(57)【要約】【課題】比較的簡易な構成の装置で、貫通孔を有する融着部を容易に形成できる、複合シートの製造方法及び製造装置を提供すること。【解決手段】第１及び第２ロール３１，３２の噛み合い部３３に第１シート１を導入して凹凸形状に変形させ、その変形した第１シート１を第２シート２に重ね合わせ、超音波振動を印加する超音波処理工程を具備する。超音波ホーン４５は、これに対して非接触に配置されたホーン加熱手段４７によって、加熱状態とされ、その加熱状態は、超音波ホーン４５に対して非接触に配置された測温手段４８によって温度制御されている。前記超音波処理工程において貫通孔１４を有する融着部４を形成する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１及び第２シートが融着した多数の融着部を有し、該第１シートにおける該融着部以外の部分の少なくとも一部が、該第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の製造方法であって、
周面部に互いに噛み合う凹凸を有する第１及び第２ロールを回転させながら、両該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、凹凸形状に変形させた該第１シートを、該第１ロール上に保持しつつ搬送した後、該第１シートに前記第２シートを重ね合わせて積層シートを得る重ね合わせ工程、及び、該積層シートに超音波融着機の超音波ホーンによって超音波振動を印加する超音波処理工程を具備しており、
前記超音波ホーンは、該超音波ホーンに対して非接触に配置されたホーン加熱手段によって、加熱状態とされており、且つ該超音波ホーンの加熱状態は、該超音波ホーンに対して非接触に配置された測温手段によって温度制御されており、
前記超音波処理工程において貫通孔を有する前記融着部を形成する、複合シートの製造方法。
【請求項２】
前記超音波処理工程は、前記第１ロールの凸部と前記超音波ホーンとの間に前記積層シートを挟んだ状態で該積層シートに超音波振動を印加する請求項１に記載の複合シートの製造方法。
【請求項３】
前記超音波振動の印加に先立ち、前記第１シート及び第２シートの少なくとも一方を、前記第１及び第２ロールよりもシート搬送方向の上流側に配置された予熱手段により予熱しておき、前記超音波処理工程において貫通孔を有する前記融着部を形成する、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】
前記予熱手段によるシートの予熱温度が、該シートの形成材料の融点未満である請求項３に記載の複合シートの製造方法。
【請求項５】
前記加熱状態の超音波ホーンの温度が、該超音波ホーンによる超音波振動の印加対象である前記第１シート及び第２シートの形成材料の融点未満である請求項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】
前記測温手段によって前記超音波ホーンの温度を測定し、その測定値に基づき、前記複合シートの良不良を判定し、不良品と判定された複合シートを、良品と判定された複合シートの搬送方向とは異なる方向へ排出する請求項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】
第１及び第２シートが融着した多数の融着部を有し、該第１シートにおける該融着部以外の部分の少なくとも一部が、該第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の製造装置であって、
周面部に互いに噛み合う凹凸を有する第１及び第２ロールを有し、両該ロールの噛み合い部に導入された前記第１シートを凹凸形状に変形させる凹凸賦形部と、
超音波融着機を備え、凹凸形状に変形させた状態の前記第１シート上に前記第２シートを重ね合わせた後、両該シートを、前記第１ロールの凸部と該超音波融着機の超音波ホーンとの間に挟んで部分的に超音波振動を印加することが可能な超音波処理部と、
前記超音波振動を印加する前のシートを予熱する予熱手段とを備え、
前記超音波処理部は、該超音波ホーンに対して非接触に配置されたホーン加熱手段を具備し、前記超音波振動の印加時において、該超音波ホーンが該ホーン加熱手段によって加熱状態とされる、複合シートの製造装置。
【請求項８】
前記超音波ホーンに対して非接触に配置された測温手段と、
前記測温手段によって測定された前記超音波ホーンの温度の測定値に基づき、前記複合シートの良不良を判定し、不良品と判定された複合シートを、良品と判定された複合シートの搬送方向とは異なる方向へ排出する不良品排出手段とを備える請求項７に記載の複合シートの製造装置。
【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及び製造装置に関する。
【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シートが融着した多数の融着部を有し、第１シートにおける融着部以外の部分が、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融着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及び２参照）。特許文献２には、貫通孔を有する融着部を形成するために、凹凸ロールの凸部の先端部に、周囲のショルダー部との間に段差を有する開孔形成用の小凸部を設け、該小凸部とアンビルロールとの間で２枚のシートを挟んで加熱し、開孔を有する融着部を形成することも記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１７５６８８号公報
【特許文献２】特開２００６−１７５６８９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、特許文献１に記載の方法による開孔は不規則な大きさ及び配置となり、また、特許文献２に記載の凸部の先端部に小凸部を設ける方法は、小凸部が摩耗しやすく、メンテナンス負担が大きい等の点で改善の余地がある。
【０００５】
また、特許文献１及び２に記載の如き、加熱されたロール表面で被加工物を押圧して融着部や開孔を形成する方法では、所定形状の融着部や開孔を安定的に形成するために、ロール表面の温度を均一にする必要があるところ、そのためにはロール表面を加熱するヒーターが複数必要になるため、装置構成の複雑化、大型化を招き、装置のメンテナンス作業が煩雑になるおそれもある。また、それら複数のヒーターのうちの１つでも断線などの故障を起こすと、ロール表面の温度が均一にならずにムラが生じ、複合シートの品質低下に繋がり得る。また、ヒーターがロールの内部に埋設されている場合には、ヒーターの交換が必要となった場合に、その交換作業が煩雑となることが懸念される。また、複合シートの品質管理などの観点から、温度センサなどの測温手段を用いたロール表面の温度管理が必要であるところ、測温手段を従来のようにロールの内部に埋設されていると、測温手段による実測値と被加工物が接触するロール表面の実際の温度とが異なる場合があり、ロール表面の温度管理が適切に行われないという課題があった。
【０００６】
従って、本発明の課題は、従来技術が有する解決課題を解消し得る複合シートの製造方法及び製造装置を提供することに関する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、第１及び第２シートが融着した多数の融着部を有し、該第１シートにおける該融着部以外の部分の少なくとも一部が、該第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の製造方法であって、周面部に互いに噛み合う凹凸を有する第１及び第２ロールを回転させながら、両該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、凹凸形状に変形させた該第１シートを、該第１ロール上に保持しつつ搬送した後、該第１シートに前記第２シートを重ね合わせて積層シートを得る重ね合わせ工程、及び、該積層シートに超音波融着機の超音波ホーンによって超音波振動を印加する超音波処理工程を具備しており、前記超音波ホーンは、該超音波ホーンに対して非接触に配置されたホーン加熱手段によって、加熱状態とされており、且つ該超音波ホーンの加熱状態は、該超音波ホーンに対して非接触に配置された測温手段によって温度制御されており、前記超音波処理工程において貫通孔を有する前記融着部を形成する、複合シートの製造方法である。
【０００８】
また本発明は、第１及び第２シートが融着した多数の融着部を有し、該第１シートにおける該融着部以外の部分の少なくとも一部が、該第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の製造装置であって、周面部に互いに噛み合う凹凸を有する第１及び第２ロールを有し、両該ロールの噛み合い部に導入された前記第１シートを凹凸形状に変形させる凹凸賦形部と、超音波融着機を備え、凹凸形状に変形させた状態の前記第１シート上に前記第２シートを重ね合わせた後、両該シートを、前記第１ロールの凸部と該超音波融着機の超音波ホーンとの間に挟んで部分的に超音波振動を印加することが可能な超音波処理部と、前記超音波振動を印加する前のシートを予熱する予熱手段とを備え、前記超音波処理部は、該超音波ホーンに対して非接触に配置されたホーン加熱手段を具備し、前記超音波振動の印加時において、該超音波ホーンが該ホーン加熱手段によって加熱状態とされる、複合シートの製造装置である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の複合シートの製造方法によれば、融着部の形成に加熱状態の超音波ホーンを使用し、且つ超音波ホーンを加熱状態とすることに起因する不都合、例えば超音波振動の振幅低減が抑制されるので、比較的簡易な構成の製造装置を用いた場合であっても、貫通孔を有する融着部を安定的に形成できる。
【００１０】
特に、本発明の複合シートの製造方法においては、融着部の形成を、超音波融着機の超音波ホーンによる超音波振動の印加によって行うところ、超音波ホーンを加熱状態とすることで融着部と貫通孔とを同時に形成可能としており、該貫通孔を規則的な大きさ及び配置で形成できる。一方、加熱状態の超音波ホーンの温度が高すぎると、高温状態であることに起因する不都合が発生するおそれがあるが、本発明の複合シートの製造方法においては、超音波ホーンに対して非接触に配置されたホーン加熱手段の採用によって、斯かる不都合が発生しない程度に超音波ホーンを加熱すると共に、超音波ホーンに対して非接触に配置された測温手段の採用によって、超音波ホーンの温度が適切に制御されるため、斯かる不都合が発生し難く、複合シートの生産安定性の向上、製品不良率の低下、生産ライン稼働率の向上などの効果が奏される。
【００１１】
また、本発明の複合シートの製造装置によれば、比較的簡易な構成でありながらも、前記の本発明の複合シートの製造方法の実施に好適に使用することができ、融着部に貫通孔が形成された高品質の複合シートを効率よく製造することができる。
【００１２】
特に、本発明の複合シートの製造装置においては、超音波振動の印加前に被加工物たるシートを予熱する予熱手段の採用によって、該シートの溶着加工及び開孔加工に必要な熱量を、超音波振動の印加のみならず、加熱された超音波ホーン及びシートの予熱によっても充足しているため、加工の高速度化が図られる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の複合シートの製造方法及び装置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、本発明の複合シートの製造方法の一実施態様及び本発明の複合シートの製造装置の一実施態様を示す概略図である。
【図４】図４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５】図５は、図３に示す超音波溶着機の要部の原理構成を示す図である。
【図６】図６は、図３に示す複合シートの製造装置の概略構成を示す図である。
【図７】図７（ａ）及び図７（ｂ）は、それぞれ、本発明に係る予熱手段の他の実施態様を示す概略図である。
【００１４】
以下本発明を、その好ましい実施態様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又は製造装置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又は製造装置により製造される複合シートの一例であり、図１に示すように、第１シート１及び第２シート２が融着した多数の融着部４を有し、第１シート１における融着部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。
【００１５】
凸部５及び融着部４は、複合シート１０の面と平行な一方向である図１中のＸ方向に、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の面と平行で且つ前記一方向に直交する方向である図１中のＹ方向に、多列に形成されている。互いに隣接する列における凸部５及び融着部４は、それぞれ、Ｘ方向にずれて配置されており、より具体的には、半ピッチずれて配置されている。
複合シート１０において、前記Ｘ方向は、製造時における流れ方向（機械方向）即ちシート搬送方向ＭＤと一致し、前記Ｙ方向は、シート搬送方向ＭＤに直交する方向ＣＤと一致している（図３参照）。
【００１６】
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。
【００１７】
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、さらに好ましくは１５ｇ／ｍ２以上、そして、好ましくは４０ｇ／ｍ２以下、さらに好ましくは３５ｇ／ｍ２以下である。
【００１８】
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。
【００１９】
複合シート１０は、図１に示されるように、第１シート１側の面に、Ｘ方向及びＹ方向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を有する融着部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、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。
【００２０】
複合シート１０における個々の融着部４は、図２に示すように、前記Ｙ方向に長い、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、個々の融着部４は、貫通孔１４を囲む環状に形成されている。貫通孔１４は、一つの融着部４に一つのみ形成されていることが好ましく、融着部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。
【００２１】
融着部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とが結合している。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、融着部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。
【００２２】
次に、本発明の複合シートの製造方法の一実施態様について説明する。本実施態様においては、図３に示す複合シートの製造装置２０を用いて、前述した複合シート１０を製造する。製造装置２０は、凹凸賦形部３０、超音波処理部４０、及び超音波振動を印加する前のシートを予熱する予熱手段５０を備えている。
【００２３】
凹凸賦形部３０は、図３に示すように、周面部に互いに噛み合う凹凸を有する第１及び第２ロール３１，３２を有し、両ロール３１，３２を回転させながら、それら両ロール３１，３２の噛み合い部３３に第１シート１を導入することにより、第１シート１が、第１ロール３１の周面部の凹凸の形状に沿った凹凸形状に変形するようになっている。
【００２４】
図４には、第１ロール３１の周面部の一部が示されている。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。各歯車の歯が、第１ロール３１の周面部における凹凸形状の凸部３５を形成しており、該凸部３５の先端面３５ｃが、後述する超音波融着機４１の超音波ホーン４５の先端面４５ｔとの間で、融着対象である第１及び第２シート１，２を加圧する加圧面となっている。各歯車の歯幅は、複合シート１０の凸部５における前記Ｙ方向の寸法を決定する。隣り合う歯車は、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。
【００２５】
第１ロール３１における各歯車の歯底部は、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。各歯車の歯底部の底部には、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。従って、第１ロール３１と第２ロール３２との噛み合いによって凹凸形状に変形された第１シート１は、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された状態で、第１シート１と第２シ
ート２との合流部及び超音波融着機４１による超音波振動の印加部３６に搬送される。
【００２６】
図４に示すように、隣り合う歯車間に所定の空隙Ｇを設けておくと、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。
【００２７】
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（図４参照）を有しない。そして、互いに噛み合う凹凸を有する第１及び第２ロール３１，３２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を導入することにより、第１シート１を凹凸形状に変形させることができる。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、その押し込まれた部分が、製造される複合シート１０の凸部５となる。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。
【００２８】
第１ロール３１及び第２ロール３２には、ヒーター等の加熱手段は内蔵されていない。即ち、製造装置２０を用いた本実施態様の複合シートの製造方法においては、従来実施されている、「加熱手段が内蔵されたロールの表面で被加工物たるシートを押圧して融着部や開孔を形成する方法」は採用せず、主として、超音波処理部４０の後述する超音波ホーン４５によって該シートに超音波振動を印加する、超音波処理によって、該シートの溶着加工及び開孔加工を行う。従って本実施態様においては、加熱手段が内蔵されたロールにおいて問題となっていた、該加熱手段の煩雑な交換作業が不要である。
【００２９】
超音波処理部４０は、図３に示すように、超音波ホーン４５を備えた超音波融着機４１を備えている。図５には、超音波融着機４１の要部の原理構成が示されている。尚、図５で示しているのは、図３に示す超音波融着機４１の要部の原理構成であり、該要部の外観形状については、図３と図５とで必ずしも一致しない。超音波融着機４１は、図３及び図５に示すように、超音波発振器４２、コンバーター４３、ブースター４４及び超音波ホーン４５を備えている。
【００３０】
超音波発振器４２は、コンバーター４３と電気的に接続されており、超音波発振器４２により発生された周波数２００００ｋＨｚ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４２は、超音波融着機４１が固定されている可動台４６上又は可動台４６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４２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４５に伝達する。超音波ホーン４５は、アルミ合金やチタン合金などの金属製であり、使用する周波数帯で共振するように設計されている。ブースター４４から超音波ホーン４５に伝達された超音波振動は、超音波ホーン４５の内部においても増幅、又は減衰されて、融着対象である第１及び第２シート１，２に印加される。斯かる超音波融着機４１としては、一般的な超音波溶着機器を組み合わせて使用することができる。
【００３１】
超音波融着機４１は、第１ロール３１の法線方向に移動可能に配置された可動台４６に固定されており、可動台４６を移動させることにより、超音波ホーン４５を第１ロール３１の周面に対して進退させることができる。可動台４６の移動を制御することで、超音波ホーン４５の先端面４５ｔ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及び第２シート１，２に対する加圧力を調節することができ
る。斯かる加圧力は、超音波の振幅、加圧・印加時間と共に、超音波融着の成否を決定する重要な要素である。図５に示すように、第１ロール３１の凸部３５の先端面３５ｃと超音波融着機４１の超音波ホーン４５の先端面４５ｔとの間に挟んで加圧しながら、融着対象である第１及び第２シート１，２に超音波振動を印加することにより、第１シート１における、凸部３５の先端面３５ｃ上に位置する部分のそれぞれが、第２シート２に融着する。
【００３２】
超音波処理部４０は、図３及び図６に示すように、超音波ホーン４５に対して非接触に配置されたホーン加熱手段４７を具備する。また、超音波処理部４０は、図６に示すように、超音波ホーン４５に対して非接触に配置された測温手段４８を具備する。ここでいう「非接触に配置」とは、超音波ホーン４５とホーン加熱手段４７との間、及び超音波ホーン４５と測温手段４８との間それぞれに空間（隙間）が形成されるように、ホーン加熱手段４７及び測温手段４８を配置することを意味する。超音波ホーン４５とホーン加熱手段４７との間、超音波ホーン４５と測温手段４８との間に別の部材が介在配置され、これらが互いに隙間なく密着している場合は、ホーン加熱手段４７及び測温手段４８は超音波ホーン４５に対して非接触に配置されているとは言えない。
【００３３】
ホーン加熱手段４７は、超音波ホーン４５を加熱するためのもので、融着対象である第１及び第２シート１，２に超音波振動を印加する際には、超音波ホーン４５はホーン加熱手段４７によって加熱されて加熱状態となる。ホーン加熱手段４７としては、ヒーターを用いることができる。
【００３４】
本実施態様においては、ホーン加熱手段４７は図６に示すように、支持部材４７Ｓを介して、超音波ホーン４５以外の他の部材、具体的には可動台４６に固定されている。また、ホーン加熱手段４７は、超音波ホーン４５よりもシート搬送方向ＭＤの上流側に配置されている。ホーン加熱手段４７は平面視長方形形状の板状をなし、その長手方向をシート搬送方向ＭＤに直交する方向ＣＤに一致させて、超音波ホーン４５からシート搬送方向ＭＤと逆方向に所定距離離間した位置にて、超音波ホーン４５に対して対向配置されている。ホーン加熱手段４７は、図３に示すように、超音波ホーン４５の方向ＣＤのほぼ全長にわたってこれと対向しており、超音波ホーン４５をその方向ＣＤの全長にわたって均一に加熱可能になされている。
【００３５】
測温手段４８は、超音波ホーン４５の温度を監視するためのものである。測温手段４８としては、測定対象たる超音波ホーン４５と非接触の状態でその温度を計測可能な公知の測温手段、例えば温度センサを用いることができる。
【００３６】
本実施態様においては、測温手段４８は図６に示すように、支持部材４８Ｓを介して、超音波ホーン４５以外の他の部材、具体的には可動台４６に固定されている。また、測温手段４８は、超音波ホーン４５よりもシート搬送方向ＭＤの下流側、即ちホーン加熱手段４７の配置側とは反対側に配置されている。
【００３７】
超音波ホーン４５の加熱状態は、測温手段４８によって温度制御されている。本実施態様においては、超音波ホーン４５の温度は、ホーン加熱手段４７及び測温手段４８と電気的に接続された図示しない温度制御部によってＰＩＤ制御されている。即ち本実施態様においては、前記温度制御部が、超音波ホーン４５の目標温度と、測温手段４８によって測定された超音波ホーン４５の実際の温度との差から、所定の制御周期におけるホーン加熱手段４７の作動時間の割合を適宜調整するようになされており、これによって、製造装置２０の運転中、超音波ホーン４５の温度を所定の範囲内に維持することができる。製造装置２０の運転中に超音波ホーン４５の温度が所定の範囲を逸脱した場合には、前記温度制御部によって、製造装置２０の運転が停止される。
【００３８】
前述したように、本実施態様においては測温手段４８を超音波ホーン４５に対して非接触に配置するところ、その主たる理由の１つは、測温手段４８を超音波ホーン４５に接触させることによる超音波振動への影響を排除するためである。測温手段４８を超音波ホーン４５に接触させて配置した場合には、超音波ホーン４５による超音波振動の周波数や振幅などに意図しない変化が生じ、融着部４及び貫通孔１４の形成に悪影響を及ぼすおそれがある。また前述したように、測温手段４８を第１ロール３１の内部に埋設配置した場合は、その埋設配置された測温手段４８による測定温度と、第１ロール３１の実際の表面温度とが異なることが懸念されるが、本実施態様によれば図６に示す如く、測温手段４８は超音波ホーン４５に対して非接触に配置されているため、斯かる懸念は払拭されており、温度管理が適切になされ、さらには、測温手段４８のメンテナンスや交換作業を円滑に行うことが可能である。測温手段４８の超音波ホーン４５からの離間距離Ｌ２、即ち両者間の隙間Ｌ２（図６参照）は、測温手段４８による超音波ホーン４５の温度測定に支障がない範囲で適宜調整すればよい。
【００３９】
また前述したように、本実施態様においてはホーン加熱手段４７で超音波ホーン４５を加熱するところ、その主たる目的は、複合シート１０の製造において、超音波ホーン４５による第１及び第２シート１，２に対する超音波振動の印加時に、融着部４と共に貫通孔１４を形成するためである。即ち、融着対象である第１及び第２シート１，２を、加熱状態の超音波ホーン４５と、好ましくは加熱状態の第１ロール３１の凸部３５との間に挟んで加圧しつつ、両シート１，２に超音波振動を印加することにより、融着部４及び貫通孔１４を同時に形成することができる。超音波ホーン４５が加熱状態でなければ、貫通孔１４の形成に必要な熱量が足りず、融着部４は形成できても、貫通孔１４は安定して形成されないおそれがある。
【００４０】
また、ホーン加熱手段４７を超音波ホーン４５に対して非接触に配置する理由は、測温手段４８を超音波ホーン４５に対して非接触に配置したのと同じく、ホーン加熱手段４７を超音波ホーン４５に接触させることによる超音波振動への影響を排除するためである。ホーン加熱手段４７を超音波ホーン４５に接触させて配置した場合には、超音波ホーン４５による超音波振動の周波数や振幅などに意図しない変化が生じ、融着部４及び貫通孔１４の形成に悪影響を及ぼすおそれがある。ホーン加熱手段４７の超音波ホーン４５からの離間距離Ｌ１、即ち両者間の隙間Ｌ１（図６参照）は、ホーン加熱手段４７の加熱能力などに応じて適宜調整すれば良い。
【００４１】
ところで、このように、融着対象である第１及び第２シート１，２に対し、加熱状態の超音波ホーン４５によって超音波振動を印加することで、融着部４及び貫通孔１４の同時形成が可能となる反面、超音波ホーン４５を加熱することに起因する不都合の発生が懸念される。具体的には、振動減衰率の上昇、超音波ホーン４５の熱膨張に伴う形状変化に起因する固有振動数の変化などが発生し、超音波振動の周波数や振幅値に影響が出るおそれがあり、結果として、融着部４及び貫通孔１４が安定的に形成されないなどの不都合が生じ得る。また、超音波融着機４１の故障確率が高まるおそれもある。
【００４２】
この点、本実施態様においては、図３に示すように、第１及び第２ロール３１，３２よりもシート搬送方向ＭＤの上流側に配置された予熱手段５０を採用し、ホーン加熱手段４７によって加熱状態とされた超音波ホーン４５による超音波振動の印加に先立ち、第１シート１及び第２シート２の少なくとも一方を予熱手段５０により予熱しておくことで、前記懸念を払拭している。つまり、本実施態様においては、融着部及び貫通孔の同時形成を実現するために被加工物たるシートに付与すべき熱量の一部を、超音波振動の印加に先立って予熱手段によって予めシートに付与するようにし、そうすることで超音波ホーンの加熱に起因する不都合の発生を抑制すると共に、超音波振動の印加時には、ホーン加熱手段
によって不都合が生じない程度に適度に加熱された超音波ホーンと、予熱されたシートとが組み合わされるようにし、融着部及び貫通孔を同時且つ安定的に形成し得るようにしたのである。このような構成の本実施態様によれば、超音波ホーンの加熱による超音波振動の振幅低減が効果的に抑制されるため、製品不良率の低下、生産ライン稼働率の向上、超音波融着機などの装置各部の故障確率の低下などが期待できる。
【００４３】
本実施態様においては、製造装置２０は図３に示すように、予熱手段５０を、複合シート１０の製造に使用される材料としてのシートの枚数と同数、即ち２つ備えている。より具体的には、複合シート１０の材料としてのシートである第１シート１及び第２シート２それぞれの搬送路において、第１及び第２ロール３１，３２よりもシート搬送方向ＭＤの上流側に、予熱手段５０が１つ配置されている。尚、製造装置２０は、予熱手段５０を、複合シート１０の製造に使用される材料としてのシートの枚数よりも多く備えていてもよい。
【００４４】
予熱手段５０としては、シートを加熱し得るものであればよく、特に限定されない。本実施態様においては、予熱手段５０は熱風吹きかけ手段５１であり、搬送中のシート１，２の片面に対し、所定温度の熱風を吹きかけることでこれを加熱（予熱）する。
【００４５】
図７には、予熱手段５０の他の例として、加熱ロール５２を採用した形態が示されている。加熱ロール５２は、内蔵あるいは外付けのヒーターなどの加熱手段（図示せず）によって、シートと接触する周面が加熱されており、その加熱状態の周面を、加熱対象である第１シート１又は第２シート２の搬送中にその片面に当接させることで、当該シートを予熱し得る。また、加熱対象であるシート１，２を基準として、加熱ロール５２の配置側とは反対側には押さえロール５３が配置され、シート１，２の両面側から両ロール５２，５３を当接可能になされている。押さえロール５３は、図７（ａ）に示すように、加熱ロール５２に対して対向配置してもよく、あるいは図７（ｂ）に示すように、加熱ロール５２の近傍で且つ加熱ロール５２よりもシート搬送方向ＭＤの上流側と下流側とにそれぞれ配置してもよい。
【００４６】
本実施態様の複合シートの製造方法においては、図３に示すように、第１及び第２ロール３１，３２を回転させながら、原反ロール（図示せず）から繰り出した第１シート１を、それら両ロール３１，３２の噛み合い部３３に導入して、凹凸形状に変形させる（賦形工程）。そして、凹凸形状に変形させた第１シート１を、第１ロール３１上に保持しつつ搬送した後、その第１シート１に、第１シート１とは別の原反ロール（図示せず）から繰り出した第２シート２を重ね合わせて積層シートを得る（重ね合わせ工程）。そして、その重ね合わせた両シート１，２からなる積層シートを、超音波振動の印加部３６にて、第１ロール３１の凸部３５と超音波融着機４１の超音波ホーン４５との間に挟んで超音波振動を印加する（超音波処理工程）。この超音波処理工程で使用する超音波ホーン４５は、前述した通り、超音波ホーン４５に対して非接触に配置されたホーン加熱手段４７によって加熱状態とされる。
【００４７】
そして、本実施態様の複合シートの製造方法においては、前述した通り、前記超音波処理工程での超音波振動の印加に先立ち、第１シート１及び第２シート２の双方を、予熱手段５０（熱風吹きかけ手段５１）により所定の温度に予熱しておき、ホーン加熱手段４７によって加熱状態とされた超音波ホーン４５による超音波振動の印加時に、貫通孔１４を有する融着部４を形成させる。
【００４８】
加熱状態の超音波ホーン４５の温度は、超音波ホーン４５による超音波振動の印加対象であるシートの形成材料の融点未満とすることが好ましい。ここでいう「シートの形成材料の融点」は、融着対象のシート（本実施態様では第１シート１及び第２シート２）が融
点の異なる複数の形成材料を含んでいる場合は、その複数の形成材料のうちで融点が最も低い形成材料の融点を意味する。加熱状態の超音波ホーン４５の温度を、シートの形成材料の融点を超える範囲に設定すると、溶融した形成材料の搬送手段への付着やシートの搬送ロールへの巻き付き等の不都合が生じるおそれがある。超音波ホーン４５の温度は、ホーン加熱手段４７による超音波ホーン４５の加熱温度を適宜調整することで調整可能である。
【００４９】
同様の観点から、予熱手段５０によるシート１，２の予熱温度は、加熱（予熱）対象であるシート１，２の形成材料の融点未満とすることが好ましい。シートの予熱温度は、予熱手段５０によるシート１，２の加熱温度、より具体的には、予熱手段５０を構成する熱風吹きかけ手段５１から吹き出す熱風の温度を適宜調整することで調整可能である。
【００５０】
本実施態様の複合シートの製造方法によれば、第１シート１及び第２シート２の少なくとも一方、好ましくは図３に示す如く両方を、予熱手段５０によりシート１，２が溶融しない程度の高温に予熱しておき、その上で、第１ロール３１の凸部３５と超音波融着機４１における加熱状態の超音波ホーン４５との間で加圧しつつ超音波振動を印加し、貫通孔１４を有する融着部４を形成させることにより、両シート１，２を予熱しない場合に比べて、貫通孔１４を有する融着部４をより確実に形成することができると共に、超音波ホーン４５の加熱に起因する超音波の周波数や振幅の減衰などの不都合の発生が効果的に抑制される。また、第１ロール３１の凸部３５と超音波ホーン４５との間で、融着部４の形成と貫通孔１４の形成とを同時に行うことで、融着部４の位置と貫通孔１４の位置との間に位置ズレも生じない。
【００５１】
本実施態様の複合シートの製造方法により得られる複合シート１０は、凹凸を有する上に、凹部３の底部に貫通孔１４を有する融着部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、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。ここで、吸収性物品とは、一般的に、尿、軟便或いは経血等の排泄体液を吸収保持するために用いられるものである。吸収性物品には、例えば、使い捨ておむつ、生理用ナプキン、失禁パッド等が包含されるが、これらに限定されるものではなく、人体から排出される体液の吸収に用いられる物品を広く包含するものである。
【００５２】
本実施態様においては、製造装置２０は、測温手段４８によって測定された超音波ホーン４５の温度の測定値に基づき、複合シート１０の良不良を判定し、不良品と判定された複合シート１０を、良品と判定された複合シート１０の搬送方向とは異なる方向へ排出する不良品排出手段（図示せず）を備えている。図６には、測温手段４８の測定値に基づき、前記不良品排出手段を作動させる不良品排出手段制御部６０が示されている。不良品排出手段制御部６０は、測温手段４８及び前記不良品排出手段それぞれと電気的に接続されており、測温手段４８から送られる、超音波ホーン４５の温度情報に関する電気信号を受け取り、その情報に基づいて、複合シート１０の良不良を判定し、その判定結果に応じて前記不良品排出手段を適宜作動させ、不良品と判定された複合シート１０を生産ラインの外部へ排出する。
【００５３】
また本実施態様においては、図６に示すように、予熱手段５０を構成する熱風吹きかけ手段５１は、熱風の温度を計測可能な測温手段５４を備え、測温手段５４は、不良品排出手段制御部６０と電気的に接続されている。尚、図６では、第２シート２を加熱する予熱手段５０のみを記載しているが、第１シート１を加熱する予熱手段５０も測温手段５４を備え、その測温手段５４は不良品排出手段制御部６０と電気的に接続されている。そして、不良品排出手段制御部６０は、前記の複合シート１０の良不良の判定材料として、測温
手段４８による超音波ホーン４５の温度情報に加えてさらに、測温手段５４による熱風の温度情報を利用する。測温手段５４は、熱風吹きかけ手段５１の熱風吹き出し口の周辺に設置されており、測温手段５４による熱風の温度の測定値は、加熱（予熱）対象であるシート１，２の予熱温度とみなすことができる。尚、予熱手段５０が図７に示す如き加熱ロール５２を含んで構成されている場合、測温手段５４は加熱ロール５２内に設置することができる。
【００５４】
不良品排出手段制御部６０による複合シート１０の良不良判定は、例えば、測温手段４８，５４による温度の測定値と予め設定された基準値との比較によって行われる。より具体的には、測温手段５４から送られる第１シート１及び第２シート２それぞれの予熱温度の測定値、並びに測温手段４８から送られる超音波ホーン４５の温度の測定値について、それぞれ予め、良品判定となる基準温度範囲を設定しておき、不良品排出手段制御部６０がその基準温度範囲を参照できるようにしておく。そして、不良品排出手段制御部６０は、例えば、超音波ホーン４５の温度情報に関する電気信号を受信した場合には、超音波ホーン４５の基準温度範囲を参照し、受信した温度情報即ち超音波ホーン４５の温度の測定値が該基準温度範囲内にあれば良品判定、範囲外であれば不良品判定をする。第１シート１及び第２シート２それぞれの予熱温度の測定値についても、これと同様にそれぞれの基準温度範囲と比較の上、良不良判定が行われる。一般に、シート１，２の予熱温度や超音波ホーン４５の温度が低すぎる場合には、得られる複合シート１０において融着部４や貫通孔１４の形成、特に貫通孔１４の形成が困難となるおそれがあり、逆にこれらの温度が高すぎると、シート１，２が変質し、複合シート１０が吸収性物品の表面シートとして使用し難いものとなるおそれがある。
【００５５】
このように、不良品排出手段制御部６０による複合シート１０の良不良判定が３つの監視対象、即ち第１シート１及び第２シート２それぞれの予熱温度並びに超音波ホーン４５の温度それぞれの判定結果に基づいて行われる場合、基本的には、これら３つの監視対象のすべてがそれぞれの基準温度範囲内にあり良品判定とされた場合にはじめて、良品の複合シート１０と判定される。これら３つの監視対象のうちの１つでも不良品判定となった場合は、不良品の複合シート１０と判定される。但し、複合シート１０の良不良判定の方法はこれに限定されず、任意に設定可能であり、例えば、超音波ホーン４５の温度の測定値のみを良不良の判定材料とし、シート１，２の予熱温度の測定値は判定材料としないという態様もあり得る。また例えば、開孔加工後に複合シート１０の開孔状態の良不良を画像処理によって判定するという態様もあり得る。
【００５６】
不良品排出手段制御部６０は、不良品の複合シート１０が発生した場合、前記不良品排出手段（図示せず）を作動させ、その不良品の複合シート１０を、良品の複合シート１０の搬送方向とは異なる方向へ排出することで、生産ラインの外部へ排出する。製造装置２０においては、前述の如くに複合シート１０の良不良を判定すると共に、連続帯状の複合シート１０を、良品であるか不良品であるかにかかわらず、最終的な製品形態である枚葉の形態まで加工し、そうして得られた複数の枚葉の複合シート１０のうち不良品と判定されたもののみを、前記不良品排出手段によって生産ラインの外部へ排出する。従って製造装置２０においては、前記不良品排出手段は、連続帯状の複合シート１０を枚葉の形態に加工するのに使用されるカッターなどの切断手段（図示せず）に対して、シート搬送方向ＭＤの下流側に設置される。
【００５７】
前記の不良品の排出は、例えば、超音波処理部４０を通過した複合シート１０、即ち不良品と判定された部分を含む連続帯状の複合シート１０を、カッターなどの切断手段（図示せず）によって所定の単位長さに切断して複数の枚葉の複合シート１０とした後、不良品排出手段制御部６０が、その複数の枚葉の複合シート１０の中から不良品と判定された部分を含むもの、即ち不良品の枚葉の複合シート１０を選別し、その不良品の枚葉の複合
シート１０が、良品用の搬送路とは別に設置された不良品用の搬送路（図示せず）の入り口近傍まで搬送されてきたら、前記不良品排出手段を作動させて、不良品の枚葉の複合シート１０のみを不良品用の搬送路に流すことによって行うことができる。この場合、不良品排出手段制御部６０による不良品の選別は、不良品排出手段制御部６０が不良品判定の基となった温度情報を受信したタイミング、シートの搬送速度などから、生産ラインにおける不良品の位置を特定し、その不良品の位置情報に基づいて行うことができる。前記不良品排出手段としては、この種の生産ラインにおける不良品排出手段として公知のものを適宜利用することができる。
【００５８】
以上、本発明の実施態様について説明したが、本発明は前記実施態様に制限されず、適宜変更可能である。例えば前記実施態様においては、ホーン加熱手段４７を超音波ホーン４５よりもシート搬送方向ＭＤの上流側、測温手段４８を超音波ホーン４５よりもシート搬送方向ＭＤの下流側に配置したが（図６参照）、これとは逆に、測温手段４８を上流側、ホーン加熱手段４７を下流側に配置してもよい。また前記実施態様においては、予熱手段５０を、複合シート１０の製造に使用される材料としてのシート１枚につき１つ配置していたが、シート１枚につき複数の予熱手段５０を配置してもよく、その場合、その複数の予熱手段５０は、互いに加熱方法が異なるものの組み合わせでもよく、例えば、熱風吹きかけ手段と加熱ロールとの組み合わせでもよい。前述した一の実施態様のみが有する部分は、すべて適宜相互に利用できる。
【符号の説明】
【００５９】
１０  複合シート
１  第１シート
２  第２シート
３  凹部
４  融着部
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  超音波融着機
４２  超音波発振器
４３  コンバーター
４４  ブースター
４５  超音波ホーン
４６  可動台
４７  ホーン加熱手段
４８  測温手段
５０  予熱手段
５１  熱風吹きかけ手段
５２  加熱ロール
５３  押さえロール
５４  測温手段  
６０  不良品排出手段制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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