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

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１〜４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１〜５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１〜６のいずれか一項に記載の方法。

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