JP5057399B2 - 発泡体を選択的に分布させてなる現場発泡のクッションを製作するための方法および装置 - Google Patents

Description

本発明は、連続的なウェブ材料として供給されるポリマーフィルムから形成される柔軟なバッグに発泡体形成用組成物を収容して有する現場発泡（ｆｏａｍ−ｉｎ−ｐｌａｃｅ）のクッションを製作するための方法および装置であって、ポリマーフィルムが、発泡体形成用組成物を収容するように長手方向および横断方向のシールに沿ってシールされ、現場発泡のクッションを残りのウェブ材料から分離するように切断される、方法および装置に関する。

現場発泡の梱包は、梱包される物体の必要に応じた保護のために、きわめて有用な技法である。現場発泡の梱包は、その最も基本的な形態において、発泡体形成用組成物を送出器からクッションされるべき物体を保持している容器へと注入するステップを含む。典型的には、物体が、膨らむ（膨脹する）発泡体に直接接触することがないよう、プラスチックに包まれる。発泡体が膨らむにつれ、発泡体が物体と容器（例えば、段ボール箱）との間の空き空間へと膨脹し、したがって物体に合った特製のクッションを形成する。

一般的な発泡体形成用組成物は、イソシアネート化合物を、典型的には水および触媒の存在下で、ポリオール（すなわち、複数のヒドロキシル基を含む化合物）などのヒドロキシル基含有材料と混合することによって形成される。イソシアネート／ポリオール前駆体が反応して、ポリウレタンが形成される。同時に、水がイソシアネート化合物と反応して、二酸化炭素が生成される。二酸化炭素が、ポリウレタンを発泡セル状構造、すなわちポリウレタン発泡体へと膨脹させ、これが梱包対象物を保護するように機能する。

他の種類の現場発泡の梱包においては、自動装置が、柔軟なプラスチックフィルムからバッグを製作し、バッグが形成されるときに発泡体形成用組成物をバッグへと送出することによって、現場発泡のクッションを生成する。組成物がバッグの中で発泡体へと膨脹するとき、バッグがシールによって封じられ、次いで、典型的には、クッションされるべき物体を保持している容器の中へと落とされる。やはり、膨らむ発泡体が空き空間へと膨脹しようとするが、あくまでバッグの中である。バッグが柔軟なプラスチックで形成されているため、バッグが、梱包される物体の周囲で個々の特製の発泡体クッションを形成する。このような梱包装置の典型的な種類が、本出願の譲受人へと譲渡されており、例えば米国特許第４，８００，７０８号明細書、第４，８５４，１０９号明細書、第５，０２７，５８３号明細書、第５，３７６，２１９号明細書、および第６，００３，２８８号明細書に記載され、これらのそれぞれの内容は、参照により全体が本明細書に組み込まれる。

上記列挙の特許明細書から気付くことができるとおり、プラスチック製のバッグから現場発泡のクッションを形成する典型的な方法は、発泡体を内部に有するおおむね矩形のバッグを形成するために、プラスチックフィルム材料の重ね合わせを、供給する在庫から送り出されるときに横断方向および長手方向の両者について熱シールすることである。いくつかの場合には、供給するプラスチックフィルム材料の在庫が、Ｃ字形に折り返されたウェブを備えることができ、したがってバッグの片側が、熱シールではなく折り目である。このような方法にしたがって動作する現場発泡の梱包装置は、市場において急速に、幅広く受け入れられるようになってきており、その目的にうまく機能している。

しかしながら、そのような装置の動作の改善が常に追求されている。この点に関し、従来の方法で製造される現場発泡のクッションに関する１つの困難は、装置から送り出されるときのクッションにおいて、発泡体形成用組成物がクッション内に一様に分布していない点にある。発泡体形成用組成物は、バッグの底部へと送出される傾向にあり、前駆体化学物質が反応するとすぐに膨脹を開始する。クッションを輸送用容器へと配置する前に、装置から送り出されたクッションを手に取り、クッションを平坦な表面に置き、発泡体形成用組成物をクッションの内部でおおむね一様な厚さの層へと再分布させるように自身の手を使用することが、作業者にとって一般的な実務である。

この技法における問題は、作業者がクッションを平坦な表面へと置くことができるときまでに、発泡体形成用組成物が、すでにかなりの程度の膨脹を済ませている点にある。すでに形成済みの発泡体を再分布させるとき、発泡体のセル構造が乱される。これにより、クッションの体積の膨脹の量が、設計時の意図よりも少なくなる可能性があり、したがって発泡体の密度が所望よりも高くなる。さらには、発泡体の密度の一様性が損なわれる可能性があり、かなりの密度の非一様性が、クッションにおいて生じる可能性がある。結果として、クッションが、設計時に意図された保護特性を有さない可能性がある。

本発明は、上述のニーズに対応するとともに、他の利点を達成する。本発明の一実施形態においては、現場発泡のクッションを製作するための方法であって、クッション製作サイクルは、
長手方向に沿って延びる１対の連続的なポリマーフィルム部分を用意し、フィルム部分を互いに反対で平行の関係に配置するステップと、
反応して膨脹ポリマー発泡体材料を形成するように機能することができる発泡体形成用組成物をフィルム部分の間に送出するための発泡体送出器であって、発泡体形成用組成物が送出される「オン」状態または発泡体形成用組成物の送出が停止される「オフ」状態のいずれかであるように制御することができる発泡体送出器を、フィルム部分の間に配置するステップと、
以下の動作、すなわち（１）発泡体形成用組成物が送出されているときに送出器をフィルム部分の横断方向に沿って移動させること、および（２）発泡体形成用組成物が完全に膨脹した状態未満である間に発泡体形成用組成物の再分布を生じさせるために、フィルム部分の所定の領域に互いへと向かう圧力を加えるように構成および配置されている分散装置を通って、フィルム部分を長手方向に前進させることのうちの少なくとも一方を実行することによって、フィルム部分の間に選択的に発泡体形成用組成物を配置するステップと
を含む、方法が提供される。

分散装置が、種々の効果を達成するように発泡体形成用組成物をさまざまな方法で再分布させることができる。一実施形態においては、分散装置が、組成物を、実質的に一様な厚さの層へと再分布させる。別の実施形態においては、分散装置が、組成物を、厚さが長手方向および横断方向の少なくとも一方において所定の方法で変化している層へと再分布させる。

分散装置による発泡体形成用組成物の再分布または分散は、発泡体形成用組成物が送出された直後に行われる。したがって、組成物が大きな程度の発泡を経るための時間がなく、したがって組成物の再分布が、最終的に形成される発泡体構造を乱すことがない。組成物が、クッションが所望の保護特性を有するように所望の量だけ膨脹することができる。

さらに別の実施形態においては、発泡体形成用組成物が、長手方向および横断方向の少なくとも一方において離間した複数の別個の発泡体形成用組成物として送出される。

さらに、本発明は、現場発泡のクッションを製作するための装置を提供する。本発明の一実施形態による装置は、
長手方向に沿って延びる１対の連続的なポリマーフィルム部分を供給し、フィルム部分を互いに反対で平行の関係に位置させるフィルム供給／案内システムと、
フィルム部分の間に配置され、反応して膨脹ポリマー発泡体材料を形成するように機能することができる発泡体形成用組成物をフィルム部分の間に送出するように動作することができる送出器と、
フィルム部分を長手方向に前進させるように構成および配置されているフィルム駆動機構と、
発泡体形成用組成物が完全に膨脹した状態未満である間に発泡体形成用組成物の再分布を生じさせるために、前進しているフィルム部分の所定の領域に互いへと向かう圧力を加えるように構成および配置されている分散装置とを備える。

本発明の一実施形態による分散装置は、第１および第２のフィルム係合部材を備え、第１および第２のフィルム係合部材の間に、前進するフィルム部分がフィルム部分の間の発泡体形成用組成物とともに通過するギャップが画定される。ギャップの幅を、第１および第２のフィルム係合部材を互いに対して移動させることによって調節することができる。

一実施形態においては、第１のフィルム係合部材が、横断方向に平行な軸を中心にして駆動モータによって回転させられる駆動ローラを備え、第２のフィルム係合部材が、駆動ローラの軸に平行かつ駆動ローラの軸から離間した軸に沿って延びる分散部材を備え、駆動ローラがフィルム部分のうちの一方に接触し、分散部材が他方のフィルム部分に接触する。分散部材は、自由に回転できるローラ、被駆動ローラ、回転しないロッドまたはバー、などであってよい。フィルム部分が、１対の横断方向に離間した被駆動ローラと協働してニップを形成する駆動ローラによって長手方向に前進させられ、フィルム部分の両方の長手縁が、ニップを通過し、駆動ローラと摩擦によって係合し、駆動ローラによって前進させられる。

駆動ローラと分散部材との間のギャップの幅を、製造が望まれるクッションの特性に応じて設定することができる。例えば、幅を、送出される発泡体形成用組成物の体積に応じて設定することができる。また、ギャップの幅を、フィルム部分がギャップを通過して前進させられるにつれて変化させることも可能である。例えば、ギャップを、発泡体形成用組成物の膨脹に鑑みて、フィルム部分が前進させられるにつれて徐々に広げることができる。別の例として、ギャップを、長手方向において発泡体形成用組成物の層の厚さに所定の変化を生じさせるように、変化させることができる。

一実施形態においては、分散部材が、フレームに取り付けられ、フレームは、分散部材の軸に平行かつ分散部材の軸から離間した枢支軸を中心にして回転可能であり、枢支軸を中心とするフレームの回転が、分散部材と駆動ローラとの間のギャップの幅を変化させる。本発明の方法の一態様によれば、クッション製作サイクルの開始において、フレームが、分散部材が駆動ローラに密に隣接する（例えば、駆動ローラに係合してニップを形成する）第１の位置に位置するように最初に配置され、発泡体形成用組成物が、分散部材および駆動ローラの上流でフィルム部分の間に送出される。次に、フレームが、分散部材と駆動ローラとの間にギャップを設定するように分散部材を駆動ローラからさらに離れた第２の位置へと動かすために回転させられ、駆動ローラが、ギャップを通ってフィルム部分を前進させるように回転させられる。

本発明の一実施形態によれば、駆動ローラが、ギャップを通って所定の長さのフィルム部分を前進させ、次いでフィルム部分を停止させるように止められ、フィルム部分が、横断方向のシールに沿ってシールされ、切断される。シールおよび切断の工程を、フィルム部分に接触して配置される加熱された部材によって同時に実行することができる。

一実施形態においては、押し付け部材がフレームに取り付けられ、フレームが、フィルム部分をシールおよび切断するために、押し付け部材によってフィルム部分を加熱された部材へと押し付けるように、枢支軸を中心にして回転させられる。

クッション製作サイクルの開始において、フィルム部分の横断方向のシールを、分散部材および駆動ローラの下流に配置することができ、分散部材を、フィルム部分を駆動ローラへと押し付けるように駆動ローラとの挟み付けの係合状態におくことができる。その結果、発泡体形成用組成物がフィルム部分の間に送出されるとき、横断方向のシールが、分散部材と駆動ローラとの間の挟み付けの係合によって、発泡体形成用組成物から最初は分離されている。それによって、発泡体形成用組成物が強力に送出されることによって横断方向のシールが破れるという出来事を、大幅に減らすことができ、あるいはなくすことができる。

本発明は、発泡体送出器の移動、送出器の移動の速度、フィルム部分の前進、フィルムの前進の速度、送出器の「オン」および「オフ」動作、ならびに発泡体の厚さを制御するための分散部材の動作、などといった変数を制御することによって、クッションにおける発泡体の選択的かつ制御された配置を可能にする。

以上、本発明を一般的な表現にて説明したので、次に添付の図面を参照する。図面は必ずしも比例尺ではない。

次に、本発明を、本発明のいくつかの実施形態を示しているが、本発明のすべての実施形態が示されているわけではない、添付の図面を参照しつつ、以下でさらに詳しく説明する。実際、これらの発明を、多数のさまざまな形態にて具現化することが可能であり、本発明を、本明細書に記載される実施形態に限定されるものと解釈すべきではない。むしろ、これらの実施形態は、本明細書の開示によって該当の法的要件が満足されるように提示されている。同様の符号は、全体を通して、同様の構成要素を指し示している。

図１から図３が、本発明の一実施形態によるバッグ内発泡クッションを製作するための装置２０を示している。装置が、それぞれがおおむねプレートの形態であって互いに離間している１対の平行なフレーム部材２２、２４、ならびにフレーム部材２２、２４の間に接続されておおむね剛なフレームを形成する複数の支持ロッド２６などを含む。フレームの上端に、１対の自由に回転できるアイドラローラ２８、３０が、２枚重ねのフィルム材料の供給ロール３２を支持するように、フレーム部材２２、２４の間に回転可能に支持されている。供給ロールは、２つの別個のポリマーフィルム層を互いに重ね合わせ、２枚重ねのフィルム材料のロールを形成するように中空の筒状の芯材の周囲に巻き付けて備える。図２に示すように、２枚重ねのフィルム材料の一方の層３４のみが、供給ロール３２から引き出され、アイドラローラ２８を過ぎて下方へと進む。層３４を、図示のようにロッド２６のうちの２つによって案内することができ、あるいは図２に示した上側のロッド２６を省略してもよい。２枚重ねのフィルム材料の他方の層３６は、供給ロール３２から引き出されて、ロール３２と他方のアイドラローラ３０との間のニップを通過し、次いで下方へと進んで、もう１つのロッド２６によって案内される。２枚重ねのフィルムの供給を使用してバッグ内発泡クッションを製作するためのおおむね同じ形式の装置が、米国特許第６，１７８，７２５号明細書および米国特許第６，４７２，６３８号明細書に記載されており、これらの開示の全体が、参照により本明細書に組み込まれる。

装置は、フレームの下端の付近においてフレーム部材２２、２４の間に回転可能に取り付けられた駆動ローラ４０を含む。駆動ローラ４０は、フレーム部材２４に取り付けられたモータ４２によって駆動される。さらに、装置は、横断方向に離間した１対の自由に回転できる被駆動ローラ４４、４６を、フレーム部材２２、２４の間を延びる軸４８に取り付けて含む。被駆動ローラ４４、４６が、駆動ローラ４０とのニップを形成している。フィルムの層３４、３６が、図２に示されているように、被駆動ローラと駆動ローラとの間のニップに通されている。駆動ローラ４０は、フィルムが実質的に滑りなしで駆動されるよう、弾性的な圧縮が可能であってフィルムを摩擦によって把持する外表面を含む。例えば、駆動ローラを、発泡体材料（ショアＡ ７０のデュロメータ硬度を有し、約０．２５インチの厚さを有するシリコーン発泡体など）からなるスリーブで覆われた剛な円筒形のローラで形成することができる。図示のように、被駆動ローラ４４、４６は、フィルムの層の縁に長手方向の畝を付与するために、ローラの長手方向において離間した外周の畝を有することができる。このような長手方向の畝は、フィルムの縁に剛性を与えるとともに、フィルムがローラから真っ直ぐに駆動されて、駆動ローラ４０に巻き付くことがないように保証するうえでも役に立つ。

さらに、装置は、発泡体送出器５０を、２つのフィルム層３４、３６の間に配置されたキャリッジ５２に取り付けて備える。キャリッジ５２は、フレーム部材２２、２４の間を延びる案内レール５４にスライド可能に取り付けられている。回転式の送りねじ５６が、フレーム部材の間に回転可能に取り付けられ、両方向に回転できるモータ５７によって駆動される。送りねじは、キャリッジ５２上のナット（図示せず）に係合している。したがって、送りねじ５６が或る方向に回転すると、キャリッジ５２および送出器５０が図３の案内レール５４に沿って左方へと移動し、送りねじが反対の方向に回転すると、キャリッジおよび送出器が図３の右方へと移動する。ねじ５６の回転速度を変化させると、送出器の移動速度が変化する。発泡体送出器への供給が、２つの前駆体化学物質を送出器へと送り込む供給ホース５８、６０によって行われ、送出器において前駆体化学物質が（内部で送出器の混合チャンバにおいて、あるいは送出器から送出されるときに外部で）混ざり合い、発泡体形成用組成物が形成される。組成物が、駆動ローラ４０および被駆動ローラ４４、４６の直上（上流）の位置において、ポリマーフィルム材料の２つの層３４、３６の間に送出される。

横断方向における送出器５０の移動（すなわち、位置および随意により速度）を制御することによって、発泡体形成用組成物を任意のさまざまなパターンにて送出することができる。可能なパターンを、組成物を送出しつつフィルムの層３４、３６を駆動することによって（およびフィルム移動の速度を随意的に変える）、および／または送出器５０の横断方向移動および／またはフィルム層の移動の際に組成物の流れを１回以上、瞬間的に中断させることによって、さらに増やすことができる。図４が、本発明によって可能な発泡体形成用組成物６２の多数の考えられるパターンのうちのただ１つを示している。図示のジグザグパターンは、フィルムの層３４、３６を駆動ローラ４０によって駆動しつつ、送出器を方向を３回変えるように往復移動させることによって形成されている。パターンは、組成物が切れ目のない筋を形成している点で連続的である。しかしながら、組成物の別個の離間した領域によって形成される不連続なパターン（図示せず）も、上述のように組成物の流れを瞬間的に中断することによって可能である。例えば、発泡体を、横断方向に延びかつ長手方向において離間している２本以上の細いストライプや、横断方向および長手方向において離間しているドット、などとして送出することが可能である。

本発明によるフィルム供給／駆動システムの別の実施形態が、図６から図８に示されている。この実施形態は、Ｃ字形に折り畳まれたフィルムのフィルム供給ロール３２’を使用しており、すなわち平坦なフィルムが、平坦なフィルムの一方の縁が他方の縁に整列するように長手方向の中央線に沿って折り畳まれ、したがって平行に重なり合う関係の２つのフィルム部位３４’および３６’を形成している。供給ロール３２’は、軸３３に取り付けられており、軸３３の両端が、ロールの端部を超えて突き出し、ロールを駆動ローラ４０に係合させるように構成されたフレーム部材２２’、２４’の溝３５に係合している。溝３５は、供給ロールが重力によって駆動ローラに押し付けられるように傾けられている。したがって、駆動ローラが回転することで、供給ロールが回転させられ、Ｃ字形に折り畳まれたフィルムが繰り出される。フィルムは、上方へと案内され、フレーム部材２２’、２４’の間に回転可能に取り付けられて自由に回転する案内ローラ３７を超え、２つの層３４’、３６’が、分離器部材３９によって互いから引き離され、Ｃ字形に折り畳まれたフィルムの開放縁から層の間に突き出す送出器のための空間が形成される。次いで、フィルムは、先の実施形態と同様に駆動ローラ４０と被駆動ローラ４４、４６との間のニップに通される。

装置のＣ字形の折り畳みの実施形態においては、装置が、図７にもっともよく示されているように、２つのフィルム層３４’、３６’を、層の間に発泡体形成用組成物を送出した後で、Ｃ字形に折り畳まれたフィルムの開放縁に沿って一体に封じるための長手方向のシール装置を含む。さまざまな種類の長手方向のシール装置を使用することが可能であり、本発明がこの点において限定されることはない。適切な種類の長手方向のシール装置は、米国特許第６，５５０，２２９号明細書に記載されているようなシール用ワイヤであり、その開示の全体が、参照により本明細書に組み込まれる。この種のシール用装置は、被駆動ローラ４４の周囲に部分的に巻き付けられて被駆動ローラ４４に形成された溝に位置するシール用ワイヤ６４を備え（例えば、前述したローラの２つの外周の畝との間、フィルムの層が被駆動ローラ４４と駆動ローラ４０との間のニップを通過するときに、シール用ワイヤがフィルムの層に接触する。シール用ワイヤは、電流を通したときに高温になる抵抗ワイヤを備え、フィルムの層をシール用ワイヤに接触する局所領域においてフィルムの層の融点へと加熱し、層を一体にシールする。あるいは、シール装置が、米国特許第６，４７２，６３８号明細書に記載のようであってもよく、その開示の全体が、参照により本明細書に組み込まれる。

２枚重ねのフィルムの供給ロール３２を使用する上述の装置の第１の実施形態においては、このような長手方向のシール装置が、フィルムの２つの縁のそれぞれに必要となることを、理解できるであろう。すなわち、上述のようなシール装置を、他方の被駆動ローラ４６に組み合わせることができる。

分散装置および横断方向シール／切断装置についての以下の説明は、本発明の上述の実施形態のどちらにも適用可能である。図９から図１１が、本発明の一実施形態による分散装置および横断方向シール／切断装置の構造および動作を図式的に示している。装置が、駆動ローラ４０に対して可動に取り付けられ、駆動ローラの回転軸に平行に延びている分散部材７０を含む。図示の実施形態においては、分散部材７０が、フレーム７２に回転可能に取り付けられて自由に回転するローラを備える。しかしながら、代案として、分散部材が、棒などの非回転の部材であってもよく、あるいは適切な駆動機構（図示せず）によって駆動されて回転する被駆動ローラであってもよい。フレーム７２自体は、被駆動ローラ４４、４６の軸４８の軸を中心にして回転できるように、装置に回転可能に取り付けられる。両方向に回転できるモータ７４（図１）が、フレーム７２を一方の方向または他方の方向に回転させるようにフレームへと接続される。フレーム７２を軸４８の軸を中心にして回転させることで、分散部材７０が、駆動ローラ４０に近づき、あるいは駆動ローラ４０から離れるように移動する。フレーム７２にエンコーダ（図示せず）を組み合わせることができ（例えば、エンコーダをモータ７４に組み込むことができる）、フレームの回転の向きを検出して、エンコーダの出力に基づいてモータ７４を適切に制御することによってフレームの回転の向きを制御することができる。

図９は、フレーム７２を、分散部材７０を駆動ローラ４０との挟み付けの係合に位置させる位置に示している。フレーム７２を或る方向に回転させることが、図１０に示されるとおりに分散部材を駆動ローラから離れるように動かして、両者の間にギャップ７４を生成するために有効である。フレーム７２の位置の制御が、ギャップ７４を、製造される特定のクッションの必要に応じて、さまざまな距離のいずれかへと調節するために有効である。

フレーム７２が被駆動ローラ４４、４６の軸を中心にして回転するため、被駆動ローラは、フレーム７２の回転位置にかかわらず、駆動ローラ４０との挟み付けの係合にある。本発明によれば、最初にフレーム７２を、図９に示されているように位置させて、分散部材７０を駆動ローラ４０との挟み付けの係合に位置させることができる。発泡体送出器５０が、フィルムの層３４、３６の間に発泡体形成用組成物６２を送出するように動作する。フレーム７２が、所定のギャップ７４を設定するように分散部材７０を駆動ローラ４０から離れるように移動させるように回転させられ、駆動ローラ４０が、図１０に示されているように装置を通ってフィルムを駆動するように回転させられる。駆動ローラ４０によってフィルムが駆動されるときに、分散部材７０が、フィルムの部位３４に対向のフィルムの部位３６へと向かう圧力を加え、発泡体形成用組成物６２について、フィルムの層の間で所望の様相での空間的な再分布を生じさせる。この組成物の再分布は、好都合には、組成物が有意な程度の膨脹を生じる前に行われる。

組成物の再分布の様相は、ギャップ７４の大きさおよび分散部材７０の構成によって決定づけられ、分散装置が回転するか、あるいは静止しているかによって決定づけられる。例えば、図５ａおよび図５ｂは、一定の円柱形の断面の分散部材によって、フィルムがギャップを通って駆動されるときにギャップ７４の大きさを変化させて、加工されたクッションを示している。さらに詳しくは、発泡体形成用組成物が、ギャップ７４を小さくすることによって生み出された比較的厚さの小さい領域７６を、ギャップ７４を大きくすることによって生み出されたより厚い２つの領域７８を側方に位置させて含むように再分布させられている。すなわち、最初に発泡体が送出されてフィルムの各部位が前進させられるときに、ギャップ７４が、厚い領域７８のうちの一方を生成するように大きめに設定され、次いで薄い領域７６を生成するようにギャップが狭められ、最後に第２の厚い領域７８を生成するようにギャップが増やされる。また、分散装置を、発泡体組成物をクッションの幅方向および／または長手方向について一定でない方法で再分配するための一定でない形状を有するように構成することで、厚さの異なる領域を生成することも可能である。図５ａに示されているような領域７６、７８の非対称形状を、フィルムが進められるときに送出器を往復移動させ、かつ可能であればフィルムの速度を変化させることによって、発泡体をおおむねＣ字の構成に送出することによって生み出すことができる。あるいは、発泡体の送出およびフィルムの前進の際に送出器を静止させておくことによって、おおむね対称な形状を生み出すことが可能である。

ひとたびフィルムの層が、製造しようとするクッションの所望の長さに相当する長さにわたって駆動されると、駆動ローラ４０が停められ、フレームに接続されているシール用金床８０によってフィルムの層をワイヤを介して電流を通すことによって加熱されている横断方向のシール用ワイヤ８２に向かって押し付けるように、フレーム７２が、図１１に示されているように回転させられる。駆動ローラ４０が、金床８０によってフィルムの層をシール用ワイヤへとしっかりと押し付けることができるよう、シール用ワイヤ８２のための裏当て部材を形成する。金床は、弾性変形可能な表面を有することができる。例えば、金床の表面を、ポリマー発泡体（約０．２５インチの厚さのシリコーン発泡体、など）の層によって形成することができる。加熱されたシール用ワイヤが、フィルムの層を切断すると同時に、層を一体にシールして、完成したクッションを上横縁に沿って封じる横断方向のシールを形成し、さらに次に製造されるクッションのための底部の横断方向のシール８３（図９）を生成するように機能する。

図１２および図１３は、本発明のさらに別の実施形態による装置を、分かり易くするために装置の一部を省略して示している。装置は、発泡体送出器１５０が、直線移動の様相ではなくて枢動の様相で運動する横断方向移動機構１６０に取り付けられている点で、先に述べた実施形態から相違している。さらに具体的には、送出器が、アーム１６２の下端に取り付けられており、アーム１６２が、アームの長さの中間位置に配置された軸１６４を中心にして枢動する。アーム１６２の上端が、流体シリンダ１６８（空気圧または油圧シリンダ、など）のロッド１６６へと接続されている。したがって、ロッドを引き込む（図１２）ことで、アーム１６２が一方の方向に枢動し、ロッドを延ばす（図１３）ことで、アームが他方の方向に枢動する。発泡体組成物が送出器１５０から送出されるときにシリンダ１６８を適切に制御することによって、発泡体組成物を、すでに述べたように、さまざまなパターンにて送出することができる。

本発明の任意の実施形態による装置は、装置の状況を検出して、装置の動作の制御を助けるための種々のセンサを含むことができる。例えば、所定の長さのクッションを製作することが望まれる可能性がある。所望のクッション長さを製作するように装置を制御するために、供給するフィルムが、図７に示されているように、知られている固定の間隔でフィルムに印刷された不透明なバーＢを有することができる。光電センサ（図示せず）を、バーを検出する目的で、装置のハウジングの内部に配置することができる。このセンサが、バーを印刷のないフィルムから見分けることができる。電子制御アセンブリ（図示せず）が、センサから受信される情報に基づいてバーを数え、前進させられたフィルムの長さを測定することができる。この方法で、コントローラが、所望の長さのクッションを製作するように、フィルムを正確に送ることができる。また、供給するフィルムが尽きたことを検出でき、したがってフィルムなしでクッションの製作を試みることがないよう、装置を停止させることができる。

あるいは、駆動ローラ４０の回転を、エンコーダなどで検出することができ、エンコーダの出力を、装置を通って駆動されたフィルムの長さを正確に測定するために、使用することができる。エンコーダは、モータ４２に組み込まれていても、あるいはモータから分かれていてもよい。これは、フィルムの供給からバーＢをなくすことを可能にする。

装置の始動時に、コントローラが、送出器の溶媒系統の清掃サイクルを実行し、他の自己テストを実行する。溶媒系統は、「Ｓｅｌｆ−Ｃｌｅａｎｉｎｇ Ｆｌｕｉｄ Ｄｉｓｐｅｎｓｅｒ」という名称の米国特許第６，８１１，０５９号明細書に記載のとおりであってもよく、その開示の全体が、参照により本明細書に組み込まれる。装置は、最初のクッションを製作する前に、化学物質なしでのフィルムのみのサイクルを実行する。これは、底部の横断方向のシール８３（図９）の存在を保証するためである。装置は、好都合には、起動されるたびに、フィルムのロールが交換されたときに常に、あるいはエラーの状況の後に、空のクッションを生成する。次いで、作業者が、コントローラに接続されたキーパッドのキーを押すことによって、クッションの長さおよび厚さを選択する。クッションの長さは、数インチから何フィートにも達することができるが、多くのクッションは、１から５フィートの範囲にある。厚さは、発泡体の膨脹後に、約０．５インチから２インチ超まで、さまざまであってよい。

サイクルの開始において、分散部材７０を、図９に示したとおりの出発位置に位置させることができる。送出器５０、１５０が、所定の出発位置へと移動して、送出を開始する。駆動ローラ４０が、フィルムの駆動を開始し、分散部材７０と駆動ローラとの間のギャップ７４が、図１０に示されるとおり所望の値へと開かれる。駆動ローラが、選択された長さにとって正しい量だけ、フィルムを前進させる。駆動および送出の際に、送出器を横断方向に沿って（例えば、往復運動にて）移動させ、分散装置および駆動ローラの接点においてフィルムの層の内側に発泡体のビードを広げることができる。さらに、所望であれば、フィルムが進められるときにギャップ７４の大きさを変化させるように、分散部材７０を動かすことができる。送出される化学物質の量は、選択されたクッションの長さおよび厚さに基づき、コントローラによって決定される。フィルムが進められるときに、フィルムの層を長手方向の縁に沿ってシールするように、長手方向のシール装置を動作させることができる。シール装置を、フィルムが融着していない１つ以上のすき間を生成して、したがって発泡体が膨脹するときにバッグから空気を逃がすことができるようにするために、縁に沿った１つ以上の位置において瞬間的にオフにすることができる。駆動サイクルの終わりにおいて、フレーム７２が横断方向のシールおよび切断の位置へと回転させられ、図１１のようにクッションがシールおよび切断される。次いで、フレーム７２が中立位置へと回転させられ、作業者が、膨脹しているクッションを装置から取り出す。サイクルの終わりにおいて、送出器が所定の位置に戻り、送出器を清掃するように溶媒サイクルが実行される。

装置は、送出器のノズルが汚れて手当てを必要としているか否かを判断するためのセンサを、さらに含むことができる。典型的には、送出器のノズルが汚れると、ノズルの端部に発泡体の蓄積が形成され、ノズルの下方に突き出す。装置が、レーザセンサなどのセンサを含むことができ、ノズルが有意な発泡体の蓄積を有していない限りは遮られることがないが、発泡体が或る程度までノズルに蓄積すると遮られる経路に沿って、そのようなセンサがビームを導く。センサを、装置に取り付けられた反射器へと向けることができ、センサおよび反射器を、装置を通るフィルムの経路の外側で送出器の移動の範囲の片側の至るところなど、所定の位置に配置することができる。したがって、送出器が所定の位置に位置したときに、ノズルが汚れていないならば、レーザビームが反射器によって検出器へと反射され、ノズルが正常な状態であることを知らせる。しかしながら、発泡体がビームを遮るほどに充分に蓄積されている場合、検出器がビームを受信せず、ノズルが手入れを必要としていることを知らせる。他の種類のセンサも、レーザおよび反射器の構成の代わりに使用することが可能である。

本発明によれば、発泡体形成用組成物の分散が、発泡体が層の間へと送出されるとき、および／または送出の直後に制御される。発泡体の配置についてのすべての操作が、化学物質が液体の状態にあるときに完了し、有意な量の膨脹に先立って完了する。従来のバッグ内発泡装置は、化学物質をバッグの中央および底部へと送出している。作業者が、バッグを梱包される物体と箱の壁との間などの限られた空間にうまく納めることができるよう、バッグをテーブル上に置いて、化学物質をバッグの全体へと分散させるように手作業で広げることがしばしばである。これは、時間がかかるばかりでなく、発泡体が大きく膨脹してから広げられるために、クッションの最終的な状態にとっても不利である。膨脹後の発泡体を強く押すことで、気泡が追い出されて、発泡体がより密になり、発泡体クッションに意図された密度および保護特性が変化してしまう。本発明のクッションは、装置から出たときにすぐに使用できる状態にあるため、より膨脹しておらず、よりしなやかであり、梱包対象の物体の周囲により一致するように巻き付けることができ、物品をよりしっかりと保持し、優れた保護をもたらすことができる。発泡体形成用組成物の分散が、膨脹に先立って完了しているため、発泡体が設計どおりに膨らみ、密度が設計どおりである。

本発明にしたがって形成される平坦なクッションを、多数の小さな品物を梱包するときに特に有用な多層の梱包に使用することができる。クッションが平たく配置され、品物がクッションの上へと並べられる。次のクッションが品物の上へと置かれ、さらなる品物の層がその上に配置され、続いて別のクッションであり、以下同様である。この方法で、品物の複数の層が、品物の形状に一致して品物を固定するクッションの間に挟まれる。

また、本発明にしたがって製作されるクッションを、箱または他の容器の内側の内張りに使用することができる。品物を容器に配置して、品物を動かぬように保持して保護するように包むことができる。複数の品物が容器へと配置される場合には、クッションを品物の間を縫って進むように配置して、すべての品物を動かぬように保持することができる。

以上の例は、平坦なクッションに一意的な用途であり、従来の装置によって製作されるバッグ内発泡のクッションでは、すでに述べたように、そのような装置から出現するクッションが平坦でなく、むしろすべての発泡体がバッグの底部に位置しているため、現実的に達成することができない用途である。しかしながら、本発明は、伝統的なバッグ内発泡の用途に使用された場合でも、顕著な利点をもたらすことが可能である。そのような用途の１つは、壊れ易い品物を輸送用の箱に梱包することである。一般に、膨脹する発泡体のバッグが、箱の底部に配置される。梱包対象の品物が、膨脹するクッションの上に配置される。次いで、膨脹する発泡体からなる別のバッグが、品物の上へと箱の中に配置され、発泡体が膨脹および硬化を終えるときに箱が封じられる。他のバッグ内発泡のクッションにおいては、バッグが箱へと配置されるときに、膨脹する発泡体のすべてがバッグの底部にある。梱包作業者が、より良好な被覆および充填を得るために、発泡体を手作業で広げることがしばしばである。化学物質が、そのように広げられるときまでにすでに大きく膨らんでいる。途中まで膨らんだ発泡体を広げるという行為は、発泡体から気体を押し出し、したがって膨脹を終えるとき、発泡体が完全には膨脹しない。したがって、発泡体が、設計時の意図よりも密になり、保護の質が変化してしまう。また、発泡体がより密であるため、空間を充填するためにより多くの化学物質が必要になる。これが、コストを上昇させるとともに梱包の質を低下させ、クッションの重量がより大きいために輸送のコストも上昇させる。

本発明のクッションにおいては、化学物質の再分布がすべて、化学物質が有意に膨らむ前に実行されるため、密度が正確であり、必要とされる化学物質がより少ない。これは、コストを節約するとともに、より良好な品質のクッションをもたらす。他の利点は、発泡体が梱包対象の物体の周囲の全域により一様に広がるため、箱の内部の空き空間がより容易かつ一貫して満たされる点にある。本発明の発泡体は、空間を充填するときに袋の全体へと移動する必要がない。これは、発泡体が膨脹するときに物体の周囲を押し進む必要がないため、発泡体が膨脹するときの箱の内部の圧力を小さくする。したがって、バッグの排気およびフィルムのしわによって引き起こされる厄介事が、あまり問題にならず、排気の不足に起因する発泡体の収縮が、事実上なくなる。

本発明が既存のバッグ内発泡の製品よりも有利である他の分野は、前成形クッションの成型にある。金型が、内部空洞を有する箱および蓋で構成される。内部空洞は、所望のクッションの形状である。この空洞が、通常は、真空源へと接続された金型の後ろ側の空間につながる一連の貫通穴を有する。膨脹する発泡体のバッグが金型に配置され、膨脹する発泡体のバッグを空洞の深さおよび長さへと吸い付ける上で助けとなるよう、真空が加えられる。すでに述べたように、伝統的なバッグ内発泡の製品においては、すべての発泡体がバッグの一端に位置しており、すなわち金型の一端に位置している。金型の蓋が閉じられ、膨脹する発泡体は、膨脹して充填するときに金型の遠い端部まで移動しなければならない。発泡体が膨脹して金型の他端へと押し進むとき、内圧が生じて、金型の蓋に大きな力を作用させる。これらの力は、金型の大きさおよび形状に応じてさまざまであるが、中程度の大きさの金型の蓋は、５０ポンドを超える力に容易に直面し得る。真空が、膨脹する発泡体が空洞の最も深い部分を充填するうえで助けとなるよう、発泡体の膨脹の時間の大部分またはすべてにわたって維持される。すでに述べたように、発泡体を金型への配置に先立って手作業で広げることができるが、やはり発泡体を密にして、収率を低下させることになる。

本発明においては、発泡体が有意な膨脹の前に広げられており、発泡体を、金型の長さおよび幅だけでなく、空洞の深さにも合わせてあつらえることができる。例えば、クッションを端部において中央よりも厚くすべき場合に、膨脹前の化学物質を端部において中央よりも多くすることができるよう、分散装置を適切に設計および制御することによって、発泡体の厚さを変えることができる。バッグが金型に配置されるとき、化学物質が空洞の長さおよび幅をすでに覆っており、したがって発泡体の膨脹の実質的にすべてが、空洞の深さの方向に生じる。内圧、したがって蓋への力が、大きく低減される。上述の５０ポンド超の例が、本発明においては１５ポンド程度になる。さらには、バッグを空洞へと完全に沈むように補助するだけでよいため、真空を短い時間（おそらくは、１秒）だけオンにすればよい。この方法によって製造されたクッションは、より一貫した密度および充填を有しており、したがって従来からの方法よりも高品質である。

さらに、従来のバッグ内発泡システムにおいては、発泡体形成用組成物が、かなりの大きさの圧力のもとでバッグの下方のシールへと直接送出されている。シールにピンホール漏れまたは他の弱点が存在すると、膨脹する化学物質のフィルムの外側への漏れが生じ、作業者、装置、およびクッションによって梱包される品物に付着し得る。しかしながら、本発明によれば、下部のシール８３を、図９に示されるとおり発泡体組成物から分離する分散部材７０と駆動ローラ４０との間の挟み付けの係合によって、保護することができる。さらに、発泡体組成物を再分布させることで、発泡体がバッグ内のただ１点から膨脹することがなく、したがって発泡体の膨脹時に長手方向および横断方向の両方のシールに加わる力が小さくなる。

再び図１を参照すると、本発明の一実施形態によれば、駆動ローラ４０、軸４８上の被駆動ローラ４４、４６、分散部材７０、フレーム７２、金床８０および横断方向シール／切断ワイヤ８２（図１では見て取ることができない）、ならびにモータ４２および７４が、自己完結のモジュールを備え、このモジュールを、ユニットとして装置から取り外して、別の同一のモジュールまたは別の構成のモジュールと交換することができる。モジュールは、間に支持ロッド２６を接続して有する互いに反対のフレーム部材２２ａ、２４ａを含む。モジュールは、モジュールのつまみねじ８４を装置のフレーム部材の対応するねじ穴に係合させることによって、装置に取り付けられる。このモジュール式の設計は、モジュールを短時間で、別の幅のフィルムを使用するモジュールまたは別の形状の分散部材を有するモジュールと交換できることを意味する。例えば、分散部材が、発泡体を成形するための溝を有することができる。くぼみまたは他の形状を有する回転する大きな分散部材を、気泡シート、ワッフル形状、または他の多数の発泡体の変形例を生成するために使用することができる。回転する分散部材に代えて、種々のプラウ（ｐｌｏｗ）状の装置を、発泡体を成形するために使用することができる。

図１４は、長手に沿って一定でない断面形状を有する分散ローラ１７０を示している。詳しくは、ローラが、いずれも円柱形の形状であって比較的小さい第１の直径を有する第１の端部１７２、中央部１７４、および第２の端部１７６を含む。さらに、ローラは、２つの大径部１７８を、一方を第１の端部１７２と中央部１７４との間に配置し、他方を中央部１７４と第２の端部１７６との間に配置して含む。大径部１７８は、円柱形であって部位１７２、１７４、１７６の第１の直径よりも大きい第２の直径を有する。

発泡体形成用組成物を含むクッションが、分散ローラ１７０と駆動ローラ４０との間のギャップを通って進められるとき（図１０）、クッション１８０（図１５および図１６）が、分散ローラのそれぞれの小径部１７２、１７４、１７６によって形成される比較的大きな厚さの３つの部位１８２、１８４、１８６と、分散ローラの大径部１７８によって形成されるより小さな厚さの２つの部位１８８とを有するように形成される。より小さな厚さの部位が、より大きな厚さの部位と交互に配置されている。より小さな厚さの部位１８８が、クッションを図１７に示されているようにおおむねＵ字形の構成へと折り曲げることができるよう、ヒンジまたは折れ線として機能することができる。

すでに述べたように、分散部材７０は、自由に回転するローラの代わりに、被駆動ローラであってよい。例えば、図１８および図１９に示した本発明のさらなる実施形態に示されているとおり、分散ローラ７０を、分散部材が被駆動ローラと一緒に駆動されるように、軸４８に取り付けられた被駆動ローラ４４、４６へと機械的に接続することができ、機械的な接続を、分散部材の周速度が被駆動ローラ４４、４６の周速度に対して所定の関係（例えば、被駆動ローラの周速度と同じ）を有するように設計することができる。図１９に示されるとおり、駆動部材１９０（例えば、ベルトまたはＯリング）などを、被駆動ローラ４４、４６のそれぞれのハブ部１９２の周囲および分散ローラ７０の突き出している端部１９４の周囲に、被駆動ローラ４４、４６の回転によって分散ローラも回転させられるように巡らすことができる。駆動部材１９０が係合しているローラ４４、４６のハブ部１９２および分散ローラ７０の端部１９４の互いの直径を、分散ローラの周速度を被駆動ローラの周速度に対して所定の関係（例えば、被駆動ローラの周速度に等しく、あるいは被駆動ローラの周速度よりもわずかに速い）に設定するための正しい駆動比がもたらされるように、選択することができる。被駆動の分散ローラは、フィルムが分散ローラの手前に停滞する傾向が少なくなるなど、さまざまな理由で自由に回転する分散ローラよりも好都合となり得る。

図１９に示されるとおり、被駆動ローラ４４（図示されていないがローラ４６も）は、ハブ部１９２、駆動部材１９０、および分散ローラの端部１９４が位置している端部に、凹所を含むことができる。さらに、図示のとおり、被駆動ローラのための軸４８が、装置の固定の構造に取り付けられた支持ブラケット１９６の開口を通って延びている。支持ブラケットは、凹所を有する被駆動ローラの端部に密に隣接している。

本発明の特定の例示の実施形態についての以上の説明に照らし、本発明が、膨脹する発泡体クッションをポリマーフィルム内への発泡体の制御された配置にて製造できるようにすることを、理解できる。そのような制御された配置は、発泡体送出器５０、１５０の位置、移動の速度、および動作の制御、分散部材７０の位置の制御、ならびにフィルム駆動部４０、４４、４６の制御によって達成される。発泡体送出器に関して、送出器の位置を、すでに述べたとおりに制御することができるが、それに加え、あるいはそれに代えて、フィルムが進められている際および／または送出器が移動している際に送出を行うか否かについて、送出器を制御することができる。例えば、送出器について、送出器を移動させ、および／あるいはフィルムを前進させつつ、発泡体を送出するためのオンおよび発泡体の送出を停止させるためのオフを交互に行うことで、別個の離間した発泡体領域を生成することができる。また、送出器が発泡体を送出する「オン」状態にあるときに、送出器の移動の速度を変化させることができる。フィルムの駆動に関しては、発泡体形成用組成物の再分布の制御を助けるために、送出器が「オン」であるときにフィルムの前進の速度を変化させることができる。このように、本発明は、発泡体の配置に影響する種々の原始変数を制御することによって、大いなる万能性を可能にする。

本発明によって可能にされる万能性のあくまでも一例として、クッションを、Ｃ字形の２つの「レッグ」およびレッグ間を延びるＣ字形の縦の部分のうちのレッグに隣接する部分が比較的厚く、縦の部分の中央部が比較的薄いＣ字形の金型空洞を有する金型でのクッションの成形を容易にするために、細長いおおむねＣ字形の構成に分布した発泡体を有するように製造することができる。そのような場合には、発泡体を、成形に先立ち、厚い部位が形成されるべき場所により多くの発泡体組成物が存在し、薄い部位が形成されるべき場所では発泡体組成物がより少ないように、クッション内に分布させることが望ましい。したがって、以下の手順を、所望のクッションを製造するために使用することができる。
１）最初に、分散部材７０が閉じられ（図９のように）、送出器５０、１５０がフィルムの一方の長手縁に向かった位置に配置され、送出器が「オフ」である状態でフィルムが所定の距離（例えば、２インチ）だけ駆動される。これにより、クッションの底部に余分なフィルムがもたらされ、発泡体の膨脹のために充分な余地が生み出される。
２）送出器が「オン」にされ、フィルムの反対側の長手縁に向かって所定の距離（例えば、４インチ）だけ動かされ、次いで停められる。この送出器の移動の際に、フィルムは駆動されない。これにより、Ｃ字形の下方のレッグが形成される。
３）送出器を「オン」にしたまま、フィルムが最大値の８０％の速度で所定の距離（例えば、６インチ）だけ駆動される。このより遅い速度は、この位置においてクッションにより多くの発泡体を配置することを可能にする。分散部材が、製造しようとする成形クッションの幅に近い幅へと発泡体を広げる位置まで移動させられる。
４）Ｃ字形の縦の部分の中央においては、成形される部品が、より薄い断面を有する。送出器を「オン」にしたまま、比較的少ない発泡体が中央部に送出されるよう、フィルムの駆動速度が９０％へと高められる。成形される部品は、縦の部分の中央部においてより薄くかつより狭いため、発泡体をあまり広げないように、分散部材と駆動ローラとの間のギャップが広げられる。これが、所定の距離（例えば、１８インチ）のフィルムの移動について行われる。
５）上記ステップ３と同様に、フィルムの駆動速度が８０％へと下げられ、分散ローラが、上部の厚い部位の成形部品の幅へと発泡体を広げるために充分に閉じられる。
６）次いで、上述のステップ２と同様に、フィルムの駆動が停められ、送出器（依然として「オン」である）が所定の距離（例えば、４インチ）だけフィルムの最初の長手縁に向かって動かされ、送出器がオフにされる。これにより、Ｃ字形の上方のレッグが形成される。
７）分散部材が完全に開かれ、フィルムが所定の距離（例えば、数インチ）だけ駆動され、次いで切断される。クッションが金型へと配置される。

上述の例は、多数のさまざまな構成のクッションを製作するために本発明にしたがって使用することができる事実上無限のさまざまなプロセスのうちの１つにすぎない。送出器および／またはフィルムを移動させつつ送出器をオン／オフすることができる能力（この能力は、上述の例では使用されていない）によって、さらにより複雑な形状を生成することができる。本発明によって可能にされる発泡体の配置の制御の程度は、クッションの形状および特性の精密な制御を可能にするだけでなく、他の利点も促進することができる。例えば、たとえ完全に膨脹したときでも発泡体が漏れ出すことなくフィルムの部位の間に残るような方法で発泡体の配置を制御することによって、フィルムの部位のシールの必要をなくすことができ、あるいは低減することができる。したがって、長手方向および／または横断方向のシールを省略して、装置およびプロセスを簡略できる可能性がある。

当業者であれば、以上の説明および添付の図面に提示した教示を役立てることで、本明細書に記載した本発明の多数の変形および別の実施形態に想到できる。したがって、本発明が、開示された特定の実施形態に限定されるものではないこと、および変形および他の実施形態が、添付の特許請求の技術的範囲に包含されることを、理解すべきである。本明細書において具体的な用語が使用されているが、それらはあくまで総称的および説明的な意味で使用されており、限定を目的として使用されているわけではない。

バッグ内発泡のクッションを製作するための本発明の一実施形態による装置の斜視図である。 ポリマーフィルムの供給ロールの軸に直交する平面に沿った装置の概略の断面図である。 装置の正面図であり、発泡体送出器を横断方向に移動させるための機構の詳細を示している。 クッションの概略図であり、本発明の一実施形態にしたがって送出される発泡体形成用組成物について考えられる１つのパターンを示している。 本発明の実施形態にしたがって分散装置に通した後のクッションの概略図である。 図５ａのクッションの断面図である。 別のフィルム供給／駆動システムを有する本発明の別の実施形態による装置の一部分の概略の斜視図である。 図６の装置のフィルム供給／駆動システムの上面図である。 フィルム供給／駆動システムの側面図である。 分散装置および横断方向シール／切断装置を備えるフィルム駆動システムの概略の側面図であり、クッション製作サイクルの開始において送出されている発泡体形成用組成物が示されている。 図９よりも後の瞬間における図９と同様の図であり、フィルム駆動システムが、フィルムを駆動するように動作でき、分散装置が、フィルム部分の間の発泡体形成用組成物を再分布させるために、分散装置と駆動ローラとの間に所定のギャップを設定するように作動させられている。 図９および図１０よりもさらに後の瞬間における図９および図１０と同様の図であり、横断方向シール／切断装置が、クッションをシールおよび切断するように作動させられている。 枢動する発泡体送出器を有する本発明の別の実施形態による装置の正面図であり、発泡体送出器が第１の位置に示されている。 図１２と同様の図であり、発泡体送出器が第２の位置に示されている。 自身の長手に沿って一定でない断面形状を有する分散ローラを示している。 図１４の分散ローラを使用して形成されたクッションの概略の平面図である。 図１５のクッションの断面図である。 図１５にクッションを折り曲げることによって形成されるおおむねＵ字形の構造を示している。 本発明のさらなる実施形態による被駆動分散ローラを有する装置の一部分の斜視図である。 装置の一部分の拡大の斜視図であり、分散ローラを駆動するための駆動機構の詳細が示されている。

Claims (15)

1. 現場発泡のクッションを製作するための方法であって、
   長手方向に沿って延びる１対の連続的なポリマーフィルム部分を用意し、フィルム部分を互いに反対で平行の関係に配置するステップと、
   反応して膨脹ポリマー発泡体材料を形成するように機能することができる発泡体形成用組成物をフィルム部分の間に送出するための発泡体送出器であって、発泡体形成用組成物が送出される「オン」状態または発泡体形成用組成物の送出が停止される「オフ」状態のいずれかであるように制御することができる発泡体送出器を、フィルム部分の間に配置するステップと、
   （１）発泡体形成用組成物が送出されているときに送出器をフィルム部分の横断方向に沿って移動させること、および（２）発泡体形成用組成物が完全に膨脹した状態未満である間に発泡体形成用組成物の再分布を生じさせるように、前記クッションを得るための発泡体形成用組成物が送出される時間中に、かつ、クッションを連続的なフィルム部分から分離するためにフィルム部分を切断する前に、形成されるクッションにおける前進するフィルム部分の局所領域に対して厚さ方向の圧力を加えるように構成および配置され、送出器の下流に間隔を置いて配置された分散装置を通して、フィルム部分を長手方向に前進させることにより、フィルム部分の間に選択的に発泡体形成用組成物を配置するステップと
   を含む方法。
2. 分散装置が、厚さが長手方向および横断方向の少なくとも一方において所定の方法で変化している層へと発泡体形成用組成物を再分布させるために使用される、請求項１に記載の方法。
3. 分散装置が、間に発泡体形成用組成物を有する前進するフィルム部分が通過する第１および第２のフィルム係合部材の間のギャップを画定し、ギャップの幅が、第１および第２のフィルム係合部材を互いに対して動かすことによって設定される、請求項１に記載の方法。
4. 第１のフィルム係合部材が、横断方向に平行な軸を中心にして駆動モータによって回転させられる駆動ローラを備え、第２のフィルム係合部材が、駆動ローラの軸に平行かつ駆動ローラの軸から離間した軸に沿って延びる分散部材を備え、駆動ローラがフィルム部分のうちの一方に接触し、分散部材が他方のフィルム部分に接触する、請求項３に記載の方法。
5. フィルム部分が、１対の横断方向に離間した被駆動ローラとともにニップを形成している駆動ローラによって、長手方向に前進させられ、フィルム部分の両方の長手縁が、ニップを通過し、駆動ローラと摩擦によって係合し、駆動ローラによって前進させられる、請求項４に記載の方法。
6. 分散部材が、フレームに取り付けられ、フレームが、分散部材の軸に平行かつ分散部材の軸から離間した枢支軸を中心にして回転可能であり、枢支軸を中心とするフレームの回転が、分散部材と駆動ローラとの間のギャップの幅の変化を生じさせる、請求項５に記載の方法。
7. クッション製作サイクルの開始において、フレームが、分散部材が駆動ローラに密に隣接した第１の位置に位置するように最初に配置され、発泡体形成用組成物が、分散部材および駆動ローラの上流でフィルム部分の間に送出され、フレームが、分散部材と駆動ローラとの間にギャップを設定するように分散部材を駆動ローラからさらに離れた第２の位置へと動かすために回転させられ、駆動ローラが、ギャップを通ってフィルム部分を前進させるように回転させられる、請求項６に記載の方法。
8. クッション製作サイクルの開始において、フィルム部分の横断方向のシールが、分散部材および駆動ローラの下流に配置され、分散部材が、フィルム部分を駆動ローラへと押し付けるように駆動ローラとの挟み付けの係合にある第１の位置にあり、したがって発泡体形成用組成物がフィルム部分の間に送出されるときに、横断方向のシールが、分散部材と駆動ローラとの間の挟み付けの係合によって発泡体形成用組成物から最初は分離されている、請求項４に記載の方法。
9. 発泡体形成用組成物が、長手方向および横断方向の少なくとも一方において離間した複数の別個の発泡体形成用組成物の体積として送出される、請求項１に記載の方法。
10. 送出器が横断方向に動かされているときに送出器が「オン」状態で動作させられている、請求項１に記載の方法。
11. 現場発泡のクッションを製作するための装置であって、
    長手方向に沿って延びる１対の連続的なポリマーフィルム部分を供給し、フィルム部分を互いに反対で平行の関係に位置させるフィルム供給／案内システムと、
    フィルム部分の間に配置され、反応して膨脹ポリマー発泡体材料を形成するように機能することができる発泡体形成用組成物をフィルム部分の間に送出するように動作することができる送出器と、
    フィルム部分を長手方向に前進させるように構成および配置されているフィルム駆動機構と、
    完成したクッションを連続的なフィルム部分から分離するために、フィルム部分を互いにシールし、かつ、フィルム部分を横断線に沿って切断するように作用することができる横断方向シール／切断装置と、
    発泡体形成用組成物が送出器によって送出されているときに送出器をフィルム部分に対して横断方向に移動させるように動作することができる送出器横断方向移動機構と、
    発泡体形成用組成物が完全に膨脹した状態未満である間に発泡体形成用組成物の再分布を生じさせるように、前記クッションを得るための発泡体形成用組成物が送出されている時間中に、かつ、横断方向シール／切断装置がフィルム部分を切断する前に、形成されるクッションにおける前進するフィルム部分の局所領域に対して厚さ方向の圧力を加えるように構成および配置されており、送出器の下流に間隔を置いて配置された分散装置と
    を備える装置。
12. 分散装置が含まれ、前進するフィルム部分がフィルム部分の間の発泡体形成用組成物とともに通過する第１および第２のフィルム係合部材の間のギャップを分散装置が画定しており、第１および第２のフィルム係合部材が、ギャップの幅を設定するように互いに対して可動である、請求項１１に記載の装置。
13. 第１のフィルム係合部材が、横断方向に平行な軸を中心にして駆動モータによって回転させられる駆動ローラを備え、第２のフィルム係合部材が、駆動ローラの軸に平行かつ駆動ローラの軸から離間した軸に沿って延びる分散部材を備え、駆動ローラがフィルム部分のうちの一方に接触し、分散部材が他方のフィルム部分に接触する、請求項１２に記載の装置。
14. 分散部材が、フレームに取り付けられ、フレームが、分散部材の軸に平行かつ分散部材の軸から離間した枢支軸を中心にして回転可能であり、枢支軸を中心とするフレームの回転が、分散部材と駆動ローラとの間のギャップの幅を変化させる、請求項１３に記載の装置。
15. フレームを、分散部材が駆動ローラに密に隣接した第１の位置に位置するクッション製作サイクルの開始における初期位置、および分散部材が分散部材と駆動ローラとの間にギャップを設定するように駆動ローラからさらに離れた第２の位置へと動かされる分散位置から回転させるように、フレームへと接続されたアクチュエータをさらに備える、請求項１４に記載の装置。

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