JP5468284B2 - ボンディングマシン - Google Patents

Description

本発明は、熱可塑性を具備する接着テープを加熱して生地に熱接合するのに好適なボンディングマシンに関する。

従来から、肌着、オムツカバー、スポーツウエア、レインウエアや、ゴム紐、結び紐、ゴムテープなどの紐で緊締を必要とするパンツ、オムツカバー、スポーツウエア、レインウエアや、スーツなどの各種の縫製品の縁部（ヘム部）として、生地に接着テープを接合する構成がある（例えば、特許文献１参照。）。

例えば、図５の（ｃ１）に示すように、生地Ｃと当て布などの他の生地ＣＡを接着テープＴで接合した構成や、図５の（ｃ２）に示すように、生地Ｃの端部Ｃａを折り返して、その折り返した端部Ｃａを接着テープＴで接合した構成がある。

このような生地Ｃの接合に用いられる接着テープＴとしては、常温では接着機能を持たず、加熱により接着機能を発揮することのできる熱可塑性を具備する素材により形成されたものが用いられている。また、接着テープＴは、図５の（ａ）に示すように、少なくとも一面に剥離テープＳが貼り付けられて構成されている。さらに、接着テープＴは、図示しないテープリールにロール状に巻回されている。

前記縫製品の縁部を形成するには、まず、図５の（ａ）に示すように、接着テープＴの外部に露出した一面Ｔａを生地Ｃと対向させた状態で温度と圧力を加えて熱接合する（第１接合工程）。ついで、図５の（ｂ）に示すように、剥離テープＳを剥離する（剥離工程）。ついで、図５の（ｃ１）に示すように、接着テープＴの外部に露出した他面Ｔｂに他の生地Ｃａを当接した状態で温度と圧力を再度加えて熱接合する（第２接合工程）ことにより得る。あるいは、図５の（ｃ２）に示すように、接着テープＴを内側にして生地Ｃの端部Ｃａを折り返した状態で温度と圧力を再度加えて熱接合する（第２接合工程）ことにより得る。

なお、接着テープＴとしては、両面に剥離テープＳを貼り付けた構成もある。この場合、生地Ｃに接着テープＴを貼り付けるのに先だって、一方の剥離テープＳが剥離され、接着テープＴの一面Ｔａ（一方の剥離テープＳが剥離されて外部に露出した面）を生地Ｃに貼り付けた後に、他方の剥離テープＳを剥離して、この他方の剥離テープＳが剥離されて外部に露出した面Ｔｂに生地ＣＡを、あるいは折り返した折返し部である端部Ｃａをその生地Ｃに熱接合することになる。

そこで、接着テープＴを生地Ｃに熱接合するためのボンディングマシンが提案されている（例えば、特許文献２参照。）。

図６から図８は、従来のボンディングマシンの一例を示すものであり、従来のボンディングマシン１０１は、加熱した接着テープＴを生地Ｃに押圧して圧着（熱接合）するための圧着装置１０２と、接着テープＴを生地Ｃに接合する前に加熱するための加熱装置１０３と、可動部の動作の制御を司る制御部１０４とを有している。

前記圧着装置１０２は、押圧ローラ１０６ａおよび受けローラ１０６ｂからなる上下１対の送りローラ１０６（符号１０６は、押圧ローラ１０６ａおよび受けローラ１０６ｂを総称する。）を有している。そして、押圧ローラ１０６ａは、押圧ローラ駆動モータ１０７（図７）の駆動力の伝達を受けて回転駆動可能に形成されており、受けローラ１０６ｂは、受けローラ駆動モータ１０８（図７）の駆動力の伝達を受けて回転駆動可能に形成されている。また、押圧ローラ１０６ａは、ローラ接離モータ１０９（図７）の駆動力をもって動作するローラ接離機構１１０により、少なくとも図６において破線にて示す受けローラ１０６ｂから離間したアップ位置と、図６において実線にて示す受けローラ１０６ｂに当接したダウン位置との２位置を選択的に取り得るように、上下動可能に形成されている。そして、受けローラ１０６ｂに対して押圧ローラ１０６ａが所定の当接力をもって当接（圧接）した図６において実線にて示すダウン状態における押圧ローラ１０６ａと受けローラ１０６ｂとの当接位置が、加熱された接着テープＴを生地Ｃに熱接合する接合位置ＢＰとされている。

前記押圧ローラ１０６ａと受けローラ１０６ｂとの間には、押圧ローラ１０６ａ側から順に、接着テープＴと生地Ｃとがこの順に供給されるようになっており、接合位置ＢＰにおいて、押圧ローラ１０６ａと受けローラ１０６ｂとの間に挟持されることにより加熱された接着テープＴが生地Ｃに熱接合されるとともに、押圧ローラ１０６ａと受けローラ１０６ｂとの間から自動的に送り出されるように、接合後の送り経路および図６において矢印Ｆａにて示す接合後の生地Ｃの送り出し方向が制御されている。すなわち、接着テープＴは、両送りローラ１０６の回転により、テープリールから自動的に引き出されるようになっている。

前記生地Ｃは、人手によって図示しないガイド板の上面を滑らせて両送りローラ１０６の間に送り込むことができるように、圧着装置１０２に対する生地送り経路および図６において矢印Ｆｃにて示す生地Ｃの挿入方向が制御されている。なお、ガイド板は、接合位置ＢＰを挟んで両側に配置されており、圧着装置１０２に供給する生地Ｃを下方から摺動自在に支持することができるとともに、圧着装置１０２から送り出される接着テープＴを接合した生地Ｃを下方から摺動自在に支持することができるようになっている。なお、生地Ｃは、断続的に供給されるようになっている。すなわち、１回の接合作業が終了すると、つぎの生地Ｃがセットされてつぎの接合作業が行われる。

前記接着テープＴは、図示しないテープリールに巻回されており、このテープリールは、回転自在かつ着脱自在にして所定の箇所に配置されている。そして、接着テープＴは、上ローラ１１２ａおよび下ローラ１１２ｂからなる上下１対のテンションローラ１１２（符号１１２は、上ローラ１１２ａおよび下ローラ１１２ｂを総称する。）を具備するテンション装置１１３を介して接合位置ＢＰにおける押圧ローラ１０６ａと受けローラ１０６ｂとの間に至るようにテープ経路および図６において矢印Ｆｔにて示すテープ送り方向が制御されている。また、テンション装置１１３は、例えば下ローラ１１２ｂがテンションモータ１１４（図７）の駆動力の伝達を受けて接着テープＴのテープ送り方向Ｆｔとは逆方向に回転駆動可能に形成されており、接着テープＴが生地Ｃに接合されて送りローラ１０６により送られる際に、接着テープＴが弛まないように走行安定性を得るために必要なバックテンションを接着テープＴに付与することができるようになっている。さらに、上ローラ１１２ａは、例えば図示しない圧縮コイルばねなどからなる付勢ばねのばね力によって、接着テープＴを介して下ローラ１１２ｂに所定の当接力をもって当接するように形成されており、両テンションローラ１１２の間に接着テープＴが挟持されている状態において、接着テープＴとの摩擦力によって、下ローラ１１２ｂの回転方向とは逆方向に従動回転可能に形成されている。

前記圧着装置１０２とテンション装置１１３との間におけるテープ経路には、テンション装置１１３側から予熱装置１１６および加熱装置１０３がこの順に配設されている。

前記予熱装置１１６は、接着テープＴが加熱装置１０３によって加熱されて圧着装置１０２に送られるに先だって、接着テープＴを予熱（予備加熱）するためのものであり、予熱ヒータ１１７を具備する予熱用熱盤１１８を備えている。この予熱用熱盤１１８は、図６の右側に示す加熱面１１８ａが接着テープＴに貼り付けられた剥離テープＳ（生地ＣＡの場合もある）と対向するように、テープ経路に臨むように配置されている。そして、接着テープＴは、その剥離テープＳが予熱用熱盤１１８の加熱面１１８ａと摺動しつつ接合位置ＢＰに向かって送られることにより、雰囲気温度よりも高く、かつ、熱軟化点よりも低い温度、例えば５０℃程度に加熱可能にされている。

前記加熱装置１０３は、接着テープＴに熱風を吹き付けるための熱風ノズル１２１と、電気ヒータ１２２（図７）を備えた加熱部１２３（加熱炉）と、空気圧縮機からなる空気圧源１２４と、熱風ノズル１２１と加熱部１２３とを接続する可撓性を備えた熱風供給管１２５と、加熱部１２３と空気圧源１２４とを接続する空気供給管１２６とを有している。そして、空気圧源１２４から空気供給管１２６を介して供給される所定圧の空気を加熱部１２３の内部で電気ヒータ１２２によって加熱することにより、空気を所定温度、例えば３００℃程度の熱風とし、この熱風を熱風供給管１２５を介して熱風ノズル１２１に供給することにより、熱風ノズル１２１の先端１２１ａから所定温度の熱風を吹き出すことができるようになっている。なお、空気圧源１２４から加熱部１２３に供給される空気は、空気供給管１２６の途中などの加熱部１２３より空気圧源１２４側に配設された図示しない圧力制御弁（減圧弁）により、所定圧に制御されている。また、熱風ノズル１２１は、ノズル移動モータ１２７（図７）の駆動力をもって動作するノズル移動機構１２８により、例えば図８の両矢印にて示すように、水平方向に沿って移動自在とされており、少なくとも図８の実線にて示す退避位置ＨＰと、図８の２点鎖線にて示す動作位置ＡＰとの２位置を選択的に取り得るように形成されている。

前記熱風ノズル１２１が退避位置に存在する状態においては、熱風ノズル１２１の先端１２１ａ（熱風吹出し口）が接着テープＴから離隔してテープ経路から外れており、熱風ノズル１２１の先端１２１ａから吹き出す熱風が接着テープＴに当たらないようにされている。また、熱風ノズル１２１が動作位置ＡＰに存在する状態においては、熱風ノズル１２１の先端１２１ａが接着テープＴと対向するようにテープ経路に臨んでおり、熱風ノズル１２１の先端１２１ａから吹き出す熱風が接着テープＴに当たるようにされている。なお、熱風ノズル１２１は、接着テープＴを生地Ｃに熱接合する接合作業時には動作位置ＡＰを保持し、接合作業の中断時および終了時（電源１３３の遮断時を含む）には退避位置ＨＰを保持するように位置制御が行われるようになっている。すなわち、熱風ノズル１２１は、常時は退避位置ＨＰを保持しており、接合作業時において動作位置ＡＰに移動するように構成されている。また、熱風ノズル１２１に対する熱風の供給は、電気ヒータ１２２とファン駆動モータの駆動力によって駆動する送風ファンを具備する熱風送風機を用いる場合もある。

前記制御部１０４には、図７に示すように、接合作業操作の各種の情報の入力および動作状態などの各種の情報の表示を行う機能を備えた操作パネル１３１、接合操作の開始／停止に用いる足踏みペダルスイッチ１３２および電源１３３が接続されている。なお、制御部１０４には、図示しない電源スイッチなどの各種スイッチ、押圧ローラ１０６ａおよび熱風ノズル１２１のそれぞれの位置の検出に用いる位置センサや、予熱用熱盤１１８の加熱面１１８ａの温度、熱風の温度などの温度検出に用いる温度センサなどの図示しない各種センサなども接続されている。

前記制御部１０４は、各種の演算処理を行う演算部として機能するＣＰＵ１４１と、プログラムやデータを記憶する記憶部として機能するメモリ１４２と、受けローラ駆動モータ１０８、押圧ローラ駆動モータ１０７、ローラ接離モータ１０９、テンションモータ１１４、ノズル移動モータ１２７などのそれぞれのモータの動作制御をするためのモータ駆動回路１４３と、予熱ヒータ１１７および電気ヒータ１２２のそれぞれの温度制御を含む動作制御をするためのヒータ駆動回路１４４とを有している。また、メモリ１４２は、適宜な容量のＲＯＭ、ＲＡＭおよび電気的にデータの消去と書き込みとを行うことのできるＥＥＰＲＯＭやフラッシュメモリなどの不揮発性メモリなどにより形成されている。なお、不揮発性メモリとしては、着脱可能なものであってもよい。

前記メモリ１４２には、接合作業時における可動部の動作制御および電源１３３を入れたときの可動部のイニシャライズ動作などを実行するためのプログラムおよびデータが記憶されている。なお、制御部１０４は、接合作業時において、熱風ノズル１２１から熱風を吹き出すとともに、足踏みペダルスイッチ１３２を足で踏み込むことにより、熱風ノズル１２１を退避位置ＨＰから動作位置ＡＰに移動させて保持し、足踏みペダルスイッチ１３２から足を離すことにより、熱風ノズル１２１を動作位置ＡＰから退避位置ＨＰに移動させて保持する動作制御をすることができるようになっている。

このような構成からなる従来のボンディングマシン１０１によれば、接合作業時には、足踏みペダルスイッチ１３２を足で踏み込むことにより、接着テープＴが送りローラ１０６で送られる前に、予熱用熱盤１１８の加熱面１１８ａからの熱伝導と、動作位置ＡＰに移動した熱風ノズル１２１から吹き出す熱風によって接着テープＴを加熱する。そして、作業者は、接着テープＴを熱接合するための生地Ｃを接合位置ＢＰに向かって送り込む（図６の矢印Ｆｃに示す生地Ｃの挿入方向）。この接合位置ＢＰへの生地Ｃの送り込みにより、加熱された接着テープＴを押圧ローラ１０６ａにより生地Ｃに圧着することで、接着テープＴを生地Ｃに熱接合する。そして、両送りローラ１０６の回転により、図６の矢印Ｆｃにて示す生地Ｃの挿入方向の先端１２１ａ側から順に加熱された接着テープＴが生地Ｃに接合されるとともに、接着テープＴが熱接合された接合後の生地Ｃが接合位置ＢＰから図６の矢印Ｆａにて示す接合後の生地Ｃの送り出し方向に自動的に送り出される。そして、接合後の生地Ｃが送り出されると、作業者は、足踏みペダルスイッチ１３２の踏み込みを解消して、接合作業を中断する。

ついで、１回の接合作業が終了すると、つぎの生地Ｃをガイド板にセットしてから、足踏みペダルスイッチ１３２を足で踏み込み、その後、つぎの生地Ｃを接合位置ＢＰへ送り込むことにより、つぎの接合作業を行う。すなわち、熱可塑性を具備する接着テープＴを断続的に供給される生地Ｃのそれぞれに対して熱接合する。また、作業者が足踏みペダルスイッチ１３２の踏み込みを解消してから、つぎの足踏みペダルスイッチ１３２の踏み込みを行うまでが、接合作業の中断時となる。

なお、従来のボンディングマシン１０１において、制御部１０４は、生地Ｃに接着テープＴを熱接合した後に、熱風ノズル１２１を退避位置ＨＰに移動させてつぎの生地Ｃをセットして、足踏みペダルスイッチ１３２を足で踏み込むまでの接合作業の中断時においても、加熱部１２３の熱源となる電気ヒータ１２２に、常に大電流を通電した状態に保持して熱風ノズル１２１から所定温度の熱風が吹き出す状態を保持するように動作制御している。これは、熱風ノズル１２１を退避位置ＨＰに位置させる毎に、熱風の温度を下げると、つぎの接合作業時には熱風ノズル１２１から吹き出す熱風の温度を所定の温度まで加熱する必要があり、この加熱に要する時間は、接合作業を行うことができず、作業効率が低下するという不都合を回避するためである。そこで、予め設定された時間を越えて接合作業を中断する場合を除いて、熱風ノズル１２１から吹き出す熱風の温度を所定の温度に保持するようになっている。

米国特許出願公開第２００７／００１７６２２号明細書 実公昭６３−１６６８３号公報

しかしながら、従来のボンディングマシン１０１においては、接合作業の中断時においても、空気圧源１２４から加熱部１２３に供給される室温程度の空気を３００℃程度の所定の温度に加熱する必要があるため、加熱部１２３の熱源となる電気ヒータ１２２に対して常に大電流を通電した状態を保つ必要があり、熱風を得るために消費する消費電力、すなわち、エネルギの消費が大きいという問題点があった。

そこで、熱風を得るために必要なエネルギの低減を図ることのできるボンディングマシンが求められている。

なお、従来のボンディングマシン１０１においては、接合作業を開始する朝一番や、接着テープＴの種類を変更する場合などにおける熱風の温度設定を大幅に高く変更する場合などは、空気と熱風との温度差が大きく、エネルギの消費が大きいとともに、加熱装置１０３の熱風ノズル１２１から所定温度の熱風が出るまでに数分〜十数分の時間がかかり、直ぐに接合作業に取りかかることができず、作業者による使い勝手がよくないという問題点もあった。

本発明はこの点に鑑みてなされたものであり、熱風を得るために必要なエネルギの低減を図ることのできるボンディングマシンを提供することを目的とする。

前述した目的を達成するため特許請求の範囲の請求項１に係る本発明のボンディングマシンの特徴は、熱可塑性を具備する接着テープを断続的に供給される生地のそれぞれに対して熱接合するために、熱接合前に前記接着テープを熱風ノズルから吹き出す熱風により加熱するための加熱装置を有するボンディングマシンにおいて、前記加熱装置に、前記接着テープを生地に熱接合する接合作業の中断時において前記熱風ノズルから吹き出す熱風を回収してその熱を熱風の生成に用いるための熱風再利用手段が設けられており、前記加熱装置は、熱風を生成するための空気を供給する空気圧源と、前記空気圧源に接続され前記空気圧源から供給される空気を加熱する電気ヒータを具備する加熱部と、前記加熱部に接続され前記接着テープに熱風を吹き付ける熱風ノズルと、前記熱風ノズルを、前記接着テープに熱風を吹き付ける動作位置とこの動作位置から離隔した退避位置とに移動させるノズル移動機構と、前記ノズル移動機構を駆動するノズル移動用アクチュエータとを有しており、前記熱風再利用手段は、前記空気圧源と前記加熱部との間に設けられ前記空気圧源から供給される空気を貯留する保温タンクと、前記熱風ノズルが退避位置に位置した退避状態において前記熱風ノズルに対向配置された筒状の熱風回収体と、前記空気圧源と前記保温タンクとを接続する第１空気供給管と、前記保温タンクと前記加熱部とを接続する第２空気供給管と、前記熱風回収体と前記保温タンクとを接続する熱風回収管とを有しており、前記接着テープを生地に熱接合する接合作業時には、前記熱風ノズルを動作位置に位置させるとともに、前記空気圧源から供給される空気を前記第１空気供給管、前記保温タンク、前記第２空気供給管、前記加熱部、および、前記加熱部と前記熱風ノズルとを接続する熱風供給管とをこの順に介して前記熱風ノズルから熱風を吹き出し可能とされ、前記接合作業の中断時には、前記熱風ノズルを退避位置に位置させるとともに、前記熱風ノズルから吹き出す熱風を前記熱風回収体および前記熱風回収管を介して前記保温タンクに回収可能とされている点にある。そして、このような構成を採用したことにより、熱風再利用手段は、接合作業の中断時において熱風ノズルから吹き出すすなわち熱接合に寄与しない熱風を回収してその熱を熱風の生成に用いることができるので、空気を加熱する電気ヒータの消費電力の低減、すなわち熱風を得るために必要なエネルギの低減を確実に図ることができる。

また、請求項２に係る本発明のボンディングマシンの特徴は、請求項１において、前記第１空気供給管の途中に設けられた流路を切り換える第１切換弁と、前記第２空気供給管の途中に設けられた流路を切り換える第２切換弁と、前記第１切換弁と前記第２切換弁とを接続するバイパス管とを備え、前記加熱部の駆動を停止する際に、前記空気圧源から供給される空気を前記バイパス管を介して前記加熱部に直接供給するように形成されている点にある。そして、このような構成を採用したことにより、空気圧源から供給される空気をバイパス管を介して加熱部に直接供給することができるから、加熱部の駆動を停止するときに電気ヒータの冷却を短時間で効率よく行うことができる。また、電気ヒータの過熱防止を行うこともできる。

また、請求項３に係る本発明のボンディングマシンの特徴は、請求項１または請求項２において、電源が投入されない非稼動時には、前記保温タンクの内部の空気を保温状態に保持可能に形成されている点にある。そして、このような構成を採用したことにより、電源が投入されない非稼働時には、保温タンクの内部の空気を保温状態に保持するように形成されているから、朝一番で接合作業を開始する場合、空気圧源からの空気と保温タンクに保温されている空気とを混合した状態で電気ヒータにより加熱して熱風を得ることができる。すなわち、空気の加熱に保温タンクに保温されている空気の熱を利用することができるので、加熱に供する空気の温度を高くすることができる。その結果、熱風を得るための電気ヒータの消費電力を低減することができるし、熱風ノズルから吹き出す熱風を短時間で得ることができる。この熱風ノズルから吹き出す熱風を短時間で得ることができることにより、接合作業に取りかかるまでの時間を短縮することができるので、作業者による使い勝手を向上することができる。

また、請求項４に係る本発明のボンディングマシンの特徴は、請求項１ないし請求項３のいずれか１項において、前記保温タンクの内部に蓄熱材が収容されている点にある。そして、このような構成を採用したことにより、保温タンクの内部に蓄熱材が収容されているから、保温タンクの内部の温度を長時間に亘り保温することができる。

本発明に係るボンディングマシンによれば、熱風再利用手段より、接合作業の中断時において熱風ノズルから吹き出すすなわち熱接合に寄与しない熱風を回収してその熱を熱風の生成に用いることができるので、熱風を得るために必要なエネルギの低減を確実に図ることができるなどの優れた効果を奏する。

本発明に係るボンディングマシンの実施形態の要部を示す模式的正面図 本発明に係るボンディングマシンの実施形態の要部を示すブロック図 図１の熱風ノズルの退避位置と動作位置を示す説明図 図１の加熱装置の回路図 生地に接着テープを接合する構成例を示す説明図であり、（ａ）は接着テープの外部に露出した一面を生地と対向させた状態で温度と圧力を加えて熱接合する第１接合工程、（ｂ）は接着テープから剥離テープを剥離する剥離工程、（ｃ１）は接着テープの外部に露出した他面に他の生地を当接した状態で温度と圧力を再度加えて熱接合する第２接合工程、（ｃ２）は接着テープを内側にして生地の端部を折り返した状態で温度と圧力を再度加えて熱接合する他の第２接合工程 従来のボンディングマシンの一例の要部を示す模式的正面図 従来のボンディングマシンの一例の要部を示すブロック図 図６の熱風ノズルの退避位置と動作位置を示す説明図

以下、本発明を図面に示す実施形態により説明する。なお、前述した従来のものと同一ないし相当する構成については図面中に同一の符号を付しその詳しい説明は省略する。

図１から図４は本発明に係るボンディングマシンの実施形態の要部を示すものであり、図１は模式的正面図、図２はブロック図、図３は図１の熱風ノズルの退避位置と動作位置を示す説明図、図４は図１の加熱装置の回路図である。

本実施形態のボンディングマシン１は、図１および図２に示すように、圧着装置１０２、加熱装置２、制御部３、テンション装置１１３および予熱装置１１６を有している。

前記加熱装置２は、接着テープＴに熱風を吹き付けるための熱風ノズル５と、電気ヒータ６を備えた加熱部７（加熱炉）と、空気圧縮機からなる空気圧源８と、空気圧源８から供給される空気を貯留する保温タンク９と、熱風ノズル５を接着テープＴに熱風を吹き付ける動作位置ＡＰとこの動作位置ＡＰから離隔した退避位置ＨＰとに移動させるノズル移動機構１０と、ノズル移動機構１０を駆動するノズル移動用アクチュエータとしてのノズル移動モータ１１と、空気圧源８と保温タンク９とを接続する第１空気供給管１２と、保温タンク９と加熱部７とを接続する第２空気供給管１３と、加熱部７と熱風ノズル５とを接続する可撓性を有する熱風供給管１４と、熱風ノズル５が退避位置ＨＰに位置した退避状態において熱風ノズル５に対向配置された筒状の熱風回収体１５と、熱風回収体１５と保温タンク９とを接続する熱風回収管１６とを有している。

前記熱風ノズル５は、従来と同様に、ノズル移動モータ１１（図２）の駆動力をもって動作するノズル移動機構１０により、例えば図３の両矢印にて示すように、水平方向に沿って移動自在とされており、少なくとも図３の実線にて示す退避位置ＨＰと、図３の２点鎖線にて示す動作位置ＡＰとの２位置を選択的に取り得るように形成されている。また、熱風ノズル５が退避位置ＨＰに存在する状態においては、熱風ノズル５の先端５ａが接着テープＴから離隔してテープ経路から外れているとともに、熱風回収体１５の開口１５ａと対向するようになっており、熱風ノズル５の先端５ａから吹き出す熱風が接着テープＴに当たることなく、熱風回収体１５の内部に向かって流動するようになっている。さらに、熱風ノズル５が動作位置ＡＰに存在する状態においては、従来と同様に、熱風ノズル５の先端５ａが接着テープＴと対向するようにテープ経路に臨んでおり、熱風ノズル５の先端５ａから吹き出す熱風が接着テープＴに当たるように構成されている。なお、退避位置ＨＰとしては、熱風ノズル５の先端５ａから吹き出す熱風が接着テープＴに当たらない位置であればよく、ノズル移動機構１０により移動する熱風ノズル５の移動経路も、上下方向、前後方向、左右方向を単独もしくは組み合わせて用いることができ、水平方向に限定されるものではない。

図４に示すように、第１空気供給管１２の途中には、空気圧源８から保温タンク９に向かって、ストップ弁１７と、空気圧調整ユニット１８と、２つの流路を切り換えるための３ポート電磁弁などからなる第１切換弁１９と、２ポート電磁弁からなる第１方向制御弁２０とがこの順に配設されている。

前記空気圧調整ユニット１８は、１次側の空気圧を減圧して２次側の圧力を予め設定された所定の圧力になるように調整するためのものであり、周知のように、空気を清浄にするフィルタ１８ａ、圧力を減圧調整するレギュレータ１８ｂおよび圧力計１８ｃを有しており、所定の空気圧を保温タンク９に向かって流動させることができるようになっている。

前記第１切換弁１９は、空気圧源８から供給される空気の流路を、第１空気供給管１２を通過して保温タンク９に向かう流路と、第１空気供給管１２の途中から後述するバイパス管２１を通過して第２空気供給管１３に向かう流路とに切り換えるためのものであり、非通電状態においては空気を保温タンク９に向かって流動させ、通電状態においては空気をバイパス管２１に向かって流動させることができるようになっている。

前記第１方向制御弁２０は、非通電状態では流路を遮断し、通電状態では空気を入口から出口に向かってのみ流動させるチェック弁機能を備えたものであり、通電状態においてのみ、第１切換弁１９を通過した空気を保温タンク９に向かって流動させることができるようになっている。すなわち、第１方向制御弁２０は、非通電状態および通電状態のいずれであっても、保温タンク９からの空気が空気圧源８に向かって逆流するのを確実に阻止することができるようになっている。

前記第２空気供給管１３の途中には、保温タンク９から熱風ノズル５に向かって、２ポート弁からなる第２方向制御弁２２と、流路を切り換えるための３ポート弁からなる第２切換弁２３とがこの順に配設されている。

前記第２方向制御弁２２は、第１方向制御弁２０と同様に、非通電状態では流路を遮断し、通電状態では空気を入口から出口に向かってのみ流動させるチェック弁機能を備えたものであり、通電状態においてのみ、保温タンク９を通過した空気を加熱部７に向かって流動させることができるようになっている。すなわち、第２方向制御弁２２は、非通電状態および通電状態のいずれであっても、加熱部７からの空気が保温タンク９に向かって逆流するのを確実に阻止することができるようになっている。

前記第２切換弁２３は、加熱部７に供給する空気の流路を、保温タンク９からの流路と、バイパス管２１からの流路とに切り換えるためのものであり、非通電状態においては保温タンク９から供給される空気を加熱部７に向かって流動させ、通電状態においてはバイパス管２１から供給される空気を加熱部７に向かって流動させることができるようになっている。

前記熱風回収管１６の途中には、２ポート弁からなる第３方向制御弁２４が配設されている。この第３方向制御弁２４は、第１方向制御弁２０と同様に、非通電状態では流路を遮断し、通電状態では空気を入口から出口に向かってのみ流動させるチェック弁機能を備えたものであり、通電状態においてのみ、空気を熱風回収体１５から保温タンク９に向かって流動させることができるようになっている。すなわち、第３方向制御弁２４は、非通電状態および通電状態のいずれであっても、保温タンク９からの空気が熱風回収体１５を通過して外部に排出されるように流動するのを確実に阻止することができるようになっている。

前記第１切換弁１９と第２切換弁２３とは、バイパス管２１により接続されている。このバイパス管２１の途中には、２ポート弁からなる第４方向制御弁２５が配設されている。この第４方向制御弁２５は、第１方向制御弁２０と同様に、非通電状態では流路を遮断し、通電状態では空気を入口から出口に向かってのみ流動させるチェック弁機能を備えたものであり、通電状態においてのみ、第１切換弁１９からの空気を第２切換弁２３に向かって流動させることができるようになっている。すなわち、第４方向制御弁２５は、バイパス管２１を空気が流動する際に、非通電状態および通電状態のいずれであっても、バイパス管２１の内部を空気が流動するのを確実に阻止することができるようになっている。

前記保温タンク９は、内部の空気の温度を保温することができるように、魔法瓶の如く多層の断熱構造とされている。また、保温タンク９の内部には、蓄熱材２６が収容されており、保温タンク９の内部の温度を長時間保温することができるようになっている。なお、保温タンク９には、保温タンク９に加わる圧力を制限するための図示しないリリーフ弁などの安全弁が配設されている。また、保温タンク９の内部は複数に区分されたものであってもよい。さらに、蓄熱材２６としては、金属などの各種のものを使用することができる。

前記保温タンク９、空気圧源８と前記保温タンク９とを接続する第１空気供給管１２、保温タンク９と加熱部７とを接続する第２空気供給管１３、熱回収体１５、および、熱回収体１５と保温タンク９とを接続する熱風回収管１６により、本実施形態の接着テープＴを生地Ｃに熱接合する接合作業の中断時において熱風ノズル５から吹き出すすなわち熱接合に寄与しない熱風を回収してその熱を熱風の生成に用いるための熱風再利用手段２８が構成されている。

前記制御部３には、図２に示すように、接合作業操作の各種の情報の入力および動作状態などの各種の情報の表示を行う機能を備えた操作パネル１３１、接合操作の開始／停止、すなわち、接合作業の実行と中断に用いる足踏みペダルスイッチ１３２および電源１３３が接続されている。なお、制御部３には、図示しない電源スイッチなどの各種スイッチ、押圧ローラ１０６ａおよび熱風ノズル５のそれぞれの位置の検出に用いる位置センサや、予熱用熱盤１１８の加熱面１１８ａの温度、熱風の温度などの温度検出に用いる温度センサなどの図示しない各種センサなども接続されている。

前記制御部３は、各種の演算処理を行う演算部として機能するＣＰＵ３１と、プログラムやデータを記憶する記憶部として機能するメモリ３２と、受けローラ駆動モータ１０８、押圧ローラ駆動モータ１０７、ローラ接離モータ１０９、テンションモータ１１４、ノズル移動モータ１１などのそれぞれのモータの動作制御をするためのモータ用駆動回路３３と、予熱ヒータ１１７および電気ヒータ６のそれぞれの温度制御を含む動作制御をするためのヒータ駆動回路３４と、第１切換弁１９、第２切換弁２３、第１方向制御弁２０、第２方向制御弁２２、第３方向制御弁２４および第４方向制御弁２５のそれぞれの動作制御をするための弁駆動回路３５とを有している。

前記メモリ３２は、適宜な容量のＲＯＭ、ＲＡＭおよび電気的にデータの消去と書き込みとを行うことのできるＥＥＰＲＯＭやフラッシュメモリなどの不揮発性メモリなどにより形成されている。なお、不揮発性メモリとしては、着脱可能なものであってもよい。

前記メモリ３２には、少なくともボンディングマシン１の可動部の動作制御および電源１３３を入れたときのイニシャライズ動作などを実行するためのプログラムおよびデータが記憶されている。

前記ボンディングマシン１の可動部の動作制御を行うプログラムおよびデータとしては、接着テープＴを生地Ｃに熱接合する接合作業時に、熱風ノズル５を退避位置ＨＰから動作位置ＡＰに位置させるとともに、空気圧源８から供給される空気を保温タンク９および加熱部７をこの順に介して熱風ノズル５から熱風を吹き出すものを挙げることができる。また、接合作業の中断時には、熱風ノズル５を動作位置ＡＰから退避位置ＨＰに位置させるとともに、熱風ノズル５から吹き出す熱風を熱風回収体１５を介して保温タンク９に回収するものを挙げることができる。さらに、電源１３３が投入されない非稼働時には、保温タンク９の内部の空気を保温状態に保持可能、すなわち、保温タンク９に接続されている第１空気供給管１２、第２空気供給管１３および熱風回収管１６のそれぞれの流路を遮断するものを挙げることができる。

すなわち、制御部３は、接着テープＴを生地Ｃに熱接合する接合作業時（接合操作の実行時）には、足踏みペダルスイッチ１３２を足で踏むことにより、熱風ノズル５を退避位置ＨＰから動作位置ＡＰに移動させて保持し、空気圧源８から供給される空気を保温タンク９および加熱部７をこの順に介して熱風ノズル５から熱風を吹き出させ、足踏みペダルスイッチ１３２から足を離すことにより、接合作業を中断させ、この中断時には、熱風ノズル５を動作位置ＡＰから退避位置ＨＰに位置させるとともに、熱風ノズル５から吹き出す熱風を熱風回収体１５を介して保温タンク９に回収し、電源１３３が投入されない非稼動時には、保温タンク９の内部の空気を保温状態（保温タンク９の内部の空気が外部に流動しない状態）に保持する動作制御をすることができるように形成されている。このようなボンディングマシン１の動作制御は、メモリ３２に予め記憶されたプログラムおよびデータに基づいてＣＰＵ３１が実行することになる。

つぎに、前述した構成からなる本実施形態の作用について説明する。

なお、加熱装置２を除く、圧着装置、テンション装置、予熱装置の動作制御は、従来と同様とされているので、その詳しい説明は省略し、本実施形態の加熱装置２に関連する動作についてのみ簡単に説明する。

本実施形態のボンディングマシン１において、接合作業を開始する場合、ストップ弁１７を開操作してから電源スイッチのオン操作により電源１３３を投入、あるいは、電源１３３を投入してからストップ弁１７を開操作する。そして、ボンディングマシン１に電源１３３が投入されると、電源スイッチのオン操作の信号を受けた制御部３は、電気ヒータ６に通電して加熱部７を駆動する。これにより、空気圧源８から保温タンク９に空気を供給するとともに、保温タンク９の空気を退避位置ＨＰに保持した熱風ノズル５から熱風として吹き出し、かつ、熱風ノズル５から吹き出した熱風を熱風回収体１５により回収して保温タンク９に流動するように、第１切換弁１９、第２切換弁２３、第１方向制御弁２０、第２方向制御弁２２、第３方向制御弁２４、および、第４方向制御弁２５を制御する。

すなわち、第１切換弁１９および第２切換弁２３を非通電状態とし、第１方向制御弁２０、第２方向制御弁２２および第３方向制御弁２４を通電状態とし、第４方向制御弁２５を非通電状態とする。

これにより、熱風ノズル５から吹き出す熱風の温度が上昇する。また、熱風ノズル５から吹き出す熱風は熱風回収管１６を通過して保温タンク９に流動する。その結果、保温タンク９から加熱部７に供給される空気は、保温タンク９の内部で、空気圧源８からの空気と、熱風回収管１６を通過した熱風とが混合した状態で加熱部７に供給されることになる。

なお、保温タンク９の内部には、前回の接合作業により保温された空気が貯留されているので、空気圧源８から保温タンク９に最初に供給される空気は、保温タンク９に貯留されている保温された空気と混合されて加熱部７に供給されることになる。

そして、図示しない温度センサから、熱風ノズル５から吹き出す熱風の温度が所定の温度に到達したことを示す信号を受けた制御部３は、足踏みペダルスイッチ１３２を有効とし、ボンディングマシン１を接合動作を実行するための準備が完了した準備完了状態とする。

この準備完了状態で、作業者が足踏みペダルスイッチ１３２を足で踏み込むと、足踏みペダルスイッチ１３２からオン操作の信号が制御部３に送出される。そして、足踏みペダルスイッチ１３２のオン操作の信号を受けた制御部３は、第３方向制御弁２４を非通電状態として熱風回収管１６を通過して保温タンク９へ向かう空気の流動を遮断するとともに、ノズル移動モータ１１を駆動して熱風ノズル５を退避位置ＨＰから動作位置ＡＰに移動させて、ボンディングマシン１を接合作業を実行可能な接合状態にする。

この接合状態において、作業者が生地Ｃの先端を接合位置ＢＰに向かって挿入することにより、生地Ｃに接着テープＴを熱接合する接合作業が実行される。

また、１回の接合作業が終了し、つぎの接合作業を実行するための生地Ｃをセットするために接合作業を中断する場合には、作業者が足踏みペダルスイッチ１３２の踏み込みを解消するオフ操作をする。この足踏みペダルスイッチ１３２のオフ操作の信号を受けた制御部３は、ノズル移動モータ１１を逆駆動して熱風ノズル５を動作位置ＡＰから退避位置ＨＰに復帰させるとともに、第４方向制御弁２５を通電状態とする。これにより、熱風ノズル５から吹き出す熱風は、熱風回収体１５から熱風回収管１６を通過して保温タンク９に流動する。

本実施形態のボンディングマシン１において、接合作業を終了する場合（予め設定された時間より長く作業を中断する場合を含む）には、電源スイッチのオフ操作により電源１３３を遮断して、電気ヒータ６への通電を停止することにより電気ヒータ６、ひいては加熱部７の駆動を停止する。そして、電源スイッチのオフ操作の信号を受けた制御部３は、空気圧源８からの空気がバイパス管２１を介して加熱部７に流動するように、第１切換弁１９、第２切換弁２３、第１方向制御弁２０、第２方向制御弁２２、第３方向制御弁２４、および、第４方向制御弁２５を制御する。すなわち、第１切換弁１９および第２切換弁２３を通電状態とし、第１方向制御弁２０、第２方向制御弁２２および第３方向制御弁２４を非通電状態とし、第４方向制御弁２５を通電状態とする。これにより、保温タンク９の内部の空気の流動を遮断して保温するとともに、熱風ノズル５から吹き出す熱風の温度が予め設定した温度になるまで空気圧源８からの空気をバイパス管２１を通過して加熱部７に供給して熱風ノズル５から排気する。その結果、加熱部７の電気ヒータ６を加熱されていなフレッシュな空気により冷却することができる。なお、この電気ヒータ６の冷却は、電気ヒータ６の過熱防止として用いることができる。また、保温タンク９に保温された空気は、次回のボンディングマシン１の起動時、すなわち、接合作業の開始時における空気の加熱や、熱風の温度設定を大幅に高くする場合の空気の加熱に用いられる。

このように、本実施形態のボンディングマシン１によれば、熱風再利用手段２８は、接合作業の中断時において熱風ノズル５から吹き出すすなわち熱接合に寄与しない熱風を回収してその熱を熱風の生成に用いることができるので、熱風を得るために必要なエネルギの低減を確実に図ることができる。

また、本実施形態のボンディングマシン１によれば、加熱装置２が、空気圧源８と、電気ヒータ６を具備する加熱部７と、熱風ノズル５と、ノズル移動機構１０と、ノズル移動モータ１１とを有しており、熱風再利用手段２８が、保温タンク９と、熱風回収体１５と、第１空気供給管１２と、第２空気供給管１３と、熱風回収管１６とを有しており、接着テープＴを生地Ｃに熱接合する接合作業時には、熱風ノズル５を動作位置ＡＰに位置させるとともに、空気圧源８から供給される空気を第１空気供給管１２、保温タンク９、第２空気供給管１３、加熱部７、および、熱風供給管１４とをこの順に介して熱風ノズル５から熱風を吹き出し可能とされ、接合作業の中断時には、熱風ノズル５を退避位置ＨＰに位置させるとともに、熱風ノズル５から吹き出す熱風を熱風回収体１５および熱風回収管１６を介して保温タンク９に回収可能とされているから、接合作業の中断時において熱接合に寄与しない熱風を回収してその熱を熱風の生成に用いることがより確実にできるので、空気を加熱する電気ヒータ６の消費電力の低減、すなわち、熱風を得るために必要なエネルギの低減をより確実に図ることができる。

さらに、本実施形態のボンディングマシン１によれば、第１切換弁１９と、第２切換弁２３と、バイパス管２１とを備え、加熱部７の電気ヒータ６の駆動を停止する際に、空気圧源８から供給される空気をバイパス管２１を介して加熱部７に直接供給するように形成されているから、加熱部７の駆動を停止するときに電気ヒータ６の冷却を短時間で効率よく行うことができる。また、電気ヒータ６の過熱防止を行うこともできる。すなわち、熱風の温度が過熱したときには、空気圧源８から供給される空気をバイパス管２１を介して加熱部７に直接供給することにより、熱風の温度を速やかに適温にすることができる。

さらにまた、本実施形態のボンディングマシン１によれば、電源１３３が投入されない非稼動時には、保温タンク９の内部の空気を保温状態に保持可能に形成されているから、朝一番で接合作業を開始する場合、空気圧源８からの空気と保温タンク９に保温されている空気とを混合した状態で電気ヒータ６により加熱して熱風を得ることができる。すなわち、空気の加熱に保温タンク９に保温されている空気の熱を利用することができるので、加熱に供する空気の温度を高くすることができる。その結果、熱風を得るための電気ヒータ６の消費電力を低減することができるし、熱風ノズル５から吹き出す熱風を短時間で得ることができる。この熱風ノズル５から吹き出す熱風を短時間で得ることができることにより、接合作業に取りかかるまでの時間を短縮することができるので、作業者による使い勝手を向上することができる。

また、本実施形態のボンディングマシン１によれば、保温タンク９の内部に蓄熱材２６が収容されているから、保温タンク９の内部の温度を長時間に亘り保温することができる。

なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。

１ ボンディングマシン
２ 加熱装置
３ 制御部
５ 熱風ノズル
６ 電気ヒータ
７ 加熱部
８ 空気圧源
９ 保温タンク
１０ ノズル移動機構
１１ ノズル移動モータ
１２ 第１空気供給管
１３ 第２空気供給管
１４ 熱風供給管
１５ 熱風回収体
１６ 熱風回収管
１９ 第１切換弁
２１ バイパス管
２３ 第２切換弁
２６ 蓄熱材
２８ 熱風再利用手段
３１ ＣＰＵ
３２ メモリ
３３ モータ駆動回路
３４ ヒータ駆動回路
３５ 弁駆動回路
１０２ 圧着装置
１１３ テンション装置
１１６ 予熱装置
１３２ 足踏みペダル
１３３ 電源
Ｔ 接着テープ
Ｃ、ＣＡ 生地
Ｓ 剥離テープ
ＢＰ 接合位置
ＡＰ 動作位置
ＨＰ 退避位置
Ｆａ （接合後の生地の）送り出し方向
Ｆｔ （接着テープの）送り方向
Ｆｃ （生地の）挿入方向

Claims (4)

1. 熱可塑性を具備する接着テープを断続的に供給される生地のそれぞれに対して熱接合するために、熱接合前に前記接着テープを熱風ノズルから吹き出す熱風により加熱するための加熱装置を有するボンディングマシンにおいて、
   前記加熱装置に、前記接着テープを生地に熱接合する接合作業の中断時において前記熱風ノズルから吹き出す熱風を回収してその熱を熱風の生成に用いるための熱風再利用手段が設けられており、
   前記加熱装置は、
   熱風を生成するための空気を供給する空気圧源と、
   前記空気圧源に接続され前記空気圧源から供給される空気を加熱する電気ヒータを具備する加熱部と、
   前記加熱部に接続され前記接着テープに熱風を吹き付ける熱風ノズルと、
   前記熱風ノズルを、前記接着テープに熱風を吹き付ける動作位置とこの動作位置から離隔した退避位置とに移動させるノズル移動機構と、
   前記ノズル移動機構を駆動するノズル移動用アクチュエータとを有しており、
   前記熱風再利用手段は、
   前記空気圧源と前記加熱部との間に設けられ前記空気圧源から供給される空気を貯留する保温タンクと、
   前記熱風ノズルが退避位置に位置した退避状態において前記熱風ノズルに対向配置された筒状の熱風回収体と、
   前記空気圧源と前記保温タンクとを接続する第１空気供給管と、
   前記保温タンクと前記加熱部とを接続する第２空気供給管と、
   前記熱風回収体と前記保温タンクとを接続する熱風回収管とを有しており、
   前記接着テープを生地に熱接合する接合作業時には、前記熱風ノズルを動作位置に位置させるとともに、前記空気圧源から供給される空気を前記第１空気供給管、前記保温タンク、前記第２空気供給管、前記加熱部、および、前記加熱部と前記熱風ノズルとを接続する熱風供給管とをこの順に介して前記熱風ノズルから熱風を吹き出し可能とされ、
   前記接合作業の中断時には、前記熱風ノズルを退避位置に位置させるとともに、前記熱風ノズルから吹き出す熱風を前記熱風回収体および前記熱風回収管を介して前記保温タンクに回収可能とされていることを特徴とするボンディングマシン。
2. 前記第１空気供給管の途中に設けられた流路を切り換える第１切換弁と、
   前記第２空気供給管の途中に設けられた流路を切り換える第２切換弁と、
   前記第１切換弁と前記第２切換弁とを接続するバイパス管とを備え、
   前記加熱部の駆動を停止する際に、前記空気圧源から供給される空気を前記バイパス管を介して前記加熱部に直接供給するように形成されていることを特徴とする請求項１に記載のボンディングマシン。
3. 電源が投入されない非稼動時には、前記保温タンクの内部の空気を保温状態に保持可能に形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のボンディングマシン。
4. 前記保温タンクの内部に蓄熱材が収容されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のボンディングマシン。

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