(57)【要約】【課題】効率よくクッション類を製造できる製造装置を提供する。【解決手段】原料ビーズを加熱して発泡させる予備発泡機１と、予備発泡機１から出力される発泡粒子を熱風によって上昇させる上昇流通路２と、上昇流通路２から受けた発泡粒子を蓄える熟成サイロ３と、熟成サイロ３の下部に接続されて発泡粒子を受ける中継ホッパー４と、中継ホッパー４と連通されると共に、その通路を任意に開閉可能な導出部５とを備える。【選択図】　　　図２
2004008715.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原料ビーズを加熱して発泡させる予備発泡機と、
前記予備発泡機から出力される発泡粒子を熱風によって上昇させる上昇流通路と、
上昇流通路から受けた発泡粒子を蓄える貯留部と、
前記貯留部の下部に接続されて発泡粒子を受ける中継部と、
前記中継部と連通されると共に、その通路を任意に開閉可能な導出部とを備えて構成されたクッション類の製造装置。
【請求項２】
前記導出部は円筒状に形成され、自然落下によって発泡粒子を導出している請求項１に記載の製造装置。
【請求項３】
前記発泡粒子は、その粒子径が０．１〜０．９ｍｍ程度に管理されている請求項１又は２に記載の製造装置。
【請求項４】
前記導出部には、作業者の左右に延設される取付部が設けられ、前記取付部に保持されて往復運動するプラジャーの先端には、弾力性をもって円筒導出部に当接される把持部が設けられている請求項１〜３の何れかに記載の製造装置。
【請求項５】
請求項１〜４の何れかの製造装置で製造されたクッション類。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、クッションやぬいぐるみ、その他これらに類するクッション類を効率よく製造する製造装置、及びこの装置で製造されたクッション類に関し、特に、粒子径の細かい発泡樹脂粒子を充填するクッション類に関する発明である。
【０００２】
【従来の技術】
一般に発泡スチロールと称されるビーズ法ポリスチレンフォームは、予備発泡、乾燥熟成、発泡成形の工程によって製造されている。
【０００３】
ここで、予備発泡とは、直径０．３〜２ｍｍ程度の原料ビーズを加熱して１０〜９０倍程度に発泡させる工程を意味する。このようにして予備発泡されたビーズは、乾燥熟成として、熟成サイロで６時間以上放置され、気泡内に空気を浸入させて安定な状態に移行させる。
【０００４】
その後、熟成後の予備発泡ビーズは、発泡成形工程において、成形機の金型に充填され１１５℃〜１２５℃のスチームによって再膨張と融着とが行われる。
【０００５】
このように、発泡スチロールは、予備発泡ビーズの再膨張と融着によって製造されるので、従来、小粒の予備発泡ビーズはその用途がなく廃棄されることが多いのが実情であった。そこで、このような実情を踏まえ、本発明者が鋭意研究した結果、小粒の予備発泡ビーズを伸縮性の布地に充填することによって使用感の良いクッションを完成するに至り、非常に好評を博している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来、小粒の予備発泡ビーズをクッションやぬいぐるみなどに使用する用途がなかったために、効率よくクッション類を製造する装置が存在せず、非常に生産効率が悪いという問題がある。
【０００７】
本発明は、この問題点に着目してなされたものであって、効率よくクッション類を製造することができる製造装置、及びそのような製造装置で製造されたクッション類を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に係るクッション類の製造装置は、原料ビーズを加熱して発泡させる予備発泡機と、前記予備発泡機から出力される発泡粒子を熱風によって上昇させる上昇流通路と、上昇流通路から受けた発泡粒子を蓄える貯留部と、前記貯留部の下部に接続されて発泡粒子を受ける中継部と、前記中継部と連通されると共に、その通路を任意に開閉可能な導出部とを備えて構成されている。また、本発明は、このような製造装置で製造されたクッション類である。なお、本発明において、クッション類とは、クッションやぬいぐるみ、及びこれらに類する日常品を意味する。
【０００９】
前記導出部は、好ましくは、円筒状に形成され、自然落下によって発泡粒子を導出している。前記発泡粒子は、好ましくは、その粒子径が０．１〜０．９ｍｍ程度に管理されている。また、前記導出部には、作業者の左右に延設される取付部が設けられ、前記取付部に保持されて往復運動するプラジャーの先端には、弾力性をもって円筒導出部８ｂに当接される把持部が設けられているのが好適である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施例に基づいて本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は、実施例に係るクッション類の製造装置ＥＱＵについて、その全体構成を図示したブロック図である。
【００１１】
この製造装置ＥＱＵは、原料ビーズを受けてこれを発泡させる予備発泡機１と、予備発泡機１で発泡された発泡粒子を熱風によって上昇させる上昇流通路２と、上昇流通路２から受けた発泡粒子を蓄える複数個の醸成サイロ３と、各醸成サイロ３の下端部に連通された中継ホッパー４と、各中継ホッパー４からクッション類の充填材を出力する導出部５とで構成されている。
【００１２】
予備発泡機１は、ボイラ６に接続されて構成され、原料ビーズを蒸気加熱して発泡させている。原料ビーズは、ポリスチレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂などが使用できるが、好適には、炭化水素系の発泡剤などを含有させたポリスチレン樹脂が採用される。なかでも、残留スチレンモノマーの量が５００ｐｐｍに抑制されたものが好適であり、この場合には、シックハウス（室内空気汚染）の心配のないクッション類を提供できる。
【００１３】
発泡剤としては、ブタン及びペンタンが好適に使用され、また、発泡助剤としてシクロヘキサンが好適に使用される。これらの含有量は、特に限定されるものではないが、好適には、ポリスチレンが９０〜９７重量％、ブタン及びペンタンが３．０〜８．０重量％、シクロヘキサンが０〜２．０重量％である。
【００１４】
このような組成の原料ビーズが、ボイラ６からの蒸気によって８０〜１００℃程度に加熱されると、発泡剤の膨張によって原料ビーズが発泡する。この実施例では、発泡倍率が１０〜８０倍程度に設定されており、発泡粒子は、その粒子径（各発泡粒子の平均直径）が０．１〜０．９ｍｍ程度に管理されている。
【００１５】
上昇流通路２は、所定圧の熱風を出力するブロアー７と、高低差が１１ｍ程度の複数の送風ダクト８とで構成されている。各送風ダクト８の終端部は、それぞれ複数個の醸成サイロ３に接続されているが、醸成サイロ３の導入口が適宜に開閉されることによって、選択された醸成サイロ３に発泡粒子が導入されるようになっている。
【００１６】
この実施例では、所定圧の熱風によって発泡粒子を１１ｍ程度上昇させた後に貯留するので、その過程で、発泡粒子の表面の水分を乾燥させることができ、且つ、発泡粒子内部の発泡剤と空気との置換を促進することができる。また、粒子径の選別もある程度可能であり、粒子径の揃った発泡粒子を集めることが可能となる。
【００１７】
発泡粒子を貯留する醸成サイロ３は、この実施例では略四角柱に構成されている。また、醸成サイロ３の下端部が先細テーパ状に形成されて、中継ホッパー４に連通している。醸成サイロ３に貯留された発泡粒子は、クッション類の充填材として使用されるが、この充填作業の段階では、醸成サイロ３には充分な量が貯留されているので、充填材の使用に応じて醸成サイロ３から自動的に補給され、中継ホッパー４は常に満杯状態に維持されることになる。
【００１８】
図２に示すように、中継ホッパー４は、熟成サイロ３と連通する入口ノズル４ａと、略直方体状の本体部４ｂと、断面が逆台形状の先端部４ｃとで構成されている。そして、入口ノズル４ａから受けた充填材は、中継ホッパー４全体に広がり、テーパ状の先端部４ｃから導出部５に導入される。
【００１９】
導出部５は、詳細には、充填材を自重によって落下させる円筒状の落下導出部８と、中継ホッパー４から充填材を吸入して出力する吸入導出部９とで構成されている。落下導出部８は、単純な袋形状の袋体に充填材を詰める一般的な作業に使用され、一方、吸入導出部９は、人形の手足のように、細かな部分に充填材を詰める例外的な場合に使用される。
【００２０】
この実施例では、中継ホッパー４の先端部４ｃは、四本の落下導出部８に連通している。各落下導出部８は、計量弁１０によって導出通路が開閉可能に構成されているが、中継ホッパー４が常に満杯状態に維持されるので、計量弁１０の開放時間を管理することによって、所定量の充填材を落下導出部８から出力することが可能となる。なお、計量弁１０の開放時間や、その他の制御は、操作盤１１にタイマ値などを設定することで実現される。
【００２１】
落下導出部８は、詳細には、中継ホッパー４に連通する円筒本体部８ａと、円筒本体部８ａより細径の円筒導出部８ｂと、作業者の左右に円筒本体部８ａから延設される逆Ｌ字状の取付部８ｃ，８ｃとで構成されている。そして、各取付部８ｃ，８ｃには、円筒導出部８ｂに向けて往復運動するプランジャー１２が取付けられ、プラジャー１２の先端には、弾力性をもって円筒導出部８ｂにピッタリ当接されるゴム製の把持部１３が設けられている（図３参照）。
【００２２】
円筒本体部８ａから右側に延設される取付部８ｃには、第１と第２の操作ボタン１４，１５が取付けられている。第１の操作ボタン１４は、作業者が水平方向に押圧するボタン（トグル型スイッチ）であり、最初の押圧操作によって、把持部１３が径方向内向きに突出して円筒導出部８ｂに当接され、再度の押圧操作によって、把持部１３が後退するようになっている。第２の操作ボタン１５は、作業者が垂直下方に押圧するボタンであり、これを押圧すると、軽量弁１０が所定時間だけ開放して、所定量の充填材が落下するようになっている。
【００２３】
吸入導出部９は、中継ホッパー４に連通する可撓性のホース９ａと、充填材を噴出させる先端ガン９ｂと、先端ガン９ｂから充填材を噴出させるポンプＰとで構成されている。先端ガン９には、トグル型（ｔｏｇｇｌｅ）のＯＮ／ＯＦＦスイッチが設けられており、最初の押圧操作によって充填材の噴出動作が開始され、再度の押圧操作によって噴出動作が停止される。但し、吸入導出部９についても、その動作時間をタイマによって管理して、先端ガン９ｂをＯＮ操作すると所定時間だけ充填材を噴出するようにしても良い。
【００２４】
続いて、以上の構成からなる製造装置ＥＱＵについて、その使用方法を説明する。ここでは、単純な袋形状のクッションを製造する場合を例にする。なお、このクッションは、袋体の導入口から充填材たる発泡粒子を詰めた後、導入口をファスナーで二重に閉めて完成する。
【００２５】
クッション袋体の素材としては、編成方法によって布に伸張性を付与したもの、或いは、糸自体に伸張性を付与したものが好適に使用される。編成方法によるものとしては、例えばニット編みがあり、ステッチループの構造を変化させることにより、伸張性をコントロールできる。このとき、非伸張性の糸、例えばナイロン、レーヨン、ポリエステル、アクリルなどの通常の化学繊維糸、或いは天然繊維糸が使用できる。
【００２６】
一方、糸自体に伸張性を付与したものとして、例えばポリウレタン弾性繊維などの高伸縮性の弾性糸（スパンデックス）が知られており、この弾性糸を用いたストレッチ織物が好適に使用できる。なお弾性糸は、経糸又は緯糸の何れか一方に使用しても良いが、方向性のない伸びを得るために、経糸および緯糸の双方に使用するのが好ましい。
【００２７】
このような素材からなる袋体を保持した作業者は、落下導出部８の前に立ち、クッション袋体の導入口を円筒導出部８ｂに被せる。なお、導出口に比べて、円筒導出部８ｂの口径が細すぎる場合には、補助リング部材８０を、予め円筒導出部８ｂに嵌合させておけば良い（図４参照）。
【００２８】
何れにしても、袋体の導入口を円筒導出部８ｂに被せた後、作業者は、第１の操作ボタン１４を押圧する。すると、プランジャー１２及び把持部１３が径方向内向きに突出し、袋体を円筒導出部８ｂに押し当てることによって袋体が保持される。
【００２９】
続いて、第２の操作ボタン１５を押すと、軽量弁１０が所定時間だけ開放され、予め設定されている量の充填材が袋体に導入される。その後、作業者が第１の操作ボタン１４を押圧すると、プランジャー１２及び把持部１３が径方向外向きに後退し、袋体の保持状態が解除されることになる。
【００３０】
以上の作業によって充填材の導入が終わるので、袋体の導入口に設けられているファスナーを閉じる。なお、ファスナーは二重に設けられており、内側のファスナーを一方向きに閉じた後、外側のファスナーを他方向きに閉じる。その作業に合わせ、袋体に発泡粒子が付着している場合には、圧力エアーを吹き付けてこれを除去する。
【００３１】
このようにして完成したクッションは、平均粒子径が０．１〜０．９ｍｍ程度の細かい発泡粒子を充填している上に、袋体が伸縮性を有しているので、極めて使用感のよいものとなる。そして、上記の製造装置によれば、このような優れた商品を、効率よく製造することが可能となる。
【００３２】
すなわち、予備発泡機１からの発泡粒子を、上昇流通路２によって選別しつつ、効率よく熟成サイロに導入することができる。また、粒子径が細かいために、中継ホッパーを設けるだけで、円筒状の導出部からの自然落下の時間管理によって所定量の充填作業を完了させることができる。また、充填量に対応して決定される計量弁の開放時間を、タイマに設定しておけば、単なる操作スイッチのＯＮ操作だけで、充填作業が完了する。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、効率よくクッション類を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例に係る製造装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】図１の一部である中継ホッパーと導出部とを図示した正面図（ａ）と右側面図（ｂ）である。
【図３】把持部を示す斜視図である。
【図４】導出部の補助部材を示す斜視図である。
【符号の説明】
１　　　予備発泡機
２　　　上昇流通路
３　　　貯留部（熟成サイロ）
４　　　中継部（中継ホッパー）
５　　　導出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2004008715.tif 000006