JP6986554B2 - 第一のウェブを非線形パターンでベースウェブに貼るための装置および方法 - Google Patents

Description

背景
本発明は、一般的に、第一のウェブをベースウェブに適用するための装置、およびより具体的には、第一のウェブを移動ベースウェブに非線形パターンで接着剤接合するための装置および方法に関連する。

使い捨てのオムツ、トレーニングパンツ、成人失禁物品、および同種のものなどの吸収性物品は、一般に接合されたいくつかの異なる構成要素を含む。典型的な吸収性物品は、身体側ライナー、外側カバー、およびライナーと外側カバーの間に配置された吸収性コアを含む。ライナー、外側カバー、および吸収性コアに加えて、典型的な吸収性物品はまた、例えば、締め具、ウエスト弾性素材、脚弾性素材などのいくつかの個別構成要素を含む。物品のこれらの個別の構成要素はしばしば、身体側ライナーおよび／または外側カバーに接合される。例えば、外側カバー材料または身体側ライナー材料の連続ウェブに湾曲パターンで脚弾性素材を接着剤接合することが公知である。

高速のライン速度で移動するウェブに脚弾性素材を接合するための公知の技術は、達成可能な変位（例えば、湾曲したパターンでの振幅の量）に制限される。従って、高速のライン速度で製造される既知の吸収性物品の脚弾性素材は、多くの場合直線または比較的直線である。周知の吸収性物品の漏れ防止および美的外観は、長さに沿って大きな曲率を有する脚弾性素材を組み込むことによって改善され得る。

脚弾性素材を高速のライン速度でウェブ上への大量の変位（すなわち、湾曲）で配置する努力は、不成功であるおよび／または機械運転効率に影響を及ぼす製造の信頼性問題の直面してきた。これらの既知技術での課題は、機械ラインの速度が増加するにつれて悪化する。これらの努力は、脚弾性素材がターゲット外配置されることにつながった。さらに、適用される脚弾性素材のターゲットからのずれは常に同一というわけではなかった。弾性ウェブの破損などの一部の製造問題は、機械の停止を引き起こし、機械ラインの効率に悪影響を与える。

結果として、第一のウェブのパターンでより幅広い振幅をベースウェブおよび／またはより大きな機械ライン速度で提供する際大きな能力を提供できる、第一のウェブをベースウェブに非線形の方法で適用するための装置および方法を提供することが望ましい。また、より信頼性を持って望ましいパターンを提供し、第一のウェブのより好ましい条件下で動作する、第一のウェブをベースウェブに非線形の方法で適用するための装置および方法を提供することも望ましい。

一態様では、ベースウェブがバックアップローラーと接触して機械方向に進むとき、第一のウェブを非線形パターンでベースウェブに適用するための装置が提供されている。装置は、ガイドローラーおよびガイドローラー移動システムを含み得る。ガイドローラーは、バックアップローラーを使ってニップを画定するように構成され得る。ガイドローラー移動システムは、ガイドローラーがバックアップローラーに対して動くように構成されて、ニップの位置を制御し、第一のウェブを機械方向に非線形パターンでベースウェブに適用することができる。

別の態様では、非線形パターンで第一のウェブをベースウェブに適用する方法が提供される。方法は、第一のウェブを提供すること、およびベースウェブを提供することを含み得る。方法はまた、ベースウェブを機械方向に進めること、および第一のウェブを機械方向に進めることを含み得る。方法はまた、第一のウェブおよびベースウェブを適用するためのニップを提供することを含むことができる。ニップは、バックアップローラーおよびガイドローラーによって画定され得る。第一のウェブはガイドローラーによって係合することができる。方法はさらに、バックアップローラーに対してガイドローラーの位置を調節して、ベースウェブに対する第一のウェブの横方向位置を制御し、第一のウェブが、機械方向に非線形パターンでベースウェブに適用されるのを可能にすることを含み得る。

図１は、非線形パターンで第一のウェブをベースウェブに適用するための装置の例示的実施形態の上面正面斜視図を示す。 図２は、図１に示される実施形態の上面図を示す。 図３は、図１に示される実施形態のガイド移動システムの上面後方斜視図を示す。 図４は、図３に示されるガイド移動システムの横方向ウィンドラスおよび角度ウィンドラスの詳細な斜視図を示す。 図５は、ガイドウィンドラス、ガイドブロック、ガイドロッド、およびガイドローラーを含む、図３に表示されたガイド移動システムの選択構成要素の詳細な斜視図を示す。 図６は、図５の線６−６に沿ったガイドブロックの断面図を示す。 図７は、第一のウェブがニップ内のベースウェブを満たす際のバックアップローラー回転軸に対する第一のウェブの勾配を計算するための図を示す。 図８は、非線形パターンで第一のウェブをベースウェブに適用するための装置の第二の実施形態の上面正面斜視図を示す。 図９は、非線形パターンで第一のウェブをベースウェブに適用するための装置の第三の実施形態の上面正面斜視図を示す。 図１０は、図９の線１０−１０に沿ったガイド移動システムの選択構成要素の断面図を示す。 図１１は、図９に図示した実施形態のガイド移動システムで使用される例示的な差動装置の斜視図を示す。 図１２は、明確になるために、モータを取り除いた図９の実施形態のガイド移動システムの構成要素の一部の上面後方斜視図を示す。 図１３は、非線形パターンでそれに接着された第一のウェブを示す、ベースウェブの一部分の斜視図を示す。 図１４は、失禁衣服の形態の吸収性物品の一実施形態の斜視図を示す。

図１および２を参照すると、非線形パターン８４のベースウェブ１４上に第一のウェブ１２を案内および適用するための装置１０が図示されている。装置１０は、ガイドローラー１６およびガイドローラー移動システム１８を含み得る。ガイドローラー１６は、バックアップローラー２２を使ってニップ２０を画定するように構成されてもよく、またバックアップローラー２２に対して動くように構成されて、ニップ２０の位置を制御し、第一のウェブ１２を機械方向２４に非線形パターン８４でベースウェブ１４に適用することができる。図２に示すように、機械方向２４は、ベースウェブ１４が一般に前進し、機械交差方向２６と直角をなす方向である。ガイドローラー移動システム１８は、ガイドローラー１６を支持することができ、またガイドローラー１６がバックアップローラー２２に対して移動してニップ２０の位置を制御し、第一のウェブ１２を機械方向２４に非線形パターン８４でベースウェブ１４に適用することができるように構成され得る。

図２は、明確にするためにガイドローラー移動システム１８の部分を除去したガイドローラー１６の上面図を示す。図２に示すように、ガイドローラー１６は、ガイドローラー回転軸２８を含む。バックアップローラー２２は、バックアップローラー回転軸３０を含む。下記にさらに詳細に説明するように、装置１０は、ガイドローラー１６がバックアップローラー２２に対して横方向２６に移動するように構成され得るように構成される。装置１０はまた、バックアップローラー２２に対して旋回するガイドローラー１６を介して、ガイドローラー１６がバックアップローラー２２に対して動くように構成され得る。言い換えれば、ガイドローラー１６は、ガイドローラー回転軸２８がバックアップローラー回転軸３０に対してリード角度θを画定するように、バックアップローラー２２に対して旋回できる。

図１および３を参照すると、一実施形態では、ガイドローラー移動システム１８は、ガイドローラー１６がバックアップローラー２２に対して横方向に移動し、上述の通り、バックアップローラー２２に対して旋回するように構成された構成要素を含み得る。一実施形態において、ガイドローラー移動システム１８は、横方向索状機構３２および角度索状機構３４を含み得る。図３に示すように、ガイド移動システム１８の横方向索状機構３２は、横方向ウィンドラス３６、横方向プーリ３８、横方向ケーブル４０、少なくとも一つのガイドロッド４２、およびガイドブロック４４を含み得る。ガイドローラー移動システム１８は、二つのガイドロッド４２を含むことが好ましい。横方向ケーブル４０は、横方向ウィンドラス３６および横方向プーリ３８に巻き取られ、巻き出されるように構成される。ガイドロッド４２は、図１に示す通り、ガイドロッド４２が横方向２６に実質的に平行であるように、周囲の支持構造（明確にするための図示せず）に取り付けうる。支持構造には、既知の機械枠組みおよび／またはそれぞれの機械ライン用の後部プレートなどの支持ブラケットが含まれうる。以下でより詳細に説明する通り、ガイドブロック４０は、ガイドロッド４２に摺動可能に取り付けられ、ガイドブロック４０が横方向２６に移動できるように、横方向ケーブル４０に取り付けられ得る。

図３に示すように、ガイドローラー移動システム１８の角度索状機構３４は、角度ウィンドラス４６、角度プーリ４８、ガイドウィンドラス５０、および角度ケーブル５２を含み得る。角度ケーブル５２は、角度ウィンドラス４６、角度プーリ４８、およびガイドウィンドラス５０に巻き取られ巻き出されるように構成され得る。図３の実施形態に図示した通り、図５にも図示されているように、ガイドローラー１６は、シャフト５６上に取り付けられ、シャフト５６を回転できるローラー５４を含み得る。シャフト５６はブラケット５８に取り付けることができる。ブラケット５８は、ブラケット５８がガイドブロック４４に対して旋回できるように、ガイドブロック４４に取り付けることができる。ブラケット５８がガイドブロック４４に対して旋回すると、ガイドローラー回転軸２８は、上述のように、および図２に図示した通り、バックアップローラー回転軸３０に対してリード角θを画定することができる。

図４は、横方向ウィンドラス３６および横方向ケーブル４０のさらなる詳細を図示する。ボール６０は、横方向ケーブル４０のセクションに固定して結合されてもよく、横方向ウィンドラス３６内の戻り止め（図示せず）に座ってもよい。ボール６０は、横方向ケーブル４０の中央部に固定結合されることが好ましい。ボール６０は、横方向ケーブル４０の張力によって定位置に保持され得る。横方向ケーブル４０は、横方向ウィンドラス３６および横方向プーリ３８から巻き取られるか、または巻き出されることができ、ボール６０および戻り止めは横方向ケーブル４０の摩擦で組み合わされ、横方向ウィンドラス３６は、横方向ケーブル４０が横方向ウィンドラス３６上で滑らないようにし、横方向ウィンドラス回転角度β（図１２で標識された）と横方向ケーブル４０の端位置との間の安定した関係を維持する。横方向ケーブル４０の自由端部それぞれは、図３に示す通り、ガイドブロック４４に固定され得る。一例として、ボール（図示せず）は、横方向ケーブル４０の各自由端部に固定することができ、ガイドブロック４４内の開口部６２内に固定することができる。横方向プーリ３８は、横方向ケーブル４０内の任意のたるみを除去するように、横方向２６に調節され、横方向ウィンドラス３６とガイドブロック４４の間の横方向ケーブル４０の潜在的なバックラッシュを減少させることができる。一実施例では、横方向プーリ３８は、横方向ケーブル４０内のたるみを取るように、横方向２６に横方向プーリ３８を動かすことができ、横方向ケーブル４０に張力を維持するためにロックされ得るジャックねじを含む摺動機構（図示せず）上に取り付けることができる。

図４はまた、角度ウィンドラス４６および角度ケーブル５２のさらなる詳細を図示する。角度ケーブル５２は、角度ウィンドラス４６に固定することができ、角度ウィンドラス４６から巻き出すことができる。図示した実施形態では、ボール６４は、角度ケーブル５２の自由端部それぞれに結合されてもよく、上述の横方向ケーブル４０のボール６０と類似しているが、ボール６４は角度ウィンドラス４６内の戻り止めに（図示しない）座ることができ、リテーナープレート６６と共に所定位置に保持され得る。図３を再び参照すると（および図５にも図示するように）、角度索状機構３４のための第三のボール６８は、角度ケーブル５２のセクションに固定的に結合され得る。第三のボール６８は、角度ケーブル５２の中央部に固定結合されることが好ましい。第三のボール６８は、ガイドウィンドラス５０上の戻り止め（図示せず）に座ることによって、ガイドウィンドラス５０上の固定位置に保持され得る。角度ウィンドラス４６およびガイドウィンドラス５０上の角度ケーブル５２の摩擦と組み合わせられたボール６４、６８および戻り止めは、角度ケーブル５２を滑らせないように保持し、角度ウィンドラス角度Φ（図１２を参照）、リード角θ、およびガイドローラー１６の横方向位置Ｙとの間の定常関係を維持する（図２参照）。角度プーリ４８は、角度ケーブル５２内の任意のたるみを除去して、角度ウィンドラス４６とガイドウィンドラス５０の間の角度ケーブル５２のバックラッシュの可能性を減少させるために、横方向２６に調節できる。一実施例では、角度プーリ４８は、角度ケーブル５２のたるみを取るように、角度プーリ４８を横方向２６に移動させることができ、角度ケーブル５２の張力を維持するためにロックされ得るジャックねじを含む摺動機構（図示せず）上に取り付けることができる。

図５の詳細図に示すように、ガイドブロック４４は、ガイドロッド４２に摺動可能に取り付けられ得る。ガイドロッド４２は、ガイドブロック４４に取り付けられたブッシング６９内に受けられ得る。好ましい実施形態において、ブッシング６９には、空気圧ポート７０が設けられ得る。図６の断面図に示されるように、空気圧ポート７０は、圧縮空気を受け取り、圧縮空気を、囲みポート７４を介して、複数のブッシングポート７２（明確にするために、一つのブッシングポート７２のみが、各ブッシング６９に標識されている）に移動させることができ、空気ベアリングを作成し、ガイドロッド４２とガイドブロック４４の間の金属接触を減少させる。こうした空気ベアリングは、ガイドブロック４４がガイドロッド４２に沿って高速度で移動しうる高速のライン速度で動作する時、プレーンブッシングおよびボールベアリングよりも利点を有する。

ガイドローラー１６のローラー５４は、ニップ２０を形成するのにバックアップローラー２２の反対方向に回転することができる。バックアップローラー２２は、例えば、電気モータ（図示せず）などの適切な駆動手段によって駆動する（すなわち、回転する）ことができる。結果として、ローラー５４およびバックアップローラー２２（ロールの外部表面で測定される）の回転速度は、同一であってもよく、または異なっていてもよい。すなわち、ロール５４、２２は、同一または異なる回転速度で動作できる。

図示した実施形態におけるローラー５４、２２のそれぞれは、滑らかな外部表面を有する円筒形である。ただし、ローラー５４、２２の一方または両方は、円筒形以外の形状を持つことができ、外部表面は滑らかな以外（すなわち、パターン付き）でありうることが意図されている。さらに、ローラー５４、２２は、例えば、硬化した金属または鋼、硬化したゴム、樹脂処理した綿、またはポリウレタンなど、任意の適切な耐久性材料から形成され得る。ローラー５４、２２は、同一の材料または異なる材料から形成され得る。例示した実施形態では、例えば、ローラー５４は、５５Ａ〜７０Ａショアデュロメーターを持つシリコーンゴムで覆われた鋼製ロールであり、ローラー５４と接触しうる任意の接着剤の放出を促進し、バックアップローラー２２は硬化した鋼製ロールであり得る。

ローラー５４、２２の少なくとも一つの外部表面の温度は、それぞれのロールを加熱または冷却するように制御され得る。一つの適切な実施形態において、ローラー５４、２２の少なくとも一つの外部表面は、冷却して、接着剤をローラーの外部表面へ引っ付くかまたは接合するのを禁じる。別の適切な実施形態では、ローラー５４、２２の少なくとも一つの外部表面は、加熱され、第一のウェブ１２とベースウェブ１４との間の接合を強化する。

図１を再び参照すると、装置１０はまた、第一のウェブ１２およびベースウェブ１４がニップ２０に入る前に、接着剤７７を第一のウェブ１２およびベースウェブ１４の少なくとも一つに適用するための接着ユニット７６を備え得る。一実施形態では、接着ユニット７６は、接着剤７７が図１に図示した実施形態に示されるような第一のウェブ１２に適用できるように構成され得る。任意の適切な接着ユニット７６を使用して、接着剤７７を第一のウェブ１２および／またはベースウェブ１４に適用することができることが理解されよう。接着ユニット７６は、接着剤７７を第一のウェブ１２に適用できることが示されているが、それは、接着剤７７が第一のウェブ１２の代わりに、またはそれに加えてベースウェブ１４に適用され得ることが意図されている。接着剤７７は、適切な温度に加熱され、接着剤供給源による適切な圧力で接着ユニット７６に駆動され得る。接着剤７７は、ニップ２０によって提供される力によって第一のウェブ１２をベースウェブ１４に接合することができる。

第一のウェブ１２は、織物、不織布、フィルム、泡、またはその組み合わせを含むがこれに限定されない、任意の適切な材料から形成され得る。材料は、伸縮性、非伸縮性、弾性または非弾性とすることができる。好ましい実施形態では、第一のウェブ１２は弾性であり得る。一つの適切な実施形態では、第一のウェブ１２は、吸収性物品の脚弾性素材としての使用に適したエラストマー材料であり得る。第一のウェブ１２は、一つまたは複数の弾性材料（例えば、ＬＹＣＲＡ撚り糸など）を含む弾性積層物とすることができる。第一のウェブ１２は、弾性材料の単一シート、サンドイッチに折り畳まれる弾性積層物、またはその間に挟まれた一つまたは複数の弾性材料を持つ二つの別個のウェブを含む弾性積層物とすることができる。また、第一および第二のシートのうちの一つまたは弾性材料をサンドイッチする第一のウェブ１２の折り畳みを省略することができることも意図されている。その他の適切な実施形態では、第一のウェブ１２は、スパンボンド積層物（ＳＢＬ）、ネック結合積層物（ＮＢＬ）、およびスパンボンドメルトブローン−スパンボンド（ＳＭＳ）不織布で形成され得るが、これは吸収性物品の脚弾性素材として使用するために適切な材料である。

一つの適切な実施形態では、ベースウェブ１４は、吸収性物品の外側カバーとしての使用に適した材料を含む。一例として、外側カバー材料は、望ましいレベルの延長性および液体透過性および蒸気透過性を提供するための多層積層構造であってもよい。例えば、外側カバーは、蒸気透過性材料で構成された外層と、液体不透過性材料で構成された内層とを含む、二層構造であってもよいが、二つの層が適切な接着剤によって一緒に固定される。しかしながら、外側カバー材料は、より多くのまたはより少ない層（例えば、単一層プラスチックフィルム）を持ちうることが理解される。

別の実施形態では、ベースウェブ１４は、吸収性物品の身体側ライナーとしての使用に適した材料を含むことができる。身体側ライナー材料は、適切に柔軟で柔らかい感触、および着用者の皮膚を刺激しない材料とすることができる。身体側ライナー材料は十分に多孔性であるべきであり、それによって液体（例えば、尿）がその厚さを容易に貫通することを可能にする。適切な身体側ライナー材料は、幅広いウェブ材料から製造できる。

使用時に、ベースウェブ１４は、ロール（またはその他の適切なウェブ源）から提供され、ニップ２０に進むことができる。一つの適切な実施形態において、ベースウェブ１４は高速のライン速度で移動する。本明細書で使用される場合、高速のライン速度は、毎分約６００フィートを超えるライン速度を意味する。一部の実施形態では、ライン速度は毎分約８００フィート／分を超えるか、または毎分約１０００フィートを超えてもよい。接着ユニット７６が第一のウェブ１２と接合するために接着剤７７をベースウェブ１４に適用するよう構成されている場合、接着剤７７は、第一のウェブ１２がこうした非線形パターンで案内できるように、接着剤の望ましい非線形パターン（例えば、湾曲したパターン）でベースウェブ１４上に適用され得る。こうした実施形態において、接着剤７７は、Ｋｉｍｂｅｒｌｙ Ｃｌａｒｋ Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ、Ｉｎｃ．の国際特許出願ＰＣＴ／ＵＳ１５／５２９１９により教示されるように、ロータリー弁を使用して非線形パターンで、ベースウェブ１４に適用することができ、状っ述したように、ベースウェブ１４は高速のライン速度で機械方向２４に移動できる。ベースウェブ１４は、バックアップローラー２２およびガイドローラー１６によって画定されるニップ２０に供給され得る。

図１に示すように、第一のウェブ１２は、第一のウェブ１２の供給源（ロールなど）によって供給され得る。装置１０は、第一のウェブ１２を望ましい非線形パターン８４でベースウェブ１４に案内および適用する。一実施形態において、第一のウェブ１２は、アイドラーローラー７８に供給され、次にガイドローラー１６に向かって９０度下向きに回転することができる。第一のウェブ１２は、図１に図示した通り、アイドラーローラー７８を横方向２６にアプローチすることができるが、第一のウェブ１２は、アイドラーローラー７８を他の方向にアプローチできることが意図されている。

第一のウェブ１２は、第一のウェブ１２を引き伸ばす張力下で、アイドラーローラー７８上でガイドローラー１６に供給されることが好ましい。一つの適切な実施形態では、第一のウェブ１２は、第一のウェブ１２の線インチ当たり約０．１ポンド〜約１ポンドの張力下である。しかしながら、第一のウェブ１２に適用される張力は本明細書で開示されているものとは異なってもよいことが理解される。

ガイドローラー１６は、アイドラーローラー７８から垂直距離で間隔を置いている。垂直距離は、ガイドローラー１６に供給される際に第一のウェブ１２の適切な整列を促進し、バックアップローラー２２に対するガイドローラー１６の移動中に第一のウェブ１２のねじれまたは切り抜きを阻止するように選択され得る。一つの適切な構成では、ガイドローラー１６とアイドラーローラー７８との間の垂直距離は、第一のウェブ１２の幅のおよそ１０倍である。

図示した実施形態では、第一のウェブ１２は、アイドラーローラー７８およびガイドローラー１６のそれぞれの周囲のおよそ９０度回りに巻かれる。言い換えれば、第一のウェブ１２は、それぞれのローラーを通過する際に、ローラー７８、１６の周囲の約四分の一回りに延びる。第一のウェブ１２は、第一のウェブ１２がそれぞれのローラー（すなわち、第一のウェブ１２のアプローチ角度）に供給される角度を変えることによって、一つまたは複数のローラー７８、１６の周囲の回りに多少巻かれうることが理解されよう。

ガイドローラー移動システム１８は、第一のウェブ１２をベースウェブ１４に案内するガイドローラー１６の横方向位置Ｙ（図２で標識される）を移動できる。ガイドローラー移動システム１８はまた、上述の通り、および図２に図示した通り、ガイドローラー回転軸２８がバックアップローラー回転軸３０に対してリード角θを画定できるように、バックアップローラー２２に対してガイドローラー１６を旋回することもできる。従って、ガイドローラー移動システム１８は、ベースウェブ１４に対して非線形パターン８４で第一のウェブ１２を案内することができる。

装置１０は、ベースウェブ１４が高速のライン速度で移動する間、第一のウェブ１２を大きな曲率を有するベースウェブ１４に適用するように適合されている。本明細書で使用される場合、「有意な湾曲」とは、弾性曲線に接する線および約４５度より大きいウェブの長手方向の中心線によって画定される鋭角αを意味する（図１３参照）。ベースウェブ１４上の第一のウェブ１２の非線形パターン８４は、湾曲したセグメント８７のミラー画像である湾曲したセグメント８５を持つことができることが考えられる。ベースウェブ１４上の第一のウェブ１２の非線形パターン８４は、全体に湾曲したセグメント８５が全体に湾曲したセグメント８７よりも異なる湾曲または鋭角αを有し得るように構成できることも考えられる。

ガイドローラー回転軸２８がバックアップローラー回転軸３０に平行である時（すなわち、リード角θは０°）、ガイドローラー１６は、一定の横方向位置Ｙに維持され、第一のウェブ１２を一定の横方向位置でニップ２０内に、およびベースウェブ１４に案内する。ところが、リード角θが０°以外である時、ガイドローラー１６は、バックアップローラー回転軸３０に沿って横方向２６で並進移動し、ガイドローラー１６の横方向Ｙを変化させ、そしてニップ２０の横方向位置を変化させる。そのため、横方向ケーブル４０が、横方向ウィンドラス３６および横方向プーリ３８から巻かれるか、巻きだされるとき、バックアップローラー２２に対するガイドローラー１６のＹの横方向位置は、変化する。横方向ケーブル４０が、横方向ウィンドラス３６および横方向プーリ３８から巻かれるか、巻きだされるとき、ガイドブロック４４はガイドロッド４２上で摺動可能に移動することができる。そのため、ガイドローラー１６は、第一のウェブ１２を横方向２６でベースウェブ１４に対して案内することができ、またベースウェブ１４に対して第一のウェブ１２の入ってくる角度を変化させることができる（リード角θに等しい）。リード角θは、図２で標識され、図７に示されるように、横方向２６でのガイドローラー１６の速度Ｖ_Ｙおよび機械方向２４でのベースウェブ１４の速度Ｖ_Ｘによって表される、ベースウェブ１４上の第一のウェブ１２の勾配ｍの三角関数のアークタンジェントに等しい。リード角θは、角度ケーブル５２が、角度ウィンドラス４６、角度プーリ４８、およびガイドウィンドラス５０から巻き込まれまたは巻きだされるとき、変化することができる。ガイドローラー１６とリード角度θと組み合わされたバックアップローラー２２との間の牽引は、ガイドローラー１６を横方向２６に駆動することができる。上述の通り、一実施形態では、ガイドローラー１６のこの横方向２６は、ガイドローラー移動システム１８によって、ガイドロッド４２に沿って移動するガイドブロック４４を通して達成されうる。

第一のウェブ１２のベースウェブ１４への配置は、図１〜図６に図示されるように、上述のように、装置１０によって制御できるが、ガイドローラー１６のローラー５４およびバックアップローラー２２の間に滑りや不完全な接触があるため、モータまたはカムボックスがガイドローラー移動システム１８の横方向索状機構３２の部分として使用され、ガイドローラー１６の横方向位置Ｙがベースウェブ１４の機械方向の進展と同期したままであることを確保し、第一のウェブ１２の望ましい非線形パターン８４をベースウェブ１４上に提供する。一部の実施形態では、ガイドローラー１６の適切なリード角θが達成されるのを確保するように、ガイドローラー移動システム１８の角度索状機構３４の一部として第二のモータまたはカムボックスを用いることができる。

例えば、図８は、横方向索状機構３２の一部を形成する横方向モータ８０と、ガイドローラー移動システム１８の角度索状機構３４の一部を形成する角度モータ８２とを含む装置１１０の実施形態を図示する。特に記載がない限り、装置１１０の構成要素および動作は、図１〜図６に図示した装置１０と同じであり、上述したものと同じである。横方向モータ８０は、横方向ウィンドラス３６に結合できる出力シャフト（図示せず）を含む。角度モータ８２は、角度ウィンドラス４６に結合され得る出力シャフト（図示せず）を含む。好ましい実施形態では、横方向モータ８０および角度モータ８２はサーボモータである。しかし、横方向モータ８０および／または角度モータ８２は、それぞれ横方向ウィンドラス３６および角度ウィンドラス４６の回転を制御するための任意の他の適切なタイプのモータまたは駆動であり得ることが意図されている。

ガイドローラー１６の望ましいリード角θは、ガイドブロック４４および角度ウィンドラス４６の横方向位置の両方の関数であり得る。一例として、ガイドローラー１６を固定で、ゼロでない、リード角θで保持するために、ローラー５４とバックアップローラー２２との接触は、ガイドローラー１６を横方向２６に駆動するのが望ましい傾向にある。ガイドローラー１６がそのような横方向２６で移動した場合、角度ウィンドラス４６は固定位置に保持され、次にガイドウィンドラス５０を包装する角度ケーブル５２は、ガイドウィンドラス５０を回転させ、リード角θを変化させる。したがって、リード角θを固定角度に維持するために、角度ウィンドラス４６は、ガイドローラー１６の横方向２６の移動と等しい量で、（角度ウィンドラス４６から角度ケーブル５２を巻き込むか、または巻き出すことで）角度ケーブル５２を前進させる必要がある。言い換えれば、ガイドローラー１６の移動のすべての横方向増分について、角度ケーブル５２は、ガイドローラー１６を固定リード角θに維持するために、同じ量および同一の方向に移動する必要がある。リード角θ（増加または減少）を変更したい場合、角度ウィンドラス４６はガイドローラー１６の横方向２６の動きに幾分密接に一致する必要があるが、制御された様式でリード角θを変化させるためにガイドローラー１６の横方向２６の移動に比べ、角度ケーブル５２の動きをわずかに増大またはわずかに減少させる必要がある。

サーボモータまたは機械カムのカムテーブルは、ベースウェブ１４上の第一のウェブ１２の所望のパターン８４（図２および図１３に標識されるように）を、機械方向２４に走るＸポイントおよび横方向２６に走るＹポイントを定義するＸ−Ｙ座標の点の表を作成することによって、調製することができる。所望のパターン８４繰り返し長さは、均等に間隔を置いた増分の所定の量Ｎに分割されるべきである。弾性経路に沿った各点における必要なリード角θは、式（１）から決定することができる：

角度ウィンドラス４６の対応する角度Φ、および横方向ウィンドラス３６の対応する角度βは、（図１２に標識されているように）、下記のそれぞれの式（２）および（３）によって決定することができる。

式（１）、（２）、および（３）の場合、以下の表１によって次の変数が定義される。

図９は、第一のウェブ１２を案内ウェブ１４に案内および適用するための装置２１０のさらに別の実施形態を図示する。再び、特に記載がない限り、装置２１０の構成要素および動作は、図１〜図６に図示した装置１０および図８および上述の装置１１０と同じである。装置２１０は、横方向ウィンドラス３６の半径Ｒ_ＣＤおよび角度ウィンドラス４６の半径Ｒ_θの適切な選択とともに利用される差動装置８６を含み、角度モータ８２が、望ましいパターンの長さ（Ｌ）に各増分（ｎ）で、リード角θの望ましい値で、プログラム化さえすればよいように、式（２）および（３）の数学的機能を実行する。図１２は、明確にする目的のためにモータ８０、８２および差動装置８６が取り除かれている状態で、横方向ウィンドラス３６の半径Ｒ_ＣＤ、角度ウィンドラス４６の半径Ｒ_θ、ガイドウィンドラス５０の半径Ｒ_ｇを示す。

図１０は、図９における線１０−１０に沿って切り取られた装置２１０の断面図を示し、図１１は装置２１０の差動装置８６の斜視図を示す。図１０および１１に示すように、差動装置８６は、第一の側部ギア８８、第二の側部ギア９０、およびスパイダーギア９２を含み得る。スパイダーギア９２は、第一の構成要素９２ａおよび第二の構成要素９２ｂを含み得る。差動装置８６は、角インタラスト３６の回転が角度ウィンドラス４６の回転と連動するように、角度ウィンドラス４６を横方向ウィンドラス３６に結合できる。差動装置８６は、角度モータ８２の出力シャフトに結合されてもよく、横方向モータ８０の出力シャフトに結合されてもよい。差動装置８６の側面８８、９０の間の速度関係は、以下の式（４）によって定義され得る。

上記の式（４）の角速度が同一の時間にわたり一体化される場合、速度は、それぞれの側部ギア８８、９０および式（４）の角度移動と交換されて、以下の式（５）における側部ギア８８、９０の角度の関係を定義するよう再度書き換えることができる。

以下の式（６）により示されるように、角度ウィンドラス４６半径Ｒ_θに対するガイドウィンドラス５０の半径Ｒ_ｇの比率によってスケールされた場合、第二の側部ギア９０の角度は望ましいリード角θを確立する。

第一の側部ギア８８の角度は、以下の式（７）によって示される角度ウィンドラス４６角度Φと同じである。

スパイダーギア９２の角度は、以下の式（８）によって示されるように、横方向ウィンドラス３６角βと同じである。

式（６）と（８）を式（５）に代入して、以下の式（９）によって示されているように、角度ウィンドラス４６半径Ｒ_θに対する横方向ウィンドラス３６半径Ｒ_ＣＤの比が、２：１である限り、式（５）が式（２）と同じであることが実証されている。

本明細書で説明した装置１０、１１０、２１０は、第一のウェブ１２を非線形パターン８４でベースウェブ１４に案内および適用するためのいくつかの利益を提供できる。第一に、横方向２６の位置およびニップ２０の位置でのベースウェブ１４に対する第一のウェブ１２の位置のリード角θの制御を位置付けることにより、望ましい非線形パターン８４を提供するため、第一のウェブ１２の勾配ｍが高いまたは急速に変化する領域において、ガイドローラー１６の動きが少ないことが要求される。弾性ウェブなどの第一のウェブ１２が、ニップ２０から距離を置いたガイドを使用してニップ２０内に案内される時、所望のパターンと比較して、いつもガイドの過剰進行があり、ニップ２０までの距離が増大するにつれて、過剰進行の量が増大する。ニップ２０の位置に、ベースウェブ１４に対する第一のウェブ１２の横方向２６の位置およびリード角θの制御を位置付けることにより、ガイドローラー１６の動きがベースウェブ１４上の第一のウェブ１２の所望のパターン８４と一致するとき、このような過渡動作はなくなる。

第二に、第一のウェブ１２の傾斜ｍが高いまたは急速に変化する領域でのガイドローラー１６の移動の減少は、第一のウェブ１２の歪みを急速に減少させる。これは、第一のウェブ１２が張力下で壊れる可能性を低減することができ、ガイドシステムのさらなる誇張移動が必要な、第一のウェブ１２の案内がニップ２０から離れる距離で制御されるシステムと比較して、機械ラインの効率の増大につながりうる。

結果として得られる複合材料（すなわち、接着剤７７によってそれに接着された第一のウェブ１２を有するベースウェブ１４）の一つの適切な実施形態が図１３に図示されている。複合材料は、吸収性物品（例えば、オムツ、トレーニングパンツ、不定常物品）の製造に使用することができる。一つの特に適切な構成では、ベースウェブ１４は吸収性物品の外側カバーを形成するために使用でき、また第一のウェブ１２を使用して、吸収性物品の脚弾性素材を形成できる。こうした一つの吸収性物品は、失禁衣服３００の形態で図１４に図示されている。

図１４に示すように、失禁衣服３００は、外側カバー３０１、吸収性コア３０３、および脚弾性素材３０５を含む。外側カバー３０１はベースウェブ１４から作成でき、脚弾性素材３０５は第一のウェブ１２によって画定され得る。衣服３００は、本明細書で図示し説明したもの以外の多数のその他の構成要素（例えば、身体側ライナー、ファスナー）を含み得ることが理解されよう。

実施形態
実施形態１：ベースウェブがバックアップローラーと接触して機械方向に進むとき、第一のウェブを非線形パターンでベースウェブに適用するための装置であって、ガイドローラーと、ガイドローラー移動システムとを含み、ガイドローラーが、バックアップローラーを使ってニップを画定するように構成され、ガイドローラー移動システムが、ガイドローラーがバックアップローラーに対して動くのを許容し、ニップの位置を制御し、第一のウェブが機械方向に非線形パターンでベースウェブに適用できるように構成される、装置。

実施形態２：ガイドローラーが、バックアップローラーに対して横方向に移動するように構成される、実施形態１に記載の装置。

実施形態３：ガイドローラーがガイドローラー回転軸を備え、バックアップローラーがバックアップローラー回転軸を備え、ガイドローラー回転軸がバックアップローラー回転軸とのリード角を画定するように、ガイドローラー回転軸がバックアップローラー回転軸に対して旋回することができる、実施形態１または２に記載の装置。

実施形態４：ガイドローラー移動システムが、横方向ウィンドラスと、横方向プーリと、横方向ケーブルであって、横方向ウィンドラスおよび横方向プーリに巻き取られ、および巻き出されるように構成される、横方向ケーブルと、少なくとも一つのガイドロッドと、ガイドブロックであって、ガイドローラーを支持し、横方向ケーブルが横方向ウィンドラスおよび横方向プーリに巻き取られ、および巻き出されるとき、ガイドブロックが少なくとも一つのガイドロッド上でスライドできるように、少なくとも一つのガイドロッドに摺動可能に取り付けられおよび横方向ケーブルに取り付けられる、ガイドブロックと、を含む、実施形態３に記載の装置。

実施形態５：ガイドローラー移動システムが、角度ウィンドラスと、角度プーリと、ガイドウィンドラスと、角度ケーブルであって、角度ウィンドラス、角度プーリ、ガイドウィンドラスに巻き取られ、および巻き出されるように構成される、角度ケーブルとをさらに含む、実施形態４に記載の装置。

実施形態６：横方向ケーブルが、横方向ウィンドラスおよび横方向プーリから巻き取られおよび巻き出されるとき、バックアップローラーに対するガイドローラーの横方向位置が変化する、実施形態４に記載の装置。

実施形態７：角度ケーブルが、角度ウィンドラス、角度プーリ、およびガイドウィンドラスから巻き取られおよび巻き出されるとき、リード角が変化する、実施形態５に記載の装置。

実施形態８：ガイドローラー移動システムが、横方向ウィンドラスに結合されている第一の出力シャフトを含む第一のモータを更に含む、実施形態５に記載の装置。

実施形態９：ガイドローラー移動システムが、角度ウィンドラスに結合されている第二の出力シャフトを含む第二のモータを更に含む、実施形態８に記載の装置。

実施形態１０：ガイドローラー移動システムが、横方向ウィンドラスの回転が前記角度ウィンドラスの回転と連動するように、第一の出力シャフトおよび第二の出力シャフトに結合される差動装置をさらに備える、実施形態９に記載の装置。

実施形態１１：第一のウェブがベースウェブにニップで接合するように、第一のウェブおよびベースウェブがニップに入る前に、接着剤を第一のウェブおよびベースウェブのうちの少なくとも一つに適用する接着ユニットをさらに備える、実施形態１〜１０のいずれか一つに記載の装置。

実施形態１２：第一のウェブが弾性である、実施形態１〜１１のいずれか一つに記載の装置。

実施形態１３：第一のウェブを非線形パターンでベースウェブに適用するための方法であって、第一のウェブを提供することと、ベースウェブを提供することと、ベースウェブを機械方向に前進させることと、第一のウェブを機械方向に前進させることと、第一のウェブおよびベースウェブを適用するためのニップであって、ニップがバックアップローラーおよびガイドローラーによって画定され、第一のウェブがガイドローラーによって係合されるよう、ニップを提供することと、バックアップローラーに対してガイドローラーの位置を調節して、ベースウェブに対する第一のウェブの横方向位置を制御し、第一のウェブが機械方向に非線形パターンでベースウェブに適用できるようにすることと、を含む、方法。

実施形態１４：バックアップローラーに対してガイドローラーの位置を調整することが、ガイドローラーをバックアップローラーに対して横方向に移動することを含む、実施形態１３に記載の方法。

実施形態１５：ガイドローラーがガイドローラー回転軸を備え、バックアップローラーがバックアップローラー回転軸を備え、バックアップローラーに対してガイドローラーの位置を調整することが、ガイドローラー回転軸がバックアップローラー回転軸とのリード角を画定するように、ガイドローラーをバックアップローラーに対して旋回させることを含む、実施形態１３または１４に記載の方法。

実施形態１６：ガイドローラー移動システムが、横方向ウィンドラスと、横方向プーリと、横方向ケーブルであって、横方向ウィンドラスおよび横方向プーリに巻き取られ、および巻き出されるように構成される、横方向ケーブルと、少なくとも一つのガイドロッドと、ガイドブロックであって、ガイドローラーを支持し、横方向ケーブルが横方向ウィンドラスおよび横方向プーリで巻き取られ、および巻き出されるとき、ガイドブロックが少なくとも一つのガイドロッド上でスライドできるように、少なくとも一つのガイドロッドに摺動可能に取り付けられおよび横方向ケーブルに取り付けられる、ガイドブロックと、を含む、実施形態１５に記載の方法。

実施形態１７：ガイドローラー移動システムが、角度ウィンドラスと、角度プーリと、ガイドウィンドラスと、角度ケーブルであって、角度ウィンドラス、角度プーリ、ガイドウィンドラスに巻き取られ、および巻き出されるように構成される、角度ケーブルとをさらに含む、実施形態１６に記載の方法。

実施形態１８：横方向ケーブルが、横方向ウィンドラスおよび横方向プーリから巻き取られおよび巻き出されるとき、バックアップローラーに対するガイドローラーの横方向位置が変化する、実施形態１６に記載の方法。

実施形態１９：角度ケーブルが、角度ウィンドラス、角度プーリ、およびガイドウィンドラスから巻き取られおよび巻き出されるとき、リード角が変化する、実施形態１７に記載の方法。

実施形態２０：第一のウェブをニップでベースウェブに接合することをさらに含む、実施形態１３〜１９のいずれか一つに記載の方法。

本発明は、その特定の実施形態に関して詳細に記述されているが、当然のことながら、当業者であれば、上記の理解を得ることで、これらの実施形態に対する改造、その変形、およびそれとの等価物をすぐに思いつくことができる。したがって、本開示の範囲は、添付した請求項およびその任意の等価物の範囲として評価されるべきである。

特許請求の範囲に記載の数値限定に「約」が記載されているか否かにかかわらず、本発明の技術思想に鑑みて、実質的に同一の範囲を含むものである。

Claims (10)

1. ベースウェブがバックアップローラーと接触して機械方向に進むとき、第一のウェブを非線形パターンでベースウェブに適用するための装置であって、
   ガイドローラーと、
   ガイドローラー移動システムと、を備え、
   前記ガイドローラーがガイドローラー回転軸を備え、前記バックアップローラーがバックアップローラー回転軸を備え、
   前記ガイドローラー回転軸は、前記機械方向に垂直な横方向に延び、
   前記ガイドローラーが、前記バックアップローラーによりニップを画定するように構成され、前記ガイドローラー移動システムが、前記ガイドローラーが前記バックアップローラーに対して移動し、前記ニップの位置を制御して、前記第一のウェブが前記機械方向に前記非線形パターンで前記ベースウェブに適用され得るように構成され、
   前記ガイドローラー移動システムが、
   前記ガイドローラーを前記バックアップローラーに対して横方向に移動させる横方向索状機構と、
   前記ガイドローラーを、前記バックアップローラー回転軸および前記ガイドローラー回転軸の両方に垂直な旋回軸を中心に前記バックアップローラーに対して旋回させる角度索状機構であって、前記ガイドローラーの旋回により、前記ガイドローラー回転軸が前記バックアップローラー回転軸とのリード角を画定するように、前記ガイドローラー回転軸が前記バックアップローラー回転軸に対して旋回する、該角度索状機構とを含み、
   前記横方向索状機構が、
   横方向ウィンドラスと、
   横方向プーリと、
   横方向ケーブルであって、前記横方向ウィンドラスおよび前記横方向プーリに巻き取られ、および巻き出されるように構成される、該横方向ケーブルと、
   少なくとも一つのガイドロッドと、
   ガイドブロックであって、前記ガイドローラーを支持し、前記横方向ケーブルが前記横方向ウィンドラスおよび前記横方向プーリに巻き取られ、および巻き出されるとき、ガイドブロックが前記少なくとも一つのガイドロッド上でスライドできるように、前記少なくとも一つのガイドロッドに摺動可能に取付けられ、前記横方向ケーブルに取り付けられる、ガイドブロックと、を備え、
   前記角度索状機構が、
   角度ウィンドラスと、
   角度プーリと、
   前記ガイドローラーに結合され、前記ガイドローラーとともに旋回するガイドウィンドラスと、
   角度ケーブルであって、前記角度ウィンドラス、前記角度プーリ、前記ガイドウィンドラスに巻き取られ、および巻き出されるように構成される、角度ケーブルと、を備え、
   前記角度ケーブルは、前記角度ウィンドラスに固定され、前記角度プーリは、前記角度ケーブルのたるみを取るように前記角度ウィンドラスおよび前記ガイドウィンドラスから離隔して前記横方向に移動可能であり、
   前記角度ウィンドラスの回転が、前記角度ケーブルを介して前記ガイドウィンドラスを旋回させ、それにより前記ガイドローラーが旋回して前記リード角が変化する、装置。
2. 前記横方向ケーブルが、前記横方向ウィンドラスおよび前記横方向プーリから巻き取られおよび巻き出されるとき、前記バックアップローラーに対する前記ガイドローラーの横方向位置が変化する、請求項１に記載の装置。
3. 前記ガイドローラー移動システムが、
   前記横方向ウィンドラスに結合されている第一の出力シャフトを含む第一のモータを更に備える、請求項１に記載の装置。
4. 前記ガイドローラー移動システムが、
   前記角度ウィンドラスに結合されている第二の出力シャフトを含む第二のモータを更に備える、請求項３に記載の装置。
5. 前記ガイドローラー移動システムが、
   前記横方向ウィンドラスの回転が前記角度ウィンドラスの回転と連動するように、前記第一の出力シャフトおよび前記第二の出力シャフトに結合される差動装置を更に備える、請求項４に記載の装置。
6. 前記第一のウェブが前記ベースウェブに前記ニップで接合するように、前記第一のウェブおよび前記ベースウェブが前記ニップに入る前に、接着剤を前記第一のウェブおよび前記ベースウェブのうちの少なくとも一つに適用する接着ユニットを更に備える、請求項１に記載の装置。
7. 前記第一のウェブが弾性である、請求項１に記載の装置。
8. 第一のウェブを非線形パターンでベースウェブに適用するための方法であって、
   前記第一のウェブを提供することと、
   ベースウェブを提供することと、
   前記ベースウェブを機械方向に前進させることと、
   前記第一のウェブを前記機械方向に前進させることと、
   前記第一のウェブおよび前記ベースウェブを適用するためのニップであって、前記機械方向に垂直な横方向に延びるバックアップローラー回転軸を有するバックアップローラーと、ガイドローラー回転軸を有するガイドローラーとによって画定され、前記第一のウェブが前記ガイドローラーによって係合される、ニップを提供することと、
   前記バックアップローラーに対して前記ガイドローラーの位置を調節して、前記ベースウェブに対する前記第一のウェブの横方向位置を制御し、前記第一のウェブを前記機械方向に前記非線形パターンで前記ベースウェブに適用できるようにすることと、を含み、
   前記バックアップローラーに対して前記ガイドローラーの位置を調整することが、前記ガイドローラー回転軸が前記バックアップローラー回転軸とのリード角を画定するように、前記ガイドローラーを前記バックアップローラーに対して旋回させることを含み、
   ガイドローラー移動システムを提供することを更に含み、
   前記ガイドローラー移動システムが、
   前記ガイドローラーを前記バックアップローラーに対して横方向に移動させる横方向索状機構と、
   前記ガイドローラーを、前記バックアップローラー回転軸および前記ガイドローラー回転軸の両方に垂直な旋回軸を中心に前記バックアップローラーに対して旋回させる角度索状機構であって、前記ガイドローラーの旋回により、前記ガイドローラー回転軸が前記バックアップローラー回転軸とのリード角を画定するように、前記ガイドローラー回転軸が前記バックアップローラー回転軸に対して旋回する、該角度索状機構とを含み、
   前記横方向索状機構が、
   横方向ウィンドラスと、
   横方向プーリと、
   横方向ケーブルであって、前記横方向ウィンドラスおよび前記横方向プーリに巻き取られ、および巻き出されるように構成される、該横方向ケーブルと、
   少なくとも一つのガイドロッドと、
   ガイドブロックであって、前記ガイドローラーを支持し、前記横方向ケーブルが前記横方向ウィンドラスおよび前記横方向プーリに巻き取られ、および巻き出されるとき、ガイドブロックが前記少なくとも一つのガイドロッド上でスライドできるように、前記少なくとも一つのガイドロッドに摺動可能に取付けられ、前記横方向ケーブルに取り付けられる、ガイドブロックと、を備え、
   前記角度索状機構が、
   角度ウィンドラスと、
   角度プーリと、
   前記ガイドローラーに結合され、前記ガイドローラーとともに旋回するガイドウィンドラスと、
   角度ケーブルであって、前記角度ウィンドラス、前記角度プーリ、前記ガイドウィンドラスに巻き取られ、および巻き出されるように構成される、角度ケーブルと、を備え、
   前記角度ケーブルは、前記角度ウィンドラスに固定され、前記角度プーリは、前記角度ケーブルのたるみを取るように前記角度ウィンドラスおよび前記ガイドウィンドラスから離隔して前記横方向に移動可能であり、
   前記角度ウィンドラスの回転が、前記角度ケーブルを介して前記ガイドウィンドラスを旋回させ、それにより前記ガイドローラーが旋回して前記リード角が変化する、方法。
9. 前記横方向ケーブルが、前記横方向ウィンドラスおよび前記横方向プーリから巻き取られおよび巻き出されるとき、前記バックアップローラーに対する前記ガイドローラーの横方向位置が変化する、請求項８に記載の方法。
10. 前記第一のウェブを前記ニップで前記ベースウェブに接合させることを更に含む、請求項８に記載の方法。

Images