JP4577203B2 - 柔軟なシート状物を積み重ねる方法および装置 - Google Patents

Description

本発明は、プラスチック製の気泡シート、発泡シートそのほかの柔軟なシート状物を複数枚積み重ねるときに生じやすいトラブルを回避し、円滑に積み重ねができる積み重ねの方法および装置に関する。本発明は、プラスチック気泡シートを対象とするときに最もよくその効果を発揮するので、以下の説明は、プラスチック気泡シートに関して記述する。

プラスチックのフィルムを真空成形して多数のキャップを形成したキャップフィルムの、キャップの底面に平坦なフィルムをバックフィルムとして貼り合わせ、多数の密閉された空気室を形成したプラスチック気泡シート（以下「気泡シート」と略称する）が、緩衝包装の材料や建築物の断熱材、各種の養生材として広く使用されている。とくに緩衝包装用に向ける場合、長尺の、または定尺に裁断した気泡シートから、特定の寸法形状の裁断製品や打抜き製品を得て、それらを多数枚積み重ね、結束したり包装したりして出荷することが多い。

出願人はかつて、長尺のシート状物を自動的に裁断して複数枚積み重ね、結束する装置を開発し、開示した（特許文献１）。この装置は、スリッターとシャーリング手段とを組み合わせた裁断装置、裁断片を積み重ねてブロックにしたものにテープを巻回して結束するテーピング手段、および第一、第二の移送手段からなるものであるが、コンピュータ制御により裁断片の寸法や枚数を自動的に決定できることが特徴である。
特公平７−１０６５５４

上記の自動裁断結束装置によるにせよ、他の装置によるにせよ、裁断製品や打抜き製品を結束や包装するには、それらの多数枚が正確に積み重ねられなければならない。通常の積み重ね方法は、すでに置かれている裁断または打抜き製品の上に、つぎの製品を押し出し、滑らせて移行させ、両者を同じ位置に置くという原理に従っている。気泡シートの置き方は、平滑なバックフィルム側が上面に来るようにするが、キャップのある側は凹凸があって折れ曲がりやすいから、すでに置かれている気泡シート上を滑る次の気泡シートがひっかかって、丸まったり、のめったり、折り重なったりして、円滑に積み重ねることは容易でない。

このような問題は、気泡シートが目付の低い、つまり、より薄手のフィルムを材料として製造した腰の弱いものであるほど、顕著に生じる。通常の緩衝包装は、あまり高目付の気泡シートを必要としない場合が多く、コストの制約からも、また資源の有効利用という観点からも、なるべく薄いフィルムを材料とする気泡シートで間に合わせることが望ましい。上記のようなトラブルを避けて積み重ねられたとしても、それぞれのシートの位置が正確に重なっていないと、結束や包装に当たって、再度人手で整列し直さなければならず、これはいうまでもなく著しい不利益である。

裁断された気泡シートの移動を、空気流に乗せて行なうことが試みられ、ある程度の成功を収めているが、この場合の問題は、気泡シートを１枚ずつ取り扱わなければならないことである。気泡シートの裁断や打ち抜きといった加工それ自体は、複数枚、多い場合は１０枚も気泡シートを重ねて行なうことが可能であり、きわめて効率のよい作業が実現する。しかし、その後の積み重ねが円滑にできなければ、加工工程の効率の高さを享受することができない。

本発明の目的は、柔軟なシート状物、代表的には気泡シートの積み重ね作業を、前述のようなトラブルを避けて円滑に実施し、各シートを同一の位置に正しく積み重ねること、とくに複数枚を一時に取り扱うことが可能な、シート状物の積み重ね方法と、その方法の実施に使用する装置を提供することにある。

本発明の柔軟なプラスチック気泡シートまたはプラスチック発泡シートであるシート状物を積み重ねる方法は、図１のＡに示すように、平行に配置された一対の支持ロール（３Ａ，３Ｂ）により保持され駆動される無端ベルト型のコンベア（４）上に、１枚または複数枚のシート状物（２）をのせ、図１のＢに示すように、このシート状物をのせたコンベアを積み重ねるべき位置の上方に移動させ、そこで、シート押さえ手段（６）により上方からシート状物を押さえた状態で、図１のＣに示すように、支持ロールを回転させてコンベアを駆動すると同時に、支持ロールの軸（５Ａ，５Ｂ）をコンベア上面のベルトの運動方向と逆の方向に移動させ、駆動速度（Ｖ₁）と移動速度（Ｖ₂）を一致させた状態で、コンベア（４）をシート状物（２）の下方から抜き出すことにより、図１のＤに示すように、シート状物の位置を変動させることなく所定の位置に置くことからなる方法である。図１において、符号（１）は、シート状物（２）をその上に積み重ねる、あらかじめ積み重ねられているシート状物である。

本発明の積み重ね方法においては、図２に詳細を示すように、支持ロール（３Ａ，３Ｂ）の軸（５Ａ，５Ｂ）をコンベアの駆動方向（Ｘ）と逆の方向（Ｙ）に移動させ、駆動速度（Ｖ₁）と移動速度（Ｖ₂）とを一致させた状態で運転するから、シート状物の位置の変動を招かずに、コンベア（４）がシート状物（２）の下方から抜け出して、積み重ねができる。取り扱うシート状物は、１枚でもよいし、２枚以上でもよい。上記の操作を繰り返すことにより、所定の位置に、任意の枚数のシート状物を積み重ねることができる。積み重ねを別のコンベア上に行なえば、積み重なったシート状物の全体を、結束装置や包装装置に運ぶことができる。

上述の積み重ね方法を実施するための、本発明の柔軟なシート状物を積み重ねる装置は、平行に配置された一対のロール（３Ａ，３Ｂ）により支持され、一方向または両方向に駆動される無端ベルト型のコンベア（４）、および、このコンベア自体を、積み重ねるべきシート状物の供給手段（図示してない）と積み重ねるべき位置（図１において符号（１）で示した、あらかじめ配置ないし積み重ねてあるシート状物の直上）との間で往復動させる移動手段（これも図示してない）とから構成される。

上述した、支持ロールを回転させてコンベアを駆動すると同時に支持ロールの軸（５Ａ，５Ｂ）をコンベア上面のベルトの移動方向とは逆の方向に移動させ、駆動速度（Ｖ₁）と移動速度（Ｖ₂）とを一致させた状態でコンベア（４）を運転し、シート状物（２）の下方から抜き出すという操作を実現する機構としては、図３に示すようなギアの組み合わせが好都合である。この機構は、水平に置かれたラック（７）とこれに噛み合うピニオン（８）に加えて、ピニオンと噛み合い、支持ロールの軸に連なる、ピニオンと同型のいまひとつの歯車（９）からなり、ピニオンまたは同型の歯車、好ましくは後者を、回転駆動する構造のものである。

ここでは、ピニオン（８）およびそれと同型の歯車（９）の実効径、すなわち軸から二つの歯車が接触して回転する面の中心との距離は、当然に同一であり、それはまた支持ロール（３Ａ，３Ｂ）の径に（より精密にいえば、支持ロールにあって駆動されるベルトの外面が形成する半円の径に）等しい。ピニオンと同型の歯車（９）の軸は、支持ロール（３Ａ）の軸に直結しており、これを回転させることにより、２本の支持ロール（３Ａ，３Ｂ）に支持されたベルトが駆動されるが、この回転力はピニオン（８）を介してラック（７）に伝わり、ピニオン（８）および同型の歯車（９）が、両者の相対的な位置関係を保ったまま、ラック（７）上を水平に移動する。このような運動の結果、コンベア自体は、コンベアのベルトが駆動される速度（Ｖ₁）と同じ速度（Ｖ₂）で移動して、上に載せたシート状物の下から抜け出ることになる。

コンベア（４）上に載せてあるシート状物（２）は、積み重ねるべき位置にコンベアごと移動するとき、またその位置においてコンベアを抜き出すとき、シート状物があおられてその位置を変えたり、吹き飛ばされたりする危険がある。気泡シートの材料とするプラスチックフィルムが薄くなるほど、この危険は高くなる。そこで、それを防ぐにためには、この間、シート状物を上から押さえてコンベア上に固定しておく、板状のシート状物押さえ手段（６）を設ける。この押さえ手段は、板状といっても、それ自体の移動に伴って空気流を発生させることが少ないよう、メッシュないしパンチングメタル状に形成することが必要である。

気泡シートのような、プラスチックを材料とするシート状物の取扱いに伴うもうひとつの問題は、シートに発生する静電気にある。そこで、この問題を解消するために、静電気を除去するための、接地された徐電バーを配置して、シート状物を触れさせることが推奨される。上記のシート状物押さえ手段（６）を金属で製造し、これを常に接地状態に置くことで、この目的を達することができる。

本発明の積み重ね技術は、はじめに述べたように、シート状物の裁断や打ち抜きの工程と組み合わせて利用されることが多い。いま、長尺のシート状物を一定の長さに切断し、積み重ねる場合について説明すると、全体の工程は、つぎのようになる。すなわち、複数枚のシート状物を重ねたものを、上下からニップロールで挟んで引き出し、一定の長さだけ本発明の装置のコンベア上に置き、上刃と下刃とからなる切断装置によって切断し、切断片をコンベア上に置く。必要によりシート抑え手段で切断片を抑える。これをあらかじめ定めた場所に運んで、所定の枚数に達するまで積み重ねることは、上に説明したとおりである。シート状物を運び終えたコンベアは、元の位置に戻って、つぎの切断片を待つ。以下は上記の繰り返しである。積み重ねたシート状物を結束装置などに移送して、結束や包装を行なうことも、すでに説明したとおりである。

本発明の柔軟なシート状物を積み重ねる方法の工程を示す概念的な図であって、Ａはコンベア上に積み重ねるべきシート状物を載せた段階、Ｂはシート状物を載せたコンベアを積み重ね位置に移動した段階、Ｃはコンベアを駆動してシート状物の下からコンベアを抜け出しつつある段階、Ｄはシート状物の積み重ねを終わった段階である。 本発明の方法の原理を説明するための、コンベアの駆動方向と移動方向、および駆動速度と移動速度との関係を示す図。 本発明の装置において、コンベアの駆動と移動とを同時に、かつ反対方向に同速度で行なうための機構を示す図であって、Ａは正面図、Ｂは一部を省略した側面図。

符号の説明

１ あらかじめ置かれているシート状物
２ 積み重ねるべきシート状物
３Ａ，３Ｂ 支持ロール
４ コンベア
５Ａ，５Ｂ 支持ロールの軸
６ シート押さえ手段
７ ラック
８ ピニオン
９ ピニオンと同型の歯車
Ｘ コンベアの駆動方向
Ｙ コンベアの移動方向
Ｖ₁ 駆動速度
Ｖ₂ 移動速度

Claims (4)

1. 柔軟なプラスチック気泡シートまたはプラスチック発泡シートであるシート状物を積み重ねる方法であって、平行に配置された一対の支持ロール（３Ａ，３Ｂ）により支持され駆動される無端ベルト型のコンベア（４）上に、１枚または複数枚のシート状物（２）をのせ、このシート状物をのせたコンベアを積み重ねるべき位置の上方に移動させ、そこで、シート押さえ手段（６）により上方からシート状物を押さえた状態で、支持ロールを回転させてコンベアを駆動すると同時に、支持ロールの軸（５Ａ，５Ｂ）をコンベア上面のベルトの運動方向と逆の方向に移動させ、コンベアの駆動速度（Ｖ₁）と移動速度（Ｖ₂）とを一致させてコンベア（４）をシート状物（２）の下方から抜き出すことにより、シート状物を、その位置を変動させることなく所定の位置に置くことからなる方法。
2. 柔軟なプラスチック気泡シートまたはプラスチック発泡シートであるシート状物を積み重ねる装置であって、平行に配置された一対の支持ロール（３Ａ，３Ｂ）により支持され駆動される無端ベルト型のコンベア（４）、および、このコンベア自体を、積み重ねるべきシート状物（２）の供給手段と、積み重ねる位置との間で往復動させるコンベア移動手段とに、コンベア（４）上にあるシート状物（２）を上から押さえて、コンベアから降ろすときにシート状物が吹き飛ばされないようにするシート押さえ手段（６）を加えて構成した装置。
3. シート状物に発生する静電気を除去するための、接地された徐電バーを備えた請求項２の装置。
4. シート状物の長尺ものまたは定尺ものから、特定の寸法形状の裁断製品または打抜き製品を取得する装置において使用する請求項２の装置。

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