JP2643507B2 - 気体封入体作製方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、セルフシール機能付きの気体封入体を作製
する方法及び装置に関する。

形や大きさの違う風船玉が、様々な集会（例えば、子
供会やクリスマスパーティー）で販売され、また、販売
促進会場やスポーツ競技会で大量に使用されている。従
来、これらの風船玉は、口から息を吹き込んだり、或
は、大型のシリンダを使ってヘリウムガスを充填して膨
らませていた。膨らませた風船玉は、その首部を結んで
中のガスが抜けないようにしなければならないが、その
作業には器用さが要求され、数多くの風船玉を膨らませ
た上に、販売促進会場等でシールする必要がある場合
は、ころさら厄介である。

又、風船玉には常に微小の通孔がつきもので、単に風
船玉の首部を結んだだけでは、その通孔から中のガスが
抜けてしまう。

風船玉を結ぶ時に生じる問題を解決する方法の一つ
に、プラグ、或は、ばね挟みを使用する方法がある。こ
の場合、ばね挟みを風船玉首部のねじられた一端に取り
付け、その端部を締めつけるか、きつく把持してガス抜
けを止めるのが最も一般的である。然し、ばね挟みで力
を加えても首部に通孔ができるため、ガスが抜けてしま
う。一方、プラグは風船玉の首部に挿入するが、圧力嵌
めのため、これも満足の行く結果が得られない。その
上、この場合の気密シールには、非常に厳しい製造許容
差が要求される。また、プラグやばね挟みは、概して高
価で且つ重すぎるため、実用性に欠ける。

このため、今では、熱を利用してマイラ製の風船玉を
シールするのが一般的になっている。これは、風船玉の
首部を熱圧して、首部を局部的に溶かしシールする方法
であるが、この方法には高価な機器が必要で、通常の弾
性を有する玩具用風船玉には向かない。というのも、そ
れらの機器が熱処理中にその部分を使い物にならない位
に溶してしまうからである。

米国特許第4560360号（アイザック他）及び同第45169
49号（シュワルツ）に記載されている風船玉をシールす
る方法は、風船玉の首部の対向する内面に予め接着剤を
塗布しておいて、その内面同士を互いに接合する方法で
ある。挿入物である保護帯を風船玉に内挿してあるの
で、シールがその必要以前になされることはない。そし
て、何れの場合も、チューブを挿入物と挿入物との間の
首部に内挿した後、風船玉を膨らませる。然し、このよ
うな風船玉は、保護帯を初めとする特別な部品を必要と
するので製造費が嵩張る上に、風船玉を膨らませた後で
挿入物を取り出す時に、かなりの器用さが要求される。

英国特願第2200299号に記載されている風船玉は、接
着剤を使って簡単にシールができ且つ安価で、内部に保
護シートを設ける必要もなく、あらゆるタイプの風船玉
に適用できる。英国特願第2200299号に記載されている
風船玉は、その首部の少なくとも一部が裏返しにされ
（即ち、めくり返され）、該部分の少なくとも外側環状
面には、例えば、未処理のラテックス等のコンタクト接
着剤が塗布されている。

英国特願第2200299号に記載されている風船玉は、膨
らませた後、風船玉の首部を引張って展開させ、その首
部を締めつけるだけでシールすることができる。シール
後は完全に気密となる。この風船玉には保護帯を取り付
ける必要がないが、その理由は、コンタクト接着剤が一
般に、それ自体以外には接着せず、又、風船玉首部を折
り曲げることで、シールがその必要以前になされること
がない、からである。更にシールは首部の対向面を引き
離すと解除されるので、再使用できる利点がある。

本発明は、英国特願第2200299号に記載されているセ
ルフシール機能付きの風船玉を作製する予備段階とし
て、作製者或は機械が風船玉の首部の少なくとも一部を
簡単にめくり返すことができる、装置及び方法を提供す
る。

本発明は先ず、マンドレルの少なくとも一端を気体封
入体の首部に挿入し、首部の少なくとも一部をマンドレ
ルに押しつけて、先ず、マンドレルを気体封入体の本体
側へ相対的に移動させ、次いで、マンドレルを気体封入
体の本体から離間する方向へ相対的に移動させる、気体
封入体の首部の少なくとも一部をめくり返す方法を提供
する。

本発明方法は、首部が平坦な気体封入体にも適用でき
るが、首部の開口端に輪を有する普通の風船玉に特に適
している。マンドレルを風船玉の本体側へ移動させる
と、風船玉の首部が、その開口端側から内側に巻き込ま
れる。そして、驚くべきことに、マンドレルを反対方向
に移動させると首部が巻き返され、めくり返る。

本発明は更に、気体封入体の首部に挿入可能なマンド
レルと、首部の少なくとも一部をマンドレルに押しつけ
る押圧手段とマンドレルを押圧手段に対して、少なくと
もその軸方向に沿って相対的に往復動させる手段とから
なる気体封入体の首部の少なくとも一部をめくり返す装
置を提供する。

押圧手段は、付勢された一枚もしくは二枚以上の板を
有するのが好ましい。好適な構成において、押圧手段は
付勢された一対の板から成る。そして、板は、マンドレ
ルを押圧手段に容易に宛うことができるような湾曲板が
好ましい。適当な付勢手段は、ばねである。又、別の押
圧手段は、気体封入体をマンドレルに取り付けた時に、
その首部の一部を取り囲むことができる、膨張自在な一
個又は二個以上の輪を含んで成る。

未処理のラテックス等のコンタクト接着剤をめくり返
された気体封入体首部の少なくとも外側環状面に塗布し
且つ、任意に乾燥させる手段を本装置に取る付けてもよ
い。

マンドレルは、その長手軸を中心として回転自在であ
るのが好ましい。マンドレルを回転させると、めくり返
された気体封入体首部にコンタクト接着剤を塗布し易す
くなり、又、任意に行う接着剤の乾燥に要する時間を短
縮できる。

又、本装置には、気体封入体首部にチューブを挿入す
る手段を取り付けることができる。この場合、適当な可
撓性の板材からチューブを作製する手段を付設するとよ
い。

チューブの目的は、気体封入体を膨らませた時に、そ
の首部が収縮するのを防止しすると共に、めくり返し時
に、気体封入体首部が折れ曲がり易くすることにある。
チューブはプラスチックで作ることができ、気体封入体
が膨らんだ後、取り外してもよい。この様なプラスチッ
ク製のチューブは安価で、使い捨てができる。

チューブは、気体封入体の首部から延出するのが好ま
しい。チューブを延出させると、気体封入体を口で膨ら
ませた時に、唾液がコンタクト接着剤に悪影響を及ぼす
のを防ぐことができる。又、斯かるチューブには、チュ
ーブをガス源に気密的に連結する手段を付設するのが好
ましい。その好適な手段には、差込式の取付具がある。
そして、斯かる構成とすることにより、いとも簡単に、
ヘリウムガス供給シリンダ等適宜のガス源に気密的に連
結することができる。

チューブは、首部をめくり返す前に挿入するのが好ま
しい。その際、マンドレルを夫々の気体封入体に挿入す
る前に、マンドレルの一端に嵌合させると旨くいく。

めくり返された首部の、接着剤が塗布された少なくと
も外側環状面に着脱自在な保護帯を取り付ける手段を本
装置に付設してもよい。

着脱自在な保護帯は、気体封入体を束ねないで一緒に
しておいた場合に、それらの気体封入体が互いにくっつ
くのを防止する。この帯は気体封入体が膨らむ前に、そ
の首部の外側から簡単に取りだすことができる。保護帯
に替えて、複数個の気体封入体の首部からチューブを延
出させた構成でもよい。チューブは、共通の部材に離間
させて取り付けるか、或は、一体的に形成する。この場
合、チューブを、例えば、射出成形で一体的に櫛状に形
成し且つ、各気体封入体を簡単に取り外せるように、そ
の一部を割砕自在とする。又、複数個の気体封入体から
チューブを延出させた上で、気体封入体を弾薬帯の如く
とりまとめてもよい。斯かる構成とすることにより、気
体封入体をカセット形式に収納できるので、一本づつ簡
単に取り出すことができる。

本装置を、二本又はそれ以上の本数のマンドレルと、
アンドレルの夫々に対応する押圧手段と、各マンドレル
を、押圧手段に対し、マンドレルの少なくともその軸方
向に沿って往復動させる手段とで構成してもよい。斯か
る装置を使えば、多数のセルフシール機能付き気体封入
体を安く作ることができる。

好適実施例において、本装置は、共通の可動マンドレ
ルヘッドに支持された複数本のマンドレルと、共通の可
動ブロックに支持された複数個の押圧手段と、めくり返
された各気体封入体の首部の少なくとも一部にコンタク
ト接着剤を塗布する手段と、接着剤を乾燥させる手段
と、めくり返された気体封入体を着脱自在な保護帯に固
着させる手段と、めくり返され且つ、固着された気体封
入体を櫛状に束ねるか、カセットにする手段とから成
る。

以下、本発明に係る装置および方法の一実施例を、添
付図面に基づいて説明する。

第１図は、本発明方法に使用するマンドレルにその首
部を取り付けた状態にある風船玉の側面図。

第２図は、本発明方法に使用する押圧手段の斜視図。

第３図は、本発明方法に使用する押圧手段の側面図
で、その内部に風船玉を取り付けてある。

第４図は、マンドリルに取り付けた状態で、その首部
を本発明方法に従ってめくり返した、風船玉の側面図。

第５図は、めくり返した首部にチューブを挿入した状
態の風船玉の側面図。

第６図は、押圧手段に挿入する前の状態にある、複数
個の風船玉の斜視図で、図中、風船玉は夫々のマンドレ
ルに取り付けられている。

第７図は、主部がめくり返された風船玉を包装する手
段の斜視図。

図において、本装置は、細長いマンドレル１と、全体
を参照符号３で示す押圧手段とから主に成る。

マンドレル１は一端が傾斜しており、その傾斜端部
（不図示）には、第１図に示すように，全体を参照符号
５で示す風船玉を取り付けることができる。風船玉５
は、首部７と、本体９で構成されており、首部７は、そ
の一端に環状の輪10を有する。押圧手段３は一対の湾極
板11を備え、各湾曲板11は、その一端が適宜のヒンジ15
によってフレーム13に枢着されている。ヒンジ15とフレ
ーム13との間にはバネ（不図示）が配設され、このバネ
は各板11とフレーム13を夫々付勢する。また、湾曲板11
の対向する面には、薄いゴム製のパッド17が夫々貼着さ
れている。湾曲板11は互いに付勢しあい、第２図に示す
ように二個のヒンジ15間に挾持部19を構成する。

作用を説明する。風船玉５の首部７の少なくとも一部
を外側にめくり返すにはマンドレル１の端部を首部７に
挿入して、風船玉５が第１図に示すようにマンドレル１
に確実に装着される迄、風船玉本体９側へ押し込む。こ
の時点で、輪10はマンドレル１の長さ方向の第１位置に
位置する。

次いで、風船玉５を取り付けたマンドレル１を押圧手
段３の湾曲板11によって構成された挾持部19に宛い、同
湾曲板11の自由端側へ向けて移動させる。湾曲板11のこ
の動きによって、湾曲板11の自由端が互いに離間して、
第３図に示すように、ゴム製のパッド17が取着された風
船玉５の輪10を押圧する。以上の作業を手、或は、適宜
の自動コンベア装置（不図示）で行えることは説明する
までもない。

風船玉の輪10がパッド17にきつく押圧された状態で、
マンドレルが下方に移動する。この時、フレーム13は固
定されたままである。マンドレルが移動し始めると、輪
10が首部７内に巻き込まれる。そして、マンドレル１を
更に押し下げると、首部７の外面が首部７の内側に位置
する輪10に巻きつく。引き続き下方に移動させると、首
部７の外面それ自体が首部７内づ巻きつく。即ち、マン
ドレル１を下方に移動させると、首部７それ自体が巻回
され、マンドレルが風船玉本体９の内部に進入する。そ
して、輪10は首部７内において転回しながらマンドレル
を昇り、マンドレル長さ方向における第２位置に到る。

その後、マンドレル１の動きを止めて、引き上げる。
この時もフレーム13の位置は固定されている。

マンドレル１を上方に移動させると、全体を参照符号
５で示す風船玉の折り曲げられた首部が、それ自身の上
に折り重なり、一方、輪10は回転して首部７の折り曲げ
られていない部分の上側へ移動する。

輪10をマンドレル上の第２位置から第１位置へ移動さ
せると、折曲された首部が第４図に示すように外側にめ
くり返される。

首部７の少なくとも一部を適当にめくり返したなら
ば、風船玉を取り付けたマンドレルを押圧手段から取り
外す。そして、首部７のめくり返した部分に、例えば、
未処理のラテックス等、適宜のコンタクト接着剤（即
ち、それ自身に接着する接着剤）を塗布する。次いで、
塗布した接着剤を適着の手段（不図示）で乾燥させて、
風船玉をそのままマンドレルから取り出す。風船玉はこ
の状態で直ぐに使用できる。

以上のめくり返し動作（風船玉の首部の少なくとも一
部をめくり返す動作）はマンドレルの位置を固定し、押
圧手段を往復動させてもよいことは、以上の説明から理
解できよう。

尚、第５図に示すように、風船玉の首部にチューブ21
を嵌入してもよい。このチューブ21は、風船玉を膨らま
せる時におきる首部の収縮を阻止し且つ、風船玉を口で
膨らませる時に出る唾液がコンタクト接着剤に悪影響を
与えるのを防ぐ。

風船玉首部のめくり返された部分にチューブを嵌入す
るには、マンドレルを風船玉首部７の折り返されていな
い部分に挿入する前にチューブをマンドレルの一端に嵌
合させる。而して、上述した方法と同じ手順をふめば、
首部７の少なくとも一部が折曲し、その後、チューブ21
の長さ方向に沿ってそれ自身の上に展開する。その結
果、第５図に示すように、首部７のめくり返された部分
がチューブ21上面に位置する。

上述の説明から明らかなように、風船玉首部の少なく
とも一部をめくり返す操作は、手、機械のいずれでも行
えるが、風船玉が多数個必要な場合は、斯かる操作を自
動的に行う機械を準備するのが好ましい。

多数個の風船玉を同時に作製するのに適した機械を、
第６図に示す。この機械は、共通のマンドレルヘッド25
に並置支持された複数個のマンドレル23と、共通のブロ
ック29に並置支持された複数個の押圧手段27とから主に
成る。

作用を説明する。多数個の風船玉を各マンドレル１に
嵌合させる。このマンドレルにはチューブを取り付けて
も、又、取り付けなくても良い。次いで、マンドレルヘ
ッド25を、第６図に示すように押圧手段27側へ揺動させ
て、各風船玉の輪10を各押圧手段の一対の湾曲板５間に
確実に宛う。その後、マンドレルヘッド25、若しくは、
ブロック29を上述の如く適当に往復動させて、各風船玉
の首部の少なくとも一部を先程説明したように外側にめ
くり返す。

そして、首部の少なくとも一部をめくり返したなら
ば、マンドレルヘッド25を揺動させて押圧手段から遠ざ
ける。その結果、取り付けられた風船玉は各々、押圧手
段から離脱する。この状態で、マンドレルに支持させて
いる風船玉の首部のめくり返された部分に未処理のラテ
ックス等適宜の接着剤を塗布する。

めくり返した首部に接着剤を塗布する時、各風船玉を
回転させる。そして、塗布終了後に接着剤を適宜の手段
（不図示）によって乾燥させる。勿論、接着剤を塗布す
るこの方法は、首部がめくり返されている風船玉であれ
ば、そのめくり返し方法の如何を問わず適用できる。接
着剤が乾燥したら、風船玉を手で、或は、機械を用いて
夫々のマンドレルから取り外すことになるが、数多くの
風船玉を取り外す場合は、その作業を自動的に行う機械
を利用するのが好ましい。

風船玉の取り外しを自動的に行うのに適した機械を、
第７図に示す。この機械は、各々が複数個の凹部33を有
する一対の挾持ブロック31と、第１ウエッブ35と、第２
ウエッブ37とから主になる。これらのウエッブ35及び37
は、第７図に示すように一対の挾持ブロック31間を走行
する。

作用を説明する。風船玉を支持しているマンドレルヘ
ッド25を下降させて、風船玉首部のめくり返された部分
を第１ウエッブ35と第２ウエッブ37との間に位置させ
る。次いで、一対の挾持ブロック31を合体させると共
に、第１ウエッブ35と第２ウエッブ37の各一部を凹部31
で押さえて、風船玉のめくり返された首部を把握する。
この状態で、凹部間に位置するウエッブを適宜の加熱手
段（不図示）等でシールする。而して、風船玉は、シー
ルされたウエッブに着脱自在に固着される。

首部のめくり返された風船玉をウエッブに固着した
ら、マンドレルヘッド25を昇動させて、風船玉との係合
を解除する。次いで、挾持ブロックを離し、シールされ
たウエッブを送り出し、新しいウエッブをブロック間に
位置させる。

固着させた風船玉は、適宜の手段、例えば、カセット
形式に、又は、櫛状にして束ねる。カセットや櫛状にし
て束ねると、作製する人や自動機械が多数の風船玉を短
時間で膨らませることができる。

以上、本発明を実施例についてのみ説明したが、勿
論、その細部にわたり変更が本発明の範囲内で可能であ
る。そして、本発明は、空気袋、フットボール、自転車
等のチューブを初めとするあらゆる気体封入体に適用で
きる。

Claims (17)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】気体封入体の首部の少なくとも一部をめく
   り返す方法であって、 マンドレルの少なくとも一端を気体封入体の首部に挿入
   する段階と、 前記首部の少なくとも一部をその外側から押圧力を加え
   て該首部の少なくとも一部を前記マンドレルに押しつけ
   た上で、先ず、該マンドレルを前記気体封入体の本体側
   へ相対的に移動させ、次いで、該マンドレルを前記封入
   体の本体から離間する方向へ相対的に移動させる段階と
   から成る、気体封入体の首部の少なくとも一部をめくり
   返す方法。
2. 【請求項２】めくり返された前記気体封入体首部の少な
   くとも外側環状面にコンタクト接着剤を塗布する段階を
   更に含んで成る請求の範囲第１項に記載の方法。
3. 【請求項３】めくり返された前記首部の少なくとも外側
   環状面に着脱自在な保護帯を取着する段階を更に含んで
   成る請求の範囲第２項に記載の方法。
4. 【請求項４】前記気体封入体は、前記首部のその開口端
   に輪を有する請求の範囲第１項乃至第３項の何れかに記
   載の方法。
5. 【請求項５】気体封入体の首部の少なくとも一部をめく
   り返す装置であって、 一端が気体封入体の首部に挿入可能な細長いマンドレル
   と、 前記首部の少なくとも一部を前記マンドレルに押しつけ
   る押圧手段と、 該マンドレルを前記押圧手段に対して、少なくともその
   軸方向に沿って相対的に往復動させる手段とから成る、
   気体封入体の首部の少なくとも一部をめくり返す装置。
6. 【請求項６】前記押圧手段は、付勢された一枚または二
   枚以上の板を含んで成る請求の範囲第５項に記載の装
   置。
7. 【請求項７】前記押圧手段は、付勢された一枚の板を含
   んで成る請求の範囲第６項に記載の装置。
8. 【請求項８】前記板は各々湾曲している請求の範囲第５
   項乃至第７項の何れかに記載の装置。
9. 【請求項９】前記板は各々、ヒンジとばねによって付勢
   されている請求の範囲第５項乃至第８項の何れかに記載
   の装置。
10. 【請求項１０】細長い前記マンドレルと対応する前記押
    圧手段は共に複数個から成る請求の範囲第５項乃至第９
    項の何れかに記載の装置。
11. 【請求項１１】前記マンドレルは共通の可動マンドレル
    ヘッドに、前記押圧手段は共通の可動ブロックに夫々支
    持された請求の範囲第10項に記載の装置。
12. 【請求項１２】前記首部のめくり返された部分に接着剤
    を塗布し且つ、任意に乾燥させる手段を更に含んで成る
    請求の範囲第５項乃至第11項の何れかに記載の装置。
13. 【請求項１３】前記マンドレルを前記気体封入体の首部
    に挿入する前に、チューブを該マンドレルの一端に位置
    させる請求の範囲第５項乃至第12項の何れかに記載の装
    置。
14. 【請求項１４】めくり返された前記首部の少なくとも一
    部に着脱自在に保護帯を取着する手段を更に含んで成る
    請求の範囲第５項乃至第13項の何れかに記載の装置。
15. 【請求項１５】前記保護帯に固着された前記気体封入体
    の各々を包装する手段を更に含んで成る請求の範囲第５
    項乃至第14項の何れかに記載の装置。
16. 【請求項１６】前記気体封入体を取り付けた前記マンド
    レルを回転させ、該マンドレルの近傍の静止源からめく
    り返された前記首部へ前記接着剤を塗布する方法により
    前記接着剤を塗布する請求の範囲第２項又は第３項に記
    載に方法。
17. 【請求項１７】多数の気体封入体の首部をめくり返し、
    前記マンドレルに取り付けた前記気体封入体首部を二本
    のウエッブ間に配置させると共に、隣り合った気体封入
    体の間の領域において二本の該ウエッブをシールする方
    法によって、めくり返した前記気体封入体をウエッブに
    取り付ける請求の範囲第１項乃至第４項又は第16項の何
    れかに記載の方法。