JP4680445B2 - 緩衝包装材の製造方法及び製造装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、緩衝包装材の製造方法及び製造装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、家電製品や精密機械等の、運搬時等に保護を要する物体に対しては、発泡スチロール等の緩衝材で包むことが広く行われていた。しかし、最近の廃棄物問題等から、体積をとらず、少ない材料で済む緩衝包装材が必要とされるようになってきた。
上記の問題に対応したものとして、軟質プラスチックフィルムを熱圧着することにより、複数の小胞を形成し、このそれぞれの小胞に、空気を充填することにより緩衝包装材を形成する方法がある。これを用いて、家電製品等の被包装物Ａを図１のように包装すると、小胞内の空気によりクッション作用をなし、対象物を外部の衝撃から保護することができる。又、使用後は小胞の空気を抜くことで減容でき、廃棄時にも邪魔にならないものである。
【０００３】
この緩衝包装材の製造方法及び製造装置の一つとして、国際公開番号ＷＯ９５／２５６８１に示されるようなものがある。これは、二枚の材料シートを連続的に搬送し、このシートを熱圧着しつつ、同時にシート間に空気を供給し、前記の熱圧着されない部分に空気が充填されるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この方法においては、上記熱圧着を行うための熱ドラムに空気導入用溝を設けたり、空気供給用のノズルの先端部を熱ドラムの熱圧着がなされる部分に合わせて延長して設ける必要がある等、構造が比較的複雑なものとなっていた。
又、この方法は、一連の作業で緩衝包装材を完成させることが前提となっている。つまり、空気を充填した状態で完成させるものであるため、完成後の緩衝包装材を保管する際は、材料シートの状態に比べて、充填されている空気の分だけ嵩が大きくなり、場所をとるという問題があり、製造現場の状況に対して柔軟に対応することができない面があった。
【０００５】
本願発明は上記の問題に鑑み、構造が比較的簡単な緩衝包装材の製造方法及び製造装置であり、かつ、場所をとらずに保管することが可能な緩衝包装材の製造方法及び製造装置を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本願第１の発明においては、長手方向に連続して搬送される、二枚の長尺樹脂シート１に対し、シート長手方向の両端部に熱圧着がなされることにより、サイドシール１１ａが形成される工程３と、シート短手方向に、上記サイドシール１１ａの少なくとも一方に対して間隔を保って熱圧着がなされることにより、ボトムシール１１ｂが形成され、これにより、少なくとも一端が開口され、シートの短手方向に伸びる空気充填部１２ａと、空気充填部１２ａと交わりシート長手方向に伸びる空気導入路１２ｂとが形成される工程４とからなる第１工程と、
上記工程を経たシート１３を押圧することにより、空気導入路１２ｂのシート長手方向後側を閉じる工程５１と、空気導入路１２ｂにノズル５２ａを挿入し、空気導入路１２ｂの一部を切り裂きつつ、空気充填部１２ａに空気を充填する工程５２と、シート長手方向に熱圧着がなされることにより、内側サイドシール１４ａを形成して、空気充填部１２ａを閉鎖する工程５３と、シート長手方向の必要寸法毎に、完成したシート１５を切断する工程６とからなる第２工程とからなることを特徴とする緩衝包装材の製造方法を提供する。
【０００７】
又、本願第２の発明においては、第１の発明において、上記第１工程と、第２工程とを分離して実施することを特徴とする緩衝包装材の製造方法を提供する。
【０００８】
又、本願第３の発明においては、二枚の長尺樹脂シート１に対し、長手方向に連続して搬送する手段２と、シート長手方向の両端部に熱圧着をなし、サイドシール１１ａを形成する手段３と、シート短手方向に、上記サイドシール１１ａの少なくとも一方に対して間隔を保って熱圧着をなすことによりボトムシール１１ｂが形成され、これにより、少なくとも一端が開口され、シートの短手方向に伸びる空気充填部１２ａと、空気充填部１２ａと交わりシート長手方向に伸びる空気導入路１２ｂとを形成する手段４とからなる第１装置と、
上記手段を経たシート１３を押圧することにより、空気導入路１２ｂのシート長手方向後側を閉じる手段５１と、空気導入路１２ｂにノズル５２ａを挿入し、空気導入路１２ｂの一部を切り裂きつつ、空気充填部１２ａに空気を充填する手段５２と、シート長手方向に熱圧着をなすことにより、内側サイドシール１４ａを形成して、空気充填部を閉鎖する手段５３と、シート長手方向の必要寸法毎に完成したシート１５を切断する手段６からなる第２装置とからなることを特徴とする緩衝包装材の製造装置を提供する。
【０００９】
又、本願第４の発明においては、第３の発明において、上記第１装置と、第２装置とを分離して設置することを特徴とする緩衝包装材の製造装置を提供する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、図面と共に、本願発明の実施の一形態である、緩衝包装材の製造装置を例示して説明する。図１は緩衝包装材の使用方法を示す斜視図である。図２及び図３は、本願発明の実施の形態の一例である、緩衝包装材の製造装置のうち第１装置を示す図であり、図４及び図５は、本願発明の実施の形態の一例である、緩衝包装材の製造装置のうち第２装置を示す図である。
尚、本例では、第１装置と第２装置とが分離して設置されている場合を示しているが、両装置を一体のものとして、連続工程で緩衝包装材を製造することも、もとより可能である。
【００１１】
この製造装置は、大きく分けると、第１装置と第２装置とからなる。
第１装置は図２及び図３に示すように、材料シート供給工程１０ａ、搬送工程２１、サイドシール形成工程３、ボトムシール形成工程４、半製品巻取工程１０ｂにより実施するものであり、第２装置は図４及び図５に示すように、半製品供給工程１０ｃ、搬送工程２２、空気充填工程５、仕上げ工程６により実施するものである。
【００１２】
まず、図２及び図３に示す第１装置について述べる。
材料シート供給工程１０ａは、緩衝包装材の材料である長尺の材料シート１を、長手方向に連続して送る工程である。
尚、材料シート１の素材としては、ポリエチレン等の柔軟な熱可塑性樹脂からなるものを用いる。本例では透明のものを用いているが、着色されたものを用いることもできる。
【００１３】
ここでは、回転可能に支持された軸（図示しない）に、材料シート１が巻き取られた原反ロール１ａが、図２に示すように取り付けられている。又、原反ロール１ａの外周面にはシート量感知機構１ｂが設けられている。これは、ロールの巻径を検出するものであり、原反ロール１ａの交換時期を知らせる。
尚、本例では、図２に示すように、搬送工程２１において材料シート１が流れる水平面に対して、上下に位置するように原反ロール１ａが設けられているが、原反ロール１ａの位置はこれに限定されるものではなく、水平方向に並置する等、周囲（設置場所）の状況により、適宜変更することができる。
次に、原反ロール１ａから引き出される材料シート１は張力調整機構１ｃを通る。これは、上下方向にそれぞれ付勢されたローラーに、材料シート１を掛けることにより適度な張力を付加し、たるみを防止するためのものである。
【００１４】
上記のものからなる材料シート供給工程１０ａは、搬送工程２１の上流側に位置しており、張力が付加された材料シート１を、供給ローラー１ｄにて上下それぞれ重ね合わせ、搬送工程２１に供給する。尚、搬送工程２１の下流側にも、張力調整機構１３ｃが設けられているため、搬送工程２１のベルト上を搬送中においても、材料シート１及び半製品シート１３がたるむことがないようになっている。これにより、後述する各シールが円滑に形成できるようになされている。
【００１５】
搬送工程２（２１）は、平ベルト等からなる搬送ベルトによって、第１装置における材料シート１及び各シール加工後の半製品シート１３が下方向から支持されつつ搬送されるものであり、後述する各シール形成工程３，４はこの搬送工程２１上に位置し、各シール形成工程３，４のローラー等は、この搬送ベルトに支えられることによって、材料シート１に対して押圧が行われる。尚、搬送工程２は、第２装置にも同様のもの（２２）が設けられている。
【００１６】
搬送工程２によって送られる材料シート１は、次にサイドシール形成工程３を通る。これは、図２及び３に示すように、半製品シート１３の長手方向の両端部に熱圧着をなし、サイドシール１１ａを形成する工程である。これにより、上下に重ねられた材料シート１の間で、長手方向に延びる扁平な筒状空間が形成される。本例では、内蔵された電気ヒーターにより加熱された熱板３１を、搬送される材料シート１上に位置させることにより、サイドシール１１ａを形成する。
【００１７】
上記によりサイドシール１１ａの形成された材料シート１は、次にボトムシール形成工程４を通る。これは、図２及び図３に示すように、円筒の側面に直線状の突起部分４１が設けられたものからなるローラーである。このローラーの内部にはヒーター等の加熱手段が設けられており、加熱された突起部分４１が材料シート１に押し当てられることにより、上下シートが熱圧着されて、短手方向であり、上記サイドシール１１ａに直交するように、直線状のボトムシール１１ｂが形成される。尚、搬送工程２１の動きと共にボトムシール形成工程４も回転するようになっているため、ボトムシール１１ｂは、長手方向に、ローラーの突起部分４１に対応する一定の間隔をもって順次形成されていく。このボトムシール１１ｂ同士の間の、短手方向に延びる空間が空気充填部１２ａとなる。
又、このボトムシール１１ｂは、一端が上記サイドシール１１ａの一方（図３上では上方側）に対してつながっており、他端がサイドシールの他方（図３上では下方側）に対して、一定の間隔を保つように形成される。この間隔が保たれた部分は、ボトムシール１１ｂが長手方向に順次形成されるにつれ、同方向に延びる空気導入路１２ｂとなる。
つまり、材料シート１に対して、長手方向に伸びる空気導入路１２ｂから直交して、行き止まりである空気充填部１２ａが分岐するように形成されるものである。これが、図８に示す半製品シート１３である。
【００１８】
ボトムシール形成手段４のローラーの突起部分４１については、着脱式とし、ローラー本体に対して周方向の間隔を変更して取り付けられるようにすることにより、ボトムシール１１ｂの形成される間隔、つまり空気充填部１２ａの幅を変更できるようにしても良い。
尚、本例ではサイドシール１１ａ形成後にボトムシール１１ｂを形成する順序としているが、各シール１１ａ，１１ｂの形成順序は、これと逆にしても良いし、ボトムシール形成工程４のローラーの形状を変更することにより、サイドシール１１ｂを同時に加工できるものとしても良い。
【００１９】
尚、上記の各シール１１ａ，１１ｂを形成する際に、ポイントシール１１ｃの形成工程を付加しても良い（図示しない）。ポイントシール１１ｃは、図１に示すように、空気充填部１２ａに空気を入れた状態の袋を折り曲げて、箱状のものに形成する際に、折代となるものであり、空気充填部１２ａに直交しており、完全閉鎖はされずに空気の流通できる隙間を残して形成されたものである。
これにより、被包装物Ａに対して、単に巻きつけるだけでなく、包み込むような形状にすることもでき、包装形態の自由度が高まるものである。
【００２０】
上記の各工程により、図８に示すように、ボトムシール１１ａ及びサイドシール１１ｂが形成された半製品シート１３は、半製品シート巻取工程１０ｂによって、一旦ロール１３ａに巻き取られる。この際にも、上記材料シート供給工程１０ａで説明したものと同様に、張力調整機構１３ｃにより張力が調整され、たるまないように巻き取られる。
この半製品シート１３は、まだ空気充填部１２ａに空気が入っていない状態であるため、嵩張ることなく保管することができる。
【００２１】
次に、図４及び図５に示す第２装置について述べる。これは、上記第１装置にて加工がなされた半製品シート１３を、緩衝包装材として完成させるものである。
半製品シート１３は、半製品シート供給工程１０ｃにより搬送工程２２に送られる。これは、半製品シート１３を長手方向に連続して送るためのものであり、構造は、第１装置における材料シート供給工程１０ａと同様のものであり、シート量感知機構１３ｄや張力調整機構１３ｅも設けられている。但し、材料シート供給工程１０ａが上下の二つで一組を構成するのに対し、半製品供給工程１０ｃは、すでに半製品シート１３が一枚に形成されているため、設けられるのは一つのみである。
【００２２】
搬送工程２２に供給された半製品シート１３は、まず、空気止ローラー５１を通過する。この空気止ローラー５１は、図９に示すように、半製品シート１３の短手方向について押圧を行うためのものであり、空気導入路１２ｂの長手方向後側（上流側）が閉じられる。これにより、後述するように、空気導入路１２ｂの下流側から導入される空気が、抜けることなく空気充填部１２ａに導かれる。尚、空気止ローラー５１は、空気導入路１２ｂを閉鎖するものであれば他の形態をとっても良い。よって本例のように、半製品シート１３の短手方向全幅を閉鎖することは必須の条件ではなく、種々に変更できる。
【００２３】
次に、半製品シート１３は空気充填工程５２に送られる。ここでは図９に示すように、コンプレッサー等の圧縮空気の供給源（図示しない）より送られる空気が、ノズル５２ａから噴出され、空気導入路１２ｂに送られて、空気充填部１２ａに充填される。
ノズル５２ａは、シート搬送方向の下流側から上流側へ向けて設けられるものである。ところが、空気導入路１２ｂは、第１装置において既にサイドシール１１ａが施されて閉じられており、このままでは、ノズル５２ａに半製品シート１３が引っ掛かり搬送することができない事態となる。よって、ノズル５２ａには（本例ではノズル上側）切開刃５２ｂが設けられている。
これにより、ノズル５２ａの先端からは空気が噴出され、空気導入路１２ｂを経由して空気充填部１２ａに流入するが（図９上の流れＢ）、それと同時に、空気導入路１２ｂ部分のシートが、切開刃５２ｂによって切開されつつ円滑に搬送される。
そして、上記のように空気充填部１２ａに空気が入っても、この空気充填部１２ａには、逆止弁等が設けられていないため、そのままでは、すぐに空気が逆流して抜けてしまう。よって、空気の充填と同時に、内側サイドシール形成工程５３により、空気充填部１２ａの入口部分の長手方向に熱圧着をなし、内側サイドシール１４ａを形成して空気充填部１２ａの閉鎖を行う。
この内側サイドシール１４ａは、第１装置で形成したサイドシール１１ａと同様の方法により形成される。
【００２４】
そして、空気充填済シート１５は、そのまま仕上げ工程６に搬送され、カッター６１により、長手方向の必要寸法毎に切断がなされる。これにより、所望の長さを持つ緩衝包装材が完成される。尚、この際同時に、上記の空気充填時にノズル５２ａにより一部が切開された状態になっている空気導入路１２ｂを切り取る加工を行うようにしても良い。
【００２５】
以上が、第１及び第２装置の工程の流れである。各装置にて、各シール１１ａ，１１ｂ，１４ａが形成され、空気が充填されるために、連続的で効率良く緩衝包装材を製造することが可能となっている。又、従来のものに比べ、複雑な形状が必要とされる構成要素が少ないため、比較的簡単な構造の装置とできる。
尚、空気導入路１２ｂは、本例のようにシート１の長手方向片側にのみ形成されるものに限定されず、両側に形成されるものとしても良い。この場合は、シートの両側から空気を導入することができるため、効率良く空気を充填することができ、又、中間に空気を充填しない部分を形成することもできる。
又、搬送工程２１，２２や各ローラー等を駆動させる駆動源については、モータ等の各種原動機を用いることができるが、各部分毎に別個に設けるものとしても良いし、一つの原動機を集中して設けて、ベルトやギヤにより各部分に伝達するものとしても良い。
【００２６】
本例の説明においては、上記のように第１装置と第２装置とを分離して設ける場合について述べたが、装置の設置場所に余裕があり、半製品シートの状態で一時保管する必要がない場合は、図６及び図７のように両装置を一体に設けることも、当然ながら可能である。
又、第２装置の下流側を包装機に連結し、一連の作業でシートに空気を充填し、続けて被包装物Ａを包装して仕上げるような装置を構成しても良い。
【００２７】
【発明の効果】
本願第１の発明においては、連続的に緩衝包装材を製造でき、かつ比較的構造が簡単な緩衝包装材の製造方法を提供することができる。
又、本願第２の発明においては、上記第１の発明の効果に加え、半製品シートの状態で保管しておき、包装する直前等、必要に応じてその半製品シートに空気を充填して緩衝包装材を完成させることが可能なため、緩衝包装材の完成品の状態で保管する場合に比べて嵩張らず、保管スペースが小さいもので済む。
又、本願第３の発明においては、連続的に緩衝包装材を製造でき、かつ比較的構造が簡単な緩衝包装材の製造装置を提供することができる。
又、本願第４の発明においては、上記第３の発明の効果に加え、半製品シートの状態で保管しておき、包装する直前等、必要に応じてその半製品シートに空気を充填して緩衝包装材を完成させることが可能なため、緩衝包装材の完成品の状態で保管する場合に比べて嵩張らず、保管スペースが小さいもので済む。又、装置の設置スペースについても、第１及び第２装置を分離して設置できるため、まとまったスペースがとれない場合であっても設置が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】緩衝包装材の使用方法を示す斜視図である。
【図２】本願発明の実施の形態の一例である、緩衝包装材の製造装置のうち第１装置を示す正面図である。
【図３】本願発明の実施の形態の一例である、緩衝包装材の製造装置のうち第１装置を示す平面図である。
【図４】本願発明の実施の形態の一例である、緩衝包装材の製造装置のうち第２装置を示す正面図である。
【図５】本願発明の実施の形態の一例である、緩衝包装材の製造装置のうち第２装置を示す平面図である。
【図６】本願発明の他の実施の形態である、緩衝包装材の製造装置を示す正面図である。
【図７】本願発明の他の実施の形態である、緩衝包装材の製造装置を示す平面図である。
【図８】本願発明に係る半製品シートの斜視図である。
【図９】本願発明の実施の形態の一例である、緩衝包装材の製造装置において、空気を充填する工程を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ 樹脂シート、材料シート
１１ａ サイドシール
１１ｂ ボトムシール
１２ａ 空気充填部
１２ｂ 空気導入路
１３ （第１工程後の）シート、半製品シート
１４ａ 内側サイドシール
１５ （完成した）シート、空気充填済シート
２ 搬送工程（手段）
３ サイドシール形成工程（手段）
４ ボトムシール形成工程（手段）
５１ 空気導入路へいさ工程（手段）、空気止ローラー
５２ 空気充填工程（手段）
５２ａ ノズル
５３ 空気充填部閉鎖工程（手段）
６ シート切断工程（手段）、仕上げ工程

Claims (4)

1. 長手方向に連続して搬送される、二枚の長尺樹脂シート（１）に対し、
   シート長手方向の両端部に熱圧着がなされることにより、サイドシール（１１ａ）が形成される工程（３）と、
   シート短手方向に、上記サイドシール（１１ａ）の少なくとも一方に対して間隔を保って熱圧着がなされることにより、ボトムシール（１１ｂ）が形成され、これにより、少なくとも一端が開口され、シートの短手方向に伸びる空気充填部（１２ａ）と、空気充填部（１２ａ）と交わりシート長手方向に伸びる空気導入路（１２ｂ）とが形成される工程（４）とからなる第１工程と、
   上記工程を経たシート（１３）を押圧することにより、空気導入路（１２ｂ）のシート長手方向後側を閉じる工程（５１）と、
   空気導入路（１２ｂ）にノズル（５２ａ）を挿入し、空気導入路（１２ｂ）の一部を切り裂きつつ、空気充填部（１２ａ）に空気を充填する工程（５２）と、
   シート長手方向に熱圧着がなされることにより、内側サイドシール（１４ａ）を形成して、空気充填部（１２ａ）を閉鎖する工程（５３）と、
   シート長手方向の必要寸法毎に、完成したシート（１５）を切断する工程（６）とからなる第２工程と、
   からなることを特徴とする緩衝包装材の製造方法。
2. 上記第１工程と、第２工程とを分離して実施することを特徴とする、請求項１に記載の緩衝包装材の製造方法。
3. 二枚の長尺樹脂シート（１）に対し、長手方向に連続して搬送する手段（２）と、
   シート長手方向の両端部に熱圧着をなし、サイドシール（１１ａ）を形成する手段（３）と、
   シート短手方向に、上記サイドシール（１１ａ）の少なくとも一方に対して間隔を保って熱圧着をなすことによりボトムシール（１１ｂ）が形成され、これにより、少なくとも一端が開口され、シートの短手方向に伸びる空気充填部（１２ａ）と、空気充填部（１２ａ）と交わりシート長手方向に伸びる空気導入路（１２ｂ）とを形成する手段（４）とからなる第１装置と、
   上記手段を経たシート（１３）を押圧することにより、空気導入路（１２ｂ）のシート長手方向後側を閉じる手段（５１）と、
   空気導入路（１２ｂ）にノズル（５２ａ）を挿入し、空気導入路（１２ｂ）の一部を切り裂きつつ、空気充填部（１２ａ）に空気を充填する手段（５２）と、
   シート長手方向に熱圧着をなすことにより、内側サイドシール（１４ａ）を形成して、空気充填部を閉鎖する手段（５３）と、
   シート長手方向の必要寸法毎に完成したシート（１５）を切断する手段（６）からなる第２装置と、
   からなることを特徴とする緩衝包装材の製造装置。
4. 上記第１装置と、第２装置とを分離して設置することを特徴とする、請求項３に記載の緩衝包装材の製造装置。

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