JP5357496B2 - 堆積体の硬化の検査方法 - Google Patents

Description

本発明は、堆積体の硬化の検査方法及びこの検査方法を用いた吸収性物品の製造方法に関する。

従来、使い捨ておむつや生理用ナプキンなどの吸収性物品の製造方法において、吸収体として用いられる堆積体を、粉砕パルプで形成したり、粉砕パルプと吸収性ポリマーとを混合させた状態で堆積させて所定形状に形成したりすることが行われている。この場合、粉砕パルプ等の吸収性材料は、粉砕機やダクトなどを備えた吸収性材料供給手段によって飛散状態とされて、回転ドラムの周囲に供給され、該回転ドラムに形成された凹部内に吸引されて堆積する。そして、この堆積により所定形状に成形された吸収体が凹部から取り出され、表面シートと裏面シートの間に挟み込まれる（例えば、特許文献１〜４参照）。

特開平８−３３７９５４号公報 特開平１０−１３７２８６号公報 特開２００７−５４２１９号公報 特開２００８−１４８８７９号公報

しかし、上述した従来の吸収体の製造方法では、表面シートと裏面シートの間に挟み込まれる前に、厚み調整のため圧縮ロールにより吸収体を圧縮することが行われているが、前記堆積工程において意図せずに堆積に偏りが生じ、吸収体の形状の内で堆積量が所望量よりも多い部分が生じている場合があり、その場合、堆積量が多い部分は圧縮により吸収体が硬化することがある。硬化が発生した吸収体は、それを吸収性物品に用いたときに着用者に違和感を与える等の不都合を生じる恐れがあるため、吸収体硬化が発生したことを検出し、不良品として良品の搬送ラインから除外することが好ましい。

従って、本発明の目的は、堆積体が硬化したことを簡便且つ的確に検出することができる堆積体の硬化の検査方法及びこの検査方法を用いた吸収性物品の製造方法を提供することにある。

本発明は、繊維及び／又は粒子の堆積体を一対のロール間に導入して加圧し、該堆積体の加圧中に生じるロールの所定値以上の変位を検知することにより、該堆積体に硬化が生じたか否かを検査する、堆積体の硬化の検査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。

本発明の検査方法及びこの検査方法を用いた堆積体の製造方法によれば、堆積体の加圧中に生じるロールの所定値以上の変位を検知することにより、堆積体が硬化したことを的確に検出することができる。

以下、本発明を、その好ましい実施形態に基づいて、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の堆積体の硬化の検査方法が行われる吸収性物品の製造装置１の一例を示している。図１に示すように、本実施形態の製造装置１においては、帯状の表面シート２Ｆと帯状の裏面シート２Ｂとの間に、繊維及び／又は粒子の堆積体３が所定間隔で配置された帯状の吸収性物品連続体を製造し、該連続体を切断して、使い捨ておむつ等の吸収性物品を製造する装置である。
この製造装置１は、吸収性材料を吸引する回転ドラム４を備えている。この回転ドラム４の周面には周方向に沿って一定間隔で凹部４ａが形成されている。この凹部４ａには、吸収性材料供給手段５により飛散状態にて粉砕パルプと吸収性ポリマーの混合物が、吸引により収容されて堆積する。回転ドラム４の内部は、複数の区域に分かれており、図中、マイナス（−）記号が付された区域は負圧状態となっており、プラス（＋）記号が付された区域は空気が送り込まれることにより正圧状態となっている。従って、マイナスの区域では堆積体３は凹部４ａに吸引された状態で保持され、回転ドラム４の回転によってプラスの区域に達したとき凹部４ａから剥離し、キャリアシート６Ａに転移する。キャリアシート６Ａとしては、例えば、透水性の薄手の不織布やティッシュペーパー等が用いられる。

吸収性材料供給手段５は、パルプを粉砕する粉砕機７と、吸収性ポリマーを供給するフィーダー８を備えている。製造装置１の使用時には、粉砕機７で粉砕されたパルプと、フィーダー８から供給される吸収性ポリマーとは、回転ドラム４へ向かってダクト９内を流れるエアに乗って回転ドラム４の周面に搬送される。各凹部４ａの底面には、多数の細孔が形成されている。吸収性材料を搬送してきたエアが、それらの細孔を抜けて回転ドラム４の内部へ抜ける際に、細孔を抜けずに残った吸収性材料が凹部４ａに堆積し、１枚の堆積体３が形成される。

回転ドラム４の回転によってプラス（＋）の区域に達した堆積体３は、直線状に搬送される帯状のキャリアシート６Ａ上に転移する。キャリアシート６Ａを挟んで回転ドラム４と反対側にはバキュームボックス１０が設けられている。このバキュームボックス１０の内部は負圧状態となっており、堆積体３は凹部４ａから容易に剥離してキャリアシート６Ａに転移する。
キャリアシート６Ａ上に載置された堆積体３は、キャリアシート６Ａと共に搬送される。キャリアシート６Ａと共に搬送された堆積体３の上面には、キャリアシート６Ａと同様の材質からなるキャリアシート６Ｂが供給され、堆積体３はキャリアシート６Ａとキャリアシート６Ｂとの間に挟み込まれる。これにより、キャリアシート６Ａ，６Ｂ間に堆積体３が配置された構成の長尺状の吸収体３Ａが形成される。
次いで、吸収体３Ａは、一対のロールを備える圧縮ロール部１１に導入され、加圧されて厚みの調整が行われる。厚みの調整が行われた吸収体３Ａは、更に搬送され、所定の位置で、堆積体３の前後が不図示の分断機により分断される。そして、分断後の吸収体３Ａが、個々の吸収性物品を構成する表面シート２Ｆと裏面シート２Ｂとにより挟み込まれる。
そして、表面シート２Ｆと裏面シート２Ｂとにより吸収体３Ａが挟み込まれて形成された吸収性物品連続体（帯状積層体）２Ｃは、サイドカットロール１２で側部のトリミングが行われ、次いで、横断方向切断用のカットロール１３により、各吸収体３Ａの前後でシート横断方向に切断される。この切断により、吸収性物品連続体２Ｃが、個々の吸収性物品２，２・・に分割される。
上記圧縮ロール部１１では、後述するような吸収体３Ａの硬化の有無の検査が行われるが、硬化が発生した吸収体３Ａは不良品であるので、不良品は排出部１４から排出される。

上記圧縮ロール部１１による圧縮の際、吸収体３Ａに吸収体硬化が発生することがある。吸収体硬化が発生した吸収体３Ａは不良品であるので、吸収体硬化が発生したことを検出し不良品を排出する必要がある。そこで、吸収体３Ａに硬化が発生したことを的確に検出するために、本実施形態の検査方法では、吸収体３Ａの加圧中に生じるロールの変位を検知することが行われる。この検知により、吸収体３Ａに硬化が生じたか否かが検査される。
圧縮ロール部１１は、一対のロールを備えており、その一方は変位可能に支持された変位ロール１５Ａであり、他方は変位不可能に支持された固定ロール１５Ｂである。本実施形態においては、ロールの変位の検知が変位ロール１５Ａに対して行われる。加工中の変位ロール１５Ａは常時変位しているので、製造装置１の演算部が吸収体３Ａに硬化が発生したと判定するためには、検出値に対して閾値を決める必要がある。この閾値は実験的又は経験的に定めることができ、どの程度の変位量をもって硬化が生じたと判定させるかは、要求される品質等に応じて適宜に設定できる。
そして、変位ロール１５Ａについて閾値以上の変位が検知された場合に製造装置１の演算部は吸収体３Ａに硬化が生じたと判定する。一方、変位ロール１５Ａについて閾値未満の変位が検知された場合に製造装置１の演算部は吸収体３Ａに硬化が生じていないと判定する。

次に、吸収体３Ａの検査工程について説明する。本実施形態では、吸収体３Ａの検査のために、吸収体３Ａの硬化を検知する検査装置として、変位ロール１５Ａの回転軸の変位を検知する構成の圧縮ロール部１１が設けられている。圧縮ロール部１１は、図２に示すように、変位ロール１５Ａと固定ロール１５Ｂを備えており、各ロール１５Ａ，１５Ｂの回転軸は、回転軸の左右に設けられたスライダ１６Ａ，１６Ｂによって保持されている。スライダ１６Ａ，１６Ｂの幅方向の両端には断面凹状の溝１６ａが形成されており、鉛直方向に沿って設けられたガイド柱１７のレール部１７ａに嵌め込まれている。変位ロール１５Ａを保持するスライダ１６Ａは、レール部１７ａに沿って摺動自在にされているが、固定ロール１５Ｂを保持するスライダ１６Ｂは拘束部材１８によって上下両方向への移動が拘束されている。

スライダ１６Ａの下方には、加圧手段としてエアシリンダ１９が設けられている。加圧手段は、スライダ１６Ａを加圧することができればよく、シリンダに限定されることはない。エアシリンダ１９は、シリンダ本体２０と、このシリンダ本体２０に対して上下運動するピストン２１とを備えている。ピストン２１の先端には、直方体状の押圧部２１ａが形成され、この押圧部２１ａの上面をスライダ１６Ａの下面に当接させて、エアシリンダ１９はスライダ１６Ａを押圧する。製造装置の使用時には、スライダ１６Ａはエアシリンダ１９によって上方への力を受けると共に、変位ロール１５Ａと固定ロール１５Ｂとの間を通過する吸収体３Ａからの反発力により下方への力を受ける。この上下からの力のバランスによりスライダ１６Ａの位置は変化する。このスライダ１６Ａの変位は変位計２２で検出される。
変位計２２は、センサ部２３と、このセンサ部２３による距離の測定対象である長尺状の被測距バー２４とを備えている。被測距バー２４の一端側はスライダ１６Ａに固定され、スライダ１６Ａと共に移動する。被測距バー２４は、例えば磁性体からなり、被測距バー２４の他端側がセンサ部２３に対して接離すると、透磁率が変化する。この変化を検出してセンサ部２３と被測距バー２４との間隔の変化が測定される。この場合、センサ部２３は磁気センサであるが、磁気センサの他、光センサなどを用いることもできる。光センサの場合には、センサ部から光を出射し、被測距バー２４の上面で光を反射させ、再びセンサ部に受光させる構成が採られる。

次に、変位ロール１５Ａと固定ロール１５Ｂで吸収体３Ａを圧縮しているときの状態について説明する。図３（ａ）に示すように、通常、吸収体３Ａは、所定のクリアランスに調整された変位ロール１５Ａと固定ロール１５Ｂにより加圧される。しかし、図３（ｂ）に示すように、吸収体３Ａに硬化が生じた場合は硬化部分（図中、Ｋの部分）を加圧しても圧縮することができないために所定のクリアランスを保つことができず、変位ロール１５Ａの位置が図３（ａ）の場合に比べて下方へ移動する。図３（ｂ）のような位置に変位ロール１５Ａが変化した場合、吸収体３Ａに硬化が生じたと判定され、硬化が生じた不良品の吸収体３Ａは、硬化が生じていないと判定された吸収体３Ａの搬送ラインから除外される。この吸収体３Ａを除外する硬化品除外工程は、排出部１４にて行われる。

次に、排出部１４の構造について説明する。図４に示す排出部１４は、吸収体３Ａの上面側に設けられた第１ロール群２５と、吸収体３Ａの下面側に設けられた第２ロール群２６及び第３ロール群２７を備えている。第１ロール群２５は、吸収体３Ａの搬送方向に沿って配置された３本の搬送ロールＲ１と、駆動ロールＲ２とを備えており、これらのロールには無端状のベルトＶが懸架されている。ベルトＶに張力を付与するためにベルトＶの外表面に、バネにより付勢されたテンションロールＲ３を当接させている。第２ロール群２６は搬送ロールＲ１及び駆動ロールＲ２から構成され、第３ロール群２７は第１ロール群２５と同様に、搬送ロールＲ１、駆動ロールＲ２及びテンションロールＲ３から構成されている。尚、図４においては、便宜上、吸収体３Ａの上下面を覆う表面シート２Ｆ、裏面シート２Ｂの図示を省略してある。

良品の吸収体３Ａが搬送されてきた場合、図４（ａ）に示すように吸収体３Ａは排出部１４を直線状に通過し、排出部１４で排出されることはない。一方、不良品の吸収体３Ａが搬送されてきた場合、図４（ｂ）に示すように吸収体３Ａは第２ロール群２６と第３ロール群２７との間から落下し、排出される。この位置で吸収体３Ａが落下するのは、第１ロール群２５の３本の搬送ロールＲ１の内の中央の搬送ロールＲ１が、図４（ａ）と比べて下降し、吸収体３Ａの搬送経路が切り替わるからである。搬送経路の不良品用への切替えは、センサ部２３で吸収体３Ａが不良品であると判断した場合に、この不良品の吸収体３Ａが排出部１４に到達するタイミングに合わせて公知の駆動機構により搬送ロールＲ１を下降させることにより行う。このように中央の搬送ロールＲ１の昇降により、吸収体３Ａの選別を行うことができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はそれらの実施形態に制限されず、適宜変更可能である。

上述した実施形態では、変位ロール１５Ａ及び固定ロール１５Ｂを１本ずつ設けた例について説明したが、例えば、図５に示すように、複数本ずつ設けてもよい。図５では、キャリアシート６Ａの下面側に変位ロール１５Ａが２本設けられ、キャリアシート６Ｂの上面側に固定ロール１５Ｂが千鳥状に４本設けられている。この構成では、変位ロール１５Ａは硬化検査用のロールとしてのみ用いてもよいし、圧縮ロールとしての機能を併用させてもよい。図５に示すような短いローラ１５Ｂを用いることで、きめ細かく硬化の検出を行うことができる。
図５の構成とは反対に、４本の短いロールを変位ロールとし、２本の長いロールを固定ロールとする構成も採用することができる。この構成の場合、変位ロール毎にセンサ部を設けるとよい。

また、上述した実施形態では、何れも表面がフラットな一対のロールを用いた例について説明したが、本発明の実施形態で用いられるロールは、表面がフラットなものに限られず、例えば、図６に示すように、吸収体３Ａの上面側の固定ロール１５Ｂの表面に凹部１５ａが形成されたものでもよい。この固定ロール１５Ｂは、ロールの全周に亘って連続する溝状の凹部１５ａを有するものである。また、図７に示すように、周方向の一部に凹部１５ａを有するロール１５Ｂを用い、該ロール１５Ｂと図示しないフラットロールとの間で吸収体３Ａを加圧する際に、該吸収体３Ａの一部に設けた隆起部３ａ（図８参照）が、該凹部１５ａ内に入り込むようにしてもよい。ロール１５Ｂの一部に吸収体３Ａの隆起部３ａに対応する凹部１５ａを設けることで、該吸収体３Ａの隆起部３ａを硬化部として検出することを避けつつ、該隆起部３ａ以外の部分に生じた硬化を検出することが容易となる。
更に、一対のロールとして、吸収体３Ａにエンボス模様を付与するためのエンボスロール等を用いることもできる。また、凹部１５ａを設けるロールは、固定ロール１５Ｂに代えて変位ロール、あるいは両者とすることもできる。また、一対の変位ロール間で吸収体を圧縮することもできる。

また、上述した実施形態のように、本発明は、吸収性物品、特に身体から排出される液の吸収に用いられる吸収性物品に用いられる吸収体の検査に好ましく用いられるが、本発明の検査対象となる堆積体は、これに限られるものではない。尚、本発明における堆積体の硬化の検査は、キャリアシートがない状態の堆積体３の硬化を検査しても良い。また、吸収体は、堆積体３のみからなるものであっても良い。また、吸収体について検査する場合についても、上下に表面シート２Ｆ及び裏面シート２Ｂが積層されていない状態の吸収体３Ａや、更には上下面をキャリアシート６Ａ，６Ｂで被覆されていない状態の堆積体３に対して、一対のロール間で加圧する際の変位を検知してもよい。
尚、身体から排出される液の吸収に用いられる吸収性物品としては、使い捨ておむつ、生理用ナプキン、パンティライナー（下り物シート）、失禁パッド、母乳パッド等が挙げられる。これらの吸収性物品は、一般には、液透過性の表面シート、液不透過性又は撥水性の裏面シート、及びこれらの両シート間に介在された吸収体を具備している。

また、上述した実施形態では、堆積体として、粉砕パルプと吸収性ポリマーを用いた例について説明したが、本発明はこれに限定されることはない。例えば、吸収性材料として、繊維材料のみを供給し堆積させてもよい。
繊維材料としては、各種公知のものを特に制限なく用いることができ、例えば、パルプ繊維、レーヨン繊維やコットン、酢酸セルロース等の親水性繊維等を用いることができ、これらには、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系繊維、ポリエステル、ポリアミド等の縮合系繊維、塩化ビニル、酢酸ビニル等のビニルモノマー重合体の繊維等を混在させてもよい。また、吸収性ポリマーとしては、各種公知のものを特に制限なく用いることができ、例えば、ポリアクリル酸ナトリウム、（アクリル酸−ビニルアルコール）共重合体、ポリアクリル酸ナトリウム架橋体、（でんぷん−アクリル酸）グラフト共重合体、（イソブチレン−無水マレイン酸）共重合体及びそのケン化物、ポリアスパラギン酸等が挙げられる。

図１は、本発明の堆積体の硬化の検査方法が行われる堆積体（吸収体）の製造装置の一実施形態を示す説明図である。 図２は、吸収体の検査装置を示す説明図である。 図３は、吸収体の加圧状態を示す説明図である。図３（ａ）は吸収体硬化が発生していないときの状態を示しており、図３（ｂ）は吸収体硬化が発生したときの状態を示している。 図４は、吸収体の排出部の構造を示す説明図である。図４（ａ）は吸収体が良品である場合の状態を示しており、図４（ｂ）は吸収体が不良品である場合の状態を示している。 図５は、図２の検査装置の圧縮ロール部の変形例を示す説明図である。 図６は、図２の検査装置の圧縮ロール部の変形例を示す説明図である。 図７は、図６の上側のロールの変形例を示す斜視図である。 図８は、図７に示すロールで検査する対象の吸収体の一例を示す斜視図である。

符号の説明

１ 製造装置
２ 吸収性物品
２Ｆ 表面シート
２Ｂ 裏面シート
２Ｃ 吸収性物品連続体
３ 堆積体
３Ａ 吸収体
３ａ 隆起部
４ 回転ドラム
４ａ 凹部
５ 吸収性材料供給手段
６Ａ，６Ｂ キャリアシート
７ 粉砕機
８ フィーダー
９ ダクト
１０ バキュームボックス
１１ 圧縮ロール部
１２ サイドカットロール
１３ カットロール
１４ 排出部
１５Ａ 変位ロール
１５Ｂ 固定ロール
１５ａ 凹部
１６Ａ，１６Ｂ スライダ
１６ａ 溝
１７ ガイド柱
１７ａ レール部
１８ 拘束部材
１９ エアシリンダ
２０ シリンダ本体
２１ ピストン
２１ａ 押圧部
２２ 変位計
２３ センサ部
２４ 被測距バー
２５ 第１ロール群
２６ 第２ロール群
２７ 第３ロール群
Ｋ 吸収体の硬化した部分
Ｒ１ 搬送ロール
Ｒ２ 駆動ロール
Ｒ３ テンションロール
Ｖ ベルト

Claims (3)

1. 繊維及び／又は粒子の堆積体を一対のロール間に導入して、該堆積体を圧縮するように加圧し、該堆積体の加圧中に生じるロールの所定値以上の変位を検知することにより、該堆積体に硬化が生じたか否かを検査する、堆積体の硬化の検査方法であって、
   前記堆積体は、吸収性物品の吸収体に用いられるものであり、前記硬化は、堆積に偏りが生じたことに起因して生じたものであり、
   一対の前記ロールは、一方が変位可能に支持された変位ロールであり、他方が変位不可能に支持された固定ロールであり、該変位ロールの所定値以上の変位を検知し、
   前記変位ロールの変位として、該変位ロールの回転軸の変位を検知する、堆積体の硬化の検査方法。
2. 吸収体の検査工程を具備する吸収性物品の製造方法であって、
   吸収体の検査工程においては、吸収体について、請求項１に記載の堆積体の硬化の検査方法により、該吸収体に硬化が生じたか否かを検査する吸収性物品の製造方法。
3. 前記検査方法により硬化が生じたと判定された吸収体を、該検査方法により硬化が生じていないと判定された吸収体の搬送ラインから除外する、硬化品除外工程を具備する、請求項２に記載の吸収性物品の製造方法。

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