特許 7518055 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】

(24)【登録日】2024-07-08

(45)【発行日】2024-07-17

(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 20060101AFI20240709BHJP

【ＦＩ】

B29C65/08

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2021191459

(22)【出願日】2021-11-25

(65)【公開番号】P2023077943

(43)【公開日】2023-06-06

【審査請求日】2023-03-09

(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】弁理士法人翔和国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】横堀 一男

(72)【発明者】

【氏名】飛田 隆広

【審査官】小山 祐樹

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－１１５２５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１０７５２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０６１９０２９６（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】特開２００６－２３１６９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０２１／１１７４２３（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２９Ｃ ６５／００－６５／８２

Ａ６１Ｆ １３／１５－１３／８４

Ａ６１Ｌ １５／１６－１５／６４

Ｂ２３Ｋ ２０／００－２０／２６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１シート及び第２シートを搬送させながら、回転するアンビルロールと、該アンビルロールの周面に対向する位置に設置された超音波ホーンを備えた超音波接合装置との間を重ね合わせた状態で通し、該超音波ホーンによる超音波振動によって両シートを接合する、複合シートの製造方法であって、
前記アンビルロールはその周面に、複数の凸部を備えており、
前記超音波接合装置は、前記超音波ホーンを受ける圧力を検出する圧力センサを備えており、
両シートが接合されている間に前記圧力センサが検出する圧力を、前記アンビルロールが一回転する間、継続的に且つ連続的に取得し、
前記アンビルロール一回転分の圧力の値に基づき両シートの接合状態の良否を判定する、複合シートの製造方法。

【請求項2】

前記アンビルロール一回転分の圧力を複数の区間に分割し、
予め設定された最低圧力について、少なくとも一つの区間における最高圧力の値が、該最低圧力を下回った場合に、両シートの接合状態が不良であると判定する、請求項１に記載の製造方法。

【請求項3】

予め設定された最高圧力を基準として、該最高圧力を含む一定の圧力範囲を予め設定しておき、
前記アンビルロール一回転分の圧力を複数の区間に分割し、
少なくとも一つの区間における圧力の値が、前記圧力範囲を上回るか、又は下回った場合に、設備異常であると判定する、請求項１に記載の製造方法。

【請求項4】

両シートの接合状態が不良であると判定された場合か、又は設備異常であると判定された場合に、警報を発生させるか、複合シートの製造を停止させるか、又は正常に接合されなかった複合シートを搬送経路から排出する、請求項２又は３に記載の製造方法。

【請求項5】

前記凸部が、前記アンビルロールの周面においてロール周方向に沿って規則的に複数配されており、
一の凸部が前記超音波ホーンに当接し、該凸部に周方向で隣接する別の凸部に該超音波ホーンが当接するまでの時間をＴとし、前記圧力センサが圧力を取得する時間の間隔をｔとしたとき、Ｔ≧ｔとなるように前記ｔを設定する、請求項１ないし４のいずれか一項に記載の製造方法。

【請求項6】

重ね合わせた状態の第１シート及び第２シートを前記アンビルロールと前記超音波ホーンとの間に配置しておき且つ両シートを搬送させる前に、前記超音波ホーンを超音波振動させて、該超音波ホーンによる圧力が設定値以上であることを確認した後にシートの搬送を開始し、
両シートの搬送が完全に停止して所定時間経過した後に、前記超音波ホーンの超音波振動を停止する、請求項１ないし５のいずれか一項に記載の製造方法。

【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】

複数枚のシートを超音波振動によって接合する技術が種々知られている。例えば特許文献１には、超音波ホーンとアンビルロールとの間に連続体を挟み、該超音波ホーンが出力した出力信号を超音波振動に変換して該連続体を接合する技術が記載されている。同文献には、出力信号が所定範囲を満たさない場合、又は接合された連続体の接合面積が所定面積を満たさない場合に、接合状態に不良が発生したと検出できると記載されている。

【0003】

特許文献２には、超音波印加装置とアンビルロールとを備えた超音波接合装置における該超音波印加装置に圧力センサが備えられており、超音波ホーンが被接合物から受ける圧力を圧力センサで計測し、計測された圧力が所定範囲外である場合に、接合不良と判定する技術が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１０－９９１３２号公報

【文献】特開２０１７－１１５２５８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１及び２に記載の技術によれば、複数枚のシートを接合する場合に生じ得るシート間の接合異常を検出することが一応可能である。しかし、近年、複合シートを備えた製品には、従来よりも高品質であることが望まれている。高品質な製品を製造する手段の一つとして、複合シートの製造工程において、シート間の接合状態を従来よりも精密に観察・評価することが求められている。
したがって本発明の課題は、シート間の接合状態の良否を高い精度で判定し、且つ安定的に複合シートを製造することである。

【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シートを搬送させながら、回転するアンビルロールと、該アンビルロールの周面に対向する位置に設置された超音波ホーンを備えた超音波接合装置との間を重ね合わせた状態で通し、該超音波ホーンによる超音波振動によって両シートを接合する、複合シートの製造方法であって、
前記アンビルロールはその周面に、複数の凸部を備えており、
前記超音波接合装置は、前記超音波ホーンを受ける圧力を検出する圧力センサを備えており、
両シートが接合されている間に前記圧力センサが検出する圧力を、前記アンビルロールが一回転する間、継続的に取得し、
前記アンビルロール一回転分の圧力の値に基づき両シートの接合状態の良否を判定する、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】

本発明によれば、シート間の接合状態の良否を高い精度で判定し、且つ安定的に複合シートを製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、複合シートの製造装置の一例を示す模式図である。

【図2】図２は、本発明の複合シートの製造方法の一実施形態についてのフローチャートである。

【図3】図３は、本発明の製造方法において取得された圧力値に基づき接合不良を判定する手法を示すグラフである。

【図4】図４は、本発明の製造方法において取得された圧力値に基づき設備異常を判定する手法を示すグラフである。

【図5】図５は、本発明の製造方法において取得された圧力値に基づき接合不良を判定する別の手法を示すグラフである。

【図6】図６は、本発明の製造方法において取得された圧力値に基づき設備異常を判定する別の手法を示すグラフである。

【図7】図７は、本発明の製造方法に用いられるアンビルロールの要部を拡大して示す模式図である。

【図8】図８は、本発明の製造方法に用いられる装置を運転するときのタイムチャートの一例である。

【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。
図１には、本発明の製造方法に好適に用いられる装置の一例が示されている。同図に示す製造装置１は、原反の繰り出し部２０と、繰り出された原反の接合部３０とに大別される。

【0010】

繰り出し部２０は、本発明の製造対象である複合シート１０の原料である第１シート２１の原反ロール２１ａと、第２シート２２の原反ロール２２ｂとが備えられている。各原反ロール２１ａ，２２ｂは、これらのロールの駆動源（図示せず）によって、図１中、矢印Ｒで示される方向に回転し、第１シート２１及び第２シート２２を繰り出すようになっている。

【0011】

接合部３０は、アンビルロール３１と超音波接合装置３５とを具備する。
アンビルロール３１は、駆動源（図示せず）によって、図１中、矢印Ｒで示される方向に回転するようになっている。アンビルロール３１はその周面に複数の凸部３２を有している。凸部３２は少なくともアンビルロール３１の周方向、換言すれば回転方向Ｒに沿って規則的且つ間欠的に配置されている。
超音波接合装置３５は、超音波ホーン３６を備えている。超音波接合装置３５は、超音波ホーン３６の先端、すなわち超音波振動印加面がアンビルロール３１の周面と対向するように設置されている。また、超音波接合装置３５は、超音波ホーン３６の先端がアンビルロール３１の周面と接離可能なように設置されている。
超音波接合装置３５は、上述した超音波ホーン３６に加えて圧力センサ３７を備えている。圧力センサは、第１シート２１と第２シート２２とを超音波接合するときに超音波ホーン３６が受ける圧力を検出して、検出した圧力情報をＰＬＣなどの制御装置（図示せず）に送信する機能を有している。

【0012】

以上の構造を有する装置１を用いた本発明の複合シートの製造方法を以下に説明する。
本製造方法においては、重ね合わせた状態の第１シート２１及び第２シート２２を搬送させながら、回転するアンビルロール３１と、アンビルロール３１の周面に対向する位置に設置された超音波ホーン３６との間を通し、該超音波ホーン３６による超音波振動によって両シート２１，２２を接合する。詳細には、図１に示すとおり、原反ロール２１ａ，２２ｂから長尺帯状の第１シート２１及び第２シート２２をそれぞれ繰り出し、搬送方向ＭＤに沿って搬送する。繰り出された第１シート２１及び第２シート２２は、アンビルロール３１において合流し互いに重ね合わされる。

【0013】

重ね合わされた両シート２１，２２は、アンビルロール３１の回転とともに搬送され、超音波ホーン３６と対向する位置に到達し、超音波ホーン３６によって生じる超音波振動によって両シート２１，２２が接合される。両シート２１，２２の接合は、超音波ホーン３６がアンビルロール３１の凸部３２と対向するときに生じるので、両シート２１，２２の接合によって形成された複合シート１０における接合部の形成パターンは、アンビルロール３１の周面に設けられた凸部３２の配置パターンと一致する。

【0014】

第１シート２１と第２シート２２との接合によって複合シート１０を製造する場合、例えばアンビルロール３１の回転軸が意図せず傾いたり、アンビルロール３１の周面が膨張したり、アンビルロール３１の凸部３２が摩耗・破損したり、あるいは超音波ホーン３６の超音波振動印加面が摩耗したりする場合、シートの幅方向全域にわたって接合が均一に行われない場合がある。このことは、得られる複合シート１０の品質を低下させる一因となり、延いては該複合シート１０を備えた製品の品質を低下させる一因となる。そこで本発明においては、両シート２１，２２を接合している間に生じる可能性のある接合不良及び装置異常の有無並びにそれらの程度を、超音波接合装置３５に備えられた圧力センサ３７によって検出される圧力に基づき判定する。

【0015】

圧力センサ３７は、上述のとおり、第１シート２１と第２シート２２とを超音波接合するときに超音波ホーン３６が受ける圧力を検出する。本発明においては、両シート２１，２２が接合されている間に圧力センサ３７が検出する圧力を、アンビルロール３１が一回転する間、継続的に取得する。そして、取得されたアンビルロール一回転分の圧力の値に基づき両シート２１，２２の接合状態の良否を判定する。判定の手順の一例を図２に示すフローチャートを参照しながら以下に説明する。

【0016】

図２に示すとおり、先ずステップＳ１０１を行う。ステップＳ１０１においては、超音波接合装置３５を起動させる前に、第１シート２１及び第２シート２２を重ね合わせた状態で、両シート２１，２２をアンビルロール３１と超音波ホーン３６との間に配置しておく（Ｓ１０１）。この状態においては、両シート２１，２２はアンビルロール３１と超音波ホーン３６との間に位置しているだけであり、搬送は行われていない。アンビルロール３１と超音波ホーン３６との間に両シート２１，２２を配しておくことで、両シート２１，２２が未接合状態のままで接合部３０よりも下流に搬送されることが防止される。また、アンビルロール３１と超音波ホーン３６との間に両シート２１，２２を配しておくことで超音波接合装置３５の起動時に、超音波ホーン３６とアンビルロール３１とが直接に接触しないので、超音波ホーン３６及び／又はアンビルロール３１に摩耗やがたつき等が生じることを抑制できる。

【0017】

次に、ステップＳ１０２において、超音波接合装置３５を起動して超音波ホーン３６を超音波振動させ、両シート２１，２２を接合させる。超音波ホーン３６は、互いに重ね合わされた第１シート２１及び第２シート２２を介してアンビルロール３１に当接し、それによって圧力を受ける。この圧力を圧力センサ３７で検出する。圧力センサ３７で検出された圧力値はＰＬＣ等の制御装置（図示せず）に送信されて、予め定められた設定値との間で大小関係が判定される。
圧力センサ３７で検出された圧力値が設定値に満たない場合には、ステップＳ１０１へ手順を戻し、超音波接合装置３５を再度起動する。一方、圧力センサ３７で検出された圧力値が設定値以上であることが確認された場合には、超音波接合装置３５が正常に作動していると判定し、次の手順であるステップＳ１０３へ進む。
なお、ステップＳ１０２以降においては、超音波ホーン３６が受ける圧力が継続的に圧力センサ３７で検出され、検出された圧力値は制御装置（図示せず）へ送信される。

【0018】

ステップＳ１０３においては、超音波ホーン３６を振動させた状態を維持しつつ、重ね合わされた状態の第１シート２１及び第２シート２２の搬送を開始する。これによって、両シート２１，２２の接合が連続的に行われる。

【0019】

次に、重ね合わされた状態の第１シート２１及び第２シート２２の搬送を開始した時点を始点として、超音波ホーン３６が受ける圧力を継続的に取得する（ステップＳ１０４）。
本発明においては、超音波ホーン３６が受ける圧力を取得するときに、アンビルロールが一回転する間に生じた圧力を継続して取得することに特徴がある。圧力値の取得をこのように行うことで、両シート２１，２２の接合状態の安定性、アンビルロール３１の組み付け及び設置状態の異常、並びにアンビルロール３１における凸部３２の配置パターンの異常を精度よく検出できる。これに対して、従来は、一般に、超音波ホーン３６が受ける最大圧力を取得して、最大圧力の値に基づき接合不良や装置異常を判定していた。しかし、アンビルロールの周面には凸部及び凹部が存在することから、超音波ホーンがアンビルロールのいずれの部位に対向するか（つまり凸部に対向するか、あるいは凹部に対向するか）に応じて、該超音波ホーンが受ける圧力が大きく変動し、またアンビルロール偏芯等も圧力の変動に影響することから、正確な判定を行うことが容易でなかった。
超音波ホーン３６が受ける圧力の取得は、アンビルロール３１が一回転する間、継続的に行われればよく、圧力の取得は連続的であってもよく、あるいは所定間隔を置いた不連続的であってもよい。後者の場合、圧力の取得は、アンビルロール３１の回転角度で表すと、例えば９０度以下ごとに行うことが好ましい。

【0020】

図３にはアンビルロール３１一回転分の圧力を継続的に取得したグラフの一例が示されている。同図において、横軸は圧力の取得開始時点からの経過時間を示し、縦軸は取得した圧力値を示す。同図に示すとおり、取得された圧力は、山と谷が交互に現れるものとなる。このグラフにおいて、山の位置での圧力は、超音波ホーン３６がアンビルロール３１の凸部３２に対向したときに検出されるものである。一方、谷の位置での圧力は、超音波ホーン３６がアンビルロール３１の凹部に対向したときに検出されるものである。

【0021】

アンビルロール３１一回転分の圧力が取得できたら、次にステップＳ１０５へ進み、アンビルロール３１一回転分の圧力が正常であるか否かを判定する。この判定は、（ｉ）両シート２１，２２の接合状態についての判定と、（ii）製造設備についての判定とに大別される。（ｉ）は図２におけるステップＳ１０６、Ｓ１０７及びＳ１０８を含む。（ii）は図２におけるステップＳ１０９、Ｓ１１０及びＳ１１１を含む。以下、（ｉ）及び（ii）についてそれぞれ説明する。

【0022】

（ｉ）の第１シート２１と第２シート２２との接合状態についての判定を行うときには、好適には、先ず前もって接合の最低圧力Ｐｎを定めておく。最低圧力Ｐｎの設定は、予備試験を行って複数の複合シート１０を製造し、両シート２１，２２が十分に接合される最低の圧力を見出して、その圧力を、予め設定された最低圧力Ｐｎと定める。
最低圧力Ｐｎの具体的な決定方法は次のとおりである。すなわち、予備試験として接合時の圧力の設定を異ならせた複数の条件で複合シート１０を製造し、各複合シート１０についてシート間の接合強度を測定する。所望の接合強度が満たされなかった圧力条件の中で、最も高い条件で製造した複合シート１０の製造において検出されたアンビルロール３１一回転分の圧力のうち、最高圧力を最低圧力Ｐｎとして決定する。

【0023】

ステップＳ１０５における判定で、アンビルロール３１一回転分の圧力のうちの最高圧力Ｐｙが最低圧力Ｐｎを下回った場合には、両シート２１，２２の接合状態が不良であると判定され（ステップＳ１０６）、更にステップＳ１０７において不良品排出信号が制御装置から発せられ、正常に接合されなかった複合シート１０を搬送経路から排出する。あるいは、ステップＳ１０７において警報が制御装置から発せられる。

【0024】

ステップＳ１０６において両シート２１，２２の接合状態が不良であるとの判定が複数回連続して発生した場合には、ステップＳ１０８において装置１の停止信号が制御手段から発せられ、複合シート１０の製造を停止する。

【0025】

次に（ii）について説明すると、（ii）の製造設備についての判定は、好適には、先ず前もって接合の最高圧力Ｐｘを定めておく。最高圧力Ｐｘの設定は、予備試験を行って複数の複合シート１０を製造し、穴開きや切れ、破れ等を生じさせることなく両シート２１，２２が接合される最高の圧力を見出して、その圧力を、予め設定された最高圧力Ｐｘと定める。そして最高圧力Ｐｘを基準として、該最高圧力Ｐｘを含む一定の圧力範囲Ｐｒを予め設定する。圧力範囲Ｐｒの設定の仕方は、接合対象である第１シート２１及び第２シート２２の性状等に応じて適切に設定することができる。例えば最高圧力Ｐｘに対して±Ｘ（％）とすることができる（Ｘは０超の正数を表す）。あるいは、最高圧力Ｐｘに対してマイナスＸ１（％）以上プラスＸ２（％）以下という設定の仕方もある（Ｘ１及びＸ２は０超の正数を表す）。
なお、最高圧力Ｐｘの具体的な決定方法は次のとおりである。すなわち、予備試験として実生産時の圧力を一つ設定した後、該圧力条件で複合シート１０を製造し、圧力値の振れを測定する。測定された振れの最大の圧力値に対して１０％加算した値を最高圧力Ｐｘとして決定する。複合シート１０の製造において、実生産時の圧力の設定を変更した場合には、変更した圧力条件で再度予備試験を行い、該変更した圧力条件における最高圧力Ｐｘを決定する。

【0026】

ステップＳ１０５における判定で、アンビルロール３１一回転分の圧力のいずれかが圧力範囲Ｐｒを上回るか、又は下回った場合には、ステップＳ１０９において設備異常であると判定され、更にステップＳ１１０において不良品排出信号が制御装置から発せられ、複合シート１０を搬送経路から排出する。あるいは、ステップＳ１１０において警報が制御装置から発せられる。設備異常としては、例えば、アンビルロール３１の回転軸の傾き、アンビルロール３１の周面における凹みの発生、アンビルロール３１や超音波ホーン３６の熱膨張などが挙げられる。

【0027】

アンビルロール３１一回転分の圧力のいずれかが圧力範囲Ｐｒを上回る場合とは、装置１において、例えばアンビルロール３１の偏芯、アンビルロール３１における凸部３２の配置パターンの変形等の異常、圧力センサ３７の故障のような設備異常が生じた場合である。
一方、アンビルロール３１一回転分の圧力のいずれかが圧力範囲Ｐｒを下回る場合とは、装置１において、例えばアンビルロール３１の偏芯、アンビルロール３１における凸部３２の配置パターンの変形等の異常、超音波ホーン３６の摩耗や欠け、圧力センサ３７の故障のような設備異常が生じた場合である。

【0028】

ステップＳ１０９において設備異常が発生したとの判定が複数回連続して発生した場合には、ステップＳ１１１において装置１の停止信号が制御手段から発せられ、複合シート１０の製造を停止する。

【0029】

以上の（ｉ）及び（ii）の説明は、アンビルロール３１一回転分の圧力全体を対象としたものであったが、これに代えて図５及び図６に示すとおり、アンビルロール一回転分の圧力を複数の区間に分割し、分割されたそれぞれの区間について上述の（ｉ）及び／又は（ii）の処理を行うことができる。分割されたそれぞれの区間について（ｉ）及び／又は（ii）の処理を行うことで、両シート２１，２２の接合状態や、装置１の設備異常を一層精密に判定することができる。

【0030】

図５には、アンビルロール一回転分の圧力を例えばａ－ｄの４つの区間に区分し、上述の（ｉ）の処理を行う方法が示されている。この処理においては、図２におけるステップＳ１０５において、各区間について共通に且つ予め定められた最低圧力Ｐｎに対し、４つの区間ａ，ｂ，ｃ，ｄにおける最高圧力ａ１，ｂ１，ｃ１，ｄ１のうち、少なくとも一つの区間における最高圧力の値が、最低圧力Ｐｎを下回った場合に、ステップＳ１０６において両シート２１，２２の接合状態が不良であると判定され、上述の手順に従いステップＳ１０７及びステップＳ１０８が行われる。このようにアンビルロール一回転分の圧力を複数の区間に区分することで、両シート２１，２２の接合状態を一層精度よく判定することができ、延いては製造された複合シート１０の品質を一層高めることができる。

【0031】

図６には、アンビルロール一回転分の圧力を例えばａ－ｄの４つの区間に区分し、上述の（ii）の処理を行う方法が示されている。この処理においては、図２におけるステップＳ１０５において、区間に応じて予め定められた最高圧力Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄを基準として、該最高圧力Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄを含む一定の圧力範囲Ｐ_Ａ，Ｐ_Ｂ，Ｐ_Ｃ，Ｐ_Ｄを予め設定する。

【0032】

ステップＳ１０５における判定で、区間ａ，ｂ，ｃ，ｄの少なくとも一つにおいて、当該区間で検出された圧力値が、当該区間において予め設定された一定の圧力範囲（すなわちＰ_Ａ，Ｐ_Ｂ，Ｐ_Ｃ，Ｐ_Ｄのいずれか。）を上回るか、又は下回った場合には、ステップＳ１０９において設備異常であると判定され、上述の手順に従いステップＳ１１０及びステップＳ１１１が行われる。このようにアンビルロール一回転分の圧力を複数の区間に区分することで、装置１の設備異常を一層精度よく判定することができ、延いては製造された複合シート１０の品質を一層高めることができる。

【0033】

図６に示す操作において、最高圧力Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄを予め設定する手法としては、以下のようなものが挙げられる。例えば、最高圧力Ｐａについては、予備試験として実生産時の圧力を一つ設定した後、該圧力条件で複合シート１０を製造し、区間ａにおける圧力値の振れを測定する。測定された振れの最大の圧力値に対して１０％加算した値を最高圧力Ｐａとして決定する。複合シート１０の製造において、実生産時の圧力の設定を変更した場合には、変更した圧力条件で再度予備試験を行い、該変更した圧力条件における最高圧力Ｐａを決定する。最高圧力Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄについても同様にして、それぞれの区間ｂ，ｃ，ｄにおいて測定された振れの最大の圧力値に対して１０％加算した値を最高圧力Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄとして決定する。

【0034】

図５及び図６に示すとおり、アンビルロール一回転分の圧力を複数の区間に分割して区間ごとに上述の判定を行う、各区間は等間隔であってもよく、あるいは異なる間隔であってもよい。

【0035】

本実施形態においては、図１を参照して述べたとおり、図４に示すとおり、アンビルロール３１の周面には、ロール周方向に沿って凸部３２が規則的且つ間欠的に複数配されている。図７は、アンビルロール３１を軸方向から見た要部拡大図である。同図に示すとおり、アンビルロール３１は、ロール周方向に沿って間欠的に配置された凸部３２の間に凹部３３を有する。凸部３２は規則的に配置されていることから、凸部３２間に位置する凹部３３も規則的に存在している。ところで本実施形態においては、これまで説明したとおり、第１シート２１と第２シート２２との接合状態の良否を判定するときに、凸部３２と超音波ホーン３６とが当接したときに超音波ホーン３６が受ける圧力を圧力センサ３７で検出する。したがって、アンビルロール３１における凸部３２及び凹部３３の配置のピッチ及び超音波ホーン３６の厚さＴ（図７参照）によっては、超音波ホーン３６が受ける圧力が例えば図３等に示すとおり周期的に上下することになる（つまり、超音波ホーン３６と凸部３２とが当接したときには圧力が上昇し、超音波ホーン３６が凹部３３に対向するときには圧力が低下する）。そこで、両シート２１，２２の接合状態の良否を高い精度で判定することを目的として、超音波ホーン３６と凸部３２とが当接したときに生じる圧力を取りこぼさずに取得できるように、圧力センサ３７が圧力を取得するサンプリング周期を、アンビルロール３１の凹凸ピッチに合わせて調節することが好ましい。具体的には、一の凸部３２が超音波ホーン３６に当接し、該凸部３２に周方向で隣接する別の凸部３２に超音波ホーン３６が当接するまでの時間をＴとし、圧力センサ３７が圧力を取得する時間の間隔をｔとしたとき、Ｔ≧ｔとなるように取得時間間隔ｔを設定することが好ましい。このように取得時間間隔ｔを設定することで、凸部３２と超音波ホーン３６とが当接したときに生じる圧力を取りこぼさずに取得することが可能となる。この利点を一層顕著なものとする観点から、Ｔ／ｔの値を１以上１０以下に設定することが好ましい。

【0036】

なお、図７に要部を示すアンビルロール３１は、これを正面から見たときに、各凸部３２が、ロール軸方向に沿って連続した一直線状に延びる形状をしていてもよく、あるいは各凸部３２が、ロール周面に沿って列状をなし、各列が軸方向に多列に配置されていてもよい。あるいは、各凸部３２は、ロールの周面に千鳥格子状に配置されていてもよい。

【0037】

図８には、本実施形態で用いられる装置１を運転するときのタイムチャートの一例が示されている。先に述べたとおり、装置１を運転するのに先立ち、第１シート２１及び第２シート２２を重ね合わせた状態で、両シート２１，２２をアンビルロール３１と超音波ホーン３６との間に配置しておく。この状態から超音波接合装置３５を起動して超音波ホーン３６を振動させる。それによって超音波ホーン３６とアンビルロール３１との間に所定の圧力が発生したことを確認した後（図８中、時間Ｔ１経過後）、同図に示すとおり、両シート２１，２２の搬送を開始する。
一方、装置１を停止する場合には、図８に示すとおり、先ず両シート２１，２２の搬送を停止する。この時点では超音波ホーン３６の振動は継続している。両シート２１，２２の搬送が停止してから所定時間Ｔ２が経過した後、超音波ホーン３６の振動を停止する。
このように、両シート２１，２２を搬送する前から且つ両シート２１，２２の搬送を停止した後まで、超音波ホーン３６によって超音波振動を両シート２１，２２に印加することによって、両シート２１，２２が接合されない状態で、接合部３０（図１参照）よりも下流側に搬送されることを防止することができる。両シート２１，２２が接合されない状態で下流側に搬送されると、下流の工程において、両シート２１，２２が意図せず分離してしまい、分離したシートが搬送ロールに巻き付いて搬送不良等のトラブルの発生の一因となることがある。

【0038】

次に、上述した各実施形態に共通の事項について説明する。
複合シート１０の原料となる第１シート２１及び第２シート２２は、同一の又は異なる材料から構成されたシート材料である。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る。

【0039】

第１シート２１及び第２シート２２を構成するシート材料として不織布を用いる場合、該不織布としては、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。

【0040】

第１シート２１及び第２シート２２を構成する材料としては、各種の熱可塑性樹脂を用いることができる。熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン及び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及び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及びナイロン６６等のポリアミド；アクリル樹脂；ポリ塩化ビニル及びポリ塩化ビニリデン等のビニル系樹脂；などが挙げられる。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。第１シート２１及び第／又は第２シート２２が繊維シートである場合は、これらの樹脂を２種以上用いた芯鞘型やサイド・バイ・サイド型などの複合繊維を用いることができる。

【0041】

第１シート２１及び第２シート２２は両者が平坦なシート、すなわち表面に凹凸を有さない一定厚みのシートであってもよく、あるいは少なくとも一方のシートが、少なくとも一方の表面に凹凸を有するシートであってもよい。

【0042】

本製造方法で得られる複合シートは様々な用途に適用できる。例えば使い捨ておむつ等の吸収性物品の構成材料として、本製造方法で得られる複合シートを用いることができる。

【0043】

以上、本発明をその好ましい実施形態に基づき説明したが、本発明は前記実施形態に何ら制限されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、前記実施形態では、超音波接合装置３５は超音波ホーン３６を一つのみ具備するが、該超音波ホーン３６を二つ以上用い、それらをアンビルロール３１の軸方向に沿って配置してもよい。この場合、各超音波ホーン３６が受ける圧力をそれぞれ検出してもよい。
また、図５及び図６に示す実施形態では、アンビルロール３１一回転分の圧力ピークを４つの区間ａ，ｂ，ｃ，ｄに分割して両シート２１，２２の接合状態の良否を判定したが、これに代えて、２若しくは３又は５以上の区間に分割してもよい。

【符号の説明】

【0044】

１ 複合シートの製造装置
１０ 複合シート
２０ 繰り出し部
２１ 第１シート
２２ 第２シート
３０ 接合部
３１ アンビルロール
３２ 凸部
３３ 凹部
３５ 超音波接合装置
３６ 超音波ホーン
３７ 圧力センサ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】