JP6090771B2

JP6090771B2 - 温熱具の製造方法

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Publication number: JP6090771B2
Application number: JP2012245669A
Authority: JP
Inventors: 和也金子; 小林　英男; 英男小林
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 2012-11-07
Filing date: 2012-11-07
Publication date: 2017-03-08
Anticipated expiration: 2032-11-07
Also published as: JP2014094038A

Description

本発明は温熱具の製造方法に関する。

人体又はその他の加温対象物の加温に用いられる温熱具は、一般に少なくとも一方が通気性を有する一対のシート材間に発熱体を配置し、該発熱体の周縁から延出した一対の該シート材どうしを接合して所定幅の接合部位を形成し、次いで該接合部位を切断することで製造される。両シート材どうしの接合には、例えばホットメルト粘着剤（特許文献１）や、ヒートシール（特許文献２）が用いられる。

特開２００７−１６８８３８号公報特開２０１２−３４５号公報

上述の方法で温熱具を製造する場合、一対のシート材どうしを接合する工程と、接合によって得られた接合体を、目的とする製品の形状に切断する工程とを、この順序で逐次的に行う。したがって、接合に際しては、接合と切断との位置合わせの精度を考慮して、接合幅に余裕代をとる必要があった。このようにして得られた温熱具においては、該温熱具の周縁から発熱体の周縁までの間に幅広の接合部位が存在するので、温熱具の周縁近くの部位まで発熱させることが容易でない。また、余裕代をとる分だけ材料費が必要となるので、経済的に有利とは言ない。

したがって本発明の課題は、前述した従来技術が有する欠点を解消し得る温熱具の製造方法を提供することにある。

本発明は、少なくとも一方が通気性を有する一対のシート材間に、空気との接触によって発熱する発熱体を配置し、
前記発熱体の周縁から延出した一対の前記シート材どうしを接合して接合部位を形成し、かつ該接合部位を切断して、一対の該シート材からなる収容体内に該発熱体が収容されてなる温熱具を製造する方法であって、
一対の前記シート材どうしの前記接合及び前記切断を一つの工程で行う温熱具の製造方法を提供するものである。

本発明によれば、接合部位の幅を従来よりも小さくできるので、温熱具をその周縁近くの部位まで発熱させることができる。また、従来よりも材料費を低減することができる。

図１（ａ）は、本発明の方法に従い製造される温熱具の一例を示す平面図であり、図１（ｂ）は、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示すｂ−ｂ線断面図である。図２は、本発明の製造方法の一実施形態を示す模式図である。図３は、図２に示す製造方法を実施するために用いられる好ましい装置の一実施形態の模式図である。図４は、図３に示す装置における溶断部材の溶断刃の要部拡大図である。図５は、接合部位の接合幅と剥離強度との関係を示すグラフである。図６は、図３に示す装置における加熱切断部材における切断刃の要部拡大図である。図７は、図３に示す装置における第１密着手段の構造を示す模式図である。図８は、図３に示す装置における第１密着手段の別の構造を示す模式図である。図９（ａ）及び図９（ｂ）は、第１密着手段の更に別の構造を示す模式図である。図１０は、本発明の製造方法を実施するために用いられる好ましい装置の別の実施形態を示す模式図である。図１１は、本発明の製造方法を実施するために用いられる好ましい装置の更に別の実施形態を示す模式図である。

以下本発明を、その好ましい実施形態に基づき図面を参照しながら説明する。まず図１（ａ）及び図１（ｂ）を参照して、本発明の方法によって製造される温熱具の一例を説明する。同図に示す温熱具１００は、第１の被覆シート１０１と第２の被覆シート１０２とで発熱体１０３の全体を包囲したものである。発熱体１０３は平面視して矩形をしたシート状をしている。第１の被覆シート１０１及び第２の被覆シート１０２は、発熱体１０３の周縁１０３ａから外方に延出している。両者の延出部位は互いに直接接触しており、該延出部位において両者は接合されて接合部位１０４を形成している。接合部位１０４は、発熱体１０３の周縁１０３ａの近傍に位置し、該周縁に沿って形成されている。両被覆シート１０１，１０２どうしの接合によって両被覆シート１０１，１０２からなる扁平な収容体１０５が形成される。発熱体１０３はこの収容体１０５内に収容されている。発熱体１０と同様に、収容体１０５も平面視での形状が矩形をしている。

発熱体１０３は、被酸化性金属粉を含み、空気との接触によって発熱するものである。第１及び第２の被覆シート１０１，１０２はそれらのうちの少なくとも一方が通気性を有している。「通気性を有している」とは、シートの全体が通気性を有している場合と、シートの一部が通気性を有している場合との双方を意味している。

図２には、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示す温熱具１００の製造工程が模式的に示されている。この製造工程は、工程の上流側から下流側に向けて、被覆シート１０１Ａ上への発熱体１０３の配置工程１０Ａ、被覆シート１０２Ａによる発熱体１０３の被覆工程２０Ａ、流れ方向接合・切断工程３０Ａ、及び幅方向接合・切断工程４０Ａを備えている。

図３には、図１に示す製造工程を実施するために用いられる好ましい装置の一実施形態が模式的に示されている。同図に示す装置は、発熱体１０３の配置手段１０、発熱体１０３の被覆手段２０、流れ方向接合・切断手段３０、及び幅方向接合・切断手段４０を備えている。なお本実施形態においては、被覆シートを間欠的に搬送し、被覆シートの停止中に各種工程の加工を行う。

発熱体１０３の配置手段１０は、周面に凹部１１を備えた堆積用ドラム１２を備えている。凹部１１は、堆積用ドラム１２の回転方向に沿って、所定の間隔をおいて列状に設けられている。堆積用ドラム１２の回転方向に沿う凹部１１の列は、該ドラム１２の軸方向にわたり複数列設けられている。

第１被覆シートの原反ロール１０１Ｂから間欠的に繰り出された長尺帯状の第１被覆シートの原反１０１Ａは、図１中、矢印方向に回転する堆積用ドラム１２の周面に搬送される。第１被覆シートの原反１０１Ａは、堆積用ドラム１２の周面に巻き付けられた状態で該ドラム１２の回転方向に向けて、該ドラム１２の周速と同速度で搬送される。第１被覆シートの原反１０１Ａは、堆積用ドラム１２の周面に設けられている凹部１１内にも配置される。

第１被覆シートの原反１０１Ａが堆積用ドラム１２に供給される位置には、ホッパー１３が配置されている。ホッパー１３は、堆積用ドラム１２の凹部１１に対向する位置に配置されている。ホッパー１３内には、発熱体１０３を構成する発熱組成物の粉体が充填されている。ホッパー１３の底部から供給された発熱組成物の粉体は、堆積用ドラム１２の凹部１１内に充填される。先に述べたとおり、凹部１１内には第１被覆シートの原反１０１Ａが配置されているので、実際には凹部１１内に配置された第１被覆シートの原反１０１Ａ上に、発熱組成物の粉体が充填される。発熱組成物の粉体が充填されることで発熱体１０３が形成される。

堆積用ドラム１２の回転方向に沿うホッパー１３よりも下流の位置には、長尺帯状の第２被覆シートの原反１０２Ａが、原反１０１Ｂと同様に間欠的に搬送されてくる。この位置が発熱体１０３の被覆手段２０となる。原反１０２Ａは、第２被覆シートの原反ロール１０２Ｂから繰り出されたものである。堆積用ドラム１２の凹部１１内に形成された発熱体１０３は、その上面が外方に向けて露出しているところ、該上面が第２被覆シートの原反１０２Ａによって被覆される。このようにして、一対のシートの原反１０１Ａ，１０２Ａ間に、発熱体１０３が配置されてなる長尺帯状の連続体からなる前駆体１００Ａが形成される。

発熱体１０３の被覆手段２０のよりも下流の位置には、堆積用ドラム１２を挟んでホッパー１３と反対側にバックアップローラ２１が設置されている。バックアップローラ２１は、その周面が堆積用ドラム１２の周面と当接するように配置されている。バックアップローラ２１はその表面が平滑になっている。バックアップローラ２１は、堆積用ドラム１２の凹部１１内に充填された発熱組成物の粉体を押し固め、発熱体１０３の保形性を高めるために用いられる。

前駆体１００Ａは、堆積用ドラム１２とバックアップローラ２１との当接位置において該堆積用ドラム１２から剥離して流れ方向接合・切断手段３０に搬送される。流れ方向接合・切断手段３０は、前駆体１００Ａの２つの面のうち、一方の面に対向する位置に、溶断部材３３を具備している。また流れ方向接合・切断手段３０は、前駆体１００Ａを挟んで該溶断部材３３と対向する位置に、受け部材３２を具備している。

溶断部材３３は、溶断刃３３Ａと、該溶断刃３３Ａを前駆体１００Ａの面に対して接離可能に移動させる接離手段３４とを有している。溶断刃３３Ａは、その刃先３３’が前駆体１００Ａの面と対向するように配置されている。一方、受け部材３２は板状の部材である。受け部材３２における板面は、前駆体１００Ａの面及び溶断刃３３Ａの刃先３３’と対向するように配置されている。接離手段３４は例えばエアシリンダや油圧シリンダ等からなる。

図４には、溶断部材３３における溶断刃３３Ａの要部拡大図が示されている。溶断刃３３Ａは金属製のブロックから構成されている。溶断刃３３Ａは、該溶断刃３３Ａにおける前駆体１００Ａとの対向面に、該前駆体１００Ａに向けて突出した刃先３３’を有している。刃先３３’は、ブロックの一部から構成されている。刃先３３’は、原反１０１Ａ，１０２Ａの搬送方向に延びている。溶断刃３３Ａを構成するブロックの内部には円柱状の空洞部が形成されている。この空洞部には溶断刃３３Ａを加熱するためのヒータ３３Ｃが配置されている。この空洞部とは別に、溶断刃３３Ａを構成するブロックの内部には円柱状の空洞部が形成されている。この空洞部にはヒートパイプ３３Ｄが配置されている。ヒートパイプ３３Ｄは、ヒータ３３Ｃよりも刃先３３’の近くに配置されている。ヒートパイプ３３Ｄは、溶断刃３３Ａの温度を一定に保持する目的で配置されている。

溶断刃３３Ａと対で用いられる受け部材３２は、図４に示すとおり、溶断刃３３Ａにおける刃先３３’との対向面が平面になっている。この対向面と、前駆体１００Ａに向けて接近してきた刃先３３’とによって、前駆体１００Ａは挟圧される。以下に説明する接合及び切断を首尾良く行う観点から、刃先３３’の角度は４５度以上、特に６０度以上であることが好ましく、１３５度以下、特に１２０度以下であることが好ましい。例えば刃先３３’の角度は４５度以上１３５度以下であることが好ましく、６０度以上１２０度以下であることが更に好ましい。刃先３３’の先端部の幅は、５０μｍ以上、特に１００μｍ以上であることが好ましく、１０００μｍ以下、特に５００μｍ以下であることが好ましい。

本実施形態においては、溶断部材３３を構成する溶断刃３３Ａと受け部材３２とを用いて、前駆体１００Ａを構成する一対のシート材である第１被覆シート１の原反１０１Ａ及び第２被覆シートの原反１０１Ｂを接合し、かつ接合部位を切断する。そして、この接合及び切断を一つの工程において行う点に特徴の一つを有する。一つの工程とは、一工程内において接合及び切断が同時に行われるか、又は同時とみなせる程度に短時間の範囲内に接合及び切断が連続して行われることを言う。接合及び切断を一つの工程において行うために、本実施形態においては、溶断刃３３Ａ及び必要に応じ受け部材３２を加熱する。加熱温度は、第１被覆シート１の原反１０１Ａ及び第２被覆シートの原反１０１Ｂの双方の融点よりも高い温度に設定する。かかる温度に設定した溶断刃３３Ａを前駆体１００Ａに向けて接近させ、該溶断刃３３Ａの刃先３３’によって、第１被覆シート１の原反１０１Ａ及び第２被覆シートの原反１０１Ｂの接合予定部位を溶断する。接合予定部位は、前駆体１００Ａの幅方向において隣り合う発熱体１０３間の位置である。接合予定部位は前駆体１００Ａの長手方向に延びる。したがって溶断も前駆体１００Ａの長手方向に延びるように行われる。

溶断とは、一対の接合対象物を密着させ、該接合対象物をその融点以上に加熱することで熱融着と切断とを同時に行う方法である。溶断においては、接合対象物を溶融させながら切断する。溶断においては、接合対象物、すなわち第１被覆シート１の原反１０１Ａ及び第２被覆シートの原反１０１Ｂが、溶断刃３３Ａによって溶融されながら切断されるので、低圧での切断が可能である。例えば溶断刃３３Ａの加圧力を好ましくは１００ＭＰａ以下、更に好ましくは５０ＭＰａ以下という低圧に設定することができる。加圧力の下限値は、好ましくは０．２ＭＰａ以上、更に好ましくは１０ＭＰａ以上とすることができる。例えば溶断刃３３Ａの加圧力は０．２ＭＰａ以上１００ＭＰａ以下であることが好ましく、１０ＭＰａ以上５０ＭＰａ以下であることが更に好ましい。

溶断時の溶断刃３３Ａの温度Ｔ（℃）は、第１被覆シート１の原反１０１Ａの融点及び第２被覆シートの原反１０１Ｂの融点のうち、高い方の融点Ｍｐ（℃）とすると、Ｍｐ＋２０℃以上であることが好ましく、Ｍｐ＋５０℃以上であることが更に好ましい。また溶断時の溶断刃３３Ａの温度は、材料の発火点及び引火点以下の範囲において、前記Ｍｐ＋４００℃以下であることが好ましく、Ｍｐ＋３００℃以下であることが更に好ましい。例えば溶断時の溶断刃３３Ａの温度Ｔは、Ｍｐ＋２０≦Ｔ≦Ｍｐ＋４００であることが好ましく、Ｍｐ＋５０≦Ｔ≦Ｍｐ＋３００であることが更に好ましい。溶断時の溶断刃３３Ａの温度は、溶断時間に応じて最適な値は異なるが、生産性を考慮するとこの範囲に設定することで、首尾良く溶断を行うことができる。また、材料の発火点や引火点近傍の温度まで加熱する場合は、吸引などにより周囲の酸素濃度を低くするとともに、溶断直後に冷却手段を設置することが好ましい。

溶断によって第１被覆シート１の原反１０１Ａと第２被覆シートの原反１０１Ｂとを接合するときには、溶断による切断後の原反１０１Ａ，１０２Ａの接合部位の幅を、好ましくは２５μｍ以上、より好ましくは５０μｍであり、また好ましくは１ｍｍ以下であり、より好ましくは３００μｍ以下とする。このようにすることによって、発熱体１０３の大きさを温熱具１００の大きさに近づけることができる。その結果、温熱具１００をその周縁近くの部位まで発熱させることができる。また、同じ大きさの発熱体１０３を用いる場合、使用する原反１０１Ａ，１０２Ａの量を、従来よりも少なくすることができるので経済的である。接合部位の幅を１ｍｍ以下にすることで、温熱具１００に占める発熱体１０３の割合が小さくなることを防止でき、温熱具１００の周縁近くの部位まで発熱させることが容易となる。接合部位の幅が２５μｍ以上にすることで、接合部位の強度が低下することや、接合部位が剥離することが防止される。図５に接合部位の幅と剥離強度との関係を示す。同図に示すグラフは、ＪＩＳＺ０２３８に記載の「ヒートシール軟包装袋及び半剛性容器の試験方法」に基づいて剥離強度を評価した結果である。剥離強度の測定に供した試料の幅は１５ｍｍであり、試料の引張速度は３００ｍｍ／ｍｉｎとした。接合部位の形成条件は、シート幅１４３ｍｍ、接合温度３００℃（受け側２３℃）、接合圧力２０ＭＰａ（加圧力：６２．３ｋｇｆ）、環境温度２３℃とした。シートの材質はポリエチレンとした。溶断刃の接合部面積は２００μｍ×１５０ｍｍの矩形とし、刃の角度は９０度とした。刃の材質は炭素鋼Ｓ４５Ｃであり、受け側の材質も炭素鋼Ｓ４５Ｃであった。通常使用時に接合部位の剥離が生じない剥離強度の下限を１．５Ｎ／１５ｍｍとした場合、この剥離強度を達成するためには、図５から理解されるとおり、接合部位の幅を２５μｍ以上に設定することが好ましいことがわかった。

上述した好ましい接合部位の幅は、更なる切断加工を追加することなく、接合及び切断の一つの工程で達成することが好ましい。

溶断時に溶断刃３３Ａと受け部材３２とによって前駆体１００を挟圧する時間は、接合部位の接合強度に影響を及ぼす。原反１０１Ａ，１０２Ａの厚みや溶断刃３３Ａの加熱温度にもよるが、前記時間は１０ｍｓ以上とすることが好ましく、２０ｍｓ以上とすることが更に好ましい。また前記時間は１０００ｍｓ以下とすることが好ましく、５００ｍｓ以下とすることが更に好ましい。例えば前記時間は好ましくは１０ｍｓ以上１０００ｍｓ以下であり、更に好ましくは２０ｍｓ以上５００ｍｓ以下である。

本実施形態においては、上述した溶断に代えて、原反１０１Ａ，１０２Ａのうちの一方又は双方の融点近傍に加熱された切断刃と、受け部材とで、前駆体１００を加熱及び加圧することによって、接合と切断とを一つの工程で行うこともできる。この目的のために、図６に示す加熱切断部材３１を用いることが好ましい。同図に示す加熱切断部材３１は、熱板本体３３Ｂと、切断刃３１’とを備えている。熱板本体３３Ｂは金属製のブロックから構成されている。熱板本体３３Ｂの内部には、図４に示す溶断部材３３と同様に、ヒータ３３Ｃ及びヒートパイプ３３Ｄが配置されている。切断刃３１’は、熱板本体３３Ｂの面のうち、前駆体１００Ａに対向する面から突出している。切断刃３１’の刃先は、原反１０１Ａ，１０２Ａの搬送方向に延びている。切断刃３１’は、熱板本体３３Ｂと同様に、ヒータ３３Ｃの発熱によって加熱されるようになっている。切断刃３１’は、熱板本体３３Ａと一体になっていても良く、あるいは別体でも良い。受け部材３２は、前駆体１００Ａに向けて接近してきた切断刃３１’を収容する凹状の収容部３２Ａを有する。切断刃３１’が収容部３２Ａに収容された状態においては、熱板本体３３Ｂの面のうち前駆体１００Ａに対向する面と、受け部材３２における前駆体１００Ａに対向する面とによって、前駆体１００Ａが挟圧される。受け部材３２は加熱可能になっていても良く、あるいはそうでなくても良い。図６に示す加熱切断部材３１を用いた場合には、第１被覆シート１の原反１０１Ａの融点及び第２被覆シートの原反１０１Ｂの融点のうち、高い方の融点Ｍｐ（℃）とすると、熱板本体３３Ｂの加熱温度Ｔ（℃）は、第１被覆シート１の原反１０１Ａの融点及び第２被覆シートの原反１０１Ｂの融点のうち、高い方の融点Ｍｐ（℃）とすると、Ｍｐ−１００℃以上であることが好ましく、Ｍｐ−５０℃以上であることが更に好ましい。また熱板本体３３Ｂの温度は、前記Ｍｐ＋２０℃以下であることが好ましく、Ｍｐ＋１０℃以下であることが更に好ましい。例えば切断刃３１’の温度Ｔは、Ｍｐ−１００≦Ｔ≦Ｍｐ＋２０であることが好ましく、Ｍｐ−５０≦Ｔ≦Ｍｐ＋１０であることが更に好ましい。熱板本体３３Ｂの温度をこの範囲に設定することで、原反１０１Ａ，１０２Ａを首尾良く接合及び切断できる。

切断刃３１’の加熱温度が上述のとおりであることを条件として、該切断刃３１’による前駆体１００Ａの加圧力は、好ましくは５０ＭＰａ以上、更に好ましくは１００ＭＰａ以上に設定することができる。加圧力の上限値は、好ましくは１０００ＭＰａ以下、更に好ましくは８００ＭＰａ以下とすることができる。例えば切断刃３１’の加圧力は５０ＭＰａ以上１０００ＭＰａ以下であることが好ましく、１００ＭＰａ以上８００ＭＰａ以下であることが更に好ましい。
第１被覆シート１０１及び第２被覆シート１０２は切断刃３１’と接触しても溶けないため、切断刃３１’の先端は鋭利に設定することが有利である。よって、切断刃３１’の先端部の角度は、５度以上、９０度以下が好ましく、１０度以上３０度以下であることが更に好ましい。

図３に戻ると、溶断部材３３及び受け部材３２の配置位置よりも前駆体１００Ａの搬送方向におけるすぐ上流の位置には、原反１０１Ａ，１０２Ａの第１密着手段３５が設置されている。第１密着手段３５は、原反１０１Ａ，１０２Ａの接合及び切断に先立ち、発熱体１０３の周縁１０３ａから延出した原反１０１Ａ，１０２Ａのうち、搬送方向と直交する方向に延出した部位を、発熱体１０３の周縁１０３ａの近傍の接合予定部位において密着させるために用いられる。本実施形態においては、原反１０１Ａ，１０２Ａの接合予定部位は発熱体１０３の周縁１０３ａのすぐ外側なので、該接合予定部位においては発熱体１０３の厚みの分だけ原反１０１Ａ，１０２Ａが密着しづらくなる。両原反１０１Ａ，１０２Ａが十分に密着しない場合には、これらの接合及び切断を一工程で首尾良く行うことができない場合がある。そこで本実施形態においては、原反１０１Ａ，１０２Ａの接合及び切断に先立ち、第１密着手段３５によって両原反１０１Ａ，１０２Ａを密着させておき、これらの接合及び切断を一工程で首尾良く行えるようにしている。

図７には、第１密着手段３５の一例が示されている。同図に示す第１密着手段３５は、ローラ３５Ａからなる第１の密着部材と、ローラ３５Ｂからなる第２の密着部材とを備えている。ローラ３５Ａはその表面が軟質材料から構成されている。ローラ３５Ｂはその表面が、ローラ３５Ａの表面を構成する材料と同材料、又はローラ３５Ａの表面を構成する材料よりも硬質材料から構成されている。これら両ローラ３５Ａ，３５Ｂによって原反１０１Ａ，１０２Ａを挟圧する。この場合、ローラ３５Ａ，３５Ｂのうち少なくとも一方のローラの表面が軟質材料からなるので、両原反１０１Ａ，１０２Ａを十分に密着させることができる。

前記軟質材料としては、例えばスポンジ、ゴム、織布や不織布などの布類などを用いることができる。一方、この軟質材料よりも硬質材料としては、例えば金属や硬質プラスチックなどを用いることができる。

図８には、第１密着手段３５の別の例が示されている。同図に示す第１密着手段３５は、無端ベルト３５Ｃからなる第１の密着部材と、無端ベルト３５Ｄからなる第２の密着部材とを有している。無端ベルト３５Ｃはその表面が軟質材料から構成されている。無端ベルト３５Ｄはその表面が、無端ベルト３５Ｃの表面を構成する材料と同材料、又は無端ベルト３５Ｃの表面を構成する材料よりも硬質材料から構成されている。図８には、両無端ベルト３５Ｃ，３５Ｄの表面がスポンジ等の軟質材料から構成されている状態が示されている。尤も、両無端ベルト３５Ｃ，３５Ｄの表面が軟質材料から構成されている必要はなく、一方のベルトの表面が軟質材料であり、他方のベルトの表面を該軟質材料よりも硬質材料で構成しても良い。これら両無端ベルト３５Ｃ，３５Ｄによって原反１０１Ａ，１０２Ａを挟圧する。この場合、無端ベルト３５Ｃ，３５Ｄのうち少なくとも一方のベルトの表面が軟質材料からなるので、両原反１０１Ａ，１０２Ａを十分に密着させることができる。無端ベルト３５Ｃ，３５Ｄの表面を構成する軟質材料及び硬質材料としては、図７に示すローラ３５Ａ，３５Ｂの表面を構成する材料と同様のものを用いることができる。

図７及び図８に示す第１密着手段３５は、原反１０１Ａ，１０２Ａの接合及び切断に先立ち両原反１０１Ａ，１０２Ａを密着させるものであったが、図９（ａ）及び図９（ｂ）に示す第１密着手段３５は、原反１０１Ａ，１０２Ａの接合及び切断と同時に両原反１０１Ａ，１０２Ａを密着させるものである。したがって、図９（ａ）及び図９（ｂ）に示す第１密着手段３５は、図７及び図８に示す第１密着手段３５と異なり、加熱切断部材３１及び受け部材３２が設置されている位置と同位置に設置されている。詳細には、第１密着手段３５は、押さえ部材３５Ｅ、押さえ部材３５Ｅを支持する支持部材３５Ｆ、及び支持部材３５Ｆに取り付けられたバネ部材３５Ｇを有している。

押さえ部材３５Ｅは、略板状の形状をしており、その板面が原反１０１Ａ，１０２Ａと対向している。押さえ部材３５Ｅの板面のうち、溶断刃の刃先３３’と対向する面は、該溶断刃における原反１０１Ａ，１０２Ａの対向面と相補形状になっている。押さえ部材３５Ｅにおいては、刃先３３’が進退する位置に対応する位置が開口しており、刃先３３’の進退を妨げないようにしている。押さえ部材３５Ｅは、その板面のうち原反１０１Ａ，１０２Ａと対向している面が、該原反１０１Ａ，１０２Ａを押さえつけられるような平面３５Ｈになっている。

支持部材３５Ｆは、受け部材３２における原反１０１Ａ，１０２Ａの対向面に立設されている。支持部材３５Ｆは、押さえ部材３５Ｅの厚み方向を貫通するように設けられた貫通孔（図示せず）に挿入されて、該押さえ部材３５Ｅを支持するようになっている。バネ部材３５Ｇは、支持部材３５Ｆの外周面に沿って螺旋を描くように該支持部材３５Ｆに取り付けられている。またバネ部材３５Ｇは、押さえ部材３５Ｅと受け部材３２との間に配置される。バネ部材３５Ｇの弾性力によって、押さえ部材３５Ｅは刃先３３’の進退方向に沿って移動可能になる。

図９（ａ）に示す状態において、溶断部材３３が原反１０１Ａ，１０２Ａに向けて接近してくると、該溶断部材３３が押さえ部材３５Ｅと当接する。そして溶断部材３３は、押さえ部材３５Ｅを押しつけた状態で、バネ部材３５Ｇの反発力を受けつつ更に原反１０１Ａ，１０２Ａに向けて接近する。更に溶断部材３３が原反１０１Ａ，１０２Ａに向けて接近すると、押さえ部材３５Ｅにおける面３５Ｈが原反１０２Ａに当接し、該面によって原反１０１Ａ，１０２Ａが押さえつけられて密着する。この密着状態下に図９（ｂ）に示すとおり、溶断部材３３の刃先３３’が原反１０１Ａ，１０２Ａを接合及び切断する。接合及び切断が完了し、溶断部材３３が元の位置まで待避すると、押さえ部材３５Ｅはバネ部材３５Ｇの反発力の解放によって原反１０２Ａから自動的に離間する。

図９（ａ）及び図９（ｂ）と同様に、原反１０１Ａ，１０２Ａの接合及び切断と同時に、両原反１０１Ａ，１０２Ａを、発熱体１０３の周縁１０３ａの近傍の接合予定部位において密着させる別法として、図３に示す装置全体又は、該装置における流れ方向接合・切断手段３０を密閉し、密閉空間内を真空ポンプやブロアを用いて排気する方法が挙げられる。この方法によれば、原反１０１Ａ，１０２Ａ間を減圧状態にできるので、両原反１０１Ａ，１０２Ａを密着させることができる。そして、この密着状態下に両原反１０１Ａ，１０２Ａを接合及び切断すれば良い。

再び図３に戻ると、流れ方向接合・切断手段３０において両原反１０１Ａ，１０２Ａが接合及び切断されることで、前駆体１００Ａは、搬送方向に沿って温熱具１００が複数個連結してなる複数条の連結体１００Ｂ（図２参照）が形成される。この複数条の連結体１００Ｂは、平行に、かつ同時に搬送されて幅方向接合・切断手段４０に送られる。幅方向接合・切断手段４０は、連結体１００Ｂの２つの面のうち、一方の面に対向する位置に、加熱切断部材４１を具備している。また幅方向接合・切断手段４０は、連結体１００Ｂを挟んで該加熱切断部材４１と対向する位置に、受け部材４２を具備している。加熱切断部材４１は、切断刃４３と、該切断刃４３を、連結体１００Ｂの面に対して接離可能に移動させる接離手段４４とを有している。以上の受け部材４２、切断刃４３及び接離手段４４としては、先に説明した流れ方向接合・切断手段３０に備えられている受け部材３２、切断刃３１’及び接離手段３４と同様のものを用いることができる。ただし、幅方向接合・切断手段４０で用いられる切断刃４３は、その刃先が原反１０１Ａ，１０２Ａの搬送方向と直交する方向に延びている。したがって、幅方向接合・切断手段４０においては、接合予定部位は原反１０１Ａ，１０２Ａの搬送方向と直交する方向に沿って延びている。また、該直交する方向に沿って両原反１０１Ａ，１０２Ａの接合及び切断が行われる。

加熱切断部材４１及び受け部材４２の配置位置よりも連結体１００Ｂの搬送方向におけるすぐ上流の位置には、原反１０１Ａ，１０２Ａの第２密着手段４５が設置されている。第２密着手段４５は、原反１０１Ａ，１０２Ａの接合及び切断に先立ち、発熱体１０３の周縁１０３ａから延出した原反１０１Ａ，１０２Ａのうち、搬送方向に延出した部位を、発熱体１０３の周縁１０３ａの近傍の接合予定部位において密着させるために用いられる。上述したとおり、接合予定部位は、原反１０１Ａ，１０２Ａの搬送方向と直交する方向に沿って延びている。この第２密着手段４５としては、先に説明した流れ方向接合・切断手段３０に備えられている第１密着手段３５に関して説明した図７及び図８に示すものと同様のものを用いることができる。また、第２密着手段４５を、加熱切断部材４１及び受け部材４２が設置されている位置と同位置に設置し、該第２密着手段４５として図９（ａ）及び図９（ｂ）に示すものと同様のものを用いることもできる。更に、図３に示す装置全体又は、該装置における幅方向接合・切断手段４０を密閉し、密閉空間内を真空ポンプやブロアを用いて排気し、原反１０１Ａ，１０２Ａ間を減圧状態にして、両原反１０１Ａ，１０２Ａを密着させても良い。そして、この密着状態下に両原反１０１Ａ，１０２Ａを接合及び切断すれば良い。

以上のようにして、幅方向接合・切断手段４０においては、連結体１００Ｂにおける搬送方向の前後方向に隣り合う発熱体１０３の間の位置で接合及び切断が行われ、目的とする温熱具１００（図１（ａ）及び図１（ｂ）参照）が得られる。

図１０及び図１１には、本発明で用いられる好適な製造装置の別の例が示されている。図１０及び図１１に示す装置において、特に説明しない点については、図３に示す装置について詳述した説明が適宜適用される。また図１０及び図１１において、図３と同じ部材には同じ符号を付してある。

図１０に示す装置においては、発熱体１０３の形態及びその配置方法が、図３に示す装置と異なる。図３に示す装置においては、発熱組成物の粉体を用いて発熱体１０３を製造したが、図１０に示す装置においては、シート状の発熱体の原反１０３Ａを裁断して枚葉のシート状の発熱体１０３を形成し、この発熱体を第１被覆シートの原反１０１Ａ上に配置する。詳細には、原反ロールから繰り出されたシート状の発熱体の原反１０３Ａは、発熱体１０３の配置手段１０に備えられたロータリー式のブレードカッタ１４と、それに対向するアンビルローラ１５の間に導入されて枚葉に裁断され、シート状の発熱体１０３となる。裁断によって得られた発熱体１０３は、アンビルローラ１５から転写ローラ１６に転写される。転写ローラ１６の周面に転写された発熱体１０３は、該周面から第１被覆シートの原反１０１Ａ上に配置される。この間に、各発熱体１０３は、原反１０１Ａの搬送方向の前後における距離が広がる。すなわちリピッチされる。リピッチされた各発熱体１０３には、電解質散布装置１７から電解質が散布される。電解質は水溶液の状態又は固体状態で散布される。

以上のようにして、第１被覆シートの原反１０１Ａ上に発熱体１０３が配置されたら、発熱体１０３の被覆手段２０において発熱体１０３の上に第２被覆シートの原反１０２Ａが配置される。このようにして両原反１０１Ａ，１０２Ａの間に発熱体１０３が配置されてなる前駆体１００Ａが得られる。その後は図３に示す装置における工程と同様の工程が行われ、目的とする温熱具１００が得られる。

図１１に示す装置は、発熱体１０３の配置手段１０及び発熱体１０３の被覆手段２０については、図１０に示す装置と同様である。図１１に示す装置が図１０に示す装置と異なる点は、流れ方向接合・切断手段３０及び幅方向接合・切断手段４０である。図１１に示す装置における流れ方向接合・切断手段３０は、ロータリーダイカッタ３６及びアンビルローラ３７を備えている。ロータリーダイカッタ３６は、その周面に、その回転方向に沿って切断刃３６Ａが設けられている。切断刃３６Ａは所定間隔をおいて多条に設けられている。また、ロータリーダイカッタ３６は加熱可能になされている。加熱温度は、図３に示す装置における加熱切断部材３１の切断刃３３の加熱温度と同様にすることができる。アンビルローラ３７は加熱されていても良く、あるいは加熱されていなくても良い。これらロータリーダイカッタ３６とアンビルローラ３７との組み合わせを用いることで、第１及び第２被覆シートの原反１０１Ａ，１０２Ａをその搬送方向に沿って、一工程で接合及び切断することができる。

幅方向接合・切断手段４０は、ロータリーダイカッタ４６及びアンビルローラ４７を備えている。ロータリーダイカッタ４６は、その周面に、その軸方向に沿って切断刃４６Ａが設けられている。切断刃４６Ａは所定間隔をおいて多条に設けられている。また、ロータリーダイカッタ４６は加熱可能になされている。加熱温度は、図３に示す装置における加熱切断部材３１の切断刃３３の加熱温度と同様にすることができる。アンビルローラ４７は加熱されていても良く、あるいは加熱されていなくても良い。これらロータリーダイカッタ４６とアンビルローラ４７との組み合わせを用いることで、第１及び第２被覆シートの原反１０１Ａ，１０２Ａをその搬送方向と直交するに沿って、一工程で接合及び切断することができる。

なお、図１１に示す装置においては、流れ方向接合・切断手段３０及び幅方向接合・切断手段４０に原反１０１Ａ，１０２Ａの第１密着手段３５及び第２密着手段４５が設置されている。これら第１密着手段３５及び第２密着手段４５の詳細については、図３に示す装置に関して図７及び図８を参照しながら詳述した説明が適宜適用される。また、第１密着手段３５を、加熱切断部材３１及び受け部材３２が設置されている位置と同位置に設置し、該第１密着手段４５として図９（ａ）及び図９（ｂ）に示すものと同様のものを用いることもできる。第２密着手段４５に関しても同様である。更に、図１１に示す装置全体を密閉するか、又は該装置における流れ方向接合・切断手段３０及び幅方向接合・切断手段４０の少なくとも一方を密閉し、密閉空間内を真空ポンプやブロアを用いて排気し、原反１０１Ａ，１０２Ａ間を減圧状態にして、両原反１０１Ａ，１０２Ａを密着させても良い。

図１１に示す装置においては、原反１０１Ａ，１０２Ａは連続的に繰り出される。そのため、短時間で大量の加工を行うことができ、加減速による発熱体の位置ずれが発生しなくなる。

上述の各実施形態において、それぞれの工程間にはサクションコンベアを設けることが、被覆シートや発熱体の搬送安定化という観点から好ましく、サクションボックスのベルト滑り面に磁石を配置することが一層好ましい。

次に、上述の各実施形態に共通する事項について説明する。まず温熱具１００における発熱体１０３は、被酸化性金属粉、水及び電解質を含んでいる。また必要に応じ反応促進剤を含んでいても良い。被酸化性金属粉としては、鉄、アルミニウム、亜鉛、マンガン、マグネシウム、カルシウム等が挙げられる。被酸化性金属の粒子の粒径は、例えば０．１μｍ以上３００μｍ以下程度とすることができる。電解質としては、被酸化性金属の粒子の表面に形成された酸化物の溶解が可能なものが用いられる。その例としてはアルカリ金属、アルカリ土類金属又は遷移金属の硫酸塩、炭酸塩、塩化物又は水酸化物等が挙げられる。これらの中でも、導電性、化学的安定性、生産コストに優れる点からアルカリ金属、アルカリ土類金属又は遷移金属の塩化物が好ましく用いられ、特に塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化第一鉄、塩化第二鉄が好ましく用いられる。反応促進剤としては例えば活性炭（やし殻炭、木炭粉、暦青炭、泥炭、亜炭）、カーボンブラック、アセチレンブラック、黒鉛、ゼオライト、パーライト、バーミキュライト、シリカ等が挙げられる。

発熱体１０３は、前記の各成分を含む発熱組成物の粉体から構成されていても良い。あるいは発熱体１０３は、繊維シート、例えば親水性繊維を含む繊維シートの少なくとも一面に、前記発熱組成物の層が形成されている構成のものでも良い。更に発熱体１０３は、前記の各成分を含む発熱組成物及びパルプ繊維等の親水性繊維を含有する抄紙シートであっても良い。

第１及び第２の被覆シート１０１，１０２は、それらのうちの少なくとも一方が通気性を有している。通気性を有している被覆シートにおける通気度（ＪＩＳＰ８１１７Ｂ型、以下、通気度というときにはこの方法の測定値を言う）は、好ましくは１秒／（１００ｍｌ・６．４２ｃｍ²）以上であり、より好ましくは１０秒／（１００ｍｌ・６．４２ｃｍ²）以上であって、また、好ましくは５０，０００秒／（１００ｍｌ・６．４２ｃｍ²）以下であり、より好ましくは４０，０００秒／（１００ｍｌ・６．４２ｃｍ²）以下である。他方の被覆シートも通気性を有している場合には、その通気度は前記通気度よりも低いことが好ましい。例えばその通気度は、前記通気度よりも低いことを条件として、好ましくは２００秒／（１００ｍｌ・６．４２ｃｍ²）以上であり、より好ましくは３００秒／（１００ｍｌ・６．４２ｃｍ²）以上であって、また、好ましくは１５０，０００秒／（１００ｍｌ・６．４２ｃｍ²）以下であり、より好ましくは１００，０００秒／（１００ｍｌ・６．４２ｃｍ²）以下である。第１及び第２の被覆シート１０１，１０２は、熱融着可能な材料から構成されている。例えば熱可塑性樹脂から構成されている。

以上、本発明をその好ましい実施形態に基づき説明したが、本発明は前記実施形態に制限されない。例えば各実施形態において製造される温熱具は、多量の水蒸気の発生を伴う水蒸気発生温熱具でも良く、あるいは多量の水蒸気の発生を伴わない温熱具であっても良い。また、肌触りや風合いを良くするために、温熱具の表面及び裏面の少なくとも一方に不織布や織布などから構成される外装材を設けても良い。

また上述した溶断においては、原反１０１Ａ，１０２Ａを融点以上に加熱できればよく、ヒーターで加熱された溶断刃３３Ａに代えて、超音波、インパルス、レーザーなどの加熱方式を用いても良い。

また図９（ａ）及び図９（ｂ）に示す実施形態においては、バネ部材３５Ｇに代えてシリンダ等の駆動機構を用いても良い。

上述した実施形態に関し、本発明は更に以下の製造方法を開示する。
＜１＞少なくとも一方が通気性を有する一対のシート材間に、空気との接触によって発熱する発熱体を配置し、
前記発熱体の周縁から延出した一対の前記シート材どうしを接合して接合部位を形成し、かつ当該接合部位を切断して、一対の該シート材からなる収容体内に該発熱体が収容されてなる温熱具を製造する方法であって、
一対の前記シート材どうしの前記接合及び前記切断を一つの工程で行う温熱具の製造方法。

＜２＞一対の前記シート材どうしの前記接合及び前記切断を、一対の該シート材の双方の融点よりも高い温度に設定した状態下での溶断で行う前記＜１＞に記載の製造方法。
＜３＞一対の前記シート材どうしの前記接合及び前記切断を、一対の該シート材の一方又は双方の融点近傍に加熱され、かつ該シート材に対向する切断刃を備えた加熱切断部材と、一対の該シート材を挟んで該加熱切断部材と対向する位置に配された受け部材とで、該一対の該シート材を加熱及び加圧することで行う前記＜１＞に記載の製造方法。
＜４＞一対の前記シート材どうしの前記接合及び前記切断と同時に、又はそれに先立ち、前記発熱体の周縁から延出した一対の該シート材どうしを、該発熱体の該周縁の近傍の接合予定部位において密着させる前記＜１＞ないし＜３＞のいずれか１に記載の製造方法。

＜５＞軟質材料からなる第１の密着部材と、第１の密着部材と同材料又は第１の密着部材よりも硬質材料からなる第２の密着部材とで、前記発熱体の周縁から延出した一対の前記シート材間を挟圧して一対の該シート材どうしを密着させる前記＜４＞に記載の製造方法。
＜６＞前記発熱体の周縁から延出した一対の前記シート材間を減圧状態にして一対の該シート材どうしを密着させる前記＜４＞に記載の製造方法。
＜７＞一対の前記シート材どうしの前記接合及び前記切断により、前記切断後の一対の前記シート材どうしの前記接合部位の幅を２５μｍ以上１ｍｍ以下とする前記＜１＞ないし＜６＞のいずれか１に記載の製造方法。
＜８＞前記溶断を、一対の前記シート材の双方の融点よりも高い温度に設定した溶断刃と一対の前記シート材を挟んで該溶断刃と対向する位置に配された受け部材とで挟圧することで行う前記＜２＞に記載の製造方法。
＜９＞前記溶断刃の刃先の角度が４５度以上１３５度以下、好ましくは６０度以上１２０度以下である前記＜８＞に記載の製造方法。

＜１０＞前記刃先の先端部の幅が、５０μｍ以上、特に１００μｍ以上であることが好ましく、１０００μｍ以下、特に５００μｍ以下であることが好ましい前記＜８＞又は＜９＞に記載の製造方法。
＜１１＞一対の前記シート材の融点のうち、高い方の融点をＭｐとしたとき、前記溶断刃の温度がＭｐ＋２０℃〜Ｍｐ＋４００℃、Ｍｐ＋５０℃〜Ｍｐ＋３００℃である前記＜８＞ないし＜１０＞のいずれか１に記載の製造方法。
＜１２＞前記切断刃の先端部の角度が、５度以上９０度以下であることが好ましく、１０度以上３０度以下であることが更に好ましい前記＜３＞に記載の製造方法。
＜１３＞無端ベルトからなる第１の密着部材と、無端ベルトからなる第２の密着部材とを有している前記＜５＞に記載の製造方法。

＜１４＞第１の密着部材がスポンジである前記＜５＞又は＜１３＞に記載の製造方法。
＜１５＞押さえ部材、該押さえ部材を支持する支持部材、及び該支持部材に取り付けられたバネ部材を有する密着手段を用いて前記発熱体の周縁から延出した一対の該シート材どうしを密着させる製造方法であって、
押さえ部材は略板状の形状をしており、その板面が前記シート材と対向しており、
押さえ部材の板面のうち、前記刃先と対向する面は、該刃先と相補形状になっており、
押さえ部材においては、刃先が進退する位置に対応する位置が開口しており、押さえ部材は、その板面のうち前記シート材と対向している面が、該シート材を押さえつけられるような平面になっており、
支持部材は、前記受け部材における前記シート材の対向面に立設されており、
支持部材は、押さえ部材の厚み方向を貫通するように設けられた貫通孔に挿入されて、該押さえ部材を支持するようになっており、
バネ部材は、支持部材の外周面に沿って螺旋を描くように該支持部材に取り付けられているとともに、押さえ部材と受け部材との間に配置されており、
バネ部材の弾性力によって、押さえ部材が刃先の進退方向に沿って移動可能になっている前記＜４＞に記載の製造方法．
＜１６＞周面に切断刃又は溶断刃が設けられており、加熱可能になされているロータリーダイカッタと、アンビルローラとを用い、前記前記シート材どうしの接合及び切断を一つの工程で行なう前記＜１＞ないし＜１４＞のいずれか１に記載の製造方法。
＜１７＞通気性を有するシート材の通気度は、好ましくは１秒／（１００ｍｌ・６．４２ｃｍ²）以上であり、より好ましくは１０秒／（１００ｍｌ・６．４２ｃｍ²）以上であって、また、好ましくは５０，０００秒／（１００ｍｌ・６．４２ｃｍ²）以下であり、より好ましくは４０，０００秒／（１００ｍｌ・６．４２ｃｍ²）以下である前記＜１＞ないし＜１６＞のいずれか１に記載の製造方法。
＜１８＞真空ポンプにより前記減圧状態にして一対の前記シート材同士を密着させる前記＜６＞に記載の製造方法。

１０発熱体の配置手段
１１凹部
１２堆積用ドラム
１３ホッパー
２０発熱体の被覆手段
３０流れ方向接合・切断手段
３１加熱切断部材
３１’ 切断刃
３２受け部材
３３溶断部材
３３’ 刃先
３３Ａ溶断刃
３３Ｂ熱板本体
３４接離手段
３５第１密着手段
３５Ａローラ
３５Ｂローラ
３５Ｃ無端ベルト
３５Ｄ無端ベルト
３５Ｅ押さえ部材
３５Ｆ支持部材
３５Ｇバネ部材
４０幅方向接合・切断手段
４１加熱切断部材
４２受け部材
４５第２密着手段
１００温熱具
１０１第１の被覆シート
１０２第２の被覆シート
１０１Ａ第１の被覆シートの原反
１０２Ｂ第２の被覆シートの原反
１０３発熱体
１０３ａ発熱体の周縁
１０４接合部位
１０５収容体

Claims

少なくとも一方が通気性を有する一対のシート材間に、空気との接触によって発熱する発熱体を配置し、
前記発熱体の周縁から延出した一対の前記シート材どうしを接合して接合部位を形成し、かつ該接合部位を切断して、一対の該シート材からなる収容体内に該発熱体が収容されてなる温熱具を製造する方法であって、
一対の前記シート材どうしの前記接合及び前記切断を一つの工程で行い、且つ前記接合及び前記切断と同時に、又はそれに先立ち、前記発熱体の周縁から延出した一対の該シート材どうしを、該発熱体の該周縁の近傍の接合予定部位において密着させる温熱具の製造方法。
一対の前記シート材どうしの前記接合及び前記切断を、一対の該シート材の双方の融点よりも高い温度に設定した状態下での溶断で行う請求項１に記載の製造方法。
一対の前記シート材どうしの前記接合及び前記切断を、一対の該シート材の一方又は双方の融点近傍に加熱され、かつ該シート材に対向する切断刃を備えた加熱切断部材と、一対の該シート材を挟んで該加熱切断部材と対向する位置に配された受け部材とで、該一対の該シート材を加熱及び加圧することで行う請求項１に記載の製造方法。
軟質材料からなる第１の密着部材と、第１の密着部材と同材料又は第１の密着部材よりも硬質材料からなる第２の密着部材とで、前記発熱体の周縁から延出した一対の前記シート材間を挟圧して一対の該シート材どうしを密着させる請求項１ないし３のいずれか一項に記載の製造方法。
前記発熱体の周縁から延出した一対の前記シート材間を減圧状態にして一対の該シート材どうしを密着させる請求項１ないし３のいずれか一項に記載の製造方法。
一対の前記シート材どうしの前記接合及び前記切断により、前記切断後の一対の前記シート材どうしの前記接合部位の幅を２５μｍ以上１ｍｍ以下とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載の製造方法。