JP6863188B2 - 吸収性材料をシート状に成形した成形体の検査装置 - Google Patents

Description

本発明は、吸収性材料をシート状に成形した成形体の検査装置に関する。

吸収性物品の製造ラインにおいて用いられる不良検査装置が知られている（例えば、特許文献１）。

特開２０１３−１３５２３号公報

本発明は、吸収性材料をシート状に成形した成形体の新規な検査装置及び検査方法を提供するものである。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。
吸収性繊維と粒状または粉状の吸収性樹脂とを含む吸収性材料をシート状に成形した成形体の検査装置であって、
搬送方向に搬送される前記成形体に接触する複数のロールであって、前記搬送方向に交差する方向である前記成形体の幅方向に沿って延び、前記幅方向に沿った長さが前記成形体よりも短く、前記幅方向における位置が異なるように各ロールが配置されている、複数のロールと、
前記複数のロールについての、前記搬送方向及び前記幅方向に交差する方向である前記成形体の厚み方向における位置を検出する検出部と、
前記検出部の検出結果を出力する出力部と、
前記ロールに接続され、前記厚み方向についての前記ロールの位置に連動して変位する連動部材と、を備え、
前記検出部は、前記連動部材の変位の方向について前記連動部材を挟んで配置され、前記連動部材の接触によって移動可能に構成されている一対の接触式のセンサを備える、検査装置。

本発明の一形態によれば、吸収性材料をシート状に成形した成形体の検査装置が提供される。この検査装置は；搬送方向に搬送される前記成形体に接触する複数のロールであって、前記搬送方向に交差する方向である前記成形体の幅方向に沿って延び、前記幅方向に沿った長さが前記成形体よりも短く、前記幅方向における位置が異なるように各ロールが配置されている、複数のロールと；前記複数のロールについての、前記搬送方向及び前記幅方向に交差する方向である前記成形体の厚み方向における位置を検出する検出部と；前記検出部の検出結果を出力する出力部と；を備える。
この形態によれば、成形体の厚み方向における各ロールの位置を検出することにより、成形体の幅方向における厚み不良の箇所を特定することができる。

第１実施形態における検査装置１００の構成を示す外観模式図である。 第１実施形態の検査装置１００の構成を説明するための図である。 比較例の検査装置１００ｃを示す図である。 第２実施形態の検査装置１００ａの構成を説明するための図である。 第３実施形態における検査装置１００ｂの構成を示す外観模式図である。

Ａ．第１実施形態
図１は、第１実施形態における検査装置１００の構成を示す外観模式図である。図１には、成形体２００の搬送される方向である搬送方向ＭＤと、搬送方向に交差する方向である成形体２００の幅方向ＣＤと、搬送方向ＭＤ及び幅方向ＣＤに交差する方向である成形体２００の厚み方向ＴＤと、が示されている。本実施形態では、搬送方向ＭＤと幅方向ＣＤと厚み方向ＴＤとは、互いに垂直である。

検査装置１００は、成形体２００の厚み方向ＴＤにおける不良（以下、厚み不良）を検査する装置である。成形体２００は、吸収性繊維や吸収性樹脂を含む吸収性材料をシート状に成形することによって作製される。シート状とは、幅方向ＣＤ及び搬送方向ＭＤに広がる形状である。本実施形態において、成形体２００は、厚み方向ＴＤにおける厚みが幅方向ＣＤ及び搬送方向ＭＤにおいて略一定になるように作製される。具体的には、まず、細かく粉砕された吸収性材料を、外周に多数の微細孔を備える円柱状の吸引ドラムに向かって開口しているチャンバー内に供給する。次に、当該チャンバーから、微細孔から空気を吸引しつつ回転する吸引ドラムの表面にそれらを吹き付けて吸着・堆積させてシート状に成形する。このようにして、成形体２００が作製される。本実施形態では、シート状に成形された成形体２００は、図示しない搬送装置により搬送方向ＭＤに搬送されるシート３００上に配置されて、搬送される。成形体２００は、使い捨て紙オムツ等の吸収性物品の構成要素であり、例えば、フラッフパルプマットである。

図１に示すように、検査装置１００は、複数のロール１０を備える。各ロール１０は、搬送される成形体２００に接触して回転する。幅方向ＣＤに沿った各ロール１０の長さＬ１は、幅方向ＣＤに沿った成形体２００の長さＬ２よりも短い。本実施形態では、各ロール１０の長さＬ１の合計は、成形体２００の長さＬ２以上である。複数のロール１０は、幅方向ＣＤにおける位置が、互いに異なるように配置されている。本実施形態では、複数のロール１０は、幅方向ＣＤに沿ってジグザグ（千鳥状）に配置されている。

図２は、本実施形態の検査装置１００が厚み不良を検出する構成を説明するための図である。本実施形態では、検査装置１００は、ロール１０ごとに、支持部２０と、連動部材３０と、上方センサ３１と、下方センサ３２と、出力部９０と、を備える。上方センサ３１と下方センサ３２とをあわせて「検出部」とも呼ぶ。

支持部２０は、ロール１０を回転自在に支持する部材である。連動部材３０は、支持部２０を介してロール１０に接続されており、厚み方向ＴＤにおけるロール１０の位置に連動して厚み方向ＴＤに変移する部材である。上方センサ３１は、厚み方向ＴＤにおける連動部材３０の上方に配置された接触式のセンサである。下方センサ３２は、厚み方向ＴＤにおける連動部材３０の下方に配置された接触式のセンサである。上方センサ３１は連動部材３０の接触により上方へ移動可能なように構成されており、下方センサ３２は連動部材３０が接触により下方へ移動可能なように構成されている。

検出部としての上方センサ３１及び下方センサ３２は、複数のロール１０についての成形体２００の厚み方向ＴＤにおける位置を検出する。上方センサ３１及び下方センサ３２は、複数のロール１０について、厚み方向ＴＤにおける予め定められた位置の範囲よりも上方又は下方への移動を検出するように配置されている。具体的には、上方センサ３１及び下方センサ３２は、連動部材３０が各センサ３１、３２に接触した場合に、厚み不良があると判定可能な位置に配置されている。すなわち、連動部材３０が上方センサ３１と下方センサ３２の間にある場合には、成形体２００の厚みは、予め定められた規格を満たす。連動部材３０が上方センサ３１に接触した場合には、その連動部材３０が接続されたロール１０の接触する箇所では、成形体２００の厚みが規格よりも大きい。連動部材３０が下方センサ３２に接触した場合には、その連動部材３０が接続されたロール１０の接触する箇所では、成形体２００の厚みが規格よりも小さい。

出力部９０は、検出部の検出結果を出力する装置である。本実施形態では、連動部材３０が上方センサ３１又は下方センサ３２に接触した場合に、検出部から出力部９０に信号が送信される。出力部９０は、信号を受信して、警告灯、文字による表示、音声等により、厚み不良があることを報知する。本実施形態では、出力部９０は、連動部材３０が上方センサ３１又は下方センサ３２のいずれに接触したかを報知することができるように構成されている。

図３は、本実施形態の検査装置１００による効果を説明するための、比較例の検査装置１００ｃを示す図である。比較例の検査装置１００ｃは、幅方向ＣＤに沿って延びる一つのロール１０ｃを備える点で、本実施形態の検査装置１００と異なる。ロール１０ｃの幅方向ＣＤに沿った長さＬ１ｃは、成形体２００の長さＬ２以上である。

例えば、吸収性材料の粉砕が十分でなく、成形体２００を作製する吸引ドラムが塊状の吸収性材料を吸引した場合には、成形体２００の当該塊状の吸収性材料が位置する箇所では、厚みが大きくなる。このような場合には、比較例の検査装置１００ｃでは、ロール１０ｃ全体が厚み方向ＴＤの上方へ移動するため、成形体２００の幅方向ＣＤにおける厚みの大きい箇所を、特定することができないおそれがある。

同様に、例えば、吸引ドラムの外周の一部に閉塞した微細孔がある場合には、その閉塞した微細孔には、十分に吸収性材料が吸着・堆積せず、成形体２００の一部に吸収性材料が欠落した箇所が生じる。その結果、成形体２００の吸収性材料が欠落した箇所では、厚みが小さくなる。このような場合に、例えば、成形体２００において、吸収性材料が欠落した箇所以外の厚みが規格内であれば、比較例の検査装置１００ｃでは、ロール１０ｃの厚み方向ＴＤの位置が変化しないおそれがある。そのため、比較例の検査装置１００ｃでは、成形体２００の幅方向ＣＤの一部に厚みが小さい箇所があることや、幅方向ＣＤにおける厚みの小さい箇所を、特定することができないおそれがある。

本実施形態の検査装置１００は、幅方向ＣＤに沿った長さＬ１が成形体２００の長さＬ２よりも短く、幅方向ＣＤにおける位置が異なるように配置された、複数のロール１０を備えるので、成形体２００に厚みが大きい箇所がある場合には、厚みの大きい箇所に接触したロール１０のみが厚み方向ＴＤの上方へ移動する。また、成形体２００に厚みが小さい箇所がある場合には、厚みの小さい箇所に接触したロール１０のみが厚み方向ＴＤの下方へ移動する。そのため、成形体２００の厚み方向ＴＤにおける各ロール１０の位置を検出することにより、成形体２００の幅方向ＣＤにおける厚み不良の箇所を特定することができる。

また、本実施形態の検査装置１００では、各ロール１０の厚み方向ＴＤにおける位置を検出する検出部としての上方センサ３１、下方センサ３２を備える。そのため、ロール１０が接触する箇所における成形体２００の厚みが大きく、ロール１０に接続される連動部材３０が上方センサ３１に接触すると、その上方センサ３１から信号を受信した出力部９０により報知がなされる。その結果、成形体２００の箇所のうち、上方センサ３１に接触した連動部材３０に接続されるロール１０の接触箇所において、成形体２００の厚みが大きいことを判断することができる。また、ロール１０が接触する箇所における成形体２００の厚みが小さく、連動部材３０が下方センサ３２に接触すると、その下方センサ３２から信号を受信した出力部９０により報知がなされる。そのため、成形体２００の箇所のうち、下方センサ３２に接触した連動部材３０に接続されるロール１０の接触箇所において、成形体２００の厚みが小さいことを判断することができる。すなわち、本実施形態の検査装置１００によれば、成形体２００の幅方向ＣＤにおける厚み不良の箇所を、容易に特定することができる。

また、本実施形態の検査装置１００では、各ロール１０は幅方向ＣＤに沿ってジグザグに配置されているので、幅方向ＣＤにおいて互いに近接するロール１０が接触する可能性を減少させることができる。

Ｂ．第２実施形態
図４は、第２実施形態の検査装置１００ａの構成を説明するための図である。検査装置１００ａについて、第１実施形態と異なる点を主に説明する。検査装置１００ａは、厚み方向ＴＤにおける厚みが搬送方向ＭＤにおいて異なる、予め定められたパターンの凹凸を有するように作製された成形体２００ａを検査する装置である。成形体２００ａは、吸収性材料をチャンバー内に供給し、チャンバーから吸引ドラムの表面にそれらを吹き付けて吸着・堆積させてシート状に成形し、成形されたシートに公知の方法により予め定められたパターンの凹凸加工を施すことにより作製される。成形体２００ａは、例えば、生理用ナプキン等の生理用品である。

検査装置１００ａは、撮像装置３５と、判定部３７と、出力部９０ａと、を備える。撮像装置３５と判定部３７とを合わせて「検出部」とも呼ぶ。

撮像装置３５は、複数のロール１０についての、厚み方向ＴＤにおける上方及び下方への移動を撮像する。本実施形態では、撮像装置３５は、各ロール１０に接続された連動部材３０の厚み方向ＴＤにおける位置の範囲を連続的に撮像して、ロール１０の上方及び下方への移動を検出する。撮像装置３５は、連動部材３０に代えて、各ロール１０を撮像してもよい。

判定部３７は、ＣＰＵとメモリを備えるコンピュータである。判定部３７は、撮像装置３５により撮像された各ロール１０の上方への移動及びロール１０の下方への移動が、予め定められたパターンの凹凸に対応する上方への移動及び下方への移動であるか否かを判定する。具体的には、判定部３７のメモリには、成形体２００ａの予め定められたパターンの凹凸に対応する連動部材３０の上方及び下方への移動パターンが記憶されている。判定部３７は、撮像装置３５によって連続的に撮像された各連動部材３０の上方及び下方への移動パターンが、メモリに記憶された移動パターンであるか否かを判定する。

判定部３７は、検出された移動パターンが、予め定められたパターンの凹凸に対応する厚み方向ＴＤにおける上方及び下方への移動でないと判定した場合に、出力部９０ａに信号を送信する。出力部９０ａは、信号を受信した場合に、警告灯、文字による表示、音声等により、成形体２００ａに厚み不良があること及び厚み不良の幅方向ＣＤにおける箇所を報知する。

本実施形態の検査装置１００ａは、第１実施形態の検査装置１００と同様に、幅方向ＣＤに沿った長さＬ１が成形体２００ａの長さＬ２よりも短く、幅方向ＣＤにおける位置が異なるように配置された、複数のロール１０を備える。また、成形体２００ａは、予め定められた凹凸パターンを有し、検査装置１００ａは、各ロール１０について、各ロール１０の上方及び下方への移動が、予め定められたパターンの凹凸に対応する厚み方向ＴＤにおける上方及び下方への移動であるか否かを判定する。そのため、成形体２００ａの幅方向における凹凸パターンの不良箇所、すなわち厚み不良の箇所を特定することができる。

Ｃ．第３実施形態
図４は、第３実施形態における検査装置１００ｂの構成を示す外観模式図である。検査装置１００ｂは、上述の実施形態と同様に、幅方向ＣＤに沿った長さＬ１ｂが成形体２００の長さＬ２よりも短く、幅方向ＣＤにおける位置が異なるように配置された、複数のロール１０ｂを備える。複数のロール１０ｂは、成形体２００の搬送方向ＭＤにおける位置が互いに異なるように配置されている。本実施形態では、複数のロール１０ｂは、成形体２００の幅方向ＣＤの一端ｔ１側に位置するロール１０ｂから、他端ｔ２側に位置するロール１０ｂにいたるまで、ロール１０ｂの位置が次第に搬送方向ＭＤの下流へずれるように配置されている。本実施形態における検査装置１００ｂのその他の構成は、上述の第１実施形態又は第２実施形態と同様であるため説明を省略する。

本実施形態の検査装置１００ｂによっても、上述の実施形態と同様の効果を奏することができる。

Ｄ．他の実施形態
Ｄ１．上記第１実施形態において、検査装置１００は、上方センサ３１及び下方センサ３２を備えていなくともよい、この場合には、検査装置１００は、第２実施形態の検査装置１００ａと同様に、検出部として、撮像装置と、判定部と、を備えていてもよい。判定部３７は、ＣＰＵとメモリとを備え、撮像装置３５により撮像された各ロール１０に接続された連動部材３０の上下動が、メモリに記憶された予め定められた範囲内の上下動であるか否かを判定する。判定部は、上下動が、予め定められた範囲内の上下動でない場合に出力部９０に信号を出力するように構成されていてもよい。

Ｄ２．上記第２実施形態において、検出部は、上方センサ３１と下方センサ３２と判定部３７とにより構成されていてもよい。上方センサ３１は、例えば、連動部材３０が上方センサ３１に接触した場合に、連動部材３０の上方への移動とともに所定の位置から上方へ移動するように構成され、下方センサ３２は、連動部材３０が下方センサ３２に接触した場合に、連動部材３０の下方への移動とともに、所定の位置から下方へ移動するセンサとして構成される。判定部３７のメモリには、成形体２００ａの予め定められたパターンの凹凸に対応する連動部材３０の上方センサ３１及び下方センサ３２の連動部材３０の接触パターンが記憶されており、判定部３７は、上方センサ３１及び下方センサ３２への連動部材３０の接触、すなわち、上方センサ３１及び下方センサ３２の上方及び下方への移動パターンが、メモリに記憶された移動パターンであるか否かを判定するように構成されていてもよい。

Ｄ３．上記種々の実施形態において、検出部として上方センサ３１、下方センサ３２を用いる場合には、上方センサ３１、下方センサ３２は、ロール１０が成形体２００から受ける厚み方向ＴＤの力（荷重）を検知するように構成されていてもよい。検出部は、ロール１０が厚み方向ＴＤの上方に移動した場合に、ロール１０から受ける力が大きくなり、ロール１０が厚み方向ＴＤの下方に移動した場合に、ロール１０から受ける力が小さくなるように構成されていてもよい。このようにして、厚み方向ＴＤにおけるロールの位置を検出してもよい。

Ｄ４．上記種々の実施形態において、シート３００を搬送する搬送装置を制御する制御部を備えることとし、制御部は、厚み不良がある場合には、搬送装置を停止してもよい。検査装置１００、１００ａ、１００ｂでは、各ロール１０、１０ｂの上下動あるいは上下の移動パターンにより、成形体２００、２００ａの厚み不良の箇所が特定可能であるため、搬送装置を停止して、幅方向における厚み不良の箇所を除去することができる。なお、成形体２００、２００ａの搬送方向ＭＤの一部を切断して除去可能な除去装置により、当該厚み不良の箇所の除去を行ってもよい。

Ｄ５．上記実施形態において、検査装置は、各ロールに代えて、成形体２００、２００ａに接触する、例えば、金属製、プラスチック製の棒状部材を備えていてもよい。

本発明は、上述の実施形態や変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

１０、１０ｂ…ロール
１０ｃ…比較例の検査装置におけるロール
２０…支持部
３０…連動部材
３１…上方センサ
３２…下方センサ
３５…撮像装置
３７…判定部
９０、９０ａ…出力部
１００、１００ａ、１００ｂ…検査装置
１００ｃ…比較例の検査装置
２００、２００ａ…成形体
ＣＤ…幅方向
ＭＤ…搬送方向
ＴＤ…厚み方向
ｔ１…一端
ｔ２…他端
Ｌ１、Ｌ１ｂ、Ｌ１ｃ…幅方向におけるロールの長さ
Ｌ２…幅方向における成形体の長さ

Claims (5)

1. 吸収性繊維と粒状または粉状の吸収性樹脂とを含む吸収性材料をシート状に成形した成形体の検査装置であって、
   搬送方向に搬送される前記成形体に接触する複数のロールであって、前記搬送方向に交差する方向である前記成形体の幅方向に沿って延び、前記幅方向に沿った長さが前記成形体よりも短く、前記幅方向における位置が異なるように各ロールが配置されている、複数のロールと、
   前記複数のロールについての、前記搬送方向及び前記幅方向に交差する方向である前記成形体の厚み方向における位置を検出する検出部と、
   前記検出部の検出結果を出力する出力部と、
   前記ロールに接続され、前記厚み方向についての前記ロールの位置に連動して変位する連動部材と、を備え、
   前記検出部は、前記連動部材の変位の方向について前記連動部材を挟んで配置され、前記連動部材の接触によって移動可能に構成されている一対の接触式のセンサを備える、検査装置。
2. 請求項１に記載の検査装置であって、
   前記成形体は、前記厚み方向における厚みが前記搬送方向及び前記幅方向において略一定であり、
   前記検出部は、前記複数のロールについての、前記厚み方向における予め定められた位置の範囲よりも上方又は下方への移動を検出し、
   前記出力部は、前記検出部が前記ロールの前記厚み方向における予め定められた位置の範囲よりも上方又は下方への移動を検出した場合に、前記成形体に厚み不良があることを出力する、検査装置。
3. 請求項１に記載の検査装置であって、
   前記成形体は、前記厚み方向における厚みが前記搬送方向において異なる、予め定められたパターンの凹凸を有しており、
   前記検出部は、前記複数のロールについての、前記厚み方向における上方及び下方への移動を検出して、検出した前記ロールの上方及び下方への移動が、前記予め定められたパターンの凹凸に対応する前記厚み方向における上方及び下方への移動であるか否かを判定し、
   前記出力部は、前記予め定められたパターンの凹凸に対応する前記厚み方向における上方及び下方への移動でないと判定された場合に、前記成形体に厚み不良があることを出力する、検査装置。
4. 請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の検査装置であって、
   前記複数のロールは、前記幅方向に沿ってジグザグに配置されている、検査装置。
5. 請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の検査装置であって、
   前記複数のロールは、前記搬送方向における位置が互いに異なるように配置されている、検査装置。

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