特許 6982473 複合シートの製造方法

(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】6982473

(24)【登録日】2021年11月24日

(45)【発行日】2021年12月17日

(54)【発明の名称】複合シートの製造方法

(51)【国際特許分類】

   B29C 65/08 20060101AFI20211206BHJP

   B32B 38/04 20060101ALI20211206BHJP

   B29C 59/04 20060101ALI20211206BHJP

   B65H 37/04 20060101ALI20211206BHJP

【ＦＩ】

   B29C65/08

   B32B38/04

   B29C59/04 Z

   B65H37/04 Z

【請求項の数】9

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2017-223673(P2017-223673)

(22)【出願日】2017年11月21日

(65)【公開番号】特開2019-93599(P2019-93599A)

(43)【公開日】2019年6月20日

【審査請求日】2020年9月9日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000918

【氏名又は名称】花王株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002170

【氏名又は名称】特許業務法人翔和国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】森田 進之介

(72)【発明者】

【氏名】黒田 圭介

【審査官】 坂本 薫昭

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００４−１７４２３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１２−５２５２６９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２９Ｃ ５９／０４，６５／０８

Ｂ３２Ｂ ３／２６，３／２８，３８／００，３８／０４

Ｂ６５Ｈ ３７／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１シート及び第２シートが接合した多数の接合部を有している複合シートの製造方法であって、
前記第１シート及び前記第２シートの少なくとも一方のシートとして、複数の孔が形成されたシートを用い、
前記第１シートに前記第２シートを重ね合わせる重ね合わせ工程、及び、重ね合わせた両シートを、凹凸を周面部に有する第１ロールの周面部上に保持しつつ搬送しながら、前記第１ロールの凸部と超音波接合機の超音波ホーンとの間に挟んで超音波振動を印加し、複数の前記孔のうちの一部の孔と重なる位置に、前記第１シートと前記第２シートとの接合部を形成するとともに、該接合部の内側に両シートを貫通する貫通孔を形成する超音波処理工程を具備する、複合シートの製造方法。

【請求項2】

互いに噛み合う凹凸を周面部に有する前記第１ロール及び第２ロールを回転させながら、両ロールの噛み合い部に前記第１シートを導入して凹凸形状に変形させる賦形工程を有し、
前記重ね合わせ工程においては、前記賦形工程によって凹凸形状に変形させた前記第１シートを、前記第１ロールの周面部上に保持しつつ搬送し、搬送中の前記第１シートに前記第２シートを重ね合わせ、前記超音波処理工程によって前記接合部を形成することで、前記第１シートにおける前記接合部以外の部分の少なくとも一部が、前記第２シート側とは反対側に突出した凸部を形成している複合シートを製造する、請求項１に記載の複合シートの製造方法。

【請求項3】

前記孔が形成されたシートとして、前記接合部の輪郭で囲まれた面積よりも前記孔の輪郭で囲まれた面積の小さい該孔が形成されたシートを用いる、請求項１又は２に記載の複合シートの製造方法。

【請求項4】

前記孔が形成されたシートとして、前記複合シートの搬送方向に隣り合う前記接合部どうしの間隔及び該複合シートの幅方向に隣り合う接合部どうしの間隔それぞれに比べて、シートの搬送方向に隣り合う孔どうしの間隔及びシートの幅方向に隣り合う孔どうしの間隔がそれぞれ短い位置に該孔が配されたシートを用いる、請求項１〜３の何れか１項に記載の複合シートの製造方法。

【請求項5】

前記第１シート及び前記第２シートのシートとして、該第２シートを平面視した際の単位面積当たりの前記孔の数が、該第１シートを平面視した際の単位面積当たりの前記孔の数以上であるシートを用いる、請求項１〜４の何れか１項に記載の複合シートの製造方法。

【請求項6】

画像解析装置を用いて、前記孔が形成されたシートの該孔を前記第１ロールの凸部上に配するように調整しながら、前記貫通孔を有する前記接合部を前記超音波処理工程で形成する、請求項１〜５の何れか１項に記載の複合シートの製造方法。

【請求項7】

前記第１ロールを加熱し、前記超音波振動を印加する前に、前記第１シート及び前記第２シートの少なくとも一方を加熱しておき、前記貫通孔を有する前記接合部を前記超音波処理工程で形成する、請求項１〜６の何れか１項に記載の複合シートの製造方法。

【請求項8】

前記超音波ホーンを加熱し、加熱された該超音波ホーンと前記第１ロールの凸部とを用いて、前記第１シート及び前記第２シートの一方を加熱しながら前記貫通孔を有する前記接合部を前記超音波処理工程で形成する、請求項１〜６の何れか１項に記載の複合シートの製造方法。

【請求項9】

前記超音波ホーンの加熱は、該超音波ホーンの先端部に蓄熱部を配して行う、請求項８に記載の複合シートの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複合シートの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

使い捨ておむつや生理用ナプキン等の吸収性物品の表面シートとして、着用者の肌に当接される面に凹凸を形成したものが知られている。
例えば、本出願人は、第１及び第２シートが接合した多数の接合部を有し、第１シートにおける接合部以外の部分が、第２シート側とは反対側に突出した凸部を形成している複合シートを提案している。斯かる複合シートは、表面に凹凸が形成されているため、肌触りや液の拡散防止性に優れている。また、そのような複合シートにおける接合部に貫通孔を形成し、液の引き込み性等を向上させることも知られている（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００６−１７５６８８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、接合部の形成と貫通孔の形成とを別の工程で行うと、接合部の位置と貫通孔の位置との間に位置ズレが生じる場合がある。これに対して接合部の形成と貫通孔の形成とを同時に行う場合、接合部の位置と貫通孔の位置との位置ズレの発生は抑制されるが、接合部に貫通孔が形成できない場合があり、この点で改善の余地がある。

【0005】

したがって、本発明の課題は、接合部に貫通孔を形成し易い複合シートの製造方法を提供することに関する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、第１シート及び第２シートが接合した多数の接合部を有している複合シートの製造方法であって、前記第１シート及び前記第２シートの少なくとも一方のシートとして、複数の孔が形成されたシートを用い、前記第１シートに前記第２シートを重ね合わせる重ね合わせ工程、及び、重ね合わせた両シートを、凹凸を周面部に有する第１ロールの周面部上に保持しつつ搬送しながら、前記第１ロールの凸部と超音波接合機の超音波ホーンとの間に挟んで超音波振動を印加し、複数の前記孔のうちの一部の孔と重なる位置に該孔とは別の貫通孔を有する接合部を形成する超音波処理工程を具備する、複合シートの製造方法を提供するものである。

【発明の効果】

【0007】

本発明の複合シートの製造方法によれば、貫通孔を有する接合部が形成された複合シートを効率的に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、本発明の複合シートの製造方法により製造される複合シートの一例を示す要部斜視図である。

【図2】図２は、図１に示す複合シートを第１シート側から視た拡大平面図である。

【図3】図３は、図１に示す複合シートを製造する製造装置の好ましい一実施形態を示す概略斜視図である。

【図4】図４は、図３に示す製造装置を側部側から視た概略側面図である。

【図5】図５は、図３に示す第１ロールの要部を拡大して示す斜視図である。

【図6】図６は、図４に示す超音波溶着機の要部を第２シートの搬送方向上流側から視た正面図である。

【図7】図７は、図４に示す複合シートの製造装置の部分拡大図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下本発明を、その好ましい実施形態に基づき図面を参照しながら説明する。
先ず、本発明の複合シートの製造方法により製造される複合シートについて、図１を参照しつつ説明する。図１に示す複合シート１０は、本発明の複合シートの製造方法により製造される複合シートの一例である。複合シート１０は、図１に示すように、第１シート１及び第２シート２が接合した多数の接合部４を有している。本実施形態では、第１シート１における接合部４以外の部分の少なくとも一部が、第２シート２側とは反対側に突出した凸部５を形成している。複合シート１０は、吸収性物品の表面シート等として好ましく用いられる。吸収性物品の表面シートとして用いられるときには、第１シート１が、着用者の肌側に向けられる面（以下、肌対向面ともいう）を形成し、第２シート２が、着用時に吸収体側に向けられる面（以下、非肌対向面ともいう）を形成する。

【0010】

凸部５及び接合部４は、図１に示すように、複合シート１０の面と平行な一方向である図１中の第１方向Ｘに、交互に且つ一列をなすように配置されており、そのような列が、複合シート１０の面と平行で且つ第１方向Ｘに直交する方向である図１中の第２方向Ｙに、多列に形成されている。第２方向Ｙに互いに隣接する列における凸部５及び接合部４は、それぞれ、第１方向Ｘにずれて配置されており、より具体的には、第１方向Ｘに半ピッチずれて配置されている。尚、複合シート１０において、前記第２方向Ｙは、製造時にシートが搬送されている搬送方向（ＭＤ，機械方向）と一致し、前記第１方向Ｘは、製造時の該搬送方向に直交する幅方向（ＣＤ）と一致している。

【0011】

複合シート１０は、図１に示すように、第１シート１側の面に、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙの両方向において凸部５に挟まれた多数の凹部３を有しており、個々の凹部３の底部に、貫通孔１４を有する接合部４が形成されている。複合シート１０は、全体として見ると、第１シート１側の面に、前記の凹部３と前記の凸部５とからなる起伏の大きな凹凸を有し、第２シート２側の面は、平坦であるか、又は第１シート１側の面に対して相対的に起伏が小さい略平坦面となっている。

【0012】

複合シート１０における個々の接合部４は、図２に示すように、前記第２方向Ｙに長い、略長方形状の平面視形状を有しており、それぞれの内側に、平面視形状が略長方形状の貫通孔１４が形成されている。換言すると、個々の接合部４は、貫通孔１４を囲む環状に形成されている。貫通孔１４は、一つの接合部４に一つのみ形成されていることが好ましく、接合部４の位置との関係において予め決められた特定の位置に形成されていることが好ましい。また、貫通孔１４は、平面視形状が接合部４の外周縁の平面視形状と相似形であっても相似形でなくても良いが、相似形であることが好ましい。接合部４においては、第１シート１及び第２シート２の少なくとも一方を構成する熱融着性樹脂が溶融固化していることによって第１シート１と第２シート２とが接合している。第１シート１及び第２シート２が、不織布等の繊維シートから構成されている場合、接合部４においては、第１シート１及び第２シート２の構成繊維は、溶融するか溶融した樹脂に埋没して、目視においては繊維状の形態を観察できないこと、すなわち外観上フィルム化した状態となっていることが好ましい。複合シート１０は、凹凸を有する上に凹部の底部に、貫通孔１４を有する接合部４を有するため、肌触りや平面方向における液の拡散防止性に優れており、また通気性や液の引き込み性にも優れている。複合シート１０は、斯かる特性を生かして、使い捨ておむつ等の吸収性物品の表面シートとして好ましく用いられるが、複合シート１０の用途はそれに限られるものではない。

【0013】

第１シート１及び第２シート２は、シート材料から構成されている。シート材料としては、例えば不織布、織布及び編み地などの繊維シートや、フィルムなどを用いることができ、肌触り等の観点から繊維シートを用いることが好ましく、特に不織布を用いることが好ましい。第１シート１と第２シート２を構成するシート材料の種類は同じでもよく、あるいは異なっていてもよい。

【0014】

第１シート１及び第２シート２を構成するシート材料として不織布を用いる場合の不織布としては、例えば、エアスルー不織布、スパンボンド不織布、スパンレース不織布、メルトブローン不織布、レジンボンド不織布、ニードルパンチ不織布などが挙げられる。これらの不織布を２種以上組み合わせた積層体や、これらの不織布とフィルム等とを組み合わせた積層体を用いることもできる。第１シート１及び第２シート２を構成するシート材料として用いる不織布の坪量は、好ましくは１０ｇ／ｍ²以上、より好ましくは１５ｇ／ｍ²以上であり、また好ましくは４０ｇ／ｍ²以下、より好ましくは３５ｇ／ｍ²以下である。不織布の坪量は１０ｇ／ｍ²以上４０ｇ／ｍ²以下であることが好ましく、１５ｇ／ｍ²以上３５ｇ／ｍ²以下であることが更に好ましい。

【0015】

不織布を構成する繊維としては、各種の熱可塑性樹脂からなる繊維を用いることができる。不織布以外のシート材料としても、構成繊維や構成樹脂が、各種の熱可塑性樹脂からなるものが好ましく用いられる。熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブデン等のポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル、ナイロン６、ナイロン６６等のポリアミド、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸アルキルエステル、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等が挙げられる。これらの樹脂は１種を単独で又は２種以上のブレンド物として用いることができる。また、芯鞘型やサイド・バイ・サイド型などの複合繊維の形態で用いることができる。

【0016】

また、第１シート１及び第２シート２は、少なくとも一方のシートに複数の孔が形成されていればよいが、本実施形態では、図３に示すように、第１シート１が複数の孔１ｈを有し、第２シート２が複数の孔２ｈを有する。尚、孔１ｈ及び孔２ｈとは、貫通孔のみならず、完全に貫通しておらず孔内部に繊維が残っている形態も含むものである。

【0017】

第１シート１の孔１ｈの配置パターンは、図３に示すように、搬送方向及び幅方向において、ランダムなパターンであるが、千鳥格子状に配されたパターンであっても、略均等な間隔を空けて間欠的に配されたパターンであってもよい。本実施形態においては、超音波処理工程において接合部４を形成する位置に孔１ｈが配されるようにする観点から、孔１ｈの輪郭で囲まれた面積は、超音波ホーン４２による接合部４の輪郭で囲まれた面積未満であることが好ましく、具体的には１ｍｍ²以上が好ましく、３ｍｍ²以上がより好ましく、２０ｍｍ²以下が好ましく、１０ｍｍ²以下がより好ましく、１ｍｍ²以上２０ｍｍ²以下が好ましく、３ｍｍ²以上１０ｍｍ²以下がより好ましい。また、同様の観点から、第１シート１の搬送方向に隣り合う孔１ｈどうしの間隔は、複合シート１０の搬送方向に隣り合う接合部４どうしの間隔より短いことが好ましく、具体的には１ｍｍ以上が好ましく、３ｍｍ以上がより好ましく、１５ｍｍ以下が好ましく、１０ｍｍ以下がより好ましく、１ｍｍ以上１５ｍｍ以下が好ましく、３ｍｍ以上１０ｍｍ以下がより好ましい。第１シート１の幅方向に隣り合う孔１ｈどうしの間隔は、複合シート１０の幅方向に隣り合う接合部４どうしの間隔より短いことが好ましく、具体的には１ｍｍ以上が好ましく、３ｍｍ以上がより好ましく、１５ｍｍ以下が好ましく、１０ｍｍ以下がより好ましく、１ｍｍ以上１５ｍｍ以下が好ましく、３ｍｍ以上１０ｍｍ以下がより好ましい。

【0018】

第２シート２の孔２ｈの配置パターンは、図３に示すように、搬送方向及び幅方向において、ランダムなパターンであるが、千鳥格子状に配されたパターンであっても、略均等な間隔を空けて間欠的に配されたパターンであってもよい。孔２ｈの配置パターンに関し、凹凸形状に賦形される第１シート１より、第２シート２の方が、全体のシート面積に対する第１シート１と第２シート２の接合部４に占める面積が小さい観点から、第２シート２の搬送方向に隣り合う孔２ｈどうしの間隔は、第１シート１の搬送方向に隣り合う孔１ｈどうしの間隔より短いことが好ましく、第２シート２の幅方向に隣り合う孔２ｈどうしの間隔は、第１シート１の幅方向に隣り合う孔１ｈどうしの間隔より短いことが好ましい。超音波処理工程において接合部４を形成する位置に孔２ｈが配されるようにする観点から、孔２ｈの輪郭で囲まれた面積は、超音波ホーン４２による接合部４の輪郭で囲まれた面積未満であることが好ましく、具体的には０．５ｍｍ²以上が好ましく、１ｍｍ²以上がより好ましく、１０ｍｍ²以下が好ましく、５ｍｍ²以下がより好ましく、０．５ｍｍ²以上１０ｍｍ²以下が好ましく、１ｍｍ²以上５ｍｍ²以下がより好ましい。また、同様の観点から、第２シート２の搬送方向に隣り合う孔２ｈどうしの間隔は、複合シート１０の搬送方向に隣り合う接合部４どうしの間隔より短いことが好ましく、具体的には０．５ｍｍ以上が好ましく、３ｍｍ以上がより好ましく、１５ｍｍ以下が好ましく、１０ｍｍ以下がより好ましく、０．５ｍｍ以上１５ｍｍ以下が好ましく、３ｍｍ以上１０ｍｍ以下がより好ましい。第２シート２の幅方向に隣り合う孔２ｈどうしの間隔は、複合シート１０の幅方向に隣り合う接合部４どうしの間隔より短いことが好ましく、具体的には０．５ｍｍ以上が好ましく、３ｍｍ以上がより好ましく、１５ｍｍ以下が好ましく、１０ｍｍ以下がより好ましく、０．５ｍｍ以上１５ｍｍ以下が好ましく、３ｍｍ以上１０ｍｍ以下がより好ましい。

【0019】

第２シート２を平面視した際の単位面積（１ｃｍ²）当たりの第２シート２の孔２ｈの数は、図３に示すように、凹凸形状に賦形される第１シート１より、第２シート２の方が、全体のシート面積に対する第１シート１と第２シート２の接合部４に占める面積が小さい観点から、第１シート１を平面視した際の単位面積（１ｃｍ²）当たりの第１シート１の孔１ｈの数以上であることが好ましく、具体的には、第１シート１の平面視した際の単位面積（１ｃｍ²）当たりの孔１ｈの数（Ｋ₁）に対する第２シート２の平面視した際の単位面積（１ｃｍ²）当たりの孔２ｈの数（Ｋ₂）の割合（（Ｋ₂／Ｋ₁）×１００）は、１００％以上が好ましく、１１０％以上がより好ましく、１５０％以下が好ましく、１３０％以下がより好ましく、１００％以上１５０％以下が好ましく、１１０％以上１３０％以下がより好ましい。具体的な第１シート１を平面視した際の単位面積（１ｃｍ²）当たりの孔１ｈの数（Ｋ₁）は、１０個以上が好ましく、３０個以上がより好ましく、２００個以下が好ましく、１００個以下がより好ましく、１０個以上２００個以下が好ましく、３０個以上１００個以下がより好ましい。具体的な第２シート２の平面視した際の単位面積（１ｃｍ²）当たりの孔２ｈの数（Ｋ₂）は、１０個以上が好ましく、３０個以上がより好ましく、３００個以下が好ましく、１５０個以下がより好ましく、１０個以上３００個以下が好ましく、３０個以上１５０個以下がより好ましい。

【0020】

次に、本発明の複合シートの製造方法を、前述した複合シート１０の製造方法を例にとり図３〜図７を参照して説明する。図３及び図４には、図１に示す複合シート１０を製造する好ましい一実施形態の製造装置２０（以下「製造装置２０」ともいう）が示されている。複合シート１０の製造方法を説明するにあたり、先に製造装置２０を説明する。

【0021】

製造装置２０は、図３及び図４に示すように、凹凸賦形部３０と、超音波処理部４０とを備えている。凹凸賦形部３０は、図３及び図４に示すように、互いに噛み合う凹凸を周面部に有する第１ロール３１及び第２ロール３２を有している。

【0022】

第１ロール３１は、フレーム（図示せず）に軸まわりに回転自在に支持されており、該第１ロール３１を図３及び図４に示す矢印Ｒ１方向に周速Ｖ１で回転させる駆動源（図示せず）に接続されている。第１ロール３１は、所定の歯幅を有する平歯車３１ａ，３１ｂ，・・を複数枚組み合わせてロール状に形成したものである。そして、各平歯車３１ａ，３１ｂ，・・の歯が、第１ロール３１の周面部における凹凸形状の凸部３５を形成している。該凸部３５の先端面３５ｃは、接合対象である第１シート１及び第２シート２に対して、後述する超音波接合機４１の超音波ホーン４２が印加する超音波を受ける受け面となる。一方、超音波ホーン４２は、第１ロール３１の先端面３５ｃと対向する対向面４２ｔを有しており、該対向面４２ｔは加圧面となっている。

【0023】

各歯車の歯幅（歯車の軸方向の長さ）は、複合シート１０の凸部５における前記第１方向Ｘの寸法を決定し、各歯車の歯の厚み（歯車の回転方向の長さ）は、複合シート１０の凸部５における前記第２方向Ｙの寸法を決定する。隣り合う歯車は、図５に示すように、その歯のピッチが半ピッチずつずれるように組み合わされている。その結果、第１ロール３１は、その周面部が凹凸形状となっている。製造装置２０では、各凸部３５の先端面３５ｃは、第１ロール３１の回転方向が長辺で、軸方向が短辺の矩形状となっている。先端面３５ｃは回転方向の方が長い形状であると、第１ロール３１の凸部３５一つにおける超音波ホーン４２の対向面４２ｔとの接触時間を長くして温度を上げやすくすることができるので好ましい。また第１ロール３１の幅方向に隣り合う該平歯車３１ａ，３１ｂ・・間には、所定の空隙Ｇが設けられている。該空隙Ｇを設けることで、第１シート１に無理な伸長力を加えたり、両ロール３１，３２の噛み合い部３３で、第１シート１を切断したりすることを抑制することができ、第１シート１を第１ロール３１の周面に沿った形状に変形させ得るので好ましい。

【0024】

第１ロール３１における各歯車の歯溝部は、図５に示すように、第１ロール３１の周面における凹凸の凹部を形成している。各歯車の歯溝部の底部には、吸引孔３４が形成されている。吸引孔３４は、ブロワや真空ポンプなどの吸引源（図示せず）に通じ、第１ロール３１と第２ロール３２との噛み合い部３３から、第１シート１と第２シート２との合流部までの間で吸引が行われる様に制御されている。

【0025】

第２ロール３２は、その周面が第１ロール３１の周面と対向配置されるとともにフレーム（図示せず）に軸まわりに回転自在に支持されており、該第２ロール３２を図３及び図４に示す矢印Ｒ２方向に周速Ｖ１で回転させる駆動源（図示せず）に接続されている。第２ロール３２は、周面部に、第１ロール３１の周面部の凹凸と互いに噛み合う凹凸形状を有している。第２ロール３２は、吸引孔３４を有しない以外は、第１ロール３１と同様の構成を有している。第２ロール３２の周面部には、第１ロール３１の凹部に挿入される複数の凸部が形成されているが、第２ロール３２に、第１ロール３１の凹部のすべてに対応する凸部が形成されていることは必須ではない。

【0026】

超音波処理部４０は、図４に示すように、超音波ホーン４２を備えた超音波接合機４１を備えている。超音波接合機４１は、図４及び図６に示すように、超音波発振器（図示せず）、コンバーター４３、ブースター４４及び超音波ホーン４２を有している。超音波発振器（図示せず）は、コンバーター４３と電気的に接続されており、該超音波発振器（図示せず）により発生された周波数１５ｋＨｚ〜５０ｋＨｚ程度の波長の高電圧の電気信号が、コンバーター４３に入力される。超音波発振器（図示せず）は、図４に示すように、可動台４５上又は可動台４５外に設置されている。コンバーター４３は、ピエゾ圧電素子等の圧電素子を内蔵し、超音波発振器（図示せず）から入力された電気信号を、圧電素子により機械的振動に変換する。ブースター４４は、コンバーター４３から発せられた機械的振動の振幅を調整、好ましくは増幅して超音波ホーン４２に伝達する。

【0027】

超音波ホーン４２は、アルミ合金やチタン合金などの金属でできており、使用する周波数で正しく共振するように設計されている。従って、ブースター４４から超音波ホーン４２に伝達された超音波振動は、超音波ホーン４２の内部においても増幅されて、接合対象である第１シート１及び第２シート２に印加される。

【0028】

超音波ホーン４２は、図６に示すように、第１ロール３１に対向する対向面４２ｔを有している。対向面４２ｔは、該対向面４２ｔを平面視した形状が、第１シート１及び第２シート２の搬送方向に対応する縦方向よりも該縦方向に直交する幅方向に長い長方形形状に形成されている。対向面４２ｔの幅方向の長さは、超音波接合機４１において超音波振動を印加する印加部３６に搬送される第１シート１上に第２シート２を重ね合せた状態の両シート１，２の第１方向Ｘの長さよりも長くなっている。また、対向面４２ｔの縦方向の長さは、第１ロール３１の１個の凸部３５のロール回転方向に沿う長さよりも長いことが好ましく、例えば、第１ロール３１を構成する１個の平歯車３１ａに着目するとき、該平歯車３１ａの回転方向に間欠的に配された１個以上１０個以下の凸部３５に跨る長さであることが好ましい。

【0029】

超音波接合機４１は、図４に示すように、可動台４５上に固定されている。可動台４５は、第１ロール３１の周面に近づく方向に向かって進退可能に形成されている。超音波接合機４１は、可動台４５を進退させることで、超音波ホーン４２の対向面４２ｔと、第１ロール３１の凸部３５の先端面３５ｃとの間のクリアランス、及び積層された第１シート１及び第２シート２に対する加圧力を調節可能となっている。

【0030】

超音波ホーン４２は、該超音波ホーン４２の先端部を加熱する加熱手段を有しており、加熱手段は超音波ホーン４２の先端部に配されるヒーター６１及び蓄熱部６２を有している。蓄熱部６２は、超音波ホーン４２の先端部に配されている。好ましくは、蓄熱部６２は、図７に示すように、超音波ホーン４２の対向面４２ｔ（図６参照）に配されている。

【0031】

製造装置２０は、超音波振動を印加する前の第１シート１及び第２シート２の温度を計測可能な測温手段（図示せず）と、測温手段の測定値に基づき、ヒーター６１の温度を制御する温度制御部（図示せず）とを備えている。測温手段による測定値に基づき、ヒーター６１を介して超音波ホーン４２の先端部の加熱温度を制御することにより、超音波振動を印加される直前の第１シート１及び第２シート２の温度を、所望の温度に高精度に制御することができる。また、蓄熱部６２を用いることで超音波ホーン４２の先端部を所望の温度に維持することが容易となる。

【0032】

次に、本発明の複合シートの製造方法を、上述した第１シート１、第２シート２及び製造装置２０を用いた複合シート１０の製造方法を例にとり、図３、図４及び図７を参照しながら説明する。
複合シート１０の製造方法は、第１シート１に第２シート２を重ね合わせる重ね合わせ工程、及び、重ね合わせた両シート１，２を、第１ロール３１の周面部上に保持しつつ搬送しながら、第１ロール３１の凸部と超音波接合機４１の超音波ホーン４２との間に挟んで超音波振動を印加し、貫通孔１４を有する接合部４を形成する超音波処理工程を具備する。また該製造方法は、好ましくは、重ね合わせ工程の前工程として、互いに噛み合う第１ロール３１及び第２ロール３２を回転させながら、両ロール３１，３２の噛み合い部に第１シート１を導入して凹凸形状に変形させる賦形工程を有する。以下に、該製造方法について詳述する。

【0033】

本製造方法では、先ず、第１シート１及び第２シートとして、孔１ｈ及び孔２ｈを備えているものを準備する。

【0034】

次に、本製造方法では、図３及び図４に示すように、第１ロール３１及び第２ロール３２に接続された駆動源（図示せず）を駆動して、第１ロール３１を周速Ｖ１にて図３及び図４に示す矢印Ｒ１方向に回転させるとともに、第２ロール３２を周速Ｖ１にて図３及び図４に示す矢印Ｒ２方向に回転させる。尚、第１ロール３１及び第２ロール３２の周速Ｖ１は、第１ロール３１及び第２ロール３２の歯先における速度である。そして、原反ロール（図示せず）から繰り出した孔１ｈを有する第１シート１を両ロール３１，３２の噛み合い部３３に導入する。このように、互いに噛み合う凹凸を周面部に有する第１ロール３１及び第２ロール３２を回転させながら、両ロール３１，３２の噛み合い部３３に第１シート１を導入することで、第１シート１を凹凸形状に沿った形状に変形する賦形工程を行う。噛み合い部３３においては、第１シート１の複数個所が、第２ロール３２の凸部によって第１ロール３１の周面部の凹部に押し込まれる。このように押し込まれた部分は、製造される複合シート１０の凸部５となる。

【0035】

また本製造方法では、第１ロール３１及び第２ロール３２に接続された駆動源（図示せず）を駆動するとともに、ブロワや真空ポンプなどの吸引源（図示せず）を駆動する。そして、噛み合い部３３によって凹凸形状に変形された孔１ｈを有する第１シート１を、吸引孔３４による吸引力によって第１ロール３１の凹凸に沿った形状に変形した状態に維持した状態で第１ロール３１によって、第１ロール３１の周面部上に保持しつつ搬送し、第１シート１と第２シート２との合流部及び超音波接合機４１による超音波振動の印加部３６に搬送する。

【0036】

次いで、図３及び図４に示すように、凹凸形状に変形させた孔１ｈを有する第１シート１を、第１ロール３１の周面部上に保持しつつ搬送し、搬送中の第１シート１の上方に、第１シート１とは別の原反ロール（図示せず）から繰り出した孔２ｈを有する第２シート２を、両シート１，２の搬送方向に沿う両側縁どうしが一致するように重ね合せる重ね合わせ工程を行う。

【0037】

次いで、図７に示すように、重ね合せた孔１ｈを有する第１シート１及び孔２ｈを有する第２シート２を、第１ロール３１の周面部上に保持しつつ搬送しながら、第１ロール３１の凸部３５と超音波接合機４１の超音波ホーン４２の対向面４２ｔとの間に導入する。そして、接合対象である第１シート１及び第２シート２を第１ロール３１の凸部３５の先端面３５ｃと超音波接合機４１の超音波ホーン４２の対向面４２ｔとの間に挟んだ状態で超音波振動を印加する超音波処理工程を行う。本工程においては、超音波振動を印加する部分に孔１ｈ及び孔２ｈの少なくともいずれか一方が配されることにより、凸部３５の先端面３５ｃ上に位置する第１シート１の部分が第２シート２に接合して接合部４が形成される。それととともに、孔１ｈ及び孔２ｈの少なくともいずれか一方の孔に起因して、複数の孔１ｈ及び孔２ｈのうちの一部の孔と重なる位置に該孔とは別の両シート１，２を貫通する貫通孔１４を該接合部４の内側に形成する。本製造方法で製造される複合シート１０は、複数の孔１ｈがランダムに第１シート１に配され、複数の孔２ｈがランダムに第２シート２に配されているので、いずれか一方の孔１ｈ，２ｈが印加される部分に配され易く、接合部４を形成する際に接合部４の内側に貫通孔１４が、孔のないシートどうしの組合せよりも形成され易い。

【0038】

尚、接合部４に貫通孔１４を形成する確率を上げる観点から、原反ロールから繰り出された第１シート１及び第２シート２の画像を画像解析装置を用いて各孔の位置を解析し、解析した第１シートの孔１ｈ及び第２シートの孔２ｈの少なくともいずれか一方が第１ロール３１の凸部３５上に配するように第１シート１及び第２シート２の送りの速度を調整しながら、貫通孔１４を有する接合部４を超音波処理工程で形成してもよい。

【0039】

複合シート１０の製造方法においては、温度制御部（図示せず）を用いて、超音波ホーン４２の先端部に配されたヒーター６１の温度を制御して該超音波ホーン４２の先端部を加熱しておくことが好ましい。貫通孔１４の形成のし易さの観点から、第１シート１及び第２シート２の一方又は双方の温度が、該シートの融点未満、該融点より５０℃低い温度以上となるように、温度制御部（図示せず）によって超音波ホーン４２の先端部を加熱することが好ましい。

【0040】

また、超音波ホーン４２の加熱とは別に、第１シート１及び第２シート２の少なくとも一方を、該シートが溶融しない前述した特定の範囲の温度に予熱しておき、その上で、一方又は双方が予熱された状態の両シート１，２に対して、超音波振動を印加することが好ましい。このとき、超音波振動を印加する際の条件、例えば、印加する超音波振動の波長、強度、両シート１，２を加圧する圧力等を調節して、超音波振動により、両シート１，２が溶融して接合部４が形成されるとともに、両シート１，２を貫通する貫通孔１４が、接合部分に囲まれた状態に形成されるようにすることが好ましい。

【0041】

第１シート１及び第２シート２の融点は、以下の方法により測定される。例えば、Ｐｅｒｋｉｎ−Ｅｌｍｅｒ社製の示差走査熱量測定装置（ＤＳＣ）ＰＹＲＩＳ Ｄｉａｍｏｎｄ ＤＳＣを用いて測定する。測定データのピーク値から融点を割り出す。第１シート１又は第２シート２が、不織布等の繊維シートであり、その構成繊維が、芯鞘型、サイド・バイ・サイド型等の複数成分からなる複合繊維である場合、そのシートの融点は、ＤＳＣにより測定した複数の融点の内、最低温度の融点を複合繊維シートの融点とする。

【0042】

接合部４の内側に貫通孔１４を形成するし易さが向上するという効果がより確実に得られるようにする観点から、複合シート１０の製造方法は、以下の条件を満たすことが更に好ましい。

【0043】

例えば、超音波ホーン４２の対向面４２ｔの縦方向の長さＬ１（図７参照）に対する第１ロール３１の凸部３５の先端面３５ｃの縦方向の長さＬ２（図５参照）の割合（（Ｌ２／Ｌ１）×１００）としては、１％以上が好ましく、５％以上がより好ましく、３０％以下が好ましく、２０％以下がより好ましく、１％以上３０％以下が好ましく、５％以上２０％以下がより好ましい。

【0044】

超音波ホーン４２の対向面４２ｔの縦方向の長さＬ１は、５ｍｍ以上が好ましく、１０ｍｍ以上がより好ましく、５０ｍｍ以下が好ましく、３０ｍｍ以下がより好ましく、５ｍｍ以上５０ｍｍ以下が好ましく、１０ｍｍ以上３０ｍｍ以下がより好ましい。

【0045】

また、第１ロール３１の凸部３５の先端面３５ｃと超音波ホーン４２の対向面４２ｔとの間に挟んだ状態で第１シート１及び第２シート２に加える加圧力は、好ましくは１０Ｎ／ｍｍ以上、より好ましくは１５Ｎ／ｍｍ以上であり、また好ましくは３０Ｎ／ｍｍ以下、より好ましくは２５Ｎ／ｍｍ以下であり、好ましくは１０Ｎ／ｍｍ以上３０Ｎ／ｍｍ以下、より好ましくは１５Ｎ／ｍｍ以上２５Ｎ／ｍｍ以下である。ここでいう加圧力は、いわゆる線圧であり、超音波ホーン４２の加圧力（Ｎ）を超音波ホーン４２と触れる凸部３５の歯幅（Ｘ方向）の合計（第１ロール３１の凹部は含まない）の長さで除した値（単位長さあたりの圧力）で示す。

【0046】

また、印加する超音波振動の周波数は、好ましくは１５ｋＨｚ以上、より好ましくは２０ｋＨｚ以上であり、また好ましくは５０ｋＨｚ以下、より好ましくは４０ｋＨｚ以下であり、また好ましくは１５ｋＨｚ以上５０ｋＨｚ以下、より好ましくは２０ｋＨｚ以上４０ｋＨｚ以下である。

【0047】

〔周波数の測定方法〕
レーザー変位計等でホーン先端の変位を計測する。サンプリングレート２００ｋＨｚ以上、精度１μｍ以上にすることで周波数を測定する。

【0048】

また、印加する超音波振動の振幅は、好ましくは２０μｍ以上、より好ましくは２５μｍ以上であり、また好ましくは５０μｍ以下、より好ましくは４０μｍ以下であり、また好ましくは２０μｍ以上５０μｍ以下、より好ましくは２５μｍ以上４０μｍ以下である。

【0049】

〔振幅の測定方法〕
レーザー変位計等でホーン先端の変位を計測する。サンプリングレート２００ｋＨｚ以上、精度１μｍ以上にすることで振幅を測定する。

【0050】

上述した実施形態で製造する複合シート１０は、通気性向上等の観点から、以下の構成を有することが好ましい。

【0051】

凸部５の高さＨ（図１参照）は１〜１０ｍｍ、特に３〜６ｍｍであることが好ましい。複合シート１０の単位面積（１ｃｍ²）当たりの凸部５の数は１〜２０、特に６〜１５個であることが好ましい。凸部５の第１方向Ｘの底部寸法Ａ（図１参照）は０．５〜５．０ｍｍ、特に１．０〜４．０ｍｍであることが好ましい。凸部５の第２方向Ｙの底部寸法Ｂ（図１参照）は１．０〜１０ｍｍ、特に２．０〜７．０ｍｍであることが好ましい。

【0052】

第１方向Ｘの底部寸法Ａと第２方向Ｙの底部寸法Ｂとの比（底部寸法Ａ：底部寸法Ｂ）は１：１〜１：１０、特に１：２〜２：５であることが好ましい。凸部５の底部面積（底部寸法Ａ×底部寸法Ｂ）は０．５〜５０ｍｍ²、特に２〜２０ｍｍ²であることが好ましい。

【0053】

接合部４は、第１方向Ｘの寸法Ｃ（図１参照）が０．５〜２ｍｍ、特に０．８〜１．５ｍｍであることが好ましく、第２方向Ｙの寸法Ｄ（図１参照）が１．０〜５．０ｍｍ、特に１．２〜３．０ｍｍであることが好ましい。第１方向Ｘの寸法Ｃと第２方向Ｙの寸法Ｄとの比（寸法Ｃ：寸法Ｄ）は１：１〜１：３、特に２：３〜２：５であることが好ましい。

【0054】

接合部４は、外周縁より内側の面積が、好ましくは０．５ｍｍ²以上、より好ましくは１．０ｍｍ²以上であり、また好ましくは５．０ｍｍ²以下、より好ましくは４．０ｍｍ²以下であり、また好ましくは０．５ｍｍ²以上５．０ｍｍ²以下、より好ましくは１．０ｍｍ²以上４．０ｍｍ²以下である。接合部４の外周縁より内側の面積には、貫通孔１４の面積も含まれる。

【0055】

貫通孔１４の開口面積は、接合部４の外周縁より内側の面積に対して、好ましくは５０％以上、より好ましくは８０％以上であり、また、好ましくは１００％未満、より好ましくは９５％以下であり、また、好ましくは５０％以上１００％未満、より好ましくは８０％以上９５％以下である。

【0056】

上述した複合シート１０は、使い捨ておむつ、生理用ナプキン、パンティライナー、失禁パッドなどの吸収性物品の表面シートとして好適に用いられる。

【0057】

また、吸収性物品の表面シート以外の用途に用いることもできる。
例えば、吸収性物品用のシートとして、表面シートと吸収体の間に配置されるシート、立体ギャザー（防漏壁）形成用のシート（特にギャザーの内壁を形成するシート）等に用いることができ、また、吸収性物品以外の用途として、清掃シート、特に液吸収を主とする清掃シートや、対人用の化粧シート等として用いることができる。清掃シートに用いる場合、凸部において、平滑でない被清掃面への追従性が良好であるため、第１不織布側を被清掃面に向けて使用することが好ましい。化粧シートとして用いる場合、凸部において対象者の肌に追従し、またマッサージ効果を発現するとともに、余分な化粧剤（別途使用）や汗の吸収を行うことができるため、第１不織布側を肌側に向けて使用することが好ましい。

【0058】

本発明は、前記実施形態に制限されず適宜変更可能である。
例えば、シートにより溶融しやすいよう事前に熱量を与えておく観点から、超音波ホーン４２の加熱とは別に、超音波振動を印加する前に、第１シート１及び第２シート２の少なくとも一方を、該シートが溶融しない前述した特定の範囲の温度に加熱する方法として第１ロール３１に加熱部であるヒーターを有してもよい。

【0059】

また、本製造方法においては、当初から孔１ｈ及び孔２ｈを有するシートを用いたが、孔１ｈ及び孔２ｈを有していないシートを用いてもよい。孔を有していないシートを用いる場合には、前述の製造装置２０の上流側に開孔加工部（図示せず）を加えた装置を使用すればよい。該開孔加工部としては、多数のエンボスピンを周面に有するピンエンボスロール等が挙げられる。孔を有していないシートを用いる場合には、該シートを例えばピンエンボスロール（図示せず）とアンビルロール（図示せず）との間に搬送して該シートに孔を形成する。このように孔の形成されたシートを前述した製造装置２０に導入すれば、接合部４を形成する際に接合部４の内側に貫通孔１４を形成することができる。

【符号の説明】

【0060】

１０ 複合シート
１ 第１シート
１ｈ 孔
２ 第２シート
２ｈ 孔
３ 凹部
４ 接合部
１４ 貫通孔
５ 凸部
２０ 複合シートの製造装置
３０ 凹凸賦形部
３１ 第１ロール
３２ 第２ロール
３３ 噛み合い部
３４ 吸引孔
３５ 凸部
３５ｃ 凸部の先端面
３６ 超音波振動の印加部
４０ 超音波処理部
４１ 超音波接合機
４２ 超音波ホーン
４２ｔ 対向面
４３ コンバーター
４４ ブースター
６１ ヒーター
６２ 蓄熱部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】