粉体物計量装置
【課題】 計量の正確さは維持しつつ、計量対象である粉体物のホッパー内の貯留量を少なくすることが可能な粉体物計量装置を提供する。
【解決手段】 所定量の粉体物５を収容可能な収容部１３を備えた粉体物収容手段１４と、この粉体物収容手段１４の収容部１３に所定量の粉体物５を供給する粉体物供給手段１５とを備えた粉体物計量装置で、粉体物供給手段１５は、粉体物収容手段１４の上側に配置され且つ粉体物５を貯留可能な貯留部２３と、この貯留部２３の下側に収容部１３に向けて下向きに配置される供給口２１と、貯留部２３と供給口２１との間に配置され且つ貯留部２３側の粉体物５を供給口２１側に繰り出す粉体物繰り出し手段２５とを備えたものである。
【解決手段】 所定量の粉体物５を収容可能な収容部１３を備えた粉体物収容手段１４と、この粉体物収容手段１４の収容部１３に所定量の粉体物５を供給する粉体物供給手段１５とを備えた粉体物計量装置で、粉体物供給手段１５は、粉体物収容手段１４の上側に配置され且つ粉体物５を貯留可能な貯留部２３と、この貯留部２３の下側に収容部１３に向けて下向きに配置される供給口２１と、貯留部２３と供給口２１との間に配置され且つ貯留部２３側の粉体物５を供給口２１側に繰り出す粉体物繰り出し手段２５とを備えたものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉体物を所定量ずつ計り分ける粉体物計量装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に広く普及している使い捨てカイロは、磁性粉を含有した発熱剤を通気性のある扁平状の袋体内に収納したカイロ本体を、非通気性の外装袋の中に気密状に封入した状態で販売されており、使用時に外装袋を破ってカイロ本体を取り出したときに、空気中の酸素が袋体を通過して磁性粉と反応し、発熱剤が発熱するようになっている。
【０００３】
この種の使い捨てカイロの製造装置は、発熱剤をカイロ一個分ずつに計り分ける発熱剤計量装置、その発熱剤計量装置により計り分けられた発熱剤を袋体に封入する発熱剤封入装置、この発熱剤封入装置により発熱剤が封入されたカイロ本体を外装袋に封入するカイロ本体封入装置等を備えている。
【０００４】
このような使い捨てカイロの製造装置のうち、発熱剤計量装置としては、外周面上に収容部が複数形成され且つ略水平の軸廻りに回転駆動される計量ドラムと、発熱剤を貯留すると共にその発熱剤を計量ドラムの収容部に供給するホッパーとを備えたものが既に知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００５】
この種の発熱剤計量装置では、ホッパーは計量ドラムの一側に近接して配置され、上部側には発熱剤を投入するための投入口が上向きに設けられ、下部側にはその発熱剤を計量ドラム側に供給するための供給口が計量ドラムの外周面に向けて横向き開口状に設けられ、更に底面は供給口側が低い傾斜状に形成されている。
【０００６】
計量ドラムは、各収容部がカイロ１個分の発熱剤を収容可能な容量に形成されており、ホッパーの供給口を上向きに通過する方向に所定速度で回転駆動されるようになっている。
【０００７】
投入口からホッパー内に投入された発熱剤は、その自重により底面の傾斜に沿って供給口側に案内され、計量ドラムの側方から収容部内に流入する。収容部内に流入した発熱剤は、収容部がホッパーの供給口を上向きに抜ける際に、供給口の上端側に設けられたスクレーパーによって余分な部分が掻き落とされ、収容部内に残った分が、下流側の発熱剤封入装置側に受け渡されるようになっている。
【特許文献１】特開２００５−０２９１８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来の発熱剤計量装置では、ホッパー内に投入された発熱剤を斜面に沿って自重により収容部内に流入させるように構成されているため、各収容部内に発熱剤を隙間なく充填するためには、下流側の発熱剤に十分な圧力が作用するように、ホッパー内に常に多量の発熱剤を収容しておく必要があった。
【０００９】
ところで、上述したように、使い捨てカイロに使用される発熱剤は空気中の酸素と反応して発熱するようになっているため、ホッパー内に収容されている間も時間の経過と共に徐々に酸化が進んでいく。従って、ホッパー内に投入された発熱剤はなるべく短時間のうちに使用して製品にしてしまう必要があり、例えば製造装置のメンテナンス等のために製造装置を長時間停止させる際には、ホッパー内に残った発熱剤は廃棄しなければならない。
【００１０】
しかしながら、従来の発熱剤軽量装置では、製造装置が作動している間はホッパー内に常に多量の発熱剤を収容して置く必要があるため、製造装置を停止させる際にはホッパー内に多量の発熱剤が残ってしまい、それらを廃棄しなければならないために非常に不経済であった。
【００１１】
また、発熱剤に限らず、粉体物計量装置の計量対象である粉体物は、時間と共にその品質が低下するのが通常であるから、ホッパーに貯留する粉体物の量は必要最小限に抑え、ホッパー内に投入された粉体物がなるべく短時間で計量されるようにすることが望ましい。
【００１２】
本発明は、このような従来の問題点に鑑み、計量の正確さは維持しつつ、計量対象である粉体物のホッパー内の貯留量を少なくすることが可能な粉体物計量装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、所定量の粉体物５を収容可能な収容部１３を備えた粉体物収容手段１４と、該粉体物収容手段１４の前記収容部１３に前記所定量の粉体物５を供給する粉体物供給手段１５とを備えた粉体物計量装置において、前記粉体物供給手段１５は、前記粉体物収容手段１４の上側に配置され且つ前記粉体物５を貯留可能な貯留部２３と、該貯留部２３の下側に前記収容部１３に向けて下向きに配置される供給口２１と、前記貯留部２３と前記供給口２１との間に配置され且つ前記貯留部２３側の粉体物５を前記供給口２１側に繰り出す粉体物繰り出し手段２５とを備えたものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、貯留部２３内の粉体物５の貯留量に拘わらず収容部１３内に粉体物５を確実に充填することができ、計量の正確さは維持しつつ、計量対象である粉体物５の貯留部２３内の貯留量を少なくすることができる。これにより、メンテナンス等のために装置を停止させる際に貯留部２３内に残る粉体物５の量、即ち廃棄する粉体物５の量を最小限にすることができ、経済的である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳述する。図１〜図４は本発明に係る粉体物計量装置を使い捨てカイロ用の発熱剤の計量装置に適用した第１の実施形態を例示している。
【００１６】
図４は、本実施形態に係る使い捨てカイロ製造装置１で製造される使い捨てカイロ２の一例を示している。使い捨てカイロ２は、カイロ本体３と、このカイロ本体３の外側を覆う外装袋４とで構成されている。
【００１７】
カイロ本体３は、粉体状の発熱剤（粉体物）５を略扁平状の袋体６内に封入したものである。発熱剤５は、例えば鉄粉等の磁性粉、水、バーミキュライト、活性炭、塩類等が混合された混合粉体で、酸素と反応して発熱するように構成されている。なお、発熱剤５は、使い捨てカイロ用の材料として一般的なものを使用することができ、その組成は製品の特性、例えば発熱温度や持続時間等に応じて適宜変更可能である。
【００１８】
袋体６は、内部の発熱剤５に酸素を供給できるように少なくともその一部分が通気性を有するように構成され、例えば略同一形状の通気性シート７と非通気性シート８とを、その周縁部で互いにシールすることにより略扁平な袋状に形成されている。通気性シート７には、例えば不織布シートの内側に合成樹脂フィルムをラミネートして微少な通気口を穿孔したものが使用され、非通気性シート８には、例えば非通気性の合成樹脂フィルムが使用されている。
【００１９】
外装袋４は、例えば２枚の非通気性シートをその周縁部においてシールすることにより形成されており、カイロ本体３を気密状に覆うことにより、カイロ本体３の使用時まで発熱剤５への酸素の供給を遮断するようになっている。
【００２０】
図１は、上記のような使い捨てカイロ２の製造に用いる使い捨てカイロ製造装置１のうち、発熱剤５を所定量ずつ計り分ける発熱剤計量装置１１と、その発熱剤計量装置１１により計り分けられた発熱剤５を袋体６内に封入する発熱剤封入装置１２とを示している。
【００２１】
発熱剤計量装置１１は、図１及び図２に示すように、発熱剤５を収容可能な凹状の計量側収容部（収容部）１３を備えた計量ドラム（粉体物収容手段）１４と、この計量ドラム１４の計量側収容部１３に発熱剤５を供給する発熱剤供給手段（粉体物供給手段）１５とを備えている。
【００２２】
計量ドラム１４は、略円筒状の計量ドラム本体１６と、この計量ドラム本体１６の内周側に配置された発熱剤保持手段１７と、計量ドラム本体１６と発熱剤保持手段１７との間に配置された保持力遮断手段１８とを備えている。
【００２３】
計量ドラム本体１６は、中心軸１９が略水平となるように横向きに配置され、その中心軸１９において軸受２０により回転自在に支持されており、所定の駆動手段（図示省略）の駆動力が中心軸１９に伝達されることにより、所定方向、例えば図１における反時計方向に所定速度で回転するようになっている。なお、計量ドラム本体１６は、例えばその軸方向一端側に装着された側板１６ａを介して中心軸１９と連結されている。
【００２４】
また、計量ドラム本体１６は、ステンレス等の非磁性材により形成されており、その外周面上に計量側収容部１３が設けられている。この計量側収容部１３は、計量ドラム本体１６の周方向に等間隔で複数個（例えば１２個）配列されると共に、更にその周方向の配列が軸方向に１又は複数列（例えば４列）設けられている。
【００２５】
計量側収容部１３は、製造するカイロ本体３の形状に応じて例えば略一定深さの矩形状に形成されており、使い捨てカイロ２の１個分に相当する発熱剤５を収容可能となっている。
【００２６】
発熱剤保持手段１７は、計量側収容部１３内に収容された発熱剤５を計量側収容部１３内に保持するもので、例えば磁性粉を含む発熱剤５を吸着可能な永久磁石により構成されており、各計量側収容部１３に対応して計量ドラム本体１６の内周側に配置され、計量ドラム本体１６と共に回転するようになっている。
【００２７】
保持力遮断手段１８は、発熱剤保持手段１７による発熱剤５の保持力を遮断するもので、発熱剤保持手段１７からの磁力を遮蔽可能な鉄板等の遮蔽板により構成されており、計量側収容部１３内に保持された発熱剤５を発熱剤封入装置１２側に移送する移送位置Ａに対応して計量ドラム本体１６と発熱剤保持手段１７との間に配置されている。
【００２８】
保持力遮断手段１８は、計量ドラム本体１６の駆動系から切り離されて固定的に支持されており、計量ドラム本体１６及び発熱剤保持手段１７が回転しても回転しないようになっている。
【００２９】
発熱剤供給手段１５は、計量ドラム１４の上部側の例えば最上部に対応してその上側に配置されており、図１及び図２に示すように、計量ドラム本体１６の外周面の上側に近接して略下向きに配置される供給口２１、この供給口２１の上側に連結され且つ上部側の投入口２２から投入された発熱剤５を貯留可能な貯留部２３等を備えた貯留供給ケース２４と、この貯留供給ケース２４上における供給口２１と貯留部２３との間に配置され且つ貯留部２３側の発熱剤５をその下側の供給口２１側に繰り出す発熱剤繰り出し手段（粉体物繰り出し手段）２５と、供給口２１に対して計量ドラム１４の回転方向下流側近傍に設けられ且つ計量側収容部１３から溢れた発熱剤５を計量ドラム本体１６の外周面上から掻き落とすスクレーパー２６とを備えている。
【００３０】
更に、貯留部２３の上下方向の中間部分には、それよりも上側の上部貯留部２３ａ内の発熱剤５を下側の下部貯留部２３ｂ側に繰り出す貯留量調整繰り出し手段（貯留量調整手段）２７が配置されている。
【００３１】
貯留供給ケース２４は、計量ドラム１４の軸方向に沿ってその回転方向下流側及び上流側に配置される前壁２８及び後壁２９と、計量ドラム１４の軸方向両端側に配置される一対の側壁３０，３０とで断面略矩形状に形成されており、その下端側が供給口２１、上端側が投入口２２となっている。
【００３２】
供給口２１は、計量ドラム１４の軸方向に配列された１又は複数（例えば４個）の全ての計量側収容部１３に跨る軸方向幅で、且つ１個の計量側収容部１３の周方向長さよりも小さい周方向幅に形成されている。
【００３３】
発熱剤繰り出し手段２５は、略円柱状の繰り出しロール３１と、この繰り出しロール３１を回転駆動する繰り出し駆動手段３２とを備えている。
【００３４】
繰り出しロール３１は、その外周面上の全周にわたって例えば軸方向の繰り出し溝３３が形成されており、貯留部２３と供給口２１との連結部を略閉鎖するように、計量ドラム１４と平行に配置され、その回転軸３４が、例えば貯留供給ケース２４の側壁３０に設けられた軸受け３５，３５により回転自在に保持されている。
【００３５】
繰り出し駆動手段３２は、例えばステッピングモータにより構成され、その駆動軸３２ａが繰り出しロール３１の回転軸３４に連結されており、例えば貯留供給ケース２４の前壁２８に沿って発熱剤５を下向きに繰り出すように、繰り出しロール３１を図１における反時計方向に所定速度で回転駆動するようになっている。
【００３６】
貯留部２３は、例えば下部貯留部２３ｂ側に、上側に向けて断面積が広くなる拡幅部３６が形成されている。この拡幅部３６では、例えば軸方向幅は変化せず、周方向幅、即ち側壁３０，３０の幅が例えば周方向の一方側、例えば計量ドラム１４の回転方向上流側にのみ上側に向けて徐々に拡幅し、後壁２９に前下がりの傾斜面３７を形成している。
【００３７】
また、下部貯留部２３ｂの例えば後壁２９側には、その下部貯留部２３ｂ内の発熱剤５の貯留量を検出する貯留量検出手段３８が設けられている。この貯留量検出手段３８は、フォトセンサ、近接スイッチ等により構成され、例えば下部貯留部２３ｂ内の発熱剤５の貯留量が所定量以上の場合にＯＮ（又はＯＦＦ）となり、貯留量が所定量を下回った場合にＯＦＦ（又はＯＮ）に切り替わるようになっている。
【００３８】
貯留量調整繰り出し手段２７は、略円柱状の繰り出しロール４１と、この繰り出しロール４１を回転駆動する繰り出し駆動手段４２とを備えている。
【００３９】
繰り出しロール４１は、繰り出しロール３１と同様、その外周面上の全周にわたって軸方向の繰り出し溝４３が形成され、上部貯留部２３ａと下部貯留部２３ｂとの連結部を略閉鎖するように、計量ドラム１４と平行に配置され、その回転軸４４が、例えば貯留供給ケース２４の側壁３０に設けられた軸受け４４ａ，４４ａにより回転自在に保持されている。
【００４０】
繰り出し駆動手段４２は、例えばステッピングモータにより構成され、その駆動軸４２ａが繰り出しロール４１の回転軸４４に連結されており、例えば貯留供給ケース２４の前壁２８に沿って発熱剤５を下向きに繰り出すように、繰り出しロール４１を図１における反時計方向に回転駆動するようになっている。なお、繰り出しロール４１の回転方向はどちらでもよい。
【００４１】
また、繰り出し駆動手段４２は、貯留量制御手段４５によって下部貯留部２３ｂ内の発熱剤５の貯留量を略一定に保持するように制御されるようになっている。即ち、貯留量制御手段４５は、貯留量検出手段３８の検出結果に基づいて、例えば貯留量検出手段３８がＯＮ（下部貯留部２３ｂ内の発熱剤５の貯留量が所定量以上）の場合には繰り出し駆動手段４２の作動を停止させ、貯留量検出手段３８がＯＦＦになったときに、少なくとも貯留量検出手段３８がＯＮになるまで繰り出し駆動手段４２を作動させて、繰り出しロール４１により上部貯留部２３ａ側の発熱剤５を下部貯留部２３ｂ側に繰り出させるようになっている。
【００４２】
スクレーパー２６は、ステンレス材料等により薄板状に形成されており、その下縁側の掻き取り部４６が計量ドラム本体１６の外周面に上側から接触するように計量ドラム１４の軸方向に沿って配置され、例えば貯留供給ケース２４の前壁２８に取付部材４７を介して着脱自在に装着されている。なお、スクレーパー２６は、弾性変形可能な材料であればステンレス以外の金属や合成樹脂等で形成してもよい。
【００４３】
スクレーパー２６は、少なくとも計量ドラム１４の軸方向に配列された１又は複数（例えば４個）の全ての計量側収容部１３に跨るように、計量ドラム１４の軸方向に沿って配置されている。
【００４４】
発熱剤封入装置１２は、移送位置Ａにおいて計量ドラム１４と近接するシールドラム５１と、移送位置Ａよりも下流側のシール位置Ｂにおいてシールドラム５１と接触するヒートロール５２とを備えている。
【００４５】
シールドラム５１は、略円筒状のシールドラム本体５３と、このシールドラム本体５３の内周側に配置された発熱剤保持手段５４とを備えている。
【００４６】
シールドラム本体５３は、移送位置Ａにおいて計量ドラム１４に近接又は当接するように計量ドラム１４に平行に配置され且つ計量ドラム１４と略同じ周速で供回り方向に回転駆動されるようになっている。
【００４７】
シールドラム本体５３は、例えばステンレス等の非磁性材により形成されており、その外径は計量ドラム本体１６と略同じに形成されているが、シールドラム本体５３と計量ドラム本体１６との外径は異なっていてもよい。
【００４８】
シールドラム本体５３の外周面上には、発熱剤５を収容可能な凹状のシール側収容部５５が、計量ドラム１４側の計量側収容部１３と対応するように、周方向及び軸方向に夫々所定個数、例えば周方向に１２個、軸方向に４列で配列されている。なお、シールドラム本体５３の外径が計量ドラム本体１６の外径と異なる場合には、シール側収容部５５の周方向の配置数は計量側収容部１３の周方向の配置数と異なってくることは言うまでもない。
【００４９】
発熱剤保持手段５４は、移送位置Ａにおいて計量ドラム１４側の計量側収容部１３内の発熱剤５をシール側収容部５５側に移送させると共に、その移送された発熱剤５をシール側収容部５５内に保持するもので、例えば磁性粉を含む発熱剤５を吸着可能な永久磁石により構成されており、各シール側収容部５５に対応してシールドラム本体５３の内周側に配置され、シールドラム本体５３と共に回転するようになっている。
【００５０】
シールドラム本体５３の外周面には、原反ロール（図示省略）から繰り出された幅広長尺状の通気性シート７が、少なくとも移送位置Ａよりも上流側からシール位置Ｂにかけて所定の張力で巻き掛けられている。従って、移送位置Ａにおいては、計量側収容部１３内の発熱剤５は通気性シート７を介して発熱剤保持手段５４に吸着され、シール側収容部５５内に収容される。このとき、通気性シート７は、発熱剤５によりシール側収容部５５の内面側に略密着した状態となる。
【００５１】
ヒートロール５２は、通気性シート７及び非通気性シート８を発熱剤５の周囲、即ちシールドラム本体５３の外周面のシール側収容部５５を除く部分（以下、シール面５６という）に対応して縦横のマス目状にシールして発熱剤５を封入するためのもので、シールドラム５１と平行に配置され、シール位置Ｂにおいてシールドラム５１の外周面に両シート７，８を介して転接されている。
【００５２】
ヒートロール５２の外周面には、シールドラム５１側のシール側収容部５５と対応するように凹部５７が設けられ、その外周面上の凹部５７を除く部分が、シールドラム本体５３側のシール面５６との間に通気性シート７及び非通気性シート８を挟み込んでシールするシール面５８となっている。
【００５３】
ヒートロール５２の外周面には、原反ロール（図示省略）から繰り出された幅広長尺状の非通気性シート８が、シール位置Ｂからその上流側にかけて所定の張力で巻き掛けられている。
【００５４】
また、シールドラム５１及びヒートロール５２には、夫々内部に熱源（図示省略）が配置されており、少なくともシール面５６，５８部分が加熱されるようになっている。
【００５５】
以上説明した使い捨てカイロ製造装置１の動作を説明する。まず使い捨てカイロ製造装置１を作動させる前に、投入口２２から発熱剤供給手段１５の上部貯留部２３ａ内に所定量の発熱剤５が投入され、更に貯留量制御手段４５の制御により貯留量調整繰り出し手段２７が作動される。即ち、繰り出し駆動手段４２により繰り出しロール４１が回転して、上部貯留部２３ａ側の発熱剤５が下部貯留部２３ｂ側に順次繰り出される。なお、貯留量調整繰り出し手段２７の作動は、少なくとも貯留量検出手段３８により検出されるまで継続された後、停止される。
【００５６】
貯留量調整繰り出し手段２７により下部貯留部２３ｂ側に供給された発熱剤５は、例えば傾斜面３７により繰り出しロール３１による繰り出し側、即ち前壁２８側に案内され、繰り出しロール３１の上側に蓄積される。
【００５７】
使い捨てカイロ製造装置１の作動が開始され、計量ドラム１４が所定方向に回転を始めると、それと同期して発熱剤繰り出し手段２５も作動を開始する。即ち、繰り出し駆動手段３２により繰り出しロール３１が例えば一定速度で回転して、下部貯留部２３ｂ内の発熱剤５を順次下向きに繰り出してゆく。繰り出しロール３１により下向きに繰り出された発熱剤５は、供給口２１を介して、回転中の計量ドラム本体１６の外周面上に自然落下する。これにより、各計量側収容部１３は、供給口２１の下側を通過する際に、回転方向下流側から上流側に向けて発熱剤５が順次充填される（図３（ａ））。
【００５８】
発熱剤５が充填された計量側収容部１３が供給口２１を下流側に抜ける際には、計量ドラム本体１６の外周面に摺接されているスクレーパー２６により、計量側収容部１３から溢れた発熱剤５が計量ドラム本体１６の外周面上から回転方向下流側に掻き落とされ、計量側収容部１３内にはちょうどカイロ１個分の発熱剤５が残される。
【００５９】
発熱剤供給手段１５により計量側収容部１３内に充填された発熱剤５は、計量ドラム１４内に配置された発熱剤保持手段１７の磁力により計量側収容部１３内に保持された状態で移送位置Ａ側に搬送される。そして、移送位置Ａに到達すると、保持力遮断手段１８により発熱剤保持手段１７の磁力が遮断されるため、図１に示すように、計量側収容部１３内の発熱剤５は対向するシールドラム５１側の発熱剤保持手段５４の磁力に引かれ、通気性シート７の外側からシール側収容部５５内に収容される。
【００６０】
シール側収容部５５内に収容された発熱剤５は、シールドラム５１の回転により下流側に搬送される。そして、シール位置Ｂにおいて、発熱剤５の外側からヒートロール５２により非通気性シート８が重ねられると共に、発熱剤５の周囲を取り囲むように通気性シート７と非通気性シート８とが熱シールされ、下流側に搬送される。
【００６１】
下部貯留部２３ｂ内の発熱剤５が徐々に減少し、その貯留量が所定量を下回って貯留量検出手段３８がＯＦＦになると、貯留量制御手段４５の制御により、貯留量調整繰り出し手段２７が作動して、少なくとも貯留量検出手段３８がＯＮになるまで繰り出し駆動手段４２を作動させる（図３（ｂ））。これにより、発熱剤繰り出し手段２５の上流側、即ち下部貯留部２３ｂ内の発熱剤５の貯留量が略一定に保持されるため、発熱剤繰り出し手段２５の繰り出し部分に作用する圧力が略一定となり、発熱剤繰り出し手段２５による発熱剤５の繰り出し量、即ち計量側収容部１３内への発熱剤５の供給量を略一定に保持できる。
【００６２】
以上説明したように、本実施形態の発熱剤計量装置１１は、発熱剤供給手段１５が、計量ドラム１４上の計量側収容部１３の上側に略下向きに配置される供給口２１と、この供給口２１の上方に配置された貯留部２３と、供給口２１と貯留部２３との間に配置され且つ貯留部２３側の発熱剤５をその下側の供給口２１側に繰り出す発熱剤繰り出し手段２５とを備えているため、貯留部２３内の発熱剤５の貯留量に拘わらず計量側収容部１３内に発熱剤５を確実に充填することができ、計量の正確さは維持しつつ、計量対象である発熱剤５の貯留部２３内の貯留量を少なくすることができる。これにより、メンテナンス等のために製造装置を停止させる際に貯留部２３内に残る発熱剤５の量、即ち廃棄する発熱剤５の量を最小限にすることができ、経済的である。
【００６３】
貯留部２３に配置され且つそれよりも上側の上部貯留部２３ａ内の発熱剤５を下側の下部貯留部２３ｂ側に繰り出す貯留量調整繰り出し手段２７を備えているため、発熱剤繰り出し手段２５の上流側の発熱剤５の貯留量が過大となることを防止できる。
【００６４】
更に、下部貯留部２３ｂ内の発熱剤５の貯留量を検出する貯留量検出手段３８と、この貯留量検出手段３８からの検出信号に基づいて、下部貯留部２３ｂ内の発熱剤５の貯留量を略一定に保持するように貯留量調整繰り出し手段２７の動作を制御する貯留量制御手段４５とを備えているため、発熱剤繰り出し手段２５の上流側の発熱剤５の貯留量を略一定に保持することができる。これにより、発熱剤繰り出し手段２５の繰り出し部分に作用する圧力が略一定となり、発熱剤繰り出し手段２５による発熱剤５の繰り出し量、即ち計量側収容部１３内への発熱剤５の供給量を略一定に保持できる利点がある。
【００６５】
図５は本発明の第２の実施形態を例示し、上部貯留部２３ａ内の粉体物５を下側の下部貯留部２３ｂ側に供給する貯留量調整手段２７を、上部貯留部２３ａと下部貯留部２３ｂとの連結部を開閉する手段により構成した例を示している。
【００６６】
図５に示すように、本実施形態の貯留量調整手段２７は、上部貯留部２３ａと下部貯留部２３ｂとの連結部２３ｃを閉鎖する閉状態と開放する開状態とに変化可能な開閉部材６１と、この開閉部材６１を駆動する電磁ソレノイド等よりなる開閉駆動手段６２とで構成されている。
【００６７】
連結部２３ｃは、例えば発熱剤繰り出し手段２５の繰り出し位置に対応して、例えば前壁２８側に設けられている。また、開閉部材６１の上側には、上部貯留部２３ａ側の発熱剤５を連結部２３ｃ側、即ち前壁２８側に案内する傾斜面６３が形成されている。
【００６８】
このように、貯留量調整手段２７は、上部貯留部２３ａ内の粉体物５を下側の下部貯留部２３ｂ側に供給でき、且つその供給量を調整可能であればどのような構成でもよい。
【００６９】
以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明はこれら各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、貯留部２３、上部貯留部２３ａ、下部貯留部２３ｂ等の容量は任意であり、発熱剤繰り出し手段２５の繰り出し量等に応じて適当な大きさに設定すればよい。従って、例えば図６のように、下部貯留部２３ｂに拡幅部３６等を設けることなく、貯留供給ケース２４を上下方向略一定の断面積に形成することも可能である。
【００７０】
実施形態では、供給口２１を、計量ドラム１４の軸方向に配列された複数（例えば４個）の全ての計量側収容部１３に跨るように形成した例を示したが、図７に示すように、計量ドラム１４の軸方向に配列された複数の計量側収容部１３に夫々対応するように、複数の供給口２１を設けてもよい。また、供給口２１だけでなく、発熱剤供給手段１５を、計量ドラム１４の軸方向に配列された複数の計量側収容部１３に夫々対応するように複数設けてもよい。
【００７１】
貯留量調整手段２７を、発熱剤供給手段１５の外部に設けてもよい。即ち、発熱剤供給手段１５の外部に設けた貯留量調整手段２７により、貯留部２３内への発熱剤５の供給量を調整するように構成してもよい。
【００７２】
実施形態では、計量ドラム１４側に発熱剤保持手段１７として永久磁石を計量側収容部１３に対して固定的に配置した例を示したが、例えば発熱剤保持手段１７は電磁石等でもよい。また、保持力遮断手段１８により発熱剤保持手段１７から計量側収容部１３に作用する磁力を遮断するように構成したが、例えば発熱剤保持手段１７を計量側収容部１３に対して可動式とし、発熱剤保持手段１７と計量側収容部１３との距離を変化させることにより、発熱剤保持手段１７から計量側収容部１３に作用する磁力を変化させるように構成してもよい。発熱剤保持手段１７として電磁石を使用する場合には電磁石のＯＮ／ＯＦＦ制御で対応すればよい。
【００７３】
スクレーパー２６は、例えば発熱剤供給手段１５とは別の部分に固定してもよい。またその素材や形状は任意である。
【００７４】
また、当該粉体物計量装置の計量対象とする粉体物は、使い捨てカイロ用の発熱剤に限られるものではなく、脱臭剤等の他種類の粉体物を計量する際にも同様に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す使い捨てカイロ製造装置の概略構成図である。
【図２】本発明の第１の実施形態を示す発熱剤計量装置の正面部分断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態を示す発熱剤計量装置の動作説明図である。
【図４】本発明の第１の実施形態を示す使い捨てカイロの概略構成図である。
【図５】本発明の第２の実施形態を示す発熱剤計量装置の概略構成図である。
【図６】本発明の変更例を示す発熱剤計量装置の概略構成図である。
【図７】本発明の変更例を示す発熱剤計量装置の正面部分断面図である。
【符号の説明】
【００７６】
５ 発熱剤（粉体物）
１３ 計量側収容部（収容部）
１４ 計量ドラム（粉体物収容手段）
１５ 発熱剤供給手段（粉体物供給手段）
２１ 供給口
２３ 貯留部
２３ａ 上部貯留部
２３ｂ 下部貯留部
２５ 発熱剤繰り出し手段（粉体物繰り出し手段）
２７ 貯留量調整繰り出し手段（貯留量調整手段）
４５ 貯留量制御手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉体物を所定量ずつ計り分ける粉体物計量装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に広く普及している使い捨てカイロは、磁性粉を含有した発熱剤を通気性のある扁平状の袋体内に収納したカイロ本体を、非通気性の外装袋の中に気密状に封入した状態で販売されており、使用時に外装袋を破ってカイロ本体を取り出したときに、空気中の酸素が袋体を通過して磁性粉と反応し、発熱剤が発熱するようになっている。
【０００３】
この種の使い捨てカイロの製造装置は、発熱剤をカイロ一個分ずつに計り分ける発熱剤計量装置、その発熱剤計量装置により計り分けられた発熱剤を袋体に封入する発熱剤封入装置、この発熱剤封入装置により発熱剤が封入されたカイロ本体を外装袋に封入するカイロ本体封入装置等を備えている。
【０００４】
このような使い捨てカイロの製造装置のうち、発熱剤計量装置としては、外周面上に収容部が複数形成され且つ略水平の軸廻りに回転駆動される計量ドラムと、発熱剤を貯留すると共にその発熱剤を計量ドラムの収容部に供給するホッパーとを備えたものが既に知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００５】
この種の発熱剤計量装置では、ホッパーは計量ドラムの一側に近接して配置され、上部側には発熱剤を投入するための投入口が上向きに設けられ、下部側にはその発熱剤を計量ドラム側に供給するための供給口が計量ドラムの外周面に向けて横向き開口状に設けられ、更に底面は供給口側が低い傾斜状に形成されている。
【０００６】
計量ドラムは、各収容部がカイロ１個分の発熱剤を収容可能な容量に形成されており、ホッパーの供給口を上向きに通過する方向に所定速度で回転駆動されるようになっている。
【０００７】
投入口からホッパー内に投入された発熱剤は、その自重により底面の傾斜に沿って供給口側に案内され、計量ドラムの側方から収容部内に流入する。収容部内に流入した発熱剤は、収容部がホッパーの供給口を上向きに抜ける際に、供給口の上端側に設けられたスクレーパーによって余分な部分が掻き落とされ、収容部内に残った分が、下流側の発熱剤封入装置側に受け渡されるようになっている。
【特許文献１】特開２００５−０２９１８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来の発熱剤計量装置では、ホッパー内に投入された発熱剤を斜面に沿って自重により収容部内に流入させるように構成されているため、各収容部内に発熱剤を隙間なく充填するためには、下流側の発熱剤に十分な圧力が作用するように、ホッパー内に常に多量の発熱剤を収容しておく必要があった。
【０００９】
ところで、上述したように、使い捨てカイロに使用される発熱剤は空気中の酸素と反応して発熱するようになっているため、ホッパー内に収容されている間も時間の経過と共に徐々に酸化が進んでいく。従って、ホッパー内に投入された発熱剤はなるべく短時間のうちに使用して製品にしてしまう必要があり、例えば製造装置のメンテナンス等のために製造装置を長時間停止させる際には、ホッパー内に残った発熱剤は廃棄しなければならない。
【００１０】
しかしながら、従来の発熱剤軽量装置では、製造装置が作動している間はホッパー内に常に多量の発熱剤を収容して置く必要があるため、製造装置を停止させる際にはホッパー内に多量の発熱剤が残ってしまい、それらを廃棄しなければならないために非常に不経済であった。
【００１１】
また、発熱剤に限らず、粉体物計量装置の計量対象である粉体物は、時間と共にその品質が低下するのが通常であるから、ホッパーに貯留する粉体物の量は必要最小限に抑え、ホッパー内に投入された粉体物がなるべく短時間で計量されるようにすることが望ましい。
【００１２】
本発明は、このような従来の問題点に鑑み、計量の正確さは維持しつつ、計量対象である粉体物のホッパー内の貯留量を少なくすることが可能な粉体物計量装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、所定量の粉体物５を収容可能な収容部１３を備えた粉体物収容手段１４と、該粉体物収容手段１４の前記収容部１３に前記所定量の粉体物５を供給する粉体物供給手段１５とを備えた粉体物計量装置において、前記粉体物供給手段１５は、前記粉体物収容手段１４の上側に配置され且つ前記粉体物５を貯留可能な貯留部２３と、該貯留部２３の下側に前記収容部１３に向けて下向きに配置される供給口２１と、前記貯留部２３と前記供給口２１との間に配置され且つ前記貯留部２３側の粉体物５を前記供給口２１側に繰り出す粉体物繰り出し手段２５とを備えたものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、貯留部２３内の粉体物５の貯留量に拘わらず収容部１３内に粉体物５を確実に充填することができ、計量の正確さは維持しつつ、計量対象である粉体物５の貯留部２３内の貯留量を少なくすることができる。これにより、メンテナンス等のために装置を停止させる際に貯留部２３内に残る粉体物５の量、即ち廃棄する粉体物５の量を最小限にすることができ、経済的である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳述する。図１〜図４は本発明に係る粉体物計量装置を使い捨てカイロ用の発熱剤の計量装置に適用した第１の実施形態を例示している。
【００１６】
図４は、本実施形態に係る使い捨てカイロ製造装置１で製造される使い捨てカイロ２の一例を示している。使い捨てカイロ２は、カイロ本体３と、このカイロ本体３の外側を覆う外装袋４とで構成されている。
【００１７】
カイロ本体３は、粉体状の発熱剤（粉体物）５を略扁平状の袋体６内に封入したものである。発熱剤５は、例えば鉄粉等の磁性粉、水、バーミキュライト、活性炭、塩類等が混合された混合粉体で、酸素と反応して発熱するように構成されている。なお、発熱剤５は、使い捨てカイロ用の材料として一般的なものを使用することができ、その組成は製品の特性、例えば発熱温度や持続時間等に応じて適宜変更可能である。
【００１８】
袋体６は、内部の発熱剤５に酸素を供給できるように少なくともその一部分が通気性を有するように構成され、例えば略同一形状の通気性シート７と非通気性シート８とを、その周縁部で互いにシールすることにより略扁平な袋状に形成されている。通気性シート７には、例えば不織布シートの内側に合成樹脂フィルムをラミネートして微少な通気口を穿孔したものが使用され、非通気性シート８には、例えば非通気性の合成樹脂フィルムが使用されている。
【００１９】
外装袋４は、例えば２枚の非通気性シートをその周縁部においてシールすることにより形成されており、カイロ本体３を気密状に覆うことにより、カイロ本体３の使用時まで発熱剤５への酸素の供給を遮断するようになっている。
【００２０】
図１は、上記のような使い捨てカイロ２の製造に用いる使い捨てカイロ製造装置１のうち、発熱剤５を所定量ずつ計り分ける発熱剤計量装置１１と、その発熱剤計量装置１１により計り分けられた発熱剤５を袋体６内に封入する発熱剤封入装置１２とを示している。
【００２１】
発熱剤計量装置１１は、図１及び図２に示すように、発熱剤５を収容可能な凹状の計量側収容部（収容部）１３を備えた計量ドラム（粉体物収容手段）１４と、この計量ドラム１４の計量側収容部１３に発熱剤５を供給する発熱剤供給手段（粉体物供給手段）１５とを備えている。
【００２２】
計量ドラム１４は、略円筒状の計量ドラム本体１６と、この計量ドラム本体１６の内周側に配置された発熱剤保持手段１７と、計量ドラム本体１６と発熱剤保持手段１７との間に配置された保持力遮断手段１８とを備えている。
【００２３】
計量ドラム本体１６は、中心軸１９が略水平となるように横向きに配置され、その中心軸１９において軸受２０により回転自在に支持されており、所定の駆動手段（図示省略）の駆動力が中心軸１９に伝達されることにより、所定方向、例えば図１における反時計方向に所定速度で回転するようになっている。なお、計量ドラム本体１６は、例えばその軸方向一端側に装着された側板１６ａを介して中心軸１９と連結されている。
【００２４】
また、計量ドラム本体１６は、ステンレス等の非磁性材により形成されており、その外周面上に計量側収容部１３が設けられている。この計量側収容部１３は、計量ドラム本体１６の周方向に等間隔で複数個（例えば１２個）配列されると共に、更にその周方向の配列が軸方向に１又は複数列（例えば４列）設けられている。
【００２５】
計量側収容部１３は、製造するカイロ本体３の形状に応じて例えば略一定深さの矩形状に形成されており、使い捨てカイロ２の１個分に相当する発熱剤５を収容可能となっている。
【００２６】
発熱剤保持手段１７は、計量側収容部１３内に収容された発熱剤５を計量側収容部１３内に保持するもので、例えば磁性粉を含む発熱剤５を吸着可能な永久磁石により構成されており、各計量側収容部１３に対応して計量ドラム本体１６の内周側に配置され、計量ドラム本体１６と共に回転するようになっている。
【００２７】
保持力遮断手段１８は、発熱剤保持手段１７による発熱剤５の保持力を遮断するもので、発熱剤保持手段１７からの磁力を遮蔽可能な鉄板等の遮蔽板により構成されており、計量側収容部１３内に保持された発熱剤５を発熱剤封入装置１２側に移送する移送位置Ａに対応して計量ドラム本体１６と発熱剤保持手段１７との間に配置されている。
【００２８】
保持力遮断手段１８は、計量ドラム本体１６の駆動系から切り離されて固定的に支持されており、計量ドラム本体１６及び発熱剤保持手段１７が回転しても回転しないようになっている。
【００２９】
発熱剤供給手段１５は、計量ドラム１４の上部側の例えば最上部に対応してその上側に配置されており、図１及び図２に示すように、計量ドラム本体１６の外周面の上側に近接して略下向きに配置される供給口２１、この供給口２１の上側に連結され且つ上部側の投入口２２から投入された発熱剤５を貯留可能な貯留部２３等を備えた貯留供給ケース２４と、この貯留供給ケース２４上における供給口２１と貯留部２３との間に配置され且つ貯留部２３側の発熱剤５をその下側の供給口２１側に繰り出す発熱剤繰り出し手段（粉体物繰り出し手段）２５と、供給口２１に対して計量ドラム１４の回転方向下流側近傍に設けられ且つ計量側収容部１３から溢れた発熱剤５を計量ドラム本体１６の外周面上から掻き落とすスクレーパー２６とを備えている。
【００３０】
更に、貯留部２３の上下方向の中間部分には、それよりも上側の上部貯留部２３ａ内の発熱剤５を下側の下部貯留部２３ｂ側に繰り出す貯留量調整繰り出し手段（貯留量調整手段）２７が配置されている。
【００３１】
貯留供給ケース２４は、計量ドラム１４の軸方向に沿ってその回転方向下流側及び上流側に配置される前壁２８及び後壁２９と、計量ドラム１４の軸方向両端側に配置される一対の側壁３０，３０とで断面略矩形状に形成されており、その下端側が供給口２１、上端側が投入口２２となっている。
【００３２】
供給口２１は、計量ドラム１４の軸方向に配列された１又は複数（例えば４個）の全ての計量側収容部１３に跨る軸方向幅で、且つ１個の計量側収容部１３の周方向長さよりも小さい周方向幅に形成されている。
【００３３】
発熱剤繰り出し手段２５は、略円柱状の繰り出しロール３１と、この繰り出しロール３１を回転駆動する繰り出し駆動手段３２とを備えている。
【００３４】
繰り出しロール３１は、その外周面上の全周にわたって例えば軸方向の繰り出し溝３３が形成されており、貯留部２３と供給口２１との連結部を略閉鎖するように、計量ドラム１４と平行に配置され、その回転軸３４が、例えば貯留供給ケース２４の側壁３０に設けられた軸受け３５，３５により回転自在に保持されている。
【００３５】
繰り出し駆動手段３２は、例えばステッピングモータにより構成され、その駆動軸３２ａが繰り出しロール３１の回転軸３４に連結されており、例えば貯留供給ケース２４の前壁２８に沿って発熱剤５を下向きに繰り出すように、繰り出しロール３１を図１における反時計方向に所定速度で回転駆動するようになっている。
【００３６】
貯留部２３は、例えば下部貯留部２３ｂ側に、上側に向けて断面積が広くなる拡幅部３６が形成されている。この拡幅部３６では、例えば軸方向幅は変化せず、周方向幅、即ち側壁３０，３０の幅が例えば周方向の一方側、例えば計量ドラム１４の回転方向上流側にのみ上側に向けて徐々に拡幅し、後壁２９に前下がりの傾斜面３７を形成している。
【００３７】
また、下部貯留部２３ｂの例えば後壁２９側には、その下部貯留部２３ｂ内の発熱剤５の貯留量を検出する貯留量検出手段３８が設けられている。この貯留量検出手段３８は、フォトセンサ、近接スイッチ等により構成され、例えば下部貯留部２３ｂ内の発熱剤５の貯留量が所定量以上の場合にＯＮ（又はＯＦＦ）となり、貯留量が所定量を下回った場合にＯＦＦ（又はＯＮ）に切り替わるようになっている。
【００３８】
貯留量調整繰り出し手段２７は、略円柱状の繰り出しロール４１と、この繰り出しロール４１を回転駆動する繰り出し駆動手段４２とを備えている。
【００３９】
繰り出しロール４１は、繰り出しロール３１と同様、その外周面上の全周にわたって軸方向の繰り出し溝４３が形成され、上部貯留部２３ａと下部貯留部２３ｂとの連結部を略閉鎖するように、計量ドラム１４と平行に配置され、その回転軸４４が、例えば貯留供給ケース２４の側壁３０に設けられた軸受け４４ａ，４４ａにより回転自在に保持されている。
【００４０】
繰り出し駆動手段４２は、例えばステッピングモータにより構成され、その駆動軸４２ａが繰り出しロール４１の回転軸４４に連結されており、例えば貯留供給ケース２４の前壁２８に沿って発熱剤５を下向きに繰り出すように、繰り出しロール４１を図１における反時計方向に回転駆動するようになっている。なお、繰り出しロール４１の回転方向はどちらでもよい。
【００４１】
また、繰り出し駆動手段４２は、貯留量制御手段４５によって下部貯留部２３ｂ内の発熱剤５の貯留量を略一定に保持するように制御されるようになっている。即ち、貯留量制御手段４５は、貯留量検出手段３８の検出結果に基づいて、例えば貯留量検出手段３８がＯＮ（下部貯留部２３ｂ内の発熱剤５の貯留量が所定量以上）の場合には繰り出し駆動手段４２の作動を停止させ、貯留量検出手段３８がＯＦＦになったときに、少なくとも貯留量検出手段３８がＯＮになるまで繰り出し駆動手段４２を作動させて、繰り出しロール４１により上部貯留部２３ａ側の発熱剤５を下部貯留部２３ｂ側に繰り出させるようになっている。
【００４２】
スクレーパー２６は、ステンレス材料等により薄板状に形成されており、その下縁側の掻き取り部４６が計量ドラム本体１６の外周面に上側から接触するように計量ドラム１４の軸方向に沿って配置され、例えば貯留供給ケース２４の前壁２８に取付部材４７を介して着脱自在に装着されている。なお、スクレーパー２６は、弾性変形可能な材料であればステンレス以外の金属や合成樹脂等で形成してもよい。
【００４３】
スクレーパー２６は、少なくとも計量ドラム１４の軸方向に配列された１又は複数（例えば４個）の全ての計量側収容部１３に跨るように、計量ドラム１４の軸方向に沿って配置されている。
【００４４】
発熱剤封入装置１２は、移送位置Ａにおいて計量ドラム１４と近接するシールドラム５１と、移送位置Ａよりも下流側のシール位置Ｂにおいてシールドラム５１と接触するヒートロール５２とを備えている。
【００４５】
シールドラム５１は、略円筒状のシールドラム本体５３と、このシールドラム本体５３の内周側に配置された発熱剤保持手段５４とを備えている。
【００４６】
シールドラム本体５３は、移送位置Ａにおいて計量ドラム１４に近接又は当接するように計量ドラム１４に平行に配置され且つ計量ドラム１４と略同じ周速で供回り方向に回転駆動されるようになっている。
【００４７】
シールドラム本体５３は、例えばステンレス等の非磁性材により形成されており、その外径は計量ドラム本体１６と略同じに形成されているが、シールドラム本体５３と計量ドラム本体１６との外径は異なっていてもよい。
【００４８】
シールドラム本体５３の外周面上には、発熱剤５を収容可能な凹状のシール側収容部５５が、計量ドラム１４側の計量側収容部１３と対応するように、周方向及び軸方向に夫々所定個数、例えば周方向に１２個、軸方向に４列で配列されている。なお、シールドラム本体５３の外径が計量ドラム本体１６の外径と異なる場合には、シール側収容部５５の周方向の配置数は計量側収容部１３の周方向の配置数と異なってくることは言うまでもない。
【００４９】
発熱剤保持手段５４は、移送位置Ａにおいて計量ドラム１４側の計量側収容部１３内の発熱剤５をシール側収容部５５側に移送させると共に、その移送された発熱剤５をシール側収容部５５内に保持するもので、例えば磁性粉を含む発熱剤５を吸着可能な永久磁石により構成されており、各シール側収容部５５に対応してシールドラム本体５３の内周側に配置され、シールドラム本体５３と共に回転するようになっている。
【００５０】
シールドラム本体５３の外周面には、原反ロール（図示省略）から繰り出された幅広長尺状の通気性シート７が、少なくとも移送位置Ａよりも上流側からシール位置Ｂにかけて所定の張力で巻き掛けられている。従って、移送位置Ａにおいては、計量側収容部１３内の発熱剤５は通気性シート７を介して発熱剤保持手段５４に吸着され、シール側収容部５５内に収容される。このとき、通気性シート７は、発熱剤５によりシール側収容部５５の内面側に略密着した状態となる。
【００５１】
ヒートロール５２は、通気性シート７及び非通気性シート８を発熱剤５の周囲、即ちシールドラム本体５３の外周面のシール側収容部５５を除く部分（以下、シール面５６という）に対応して縦横のマス目状にシールして発熱剤５を封入するためのもので、シールドラム５１と平行に配置され、シール位置Ｂにおいてシールドラム５１の外周面に両シート７，８を介して転接されている。
【００５２】
ヒートロール５２の外周面には、シールドラム５１側のシール側収容部５５と対応するように凹部５７が設けられ、その外周面上の凹部５７を除く部分が、シールドラム本体５３側のシール面５６との間に通気性シート７及び非通気性シート８を挟み込んでシールするシール面５８となっている。
【００５３】
ヒートロール５２の外周面には、原反ロール（図示省略）から繰り出された幅広長尺状の非通気性シート８が、シール位置Ｂからその上流側にかけて所定の張力で巻き掛けられている。
【００５４】
また、シールドラム５１及びヒートロール５２には、夫々内部に熱源（図示省略）が配置されており、少なくともシール面５６，５８部分が加熱されるようになっている。
【００５５】
以上説明した使い捨てカイロ製造装置１の動作を説明する。まず使い捨てカイロ製造装置１を作動させる前に、投入口２２から発熱剤供給手段１５の上部貯留部２３ａ内に所定量の発熱剤５が投入され、更に貯留量制御手段４５の制御により貯留量調整繰り出し手段２７が作動される。即ち、繰り出し駆動手段４２により繰り出しロール４１が回転して、上部貯留部２３ａ側の発熱剤５が下部貯留部２３ｂ側に順次繰り出される。なお、貯留量調整繰り出し手段２７の作動は、少なくとも貯留量検出手段３８により検出されるまで継続された後、停止される。
【００５６】
貯留量調整繰り出し手段２７により下部貯留部２３ｂ側に供給された発熱剤５は、例えば傾斜面３７により繰り出しロール３１による繰り出し側、即ち前壁２８側に案内され、繰り出しロール３１の上側に蓄積される。
【００５７】
使い捨てカイロ製造装置１の作動が開始され、計量ドラム１４が所定方向に回転を始めると、それと同期して発熱剤繰り出し手段２５も作動を開始する。即ち、繰り出し駆動手段３２により繰り出しロール３１が例えば一定速度で回転して、下部貯留部２３ｂ内の発熱剤５を順次下向きに繰り出してゆく。繰り出しロール３１により下向きに繰り出された発熱剤５は、供給口２１を介して、回転中の計量ドラム本体１６の外周面上に自然落下する。これにより、各計量側収容部１３は、供給口２１の下側を通過する際に、回転方向下流側から上流側に向けて発熱剤５が順次充填される（図３（ａ））。
【００５８】
発熱剤５が充填された計量側収容部１３が供給口２１を下流側に抜ける際には、計量ドラム本体１６の外周面に摺接されているスクレーパー２６により、計量側収容部１３から溢れた発熱剤５が計量ドラム本体１６の外周面上から回転方向下流側に掻き落とされ、計量側収容部１３内にはちょうどカイロ１個分の発熱剤５が残される。
【００５９】
発熱剤供給手段１５により計量側収容部１３内に充填された発熱剤５は、計量ドラム１４内に配置された発熱剤保持手段１７の磁力により計量側収容部１３内に保持された状態で移送位置Ａ側に搬送される。そして、移送位置Ａに到達すると、保持力遮断手段１８により発熱剤保持手段１７の磁力が遮断されるため、図１に示すように、計量側収容部１３内の発熱剤５は対向するシールドラム５１側の発熱剤保持手段５４の磁力に引かれ、通気性シート７の外側からシール側収容部５５内に収容される。
【００６０】
シール側収容部５５内に収容された発熱剤５は、シールドラム５１の回転により下流側に搬送される。そして、シール位置Ｂにおいて、発熱剤５の外側からヒートロール５２により非通気性シート８が重ねられると共に、発熱剤５の周囲を取り囲むように通気性シート７と非通気性シート８とが熱シールされ、下流側に搬送される。
【００６１】
下部貯留部２３ｂ内の発熱剤５が徐々に減少し、その貯留量が所定量を下回って貯留量検出手段３８がＯＦＦになると、貯留量制御手段４５の制御により、貯留量調整繰り出し手段２７が作動して、少なくとも貯留量検出手段３８がＯＮになるまで繰り出し駆動手段４２を作動させる（図３（ｂ））。これにより、発熱剤繰り出し手段２５の上流側、即ち下部貯留部２３ｂ内の発熱剤５の貯留量が略一定に保持されるため、発熱剤繰り出し手段２５の繰り出し部分に作用する圧力が略一定となり、発熱剤繰り出し手段２５による発熱剤５の繰り出し量、即ち計量側収容部１３内への発熱剤５の供給量を略一定に保持できる。
【００６２】
以上説明したように、本実施形態の発熱剤計量装置１１は、発熱剤供給手段１５が、計量ドラム１４上の計量側収容部１３の上側に略下向きに配置される供給口２１と、この供給口２１の上方に配置された貯留部２３と、供給口２１と貯留部２３との間に配置され且つ貯留部２３側の発熱剤５をその下側の供給口２１側に繰り出す発熱剤繰り出し手段２５とを備えているため、貯留部２３内の発熱剤５の貯留量に拘わらず計量側収容部１３内に発熱剤５を確実に充填することができ、計量の正確さは維持しつつ、計量対象である発熱剤５の貯留部２３内の貯留量を少なくすることができる。これにより、メンテナンス等のために製造装置を停止させる際に貯留部２３内に残る発熱剤５の量、即ち廃棄する発熱剤５の量を最小限にすることができ、経済的である。
【００６３】
貯留部２３に配置され且つそれよりも上側の上部貯留部２３ａ内の発熱剤５を下側の下部貯留部２３ｂ側に繰り出す貯留量調整繰り出し手段２７を備えているため、発熱剤繰り出し手段２５の上流側の発熱剤５の貯留量が過大となることを防止できる。
【００６４】
更に、下部貯留部２３ｂ内の発熱剤５の貯留量を検出する貯留量検出手段３８と、この貯留量検出手段３８からの検出信号に基づいて、下部貯留部２３ｂ内の発熱剤５の貯留量を略一定に保持するように貯留量調整繰り出し手段２７の動作を制御する貯留量制御手段４５とを備えているため、発熱剤繰り出し手段２５の上流側の発熱剤５の貯留量を略一定に保持することができる。これにより、発熱剤繰り出し手段２５の繰り出し部分に作用する圧力が略一定となり、発熱剤繰り出し手段２５による発熱剤５の繰り出し量、即ち計量側収容部１３内への発熱剤５の供給量を略一定に保持できる利点がある。
【００６５】
図５は本発明の第２の実施形態を例示し、上部貯留部２３ａ内の粉体物５を下側の下部貯留部２３ｂ側に供給する貯留量調整手段２７を、上部貯留部２３ａと下部貯留部２３ｂとの連結部を開閉する手段により構成した例を示している。
【００６６】
図５に示すように、本実施形態の貯留量調整手段２７は、上部貯留部２３ａと下部貯留部２３ｂとの連結部２３ｃを閉鎖する閉状態と開放する開状態とに変化可能な開閉部材６１と、この開閉部材６１を駆動する電磁ソレノイド等よりなる開閉駆動手段６２とで構成されている。
【００６７】
連結部２３ｃは、例えば発熱剤繰り出し手段２５の繰り出し位置に対応して、例えば前壁２８側に設けられている。また、開閉部材６１の上側には、上部貯留部２３ａ側の発熱剤５を連結部２３ｃ側、即ち前壁２８側に案内する傾斜面６３が形成されている。
【００６８】
このように、貯留量調整手段２７は、上部貯留部２３ａ内の粉体物５を下側の下部貯留部２３ｂ側に供給でき、且つその供給量を調整可能であればどのような構成でもよい。
【００６９】
以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明はこれら各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、貯留部２３、上部貯留部２３ａ、下部貯留部２３ｂ等の容量は任意であり、発熱剤繰り出し手段２５の繰り出し量等に応じて適当な大きさに設定すればよい。従って、例えば図６のように、下部貯留部２３ｂに拡幅部３６等を設けることなく、貯留供給ケース２４を上下方向略一定の断面積に形成することも可能である。
【００７０】
実施形態では、供給口２１を、計量ドラム１４の軸方向に配列された複数（例えば４個）の全ての計量側収容部１３に跨るように形成した例を示したが、図７に示すように、計量ドラム１４の軸方向に配列された複数の計量側収容部１３に夫々対応するように、複数の供給口２１を設けてもよい。また、供給口２１だけでなく、発熱剤供給手段１５を、計量ドラム１４の軸方向に配列された複数の計量側収容部１３に夫々対応するように複数設けてもよい。
【００７１】
貯留量調整手段２７を、発熱剤供給手段１５の外部に設けてもよい。即ち、発熱剤供給手段１５の外部に設けた貯留量調整手段２７により、貯留部２３内への発熱剤５の供給量を調整するように構成してもよい。
【００７２】
実施形態では、計量ドラム１４側に発熱剤保持手段１７として永久磁石を計量側収容部１３に対して固定的に配置した例を示したが、例えば発熱剤保持手段１７は電磁石等でもよい。また、保持力遮断手段１８により発熱剤保持手段１７から計量側収容部１３に作用する磁力を遮断するように構成したが、例えば発熱剤保持手段１７を計量側収容部１３に対して可動式とし、発熱剤保持手段１７と計量側収容部１３との距離を変化させることにより、発熱剤保持手段１７から計量側収容部１３に作用する磁力を変化させるように構成してもよい。発熱剤保持手段１７として電磁石を使用する場合には電磁石のＯＮ／ＯＦＦ制御で対応すればよい。
【００７３】
スクレーパー２６は、例えば発熱剤供給手段１５とは別の部分に固定してもよい。またその素材や形状は任意である。
【００７４】
また、当該粉体物計量装置の計量対象とする粉体物は、使い捨てカイロ用の発熱剤に限られるものではなく、脱臭剤等の他種類の粉体物を計量する際にも同様に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す使い捨てカイロ製造装置の概略構成図である。
【図２】本発明の第１の実施形態を示す発熱剤計量装置の正面部分断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態を示す発熱剤計量装置の動作説明図である。
【図４】本発明の第１の実施形態を示す使い捨てカイロの概略構成図である。
【図５】本発明の第２の実施形態を示す発熱剤計量装置の概略構成図である。
【図６】本発明の変更例を示す発熱剤計量装置の概略構成図である。
【図７】本発明の変更例を示す発熱剤計量装置の正面部分断面図である。
【符号の説明】
【００７６】
５ 発熱剤（粉体物）
１３ 計量側収容部（収容部）
１４ 計量ドラム（粉体物収容手段）
１５ 発熱剤供給手段（粉体物供給手段）
２１ 供給口
２３ 貯留部
２３ａ 上部貯留部
２３ｂ 下部貯留部
２５ 発熱剤繰り出し手段（粉体物繰り出し手段）
２７ 貯留量調整繰り出し手段（貯留量調整手段）
４５ 貯留量制御手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定量の粉体物（５）を収容可能な収容部（１３）を備えた粉体物収容手段（１４）と、該粉体物収容手段（１４）の前記収容部（１３）に前記所定量の粉体物（５）を供給する粉体物供給手段（１５）とを備えた粉体物計量装置において、前記粉体物供給手段（１５）は、前記粉体物収容手段（１４）の上側に配置され且つ前記粉体物（５）を貯留可能な貯留部（２３）と、該貯留部（２３）の下側に前記収容部（１３）に向けて下向きに配置される供給口（２１）と、前記貯留部（２３）と前記供給口（２１）との間に配置され且つ前記貯留部（２３）側の粉体物（５）を前記供給口（２１）側に繰り出す粉体物繰り出し手段（２５）とを備えたことを特徴とする粉体物計量装置。
【請求項２】
前記貯留部（２３）に配置され且つそれよりも上側の上部貯留部（２３ａ）内の粉体物（５）を下側の下部貯留部（２３ｂ）側に供給する貯留量調整手段（２７）を備えたことを特徴とする請求項１に記載の粉体物計量装置。
【請求項３】
前記下部貯留部（２３ｂ）内の粉体物（５）の貯留量を検出する貯留量検出手段（３８）と、該貯留量検出手段（３８）からの検出信号に基づいて、前記下部貯留部（２３ｂ）内の粉体物（５）の貯留量を略一定に保持するように前記貯留量調整手段（２７）の動作を制御する貯留量制御手段（４５）とを備えたことを特徴とする請求項２に記載の粉体物計量装置。
【請求項４】
前記粉体物は、使い捨てカイロ用の発熱剤であることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の粉体物計量装置。
【請求項１】
所定量の粉体物（５）を収容可能な収容部（１３）を備えた粉体物収容手段（１４）と、該粉体物収容手段（１４）の前記収容部（１３）に前記所定量の粉体物（５）を供給する粉体物供給手段（１５）とを備えた粉体物計量装置において、前記粉体物供給手段（１５）は、前記粉体物収容手段（１４）の上側に配置され且つ前記粉体物（５）を貯留可能な貯留部（２３）と、該貯留部（２３）の下側に前記収容部（１３）に向けて下向きに配置される供給口（２１）と、前記貯留部（２３）と前記供給口（２１）との間に配置され且つ前記貯留部（２３）側の粉体物（５）を前記供給口（２１）側に繰り出す粉体物繰り出し手段（２５）とを備えたことを特徴とする粉体物計量装置。
【請求項２】
前記貯留部（２３）に配置され且つそれよりも上側の上部貯留部（２３ａ）内の粉体物（５）を下側の下部貯留部（２３ｂ）側に供給する貯留量調整手段（２７）を備えたことを特徴とする請求項１に記載の粉体物計量装置。
【請求項３】
前記下部貯留部（２３ｂ）内の粉体物（５）の貯留量を検出する貯留量検出手段（３８）と、該貯留量検出手段（３８）からの検出信号に基づいて、前記下部貯留部（２３ｂ）内の粉体物（５）の貯留量を略一定に保持するように前記貯留量調整手段（２７）の動作を制御する貯留量制御手段（４５）とを備えたことを特徴とする請求項２に記載の粉体物計量装置。
【請求項４】
前記粉体物は、使い捨てカイロ用の発熱剤であることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の粉体物計量装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００６−２７５９００（Ｐ２００６−２７５９００Ａ）
【公開日】平成１８年１０月１２日（２００６．１０．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−９７９７３（Ｐ２００５−９７９７３）
【出願日】平成１７年３月３０日（２００５．３．３０）
【出願人】（３９００１８８３２）東亜機工株式会社 (14)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１０月１２日（２００６．１０．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月３０日（２００５．３．３０）
【出願人】（３９００１８８３２）東亜機工株式会社 (14)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]