JP2007044892A - 粘体発熱組成物の積層装置 - Google Patents

Abstract

【課題】連続移動する抜孔が断続的で均等に粘体組成物を充填できなかった。
【解決手段】供給ノズル28は中央にノズル通路44を貫設して構成し、ノズル通路44の上流
側の接続口29に、基端側をポンプに接続した供給配管31の先端側を接続し、ノズル通路44
の下流側に連続搬送される版体18に対向し摺接する吐出口32を設け、後方壁体48の底面壁
を傾斜壁50と成し、該傾斜壁50の下流端を版体18に摺接する摺切部51と成すと共に、傾斜
壁50を押圧壁と成し、傾斜壁50の下部を吐出溜まり52と成すと共に、該吐出溜まり52をノ
ズル通路44直下の主吐出路53と連通させて吐出口32を形成することによって、吐出溜まり
52の粘体組成物Ｍの上昇内圧を利用して積層開口23、23ａ…に粘体組成物Ｍを緊密に均等
に充填する。
【選択図】図８

Description

本発明は、基材シートに磁性粉末含有の粘体発熱組成物をシート状に所定形状で積層す
る粘体発熱組成物の積層装置に関する。

従来、いわゆる使い捨て型かいろとして、粉末状で磁性体粉末（鉄粉）を含有する発熱
組成物を包装材内に封入した発熱体が広く利用されてきたが、粉末状（概ね乾燥状）の発
熱組成物は包装材内で分布に偏りが発生して、温度分布が非均一となったり、製造段階で
の発熱問題が存在していた。

この改善策として、本件発明者は、インキ状ないしクリーム状の発熱組成物がシート状
包材内に積層、封入されてなり、この包材の少なくとも一部が通気性を有するものであり
、しかも前記インキ状ないしクリーム状の発熱組成物の水分の一部を前記シート状包材に
吸収させてなる発熱体、およびインキ状ないしクリーム状の発熱組成物上面に鉄粉、炭素
成分又は吸水剤から選ばれた少なくとも１種が積層或いは散布されている発熱体を開発し
て、温度分布および製造性等を良好化した（例えば、特許文献１参照）。

そして、粘調質（インキ状ないしクリーム状）の発熱組成物を膜状（薄板状）に積層す
る製造装置として、回転制御される筒状のドラム本体に、所望形状の抜孔が円周方向に設
けられるパターンロールと、パターンロール外周面に接離自在に設けるバックアップロー
ルと、パターンロール内で、抜孔側に指向させると共に、粘調質素材を薄板状と成す吐出
口を備える素材押出ノズルと、素材押出ノズルに粘調質素材を加圧送給するポンプと、パ
ターンロールとバックアップロール間およびプレスロールに基材シートを走行させる第一
走行手段と、基材シート上に第二走行手段によって走行させる被膜シートを積層被覆させ
るプレスロールと、被膜シートに接着剤を塗布する接着剤塗布部を設けた積層包装体の積
層装置を開発した（例えば、特許文献２参照）。

上記積層装置におけるパターンロール及び素材押出ノズルの具体的構成としては、パタ
ーンロールはドラム本体に所望形状の抜孔を円周方向に設け、素材押出ノズルはポンプと
接続されると共に、スリット状の吐出口を設け、素材押出ノズルは吐出方向をパターンロ
ールの抜孔側に指向させ、吐出口先端をパターンロール内周面に摺接させていた。
特許第３３４４６８６号公報 特許第３１６４７８２号公報

上記積層装置においては、パターンロールの抜孔に吐出して基材シートへ粘調質素材を
積層する時に、ポンプから圧力付与状態で素材押出ノズルへ粘調質素材を供給し、粘調質
素材が吐出充填された抜孔はパターンロールに間欠的に設けられ、一定位置の素材押出ノ
ズルは基材シートと共に走行する抜孔に直交摺接状態であった。
そのため、素材押出ノズルの吐出口がパターンロールの抜孔に対向状態の吐出時と非対
向状態の非吐出時が定期的に、間欠的に発生し、粘調質素材は流体摩擦抵抗で吐出口方向
へ瞬時移動できないため、吐出開始の当初段階では吐出口から抜孔へ高圧力で供給する一
方、吐出終期段階では圧力低下状況で供給し充填していた。
よって、素材押出ノズル内の粘調質素材の圧力は変動することにより、抜孔全体への供
給圧力および供給量が変動し、パターンロールの抜孔へ均等に充填すること、即ち、基材
シートへ同一条件で粘調質素材を積層することが容易でなかった。

又、発熱組成物の積層装置として、抜孔を設けると共に内部に素材押出ノズルを有した
板材で円筒状のパターンロールなどのドラムを使用すると、抜孔が部分的であると共に、
パターンロールとバックアップロールは接離押圧関係となっていた。
そのため、パターンロールを真円状に出来なかったり、変形し易かったり、芯ズレが発
生し易く、均一な接触状態の維持が出来ずに隙間が生じ、ドクターブレードによる摺り切
りが完全に行えず、発熱組成物がパターンロールに残留付着し機器故障を招来したり、非
円滑接触で肉厚が薄いパターンロールではドクターブレードが引っ掛かってパターンロー
ルを破損する恐れがあり、連続的で円滑な製造に支承を来し易かった。

本発明は、上記従来技術に基づく、連続移動する抜孔が断続的で均等に粘体組成物を充
填できなかった課題に鑑み、供給ノズルは上下流方向にノズル通路を貫設して構成し、ノ
ズル通路の上流側の接続口に、基端側をポンプに接続した供給配管の先端側を接続し、ノ
ズル通路の下流側に連続搬送される版体に対向し摺接する吐出口を設け、供給ノズルの後
方壁体の底面壁を傾斜壁と成し、該傾斜壁の下流端を版体に摺接する摺切部と成すと共に
、傾斜壁を押圧壁と成し、傾斜壁の下部を吐出溜まりと成すと共に、該吐出溜まりをノズ
ル通路直下の主吐出路と連通させて吐出口を形成することによって、版体に対して相対移
動する傾斜壁による吐出溜まりの粘体組成物の上昇内圧を利用して、版体の積層開口に粘
体組成物を緊密に均等に充填する様にして、上記課題を解決する。

又、上記従来技術に基づく、パターンロールが円筒状で円滑な充填に問題が発生する課
題に鑑み、搬送コンベヤーで基材シートおよび積層開口を有する版体を積層状態で連続搬
送すると共に、直線搬送箇所で版体の上面に、下端の吐出口が摺接する粘体組成物の供給
ノズルを設けることによって、直線状の版体と供給ノズルが安定的に摺接して積層開口に
円滑に充填する様にして、上記課題を解決する。

要するに本発明は、搬送コンベヤーで基材シートおよび積層開口を有する版体を積層状
態で連続搬送すると共に、版体の上面に、下端の吐出口が摺接する粘体発熱組成物の供給
ノズルを設けたので、連続搬送される版体の積層開口へ自動的に、連続的に粘体発熱組成
物を充填して、基材シートに積層することが出来る。
又、供給ノズルは上下流方向にノズル通路を貫設して構成し、ノズル通路の上流側の接
続口に、基端側をポンプに接続した供給配管の先端側を接続し、ノズル通路の下流側に版
体に対向する吐出口を設けたので、ポンプから圧送された粘体組成物が外気非接触で版体
の積層開口を介して基材シートに供給することにより、粘体組成物を空気露出させず、水
分蒸発や空気接触による性能や物性の変化を防止して連続的に供給することが出来る。
又、供給ノズルの後方壁体の底面壁を傾斜壁と成し、該傾斜壁の下流端を版体に摺接す
る摺切部と成すと共に、傾斜壁を押圧壁と成し、傾斜壁の下部を吐出溜まりと成すと共に
、該吐出溜まりをノズル通路直下の主吐出路と連通させて吐出口を形成したので、版体の
積層開口へ主吐出路から粘体組成物を供給すると共に、相対移動する押圧壁で内圧上昇し
た吐出溜まりの粘体組成物を積層開口へ緊密に充填し、積層後の製造工程じ充填積層物の
型崩れを防止することが出来、更に、下流端の摺切部による摺り切りで版体への残留付着
を防止したり、所望量を計量充填することが出来る。

基材シートおよび版体の直線搬送箇所で供給ノズルの吐出口を摺接したので、供給ノズ
ルが摺接する版体は、供給時および供給前後に直線搬送されているために、供給ノズルと
版体は均一な接触状態を維持し、摺り切りを確実に行うことが出来ると共に、残留付着や
引っ掛かりを防止して連続的で円滑な積層を行うことが出来る。

後方壁体の底面壁を上流側の傾斜壁と下流側の水平壁と成し、傾斜壁を押圧壁と成すと
共に、水平壁を版体との摺接壁と成したので、水平壁で摺接状態を短時間確保して摺り切
りを安定的に行うことが出来たり、通過した版体を下方押圧して浮き上がりを防止し、充
填物の裏回りを防止することが出来、又押圧壁との接点を鈍角として摺切部の強度向上を
図ることが出来る。

後方壁体の底面壁を、下流側から上流側に向かって、版体との摺接水平壁、版体と間隔
を有する上方水平壁および傾斜壁と成し、傾斜壁を押圧壁と成すと共に、上方水平壁およ
び傾斜壁の下部を連通した吐出溜まりと成したので、吐出溜まりを大容積化すると共に、
上方水平壁下部の吐出溜まりの圧力変動が相対的に少なく充填物への圧力付与を安定化す
ることが出来る。

水平壁または摺接水平壁を着脱自在と成したので、版体との摺接壁を磨耗に応じて交換
することが出来、摺接壁を相対的に軟質材と成してエンドレスベルトなどの版体の劣化、
損傷を防止することが出来る。

ノズル通路の中途部に大容積の上流溜まりを介在設置したので、流動性が低い粘体組成
物を吐出口に近接する上流溜まりで圧力付与して貯溜することにより、粘体組成物を吐出
口へ迅速に流動させ、版体の積層開口へ安定連続的に吐出、供給することが出来る。

吐出口の進行方向長さを積層開口の進行方向長さより長くしたので、充填途中に連続搬
送される版体の積層開口の全体が吐出口の下部に位置して、充填物に圧力付与して緊密に
充填することが出来る。

基材シートおよび版体を搬送する搬送コンベヤーの下側で供給ノズルの対向位置に、磁
力を有すると共に搬送コンベヤーを支持するバックアップ体を設けたので、バックアップ
体で支持して供給ノズルの吐出口と版体の摺接状態を良好に維持すると共に、版体の積層
開口に充填された粘体組成物を基材シートに磁力吸着して安定的に積層することが出来る
。

バックアップ体は回転自在なバックアップロールと成したので、搬送コンベヤーを下方
から接触支持するバックアップ体は回転することにより、連続移動する搬送コンベヤーを
円滑に支持することが出来る等その実用的効果甚だ大である。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
先ず、製造される発熱体１は、図１、２に示す様に、基材（一方の包材）２上面で、周
囲所定幅のシール領域３を除いた発熱領域４に、粘体状（粘調質）の発熱組成物５を積層
すると共に、該発熱組成物５上面などに粉体状の保水剤６を積層し、基材２および保水剤
６等を被覆材（他方の包材）７で被覆し、発熱体１周囲部のシール領域３における基材２
および被覆材７（上下２枚の包材）をシール（粘着、熱接着、熱融着）している。
そして、基材２または被覆材７の少なくとも一方は通気性を有して、発熱体１の使用時
に空気流通を可能と成すと共に、流通段階では発熱しない様に、発熱体１全体は気密性（
非通気性）の外装材（図示せず）に包装されている。

発熱体１を構成する素材としては、例えば、発熱組成物５（製造時における粘体組成物
Ｍ）は、主に磁性材である鉄粉、水、塩類、活性炭が配合されると共に、増粘剤その他の
素材を配合して混合し、粘度を２０℃で１〜７５００Ｐａ・ｓ程度と成したインキ状ない
しクリーム状のものが挙げられる。
又、保水剤６としては、水や塩類の水溶液を円滑に且つ、大量に吸収する高分子材料（
吸水性ポリマー）が挙げられる。

基材２に積層される発熱組成物５および保水剤６は、図２（ｃ）に示す様に、発熱領域
４の全域に渡って広面積の面状体と成す他、図１、図２（ａ）、（ｂ）、図３、４、５に
示す様に、小面積多数の積層物で一群を形成しても良く、発熱領域４において、隣接し、
独立し、且つ、相互間に細幅帯状の発熱組成物５の非積層領域８、8a…を設けて小面積多
数の積層領域９、9a…に発熱組成物５を積層しても良い。
そして、保水剤６は発熱組成物５の全面や一部に積層したり、積層領域９、9a…間の非
積層領域８、8a…や積層領域９、9a…から外側周囲部の発熱領域４の外側適宜幅に積層し
、又図５に示す様に、非積層領域８、8a…に保水剤６を非積層で発熱組成物５上だけに保
水剤６を積層しても良く、更に、発熱組成物５上の周囲一部を保水剤６の非積層区域10、
10ａ…と成しても良い。

ここで、発熱組成物５と保水剤６の積層形態関係を纏めて説明すると、
発熱組成物５と保水剤６の両者を発熱領域４全体に沿って面状積層形態と成したり、発
熱組成物５と保水剤６の両者を分割積層形態と成したり、発熱組成物５を分割積層形態と
成すと共に保水剤６を面状積層形態と成す様に、基本的に３種類の発熱組成物５と保水剤
６の積層形態関係がある。
そして、両者共に面状積層形態や分割積層形態の時に、発熱組成物５と保水剤６を同一
面積（例えば、図２（ｃ）や図５（ａ）の場合）と成したり、保水剤６を発熱組成物５に
比して縮小相似形（例えば、図５（ｂ）の場合）と成し、又発熱組成物５が分割積層形態
で保水剤６が面状積層形態の時に、隣接する発熱組成物５（数個単位や全体の多数単位）
の間の非積層領域８、8a…に保水剤６を積層（例えば、図２（ｂ）や図４の場合）したり
、この積層形態に加えて発熱組成物５の外側周囲部にも保水剤６を積層（例えば、図２（
ａ）や図３の場合）する、等の積層形態関係があり、発熱体１の用途や種類によって、発
熱組成物５と保水剤６の積層形態関係は適宜選択される。

次に、発熱体１の製造装置について説明する。
図６に示す様に、上流部（図面では右側）が下方で、中間部および下流部を同一高さと
成した三角形位置に、３個の支持ロール11、11ａ、11ｂを回転自在に設けると共に、該支
持ロール11、11ａ、11ｂにエンドレスベルト12を巻装し、中間部の支持ロール11ａで支持
されて直線搬送の搬送角度が変化され、上流部が登り傾斜の傾斜搬送路13および下流部が
水平の水平搬送路14から成る搬送コンベヤー（搬送装置）15を設けている。
循環駆動される搬送コンベヤー15（傾斜搬送路13）の始端上方部に、シートロール16か
ら繰り出され供給ロール16ａで支持されて基材シート17（製造後における発熱体１の基材
２に相当）が供給されると共に、基材シート17を搬送コンベヤー15の傾斜搬送路13上で挟
着保持しながら移動する版体18を設けている。

版体18は上流部が下方で下流部が上方で回転自在に設けた一対の支持ロール19、19ａに
エンドレスベルト20を巻装して成り、上流部の支持ロール19は搬送コンベヤー15の上流部
の支持ロール11の略対向位置と成すと共に、下流部の支持ロール19ａは搬送コンベヤー15
の下流部の支持ロール11ｂより下流側かつ上方側に配置している。
長円状のエンドレスベルト20は搬送コンベヤー15の傾斜搬送路13と同一傾斜角度、平行
と成し、循環駆動される版体18の傾斜搬送路21の上流部は、搬送コンベヤー15の傾斜搬送
路13とで基材シート17を挟着搬送し、搬送コンベヤー15が支持ロール11ａで角度変化した
水平搬送路14と版体18の傾斜搬送路21の下流部は離隔状態となっている。
又、図７に示す様に、循環駆動される版体18のエンドレスベルト20には、隣接し、独立
し、且つ、相互間に非開口部22、22ａ…（発熱体１における非積層領域８、8a…に相当）
を有する様に、積層開口23となる多数の分割積層開口23ａ、23ｂ…（発熱体１における積
層領域９、9a…に相当）を設けている。

尚、版体18のエンドレスベルト20に設けた積層開口23の分割積層開口23ａ、23ｂ…は、
発熱体１における小面積多数の積層物で一群を形成させたものに対応するものであり、発
熱体１の発熱領域４の積層物の形態に合わせて積層開口23が決定され、積層開口23（分割
積層開口23ａ、23ｂ…）の形状等は適宜変更される。

そして、図６に示す様に、搬送コンベヤー15の傾斜搬送路13と版体18の傾斜搬送路21で
基材シート17を挟着移動する傾斜した直線搬送路に、基材シート17に発熱組成物５を積層
する積層ラインにおける第１積層位置24を設定すると共に、該第１積層位置24の下流側で
基材シート17を搬送コンベヤー15の水平搬送路14で水平搬送させる水平の直線搬送路に、
発熱組成物５上などに保水剤６を積層する積層ラインにおける第２積層位置25を設定して
いる。
第１積層位置24において、版体18の上部に粘体状の粘体組成物Ｍ（発熱組成物５）を供
給する第１素材供給装置26を設けると共に、該第１素材供給装置26と同一位置で、基材シ
ート17を版体18とで挟着保持する搬送コンベヤー15を下方から支持するバックアップロー
ル（バックアップ体）27を設けている。
詳細な構成は後述するが、第１素材供給装置26としては、供給ノズル28の接続口29にポ
ンプ30で粘体組成物Ｍを圧送する供給配管31を接続すると共に、供給ノズル28の吐出口32
を版体18の積層開口23（分割積層開口23ａ、23ｂ…）に対向（指向）させると共に、吐出
口32を版体18のエンドレスベルト20に摺接状態で配置している。
尚、第１素材供給装置26と対向位置のバックアップロール27および搬送コンベヤー15で
搬送角度変更の支持ロール11ａは磁力を有したものと成している。

又、積層ラインにおける第２積層位置25において、粘体組成物Ｍを積層した基材シート
17の上部に粉体状の保水剤６を供給する第２素材供給装置33を設けると共に、該第２素材
供給装置33と同一位置で、搬送コンベヤー15を下方から支持するバックアッププレート（
バックアップ体）34を設けている。
第２素材供給装置33としては、上部にホッパー35を、中間部に計量供給部36を、下部に
落下口37を夫々有し、落下口37を第１版18に指向させ、粘体組成物Ｍや基材シート17上な
どに保水剤６を落下させ積層する。

尚、版体18のエンドレスベルト20は、厚さ０．３ｍｍや０．４ｍｍの薄板状のステンレ
ス板等の金属板、厚さ０．５〜２．０ｍｍの樹脂製、ゴム製等の柔軟性素材シート、又は
これらの貼り合わせによる積層板で構成しているが、発熱組成物５等の厚さ等を考慮して
材質、構成等は適宜選択する。
又、版体18のエンドレスベルト20の厚さと積層開口23（分割積層開口23ａ、23ｂ…）の
開口面積で発熱組成物５の積層量が決まり、第２素材供給装置33の計量供給部36の設定で
保水剤６の積層量が決まるため、発熱体１の用途に応じて版体18の厚さや形状、或いは、
第２素材供給装置33の具体的構成を設定する。

基材シート17への粘体組成物Ｍおよび保水剤６の各積層工程に続いて、被覆材７の積層
工程などが設けられている。
搬送コンベヤー15の終端近傍で発熱組成物５（粘体組成物Ｍ）および保水剤６が積層さ
れた基材シート17の上方部に、シートロール38から繰り出され供給ロール38ａで支持され
て被覆材シート39（製造後における発熱体１の被覆材７）が供給されると共に、被覆材シ
ート39または保水剤６などを含む基材シート17の接合面にホットメルト、コールドグルー
等の接着剤をスプレー状に塗布する接着剤塗布手段40を設けている。
基材シート17等と被覆材シート39の接合以降の搬送途中に、発熱体１の外形形状に適合
する様に、発熱領域４の外側周囲部のシール領域３を接着する上下一対の熱ロールなどか
ら成るシール手段41を設けると共に、シール領域３を所望幅で残存させて所望外形形状に
切断する上下一対のカッターロールなどから成る裁断手段42を設けている。

尚、被覆材７の積層工程以降の各工程では、発熱組成物５および保水剤６が積層された
基材シート17や被覆材シート39が積層された発熱体シート43の搬送装置の図示を省略して
おり、且つ、搬送装置には磁力を有して下方から吸引支持することが好ましい。
又、積層開口23を有して循環駆動する版体18と、基材シート17を版体18とで挟着保持し
て循環駆動するする搬送コンベヤー15と、被覆材７の積層工程等に設けた図示しない搬送
装置は同速度で移動させている。
又、ホットメルト系接着剤をシール領域３および発熱領域４に塗布することにより、保
水剤６と被覆材シート39を接着して位置決め固定し、シール領域３で加熱接着する時に、
熱融着に比して低温度で加熱シールが可能となり、加熱接着が早いことによりラインスピ
ードをアップすることが出来、又接着剤を使用せずに熱融着しても良い。

次に、連続搬送される版体18の積層開口23、23ａ…へ粘体組成物Ｍを吐出供給する第１
素材供給装置26について説明する。
図８に示す様に、第１素材供給装置26の供給ノズル28は中央上下流方向にノズル通路44
を貫設すると共に、該ノズル通路44の中途部に大容積の上流溜まり45を介在設置し、ノズ
ル通路44の上流側の接続口29に、基端側をポンプ30に接続した供給配管31の先端側を接続
し、ノズル通路44の下流側である供給ノズル28の下端に版体18に対向する吐出口32を設け
ている。
ノズル通路44を上下流方向に設けた供給ノズル28は前方壁体46、後方壁体48および２側
方の側方壁体（図示せず）から成り、供給ノズル28下端の吐出口32が版体18に摺接して供
給ノズル28のノズル通路44は外気遮断状態となっている。

前方壁体46の前面壁47は、版体18に摺接する下端を下流側に後退させて傾斜させており
、かかる構成により、前方壁体46と版体18の摺接状態がスムーズになって引っ掛かりを防
止している。
又、後方壁体48の底面壁49を、後端（下流端）が版体18に摺接する様に下方と成すと共
に、ノズル通路44側の前端（上流端）を上方と成す状態で、傾斜壁50と成し、該傾斜壁50
の下流端を、版体18上の余剰の粘体組成物Ｍを掻き取り、摺り切り計量する摺切部51と成
している。
そして、傾斜壁50の下部を吐出溜まり52と成すと共に、傾斜壁50を吐出溜まり52内の粘
体組成物Ｍの押圧壁と成し、又吐出溜まり52とノズル通路44直下の主吐出路53が連通した
一体流動空間を吐出口32と成し、ノズル通路44の粘体組成物Ｍが主吐出路53および吐出溜
まり52に流動する様にしている。
尚、粘体組成物Ｍの押圧壁となる傾斜壁50の傾斜角度は、粘体組成物Ｍの粘度、ポンプ
30による付与圧力、圧送量、版体18の積層開口23、23ａ…の開口量、版体18の搬送速度な
どにより適宜設定するが、版体18の積層開口23、23ａ…へ粘体組成物Ｍを充填すると共に
、摺り切り出来れば、傾斜壁50の傾斜角度は限定されないが、例えば５〜６０度、好まし
くは１５〜４５度が良い。
又、図示しないが、傾斜壁50は傾斜角度を中途部で変化させて２段傾斜としても良く、
或いは、全体的に傾斜状態であれば湾曲させても良い。

次に、本発明に係る発熱体の製造方法について説明する。
図６に示す様に、循環駆動される搬送コンベヤー15と版体18でシートロール16から繰り
出される基材シート17を挟着保持しながら積層工程へ移動し、基材シート17が傾斜状態で
直線搬送される第１積層位置24では、第１素材供給装置26の吐出口32から押出される粘体
状の発熱組成物５は、吐出口32とエンドレスベルト20が摺接して所定量が摺り切り式で計
量されて、版体18の積層開口23（分割積層開口23ａ、23ｂ…）に充填されて基材シート17
の上面に積層される。

続いて、搬送コンベヤー15が傾斜搬送路13から水平搬送路14となると共に、版体18は傾
斜状態が維持されていることにより、発熱組成物５の積層物から版体18の積層開口23（分
割積層開口23ａ、23ｂ…）が徐々に離型すると共に、版体18が基材シート17から離脱し、
基材シート17が水平状態で直線搬送される第２積層位置25では、第２素材供給装置33の落
下口37から落下される粉体状の保水剤６は、発熱組成物５や基材シート17等の上面に積層
される。

積層工程が終了すると、図示しない搬送装置で、発熱組成物５および保水剤６が積層さ
れた基材シート17が被覆材積層工程へ搬送され、シートロール38から繰り出された被覆材
シート39の接合面または発熱組成物５および保水剤６が積層された基材シート17の接合面
に接着剤塗布手段40で接着剤が噴霧塗布され、図示の構成のものでは、搬送コンベヤー15
の支持ロール11ｂと供給ロール38ａでこれらが面接着状態となり、接着剤の種類にもよる
が、仮接着される。
そして、２枚の包材シート（基材シート17と被覆材シート39）内に発熱組成物５および
保水剤６がサンドイッチ状態で搬送される発熱体シート43は、シール手段41により基材シ
ート17と被覆材シート39におけるシール領域３が熱接着等されると共に、裁断手段42で所
望（足裏用、目元用、矩形状等）の外形形状に打抜切断されて発熱体１が製造され、図示
しないが、非通気性（気密性）の外装材に包装される。

次に、版体18の積層開口23（分割積層開口23ａ、23ｂ…）に発熱組成物５を充填し、基
材シート17に積層する第１素材供給装置26の詳細な作用を説明する。
図８〜１０に示す様に、搬送コンベヤー15で直線搬送される版体18の積層開口23、23ａ
…が供給ノズル28に到達すると、ポンプ30で圧力付与された供給ノズル28内の粘体組成物
Ｍは吐出口32から版体18の積層開口23、23ａ…に吐出されて充填し、基材シート17上に積
層する。
版体18に対して相対移動する後方壁体48の傾斜壁50は版体18（積層開口23、23ａ…およ
び非開口部22、22ａ…）上部で吐出溜まり52の粘体組成物Ｍを上流側に押圧し、吐出溜ま
り52の粘体組成物Ｍはローリングが発生すると共に、上流側（主吐出路53側）および下方
側（版体18側）に内圧が発生し、積層開口23、23ａ…に粘体組成物Ｍを押し込み、傾斜壁
50の下流端の摺切部51が余剰の粘体組成物Ｍを版体18上面から掻き取って、積層開口23、
23ａ…に充填された充填物Ｗの上部の粘体組成物Ｍを摺り切りする。

又、連続搬送される版体18には間欠的に積層開口23、23ａ…が設けられていることによ
り、供給ノズル28から吐出される粘体組成物Ｍの吐出状況は変化し、即ち、版体18に設け
た積層開口23、23ａ…に粘体組成物Ｍを吐出して基材シート17に粘体組成物Ｍを積層する
状態（図９、１０参照）と、版体18の非開口部22、22ａ…および積層開口23、23ａ…の充
填物Ｗで吐出口32が閉鎖された状態（図８参照）を繰り返す。
尚、供給ノズル28における粘体組成物Ｍの吐出状態と閉鎖状態は、供給ノズル28の吐出
口32の進行方向長さと版体18の積層開口23、23ａ…の進行方向長さにより相違し、積層開
口23、23ａ…が一面で広面積の場合には、図１１に示す様に、積層開口23、23ａ…の上方
に吐出口32が全面的に位置する吐出状態と、図示しないが、非開口部22、22ａ…での閉鎖
状態と、積層開口23、23ａ…に吐出口32の一部が対向した状態が断続的に継続する。
積層開口23、23ａ…が分割積層開口23、23ａ…の場合には、図８〜１０に示す様に、分
割積層開口23、23ａ…と非開口部22、22ａ…の両域に吐出口32が跨がる吐出状態と閉鎖状
態となる。

図８に示す様に、直前の積層開口23ｚに粘体組成物Ｍ（充填物Ｗ）を充填完了（摺り切
りは一部未完）した状態では、吐出口32の主吐出路53および吐出溜まり52が非開口部22、
22ａ…に摺接すると共に、充填物Ｗの上部に位置した吐出口32が閉鎖状態では、ポンプ30
で供給配管31を介して粘体組成物Ｍが供給ノズル28の接続口29に圧送されていることによ
り、供給ノズル28内の上流溜まり45、ノズル通路44、ノズル通路44直下の主吐出路53と吐
出溜まり52から成る吐出口32が圧力付与（内圧上昇）状態となっている。
図９に示す様に、次の積層開口23への吐出開始状態では、上流側から圧力付与された粘
体組成物Ｍは吐出口32の主吐出路53から積層開口23へ吐出されて、吐出口32における主吐
出路53の付与圧力は低下し、版体18の継続搬送に応じた吐出継続により、図１０に示す様
に、ノズル通路44や上流溜まり45から主吐出路53を介して吐出口32へ粘体組成物Ｍが圧送
され、吐出口32内は内圧低下するが満杯状態が維持され、版体18の積層開口23へ粘体組成
物Ｍが充填される。
そして、積層開口23への粘体組成物Ｍの充填が完了し、吐出口32が閉鎖状態となった時
に、ポンプ30からの粘体組成物Ｍの継続圧送により、供給ノズル28のノズル通路44、上流
溜まり45、吐出口32の付与圧力、内圧が上昇し（図８参照）、これらの吐出、充填（後述
する緊密均等充填を含む）、内圧低下、閉鎖（吐出停止）、内圧上昇などを繰り返す。
尚、図面における粘体組成物Ｍや充填物Ｗなどを多数のドットで表示すると共に、ドッ
トの密度で圧力付与状態や内圧上昇状態を合わせて表示している。

次に、全体の吐出状態において、吐出口32に設けた吐出溜まり52の作用（緊密、均等充
填）を含み、充填状態を詳細に説明する。
先ず、後方壁体48の傾斜壁50で形成された吐出溜まり52の基本的作用としては、供給ノ
ズル28に対して版体18が移動することにより、吐出溜まり52の粘体組成物Ｍが版体18の積
層開口23、23ａ…の充填物Ｗと接触したり、非開口部22、22ａ…の上面と接触したり、或
いは、摺切部51で非開口部22、22ａ…や充填物Ｗ上の粘体組成物Ｍを摺り切って、掻き取
り、更に、吐出溜まり52が下流側が容積減少していることが相俟って、吐出溜まり52の粘
体組成物Ｍは傾斜壁50で上流方向に押圧されてローリングすると共に、内圧が上昇する。
又、吐出口32の閉鎖状態では、ポンプ30で圧送されノズル通路44から流動する粘体組成
物Ｍでも吐出溜まり52内の内圧が上昇し、傾斜壁50による押圧および内圧上昇により、粘
体組成物Ｍは上流側への押圧に加えて版体18方向（下方向）への押圧力、応力が発生する
。

次に、吐出溜まり52の基本的作用を含んだ充填状態を充填開始時から順次説明する。
図９に示す様に、吐出口32の前端（上流端）59に積層開口23の前端（下流端）60が臨み
始めた対向開始当初は、ノズル通路44直下の主吐出路53から積層開口23に粘体組成物Ｍを
吐出供給し、図１０に示す様に、積層開口23の後端（上流端）61が吐出口32の前端59を通
過後には積層開口23に初期充填物Ｗ１として粘体組成物Ｍが概ね充填される。
その状態からノズル通路44等の圧力がポンプ30による粘体組成物Ｍの圧送で上昇するこ
とと、吐出溜まり52の粘体組成物Ｍのローリング、内圧上昇、下方押圧力により、初期充
填物Ｗ１に対して粘体組成物Ｍが更に供給されて、緊密で均等な後期充填物Ｗ２が積層開
口23に充填される。
言い換えると、積層開口23、23ａ…への充填前に圧力付与され、内圧増加した吐出溜ま
り52の粘体組成物Ｍは積層開口23、23ａ…への初期充填物Ｗ１の充填不足時には、吐出溜
まり52の粘体組成物Ｍによる押圧力や内圧上昇などで充填が継続され、所定量、所定密度
の後期充填物Ｗ２が充填されることとなる。
そして、傾斜壁50の下流端の摺切部51では、後期充填物Ｗ２を摺り切り、所定量を計量
充填すると共に、非開口部22、22ａ…上の粘体組成物Ｍを掻き取って、エンドレスベルト
上面へ粘体組成物Ｍを残留させず、余剰の粘体組成物Ｍを吐出溜まり52に滞留させる。

尚、図１０に示す様に、積層開口23、23ａ…が分割積層開口23、23ａ…でその進行方向
長さが吐出口32の進行方向長さより短い場合には、積層開口23、23ａ…の後端61がノズル
通路44の前端59を通過直後から吐出口32内の圧力が上昇し、吐出溜まり52による緊密充填
作用が増強される。
又、図１１に示す様に、積層開口23、23ａ…の進行方向長さが吐出口32の進行方向長さ
より長い場合でも、吐出溜まり52による充填作用が発生し、積層開口23、23ａ…の充填量
を概ね均等化する。

又、ノズル通路44の中途部に設けた上流溜まり45においては、図８に示す様に、吐出口
32が閉鎖状態では、ポンプ30による圧力付与で内圧上昇状態であることに対して、版体18
の積層開口23、23ａ…への吐出によるノズル通路44の圧力低下に応じて、図９、１０に示
す様に、大容量の上流溜まり45からノズル通路44へ粘体組成物Ｍが流動して吐出口32内な
どの圧力低下を低減し、ノズル通路44内を概ね満杯状態としている。
かかる上流溜まり45の作用により、吐出口32から版体18の積層開口23、23ａ…へ粘体組
成物Ｍを吐出すると共に、吐出溜まり52の圧力低下を低減して吐出溜まり52による緊密、
均等充填作用を促している。

尚、摺切部51や吐出溜まり52等を形成した供給ノズル28の後方壁体48は次の様に変更し
ても良い。
図１２に示す様に、底面壁49を前方上流側の傾斜壁50と後方下流側の水平壁54と成し、
傾斜壁50を押圧壁と成すと共に、水平壁54を版体18との摺接壁55（摺切部51に相当）と成
しても良く、かかる構成により、傾斜壁50下部に吐出溜まり52を形成して緊密充填作用を
発生しけいる。
又、水平壁54は版体18に上方から摺接して版体18の浮き上がりを防止しており、水平壁
54は前記実施形態の摺切部51に比して、版体18との摺接距離を長くしている。

又、図１３に示す様に、後方壁体48の底面壁49を、後方下流側から前方上流側に向かっ
て、版体18との摺接水平壁56、版体18と間隔を有する上方水平壁57、傾斜壁50と夫々成し
、上方水平壁57および傾斜壁50の下部を一体流動空間の吐出溜まり52、52ａと成している
。
かかる構成により、上方水平壁57下部の吐出溜まり52ａでは粘体組成物Ｍのローリング
は少ないが、傾斜壁50下部の吐出溜まり52と同様に粘体組成物Ｍの内圧が上昇して版体18
の積層開口23、23ａ…への押し込み作用を発生させており、摺接水平壁56と上方水平壁57
の間に設けた垂直壁58の下端および摺接水平壁56（両者が摺切部51に相当）で粘体組成物
Ｍの掻き取り作用を発生させている。

又、図１２、１３で一点鎖線で示す様に、版体18と摺接する水平壁54又は摺接水平壁56
は後方壁体48と別体と成して、後方壁体48に水平壁54又は摺接水平壁56を着脱自在と成し
ても良く、この場合、水平壁54又は摺接水平壁56の材質を版体18との関係で変化させても
良い。

次に、第１素材供給装置26の下側に設けられるバックアップロール27の具体的構成につ
いて説明する。
図１３に示す様に、バックアップロール27は、固定軸62に中空円筒体63を回転自在に取
付けると共に、該中空円筒体63の内部に、中空円筒体63の内面と非接触で近接位置に湾曲
板状の磁石64を非回転、位置固定（第１素材供給装置または角度変更箇所への対向状態を
固定）で配置しており、中空円筒体63だけを回転フリーとしている。
図示のものでは、固定軸62にベアリング65、65ａを介して左右一対のリング状側板66、
66ａを回転自在に取付け、該側板66、66ａ間に磁力透過する中空円筒体63を取付ける一方
、中空円筒体63の内部で、固定軸62に取付けたリング体67、67ａ…に支持脚68、68ａ…を
半径方向に設けると共に、該支持脚68、68ａ…の先端に磁石64の背面を取付けている。

尚、バックアップロール27の構造は磁石64の磁力が磁性体を含有する粘体組成物に作用
すれば、その構成は適宜変更でき、例えば、回転自在な中空円筒体63を磁石64と成したり
、中空円筒体63の外周側に磁石64を設けても良い。
又、バックアップロール27に設けられる磁石64は粘体組成物Ｍの磁性体を磁力吸着する
ものであれば、磁石64の形態は適宜変更でき、例えば、図示していないが、複数のＮ極お
よびＳ極の磁極を有した多極着磁磁石（多極性磁石）と成したり、材質をネオジム磁石と
して磁力（磁気）を１０００×１０^-4〜３０００×１０^-4テスラ程度に強化した磁石64と
することが好ましい。

最後に、発熱作用について説明する。
製造工程における発熱組成物５は粘体状で保水剤が必要量以下であるため、遊離水がバ
リヤー層となって製造工程や包装時の発熱反応が抑制されている。
外装材への包装後には、空気流通が無いために発熱反応が発生せず、製品の発熱機能は
保持される一方、発熱組成物５の遊離水などは保水剤６に吸水されて移動し、発熱組成物
５はバリヤー層が消失し、空気流通下で発熱可能状態となっている。
気密性の外装材から発熱体１を取り出した使用時には、通気性を有する包材（基材２ま
たは被覆材７）を通過して空気が発熱組成物５に接触することにより、発熱反応が開始、
継続される。
発熱反応の継続により、円滑な発熱反応に必要とする水分が発熱組成物５内で減少した
時には、保水剤６から発熱組成物５に水分が移動（夫々の内部移動を含む）し、円滑な発
熱反応が継続する。

尚、粘体状の発熱組成物５を膜状に積層することにより、発熱組成物５の片寄りがなく
、均一な厚みで積層されているため、温度分布も均一化されることにより、使用中の不快
感や、高温個所の発生による火傷などの不具合が防止でき、安全性が高められ、また発熱
組成物５の厚みを薄くすることができるため、発熱組成物５は薄型で、柔軟性が高く、身
体の肩、足裏、目元等の湾曲部や屈曲部へのフイット性が良好となって使用感が優れる効
果を有する。

本発明に係る粘体物供給装置を有する製造装置で製造される発熱体の一例（足裏用のもの）を示す平面図である。 発熱体の要部拡大断面図であり、（ａ）および（ｂ）は小面積に分割された発熱組成物に保水剤を積層したものの断面図、（ｃ）は広面積に面状積層の発熱組成物に保水剤を積層したものの断面図である。 図２（ａ）の発熱体から被覆材を除外した状態で、基材への発熱組成物および保水剤の積層状態を示す部分拡大平面図および断面図である。 図２（ｂ）の発熱体の積層途中において、基材シートへの発熱組成物および保水剤の積層状態を示す部分拡大平面図および断面図である。 小面積に分割された発熱組成物上だけに保水剤を積層したものの断面図である。 製造装置の模式図である。 版体の部分平面図である。 版体の積層開口へ供給ノズルから発熱組成物を緊密充填した状態を示す断面図である。 次の積層開口へ充填開始する状態を示す断面図である。 初期の充填完了状態を示す断面図である。 広面積の積層開口への充填状態を示す断面図である。 供給ノズルの他の実施形態を示す断面図である。 供給ノズルの他の実施形態を示す断面図である。 バックアップロールの平面図および側面図である。

符号の説明

15 搬送コンベヤー
17 基材シート
18 版体
23、23ａ… 積層開口
27 バックアップロール
28 供給ノズル
29 接続口
30 ポンプ
31 供給配管
32 吐出口
44 ノズル通路
45 上流溜まり
48 後方壁体
49 底面壁
50 傾斜壁
51 摺切部
52、52ａ 吐出溜まり
53 主吐出路
54 水平壁
55 摺接壁
56 摺接水平壁
57 上方水平壁
Ｍ 粘体発熱組成物

Claims (10)

1. 供給ノズルの上下流方向に設けたノズル通路に吐出口を設けると共に、積層開口を有し
   基材シートと共に連続搬送される版体に吐出口を摺接させ、供給ノズルの後方壁体をノズ
   ル通路側が高い傾斜壁と成したことを特徴とする粘体発熱組成物の積層装置。
2. 搬送コンベヤーで基材シートおよび積層開口を有する版体を積層状態で連続搬送すると
   共に、版体の上面に、下端の吐出口が摺接する粘体組成物の供給ノズルを設けた粘体発熱
   組成物の積層装置であって、
   供給ノズルは上下流方向にノズル通路を貫設して構成し、ノズル通路の上流側の接続口
   に、基端側をポンプに接続した供給配管の先端側を接続し、ノズル通路の下流側に版体に
   対向する吐出口を設け、
   供給ノズルの後方壁体の底面壁を傾斜壁と成し、該傾斜壁の下流端を版体に摺接する摺
   切部と成すと共に、傾斜壁を押圧壁と成し、傾斜壁の下部を吐出溜まりと成すと共に、該
   吐出溜まりをノズル通路直下の主吐出路と連通させて吐出口を形成したことを特徴とする
   粘体発熱組成物の積層装置。
3. 基材シートおよび版体の直線搬送箇所で供給ノズルの吐出口を摺接したことを特徴とす
   る請求項１又は２記載の粘体発熱組成物の積層装置。
4. 後方壁体の底面壁を上流側の傾斜壁と下流側の水平壁と成し、傾斜壁を押圧壁と成すと
   共に、水平壁を版体との摺接壁と成したことを特徴とする請求項１、２又は３記載の粘体
   発熱組成物の積層装置。
5. 後方壁体の底面壁を、下流側から上流側に向かって、版体との摺接水平壁、版体と間隔
   を有する上方水平壁および傾斜壁と成し、傾斜壁を押圧壁と成すと共に、上方水平壁およ
   び傾斜壁の下部を連通した吐出溜まりと成したことを特徴とする請求項１、２又は３記載
   の粘体発熱組成物の積層装置。
6. 請求項４記載の水平壁または請求項５記載の摺接水平壁を着脱自在と成したことを特徴
   とする粘体発熱組成物の積層装置。
7. ノズル通路の中途部に大容積の上流溜まりを介在設置したことを特徴とする請求項１、
   ２、３、４、５又は６記載の粘体発熱組成物の積層装置。
8. 吐出口の進行方向長さを積層開口の進行方向長さより長くしたことを特徴とする請求項
   １、２、３、４、５、６又は７記載の粘体発熱組成物の積層装置。
9. 基材シートおよび版体を搬送する搬送コンベヤーの下側で供給ノズルの対向位置に、磁
   力を有すると共に搬送コンベヤーを支持するバックアップ体を設けたことを特徴とする請
   求項１、２、３、４、５、６、７又は８記載の粘体発熱組成物の積層装置。
10. バックアップ体は回転自在なバックアップロールと成したことを特徴とする請求項９記
    載の粘体発熱組成物の積層装置。
    

Images