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(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】
(24)【登録日】2023-12-04
(45)【発行日】2023-12-12
(54)【発明の名称】加工装置および加工方法
(51)【国際特許分類】
   B26D 7/08 20060101AFI20231205BHJP
   B26F 1/38 20060101ALI20231205BHJP
   B26D 7/18 20060101ALI20231205BHJP
   A61F 13/15 20060101ALI20231205BHJP
   B26F 1/44 20060101ALN20231205BHJP
【FI】
B26D7/08 D
B26F1/38 A
B26D7/18 G
B26D7/18 F
A61F13/15 351A
B26F1/44 J
【請求項の数】 5
(21)【出願番号】P 2020033522
(22)【出願日】2020-02-28
(65)【公開番号】P2021133480
(43)【公開日】2021-09-13
【審査請求日】2023-01-20
(73)【特許権者】
【識別番号】000122298
【氏名又は名称】王子ホールディングス株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110003649
【氏名又は名称】弁理士法人真田特許事務所
(74)【代理人】
【識別番号】100092978
【弁理士】
【氏名又は名称】真田 有
(72)【発明者】
【氏名】花生 裕之
【審査官】石川 健一
(56)【参考文献】
【文献】米国特許出願公開第2004/0261939(US,A1)
【文献】特開2002-011697(JP,A)
【文献】特表2015-536831(JP,A)
【文献】韓国公開特許第10-2013-0053107(KR,A)
【文献】韓国公開特許第10-2014-0085035(KR,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B26D 7/08
B26F 1/38
B26F 1/40
B26D 7/18
A61F 13/15
B26F 1/44
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
貼り合わされるシートのうちの一部を残して前記一部を除く他部を切り落とす加工装置であって、
前記一部から前記他部を切り離すカッタと、
前記カッタで前記一部から前記他部が切り離されるときに前記シートを押さえるサポート部と、を備え、
前記サポート部は、前記他部を押さえる補助サポート部と、前記一部のうち前記シートが貼り合わされる部位を前記補助サポート部よりも強く押さえる主サポート部と、を有し、
前記補助サポート部は、前記他部へ気流を吹き出す噴出口を有する
ことを特徴とする加工装置。
【請求項2】
前記主サポート部のほうが前記補助サポート部よりも圧縮弾性率が高い
ことを特徴とする請求項1に記載の加工装置。
【請求項3】
前記主サポート部のほうが前記補助サポート部よりも前記シートを押さえるのに有効な突出寸法が大きい
ことを特徴とする請求項1または2に記載の加工装置。
【請求項4】
前記主サポート部のほうが前記カッタよりも突出している
ことを特徴とする請求項1~3の何れか1項に記載の加工装置
【請求項5】
前記カッタおよび前記サポート部は、共通の回転ロールに設けられた
ことを特徴とする請求項1~の何れか1項に記載の加工装置
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、貼り合わされるシートのうちの一部を残して他部を切り落とす加工装置および加工方法に関する。
【背景技術】
【0002】
おむつや生理用ナプキンといった吸収性物品を製造する手法の一つとして、製品形状に応じた所定形状に切断する加工技術が知られている。
たとえば、吸収性物品の半製品を加工対象とし、この加工対象の一部を残したまま他部を切り落として外形を整える切断加工技術が提案されている(特許文献1参照)。また、切断箇所に対して一側および他側の二箇所を同様に構成された二つの凸部で押さえて加工対象を切断し、加工対象を切り離す分断加工技術も提案されている(特許文献2参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開2008-237796号公報
【文献】WO2017/168496号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、外縁でシートどうしが貼り合わされた吸収性物品が知られている。このような吸収性物品の製造時に、上述した加工技術のように切り落とされずに製品となる一部と切り落とされる他部とのそれぞれが同様に押さえられると、前者の一部においてシートどうしが十分に押さえられず、シートどうしの貼合不良を招くおそれがある。
よって、シートの加工性を高めるうえで改善の余地がある。
【0005】
ここで開示する加工装置および加工方法は、上記のような課題に鑑みて創案されたものであり、シートの加工性を高めることを目的の一つとする。なお、この目的に限らず、後述する「発明を実施するための形態」に示す各構成から導き出される作用および効果であって、従来の技術では得られない作用および効果を奏することも、本件の他の目的として位置付けることができる。
【課題を解決するための手段】
【0006】
ここで開示する加工装置は、貼り合わされるシートのうちの一部を残して前記一部を除く他部を切り落とす。本加工装置は、前記一部から前記他部を切り離すカッタと、前記カッタで前記一部から前記他部が切り離されるときに前記シートを押さえるサポート部と、を備える。前記サポート部は、前記他部を押さえる補助サポート部と、前記一部のうち前記シートが貼り合わされる部位を前記補助サポート部よりも強く押さえる主サポート部と、を有する。
【0007】
ここで開示する加工方法は、貼り合わされるシートのうちの一部を残して前記一部を除く他部を切り落とす。本加工方法は、前記一部から前記他部を切り離すカット工程と、前記カット工程で前記一部から前記他部が切り離されるときに前記シートを押さえるサポート工程と、を備える。前記サポート工程は、前記他部を押さえる補助サポート工程と、前記一部のうち前記シートが貼り合わされる部位を前記補助サポート工程よりも強く押さえる主サポート工程と、を有する。
【発明の効果】
【0008】
開示の加工装置および加工方法によれば、シートの加工性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
図1】尿パッドに内蔵される吸収体の半製品を部分的に破断させて模式的に示す斜視図である。
図2】加工装置の全体を示すCD方向視の模式図である。
図3】加工装置および加工対象の要部を示すMD方向視のTD方向断面を示す模式図である。
図4】加工装置の変形例の要部を示すTD方向視の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
実施形態としての加工装置および加工方法を説明する。
これらの装置および方法で加工される対象は、貼り合わされるシートを備えた物品である。ここでは、吸収性物品に内蔵される吸収体の半製品を加工対象として例説する。具体的には、吸収性物品の一例として尿パッドを挙げ、この尿パッドに内蔵される吸収体の半製品を加工対象として例示する。
【0011】
本実施形態の加工装置および加工方法では、吸収体の半製品が搬送され、この半製品において貼り合わされるシートのうちの一部が残されて他部が切り落とされる。このようにして半製品の外形が整えられることで、製品形状に応じた所定形状に完成品の吸収体が整形される。
【0012】
下記の実施形態では、説明に用いる方向を以下のように定義する。
吸収体の半製品についての説明では、長手方向,幅方向および厚み方向の三方向を用いる。長手方向および幅方向は、吸収体の半製品が延在する面に沿う方向であって、互いに直交する方向である。厚み方向は、長手方向および幅方向の双方に対して直交する方向である。
【0013】
厚み方向については、吸収体の半製品が内蔵された完成品の尿パッドが着用者に装着された状態において、着用者の肌に向く側に対応する側を肌面側(厚み方向の一方)とし、肌面側の反対側を非肌面側(厚み方向の他方)とする。
さらに、吸収体の半製品において切り落とされずに残される一部から切り落とされる他部へ向かう側を外側とし、この外側の反対側を内側とする。
【0014】
加工装置についての説明では、MD方向(Machine Direction),CD方向(Cross Direction)およびTD方向(Transverse Direction)の三方向を用いる。
MD方向は、吸収体の半製品が搬送される方向である。CD方向は、MD方向に対して直交する方向である。これらのMD方向およびCD方向は、搬送される吸収体の半製品が延在する面に沿う方向でもある。TD方向は、MD方向およびCD方向の双方に直交する方向である。
【0015】
[I.一実施形態]
以下に述べる一実施形態では、項目[1]で構成を説明し、その後の項目[2]で項目[1]の構成による作用および効果を述べる。
[1.構成]
本項目[1]では、加工対象である吸収体の半製品を小項目[1-1]で説明し、それから、小項目[1-2]で加工装置を説明する。そして、小項目[1-3]で加工方法を説明する。
【0016】
[1-1.吸収体の半製品]
図1に示すように、尿パッドに内蔵される吸収体の半製品(以下、単に「吸収体」と称する)10は、コア20がラップシート30で被包(ラップ)されている。
コア20は、マット状の部材である。コア20には、粉砕あるいは解繊されたパルプ(いわゆる「フラッフパルプ」)に高吸水性樹脂(「SAP〈Super Absorbent Polymer〉」とも称される)が混合された材料が用いられる。このコア20は、尿パッドを装着する着用者から排泄された尿を吸収し保持する機能を担う。
【0017】
ラップシート30は、肌面側および非肌面側の双方からコア20を覆うシート状の被包部材である。ラップシート30には、不織布やティシュなどの薄膜材が用いられる。
図1には、コア20の肌面側を覆うアッパシート3Uとコア20の非肌面側を覆うロアシート3Lとの二枚からなるラップシート30を例示する。ただし、一枚のラップシート30でコア20が被包されてもよい。
【0018】
上記のラップシート30は、平面視でのコア20に対する位置によって、主部40とフラップ部50とに大別される。
主部40は、コア20に対して平面視で重複する部位である。
フラップ部50は、平面視でコア20に対して重複せずに延出している部位である。
【0019】
このフラップ部50は、平面視および断面視のそれぞれで二種の部位に細別される。
平面視で細別される二種の部位は、切り落とされるトリム部51(他部)と、切り落とされずに製品として残される製品部52(一部)とである。言い換えれば、フラップ部50の切断箇所Cに対して、外側にトリム部51(交差する斜線を付して示す)が位置し、内側に製品部52が位置する。なお、曲線状の切断箇所C(いわゆる「Rカット」)を図1に例示している。
断面視で細別される二種の部位は、肌面側のアッパフラップ部5Uと、非肌面側のロアフラップ部5Dとである。
【0020】
上記のフラップ部50は、下記の四部位に細別される。
・アッパトリム部51U:切断箇所Cに対して外側かつ肌面側の部位
・ロアトリム部51D:切断箇所Cに対して外側かつ非肌面側の部位
・アッパ製品部52U:切断箇所Cに対して内側かつ肌面側の部位
・ロア製品部52D:切断箇所Cに対して内側かつ非肌面側の部位
【0021】
さらに、フラップ部50には、アッパフラップ部5Uとロアフラップ部5Dとを貼り合わせる接着剤が所定の領域Rに塗布されている。ここでは、平面視で切断箇所Cを跨ぐ領域Rに接着剤が塗布されている。
詳細に言えば、アッパトリム部51Uおよびアッパ製品部52Uのアッパ領域RUにホットメルト(接着剤)が塗布され、ロアトリム部51Dおよびロア製品部52Dのロア領域RDにもホットメルト(接着剤)が塗布されている。
上記の吸収体10は、つぎに説明する装置によって加工される。
【0022】
[1-2.加工装置]
図2に示すように、加工装置1には、コンベア機構2で搬送される吸収体10の加工用に二種のロール3,4が設けられている。
搬送される吸収体10の厚み方向はTD方向に沿う。長手方向がMD方向に沿う姿勢の吸収体10が搬送される場合には、幅方向がCD方向に沿う。長手方向がCD方向に沿う姿勢の吸収体10が搬送される場合には、幅方向がMD方向に沿う。
【0023】
ロール3,4は、コンベア機構2の搬送速度に応じた速度で回転するロールである。
ロール3,4のうち、一方は吸収体10を加工する加工具56(図3参照)が取り付けられたカッタロール3(回転ロール)であり、他方はカッタロール3の加工具56による加工の台座となるアンビルロール4である。
【0024】
図3に示すように、カッタロール3には、吸収体10の厚み方向に対応する径方向に突出する加工具56が装着されている。加工具56としては、フラップ部50を切断するカッタ5と、フラップ部50を押さえるサポート部6とが設けられる。すなわち、共通のカッタロール3にカッタ5およびサポート部6が設けられている。
【0025】
カッタ5は、フラップ部50の製品部52を残したままトリム部51を切り離す切断加工具である。すなわち、トリム部51と製品部52との間の切断箇所Cがカッタ5で切断される。
サポート部6は、カッタ5でトリム部51が切り離されるときにフラップ部50を押さえるプレス加工具である。
【0026】
たとえば、カッタ5は先細りのブレード状に形成され、サポート部6はフラップ部50を押さえる頂面の設けられた板状に形成される。
カッタ5は、切断箇所Cに応じた形状に延びて設けられている。このカッタ5に沿って、サポート部6も延びて設けられている。ただし、サポート部6は、延びて設けられる態様に限らず、部分的に設けられていてもよい。
【0027】
上記のサポート部6には、カッタ5に対して、一側に補助サポート部7が配置され、他側に主サポート部8が配置されている。
以下、二種のサポート部7,8について、押さえる箇所,担う機能,押さえる力,具体的な構成例の順に説明する。
【0028】
――押さえる箇所――
補助サポート部7は、トリム部51(すなわち切断箇所Cに対して外側)を押さえる。詳細に言えば、補助サポート部7は、アッパトリム部51Uおよびロアトリム部51Dを肌面側から押さえる。図3には、トリム部51U,51Dにおいて接着剤の塗布された領域RU,RDが補助サポート部7で押さえられる例を示す。ただし、接着剤の塗布されていない領域が補助サポート部7で押さえられてもよい。
【0029】
主サポート部8は、製品部52(すなわち切断箇所Cに対して内側)を押さえる。詳細に言えば、主サポート部8は、アッパ製品部52Uおよびロア製品部52Dを肌面側から押さえる。この主サポート部8は、製品部52U,52Dにおいて接着剤の塗布された領域RU,RDを押さえる。
【0030】
―― 担う機能 ――
補助サポート部7および主サポート部8は何れも、下記の切断安定機能を担う。
・切断安定機能:カッタ5によるフラップ部50の切断を安定させる機能
さらに、主サポート部8は、下記の貼合機能も担う。
・ 貼合機能 :製品部52U,52Dどうしを貼り合わせる機能
【0031】
切断安定機能は、カッタ5で切断されるフラップ部50がサポート部7,8で押さえられることによって得られる。詳細に言えば、補助サポート部7によるトリム部51U,51Dの押さえと主サポート部8による製品部52U,52Dの押さえとが協働することにより、切断安定機能が得られる。
貼合機能は、フラップ部50のうち製品部52U,52Dが主サポート部8で押さえ付けられることによって得られる。言い換えれば、製品部52U,52Dは、切断安定機能を得るために押さえられるだけでなく、貼合機能を得るためにも押さえられる。
【0032】
―― 押さえる力 ――
上記の切断安定機能および貼合機能の双方を得るためには、トリム部51U,51Dよりも製品部52U,52Dを強く押さえることが必要である。
そこで、トリム部51U,51Dを押さえる補助サポート部7よりも製品部52U,52Dを押さえる主サポート部8のほうが、フラップ部50を押さえる力(以下、「プレス力」とも称する)が強くなるように構成されている。
【0033】
上記のように補助サポート部7と主サポート部8とでプレス力を相違させる構成として、寸法(構造)を相違させる構成例を述べる。
本構成例では、補助サポート部7と主サポート部8とで圧縮弾性率が同等であるが、補助サポート部7よりも主サポート部8のほうが、カッタロール3から突出する寸法が大きく設定されている。
【0034】
詳細には、フラップ部50を押さえるのに有効な下記の第一突出寸法L1よりも下記の第二突出寸法L2のほうが大きく設定されている(L1<L2)。
・第一突出寸法L1:補助サポート部7における基端7Bと先端7Tとの間の寸法
・第二突出寸法L2:主サポート部8における基端8Bと先端8Tとの間の寸法
【0035】
ここでは、カッタ5にかかる下記の基準突出寸法LCに対して、第一突出寸法L1のほうが小さく設定され(L1<LC)、第二突出寸法L2のほうが大きく設定されている(L2>LC)。
・基準突出寸法LC:カッタ5における基端5Bと先端5Tとの間の寸法
【0036】
基準突出寸法LCに対する突出寸法L1,L2の大小は、カッタ5の切断加工期間に対する押さえ加工の長短に対応する。
具体的に言えば、基準突出寸法LCよりも小さい第一突出寸法L1の補助サポート部7による押さえ加工は、カッタ5の切断加工よりも遅れて開始するとともに早く終了する。
また、基準突出寸法LCよりも大きい第二突出寸法L2の主サポート部8による押さえ加工は、カッタ5の切断加工よりも早く開始し、カッタ5の切断加工よりも遅く終了する。
【0037】
そのほか、補助サポート部7と主サポート部8とで圧縮弾性率を相違させてもよい。具体的には、補助サポート部7よりも主サポート部8の圧縮弾性率が高く設定されてもよい。この場合、補助サポート部7と主サポート部8との突出寸法は同等でよい。このように補助サポート部7と比較して変形しにくく硬い主サポート部8を用いることによっても、トリム部51よりも製品部52を強く押さえることができる。ここで、圧縮弾性率は、補助サポート部7および主サポート部8に使用される材料に応じ、日本工業規格の定める規格(例えば、加硫ゴムであればJIS K 6254、繊維強化プラスチック複合材料であればJIS K 7018)に準拠して測定される。
【0038】
なお、補助サポート部7によるプレス力よりも主サポート部8によるプレス力のほうが強くなる設定であれば、上記の突出寸法や圧縮弾性率のそれぞれ、あるいは、突出寸法や圧縮弾性率の組み合わせは任意に設定可能である。そのため、補助サポート部7ほうが主サポート部8よりも突出寸法がやや大きい設定であって補助サポート部7よりも主サポート部8の圧縮弾性率が十分に高い設定も採用されうる。
【0039】
[1-3.加工方法]
つぎに、上述した加工装置1による加工方法を述べる。
この加工方法では、カッタ5によってカット工程が実施され、サポート部6によってサポート工程が実施される。さらに、サポート工程では、補助サポート部7によって補助サポート工程が実施され、主サポート部8によって主サポート工程が実施される。
【0040】
カット工程は、フラップ部50のうちの製品部52を残してトリム部51を切り離す工程である。
このカット工程では、接着剤の塗布された所定の領域Rを含んでトリム部51と製品部52との間が切断される。
【0041】
サポート工程は、カッタ5で製品部52からトリム部51が切り離されるときにフラップ部50を押さえる工程である。
補助サポート工程は、トリム部51を押さえる工程である。
主サポート工程は、製品部52のうち接着剤の塗布された領域Rを補助サポート工程よりも強く押さえる工程である。
【0042】
さらに、突出寸法L1,L2,LCの大小関係が不等式「L1<LC<L2」を満たすカッタ5およびサポート部7,8によれば、下記の表1に示す期間に各工程が実施される。すなわち、主サポート工程は、補助サポート工程よりもフラップ部50を押さえる力が強いだけでなく、補助サポート工程よりも長期間に亘って実施され、カット工程よりも長期間に亘って実施される。
【0043】
【表1】
【0044】
[2.作用および効果]
本実施形態の加工装置および加工方法は、上述のように構成されるため、以下のような作用および効果を得ることができる。
フラップ部50を押さえるサポート部7,8によってトリム部51U,51Dよりも製品部52U,52Dのほうが強く押さえられることから、フラップ部50を安定して切断することができ、製品部52U,52Dどうしを確実に貼り合わせることもできる。よって、フラップ部50の加工性を高めることができる。
【0045】
補助サポート部7の第一突出寸法L1よりも主サポート部8の第二突出寸法L2のほうが大きければ、トリム部51よりも製品部52のほうが長期間に亘って押さえらえる。よって、製品部52U,52Dどうしを確実に貼り合わせることができ、フラップ部50の加工性向上に資する。
また、カッタ5の基準突出寸法LCよりも主サポート部8の第二突出寸法L2のほうが大きければ、カッタ5でフラップ部50が切断される前に製品部52が押さえられる。よって、フラップ部50の切断安定性を高めることができる。
【0046】
主サポート部8のほうが補助サポート部7よりも圧縮弾性率が高ければ、主サポート部8で押さえられる製品部52U,52Dどうしが確実に圧着される。よって、製品部52U,52Dどうしを確実に貼り合わせることができる。この点からも、フラップ部50の加工性を向上させることができる。
なお、カッタ5およびサポート部7,8が共通のカッタロール3に設けられることから、吸収体10を連続的に加工することができる。よって、吸収体10の加工性を向上させることができる。
【0047】
そのほか、平面視で切断箇所Cを跨ぐ領域Rに接着剤が塗布されることから、フラップ部50のうち接着剤が塗布された領域Rがカッタ5で切断される。
このような切断によって外形の整えられた吸収体10の端縁で製品部52U,52Dどうしを貼り合わせることができる。そのため、製品部52U,52Dの処理性を向上させることができる。また、切り離されたトリム部51U,51Dどうしも貼り合わせることができる。そのため、トリム部51U,51Dの排出性を高めることができる。これらの処理性向上および排出性向上からも、吸収体10の加工性向上に資する。
加工方法によっても、上記の加工装置による作用および効果を得ることができる。
【0048】
[II.その他]
上述した実施形態はあくまでも例示に過ぎず、この実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。また、必要に応じて取捨選択することができ、適宜組み合わせることもできる。
【0049】
たとえば、トリム部の排出性を高める機能を補助サポート部にもたせてもよい。具体的には、図4に示すように、補助サポート部7′に気流を吹き出す噴出口7P′を付設してもよい。このような構成によれば、カッタ5で切り離されたトリム部(図示省略)に噴出口7P′から気流が吹き付けられることで、気流によってトリム部を補助サポート部7′から離間させることができる。よって、トリム部の排出性向上に寄与する。
【0050】
また、カッタやサポート部は、カッタロールに取り付けられる形態に限らず、板材あるいは円弧状の底面を有する柱体といった種々の基材に取り付けられてもよい。
そのほか、補助サポート部や主サポート部で押さえられる対象は、ラップシートのフラップ部に限らず、少なくとも貼り合わされるシートであればよい。たとえば、吸収性物品のサイドシートおよびバックシートなどの互いに貼り合わされるシートがサポート部で押さえられる対象に挙げられる。
なお、フラップ部どうしを貼り合わせる手法は、接着剤による貼合に限らず、溶着や圧着といった公知の貼合手法であってもよい。
【符号の説明】
【0051】
1 加工装置
2 コンベア機構
3 カッタロール(回転ロール)
4 アンビルロール
5 カッタ
5T 先端
5B 基端
56 切断具
6 サポート部
7,7′ 補助サポート部
7T 先端
7B 基端
7P′ 噴出口
8 主サポート部
8T 先端
8B 基端
10 吸収体(半製品,加工対象)
20 コア
30 ラップシート
3U アッパシート
3L ロアシート
40 主部
50 フラップ部
51 トリム部(他部)
52 製品部(一部)
5U アッパフラップ部
5D ロアフラップ部
51U アッパトリム部
51D ロアトリム部
52U アッパ製品部
52D ロア製品部
C 切断箇所
1 第一突出寸法
2 第二突出寸法
C 基準突出寸法
R 領域
U アッパ領域
D ロア領域
図1
図2
図3
図4