(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）布を搬送するための無端ベルト及びベルト駆動部と
（ｂ）布を無端ベルトに供給するための給布装置と
（ｃ）布の進行方向と正逆方向に回転する複数本の起毛用ロールを有してなる起毛装置と
（ｄ）前記布の起毛部を剪毛するカッティングヘッドに支持されるカッター部を含む剪毛装置と
（ｅ）前記剪毛装置を駆動させる駆動装置と
（ｆ）カットすべき起毛部の模様の形状を記憶する記憶装置と
（ｇ）ベルト及び起毛用ロールの走行速度を制御し、これらの走行速度に連動して前記駆動装置の作動を制御するコントローラと
（ｈ）布を無端ベルトから剥離するためのテークオフロールと
からなり、布の起毛とこの起毛部を任意の形状に剪毛して所望の凹凸模様を形成することを特徴とする連続起毛・剪毛装置。
【請求項２】
前記無端ベルトは合成ゴム、天然ゴムまたは合成樹脂のうちの少なくとも一種、ステンレススチール、織布、不織布又はこれらの組合せからなることを特徴とする請求項１記載の連続起毛・剪毛装置。
【請求項３】
前記無端ベルトの前方にはその表面に布貼り付け用糊を塗布するコーターと、無端ベルトの後方には糊を除去する為のベルト洗浄装置を配することを特徴とする請求項１または請求項２記載の連続起毛・剪毛装置。
【請求項４】
前記起毛装置における起毛用ロールはエメリーロール又は針ロールの何れかであり、これらの起毛用ロールに対応する位置で無端ベルトの裏側にバックアップロールを圧接して無端ベルトの当接部を表面に突出させ、該突出部と起毛用ロールとの間で布を起毛させることを特徴とする請求項１乃至請求項３記載の連続起毛・剪毛装置。
【請求項５】
前記カッティングヘッドは、アームに回転可能に支持され無端ベルトの走行方向をＸ軸、ベルトの幅方向をＹ軸、ベルトの垂直方向をＺ軸とするＸ・Ｙ・Ｚの直交三座標軸方向に移動し、カッター部はカッティングヘッドに回転可能に支持されてなることを特徴とする請求項１乃至請求項４記載の連続起毛・剪毛装置。
【請求項６】
前記カッター部は種類の異なる複数のものが前記カッティングヘッドに回動可能に設けられていて、コントローラの指令によって、予め記憶装置に記憶されているカットすべき模様の形状によってカッター部の種類を選択して作動することを特徴とする請求項１乃至請求項５記載の連続起毛・剪毛装置。
【請求項７】
前記剪毛装置は無端ベルトの幅方向に対し左右に対向して配置されていて、コントローラによってそれぞれ独立に作動することを特徴とする請求項１乃至請求項６記載の連続起毛・剪毛装置。
【請求項８】
前記剪毛装置の前または／および後にブラッシングローラを配置したことを特徴とする請求項１乃至請求項７記載の連続起毛・剪毛装置。
【請求項９】
前記カッティングヘッドのカッター部の近傍には、切り取られた起毛屑を吸引排出する吸引口を設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項８記載の連続起毛・剪毛装置
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車内装材、家具、室内の壁面化粧材、衣料等に広く採用されている編布織布不織布等、特にこれらのうち比較的薄地の布を起毛し、連続してこの起毛部を剪毛して起毛した布の表面に凹凸模様を付与乃至毛先を揃える装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来この種の装置としては、通常、起毛乃至剪毛を別々の専用機で行っていた。即ち、起毛専用機としては、例えば、特開昭６３−１７５１６６、特公昭６１−４０７８７のように複数の回転ロールで布を走行させ、このロールの中間にエミリーロールを配置して布の表面を摩擦して起毛させる方法が開示されている。また、特開昭５８−１２０８６６では回転カッターとアンダーナイフ近傍に設けられた可動ベッドを周期的に変移させて布帛に模様を形成する方法が開示されている。更に、特開昭５９−２１７７１では模様の形成を目的とするものではないが起毛とシャーリングを併設した試験機が開示されており、特開平１−２７２８５９ではサンドクロスの石材の粒径を変えて凹凸調の起毛織物の製造方法が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の起毛装置は、複数のロールの回転によって走行する布地表面をエメリーロールで摩擦して起毛させるため、伸びやすい布、例えば編布、スパンデックス糸布、薄地の織布、不織布等は布面との接圧を一定に保った状態で起毛を行うことは困難で、横段状の起毛ムラを生じやすい。また、従来の剪毛装置は、前記起毛装置と同様に複数のロールの回転によって走行する布に回転刃を当接して剪毛を行うことから起毛の場合と同様な問題が生ずる。
更に、このような布の起毛面を剪毛して凹凸状の模様を形成することは、従来の剪毛装置では極めて困難である。
即ち、前記特開昭５８−１２０８６６、特開平１−２７２８５９で開示されている方法では模様が限定され、かつ、輪郭が鮮明な模様を形成することが困難な点で問題がある。
【０００４】
本発明は、前記のような問題点を改善するために、布を無端ベルトに固定して走行させ、布に余分な張力が掛からない状態で起毛及び剪毛を連続工程で行うことにより、困難な張力調整の操作をしなくても起毛ムラを生じない、しかも、任意の凹凸模様が自動制御によって形成され、模様の輪郭が鮮明で、ムラのない均一な模様を形成することができる連続起毛・剪毛装置を市場に提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するために、本発明は、（ａ）布を搬送するための無端ベルト及びベルト駆動部と
（ｂ）布を無端ベルトに供給するための給布装置と
（ｃ）布の進行方向と正逆方向に回転する複数本の起毛用ロールを有してなる起毛装置と
（ｄ）前記布の起毛部を剪毛するカッティングヘッドに支持されるカッター部を含む剪毛装置と
（ｅ）前記剪毛装置を駆動させる駆動装置と
（ｆ）カットすべき起毛部の模様の形状を記憶する記憶装置と
（ｇ）ベルト及び起毛用ロールの走行速度を制御し、これらの走行速度に連動して前記駆動装置の作動を制御するコントローラと
（ｈ）布を無端ベルトから剥離するためのテークオフロールと
からなり、布の起毛とこの起毛部を任意の形状に剪毛して所望の凹凸模様を形成することを特徴とする連続起毛・剪毛装置とする。
【０００６】
また、前記の課題を解決するために、本発明は、前記無端ベルトは合成ゴム、天然ゴムまたは合成樹脂のうちの少なくとも一種、ステンレススチール、織布、不織布又はこれらの組合せからなることを特徴とする連続起毛・剪毛装置とすることが好ましい。
【０００７】
また、前記の課題を解決するために、本発明は、前記無端ベルトの前方にはその表面に布貼り付け用糊を塗布するコーターと、無端ベルトの後方には糊を除去する為のベルト洗浄装置を配することを特徴とする連続起毛・剪毛装置とする。
【０００８】
また、前記の課題を解決するために、本発明は、前記起毛装置における起毛用ロールはエメリーロール又は針ロールの何れかであり、これらの起毛用ロールに対応する位置で無端ベルトの裏側にバックアップロールを圧接して無端ベルトの当接部を表面に突出させ、該突出部と起毛用ロールとの間で布を起毛させることを特徴とする連続起毛・剪毛装置とすることが好ましい。
【０００９】
また、前記の課題を解決するために、本発明は、前記カッティングヘッドは、アームに回転可能に支持され無端ベルトの走行方向をＸ軸、ベルトの幅方向をＹ軸、ベルトの垂直方向をＺ軸とするＸ・Ｙ・Ｚの直交三座標軸方向に移動し、カッター部はカッティングヘッドに回転可能に支持されてなることを特徴とする連続起毛・剪毛装置とする。
【００１０】
また、前記の課題を解決するために、本発明は、前記カッター部は種類の異なる複数のものが前記カッティングヘッドに回動可能に設けられていて、コントローラの指令によって、予め記憶装置に記憶されているカットすべき模様の形状によってカッター部の種類を選択して作動することを特徴とする連続起毛・剪毛装置とすることが好ましい。
【００１１】
また、前記の課題を解決するために、本発明は、前記剪毛装置は無端ベルトの幅方向に対し左右に対向して配置されていて、コントローラによってそれぞれ独立に作動することを特徴とする連続起毛・剪毛装置とする。
【００１２】
また、前記の課題を解決するために、本発明は、前記剪毛装置の前または／および後にブラッシングローラを配置したことを特徴とする連続起毛・剪毛装置とすることが好ましい。
【００１３】
また、前記の課題を解決するために、本発明は、前記カッティングヘッドのカッター部の近傍には、切り取られた起毛屑を吸引排出する吸引口を設けたことを特徴とする連続起毛・剪毛装置とすることが好ましい。
【００１４】
【作用】
本発明にあっては、起毛乃至剪毛する布が薄くて伸びやすい編布等の場合に特に有効である。即ち、布を起毛する際、糸を構成する単繊維の引抜力を超える力を布に作用させなければならず、従来の起毛機の場合は複数の回転ロールで搬送される布をその中間で起毛用ロールで摩擦すると布に張力が及び、布自体の伸びにより起毛用ロールの摩擦面を外れて、部分的に起毛がされなかったり、回転ロール表面との滑りの為に横段状のムラが生じたりする。本発明の連続起毛・剪毛装置にあっては、布は搬送するキャリヤーである無端ベルトに固定されているので布に余分な張力が掛からず、伸びや滑りを生じることなく起毛させことができる。しかも、起毛用ロールと布との距離は常に一定であるので、起毛用ロールの摩擦面から布が外れて起毛ムラが生じることを防止できる。
【００１５】
また、従来の剪毛機も前記起毛機と同様、複数の回転ロールで搬送される布をそのロール間に設けられたベッド近傍の回転刃とアンダーナイフで剪毛する際、布が張力により不均一に伸びて厚み変動を生じる結果、剪毛後の布の表面に横段ムラが生じる。この点、本発明の連続起毛・剪毛装置にあっては、布は搬送するキャリヤーである無端ベルトに固定されているので起毛の場合と同様、剪毛時にカッター部と布の起毛面は常に一定の間隙に保持され、均一な表面に仕上がる。
【００１６】
次に、コントローラからの指令によって、無端ベルト、起毛用ロールの駆動に連動してカッティングヘッドは、Ｘ・Ｙ・Ｚの直交三座標軸方向に作動し、カッティングヘッドに回転可能に支持されたカッター部によって記憶装置に記憶された模様パターンの通りに剪毛が行われる。
【００１７】
更に、カッティングヘッドに取付けられた複数の種類のカッター部を選択使用できることから予め模様パターンに合ったカッター部を記憶装置に記憶しておき、模様パターンに合わせて適宜カッター部を選択使用することによって効率のよい剪毛を行うことが可能である。また、前記剪毛装置をベルトの左右方向に一対配することによって左右の布を同時に別々に剪毛でき、起毛能力が剪毛能力を超えて余力がある場合には両起毛装置を作動させることによって生産効率を向上し得る。
【００１８】
無端ベルトは起毛または剪毛の作動中、単繊維の引抜力等に対抗して布を固定する必要があり、糊が仮止めの作用をなす。通常、起毛はベルトに固定された平面状の布と起毛用ロールとの間において行われるが、請求項４記載の本発明にあっては起毛用ロールに対応する位置で無端ベルトの裏側にバックアップロールを圧接して無端ベルトの当接部を表面に突出させ、該突出部と起毛用ロールとの間で布を起毛させることにより、布は起毛用ロールと、より線接触に近い状態で起毛作用を受けることができ、単位面積当たりの単繊維の引抜力が大きく作用し、それだけ起毛効果も大きくなる。
【００１９】
ブラッシングローラは起毛部の毛羽を直立させるのに有効であり、剪毛装置の前工程としてブラッシングすれば直立した毛羽を剪毛することができ、剪毛の取り残しを防止できる。最終工程でのブラッシングは起毛部の毛羽立ての他に起毛屑を除去する作用もなす。ブラッシングにより除去された起毛屑は吸引排出される。
【００２０】
【実施例】
以下、実施例について図面を参照しながら説明する。第１図は、本発明の連続起毛・剪毛装置を示す配置図である。これらの図において、無端ベルト１はコントローラの指令によりベルト駆動ローラ２，３を介してサーボモーター（図に表示せず）によって駆動され、ベルトの両側にはベルトガイダー（図に表示せず）が設けられ、ベルトはベルトガイダーの走行軌道に沿って正しく走行する。装置の前方のベルト駆動ローラ２の近傍に糊付けコーター５が配される。その後部にガイドロール７から給布された布４を貼着する布貼りロール６がベルトに圧接可能に設けられる。布貼りロール６の後方には起毛用ロール８が複数本設けられ、ベルトの裏側の対応する位置にはベルト表面が突出する程度にバックアップロール８がベルトに圧接して設けられている。
【００２１】
続いて１０は剪毛装置で、アーム１３と、アーム先端に取付けられたカッター部１２を回動可能に支持するカッティングヘッド１１と、を含んで構成される。剪毛装置は駆動装置１８によってＸ・Ｙ・Ｚの直角座標軸方向に移動可能である。駆動装置はアーム１３を垂直（Ｚ軸）方向に往復可動に支持するカーソル１４と、カーソルをベルトの走行方向と直角（Ｙ軸）方向に移動させるレールＹ１５と、このレールＹとキャリッジ１７を介して直角に交差して係合するレールＸ１６と、を含んで構成される。これらの駆動装置の原動機としては、通常、サーボモーター、ステップモーター、インバーターモーター、ソレノイド等が使用される。
【００２２】
カッター部の近傍には起毛屑を吸引する吸引口１９が設けられる。
剪毛装置の後方にはブラッシングローラ２１とこれに対応してバックアップロール２２がベルト裏面に当接している。更にその後方のベルト駆動ローラ３の近傍にはベルトから布を剥離するためのテークオフロール２３が配される。
ベルト駆動ローラ２と３の中間のベルトの下方にベルト洗浄装置３０が設けられている。ベルト洗浄装置は水槽３４の水を掻きあげてベルトの表面を擦る複数の回転ブラシ３１と、ベルトに付着した水を取るための水切りドクターナイフ３２、バックアップロール３３、マングルローラ３５及びバックアップローラ３６を含んで構成される。
【００２３】
第２図は本装置の制御系統をブロック線図にて概略的に示したものである。
５０はコントローラで、ＣＰＵ（中央演算子）、ＲＯＭ，ＲＡＭ及びＩ／Ｏポートを有するマイクロコンピュータからなる。記憶装置５１には起毛部を剪毛すべき多種類の模様の形状に関するプログラムが記憶させてある。これらのプログラムは、ベルト１の速度に連動して駆動する布貼ロール、起毛ロール、剪毛装置、ブラッシングロール、ベルト洗浄装置、糊付けコータの諸作動をコントロールする一切のプログラムを含んでいる。これらのプログラムは通常、ＲＯＭ、フロッピーディスク、コンパクトディスク等の記録媒体から記憶装置５１内にロードすることによって得られる。また、プログラムの一部をハードロジックで構成してコントローラを含ませることもできる。
【００２４】
次に、前述のような構成からなる連続起毛・剪毛装置の動作について説明する。
先ず、連続起毛・剪毛すべき布４をガイドロールによって、走行する無端ベルト１に導き、布貼りロール６によってベルト表面に貼着させる。ベルトは、布の種類や、模様の形状によって予め定められた速度条件が記憶装置に記憶されていて、操作盤２０を操作して布の種類や模様の形状に関する条件を入力すると、適宜の走行速度が決定され、コントローラの指令によって所定の速度で走行するが、走行中に操作盤２０を操作して走行速度の調整をすることも可能である。その場合に、変更後のベルトの走行速度に連動して、布貼ロール、起毛ロール、剪毛装置、ブラッシングロール、ベルト洗浄装置、糊付けコータの等の一連の装置の作動速度も同時に変更される。
【００２５】
このようにしてベルト１に貼着された布４は、起毛用ロール８の位置に搬送されて複数の起毛用ロールによって起毛作用を受ける。起毛用ロール８は、布４の種類と厚みによって定められたロール表面とベルトと所定のギャップを保持しつつ、所定の速度でベルトの走行方向に対して正方向または逆方向に回転する。
【００２６】
次に、起毛装置によって起毛された布は、剪毛装置１０によって、予め記憶された模様の形状に剪毛される。この剪毛の動作について更に詳細に説明すると、先ず、剪毛すべき形状に応じて記憶装置に予め記憶されているカッター部１２の中から適宜のカッター部が選ばれ、カッティングヘッド１１が回動して当該カッター部がカッター位置に配される。カッター部は剪毛すべき形状に応じて、例えば図３（ａ）の円筒形回転刃、（ｂ）のＶ字型カッター、（ｃ）方形カッター等がカッティングヘッド１１に装着される。次に、アーム１３が移動装置によってカッター部１２を剪毛開始位置に移動させ、カッター部を起毛部の所定の深さに突き刺し、カッター部の作動により剪毛を開始する。
【００２７】
剪毛の開始と同時に剪毛屑吸引排出装置が作動して剪毛屑を吸引口１９から連続的に外部に排出する。このようにしてカッター部１２は剪毛を開始し、模様を形成する所定の形状に沿って移動するのであるが、布４はベルトの走行に伴って常時移動するため、このベルトの移動距離分の長さを記憶された模様の形状のＸ軸方向の長さから差引いた後の模様の形状を算出し、この模様の形状に沿ってカッター部１２を移動させるようにコントローラの指令によってなされる。また、前述のカッター部１２の正面を進行方向に向くように移動させる必要があり、このカッター部の方向制御が模様プログラムに基づいてコントローラの指令によってなされる。前記剪毛装置がベルトの左右方向に対向して配される装置にあってはコントローラの指令によって左右の剪毛装置によって、布の左側と右側をそれぞれ別々に剪毛させることもできる。
【００２８】
剪毛による凹凸模様を形成した布は次のブラッシングローラによってブラッシングを受け、起毛部の毛羽を立せた後にニップロール２４によってベルトから剥離され、巻き取りロールによって巻き取られる。
布を剥離した後のベルトの表面に付着している糊は、ベルトの下方に配されたベルト洗浄装置３０によって洗浄され除去される。ベルト洗浄の動作を詳細に説明すると、複数の回転ブラシ３１が水槽３４の水を掻きあげてベルトの表面を擦り水溶性の糊を除去した後、ベルトに付着した水を水切りドクターナイフで擦り除去する。更に、ドクターナイフ３２の直後にマングルローラ及びバックアップロールをベルトの両面に圧接して設けることによって、ベルトに付着した水を完全に拭い取ることができる。洗浄後の糊の混入した水は濾過装置によって濾過され、水は循環して再利用される。
【００２９】
糊が除去されたベルトは次の布の貼着に備えて糊付けコーター５によって糊が塗布される。糊付けコータ５は糊受け皿３７と２本のゴムロール３８と１本の金属製のメッシュロール３９とからなり、糊受け皿には水溶性糊例えば、澱粉、デキストリン、ポリビニルアルコール等の少なくとも１種を水で希釈した糊が入れられ、これを糊皿から、回転する２本のゴムロール、金属製のメッシュロールに順次移され、ベルト表面に塗布される。塗布量は各ロール間のニップ圧で調整される。かかる糊の塗布面に布４が給布され、前述の最初の動作に戻り、順次、該動作が繰り返されて連続的に起毛・剪毛がなされる。
【００３０】
【発明の効果】
請求項１記載の発明にあっては、布を無端ベルトに固定して走行させ、布に余分な張力が掛からない状態で起毛及び剪毛を行うことにより、特に布が薄くて伸びやすい編布等であっても困難な張力調整の操作をしなくても起毛ムラを生じない、しかも、任意の凹凸模様が自動制御によって形成され、模様の輪郭が鮮明で、ムラのない均一な模様を形成することができる効果を奏する。更に、連続工程でかつ、自動制御で運転されるから省力化、量産化に特に適する。
【００３１】
請求項２記載の発明にあっては、ベルトに前記素材のものを使用しているので本発明の場合に特に要求されるにベルト表面の平滑性が向上でき、かつ、耐久性があって長時間の使用に耐える効果を奏する。
【００３２】
請求項３記載の発明にあっては、ベルトに布を貼着する糊を連続して塗布する糊付けコータ及び塗布した糊を除去するベルト洗浄装置を使用しているので、糊は均一にベルトに塗布され、布はベルトに平らに固定できることから、ムラのない起毛及び剪毛を行う効果を奏する。
【００３３】
請求項４記載の発明にあっては、起毛用ロールにエメリーロール又は針ロールの何れかを使用し、これらの起毛用ロールとクアップロールで圧接されたベルトの突出部との間で布を起毛させるから、効率よくしかもムラなく起毛ができ、起毛用ロールの必要本数を減すことができる。
【００３４】
請求項５記載の発明にあっては、カッター部はカッティングヘッドに回転可能に支持され、かつ、ベルトの走行速度に連動してコントローラによってＸ・Ｙ・Ｚの直交三座標軸方向に移動でき、よって、任意の形状の模様が形成できる。
【００３５】
請求項６記載の発明にあっては、コントローラの指令によって、模様の形状に応じて種類の異なる複数のカッター部を適宜選択して使用することから、効率よく、かつ、輪郭の鮮明な模様の再現ができる。
【００３６】
請求項７記載の発明にあっては、剪毛装置は無端ベルトの幅方向に対し左右に対向して配置されていて、コントローラによってそれぞれ独立に作動することから、効率よく剪毛ができる。更に、ダブル幅の布に左右同一乃至別々の模様を形成した後、中央部を裁断すればシングル幅の布について倍数生産できたことになり、生産性が極めて向上する。
【００３７】
請求項８記載の発明にあっては、剪毛装置の前工程としてブラッシングした場合は、剪毛の取り残しを防止でき、仕上がりがきれいで、且つ、輪郭が鮮明な模様が得られる。最終工程でのブラッシングは起毛部の毛羽を立て、更に、起毛屑を除去して仕上がりを美しくする効果を奏する。
【００３８】
請求項９記載の発明にあっては、カッティングヘッドのカッター部の近傍に、切り取られた起毛屑を吸引排出する吸引口を設けたことから、この起毛屑が室内に飛散するのを防止し、かつ、仕上がった布の美観を高める効果を奏する。
【００３９】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる連続起毛・剪毛装置を示す配置図である。
【図２】本発明にかかる連続起毛・剪毛装置の制御系統を示すブロック線図である。
【図３】本発明にかかるカッター部を示す部分斜視図である。
【符号の説明】
１    無端ベルト
２    ベルト駆動ローラ（前）
３    ベルト駆動ローラ（後）
４    布
５    糊付けコータ
６    布貼りロール
７    ガイドロール
８    起毛用ロール
９    バックアップロール
１０  剪毛装置
１１  カッティングヘッド
１２  カッター部
１３  アーム
１４  カーソル
１５  レールＹ
１６  レールＸ
１７  キャリッジ
１８  剪毛駆動装置
１９  吸引孔
２０  操作盤
２１  ブラッシングローラ
２２  バックアップロール
２３  テークオフロール
２４  巻き取りロール
３０  ベルト洗浄装置
３１  回転ブラシ
３２  水切りドクターナイフ
３３  バックアップロール
３４  水槽
３５  マングルローラ
３６  バックアップローラ
３７  糊受け皿
３８  ゴムロール
３９  メッシュロール
５０  コントローラ
５１  記憶装置
５２  ディスプレー
【図１】
0004028619.tif 000002
【図２】
0004028619.tif 000003
【図３】
0004028619.tif 000004