JP5917589B2 - シート湯洗処理ユニットおよびシート湯洗処理装置 - Google Patents

シート湯洗処理ユニットおよびシート湯洗処理装置 Download PDF

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Description

本発明は、例えば織物、編み物、不織布、または穴あき合成樹脂製シートなどのシート状体に緊張緩和や洗浄などの湯洗処理を施して材質を改善したりシート表面を洗浄したりするシート湯洗処理ユニット、および該ユニットを用いたシート湯洗処理装置に関する。
一般に、シート状体の例である織物や編み物は織成や編成により一定のストレス(張力)をかけた状態で産出される。このようにストレスを有する織物などはそのままでは風合いが良くなかったり、そのままの織物で縫製した衣類は洗濯後に大きく型崩れしたりすることがある。そして、織物は温湯に浸すと収縮しようとする性質があり、更には温湯浸漬前や浸漬中に物理的な刺激(例えば、叩きやブラッシングなど)を与えると収縮がいっそう促進することが知られている。
そこで、織物に物理的な刺激を与えるとともにシート状体を無緊張状態にして温湯中に浸漬することにより収縮弛緩させ、繊維間に空隙を作って3次元的に好ましい繊維特性を発現させるという、湯洗処理がなされている。従来、このような湯洗処理を行なうシート湯洗処理ユニットとして種々のものが提供されているが、これらはいずれも温湯中でシート状体を無緊張状態にして湯洗するようになっている。
それらのうち、下記の特許文献1に記載されたシート湯洗処理ユニットを図6に示す。図示のシート湯洗処理ユニット61は、温湯Uを貯留する温湯槽5と、温湯槽5の温湯U内で回転して長尺のシート状体Sをドラム外周面に随伴させるとともに、多数の通水孔6A,6A,6A,・・・を有する浸漬ドラム6と、浸漬ドラム6へシート状体Sを送り込むフィードロール17と、温湯槽5内に配備されている入側ガイドロール69と、浸漬ドラム6により搬送されているシート状体Sに振動を与える凹凸ドラム7と、浸漬ドラム6からのシート状体Sを搬出する搬出ロール22,23と、温湯槽5内に配備されていて浸漬ドラム6からのシート状体Sを搬出ロール22,23へ案内する出側ガイドロール70と、浸漬ドラム6のドラム外周面の周速度をフィードロール17によるシート状体搬送速度よりも遅くする制御装置と、を備えている。
このシート湯洗処理ユニット61では、入側ガイドロール69と出側ガイドロール70が温湯槽5内で浸漬ドラム6よりも上方に配置されている。これにより、入側ガイドロール69から浸漬ドラム6へ案内されるシート状体Sは、浸漬ドラム6外周面の下面6Bに接して搬送され、凹凸ドラム7の回転による浸漬ドラム6の通水孔6A,6A,6A,・・・からの温湯Uの出し入れにより振動しながら湯洗されるようになっている。ここで、織成後に展張処理された織物がシート状体Sである場合、温湯U中に浸されて振動を受けることにより織物の緊張が緩和されて縮むので、フィードロール17によるシート状体搬送速度よりも浸漬ドラム6によるシート状体搬送速度を遅くするようにしてある。すなわち、フィードロール17と浸漬ドラム6の搬送速度差を、シート状体Sの搬送方向の縮み量と合致させるように、ドラム外周面での密着状態を監視しながら、フィードロール17または浸漬ドラム6のシート状体搬送速度を調整しているのである。このように、シート状体Sを浸漬ドラム6の外周面に密着させることにより湯洗効果を高めるようにしている。
特開2009−84730号公報
ところで、上記従来のシート湯洗処理ユニット61では、入側ガイドロール69と出側ガイドロール70が浸漬ドラム6よりも上方に配置され、入側ガイドロール69からのシート状体Sが浸漬ドラム6外周面の下面6Bに接して搬送されるようになっている。そのために、フィードロール17または浸漬ドラム6の搬送速度調整がうまくいかず浸漬ドラム6の搬送速度が相対的に遅くなりすぎたり、搬送中のシート状体Sの布質が途中で変って縮み量が変化したりした場合、浸漬ドラム6の外周面に接していたシート状体Sが弛んで自重により図中S1で示すように浸漬ドラム6の外周面から遊離することがある。このようにシート状体Sが遊離すると、凹凸ドラム7の回転による振動がシート状体Sに確実に伝わらず十分な湯洗処理(緊張緩和処理など)を施せないことがある。
本発明は、上記した従来の問題点に鑑みてなされたものであって、浸漬ドラムの外周面の周速度をフィードロールによるシート状体搬送速度よりも遅くする構成でありながら、シート状体を浸漬ドラムの外周面からシート状体を遊離させることなく、シート状体に確実に湯洗処理を施すことのできるシート湯洗処理ユニットおよびシート湯洗処理装置の提供を目的とする。
上記目的を達成するために、本発明に係るシート湯洗処理ユニットは、温湯を貯留する温湯槽と、温湯槽の温湯内で回転して長尺のシート状体をドラム外周面に随伴させる浸漬ドラムと、浸漬ドラムへシート状体を送り込むフィードロールと、温湯槽内に配備されていてフィードロールからのシート状体を浸漬ドラムへ案内する入側ガイドロールと、浸漬ドラムにより搬送されているシート状体に振動を与える振動付与手段と、浸漬ドラムからのシート状体を搬出する搬出ロールと、温湯槽内に配備されていて浸漬ドラムからのシート状体を搬出ロールへ案内する出側ガイドロールと、浸漬ドラムのドラム外周面の周速度をフィードロールのシート状体搬送速度よりも遅くする速度制御手段と、を備えたシート湯洗処理ユニットにおいて、シート状体が入側ガイドロールの下面、浸漬ドラムの上面および出側ガイドロールの下面に順次接するように、入側ガイドロール、浸漬ドラムおよび出側ガイドロールが配置されているものである。
また、前記構成において、浸漬ドラムが、ドラム外周面に多数の通水孔を有する通水円筒体で構成され、振動付与手段が、通水円筒体と、通水円筒体よりも高速で回転するように通水円筒体内に配備されるとともに凹部と凸部が周方向に繰り返し形成された凹凸周壁を有する凹凸ドラムと、を備えて成り、回転する通水円筒体のドラム外周面に巻き付けられながら搬送されるシート状体を、通水円筒体に対する凹凸ドラムの相対回転により通水円筒体の通水孔から出し入れされる温湯によって振動させるように構成されているものである。
そして、本発明に係るシート湯洗処理装置は、請求項1または請求項2に記載のシート湯洗処理ユニットを複数基直列に連結して成り、前記直列のシート湯洗処理ユニットで順に長尺のシート状体に湯洗処理を施すものである。
本発明に係るシート湯洗処理ユニットによれば、フィードロールから入側ガイドロールを経て浸漬ドラムに搬入されるまでのシート状体は低い張力がかけられるが、その後浸漬ドラムの上面に導かれて随伴されるので、シート状体はその自重により浸漬ドラムの上面近くで浸漬ドラムに密着することができる。これにより、振動付与手段がシート状体に十分な振動を与えることができ、シート状体に確実に湯洗処理を施こすことができる。
また、浸漬ドラムとして通水円筒体を利用して振動付与手段を構成したものでは、通水円筒体の上面を含む領域でシート状体を密着させて振動させるので、シート状体を確実に振動させて湯洗処理を行なうことができる。従って、湯洗効果をよりいっそう促進できる。また、浸漬ドラムに対する凹凸ドラムの回動数は変更できるから、シート状体の振動数を容易に変更することができる。
そして、本発明に係るシート湯洗処理装置によれば、直列に連結した複数基のシート湯洗処理ユニットで順に長尺のシート状体に緊張緩和や洗浄などの湯洗処理を施すので、個々のシート湯洗処理ユニットで処理能力を分担して湯洗処理を行なうことができる。従って、装置全体として処理能力の高いシート湯洗処理装置が提供される。尚、シート状体搬送速度を大きくすると個々のシート湯洗処理ユニットの湯洗処理能力が低下することは避けられないが、シート状体搬送速度を大きくすることにより低下する湯洗処理能力に見合ったユニット数のシート湯洗処理ユニットを直列に増設することにより、対処が可能となる。
本発明の一実施形態に係るシート湯洗処理ユニットの一部側断面を含む概略側面構成図である。 前記シート湯洗処理ユニットの背面図である。 前記シート湯洗処理ユニットの駆動部を示す部分正断面図である。 前記シート湯洗処理ユニットの動作を示す部分拡大断面図である。 本発明の別の実施形態に係るシート湯洗処理装置の側面構成図である。 従来のシート湯洗処理ユニットの一例を示す側面構成図である。
本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、以下に述べる実施形態は本発明を具体化した一例に過ぎず、本発明の技術的範囲を限定するものでない。図1は本発明の一実施形態に係るシート湯洗処理ユニットの一部側断面を含む概略側面構成図、図2は前記シート湯洗処理ユニットの背面図、図3は前記シート湯洗処理ユニットの駆動部を示す部分正断面図である。
各図において、この実施形態に係るシート湯洗処理ユニット1は、支柱2,2間の基台3上に設置されたフレーム4と、フレーム4内に設置された温湯槽5と、温湯槽5の温湯U内に配置されて温湯槽5に対し回動自在に枢支された円筒状の浸漬ドラム6と、浸漬ドラム6内に収容されて浸漬ドラム6と独立に同軸心Cで同方向に回転する凹凸ドラム7と、を備えている。温湯Uの温度はシート状体Sの種類により適温が異なるが、概ね50〜95℃である。
フレーム4上には、シート状体S(この例では織成直後に展張された織物とする)を搬入するフィードロール17が配備されている。フィードロール17はモータM3により回転駆動される。フィードロール17の搬入側寄りにはガイドロール15とガイドロール16が配備され、搬入側の支柱2の下部にはガイドロール14が配備されている。フレーム4の側方にはフレーム26が設けられている。このフレーム26上に設けられた支持盤26Aに、ガイドロール21と、シート状体Sを挟持して搬送する1対の搬出ロール22,23とが配備されている。搬出ロール22はモータM4により回転駆動される。支柱2,2の上端に架設された梁25の搬入側には、処理前のシート状体Sを搬入するためのガイドロール37とガイドロール13が配備されている。ガイドロール37とガイドロール13の間の梁25には、シート状体Sのバタつき防止用としてシート状体Sにある程度の張力をかけるためのテンションロール11,12およびスイベルテンション部材32が配備されている。ガイドロール13からのシート状体Sは、ガイドロール14、ガイドロール15およびガイドロール16を経てフィードロール17に案内される。一方、搬出ロール22,23により搬出された処理済みのシート状体Sは、梁25の搬出端部のガイドロール24により案内されて搬出されるようになっている。また、出側ガイドロール10とガイドロール21との間には、シート状体Sにかかっている張力を検出するための張力検知ロール18が配備されている。この張力検知ロール18は、シート状体Sの収縮弛緩をできるだけ促がすためと、収縮弛緩のバラツキをなくすために設けられている。張力検知ロール18は軸受台20Aに回動自在に枢支されている。軸受台20Aはバネ部材19,19を介して基台20Bに弾性支持されている。基台20Bは支持盤26Aに固定されている。
上記の凹凸ドラム7は、温湯Uが満たされた温湯槽5内で水平軸心回りに回転駆動されるようになっており、凸部7Aと凹部7Bが周方向に繰り返し形成された凹凸周壁33を有している。上記の浸漬ドラム6は、その外周面に多数の通水孔6A,6A,6A,・・・を有する通水円筒体34として構成されている。そして、温湯槽5の左右側壁の外側にはブラケットを介してボールベアリング27,27が取り付けられている。凹凸ドラム7はその回転軸8の両端がボールベアリング27,27に回動自在に枢支されている。回転軸8の一端部にはプーリ38が固着され、このプーリ38は無端ベルトなどの動力伝達機構(図示省略)を介してモータM1の駆動軸と連結されている。また、浸漬ドラム6の一端部には、全周にわたる駆動用歯車30がドラム補強を兼ねて固設されている。この駆動用歯車30は、ウォームギヤなどの動力伝達機構(図示省略)を介してモータM2の駆動軸と連結されている。そして、回転軸8の両側には、温湯槽5の両側側壁に形成されている軸穴28,28と回転軸8との間の水漏れを防止するメカニカルシール29,29が装着されている。
更に、温湯槽5内における浸漬ドラム6の上面6Cよりも下方位置には、フィードロール17からのシート状体Sを浸漬ドラム6の上面6Cに案内する入側ガイドロール9と、浸漬ドラム6からのシート状体Sを張力検知ロール18に案内する出側ガイドロール10とが配備されている。すなわち、これらの入側ガイドロール9、浸漬ドラム6、および出側ガイドロール10は、シート状体Sが入側ガイドロール9の下面9A、浸漬ドラム6の上面6Cおよび出側ガイドロール10の下面10Aに順次接するように配置されている。そして、モータM1,M2,M3,M4は、それぞれのドライバ(図示省略)の出力を制御する制御装置35により駆動制御されるようになっている。制御装置35は、例えばCPU、メモリ、データバスなどからなるマイクロコンピュータで構成される。
上記のように構成されたシート湯洗処理ユニット1の作用を次に説明する。この場合、ガイドロール37、テンションロール11、テンションロール12、ガイドロール13、ガイドロール14、ガイドロール15、ガイドロール16、フィードロール17、入側ガイドロール9、浸漬ドラム6、出側ガイドロール10、張力検知ロール18、ガイドロール21、搬出ロール22,23、およびガイドロール24に、順次、長尺のシート状体Sが掛け渡される。
まず、モータM1,M2,M3,M4が制御装置35の指令信号により回転駆動される。その際、制御装置35はシート状体Sの搬送速度が目標搬送速度となるようにモータM3を駆動してフィードロール17の回転速度を制御する。同時に、制御装置35は浸漬ドラム6外周面の周速がフィードロール17におけるシート状体搬送速度よりも遅くなるようにモータM2の出力を制御する。尚、本発明におけるフィードロールのシート状体搬送速度は機械構成上で可能な速度であれば特に限定されないが、この実施形態におけるフィードロール17の目標シート状体搬送速度は例えば40m/分程度(通常運転範囲は1〜50m/分)に設定してある。
この場合、制御装置35は、浸漬ドラム6外周面の周速をフィードロール17によるシート状体搬送速度の10%ほど小さくするようにモータM2を駆動制御する。尚、フィードロール17のシート状体搬送速度に対する浸漬ドラム6外周面の周速の減少分は0.5%以上50%以下とするのが好ましい。モータM2から出力された回転駆動力は動力伝達機構および駆動用歯車30を経て浸漬ドラム6に伝達される。また、制御装置35は、凹凸ドラム7の回転速度が浸漬ドラム6の回転速度よりも高速となるようにモータM1の出力を制御する。モータM1の回転駆動力は動力伝達機構およびプーリ38を経て凹凸ドラム7に伝達される。これらにより、シート状体Sはフィードロール17から温湯槽5中のガイドロール9を経て、温湯U中で回転する浸漬ドラム6の外周面に供給される。
浸漬ドラム6および凹凸ドラム7において、図4に示すように、凹凸ドラム7の凹凸周壁33の凸部7Aが接近しつつある部分では温湯Uが浸漬ドラム6の通水孔6Aから外部へ吐出され、凹部7Bが接近しつつある部分では通水孔6Aから内部へ吸入される。すなわち、凹凸ドラム7の高速回転に伴って、温湯Uは前記のような吐出と吸入とが極めて短い周期で反復されて流動する。そこで、浸漬ドラム6の外周面に巻き付けられながら搬送されているシート状体Sは、浸漬ドラム6に対し最大1800rpmで相対回転する凹凸ドラム7により浸漬ドラム6の通水孔6A,6A,6A,・・・から出し入れされる温湯Uの最大数千ヘルツの振動流によって強く振動して効果的にほぐされたり、その表面が洗浄されたりする。すなわち、通水円筒体34である浸漬ドラム6と、凹凸ドラム7とからなる構成が、通水円筒体34により搬送されているシート状体Uに振動を与える振動付与手段31の構成である。
一方で、浸漬ドラム6の外周面の周速は、フィードロール17のシート状体搬送速度よりも遅いので、フィードロール17から離れる部分より入側ガイドロール9を経て浸漬ドラム6の外周面に到達する部分までのシート状体Sは、シート状体搬送方向の張力が極めて小さくなり縮みやすくなっている。その後、シート状体Sは浸漬ドラム6の上面6Cに至るが、その自重により浸漬ドラム6の外周面に密着して大きな振動を受けることとなり、十分な湯洗処理を施されていっそう収縮することができる。すなわち、シート状体Sが浸漬ドラム6の下面6Bに接する構造である従来技術のように、シート状体Sがその自重により浸漬ドラム6の下面6Bから遊離して大きな振動を受けられずに十分な湯洗処理(張力緩和処理および洗浄処理)を受けられないといった不具合を生じないのである。これらにより、本実施形態のシート湯洗処理ユニット1は、清浄で質のよいシート状体Sを得ることができる。付記すると、温湯槽5内の浸漬ドラム6の下方位置において入側ガイドロール9と出側ガイドロール10との間の距離を極力小さくするように、入側ガイドロール9および出側ガイドロール10を配置すれば、浸漬ドラム6の外周面に接するシート状体Sの面積がより大きくなって、いっそう十分な湯洗処理を受けることができる。
尚、上記した実施形態のシート湯洗処理ユニット1を複数ユニット用いることも可能である。例えば、図5に示すシート湯洗処理装置40は、3基のシート湯洗処理ユニット1(1),1(2),1(3)を直列に連結して構成されている。図中で、左側のシート湯洗処理ユニット1(1)から右側に向けてシート状体Sが順次搬送されるようになっている。1番目のシート湯洗処理ユニット1(1)の入側には、ガイドロール37、テンションロール11、スイベルテンション部材32およびテンションロール12が配備されている。2番目のシート湯洗処理ユニット1(2)のガイドロール37は1番目のシート湯洗処理ユニット1(1)の出側のガイドロールを兼ねており、3番目のシート湯洗処理ユニット1(3)のガイドロール37は2番目のシート湯洗処理ユニット1(2)の出側のガイドロールを兼ねている。3番目のシート湯洗処理ユニット1(3)の出側には、ガイドロール24が配備されている。そして、シート湯洗処理ユニット1(1)の搬出ロール22の出側には、ダンサーロール42が配備されている。ダンサーロール42は揺動アーム43の先端部に回動自在に枢支され、揺動アーム43の末端部はフレーム26上部の枢支軸44に揺動自在に支持されている。また、ダンサーロール42の近傍位置で支柱2の途中には、ダンサーロール42に対してシート状体Sを導入・導出するためのガイドロール41およびガイドロール45が配備されている。前記と同様の構成で、シート湯洗処理ユニット1(2)の出側にもダンサーロール42およびガイドロール41,45が配備されている。
個々のシート湯洗処理ユニット1(1),1(2),1(3)は統合型制御装置36により統括的に制御される。このシート湯洗処理装置40の目標シート状体搬送速度は最終(3番目)のシート湯洗処理ユニット1(3)の搬出ロール22,23により制御されるようになっており、シート湯洗処理ユニット1(1),1(2),1(3)の各制御量の偏差は順次入側のシート湯洗処理ユニット1に遡ってフィードバックされ吸収される。そして、シート湯洗処理ユニット1(1)〜シート湯洗処理ユニット1(2)間とシート湯洗処理ユニット1(2)〜シート湯洗処理ユニット1(3)間の張力変動は、それぞれの間にあるダンサーロール42で吸収される。このようにして、シート状体Sは直列のシート湯洗処理ユニット1(1),1(2),1(3)で順に湯洗処理が施されるのである。
このシート湯洗処理装置40によれば、直列に連結した3基のシート湯洗処理ユニット1(1),1(2),1(3)で順にシート状体Sに湯洗処理を施すので、個々のシート湯洗処理ユニット1で処理能力を分担して湯洗処理を行なうことができる。従って、装置全体として処理能力の高い装置が提供される。因みに、シート状体Sの種類によっては処理時間に差があるが、シート状体Sに所定レベルの湯洗処理を施すためには、それに応じたユニット数のシート湯洗処理ユニット1を直列に連結して用いればよい。
また、上記の実施形態では、ドラム外周面に多数の通水孔を有する浸漬ドラムと、凹凸ドラムとから振動付与手段を構成した例を示したが、本発明はそれに限定されるものでない。それらに替えて、例えば浸漬ドラムのドラム外周面に巻きついているシート状体に向けて高圧水を連続または間欠的に噴きつけてシート状体を振動させるようなジェット水流噴射手段を、振動付与手段として用いることもできる。あるいは、浸漬ドラムの内部または外部近傍位置に配備されていて、ドラム外周面のシート状体を振動させるような超音波出射機構を、振動付与手段として用いてもよい。
そして、上記では、シート状体として、織成直後に展張された織物を用いる例が示されたが、本発明のシート状体としては前記の織物に限定されず、例えば編物、不織布、穴あき合成樹脂製シートなどを用いることも可能である。前記の穴あき合成樹脂製シートの場合、シート表面の洗浄が湯洗処理の主目的となる。
また、上記では、浸漬ドラム6に対し凹凸ドラム7を同方向に回転させた例を示したが、本発明は、浸漬ドラムの回転方向と反対の方向に凹凸ドラムを回転させるシート湯洗処理ユニットも含んでいることは言うまでもない。
1 シート湯洗処理ユニット
5 温湯槽
6 浸漬ドラム
6A 通水孔
6C 上面
7 凹凸ドラム
7A 凹部
7B 凸部
8 回転軸
9 入側ロール
9A 下面
10 出側ロール
10A 下面
22 搬出ロール
23 搬出ロール
31 振動付与手段
33 凹凸周壁
34 通水円筒体
35 制御装置
36 統合型制御装置
40 シート湯洗処理装置
M1〜M4 モータ
S シート状体
U 温湯

Claims (3)

  1. 温湯を貯留する温湯槽と、温湯槽の温湯内で回転して長尺のシート状体をドラム外周面に随伴させる浸漬ドラムと、浸漬ドラムへシート状体を送り込むフィードロールと、温湯槽内に配備されていてフィードロールからのシート状体を浸漬ドラムへ案内する入側ガイドロールと、浸漬ドラムにより搬送されているシート状体に振動を与える振動付与手段と、浸漬ドラムからのシート状体を搬出する搬出ロールと、温湯槽内に配備されていて浸漬ドラムからのシート状体を搬出ロールへ案内する出側ガイドロールと、浸漬ドラムのドラム外周面の周速度をフィードロールのシート状体搬送速度よりも遅くする速度制御手段と、を備えたシート湯洗処理ユニットにおいて、シート状体が入側ガイドロールの下面、浸漬ドラムの上面および出側ガイドロールの下面に順次接するように、入側ガイドロール、浸漬ドラムおよび出側ガイドロールが配置されていることを特徴とするシート湯洗処理ユニット。
  2. 浸漬ドラムが、ドラム外周面に多数の通水孔を有する通水円筒体で構成され、振動付与手段が、通水円筒体と、通水円筒体よりも高速で回転するように通水円筒体内に配備されるとともに凹部と凸部が周方向に繰り返し形成された凹凸周壁を有する凹凸ドラムと、を備えて成り、回転する通水円筒体のドラム外周面に巻き付けられながら搬送されるシート状体を、通水円筒体に対する凹凸ドラムの相対回転により通水円筒体の通水孔から出し入れされる温湯によって振動させるように構成されていることを特徴とする請求項1に記載のシート湯洗処理ユニット。
  3. 請求項1または請求項2に記載のシート湯洗処理ユニットを複数基直列に連結して構成されていて、前記直列のシート湯洗処理ユニットで順に長尺のシート状体に湯洗処理を施すことを特徴とするシート状体湯洗装置。
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