JP4805394B2 - 吸収性物品の製造装置及び製造方法 - Google Patents
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Description
また、紙おむつにこのような模様を印刷するのに、インクジェットプリンタを利用する方法が提案されている(例えば、特許文献1〜4参照。)。
そのため、不織布や防水シートなどからなる紙おむつのバックシートに印刷を行おうとすると、不織布や防水シートは紙のような高い吸収性を有していないのでインクの乾燥性が悪く、擦れなどに因り模様が滲みやすいため、操業性や見栄えなどが低下するという問題があった。
人体との接触面側に設けられるトップシートと、人体との接触面と反対側に設けられるバックシートと、を備え、前記バックシートに外側から視認可能な模様が施された吸収性物品の製造装置において、
油性インクを用いるインクジェットプリンタと、
所定温度以下の冷却用のスプレー液を噴射する冷却手段と、を備え、
前記インクジェットプリンタにより前記バックシートの外面側から前記インクを吐出することで前記模様を前記バックシート上に形成した後、前記冷却手段により前記模様の形成された領域を冷却することを特徴とする。
前記バックシートは、
遮水性を有する防水シートと、
前記吸収性物品の最外面を成し、インクが透過可能な素材密度の不織布からなる外装シートと、を備え、
前記インクジェットプリンタは、前記外装シートの外面側から、当該外装シートを透過して前記防水シート上に付着するよう前記インクを吐出することで、前記模様を前記防水シート上に形成することを特徴とする。
請求項1に記載の吸収性物品の製造装置による吸収性物品の製造方法において、
吸収性物品としての機能を備えた構造体が完成した後、当該吸収性物品の前記模様を形成する任意の領域を、油性インクを用いるインクジェットプリンタのインク吐出面と対向する位置に固定する固定工程と、
前記固定工程により固定された前記任意の領域に対して、前記インクジェットプリンタの前記インク吐出面から前記インクを吐出して前記模様を前記バックシートに形成する模様形成工程と、
前記模様形成工程により形成された前記バックシート上の前記模様に対して、所定温度以下の冷却用のスプレー液を噴射する冷却手段によりスプレー液を吹きかけて、前記模様の形成された領域を冷却する冷却工程と、
を有することを特徴とする。
前記バックシートは、
遮水性を有する防水シートと、
前記吸収性物品の最外面を成し、インクが透過可能な素材密度の不織布からなる外装シートと、を備え、
前記模様形成工程は、前記外装シートの外面側から、当該外装シートを透過して前記防水シート上に付着するようインクを吐出することで、前記模様を前記防水シート上に形成することを特徴とする。
このため、冷却によりバックシートへのインクの定着が良くなるので、吸収性の乏しい素材からなるバックシートに模様を形成した場合にも、擦れなどに因り模様が滲むのを防止することができ、操業性や見栄えを良好にすることができる。
また、模様は、冷却されることにより耐摩耗性が向上し色彩が明るくなるため、見栄えをより良好にすることができる。
先ず、図1〜4を参照して、本実施形態に係る紙おむつの製造方法によって製造される紙おむつの構成について説明する。
図1〜4に示すように、紙おむつ1は、紙おむつ本体である本体部10と、本体部10を人体に装着するための止着部20、20と、止着部20を係止させるための被止着部30と、を備え、止着部20、20を被止着部30に止着することで装着する止着式の紙おむつである。この紙おむつ1には、例えば、装着者(乳幼児等)の名前などが模様Dとして、外側から視認可能に印刷されている。
具体的には、本体部10の一方の端部が人体の腹側に位置する腹側部11を形成し、他方の端部が人体の背側に位置する背側部12を形成し、腹側部11と背側部12との間が人体の股下に位置する股下部13を形成する。
また、腹側部11において股下部13よりも両外側に延出した腹側延出部11a、11aと、背側部12において股下部13よりも両外側に延出した背側延出部12a、12aとは、紙おむつ1が装着された際に胴周り部14を形成する。
なお、この際、背側部12の胴周り方向に沿った縁部中央に、糸ゴム等の弾性部材を当該縁部に沿って設けることで平面ギャザーを形成して、本体部10を、着用者の胴周りにフィットするように伸縮自在な構成としても良い。
また、股下部13の両縁部は、腹側部11から背側部12に亘って、装着時に人体の脚周りを囲む脚周り部15、15を形成する。この脚周り部15、15には、その湾曲形状に合わせて糸ゴム等の弾性部材15aがそれぞれ設けられ、この弾性部材15aにより平面ギャザーが形成され、着用者の脚周りに伸縮自在にフィットし、横漏れを防止するようになっている。
なお、弾性部材15aを、脚周り部15、15の湾曲形状に合わせず、直線状に配置して平面ギャザーを形成することとしても良い。
トップシート10aは、不織布が好適に用いられ、具体的には、例えば、ポリエチレンまたはポリプロピレン等のオレフィン系、ポリエステル系、ポリアミド系等の合成繊維、レーヨンやキュプラ等の再生繊維、綿等の天然繊維を繊維素材として、スパンレース法、スパンボンド法、サーマルボンド法、メルトブローン法、ニードルパンチ法等の適宜の加工法によって加工したものを用い得る。
バックシート10bは、体液などの紙おむつ1外部への染み出しや漏れ出しを防ぐ役割を果たす防水シート16に、紙おむつ1の外面の風合いを良くするための外装シート17を貼り合わせて形成されている。
具体的に、外装シート17として、例えば、エアスルー不織布で、目付け10〜40g/m2、繊度1.0〜3.0detexのものを用いた場合、外装シート17に好適な柔軟性とインク透過性を付与することができるため好ましい。
そして、バックシート10bの外面側から、模様Dを印刷するためのインクが拭きかけられた場合、インクは、素材密度の粗い外装シート17を透過して防水シート16上に付着し、防水シート16上に模様Dが印刷されることとなる。
このように、最外面を成す外装シート17ではなく防水シート16に模様Dを印刷することにより、模様Dが擦れて見栄えが低下するのを防止することができる。
模様Dは、バックシート10bの外面の任意の領域(模様形成領域)に、後述する製造装置2により、油性インクを用いて印刷されるものである。
油性インクとは、主に石油などのオイルをベースとして作られたインクであり、主な成分としては、エステル、芳香族炭化水素などを挙げることができる。
模様Dは、このような油性インクを使用したインクジェット方式にて印刷されるものであるため、ドット数が多く、例えば模様Dが筆記体のような複雑な形状の文字であっても滑らかに印刷することが可能となっている。
また、模様Dは、バックシート10bに付着した直後に後述の冷却手段500によって冷却されることでバックシート10bに好適に定着し、耐摩擦性が向上すると共に色合いが明るくなって、見栄えが良好になっている。
模様Dに用いる文字は、日本語(平仮名、片仮名など)、英語(アルファベットなど)の他、何れの言語の文字であっても良い。
また、模様Dは、文字、図柄、絵柄、記号、イラストのうちの1つ又は複数を組み合わせたものであっても良い。また、名前の後に「ちゃん」「さん」等の敬称を加えることとしても良い。
また、図5に示すように、印刷される模様Dの数や大きさに特に限定はない。図5は、模様Dとして「たろう」の文字を2組印刷した例である。
また、模様Dの色彩に特に限定はなく、モノクロ印刷でも、カラー印刷でも良い。
更に、模様Dが印刷される箇所(模様形成領域)も、作製者が任意に決定することができる。
高吸水性樹脂としては、カルボキシメチルセルロース、ポリアクリル酸およびその塩類、アクリル酸塩重合体架橋物、澱粉−アクリル酸グラフト共重合体、澱粉−アクリロニトリルグラフト共重合体の加水分解物、ポリオキシエチレン架橋物、カルボキシメチルセルロース架橋物、ポリエチレンオキサイド、ポリアクリルアミド等の水膨欄性ポリマーを部分架橋したもの、あるいはイソブチレンとマレイン酸との共重合体等が好適に用いられる。
吸収体10cは、単層構造であっても良いし、複数層に分かれた構造でも構わない。吸収体10cは、人体の腹側部11から両脚の間の股下部13を通り背側部12に亘る位置に装着されている。
このギャザーシート10d、10dの幅方向外側の部分は、吸収体10cの側方でトップシート10aの上面に固着されている。また、このギャザーシート10d、10dの幅方向内側の部分は、トップシート10aに固定されておらず、その長手方向に沿って複数の糸ゴム等の弾性部材15b…が略平行に備えられており、断面略く字状及び逆く字状に立ち上がって着用者の体型に合わせて伸縮自在に変形可能な立体ギャザーが形成されている。
具体的に、止着部20、20の基端部は、トップシート10a及びバックシート10bにより狭持されて固着されている。なお、止着部20、20の基端部は、トップシート10aやバックシート10bの内面または外面に貼り付けて固定しても良い。
また、止着部20、20の自由端部は、凸状に突出した形状となっており、当該自由端部の内面側には、面ファスナのオス材の係止要素であるファスニングテープ21が備えられている。
このため、左右一対の止着部20、20の自由端部は、それぞれのファスニングテープ21により、被止着部30に止着できるようになっている。そして、止着部20、20の止着位置を調節することによって、腹周り及び胴周りの締め付け調節を行なうようになっている。
具体的に、不織布シートとしては、例えば、ポリエチレンまたはポリプロピレン等のオレフィン系、ポリエステル系、ポリアミド系等の合成繊維、レーヨンやキュプラ等の再生繊維、綿等の天然繊維を繊維素材として、スパンレース法、スパンボンド法、サーマルボンド法、メルトブローン法、ニードルパンチ法等の適宜の加工法によって加工したものが挙げられる。また、プラスチックシートとしては、ポリプロピレン、ポリエチレン等の樹脂製シートが挙げられる。
被止着部30は、止着部20、20のファスニングテープ21を係止するためのメス材の係止要素である係止層31を備えて構成される。
係止層31は、係止用不織布により構成されている。係止用不織布とは、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ナイロンなど、広く知られた汎用性の高い可塑性素材からなる単組成の素材若しくは複合組成の素材を用いることができる。なお、係止層31は、長繊維で構成されるスパンボンド不織布を用いるのが好ましい。これは、短繊維であるポイントボンド不織布やエアスルー不織布では繊維の長さが短いため抜けやすく、強度が不足するからであって、連続長繊維で構成され、カット面からのほつれが少なく、毛羽立ちによる繊維の脱落が少ないスパンボンド不織布が力学的性能や生産性といった点で優れるからである。
次に、図6〜11を参照して、前述の紙おむつ1の製造方法及びこれに用いられる製造装置について説明する。
なお、この製造方法を実行する前提として、所定の繰出し位置から連続的に繰出して搬送される帯状の第1基材シートと第2基材シートと(何れも図示省略)を、所定の貼り合せ位置で貼り合せて連続する帯状の積層体(図示省略)を形成した後、所定の切断位置にてこの連続する積層体を一定間隔で切断する工程を経て、紙おむつ1としての機能を備えた構造体が完成していることとする。
ここで、「紙おむつ1としての機能を備えた構造体が完成している」とは、具体的には、その状態で使用しても紙おむつとしての機能を十分に発揮できる状態をいい、例えば、模様形成工程以外の製造工程が終了している状態をいう。
なお、以下の説明では、製造装置2において、インクの吐出方向を前側、インクの吐出方向と反対側を後側とし、水平方向の一端側を左側、他端側を右側とし、前後方向及び左右方向の双方に直交する方向を上下方向とする。
製造装置2は、水平駆動部100と、水平駆動部100上に立設されたスタンド200と、スタンド200に固定保持されたインクジェットプリンタ300と、固定板400と、冷却手段500と、等を備えている。
この移動部102には、垂直方向(上下方向)に長尺なスタンド200が立設されている。
スタンド200は、インクジェットプリンタ300を保持した状態で、移動部102の往復移動に伴って左右方向に往復移動する。従って、図9に示すように、インクジェットプリンタ300も移動部102の往復移動に伴って左右方向に往復移動するようになっている。
また、スタンド200の上部には、作業者が回転操作するためのハンドル202が設けられており、ハンドル202の回転操作に伴ってスタンド200が昇降するようになっている。これにより、スタンド200に固定されたプリンタヘッド310の高さが調節できるようになっている。
また、インクジェットプリンタ300には、上記した油性インクが用いられる。
ピエゾ方式とは、電圧を加えると変形するピエゾ素子(圧電素子)を用いた方式であって、ピエゾ素子をインクの詰まった微細管に取り付け、ピエゾ素子に電圧を加えて変形させることでインクを管外へと吐出させるという原理を用いた方式である。ピエゾ方式は、
ピエゾ素子の変形量そのものを電圧制御するため、インク噴出量や液滴サイズを精密に制御することができる。
このため、インクジェットプリンタ300は、基台101の両端部においては加速又は減速し、基台101の中央部では一定速度で移動する。
このとき、プリンタヘッド310のインク吐出面311の前方には、模様形成領域を固定するための開口部401の形成された固定板400が設置されている。また、インクジェットプリンタ300が一定速度で移動する範囲に、固定板400の開口部401の位置が対応するように設計されている。
従って、プリンタヘッド310は、開口部401(模様形成領域)を横断するように移動し、移動速度が一定速度の範囲において模様形成領域に対してインクを吐出する。
また、プリンタヘッド310は、左右方向の一走査にて、模様形成領域に所定の模様Dを形成する。
作業者は、紙おむつ1に模様Dの印刷を行う場合、図10、11に示すように、紙おむつ1の模様形成領域が開口部401から多少突き出す程度押し当てることで、紙おむつ1の表面のシワを伸ばした状態で(表面が平滑になった状態で)固定できるようになっている。なお、このとき、作業者は紙おむつ1を上下又は左右に引っ張るようにして開口部401に紙おむつ1をあてがうようにしても良い。
開口部401は、基台101の中央部に対応する位置に形成されており、これにより、移動部102(即ちプリンタヘッド310)が一定速度で移動している間にインクが吐出されて模様形成領域に模様Dが形成されることとなり、形成される模様Dのプリンタヘッド310の振動に因るゆがみが低減されるようになっている。
具体的に、冷却手段500は、例えば、プリンタヘッド310の側方に付設された箱体501内部にスプレー缶などを収容して成り、図示しない制御部の制御によって、模様Dの形成された領域に対して、スプレー缶のノズルより冷却用のスプレー液を噴射する。
冷却手段500が噴出するスプレー液の温度は、−15℃以下となっている。−15℃より高温ではインクの定着が悪いためである。
具体的に、冷却手段500が噴出するスプレー液の温度は、−15℃〜−20℃が好ましい。この範囲内の温度であれば、インクの定着が良好となる。また、−20℃より低温であっても使用可能であるが、−50℃より低温ではおむつが凍る恐れがあるため好ましくない。
なお、冷却手段500は、所定温度のスプレー液を模様Dに対して吹きかけられるものであればその構成について特に制限はなく、上記した構成以外にも、例えば、模様Dの形成された領域に対して、作業者がスプレー缶により直にスプレー液を吹きかけることとしても良い。
また、模様形成工程(S2)では、固定工程(S1)により固定された模様形成領域に対して、インクジェットプリンタ300のインク吐出面311からインクを吐出して模様Dをバックシート10bに形成する。
このとき、この模様形成工程(S2)においては、外装シート17の外面側から、当該外装シート17を透過して防水シート16上に付着するようインクを吐出することで、模様Dを防水シート16上に形成する。
また、冷却工程(S3)では、模様形成工程(S2)により形成されたバックシート10b上の模様Dに対して、所定温度以下の冷却用のスプレー液を噴射する冷却手段500によりスプレー液を吹きかけて、模様Dの形成された領域を冷却する。
紙おむつ1は、こうした固定工程(S1)、模様形成工程(S2)及び、冷却工程(S3)を経て、模様Dが施された状態となる。
このため、冷却によりバックシート10bへのインクの定着が良くなるので、吸収性の乏しい素材からなるバックシート10bに模様Dを形成した場合にも、擦れなどに因り模様Dが滲むのを防止することができ、操業性や見栄えを良好にすることができる。
また、模様Dは、冷却されることにより耐摩耗性が向上し色彩が明るくなるため、見栄えをより良好にすることができる。
これにより、模様Dは防水シート16上に印刷されるため、模様Dの耐摩擦性をより高めることができる。
具体的には、例えば、スパンボンド不織布、ポイントボンド不織布、SMS不織布などであって、目付け10〜40g/m2、繊度1.0〜3.0detexのものなどを用いることができる。
これらの素材を用いた場合、外装シート17はインクを透過させないため、外装シート17の表面に模様Dが印刷されることとなる。
また、バックシート10bが外装シート17を備えない構成とすることもできる。
その場合、防水シート16の表面に模様Dが直接印刷されることとなる。
このように構成した場合であっても、冷却手段500により冷却することでインクの定着がよくなるため擦れて模様Dの形状が崩れる恐れが少なく、又、色合いが明るくなるため見栄えの良好な紙おむつとすることができる。
以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に説明する。なお、本発明はこれに限定されるものではない。
(バックシート作成)
ポリエチレンフィルムからなる防水シートに、目付け10〜40g/m2、繊度1.0〜3.0detexのエアスルー不織布からなる外装シートを貼り合わせて形成したシート材に、油性インクを用いて外装シート側から印刷を行ってバックシートを作成した。
(文字の印刷)
上記のように作成したバックシートに、油性インクを用いたピエゾ方式のインクジェットプリンタによって文字を印刷した。
(印刷された文字の冷却)
上記のように作成した、文字の印刷されたバックシートに対して、下記の冷却方法により冷却を行ってサンプル1〜6とした。
また、上記のように作成した、文字の印刷されたバックシートに対して、冷却を行わないものをサンプル7とした。
(冷却方法)
サンプル1:市販の−15〜−20のコールドスプレー(プロパンガス)により名前印刷面をスプレーした。
サンプル2:−10℃のコールドエアーにより名前印刷面を30秒間スプレーした。
サンプル3:0℃の保冷剤を用いて名前印刷面を30秒間冷却した。
サンプル4:市販の防水スプレーにより名前印刷面をスプレーした。
サンプル5:市販のインクジェット用にじみ防止スプレーにより名前印刷面をスプレーした。
サンプル6:市販のニススプレーにより名前印刷面をスプレーした。
サンプル7:名前印刷面に対してスプレーを行わない。
上記のサンプル1〜7をそれぞれ布と擦り合わせて、そのときのサンプル1〜7及び擦り合わせた布の状態を、下記の評価に従って観察した。
なお、擦り合わせた回数は、往復10回及び往復30回の2パターンであり、目視によって評価した。
上記のサンプル1〜6に対して、下記の5つの評価項目(色落ち、色移り、色の濃さ、風合い、臭い)について、以下の3段階の基準により評価を行った。
また、5つの評価項目の評価から、以下の基準により総合評価を行った。
(項目)
色落ち :名前印刷面の色の落ち具合
色移り :こすり合わせた布への色の移り具合
色の濃さ:印刷されたインクの色の濃さ
風合い :印刷部の表面の柔らかさ、肌触り
臭い :おむつの素材及びインク以外の臭いがするかどうか
(評価)
○:従来(サンプル7)と比較して良好である。
△:従来(サンプル7)と比較して多少問題がある。
×:従来(サンプル7)と比較して問題がある
(総合評価)
○:良い(3つ以上の項目が○で、残りの項目に×が無い)
×:悪い
また、実施例2においては、色落ち、風合い、臭いの項目が良好である。
また、比較例1においては、色落ちの項目に問題があり、色移り、色の濃さの項目にも多少問題がある。
また、比較例2においては、色落ち、臭いの項目に問題があり、色の濃さの項目に多少問題がある。
また、比較例3においては、色移り、色の濃さ、臭いの項目に多少問題がある。
また、比較例4においては、風合い、臭いの項目に問題があり、色の濃さに多少問題がある。
また、比較例5においては、色落ち、色移り、色の濃さ、風合いの項目に問題がある。
10 本体部
10a トップシート
10b バックシート
16 防水シート
17 外装シート
10c 吸収体
S1 吸収体コア
S2 シート材
10d ギャザーシート
18 インジケータ
20 止着部
21 ファスニングテープ
30 被止着部
31 係止層
D 模様
2 製造装置
100 水平駆動部
101 基台
102 移動部
200 スタンド
201 支柱
202 ハンドル
300 インクジェットプリンタ
310 プリンタヘッド
311 インク吐出面
320 インクサーバ
330 連結部
331 連結孔
400 固定板
401 開口部
500 冷却手段
D 模様
T テーブル
Claims (4)
- 人体との接触面側に設けられるトップシートと、人体との接触面と反対側に設けられるバックシートと、を備え、前記バックシートに外側から視認可能な模様が施された吸収性物品の製造装置において、
油性インクを用いるインクジェットプリンタと、
所定温度以下の冷却用のスプレー液を噴射する冷却手段と、を備え、
前記インクジェットプリンタにより前記バックシートの外面側から前記インクを吐出することで前記模様を前記バックシート上に形成した後、前記冷却手段により前記模様の形成された領域を冷却することを特徴とする吸収性物品の製造装置。 - 前記バックシートは、
遮水性を有する防水シートと、
前記吸収性物品の最外面を成し、インクが透過可能な素材密度の不織布からなる外装シートと、を備え、
前記インクジェットプリンタは、前記外装シートの外面側から、当該外装シートを透過して前記防水シート上に付着するよう前記インクを吐出することで、前記模様を前記防水シート上に形成することを特徴とする請求項1に記載の吸収性物品の製造装置。 - 請求項1に記載の吸収性物品の製造装置による吸収性物品の製造方法において、
吸収性物品としての機能を備えた構造体が完成した後、当該吸収性物品の前記模様を形成する任意の領域を、油性インクを用いるインクジェットプリンタのインク吐出面と対向する位置に固定する固定工程と、
前記固定工程により固定された前記任意の領域に対して、前記インクジェットプリンタの前記インク吐出面から前記インクを吐出して前記模様を前記バックシートに形成する模様形成工程と、
前記模様形成工程により形成された前記バックシート上の前記模様に対して、所定温度以下の冷却用のスプレー液を噴射する冷却手段によりスプレー液を吹きかけて、前記模様の形成された領域を冷却する冷却工程と、
を有することを特徴とする吸収性物品の製造方法。 - 前記バックシートは、
遮水性を有する防水シートと、
前記吸収性物品の最外面を成し、インクが透過可能な素材密度の不織布からなる外装シートと、を備え、
前記模様形成工程は、前記外装シートの外面側から、当該外装シートを透過して前記防水シート上に付着するようインクを吐出することで、前記模様を前記防水シート上に形成することを特徴とする請求項3に記載の吸収性物品の製造方法。
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