JP2015509470A - 欠陥品の単位服用量パウチを製造ラインから除去する方法 - Google Patents

Abstract

漏れなどの欠陥を有する組成物充填済みパウチを除去するインラインの方法が、第１の組成物充填済みパウチを検査する工程を含む。漏れが検出された場合、そのパウチは製造プロセスから除去される。漏れに近接するパウチも除去される。

Description

本開示は、欠陥品の組成物充填済みパウチをパウチ加工ラインから除去するための方法に関する。

送達される材料の分散、注入、溶解、及び投与を単純化するために、水溶性の高分子フィルムが包装材料として広く使用されている。洗濯用又は食器用洗剤などの家庭用ケア組成物を包装するために、例えば、水溶性フィルムから作製されたパウチが広く使用されている。消費者は、バケット、シンク、又は洗濯機などの混合容器に、パウチ入りの組成物を直接加えることができる。

組成物充填済みの水溶性パウチ又は「単位服用量パウチ」が高速生産ラインで製造され得る。この生産ラインは通常、単位服用量パウチの種々の部分が作製及び／又は修正される一連の工程又はステーションを含む。これらの工程は多くの場合、高い生産量と低い生産費を達成するために、可能な限りの高速で達成される。それにもかかわらず、完成した製品に対し一定の品質基準を維持することが依然として望ましい。したがって、高速生産ラインは通常、単位服用量パウチを検査する手段を有している。

単位服用量パウチの高速生産は、水溶性フィルムを互いに形成及び封着して充填済みパウチを形成する上で正確さを必要とする。限定するものではないが、フィルムの割送り又は充填及び封着のタイミングに関連するものを含めて問題が生じた場合、漏れのある単位服用量パウチが形成され得る。漏れのある単位服用量パウチを検査する、現行の一手段は、パウチ加工ラインの終端でそれらを収集することを伴う。単位服用量パウチはホッパに収集され、そのホッパが次いで、パウチ組成物による汚染に関して検査される。しかしながら、生産プロセスにおけるこの時点で漏れが発見された場合、漏れのある多数の単位服用量パウチが既に生産されている可能性がある。このことは、液体組成物が隣接する水溶性パウチの上に漏れるときに特に問題となるが、それは、これによって、隣接するパウチを早期に劣化させることになり得るからである。更に、漏れが発見された場合、汚染除去のために生産ライン全体を運転停止することが必要となり得る。

本開示は、欠陥を有する単位服用量パウチをパウチ加工ラインから除去するインラインの方法を提供することによって、上記の問題に対処するものである。単位服用量パウチ加工ラインは、表面を有する圧盤を備える。圧盤は、その圧盤の表面に複数のパウチ穴を備える。パウチ穴の各々は、複数の圧盤縁部によって囲まれている。各穴は、レーンＬ−１とレーンＬ＋１との間に配設された単一のレーンＬと、行Ｒ−１と行Ｒ＋１との間に配設された単一の行Ｒとによって各穴の位置が規定されるように、レーンと行とをなして配列される。各穴は、複数の圧盤縁部との組み合わせにより、行Ｒ−１に近接する上方区画、Ｒ＋１に近接する下方区画、Ｌ−１に近接する左方区画、及びＬ＋１に近接する右方区画からなる群から選択された少なくとも４つの区画を備える領域を規定する。

開示する方法は、４つの区画のうちの少なくとも１つにおける欠陥について、任意の好適な手段を用いて、レーンＬ、行Ｒの穴に配置された第１の組成物充填済みパウチを検査する工程であって、
ｉ．欠陥が上方区画にある場合、第１の組成物充填済みパウチが除去され、レーンＬ、行Ｒ−１の穴に第２の組成物充填済みパウチが存在する場合は、その第２の組成物充填済みパウチも除去され、
ｉｉ．欠陥が下方区画にある場合、第１の組成物充填済みパウチが除去され、レーンＬ、行Ｒ＋１の穴に第２の組成物充填済みパウチが存在する場合は、その第２の組成物充填済みパウチも除去され、
ｉｉｉ．欠陥が左方区画にある場合、第１の組成物充填済みパウチが除去され、レーンＬ−１、行Ｒの穴に第２の組成物充填済みパウチが存在する場合は、その第２の組成物充填済みパウチも除去され、
ｉｖ．欠陥が右方区画にある場合、第１の組成物充填済みパウチが除去され、レーンＬ＋１、行Ｒの穴に第２の組成物充填済みパウチが存在する場合は、その第２の組成物充填済みパウチも除去されるようにする、工程を含む。

本開示は、添付の図面の図を参照すると、より容易に理解され得る。
本開示において有用な圧盤の一部分の平面図である。 本開示において有用な圧盤の一部分の平面図である。 組成物充填済みパウチの各区画の概略図である。 パウチ除去方式のブロック図である。 検査で合格となった１行のパウチの画像である。 １行のパウチの画像であるが、それらパウチのうちの１つが検査で不合格となっている。

本特許又は出願書類には、カラーで制作された少なくとも１つの図面が含まれる。請求と必要な費用の支払いに応じて、カラーの図面を伴う本発明又は特許出願公開の写しが特許局から提供される。

「含む」とは、本明細書で用いられるとき、様々な構成要素、成分又は工程が、本開示を実施する際に併せて利用され得ることを意味する。したがって、用語「含む」は、より限定的な用語「本質的に〜からなる」及び「〜からなる」を包含する。本発明の組成物は、本明細書に開示する必須の及び任意選択の要素のいずれかを備えるか、本質的にそれらの要素のいずれかからなるか、あるいはそれらの要素のいずれかからなることができる。

本明細書で用いられる「組成物充填済み」とは、部分的に組成物を充填されたパウチと、最大限に充填されたパウチの両方を包含する。

単位服用量パウチ
製造プロセス
単位服用量パウチが、好適な設備及び方法を用いて作製される。例えば、単位服用量パウチは、当該技術分野で周知の垂直型充填、水平型充填、及び／又は回転ドラム充填技術を用いて作製される。そのようなプロセスは、連続的であっても断続的であってもよい。水溶性容器を製造する連続的インラインプロセスの例が、米国特許第７，１２５，８２８号、米国特許出願第２００９／０１９９８７７Ａ１号、欧州特許第２３８０９６５号、同第２３８０９６６号、米国特許第７，１２７，８７４号及び米国特許出願第２００７／０２４１０２２号（すべて、米国オハイオ州のプロクター・アンド・ギャンブル社（Procter ＆ Gamble Company）に付与）に記述されている。水溶性容器を製造する非連続的インラインプロセスの例は、米国特許第７，７９７，９１２号（英国バークシャー（Berkshire）のレキットベンキーザー社（Reckitt Benckiser）に付与）に記述されている。これらのプロセスの各々は、複数の型穴を備えた圧盤を利用し得るものである。

一般に、このプロセスは以下の工程を含み得る。フィルムが加熱及び／又は湿潤され、圧盤の表面に送給される。圧盤の表面上に達すると、フィルムは任意の手段によって所定位置に保持され得る。例えば、フィルムは、フィルムに減圧を施し、そうして表面上の固定位置にフィルムを引き込むことによって、所定位置に保持され得る。減圧は、フィルムの縁部に沿って、かつ／又は型穴同士の間の表面領域上に施され得る。圧盤表面は、当該技術分野で知られているように、減圧をもたらし得るユニットに連結された少なくともいくつかのホールを有し得る。

単位服用量パウチを作製するのに好適な任意のフィルムが使用される。使用される水溶性フィルムの非限定的な例には、米国特許出願第２０１１／０２０４０８７Ａ１号及び同第２０１１／０１８８７８４Ａ１号（それぞれ米国オハイオ州のプロクター・アンド・ギャンブル社（Procter ＆ Gamble Company）に付与）に記載されているようなポリビニルアルコールを含むものが挙げられる。更なる非限定的な例には、モノソル社（MonoSol）（米国インディアナ州ガリー（Gary））によって販売されているＭ８６３０及びＭ８９００を含む市販のフィルム、並びに／又は、アイセロ社（Aicello）（カナダ国ブリティッシュコロンビア州ノースバンクーヴァー（North Vancouver））によって供給される、ソルブロン（Solublon）（登録商標）としてのフィルム若しくはクラレ社（Kuraray）（米国テキサス州ヒューストン（Houston））によって供給されるポバールフィルムが挙げられる。

フィルムの開口ポケットが型穴に形成されると、それら開口ポケットは組成物を充填され、上記の特許公開に記載されているものを含めた任意の既知の方法で封着され得る。封着工程は通常、ポケットの開口上部に第２の水溶性フィルムを封着することによって達成される。いくつかの実施形態において、第２の水溶性フィルムはそれ自体で、１つ以上の組成物収容ポケットの一部分を形成し得る。非限定的な充填及び封着手段が、米国特許第６，９９５，１２６号、同第７，１２５，８２８号、米国特許出願第２００９／０１９９８７７Ａ１号、欧州特許第２３８０９６５号、同第２３８０９６６号、米国特許第７，１２７，８７４号、及び米国特許出願第２００７／０２４１０２２号（すべて米国オハイオ州のプロクター・アンド・ギャンブル社（Procter ＆ Gamble Company）に付与）に記載されている。

組成物
単位服用量パウチは、目的の用途に好適な任意の組成物を収容し得る。有用な組成物の非限定的な例には、軽質及び重質液体洗剤組成物、硬質表面洗浄用組成物、洗濯に広く使用されている洗剤ジェル、漂白及び洗濯用添加剤、シャンプー、ボディソープ、並びに他のパーソナルケア組成物が挙げられる。これらの組成物は、液体、ジェル、固体、又は粉末の形態を取り得る。液体及びジェルの組成物は固体を含み得る。固体は、マイクロカプセル、ビーズ、ヌードル若しくは１つ以上の真珠色のボール、又はそれらの混合物など、粉末又は凝集物を含み得る。

本開示において有用な組成物は、漏れをマシンビジョンシステムにとって又は裸眼にとってより見やすいものにする感光性化合物又は他の薬剤を含み得る。

圧盤
典型的な単位服用量製造ラインは、単位服用量パウチを形成する各コンパートメントに対する型穴を備えた表面を利用する。多くの場合、その表面は、移動回転ベルト、例えばコンベアベルト又は圧盤コンベアベルトに、着脱可能に連結されている。ベルトの移動は、連続的であっても断続的であってもよい。この表面は、必要に応じて取り除かれ得るものであり、他の寸法を有するか、又は異なる形状若しくは寸法の型を備えた別の表面と交換され得る。これにより、この設備を容易に清浄にすることができ、また種々のタイプの単位服用量パウチの生産に使用することができる。任意の有用な表面が用いられ得る。

ここで図１を参照すると、有用な圧盤１０の一実施形態が示されている。図１において、複数の型穴１００が、圧盤１０の表面上に２次元配列をなして存在する。この実施形態において、１２個の型穴が圧盤の長さ方向に、そして７個の型穴が幅方向に存在する。各型穴は、幅方向における行「Ｒ」と長さ方向におけるレーン「Ｌ」とで規定され得る。したがって、複数の型穴が圧盤の表面上に存在するので、各型穴は、圧盤自体の４つの縁部１２０に隣接する型穴を除き、少なくとも２つの隣接する穴を有することになる。例えば、図１の穴１０１は、４つの隣接する穴１０２、１０３、１０４及び１０５を有するが、圧盤自体の縁部１２０に位する穴１０５は、２つの隣接する穴１０１、１０６及び１０７のみを有する。穴１０１とそれに隣接する４つの穴の各々との間で、４つの穴の圧盤縁部１２が穴に隣接している。

図２は、圧盤１０の別の有用な実施形態を示している。型穴１００は、ドラム１１の曲面上に配置されている。上述の圧盤と同様に、複数の型穴がドラムの表面上に存在し、各型穴が少なくとも１つの隣接する穴を有するようになっている。

単位服用量パウチの構成
単コンパートメント又は多コンパートメントパウチが、上述のような型穴を利用して作製され得る。単コンパートメントパウチ及びそれら単コンパートメントパウチを作製する方法の非限定的な例が、オールマイティパックス（All Mighty Pacs）、ピュレックスウルトラパックス（Purex Ultra Packs）、パーシル（Persil）、ＯＭＯポッド（OMO Pods）、テスコカプセル（Tesco Capsules）、アームアンドハンマークリスタルパワーパック（Arm ＆ Hammer Crystal Power Pacs）の名称で現在市販されているものである。多コンパートメントパウチ及び単位服用量パウチを製造する方法の非限定的な例が、米国特許出願２０１０／０１９２９８６Ａ１号、米国特許第６，９９５，１２６号、同第７，１２５，８２８号、同第７，１２７，８７４号、同第７，９６４，５４９号、米国特許出願第２００９／０１９９８７７Ａ１号、米国特許第６，８８１，７１３号、同第７，０１３，６２３号、同第７，５２８，０９９号、及び同第６，７２７，２１５号（それぞれ、米国オハイオ州プロクター・アンド・ギャンブル社（The Procter ＆ Gamble Company）に付与）に記載されている。タイドポッド及びアリエールポッド（Ariel Pods）は、現在市販されている多コンパートメントパウチの例である。

図３は、図２の圧盤１０の一部分のグラフ図である。圧盤の上面が上方から確認される。穴１０１が圧盤１０の中央に確認される。上記のように、所与の穴は、圧盤の長さ方向における行「Ｒ」と、圧盤の幅方向におけるレーン「Ｌ」とで規定され得る。穴１０１とその周囲の圧盤縁部１２は、４つの区画によって規定され、それらの区画の各々は、互いに交差する２本の破線と１本の実線とで形成される三角形によって境界を付されている。４つの区画には、上方区画２００と、下方区画２１０と、左方区画２２０と、右方区画２４０とが含まれる。隣接する穴が、これらの区画の各々に近接している。上方区画２００に近接する穴１０３は、レーン「Ｌ」と行「Ｒ−１」とによって規定される。下方区画２０１に近接する穴１０５は、レーン「Ｌ」と行「Ｒ＋１」とによって規定される。左方区画２２０に近接する穴１０２は、レーン「Ｌ−１」と行「Ｒ」とによって規定される。右方区画２４０に近接する穴１０４は、レーン「Ｌ＋１」と行「Ｒ」とによって規定される。

検査の方法
単位服用量パウチが圧盤の穴に存在する間に、それら単位服用量パウチを欠陥に関して検査する任意の有用な手段が利用され得る。「組成物収容パウチからの漏れを検出するための装置及び方法（Apparatus and Method for Detecting Leakage from a Composition-Containing Pouch）」と題された、本発明者らの同時係属中の出願において、本発明者らは、パウチ生産プロセス中に単位服用量パウチを検査するためのマシンビジョンの方法及び装置について述べている。このプロセスは、マシンビジョンシステムにとって視認可能である化合物を組成物に加えることを含む。単位服用量パウチが配置されている穴を囲む圧盤縁部のうちの少なくとも１つに、この組成物がパウチの外側に存在すると、漏れのある単位服用量パウチが検出される。

パウチ除去方式
ここで図４を参照すると、パウチ除去方式のブロック図が示されている。単位服用量パウチを収容した、レーンＬ、行Ｒの穴と、それに近接する圧盤縁部とが漏れに関して検査される。パウチの漏れが検出されない場合、パウチはシステムによって許容される。パウチの漏れが検出された場合、漏れのある単位服用量パウチ、及びその漏れのあるパウチに近接するパウチが除去される。より具体的に言えば、漏れが単位服用量パウチの上方区画に検出された場合、そのパウチが除去され、そしてレーンＬ、行Ｒ−１に配置されたパウチも除去される。漏れが単位服用量パウチの下方区画に検出された場合、そのパウチが除去され、そしてレーンＬ、行Ｒ＋１に配置されたパウチも除去される。漏れが単位服用量パウチの左方区画に検出された場合、そのパウチが除去され、そしてレーンＬ−１、行Ｒに配置されたパウチも除去される。漏れが単位服用量パウチの右方区画に検出された場合、そのパウチが除去され、そしてレーンＬ＋１、行Ｒに配置されたパウチも除去される。

図５は、単位服用量パウチ生産ラインに沿って配置されたカメラによって捕捉された画像を示している。この画像は、３つの穴（不可視）を伴った圧盤１０の一部分を上から見た図であり、各穴は多コンポーネント単位服用量パウチ１００を収容している。圧盤１０は、画像が捕捉されるとき、紫外光に暴露される。単位服用量パウチ１００の各々の組成物に、５０ｐｐｍのＣ．Ｉ．フルオレッセントブライトナー３５１（４，４’−ビス（２−二スルホン酸スチリル）ビフェニルとしても知られる）が加えられる。Ｃ．Ｉ．フルオレッセントブライトナー３５１は、紫外光に暴露されると蛍光発光する感光性色素である。この画像において、３つの単位服用量パウチ１００のうちのいずれを囲む圧盤縁部１２にも蛍光は検出されない。したがって、パウチのこの行全体が検査に合格する。

図６はまた、単位服用量パウチ生産ラインに沿って配置されたカメラによって捕捉された画像を示している。この画像は、３つの穴（不可視）を伴った圧盤１０の一部分のものであり、各穴は多コンポーネント単位服用量パウチ１００を収容している。圧盤は、画像が捕捉されるとき、紫外光に暴露される。単位服用量パウチ１００の各々の組成物に、５０ｐｐｍのＣ．Ｉ．フルオレッセントブライトナー３５１が加えられる。この画像において、蛍光１５０が、画像の右端で圧盤縁部１２上に検出される。したがって、汚染した圧盤縁部に近接する穴に収容された、行Ｒ、レーンＬの単位服用量パウチ１００は、第１の単位服用量パウチの右側にある、行Ｒ、レーンＬ＋１の単位服用量パウチ（図示せず）と同様に除去される。したがって、これら２つの単位服用量パウチの各々が検査で不合格となる。このようにして、漏れのあるパウチと、漏れた組成物によって汚染されている可能性の最も高いパウチの両方が、生産ラインから除去するように合図される。

本明細書で開示した寸法及び値は、列挙した厳密な数値に厳格に限定されるものとして解釈されるべきではない。むしろ、別段の指定がない限り、そのような各寸法は、列挙した値と、その値を包含する機能的に等価な範囲との双方を意味することを意図したものである。例えば、「４０ｍｍ」として開示された寸法は、「約４０ｍｍ」を意味することを意図したものである。

相互参照した又は関連する特許若しくは特許出願を含めて、本明細書で引用したすべての文書は、明示的に除外されるかあるいは限定されない限り、すべての内容が参照によって本明細書に組み込まれる。いかなる文書の引用も、それが、本明細書で開示又は特許請求する発明に対する先行技術であること、あるいは、それが単独で、若しくは他の参照文献と共に、そのような発明を教示、示唆又は開示することを認めるものではない。更に、本書における用語のいずれかの意味又は定義が、参照によって組み込まれる文書における同じ用語のいずれかの意味又は定義と対立する限りは、本書においてその用語に与えられた意味又は定義が優先されるものとする。

本発明の特定の実施形態について図示し説明したが、種々の他の変更及び修正が、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなくなされ得ることが、当業者には明らかとなろう。したがって、本発明の範囲に含まれるそのようなすべての変更及び修正は、添付の「特許請求の範囲」で網羅することとする。

Claims (8)

1. 欠陥を有する組成物充填済みパウチをパウチ加工ラインから除去するインラインの方法であって、前記パウチ加工ラインは、表面を有する圧盤を備え、前記圧盤は、前記圧盤の前記表面に複数のパウチ穴を備え、前記パウチ穴の各々は、
   ａ）複数の圧盤縁部によって囲まれ、
   ｂ）レーンＬ−１とレーンＬ＋１との間に配設された単一のレーンＬと、行Ｒ−１と行Ｒ＋１との間に配設された単一の行Ｒとによって各穴の位置が規定されるように、レーンと行とをなして配列され、
   ｃ）前記複数の圧盤縁部との組み合わせにより、行Ｒ−１に近接する上方区画、Ｒ＋１に近接する下方区画、Ｌ−１に近接する左方区画、及びＬ＋１に近接する右方区画からなる群から選択される少なくとも４つの区画を備える領域を規定し、
   前記方法は、前記４つの区画のうちの少なくとも１つにおける欠陥について、レーンＬ、行Ｒの穴に配置された第１の組成物充填済みパウチを検査する工程であって、
   ｉ．欠陥が前記上方区画にある場合、前記第１の組成物充填済みパウチが除去され、レーンＬ、行Ｒ−１の穴に第２の組成物充填済みパウチが存在する場合は、該第２の組成物充填済みパウチも除去され、
   ｉｉ．欠陥が前記下方区画にある場合、前記第１の組成物充填済みパウチが除去され、レーンＬ、行Ｒ＋１の穴に第２の組成物充填済みパウチが存在する場合は、該第２の組成物充填済みパウチも除去され、
   ｉｉｉ．欠陥が前記左方区画にある場合、前記第１の組成物充填済みパウチが除去され、レーンＬ−１、行Ｒの穴に第２の組成物充填済みパウチが存在する場合は、該第２の組成物充填済みパウチも除去され、
   ｉｖ．欠陥が前記右方区画にある場合、前記第１の組成物充填済みパウチが除去され、レーンＬ＋１、行Ｒの穴に第２の組成物充填済みパウチが存在する場合は、該第２の組成物充填済みパウチも除去されるようにする、工程を含むことを特徴とする、方法。
2. 前記組成物は、液体、ジェル、固体、粉末、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１に記載の方法。
3. 前記組成物は、軽質液体洗剤組成物、重質液体洗剤組成物、硬質表面洗浄用組成物、洗剤ジェル、漂白及び洗濯用添加剤、シャンプー及びボディソープからなる群から選択される、請求項２に記載の方法。
4. 前記欠陥は、前記パウチからの前記組成物の漏れである、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記組成物は、感光性の薬剤を含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
6. 前記感光性の薬剤は、蛍光剤である、請求項５に記載の方法。
7. 前記蛍光剤は、Ｃ．Ｉ．フルオレッセントブライトナー３５１である、請求項６に記載の方法。
8. 前記欠陥は、前記区画のうちの少なくとも２つで検出され、２個の第２の組成物充填済みパウチが除去される、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。

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