JP6343281B2 - 超音波溶着装置及びこれを用いた使い捨ておむつの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、被溶着物を超音波溶着するための超音波溶着装置及びこれを用いた使い捨ておむつの製造方法に関するものである。

従来から、アンビルと、超音波ホーンとを備え、アンビルと超音波ホーンとの間に被溶着物が挟まれた状態で超音波ホーンに超音波振動を与えることにより前記被溶着物を溶着する超音波溶着装置が知られている。

この種の超音波溶着装置としては、被溶着物を保持する保持部材と、保持部材に保持された被溶着物に平面視で重なる位置であって超音波ホーンとの間で被溶着物を溶着する溶着範囲と前記被溶着物を横切る非溶着範囲との間で保持部材に対して移動可能なアンビルローラを備えたものも知られている（例えば、特許文献１）。

ここで、アンビルローラの移動範囲のうちアンビルローラと超音波ホーンとの間に被溶着物が存在する領域については当該被溶着物を溶着するためにアンビルローラを超音波ホーンに近づける必要がある。一方、アンビルローラの移動範囲のうちアンビルローラと超音波ホーンとの間に被溶着物が存在しない領域についてはアンビルローラ及び超音波ホーンの磨耗及び劣化を抑制するためにアンビルを超音波ホーンから遠ざける必要がある。

そこで、特許文献１に記載の超音波溶着装置は、溶着範囲においてアンビルローラが超音波ホーンに近づくとともに非溶着範囲でアンビルローラが超音波ホーンから遠ざかるように超音波ホーンに対してアンビルローラを駆動する駆動機構を有する。

図１４は、特許文献１に記載の超音波溶着装置の駆動機構の概略構成を示す側面図である。

特許文献１に記載の駆動機構は、超音波ホーン１００を保持するホーン保持部材１０３と、ホーン保持部材１０３に対して回動軸１０４ａ回りに回動可能に取り付けられているとともに回転軸１０１ａ回りに回転可能となるようにアンビルローラ１０１を保持するアンビル保持部材１０４と、アンビル保持部材１０４をホーン保持部材１０３に対して回動させるシリンダ１０５とを備えている。

シリンダ１０５は、図１４に示すようにアンビルローラ１０１が被溶着物１０６を横切る非溶着範囲まで移動した状態において超音波ホーン１００からアンビルローラ１０１が遠ざかるように縮小する。

一方、シリンダ１０５は、図１５に示すように被溶着物１０６を溶着する溶着範囲において超音波ホーン１００に対してアンビルローラ１０１が近づくように伸長する。

しかしながら、特許文献１に記載の駆動機構は、シリンダ１０５の伸縮によって超音波ホーン１００に対してアンビルローラ１０１を近づける又は遠ざける。そのため、シリンダ１０５及びこれに動力を与えるための構成が必要となり超音波溶着装置の大型化を招く。さらに、溶着範囲と非溶着範囲との移動に併せてアンビルローラ１０１を超音波ホーン１００に近づける又は遠ざけるためにシリンダ１０５の複雑な駆動制御が必要になる。

特開２０１２−７６３４３号公報

本発明の目的は、超音波ホーンとアンビルとを近づける又は遠ざけるための構成及び制御を簡素化することができる超音波溶着装置及びこれを用いた使い捨ておむつの製造方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明は、被溶着物を超音波溶着するための超音波溶着装置であって、被溶着物を保持する保持部材と、前記被溶着物に超音波振動を与える出力面を有する超音波ホーンと、前記超音波ホーンの出力面との間で前記被溶着物を溶着する溶着面を有するアンビルとを有する一対の溶着具であって、前記一対の溶着具のうちの一方である移動側溶着具は、当該移動側溶着具の出力面又は溶着面が前記保持部材に保持された被溶着物に平面視で重なるとともに前記一対の溶着具のうちの他方である相手側溶着具との間で前記被溶着物を溶着する溶着範囲と平面視で前記溶着範囲から外れた非溶着範囲とに亘って前記保持部材に対して移動可能である、一対の溶着具と、前記溶着範囲において前記出力面と前記溶着面とが互いに近づくとともに前記非溶着範囲において前記出力面と前記溶着面とが互いに遠ざかるように、前記移動側溶着具を前記相手側溶着具に対して変位させる変位機構とを備え、前記相手側溶着具の前記出力面又は前記溶着面を含む端部は、前記移動側溶着具の移動方向に延びるスリットにより前記移動方向と直交する方向に分岐しているとともに前記スリットの両側に位置して前記出力面又は前記溶着面として機能する一対の端面を有し、前記変位機構は、前記出力面と前記溶着面とがこれらの法線方向に近づくように前記移動側溶着具を前記相手側溶着具に向けて付勢する付勢機構と、前記付勢機構の付勢力によって前記非溶着範囲内に位置する前記移動側溶着具の外側面が押し付けられる被押付面を有し、かつ、前記被押付面が前記スリットの幅方向の範囲内に配置された状態で前記保持部材に固定された被押付部材とを備え、前記被押付部材の被押付面及び前記移動側溶着具の外側面の少なくとも一方は、前記移動側溶着具が前記溶着範囲から前記非溶着範囲に移動することに応じて前記出力面と前記溶着面とが互いに遠ざかる方向に前記移動側溶着具を案内する案内面として機能する、超音波溶着装置を提供する。

また、本発明は、前記超音波溶着装置を用いて、着用者の腹部に配置される前腹部と、着用者の臀部に配置される後背部と、前記前腹部から着用者の両脚部の間を通って前記後背部まで延びる股下部とを有する使い捨ておむつを製造するための方法であって、前記前腹部と前記後背部とが前記股下部を介して縦方向に連結された構成要素が横方向に連続する連続体を準備する準備工程と、前記連続体を縦方向に二つ折りにする二つ折り工程と、前記移動側溶着具を前記溶着範囲と前記非溶着範囲とに亘って移動させるとともに前記超音波ホーンに超音波振動を入力することにより、前記相手側溶着具の一対の端面と前記移動側溶着具の出力面又は溶着面との間で前記連続体における前記前腹部の側縁部に相当する部分と前記後背部の側縁部に相当する部分との重なり部分の２箇所を同時に溶着する溶着工程と、前記溶着工程において形成された２箇所の溶着部の間で前記連続体を切断する切断工程とを含む、使い捨ておむつの製造方法を提供する。

本発明によれば、超音波ホーンとアンビルとを近づける又は遠ざけるための構成及び制御を簡素化することができる。

図１は、本発明に係る使い捨ておむつの製造方法を説明するための工程図である。 図２は、図１に示す溶着工程を行なうための本発明の第１実施形態に係る超音波溶着装置の概略構成を示す正面図である。 図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。 図４は、図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。 図５は、図３のシート保持ドラムをその外側から見た図である。 図６は、図２の一部を拡大して示す側面図である。 図７は、図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。 図８は、本発明の第２実施形態に係る超音波溶着装置の図６相当図である。 図９は、本発明の第３実施形態に係る超音波溶着装置の側面断面図である。 図１０は、本発明の第４実施形態に係る超音波溶着装置の図７相当図である。 図１１は、図１０のＸＩ−ＸＩ線断面図である。 図１２は、図１１の被押付部材を別の被押付部材に交換した状態を示す断面図である。 図１３は、図１０に示す超音波溶着装置に設けられた移動規制機構を示す断面図である。 図１４は、従来の超音波溶着装置の一部を拡大して示す概略図であり、アンビルローラが非溶着範囲にある状態を示す。 図１５は、図１４に示す超音波溶着装置の概略図であって、アンビルローラが溶着範囲内に位置する状態を示す。

以下添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の実施の形態は、本発明を具体化した例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。

図１を参照して、使い捨ておむつ２０は、着用時に、着用者の腹部に配置される前腹部２０ａと、着用者の臀部に配置される後背部２０ｂと、前腹部２０ａから着用者の両脚部の間を通って後背部２０ｂまで延びる股下部２０ｃとを備えている。

前腹部２０ａの両側縁部及び後背部２０ｂの両側縁部は、前腹部２０ａと後背部２０ｂとが環状に連結されるように２箇所の溶着部Ｓによって互いに溶着されている。

以下、使い捨ておむつ２０の製造方法について説明する。

＜搬送工程Ｐ１＞
搬送工程Ｐ１では、特定方向に延びるシートＷをその長手方向に沿って搬送する。以下、シートＷの流れ方向を横方向とし、図１において横方向と直交する方向を縦方向として説明する。

シートＷは、着用時に着用者の体表側に向く内側シートと、着用時に着用者の外側を向く外側シートと、これら内側シートと外側シートとの間に挟まれた弾性部材とを有している。

内側シートは、液体透過性を有する不織布シート及び／又はメッシュシートにより構成されている。外側シートは、内側シートと同材質、又は、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、又は撥水性及び通気性を有する不織布により構成されている。

弾性部材は、ポリウレタン、天然ゴム、又は熱可塑性樹脂からなるシート又は糸を用いて構成される。

＜レッグホール形成工程Ｐ２＞
レッグホール形成工程Ｐ２では、シートＷの縦方向の中央位置にレッグホールＬを形成する。

シートＷにおける２つのレッグホールＬの間の領域は、股下部２０ｃに相当する部分である。また、シートＷにおける股下部２０ｃに相当する部分の縦方向の両側位置は、それぞれ前腹部２０ａ及び後背部２０ｂに相当する部分である。

つまり、搬送工程Ｐ１及びレッグホール形成工程Ｐ２は、前腹部２０ａと後背部２０ｂとが股下部２０ｃを介して縦方向に連結された構成要素が横方向に連続する連続体を準備する準備工程に相当する。

＜吸収体接合工程Ｐ３＞
吸収体接合工程Ｐ３では、シートＷにおける２つのレッグホールＬの間の位置に吸収体Ａを接合する。

吸収体Ａは、液体透過性を有する透過性シートと、撥水性及び通気性を有する撥水シートと、透過性シートと撥水シートとの間に挟まれた吸収性コアとを備えている。

透過性シートは、液体透過性を有する不織布シート及び／又はメッシュシートにより構成されている。撥水シートは、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、又は撥水性及び通気性を有する不織布により構成されている。

吸収性コアは、粉砕されたパルプ又はこれに高吸水性ポリマーを混合したものを積層して成型される。

なお、シートＷ上に吸収体Ａを接合する方法について説明しているが、シートＷの内側シートと外側シートとの間に吸収性コアを挟んで接合することもできる。この場合、内側シートは、液体透過性を有する不織布シート及び／又はメッシュシートにより構成されている。外側シートは、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、又は撥水性及び通気性を有する不織布により構成されている。

＜二つ折り工程Ｐ４＞
二つ折り工程Ｐ４では、吸収体Ａが載置されたシートＷ（連続体）を縦方向に二つ折りにする。これにより、シートＷにおける前腹部２０ａに相当する部分と後背部２０ｂに相当する部分とが重ね合わされる。

＜溶着工程Ｐ５＞
溶着工程Ｐ５では、二つ折りにされたシートＷにおける前腹部２０ａの側縁部に相当する部分と後背部２０ｂの側縁部に相当する部分とを超音波溶着する。

具体的に、溶着工程Ｐ５では、後述する切断工程Ｐ６で切断する範囲として予め設定された切断範囲を挟む間隔Ｄ２を空けて、シートＷの２箇所を同時に超音波溶着する。

なお、２つの溶着部Ｓは、前腹部２０ａの側縁部に相当する部分及び後背部２０ｂの側縁部に相当する部分の縦方向の溶着範囲Ｄ１にそれぞれ形成されている。

＜切断工程Ｐ６＞
切断工程Ｐ６では、溶着工程Ｐ５で形成された２つの溶着部Ｓの間で縦方向に延びる切断線に沿ってシートＷを切断する。これにより、シートＷ（連続体）が使い捨ておむつ２０ごとに切り分けられる。

＜第１実施形態＞
以下、図２を参照して、溶着工程Ｐ５を行なう第１実施形態に係る超音波溶着装置１について説明する。

超音波溶着装置１は、二つ折り工程Ｐ４で二つ折りにされたシートＷを導入する導入ローラ２と、導入ローラ２により導入されたシートＷを溶着する溶着ドラム３と、溶着ドラム３により溶着されたシートＷを導出する導出ローラ４とを備えている。

溶着ドラム３は、導入ローラ２により導入されたシートＷを保持するシート保持ドラム（保持部材）５と、シート保持ドラム５に設けられた６つの超音波ホーン（相手側溶着具）６と、各超音波ホーン６との間でそれぞれシートＷを超音波溶着する６つのアンビルユニット７と、各アンビルユニット７を保持する筒状のアンビル保持ドラム８（図３参照）と、アンビル保持ドラム８の内側に設けられたカムドラム９（図３参照）と、各超音波ホーン６に隣接してシート保持ドラム５に固定された６枚の被押付部材１８（図３参照）とを備えている。

図２及び図３を参照して、シート保持ドラム５は、シートＷをその外周面に保持した状態で回転中心Ｃ１回りに回転可能である。また、シート保持ドラム５には、回転中心Ｃ１回りで等間隔に６つの凹溝５ａが形成されている。各凹溝５ａは、シート保持ドラム５の外向きに開くとともに回転中心Ｃ１に沿って延びている。

各超音波ホーン６は、シート保持ドラム５に保持されたシートＷに超音波振動を与える。各超音波ホーン６は、それぞれ同様に構成されているため、１つの超音波ホーン６のみを説明し、他の超音波ホーン６の説明を省略する。

図７を参照して、超音波ホーン６は、超音波振動が入力される入力面６ｃを有する入力側端部６ａと、シート保持ドラム５の回転中心Ｃ１（図２参照）に沿って延びるスリット６ｄにより回転中心Ｃ１と直交する方向に分岐しているとともにスリット６ｄの両側で超音波振動を出力する一対の出力面６ｅを有する出力側端部６ｂとを備えている。

スリット６ｄの幅寸法Ｄ４は、溶着工程Ｐ５で同時に溶着される２箇所の溶着部Ｓの間隔Ｄ２（図１参照）に対応する寸法である。

入力面６ｃと各出力面６ｅとの間の距離は、入力面６ｃに入力される超音波振動の半波長（１／２λ）に相当する距離に設定されている。スリット６ｄは、入力面６ｃに入力される超音波振動の節部に相当する位置から出力側端部６ｂの端面（出力面６ｅ）までの範囲に形成されている。

なお、超音波ホーン６に入力される超音波振動は、出力面６ｅと直交する方向の縦波であるが、図７のグラフでは説明の便宜上横波として記されている。

また、超音波ホーン６は、図２及び図５に示すように、各出力面６ｅがシート保持ドラム５に保持されたシートＷに内側から接触するように、凹溝５ａ内に設けられている。

ここで、各出力面６ｅの長さ寸法Ｄ３は、図５に示すように、シートＷに設定された溶着範囲Ｄ１よりも長く、各出力面６ｅの長手方向の両端部は、溶着範囲Ｄ１（シートＷ）の両側に突出するように配置されている。

各アンビルユニット７は、回転中心Ｃ１回りで各超音波ホーン６と同じ位置にそれぞれ設けられている。各アンビルユニット７は、それぞれ同様の構成を有するため、１つのアンビルユニット７の構成を説明し、他のアンビルユニット７の説明を省略する。

アンビルユニット７は、超音波ホーン６との間でシートＷを溶着するためのアンビルローラ（移動側溶着具）１０と、回転中心Ｃ１に沿ってシート保持ドラム５に対して移動可能となるようにアンビルローラ１０を保持する保持部材１１とを備えている。

図３及び図４に示すように、保持部材１１は、アンビル保持ドラム８に対して回転中心Ｃ１に沿って移動可能に取り付けられた保持部材本体１２と、保持部材本体１２に対して回動軸１９ｂ回りに回動可能に取り付けられているとともに回転軸１９ａ回りに回転可能となるようにアンビルローラ１０を保持する保持レバー１９と、アンビルローラ１０が超音波ホーン６に対して近づく方向に前記保持レバー１９を付勢する付勢部材２５とを備えている。

ここで、回転軸１９ａ及び回動軸１９ｂは、それぞれ回転中心Ｃ１及びアンビルユニット７を含む平面と直交する方向（図３の紙面と直交する方向）に延びる軸である。また、回転軸１９ａは、保持レバー１９の先端部に設けられているとともに、回動軸１９ｂは、保持レバー１９の中間部に設けられている。

そのため、アンビルローラ１０は、保持部材１１の回転中心Ｃ１に沿った移動に応じてシートＷに対して転がり接触可能であり、かつ、保持レバー１９の回動に応じてシートＷ（超音波ホーン６）に対してシート保持ドラム５の径方向に近づくこと又は遠ざかることが可能である。

付勢部材２５は、保持レバー１９の基端部を保持部材本体１２に対して回転中心Ｃ１から離れる方向に付勢することによってアンビルローラ１０が超音波ホーン６に近づく方向にアンビルローラ１０を付勢している。

付勢部材２５、保持レバー１９、及び回動軸１９ｂは、超音波ホーン６の出力面６ｅと後述するアンビルローラ１０の溶着面１０ｄとがこれらの法線方向に近づくようにアンビルローラ１０を超音波ホーン６に向けて付勢する付勢機構に相当する。

保持部材本体１２には、回転中心Ｃ１に向けて延びるカム突起１４と、カム突起１４及び回転中心Ｃ１と直交する方向（図４の左右方向）で反対向きにそれぞれ突出するとともに回転中心Ｃ１に沿って延びる一対の係合突起１５とが設けられている。

また、保持部材本体１２は、アンビル保持ドラム８の外周面に立設された一対のレール１７間に設けられている。各レール１７には、相手のレール１７側に開くとともに回転中心Ｃ１に沿って延びる係合溝１７ａが形成されている。保持部材本体１２の各係合突起１５は、アンビル保持ドラム８に対して回転中心Ｃ１に沿って移動可能となるように、それぞれ係合溝１７ａに係合している。

ここで、筒状のアンビル保持ドラム８には、その周壁を貫通するとともに回転中心Ｃ１に沿って延びるスリット１６ａが設けられている。保持部材本体１２のカム突起１４は、スリット１６ａを通じてアンビル保持ドラム８の内側に挿入されている。

アンビル保持ドラム８内には、カムドラム９が設けられ、このカムドラム９の外周面には、カム溝９ａが形成されている。カム突起１４の先端部は、カム溝９ａ内に挿入されている。カム溝９ａは、カムドラム９に対してアンビル保持ドラム８が回転することに応じてアンビルユニット７が回転中心Ｃ１に沿って移動するようにカム突起１４を案内する。

ここで、シート保持ドラム５とアンビル保持ドラム８とは互いに固定され、両者は、一体的に回転中心Ｃ１回りに回転する。一方、カムドラム９の回転位置は、シート保持ドラム５及びアンビル保持ドラム８の回転にかかわらず固定されている。したがって、保持部材本体１２は、シート保持ドラム５及びアンビル保持ドラム８の回転中心Ｃ１回りの回転に応じて回転中心Ｃ１に沿って移動する。

具体的に、図２及び図３の最も下に位置するアンビルユニット７は、平面視でシート保持ドラム５に保持されたシートＷから外れた位置に配置される。この状態で、シート保持ドラム５が図２の反時計回りに回転することに応じて、アンビルユニット７は、回転中心Ｃ１に沿ってシートＷに近づく方向に移動する。

アンビルユニット７が図２及び図３の最も上の位置まで変位する過程において、アンビルローラ１０は、シートＷを横断し、図２及び図３の最も上に位置するアンビルユニット７では、平面視においてアンビルローラ１０がシート保持ドラム５に保持されたシートＷから外れた位置に配置される。この状態からさらにシート保持ドラム５が反時計回りに回転すると、アンビルローラ１０は、再びシートＷを横断し、図２及び図３の最も下の位置のアンビルローラ１０の位置に復帰する。

つまり、超音波溶着装置１では、図２の範囲Ｅ１においてアンビルローラ１０がシートＷ上を図１の溶着範囲Ｄ１において往復移動し、この往復移動の間にシートＷが溶着される。より詳細には、図２の範囲Ｅ１以外の範囲内に位置するアンビルローラ１０は、平面視でシートＷから外れた図５の範囲Ｅ４内に位置し、範囲Ｅ１内にアンビルローラ１０が入ると、アンビルローラ１０は、平面視でシートＷに重なる範囲Ｅ３、平面視で前記範囲Ｅ４と反対側にシートＷから外れた範囲Ｅ２、及び前記範囲Ｅ３内を順次移動する。

範囲Ｅ４及び範囲Ｅ２内がそれぞれ非溶着範囲に相当し、範囲Ｅ３内が溶着範囲に相当する。以下、第１〜第３実施形態において、非溶着範囲Ｅ２、Ｅ４及び溶着範囲Ｅ３と称する。

以下、図５〜図７を参照して、非溶着範囲Ｅ２、Ｅ４内に位置するアンビルローラ１０をシートＷから遠ざけるための被押付部材１８について説明する。

被押付部材１８は、超音波ホーン６のスリット６ｄの幅寸法Ｄ４よりも小さな幅寸法Ｄ６を有し、スリット６ｄの幅方向の範囲内に設けられた板状の部材である。また、被押付部材１８の幅寸法Ｄ６は、アンビルローラ１０の一対の突出部１０ｂの間隔Ｄ５よりも小さい。ここで、各突出部１０ｂは、円盤状のローラ本体１０ａの外周面から全周に亘り突出するとともに、超音波ホーン６の出力面６ｅとの間でシートＷを溶着する溶着面１０ｄをそれぞれ有する。ローラ本体１０ａの外周面のうち各突出部１０ｂの間の部分は、後述する被押付部材１８に転がり接触可能な被支持面１０ｃを構成する。

また、被押付部材１８は、超音波ホーン６の長さ寸法Ｄ３よりも大きな長さ寸法Ｄ７を有し、回転中心Ｃ１に沿って配置されている。具体的に、被押付部材１８の長手方向の両端部は、それぞれ超音波ホーン６の外側に配置され、一対のボルトＢ１によってシート保持ドラム５に固定されている。

そして、被押付部材１８は、非溶着範囲Ｅ４内に配置された基端側案内部２１と、溶着範囲Ｅ３内に配置された中央部２２と、非溶着範囲Ｅ２内に配置された先端側案内部２３とを備えている。

中央部２２は、超音波ホーン６の出力面６ｅと同一平面上又は出力面６ｅよりも回転中心Ｃ１側の位置に配置された非案内面２２ａを有する。

基端側案内部２１は、中央部２２から離れる方向に向けて非案内面２２ａからシート保持ドラム５の径方向の外側に傾斜する傾斜面と、中央部２２から遠ざかる方向に向けて傾斜面から非案内面２２ａ（出力面６ｅ）と平行な方向に延びる平坦面とを含む基端側案内面２１ａを有する。

同様に、先端側案内部２３は、中央部２２から離れる方向に向けて非案内面２２ａからシート保持ドラム５の径方向の外側に傾斜する傾斜面と、中央部２２から離れる方向に向けて傾斜面から非案内面２２ａと平行する方向に延びる平坦面とを含む先端側案内面２３ａを有する。

ここで、両案内面２１ａ、２３ａは、付勢機構（付勢部材２５、保持レバー１９、及び回動軸１９ｂ）の付勢力によって非溶着範囲Ｅ２、Ｅ４内に位置するアンビルローラ１０の被支持面１０ｃが押し付けられる被押付面に相当する。また、被押付部材１８は、両案内面２１ａ、２３ａがスリット１６ａの幅方向の範囲内に配置された状態でシート保持ドラム５に固定されている。

また、両案内面２１ａ、２３ａは、アンビルローラ１０が溶着範囲Ｅ３から非溶着範囲Ｅ２、Ｅ４に移動することに応じて当該アンビルローラ１０の被支持面１０ｃに転がり接触することにより、非溶着範囲Ｅ２、Ｅ４内に位置するアンビルローラ１０をシートＷ（超音波ホーン６）から遠ざける。ここで、被支持面１０ｃは、アンビルローラ１０の各突出部１０ｂの間に位置するローラ本体１０ａの外周面（外側面）である。

つまり、基端側案内面２１ａを含む基端側案内部２１の端部、及び先端側案内面２３ａを含む先端側案内部２３の端部は、それぞれアンビルローラ１０の各突出部１０ｂ間に挿入された被挿入部に相当する。被挿入部が突出部１０ｂ間に挿入されていることにより、非溶着範囲Ｅ２、Ｅ４内に位置するアンビルローラ１０と被押付部材１８とは、アンビルローラ１０の移動方向及び付勢部材２５による付勢方向と直交する方向（図７の左右方向）におけるアンビルローラ１０の移動が規制されるように互いに係合している。

以下、被押付部材１８によるアンビルローラ１０の動作について説明する。

まず、アンビルローラ１０が溶着範囲Ｅ３を移動する過程においては、付勢部材２５による付勢力により、アンビルローラ１０の溶着面１０ｄは、シートＷを挟んだ状態で超音波ホーン６の出力面６ｅに押し付けられている。

この状態で、超音波ホーン６に超音波振動が与えられることによりシートＷが超音波溶着される。

アンビルローラ１０が溶着範囲Ｅ３から非溶着範囲Ｅ２、Ｅ４に向けて移動を開始すると、アンビルローラ１０の被支持面１０ｃは、案内面２１ａ、２３ａのうちの傾斜面に当接する。さらに、アンビルローラ１０の移動が進行すると、アンビルローラ１０は、案内面２１ａ、２３ａ（傾斜面）に対して転がり接触し、付勢部材２５による付勢力に抗して前記傾斜面に沿って徐々に超音波ホーン６から遠ざかる。そして、アンビルローラ１０の移動がさらに進行すると、アンビルローラ１０は、案内面２１ａ、２３ａのうちの平坦面によって支持された状態となる。つまり、両案内面２１ａ、２３ａは、付勢部材２５の付勢力に抗して出力面６ｅと溶着面１０ｄとがこれらの法線方向に互いに遠ざかる方向にアンビルローラ１０を案内可能な形状を有する。

この状態において、アンビルローラ１０の溶着面１０ｄは、超音波ホーン６の出力面６ｅから予め設定された寸法（超音波振動の振幅よりも大きな寸法）だけ遠ざかっている。そのため、超音波ホーン６に与えられた超音波振動がアンビルローラ１０に伝わることによる、超音波ホーン６及びアンビルローラ１０の磨耗及び劣化を防止することができる。

一方、アンビルローラ１０が非溶着範囲Ｅ２、Ｅ４から溶着範囲Ｅ３に向けて移動を開始すると、アンビルローラ１０は、案内面２１ａ、２３ａに転がり接触し、付勢部材２５による付勢力によって傾斜面に沿って徐々に超音波ホーン６に近づく。さらに、アンビルローラ１０の移動が進行すると、アンビルローラ１０は、溶着範囲Ｅ３に到達する。

つまり、付勢機構（付勢部材２５、保持レバー１９、及び回動軸１９ｂ）及び被押付部材１８は、溶着範囲Ｅ３において出力面６ｅと溶着面１０ｄとが互いに近づくとともに非溶着範囲Ｅ２、Ｅ４において出力面６ｅと溶着面１０ｄとが互いに遠ざかるように、アンビルローラ１０を超音波ホーン６に対して変位させる変位機構に相当する。

以上説明したように、超音波ホーン６に向けてアンビルローラ１０が付勢され、この付勢力によって非溶着範囲Ｅ２、Ｅ４内に位置するアンビルローラ１０の外側面が被押付部材１８の案内面２１ａ、２３ａに対して押し付けられる。

そして、両案内面２１ａ、２３ａにより、アンビルローラ１０が溶着範囲Ｅ３から非溶着範囲Ｅ２、Ｅ４に移動することに応じて出力面６ｅと溶着面１０ｄとが互いに遠ざかる方向にアンビルローラ１０を案内することができる。

そのため、アンビルローラ１０が溶着範囲Ｅ３に移動した状態においては付勢部材２５の付勢力によって出力面６ｅと溶着面１０ｄとをこれらの面の法線方向に近づけて両者の間でシートＷを超音波溶着することができる。一方、アンビルローラ１０が溶着範囲Ｅ３から非溶着範囲Ｅ２、Ｅ４に移動することに応じてアンビルローラ１０が案内面２１ａ、２３ａに沿って案内されることにより出力面６ｅと溶着面１０ｄとを互いに遠ざけることができる。

したがって、従来と異なり、アンビルを超音波ホーンに近づける又は遠ざける方向に駆動するための構成（シリンダ及びこれに駆動力を与える構成）、及びアンビルの駆動制御を省略することができる。

さらに、超音波ホーン６の一対の出力面６ｅの間（スリット６ｄの幅方向の範囲内）に案内面２１ａ、２３ａが設けられているため、各出力面６ｅの直近位置で当該各出力面６ｅから確実にアンビルローラ１０の溶着面１０ｄを遠ざけることができる。

したがって、超音波ホーン６及びアンビルローラ１０の磨耗及び劣化を確実に防止することができる。

また、前記超音波ホーン６では、スリット６ｄにより超音波ホーン６の出力側端部６ｂが軽量化されているため、各出力面６ｅからの出力振幅を大きくすることができる。

したがって、シートＷを確実に超音波溶着することができる。

なお、アンビルローラ１０は、溶着範囲Ｅ３の外側に位置する非溶着範囲Ｅ２、Ｅ４で折り返して溶着範囲Ｅ３に移動する。ここで、アンビルローラ１０の移動の折り返し点においてもシートＷを溶着する場合には、アンビルローラ１０の減速時及び加速時においてもシートＷに対して超音波エネルギーが与えられるため、移動方向において均一に溶着を行うことが難しい。これに対し、上述のようにアンビルローラ１０の折り返し点を溶着範囲Ｅ３の外側に設定することにより、溶着範囲Ｅ３における溶着を均一に行うことができる。

また、第１実施形態に係る超音波溶着装置１は、次の効果を奏する。

第１実施形態によれば、案内面２１ａ、２３ａによって出力面６ｅと溶着面１０ｄとをこれらの法線方向に互いに遠ざけることができる。そのため、アンビルローラ１０の移動方向における出力面６ｅの範囲内で溶着範囲Ｅ３及び非溶着範囲Ｅ２、Ｅ４を適宜設定することができる。

第１実施形態によれば、非溶着範囲Ｅ２、Ｅ４にあるアンビルローラ１０と被押付部材１８とを、アンビルローラ１０の移動方向及び付勢方向と直交する方向に位置決めすることができる。

したがって、アンビルローラ１０が溶着範囲Ｅ３に移動するのに先立って、アンビルローラ１０と超音波ホーン６とを位置決めすることができ、これにより、溶着範囲Ｅ３に移動したアンビルローラ１０と超音波ホーン６との間で確実に溶着を行うことができる。

第１実施形態によれば、アンビルローラ１０においてシートＷの溶着に寄与しない被支持面１０ｃ（各突出部１０ｂの間の領域）を利用して、非溶着範囲Ｅ２、Ｅ４にあるアンビルローラ１０と被押付部材１８とを係合することができる。

第１実施形態によれば、溶着範囲Ｅ３を挟んだ２箇所に非溶着範囲Ｅ２、Ｅ４を設定することができる。そのため、これら２箇所の非溶着範囲Ｅ２、Ｅ４の間でアンビルローラ１０を往復動作させることによって、アンビルローラ１０及び超音波ホーン６の磨耗及び劣化を防止しつつシートＷを確実に溶着することができる。

第１実施形態によれば、スリット６ｄにより超音波ホーン６における超音波振動の節部よりも出力面６ｅ側の部分のみを軽量化することができるので、出力振幅を大きくすることができる。

特に、第１実施形態では、スリット６ｄが超音波振動の節部に相当する位置から出力側端部６ｂの端面（出力面６ｅ）までの範囲に形成されているため、スリット６ｄによる超音波ホーン６の軽量化を最大限行なうことができる。

なお、スリット６ｄが超音波振動の節部に相当する位置よりも各出力面６ｅ側の位置から出力側端部６ｂの端面までの範囲に形成されていれば、有効に出力振幅を大きくすることができる。

また、第１実施形態に係る超音波溶着装置を用いた製造方法によれば、スリット６ｄを有する超音波ホーン６を用いることにより出力振幅を大きくした状態でシートＷを溶着することができるとともに、スリット６ｄの幅範囲内に設けられた被押付部材１８によって非溶着範囲Ｅ２、Ｅ４内に位置するアンビルローラ１０を超音波ホーン６から遠ざけることができる。

したがって、大きな出力振幅でシートＷを確実に溶着しながら、非溶着範囲Ｅ２、Ｅ４内に位置するアンビルローラ１０を超音波ホーン６から遠ざけることにより超音波ホーン６及びアンビルローラ１０の磨耗及び劣化を防止することができる。

また、一対の出力面６ｅによりシートＷの折り返し部分における２箇所（隣り合う２つの使い捨ておむつの溶着箇所）を同時に溶着し、スリット６ｄにより画定されるシートＷの非溶着範囲（２箇所の溶着部Ｓの間の範囲）でシートＷを切断することにより、使い捨ておむつ２０を製造することができる。

＜第２実施形態＞
第１実施形態では、被押付部材１８に案内面２１ａ、２３ａが設けられているが、案内面は、被押付部材１８及びアンビルローラ１０の少なくとも一方に設けられていればよい。

第２実施形態に係る超音波溶着装置では、図８に示すように、アンビルローラ１０Ａに案内面（大径部１０ｅの外周面）が設けられている。また、第２実施形態に係る被押付部材１８Ａは、アンビルローラ１０Ａの大径部１０ｅの外周面が転がり接触するための面として、超音波ホーン６の出力面６ｅと同一平面上に設けられた平坦面１８ｂを有している。

アンビルローラ１０Ａは、一対の突出部１０ｂの間における被支持面１０ｃから突出する大径部１０ｅを備えている。

大径部１０ｅは、被支持面１０ｃを画定する円柱部分と同心に配置されているとともに、１８０°の角度範囲に設けられている。また、大径部１０ｅの外周面と被支持面１０ｃとは、２つの傾斜面１０ｆによって互いに連結されている。

第２実施形態では、大径部１０ｅの外周面の半分（９０°の範囲）及び１つの傾斜面１０ｆが非溶着範囲Ｅ２に対する案内面を構成する。一方、大径部１０ｅの残りの半分の外周面、及び残り１つの傾斜面１０ｆが非溶着範囲Ｅ４に対する案内面を構成する。

アンビルローラ１０Ａが溶着範囲Ｅ３を移動する過程において、アンビルローラ１０Ａの溶着面１０ｄは、付勢部材２５による付勢力によりシートＷを挟んだ状態で超音波ホーン６の出力面６ｅに押し付けられているとともに、シートＷに対して転がり接触する。

この状態で超音波ホーン６に超音波振動が与えられることによりシートＷが超音波溶着される。

アンビルローラ１０Ａが溶着範囲Ｅ３から非溶着範囲Ｅ２、Ｅ４に向けて移動を開始すると、アンビルローラ１０Ａの傾斜面１０ｆは、被押付部材１８の平坦面１８ｂに当接する。さらに、アンビルローラ１０Ａの移動が進行すると、アンビルローラ１０Ａの傾斜面１０ｆは、被押付部材１８の平坦面１８ｂに対して転がり接触し、アンビルローラ１０Ａの溶着面１０ｄは、付勢部材２５による付勢力に抗して傾斜面１０ｆに沿って徐々に超音波ホーン６の各出力面６ｅから遠ざかる。そして、アンビルローラ１０Ａの移動がさらに進行すると、アンビルローラ１０Ａの大径部１０ｅが被押付部材１８の平坦面１８ｂによって支持された状態となる。

第２実施形態においても、アンビルローラ１０Ａの溶着範囲Ｅ３から非溶着範囲Ｅ２、Ｅ４への移動に応じて、付勢部材２５の付勢力に抗してアンビルローラ１０Ａの溶着面１０ｄを超音波ホーン６の出力面６ｅから遠ざけることができる。

なお、前記大径部１０ｅの外周面及び被押付部材１８の平坦面１８ｂに、アンビルローラ１０Ａの溶着範囲Ｅ３へ向けた移動を許容するとともにこの移動方向及び付勢部材２５による付勢方向と直交する方向にアンビルローラ１０Ａが移動するのを規制するように、互いに係合可能な係合部を設けることもできる。

＜第３実施形態＞
前記各実施形態に係る超音波溶着装置では、超音波ホーン６とアンビルローラ１０とが相対変位可能であるが、超音波ホーン６及びアンビルローラ１０の双方をシート保持ドラム５に対して相対変位させることもできる。つまり、相手側溶着具である超音波ホーン６がシート保持ドラム５に対して相対変位してもよい。

図９に示すように、第３実施形態に係る超音波ホーン６は、アンビルユニット７の保持部材本体１２に保持されている。したがって、アンビルユニット７の移動に応じて超音波ホーン６もシート保持ドラム５に対して移動する。

第３実施形態では、超音波ホーン６と被押付部材１８Ｂとが相対変位する。図９は、アンビルローラ１０が非溶着範囲Ｅ４に変位した状態を示しているが、この状態で、被押付部材１８Ｂの端部は、超音波ホーン６のスリット６ｄ内に挿入されている。

ここで、被押付部材１８Ｂにおけるスリット６ｄ内に常に挿入されている端部（図９の右側の端部）は、自由端とされている一方、被押付部材１８Ｂの反対側の端部１８ａは、２本のボルトＢ１で固定されている。これにより、被押付部材１８Ｂをシート保持ドラム５に対して確実に固定することができる。

なお、被押付部材１８Ｂに案内面２１ａ、２３ａが設けられている点については、第１実施形態と同様である。

第３実施形態においても、アンビルローラ１０の溶着範囲Ｅ３から非溶着範囲Ｅ２、Ｅ４への移動に応じて、付勢部材２５の付勢力に抗してアンビルローラ１０の溶着面１０ｄを超音波ホーン６の出力面６ｅからこれらの面の法線方向に遠ざけることができる。

＜第４実施形態＞
前記実施形態では、出力面６ｅと溶着面１０ｄとをこれらの面の法線方向に遠ざけるための被押付部材１８について説明したが、被押付部材は、出力面６ｅと溶着面１０ｄとをアンビルローラ１０Ｂの移動方向に遠ざけるためのものであってもよい。

以下、図１０及び図１１を参照して、第４実施形態に係る超音波溶着装置について説明する。なお、第１及び第２実施形態と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。

第４実施形態に係る超音波溶着装置では、超音波ホーン６の出力面６ｅの長さ寸法Ｄ３と同一の溶着範囲Ｅ６と、平面視において溶着範囲Ｅ６から外れた非溶着範囲Ｅ５、Ｅ７とが設定されている。なお、図１１は、溶着範囲Ｅ６及び非溶着範囲Ｅ５を覆うようにシートＷが供給される例を示しているが、シートＷは、少なくとも溶着範囲Ｅ６を覆うように供給されていればよい。

超音波溶着装置は、シート保持ドラム５（図３参照）に固定された取付板２４と、取付板２４に取り付けられた一対の被押付部材２６Ａとを備えている。

取付板２４は、超音波ホーン６のスリット６ｄにより分岐された部分をそれぞれ通すための一対の挿通穴２４ａと、両挿通穴２４ａ同士の間に位置して超音波ホーン６の分岐部分同士の間を通過する通過部２４ｂとを有する。

一対の被押付部材２６Ａは、それぞれ同様の構成を有するため、図１１の左側の被押付部材２６Ａのみを説明し、右側の被押付部材２６Ａの説明を省略する。

被押付部材２６Ａは、付勢部材２５（図３参照）の付勢力により非溶着範囲Ｅ５内に位置するアンビルローラ１０Ｂが押し付けられる案内面２６ｃ（被押付面）を有する。

具体的に、被押付部材２６Ａは、案内面２６ｃを有する本体部２６ａと、本体部２６ａを取付板２４に取り付けるための一対の取付部２６ｂとを備え、スリット６ｄの幅寸法Ｄ４よりも小さな厚み寸法Ｄ８を有する。

本体部２６ａは、案内面２６ｃがスリット６ｄの幅方向の範囲内に配置された状態で取付板２４（シート保持ドラム５）に固定された略長方形の板状の部分である。また、本体部２６ａは、アンビルローラ１０Ｂの移動方向において案内面２６ｃが超音波ホーン６の出力面と連続し、かつ、案内面２６ｃが超音波ホーン６の出力面６ｅと同一平面上に配置されるように取付板２４に取り付けられている。具体的に、本体部２６ａは、図１１に示す側面視において、超音波ホーン６の端面から、当該超音波ホーン６から離れる方向に延びるように配置されている。

なお、案内面２６ｃの一部が超音波ホーン６のスリット６ｄ内に入り込んだ状態で被押付部材２６Ａが取付板２４に取り付けられていてもよい。逆に、案内面２６ｃと出力面６ｅとに亘ってアンビルローラ１０Ｂが滑らかに移動することができる程度の隙間が案内面２６ｃと出力面６ｅとの間に設けられていてもよい。

一対の取付部２６ｂは、本体部２６ａからアンビルローラ１０Ｂの移動方向に突出するとともに本体部２６ａの両側に設けられている。一方の取付部２６ｂは、超音波ホーン６のスリット６ｄ内に配置され、他方の取付部２６ｂは、スリット６ｄの外側に配置されている。取付部２６ｂには、ボルトＢ２を通すための挿通孔（符号省略）が形成され、この挿通孔に通されたボルトＢ２の先端部を取付板２４のねじ穴２４ｄに螺合することにより被押付部材２６Ａを取付板２４に取り付けることができる。

ここで、第４実施形態に係るアンビルローラ１０Ｂは、図１０に示すように、各突出部１０ｂと同一の半径を有する被支持部１０ｇを有する。具体的に、被支持部１０ｇは、一対の突出部１０ｂの間でローラ本体１０ａから半径方向の外側に突出する。被支持部１０ｇの外周面（外側面）は、被押付部材２６Ａの案内面２６ｃに押し付けられる被支持面１０ｃとして機能する。

溶着範囲Ｅ６内に位置するアンビルローラ１０Ｂの溶着面１０ｄは、付勢部材２５の付勢力によって、超音波ホーン６の出力面６ｅに押し付けられ、溶着面１０ｄと出力面６ｅとの間でシートＷが溶着される。非溶着範囲Ｅ５、Ｅ７内に位置するアンビルローラ１０Ｂの被支持面（外側面）１０ｃは、付勢部材２５の付勢力によって案内面２６ｃ又はシートＷに押し付けられる。アンビルローラ１０Ｂが溶着範囲Ｅ６から非溶着範囲Ｅ５、Ｅ７に向けて移動すると、溶着面１０ｄは、出力面６ｅからアンビルローラ１０Ｂの移動方向に遠ざかる。

このように第４実施形態によれば、アンビルローラ１０Ｂが超音波ホーン６から外れた位置まで移動する場合に、アンビルローラ１０Ｂをその移動方向に案内することができる。これにより、出力面６ｅと溶着面１０ｄとをアンビルローラ１０Ｂの移動方向に互いに遠ざけることができる。

また、第４実施形態に係る超音波溶着装置は、図１１に示す溶着範囲Ｅ６及び非溶着範囲Ｅ５、Ｅ７と図１２に示す溶着範囲Ｅ９及び非溶着範囲Ｅ８、Ｅ１０との間で溶着範囲を切換可能である。ここで、溶着範囲Ｅ９は、超音波ホーン６の長さ寸法Ｄ３の範囲内に設定されている。

図１２を参照して、超音波溶着装置は、上述した被押付部材２６Ａと異なる形状を持つ案内面２６ｄを有する一対の被押付部材２６Ｂを有する。なお、両被押付部材２６Ｂは、同様の構成を有するため、非溶着範囲Ｅ８を定義するための被押付部材２６Ｂのみについて説明する。また、被押付部材２６Ｂは、上述した被押付部材２６Ａと案内面２６ｄ以外は同様の構成を有するため、案内面２６ｄについてのみ説明する。

案内面２６ｄは、溶着範囲Ｅ９から非溶着範囲Ｅ８に向かうに従いシート保持ドラム５の径方向の外側に傾斜する傾斜面と、溶着範囲Ｅ９から遠ざかる方向に向けて傾斜面から出力面６ｅと平行な方向に延びる平坦面とを有する。アンビルローラ１０Ｂが溶着範囲Ｅ９から非溶着範囲Ｅ８又は非溶着範囲Ｅ１０に移動することに応じて、溶着面１０ｄは、案内面２６ｄによって付勢部材２５の付勢力に抗して出力面６ｅからその法線方向に遠ざかる方向に案内される。

取付板２４は、アンビルローラ１０Ｂの移動方向において異なる位置に設定された２つの取付位置に対する被押付部材２６Ａ、２６Ｂの取り付けを許容する。

具体的に、取付板２４は、上述した被押付部材２６Ａを取り付けるための一対の外側ねじ穴２４ｃと、被押付部材２６Ｂを取り付けるための一対の内側ねじ穴２４ｄとを有する。

図１２に示すように、被押付部材２６Ｂの取付部２６ｂの挿通穴に通されたボルトＢ２を内側ねじ穴２４ｄに螺合することにより、溶着範囲Ｅ９及び非溶着範囲Ｅ８、Ｅ１０が定義されるように、被押付部材２６Ｂを取付板２４に取り付けることができる。

一方、被押付部材２６Ｂを取り外した状態で、図１１に示すように、被押付部材２６Ａの取付部２６ｂの挿通穴に通されたボルトＢ２を外側ねじ穴２４ｃに螺合することにより、溶着範囲Ｅ６及び非溶着範囲Ｅ５、Ｅ７が定義されるように、被押付部材２６Ａを取付板２４に取り付けることができる。

これにより、溶着範囲の異なる複数の使い捨ておむつ２０を製造可能な超音波溶着装置を提供することができる。

ここで、外側ねじ穴２４ｃ同士のピッチ及び内側ねじ穴２４ｄ同士のピッチは、互いに同一に設定されているとともに、両被押付部材２６Ａ、２６Ｂについて取付部２６ｂから案内面２６ｃ、２６ｄの端部までの距離は同一に設定されている。そのため、被押付部材２６Ｂを外側ねじ穴２４ｃを利用して取付板２４に取り付けることもできる。この場合、溶着範囲Ｅ６から非溶着範囲Ｅ５、Ｅ７へのアンビルローラ１０Ｂの移動に応じて、溶着面１０ｄが被押付部材２６Ｂの案内面２６ｄによって出力面６ｅからその法線方向にも遠ざかる。また、この場合には一種類の被押付部材２６Ｂによって、溶着範囲Ｅ６と溶着範囲Ｅ９とを切り換えることができる。被押付部材２６Ａ、２６Ｂの取付位置がアンビルローラ１０Ｂの移動方向に連続的に調整可能となるようにシート保持ドラム５（取付板２４）に対する被押付部材２６Ａ、２６Ｂの取り付けを許容する取付部が被押付部材２６Ａ、２６Ｂ及びシート保持ドラム５（取付板２４）の少なくとも一方に設けられていてもよい。

なお、図１３に示すように、上述した非溶着範囲Ｅ７の外側にアンビルローラ１０Ｂが被押付部材２６Ａに押し付けられないフリー範囲Ｅ１１を設定することもできる。この場合、フリー範囲Ｅ１１まで移動したアンビルローラ１０Ｂの高さ位置を当該アンビルローラ１０Ｂが案内面２６ｃ、２６ｄ上に戻ることができる位置に保持するための保持機構２７が設けられていることが好ましい。

保持機構２７は、保持部材本体１２（図３参照）に設けられたブラケット２７ａと、ブラケット２７ａを上下方向に貫通するストッパーボルト２７ｂとを備えている。

ストッパーボルト２７ｂは、回動軸１９ｂを中心とする回転に応じて予め設定された高さ位置まで移動した保持レバー１９の基端部に当接可能な位置に設けられている。また、ストッパーボルト２７ｂは、ブラケット２７ａに形成されたねじ穴（符号省略）に対する締め付け具合を調整することにより、保持レバー１９に当接する高さ位置を調整することができる。

なお、ストッパーボルト２７ｂにより保持されるアンビルローラ１０Ｂの高さ位置は、溶着範囲Ｅ６内に位置するアンビルローラ１０Ｂの高さ位置と同等又はこれよりも少し下に設定される。

このようにすれば、フリー範囲Ｅ１１内においてアンビルローラ１０Ｂが被押付部材２６Ａ、２６Ｂに対して押し付けられていない状態で、アンビルローラ１０Ｂを保持することができる。そのため、アンビルローラ１０Ｂの交換等を容易に行うことができる。

なお、本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下の態様を採ることもできる。

前記各実施形態では、移動側溶着具としてアンビルローラ１０を例示し、相手側溶着具として超音波ホーン６を例示しているが、移動側溶着具としての超音波ホーンと、相手側溶着具としてのアンビルとを有する超音波溶着装置とすることもできる。

つまり、超音波ホーンがシート保持ドラム５に対して溶着範囲と非溶着範囲との間で移動可能となるように、超音波ホーンをシート保持ドラム５に取り付けることができる。

この場合、相手側溶着具（アンビル）の溶着面を含む端部は、当該端部を分岐するためのスリットが設けられている。また、超音波ホーンと被押付部材とが直接接触することは好ましくないため、シート保持ドラム５に対して超音波ホーンを支持するための部分を被押付部材に対して押し付けることが好ましい。

また、相手側溶着具（アンビル）は、第１実施形態のようにシート保持ドラム５に対して固定されていてもよいが、第３実施形態のようにシート保持ドラム５に対して移動可能に取り付けられていてもよい。

上述した全ての実施形態において、シート保持ドラム５（シートＷ）に対して移動可能な溶着具は、その移動に伴いシートＷ及び被押付部材に対して転がり接触可能となるローラにより形成することが好ましい。

また、前記第１〜第３実施形態では、非溶着範囲Ｅ２、溶着範囲Ｅ３、及び非溶着範囲Ｅ４に亘って延びる１つの被押付部材１８、１８Ａ、１８Ｂについて説明したが、第４実施形態に示すように被押付部材は、少なくとも非溶着範囲に相当する範囲に設けられていればよい。

例えば、非溶着範囲Ｅ２に相当する範囲に１つの被押付部材が設けられているとともに、非溶着範囲Ｅ４に相当する範囲に別の被押付部材が設けられていてもよい。また、非溶着範囲を１箇所のみに設定する場合には、そこに１つの案内部材が設けられていればよい。

さらに、第１〜第４実施形態の構成を組み合わせることもできる。

具体的に、第４実施形態の超音波溶着装置において、アンビルローラ１０Ｂの移動方向及び付勢部材２５による付勢方向と直交する方向におけるアンビルローラ１０Ｂの移動が規制されるように、アンビルローラ１０Ｂと被押付部材２６Ａ、２６Ｂとが互いに係合していてもよい。

なお、上述した具体的実施形態には以下の構成を有する発明が主に含まれている。

上記課題を解決するために、本発明は、被溶着物を超音波溶着するための超音波溶着装置であって、被溶着物を保持する保持部材と、前記被溶着物に超音波振動を与える出力面を有する超音波ホーンと、前記超音波ホーンの出力面との間で前記被溶着物を溶着する溶着面を有するアンビルとを有する一対の溶着具であって、前記一対の溶着具のうちの一方である移動側溶着具は、当該移動側溶着具の出力面又は溶着面が前記保持部材に保持された被溶着物に平面視で重なるとともに前記一対の溶着具のうちの他方である相手側溶着具との間で前記被溶着物を溶着する溶着範囲と平面視で前記溶着範囲から外れた非溶着範囲とに亘って前記保持部材に対して移動可能である、一対の溶着具と、前記溶着範囲において前記出力面と前記溶着面とが互いに近づくとともに前記非溶着範囲において前記出力面と前記溶着面とが互いに遠ざかるように、前記移動側溶着具を前記相手側溶着具に対して変位させる変位機構とを備え、前記相手側溶着具の前記出力面又は前記溶着面を含む端部は、前記移動側溶着具の移動方向に延びるスリットにより前記移動方向と直交する方向に分岐しているとともに前記スリットの両側に位置して前記出力面又は前記溶着面として機能する一対の端面を有し、前記変位機構は、前記出力面と前記溶着面とがこれらの法線方向に近づくように前記移動側溶着具を前記相手側溶着具に向けて付勢する付勢機構と、前記付勢機構の付勢力によって前記非溶着範囲内に位置する前記移動側溶着具の外側面が押し付けられる被押付面を有し、かつ、前記被押付面が前記スリットの幅方向の範囲内に配置された状態で前記保持部材に固定された被押付部材とを備え、前記被押付部材の被押付面及び前記移動側溶着具の外側面の少なくとも一方は、前記移動側溶着具が前記溶着範囲から前記非溶着範囲に移動することに応じて前記出力面と前記溶着面とが互いに遠ざかる方向に前記移動側溶着具を案内する案内面として機能する、超音波溶着装を提供する。

本発明では、相手側溶着具に向けて移動側溶着具が付勢され、この付勢力によって非溶着範囲に位置する移動側溶着具の外側面が被押付部材の被押付面に対して押し付けられる。

そして、これらの面の少なくとも一方が案内面として機能することにより、移動側溶着具が溶着範囲から非溶着範囲に移動することに応じて出力面と溶着面とが互いに遠ざかる方向に移動側溶着具を案内することができる。

そのため、移動側溶着具が溶着範囲に移動した状態においては付勢機構の付勢力によって出力面と溶着面とをこれらの面の法線方向に近づけて両者の間で被溶着物を超音波溶着することができる。一方、移動側溶着具が溶着範囲から非溶着範囲に移動することに応じて移動側溶着具が案内面に沿って案内されることにより出力面と溶着面とを互いに遠ざけることができる。

したがって、本発明によれば、従来と異なり、アンビルを超音波ホーンに近づける又は遠ざける方向に駆動するための構成（シリンダ及びこれに駆動力を与える構成）、及びアンビルの駆動制御を省略することができる。

さらに、本発明では、相手側溶着具の一対の端面の間（スリットの幅方向の範囲内）に被押付面が設けられているため、相手側溶着具の各端面の直近位置で当該各端面から移動側溶着具を確実に遠ざけることができる。

したがって、超音波ホーン及びアンビルの磨耗及び劣化を確実に防止することができる。

なお、本発明において、移動側溶着具は、溶着範囲と非溶着範囲とに亘って移動可能である。ここで、非溶着範囲は、平面視で溶着範囲から外れた位置にある。つまり、移動側溶着具は、溶着範囲の外側に位置する非溶着範囲で折り返して溶着範囲に移動する。

ここで、移動側溶着具の移動の折り返し点においても被溶着物を溶着する場合には、移動側溶着具の減速時及び加速時においても被溶着物に対して超音波エネルギーが与えられるため、移動方向において均一に溶着を行うことが難しい。これに対し、本発明のように、移動側溶着具の折り返し点を溶着範囲の外側に設定することにより、溶着範囲における溶着を均一に行うことができる。

なお、本発明において『被押付面がスリットの幅方向の範囲内に配置』されているとは、スリットの奥行き方向（移動側溶着具の移動方向）又はスリットの深さ方向において、被押付面がスリットの外側に配置されていることを許容する趣旨である。

また、本発明において『付勢機構の付勢力によって非溶着範囲内に位置する移動側溶着具の外側面が押し付けられる（被押付面）』とは、被押付面と移動側溶着具の外側面との間に被溶着物が存在した状態で被押付面に対し移動側溶着具の外側面が押し付けられる場合も含む。

前記超音波溶着装置において、前記案内面は、前記付勢機構の付勢力に抗して前記出力面と前記溶着面とがこれらの法線方向に互いに遠ざかる方向に前記移動側溶着具を案内可能な形状を有することが好ましい。

この態様によれば、案内面によって出力面と溶着面とをこれらの法線方向に互いに遠ざけることができる。そのため、移動側溶着具の移動方向における相手側溶着具の出力面又は溶着面の範囲内で溶着範囲及び非溶着範囲を適宜設定することができる。

前記超音波溶着装置において、前記保持部材は、前記移動側溶着具の移動方向において異なる位置に設定された複数の取付位置に対する前記被押付部材の取り付けを許容する被押付部材取付部を有することが好ましい。

この態様によれば、溶着範囲及び非溶着範囲を移動側溶着具の移動方向の複数個所で変更することができる。そのため、溶着範囲の異なる複数の製品を製造可能な超音波溶着装置を提供することができる。

一方、前記非溶着範囲は、前記相手側溶着具の出力面又は溶着面から前記移動側溶着具の移動方向に外れた位置に設定されている場合、前記案内面は、前記出力面と前記溶着面とが前記移動側溶着具の移動方向に互いに遠ざかる方向に前記移動側溶着具を案内可能な形状を有していてもよい。

この態様によれば、移動側溶着具が相手側溶着具から外れた位置まで移動する場合に、当該移動側溶着具を前記移動方向に案内することにより、出力面と溶着面とを前記移動方向に互いに遠ざけることができる。

前記超音波溶着装置において、前記非溶着範囲内に位置する移動側溶着具と前記被押付部材とは、前記移動側溶着具の前記溶着範囲へ向けた移動を許容するとともに前記移動方向及び前記付勢機構による付勢方向と直交する方向における移動側溶着具の移動が規制されるように、互いに係合していることが好ましい。

この態様によれば、非溶着範囲内に位置する移動側溶着具と被押付部材とを、移動側溶着具の移動方向及び付勢方向と直交する方向に位置決めすることができる。

したがって、移動側溶着具が溶着範囲に移動するのに先立って、移動側溶着具と相手側溶着具とを位置決めすることができ、これにより、溶着範囲に移動した移動側溶着具と相手側溶着具との間で確実に溶着を行うことができる。

前記超音波溶着装置において、前記移動側溶着具は、前記被押付部材に対して転がり接触可能な外側面を有するローラ本体と、前記ローラ本体から外側に突出するとともに前記相手側溶着具の一対の端面との間で前記被溶着物を溶着する一対の突出部とを備え、前記被押付部材は、前記非溶着範囲内に位置する移動側溶着具における前記一対の突出部の間に挿入される被挿入部を有することが好ましい。

この態様によれば、移動側溶着具において被溶着物の溶着に寄与しない領域（各突出部の間の領域）を利用して、非溶着範囲内に位置する移動側溶着具と被押付部材とを係合することができる。

前記超音波溶着装置において、前記超音波溶着装置は、前記移動側溶着具の移動方向における前記溶着範囲の両側位置でそれぞれ前記出力面と前記溶着面とが互いに遠ざかる方向に前記移動側溶着具を案内するために、前記案内面を２つ有することが好ましい。

この態様によれば、溶着範囲の両側位置の２箇所に非溶着範囲を設定することができる。そのため、これら２箇所の非溶着範囲の間で移動側溶着具を往復動作させることによって、移動側溶着具及び相手側溶着具の磨耗及び劣化を防止しつつ被溶着物を確実に溶着することができる。

前記超音波溶着装置において、前記超音波ホーンは、超音波振動が入力される入力面を有する入力側端部と、前記スリットにより分岐しているとともに前記スリットの両側位置で超音波振動を出力する一対の出力面を有する出力側端部とを有する前記相手側溶着具であり、前記超音波ホーンの入力面と前記超音波ホーンの各出力面との間の距離は、前記入力面に入力される超音波振動の半波長に相当する距離に設定され、前記スリットは、前記超音波振動の節部に相当する位置又はこれよりも前記各出力面側の位置から前記出力側端部の端面までの範囲に形成されていることが好ましい。

一般に、超音波ホーンにおいては、入力される超音波振動の節部を基準として入力面側の部分の質量に対する出力面側の部分の質量の比が小さいほど、出力振幅が大きくなることが知られている。

ここで、前記態様によれば、スリットにより超音波ホーンにおける超音波振動の節部よりも出力面側の部分のみを軽量化することができるので、各出力面から出力される超音波振動の振幅（以下、出力振幅という）を大きくすることができる。

特に、スリットが超音波振動の節部に相当する位置から出力側端部の端面までの範囲に形成されている場合には、スリットによる超音波ホーンの軽量化を最大限行なうことができる。

なお、前記『節部』とは、超音波振動の波形において振幅が最小（０）となる位置である。

また、本発明は、前記超音波溶着装置を用いて、着用者の腹部に配置される前腹部と、着用者の臀部に配置される後背部と、前記前腹部から着用者の両脚部の間を通って前記後背部まで延びる股下部とを有する使い捨ておむつを製造するための方法であって、前記前腹部と前記後背部とが前記股下部を介して縦方向に連結された構成要素が横方向に連続する連続体を準備する準備工程と、前記連続体を縦方向に二つ折りにする二つ折り工程と、前記移動側溶着具を前記溶着範囲と前記非溶着範囲とに亘って移動させるとともに前記超音波ホーンに超音波振動を入力することにより、前記相手側溶着具の一対の端面と前記移動側溶着具の出力面又は溶着面との間で前記連続体における前記前腹部の側縁部に相当する部分と前記後背部の側縁部に相当する部分との重なり部分の２箇所を同時に溶着する溶着工程と、前記溶着工程において形成された２箇所の溶着部の間で前記連続体を切断する切断工程とを含む、使い捨ておむつの製造方法を提供する。

本発明に係る製造方法によれば、スリットの幅範囲内に設けられた被押付部材によって非溶着範囲内に位置する移動側溶着具を相手側溶着具から遠ざけることができる。

したがって、本発明によれば、非溶着範囲内に位置する移動側溶着具を相手側溶着具から遠ざけることにより移動側溶着具及び相手側溶着具の磨耗及び劣化を防止することができる。

また、本発明によれば、相手側溶着具の一対の端面と移動側溶着具の出力面又は溶着面との間で連続体の折り返し部分における２箇所（隣り合う２つの使い捨ておむつの溶着箇所）を同時に溶着し、スリットにより画定される連続体の非溶着範囲（２箇所の溶着部の間の範囲）で連続体を切断することにより、使い捨ておむつを製造することができる。

Claims (9)

1. 被溶着物を超音波溶着するための超音波溶着装置であって、
   被溶着物を保持する保持部材と、
   前記被溶着物に超音波振動を与える出力面を有する超音波ホーンと、前記超音波ホーンの出力面との間で前記被溶着物を溶着する溶着面を有するアンビルとを有する一対の溶着具であって、前記一対の溶着具のうちの一方である移動側溶着具は、当該移動側溶着具の出力面又は溶着面が前記保持部材に保持された被溶着物に平面視で重なるとともに前記一対の溶着具のうちの他方である相手側溶着具との間で前記被溶着物を溶着する溶着範囲と平面視で前記溶着範囲から外れた非溶着範囲とに亘って前記保持部材に対して移動可能である、一対の溶着具と、
   前記溶着範囲において前記出力面と前記溶着面とが互いに近づくとともに前記非溶着範囲において前記出力面と前記溶着面とが互いに遠ざかるように、前記移動側溶着具を前記相手側溶着具に対して変位させる変位機構とを備え、
   前記相手側溶着具の前記出力面又は前記溶着面を含む端部は、前記移動側溶着具の移動方向に延びるスリットにより前記移動方向と直交する方向に分岐しているとともに前記スリットの両側に位置して前記出力面又は前記溶着面として機能する一対の端面を有し、
   前記変位機構は、前記出力面と前記溶着面とがこれらの法線方向に近づくように前記移動側溶着具を前記相手側溶着具に向けて付勢する付勢機構と、前記付勢機構の付勢力によって前記非溶着範囲内に位置する前記移動側溶着具の外側面が押し付けられる被押付面を有し、かつ、前記被押付面が前記スリットの幅方向の範囲内に配置された状態で前記保持部材に固定された被押付部材とを備え、
   前記被押付部材の被押付面及び前記移動側溶着具の外側面の少なくとも一方は、前記移動側溶着具が前記溶着範囲から前記非溶着範囲に移動することに応じて前記出力面と前記溶着面とが互いに遠ざかる方向に前記移動側溶着具を案内する案内面として機能する、超音波溶着装置。
2. 前記案内面は、前記付勢機構の付勢力に抗して前記出力面と前記溶着面とがこれらの法線方向に互いに遠ざかる方向に前記移動側溶着具を案内可能な形状を有する、請求項１に記載の超音波溶着装置。
3. 前記保持部材は、前記移動側溶着具の移動方向において異なる位置に設定された複数の取付位置に対する前記被押付部材の取り付けを許容する被押付部材取付部を有する、請求項２に記載の超音波溶着装置。
4. 前記非溶着範囲は、前記相手側溶着具の出力面又は溶着面から前記移動側溶着具の移動方向に外れた位置に設定され、
   前記案内面は、前記出力面と前記溶着面とが前記移動側溶着具の移動方向に互いに遠ざかる方向に前記移動側溶着具を案内可能な形状を有する、請求項１〜３の何れか１項に記載の超音波溶着装置。
5. 前記非溶着範囲内に位置する移動側溶着具と前記被押付部材とは、前記移動側溶着具の前記溶着範囲へ向けた移動を許容するとともに前記移動方向及び前記付勢機構による付勢方向と直交する方向における移動側溶着具の移動が規制されるように、互いに係合している、請求項１〜４の何れか１項に記載の超音波溶着装置。
6. 前記移動側溶着具は、前記被押付部材に対して転がり接触可能な外側面を有するローラ本体と、前記ローラ本体から外側に突出するとともに前記相手側溶着具の一対の端面との間で前記被溶着物を溶着する一対の突出部とを備え、
   前記被押付部材は、前記非溶着範囲内に位置する移動側溶着具における前記一対の突出部の間に挿入される被挿入部を有する、請求項５に記載の超音波溶着装置。
7. 前記超音波溶着装置は、前記移動側溶着具の移動方向における前記溶着範囲の両側位置でそれぞれ前記出力面と前記溶着面とが互いに遠ざかる方向に前記移動側溶着具を案内するために、前記案内面を２つ有する、請求項１〜６の何れか１項に記載の超音波溶着装置。
8. 前記超音波ホーンは、超音波振動が入力される入力面を有する入力側端部と、前記スリットにより分岐しているとともに前記スリットの両側位置で超音波振動を出力する一対の出力面を有する出力側端部とを有する前記相手側溶着具であり、
   前記超音波ホーンの入力面と前記超音波ホーンの各出力面との間の距離は、前記入力面に入力される超音波振動の半波長に相当する距離に設定され、
   前記スリットは、前記超音波振動の節部に相当する位置又はこれよりも前記各出力面側の位置から前記出力側端部の端面までの範囲に形成されている、請求項１〜７の何れか１項に記載の超音波溶着装置。
9. 請求項１〜８の何れか１項に記載の超音波溶着装置を用いて、着用者の腹部に配置される前腹部と、着用者の臀部に配置される後背部と、前記前腹部から着用者の両脚部の間を通って前記後背部まで延びる股下部とを有する使い捨ておむつを製造するための方法であって、
   前記前腹部と前記後背部とが前記股下部を介して縦方向に連結された構成要素が横方向に連続する連続体を準備する準備工程と、
   前記連続体を縦方向に二つ折りにする二つ折り工程と、
   前記移動側溶着具を前記溶着範囲と前記非溶着範囲とに亘って移動させるとともに前記超音波ホーンに超音波振動を入力することにより、前記相手側溶着具の一対の端面と前記移動側溶着具の出力面又は溶着面との間で前記連続体における前記前腹部の側縁部に相当する部分と前記後背部の側縁部に相当する部分との重なり部分の２箇所を同時に溶着する溶着工程と、
   前記溶着工程において形成された２箇所の溶着部の間で前記連続体を切断する切断工程とを含む、使い捨ておむつの製造方法。

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