JP2004000830A

JP2004000830A - 粉粒体の間欠散布装置

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Publication number: JP2004000830A
Application number: JP2002159173A
Authority: JP
Inventors: Kenji Iwami; 石見　健二
Original assignee: Zuiko Corp
Current assignee: Zuiko Corp
Priority date: 2002-05-31
Filing date: 2002-05-31
Publication date: 2004-01-08
Also published as: CN1467039A

Abstract

【課題】散布された粉粒体の堆積層間の時間的な間隔を小さくすることが可能な粉粒体の間欠散布装置を提供する。
【解決手段】移送される部材の上に粉粒体Ｍを間欠的に散布する粉粒体Ｍの間欠散布装置であって、供給された粉粒体Ｍを移送し、開口１０から粉粒体Ｍを散布する主通路１と、前記主通路１の側部に開口した分岐通路２と、前記主通路１を横切るように圧力気体Ｇを噴出することで、前記主通路１内の粉粒体Ｍの一部を前記分岐通路２に振り分ける振分手段５と、を備えている。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は粉粒体の間欠散布装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術およびその欠点】
従来より、移送される部材の上に粉粒体を間欠的に散布する粉粒体の間欠散布装置が知られている（特開昭６３−２８３７７７号、特開平４−３４１３６８号公報参照）。
かかる散布装置の一例を図４に示す。
図４に示すように、従来の間欠散布装置は、粉粒体Ｍを部材８の上に散布する主通路１０１を備えている。主通路１０１の側部には吸引孔１００が設けられている。この従来の散布装置は、所定のタイミングで吸引孔１００から粉粒体Ｍを吸引することで、粉粒体Ｍを間欠に散布し、部材８の上に粉粒体Ｍの堆積層Ｃを間欠的に配置する。
【０００３】
しかし、前記従来技術では、主通路１０１の一部を負圧にして吸引しているから、主通路１０１の一部が所定の負圧に達するまでには時間がかかるので、瞬時に大きな吸引力が得られず、徐々に吸引力が大きくなるから、応答の遅れが生じる。そのため、粉粒体Ｍの集合Ｃ同士の間の時間間隔ΔＴが大きくなるのは避けられない。したがって、部材８の移送速度を一定とすると、前記時間間隔ΔＴに対応する図４（ｂ）の隙間Ｓ１、つまり、図４（ｂ）に示すように、間欠散布された粉粒体Ｍの堆積層Ｃ同士の隙間Ｓ１が大きくなる。
なお、大きな吸引力を得るには吸引孔１００を大きくする必要があるから、これによっても、前記時間間隔ΔＴが大きくなる。
【０００４】
したがって、本発明の目的は、散布される粉粒体の間の隙間の時間間隔を小さくでき、隣接する堆積層同士の間隔を小さくできる粉粒体の間欠散布装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明のある粉粒体の間欠散布装置は、粉粒体を間欠的に散布する粉粒体の間欠散布装置であって、供給された粉粒体を移送し、開口から粉粒体を出力する主通路と、前記主通路の側部に開口した分岐通路と、前記主通路を横切るように圧力気体を間欠的に噴出することで、前記主通路内の粉粒体の一部を前記分岐通路に振り分ける振分手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００６】
本発明においては、圧力気体を主通路を横切るように噴出することにより、粉粒体の一部を分岐通路に振り分ける。加圧された気体は、小さな開口から、多量の気体を瞬時に主通路を横切って分岐通路に流れる。そのため、粉粒体を吸引する場合とは異なり、応答の遅れを殆ど生じることなく、瞬時に振り分けを実現することができる。したがって、粉粒体の集合が途切れた時間の間隔を著しく小さくすることができる。
なお、圧力気体としては、空気の他に不活性ガスなどを採用してもよい。
【０００７】
本発明において、粉粒体は流動性を備えた固体の集合で、粉状もしくは粒状もしくは片状（紛砕物など）、あるいは、これらの２以上の混合物であってもよい。粉粒体の材料としては、たとえば、高吸水性ポリマー（高分子吸収体）の粒子、パルプを解繊機で繊維状に解繊したフラッフパルプや該フラップパルプに前記高吸水性ポリマー粒子を混入したものでもよい。
【０００８】
本発明において、粉粒体が堆積配置される部材は、使い捨て着用物品の連続ウエブや不連続なウエブであってもよい。この場合、粉粒体は吸収体（コア）となる。前記着用物品としては、生理用ナプキン、使い捨てオムツまたはパンツであってもよい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面にしたがって説明する。
図１は第１実施形態を示す。
図１（ａ）に示すように、間欠散布装置は、主通路１、分岐通路２および振分手段５を備えている。
前記主通路１には粉粒体Ｍが供給され、該主通路１は供給された粉粒体Ｍの一部を該主通路１の下方に設けられた開口１０から排出する。前記主通路１の側部には、前記分岐通路２が開口している。
【００１０】
前記振分手段５は、後述するように、前記主通路１を横切るように圧力気体Ｇを噴出する。この噴出による当該気体の流れ、または、衝撃波、あるいは、その両方の作用により、前記主通路１内の粉粒体Ｍの一部が前記分岐通路２に振り分けられる。場合によっては残りの一部が部材上に散布して配置されてもよい。
【００１１】
前記振分手段５は、圧力源５０、開閉弁Ｖおよび加圧孔５１を備えている。前記圧力源５０は、たとえばコンプレッサなどで構成されている。圧力源５０はエアのような気体Ｇを圧送する。なお、前記圧力源５０の圧力は０．０５メガパスカル以上に設定されてもよい。
【００１２】
前記加圧孔５１は、前記分岐通路２に向って主通路１の側部に開口５１ａしており、前記圧力源５０からの気体Ｇを主通路１を横切るように噴き出す。図１（ｂ）に示すように、加圧孔５１は主通路１の側部に対しスリット状に開口していてもよい。前記スリット状の開口５１ａは、前記主通路１における粉粒体Ｍの流れ方向Ｚの第１の幅Ｗ１が、前記流れ方向に直交する第２の幅Ｗ２に比べ小さく設定されていてもよい。たとえば、前記第１の幅Ｗ１は、概ね０．０５ｍｍ〜３．０ｍｍ程度に設定されていてもよい。第１の幅Ｗ１は３．０ｍｍ以上であってもよい。ただし、第１の幅Ｗ１があまり大きいと、気体Ｇの消費量が大きくなる。なお、加圧孔５１は、末広ノズル又は先細ノズルのような形状をしていてもよい。
また、前記圧力源５０は、主通路１内の粉粒体Ｍに向けて、前記気体Ｇと共に粉粒体Ｍを噴出するようにしてもよい。
【００１３】
また、図１（ｃ）に示すように、前記加圧孔５１は、圧力源から複数の開閉弁Ｖに至る多岐管（マニホールド）５１ｄと、前記開閉弁Ｖに接続されたパイプ５１ｃと、一端に該パイプ５１ｃが接続されると共に他端にスリット状の開口５１ａが設けられた室５１ｂとを備えていてもよい。
【００１４】
図１（ａ）の前記開閉弁Ｖは、圧力源５０からの気体Ｇが前記主通路１に噴出されるのを制御することにより、所定のタイミングで粉粒体Ｍの一部を振り分ける。前記開閉弁Ｖは、たとえば、電磁弁であってもよい。
【００１５】
前記開閉弁Ｖには、当該弁Ｖの開閉制御を行うための制御手段３が接続されていてもよい。かかる制御手段３は、たとえば、マイコンであってもよく、所定のタイミングで開閉弁Ｖが開いたり閉じたりするように制御する。なお、制御手段３は、複数の開閉弁Ｖが開閉するタイミングを互いに相違するように独立して制御してもよい。
【００１６】
つぎに、本装置の間欠散布動作について簡単に説明する。
前記粉粒体Ｍの一部は、主通路１を通り、該主通路１の下端部に設けられた開口１０から排出する。また、粉粒体Ｍは図示しない部材の上に散布されてもよい。所定のタイミングで前記開閉弁Ｖが開くと、開弁と殆ど同時に前記圧力源５０からの気体Ｇが加圧孔５１から吹き出し、主通路１内を落下する粉粒体Ｍが吹き飛ばされ分岐通路２に向って流れて振り分けられる。前記振分後、微小時間後に開閉弁Ｖを閉じると、加圧孔５１からの気体Ｇの噴出が停止し、再び、主通路１の開口１０から部材上に粉粒体Ｍが散布される。
このように、開閉弁Ｖの開閉により加圧孔５１から気体Ｇが間欠的に噴出されて、本装置は粉粒体Ｍの振り分けを行うことができ、これにより粉粒体Ｍを部材上に間欠的に散布して配置する。
【００１７】
ここで、本装置は、吸引することで振り分けを行う場合とは異なり、気体Ｇを噴出することで粉粒体Ｍを吹き飛ばして振り分けを行うので、開閉弁Ｖが開くと、直ちに気体Ｇが主通路１に噴き出して、瞬時に粉粒体Ｍの流れ方向が変化して、粉粒体Ｍを振り分けることができる。したがって、応答の遅れが従来のものに比べて著しく小さくなる。また、開閉弁Ｖとして複数の電磁弁を採用すれば、隣接する粉粒体Ｍの集合Ｃ同士を独立して制御することが可能となる。また、電磁弁の種類によっては時間間隔ΔＴを著しく小さくすることができ、前記時間間隔ΔＴを、たとえば、数ｍｓｅｃないし数十ｍｓｅｃにすることができる。このような小さい時間間隔ΔＴにて、開閉弁Ｖを制御できれば、開閉弁Ｖは電磁弁に限られない。
【００１８】
図２は第２実施形態を示す。
貯留タンク６からの粉粒体Ｍは、シュート４を介して、主通路１に導かれる。シュート４が所定の幅（紙面に直交する方向の幅）を有し、かつ、傾いているため、粉粒体Ｍはシュート４の上を幅方向に広がって移動する。シュート４の角度や、貯留タンク６からの粉粒体Ｍを受けた後に、主通路１に向かうまでの有効な距離、粉粒体Ｍとシュート４の摩擦係数などを変更することにより、主通路１を横切る方向についての粉粒体Ｍの広がりの幅Ｗ３、つまり、加圧孔５１から分岐通路２に噴出する気体Ｇが粉粒体Ｍの集合Ｃを貫通するべき幅を所定の幅にすることができる。幅Ｗ３を所定の幅にすることにより、加圧孔５１から噴出される気体Ｇの損失を小さくすることができる。なお、シュート４等において粉粒体Ｍが移動する面に複数の筋（溝）が掘られていてもよい。粉粒体Ｍの進行性を良くするためである。
図２（ａ）に示すように、前記開口１０の下方においては、たとえば、ウエブのような部材８が連続的に移送されていてもよい。なお、部材８をコンベヤで移送してもよく、この場合、部材８の裏側から、散布される粉粒体Ｍの堆積層Ｃの形状に形成したパターンを前記コンベヤに形成して、吸引を行うようにしてもよい。図２（ｂ）のように、粉粒体Ｍは、所定の間隔Ｓ２で部材８上に間欠的に散布されて間欠的に堆積する。
【００１９】
図２（ａ）に示すように、前記粉粒体Ｍを貯留する貯留タンク６を備え、前記分岐通路２が前記貯留タンク６に接続されていてもよい。この場合、分岐通路２内を負圧に設定してもよい。加圧孔５１からの気体Ｇによって吹き飛ばされた粉粒体Ｍを分岐通路２内に吸引して導くためである。ここで、分岐通路２は、負圧を調整するための開口を有していてもよく、主通路１を落下する粉粒体Ｍが加圧孔５１から噴出することなく分岐通路２に引き込まれることを避けるために前記開口の大きさが調整されてもよい。前記分岐通路２内に吹き飛ばされた粉粒体Ｍは、該分岐通路２を通り貯留タンク６に戻される。これにより、振り分けられた粉粒体Ｍを再び用いる（リターンする）ことが可能となる。なお、前記回収された粉粒体Ｍとは別に、前記貯留タンク６には粉粒体Ｍが適宜供給される。
【００２０】
所定のタイミングで開閉弁Ｖの開閉動作を繰り返すことにより、前述と同様に粉粒体Ｍが間欠的に散布されて、図２（ｂ）に示すように、粉粒体Ｍの堆積層Ｃが所定の間隔Ｓ２を有する状態で部材８上に配置される。
ここで、間隔Ｓ２は、堆積層Ｃが移動する速度によっても変化する。この間隔Ｓ２を、堆積層Ｃが移動する速度が変化しても一定に保つためには、堆積層Ｃが移動する速度に関する情報を制御手段３に伝達し、例えば、堆積層Ｃが移動する速度に基づいて速度情報を生成するエンコーダ２０からの速度情報が制御手段３に伝えられ、制御手段３はその速度情報に基づき、開閉弁Ｖを開閉してもよい。このため、時間間隔ΔＴは開閉弁Ｖが開いている時間によって変化するが、トータルとして間隔Ｓ２を一定にすることが可能となる。
【００２１】
また、貯留タンク６の底部には、供給量調整弁７を設けてもよい。前記供給量調整弁７は、所定の間隔で所定の時間または所定の大きさ（面積）だけ開いて、つまり、開閉ないし開度の調整をすることで、主通路１に供給する粉粒体Ｍの供給量の調整を行ってもよい。該供給量の調整は、オペレータが手動で行ってもよいし、所定量になるように自動制御されてもよい。
【００２２】
供給量を自動的に制御する場合には、測定手段４０および制御手段３を更に備えていてもよい。
前記測定手段４０は、主通路１に供給された粉粒体Ｍの単位時間当たりの流量の測定を行うものであり、たとえば、貯留タンク６から落下した粉粒体Ｍが、シュート４を通過する際に、その重さを計測するものであってもよい。例えば、前記シュート４をロードセル４０で支持し、該ロードセルからなる測定手段４０の検出値によって、貯留タンク６から供給される粉粒体Ｍの重量が測定されてもよい。また、シュート４の一部にロードセル４０が配置されていてもよい。
【００２３】
前記制御手段３は、前記測定手段４０および供給量調整弁７に接続されている。制御手段３は、測定手段４０からの計測信号を入力とし、該計測信号に基づいて、粉粒体Ｍの単位時間当たりの流量（たとえば、重量）を算出することにより、当該算出結果に基づいて、供給量が所定量となるように、前記供給量調整弁７のフィードバック制御を行う。
このように、貯留タンク６から主通路１への粉粒体Ｍの供給量を一定に保つことで、所定量の粉粒体Ｍを部材８上に間欠散布することができる。
【００２４】
ところで、貯留タンク６から落下した粉粒体Ｍが、シュート４に直接ぶつかると、当該粉粒体Ｍの間欠落下による振動によって、ロードセルに計量誤差が生じるおそれがある。そのため、貯留タンク６から落下した粉粒体Ｍが前記シュート４とは別体のプリシュートに落下した後、当該プリシュート上を移動し、前記シュート４に供給されるようにしてもよい。また、そのような振動をキャンセルするために、ダミーのセンサ（振動吸収部材）が前記シュート４に取り付けられていてもよい。
【００２５】
部材８上に散布される粉粒体Ｍの幅Ｄ（図２（ｂ））は、貯留タンク６の供給量調整弁７の横幅やシュート４の横幅等を変更することにより、任意の幅に設定することができる。
なお、前記第２実施形態のその他の構成は、第１実施形態と同様であり、同一部分または相当部分に同一符号を付して、その説明を省略する。
【００２６】
また、図３（ａ）に示すように、前記開閉弁Ｖを加圧孔５１の主通路１側近傍に設ければ、主通路１内への気体Ｇの噴出および停止を、より一層俊敏に行うことができる。かかる場合には、図３（ｂ）に示すように、開閉弁Ｖは棒状弁で形成されていてもよく、当該棒状弁の回転により、気体Ｇの噴出および停止を行ってもよい。
【００２７】
以上のとおり、図面を参照しながら好適な実施形態を説明したが、当業者であれば、本明細書を見て、自明な範囲で種々の変更および修正を容易に想定するであろう。
たとえば、主通路は必ずしも上下方向に設定されている必要はなく、主通路内の粉粒体を気体と共に圧送するようにすれば、主通路の上流部分は水平に設定してもよい。一方、分岐通路は主通路に対し直交するように設けられている必要はなく、分岐通路は主通路に対し斜めに設けられていてもよい。
また、粉粒体を配置するピッチが大きければ、加圧孔は幅を大きくしてもよい。
さらに、加圧する圧力は０．０５メガパスカル以下であってもよい。
また、分岐通路内に吹き飛ばされた粉粒体は、必ずしも貯留タンクに戻される必要はない。
したがって、そのような変更および修正は、請求の範囲から定まる本発明の範囲内のものと解釈される。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、圧力気体を噴出することにより、当該気体の流れ、または、衝撃波、あるいは、その両方の作用で、粉粒体の一部を分岐通路に振り分ける。そのため、応答の遅れが著しく小さくなって、圧力気体が主通路を横切ることで、粉粒体の振り分けが瞬時に実現される。したがって、粉粒体の集合間の途切れた時間間隔を著しく小さくすることができる。その結果、部材の移送速度が大きくても粉粒体の堆積層同士の隙間を著しく小さくすることができる。
また、気体を噴出することにより振り分けを行うので、粉粒体を吸引する場合とは異なり、圧力気体を噴出する加圧孔を小さくしても粉粒体の振り分けを行うことができる。したがって、より一層、前記時間間隔を小さくすることができ、前記堆積層同士の隙間を著しく小さくすることができる。
【００２９】
なお、主通路に供給される粉粒体の単位時間当たりの流量を測定する測定手段を設け、制御手段が供給量調整弁を制御することにより、主通路に供給する粉粒体の供給量を調整すれば、堆積した粉粒体を所定の嵩密度で精度良く散布・配置することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明の第１実施形態にかかる粉粒体の間欠散布装置の要部を示す概略構成図、（ｂ）は主通路の縦断面図、（ｃ）は吸引孔および分岐通路の縦断面図である。
【図２】（ａ）は同第２実施形態にかかる間欠散布装置を示す概略構成図、（ｂ）は粉粒体の堆積状態を示す平面図である。
【図３】（ａ）は変形例にかかる間欠散布装置の要部を示す概略構成図、（ｂ）は同斜視図である。
【図４】（ａ）は従来の間欠散布装置を示す概略縦断面図、（ｂ）は同従来の装置によって部材に散布・配置された粉粒体の堆積状態を示す平面図である。
【符号の説明】
１：主通路
２：分岐通路
３：制御手段
５：振分手段
７：供給量調整弁
８：部材
１０：開口
４０：測定手段
５０：圧力源
５１：加圧孔
Ｍ：粉粒体
Ｇ：圧力気体
Ｖ：弁
Ｗ１：第１の幅
Ｗ２：第２の幅

Claims

粉粒体を間欠的に散布する粉粒体の間欠散布装置であって、
供給された粉粒体を移送し、開口から粉粒体を出力する主通路と、
前記主通路の側部に開口した分岐通路と、
前記主通路を横切るように圧力気体を間欠的に噴出することで、前記主通路内の粉粒体の一部を前記分岐通路に振り分ける振分手段と、
を備えた粉粒体の間欠散布装置。
請求項１において、前記振分手段は、
前記圧力気体を圧送する圧力源と、
前記分岐通路に向って前記主通路の側部に開口し、前記圧力源からの圧力気体を前記主通路を横切るように噴き出す加圧孔と、
前記圧力源からの圧力気体が前記主通路に間欠的に噴出されるのを制御するための開閉弁とを備えた粉粒体の間欠散布装置。
請求項２において、
前記加圧孔は前記主通路の側部に対しスリット状に開口しており、該スリット状の開口は、前記主通路における粉粒体の流れ方向の第１の幅が、前記流れ方向に直交する第２の幅に比べ小さく設定されている粉粒体の間欠散布装置。
請求項３において、
前記スリット状の開口の第１の幅が、概ね０．０５ｍｍ〜３．０ｍｍ程度に設定されている粉粒体の間欠散布装置。
請求項２ないし４のいずれか１項において、
前記圧力源から供給される圧力気体の圧力が０．０５メガパスカル以上に設定された粉粒体の間欠散布装置。
請求項１ないし５のいずれか１項において、
前記粉粒体を貯留する貯留タンクと、
前記粉粒体を前記主通路に供給する供給量を制御する供給量調整弁と、
前記貯留タンクから前記主通路に供給される粉粒体の単位時間当たりの流量を測定する測定手段と、
前記測定手段からの測定値に基づいて前記供給量調整弁を制御する制御手段とを備えた粉粒体の間欠散布装置。