JPH072220B2 - 短繊維固定処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、短繊維固定処理装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】被植毛基体に短繊維を密に恰も植込んだ
ように固定（以下、植毛という）して成る物品は、滑り
を良くし、かつ気密性を保持する部品として可動する窓
硝子のシール材等として使用されているが、他にも内装
材等として広く用いられている。これに使用する短繊維
は使用目的に応じ、例えば自動車の窓硝子用としては黒
色、また、内装材としては種々の色彩のものが採用され
る。

【０００３】上記の短繊維はナイロン、レイヨン等の合
成樹脂、天然樹脂、金属等の繊維やウールのような動物
繊維を0.1 〜10mmの範囲内の一定の長さに切断したもの
で、このような短繊維をこの業界ではパイルと呼んでい
る。

【０００４】パイルの植毛は静電誘導による植毛加工
（以下、静電植毛という）が有利であり、近年、様々な
量産用の静電植毛加工装置が開発されている。これらの
装置で加工するには、パイルはそのままでは電気抵抗が
大きすぎ静電植毛には不向きなため、無機塩類、有機珪
素、界面活性剤等を繊維の表面に付着させ、電気特性や
さばき性等を調整して電着性処理を施したものが装置の
植毛室内へ供給される。然し、生産効率を上げるために
は植毛室内に必要量の数倍〜数十倍のパイルを供給して
おかなければならない。

【０００５】何故ならば、静電植毛の方法というのは植
毛室に設置された電極に数万ボルトの電圧を印加して強
い電界を発生させ、電界領域に在るパイルに帯電させ
て、同じ電界領域近くに置かれ接地された被植毛物の接
着剤層に上記パイルを静電誘導して植え込むものである
が、パイルは電極の周囲を四方八方に飛翔し、被植毛物
に投苗されるのはそこに飛翔しているパイルの極く一部
でしかなく、殆どのパイルは電極から或る程度の距離ま
で飛翔した後落下し、コンベヤ等を用いた循環機構によ
り繰返し植毛室へ供給される。

【０００６】図５〜図８は上記のような構造を有する従
来の植毛装置の例である。先ず、図５はブロアを用いた
空気流による循環機構を備えた植毛装置の正面断面図、
図６は図５の側面断面図である。図示の如く、この装置
20は大別してパイルＰを供給するタンク21、植毛室22、
搬送室24、循環機構となるブロア28、チューブ27、31、
サイクロン30、集塵機32によって構成されている。

【０００７】植毛室22の内部には電極23が設置されて電
界領域23ａを形成し、パイルタンク21から供給されて落
下したパイルＰは植毛室22内に飛翔し、電界領域23ａに
飛翔したパイルＰは静電気を帯電される。被植毛基体７
は搬送室24内に設けられたベルトコンベヤ25によって矢
印方向に搬送される。被植毛基体７はコンベヤを介して
接地されているので電極23の下を通過する際に、電界領
域23ａ部に飛翔している帯電したパイルＰを引着するこ
とになる。したがって、パイルＰは被植毛基体７の接着
剤塗布面に植毛される。

【０００８】然し前述のように、被植毛基体７に有効に
植毛されるのは植毛室22内に飛翔しているパイルＰの極
く一部でしかなく、殆どのパイルＰは自然に落下し、ベ
ルトコンベヤ25によって余剰のパイルＰとしてホッパー
26へ運ばれる。そしてこの余剰パイルＰはチューブ27及
び29を経由して、エアブロア28によって強制的にサイク
ロン30へ回収された後、再び大部分がパイルタンク21へ
供給され循環を繰返す。パイルの残りの一部分は集塵機
32へ回収され、廃棄される。

【０００９】次に図７はコンベヤによるパイルの循環機
構を有する側の正面断面図、図８は図７の側面断面図で
ある。なお、共通する部分には同じ符号を付して表して
ある（以下、同様）。

【００１０】これも植毛の原理や余剰パイルが循環して
植毛されるという方式に変りはない。この場合被植毛基
体７の植毛室42内への搬送は、図示の如くローラコンベ
ヤ44によって搬送される。そしてローラコンベヤ44はチ
ェーン（図示せず）により連動されて円弧矢印方向に回
転する。パイルタンク41から落下して植毛室42に供給さ
れるパイルＰは室内を飛翔し、電極43周辺の電界領域23
ａに在るパイルＰは帯電し、ローラを介して接地された
被植毛基体７の接着剤塗布面に植毛される。

【００１１】そして植毛に供されなかった余分のパイル
Ｐはローラ44の間から落下し、ホッパー状の内部底板42
ａによって中央部に集められ、底部の長手方向に設置さ
れたスクリューコンベヤ45により矢印方向へ搬送され
る。スクリューコンベヤ45で１ケ所に寄せ集められたパ
イルＰは、更に駆動源47で駆動されるスパイラルコンベ
ヤ46によって再度パイルタンク41へ回収されて循環する
ものである。これらのパイルタンクの容量は50〜200 ｌ
のものが多い。

【００１２】然しながら、上記のように何度も循環を繰
返すことにより、パイル同志の摩擦等によって電着処理
剤が剥離され、更にパイルとしての性能の劣化が避けら
れない。また、このような循環機構を設けることに伴い
装置が大がかりとなり、装置の製造費は増大する。更に
装置の稼働には多くのパイルを要し、色変え等のための
清掃作業に多大の時間を費やし、コストアップの要因と
なっている。このため近年どの業界にも求められている
少量多品種生産への対応ができない等の問題を擁してい
る。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な問題を除去し、効率的な優れたパイルの静電植毛装置
を提供することを目的としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するために次のように構成されている。

【００１５】本発明は、静電誘導によって短繊維を所定
方向に被処理物に固定させる処理室と、この処理室へ前
記短繊維を供給する短繊維供給部とを有する短繊維固定
処理装置において、電極と、この電極に対向する位置に
前記被処理物を搬送する搬送手段と、少なくとも前記電
極と前記被処理物との間の領域に前記短繊維を飛翔させ
る飛翔手段とによって前記処理室が構成され、前記処理
室内の前記領域近傍における前記短繊維の量を検出する
検出手段を有し、この検出手段の検出結果に基いて前記
短繊維供給部から前記処理室への前記短繊維の供給を制
御するように構成されていることを特徴とする短繊維固
定処理装置に係る。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。

【００１７】図１は装置全体の正面断面図である。装置
１は図示の如く、植毛室２、パイル供給室15及び制御機
構に大別されて構成されている。

【００１８】植毛室２は筐体を成し、その本体の対向す
る２側面の中央部に硝子窓２ｂ、２ｂが設けられ、底板
２ａは波状構造になっている。波状底板２ａの凹部には
回転羽根３が複数設置され図示しない駆動源によって夫
々が円弧矢印方向に回転する。そして、最側方の回転羽
根上部には中央寄りに傾斜する風向誘導板４、４が設置
されている。

【００１９】電極板５は、数万ボルトの電圧印加によっ
て電界領域５ａを発生させるもので、植毛室２の中央部
に水手に設置され、図示しない電源に結線されている。
本例の搬送機構であるローラコンベヤ６は回転羽根３の
直近上部に位置し、接地された図示しない駆動機構に軸
支されている。前記の硝子窓２ｂの一方にはパイルＰの
吹出し口１６ａが設けられ、その上方にはフォトトラン
ジスタ９が設置され、対向する反対側の硝子窓２ｂには
発光ダイオード８が設置されている。そして、発光ダイ
オード８及びフォトトランジスタ９は電極５上方の水平
位置に設けられ、後述する制御機構に結線されている。

【００２０】以上のように構成された植毛室２に供給さ
れたパイルＰは室内全体に飛翔し、電極５周辺の電界領
域５ａに達したパイルＰは長さ方向の一端が正に、他端
が負に帯電し、下部をローラコンベヤ６によって連続的
に搬送された被植毛基体７に引着する。即ち、被植毛基
体７は表面には接着剤が塗布され、而もローラコンベヤ
６を介して接地されているので、帯電したパイルＰは忽
ち被植毛基体７に投苗されたようになる。

【００２１】然し、電界領域を脱し植毛に供されなかっ
たパイルＰの殆どは自然に落下する。そこで落下したパ
イルＰは底部に設置された回転羽根３の発する空気流に
よって電界領域５ａへ押し戻される。このようにして絶
えず電界領域５ａに飛翔するパイルＰの密度を所定の範
囲に保つようにしている。

【００２２】そして、この密度を常に測定する仕組が発
光ダイオード８とフォトトランジスタ９とからなるフォ
トカプラである。

【００２３】植毛室２へ供給されたパイルＰは被植毛基
体７に植毛されて漸次に減少し、植毛室内のパイルＰの
飛翔密度は低下する。而も、全てが植毛という正統な密
度の低下要因ではなく、一部は内壁面やローラ等にも引
着する。したがって発光ダイオード８及びフォトラプラ
９が設置された窓の硝子内面にもパイルＰが引着し、受
光器９の感知機能の妨げとなるので窓硝子部には図示し
ないパイルＰの払拭手段が設けられている。

【００２４】このようにして植毛加工を行うためには常
に植毛室内のパイルの密度を所定範囲に保つことが必要
であるが、この密度の測定は回転羽根３の作用により最
も密度の高い電界領域を測定している。図２及び図３は
飛翔パイルＰの電界領域における拡がり及び密度の状況
を示している。

【００２５】図２、図３は何れも植毛室の正面断面図で
あるが、図２はパイルＰの飛翔領域が狭くかつ密度が低
くて発光ダイオード８の信号をフォトトランジスタ９が
検出している状態を示し、図３は飛翔領域が広くかつ密
度の濃い飛翔パイルＰに発光ダイオード８の信号が遮ら
れてフォトトランジスタ９が受信できない非検出状態を
示している。

【００２６】したがって、図２のように植毛室２内の飛
翔パイルの飛翔領域が狭くかつ密度が低い場合には、フ
ォトトランジスタ９がこれを検出してパイルＰが適量ま
で供給され、図３の如く飛翔領域が広くかつ密度が濃く
適量になれば非検出状態となってパイルＰの供給が停止
される。

【００２７】図１において図示の如く、パイルＰはパイ
ル供給室15と植毛室２の連結管16を通って植毛室内のパ
イル吹出し口16ａから供給される。パイル供給室15内の
上部にはホッパー14が設けられ、その排出口は前記連結
管16に連結されている。そして排出口の反対側には送風
機17が設置され、該部のパイル供給室15の側壁には外気
取入れ穴15ａが設けられている。

【００２８】ホッパ14の上部には水平に往復動する回転
刷子12が設置され、図示しない駆動機構により駆動され
る。そして回転刷子12の毛先は常に当り棒13に接触し
て、刷子に付いたパイルＰを払拭する仕組みになってい
る。その当り棒13は回転刷子12の下部寄りに設置され、
両者は常に一定の距離で固定されているので共に往復動
する。

【００２９】ホッパ14の上部は開口されパイルタンク10
の底部が嵌合する構造になっている。そしてパイルタン
ク10の底面には網11が設置され、回転刷子12の毛先が網
11の下面に当接し、パイルタンク10のパイルＰを引出す
ようになっている。パイルタンクの側面は透明板で形成
され、パイルＰの残量が一目で確認される。

【００３０】パイルタンク10はカートリッヂ式で図４に
示す如く、タンク10は本体10ａと上蓋10ｂと下蓋10ｃに
分解可能な構造である。したがって、植毛装置１を稼働
させるときには、予め予想されるパイルＰの必要量を見
込んで、充填した別のタンクを装置付近に用意しておく
ことにより、遅滞なくタンクの取換えが可能であり連続
作業に支障を及ぼすことはない。

【００３１】このようなパイル供給機構から植毛室２へ
供給されるパイルＰは、全てパイル供給室15に内設され
た駆動制御回路18の信号によって自動的に行われる。即
ち、前述した如く植毛室２の硝子窓２ｂ、２ｂの一方に
設置された発光ダイオード８の信号を反対側に設置され
たフォトトランジスタ９の受信の有無に従って、これに
連結配線された駆動制御回路18が指示信号を発して、供
給側の回転刷子12や送風機17が駆動又は停止する。

【００３２】植毛室２の硝子窓２ｂ、２ｂは単に発光ダ
イオード８及びフォトトランジスタ９によるパイルＰの
飛翔領域や密度を測定するためだけではなく、外部から
各部の作動状態等の目視点検やパイルＰの飛翔状況等を
看視するためでもある。

【００３３】植毛用に飛翔させるパイルＰの大きさは材
質等によって一様ではないが、実験の結果、ナイロンの
場合、太さは２デニール、長さは 0.5mmのもので、１m³
当り80ｇ程度の量が最適である。

【００３４】以上のように、この植毛装置は、植毛室内
に適正量を甚しく越える量のパイルが供給されることは
ないので、多量のパイルを供給する必要がなく、また、
繰返し循環による電着剤剥離が起きないので経済的であ
るのみならず、色変え等のために内部の清掃作業を行う
場合、装置を停止して植毛室下部に堆積した 100ｇ程度
のパイルを掃き集めるだけでよく、従来の装置と比べれ
ば極めて短時間で作業を終えることができる。

【００３５】以上、本発明の実施例を説明したが、本発
明の技術的思想に基いて前記の実施例に種々の変形を加
えることができる。

【００３６】例えば、パイル供給室から植毛室へのパイ
ル供給は、送風によるほか、ベルトコンベヤやスクリュ
ーコンベヤ等の他の搬送手段によって良く、発光ダイオ
ード及びフォトトランジスタは側壁に着脱可能に嵌め込
むようにして硝子窓を省略して良い。

【００３７】また、植毛室内の飛翔パイルの量の検出に
は、前記のような光学的検出によるほか、静電容量等の
他の適宜の物理量の検出によることもできる。

【００３８】更に、パイル供給制御は、検出手段の検出
及び非検出のディジタル方式によるほか、検出物理量の
アナログ的変化に対応してＰＩＤ（比例、積分、微分）
動作等による精密な制御を行うことも可能である。

【００３９】また、被処理物の搬送は、ローラコンベヤ
によるほか、飛翔パイルが通過可能なメッシュベルトコ
ンベヤやチェーンコンベヤ等の他の搬送手段によって良
い。

【００４０】

【発明の作用効果】本発明は、処理室内で飛翔する短繊
維の量を検出手段によって検出し、処理室へ供給する短
繊維の供給を前記の検出結果に基いて制御するようにし
ているので、常に適量の短繊維を処理室へ供給するよう
にできる。

【００４１】従って、甚だしく過剰な短繊維を処理室へ
供給する必要がなく、また、多量の短繊維を循環させる
必要がなくてこの循環に起因する短繊維表面処理剤の剥
離も起こらず、経済的である。また、短繊維を異種の短
繊維に切り換える場合、装置内の清掃が簡単に済む。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例のパイル植毛装置の正面断面図である。

【図２】同植毛室内におけるパイルの飛翔領域及び密度
が小さい状態を示す断面図である。

【図３】同植毛室内におけるパイルの飛翔領域及び密度
が大きい状態を示す断面図である。

【図４】同パイルタンクの一部を分解した断面図であ
る。

【図５】従来例の空気流によるパイルの循環機構を有す
る植毛装置の正面一部断面図である。

【図６】同右側面一部断面図である。

【図７】他の従来例のコンベヤによるパイル循環機構を
有する植毛装置の正面一部断面図である。

【図８】同右側面一部断面図である。

【符号の説明】

１、20、40・・・静電植毛装置 ２、22、42・・・植毛室 ３・・・回転羽根 ４・・・風向誘導板 ５、23、43・・・電極 ６、44・・・ローラコンベヤ ７・・・被植毛基体 ８・・・発光ダイオード ９・・・フォトトランジスタ 10・・・パイルタンク 11・・・網 12・・・回転刷子 13・・・当り棒 14、26・・・ホッパ 15・・・パイル供給室 16・・・連結管 17・・・送風機 18・・・駆動制御回路 Ｐ・・パイル

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 静電誘導によって短繊維を所定方向に被
   処理物に固定させる処理室と、この処理室へ前記短繊維
   を供給する短繊維供給部とを有する短繊維固定処理装置
   において、 電極と、この電極に対向する位置に前記被処理物を搬送
   する搬送手段と、少なくとも前記電極と前記被処理物と
   の間の領域に前記短繊維を飛翔させる飛翔手段とによっ
   て前記処理室が構成され、 前記処理室内の前記領域近傍における前記短繊維の量を
   検出する検出手段を有し、 この検出手段の検出結果に基いて前記短繊維供給部から
   前記処理室への前記短繊維の供給を制御するように構成
   されていることを特徴とする短繊維固定処理装置。