JP3420770B2 - 包装材ロール製造方法およびその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は、スリット紙タイプの梱包材料を手動もしく
は自動的に膨張させる方法および装置に関し、より詳し
くは膨張されたスリット紙を梱包用緩衝材の渦巻き状円
筒体に形成する装置に関するものである。

図面の簡単な説明 本発明の目的と利点は、添付の図面に関連した本明細
書により明らかになる。

第１図は、本発明の渦巻き状円筒体の端面図である。

第２図は、渦巻き状円筒体を形成する膨張紙材の部分
端面図である。

第３図は、間隙充填材料として使用するために膨張シ
ート材を渦巻き状に巻いて円筒体に形成する他の装置の
側面図である。

第４図は、本発明の膨張機械の平面図である。

第５図は、第４図の膨張機械の側面図である。

第６図は、第４図の膨張機械の配置されている二層紙
材の側面図である。

第７図は、コンテナ内に収容されている供給ロールの
略側面図である。

第８図は、第７図のコンテナの正面図である。

第９図は、供給ロール、制限ロールおよび引き裂きバ
ーを示した他の実施例の送り出し装置の側面図である。

第10図は、他の実施例の送り出し装置の側面図であ
る。

第11図は、制限ロールの引っ張り装置の部分図であ
る。

第12図は、他の実施例の送り出し装置の側面図であ
る。

第13図は、２ロール用送り出し装置の略図である。

第14図Ａ−Ｆは、他の実施例による２ロール用送り出
し装置の略図である。

第15図は、ガイドホイールを用いた２ロール用送り出
し装置の部分図である。

第16図は、フィラメントラップを用いた他の実施例の
２ロール用送り出し装置の略図である。

第17図は、第16図の他の実施例である。

第18図は、切り込み装置の略図である。

第19図は、第18図の刃物の平面図である。

発明の詳細な説明 本発明は、膨張可能な材料、好ましくは、スリット状
再生紙を包装材料として膨張させる方法とその装置に関
し、さらには、この膨張材料を梱包の際に間隙充填材と
して使用することに関するものである。

一旦膨張した紙材には、半剛性の複数個のピーク部ま
たはランド部が形成される。これらのピーク部は、次の
点においてバネに類似している。すなわち、これらのピ
ーク部に力を加えて次にその力を解放した場合、弾性限
界を越えない範囲では、各ピーク部が元の位置に復元す
る。紙繊維の抵抗により生じる弾性力が、前記力の加速
を遅らせる。ある力がある物品により加えられた際の、
半剛性ピーク部の動きによる仕事量は、膨張材料の弾性
位置エネルギーである。降伏点とは、応力の増加がほと
んど無い状態で、ひずみが大きく増加した時の応力を越
える点のことである。

幅が1/2インチから６インチ（1/2インチ刻み）の膨張
紙材と長さが３インチから24インチの非巻き状の未膨張
紙材を間隙充填材として用いた場合の試験を行った。こ
のような材料が端部で拘束されていない場合、あるいは
物品の周囲に巻き付けられていない場合には、ある程度
の収縮が生じ、従って、最適な膨張を得るのが困難であ
ることが分かった。スリットパターンを変化させること
が可能で、六角形状のセルを形成するパターンにより最
適な結果が得られる。同じ紙材の場合、ダイアモンド形
状セルのスリットパターンと比較して、耐負荷性は、六
角形状パターンにより飛躍的に高まる。円筒形状に紙材
を巻くことにより、膨張紙材にかかる張力を接着剤等を
使用することなく維持できる。その理由は、セル同士の
“インターロック（相互噛み合い）”にあり、これによ
り、完成された円筒体の巻きが解けるのを防いでいる。
シート材料の幅は、膨張工程中に減少するため、円筒体
の寸法とは、完成された円筒体の最終寸法のことであ
る。長さが１インチ未満の円筒体は、セル同士の相互噛
み合いが不十分なため、巻きが解ける傾向があり、円筒
体の長さが減少するにつれこの問題が著しくなる。

直径が１インチ未満の円筒体では、通常の適用におい
て十分な緩衝効果が得られない。未膨張状態の平坦なシ
ート材と、完成された円筒体との相互関係は次の通りで
ある。２×２のサイズの円筒体１個は、0.376平方フィ
ートのシート材に相当するため、１平方フィートのシー
ト材により、約23/4個の完成円筒体が形成される。もっ
とも、円筒体の巻きをきつくする程、円筒体を形成する
ために必要なシート材の量が増加する。従って、シート
材の平方フィートと、円筒体の径および長さとの相互関
係により、円筒体がいかにきつく巻かれているかを測る
ことができる。円筒体がきつく巻かれている程、しっか
りした緩衝効果を得ることができるが、円筒体をきつく
巻き過ぎると、円筒体から空気を追い出して緩衝性を減
少させることになる。このように、スリット紙材に働く
巻き付け力と、円筒体を形成するスリット紙材の品質は
重要である。従って、円筒体は、特定のシステム条件を
充たすように特注で製造することができる。

膨張紙材の円筒体を手製の厚紙の芯に巻き付けて、約
１×１インチから６×６インチのサイズの円筒体の試験
を行った。全てのサイズの円筒体が有効であったが、特
に２×２サイズの円筒体が最も高い効果を示した。固体
芯に巻かれた円筒体の表面は剛性を有してはいたが、側
面からの衝撃に対する緩衝性を欠いていた。

手動巻取り機を用いて、芯の無い円筒体を形成した。
無芯の円筒体は、剛性芯を中央に有している円筒体より
も、側面と縁部に加えられた衝撃を吸収するのに優れて
いた。しかし、一立方フィートの無芯円筒体を形成する
のに多くの平方フィートのシート材料を必要とし、コス
トが高くついた。反面、無芯の円筒体は非常に優れた緩
衝特性を示した。

小さな手動巻取り機により、１立方フィートの円筒体
に対して40平方フィートの未膨張シート材を用いて、複
数の中空芯の円筒体を形成した。中空の芯を有する円筒
体は優れた耐衝撃性および耐振動性を示した。中心が中
空で渦巻き状に巻かれた膨張紙材は、きつく巻き付けら
れた無芯の膨張紙材の円筒体に比べて、柔軟な緩衝性に
おいて優れていた。中空の芯を有する膨張紙材の円筒体
は、原材料をきつく巻いて芯を形成する場合の過剰な原
材料の消費という欠点と、固体芯を用いて膨張紙材の円
筒体を形成した場合の耐側部衝撃性不足およびコストの
増加という欠点の相方をなくしたすぐれた円筒体であ
る。

本発明の円筒体を形成するために、スリット紙材は膨
張されて、最終用途にあわせて、予め決定された径と長
さを有する渦巻き状の円筒形に巻かれる。開示されてい
るように、紙材が膨張される際、複数の隆起したセルが
形成され、巻かれる時に紙材が外側に向かって渦巻き状
になるため、これらセルは隣接する層のセルと互いに噛
み合うようになる。セルの噛み合いにより、円筒体は留
めておく必要性がなくなるため円筒体は直ぐに使用でき
る。第１図の渦巻き状円筒体40は、概念的な端面図で、
ランド部から隆起し、互いに噛み合ったセルの概念を表
している。尚、理解し易くするために、列の間隔44とス
リットの間隔42によって形成されるセルの矩形状に描い
ている。膨張時および未膨張時の紙材の詳細な説明と図
面は、1993年９月30日に公開されたPCT出願（米国・93/
02369）に開示されている。

第２図では、渦巻き状円筒体10の一部におけるセル形
成がより正確に描かれている。第２図の側面図では実際
のセルは見えないが、セルを形成する材料が描かれてい
る。列間隔38a、38bおよびスリット間隔36は捩れて、互
いに噛み合うピーク部と谷部を形成している。

セルフロックされた円筒体は、衝撃によって生成さた
エネルギーを吸収することにより、物品を最大限に保護
する。この吸収作用は、セル間の相互作用を起こさせる
ような位置に層を配置することにより得ることができ
る。紙材を渦巻き状にすることにより、紙材が裏返った
り捻れたりすることを防いでいる。このような裏返りや
捻れは、セル間の相互作用に基づく緩衝効果を減少させ
る。渦巻き形状は、最も経済的で形成しやすい形状であ
るばかりでなく、構造的に最も効果的なものである。円
筒状弾性体に加えられた力が、中心に向かって圧縮する
と共に、各内側層が初期位置に復元しようとする弾性力
を生成する。また、セル間の相互作用により、衝撃力は
円筒体全体に分散される。これにより運搬物の縁部や角
部の保護が一層強化される。この点において、一般的に
用いられている独立して作用するスティロフォームピー
ナッツと、異なっている。スティロフォームピーナッツ
を使用した場合、主に品物の角部に衝撃力が加わると、
ピーナッツが分離して品物が箱内で摺動してしまう。一
方、円筒体のセルの相互噛み合いは、個々の円筒体内の
相互噛み合いだけでなく、複数個の円筒体を互いに噛み
合わせ、これにより箱の中で物品が滑ることが防がれ
る。

渦巻き状円筒体10は、使用目的によりサイズを変える
ことができる。好ましいサイズは、長さが約２インチで
直径が1.5〜２インチである。中空の芯を有する円筒体
は全ての角度からの衝撃に対する梱包保護に優れ、芯内
で最も効果的に原材料の平方フィート数を活用する。10
0％一般廃再生クラフト紙の場合、3,000平方フィートに
つき70ポンドの紙重量で所望の結果が得られ、3.2イン
チ×16インチ（52平方インチの未膨張状態スリット紙）
の紙材から１個の中空芯の円筒体を形成することができ
た。未膨張紙材の40平方フィートに相当する120個の円
筒体で、１立方フィートの体積を充填することができ
た。これに対して、芯のないきつく巻かれた円筒体を用
いた場合は同じ体積を充填するのに210個の円筒体が必
要であった。また、剛性厚紙製の芯を用いた円筒体で
は、１立方フィートの体積を充填するのに110個必要で
あった。中空芯の円筒体を使用した方法では、70ポンド
の未膨張スリット紙材を１立方フィート用いて、37.2立
方フィートの間隙を充填することができた。

第３図は、膨張シート材を渦巻き状にして間隙充填材
として用いられる円筒体を形成する装置の側面図であ
る。第３図の実施例では、膨張シート材800が、上部移
動ベルト802と下部移動ベルト804間に供給されている。
上部移動ベルト802は、上部ベルト駆動ロール806によ
り、矢印801に示されているように、反時計回りに駆動
される。下部ベルト駆動ロール808は、矢印803に示され
ているように時計回りには下部移動ベルト804を駆動す
る。上部ベルト803は、駆動ロール806と従動ロール805
の間に張設されている。押さえばね板810が、引っ張り
ばね814によってベルト802に対して付勢されている。同
様に、下部ベルト804が駆動ロール808と従動ロール809
の間に張設されている。引っ張りばね816により、押さ
えばね板812がベルト804に対して付勢されている。

下部ベルト804は上部ベルトと反対方向に回転して、
形成されている円筒体820を矢印819の方向に駆動する。
上部ベルト802は下部ベルト804の速度の７倍の速さで回
転され、膨張シート800の先端部824を下方に引きずりカ
ールさせる。シートが矢印819の方向に進行している
間、カール効果が持続し、このカールが円筒体820を部
分的に形成する。前記カール作用または渦巻き作用は、
完全な円筒体822が作られ、図示されていない受け取り
部に送り出されるまで、継続される。

第４図および第５図は、スリット紙750の最適な膨張
を迅速に行う膨張機械700を示している。紙材が、図示
されていない保管ロールから上部および下部駆動ローラ
706、708に供給されて、これらローラ706と708の間に載
置される。この紙材保管ロールは、駆動ローラ706、708
から100度の弧に沿ったどのポイントに設置することも
可能であり、駆動ローラ706と708から直上のこのポイン
トを０゜ポイントとして用いる。上部駆動ローラ706と
下部駆動ローラは両方とも、例えば塩化ポリビニールの
ような熱収縮可能な重合体により形成された収縮円筒状
材料等の摩擦材料で被覆されている。或いは、ゴムスプ
レーやペイントコーティングを用いても被覆しても良
い。さらに、ビニールテープで被覆されたローラやゴム
製ローラを使用することも可能である。研磨コーティン
グ材により紙材が幾分削られて、この紙材上の研磨材の
作用によって粉塵が形成される傾向がある。

ローラ摩擦被覆物により生じる摩擦量に理論的な上限
はないが、紙材に対して損傷を起こすようであってはな
らない。そのため、粗い材料を使用することは避けるべ
きである。

駆動ローラと膨張ローラの間の張力は、スリット紙を
開口もしくは膨張させるのに十分でなくてはならない
が、紙材を引き裂くものであってはならない。代表的例
としては、30ポンドの紙材に対して、直線インチ当たり
2.5オンスの力、または70ポンドの紙材に対して、５オ
ンスの力を付与することができる。膨張力は、紙材を単
に膨張させるだけではなく、紙の繊維をある程度切断し
て紙材が未膨張状態に復元する傾向を弱めるのに十分な
ものでなくてはならない。先に挙げた70ポンドの紙材の
場合には、１インチ（直線）を膨張させて毎分300イン
チの速度で紙材を送り出すのに0.11馬力のモータが必要
とされる。

70ポンドの未膨張紙製の20×36インチサイズのシート
を用い、その一方の端部をその全幅にわたって固定装置
に固着し、垂直方向に垂下させ、力を加えて紙材を膨張
させた。約50オンスの力、すなわち、１インチ当たり2.
5オンスの力を加えることによって、紙材の膨張が開始
され、直線インチ当たり３オンスの力を加えることによ
り、紙材の全てのセルが開口した。直線インチ当たり５
オンスの力を加えると、全てのセルが完全に開口し、セ
ル壁繊維の切断が起きた。この切断により、膨張紙材が
この開口位置で解放されてからもセル壁が開口状態に保
たれる。7.5オンスの力は紙材を膨張させ、この力を連
続して10秒加えた場合、紙材が引き裂かれた。直線１イ
ンチ当たり10オンスの力はセルを開口させて、紙材を直
ちに引き裂いた。従って、約５オンスの力を用いること
により、最適な結果が得られることが分かった。

モータ726により、モータギア716および駆動ギア714
の回転を介して下部駆動ローラ708が駆動される。モー
タ726により引き起こされた回転は、モータシャフト724
に沿ってモータギア716に伝達され、そこで駆動ベルト7
18が駆動されて次に駆動ギア714が回転される。モータ
ギア720もまた、モータシャフト724に接続されて、膨張
ベルト722を駆動させ、膨張ベルト722は膨張ギア710を
回転させる。モータギア716とモータギア720の間にモー
タシャフト724に沿った間隙が設けられているため、膨
張シャフト712が膨張ギア710と上部膨張ローラ702と下
部膨張ローラ704の間に設けられている。駆動ギア714に
は20個の歯が設けられ、一方、膨張ギア710は14個の歯
が設けられている。このように歯の数を異ならせること
により、上部膨張ローラ702と下部膨張ローラ704の回転
速度を、上部駆動ローラ706と下部駆動ローラ708の回転
速度に対して変化させ、これによりモータシャフト724
を単一の速度で回転させている。この差は多くの公知の
方法によって求めることができ、このことは本発明の範
囲を限定するものではない。上部および下部膨張ローラ
702、704と上部および下部駆動ローラ706、708間の速度
差は、スリット紙750の膨張に関連するため重要であ
る。スリット紙750は、膨張機械700に入れられる時より
も速い速度で膨張機械から除去されて、それによってス
リット紙750が膨張される。膨張ローラ702、704と駆動
ローラ706、708間の速度差は、最終用途と紙材の重量に
基づく必要な膨張量を求めるために算出しなければなら
ない。第４図および第５図に示されているギアアッセン
ブリにおいて、膨張ギア710および駆動ギア714を変え
て、速度差が増加させたり、減少させたりすることがで
きる。他の方法で速度差を変化させることも可能で、こ
のような方法は従来技術において公知である。

膨張ローラと駆動ローラの間隔を約６インチ開けるこ
とにより、紙材の中央を拘束することができる。これは
明らかに、紙材の厚さと長さにおいて収縮と膨張が一致
することによるものである。膨張ローラと駆動ローラ間
の間隔を約11.25インチ開けることにより、19.5インチ
の巻き紙材について良い結果を得ることができた。３イ
ンチ幅の紙材には、最小限４インチのローラ間の間隔が
必要である。駆動ローラと膨張ローラ間の間隔は、未膨
張状態の紙材の幅に比例して変化する。

膨張装置は、直接物を包む包装材として使用される膨
張製品を製造するために用いることも可能である。自動
ロールディスペンサは、間隔条件を最小にして膨張紙材
の即座の使用が行える一方、必要時に機械を停止または
制動させてユーザが包装工程中に紙材を強く引っ張るこ
とができ、これにより包装用途が最大に広がる。包装作
業後、引き裂く前に、足踏みペダルを解放させ、最終的
な引っ張りと引き裂きを行うために自動膨張装置を制動
させる。これにより、最も優れた梱包保護を行うため
に、最大延伸工程が変わらないことになる。電子装置を
用いて膨張紙材の量を測定することができる。送り出し
工程の終了時に制動することにより、ユーザは紙材のロ
ールから所望の長さの紙を引き裂くことができる。或い
は、カッティング用刃物を用いて、送り出された量の紙
材を残りのロールから切り取ることもできる。

上部膨張ローラ702および下部膨張ローラ704は、指と
同じ作用をする材料により被覆されている。被覆材は、
開口されていないスリット紙750を引き裂くことなく把
持し、膨張ローラ702、704と駆動ローラ706、708間の速
度差を利用して、紙材を開口させる。軟質ゴムで被覆さ
れたローラを用いると、紙材の全幅にわたって均等な膨
張を行うことができる。しかし、セルが破砕して紙材が
変形することもある。すなわち、一対の膨張ローラの接
触点において、膨張したセルがこれらローラによって破
砕される場合がある。開口セルと軽発泡を行うことによ
り、必要な膨張を得ることができる。しかし、低比重開
口セル発泡は、所望する最適な膨張材よりも寿命が短
い。コピー機械に使用しているようなタイプの軟毛ブラ
シを用いた場合、膨張工程の開始時に困難が生じた。よ
り剛毛のブラシは紙材を解放する時に問題がある。最適
な結果は、長さ約1/8インチにカットされた中程度の硬
さの毛のブラシによって得られた。毛の材料としては、
炭素鋼、ステンレス鋼、真鍮、青銅等の金属ワイヤが挙
げられ、種々のサイズの毛が市販されている。

好ましい材料としては、商標名「VELCRO」で販売され
ているようなフックファスナおよびループファスナに見
られるタイプのナイロンフックファイバが挙げられる。
フックが端部に取り付けられたファイバで表面を覆われ
た一組のローラを設けることによって、膨張紙材が捩れ
たりローラが性能低下することなく、所望の膨張を得る
ことができた。比較的固い発泡材で被覆されたローラと
は違って、フックファイバは、膨張されたセルが膨張ロ
ーラ間を通過する時に破砕するようなことはなかった。
紙材が駆動ローラ間を通過する時の速度よりも速い移動
速度を紙材に与えるために、膨張ローラは紙材を把持し
引っ張らなければならないという点において、膨張ロー
ラの役目は重要である。この条件は、膨張されたセルを
破砕せずに紙材がローラ間を通過するようにしなければ
ならない条件と相反している。

第４図および第５図に示された膨張装置の他の実施例
が第６図に示されている。多ロール膨張装置600は、膨
張装置700と同じ基本原理で作動される。膨張装置600に
は紙材支持装置630が設けられ、この支持装置630には紙
ロール634を受け入れる少なくとも一つの保持領域638が
設けられている。ここで説明されている保持領域638
は、紙材ロール634の芯を貫通するよう配されるバー636
を受け入れる切り込み部である。図示されているよう
に、膨張装置600は、保持領域638、640に二つの紙材ロ
ール632、634を保持しているが、さらにロールを保持す
ることも可能である。紙材642はロール632から下部ロー
ラ組620に供給され、紙材644はロール634から上部ロー
ラ組610に供給される。上部ローラ組610と下部ローラ組
620は、それぞれ、第４図および第５図で説明したよう
に構成されている。

手動膨張装置1110の一実施例が第７図に示されてい
る。この装置では、ロール1120はコンテナ1118内に保持
される。供給ロール1120の回転速度よりも速い速度で、
供給ロール1120から直接シート材1112を引き出すことに
よって、シート材1112を膨張させている。供給ロール11
20からシート材1112を供給する速度は、例えば回転軸11
14上に摩擦ベアリングを設けて供給ロール1120の回転速
度を直接限定することにより制御することができる。し
かし、この方法は、最適な方法ではない。つまり、張力
を与えるために用いられる摩擦ベアリング等は、供給ロ
ール1120のサイズが減少したり、新たに供給ロール1120
を追加した場合の変化に対応するため頻繁に取り替えな
ければならないという欠点がある。

供給ロール1120およびその関連部品は、フレーム1116
によって適切に支持することができる。このフレーム11
16は、一対のＸ型部材として形成することができる。フ
レーム1116の脚部の端部は、コンテナ1118の側壁部と接
触するように構成することもできるし、またはコンテナ
1118の隅部に配置することも可能である。コンテナ1118
には、切断ライン1115が設けられている。切断ライン11
15は、所望の長さに紙材を切断するのを容易にするため
に、鋸歯状の金属部を有しているのが好ましい。コンテ
ナ1118として、波型の厚紙製の箱または軽い木製品を用
いることができる。第９図、第12図、第13図に示されて
いる実施例を、コンテナ1118内で採用することもでき
る。

手動膨張装置1110に、シート材1112を膨張させるロー
ラを設けることが好ましい。第９図の実施例では、シー
ト材がガイドローラ1124と二次ローラ1126の間を通過す
ることによって、膨張が行われる。歯止め（図示せず）
がホイール1134の歯と係合し、反時計回り方向の回転を
阻止する。また、他の適切な回転方向制限機構を用いて
も良い。ガイドローラ1124は、第11図に示されているよ
うに、摩擦ベアリングによって、自由に回転するのを阻
止されている。シート材1112は、第10図に示されている
ように、二次ローラ1126によってガイドローラ1124に対
して堅固に保持されている。シート材1112をガイドロー
ラ1124に対して保持することにより、二次ローラ1126
は、ガイドローラ1124の引きずりを利用し、シート材11
12の移動速度を制御、あるいは制限している。供給ロー
ル1120の回転速度を第７図に示したように制御する場
合、ガイドローラ1124は自在に回転することができる。

シート材1112を供給ロール1120から手動で引っ張る
と、ガイドローラ1124および二次ローラ1126の間をシー
ト材1112が通過しこの時に膨張される。所望の長さの材
料が引き出された後、残りのシート材1112から引き裂か
れる。この引き裂き動作は、膨張シートを引き裂きバー
1132に対して引っ張ることにより、非常に容易に行うこ
とができる。引き裂きバー1132として、第８図に示され
ている刻み目の入った部材1115等のねじ切りロッドまた
は他の粗面を有する部材を用いることができる。膨張さ
れたシート材は、引き裂きバー1132の表面に係合して、
シート材の引き裂きを調節する不規則な表面を有してい
る。

手動膨張装置1110は、テーブルまたは床に載置するこ
ともできるし、あるいは第９図に示されているように、
頭上支持材から吊るして膨張紙材を下方向に供給するこ
とも可能である。供給ロール1120の回転軸1114をガイド
ローラ1124と二次ローラ1126の軸と平行になるよう配置
し、単一または複数の供給ロール1120を、300度の円弧
内で最終紙移動方向からずらせることもできる。シート
材1112は、多数のロールまたは多重層巻きロールによっ
て供給され、必要な張力抵抗に抗して紙材を引っ張るオ
ペレータの力は限定されている。

第10図の実施例では、手動膨張装置は、床またはテー
ブル設置用として形成されている。シート材1112は供給
ロール1120から離れて二次ローラ1126とガイドローラ11
24の間に供給される。シート材1112は保持バー1140にま
で移動し、そこで供給され、十分な長さになるまで膨張
される。ばねが取り付けられた保持バー1140、供給ロー
ル1120の時計回り方向の動作によって、紙材1112がガイ
ドローラ1124と二次ローラ1126に向けて引っ張られるの
を防いでいる。

第11図の機構によって、ガイドローラ1124に摩擦張力
が付与されるのが好ましい。摩擦プレート1152がガイド
ローラ1124に隣接して載置され且つ壁部1156に取り付け
られている。ガイドローラ1124はシャフト1150に取り付
けられて、このシャフト1150は摩擦プレート1152と、手
動膨張装置1110のキャリア部の壁部1156を貫通してい
る。少なくともシャフト1150の端部は、ちょうナット11
58を受け入れるためにねじ切りされている。シャフト11
50は壁部1156を貫通し、ばね1154を受け入れている。こ
のばね1154は、シャフト1150上にちょうナット1158によ
り固定されているため、ばね1154を適切に保持するた
め、ばね1154の直径は、ちょうナット1158の直径よりも
短くなっていなければならない。ちょうナット1158を締
め付けると、ばね1154に選択された量の圧力が付与さ
れ、これによりローラ1124が摩擦パッド1152に抗して引
っ張られる。圧力は容易に調節されて所望の回転抵抗を
維持することができる。紙材に付与される力は相対制御
される範囲内でなくてはならない。力が多くかかりすぎ
ると、制御された膨張を生じさせるのでなくむしろ、紙
材を引き裂くことになる。反対に圧力が小さすぎると、
紙材は膨張せずにほどけてしまう。好ましい膨張力は、
約３オンス〜7.5オンスの範囲で、紙材の幅の直線イン
チ当たり約５オンスが好ましい。

張力は、次のようにしても得ることができる。つま
り、紙材がその間を通過する一対のローラを押し付け
て、これにより紙材の移動速度をガイドロールの回転速
度と一致させ、ロールの回転速度を制限する。また、張
力は、一対のガイドロールの位置を紙材の移動に対して
変化させることによって調整することができる。ガイド
ロールの周囲紙材が一層多く接触するように少なくとも
一つのガイドロールの位置が移動されるため、張力が増
加する。紙材は、第９図に示された二つのガイドロール
1124および1126を引き離すように作用する。第10図の実
施例では、第９図に示された位置と比べて、ガイドロー
ルは紙材の移動方向を大きく変化させて、これによっ
て、紙材により強い張力を与えている。また、表面引っ
張り力を、重り付きのバンドやばねによって与えること
も可能である。摩擦装置として、摩擦クラッチ、空気、
磁気または油圧テンション機構を用いてもよい。磁気テ
ンション機構は、磁気粒子テンションブレーキとして販
売されている。テンション機構の正確な形状はさほど重
要でなく、市販されているどのような機構を用いてもよ
い。

供給ロール1120と切断端部間にある膨張紙材の部分
は、一旦引っ張り力から解放されると巻戻る傾向があ
る。紙材先端部の引戻しを、第12図に示されたローラ11
60あるいは第10図のばねが装填された前記保持バー1140
によって、制限することが可能である。紙材が膨張され
ている間は、ばねによって把持フィンガーは紙材からよ
けておかれるが、紙が反対方向に引っ張られる場合に
は、把持フィンガーがばねにより引き戻されて紙材とし
っかりと係合する。この戻り阻止機構は、膨張紙材を把
持するための表面で覆われた紙材接触面を有している。
この被覆物は、ユーザが紙材を供給ローラから引き出し
た時に、戻り方向に移動する際の未開口のスリット紙を
引き裂くことなく把持しなければならない。紙材を把持
する部材は、紙材を一定方向だけに移動させるために角
度を付けておくことができる。これに対して、ばねが装
填された機構は、紙材膨張工程の間、退却させておくこ
とができる。把持機構は、紙材の移動経路に対して傾斜
する位置に載置された複数のモノフィラメント重合体ス
トランドから構成されている。傾斜させることにより、
紙材を把持機構から一方向に摺動させて、その結果、紙
材が反対方向に移動する時、ストランドとセルが係合す
ることになる。

膨張紙材が戻り阻止機構を通過している間、セルが破
砕されシート材1112が変形してはならない。膨張された
セルが一対の戻り阻止ローラ、ばね装填バーまたは単一
の戻り阻止ローラと接触する点において、膨張セルが戻
り機構によって破砕される場合がある。開口セルと軽発
泡により、必要な膨張を起こすことができる。

前述したように、ナイロンフックファイバが好ましい
材料である。これは、膨張セルが戻り阻止機構1140の下
の通過する際に、膨張セルを破砕させるようなことはな
い。フックのかかり部は、シート材が引き戻される場合
にはシート材のスリットと係合し、巻きが解かれる工程
／膨張工程の間は、シート材を滑らせるように先端部に
設けられている。第15図の改良例では、巻きをほどく時
の動きによって、バー1140が紙材から離れるように、バ
ー1140がシートに向かってばねにより付勢されている。
反対に、紙材が巻き戻ろうとする動きにより、バーが紙
に向かって引っ張られる。このように、紙材が引き戻る
時、フックはスリットに噛み入るが、紙材の巻きがほど
かれる方向には紙材は自由に移動できる。

第12図には、ガイドロール1160と紙材1112の片側に配
置された支えロール1161によって巻き戻り阻止が行える
機構が示されている。ガイドロール1160には、バー1140
に設けられたものと同じタイプのフックフィラメントま
たは毛等が設けられていて、紙材が破砕されるのを阻止
している。ガイドロール1160の動きを一方向の回転に限
定する適当な手段を用いることによって、逆回転を防い
でいる。第９図に示されているようなホイール1134等の
チラェット機構を使用すると便利である。支えロール11
62は、紙材1112をガイドロール1160に押し付けて紙材11
12を保持している。このロール1162は、自在に回転でき
るかあるいは逆回転手段を設けることも可能である。

他の実施例では、多層紙材を用いて、膨張させるため
の紙材の送り出し量を増加させることができる。この装
置が異なっている点は、装置にスリット紙を供給するた
めに複数の供給ロールを使用していることである。ある
いは、シート材1112を、多層のスリット膨張シート材と
して形成して、単一のロール上に取り付けることも可能
である。このように、単一ロールで多層紙を供給する構
成または複数の供給ロールを用いることにより、多層の
紙材を同時に供給できる条件が達成される。各方法には
それぞれの利点がある。多数のロールを使用した場合
は、多層紙の場合と違って、単層紙の使用を選択するこ
とができる。しかし、多数ローラの使用は、多重層／単
一ロール装置と比べてより多くの設置スペースが必要と
なる。第13図に示されているように、第一ロール1170を
第二ロール1172の上に配置することができる。紙材は同
時に二つのガイドロール1124、1126間に供給される。こ
れらガイドロールは、上述したようにテンション機構と
して作用する。排出物1178は、二層の膨張シート材であ
る。

充填材を物品に巻き付ける場合、シートの層は隣接す
るシートのランド部より、互いに噛み合うために、この
充填材は複数層の互いに噛み合った膨張シートの形状を
呈している。このようにして膨張シートの収縮は阻止さ
れるか、あるいは少なくとも制限される。

スリットの長さと、スリット間のランド間隔の割合
は、膨張工程中に形成される多角形の寸法に影響する。
スリット長の間隔長に対する割合が大きい程、シートの
面とランド部の面の間に形成することのできる最大角度
が大きくなる。形成された多角形の開口部の形状とサイ
ズの均一性と、平坦なシートに対して傾斜するランド部
の角度とが大きくなる程、ランド部の噛み合い度が大き
くなる。ランド部の互いの噛み合い、すなわち、シート
層のはまり込みは、シートの有効厚みを減少させる。し
かし、正味効果は、シートの有効厚みが劇的に増加した
ことにある。例えばスリットが1/2インチ、スリット間
隔が3/16インチ、列間隔が1/8インチのスリットパター
ンを有する0.08インチの厚さの紙材は、1/4インチ×3/1
6インチのランド部を形成する。このランド部は、厚さ
約1/4インチ未満に膨張し、重ね合わされた時には二つ
の層が約0.375インチの有効厚みになる。この時の正味
効果は、紙材の未膨張時の厚さのおおよそ少なくとも20
倍の有益な膨張厚さである。

隣接する層の過度なはまり込みは、例えば次のような
時に生じる。隣接する層が完全に均一に膨張して、合体
して混じり合って第二の層となり、二つのシートの組合
わせ厚みは第二のシートの膨張時の厚みではなくて、未
膨張時の厚みである。言い換えれば、限定されたはまり
込みではなくて合体が生じた場合には、シートの連続す
る層が合わさった時の蓄積効果は、それぞれの連続シー
トの未膨張時の厚みが合わされた時の増加である。所望
の正味効果とは、相互噛み合いが得られる程度、すなわ
ち、層の相対的運動を阻止できる程度に、一つの層のラ
ンド部が隣接する層のセル内に落ち込んだ場合のはまり
込みによって得られるものである。全体的な目的は、隣
接する層間の滑りを阻止し、層状材料の蓄積厚みを最大
にすることである。このように、隣接する層は噛み合わ
なければならない反面、膨張多層製品の厚みを最大にす
るためには噛み合ってはならない。

相互噛み合いと厚みの最大化の間の均衡は、隣接する
層同士をオフセットするか、またはスリットパターンを
オフセットさせて隣接する層に対する層のオフセット方
向を逆にすることにより得ることができる。このスリッ
トパターンのオフセットは、隣接する層（パイル）同士
がオフセットされた多重層のシートを単一ロールで供給
する場合に行うことができる。また、上述したような単
層の二つの紙材から形成される多層形状シートに対して
も行うことができる。

複数のスリットから成る複数の平行なスリット列は、
長手方向軸（シートの対向する縁）に対して、約89.5度
から87度の範囲の角度を形成する。このように構成する
ことにより上記のオフセットを行うことができる。隣接
するスリット列を交互にした場合、隣接する層の平行な
スリット列間の正味オフセットは、約１度から約６度の
範囲の角度を形成する。すなわち、隣接するパイルのス
リットのライン同士が約１度から６度の範囲の角度で交
差するということである。第13図に示されているよう
に、二つの供給ロール1170、1172を設けることができ
る。一方のロールを反時計回りに解き、他方を時計回り
に解くことにより、上述したような隣接ロール間のスリ
ットラインの交差が生じ、相互噛み合いと膨張厚さの最
大化との所望通りの兼ね合いを得ることができる。

ガイドロールを使用して送り出し装置の張力を調節し
ている例が第14図Ａ〜第14図Ｆに示されている。第14図
Ａでは、ガイドロール1182と1184の間を通過するシート
1180には張力はかけられていない。第14図Ｂに示されて
ような二つのガイドロールの相対的な回転により、中程
度の張力が生じる。張力は第14図Ｃ、第14図Ｄに示され
ている相対的なロールの回転位置では、増加している。
第14図Ｅ、第14図Ｆにおいては紙材の経路がよく曲がり
くねっているため、さらに張力は増加する。

膨張駆動ローラを調整してローラ間隔を変化させるこ
とができる。これにより、ローラ間にある紙材の圧縮
と、膨張紙材のセルの破砕の最小限化とのバランスが得
られる。工程が開始されて紙材が膨張されると、Velcro
フックが膨張されたセルを把持し引っ張るため、圧縮力
を付加する必要性が殆どない。膨張する前に、すなわち
始動時に、紙材にかかる圧力は最大になっていなければ
ならない。これは、膨張された紙材の傾斜面がまだ形成
されていないためである。紙材の厚さを変化させて傾斜
面を形成する様々な機構が市販されている。

第15図の実施例では、二重膨張ローラ1502および1504
が示されている。二重膨張ローラ1502、1504には、それ
ぞれ一対の剛性把持ホイール1506、1510および1508、15
12が設けられている。剛性ホイール1506、1510、1508、
1512は、膨張ローラ1502、1504よりも幾分大きい直径を
有し、紙材を把持して引っ張る働きをする。紙材を厚さ
1/4インチになるように膨張させる場合、ローラ1502、1
504の直径とホイール1506、1510、1508、1512の直径と
の差は、膨張紙材の破砕を裂けるために、1/4インチよ
りも大きくなければならない。小さな型の剛性ホイール
1506、1510、1508、1512を使用して紙材の送り出しを行
うと、接触し、そのため破砕する膨張材の量を少なくす
ることができる。ホイール1506、1510、1508、1512の材
料としては、ゴム、または膨張ロール材料として開示さ
れた材料のどれを用いてもよい。ホイール1506、1510、
1508、1512の幅は、破砕する膨張紙材の量を少なくする
ことができる程度小さい。ホイール1506、1510、1508、
1512は、紙材の長さに沿って、破砕したセルのために細
長い経路または領域を確保している。これらホイールは
約1/2インチの幅を有しているのが好ましい。ホイール
の幅が広い程、より大きな把持力を発揮するが、より多
くの膨張セルを破砕させる。破砕した材料の量は、ホイ
ールの幅×ホイールの数と等しい。ホイールの数は厳密
には重要ではないが、使用するホイールの数が少なすぎ
ると、シート材を不均等に引っ張ることになる。少なく
とも二つのホイールが必要で、３個のホイールを引っ張
りローラに沿って均等間隔に配置させると、より一定し
て均等に紙材を引っ張ることができた。ホイールは対に
して対向して配置されるが、その幅が狭すぎると、対向
ホイールが整列しないことがあり、把持力を発揮できな
くなる。ホイールの最小幅は、紙材を好適に把持しかつ
整列する能力によって調整されている。また、ホイール
の最大幅は、膨張材の破砕を最小にする必要性によって
限定されている。例えば、20インチ幅の紙材の場合、4.
5インチのホイールを使用すると10％の紙材が破砕す
る。ローラの数を掛けて得られたローラの合計幅は、膨
張紙材の幅の20％未満でなくてはならない。膨張材の幅
の10％未満であるのが望ましく、最も望ましい合計幅は
膨張紙材の幅の５％未満である。

第16図および第17図の実施例では、Velcro タイプの
フックフィラメンド材1606、1608と1610、1612が、引っ
張りローラ1602と1604にそれぞれ螺旋状に巻き付けられ
ている。これらは二つの可能なパターンを示したもので
ある。一旦膨張が起こると、フックフィラメント1606、
1608は、大きな引っ張り力を発揮するので、ロール全体
を被覆する必要はない。実際、部分的に被覆するほうが
有利である。フックフィラメント材1606、1608を各引っ
張りロールに螺旋状に巻き付けた場合、フィラメント材
は膨張材と連続的に接触するが、膨張紙材は限定された
領域でのみ対向するフック材の間で断続的に圧縮され
る。このようにして、膨張サイクルの始動時には紙材が
圧縮されるが、一旦膨張が起きると、紙材は材料が配さ
れていない表面上で主に引っ張られる。このようにして
膨張紙材の破砕が最小限に抑制される。

第16図の実施例では、第一ローラ1602上に巻かれたフ
ックフィラメント材1606の螺旋の方向は、第二ローラ16
04上のフィラメント材1608を螺旋方向と逆である。この
ように、第一引っ張りローラ1602のフックフィラメント
材は、第二引っ張りローラ1604の対応する部材と常に対
向するように構成されている。より好ましい例では、第
17図に示されているように、フィラメント材1610、1612
は、同じ方向に螺旋状に巻かれている。このようにする
と、二つの螺旋物1610、1612は定期的に対向位置と接触
位置にくる。このようにして、紙材は、膨張工程を開始
するのに必要なだけ対向する螺旋物間で圧縮されること
になる。一旦膨張が起きると、螺旋物1610と1612と膨張
紙材の接触は主に対向物のない側で行われ、これにより
膨張セルの破砕による問題を最小限にする一方、膨張サ
イクルの始動に必要な定期的で高い圧縮力を提供する。

引っ張りローラの各端部に１個または１対のソレノイ
ドを設けてもよい。ソレノイドにはタイマが設けられて
いて、膨張が行われると上部ローラが僅かに持ち上げら
れる。その結果、膨張を開始するための最大始動圧縮力
が得られるが、膨張が行われた後には膨張セルの破砕を
避けるために最小の圧縮力となる。これは、フックと膨
張材の傾斜面間の相互作用により行われる。フックが紙
材を把持するので、対向するローラによって紙材をフッ
クに押し付ける必要はない。フックと膨張材間の軽い接
触は、膨張紙材シートを引っ張り、膨張作業を維持する
のに十分なものである。ローラの回転が停止すると、ソ
レノイドは上部ローラを解放して下部ローラと接触させ
る。

回転ダイによる膨張材の切断は、0.001インチの公差
を有する硬化鋼ダイによって行われるのが好ましい。ア
ンビルは丸形の非常に固いシリンダである。複数のスリ
ットを切断すると回転ダイ切断機に振動が生じ、装置、
特にダイの寿命を短くすることが分かっている。この振
動の問題は、ダイの軸から刃物を約1.5度オフセットす
ることにより解消できる。この振動は、刃物の列が1/8
インチの間隔で配置されていることに起因している。厚
さが0.007または0.008のインチのシート上で切断操作を
行っても、正味効果は、切り取り動作とその結果生じる
振動である。刃物をスキューさせることにより、連続切
断が行われる。これは、複数の刃物が紙材内に同時に入
り同時に引き出されるからである。スキュー範囲は、一
方では、スリットをウェブの縁部に対してほぼ直角であ
る必要性により限定されなければならない。その結果、
膨張工程の間、膨張は制御されて進行する。すなわち、
紙材は一方向に斜行（スキュー）することなく膨張され
る。他方において、刃物のスキューは、連続切断を行い
ダイの振動を防止するのに十分なものでなくてはならな
い。したがって、第19図に示されているように、刃物の
スキュー角度は少なくとも約0.5〜５度未満でなければ
ならない。最適角度は、1.0〜1.75度の範囲である。二
つのローラから膨張装置に、ロールの角度オフセットを
逆にして紙材を供給する時、スリットから形成されてい
るセルのラインもある角度でオフセットされる。この角
度は、平行というよりも、刃物のスキューによるオフセ
ット角度の二倍である。このように構成することによ
り、はまり込み効果を最適化し、緩衝効果を最大にする
ことができる。

伸長可能なシート材料として、単層の柔軟紙材や同じ
ロール上に巻かれた多層の紙材を用いることができる。
単層シート材のロールを多数用いて、これらシート材を
ガイドロール経路において結合させることにより、多数
の重なりの紙材を本来の場所に形成することが好まし
い。この場合、例えば、単層シート材のロールを２個使
用した場合の利点は、対象物を包装するのに必要な材料
が少量で済む場合、一つの単層シートのロールを装置内
で使用することが可能である。一方、多量の間隙充填材
が必要な場合には、二つのロールを同時に解いて二層間
隙充填材を製造することが可能である。

二つの単層紙ロールを用いる（好ましい例）か、一つ
の多層シートのロールを用いて形成した複数層のシート
材を使用する場合、複数のスリットから成る複数の平行
スリット列は、長手軸（シートの対向縁）に対して89.5
度〜87度の角度を形成するのが好ましい。この結果、互
いに隣接し合う層の平行スリット列は、互いに対して、
約１度〜６度の角度を形成する。すなわち、隣接して重
なり合ったシートのスリットラインは、約１度〜６度の
角度の範囲で互いに交差している。

このように、刃物のスキューは、切断操作を改善する
ばかりでなく、緩衝効果を最適化している。

回転ダイ切断装置は、第18図に示されているように、
給紙ロール8100と、参照番号8102が付されているウェブ
テンションガイドを有している。ウェブガイドは、横方
向の紙材の動きを制御して高速ダイ切断を行い易くして
いる。ローラ8101は、ダイ切断が行われる前に、巻かれ
た紙材のカールを真っ直ぐにする。紙材8104は挟みロー
ラ8106の間に挟まれて、参照番号8108で示されるダイ切
断位置に供給される。第19図に示された刃物8111を有す
る回転ダイ8110は、硬いアンビル8112と共に所望のスリ
ットパターンを形成する。回転ダイは、図示されていな
い従来の動力源により駆動され、ベルトまたは歯車を介
して駆動されても良い。その後、スリット紙材は巻き取
りローラ8114上に巻き付けられる。挟みローラを回転ダ
イ切断機と巻き取りローラ8114間に設けてもよい。

ウェブに加わる張力は、幅１インチに付き4.5オンス
未満でなければならない。20インチ未満の幅の紙ウェブ
を使用した場合、巻き取り張力を必要限度内に維持する
のが特に困難である。この問題は、1993年９月10日出願
の同時係属出願119,472において論じられている。巻き
取り張力の制御は、可変テンションセンサ制御装置8120
を用いることによって行うことができる。可変テンショ
ンセンサ制御装置は、巻き取りロール8114上に巻き取ら
れた紙材の量を検知する。回転ダイ8110を通る紙ウェブ
の速度は基本的に一定であるのが好ましい。巻き取りロ
ーラ8114上の紙材の量は巻き取られたウェブの径と共に
増加するため、ウェブの線状速度は増加する。一定の張
力を持続するために、巻き取りローラ8114の回転速度を
減少させなければならない。

高感度のプラズマ磁気クラッチまたは油圧クラッチを
用いて、巻き取り張力を紙ウェブの幅に対して必要限度
内に維持することができる。巻き取り張力が適切限度を
越えると、セルが開口して、紙材は開口セルの状態で巻
かれることになる。巻き取り張力が低すぎる場合は、紙
ウェブは、遅い速度で回転するので不経済である。しか
も、低い張力では、紙ロールはぴったりと巻かれない。
紙ロールはきつく巻かれることにより、ロールの直径に
対して、紙材が最適な量となる。開口セル状態の紙ロー
ルは一方の極端な例であり、きつく巻かれたロールは他
方の極端な例である。緩く巻かれた未膨張ロールはきつ
く巻かれた膨張ロールよりも好ましい。装置のコストを
妥当な期間で償却するために、最大可能速度の紙材処理
量を維持しなければならない。張力が必要以上に低い
と、巻き取り機構は製造作業の障害となる。

1957年、６月26日発光の英国特許No.777,576および米
国特許No.739,381と米国特許No.2,149,832に開示されて
いるような巻き取りタレット機構を用いて連続作業を行
うことができる。この装置は、巻き取りロールに、所望
のフィート数、好ましくは１ロールに付き約30ポンド、
の紙材が巻かれた時に停止する必要がない。

本発明の充填材シートは、充填される包装材の空間に
応じて所望の適切な大きさに形成することができること
は勿論のことである。本発明の充填シート部材をサイズ
および厚さの一例を挙げて説明したが、このような例は
本発明の範囲を限定するものではない。また、スリット
パターンおよび紙材の特性が相互作用して六角形のセル
を形成している場合、シート材を膨張させずに再度ロー
ル形状に巻き取れるように、スリット紙材は膨張に対し
て十分な抵抗を有している。このことは、スリットパタ
ーンと材料特性の組み合わせが六角形パターンを形成で
きなかった場合には、当てはまらない。セルの脚部が六
角形を形成するのに十分な硬さを有していない場合は、
セルもまた過剰に開口され易くなる。従来の巻取り回転
動作はスリットシーンを膨張させる可能性があるため、
上記の場合には、シートが運搬中に膨張することがない
ように、シートのスリットパターンを平プレス上で切断
しておかなければならない。

特定の操作条件および操作環境に応じて本発明の改良
および変更が行えることは当業者にとって明らかであ
る。従って、本発明は、開示目的のために選択された上
記例に限定されることなくすべての変更や修正を許容
し、このような変更や修正は、本発明の精神と範囲から
逸脱するものではない。

フロントページの続き (73)特許権者 999999999 デヴァイン，ジェイムス，ピー 米国、コネティカット 06751、ベスレ ヘム、ノンネワウング ロード、295 (72)発明者 グドリッチ，デイビド，ピー 米国、コネティカット 06470、ニュー タウン、オクス ヒル ロード、14 (72)発明者 ハーウイッツ，ミカエル，シー 米国、ニューヨーク 10590、サウス セイレム、トイン レイクス ロード、 51 (72)発明者 ジェスター，ロジャー，イー 米国、コネティカット 06470、ニュー タウン、ディングルブルック レイン、 20 (72)発明者 デヴァイン，ジェイムス，ピー 米国、コネティカット 06751、ベスレ ヘム、ノンネワウング ロード、295 (56)参考文献 実開 平４−50647（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭52−168775（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭50−98194（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭49−17672（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭55−27614（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭52−163483（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭36−4149（ＪＰ，Ｂ１) 実公 昭57−30294（ＪＰ，Ｙ１) 米国特許3431613（ＵＳ，Ａ) スイス国特許発明619416（ＣＨ，Ａ ５) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B65D 81/03 B31D 5/00 B65B 25/14 B65B 63/04

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】包装用または梱包用の間隙充填材として用
   いられる膨張緩衝材は、不可欠的に柔軟なシート材を渦
   巻き状に形成した円筒体から構成され、 前記柔軟性シート材は、未膨張時の形状では、間隔をお
   いて平行であり且つ前記シート材の一端から対向端にわ
   たって延び各々が複数個のスリットからなる複数のスリ
   ット列を備え、前記各スリット列は、連続スリット間に
   間隔スペースが設けられており、 前記各スリット列のスリットは、隣接して平行するスリ
   ット列の連続スリット間の間隔スペースに隣接して設け
   られ、 前記シート材を前記各スリット列の平行線に対して法線
   方向に引き伸ばして膨張させることにより、前記スリッ
   トは、形状とサイズがほぼ同じである一連の開口セルを
   形成し、 前記開口セルは、ランド部から形成され、隣接する層の
   前記ランド部は、はまり込み合って相互に噛み合い、前
   記シート材は、未膨張時のシート厚さの少なくとも約10
   倍程度の膨張厚さを有し、 前記シート材は、略膨張時形状では、充分な耐負荷性と
   弾性位置エネルギーを有し、運送中の物品を緩衝により
   衝撃損傷から保護することを特徴とする膨張緩衝材。
2. 【請求項２】物品をコンテナ内に配置するステップと、
   前記コンテナ内の間隙空間を伸張材により形成されてい
   る複数の円筒体により充填するステップとを備える運送
   物品の防護方法において、 前記伸張材は、渦巻き形状に巻かれた柔軟性不織繊維状
   材からなる少なくとも１枚のシート材から形成されてお
   り、 前記少なくとも１枚のシート材は、間隔をおいて平行に
   配置され且つ前記シート材の一端から対向端にわたって
   延び各々が複数個のスリットからなる複数のスリット列
   を備え、前記各スリット列は、連続スリット間に間隔ス
   ペースが設けられており、 前記各スリット列のスリットは、隣接して平行するスリ
   ット列の連続スリット間の間隔スペースに隣接して設け
   られており、 前記シート材を前記各スリット列に平行なシートの対向
   する端部を引き伸ばして長さと厚さにおいて膨張させる
   ことにより、前記スリットは形状とサイズがほぼ同じで
   ある一連の開口部を形成し、前記シート材は、膨張前の
   シート厚さの少なくとも約10倍程度の厚さに膨張され、 これにより、運送中の物品を緩衝により衝撃損傷から保
   護するのに充分な耐負荷性と弾性位置エネルギーを有し
   た略膨張されたシートを形成し、 前記伸張材を、渦巻き状に形成することにより円筒形状
   に形成し、 これにより隣接する層が互いにはまり込み、噛み合う膨
   張された渦巻き状材の円筒体を形成することを特徴とす
   る搬送物品防護方法。
3. 【請求項３】未膨張状態の柔軟性材料の供給源と、 第一駆動ロール対と、 第二膨張ロール対と、 から構成される梱包用緩衝材を形成する装置において、 前記柔軟性材料は、間隔をおいて平行に配置され且つ前
   記シート材の一端から対向端にわたって延び各々が複数
   個のスリットからなる複数のスリット列を備えており、
   前記各スリット列は、連続スリット間に間隔スペースが
   設けられており、 前記各スリット列のスリットは、隣接して平行するスリ
   ット列の連続スリット間の間隔スペースに隣接して設け
   られており、 前記柔軟性材料は、前記供給源から前記駆動ロール対に
   延びて、前記駆動ロール対と前記膨張ロール対の間を通
   過し、 前記膨張ロール対の少なくとも一つは、その表面にスリ
   ット材把持手段を備え、これにより、前記駆動ロールの
   回転により材料を供給源から引き出し、前記駆動ロール
   の回転速度よりも速い回転速度で前記膨張ロールが回転
   することにより前記材料を膨張させ、前記膨張ロール上
   の前記把持手段は前記膨張材を破砕することなく係合
   し、 前記シート材は、前記駆動ロールと前記膨張ロール間の
   各シート材の、前記スリット列に平行な対向する端部を
   伸張させることによって膨張されて、これにより前記ス
   リットは、形状とサイズがほぼ同じである一連の開口部
   を形成し、 前記シート材は、略膨張形状において、運送中の物品を
   緩衝により緩衝損傷から保護するのに充分な耐負荷性と
   弾性位置エネルギーを有していることを特徴とする梱包
   用緩衝材を形成する装置。
4. 【請求項４】前記スリット材把持手段は、少なくとも一
   つの膨張ロールの表面に均一に配分された中程度の剛性
   を有する複数の毛であって、前記毛は外側端部にフック
   手段を備え、前記フックのかかり部は、前記膨張ロール
   が回転している間、前記材料のスリットと係合するよう
   な向きに、設けられていることを特徴とする請求の範囲
   ３に記載の装置。
5. 【請求項５】前記膨張ロールの少なくとも一方がその表
   面にスリット材把持手段を有し、前記スリット材把持手
   段は第一膨張ロール上に取り付けられた複数の狭い把持
   ホイールであり、前記把持ホイールは、前記シート材と
   係合して、前記シート材を第二膨張ロールに押し付けて
   把持していることを特徴とする請求の範囲３に記載の装
   置。
6. 【請求項６】さらに前記第二ローラ上に複数の把持ホイ
   ールを有し、前記第一ローラの前記把持ホイールが前記
   第二ローラ上の前記把持ホイールと係合するように配置
   されていることを特徴とする請求の範囲５に記載の装
   置。
7. 【請求項７】梱包体内の空間に充填することにより運送
   中の物品を保護する膨張緩衝材を形成するのに使用され
   る伸張可能なシート材の連続した非伸張状態の巻ロール
   から、膨張状態の紙材を送り出す膨張紙材送り出し装置
   において、 未伸張状態の伸張可能なシート材の巻ロールを含む供給
   ロールと、 前記供給ロールを回転可能に支持する支持部材と、 前記巻ロールの未伸張状態のシート材が自由に送り出さ
   れるのを制御する制御手段と、 前記供給ロールと間隔をおいて配置され、且つ伸張紙材
   と係合して前記伸張紙材の一部を未伸張状態のシート材
   の巻ロールから切断するように配置されている引き裂き
   手段とから構成されて、 前記伸張可能シート材が、少なくとも一つの柔軟紙材の
   連続シートから成り、 前記少なくとも一つのシートが、各々複数のスリットか
   ら成る複数の平行なスリット列が前記シート材の幅にわ
   たって前記シート材の一端から対向端まで延びるパター
   ンを有した、間隔をおいて配置されている複数のスリッ
   トを有し、 前記スリット列はそれぞれ連続スリット間に間隔スペー
   スを有しており、 前記各スリット列のスリットは、隣接して平行するスリ
   ット列の連続スリット間の間隔スペースに隣接して配置
   され、 前記柔軟性不織繊維状シート材と前記スリットパターン
   の組み合わせは、 膨張時に、前記平行なスリット列と交差する方向に一連
   の開口部を形成し、前記開口部の領域はランド部と脚部
   によって限定されており、前記開口部は形状とサイズが
   ほぼ同じであり、繰り返しパターンに形成され、前記ラ
   ンド部は、未膨張時の位置から少なくとも約45度から約
   90度未満の角度まで回転可能であることを特徴とする膨
   張紙材送り出し装置。
8. 【請求項８】引っ張り手段をさらに有し、これにより、
   前記シート材を動きに逆らって引っ張ることにより前記
   未膨張状態の紙材の移動に対する抵抗を与え、その結
   果、前記ガイドロールから紙材を引き離して前記紙材を
   膨張させることを特徴とする請求の範囲７に記載の膨張
   紙材送り出し装置。
9. 【請求項９】不可欠的に柔軟性なシート材から成り、 前記柔軟性シート材は、未膨張時の形状としては、間隔
   をおいて平行に配置され且つ前記シート材の一端から対
   向端にわたって延び各々が複数個のスリットからなる複
   数のスリット列を備え、前記各スリット列は、連続スリ
   ット間に間隔スペースが設けられており、 前記各スリット列のスリットは、隣接して平行するスリ
   ット列の連続スリット間の間隔スペースに隣接して設け
   られ、 前記シート材を前記スリット列の平行線に対して法線方
   向に引き伸ばして膨張させることにより、前記スリット
   は形状とサイズがほぼ同じである一連の開口部を形成
   し、 各スリット列が前記シート材の長手縁部に対して約0.5
   度〜３度の範囲の角度を形成し、 前記シート材は、略膨張形状において、充分な耐負荷性
   と弾性位置エネルギーを有し、運送中の物品を緩衝によ
   り衝撃損傷から保護することを特徴とする包装用または
   梱包用膨張緩衝材。