ウエブに接触して超音波でボンディングするためのホーン表面を有する第1の超音波ホーンと、
ギャップを介して前記第1の超音波ホーンから離隔し、前記ウエブの加工方向への前記ギャップを通る移動を許容する第1のアンビルであって、前記第1のアンビルは、前記加工方向に対して直角である交差加工方向に延在するとともに、前記加工方向に離間し、その間に凹部を有する一対のシール面を備える、第1のアンビルと、を備え、
前記一対のシール面のそれぞれは、表面上に形成された複数の傾斜した歯部を備え、前記各傾斜した歯部は、前記加工方向に後縁および前縁を有し、前記複数の傾斜した歯部は、前記交差加工方向における前記ホーン表面の被覆を提供するように、前記加工方向に対して所定の角度Fでそれぞれ傾斜しており、
前記第1の超音波ホーンは、前記ウエブが前記ギャップを通って移動するときに、前記第1のアンビルと協働して、前記傾斜した複数の歯部に対応する複数のボンディングポイントで、前記複数のウエブ層を超音波でボンディングし、
前記一対のシール面は、第1の列に配置された前記複数の傾斜した歯部の、第1の部分を有する第1のシール面と、前記第1の列より前記加工方向の下流に位置する第2の列に配置された前記複数の傾斜した歯部の、第2の部分を有する第2のシール面と、を備え、
前記第2の列の複数の傾斜した歯部の前縁が、前記交差加工方向において、前記第1の列の複数の傾斜した歯部の後縁の間のギャップと同じ位置に配置され、前記交差加工方向における前記ホーン表面の完全な被覆を提供することを特徴とするボンディングシステム。
【請求項2】
少なくとも一対のウエブ層を備えたウエブをボンディングするボンディングシステムであって、
前記ウエブに接触して超音波でボンディングするためのホーン表面を有する第1の超音波ホーンと、
ギャップを介して前記第1の超音波ホーンから離隔し、前記ウエブの加工方向への前記ギャップを通る移動を許容する第1のアンビルであって、前記第1のアンビルは、前記加工方向に対して直角である交差加工方向に延在するとともに、前記加工方向に離間し、その間に凹部を有する一対のシール面を備える、第1のアンビルと、を備え、
前記一対のシール面のそれぞれは、表面上に形成された複数の傾斜した歯部を備え、前記各傾斜した歯部は、前記加工方向に後縁および前縁を有し、前記複数の傾斜した歯部は、前記交差加工方向における前記ホーン表面の被覆を提供するように、前記加工方向に対して所定の角度Fでそれぞれ傾斜しており、
前記第1の超音波ホーンは、前記ウエブが前記ギャップを通って移動するときに、前記第1のアンビルと協働して、前記傾斜した複数の歯部に対応する複数のボンディングポイントで、前記複数のウエブ層を超音波でボンディングし、
前記一対のシール面は、前記アンビルに交換可能に固定されたアンビル挿入部の上に形成されることを特徴とするボンディングシステム。
【請求項3】
前記第1の超音波ホーンと前記第1のアンビルとの間の前記ギャップを通って移動される前記ウエブは、使い捨て下着の複数の空白部分を一般的に画定する連続するウエブを含み、
前記超音波ホーンとともに前記一対のシール面の機能を介して形成される前記複数のボンディングポイントは、第1の使い捨て下着空白部分の外縁に隣接する第1の側のシーム部と、前記加工方向に前記第1の側のシーム部から離隔し、第2の使い捨て下着空白部分の外縁に隣接する第2の側のシーム部と、を含み、前記第1の使い捨て下着空白部分の前記外縁、および、前記第2の使い捨て下着空白部分の前記外縁は、互いに隣接した前記第1の側のシーム部および前記第2の側のシーム部を有することを特徴とする請求項1または2に記載のボンディングシステム。
【請求項4】
第2の超音波ホーンと、
ギャップを介して前記第2の超音波ホーンから離隔し、前記ウエブの加工方向への前記ギャップを通る移動を許容する第2のアンビルであって、前記第2のアンビルは、交差加工方向に延在するとともに、前記加工方向に離隔し、その間に凹部を有する別の一対のシール面を備える、第2のアンビルと、を備え、
前記別の一対のシール面のそれぞれは、表面上に形成された複数の傾斜した歯部を備え、前記複数の傾斜した歯部は、前記交差加工方向における前記第2の超音波ホーンのホーン表面の被覆を提供するように傾斜しており、
前記第2の超音波ホーンは、前記ウエブが前記ギャップを通って移動するときに、前記第2のアンビルと協働して、前記別の一対のシール面に対応する別の複数のボンディングポイントで、前記複数のウエブ層を超音波でボンディングすることを特徴とする請求項3に記載のボンディングシステム。
【請求項5】
前記第1の超音波ホーンおよび前記第1のアンビルの対と、前記第2の超音波ホーンおよび前記第2のアンビルの対の間の距離を選択的に制御するように、前記第1の超音波ホーンおよび第1のアンビルの対、または、前記第2の超音波ホーンおよび第2のアンビルの対のうち1つを加工方向に直線状に移動させるように構成された駆動装置をさらに備えること特徴とする請求項4に記載のボンディングシステム。
【請求項6】
前記駆動装置は、前記使い捨て下着の複数の空白部分のサイズに基づいた所定の距離によって、前記第1の超音波ホーンおよび第1のアンビルの対と、前記第2の超音波ホーンおよび第2のアンビルの対を離隔させるように構成されることを特徴とする請求項5に記載のボンディングシステム。
【請求項7】
前記アンビルは、アンビル挿入部を含む回転式のアンビルを備え、前記アンビル挿入部は前記一対のシール面を含むことを特徴とする請求項1に記載のボンディングシステム。
【請求項8】
前記第1の超音波ホーンおよび前記第1のアンビルの間の前記ギャップを通って運搬されるように、前記ウエブを前記加工方向に移動させる運搬手段をさらに備えることを特徴とする請求項7に記載のボンディングシステム。
【請求項9】
前記運搬手段は、前記ウエブを前記加工方向に一定の速度で移動させることを特徴とする請求項8に記載のボンディングシステム。
【請求項10】
複数のウエブ層を含む連続ウエブをボンディングする方法であって、
加工方向に移動速度で移動する連続ウエブを提供するステップと、
前記連続ウエブの経路に沿って、アンビルおよび超音波ホーンを提供するステップであって、前記アンビルおよび前記超音波ホーンは、前記連続ウエブの両側に位置し、前記連続ウエブが通過するギャップを提供するように離隔し、前記超音波ホーンは、前記ウエブに接触して超音波でボンディングするためのホーン表面を有する、ステップと、
前記連続ウエブが前記ギャップを通過して移動するとき、前記アンビルと共に機能する前記超音波ホーンを介して、複数のボンディングポイントで、前記複数のウエブ層を超音波でボンディングするステップと、を含み、
複数のボンディングポイントで、前記複数のウエブ層を超音波でボンディングするステップは、前記加工方向に対して直角な交差加工方向に延在するとともに、前記加工方向に互いに離間し、その間に凹部を有する前記アンビル上の一対のシール面を介して、前記複数のウエブ層をボンディングすることを含み、前記一対のシール面のそれぞれは、前記交差加工方向における前記ホーン表面の被覆を提供するように、前記加工方向に対して所定の角度Fでそれぞれ傾斜して表面上に形成された複数の傾斜した歯部の列を備え、前記各傾斜した歯部は、前記加工方向に後縁および前縁を有し、前記複数のボンディングポイントは前記傾斜した歯部の位置と対応し、
前記一対のシール面は、第1の列に配置された前記複数の傾斜した歯部の、第1の部分を有する第1のシール面と、前記第1の列より前記加工方向の下流に位置する第2の列に配置された前記複数の傾斜した歯部の、第2の部分を有する第2のシール面と、を備え、
前記第2の列の複数の傾斜した歯部の前縁が、前記交差加工方向において、前記第1の列の複数の傾斜した歯部の後縁の間のギャップと同じ位置に配置され、前記交差加工方向における前記ホーン表面の完全な被覆を提供することを特徴とする方法。
【請求項11】
前記連続ウエブは、使い捨て下着の複数の空白部分を一般的に画定し、前記複数のボンディングポイントは、第1の使い捨て下着空白部分の外縁に隣接する第1の側のシーム部と、前記加工方向に前記第1の側のシーム部から離隔し、第2の使い捨て下着空白部分の外縁に隣接する第2の側のシーム部とを形成し、前記第1の使い捨て下着空白部分の外縁、および、前記第2の使い捨て下着空白部分の外縁は、互いに隣接した前記第1の側のシーム部および前記第2の側のシーム部を有することを特徴とする請求項10に記載の方法。
【請求項12】
前記一対のシール面の前記第1のシール面は、前記超音波ホーンと共に機能して前記第1の側のシーム部を形成し、前記一対のシール面の前記第2のシール面は、前記超音波ホーンと共に機能して前記第2の側のシーム部を形成することを特徴とする請求項11に記載の方法。
【請求項13】
前記一対のシール面は、前記アンビルに固定されたアンビル挿入部上に形成されることを特徴とする請求項12に記載の方法。
【請求項14】
前記アンビルは、1または複数のアンビル挿入部が固定された回転式のアンビルを備え、前記連続ウエブは、前記加工方向に一定速度で移動することを特徴とする請求項13に記載の方法。
【請求項15】
前記アンビルおよび前記超音波ホーンは、第1のアンビルおよび第1の超音波ホーンを備え、前記方法は、
前記連続ウエブの経路に沿って、および、前記第1のアンビルおよび前記第1の超音波ホーンから下流に、第2のアンビルおよび第2の超音波ホーンを提供するステップと、
前記第2のアンビルと共に機能する前記第2の超音波ホーンを介して、複数のボンディングポイントで、前記複数のウエブ層を超音波でボンディングするステップであって、前記複数のウエブ層は、交差加工方向に延在するとともに、前記加工方向に互いに離間し、その間に凹部を有する、前記第2のアンビル上の別の一対のシール面を介してボンディングされ、前記一対のシール面のそれぞれは、前記交差加工方向における前記第2の超音波ホーンのホーン表面の被覆を提供するように、前記加工方向に対して所定の角度でそれぞれ傾斜して表面上に形成された複数の傾斜した歯部の列を備え、前記複数のボンディングポイントは前記傾斜した歯部の位置と対応している、ステップと、
を含み、
前記複数のボンディングポイントは、前記使い捨て下着の第2の空白部分の対向する外縁に隣接する第3の側のシーム部、および、前記第3の側のシーム部から前記加工方向に離隔し、第3の使い捨て下着空白部分の外縁に隣接する第4の側のシーム部を形成することを特徴とする請求項11に記載の方法。
【請求項16】
前記使い捨て下着の複数の空白部分のサイズに基づいた所定の距離によって、前記第1の超音波ホーンと第1のアンビルを、前記第2の超音波ホーンと第2のアンビルから、前記加工方向に離隔させるステップをさらに含むことを特徴とする請求項15に記載の方法。
【請求項17】
複数のウエブ層を含む連続ウエブをボンディングする方法であって、
加工方向に移動速度で移動する連続ウエブを提供するステップと、
前記連続ウエブの経路に沿って、アンビルおよび超音波ホーンを提供するステップであって、前記アンビルおよび前記超音波ホーンは、前記連続ウエブの両側に位置し、前記連続ウエブが通過するギャップを提供するように離隔し、前記超音波ホーンは、前記ウエブに接触して超音波でボンディングするためのホーン表面を有する、ステップと、
前記連続ウエブが前記ギャップを通過して移動するとき、前記アンビルと共に機能する前記超音波ホーンを介して、複数のボンディングポイントで、前記複数のウエブ層を超音波でボンディングするステップと、を含み、
複数のボンディングポイントで、前記複数のウエブ層を超音波でボンディングするステップは、前記加工方向に対して直角な交差加工方向に延在するとともに、前記加工方向に互いに離間し、その間に凹部を有する前記アンビル上の一対のシール面を介して、前記複数のウエブ層をボンディングすることを含み、前記一対のシール面のそれぞれは、前記交差加工方向における前記ホーン表面の被覆を提供するように、前記加工方向に対して所定の角度Fでそれぞれ傾斜して表面上に形成された複数の傾斜した歯部の列を備え、前記各傾斜した歯部は、前記加工方向に後縁および前縁を有し、前記複数のボンディングポイントは前記傾斜した歯部の位置と対応し、
前記一対のシール面は、前記アンビルに交換可能に固定されたアンビル挿入部の上に形成されることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本出願は、2016年9月15日に出願された同時係属中の米国特許仮出願62/395,152号の利益を請求する。
【背景技術】
【0002】
本発明は使い捨て衛生用品に関し、より具体的には、幼児用おむつ、大人用おむつ、使い捨て下着、失禁用品、生理用ナプキンなどの使い捨て衛生用品の処理方法および装置に関する。さらに具体的には、本発明は、使い捨ておむつのウエブまたはウエブ部分を制御および配置し、それらをボンディング(溶着)することに関する。多様な材料および構造により所望の成果物を製造する、様々なタイプの自動製造装置が開発されている。
【0003】
ここに開示される本発明は、製造ライン上を移動する要素を制御する方法に関し、具体的には、複数のウエブをボンディングするボンディングシステムに関する。ここでの説明はおむつ製造に関するが、本方法は他の応用に容易に適合可能である。ここでの説明はおむつのボンディング部分に関するが、本方法は、他の製品、他の使い捨て製品、他のタイプのおむつ、および、おむつの他の部分に容易に適合可能である。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0004】
本発明は使い捨て下着の製造システムおよび方法に関し、当該下着の外縁が超音波ホーンを用いてボンディングされる。個々の下着に空白部分が形成されるとき、空白部分の対向する端部の外縁がシーム(継ぎ目)部を形成する。端部が封着されるとき、シーム部が形成される。後に、個々の下着はそのシーム部に沿って分離される。
【図面の簡単な説明】
【0005】
【
図1】
図1は本発明に従ったシステムの概略図である。
【
図2】
図2はボンディング部の間の距離を変更するための構成部品の動作を示した、
図1と同様の図である。
【
図3】
図3は本システムに使用するアンビル挿入部の拡大図である。
【
図4】
図4は
図3に図示されたアンビル挿入部の正面図である。
【
図5】
図5は間隙を介したボンディング部を備えたウエブを示した上面図である。
【
図6】
図6は非ボンディング速度で動くウエブを示した、
図1と同様の概略図である。
【
図6A】
図6Aは折り畳んだウエブの正面および後面を示した、
図6と同様の図面である。
【
図6B】
図6Bは、アンビルに隣接した後面と、ホーンに隣接した正面を示した、
図6Aの6B−6B線に沿った断面図である。
【
図7】
図7はウエブをボンディング速度に低速化するためのアキュームローラの動きを示した、
図6と同様の概略図である。
【
図8】
図8は、ボンディング後、ウエブの速度を上昇させるためのアキュームローラの動きを示した、
図6および7と同様の概略図である。
【
図9】
図9は
図6に図示されるように動くウエブの上面図である。
【
図12】
図12は3つのアンビルと3つの超音波ホーンを示した
図1と同様の図面である。
【
図13】
図13はボンディング部の間の距離を変更するための構成部品の動作を示した、
図12と同様の図である。
【
図14】
図14は対となったアンビルおよび超音波ホーンを示した上面図である。
【
図15】
図15はボンディング部の間の距離を変更するための構成部品の動作を示した、
図14と同様の図である。
【
図16】
図16は連続アキュムレータを示した、
図1、6および7と同様の図面である。
【
図17】
図17は連続アキュムレータの別の代替的配列を示した、
図1、6、7および16と同様の図面である。
【
図18】
図18は連続アキュムレータの別の代替的配列を示した、
図1、6、7、16および17と同様の図面である。
【
図19】
図19は連続アキュムレータの別の代替的配列を示した、
図1、6、7、16、17および18と同様の図面である。
【発明を実施するための形態】
【0006】
本明細書での開示は、詳細に記述されているとともに、当業者が本発明を実施可能な程度に正確に記述されているものの、ここに開示される物理的実施形態は、別の特有の構造で具現化されうる発明の好例を挙げているに過ぎない。好適な実施形態が説明されているが、本発明から逸脱することなくその詳細が変更されてもよい。
【0007】
図1および
図2を参照すると、ボンディングシステム10が開示されており、ボンディング(溶着)の位置精度およびボンディング品質が従来技術よりも向上している。図のように、システム10は、複数のウエブ12、または正面12Aおよび後面12Bを有する折り畳んだウエブ12をボンディングする超音波ボンダーを含んでいる。システム10は、第1のアンビル14A、第2のアンビル14B、第1の超音波ホーン16A、および、第2の超音波ホーン16Bを含んでいる。アンビル14A,14Bには、それぞれ所定の外形(プロファイル)を有するアンビル挿入部18が備えられている。第1および第2のアンビル14A,14Bは、一直線上で(機械)加工方向に沿って横方向に離隔している。
【0008】
システム10は、ウエブ12が第1のアンビル14Aと第1の超音波ホーン16Aとの間の第1のギャップを通過し、次に第2のアンビル14Bと第2の超音波ホーン16Bとの間の第2のギャップを通過するように、ウエブ12を運搬する運搬手段を含んでいる。第1および第2の超音波ホーン16A,16Bは、振動エネルギーをウエブ12に同時に付加し、各アンビル14A,14Bと協働して、個々の完成品の端部20となるウエブ12の各部分をボンディングする(図示せず)。前述のとおり、第1のアンビル14Aおよび第1の超音波ホーン16Aは、第2のアンビル14Bおよび第2の超音波ホーン16Bから一直線上に提供され、ボンディング部22間の距離と一致する所定の距離d1で間隙を介されている。距離d1は個々の完成品の長さと一致するため、所定の距離d1は様々なサイズの物品を収容するように変更されてもよい。すなわち、個々の物品の長さは、第1の超音波ホーン16Aまたは第2の超音波ホーン16Bの位置を、別の音波ホーン16Aおよび超音波ホーン16Bに対して調節することによって変更されてもよい。さらに、システム10は、選択されたアンビル14A,14Bおよび超音波ホーン16A,16Bの別のアンビル14A,14Bおよび超音波ホーン16A,16Bに対する直線往復用の装置であるとともに、矢印Aの方向に移動し(
図2)、それによって、選択されたアンビル14A,14Bおよび超音波ホーン16A,16Bと、隣接するアンビル14A,14Bおよび超音波ホーン16A,16Bとの間の距離d1,d2を変更するための装置を含んでいる。好適には、選択されたアンビル14A,14Bおよび超音波ホーン16A,16Bは、下部構造(図示せず)に摺動可能に取り付けられ、その動きには当業者が理解可能な手動またはコンピュータによる制御がなされる。ボンディング位置の距離d1,d2の間隔は、第1または第2の超音波ホーン16A,16Bの位置を変更することによって変更してもよいため、本システムは様々なサイズの個々の物品を容易に製造することができる。
図2は第2の超音波ホーン16Bの動きを図示しているが、特定の応用の必要に応じて、第1の超音波ホーン16Aの位置も含めて、あるいは当該位置の代わりに変更されてもよい。
【0009】
図6から
図11を参照すると、本システム10は、ウエブ12の移動速度を上昇および下降する速度変更装置をさらに備えていることが分かる。好適には、速度変更装置は、第1のアキュムレータローラ30Aを有する第1のウエブフェスツーン(花綱状、festoon)アキュムレータ24Aと、第2のアキュムレータローラ30Bを有する第2のウエブフェスツーンアキュムレータ24Bを含んでいる。第1のウエブフェスツーンアキュムレータ24Aは、上流側から流れてくるウエブ12を受け、当該ウエブを超音波ホーン16A,16Bに向かって解放し、一方で第2のウエブフェスツーンアキュムレータ24Bは超音波ホーン16A、16Bからのウエブ12を受け、当該ウエブ12を下流に向かって移動させる。速度変更装置は、第1のアキュムレータローラ30Aおよび第2のアキュムレータローラ30Bを同時に、直線方向に駆動して、それによって受容されるウエブ12の速度V1を変更する手段をさらに含んでいる。
図7に示されているように、第1のアキュムレータローラ30Aおよび第2のアキュムレータローラ30Bが矢印Bの方向に移動するとき、ボンディング工程中のウエブ12が適切なボンディングを行うだけの滞在時間を確保するように、上流側からのウエブ12の速度V1はより低速の第2の速度V2へと移行する。より低速の速度V2の間、装置10が2つのボンディング部22を同時に形成するように、アンビルロール14A,14Bが同期することが好ましい。ウエブ12がボンディングされると、アキュムレータローラ30A,30Bは矢印Cの方向に移動し(
図8)、ウエブ12が速度V3で移動し、最終的には第1の速度V1で下流方向に第2のウエブファスツーンアキュムレータ24Bによって輸送される。
【0010】
超音波ホーン16A,16Bと共に使用されるアンビル14A,14Bの表面は、
図3から
図4Cにあるように、アンビル挿入部18を含むことが好ましい。アンビル挿入部18はシール面、エンボス面、またはそれらの組合せを含んでもよい。これらの図に描かれているアンビル挿入部18は、間隙を介した一対のシール面26を含み、当該一対のシール面26の間に凹部28を有している。当該シール面26は、その表面に、連続する傾斜した長方形パターン、すなわち歯部32を備えている。長方形パターン32の傾斜配向が、幅方向の後縁および前縁の両方の被覆を提供している。この構成により、摩耗したホーン16A、16Bのリグラインドの必要性を大幅に低減するように、アンビル14A,14Bと接触するホーン16A,16Bの均等な摩耗を可能とする。さらに、アンビル14A,14Bおよび挿入部18は個別に製造されてもよく、より少ない材料で済むため、アンビル14A,14Bに関連するコストが低減される。加えて、交換が必要なとき、ユーザは、アンビル14A,14B全体ではなく、スペアの挿入部18のみを要することから、アンビル14A,14Bのメンテナンスはより容易でより安価である。一般的なアンビルで製造された一般的なボンディングパターン(図示せず)は傾斜しておらず、単なる連続する平行な長方形であることもままある(図示せず)。使用時、これらの一般的なボンディングパターンは、ホーン16A,16Bの表面に摩耗溝を発生させ、ホーン16A,16Bのメンテナンスのためのダウンタイムの原因となる。
図4、4A、4Bおよび4Cに開示されるパターン32は、ホーン16A,16Bのメンテナンスのためのダウンタイムを低減する。特に
図4Aおよび
図4Bを参照すると、長方形、すなわち歯部32の傾斜した構成が、対応する超音波ホーン16A,16Bを均等に摩耗させるであろうボンディングパターンを創出しているのが見て取れよう。図のように、隣接する歯部32の端部34は、製造を容易にするために互いに平行している。さらに、歯部32は、加工方向に対して所定の角度Fで角度が付けられており(
図4A)、当該角度Fは、手前の歯部32との間に存在するギャップG(
図4C)を満たすために、次の歯部32を提供している。
図4Cはこの特徴をより詳細に図示している。歯部32の列の間のギャップ幅や、歯部32の間のギャップ幅などの形状に応じて、所定の角度Fが、均等な摩耗という目的を達成するために、超音波ホーン16A,16Bの完全被覆を提供してもよい。歯部32に角度をつけることにより、超音波ホーン16A、16Bのより均等な摩耗が実現される一方で、歯部32の構造的信頼性が角度Fによって向上しうる。歯部32の構造的完全性は、歯部32の間に多様な半径を使用して向上されてもよい(例えば
図4B)。各歯部が片側に小半径R2を有し、反対側に大半径R1を有する、というように、歯部32の間の半径を変更することにより、個々の歯部32が構造的により堅固となり、歯部32の破損の機会が大幅に低減する。これらの図のアンビル挿入部18は、隣接する物品の端部20を同時にボンディングするのに使用されてもよく、その一方で、後の切断工程のための封着端部の間の境界を確保する。
【0011】
図12から
図15を参照すると、本発明に従ったボンディングシステム10は、第1のアンビル14A、第2のアンビル14B、第3のアンビル14C、第1の超音波ホーン16A、第2の超音波ホーン16B、および第3の超音波ホーン16Cを含んでもよい。アンビル14A,14B,14Cには、前述のように、所定の外形を有するアンビル挿入部18が備わっていてもよい。アンビル14A,14B,14Cは一直線上で機械加工方向に沿って横方向に離隔している。先の実施形態のように、超音波ホーン16A,16B,16Cは、振動エネルギーをウエブ12に同時に付加し、アンビル14A,14B,14Cのそれぞれと協働して、個々の完成品の端部20となるウエブ12の各部分をボンディングする(図示せず)。前述のように、第1のアンビル14Aおよび第1の超音波ホーン16Aは、第2のアンビル14Bおよび第2の超音波ホーン16Bから一直線上に提供され、第3のアンビル14Cおよび第3の超音波ホーン16Cは、第2のアンビル14Bおよび第2の超音波ホーン16Bから一直線上に提供されている。アンビル14A,14B,14Cおよび対応する超音波ホーン16A,16B,16Cは、ボンディング部22間の距離と一致する所定の距離d3で離隔している。距離d3は個々の完成品の長さと一致するため、所定の距離d3は様々なサイズの物品を収容するように変更されてもよい。すなわち、個々の物品の長さは、第1、第2又は第3の超音波ホーン16A,16B,16Cの位置を、別の音波ホーン16A,16B,16Cに対して調節することによって変更されてもよい。さらに、システム10は、選択されたアンビル14A,14B,14Cおよび超音波ホーン16A,16B,16Cの別のアンビル14A,14B,14Cおよび超音波ホーン16A,16B,16Cに対する直線往復用の装置であるとともに、矢印Dの方向に移動し(
図13)、それによって、選択されたアンビル14A,14B,14Cおよび超音波ホーン16A,16B,16Cと、隣接するアンビル14A,14B,14Cおよび超音波ホーン16A,16B,16Cの間の距離d3,d4を変更するための装置を含んでいる。前述のように、好適には、選択されたアンビル14A,14B,14Cおよび超音波ホーン16A,16B,16Cは、下部構造(図示せず)に摺動可能に取り付けられ、その動きには当業者が理解可能な手動またはコンピュータによる制御がなされる。ボンディング位置の距離d3,d4の間隔は、第1、第2および第3の超音波ホーン16A,16B,16Cの位置を変更することによって変更されてもよいため、本システムは様々なサイズの個々の物品を容易に製造することができる。
図12,13は、第1および第3の超音波ホーン16A,16Cの動きを示しているが、特定の応用の必要に応じて、第2の超音波ホーン16Bの位置も含めて、あるいは当該位置の代わりに変更してもよい。さらに、ボンディングシステム10は、固定および可動式の超音波ホーン16A,16B,16Cの任意の組合せを含んでもよいが、それらに限定されない。非限定的な例は以下の通りである。2つの可動式超音波ホーンを伴った1つの固定式超音波ホーン;2つの固定式超音波ホーンおよび1つの可動式超音波ホーン;3つの固定式超音波ホーン;および、3つの可動式超音波ホーン。
【0012】
図14および
図15は、アンビルおよび超音波ホーンの別の構成を図示している。先の図面では単体のアンビル14A,14B,14Cが示されていたのに対し、これらの図面では、一対のアンビル114A,114Bが示されている。さらに、一対の超音波ホーン116A,116Bが、一対のアンビル114A,114Bに対応して協働している。
【0013】
図16および
図17は、前述のウエブフェスツーンアキュムレータ24A,24Bとアキュムレータローラ30A,30Bの構成に対する別の構成を図示しており、垂直方向の連続アキュムレータ140を示している。図のように、連続アキュムレータ140は任意の数のロールアセンブリ130を含んでもよい。図面には特定の数および構成によるアセンブリ130が示されているが、本発明から逸脱せずに、任意の数および構成のロールアセンブリ130が想定されてもよいことは理解されるべきである。さらに、具体的には示されていないが、
図16および
図17の連続アキュムレータ140は先の図で説明および図示されたアンビル14A、14B、14Cおよび超音波ホーン16A、16B、16Cのいずれかを伴って使用されてもよいことは理解されるべきである。
【0014】
図18および
図19は、
図16および17の構成と同様の別の構成を図示しているが、水平方向の連続アキュムレータ140Aを示している。図のように、連続アキュムレータ140Aは任意の数のロールアセンブリ130を含んでもよい。図面には特定の数および構成によるアセンブリ130が示されているが、本発明から逸脱することなく、任意の数および構成のロールアセンブリ130が想定されてもよいことは理解されるべきである。さらに、具体的には示されていないが、
図18および
図19の連続アキュムレータ140Aは、先の図で説明および図示されたアンビル14A,14B,14Cおよび超音波ホーン16A,16B,16Cのいずれかを伴って使用されてもよいことは理解されるべきである。
【0015】
上述は本発明の原則の実例を挙げているにすぎない。さらに、当業者は数々の修正および変更を容易に想到するであろうことから、ここに提示、説明されている構造および工程そのものに本発明を限定することは求められていない。好適な実施形態が説明されてきたが、本発明から逸脱せずにその詳細が変更されてもよい。本発明は請求項によって定められる。