JP2016016177A - 吸収体の製造における積繊繊維の掻き取り量の検査装置及び検査方法、並びに該検査方法を用いた吸収体の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】吸収体製造における繊維材料の積繊加工工程において、繊維材料の掻き取り量を高精度に検出できる検査装置及び検査方法、並びに該検査方法を用いた吸収体の製造方法を提供する。【解決手段】吸収体の製造装置において、回転ドラムの外周面に繊維材料を積繊して生じた積繊過剰分を、掻き取る際に用いられる掻き取り量の検査装置２０であって、回転ドラムの外周面上に配された積繊過剰分の掻き取りと、再積繊とを同一空間で行うよう領域を区画するフード部５に対して、積繊過剰分を掻き取ったあと再積繊される前の浮遊する繊維材料の量を検出する検出部６を備える。さらに検出部の検出値に基づいて、繊維材料の浮遊量が一定量以上であると判断された場合に、吸収体の製造装置の稼働を止める信号を発信するか、検出部の検出値に基づく繊維材料の浮遊量に応じて、回転ドラムの外周面から内部への吸引圧力を、増減させる信号を発信する制御部７を備える。【選択図】図５

Description

本発明は吸収体の製造における積繊繊維の掻き取り量の検査装置及び検査方法、並びに該検査方法を用いた吸収体の製造方法に関する。

吸収性物品に組み込まれる吸収体は、粉砕された繊維材料又は該繊維材料と吸水性ポリマーとの混合物を型（ドラム外周面の集積用凹部など）に堆積し積繊することで作製される。近年では吸収体に坪量を偏らせて中高部を設けたり溝部を配したりすることで吸収性能に特徴を持たせたものがある。

例えば、特許文献１には、外周面に集積用の多孔質領域を有する形成ドラムを用いて２層構造の吸収性材料を形成することが記載されている。第一形成室で第一層を形成し、第二形成室で第二層を形成するようにされている。前記第一形成室では、第一層の一部を除去する機構を備え、これにより第一層の厚みを減じるようにしている。
また、特許文献２には、回転ドラムの外周面に備える２種類の深さからなる集積用凹部に繊維材料をあふれるほどに堆積させ、その過剰量分を掻き取る技術が記載されている。この掻き取られた繊維は、返戻搬送路を介して一旦回転ドラムから引き離され、再度上流のダクトへと戻される。この戻しによってダクトの繊維供給ムラ（許容を超えた供給の増減）が生じないよう、返戻搬送路中を流れる繊維材料の量を検出する繊維量測定器が用いられている。また、製品の連続加工工程における搬送物の異常を検査する手段として種々のセンサを用いた検出技術がある（例えば特許文献３参照）。

特許第４５４２９００号公報 特開２０１０−３５７０１号公報 特開２００９−２１６４８９号公報

特許文献２に示されるように、２種類の深さからなる集積用凹部を用いた場合、中高部を形成する深い凹部では積繊厚みが不足しがちになる。これに対し、過剰の繊維材料を堆積させて厚みを確保する方法では、過剰積繊量に限度があるため、中高部と周辺部との繊維の坪量差を任意に高めようとする場合に製造上の限界が出てしまう。
これに対しては、過剰な積繊をできるだけ抑え、回転ドラム上で掻き取りながら同時に厚み不足部分に再積繊させる効率的な積繊方法が望まれる。しかし、高速生産ラインにおいて掻き取りは絶え間なく行われるため、該掻き取り量が厚み不足部分における再積繊必要量よりも多くなりすぎると、掻き取られた繊維材料が溜ってしまう。また、掻き取り量が多くなり過ぎると回転ドラムの吸引口の詰まりを引き起こしかねない。
この掻き取り量と再積繊必要量とのバランスをとることは、高速生産ラインにおいては人的操作だけでは難しい。従来の検査技術は、繊維材料の掻き取り量を検査対象とするものではなく、高速生産ラインにおいて常に変化する掻き取り量についての異常を適正に判断するものではなかった。

そこで本発明は、吸収体製造における繊維材料の積繊加工工程において、繊維材料の掻き取り量を高精度に検出することができる検査装置及び検査方法、並びに該検査方法を用いた吸収体の製造方法に関する。また、大型の装置を用いることなく省スペースシステムで繊維材料の掻き取り量を検出することができる検査装置及び検査方法、並びに該検査方法を用いた吸収体の製造方法に関する。

本発明は、吸収体の製造装置において回転ドラムの外周面に繊維材料を積繊して生じた積繊過剰分を掻き取る際に用いられる、掻き取り量の検査装置であって、前記回転ドラムの外周面上に配された、前記積繊過剰分の掻き取りと再積繊とを同一空間で行うよう領域を区画するフード部に対して、前記積繊過剰分を掻き取ったあと再積繊される前の浮遊する繊維材料の量を検出する検出部を備え、前記検出部は、前記回転ドラムの周方向において前記掻き取りの位置から離間し、かつ、回転ドラムの回転方向において前記掻き取りの位置よりも搬送元側に配されており、さらに前記検出部の検出値に基づいて繊維材料の浮遊量が一定量以上であると判断された場合に前記吸収体の製造装置の稼働を止める信号を発信するか、前記検出部の検出値に基づいて判断される繊維材料の浮遊量に応じて前記回転ドラムの前記外周面から内部への吸引圧力を増減させる信号を発信する制御部を備える検査装置を提供する。

また本発明は、吸収体を構成する繊維材料を積繊しながら、得られる積繊体を搬送する工程において積繊過剰分を掻き取る際に用いられる、掻き取り量の検査方法であって、前記積繊過剰分の掻き取りと再積繊とを同一空間で行う領域に対して、前記積繊過剰分を掻き取ったあと再積繊される前の浮遊する繊維材料の量を、前記領域における前記掻き取りの位置から離間し、かつ、前記積繊体の搬送方向において前記掻き取りの位置よりも搬送元側で検出する工程と、前記検出で得られる値に基づいて繊維材料の浮遊量が一定量以上であると判断された場合に前記吸収体の製造装置の稼働を止める信号を発信するか、前記検出で得られる値に基づいて判断される繊維材料の浮遊量に応じて前記回転ドラムの内部への吸引圧力を増減させる信号を発信する制御工程とを有する検査方法を提供する。

さらに本発明は、吸収体を構成する繊維材料を積繊しながら、得られる積繊体を搬送し、積繊過剰分を掻き取り再積繊させる際に、前記積繊過剰分の掻き取りと再積繊とを同一空間で行う領域に対して、前記積繊過剰分を掻き取ったあと再積繊される前の浮遊する繊維材料の量を、前記領域における前記掻き取りの位置から離間し、かつ、前記積繊体の搬送方向において前記掻き取りの位置よりも搬送元側で検出する工程と、前記検出で得られる値に基づいて繊維材料の浮遊量が一定量以上であると判断された場合に前記吸収体の製造装置の稼働を止める信号を発信するか、前記検出で得られる値に基づいて判断される繊維材料の浮遊量に応じて前記回転ドラムの内部への吸引圧力を増減させる信号を発信する制御工程とを有する吸収体の製造方法を提供する。

本発明の検査装置及び検査方法並びに該検査方法を用いた吸収体の製造方法によれは、吸収体製造における繊維材料の積繊加工工程において、繊維材料の掻き取り量を高精度に検出することができる。また、大型の装置を用いることなく省スペースシステムで繊維材料の掻き取り量を検出することができる。

本発明の検査装置及び検査方法に用いられる吸収体の製造装置の概略を示した斜視図である。 図１に示す回転ドラムのＩＩ−ＩＩ線断面を示す断面図である。 （Ａ）は図１に示す回転ドラム、ダクトの末端部分及びスカッフィングロールの断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）の上部領域で積繊過剰部分と積繊不足部分とが形成されている状態を示す部分断面図である。 （Ａ）は図１に示すフード部を拡大して示す部分拡大斜視図であり、（Ｂ）は回転ドラムの上部領域の外周面上においてフード部内で掻き取りと再積繊とが行われる様子を示した説明図である。 本発明の検査装置の好ましい一実施形態を示す構成図である。 （Ａ）は検出部のフード部に対する３つの配置位置を示す図であり、（Ｂ）は（Ａ）の３つの配置位置で検出された電圧値を示すグラフである。 本発明の検査方法の好ましい一実施形態を示すフロー図である。

本発明の検査装置及び検査方法に用いられる吸収体の製造装置の好ましい一実施形態について、図１から図４を参照しながら以下に説明する。なお、図１においては、ダクト２と重なる部材（特に回転ドラム１の外周面１１）の配置理解のため、ダクト１を透明な部材とし、内側の部材を透過して見えるものとして実線で示した。

図１に示すように、一実施形態としての吸収体の製造装置１０は、外周面１１に集積用凹部１２（堆積部）が連続するように形成された回転ドラム１を備えている。さらに製造装置１０は、回転ドラム１の外周面１１に向けて繊維材料を飛散状態にて供給するダクト２、ダクト２に繊維材料を供給する繊維材料供給部３、及び過剰積繊された繊維材料を掻き取るスカッフィングロール４を備えている。

繊維材料供給部３は解繊機３１とニップローラ３４，３４とを有する。ここでは、原料供給用のニップローラ３４，３４を駆動モータ（図示せず）で駆動することにより、パルプシート等のシート状の原料３３を解繊機３１に導入し、解繊された繊維材料をダクト２内に供給する。ダクト２は、繊維材料供給部３で解繊された繊維材料を飛散状態で回転ドラム１に供給する。なお、ダクト２には吸水性ポリマーや消臭剤、抗菌剤等を供給するフィーダー（図示せず）が配されていてもよい。
ダクト２の末端部分は、回転ドラム１の外周面１１の一部を覆うように配置されている。本実施形態においては、外周面１１のうち、後述の空間部Ｂに対応する部分を覆っている。ダクト２の末端部分のうち、空間部Ｂの上部に対応する部分をダクト上末端部２１と称する。ダクト上末端部２１の内部には、回転ドラム１の外周面１１上にスカッフィングロール４が配されている。このスカッフィングロール４の設置位置（積繊された繊維材料との接触位置）が繊維材料の掻き取り位置となる。

回転ドラム１の各集積用凹部１２は、中高部を形成する深凹部１２Ａと周辺の低坪両部を形成する浅凹部１２Ｂとを有する。また、各凹部１２Ａ及び１２Ｂに複数の支柱１３が配されており、支柱１３が成形体に溝を形成する。各集積用凹部１２の底面部１４は、図２の部分断面図が示すように、メッシュプレート１５により構成され、多数の細孔１６を有している。メッシュプレート１５は、深凹部１２Ａよりも浅凹部１２Ｂの方が外周面１１に近い位置に配置されている。なお、上述の集積用凹部１２は、本実施形態の連続配置に限らず、１個の積繊体ごとの長さに複数分割されて外周面１１の周方向に沿って所定の間隔で形成されてもよい。

回転ドラム１は、円筒状をなし、Ｆ１方向に一定速度で回転する。これに合わせて、外周面１１の集積用凹部１２がＦ１方向に回転する。回転ドラム１の内側（回転軸側）の非回転部分には、吸気ファン（図示せず）が接続されており、該吸気ファンの駆動により、回転ドラム１の仕切られた空間Ｂ及びＣを負圧に維持するようにされている（図３（Ａ）参照）。空間Ｂは、回転ドラム１の回転領域における、ダクト２に覆われた側部領域１０１（第１積繊領域１０１ともいう。）と上部領域１０２（第２積繊領域１０２ともいう。）に対応する。空間Ｃは、回転ドラム１の回転領域における、ダクト２の及ばない反対側の側部領域１０３（積繊体保持領域１０３ともいう。）に対応する。

回転ドラム１の回転により外周面１１の集積用凹部１２が空間Ｂに至ると、空間Ｂは集積用凹部１２の底面部１４に強い吸引力を発生させる。この吸引力により、繊維材料を搬送する空気流をダクト２内に発生させ、繊維材料を集積用凹部１２に積繊させる。すなわち、集積用凹部１２が空間部ＢをＦ１方向に移動するとき、回転領域の側部領域１０１で繊維材料が積繊されはじめ、上部領域１０２に到着するころには凹部全体に繊維材料が満たされ積繊体２０１となる。この積繊体２０１には、外周面１１の最外面位置１１Ａを超える積繊過剰部分２０１Ａと最外面位置１１Ａに到達しない積繊不足部分２０１Ｂが生じている（図３（Ｂ）参照）。なお、一律ではないものの、積繊過剰部分２０１Ａは集積用凹部１２の浅凹部１２Ｂに形成されやすく、積繊不足部分２０１Ｂは集積用凹部１２の深凹部１２Ａに形成されやすい。
積繊過剰部分２０１Ａは、上部領域１０２にあるスカッフィングロール４で掻き取られ、積繊不足部分２０１Ｂに再積繊される。これにより積繊の過不足が解消し外周面１１側が平坦面となった積繊体２０２が得られる。この掻き取りと再積繊については後述する。

積繊体２０２は、空間Ｃの負圧によって集積用凹部１２内に保持されたまま、回転ドラム１の回転領域における下部領域１０４（積繊体転写領域１０４ともいう。）へと搬送される。
下部領域１０４は、搬送ベルト９により搬送されてくる被覆シート９１に面する領域であり、回転ドラム１内部の空間Ｄの位置に一致する。空間Ｄは図示しない加圧手段により陽圧に維持されている。この陽圧により、回転ドラム１の回転で空間Ｂ及びＣを通り空間Ｄに至った集積用凹部１２の積繊体２０２を被覆シート９１に転写する。なお、搬送ベルト９に図示しない吸引機を備えて転写性をさらに高めてもよい。
転写された積繊体２０２は、例えば、一面側（集積用凹部１２に保持されていたときにドラム内側に位置する面）に中央の中高部２０３と周辺の平坦部２０４とが配されたものとなる。その反対面（集積用凹部１２に保持されていたときに外周面側に位置する面）は、前記掻き取りと再積繊とにより積繊過剰部分２０１Ａと積繊不足部分２０１Ｂが解消された平坦面である。
積繊体２０２は、所定の長さに分割されて、吸収体用の繊維成形体（吸収性コア）となる。該繊維成形体は吸収体となって使い捨ておむつや生理用ナプキンなどの吸収性物品に組み込まれる。中高部２０３は、吸収性物品の使用時に着用者の液排泄部又は臀裂に対向配置される。

製造装置１０はフード部５を有する。フード部５は、回転ドラム１の外周面１１上で、前記積繊過剰分の掻き取りと再積繊とを同一空間で行うよう領域を区画する。そのためフード部５は、集積用凹部１２において外表面側に積繊の過不足が生じた状態にある積繊体が通過する位置に配される。本実施形態では、フード部５は、積繊過剰部分２０１Ａと積繊不足部分２０１Ｂを有する積繊体２０１が通過する上部領域１０２に配置されている（図４（Ａ）及び（Ｂ）参照）。この位置において、前述のスカッフィングロール４がフード部５内に配されている。
フード部５は、回転ドラムの回転方向に沿って所定長さの領域を区画しており、回転方向（積繊体２０１の搬送方向）における上手端部５１と下手端部５２とを有する。上手端部５１は、回転ドラム１のＦ１の回転方向において積繊体２０１の搬送元側の部分であり、積繊体２０１を有する集積用凹部１２がフード部５へと搬入される入口（搬入口５１Ｇ）を有する。すなわち上手端部５１は、外周面１１との間に一部隙間を有し、積繊体２０１がフード部５内に搬入できるようにされている。一方、下手端部５２は、回転ドラム１のＦ１の回転方向において積繊体２０１の搬送先側の部分であり、積繊体２０１を有する集積用凹部１２がフード部５から搬出される出口（搬出口５２Ｇ）を有する。すなわち下手端部５２は、外周面１１との間に一部隙間を有し、積繊体２０１がフード部５内から搬出できるようにされている。

このようなフード部５は、本実施形態においては、上部領域１０２の一部を覆うダクト２のダクト上末端部２１の一部と仕切り板５３とによって構成されている。すなわち、フード部５によって区画される内部空間５５は、ダクト２の内部空間２５における小空間である。

フード部５の長さＮ１は、回転ドラムの周方向において、積繊体２０１のうち吸収体用の繊維成形体の１個分の長さ又はそれ以上であることが、掻き取りと再積繊とを効率的行う観点から好ましい。具体的には、該長さＮ１は、フード部５の上手端部５１及び下手端部５２の外周面１１と接する立ち上がり基端部分５１ａ及び５２ａを結んだ長さとして見たとき、２８５ｍｍ以上であることが好ましく、３００ｍｍ以上であることがより好ましい。これにより、再積繊を確実に行える領域とすることができ、後述の検出部による検出で該領域全体における浮遊する繊維材料３２の滞留状態を的確に把握できる領域とすることができる。なお、上手端部５１をなす仕切り板５３が図３（Ａ）及び（Ｂ）に示すように回転ドラム１の外周面１１に接していない場合は、仕切り板５３を延長させて外周面１１と接する部分を立ち上がり基端部分５１ａという。

また、フード部５の高さＨ１は、上手端部５１と下手端部５２との間の周方向における中央位置における外周面１１に対する法線の高さとして見たとき、９０ｍｍ以上であることが好ましい。なお、前記中央位置は、前述の基端部分５１ａ及び５２ａを結んだ長さを基準に判断される。

スカッフィングロール４は、本実施形態ではＦ２方向に回転している。これは回転ドラム１と同じ回転方向である。これにより、スカッフィングロール４は、フード部５内において、掻き取った繊維材料３２を上手端部５１側へ向けて舞い上げる。すなわち、フード部５の下手端部５２側で積繊過剰部分２０１Ａが掻き取られ、回転ドラム１の吸引圧力で、搬送元側の積繊不足部分２０１Ｂなどに再積繊されて、積繊不足が解消される。このとき、搬送元側にある積繊過剰部分２０１Ａにも再積繊されることがあるが、再びスカッフィングロール４の位置で積繊過剰が解消されることになる。

スカッフィングロール４は、回転ドラム１の回転で高速搬送される積繊体の積繊過剰部を時機よく掻き取ることができる速度で稼働される。具体的には、スカッフィングロール４の回転速度は、回転ドラム１の回転速度と同等又はこれ以上であり、前記掻き取りは実質、連続的になされる。すなわち、回転ドラム１の高速回転に合わせて、掻き取られた繊維材料３２がフード部５内に連続的に舞い上がることになり、ミリ秒単位などの高速でフード内における繊維材料３２の浮遊量の増減が生じる。この増減の変化量は大きいため、従来の検査装置では検出するのが難しい。

一方、生産の安定性確保のためには、フード部５内での掻き取られた繊維材料３２は素早く再積繊され、フード部５内での浮遊量が多くなり過ぎないようにすることが必要となる。そのため、回転ドラム１の空間Ｂにおける吸引圧力が十分な強さであることが好ましい。

次に、本発明の検査装置の好ましい一実施形態について、図５から図７を参照しながら説明する。検査装置２０は、図５が示すように、スカッフィングロール４を内部に有するフード部５に対して掻き取り量の検査を行う、検出部６及び制御部７からなる。

検出部６は、フード部５において、積繊過剰部を掻き取ったあと再積繊される前の浮遊する繊維材料３２の量を検出する機能を有する。検出部６は、フード部５内の繊維材料３２の浮遊状態（滞留状態）を幅方向（Ｘ方向）で検出する装置からなる。この装置としては特に限定されないが、透過型レーザセンサや反射型レーザセンサ、透過型の光電管センサ（赤外線、可視光線）、反射型の光電管センサなどを用いることができる。特に、透過型レーザセンサが、フード部５内における繊維材料３２の浮遊量の連続的な変化を的確に捉える観点から好ましい。中でも、所定範囲を検出することのできる、線状レーザセンサであることがさらに好ましい。以下、本実施形態では、線状の透過型レーザセンサを用いた検出部６として説明する。

本実施形態の検出部６は、線状の透過型レーザセンサを用いた発振部６１と受光部６２とをフード部５の幅方向（Ｘ方向）の両側に非接触で対向配置させてなる。発振部６１は、レーザ光を光源とする照射光を、幅方向（Ｘ方向）に沿って受光部６２に向けて照射することが可能とされている。受光部６２は、発振部６１から照射されたレーザ光がフード部５を幅方向に透過した結果得られる受光量を測定することが可能とされている。発振部６１及び受光部６２は、その線状レーザの長さ方向をフード部５の高さ方向（回転ドラムの外周面１１に対する法線方向）に向けて配置されている。

受光部６２では、得られた受光量を光電変換して電圧に変換する。この電圧の減少傾向は、受光部６２に届く透過光量の減少を意味し、浮遊する繊維材料３２によって遮断される光量の増加を意味する。すなわち、繊維材料３２の浮遊量がフード部５内で増加していることを意味する。この電圧値は後述する制御部に随時時系列に送信され、該電圧値に基づいて制御部が正常、異常の判定処理を行う。

上記のレーザ光が適正にフード部５を透過して、フード部５の内部の状態に則した受光量を受光部６２が受け取れるよう、フード部５はレーザ光をできるだけそのまま透過できる素材からなることが好ましい。
さらにフード部５の壁面において、透過型レーザセンサのレーザ透過位置にスリット孔５４Ａ，５４Ｂが配置されていることがより好ましい。スリット孔５４Ａは発振部６１が発するレーザ光が照射される位置にあり、スリット孔５４Ｂは、フード部５内を透過するレーザ光が受光部６２へと抜ける位置にある。スリット孔５４Ａとスリット孔５４Ｂは互いに対向する位置にある。これにより、レーザ光がフード部５内を幅方向（Ｘ方向）に透過しようとしたときに、フード部５の内壁面に付着する繊維材料３２で減光されることが防止でき、フード部５内部の状態を適切に反映した受光量とすることができる。スリットがある場合、レーザの透過を阻害しないため、フードの材質を選ばない。
また、同様の理由から、発振部６１の照射面、受光部６２の受光面をエアブローして異物（例えば繊維材料３２）が付着しないようにすることがさらに好ましい。

検出部６は、回転ドラム１の周方向において掻き取り位置となるスカッフィングロール４とは離間して配列されている。そして検出部６は、回転ドラム１の回転方向Ｆ１においてスカッフィングロール４よりも搬送元側に配されている。この搬送元側は、スカッフィングロール４によって繊維材料３２が舞い上げられる方向の上手端部５１側、すなわち積繊体２０１の搬入口５１Ｇ側の領域であり、連続掻き取りにより繊維材料３２が溜まりやすい領域である。この位置に検出部６があることで、再積繊前の繊維材料３２の浮遊量（滞留する量）の検出精度が高められる。

また、検出部６の配置位置は、上記の検出精度をさらに高める観点から、掻き取り位置であるスカッフィングロール４と上手端部５１との中間位置よりも上手端部５１寄りに配されていることがより好ましい。この中間位置は、繊維材料３２が舞い上がる領域の周方向における中間位置である。より詳細に説明すれば、スカッフィングロール４及び上手端部５１の、回転方向Ｆ１における搬送元側の端部Ｔ１及びＴ２を回転ドラム１の円周と同心円状につなげたときの中間位置Ｍ１である（図６（Ａ）参照）。

この中間位置Ｍ１よりも上手端部５１寄りに検出部６があることで、浮遊する繊維材料３２の溢れた状態をより正確に検出することができる。このことは、例えば図６（Ａ）、（Ｂ）に示す具体例で説明すると次のとおりである。図６（Ａ）に示すような３つの配置位置それぞれにおいて、再積繊が適正な正常時と浮遊（溢れ）による異常時（具体的には吸引圧力が低く、掻き取り量が多い状態）とで受光部６２で得た電圧の変化を比較している。（１）はスカッフィングロール４近傍位置、（２）はスカッフィングロールよりも遠方位置（中間位置Ｍ１よりも上手端部５１寄り）、（３）はスカッフィングロール４の真上位置である。
その結果は、図６（Ｂ）に示すように、（２）の遠方位置での電圧差Δが２．５Ｖ、（１）の近傍位置での電圧差Δが１．５Ｖ、（３）の真上位置での電圧差Δが０．３Ｖであった。すなわち、同じフード部５内でありながら、（２）の遠方位置の電圧差が最も大きく、フード部５内の異常を最も明確に示され、高精度かつ早期の判定に資する。これは、（２）の位置で繊維材料３２が最もフード部５内の空間で広範囲に広がりやすいため、センサ検出範囲を十分に利用しているためである。すなわち、（２）の位置（中間位置Ｍ１よりも上手端部５１寄りの位置）が、センシングしやすく、溢れの閾値を引きやすい。該閾値は、フード部５内における繊維材料３２の密度の高まりで製品性能や生産性に影響を及ぼすような、繊維材料３２の浮遊量に対応した電圧値などとして任意に設定できる。例えば、浮遊量が多い場合、吸引圧力が低くなり、吸収体の坪量が少なくなるため、それを未然に防ぐ閾値とする。さらに浮遊量が多くなる場合、メッシュプレートが破損してしまうため、閾値はさらに低い値とする。

また、検出部６は、中間位置Ｍ１よりも上手端部５１寄りにあって、少なくともフード部５の上部の状態を検出できる配置であることが好ましい。また、検出部６が発するレーザ光が、フード部５の上部から回転ドラム１の外周面１１までの高さＨ１をできるだけカバーした範囲とすることがより好ましい。フード部５の高さＨ１に対するレーザ光のカバー範囲は、１０％以上が好ましく、３０％以上がより好ましい。

検出部６には、制御部７が接続されている。制御部７は、検出部６の検出値に基づいて繊維材料３２の浮遊量が一定量であると判断された場合に吸収体の製造装置１０の稼働を止める信号を発信するか、検出部６の検出値に基づいて判断される繊維材料３２の浮遊量に応じて回転ドラム１の内部への吸引圧力を増減させる信号を発信する機能を有する。
より具体的には、制御部７は、
（１）検出部６のセンサ制御（センサの出力制御）、
（２）検出部６の受光部６２から随時時系列（例えばミリ秒単位）に送信される電圧値群を受信して所定の演算処理（演算処理における条件の設定を含む）
（３）前記演算処理結果に基づく異常・正常の判定、
（４）前記判定（異常判定）に基づく警告信号出力、
（５）前記判定（異常判定）に基づく回転ドラム１の吸引圧力（吸引風量）の増減信号出力、
（６）前記（４）又は（５）の信号に基づく機械制御
などを行う機能を有する。
このような制御部７は、前記（１）〜（６）の機能を１つの装置に備えたものとしてもよく、機能ごとに複数の装置に分割して互いに連携するようにしてもよい。制御部７としては、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）や市販のパーソナルコンピュータに各種のインターフェースを付加したもの等を用いることができる。本実施形態においては、前記（１）〜（３）までの機能を備えたセンサコントローラ７１、前記（４）及び（５）の機能を備えたセンサ制御ＰＬＣ７２、前記（６）の機能を備えた機械制御ＰＬＣ７３の構成からなるものとして制御部７を以下に説明する。

本実施形態において、制御部７を構成するセンサコントローラ７１は、検出部６の発振部６１及び受光部６２のそれぞれと接続されている。センサコントローラ７１は、前記（１）の機能として、発振部６１に対してセンサの出力制御を行う。
また、センサコントローラ７１は、前記（２）の機能として、受光部６２から随時時系列（例えばミリ秒単位）に送信される電圧値群を受信して、該電圧値群に基づいて、例えば、移動平均（単純移動平均）の演算を時間軸に沿って行う。移動平均の演算においては、平均回数を任意に設定しておく。求められた移動平均値は、バラつきの大きい瞬間的な電圧値（浮遊量の瞬間値）からでは判別できない、フード部５内の状態（浮遊量の増減の傾向）を的確に把握する材料となる。

そして、センサコントローラ７１は、前記（３）の機能として、前記演算値に基づいてフード部５内の異常・正常を判定する。判定の基準は、例えば、前述した閾値が挙げられる。すなわち、電圧値の移動平均値が設定される閾値以下となるとき、フード部５内が繊維材料３２で溢れ、回転ドラム１に破損が生じかねない限界の状態、すなわち異常状態として判定する。この場合、センサコントローラ７１は、異常判定の信号又は異常判定されたセンサ値を発信する。なお、前記閾値は、前述のような機械的限界の繊維材料の浮遊量に対応した電圧値などとして任意に設定できる。

センサ制御ＰＬＣ７２は、センサコントローラ７１に接続されており、センサコントローラ７１からの異常判定の信号又は異常判定されたセンサ値を受信する。受信した異常判定の信号又は異常判定されたセンサ値に基づき、センサ制御ＰＬＣ７２は、前記（４）の警告信号を出力したり、前記（５）の回転ドラム１の吸引圧力（吸引風量）の増減信号を出力したりする。出力した各信号は、機械制御ＰＬＣ７３に送信される。なお、前記回転ドラム１の吸引圧力（吸引風量）の増減信号は、受信される異常判定されたセンサ値に対し必要な吸引風量の増減数値に対応した信号である。

機械制御ＰＬＣ７３は、センサ制御ＰＬＣ７２に接続されるとともに、吸収体の製造装置１０にあるいずれかの構成部に接続され、前記（６）の機能として、前記構成部を制御する。
例えば、機械制御ＰＬＣ７３が製造装置１０全体の駆動電源部に接続され、前記（４）の警告信号に基づいて、該駆動電源部の電源を切る制御を行うことができる。あるいは、センサ制御ＰＬＣ７２が警告サイン（警告表示、警告音）を発して手動にて製造装置１０を止める方法でもよい。

また例えば、機械制御ＰＬＣ７３が製造装置１０の回転ドラム１の内側の吸気ファンの駆動部に接続され、前記（５）の信号に基づいて、該駆動部に対しインバータ周波数（Ｈｚ）を上げる又は下げるという制御を行う。これにより、積繊体２０１に対す再積繊による坪量の調整が可能となる。すなわち、所望の坪量の吸収体用の繊維成形体を得ることができ、安定した再積繊が可能となる。
具体的には、インバータ周波数（Ｈｚ）を上げることで吸気ファンによる風量が増加し、空間部Ｂにおける吸引圧力が高められる。これにより、浮遊する繊維材料３２の再積繊が促進され、積繊体２０１の坪量が高められて積繊不足が解消する。またフード部５内の繊維材料３２の溜りも解消され、掻き取りと再積繊の循環が良好に行われる。一方、インバータ周波数（Ｈｚ）を下げると吸気ファンによる風量が減少し、空間部Ｂにおける吸引圧力が低下する。これにより、再積繊が緩和され、積繊体２０１の坪量が過剰になることを回避する。

このような機能を有する検査装置１０により、吸収体製造における繊維材料の積繊加工工程において、繊維材料の掻き取り量を高精度に検出することができる。検査装置２０は、検出部６とこれに接続された制御部７とからなり、大型の装置を用いる必要がない。また検出部６と制御部７とは、回転ドラム１の外周面１１上で、フード部５の両側に非接触で配置されるため設備の大幅な変更が必要なく、省スペースシステムで繊維材料の掻き取り量を検出することができる。例えば従来のカメラを利用した画像処理システムで同様の検査をする場合、光学距離を確保する必要がある上、照明機器の設置が必要となる。そのため、このような検査装置は、本発明の検査装置の数倍以上のスペースを要する。

次に、本発明の検査方法の好ましい一実施形態について、図５の検査装置２０を用いた実施形態として、図７を参照しながら説明する。
まず、予め平均回数と閾値をセンサコントローラ７１に入力する。本実施形態では、閾値Ａ及び閾値Ｂの２種類を設定する。閾値Ａは後述のステップＳ４の判定時に使用され、閾値Ｂは後述のステップＳ７の判定時に使用される。閾値Ｂは閾値Ａよりも小さな値とされている（閾値Ａ＞閾値Ｂ）。次に、吸収体の製造装置１０の稼働開始とともに、センサ制御ＰＬＣ７２においてセンサアンプの電源を入れて検査装置２０を稼働する（ステップＳ１）。

稼働後、第１の検査工程として、積繊体２０１の積繊過剰分２０１Ａの掻き取りと再積繊とを同一空間で行う領域（フード部５の内部空間５５）に対して、積繊過剰分２０１Ａを掻き取ったあと再積繊される前の浮遊する繊維材料の量を検出する（ステップＳ２）。該検出は、前述の検出部６の配置位置でなされる。すなわち、前記領域における前記掻き取り位置から離間し、かつ、前記積繊体２０１の搬送方向において前記掻き取り位置よりも搬送元側でなされる。具体的には、スカッフィングロール４よりも搬送元側の検出部６において、発振部６１から照射されるレーザ光を幅方向（Ｘ方向）に照射し、透過するレーザ光を受光部６２が受光し受光量を測定する（図５参照）。該受光量を受光部６２が光電変化して電圧値を得、センサコントローラ７１に時系列で送信する。この電圧値の減少は、前述のとおり、受光部６２に届く透過光量の減少を意味し、浮遊する繊維材料３２によって遮断される光量の増加を意味する。すなわち、繊維材料３２の浮遊量がフード部５内で増加していることを意味する。
なお、本実施形態の検出部６は、前述のとおり、線状の透過型レーザセンサを用いた発振部６１と受光部６２とを前記領域を区画するフード部５の幅方向（Ｘ方向）の両側に非接触で対向配置させてなる（図５参照）。また、発振部６１及び受信部６２は、その線状レーザの長さ方向をフード部５の高さ方向（回転ドラムの外周面１１に対する法線方向）に向け配置されている。ただし、本発明の検査方法は、本実施形態の装置に限定されるものではなく、前記領域における前記検出位置で、繊維材料３２の浮遊量の増減を好適に把握できる装置を適宜採用できる。
センサコントローラ７１は、随時時系列で送信される電圧値に基づいて、設定された平均回数で、前述の移動平均の演算処理を行う（ステップＳ３）。

次いで、第２の検査工程として、センサコントローラ７１は、前記検出で得られる値に基づいて繊維材料の浮遊量が一定量であるかどうかの判定をする。本実施形態においては、センサコントローラ７１は、演算処理された移動平均値が設定された閾値Ａよりも大きいか否かを判定する（ステップＳ４）。この場合、センサコントローラ７１は、演算処理で得られた移動平均値が設定された閾値Ａ以下であった場合に異常判定の信号を発信する。センサ制御ＰＬＣ７２は、前記異常判定の信号を受信し、これに基づいて信号を出力する（ステップＳ４）。この信号は、例えば、前記（４）の警告信号や前記（５）の回転ドラム１の吸引圧力（吸引風量）の増減信号などである。図７には示さないが、前記（４）の警告信号を出力する場合、例えば機械制御ＰＬＣ７３が該警告信号を受信し、製造装置１０全体の駆動電源部を切り、検査は終了する。あるいは、センサ制御ＰＬＣ７２が警告信号に基づいて警告サイン（警告表示、警告音）を発して手動にて製造装置１０を止め、検査は終了する。一方、移動平均値が閾値Ａを超える場合は、再びステップＳ２に戻って次の第１の検査工程及び第２の検査工程が繰り返される。

一方、図７には、センサ制御ＰＬＣ７２が前記（５）の回転ドラム１の吸引圧力（吸引風量）の増減信号を出力する場合の、ステップＳ５からステップＳ９までが示されている。この場合、まず第２の検査工程において、センサコントローラ７１が異常判定の信号とともに異常判定されたセンサ値を発信する。センサ制御ＰＬＣ７２は、前記異常判定の信号と異常判定されたセンサ値を受信し、該センサ値に基づいて、繊維材料の浮遊量に応じて前記回転ドラムの内部への吸引圧力を増加させる吸引風量の増加信号を発信する（ステップＳ５）。この増加信号は、例えば前述のように、異常判定されたセンサ値に対し必要な吸引風量の増加数値に対応した信号である。
次いで、機械制御ＰＬＣ７３は、前記増加信号に基づいて、回転ドラム１の内側の吸気ファンの駆動部に対しインバータ周波数（Ｈｚ）を上げる。すなわち、増加信号に応じた吸引風量の増加等を行う（ステップＳ６）。なお、センサ制御ＰＬＣ７２が出力する信号は、増加信号に限らず、必要により減少信号であってもよい。減少信号の場合、これに応じて機械制御ＰＬＣ７３がインバータ周波数（Ｈｚ）を下げ、吸引風量の減少等を行う。

次いで、前記吸引風量を増加した状態に対して、図示しないが、前述の第１の検査工程と第２の検査工程と同様の検査がなされ、ステップＳ７の判定を行う。ステップＳ７の判定では、ステップＳ４で使用した閾値Ａではなく、閾値Ａよりも値の低い閾値Ｂを用いる。ここで閾値Ａよりも値の低い閾値Ｂを用いるのは、吸引風量制御後の異常発生を検査するためである。ステップＳ７において、センサコントローラ７１が、この段階で得た移動平均値が閾値Ｂを超えると判定した場合は、異常判定の信号と異常判定された移動平均値は発信されず、吸引風量はそのまま固定され（ステップＳ８）、次のステップＳ２からステップＳ４が実行される。すなわち、吸引風量を高くし、計測値が安定した場合に正常とみなして吸収体の製造装置１０はそのまま稼働される。
一方、ステップＳ７において、移動平均値が閾値Ｂ以下であると判定された場合は、吸収体の製造装置１０の機械停止（ステップＳ９）を次のようにして行う。すなわち、センサコントローラ７１は、演算処理で得られた移動平均値が設定された閾値Ｂと比較し、該移動平均値が閾値以下であった場合に異常判定の信号を発信する。センサ制御ＰＬＣ７２は、前記異常判定の信号を受信し、これに基づいて警告信号を出力する。この警告信号は、例えばセンサ制御ＰＬＣ７２に接続された機械制御ＰＬＣ７３が受信し、製造装置１０全体の駆動電源部を切り、検査は終了する。あるいは、センサ制御ＰＬＣ７２が警告信号に基づいて警告サイン（警告表示、警告音）を発して手動にて製造装置１０を止め、検査は終了する。すなわち、吸引風量を高くしても計測値がさらに小さくなっていき、閾値Ｂを下回った場合、加工状態の異常とみなし、吸収体の製造装置１０は停止される。

このような検査方法により、吸収体製造における繊維材料の積繊加工工程において、繊維材料の掻き取り量を高精度に検出することができる。また、該検査方法を検査装置２０で行う場合、前述のとおり、大型の装置を用いることなく省スペースシステムで繊維材料の掻き取り量を検出することができる。

また、本発明の検査方法を用いた吸収体の製造方法においては、掻き取り及び再積繊の処理工程における異常を素早く的確に捉えることができるので、回転ドラムの吸引口の詰りを未然に防ぎ、吸収体用の繊維成形体を効率的に生産することができる。このようにして得られた吸収体用の繊維成形体は、両面を被覆シートに覆われて吸収体となり、種々の吸収性物品に組み込まれる。なお、被覆シートは、両面を被覆する場合に限らず、片面を被覆せずに、または両面を被覆せずに吸収性物品用の吸収体として用いることもできる。また、上記の実施形態においては、片面の一部に中高部を１つ有する繊維成形体を得るものとして示したが、これに限定されるものではない。掻き取りと再積繊とにより積繊過剰部分２０１Ａと積繊不足部分２０１Ｂが解消される製造工程に対して本発明の検査装置及び検査方法が実施されるものであれば、製造される繊維成形体は、複数の中高部を有するもの、中高部を有しないもの、薄型の吸収体など種々であってもよい。

吸収体の製造方法に用いられる繊維材料としては、従来、生理用ナプキンやパンティライナー、使い捨ておむつ等の吸収性物品の吸収体に用いられている各種のものを特に制限なく用いることができる。例えば、パルプ繊維、レーヨン繊維、コットン繊維等のセルロース系繊維の短繊維や、ポリエチレン等の合成繊維の短繊維等が用いられる。これらの繊維は、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。また、繊維材料は、全体又は一部がパルプ繊維であることが好ましく、繊維材料中のパルプ繊維の割合は５０〜１００質量％であることが好ましく、より好ましくは８０〜１００質量％であり、更に好ましくは１００質量％である。なお、ダクト内には、繊維材料以外に、吸収性ポリマーを供給してもよく、また、消臭剤や抗菌剤等を必要に応じ供給してよい。

１ 回転ドラム
１１ 外周面
１２ 集積用凹部
２ ダクト
３ 繊維材料供給部
４ スカッフィングロール
５ フード部
５１ 上手端部（搬入部）
５２ 下手端部（搬出部）
５４Ａ，５４Ｂ スリット孔
６ 検出部
６１ 発振部
６２ 受光部
７ 制御部
７１ センサコントローラ
７２ センサ制御ＰＬＣ
７３ 機械制御ＰＬＣ
１０ 吸収体の製造装置
２０ 検査装置

Claims (11)

1. 吸収体の製造装置において回転ドラムの外周面に繊維材料を積繊して生じた積繊過剰分を掻き取る際に用いられる、掻き取り量の検査装置であって、
   前記回転ドラムの外周面上に配された、前記積繊過剰分の掻き取りと再積繊とを同一空間で行うよう領域を区画するフード部に対して、前記積繊過剰分を掻き取ったあと再積繊される前の浮遊する繊維材料の量を検出する検出部を備え、
   前記検出部は、前記回転ドラムの周方向において前記掻き取りの位置から離間し、かつ、回転ドラムの回転方向において前記掻き取りの位置よりも搬送元側に配されており、
   さらに前記検出部の検出値に基づいて繊維材料の浮遊量が一定量以上であると判断された場合に前記吸収体の製造装置の稼働を止める信号を発信するか、前記検出部の検出値に基づいて判断される繊維材料の浮遊量に応じて前記回転ドラムの前記外周面から内部への吸引圧力を増減させる信号を発信する制御部を備える検査装置。
2. 前記フード部は、前記回転ドラムの回転方向において上手端部と下手端部とを有し、前記検出部は前記掻き取りの位置と前記上手端部との中間位置よりも前記上手端部寄りに配されている、請求項１記載の検査装置。
3. 前記吸収体の製造装置には、繊維材料を飛散状態で前記回転ドラムに供給するダクトが、前記回転ドラムの外周面の一部を覆うように配されており、
   前記フード部により区画された領域は前記ダクト内に配置された小空間である請求項１又は２に記載の検査装置。
4. 前記制御部は、前記検出部の検出値から移動平均値を算出し、前記フード部内の繊維材料の浮遊量を判断する請求項１〜３のいずれか１項に記載の検査装置。
5. 前記検出部は、透過型レーザセンサを用いてなる請求項１〜６のいずれか１項に記載の検査装置。
6. 前記フード部には、前記透過型レーザセンサのレーザ透過位置にスリット孔が設けられている請求項５に記載の検査装置。
7. 吸収体を構成する繊維材料を積繊しながら、得られる積繊体を搬送する工程において積繊過剰分を掻き取る際に用いられる、掻き取り量の検査方法であって、
   前記積繊過剰分の掻き取りと再積繊とを同一空間で行う領域に対して、前記積繊過剰分を掻き取ったあと再積繊される前の浮遊する繊維材料の量を、前記領域における前記掻き取りの位置から離間し、かつ、前記積繊体の搬送方向において前記掻き取りの位置よりも搬送元側で検出する工程と、
   前記検出で得られる値に基づいて繊維材料の浮遊量が一定量以上であると判断された場合に前記吸収体の製造装置の稼働を止める信号を発信するか、前記検出で得られる値に基づいて判断される繊維材料の浮遊量に応じて前記回転ドラムの内部への吸引圧力を増減させる信号を発信する制御工程とを有する検査方法。
8. 前記領域は、繊維材料の積繊加工工程において上手端部と下手端部とで区画されており、前記浮遊する繊維材料の量の検出は、前記掻き取りの位置と前記上手端部との中間位置よりも前記上手端部寄りで行われる請求項７記載の検査方法。
9. 前記領域は、繊維材料の供給領域の一部を区画した領域である請求項７又は８に記載の検査方法。
10. 前記繊維材料の浮遊量の判断は、前記検出によって得られる値から移動平均値を算出して行われる請求項７〜９のいずれか１項に記載の検査方法。
11. 請求項７〜１０のいずれか１項に記載の検査方法を用いる吸収体の製造方法。
    
    

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