JP2008200858A - キャップフィルムの巾変更装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 キャップフィルム製造において、製品巾を種々に変更させることを可能にし、樹脂や製品の歩留を向上させ、作業効率を向上させることをにある。
【解決手段】 真空成形によってプラスチックフィルムに多数の窪み（キャップ）を形成させるキャップフィルム形成装置において、アキシャル孔内の成形ロールの端部に設けられており、成形ロールの端部にある真空吸引孔を成形ロール内部よりシールするシールパイプと、シールパイプに設けられ、その成形ロール外部に突出しているレバーと、を有することを特徴とする、キャップフィルムの巾変更装置。
【選択図】 図２

Description

本発明は、キャップフィルム製造における製品巾変更手段に関し、特に、真空源へ気体を導く通路であるアキシャル孔の内部にシールパイプを有し、そのシールパイプより突出しているレバーによってシールパイプをアキシャル孔内で移動させることによる、キャップフィルム製造における巾変更装置に関する。

プラスチックフィルムに真空成形によって多数の窪みを形成させたキャップフィルムを製造し、キャップの底面に平坦なバックフィルムを接合させて、多数の密閉された空気室（気泡突起）を形成させたプラスチック気泡シート（以下、気泡シートと略す場合がある。）は、緩衝材等に広く使用されている（特公平３−７４６１６号）。このように、キャップフィルムはプラスチック気泡シートの根幹をなすものであるが、キャップフィルム単体としても、簡易な緩衝材等に使用される。このキャップフィルムの製造においては、用途に応じて種々の製品巾の製品を製造することが求められている。フィルム押出成形では、運転を停止することなく製品巾を変更できる種々のダイスが開発されている。したがって、キャップフィルムやプラスチック気泡シート成形においても、運転停止時間をできるだけ短く、または多少のラインスピードを低下させても停止することなく製品巾を変更することを可能にすることによって、作業効率を向上させ、樹脂の歩留を良くすることが求められていた。

特公平３−７４６１６号公報（第１−２頁、第１図）。

本発明の目的は、上記の従来技術の問題点を解決するためのものであって、キャップフィルム製造において、ラインの停止時間を極めて短く、または多少のライン速度の低下はあっても、ラインを停止することなく製品巾を種々に変更させることを可能にし、樹脂や製品の歩留を向上させ、作業効率を向上させることにある。

本発明は上記の目的を達成するためになされたものであって、本発明のキャップフィルム巾変更装置は、多数の真空吸引孔が表面に存在し、回転可能に支持されている成形ロールと、成形ロール内部にその真空吸引孔に対応して成形ロールの軸方向に配設されている空気の通路である複数のアキシャル孔と、成形ロールの端部に接して設けられ、成形ロールの一部の範囲におけるアキシャル孔を真空源に導き、アキシャル孔内を負圧にするように構成されている固定の吸引ボックスを有することにより、真空成形によってプラスチックフィルムに多数の窪み（キャップ）を形成させるキャップフィルム形成装置において、アキシャル孔内の成形ロールの端部に設けられており、成形ロールの端部にある真空吸引孔を成形ロール内部よりシールするシールパイプと、シールパイプに設けられ、成形ロール外部に突出しているレバーと、を有することを特徴とする、キャップフィルムの巾変更装置に関する。また本発明は、前記成形ロール端部の曲面表面にある前記吸引ボックスと、パイプの成形ロール鏡板側の端部が塞がれており、かつパイプ側面にシールパイプ側孔が設けられている前記シールパイプと、吸引ボックスからシールパイプ側孔に通じている成形ロール側通気穴と、を有する、前記キャップフィルムの巾変更装置に関する。また本発明は、前記吸引ボックスが前記成形ロールの鏡板側にあり、成形ロール端部の曲面表面に、シールパイプのレバーに対応したレバーの移動巾に対応した溝が刻まれている、前記キャップフィルムの巾変更装置に関する。また本発明は、前記成形ロールの外部にあり、前記レバーに接触させることにより前記シールパイプを前記アキシャル孔の内部で移動させる接触子を有する、前記キャップフィルムの巾変更装置に関する。さらに本発明は、前記シールパイプの表面に下記のａからｄより選ばれた少なくとも１種のシール部材を有する前記キャップフィルムの巾変更装置に関する、ａ．シールパイプの表面にリング状溝が切られており、リング状溝にリングパッキンが埋め込まれているシール部材、ｂ．表面に溝が切られた柔軟性のあるプラスチックまたはゴム素材のパイプがシールパイプにはめ込まれているシール部材、ｃ．シールパイプの表面に、リングパッキンとリング状のシール円盤が交互に配列しているシール部材、ｄ．シールパイプの表面が、繊維素材で覆われているシール部材。

本発明は、キャップフィルム製造における製品巾変更手段に関する。プラスチックフィルムを真空成形することによって多数の窪みを形成させたキャップフィルムは、そのキャップの底面に平坦なバックフィルムを接合させて、多数の密閉された空気室（気泡突起）を形成させたプラスチック気泡シート製造における根幹となる資材である。プラスチック気泡シートは、パッキング材や緩衝材等に広く使用されている。また、キャップフィルム単体でもパッキング材や軽度の緩衝性を求められている用途に使用される。キャップフィルムの気泡突起は、回転可能に支持されている成形ロールの表面にある多数の真空吸引孔からフィルムを負圧吸引することにより形成される。

本発明におけるキャップフィルムは、真空成形によってプラスチックフィルムに多数の窪みを形成させたものである。多数のとは、１平方メータ当たり数十個、通常数百個以上の気泡突起を有する。このキャップフィルムの厚みは、数ミクロンメータから２５０ミクロンメータの範囲である、通常はフィルムと呼ばれる範囲ばかりでなく、２５０ミクロンメータ以上で、通常はシートとよばれる数ミリメータの厚みに属するものも使用される。これらのフィルムの厚みは、押出機の押出能力に限界があるため、フィルムの厚みが厚い場合は、生産ラインのライン速度を遅くし（２〜３ｍ／分）、フィルムの薄い場合は、１００ｍ／分を越える速度で運転される。

成形ロールは、ロール表面に多数の真空吸引孔を設け、ロール軸方向（横方向）に配列されている。この成形ロール内部にこの真空吸引孔の列に対応して設けられた空気の通路である複数のアキシャル孔が成形ロールの軸方向に配設されている。そして各真空吸引孔は、このアキシャル孔を通じて真空源に導かれている。この真空吸引孔の列は、必ずしも規則的に配列している必要はないが、それぞれの真空吸引孔が、対応するアキシャル孔に導かれておればよい。また、隣接する真空吸引孔の列と一定の配列になることは必要とされないが、結果として、成形ロール上の真空吸引孔の配列が互いに千鳥配列に配置されることが、真空吸引孔の数を大きく取ることが出来るので望ましい。また、真空吸引孔の複数の列が、一つのアキシャル孔に導かれていてもよい。本発明におけるアキシャル孔は、成形ロールの端部において接して設けられている固定の吸引ボックスにより、成形ロールの外に設けられている真空源に導かれ、このアキシャル孔内を負圧にすることができるように構成されている。

本発明における吸引ボックスは、回転している成形ロールに気密に接しているが、成形ロールの外部にあって固定されており、回転はしない。吸引ボックスは、回転している成形ロールが有する複数のアキシャル孔の内の一部を真空源からの負圧により吸引し、それによってアキシャル孔が負圧にされる。一部としたのは、全てのアキシャル孔を負圧にしたのでは、フィルムの真空成形に寄与していないアキシャル孔まで吸引してしまい、効率が悪いからである。成形ロールは高速で回転しているので、吸引ボックスは複数列のアキシャル孔にまたがるように、ある程度の巾に渡って設けられていることが望ましい、固定している吸引ボックスと回転している成形ロールとの接触部は、気体の漏れが少ないよう、フッ素系樹脂や繊維集積体などで摺動部が構成されていることが好ましい。

本発明における吸引ボックスは、成形ロールの側面（ロール鏡板面、以下、単にロール側面という場合がある）側に設置する場合と、成形ロール表面（曲面からなる部分、以下ロール表面という場合がある）側に設置する場合がある。吸引ボックスがロール側面にある場合は、成形ロール端部の曲面表面にシールパイプのレバーに対応し、レバーの移動幅に対応した溝が刻まれている必要がある。この溝より突出したレバーを成形ロールの外部より接触させてシールパイプを移動させることができる。

吸引ボックスが成形ロールの曲面表面にある場合は、シールパイプは成形ロールの鏡板側の側面は塞がっており、パイプ表面にシールパイプ側孔を有し、この孔より成形ロール表面にある成形ロール側通気穴を通じて、吸引ボックスへと導かれる。この場合、シールパイプのレバーは、成形ロール鏡板面より外に出ており、外部よりこのレバーを接触させてシールパイプを移動させることができる。

本発明におけるプラスチックフィルムの気泡突起は、突起の平面形状が円形の場合のみでなく、楕円形、三角、四角、ハート形、星形、クローバ形などの種々の形態をとることができ、それによって製品の意匠性を高めることができる。このような場合、真空吸引孔は、それらの楕円やハート形など種々の形態にしておくことで、これらの形態の気泡突起が形成される。

本発明におけるシールパイプは、アキシャル孔内の成形ロールの鏡板面側にあって、成形ロール端部にあるプラスチックフィルムが存在しない部分の真空吸引孔を、成形ロール内部よりシールするパイプである。シールパイプは、芯部に気体を通過させる通路を有する。

シールパイプのパイプ表面は、シール部材を有することが望ましい。しかし必ずしも厳密なシールの程度が求められるものではなく、気体のリークを少なくできるものであればよい。シールパイプ表面のシール材は、シールパイプがアキシャル孔内を移動させられるので、表面がある程度摩耗にも耐える必要があるが、移動回数は一日に数回程度であるので、高度の耐摩耗性が要求されるものではない。シール部材の例として、フッ素系樹脂やシリコーン系樹脂等からなるリングパッキンが、シールパイプの表面に刻まれているリング状溝に埋め込まれて利用することができる。また他の例として、シールパイプの表面にゴムやフッ素系樹脂などの柔軟性のあるパイプが装着されており、そのパイプの円周方向に多数の溝が刻まれている部材を利用することができる。また他の例として、シールパイプの表面に、硬度のあるリングパッキンとシリコーン樹脂等の柔軟な樹脂からなるリング状のシール円盤が交互に配列してなる部材を利用することができる。さらに他の例として、シールパイプの表面が、繊維素材からなるパイプで覆われている部材を利用することができる。

本発明におけるレバーは、外部より操作できる突起であり、棒状または桿の形態であることが望ましく、シールパイプを移動させるための支点となる。レバーはシールパイプの軸方向に対して直角方向に突出していることが望ましい。外部よりの力をシールパイプに伝えやすいからである。このレバーに成形ロール外部より力を加えて、シールパイプをアキシャル孔内で移動させることができる。

本発明における接触子は、成形ロール外部にあり、レバーに接触させることによってシールパイプをアキシャル孔内で移動させる部材である。接触子は、ラインの運転時でもレバーの移動させることができるものであることが望ましく、その具体的な例は図面において説明する。

本発明により、キャップフィルム製造において、ラインの停止時間を極めて短く、または多少のライン速度の低下はあっても、ラインを停止することなく製品巾の変更を可能にできる。また本発明により、多様な製品巾に対応することができる。さらに本発明により、原料樹脂や製品の歩留を良くし、作業効率もアップさせることができる。

以下本発明を図面で示す実施例に基づいて説明する。図１は、本発明のキャップフィルム成形装置の全体の概念を示す斜視図である。回転している成形ロール１の表面には多数の真空吸引孔２を有しており、それぞれの真空吸引孔２は、アキシャル孔３に通じている。真空吸引孔２の数およびアキシャル孔３の数は、図では煩雑なため粗く描いているが、実際の装置は、もっと密に配されている。アキシャル孔３は、成形ロール１の側面からみて、成形ロールの周方向に等位置に配分されていることが望ましい。真空吸引孔２は、横方向に列をなしており、例えば、アキシャル孔３ａは、点線で示した範囲の真空吸引孔２の列に通じている。このような成形ロール１上へ、キャップフィルムの原料となる溶融フィルム４ａがターンロール５を介して導かれて来て、アキシャル孔３内が減圧されると、そのアキシャル孔３に通じている真空吸引孔２により真空成形されて気泡突起が形成され、キャップフィルム６ａとなる。キャップフィルム６ａに気泡突起が形成された後、バックフィルムの原料となる溶融フィルム７ａが導入され、キャップフィルム６ａとラミネートされて、プラスチック気泡シート８ａとなる。なお、アキシャル孔３の一部が、吸引ボックス９によって負圧吸引される。本発明において、プラスチック気泡シート８ａの製品巾が、用途においてプラスチック気泡シート８ｂまで狭くなることが求められた場合、原料となるキャップフィルムの原料となる溶融フィルム４ａも溶融フィルム４ｂに、バックフィルムの原料となる溶融フィルム７ａも溶融フィルム７ｂと巾狭くして供給されてくる。そうすると、図の斜線で示す真空吸引孔２は、大気に開放されているので、アキシャル孔３からの負圧吸引が大気を吸引してしまうので、溶融フィルム４ｂの範囲の真空吸引孔２からの真空成型が有効に機能しないこととなる。そこで、キャップフィルム製造における製品巾の変更に際して、ラインの停止時間を極めて短く、または多少のライン速度の低下はあっても、ラインを停止することなく、図における斜線で示した真空吸引孔２を塞いだり、開いたりする必要がある。図では、製品巾変更が２種類の場合を示したが、種々多様な製品巾に対応できることが望ましい。

図２、図３は、本発明のキャップフィルム製造装置における巾変更手段の例で、吸引ボックス１１が成形ロール１の表面にある場合の装置の一部を拡大して示したもので、図２はその正面からみた断面図であり、図３は斜視図である。アキシャル孔３の中にシールパイプ１２が配置されており、そのパイプの表面はシール部材１３で覆われている。シールパイプ１２の成形ロール１の鏡板面側は塞がれており、成形ロール１の鏡板側の外側に棒状のレバー１４が飛び出している。そして、シールパイプ１２の側面には、シールパイプ側孔１５が開けられている。成形ロール１の曲面表面の吸引ボックス１１が設けられている面に、成形ロール側通気孔１６が開けられている。この図の成形ロール側通気穴１６は、成形ロール端部にある真空吸引孔をそのまま使用した例を示してあるが、真空吸引孔とは別に穴を設けてもよい。この吸引ボックス１１とシールパイプ側孔１５とは、成形ロール側通気穴１６を介して通じており、吸引ボックス１１からの負圧吸引が、アキシャル孔３内を負圧にし、真空吸引孔２上の溶融フィルム４を真空成型して気泡突起を成型する。そして、シールパイプ１２上のシール部材１３で真空吸引孔２が塞がれている範囲は、真空吸引孔２は負圧吸引されない。そして、シールパイプ端部のレバー１４を支点にシールパイプ１２をアキシャル孔３内で移動させることで、真空吸引孔２のシール範囲を変更することができる。なお斜線で示されている真空吸引孔２ｐは、吸引ボックス１１の境界部に位置し、吸引ボックス１１の吸引に漏れが生じる可能性がある真空吸引孔に栓１７をした場合である。吸引ボックス１１に接続しているダクト１８から吸引ポンプ（図示していない）に吸引ボックス１１内は負圧吸引される。

図２、図３に示した図において、レバーが図７に示したような接触子で移動させられた場合、レバーがシールパイプの軸を中心に回転してしまい、レバーが接触子と接触する角度を常に一定に保てない場合がある。このようなレバーの回転を防止する部品の例を図４に示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。回転止めバー１９を図のように成形ロールの鏡板２０に固定することにより、レバー１４に図７に示す接触子が接触しても、シールパイプ１２の軸を中心にした回転を防止することができる。なお図４では、回転止めバー１９が成形ロールの鏡板２０より外に出ている例を示したが、図６に示したように、成形ロールの端部に溝２４を設け、そこにレバー２５を出す方式によってもレバーの回転防止を行うことができる。

図５、図６は、本発明のキャップフィルム巾変更装置において、吸引ボックス２１が成形ロールの鏡板面側にある場合の装置の一部を拡大して示したもので、図５は正面から見た断面図であり、図６は斜視図である。アキシャル孔３の中にシールパイプ２２が配置されており、そのパイプの表面はシール部材２３で覆われている。シールパイプ２２の成形ロール１の鏡板面側は開放されており、吸引ボックス２１に通じている。成形ロール１の曲面側には溝２４が掘られており、シールパイプ２２の側面から溝２４の外側に棒状のレバー２５が飛び出している。この吸引ボックス２１とシールパイプ２２の孔とが通じているので、吸引ボックス２１からの負圧吸引が、アキシャル孔３内を負圧にし、真空吸引孔２上の溶融フィルム４を真空成型して気泡突起を成型する。そして、シールパイプ２２上のシール部材２３で真空吸引孔２が塞がれている範囲は、真空吸引孔２は負圧吸引されない。そして、シールパイプ端部のレバー２５を支点にシールパイプ２２をアキシャル孔３内で移動させることで、真空吸引孔２のシール範囲を変更することができる。吸引ボックス２１に接続しているダクト２６から吸引ポンプ（図示していない）に吸引ボックス２１内は負圧吸引される。

図７は、本発明の接触子がレバーを移行させる例を平面図で示す。（Ａ）図は、レバー３１の列が矢印の方向に進んでいる場合、左側の接触子３２ａに接触して、レバー３１は、右側に寄せられていくことを示す。接触子３２は、支点３３にハンドル３４がついており、ハンドル３４を廻すことで、接触子３２の傾き角度を調整することができる。（Ｂ）図は、レバー３１の列が矢印の方向に進んでいる場合、右側の接触子３２ｂに接触して、レバー３１は、左側に寄せられていくことを示す。

図８は、本発明のシールパイプ表面のシール部材の例を断面図で示す。（ａ）図は．シールパイプ４１の表面にリング状溝４２が切られており、リング状溝４２にリングパッキン４３が埋め込まれているシール部材を示す。（ｂ）図は、表面に溝が切られた柔軟性のあるプラスチックまたはゴム素材のパイプ４４がシールパイプ４５にはめ込まれているシール部材を示す。

図９は、本発明のシールパイプ表面のシール部材の他の例を断面図で示す。（ｃ）図は．シールパイプ４６の表面に、リングパッキン４７とリング状のシール円盤４８が交互に配列しているシール部材を示す。（ｄ）図は．シールパイプ４９の表面が、繊維素材５０で覆われているシール部材を示す。シールパイプ４９と繊維素材５０の界面は、接着剤層５１により固定されている。

本発明によって製造される折り畳み部を有するプラスチック気泡シートは、包装用の箱や荷物の運搬用などに使用される緩衝用シートとして使用される。

本発明のキャップフィルム製造装置の全体を示す斜視図。 本発明のキャップフィルム巾変更装置において、吸引ボックスが成形ロールの表面にある場合の装置の一部の断面図。 図２示した装置の斜視図。 図２、図３示した装置に設けることができるレバーの回転防止部品。 本発明のキャップフィルム巾変更装置において、吸引ボックスが成形ロールの鏡板面側にある場合の装置の一部の断面図。 図５示した装置の斜視図。 本発明の接触子がレバーを移行させる例を示した平面図。 本発明のシールパイプ表面のシール部材の例を示す断面図。 本発明のシールパイプ表面のシール部材の他の例を示す断面図。

符号の説明

１：成形ロール、 ２：真空吸引孔、 ３：アキシャル孔、
４：溶融フィルム、 ５：ターンロール、 ６：キャップフィルム、
７：溶融フィルム、 ８：プラスチック気泡シート、 ９：吸引ボックス。
１１：吸引ボックス、 １２：シールパイプ、 １３：シール部材、
１４：レバー、 １５：シールパイプ側孔、 １６：成型ロール側通気穴、
１７：栓、 １８：ダクト。
１９：回転止めバー、 ２０：鏡板。
２１：吸引ボックス、 ２２：シールパイプ、 ２３：シール部材、
２４：溝、 ２５：レバー、 ２６：ダクト。
３１：レバー、 ３２：接触子、 ３３：支点、 ３４：ハンドル。
４１：シールパイプ、 ４２：リング状溝、 ４３：リングパッキン、
４４：パイプ、 ４５：シールパイプ。
４６：シールパイプ、 ４７：リングパッキン、 ４８：シール円盤、
４９：シールパイプ、 ５０：繊維素材。 ５１接着剤層。

Claims (5)

1. 多数の真空吸引孔が表面に存在し、回転可能に支持されている成形ロールと、該成形ロール内部に該真空吸引孔に対応して該成形ロールの軸方向に配設されている空気の通路である複数のアキシャル孔と、該成形ロールの端部に接して設けられ、該成形ロールの一部の範囲における該アキシャル孔を真空源に導き、該アキシャル孔内を負圧にするように構成されている固定の吸引ボックスを有することにより、真空成形によってプラスチックフィルムに多数の窪み（キャップ）を形成させるキャップフィルム形成装置において、
   該アキシャル孔内の該成形ロールの端部に設けられており、該成形ロールの端部にある該真空吸引孔を成形ロール内部よりシールするシールパイプと、
   該シールパイプに設けられ、該成形ロール外部に突出しているレバーと、
   を有することを特徴とする、キャップフィルムの巾変更装置。
2. 前記成形ロール端部の曲面表面にある前記吸引ボックスと、
   パイプの該成形ロール鏡板側の端部が塞がれており、かつパイプ側面にシールパイプ側孔が設けられている前記シールパイプと、
   該吸引ボックスから該シールパイプ側孔に通じている成形ロール側通気穴と、
   を有する、請求項１のキャップフィルムの巾変更装置。
3. 前記吸引ボックスが前記成形ロールの鏡板側にあり、該成形ロール端部の曲面表面に、該シールパイプのレバーに対応したレバーの移動巾に対応した溝が刻まれている、請求項１のキャップフィルムの巾変更装置。
4. 前記成形ロールの外部にあり、前記レバーに接触させることにより前記シールパイプを前記アキシャル孔の内部で移動させる接触子を有する、請求項１のキャップフィルムの巾変更装置。
5. 前記シールパイプの表面に下記のａからｄより選ばれた少なくとも１種のシール部材を有する請求項１のキャップフィルムの巾変更装置、
   ａ．該シールパイプの表面にリング状溝が切られており、該リング状溝にリングパッキンが埋め込まれているシール部材、
   ｂ．表面に溝が切られた柔軟性のあるプラスチックまたはゴム素材のパイプが該シールパイプにはめ込まれているシール部材、
   ｃ．該シールパイプの表面に、リングパッキンとリング状のシール円盤が交互に配列しているシール部材、
   ｄ．該シール部材の表面が、繊維素材で覆われているシール部材。
   

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