(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に粉粒体を一時的に貯蔵可能な貯蔵部、該貯蔵部内の粉粒体を排出する排出口、及び該貯蔵部と該排出口との間を結ぶ粉粒体用移動路を備えたホッパーと、該排出口に対して隙間を置いて配置され、該排出口から排出された粉粒体を所定の一方向に搬送し、連続搬送される基材上に散布する搬送手段とを備えた粉粒体散布装置であって、
前記排出口は平面視において、前記搬送手段による粉粒体の搬送方向と直交する方向の長さが該搬送方向の長さに比して長い形状をなし、
前記移動路は、その前記搬送方向の最大幅が粉粒体の最大粒子径の２倍以上５倍未満、その粉粒体が排出される方向の長さが粉粒体の最大粒子径の１倍以上であり、
前記隙間は、粉粒体の最大粒子径の１倍以上である粉粒体散布装置。
【請求項２】
前記隙間は、粉粒体の最大粒子径の１０倍以下である請求項１に記載の粉粒体散布装置。
【請求項３】
前記ホッパーにおける粉粒体と接触する内面の水平方向に対する角度は、粉粒体の安息角以上である請求項１又は２に記載の粉粒体散布装置。
【請求項４】
前記搬送手段は、前記ホッパーから排出された粉粒体を受け取る平板状の受取手段と、該受取手段を振動させる振動発生手段とを含んで構成され、該振動発生手段を作動させて該受取手段を振動させることによって、該受取手段上の粉粒体を前記一方向に搬送可能になされており、
前記隙間の大きさをＧ、粉粒体の安息角をθとした場合、前記排出口の中心を通って垂直方向に延びる仮想直線と前記搬送手段との交点は、該搬送手段における前記搬送方向の下流側端からＧ／ｔａｎθ以上１５Ｇ以下の範囲に位置している請求項１〜３の何れか１項に記載の粉粒体散布装置。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか１項に記載の粉粒体散布装置を用いて、粉粒体を、連続搬送される基材上に散布する、粉粒体の散布方法。
【請求項６】
請求項５に記載の粉粒体の散布方法によって、前記粉粒体を、連続搬送される基材上に散布する工程を含む、粉粒体含有物品の製造方法。
【請求項７】
請求項５に記載の粉粒体の散布方法によって、前記粉粒体として吸水性ポリマー又は電解質を、基材上に散布する工程を含む、機能性物品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉粒体散布装置及びそれを用いた粉粒体の散布方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
種々の製品の製造において、連続搬送される基材に対してその幅方向に亘って均一に粉粒体を散布させることが要望されている。斯かる要望に応えることを目的とした技術に関し、例えば特許文献１には、粉粒体を内部に一時的に貯蔵可能なホッパーを備え、該ホッパーから排出させた粉粒体を、連続搬送される基材上に散布可能な粉粒体散布装置において、該ホッパーの下方に、該ホッパーから排出された粉粒体を水平方向に搬送するためのスクリューコンベアを配置し、且つ該スクリューコンベアの略下方に、該粉粒体を垂直方向に搬送するためのロータを配置し、且つ該ロータの下方に、該粉粒体を一粒ずつ垂直方向に整列させた状態で排出するための間隙調節機構を配置することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−９２４３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１記載の粉粒体散布装置は、連続搬送される基材に対して粉粒体を散布する直前に、多数の粉粒体を垂直方向に整列させ、その粉粒体の列から一粒ずつ基材に対して散布するところ、このような散布機構が適用できるのは、粉粒体が真球状で且つ粒度分布の小さい場合に限定される。特許文献１記載の粉粒体散布装置を用いて非真球状の粉粒体や粒度分布の広い粉粒体を散布した場合には、粉粒体を垂直方向に整列させ難く、装置内で粉粒体の詰まり等が発生し、定量性良く粉粒体を散布することができないおそれがある。
【０００５】
本発明の課題は、連続搬送される基材に対して、粉粒体を該基材の幅方向に均一に定量性良く散布し得る粉粒体散布装置を提供することに関する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、内部に粉粒体を一時的に貯蔵可能な貯蔵部、該貯蔵部内の粉粒体を排出する排出口、及び該貯蔵部と該排出口との間を結ぶ粉粒体用移動路を備えたホッパーと、該排出口に対して隙間を置いて配置され、該排出口から排出された粉粒体を所定の一方向に搬送し、連続搬送される基材上に散布する搬送手段とを備えた粉粒体散布装置であって、前記排出口は平面視において、前記搬送手段による粉粒体の搬送方向と直交する方向の長さが該搬送方向の長さに比して長い形状をなし、前記移動路は、その前記搬送方向の最大幅が粉粒体の最大粒子径の２倍以上５倍未満、その粉粒体が排出される方向の長さが粉粒体の最大粒子径の１倍以上であり、前記隙間は、粉粒体の最大粒子径の１倍以上である粉粒体散布装置である。
【０００７】
また本発明は、前記の本発明の粉粒体散布装置を用いて、粉粒体を、連続搬送される基材上に散布する、粉粒体の散布方法である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、連続搬送される基材に対して、粉粒体を該基材の幅方向に均一に定量性良く散布することが可能である。特に本発明の粉粒体散布装置は、該装置内に設けられた粉粒体用移動路における粉粒体の流れを定常流化し且つ粉粒体の流動性を向上させ得るため、粉粒体が真球状ではない場合や粒度分布が比較的広い場合であっても、粉粒体の詰まりが発生し難く、連続搬送される基材に、粉粒体を、該基材の幅方向に均一に散布し得ると共に、該基材の搬送方向に高精度に定量散布し得る。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の粉粒体散布装置の一実施形態を模式的に示す側面図である。
【図２】図２は、図１に示す粉粒体散布装置を、搬送手段による粉粒体の搬送方向の下流側から見た様子を模式的に示す正面図である。
【図３】図３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４】図４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５】図５（ａ）及び図５（ｂ）は、それぞれ、本発明の粉粒体散布装置の他の実施形態の要部（搬送手段）を模式的に示す側面図である。
【図６】図６（ａ）及び図６（ｂ）は、それぞれ、本発明の粉粒体散布装置に係る排出口を模式的に示す平面図である。
【図７】図７は、本発明の範囲内の実施例１の粉粒体散布装置を用いて粉粒体を散布した際の散布定量性を示すグラフである。
【図８】図８は、本発明の範囲内の実施例２の粉粒体散布装置を用いて粉粒体を散布した際の散布定量性を示すグラフである。
【図９】図９は、本発明の範囲内の実施例３の粉粒体散布装置を用いて粉粒体を散布した際の散布定量性を示すグラフである。
【図１０】図１０は、本発明の範囲内の実施例４の粉粒体散布装置を用いて粉粒体を散布した際の散布定量性を示すグラフである。
【図１１】図１１は、本発明の範囲内の実施例５の粉粒体散布装置を用いて粉粒体を散布した際の散布定量性を示すグラフである。
【図１２】図１２は、本発明の範囲外の比較例１の粉粒体散布装置を用いて粉粒体を散布した際の散布定量性を示すグラフである。
【図１３】図１３は、本発明の範囲外の比較例２の粉粒体散布装置を用いて粉粒体を散布した際の散布定量性を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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〜図４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、粉粒体Ｐを内部に一時的に貯蔵可能なホッパー２と、ホッパー２から排出された粉粒体Ｐを図中符号Ｘで示す所定の一方向に搬送し、連続搬送される基材１００上に散布する搬送手段３とを備えている。基材１００は例えば、図１に示す如き搬送ロール、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することができる。尚、基材１００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。
【００１１】
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）の上方位置に固定されている。
【００１２】
ホッパー２は、図１に示す如き側面視、即ち、搬送手段３による粉粒体Ｐの搬送方向Ｘと直交する方向から見た場合において、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。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２２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２２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２２を介して排出口２３より排出可能になされている。
【００１３】
ホッパー２について詳述する。本実施形態においては図１及び図３に示すように、貯蔵部２０の内部空間を画成する内側壁２０ｉは、そ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であり、内側壁２０ｉの残り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３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がこのような構造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の均一な散布に有利となる。
【００１４】
また、排出部２１では、図１及び図３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３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、搬送方向Ｘに直交する方向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。
【００１５】
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３１とを含んで構成されている。搬送手段３は、ホッパー２の下端に位置する排出口２３に対して隙間Ｇを置いて配置されており、より具体的には、受取手段３０の上面３０ａ、即ち、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面３０ａと排出口２３との間に所定の隙間Ｇが形成されるように、配置されている。振動発生手段３１は、受取手段３０の下面３０ｂに固定されている。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る（粉粒体Ｐと接触する）のは、ホッパー２（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ところ、振動発生手段３１は、受取手段３０の該粉粒体非接触部における下面３０ｂに固定されている。
【００１６】
搬送手段３は、振動発生手段３１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を所定の方向に搬送可能になされている。粉粒体散布装置１は、振動発生手段３１に印加する電圧及び周波数を制御する振動制御部（図示せず）を備えており、該振動制御部によって、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、前記振動制御部による制御下、振動発生手段３１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３１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１及び図２に示すように、受取手段３０の搬送方向Ｘの先端部から落下して、受取手段３０の下方を連続搬送されている基材１００上に散布される。
【００１７】
受取手段３０としては、振動発生手段３１によって発生する振動を受取手段３０上の粉粒体Ｐに適切に伝えるようにする観点から、平板状のものが好ましく、より具体的には、図１に示す如き扁平な平板部材が好ましい。斯かる平板部材からなる受取手段３０の材質は特に制限されないが、例えば、鉄、ステンレス、アルミニウム、プラスチック等が挙げられる。
【００１８】
また、受取手段３０の搬送方向Ｘに沿う側縁部に、上面３０ａから上方（ホッパー２側）に向かって立設するガイド部材を設けても良い。受取手段３０にこのようなガイド部材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を受取手段３０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を基材１００に散布するまでの間、受取手段３０の上面３０ａからこぼさずに上面３０ａ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回避され、受取手段３０の搬送方向Ｘの先端部から基材１００に対して粉粒体Ｐを均一に散布することが確実になされるようになる。
【００１９】
振動発生手段３１としては、受取手段３０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３１として好ましく用いられる。また、振動発生手段３１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。
【００２０】
本実施形態の粉粒体散布装置１は、連続搬送される基材１００に対して、粉粒体Ｐを該基材１００の幅方向（基材１００の搬送方向と直交する方向。図中符号Ｙで示す方向。）に均一性に優れ定量性良く散布することを主たる課題とするものであり、斯かる課題を解決するために下記（１）〜（４）が採用されている。
（１）排出口２３は平面視（粉粒体Ｐの排出方向と直交する方向の断面視）において、搬送手段３による粉粒体Ｐの搬送方向Ｘと直交する方向（幅方向Ｙ）の長さＷ（図３参照）が、搬送方向Ｘの長さＤ（図１、図３及び図４参照）に比して、長い形状をなしている。
（２）移動路２２は、搬送方向Ｘの最大幅Ｄが粉粒体Ｐの最大粒子径ｒ（図４参照）の２倍以上５倍未満である（２≦Ｄ／ｒ＜５）。
（３）移動路２２は、粉粒体Ｐの排出方向の長さＨ（図２及び図３参照）が粉粒体Ｐの最大粒子径ｒの１倍以上である（ｒ≦Ｈ）。
（４）隙間Ｇ（図１、図２及び図４参照）は、粉粒体Ｐの最大粒子径ｒの１倍以上である（ｒ≦Ｇ）。
【００２１】
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（ＪＩＳ  Ｚ８８１５−１９９４）、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径ｒを測定することが好ましい。
【００２２】
前記（１）に関し、排出部２１の下端に位置する排出口２３の平面視形状は、排出部２１内の移動路２２における粉粒体Ｐの流れに少なからず影響を及ぼす。本発明者らの知見によれば、排出口２３の平面視形状が、長方形形状又はそれに準じた形状、即ち「一方向に長い形状」であると、真円形状や正方形形状の場合に比して、移動路２２における粉粒体Ｐの流れが定常流化されやすく、前記課題の解決に繋がる。前記（１）は斯かる知見に基づき採用されたものであり、排出口２３においては、「幅方向Ｙの長さＷ＞搬送方向Ｘの長さＤ」なる大小関係が成立している。長さＷと長さＤとの比は、Ｗ／Ｄとして、好ましくは２以上、さらに好ましくは５以上、そして、好ましくは１０００以下、さらに好ましくは１００以下、より具体的には、好ましくは２〜１０００、さらに好ましくは５〜１００である。尚、長さＷは、排出口２３の幅方向Ｙにおける最大長さを意味する。
【００２３】
前記（２）に関し、移動路２２の最大幅Ｄが粉粒体Ｐの最大粒子径ｒの２倍未満では、移動路２２において粉粒体Ｐの詰まりが発生するおそれがあり、また、移動路２２の最大幅Ｄが粉粒体Ｐの最大粒子径ｒの５倍以上では、移動路２２における粉粒体Ｐの流れを定常流化することが困難となり、基材１００に対して粉粒体Ｐを幅方向Ｙに均一に定量性良く散布し得ない。移動路２２の最大幅Ｄは、粉粒体Ｐの最大粒子径ｒを基準として、好ましくは３倍以上４倍未満である。
【００２４】
前記（３）に関し、移動路２２の長さＨが粉粒体Ｐの最大粒子径ｒの１倍未満では、移動路２２内において粉粒体Ｐの流れが定常流化されないおそれがあり、基材１００に対して粉粒体Ｐを幅方向Ｙに均一に定量性良く散布し得ない。移動路２２の長さＨは、粉粒体Ｐの最大粒子径ｒを基準として、好ましくは５倍以上、さらに好ましくは１０倍以上である。移動路２２の長さＨの上限値としては、粉粒体Ｐの流れの定常流化の観点からは制限されないが、装置の適正な大さの観点から決定することができ、例えば、粉粒体Ｐの最大粒子径ｒの１００倍以下であることが好ましい。
【００２５】
前記（４）に関し、ホッパー２（排出部２１）の排出口２３と搬送手段３（受取手段３０）の上面との隙間Ｇが、粉粒体Ｐの最大粒子径ｒの１倍より小さいと、隙間Ｇにおいて粉粒体Ｐのつまりが発生するおそれがあり、基材１００に対して粉粒体Ｐを幅方向Ｙに均一に定量性良く散布し得ない。この点に関して、粉粒体Ｐの平均粒径以上の隙間Ｇを設けていても、粉粒体散布装置１を長時間運転する場合には、排出口２３と搬送手段３との間に詰りが生じるといった不都合が生じうるので、大量生産する製品の製造には不向きである。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３１を備えている場合、振動発生手段３１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。
【００２６】
また、ホッパー２内における粉粒体Ｐの流れの定常流化及び流動性のさらなる向上の観点から、前記（１）〜（４）を具備することに加えてさらに、ホッパー２における粉粒体Ｐと接触する内面の水平方向に対する角度が、粉粒体Ｐの安息角θ（図４参照）以上であることが好ましい。本実施形態においては、ホッパー２の側壁は、貯蔵部２０の傾斜側壁２０ｓ（図１及び図２参照）を除き、全て水平方向と直交する垂直方向に延びる垂直壁であり、それら垂直壁の内面の水平方向に対する角度は９０°であって粉粒体Ｐの安息角θよりも大きく、また、貯蔵部２０の傾斜側壁２０ｓの内面の水平方向に対する角度は、粉粒体Ｐの安息角θと同じかそれよりも大きくなされている。「ホッパーにおける粉粒体と接触する内面の水平方向に対する角度」をθ１とした場合、θ１と粉粒体の安息角θとの比は、θ１／θとして、好ましくは１．２以上、さらに好ましくは１．５以上である。また、θ１は、好ましくは１．２θ以上であって９０°以下、さらに好ましくは１．５θ以上であって９０°以下である。
【００２７】
また、基材１００に対する粉粒体Ｐの散布精度を安定的に向上させる観点から、前記（１）〜（４）を具備することに加えてさらに、図４を参照して、排出口２３の中心を通って垂直方向に延びる仮想直線ＶＬと搬送手段３（受取手段３０の上面３０ａ）との交点２３Ａは、隙間Ｇ、粉粒体Ｐの安息角θとの関係において、搬送手段３における搬送方向Ｘの下流側端３ＤＥからＧ／ｔａｎθ以上１５Ｇ以下の範囲に位置していることが好ましい。換言すれば、搬送手段３（受取手段３０）の下流側端３ＤＥと交点２３Ａとの離間距離Ｌは、Ｇ／ｔａｎθ以上１５Ｇ以下であることが好ましい。斯かる離間距離Ｌが短いほど、粉粒体Ｐの散布精度の点で好ましいが、離間距離Ｌが短すぎると、排出口２３から排出された粉粒体Ｐが、搬送手段３と接触せずに又は粉粒体Ｐの安息角が崩壊して、直接その下方に位置する基材１００に散布されてしまうおそれがあり、散布精度の安定的な向上を却って阻害するおそれがある。離間距離Ｌは、Ｇ／ｔａｎθ以上１０Ｇ以下であることがさらに好ましい。
【００２８】
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、塩化マグネス、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１００の幅方向Ｙに均一に定量性良く散布することができる。
【００２９】
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２０の素材としては、粉粒体に起因する腐食が発生しに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、たとえば、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。
【００３０】
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、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１−２００１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。
【００３１】
基材１００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。
【００３２】
また、基材１００としては、シート状の材料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材料の上に、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１００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、高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１００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、高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。
【００３３】
また、基材１００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１００上に散布された粉粒体がその散布直後から該基材１００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。
【００３４】
図５には、本発明の粉粒体散布装置の他の実施形態の要部が示されている。後述する他の実施形態については、前記粉粒体散布装置１と異なる構成部分を主として説明し、同様の構成部分は同一の符号を付して説明を省略する。特に説明しない構成部分は、前記粉粒体散布装置１についての説明が適宜適用される。
【００３５】
図５に示す粉粒体散布装置１Ａ，１Ｂは、それぞれ搬送手段が、前記粉粒体散布装置１と異なる。
図５（ａ）に示す粉粒体散布装置１Ａにおける搬送手段３Ａは、ホッパー２の排出口２３の下方に配置され、回転軸周りに回転する円筒状の搬送ロール３２を含んで構成されており、排出口２３から排出された粉粒体Ｐを搬送ロール３２の外周面で受け取り、その受け取り位置から搬送ロール３２の回転により、搬送ロール３２の下方に位置する基材（図示せず）に向けて落下させて該基材に散布するようになされている。
図５（ｂ）に示す粉粒体散布装置１Ｂにおける搬送手段３Ｂは、駆動ロール３３及び従動ロール３４に架け渡された無端状の搬送ベルト３５を含んで構成されており、排出口２３から排出された粉粒体Ｐを搬送ベルト３５で受け取り、その受け取り位置から搬送ベルト３５の移動により、搬送ベルト３５の下方に位置する基材（図示せず）に向けて落下させて該基材に散布するようになされている。
【００３６】
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。
ホッパー２の排出部２２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、図６（ａ）に示す如き長楕円形状、あるいは、図６（ｂ）に示す如き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と直交する幅方向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く、図３及び図６に示す排出口２３はその具体例である。
また、排出口２３が幅方向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を有していても良く、その場合、複数の移動路２２（排出口２３）それぞれにおいて、前記（２）〜（４）が採用される。
前述した本発明の実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
【００３７】
＜１＞  内部に粉粒体を一時的に貯蔵可能な貯蔵部、該貯蔵部内の粉粒体を排出する排出口、及び該貯蔵部と該排出口との間を結ぶ粉粒体用移動路を備えたホッパーと、該排出口に対して隙間を置いて配置され、該排出口から排出された粉粒体を所定の一方向に搬送し、連続搬送される基材上に散布する搬送手段とを備えた粉粒体散布装置であって、
前記排出口は平面視において、前記搬送手段による前記粉粒体の搬送方向と直交する方向の長さが該搬送方向の長さに比して長い形状をなし、
前記移動路は、その前記搬送方向の最大幅が前記粉粒体の最大粒子径の２倍以上５倍未満、該粉粒体が排出される方向の長さが該粉粒体の最大粒子径の１倍以上であり、
前記隙間は、前記粉粒体の最大粒子径の１倍以上である粉粒体散布装置。
＜２＞  前記隙間は、前記粉粒体の最大粒子径の１０倍以下である前記＜１＞に記載の粉粒体散布装置。
＜３＞  前記ホッパーは、前記貯蔵部に連接され、下端に前記排出口を有する排出部を備えており、前記貯蔵部の内部空間を画成する内側壁は、該排出部に向けて斜め下方に延びる傾斜内側壁と、垂直方向に延びる垂直壁とを含む前記＜１＞又は＜２＞に記載の粉粒体散布装置。
＜４＞
前記移動路を画成する前記排出部の内側壁の全てが、垂直方向に延びる垂直壁となっている前記＜１＞〜＜３＞の何れか１つに記載の粉粒体散布装置。
＜５＞
前記貯蔵部は、前記搬送方向と直交する方向から見た場合において上底が下底より長い台形形状をなしており、
前記搬送方向に関しては、前記貯蔵部の上底の長さが前記排出口の長さよりも長く、該搬送方向に直交する方向に関しては、該貯蔵部の上底の長さが該排出口の長さと同じである前記＜４＞に記載に粉粒体散布装置。
＜６＞
前記排出口において、前記搬送方向と直交する方向の長さ（Ｗ）と該搬送方向の長さ（Ｄ）との比は、Ｗ／Ｄとして、好ましくは２以上１０００以下、さらに好ましくは５以上１００以下である前記＜１＞〜＜５＞の何れか１つに記載の粉粒体散布装置。
【００３８】
＜７＞  前記ホッパーにおける前記粉粒体と接触する内面の水平方向に対する角度は、該粉粒体の安息角以上である前記＜１＞〜＜６＞の何れか１つに記載の粉粒体散布装置。
＜８＞  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平板状の受取手段と、該受取手段を振動させる振動発生手段とを含んで構成され、該振動発生手段を作動させて該受取手段を振動させることによって、該受取手段上の該粉粒体を前記一方向に搬送可能になされており、
前記隙間の大きさをＧ、前記粉粒体の安息角をθとした場合、前記排出口の中心を通って垂直方向に延びる仮想直線と前記搬送手段との交点は、該搬送手段における前記搬送方向の下流側端からＧ／ｔａｎθ以上１５Ｇ以下の範囲に位置している前記＜１＞〜＜７＞の何れか１つに記載の粉粒体散布装置。
＜９＞
前記粉粒体が水分を吸収するか、又は潮解性を有するものである前記＜１＞〜＜８＞の何れか１つに記載の粉粒体散布装置。
【００３９】
＜１０＞
前記ホッパーの内側壁の素材は、前記粉粒体の散布が行われる作業時の温度下における熱伝導率が２５Ｗ／ｍ・Ｋ以下のものである前記＜１＞〜＜９＞の何れか１つに記載の粉粒体散布装置。
＜１１＞
前記ホッパーの内側壁の素材は、ステンレス鋼、ガラス、ジルコニア及び窒化ケイ素その他のセラミック材料からなる群から選択される１種以上である前記＜１＞〜＜１０＞の何れか１つに記載の粉粒体散布装置。
＜１２＞
前記粉粒体が非導電性材料である前記＜１＞〜＜９＞の何れか１つに記載の粉粒体散布装置。
＜１３＞
前記ホッパーの内側壁の素材は、導電性を有する素材である前記＜１２＞に記載の粉粒体散布装置。
＜１４＞
前記ホッパーの内側壁の素材は、金属材料、合金材料、導電性セラミック及び導電性樹脂からなる群から選択される１種以上である前記＜１３＞に記載の粉粒体散布装置。
＜１５＞
前記ホッパーの内側壁の素材はステンレス鋼である前記＜１＞〜＜１４＞の何れか１つに記載の粉粒体散布装置。
【００４０】
＜１６＞
前記粉粒体の安息角（θ）と、前記ホッパーにおける前記粉粒体と接触する内面の水平方向に対する角度（θ１）との比であるθ１／θは、好ましくは１．２以上、さらに好ましくは１．５以上である前記＜１＞〜＜１５＞の何れか１つに記載の粉粒体散布装置。
＜１７＞
前記ホッパーにおける前記粉粒体と接触する内面の水平方向に対する角度（θ１）は、好ましくは１．２θ以上であって９０°以下、さらに好ましくは１．５θ以上であって９０°以下である＜１６＞に記載の粉粒体散布装置。
＜１８＞
前記ホッパーの内側壁は、その表面即ち前記ホッパーにおける前記粉粒体と接触する内面の表面粗さＲａが、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１−２００１に従って測定された値で、好ましくは１０μｍ以下、さらに好ましくは１μｍ以下である前記＜１＞〜＜１７＞の何れか１つに記載の粉粒体散布装置。
＜１９＞
前記ホッパーの内側壁は、その表面即ち前記ホッパーにおける前記粉粒体と接触する内面が、所定方向に延びる畝部と溝部とが該所定方向と直交する方向に交互に配されてなる畝溝形状を有している前記＜１＞〜＜１８＞の何れか１つに記載の粉粒体散布装置。
＜２０＞
前記ホッパーの内側壁は、その表面即ち前記ホッパーにおける前記粉粒体と接触する内面がフッ素樹脂で被覆されている前記＜１＞〜＜１９＞の何れか１つに記載の粉粒体散布装置。
【００４１】
＜２１＞
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平板状の受取手段と、該受取手段を振動させる振動発生手段と、該振動発生手段に印加する電圧及び周波数を制御する振動制御部とを備えており、該振動制御部によって、該受取手段の振動数及び振幅を制御し、延いては該受取手段上の粉粒体の搬送状態を制御するようなされている＜１＞〜＜２０＞の何れか１つに記載の粉粒体散布装置。
＜２２＞
前記振動発生手段の振動数は、好ましくは５０Ｈｚ以上５００Ｈｚ以下、さらに好ましくは１００Ｈｚ以上３００Ｈｚ以下である前記＜２１＞に記載の粉粒体散布装置。
＜２３＞
前記粉粒体が不定形形状であり、その不定形形状の粉粒体の前記最大粒子径がレーザー回折法によって測定されたものである前記＜１＞〜＜２２＞の何れか１つに記載の粉粒体散布装置。
【００４２】
＜２４＞
前記＜１＞〜＜２３＞の何れか１つに記載の粉粒体散布装置を用いて、粉粒体を、連続搬送される基材上に散布する、粉粒体の散布方法。
＜２５＞
前記＜２４＞記載の散布方法を用いて、前記粉粒体として吸水性ポリマー又は電解質を基材上に散布する工程を含む、機能性物品の製造方法。
＜２６＞
前記基材は、シート状の材料の一面上に被酸化性金属と水とを含む発熱組成物を配置したものであって、該発熱組成物の上に、前記搬送手段から吸水性ポリマー又は電解質を散布することによって供給する前記＜２５＞に記載の機能性物品の製造方法。
＜２７＞
前記粉粒体は吸水性ポリマーであり、機能性物品が吸水性シートである、前記＜２５＞に記載の機能性物品の製造方法。
【実施例】
【００４３】
以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明は斯かる実施例に限定されるものではない。
【００４４】
〔実施例１〜５及び比較例１〜３〕
図１〜図４に示す粉粒体散布装置１において、一部の構成部材の寸法等を下記表１に示すように変更した以外は、粉粒体散布装置１と同様の構成の粉粒体散布装置を用い、一方向に連続搬送される基材（不織布、搬送速度４０．９５ｍ／秒）上に粉粒体を散布した（実施例１〜５及び比較例１〜２）。
また、実施例１において隙間Ｇをほぼ０とした以外は、実施例１と同じ条件で基材上に粉粒体を散布した（比較例３）。
粉粒体としては、最大粒子径及び安息角が下記表１に示す範囲にある吸水性ポリマー粒子又は塩化ナトリウムを用いた。尚、粉粒体の最大粒子径は、動的光散乱法によって測定し、測定装置として、ＨＯＲＩＢＡ社製レーザー回折／散乱式粒子径分布測定装置ＬＡ９５０Ｖ２を用いた。尚、各実施例及び比較例の粉粒体散布装置におけるホッパーは、内側壁を含め、その内外面全体がステンレス鋼で形成されている。
【００４５】
【表１】
0006688710.tif 000002
【００４６】
〔評価試験〕
各実施例及び比較例について、市販のロードセル（Ａ＆Ｄ製）を用いて常法に従って、基材への粉粒体の散布重量を０．１秒間隔で測定した。その結果を図７〜図１３に示す。実施例１〜５（図７〜図１１）は、比較例１（図１２）及び比較例２（図１３）に比して粉粒体の散布量の経時的な変化が小さく、散布定量性に優れることが明らかである。特に、比較例１と各実施例との対比から、粉粒体の散布定量性を向上させるためには、粉粒体散布装置における粉粒体の貯蔵部２０と排出口２３との間を結ぶ移動路２２の、粉粒体搬送方向Ｘの最大幅Ｄが、粉粒体の最大粒子径ｒの２倍以上５倍未満である、即ち「２≦Ｄ／ｒ＜５」なる大小関係を成立させることが有効であることが分かる。また、比較例２と各実施例との対比から、粉粒体の散布定量性を向上させるためには、移動路２２の粉粒体排出方向の長さＨが粉粒体の最大粒子径ｒの１倍以上である、即ち「ｒ≦Ｈ」なる大小関係を成立させることも有効であることが分かる。
尚、比較例３の粉粒体散布装置においては、粉粒体が排出口から搬送手段３に排出されなかった。そのため比較例３については、図７〜図１３に示す如き、散布定量性を示すグラフを作成することができなかった。
【符号の説明】
【００４７】
１，１Ａ，１Ｂ  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
３，３Ａ，３Ｂ  搬送手段
３０  受取手段
３１  振動発生手段
３２  搬送ロール
３３  駆動ロール
３４  従動ロール
３５  搬送ベルト
１００  基材
Ｐ  粉粒体
Ｘ  搬送手段による粉粒体の搬送方向
Ｙ  粉粒体の搬送方向と直交する方向（基材の幅方向）
【図１】
0006688710.tif 000003
【図２】
0006688710.tif 000004
【図３】
0006688710.tif 000005
【図４】
0006688710.tif 000006
【図５】
0006688710.tif 000007
【図６】
0006688710.tif 000008
【図７】
0006688710.tif 000009
【図８】
0006688710.tif 000010
【図９】
0006688710.tif 000011
【図１０】
0006688710.tif 000012
【図１１】
0006688710.tif 000013
【図１２】
0006688710.tif 000014
【図１３】
0006688710.tif 000015