JP4944621B2

JP4944621B2 - 製袋装置

Info

Publication number: JP4944621B2
Application number: JP2007006540A
Authority: JP
Inventors: 哲花岡; 俊之中野; 良典正岡; 敏之大西; 篤山本
Original assignee: Gunze Ltd
Current assignee: Gunze Ltd
Priority date: 2007-01-16
Filing date: 2007-01-16
Publication date: 2012-06-06
Anticipated expiration: 2027-01-16
Also published as: JP2008173772A

Description

本発明は、例えば紙片又は冊子等が挿入される封筒を製造する製袋装置に関する。

製袋装置の間欠運転は多数の封筒を製造するのに不向きである。多数の封筒を連続的に製造するには、封筒の材料となる帯状のフィルムを２つ折りに重ね合わせ、ヒータ等を用いて２つ折りのフィルム同士を溶着し、このフィルムを所望の大きさに分断するまでの総ての工程を、フィルムを高速で搬送しながら行う必要がある。また、フィルムが搬送される速度に、ヒータ等の動作を同期させる技術が、下記の特許文献に開示されている。

一方、封筒に挿入される内容物の形態は多様である。例えば、内容物が矩形の紙等である場合、その大きさ又は縦横の寸法比が規格で定められているとは限らず、また１つの封筒に挿入される内容物の枚数（厚み）も一定ではない。このため、封筒の製造段階において、内容物の形態に応じて封筒の寸法を自在に変更できることが強く望まれている。
特開昭６２−９４５１３号公報実開昭６２−５４９１０号公報

ヒータ等をフィルムに押付け、又はフィルムから退ける動作を、特許文献に開示されたカム機構により実現した場合、次のような技術的課題が残る。即ち、ヒータ等をフィルムに押付けることにより封筒の一方の側縁を形成した後、ヒータ等をフィルムから退け、再びヒータ等をフィルムに押付けることにより封筒の他方の側縁を形成する。これら両方の側縁の間隔は、ヒータ等がフィルムから退けられた時点から、再びヒータ等がフィルムに押付けられるまでの間に、フィルムが搬送された距離に相当する。従って、この距離によって封筒の横幅が決まる。

しかしながら、特許文献に開示されているように、ヒータ等に接続した係合桿を、環状溝カムの直線部に従わせる行程で、ヒータ等をフィルムが搬送される方向に移動させる機構では、係合桿が環状溝カムの直線部を通過する速度と、フィルムが搬送される速度とは、必ず一致しなければならない。また、ヒータ等がフィルムから退けられた時点から、再びフィルムに押付けられるまでの時間は、係合桿が環状溝カムを１回転する周期により規定される。このため、封筒の横幅の増減は、環状溝カムの形状の変更を避けて行えないので、実現するのが難しい。同様の理由で、ヒータ等をフィルムに接触させておく時間を調節するのが難しい。

そこで、本発明は、封筒の横幅を自在に増減でき、しかもフィルムの材質又は厚みを考慮して、ヒートカッタをフィルムに接触させる時間の調節が容易に行える製袋装置を提供することを目的とする。

本発明に係る製袋装置は、幅方向の寸法が規定され前記幅方向の途中で２つ折りに重ね合わされたフィルムを、その長手方向へ搬送する搬送手段と、前記フィルムに前記幅方向に延びるヒートカッタを押付け、又は前記フィルムから前記ヒートカッタを退けるカッタ動作手段と、前記ヒートカッタに対向し、前記フィルムの前記ヒートカッタが押付けられる箇所を支持するバックアップローラと、前記ヒートカッタ及び前記バックアップローラを、前記フィルムが搬送される方向の前方へ向けて前進、又は後退させる側縁追動手段とを備え、前記カッタ動作手段が前記ヒートカッタを前記フィルムに押付けるとき、前記側縁追動手段が、前記ヒートカッタ及び前記バックアップローラを前進させることにより、前記２つ折りに重なるフィルム同士を、前記ヒートカッタの熱で溶着させ、且つ前記フィルムの長手方向の途中を分断することにより封筒を形成し、前記カッタ動作手段が前記ヒートカッタを前記フィルムから退けたとき、前記側縁追動手段が、前記ヒートカッタ及び前記バックアップローラを後退させることを特徴とする。

更に、本発明に係る製袋装置は、前記カッタ動作手段が前記ヒートカッタを前記フィルムに押付けたとき、前記バックアップローラが回転することにより、前記封筒を、前記フィルムが搬送される方向へ送り出すことを特徴とする。

更に、前記搬送手段が、複数の通気孔を有する無端状のベルトを回転輪に巻掛し、前記回転輪の回転に従わせて前記ベルトを走行させる２体のベルトコンベヤと、前記２体のベルトコンベヤのそれぞれのベルトの通気孔に、前記フィルムを吸引できる吸引力を発生させる吸引手段とを備え、前記２体のベルトコンベヤのうち一のベルトコンベヤが、前記バックアップローラに対して、前記フィルムを搬送する方向の後方に配置され、前記２体のベルトコンベヤのうち他のベルトコンベヤが、前記バックアップローラに対して、前記フィルムを搬送する方向の前方に配置され、前記カッタ動作手段が前記ヒートカッタを前記フィルムから退けたとき、前記他のベルトコンベヤがそのベルトを走行させる速度は、前記一のベルトコンベヤのベルトが走行する速度に一致し、前記カッタ動作手段が前記ヒートカッタを前記フィルムに押付けたとき、前記他のベルトコンベヤがそのベルトを走行させる速度は、前記一のベルトコンベヤのベルトが走行する速度よりも速くなることを特徴とする。

更に、前記カッタ動作手段が、前記ヒートカッタを前記フィルムに押付け、又は前記フィルムから退ける方向に案内する案内手段と、駆動源にて回転されるカムと、前記ヒートカッタに接続し、前記カムに従い往復運動する従節とを備えることを特徴とする。

更に、本発明に係る製袋装置は、前記ヒートカッタと前記従節との間に介在し、前記ヒートカッタが前記フィルムから退く方向へ逃げるのを許容する接続手段と、前記ヒートカッタを前記フィルムに押付ける方向へ付勢する付勢手段とを備えることを特徴とする。

更に、前記接続手段が、前記ヒートカッタ又は前記従節のうちの一方に接続したピストンロッドと、前記ヒートカッタ又は前記従節のうちの他方に取付けたシリンダとを備え、前記シリンダに供給される流体圧に基づいて、前記ヒートカッタを前記フィルムに押付ける方向へ、前記ピストンロッドを付勢することを特徴とする。

本発明に係る製袋装置によれば、幅方向の途中で２つ折りに重ね合わされたフィルムが長手方向へ搬送される行程で、その前方へ向けて側縁追動手段がヒートカッタを前進させることができるので、フィルムの搬送を停止させることなく、カッタ動作手段がフィルムの長手方向の途中にヒートカッタを押付けることができる。これにより、２つ折りに重なるフィルム同士をヒートカッタの熱で溶着させるのと同時に、フィルムをその長手方向の途中で分断することにより、この分断された箇所を側縁とした封筒を形成することができる。

また、カッタ動作手段によってヒートカッタが所定の位置からフィルムに押付けられるとき、側縁追動手段は、ヒートカッタと共にバックアップローラをフィルムが搬送される方向へ前進させる。その後、カッタ動作手段によってヒートカッタがフィルムから退けられるとき、側縁追動手段は、ヒートカッタと共にバックアップローラを後退させることにより、ヒートカッタを上記所定の位置に復帰させることができる。

以上の動作を当該製袋装置は繰り返し実行する。このため、カッタ動作手段がヒートカッタをフィルムから退けた時点から、再びヒートカッタがフィルムに押付けられるまでの時間を変化させるだけで、カッタ動作手段がフィルムにヒートカッタを押付けることにより形成された封筒の側縁と、その後にカッタ動作手段がフィルムにヒートカッタを押付けることにより形成された封筒の側縁との間の寸法（封筒の横幅）を容易に増減することができる。

更に、本発明に係る製袋装置によれば、ヒートカッタに対向するバックアップローラがフィルムを支持できるので、搬送手段がフィルムを高速で搬送する場合でも、ヒートカッタがフィルムに押付けられる時点で、フィルムが波状に撓むのを防止し、又はフィルムに皺ができる等の不具合を防止することができる。また、カッタ動作手段がヒートカッタをフィルムに押付けた時点、又はその直後に、バックアップローラの回転に従わせて、フィルムが搬送される方向へ封筒を送り出すことができる。これにより、フィルムの長手方向の途中が分断するのを助成し、個々の封筒を確実に切り離せるという利点が得られる。

更に、本発明に係る製袋装置の搬送手段は、バックアップローラに対してフィルムを搬送する方向の前方に配置された一のベルトコンベヤがそのベルトを走行させる速度と、バックアップローラに対してフィルムを搬送する方向の後方に配置された他のベルトコンベヤがそのベルトを走行させる速度とを、適時に制御することができる。

従って、当該製袋装置によれば、カッタ動作手段がヒートカッタをフィルムから退けたとき、他のベルトコンベヤのベルトの速度を、一のベルトコンベヤのベルトの速度と一致させた状態で、フィルムを一のベルトコンベヤのベルトに吸引させながら搬送することができる。そして、フィルムがヒートカッタとバックアップローラとの間を通過し、他のベルトコンベヤのベルトに達したところで、カッタ動作手段がヒートカッタをフィルムに押付けることによりフィルムを分断することができる。このフィルムが分断する直前のタイミングを見計らって、他のベルトコンベヤのベルトの速度を、一のベルトコンベヤのベルトの速度よりも速くすれば、他のベルトコンベヤのベルトに吸引されるフィルムを搬送方向の前方へ牽引し、フィルムの分断を助成することができる。

更に、カッタ動作手段として、駆動源にて回転されるカムに従い往復運動する従節を、案内手段にて案内されるヒートカッタに接続して成るカム機構を適用した場合、ヒートカッタがフィルムに押付けられた時点で、ヒートカッタがバックアップローラに対して跳ねることはない。しかも、１つのカムに従う従節の動作を、機械的にヒートカッタへ伝達することができる。これによりヒートカッタの姿勢を安定させられるので、フィルムの幅方向の全域をヒートカッタによって一様に分断することができ、その分断された切り口の品位を向上させることができる。

また、上記のカム機構の駆動源として、例えばサーボモータを適用した場合、カムの回転する周期を変化させ、或いは、カムの回転する周期を一定に保ちながらヒートカッタがフィルムに押付けられる間だけ、駆動源がカムを回転させる速度を変化させても良い。これにより、ヒートカッタをフィルムに接触させる時間を、フィルムの材質又は厚みに応じて最適に延長し又は短縮することができる。

更に、本発明に係る製袋装置によれば、ヒートカッタと従節との間に接続手段を介在し、ヒートカッタをフィルムから退く方向へ逃すことができるので、ヒートカッタがフィルムに押付けられた時点で、ヒートカッタがバックアップローラを強打するのを予防できる。また、ヒートカッタをフィルムに押付ける方向へ付勢することにより、カッタ動作手段がヒートカッタをフィルムに押付ける力を維持することができる。

上記のようにヒートカッタを付勢するには、ばね等の弾性体を付勢手段として利用しても良いが、特に、接続手段が、ピストンロッド及びシリンダを有する駆動手段であれば、そのシリンダに供給される流体圧に基づいて、ピストンロッドをヒートカッタがフィルムに押付けられ方向へ付勢することができる。この場合、接続手段が、ヒートカッタの動作に伴なう不要な振動を減衰する役割を果たすので、当該製袋装置によれば、フィルムの切り口を良好に、しかも切り口の全域を一様に仕上げることができる。

以下の実施例で適用する駆動源、駆動手段、案内手段、又は送り手段には、それぞれ周知の技術を適用できるので、その詳細な説明又は図示は省略する。例えば、駆動源としてサーボモータ又は減速機付き回転機を適用し、駆動手段としてエアシリンダ又は油圧シリンダを適用しても良い。また、案内手段として、スライドレールに滑子を滑動自在に係合させて成る滑り対遇を適用し、送り手段として、送りねじにボールナットを螺合させて成る回り対遇を適用しても良い。

図１は、ロール状に巻かれたフィルム１を矢印Ｆで指した搬送方向の前方へ向けて送り出すフィルム供給手段２と、フィルム１を材料として封筒を製造する製袋装置３と、この封筒を更に搬送方向の前方へ搬送する封筒搬送手段４とを表している。図２は、フィルム供給手段２が、矢印Ｗで指した幅方向の寸法が規定されたフィルム１を、その幅方向の途中で２つ折りに重ね合わせながら、フィルム１の長手方向へ送り出す原理を示している。これを実現できるものであれば、フィルム供給手段２を同図に表した形態に限定しなくても良い。フィルム１の長手方向は上記の「搬送方向」に一致する。

製袋装置３は、図３〜図５に示すように、ヒートカッタ５と、カッタ動作手段６と、バックアップローラ７と、側縁追動手段８と、定速コンベヤ９及び牽引コンベヤ１０から構成される搬送手段とを備える。符号１２は、筐体を兼ねる固定フレームの断面を指している。符号１３は、固定フレーム１２の底面に、案内手段１４を介して取付けられた可動フレームを指している。

ヒートカッタ５は、フィルム１の幅方向に延びる刃形バー５１を２枚の押え板５２の間に設けている。押え板５２は、刃形バー５１に対して自在に昇降することができる。また、ヒートカッタ５は、図に表れていない押えばねを押え板５２の上方に配置しており、この押えばねで２枚の押え板５２を刃形バー５１の下方へ向けて付勢している。刃形バー５１にはヒータが内装され、刃形バー５１のエッジはフィルム１の融点よりも高い温度まで加熱される。刃形バー５１と押え板５２との間の空隙により、刃形バー５１から押え板５２へ熱が伝わるのを低減できるが、冷却水を導く管路を２枚の押え板５２に各々設ける等して、２枚の押え板５２を積極的に冷却しても良い。

バックアップローラ７は、支軸７１の両端を可動フレーム１３の両側に各々軸受けされ、ヒートカッタ５の刃形バー５１にその真下から対向している。支軸７１にはバックアップローラ７を図中で反時計回りに断続的に回転させる駆動源が接続されている。更に、支軸７１の軸受部にワンウェイクラッチを設け、バックアップローラ７が反時計回りにだけ回転できるようにしても良い。バックアップローラ７の胴部の材質は、適度な硬度を有するゴム等の弾性体であることが好ましい。また、可動フレーム１３は、ヒートカッタ５の刃形バー５１とバックアップローラ７とを互いに平行な姿勢で支持する支持体である。

カッタ動作手段６は、図４，５に示すように、一対の案内手段６１と、可動フレーム１３の片側に回転自在に設けられたカム６２と、カム６２に従い上下方向に往復運動する従節６３と、一対の案内手段６１のうち一方の案内手段の滑子６５に従節６３の先端を接続する連動節６４とを備える。

一対の案内手段６１は、それぞれの滑子６５を一対の継手部材６６を介してヒートカッタ５の両方の側部に連結しており、ヒートカッタ５を可動フレーム１３に対して昇降自在に案内できる。継手部材６６は、ピストンロッド５３を上下方向へ伸縮できる駆動手段を主体とする。図６に示すように、一対の継手部材６６のそれぞれのシリンダ５５は、一対の案内手段６１のそれぞれの滑子６５に取付けられている。一対の継手部材６６のそれぞれのピストンロッド５３は、ヒートカッタ５の両方の側部に接続している。例えば、コンプレッサ又はポンプ等からシリンダ５５に供給される流体圧に基づき、継手部材６６がピストンロッド５３を短縮させると、ヒートカッタ５は下方へ付勢される。言い換えれば、継手部材６６が、ヒートカッタ５を押し下げられる力を発生し続ける。

反対に、上記の流体圧に基づき、継手部材６６がピストンロッド５３を伸長させると、ヒートカッタ５が上昇し、バックアップローラ７の上方に、ヒートカッタ５のメンテナンスに必要なスペースを確保できる。また、図示の継手部材６６を倒立させた姿勢にしても良い。この場合、一対の継手部材６６のそれぞれのシリンダ５５を、ヒートカッタ５の両方の側部に取付け、それぞれのピストンロッド５３を、一対の案内手段６１のそれぞれの滑子６５に接続する。

カム６２は、駆動源６７の出力軸６７１に連結された円板の外面に、出力軸６７１の周りを周回する曲溝６８を形成したものである。従節６３は、可動フレーム１３に軸受けされた回転軸６９の一端に取付けられている。従節６３は、その先端を回転軸６９の一端から出力軸６７１の下方まで延出し、曲溝６８に没入するローラ６０が基端に取付けられている。ローラ６０は、図４に示すように出力軸６７１の真下で曲溝６８に没入するが、図５はローラ６０を見せるために、従節６３を実際よりも短縮して表している。

曲溝６８は、出力軸６７１に対して偏心した曲線状の下降案内区間６８１及び上昇案内区間６８２と、出力軸６７１を中心にした円弧状の下限保持区間６８３及び上限保持区間６８４とを有する。また、回転軸６９の他端には腕片６３１が取付けられている。腕片６３１の長さは、従節６３の先端から回転軸６９の一端までの距離に相当する。連動節６４は図５に１体だけ表れているが、腕片６３１は、図６の左側に表した連動節６４を介して、一対の案内手段６１のうち他方の案内手段の滑子６５に接続されている。

カッタ動作手段６によれば、駆動源６７がカム６２を１回転させる毎に、ローラ６０と共に従節６３の基端が、カム６２の曲溝６８に従って上下方向に変位するので、従節６３の先端は、回転軸６９を支点にしてローラ６０と逆方向に上下動することになる。このような従節６３の往復運動が、連動節６４、回転軸６９、及び腕片６３１を介して、一対の案内手段６１のそれぞれの滑子６５、及び一対の継手部材６６に伝達されることにより、ヒートカッタ５が、一対の案内手段６１のそれぞれの滑子６５、及び一対の継手部材６６と共に昇降する。

側縁追動手段８は、可動フレーム１３を矢印Ｆで指した搬送方向の前方へ向けて前進、又は矢印Ｂで指した搬送方向の後方へ向けて後退させる送り手段である。固定フレーム１２は、図７，８に表れた一対の外側回転輪１５，１６、一対のカウンタ回転輪１７，１８及び一対の案内回転輪１９，２０をそれぞれ軸受けしている。可動フレーム１３は、上記のバックアップローラ７に加え、一対の内側回転輪２１，２２及び一対の可変位回転輪２３，２４をそれぞれ軸受けしている。図７，８でドットを付した要素は、側縁追動手段８による可動フレーム１３の前進又は後退に伴なって変位する。

一対の内側回転輪２１，２２は、バックアップローラ７に対して、それぞれ搬送方向の前方及び搬送方向の後方に隔るように、バックアップローラ７の近傍に配置されている。一対の外側回転輪１５，１６は、一対の内側回転輪２１，２２に対して更に搬送方向の前方及び後方にそれぞれ隔たるよう配置されている。定速コンベヤ９は、一方の外側回転輪１５、カウンタ回転輪１７、案内回転輪１９、内側回転輪２１、及び一方の可変位回転輪２３に、図９に示す無端状のベルト２５を巻掛することで構成された一のベルトコンベヤである。一方の外側回転輪１５が駆動源により一定の速度で回転されることにより、ベルト２５が外側回転輪１５から内側回転輪２１ヘ向かって走行する。

ベルト２５の下側には、吸引プレート２７が密接している。吸引プレート２７は可動フレーム１３に支持され、可動フレーム１３と共に前進又は後退する。また、図８，９に示すように、ベルト２５には、互いに搬送方向に隔たる複数の通気孔２８が形成され、吸引プレート２７には、複数のベルト２５の真下に開放した風道２９が形成され、風道２９にエアブロワを主体とする吸引手段が接続されている。この吸引手段が風道２９を介してベルト２５の通気孔２８から空気を吸引することにより、ベルト２５にフィルム１を吸引するための吸引力を発生する。これにより、上記のようにベルト２５が走行する行程で、２つ折に重なるフィルム１は、ベルト２５に吸引されながら、図３に示すようにヒートカッタ５とバックアップローラ７との間へ導かれる。

牽引コンベヤ１０は、他方の外側回転輪１６、カウンタ回転輪１８、案内回転輪２０、内側回転輪２２、及び他方の可変位回転輪２４に、無端状のベルト２６を巻掛することで構成された他のベルトコンベヤである。他方の外側回転輪１６が駆動源により回転されることにより、ベルト２６が内側回転輪２２から外側回転輪１６ヘ向かって走行する。ベルト２６が走行する速度は、駆動源が外側回転輪１６を回転させる角速度を増減することにより自在に制御できる。例えば、サーボモータを牽引コンベヤ１０の駆動源として適用した場合、ベルト２６の加速と減速を０．５秒以下の短い周期で行うことができる。

ベルト２６の下側には、可動吸引バー３０及び固定吸引バー３１が密接している。可動吸引バー３０は、可動フレーム１３に支持され、可動フレーム１３と共に前進又は後退することができる。固定吸引バー３１は固定フレーム１２に支持されている。また、ベルト２６には、ベルト２５と同様に複数の通気孔が形成され、可動吸引バー３０及び固定吸引バー３１には、ベルト２６の真下に開放した風道２９が各々形成されている。これらの風道２９に吸引手段が接続され、ベルト２６に吸引力を発生させる点は、吸引プレート２７と同様である。

先ずは、製袋装置３の動作について、可動フレーム１３の前進又は後退に伴なう一対の内側回転輪２１，２２及び一対の可変位回転輪２３，２４の変位を無視して説明する。製袋装置３の動作は、例えばセンサ類からの電気信号、又は既述の各駆動源を制御するコンピューターがアクセスできる記憶媒体に書き込まれたプログラムに従うものとする。

製袋装置３は以下の第１工程〜第４工程を約０．５秒の周期で繰り返す。この周期は、カッタ動作手段６が、図４に示すカム６２を矢印Ｃで指した時計回りに１回転させるのに要する時間であり、第１工程は、下降案内区間６８１の始点ａがローラ６０に合致する時点で始まり、ローラ６０が相対的に下降案内区間６８１の始点ａから下限保持区間６８３の始点ｂまで移動する間に、製袋装置３が実行する動作である。同様に、第２工程は下限保持区間６８３の始点ｂから上昇案内区間６８２の始点ｃまで、第３工程は上昇案内区間６８２の始点ｃから上限保持区間６８４の始点ｄまで、第４工程は上限保持区間６８４の始点ｄから下降案内区間６８１の始点ａまで、それぞれローラ６０が相対的に移動する間に製袋装置３が実行する動作である。

定速コンベヤ９は、第１工程〜第４工程を通して、フィルム供給手段２から送り出されるフィルム１を一定の搬送速度で搬送する。このため、２つ折に重なるフィルム１は、第１工程において、図１０に示すように、ヒートカッタ５とバックアップローラ７との間を通過する。一方、カッタ動作手段６のローラ６０は、下降案内区間６８１に従い上方へ変位するため、ヒートカッタ５は下降する。そして、図１１に示すように、ヒートカッタ５が、刃形バー５１のエッジがバックアップローラ７に突き当たる位置（下限）まで下降したところで、２つ折に重なるフィルム１は、刃形バー５１とバックアップローラ７との間に挟まれる。この状態で、バックアップローラ７が刃形バー５１に真下から対向する位置でフィルム１を支持するので、定速コンベヤ９がフィルム１を高速で搬送することに起因してフィルム１が波状に撓むのを防止し、又はフィルム１に皺ができる等の不具合も防止することができる。

また、ヒートカッタ５の押えばねが、押え板５２を図１０に示すように刃形バー５１の下方へ押し下げるので、同図に示すヒートカッタ５が図１１に示す位置まで下降する過程で、２枚の押え板５２は、刃形バー５１よりも先にフィルム１に触れ、刃形バー５１のエッジと略同じ高さまで相対的に押上げられる。２枚の押え板５２がフィルム１に触れた時点で、フィルム１は、バックアップローラ７の胴部に沿った円弧状に撓み、２枚の押え板５２の間で適度に緊張する。これにより、刃形バー５１がフィルム１に触れる直前に、フィルム１に皺ができるのを予防し、又はバックアップローラ７の上でフィルム１が弛むのを予防することができる。

側縁追動手段８は、上記のようにヒートカッタ５が下降する過程で、可動フレーム１３と共にヒートカッタ５及びバックアップローラ７を所定の位置から前進させる。ヒートカッタ５が下降を始めた時点で、可動フレーム１３は静止しているので、押え板５２がフィルム１に触れる前に、側縁追動手段８は、可動フレーム１３の前進する速度が定速コンベヤ９の搬送速度と等しくなるように、可動フレーム１３を加速する。また、第１工程では、牽引コンベヤ１０がベルト２６を走行させる速度は、定速コンベヤ９の搬送速度に一致している。

第２工程において、図４に示す下限保持区間６８３を通過するローラ６０は変位することがないので、図１２に示すようにヒートカッタ５が下限に保持される。この間に、２つ折りに重なるフィルム１が、刃形バー５１の熱を受けて互いに溶着し、フィルム１の長手方向の途中が刃形バー５１の熱で溶融され分断される。この分断された箇所は上記の溶着により封じられた側縁８１となる。しかも、バックアップローラ７の作用として、上記のように円弧状に撓んだフィルム１が刃形バー５１に対して形成する凸面に、刃形バー５１のエッジを鋭く切り込ませることができるので、フィルム１の切り口（側縁８１）を滑らかに仕上げることができる。

上記のようにヒートカッタ５が下限に保持される時間は、フィルム１の材質又は厚みに応じて最適に延長し又は短縮しても良い。この場合、駆動源６７がカム６２を回転させる周期を変化させ、或いは、カム６２を回転させる周期を一定に保ちながらローラ６０が下限保持区間６８３を通過する間だけ、駆動源６７が出力軸６７１を回転させる速度を増減しても良い。これにより、ヒートカッタ５をフィルム１に接触させる時間を、フィルム１の材質又は厚みに応じて最適に延長し又は短縮することができる。

更に、第２の工程で、フィルム１の長手方向の途中が分断する直前のタイミングを見計らって、図１２に示すバックアップローラ７を反時計回りに回転させても良い。この回転力によってフィルム１を搬送方向の前方へ送り出すことにより、フィルム１が分断するのを助成できる。また、バックアップローラ７を適時に回転させることで、ヒートカッタ５がバックアップローラ７の一箇所に繰り返し当るのを予防できる。

また、上記のタイミングを見計らって、牽引コンベヤ１０が、ベルト２６を走行させる速度を定速コンベヤ９の搬送速度よりも速くなるよう加速しても良い。これにより、ベルト２６に吸引されるフィルム１を搬送方向の前方へ牽引し、フィルム１が分断するのを助成できる。フィルム１が分断した後、牽引コンベヤ１０は、ベルト２６を走行させる速度を定速コンベヤ９の搬送速度に一致するよう減速する。

以上に述べた第１，２工程で、カッタ動作手段６は次のような利点を奏する。即ち、刃形バー５１がバックアップローラ７に軽く突き当たることにより、ヒートカッタ５には、バックアップローラ７から跳ね上がろうとする反力が生じる。この反力を滑子６５及び連動節６４を介して受ける従節６３には、回転軸６９を支点とする回転力が発生するが、曲溝６８に没入されたローラ６０により、従節６３の回転が規制される。従って、ヒートカッタ５が跳ね上ることはないので、フィルム１の２つ折りに重なる箇所が刃形バー５１の熱を受けて溶着するまでの間、フィルム１に刃形バー５１が押付けられた状態を保つことができる。

また、従節６３と腕片６３１とは回転軸６９を介して連結されており、ヒートカッタ５の両方の側部は、互いに機械的に結合されている。このため、カッタ動作手段６によれば、ヒートカッタ５の両方の側部を確実に同期させ、ヒートカッタ５を水平姿勢に保ちながら昇降させることができる。従って、刃形バー５１によってフィルム１の幅方向の全域を一様に分断することができ、フィルム１の側縁８１の品位を向上させることができる。

しかも、ヒートカッタ５がフィルム１に押付けられた時点で、ヒートカッタ５がバックアップローラ７を強打しても、ヒートカッタ５と従節６３との間に介在した継手部材６６が、ヒートカッタ５をフィルム１から退く方向へ逃すことができる。また、継手部材６６は、ヒートカッタ５をフィルム１に押付ける方向（下方）へ付勢した状態で、ヒートカッタ５の動作に伴なう不要な振動を減衰する役割を果たす。これにより、フィルム１の側縁８１の仕上りを向上し、しかも側縁８１の全域を一様に仕上げることができる。

第３工程において、カッタ動作手段６のローラ６０は上昇案内区間６８２に従い下方へ変位するので、ヒートカッタ５が上限まで上昇する。この過程で、側縁追動手段８は、第２工程で前進させた可動フレーム１３を減速し、遅くともヒートカッタ５が上限に達するまでに、可動フレーム１３を停止させる。また、ヒートカッタ５が上昇する過程で、２枚の押え板５２は、上記の押えばねにより刃形バー５１の下方へ押し下げられる分、刃形バー５１よりも遅れて上昇することになる。このため、フィルム１が刃形バー５１に粘着することが稀に起こっても、刃形バー５１が上昇した直後に２枚の押え板５２がフィルム１を押えるので、刃形バー５１の上昇に伴なってフィルム１がバックアップローラ７から浮き上がることはない。

第４工程において、カッタ動作手段６の上限保持区間６８４を通過するローラ６０は変位することがないので、ヒートカッタ５は上限に保持される。この間に、側縁追動手段８は、第３工程で停止させた可動フレーム１３と共にヒートカッタ５及びバックアップローラ７を、上記所定の位置まで後退させる。また、定速コンベヤ９により搬送されるフィルム１は、その側縁８１に後続する部分がヒートカッタ５及びバックアップローラ７の間に達することになる。

続いて、製袋装置３が以上に述べた第１，２工程を繰り返せば、２つ折に重なるフィルム１の側縁８１から長手方向に隔たる位置を、ヒートカッタ５で分断することにより、新たな側縁８１を形成できる。このような側縁８１同士の間が矩形の封筒８０となる。封筒８０は、図１３に示すように、フィルム１を２つ折りにしたときの折り目が奥端８２となり、その反対の端が口部８３となる。口部８３から延出する糊代片８４は、２つ折りに重なるフィルム１のうちの一片が、これに重なる他片よりも長くなるように、フィルム１の折り目の位置を偏らせることにより形成される。

次に、一対の内側回転輪２１，２２及び一対の可変位回転輪２３，２４の変位について説明する。図７に示すように、ベルト２５は、内側回転輪２１から外側回転輪１５までの区間を、可変位回転輪２３、カウンタ回転輪１７及び案内回転輪１９の順で、これらの回転輪に巻掛されている。このため、可動フレーム１３が前進するに従って、図８に示すように可変位回転輪２３とカウンタ回転輪１７との距離が短縮する。この短縮した分、ベルト２５が外側回転輪１５から内側回転輪２１まで走行する区間が延長する。反対に、可動フレーム１３が図８に示す位置から後退するに従って、図７に示すように可変位回転輪２３とカウンタ回転輪１７との距離が延長する。この延長した分、ベルト２５が外側回転輪１５から内側回転輪２１まで走行する区間が短縮する。

また、ベルト２６は、外側回転輪１６から内側回転輪２２までの区間を、他方の案内回転輪２０、カウンタ回転輪１８及び他方の可変位回転輪２４の順で、これらの回転輪に巻掛されている。このため、可動フレーム１３が図７に示す位置から前進するに従って、図８に示すようにカウンタ回転輪１８と可変位回転輪２４との距離が延長する。この延長した分、ベルト２６が内側回転輪２２から外側回転輪１６まで走行する区間が短縮する。反対に、可動フレーム１３が図８に示す位置から後退するに従って、図７に示すようにカウンタ回転輪１８と可変位回転輪２４との距離が短縮する。この短縮した分、ベルト２５が内側回転輪２２から外側回転輪１６まで走行する区間が延長する。

以上に述べた製袋装置３によれば、フィルム１の溶着及び分断を、フィルム供給手段２からフィルム１を連続的に送り出しながら行えるので、フィルム１の溶着及び分断を行う毎にフィルム１を停止させる場合に比較して、封筒８０の時間当りの製造数を増やすことができる。また、図１３に寸法線ｘで表した封筒８０の横幅の広さは、上記のようにカッタ動作手段６がヒートカッタ５の刃形バー５１をフィルム１から退ける時点から、再び刃形バー５１が所定の位置でフィルム１に触れるまでの間に、フィルム１が搬送方向の前方へ進んだ距離に相当する。従って、封筒８０の横幅を広げるには、側縁追動手段８が可動フレーム１３を前進又は後退させる範囲を広く設定すれば良く、逆に、この範囲を狭く設定すれば、封筒８０の横幅を狭められるので、封筒８０の寸法を容易に変更することができる。

尚、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づいて種々なる改良、修正、又は変形を加えた態様でも実施でき、以下の態様で実施しても良い。例えば、カム６２を省略し、カッタ動作手段６として、シリンダに供給される流体圧に基づいてピストンロッドを伸縮させる駆動手段を適用し、このピストンロッドの伸縮に従わせて、ヒートカッタ５をフィルム１に押付け、又はヒートカッタ５から退けるようにしても良い。

以上の説明では、刃形バー５１がフィルム１を完全に分断するように述べたが、例えば刃形バー５１のエッジを鋸刃状の凹凸にしておき、この凸の部位だけをフィルム１に切り込ませることにより、ミシン目と呼ばれる断続的なスリットをフィルム１に形成しても良い。この場合、隣接する封筒８０同士が完全に分断されないが、フィルム１をミシン目に沿ってせん断すれば、互いに隣接する封筒８０同士を切り離すことができる。

本発明は、高速でしかも連続して封筒を製造する技術であり、例えばダイレクトメールとして商品カタログ等を郵送するときのように、一度に多数の封筒を製造するのに有益である。

本発明の実施例１に係る製袋装置の設置例を示す側面図。本発明の実施例１に係る製袋装置にフィルムを供給するフィルム供給手段の原理を示す斜視図。本発明の実施例１に係る製袋装置の概略を示す側面図。本発明の実施例１に係る製袋装置の要部の側面図。本発明の実施例１に係る製袋装置の要部を破断した平面図。本発明の実施例１に係る製袋装置の要部を示す図１のＡ−Ａ線断面図。本発明の実施例１に係る製袋装置の動作の一例を説明する側面図。本発明の実施例１に係る製袋装置の動作の他例を説明する側面図。本発明の実施例１に係る製袋装置に適用した搬送手段を破断した斜視図。本発明の実施例１に係る製袋装置の動作の第１工程を説明する概略図。本発明の実施例１に係る製袋装置の動作の第２工程を説明する概略図。本発明の実施例１に係る製袋装置の動作の第３工程を説明する概略図。本発明の実施例１に係る製袋装置により製造される封筒の平面図。

符号の説明

１：フィルム
３：製袋装置
５：ヒートカッタ
６：カッタ動作手段
７：バックアップローラ
９：定速コンベヤ
１０：牽引コンベヤ
５３：ピストンロッド
５５：シリンダ
６０：ローラ
６１：案内手段
６２：カム
６３：従節
６６：継手部材
６７：駆動源
８０：封筒

Claims

幅方向の寸法が規定され前記幅方向の途中で２つ折りに重ね合わされたフィルムを、その長手方向へ搬送する搬送手段と、
前記フィルムに前記幅方向に延びるヒートカッタを押付け、又は前記フィルムから前記ヒートカッタを退けるカッタ動作手段と、
前記ヒートカッタに対向し、前記フィルムの前記ヒートカッタが押付けられる箇所を支持するバックアップローラと、
前記ヒートカッタ及び前記バックアップローラを、前記フィルムが搬送される方向の前方へ向けて前進、又は後退させる側縁追動手段とを備え、
前記カッタ動作手段が前記ヒートカッタを前記フィルムに押付けるとき、前記側縁追動手段が、前記ヒートカッタ及び前記バックアップローラを前進させることにより、前記２つ折りに重なるフィルム同士を、前記ヒートカッタの熱で溶着させ、且つ前記フィルムの長手方向の途中を分断することにより封筒を形成し、
前記カッタ動作手段が前記ヒートカッタを前記フィルムから退けたとき、前記側縁追動手段が、前記ヒートカッタ及び前記バックアップローラを後退させることを特徴とする製袋装置。
前記カッタ動作手段が前記ヒートカッタを前記フィルムに押付けたとき、前記バックアップローラが回転することにより、前記封筒を、前記フィルムが搬送される方向へ送り出すことを特徴とする請求項１に記載の製袋装置。
前記搬送手段が、複数の通気孔を有する無端状のベルトを回転輪に巻掛し、前記回転輪の回転に従わせて前記ベルトを走行させる２体のベルトコンベヤと、
前記２体のベルトコンベヤのそれぞれのベルトの通気孔に、前記フィルムを吸引できる吸引力を発生させる吸引手段とを備え、
前記２体のベルトコンベヤのうち一のベルトコンベヤが、前記バックアップローラに対して、前記フィルムを搬送する方向の後方に配置され、前記２体のベルトコンベヤのうち他のベルトコンベヤが、前記バックアップローラに対して、前記フィルムを搬送する方向の前方に配置され、
前記カッタ動作手段が前記ヒートカッタを前記フィルムから退けたとき、前記他のベルトコンベヤがそのベルトを走行させる速度は、前記一のベルトコンベヤのベルトが走行する速度に一致し、
前記カッタ動作手段が前記ヒートカッタを前記フィルムに押付けたとき、前記他のベルトコンベヤがそのベルトを走行させる速度は、前記一のベルトコンベヤのベルトが走行する速度よりも速くなることを特徴とする請求項１又は２に記載の製袋装置。
前記カッタ動作手段が、前記ヒートカッタを前記フィルムに押付け、又は前記フィルムから退ける方向に案内する案内手段と、
駆動源にて回転されるカムと、
前記ヒートカッタに接続し、前記カムに従い往復運動する従節と、
を備えることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の製袋装置。
前記ヒートカッタと前記従節との間に介在し、前記ヒートカッタが前記フィルムから退く方向へ逃げるのを許容する接続手段と、
前記ヒートカッタを前記フィルムに押付ける方向へ付勢する付勢手段と、
を備えることを特徴とする請求項４に記載の製袋装置。
前記接続手段が、前記ヒートカッタ又は前記従節のうちの一方に接続したピストンロッドと、前記ヒートカッタ又は前記従節のうちの他方に取付けたシリンダとを備え、前記シリンダに供給される流体圧に基づいて、前記ヒートカッタを前記フィルムに押付ける方向へ、前記ピストンロッドを付勢することを特徴とする請求項５に記載の製袋装置。