JP6683580B2 - Method for manufacturing functional sheet body - Google Patents
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Description
本発明は、磁性体粉末を含有する機能性シート体の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a functional sheet body containing magnetic powder.
磁性体粉末である鉄粉、保水剤及び水等を含む発熱組成物を基材シート上に設けたシート状の発熱中間体に、電解質を含有させることにより、空気中の酸素との酸化反応により発熱するシート状の発熱体を製造する製造方法が知られている。本出願人は、先に、第1搬送手段から、磁石の磁力により発熱体を引き寄せて第2搬送手段に移転させる発熱シートの製造方法を提案した(特許文献1)。 A sheet-shaped heat generating intermediate provided on a base material sheet with a heat generating composition containing iron powder, which is a magnetic powder, a water retention agent, water, etc., by containing an electrolyte, by an oxidation reaction with oxygen in the air, A manufacturing method for manufacturing a sheet-shaped heating element that generates heat is known. The present applicant has previously proposed a method for manufacturing a heat generating sheet in which the heating element is attracted from the first conveying means by the magnetic force of the magnet and transferred to the second conveying means (Patent Document 1).
特許文献1に記載の技術においては、切断することで発熱体を構成する被酸化性磁性金属粉末を含有する長尺シート部材の切断手段として、複数のカッター刃を有するカッターロールと、長尺シート部材を吸着保持するための複数の吸引口を有する受けロールとが用いられている。
しかし、受けロールが長尺シート部材を吸着保持するための複数の吸引口を有するため、被酸化性磁性金属粉末が飛散した場合には、該被酸化性磁性金属粉末が該吸引口に侵入し、吸引口の汚染やつまりといった問題が発生するおそれがある。また、吸引により長尺シート部材を吸着保持する場合、吸引口から吸引される部分と、吸引されない部分とが生じ、長尺シート部材が受けロールに一様に引き付けられにくい。そのため、この状態で長尺シート部材を切断すると、切断箇所の両側に吸引口から吸引されない部分が位置している場合に、切断箇所の両側で曲げモーメントが発生するおそれがあり、この曲げモーメントの影響で位相ずれが発生するおそれがある。このように、特許文献1に記載の技術には、さらなる改良の余地があった。
In the technique described in Patent Document 1, a cutter roll having a plurality of cutter blades and a long sheet are used as cutting means for a long sheet member containing an oxidizable magnetic metal powder that constitutes a heating element by cutting. A receiving roll having a plurality of suction ports for sucking and holding a member is used.
However, since the receiving roll has a plurality of suction ports for adsorbing and holding the long sheet member, when the oxidizable magnetic metal powder is scattered, the oxidizable magnetic metal powder enters the suction port. However, there is a possibility that problems such as contamination or clogging of the suction port may occur. Further, when the long sheet member is sucked and held by suction, a portion sucked from the suction port and a portion not sucked are generated, and the long sheet member is difficult to be uniformly attracted to the receiving roll. Therefore, if the long sheet member is cut in this state, bending moments may occur on both sides of the cutting point when there are parts that are not sucked from the suction ports on both sides of the cutting point. A phase shift may occur due to the influence. As described above, the technique described in Patent Document 1 has room for further improvement.
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磁性体粉末を含有する機能性シートの製造方法を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a method for producing a functional sheet containing magnetic powder, which is capable of solving the above-mentioned drawbacks of the prior art.
本発明は、磁性体粉末を含有する長尺シート部材を切断して枚葉の機能性シート体を製造する切断工程を有する機能性シート体の製造方法であって、前記切断工程は、周面にカッター刃を有するカッターローラと該カッターローラに対向配置された受けローラとを用い、前記受けローラは磁石を備えており、前記切断工程では、前記カッターローラと前記受けローラとの間に導入された前記磁性体粉末を含有する前記長尺シート部材を、該受けローラの周面に巻き掛けながら搬送し、前記カッターローラの前記カッター刃で切断して、枚葉の機能性シート体を製造し、該カッター刃で切断して製造された該機能性シート体を前記磁石によって該受けローラの周面に引き付けた状態で搬送する、機能性シート体の製造方法を提供するものである。 The present invention is a method for producing a functional sheet body, which comprises a cutting step for producing a single sheet functional sheet body by cutting a long sheet member containing magnetic powder, wherein the cutting step is a peripheral surface. A cutter roller having a cutter blade and a receiving roller arranged to face the cutter roller are used. The receiving roller is provided with a magnet, and is introduced between the cutter roller and the receiving roller in the cutting step. The long sheet member containing the magnetic powder is conveyed while being wound around the peripheral surface of the receiving roller, and cut by the cutter blade of the cutter roller to produce a single-sheet functional sheet body. The present invention provides a method for manufacturing a functional sheet body, in which the functional sheet body manufactured by cutting with the cutter blade is conveyed while being attracted to the peripheral surface of the receiving roller by the magnet.
本発明によれば、磁性体粉末を含有する長尺シート部材を切断して機能性シート体を製造する切断工程において、機能性シート体の製造搬送中に、磁性体粉末による吸引口の汚染や機能性シート体の位相ずれが生じ難く、生産性が向上する。 According to the present invention, in the cutting step of manufacturing a functional sheet body by cutting a long sheet member containing magnetic powder, during the production and transportation of the functional sheet body, contamination of the suction port by the magnetic powder or Phase shift of the functional sheet is less likely to occur, and productivity is improved.
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。
本発明の機能性シート体の製造方法は、磁性体粉末を含有する長尺シート部材を切断して枚葉の機能性シート体を製造する切断工程を有する機能性シート体の製造方法である。図1には、本実施形態の製造方法の実施に用いられる好ましい一実施形態の製造装置100(以下、単に製造装置100ともいう。)の全体構成が示されている。以下においては、製造装置100を用いて本実施形態の機能性シート体の製造方法を説明する。本実施形態の製造方法は、前記切断工程を有し、該切断工程の後工程に、機能性シート体を次工程に搬送する搬送工程を有している。
The present invention will be described below based on its preferred embodiments with reference to the drawings.
The method for producing a functional sheet body of the present invention is a method for producing a functional sheet body, which includes a cutting step of producing a sheet-shaped functional sheet body by cutting a long sheet member containing magnetic powder. FIG. 1 shows the overall configuration of a manufacturing apparatus 100 (hereinafter, also simply referred to as manufacturing apparatus 100) of a preferred embodiment used for carrying out the manufacturing method of the present embodiment. Below, the manufacturing method of the functional sheet body of this embodiment using the
本実施形態の機能性シート体の製造方法で製造される機能性シート体は、例えば、発熱具の備える発熱体である。発熱具は、発熱体と、発熱体の全体を被覆する通気性の被覆シートから構成されている。発熱体は、基材シートの一面に、発熱組成物を塗布又は散布し、塗布又は散布された発熱組成物の層(以下「発熱層」ともいう)を基材シートで被覆してなる。発熱組成物は、被酸化性磁性体粉末、電解質及び水等を含有しており、空気との接触による該被酸化性磁性体粉末の酸化反応を利用して熱を生じさせるものである。 The functional sheet body manufactured by the method for manufacturing a functional sheet body of the present embodiment is, for example, a heating element included in a heating tool. The heating element is composed of a heating element and a breathable covering sheet that covers the entire heating element. The heating element is formed by coating or spraying the heat-generating composition on one surface of the base sheet, and coating the layer of the heat-generating composition applied or dispersed (hereinafter also referred to as “heat-generating layer”) with the base sheet. The exothermic composition contains an oxidizable magnetic powder, an electrolyte, water and the like, and generates heat by utilizing an oxidation reaction of the oxidizable magnetic powder caused by contact with air.
図1は、製造装置100を模式的に示したものである。以下においては、製造装置100を、図1〜図3を参照しながら説明する。また以下においては、シートを搬送するシート搬送方向をY方向、搬送されるシートの幅方向をX方向として説明する。
FIG. 1 schematically shows the
図1に示すように、製造装置100は、上流から下流に向かって搬送される帯状の第1基材シート1Aに発熱組成物2を添加する添加部10、発熱組成物2が添加された第1基材シート1Aに、帯状の第2基材シート1Bを重ね合わせて、発熱組成物2を含有する長尺シート部材1Cを形成する長尺シート形成部20、長尺シート部材1Cを切断して機能性シートである枚葉の発熱体1Dを形成する切断工程を行う切断部30、切断された発熱体1Dを次工程(例えば、発熱体形成工程)に搬送する搬送工程を行う搬送部40を備えている。
As shown in FIG. 1, in the
製造装置100では、図1に示すように、添加部10は、被酸化性磁性体粉末及び水等を含有する塗布液3を塗布する塗布部11と、電解質4を散布する散布部12とを備えている。塗布部11は、塗布液3を塗布するダイコータ13を備えている。ダイコータ13は、不図示の原反ロールから繰り出され、搬送方向Yに搬送される帯状の第1基材シート1Aの一面に、塗布液3を搬送方向Yに沿って連続的に塗布する。これによって、第1基材シート1Aの一面に、被酸化性磁性体粉末及び水等を含有する塗布液3からなる塗布層が搬送方向Yに沿って、連続的に形成される。ダイコータ13によって連続的に塗布される塗布液3は、第1基材シート1Aに塗布されることで、含有する水の一部が第1基材シート1Aに吸収されることが好ましい。
なお、図1に示す製造装置100では、塗布部11にダイコータ13を用いているが、ダイコータ13に替えて、ローラ塗布、スクリーン印刷、ローラグラビア、ナイフコーティング、カーテンコーター等を用いてもよい。またダイコータ13によって連続的に塗布される塗布液3は、図示していない調製装置によって予め調製されている。
In the
Although the
製造装置100では、図1に示すように、塗布部11の下流に散布部12が設置されている。散布部12は、電解質4の散布装置14を備えている。散布装置14としては、例えばスクリューフィーダ、電磁フィーダ、オーガ式フィーダ等を用いることができる。製造装置100では、搬送されている帯状の第1基材シート1Aの一面に形成された塗布層(塗布液3)に向けて、散布装置14により電解質4を固体状態で搬送方向Yに沿って連続的に散布する。散布された電解質4は、直ちに又は所定の時間にわたって徐々に塗布層中に溶解し発熱層5を形成する。散布装置14が散布する電解質4は、発熱体の使用時までに発熱層5に対して均一に存していればよく、散布部12による散布時において電解質4を塗布層に対し均一に散布しなくてもよい。
なお、図1に示す製造装置100では、塗布層(塗布液3)に電解質4が散布されることで発熱層5が形成され、被酸化性磁性体粉末の酸化が開始するところ、この酸化を抑制するために、これ以降の製造ラインを非酸化性雰囲気に保つことが好ましい。
In the
In the
次に、製造装置100においては、図1に示すように、散布部12の下流に、長尺シート形成部20が設置されている。長尺シート形成部20では、帯状の第1基材シート1Aの一面に形成された発熱層5の該第1基材シート1Aと反対側の面に、不図示の原反ロールから繰り出された、搬送方向Yに搬送される帯状の第2基材シート1Bを重ね合わせる。本工程によって、第1基材シート1Aと第2基材シート1Bとによって発熱層5の全面を被覆する。また、長尺シート形成部20においては、ローラ21の下流に、不図示のシール部が設置されている。不図示のシール部は、重ね合わされた第1基材シート1A及び第2基材シート1Bを融着によってシールする。
以上の添加部10と長尺シート形成部20とによって、第1基材シート1Aと第2基材シート1Bとの間に発熱層5(発熱組成物2)が挟持された構造を有する長尺シート部材1Cが形成される。
Next, in the
A long member having a structure in which the heat generating layer 5 (heat generating composition 2) is sandwiched between the first
次に、製造装置100においては、図1に示すように、長尺シート形成部20の下流に、長尺シート部材1Cを幅方向Xに切断して枚葉の発熱体1Dを製造する切断工程を行う切断部30が設置されている。切断工程で用いる切断部30は、周面にカッター刃を有するカッターローラと、該カッターローラに対向配置された受けローラとを有しており、図1に示す製造装置100では、切断部30は、カッターローラとしてのロータリーダイカッター31と、受けローラとしてのアンビルローラ32とを有している。
Next, in the
本実施形態では、切断工程で用いる切断部30のロータリーダイカッター31は、アルミニウム合金又は鉄鋼等の金属性の略円柱形状のローラであり、周面にローラの回転軸に沿って伸びる複数のカッター刃を有しており、図1に示す製造装置100では、ロータリーダイカッター31は、ローラの回転軸に沿って伸びる4つのカッター刃33a,33b,33c,33dを有している。
また本実施形態では、ロータリーダイカッター31の複数のカッター刃は、周方向に等間隔となるように、ロータリーダイカッター31の周面に設けられており、図1に示す製造装置100では、カッター刃33a〜33dは、回転方向Mに沿って90度毎にロータリーダイカッター31の周面に設けられている。また図1に示す製造装置100では、ロータリーダイカッター31のカッター刃33a〜33dは、長尺シート部材1Cの幅方向Xの長さよりも、軸方向の長さが長くなるように形成されている。なお、本実施形態ではロータリーダイカッター31は4つの刃を備えているが、これに限定されず、発熱体を所望の間隔(ピッチ)で切断するように、ロータリーダイカッター31の周面に5個以上の刃若しくは1〜3個の刃を設けるものであっても良い。
In the present embodiment, the
In addition, in the present embodiment, the plurality of cutter blades of the
製造装置100では、図1に示すように、ロータリーダイカッター31は、ローラの回転軸に駆動手段(図示せず)からの駆動力が伝達されることによって、シートの搬送方向Yに対して同方向に回転するようになっている。また、ロータリーダイカッター31は、アンビルローラ32と同期して回転するようになっており、図1に示す製造装置100では、ロータリーダイカッター31の周速度は、アンビルローラ32の周速度と同じになっている。尚、ロータリーダイカッター31の回転方向は、製造装置100では、シートの搬送方向Yに対して同方向であるが、シートの搬送方向Yに対して逆方向であってもよい。
In the
製造装置100では、図1に示すように、切断工程に用いられるアンビルローラ32は外形が略円柱形状のローラであり、ロータリーダイカッター31と同期して、シートの搬送方向Yに対して正方向に回転(回転方向N)するようになっている。
In the
製造装置100を用いる本実施形態では、図1に示すように、アンビルローラ32は磁石34を備えており、切断工程では、ロータリーダイカッター31とアンビルローラ32との間に導入された被酸化性磁性体粉末(発熱組成物2)を含有する長尺シート部材1Cを、該アンビルローラ32の周面に巻き掛けながら搬送し、ロータリーダイカッター31のカッター刃33a〜33dで切断して、枚葉の発熱体1Dを製造し、カッター刃33a〜33dで切断して製造された発熱体1Dを磁石34によってアンビルローラ32の周面に引き付けた状態で搬送する。
In the present embodiment using the
製造装置100を用いる本実施形態の切断工程では、アンビルローラ32の備える磁石34により、長尺シート部材1Cがアンビルローラ32の周面に引き付けられるので、長尺シート部材1Cがアンビルローラ32の周面に一様かつ均一に吸着された状態(例えば、面接触した状態)で搬送される。そのため、周面に引き付けられた長尺シート部材1Cをロータリーダイカッター31のカッター刃33a〜33dで間欠的に切断する際に、切断箇所に、切断により生じる引張りや圧縮応力が作用することを抑制できる。つまり、切断箇所に、曲げモーメントが発生することを抑制できる。従って、切断後の発熱体1Dの位相ずれを防止できる。
また、製造装置100を用いる本実施形態の切断工程では、磁石34により長尺シート部材1Cをアンビルローラ32の周面に引き付けるので、例えば、エアー吸引で長尺シート部材1Cをアンビルローラ32の周面に引き付ける場合と異なり、長尺シート部材1Cを引き付けるためのエアー吸引穴が不要になる。そのため、例えば、長尺シート部材1Cが含有する被酸化性磁性体粉末等によるエアー吸引穴の汚染がなくなるのでエアー吸引穴の清掃等が不要となり、メンテナンスが容易となる。さらに、吸引時の騒音もなくなり、消費電力も抑えることができる。
In the cutting process of the present embodiment using the
Further, in the cutting process of the present embodiment using the
本実施形態では、アンビルローラ32は、ロータリーダイカッター31の有する複数のカッター刃に対応する位置に配される複数の刃受け部材を備えており、図1に示す製造装置100では、アンビルローラ32は、ロータリーダイカッター31と同期して回転する際の、ロータリーダイカッター31の有する4つのカッター刃33a〜33dに対応する位置に配される4つの刃受け部材35a,35b,35c,35dを備えている。本実施形態では、ロータリーダイカッター31とアンビルローラ32は同じ周速度で回転しており、アンビルローラ32の刃受け部材35a〜35dは回転方向Nに沿って90°間隔で配置されている。なお、アンビルローラ32の刃受け部材35a〜35dの個数や配置間隔は、ロータリーダイカッター31に設けられたカッター刃33a〜33dの個数及び配置間隔に合わせて設けることができる。
製造装置100を用いる本実施形態の切断工程では、刃受け部材35a〜35dは、ロータリーダイカッター31の有するカッター刃33a〜33dよりも硬度の高い金属を用いている。刃受け部材35a〜35dをカッター刃33a〜33dよりも硬度の高い金属を用いることで、ロータリーダイカッター31の有するカッター刃33a〜33dで長尺シート部材1Cを切断する際のアンビルローラ32の破損等を低減可能になる。そのため、アンビルローラ32の耐久性を向上させることができる。
刃受け部材35a〜35dに用いる金属としては、例えば、JIS B 4053規格 V10以上が好ましく、より好ましくはJIS B 4053規格 V20以上であり、本実施形態では、JIS B 4053規格 V20相当である超硬合金G2(株式会社シルバーロイ社製)が用いられている。
In the present embodiment, the
In the cutting process of the present embodiment using the
As the metal used for the
また製造装置100を用いる本実施形態の切断工程では、アンビルローラ32の周面における回転方向Nに隣り合う刃受け部材35a〜35d同士の間隔(周長)は、枚葉となった発熱体1Dの搬送方向の長さ以上になっている。例えば、刃受け部材35aと刃受け部材35bとを例にとって説明すると、刃受け部材35aと刃受け部材35bとの回転方向Nの間隔(周長)は、発熱体1Dの搬送方向Yの長さ以上である。
周面における回転方向Nに隣り合う刃受け部材35a〜35d同士の間隔(周長)を、発熱体1Dの搬送方向の長さ以上とすることで、発熱体1Dの全面を磁石34に密着させることができる。また、例えば、搬送方向Yにおいて、発熱体1D,1D同士の間に間隔を設ける(リピッチ)ことが可能になる。
Further, in the cutting process of the present embodiment using the
By setting the interval (peripheral length) between the
また本実施形態では、アンビルローラ32には、複数の刃受け部材それぞれの回転方向Nの上流側に、上述した複数の磁石34が隣接して配されている。図1に示す製造装置100では、刃受け部材35a〜35dそれぞれの回転方向Nの上流側に、円弧状に形成された、磁石34が隣接して配されている。図1に示す製造装置100では、アンビルローラ32に取り付ける磁石34としては永久磁石が好ましく、永久磁石としてはフェライトやネオジウム等が好ましい。
Further, in the present embodiment, the plurality of
製造装置100を用いる本実施形態の切断工程では、磁石34は、刃受け部材35a〜35dにおけるアンビルローラ32の回転方向Nの上流側に隣接して配される第1磁石36a〜36dと、第1磁石36a〜36dにおけるアンビルローラ32の回転方向Nの上流側に隣接して配される第2磁石37a〜37dとを有し、第1磁石36a〜36dの磁力が第2磁石37a〜37dの磁力よりも強い。
In the cutting process of the present embodiment using the
製造装置100を用いる本実施形態の切断工程では、刃受け部材35a〜35dに隣接配される第1磁石36a〜36dの磁力を、第1磁石36a〜36dに隣接配置される第2磁石37a〜37dの磁力よりも強くすることで、例えば、ロータリーダイカッター31のカッター刃33a〜33dで長尺シート部材1Cが切断される際に、長尺シート部材1Cの切断位置の回転方向上流側をアンビルローラ32の周面に強力に引き付けることができ、切断時における長尺シート部材1Cの位置決めを強固にすることができる。そのため、切断時における発熱体1Dの位相ずれ等を防止することができる。一方、第1磁石36a〜36dの下流側にこれより磁力の弱い第2磁石37a〜37dを隣接して配置することで、切断後の発熱体1Dが次工程でコンベア等に引き渡される際にスムーズに引き渡し操作を行うことができる。
In the cutting process of the present embodiment using the
刃受け部材35a〜35dに隣接配置される第1磁石36a〜36dの磁力としては、好ましくは50mT(ミリテスラ)以上、より好ましくは60mT以上、また好ましくは100mT以下、より好ましくは80mT以下であり、好ましくは50mT以上100mT以下、より好ましくは60mT以上80mT以下である。当該範囲であれば、長尺シート部材1Cの切断位置を確実にすることが容易である。
第1磁石36a〜36dに隣接して配置される第2磁石37a〜37dの磁力としては、好ましくは10mT以上、より好ましくは20mT以上、また好ましくは 50mT以下、より好ましくは40mT以下であり、好ましくは10mT以上50mT以下、より好ましくは20mT以上40mT以下である。当該範囲であれば発熱体1Dがアンビルローラ32に引き付けられて次工程へと確実に搬送されるとともに、アンビルローラ32から次工程への発熱体1Dの受渡しが容易になる。
The magnetic force of the
The magnetic force of the
また製造装置100を用いる本実施形態の切断工程では、円弧状に形成された、第1磁石36a〜36dと第2磁石37a〜37dとは、第1磁石36aと第2磁石37aとを例にとって説明すると、第1磁石36aは内側にS極が配され、外側にN極が配された構造になっており、第2磁石37aは内側にN極が配され、外側にS極が配された構造になっている。このように配置することで、第1磁石36aと第2磁石37aとの間に引力を発生させ、第1磁石36aと第2磁石37aとを周方向に密着させることができる。
Further, in the cutting step of the present embodiment using the
なお、円弧状に形成された磁石34を用いる場合には、該磁石34の磁極の向きとしては、例えば、図3(a)に示すように、内側にS極を配し、外側にN極を配してもよく、図3(b)に示すように、内側にN極を配し、外側にS極を配してもよい。また、図3(c)に示すように、周方向にS極とN極とを交互に配してもよい。この配置構成は、製造装置100における第1磁石36a〜36dと第2磁石37a〜37dとを用いる場合にも適用できる。
When the
また製造装置100を用いる本実施形態の切断工程では、アンビルローラ32の周速度V1は、ロータリーダイカッター31とアンビルローラ32との間に導入される長尺シート部材1Cの導入速度V2よりも速くなっている。アンビルローラ32の周速度V1を、長尺シート部材1Cの導入速度V2よりも速くすることで、切断工程においては、アンビルローラ32の周面に引き付けられた長尺シート部材1Cを、該アンビルローラ32の回転方向の上流側にスライドさせながら該アンビルローラ32の周面に引き付けた状態で搬送する。
そして製造装置100を用いる本実施形態の切断工程では、回転方向Nの上流側に長尺シート部材1Cをスライドさせながら回転搬送することで、先にカットされ、回転搬送されている発熱体1Dとの間に間隔Lを設けることができるようになる。
Further, in the cutting process of the present embodiment using the
Then, in the cutting step of the present embodiment using the
具体的に、製造装置100を用いる本実施形態の切断工程では、図2(a)に示すように、ロータリーダイカッター31とアンビルローラ32との間に導入速度V2で導入される長尺シート部材1Cの先端部は、まず、第1磁石36aによってアンビルローラ32の周面に引き付けられた状態で、アンビルローラ32とともに回転を開始する。このとき、長尺シート部材1Cの先端部の上流側は、第2磁石37aによりアンビルローラ32の周面に引き付けられている。しかし、アンビルローラ32の周速度V1が長尺シート部材1Cの導入速度V2よりも速く、かつ第1磁石36aによる長尺シート部材1Cの先端部を引き付ける力よりも、アンビルローラ32の回転方向Nの回転力のほうが強いため、図2(b)に示すように、長尺シート部材1Cは、アンビルローラ32の回転に遅れてアンビルローラ32の周面上を、搬送方向Yの上流側にスライドしながら搬送される。
Specifically, in the cutting process of the present embodiment using the
そして製造装置100を用いる本実施形態の切断工程では、アンビルローラ32がさらに回転して、アンビルローラ32と同期して回転するロータリーダイカッター31のカッター刃33bが、対応するアンビルローラ32の刃受け部材35bに到達する頃、即ち、カッター刃33bで長尺シート部材1Cがカットされる頃には、長尺シート部材1Cの先端部は、第1磁石36aの周方向の長さ分だけ上流側にスライドしている。この位置で長尺シート部材1Cはロータリーダイカッター31のカッター刃33bによりカットされ、カットされた部分が枚葉の発熱体1Dとなる。カットされた発熱体1Dは、図2(c)に示すように、第2磁石37aにより引き付けられた状態でアンビルローラ32により搬送され、次にカットされる発熱体1Dとの間には、間隔Lが形成されるようになる。
このように、アンビルローラ32の周速度V1を、長尺シート部材1Cの導入速度V2よりも速くすることで、発熱体1D同士の間に、容易に間隔Lを設ける(リピッチ)ことができる。
Then, in the cutting process of the present embodiment using the
In this way, by setting the peripheral speed V1 of the
長尺シート部材1Cの導入速度V2よりも速いアンビルローラ32の周速度V1としては、好ましくは0.20m/s以上、より好ましくは0.50m/s以上、また好ましくは2.00m/s以下、より好ましくは1.00m/s以下であり、好ましくは0.20m/s以上2.00m/s以下、より好ましくは0.50m/s以上1.00m/s以下である。
アンビルローラ32の周速度V1よりも遅い長尺シート部材1Cの導入速度V2としては、好ましくは0.19m/s以上、より好ましくは0.49m/s以上、また好ましくは1.99m/s以下、より好ましくは0.99m/s以下であり、好ましくは0.19m/s以上1.99m/s以下、より好ましくは0.49m/s以上0.99m/s以下である。
The peripheral speed V1 of the
The introduction speed V2 of the
次に、製造装置100においては、図1に示すように、アンビルローラ32の下流に、切断された発熱体1Dを次工程(例えば、発熱体形成行程)に搬送する搬送工程を行う搬送部40が設置されている。
製造装置100を用いる本実施形態の搬送工程では、搬送部40は、ベルトコンベア41を備えている。
製造装置100を用いる本実施形態の搬送工程では、ベルトコンベア41は、回転軸が互いに平行になるように配置されている複数のローラ42と、各ローラ42間に架け渡された無端ベルト43とを有している。無端ベルト43は、図1中、矢印S方向(時計方向)に周回するようになされている。また、ベルトコンベア41は、無端ベルト43の内部にサクションボックス44を有しており、無端ベルト43には、サクションボックス44を起動することで、周回軌道の外部から内部へ向けて空気を吸引するための透孔(不図示)が複数設けられている。搬送部40の搬送工程では、ベルトコンベア41の吸着力がアンビルローラ32の磁石34の磁力よりも強く、アンビルローラ32の周面に引き付けられた状態で搬送される発熱体1Dをベルトコンベア41で受け取って搬送する。このように、ベルトコンベア41の吸着力がアンビルローラ32の磁石34の磁力よりも強いので、ベルトコンベア41が容易に発熱体1Dを受け取って搬送できる。
製造装置100を用いる本実施形態の搬送工程では、図2(d)に示すように、サクションボックス44による発熱体1Dの吸着力が、アンビルローラ32の第2磁石37a〜37dによる発熱体1Dを引き付ける磁力よりも強く、アンビルローラ32の周面に引き付けられた状態で搬送される発熱体1Dをベルトコンベア41で受け取って搬送する。このようにして、枚葉の発熱体1Dが次工程に向けて搬送される。
Next, in the
In the carrying process of the present embodiment using the
In the conveying process of the present embodiment using the
In the carrying step of the present embodiment using the
次に、製造装置100で製造される発熱体1Dに用いられる部材の形成材料について説明する。
第1及び第2基材シート1A,1Bとしては、塗布液3を塗布可能なシート状物が用いられ、特に吸水性とシート表面の平滑性の両特性を有するものが好ましい。例えば、パルプ繊維等を主体とし湿式抄紙法により得られた紙、高吸水性ポリマー及びパルプ繊維を含む繊維シート、合成繊維を主体とした不織布等が挙げられる。第1及び第2基材シート1A,1Bの坪量は、特に制限されないが、好ましくは30g/m2以上、更に好ましくは80g/m2以上、そして、好ましくは200g/m2以下、更に好ましくは120g/m2以下、より具体的には、好ましくは30g/m2以上200g/m2以下、更に好ましくは80g/m2以上120g/m2以下である。
Next, a material for forming a member used in the
As the first and second
塗布部11により塗布される塗布液3としては、被酸化性磁性体粉末、炭素成分、増粘剤及び水を含有することが好ましい。
塗布液3に含まれる被酸化性磁性体粉末としては、例えば、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、これらの1種を単独で又は2種以上を混合して用いることができる。これらの磁性体粉末の中でも、発熱体用途としては、特に被酸化性磁性体粉末である鉄は本発明で好ましく用いられる。被酸化性磁性体粉末の粒子の粒子径は、好ましくは0.1μm以上、更に好ましくは5μm以上、そして、好ましくは300μm以下、更に好ましくは100μm以下、特に好ましくは50μm以下、より具体的には、好ましくは0.1μm以上300μm以下、更に好ましくは5μm以上100μm以下、特に好ましくは5μm以上50μm以下である。被酸化性磁性体粉末の粒子の粒径は、レーザー回折式粒度分布測定装置(SALD−300V、島津製作所製)を用いて湿式法で測定し、メジアン径を該粒径とした。
The coating liquid 3 applied by the
Examples of the oxidizable magnetic substance powder contained in the coating liquid 3 include iron, aluminum, zinc, manganese, magnesium, calcium and the like, and one of these may be used alone or in combination of two or more. You can Among these magnetic powders, iron, which is an oxidizable magnetic powder, is preferably used in the present invention as a heating element. The particle diameter of the particles of the oxidizable magnetic substance powder is preferably 0.1 μm or more, more preferably 5 μm or more, and preferably 300 μm or less, more preferably 100 μm or less, particularly preferably 50 μm or less, and more specifically The thickness is preferably 0.1 μm or more and 300 μm or less, more preferably 5 μm or more and 100 μm or less, and particularly preferably 5 μm or more and 50 μm or less. The particle size of the oxidizable magnetic powder was measured by a wet method using a laser diffraction particle size distribution analyzer (SALD-300V, manufactured by Shimadzu Corporation), and the median size was defined as the particle size.
塗布液3に含まれる炭素成分としては、発熱体1Dにおいて空気中の酸素と被酸化性磁性体粉末との酸化反応を促進し得る機能を有しているものが用いられ、具体的には、水分保持剤としての機能に加えて、酸素保持剤及び被酸化性磁性体粉末への酸素供給剤としての機能も有しているものが好ましく用いられる。炭素成分としては、例えば、活性炭(椰子殻炭、木炭粉、暦青炭、泥炭、亜炭等)、カーボンブラック、アセチレンブラック、黒鉛等が挙げられ、これらの1種を単独で又は2種以上を混合して用いることができる。これらの炭素成分は、通常、粉体である。炭素成分の粒子の粒径は、好ましくは0.1μm以上、更に好ましくは1μm以上、そして、好ましくは100μm以下、更に好ましくは50μm以下、特に好ましくは30μm以下、より具体的には、好ましくは0.1μm以上100μm以下、更に好ましくは1μm以上50μm以下、特に好ましくは1μm以上30μm以下である。炭素成分の粒子の粒径は、レーザー回折式粒度分布測定装置(SALD−300V、島津製作所製)を用いて湿式法で測定し、メジアン径を該粒径とした。
As the carbon component contained in the coating liquid 3, one having a function capable of promoting the oxidation reaction between oxygen in the air and the oxidizable magnetic substance powder in the
塗布液3に含まれる増粘剤は、主として、被酸化性磁性体粉末の粒子の沈降を抑制し、塗布液3に適度な流動性を付与するために使用されるもので、例えば、セルロース系、デンプン系、ポリ(メタ)アクリル酸(塩、エステル)系、シロップ系、海藻類、植物粘質物、微生物による粘質物、タンパク質系、多糖類系、有機系、無機系、合成系等の高分子成型助剤等が挙げられ、これらの1種を単独で又は2種以上を混合して用いることができる。これらの増粘剤の中でも、特に多糖類系、とりわけキサンタンガムは本発明で好ましく用いられる。 The thickener contained in the coating liquid 3 is mainly used for suppressing the sedimentation of particles of the oxidizable magnetic substance powder and imparting an appropriate fluidity to the coating liquid 3. , Starch type, poly (meth) acrylic acid (salt, ester) type, syrup type, seaweed, plant mucilage, microbial mucilage, protein type, polysaccharide type, organic type, inorganic type, synthetic type, etc. Examples thereof include molecular molding aids, and these can be used alone or in combination of two or more. Among these thickeners, polysaccharide-based ones, especially xanthan gum, are preferably used in the present invention.
塗布液3は、被酸化性磁性体粉末100質量部に対して、水を25質量部以上、特に35質量部以上含むことが好ましい。また塗布液3は、被酸化性磁性体粉末100質量部に対して、水を85質量部以下、特に75質量部以下含むことが好ましい。例えば塗布液3は、被酸化性磁性体粉末100質量部に対して、水を25質量部以上85質量部以下、特に35質量部以上75質量部以下含むことが好ましい。更に塗布液3中に含まれている水の割合は、塗布液3の全体の質量に対して18質量%、特に23質量%以上であることが好ましい。また塗布液3中に含まれている水の割合は、塗布液3の全体の質量に対して48質量%以下、特に43質量%以下であることが好ましい。例えば塗布液3中に含まれている水の割合は18質量%以上48質量%以下、特に23質量%以上43質量%以下であることが好ましい。
塗布液3の粘度は23℃・50RHにおいて、好ましくは500mPa・s以上、特に好ましくは1000mPa・s以上であり、好ましくは30000mPa・s以下、特に好ましくは15000mPa・s以下、更に特に好ましくは10000mPa・s以下であり、例えば、500〜30000mPa・s、特に1000〜15000mPa・s、とりわけ1000〜10000mPa・sであることが好ましい。粘粘度の測定には、B型粘度計の4号ローターを用いた。測定は、ローターを6rpmで回転させて行った。
The coating liquid 3 preferably contains 25 parts by mass or more, and particularly 35 parts by mass or more of water with respect to 100 parts by mass of the oxidizable magnetic substance powder. Further, the coating liquid 3 preferably contains 85 parts by mass or less, and particularly 75 parts by mass or less of water with respect to 100 parts by mass of the oxidizable magnetic substance powder. For example, the coating liquid 3 preferably contains 25 parts by mass or more and 85 parts by mass or less, particularly 35 parts by mass or more and 75 parts by mass or less of water with respect to 100 parts by mass of the oxidizable magnetic substance powder. Further, the proportion of water contained in the coating liquid 3 is preferably 18% by mass, particularly 23% by mass or more based on the total mass of the coating liquid 3. The proportion of water contained in the coating liquid 3 is preferably 48% by mass or less, particularly 43% by mass or less, based on the total mass of the coating liquid 3. For example, the proportion of water contained in the coating liquid 3 is preferably 18% by mass or more and 48% by mass or less, and particularly preferably 23% by mass or more and 43% by mass or less.
The viscosity of the coating liquid 3 at 23 ° C. and 50 RH is preferably 500 mPa · s or more, particularly preferably 1000 mPa · s or more, preferably 30,000 mPa · s or less, particularly preferably 15,000 mPa · s or less, and particularly preferably 10,000 mPa · s. It is preferably s or less and, for example, 500 to 30000 mPa · s, particularly 1000 to 15000 mPa · s, and particularly 1000 to 10000 mPa · s. A No. 4 rotor of B type viscometer was used for measuring the viscous viscosity. The measurement was performed by rotating the rotor at 6 rpm.
以上説明したように、本実施形態の発熱体1Dを製造する製造方法によれば、アンビルローラ32の備える磁石34により、長尺シート部材1Cがアンビルローラ32の周面に引き付けられるので、長尺シート部材1Cがアンビルローラ32の周面に一様かつ均一に吸着された状態で搬送される。そのため、周面に引き付けられた長尺シート部材1Cをロータリーダイカッター31のカッター刃33a〜33dで切断する際に、切断箇所に、切断により生じる引張りや圧縮応力が作用することを抑制できる。従って、切断後の発熱体1Dの位相ずれを抑制でき、発熱体1Dの連続生産が可能になる。
As described above, according to the manufacturing method for manufacturing the
また本実施形態の発熱体1Dを製造する製造方法によれば、磁石34により長尺シート部材1Cをアンビルローラ32の周面に引き付けるので、例えば、エアー吸引で長尺シート部材1Cをアンビルローラ32の周面に引き付ける場合と異なり、長尺シート部材1Cを引き付けるためのエアー吸引穴が不要になる。そのため、例えば、長尺シート部材1Cが含有する被酸化性磁性体粉末等によるエアー吸引穴の汚染がなくなるのでエアー吸引穴の清掃等が不要となり、メンテナンスが容易となる。さらに、吸引時の騒音もなくなり、消費電力も抑えることができる。
Further, according to the manufacturing method for manufacturing the
このように、本実施形態の発熱体1Dを製造する製造方法によれば、被酸化性磁性体粉末を含有する長尺シート部材1Cを切断して発熱体1Dを製造する切断工程において、発熱体1Dの製造搬送中に、被酸化性磁性体粉末による吸引口の汚染や発熱体の位相ずれが生じ難く、生産性が向上できる。
Thus, according to the manufacturing method for manufacturing the
以上、本発明をその好ましい実施態様に基づき説明したが、本発明は前記実施態様に制限されるものではなく、適宜変更可能である。 Although the present invention has been described above based on its preferred embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments and can be modified as appropriate.
例えば上記実施態様においては、発熱具の備える発熱体を製造しているが、本発明の機能性シートの製造方法は、発熱体及び発熱体を備える発熱具以外の、磁性体粉末を含有する機能性シート体の製造方法に利用できる。例えば、機能性シート体としては、導電性フィルムや電池シートなどが挙げられる。 For example, in the above-described embodiment, the heating element included in the heating tool is manufactured, but the method for manufacturing a functional sheet of the present invention has a function of containing magnetic powder other than the heating element and the heating tool including the heating element. It can be used for a method of manufacturing a flexible sheet body. For example, examples of the functional sheet body include a conductive film and a battery sheet.
また、上記実施態様においては、製造装置100のアンビルローラ32の備える磁石34として永久磁石を用いたが、永久磁石の代わりに電磁石を用いてもよい。電磁石を用いることで、磁力の制御が容易となる。例えば、アンビルローラ32から搬送部40への発熱体1Dの受け渡し時の磁力の制御等が容易となる。
Further, in the above embodiment, the permanent magnet is used as the
また、上記実施態様においては、製造装置100の搬送部40にベルトコンベアを用い、サクションボックス44による発熱体1Dの吸着力で搬送される発熱体1Dをベルトコンベア41で受け取って搬送したが、無端ベルト43の内部に磁石を配して、磁石の磁力で搬送される発熱体1Dをベルトコンベア41で受け取って搬送してもよく、サクションボックス44による吸着力及び磁石による磁力の両方で、搬送される発熱体1Dをベルトコンベア41で受け取って搬送してもよい。
Further, in the above embodiment, a belt conveyor is used as the
また、上記実施形態においては、機能性シート体として発熱体を用いて説明し、また、磁性体粉末を発熱体の含有する被酸化性磁性体粉末を用いて説明しているが、被酸化性磁性体粉末以外の磁性体粉末を含有する機能性シートであってもよい。 Further, in the above-described embodiment, the heat generating element is used as the functional sheet body, and the oxidizable magnetic body powder contained in the heat generating body is used as the magnetic body powder. It may be a functional sheet containing a magnetic substance powder other than the magnetic substance powder.
1A 第1基材シート
1B 第2基材シート
1C 長尺シート部材
1D 機能性シート体(発熱体)
2 発熱組成物
5 発熱層
30 切断部
31 ロータリーダイカッター
32 アンビルローラ
33a〜33d カッター刃
34 磁石
35a〜35d 刃受け部材
36a〜36d 第1磁石
37a〜37d 第2磁石
40 搬送部
41 ベルトコンベア
43 無端ベルト
44 サクションボックス
100 製造装置
1A 1st
2
Claims (5)
前記切断工程は、周面にカッター刃を有するカッターローラと該カッターローラに対向配置された受けローラとを用い、
前記受けローラは磁石を備えており、
前記切断工程では、前記カッターローラと前記受けローラとの間に導入された前記磁性体粉末を含有する前記長尺シート部材を、該受けローラの周面に巻き掛けながら搬送し、前記カッターローラの前記カッター刃で切断して、枚葉の機能性シート体を製造し、該カッター刃で切断して製造された該機能性シート体を前記磁石によって該受けローラの周面に引き付けた状態で搬送する、機能性シート体の製造方法。 A method for producing a functional sheet body having a cutting step of producing a single-piece functional sheet body by cutting a long sheet member containing a magnetic powder,
The cutting step uses a cutter roller having a cutter blade on the peripheral surface and a receiving roller arranged to face the cutter roller,
The receiving roller includes a magnet,
In the cutting step, the long sheet member containing the magnetic powder introduced between the cutter roller and the receiving roller is conveyed while being wound around the peripheral surface of the receiving roller, The functional sheet body manufactured by cutting with the cutter blade is manufactured by cutting with the cutter blade, and the functional sheet body manufactured by cutting with the cutter blade is conveyed while being attracted to the peripheral surface of the receiving roller by the magnet. A method for manufacturing a functional sheet body.
前記切断工程においては、前記受けローラの周面に巻き掛けられた前記長尺シート部材を、該受けローラの回転方向の上流側にスライドさせながら該受けローラの周面に巻き掛けた状態で搬送する、請求項1に記載の機能性シート体の製造方法。 The peripheral speed of the receiving roller is faster than the introduction speed of the long sheet member introduced between the cutter roller and the receiving roller,
In the cutting step, the long sheet member wound around the peripheral surface of the receiving roller is conveyed while being slid around the peripheral surface of the receiving roller while sliding to the upstream side in the rotation direction of the receiving roller. The method for manufacturing the functional sheet body according to claim 1.
前記受けローラの前記磁石は、前記刃受け部材における該受けローラの回転方向の上流側に隣接して配される第1磁石と、該第1磁石における該受けローラの回転方向の上流側に隣接して配される第2磁石とを有し、
前記第1磁石の磁力が前記第2磁石の磁力よりも強い、請求項1又は2に記載の機能性シート体の製造方法。 The receiving roller includes a blade receiving member arranged at a position corresponding to the cutter blade of the cutter roller,
The magnet of the receiving roller is adjacent to a first magnet disposed adjacent to the upstream side of the blade receiving member in the rotational direction of the receiving roller, and adjacent to the upstream side of the first magnet in the rotational direction of the receiving roller. And a second magnet arranged as
The method for manufacturing a functional sheet body according to claim 1, wherein the magnetic force of the first magnet is stronger than the magnetic force of the second magnet.
前記搬送工程は、ベルトコンベアを用い、
前記ベルトコンベアの吸着力が、前記受けローラの前記磁石の磁力よりも強く、
前記搬送工程では、前記受けローラの周面に引き付けられた状態で搬送されている前記機能性シート体を前記ベルトコンベアで受け取って次工程に搬送する、請求項1〜4の何れか1項に記載の機能性シート体の製造方法。 In a step after the cutting step, there is a carrying step for carrying the functional sheet body to the next step,
The transfer step uses a belt conveyor,
The attraction force of the belt conveyor is stronger than the magnetic force of the magnet of the receiving roller,
5. In the carrying step, the functional sheet member being carried in a state of being attracted to the peripheral surface of the receiving roller is received by the belt conveyor and carried to the next step. A method for producing the described functional sheet body.
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