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JP4822896B2 - 複合シートの製造方法及び装置 - Google Patents
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JP4822896B2 - 複合シートの製造方法及び装置 - Google Patents

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Description

本発明は、第1のシートが第2のシートの上に積層されて複合化された複合シートの製造方法及び装置に関する。
帯状のシートの上に毎葉のシートを積層させて複合化する複合シートの製造技術としては、例えば、下記特許文献1に記載の技術が知られている。この技術は、連続して供給されてくる弾性部材を所定の長さに切断し、切断された該弾性部材の間隔を広げて帯状のウェブ上に所定間隔おきに配置するものである。
特開2004−329873号公報
ところで、この技術では、帯状のウェブの上に同じ間隔おきにシートを配置することはできるが、隣り合う弾性部材どうしの間隔が異なるように配置することはできない。
従って本発明は、隣り合う毎葉の第1のシートを間隔が異なるように第2のシート上に配置することが可能な複合シートの製造方法及び装置を提供することを目的とする。
本発明は、回転しているカッターロールとアンビルロールとの間に第1のシートを供給して毎葉に切断し、前記アンビルロールで前記第1のシートの毎葉の複数枚を一組として所定間隔おきに保持して第2のシート上に配し、これらのシートどうしを複合化する複合シートの製造方法であって、
一の組内における毎葉どうしのピッチ間隔が、該一の組とそれに続く他の組との隣接する毎葉どうしのピッチ間隔と異なる位置関係となるように、前記アンビルロールで前記第1のシートの毎葉を前記第2のシート上に配する複合シートの製造方法を提供することにより、前記目的を達成したものである。
また、本発明は、カッターロールと、アンビルロールと、これらのロール間に第1のシートを供給するシートの供給手段とを備えている複合シートの製造装置であって、前記アンビルロールは、前記第1のシートの毎葉の複数枚を一組として所定間隔おきに保持しながら回転し、該一の組内における毎葉どうしのピッチ間隔が、該一の組とそれに続く他の組との隣接する毎葉どうしのピッチ間隔と異なる位置関係となるように第2のシート上に配する複合シートの製造装置を提供することにより、前記目的を達成したものである。
本発明の複合シートの製造方法及び装置によれば、隣り合う毎葉の第1のシートが間隔の異なるように第2のシート上に配置された複合シートを好適に製造することができる。
以下、本発明をその好ましい実施形態に基づき、図面を参照しながら説明する。
図3は、図1に模式的に示す本発明の複合シートの製造装置(以下、単に製造装置ともいう。)の第1実施形態によって製造される複合シートの一形態を模式的に示したものである。
図3に示すように、複合シート10は、第1のシート11の短尺の毎葉11A、11B・・・が、長尺の第2のシート12の上に積層され接合されたものである。これら毎葉の長さLiは同じ長さである。第1のシート11の毎葉11A、11B・・・は、二枚一組で所定間隔をおいて接合されており、一の組A内における毎葉11A、11Aどうしのピッチ間隔Diiは、一の組Aとそれに続く他の組Bとの隣接する毎葉11A、11Bどうしのピッチ間隔Dijと異なる位置関係となっている。また、各組どうしのピッチ間隔Dは、(Dii+Dij)、ピッチ間隔Diiは、ピッチ間隔Dの1/2未満となっている。
図1(a)に示すように、本実施形態の製造装置1は、カッターロール2と、アンビルロール3と、これらのロール2、3間に第1のシート11を供給するシートの供給手段4と、第1のシート11に接着剤を塗工する塗工手段5と、第2のシート12及びその上に配された第1のシート11の毎葉をプレスする加圧手段6と、これらカッターロール2、アンビルロール3、シートの供給手段4、製造装置1の作動を制御する制御手段(図示せず)とを備えている。
カッターロール2は、二枚の刃211、212が取り付けられたロール21と、ロール21を駆動させるモーター(図示せず)とを具備している。刃211、212は、ロール21が半回転する毎に第1のシート11を切断するように取り付けられている。図1(b)に示すように、ロール21は、刃211、212の周回軌道におけるこれら刃211、212間の長さLR21が各組内における毎葉どうしの間隔Diiより長さがα長く設定されている。
アンビルロール3は、カッターロール2の下方に配置されたロール31と、ロール31を駆動させるモーター(図示せず)とを備えている。ロール31は、その周面部において開口する多数の通気路(図示せず)を備えている。これらの通気路には、吸引ポンプ及びコンプレッサー(ともに図示せず)が切り換え自在に接続されている。そして、切断された第1のシート11の毎葉をロール31の周面部に吸引保持し、その状態で第2のシート12との合流位置まで回転したときに、通気路からの吸引を解いて該吸引路から空気を噴射し、第1のシート11の毎葉を第2のシート12上に配する。
本実施形態の製造装置1では、アンビルロール3のロール31は、図2(a)に示すように、定速度V31で回転しながら、切断された第1のシート11の毎葉11Aの2枚を一組として周面部で吸引保持し、該一組内における毎葉11Aどうしのピッチ間隔Diiが、該一の組Aとそれに続く他の組Bとの隣接する毎葉11A、11Bどうしのピッチ間隔Dijと異なる位置関係となるように第2のシート12上に配されるように設けられている。
シートの供給手段4は、コンベア41と、コンベア41を駆動させる一対のロール42、43と、ロール42、43を駆動させる駆動モーター(図示せず)とを備えている。
接着剤の塗工装置5は、使用する接着剤、接着剤の塗工形態等に合わせて選択される。塗工装置5には、例えば、従来からシートどうしの接合に使用されるノズル吐出式やダイコーター式等の公知の塗工装置が採用される。
加圧手段6は、アンビルロール3の下方に配設されたプレスロール61と、プレスロール61を駆動させるモーター(図示せず)とを備えている。また、加圧手段のプレスロールは、加熱できる構造としてもよい。
前記制御手段は、CPU、記憶装置、入力装置及び出力装置等を備えた制御用コントローラーで構成されており、該記憶装置に製造装置1を作動させるシーケンスプログラムを保持している。そして、該プログラムに基づいて、定常状態において、以下のように製造装置1の作動を制御する。
本実施形態の製造装置1は、定常状態においては、アンビルロール3のロール31及び供給装置4のコンベア41が、図2(a)に示すような速度で作動するように設定されている。即ち、アンビルロール3は、2枚一組の毎葉の切断を行う間(周期:0〜T(D))に、ロール31が一定の周速度V31で回転するように設けられている。また、コンベア41は、ロール31の周速度V31よりも低速の供給速度V11で第1のシート11を供給するように設定されているが、ロール21の刃211、212が第1のシート11の各組内における全毎葉を切断する間(T(CP1)〜T(CP2):ロール31における各組の最初の毎葉をロール31のカットポイントCP1で切断してから最後の毎葉をカットポイントCP2で切断するまで)に供給速度V11をV11maxまで一旦加速した後減速する以外は、一定速度で第1のシート11を供給するように設定されている。V11maxは、毎葉の長さLiと各組内における毎葉どうしのピッチ間隔Diiに応じて設定される。
一方、上述のように、ロール21は、刃211、212の周回軌道におけるこれら刃211、212間の長さLR21が各組内における毎葉どうしの間隔Diiより長さがα長く設定されている(図1(b)参照)。これらロール21の刃211、212は、図2(b)に示すように、第1のシート11の各組内における全毎葉を切断する間(T(CP1)〜T(CP2))に、毎葉の長さに応じてロール31の周速度V31よりも早いV21maxとなるように一旦加速された後該周速度V31まで減速されるとともに、次の組の最初の毎葉を切断するまでに、一旦ロール31の周速度V31よりも低速のV21minとなるように減速された後該周速度V31まで再加速されるように設定されている。V21maxとV21minは、カッターロール21の刃211、212の周回軌道におけるこれらの間の長さLR21、及び各組内における毎葉どうしのピッチ間隔Diiに応じて設定される。
本実施形態の製造装置1では、接着剤の塗工装置5はコンベア駆動ロール43と同期して、ロール21、31間に供給される第1のシート11の表面に接着剤を塗工するように設定されている。
本実施形態の製造装置1では、プレスロール61は、アンビルロール3のロール31と同期して回転するように設けられている。
次に、本発明の複合シートの製造方法の第1実施形態を、製造装置1を使用した複合シートの製造方法に基づいて説明する。
先ず、製造装置1を起動し、カッターロール2、アンビルロール3、コンベア41及びプレスロール6を上述したように定常状態で回転させる。
そして、切断前の第1のシート11を、コンベア41によって、ロール21とロール31との間に供給する。第1のシート11には、ロール21とロール31との間に供給される前に、塗工装置5によって接着剤が塗工される。上述のように、本実施形態では、図2(a)に示したように、アンビルロール3のロール31は、一定の周速度V31で回転されている。第1のシート11は、アンビルロール3の周速度V31よりも遅い供給速度でロール21及びロール31間に供給され、各組内における全毎葉が切断される間(T(CP1)〜T(CP2))に、供給速度がV11max(<V31)まで一旦加速された後減速される以外は、一定速度で供給される。その一方でロール21は、図2(b)に示したように、刃211、212が、各組内における第1のシート11の全毎葉を切断される間(T(CP1)〜T(CP2))に、毎葉の長さに応じてロール31の周速度V31よりも早いV21maxとなるように一旦加速された後該周速度V31まで減速される。そして次の組の最初の毎葉を切断するまでにV21minとなるように減速された後、該周速度V31まで加速される。このようにカッターロール2、アンビルロール3及びコンベア41が協働することで、一の組A内における毎葉11Aどうしのピッチ間隔Diiが一の組Aとそれに続く他の組Bとの隣接する毎葉11A、11Bどうしのピッチ間隔Dijと異なる位置関係となるように、ロール21、31間に供給された第1のシート11が順次毎葉に切断される。
このようにして切断された第1のシート11の毎葉は、そのまま2枚一組としてピッチ間隔Diiと各組間の隣接する毎葉どうしのピッチ間隔Dijが異なる位置関係となるようにアンビルロール3のロール31の周面部に吸引保持され、第2のシート12上の合流位置まで移送される。そして、吸引保持が解かれ、第2のシート12上に配された第1のシート11の毎葉が、ロール31とプレスロール61との間で挟持され、接着剤を介してこれらのシートが接合されて複合化される。この結果、図3に示すように、一の組A内における毎葉11Aどうしのピッチ間隔Diiが、一の組Aとそれに続く他の組Bとの隣接する毎葉11A、11Bどうしのピッチ間隔Dijと異なる位置関係となるように、第1のシート11の毎葉が第2のシート12上に接合された複合シートの連続体が製造される。
第1のシート11及び第2のシート12には、製造する複合シートの用途に応じたシートが適宜選択される。本発明を、吸収性物品用の複合シートの製造に適用する場合には、第1のシートとして、廃棄用テープ、メカニカルファスナー、弾性シート、不織布、フィルム、第2のシートとして、不織布、フィルム、弾性体、弾性体と不織布又はフィルムとの複合シート、を選択することができる。そして、図3の一点鎖線に示すような外形に切断することで、所望の吸収性物品用の外層パネル用の複合シートを連続的に好適に製造することができる。
以上説明したように、本実施形態の製造装置1及びそれを用いた複合シート10の製造方法によれば、第1のシート11の隣り合う毎葉のピッチ間隔が異なるように第2のシート12上に積層された複合シートを好適に製造することができる。
次に、本発明の複合シートの製造装置(以下、単に製造装置ともいう。)の第2〜第4実施形態について説明する。
第2実施形態の製造装置は、図4に示すように、カッターロール21の刃212の配置が前記第1実施形態の製造装置と異なるように設定されており、カッターロール21の刃211、212が軸対象位置に取り付けられ、アンビルロールの周速度と同じ速度で回転するように設けられている以外は、第1実施形態の製造装置と同様に構成されている。第2実施形態の製造装置では、刃211、212の周回軌道の長さにおける刃211、212間の短いほうの距離が、第1のシートの一の組内における毎葉どうしのピッチ間隔Dii(図3参照)に設定され、刃211、212の周回軌道の長さにおける刃211、212間の長いほうの距離が、一の組Aとそれに続く他の組Bとの隣接する毎葉11A、11Bどうしのピッチ間隔Dijに設定されている。このように構成された第2実施形態の製造装置において、カッターロール21の回転速度を第1実施形態の製造装置におけるアンビルロールの周速度と同じ速度で一定に回転させる以外は、第1実施形態と同様にして、第1のシートを順次毎葉に切断し、アンビルロールで吸引保持させて第2のシート上に配することで、第1実施形態と同様に、図3に示すような、第1のシートの隣り合う毎葉のピッチ間隔が異なるように第2のシート上に積層された複合シートを好適に製造することができる。
第3及び第4実施形態の製造装置は、前記第1実施形態の製造装置1における、アンビルロール3の動作が異なる以外は、第1実施形態の製造装置1及びそれを用いたシートの製造方法と同様に複合シートが製造される。
第3、第4実施形態の製造装置は、アンビルロールがその回転速度を加減速可能に設けられており、少なくとも、一の組の全毎葉を切断する間及び切断された該一の組の全毎葉を前記第2のシート上に配する間に、前記アンビルロールが定速度で回転するとともに、前記一組のうちの最後の毎葉の切断後該最後の毎葉を第2のシート上に載置する前の第1区間及び該最後のシートを第2のシート上に載置した後次の組の最初の毎葉を切断する前の第2区間に、前記アンビルロールの周速度が第1区間と第2区間との間で逆に加減速されて変速され、前記供給手段が、前記第1のシートを前記アンビルロールの周速度と同じ速度で供給し、且つ、前記カッターロールが、一定速度で回転するか又は前記アンビルロールと同じ速度で回転するように設けられている。
第3実施形態の製造装置では、図5(a)に示すように、少なくとも、第1のシート11の二枚一の組の毎葉を切断する間(T(CP1)〜T(CP2):ロール31における先行するカットポイントCP1からその後に続くカットポイントCP2の間)、及び切断された二枚一の組の全毎葉を第2のシート12上に配する間(T(TR1)〜T(TR2))に、アンビルロール3のロール31が一定の周速度V31で回転する。そして、アンビルロール3は、前記一組のうちの最後の毎葉の切断後該最後の毎葉を第2のシート12上に配する前の第1区間及び該最後の毎葉を第2のシート12上に配した後次の組の最初の毎葉を切断する前の第2区間に、ロール31の周速度V31が第1区間と第2区間との間で逆に変速される。すなわち、第1区間では、ロール31の周速度がV31maxまで一旦加速されその後周速度V31まで減速され、第2区間且つ一組の毎葉を第2のシート12上に配した後(先行する第1のシートの一組の毎葉をT(TR1)、T(TR2)でそれぞれ配した後)次の組の毎葉の切断前に、ロール31の周速度がV31minまで一旦減速されその後V31まで加速されるように設けられている。この場合、V31maxとV31minは、アンビルロール一定速度時の各組のピッチ間隔Dに対しピッチ間隔Dが短くなった場合に応じて設定される。
第3実施形態の製造装置では、図5(b)に示すように、第1実施形態の複合シートに比べて、各組のピッチ間隔Dからβだけ短くする場合に適用することができる。
第4実施形態の製造装置では、図6(a)に示すように、少なくとも、第1のシート11の二枚一の組の毎葉を切断する間(即ち、ロール31における先行するカットポイントCP1からその後に続くカットポイントCP2の間)、及び切断された二枚一の組の毎葉を第2のシート12上に配する間に、アンビルロール3のロール31が一定の周速度V31で回転する。そして、前記該一組のうちの最後の毎葉を切断した後、該最後の毎葉を第2のシート12上に配する前に、ロール31の周速度が一旦V31minまで減速されその後周速度V31まで加速され、且つ一組の毎葉を第2のシート12上に配した後(先行する第1のシートの一組の毎葉の配置をT(TR1)、T(TR2)でそれぞれ行った後)次の組の毎葉の切断前に、ロール31の周速度が一旦V31maxまで加速されその後V31まで減速されるように設けられている。この場合、V31maxとV31minは、アンビルロール一定速度時の各組のピッチ間隔Dに対しピッチ間隔Dが長くなった場合に応じて設定される。
第4実施形態の製造装置では、図6(b)に示すように、第1実施形態の複合シートに比べて、各組のピッチ間隔Dからβだけ長くする場合に適用することができる。
第3、第4実施形態の製造装置及びそれを用いた複合シートの製造方法においても、第1実施形態の製造装置1及びそれを用いた製造方法と同様に、第1のシート11の隣り合う毎葉のピッチ間隔が異なるように第2のシート12上に積層された複合シートを好適に製造することができる。
本発明は、前記実施形態に制限されない。
前記各実施形態では、加圧手段を、積層されたシートをアンビルロールとともにプレスするプレスロールを備えた構成としたが、加圧手段を、一対のロール等の加圧機構を備えたアンビルロールとは独立した構成とし、これらの加圧機構によって積層されたシートをプレスするように構成することもできる。
前記実施形態では、接着剤の塗工手段で第1のシートに接着剤を塗工したが、シートどうしを溶着や超音波接合によって接合する等接着剤を不要とする場合には接着剤の塗工装置は省略することができ、その場合、加圧手段6に代えて又は合わせて、加熱手段や、超音波接合手段を採用することができる。
前記実施形態では、一組の毎葉を2枚としたが、3枚以上とすることもできる。また、第2のシートを長尺のシートとしたが、予め所定長さに切断され、所定間隔おきに供給される毎葉のシートであってもよい。
本発明のシートの加工装置及びシートの製造方法は、多様な産業上の利用が可能であり、使い捨ておむつや生理用ナプキン等の吸収性物品等の部材、衣料品、等の様々な物品の製造に利用することができる。
本発明の複合シートの製造装置の第1実施形態を模式的に示す図であり、(a)は装置の全体を示す図、(b)はカッターロールを示す図である。 (a)は第1実施形態の製造装置におけるコンベアによる第1のシートの供給速度のグラフであり、(b)は同実施形態の製造装置におけるカッターロールの回転速度のグラフである。 第1、第2実施形態の製造装置により製造される複合シートの一形態を模式的に示す平面図である。 第2実施形態の製造装置におけるカッターロールを模式的に示す図(図1(b)相当図)である。 (a)は本発明の第3の実施形態の製造装置におけるアンビルロールの回転速度のグラフであり、(b)は、第3実施形態の製造装置で製造される複合シートの一形態を模式的に示す平面図である。 (a)は本発明の第4の実施形態の製造装置におけるアンビルロールの回転速度のグラフであり、(b)は、第4実施形態の製造装置で製造される複合シートの一形態を模式的に示す平面図である。
符号の説明
1 複合シートの製造装置
2 カッターロール
3 アンビルロール
4 シートの供給手段
5 塗工手段
6 加圧手段
10、10’ 複合シート
11 第1のシート
11A〜11C 第1のシートの毎葉
12 第2のシート

Claims (8)

  1. 回転しているカッターロールとアンビルロールとの間に第1のシートを供給して毎葉に切断し、前記アンビルロールで前記第1のシートの毎葉の複数枚を一組として所定間隔おきに保持して第2のシート上に配し、これらのシートどうしを複合化する複合シートの製造方法であって、
    一の組内における毎葉どうしのピッチ間隔が、該一の組とそれに続く他の組との隣接する毎葉どうしのピッチ間隔と異なる位置関係となるように、前記アンビルロールで前記第1のシートの毎葉を前記第2のシート上に配する複合シートの製造方法。
  2. 前記アンビルロールを定速度で回転させ、
    前記各組内における毎葉どうしを切断する間に前記第1のシートの供給速度を前記毎葉の長さに応じて一旦加速した後減速する以外は、前記周速度よりも低速の一定速度で前記第1のシートを供給し、
    且つ前記カッターロールの刃の周回長さが前記各組内における毎葉どうしのピッチ間隔と同じ場合は、前記カッターロールを前記アンビルロールの周速度と同じ速度で回転させ、
    前記カッターロールの刃の周回長さが前記各組内における毎葉どうしのピッチ間隔より長い場合は、前記各組内における毎葉どうしを切断する間に前記カッターロールの速度を前記毎葉の長さに応じて前記アンビルロールの周速度よりも早くなるように一旦加速した後該周速度まで減速するとともに、次の組の最初の毎葉を切断するまでに前記カッターロールを前記アンビルロールの周速度よりも低速となるように一旦減速した後該周速度まで加速する請求項1に記載の複合シートの製造方法。
  3. 少なくとも、一の組の全毎葉を切断する間及び切断された該一の組の全毎葉を前記第2のシート上に配する間に、前記アンビルロールを定速度で回転させるとともに、前記一組のうちの最後の毎葉の切断後該最後の毎葉を第2のシート上に載置する前の第1区間及び該最後の毎葉を第2のシート上に載置した後次の組の最初の毎葉を切断する前の第2区間に、前記アンビルロールの周速度を第1区間と第2区間との間で逆に加減速させて変速し、
    前記第1のシートを、前記アンビルロールの周速度と同じ速度で供給し、
    且つ、前記カッターロールを、一定速度で回転させるか又は前記アンビルロールと同じ速度で回転させる請求項1に記載の複合シートの製造方法。
  4. 前記第2のシート及びその上に配された前記第1のシートの毎葉をプレスする請求項1〜3の何れかに記載の複合シートの製造方法。
  5. 前記第1のシートの前記第2のシートとの接合面に予め接着剤又は粘着剤を塗工しておく請求項1〜4の何れかに記載の複合シートの製造方法。
  6. カッターロールと、アンビルロールと、これらのロール間に第1のシートを供給するシートの供給手段とを備えている複合シートの製造装置であって、前記アンビルロールは、前記第1のシートの毎葉の複数枚を一組として所定間隔おきに保持しながら回転し、該一の組内における毎葉どうしのピッチ間隔が、該一の組とそれに続く他の組との隣接する毎葉どうしのピッチ間隔と異なる位置関係となるように第2のシート上に配する複合シートの製造装置。
  7. 前記アンビルロールが定速度で回転し、前記供給手段及び前記カッターロールがシートの供給速度及び前記カッターロールの回転速度をそれぞれ加減速可能に設けられており、
    前記供給手段は、前記各組内における毎葉どうしを切断する間に前記第1のシートの供給速度を前記毎葉の長さに応じて一旦加速した後減速する以外は、前記周速度よりも低速の一定速度で前記第1のシートを供給し、
    且つ前記カッターロールは、その刃の周回長さが前記各組内における毎葉どうしのピッチ間隔と同じ場合は、前記カッターロールを前記アンビルロールの周速度と同じ速度で回転し、
    前記刃の周回長さが前記各組内における毎葉どうしのピッチ間隔より長い場合は、各組内における毎葉どうしを切断する間に、毎葉の長さに応じて前記アンビルロールの周速度よりも早くなるように一旦加速した後該周速度まで減速するとともに、次の組の最初の毎葉を切断するまでに一旦前記アンビルロールの周速度よりも低速となるように減速した後該周速度まで加速するように設けられている請求項6に記載の複合シートの製造装置。
  8. 前記アンビルロールがその回転速度を加減速可能に設けられており、
    少なくとも、一の組の全毎葉を切断する間及び切断された該一の組の全毎葉を前記第2のシート上に配する間に、前記アンビルロールが定速度で回転するとともに、前記一組のうちの最後の毎葉の切断後該最後の毎葉を第2のシート上に載置する前の第1区間及び該最後のシートを第2のシート上に載置した後次の組の最初の毎葉を切断する前の第2区間に、前記アンビルロールの周速度が第1区間と第2区間との間で逆に加減速されて変速され、
    前記供給手段が、前記第1のシートを前記アンビルロールの周速度と同じ速度で供給し、
    且つ、前記カッターロールが、一定速度で回転するか又は前記アンビルロールと同じ速度で回転するように設けられている請求項6に記載の複合シートの製造装置。
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