(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の搬送面に沿ってワークを支持するように構成された支持装置と、
高周波電気信号を発生する発振器と、前記高周波電気信号を機械的振動に変換する振動子と、前記機械的振動が伝達されるホーンと、を含み、前記ホーンは、前記搬送面に沿って支持されている前記ワークの溶着予定部に対向するように配置され、前記ホーンを介して前記機械的振動を前記溶着予定部に付与することによって前記溶着予定部を溶着する溶着機と、
前記支持装置よりも前記ワークの搬送方向上流側に配置され、前記ワークの前記溶着予定部の異常を検出する検出器と、
前記検出器によって前記異常が検出された前記ワークの前記溶着予定部を、前記溶着機が溶着することを禁止する保護装置と、
を備えたことを特徴とする、超音波溶着装置。
【請求項２】
前記保護装置は、
前記溶着機の前記ホーンが、前記検出器によって前記異常が検出された前記ワークの前記溶着予定部に対向しているときに、前記溶着機の前記発振器を停止させる制御器を含むことを特徴とする、請求項１に記載の超音波溶着装置。
【請求項３】
前記溶着機は、
前記ホーンに対向するように配置されるアンビルと、
前記ホーンと前記アンビルとのうち少なくとも一方を、他方から離れる方向に移動させる接離機構と、
を含み、
前記保護装置は、
前記溶着機の前記ホーンが、前記検出器によって前記異常が検出された前記ワークの前記溶着予定部に対向しているときに、前記ホーンと前記アンビルとのうち前記少なくとも一方が、前記他方から離れる方向に移動するように、前記接離機構を制御する制御器を含むことを特徴とする、請求項１に記載の超音波溶着装置。
【請求項４】
複数の前記溶着機を備えたことを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか一つに記載の超音波溶着装置。
【請求項５】
前記支持装置は、円筒状の仮想面に沿って配置されたワーク支持部材を有するドラムであり、前記仮想面の一部が前記搬送面となることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか一つに記載の超音波溶着装置。
【請求項６】
搬送面に沿ってワークを支持しながら搬送し、前記ワークの溶着予定部を、ホーンとアンビルとの間に配置する搬送工程と、
前記ワークの前記溶着予定部を、前記ホーンと前記アンビルとの間に挟み、発振器で発生した電気的信号から変換された機械的振動を、前記ホーンを介して前記溶着予定部に付与することによって、前記溶着予定部を溶着する溶着工程と、
前記ホーンと前記アンビルよりも前記ワークの搬送方向上流側において、前記ワークの前記溶着予定部の異常を検出する検出工程と、
前記異常が検出された前記ワークの前記溶着予定部を溶着することを禁止する保護工程と、
を備えたことを特徴とする、超音波溶着方法。
【請求項７】
前記保護工程は、
前記異常が検出された前記ワークの前記溶着予定部が、前記ホーンと前記アンビルとの間に配置されているときに、前記発振器を停止させることを特徴とする、請求項６に記載の超音波溶着方法。
【請求項８】
前記保護工程は、
前記異常が検出された前記ワークの前記溶着予定部が、前記ホーンと前記アンビルとの間に配置されているときに、前記ホーンと前記アンビルとのうち少なくとも一方を、他方から離れる方向に移動させて、前記溶着予定部が前記ホーンと前記アンビルとの間に挟まれないようにすることを特徴とする、請求項６に記載の超音波溶着方法。
【請求項９】
前記ホーンと前記アンビルと前記発振器とを、複数組備えたことを特徴とする、請求項６乃至８のいずれか一つに記載の超音波溶着方法。
【請求項１０】
前記溶着工程において、前記搬送面は、円筒状の仮想面の一部であることを特徴とする、請求項６乃至９のいずれか一つに記載の超音波溶着方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波溶着装置及び超音波溶着方法に関し、詳しくは、搬送中のワークに機械的振動を付与して溶着する超音波溶着装置及び超音波溶着方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波溶着装置は、例えば使い捨ておむつの製造工程で使用される。【０００３】
図９は、使い捨ておむつの製造工程を概念的に示す説明図である。超音波溶着装置は、後述する溶着工程（Ｐ５）で使用される。【０００４】
図９に示すように、搬送工程（Ｐ１）において、帯状のワークＷを長手方向に連続的に搬送する。次いで、レッグホール形成工程（Ｐ２）において、ワークＷに、長手方向に所定の間隔でレッグホールＬを形成する。次いで、吸収体接合工程（Ｐ３）において、互いに隣り合うレッグホールＬ，Ｌの間に吸収体Ａを接合する。次いで、二つ折り工程（Ｐ４）において、ワークＷを二つ折りにして重ね合わせる。次いで、溶着工程（Ｐ５）において、二つ折りにされ重ね合わされた状態のワークＷに溶着部Ｓを形成する。好ましくは、互いに隣り合う２か所の溶着部Ｓ，Ｓを同時に形成する。次いで、切断工程（Ｐ６）において、互いに隣り合う溶着部Ｓ，Ｓの間を切断して、使い捨ておむつの個片Ｄを形成する。【０００５】
図１０は、溶着工程（Ｐ５）において使用される超音波溶着装置３０ｘの概略構成を示す構成図である。図１０に示すように、超音波溶着装置３０ｘは、ドラム３５ｘの回転中心軸Ｃ１の周りに等間隔で配置された溶着機３６ｘを備える。二つ折りにされ重ね合わされた状態のワークＷが、ドラム３５ｘのまわりの円筒状の仮想面に沿って搬送される間に、溶着機３６ｘがワークＷに機械的振動を付与して溶着部Ｓを形成する。詳しくは、溶着機３６ｘは、発振器で発生させた高周波電気信号を振動子で機械的振動に変換し、この機械的振動をホーン９ｘを介してワークＷに付与する（例えば、特許文献１，２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第２０１４／２００１０２号
【特許文献２】国際公開第２０１４／２００１０４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
発振器に、発振時の負荷による振幅値が変動しないようにフィードバック制御されるものを用いると、溶着の品質が安定する。【０００８】
しかしながら、このような発振器は、ワークの溶着予定部に異常があると、溶着停止等の不具合が生じることがある。【０００９】
例えば、ワークであるウェブに接続部などの異物があると、この異物によってホーンの振動が妨げられる。この場合、ウェブに付与する振動が一定となるようにフィードバック制御されて、供給パワーが増加される。発振器に供給されるパワーが過大になると、発振器の動作が異常停止する。その後の復帰は容易でなく、復帰するまで溶着が停止される。場合によっては、発振器が破損する。【００１０】
本発明は、かかる実情に鑑み、異常があるワークの溶着予定部を溶着することによって生じる不具合を回避することができる超音波溶着装置及び超音波溶着方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上記課題を解決するために、以下のように構成した超音波溶着装置を提供する。【００１２】
超音波溶着装置は、（ａ）所定の搬送面に沿ってワークを支持するように構成された支持装置と、（ｂ）高周波電気信号を発生する発振器と、前記高周波電気信号を機械的振動に変換する振動子と、前記機械的振動が伝達されるホーンと、を含み、前記ホーンは、前記搬送面に沿って支持されている前記ワークの溶着予定部に対向するように配置され、前記ホーンを介して前記機械的振動を前記溶着予定部に付与することによって前記溶着予定部を溶着する溶着機と、（ｃ）前記支持装置よりも前記ワークの搬送方向上流側に配置され、前記ワークの前記溶着予定部の異常を検出する検出器と、（ｄ）前記検出器によって前記異常が検出された前記ワークの前記溶着予定部を、前記溶着機が溶着することを禁止する保護装置と、を備える。【００１３】
上記構成によれば、異常が検出されたワークの溶着予定部は溶着しないため、異常が検出されたワークの溶着予定部を溶着することによって発生する不具合を、回避することができる。【００１４】
好ましくは、前記保護装置は、前記溶着機の前記ホーンが、前記検出器によって前記異常が検出された前記ワークの前記溶着予定部に対向しているときに、前記溶着機の前記発振器を停止させる制御器を含む。【００１５】
この場合、異常が検出されたワークの溶着予定部に対しては、溶着機の発振器が停止しているので、発振器はフィードバック制御されることがなく、発振器に供給されるパワーが過大になることはない。【００１６】
好ましくは、前記溶着機は、前記ホーンに対向するように配置されるアンビルと、前記ホーンと前記アンビルとのうち少なくとも一方を、他方から離れる方向に移動させる接離機構と、を含む。前記保護装置は、前記溶着機の前記ホーンが、前記検出器によって前記異常が検出された前記ワークの前記溶着予定部に対向しているときに、前記ホーンと前記アンビルとのうち前記少なくとも一方が、前記他方から離れる方向に移動するように、前記接離機構を制御する制御器を含む。【００１７】
この場合、異常が検出されたワークの溶着予定部に対して、ホーンの振動が妨げられないので、ウェブに付与する振動が一定となるようにフィードバック制御されて、発振器に供給されるパワーが過大になることがない。【００１８】
好ましくは、複数の前記溶着機を備える。【００１９】
保護装置による溶着機の作動停止と再起動に時間がかかることから、複数の溶着機を備えると、ある溶着機が作動停止又は再起動する間に、他の溶着機を用いてワークの溶着予定部を溶着することが可能となり、ワークの搬送速度や処理効率を上げることができる。【００２０】
好ましくは、前記支持装置は、円筒状の仮想面に沿って配置されたワーク支持部材を有するドラムである。前記仮想面の一部が、前記搬送面となる。【００２１】
搬送面は、直線状やＵ字状など、任意の形状に設定できるが、搬送面が円筒状であると、溶着機のホーンが、搬送面に沿って支持されているワークの溶着予定部に対向するように配置される構成とすることが、容易である。【００２２】
また、本発明は、上記課題を解決するために、以下のように構成した超音波溶着方法を提供する。【００２３】
超音波溶着方法は、（ｉ）搬送面に沿ってワークを支持しながら搬送し、前記ワークの溶着予定部を、ホーンとアンビルとの間に配置する搬送工程と、（ii）前記ワークの前記溶着予定部を、前記ホーンと前記アンビルとの間に挟み、発振器で発生した電気的信号から変換された機械的振動を、前記ホーンを介して前記溶着予定部に付与することによって、前記溶着予定部を溶着する溶着工程と、（iii）前記ホーンと前記アンビルよりも前記ワークの搬送方向上流側において、前記ワークの前記溶着予定部の異常を検出する検出工程と、（iv）前記異常が検出された前記ワークの前記溶着予定部を溶着することを禁止する保護工程と、を備える。
【００２４】
上記方法によれば、異常が検出されたワークの溶着予定部は溶着しないため、異常が検出されたワークの溶着予定部を溶着することによって発生する不具合を、回避することができる。【００２５】
好ましくは、前記保護工程は、前記異常が検出された前記ワークの前記溶着予定部が、前記ホーンと前記アンビルとの間に配置されているときに、前記発振器を停止させる。【００２６】
この場合、異常が検出されたワークの溶着予定部に対しては、溶着機の発振器が停止しているので、発振器はフィードバック制御されることがなく、発振器に供給されるパワーが過大になることはない。【００２７】
好ましくは、前記保護工程は、前記異常が検出された前記ワークの前記溶着予定部が、前記ホーンと前記アンビルとの間に配置されているときに、前記ホーンと前記アンビルとのうち少なくとも一方を、他方から離れる方向に移動させて、前記溶着予定部が前記ホーンと前記アンビルとの間に挟まれないようにする。【００２８】
この場合、異常が検出されたワークの溶着予定部に対して、ホーンの振動が妨げられないので、ウェブに付与する振動が一定となるようにフィードバック制御されて、発振器に供給されるパワーが過大になることがない。【００２９】
好ましくは、前記ホーンと前記アンビルと前記発振器とを、複数組備える。【００３０】
ホーンの機械的振動の停止と再起動に時間がかかることから、複数組のホーン等を備えると、ある組のホーンの機械的振動を停止又は再起動する間に、他の組のホーンを用いてワークの溶着予定部を溶着することが可能となり、ワークの搬送速度や処理効率を上げることができる。【００３１】
前記溶着工程において、前記搬送面は、円筒状の仮想面の一部である。【００３２】
溶着工程において、搬送面は直線状やＵ字状など、任意の形状に設定できるが、搬送面が円筒状の仮想面の一部であると、ワークの溶着予定部を、ホーンとアンビルとの間に挟み、溶着することが容易である。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、異常があるワークの溶着予定部を溶着することによって生じる不具合を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】図１は超音波溶着装置の構成図である。（実施例１）
【図２】図２は超音波溶着装置のブロック図である。（実施例１）
【図３】図３は超音波溶着装置のフローチャートである。（実施例１）
【図４】図４は超音波溶着装置のタイミングチャートである。（実施例１）
【図５】図５は超音波溶着装置の要部構成図である。（実施例２）
【図６】図６は超音波溶着装置のブロック図である。（実施例２）
【図７】図７は超音波溶着装置の構成図である。（実施例３）
【図８】図８はワークの説明図である。（実施例３）
【図９】図９は使い捨ておむつの製造工程の説明図である。（従来例１）
【図１０】図１０は超音波溶着装置の構成図である。（従来例１）
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。本発明の超音波溶着装置は、例えば、使い捨ておむつの製造ラインに組み込んで使用することができる。
【００３６】
＜実施例１＞  実施例１の超音波溶着装置３０について、図１〜図４を参照しながら説明する。
【００３７】
図１は、超音波溶着装置３０の構成図である。図２は、超音波溶着装置３０の構成を概念的に示すブロック図である。図１及び図２に示すように、超音波溶着装置３０は、ドラム３５のまわりに１台又は２台以上（図１では、１０台）の溶着機３６（図２では、不図示）が配置され、溶着機３６は、ドラム３５の回転と同期しながらドラム３５のまわりを移動する。ドラム３５に隣接して、導入ローラ５０と導出ローラ５１とが設けられている。超音波溶着装置３０は、さらに、検出器６０と保護装置７０とを備えている。ワークＷは、矢印９０，９２で示す方向に搬送され、検出器６０、導入ローラ５０、ドラム３５、導出ローラ５１を通過する。ドラム３５は、ワークＷの搬送と同期しながら、矢印９１で示す方向に回転する。ワークＷは連続体であっても、個片であっても構わない。例えば、連続的に供給されるウェブでもよいし、間欠的に供給される個片でもよい。
【００３８】
図１に示すように、ドラム３５は、ドラム３５の回転中心軸Ｌ１と同心の円筒状の仮想面３５ｓに沿ってワークＷを支持するように構成されている。すなわち、ドラム３５は、仮想面３５ｓに沿って、互いに間隔を設けて配置された複数のワーク支持部材３５ａを有する。ワークＷは、ワーク支持部材３５ａの外側、すなわち回転中心軸Ｌ１とは反対側に配置され、ワーク支持部材３５ａによって支持される。仮想面３５ｓの一部、すなわち、仮想面３５ｓのうちワークＷを支持する部分は、本発明の搬送面である。ドラム３５は、本発明の支持装置である。
【００３９】
ワーク支持部材３５ａよりも内側、すなわち回転中心軸Ｌ１側の空間を真空吸引することによって、ワークＷを吸着保持するように構成してもよい。
【００４０】
回転中心軸Ｌ１と平行な方向から見ると、溶着機３６は、仮想面３５ｓを横断するように配置されている。すなわち、溶着機３６は、仮想面３５ｓよりも内側、すなわち回転中心軸Ｌ１側に、振動子８と、ホーン９とが配置され、仮想面３５ｓよりも外側、すなわち回転中心軸Ｌ１とは反対側に、アンビル３８が配置されている。
【００４１】
保護装置７０には、溶着機３６ごとに発振器７（図１では不図示。図２参照）が接続されている。各発振器７は、電源６（図２参照）に接続され、高周波電気信号を発生する。振動子８は発振器７に接続され、発振器７で発生した高周波電気信号を機械的振動に変換する。ホーン９には、振動子８で変換された機械的振動が伝達される。振動子８とホーン９との間に、機械的振動を増幅する増幅器を設けても、設けなくても構わない。ホーン９は、振動子８とは反対側の先端が、ワーク支持部材３５ａの間から露出し、仮想面３５ｓに沿って支持されているワークＷの溶着予定部に対向するように配置されている。振動子８と、ホーン９とは、ドラム３５に固定され、ドラム３５と一体に回転する。
【００４２】
アンビル３８は、回転中心軸Ｌ１と平行な方向から見るとホーン９に対向するように、配置される。アンビル３８は、回転中心軸Ｌ１と平行な方向に移動可能に、ドラム３５に固定されている。アンビル３８は、ドラム３５の周方向にドラム３５との相対位置を保ちながら、ドラム３５の回転に伴って移動する。
【００４３】
溶着機３６は、溶着開始位置Ｐ１から溶着終了位置Ｐ２までの溶着エリアＡ１を移動する間、アンビル３８がホーン９に対向し、アンビル３８とホーン９の間にワークＷを挟んだ状態となる。このとき、機械的振動が、ホーン９を介してワークＷの溶着予定部に付与されることによって、ワークＷの溶着予定部が溶着されて、溶着部が形成される。例えば、二つ折りにされた連続体のワークに、溶着部が形成される。
【００４４】
溶着機３６は、溶着終了位置Ｐ２から溶着開始位置Ｐ１までの非溶着エリアＡ２を移動する間、アンビル３８が、回転中心軸Ｌ１と平行な方向に移動し、ワークＷのうち仮想面３５ｓに沿って支持されている部分以外の部分や、導入ローラ５０や導出ローラ５１との干渉を回避する。
【００４５】
なお、ホーン９等を仮想面３５ｓよりも外側（回転中心軸Ｌ１とは反対側）に配置し、アンビル３８を仮想面３５ｓよりも内側（回転中心軸Ｌ１側）に配置してもよい。また、ホーン９等を、アンビル３８と同様に、回転中心軸Ｌ１と平行な方向に移動可能な構成にしてもよい。
【００４６】
検出器６０は、ドラム３５よりもワークＷの搬送方向上流側に配置されている。検出器６０は、画像センサーや厚みセンサ等であり、ワークＷの溶着予定部の異常を検出する。例えば、ワークＷが連続体である場合には、連続体の継ぎ部の異物や厚み等の異常を検出する。
【００４７】
保護装置７０は、検出器６０によって異常が検出されたワークの溶着予定部を、溶着機３６が溶着することを禁止する制御装置である。
【００４８】
図２に示すように、保護装置７０は、制御部７２と、溶着機３６ごとに設けられた制御器７４と、ＰＬＣ７６とを有する。なお、図２には、１台の制御器７４と１台の溶着機３６を図示し、他の制御器及び溶着機の図示を省略している。
【００４９】
制御部７２は、所定のプログラムに従って動作するコンピュータであり、検出器６０に接続されたＰＬＣ７６と、各制御器７４とが接続されている。
【００５０】
ＰＬＣ７６は、検出器６０から検出信号が入力され、制御部７２に命令信号を出力する。ＰＬＣ７６は、所定のプログラムに従って動作するシーケンサである。ＰＬＣ７６は、検出器６０によってワークの溶着予定部の異常が検出された情報を一時的に記憶するためのメモリ等を含んでいる。ＰＬＣ７６は、異常が検出されたワークの溶着予定部が超音波溶着装置３０のドラム３５よりも上流側の所定位置に達したときに、その到達情報を命令信号として制御部７２に出力する。
【００５１】
制御部７２は、ＰＬＣ７６からの命令信号が入力されると、異常が検出されたワークの溶着予定部に対応する溶着機３６を選定し、その溶着機３６に対応する制御器７４に命令信号を送出する。
【００５２】
制御器７４は、溶着機３６の発振器７に接続されたドライバである。制御器７４は、制御部７２からの命令信号に従って、発振器７の起動・停止を制御する制御信号を、発振器７に送出する。
【００５３】
ワークＷの溶着予定部は、所定の速度・タイミングで順次、溶着機３６のホーン９とアンビル３８との間に配置される。制御部７２は、検出器６０が異常を検出したワークの溶着予定部が、どの溶着機３６のホーン９とアンビル３８との間に、いつ配置されるかを予測し、異常の検出された溶着予定部がホーン９とアンビル３８との間に配置されるときに、溶着機３６が、異常の検出された溶着予定部を溶着することを禁止する。
【００５４】
具体的には、溶着機３６が溶着終了位置Ｐ２よりも下流側の判断ポイントＰ３に到達すると、制御部７２は、溶着機３６が次に溶着するワークの溶着予定部について異常検出の有無に基づいて、制御器７４に命令信号を送出する。制御器７４は、命令信号に基づいて、溶着機３６が非溶着エリアＡ２にいる間に、溶着機３６の発振器７に制御信号を送出し、発振器７を停止させ、再起動させ、又は起動後の作動状態を継続させる。
【００５５】
発振器７の停止又は起動により、振動子８とホーン９は、停止状態又は起動状態に切り替わるが、その状態の切り替えに、例えば１００〜２００ｍｓ程度の時間が必要であるので、溶着機３６が判断ポイントＰ３から溶着開始位置Ｐ１まで移動する時間は、振動子８とホーン９の状態の切り替えに要する時間よりも長い時間に設定する。
【００５６】
図３は、超音波溶着装置３０の動作のフローチャートである。図３に示すように、保護装置７０が起動すると（Ｓ１０）、判断ポイントに到達した溶着機が次に溶着するワークの溶着予定部について、メモリから情報を読み出す等により、異常検出の有無を確認する（Ｓ１２）。
【００５７】
溶着機が次に溶着するワークの溶着予定部について異常が検出されていなければ（Ｓ１４でＮＯ）、溶着機の発振器をＯＮにする制御信号が、制御器から発振器に送出され（Ｓ１６）、溶着機の発振器は、起動後の作動状態を継続し、又は停止状態から起動する（Ｓ１８）。次いで、溶着機が溶着エリアを通過するときに、異常が検出されていない次のワークの溶着予定部を溶着する溶着処理を行い（Ｓ２０）、ステップＳ１２に戻る。
【００５８】
溶着機が次に溶着するワークの溶着予定部について異常が検出されていれば（Ｓ１４でＹＥＳ）、溶着機の発振器をＯＦＦにする制御信号が、制御器から発振器に送出され（Ｓ２２）、溶着機の発振器は、作動を停止し、又は停止状態を継続する（Ｓ２４）。次いで、溶着機が溶着エリアを通過するときに、異常が検出されている次のワークの溶着予定部を溶着せずに（Ｓ２６）、ステップＳ１２に戻る。
【００５９】
図４は、超音波溶着装置３０の動作の一例を示すタイミングチャートである。溶着機の１〜１０号機は、順次、判断ポイントを通過し、判断ポイントを通過するときに、発振器をＯＮ又はＯＦＦにする制御信号が、発振器に送出される。
【００６０】
図４において矢印９０で示す１サイクルについて説明する。例えば、１、２号機について、次のワークの溶着予定部に異常がある場合、１号機が判断ポイントを通過するとき、保護装置の制御器は、１号機の発振器に、発振器をＯＦＦにする制御信号８０を出力する。次いで、２号機が判断ポイントを通過するとき、保護装置の制御器は、２号機の発振器に、発振器をＯＦＦにする制御信号８２を出力する。次いで、３号機が判断ポイントを通過するとき、保護装置の制御器は、３号機の発振器に、発振器をＯＮにする制御信号８４を出力する。以下、３〜１０号機の溶着機が判断ポイントを通過するとき、保護装置の制御器は、判断ポイントを通過した溶着機の発振器に、発振器をＯＮにする制御信号を出力する。
【００６１】
発振器にＯＦＦの制御信号８０を受けた１号機は、非溶着エリアＡ２に入り、非溶着エリアにいる間に、破線８１で示すように、振動子８とホーン９は停止状態に切り替わる。次いで、１号機は、溶着エリアにいる間、発振器がＯＦＦであり、振動子８とホーン９が停止状態に切り替わっているので、次のワークの溶着予定部を溶着しない。１号機が再び判断ポイントを通過するとき、保護装置の制御器は、１号機の発振器にＯＮの制御信号８６を出力する。これによって、１号機は、非溶着エリアにいる間に、破線８７で示すように、振動子８とホーン９が再起動して起動状態に切り替わる。次いで、１号機は、溶着エリアに入り、溶着エリアにいる間、発振器がＯＮであり、振動子８とホーン９が起動状態に切り替わっているので、溶着処理を行う。２号機も、１号機と同様に動作する。
【００６２】
３号機以降は、非溶着エリアにいる間、発振器はＯＮを継続し、次いで溶着エリアに入り、溶着エリアにいる間、発振器がＯＮであるので溶着処理を行う。
【００６３】
次に、超音波溶着装置３０の動作について説明する。
【００６４】
超音波溶着装置３０のドラム３５が、ワークＷの搬送と同期しながら回転する。このとき、ドラム３５のまわりの円筒状の仮想面３５ｓに沿ってワークＷを支持しながら搬送し、ワークＷの溶着予定部を、ホーン９とアンビル３８との間に配置する。これは、搬送工程である。
【００６５】
超音波溶着装置３０の溶着機３６が、仮想面３５ｓに沿って搬送されるワークＷの溶着予定部を、ホーン９とアンビル３８との間に挟み、発振器７で発生した電気的信号から変換された機械的振動を、ホーン９を介して溶着予定部に付与することによって、溶着予定部を溶着する。これは、溶着工程である。
【００６６】
超音波溶着装置３０の検出器６０が、ドラム３５よりもワークＷの搬送方向上流側において、ワークＷの溶着予定部の異常を検出する。これは、検出工程である。
【００６７】
超音波溶着装置３０の保護装置７０が、異常の検出されたワークＷの溶着予定部を、溶着機３６が溶着することを禁止する。これは、保護工程である。
【００６８】
ワークが個片である場合、異常が検出され溶着が禁止された溶着予定部を含むワークは、保護工程より後の工程において、正常なワークの搬送経路から排除される。ワークが、複数の溶着予定部を含む連続体である場合には、保護工程より後の工程において、ワークは個片に分割され、異常が検出され溶着が禁止された溶着予定部を含む個片は、正常な個片の搬送経路から排除される。
【００６９】
以上のように、溶着機３６が非溶着エリアＡ２にいる待機期間中に、溶着機３６の発振器７のＯＮ／ＯＦＦを切り替えることによって、異常が検出されたワークＷの溶着予定部のみを溶着せず、それ以外の正常なワークＷの溶着予定部は溶着することができる。
【００７０】
異常が検出されたワークＷの溶着予定部に対しては、溶着機３６の発振器７が停止しているので、発振器７はフィードバック制御されることがなく、発振器７に供給されるパワーが過大になることはない。
【００７１】
ホーン９の機械的振動の停止と再起動に時間がかかることから、複数の溶着機３６を備え、複数のホーン９を用いると、ある溶着機３６のホーン９の機械的振動を停止又は再起動する間に、他の溶着機３６のホーン９を用いてワークＷの溶着予定部を溶着することが可能となり、ワークＷの搬送速度や処理効率を上げることができる。また、ホーン９が複数あると、個々のホーン９が担当するワーク待ち時間を長くすることができ、ワークＷの搬送速度が高速化された場合にも、状態を容易に切り替えることができて好ましい。すなわち、ホーン９をｎ個設けると、それぞれのホーン９は、ｎ個ごとにワークＷを処理すればよく、ワーク待ち時間を長くすることができる。そのため、超音波溶着装置３０が複数台の溶着機３６を備えることが好ましい。
【００７２】
以上に説明したように、超音波溶着装置３０は、ワークＷの溶着予定部に異常があるときに溶着機３６を停止することによって、異常があるワークの溶着予定部を溶着することによって生じる不具合を回避することができる。
【００７３】
＜実施例２＞  実施例２の超音波溶着装置３０ａについて、図５及び図６を参照しながら説明する。実施例２の超音波溶着装置３０ａは、ワークＷの溶着予定部に異常があった場合、溶着機３６の発振器７が停止する代わりに、アンビル３８とホーン９の間の距離を大きくすることによって、溶着しないようにする。以下では、実施例１と同じ構成部分には同じ符号を用い、実施例１との相違点を中心に説明する。
【００７４】
図５は、実施例２の超音波溶着装置３０ａの要部構成図である。図５に示すように、溶着機３６は、アンビル３８をホーン９から離れる方向に移動させる接離機構３７を含む。接離機構３７は、シリンダ１０５とレバー１０４を含む。
【００７５】
詳しくは、支持部材１０３に、振動子８（図５では不図示。図６参照）とホーン９とシリンダ１０５とレバー支持軸１０４ａとが固定されている。
【００７６】
レバー支持軸１０４ａは、レバー１０４の中間部分を回動自在に支持する。レバー１０４の一方の端部は、シリンダ１０５の作動軸とリンク結合されている。レバー１０４の他方の端部には、アンビル３８が回転自在に支持されている。
【００７７】
図６は、実施例２の超音波溶着装置３０ａの構成を概念的に示すブロック図である。図６に示すように、保護装置７０の制御器７４が、接離機構３７のシリンダ１０５に接続されている。保護装置７０は、制御器７４を介して、接離機構３７のシリンダ１０５の伸縮を制御する。
【００７８】
溶着機３６が溶着エリアＡ１にいるとき、通常は、図５（ｂ）に示すように、シリンダ１０５が伸びて、アンビル３８がホーン９側に移動し、ドラム３５の仮想面３５ｓに沿って支持されているワークＷの溶着予定部は、ホーン９とアンビル３８との間に挟まれて溶着される。
【００７９】
溶着機３６が非溶着エリアＡ２にいるとき、図５（ａ）に示すように、シリンダ１０５が縮み、アンビル３８がホーン９から離れる方向に移動した状態となるとともに、支持部材１０３が、ドラム３５の回転中心軸Ｌ１と平行な方向に移動する。このとき、アンビル３８とホーン９は、仮想面３５ｓに対向する位置から離れている。
【００８０】
超音波溶着装置３０ａの動作は、保護工程以外は、実施例１の超音波溶着装置３０と同じ動作である。超音波溶着装置３０ａは、保護工程において、次のように動作する。
【００８１】
保護装置７０は、異常が検出されたワークＷの溶着予定部が、ホーン９とアンビル３８との間に配置されているときに、図５（ｃ）に示すように、アンビル３８がホーン９から離れる方向に移動すように、制御器７４を介してシリンダ１０５を制御する。すなわち、アンビル３８を、ホーン９から離れる方向に移動させて、ワークＷの溶着予定部がホーン９とアンビル３８との間に挟まれないようにする。これにより、異常が検出されたワークＷの溶着予定部は、溶着されない。すなわち、溶着が禁止される。
【００８２】
異常が検出されたワークＷの溶着予定部に対して、ホーンの振動が妨げられないので、ウェブに付与する振動が一定となるようにフィードバック制御されて、発振器に供給されるパワーが過大になることがない。したがって、異常があるワークの溶着予定部を溶着することによって生じる不具合を回避することができる
【００８３】
なお、アンビル３８をホーン９から離れる方向に移動させる代わりに、ホーン９をアンビル３８から離れる方向に移動させるように構成してもよいし、ホーン９とアンビル３８の両方を互いに離れる方向に移動させるように構成してもよい。
【００８４】
＜実施例３＞  ２本の無端ベルト４０，４２を追加した実施例３の超音波溶着装置３０ｂについて、図７及び図８を参照しながら説明する。
【００８５】
図７は、実施例３の超音波溶着装置３０ｂの構成を概念的に示す構成図である。図７に示すように、超音波溶着装置３０ｂは、２本の無端ベルト４０，４２が循環する構成を除き、実施例１、２と同様に構成される。すなわち、実施例１、２と同様に、ドラム３５のまわりに溶着機３６が配置され、ドラム３５に隣接して導入ローラ５０及び導出ローラ５１が設けられている。鎖線で示したワークＷは、矢印９１で示すドラム３５の回転と同期して、矢印９０，９２で示す方向に搬送される。
【００８６】
超音波溶着装置３０ｂは、ワークＷの搬送経路に沿って、ワークＷの搬送経路の両側に、破線で示した２本の無端ベルト４０，４２が配置され、循環するように構成されている。
【００８７】
図８は、二つ折りにされたワークＷの説明図である。図８に示すように、二つ折りにされたワークＷは、レッグホールＬが形成されたクロッチ部Ｗ１と、折り線Ｘから遠い本体部Ｗ２とを含む。
【００８８】
二つ折りにされたワークＷは、無端ベルト４０，４２の間にクロッチ部Ｗ１が挟み込まれた状態で、導入ローラ５０を通り、超音波溶着装置３０ｂのドラム３５に沿って移動し、導出ローラ５１を通る。ワークＷの本体部Ｗ２は、無端ベルト４０，４２に挟み込まれることなく、実施例１、２と同様に、導入ローラ５０を通り、ワーク支持部材３５ａに支持され、溶着機３６のアンビル３８とホーン９の間に挟まれて溶着部Ｓが形成され、導出ローラ５１を通る。
【００８９】
超音波溶着装置３０ｂは、２本の無端ベルト４０，４２を備えることによって、遠心力によるクロッチ部Ｗ１のばたつきを防止することができる。その結果、溶着部の加工精度が高まる。
【００９０】
＜まとめ＞  以上に説明したように、超音波溶着装置３０，３０ａ，３０ｂは、異常があるワークの溶着予定部を溶着することによって生じる不具合を回避することができる。
【００９１】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変更を加えて実施することが可能である。
【００９２】
例えば、実施例では、支持装置として、円筒状の仮想面を有するドラムを用いたが、本発明では、直線状やＵ字状など、任意の形状の搬送面を有する支持装置、例えば、搬送ベルトなどを有する支持装置を用いることができる。
【００９３】
例えば実施例２では、支持部材に振動子とホーンとシリンダとレバー支持軸とが固定されており、支持部材がドラムの回転中心軸と平行な方向に移動することで、ホーンとアンビルが仮想面に対向する位置に配置される。しかし本発明では、例えばホーンを支持部材に固定するのではなく、予め仮想面に対向する位置でドラムに固定しておき、支持部材を移動させることでアンビルをホーンに対向する位置へ移動させてもよい。
【符号の説明】
【００９４】
７  発振器
８  振動子
９，９ｘ  ホーン
３０，３０ａ，３０ｂ，３０ｘ  超音波溶着装置
３５，３５ｘ  ドラム（支持装置）
３５ａ  ワーク支持部材
３５ｓ  仮想面
３６，３６ｘ  溶着機
３７  接離機構
３８  アンビル
６０  検出器
７０  保護装置
７４  制御器
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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