專利名稱：在衛(wèi)生制品高效率生產(chǎn)線上噴墨印刷的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在具有印刷圖案的衛(wèi)生制品高效率生產(chǎn)線上進行噴墨印刷的方法。
背景技術(shù)：
包括印刷在其內(nèi)和/或外表面上的圖案的諸如包括婦女衛(wèi)生制品、嬰兒尿布、嬰兒套穿制品、成人失禁制品等等在內(nèi)的一次性吸收制品之類的衛(wèi)生制品已經(jīng)被公開于2001年12月19日提交的共同未決的、普通轉(zhuǎn)讓的美國專利申請10/025059中，其引入本文以供參考。
印刷圖案可為單色調(diào)、多色調(diào)、單色彩或多色彩。這些圖案對消費者應(yīng)該是可見的，以便為消費者提供諸多預(yù)期的有益效果，這些有益效果包括改進美觀性、產(chǎn)品功能效果或消費者注意到到該產(chǎn)品如何好。例如，圖1-3所示的兩種色調(diào)圖案散發(fā)出一種深度感，其對期望產(chǎn)品具有令人滿意的液體吸收和保持能力的顧客來說很重要。深度感知表示，盡管產(chǎn)品很薄，產(chǎn)品的性能將不會受到薄度的限制。
印刷圖案通常通過在基底材料上用各種印刷方法印刷油墨來提供，例如柔性版印刷、卷筒紙凹版印刷、網(wǎng)版印刷、噴墨印刷等等。典型地，在高速印刷生產(chǎn)線上來完成印刷操作，與用來加工一次性制品的加工生產(chǎn)線分開。在印刷生產(chǎn)線上印刷之后，印好的基底典型地以其上包括印刷圖案的連續(xù)纖網(wǎng)形式被傳送到加工生產(chǎn)線上。然而，與加工生產(chǎn)線脫離分開印刷基底的上述措施需要與基底的操縱、纏卷和松卷、存儲和運輸有關(guān)的額外成本。另外，上述工序可對印刷基底的質(zhì)量產(chǎn)生不良影響，由于卷內(nèi)壓力的不均勻分布而導致卷內(nèi)的基底卷繞層的不均勻和變形過大。此外，分開印刷基底常常需要特殊的定位控制方法，以確保印刷圖案與加工操作之間的正確定相，在生產(chǎn)的制品上產(chǎn)生所期望的和一致的印刷圖案定位。
然而，在以高速和高生產(chǎn)效率生產(chǎn)一次性制品的加工生產(chǎn)線上將印刷操作與加工操作結(jié)合在一起會導致明顯減產(chǎn)，因為加工生產(chǎn)線的整個效率通常將受到影響。這通常是由于加工操作的多樣性和復(fù)雜性造成的，其中任何加工操作的任何故障均會影響印刷操作的進行。反之，任何印刷操作的任何故障均會影響加工操作。另外，印刷操作通常需要定期維護步驟，這也會影響到加工生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率。因為加工生產(chǎn)線為高速運行，每分鐘生產(chǎn)成百上千的衛(wèi)生制品，生產(chǎn)過程中的任何中斷均會導致實際減產(chǎn)。
因此，提供一種將印刷操作與加工操作在用于具有印刷圖案的衛(wèi)生制品的高效率生產(chǎn)的加工生產(chǎn)線上結(jié)合起來的可靠方法將是有益的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明可提供在包括至少兩個噴墨印刷頭的加工生產(chǎn)線上在具有印刷圖案的衛(wèi)生制品的高效率生產(chǎn)中進行噴墨印刷的一種方法。所述方法包括以下步驟(a)提供一個以第一速度在纖網(wǎng)方向上移動的基質(zhì)；(b)通過一個靠近基質(zhì)設(shè)置的第一噴墨印刷頭在基質(zhì)上印刷第一多個圖案，圖案在纖網(wǎng)方向上按間距彼此分開；(c)在基質(zhì)繼續(xù)其運動的同時，從第一噴墨印刷頭切換到第二噴墨印刷頭；和(d)通過一個靠近基質(zhì)設(shè)置的第二噴墨印刷頭在基質(zhì)上印刷第二多個圖案，圖案在纖網(wǎng)方向上按間距彼此分開，其中第一多個圖案與第二多個圖案在纖網(wǎng)方向上被一個未印刷區(qū)域分開，其中未印刷區(qū)域不大于間距的50倍。
在本發(fā)明的另一方面，未印刷區(qū)域不大于間距的10倍。在本發(fā)明的又一方面，未印刷區(qū)域不大于間距的1倍。
在本發(fā)明的一個方面，從第一噴墨印刷頭切換到第二噴墨印刷頭的步驟可包括以下步驟(a)由操作人員發(fā)出一個第二啟動信號至轉(zhuǎn)換控制器啟動第二噴墨印刷頭；(b)停止從轉(zhuǎn)換控制器發(fā)送第一輸出信號給噴墨控制器；和(c)從轉(zhuǎn)換控制器發(fā)送一個第二輸出信號給噴墨控制器。
在本發(fā)明的另一方面，從第一噴墨印刷頭切換至第二噴墨印刷頭的步驟可包括以下步驟
(a)停止從噴墨控制器發(fā)送第一正常信號，響應(yīng)第一噴墨印刷頭的故障模式；(b)停止從轉(zhuǎn)換控制器發(fā)送第一輸出信號給噴墨控制器；和(c)開始從轉(zhuǎn)換控制器發(fā)送第二輸出信號給噴墨控制器。
在本發(fā)明的一個方面，在包括至少兩個噴墨印刷頭的加工生產(chǎn)線上具有印刷圖案的衛(wèi)生制品的高效率生產(chǎn)的效率為至少60％。在本發(fā)明的另一方面，在包括至少兩個噴墨印刷頭的加工生產(chǎn)線上具有印刷圖案的衛(wèi)生制品的高效率生產(chǎn)的效率為至少70％。在本發(fā)明的又一方面，在包括至少兩個噴墨印刷頭的加工生產(chǎn)線上具有印刷圖案的衛(wèi)生制品的高效率生產(chǎn)的效率為至少85％。


雖然本說明書和權(quán)利要求書特別指出了并清楚地要求保護視為形成本發(fā)明的主題，但據(jù)信通過結(jié)合附圖的下述描述可更好地理解本發(fā)明，其中類似的標記代表基本上相同的部件，并且其中圖1為具有印刷圖案的一個示例性衛(wèi)生制品的透視圖；圖2為圖1衛(wèi)生制品的平面視圖；圖3為衛(wèi)生制品的一個可供選擇的實施方案的平面視圖；圖4為顯示成灰度圖的一個示例性雙色調(diào)圖案；圖5為顯示成pcx圖的圖4的雙色調(diào)圖案；圖6為圖5pcx圖的一部分的放大圖；圖7圖示說明不同灰度和pcx圖的并列式比較；圖8為設(shè)計用來制造圖1、2、3的衛(wèi)生制品以及本文所定義的任何其它衛(wèi)生制品的本發(fā)明的方法的一個實施方案的簡化正視圖；圖9為本發(fā)明方法控制系統(tǒng)的一個實施方案的方框圖；圖10為依照本發(fā)明的方法在噴墨印刷頭的操作模式之間的切換邏輯的方框圖；圖11為具有第一多個圖案和被未印刷區(qū)域B與第一多個圖案分開的第二多個圖案的一部分基底的頂視圖；圖12圖示說明具有分辨率X灰度級A的印刷圖案；圖13圖示說明具有灰度級A、分辨率X-30％的印刷圖案；
圖14圖示說明具有灰度級A+30、分辨率X-30％的印刷圖案。
具體實施例方式
本發(fā)明將根據(jù)公開于2001年12月19日提交的共同未決的和普通轉(zhuǎn)讓的美國專利申請10/025059中的一種具有印刷在所述吸收制品頂片表面上的至少一種色彩的多色調(diào)信號的一次性吸收制品進行描述。具體地講，本發(fā)明將根據(jù)公開于以上專利申請中的一種婦女衛(wèi)生制品進行描述。然而，本發(fā)明可適用于具有印刷在外和/或內(nèi)表面上的單色彩和/或多色彩和/或單色調(diào)和/或多色調(diào)圖案的任何一次性吸收制品，提供包括改善產(chǎn)品性能、產(chǎn)品美觀性、顧客關(guān)注度、顧客感知等在內(nèi)的諸多期望的有益效果。
定義本文所用術(shù)語“衛(wèi)生制品”、“一次性吸收制品”或“吸收制品”是指一種正常吸收和保留流體的裝置。在某些實施例中，該短語是指緊貼或鄰近穿著者的身體放置以吸收和容納從體內(nèi)排出的排泄物和/或滲出物的裝置，并且包括這樣的個人護理制品，如婦女衛(wèi)生制品、嬰兒尿布、嬰兒套穿制品、嬰兒游泳制品、成人失禁制品等。在其它實施例中，所述短語是指具有吸收食物能力以防止污染穿著者衣服諸如進餐圍兜之類的保護性制品。在其它實施例中，所述短語是指提供某種諸如減緩疼痛、覆蓋傷口之類的治療有益效果或靠近身體保持另一個裝置或制品的裝置。
本文所用術(shù)語“一次性的”用于描述一般不打算被清洗或被恢復(fù)或被多次重新使用其初始功能的產(chǎn)品，即優(yōu)選地，其打算在使用幾次后或使用一次后丟棄。
本文所用術(shù)語“基質(zhì)”是指優(yōu)選地呈連續(xù)纖網(wǎng)形式、適于在其相對的至少一個表面上印刷圖案的任何材料。術(shù)語“基質(zhì)”可包括薄膜(可透氣的或不可透氣的)、無紡材料、紡織材料、泡沫材料或它們的任意組合?；|(zhì)可為單層或多層，包括合成和/或天然材料?；|(zhì)也可包括具有單層或多層包括木漿等在內(nèi)的干的搭接材料。此外，基質(zhì)可為衛(wèi)生制品的任何組件例如頂片、第二頂片、插件、底片、吸收芯或它們的任意組合的一部分。
本文所用術(shù)語“色彩”是指包括任何主色，即白色、黑色、紅色、藍色、紫色、橙色、黃色、綠色和靛藍色以及任何其偏色或其混合色。術(shù)語“非彩色”或“非彩色的”是指色彩白色，其被進一步定義為L*值至少為90、a*值等于0±2和b*值等于0±2的那些色彩。本文所采用的比色值可用一個Hunter色彩反射測光儀獲得，其說明可見于1958年的Journal of theOptical Society of America，第48卷，第985-995頁，R.S.Hunter的論文“Photoelectric color difference Meter”。特別設(shè)計用于測定Hunter色標的裝置被描述于1961年10月10日授予Hunter等人的美國專利3,003,388中。
本文所用術(shù)語“婦女衛(wèi)生制品”是指婦女所穿戴的吸收和容納月經(jīng)以及其它陰道和失禁滲出物的衛(wèi)生巾、緊身短褲襯里、棉塞和失禁制品。可具有起產(chǎn)生深度感知作用的多色調(diào)信號的婦女衛(wèi)生制品的非限制性實施例包括俄亥俄州辛辛那提市的The Procter&Gamble Company生產(chǎn)的那些制品，如根據(jù)美國專利4,324,246、4,463,045和6,004,893制造的ALWAYS帶有DriWeave的短褲護墊。根據(jù)美國專利4,342,314、4,463,045、4,556,146、B1 4,589,876、4,687,478、4,950,264、5,009,653、5,267,992和Re.32,649制造的ALWAYS帶護翼超薄細長最大量型；ALWAYS標準最大量型；ALWAYS帶護翼超最大量型；ALWAYS帶護翼最大量型；ALWAYS帶護翼超長最大量型；ALWAYS帶護翼加長超大量型和ALWAYS帶護翼夜用最大量型，前述的每一個公開均引入本文以供參考。
本文所用術(shù)語“分段的單元操作”是指在一條加工生產(chǎn)線上具有在一次性吸收制品的制造過程中加工一個或多個纖網(wǎng)的與間距有關(guān)的功能的任何裝置。例如，單元操作可包括但不限于這樣的與間距相關(guān)的纖網(wǎng)加工裝置如一個切割裝置(例如成品刀)、一個散片放置裝置(例如一個切割和滑動單元、一個切割和放置單元)、一個具有分段壓花圖案的壓花裝置、一個纖網(wǎng)活化劑裝置(例如，公開于授予Buell等人的美國專利5,151,092、授予Buell等人的美國專利5,156,793和授予Chappell等人的美國專利No.5,518,801中的增量拉伸活化裝置)、旋轉(zhuǎn)式印刷裝置等等，所有這些裝置具有共同點，即它們包括一個與產(chǎn)品段長相對應(yīng)的加工周期，其為在纖網(wǎng)被切割成單個制品之前在加工生產(chǎn)線上呈纖網(wǎng)形式的制品長度。
術(shù)語生產(chǎn)運行的“效率”或“可靠性”本文是指在七個(7)連續(xù)工作日、每天24小時的周期期間所生產(chǎn)的產(chǎn)量與假設(shè)沒有因故障、維護等而產(chǎn)生的加工生產(chǎn)線的任何單元運行的生產(chǎn)停機所生產(chǎn)的理論產(chǎn)量之比，用百分比表示。
術(shù)語“高效率生產(chǎn)”本文是指生產(chǎn)衛(wèi)生制品的加工生產(chǎn)線的效率或可靠性，其中加工生產(chǎn)線的效率為至少60％、至少70％或至少85％。加工生產(chǎn)線的效率取決于加工生產(chǎn)線每個單元操作的效率。例如，本發(fā)明的印刷操作的效率為約99.7％。
說明圖1提供一個本文中以婦女衛(wèi)生制品形式表示的吸收制品10的透視圖。圖2提供圖1吸收制品10的平面視圖。本文中吸收制品10具有一個上表面或朝向使用者表面13、一個下表面或朝向衣服表面14和一個周邊12。吸收制品10包括一個頂片25，其具有一個朝向上表面13面向上的觀測表面28。吸收制品10還包括與頂片25相對定位的底片15。底片15優(yōu)選地至少部分在周邊12處被接合到頂片25上。吸收制品10也包括一個在頂片25和底片15之間設(shè)置的吸收芯20。在本發(fā)明的一個優(yōu)選的實施方案中，吸收制品10也包括一個位于頂片25下面、即至少部分地在頂片25和吸收芯20之間的第二頂片或插件26。
在圖1和圖2中所示的實施方案中，吸收制品10具有至少兩個部分，即一個彩色部分40和一個非彩色部分50。彩色部分40和非彩色部分50從頂片25的觀測表面28是可見的。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中，彩色部分40是一個印刷圖案40，具有至少兩種色調(diào)一個第一色調(diào)42和一個第二色調(diào)44。優(yōu)選地然而非必須地，如圖1和2所示，第一色調(diào)42基本上位于第二色調(diào)44之內(nèi)。第二色調(diào)44或是在明度、暗度上和/或在色彩上與第一色調(diào)42不同。通過使用者觀察頂片25的觀測表面28，多色調(diào)起到產(chǎn)生吸收制品內(nèi)部的深度感知的作用。在圖1和2所示的實施方案中，印刷圖案40的第一色調(diào)42比印刷圖案40的第二色調(diào)44要深。
可供選擇地，在吸收制品10A的另一個實施方案中，印刷圖案或彩色部分40A可包括比第二色調(diào)44A淺的第一色調(diào)42A，如圖3所示。設(shè)置色調(diào)的明度和暗度(或是兩種或是兩種以上色調(diào))以使觀察吸收制品10A觀測表面28的使用者產(chǎn)生深度感知。
如上所述，在本發(fā)明的一個實施方案中，印刷圖案40可為位于頂片25和吸收芯20之間的第二頂片或插件26。在另一個實施方案中，彩色部分40可形成頂片25的一部分。在另一個實施方案中，印刷圖案40可形成吸收芯20的一部分，因此印刷圖案40從頂片25的觀測表面28是可見的?？晒┻x擇地，印刷圖案40可為位于頂片28下面的一個多層插件。
使印刷圖案40能夠容易地從頂片25的觀測表面28被看見的任何頂片材料均適用。例如，成型薄膜材料、無紡材料或它們的組合物均適用。
可供選擇地，對上述色標值，可將雙色調(diào)部分40和40A顯示成灰度圖。例如，圖4圖示說明一個具有一個較深部分60A和一個較淺部分60B的雙色調(diào)圖案60。本發(fā)明的雙色調(diào)灰度圖采用購自總部位于加利福尼亞州San Jose的Adobe Systems Incorporated的Adobe Illustrator進行測量。在一個實施方案中，較暗部分60A在灰度上測量為45以及較淺部分60B在灰度上測量為20。
可通過采用同樣購自Adobe Systems Incorporated的AdobePhotoshop將一個灰度圖轉(zhuǎn)換成一個pcx圖。圖5將圖案70顯示為由圖4的灰度圖60轉(zhuǎn)換的pcx圖。因為pcx圖由單獨的像素和點構(gòu)成，pcx圖可用于產(chǎn)生噴墨圖案，其中pcx圖的每個點代表由一個印刷頭噴墨而形成的墨點。圖6顯示圖案70的放大視圖，其中較暗部分70A由比較淺部分70B多很多的點構(gòu)成。為了參考起見，圖7圖示說明具有10、25、40、55、70、85和100灰度值的幾種灰度圖與對應(yīng)的pcx圖的并列式比較，其中灰度值100代表純黑圖案。
圖8為設(shè)計用來制造圖1、2和3的吸收制品以及以上定義的并具有包括多色彩、多色調(diào)或多灰度圖案在內(nèi)的任何所需印刷圖案的任何其它吸收制品的本發(fā)明的方法100的一個實施方案的簡化正視圖。
方法100包括一個能夠在一個基質(zhì)102上印刷所需圖案的噴墨印刷工位101。基質(zhì)102可為依照以上提供的基質(zhì)定義的任何基質(zhì)。同樣，如上所述，基質(zhì)102可形成一次性吸收制品10的任何組件或部分。然而，在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中，基質(zhì)102為供第二頂片或插件26之用的無紡纖網(wǎng)，如圖1和2所示。
可將基質(zhì)102用任何合適的方法提供給印刷工位102，例如一個計量裝置104(例如奧米加輥或S纏繞裝置)、一系列空轉(zhuǎn)輥柱106和108以及計量裝置110(例如真空輸送機)。計量裝置104和110都在基質(zhì)102中產(chǎn)生預(yù)期的張力并以預(yù)期的線速度V(在本發(fā)明的高速生產(chǎn)方法中可達到約6米/秒或更高)在纖網(wǎng)或加工方向111上移動基質(zhì)102。然而，本發(fā)明也適于基質(zhì)的任何其它線速度例如至少5米/秒、至少4米/秒、至少3米/秒、至少2米/秒以及更低(其發(fā)生在加工生產(chǎn)線啟動期間，當加工生產(chǎn)線速度包括基質(zhì)102的線速度V在內(nèi)逐漸從零加速到預(yù)期的生產(chǎn)速度時)。
如圖8所示，印刷工位101優(yōu)選地包括在纖網(wǎng)方向111延伸按空間距離116設(shè)置的包括一個第一噴墨印刷頭112和一個第二噴墨印刷頭114的雙頭排列。然而，應(yīng)當注意的是，第一和第二印刷頭112和114彼此可按任何所需的空間距離進行設(shè)置。
第一和第二印刷頭112和114可為適于印刷所需圖案的任何型式并優(yōu)選地為非接觸式噴墨印刷頭，其距基質(zhì)102、即朝向印刷頭112和114的基質(zhì)102的第一表面118以某個合適的距離設(shè)置。
印刷頭112和114的墨水供應(yīng)優(yōu)選地由一個共用的墨水源提供；然而如果需要，也可利用分開的墨水源。
印刷頭112和114每一個均包括許多噴口，分配大量的基本均勻的墨點。在本發(fā)明的一個實施方案中，印刷頭112和114的每一個均包括256個噴口，形成約1英寸長(約50.8mm)的直線構(gòu)型。因此，印刷頭112和114每個可印刷橫穿基質(zhì)102直線延伸約50.8mm包含256個墨點的圖案。這種排列足以印刷多達約50.8mm寬(當橫貫基質(zhì)102進行測量并分別按圖1-2和3中印刷圖案40和40A的寬度W進行顯示時)的任何圖案。然而，如果需要，每個印刷頭可提供任意數(shù)目的噴頭以印刷所需圖案的所需寬度W，例如對于本發(fā)明的婦女衛(wèi)生制品而言，寬度可從5mm改變至85mm。對于上述其它種類的衛(wèi)生制品而言，印刷圖案的寬度W可改變得更大。
就具有256個噴口的印刷頭而論，此類印刷頭可購自辦事處位于伊利諾州Wood Dale市的Videojet Technologies Inc.。印刷工位101可為噴墨印刷系統(tǒng)的一部分，其也購自Videojet Technologies，Inc.，因為PrintProTM噴墨印刷系統(tǒng)包括一個墨水源和一個用于提供墨水和控制噴口形成單個墨滴的控制器。
在PrintProTM噴墨印刷系統(tǒng)中，墨滴從印刷頭112和114的所有噴口中連續(xù)進行分配，然而只有某些墨滴能夠達到基質(zhì)在預(yù)期的位置102形成印刷圖案?？赏ㄟ^將墨滴偏離進一個再循環(huán)流連續(xù)重復(fù)使用防止其它墨滴達到基質(zhì)102。每個印刷頭各個墨水噴口的運行用裝在PrintProTM系統(tǒng)內(nèi)的一個控制器進行控制。
可供選擇地，對本發(fā)明的一個實施方案的噴墨印刷系統(tǒng)的連續(xù)型式而言，噴墨印刷系統(tǒng)可為請求式噴墨印刷系統(tǒng)，其中墨水典型地不進行再循環(huán)，并且其中墨滴不被連續(xù)形成，而是在請求的基礎(chǔ)上，按預(yù)期的指令來印刷所需的圖案。
再次參見圖8，在本發(fā)明的方法中，第一和第二印刷頭112和114每一個都能夠印刷圖1-2和3的圖案40和40A或彼此分開的任何其它所需的圖案。例如，當?shù)谝挥∷㈩^112處于印刷模式時(即，按基質(zhì)102上預(yù)定位置在基質(zhì)102上印刷圖案40)，第二印刷頭114可處在待機或空閑模式(即，未印刷基質(zhì)102上的圖案40)。反過來，當?shù)谝挥∷㈩^112處于待機模式時，第二印刷頭114處于印刷模式，印刷圖案40。如上所述，在兩種運行模式印刷模式和待機模式中，每個印刷頭112和114的256個噴口的每一個的液滴成形連續(xù)發(fā)生；然而，在待機模式中，所有分配的液滴被偏離和被回收進一個再循環(huán)墨流中，然而在印刷模式中，未偏離的液滴被沉積在基質(zhì)102上，偏離的液滴被回收進再循環(huán)墨流中。
在本發(fā)明的方法中，通過從第一印刷頭112的印刷模式切換到第二印刷頭114的印刷模式，反之亦然，可提供預(yù)期的生產(chǎn)過程的連續(xù)性。當一個印刷頭因任何原因、包括任何種類的故障或定期維護、進行清潔等在內(nèi)需要脫離印刷模式時，印刷頭112和114之間的切換能夠在一條加工生產(chǎn)線上連續(xù)不斷地生產(chǎn)衛(wèi)生制品。第二印刷頭通過自動從待機模式切換到生產(chǎn)模式來提供所需的后備。
這種連續(xù)性對保持以高生產(chǎn)速度生產(chǎn)衛(wèi)生制品的加工生產(chǎn)線的高生產(chǎn)效率相當重要。如上所述，生產(chǎn)速度可高達6米/秒以及更高，并且在高生產(chǎn)速度下，其可為至少600件/分鐘。為了避免減產(chǎn)，這么高的速度和生產(chǎn)速度是基本的。(應(yīng)當注意的是，本發(fā)明的方法也適于任何生產(chǎn)速度，至少600件/分鐘上下，高達3,000件/分鐘。)對于本發(fā)明的一次性吸收制品而言，具有設(shè)置在衛(wèi)生制品的希望的、預(yù)定的和一致的位置的印刷圖案很重要。因此，在本發(fā)明的方法中，當?shù)谝挥∷㈩^112停止印刷而第二印刷頭114開始印刷時，第二印刷頭114可如第一印刷頭112一樣在相同的位置印刷。此外，在本發(fā)明的一個實施方案中，印刷頭之間的切換同時發(fā)生，優(yōu)選地在切換期間具有最小的衛(wèi)生制品生產(chǎn)損失。下面將更詳細地描述這種運行。
再次參見圖8，在噴墨印刷之后，基質(zhì)102行進到切割和放置裝置120，其能夠?qū)⒒|(zhì)102切斷成包括第二頂片26的單個片，然后按預(yù)期的間距P將第二頂片26放置到以預(yù)期速度在纖網(wǎng)方向124上移動的頂片纖網(wǎng)122上。頂片纖網(wǎng)122可用本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所熟知的任何適用方法以預(yù)期的速度提供和計量。接下來，吸收芯纖網(wǎng)126(其也可用任何適用的方法提供和計量)被切成單個的吸收芯20，其然后被放置到以前設(shè)置在頂片纖網(wǎng)122上的第二頂片26上。吸收芯20的切割和放置操作可通過一個切割和滑動裝置128或本領(lǐng)域已知的任何合適的纖網(wǎng)切割和放置裝置來提供。此外，將一個底片纖網(wǎng)130(其也可通過任何合適的方法提供和計量)沉積到芯20上以提供夾心型纖網(wǎng)132，其隨后被粘合到一起并被切割成單獨的本發(fā)明的衛(wèi)生制品10。夾心型纖網(wǎng)132的粘合、切割和放置也可用本領(lǐng)域已知的任何合適的方法提供，例如，通過成品刀134。然后可用任何合適的方法例如傳送機136將單個制品10輸送到其它下游作業(yè)，例如折疊、纏繞和包裝。
圖9圖示說明本發(fā)明控制系統(tǒng)的一個實施方案的方框圖200。方框圖200包括具有第一噴墨印刷頭112和第二噴墨印刷頭114的印刷工位101。方框圖200也包括一個用于計算每個印刷頭112和114的每一個256個噴嘴的每個墨滴偏移的噴墨控制器211。所計算的信息然后分別由一個第一通信鏈路230和一個第二通信鏈路231從噴墨控制器211傳輸給噴墨印刷頭112和114。噴墨控制器211也根據(jù)轉(zhuǎn)換器速度基準(例如，移動基質(zhì)102的線速度)接收來自第一編碼器202的信息，其可從代表基質(zhì)102速度的任何合適的速度基準來提供。在本發(fā)明的一個實施方案中，速度基準212借助于連接到切割和放置裝置120上的第一編碼器202從切割和放置裝置120提供。噴墨控制器211還接收對于印刷頭112和114的觸發(fā)信息，其中每個印刷頭112和114分別具有其自身的觸發(fā)信號，即第一觸發(fā)信號215和第二觸發(fā)信號216。
如圖9所示，對于控制第一印刷頭112，第一觸發(fā)信號215為由接收第一啟動周期信號217和一個第一輸出信號219的第一計算單元222所計算的信息結(jié)果。第一計算單元222可為能夠計算二進制AND邏輯功能的任何合適的電子裝置，例如光耦合裝置等。第一啟動周期信號217由一個第二編碼器203(其在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中，其被連接到成品刀134上)提供。然而，可將第二編碼器203連接到以上定義的任何分段單元操作上，包括可被連接到第一編碼器202和第二編碼器203上的切割和放置裝置120在內(nèi)。第一輸出信號219從一個轉(zhuǎn)換邏輯控制器210(下文中稱為轉(zhuǎn)換控制器210)來提供。為了提供第一輸出信號219，轉(zhuǎn)換控制器210從噴墨控制器211接收第一正常信號225和第二正常信號226兩個信號。
與此類似，如圖9所示，對于控制第二印刷頭112，第二觸發(fā)信號216為由接收第二啟動周期信號218和一個第二輸出信號220的第二計算單元223所計算的信息結(jié)果。與第一計算單元222類似，第二計算單元223可為能夠計算二進制AND邏輯功能的任何合適的電子裝置，例如光耦合裝置等。第二啟動周期信號218由第二編碼器203。第二輸出信號220從轉(zhuǎn)換控制器210來提供。為了提供第二輸出信號220，轉(zhuǎn)換控制器210從噴墨控制器211接收第一正常信號225和第二正常信號226兩個信號。
第一啟動周期信號217和第二啟動周期信號218彼此相關(guān)，代表第一和第二印刷頭112和114各自的噴嘴間的空間距離116?？臻g距離240代表與第一和第二印刷頭112和114之間的啟動周期信號相對應(yīng)的單個產(chǎn)品周期的一部分。
圖10顯示一個圖示說明在轉(zhuǎn)換控制器210內(nèi)部用于切換第一和第二噴墨印刷頭112和114三種運行模式的邏輯的方框圖300。印刷頭112和114每一個的三種運行模式用代表待機或空閑模式301、運行模式302和故障模式303的三個圓圈來圖示說明。
在待機模式301中，第一印刷頭112或第二印刷頭114(或印刷頭112和114兩個)準備好在任何時刻印刷，同時連續(xù)形成墨滴和并將其回收進再循環(huán)墨流中。
在運行模式302，第一印刷頭112或第二印刷頭114在基質(zhì)102上印刷圖案。(如上所述，在本發(fā)明的一個優(yōu)選模式中，當時只有一個印刷頭112或114可按運行模式302運行)。在待機模式301和運行模式302兩個模式中，轉(zhuǎn)換控制器210接收正常信號215或216并發(fā)送輸出信號219或220(參見圖9)。
在故障模式303中，轉(zhuǎn)換控制器210不接收正常信號215或216并且不發(fā)送輸出信號219或220(參見圖9)。
參見圖10，從待機模式301中，一個印刷頭可通過轉(zhuǎn)換311切換到運行模式302，或通過轉(zhuǎn)換314切換到故障模式303。轉(zhuǎn)換311可因兩種不同的情形而發(fā)生(1)操作人員通過啟動第一印刷頭112或第二印刷頭114各自的啟動信號228或229(參見圖9)到轉(zhuǎn)換控制器210在印刷頭之間切換；或(2)轉(zhuǎn)換311為在另一個印刷頭上轉(zhuǎn)換313之后立刻發(fā)生的自動程序，其從運行模式302切換到故障模式303。對于轉(zhuǎn)換314，它也能因兩種不同的情形而發(fā)生(1)當一個空閑印刷頭需要維修例如清潔等時操作人員將空閑印刷頭切換到故障模式303；或(2)由于任何原因一個空閑印刷頭發(fā)生故障，并因此沒有發(fā)送正常信號225或226到轉(zhuǎn)換控制器210。
參見圖10，從運行模式302，一個印刷頭可通過轉(zhuǎn)換312切換到待機模式301或通過轉(zhuǎn)換313切換到故障模式。轉(zhuǎn)換312和313優(yōu)選權(quán)是平等的，因此每個執(zhí)行與否取決于轉(zhuǎn)換312或313哪一個首先發(fā)生。轉(zhuǎn)換312可發(fā)生在操作人員在印刷頭間切換時，以及轉(zhuǎn)換313可發(fā)生在一個印刷頭在運行模式302發(fā)生故障(即，不發(fā)送正常信號225或226到轉(zhuǎn)換控制器210)并需要操作人員檢修時。當一個印刷頭在運行模式302發(fā)生故障時，另一個空閑的印刷頭通過轉(zhuǎn)換311切換到運行模式302。
參見圖10，從故障模式303，一個印刷頭可僅通過轉(zhuǎn)換315切換到待機模式301。這發(fā)生在一個出故障的印刷頭已經(jīng)被檢修好并準備就緒的時候。
操作步驟再次參見圖9和10，下面描述連續(xù)操作第一和第二印刷頭112和114的各種步驟。
首先，第一和第二印刷頭112和114優(yōu)選地被轉(zhuǎn)換器PLC 210控制處于待機模式301。當兩個印刷頭112和114都處于待機模式301時，噴墨控制器211發(fā)送兩個正常信號225和226至轉(zhuǎn)換控制器210?，F(xiàn)在操作人員具有一種選擇權(quán)，可通過發(fā)出啟動第一印刷頭112的第一啟動信號228或啟動第二印刷頭114的第二啟動信號229選擇啟動印刷頭112或114任一個開始印刷。如果操作人員選擇啟動第一啟動信號228啟動第一印刷頭112，則轉(zhuǎn)換控制器210發(fā)送第一輸出信號219，其與第一周期啟動信號217在第一計算單元222結(jié)合起來，發(fā)送第一觸發(fā)信號215給噴墨控制器211啟動第一印刷頭112，在處于運行模式302的第一印刷頭112印刷期間，第二印刷頭114保持處于待機模式301，準備需要時被切換到運行模式302。當?shù)谝挥∷㈩^112處于運行模式302進行印刷并且第二印刷頭114處于待機模式301時，噴墨控制器211發(fā)送第一和第二兩個正常信號給轉(zhuǎn)換控制器210。
當?shù)谝挥∷㈩^112發(fā)生故障時，噴墨控制器211將第一印刷頭112切換到故障模式303并停止發(fā)送第一正常信號225給轉(zhuǎn)換控制器211，作為響應(yīng)，其停止發(fā)送第一輸出信號219并開始發(fā)送第二輸出信號220。第二輸出信號220然后與第二啟動周期信號219在第二計算單元223中結(jié)合起來，發(fā)送第二觸發(fā)信號216至噴墨控制器211，將第二印刷頭114切換到運行模式302。
與此類似，當?shù)诙∷㈩^114發(fā)生故障時，噴墨控制器211將第二印刷頭114切換到故障模式303并停止發(fā)送第一正常信號225給轉(zhuǎn)換控制器211，作為響應(yīng)，其停止發(fā)送第二輸出信號220并開始發(fā)送第一輸出信號219。第一輸出信號219然后與第一啟動周期信號218在第一計算單元222中結(jié)合起來，發(fā)送第一觸發(fā)信號215給噴墨控制器211，將第一印刷頭112切換到運行模式302。
可供選擇地，對于印刷頭之一出故障時上述印刷頭之間的自動切換而言，當轉(zhuǎn)換PLC接收兩個正常信號225和226時操作人員可于任何時間在印刷頭之間切換。例如，當?shù)谝挥∷㈩^112工作在運行模式302以及第二印刷頭114處于待機模式301時(在這種條件下，轉(zhuǎn)換器PLC從噴墨控制器210接收到兩個正常信號225和226)，操作人員可于任何時間通過啟動第二啟動信號229將印刷從第一印刷頭112切換到第二印刷頭114。在這種情況下，轉(zhuǎn)換器PLC停止發(fā)送第一輸出信號219并開始發(fā)送第二輸出信號220，其然后在第二計算單元223中與第二啟動周期信號219結(jié)合起來，發(fā)送第二觸發(fā)信號216給噴墨控制器211，將第二印刷頭114切換到運行模式302。當轉(zhuǎn)換器PLC 210停止發(fā)送以上的第一輸出信號219時，作為響應(yīng)，噴墨控制器210停止接收第一觸發(fā)信號215并停止發(fā)送第一正常信號225至轉(zhuǎn)換器PLC 210。當操作人員需要對工作在運行模式302的一個印刷頭做任何檢修步驟(例如清潔等)時，需要操作人員在印刷頭之間進行這種手工切換。同樣，當需要通過加載新數(shù)據(jù)更改印刷圖案時，操作人員需要切換印刷頭。此種能力使操作人員能夠“動態(tài)”地改變印刷圖案，而無需在轉(zhuǎn)換器上中斷生產(chǎn)進程。
圖11顯示具有一個第一多個351的圖案40和一個第二多個352的圖案40的基質(zhì)102的一部分的頂視圖。在第一多個351的圖案40和在第二多個352的圖案40中，圖案40以間距P彼此分開，間距P為衛(wèi)生制品的長度。間距P可根據(jù)具體的衛(wèi)生制品而改變，例如通常為約100mm至約400mm。具體地講，對于婦女衛(wèi)生制品，間距P可從約220mm改變至約320mm。(如前所述，在本發(fā)明的實施方案中，印刷圖案40的長度和寬度可改變。具體地講，對于本發(fā)明的婦女衛(wèi)生制品，印刷圖案40的長度L可從約10mm改變至約300mm以及印刷圖案40的寬度可從約5mm改變至約85mm。然而，本發(fā)明中可采用任何所希望的印刷圖案40的長度和寬度。)再次參見圖11，第一多個351的圖案40被一個未印刷區(qū)域B與第二多個352的圖案40分開。未印刷區(qū)域B代表基質(zhì)102沒有用本文所公開的方法印刷圖案40的部分。(應(yīng)當注意的是，未印刷區(qū)域B可包括一種或多種印刷圖案，然而，印刷圖案的質(zhì)量可能不太好。)未印刷區(qū)域B也代表在第一和第二印刷頭112和114之間切換期間或反過來切換期間基質(zhì)102相對于印刷工位101移動的部分(參見圖8和9)。在本發(fā)明的一個實施方案中，空白距離B不大于間距P的50倍、或不大于間距P的10倍、或不大于間距P的1倍。
應(yīng)當注意的是，第一多個351的圖案和/或第二多個352的圖案可包括同一圖案40或不同的圖案，其中不同的圖案(其已經(jīng)被存儲在噴墨控制器211中)可按任何所需的次序按請求進行印刷。
克服印刷設(shè)備的限制除了在生產(chǎn)衛(wèi)生制品的加工生產(chǎn)線上提供兩個噴墨印刷頭的有效的、不中斷的操作之外，本發(fā)明的方法還提供產(chǎn)品設(shè)計階段和產(chǎn)品生產(chǎn)階段之間的有效銜接，特別是對于在加工生產(chǎn)線上印刷噴墨圖案不得不處理所利用的特定印刷設(shè)備的某種限制的情況。例如，在高基質(zhì)速度下，尤其是在需要每一個點不是一個而是幾個墨滴(即，幾個墨滴組成一個點被沉積到基質(zhì)表面的單個像素上)時，某個印刷設(shè)備可能不能夠以所要求的速度印刷墨滴，導致印刷圖案的分辨率降低，并因此導致顧客觀看圖案時視覺印象的降低。本發(fā)明的方法通過調(diào)節(jié)較低分辨率圖案的視覺水平提供對這樣一種顧客視覺印象降低的補償，如圖12、13和14所示。
圖12顯示一個具有灰度級A、分辨率X的噴墨印刷圖案400，為了說明起見，假定其不能通過一個給定的印刷設(shè)備以某個基質(zhì)高速度提供。為克服這種速度限制，可將圖12的圖案400的分辨率X加大例如30％或任何其它合適的數(shù)目。圖13圖示說明一個具有和原始圖案400同樣的灰度級A、較小的分辨率X-30％的印刷圖案500。比較圖12和13的網(wǎng)格可清楚地看到，圖13的網(wǎng)格與圖12的網(wǎng)格相比，在一個方向上更長一些(在這種情形下約30％)，并因此圖13中墨滴的密度小于圖12中墨滴的密度，導致顧客的視覺印象不強烈。為了補償視覺印象的損失，可將更多的墨滴沉積在圖13加長網(wǎng)格的空像素上，如圖14所示，其圖示說明一個具有灰度級A+30(其大于圖12的原始圖案400的原始灰度級A)、分辨率X-30％(其小于圖12的原始圖案400的原始分辨率X)的印刷圖案600。與圖12的原始設(shè)計圖案400相比，圖14的改進圖案600給顧客提供一種類似的視覺印象。因此，克服了印刷設(shè)備的上述速度限制。
在發(fā)明詳述中所有引用文獻的相關(guān)部分均引入本文以供參考；任何文獻的引用并不可理解為是對其作為本發(fā)明的現(xiàn)有技術(shù)的認可。
盡管已用具體實施方案來說明和描述了本發(fā)明，但對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯而易見的是，在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可作出許多其它的更改和修改。因此，有意識地在附加的權(quán)利要求書中包括在本發(fā)明范圍內(nèi)的所有這些變化和修改。
權(quán)利要求
1.一種在包括至少兩個噴墨印刷頭的加工生產(chǎn)線上高效率生產(chǎn)具有印刷圖案的衛(wèi)生制品的噴墨印刷方法，所述方法的特征在于以下步驟(a)提供以第一速度在纖網(wǎng)方向上移動的基質(zhì)；(b)通過靠近所述基質(zhì)設(shè)置的第一噴墨印刷頭在所述基質(zhì)上印刷第一多個圖案，所述圖案按間距在所述纖網(wǎng)方向上彼此分開；(c)從所述第一噴墨印刷頭切換到第二噴墨印刷頭，同時所述基質(zhì)繼續(xù)其運動；和(d)通過靠近所述基質(zhì)設(shè)置的第二噴墨印刷頭在所述基質(zhì)上印刷第二多個圖案，所述圖案按所述間距彼此分開，其中所述第一多個圖案與所述第二多個圖案在所述纖網(wǎng)方向上被一個未印刷區(qū)域分開，其中所述未印刷區(qū)域不大于所述間距的50倍。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述未印刷區(qū)域不大于所述間距的10倍。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述未印刷區(qū)域不大于所述間距的1倍。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述切換步驟的特征還在于以下步驟(a)啟動第二啟動信號至轉(zhuǎn)換控制器用于啟動所述第二噴墨印刷頭；(b)停止從所述轉(zhuǎn)換控制器發(fā)送第一輸出信號給所述噴墨控制器；和(c)從所述轉(zhuǎn)換控制器發(fā)送第二輸出信號給所述噴墨控制器。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述切換步驟的特征還在于以下步驟a.停止從所述噴墨控制器發(fā)送第一正常信號，響應(yīng)所述第一噴墨印刷頭的故障模式；b.停止從所述轉(zhuǎn)換控制器發(fā)送第一輸出信號給所述噴墨控制器；和c.開始從所述轉(zhuǎn)換控制器發(fā)送第二輸出信號給所述噴墨控制器。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述移動基質(zhì)的第一速度為至少2米/秒、至少3米/秒、至少4米/秒、至少5米/秒或至少6米/秒。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一噴墨印刷頭或所述第二噴墨印刷頭每分鐘印刷至少600個圖案。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述基質(zhì)為薄膜、無紡材料、紡織材料、泡沫材料或它們的任意組合。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述基質(zhì)為頂片、第二頂片、插件、底片、吸收芯或它們的任意組合的一部分。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述衛(wèi)生制品為婦女衛(wèi)生制品、嬰兒尿布、嬰兒套穿制品、嬰兒游泳制品、成人失禁制品和進餐圍兜。
11.一種在包括至少兩個噴墨印刷頭的加工生產(chǎn)線上高效率生產(chǎn)具有印刷圖案的衛(wèi)生制品的噴墨印刷方法，其中所述高效率生產(chǎn)為至少60％的效率。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中所述高效率生產(chǎn)為至少70％的效率。
13.如權(quán)利要求11所述的方法，其中所述高效率生產(chǎn)為至少85％的效率。
14.如權(quán)利要求11所述的方法，其中所述高效率生產(chǎn)為至少85％的效率。
全文摘要
本文公開了一種以高效率生產(chǎn)衛(wèi)生制品噴墨印刷色調(diào)和/或色彩圖案的方法。所述方法提供一種在生產(chǎn)具有色調(diào)和/或色彩印刷圖案的衛(wèi)生制品的加工生產(chǎn)線上將噴墨印刷操作與加工操作結(jié)合起來的可靠系統(tǒng)。所述方法利用至少兩個噴墨印刷頭，能夠在其中一個印刷頭出故障或維修步驟期間在印刷頭之間切換，以衛(wèi)生制品的最小生產(chǎn)損失提供生產(chǎn)連續(xù)性。
文檔編號B41J3/54GK1784193SQ200480012445
公開日2006年6月7日 申請日期2004年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月20日
發(fā)明者菲利普·O·I·薩拉克茲 申請人:寶潔公司