JP2017043454A

JP2017043454A - 毛羽除去装置

Info

Publication number: JP2017043454A
Application number: JP2015166750A
Authority: JP
Inventors: 直是高橋; Naoyoshi Takahashi; 片山　幸久; Yukihisa Katayama; 幸久片山; 文夫野溝; Fumio Nomizo
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2015-08-26
Filing date: 2015-08-26
Publication date: 2017-03-02
Anticipated expiration: 2035-08-26
Also published as: JP6398912B2

Abstract

【課題】粘着部材が繊維から毛羽を除去するため、素材の比重が大きい繊維に対しても大型化することなく、毛羽を除去できる。【解決手段】繊維における表面の毛羽を除去する毛羽除去装置であって、前記繊維から毛羽を除去できる粘着性を有する粘着部材と、前記粘着部材が巻き付けられた巻き付け部と、前記巻き付け部より巻き出された前記粘着部材を前記繊維の本体から離れた位置であって、かつ、前記毛羽を除去可能な位置に配するとともに前記粘着部材を搬送する搬送部と、前記搬送部から搬送される前記粘着部材を巻き取る巻き取り部と、を備える毛羽除去装置。【選択図】図１

Description

本発明は、毛羽除去装置に関する。

繊維束からの開繊および繊維を搬送する際の摩擦などによって、繊維の表面には毛羽が発生することがある。毛羽の放置は、繊維の破損、繊維を搬送する搬送部の故障および繊維を積層した製品の強度低下を招くことがある。毛羽を除去する装置として、毛羽除去装置が提案されている。

特開２００８−２４６７８２号公報

特許文献１には、空気を吸引するノズルによって毛羽を除去する毛羽除去装置について記載されている。しかし、このような毛羽吸引装置では、素材の比重が大きい場合には、大きな吸引力を有する大型の送風機を備える必要があるために毛羽吸引装置が大型化するという課題があった。このため、素材の比重が大きい繊維にも大型化することなく、毛羽を吸引できることが可能な技術が望まれていた。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。

本発明の一形態によれば、毛羽除去装置が提供される。この毛羽除去装置は、繊維における表面の毛羽を除去する毛羽除去装置であって、前記繊維から毛羽を除去できる粘着性を有する粘着部材と、前記粘着部材が巻き付けられた巻き付け部と、前記巻き付け部より巻き出された前記粘着部材を前記繊維の本体から離れた位置であって、かつ、前記毛羽を除去可能な位置に配するとともに前記粘着部材を搬送する搬送部と、前記搬送部から搬送される前記粘着部材を巻き取る巻き取り部と、を備える。この形態によれば、粘着部材が繊維から毛羽を除去するため、素材の比重が大きい繊維に対しても大型化することなく、毛羽を除去できる。

本発明の形態は、毛羽除去装置に限るものではなく、例えば、毛羽の除去方法、毛羽除去装置を備えた繊維搬送装置などの種々の形態に適用することも可能である。また、本発明は、前述の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において様々な形態で実施し得ることは勿論である。

本発明の実施形態における毛羽除去装置を示す説明図である。毛羽除去装置におけるテープを、矢視Ａの方向から見た場合の平面図である。複数の毛羽除去装置を備えた繊維処理装置の説明図である。

Ａ．第１実施例：
図１は、本発明の実施形態における毛羽除去装置１０を示す説明図である。図１には、相互に直交するＸＹＺ軸が図示されている。図１のＸＹＺ軸は、他の図のＸＹＺ軸に対応する。毛羽除去装置１０は、搬送部（図示しない）によって矢印Ｃ方向に搬送されている繊維３００における表面の毛羽３１０を除去する装置である。毛羽３１０は、繊維３００を搬送する際の摩擦および繊維束からの開繊によって、繊維３００の表面に発生する。開繊とは、繊維束を薄く平たい状態にすることである。

本実施形態では、繊維３００は、炭素繊維である。他の実施形態では、繊維３００は、無機繊維（例えば、ガラス繊維）、もしくは、合成繊維（ポリプロピレン繊維、ナイロン繊維、アラミド繊維）であってもよい。

毛羽除去装置１０は、毛羽除去ユニット１００ａと、毛羽除去ユニット１００ｂとを供える。

毛羽除去ユニット１００ａは、搬送部によって搬送されている繊維３００に対して、Ｚ軸方向の＋側に配される。毛羽除去ユニット１００ｂは、搬送部によって搬送されている繊維３００に対して、Ｚ軸方向の−側に配される。

毛羽除去ユニット１００ａは、テープ１１０と、巻き付け部１２０ａと、搬送部１３０ａと、巻き取り部１４０ａとを備える。

テープ１１０は、搬送部によって搬送されている繊維３００における表面の毛羽３１０に粘着することによって、繊維３００における表面から毛羽を除去できる粘着性を有する。本実施形態では、テープ１１０は、３０ｍｍ幅である。他の実施形態では、テープ１１０は、１０ｍｍ幅から５０ｍｍ幅の範囲の幅であってもよい。

本実施形態では、テープ１１０は、マスキングテープである。他の実施形態では、テープ１１０は、帯状の部材であって、その一方の面に粘着性を有する部材であればよい。例えば、セロハンテープ、ＯＰＰ粘着テープ、ビニールテープ、ポリエステルテープ、ポリエチレンテープおよびガムテープのいずれかであってもよい。

巻き付け部１２０ａは、搬送部によって搬送されている繊維３００に対して、Ｚ軸方向の＋側に配される。巻き付け部１２０ａは、ローラー状の部材であり、その外周面にテープ１１０を巻き付けられている。巻き付け部１２０ａは、テープ１１０を巻き取る巻き取り部１４０ａが駆動して巻き付け部１２０ａからテープ１１０が巻き出されることによって回転する従動部材である。

搬送部１３０ａは、巻き付け部１２０ａに対して、Ｚ軸方向の−側に配される。搬送部１３０ａは、ローラー状の部材である。搬送部１３０ａは、巻き付け部１２０ａより巻き出されたテープ１１０を繊維３００の本体からＺ軸方向の＋側に離れた位置であって、かつ、毛羽３１０を除去可能な位置に配するとともにテープ１１０を搬送する。ここでいう「繊維３００の本体」とは、毛羽３１０を除いた繊維３００の部分のことである。

本実施形態では、搬送部１３０ａは、繊維３００の本体からＺ軸方向の＋側に３ｍｍ離れた位置にテープ１１０を配する。他の実施形態では、搬送部１３０ａは、繊維３００の本体からＺ軸方向の＋側に１ｍｍ以上５ｍｍ以下の範囲内で離れた位置にテープ１１０を配してもよい。

巻き取り部１４０ａは、巻き付け部１２０ａに対して、Ｚ軸方向の＋側に配される。巻き取り部１４０ａは、ローラー状の部材である。巻き取り部１４０ａの回転軸は、巻き付け部１２０ａの回転軸から見てＹ軸方向の＋側にオフセットされて配されている。巻き取り部１４０ａは、巻き取り部１４０ａが駆動することによって巻き付け部１２０ａから巻き出されたテープ１１０を、搬送部１３０ａを介して巻き取る駆動部材である。

本実施形態では、巻き取り部１４０ａは、毎分２センチメートルの速度でテープ１１０を巻き取る。他の実施形態では、巻き取り部１４０ａは、毎分２０センチメートル以下の速度でテープ１１０を巻き取ってもよい。

毛羽除去ユニット１００ｂは、テープ１１０と、巻き付け部１２０ｂと、搬送部１３０ｂと、巻き取り部１４０ｂとを備える。

巻き付け部１２０ｂは、搬送部によって搬送されている繊維３００に対してＺ軸方向の−側であって、巻き付け部１２０ａと対向する位置に配される。巻き付け部１２０ｂは、ローラー状の部材であり、その外周面にテープ１１０を巻き付けられている。巻き付け部１２０ｂは、テープ１１０を巻き取る巻き取り部１４０ｂが駆動して巻き付け部１２０ｂからテープ１１０が巻き出されることによって回転する従動部材である。

搬送部１３０ｂは、巻き付け部１２０ｂに対して、Ｚ軸方向の＋側に配される。搬送部１３０ｂは、ローラー状の部材である。搬送部１３０ｂは、巻き付け部１２０ｂより巻き出されたテープ１１０を、搬送部によって搬送されている繊維３００の本体からＺ軸方向の−側に離れた位置であって、かつ、毛羽３１０を除去可能な位置に配するとともにテープ１１０を搬送する。

本実施形態では、搬送部１３０ｂは、搬送部によって搬送されている繊維３００の本体からＺ軸方向の−側に３ｍｍ離れた位置にテープ１１０を配する。他の実施形態では、搬送部１３０ｂは、搬送部によって搬送されている繊維３００の本体からＺ軸方向の−側に１ｍｍ以上５ｍｍ以下の範囲内で離れた位置にテープ１１０を配してもよい。

巻き取り部１４０ｂは、巻き付け部１２０ｂに対して、Ｚ軸方向の−側に配される。巻き取り部１４０ｂは、ローラー状の部材である。巻き取り部１４０ｂの回転軸は、巻き付け部１２０ｂの回転軸から見てＹ軸方向の＋側にオフセットされて配されている。巻き取り部１４０ｂは、巻き取り部１４０ｂが駆動することによって巻き付け部１２０ｂから巻き出されたテープ１１０を、搬送部１３０ｂを介して巻き取る駆動部材である。

本実施形態では、巻き取り部１４０ｂは、毎分２センチメートルの速度でテープ１１０を巻き取る。他の実施形態では、巻き取り部１４０ｂは、毎分２０センチメートル以下の速度でテープ１１０を巻き取ってもよい。

図２は、図１の毛羽除去装置１０において搬送部１３０ａから巻き取り部１４０ａに巻き取られているテープ１１０を、矢視Ａの方向から見た場合の平面図である。繊維３００の本体から毛羽３１０を除去可能なＺ軸方向の＋側に３ｍｍ離れた位置に配されて搬送されたテープ１１０は、毛羽３１０を粘着させて捕捉することによって繊維３００の本体から毛羽３１０を除去できる。

以上説明した実施形態によれば、テープ１１０が繊維３００から毛羽３１０を除去することから、吸引力を有する送風機を備えた毛羽吸引装置を用いる場合と比べて、素材の比重が大きい繊維に対しても大型化することなく、毛羽３１０を除去できる。

また、繊維３００から離れた位置より粘着部材であるテープ１１０によって毛羽３１０を除去できるため、繊維３００の本体に損傷を与えることなく毛羽を除去できる。

Ｂ．第２実施例：
図３は、複数の毛羽除去装置１０を備えた繊維処理装置２０の説明図である。繊維処理装置２０は、ボビン２１０から巻き出された繊維束４００を連続的に開繊し、その開繊された繊維４０５に対して、樹脂を含浸する処理を行う装置である。繊維処理装置２０に適用される繊維束４００は、２０ｍｍ幅である。

繊維処理装置２０は、毛羽除去装置１０ａと、毛羽除去装置１０ｂと、毛羽除去装置１０ｃと、ボビン２１０と、巻き出しローラー２２０と、開繊ローラー２３０と、含浸ローラー２４０と、整形ローラー２５０と、巻き取りローラー２６０とを備える。

繊維処理装置２０における毛羽除去装置１０ａ、毛羽除去装置１０ｂおよび毛羽除去装置１０ｃの構成は、毛羽除去装置１０と同様である。複数の毛羽除去装置１０は、毛羽除去装置１０ａ、毛羽除去装置１０ｂおよび毛羽除去装置１０ｃのことである。

繊維処理装置２０における複数の毛羽除去装置１０のテープ１１０は、３０ｍｍ幅の粘着性を有するマスキングテープである。繊維処理装置２０における毛羽除去装置１０のテープ１１０の搬送速度は、毎分２センチメートルの速度である。

ボビン２１０は、外周面に繊維束４００を巻き付けられている。ボビン２１０は、繊維束４００から連続的に開繊されて樹脂を含浸された繊維４０５を巻き取る巻き取りローラー２６０が駆動することによって回転する従動部材である。

巻き出しローラー２２０は、ボビン２１０に対して、Ｚ軸方向の＋側に配される。巻き出しローラー２２０は、ボビン２１０に巻き付けられた繊維束４００を巻き出す。

ボビン２１０と巻き出しローラー２２０との間には、毛羽除去装置１０ａが配されている。毛羽除去装置１０ａは、ボビン２１０から巻き出しローラー２２０へ巻き出された繊維束４００における表面の毛羽を除去する。

開繊ローラー２３０は、巻き出しローラー２２０に対してＹ軸方向の＋側であって、かつ、巻き出しローラー２２０に対してＺ軸方向の−側に配される。開繊ローラー２３０は、巻き出しローラー２２０によって搬送されてきた繊維束４００を開繊ローラー２３０の曲面に接触させることによって開繊する。本実施形態では、繊維束４００は、開繊ローラー２３０によって、約１．５倍から２倍の幅に開繊される。他の実施形態では、繊維束４００は、開繊ローラー２３０によって、１．２倍から５倍までの範囲内の幅に開繊されてもよい。

含浸ローラー２４０は、開繊ローラー２３０に対して、Ｙ軸方向の＋側に配される。含浸ローラー２４０は、開繊ローラー２３０によって開繊された繊維４０５に対して、含浸ローラー２４０の表面に形成された樹脂の膜を転写することによって、繊維４０５に樹脂を含浸させる。図２における繊維処理装置２０の含浸ローラー２４０では、常温において、粘度２パスカル秒の熱硬化樹脂（比重１．２５）を用いている。

開繊ローラー２３０と含浸ローラー２４０との間には、毛羽除去装置１０ｂが配されている。毛羽除去装置１０ｂは、開繊ローラー２３０から含浸ローラー２４０へ搬送されてきた繊維４０５における表面の毛羽を除去する。

整形ローラー２５０は、含浸ローラー２４０に対してＹ軸方向の＋側であって、かつ、含浸ローラー２４０に対してＺ軸方向の＋側に配される。整形ローラー２５０は、含浸ローラー２４０によって熱硬化樹脂を含浸された繊維４０５の形状を整える。

巻き取りローラー２６０は、整形ローラー２５０に対して、Ｚ軸方向の−側に配される。巻き取りローラー２６０は、巻き取りローラー２６０が駆動することによって、ボビン２１０から巻き出された繊維束４００を連続的に開繊させて樹脂を含浸させた繊維４０５を巻き取る駆動部材である。

整形ローラー２５０と巻き取りローラー２６０との間には、毛羽除去装置１０ｃが配されている。毛羽除去装置１０ｃは、整形ローラー２５０から巻き取りローラー２６０へ搬送されてきた繊維４０５における表面の毛羽を除去する。

このため、繊維処理装置２０は、繊維処理装置２０の構成から複数の毛羽除去装置１０を除いたものと比べて、複数の毛羽除去装置１０を備えていることによって、巻き出しローラー２２０に付着する毛羽、開繊ローラー２３０に付着する毛羽、含浸ローラー２４０に付着する毛羽および整形ローラー２５０に付着する毛羽を減少させる。

Ｃ．変形例：
上記実施形態の毛羽除去装置１０では、搬送部１３０ａおよび搬送部１３０ｂは、繊維３００の本体からそれぞれ同じ距離だけ離れた位置にテープ１１０を配していたが、本発明はこれに限られない。例えば、搬送部１３０ａは、繊維３００の本体からＺ軸方向の＋側に２ｍｍ離れた位置にテープ１１０を配するとともに、搬送部１３０ｂは、繊維３００の本体からＺ軸方向の−側に４ｍｍ離れた位置にテープ１１０を配してもよい。搬送部１３０ａおよび搬送部１３０ｂは、繊維３００の本体からそれぞれ異なる距離だけ離れた位置にテープ１１０を配してもよい。

上記実施形態の毛羽除去装置１０では、毛羽除去ユニット１００ａのうち、巻き取り部１４０ａが駆動部材であったが、本発明はこれに限られない。例えば、毛羽除去ユニット１００ａのうち、巻き付け部１２０ａ、もしくは、搬送部１３０ａが駆動部材であってもよいし、毛羽除去ユニット１００ａのうち、巻き付け部１２０ａ、搬送部１３０ａおよび巻き取り部１４０ａの少なくとも１つ以上の部材が駆動部材であってもよい。毛羽除去ユニット１００ｂについても同様である。

本発明は、上述の実施形態や実施例、変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、実施例、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部または全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部または全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

１０…毛羽除去装置
１０ａ…毛羽除去装置
１０ｂ…毛羽除去装置
１０ｃ…毛羽除去装置
２０…繊維処理装置
１００ａ…毛羽除去ユニット
１００ｂ…毛羽除去ユニット
１１０…テープ
１２０ａ…巻き付け部
１２０ｂ…巻き付け部
１３０ａ…搬送部
１３０ｂ…搬送部
１４０ａ…巻き取り部
１４０ｂ…巻き取り部
２１０…ボビン
２２０…巻き出しローラー
２３０…開繊ローラー
２４０…含浸ローラー
２５０…整形ローラー
２６０…巻き取りローラー
３００…繊維
３１０…毛羽
４００…繊維束
４０５…繊維

Claims

繊維における表面の毛羽を除去する毛羽除去装置であって、
前記繊維から毛羽を除去できる粘着性を有する粘着部材と、
前記粘着部材が巻き付けられた巻き付け部と、
前記巻き付け部より巻き出された前記粘着部材を前記繊維の本体から離れた位置であって、かつ、前記毛羽を除去可能な位置に配するとともに前記粘着部材を搬送する搬送部と、
前記搬送部から搬送される前記粘着部材を巻き取る巻き取り部と、を備える毛羽除去装置。