JP6271711B2 - 加工ラインから不良吸収性物品を排斥するための方法及び装置 - Google Patents

加工ラインから不良吸収性物品を排斥するための方法及び装置 Download PDF

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Description

本開示は、使い捨ての吸収性物品の製造のためのシステム及び方法に関するものであって、より具体的には、不良吸収性物品を加工ラインから排斥するためのシステム及び方法に関する。
前進する連続的な材料のウェブに構成要素を加えること及び他の方法によってこれを修正することによって、おむつ及び様々な種類の他の吸収性物品がアセンブリラインに沿って組み立てられ得る。例えば、いくつかのプロセスにおいて、前進する材料のウェブが、他の前進する材料のウェブと結合される。他の例では、前進する材料のウェブから作製される個々の構成要素が、前進する材料のウェブと結合され、次いで、他の前進する材料のウェブと結合される。おむつを製造するために使用される材料のウェブ及び構成部分としては、バックシート、トップシート、吸収性コア、前側耳部及び/又は後側耳部、締結構成要素、並びに様々な種類の弾性ウェブ及び構成要素、例えば脚部弾性部材、バリアレッグカフ弾性部材、及び腰部弾性部材が挙げられる。いったん望ましい構成部品が組み立てられると、前進するウェブ及び構成部品は、最終的なナイフカットに供されて、ウェブを個別のおむつ又はその他の吸収性物品に分離する。個別のおむつ又は吸収性物品はまた、その後折り畳まれて包装され得る。
品質管理の目的のために、吸収性物品の加工ラインは、吸収性物品が構築される際に、ウェブ及び、加工ラインに沿ってウェブに追加される別個の構成要素における不良を検出する各種のセンサを利用することができる。センサ技術の例としては、ビジョンシステム、光電子センサ、近接センサ、レーザ又は音波距離検出器などが挙げられる。センサデータはコントローラに通信され得る。次いで、コントローラは、センサデータを受信し、加工ラインの終わりのナイフでの最終切断の後に不良おむつを排斥又は取り除くようにプログラムすることができる。
合格条件を満たす又は良質であるおむつの流れから不良おむつの流れを逸らすことによってなど、不良おむつを排斥するための様々なシステムが使用されている。例えば、切断ウェブ製品を排斥するために使用されてきた1つのシステムは、合格条件を満たすおむつの流れの通り道と異なる通り道へと不良おむつを逸らす空気圧エアブラストを使用して、合格製品の流れから不良おむつを押し放す工程を含んでいる。そのような方法では、不良おむつが検出され、1つ以上のノズルからの空気圧エアブラストが良質製品の流れから不良おむつを逸らし、コンベアシステム又は製造ラインの近くに設置されている不合格品容器の中へ入れる。
資本支出の節約努力として、吸収性物品の製造業者は、多くの場合、生産ライン速度を上げることによってより短い時間内により多くの物品を生産する方法を求めている。生産ライン速度が上がるにつれて、組み立てられた吸収性物品が移動する機械方向の速度が上がる。このため、切断されたウェブ製品を排斥する既存のシステムは、物品の移動速度の上昇によって悪化するいくつかの欠点を有する場合がある。例えば、吸収性物品の移動に伴うエネルギーは、移動速度の二乗の関数である。このため、不良おむつを逸らせるために空気圧エアブラストを利用する既存の排斥システムは、高速で動作しているときに加工ラインから不良物品を完全に外すことができない場合がある。場合によっては、不良物品が排斥システムを通り過ぎて下流の加工動作まで移動してしまい、詰まり、製造ライン停止、及び/又は機械損傷の原因となることがある。
したがって、吸収性物品を高速で選択的に方向変換させる及び/又は排斥するためのシステムを提供することは、有益であろう。加えて、方向変換及び/又は排斥動作を行うための全交換システムでなく、むしろ、製品を排斥するために既存の装置及び/又は制御機構の一部の又は全てを利用するシステムが望ましい場合がある。
本開示は、加工ラインから不良吸収性物品を排斥するためのシステム及び方法に関する。
一形態では、ウェブ加工製造プロセスから不良吸収性物品を排斥するための方法は、基材と構成部品とを連続長の吸収性物品に加工する工程と、その基材又は構成部品をセンサで検査する工程と、その連続長の吸収性物品を別個の吸収性物品に切断する工程であって、それぞれの別個の吸収性物品が第1面と、第1面の反対側の第2面とを含み、それぞれの別個の吸収性物品が先端部と後端部とを含んでいる、工程と、それらの別個の吸収性物品を第1キャリア上で第1方向に進める工程と、別個の吸収性物品を第1キャリアから第2キャリアまで物品軌道平面に沿って移動させる工程と、不良吸収性物品を識別する工程と、第1キャリアから前進する不良吸収性物品の先端部が第2キャリアの上流にあるうちに、それを第2方向に向けて、物品軌道平面と交差する不合格品輸送通路へと方向変換させる工程と、方向変換された不良吸収性物品の先端部を第1キャリアから第3キャリアに移動させる工程と、不良吸収性物品を第3キャリア上で不合格品輸送通路に沿って進める工程と、を含む。
別の形態では、ウェブ加工製造プロセスから不良吸収性物品を排斥するための方法は、基材と構成部品とを連続長の吸収性物品に加工する工程と、その基材又は構成部品をセンサで検査する工程と、その連続長の吸収性物品を別個の吸収性物品に切断する工程であって、それぞれの別個の吸収性物品が第1面と、第1面の反対側の第2面とを含み、それぞれの別個の吸収性物品が先端部と後端部とを含んでいる、工程と、それらの別個の吸収性物品を第1キャリア上で第1方向に進める工程と、別個の吸収性物品を第1キャリアから間隙を横切って第2キャリアに移動させる工程と、別個の吸収性物品を第2キャリア上で第2方向に進める工程と、不良吸収性物品を識別する工程と、その間隙において不良吸収性物品の先端部を第3方向に方向変換させる工程と、不良吸収性物品の先端部を第1キャリアから第3キャリアに移動させる工程と、不良吸収性物品を第3キャリア上で第3方向に進める工程と、を含む。
また別の形態では、ウェブ加工製造プロセスから不良吸収性物品を排斥するための装置は、不良吸収性物品を検出するために適したセンサと、吸収性物品の連続長から別個の吸収性物品を切断するために適したナイフと、そのナイフから別個の吸収性物品を受け取り、その別個の物品を第1方向に進める、そのナイフに隣接した第1キャリアと、第1方向に延びる間隙によって第1キャリアから分離されている第2キャリアであって、物品の軌道平面を画定するように第1キャリアから吸収性物品を受け取るために適した第2キャリアと、排斥された吸収性物品を受け取り、それが第2キャリアによって受け取られる前に物品軌道平面から離れる方向にそれを進めるために適している、物品輸送面の下の第3キャリアと、間隙を横切って空気を放出して不良吸収性物品を下方に、第3キャリアの方へと方向変換させるために適している、物品軌道平面の上のエアノズルと、を含む。
本開示に従って監視及び構築される1つ以上の基材及び/又は構成要素を含み得る使い捨て吸収性物品の平面図である。 吸収性物品加工ライン及び排斥システムの概略図である。 排斥システムの詳細概略図である。 第1キャリアから第2キャリアに前進する不良でない吸収性物品を示す、排斥システムの詳細概略図である。 第2キャリアに前進する前に空気圧システムによって方向変換される不良吸収性物品を示す、排斥システムの詳細概略図である。 第3キャリアによって物品排斥通路に沿って進められる不良吸収性物品を示す、排斥システムの詳細概略図である。 第3キャリアが回転ドラムである排斥システムの詳細概略図である。
本開示を理解する上で、以下の用語の解釈が有用であり得る。
本明細書において、「吸収性物品」は、その主な機能が、汚れ及び排泄物を吸収かつ保持することである消費者製品を指すために用いられる。本明細書において、「おむつ」は、一般に、乳幼児及び失禁症状のある人が下部胴体の周りに着用する吸収性物品を指すために用いられる。本明細書において、用語「使い捨て」は、洗濯されること、又は吸収性物品として再生若しくは再使用されることが一般に意図されない吸収性物品を説明するために用いられる(例えば、1回の使用後に廃棄されることが意図され、更に、リサイクルされるか、堆肥化されるか、又は環境に適合した方法で処分されるように構成されてもよい)。
「弾性」、「エラストマー」又は「エラストマーの」は、弾性特性を示す材料を指し、その弛緩した初期長さに力を適用すると、その初期長さを10%を超えて上回る伸長長さに伸張又は伸長することができ、適用した力が解放されると、ほぼその初期長さまで実質的に回復する任意の材料を含む。
本明細書で使用するとき、「接合されている」という用語には、ある要素を別の要素に直接固着させることによって、ある要素を別の要素に直接固定させる形体と、ある要素を中間部材に固着させてから、その中間部材を他の要素に固着させることによって、ある要素を別の要素に間接的に固定させる形体が含まれる。
「長手方向」とは、吸収性物品が平らに広げられて非収縮状態にあるとき、吸収性物品の腰部縁部のような端縁部から長手方向に対向する端縁部つまり腰部縁部まで、又は二つに折り畳まれた物品における腰部縁部から股部の底面、すなわち折り目線まで、実質的に垂直になっている方向を意味する。長手方向の45度以内の方向は、「長手方向」であると考えられる。「横方向」とは、物品の長手方向に延在する側縁部から、横方向に対向する長手方向に延在する側縁部まで及び、概ね長手方向に直角である方向を指す。横方向に45度以内の方向が、「横方向」であると考えられる。
本明細書において、用語「基材」は、主として二次元(即ち、XY面内)であり、その長さ(X方向)及び幅(Y方向)に比べてその厚さ(Z方向)が比較的小さい(即ち、1/10以下の)材料を説明するために用いられる。基材の非限定的な例には、ウェブ、層若しくは複数層、又は繊維性材料、不織布、高分子フィルム若しくは金属箔等のフィルム及びホイルが含まれる。これらの材料は、単独で用いられてもよく、あるいは、一緒に積層された2つ以上の層を含んでもよい。このように、ウェブは、基材である。
本明細書において用語「不織布」は、スパンボンド、メルトブロー、カーディングなどの方法によって、連続的な(長い)フィラメント(繊維)及び/又は非連続的な(短い)フィラメント(繊維)から作製された材料を指す。不織布は、既定の織った又は編んだフィラメントパターンを有さない。
本明細書において、用語「機械方向」(MD)は、プロセスを通過する材料の方向を指すために用いられる。更に、材料の相対的な定置及び動きは、プロセスの上流からプロセスの下流へと至るプロセスを通して機械方向に流れているとして記載することができる。
本明細書において、用語「横断方向」(CD)は、機械方向に対してほぼ垂直な方向を指すために用いられる。
本開示は、吸収性物品の製造のための方法及び装置に関するものであって、より具体的には、不良吸収性物品を加工ラインから排斥するためのシステム及び方法に関する。以下でより詳細に述べるように、加工プロセス中、様々な連続基材及び/又は別個の構成要素が互いに組み合わされて、連続長の吸収性物品を形成することができる。加工プロセスの下流部分において、連続長の吸収性物品が、最終ナイフに供され、切断されて、おむつの形状の分離した別個の吸収性物品を生成することができる。別個の吸収性物品のそれぞれは、第1面と、第1面の反対側の第2面とを含み、各別個の吸収性物品は先端部と後端部とを含む。最終的なナイフから、別個の吸収性物品は次いで、第1キャリア上で第1方向に前進することができる。次に、別個の吸収性物品は第1キャリアから第2キャリアまで、物品軌道平面に沿って移動される。以下でより詳細に述べるように、不良吸収性物品を検査システムにより識別することができる。次いで、検査システムを空気圧システムに動作可能に接続して、不良吸収性物品が第2キャリアに移動される前に加工プロセスから不良吸収性物品を除去することができる。より具体的には、空気圧システムを起動して、第2キャリアの上流にあるうちに、第1キャリアから前進している不良吸収性物品の先端部を、物品軌道平面と交差する不合格品輸送通路へと方向変換させることができる。次いで、方向変換された不良吸収性物品の先端部は第1キャリアから第3キャリアへと移動される。第3キャリアは、加工プロセスから離脱させて不合格品輸送通路に沿って第3キャリアで不良吸収性物品を進める。不良と判定されなかった吸収性物品は、第1キャリアから第2キャリアに移動され、例えば折り畳み作業及び包装作業などのような更なる処理工程に供され得る。
本明細書に記載の方法及び装置は様々な種類の製品を排斥するように構成することが可能であるが、以下に説明する本明細書に記載の方法及び装置は吸収性物品の製造という文脈におけるものであることを理解されたい。具体的には、製造中に不良おむつを排斥する、進める、という文脈において、これらの方法及び装置を説明する。具体的な例を挙げるため、図1に、使い捨て吸収性物品100の一例を示すが、例えば米国特許公開第2008/0132865 A1号及び同第2011/0247199 A1号に記述されているもので、本明細書で開示されるシステム及び方法に従って監視される基材及び構成要素から構成され得るおむつ102の形態である。具体的には、図1は、シャーシ104を含むおむつ102の一実施形態の平面図であって、平坦な、折り畳まれていない状態で示され、着用者の外側に面するおむつ102の部分が観察者の方を向いている平面図である。シャーシ構造の一部は、おむつの実施形態に含まれ得る様々な機構の構成をより明瞭に示すために、図1において切り取られている。
図1に示されるように、おむつ102は、第1の耳部106と、第2の耳部108と、第3の耳部110と、第4の耳部112とを有するシャーシ104を含む。本考察に関する基準枠を提供するために、シャーシ104は長手方向軸線114及び横方向軸線116とともに示されている。シャーシ104は、第1腰部区域118、第2腰部区域120、及び第1腰部区域と第2腰部区域との中間に配置される股部区域122を有するものとして示されている。いくつかの構成においては、第1の腰部区域118は、前側腰部区域に対応してもよく、第2の腰部区域120は、後側腰部区域に対応してもよい。おむつの周囲は、長手方向に延在する一対の側端部124、126、第1の腰部区域118に隣接して横方向に延在する第1の外縁部128、及び第2の腰部区域120に隣接して横方向に延在する第2の外縁部130によって画定されている。図1に示されるように、シャーシ104は、身体に面する内側表面132と衣類に面する外側表面134とを含む。シャーシ構造の一部は、おむつに含まれ得る様々な機構の構成をより明瞭に示すために、図1において切り取られている。図1に示されるように、おむつ102のシャーシ104は、トップシート138とバックシート140とを含む外側カバー層136を含んでよい。吸収性コア142は、トップシート138とバックシート140の一部の間に配置されてもよい。以下でより詳細に述べるように、区域のうちの任意の1つ又は複数が、伸縮性であってもよく、また本明細書で説明されるようにエラストマー材料又は積層体を含んでいてもよい。このように、おむつ102は、装着したらすぐに具体的な着用者の解剖学的構造に適合するように、また着用中に着用者の解剖学的構造との調整を維持するように構成することが可能である。
吸収性物品はまた、腰部バンド144の形態の図1に示される弾性的ウエスト構造部143を含んでもよく、改善されたフィット性及び排出物封じ込めを提供してもよい。弾力性ウエスト構造部143は、弾力的に伸張及び収縮して着用者の腰部に動的に適合するように構成することが可能である。弾性的ウエスト構造部143が、おむつに組み込まれてもよく、吸収性コア142から外側に少なくとも長手方向に延在し、一般的に、おむつ102の第1の外縁部128、及び/又は第2の外縁部130の少なくとも一部分を形成する。加えて、弾力性ウエスト構造部は、横方向に延在して耳部を含んでもよい。弾性的ウエスト構造部143又はそれを構成するなんらかの要素は、おむつに取り付けられる1つ以上の別個の要素を含んでもよいものの、弾性的ウエスト構造部は、おむつの他の要素、例えばバックシート140、トップシート138、又はバックシートとトップシートの両方の延長部として構成されてもよい。加えて、弾性的ウエスト構造部143は、シャーシ104の、衣類に面する外側表面134、身体に面する内側表面132、又は内側表面と外側表面との間に配置されてもよい。弾性的ウエスト構造部143は、米国特許公開第2007/0142806A1号、同第2007/0142798A1号、及び同第2007/0287983A1号(全て参照により本明細書に組み込まれる)に記載のものを含む多くの異なる構成で構築され得る。
図1に示されるように、おむつ102は、液体及び他の身体排出物の封入性を改善し得るレッグカフ146を含んでもよい。特に、弾力性のガスケッティングレッグカフは、着用者の大腿部の周囲に封止効果をもたらして漏れを防止することができる。おむつを着用したときにレッグカフが着用者の大腿部と接触して配置されてもよく、その接触の程度及び接触圧力は、1つには、着用者の身体上でのおむつの向きによって決まり得ることを認識すべきである。レッグカフ146は、おむつ102上に種々の仕方で配置され得る。
おむつ102をパンツタイプおむつの形態で提供してもよいし、又は別の方法として、おむつ252に再閉可能な締着装置を設けてもよく、この締着装置は、着用者の所定の位置におむつを固定することに役立つように締着要素を種々の箇所に含んでいてもよい。例えば、締着要素148は、第1の耳部110及び第2の耳部112に位置してよく、第1又は第2の腰部区域に位置する1つ以上の対応する締着要素に解放可能に接続するように適合されてもよい。種々の種類の締着要素を、おむつとともに用いても良いことを理解すべきである。
図2は、吸収性物品100を製造するために構成された加工ライン又は機械300を含む吸収性物品加工プロセスの概略図を示す。本明細書に開示したシステム及び方法は様々な種類の加工プロセス及び/又は機械とともに機能するように適用可能であることを理解されたい。図2に示すように、加工ライン300は、製造プロセスを通しておむつ基材及び構成材料を移動させるために、例えばニップロール304のような輸送システムを駆動する1つ以上のモーター302を含み得る。例えば、図2は、ベース基材306と、おむつの部分を構築するために使用される材料の2つの付属基材及び/又は構成要素308とを示す。これらの基材はロールで用意して、加工ライン300に供給することができる。付属基材の材料は様々な方法で供給されてよいことを理解されたい。例えば、図2は、連続基材312の形態の第1付属基材310、及び個々の構成要素316の形態の第2付属基材314を示す。多様な種類の移動機構により付属基材310をベース基材まで移動させ得ることを理解されたい。例えば、図中、個々の構成要素316は、米国特許第6,450,321号、同第6,705,453号、同第6,811,019号、及び同第6,814,217号に開示されているようなサーボパッチプレーサー機構320の形態の移動機構318によってベース基材まで移動されている。また、例えばバックシート、トップシート、耳部、レッグカフ、弾性ウエスト機構、及び吸収性コアなど、吸収性物品の様々な構成要素を構築するために、様々な基材を使用し得ることも理解されたい。吸収性物品構成要素の代表的な記述は、図1を参照して上述した。
再び図2を参照すると、ベース基材306が加工ライン300を通って前進するにつれて、ベース基材306は付属基材308及び/又は別個の構成要素316と組み合わされて、連続長の吸収性物品400を生成する。加工プロセス300の下流部分において、連続長の吸収性物品400は最終ナイフ324に供され、切断されて、おむつ102の形状の分離した別個の吸収性物品100を生成することができる。以下でより詳細に述べるように、検査システム600は不良吸収性物品100Rを識別することができる。次いで、不良物品100Rは排斥システム500に供され、プロセスから除去され得る。例えば、図2は、不良物品100Rが不合格品容器502に送られるのを示している。不良と判定されなかった物品100は、例えば折り畳み及び包装などの更なる処理工程に供することができる。例えば、図2は、最終ナイフ324から折り畳み機構338に進む不良でないおむつ102を示している。
本明細書において、用語「不合格品容器」は、排斥されたおむつが運ばれて行く場所を概ね指すために用いられると理解されたい。したがって、不合格品容器502は様々なシステムを含み得る。例えば、不合格品容器502は、排斥されたおむつを別の場所に追加的に輸送又は運搬するコンベア及び/又は空気圧システムのような追加のシステムを含む場合がある。
上述したように、加工装置300は、加工プロセスから不良吸収性物品100Rを取り除くのに適した排斥システム500を含む。例えば、図3及び図4は、排斥システム500を含む加工装置300の下流部分の詳細概略図を示す。図3及び図4に示すように、連続長の吸収性物品400は機械方向MDに最終ナイフ324まで前進し、そこで連続長の吸収性物品400は別個の吸収性物品100に切断される。最終ナイフ324は、様々な様式で構成されてもよい。例えば、最終ナイフ324はナイフロール324a及びアンビルロール324bを含み得る。それぞれの別個の吸収性物品100はおむつ102の形状であってよく、第1面402及び、第1面402の反対側の第2面404を含む。いくつかの構成においては、吸収性物品100はおむつ102の形状であり、第1面402が身体に面する内側表面132及び/又はトップシート138に対応してよく、第2面404が衣類に面する外側表面134及び/又はバックシート140に対応してよい。他の構成においては、第1面402が衣類に面する外側表面134及び/又はバックシート140に対応してよく、第2面404が身体に面する内側表面132及び/又はトップシート138に対応してよい。それぞれの別個の吸収性物品100はまた、先端部406及び後端部408も含む。いくつかの構成においては、吸収性物品100がおむつ102の形状である場合に、先端部406が第1腰部区域118に対応してよく、後端部408が第2腰部区域120に対応してよい。他の構成においては、先端部406が第2腰部区域120に対応してよく、後端部408が第1腰部区域118に対応してよい。
続いて図4を参照すると、別個の吸収性物品100は最終ナイフ324から第1キャリア504へ前進する。第1キャリア504はベルトコンベアの形状であってよく、別個の吸収性物品100を第1方向508に進めるキャリア表面506を含み、ここでの第1方向508は機械方向MDに対応し得る。連続長の吸収性物品400が第1速度V1で最終ナイフ324に進むことができることを理解されたい。また第1キャリア504は第2の速度V2で別個の吸収性物品100を最終ナイフ324から進めることができる。いくつかの構成においては、第2の速度V2は、第1速度V1より速くてもよい。したがって、第1キャリア504は最終ナイフ324から前進する別個の吸収性物品100を第2速度V2に加速させることができ、これによって、第1キャリア504上の連続した吸収性物品100は第1方向508に沿って互いの間隔が広がる。図4に示すように、吸収性物品100の第2面404はキャリア表面506に隣接し、接触し得る。したがって、第1キャリア504上の第1方向508への別個の吸収性物品100の前進は、吸収性物品100が運ばれる第1の物品輸送平面510aを画定する。
引き続き図4を参照すると、第1の物品輸送平面510aに沿って移動する別個の吸収性物品100は、第1キャリア504から、その別個の吸収性物品を第2方向513に進める第2キャリア512へと移動され、ここでの第1方向508は、機械方向MDに対応し得る。加えて、第2方向513は、第1方向508と同じでもよく、異なっていてもよい。したがって、第2キャリア512上の第2方向513への別個の吸収性物品100の前進は、吸収性物品100が運ばれる第2の物品輸送平面510bを画定する。第2キャリア512もまたベルトコンベアの形状であってよく、不良と判定されなかった別個の吸収性物品100を例えば折り畳み及び包装などの更なる処理工程に進めるキャリア表面514を含む。図3及び図4に示すように、間隙516が第1キャリア504と第2キャリア512とを互いから分離している。このようにして、不良でない吸収性物品100は、間隙516を横切って第1キャリア504から第1の物品輸送平面510aに沿って第2キャリア512へと進み、第2の物品輸送平面510bに沿って進む。したがって、間隙516を横切る不良でない吸収性物品100の前進は物品軌道平面510cを画定し、それに沿って吸収性物品100が第1キャリア504から第2キャリア512に移動する。第1の物品輸送平面510a、第2の物品輸送平面510b、及び/又は物品軌道平面510cは、直線及び/又は曲線であってよいことが理解される。
前述のように、いくつかの吸収性物品100は、不良吸収性物品100Rとして、組み立て中に識別され得る。以下に述べるように、検査システム600は不良吸収性物品100Rを識別することができる。次いで、検査システム600を排斥システム500に動作可能に接続して、不良吸収性物品が第2キャリア512に移動される前に加工プロセスから不良吸収性物品100Rを除去することができる。例えば、図3〜6に示すように、排斥システム500は、間隙516を横切って加圧空気522のパルス又はブラストを方向づけることができる1つ以上のノズル520を含む、不良吸収性物品100Rを除去するために選択的に起動される空気圧システム518を含み得る。より具体的には、図3〜6に示すように、ノズル520を物品軌道平面510cの上に位置づけ、間隙516において物品軌道平面510cを通して空気522を下方に方向づけるように配向することができる。動作中、検査システム600は不良吸収性物品100Rを検出し得る。次いで、検査システム600は、間隙516を通って前進する不良吸収性物品100Rの第1面402上に空気522のパルスを方向づけるように空気圧システム518を起動し得る。したがって、空気522のパルスは、第1キャリア504から前進する不良吸収性物品100Rの先端部406が第2キャリア512の上流にあるうちに、それを第3方向524に向けて、物品軌道平面510cと交差する不合格品輸送通路526へと方向変換させる。図5及び図6に示すように、方向変換された不良吸収性物品100Rの先端部406は、第1キャリア504から第3キャリア528へと移動される。第3キャリア528は、不良吸収性物品100Rを加工プロセスから離脱させて不合格品輸送通路526に沿って不合格ビン502へと進める。検出された不良吸収性物品100Rが加工プロセスからいったん取り除かれたら、空気圧システム518は停止し、空気522のパルスが止まり、不良品と判定されなかった吸収性物品100の第1キャリア504から第2キャリア512への移動が再開する。
図3〜6に示すように、第3キャリア528はベルトコンベアの形状であってよく、排斥された吸収性物品100Rを不合格品輸送通路526に沿って進めるキャリア表面530を含む。第3キャリア528は、第3キャリア528及びキャリア表面530が間隙516において物品軌道平面510cと交差しない又は横切らないように位置づけられ、配向され得る。例えば、第3キャリア528及びキャリア表面530を、物品軌道平面510cの下に近接させて位置づけることができる。加えて、不合格品通路526を下方に配向することができる。したがって、不良品と判定されなかった吸収性物品100は、第3キャリア528とぶつかることなく間隙516を横切って前進することができる。しかしながら、不良吸収性物品100Rが間隙516において空気522によって方向変換されると、方向変換された物品100Rの先端部406は第3キャリア528のキャリア表面530と接触する。したがって、第3キャリア528の場所は、第2キャリア512の方への不良吸収性物品100Rの前進を止めるのに役立ち、キャリア表面530の動きは、不良物品100Rが物品軌道平面510cから離脱する動きを補助する。
排斥された吸収性物品100Rと第3キャリア528のキャリア表面530との間の接触を維持する補助となるように、排斥システム500を多様な方式に構成できることを理解されたい。例えば、キャリア表面530を様々な異なる表面テクスチャで構成して、キャリア表面530と、排斥された吸収性物品100Rの第1面402及び/又は第2面404との間の摩擦力を増すことができる。いくつかの構成においては、排斥システム500は、加圧空気536をキャリア表面530に向けるノズル534を含む第2の空気圧システム532を含み得る。例えば、図5及び図6に示すように、排斥された物品100Rの第1面404をキャリア表面530に押しつけるのを助けるように、排斥された吸収性物品100Rの第2面406の方へ加圧空気536を方向づけることができる。キャリア表面530を、真空システムを用いて流体連通する多孔質の及び/又は開口つきのベルト若しくは他の小孔のあるキャリア表面として構成してもよいことを理解されたい。したがって、キャリア表面530上の排斥された吸収性物品100Rに真空システムからの吸引力を加えることができる。いくつかの実施形態は、排斥された吸収性物品100Rをキャリア表面530に引き寄せる及び/又は保持するために、例えば、静電気放電バー及び/又は接着剤などを、単独で又は第2の空気圧システム532との組み合わせにおいて用いるなど、追加の機構及び/又はシステムとともに構成してもよい。更に、第3キャリア528はベルトコンベアとして描かれているが、第3キャリア528は多様なやり方で構成され得ることを理解されたい。例えば、いくつかの実施形態では、図7に示すように第3キャリア528を回転ドラム529として構成してもよい。
また、加工装置300の様々な構成要素は様々な構成を有し得ることを理解されたい。例えば、第1キャリア504及び第2キャリア512はベルトコンベアとして図示されているが、第1キャリア504及び/又は第2キャリア512は様々な方式で構成することができることを理解されたい。例えば、いくつかの実施形態では、第1キャリア504及び/又は第2キャリア512を回転ドラムとして構成することができる。運ばれている間の別個のおむつ100の制御されない動きに関連する問題を軽減するのを助けるために、第1キャリア504及び/又は第2キャリア512は、真空システムの吸引力を吸収性物品100に及ぼすことを可能にする、多孔質及び/又は開口つきのベルト若しくは他の小孔のあるキャリア表面506、514と連通する真空システムもまた含むことができる。いくつかの実施形態では、追加のベルトコンベアを第1キャリア504及び/又は第2キャリア512に隣接して位置づけて、第1の方向508及び/又は第2の方向513に沿って延びるニップを作り出してもよく、吸収性物品100はニップを通って前進する間、平坦な状態で維持される。
前述したように、排斥システム500を動作可能に検査システム600に接続して、検査システムからの排斥コマンドに応答して加工プロセスから不良おむつ100Rを除去することができる。より具体的には、本明細書に記載の方法及び装置300は、製造プロセス中に不良吸収性物品100Rを検出及び監視するための検査システム及びプロセスもまた利用することができる。検査システム600の実施形態を概略的に図2に示す。以下でより詳細に述べるように、この検査システム及び方法は、ビジョンシステム、センサ、通信ネットワーク、及びコントローラのような技術からのフィードバックを利用することができる。いくつかの実施形態では、検査システムは、製造プロセス中に不良製品の発生を警告及び/又は記録し、かつまた製造プロセスから不良製品を取り除くように構成することができる。
いくつかの実施形態では、検査システム600は、不足若しくは不良の構成要素及び/又は基材を、製造プロセスを通じて検出及び/又は追跡することができる。検査システム600はまた、そのような不良構成要素及び/又は基材からの検査結果を、それにより作られる吸収性物品100と相関させることもできる。次いで、検査システム600を使用して、不良吸収性物品100Rを排斥するように排斥システム500の空気圧システム518を制御することができる。いくつかの構成では、不良品100Rを図2に示されるようにプロセスから取り除くことができ、この場合、不良おむつ100Rは最終ナイフ324からの移動中に加工ライン300から取り除かれ、不合格品容器502に送られる。不良と判定されなかったおむつ100は折り畳み機構338に移動され、更なる処理工程に供することができる。
図2に示すように、検査システム600は、コントローラ604と動作可能に接続されたセンサ602を含む場合がある。様々な種類のセンサ602及び他のデバイスを装置300に隣接して配置することができ、コントローラ604と通信させることができる。そのような通信に基づいて、コントローラ604は装置300の様々な動作を監視し、影響を及ぼすことができる。以下でより詳細に述べるように、例えば、コントローラ604は排斥コマンド1000を送信して、センサ602との通信に基づいて排斥システムの動作に影響を及ぼすことができる。
例えば米国特許第8,145,338号に開示されているような様々な種類のコントローラ及びセンサの構成を検査システム600とともに利用することができることを理解されたい。例えば、コントローラ604は、コンピュータシステムを含むことができ、このコンピュータシステムは例えば、ソフトウェアを実行し、EthernetIPネットワーク上で通信するように適合される、1つ以上の種類のプログラマブルロジックコントローラ(PLC)及び/又はパーソナルコンピュータ(PC)を含むことができる。いくつかの実施形態は、Siemens S7シリーズ、Rockwell ControlLogix、SLC又はPLC 5シリーズ、又は三菱Qシリーズなどの産業用プログラマブルコントローラを利用することができる。前述の実施形態は、Rockwell SoftLogix又はNational Instruments Labviewのような制御アルゴリズムを実行するパーソナルコンピュータ若しくはサーバを使用してもよく、あるいは、センサからの入力を受信し、そのような入力に基づいて計算を実行し、サーボモーターコントロール、電気作動装置、又は電気空気圧式、電気油圧式、及び他の方式の作動装置を通じて制御作用を生成することができる、任意の他のデバイスであってもよい。
基材及び様々な構成要素を監視するために様々な異なる種類の検査センサ602を使用することができると理解されたい。例えば、検査センサ602は、反射光又は透過光のいずれかを受光して特定物質の有無を判定するように働く光学センサとして、又は強磁性体の有無を判定する電磁波を使用する金属近接センサとして、又は材料の有無を判定する多数の多様な技術の任意のいずれかを用いる容量性センサ若しくは他の近接センサとして、構成することができる。検査センサ602はまた、検査対象製品の状態をより正確に決定するために、ビジョンシステム、並びに他の、検出及び場合によってはロジックを実行する下位処理デバイスとして構成されてもよい。そのような検査センサ602の具体例としては、Cognex Insight、DVT Legend、又はKeyenceのスマートカメラ、National Instruments PXIのようなコンポーネントビジョンシステム、又は例えば、Cognex VisionProのようなPCベースのビジョンシステム若しくはPCプラットホームで実行可能な任意の他のビジョンシステムソフトウェアが挙げられる。
上述のように、検査センサ602は、吸収性物品100の組み立てに使用される構成要素及び/又は基材の不足、誤った配置、及び/又は不良及び/又は損傷を検出することができる。また、検査システム600における多様な機能を実行するように検査センサ602を構成することができることも理解されたい。例えば、センサは、例えば、損傷、穴、破れ、汚れなどのような、基材及び/又は構成要素自体の不良を検出するように構成することができ、かつ例えば、弾性材料などの不足及び/又は誤った配置のような、基材及び構成要素の組み立て及び/又は組み合わせの不良もまた検出することができる。したがって、検査センサは、基材及び/又は構成要素の有無を検出するように構成されてもよく、基材及び/又は構成要素の相対的配置を検出するように構成されてもよい。以下でより詳細に述べるように、検査センサ602の検出結果に基づいて、検査パラメータ1002という形態で検査センサからの帰還信号がコントローラ604に伝達される。
また、検査パラメータ1002は様々な形態で検査センサ602から提供され得ることも理解されたい。いくつかの構成では、検査パラメータ1002は、例えば、構成要素及び/又は基材の有無のような、検出された不良の有無に相当するバイナリ入力を結果としてもたらすセンサ状態の変化から提供されるような「結果」の形態である場合がある。例えば、検査パラメータ1002は、耳部110、112の有無を示す場合がある。他の例では、検査パラメータ1002は、トップシート138及び/又はバックシート140における破れ、穴、スプライステープ、及び/又は汚染物の有無を示す場合がある。
いくつかの実施形態では、検査パラメータ1002は、弾性材料及び/若しくは基材の検出位置の測定値及び/若しくは数値表示、他の弾性材料及び/若しくは基材に対する弾性材料及び/若しくは基材の位置の数値表示、並びに/又は別の物理的若しくは仮想基準に対する弾性材料及び/若しくは基材の位置の数値表示という形態で提供される場合がある。例えば、検査パラメータ1002は、外縁部130に対する弾性ウェストバンド144の外側横方向縁部のような、吸収性物品100の1つの特徴の相対位置を示すことができる。他の実施形態では、検査パラメータ1002は、ftp(ファイル転送プロトコル)、DDE(ダイナミックデータエクスチェンジ)、又はOPC(プロセスコントロールのためのオブジェクトリンキング及び埋め込み)などの標準プロトコルを介して転送される画像の形態である場合があり、それらは、データベースに記憶されるか、あるいは、オペレータの視覚化、オフライン画像処理、又はクレームサポートのいずれかを目的として画像サーバ上の指定ディレクトリに記憶される。
図2に示すように、検査センサ602は、通信ネットワーク606を介してコントローラ604と接続することができ、これは、検査センサ602が検査パラメータ1002をコントローラ604に伝達することを可能にする。検査センサ602とコントローラ604は、通信ネットワーク606で直接接続され得る。そのようなセンサとしては、例えば、National Instruments CVSのようなビジョンシステム、又はCognex VisionProのような任意のPCベースのビジョンシステムを挙げることができる。そのようなセンサはまた、そのコントローラのピアとして構成され得るか、又はそのコントローラの下位装置として構成され得る他のコントローラもまた含むことができる。いくつかの実施形態では、検査センサ602は通信ネットワーク606と間接接続され得る。例えば、検査センサ602は、米国特許公開第2010/0305740A1号に記載されているようなリモート入出力(I/O)ステーションを介して通信ネットワーク606と接続することができる。リモートI/Oステーションを利用するとき、検査センサ602をリモートI/Oステーションに配線接続することができ、次いで、リモートI/Oステーションを通信ネットワーク606に接続することができる。本明細書に記載のシステム及び方法と使用することができるリモートI/Oステーション又は他のIEEE−1588に基づく機器の例としては、例えば、Ethernet/IP又はBeckhoff Automation EtherCat、及びXFC(eXtreme Fast Control)技術を介してPXIシステム、I/Oモジュール、及び機器類を同期するNational Instruments PCI−1588 Interface(IEEE 1588高精度時間プロトコル同期インタフェース)が挙げられる。
いくつかの実施形態では、検査センサ602は、検査パラメータ1002をコントローラ604に伝達することができる。場合によっては、検査パラメータ1002は、吸収性物品100を作るために使用されている基材及び/若しくは構成要素の不良、並びに/又はそれらの基材と構成要素の組み立て及び/若しくは組み合わせの不良を示す表示を提供することができる。図2に示されている場所に加えて、検査システム600は製造プロセスの様々な場所を監視する検査センサ602を含むことができることを理解されたい。製造プロセス中、検出された不良を追跡することができ、不良吸収性物品100Rと相関させることができる。次いで、検査システム600のコントローラ604は、製造プロセスから不良物品100Rを取り除くために、空気圧システム518を起動し、空気522のパルスを方向づける排斥システム500のような加工装置300の1つ以上の構成要素に、排斥コマンド1000を送信することができる。
既に述べたように、検査システム600を本明細書に記載の装置及び方法300とともに使用して、製造プロセス中に不良を検出及び監視することができる。例えば、図2に示すように、組み立てプロセスの様々な段階において、連続長の吸収性物品400を生成するように組み合わせられた構成要素及び基材を監視するようにセンサ602を構成することができる。引き続き図2を参照すると、検査システム600はまた、不良基材及び構成要素からの検査結果及び測定値を、それから作られた不良吸収性物品100Rと相関させることもできる。次いで、検査システム600を使用して、装置又はシステムを制御することができ、不良吸収性物品100Rは排斥される。いくつかの構成において、図5及び図6に示すように、検査システム600のコントローラ604は空気圧システム518に排斥コマンド1000を送信することができ、これにより不良物品100Rをプロセスから取り除く。
本開示は、吸収性物品、具体的にはおむつの製造との関係において提供されているが、本明細書に開示されるシステム及び方法は、様々な異なる種類の基材及び/又は構成要素の監視を伴う、様々な種類の物品及び製品の製造にも適用され得ることを理解されたい。その他の製品の例には、無生物表面に対する吸収性物品、例えば主な機能が汚れ及び排泄物を吸収及び保持することである消費者製品であって、その汚れ及び排泄物が、固体又は液体の場合があり、無生物表面、例えば床、物体、家具などから取り除かれるものである、消費者製品が挙げられる。無生物表面に対する吸収性物品の非限定的な例としては、ほこり取りシート、ウェットタイプの拭き取り用品又はパッド、ペーパータオル、乾燥機用シートなどが挙げられる。製品の更なる例には、主な機能が身体排出物を吸収して封じ込めることである、生物表面に対する吸収性物品、より具体的には、ユーザーの身体に接して又は近接して配置されて、身体から排出される種々の排出物を吸収して封じ込める装置が挙げられる。失禁用吸収性物品の非限定的な例としては、おむつ、成人失禁用ブリーフ及び下着、パンティライナー及び吸収性インサートなどの婦人用衛生衣類など、トイレットペーパー、ティッシュペーパー、顔用拭き取り用品又は布、並びにトイレトレーニング用拭き取り用品が挙げられる。更に他の製品例としては、梱包要素及び基材、並びに/又は洗濯洗剤の容器(これらはペレット又はパウチで生産してもよく、加工プロセスで、又はウェブプロセスで製造してもよい)、あるいは更には高速瓶詰めラインなど高速で生産される別個の製品、又は化粧品を挙げることができる。更に他の製品例としては、洗濯洗剤、ファブリックエンハンサー、ヘアケア・ビューティケア製品、クリーニング製品のためのボトル及び/又は容器に貼付されるラベルを含むウェブ基材が挙げられる。更に、本開示は、多くの場合、基材及び/又はウェブを監視又は観察することに言及しているが、本明細書で論じられる検査システムは、ウェブと個別構成要素の組み合わせ、並びに材料の連続ウェブとして加えられる部品と不連続の材料ウェブとして加えられる部品との組み合わせを監視及び/又は観察するためにも使用され得ることを理解されたい。
本明細書に開示した大きさ及び値は、記載された正確な数値に厳密に限定されるものと理解されるべきではない。むしろ、特に断らないかぎり、そのような大きさのそれぞれは、記載された値及びその値の周辺の機能的に同等の範囲の両方を意味するものとする。例えば、「40mm」と開示された寸法は、「約40mm」を意味するものである。
相互参照されるか又は関連する全ての特許又は特許出願、及び本願が優先権又はその利益を主張する任意の特許出願又は特許を含む、本願に引用される全ての文書は、特に除外すること又は限定することを明言しないかぎりにおいて、その全容にわたって本願に援用するものである。いずれの文献の引用も、こうした文献が本願で開示又は特許請求される任意の発明に対する先行技術であることを容認するものではなく、また、こうした文献が、単独で、あるいは他の任意の参照文献との任意の組み合わせにおいて、こうした発明のいずれかを教示、示唆又は開示していることを容認するものでもない。更に、本文書での用語の任意の意味又は定義の範囲が、参照により組み込まれた文書中の同様の用語の任意の意味又は定義と矛盾する場合には、本文書中で用語に割り当てられる意味又は定義に準拠するものとする。
本発明の特定の実施形態が例示され記載されてきたが、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく他の様々な変更及び修正を実施できることが当業者には自明であろう。したがって、本発明の範囲内に含まれるそのような全ての変更及び修正は、添付の特許請求の範囲にて網羅することを意図したものである。

Claims (7)

  1. ウェブ加工製造プロセスから不良吸収性物品を排斥する方法であって、
    基材(306)と構成部品(316)とを連続長の吸収性物品(400)に加工する工程と、
    前記基材(306)又は構成部品(316)をセンサ(602)で検査する工程と、
    前記連続長の吸収性物品(400)を別個の吸収性物品(100)に切断する工程であって、それぞれの別個の吸収性物品(100)が第1面(402)と、前記第1面(402)の反対側の第2面(404)とを含み、それぞれの別個の吸収性物品(400)が先端部(406)と後端部(408)とを含んでいる、工程と、
    前記別個の吸収性物品(100)を第1キャリア(504)上で第1方向(508)に進める工程と、
    別個の吸収性物品(100)を前記第1キャリア(504)から第2キャリア(512)まで物品軌道平面(510c)に沿って移動させる工程と、
    不良吸収性物品(100R)を識別する工程と、
    前記第1キャリア(504)から前進する不良吸収性物品(100R)の先端部(406)が前記第2キャリア(512)の上流にあるうちに、それを第2方向(524)に向けて、前記物品軌道平面(510c)と交差する不合格品輸送通路(526)へと方向変換させる工程と、
    方向変換された前記不良吸収性物品(100R)の先端部(406)を前記第1キャリア(504)から第3キャリア(528)に移動させる工程と、
    前記不良吸収性物品(100R)を前記第3キャリア(528)上で前記不合格品輸送通路(526)に沿って進める工程と、を含み、
    前記方向変換させる工程が、前記先端部(406)を前記第1キャリア(504)からベルトコンベアを備えた前記第3キャリア(528)へ直接移動させるよう、ノズル(518)から前記不良吸収性物品(100R)の前記第1面(402)上に空気(520)を放出する工程を更に含み、これにより前記不良吸収性物品(100R)の前記第1面(402)を前記ベルトコンベアに接触するよう位置づけ、
    前記不良吸収性物品(100R)の前記第2面(404)上に空気(536)を放出することによって前記不良吸収性物品(100R)を前記第3キャリア(528)上に保持する工程を更に含む、方法。
  2. 前記第3キャリア(528)が回転ドラムを備える、請求項1に記載の方法。
  3. 前記ノズル(520)が、前記物品軌道平面(510c)の上にあり、空気を前記物品軌道平面(510c)を横切って下方に放出する、請求項1に記載の方法。
  4. 前記第3キャリア(528)が前記物品軌道平面(510c)の下にある、請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。
  5. 前記連続長の吸収性物品(400)を第1の速度で進める工程と、
    前記第1キャリア(504)上の前記別個の吸収性物品(100)を、前記第1の速度を超える第2の速度に加速する工程と、を更に含む、請求項1〜のいずれか一項に記載の方法。
  6. 前記第1キャリア(504)がベルトコンベアを備える、請求項1〜のいずれか一項に記載の方法。
  7. 前記第2キャリア(512)がベルトコンベアを備える、請求項1〜のいずれか一項に記載の方法。
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