(57)【要約】吸収性衛生製品用の弾性複合材構造体を製造するための装置は、少なくとも１つの固定領域および少なくとも１つの不活性化領域を備える溶接パターンを有するアンビルを含む。固定領域は、対向するウェブ層を融合し、対向するウェブ層に対して所定位置に（１つまたは複数の）弾性糸を固定する、固定接合部を形成する固定溶接部を含む。不活性化領域は、（１つまたは複数の）弾性糸を切離するように構築されたブレークバーを含む。弾性複合材構造体を製造する方法は、ウェブ層の間に張架弾性糸を配置するステップと、ウェブ層を融合してその間に張架弾性糸を固定する固定接合部を含む固定ゾーンを形成するためにウェブ層を融合するステップと、張架糸のない固定ゾーンの隣り合う部分の間に不活性ゾーンを形成するために糸を切断するステップとを含む。方法は、不活性ゾーン内でウェブ層を融合するステップをさらに含む。【選択図】図２
2021511165.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の対向するウェブ層の間に固着された少なくとも１つの弾性糸を備える弾性複合材構造体を製造するための接合装置であって、
少なくとも１つの固定領域および少なくとも１つの不活性化領域を備える溶接パターンを有する面を有する回転アンビルを備え、
前記少なくとも１つの固定領域は、前記一対の対向するウェブ層を互いに融合し、前記少なくとも１つの弾性糸を前記一対の対向するウェブ層に対して所定位置に固定する固定接合部を形成するように構築された、複数の固定溶接部を備え、
前記少なくとも１つの不活性化領域は、前記少なくとも１つの弾性糸を切離するように構築されたブレークバーを備える、接合装置。
【請求項２】
前記ブレークバーの作用表面から離間した作用表面と、前記複数の固定溶接部のランド表面とを有するホーンをさらに備える、請求項１に記載の接合装置。
【請求項３】
前記ホーンは超音波ホーンを備える、請求項２に記載の接合装置。
【請求項４】
前記ホーンが固定接合部を形成するために前記回転アンビルと連絡する下降位置と、前記ホーンが固定接合部の形成を防ぐ距離で前記回転アンビルから離間している上昇位置との間で前記ホーンを振動させるための手段をさらに備える、請求項２に記載の接合装置。
【請求項５】
前記ブレークバーによって切離された弾性糸を、前記一対の対向するウェブ層の上流移動に対して下流方向に選択的にはじき戻し、所定の期間後に前記一対の対向するウェブ層の間の下流移動を再開するように構成された張力装置をさらに備える、請求項１に記載の接合装置。
【請求項６】
前記不活性化領域は、前記一対の対向するウェブ層に対して所定位置に少なくとも１つの弾性糸を固定することなく前記一対の対向するウェブ層を融合する積層接合部を形成するように構築された少なくとも１つの積層溶接部をさらに備える、請求項１に記載の接合装置。
【請求項７】
前記複数の固定溶接部は、前記回転アンビルの面にパターンを画定する固定溶接線に配置されている、請求項１に記載の接合装置。
【請求項８】
前記不活性化領域は、前記一対の対向するウェブ層に対して所定位置に少なくとも１つの弾性糸を固定することなく前記一対の対向するウェブ層を融合する積層接合部を形成するように構築された複数の積層溶接部をさらに備える、請求項１に記載の接合装置。
【請求項９】
前記複数の固定溶接部および前記複数の積層溶接部は、前記回転アンビルの面に全体パターンを画定する溶接線に配置されている、請求項８に記載の接合装置。
【請求項１０】
前記ブレークバーは、前記一対の対向するウェブ層の間に接合部を形成するようにさらに構築されており、前記接合部は、前記全体パターンの一部を画定する幾何形状を有する、請求項９に記載の接合装置。
【請求項１１】
前記接合線は正弦状である、請求項９に記載の接合装置。
【請求項１２】
前記複数の積層溶接部の隣り合う積層溶接部は、前記複数の固定溶接部の隣り合う固定溶接部よりも長い距離で離間している、請求項９に記載の接合装置。
【請求項１３】
前記ブレークバーは少なくとも１つの溝を含む、請求項１に記載の接合装置。
【請求項１４】
弾性複合材構造体を製造する方法であって、
第１ウェブ層と第２ウェブ層との間に張架弾性糸を配置するステップと、
前記第１ウェブ層を前記第２ウェブ層に融合してその間に張架弾性糸を固定する複数の別個の固定接合部を備える固定ゾーンを形成するために前記第１ウェブ層を前記第２ウェブ層に融合するステップと、
前記張架弾性糸のない前記弾性複合材構造体の不活性ゾーンを形成するために前記張架弾性糸を切断するステップであって、前記不活性ゾーンは前記固定ゾーンの隣り合う部分の間に配置される、ステップと、
前記不活性ゾーン内で前記第１ウェブ層を前記第２ウェブ層に融合するステップと、
を含む方法。
【請求項１５】
超音波ホーンおよびアンビルを用いて前記第１ウェブ層を前記第２ウェブ層に融合するステップをさらに含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
回転アンビルの面から外向きに延在する固定溶接部のパターンを有する少なくとも１つの回転アンビルを用いて前記固定ゾーンを形成するステップであって、前記固定溶接部のパターンは前記固定ゾーンの複数の別個の固定接合部を形成するように構成されている、ステップをさらに含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
前記少なくとも１つの回転アンビルの面から外向きに延在するブレークバーを用いて前記張架弾性糸を切断するステップをさらに含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記少なくとも１つの回転アンビルの下流に配置された切断ユニットを用いて前記張架弾性糸を切断するステップをさらに含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記少なくとも１つの回転アンビルに対して上昇位置と下降位置との間でホーンを振動させるステップをさらに含み、前記ホーンは、前記下降位置では前記第１ウェブ層を前記第２ウェブ層に融合するように前記少なくとも１つの回転アンビルと相互作用し、前記上昇位置では前記第１ウェブ層を前記第２ウェブ層に融合しない、請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
前記張架弾性糸を切断した後、前記切断弾性糸を上流方向に後退させるために前記張架弾性糸の張力を増加させるステップと、
所定の期間後に、前記張架弾性糸に下流方向への移動を再開させるために前記張架弾性糸の張力を減少させるステップと、
をさらに含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項２１】
弾性複合材構造体であって、
張架弾性糸と、
前記張架弾性糸の第１の側に配置された第１ウェブ層と、
前記張架弾性糸の第２の側に配置された第２ウェブ層と、
前記第１ウェブ層を前記第２ウェブ層に融合する接合部のパターンと、
を備え、
前記接合部のパターンは、
少なくとも１つの接合部のパターンと、前記張架弾性糸の第１部分の切断端部と、
前記張架弾性糸の第２部分の切断端部と、を備え、不活性ゾーンには前記張架弾性糸がない、不活性ゾーンと、
前記不活性ゾーンの両端を区切る固定ゾーンであって、前記張架弾性糸の第１部分を前記第１および第２ウェブ層に固定する前記接合部のパターンの第１の複数の接合部と、前記張架弾性糸の前記第２部分を前記第１および第２ウェブ層に固定する前記接合部のパターンの第２の複数の接合部と、を備える固定ゾーンと、
を備える、弾性複合材構造体。
【請求項２２】
前記不活性ゾーンの前記少なくとも１つの接合部は、前記第１ウェブ層を前記第２ウェブ層に融合する複数の積層接合部を備える、請求項２１に記載の弾性複合材構造体。
【請求項２３】
前記固定ゾーン内の前記第１の複数の接合部および前記第２の複数の接合部は、前記弾性複合材構造体に全体パターンを画定する複数の固定接合線に配置されている、請求項２１に記載の弾性複合材構造体。
【請求項２４】
前記不活性ゾーンの少なくとも１つの接合部は、前記弾性複合材構造体上の前記全体パターンの一部を形成する複数の不活性接合線に配置された複数の積層を備える、請求項２３に記載の弾性複合材構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本発明は、２０１８年１月２９日に出願された米国仮特許出願第６２／６２３，３８１号明細書および２０１８年５月３日に出願された米国仮特許出願第６２／６６６，５０８号明細書の恩典を主張し、これらの開示はその全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本発明の実施形態は、概して吸収性衛生製品に関し、より具体的には、グルーなどの消耗接着剤の使用を最小限に抑制または排除しながら弾性化された領域および比較的非弾性の領域を含む、吸収性衛生製品で使用するための弾性複合材構造体を製造するための改良された装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
使い捨ておむつなどの吸収性衛生製品は、通常、１つ以上の弾性糸を含む弾性複合材構造体を備えている。これらの弾性複合材構造体は、ウエストバンド、レッグカフ領域内を含む製品全体、ならびに製品の前面または背面パネルの全てまたは一部の、様々な場所に配置される。弾性複合材構造体の典型的な製造プロセスの間、弾性糸は張架状態にあり、不織布材料またはウェブの２つの対向する層の間に弾性糸を固着するために接着剤が使用される。その後、弾性糸の張力が解放され、接着した弾性糸を含む領域でウェブ材料にしわを寄せるかまたは折り畳む。いくつかの用途では、弾性複合材構造体に比較的非弾性の領域を設けることが望ましい。これらの異なる領域を作成するために、ウェブ材料のいくつかの領域に接着剤が塗布され、ほかの領域では省略される。弾性糸は、回転ナイフユニットなどの切断ユニットによって接着剤のない領域で切断され、弾性糸の切断端部は、隣接する接着領域にはじき戻る。
【０００４】
弾性複合材構造体内の弾性糸と接合するための接着剤の使用は、消耗材に関連する費用および最終製品の望ましくない触覚特性（たとえば、剛性）を含む、最終製品および製造方法の両方における多くの不都合を呈する。弾性複合材構造体内の弾性糸を接合および／または切断するための代替え案として熱または超音波溶接技術が提案されてきたが、弾性糸を切離するための既知の超音波技術はウェブ材料に切り込みまたはスリットを作成する傾向があり、これによりウェブの切離部分のウェブ張力を低減し、最終製品に望ましくない穴ができる。弾性糸の切断に関する別の問題は、弾性の切断端部が、弾性化領域の所望の境界を越えて後退し、弾性化領域内のどこかに着地する傾向を有することである。これにより、弾性パターンを不完全にし、最終製品の美的および機能的特性を低下させる。
【０００５】
したがって、製品の弾性化領域内で弾性ストランドの張力を維持し、比較的非弾性の領域でウェブ材料を切断しない吸収性衛生製品の、弾性複合材構造体を製造するための改良された装置および方法が必要とされている。このような装置および方法により、弾性糸を対向するウェブ層に固着するための消耗接着剤の使用を排除または最小化することは、さらに望ましいだろう。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様によれば、一対の対向するウェブ層の間に固着した少なくとも１つの弾性糸を有する弾性複合材構造体を製造するための接合装置が開示される。接合装置は、少なくとも１つの固定領域および少なくとも１つの不活性化領域を備える溶接パターンを有する面を有する回転アンビルを含む。少なくとも１つの固定領域は、一対の対向するウェブ層を互いに融合し、少なくとも１つの弾性糸を一対の対向するウェブ層に対して所定位置に固定する固定接合部を形成するように構築された、複数の固定溶接部を含む。少なくとも１つの不活性化領域は、少なくとも１つの弾性糸を切離するように構築されたブレークバーを含む。
【０００７】
本発明の別の態様によれば、弾性複合材構造体を製造する方法は、第１ウェブ層と第２ウェブ層との間に張架弾性糸を配置するステップと、第１ウェブ層を第２ウェブ層に融合してその間に張架弾性糸を固定する複数の別個の固定接合部を備える固定ゾーンを形成するために第１ウェブ層を第２ウェブ層に融合するステップとを含む。方法はまた、張架弾性糸のない弾性複合材構造体の不活性ゾーンを形成するために張架弾性糸を切断するステップであって、不活性ゾーンは固定ゾーンの隣り合う部分の間に配置される、ステップも含む。方法は、不活性ゾーン内で第１ウェブ層を第２ウェブ層に融合するステップをさらに含む。
【０００８】
本発明の別の態様によれば、弾性複合材構造体は、張架弾性糸と、張架弾性糸の第１の側に配置された第１ウェブ層と、張架弾性糸の第２の側に配置された第２ウェブ層と、第１ウェブ層を第２ウェブ層に融合する接合部のパターンとを含む。接合部のパターンは、少なくとも１つの接合部のパターンと、張架弾性糸の第１部分の切断端部と、張架弾性糸の第２部分の切断端部とを含む、不活性ゾーンを含む。不活性ゾーンには張架弾性糸がない。接合部のパターンはまた、不活性ゾーンの両端を区切る固定ゾーンも含む。固定ゾーンは、張架弾性糸の第１部分を第１および第２ウェブ層に固定する接合部のパターンの第１の複数の接合部と、張架弾性糸の第２部分を第１および第２ウェブ層の第２部分に固定する接合部のパターンの第２の複数の接合部とを含む。
【０００９】
これらおよびその他の利点および特徴は、添付図面に関連して提供される本発明の好適な実施形態の以下の詳細な説明から、より容易に理解されるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
図面は、本発明を実行するために現在考えられる実施形態を示す。
【００１１】
図中、
【００１２】
【図１】弾性複合材構造体を製造するための製造ラインの一部の概略斜視図である。
【００１３】
【図２】本発明の一実施形態による、図１の製造ラインで使用可能な回転アンビルの概略斜視図である。
【００１４】
【図３】本発明の一実施形態による、図２の回転アンビルを含み、図１の製造ラインで使用可能な、接合装置の概略断面図である。
【００１５】
【図４】本発明の一実施形態による、回転アンビル上の固定溶接部と位置合わせされたホーンを示す、図３の接合装置の一部の詳細図である。
【００１６】
【図５】本発明の一実施形態による、回転アンビル上のブレークバーと位置合わせされたホーンを示す、図３の接合装置の一部の詳細図である。
【００１７】
【図６】本発明の一実施形態による、図２の回転アンビルを使用して製造された連続弾性複合材構造体の一部の上面図である。
【００１８】
【図７】本発明の様々な実施形態による、非張架弾性糸、一対の固定接合部、一対の挟持接合部、および積層接合部の間の離間した関係を示す概略上面図である。
【００１９】
【図８】本発明の別の実施形態による、図１の製造ラインで使用可能な回転アンビルの概略斜視図である。
【００２０】
【図９】本発明の一実施形態による、図１の製造ラインを使用して製造された連続弾性複合材構造体を含む複数の非セグメント化吸収性衛生製品の上面図である。
【００２１】
【図１０】本発明の一実施形態による、図９の連続弾性複合材構造体を製造するために使用可能な例示的なアンビルパターンの平坦化された表現である。
【００２２】
【図１０Ａ】図１０の回転アンビルの一部の詳細図である。
【００２３】
【図１１】本発明の実施形態による、図１０の回転アンビルを使用して製造された連続弾性複合材構造体の一部の上面図である。
【００２４】
【図１１Ａ】図１１Ａの弾性複合材構造体の一部の詳細図である。
【００２５】
【図１２】本発明の別の実施形態による、図９の弾性複合材構造体のうちの１つを製造するために使用可能な例示的なアンビルパターンの平坦化された表現である。
【００２６】
【図１３】本発明の別の実施形態による、図１２の回転アンビルを使用して製造される連続弾性複合材構造体の一部の上面図である。
【００２７】
【図１３Ａ】図１３の弾性複合材構造体の一部の詳細図である。
【００２８】
【図１４】本発明の別の実施形態による、図９の連続弾性複合材構造体を製造するために使用可能な例示的なアンビルパターンの平坦化された表現である。
【００２９】
【図１５】本発明の別の実施形態による、図１４の回転アンビルを使用して製造される連続弾性複合材構造体の一部の上面図である。
【００３０】
【図１６】本発明のさらに別の実施形態による、図９の連続弾性複合材構造体を製造するために使用可能な例示的なアンビルパターンの平坦化された表現である。
【００３１】
【図１７】本発明の別の実施形態による、図１６の回転アンビルを使用して製造される連続弾性複合材構造体の一部の上面図である。
【００３２】
【図１８】本発明の別の実施形態による、弾性複合材構造体を製造するための技術を示す図である。
【００３３】
【図１９】本発明の一実施形態による、図１８の技術にしたがって弾性複合材構造体を製造するために使用可能な例示的なアンビルパターンの平坦化された表現である。
【００３４】
【図２０】本発明の一実施形態による、図１８の技術にしたがって弾性複合材構造体を製造するために使用可能な例示的なアンビルパターンの平坦化された表現である。
【００３５】
【図２１】本発明の別の実施形態による、図１９および図２０の回転アンビルを使用して製造された弾性複合材構造体の一部の上面図である。
【００３６】
【図２２】本発明のさらに別の実施形態による、弾性複合材構造体を製造するための技術を示す図である。
【００３７】
【図２３】本発明のさらに別の実施形態による、弾性複合材構造体を製造するための技術を示す図である。
【００３８】
【図２４】本発明の一実施形態による、図２３の技術にしたがって弾性複合材構造体を製造するために使用可能な切断ユニットの一部の断面図である。
【００３９】
【図２５】本発明のさらに別の実施形態による、弾性複合材構造体を製造するための技術を示す図である。
【００４０】
【図２６】本発明の一実施形態による、図２５の技術にしたがって弾性複合材構造体を製造するために使用され得る第１の回転アンビル上の例示的なアンビルパターンの平坦化された表現である。
【００４１】
【図２７】本発明の一実施形態による、図２５の技術にしたがって弾性複合材構造体を製造するために使用可能な切断ユニットの外周面の平坦化された表現である。
【００４２】
【図２８】本発明の一実施形態による、図２５の技術にしたがって弾性複合材構造体を製造するために使用され得る第２の回転アンビル上の例示的なアンビルパターンの平坦化された表現である。
【００４３】
【図２９】本発明の別の実施形態による、図２６および図２８の回転アンビルおよび図２７の切断ユニットを使用して製造された連続弾性複合材構造体の一部の上面図である。
【００４４】
【図３０】本発明の実施形態による、図１の製造ラインで使用可能な接合装置の概略断面図である。
【００４５】
【図３１】本発明の一実施形態による、図３０の接合装置を使用して製造された連続弾性複合材構造体の上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
本発明の実施形態は、１つ以上の張架弾性糸が対向するウェブ層に対して所定位置に固定または固着された１つ以上の活性化または弾性化ゾーンと、弾性化ゾーンに対して非弾性である１つ以上の不活性ゾーンとを含む弾性複合材構造体を製造するための、方法および装置を提供する。得られた弾性複合材構造体は、たとえば、おむつ、使い捨て成人用パンツ、または女性用ケア製品など吸収性衛生製品に使用され得る。１つの非限定例として、本明細書に記載される弾性複合材構造体は、吸収性コアがウエストバンドに結合された領域に不活性ゾーンを含む、おむつ用のウエストバンドであってもよい。
【００４７】
ここで図１を参照すると、本発明の一実施形態による例示的な製造ライン１０の一部が示されている。図示されるように、第１ウェブ層１２は機械方向１４に供給される。第２ウェブ層１６も同様に機械方向１４に供給される。第１ウェブ層１２および第２ウェブ層１６は、グルーなどの接着剤の中間層を使用せずにウェブ１２、１６の一方または両方を軟化または溶融および互いに結合させる印加エネルギーの印加時に、互いに融合することが可能な材料である。対向するウェブ層１２、１６の対は、代替実施形態により、同じタイプの材料であっても異なる材料であってもよい。非限定例として、第１および第２ウェブ層１２、１６は、不織布材料、織材料、フィルム、発泡体、および／またはこれらの材料タイプの複合体または積層体を含み得る。
【００４８】
１つ以上の弾性糸１８は、第１および第２ウェブ層１２、１６の間に配置される。以下の説明は複数形の弾性糸に言及しているが、本明細書に記載される方法が、単一の弾性糸または任意の数の複数の弾性糸を含む弾性複合材構造体を製造するために使用され得ることは、理解されるべきである。弾性糸１８は、クリールアセンブリ（図示せず）または類似の装置からの張力下で機械方向１４に移動する。弾性糸１８は、非限定例として、たとえば熱可塑性エラストマー、天然または合成ゴム、またはＬＹＣＲＡのシート、ストランド、またはリボンを含む、いずれか適切な弾性材料で構成され得る。各弾性糸１８は、個々のエラストマーストランドの形態で提供されてもよく、または単一の癒合した弾性糸１８を形成するために、乾式紡糸製造プロセスなどによって、互いに結合した多くの個々のエラストマーフィラメントを含む製造マルチフィラメント製品であってもよい。
【００４９】
弾性糸１８は、所望の弾性、視覚的美観、および製造可能性を有する弾性複合材構造体の形成を容易にする、いずれの適切な断面形状を有してもよい。非限定例として、弾性糸１８は、各弾性糸１８がマルチフィラメント製品である場合のように、円形、長方形、正方形、または不規則な断面形状を有し得る。
【００５０】
第１ウェブ層１２および第２ウェブ層１６は物理的に別個の構成要素として図１に示され本明細書に記載されているが、代替実施形態は、単一ウェブ構造の上層と下層との間に弾性糸１８を捕捉するために、折り畳まれた単一ウェブ構造を利用してもよいと考えられる。このような実施形態では、弾性糸１８の下に位置する単一構造の部分は第１ウェブ層１２と呼ばれ、弾性糸１８の上に位置する単一構造の部分は第２ウェブ層１６と呼ばれる。
【００５１】
製造ライン１０は、弾性糸１８が接合装置２２に向かって機械方向１４に移動する際にこれらを正確に位置決めして（任意選択的に）張力をかけるために採用される、ガイドローラなどの１つ以上の供給アセンブリ２０を含む。接合装置２２のすぐ上には、第１および第２ウェブ層１２、１６ならびに弾性糸１８を接合装置２２に供給および案内する１つ以上のアセンブリがある。図示される実施形態では、これらの供給アセンブリは、上部ローラ２４、下部ローラ２６、ならびに第１ウェブ層１２、第２ウェブ層１６、および弾性糸１８を含む複合アセンブリ３０を接合装置２２内に案内するストランドガイドローラ２８を含む。代替実施形態では、ローラ２４、２６、２８は他の既知のタイプの供給アセンブリに置き換えられてもよく、および／または単一のローラユニットまたは他の既知のタイプの供給アセンブリに置き換えられてもよいと考えられる。
【００５２】
接合装置２２は、代替実施形態では、非限定例として回転超音波溶接システムまたはブレード超音波溶接システムを含む、いずれの既知の超音波溶接システムであってもよい。図示される実施形態では、接合装置２２は、回転アンビル３２と、第１ウェブ層１２を第２ウェブ層１６に接合（すなわち、融合）するために互いに協働する、ソノトロードとしても知られる超音波固定ブレードホーン３４とを含む。代替実施形態は、複数の固定ブレードホーン、または１つ以上の回転ホーンを含んでもよい。接合プロセス中、弾性糸１８は、以下に詳細に説明されるように、第１および第２ウェブ層１２、１６に対して所定位置に固着または固定される。
【００５３】
接合装置２２はまた、超音波ホーン３４を駆動するモータ（図示せず）と、ホーン３４を超音波によって励磁してホーン３４を振動させる振動制御ユニット（図示せず）と、アンビル３２を駆動する第２のモータ（図示せず）とを支持および／または収容する、１つ以上のフレーム３６も含む。ホーン３４およびアンビル３２は、弾性糸１８がホーン３４とアンビル３２の間の空間内に保持されている間に第１および第２ウェブ層１２、１６を互いに超音波接合するのを容易にするために、互いに対して離間した関係で配置される。接合プロセス中、第１および第２ウェブ層１２、１６は、第１および第２ウェブ層１２、１６内の粒子の振動を増加させる、ホーン３４からの超音波放射に曝される。超音波放射またはエネルギーは、消耗接着剤を必要とせずに摩擦熱が第１および第２ウェブ層１２、１６を互いに融合する特定の接合点に集中する。接合装置２２は、第１ウェブ層１２を第２ウェブ層１６に超音波で融合する超音波接合アセンブリとして本明細書に記載されるが、本明細書に記載される技術は、音波、熱、または圧力接合技術、および業界で知られるその他の様々な形態の溶接を含む、接着剤を使用せずに２つ以上の材料層を融合するその他いずれの既知の溶接または接合技術にも及び得ると考えられる。
【００５４】
ここで図２を参照すると、本発明の一実施形態によるアンビルが示されている。図示されるように、アンビル３２は、アンビル面４０から外向きに延在する別個の突起または溶接部３８の配置を含む。これらの溶接部３８は、（Ａ）第１および第２ウェブ層１２、１６を互いに融合し、（Ｂ）製造された弾性複合材構造体の中で第１および第２ウェブ層１２、１６に対して所定位置に弾性糸１８を保持または固定するように、構築される。以下により詳細に説明されるように、固定溶接部３８は、アンビル３２の面４０上の２つの隣り合う固定溶接部３８の間を通過する弾性糸１８が、一対の得られた接合部を弾性糸１８が摺動するのを防ぐ摩擦抵抗によって、第１および第２ウェブ層１２、１６に対して所定位置に固定されるように、設計されている。固定溶接部３８の位置は、アンビル３２の固定領域４２を画定する。
【００５５】
アンビル３２はまた、本明細書では積層溶接部４４と呼ばれる、１つ以上の追加の突起も含む。拘束または固定溶接部３８と同様に、積層溶接部４４は第１および第２ウェブ層１２、１６を互いに融合する。積層溶接部４４は、第１および第２ウェブ層１２、１６に対して所定位置に弾性糸１８を固定しないので、固定溶接部３８とは異なる。
【００５６】
アンビル３２はまた、アンビル面４０から外向きに延在する、１つ以上の縁部またはブレークバー４６も含む。各ブレークバー４６は、張架弾性糸１８が第１ウェブ層１２または第２ウェブ層１６を切断または穿孔することなくホーン３４とアンビル３２との間を通過する時に、弾性糸１８を破壊するように構成されている。所与の弾性糸１８がホーン３４とブレークバー４６との間を通過するときに弾性糸１８にかかる圧力または挟持力は、弾性糸１８を破壊する応力を弾性糸１８に与える。好適な実施形態では、（１つまたは複数の）ブレークバー４６は、第１および第２ウェブ層１２、１６を互いに接合しないように構築される。代替実施形態では、（１つまたは複数の）ブレークバー４６は、第１および第２ウェブ層１２、１６の間に、それぞれのブレークバー４６の作用表面の幾何形状を反映する幾何形状を有する接合部を形成する。固定溶接部３８、（１つまたは複数の）積層溶接部４４、および（１つまたは複数の）ブレークバー４６は共に、アンビル３２の面４０から外向きに延在する突起のパターン４８または溶接パターンを画定する。
【００５７】
図示される実施形態では、ブレークバー４６は、突起のパターン４８の全長５０に等しいかまたは実質的に等しい長さを有する。代替実施形態では、各ブレークバー４６は、以下にさらに詳細に説明されるように、アンビル全長５０の一部のみに及ぶサイズであってもよい。任意選択的に、（１つまたは複数の）ブレークバー４６は、（１つまたは複数の）ブレークバー４６の作用表面５８内にくぼんだ１つ以上の溝５６（透視的に示される）を含んでもよい。さらに別の実施形態では、ブレークバー４６は、別個だが密接な間隔を空けた一連の突起または挟持溶接部で構築されており、こう呼ばれるのは、２つの隣り合う挟持溶接部の密接な間隔が、接合プロセス中に隣り合う挟持溶接部を通過する弾性糸１８を切離する挟持点として機能するからである。（１つまたは複数の）ブレークバー４６は、直線的であり、図示されるようにアンビル３２の回転軸６０と平行に配向され、回転軸６０に対してある角度で配向され、または弾性糸１８を切断する所望の結果を実現するための設計仕様に基づいて決定されたいずれかの代替の幾何学的構成を有してもよい。
【００５８】
ブレークバー４６の位置は、アンビル３２の不活性化領域６２を画定するが、これは製造された弾性複合材構造体における不活性化または破壊された弾性糸の領域に対応し、以後、不活性ゾーンと呼ばれる。１つ以上の積層溶接部４４もまた、アンビル３２の不活性化領域６２内に位置している。図示される実施形態では、不活性化領域６２は、ブレークバー４６の両側に積層溶接部４４が配置された、１つのブレークバー４６を含む。代替実施形態は、各ブレークバー４６の片側または両側に積層溶接部４４が配置された、所与の不活性化領域６２内の複数のブレークバー４６を含んでもよい。さらに別の実施形態では、積層溶接部４４は不活性化領域６２から完全に省略されてもよい。
【００５９】
固定溶接部３８、積層溶接部４４、およびブレークバー４６の特定のサイズ、形状、および一般的な配置、ならびに図２に示される溶接部３８、４４および（１つまたは複数の）ブレークバー４６の総数は、アンビル３２上の突起の全体的なパターン４８の代表的で非限定的な例を示すことを意図している。代替実施形態は、最終製品上で所望の接合部のパターンを実現するために、任意の数の代替構成で配置された任意の数の溶接部３８、４４および（１つまたは複数の）ブレークバー４６を含み得る。固定溶接部３８および積層溶接部４４のそれぞれの作用表面は、代替実施形態において類似のサイズおよび形状の接合部、または異なるサイズおよび／または形状の接合部を形成するように構成され得る。非限定例として、固定溶接部３８および積層溶接部４４のそれぞれのランド表面は、円形、長方形、三日月形であってもよく、または最終製品上で所望の全体的なパターンを形成するために選択され得る不規則形状を有してもよい。上記で説明されたように、得られた接合部のパターンは、１つ以上の弾性糸１８を張力下で第１および第２ウェブ層１２、１６に対して所定位置に固定する１つ以上の固定ゾーンと、張架弾性糸１８のない１つ以上の不活性領域またはゾーンとを含むことになる。張架弾性糸１８がないので、これらの不活性ゾーンは、得られた弾性複合材構造体内に比較的弾性の領域を画定する。
【００６０】
好適な実施形態では、固定溶接部３８、積層溶接部４４、および（１つまたは複数の）ブレークバー４６は、アンビル３２の面４０に対して所望の突起の隆起パターン４８を作成するためにアンビル３２からバルク材料を除去する機械加工プロセスを使用して、アンビル３２上に形成される。あるいは、固定溶接部３８、積層溶接部４４、およびまたは（１つまたは複数の）ブレークバー４６は、アンビル３２の面４０と機械的に結合される１つ以上のインサート上に設けられてもよい。
【００６１】
ここで図３を参照すると、ホーン３４の作用表面６４は、非限定例な一実施形態では、平滑な、または実質的に平滑な表面輪郭を有する。あるいは、作用表面６４は、第１ウェブ層１２を第２ウェブ層１６に融合すること、および弾性糸１８を第１および第２ウェブ層１２、１６に対して所定位置に固着させることをさらに容易にするために、アンビル３２上の突起のパターン４８と一致または位置合わせした突起の配置を含んでもよい。
【００６２】
製造プロセス中、第１および第２ウェブ層１２、１６は、図３に示されるように、アンビル３２の面４０とホーン３４の作用表面６４との間に配置される。弾性糸１８は、第１および第２ウェブ層１２、１６の間に張架状態で配置される。図３に一般的に示され、図４にさらに詳細に示されるように、ホーン３４の作用表面６４は、ホーン３４の作用表面６４と固定溶接部３８および積層溶接部４４のランド表面６８、７０のそれぞれとの間にニップギャップ６６を維持するように制御される。ニップギャップ６６のサイズは、第１および第２ウェブ層１２、１６の間の接合を容易にするために、製造プロセスのパラメータに基づいて決定される。接合装置２２は、ホーン３４とアンビル３２との間に所望のニップギャップ６６を維持するためにホーン３４およびアンビル３２のうちの少なくとも１つに力を加える任意の既知の位置決め手段６７を含み得る。位置決め手段６７は、非限定例として、空気圧アセンブリ（図示せず）または機械的カムシャフト（図示せず）であってもよい。
【００６３】
固定溶接部３８は、代替実施形態では、平らな作用表面、平らな側面、または湾曲および直線状の作用表面および側面の何らかの混合を有してもよい。図４に示される実施形態では、固定溶接部３８のランド表面６８は、弧状または湾曲した表面プロファイルを有する。この湾曲プロファイルは、第１および第２の溶接層１２、１６が接合プロセス中にアンビル３２の面４０に対して滑ることを可能にし、こうして張架弾性ストランド１８ならびに第１および第２ウェブ層１２、１６を含む複合アセンブリ３０が接合装置２２に向かって前進する速度を、アンビル３２の回転速度に対して上昇または低下させる。複合ウェブ／糸アセンブリ３０がアンビル３２の速度よりも速い速度で前進するとき、得られた接合部は、アンビル面４０上の隣り合う溶接部３８、４４の間の径方向間隔よりも長い距離だけ離間する。同様に、アンビル３２の速度に対して複合ウェブ／糸アセンブリ３０の供給速度を低下させることで、アンビル面４０上の隣り合う溶接部３８、４４の間の径方向間隔よりも短い距離だけ離間した接合部となる。ウェブ速度とアンビル速度との間の速度のミスマッチまたは差は、最終製品におけるサイズの変化に対応するために制御され得る。その結果、ワンサイズのおむつ用の弾性複合材の接合は、ほとんどまたは全く滑りなしで実行され得るが、より大きいまたは小さいおむつ用の弾性複合材の接合は、より大量の滑りを伴って実行され得る。異なるサイズの製品で使用するための複数のサイズの弾性複合材構造体を製造するために同じアンビル３２を使用できるので、アンビル３２が設けられた製造ライン１０はこのように、製造ライン１０の工具設定を変更する必要なしに、動的なサイズ変更を提供する。
【００６４】
図５は、ホーン３４とアンビル３２上のブレークバー４６との間の関係の詳細図である。図示される実施形態では、ブレークバー４６は、固定溶接部３８に関して上記で説明されたのと同様の方法で、アンビル３２と第１および第２ウェブ層１２、１６との間で滑りを発生させられるように、直線状の側面７２および湾曲した作用表面５８を有する。あるいは、ブレークバー４６の作用表面５８全体が、図４の固定溶接部３８と類似の連続的な弧状プロファイルを有してもよい。さらに別の実施形態では、作用表面５８は平坦または平らであってもよく、側面７２は湾曲していてもよく、またはブレークバー４６は、弾性糸１８を切断し、任意選択的に、第１および第２ウェブ層１２、１６を融合する、意図される機能を実現するその他いずれかの幾何学的プロファイルで構成されてもよい。
【００６５】
図５に示されるように、ホーン３４の作用表面６４は、ニップギャップ７６によって（１つまたは複数の）ブレークバー４６の作用表面５８から離間している。一実施形態では、ニップギャップ７６は、ホーン３４の作用表面６４と固定または積層溶接部３８、４４のランド表面６８、７０との間のニップギャップ６６と等しいかまたは実質的に等しい。代替実施形態では、（１つまたは複数の）ブレークバー４６が、（１つまたは複数の）ブレークバー４６の幾何形状、ニップギャップ７６のサイズ、またはこれらの組み合わせのおかげで第１および第２ウェブ層１２、１６の間の接合部を形成することが望ましい。
【００６６】
図６は、図２に示される突起のパターン４８を有するアンビル３２を使用して形成された弾性複合材構造体７８の一部を示す。弾性複合材構造体７８は、第１ウェブ層１２および第２ウェブ層１６が平坦または実質的に平坦となる点まで弾性糸１８を伸張した延伸状態で示されている。弾性糸１８は、第１および第２ウェブ層１２、１６の間に位置しており、弾性複合材構造体７８の縦軸８０に沿って配向されている。図示される実施形態は３つ（３）の弾性糸１８を含むが、代替実施形態は、最終製品の設計仕様に基づいて、単一の弾性糸１８または任意の数の複数の弾性糸１８を含み得ると考えられる。
【００６７】
第１および第２ウェブ層１２、１６は、アンビル３２上の固定溶接部３８（図２）がウェブ層１２、１６と連絡する場所の固定接合部８２によって、およびアンビル３２上の積層溶接部４４（図２）がウェブ層１２、１６と連絡する場所の積層接合部８４によって、融合する。アンビル３２の（１つまたは複数の）ブレークバー４６は弾性糸１８を破壊して、最も近い固定接合部８２に向かってこれらをはじき返す。弾性複合材構造体７８が弛緩できるとき、弾性糸１８は、非張架状態または弛緩状態に戻るために、膨張または拡張しようとする。弾性糸１８が拡張すると、摩擦力が、隣り合う固定接合部８２と第１および第２ウェブ層１２、１６との間に糸１８を拘束または固定する。その結果、アンビル３２の固定領域８６に対応する１つ以上の弾性または固定領域またはゾーン８６と、アンビル３２の不活性化領域６２に対応する１つ以上の非弾性または不活性ゾーン８８とを含む、弾性複合材構造体７８が得られる。（１つまたは複数の）固定ゾーン８６の長さ９０および（１つまたは複数の）不活性ゾーン８８の長さ９２は、接合プロセス中の複合ウェブ／糸アセンブリ３０の供給速度に対するアンビル３２の回転速度およびアンビル幾何形状の制御によって画定される。
【００６８】
ここで適宜図２と共に図７を参照すると、一実施形態では、隣り合う固定溶接部３８の近位縁部は、非張架状態の所与の弾性糸１８のストランド径９６よりも短い距離９４だけ互いに離間している。本明細書で使用するとき、語句「ストランド径」は、非張架状態の弾性糸１８の最小の測定可能な断面幅を指す。所与の弾性糸１８がモノフィラメント構造である実施形態では、ストランド径は、非張架状態のモノフィラメント構造の小径または最小の測定可能な幅である。所与の弾性糸１８がマルチフィラメント構造である実施形態では、語句「ストランド径」は、一般に不規則な断面積を画定する外形の対向する縁部の間の最短距離を指す。アンビル３２上の隣り合う固定溶接部３８は、図７に示されるように、隣ある固定接合部８２の近位縁部間の距離９８が非張架弾性糸１８のストランド径９６よりも小さいので、弾性糸１８を固着または固定するように作用する一対の隣り合う固定接合部８２を形成する。
【００６９】
ブレークバー４６が別個の挟持溶接部で構成される実施形態では、隣り合う挟持溶接部は、ストランド径９６および隣り合う固定接合部８２間の距離９８よりも短い距離１０２だけ離間した近位縁部を有する、一対の隣り合う挟持接合部１００を形成する。
【００７０】
図２のアンビル３２が複数の隣り合う積層溶接部４４を含む実施形態では、隣り合う溶接部４４は、（Ａ）図７の積層接合部８４Ａによって示されるように、単一の非張架弾性糸１８のストランド径９６より長い距離１０６、または（Ｂ）積層接合部８４Ｂによって示されるように、２つ以上の非張架弾性糸１８のストランド径９６の総和より長い距離１０８のいずれかだけ離間した近位縁部を有する、一対の隣り合う積層接合部８４を形成する距離１０４で離間している。
【００７１】
図８は、本発明の代替実施形態によるアンビル３２を示す。アンビル３２は、より狭いブレークバー４６を含み、積層溶接部４４を含まないという点で、図２に関して説明された突起のパターン４８とは異なる突起のパターン１１０を含む。このような実施形態では、得られた弾性複合材構造体は、図６に示される固定ゾーン８６と類似の固定ゾーンと、ブレークバー４６によって形成された接合線を含むが積層接合部を含まない不活性ゾーンとを含む。一実施形態では、不活性ゾーン内で第１および第２ウェブ層１２、１６を互いに結合するために、接着剤が使用されてもよい。あるいは、以下により詳細に説明されるように、アンビル３２の下流に配置された第２アンビルユニットを使用して、不活性ゾーン内に図６の積層接合部８４と類似の積層接合部が形成されてもよい。
【００７２】
図２から図８を参照して説明された実施形態では、固定ゾーン８６および不活性ゾーン８８は、アンビル３２上の（１つまたは複数の）ブレークバー４６、（１つまたは複数の）積層溶接部４４（使用時）、および固定溶接部３８の特定の構成の結果として、機械横断方向５４の得られた弾性複合材構造体７８の同様の幅に及ぶ。図１０、図１２、図１４、および図１６は、得られた弾性複合材構造体全幅の一部のみに及ぶ不活性ゾーン８８を形成するために図１の接合装置２２で使用され得る、代替のアンビル突起パターンを示す。これらの代替突起パターンは、図９に示される前ウエストパネル１１２および後ウエストパネル１１４などの連続弾性複合材構造体を製造するために使用され得る。図示されるように、前および後ウエストパネル１１２、１１４は、弾性糸１８を固定する複数の固定接合部を含む固定ゾーン８６と、使い捨ておむつまたはパンツのそれぞれの吸収性コア１１６の取り付け位置を画定する不活性ゾーン８８とを含み、いくつかの実施形態では積層接合部を含んでもよい。線１１８は、製品切断線を表す。図１０、図１２、図１４、および図１６の各々は、ウエストパネル１１２、１１４を製造するための突起の１つの例示的で非限定的なパターンを示すと理解されるべきである。本明細書に記載される概念は、図１０、図１２、図１４、および図１６に関して説明されたものとは異なる突起の代替パターンを有するアンビルを使用して、１つ以上の固定ゾーンおよび１つ以上の不活性ゾーンを有する最終製品を製造することにも及び得る。したがって、アンビルの突起のパターンは、本明細書に具体的に示される実施形態に対してサイズおよび／または位置が異なる１つ以上の固定ゾーンおよび１つ以上の不活性ゾーンを含む弾性複合材構造体を作成するために、本明細書に示されるものから変更され得ると考えられる。
【００７３】
図１０は、アンビル３２が、図９の不活性ゾーン８８および固定ゾーン８６を形成する突起のパターン１２０を含む実施形態による、アンビル３２の外周面４０の平坦化された表現である。突起のパターン１２０は、アンビル面４０の周方向軸１２４に沿って互いに離間した複数の固定溶接線１２２を含む。固定溶接線１２２は、突起のパターン１２０の固定領域１２６を画定する。突起のパターン１２０はまた、ブレークバー１２８と、不活性化領域１３２を集合的に画定する複数の積層溶接線１３０とを含む。
【００７４】
図１０Ａで提供される詳細図に示されるように、固定溶接線１２２の各々は、複数の別個の固定溶接部３８を含む。同様に、積層溶接線１３０の各々は、複数の別個の積層溶接部４４を含み、これらは固定溶接部３８の距離よりも長い距離で互いに離間している。代替実施形態では、各積層溶接線１３０は単一の積層溶接部４４で構成されてもよく、または積層溶接線１３０は全て省略されてもよい。ブレークバー１２８は、図示されるように連続的な作用表面を有して形成されてもよく、または図２の溝５６と類似の１つ以上の溝を含んでもよい。
【００７５】
図示される実施形態では、ブレークバー１２８、積層溶接線１３０、および固定溶接線１２２は、アンビル面４０にわたって全体的に正弦パターンとなる類似の正弦幾何形状を有する。この実施形態では、ブレークバー１２８は、接合プロセス中に、第１および第２ウェブ層１２、１６を融合し、ブレークバー１２８とホーン３４（図１）との間を通過する（１つまたは複数の）弾性糸１８を切離するように構築されている。代替実施形態では、不活性化領域６２の前縁および後縁に直接隣接する積層溶接線１３０のうちの１つ以上が省略されてもよい。ブレークバー１２８、積層溶接線１３０、および固定溶接線１２２は、直線、曲線であってもよく、または代替実施形態では、最終製品の連続的かつ反復的な全体パターンを作成するように別途配置されてもよい。
【００７６】
図１１に示されるように、接合プロセスは、図１０の突起のパターン１２０内の固定溶接線１２２および積層溶接線１３０の幾何形状を反映する、得られた弾性複合材構造体１３８上の固定接合線１３４および積層接合線１３６の全体パターンを作成する。したがって、溶接線１２２、１３０が正弦状である実施形態では、得られた接合線１３４、１３６は類似の正弦パターンを有する。弾性複合材構造体１３８上の代替接合パターンは、アンビル３２上の対応する溶接線１２２、１３０の幾何形状を変化させることによって実現され得る。図示される実施形態では、連続接合線１４０はブレークバー１２８によって形成され、これは弾性糸１８を切離する。弾性糸１８の切離または切断端部１４２は、最も近い固定接合線１３４に向かってはじき戻り、これにより、所与の切断弾性糸１８の２つのセグメント化部分１８Ａ、１８Ｂを張力下で第１および第２ウェブ層１２、１６に対して所定位置に固定する。代替実施形態では、ブレークバー１２８は、第１および第２ウェブ層１２、１６を融合せずに弾性糸１８を切離するように構成されてもよい。固定接合線１３４はまた、第１および第２ウェブ層１２、１６を互いに接合し、固定ゾーン８６を画定する。第１および第２ウェブ層１２、１６は、ブレークバー１２８によって形成された連続接合線１４０によって、およびアンビル３２上の積層溶接線１３０によって形成された積層接合線１３６によって、不活性ゾーン８８内で互いに接合される。上記の実施形態と同様に、固定接合線１３４は、弾性複合材構造体１３８上に固定ゾーン８６を集合的に画定する。不活性ゾーン８８は、積層接合線１３６および連続接合線１４０（形成された場合）を画定する。
【００７７】
図１２は、本発明の代替実施形態によるアンビル３２上の突起のパターン１４４を示す。突起のパターン１４４は固定溶接線１２２を含み、これは図１０の突起のパターン１２０に含まれるものと同様に配置され、図１０Ａの固定溶接部３８と類似の別個の固定溶接部を含む。突起のパターン１４４は一対のブレークバー１２８も含み、その一方は不活性化領域１３２の前縁に配置され、他方は不活性化領域１３２の後縁に配置される。一連の積層溶接線１３０は、各々が図１０Ａの積層溶接部４４と類似の別個の積層溶接部を含む、ブレークバー１２８の間に配置される。
【００７８】
突起のパターン１４４は、図１３に示される接合部のパターンを含む弾性複合材構造体１３８を作成する。各ブレークバー１２８は、弾性糸１８がその上を通過する際に弾性糸１８を切離するので、２つのブレークバー１２８を使用することで、アンビル３２の不活性化領域１３２を通過する所与の弾性糸１８に２つの切断点を生成し、その結果、これらの弾性糸１８の各々の切離弾性糸部分１４６を生じる。これらの切離弾性部分１４６は、図１３に示されるように、得られた弾性複合材構造体１３８の不活性ゾーン８８内に維持される。
【００７９】
図１４は、本発明の別の実施形態によるアンビル３２上の突起の代替パターン１４８を示す。固定領域１２６は、図１０および図１０のものと類似の固定溶接線１２２を含む。不活性化領域１３２は、固定溶接線１２２とブレークバー１２８との交互のパターンを含む。一実施形態では、ブレークバー１２８は、第１および第２ウェブ層１２、１６を融合しないように構築される。接合プロセス中、アンビル３２の不活性化領域１３２を通過する各弾性糸１８は、ブレークバー１２８の各々によって切断される。その結果、不活性化領域１３２を通過する各弾性糸１８に対応する一連の切離弾性糸部分１４６を含む、図１５に示される弾性複合材構造体１３８が得られる。これらの切離弾性糸部分１４６は、固定ゾーン８６内の固定接合線１３４によって、所定位置に固定される。
【００８０】
突起のさらに別の代替パターン１５０が、図１６に示されている。この実施形態では、図１７に示されるように、得られた弾性複合材構造体１３８上に、パターン１５０の不活性化領域１３２は、弾性糸１８を同時に切断し、対応する未破壊接合パターン１５４または幾何学的設計を形成する、連続溶接パターン１５２を含む。接合プロセス中に溶接パターン１５２とホーン３４（図１）との間を通過する各弾性糸１８は、溶接パターン１５２の幾何形状に基づいて、１回または複数回切断され得る。図示される実施形態では、溶接パターン１５２は、影響を受けた弾性糸１８の各々を２回以上切断し、その結果、弾性複合材構造体１３８の接合パターン１５４内に含まれる多くの切離弾性糸部分１４６が得られる。図１６に示される連続溶接パターン１５２は、突起のパターン１５０内で実施され得る溶接パターン幾何形状のほんの一例として理解されるべきである。代替実施形態では、突起のパターン１５０は、得られた弾性複合材構造体１３８上に任意の所望のパターン、形状、設計、ロゴなどを形成する連続溶接パターン１５２を含み得る。
【００８１】
図１１、図１３、図１５、および図１７の弾性複合材構造体１３８上に描かれた接合パターンは、最終製品上の固定および不活性ゾーンの位置および境界を画定する突起のパターンを有する単一のアンビル３２を使用して形成されるものとして、上記で説明された。あるいは、各々が全体的な突起のパターンの一部を含む２つ以上のアンビルを使用して、類似の最終製品が製造されてもよい。このような実施形態では、複数のアンビルは、機械横断方向５４（すなわち、機械方向１４に垂直な方向）に互いに隣接して配置され、共通の回転軸の周りを同時に回転するように構成される。
【００８２】
代替実施形態では、第１および第２ウェブ層１２、１６は、機械方向１４に直列に配置された複数の接合装置を使用して、互いに融合する。図１を参照すると、第１接合装置２２には、全体的な接合パターンの第１部分を形成する突起のパターンを含む第１アンビル３２と、１つ以上のホーン３４とが設けられている。第２接合装置１５６は、機械方向１４で第１接合装置２２の下流に配置されている。第２接合装置１５６は、第２ホーン１５８と、全体的な接合パターンを完成させる突起の第２パターンを含む第２アンビル１６０とを含む。第２接合装置１５６は、代替実施形態では、複数のホーンおよび／または複数のアンビルを含んでもよい。
【００８３】
図１８は、この２段階アンビル配置を利用する例示的な製造方法１６２を示す。方法１６２は、第１および第２ウェブ層１２、１６を互いに接合するためにホーン３４と組み合わせて第１アンビル３２を操作することにより、ステップ１６４で始まる。アンビル３２は、弾性糸１８を切断または切離する１つ以上のブレークバー４６を含む。得られた中間製品１６６は、参照のためにホーン３４および（１つまたは複数の）ブレークバー４６の位置を中間製品１６６の上に重ねて、図１８に示されている。中間製品１６６は固定ゾーン８６および不活性ゾーン８８を含み、これらは製造プロセスのこの時点では、積層接合部８４を含んでいない。固定ゾーン８６は、図１１、図１３、図１５、および図１７に関して説明されたものと同様に、固定溶接線１２２および図２、図１０、図１２、図１４、および図１６に関して説明されたもののいずれかと類似の対応する固定溶接部３８によって形成された、固定接合線１３４を含む。
【００８４】
方法１６２は、図２、図１０、図１２、図１４、および図１６に関して説明されたもののいずれかと類似の積層溶接部または積層溶接線のパターンを介して（１つまたは複数の）得られた不活性ゾーン８８内で第１および第２ウェブ層１２、１６を融合することによって、ステップ１６８で継続する。その結果、１つ以上の固定ゾーン８６および１つ以上の不活性ゾーン８８を含む弾性複合材構造体１３８が得られる。
【００８５】
図１９および図２０は、本発明の一実施形態による、第１アンビル３２および第２アンビル１６０のそれぞれの外周面の平坦化された表現を示す。第１アンビル３２は、固定溶接線１２２およびブレークバー１２８を有する突起の第１パターン１７０を含む。第２アンビル１６０は、一連の積層溶接線１３０を含む突起の第２パターン１７２を含む。アンビル３２、１６０が図１８の方法１６２に関して説明された方法で操作されると、突起の第１および第２パターン１７０、１７２は、図２１に示される弾性複合材構造体１３８を形成する。図示される実施形態では、図１９に示されるブレークバー１２８は、弾性複合材構造体１３８（図２１）の第１および第２ウェブ層１２、１６の間に接合部を形成するように構成されていない。代替実施形態では、ブレークバー１２８の幾何形状は、不活性ゾーン８８内に接合線を形成するように設計されてもよい。
【００８６】
代替の２段階接合方法１７４は、図２２に示されている。図１８の方法１６２と同様に、技術１７４は、全体的な接合パターンを形成するために、機械方向１４に直列に配置された一対のアンビル３２、１６０を利用する。方法１６２、１７４は、アンビル３２、１６０上で異なるパターンの突起を使用する点で互いに異なる。方法１７４の第１ステップ１７６の間、中間製品１７８を形成する突起のパターンを含む第１アンビル３２を使用して、全体的な接合パターンの第１部分が形成される。図２２に示されるように、中間製品１７８は、製品１７８の幅に及ぶ別個の固定ゾーン８６を含む。第１アンビル３２はまた、弾性体を切離して１つ以上の不活性ゾーン８８を作成する、１つ以上のブレークバー４６も含む。
【００８７】
方法１７４の第２ステップ１８０の間、１つ以上の積層溶接線１３０に加えて固定溶接線１２２を含む第１アンビル１６０を使用して、全体的な接合パターンが完成する。第２アンビル１６０は、不活性ゾーン８８および１つ以上の追加の固定ゾーン８６内に１つ以上の積層接合部８４を形成し、弾性複合材構造体１３８をもたらす。
【００８８】
弾性複合材構造体１３８を形成するためのさらに別の代替方法１８２が、図２３に示されている。方法１８２は、第１アンビル３２と、図１に示されるように第１アンビル３２の下流に配置された切断ユニット１８４と、切断ユニット１８４の下流に配置された第２アンビル１６０とを含む、製造ライン１０を利用する。本発明の一実施形態による、切断ユニット１８４の一部の詳細図は、図２４に提供されている。切断ユニット１８４は、回転アンビル１８８と位置合わせされた回転ナイフロール１８６を含む。ナイフ１９０は、回転ナイフロール１８６上のインサート１９２内に配置される。アンビルインサート１９４は、回転アンビル１８８内に挿入される。切断ユニット１８４は、単一のナイフ１９０および対応するアンビルインサート１９４、またはナイフユニット１８６および回転アンビル１８８のそれぞれの面の周りで互いに離間した複数のナイフ１９０／アンビルインサート１９４対を含み得る。各回転ナイフロール１８６および対応する回転アンビル１８８は、ナイフ１９０とアンビルインサート１９４の作用表面１９８との間にニップギャップ１９６を画定する距離だけ離間している。好適な実施形態では、ニップギャップ１９６は、アンビルインサート１９４に対するナイフ１９０の力が、第１および第２ウェブ層１２、１６を切離したり、これらにスリットを作成することなく弾性糸１８を切離するのに十分な大きさとなるように、画定される。
【００８９】
図示される実施形態では、アンビルインサート１９４の作用表面１９８は、その前縁２００と後縁２０２との間で傾斜している。作用表面１９８の傾斜構成は、ナイフ１９０とアンビルインサート１９４との間の位相または相対回転位置を調整することにより、ニップギャップ１９６のサイズを調整できるようにする。代替実施形態では、作用表面１９８は、所望の切断機能を容易にするために、平坦、湾曲、またはその他の任意の幾何形状であってもよい。アンビルインサート１９４は、別の実施形態では、完全に省略されてもよい。切断ユニット１８４は、本明細書では、クラッシュカットユニットとして記載されている。別の実施形態では、切断ユニット１８４は、回転または非回転構成およびレーザーシステムを有するユニットを含む、当該技術分野において既知の代替タイプの切断ユニットに置き換えられてもよい。
【００９０】
適宜図１から図３と組み合わせて図２３を再び参照すると、方法１８２は、中間製品２０６上に別個の固定接合ゾーン８６を形成するために第１アンビル３２を使用するステップ２０４で始まる。一実施形態では、アンビル３２は、アンビル３２の外周面４０の周りに延在する固定溶接部３８の均一なパターンを含む。ホーン３４は、接合プロセス中に、上昇位置と下降位置との間で矢印２０８、２１０（図３）の方向で上下に振動する。この振動は、ホーン３４またはその他の既知の位置制御機構６７に結合された機械的カムシャフトアセンブリを使用して実行され得る。ホーン３４がその下降位置にあるとき、固定接合部８２は所望の固定接合ゾーン８６内に形成される。ホーン３４がその上昇位置にあるとき、ホーン３４はアンビル３２との連絡から外れて、接合部のない領域２１２が中間製品２０６内に形成される。ステップ２１４で、部分的に接合された中間製品２０６は切断ユニット１８４を通過し、これによって弾性糸１８のうちの１つ以上を切離し、１つ以上の不活性ゾーン８８を形成して中間製品２１６をもたらす。中間製品２１６はステップ２１８で第２アンビル１６０を通過するが、これは、弾性複合材構造体１３８上で接合パターンを完成させる固定溶接線および積層溶接線を含む突起のパターンを含む。
【００９１】
図２５は、図１の任意選択的な切断ユニット１８４および二重接合装置２２、１５６の配置を使用して弾性複合材構造体１３８を形成するための代替方法２２０を示す。この方法２２０では、接合装置２２は、少なくとも２つのホーン３４Ａ、３４Ｂと、アンビル３２の外周面４０にわたる固定溶接部３８の均一なパターンを有するアンビル３２とを備えている。方法２２０の第１ステップ２２２の間、接合部のない領域２２６を生成するために、方法１８２のステップ２０４（図２２）に関して説明された方法でホーン３４Ｂを上昇位置と下降位置との間で振動させることによって、中間製品２２４が形成される。ステップ２２８で、（１つまたは複数の）ナイフ１９０は、弾性糸１８のうちの１つ以上を切離し、得られた中間製品２３０に１つ以上の不活性ゾーン８８を形成する。ステップ２３２で、第２アンビル１６０は、弾性複合材構造体１３８を完成させるために、不活性ゾーン８８内に１つ以上の積層接合部を形成する。
【００９２】
有利には、方法２２０は、ステップ２２２の間に振動しているホーン３４Ｂが上昇位置および下降位置に保持される時間間隔を制御すること、ならびにステップ２３２の間に第２アンビル１６０の回転速度に対するウェブ速度を制御することによって、工具の変更なしに異なるサイズの最終製品を生産するために、実行され得る。より具体的には、振動しているホーン３４Ｂは、接合部のない長い領域２２６を生成するために、より小さいサイズの製品に対してより大きいサイズの製品ではより長い時間間隔で、上昇位置に保持される。ステップ２３２の間、所望の量だけ得られた接合部のない領域２２６に及ぶ積層接合部のパターンを形成するために、ウェブ対アンビルの相対速度が制御される。
【００９３】
図２６、図２７、および図２８は、第１アンビル３２、ナイフユニット１８６、および第２アンビル１６０が図１に示される直列配置で配置され、図２９に示される弾性複合材構造体１３８を生産する方法に従って操作される別の実施形態による、第１アンビル３２、ナイフユニット１８６（切断ユニット１８４の−図１）、および第２アンビル１６０のそれぞれの面の例示的案平坦化された表現である。第１アンビル３２は、図２９の固定接合線１３４を作成する固定溶接線１２２を含む突起の第１パターン２３４を含む。図示される実施形態では、ナイフユニット１８６は、ナイフユニット１８６の回転軸に対してある角度で配向された２つのナイフ１９０を含む。このような場合、対応するアンビルインサート１９４（図２４）は、回転アンビル１８８（図２４）の回転軸に対して類似の角度で配置されてもよい。ナイフユニット１８６のナイフ１９０は、弾性糸１８を切断し、弾性複合材構造体１３８の不活性ゾーン８８を形成する。第２アンビル１６０（図２８）は、不活性ゾーン８８内に一連の積層接合線１３６（図２９）を形成する一連の積層溶接線１３０を有する突起の第２パターン２３６を含む。
【００９４】
図３０は、図３１に示されるような弾性複合材構造体２４０を作成するために、接合装置２２の代わりに製造ライン１０で使用され得る接合装置２３８を示す。一実施形態では、接合装置２３８は、上記のようなホーン３４と、ブレークバー４６（図２）と同様に、アンビル３２上の固定溶接部３８のパターンの長さに及ぶ、またはブレークバー１２８（図１０）と同様に、全長の一部のみに及ぶ、少なくとも１つのブレークバー２４２を含むアンビル３２とを含む。第１および第２ウェブ層１２、１６および１つ以上の張架弾性糸１８は、共通の案内ローラ２４４または図３に示されるものと類似の複数のローラのいずれかによって、アンビル３２の面４０上に、およびアンビル３２とホーン３４との間のギャップ６６内に配向される。１つ以上の弾性糸１８がブレークバー２４２とホーン３４との間を通過する際に、（１つまたは複数の）糸１８が切断される。切断の直後に、張力装置２４６は、（１つまたは複数の）切断糸１８がアンビル３２の面４０を横切って共通の案内ローラ２４４に向かって後方（上流）に引っ張られるように、切断糸１８の張力を増加させる。（１つまたは複数の）切断弾性糸１８と第１および第２ウェブ層１２、１６との間の摩擦力は、（１つまたは複数の）切断弾性糸１８が（１つまたは複数の）案内ローラ２４４の上流の位置に後退するのを防ぐ。（１つまたは複数の）切断糸１８が張力装置２４６を介して不活性ゾーン８８の所望の長さ２４８に等しい距離だけ後退すると、アンビル３２は方向２５０に回転し続け、ホーン３４がアンビル３２の面４０の固定溶接部３８に係合する際に第１および第２ウェブ層１２、１６を融合する固定接合部８２が形成される。図３１に示される不活性ゾーン８８は、張力装置２４６が（１つまたは複数の）切断糸１８を後退位置に保持している期間の間に形成される。
【００９５】
（１つまたは複数の）切断糸１８が不活性ゾーン８８の後縁に後退している所定の期間が経過した後、張力装置２４６は、（１つまたは複数の）切断弾性糸１８の張力を元の張架状態に調整し、ホーン３４に向かう下流への（１つまたは複数の）切断弾性糸１８の移動を再開させる。（１つまたは複数の）切断弾性糸１８の（１つまたは複数の）切離端がホーン３４に到達した後、これらは効率的に再度糸通しされ、引き続き形成される固定接合部によって、第１および第２ウェブ層１２、１６に対して所定位置に固定される。
【００９６】
代替実施形態では、ホーン３４は切断ナイフ（１つまたは複数の）たとえば、図２４の切断ユニット１８４）によって置き換えられ、ホーン２５２が切断ナイフの下流に配置される。１つ以上の弾性糸１８は、切断ナイフを使用して切離され、続いて上記と同様の方法で、張力装置２４６によって（１つまたは複数の）案内ローラ２４４に向かって後方に摺動させられる。（１つまたは複数の）切断弾性糸１８が所望の不活性ゾーンの長さに等しい距離を滑ると、張力装置２４６は、（１つまたは複数の）切断弾性糸１８がアンビル面４０を横切って第１および第２ウェブ層１２、１６の間の移動を再開するように、（１つまたは複数の）切断弾性糸１８の張力を調整する。ホーン２５２と固定溶接部３８との間の相互作用により、得られた弾性複合材構造体２４０上に固定接合部８２を作成する。
【００９７】
さらに別の代替実施形態では、張力装置２４６は省略され、案内ローラ２４４は、（１つまたは複数の）弾性糸１８が破壊されるときに同期するタイミングパターンに応じて複合ウェブ／糸アセンブリ３０の張力を増減するために回転する偏心ローラテンショナ（図示せず）に置き換えられる。より具体的には、偏心ローラテンショナは、（１つまたは複数の）弾性糸１８が切断されたとき、またはその直後に複合ウェブ／糸アセンブリ３０の張力を減少させるように制御される。複合ウェブ／糸アセンブリ３０の張力を減少させることで、（１つまたは複数の）切断弾性糸１８と第１および第２ウェブ層１２、１６との間の摩擦が減少し、これにより、（１つまたは複数の）切断弾性糸１８が偏心ローラテンショナに向かってはじき戻ることができる。（１つまたは複数の）切断弾性糸１８が所望の不活性ゾーンの長さに等しい距離だけ滑ると、偏心ローラテンショナは、複合ウェブ／糸アセンブリ３０の張力を増加させるために回転するように制御され、これにより、（１つまたは複数の）切断弾性糸１８と第１および第２ウェブ層１２、１６との間の摩擦を増加させる。摩擦の増加により、（１つまたは複数の）切断弾性糸１８は、アンビル面４０を横切って第１および第２ウェブ層１２、１６と共に移動を再開する。（１つまたは複数の）弾性糸１８はないが固定接合部８２と類似の間隔で離間した接合部を含む不活性ゾーン８８（図３１）は、（１つまたは複数の）切断弾性糸１８が切断されてからその後再度糸通しされるまでの間の時間間隔で、得られた弾性複合材構造体２４０上に形成される。
【００９８】
本明細書に記載される装置および方法は、グルーを使用せずに、非限定例として、ワンピースまたはスリーピース式のおむつのウエスト領域、ウエスト下領域、および／またはレッグカフ領域の弾性複合材構造体を作成するために使用され得る。グルーの使用を排除することにより、得られた弾性複合材は、肌触りがより柔らかく、機械横断方向により均一な波紋パターンを有する。本明細書に記載される装置および方法はまた、ウェブ層に切り込みまたはスリットを作成することなく、得られた弾性複合材に異なる弾性（すなわち、固定）ゾーンおよび非弾性（すなわち、不活性）ゾーンを形成する様々な手段を提供する。したがって、本明細書で開示される本発明の実施形態は、従来技術のアプローチよりも構造的に堅牢で、最終顧客にとって視覚的にも触覚的にもより快適な最終製品を作成する製造プロセスを可能にする。
【００９９】
したがって、本発明の一実施形態によれば、一対の対向するウェブ層の間に固着した少なくとも１つの弾性糸を有する弾性複合材構造体を製造するための接合装置が開示される。接合装置は、少なくとも１つの固定領域および少なくとも１つの不活性化領域を備える溶接パターンを有する面を有する回転アンビルを含む。少なくとも１つの固定領域は、一対の対向するウェブ層を互いに融合し、少なくとも１つの弾性糸を一対の対向するウェブ層に対して所定位置に固定する固定接合部を形成するように構築された、複数の固定溶接部を含む。少なくとも１つの不活性化領域は、少なくとも１つの弾性糸を切離するように構築されたブレークバーを含む。
【０１００】
本発明の別の実施形態によれば、弾性複合材構造体を製造する方法は、第１ウェブ層と第２ウェブ層との間に張架弾性糸を配置するステップと、第１ウェブ層を第２ウェブ層に融合してその間に張架弾性糸を固定する複数の別個の固定接合部を備える固定ゾーンを形成するために第１ウェブ層を第２ウェブ層に融合するステップとを含む。方法はまた、張架弾性糸のない弾性複合材構造体の不活性ゾーンを形成するために張架弾性糸を切断するステップであって、不活性ゾーンは固定ゾーンの隣り合う部分の間に配置される、ステップも含む。方法は、不活性ゾーン内で第１ウェブ層を第２ウェブ層に融合するステップをさらに含む。
【０１０１】
本発明のさらに別の実施形態によれば、弾性複合材構造体は、張架弾性糸と、張架弾性糸の第１の側に配置された第１ウェブ層と、張架弾性糸の第２の側に配置された第２ウェブ層と、第１ウェブ層を第２ウェブ層に融合する接合部のパターンとを含む。接合部のパターンは、少なくとも１つの接合部のパターンと、張架弾性糸の第１部分の切断端部と、張架弾性糸の第２部分の切断端部とを含む、不活性ゾーンを含む。不活性ゾーンには張架弾性糸がない。接合部のパターンはまた、不活性ゾーンの両端を区切る固定ゾーンも含む。固定ゾーンは、張架弾性糸の第１部分を第１および第２ウェブ層に固定する接合部のパターンの第１の複数の接合部と、張架弾性糸の第２部分を第１および第２ウェブ層の第２部分に固定する接合部のパターンの第２の複数の接合部とを含む。
【０１０２】
本発明は、限られた数の実施形態のみに関連して詳細に説明されてきたが、本発明がこのような開示された実施形態に限定されないことは、容易に理解されるべきである。むしろ、本発明は、これまでに説明されていないが、本発明の精神および範囲に相応の変形、変更、置換、または同等の構成をいくつでも組み込むように修正されることが可能である。加えて、本発明の様々な実施形態が説明されてきたが、本発明の態様が、記載された実施形態の一部のみを含み得ることは、理解されるべきである。したがって、本発明は、上記の説明によって限定されると見なされるべきではなく、添付の特許請求の範囲によってのみ限定される。
【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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【図１０Ａ】
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【図１１】
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【図１１Ａ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【国際調査報告】
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