JP7017901B2

JP7017901B2 - 粉粒体散布装置

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Publication number: JP7017901B2
Application number: JP2017200929A
Authority: JP
Inventors: 良輔真鍋; 知大中澤
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 2017-10-17
Filing date: 2017-10-17
Publication date: 2022-02-09
Anticipated expiration: 2037-10-17
Also published as: JP2019073373A

Description

本発明は、粉粒体散布装置に関する。

粉粒体を散布対象物に散布する粉粒体散布装置には、多くの場合、該粉粒体の散布密度が均一であることが求められる。斯かる要望に応える技術として、特許文献１には、粉粒体を排出する排出シュートと、上面を先端方向に向けて徐々に径を小さくした曲面で形成した傘状部材と、波板で成形された扇状板材と、粉粒体の受容器とを備えている粉粒体散布装置が開示されている。また、粉粒体の受容器は、その下方に配設された振動フィーダによる振動で粉粒体を散布位置へ搬送することが開示されている。特許文献１に記載の技術によれば、排出シュートから排出された粉粒体は、傘状部材の前側上面に落下することで、ある程度拡散され、さらに扇状板材上に落下することで、撒き散らされた状態で受容器に搬送されるため、粉粒体の拡散をバラ付きなく安定させることができる。

特開２０１５－０３０５９５号公報

しかし、特許文献１に記載の粉粒体散布装置においては、粉粒体の散布域を広くするために、粉粒体の受容器であるトラフの幅を拡大すると、該受容器に伝搬される振動が変化することがあり、散布域における粉粒体散布密度の均一性が保持されなくなることがある。これの解決策として、振動フィーダー等の振動発生手段の幅をトラフの幅と同程度に大型化して、振動の変化を抑えることが考えられるが、振動発生手段を大型化すると、振幅周期が長くなるため、トラフの幅方向の両端部と中央部とで散布密度にムラが生じ得る。

したがって本発明は、前述した従来技術が有する欠点を解消し得る粉粒体散布装置を提供することにある。

本発明は、内部に粉粒体を貯蔵可能であり且つ該粉粒体の排出口を有するホッパーと、該ホッパーから排出された前記粉粒体を散布位置まで搬送して散布する搬送手段とを備えた粉粒体散布装置であって、前記搬送手段は、前記ホッパーから排出された前記粉粒体を受け取る受取手段と、該受取手段を振動させる振動発生手段とを有し、該振動発生手段により該受取手段を振動させることによって、該受取手段上の前記粉粒体を所定の搬送方向に搬送可能になされており、前記受取手段は、前記粉粒体を受け取るトラフと、該トラフに設けられ、前記搬送方向に直交する直交方向に延びるリブとを有している、粉粒体散布装置である。

また本発明は、内部に粉粒体を貯蔵可能であり且つ該粉粒体の排出口を有するホッパーと、該ホッパーから排出された前記粉粒体を散布位置まで搬送して散布する搬送手段とを備えた粉粒体散布装置であって、前記搬送手段は、前記ホッパーから排出された前記粉粒体を受け取る受取手段と、該受取手段を振動させる振動発生手段とを有し、該振動発生手段により該受取手段を振動させることによって、該受取手段上の前記粉粒体を所定の搬送方向に搬送可能になされており、前記ホッパー及び前記受取手段の少なくとも一方の、前記搬送方向に直交する方向における水平面に対する傾斜角度を調整可能な調整機構を有している、粉粒体散布装置である。

本発明によれば、トラフの幅を拡大しても、粉粒体を均一に散布することができる。

図１は、本発明の粉粒体散布装置の第一実施形態を模式的に示す斜視図である。図２は、図１に示すホッパーの排出口及びトラフを模式的に示す正面図である。図３は、図２に示すトラフの斜視図（ａ）及び側面図（ｂ）である。図４は、図１に示す受取手段におけるトラフと振動発生手段との位置関係を示す正面図（ａ）及び平面図（ｂ）である。図５は、図１に示す粉粒体散布装置における排出口及びその近傍を模式的に示す側面図である。図６は、図１に示す粉粒体散布装置におけるホッパーの斜視図である。図７（ａ）～（ｃ）は、本発明の粉粒体散布装置の第二実施形態に係る調整機構を説明する模式図である。

以下、本発明について、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。図１には、本発明の粉粒体散布装置の一実施形態である粉粒体散布装置１が示されている。粉粒体散布装置１は、内部に粉粒体Ｐを貯蔵可能であり且つ該粉粒体の排出口を有するホッパー２と、ホッパー２から排出された粉粒体Ｐを散布位置まで搬送して散布する搬送手段３とを備えている。搬送手段３は、搬送ロール、あるいはベルトコンベア等の公知の搬送装置により連続搬送される基材上に粉粒体Ｐを散布することができる。尚、基材及びその搬送装置は、粉粒体散布装置１を構成するものではない。

図１に示すように、ホッパー２は、ベースプレート４上に立設された支持部材５によって、同じくベースプレート４上に固定された搬送手段３（受取手段３０）よりも上方位置に固定されている。

ホッパー２は、図１に示すように、上底が下底より長い台形形状をなしている貯蔵部２０と、該貯蔵部２０の下端に連接され、該側面視において長方形形状をなす直方体形状の排出部２１とを含んで構成されている。貯蔵部２０は内部に粉粒体Ｐを貯蔵可能な空間を有し、その内部空間に粉粒体Ｐを一時的に貯蔵可能になされている。このように、ホッパー２は、その内部に粉粒体Ｐを少なくとも一時的に貯蔵できればよい。粉粒体Ｐは、貯蔵部２０の上部開口から粉体供給装置９０によって貯蔵部２０の内部空間に供給される。排出部２１は内部に粉粒体Ｐの移動路を有し、且つ排出部２１の下端（貯蔵部２０側とは反対側の端部）には、粉粒体Ｐの排出口２３が形成されており、貯蔵部２０の内部空間と排出口２３とが移動路を介して連通している。ホッパー２は、斯かる構成により、内部に一時的に貯蔵した粉粒体Ｐを、移動路を介して排出口２３より排出可能になされている。

搬送手段３は、図１に示すように、ホッパー２から排出された粉粒体Ｐを受け取る受取手段３０と、受取手段３０を振動させる振動発生手段３５とを有している。搬送手段３は、振動発生手段３５により受取手段３０を振動させることによって、受取手段３０上の粉粒体Ｐを所定の搬送方向に搬送可能になされている。受取手段３０は、粉粒体Ｐを受け取るトラフ３１を有している。トラフ３１は、図２に示すように、板状の部材であり、該トラフ３１の上面３１ａにおいて、排出口２３から排出される粉粒体Ｐを受け取り、所定の搬送方向Ｘに搬送する。
搬送手段３は、図２に示すように、ホッパー２の下端に位置する排出口２３の下方に配置されている。本実施形態においては、ホッパー２から排出された粉粒体Ｐを受け取って搬送するトラフ３１の上面３１ａと排出口２３との間に、所定の隙間が形成されるように配置されている。受取手段３０において、粉粒体Ｐの受け取り及び搬送に利用され粉粒体Ｐと接触するのは、ホッパー２の排出口２３の下方に位置する部分及びその近傍であり、それ以外の部分は基本的に粉粒体Ｐと接触しない粉粒体非接触部である。本実施形態において振動発生手段３５は、受取手段３０の粉粒体非接触部における下面に固定されている。

搬送手段３は、振動発生手段３５を作動させて受取手段３０を振動させることによって、受取手段３０上の粉粒体Ｐを所定の搬送方向Ｘに搬送可能になされている。所定の搬送方向Ｘは、受取手段３０において、粉粒体Ｐが排出口２３からトラフ３１の上面３１ａに排出される排出位置から散布位置に向かう方向であり、図２及び図３中の矢印方向Ｘで示される方向である。
粉粒体散布装置１は、振動発生手段３５に印加する電圧及び周波数を制御する制御部（不図示）を備えており、該制御部によって、受取手段３０の振動数及び振幅を制御し、延いては受取手段３０上の粉粒体Ｐの搬送状態を制御する。即ち、前記制御部による制御下、振動発生手段３５の非作動時には、受取手段３０は振動していないため、受取手段３０上の粉粒体Ｐの搬送は停止又は抑制されているが、斯かる状態から振動発生手段３５を作動させると、受取手段３０が振動を開始することによって、受取手段３０上の粉粒体Ｐの停止又は抑制が解除され、粉粒体Ｐは、図中符号Ｘで示す方向に搬送され、最終的には図２に示すように、受取手段３０の搬送方向Ｘの先端部３０ａから落下して、受取手段３０の下方の散布対象物上に散布される。散布対象物は、連続搬送されていても良い。

受取手段３０は、前述のように、粉粒体Ｐを受け取るトラフ３１を有しているが、図３に示すように、該トラフ３１に設けられ、搬送方向Ｘに直交する直交方向Ｙに延びるリブ３２も有している。本実施形態における受取手段３０は、図３に示すように、トラフ３１の直交方向Ｙの両側縁に亘るリブ３２を有している。リブ３２は、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、トラフ３１の上面３１ａにおいて、鉛直方向の上方に突出するように形成されている。
このように、直交方向Ｙに延びるリブ３２を有することにより、受取手段３０の断面２次モーメントが大きくなり、直交方向Ｙにおけるトラフ３１の端部まで、振動を均等に伝搬し易くなる。これにより、粉粒体Ｐの散布域を広くするため、直交方向Ｙにおけるトラフ３１の幅を拡大しても、粉粒体Ｐを均一に散布することができる。
一方、リブ３２を有しないトラフでは、直交方向Ｙにおける両端部の振幅が大きくなり易いため、該両端部と中央部とで振動にムラが生じる場合がある。この振動のムラを防止するため、トラフの厚みを大きくすることが考えられるが、厚みが大きくなることに伴い、場合によっては振動発生手段に設置可能なトラフの許容重量を超えてしまう。これに対し、本発明の粉粒体散布装置１は、リブ３２を有することにより前述の効果が奏され、精度良く粉粒体を散布することができる。

リブ３２はトラフ３１の上面３１ａ又は下面３１ｂに設置することができる。
リブ３２をトラフ３１の上面３１ａに設置する場合、トラフ３１上の粉粒体Ｐを散布位置まで搬送する際の妨害にならない観点から、リブ３２は、図４（ｂ）に示すようにトラフ３１の上面３１ａ側において、排出口２３よりも搬送方向Ｘの後方に位置していることが好ましい。
リブ３２がトラフ３１の下面３１ｂに位置している場合、搬送方向Ｘにおける排出口２３の位置に関らず、リブ３２を配設することができるが、リブ３２は、排出口２３よりも搬送方向Ｘの後方に位置していることが好ましい。

本実施形態のリブ３２は、トラフ３１の上面３１ａの平面視において、振動発生手段３５よりも搬送方向Ｘの前方に、該振動発生手段３５と間隔を開けて配設されている。斯かる構成により、排出口２３付近のトラフ３１における直交方向Ｙの振幅を均等に伝えやすくなる。このように、リブ３２は、トラフ３１の上面３１ａ又は下面３１ｂの平面視において、振動発生手段３５と重ならない位置に配設されていることが好ましい。

本実施形態のトラフ３１は、図４（ａ）に示すように、振動発生手段３５の上面３５ａと当接した状態で配設されている。以下、振動発生手段３５において、トラフ３１に当接して振動を付加する面を、振動付加面３５ａともいう。
トラフ３１に伝搬する振動の変化をより抑える観点から、トラフ３１の面積は、振動発生手段３５における振動付加面３５ａの面積に対して、好ましくは２．５倍以上、また好ましくは１０倍以下、より好ましくは５倍以下であり、また好ましくは２．５倍以上１０倍以下、より好ましくは２．５倍以上５倍以下である〔図４（ｂ）参照〕。
ここで、トラフ３１の面積は、粉粒体非接触部を含むトラフ３１の上面３１ａの全面積であり、該上面３１ａの搬送方向Ｘにおける前後端及び直交方向Ｙにおける両側縁を含めた面積である。振動発生手段３５において振動付加面３５ａの輪郭の内側に、トラフ３１に接触しない部分がある場合、該部分の面積を含めて振動付加面３５ａの面積とする。

リブ３２は、図３（ａ）に示すように、直交方向Ｙに延びている。リブ３２は、搬送方向Ｘにおける長さＬ２は直交方向Ｙにおける長さＬ１に対して、好ましくは２％以上、より好ましくは５％以上であり、また好ましくは８０％以下、より好ましくは５０％以下である。

本実施形態のリブ３２は、図３（ａ）に示すように、直交方向におけるトラフ３１の両側縁に亘って配設されているが、該両側縁に亘っていなくても良い。トラフ３１に伝搬する振動の変化をより抑える観点から、直交方向Ｙにおけるリブ３２の長さＬ１は、直交方向Ｙにおけるトラフ３１の長さＬ３に対して、好ましくは５０％以上、より好ましくは８０％以上であり、また好ましくは２００％以下、より好ましくは１００％以下である。
同様の観点から、搬送方向Ｘにおけるリブ３２の長さＬ２は、搬送方向Ｘにおけるトラフ３１の長さＬ４に対して、好ましくは５％以上、より好ましくは１０％以上であり、また好ましくは８０％以下、より好ましくは５０％以下である〔図３（ａ）参照〕。

本実施形態におけるトラフ３１は、搬送方向Ｘ及び直交方向Ｙにおける振動発生手段３５の各側縁よりも外方に延出している。トラフ３１に振動をより均等に伝搬させる観点から、トラフ３１は、搬送方向Ｘに直交する直交方向Ｙの長さが、振動付加面３５ａの同方向Ｙの長さＬ５よりも長いことが好ましい。直交方向Ｙにおける振動付加面３５ａの長さＬ５は、直交方向Ｙにおけるトラフ３１の長さＬ３に対して、好ましくは５％以上、より好ましくは１０％以上であり、また好ましくは１５０％以下、より好ましくは１００％以下である〔図４（ａ）参照〕。

平面視におけるリブ３２の形状は、特に制限されず、楕円、半円、矩形状等の任意の形状とすることができる。
本実施形態におけるリブ３２は、平面視において直交方向Ｙに延びる長方形状をなしており、その直交方向Ｙにおける長さが、直交方向Ｙにおけるトラフ３１の長さと一致している。また、振動発生手段３５は、図４（ｂ）に示すように、平面視において、直交方向Ｙにおけるトラフ３１の幅を２等分するトラフ中心線ＣＬ２と、直交方向Ｙにおける該振動発生手段３５の振動付加面３５ａの幅を２等分する搬送中心線ＣＬ１とが一致するように配設されている。この搬送中心線ＣＬ１は、図４（ｂ）に示すように、振動付加面３５ａの中央Ｏを通り且つ搬送方向Ｘに沿う線である。斯かる構成により、トラフ３１の直交方向Ｙの振幅を均一化することができる。このように、リブ３２は、振動付加面３５ａの中央Ｏを通り、搬送方向Ｘに沿う搬送中心線ＣＬに対して対称の形状であることが好ましい。搬送中心線ＣＬ１に対して対称の形状とは、該搬送中心線ＣＬ１に対して線対称な形状であり、例えば、楕円、半円、長方形、正方形、多角形が挙げられる。

本実施形態のリブ３２は、図３（ｂ）に示すように、鉛直方向における断面が搬送方向Ｘに延びる長方形形状である。リブ３２の鉛直方向における断面の形状は特に制限されず、四角形、三角形、半円等の任意の形状とすることができる。

振動発生手段３５によって発生する振動を受取手段３０上の粉粒体Ｐに適切に伝える観点から、トラフ３１は、板状のものが好ましく、より具体的には、図３に示す如き扁平な板部材が好ましい。同様の観点から、リブ３２も、板状のものが好ましく、より具体的には、図３に示す如き扁平な板部材が好ましい。

リブ３２は、トラフ３１と異なる材質であってもよいが、振動伝達性をより向上させる観点から、トラフ３１と同一材質であることが好ましい。トラフ３１及びリブ３２の材質は特に制限されず、鉄、ステンレス鋼、アルミニウム等の金属や、プラスチック等を用いることができる。トラフ３１及びリブ３２の材質として金属を用いる場合、振動伝達性をより向上させる観点から、固有減衰能が、０．０１％以上１％以下であることが好ましく、０．１％以上０．８％以下であることがより好ましい。固有減衰能は、各種材料の０．２％引っ張り永久ひずみに相当する応力、すなわち耐力をσyとしσy/１０のせん断応力振幅を用いて、捩り振動法で測定するものである。
固有減衰能（ＳＤＣ：Specific Damping Capacity ）は、各種材料の試験片（長さ１５０ｍｍ×幅１２．５ｍｍ×厚さ０．９ｍｍ）の降伏応力の１／１０のせん断応力振幅Ａ_０を与えるように加振し、減衰波形を採取し、初期振幅Ａ_０の１／３になるまでの減衰波形の振幅（Ａ_１，Ａ_２，……Ａ_ｎ，Ａ_ｎ＋１）を測定して、下記（１）式で算出した値の平均値を用いる。降伏応力は試験片の０．２％引っ張り永久ひずみに相当する応力である。

リブ３２は、これと別体のトラフ３１に接合されることで形成されても良いが、振動を加えても、リブ３２をトラフ３１に接合した状態を安定して維持する観点から、トラフ３１と一体に形成されていることが好ましい。「一体に形成」とは、例えば、ブロック状の金属体から、トラフ３１及びリブ３２となる部分以外を切削して、トラフ３１の上面３１ａ又は下面３１ｂから突出したリブ３２が生じるように形成することや、リブ部分を有する型に溶融した金属を流し入れて型成形することが挙げられる。

振動発生手段３５としては、受取手段３０上、即ちトラフ３１上の粉粒体Ｐを所望の一方向に搬送させ得る振動成分を発生可能なものであれば良く、例えば、圧電セラミック等の圧電素子、振動フィーダー等の公知の振動発生手段が挙げられる。中でも振動フィーダーは、振動発生手段３５として好ましく用いられる。また、振動発生手段３５の振動数は特に制限されないが、粉粒体の搬送性並びに散布の均一性及び定量性等の観点から、好ましくは５０Ｈｚ以上、さらに好ましくは１００Ｈｚ以上、そして、好ましくは５００Ｈｚ以下、さらに好ましくは３００Ｈｚ以下、より具体的には、好ましくは５０～５００Ｈｚ、さらに好ましくは１００～３００Ｈｚである。

本実施形態の粉粒体散布装置１において、ホッパー２とトラフ３１とは、該ホッパーの排出口２３とトラフ３１との間に隙間Ｇが開くように配設されている（図５参照）。粉粒体Ｐの詰まりを抑制し、ホッパー２の排出口２３から円滑に粉粒体Ｐを排出する観点から、隙間Ｇは、粉粒体Ｐの最大粒子径ｒの１倍以上であることが好ましい（ｒ≦Ｇ）。隙間Ｇは、粉粒体Ｐの最大粒子径ｒを基準として、好ましくは１．５倍以上、さらに好ましくは２倍以上、そして、好ましくは１０倍以下、さらに好ましくは５倍以下、より具体的には、好ましくは１．５倍以上１０倍以下、さらに好ましくは２倍以上５倍以下である。隙間Ｇが粉粒体Ｐの最大粒子径ｒの１０倍以下であると、粉粒体Ｐの排出速度を一定に保ち易い。特に、搬送手段３に振動発生手段３５を備えている場合、振動発生手段３５の振幅又は振動数により粉粒体Ｐの排出量を制御できるが、隙間Ｇが最大粒子径ｒの１０倍以下であると、ホッパー２の排出口２３から排出される粉粒体Ｐの排出量を制御し易いので好ましい。

粉粒体Ｐの最大粒子径ｒは公知の方法により測定することができ、具体的には例えば、乾式篩法（ＪＩＳＺ８８１５－１９９４）、動的光散乱法、レーザー回折法、遠心沈降法、重力沈降法、画像イメージング法、ＦＦＦ（フィールド・フロー・フラクショネーション）法、静電気検知体法、コールター法等が挙げられる。これらの中でも、レーザー回折法又はコールター法で測定した最大粒子径ｒを採用することが、再現性と精度の点から好ましい。特に、対象とする粉粒体の形状が不定形である場合、あるいは粉粒体の粒子径が５ｍｍ程度以下である場合は、レーザー回折法を用いて粉粒体の最大粒子径ｒを測定することが好ましい。

粉粒体Ｐとしては、吸水性ポリマー粒子、砂糖、活性炭、小麦粉、ＰＥペレット、ＰＰペレット、ＰＥＴチップ、ＰＣチップ、ＰＥグラニュール、ＰＢＡビーズ、等の有機物の粉粒体や、金属粉、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、ガラス、石灰等の無機物の粉粒体が挙げられる。粉粒体Ｐの形状は特に制限されず、例えば、球状、碁石状、楕円形、楕円柱、針状、キュービック状等が挙げられる。粉粒体散布装置１によれば、粉粒体Ｐが真球状の場合は勿論のこと、真球状以外の形状であっても、基材に対し直交方向Ｙに均一に定量性良く散布することができる。

本実施形態のホッパー２は、図６に示すように、貯蔵部２０の内部空間を画成する内側壁２０ｉの一部が、水平方向及び垂直方向の両方向に交差する方向に延びる傾斜内側壁２０ｉｓである。ここで、本実施形態において垂直方向は、鉛直方向と一致する。また、内側壁２０ｉの傾斜内側壁２０ｉｓ以外の部分は全て水平方向と直交する垂直方向に延びる垂直壁である。より具体的には図６に示すように、粉粒体Ｐを貯蔵する貯蔵部２０の内部空間は、４枚の内側壁２０ｉ，２０ｉｓで画成されており、各内側壁２０ｉ，２０ｉｓは、それぞれ、粉粒体Ｐの移動路２２を画成する内側壁２１ｉと繋がっているところ、その４枚の内側壁２０ｉ，２０ｉｓのうち搬送方向Ｘの最下流側又は最上流側に位置する１枚の内側壁２０ｉｓを除く、残り３枚の内側壁２０ｉの全てが、垂直方向に延びる垂直壁である。ホッパー２は、全ての内側壁２０iが垂直壁であっても良いが、傾斜内側壁２０ｉｓを有することにより、貯蔵部２０から排出部２１に粉粒体Ｐの集合体が流れ込む際に、その集合体の流動方向と直交する方向の中央部分が周囲部分よりも流動速度が速くなることが抑制されるため、粉粒体Ｐの均一な散布により有利となる。

また、排出部２１では、図６に示すように、粉粒体Ｐの移動路２２を画成する内側壁２１ｉの全てが、水平方向と直交する垂直方向に延びる垂直壁となっている。換言すると、排出部２１の内部空間である移動路２２は、該排出部２１の貯蔵部２０との接続部側端部から排出口２３に向けて、搬送方向Ｘ及び搬送方向Ｘと直交する直交方向Ｙの何れに対しても同じ長さを有する直方体形状となっている。従って、本実施形態のホッパー２では、図６に示すように、搬送方向Ｘに関しては、貯蔵部２０の上底の長さが排出口２３の長さよりも長く、直交方向Ｙに関しては、貯蔵部２０の上底の長さが排出口２３の長さと同じになっている。ホッパー２はこの構造によって、粉粒体Ｐを排出口２３から安定的に定量排出することが容易になっている。

粉粒体Ｐと接触するホッパー２の内側壁２０ｉ，２０ｉｓ，２１ｉの素材としては、粉粒体Ｐが付着しにくい素材であることが好ましい。例えば、粉粒体として、塩化ナトリウム等の潮解性を有するものや、吸水性ポリマーのように吸水による変性を来たすような材料を使用する場合には、ホッパー２の内側壁として、熱伝導性が比較的低い素材を用いることが好ましい。熱伝導率としては、粉粒体の散布が行われる作業時の温度下において、２５Ｗ／ｍ・Ｋ以下のものを使用すると好ましい。熱伝導性の低い材料をホッパー２の内側壁として使用することで、ホッパー２内の結露を防止しやすくなるからである。また、ホッパー２の内側壁の素材としては、該内側壁とは反対側に位置してホッパー２の外面を構成する外側壁よりも、熱伝導性の低い素材などを選択することも可能である。そのような相対的に熱伝導性の低い内側壁をホッパー２に採用した場合には、特に、粉粒体として吸水性ポリマーを用いる場合では、吸水性ポリマーが吸水によって膨張したり、粘着性を発現してお互いにくっついてしまうという不都合も生じ難くなるので、後述する本発明の効果を一層確実に奏する観点から好ましい。また、ホッパー２の内側壁２０ｉ，２０ｉｓ，２１ｉの素材としては、粉粒体に起因する腐食が発生し難いものであることが好ましく、具体的には例えば、ステンレス鋼、ガラス、ジルコニア、窒化ケイ素等のセラミック材料等が挙げられる。さらに例えば、樹脂粉体のような非導電性材料で、粉粒体Ｐどうしの間や粉粒体Ｐと内側壁２０ｉ，２０ｉｓ，２１ｉとの接触により静電気が発生しうる材料を粉粒体Ｐとして使用する場合には、ホッパー２の内側壁２０ｉ，２０ｉｓ，２１ｉとして、導電性を有する素材を用いることが望ましい。導電性を有する材料をホッパーの内側壁として使用することで、静電気発生を防止できるからである。そのような材料としては、例えば、ステンレス鋼、アルミニウム、銅のような金属材料、導電性セラミック、導電性樹脂のような導電性を付与した材料等が挙げられる。

また、ホッパー２の内側壁２０ｉ，２０ｉｓ，２１ｉとしては、粉粒体Ｐが円滑に排出口２３へと流れ出るような表面性状を有することが好ましい。従って、ホッパー２の内側壁は、表面が滑らかであって、かつ、動摩擦係数が低いことが好ましい。特に、内側壁のうち、水平方向及び垂直方向の両方向に交差する方向に延びる傾斜内側壁２０ｉｓが、そのような性状であることが好ましい。具体的には、ホッパー２の内側壁２０ｉ，２０ｉｓ，２１ｉの表面粗さ（Ｒａ）は、ＪＩＳＢ０６０１－２００１に従って測定された値で、１０μｍ以下、特に１μｍ以下であることが好ましい。

粉粒体Ｐが散布される散布対象物は、シート状の基材であることが好ましいが、シート状の基材に限られない。シート状の基材としては、各種製法による不織布、樹脂フィルム、織物、編み物、紙等、及びこれらのうちの同種又は異種のものを複数枚積層した積層体等が挙げられる。

また、散布対象物としては、シート状の基材の上に機能性を有する材料や組成物を積層したものが挙げられる。例えば、フィルムや不織布等のシート状の基材の上に、被酸化性金属及び水を含む発熱組成物を塗布するなどして配置したものを、基材とすることができる。そのような形態の例としては、「本発明の粉粒体散布装置を用いて、粉粒体を、連続搬送されるシート状の基材上に散布する、粉粒体の散布方法」の一例として、被酸化性金属の粒子、及び水を含む発熱シートを製造する際に、連続搬送される繊維シートからなるシート状の基材上に、吸水性ポリマーの粒子、金属粒子、固形の電解質等の１又は２以上を散布して、発熱組成物を形成する方法が挙げられる。この基材の発熱組成物の層に、塩化ナトリウム等の電解質や吸水性ポリマーといった粉粒体を、本発明の粉粒体散布装置を用いて散布することにより、これら粉粒体が均一な状態で配置された発熱体を得ることができる。このような発熱体であれば、発熱ムラの少ない、優れた発熱特性を得られることが期待できる。尚、本発明の粉粒体散布装置及び粉粒体の散布方法は、発熱体の製造方法において好ましいものであるが、他の機能性シートの製造方法にも適用可能である。例えば、連続搬送される繊維シートからなるシート状の基材上に、吸水性ポリマーの粒子を散布し、吸水性シートを製造することができる。

また、基材が水分を含む組成物等を含んでいることに起因して、該基材上に散布された粉粒体がその散布直後から該基材上を移動困難である場合には、排出口２３から均一な粉粒体散布が行われることが重要となる。その観点から、本発明の粉粒体散布装置は非常に有用なものである。

次に、図７に示す本発明の第二実施形態について説明する。図７は第二実施形態の正面図である。図７に示す実施形態の粉粒体散布装置１は、後述する調整機構及び側壁３４がある以外は、図１に示す実施形態の粉粒体散布装置１と同様の構成となっている。

本実施形態においてホッパー２とトラフ３１とは、第一実施形態と同様に、ホッパー２の排出口２３と、受取手段３０のトラフ３１との間に隙間Ｇが開くように配設されている〔図７（ａ）参照〕。図７（ａ）に示す粉粒体散布装置１は、ホッパー２及び受取手段３０の何れもが水平面Ｆに対して平行である。より具体的には、直交方向Ｙにおいて、ホッパー２の排出口２３における鉛直方向の下方の端部と、トラフ３１の上面３１ａとが、水平面Ｆに対して平行である。図７（ａ）に示す粉粒体散布装置１において、ホッパー２と受取手段３０との間の隙間Ｇは、直交方向Ｙにおいて一定である。

本実施形態における支持部材５は、第一実施形態と同様に、ホッパー２を固定するものであるが、該ホッパー２の排出口２３における鉛直方向の下方の端部が、直交方向Ｙにおける水平面に対して傾斜するように、該ホッパー２を固定することができる〔図７（ｂ）参照〕。
また、本実施形態における振動発生手段３５は、水平面Ｆに対して傾いた状態で配設することができ、これにより、該振動発生手段３５の上面に設けられた受取手段３０を、直交方向Ｙにおける水平面に対して傾斜させることができる〔図７（ｃ）参照〕。
このように、本実施形態の粉粒体散布装置１は、ホッパー２及び受取手段３０の少なくとも一方の、直交方向Ｙにおける水平面に対する傾斜角度を調整可能な調整機構を有している。調整機構は、直交方向Ｙにおける水平面に対する傾斜角度を０．０５°刻みに調整可能であることが好ましい。また、調整機構は、直交方向Ｙにおける水平面に対する傾斜角度の調整範囲の上限が、０．５°以上であることが好ましい。
前記調整機構として、ホッパー２又は振動発生手段３５を搬送方向Ｘに沿う１軸回りに回動可能に取り付ける取り付け具を用いることができる。例えば、図１に示す粉粒体散布装置において、ホッパー２を固定する支持部材５をベースプレート４に固定するに当たり、直交方向Ｙの一方の端部側において、該支持部材５及びベースプレート４間にシムを介在させることや、振動発生手段３５を固定するに当たり、直交方向Ｙの一方の端部側においてシムを介在させる等の任意の手段を採用することができる。

本実施形態における粉粒体散布装置１は、前記調整機構によって、ホッパー２及び受取手段３０の少なくとも一方を、直交方向Ｙにおける水平面Ｆに対して傾かせ、直交方向Ｙにおける一方の端部側の隙間Ｇを大きくすることができる。例えば図７（ｂ）に示すように、直交方向Ｙにおいてホッパー２を水平面Ｆに対して傾かせた場合、直交方向Ｙにおける一方の端部側の前記隙間Ｇ１が大きくなり〔図７（ｂ）中左側〕、他方の端部側の前記隙間Ｇ２が小さくなる〔図７（ｂ）中右側〕。
また、図７（ｃ）に示すように、直交方向Ｙにおいて受取手段３０を水平面Ｆに対して傾かせた場合、直交方向Ｙにおける一方の端部側の前記隙間Ｇ３が大きくなり〔図７（ｃ）中左側〕、他方の端部側の前記隙間Ｇ４が小さくなる〔図７（ｃ）中右側〕。

ホッパー２及び受取手段３０の隙間Ｇが大きい箇所では、該隙間Ｇが小さい箇所に比して、ホッパー２から排出される粉粒体Ｐの量が多くなる。そのため、直交方向Ｙにおいて、トラフ３１に伝搬する振動にムラがある場合、トラフ３１において伝搬される振動が小さい部分では粉粒体Ｐの散布量が少なくなるが、該部分における前記隙間Ｇを大きくすることで、粉粒体Ｐの散布量を多くすることができる。逆に、トラフ３１において伝搬される振動が大きい部分では粉粒体Ｐの散布量が多くなるが、該部分における前記隙間Ｇを小さくすることで、粉粒体Ｐの散布量を少なくすることができる。このような調整機構によって、直交方向Ｙの一方又は他方の端部側における前記隙間Ｇを調整することにより、受取手段３０に伝搬される振動にムラがあっても、粉粒体Ｐの散布密度を均一にすることができる。
前述の第一実施形態に斯かる粉粒体散布装置１は、調整機構を具備するものではなかったが、粉粒体Ｐの散布密度をより均一化する観点から、リブ３２と併せて該調整機構を具備することが好ましい。

調整機構は、ホッパー２及び受取手段３０の何れか一方を傾かせて前記隙間Ｇを調整することができるが、粉粒体Ｐに及ぶ重力の影響を少なくする観点から、ホッパー２を傾かせることが好ましい。

前記第一実施形態におけるトラフ３１には、リブ３２が配設されており、他の部材は一切配設されていないが、図７に示す実施形態のとおり、トラフ３１の搬送方向Ｘに沿う側縁部に、上面３１ａから上方のホッパー２側に突出する側壁３４を設けても良い。トラフ３１にこのような側壁３４を設けることによって、ホッパー２の排出口２３から排出された粉粒体Ｐをトラフ３１で受け取ることがより一層確実に行えるようになると共に、受け取った粉粒体Ｐを散布するまでの間、トラフ３１の上面３１ａからこぼさずに上面３１ａ上に留めておくことがより一層確実に行えるようになるため、搬送方向Ｘ以外の想定外の方向から粉粒体Ｐを散布する不都合が生じ難くなる。

本発明は、前記実施形態に制限されず適宜変更可能である。更に、各実施形態における要件は、適宜、実施形態間で相互に置換可能である。
例えば、ホッパー２の排出部２１における排出口２３の平面視形状は、図３に示す如き長方形形状に限定されず、円形、楕円形、多角形形状等、任意に設定可能であり、例えば、長楕円形状、一方向に長い五角形以上の多角形形状とすることができる。尤も、前述したように、排出口２３の平面視形状は、搬送手段３による粉粒体Ｐの搬送方向Ｘと直交する直交方向Ｙの長さの方が搬送方向Ｘの長さよりも長いような、「一方向に長い形状」であることが好ましい。
また、排出口２３が直交方向Ｙに複数の区画に分割され、排出部２１が該複数の区画に１対１で対応する複数の移動路２２を有していても良い。

１粉粒体散布装置
２ホッパー
２０貯蔵部
２１排出部
２２移動路
２３排出口
３搬送手段
３０受取手段
３１トラフ
３１ａ上面
３１ｂ下面
３２リブ
３４側壁
３５振動発生手段
Ｐ粉粒体
Ｘ搬送方向
Ｙ直交方向

Claims

内部に粉粒体を貯蔵可能であり且つ該粉粒体の排出口を有するホッパーと、該ホッパーから排出された前記粉粒体を散布位置まで搬送して散布する搬送手段とを備えた粉粒体散布装置であって、
前記搬送手段は、前記ホッパーから排出された前記粉粒体を受け取る受取手段と、該受取手段を振動させる振動発生手段とを有し、該振動発生手段により該受取手段を振動させることによって、該受取手段上の前記粉粒体を所定の搬送方向に搬送可能になされており、
前記受取手段は、前記粉粒体を上面で受け取るトラフと、該トラフに設けられ、前記搬送方向に直交する直交方向に延びるリブとを有し、
前記リブは、前記排出口よりも前記搬送方向の後方に位置し、前記トラフの上面において鉛直方向の上方に突出するように形成されており、
前記リブは、前記振動発生手段が前記トラフに当接する部位よりも前記搬送方向の前方に間隔を開けて配設されている、粉粒体散布装置。
前記トラフの面積が、前記振動発生手段における前記トラフに当接する振動付加面の面積に対して２．５倍以上である、請求項１に記載の粉粒体散布装置。
前記リブは、前記搬送方向に直交する前記直交方向の長さが、前記振動発生手段における前記トラフに当接する振動付加面の同方向の長さよりも長く、前記振動付加面の中央を通り且つ前記搬送方向に沿う搬送中心線に対して対称の形状である、請求項１又は２に記載の粉粒体散布装置。
前記リブは、前記トラフと同一材質であり、且つ該トラフと一体に形成されている、請求項１～３の何れか１項に記載の粉粒体散布装置。
前記ホッパーは、ベースプレート上に立設された支持部材により、該ベースプレート上に固定されており、
前記ホッパー及び前記受取手段の少なくとも一方の、前記搬送方向に直交する方向における水平面に対する傾斜角度を調整可能な調整機構を有しており、
前記調整機構が、前記直交する方向の一方の端部側において、前記支持部材及び前記ベースプレート間に介在させるシムを含んで構成されているものであるか、又は前記受取手段及び振動発生手段間に介在させるシムを含んで構成されている、請求項１～４の何れか１項に記載の粉粒体散布装置。