特許 7492914 アイテムにエネルギーを供給するエネルギー装置および方法

(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】

(24)【登録日】2024-05-22

(45)【発行日】2024-05-30

(54)【発明の名称】アイテムにエネルギーを供給するエネルギー装置および方法

(51)【国際特許分類】

   A61F 13/15 20060101AFI20240523BHJP

   B29C 65/08 20060101ALI20240523BHJP

   D06B 19/00 20060101ALI20240523BHJP

   D06H 5/00 20060101ALI20240523BHJP

【ＦＩ】

A61F13/15 355B

A61F13/15 380

B29C65/08

D06B19/00 Z

D06H5/00

【請求項の数】 15

(21)【出願番号】P 2020500877

(86)(22)【出願日】2019-04-19

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2021-08-19

(86)【国際出願番号】 US2019028308

(87)【国際公開番号】W WO2019212767

(87)【国際公開日】2019-11-07

【審査請求日】2022-04-15

(31)【優先権主張番号】62/664,540

(32)【優先日】2018-04-30

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】310007106

【氏名又は名称】キンバリー クラーク ワールドワイド インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110001379

【氏名又は名称】弁理士法人大島特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】マイケル・エル・ローフ

(72)【発明者】

【氏名】クレイグ・アール・ロブレ

(72)【発明者】

【氏名】グレッグ・ラジャラ

(72)【発明者】

【氏名】キャサリン・エム・ナッカーズ

(72)【発明者】

【氏名】ケリー・ディー・ファーマー

(72)【発明者】

【氏名】ジェーソン・ケイ・シエック

(72)【発明者】

【氏名】ジョセフ・ディー・コーネン

(72)【発明者】

【氏名】ジェリー・エル・ハメイスター

【審査官】佐藤 秀之

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－１３０９４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１３６８２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１４／２００１０２（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｆ １３／１５－１３／８４

Ａ６１Ｌ １５／１６－１５／６４

Ｂ２９Ｃ ６５／００

Ｄ０６Ｂ １９／００

Ｄ０６Ｈ ５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転ドラム上に転送されるアイテムにエネルギーを提供するように構成されたエネルギー装置であって、
前記回転ドラムに固定して連結され、前記回転ドラムとともに回転するように構成された第一のエネルギー機構と、
前記回転ドラムの円周の周りで回転するように構成された第二のエネルギー機構と、
前記第二のエネルギー機構に連結され、前記第二のエネルギー機構を、前記第一のエネルギー機構と前記第二のエネルギー機構の間に相対運動がない間、前記第二のエネルギー機構と前記第一のエネルギー機構が前記アイテムにエネルギーを提供できる、終了位置に移動させるように構成された移動システムと、を含み、
前記移動システムが、第一のカム機構と、第二のカム機構とを含み、
前記第一のカム機構は、
第一の駆動側カムと、
前記第一の駆動側カムの経路に沿って走行するように構成された第一のカムフォロアと、
前記第一のカムフォロアおよび前記第二のエネルギー機構に連結されたそりとを含み、
前記第一のカムフォロアは、前記第二のエネルギー機構を、前記回転ドラムの前記円周の中心点に対して半径方向に、前記終了位置に移動させるように構成され、
前記第二のカム機構は、
第二の駆動側カムと、
前記第二の駆動側カムの経路に沿って前記第二の駆動側カムとともに移動するように構成された第二のカムフォロアとを含み、
前記第二のカムフォロアは、前記第二のエネルギー機構を、前記回転ドラムの回転軸に対して平行な軸方向に、前記終了位置に移動させるように構成され、
前記移動システムが、前記第二のカムフォロアと前記そりとを結合し、前記第二のカムフォロアの前記軸方向の移動を、前記そり、前記第一のカムフォロア、および前記第二のエネルギー機構の前記半径方向の移動に変換可能にするリンク機構をさらに含み、
前記アイテムがウェブであり、前記移動システムが、前記第二のエネルギー機構を前記終了位置と開始位置との間で移動させるように構成され、前記開始位置が、前記第二のエネルギー機構からの干渉なしに前記ウェブが前記回転ドラムと係合し、かつ前記回転ドラムから係合解除されることを可能にするように構成される、エネルギー装置。

【請求項2】

前記移動システムが、５０°～１５０°の前記回転ドラムの回転角度に対し、前記第二のエネルギー機構を前記終了位置にある、請求項１に記載のエネルギー装置。

【請求項3】

前記エネルギー装置が、前記アイテムを接合するために音波エネルギーを前記アイテムに提供するように構成される、請求項１に記載のエネルギー装置。

【請求項4】

前記第一のエネルギー機構が超音波ホーンであり、前記第二のエネルギー機構がアンビルである、請求項３に記載のエネルギー装置。

【請求項5】

前記移動システムの前記リンク機構が、 前記第二のカムフォロアおよび前記そりに連結された第一の接続リンクと、
前記第一の接続リンクに連結され、第一のピボット点の周りに旋回するように構成された第二の接続リンクと、
前記第二の接続リンクと前記第二のエネルギー機構とに連結された第三の接続リンクであって、第二のピボット点の周りで旋回するように構成される、第三の接続リンクと、を含む、請求項１に記載のエネルギー装置。

【請求項6】

前記移動システムが、前記第一の接続リンクおよび前記第二の接続リンクに連結されたアクチュエータをさらに含み、前記アクチュエータは、前記第二の接続リンクを前記第一のピボット点の周りで旋回させ、前記第三の接続リンクを前記第二の接続リンクと前記第三の接続リンクの間の前記第二のピボット点の周りで旋回させ、前記第二のエネルギー機構を前記半径方向に上昇させるのを支援するように構成される、請求項５に記載のエネルギー装置。

【請求項7】

回転ドラム上に転送されるウェブにエネルギーを提供するように構成されたエネルギー装置であって、
前記回転ドラムに連結され、前記回転ドラムとともに回転するように構成された第一のエネルギー機構と、
前記回転ドラムの円周の周りで回転するように構成された第二のエネルギー機構と、を含み、
前記第二のエネルギー機構が、少なくとも二つの状態設定で前記回転ドラムの周りで選択的に回転するように構成され、前記少なくとも二つの状態設定が、
ラン状態設定であって、前記第二のエネルギー機構が、前記回転ドラムの長手方向軸に平行な軸方向、および前記回転ドラムの前記円周の中心点に対する半径方向に、ラン状態設定開始位置とラン状態設定終了位置との間で移動するのを可能にする、ラン状態設定と、
スレッドアップ状態設定であって、前記第二のエネルギー機構が、スレッドアップ状態設定開始位置とスレッドアップ状態設定終了位置との間で、前記軸方向および前記半径方向に移動するのを可能にするように構成される、スレッドアップ状態設定と、を含み、
前記スレッドアップ状態設定終了位置における前記第二のエネルギー機構と前記回転ドラムとの間の半径方向のギャップは、前記ラン状態設定終了位置での前記第二のエネルギー機構と前記回転ドラムとの間の半径方向のギャップより大きく、
前記エネルギー装置が、前記第二のエネルギー機構に連結され、前記第二のエネルギー機構を前記ラン状態設定開始位置と前記ラン状態設定終了位置との間、および前記スレッドアップ状態設定開始位置と前記スレッドアップ状態設定終了位置との間で移動させるように構成される移動システムであって、前記スレッドアップ状態設定を選択するために作動するように構成されたアクチュエータを備えている移動システムをさらに含み、
前記移動システムは、
前記第二のエネルギー機構を前記半径方向に移動させる第一のカム機構と、
前記第二のエネルギー機構を前記軸方向に移動させる第二のカム機構と、
前記第一のカム機構と、前記第二のカム機構とを結合し、前記第二のカム機構の前記軸方向の移動を、前記第一のカム機構の前記半径方向の移動に変換可能にするリンク機構と、を含み、
前記移動システムが、前記第二のエネルギー機構が前記ラン状態設定終了位置にある時に、前記第二のエネルギー機構と前記第一のエネルギー機構が、前記第一のエネルギー機構と前記第二のエネルギー機構との間の相対運動がない状態で、エネルギーを前記ウェブに提供するのを可能にするように構成される、エネルギー装置。

【請求項8】

前記移動システムが、５０°～１５０°の前記回転ドラムの回転角度に対し、前記第二のエネルギー機構を前記ラン状態設定終了位置にある、請求項７に記載のエネルギー装置。

【請求項9】

前記ラン状態設定と前記スレッドアップ状態設定が、前記ラン状態設定における前記第二のエネルギー機構の移動の軸方向距離が、前記スレッドアップ状態設定における前記第二のエネルギー機構の移動の軸方向距離と実質的に同じになるように、および前記ラン状態設定における前記第二のエネルギー機構の移動の半径方向距離が、前記スレッドアップ状態設定における前記第二のエネルギー機構の移動の半径方向距離と実質的に同じになるように、さらに構成される、請求項７に記載の装置。

【請求項10】

前記リンク機構が、
前記第一のカム機構および第二のカム機構に連結された第一の接続リンクと、
前記第一の接続リンクに連結され、第一のピボット点の周りに旋回するように構成された第二の接続リンクと、
前記第二の接続リンクと前記第二のエネルギー機構とに連結された第三の接続リンクであって、第二のピボット点の周りで旋回するように構成される、第三の接続リンクと、を含む、請求項７に記載の装置。

【請求項11】

アイテムにエネルギーを提供する方法であって、
前記アイテムを回転ドラムに向かって縦方向に転送することと、
前記回転ドラムを回転させることと、
エネルギー装置を提供することであって、
前記回転ドラムに連結され、前記回転ドラムとともに回転する第一のエネルギー機構と、
前記回転ドラムの円周の周りに回転する第二のエネルギー機構と、
前記第二のエネルギー機構に連結され、ラン状態設定開始位置とラン状態設定終了位置との間のラン状態設定で前記第二のエネルギー機構を移動させるように構成された移動システムであって、第一のカム機構と、第二のカム機構とを含む、該移動システムを含み、
前記第一のカム機構は、
第一の駆動側カムと、
前記第一の駆動側カムの経路に沿って走行するように構成された第一のカムフォロアと、
前記第一のカムフォロアおよび前記第二のエネルギー機構に連結された第一のそりとを含み、
前記第一のカムフォロアは、前記第二のエネルギー機構を、前記回転ドラムの前記円周の中心点に対して半径方向に、前記ラン状態設定終了位置に移動させるように構成され、
前記第二のカム機構は、
第二の駆動側カムと、
前記第二の駆動側カムの経路に沿って前記第二の駆動側カムとともに移動するように構成された第二のカムフォロアとを含み、
前記第二のカムフォロアは、前記第二のエネルギー機構を、前記回転ドラムの回転軸に対して平行な軸方向に、前記ラン状態設定終了位置に移動させるように構成され、
前記移動システムが、前記第一のカム機構と、前記第二のカム機構と結合し、前記第二のカム機構の前記軸方向の移動を、前記第一のカム機構の前記半径方向の移動に変換可能にするリンク機構をさらに含む、該移動システムと、を含む、エネルギー装置を提供することと、
前記アイテムを前記回転ドラムと係合させることと、
前記回転ドラムの前記円周の外面上に前記アイテムを転送することと、
前記第二のエネルギー機構を前記ラン状態設定開始位置から前記ラン状態設定終了位置へ移動させることと、
前記ラン状態設定終了位置における前記第二のエネルギー機構を、前記第一のエネルギー機構に対して相対的動きのない状態で、前記回転ドラムの周りに回転させることと、
前記第二のエネルギー機構が前記ラン状態設定終了位置にあり、前記第一のエネルギー機構および前記アイテムに対して相対的動きのない状態で、前記回転ドラムの周りに回転するとき、前記アイテムにエネルギーを提供することと、を含む、方法。

【請求項12】

前記移動システムが、５０°～１５０°の前記回転ドラムの回転角度に対し、前記第二のエネルギー機構を前記ラン状態設定終了位置にある、請求項１０に記載の方法。

【請求項13】

前記アイテムがウェブであり、前記ウェブに提供される前記エネルギーが超音波エネルギーであり、前記第一のエネルギー機構が超音波ホーンであり、前記第二のエネルギー機構がアンビルである、請求項１１に記載の方法。

【請求項14】

前記移動システムが、前記ラン状態設定開始位置と前記ラン状態設定終了位置との間で、前記第二のエネルギー機構を軸方向および半径方向に移動させ、前記軸方向は前記回転ドラムの長手方向軸に平行であり、前記半径方向は前記回転ドラムの前記円周の中心点に対して半径方向である、請求項１１に記載の方法。

【請求項15】

前記アイテムがウェブであり、前記方法が、
前記ラン状態設定およびスレッドアップ状態設定において前記エネルギー装置を選択的に動作させることをさらに含み、
前記ラン状態設定において、前記第二のエネルギー機構が、前記ラン状態設定開始位置と前記ラン状態設定終了位置との間で軸方向および半径方向に移動し、前記軸方向は、前記回転ドラムの長手方向軸に平行であり、前記半径方向は、前記回転ドラムの前記円周の中心点に対して半径方向であり、
前記スレッドアップ状態設定において、前記第二のエネルギー機構が、スレッドアップ状態設定開始位置とスレッドアップ状態設定終了位置との間で、前記半径方向および前記軸方向に移動し、
前記スレッドアップ状態設定終了位置における前記第二のエネルギー機構と前記回転ドラムとの間の半径方向のギャップは、前記ラン状態設定終了位置での前記第二のエネルギー機構と前記回転ドラムとの間の半径方向のギャップより大きい、請求項１１に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、エネルギーをアイテムに提供するエネルギー装置および方法に関する。より具体的には、本開示は、超音波接合装置およびそれを利用する方法に関する。

【背景技術】

【0002】

さまざまな製造設備およびプロセスにより、エネルギーをアイテムに伝達するためのさまざまな技術が用意されており、これは異なるタスクを達成するためであり得る。エネルギー伝達機構には、切断、シーリング、エンボス加工、圧力接合、および超音波接合などのために構成された装置を含むことができる。一部の吸収性物品の製造において、超音波接合装置は、吸収性物品の一つまたは複数の構成要素に超音波接合を提供するために利用され得る一つのエネルギー伝達装置である。一例として、一部の吸収性物品は、サイドパネルを形成するウェブ材料を横断するアンビルおよび超音波ホーンと一般的に言及される超音波接合装置のそれぞれの構成要素から超音波エネルギーを伝達させることにより形成され得るサイドシーム接合部を有するサイドパネルを含む。

【0003】

現在の超音波接合装置は、一部の吸収性物品構成および製造工程条件に十分な接合を提供することができるが、製造速度および／または吸収性物品構成の増加は、接合される材料における望ましくない接合強度を生み出し得る。例えば、一部の超音波接合装置は、超音波接合が望まれる材料にエネルギーを提供するために、超音波ホーンおよびアンビルに十分な滞留時間を提供しない。さらに、超音波ホーンとアンビル間の滞留時間を増加させようとした過去の超音波接合装置は、接合される材料を移動および／または操作するために、複数の構成要素を持つ複雑なシステムを伴う。

【0004】

従って、エネルギーをアイテムに提供する改善されたエネルギー装置および方法に対する要望がある。より具体的には、超音波エネルギーをアイテムに提供する改善された超音波接合装置および方法の要望がある。

【発明の概要】

【0005】

一実施形態では、エネルギー装置は、回転ドラム上に転送されるアイテムにエネルギーを供給するように構成され得る。エネルギー装置は、回転ドラムに固定して連結され、回転ドラムとともに回転するように構成された第一のエネルギー機構を含み得る。エネルギー装置は、回転ドラムの円周の周りに回転するように構成された第二のエネルギー機構をさらに含むことができる。エネルギー装置はまた、第二のエネルギー機構に連結され、第二のエネルギー機構を、第一のエネルギー機構と第二のエネルギー機構の間に相対運動はない一方で、第二のエネルギー機構と第一のエネルギー機構がアイテムにエネルギーを提供できる、終了位置に移動させるように構成された移動システムを含むことができる。

【0006】

別の実施形態では、エネルギー装置は、回転ドラム上で転送されるウェブにエネルギーを供給するように構成され得る。エネルギー装置は、回転ドラムに連結されて回転ドラムとともに回転するように構成された第一のエネルギー機構を含み得る。エネルギー装置はまた、回転ドラムの円周の周りに回転するように構成された第二のエネルギー機構を含むことができる。第二のエネルギー機構は、少なくとも二つの状態設定で回転ドラムの周りを選択的に回転するように構成され得る。少なくとも二つの状態設定は、ラン状態設定およびスレッドアップ状態設定を含み得る。ラン状態設定は、第二のエネルギー機構が回転ドラムの長手方向軸に平行な軸方向に移動できるように構成でき、半径方向は、ラン状態設定開始位置とラン状態設定終了位置との間の回転ドラムの円周の中心点に対して半径方向である。スレッドアップ状態設定は、第二のエネルギー機構が、スレッドアップ状態設定開始位置とスレッドアップ状態設定終了位置との間で軸方向および半径方向に移動するのを可能にするように構成され得る。スレッドアップ状態設定終了位置における第二のエネルギー機構と回転ドラムとの間の半径方向のギャップは、ラン状態設定終了位置での第二のエネルギー機構と回転ドラムとの間の半径方向のギャップより大きくてもよい。

【0007】

さらに別の実施形態では、エネルギーをアイテムに提供する方法が提供される。方法は、回転ドラムに向かって縦方向にアイテムを転送させることを含むことができる。方法はまた、回転ドラムを回転させることを含むことができる。方法はさらに、第一のエネルギー機構、第二のエネルギー機構、および移動システムを含むエネルギー装置を提供することを含み得る。第一のエネルギー機構は、回転ドラムに連結され、回転ドラムとともに回転することができる。第二のエネルギー機構は、回転ドラムの円周の周りに回転することができる。移動システムは、第二のエネルギー機構に連結することができ、ラン状態設定開始位置とラン状態設定終了位置の間のラン状態設定で第二のエネルギー機構を移動させるように構成され得る。方法は、アイテムを回転ドラムと係合することを含み得る。方法はさらに、回転ドラムの外周でアイテムを転送させることを含み得る。また、方法は、第二のエネルギー機構をラン状態設定開始位置からラン状態設定終了位置へ移動させることを含み得る。さらに、方法は、第一のエネルギー機構に対する相対的動きを有しないで回転ドラムの周りにラン状態設定終了位置における第二のエネルギー機構を回転させることを含み得る。方法はまた、第二のエネルギー機構が、ラン状態設定終了位置にあり、第一のエネルギー機構に対する相対的動きを有しないで回転ドラムの周りに回転するとき、アイテムにエネルギーを提供することを含むことができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

当業者を対象とした、本明細書の完全かつ実施可能な開示は、以下の添付の図を参照し、本明細書の残りの部分でさらに具体的に記載する。

【0009】

【図1】図１は、本開示のエネルギー装置の好ましい実施形態の斜視図であり、明確にするためにエネルギー装置の特徴の一部を除去する。

【図2】図２は、第一および第二のエネルギー機構の対を描写するために回転ドラムのフロントサイドが取り外された図１のエネルギー装置の斜視図である。

【図3】図３は、図２のエネルギー装置の正面平面図である。

【図4】図４は、第一のエネルギー機構および第二のエネルギー機構の一対を示す、図３のエネルギー装置の断面図である。

【図5】図５は、第二のエネルギー機構の構成要素のさらなる詳細を提供する、図１のエネルギー装置の第二のエネルギー機構の側面図である。

【図6A】図６Ａは、第二のエネルギー機構が、ラン状態設定の第一のフェーズの始めにおける、図１のエネルギー装置を示す正面平面図である。

【図6B】図６Ｂは、回転ドラムの下流側から見た図６Ａのエネルギー装置を示す側面図である。

【図7A】図７Ａは、第二のエネルギー機構は、ラン状態設定の第一のフェーズの端付近にある、図１のエネルギー装置を示す正面平面図である。

【図7B】図７Ｂは、回転ドラムの上流側から見た図７Ａのエネルギー装置を示す側面図である。

【図7C】図７Ｃは、図７Ａからの詳細図である。

【図8A】図８Ａは、第二のエネルギー機構がラン状態設定の第二のフェーズにある、図１のエネルギー装置を示す正面平面図である。

【図8B】図８Ｂは、回転ドラムの上流側から見た図８Ａのエネルギー装置を示す側面図である。

【図9A】図９Ａは、第二のエネルギー機構がラン状態設定の第三のフェーズにある、図１のエネルギー装置を示す正面平面図である。

【図9B】図９Ｂは、回転ドラムの上流側から見た図７Ａのエネルギー装置を示す側面図である。

【図9C】図９Ｃは、図９Ａからの詳細図である。

【図10A】図１０Ａは、第二のエネルギー機構がラン状態設定の第四のフェーズにある、図１のエネルギー装置を示す正面平面図である。

【図10B】図１０Ｂは、回転ドラムの下流側から見た図１０Ａのエネルギー装置を示す側面図である。

【図11A】図１１Ａは、ラン状態設定開始位置の図１のエネルギー装置の側面図である。

【図11B】図１１Ｂは、ラン状態設定終了位置の図１のエネルギー装置の側面図である。

【図12A】図１２Ａは、スレッドアップ状態設定開始位置の図１のエネルギー装置の側面図である。

【図12B】図１２Ｂは、スレッドアップ状態設定終了位置の図１のエネルギー装置の側面図である。

【0010】

本明細書および図面での参照文字の反復使用は、本開示の同一または類似の特徴または要素を示すことを意図している。

【発明を実施するための形態】

【0011】

一実施形態では、本開示は一般に、エネルギーをアイテム１４に供給するためのエネルギー装置１０に向かって方向付けられる。一つの好ましい実施形態では、エネルギー装置１０は、アイテム１４を超音波接合するための超音波エネルギーを提供することができる。しかしながら、エネルギー装置１０は、熱シール、エンボス加工、および切断のための熱エネルギー伝達を含むが、これに限定されない、超音波接合以外のその他の機構を提供するために、異なる形態のエネルギーをアイテム１４に提供できることが意図されている。エネルギー装置１０は、さまざまな製造環境およびさまざまなアイテムに利用することができる。一つの好ましい実施形態では、吸収性物品１８がまだ相互接続された吸収性物品１８のウェブ１４の形態であるときに、横方向パンツ（「ＣＤパンツ」）などの吸収性物品１８の構成要素に超音波接合を提供することに関して、本明細書のエネルギー装置１０が考察される。当然のことながら、エネルギー装置１０は、その他のパーソナルケア物品、消費財、および包装を含むがこれに限定されない、他の製造された消費財上で利用され得る。

【0012】

それぞれの例および実施形態は、限定ではなく、説明の目的で提供されている。例えば、一実施形態または図の一部として図示または記述された特徴は、別の実施形態または図とともに使用して、またさらなる実施形態を生じうる。従って、本開示の態様はこのような修正および変形を網羅することが意図されている。本開示またはその好適実施形態の要素を紹介する時、冠詞「ａ」、「ａｎ」、「ｔｈｅ」および「ｓａｉｄ（前述の）」は要素の一つまたは複数があることを意味する。「備える」、「含む」および「有する」という用語は包括的であることを意図し、記載された要素よりも他の追加的要素があり得ることを意味する。本明細書で使用される場合、「第一の」、「第二の」、「第三の」などの用語は、特定の順序を指定しないか、またはこうした用語を使用することを言及するアイテムを順次提示しなければならないが、本開示に記載される異なる特徴間で区別する手段として使用される。本開示の精神および範囲を逸脱することなく、本開示の多くの変更および変形をなし得る。従って、上述の例示的実施形態は本発明の範囲を制限するために使用されるべきでない。

【0013】

用語の定義
「吸収性物品」という用語は本明細書で使用する場合、身体から排出されるさまざまな液体、固体、および半固体の滲出物を吸収および包含するために、着用者の身体に接触して、または着用者の身体に近接して（すなわち、身体と隣接して）配置し得る物品をさす。このような吸収性物品は、再使用のために洗濯またはその他の方法で復元するのではなく、限定された使用期間後は廃棄することが意図されている。本開示は、オムツ、オムツパンツ、トレーニングパンツ、幼児パンツ、水泳パンツ、生理用パッドまたはパンツを含むがこれに限定されない女性用衛生用品、大人用分便失禁衣類含むがこれに限定されない失禁用製品、医療用衣類、手術用パッドおよび包帯、その他のパーソナルケアまたはヘルスケア衣類などを含むがこれらに限定されないさまざまな使い捨て吸収性物品に、本開示の範囲から逸脱することなく適用されることを理解すべきである。

【0014】

「接合」、「連結」という用語は本明細書で使用する場合、二つの要素の接合、接着、接続、付着などをさす。二つの要素は、それらが互いに直接的に、または各々が中間要素に直接接合しているときのように互いに間接的に、接合、接着、接続、付着などしているとき、ともに接合、連結されていると見なされるであろう。一つの要素の別の要素との接合、または連結は、連続的または断続的な接合物を介して起こりうる。

【0015】

「フィルム」という用語は本明細書で使用する場合、キャストフィルム押出またはインフレーションフィルム押出プロセスなどの押出および／または成形プロセスを使用して作られる熱可塑性フィルムをさす。本用語は、液体移動フィルムを構成する有孔フィルム、スリットフィルム、およびその他の多孔性フィルム、ならびにバリアフィルム、充填フィルム、通気性フィルム、および配向フィルムなどであるがこれらに限定されない流体を移動しないフィルムを含む。

【0016】

本明細書で使用する時、「メルトブローン」という用語は、溶融熱可塑性材料を溶融糸またはフィラメントとして、通常は円形の複数の細いダイキャピラリーを通して、高速な収束速度の加熱ガス（例えば空気）流中に押出すことによって形成された繊維を意味するが、高速ガス流は溶融熱可塑性材料のフィラメントを希釈して、場合によってはマイクロ繊維の直径までその直径を小さくする。その後、メルトブローン繊維は、高速度ガス流により運ばれ、収集表面上に積層されて不定期に分散されるメルトブローン繊維のウェブを形成する。かかるプロセスは、例えば、Ｂｕｔｉｎらの米国特許第３，８４９，２４１号で開示されており、これは参照により本明細書に組み込まれる。メルトブローン繊維は連続的または断続的であり得るミクロ繊維であり、一般的に約０．６デニールよりも小さく、収集表面上に積層された時、粘着性で自己接合し得る。

【0017】

「不織布」という用語は本明細書で使用する場合、織物製織または編組プロセスの助けなしに形成される材料およびウェブ材料をさす。材料およびウェブ材料は、間に差し込むことができるが、編物でのように識別可能な様式ではない個別の繊維、フィラメント、または糸（まとめて「繊維」と呼ばれる）の構造を有し得る。不織布材料またはウェブは、メルトブローンプロセス、スパンボンドプロセス、カーデッドウェブプロセスなどであるがこれらに限定されない多くのプロセスで形成し得る。

【0018】

「スパンボンド」という用語は本明細書で使用する場合、円形またはその他の形状を有する紡糸口金の複数の細かいキャピラリーからフィラメントとして溶融熱可塑性材料を押出すことによって形成され、次に押し出されたフィラメントの直径は、例えば抽出引出しなどの従来型プロセス、および米国特許第４，３４０，５６３号（Ａｐｐｅｌら）、米国特許第３，６９２，６１８号（Ｄｏｒｓｃｈｎｅｒら）、米国特許第３，８０２，８１７号（Ｍａｔｓｕｋｉら）、米国特許第３，３３８，９９２号および第３，３４１，３９４号（Ｋｉｎｎｅｙ）、米国特許第３，５０２，７６３号（Ｈａｒｔｍａｎｎ）、米国特許第３，５０２，５３８号（Ｐｅｔｅｒｓｏｎ）、および米国特許第３，５４２，６１５号（Ｄｏｂｏら）（これらのそれぞれは参照によりその全体が本明細書に組み込まれる）に記述されるプロセスによって急激に減少する。スパンボンド繊維は一般的に連側的であり、しばしば約０．３より大きな平均デニールを有し、一実施形態では約０．６、５および１０～約１５、２０および４０の間の平均デニールを有する。スパンボンド繊維は、収集表面上に堆積したとき、一般的に粘着性はない。

【0019】

図１～図５を参照すると、回転ドラム１２上に転送されるアイテムにエネルギーを供給するように構成されたエネルギー装置１０が示されている。本明細書に記載の実施形態では、エネルギー装置１０は、さまざまな不織布材料、フィルム、セルロースおよび超吸収性材料の層状アセンブリである縦方向１６に転送されるウェブ１４に超音波エネルギーを提供するように構成される。材料は、切断された後、回転ドラム１２を越えて移動した後、個別の吸収性物品１８を形成する。いくつかの実施形態では、ウェブ１４は、スパンボンドメルトブローンスパンボンド（「ＳＭＳ」）材料および弾性素材（例えば、ストランドまたはシート）の積層物を含むことができる。ウェブ１４は、回転ドラム１２に転送され、コンベヤー２０およびローラー２２ａ、２２ｂを含むがこれに限定されない、周知のウェブ取り扱い機器およびプロセスで、回転ドラム１２から取り外され得る。一実施形態では、エネルギー装置１０は、図１に示すように、吸収性物品１８の各側にサイドシーム２４を形成するために、超音波接合を提供するように構成され得る。本明細書で説明したエネルギー装置１０のその他の構成要素の明瞭さのために、ウェブ１４は、図２の回転ドラム１２上のその位置から取り外され、図２において、回転ドラム１２に係合する前に上流位置に示され、回転ドラム１２から取り外した後下流位置に示される。本明細書に記述した実施形態では、エネルギー装置１０は、ウェブ１４が個別の吸収性物品１８に切断される前にウェブ１４上のサイドシーム２４を形成することができるが、エネルギー装置１０は、吸収性物品１８などの個別のアイテムにエネルギーを提供するように構成され得ることが意図されている。

【0020】

エネルギー装置１０は、第一のエネルギー機構２６および第二のエネルギー機構２８を含み得る。第一のエネルギー機構２６は、回転ドラム１２の内側に取り付けられるように構成されてもよく、そのため、図１では表示されていない。しかしながら、図２～５は、いくつかの第一のエネルギー機構２６を図示する。図２～図５に示す実施形態に示すように、エネルギー装置１０は、複数の第一のエネルギー機構２６および複数の第二のエネルギー機構２８を含み得る。いくつかの実施形態では、エネルギー装置１０は、二つ、三つ、四つ、五つ、六つ、またはそれ以上の対の、第一および第二のエネルギー機構２６、２８を含み得る。例えば、図２および図３に示すように、エネルギー装置１０は、第一および第二のエネルギー機構２６、２８の六つの対を含むことができる（明確にするために、一つの第二のエネルギー機構２８のみが図１に図示されていることに注意する）。こうした実施形態では、回転ドラム１２は、第一および第二のエネルギー機構２６、２８の各対のシェル１５を含むように構成され得る。下記にさらに詳細に説明する通り、各シェル１５は、それぞれの第一および第二のエネルギー機構２８がウェブ１４にエネルギーを提供することを可能にするスロット１７（図１および２でラベル付け）を含み得る。全体を通して、単一の第一のエネルギー機構２６または単一の第二のエネルギー機構２８への任意の言及は、別段の記載がない限り、実施形態に存在するこのようなエネルギー機構２６、２８の全てを参照することを意図するものである。

【0021】

第一のエネルギー機構２６は、回転ドラム１２に固定して連結され、回転ドラム１２とともに回転するように構成され得る。言い換えれば、第一のエネルギー機構２６は、回転ドラム１２とともに回転するように構成され得るが、軸方向２７および半径方向２９で静止したままである。図２に示すように、第一のエネルギー機構２６は、回転ドラム１２のシェル１５の少なくとも一部分内に配置され得る。第二のエネルギー機構２８は、以下でより詳細に説明する通り、回転ドラム１２の円周３０または外部表面の周りに回転するように構成され得る。エネルギー装置１０がウェブ１４に超音波エネルギーを提供するよう構成されている本明細書に記述された実施形態では、第一のエネルギー機構２６は、超音波ホーンとすることができ、第二のエネルギー機構２８は、アンビルであるように構成され得る。もちろん、代替実施形態では、エネルギー装置１０は、ドラム１２の円周（外面）３０の内側で回転ドラム１２に固定して連結される第一のエネルギー機構２６はアンビルであり、ドラム１２の円周３０の周りに回転するように構成される第二のエネルギー機構２８は超音波ホーンであり得るように、構成することができると考えられる。

【0022】

図５に最もよく図示されるように、エネルギー装置１０はまた、移動システム３２を含むことができる。以下で、図６Ａ～図１０Ｂに関してさらに詳細に説明するように、移動システム３２は、第一のエネルギー機構２６と第二のエネルギー機構２８との間に相対運動はない一方で、第二のエネルギー機構２８を、第二のエネルギー機構２８および第一のエネルギー機構２６がアイテム１４にエネルギーを提供することを可能にするラン状態設定終了位置に移動させるように構成され得る。移動システム３２は、第二のエネルギー機構２８を、軸方向２７と半径方向２９の両方で移動させるように構成され得る。軸方向２７は、回転ドラム１２の長手方向軸１３と平行である。半径方向２９は、回転ドラム１２の中心点ＣＰ（図３で標識）に対して半径方向にある方向にある。移動システム３２は、第二のエネルギー機構２８を、軸方向２７および半径方向２９で移動させるようさまざまな方法で構成できるが、一つの好ましい実施形態が本明細書の図に図示されており、以下に説明されていることが意図されている。

【0023】

一つの好ましい実施形態では、移動システム３２は、図４に図示され、図５に概略的に図示される、第一の駆動側カム３４（図１、図４および図５に図示）および少なくとも一つのカムフォロア３６を含み得る。カムフォロア３６は、第一の駆動側カム３４によって提供される経路３８を走行するように構成され得る。図１および４に図示するように、好ましい実施形態では、第一の駆動側カム３４はリブカムであってもよく、従って、経路３８は、第一の駆動側カム３４を取り囲むリブ３５によって提供され得る。第一の駆動側カム３４は、バレルカムなど（ただしこれに限定されない）のその他のタイプのカムの形態であり得ることが意図されている。

【0024】

移動システム３２はまた、そり４０を含むことができる。図４に図示し、図５に概略的に示すように、そり４０は、コネクタフレーム３７を通してカムフォロア３６に連結されてもよく、また第二のエネルギー機構２８に連結され得る。リブ３５は、その円周位置に応じて軸方向位置に変化する経路３８を提供し、従って、第二のエネルギー機構２８の軸方向移動を提供することを助けることができる。図４および５に示すように、そり４０は、ハウジング４３に取り付けられたレール４１に沿って軸方向に移動するように構成され得る。

【0025】

移動システム３２のさらなる構成要素を図５に示す。移動システム３２はさらに、第二の駆動側カム４４（図５に概略的に示す）を含み得る。移動システム３２はまた、第二のカムフォロア４５およびそり４０に連結できる第一の接続リンク４２を含むことができる。第二のカムフォロア４５は、第二の駆動側カム４４によって提供される経路に沿って追従することができる。移動システム３２はまた、第一の接続リンク４２に連結され得る第二の接続リンク４６を含むことができる。移動システム３２は、フレーム５０に連結されることによって、第二の接続リンク４６と第二のエネルギー機構２８に連結され得る第三の接続リンク４８をさらに含み得る。以下にさらに説明されるように、第二の接続リンク４６は、第一のピボット点Ｐ１を旋回するように構成され得る、および第三の接続リンク４８は、第二のピボット点Ｐ２を旋回するように構成され得る。フレーム５０は、そり４０に取り付けられたレール５２をスライドさせて、第二のエネルギー機構２８の半径方向の移動を提供するように構成され得る。

【0026】

移動システム３２はまた、アクチュエータ５４を含むことができる。図５に示すように、アクチュエータ５４は、第一の接続リンク４２と第二の接続リンク４６に連結され得る。アクチュエータ５４は、エネルギー装置１０のラン状態設定の間に、第一の接続リンク４２と第二の接続リンク４６との間に所望の角度αを維持することができる。以下でさらに詳細に説明するように、エネルギー装置１０がスレッドアップ状態設定で作動することが望まれるとき、第二のエネルギー機構２８の半径方向２９への上昇を支援するために、アクチュエータ５４は、第二の接続リンク４６を第一のピボット点Ｐ１を中心に旋回させ、および第二の接続リンク４６と第三の接続リンク４８との間の第二のピボット点Ｐ２を中心に第三の接続リンク４８を旋回させるように選択的に収納可能にすることができる。

【0027】

ラン状態設定におけるエネルギー装置１０の機能は、図６Ａ～図１０Ｂに関して説明される。明確にするために、図６Ａ～図１０Ｂは、第一および第二のエネルギー機構２６、２８の六対を含む、図１～５のエネルギー装置１０の実施形態の一つの第二のエネルギー機構２８のみを描写する。関連する第一のエネルギー機構２６は、図２～図４に示されるように、回転ドラム１２内に配置され、回転ドラム１２とともに回転する。図示されていないが、エネルギー装置１０の第一および第二のエネルギー機構２６、２８の他の追加的な対は、以下の考察に関して同じ方法および位置付けで機能するよう構成され得る。もちろん、前述のように、本開示のエネルギー装置１０は、製造スペース、アイテム１４の走行速度、回転ドラム１２の直径、アイテム１４の寸法（例えば、ウェブ１４を形成する吸収性物品１８のピッチ）、およびエネルギー装置１０によって提供されるエネルギーの所望量を含むがこれらに限定されない、さまざまな要因に応じて、第一および第二のエネルギー機構２６、２８の一つまたは複数のペアを含むように構成することができる。

【0028】

図６Ａに示すように、エネルギー装置１０は、ラン状態設定の間に四つのフェーズ（フェーズ１～４）を通過すると記述され得る。図６Ａは、第一のエネルギー機構２６（図６Ａには表示せず）および第二のエネルギー機構２８が、回転ドラム１２の中心点ＣＰの周りにつくる、一つの完全回転を生成するとき、四つのフェーズを図示する。各フェーズは１回転の約１／４（または約９０°）を占めるものとして示されているが、各フェーズの角度の量は、アイテムまたはウェブ１４のスピード、アイテムまたはウェブ１４に適用される所望のエネルギー伝達、回転ドラム１２の直径、アイテムまたはウェブの寸法１４（例えば、ウェブ１４を形成する吸収性物品１８のピッチ）、ドラム１２と係合し、ドラム１２から係合解除するときのウェブの位置、および回転ドラム１２の近くの周囲の機器の場所（ローラー２２ａ、２２ｂなど）を含むがこれに限定されない、さまざまな要因に応じて変化し得る。いくつかの実施形態では、ラン状態設定の四つのフェーズの一つまたは複数のフェーズの範囲は、約２５°～約２００°、より好ましくは約５０°～約１５０°の範囲であり得る。従って、一つまたは複数のフェーズは、その他のフェーズよりも回転ドラム１２の周りの角度回転のより大きいまたは少ない量を利用し得ることが意図されている。

【0029】

第一のフェーズは、ウェブ１４が第二のエネルギー機構２８からの干渉なしに回転ドラム１２と係合し、かつそれから係合解除されることを可能にする回転ドラム１２の中心点ＣＰの周りの回転の一部を占めることができる。図６Ａに示すように、図示した実施形態に示されるウェブ１４は、コンベヤー２０およびローラー２２ａの左側から走行し、回転ドラム１２と係合し、時計回りに回転ドラム１２とともに回転し、ローラー２２ｂの周りの回転ドラム１２から係合解除される。

【0030】

第二のエネルギー機構２８のフェーズ１における軸方向および半径方向位置決めは、ラン状態設定開始位置と呼ぶことができる。回転ドラム１２の下流側から見たとき、図６Ａのエネルギー装置１０を示す側面図を提供する図６Ｂに示すように、第二のエネルギー機構２８は、第二のエネルギー機構２８が、第二のエネルギー機構２８がフェーズ１の間、回転するとき、軸方向２７におけるウェブ１４およびローラー２２ｂとのクリアランスを許容するように、ウェブ１４およびローラー２２ｂから軸方向に変位するように、移動システム３２によって位置決めされている。上述の通り、移動システム３２は、第一の駆動側カム３４上のリブ３５による軸方向２７のこうした動きを可能にする。カムフォロア３６が第一の駆動側カム３４上のリブ３５の周りに回転すると、リブ３５の経路３８は、回転ドラム１２上のウェブ１４から軸方向に離れてカムフォロア３６を移動させる。第二のエネルギー機構２８はそり４０に連結されるため、これがカムフォロア３６に連結されるため、第二のエネルギー機構２８は、ウェブ１４から離れて類似の軸方向に移動する。図６Ａに示すように、第二のエネルギー機構２８は、ラン状態設定開始位置に位置付けられた時に、ウェブ１４との半径方向のギャップを有することができる。ウェブ１４からの第二のエネルギー機構２８の軸方向および半径方向のクリアランスにより、第二のエネルギー機構２８が図７Ａに示す位置に向かって移動するとき、第二のエネルギー機構２８が、ウェブ１４、ローラー２２ｂ、ローラー２２ａと干渉することなく、フェーズ１の間、時計方向に回転することができる。

【0031】

図７Ａは、ラン状態設定のフェーズ１の終わりに向かって移動するときの第二のエネルギー機構２８を図示する。図７Ｂは、回転ドラム１２の上流側から見たときの図７Ａのエネルギー装置１０を示す側面図を提供する。図７Ｂに図示するように、図示されていないが、フレーム５０に連結される第二のエネルギー機構２８は、ウェブ１４から軸方向に変位する。第一の駆動側カム３４の経路３８（またはプロファイル）は、第二のエネルギー機構２８がラン状態設定の第一のフェーズの間、移動するとき、第二のエネルギー機構２８のこの継続的な軸方向クリアランスを提供する。図７Ｃは、図７Ａからのその位置における第二のエネルギー機構２８の詳細図を提供し、第二のエネルギー機構２８が、図６Ａの半径方向位置と同様に、ウェブ１４からの半径方向のギャップを含むことを示す。

【0032】

図８Ａは、ラン状態設定のフェーズ２における第二のエネルギー機構２８を図示する。第二のエネルギー伝達機構２８は、ラン状態設定の第二のフェーズの回転ドラム１２上およびウェブ１４上に延びるように、軸方向２７に移動する。図８Ｂは、回転ドラム１２の上流側から見た図８Ａのエネルギー装置１０を示し、ドラム１２およびウェブ１４の上に延びる第二のエネルギー機構２８を示す。リブ３５によって画定される第一の駆動側カム３４の経路３８に続くカムフォロア３６は、レール４１に沿ったそり４０の軸方向移動を提供し、そり４０に連結される第二のエネルギー機構２８の軸方向移動を提供する。図８Ａに示すように、いくつかの実施形態では、第二のエネルギー機構２８は、ラン状態設定の第二のフェーズにおけるウェブ１４との半径方向のギャップを有することができる。代替的な実施形態では、エネルギー装置１０は、第二のエネルギー機構２８を半径方向２９に移動させて、第二のフェーズにおける第二のエネルギー機構２８とウェブ１４との間の半径方向のギャップを減少させるように構成され得る。

【0033】

図９Ａ～図９Ｃに示すように、第二のエネルギー機構２８が回転ドラム１２の中心点ＣＰの周りに回転し続けると、第二のエネルギー機構２８は、ラン状態設定のフェーズ３に入る。ラン状態設定の第三のフェーズは、第一のエネルギー機構２６および第二のエネルギー機構２８がウェブ１４などのアイテム１４にエネルギーを提供するフェーズとすることができる。本明細書で論じる好ましい実施形態では、第一のエネルギー機構２６および第二のエネルギー機構２８は、ウェブ１４に超音波接合を提供するために、ウェブ１４に超音波エネルギーを提供する。図８Ａおよび図８Ｂに示す第二のフェーズで論じたように、第二のエネルギー機構２８は、図９Ｂに図示するように、第三のフェーズでの接合のために軸方向２７にすでに位置することができる。ところが、図９Ａおよび図９Ｃに示すように、ラン状態設定の第三のフェーズでは、第二のエネルギー機構２８は、第二のエネルギー機構２８を回転ドラム１２上のウェブ１４の近く、そして次に第一のエネルギー機構２６に近くに移動させることにより、第二のエネルギー機構２８およびウェブ１４の間の半径方向のギャップを減少させることができる。エネルギーは、図１および図２に示す回転ドラム１２のシェル１５のスロット１７を通して、第一および第二のエネルギー機構２６、２８からウェブ１４に提供され得る。

【0034】

図５および移動システム３２の以前の考察に関し、本明細書で図示した好ましい実施形態は、第二の駆動側カム４４、第二のカムフォロア４５、および第二のカムフォロア４５を第二のエネルギー機構２８に連結する一連の接続リンク４２、４６、４８を介して半径方向２９に第二のエネルギー機構２８を移動させるように構成される。第二のカムフォロア４５が第二の駆動側カム４４に従うと、第一の接続リンク４２および第二の接続リンク４６はそれぞれ、第一の接続リンク４２と第二の接続リンク４６との間の角度αをアクチュエータ５４によって維持される第一のピボット点Ｐ１の周りに旋回することができる。第二の接続リンク４６が第一のピボット点Ｐ１の周りを旋回するにつれて、第三の接続リンク４８は、第二のピボット点Ｐ２の周りを旋回して、そり４０上に取り付けられたレール５２上のフレーム５０を上昇または下降させうる。第二のエネルギー機構２８は、フレーム５０に連結されてもよく、従って、フレーム５０と半径方向２９で上昇または下降することができる。

【0035】

いくつかの実施形態では、第二のエネルギー機構２８は、半径方向２９に移動するように構成され得る。ラン状態設定の終了位置で、第二のエネルギー機構２８が、第一および第二のエネルギー機構２６、２８とウェブ１４との間のエネルギー伝達を支援するために第一のエネルギー機構２６とフィットする締まり嵌めを有することができる。いくつかの実施形態ではでは、第二のエネルギー機構２８は、ラン状態設定の終了位置にある第一のエネルギー機構２６に対する圧力を適用するように構成され得る。こうした実施形態では、アクチュエータ５４は、エネルギー装置１０に対する減衰効果を提供することができる。もちろん、一部のその他の実施形態では、第二のエネルギー機構２８は、半径方向２９にラン状態設定の終了位置に移動するように構成されて、また第一のエネルギー機構２６との半径方向のクリアランスを有し、依然としてエネルギーをウェブ１４に伝達するように構成され得る。

【0036】

ラン状態設定のために第二のエネルギー機構２８がフェーズ３で終了位置に移動すると、第二のエネルギー機構２８は、二つのエネルギー機構２６、２８がウェブ１４にエネルギーを提供しているとき、第一のエネルギー機構２６と第二のエネルギー機構２８との間に相対運動がないように、回転ドラム１２とともに回転する第一のエネルギー機構２６と同じ速度で回転し続ける。この速度および対の回転の一致は、エネルギーがウェブ１４に提供され得る時間（例えば、「滞留時間」）を増加させうる。エネルギー装置１０がウェブ１４に超音波エネルギーを提供する実施形態では、滞留時間の量の増大は、ウェブ１４内で作成された接合の改善された接合強度をもたらすことができ、またサイドシーム接合部２４を持つ吸収性物品１８などの改善された製品をもたらし得る。

【0037】

本明細書で説明したエネルギー装置１０に対する追加的な利益は、第一のエネルギー機構２６および第二のエネルギー機構２８の一対によって形成されるウェブ１４の超音波接合の全長および幅が、滞留時間全体に対して形成されることである。これにより、滞留時間の増加により、改善された接合強度とのより一貫した接合が提供され得る。

【0038】

重要なことに、エネルギー装置１０は、第一のエネルギー機構２６を回転ドラム１２内から第二のエネルギー機構２８に移動させるのではなく、第二のエネルギー機構２８が、エネルギーをアイテム１４に提供するための第一のエネルギー機構２６に対して半径方向位置に移動するエネルギー装置１０の構成要素であるように構成できる。第一のエネルギー機構２６を半径方向に移動させるのではなく、半径方向に移動し、回転ドラム１２に固定的に連結される第一のエネルギー機構２６を有する第二のエネルギー機構２８を構成することによって、アイテム１４（ウェブ１４など）は、回転ドラム１２の円周３０に対して固定位置に留まることができる。これにより、アイテムまたはウェブ１４の混雑または不適切なフェーズのために、製造プロセスを停止する必要がある可能性を低減できるアイテム１４の取り扱い特性が改善される。

【0039】

図１０Ａおよび図１０Ｂは、エネルギー装置１０のラン状態設定のフェーズ４を示す。ウェブ１４の接合がフェーズ３で完了している状態で、回転ドラム１２から係合解除する準備ができるように、ウェブ１４のクリアランスを提供するために、第二のエネルギー機構２８は、半径方向２９および軸方向２７の両方に移動することができる。図１０Ａおよび図１０Ｂに示すように、第二のエネルギー機構２８は、上述の通り、平方向および半径方向の両方に移動システム３２を介して移動して、このクリアランスをフェーズ４で提供することができる。図１０Ｂで分かるように、第一の駆動側カム３４上のリブ３５は、軸方向２７に回転ドラム１２から離れてカムフォロア３６（図５でラベル付けされる）を案内する。結果として、そり４０は、レール４１にスライドして、フレーム５０および第二のエネルギー機構２８を軸方向２７に移動させうる。さらに、フレーム５０は、レール５２でスライドすることによって回転ドラム１２の円周３０から離れて半径方向２９に移動し、ウェブ１４および回転ドラム１２からの第二のエネルギー機構２８の半径方向のクリアランスを増やすことができる。この半径方向の移動は、図９Ａ～図９Ｃで上述したものと類似したものとして達成できるが、第二のエネルギー伝達機構２８を回転ドラム１２から離れる方向に移動させる方法で達成できる。上述のように、および図５にラベル付けされているように、第二のカムフォロア４５は、第二の駆動側カム４４および第一の接続リンク４２に追従することができ、第二の接続リンク４６は、第一の接続リンク４２と第二の接続リンク４６との間の角度αが、アクチュエータ５４によって維持される状態で、第一のピボット点Ｐ１を中心に旋回することができる。第二の接続リンク４６が第一のピボット点Ｐ１の周りを旋回するにつれて、第三の接続リンク４８は、第二のピボット点Ｐ２の周りを旋回して、そり４０に取り付けられたレール５２上のフレーム５０を上昇させ得る。第二のエネルギー機構２８は、フレーム５０に連結されてもよく、従って、フレーム５０と半径方向２９で上昇することができる。軸方向および半径方向の両方に移動するとき、第二のエネルギー機構２８は、フェーズ４ラン状態が再び開始し、図６Ａおよび図６Ｂに関して上述したフェーズ１で始まるように、フェーズ４の最後で、ラン状態開始位置に戻ることができる。

【0040】

エネルギー装置１０はまた、第二のエネルギー機構２８を、ラン状態設定（上述）またはスレッドアップ状態設定のいずれかにおいて、回転ドラム１２の円周３０の中心点ＣＰの周りに選択的に回転させることによって、追加的利益を含むように構成され得る。エネルギー装置１０のスレッドアップ状態設定は、第二のエネルギー機構２８が回転ドラム１２の中心点ＣＰの周りに回転するにつれて、ウェブ１４に対して追加的な半径方向のクリアランスを提供することができる。エネルギー装置のスレッドアップ状態設定は、エネルギー装置をラン状態設定に配置するために適切なフェーズおよび速度が達成されるまで、エネルギー装置１０を含む機械ラインを起動するときに選択することが有益であり得る。

【0041】

図１１Ａおよび図１１Ｂは、ラン状態設定開始位置（図１１Ａ）とラン状態設定終了位置（図１１Ｂ）との間の第二のエネルギー機構２８の動きを示す。図６Ａ～図１０Ｂに関して上述したように、第二のエネルギー機構２８は、ラン状態設定の四つのフェーズの間、回転ドラム１２の円周３０の中心点ＣＰの周りに回転し、軸方向２７および半径方向２９の両方に移動できる。図１１Ｂに示す通り、ラン状態設定終了位置は、第一および第二のエネルギー機構２６、２８がラン状態設定のフェーズ３でエネルギーをウェブ１４に提供するときに発生することができる。エネルギー伝達に必要な設定に応じて、第二のエネルギー機構２８と回転ドラム１２の円周３０との間の半径方向のギャップ５６（および第一のエネルギー機構２６）は、変化できる。しかしながら、半径方向のギャップ５６は、第二のエネルギー機構２８と第一のエネルギー機構２６との間の所望のエネルギー伝達をもたらすのに十分に近くなければならない。

【0042】

図１２Ａおよび図１２Ｂは、スレッドアップ状態設定開始位置（図１２Ａ）とスレッドアップ状態設定終了位置（図１２Ｂ）との間の第二のエネルギー機構２８の動きを示す。スレッドアップ状態設定では、ラン状態設定について上述したものと同様に、第二のエネルギー機構２８は、４つのフェーズの間、回転ドラム１２の円周３０の中心点ＣＰの周りに回転することができるが、スレッドアップ状態設定は、フェーズ３の間の任意の接合を完了させないように構成される。代わりに、エネルギー装置１０のスレッドアップ状態設定は、回転ドラム１２の周りに回転するために、ウェブ１４のためのクリアランスを提供するために、回転ドラム１２の円周３０の中心点ＰＣの周りの回転の第三のフェーズにおいて、第二のエネルギー機構２８と回転ドラム１２（または第一のエネルギー機構２６）との間の半径方向のギャップの増加を持つように構成される。図１２Ｂのスレッドアップ状態設定終了位置を図１１Ｂのラン状態設定終了位置と比較すると、スレッドアップ状態設定終了位置での第二のエネルギー機構２８と回転ドラム１２との間の半径方向のギャップ５６は、ラン状態設定終了位置での第二のエネルギー機構２８と回転ドラム１２との間の半径方向のギャップ５６よりも大きいことが分かる。

【0043】

エネルギー装置１０は、移動システム３２の構成に基づいて、ラン状態設定とスレッドアップ状態設定との間で移行するように構成され得る。図１１Ａおよび図１１Ｂに示すように、ラン状態設定において、アクチュエータ５４は延長されてもよく、また第一の接続リンク４２と第二の接続リンク４６との間の角度αを維持できる。スレッドアップ状態設定では、アクチュエータ５４は、その長さが短くなり、角度βが角度α未満の状態で、角度βが第一の接続リンク４２と第二の接続リンク４６との間に維持されるように、作動することができる。この方法でアクチュエータ５４を作動させることにより、エネルギー装置１０は、ラン状態設定とスレッドアップ状態設定との間で選択的に実行され得る。図１１Ａ～図１２Ｂに示すように、第二のエネルギー機構２８は、ラン状態設定における第二のエネルギー機構２８の移動の半径方向距離が、スレッドアップ状態設定における第二のエネルギー機構２８の移動の半径方向距離と実質的に同じであるように、構成され得る。さらに、第二のエネルギー機構２８は、ラン状態設定における第二のエネルギー機構２８の移動の軸方向距離が、スレッドアップ状態設定における第二のエネルギー機構２８の動きの軸方向距離と実質的に同じであるように、構成され得る。

【0044】

実施形態
実施形態１：回転ドラム上に転送されるアイテムにエネルギーを提供するように構成されたエネルギー装置であって、回転ドラムに固定して連結され、回転ドラムとともに回転するように構成された第一のエネルギー機構と、回転ドラムの円周の周りに回転するように構成された第二のエネルギー機構と、第二のエネルギー機構に連結され、第二のエネルギー機構を、第一のエネルギー機構と第二のエネルギー機構の間に相対運動がない一方で、第二のエネルギー機構と第一のエネルギー機構がアイテムにエネルギーを提供できる、終了位置に移動させるように構成された移動システムと、を含む、エネルギー装置。

【0045】

実施形態２：エネルギー装置が、アイテムを接合するために音波エネルギーをアイテムに提供するように構成される、実施形態１に記載のエネルギー装置。

【0046】

実施形態３：第一のエネルギー機構が超音波ホーンであり、第二のエネルギー機構がアンビルである、実施形態１または２に記載のエネルギー装置。

【0047】

実施形態４：アイテムがウェブであり、移動システムが、第二のエネルギー機構を終了位置と開始位置との間で移動させるように構成され、開始位置が、第二のエネルギー機構からの干渉なしにウェブが回転ドラムと係合し、かつ回転ドラムから係合解除されることを可能にする、前述の実施形態のいずれかのエネルギー装置。

【0048】

実施形態５：移動システムが、約５０°～約１５０°の回転ドラムの回転角度に対し、第二のエネルギー機構を終了位置に維持するように構成されている、前述の実施形態のいずれか一つに記載のエネルギー装置。

【0049】

実施形態６：移動システムが、第二のエネルギー機構を軸方向に移動させるように構成され、軸方向が回転ドラムの長手方向軸に平行である、前述の実施形態のいずれか一つに記載のエネルギー装置。

【0050】

実施形態７：移動システムが、第一の駆動側カムと、第一の駆動側カムの経路に沿って走行するように構成された少なくとも一つのカムフォロアと、カムフォロアおよび第二のエネルギー機構に連結されたそりとを含む、前述の実施形態のいずれか一つに記載のエネルギー装置。

【0051】

実施形態８：移動システムが、第二のエネルギー機構を半径方向に移動させるようにさらに構成され、半径方向が、回転ドラムの円周の中心点に対して半径方向である、実施形態５～７のいずれか一つに記載のエネルギー装置。

【0052】

実施形態９：移動システムが、第二の駆動側カムと、第二のカムフォロアであって、第二の駆動側カムの経路に沿って追従するに構成された第二のカムフォロアと、第二のカムフォロアおよびそりに連結された第一の接続リンクと、第一の接続リンクに連結され、第一のピボット点の周りに旋回するように構成された第二の接続リンクと、第二の接続リンクと第二のエネルギー機構とに連結された第三の接続リンクであって、第二のピボット点の周りに旋回するように構成される、第三の接続リンクとを含む、実施形態５～８のいずれか一つに記載のエネルギー装置。

【0053】

実施形態１０：移動システムは、第一の接続リンクおよび第二の接続リンクに連結されたアクチュエータをさらに含み、アクチュエータは、第二の接続リンクを第一のピボット点の周りに旋回させ、第三の接続リンクを第二の接続リンクと第三の接続リンクの間の第二のピボット点の周りに旋回させて、第二のエネルギー機構を半径方向に上昇させるのを支援するように構成されている、実施形態９に記載のエネルギー装置。

【0054】

実施形態１１：第一のエネルギー機構および第二のエネルギー機構の対を少なくとも二つ以上含み、一対の第一および第二のエネルギー機構が、一つの第一のエネルギー機構および一つの第二のエネルギー機構を含む、前述の実施形態のいずれか一つに記載のエネルギー装置。

【0055】

実施形態１２：回転ドラムをさらに含む、前述の実施形態のいずれか一つに記載のエネルギー装置。

【0056】

実施形態１３：回転ドラム上に転送されるウェブにエネルギーを提供するように構成されたエネルギー装置であって、回転ドラムに連結され、回転ドラムとともに回転するように構成された第一のエネルギー機構と、回転ドラムの円周の周りに回転するように構成された第二のエネルギー機構とを含み、第二のエネルギー機構が、少なくとも二つの状態設定で回転ドラムの周りに選択的に回転するように構成され、少なくとも二つの状態設定が、ラン状態設定であって、第二のエネルギー機構が回転ドラムの長手方向軸に平行な軸方向に移動できるように構成されており、半径方向が、ラン状態設定開始位置とラン状態設定終了位置との間の回転ドラムの円周の中心点に対して半径方向である、ラン状態設定と、スレッドアップ状態設定であって、第二のエネルギー機構が、スレッドアップ状態設定開始位置とスレッドアップ状態設定終了位置との間で、軸方向および半径方向に移動するのを可能にするように構成されている、スレッドアップ状態設定と、を含み、スレッドアップ状態設定終了位置における第二のエネルギー機構と回転ドラムとの間の半径方向のギャップは、ラン状態設定終了位置での第二のエネルギー機構と回転ドラムとの間の半径方向のギャップより大きい、エネルギー装置。

【0057】

実施形態１４：ラン状態設定とスレッドアップ状態設定が、ラン状態設定における第二のエネルギー機構の移動の軸方向距離が、スレッドアップ状態設定における第二のエネルギー機構の移動の軸方向距離と実質的に同じになるよう、およびラン状態設定における第二のエネルギー機構の移動の半径方向距離が、スレッドアップ状態設定における第二のエネルギー機構の移動の半径方向距離と実質的に同じになるよう、さらに構成されている、実施形態１３に記載のエネルギー装置。

【0058】

実施形態１５：第二のエネルギー機構に連結され、第二のエネルギー機構をラン状態設定開始位置とラン状態設定終了位置との間、およびスレッドアップ状態設定開始位置とスレッドアップ状態設定終了位置との間で移動させるように構成される移動システムであって、スレッドアップ状態設定を選択するために作動するように構成されたアクチュエータを備えている移動システムをさらに含む、実施形態１３または１４に記載のエネルギー装置。

【0059】

実施形態１６：移動システムが、第二のエネルギー機構がラン状態設定終了位置にある時に、第二のエネルギー機構と第一のエネルギー機構が、第一のエネルギー機構と第二のエネルギー機構との間の相対運動がない状態で、エネルギーをウェブに提供するのを可能にするように構成される、実施形態１３～１５のいずれか一つに記載のエネルギー装置。

【0060】

実施形態１７：アイテムにエネルギーを提供する方法であって、アイテムを回転ドラムに向かって縦方向に転送することと、回転ドラムを回転させることと、エネルギー装置を提供することと、回転ドラムに連結され、回転ドラムとともに回転する第一のエネルギー機構と、回転ドラムの円周の周りに回転する第二のエネルギー機構と、第二のエネルギー機構に連結され、ラン状態設定開始位置とラン状態設定終了位置との間のラン状態設定で第二のエネルギー機構を移動させるように構成された移動システムとを含む、アイテムを回転ドラムと係合させることと、回転ドラムの外周にアイテムを転送することと、第二のエネルギー機構をラン状態設定開始位置からラン状態設定終了位置へ移動させることと、ラン状態設定終了位置における第二のエネルギー機構を、第一のエネルギー機構に対して相対的動きのない状態で、回転ドラムの周りに回転させることと、第二のエネルギー機構がラン状態設定終了位置にあり、第一のエネルギー機構に対して相対的動きのない状態で、回転ドラムの周りに回転するとき、アイテムにエネルギーを提供することとを含む、方法。

【0061】

実施形態１８：アイテムがウェブであり、ウェブに提供されるエネルギーが超音波エネルギーであり、第一のエネルギー機構が超音波ホーンであり、第二のエネルギー機構がアンビルである、実施形態１７に記載の方法。

【0062】

実施形態１９：移動システムが、ラン状態設定開始位置とラン状態設定終了位置との間で、第二のエネルギー機構を軸方向および半径方向に移動させ、軸方向は回転ドラムの長手方向軸に平行であり、半径方向は回転ドラムの円周の中心点に対して半径方向である、実施形態１７または１８に記載の方法。

【0063】

実施形態２０：アイテムがウェブであり、ラン状態設定およびスレッドアップ状態設定においてエネルギー装置を選択的に動作させることをさらに含み、ラン状態設定において、第二のエネルギー機構が、ラン状態設定開始位置とラン状態設定終了位置との間で軸方向および半径方向に移動し、軸方向は、回転ドラムの長手方向軸に平行であり、半径方向は、回転ドラムの円周の中心点に対して半径方向であり、スレッドアップ状態設定において、第二のエネルギー機構が、スレッドアップ状態設定開始位置とスレッドアップ状態設定終了位置との間で、半径方向および軸方向に移動し、スレッドアップ状態設定終了位置における第二のエネルギー機構と回転ドラムとの間の半径方向のギャップは、ラン状態設定終了位置での第二のエネルギー機構と回転ドラムとの間の半径方向のギャップより大きい、実施形態１７～１９に記載のいずれか一つに記載の方法。

【0064】

詳細な説明に引用されている全ての文書は、該当部分において、参照により本明細書に組み込まれる。いかなる文書の引用も、本発明に関して先行技術であることを承認するものとして解釈されるべきではない。本文書に記載された用語の任意の意味または定義が、参照により本明細書に組み込まれる文書のいずれかの意味または定義と矛盾する範囲において、本文書の用語に割り当てられた意味または定義を適用するものとする。

【0065】

本発明の特定の実施形態が例示され、説明されてきたが、本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、さまざまな他の変更および修正を行うことができることが当業者には明らかであろう。従って、本発明の範囲内であるそのような変更および修正全てを添付の請求項に網羅することが意図される。

【0066】

特許請求の範囲に記載の数値限定に「約」が記載されているか否かにかかわらず、本発明の技術思想に鑑みて、実質的に同一の範囲を含むものである。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図7A】

【図7B】

【図7C】

【図8A】

【図8B】

【図9A】

【図9B】

【図9C】

【図10A】

【図10B】

【図11A】

【図11B】

【図12A】

【図12B】