KR20050040831A - 토포그래피 및 토포그래피를 갖는 재료를 형성하기 위한장치 및 방법 - Google Patents

토포그래피 및 토포그래피를 갖는 재료를 형성하기 위한장치 및 방법 Download PDF

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페트릭테레사디지저스
샬마베렌에쉬
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킴벌리-클라크 월드와이드, 인크.
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Abstract

본 발명은 화학 물질의 이산 및 정렬된 배치를 위한 장치에 관한 것이다. 장치는 (i) 오리피스를 포함하는 적어도 하나의 솔레노이드 밸브, (ii) 적어도 하나의 밸브와 연통하고, 적어도 하나의 화학 물질을 적어도 하나의 솔레노이드 밸브와 연통시킬 수 있는 적어도 하나의 화학 물질 공급원 및 (iii) 적어도 하나의 화학 물질에 인접하게 배치되고, 장치가 상변화 재료를 처리할 수 있게 하는 가열 요소를 구비한다. 본 발명의 제2 실시예는 상변화 액체의 정렬된 배치를 위한 잉크젯 인쇄 장치에 관한 것이다. 본 발명은 또한 하나 이상의 화학 물질을 이산 및 정렬된 방식으로 배치하기 위한 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 유체 처리 특성을 갖고, 일반적으로 적어도 제1 면을 갖는 기재 및 기재의 제1 면에 이산된 액적으로 도포되는 하나 이상의 화학 물질을 포함하고, 하나 이상의 액적이 기재 상에 이산 영역을 형성하는 재료에 관한 것이다. 기재에 도포된 화학 물질은 침투의 정도가 변화하면서 기재에 침투할 수 있고, 화학 물질의 침투의 정도의 변화는 다양한 토포그래피를 갖는 재료를 형성한다. 토포그래피 또는 토포그래피들은 유체 차단부, 피부 분리 등을 발생시켜 피부 건강 효과를 제공한다. 본 발명의 재료의 제2 실시예는 하나 이상의 상변화 재료가 도포된 흡수용품에 관한 것이다. 본 발명의 재료의 제3 실시예는 기재 및 하나 이상의 화학 물질을 포함하고, 화학 물질은 이산되어 배치되고 정렬된 접합 지점을 갖는 기재를 형성하도록 기재에 도포되는 조성물에 관한 것이다.

Description

토포그래피 및 토포그래피를 갖는 재료를 형성하기 위한 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD TO PRODUCE TOPOGRAPHY AND MATERIALS HAVING TOPOGRAPHY}
열전사 밸브식 잉크젯(drop on demand valved ink jet) 인쇄 장치는 잉크를 소정 시간 주기 동안 다양한 기재에 도포하는데 사용되어 왔다. 일반적으로, 열전사 밸브식 잉크젯 인쇄 장치는 잉크의 개별적인 액적을 소정의 패턴으로 인쇄되는 기재 상으로 배출하도록 작동된다. 전형적으로, 상기 장치는 노즐 블록 내의 오리피스의 배열체, 복수의 제어 밸브 및 제어기를 포함한다. 상기 오리피스는 통상적으로 수직 열로 배열되며, 종래의 잉크젯 인쇄 장치는 각각의 오리피스와 연통하는 별도의 밸브를 포함하고 있다. 상기 밸브는 하나 또는 일련의 문자 또는 기호를 인쇄하기 위하여 프로그램된 일정에 따라 노즐을 개폐하도록 작동자에 의해 조정될 수 있는 제어기에 의해 제어된다.
각각의 오리피스는 연결된 밸브 각각의 개방 중에 잉크의 단일 액적을 방출하도록 설계된다. 프로그램된 일정에 따라 방출된 액적은 문자 또는 기호가 인쇄되는 기재로 배향된다. 열전사 잉크젯 인쇄기에 의해 형성된 인쇄의 품질은 무엇보다도 기재와 충돌하는 잉크 도트(dot)의 크기에 대한 정밀한 제어를 요구한다. 도트 크기는 이어서 노즐로부터 배출된 잉크 액적의 크기에 의해 영향을 받는다.
종래에는, 밸브 특성, 오리피스 크기 및 잉크 특성 사이의 관계에 의해 나타나는 전체 설계에서, 액적이 적절한 크기를 가져야 할 뿐만 아니라 인쇄된 문자 또는 기호의 폭이 불규칙하지 않도록 그 크기가 일정해야 하는 것이 중요하였다.
전형적으로, 초기의 잉크젯 인쇄 장치에서, 노즐 오리피스 배열체는 7개의 제어 밸브와 결합된 7개의 오리피스의 수직 열로 이루어졌다. 각각의 제어 밸브는 연결된 오리피스를 통과하는 잉크의 유동을 제어하였다. 이러한 열전사 잉크젯 인쇄 장치의 일 예는 미국 특허 제4,378,564호에 설명 및 도시되어 있다. 상기 특허에 개시된 요지는 본 발명에서 참고자료로 인용하고 있다.
때 맞춰, 오리피스의 개수를 증가시키는 것에 대한 요구가 발생하였다. 이러한 요구에 부응하기 위하여, 보다 많은 개수의 오리피스가 보다 큰 수직 배열체 내에 조립되었고, 이에 따라 더욱 많은 개수의 밸브들이 다시 그 자체의 제어 밸브를 갖는 각각의 노즐 오리피스에 합체되었다. 오리피스의 개수를 증가시키기 위한 전형적인 방법은 각각의 배열체가 오리피스와 동일한 개수의 밸브를 합체하는 상태로 2개 이상의 오리피스 노즐 배열체를 중첩시키는 것이다. 물론, 밸브의 개수를 증가시킴으로써 인쇄 장치의 비용 역시 증가된다.
독일 특허 공개 제A1-3 337 495호는 노즐 지지부, 각각 하나의 오리피스를 갖는 복수의 노즐, 챔버를 갖는 제어 밸브, 챔버 및 잉크 공급원과 연통하는 입구 밸브, 챔버 및 복수의 노즐 오리피스와 연통하는 복수의 출구 부분 및 챔버 내에 배치되고 그 상부의 분할에 의해 모든 출구 부분들 사이의 연속적인 연통의 개폐를 용이하게 하는 위치를 갖는 회전 이동 폐쇄 수단을 갖는 열전사 잉크젯 인쇄 시스템을 개시한다.
종래의 장비 및 특히 독일 특허 공개 제A1-3 337 495호의 장치의 작동에서의 한 요인은 잉크의 표면 장력이다. 연관된 오리피스를 갖는 각각의 밸브 출구 포트 오리피스에 접속하는 튜브가 제공된다. 밸브가 폐쇄될 때, 오리피스 개방시의 표면 장력이 없다면, 튜브 내의 잉크는 오리피스를 통해 계속 유동하여 액적을 파괴한다. 잉크의 점도와 오리피스의 직경으로 인한 이러한 표면 장력은 오리피스 상류의 잉크 압력에 저항한다.
오리피스 개구에서의 이러한 표면 장력은 밸브가 폐쇄된 후 밸브와 오리피스 사이의 튜브 내에 잉크를 보유한다. 표면 장력 없이, 튜브 상류의 밸브의 폐쇄 시, 잉크는 오리피스를 통해 튜브로부터 배출될 수 있다. 이러한 표면 장력은 예를 들면, 오리피스 상류의 튜브가 대기에 노출되고 표면 장력의 세기가 대기압을 상쇄하지 못한다면 소실될 것이다. 또한, 튜브가 대기압에 노출되지 않는다면 오리피스에서의 수두 압(head pressure) 차이는 존재하지 않는다. 표면 장력에 의해, 잉크의 유동은 밸브가 폐쇄되는 즉시 정지된다. 밸브가 다시 개방될 때, 액적은 즉시 형성되기 시작하고, 잉크 공급원의 압력으로 인해, 밸브가 개방되는 짧은 시간 동안 액적이 완성되어 오리피스로부터 배출된다.
전술한 바와 같이, 밸브가 수백만 사이클의 개폐에 걸쳐 정밀한 작동을 유지하기 위해서는 밸브의 설계가 중요하다. 종래의 잉크젯 인쇄 시스템에서, 각각의 밸브는 솔레노이드로 작동되고 챔버와 연통하는 단일 입구 포트 및 단일 출구 포트를 갖는 잉크 챔버를 구비한다. 피스톤 면은 밸브를 개폐하기 위하여 출구 포트를 둘러싼 밸트 시트(seat)에 대항하여 작동 가능하다. 이 밸브에서, 챔버는 자석 반응 금속(magnetically response metal)의 보다 작은 스템(stem)을 갖는 피스톤 헤드를 수용하기에 충분히 크므로, 스템은 솔레노이드의 코어(core)로서 기능할 수 있다. 압축 스프링은 밸브를 폐쇄하도록 피스톤 헤드의 면을 출구 포트 시트와 접촉 상태로 상시 유지시킨다. 밸브가 폐쇄된 때, 입구 포트는 챔버와의 연통을 유지한다. 솔레노이드에 전류가 통하면, 그 자기장은 압축 스프링의 세기를 극복하고 피스톤 헤드를 출구 포트로부터 후퇴시켜 잉크가 입구 포트로부터 챔버를 통해 출구 포트로 유동하게 한다. 자기장이 해제되면, 압축 스프링은 출구 포트를 폐쇄하도록 피스톤 헤드를 역으로 구동시킨다.
지금까지 사용된 많은 잉크젯 인쇄에서, 오리피스들 사이의 간격은 기본적으로 잉크의 이산된 도트로 구성된 인쇄 문자 또는 기호를 형성해 왔다. 이들에 개수로 인해, 이러한 이산된 도트들은 판독 가능한 문자 또는 기호를 생성하는데 있어서 용인될 수 있었다. 그러나, 종래의 잉크젯 인쇄 장치는 바아 코드(bar code)의 정확한 판독을 보장하기 위하여 요구되는 바아 코드 인쇄 사양으로 인해 바아 코드(bar code)에 대한 인쇄는 용인될 수 없었다. 지금까지는, 화학 물질 적용의 연속성(continuity of chemistry application)이 적어도 소정 영역에서는 중요할 수 있는 비잉크(non-ink) 화학 물질의 인쇄를 위해서도 종래의 잉크젯 인쇄 장치는 용인될 수 없었다.
인쇄된 선의 측면 모서리 상의 파형을 제거하거나 최종적으로 인쇄된 바아의 합성된 측면 모서리를 "부드럽게(smooth out)"하기 위하여, 인쇄된 도트는 서로 중첩되어야 한다. 이를 수행하기 위한 종래의 방식은 화상이 위킹(wicking) 후에 서로 중첩되도록 수직 열로 매우 근접하게 위치된 많은 개수의 오리피스를 갖는 노즐 조립체를 형성하고, 이에 따른 많은 수의 제어 밸브를 제공하는 것이다. 종래의 장치에서, 각각의 오리피스는 연결된 분할되지 않은 밸브의 제어 하에 있게 된다. 이러한 부가적인 밸브는 잉크젯 인쇄 장치의 비용과 작동하기 위하여 요구되는 공간 또는 이에 의해 점유되는 부피를 추가시킨다.
종래의 잉크젯 인쇄 장치와 관련된 몇몇 문제점을 극복하기 위하여, 수많은 다른 개선이 이루어졌다. 예를 들면, 유럽 특허 공개 제0297753 B1호에는 밸브 프린터가 개시되어 있다. 상기 발명의 밸브에는 잉크 챔버가 제공된다. 챔버로의 단일 입구 포트가 소정의 압력 하에서 잉크의 공급원과 연통한다. 또한, 챔버와 연통하는 복수의 출구 포트들이 제공된다. 피스톤이 모든 출구 포트들을 교번식으로 동시 차단 및 동시 차단 해제시키기 위하여 챔버 내에서 작동될 수 있다. 각각의 출구 포트는 튜브에 의해 개별 오리피스에 연결되지만, 복수의 출구 포트가 있기 때문에 단일 밸브는 대응하는 복수의 오리피스를 통해 잉크의 유동을 제어한다. 표면 장력은 피스톤이 출구 포트를 폐쇄하는 순간에 잉크의 유동을 정지시키도록 각각의 오리피스 개방시 유지되며, 출구 포트로부터의 피스톤의 후퇴시 잉크는 잉크 액적이 형성되어 배출되는 모든 오리피스로 순간적으로 유동된다. 또한, 유럽 특허 공개 제0297753 B1호의 발명은 또한 인쇄된 수직 선 또는 바아의 측면 모서리를 부드럽게 하도록 서로 충분히 근접해 있는 오리피스의 배열체를 갖는 노즐 블록을 포함한다. 오리피스 중심들 간의 거리는 사실상 인쇄된 도트의 직경의 절반이다. 중첩하는 인쇄된 도트를 형성하기 위하여 바람직한 실시예에서는 64개의 증가된 개수의 오리피스가 필요하다.
종래의 잉크젯 인쇄 장치에 대한 많은 개선이 이루어져 왔지만, 현재 사용 가능한 잉크젯 인쇄 장치는 단일 경로로 기재를 가로지르는 장치(또는 단일 경로로 장치를 통과하는 기재)에서 상변화 액체 또는 재료를 처리하는 능력 및/또는 강화된 유체 처리 특성(예를 들면, 토포그래피 또는 유체 차단)을 제공하는 능력이 부족하다. 또한, 기재에 대한 도포시의 이산된 세그먼트의 분리에 의해, 종래의 잉크젯 인쇄 장치는 화학 물질 적용의 연속성이 적어도 소정 영역에서 중요할 수 있는 비잉크 화학 물질의 인쇄에 대해서는 수용될 수 없다.
도1은 화학 물질 공급원 덮개가 제거된 상태로 도시되어 있는, 본 발명의 잉크젯 인쇄 장치의 일 실시예의 사시도이다.
도2는 덮개가 제위치에 있는, 도1의 장치의 사시도이다.
도3은 도1 및 도2에 도시된 장치의 확대 사시도이다.
도4는 재료의 상면에 도포된 화학 물질 또는 적용체를 갖는, 본 발명의 대표적인 재료의 예시적인 형상을 도시하는 확대도이다.
도5는 본 발명의 대표적인 재료의 단면도이다.
도6은 본 발명의 대표적인 재료의 확대 단면도이다.
본 발명은 화학 물질의 이산 및 정렬된 배치를 위한 장치에 관한 것이다. 장치는 (i) 오리피스를 포함하는 적어도 하나의 솔레노이드 밸브, (ii) 적어도 하나의 밸브와 연통하고, 적어도 하나의 화학 물질을 적어도 하나의 솔레노이드 밸브와 연통시킬 수 있는 적어도 하나의 화학 물질 공급원 및 (iii) 적어도 하나의 화학 물질에 인접하게 배치되고, 장치가 상변화 재료를 처리할 수 있게 하는 가열 요소를 구비한다. 본 발명의 장치는 적어도 하나의 화학 물질을 소정 패턴으로 배출하도록 하는 방식으로 제어되는 적어도 하나의 솔레노이드 밸브를 위하여 제공될 수 있다. 장치는 화학 물질의 토포그래피를 생성하도록 기재에 도포될 수 있는 화학 물질의 이산된 세그먼트를 배출할 수 있으며, 토포그래피는 피부 건강관리 효과를 제공할 수 있다. 기재에 대한 토포그래피의 적용은 사용중 향상된 유체 처리 및/또는 피부 분리를 나타내는 기재를 제공할 수 있다.
본 발명의 제2 태양에서, 상변화 액체의 정렬된 배치를 위한 인쇄 장치가 제공된다. 장치는 (i) 배출 오리피스를 갖는 적어도 하나의 솔레노이드 밸브, (ii) 장치가 상변화 액체를 사용 또는 처리할 수 있도록 장치에 열을 제공할 수 있는 가열 요소, (iii) 적어도 하나의 솔레노이드 밸브와 유체 연통하는 화학 물질 공급원 및 (iv) 적어도 하나의 솔레노이드 밸브와 연통하는 제어 수단을 포함한다. 본 발명의 일 태양에서, 장치의 적어도 하나의 밸브는 오리피스로부터 적어도 부분적으로 하나 이상의 상변화 액체를 포함하는 화학 물질의 액적 또는 이산된 세그먼트를 분출하는 것이 바람직하다.
본 발명은 또한 이산 및 정렬된 방식으로 하나 이상의 화학 물질을 배치하기 위한 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 (i) 오리피스를 포함하는 적어도 하나의 솔레노이드 밸브, 상기 적어도 하나의 밸브와 연통하고 적어도 하나의 화학 물질을 적어도 하나의 솔레노이드 밸브와 연통시킬 수 있는 적어도 하나의 화학 물질 공급원 및 적어도 하나의 화학 물질에 인접하게 배치되고 장치가 상변화 재료를 처리할 수 있게 하는 가열 요소를 포함하는 밸브젯(valve jet)을 공급하는 단계와, (ii) 소정 양의 화학 물질을 공급하는 단계와, (iii) 적어도 하나의 화학 물질 공급원으로부터 적어도 하나의 솔레노이드 밸브로 화학 물질을 연통시키는 단계와, (iv) 적어도 하나의 화학 물질에 열을 공급하는 단계와, (iv) 적어도 하나의 솔레노이드 밸브로부터 적어도 하나의 화학 물질을 배출시키는 단계를 포함한다. 본 발명의 방법은 기재를 제공하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 배출된 화학 물질은 기재 상에 이산된 세그먼트를 형성한다. 적어도 하나의 솔레노이드 밸브로부터 화학 물질을 배출하는 단계는 상기 적어도 하나의 밸브들 중 하나 이상을 점화(firing) 또는 펄싱(plusing)하는 단계를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 밸브젯은 또한 제어 요소 또는 제어 수단을 포함할 수 있으며, 제어 요소는 적어도 하나의 솔레노이드 밸브와 연통한다. 제어 요소는 화학 물질이 패턴을 생성 또는 발생시키기 위하여 솔레노이드 밸브로부터 배출되어 기재 상으로 침적될 수 있도록 적어도 하나의 솔레노이드 밸브가 함께 또는 독립적인 방식으로 조절될 수 있게 한다. 발생된 패턴 또는 패턴들은 바람직하게는 비제한적으로 중첩하는 또는 부분적으로 중첩하는 세그먼트를 포함하며, 패턴은 반복, 비반복 또는 무작위적인 패턴들 중 하나일 수 있다. 본 발명의 방법의 추가의 태양은 단일 경로로 밸브젯을 통과하는 기재에서 요구되는 화학 물질 또는 화학 물질들의 적용을 허용한다. 요구되는 화학 물질의 적용은 화학 물질의 토포그래피를 생성하도록 할 수 있으며, 토포그래피는 피부 건강관리 효과를 제공할 수 있다. 본 발명의 방법의 다른 태양은 이산된 세그먼트가 접합 지점을 생성하도록 기재에 도포될 수 있다는 것이며, 접합 지점은 섬유간(inter-fiber) 접합 지점 또는 계면(interfacial) 접합 지점 중 하나일 수 있다.
본 발명은 또한 강화된 유체 처리 특성을 갖는 재료에 관한 것이다. 재료는 (i) 적어도 제1 면을 갖는 기재, (ii) 기재의 제1 면에 이산된 액적으로 도포되는 하나 이상의 화학 물질을 포함하며, 하나 이상의 액적은 기재 상에 이산 영역을 형성하고, 이 영역은 기재 상에 화학 물질의 토포그래피를 형성한다. 본 발명의 재료의 일 실시예에서, 기재에 도포된 화학 물질은 기재 내부로의 침투의 정도가 변화할 수 있으며, 이러한 화학 물질 침투의 정도의 변화에 의해 재료는 다양한 토포그래피를 갖는다. 본 발명의 다른 태양에서, 하나 이상의 화학 물질은 기재의 전부 또는 일부에 선택적으로 도포될 수 있다. 화학 물질은 반복, 비반복 또는 무작위적인 패턴으로 기재에 도포될 수 있으며, 유체 차단부를 형성하도록 기재에 도포될 수 있다. 유체 차단부를 형성하도록 재료에 도포된 화학 물질은 연속적으로 또는 이산되어 배치된 액적 또는 세그먼트일 수 있다.
또 다른 대안적인 실시예에서, 본 발명은 또한 (i) 적어도 제1 면을 갖는 기재 및 (ii) 하나 이상의 화학 물질을 포함하며, 적어도 하나의 화학 물질은 적어도 부분적으로 상변화 액체이며, 하나 이상의 화학 물질은 요구되는 토포그래피 특성을 갖는 기재를 형성하도록 하나의 적용체로 기재에 도포될 수 있는 흡수용품에 관한 것이다. 하나 이상의 화학 물질은 흡수용품의 기재의 전부 또는 일부에 선택적으로 도포될 수 있으며, 기재에 소정 패턴으로 도포될 수 있고 및/또는 화학 물질의 토포그래피를 생성하도록 기재에 도포될 수 있다. 화학 물질의 토포그래피가 기재 상에 생성되는 경우, 기재는 바람직하게는 향상된 유체 처리(예를 들면, 액체 위킹 또는 유동 처리 적용) 및/또는 피부 분리와 같은 피부 건강관리 효과를 나타낼 것이다.
본 발명의 다른 실시예는 기재 및 하나 이상의 화학 물질을 포함하는 조성물에 관한 것이며, 기재는 적어도 하나의 층과 적어도 제1 면을 가지며, 적어도 하나의 화학 물질은 적어도 부분적으로 상변화 액체이다. 본 실시예에서, 하나 이상의 화학 물질은 이산되어 배치되고 정렬된 접합 지점을 갖는 기재를 형성하도록 기재에 도포된다. 이산된 접합 지점은 섬유간 접합 지점 또는 계면 접합 지점일 수 있다.
정 의
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 이하의 용어는 문맥이 다른 의미를 요구한다거나 다른 의미로 표현되어 있지 않는 한, 이하에 열거된 의미를 가지며, 또한 달리 지적되지 않는다면 단수는 통상 복수를 포함하며 복수는 통상 단수를 포함한다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "포함하다(comprises)", "포함하는(comprising)" 및 "포함하다(comprise)"의 어근으로부터의 다른 파생어는 임의의 진술된 특징부, 요소, 완전체, 단계 또는 구성 요소의 존재를 나열하지만, 하나 이상의 다른 특징부, 요소, 완전체, 단계, 구성 요소 또는 이들의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 제한되지 않는 용어이다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "직물"은 직포, 편직 및 부직포 섬유질 웨브 모두를 지칭한다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "층"은 단수로 사용될 때 단일 요소 또는 복수의 요소의 이중 의미를 가질 수 있다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "로션(lotion)은" 또는 "연고(ointment)"는 통상 서로 교환될 수 있으며, 피부 건강 성분을 포함하는 제형(formulation), 분말 또는 이들의 조합, 또는 피부 친화성을 갖지만 그 자체가 또는 내부 성분이 피부 건강 또는 피부 건강관리 효과를 제공하지는 않는 조성물을 의미한다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, "멜트블로운 섬유(meltblown fiber)"는 용융된 열가소성 재료의 필라멘트의 직경을 극세사(microfiber) 직경이 될 수 있는 직경으로 감소시키도록 가늘게 하기 위하여 용융된 실 또는 필라멘트를 고속이고 통상 고온인 가스(예를 들면, 공기) 기류 내로 수렴될 때 용융된 열가소성 재료를 복수의 미세한, 통상 원형인 다이 모세관(die capillary)을 통해 압출 성형함으로써 형성된 섬유를 의미한다. 그 후에, 멜트블로운 섬유는 고속 가스 기류에 의해 운반되고, 무작위적으로 분산된 멜트블로운 섬유의 웨브를 형성하도록 수집 면 상에 침적된다. 이러한 공정은 예를 들면, 부틴(Butin) 등의 미국 특허 제3,849,241호에 개시되어 있다. 멜트블로운 섬유는 연속적이거나 비연속적일 수 있는 극세사이며, 평균 직경이 통상 10 미크론(micron) 보다 작고, 수집 면 상에 침적된 때에 통상 점착성(tacky)을 갖는다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "다중 층 적층물(multi-layer laminate)"은 일부 층이 스폰본드(spunbond)이고 일부는 스폰본드/멜트블로운/스폰본드(SMS) 적층물과 같은 멜트블로운이며 나머지는 브로크(Brock) 등의 미국 특허 제4,041,203호, 콜리어(Collier) 등의 미국 특허 제5,169,706호, 폿츠(Potts) 등의 미국 특허 제5,145,727호, 퍼킨스(Perkins) 등의 미국 특허 제5,178,931호 및 티몬스(Timmons) 등의 미국 특허 제5,188,885호에 개시된 것과 같은 적층물을 의미한다. 이러한 적층물은 먼저 스폰본드 섬유 층, 다음으로 멜트블로운 섬유 층 및 마지막으로 다른 스폰본드 층의 이동 성형 벨트 상으로 연속적으로 침적하고, 그 후 적층물을 이하에 설명되는 방식으로 접착함으로써 제조될 수 있다. 대안적으로, 섬유 층은 개별적으로 롤에 수집되어 별개의 접합 단계에서 조합되어 제조될 수 있다. 이러한 섬유는 통상 약 0.1 내지 12 osy(6 내지 400 gsm) 또는 보다 상세하게는 약 0.75 내지 약 3 osy의 기본 중량을 갖는다. 다중 층 적층물은 또한 많은 상이한 형상을 갖는 다양한 개수의 멜트블로운 층 또는 다중 스폰본드 층을 가질 수 있으며, 필름(F) 또는 공동형성(coform) 재료, 예를 들면, SMMS, SM, SFS 등과 같은 다른 재료를 포함할 수 있다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "부직포" 및 "부직포 직물 또는 웨브"는 개재된 개별적인 섬유, 필라멘트 또는 실의 구조를 갖지만 편직물과 같은 방식으로 식별할 수는 없는 웨브를 의미한다. 부직포 직물 또는 웨브는 예를 들면, 멜트블로잉 공정, 스폰본딩 공정 및 본디드 카디드 웨브 공정과 같은 많은 공정들로부터 형성된다. 부직포 직물의 기본 중량은 통상 제곱 야드 당 재료의 온스(osy) 또는 제곱미터 당 그램(gsm)으로 표현되며, 유용한 섬유 직경은 통상 미크론으로 표현된다(osy 단위를 gsm 단위로 변환하기 위해서는 osy 값에 33.91을 곱해야 한다는 것에 유의한다).
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "개인 건강관리 제품(personal care product)" 또는 "개인 건강관리 흡수성 제품(personal care absorbent product)"은 기저귀, 배변 연습용 팬티, 수영 모자, 흡수성 내의, 아기용 물 휴지(baby wipe), 성인용 요실금 제품(adult incontinence product), 위생 수건, 물 수건, 여성 위생 제품, 부직 반창고(wound dressing), 수유 패드(nursing pad), 지속성 패치(time release patch), 붕대, 매장 제품(mortuary product), 가축 제품(veterinary product), 위생 및 흡수성 제품을 의미한다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "페트럴레이텀(petrolatum)"은 이로 제한되지는 않지만 미네소타주 세인트 폴에 사업장을 갖는 글렌 코포레이션(Glenn Corporation)으로부터 입수 가능한 글렌퓨어 엘 화이트 페트럴레이텀, 유에스피(Glenpure L White Petrolatum, USP)와 같이 석유로부터 얻어지는 탄화수소의 반고체의 혼합물을 지칭한다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "상변화" 적용체, 화학 물질, 액체, 재료 등은 액체 내에서 또는 사실상 액체 상태에서 처리되고 냉각될 때 응고되는 재료를 지칭한다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "스폰본디드 섬유"는 예를 들면, 에펠(Appel) 등의 미국 특허 제4,340,563호, 도시너(Dorschner) 등의 미국 특허 제3,692,618호, 마쯔키(Matsuki) 등의 미국 특허 제3,802,817호, 키네이(Kinney) 등의 미국 특허 제3,338,992호 및 제3,341,394호, 하트만(Hartman)의 미국 특허 제3,502,763호 및 도보(Dobo) 등의 미국 특허 제3,542,615호에서와 같이, 용융된 열가소성 재료를 압출되는 필라멘트의 직경을 갖는 복수의 미세하고 통상 원형인 방적기(spinneret)의 모세관으로부터 필라멘트로 압축 성형하고 나서 신속하게 감소됨으로써 형성되는 소직경 섬유를 지칭한다. 스폰본드 섬유는 통상 수집 면 상으로 침적된 때에는 점착성을 갖지 않는다. 스폰본드는 섬유는 통상 연속적이며, 7 미크론을 보다 큰, 보다 상세하게는 약 10 내지 20 미크론 사이의 (적어도 10개의 표본으로부터의) 평균 직경을 갖는다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "국부 적용체"는 이로 제한되지는 않지만 임의의 연마제(polish), 세척제 또는 세정제 등뿐만 아니라 임의의 로션, 연고, 분말 등과 이들의 조합을 포함하는 임의의 오버레이형 재료 표면 수정 물질을 의미한다. 이 적용체를 위하여, 용어 "표면 강화제"는 통상 용어 국부 적용체와 서로 교환될 수 있다.
이러한 용어들은 명세서의 다른 부분에서 추가적인 표현에 의해 정의될 수 있다.
발명의 세부 사항
본 발명의 일 태양은 화학 물질의 이산 및 정렬된 배치를 위한 장치에 관한 것이다. 장치는 (i) 오리피스를 포함하는 적어도 하나의 솔레노이드 밸브, (ii) 적어도 하나의 밸브와 연통하고, 적어도 하나의 화학 물질을 적어도 하나의 솔레노이드 밸브와 연통시킬 수 있는 적어도 하나의 화학 물질 공급원 및 (iii) 적어도 하나의 화학 물질에 인접하게 위치되며 장치가 상변화 재료를 처리할 수 있게 하는 가열 요소를 갖는다. 추가의 태양에서, 장치는 제어기 또는 제어 수단을 더 포함하며, 제어 수단은 적어도 하나의 솔레노이드 밸브와 연통한다. 제어 수단은 바람직하게는 다중 모드로 작동될 수 있으며, 밸브가 함께 또는 서로 독립적으로 작동하도록 밸브를 제어할 수 있다. 본 기술 분야의 숙련자들은 어떠한 개수의 제어 수단도 본 발명과 함께 사용하기 적합할 수 있다는 것을 인식할 것이다. 예시적인 제어 수단은 수동적인 제어 수단에서부터 컴퓨터 제어 또는 컴퓨터 조절 제어 요소[예를 들면, 수동 스위치, 라인 구동 스위치, 포토 옵틱 센서(photo-optic sensor) 및 소프트웨어 구동 스위칭 회로]까지 변화할 수 있다.
본 발명의 추가의 태양에서, 장치는 또한 압력 공급원을 포함할 수 있으며, 압력 공급원은 적어도 하나의 오리피스로부터 배출되는 화학 물질의 조절 또는 제어를 보조하도록 장치 내의 적당한 압력을 유지한다. 일 실시예에서, 압력 공급원은 적어도 하나의 화학 물질 공급원의 일부일 수 있으며, 또는 대안적으로 다양한 방식으로 장치에 연결될 수 있는 별도의 압력 조절 수단 또는 시스템을 포함할 수 있다. 압력 공급원은 압력을 증가 및/또는 감소시킬 수 있음을 고려한다. 압력은 압력을 증가시키고(예를 들면, 공기 펌프 등) 및/또는 압력을 감소시키는[예를 들면, 압력 완화 또는 "방출(bleeding off)" 밸브 또는 진공 수단의 사용] 상업적으로 공지된 방법을 포함하는 다양한 방식으로 제어될 수 있다. 본 발명의 장치의 하나 이상의 구성 요소 전반에 대해 압력을 조절하는 것을 돕거나 보조하는 것 외에, 압력 공급원은 또한 본 발명의 적어도 하나의 밸브에 대한 적어도 하나의 화학 물질 또는 적용체의 연통에 직간접적으로 공헌할 수 있다.
본 발명의 또 다른 태양에서, 장치는 온도 센서를 포함할 수 있고, 온도 센서는 장치 내의 또는 장치를 통과하는 적어도 하나의 화학 물질의 온도를 측정 및 선택적으로 제어할 수 있다. 본 기술 분야의 숙련자들은 다중 화학 물질이 장치와 함께 사용되는 경우 하나 이상의 센서를 사용할 수 있음을 인식할 것이다.
본 발명의 장치는 또한 적어도 하나의 화학 물질을 소정 패턴으로 배출하는 방식으로 조절되는 적어도 하나의 솔레노이드 밸브를 위하여 제공될 수 있다. 본 발명의 또 다른 태양에서, 장치는 또한 적어도 하나의 밸브가 위치되는 매니폴드 판을 포함할 수 있다. 매니폴드 판을 포함하는 본 발명의 실시예에서, 밸브의 어떠한 개수의 잠재적 배열체도 고려할 수 있다. 예를 들면, 밸브들은 장치의 x 또는 y 축에 대해 나란한 방향으로 배향될 수 있고, 또는 밸브들은 밸브의 다중 열이 존재하는 경우 엇갈려 배치되는 방식으로 위치될 수 있다. 밸브의 개수와 근접한 정도는 밸브 및 대응하는 밸브 각각의 오리피스가 그 직경이 허용하는 것보다 근접할 수 없다는 점에서 매니폴드 판 내에서 밸브의 직경에 의해 분명히 제한되며, 밸브의 크기는 어떠한 인가 간극(coverage gap)도 존재하지 않게 감소되도록 변화할 수 있다. 대안적으로, 전술된 바와 같이 밸브는 엇갈려 배치되는 방식으로 배향될 수 있다. 비록 물리적인 제한이 고려될 수 있지만, 다중 밸브 시스템의 설계에서 고려되어야 하는 다른 요인은 비제한적으로 인쇄 장치를 구성하는데 사용되는 재료의 품질을 포함한다. 즉, 밸브의 간격 설정에 사용되는 재료의 품질(예를 들면, 충격 흡수력, 절연 특성, 두께 등)에 의존하여 추가로 제한될 수 있다. 예를 들면, 근접하게 위치된 밸브들의 진동이 적절하게 조절되지 않는다면, 의도하지 않은 또는 바람직하지 않은 화학 물질의 누출이 발생할 수 있다. 또한, 밸브를 제어하기 위하여 사용되는 전자 부품들이 적절하게 절연 또는 이격되지 않는다면, 전기적 크로스 오버(cross-over)가 발생되어 하나 이상의 밸브의 의도하지 않은 점화 또는 펄싱이 발생할 수 있다. 또한, 전술된 바는 본 발명의 장치를 설계할 때 관련 또는 고려되지만, 극복할 수 없는 유일한 제한은 밸브가 그들의 직경이 허용하는 범위보다 근접할 수 없다는 것이다.
본 발명의 일 실시예에서, 적어도 하나의 화학 물질 공급원은 저장소, 탱크 등과 같은 직접적인 공급원으로부터 선택될 수 있으며, 또는 화학 물질 공급원은 연속 공급 시스템 등일 수 있다. 어느 경우에서나, 공급원은 바람직하게는 적어도 하나의 화학 물질을 적어도 하나의 밸브와 연통시키기 위해 제공되는 채널, 튜브 등을 포함한다. 바람직한 실시예는 매니폴드 판을 포함할 것이다. 매니폴드 판이 본 발명의 장치에 포함되는 경우, 화학 물질은 바람직하게는 종래의 잉크젯 인쇄 장치와 같이 잉크를 밸브와 연통시키고 그 후 오리피스로 연통시키는 추가의 튜브를 필요로 하지 않고 매니폴드를 통해 적어도 하나의 솔레노이드 밸브와 연통된다. 매니폴드 판을 포함하고 다중 화학 물질의 사용이 고려되는 실시예에서, 매니폴드 판은 각각의 화학 물질을 위한 적어도 하나의 채널, 홈, 등을 갖는 것이 바람직할 것이다.
본 발명의 또 다른 태양에서, 장치는 화학 물질의 이산된 세그먼트를 배출한다. 비록 많은 크기의 이산된 세그먼트가 고려될 수 있지만, 장치는 바람직하게는 약 5 나노리터 내지 약 400 나노리터 사이의 부피 및/또는 약 5 mm 보다 작고, 보다 바람직하게는 약 3 mm 보다 작고, 더욱 바람직하게는 약 2 mm 보다 작고 및 0.2 mm 보다 큰 길이 및 폭을 갖는 이산된 액적 또는 세그먼트를 배출한다. 바람직하게는, 이산된 세그먼트는 약 1 Hz 내지 약 2 kHz 사이의 주파수에서 배출된다. 게다가, 본 명세서에서 더욱 상세하게 설명되는 바와 같이, 장치는 광범위한 점도를 갖는 화학 물질을 처리할 수 있으며, 밸브로부터 배출된 다른 화학 물질의 점도는 사용 시점에서 약 1 내지 약 300 센티푸아즈(centipoise)와 보다 바람직하게는 약 10 내지 약 100 센티푸아즈 사이인 것이 바람직하다. 본 발명의 실시예의 최종 태양에서, 장치는 화학 물질의 토포그래피를 생성하도록 화학 물질을 기재에 도포할 수 있으며, 토포그래피는 바람직하게는 피부 건강관리 효과를 제공 또는 형성할 수 있다. 기재에 대한 토포그래피의 적용은 사용 중에 향상된 유체 처리 및/또는 피부 분리를 나타내는 최종 제품 또는 그 성분을 제공할 수 있다.
본 발명의 다른 태양에서, 상변화 액체의 정렬된 배치를 위한 인쇄 장치가 제공된다. 인쇄 장치는 (i) 배출 오리피스를 갖는 적어도 하나의 솔레노이드 밸브, (ii) 장치가 상변화 액체를 사용 또는 처리할 수 있도록 장치에 열을 제공할 수 있는 가열 요소, (iii) 적어도 하나의 솔레노이드 밸브와 유체 연통하는 화학 물질 공급부 및 (iv) 적어도 하나의 솔레노이드 밸브와 연통하는 제어 수단을 포함한다. 화학 물질 공급부는 예를 들면, 저장소 또는 공급 시스템일 수 있다. 본 발명의 일 태양에서, 장치의 적어도 하나의 밸브는 오리피스로부터 화학 물질의 액적을 분출하며, 화학 물질은 적어도 부분적으로 하나 이상의 상변화 액체를 포함한다. 본 발명에 의해 고려되는 화학 물질 또는 화학 물질들은 국부적, 내부적 또는 두 경우 모두에서 사용할 것을 의도하는 화학 물질을 포함한다. 비록 본 발명의 요구되는 실시예가 개인 건강관리 제품 등에서 또는 이와 함께 사용하는 것에 관한 것이지만, 피부와 친화성이 없는 성분의 사용을 사용하는 경우는 제한하거나 방지할 필요가 있으며, 화학 물질이 피부와 친밀하게 접촉 또는 사용되는 물품 이외의 다른 물품 상에서 인쇄되도록 사용되는 경우와 같은 예에서는, 어떠한 적절한 성분도 사용될 수 있다. 그러므로, 본 발명과 함께 사용될 수 있는 화학 물질에 대한 유일한 제한은 화학 물질이 본 발명의 장치에 의해 처리될 수 있어야 한다는 것이다.
본 발명은 또한 이산 및 정렬된 방식으로 하나 이상의 화학 물질을 배치하기 위한 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 (i) 오리피스를 포함하는 적어도 하나의 솔레노이드 밸브, 상기 적어도 하나의 밸브와 연통하고 적어도 하나의 화학 물질을 적어도 하나의 솔레노이드 밸브와 연통시킬 수 있는 적어도 하나의 화학 물질 공급원 및 적어도 하나의 화학 물질에 근접하게 위치되고 장치가 상변화 재료를 처리할 수 있게 하는 가열 요소를 포함하는 밸브젯을 제공하는 단계와, (ii) 소정 양의 화학 물질을 제공하는 단계와, (iii) 적어도 하나의 화학 물질 공급원으로부터 적어도 하나의 솔레노이드 밸브로 화학 물질을 연통시키는 단계와, (iv) 적어도 하나의 화학 물질에 열을 제공하는 단계와, (iv) 적어도 하나의 솔레노이드 밸브로부터 적어도 하나의 화학 물질을 배출하는 단계를 포함한다. 비록, 일부 실시예에서 가열 요소가 화학 물질과 직접 접촉하게 하도록 본 발명의 장치를 따라 배치되는 가열 요소가 바람직하지만, 가열 요소는 반드시 이러할 필요는 없다. 즉, 가열 요소는 요소에 의해 발생된 열의 적어도 일부가 적어도 하나의 화학 물질로 이송되도록 장치 상에 또는 장치 내에 위치될 수 있다. 보다 상세하게는, 하나 이상의 가열 요소 또는 그 구성 요소는 방출된 열이 열 이송기(heat transfer)에 의해 적어도 하나의 화학 물질을 통과하도록 장치 상에 또는 장치 내에 위치될 수 있다. 대안적으로, 가열 요소 및 이에 의해 발생된 열의 양은 본 발명의 장치를 구성하기 위하여 사용되는 재료 및 함께 사용될 것으로 예상되는 화학 물질에 의존하여 선택되어, 가열 요소 또는 요소들이 처리 과정의 위험 요소(processing threat)를 허용하도록 장치의 재료를 통해 적어도 하나의 화학 물질로 연속적으로 통과될 수 있는 충분한 열을 발생시킬 수 있다.
본 발명의 방법은 기재를 제공하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 배출된 화학 물질은 기재 상에 이산된 액적 또는 세그먼트를 형성한다. 본 발명의 방법은 어떠한 적절한 기재의 사용도 고려할 수 있다. 특정한 기재의 적합성은 적어도 부분적으로 함께 사용되는 화학 물질에 의존할 수 있다. 예시적인 기재는 비제한적으로 직포, 부직포, 종이, 필름, 티슈, 금속 및 통상 전술된 방식으로 또는 본 명세서에서 논의된 재료를 생산하도록 도포된, 본 명세서에서 설명된 화학 물질 또는 화학 물질들을 가질 수 있는 임의의 제품의 임의의 표면을 포함한다. 적어도 하나의 솔레노이드 밸브로부터 화학 물질을 배출하는 단계는 적어도 하나의 밸브를 점화시키는 단계를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 밸브젯은 또한 제어 요소 또는 제어 수단을 포함할 수 있으며, 제어 요소는 상기 적어도 하나의 솔레노이드 밸브들 중 하나 이상의 밸브와 연통한다. 제어 요소는 패턴을 생성 또는 발생시키도록 밸브로부터 기재 상으로 배출된 화학 물질이 침적되는 것을 허용하는 방식으로 저어도 하나의 솔레노이드 밸브가 조절되도록 한다. 발생된 패턴 또는 패턴들은 바람직하게는 비제한적으로 중첩하는 또는 부분적으로 중첩하는 세그먼트를 포함하며, 패턴은 반복, 비반복 또는 무작위적인 패턴들 중 하나일 수 있다.
본 발명의 다른 태양에서, 제어 요소는 또한 적어도 하나의 솔레노이드 밸브로부터의 배출의 실시간 조절을 위하여 제공될 수 있다. 실시간 조절은 본 발명의 인쇄 장치의 작동의 즉각적인 또는 기본적으로 순간적인 제어 또는 변경을 허용 또는 제공한다. 본 발명의 장치가 조절될 수 있는 속도는 장치의 밸브와 관련된 펄스 주기의 최소 주기의 절반과 동일한 시간에 의해서만 제한된다. 즉, 최소 펄스 또는 점화 주기는 본 발명의 밸브가 폐쇄 위치로부터 개방 또는 점화 위치로 변경되고 폐쇄 위치로 복귀하는(또는 개방 위치로부터 폐쇄 위치로 변경하고 개방 위치로 복귀하는) 동안 걸린 가장 짧은 시간이다. 주어진 주파수에서의 주기의 일부는 장치의 밸브를 개방 위치로부터 폐쇄 위치로 또는 폐쇄 위치로부터 개방 위치로 변경하도록 하는데 필요한 시간의 양이며, 따라서 장치 또는 장치의 하나 이상의 밸브를 그 작동 위치로 변경하는(즉, 인쇄 중이 아니면 인쇄하고, 인쇄 중이면 인쇄를 중지하는) 데 필요한 최소의 시간이다. 본 발명에 사용하기 적합한 밸브의 작동 속도는 계속 증가하기 때문에, 이에 따른 점화 주파수는 펄스 주기를 감소시킬 것이지만, 현재 본 발명의 장치의 일 실시예와 관련된 최소 펄스 주파수는 일초에 약 1.2 kHz 또는 1/1,200th이다.
실시간 제어는 또한 화학 물질의 패턴, 양, 위치 등의 변화가 이루어질 수 있도록 최종 성분 또는 제품을 형성하는데 사용되는 기계를 따라 위치된 하나 이상의 센서와 조합될 수 있다. 본 발명의 장치의 작동의 실시간 변경은 상이한 패턴, 적용 또는 배향 등이 처리되는 제품 또는 성분에 의존하는 것이 바람직하도록 재료의 다중 크기 또는 형상이 인쇄 장치에서 처리된다면 이점을 가질 것이다.
본 발명의 방법의 추가의 태양은 단일 경로로 밸브젯을 통과하는 기재에서 요구되는 화학 물질 또는 화학 물질들의 적용을 고려한다. 요구되는 화학 물질의 적용은 화학 물질의 토포그래피를 생성하도록 이루어질 수 있고, 토포그래피는 피부 건강관리 효과를 제공할 수 있다. 본 발명의 방법은 이산된 세그먼트가 사실상 반원형 단면을 갖고 기재 위로 연장하도록 제공될 수 있다. 적어도 하나의 화학 물질은 본 발명의 장치에 의해 처리 또는 인쇄되기에 접합한 임의의 화학 물질, 적용체 또는 조성물 등을 포함하는 것으로 고려되며, 비제한적으로 약제, 잉크, 왁스, 페인트, 로션, 연고, 피부 건강관리제, 국부 적용 물질 및 이들의 조합을 포함할 수 있다. 적어도 일 실시예에서, 적어도 하나의 화학 물질들 중 적어도 하나는 상변화 재료이거나 부분적으로 상변화 재료를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 방법의 다른 태양은 이산된 세그먼트가 접합 지점을 생성하도록 기재에 도포될 수 있다는 것이며, 접합 지점은 섬유간 접합 지점 또는 계면 접합 지점일 수 있다. 본 기술 분야의 숙련자들은 이하에서 보다 상세하게 설명될 일부 적용 방법이 본 명세서에서 구체화된 범위 내에서 보다 양호하게 작동할 것이며 화학 물질은 이에 따라 선택되어야 한다는 것을 알 것이다
도1 및 도2를 보면, 본 발명의 재료를 생산하기에 특히 적합한 장치의 예시적인 실시에가 도시되어 있다. 예시적인 장치(10)는 화학 물질 공급원 덮개(도시 안됨)(도2 참조)를 구비한 상태로 도1에 도시되어 있다. 도1에 도시된 바와 같이, 장치는 화학 물질 공급원 또는 저장소(12), 매니폴드 판(16), 매니폴드 판(16) 내에 위치된 복수의 솔레노이드 밸브(18) 및 매니폴드 판(16)을 각각의 밸브(18)에 개별적으로 연결하기 위한 소정의 튜브(20)를 구비한다. 도1 및 도2에서, 부착 수단(24)의 제1 부분(22)은 장치(10)의 전방 벽에 고정된 것으로 도시되어 있다. 부착 수단(24)의 제2 부분(26)은 도2에 도시되어 있다. 도2는 또한 장치(10)의 화학 물질 공급원(12)의 위에 위치되어 이에 고정된 화학 물질 공급원 덮개(28)를 도시한다. 모든 실시예들에서 화학 물질 공급원 또는 저장소(12)가 폐쇄 또는 가압될 것을 필요로 하지는 않지만, 이러한 폐쇄 및/또는 가압을 요구하는 실시예들에서 필요한 밀봉이 형성된다면 어떠한 개수의 부착 수단도 덮개 또는 뚜껑(28)을 장치(10)에 고정하기 적합한 것으로 고려된다. 본 기술 분야의 숙련자들은 필요한 밀봉이 이용되는 실시예 및/또는 요구되는 가압의 정도에 의존하여 변화할 수 있다는 것을 인식할 것이다. 게다가, 도시되어 있지는 않지만, 본 발명의 장치는 화학 물질 공급원(12)과 뚜껑 또는 덮개(28) 사이의 양호한 밀봉을 제공하도록 가스켓 또는 가스켓 수단을 추가로 포함할 수 있다. 도시되어 있지는 않지만, 화학 물질 공급원은 하나 이상의 화학 물질이 하나의 공급원 내에서 이용될 수 있도록 분할될 수 있다. 도2는 또한 입구 밸브(30)를 도시한다. 장치의 설정에 따라, 입구 밸브(30)는 요구되는 화학 물질의 유입 및/또는 압력 공급원으로부터의 유입을 위하여 제공될 수 있다. 대안적으로, 도시되어 있지는 않지만, 장치는 화학 물질이 통과할 수 있는 하나의 입구 밸브와 압력이 공급될 수 있는 하나의 입구 밸브가 있는 제2 입구 밸브를 구비할 수 있다. 게다가, 장치(10)가 하나 이상의 화학 물질을 사용하는 경우, 다중 화학 물질 공급원 또는 저장소가 각각의 화학 물질을 위한 별개의 입구 밸브와 압력이 공급될 수 있는 별개의 입구 밸브를 포함할 수 있다. 도2는 또한 압력 완화 또는 "방출(bleed)" 밸브(31)를 도시한다.
도3은 도1 및 도2에 도시된 장치의 일부의 확대된 사시도이다. 도3은 도시된 장치(10) 내의 밸브(18) 부근과, 밸브(18)에 대한 튜브(20)의 연결부 및 매니폴드 판(16)을 도시한다. 도3은 본 발명의 장치(10)의 각각의 밸브(18)로부터 연장하는 밸브(18)와 전기 접속부(33)의 충분한 도시를 제공한다. 도3에 도시된 실시예는 단지 밸브(18)를 매니폴드 판(16)에 부착 및/또는 고정하기 위한 하나의 방법을 도시한다. 밸브(18)를 매니폴드 판(16)을 따라 제위치에 유지하도록 할 수 있는 조임 또는 보유 나사가 구체적으로 도시되어 있다. 본 실시예에서, 조임 또는 보유 나사(32)는 앨런 렌치(allen wrench)에 의해 쉽게 조이거나 풀 수 있다. 본 기술 분야의 숙련자들은 밸브(18)의 마모, 파괴 등의 경우에 쉽게 교체될 수 있는 것이 바람직하지만, 밸브(18)를 제위치에 고정하는 임의의 방법 또는 수단이 수용 가능하다는 것을 인식할 것이다. 또한, 밸브(18)는 개별적으로 교체될 수 있는 것이 바람직하다.
도1 내지 도3 각각의 도면은 도시된 장치의 적어도 일 면 상의 절연 재료(34)의 층을 도시한다. 장치(10)의 보다 넓은 면 상에만 도시되어 있지만, 절연 재료(34)는 재료(34)가 장치의 작동에 간섭하지 않는 한 장치의 임의의 외부 면에 적용될 수 있다. 어떠한 적절한 절연 재료도 사용될 수 있음을 고려하며, 한 종류 이상의 절연 재료가 본 발명의 하나 이상의 실시예에 바람직할 수 있음도 고려한다. 절연 재료(34)는 본 발명의 장치에 의해 처리될 수 있는 적어도 하나의 화학 물질의 온도를 유지하는 것을 도와준다. 절연 재료의 추가는 특히 상변화 재료 또는 화학 물질이 사용되는 경우 적어도 하나의 화학 물질의 적절한 처리를 위하여 장지의 사용 중에 필요한 경우 부가될 필요가 있는 열의 양을 감소시키는 것으로 알려져 있다.
본 발명의 장치는 예를 들면, 이로 제한되지는 않지만 이하에 설명된 재료를 포함하는 광범위한 특징으로 갖는 다양한 재료를 생성하도록 사용될 수 있다. 예시적인 일 실시예에서, 재료는 적어도 하나의 용융된 (및 바람직하게는 상변화되는) 액체(예를 들면, 화학 물질)의, 바람직하게는 각각 약 1 내지 2 mm의 직경을 갖는 액적 또는 이산된 세그먼트를 기재 상에 방출 또는 침적시킴으로써 형성된다. 온도, 속도 및 작동 거리(throw distance)를 조절함으로써, 예를 들면, 기재의 면 상에서 응고되는 액적의 단면 형상은 변경될 수 있다. 그러므로, 예를 들면, 액체의 온도가 증가한다면, 액체는 전형적으로 응고되지 전에 기재 내부로 더욱 침투하여 저온에서 형성된 것보다 낮은 높이를 갖는 보다 둥근 형상의 침적물이 될 것이다. 액적은 습윤 가능한 기재 상에 요구되는 X-Y 간격으로 침적될 수 있고, 따라서 본 예에서 적어도 2개의 요구되는 특성을 제공한다. 첫 번째 특성은 면이 액체를 친수성의 주변 영역으로부터 멀리 그리로 내부로 가압하는 상승되고 둥근 소수성 영역으로 덮여 있어 돔(dome) 부분은 깨끗하고 건조한 상태로 남겨 두는 것이다. 두 번째 특성은 돔 부분이 모두 사실상 동일한 높이를 갖는 상태에서 습윤 기재와 사용자의 피부 사이의 균일한 간격을 제공한다는 것이다. 액적 또는 세그먼트는 또한 하나 이상의 이산된 액적 또는 세그먼트로 이루어진 이산된 영역을 형성하도록 침적될 수 있다.
재료는 강화된 유체 처리 특성을 나타내는 재료를 제공하도록 그 상부에 이산되어 배치되고 정렬된 하나 이상의 화학 물질 또는 적용체를 갖는다. 재료는 (i) 적어도 제1 면을 갖는 기재와 (ii) 이산된 액적으로 기재의 제1 면 상에 도포된 하나 이상의 화학 물질을 포함하며, 하나 이상의 이산 및 정렬되어 배치된 액적은 기재 상의 이산 영역을 형성하고 이 영역은 기재 상의 화학 물질의 토포그래피를 형성한다. 본 발명의 재료의 일 실시예에서, 기재에 도포된 화학 물질은 기재 내부로의 침투의 정도가 변화할 수 있으므로, 화학 물질 침투 정도의 변화에 의해 다양한 토포그래피를 갖는 재료가 될 수 있다. 본 발명의 다른 태양에서, 하나 이상의 화학 물질이 기재의 전부 또는 일부에 선택적으로 도포될 수 있다. 화학 물질은 반복, 비반복 또는 무작위적인 패턴으로 기재에 도포될 수 있고, 유체 차단부를 형성하도록 기재에 도포될 수 있다. 화학 물질은 그 이산된 세그먼트가 이산 영역 또는 구역을 형성하도록 중첩 또는 연속적으로 배치되고 및/또는 일부 예에서는 상호 연결(융합 또는 조합되는 이산된 액적으로 형성된)될 수 있다. 인접하게 배치된 세그먼트들은 예를 들면, 유체 차단 특성 또는 채널링(channeling) 특성 등을 갖는 기재의 면적 또는 영역을 형성 또는 생성할 수 있다. 본 발명의 재료의 다른 태양은 화학 물질의 토포그래피가 향상된 유체 처리 및/또는 피부 분리를 위해 제공할 수 있다는 것이다.
흡수용품의 기재는 필름, 직포, 부직포, 종이 및 적층물 또는 이들의 조합으로부터 선택되는 것이 바람직하며, 예를 들면, 개인 건강관리 제품 또는 이들의 조합을 형성할 수 있다. 하나 이상의 화학 물질은 흡수용품의 기재의 전부 또는 일부에 선택적으로 도포될 수 있고, 기재에 소정 패턴으로 도포될 수 있으며 및/또는 화학 물질의 토포그래피를 생성하도록 기재에 도포될 수도 있다.
형성된 적용체의 패턴 또는 패턴들은 제한될 필요는 없지만 중첩 또는 부분적으로 중첩된 세그먼트를 포함하는 것이 바람직하며, 패턴은 반복, 비반복 또는 무작위적인 패턴들 중 하나일 수 있다. 화학 물질의 토포그래피가 기재 상에 형성된 경우, 기재는 바람직하게는 향상된 유체 처리(예를 들면, 액체 위킹 또는 유체 처리 적용) 및/또는 피부 분리와 같은 피부 건강 효과를 나타낼 것이다. 바람직하게는, 강화된 유체 처리은 제한될 필요는 없지만 3차원으로 구성된 픽셀 해상도 국부 특징(pixel resolution topical features), 친수성 기재의 영역 내에 이산되어 배치된 소수성 돔 부분, 친수성 기재 영역을 둘러싸는 소수성 그리드(grid) 패턴, 인쇄된 모세관 위킹 증감(마이크로미터까지 정확할 수 있음) 및 위킹과 침투성 차단부의 다양한 다른 형태와 같은 토포그래피 또는 토포그래피 특성을 포함할 수 있다. 부가적으로, 본 발명의 재료는 또한 사용자가 해제할 수 있는 접합(예를 들면, 구성 요소 또는 제품이 보다 큰 몸체부에 맞도록 접합 해제될 수 있는 몸체부 외곽선) 또는 다른 소프트웨어 구동 그래픽의 적층물을 형성하기 위하여 재료의 비파괴 밴딩(banding)을 안정화된 웨브, 기재의 계면 접합(하나 이상의 층이 존재할 경우)을 생성하는 화학 물질 또는 적용체를 포함할 수 있다. 본 발명의 흡수용품의 다른 태양은 기재의 신체 대향 면 위로 연장하는 사실상 반원형 단면을 갖는 이산된 세그먼트를 가질 수 있다. 더욱이, 흡수용품의 이산된 세그먼트는 약 5 나노리터 내지 약 400 나노리터의 범위의 부피를 갖는 것이 바람직하다. 전술한 바와 같이, 본 발명에서 고려되는 하나 이상의 화학 물질은 본 발명에서 논의된 재료를 형성하도록 적절한 기재에 부착 또는 도포될 수 있는 임의의 화학 물질, 적용체 또는 조성물 등을 포함하며, 비제한적으로 약제, 잉크, 왁스, 페인트, 로션, 연고, 피부 건강관리제, 국부 적용체 등 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 사용된 적어도 하나의 화학 물질은 적어도 부분적으로 상변화 재료이거나 이를 포함하는 것이 바람직하다.
이하에 언급된 장치에 의해 형성된 본 발명의 재료의 일 실시예는 도포된 적어도 하나의 용융된 (및 바람직하게는 상변화된) 액체(즉, 화학 물질 또는 적용체)의, 각각 약 1 내지 2 mm의 직경을 갖는 것이 바람직한 액적 또는 이산된 세그먼트를 가질 것이다. 특정한 단면 형상, 치수 또는 부피를 갖는 액적 또는 이산된 세그먼트가 고려될 수 있고 소정 실시예에서는 양호하지만, 특정한 세그먼트 크기 또는 형상을 요구하지 않는 실시예들에서는 액적 또는 세그먼트의 임의의 다양한 단면 형상이 본 발명의 재료 상에 또는 재료 내에 사용되는 것을 고려할 수 있다. 기재의 면 상에 응고된 액적 또는 세그먼트의 단면 형상은 적어도 어느 정도까지는 선택된 기재에 도포되는 화학 물질 또는 적용체의 선택과 적용체를 위해 선택된 장치 또는 방법에 의존하여 변경 또는 제어될 수 있다. 구체적으로, 기재의 표면 상에서 응고되는 액적의 단면 형상은 예를 들면, 온도, 속도 및 작동 거리를 조정함으로써 변경될 수 있다. 그러므로, 예를 들면, 액체의 온도가 증가된다면 전형적으로 응고되기 전에 기재 내부로 추가로 침투되어, 저온에서 형성된 것보다 낮은 높이를 갖는 보다 돔형의 침적이 이루어진다. 액적은 요구되는 X-Y 간격에서 습윤 가능한 기재 상에 침적될 수 있고, 따라서 본 예에서 적어도 2개의 바람직한 특성을 제공한다. 첫 번째 특성은 면이 상승된 둥근 소수성 영역으로 덮여 액체를 친수성 주변 영역으로 또는 이로부터 멀리 가압하여 돔 부분을 깨끗하고 건조한 상태로 유지하는 것이며, 두 번째 특성은 사실상 모두 동일한 높이를 갖는 돔 부분이 습윤 기재와 사용자의 피부 사이의 균일한 간격을 제공한다는 것이다. 물론, 돔 부분의 의도된 기능(예를 들면, 유체 차단, 유체 처리, 피부 분리, 미관 등)과 적용체가 영구적 또는 해제되어야 하는 지의 여부에 따라, 이산되어 도포된 세그먼트의 예를 들면, 중량, 형상 및 조성을 포함하는 요구되는 구성은 세심하게 선택되어야 할 것이다. 많은 피부 건강관리 효과가 소정의 화학 물질 또는 적용체의 사용에 의해 이루어질 수 있지만, 본 기술 분야의 숙련자들은 상이한 화학 물질 또는 합성물이 소정 기재 상에 또는 소정 조건 하에서 보다 양호하게 작동될 것이라는 것을 인식할 것이다.
화학 물질의 토포그래피는 해제 가능하거나 영구적인 토포그래피로부터 선택될 수 있다는 것도 고려할 수 있다. 즉, 화학 물질은 소정 조건에 노출된 때 또는 소정 상황이 발생될 경우[예를 들면, (예를 들면, 적어도 대략 체온(약 23℃), 상해 등) 소정 온도에 노출된 경우]에 기재 또는 다른 화학 물질로부터 해제될 수 있다. 본 발명의 재료는 비록 본 명세서에서 논의된 바와 같이 인쇄에 적합한 임의의 다른 재료(예를 들면, 강철, 경질 플라스틱, 유리 등) 또는 표면이 고려될 수도 있지만, 필름, 직포, 부직포, 종이 및 적층물 또는 이들의 조합으로부터 선택된 기재를 포함할 수 있다. 재료는 개인 건강관리 제품 또는 이들의 하나 이상의 구성 요소를 포함할 수 있음도 고려할 수 있다.
또 다른 대안적인 실시예에서, 본 발명은 또한 (i) 적어도 제1 면을 갖는 기재 및 (ii) 적어도 하나의 화학 물질이 적어도 부분적으로 상변화 액체인 하나 이상의 화학 물질을 포함하는 흡수용품에 관한 것이며, 하나 이상의 화학 물질은 요구되는 토포그래피 특성을 갖는 기재를 형성하도록 하나의 적용체로 기재에 도포된다. 전체적으로 지적된 바와 같이, 예시적인 상변화 액체, 재료 또는 적용체는 비제한적으로 왁스, 바셀린계 로션, 접착제, 열가소성 재료 등을 포함한다. 본 발명에 의해 고려되는 적용체 또는 적용체들은 국부 및/또는 내부에서 사용하려 하는 적용체를 포함한다. 비록 본 발명의 바람직한 실시예가 피부와 친화성이 없는 성분의 사용이 통상 제한되거나 방지될 필요가 있는 개인 건강관리 제품 등과 함께 또는 이 제품 등으로의 사용에 관한 것이지만, 적용체가 피부와 접촉하거나 친밀하게 사용될 용품 또는 재료 이외의 용품 또는 재료 상에 인쇄하도록 사용되는 경우에서는 어떠한 적절한 성분도 사용될 수 있다. 그러므로, 본 발명과 함께 사용될 수 있는 적용체에 대한 유일한 제한은 적용체가 본 발명의 장치에 의해 처리될 수 있어야 한다는 것과 선택된 기재에 접착될 수 있어야 한다는 것이다. 특정한 기재의 적합성은 적어도 부분적으로 함께 사용되는 적용체 또는 화학 물질에 의존할 것이다.
도4를 보면, 본 발명의 대표적인 재료가 도시되어 있다. 예시적인 재료(110)는 기재(114)의 상부 면에 도포된 적용체 또는 화학 물질(112)의 하나의 선을 갖는 상태로 도4에 도시되어 있다. 도5 및 도6에 보다 명확하게 도시되어 있지만, 도4에 도시된 바와 같이, 기재(114)에 도포될 수 있는 본 경우에서는 왁스인 하나 이상의 화학 물질 또는 적용체(112)는 이산된 배치에 의해 뚜렷한 토포그래프 특징(116)으로 구성될 수 있으므로, 기부 재료보다 상당히 두꺼운 재료를 생산할 수 있다. 토포그래피 특징은 도6에 도시된 바와 같이 독립적으로 사용되거나 함께 사용될 수 있다. 도6에서, 왁스(112)의 2개의 이웃하는 선은 기재(114)에 도포되어, 이들은 유체의 채널링과 기재(114)를 따른 방향성 위킹을 강화할 수 있다. 본 기술 분야의 숙련자들은 적용체와 화학 물질의 다수의 변형과 조합이 가능하며, 그 각각은 본 명세서의 개시 사항에 포함하고자 의도할 수 있다는 것을 인식할 것이다. 예를 들면, 일부 실시예에서, 재료가 하나 이상의 유체에 대한 간단한 차단부로서 작용하도록 적용체의 단지 하나의 선을 갖고, 방향성 위킹을 제공할 수 있는 것이 바람직하다. 이는 예를 들면, 높이, 개수 및/또는 침투 정도 및 이에 다른 기재에 도포된 화학 물질의 토포그래피를 변화시키는 것을 포함하는 많은 방식으로 수행될 수 있다. 화학 물질의 개수, 높이 및 침투 정도를 변화시키는 것 이외에, 화학 물질은 가장 바람직하고 효과적인 최종 제품을 생산하도록 화학 물질의 물리적인 특성(예를 들면, 소정 유체에 대한 친화력 또는 반력)을 위해 선택되는 것이 바람직하다.
본 명세서에 포함된 많은 개시 사항들은 본 발명의 재료를 생산하기 위한 밸브젯 인쇄 장치의 사용에 관한 것이지만, 본 실시예는 대안적으로 압전 구동식(piezo-driven) 인쇄 헤드의 사용에 의해 수행될 수도 있다. 압전 구동식 인쇄 장치는 전형적으로 1인치의 약 1/200의 배치 해상도(placement resolution)를 갖는 약 50 내지 90 마이크로미터의 범위의 직경을 갖는 액적을 방출할 수 있다. 본 예에서, 극소 액적(micro-droplet)은 잉크의 연속 패턴이 습윤 기재의 이산 영역을 에워싸는 전술된 패턴으로 침적될 수 있다. 비록 본 발명의 장치는 인쇄가 기재에 대한 장치의 일회 통과 또는 장치에 의한 기재의 일회 통과로 이루어지도록 작동(예를 들면, 보다 긴 운전 정지 시간을 갖거나 밸브의 다중 열을 갖는 등)될 수 있지만, 일부 예에서는 화학 물질 및 이에 따른 패턴, 토포그래피 및/또는 유체 처리 특성은 인쇄 헤드를 통과하는 기재의 다중 통과에 의해 형성 또는 수행되는 것이 바람직할 수 있다. 다중 통과 방식은 비제한적으로 패턴 요소의 단면 형상이 바람직하게는 예를 들면, 삼각형 또는 육각형으로 형성되는 방식으로 시점으로부터 각각의 층의 교대를 포함하는 여러 이유로 인해 바람직할 수 있다. 부가적으로, 해제 가능한 처리 물질(treatment) 또는 화학 물질이 예를 들면, 야히아오우이(Yahiaoui) 등의 공동 양도된 미국 특허 출원 번호 제09/938,347호에 개시된 과 같이 사용되는 경우 인쇄 헤드에 대한 기재의 다중 통과를 통해 재료를 형성하는 것이 바람직할 수 있다.
본 발명의 기술의 다른 실시예에서는 고도의 정확성으로 선택된 기재에 대해 직접 유동 위킹 또는 유동 조작 장치를 인쇄하는데 사용될 수 있다. 예를 들면, 재료 상의 또는 재료 내의 제1 지점으로부터 재료 상의 또는 재료 내의 제2 지점으로 소정 액체를 전달하기 위한 모세관 위킹 장치를 생성하고 또한 위킹 영역의 폭을 증가시키는 것이 바람직하다면, 이상적인 재료는 그래픽 소프트웨어 프로그램을 사용하여 디지털 방식으로 실현될 수 있다. 프로그램은 장치를 설계하기 위하여 모세관 크기, 길이, 압력 등과 같은 유체, 기재 및 잉크에 대한 특정한 수학적 요구 조건을 사용하는 것을 제한할 것이다. 일단 생성된다면, 설계는 잉크젯 인쇄에 의해 기재 상에 정확하게 생성될 수 있다.
본 발명의 재료의 또 다른 실시예는 다양한 형태의 접합과 관련된다. 예를 들면, 솔레노이드 밸브 인쇄 헤드로부터 방출된 액적의 패턴은 섬유의 이동하는 통합된 매트 상에 인쇄될 수 있다. 그러면, 이 매트는 액적을 재용융시키기 위하여 압축 및 가열될 수 있다. 액적은 섬유 주위에서 유동할 수 있고, 응고된 때 매트를 손상된 섬유를 갖지 않는 접합된 웨브로 안정화시킨다. 대안적으로, 액적 또는 이산된 세그먼트의 패턴은 재료의 다른 층(예를 들면, 필름, 웨브 등)이 제1 층 위에 위치되기 전에 재료의 일 층에 도포될 수 있다. 압축, 재가열 및 냉각시, 계면 접합부가 형성될 수 있다. 접합 패턴은 디지털 방식으로 형성되기 때문에, 이들은 무한히 변형될 수 있으며, 순간적으로 변경될 수 있다. 패턴이 변경될 수 있는 속도는 접합 패턴의 변경이 많은 비용을 필요로 하는 신규한 접합 앤빌 롤(anvil roll)의 제조와 설치를 요구하기 때문에 종래에 사용된 도포 롤의 변경하기 위한 수고뿐만 아니라 경험하는 중지 시간의 양 모두에서 상당한 비용을 절감할 수 있게 한다. 제어 수단을 포함하는 본 발명의 장치의 사용은 적용체를 변경하는 비용을 상당히 감소시킬 것이다. 또한, 본 명세서에서 논의된 바와 같은 상변화 액체 또는 재료의 사용은 지금까지는 적합할 수 없었던 소정 재료 또는 기재와 함께 소정 접합 패턴을 사용하는 것을 적합하고 가능하게 할 수 있도록 하는 가능한 접합 패턴의 개수를 더욱 증가시킨다. 즉, 상변화 적용체의 사용은 상변화하지 않는 적용체에서 종래의 얻을 수 있는 것과는 상이한 기재 침투 또는 부착을 가능하게 한다. 따라서, 지금까지는 얻을 수 없었던 접합 또는 얻을 수 있다하더라도 너무 약했던 접합이 일부 예에서 강화될 수 있다. 또한, 접합 강도가 이미 충분하다면, 접합의 개수는 감소될 수 있고, 따라서 잠재적으로 비용 절감 및/또는 증가된 생산 속도를 제공한다.
본 기술 분야의 숙련자들은 본 명세서의 개시 사항에 비추어, 임의의 주어진 제품 길이 또는 웨브 길이에서 접합 패턴이 접합 밀도 또는 상이한 접합 밀도의 구역을 가질 수 있다는 것을 인식할 것이다. 액적 또는 이산된 세그먼트는 재용융시 웨브의 상기 구역을 선택적으로 불침투성이 되게 할 수 있도록 배치될 수 있다. 또한, 액적은 역으로 할 수 있거나 "해제될 수 있는" 접한 선이 예를 들면, 맞춤을 용이하게 하도록 사용자에 의해 채용되도록 하는 방식으로 침적될 수 있다. 예를 들면, 일회용 팬티는 팬티를 제품의 의도된 최소 중량 범위에 있는 사용자에게 밀착되어 맞을 수 있게 가압하는 해제 가능한 접합 선을 갖는 상태로 제조될 수 있다. 해제 가능한 접합 선은 사용자에 의해 분리되어, 제품의 범위 내에 있는 다음의 더 큰 중량과 순응하도록 다음의 더 큰 접합 선을 연결한다.
본 발명의 각각의 제품 또는 성분이 상이한 특징 또는 품질을 요구할 수 있지만, 본 발명자에 의해 고려되는 적어도 하나의 제품에서, 전술된 모든 실시예의 조합을 포함하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 소수성 공간 액적의 영역은 액체 채널링 선으로 점진적으로 변화될 수 있고, 이후 극소 위킹 영역으로 변화할 수 있다. 액체 채널링 선은 연속적인 접합 층이 될 수 있고, 이산된 접합 지점을 점차 변화시키며, 접합 지점 밀도가 더욱 변화된다.
본 발명의 또 다른 태양에서, 본 발명의 흡수용품은 사실상 반원형 단면을 갖고 기재의 신체 대향 면 위로 연장하는 이산된 세그먼트를 가질 수 있다. 또한, 흡수용품의 이산된 세그먼트는 약 5 나노리터 내지 약 400 나노리터의 범위의 부피를 갖는 것이 바람직할 것이다.
본 발명이 소정의 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었지만, 본 발명에 포함되는 요지는 이러한 특정한 실시에로 제한되지 않는다는 것을 이해하여야 한다. 반대로, 본 발명의 요지는 이하의 청구의 범위의 사상과 범주 내에 포함될 수 있는 변경, 수정 및 동등물 모두를 포함하고자 의도하는 바이다.

Claims (58)

  1. 화학 물질의 이산 및 정렬된 배치를 위한 장치이며,
    오리피스를 포함하는 적어도 하나의 솔레노이드 밸브와,
    상기 적어도 하나의 밸브와 연통하고, 적어도 하나의 화학 물질을 적어도 하나의 솔레노이드 밸브와 연통시킬 수 있는 적어도 하나의 화학 물질 공급원과,
    가열 요소를 포함하고,
    상기 가열 요소는 적어도 하나의 화학 물질에 인접하게 위치되고, 가열 요소는 장치가 상변화 재료를 처리할 수 있게 하는 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 솔레노이드 밸브를 작동시키도록 구성된 제어 수단을 더 포함하고,
    상기 제어 수단은 적어도 하나의 솔레노이드 밸브와 연통하는 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 화학 물질 공급원은 저장소 또는 연속 공급 시스템으로부터 선택되는 장치.
  4. 제2항에 있어서, 상기 적어도 하나의 솔레노이드 밸브는 적어도 하나의 화학 물질을 소정 패턴으로 배출하도록 제어되는 장치.
  5. 제1항에 있어서, 소정의 매니폴드 판을 더 포함하고, 상기 적어도 하나의 밸브는 매니폴드 판 내에 위치되는 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 적어도 하나의 화학 물질은 매니폴드를 통과하여 적어도 하나의 솔레노이드 밸브에 공급되는 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 장치는 화학 물질의 이산된 세그먼트를 배출하는 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 이산된 세그먼트는 약 5 나노리터 내지 약 400 나노리터 사이의 부피를 갖는 장치.
  9. 제7항에 있어서, 상기 이산된 세그먼트는 약 2 mm 보다 작고 약 0.2 mm 보다 큰 길이 및 폭을 갖는 장치.
  10. 제7항에 있어서, 상기 이산된 세그먼트는 약 1 Hz 내지 약 2 kHz 사이의 주파수에서 배출되는 장치.
  11. 제1항에 있어서, 압력 공급원을 더 포함하고, 상기 압력 공급원은 적어도 하나의 오리피스로부터 배출되는 화학 물질의 조절을 보조하도록 장치 내의 적당한 압력을 유지하는 장치.
  12. 제1항에 있어서, 온도 센서를 더 포함하고, 상기 온도 센서는 장치 내의 적어도 하나의 화학 물질의 온도를 측정하는 장치.
  13. 제1항에 있어서, 상기 제어 수단은 다중 모드로 작동할 수 있는 장치.
  14. 제1항에 있어서, 상기 장치는 화학 물질의 토포그래피를 생성하도록 화학 물질을 기재에 도포할 수 있는 장치.
  15. 상변화 액체의 정렬된 배치를 위한 인쇄 장치이며,
    배출 오리피스를 갖는 적어도 하나의 솔레노이드 밸브와,
    상기 상변화 액체를 사용할 수 있도록 장치에 열을 공급할 수 있는 가열 요소와,
    상기 적어도 하나의 솔레노이드 밸브와 유체 연통하는 화학 물질 공급원과,
    상기 적어도 하나의 솔레노이드 밸브를 작동시키도록 구성된 제어 수단을 포함하는 인쇄 장치.
  16. 제15항에 있어서, 화학 물질 공급원은 저장소 또는 공급 시스템인 인쇄 장치.
  17. 제15항에 있어서, 밸브는 오리피스로부터 적어도 부분적으로 하나 이상의 상변화 액체를 포함하는 화학 물질의 액적을 분출하는 인쇄 장치.
  18. 제15항에 있어서, 밸브는 적어도 부분적으로 하나 이상의 상변화 액체를 포함하는 화학 물질의 액적의 이산된 세그먼트를 분출하는 인쇄 장치.
  19. 이산 및 정렬된 방식으로 하나 이상의 화학 물질을 배치시키는 방법이며,
    오리피스를 포함하는 적어도 하나의 솔레노이드 밸브와, 상기 적어도 하나의 밸브와 연통하고 적어도 하나의 화학 물질을 적어도 하나의 솔레노이드 밸브와 연통시킬 수 있는 적어도 하나의 화학 물질 공급원과, 적어도 하나의 화학 물질에 인접하게 배치되고 장치가 상변화 재료를 처리할 수 있게 하는 가열 요소를 포함하는 밸브젯을 제공하는 단계와,
    소정 양의 화학 물질을 제공하는 단계와,
    적어도 하나의 화학 물질 공급원으로부터의 화학 물질을 적어도 하나의 솔레노이드 밸브와 연통시키는 단계와,
    적어도 하나의 화학 물질을 가열하는 단계와,
    적어도 하나의 솔레노이드 밸브로부터 적어도 하나의 화학 물질을 배출시키는 단계를 포함하는 배치 방법.
  20. 제19항에 있어서, 기재를 제공하는 단계를 더 포함하고,
    상기 배출된 화학 물질이 기재 상에 이산된 세그먼트를 형성하는 배치 방법.
  21. 제20항에 있어서, 상기 화학 물질은 화학 물질의 토포그래피를 생성하도록 하나의 적용체로 기재에 도포되는 배치 방법.
  22. 제19항에 있어서, 상기 솔레노이드 밸브는 배출 오리피스를 더 포함하는 배치 방법.
  23. 제20항에 있어서, 상기 적어도 하나의 솔레노이드 밸브로부터 화학 물질을 배출하는 단계는 상기 적어도 하나의 밸브들 중 하나 이상의 밸브를 가열하는 단계를 포함하는 배치 방법.
  24. 제19항에 있어서, 적어도 하나의 솔레노이드 밸브로부터의 화학 물질의 배출을 조절하는 단계를 더 포함하고,
    상기 밸브젯은 제어 요소를 더 포함하며, 제어 요소는 적어도 하나의 솔레노이드 밸브와 연통하며, 제어 요소는 화학 물질이 기재 상에 소정 패턴으로 배출되도록 솔레노이드 밸브를 조절하는 배치 방법.
  25. 제24항에 있어서, 상기 제어 요소는 적어도 하나의 솔레노이드 밸브로부터의 배출 실시간 조절을 위해 제공되는 배치 방법.
  26. 제20항에 있어서, 상기 이산된 세그먼트는 사실상 반원형 단면을 갖고 기재 위로 연장하는 배치 방법.
  27. 제19항에 있어서, 상기 적어도 하나의 화학 물질은 약제, 잉크, 왁스, 페인트, 로션, 연고, 피부 건강관리제, 국부 적용체, 또는 이들의 조합으로부터 선택되는 배치 방법.
  28. 제19항에 있어서, 상기 적어도 하나의 화학 물질은 상변화 재료인 배치 방법.
  29. 제20항에 있어서, 상기 기재는 필름, 직포, 부직포, 종이 및 적층물, 또는 이들의 조합으로부터 선택되는 배치 방법.
  30. 제20항에 있어서, 상기 이산된 세그먼트는 접합 지점을 생성하도록 기재에 도포되는 배치 방법.
  31. 제30항에 있어서, 상기 이산된 세그먼트 접합 지점은 섬유간 접합 지점 또는 계면 접합 지점인 배치 방법.
  32. 제19항에 있어서, 상기 밸브젯으로부터 배출된 적어도 하나의 화학 물질의 점도는 배출 시점에서 약 1 센티푸아즈 내지 약 300 센티푸아즈 사이인 배치 방법.
  33. 제20항에 있어서, 상기 밸브젯은 약 5 나노리터 내지 400 나노리터 사이의 부피를 갖는 이산된 세그먼트를 배출하는 배치 방법.
  34. 유체 처리 특성을 갖는 재료이며,
    적어도 제1 면을 갖는 기재와,
    상기 기재의 제1 면에 이산된 액적으로 도포되는 하나 이상의 화학 물질을 포함하며,
    상기 하나 이상의 액적은 기재 상에 이산 영역을 형성하고, 이 영역은 기재 상에 화학 물질의 토포그래피를 형성하며, 이 영역은 강화된 유체 처리 특성을 제공하는 재료.
  35. 제34항에 있어서, 상기 하나 이상의 화학 물질과 기재에 도포된 화학 물질은 침투의 정도가 변화하며, 화학 물질 침투의 정도의 변화는 다양한 토포그래피를 갖는 재료를 형성하는 재료.
  36. 제34항에 있어서, 상기 하나 이상의 화학 물질은 기재에 선택적으로 도포되는 재료.
  37. 제34항에 있어서, 상기 하나 이상의 화학 물질은 선택적으로 위치된 유체 차단부를 형성하도록 기재에 도포되는 재료.
  38. 제34항에 있어서, 상기 하나 이상의 화학 물질은 기재에 소정 패턴으로 도포되는 재료.
  39. 제34항에 있어서, 화학 물질의 토포그래피에 의해 향상된 유체 처리 및/또는 피부 분리를 나타내는 기재가 형성되는 재료.
  40. 제34항에 있어서, 상기 이산 영역은 유체의 위킹을 재료의 표면과 접촉하도록 하는 재료.
  41. 제40항에 있어서, 상기 적어도 하나의 화학 물질은 23℃ 또는 그 이상의 온도에 노출될 때 기재로부터 적어도 부분적으로 해제될 수 있는 재료.
  42. 제34항에 있어서, 상기 기재는 필름, 직포, 부직포, 종이 및 적층물 또는 이들의 조합으로부터 선택되는 재료.
  43. 제34항에 있어서, 상기 재료는 개인 건강관리 제품 또는 이의 하나 이상의 성분을 포함하는 재료.
  44. 제43항에 있어서, 상기 개인 건강관리 제품은 기저귀, 배변 연습용 팬티, 흡수용 내의, 성인용 요실금 제품, 위생 수건, 물 수건, 여성 위생 제품, 부직 반창고, 수유 패드, 지속성 패치, 수술복, 개창술 드레이프(fenestration drape), 붕대, 매장 제품, 가축 제품, 위생 및 흡수용품으로부터 선택되는 재료.
  45. 흡수용품이며,
    적어도 제1 면을 갖는 기재와,
    하나 이상의 화학 물질을 포함하며, 적어도 하나의 화학 물질은 적어도 부분적으로 상변화 액체이고,
    상기 하나 이상의 화학 물질은 요구되는 토포그래피 특성을 갖는 기재를 형성하도록 기재에 도포되는 흡수용품.
  46. 제45항에 있어서, 상기 기재는 필름, 직포, 부직포, 종이 및 적층물 또는 이들의 조합으로부터 선택되는 흡수용품.
  47. 제45항에 있어서, 상기 하나 이상의 화학 물질은 기재에 선택적으로 도포되는 흡수용품.
  48. 제47항에 있어서, 상기 화학 물질은 기재에 소정 패턴으로 도포되는 흡수용품.
  49. 제45항에 있어서, 상기 화학 물질은 화학 물질의 토포그래피를 생성하도록 기재에 도포되며, 토포그래피는 피부 건강관리 효과를 제공하는 흡수용품.
  50. 제49항에 있어서, 상기 토포그래피의 적용체에 의해 향상된 유체 처리 및/또는 피부 분리를 나타내는 기재가 형성되는 흡수용품.
  51. 제45항에 있어서, 상기 토포그래피 특성은 액체 위킹 또는 유체 처리 적용을 포함하는 흡수용품.
  52. 제45항에 있어서, 상기 하나 이상의 화학 물질은 유체 차단부를 형성하도록 기재에 도포되는 흡수용품.
  53. 제45항에 있어서, 상기 기재는 개인 건강관리 제품 또는 이의 성분을 포함하는 흡수용품.
  54. 제53항에 있어서, 상기 개인 건강관리 제품은 기저귀, 배변 연습용 팬티, 흡수용 내의, 성인용 요실금 제품, 위생 수건, 물 수건, 여성 위생 제품, 부직 반창고, 수유 패드, 지속성 패치, 수술복, 개창술 드레이프, 붕대, 매장 제품, 가축 제품, 위생 및 흡수용품으로부터 선택되는 흡수용품.
  55. 제45항에 있어서, 상기 이산된 세그먼트는 사실상 반원형 단면을 갖고 기재의 신체 대향 면 위에서 연장하는 흡수용품.
  56. 제45항에 있어서, 상기 이산된 세그먼트는 약 5 나노리터 내지 400 나노리터의 범위의 부피를 갖는 흡수용품.
  57. 조성물이며,
    적어도 하나의 층이 되며 적어도 하나의 제1 면을 갖는 기재와,
    하나 이상의 화학 물질을 포함하며, 상기 적어도 하나의 화학 물질은 적어도 부분적으로 상변화 액체이고,
    상기 하나 이상의 화학 물질은 이산되어 배치되고 정렬된 접합 지점을 갖는 기재를 형성하도록 기재에 도포되는 조성물.
  58. 제57항에 있어서, 상기 이산된 접합 지점은 섬유간 접합 지점 또는 계면 접합 지점인 조성물.
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