(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面に複数の集積用凹部を有する回転ドラムと、該回転ドラムの外周面に原料を飛散させて供給する原料供給手段とを備え、供給された上記原料を上記回転ドラムの各集積用凹部内に吸引して堆積させ、該原料の堆積物を該各集積用凹部から離型させることにより成形体を連続的に製造する成形体の製造装置であって、
上記各集積用凹部の底面を上下に変位させる底面昇降機構を具備してなる成形体の製造装置。
【請求項２】
上記各集積用凹部が、上記回転ドラムの回転に伴い、上記原料の供給口が配置された原料供給エリア、圧縮補助壁が配置された圧縮エリア、及び搬送手段が配置された排出エリアを、この順に順次通過するようになしてあり、
上記底面昇降機構は、上記各集積用凹部の底面を、上記原料供給エリアにおいては上記原料が堆積し得るように下降させ、上記圧縮エリアにおいては該原料の堆積物が該圧縮補助壁との間で圧縮されるように上昇させ、該排出エリアにおいては該原料の堆積物が離型し上記搬送手段に受け渡されるように更に上昇させるようになされている請求項１に記載の成形体の製造装置。
【請求項３】
上記排出エリアの後工程であって、該排出エリアと上記原料供給エリアとの間に、清掃手段が配置された清掃エリアを有しており、該清掃エリアにおいては、上記底面昇降機構により上記各集積用凹部の底面が上記回転ドラムの表面と同じ高さに位置され、その位置において該底面が清掃されるようになされている請求項２に記載の成形体の製造装置。
【請求項４】
上記各集積用凹部は、上記底面と該底面を囲む内周面とを有してなり、該底面及び該内周面の双方に、該集積用凹部内と上記回転ドラム内とを連通する孔が形成されている請求項１〜３の何れかに記載の成形体の製造装置。
【請求項５】
請求項１〜４の何れかに記載の成形体の製造装置を用いた成形体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、成形体の製造装置に関し、詳しくは、飛散させた繊維や粉粒体を集積して成形体を連続的且つ効率的に製造することのできる成形体の製造装置及び製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
吸収性の繊維製品を連続的に製造する装置として、特公平６−１４２号公報には、外周面に複数の集積用凹部を有する回転ドラムと、該回転ドラムの外周面に原料繊維を飛散させて供給する原料供給手段と、該回転ドラムに同期して回転し、その外周面に凸部を有する小ドラムとを備えた繊維製品の製造装置が開示されており、この装置によれば、各集積用凹部内に堆積した原料繊維は、上記小ドラムの凸部に押圧されて賦形され、繊維製品として、圧縮空気及び吸引により該集積用凹部内からコンベア上に離型排出され、次工程に搬送される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、かかる製造装置においては、各集積用凹部内の底面は固定されており、パルプ坪量の異なる吸収体を製造することは困難である。
また、回転ドラムの回転と小ドラムの回転との同期にずれが生じるおそれがあり、製造される繊維製品に形態上の欠陥が生じたり、装置が故障する等の問題があり、装置の保守等の負担が大きい。
また、各集積用凹部内に山盛り状態に堆積した原料繊維の過剰部分を除去する手段、原料繊維を残さずに排出する手段、該手段によってもなお残留する繊維を集積用凹部内から除去する清掃手段の全てが必要であり、そのため、装置の構成が複雑となっており、繊維製品の効率的な製造の観点から改善の余地が大きかった。
【０００４】
従って、本発明の目的は、飛散させた繊維や粉粒体を集積して、成形体を連続的且つ効率的に製造することのできる成形体の製造装置及び製造方法、特に紙おむつや生理用ナプキン等の衛生品の吸収体の製造に適した製造装置及び製造方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、外周面に複数の集積用凹部を有する回転ドラムと、該回転ドラムの外周面に原料を飛散させて供給する原料供給手段とを備え、供給された上記原料を上記回転ドラムの各集積用凹部内に吸引して堆積させ、該原料の堆積物を該各集積用凹部から離型させることにより成形体を連続的に製造する成形体の製造装置であって、上記各集積用凹部の底面を上下に変位させる底面昇降機構を具備してなる成形体の製造装置を提供することにより、上記目的を達成したものである。
また、本発明は、請求項１〜４の何れかに記載の成形体の製造装置を用いた成形体の製造方法を提供することにより、上記目的を達成したものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の成形体の製造装置及び製造方法それぞれの好ましい一実施形態について図面を参照して説明する。
【０００７】
本実施形態の成形体の製造装置は、外周面に複数の集積用凹部１１を有する回転ドラム１と、該回転ドラム１の外周面に原料２を飛散させて供給する原料供給手段３とを備え、供給された上記原料２を上記回転ドラム１の各集積用凹部内１１に吸引して堆積させ、該原料２の堆積物４を該各集積用凹部１１から離型させることにより成形体５を連続的に製造する成形体の製造装置であって、上記各集積用凹部１の底面１１ａを上下に変位させる底面昇降機構６を具備してなる。
【０００８】
本実施形態の成形体の製造装置は、紙おむつや生理用ナプキン等の衛生品の吸収体を製造する装置であり、原料供給手段３は、吸収体を製造するための繊維状パルプを原料２として回転ドラム１の外周面に供給するように構成されている。具体的には、原料供給手段３は、原料パルプ２０を、ニップロール３１により解繊シリンダー３２に送り込み、解繊シリンダー３２により粉砕した繊維状パルプ２を、導入管３３から導入される圧縮空気により原料供給管３４内に飛散させて供給する。
【０００９】
回転ドラム１は、外周面に平面視して略矩形状の複数の集積用凹部１１を所定の間隔に複数有する有底円筒状のドラムであり、その軸芯線を回転軸として図１中矢印方向に回転するようになっている。回転ドラム１の開放部は、回転しない円形状の固定壁１２（図２参照）により実質的に気密に閉鎖されている。尚、固定壁１２には、集塵ファンに接続された排気管（図示せず）が接続されており、該排気管からの排気により回転ドラム１内が負圧に維持されるようになっている。
【００１０】
回転ドラム１の周囲には、回転ドラム１の回転方向に沿って順に、原料２の供給口３４ａ、圧縮補助壁７、搬送手段８、及び清掃手段９が配置されており、回転ドラム１の外周面に設けられた各集積用凹部１１は、回転ドラム１の回転に伴い、原料の供給口３４ａが配置された原料供給エリアＡ、圧縮補助壁７が配置された圧縮エリアＢ、搬送手段８が配置された排出エリアＣ、及び清掃手段９が配置された清掃エリアＤを、この順に順次通過するようになされている。
【００１１】
原料の供給口３４ａは、上記原料供給管３４の先端開口部であり、回転ドラム１の外周面に上方から原料２を供給するように回転ドラム１の上半分を覆うように設けられている。
上記圧縮補助壁７は、回転ドラム１の外周面に沿うように湾曲した縦長の圧縮面を有し、該圧縮補助壁７は、集積用凹部１１の上昇する各底面１１ａと該圧縮面との間に原料の堆積物を挟持して該堆積物を圧縮可能なように、該回転ドラム１の外周面に対向させて配設されている。
上記搬送手段８は、吸引手段８１を備えたバキュームコンベアであり、回転ドラム１の下方に位置する搬送面に、各集積用凹部１１から離型された成形体５を連続的に受け取って次工程に連続的に搬送し得るように構成されている。
上記清掃手段９は、周面に多数のブラシが植設された円筒状の清掃ロール９１を主体として構成されており、該ブラシの先端が回転ドラム１の外周面に接触し、回転ドラム１の外周面に付着する原料２の残留物を除去するようになっている。尚、清掃ロール９１は、図示しない駆動手段により回転ドラム１と同一方向に回転する。
【００１２】
本実施形態の成形体の製造装置は、上記各集積用凹部１１の底面を上下に変位させる底面昇降機構を具備している。
底面昇降機構６は、回転ドラム１の回転に連動させて各底面１１ａを昇降させる機構であり、図２に示されるように、回転ドラム１に固定され、各底面１１ａを上下動可能に支持する支持機構６１と、各底面１１ａに、回転ドラム１の回転に連動する昇降運動を与える運動付与機構６２とからなる。
【００１３】
支持機構６１は、各集積用凹部１１毎に一つづつ設けられており、それぞれ各集積用凹部１１の各底面１１ａを裏側から支持する支持板部６３ａ及び該支持板部６３ａの裏面に直角に結合された軸部６３ｂからなる支持部材６３と、回転ドラム１に固定され、環状に形成された先端部において支持部材６３を上下動可能に支持する支持部６４とからなる。
【００１４】
運動付与機構６２は、固定壁１２の内面に固定され所定形状のカム溝６５を有する環状のカム板６６と、該カム溝６５の形状を各底面１１ａに伝達し該カム溝６５の形状に則した動きを各底面１１ａに与える伝達部材６７とからなる。
カム板６６は、図３に示されるように、各底面１１ａを規則的に昇降させるための情報を、カム溝６５の形状、より具体的にはカム板６６の中心点Ｐからカム溝６５の各位置までの距離Ｌの変化として記録保持させたものである。カム板６６は、固定壁１２の内面に、その中心点Ｐが回転ドラム１の回転軸上に位置するように固定されている。カム溝６５は、カム板６６の上半分が原料供給エリアＡ、下半分は、右から順に圧縮エリアＢ、排出エリアＣ及び清掃エリアＤにおける各底面１１ａの昇降運動を規定している。
伝達部材６７は、図２に示されるように、カム溝６５内に挿入される一端部６７ａと上記支持部材６３の軸部６３に連結される他端部６７ｂとを有しており、該一端部６７ａは、回転ドラム１の回転に連動してカム溝６５内を一方向に移動し、これにより上記距離Ｌの変化に連動する昇降運動を各支持部材６３を介して各底面１１ａに与える。
そして、各集積用凹部１１の各底面１１ａは、カム溝６５の形状に従って昇降し、上記距離Ｌの増大時には上昇し、距離Ｌの減少時には下降する。
【００１５】
尚、本実施形態の製造装置では、排出エリアＣにおいては、各底面１１ａが回転ドラム１の表面と同じ高さ位置にまで上昇し、清掃エリアＤにおいては、このように回転ドラム１の表面まで上昇した各底面１１ａに対して清掃手段９による清掃が行われる。
【００１６】
各集積用凹部１１それぞれは、底面昇降機構６により昇降運動する可動式の底面１１ａと、該底面１１ａを囲む内周面１１ｂとを有してなり、該底面１１ａ及び該内周面１１ｂの双方に、該集積用凹部１１内と上記回転ドラム１内とを連通する孔、即ち集積用凹部１１内に原料２を吸引して堆積させる多数の孔が形成されている。底面１１ａ及び内周面１１ｂのそれぞれは、多数の孔を有する網状体により形成されており、該内周面１１ｂの裏面側には該内周面１１ｂからの効率的な吸引を可能とする隙間１３が形成されている。また、上記の支持板部６３ａにも、多数の孔が形成されている。
【００１７】
次に、本実施形態の成形体の製造装置を用いた成形体の製造方法、即ち本発明の成形体の製造方法の一実施形態について説明する。
本実施形態の成形体の製造方法においては、上記回転ドラム１を一方向に回転させ、所定の位置から該回転ドラム１の外周面に上記原料供給手段３により原料２を飛散させて供給し、供給された該原料２を、上記底面昇降機構６により上記底面１１ａを下降させた状態において上記各集積用凹部１１内に吸引して堆積させ、該各集積用凹部１１内に堆積した該原料２の堆積物４を、該各集積用凹部１１の底面１１ａを上記底面昇降機構６により上昇させて順次離型させる。
【００１８】
以下、本実施形態の成形体の製造方法について詳細に説明する。
先ず、回転ドラム１を一定速度で回転させ、同時に上記の集塵ファンを作動させ、回転ドラム１内を負圧にすると共に原料供給管３４の内部に空気流を生じさせる。
そして、原料供給手段３に原料パルプ等２０を供給し、粉砕により生じる繊維状パルプを原料２として原料供給管３４内に生じる空気流にのせて、上記供給口３４ａから該回転ドラム１の外周面上に供給する。
【００１９】
この状態において、各集積用凹部１１の各底面１１ａは、上記底面昇降機構６により、回転ドラム１の回転に伴って規則的に昇降を繰り返している。
即ち、図１に示す原料供給エリアＡにおいては、底面昇降機構６により各集積用凹部１１の各底面１１ａは最下位置〔図２（ａ）参照〕にまで下降される。そして、このように下降させた状態にある集積用凹部１１内に、供給された繊維状パルプ２が吸引されて堆積する。各集積用凹部１１が圧縮エリアＢに移行する際には、各集積用凹部１１内に満杯の繊維状パルプ２が堆積している。
各集積用凹部１１が圧縮エリアＢに移行した後、各集積用凹部１１の底面１１ａは最下位置と最上位置との間の中間位置にまで上昇する。この底面１ａの上昇に伴って、集積用凹部１１内の繊維状パルプ２の堆積物４が該底面１１ａと圧縮補助壁７の圧縮面との間に挟持されて圧縮される。
【００２０】
集積用凹部１１が排出エリアＣに移行すると、各集積用凹部１１の底面１１ａは回転ドラム１の表面と同じ高さ位置（最上位置，図２（ｂ）参照〕にまで上昇する。そして、各集積用凹部１１内の圧縮された堆積物４がバキュームコンベア８へ吸引されて離型され、各成形体５が図１に示すように連続的に次工程に搬送される。尚、次工程における処理や加工は特に制限されず、従来の吸収体製造装置等における各種の処理や加工が挙げられる。
【００２１】
本製造方法においては、各集積用凹部１１が清掃エリアＤに移行しても該集積用凹部１１の各底面１１ａは、回転ドラム１の表面まで上昇した状態を維持する。そして、その状態において、各底面１１ａに対して清掃手段９による清掃が行われる。具体的には、清掃ロール９１が、底面１１ａに残留する繊維状パルプ２を掻き取り、掻き取った残留物が返戻管９２を介して原料供給手段に戻されるようにしてある。尚、図１中の９３は、圧搾空気の噴射部であり、残留物の除去をより確実とするものである。
【００２２】
集積用凹部１１の各底面１１ａは、清掃エリアＤから原料供給エリアＡに移行する際に再び最下位置に戻り、そして、集積用凹部１１内に繊維状パルプ２が再び堆積する。
このようにして、本実施形態の成形体の製造装置及び製造方法によれば、原料の各集積用凹部１１内への集積と、上記圧縮エリアにおける圧縮とにより原料に一定の形状を与えた成形体を、連続的且つ効率的に製造することができる。
【００２３】
また、原料２の堆積物を圧縮補助壁７との間で挟持圧縮するようにしてあるので、形態安定性に優れた、高坪量の吸収体を連続的且つ効率的に製造することができる。
また、排出エリアＣにおいて、各集積用凹部１１の各底面１１ａを回転ドラム１の表面と同じ高さ位置にまで上昇させて離型させる構成としてあるため、各集積用凹部１１内の堆積物がスムーズに搬送手段８に受け渡され、次の堆積への悪影響や原料の無駄等を生じない。
【００２４】
また、清掃エリアＤにおいては、各底面１１ａが回転ドラム１の表面まで上昇した状態において清掃が行われるため、各集積用凹部１１内の清掃が効果的に行われ、次の堆積に悪影響を及ぼすことが防止される。
【００２５】
また、本実施形態の成形体の製造装置においては、カム板６６を交換するだけで、各底面１１ａの昇降のパターンを適宜に変更することができるので、坪量の異なる吸収体を容易に同じ装置で製造することができる。同様に圧縮エリアＢにおける圧縮の程度を所望により適宜に変更することができる。
【００２６】
更に、底面１１ａ及び内周面１１ｂの双方に、該集積用凹部１１内と回転ドラム１内とを連通する多数の孔が形成されているため、集積用凹部１１内の原料２の堆積物にむらを生じず、好ましい特性を備えた成形体の製造が可能である。
【００２７】
以上、本発明の成形体の製造装置及び製造方法の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、これらの実施形態により何等制限されるものではなく、各部の構成等は、適宜変更が可能である。
例えば、本発明に係る成形体の製造装置は、図４に示すように、上記原料供給エリアＡと同様の原料供給エリアを複数有し、各集積用凹部１１の底面１１ａが各原料供給エリアＡ毎に段階的に下降するようになされていても良い。
【００２８】
図４の製造装置は、上記の原料供給手段３と同様の構成を有し、それぞれ異なる種類の原料を飛散させて供給する一対の原料供給手段３Ａ，３Ｂを備えている。それらの供給口３４Ａ，３４Ｂは、回転ドラム１の上部を半分づつ覆うように、回転ドラム１の回転方向にこの順に配置されている。
本製造装置における各集積用凹部１１は、回転ドラム１の回転に伴い、供給口３４ａが配置された第１の原料供給エリアＡ１、及び供給口３４ｂが配置された第２の原料供給エリアＡ２を順に通過するようになっており、底面昇降機構６により、該各集積用凹部１１の底面１１ａが、第１の原料供給エリアＡ１においては上記の最下位置と最上位置との中間位置に位置され、第２の原料供給エリアＡ２においては最下位置〔図２（ａ）  参照〕に位置されるようになっている。尚、圧縮エリアＢにおいては再び最下位置と最上位置との中間位置に戻され、堆積物の圧縮が行われる。
【００２９】
本製造装置及び本製造装置を用いた成形体の製造方法によれば、上記実施形態の成形体の製造装置及び製造方法と同様の作用効果が奏される。
また、各集積用凹部１１の底面１１ａが、各原料供給エリア毎に段階的に下降するようにしてあるため、それぞれ複数種類の原料からなり各層が整然と積層された成形体を連続的且つ効率的に製造することができる。
【００３０】
本発明の成形体の製造装置及び製造方法は、特に生理用ナプキンや使い捨ておむつ等の衛生品に使用される吸収体の製造に適するが、本発明における成形体は、吸収体の他、繊維状、粒状、粉状物の成形体であっても良い。
また、吸収体を製造する場合の原料としては、繊維状パルプ等、衛生品用の吸収体を製造するために通常使用される各種の原料を用いることができる。
また、本発明の成形体の製造装置における集積用凹部１１の形状は、成形体の形状等に応じた形状とすれば良く、第１及び第２実施形態におけるような平面視して角を丸くした矩形状の他、矩形状、円形、楕円形、略Ｔ字形形状等であっても良い。
【００３１】
また、搬送手段８は、各集積用凹部１１から順次離型される成形体５を連続的に受け取ることができれば良く、例えば吸引ドラムロール等であっても良い。
また、清掃手段９は、清掃ロール９１のように回転ドラム１の外周面に接触して残留物を掻き取るものの他、回転ドラム１の外周面に圧搾空気を吹き付けて残留物を除去するもの等であっても良い。
また、原料供給エリア３を、３以上有するものであっても良い。また、原料供給手段は、回転ドラムの外周面に繊維状物や粉粒体等の原料を飛散させて供給し得る限り、従来の同種装置における各種の構成のものを用いることができる。また、各エリアにおける底面１１ａの位置は、製造すべき成形体の種類や特性等に応じて適宜に決定することができる。
また、底面昇降機構６は、サーボモータ装置のようにカム板６６を具備しないものであっても良い。
【００３２】
また、圧縮補助壁７は、堆積物に所定の凹部又は凸部を形成するための凸部又は凹部を、その圧縮面に有するものであっても良い。例えば、圧縮面の長手方向に沿う中央部に、回転ドラム１の周方向に沿うように縦長の溝部を形成し、該溝部により成形体の中央部に凸部が形成されるようにしても良い。また、かかる凸部又は凹部の有無を問わず、圧縮補助壁７を加熱可能な構成として、圧縮により付与した形状が熱固定されるようにしても良い。尚、その場合には、原料中に熱可塑性繊維等の熱可塑性原料を配合しておくことが好ましい。
【００３３】
【発明の効果】
本発明によれば、飛散させた繊維や粉粒体を集積して成形体を連続的且つ効率的に製造することのできる成形体の製造装置及び成形体の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明に係る成形体の製造装置の概略を示す模式図である。
【図２】図２は、図１の製造装置における回転ドラムの断面を示す図で、図２（ａ）は集積用凹部の底部が最下位置まで下降した状態を示す図、図２（ｂ）は集積用凹部の底部が回転ドラムの表面位置（最上位置）まで上昇した状態を示す図である。
【図３】図３は、図１の製造装置における底面昇降機構の一部を構成するカム板を示す正面図である。
【図４】図４は、本発明の他の成形体の製造装置の概略を示す模式図である。
【符号の説明】
１    回転ドラム
１１        集積用凹部
１１ａ    底面
１１ｂ    内周面
１２        固定壁
２    原料（繊維状パルプ）
３    原料供給手段
３４ａ    原料の供給口
４    堆積物
５    成形体（吸収体）
６    底面昇降手段
６１    支持機構
６２    運動付与機構
７    圧縮補助壁
８    搬送手段（バキュームコンベア）
８１  吸引手段
９    清掃手段
９１    清掃ロール
【図１】
0003628526.tif 000002
【図２】
0003628526.tif 000003
【図３】
0003628526.tif 000004
【図４】
0003628526.tif 000005