JP3043450B2 - 繊維集合体の製造装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は内部に所定液体を吸液す
る繊維集合体の製造装置に係り、特に繊維集合体の断面
形状が略楕円に近い繊維集合体の製造装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】本願出願人の一方は、吸液円筒体の液体
塗布具を特開昭６３−１８１７７６号において提案して
いる。この吸液円筒体は、実施例ではポリプロピレンと
ポリエチレンからなり薬剤、消毒、治療、化粧等の液体
に対して吸着性が小さく（したがつて、液体の塗布時に
液体が外部に出やすい）、かつ液体に対して不活性な特
性を有する帯状の不織布を円筒状に絞り加工して、円筒
状の外周面を同様の不織布で被覆した構造を有してい
る。この吸液円筒体は断面形状が円形なので広い面積に
液体を一度に塗布させるには不都合であつた。

【０００３】そこで、吸液円筒体に替えて本願出願人の
一方は特願平１−１９９５９１号の「液体塗布具」にお
いて、塗布面の断面形状が一方向の厚さが該一方向に直
交する方向の厚さよりも大きく形成する提案をしてい
る。このように断面形状が円形以外である一方向の厚さ
が該一方向に直交する方向の厚さよりも大きく（つまり
略楕円形状に）形成する方法としては、上述の吸液円筒
体に用いたような液体に対して吸着性が小さく、かつ液
体に対して不活性な特性を有する帯状の繊維集合体を使
用して形成する方法が考えられる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、帯状の
一枚の繊維集合体を用いて主芯材を楕円形状に絞り加工
し、この後に繊維集合体の被覆材によつて包み込むよう
に被覆し、被覆材の端部を熱融着させて完成品を得る場
合には、楕円形状を保持することができず、被覆材内部
において主芯材の力の分散が最も安定な円形状になつて
しまう問題点があつた。

【０００５】したがつて、本発明の繊維集合体の製造装
置は上述の問題点に鑑みて成されたものであり、請求項
１の発明の目的とするところは繊維集合体を用いて略楕
円形状の断面形状を有する繊維集合体を製造できる繊維
集合体の製造装置を提供する点にある。また、請求項２
の発明の目的とするところは、主芯材、副芯材の品温を
上昇させて芯材を軟化させること、芯材中に含まれる蒸
気の凝縮を防止すること、連続棒状体の空気を置換させ
て冷却することにある。

【０００６】そして、請求項３の発明の目的とするとこ
ろは連続棒状体の切断時に断面形状の変形を防止するこ
とにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】及び

【作用】上述の課題を解決して、目的を達成するために
本発明の繊維集合体の製造装置は、連続帯状の第１の繊
維構造体を長軸方向に絞って円筒状に形成された主芯材
と、前記第１の繊維構造体よりも幅狭の第２の繊維構造
体を長軸方向に絞って円筒状に形成され、前記主芯材の
両側に配置された副芯材と、前記主芯材と副芯材より構
成された複合芯材の外周面を被覆する第３の繊維構造体
とから構成され、断面が略楕円形状を呈する繊維集合体
の製造装置であつて、前記主芯材用の主芯材ロール体と
前記副芯材用の一対の副芯材ロール体と前記被覆材用の
被覆材ロール体を下流に向けて供給する供給部と、前記
主芯材ロール体と前記副芯材ロール体を夫々長軸方向に
前記円筒状に絞る外形絞り部と、前記円筒状に絞られた
主芯材と副芯材とを複合体にして前記複合芯材に形成す
る成形部と、前記複合芯材を下流に向かって搬送させつ
つ次第に前記被覆材により被覆並びに搬送を安定状態で
行なう被覆搬送部と、前記被覆材の熱接着用のために前
記被覆搬送部の下流に設けられた所定温度に設定される
アイロン部とを具備してなり、前記断面形状が略楕円形
状を呈する連続棒状体を製造する。

【０００８】

【実施例】以下に本発明に係る繊維集合体の製造装置の
好適な実施例を図面参照の上で説明する。図１は一実施
例の繊維集合体の製造装置の全体構成側面図であり、図
２は図１の要部構成図である。両図において、本体１０
０は例えばタバコフイルターの製造装置用として従来よ
り使用されている製造装置を基礎にしており、この本体
１００に対して図示の夫々の構成部を設けることで繊維
集合体の製品１０を図面の左側の下流において連続製造
できるようにしている。尚、以下の説明において繊維集
合体としては成形性に優れる点から不織布を代表として
説明するがこれに限定されることなく、編物、織物など
にも適用できる。

【０００９】この本体１００の右側にはポリプロピレ
ン、ポリエチレンあるいはこれらの複合体のように液体
の吸着保持性に乏しくて液体を外部に出し易すく、かつ
種々の薬液に対して不活性で安定な素材の不織布（幅寸
法約１４０ｍｍ）を連続帯状にした主芯材１をボビンに
ロール状に巻き取つた主芯材ロール１ａが回動自在に支
供給軸１５により支持されている。

【００１０】また、この主芯材ロール１ａの上方には主
芯材１の上側に位置される上部副芯材３を形成させるた
めの不織布（幅寸法約６５ｍｍ）をボビンにロール状に
巻き取つた上部副芯材ロール３ａが回動自在に供給軸１
５により支持されている。一方、主芯材ロール１ａの下
方には主芯材１の下側に位置される下部副芯材４を形成
させるための不織布（幅寸法約６５ｍｍ）をボビンにロ
ール状に巻き取つた下部副芯材ロール４ａが回動自在に
供給軸１５により支持されている。

【００１１】さらに、下部副芯材ロール４ａの下方には
被覆材２をボビンにロール状に巻き取つた被覆材ロール
２ａが回動自在に供給軸１５により支持されている。こ
れらの主芯材ロール１ａと上部副芯材ロール３ａと下部
副芯材ロール４ａと被覆材ロール２ａとから図２中の破
線で示されるように捲き状態を解除させつつ、図面の右
から左方向に下流側にかけて連続供給して製品１０を得
るようにしている。次に、図１に示されるように、本体
１００の前面には手動ハンドル２０が設けられており、
主芯材１と副芯材３、４と被覆材２の初期設定を手動で
行なえるようにしている。また、この手動ハンドル２０
の近傍には操作パネル１９が設けられており、以降説明
する各装置の起動、調節等を行なうようにしている。

【００１２】次に、主芯材ロール１ａと上部副芯材ロー
ル３ａと下部副芯材ロール４ａと被覆材ロール２ａとか
ら供給される主芯材１と副芯材３、４と被覆材２は、回
転自在の案内ローラ１６により図示のように方向転換さ
れている。このように案内される主芯材１と上部副芯材
３と下部副芯材４の３本は絞り加工をするためにトラン
ペツト１３に対して夫々挿入されている。

【００１３】図３はトランペツト１３の中心断面側面図
であり、本図において、主芯材１は中央の穴部１３ｂ
に、上部副芯材３は上部の穴部１３ａに、そして下部副
芯材４は下部の穴部１３ｃに夫々挿通されている。これ
らの穴部１３ａ，１３ｂ，１３ｃは下流にかけて次第に
穴径が小さくされており、左開口端から出ると夫々の最
***径に沿うように帯状体が絞り加工される。このトラ
ンペツト１３には図中破線図示のヒータ３０が設けられ
ており、トランペツト１３を後述のように温度上昇させ
る。このように絞り加工された各芯材は下流においてト
ング１４に集合される。トング１４は下方開放形の半円
錐状に構成されていて、その内周面１４ａもトランペツ
ト１３と同様に次第に内径が下流に進むにつれて小さく
されており、トング１４の下流から出た状態では図５に
示すように、主芯材１の上部に対して上部副芯材３が密
着されて、主芯材１の下部に下部副芯材４が密着される
状態になる。また、トング１４の下方には被覆材２が案
内ローラ１６により図示のように案内されており、ベル
トガイド８に進むようにされている。

【００１４】再度、図２において、トランペツト１３の
入り口側には破断して示されたスチームガイド２８が配
設されており、このスチームガイド２８内に乾燥蒸気ｓ
をダクト２９を介して導入できるようにして、上述のト
ランペツト１３での絞り込み直前に乾燥蒸気を主芯材１
と上部副芯材３と下部副芯材４の３本に対して作用させ
ることで、各芯材を加熱して軟化させる。このスチーム
ガイド２８には内側に曲げ加工された鍔部２８ａが形成
されており、乾燥蒸気が外部に容易に逃げることがない
ような構造となつている。

【００１５】一方、トランペツト１３のヒータ３０は作
業開始時に室温となつているトランペツト１３を加熱す
ることで、各芯材に含まれる乾燥蒸気がトランペツト１
３中において凝縮する事態の発生防止を図つて、製品の
湿潤を防ぐようにしている。以上のように夫々案内され
る各芯材と別に、被覆材２はトランペツト１３の下側に
沿うように案内される。

【００１６】このようにトランペツト１３の下側に沿う
ように案内される被覆材２は、下流においてガーニチヤ
テープと呼ばれて搬送と外形形状を規定する案内ベルト
６により案内される。この案内ベルト６は終端のない所
謂エンドレスベルトとして形成されるものであり、１本
の糸状繊維をベルト状に編んで構成されており、繰り返
しの屈曲並びに温度変化に対して十分な強度を備えてい
る。

【００１７】このように形成される案内ベルト６は図示
のような大直径の駆動ホイール１７の外周面と２個の回
転自在の案内ローラ１８により案内されるとともに、駆
動ホイール１７の反時計回転方向の回動により下流即
ち、図面の右から左側に上側部分が移動させられる。こ
のように移動する案内ベルト６は、ベルトガイド８の案
内溝８ａにより案内されて、主芯材１と上部副芯材３と
下部副芯材４を被覆材２で、後述のように次第に包み込
んだ状態にしながら下流に送る。このベルトガイド８の
下流には被覆材２の熱接着用のためのアイロン１２が設
けられる。このアイロン１２は精密に温度制御するため
に、本体１００の上部に設けられている温度調節器２１
に接続されている。

【００１８】次に、アイロン１２のさらに下流には、連
続製造される繊維集合体の製品１０の棒状体１０ａをお
よそ９０度方向転換させて切断装置２２に対して案内す
る方向転換装置３１が配設されている。図１０は、方向
転換装置３１の概略構成側面図である。本図において、
方向転換装置３１は一対の環状体３１ｂ間において約９
０度分を螺旋状に曲げ加工された線材３１ａを当間隔に
６本設けた構成であり、図中上下方向に縦長の楕円に成
形されて搬送される棒状体１０ａを、案内バー３１ａに
内接させて９０度方向転換するように案内する。

【００１９】一方、この方向転換装置３１の上流右側に
は清浄な冷圧縮空気ｆを棒状体１０ａの外周面に対して
噴射させるために冷圧縮空気ｆを案内するダクト３３が
設けられている送風部３２が配設されている。この送風
部３２からの冷圧縮空気ｆにより、上述の乾燥蒸気とヒ
ータ３０とアイロン１２の熱によつて温度上昇した棒状
体１０ａを室温近くまで冷やすとともに、棒状体１０ａ
中に含有された乾燥蒸気を冷圧縮空気ｆと置換させる。

【００２０】再度、図２において、方向転換装置３１の
下流左側には棒状体１０ａを所定の製品長さに切断する
切断装置２２が設けられている。この切断装置２２はタ
バコフイルター製造時にも使用されるものであり、回転
軸２５の回りに高速回転される切断ナイフ２３により、
棒状体１０ａを下流に移動させつつ切断ナイフ２３を図
面の上方から下方に回転させて切断するものである。

【００２１】次に、切断ナイフ２３により移動中の棒状
体１０ａの切断を行なうと、棒状体１０ａの長手方向に
対して垂直に切断することができず、斜めに切断されて
しまうことから、棒状体１０ａの下流への移動速度及び
切断長さに応じて、切断ナイフ２３の傾斜角度も調節す
る必要があり、切断ナイフ２３の回転軸２５の傾斜角度
が調整可能にされている。さらに、切断ナイフ２３の切
断作用部分には、レジヤーと呼ばれて中央部にナイフを
通過させるためのスリツトを有し棒状体を支持する特殊
機構が配設されている。このように構成される切断装置
２２には負圧源に接続されるダクト２４が配管されてお
り、切断時に発生する切断粉塵を吸引するようにしてい
る。

【００２２】この切断装置２２のさらに下流にはベルト
コンベア２７が設けられており、所定長さに切断された
製品１０を容器３５中に収容して、次の工程に搬送でき
るようにしている。以上説明の工程を経て完成される製
品１０の成形、被覆、接着工程を図面に基づいて説明す
ると、図４は図２のＡ−Ａ矢視断面図である。本図にお
いて、ロール状態では平面の帯状であつた主芯材１は、
スチームガイド２８からの乾燥蒸気の作用により軟化し
た後に上述のトランペツト１３の穴部１３ｂにより外周
面を円形にされて圧縮状態に絞り込まれる。また、上部
副芯材３と下部副芯材４も同様に乾燥蒸気によつて軟化
した後に、トランペツト１３の穴部１３ａ、１３ｃによ
り夫々外周面が円形状にされる。

【００２３】次に、図５は図２のＢ−Ｂ矢視断面図であ
り、トング１４の断面を表している。本図において、ト
ング１４の下側には被覆材２が案内されており芯材１と
副芯材３、４を被覆材２で被覆する準備をする。このト
ング１４の内周面１４ａは図示のように主芯材１と副芯
材３、４とを一体化して楕円状に成形して案内してい
る。

【００２４】次に、図６は図２のＣ−Ｃ矢視断面図であ
る。本図において、ベルトガイド８の案内溝８ａは図示
のように縦長の下半分をなす楕円状にされておりこの案
内溝８ａ及び上側ガイド８ｂによつて案内される案内ベ
ルト６により被覆材２が図示のように案内される。この
結果、この段階では被覆材２は下部副芯材４と主芯材１
の両側一部を被覆する。

【００２５】次に、図７は図２のＤ−Ｄ矢視断面図であ
り、本図において、ベルトガイド８の案内溝８ａは、そ
の断面が縦長の楕円形状の下半分をなすように形成され
ており、案内ベルト６を案内溝８ａに沿うように案内し
ている。この案内ベルト６の両縁部は、上側ガイド８ｂ
及び８ｃにより上方に移動させられて被覆材２を包むよ
うに案内して、被覆材２のラツプ部を形成させる準備を
する。

【００２６】次に、図８は図２のＥ−Ｅ矢視断面図であ
り、アイロン１２とベルトガイド８の断面を示したもの
である。本図において、アイロン１２の案内面１２ａと
ベルトガイド８の案内溝８ａにより形成される形状は図
示のように上下に縦長の楕円状にされている。このアイ
ロン１２はボルト９及び不図示のセツトボルトの締め付
けによりアイロン下面とベルトガイド８の上面間の間隔
調整が可能にされる。

【００２７】一方、上述の温度調節器２１により設定温
度の例えば１７７℃にされており、被覆材２及びそれに
接する芯材をその素材の融点である、例えばポリエチレ
ンでは１３１±１℃に温度上昇できるようにしている。
一方、アイロン１２の案内面１２ａと案内ベルト６とで
案内される被覆材２の端縁部２ｅ、２ｆは図示のように
重なるように案内されてラツプ部５となり、アイロン１
２からの熱によりラツプ部５の融着が行なわれ、棒状体
１０ａが連続的に製造される。

【００２８】以上説明のように、縦長の楕円形状に近く
なるように案内ベルト６をベルトガイド８及び上側ガイ
ド８ｂ，８ｃによつて案内することで、主芯材と副芯材
の左右の振れを防止し、各芯材の複合体を安定して搬送
できる。以上の工程を経て得られる製品の棒状体１０ａ
は完成品寸法に切断されるが、断面形状が楕円形に近く
された棒状体１０ａを縦長方向に切断したのでは、切削
時の剪断力等により圧縮されて縦長形状が円形状に近く
なつてしまう。そこで、切断は短径方向に沿うように行
なう必要がある。

【００２９】図９は図２のＦ−Ｆ矢視断面図であり、本
図において、上述の工程を経て破線図示のように縦長に
案内される棒状体１０ａは方向転換装置３１により実線
図示のように横長に案内される。回転軸２５に固定され
て反時計回転方向に回転される切断ナイフ２３の刃先部
２３ｂは図示のように棒状体１０ａに対して斜めに入り
込む形状を有しており、横長に案内される実線図示の棒
状体１０ａを切断する。この切断ナイフ２３には動的バ
ランス取り用のカウンタバランサ２３ａも設けられてお
り、高速回転時の有害な振動を除去できるようにしてい
る。

【００３０】以上の切断装置により、断面を略楕円形に
成形された棒状体１０ａを断面形状に影響を与えること
なく切断できる。

【００３１】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、不
織布を用いて円形以外の楕円形状に近い断面形状を有す
る繊維集合体を製造できる繊維集合体の製造装置を提供
することができる。また、上記の工程を経て完成される
繊維集合体は同集合体内の空気を清浄な冷圧縮空気で置
換されて、清浄な繊維集合体を製造できる。

【００３２】そして、連続棒状体の切断時に変形を防止
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例の繊維集合体の製造装置の全体構成側
面図である。

【図２】図１の要部構成図である。

【図３】トランペツト１３の中心断面側面図である。

【図４】図２のＡ−Ａ矢視断面図である。

【図５】図２のＢ−Ｂ矢視断面図である。

【図６】図２のＣ−Ｃ矢視断面図である。

【図７】図２のＤ−Ｄ矢視断面図である。

【図８】図２のＥ−Ｅ矢視断面図である。

【図９】図２のＦ−Ｆ矢視断面図である。

【図１０】カッターの概略構成図である。

【図１１】方向転換装置３１の概略構成側面図である。

【符合の説明】１ 主芯材 ２ 被覆材 ３ 上部副芯材 ４ 下部副芯材 ５ ラツプ部 ６ 案内ベルト ８ ベルトガイド ８ａ 案内溝 ９ ボルト １０ 製品 １０ａ 棒状体 １２ アイロン １５ 供給軸 １６ 案内ローラ １７ 駆動ホイール １８ 案内ローラ ２１ 温度調節器 ２２ 切断装置 ２７ ベルトコンベア

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｂ３２Ｂ 31/12 Ａ６１Ｍ 35/00 Ｚ (56)参考文献 特開 昭56−118941（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) D04H 1/00 - 3/16

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 連続帯状の第１の繊維構造体を長軸方向
   に絞って円筒状に形成された主芯材と、前記第１の繊維
   構造体よりも幅狭の第２の繊維構造体を長軸方向に絞っ
   て円筒状に形成され、前記主芯材の両側に配置された副
   芯材と、前記主芯材と副芯材より構成された複合芯材の
   外周面を被覆する第３の繊維構造体とから構成され、断
   面が略楕円形状を呈する繊維集合体の製造装置であつ
   て、前記主芯材用の主芯材ロール体と前記副芯材用の一
   対の副芯材ロール体と前記被覆材用の被覆材ロール体を
   下流に向けて供給する供給部と、前記主芯材ロール体と
   前記副芯材ロール体を夫々長軸方向に前記円筒状に絞る
   外形絞り部と、前記円筒状に絞られた主芯材と副芯材と
   を複合体にして前記複合芯材に形成する成形部と、前記
   複合芯材の外周面を下流に向かって搬送させつつ次第に
   前記被覆材により被覆並びに搬送を安定状態で行なう被
   覆搬送部と、前記被覆材の熱接着用のために前記被覆搬
   送部の下流に設けられた所定温度に設定されるアイロン
   部とを具備してなり、 前記断面形状が略楕円形状を呈する連続棒状体を製造す
   ることを特徴とする繊維集合体の製造装置。
2. 【請求項２】 前記外形絞り部の上流に配設されて、前
   記乾燥蒸気を前記第１及び第２の繊維集合体に対して作
   用させる乾燥蒸気供給部と、前記外形絞り部に対して配
   設されるヒータ部と、前記アイロン部の下流に配設され
   て冷空気を前記連続棒状体に対して作用させて空気置換
   をさせる送風部とをさらに具備することを特徴とする請
   求項１の繊維集合体の製造装置。
3. 【請求項３】 前記連続棒状体を所定の長さに切断する
   切断部の上流において、切断時における断面形状の変形
   防止のために前記連続棒状体の方向転換をさせる方向転
   換部を備えることを特徴とする請求項１乃至２の繊維集
   合体の製造装置。