(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
機械方向に連続的に移動するウェブのキャビティに組成物を分配する方法であって、
ａ）ウェブを供給する工程であって、前記ウェブは水溶性フィルムを含み、典型的には、機械方向に連続的に移動する移動可能な面の上に配設され、前記ウェブは前記ウェブの上に配設された複数のキャビティを備え、前記複数のキャビティは前記機械方向に整列される少なくとも２つのキャビティを含み、前記キャビティは前記ウェブを熱成形することにより形成される、工程と、
ｂ）充填装置を準備する工程であって、前記充填装置は複数のノズルを備え、前記複数のノズルは、家庭ケア組成物を前記少なくとも２つのキャビティに分配するように配置される少なくとも２つのノズルを含み、前記少なくとも２つのノズルは前記機械方向に整列される、工程と、
ｃ）前記少なくとも２つのノズルが第１の位置から第２の位置まで移動する間に、前記組成物を前記少なくとも２つのノズルから前記少なくとも２つのキャビティに分配する工程と、
ｄ）前記少なくとも２つのノズルを前記第１の位置に戻す工程と、を含み、
前記少なくとも２つのノズルは、直線運動で、前記第１の位置から前記第２の位置まで前記機械方向に移動し、
前記少なくとも２つのノズルが前記第１の位置から移動を開始した後に、前記少なくとも２つのノズルは前記組成物の分配を開始するものであり、
前記複数のキャビティは機械横断方向に整列された少なくとも２つのキャビティを更に含み、
前記複数のノズルは、前記機械横断方向に整列された少なくとも２つのキャビティに組成物を分配するように配置された少なくとも２つのノズルを更に含み、
前記少なくとも２つのキャビティは、前記ウェブ上に配置されて第１のレーンを形成し、別のキャビティは、隣り合わせの配置で前記少なくとも２つのキャビティのうちの第１のキャビティと隣接して相補的なキャビティのペアを形成し、それぞれの区画が異なる組成物を受け取るのに適している隣り合わせの水溶性パウチの区画を形成するために、第１の横列を形成する、方法。
【請求項２】
前記キャビティは型内で形成され、前記型は取付盤の上に配設される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ウェブは回転ドラムの上に配設され、前記少なくとも２つのキャビティは前記ドラムの上に周方向に離間配置される、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記複数のノズルは往復アームの上に配置される、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記組成物は、２５℃及び剪断速度１０００ｓ−１において１ｍＰａ＊ｓ〜２０００ｍＰａ＊ｓの粘度を有する液体である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記機械方向に整列された前記少なくとも２つのキャビティは、パウチの少なくとも２つの隣り合わせの区画に形成され、前記キャビティにはそれぞれ異なる組成物が充填される、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記キャビティは封着され、閉じたキャビティを有するウェブを形成する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記キャビティは切り離され、個々の物品を形成する、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
機械方向に連続的に移動するウェブのキャビティに組成物を分配するためのシステムであって、前記システムは、
ａ）ウェブを受け取るように構成される連続的に移動可能な面であって、前記面は複数の型を備え、前記複数の型は前記機械方向に整列される少なくとも２つの型を含む、面と、
ｂ）複数のノズルを備えている充填装置であって、少なくとも２つのノズルは前記面に配設されたウェブの少なくとも２つのキャビティに家庭ケア組成物を分配するように配置され、前記２つのキャビティは前記少なくとも２つの型内で形成され、前記少なくとも２つのノズルは第１の位置及び第２の位置を有する、装置と、を備え、
前記少なくとも２つのノズルは、前記ウェブが前記機械方向に移動する間、前記少なくとも２つのキャビティに前記組成物を同時に分配しながら、前記第１の位置から前記第２の位置まで移動するように構成され、
前記少なくとも２つのノズルは前記第１の位置に戻るように構成され、
前記少なくとも２つのノズルは、直線運動で、前記第１の位置から前記第２の位置まで前記機械方向に移動し、
前記少なくとも２つのノズルが前記第１の位置から移動を開始した後に、前記少なくとも２つのノズルは前記組成物の分配を開始するものであり、
前記複数のキャビティは機械横断方向に整列された少なくとも２つのキャビティを更に含み、
前記複数のノズルは、前記機械横断方向に整列された少なくとも２つのキャビティに組成物を分配するように配置された少なくとも２つのノズルを更に含み、
前記少なくとも２つのキャビティは、前記ウェブ上に配置されて第１のレーンを形成し、別のキャビティは、隣り合わせの配置で前記少なくとも２つのキャビティのうちの第１のキャビティと隣接して相補的なキャビティのペアを形成し、それぞれの区画が異なる組成物を受け取るのに適している隣り合わせの水溶性パウチの区画を形成するために、第１の横列を形成する、システム。
【請求項１０】
前記システムは回転ドラムを備え、該回転ドラムは前記移動可能な面を備える、請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記システムは、前記移動可能な面の上に前記ウェブを連続的に供給するように配置及び構成されるデバイスを更に備える、請求項９又は１０に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、組成物を分配するための方法及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
組成物、特に洗濯洗剤などの家庭ケア組成物が充填された単位用量物品は、消費者の間で人気が高まっている。一般に、かかる物品は、１つには、ウェブ、例えば水溶性フィルムのウェブ上にキャビティを形成し、これらのキャビティに組成物を充填し、次いで完全な単位用量物品を、例えば、物品を封着し、個々に切り離すことにより形成する。
【０００３】
その結果として、製造業者は、キャビティに組成物を充填するプロセスの速度及び効率の改善方法を常に探し続けている。多くの場合、ウェブは移動面上に配設され、キャビティへの充填は、それらが充填装置（例えば、充填ノズル）を通過するときに行われる。キャビティが組成物の充填中にノズルの下で停止する、スタート−ストップ充填プロセスは、ノズルが静止状態を維持することを可能にするが、製造プロセスの速度を低下させることがある。
【０００４】
ノズルがキャビティと共に移動する、連続充填プロセスは、効率を改善できるが、制限も発生する。例えば、ノズルはキャビティと共に移動しながらそのキャビティに充填した後、このノズルは次のキャビティの充填を開始する前に、自身の開始位置まで戻る必要がある。これにより、充填プロセスの速度、及び所定の時間内に充填することができるキャビティの数が制限される。
【０００５】
充填の問題は、ウェブが回転可能なドラムの上に配設され、連続した曲線運動を伴いながら移動する場合に特に深刻である。通常、キャビティの開口部が実質的に水平であるとき、ドラムの頂部でキャビティに充填が行われる。しかし、充填の開始が早すぎたり、充填時間が長すぎたりすると、キャビティの傾斜により、組成物がこぼれる恐れがある。したがって、多くの場合、できるだけ短時間でキャビティに充填することが望ましい。
【０００６】
分配される組成物のタイプもまた、充填の困難な課題をもたらすことがある。低粘度組成物は急速に分配されるとキャビティからこぼれ落ちる恐れがあるので、多くの場合、一定の最低水準の粘度が求められる。一方、より高い粘度を有する組成物は、ノズルが組成物の能動的な分配を停止したときでさえも、組成物のフィラメントがノズルとキャビティとの間に残留する、「糸引き」問題に悩まされることがある。結果として、製造業者は、スプラッシングを回避するために充填の速度を落とすこと、及び／又は糸引き問題が解決されるように充填を早めに停止することを頻繁に求められるので、分配できる容積に悪影響が及ぶことがある。
【０００７】
これらの問題は、特に、単位用量洗剤物品の製造業者に当てはまり、これらの物品は、洗剤組成物（多くの場合、粘稠な液体である）を水溶性フィルムに封入したパウチの形態をとることが多い。通常、これらのパウチは、キャビティの充填が完了してからフィルムの層を封着することにより形成されるので、充填工程中の組成物のスプラッシング及び／又は「糸引き」が、粗悪な封着及び漏れリスクの拡大につながる恐れがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
以上の理由から、充填の効率を改善する必要がある。これを行う１つの方法は、ラインの速度又は分配される組成物の容積に悪影響を及ぼすことなく「充填ウィンドウ」（キャビティへの充填を行うことができる空間）を拡大することである。
【０００９】
本開示は、充填システムの充填ウィンドウを拡大することを目的とする方法及びシステムに関する。結果として、本明細書に記載される方法及びシステムは、製造業者が生産速度、製品粘度、及び／又は分配容積を増大させることを可能にし得る。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
一部の態様では、本開示は、機械方向に連続的に移動するウェブのキャビティに組成物を分配する方法に関するものであって、この方法は、
ａ）機械方向に連続的に移動するウェブを供給する工程であって、ウェブは複数のキャビティを備え、複数のキャビティは機械方向に整列される少なくとも２つキャビティを含む、工程と、
ｂ）充填装置を準備する工程であって、充填装置は複数のノズルを備え、複数のノズルは組成物を少なくとも２つのキャビティに分配するように配置される少なくとも２つのノズルを含む、工程と、
ｃ）少なくとも２つのノズルが第１の位置から第２の位置まで移動する間に、組成物を少なくとも２つのノズルから少なくとも２つのキャビティに分配する工程と、
ｄ）少なくとも２つのノズルを第１の位置に戻す工程と、を含む。
【００１１】
一部の態様では、本開示は、前記の方法の工程を実行するように構成されるシステムに関する。
【００１２】
一部の態様では、本開示は、機械方向に連続的に移動するウェブのキャビティに組成物を分配するシステムに関するものであって、このシステムは、
ａ）ウェブを受け取るように構成される連続的に移動可能な面であって、面は複数の型を備え、複数の型は機械方向に整列される少なくとも２つの型を含む、面と、
ｂ）複数のノズルを備えている充填装置であって、少なくとも２つのノズルは面に配設されたウェブの少なくとも２つのキャビティに組成物を分配するように配置され、２つのキャビティは少なくとも２つの型内で形成され、少なくとも２つのノズルは第１の位置及び第２の位置を有する、装置と、を備え、
少なくとも２つのノズルは、ウェブが機械方向に移動する間、少なくとも２つのキャビティに組成物を同時に分配しながら、第１の位置から第２の位置まで移動するように構成され、
少なくとも２つのノズルは第１の位置に戻るように構成される。
【００１３】
一部の態様では、システムは回転ドラムを備え、該回転ドラムは移動可能な面を備える。一部の態様では、組成物は家庭ケア組成物である。一部の態様では、システムは、移動可能な面の上にウェブを連続的に供給するように配置及び構成されるデバイスを更に備える。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本明細書に記載されるシステムの側面図を示す。
【図２Ａ】複数のキャビティの平面図を示す。
【図２Ｂ】複数のキャビティの代替実施形態の平面図を示す。
【図２Ｃ】複数のキャビティの代替実施形態の平面図を示す。
【図３Ａ】型が配設された面の側面図を示す。
【図３Ｂ】面に配設されたウェブの側面図を示し、このウェブにはキャビティが配設されている。
【図４Ａ】ウェブ上に配設されたキャビティに組成物を分配するように配置された充填装置を示す。
【図４Ｂ】ウェブ上に配設されたキャビティに組成物を分配するように配置された充填装置の代替実施形態を示す。
【図５】移動可能な面の上に配設された複数のキャビティを示す。
【図６】回転ドラム及び水平面の側面図を示す。
【図７】回転ドラム及び充填装置の側面図を示す。
【図８Ａ】充填装置の底面図を示す。
【図８Ｂ】充填装置の代替実施形態の底面図を示す。
【図９Ａ】本明細書に記載される方法を実行しているシステムの側面図を示す。
【図９Ｂ】本明細書に記載される方法を実行しているシステムの側面図を示す。
【図９Ｃ】本明細書に記載される方法を実行しているシステムの側面図を示す。
【図９Ｄ】本明細書に記載される方法を実行しているシステムの側面図を示す。
【図９Ｅ】本明細書に記載される方法を実行しているシステムの側面図を示す。
【図１０Ａ】回転ドラムを備えるシステムの充填ウィンドウの比較を示す。
【図１０Ｂ】回転ドラムを備えるシステムの充填ウィンドウを示す。
【図１０Ｃ】回転ドラムを備えるシステムの様々な充填ウィンドウを示す。
【図１１】回転ドラム及び充填装置の側面斜視図を示す。
【図１２Ａ】往復マニフォールドに接続された複数のノズルを備えている充填装置を示す。
【図１２Ｂ】エンドレス面に配設された複数のノズルを備えている充填装置を示す。
【図１２Ｃ】枢軸点周りに動く充填装置を示す。
【図１３Ａ】供給タンクに接続された複数のノズルの様々な実施形態を示す。
【図１３Ｂ】供給タンクに接続された複数のノズルの様々な実施形態を示す。
【図１３Ｃ】供給タンクに接続された複数のノズルの様々な実施形態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本明細書で使用するとき、請求項において使用される「ａ」及び「ａｎ」などの冠詞は、請求される又は記載される１つ又は複数のものを意味すると理解される。
【００１６】
本明細書で使用するとき、用語「含む（comprising）」、「含む（comprises）」、「含む（include）」、「含む（includes）」及び「含む（including）」は、非限定的なものであることを意味する。用語「からなる（consisting of）」又は「から本質的になる（consisting essentially of）」は、限定的なものであることを意味し、例えば、明示的に挙げられていないコンポーネント又は成分は、それらが不純物として存在する場合を除き、全て除外される。用語「実質的に含まない」は、本明細書で使用されるとき成分又は不純物としてのその最少量又は別な成分の意図されない副生物が完全にないことを指す。一部の態様では、「実質的に含まない」は、組成物が約０．１％未満、又は０．０１％未満、又は更には０％の成分を含むということを意味する。
【００１７】
本明細書で使用するとき、用語「固体」は、顆粒、粉末、棒状、及び錠剤の製品形態を含む。
【００１８】
本明細書で使用するとき、用語「流体」は、液体、ゲル、ペースト、及び気体の製品形態を含む。
【００１９】
本明細書で使用するとき、用語「液体」は、２５℃、剪断速度１０００ｓ−１で約１ｍＰａ＊ｓ〜約２０００ｍＰａ＊ｓ、好ましくは、約４０ｍＰａ＊ｓ〜約１０００ｍＰａ＊ｓ、より好ましくは、約７０ｍＰａ＊ｓ〜約６００ｍＰａ＊ｓの粘度を有する流体を指す。一部の実施形態では、液体の粘度は、２５℃、剪断速度１０００ｓ−１で約５０ｍＰａ＊ｓ〜約２００ｍＰａ＊ｓの範囲にあってもよい。一部の実施形態では、液体の粘度は、２５℃、剪断速度１０００ｓ−１で約２５０ｍＰａ＊ｓ〜約５００ｍＰａ＊ｓの範囲にあってもよい。液体は、ニュートン又は非ニュートン（ずり減粘）液体であってもよい。
【００２０】
本明細書で使用するとき、用語「充填ウィンドウ」は、キャビティに好適に充填することができる時及び／又は場所を表すものである。充填ウィンドウは、１つのキャビティ、複数のキャビティ、又はシステム全体に対して決定されてもよい。通常、充填ウィンドウは２つの充填ポイントによって定義され、これらのポイントは、ノズルがキャビティへの組成物の分配を開始するシステムの面上のポイントである、充填開始ポイント、及びノズルが組成物の分配を終了するシステムの面上のポイントである、充填終了ポイントからなる。充填終了ポイントは、ノズルが組成物の能動的な分配を終了する（即ち、組成物の能動的な流れが停止したときの）ポイントであってもよく、特に、組成物が粘稠な組成物の場合は、ノズルが組成物の受動的な分配を終了する（即ち、組成物の能動的な流れが停止した後で、残留する糸引き又は滴下がなくなったときの）ポイントであってもよい。
【００２１】
充填ウィンドウは、距離（「充填ウィンドウ距離」）によって記述されてもよく、充填ウィンドウ距離は充填開始ポイントと充填終了ポイントとの間の距離である。この距離は、直線距離又は曲線距離（即ち、回転ドラムの面又は外周の一部に沿った弧）として測定されてもよい。一部の態様では、充填ウィンドウ距離は、約１０ｍｍ〜約２００ｍｍ、約２０ｍｍ〜約１２０ｍｍ、約３０ｍｍ〜約９０ｍｍ、約５０ｍｍ〜約８０ｍｍ、又は約６０ｍｍ〜約７０ｍｍである。一部の態様では、面が回転ドラムの一部である場合、充填ウィンドウ距離は、回転ドラムの外周の約１％から約１０％、又は約２％から約６％である。充填ウィンドウ距離は充填されるキャビティのサイズ及びキャビティ間のスペースに関連していることは、理解される。
【００２２】
充填ウィンドウは、時間（「充填ウィンドウ時間」）によって記述されてもよく、通常、充填ウィンドウ時間は組成物の分配に費やされる時間として定義される。充填ウィンドウ時間はまた、キャビティが充填開始ポイントから充填終了ポイントまで移動するのにかかる時間として定義されてもよい。充填ウィンドウ時間はまた、ノズルが第１の位置から第２の位置まで移動するのにかかる時間として定義されてもよい。一部の態様では、充填ウィンドウ時間は約２０ｍｓ〜約１０００ｍｓである。一部の態様では、充填ウィンドウ時間は、往復サイクル時間の約２０％〜約９０％、約３０％〜約８０％、又は約４０％〜約７０％であり、往復サイクル時間は、ｎ個のキャビティが、機械方向、例えばレーンに整列されている連続した２つのキャビティの中心と中心との間の距離のｎ倍を移動するのにかかる時間であり、ｎは機械方向、例えばノズルのレーンに整列されているノズルの数であり、好ましくは、ｎ＝２である。
【００２３】
一部の態様では、充填ウィンドウ時間は、ノズルが第１の位置から第２の位置まで移動し、次いで第１の位置まで戻るまでに必要な時間のおよそ５０％以下又はおよそ４０％以下である。
【００２４】
充填ポイントが回転ドラム上などの曲面上に配設される場合、充填ウィンドウは角度（「充填ウィンドウ角度」）として記述されてもよい。この場合、充填ウィンドウは、充填開始ポイントと充填終了ポイントとの間の円弧に対する角度として定義されてもよく、通常、これらのポイントは、ドラムの面上で周方向に離間配置され、充填ウィンドウ角度の頂点はドラムの回転軸上に位置する。通常、このシステムの充填ウィンドウは垂直軸によって二分され、垂直軸はドラムの回転軸とドラム上の最高点を通過して引かれる。一部の態様では、充填ウィンドウ角度は、約３〜約４５度、約５〜約３０度、又は約１０〜約１５度である。
【００２５】
本明細書で使用するとき、「充填サイクル」は、ノズルが１つのキャビティへの組成物の分配を開始してから、組成物の分配を終了し、次のキャビティへの組成物の分配を開始するまでの時間から測定され得る。通常、これは、ノズルが第１の位置で開始してから、第２の位置に移動し、第１の位置に戻るまでに必要な時間に相当する。
【００２６】
本明細書で使用するとき、用語「同時に」は、少なくとも２つのアクションが同時に起こっていることを意味するが、これらのアクションのそれぞれの開始及び停止は同時に起こるとは限らない。本明細書で使用するとき、用語「同期的に」は、少なくとも２つのアクションが、同時かつ同率（又は実質的に同率、例えば、＋／−１０％）で、かつ任意追加的に同一方向で、起こっていることを意味する。
【００２７】
本明細書における全ての温度は、別段の指定がない限り、摂氏（℃）を単位とする。別段に指定がない限り、本明細書における全ての測定は、２０℃の大気圧下で実施される。
【００２８】
本発明の全ての実施形態では、特に具体的に記述しない限り、全ての百分率は、組成物全体の重量によるものである。全ての比は、特に具体的に記述しない限り、重量比である。
【００２９】
方法
一部の態様では、本開示は、機械方向に連続的に移動するウェブのキャビティに組成物を分配する方法に関する。一部の態様では、この方法は、（ａ）機械方向に連続的に移動するウェブを供給する工程であって、ウェブは複数のキャビティを備え、複数のキャビティは機械方向に整列される少なくとも２つキャビティを含む、工程と、（ｂ）充填装置を準備する工程であって、充填装置は複数のノズルを備え、複数のノズルは組成物を少なくとも２つのキャビティに分配するように配置される少なくとも２つのノズルを含む、工程と、（ｃ）少なくとも２つのノズルが第１の位置から第２の位置まで移動する間に、組成物を少なくとも２つのノズルから少なくとも２つのキャビティに分配する工程と、（ｄ）少なくとも２つのノズルを第１の位置に戻す工程と、を含む。
【００３０】
図１は、本方法を実行するように構成された充填システムの側面図を示す。少なくとも２つのキャビティ１１０、１１１が、ＭＤの矢印によって示されている機械方向に移動することができるウェブ１００の上に形成される。これら少なくとも２つのキャビティ１１０、１１１は、機械方向に整列される。充填装置２００は、キャビティ１１０、１１１の上方に配置される。充填装置２００は、機械方向に整列される少なくとも２つのノズル２１０、２１１を備え、これら少なくとも２つのノズルは、ＦＤの矢印によって示されている充填方向で、組成物３００を２つのキャビティ１１０、１１１に分配している。このシステムのコンポーネント及びこの方法の工程について以下に詳しく説明する。
【００３１】
キャビティ
本明細書に記載される方法では、ウェブが供給される。通常、このウェブは、機械方向に連続的に移動する。本方法では、ウェブは、移動可能な面の上に、例えばベルト、ドラム、又はロールから、連続的に供給され得る。
【００３２】
ウェブは、そのウェブ上に配設された複数のキャビティを備える。これらのキャビティは、分配組成物の受け取りと保持に適した任意の型を有することができ、通常は閉じた底面を有する。好ましい実施形態では、キャビティは、ウェブ、好ましくは、フィルムのウェブ、より好ましくは、単一のフィルムのウェブ上にあるくぼみであって、後で封着され得、好ましくは、第２のウェブで封着され、それにより閉じたキャビティを有するウェブが形成される。その後、これらのキャビティ、つまり封着されたキャビティを有するウェブは、例えば切断により、切り離され又は分割され、個々の物品、例えば１回分の用量パウチを形成し得る。
【００３３】
複数のキャビティは、機械方向に整列された少なくとも２つのキャビティ、例えば第１のキャビティと第２のキャビティを含み、機械方向のレーンを形成する。各レーンは、約４〜約１００、約１０〜約５０、又は約２０〜約４０個のキャビティを含み得る。複数のキャビティは、約１〜約５０、約５〜約３０、又は約１０〜約１６本のレーンに配置され得、通常は隣り合わせに配置され、それぞれ機械方向に、通常は同期的に、移動する。
【００３４】
一部の態様では、複数のキャビティは、単位用量パウチなど、最終製品の２つ以上の区画を形成し得る。これらの区画は、隣り合わせであり得る。一部の態様では、これらの区画は機械方向に整列され、したがって、これらの区画は機械方向のレーンを形成する少なくとも２つのキャビティである。この配置は、２つの区画がそれぞれ異なる組成物を収容することを目的としている場合に特に好適となり得る。そのため、一部の態様では、本方法は、機械方向に整列された少なくとも２つのキャビティを充填するプロセスに関するものであって、少なくとも２つのキャビティが少なくとも２つの隣り合わせのパウチの区画に形成され、好ましくは、それぞれの区画に異なる組成物が充填される。他の態様では、２つの隣り合わせの区画は同一のレーンにはならず、それらは同一の横列にあり得、あるいはそれらは互いにオフセットされ得、この場合、２つの区画は同一のレーンにも、同一の横列にもならないであろう。これらの隣り合わせの区画は、それぞれ異なる形状及び／又は異なる向きになり得る。一部の態様では、隣り合わせの区画は、陰陽形状の要素を形成する。一部の態様では、本明細書に記載される方法及びシステムの少なくとも２つのキャビティは、分離した別個の物品に形成されることを目的としている。
【００３５】
通常、複数のキャビティは、機械横断方向に整列された少なくとも２つのキャビティを更に含み、機械方向に直角の横列を形成し得る。各横列は、約１〜約５０、約５〜約３０、又は約１０〜約１６個のキャビティを含み得る。複数のキャビティは、約４〜約１００、約１０〜約５０、又は約２０〜約４０本の横列を含み得る。
【００３６】
レーン内のキャビティの数は通常は横列の本数に相当すること、及び横列内のキャビティの数は通常はレーンの本数に相当することを、当業者なら理解するであろう。キャビティのサイズ、キャビティの間隔、面の面積、及び他の要因が、キャビティ、横列、及びレーンの数に影響する。キャビティがレーン及び／又は横列内で完璧に整列される必要はないこと、逆にキャビティは互いにいくらかオフセットされてもよいことは理解される。そのような配置は、特に、キャビティが互いに入れ子になることができる形状を有する場合、空間を節約するために好ましいことがある。
【００３７】
図２Ａ、２Ｂ、及び２Ｃは、複数のキャビティ１１０、１１１、１１２が面１００に配置され得る非限定的な方法を示す。
【００３８】
図２Ａは、取付盤（図示なし）に配置されたウェブ１００に配設されている複数のキャビティ１１０、１１１、１１２の平面図を示す。２つのキャビティ１１０、１１１は、機械方向ＭＤに整列され、キャビティのレーン１２０の一部を形成する。２つのキャビティ１１０、１１２は、ＸＭＤの矢印で示されている機械横断方向に整列され、キャビティの横列１２５の一部を形成する。図示したウェブ１００は、４本のレーン１２０、３本の横列１２５、及び合計１２個のキャビティを含む。
【００３９】
図２Ｂは、代替配置における複数のキャビティの平面図を示す。少なくとも２つのキャビティ１１０、１１１は、ウェブ１００上に配置され、第１のレーン１２０を形成する。一方、第２のレーン１２１内のキャビティ１１２は、第１のレーン１２０内の第１のキャビティ１１０からオフセットされ、図示した実施形態では、キャビティ１１０及びキャビティ１１２は別々の横列にある。
【００４０】
図２Ｃは、別の代替配置における複数のキャビティの平面図を示す。少なくとも２つのキャビティ１１０、１１１は、ウェブ１００上に配置され、第１のレーン１２０を形成する。別のキャビティ１１２は、隣り合わせの配置でキャビティ１１０と隣接し、相補的なキャビティのペアを形成し、例えば、それぞれの区画が異なる組成物を受け取るのに適している隣り合わせの水溶性パウチの区画を形成するために、第１の横列１２１を形成する。矢印は、機械方向ＭＤ及び機械横断方向ＸＭＤを示す。
【００４１】
一部の態様では、ウェブは、水溶性又は水分散性のフィルムを含み、分配組成物を部分的又は完全に包むように形成及び／又は封着され得る。好ましくは、水溶性又は分散性フィルムは、ポリマー、コポリマー、ターポリマー、又はそれらの誘導体、例えば、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）若しくはポリビニルアルコールの配合物、ポリビニルピロリドン、ポリアルキレンオキシド、アクリルアミド、アクリル酸、セルロース、セルロースエーテル、セルロースエステル、セルロースアミド、ポリビニルアセテート、ポリカルボン酸及びその塩、ポリアミノ酸若しくはペプチド、ポリアミド、ポリアクリルアミド、マレイン酸／アクリル酸のコポリマー、デンプン及びゼラチンを含む多糖類、キサンタン及びカラゴムなどの天然ゴム、又はこれらの混合物を含む。好ましくは、フィルムは、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）又はポリビニルアルコールの配合物を含む。フィルムはまた、グリセリン、ジグリセリン、ソルビトール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、プロピレングリコール、４００  ＭＷまでのポリエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、トリメチロールプロパン、ポリエーテルポリオール、ソルビトール、２−メチル−１，３−プロパンジオール、エタノールアミン、及びこれらの混合物など、可塑剤も含み得る。好適なフィルムの例としては、Ｍ８６３０、Ｍ８９００など、ＭｏｎｏＳｏｌ（Ｍｅｒｒｉｌｌｖｉｌｌｅ，Ｉｎｄｉａｎａ，ＵＳＡ）から市販されているフィルム、及びＰｒｏｃｔｅｒ  ＆  Ｇａｍｂｌｅ  Ｃｏｍｐａｎｙに譲渡され、参照により本明細書に援用する、米国特許出願公開第２０１１／０１８８７８４（Ａ１）号に記載されているフィルムが挙げられる。
【００４２】
キャビティは、取付盤などの面の上に配設され得る型内で形成されてもよい。例えば、ウェブは、好ましくは、水溶性フィルムを含み、好ましくは、連続的な方法で、面の上に供給され、型に引き込まれ得る。フィルムは、真空手段によって型に引き込まれ得（真空成形と称される）、及び／又はパウチの形成前又は形成中に加熱され得る（熱成形と称される）。好ましくは、キャビティは熱成形によって形成される。型は、ウェブを特定の形状に成型するように、又はウェブに面パターンを提供するように構成され得る。
【００４３】
通常、キャビティは、上面開口部、閉じた底壁、及び典型的には開口部と底壁との間の側壁を有する。キャビティは、組成物を開口部内に分配することにより充填される。キャビティが、好ましくは、回転ドラム上で、曲線運動を伴いながら移動する場合、通常、閉じた底面は、上面開口部に対して半径方向内側にある。キャビティは、例えば、正方形、矩形、円、楕円、超楕円、又は組成物の受け取りに適した任意の他の形状など、１形状をなす外周を備えた上面開口縁によって定義される上面開口部を有し得る。
【００４４】
図３Ａは、型１１５が配設された面１１６の側面図を示す。型１１５は、上面開口部１３０、底壁１３１、及び上面開口部１３０と閉じた底壁１３１との間にある側壁１３２、１３３を有する。
【００４５】
図３Ｂは、面１１６の上に配設され、型１１５に引き込まれて少なくとも２つのキャビティ１１０、１１１を形成するウェブ１００、例えば水溶性フィルムのウェブの側面図を示す。
【００４６】
上面開口縁の外周は、開口平面を定義し得る。組成物がキャビティ内に充填方向で分配される場合、充填方向によって定義される軸は、開口平面との間に充填角度を形成し得、この充填角度は、充填方向軸と開口平面によって形成される直角又は鋭角である。好ましくは、充填角度はほぼ９０度であるが、特にキャビティが回転ドラム上に配設される場合、キャビティが充填ウィンドウ内を移動するにつれて、充填角度は変化し得る。そのため、一部の態様では、組成物が分配されているとき、充填角度は、約４５度〜、約６０度〜、約７５度〜、約８０度〜、約８５度〜、又は約８７．５度〜約９０度であり得る。
【００４７】
図４Ａ及び４Ｂはどちらも、ウェブ１００上に配設されたキャビティ１１０内に組成物を充填方向（ＦＤの矢印によって示されている）に分配するように配置されたノズル２１０を備える充填装置２００を示す。上面開口縁１３４は、開口平面１３５を定義する。開口平面１３５と充填方向ＦＤの半直線とは、充填角度θＦを形成する。図４Ａでは、ウェブ１００は水平であり、充填角度θＦは直角である。図４Ｂでは、ウェブ１００の実質的に水平な部分が図示されており、充填角度θＦは鋭角である。
【００４８】
ウェブは、面、好ましくは、移動面、より好ましくは、エンドレス面の上に配設され得る。この面は、好ましくは、連続的に移動する。この面は、水平直線運動又は曲線運動、好ましくは、曲線運動を伴いながら、機械方向に移動し得る。この面は、約０．５メートル／分（ｍ／ｍｉｎ）〜約５０ｍ／ｍｉｎ、約１ｍ／ｍｉｎ〜約２０ｍ／ｍｉｎ、又は約５ｍ／ｍｉｎ〜約１２ｍ／ｍｉｎの速度で移動し得る。この面が直線運動と曲線運動のいずれで移動しているかに関係なく、当業者ならその速度を垂直軸などの参照点に関して決定することができる。
【００４９】
水平直線運動で動作するように設計された場合、エンドレス面の水平部分は、典型的には、面の連続的な水平運動の間に面のこの部分の上で行われる必要があるプロセス工程の数、工程ごとに必要な時間、及びこれらの工程に必要とされる面の最適な速度に応じて、任意の好適な長さを有することができる。したがって、本開示に記載の改善された充填方法は、面がより速く移動する又はより小さい空間を占有することが可能になるという利点を有する。
【００５０】
図５は、機械方向ＭＤに連続的にコンベヤーベルトによって直線移動され得る、取付盤などの移動可能な面１１６の上に配設されたウェブ１００を示す。ウェブ１００は、面１１６の型１１５内で成形された少なくとも２つのキャビティ１１０、１１１を備える。破線の垂直線Ｖは、面の移動速度の計算に利用できる、代表的な参照点の例として図示されている。少なくとも２つのノズル２１０、２１１を備えた充填装置２００が、キャビティ１１０、１１１の上方に配置される。
【００５１】
曲線運動で動作するように設計された場合、面は、通常は回転ドラムの上に配設され、実質的に水平な部分を有し得る。本明細書で使用するとき、「実質的に水平な部分」によって、面の実質的に水平な部分の１点に対する接線と水平面とによって形成される鋭角（θＨ）が、約４５度以下、約３０度以下、約２０度以下、約１５度以下、約１０度以下、又は約５度以下であることを意味する。本明細書で使用するとき、ドラム上の面に関する「水平面」は、通常は（床の上にあるドラムの基部と比較された）ドラムの最高点において、ドラムの面の接線方向となる平面を指し、この平面は、回転ドラムの回転軸を通過して引かれる垂直軸に対して直角であり、通常はこの垂直軸もまた、ドラムの最高点を通過する。通常は、充填ウィンドウ内にある回転ドラムの部分は、実質的に水平な部分である。
【００５２】
図６は、回転ドラム１５０及び水平面（線Ｈとして図示される）の側面図を示す。垂直軸Ｖが、ドラム１５０の回転軸ＲＡを通過して引かれ、図示した実施形態では、垂直軸Ｖは、ドラムの最高点１６０においてドラム１５０のドラムの面１１６と交差する。水平面Ｈは、垂直軸Ｖと直角を形成する。面１１６が実質的に水平であると見なされる、ドラムの面１１６上の点１６１を通過して接線が引かれ、この接線と水平面とは、角度θＨを形成する。面１１６が実質的に水平であるとは見なされない、ドラムの面１１６上の点１６２を通過して別の接線が引かれ、この接線と水平面とは、角度θＨ’を形成する。
【００５３】
組成物は、好ましくは、面が実質的に水平であるとき、例えばキャビティが面の実質的に水平な部分の上にあるときに分配され、結果として、組成物はキャビティからこぼれることはない。通常、曲線移動する面が実質的に水平である時間は、例えば、曲線の半径及び面の曲線速度に依存する。本開示に記載の改善された充填方法は、例えば、面がより速く移動する及び／又はより長い充填時間を有することが可能になるという利点を有する。
【００５４】
好ましくは、面は、移動し循環するベルト（例えば、コンベヤーベルト若しくは取付盤コンベヤーベルト）又は回転ドラムの一部分であり、及び／又は好ましくは、取り外し可能にそれらに連結される。その結果、好ましくは、面は取り外され、他の寸法を有する、又は異なる形状若しくは寸法のキャビティを備える別の面と交換されることができる。これにより、本設備は容易に洗浄され、及び／又は様々なタイプの製品の生産に使用されることが可能となる。例えば、システムは、一連の取付盤を有し、それらの取付盤が全体として成形面又はその一部を形成するベルト又はドラムを備え得る。通常、キャビティは、取付盤の面の上に配設される。例えば、各取付盤は、キャビティの形成に使用される複数の型を備え得る。
【００５５】
好ましくは、複数のキャビティは、回転ドラムの上に配設される。回転ドラムは、米国特許第３，０５７，１２７号に記載されている。通常、組成物は、ドラムの実質的に水平な部分の上にあるキャビティに、例えば、キャビティがドラムの頂部又はその近くにあるときに、分配される。ドラムは、機械方向に、通常は回転軸周りで回転する。取付盤上に配置され得る、少なくとも２つのキャビティが、ドラム上で周方向に離間配置される。
【００５６】
図７は、回転ドラム１５０及び充填装置２００の側面図を示す。回転ドラム１５０は、機械方向ＭＤに回転軸ＲＡ周りで回転する。回転ドラム１５０は、回転軸ＲＡから半径方向外側に配置された面１１６を有する。複数の型１１５が、回転ドラム１５０の面１１６の上に配設される。ウェブ１００は、ロール１８０からドラムの面１１６の上に供給され、型１１５に引き込まれて、複数のキャビティ１１０、１１１、１１２を形成する。図示されている非限定的な例では、キャビティ１１０、１１１、１１２は、周方向に離間配置され（circumferentially space）、整列されて、機械方向ＭＤにレーンを形成するキャビティである。充填装置２００は、少なくとも２つのキャビティ１１０、１１１の上方に配置され、組成物を分配できる状態のノズル２１０、２１１を備える。
【００５７】
充填装置
本システム及び方法は、充填装置を更に含む。充填装置は、組成物をキャビティに分配するように構成される。通常、充填装置は、例えば、機械的に、又はソフトウェア制御によって、移動可能な面に連結される。
【００５８】
通常、充填装置は複数のノズルを備える。少なくとも２つのノズルは、機械方向に整列された少なくとも２つのキャビティに組成物を分配するように、面から離間されて配置される。通常、少なくとも２つのノズルは、面、及び／又はキャビティの開口部に向いた開口部を有する。少なくとも２つのキャビティが水平又は実質的に水平な場合、通常は、この少なくとも２つのキャビティの開口部の垂直方向上方に、少なくとも２つのノズルが配置される。キャビティが回転ドラムの上にある場合、通常は、キャビティに対して半径方向外側に、ノズルが配置される。
【００５９】
少なくとも２つのノズル、例えば第１のノズルと第２のノズルは機械方向に整列され得、それにより、ノズルのレーンを形成する。各ノズルレーンは、２つ以上の、通常は２つのノズルを含み得る。複数のノズルは、約１〜約５０、約５〜約３０、又は約１０〜約１６本のノズルレーンに配置され得る。好ましくは、ノズルレーンの本数は、キャビティレーンの本数と一致する。
【００６０】
複数のノズルは、機械横断方向に整列された少なくとも２つのキャビティに組成物を分配するように配置された少なくとも２つのノズルを更に含み得る。通常、そのように配置された少なくとも２つのノズルは、機械横断方向に整列され、それにより、ノズルの横列を形成する。各横列は、約１〜約５０、約５〜約３０、又は約１０〜約１６個のノズルを含み得る。複数のノズルは、２本以上の、通常は２本の横列を含み得る。横列内のノズルの数は、多くの場合、レーンの本数と一致することを、当業者なら理解するであろう。
【００６１】
少なくとも２つのノズルは、典型的には互いに離間され、更に典型的には２つのキャビティの中心と中心との間の距離を近似した距離だけ離間される。この少なくとも２つのノズルの間の距離は、通常は固定される。一部の態様では、少なくとも２つのノズル、又は複数のノズルは、互いに関して固定された位置を有する。一部の態様では、少なくとも２つのノズルはマニフォールドに接続され、マニフォールドは通常は移動可能である。
【００６２】
図８Ａは、マニフォールド２３０に接続された複数のノズル２１０、２１１、２１２を備える充填装置２００の底面図を示す。２つのノズル２１０、２１１は、ＭＤの矢印で示されている機械方向に整列され、ノズルのレーン２２０を形成する。少なくとも２つのノズル２１０、２１２は、ＸＭＤの矢印で示されている機械横断方向に整列され、ノズルの横列２２５の一部を形成する。
【００６３】
図８Ｂは、マニフォールドに接続された複数のノズル２１０、２１１、２１２を備える代替充填装置２００の底面図を示す。２つのノズル２１０、２１１は、機械方向に整列され、レーン２２０を形成する。更には、２つのノズル２１０、２１２は、横列に整列されるのではなく、互いにオフセットされ、ノズルのペア２１５を形成する。充填装置２００は、複数のノズルペア２１５を備え、これらのペアはレーン及び横列に整列され得る。ノズルペア２１５のノズル２１０、２１２は、同じ組成物を分配しても、それぞれ異なる組成物を分配してもよい。ノズルペア２１５の各ノズル２１０、２１２でそれぞれ異なる組成物を分配させることは、それらのノズルが、パウチの複数区画となるキャビティに充填する場合に特に好ましい。
【００６４】
少なくとも２つのノズル、より好ましくは、複数のノズルは、第１の位置及び第２の位置を有する。ノズルは、典型的には同時に、更に典型的には同期的に、第１の位置から第２の位置まで、典型的には機械方向に移動し、典型的にはキャビティの移動と実質的に並行して移動する。少なくとも２つのノズルが第１の位置から第２の位置まで移動した後、この少なくとも２つのノズルは第１の位置まで戻る。ノズルは、直線運動又は曲線運動で、通常は直線運動で、第１の位置から第２の位置まで移動し得る。個々のノズルはそれぞれ第１の位置及び第２の位置を有すること、並びに第１のノズルの第１及び第２の位置は第２のノズルの第１及び第２の位置とそれぞれが厳密には一致しないことは理解される。しかし、上に記載されているように、少なくとも２つのノズル、又は複数のノズルは、第１の位置及び第２の位置を有する１つの単位として記載される。
【００６５】
少なくとも２つのノズルは、ノズルが第１の位置から第２の位置まで移動する間、通常はキャビティが機械方向に移動する間、少なくとも２つのキャビティに組成物を分配する。即ち、キャビティ及びノズルは、少なくとも組成物の分配の一部分において、同時に、好ましくは、同期的に移動する。通常、第１のノズルは第１のキャビティに組成物を分配し、それと同時に、又は更に同期的に、第２のノズルは第２のキャビティに組成物を分配する。一部の態様では、少なくとも第３のノズルが少なくとも第３のキャビティに組成物を分配する。
【００６６】
図９Ａ〜９Ｅは、本明細書に記載される方法を実行しているシステムの側面図を示す。各図では、破線Ｖが参照点として図示される。これらの図は、機械方向ＭＤに連続的に移動しているウェブ１００の上に配設された複数のキャビティ１１０、１１１、１１３、１１４、１１７、１１８からなるレーンを示す。面は、水平又は実質的に水平であって、例えば実質的に水平な部分を有するものであり、直線運動（例えばコンベヤーベルト上の場合）又は曲線運動（例えば回転ドラム上の場合）を伴いながら移動し得る。ウェブ１００の上方には、複数のノズル２１０、２１１を備えた充填装置２００が配置される。
【００６７】
図９Ａは、第１の位置（ＦＰ）にある充填装置を示しており、ノズル２１０、２１１は、キャビティ１１０、１１１の上方に配置され、少なくとも２つのキャビティ１１０、１１１に組成物３００を充填方向ＦＤに同時に分配する（即ち、第１のノズル２１０は組成物３００を第１のキャビティ１１０に分配し、第２のノズル２１１は組成物３００を第２のキャビティ１１１に分配する）。
【００６８】
図９Ｂは、第１の位置（ＦＰ）から離れる機械方向ＭＤに、キャビティ１１０、１１１と同期的に移動しているノズル２１０、２１１を示す。システムが機械方向ＭＤに移動しているとき、ノズル２１０、２１１は組成物３００をキャビティ１１０、１１１に分配し続け、この時点でこれらのキャビティは組成物３００で部分的に満たされている。
【００６９】
図９Ｃは、第２の位置（ＳＰ）にあるノズル２１０、２１１を示しており、ノズル２１０、２１１はキャビティ１１０、１１１への組成物３００の分配を停止していて、これらのキャビティは組成物３００で満たされている。更に、線分Ａ−Ａ’は、図示されているシステムの充填ウィンドウを示しており、ポイントＡは充填プロセスが開始された位置（即ち、ノズル２１１がキャビティ１１１への組成物３００の分配を開始した位置）であり、ポイントＡ’は充填プロセスが終了した位置（即ち、ノズル２１０がキャビティ１１０への組成物３００の分配を終了した位置）である。
【００７０】
図９Ｄは、機械方向ＭＤに移動し続けている面１００及び複数のキャビティ１１０、１１１、１１３、１１４、１１７、１１８を示す。一方、ノズル２１０、２１１は、往復方式で第１の位置に戻り始め、ＯＭＤの矢印で示されている、機械方向とは逆の方向に移動している。第１のノズル２１０は第２のキャビティ１１１の上を通過中で、このキャビティは組成物３００で既に満たされていることに留意されたい。
【００７１】
図９Ｅは、第１の位置（ＦＰ）まで戻ったノズル２１０、２１１を示す。ノズル２１０、２１１は、キャビティ１１３、１１４に組成物３００を分配し始めていて、新しい充填サイクルを開始している。本明細書に記載されているプロセスは繰り返され得ること、例えば、ノズル２１０、２１１は、いずれはキャビティ１１７、１１８を充填し得ることを、当業者なら理解するであろう。結局、図示されているシステムの各ノズルは、キャビティを１つおきに充填し得（例えば、ノズル２１０はキャビティ１１０、キャビティ１１３、キャビティ１１７などを充填する）、それにより、充填ウィンドウは拡大する。
【００７２】
通常、少なくとも１つ又は少なくとも２つのキャビティがシステムの充填ウィンドウ内にある間、少なくとも２つのノズルが組成物を分配する。前述したように、本明細書に記載される方法及びシステムの利点は、それらが充填ウィンドウを拡大する傾向を有しており、それにより、製造業者は、生産速度、製品粘度、及び／又は分配容積の増大など、充填プロセスにおいて柔軟性と効率性が高まることである。
【００７３】
各キャビティは充填ウィンドウを有し得ることを、当業者なら理解するであろう。例えば、第１のキャビティは第１の充填ウィンドウを有し得、第２のキャビティは第２の充填ウィンドウを有し得る。第１及び第２の充填ウィンドウは重なり合ってもよく、両方ともシステムの充填ウィンドウに含まれる。
【００７４】
図１０Ａ〜１０Ｃは、回転ドラム１５０上の充填ウィンドウの様々な実施形態を示す。
【００７５】
図１０Ａは、ノズルが１つのシステムと複数のノズルを備えるシステムとの充填ウィンドウの相対的な比較を表す。回転ドラム１５０は、回転軸ＲＡ周りで機械方向ＭＤに回転する。垂直軸Ｖが参照として図示されている。線分Ａ−Ａ’は、本開示によるシステム、即ち、機械方向に整列された複数のノズルを備えるシステムの充填ウィンドウを近似する。線分Ｂ−Ｂ’は、比較対象のシステム、即ち、機械方向に整列された複数のノズルを備えていないシステムの充填ウィンドウを近似する。
【００７６】
図１０Ｂは、本システムの充填ウィンドウを示す。回転ドラム１５０は、回転軸ＲＡ周りで機械方向ＭＤに回転する。垂直軸Ｖが参照として図示され、回転軸ＲＡから回転ドラムの（ドラムの基部から相対的な）最高点を通過するように引かれている。充填開始ポイント１７０及び充填終了ポイント１７１は、回転ドラム１５０の面１１６の上に位置する。充填開始ポイント１７０と充填終了ポイント１７０との間の距離は、充填ウィンドウ距離である。充填ウィンドウ距離は、直線距離（即ち、直線）として、又は曲線距離として（即ち、回転ドラム１５０の外周をたどる弧に沿って）測定され得、充填ウィンドウ距離はドラムの外周の半分未満である。回転軸ＲＡから充填開始ポイント１７０及び充填終了ポイント１７１をそれぞれ通過して半直線が引かれる。これらの半直線の間の角度は充填ウィンドウ角度θＡであり、この角度は、１８０°未満、好ましくは、１３５°未満、より好ましくは、９０°未満、更に好ましくは、約５°〜約３０°である。
【００７７】
図１０Ｃは、本システムの充填ウィンドウを示す。回転ドラム１５０は、回転軸ＲＡ周りで機械方向ＭＤに回転する。垂直軸Ｖが参照として図示され、回転軸ＲＡから回転ドラムの最高点を通過するように引かれている。第１のキャビティ１１０の充填開始ポイント１７２及び充填終了ポイント１７１が図示されており（ウェブは図示されていない）、それらの間の距離が、第１のキャビティ１１０の充填ウィンドウ距離である。回転軸ＲＡから充填開始ポイント１７２及び充填終了ポイント１７１をそれぞれ通過して半直線が引かれる。これらの半直線の間の角度は、１８０°未満であり、第１のキャビティの充填ウィンドウ角度θＡ１である。更に、第２のキャビティ１１１の充填開始ポイント１７０及び充填終了ポイント１７３が図示されており（ウェブは図示されていない）、それらのポイントの間の距離が、第２のキャビティの充填ウィンドウ距離である。回転軸ＲＡから充填開始ポイント１７０及び充填終了ポイント１７３をそれぞれ通過して半直線が引かれる。これらの半直線の間の角度は、１８０°未満であり、第２のキャビティ１１１の充填ウィンドウ角度θＡ２である。充填開始ポイント１７０と充填終了ポイント１７１との間の距離は、このシステムの充填ウィンドウ距離である。回転軸ＲＡから充填開始ポイント１７０及び充填終了ポイント１７１をそれぞれ通過して引かれた半直線によって形成される角度は、このシステムの充填ウィンドウ角度θＡである。このシステムの充填ウィンドウは、第１のキャビティの充填ウィンドウ及び第２のキャビティの充填ウィンドウを含む。
【００７８】
通常、ノズルは、ノズルが最適な分配位置にあるときに、典型的にはノズルがキャビティの中心と概ねそろっているときに、組成物を分配することが好ましい。そのため、ノズルは、最適な配置になるために、分配開始前に移動を開始してもよい。その一方で、組成物のこぼれる量が最小限に抑えられる、又は完全になくなるのであれば、ノズルが組成物を分配するために最適な分配位置にある必要はないことも理解される。したがって、ノズルは最適な配置になる前に分配を開始してもよく、またノズルは最適な配置ではなくなった後に分配を終了してもよく、これにより、充填ウィンドウが拡大され、システムの効率性を高めることができる。
【００７９】
一部の態様では、ノズルは、ノズルが第１の位置からの移動を開始した後に、組成物の分配を開始する。一部の態様では、ノズルは、前記少なくとも２つのノズルが第２の位置に到達する前に、組成物の分配を停止する。
【００８０】
一部の態様では、ノズルは、ノズルが第１の位置からの移動を開始する前に、組成物の分配を開始する。一部の態様では、ノズルは、ノズルが第２の位置に到達した後に分配を停止する。一部の態様では、ノズルがまだキャビティに組成物を分配しているならば、ノズルが第１の位置に戻るとき、ノズルは組成物を分配し続け得る。通常、このノズルは、こぼれ量を最小限に抑える又はなくすために、第１の位置に完全に戻る前に分配を停止する。
【００８１】
一部の態様では、ノズルは往復運動を伴いながら移動し、例えば、ノズルは機械方向及び機械方向とは逆の方向に移動し得る。通常、ノズルは、キャビティに組成物を分配している間、充填対象のキャビティと近似的に同じ速度で同じ方向に移動する。通常、所望の量の組成物がノズルによって分配される（例えば、キャビティが部分的又は完全に満たされる）と、ノズルは、キャビティに呼応した移動を停止し、ノズルが第１の位置（例えば、図９Ａ、（ＦＰ））に戻るまで機械方向とは逆の方向に移動し、未充填のキャビティの上方に配置される。戻る移動、例えば、第２の位置から第１の位置への移動の速度は、充填中の移動の速度を上回り得る。次いで、新しい充填サイクルが始まると、ノズルは再び、キャビティの移動と同じ方向の移動を開始し、通常はキャビティの速度に合わせ、再び組成物を分配する。
【００８２】
少なくとも２つのノズルは、往復システム上に配置され得る。往復システムは戻ることが可能で機械方向及び機械方向の逆方向に移動し得、その速度は可変であり得る。往復システムは往復アームを備えることができ、往復アームはマニフォールドに取り付けられ得、ノズルはマニフォールドに、又は往復アームに直接的に接続され得る。往復アームは、リニアアクチュエータ又はモータによって作動され得る。往復システムは、往復システムが非往復運動で移動することを防止する固定ガイドを備え得る。
【００８３】
一部の態様では、ノズルは、エンドレス面、例えばベルト循環面の上で連続運動を伴いながら移動し得る。通常、ノズルは、分配工程の間、各未充填キャビティが同じノズルの下にあり続けるように、キャビティと同じ速度で同じ方向に移動する。分配が停止した後、ノズルは循環し、第１の位置に戻り、その位置で別の未充填キャビティに組成物を再び分配し始め得る。
【００８４】
一部の態様では、ノズルは、通常は固定されている枢軸点で旋回する支持アームの上に位置し得る。ノズルは、枢軸点周りに第１の位置から第２の位置まで旋回し、次いで第１の位置まで戻ることができる。
【００８５】
一部の態様では、システムは、毎分約１０〜約２００回の充填サイクルを実行する。一部の態様では、システムは、毎分約３０〜約１５０又は約４０〜約１２０回の充填サイクルを実行する。一部の態様では、システムは、毎分約７５〜約１７５、約９０〜約１５０、又は約１００〜約１３０回の充填サイクルを実行する。この速度は、キャビティのサイズ、面の速度、及び他の要因に応じて調整され得る。
【００８６】
通常、全てのノズル又は複数のノズルは、１サイクル中に、例えば１つのキャビティに、所定の量の組成物のみが分配されるように、組成物の流れを正確に制御することができるデバイスにまとめて接続される。開示されるプロセスで使用されるシステムは、好ましくは、キャビティごとに組成物を正しい量又は容積に分けるための流量計と弁を備えた容積移送式ポンプ及び／又は加圧容器を使用し、とりわけ、容積移送式ポンプは非常に正確であることがわかっている。これによって、製品の必要とされる量又は容積がポンプの中に導入され、これは次にノズルに供給される。例えば、システムが、充填サイクルごとに６０個のキャビティが充填されるものである場合、典型的には、６０個のノズルが準備され、それらは６０個の容積移送式ポンプに接続され（１個のキャビティにつき、１個のノズルごとに１個のポンプ）、これらは全て、組成物を有する一般的なタンクに接続される。ポンプは、分配される組成物に応じて調整され得る。例えば、組成物が粘稠な液体の場合、ポンプを駆動するモータは、より大きい力又はトルク容量を有することが必要になることがある。使用され得る他の方法には、例えば、電磁流量計又は質量流量計の使用による流量測定、及び圧力流量充填／測定が挙げられ、後者の方法は、圧力を一定に保ち、弁の開閉時間を調整し、それにより、充填時間及び分配される容積を制御する。
【００８７】
ノズルは、各充填サイクルにおいて一定の容積を分配し得る。各充填サイクルでは、各ノズルは、約０．１ｍＬ〜約５０００ｍＬ、約０．５ｍＬ〜約１０００ｍＬ、約０．５ｍＬ〜約１００ｍＬ、又は約０．８ｍＬ〜約３０ｍＬの組成物を分配し得る。一部の態様では、各充填サイクルにおいて、各ノズルは、約０．５ｍＬ〜約５ｍＬ、又は約１．０〜約２．０ｍＬの組成物を分配する。一部の態様では、各充填サイクルにおいて、各ノズルは、約１０〜約５０ｍＬ、約１２ｍＬ〜約３０ｍＬ、又は約１５〜約２５ｍＬの組成物を分配する。各充填サイクルの充填ウィンドウ時間は、約２００ｍｓ〜約１０００ｍｓであり得る。
【００８８】
組成物
本明細書に記載されるノズルは、組成物を分配する。通常、少なくとも２つのノズルは、同じ組成物を分配する。その一方で、特に、様々な製品が同一ライン上で製造されることが好ましい場合、少なくとも２つのノズルは、様々な組成物を異なるキャビティに分配し得る。一部の態様では、少なくとも２つのキャビティにそれぞれ異なる組成物が充填される場合、第１のノズルは第１の組成物を第１のキャビティに分配し、第２のノズルは第２の組成物を第２のキャビティに分配する。一部の態様では、第１のノズルと第２のノズルとはノズルのペアを形成し、このペアの各ノズルはそれぞれ異なる組成物を分配する。一部の態様では、複数のノズルは、複数のノズルペアを含む。一部の態様では、複数のノズルペアは、機械方向に整列される（即ち、合計で少なくとも４つのノズルが機械方向に整列される）。一部の態様では、２つのキャビティは、パウチの２つの区画であり、各区画にはそれぞれ異なる組成物が充填される。
【００８９】
本方法及びシステムは、特定の困難な課題をもたらす粘稠な組成物をドーシングするときに、特定の利益を提供する。例えば、ドーシングの正確な開始及び停止は、高粘度の液体ではより困難となり、その原因の１つは「糸引き」である。糸引きは、ドーシングサイクルの終了時に組成物が流れを停止した後、組成物のフィラメントがドーシングノズルからキャビティまで伸びているとき、又は組成物のフィラメントがドーシングノズルから垂れ下がっている場合に発生する。本方法及びシステムは、使用可能なドーシング時間ウィンドウを拡大することにより、糸引き問題を軽減するのに役立ち、その結果、充填ウィンドウを一定に保ちながら、又は更に拡大しながら、糸引き問題を減少させることができる。その一方で、低粘度組成物は充填時にキャビティからあふれ出る、又はこぼれ落ちることがあるので、組成物は、一定の最低水準の粘度を有することが好ましい。
【００９０】
そのため、一部の態様では、組成物は粘稠な組成物である。組成物は、約１〜約２０００センチポアズ（ｍＰａ＊ｓ）、約２５〜約１５００センチポアズ（ｍＰａ＊ｓ）、又は約５０〜約１０００センチポアズ（ｍＰａ＊ｓ）の粘度を有し得る。一部の態様では、組成物は、洗濯用組成物であり、約２００〜約８００、又は３００〜約５００センチポアズ（ｍＰａ＊ｓ）の粘度を有する。一部の態様では、組成物は、自動食器洗い用組成物であり、約５０〜約１５０、又は約７５〜約１２５センチポアズ（ｍＰａ＊ｓ）の粘度を有する。粘度は、ＴＡ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓから入手可能なａｎＡＲ５５０レオメーター（anAR550 rheometer）によって、２５℃で測定された剪断速度１０００秒−１のコーンプレート形状及び円錐角３°で測定される。
【００９１】
通常、組成物は、限られた量の空気が封入される（エアレーション）。エアレーションは、周囲気圧及び周囲温度条件で測定された、液体に混入された気体の容積を組成物の全容積、即ち、液体と気体の和で除したものとして測定される。エアレーションの水準が上昇すると、結果として、例えば、ドーシングがキャビティ間で不正確になることがある。通常、組成物は、約５％未満のエアレーション、約３％未満のエアレーション、又は約１．５％未満のエアレーションを有するようになる。
【００９２】
通常、組成物は、家庭ケア組成物である。好適な家庭ケア組成物の非限定的な例としては、洗浄組成物、布地ケア組成物、及び硬質面クリーナーが挙げられる。より具体的には、組成物は、前処理又は浸漬組成物及び他のすすぎ添加組成物など、洗濯、布地ケア、又は食器洗い用組成物であり得る。組成物は、布地洗剤組成物又は自動食器洗い用組成物であり得る。布地洗剤組成物は、メイン洗浄プロセス中に使用され得、前処理又は浸漬組成物として使用されることもある。
【００９３】
布地ケア組成物としては、布地洗剤、布地柔軟剤、２イン１洗剤及び柔軟化、前処理組成物、並びに同種のものが挙げられる。布地ケア組成物は、界面活性剤、ビルダー、キレート剤、移染防止剤、分散剤、酵素、及び酵素安定剤、触媒物質、漂白活性化剤、高分子分散剤、粘土汚れ除去／再付着防止剤、増白剤、泡抑制剤、染料、追加の香料及び香料送達系、構造弾性化剤、布地柔軟剤、担体、ヒドロトロープ、加工助剤、顔料、並びにこれらの混合物など、典型的な布地ケア添加剤を含み得る。組成物は、シェーディング染料、界面活性剤、ポリマー、香料、カプセル化された香料物質、構造化剤、及びこれらの混合物を含む群から選択される添加剤を含む洗濯洗剤組成物であり得る。
【００９４】
組成物は、界面活性剤、ビルダー、スルホン化／カルボキシル化ポリマー、シリコーン泡抑制剤、ケイ酸塩、金属及び／又はガラスケア剤、酵素、漂白剤、漂白活性剤、漂白触媒、アルカリ源、香料、染料、有機又は水性溶媒、充填剤、並びにこれらの混合物から選択される添加剤を含む自動食器洗い用組成物であり得る。
【００９５】
好ましくは、組成物は界面活性剤を含む。界面活性剤は、アニオン性、カチオン性、双性イオン性、非イオン性、両性、又はこれらの混合物から選択され得る。好ましくは、組成物は、アニオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤、又はこれらの混合物を含む。
【００９６】
アニオン性界面活性剤は、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルエトキシレート硫酸塩、及びこれらの組み合わせから選択され得る。
【００９７】
本明細書で有用な好適なアニオン性界面活性剤は、液体洗剤製品で典型的に使用される従来の種類のいかなるアニオン性界面活性剤をも含むことができる。これらとしては、アルキルベンゼンスルホン酸及びそれらの塩、パラフィンスルホン酸及びそれらの塩、並びにアルコキシル化又は非アルコキシル化アルキルサルフェート物質など、サルフェート及びスルホネート系アニオン性界面活性剤が挙げられる。
【００９８】
本明細書に用いるのに好適な非イオン性界面活性剤としては、アルコールアルコキシレート非イオン性界面活性剤が挙げられる。アルコールアルコキシレートは、一般式：Ｒ１（ＣｍＨ２ｍＯ）ｎＯＨ（式中、Ｒ１はＣ８〜Ｃ１６アルキル基であり、ｍは２〜４であり、ｎは約２〜１２の範囲である）に相当する材料である。一態様では、Ｒ１は、一級又は二級であってよく、約９〜１５個の炭素原子、又は約１０〜１４個の炭素原子を含むアルキル基である。一態様では、アルコキシル化脂肪族アルコールはまた、分子当り約２〜１２個のエチレンオキシド部分、又は分子当り約３〜１０個のエチレンオキシド部分を含有するエトキシル化物質である。代替の非イオン性界面活性剤としては、アルキルポリグルコシド非イオン性界面活性剤が挙げられる。
【００９９】
自動食器洗い用洗剤で使用するための好ましい界面活性剤は、それ自体が低起泡性である、又は他の構成成分（例えば、泡抑制剤）と組み合わされる。本明細書に用いるのに好ましいのは、低及び高曇点非イオン性界面活性剤、並びにこれらの混合物であり、非イオン性アルコキシル化界面活性剤（特にＣ６〜Ｃ１８一級アルコールから誘導されるエトキシレート）、エトキシル化−プロポキシル化アルコール（例えば、Ｏｌｉｎ  ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎのＰＯＬＹ−ＴＥＲＧＥＮＴ（登録商標）ＳＬＦ１８）、エポキシ末端保護ポリ（オキシアルキル化）アルコール（例えば、Ｏｌｉｎ  ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎのＰＯＬＹ−ＴＥＲＧＥＮＴ（登録商標）ＳＬＦ１８Ｂ、国際公開第ＷＯ−Ａ−９４／２２８００号を参照）、エーテル末端保護ポリ（オキシアルキル化）アルコール界面活性剤、並びにＢＡＳＦ−Ｗｙａｎｄｏｔｔｅ  Ｃｏｒｐ．（Ｗｙａｎｄｏｔｔｅ，Ｍｉｃｈｉｇａｎ）によるＰＬＵＲＯＮＩＣ（登録商標）、ＲＥＶＥＲＳＥＤ  ＰＬＵＲＯＮＩＣ（登録商標）、及びＴＥＴＲＯＮＩＣ（登録商標）のようなブロックポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレンポリマー化合物；Ｃ１２〜Ｃ２０アルキルアミンオキシド（本明細書に用いるのに好ましいアミンオキシドとしては、ラウリルジメチルアミンオキシド及びヘキサデシルジメチルアミンオキシドが挙げられる）のような両性界面活性剤、並びにＭＩＲＡＮＯＬ（商標）Ｃ２Ｍのようなアルキルアンホカルボン酸界面活性剤；並びにベタイン及びスルタインのような双極性イオン界面活性剤；並びにこれらの混合物が挙げられる。本明細書での使用に適した界面活性剤は、例えば、米国特許第Ａ−３，９２９，６７８号、同第Ａ−４，２５９，２１７号、欧州特許第Ａ−０４１４  ５４９号、国際公開第ＷＯＡ−９３／０８８７６号及び同第ＷＯＡ−９３／０８８７４号に開示されている。自動食器洗い用洗剤に含まれる界面活性剤は、洗剤組成物の約０．２重量％〜約３０重量％、より好ましくは、約０．５重量％〜約１０重量％、最も好ましくは、約１重量％〜約５重量％の濃度で存在し得る。
【０１００】
本洗濯ケア組成物で使用されるシェーディング染料は、高分子若しくは非高分子染料、顔料、又はこれらの混合物を含み得る。好ましくは、シェーディング染料は、発色団成分及び高分子成分を含有する高分子染料を含む。発色団成分は、光に曝露すると、青、赤、スミレ色、紫、又はこれらの組み合わせの範囲の波長の光を吸収するものであると特徴付けられる。一態様では、発色団成分は、水及び／又はメタノール中で最大約５２０ナノメートル〜約６４０ナノメートルの吸収スペクトルを示し、他の態様では、水及び／又はメタノール中で約５６０ナノメートル〜約６１０ナノメートルの吸収スペクトルを示す。いずれの好適な発色団が使用されてもよいが、色素発色団は、好ましくは、ベンゾジフラン、メチン、トリフェニルメタン、ナフタルイミド、ピラゾール、ナプトキノン（napthoquinone）、アントラキノン、アゾ基、オキサジン、アジン、キサンテン、トリフェノジオキサジン、及びフタロシアニン色素発色団から選択される。モノ及びジアゾ色素発色団が好ましい。シェーディング染料は、１つ又は２つ以上の少なくとも３つの連続した繰り返し単位に共有結合している発色団を含有する染料ポリマーを含み得る。繰り返し単位自体は発色団を含む必要がないことは理解されよう。染料ポリマーは、少なくとも５個、又は少なくとも１０個、又は更には少なくとも２０個の連続した繰り返し単位を含み得る。
【０１０１】
組成物は、クリーニング性能及び／又は布地ケア効果を提供する１つ又は２つ以上の洗剤酵素を含むことができる。好適な酵素の例としては、限定するものではないが、ヘミセルラーゼ、ペルオキシダーゼ、プロテアーゼ、セルラーゼ、キシラナーゼ、リパーゼ、ホスホリパーゼ、エステラーゼ、クチナーゼ、ペクチナーゼ、ケラタナーゼ、レダクターゼ、オキシダーゼ、フェノールオキシダーゼ、リポキシゲナーゼ、リグニナーゼ、プルラナーゼ、タンナーゼ、ペントサナーゼ、マラナーゼ、β−グルカナーゼ、アラビノシダーゼ、ヒアルロニダーゼ、コンドロイチナーゼ、ラッカーゼ、及びアミラーゼ、又はこれらの混合物が挙げられる。典型的な組み合わせは、プロテアーゼ、リパーゼ、クチナーゼ及び／又はセルラーゼのような従来の適用可能な酵素をアミラーゼと組み合わせた混液である。
【０１０２】
本発明の組成物は、１種以上の漂白剤を含み得る。漂白触媒以外の好適な漂白剤としては、光漂白剤、漂白活性化剤、過酸化水素、過酸化水素源、予備形成過酸、及びこれらの混合物が挙げられる。一般に、漂白剤が使用される場合、本発明の組成物は、洗浄組成物の約０．１重量％〜約５０重量％、又は更には約０．１重量％〜約２５重量％の漂白剤を含み得る。
【０１０３】
組成物は、増白剤を含み得る。好適な増白剤は、増白剤１５などのスチルベンである。他の好適な増白剤は、疎水性増白剤、及び増白剤４９である。増白剤は、３〜３０マイクロメートル、３マイクロメートル〜２０マイクロメートル、又は３〜１０マイクロメートルの範囲内の重量平均粒径を有する微粉化粒子形態であり得る。増白剤は、α又はβ結晶形態とすることができる。
【０１０４】
組成物はまた、任意追加的に、１つ又は２つ以上の銅、鉄、及び／又はマンガンキレート剤を含有し得る。利用される場合、キレート剤は、一般に、本明細書の組成物の約０．１重量％〜約１５重量％、又は更には本明細書の組成物の約３．０重量％〜約１５重量％を構成する。好適なキレート剤としては、ＤＴＰＡ（ジエチレントリアミン五酢酸）、ＨＥＤＰ（ヒドロキシエタンジホスホン酸）、ＤＴＰＭＰ（ジエチレントリアミンペンタ（メチレンホスホン酸））、エチレンジアミン二コハク酸（ＥＤＤＳ）、１，２−ジヒドロキシベンゼン−３，５−ジスルホン酸二ナトリウム塩水和物、及びかかるキレート剤の誘導体からなる群から選択されるキレート剤が挙げられる。
【０１０５】
組成物は、１−ヒドロキシエタンジホスホン酸（ＨＥＤＰ）及びその塩、Ｎ，Ｎ−ジカルボキシメチル−２−アミノペンタン−１，５−二酸及びその塩、２−ホスホノブタン−１，２，４−トリカルボン酸及びその塩、並びにこれらの任意の組み合わせからなる群から選択されるものなど、炭酸カルシウム結晶成長阻害剤を含み得る。
【０１０６】
本開示の組成物はまた、１種以上の移染防止剤を含み得る。好適な高分子移染防止剤としては、ポリビニルピロリドンポリマー、ポリアミンＮ−オキシドポリマー、Ｎ−ビニルピロリドンとＮ−ビニルイミダゾールとのコポリマー、ポリビニルオキサゾリドン、及びポリビニルイミダゾール、又はこれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されない。本明細書における組成物中に存在する場合、移染防止剤は、洗浄組成物の約０．０００１重量％から、約０．０１重量％から、約０．０５重量％から、洗浄組成物の約１０重量％まで、約２重量％まで、又は更には約１重量％までの濃度で存在する。
【０１０７】
組成物は、１種以上のポリマーを含み得る。好適なポリマーとしては、カルボキシレートポリマー、ポリエチレングリコールポリマー、テレフタレートポリマーなどのポリエステル汚れ放出ポリマー、アミンポリマー、セルロース系ポリマー、移染防止ポリマー、イミダゾールとエピクロロヒドリンの縮合によって生成される縮合オリゴマーなどの染料固定ポリマー、任意追加的に１：４：１の比率で、ヘキサメチレンジアミン誘導体ポリマー、及びこれらの任意の組み合わせが挙げられる。
【０１０８】
他の好適なセルロース系ポリマーは、０．０１〜０．９９の置換度（ＤＳ）と、ＤＳ＋ＤＢが少なくとも１．００であるか、又はＤＢ＋２ＤＳ−ＤＳ２が少なくとも１．２０であるかのいずれかとなるようなブロック度（ＤＢ）とを有し得る。置換セルロース系ポリマーは、少なくとも０．５５の置換度（ＤＳ）を有し得る。置換セルロース系ポリマーは、少なくとも０．３５のブロック度（ＤＢ）を有し得る。置換セルロース系ポリマーは、１．０５〜２．００のＤＳ＋ＤＢを有し得る。好適な置換セルロース系ポリマーは、カルボキシメチルセルロースである。
【０１０９】
別の好適な置換セルロース系ポリマーは、カチオン変性ヒドロキシエチルセルロースである。
【０１１０】
好適な香料としては、未希釈香料、香料マイクロカプセル、シッフ塩基香料／ポリマー複合体を含むポリマー支援型香料送達系、デンプンにカプセル化された香料アコード、香料充填ゼオライト、ブルーミング香料のアコード、及びこれらの任意の組み合わせが挙げられる。好適な香料マイクロカプセルは、メラミンホルムアルデヒド系であり、典型的には、メラミンホルムアルデヒドを含むシェルによってカプセル化される香料を含む。このような香料マイクロカプセルは、ポリビニルホルムアミド（ＰＶＦ）及び／又はカチオン変性ヒドロキシエチルセルロース（ｃａｔＨＥＣ）などのカチオン性材料及び／又はカチオン性前駆体材料をシェル内に含むことが非常に好適であり得る。
【０１１１】
好適な泡抑制剤としては、シリコーン泡抑制剤、アルキルリン酸エステル泡抑制剤、及び／又はステアリン酸などの脂肪酸が挙げられる。本明細書で有用な泡抑制剤技術及び他の消泡剤は、「Ｄｅｆｏａｍｉｎｇ，Ｔｈｅｏｒｙ  ａｎｄ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ」，Ｅｄ．，Ｐ．Ｒ．Ｇａｒｒｅｔｔ，Ｍａｒｃｅｌ  Ｄｅｋｋｅｒ，Ｎ．Ｙ．，１９７３に記載されており、参照により本明細書に援用する。
【０１１２】
金属ケア剤は、アルミニウム、ステンレス鋼、及び非第一鉄金属（銀及び銅など）といった金属の変色、腐食、又は酸化を防止又は低減するために、組成物に含められ得る。好適な例としては、次の１つ以上が挙げられる。
（ａ）ベンゾトリアゾール又はビス−ベンゾトリアゾールとこれらの置換誘導体を含むベンザトリアゾール。ベンゾトリアゾール誘導体は、芳香環上の利用可能な置換部位が部分的又は完全に置換されている化合物である。好適な置換基としては、直鎖又は分枝鎖のＣ１〜Ｃ２０−アルキル基と、ヒドロキシル、チオ、フェニル、あるいはフッ素、塩素、臭素、及びヨウ素などのハロゲンが挙げられる。
（ｂ）金属が酸化状態ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶ、Ｖ、又はＶＩの１つにある、亜鉛、マンガン、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、コバルト、ガリウム、及びセリウムの塩及び／又は錯体からなる群から選択される金属塩及び錯体。一態様では、好適な金属塩及び／又は金属錯体は、Ｍｎ（ＩＩ）硫酸塩、Ｍｎ（ＩＩ）シトレート、Ｍｎ（ＩＩ）ステアレート、Ｍｎ（ＩＩ）アセチルアセトネート、Ｋ２ＴｉＦ６、Ｋ２ＺｒＦ６、ＣｏＳＯ４、Ｃｏ（ＮＯ３）２、及びＣｅ（ＮＯ３）３、亜鉛塩、例えば硫酸亜鉛、水亜鉛土、又は酢酸亜鉛からなる群から選択され得る。
（ｃ）ケイ酸ナトリウム又はカリウム、二ケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム、結晶性フィロケイ酸塩、及びこれらの混合物を含むケイ酸塩。一実施形態では、金属ケア剤は亜鉛塩である。
【０１１３】
存在する場合、本発明の組成物は、全組成物の約０．１重量％〜約５重量％、約０．２重量％〜約４重量％、又は約０．３重量％〜約３重量％の金属ケア剤を含む。
【０１１４】
アルカリ源の例としては、これらに限定はされないが、アルカリ水酸化物、アルカリ水素化物、アルカリ酸化物、アルカリセスキ炭酸塩、アルカリ炭酸塩、アルカリホウ酸塩、鉱酸のアルカリ塩、アルカリアミン、アルカロイド、及びこれらの混合物が挙げられる。組成物は水を含み得る。しかしながら、組成物が、水溶性フィルムと接触する液体である場合は、通常は、フィルムを完全な状態に維持し、かつパウチをべとつかせないために、水の量を制限することが好ましい。そのため、一部の態様では、組成物は、組成物の約４０重量％未満の水、又は組成物の約１重量％〜約３０重量％、好ましくは、約２重量％〜約２０重量％、若しくは約５重量％〜約１３重量％の水を含む。
【０１１５】
組成物は、有機溶媒を含み得る。組成物は、液体組成物の約１０重量％〜約５０重量％、又は約１５重量％〜約４０重量％の有機溶媒を含み得る。好適な有機溶媒としては、低分子量アルコール及び／又は低分子量グリコールが挙げられ、この文脈における「低分子量」とは約５００ダルトン未満の分子量を意味する。好ましくは、好適な有機溶媒としては、グリセロール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、ジプロピレングリコール、ジエチレングリコール、ソルビトール、及びこれらの混合物が挙げられる。
【０１１６】
パウチ形成
好ましくは、本明細書に記載されるキャビティは、パウチに成形され、単位用量物品になり得る。一部の態様では、本開示は、パウチを形成する方法に更に関し、パウチは、１つには、本明細書に記載される工程によってキャビティに充填することにより、形成される。パウチ形成の詳細について、以下に説明する。
【０１１７】
本開示のプロセス、又はプロセスの独立した部分は、連続的又は断続的であり得、好ましくは、連続的である。プロセスは、キャビティを形成する一般的な工程を含み、好ましくは、水溶性フィルムを含むウェブを型に入れて該キャビティを形成し、本明細書に記載される工程によって組成物、好ましくは、液体組成物をキャビティに充填し、組成物で満たされたキャビティを好ましくは、第２の水溶性フィルムで閉じて、単位用量物品などのパウチを形成する。好ましくは、プロセスは、単位用量物品のウェブが作製され、次いでこのウェブが切断されて個々の単位用量物品が形成されるプロセスである。通常、キャビティは、形成される単位用量物品に相当する。単位用量物品は、１つのキャビティ又は複数のキャビティから形成され得る。
【０１１８】
一部の態様では、第１のウェブ、例えばフィルムは、パウチの２つ以上の区画を形成するキャビティに成形され得る。一部の態様では、キャビティから形成された区画は、隣り合わせ又は「タイヤとリム」の配置となる。第２のフィルムもまた区画を含み得、この区画は組成物を含んでも含まなくてもよい。あるいは、第２のフィルムは、複数区画パウチを形成するキャビティを閉じるために使用される第２の閉じたパウチとなり得る。
【０１１９】
単位用量物品は、熱成形、真空成形、又はこれらの組み合わせによって作製され得る。単位用量物品は、当該技術分野において周知の任意の封着方法によって封着され得る。好適な封着方法は、ヒートシール、溶剤シール、圧力シール、超音波シール、圧力シール、レーザーシール、又はこれらの組み合わせを含み得る。水溶性キャビティを製造する連続的インラインプロセスの例は、米国特許第７，１２５，８２８号、米国特許出願公開第２００９／０１９９８７７（Ａ１）号、欧州特許第２３８０９６５号、同第２３８０９６６号、米国特許第７，１２７，８７４号、及び米国特許出願公開第２００７／０２４１０２２号（全て、Ｐｒｏｃｔｅｒ  ＆  Ｇａｍｂｌｅ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｏｈｉｏ，ＵＳＡに付与）に記載されている。水溶性キャビティを製造する非連続的インラインプロセスの例は、米国特許第７，７９７，９１２号（Ｒｅｃｋｉｔｔ  Ｂｅｎｃｋｉｓｅｒ，Ｂｅｒｋｓｈｉｒｅ，ＧＢに付与）に記載されている。
【０１２０】
単位用量物品は、ダスティング剤がダスティングされ得る。ダスティング剤は、タルク、シリカ、ゼオライト、炭酸塩、又はこれらの混合物を含み得る。
【０１２１】
本開示の代表的な単位用量物品の製造手段は、物品の連続的な製造プロセスであって、
ａ．第１の水溶性フィルムなどの第１のウェブを、複数の型を備える、連続的かつ回転可能に移動するエンドレス面の水平部分の上に連続的に供給する工程、又はこの面の非水平部分の上に連続的に供給し、フィルムを前記水平部分に連続的に移動させる工程と、
ｂ．連続的に移動する面の水平部分の上にあるフィルムから、その面上の型内で、連続的に移動する、水平に配置された、開いたキャビティを有するウェブを成形する工程と、
ｃ．連続的に移動する、水平に配置された、開いたキャビティを有するウェブに組成物を充填して、水平に配置された、充填済みの開いたキャビティを有するウェブを得る工程と、
ｄ．充填済みの開いたキャビティを有するウェブを閉じて、好ましくは、連続的に、閉じたパウチを得る工程であって、好ましくは、第２の水溶性フィルムなどの第２のウェブを、水平に配置された、充填済みの開いたキャビティを有するウェブの上に供給して閉じたパウチを得る工程と、
ｅ．任意追加的に、閉じたパウチを封着して、閉じたパウチを有するウェブを得る工程と、を含む、プロセスである。
【０１２２】
第２の水溶性フィルムなどの第２のウェブは、少なくとも１つの開いた又は閉じた区画を有し得る。
【０１２３】
一実施形態では、開いたキャビティを有する第１のウェブは、閉じたパウチを有する第２のウェブと組み合わされるものであって、好ましくは、第１及び第２のウェブは好適な手段によって結合及び封着され、好ましくは、第２のウェブは回転ドラム構成の上にある。このような構成において、パウチはドラムの頂部で充填され、好ましくは、その後にフィルムの層で封着され、閉じたパウチは下へ降りてキャビティ、好ましくは、水平な成形面上で形成された、好ましくは、開いたキャビティを有する第１のウェブと合流する。回転ドラムユニットを水平な成形面ユニットの上方に設置すると特に好適であることがわかっている。第１のウェブ及び／又は第２のウェブのキャビティは、本明細書に記載される工程によって充填され得る。
【０１２４】
好ましくは、結果として生じる閉じたパウチを有するウェブは、切断されて個々の単位用量物品を製造する。
【０１２５】
パウチは、その上に任意の好適な方法によって印刷され得る。通常、印刷可能材料（例えばインク）が水溶性フィルムに塗布される。印刷は、フィルムがパウチに成形される前又はその後に実行され得る。
【０１２６】
システム
本開示は、本明細書に記載される方法の工程を実行するように構成されたシステムに更に関する。通常、システムは、連続的に移動するウェブの上にある複数のキャビティに組成物を分配するように構成される。
【０１２７】
より具体的には、本開示は、機械方向に連続的に移動するウェブのキャビティに組成物を分配するためのシステムに関するものであって、このシステムは、ａ）ウェブを受け取るように構成された連続的に移動可能な面であって、面は複数の型を備え、複数の型は機械方向に整列される少なくとも２つの型を含む、面と、ｂ）複数のノズルを備えている充填装置であって、少なくとも２つのノズルは面に配設されるウェブの少なくとも２つのキャビティに組成物を分配するように配置され、該２つのキャビティは少なくとも２つの型内で形成され、少なくとも２つのノズルは第１の位置及び第２の位置を有する、装置と、を備え、少なくとも２つのノズルは、ウェブが機械方向に移動する間、少なくとも２つのキャビティに組成物を、好ましくは同時に、分配しながら、第１の位置から第２の位置まで移動するように構成され、少なくとも２つのノズルは第１の位置に戻るように構成される、システムである。
【０１２８】
一部の態様では、システムは回転ドラムを備え、回転ドラムは移動可能な面を備える。一部の態様では、組成物は家庭ケア組成物である。一部の態様では、システムは、前記移動可能な面の上に該ウェブを連続的に供給するように配置及び構成されるデバイスを更に備える。このシステムは、以下に詳しく説明され、上の方法の開示で記載された任意のコンポーネントを更に含み得る。
【０１２９】
システムは、ウェブを受け取るように構成された連続的に移動可能な面を備える。通常、この面は複数の型を備え、複数の型は機械方向に整列される少なくとも２つの型を含み、典型的にはレーンを形成する。通常、システムは回転ドラムを備え、回転ドラムは移動可能な面を備える。そのような場合、少なくとも２つの型は、好ましくは、周方向に離間配置されて、機械方向のレーンを形成する。通常、複数の型は、機械横断方向に整列されて横列を形成する少なくとも２つの型を含む。好ましくは、これらの型は、充填されて単位用量物品に成形され得るウェブ、典型的には水溶性フィルムからキャビティを形成するように構成される。
【０１３０】
好ましい実施形態では、システムは、機械方向に回転軸周りで回転する回転ドラムを備える。回転ドラムは、回転軸から半径方向外側に配置された面を備える。通常、面は軸方向に延在し、実質的に円筒形の面を形成する。回転ドラムは、通常は、ドラムが回転するように構成されているアクチュエータに接続される。複数の型が面の上に配設され、これらの型は、上面開口部に対して半径方向内側にある閉じた底面を有し、好ましくは、間に側壁があり、側壁は閉じた底面と上面開口部との間に存在する（好ましくは、これらを接続する）。
【０１３１】
システムは、通常は面から離間配置された、充填装置を更に備え得る。面が回転ドラムの上にある場合、充填装置は、通常は、ドラムの面に対して半径方向外側に配置される。通常、充填装置は、例えば機械的に又はソフトウェア制御によって、面、例えば回転ドラムの面に連結される。充填装置は複数のノズルを備える。複数のノズルは少なくとも２つのノズルからなり、この少なくとも２つのノズルは、面の上に配設されたウェブの少なくとも２つのキャビティに、通常は同時に、組成物を分配するように配置され、この２つのキャビティは、少なくとも２つの型内で形成される（例えば、第１のノズルは組成物を第１のキャビティに分配し、第２のノズルは同じ又は異なる組成物を第２のキャビティに分配する）。ノズルは、典型的には組成物の分配を開始する、第１の位置と、典型的には組成物の分配を停止する、第２の位置とを有する。好適な組成物は上に記載されている。
【０１３２】
図１１は、回転軸ＲＡ周りで機械方向ＭＤに回転する回転ドラム１５０の側面斜視図を示す。回転ドラム１５０は、ウェブを受け取るように構成されている半径方向に配置された連続的に移動可能な面１１６を備え、面１１６は複数の型１１５、１１５’、１１５’’を備え、少なくとも２つの型１１５、１１５’は周方向に離間配置され、機械方向ＭＤに整列されて、レーン１２０を形成する。少なくとも２つの型１１５’、１１５’’は、機械横断方向ＸＭＤに整列されて、横列１２５を形成する。図１１は、回転ドラム１５０の面１１６から半径方向外側に離間配置された充填装置２００を更に示す。充填装置２００は、ウェブ上のキャビティに組成物を分配するように配置された複数のノズル２１０、２１１、２１２を備える装置であって、キャビティは型１１５，１１５’，１１５’’に引き込まれることによって形成され、少なくとも２つのノズル２１０、２１１は機械方向ＭＤに整列され、この機械方向は、面１００の水平な部分にある型１１５’，１１５’’に対するものであって、ノズルのレーン２２０を形成し、少なくとも２つのノズル２１０、２１２は、機械横断方向ＸＭＤに整列され、ノズルの横列２２５を形成する。この複数のノズルは、マニフォールド２３０に接続され、このマニフォールドは、充填装置２００を機械方向ＭＤ（外側方向）及び機械方向の逆方向ＯＭＤ（内側方向）に移動させることができる往復アーム２３５に接続される。
【０１３３】
通常、少なくとも２つのノズルは、機械方向に整列され、それにより、ノズルのレーンを形成する。各レーンは、２つ以上の、通常は２つのノズルを含み得る。複数のノズルは、約１〜約５０、約５〜約３０、又は約１０〜約１６本のレーンに配置され得る。好ましくは、ノズルレーンの本数は、キャビティレーンの本数と一致する。
【０１３４】
複数のノズルは、機械横断方向に整列された少なくとも２つのキャビティに組成物を分配するように配置された少なくとも２つのノズルを更に含み得る。通常、これらのノズルは、機械横断方向に整列され、それにより、ノズルの横列を形成する。各横列は、約１〜約５０、約５〜約３０、又は約１０〜約１６個のノズルを含み得る。複数のノズルは、２本以上の、通常は２本の横列を含み得る。横列内のノズルの数は、多くの場合、レーンの本数と一致することを、当業者なら理解するであろう。
【０１３５】
前述したように、ノズルは、ウェブが機械方向に移動する間、少なくとも２つのキャビティに組成物を、好ましくは、同時に、分配しながら、第１の位置から第２の位置まで移動するように構成される。ノズルは、第１の位置に戻るように更に構成される。
【０１３６】
少なくとも２つのノズルは、往復システム上に配置され得る。往復システムは戻ることが可能で機械方向及び機械方向の逆方向に移動し得、その速度は可変であり得る。往復システムは往復アームを備えることができ、往復アームはマニフォールドに取り付けられ得、ノズルはそれに固定される。往復アームは、リニアアクチュエータ又はモータによって作動され得る。往復システムは、往復システムが非往復運動で移動することを防止する固定ガイドを備え得る。往復システムのガイドは、往復アームを直線運動又は曲線軌道でガイドし得る。
【０１３７】
図１２Ａ〜１２Ｃ（ｉｉｉ）は、様々な充填装置（２００）を示す。
【０１３８】
図１２Ａは、マニフォールド２３０に接続された少なくとも２つのノズル２１０、２１１を備えている充填装置２００を示しており、マニフォールドは往復アーム２３５に接続され、往復アームはリニアアクチュエータ２４０に接続されている。
【０１３９】
図１２Ｂは、少なくとも２本の回転軸２５５、２５５’上で連続的に移動するコンベヤーベルト形態のエンドレス面上に配設された少なくとも２つのノズル２１０、２１１を備えている充填装置２００を示す。第１のノズル２１０は、第１の位置（ＦＰ）から第２の位置（ＳＰ）まで機械方向ＭＤに移動した。第２のノズルは、現在、第１の位置（ＦＰ）にある。第３のノズル２１２は、第１の位置（ＦＰ）まで戻るプロセスの途中である。
【０１４０】
図１２Ｃ（ｉ）〜１２Ｃ（ｉｉｉ）は、枢軸点２６５周りを移動することができる支持アーム２６０に接続された複数のノズル２１０、２１１を備えている充填装置２００を示す。図１２Ｃ（ｉ）は、休止位置にある充填装置２００を示す。図１２Ｃ（ｉｉ）は、枢軸点２６５周りを旋回して第１の位置（ＦＰ）に到達した充填装置２００を示す。図１２Ｃ（ｉｉｉ）は、枢軸点２６５周りで機械方向ＭＤに旋回して第２の位置（ＳＰ）に到達した充填装置２００を示す。この後、充填装置２００は、機械方向の逆方向ＯＭＤに旋回して第１の位置に戻ることができる。結局、充填装置２００は、第１の位置ＦＰから第２の位置ＳＰまで揺動し、次いで第１の位置ＦＰまで揺り戻す。
【０１４１】
図１３Ａ〜１３Ｃは、様々な充填装置２００の概略図を示す。
【０１４２】
図１３Ａは、複数の供給ライン２７５、２７６によって、組成物３００を収容している供給タンク２７０に接続された複数のノズル２１０、２１１を示す。
【０１４３】
図１３Ｂは、１本の供給ライン２７５に接続された複数のノズル２１０、２１１を示しており、供給ラインは供給タンク２７０に接続され、供給タンクは組成物３００を収容している。供給ライン２７５はタンク２７０に１点で接続されているが、供給ライン２７５は分岐してノズル２１０、２１１と接続する。
【０１４４】
図１３Ｃは、支持片２８０に接続された複数のノズル２１０、２１１を示しており、支持片は供給ライン２７５に接続され、供給ラインは供給タンク２７０と接続し、供給タンクは組成物３００を収容している。支持片２８０は、組成物の供給を複数のノズル２１０、２１１の間で分配するように構成される。
【０１４５】
一部の態様では、システムは、移動可能な面の上にウェブを連続的に供給するように配置及び構成されるデバイスを更に備える。このデバイスは、ベルト、ドラム、又はロールであり得る。
【０１４６】
洗浄プロセス
本明細書に記載される方法及びシステムによって形成される物品は、例えば、従来の手洗い又は機械洗いプロセスにおいて、特に洗濯物又は食器類の機械洗いにおいて、使用され得る。通常、この物品は、洗浄対象の洗濯物又は食器類と共に洗浄機械に投入され、洗浄又はクリーニング操作が実行される。この物品は、布地添加剤、布地柔軟剤、すすぎ補助剤、及び同種のものなど、他の組成物と組み合わせて使用され得る。
【実施例】
【０１４７】
表１は、本明細書に記載される方法及びシステムによってドーシングするのに適した組成物の非限定的な実例である。これらの組成物は、米国特許出願公開第２０１１／０１８８７８４（Ａ１）号で開示されている内容に従って水溶性フィルムから作製されたウェブに、及びＭｏｎｏＳｏｌ  ＬＬＣ（Ｍｅｒｒｉｌｌｖｉｌｌｅ，Ｉｎｄｉａｎａ，ＵＳＡ）から入手可能なＭ８６３０水溶性フィルムを含むウェブに備わるキャビティにドーシングされる。
【０１４８】
【表１】
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１  −ＮＨにつき２０個のエトキシレート基を有するポリエチレンイミン（ＭＷ＝６００）
２  エトキシル化チオフェン、ＥＯ（Ｒ１＋Ｒ２）＝５
【０１４９】
表２は、自動食器洗い機で使用するのに適した組成物を示す（量の単位はグラム）。これらの組成物は、固体組成物（粉末形態）を含む第１の区画と液体組成物を含む第２の区画とを有する２区画水溶性単位用量物品（unitized dose article）を形成するキャビティに導入される。これらの組成物は、本明細書に記載される方法及びシステムによってドーシングされ得る。使用される水溶性フィルムは、Ｍｏｎｏｓｏｌにより供給されるＭ８６３０フィルムであり得る。
【０１５０】
【表２】
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【０１５１】
本明細書で開示する寸法及び値は、列挙された正確な数値に厳密に限られるとして理解されるべきではない。むしろ、特に断わらない限り、かかる寸法のそれぞれは、記載される値とその値周辺の機能的に同等の範囲との両方を意味するものとする。例えば、「４０ｍｍ」として開示される寸法は、「約４０ｍｍ」を意味することを意図する。
【０１５２】
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、本明細書に引用される全ての文書は、明示的に除外されるか、又は別途制限されない限り、参照によりその全体が本明細書に援用される。いかなる文献の引用も、本明細書中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とはみなされず、あるいはそれを単独で又は他の任意の参考文献と組み合わせたときに、そのような発明全てを教示、示唆、又は開示するとはみなされない。更には、本文書における用語のいずれかの意味又は定義が、援用文献における同一の用語のいずれかの意味又は定義と相反する限りにおいて、本文書においてその用語に与えられた意味又は定義を優先するものとする。
【０１５３】
本発明の特定の実施形態が説明及び記載されてきたが、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行えることが当業者には明白であろう。したがって、本発明の範囲内にあるそのような全ての変更及び修正を、添付の特許請求の範囲で扱うものとする。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
0006396500.tif 000020
【図９Ｅ】
0006396500.tif 000021
【図１０Ａ】
0006396500.tif 000022
【図１０Ｂ】
0006396500.tif 000023
【図１０Ｃ】
0006396500.tif 000024
【図１１】
0006396500.tif 000025
【図１２Ａ】
0006396500.tif 000026
【図１２Ｂ】
0006396500.tif 000027
【図１２Ｃ（ｉ）】
0006396500.tif 000028
【図１２Ｃ（ｉｉ）】
0006396500.tif 000029
【図１２Ｃ（ｉｉｉ）】
0006396500.tif 000030
【図１３Ａ】
0006396500.tif 000031
【図１３Ｂ】
0006396500.tif 000032
【図１３Ｃ】
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