JP6357219B2 - 材料ウェブに対し多数のタスクを行う為の方法および装置 - Google Patents

Description

ここに、材料ウェブに対し多数のタスクを行う為の方法および装置を記載する。

現在、１つ以上の材料ウェブから、多数のタイプの物品を製造することが行われている。１つ以上の材料ウェブから物品を製作する方法は、空の袋を製作する為の処理、袋を製作し袋詰めする為の処理および使い捨ての吸収性物品を製作する為の処理を含むが、これらに限定されるものではない。製造中、材料ウェブ（または複数の材料ウェブ）は、製造処理の間中、移動されたりしてもよく、また、最終製品を生産する為に、様々なタスクが同材料ウェブに対し行われても良い。

使い捨ての吸収性物品を製作する方法は、どちらもＤｅＢｒｕｌｅｒらによる特許文献１と特許文献２と、Ｄｏｖｅｒｔｉｅらによる特許文献３とに記載されている。また、袋を製作し、同袋に特徴物を取り付ける方法および装置は、Ｂａｕｋｎｅｃｈｔによる特許文献４、Ａｎｄｅｒｓｏｎらによる特許文献５、Ｓａｉｎｄｏｎらによる特許文献６と特許文献７、Ｈｕｂｅｎらによる特許文献８およびＯｗｅｎによる特許文献９と特許文献１０と特許文献１１である下記の特許公開を含む特許文献に記載されている。袋を製作し、同袋に特徴物を取り付ける機械は、商業的にも入手可能である。そのような機械の一つに、UVA Packaging, Richmond Va., U.S.A.が販売する断続的作動包装機であるNEWTON 400（登録商標）がある。

それでも、製造処理中に移動する材料ウェブに対して、多数のタスクを正確に行う為の改良された方法および装置が、探し求め続けられてきた。例えば、ペットフードの袋を製作するのに用いられる典型的なフィルムは、第１の積層が印刷を備え、第２の積層が袋に対し本体と強度とを与える２枚の積層の複合材である。印刷された積層は、製作される各袋に関連した繰り返しのグラフィックスを備え、各グラフィックスは、ジッパーまたは他の特徴物の配置、封止の形成および袋と袋の間での切断といった何らかのタスクを行うべき時を、機器に合図する為に、少なくとも１つの位置合わせマークを備えている。仮に、袋１枚につき、１つだけの位置合わせマークが使用される場合は、位置合わせマーク間の距離は、それらの位置合わせマークに隣接する袋についての袋長である。このフィルムが袋製作機に提供されるので、位置合わせマーク間の距離の任意の変動も、それらのタスクを正確に行うのに問題となる可能性がある。位置合わせマーク間の距離の変動、または、袋長の変動は、（１）袋を製作するのに用いられるフィルムの印刷の変動、（２）フィルムの巻取りの変動、（３）製造中のフィルムの延伸、（４）フィルムの製造者におけるフィルムロールの重ね継ぎ合わせに（splicing）因る長さの変動、（５）袋製造施設におけるフィルムロールの重ね継ぎ合わせに因る長さの変動、（６）摩耗等に因るその機械に潜在的な変動、および、（７）保存状態または巻取り状態に因る、巻取られたロールにおけるクリープを含む多数の形で引き起こされうるが、それらに限定されるものではない。

米国特許第８，１４５，３４３号明細書 米国特許第８，１４５，３４４号明細書 米国特許第８，１６８，２５４号明細書 米国特許第５，０００，７２５号明細書 米国特許第５，２９２，２９９号明細書 米国特許第５，５１８，５５９号明細書 米国特許第５，６６０，６７４号明細書 米国特許第５，８６１，０７８号明細書 加国特許出願第２，１７３，９３１号明細書 米国特許第６，２５１，２０９号明細書 米国特許第７，１７５，５８２号明細書

したがって、移動する材料ウェブに対して多数のタスクを正確に行う為の改良された方法および装置が、求められている。例えば、袋上にジッパー等の特徴物を配置し、袋材料上のグラフィックスに対して位置をよく調整した切断を行うことの精度を、改良することが望ましい。そのような改良により、不適切な封止またはグラフィックスの問題により製品の欠陥のある袋が作成されるのを回避して、その結果、大きな節約とすることができる。

ここで、材料ウェブに対し多数のタスクを行う為の方法および装置を記載する。その方法および装置は、少なくとも、材料ウェブ上の第１の位置で第１のタスクを行う為の、材料ウェブ上の検出可能な特徴物を検出する為の第１の検出器を備えている。さらに、その方法および装置は、材料ウェブ上の第２の位置で第２のオペレーションを行う為の、材料ウェブ上の検出可能な特徴物を検出する為の第２の検出器も備えている。典型的な材料ウェブは、離間して位置する複数の検出可能な特徴物と、離間して位置する複数の第１の位置と第２の位置とを有するだろう。さらに、その方法および装置は、少なくとも間接的にそれらの検出器と協働する補正装置を備える。補正装置は、自動化されていてもよい。補正装置は、少なくとも１つの第１の位置および／または第２の位置の間での、材料ウェブの長さに沿った位置の任意の変動も縮小させる。その方法および装置は、少なくとも１つの材料ウェブから製作される任意のタイプの物品の製造で、用いられてもよい。さらに、装置は、物品を製造するための装置に追加することができる検出補正システムの形態で、提供されたりしてもよい。

袋の一実施形態の斜視図を示す。 袋を形成する為の方法および装置の一実施形態の概略図を示す（縮尺は一定でない）。

ここで、材料ウェブに対し多数のタスクを行う為の方法および装置を記載する。その方法および装置は、少なくとも１つの材料ウェブから製作される任意のタイプの物品の製造でも、用いられてもよい。そのような方法および装置を全て示すことは不可能なので、その方法および装置の一例を示す。その方法および装置を、材料ウェブから袋を形成する袋製作機と併せて示す。しかし、その方法および装置は、空の袋を製作する処理と、袋を製作し袋詰めする処理と、使い捨ての吸収性物品を製作する処理を含む他の処理と併せて用いることができると理解され、また、それらに限定されるものではない。

図１は、その方法および装置で製作できる従来例の袋１０の限定するものではない例を示す。その従来例の袋は「ブロックボトム」バッグの一例である。袋１０は、示されたブロックボトムバッグ、ピロー、ガセット、平底、オフセットシール、４コーナーシール、Doyスタイル、ブロックバッグ、キャリーハンドル付バッグ、および、さらに多数のありうるものを含む、適した任意の構成でもよく、また、それらに限定されるものではない。その袋には、テープと、VELCRO（登録商標）のファスナー材と、「押して閉じる」ジッパーと、スライダージッパーとを含むが、それらに限定されるものではない様々な異なった再閉性を有する特徴物が、任意に付与されたりしてもよい。

図１に示されるように、袋１０は、前部１２、後部１４、２つの側部１６、上部１８および底部２０を有する。さらに、袋１０は、その上部のジッパータイプのシール２１等の再閉可能な封止物を任意に有する。 図に示された特定の実施形態においては、袋１０は、まとめるように保持し袋本体の上端から下端間に伸びる永久的な縦長の後部シール（不図示）を有する。また、他の実施形態においては、袋１０は、他の適した任意の態様でも、構成できる。

袋１０は、高さＨと、幅Ｗと、深さＤとを有する。袋１０は、適した任意の寸法を有してもよく、適した任意の目的に使用されたりしてもよい。図１に示された袋１０は、ペットフードの袋だが、ここに記載される方法は、スナックフードの袋、ごみ袋、サンドイッチの袋などを製作するのにも使用できる。

袋１０は、適した任意の材料でも、製作できる。適した材料は、フィルムおよび積層体を含む。その袋は、通常、材料ウェブから製造される。典型的な袋材料ウェブは、望ましい袋のサイズに対応するグラフィック素材がその表面上に繰り返し印刷された細長いフィルムのウェブを備えるだろう。限定するものではない一実施形態において、袋材料ウェブは、２枚の積層が接合された複合材を備え、第１の積層が、その表面上に印刷を有し、第２の積層が袋に対し本体と強度とを与える。

その袋材料ウェブ２２は、袋製作機器に対し、その機器があるタスクをいつ行うべきかを合図する為に、ウェブ上に少なくとも１つの検出可能な特徴物も有してもよい。タスクは、ウェブ全体または部分の印刷をすること、 ステッカー、ジッパー、バルブ、あるいは、他の要素または特徴物をウェブ上に配置すること、封止を形成すること、並びに／または、袋と袋の間で穴あけおよび／若しくは切断することを含むが、それらに限定されるものではない。コード表示の日付または（成分表示、保証された分析結果、販売割引などの）カスタマイズされたテキストまたはグラフィックスの追加を含む、適切な任意の目的の為に、そのウェブに印刷したり、ウェブにステッカーが追加されたりできるが、そのような目的に限定されるものではない。

その検出可能な特徴物は、袋製作機器に、その機器があるタスクをいつ行うべきかを合図することができる袋材料ウェブ２２上に存在する何でも、備えることができる。検出可能な特徴物は、ウェブに取り付けられた１片の材料等のウェブに取り付けられた要素、ウェブの孔、ウェブ上の磁気要素またはウェブ上の印（ｉｎｄｉｃｉａ）を含むが、それらに限定されるものではない。適した印は、袋材料ウェブ２２上の印刷されたパターンの中の識別される特徴物またはそのような目的の為の特定のマークを含むが、それらに限定されるものではない。ある実施形態においては、袋製作機器に合図を提供する印は、典型的なものではウェブ上に一定間隔の位置に印刷された、周知の位置合わせマーク（または、「アイマーク」）を備えている。本明細書の記載のいくつかの部分では、印またはアイマークに言及するかもしれないが、適した検出可能な任意の特徴物を用いてもよいと理解されるべきである。

材料ウェブは、その表面上に予め（処理中にウェブを巻出すより前に）印刷された印を有することができる。または、印（または、他の特徴物）は、ここに記載する処理の間に、ウェブに印刷されたりしてもよい。その印は、アイトラック内に位置してもよい。アイトラックは、印と同じ幅を有しても（または、有していなくても）よいウェブのゾーンである。アイトラックは、ウェブ２２の全長に走行しても、そうでなくてもよい。アイトラックは、材料ウェブ２２の側縁の１つに隣接してもよい。アイトラックは、グラフィックスが全くない物でもよいし、または、フォトセルセンサーが、間違えずに印を検出する為に、背景色と印の色との十分なコントラストを高めるグラフィックスを含んでもよい。材料ウェブ２２は、任意の適した数の検出可能な特徴物を有してもよい。例えば、材料ウェブ２２は、（１）各物品または袋インプレション（「袋インプレション」は、袋材料ウェブの内、１枚の袋が、それから製作される部分である）毎に１つの検出可能な特徴物、（２）各物品毎に、２つ以上の検出可能な特徴物、または、（３）幾つかの物品の為に役割を果たす１つの検出可能な特徴物を有してもよい。

限定するものではない一実施形態において、各袋インプレションは、少なくとも１つの検出可能な特徴物を含む。仮に、袋インプレションあたりに１つの検出可能な特徴物が使用される場合は、検出可能な特徴物間の距離は、検出可能な特徴物に隣接する袋についての袋長になる。本実施形態において、材料ウェブ２２は、各袋インプレション毎に、その材料ウェブの左側に沿ったアイトラック内の黒いマーク等の第１の印２６と、その材料ウェブ２２の右側に沿ったアイトラック内のマーク等の第２の印２８とを有する。理想的には、検出可能な特徴物は、完成した袋上では目立たないように配置される。図２に示される方法および装置の実施形態において、ジッパーの配置制御の為に用いられる第１の印２６は、完成した袋では見えなくなるであろうフィンシール内に位置している。切断位置制御の為の第２の印２８は、フィンシールの外側に位置し、袋が形成された後に、読み取られ、袋の底部の離れた位置で終わることになる。

図２は、袋を形成する為の方法（または処理）および装置の一実施形態の概略図である。その方法とその装置３０は、継続的または断続的（または、部分的に継続的であり、部分的に断続的）作動方法および装置を含む、適した任意の形態でもよい。断続的作動装置の限定するものではない一例は、UVA Packaging, Richmond Va., U.S.A.が販売する断続的作動包装機であるNEWTON 400（登録商標）である。

図２に示す装置３０は、第１の材料ウェブ２２を供給する為の第１のロール３２を備える。さらに、その装置３０は、 第２の材料ウェブ２４を供給する為の任意の第２の材料ロール（または、「スプライサー巻出しロール」）３４と任意のスプライシングステーション３６とを備えてもよい。さらに、装置３０は、その材料ウェブ上の検出可能な特徴物を検出する為の第１の検出器４０を備える。第１の検出器４０は、装置３０が、材料ウェブ２２上の第１の位置で第１のオペレーション（または、タスク）を行うのを補助する。材料ウェブ２２上の第１のオペレーションは、第１のステーション４２で行われる。限定するものではない一実施例において、第１のステーションは、ジッパー位置決めステーションである。さらに、装置３０は、補正ステーション４４を備える。装置３０は、材料ウェブ２２上の第２のステーションで第２のオペレーション（または、タスク）を行う為の、そのウェブ上の検出可能な特徴物を検出する為の第２の検出器５０と、材料ウェブ２２上で第２のオペレーションを行う為の第２のステーション５２とを備えている。限定するものではない一実施例において、第２のステーションは、切断ステーションである。示された実施例において、装置３０は、ウェブを袋の構成に形成する形成ステーション４６を備えている。しかし、形成ステーションは、他のタイプの処理では、含まれていなくてもよい。さらに、装置３０は、任意のブレーキ３８と任意の他の要素とを備えていてもよい。

材料ウェブ２２は、適した任意の機構によって、処理中、移動させることができる。適した機構は、ローラ（例えば、フェストゥーン配置のローラおよびニップロール等のアクティブに動くローラ）、真空コンベアおよびベルトを含むが、それらに限定されるものではない適した任意のタイプの駆動される要素を含むが、それらに限定されるものではない。図２に示された実施形態において、材料ウェブ２２は、処理の間、ドローダウンベルト５４により引っ張られる。ドローダウンベルト５４または他の機構は、材料ウェブ２２を継続的に移動させることができてもよいだけでなく、材料ウェブ２２を、１つ以上のステーションでオペレーションを行うのに望ましい位置合わせ状態にする為に必要とされることに基づき、より大きな、または、より小さな量の増分で進ませることができてもよい。このように、ドローダウンベルト５４は、「インデキシング（indexing）」システムと考えてもよい。

図２は、第１の材料ロール３２を使い果たし、第２材料ロール２４が、処理に供給されている段階における処理を示す。第１の材料ウェブ２２の後端を、２２Ａと称する。第２の材料ウェブ２４の先端を、２４Ａと称する。第２ロールからの材料ウェブ２４は、２つのウェブがスプライシングステーション３６で重ね継ぎ合わせられるように、第２の材料ウェブ２４が第１の材料ウェブ２２の端部２２Ａと重なるように、処理に供給される。その方法は、材料ロールを１つだけ用いて実行でき、したがって、第２の材料ロール３４と、スプライシングステーション３６とは、通常存在するが、任意に存在するものと理解されるべきである。

スプライシングステーション３６において、第１と第２の材料ウェブ２２、２４は、テープ５６で重ね継ぎ合わせられる。次に、テープで留められたウェブは、テープ５６をウェブに固定する為に、１対の駆動されたピンチロール５８の間を通される。材料ウェブ２２は、スプライシングステーション３６を離れた後、任意のテンショナー６０を通る。示された実施形態において、テンショナー６０は、ダンサーを含む。ダンサーは、巻出しロール３４上のテンションを維持させる。

袋１０には、処理の適した任意の段階でも、任意に（有効期限などを付与する為に）コード表示で日付を付与することができる。図２に示された実施形態においては、袋材料がダンサー６０とブレーキ３８の間を通る時に、袋材料に、コード表示で日付を付与したりしてもよい。ブレーキ３８は、ドローダウンベルト５４とブレーキ３８の間で材料ウェブ上のテンションを維持させることができ、要望に応じて、ウェブ２２の移動を停止させることができる適した任意のタイプの装置でもよい。ウェブ２２の移動を停止させるのに適した装置は、（クランピングシステム等の）機械的装置および真空ブレーキを含むが、それらに限定されるものではない。本実施形態において、ブレーキ３８は、真空ブレーキを含む。

次に、材料ウェブ２２は、検出システムの要素を備えた検出器、つまり、第１の検出器４０のそばを通過する。第１の検出器４０は、材料ウェブ上の第１の位置で第１のオペレーションを行う為の、材料ウェブ２２上の検出可能な特徴物を検出する為に備えられている。第１のオペレーションは製造（たとえば、袋製作）過程の任意のオペレーションでもよい。示された実施形態において、第１のオペレーションは、ジッパー要素を材料ウェブ２２に接合する工程である。図２に示すように、第１の検出器４０は、第１のステーション４２、つまり、ジッパー位置決めステーションより手前に（または、「上流側」に）、かつ、同ステーションの比較的近くに近接して位置してもよい。第１の検出器４０は、材料ウェブ２２の経路の上方に位置していてもよい。第１の検出器４０が、第１のステーション４２の比較的近くに近接して位置しているという場合、例えば、第１の検出器４０は、第１のステーション４２の手前に、形成されるべき物品の長さ（例えば、袋インプレション）の２倍、１倍または１／２以下の距離に位置してもよい。

第１の検出器４０は、適した任意のタイプの検出機構であってもよい。適したタイプの検出機構は、カメラ、ビジョンシステム、近接スイッチ、磁気検出器または他の適した検出機構を含むが、それらに限定されるものではない。検出機構のタイプは、もちろん、材料ウェブ２２上の特定のタイプの検出可能な特徴物を検出できるタイプでなければならない。示された実施形態において、第１の検出器４０は、フォトアイ（または、「フォトセル」）、言い換えれば、第１のフォトアイを含む。第１のフォトアイは、第１のアイマーク等の印２６を検出したりしてもよい。

第１の検出器４０は、コントローラ（不図示）と通信する。典型的なコントローラは、中央処理装置（ＣＰＵ）（または、他の任意のデジタル論理装置）を含み、検出器４０からの出力を入力として受け付ける。または、その代わりに、コントローラは、アナログ論理回路または入力に対し適切な出力を提供する他の任意の装置を含んでもよい。さらに、コントローラは、少なくとも１つの任意のエンコーダー（不図示）からの入力も受け付けることができる。エンコーダーを使用しても、使用しなくてもよい。しかし、ここに記載された実施形態においては、少なくとも１つのエンコーダーが使用される。図２には、印２６が、第１の検出器４０を通過したものとして示されているが、これは、第１の検出器４０を通過した材料ウェブ２２の移動によるもので、材料ウェブ２２が、その表面上に、第１の検出器４０より上流側に追加の印を有するだろうと理解されるべきである。第１の検出器４０は、第１の検出器４０がエンコーダーからの入力に基づいて生成した第１のステーション４２の位置に対する印２６の位置を読み取る。エンコーダーは、ウェブ２２が加工方向に走行した距離を測定するのに使用されたりしてもよい。この測定は、エンコーダーを直にウェブ２２に乗せることで、直接行うことができるし、または、ウェブの移動に関わるドライブロールまたは何か他の要素の回転を監視することで、間接的に行うことができる。一実施形態において、エンコーダーは切断／封止の為の位置の近くに、近接して位置していてもよい。例えば、ウェブ２２とドローダウンベルト５４間で起こりうる、任意の滑りに対しても適切な量の補正を確実に行うように、エンコーダーを、ドローダウンベルト５４の近くの形成された袋の表面に乗せてもよい。本実施形態または他の実施形態において、１つ以上のエンコーダーが、補正装置７０、第１のステーション４２および／または第１の検出器４０より上流側に位置していてもよい。完全自動モードでは、コントローラは、名目上の袋長（検出可能な特徴物間の間隔）からの変動だけでなく、名目上の袋長を決めることができる。

次に、材料ウェブ２２は、この場合ジッパー位置決めステーション４２である第１のステーションに進む。ジッパー位置決めステーション４２では、ジッパー要素６６が、ジッパー材料の連続したウェブから切断され、材料ウェブ２２の第１のステーションに接合される。ジッパー要素６６は、材料ウェブ２２に、一時的に、または永久的に接合されてもよい。ジッパー要素６６が、材料ウェブ２２に一時的に接合されてもよいという場合、ジッパー要素６６を、最初、第１のステーション４２で、材料ウェブ２２上の正しい位置に「仮留め」し、次に、第１のステーション４２より下流側のオペレーションで、材料ウェブ２２に、より完全に接合してもよいということを意味する。ジッパー要素６６は、第１と第２の噛合いファスナーを含み、その第１と第２の噛合いファスナーは、それぞれ、材料ウェブ２２に同ファスナーを接合する為のフランジを含む。ジッパー要素６６は、形成された袋の内側の表面を形成することになるだろう材料ウェブ２２の表面に、横切るように接合されてもよい。ジッパー要素６６は、ジッパー要素６６のフランジのうち少なくとも１つのランディングゾーンで、材料ウェブ２２に接合されてもよい。ジッパー要素６６は、適した任意の封止メカニズムによって、材料ウェブ２２に接合されることができる。一実施形態において、ジッパー要素６６は、最初、第１のステーション４２で、粘着性のある加熱された封止要素によって、一時的に材料ウェブ２２に接合される。次いで、第２のステーションで、封止バ―を用いて、より完全に材料ウェブ２２に接合される。

次に、材料ウェブ２２は、補正ステーション４４に進む。補正ステーション４４は、少なくとも１つの前記第１の位置および／または前記第２の位置の間の材料ウェブの長さに沿った、位置の変動を縮小させる為の補正装置７０を備える。必要に応じて、補正装置７０は、第１の位置と第２の位置間の変動を縮小させるように第１の位置と第２の位置の少なくとも１つの相対的位置を調整する為に、材料ウェブの少なくとも一部を移動させる。これは、望ましいオペレーションを材料ウェブ２２上の適切な位置で行う為の位置に、材料ウェブ２２の望ましい部分を持ってくる為に行われる。例えば、補正装置は、切断ステーションである第２のステーション５２で材料ウェブが適切に位置された時、ジッパーの適切な配置の為に、第１のステーション４２での材料ウェブ中の誤位相または位置合わせのエラーを補正したりしてもよい。検出システムは、切断を形成するのに材料ウェブを１度停止させ、次に、材料ウェブをわずかに進めて、ジッパーを付ける為にウェブを２度目に停止させる（袋１枚につき）代わりに、袋１枚につき（切断を形成し、ジッパーを付ける工程に対し）一度だけ、装置３０の停止を許可してもよい。袋１枚につき２度停止すると、製造ラインのスピードを大いに減速させることになるだろう。

補正装置７０は、材料ウェブ２２の第１と第２のステーションへの独立した制御を提供することができ、材料ウェブ２２の部分を前進させたり後退させたりすることができる、適した任意のタイプの装置も備えることができる。適した装置は、空気荷重ダンサー等のダンサーが後に続くウェブ操作被駆動ロールおよび自動補正巻取りローラを含むが、それらに限定されるものではない。示された実施形態において、補正装置７０は、材料ウェブ２２を前進させたり後退させたりするのに上げられたり下げられたりできる自動補正巻取りローラ７２（例えば、サーボ制御巻取りローラ）を備える。したがって、補正装置７０は、第１と第２のステーション間のウェブ２２の経路長を変えてもよい。示された実施形態において、第２の検出器５０は、検出可能な特徴物（第２のステーション５２用）を検出し、第１の検出器４０は、検出可能な特徴物（第１のステーション４２用）を検出する。何らかの調整が必要なら、補正装置７０は、ウェブ２２が第２のステーション５２で停止する前の短い時間の間に、ウェブの経路長の調整をする。補正装置７０は、材料ウェブ２２を延伸したり、材料ウェブ２２が移動する速さを上げたりする必要はない。もちらん、様々な異なった実施形態において、材料ウェブ２２は、補正装置７０により、延伸されたり、速度を上げて、または、速度を下げて移動されたりしてもよい。

補正装置７０は、（検出器およびコントローラと通信する場合には、）自動補正装置であってもよい。補正装置７０は、製作されている任意の（または、全ての）物品に対し（必要に応じて）補正調整する能力を有していてもよい。したがって、補正装置７０は、材料ウェブ２２の第２の位置が、第２のステーションで行われるタスクの為に適切に位置合わせされた時、材料ウェブ２２の第１の位置が、第１のステーションで行われるタスクの為に適切に位置合わせされるように、第１のステーションにおける材料ウェブ２２の相対的位置を調整することによって、袋のサイズのエラーを自動的に補正してもよい。このことにより、材料ウェブの移動を、袋１枚につき２回以上停止させる必要なく、多数のタスクを材料ウェブ２２上の多数の位置で行うことが可能となる。また、他の実施形態において、要望に応じて、材料ウェブ２２の移動を、補正装置７０で停止させることができる。示された実施形態において、ウェブの位置が調整されている間に、材料ウェブ２２は、第２の印と第２のフォトセルを用いた封止／切断タスクと合うように、一度停止される。ウェブの位置は、材料ウェブ上の第１の位置を、材料ウェブにジッパーを付ける為の第１のステーションに適切に配置するように、補正ステーション７０でウェブ経路長を変えることによって、前進されたり、後退されたりする。これは、自動補正巻取りローラ７２に内蔵されたバッファーがあるので、第２のステーションでの袋材料の停止とは独立して起きることが出来る。袋材料の前進または後退は、第１と第２のフォトセル４０、５０が、それらに対応する第１と第２の印２６、２８を所定の１サイクルのいつ検出するかに依存する。次に、その必要な調整を考慮したＰＬＣによって、計算が行われる。

次に、材料ウェブ２２は、平らな材料ウェブ２２が袋状に形成される形成ステーション４６に進む。材料ウェブ２２は、市販の適した任意の袋形成機によってでも、袋状に形成できる。限定するものではない一実施形態において、市販の袋形成機は、垂直、形成、袋詰め、封止形成機である。そのような形成機は、断続的作動包装機であるNEWTON 400（登録商標）の部分を備える。この場合、形成機は、材料ウェブ２２の縦の重なり部分を形成するように、材料ウェブをそれ自体に巻きつけ、重なり部分上に縦の後部シールを形成する。

次に、材料ウェブ２２は、同じく検出システムの要素を含む、第２の検出器５０のそばを通過する。第２の検出器５０は、材料ウェブ２２上の第２の位置で、第２のオペレーションを行う為の、材料ウェブ上の検出可能な特徴物を検出する為に備えられている。特定の個々の物品に対する材料ウェブ２２上の第１の位置と第２の位置は、ウェブ上の同じ位置、ウェブ上の全く異なった位置、または、ウェブ上の少なくとも部分的に異なった位置であると理解されるべきである。図２に示された実施形態は、後者の例である。第２のオペレーションは、材料ウェブ２２を切断および封止するもので、ウェブの隣接する部分を切断して封止するだけでなく、ウェブにジッパー要素６６を永久的に接合することを含む。結果として、第２の位置は、ジッパーが最初に一時的にウェブに接合された第１の位置を含むウェブの領域に及ぶと考えることができる。図２に示すように、第２の検出器５０は、切断封止ステーション５２の手前に、かつ、同ステーションの比較的に近くに近接して位置してもよい。第２の検出器５０が、第２のステーション５２に比較的に近くに近接して位置するという場合、例えば、第２の検出器５０は、第２のステーション５２の手前に、形成されるべき物品の長さ（例えば、袋インプレション）の２倍、１倍または１／２以下の距離に位置してもよい。

第２の検出器５０は、適した任意のタイプの検出機構であってもよい。第２の検出器５０は、第１の検出器４０として使用するのに適したと記載した、任意のタイプの検出機構も備えることができる。第２の検出器５０は、第１の検出器４０と同じタイプの検出機構を備えることができるし、または、他のタイプの検出機構を備えることもできる。第２の検出器５０は、第１の検出可能な特徴物（例えば、第１の印２６）等の、第１の検出器と同じ検出可能な特徴物を検出することができる。しかし、他の実施形態では、第２の検出器は、第１に検出器４０が検出するのとは異なった検出可能な特徴物を検出することができる。示された実施形態において、第２の検出器５０は、フォトアイ、言い換えれば、第２のフォトアイを備え、第２のフォトアイは、第２の印２８を検出する。第２の検出器５０は、第１の検出器４０と同様に作動しても、また、異なった態様で作動してもよい。

第２の検出器５０は、第１の検出器４０によって検出されるのとは異なったカテゴリーの検出可能な特徴物を検出することができる。例えば、そのような特徴物は、タイプおよび／または材料ウェブ２２上の相対的位置が異なってもよい。異なった「タイプ」という時、検出可能な特徴物は、検出器によって識別できる適した任意の態様で、異なっていてもよい。そのような検出可能な特徴物の異なったタイプには、検出機構の違い（例えば、光学に対し磁気）、色の違い、形状の違い、不透明度の違い（または、他の検出可能なレベルの違い）が含まれるが、それらに限定されるものではない。また、異なった「相対的位置」という時、第２の検出可能な特徴物が、第１の検出可能な特徴物とは異なる材料ウェブ２２の部分上で繰り返さたりしてもよいことを意味する。（したがって、それぞれ離間して位置する第１の検出可能な特徴物は、異なったカテゴリーの検出可能な特徴物を構成するとは考えない。）
第１と第２の検出器４０、５０が検出可能な特徴物を直接検出しているだろう間、第１と第２の検出器４０、５０は、材料ウェブ２２上の第１と第２の位置を、（ＣＰＵが、これらの位置を計算した後）少なくとも間接的に検出していると理解されるべきである。したがって、第１と第２の検出器４０、５０は、材料ウェブ２２上の第１と第２の位置を検出していると考えてもよい。

次に、材料ウェブ２２は、第２のステーション５２へ進む。本実施形態において、第２のステーションは、切断封止ステーション５２である。示された実施形態において、切断封止ステーション５２は、第１の封止機構８０、第２の封止機構８２、切断機構８４および第３の封止機構８６を備える。切断封止ステーション５２において、先に行く（丁度詰められたばかりの）袋に上部シールとジッパーシールとが作成されるのと同時に、底部シールが、後から来る袋に作成され、両方の袋を切り離す為に切断が行われる。より具体的には、第１の封止機構８０は、底部シールを形成し、第２の封止機構８２は上部シールを形成し、第３の封止機構８６は、ジッパーシールを形成する。第１と第２と第３の封止機構は、別々の封止機構であってもよい。その代わりに、２つ以上の封止機構が、組み合わさった封止機構を形成してもよい。さらに、切断／封止機構を形成するように、封止機構の中のいずれも切断機構と組み合わされたりしてもよい。後から来た袋に底部シールが形成された後、その袋に、望ましい製品（例えば、乾燥ドッグフード）が詰められる。作成される袋ごとに、関連する検出可能な特徴物を検出する装置によって駆動された切断および封止が全て起きる時、袋材料の流れが停止される。処理は、各袋インプレションごとに、材料ウェブの長さに沿って繰り返される。

図２の実施形態において、示された袋１０の例は、袋の内部に重ね継ぎ合わせ部を有する。これは、スプライステープ５６の存在により示されている。これは、図示する為に示されたもので、大抵の袋は、内部に重ね継ぎ合わせ部を有するものではないと理解されるべきである。

ここに記載される検出システムは、移動するウェブに対し多数のタスクを行うのに使用されてきた従来のシステムに対する改良を示すものでもよい。例えば、いくつかの従来のシステムは、検出システムを有さない。また、他の従来のシステムは、ジッパー要素等の要素を材料ウェブのどこに接合するかと、形成された袋材料ウェブのどこで切断および封止をするかとの両方を検出するのに、１つの検出器に依存していた。図２は、そのようなシステムにおいて、そのような従来の検出器１００がどこに位置していたかの一例を示す。そのような従来の典型的システムは、製作されている任意の袋について、（オペレータからの入力が全くなくても）必要に応じて調整を行うことができる自動補正ステーションも、備えていなかった。そのような従来のシステムにおいて、第１のステーション４２でのジッパーの配置位置と第２のステーション５２での封止／切断位置とは、２つのステーションのおよそ真ん中に位置する１つの検出器１００によって制御されていた。印を検出したフォトセル等の従来の検出器１００は、ジッパー配置位置から、かなりの距離（例えば、３から４個分の袋長）と、封止／切断位置から、かなりの距離（例えば、およそ４から５個分の袋長）とがあったかもしれない。仮に、袋長が、常に変わらず、かつ、目標通りだったなら、１つのフォトセルでも、ジッパーと封止／切断位置を正確に配置するのに十分だったろう。

しかし、様々な手段によって引き起こされる、前に説明したような袋長の変動の為に、目標とする袋長と、フォトセル１００と第１と第２のステーション４２、５２それぞれとの間に位置する（まだこれから製作される）「袋」の袋長との間の任意の不一致は、フォトセルと関連するステーションとの間にある袋と同じ枚数分、拡大されるだろう。したがって、例えば、仮に、目標とする袋長が９００ｍｍで、延伸により、材料ウェブが、フォトセルと封止／切断位置の間に、例えば５枚分の袋長にわたり、９０２ｍｍの実際の袋長を有すると、５×（９０２−９００ｍｍ）＝１０ｍｍの相違が累積されるだろう。これは、適切に封止切断された袋とかなりの差になり、廃棄する必要がある袋を形成することになるかもしれない。場合によっては、第３の封止機構８６に、押して閉じるジッパーのフランジではなく、袋材料を封止させることになるだろう。このような条件では、押して閉じるジッパーは適切に袋材料に接合されないし、袋を再度閉じるのに使用できないだろう。

ここに記載される方法の実施形態において、第１のフォトセル４０は、第１のステーション４２の近くに位置し、ジッパー６６の材料ウェブ２２上の配置を制御する。第２のフォトセル５０は、第２のステーション５２の近くに位置し、封止／切断の為の袋材料の停止位置を、そのインプレション内で制御する。２つの印を有し、フォトセルが、それぞれのタスクの近くに配置されることで、ジッパーの配置と袋材料２２の切断／封止に必要な精度を与える。ここに記載される実施形態において、システムは、これらのタスクが、材料ウェブに沿って２ｍｍの精度で行われるようにしている。この構成は、印刷および巻取り処理の変動により存在する袋長の変動（印と印の間の距離の変動）を適応させる。また、２つの別々の印を検出し、袋材料が第２のステーションで停止される時に独立して第１のステーションで袋材料の移動を制御する為に、２つの別々のフォトセルを使用することで、ジッパーおよび封止／切断位置の配置の精度を高め、今度は、それが、正確な縦のグラフィックの配列および変わらずに機能的であり続けるジッパーの為の準備になる。これにより、廃棄レベルまたは生産された欠陥のある袋を減少させるかもしれない。さらに、ロールが重ね継ぎ合わされる時、オペレータが廃棄を最小にする為に手動調整を何も行わなくてもすむように、機械は、直ちに、ロール間の印から印までの距離の変動を適応させることができる。

ここに記載した処理および装置は、さまざまな変更が可能である。例えば、処理および装置は、２つ以上のウェブから袋を形成する方法に適用できる（例えば、袋の前部がウェブの部分から形成され、袋の後部が他のウェブの部分から形成される）。また、それに代わる実施形態において、図２に示される要素は、示されている要素の１つ以上を除くことによってを含む、他の方法で構成されたりしてもよい。また、他の場合、装置は、生産されている製品のタイプにより追加される他の要素を、有してもよい。また、処理および装置を、ジッパーを付け、袋を切断および封止する点から記載したが、処理および装置は、ミシン目を開けること、切断、穴開け、ジッパー（または、他の特徴物）の取り付け、または、追加、折り畳むこと、または、少なくとも１つの材料ウェブから望ましい物品を形成する為に行われる他の任意のオペレーションを含む、任意の組み合わせのオペレーションを実行するのにも用いることができ、それらに限定されるものではない。

検出器４０と５０、および、それらが検出する検出可能な特徴物の別配置も可能である。例えば、代わりの実施形態では、検出器および／またはコントローラは、印刷物中の特定の選択された特徴物間、または、印刷されたパターンに位置合わせする目的で印刷されたマーク間のウェブ上の印刷物を無視することができる。また、代わりの実施形態において、追加の検出器（つまり、３つ以上の検出器）とその検出器が検出する追加の検出可能な特徴物とがあってもよい。別のオプションとしては、各生産サイクルで材料ウェブを２度、つまり、第１のオペレーションを行うのに１度と第２のオペレーションを行うのに１度停止させる為に、２つの検出可能な特徴物と２つの検出器とを用いる。しかし、この後者の実施形態は、製造ラインのスピードを遅くするので理想的なものではない。

代わりに、物品毎に、１つの検出可能な特徴物に依存することを、選択することもできる。例えば、１つのアイトラックに依存して、ジッパーおよび封止／切断のタスクをその１つのアイトラックから行うことができる。所定のサイクルで、２つのステーション４０、５０は、補正ステーション７０の為の適切な調整内容を決定する為に、そこから計算を導き出すことができる異なった印を検出しているだろう。結局、第１のステーション４０により検出された印は、袋製作処理の他のサイクル内で、第２のステーションのフォトセルによって検出されるだろう。そのような印は、第２のステーションでフォトセルによって検出可能なように、袋の外から見える必要があるかもしれない。これは、印を封止／切断点にできるだけ近く位置させたいという要望がある場合だけである。さもなければ、印も、同じく、内側フィンシールで終わるように位置されることができるだろう。

さらに他の実施形態において、市販の適した任意の機械に、任意の組み合せの検出システム（および、必要に応じて、関連する制御システム）および補正ステーションを後から組み込んで改造してもよい。そのような改造されたパッケージは、それ自体で、別の発明を含んでもよい。

他の実施形態では、処理および装置は、２つ以上の補正ステーションを含んでもよい。そのような追加の補正ステーションは、材料ウェブ２２上で、適した任意のオペレーションを行う為に、使用されたりしてもよい。例えば、示された実施形態において、追加の補正装置は、コード表示の日付が、材料ウェブ２２上の望ましい位置に確実に付与されるのに使用されたりしてもよい。

また、他の実施形態では、検出システムは、移動する材料ウェブ上の異なった位置で２つ以上のオペレーションを行うことを含む他の任意のタイプの処理にも、適用することができる。これは、特に、２つ以上のオペレーションの出力を位置合わせする必要がある場合である。そのような他のタイプの処理は、ＶＦＦＳ処理以外の袋製作処理（水平、形成、袋詰め、封止（ＨＦＦＳ）処理を含むが、それらに限定されるものではない）と、袋以外のタイプの包装の為の包装製作処理と、床クリーナーシート、ボディ拭きおよび洗濯シート等の他の消費材だけでなく、包帯、ラップ、失禁用装置、おむつ、生理用ナプキン、パンティライナー、タンポンおよび痔治療パッドを含むが、それらに限定されるものではない使い捨て吸収性物品の製作処理を含むが、それらに限定されるものではない。

「接合される」という用語は、要素を他の要素に直接付着させることにより、要素が他の要素に直接固定される構成と、要素を、次に他の要素に付着させられる中間部材（または、複数の中間部材）に付着させることにより、要素が他の要素に間接的に固定される構成と、１つの要素が他の要素に必須、つまり、１つの要素が他の要素の不可欠な部分である構成とを包含するものである。また、「接合される」という用語は、要素が他の要素に、いずれかの要素の全表面にわたって完全に固定される構成だけでなく、要素が他の要素に、選択された位置で固定される構成を包含するものである。

ここに開示された寸法および値は、記載された数値そのものに厳密に限られると理解されるべきではない。そうではなく、別の特段の記載がなければ、そのような各寸法は、記載された値およびその値付近の機能的に等価な範囲の両方を意味しようとするものである。例えば、「４０ｍｍ」と開示された寸法は、「約４０ｍｍ」を意味しようとするものである。

また、本明細書を通して、各最大の数値の限界は、それぞれ、より低い数値の限界が全て、ここに明示されているかのように、そのようなより低い数値の限界を全て含むものと理解されるべきである。また、本明細書を通して、各最小の数値の限界は、それぞれ、より高い数値の限界が全て、ここに明示されているかのように、そのようなより高い数値の限界を含むものと理解されるべきである。また、本明細書を通して、各数値範囲は、それぞれ、そのようなより広い数値範囲内に入る、もっと狭い数値範囲が、全て、ここに明示されているかのように、そのようなもっと狭い各数値範囲を含むだろう。

任意のクロス・レファレンスまたは関連した特許または出願を含む、ここに記載された文献は全て、明示的に除外したり、別段に限定したりしない限り、その全体が参照により、ここに組み込まれる。任意の文献の引用も、ここに開示または請求された任意の発明に関して、先行技術であると認めるものではないし、また、その引用単独、もしくは他の参考文献または複数の参考文献と組み合わせて、そのような任意の発明を教示、示唆、開示すると認めるものではない。さらに、この文書内の用語のいずれかの意味または定義が、引用により組み込まれた文献の同じ用語の任意の意味または定義と矛盾する場合、この文書でその用語に与えられた意味または定義が適用されるものとする。

本発明の特定の実施形態が例示、記載されたが、当業者にとって明らかなように、本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、様々の他の変更、修正を行うことができる。したがって、添付された請求の範囲において、そのような変更および修正を、全て包含しようとするものである。

２２ 第１の材料ウェブ
２４ 第２の材料ウェブ
３６ スプライシングステーション
３８ ブレーキ
４０ 第１の検出器
４２ 第１のステーション
４４ 補正ステーション
４６ 形成ステーション
５０ 第２の検出器
５２ 第２のステーション
５４ ドローダウンベルト
６０ テンショナー
７０ 補正装置

Claims (15)

1. 材料ウェブから袋を形成する装置であって、
   前記材料ウェブ上の第１の位置で第１のタスクを行う為に前記材料ウェブ上に配された検出可能な第１の位置合わせマーク、を検出する為の第１の検出器、および、前記材料ウェブ上の第２の位置で第２のタスクを行う為に前記材料ウェブ上に配された検出可能な第２の位置合わせマーク、を検出する為の第２の検出器、
   前記材料ウェブに再閉性を有する特徴物を接合する前記第１のタスク、を行なう第１のステーション、
   個々の袋を形成するために、前記材料ウェブを封止かつ切断する前記第２のタスク、を行なう第２のステーション、
   補正ステーション、並びに
   前記第１および前記第２の検出器、並びに前記第１および前記第２のステーション間における前記材料ウェブの経路長を変えるように作動する前記補正ステーション、と通信するコントローラを備え、
   前記第１の検出器は、前記第１のステーションの上流側に位置し、前記第２の検出器は、前記第２のステーションから、形成されるべき個々の袋の長さの２倍以下の距離に位置するものであり、
   前記補正ステーションは、前記コントローラと通信して、前記第１および第２の検出器での前記第１および第２の位置合わせマークの検出に応じて、前記第２のタスクが行なわれる前記材料ウェブ上の第２の位置が、前記第２のタスクの為の正しい位置に位置合わせされた時、前記第１のタスクが行なわれる前記材料ウェブ上の第１の位置が、第１のタスクの為の正しい位置に位置合わせされるように、前記材料ウェブの前記経路長を自動補正するものであることを特徴とする装置。
2. 前記再閉性を有する特徴物が、ジッパーであることを特徴とする請求項１記載の装置。
3. 前記第１のステーションが、前記材料ウェブの前記再閉性を有する特徴物と一時的に接合することを特徴とする請求項１または２記載の装置。
4. 前記材料ウェブを袋の構成に形成する形成ステーションをさらに備えたことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の装置。
5. 第１の材料ウェブを供給するための第１のロール、第２の材料ウェブを供給するための第２のロール、およびスプライシングステーションをさらに備えたことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の装置。
6. 前記第２の検出器が、前記形成ステーションの下流側に位置することを特徴とする請求項４記載の装置。
7. 前記第２のステーションが、第１、第２および第３の封止機構を備えたことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項記載の装置。
8. 材料ウェブから袋を形成する方法であって、
   少なくとも１つの検出可能な位置合わせマークを有する材料ウェブを袋形成装置に提供する工程であって、前記袋形成装置が、
   前記材料ウェブ上の第１の位置で第１のタスクを行う為に配された前記材料ウェブ上の検出可能な第１の位置合わせマーク、を検出する為の第１の検出器、および、前記材料ウェブ上の第２の位置で第２のタスクを行う為に配された前記材料ウェブ上の検出可能な第２の位置合わせマーク、を検出する為の第２の検出器、
   前記材料ウェブに再閉性を有する特徴物を接合する前記第１のタスク、を行なう第１のステーション、並びに
   個々の袋を形成するために、前記材料ウェブを封止かつ切断する前記第２のタスク、を行なう第２のステーションを備え、
   前記第１の検出器は、前記第１のステーションの上流側に位置し、前記第２の検出器は、前記第２のステーションから、形成されるべき個々の袋の長さの２倍以下の距離に位置するものである、工程と、
   個々の袋を提供するために前記袋形成装置を作動させる工程と、
   前記第１および第２の検出器での前記第１および第２の位置合わせマークの検出に応じて、前記第２のタスクが行なわれる前記材料ウェブ上の第２の位置が、前記第２のタスクの為の正しい位置に位置合わせされた時、前記第１のタスクが行なわれる前記材料ウェブ上の第１の位置が、第１のタスクの為の正しい位置に位置合わせされるように、前記第１および前記第２のステーション間における前記材料ウェブの経路長を自動補正する工程と、を有することを特徴とする方法。
9. 材料ウェブから袋を形成する方法であって、
   互いに離間して位置する複数の検出可能な位置合わせマークを有する材料ウェブを搬送する工程と、
   前記搬送される材料ウェブ上に第１の位置を決定するために、検出可能な第１の位置合わせマークの検出を実行する工程と、
   前記第１の位置において前記材料ウェブに再閉性を有する特徴物を接合する第１のタスクを行なう工程と、
   前記材料ウェブを袋の構成に形成する工程と、
   その後、前記搬送される材料ウェブ上に第２の位置を決定するために、検出可能な第２の位置合わせマークの検出を実行する工程と、
   個々の袋を形成するために、前記第２の位置において前記材料ウェブを封止しかつ切断する第２のタスクを行なう工程と、
   前記第１および第２の位置合わせマークの検出に応じて、前記第２のタスクが行なわれる前記材料ウェブ上の第２の位置が、前記第２のタスクの為の正しい位置に位置合わせされた時、前記第１のタスクが行なわれる前記材料ウェブ上の第１の位置が、第１のタスクの為の正しい位置に位置合わせされるように、前記材料ウェブの経路長を自動補正する工程と、を有することを特徴とする方法。
10. 前記搬送される材料ウェブ上に第３の位置を決定するために、検出可能な第３の位置合わせマークの検出を実行し、前記第３の位置においてタスクを実行する工程をさらに有することを特報とする請求項９記載の方法。
11. 前記実行されるタスクが、前記材料ウェブに印刷することおよび／またはステッカー若しくは他の特徴物を前記材料ウェブに配置することを含むことを特徴とする請求項１０記載の方法。
12. 前記複数の検出可能な位置合わせマークが、前記材料ウェブ上の一定間隔の位置に印刷されたものであることを特徴とする請求項１１記載の方法。
13. 前記再閉性を有する特徴物が、前記第１の位置合わせマークの検出の後に前記材料ウェブに一時的に接合され、前記第２の位置合わせマークの検出の後に前記材料ウェブに永久に接合されることを特徴とする請求項９から１２のいずれか１項記載の方法。
14. 前記第２の位置合わせマークの検出が、前記個々の袋を形成するために前記材料ウェブが封止されかつ切断される場所から、形成されるべき個々の袋の長さの２倍以下の距離において実行されることを特徴とする請求項９から１３のいずれか１項記載の方法。
15. 前記材料ウェブは、少なくとも１組の追加の複数の検出可能な位置合わせマークをさらに有し、該複数の検出可能な位置合わせマークは、互いにタイプが異なるものであるか、または、互いに前記材料ウェブ上の相対的位置が異なるものであるか、あるいは、その両方であることを特徴とする請求項９から１４のいずれか１項記載の方法。

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