JP4626953B2

JP4626953B2 - 磁性粉体の移載方法及び装置

Info

Publication number: JP4626953B2
Application number: JP2004251511A
Authority: JP
Inventors: 篤佐藤; 壽三角
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 2004-08-31
Filing date: 2004-08-31
Publication date: 2011-02-09
Anticipated expiration: 2024-08-31
Also published as: JP2006069550A

Description

本発明は、鉄粉等の磁性粉体を不織布等の被載体の表面に移載する磁性粉体の移載及び装置に関する。

通気性の収容体内に鉄粉を充填し、空気中の酸素による鉄粉の酸化に伴う発熱を利用した発熱体が知られている。上述のような発熱体は、近年種々の使用形態が提案されており、その形態に応じた鉄粉の充填方法が望まれている。

斯かる発熱体の製造技術に関し、下記特許文献１の技術が提案されている。この技術は、ドラムの外周に磁石を所定間隔をおいて配しておき、該ドラムを回転させながらその周面部に鉄粉の収容部を構成するシートを供給し、該シートの裏側から作用する磁石の磁力で鉄粉を該シートの表面に引きつけた後、他方のシートを合流させて該鉄粉を両シート間に封止するものである。

ところで、この技術は、鉄粉の移載パターンがあらかじめ決められた特定のパターンの場合には対応できるが、種々のパターンに鉄粉を移載することはできない。

特開平６−１９１５０５号公報

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、任意な移載パターンに対応することができる磁性粉体の移載方法及び装置を提供することを目的とする。

本発明は、被載体の表面に磁性粉体を移載する磁性粉体の移載方法であって、中空管の中空部に収納された磁石と前記磁性粉体との間に介在する磁性粉体の保持体表面に該磁石の磁力によって該磁性粉体を保持した状態で該磁性粉体を前記被載体の所望の位置に移動させ、該磁石の磁力が該磁性粉体に及ばないようにすることにより該磁性粉体を該磁性粉体保持体表面から離脱させ、該磁性粉体を該被載体の表面に載置する磁性粉体の移載方法を提供することにより、前記目的を達成したものである。

また本発は、被載体の表面に磁性粉体を移載する磁性粉体の移載装置であって、複数本の中空管、該中空管の中空部分に収容された磁石、前記中空管の先端側に配設された磁性粉体保持体及び前記保持体と前記磁石を移動させる移動手段、とを具備する磁性粉体の移載装置を提供することにより、前記目的を達成したものである。

本発明の磁性粉体の移載装置によれば、磁性粉体を任意の移載パターンで移載することができる。

以下本発明をその好ましい実施形態に基づいて、図面を参照しながら説明する。
図１及び図２は、本発明の磁性粉体の移載装置（以下、単に移載装置ともいう。）の第１実施形態を模式的に示すものである。これらの図において、符号１は移載装置、１０は被載体、１１は磁性粉体を示している。

図１に示したように、本実施形態の移載装置１は、複数本の中空管２が束状に配設されている。そして、これら中空管２のうち、磁性粉体の移載のパターンに対応する位置に配された中空管の中空部２内にのみ、磁石３が収容されている。これらの磁石３は磁石３を中空管２の上下方向に移動させる磁石移動手段３０により、該中空部を上下動する。複数本の中空管２（これは中空管２の束であり４で示される）の先端には磁性粉体１１を保持する磁性粉体の保持体５（以下、保持体５と略称する）が設けられている。磁性粉体１１は中空管２の中空部に収容された磁石３によって引きつけられて、保持体５の表面に保持された状態となる。保持体５の移動は移動手段６によってなされる。

中空管２の配設形態は、磁性粉体の移載パターン及びその面積に応じて設定される。本実施形態では、中空管２は、縦横同数（１３×１３）で合計１６９本配列されており、これらの中空管２のうち、磁性粉体の移載のパターンに対応する位置に配された中空管２の中空部に後述する磁石３が収容されている。移載のパターンは、製造する製品に応じて選択される。本実施形態では、一例として、図２のように、正方形の外周及びその中央部分に磁性粉体を載置するパターンが示されており、外縁部の２列８８本と中央部の９本の中空管２の中空部に合計９７本の磁石３が収容されている。中空管２の内径は、磁石３の外径に応じて設定される。中空管２の厚みは、パターンのきめの細かさ、磁気遮蔽能力、機械的強度、耐久性等に応じて設定されるが、汎用性、コスト面等を考慮すると、0.1〜5ｍｍが好ましい。中空管２は、銅合金、非磁性ステンレス等の非磁性材料で構成するのが好ましい。全ての中空管２は、それらの先端部が揃えられた状態でフレーム２０に支持されている。

本実施形態では、磁石３は、棒状の形態を有している。磁石３の外径は移載する磁性粉体の量、粒径、比重等に応じて設定され、自由な磁性体のパターンの作成容易性を考慮すると、0.5〜15ｍｍが好ましく、1.0〜5ｍｍがより好ましい。本実施形態では、磁石３として永久磁石が採用されているが、該永久磁石としては、フェライト系、ネオジウム系、コバルト系希土類等の永久磁石が挙げられる。

前述のように、磁石３は磁石移動手段３０によって移動するが、本実施形態では、磁石移動手段３０は、磁石３に取り付けられた支持棒３１と、この支持棒３１と連結するフレーム３２と、フレーム３２を上下動させる上下動機構３３とを備えている。上下動機構３３は、中空管２を支持するフレーム２０に固定されている。上下動機構３３には、エアシリンダーユニットや電動シリンダーユニット等の公知の上下動機構が採用される。

保持体５は、板状の形態を有しており、全ての中空管２の先端を塞ぐように、中空管２の先端に固定されている。保持体５の厚みは、磁石３の磁力等に応じて設定され、銅合金、非磁性ステンレス等の非磁性材料で構成されるのが好ましい。

移動手段６は、前記フレーム２０を支持する上下動機構６０と、上下動機構６０を水平移動させる水平動機構６１を備えている。上下動機構６０にはシリンダーユニット６１０が採用されており、そのロッドの先端部にフレーム２０が取り付けられている。水平動機構６１には水平に架設されたガイドレール６００に沿って移動するキャリッジ６０１が採用されており、このキャリッジ６０１にシリンダーユニット６１０のシリンダーが固定されている。

本実施形態では、保持体５の表面から離脱した磁性粉体１１を被載体側により確実に引き寄せるための磁性粉体引き寄せ手段７（図１参照）が設置されている。磁性粉体引き寄せ手段７は、磁石７０と磁石７０を上下に移動させる上下動機構７１を備え、被載体１０の裏面に設けられている。磁石７０は永久磁石でもよく、電磁石でもよい。電磁石の場合には上下動機構７１は省略することもできる。

移載装置１は、制御部（図示せず）を備えており、該制御部は、以下に説明するように移載装置１を制御する。

次に、本発明の磁性粉体の移載方法の一実施形態を、前記移載装置１を用いた磁性粉体の移載方法に基づいて説明する。
先ず、図３（ａ）に示すように、キャリッジ６０１によって中空管２の束４と保持体５とを磁性粉体のストックエリアに移動させ、上下動機構６０によってフレーム２０を降下させて保持体５を磁性粉体１１の表面に近接させる。そして、上下動機構３３によってフレーム３２を降下させ、磁石３の先端部を保持体５に近接させて磁性粉体を保持体５の下面に保持させる。予め磁石３を保持体５に近接させた状態で中空管２の束４と保持体５を移動させてもよい。

次に、図３（ｂ）に示すように、上下動機構６０によってフレーム２０を引き上げ、図３（ｃ）に示すように、キャリッジ６０１によって中空管２の束４と保持体５を被載体１０表面の磁性粉体の移載位置まで移動させる。そして、上下動機構６０によってフレーム２０を降下させて保持体５を被載体１０の表面に近接させた後、図３（ｄ）に示すように、上下動機構３３によってフレーム３２を上昇させ、中空管２の中空部に収容された磁石３の先端部を保持体５から離隔させて磁石３の磁力が磁性粉体１１に及ばないようにすると、磁性粉体１１は保持体５の表面から離脱して被載体１０上に載置される。

次に、図３（ｅ）に示すように、上下動機構６０によってフレーム２０を引き上げるとともに、上下動機構７１によって磁石７０を降下させ、被載体１０表面への磁性粉体１１の移載（移動と載置）を完了する。移載装置１は、このような動作を繰り返し行う。

以上説明したように、本実施形態の移載装置１によれば、磁性粉体１１を移載パターンに合わせて被載体１０の表面に移載することができる。また、移載装置１は、磁石３を収容する中空管２を選択することにより、磁性粉体の移載パターンを自由に変更することができる。

図４（ａ）及び（ｂ）並びに図５は、本発明の移載装置の第２実施形態を示すものである。これらの図において、第１実施形態の移載装置１と共通する部分については同一符号を付している。よって、特に説明のない部分については、第１実施形態の移載装置における説明が適宜適用される。

本実施形態の移載装置１’は、ロータリー方式が採用されており、水平軸周りに回転する回転ドラム５０の周面部５１が保持体５になっている。中空管２の束４が保持体５の内側に所定間隔で４箇所に配設されている。本実施形態では、中空管２は保持体５に固定されており、その先端部は、保持体５の曲面に沿って揃えられている。

本実施形態の移載装置１’は磁石３の移動手段３０’として、磁石３を保持体５側に付勢する弾性体３４と、該弾性体３４の弾性力に反して磁石３を保持体５から離隔させるリリース磁石３５とを備えている。弾性体３４にはコイルばねが採用されている。なお、弾性体３４が配された中空管２は、弾性体３４の反力を得るために上端が閉じている。リリース磁石３５は電磁石で構成され、被載体１０表面における磁性粉体の移載位置に対応して回転ドラム５０内の下方部に固定されている。

図４（ｂ）に示すように、本実施形態の移載装置１’は、中空管２の束４及び保持体５の移動手段６として、回転ドラム５０を回転させるモーター６２を備えている。

移載装置１’は、制御部（図示せず）を備えており、該制御部は、以下に説明するように移載装置１’を制御する。

本実施形態の移載装置１’は、付設された磁性粉体の供給手段８と協働して磁性粉体１１の移載を行う。この供給手段８は、磁性粉体１１を収容した収容箱８０と、この収容箱８０の上方に配されて水平軸周りに回転する回転ドラム８１とを備えている。回転ドラム８１は、回転する外筒８１０と、その内側に固定された内筒８１１とを備えており、内筒８１１の周壁部の約６時から２時までの位置には磁石８１２が配設されており、この区間では、磁石８１２の磁力によって外側の周りを回る外筒８１１の外周面に磁性粉体１１が保持される。そして、磁石８１２が配されていない区間（約２時〜６時の間）では、磁性粉体が磁石８１２の磁力から解放されて、後述のように保持体５側に保持される。収容箱８０の下方には、保持体５に保持されずに落下した磁性粉体があった場合に、それを受ける受け皿８２が配されている。

次に、本発明の磁性粉体の移載方法の他の実施形態を、前記移載装置１’を用いた磁性粉体の移載方法に基づいて説明する。

先ず、図４（ｂ）に示すモーター６２で回転ドラム５０を回転させ、図４（ａ）に示すように、中空管２の束４と保持体５を供給手段８からの磁性粉体１１の受け渡し位置に移動させる。そして、回転ドラム８１の外筒８１１の外周面から離れる磁性粉体１１を磁石３の磁力によって保持体５側に引きつけて保持体５の表面に受け渡して保持する。この磁性粉体１１の受け渡しは、回転ドラム５０を回転させながら行ってもよいし、停止させて行ってもよい。

次に、図６（ａ）に示すように、中空管２の束４と保持体５を被載体１０表面の磁性粉体の移載位置まで移動させる。そして、保持体５を被載体１０の表面に近接させた後、図６（ｂ）に示すように、リリース磁石３５を作動させて（通電させて）磁石３をリリース磁石３５の磁力で引き上げて磁石３の磁力が保持体５の表面に保持された磁性粉体１１には及ばない状態にすると、磁性粉体１１は保持体５の表面から離脱して被載体１０の表面に載置される。この際、第１実施形態と同様に、磁性粉体引き寄せ手段７を作動させる

次に、図６（ｃ）に示すように、さらに回転ドラム５０を回転させるとともに、上下動機構７１によって磁石７０を降下させ、被載体１０表面への磁性粉体１１の移載を完了する。移載装置１’は、このような動作を繰り返し行う。

以上説明したように、本実施形態の移載装置１’によれば、前記第１実施形態の載置装置１と同様に、磁性粉体１１を移載パターンに合わせて被載体１０の表面に移載することができる。磁性粉体の移載パターンは第１実施形態と同様の方法で自由に変更できる。本実施形態の移載装置１’は、連続する帯状のシート等の被載体の表面に磁性粉体を移載するのに好適に使用できる。

本発明は前記実施形態に制限されない。例えば、保持体を介して磁性粉体を保持する磁石には、永久磁石に替えて電磁石を用いることができる。この場合には、全ての中空管の中空部に電磁石を配しておき、載置パターンに対応した位置に配された電磁石にのみ通電することで、載置パターンに対応した形態で磁性粉体を保持体表面に保持することができる。なお、電磁石を用いた場合には、電磁石の移動手段は省略することができる。

また、磁性粉体引き寄せ手段は、磁石に替えて、吸引手段を採用することもできる。

本発明の移載する磁性粉体は、磁石により磁化されて保持体に保持できるものであれば、その材質に特に制限はない。磁性粉体としては、鉄粉、表面を樹脂でコートした鉄粉等が挙げられる。また、該磁性粉体と、パルプ、合成繊維等の繊維又は非磁性粉体等との混合物等の移載にも本発明の移載方法及び移載装置を適用することができる。
また、被載体は、磁性粉体を載置できるものであればその材質に、特に制限はない。被載体には、不織布、織布、紙、樹脂シート又はこれらを積層した複合シート等が挙げられる。

本発明の磁性粉体の移載装置の第１実施形態を模式的に示す図である。中空管の束と磁石の配置関係を示す要部平面図である。第１実施形態の移載装置による磁性粉体の移載工程を模式的に示す図であり、（ａ）は磁性粉体を保持させている状態を示す図、（ｂ）及び（ｃ）は移動状態を示す図、（ｄ）は移載している状態を示す図、（ｅ）は移載が完了した状態を示す図である。本発明の磁性粉体の移載装置の第２実施形態を模式的に示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。第２実施形態の移載装置における磁石移動手段を説明するための要部拡大断面図である。第２実施形態の移載装置による磁性粉体の移載工程を模式的に示す図であり、（ａ）は磁性粉体を保持させている状態を示す図、（ｂ）は移載している状態を示す図、（ｃ）は移載が完了した状態を示す図である。

符号の説明

１、１’ 磁性粉体の移載装置
２中空管
３磁石
３０、３０’ 磁石移動手段
４中空管の束
５磁性粉体の保持体
６移動手段
７磁性粉体引き寄せ手段
１０被載体
１１磁性粉体

Claims

被載体の表面に磁性粉体を移載する磁性粉体の移載装置であって、
束状に配設された複数本の中空管と、該中空管の中空部分に収容された磁石と、前記束状に配設された複数本の中空管の先端側に配設された磁性粉体の保持体と、前記束状に配設された複数本の中空管、前記磁石、及び前記保持体を一体として移動させる移動手段を具備しており、
前記束状に配設された複数本の中空管のうち、前記磁性粉体の移載のパターンに対応する位置に配された中空管に収容された前記磁石によって、前記移載のパターンに対応した形態で磁性粉体を前記保持体の表面に保持して、該保持した前記移載のパターンに合わせて前記被載体の表面に磁性粉体を移載する移載装置。
前記磁石を移動させて該磁石を前記保持体へ近接又は該保持体から離隔させるための磁石移動手段を備えている請求項１記載の磁性粉体の移載装置。
水平軸周りに回転する回転ドラムの周面部が前記保持体を構成し、前記束状に配設された複数本の中空管が前記保持体の内側に配設されている請求項１又は２記載の磁性粉体の移載装置。
前記被載体の裏面側から前記磁性粉体を引き寄せる磁性粉体引き寄せ手段を備えている請求項１〜３の何れか１項に記載の磁性粉体の移載装置。
請求項１〜４の何れか１項に記載の磁性粉体の移載装置を用いた被載体の表面に磁性粉体を移載する磁性粉体の移載方法であって、
前記束状に配設された複数本の中空管のうち、前記磁性粉体の移載のパターンに対応する位置に配された中空管に収容された前記磁石と前記磁性粉体との間に介在する前記保持体の表面に該磁石の磁力によって該磁性粉体を保持した状態で該磁性粉体を前記被載体の所定の位置に移動させ、該磁石の磁力が該磁性粉体に及ばないようにすることにより該磁性粉体を該保持体の表面から離脱させ、該磁性粉体を該被載体の表面に載置する磁性粉体の移載方法。