JP6035022B2 - 緩衝材製造装置 - Google Patents

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Description

本発明は、緩衝材製造装置に関し、特に、緩衝材用シートの幅方向の両側から空気室に空気を供給することができ、生産性や商品としての付加価値などを向上させることができ、さらに、使い勝手の向上や省エネを図ることができる緩衝材製造装置に関する。
従来、精密機械やわれ物などを梱包する際、枕状の空気室を有する緩衝材(あるいは、充填材とも呼ばれる。)が用いられている。このような緩衝材は、通常、空気室の縦寸法が数cm〜数十cmであり、横寸法が数cmであり、厚さが2cm〜4cmである。たとえば、気泡シートと比べると、大きな空気室を有しており、これにより、比較的広い隙間に対して、効果的に(あるいは、少ない使用量で)使用される。
ただし、上記の緩衝材は、大きな空気室を有することにより、輸送効率が低下するといった短所を有していた。この短所を解決するために、ユーザが使用するときに、空気室に空気を封入する方式(現地膨張型とも呼ばれる。)の様々な技術が提案されている。
たとえば、特許文献1には、フィルム材料(緩衝材用シートとも呼ばれる。)の長手方向に伸びるエアチャンバを介して空気を吹き込み、該エアチャンバに連接して幅方向に伸びる空気室を膨らませた後、該空気室の開口を閉じるように加熱部材でフィルム材料の長手方向に沿ったヒートシールを施し、独立気室連接気体袋を連続的に製造するエア緩衝材製造装置の技術が開示されている。
このエア緩衝材製造装置は、以下の特徴を有している。
前記フィルム材料は、帯状にした筒状フィルムの一方の縁から反対側の縁へ向かって形成された仕切り部により、該仕切り部の先端と反対側の縁との間で長手方向に連続するエアチャンバと、仕切り部の間に挟まれエアチャンバ側に開口を有する空気室とが形成され、仕切り部の内の少なくとも一部に対して幅方向にミシン目が形成され、多数の空気室を連続的に備えたロール状のものである。
また、エア緩衝材製造装置は、繰り出しローラ対によって送り込まれたフィルム材料に対してエアを吹き込んで膨らますと共にヒートシールして独立気室を形成させる加工部を備えており、この加工部は、固定部材、ヒータ、上ベルト、下ベルト、上面ガイド部材、下面ガイド部材、ノズル、及び、カッタを有する扁平な帯板状ガイド部材を備えている。
さらに、上面ガイド部材及び下面ガイド部材は、帯板状ガイド部材のカッタでエアチャンバ側の縁を切り裂かれたフィルム材料を、ノズルのエア吹き出し口の前面側で、エア吹き出し方向に若干離れた位置で上下から挟む位置に設置されている。
また、ノズルは、帯板状ガイド部材のカッタでエアチャンバ側の縁を切り裂かれ、上面ガイド部材及び下面ガイド部材の間に挟まれているフィルム材料のエアチャンバ部分に先端を挿入し得る位置まで伸びる扁平なエア吹き出し口を備えている。
また、特許文献2には、フィルム材料の長手方向に伸びるエアチャンバに挿入したノズルから空気を噴出させ、該エアチャンバに連接して幅方向に伸びる空気室を膨らませた後、該ノズルの空気噴出口よりも下流に配置される加熱部材でフィルム材料の長手方向に沿ったヒートシールを施すと共に、同じくノズルの空気噴出口よりも下流に配置される切断部材でエアチャンバを長手方向に切り裂き、膨らんだ状態の独立気室連接気体袋を連続的に製造するエア緩衝材製造装置の技術が開示されている。
また、特許文献3には、2枚のシート状物から形成され、空気が収容可能な複数個の空気室が所定の間隔で列設されているとともに、各空気室の一端面に、空気を導入する空気導入口が配設されてなる気泡シート前駆体(緩衝材用シートとも呼ばれる。)の技術が開示されている。
特許第4504462号公報 特許第4199823号公報 特開2004−306407号公報
しかしながら、上述した特許文献1〜3の技術は、輸送コストや保管スペースの削減を図ることができるものの、緩衝材用シートの一方の側からのみ空気室に空気を供給するので、生産速度に限界があり、生産性を向上させることができないといった問題があった。
また、緩衝材用シートの長手方向及び幅方向に空気室が並設されている緩衝材は、被梱包材などに応じて、ユーザが自由に切り離して使用できるが、長手方向にのみ一列に空気室が並設されている場合、切り離して使用する自由度が低減する。すなわち、長手方向のみに一列に空気室が並設されている緩衝材は、商品としての付加価値を向上させることができないといった問題があった。
また、緩衝材製造装置は、製造する緩衝材の品質(たとえば、シール部などにダメージが発生せず、空気を確実に密閉できるといった品質)、動作の安定性や操作性などが、要望されている。さらに、使い勝手の向上や省エネを図ることも要望されている。
なお、特許文献1〜3の技術は、本発明に関連する技術ではあるものの、上記の問題を解決することはできない技術であった。
本発明は、以上のような問題を解決するために提案されたものであり、緩衝材用シートの幅方向の両側から空気室に空気を供給することができ、生産性や商品としての付加価値(たとえば、幅方向に二つの空気室が並設されているといった付加価値)などを向上させることができ、さらに、使い勝手の向上や省エネを図ることができる緩衝材製造装置の提供を目的とする。
上記目的を達成するため、本発明の緩衝材製造装置は、長手方向に空気室の並設された帯状の緩衝材用シートを搬送しながら、該緩衝材用シートの幅方向の両側から空気室に空気を供給し、かつ、膨らんだ空気室の給気口をシールする構成としてある。また、この緩衝材製造装置は、緩衝材用シートの幅方向の両端部をガイドする一対のガイド手段と、緩衝材用シートの幅方向の両端を切断する一対の切断手段と、緩衝材用シートの切断させた一方のシートと他方のシートとの間に位置し、給気口を介して空気室に空気を供給するノズルを有する一対の空気供給手段と、空気の供給された緩衝材用シートを挟んだ状態で搬送する第一ベルト及び第二ベルト、並びに、第一ベルト及び/又は第二ベルトを介して緩衝材用シートを加熱する加熱手段を有する一対の溶着手段とを、搬送方向の上流側から順に備え、前記加熱手段が、ヒータ、該ヒータが取り付けられる基体、前記ヒータの周囲の温度を測定する温度センサ、及び、前記温度センサからの入力信号にもとづいて、前記ヒータを制御する温度制御装置を有し、前記温度制御装置が、前記温度センサからの初期温度の入力信号にもとづいて、予め設定された前記緩衝材用シートの溶着に必要な温度まで上昇させるために必要な電流値と時間を決定し、この決定にもとづいて、前記温度センサからの入力信号を電流値制御にフィードバックすることなく、前記ヒータの温度を上昇させる構成としてある。
本発明の緩衝材製造装置によれば、緩衝材用シートの幅方向の両側から空気室に空気を供給することができ、生産性や商品としての付加価値(たとえば、幅方向に二つの空気室が並設されているといった付加価値)などを向上させることができ、さらに、使い勝手の向上や省エネを図ることもできる。
図1は、本発明の実施形態にかかる緩衝材製造装置に用いられる緩衝材用シートの概略拡大平面図を示している。 図2は、本発明の実施形態にかかる緩衝材製造装置を説明するための要部の概略平面図を示している。 図3は、図2のA−A断面図を示している。 図4は、図2のB−B断面図を示している。 図5は、本発明の実施形態にかかる緩衝材製造装置を説明するための要部の概略拡大図であり、(a)は平面図を示しており、(b)は側面方向の矢視図を示している。 図6は、本発明の実施形態にかかる緩衝材製造装置の加熱手段の応用例を説明するための概略拡大図であり、(a)は平面図を示しており、(b)はヒータの展開図を示しており、(c)はC−C矢視図を示している。 図7は、本発明の実施形態にかかる緩衝材製造装置の制御手段を説明するための概略ブロック図を示している。 図8は、本発明の実施形態にかかる緩衝材製造装置の動作を説明するための要部の概略拡大断面図を示している。
本発明の実施形態にかかる緩衝材製造装置を説明する前に、本発明の実施形態にかかる緩衝材製造装置に用いられる緩衝材用シートについて、図面を参照して説明する。
(緩衝材用シート)
図1は、本発明の実施形態にかかる緩衝材製造装置に用いられる緩衝材用シートの概略拡大平面図を示している。
図1において、本実施形態の緩衝材製造装置1に用いられる緩衝材用シート10は、溶着部11、空気室12、給気口13、被ガイド部14、長手方向ミシン目15及び幅方向ミシン目16を有している。この緩衝材用シート10は、帯状に形成され、長手方向に二列に空気室12が並設されている。また、緩衝材用シート10は、搬送されながら、幅方向の両側から空気室12に空気が供給され、膨らんだ空気室12の給気口13がシールされる。すなわち、緩衝材用シート10は、空気室12が、幅方向の端部側に給気口13を有し(右側の列の空気室12は、右側に給気口13を有し、左側の列の空気室12は、左側に給気口13を有し)、幅方向の両側から空気室12に空気が供給される。
なお、緩衝材用シート10は、後述する緩衝材製造装置1によって、搬送されながら、幅方向の両側から空気室12に空気が供給され、膨らんだ空気室12の給気口13がシールされる。
緩衝材用シート10は、樹脂製であり、3層構造を有するナイロン製としてあるが、これに限定されるものではない。
また、緩衝材用シート10は、筒状のシートを平らにし、帯状に形成してあり、したがって、幅方向の両端部はつながっており、両端部の間は、シート(厚さ=t)どうしが重なっている(図8(a)参照)。この緩衝材用シート10は、重ねられた前記シートを溶着した溶着部11によって、幅方向に二つの空気室12が並設され、長手方向にも該二つの空気室12が並設されている。各空気室12は、ほぼ矩形状としてあり、四隅が円弧状である。幅方向の一方の端側(図1においては、左側)に位置する空気室12は、一方の端側の辺に対応する部分に溶着部11が形成されておらず、この部分が左側の給気口13となる。また、幅方向の他方の端側(図1においては、右側)に位置する空気室12は、他方の端側の辺に対応する部分に溶着部11が形成されておらず、この部分が右側の給気口13となる。
なお、空気室12の形状(空気の供給される前の平面形状)は、通常、ほぼ矩形状であり、空気室12に空気が供給されると、ほぼピロー型(枕型)となる。ただし、空気室12の形状は、上記の形状に限定されるものではなく、たとえば、円形、楕円、半円、多角形などでもよい。
また、緩衝材用シート10は、幅方向の両端部と空気室12との間に、長手方向に伸びる一対の被ガイド部14を有している。すなわち、シートの左側の端部と左側に位置する空気室12との間に、左側の被ガイド部14を有し、シートの右側の端部と右側に位置する空気室12との間に、右側の被ガイド部14を有している。なお、各被ガイド部14には、後述する緩衝材製造装置1のガイド棒41が挿入される。
また、空気室12は、該空気室12と隣接する被ガイド部14と連通する給気口13を有する。すなわち、左側に位置する空気室12は、該空気室12と隣接する被ガイド部14(左側の被ガイド部14)と連通する左側の給気口13を有し、右側に位置する空気室12は、該空気室12と隣接する被ガイド部14(右側の被ガイド部14)と連通する右側の給気口13を有する。
上記の緩衝材用シート10は、長手方向に二列に空気室12が並設されているので、長手方向に一列に空気室12が並設されているものと比べると、被梱包材などに応じて、たとえば、長手方向に二列に空気室12が並設されている状態で使用したり、あるいは、長手方向に一列に空気室12が並設されている状態で使用することができ、商品としての付加価値を向上させることができる。
また、緩衝材用シート10は、左側に位置する空気室12が、左側の給気口13から空気を供給され、右側に位置する空気室12が、右側の給気口13から空気を供給されるので、生産速度を速くすることができ、生産性を向上させることができる。
ここで、好ましくは、幅方向に並設された空気室12の溶着部11どうしの間に、長手方向に伸びる長手方向ミシン目15が形成され、長手方向に並設された空気室12の溶着部11どうしの間に、幅手方向に伸びる幅方向ミシン目16が形成されているとよい。
このようにすると、ユーザが、空気室12に空気が供給され、膨らんだ空気室12の給気口13がシールされた緩衝材用シート10(すなわち、使用可能な緩衝材)を、長手方向や幅方向に沿って容易に切り離すことができる。したがって、緩衝材用シート10は、使い勝手などを向上させることができる。
なお、幅方向に並設された空気室12どうしは、離れており、該空気室12どうしの間の部分に長手方向ミシン目15が形成され、また、長手方向に並設された空気室12どうしは、離れており、該空気室12どうしの間の部分に幅方向ミシン目16が形成される。これにより、長手方向ミシン目15や幅方向ミシン目16に沿って切り離す際、空気室12にダメージを与えるといった不具合を回避することができる。
また、長手方向ミシン目15や幅方向ミシン目16は、通常、鎖線状に溶着されており(鎖線状に溶着された部分は、機械的強度が低下し、容易に離れる。)、あるいは、鎖線状に切断されているが、これらに限定されるものではなく、たとえば、切り離し容易な構造であればよい。
以上説明したように、本実施形態の緩衝材製造装置1に用いられる緩衝材用シート10は、シートの幅方向の両側から空気室12に空気を供給することができ、生産性や商品としての付加価値(幅方向に二つの空気室12が並設されているといった付加価値)などを向上させることができる。
[緩衝材製造装置の実施形態]
図2は、本発明の実施形態にかかる緩衝材製造装置を説明するための要部の概略平面図を示している。
また、図3は、図2のA−A断面図を示している。
また、図4は、図2のB−B断面図を示している。
さらに、図5は、本発明の実施形態にかかる緩衝材製造装置を説明するための要部の概略拡大図であり、(a)は平面図を示しており、(b)は側面方向の矢視図を示している。
図2〜5において、本実施形態の緩衝材製造装置1は、筐体2、巻出手段3、ガイド手段4、カッタ5、空気供給手段6、溶着手段7及び制御手段8などを有している。この緩衝材製造装置1は、上述した緩衝材用シート10を搬送しながら、該緩衝材用シート10の幅方向の両側(図2、4に示す右側と左側)から空気室12に空気を供給し、膨らんだ空気室12の給気口13をシールする。
(筐体)
筐体2は、ほぼ箱型としてあり、基板21、送風機64及び制御手段8などが取り付けられている。また、筐体2は、着脱可能な複数のブロックを有しており、メンテナンスなどの際、所定のブロックを取り外すことができる。なお、筐体2の形状は、特に限定されるものではない。
(巻出手段)
巻出手段3は、巻出軸31、ねじ付き撮み32、回転支持部材33、及び、支持ローラ34などを有しており、ロール状の緩衝材用シート10を巻き出す構成としてある。なお、ロール状の緩衝材用シート10は、通常、筒状の巻芯に巻かれている。
巻出軸31は、一方の端部に、回転支持部材33が回転可能に取り付けられており、他方の端部が、筐体2に固定されたハウジング311に嵌入されており、往復移動可能に保持されている。回転支持部材33は、一方の端部(幅方向の中央側の部分)が巻芯に挿入され、他方の端部(幅方向の端側の部分)のフランジ部が巻芯の端面と当接する。また、ハウジング311は、巻出軸31の他方の端部が嵌入される穴が形成されており、穴の底面に雌ねじが切られている。ねじ付き撮み32は、ねじ部がハウジング311の雌ねじに締め込まれ、ねじ部の先端が、巻出軸31の他方の端部と連結している。一対の巻出軸31などは、ロール状の緩衝材用シート10を挟むようにして、対向して設けられており、対向する一対の回転支持部材33が、巻芯を回転可能に挟持する。
また、巻出軸31の下方に、新たに取り付けられるロール状の緩衝材用シート10を一時的に支持する支持ローラ34が四箇所に設けられている。これにより、ロール状の緩衝材用シート10を容易に取り付けることができる。さらに、巻出手段3から巻き出される緩衝材用シート10を円滑に送るために、一対のローラ35が設けられている。
このように、巻出手段3を設けることにより、ロール状の緩衝材用シート10を容易に、かつ、円滑に巻き出すことができ、操作性などを向上させることができる。
なお、緩衝材用シート10は、通常、ロール状の形態で、ユーザに供給されるが、これに限定されるものではない。たとえば、折り畳まれた形態で、ユーザに供給されてもよく、このような場合、巻出手段3は不要となる(ただし、一対のローラ35は、通常、必要である。)。
(ガイド手段)
一対のガイド手段4は、それぞれガイド棒41及びガイドローラ42などを有しており、基板21の上方であって、緩衝材用シート10の搬送方向の上流側に対向して設けられている。また、一対のガイド手段4は、緩衝材用シート10の幅方向の両端部をガイドする。
なお、一対のガイド手段4、一対のカッタ5、一対の空気供給手段6及び一対の溶着手段7は、緩衝材用シート10の搬送方向の上流側から下流側に順に設けられている。
また、緩衝材用シート10は、上述したように、幅方向の両端部と空気室12との間に、長手方向に伸びる一対の被ガイド部14を有している。
ガイド棒41は、断面がほぼ円形であり、上流側の端部がほぼ円錐状に形成されており、被ガイド部14に挿入される棒状のガイド部材として機能する。また、一対のガイド棒41どうしの距離は、緩衝材用シート10の幅寸法より短く設定されており、これにより、空気室12に空気を支障なく供給することができる。さらに、各ガイド棒41は、下流側の端部がノズル61に取り付けられており、ノズル61と連結されている。これにより、空気室12に空気を供給する際、たとえば、空気がガイド棒41とノズル61との隙間から漏れるといった不具合を効果的に抑制し、効率よく空気を供給することができる。
ガイドローラ42は、外周面がゴム又は樹脂からなり、回転可能、かつ、付勢されることにより、被ガイド部14をガイド棒41に押圧するように、ガイド棒41の下流側に設けられている。このガイドローラ42は、幅方向の外側から中央側に向けて被ガイド部14をガイド棒41に押圧し、被ガイド部14に長手方向への張力を付与するガイド用押圧部材として機能する。
すなわち、各ガイドローラ42は、回転軸が、一対のガイド棒41の中心線を含む仮想平面(図示せず)に直交する状態で、ガイド棒41の下流側に設けられており、左側のガイド棒41に対応するガイドローラ42は、該ガイド棒41の左側に位置しており、また、右側のガイド棒41に対応するガイドローラ42は、該ガイド棒41の右側に位置している。これにより、下流側の第一ベルト74及び第二ベルト79によって搬送される緩衝材用シート10に対して、第一ベルト74及び第二ベルト79とガイドローラ42との間の被ガイド部14に、長手方向への張力を付与することができ、第一ベルト74及び第二ベルト79とガイドローラ42との間の被ガイド部14を張った状態に維持する。したがって、カッタ5は、被ガイド部14を容易に、かつ、確実に切断することができ、また、空気が漏れる不要な隙間の発生を抑制するので、空気室12に空気を効率よく供給でき、たとえば、供給した空気が漏れるといった不具合などを効果的に抑制することができる。
なお、ガイド手段4の構成は、上記に限定されるものではなく、たとえば、図示してないが、ガイド棒41の代わりに、筒状のガイド部材などを用いてもよい。
また、ガイドローラ42の代わりに、摩擦抵抗の低い摺動面(たとえば、フッ素樹脂製の摺動面)を有する板ばねなどを用いてもよい。
さらに、ガイドローラ42を付勢する付勢手段は、通常、一対のロッドと圧縮ばねなどを有する構成としてあるが、特に限定されるものではない。また、この付勢手段は、通常、基板21に固定されている。
ここで、好ましくは、対向する一対のガイド棒41の間に、ガイド手段4によってガイドされた緩衝材用シート10の幅方向の弛みを除去することにより、緩衝材用シート10が蛇行した状態で搬送されることを防止する蛇行防止手段43を設けるとよい。
この蛇行防止手段43は、一方の端部が基板21に固定された四本の折れ曲がった棒(二本の上側押え棒431及び二本の下側押え棒432)を有している。二本の上側押え棒431は、一部が、ガイド棒41どうしのほぼ中央であって、一対のガイド棒41の中心線を含む仮想平面(図示せず)より下方に対向して位置しており、ローラ35を介して搬送される緩衝材用シート10の幅方向の中央部を、上側から押えて下方に強制的に移動させる。また、二本の下側押え棒432は、それぞれ上側押え棒431とガイド棒41との間であって、ほぼ上記の仮想平面上に位置しており、ローラ35を介して搬送される緩衝材用シート10の幅方向の両側の部分を、下側から押えてほぼ上記の仮想平面上に強制的に保持する(図4参照)。
このようにすると、緩衝材用シート10は、幅方向にほぼ張った状態となるので、蛇行した状態で搬送されるといった不具合を効果的に排除することができ、装置としての動作の安定性を向上させることができる。
なお、緩衝材用シート10が蛇行した状態で搬送されるとは、たとえば、緩衝材用シート10の幅方向ミシン目16が搬送方向に対して直角とならない状態で搬送されることをいう。
また、本実施形態では、蛇行防止手段43として、上側押え棒431及び下側押え棒432を設けたが、この構造に限定されるものではなく、たとえば、板状の部材などを用いてもよい。
(カッタ)
一対のカッタ5は、小刀状の刃であり、ほぼガイドローラ42と空気供給手段6との間に設けてあり、緩衝材用シート10の幅方向の両端を切断する一対の切断手段として機能する。また、カッタ5の先端は、通常、凹部(図示せず)に位置しており、緩衝材用シート10を確実に切断する。さらに、カッタ5が緩衝材用シート10を切断する搬送方向の位置は、通常、ノズル61の上流側端部、又は、該上流側端部の近傍(上流側端部から数mm以内の範囲)である。これにより、第一押圧ローラ62及び第二押圧ローラ63が、切断された被ガイド部14を円滑に、かつ、切断後ただちに(すなわち、切断後、緩衝材用シート10が数mm搬送される間に)押えることができ、緩衝材用シート10を円滑に搬送するとともに、空気室12に空気を供給する際、切断された被ガイド部14からの空気漏れを効果的に抑制することができる。
(空気供給手段)
一対の空気供給手段6は、それぞれノズル61、第一押圧手段としての第一押圧ローラ62、第二押圧手段としての第二押圧ローラ63、及び、送風機64などを有しており、カッタ5の下流側に対向して設けられている(図5参照)。また、ノズル61の先端部、第一押圧ローラ62及び第二押圧ローラ63の幅方向の位置は、各ガイド棒41と対応している(すなわち、緩衝材用シート10の被ガイド部14と対応している。)。
ノズル61は、先端側がほぼ矩形平板状であり、厚さがガイド棒41の直径とほぼ同じであり、搬送方向に沿って基板21に固定されている。このノズル61は、切断させた緩衝材用シート10の一方のシート101(下側のシート(図8(d)参照))と他方のシート102(上側のシート(図8(d)参照))との間に位置し、給気口13を介して空気室12に空気を供給する。すなわち、緩衝材製造装置1は、緩衝材用シート10の左側に位置する空気室12に、左側の空気供給手段6が空気を供給し、右側に位置する空気室12に、右側の空気供給手段6が空気を供給するので、生産速度を速くすることができ、生産性を向上させることができる。
また、ノズル61は、上流側の端面の中央側に、上記凹部の形成された突出部が形成されており、突出部の端面にガイド棒41が固定(螺着)されている。さらに、下面の中央側に、付勢手段によって、一方のシート101をノズル61の一方の表面(下面)に押圧する一対の第一押圧ローラ62を有し、上面の中央側に、付勢手段によって、他方のシート102をノズル61の他方の表面(上面)に押圧する一対の第二押圧ローラ63を有している。これにより、ノズル61が空気を吹き出しても、緩衝材用シート10の幅方向の両端部が、搬送された状態で、第一押圧ローラ62及び第二押圧ローラ63によって押さえ付けられる。
なお、第一押圧ローラ62や第二押圧ローラ63を付勢する付勢手段は、通常、一対のロッドと圧縮ばねなどを有する構成としてあるが、特に限定されるものではない。また、この付勢手段は、通常、ノズル61に固定されている。
また、ノズル61は、中央側の端面に、吐出口611が形成されており、筐体2に収容された送風機64からの空気を、ホースや弁(図示せず)などを介して吐出口611から吐出する。
ここで、吐出口611は、上流側の端が、上流側の第一押圧ローラ62及び第二押圧ローラ63より、下流側に位置しており、かつ、下流側の端が、下流側の第一押圧ローラ62及び第二押圧ローラ63より、下流側に位置している。さらに、ノズル61の下流側の部分(下流側の第一押圧ローラ62及び第二押圧ローラ63がノズル61を押圧する押圧点より、下流側の部分)に、溶着手段7の従動ローラ73と搬送ローラ78との接線に向かう上側斜面及び下側斜面が形成されている。このようにすると、吐出口611から吐出される空気が、上流側に漏れるといった不具合を効果的に抑制でき、また、下流側の第一押圧ローラ62及び第二押圧ローラ63と従動ローラ73及び搬送ローラ78との間で、空気室12に供給した空気が抜け出るといった不具合を効果的に抑制することができる。
(溶着手段)
一対の溶着手段7は、空気室12に空気の供給された緩衝材用シート10を挟んだ状態で搬送する第一ベルト74及び第二ベルト79、並びに、第一ベルト74及び第二ベルト79を介して緩衝材用シート10を加熱する第一加熱手段71及び第二加熱手段76などをそれぞれ有しており、空気供給手段6の下流側に対向して設けられている(図5参照)。また、第一ベルト74及び第二ベルト79、並びに、第一加熱手段71及び第二加熱手段76の幅方向の位置は、各第一押圧ローラ62及び第二押圧ローラ63より中央側である(すなわち、緩衝材用シート10の給気口13と対応している。)。また、本実施形態では、溶着手段7は、第一ベルト74を駆動するモータ721、及び、モータ721を制御するモータ制御装置(図示せず)を有し、モータ制御装置が、後述するように、温度センサ(図示せず)からの入力信号にもとづいて、モータ721を制御する。すなわち、第一ベルト74は、モータ721からのトルクによって駆動され、第二ベルト79は、第一ベルト74によって従動される。
モータ721は、基板21の下方に設けられており、プーリ及びタイミングベルトなどを介して、基板21の下方に設けられた伝達軸722を回転させる。伝達軸722は、両端にプーリが固定されており、前記プーリ及びタイミングベルトなどを介して、駆動ローラ72を回転させる。
駆動ローラ72及び従動ローラ73は、基板21の上面に固定された下部フレーム22に軸支されており、第一ベルト74が掛けられている。この第一ベルト74は、付勢ローラ741によって張られた状態にある。
また、第二ベルト79は、駆動ローラ72の上方に位置する搬送ローラ77と、従動ローラ73の上方に位置する搬送ローラ78とに掛けられており、付勢ローラ791によって張られた状態にある。また、搬送ローラ77及び搬送ローラ78は、上部フレーム23に軸支されている。
上部フレーム23は、下部フレーム22の下流側に取り付けられた連結部材24、及び、連結部材24に突設された回動軸25を介して、回動可能に下部フレーム22と連結されている。これにより、緩衝材用シート10をセットする際、上部フレーム23を上方に回動させることができ、緩衝材用シート10を容易にセットすることができる。なお、緩衝材用シート10を第一ベルト74に載置した後、上部フレーム23を下方に回動させ、上部フレーム23の上流側は、係止手段(図示せず)を介して、下部フレーム22に係止される。
また、第一加熱手段71は、緩衝材用シート10の長手方向に沿って伸びる帯状のヒータ712、ヒータ712の取り付けられる当接面(上方を向いた当接面)を有する基体711、ヒータ712の周囲の温度を測定する温度センサ(図示せず)、及び、温度センサからの入力信号にもとづいて、ヒータ712の温度を制御する温度制御装置(図示せず)などを有しており、下部フレーム22に固定されている。
なお、本実施形態の基体711は、耐熱性樹脂などからなるほぼ長円形の厚板状であり、ヒータ712は、基体711の外周面に巻き付けるように取り付けられている。
また、基体711は、当接面と対向する面のほぼ中央に、一対の凹部が形成されており、ヒータ712の両端部がそれぞれ固定されるとともに、外部接続電極(図示せず)が形成されている。
ここで、好ましくは、当接面の幅寸法が、ヒータ712の幅寸法より広く、ヒータ712が、当接面の幅方向の中央に取り付けられているとよい。
このようにすると、第一加熱手段71は、長手方向に沿って伸びる帯状のヒータ712、及び、このヒータ712の両側(外側と内側)に位置し、長手方向に沿って伸びる帯状の当接面の一対の部分が、第一ベルト74と当接する。したがって、切断された緩衝材用シート10の一方のシート(下側のシート)と他方のシート(上側のシート)は、幅広の当接面により、密着され、該当接面の幅方向の中央が加熱されるので、加熱部分と非加熱部分との間に、ダメージが発生するといった不具合を回避することができる。
また、第二加熱手段76は、第一加熱手段71とほぼ同様な構成としてあり、ヒータ712、基体711、温度センサ(図示せず)、及び、温度制御装置(図示せず)などを有している。ただし、第二加熱手段76の基体711は、下方を向いた当接面を有しており、この下面にヒータ712が取り付けられている。また、第二加熱手段76は、基体711を下方に付勢する付勢手段761を有しており、この付勢手段761を介して、上部フレーム23に取り付けられている。また、付勢手段761は、通常、一対のロッドと圧縮ばねなどを有する構成としてあるが、特に限定されるものではない。
なお、本実施形態では、第一加熱手段71及び第二加熱手段76を有する構成としてあるが、第一加熱手段71又は第二加熱手段76を有する構成としてもよい。たとえば、第二加熱手段76のみを有する場合、第一加熱手段71は、加熱するためのヒータ712、温度センサ(図示せず)、及び、温度制御装置(図示せず)を有していないが、通常、受け台として機能する基体711を有している。このようにしても、切断された緩衝材用シート10の一方のシート101と他方のシート102とを溶着することができる。
また、図示していないが、溶着手段7などは、通常、保護カバーなどによって覆われている。
さらに、本発明の加熱手段は、上述した第一加熱手段71などの構造に限定されるものではなく、様々な構造を有してもよい。
また、図示してないが、第二ベルト79が、モータ721からのトルクによって駆動し、第一ベルト74は、第二ベルト79によって従動される構成としてもよい。
次に、加熱手段の応用例について、図面を参照して説明する。
<加熱手段の応用例>
図6は、本発明の実施形態にかかる緩衝材製造装置の加熱手段の応用例を説明するための概略拡大図であり、(a)は平面図を示しており、(b)はヒータの展開図を示しており、(c)はC−C矢視図を示している。
図6(a)、6(b)において、本応用例の加熱手段(第一加熱手段71aとしてある。)は、基体711aに取り付けられる板状のヒータ712aが、緩衝材用シート10と間接的に(第一ベルト74を介して)当接する当接部7121、及び、緩衝材用シート10と間接的に当接しない部分を含む非当接部7122を有し、当接部7121の幅が、非当接部7122の幅より狭い構造としてある。このようにすると、緩衝材用シート10に間接的に当接し、実際に溶着に寄与する当接部7121の幅が細いので、この部分の電気抵抗値が高くなり、当接部7121は、非当接部7122より発熱量が大きくなり、効率よく溶着を行うことができるとともに、非当接部7122では発熱量が抑制され、エネルギー効率(省エネ性)及び安全性に優れた動作を実現することができる。
また、好ましくは、ヒータ712aは、当接部7121と非当接部7122との間に中間部7123を有し、該中間部7123は、当接部7121から非当接部7122に向かうほど幅が広くなる形状であるとよい。このようにすると、ヒータ712aにおける発熱量の分布が急激に変化することによって、溶着が不安定になるといった不具合を効果的に防止でき、溶着の信頼性などを向上させることができる。
なお、当接部7121や中間部7123の形状や長さ等は、図6に示す形状や長さ等に限定されるものではなく、適宜、設定される。
また、ヒータ712aの厚さは、できるだけ薄い方が消費電流の抑制につながり、電源が小型化されることにより、装置全体も小型化されるという利点があるが、一方で、ヒータ712aが薄いほど熱容量が小さくなり、緩衝材用シート10を溶着するのに十分な熱量を供給できなくなる恐れが生じる。これらを考慮して、ヒータ712aの厚さは、適宜、設定されるが、たとえば、使用される緩衝材用シート10のシートの厚さt(図8(a)参照)に対して、好ましくは、ヒータ712aの厚さが1〜1.5倍となるように設定するとよい。このようにすると、消費電流を抑制でき、電源や装置の小型化を図ることができ、また、溶着に十分な熱量を供給することができる。
なお、緩衝材用シート10に複数の種類のシート(厚さや材質などの異なるシート)が使用される場合、ヒータ712aの厚さは、使用される複数の種類のシートのうちで最も厚いシートの厚さに対して、1〜1.5倍となるように設定される。
また、図6(c)に示すように、第一加熱手段71aは、断熱層7113及び耐熱層7114を含む基体711aと、該基体711aに取り付けられたヒータ712aとを有するとよく、上記の基体711aは、基体本体7111、密着層7112、断熱層7113、耐熱層7114及び耐熱固定層7115を有している。
すなわち、基体本体7111は、樹脂等で形成されたほぼ長円形状の厚板としてあり、外周面に、密着層7112を介して、セラミック等の熱伝導率の小さい材料からなる断熱層7113が設けられている。なお、密着層7112を設けることなく、断熱層7113を設ける構成としてもよいが、ポリイミド等からなる密着層7112を設けることによって、基体本体7111への断熱層7113の密着性を向上させることができる。
また、断熱層7113の外周に、ヒータ712aの発熱に対して溶融しないポリイミド等の材料からなる耐熱層7114が設けられ、さらに、耐熱層7114の外周に、耐熱固定層7115が設けられている。なお、耐熱固定層7115を設けない構成としてもよいが、グラスファイバーを含むテフロン(登録商標)テープ等の硬度と耐熱性を併せ持つ材料からなる耐熱固定層7115を設けることによって、ヒータ712aを密着した状態で固定することができる。
このように、少なくとも断熱層7113及び耐熱層7114を設けることによって、ヒータ712aで発生した熱が基体本体7111の方向ではなく、緩衝材用シート10の方向へ効率よく熱伝導されるようになり、緩衝材用シート10を効率よく溶着することができ、また、省エネを図ることができる。
また、第一加熱手段71aは、上記の基体711aの外周に、ヒータ712aが、巻き付けられた状態で取り付けられており、ヒータ712aの両端が、外部接続端子として機能する導電性を有する固定部材7124によって、基体711aに固定されている。
さらに、第一加熱手段71aは、ヒータ712aの周囲の温度を測定する温度センサ7125を有している。本応用例では、基体711aの下面中央に、取付穴7126が形成され、取付穴7126の先端に、温度センサ7125が埋設されている。
ここで、好ましくは、取付穴7126が基体本体7111を貫通し、温度センサ7125が、密着層7112と接触する状態で埋設されるとよく、このようにすると、ヒータ712aの周囲の温度(特に、緩衝材製造装置1が駆動する直前の初期温度)を精度よく測定することができる。
なお、本応用例の加熱手段として、第一加熱手段71aを図示して説明したが、第二加熱手段(図示せず)は、第一加熱手段71aとほぼ同様の構造を有している。
また、本応用例の上述した構成以外の構成は、上記実施形態の第一加熱手段71及び第二加熱手段76とほぼ同様としてある。
(制御手段)
図7は、本発明の実施形態にかかる緩衝材製造装置の制御手段を説明するための概略ブロック図を示している。
図7において、制御手段8は、緩衝材用シート10を搬送し、空気室12を膨らませた後に空気室12を密閉させて緩衝材となす一連の機能を制御する中央制御部81と、製造する緩衝材の量の設定及び状態の確認、並びに、強制停止といった実際に装置を使用するために必要なインタフェイスを提供するユーザインタフェイス部82とを有している。
中央制御部81は、マイクロコンピュータ811、電力制御部812、813、814、及び、通信手段815などを有しており、また、ユーザインタフェイス部82は、マイクロコンピュータ821、入力手段822、表示手段823、及び、通信手段824などを有している。
なお、本実施形態では、中央制御部81とユーザインタフェイス部82は、それぞれ独立した基板上に設けられているため、これらの機能を実現させるために必要なマイクロコンピュータ811、821、及び、基板間で相互に情報をやりとりするための通信手段815、824もそれぞれの基板上に配置されている。
中央制御部81は、マイクロコンピュータ811が、電力制御部812、813、814、通信手段815、及び、検出部83と接続されている。また、電力制御部812はモータ721と接続され、電力制御部813は電力操作部642と接続され、電力制御部814はヒータ712と接続されている。なお、マイクロコンピュータ811及び電力制御部814が、上述したヒータ712を制御する温度制御装置として機能する。
ここで、検出部83は、温度センサ(応用例においては、温度センサ7125)及びホール素子などの回転検出用センサ(図示せず)と、これらの駆動回路とを有している。温度センサは、ヒータ712(応用例においては、ヒータ712a)の周辺に配置され、ヒータ712自体の温度を検出するのではなく、ヒータ712の周囲の温度を検出する。この情報にもとづいて、マイクロコンピュータ811は、ヒータ712用の電力制御部814を動作させ、ヒータ712を制御する。
また、回転検出用センサは、緩衝材用シート10を搬送するモータ721の回転速度、即ち送出速度を検出する。この情報にもとづいて、マイクロコンピュータ811は、モータ721用の電力制御部812を動作させ、モータ721の回転数を制御し、緩衝材用シート10の搬送速度を制御する。また、緩衝材用シート10が途中で詰まるといったトラブルによる速度低下や異常停止なども検出でき、これに応じて異常通知音を発生させるといった処理も可能になる。なお、マイクロコンピュータ811及び電力制御部812が、上述したモータ721を制御するモータ制御装置として機能する。
また、緩衝材用シート10の空気室12を膨らませるための送風機64の送風モータ641は、緩衝材用シート10の種類によっては大きな電力を必要とすることもあり、本実施形態では、交流電源80で駆動するものを使用している。この場合、ノイズの低減やモータの保護といった目的で、交流電源80の位相に応じた制御(一例として、ゼロクロス制御)を行う必要があり、送風モータ641側に電力操作部642を設け、これを送風モータ641用の電力制御部813で制御する。
なお、送風モータ641が直流電源によって動作するものである場合、電力制御部813が、同じく直流電源により動作する搬送用のモータ721と同様に制御する。
電力制御部814は、上述したように、ヒータ712と接続されており、マイクロコンピュータ811は、ヒータ712の周囲の温度を検出した温度センサからの入力信号にもとづいて、電力制御部814を動作させ、ヒータ712を制御する。
なお、本実施形態では、ヒータ712は、右側及び左側の第一加熱手段71及び第二加熱手段76にそれぞれ設けられており、一つの温度センサからの入力信号にもとづいて、四つのヒータ712をまとめて温度制御しているが、これに限定されるものではなく、たとえば、各ヒータ712に対応して、温度センサを配設してもよい。
ここで、好ましくは、マイクロコンピュータ811及び電力制御部814が、温度センサからの初期温度の入力信号にもとづいて、緩衝材用シート10の溶着に必要な温度まで上昇させるために必要な電流値と時間を決定し、この決定にもとづいて、初期におけるヒータ712を制御するとよい。なお、初期温度とは、作動スイッチが押された直後の温度をいう。
すなわち、マイクロコンピュータ811は、作動スイッチが押された旨の信号を入力すると、まず、温度センサによりヒータ712の周囲の初期温度を測定し、初期温度の入力信号を入力する。次に、ユーザ設定又は緩衝材用シート種類判別手段(図示せず)により識別可能な緩衝材用シート10の種類に応じて、緩衝材用シート10の溶着に必要な温度を判定し、測定された初期周囲温度から溶着に必要な温度まで上昇させるために必要な電流値と時間を求める。続いて、電力制御部814を駆動し、ヒータ712の温度を上昇させる。
このようにすると、ヒータ712の温度を測定して電流値制御にフィードバックする場合と比べると、ヒータ712の周囲の温度を測定して必要な熱量を瞬時に供給することができ、緩衝材製造装置1の起動時間を大幅に短縮させることができ、また、使い勝手を向上させることができる。
ただし、風が強く吹いているなど通常とは大きく異なる環境で使用される場合もあるため、初期温度の測定から求められる熱量を供給しても、温度センサによる実測温度が溶着に必要な温度に到達していなければ、温度が十分に上昇するまで緩衝材の製造を開始しないという保護機能は、必要に応じて適宜利用できるものとする。
なお、緩衝材の製造が開始された後は、溶着により失われた熱量を補う制御に移行するが、これもヒータ712の温度を実測してフィードバックするのではなく、原則的には周囲温度と緩衝材用シート10の種類に応じた一定の熱量を供給する。したがって、各ヒータ712に供給される電流は、動作開始時に急上昇してピークとなり、その後は大幅に減少した一定の値が保たれる。
また、好ましくは、マイクロコンピュータ811及び電力制御部812が、温度センサ(図示せず)からの入力信号にもとづいて、モータ721を制御するとよい。
すなわち、緩衝材の製造を開始する際、温度制御装置がヒータ712を加熱し設定温度に到達すると、マイクロコンピュータ811及び電力制御部812は、モータ721を作動させるが、このとき、測定されたヒータ712の周囲の初期温度に応じて、スロースタートを行うとよい。たとえば、測定されたヒータ712の周囲の初期温度がほぼ常温の場合、ヒータ712を加熱し設定温度に到達しても、第一ベルト74及び第二ベルト79は、ヒータ712と接触していない部分がほぼ常温である。このような場合に、マイクロコンピュータ811及び電力制御部812は、モータ721を設定された回転数より遅い回転数で数秒〜十数秒間回転させ、その後に設定させた回転数で回転させるとよい。また、測定されたヒータ712の周囲の初期温度が、ほぼ設定温度、あるいは、設定温度から数度低い温度である場合、第一ベルト74及び第二ベルト79は、全体的に既に加温された状態にある。このような場合に、マイクロコンピュータ811及び電力制御部812は、スロースタートを行わずに、モータ721を設定させた回転数で回転させる。これにより、溶着の信頼性を向上させることができるとともに、生産性を向上させることができる。
また、ユーザインタフェイス部82は、入力手段822として、緩衝材用シート10の種類及び使用量を設定するためのボタンや作動スイッチなどを有しており、また、表示手段823として、動作中の緩衝材用シート10の現在使用量や動作モードといった情報を表示するための表示デバイスを有している。
これにより、緩衝材製造装置1は、ユーザが製造する緩衝材の量を入力し、作動スイッチをオンすると、入力された緩衝材を製造し自動的に停止する動作モードや、後述するように、ユーザが作動スイッチをオンすると、緩衝材を製造し続け、ユーザが作動スイッチをオフすると製造を停止するといった動作モードなどを行うことができる。
なお、ボタンは、ロッカースイッチ、スライドスイッチ又はトグルスイッチ等の機械的スイッチを使用してもよいが、これに限定されるものではなく、たとえば、タクトスイッチにメンブレンフィルムをカバーしたものであってもよい。
また、表示デバイスとしては、少なくとも二桁の数字が表示できるものであればよい。この他、補助的に状態を表示する発光ダイオードなどを適宜配置する。また、表示デバイスとして、タッチパネル型液晶ディスプレイのように入力機能まで備えているものを使用してもよく、このようにすると、ボタンと表示デバイスは一体とすることも可能である。
また、装置の動作中にトラブルが発生した場合に、緊急停止させるためのスイッチ(図示せず)に関しては、通常、動作の緊急性かつ確実性からユーザインタフェイス部82ではなく、中央制御部81の基板に直接接続されるものとする。
表示手段823によりユーザに通知する情報として、動作中に製造された緩衝材の量が挙げられる。
表示方法としては、動作開始時から製造された緩衝材の量をカウントアップしていく方法と、ユーザが設定した予定製造量からカウントダウンしていく方法があるが、いずれの表示方法を選択するかは、ユーザ側で設定可能にしておくことが好ましい。
なお、ドットマトリックス型の液晶ディスプレイのように表示できる情報量が多い表示手段を用いる場合には、動作開始時から製造された緩衝材の量と予定製造量をともに表示する方法でもよい。
この他に表示される情報としては、ユーザ設定時に必要な現在設定値や動作モード、緊急停止した場合のエラー表示等が挙げられる。
次に、上記構成の緩衝材製造装置1の動作などについて、図面を参照して説明する。
まず、緩衝材製造装置1は、停止状態であり、ユーザによって、ロール状の緩衝材用シート10が、巻出手段3に取り付けられる。すなわち、一方又は両方のねじ付き撮み32は、回転支持部材33が端側に移動するように回され、次に、ロール状の緩衝材用シート10が、支持ローラ34上に載置され、続いて、一方又は両方のねじ付き撮み32は、回転支持部材33が中央側に移動するように回され、一対の回転支持部材33が、ロール状の緩衝材用シート10を回転可能に支持する。
ここで、図8は、本発明の実施形態にかかる緩衝材製造装置の動作を説明するための要部の概略拡大断面図を示している。なお、図8は、緩衝材用シート10の左側の端部を上流側から見た断面図である。
図8(a)に示すように、ロール状の緩衝材用シート10は、幅方向の両端部がつながっており、両端部の間は、シートどうしが重なっている。
次に、緩衝材用シート10は、ユーザによって、端部が搬送方向側に巻き出され、一対のローラ35に掛けられる。続いて、緩衝材用シート10は、蛇行防止手段43を介して、各被ガイド部14がガイド棒41に挿入され、ユーザによって搬送方向に移動する。この際、緩衝材用シート10は、蛇行防止手段43によって、幅方向にほぼ張った状態となるので、蛇行した状態でセットされるといった不具合を効果的に排除することができる。したがって、ユーザは、緩衝材用シート10の両端側の部分(被ガイド部14より内側の部分)をつまんで、容易に、かつ、円滑に搬送方向に引っ張ることができる。
次に、緩衝材用シート10は、ガイドローラ42、カッタ5、空気供給手段6及び溶着手段7を通るまで、ユーザに引っ張られる。ここで、ガイドローラ42は、ガイドローラ42より下流側の被ガイド部14に、長手方向への張力を付与することができ、これにより、カッタ5は、被ガイド部14を容易に、かつ、確実に切断することができる。また、切断された被ガイド部14は、第一押圧ローラ62及び第二押圧ローラ63に円滑に挟持される。さらに、溶着手段7は、上部フレーム23が上方に回動され開かれた状態にあるので、緩衝材用シート10は、容易に、かつ、第一ベルト74に沿った状態で引っ張られる。
続いて、ユーザは、上部フレーム23を下方に回動し閉じた状態とする。これにより、緩衝材用シート10は、緩衝材製造装置1にセットされる。
次に、ユーザは、緩衝材製造装置1の作動スイッチ(図示せず)をオンとする。なお、緩衝材製造装置1は、予め、モータ721の回転速度やヒータ712の加熱温度が設定されている。通常、緩衝材製造装置1は、緩衝材製造装置1の作動スイッチ(図示せず)がオンされると、温度制御装置がヒータ712を加熱するように制御し、設定温度に到達すると、送風機64及びモータ721を作動させ、運転状態となる。
ここで、好ましくは、上述したように、緩衝材製造装置1は、温度センサからの初期温度の入力信号にもとづいて、緩衝材用シート10の溶着に必要な温度まで上昇させるために必要な電流値と時間を決定し、この決定にもとづいて、初期におけるヒータ712を制御するとよい。これにより、緩衝材製造装置1は、ヒータ712の周囲の温度を測定して必要な熱量を瞬時に供給することができ、起動時間を大幅に短縮させることができる。
また、好ましくは、上述したように、緩衝材製造装置1は、温度センサからの初期温度の入力信号にもとづいて、モータ721に対して、スロースタートを行ったり、あるいは、スロースタートを行わないといった制御を行うとよい。これにより、溶着の信頼性を向上させることができ、また、生産性を向上させることができる。
運転状態の緩衝材製造装置1は、第一ベルト74及び第二ベルト79が、緩衝材用シート10の幅方向の端部を挟んだ状態で、緩衝材用シート10を搬送する。ロール状の緩衝材用シート10は、第一ベルト74及び第二ベルト79が緩衝材用シート10を引っ張ることにより、巻出手段3から巻き出される。巻出手段3から巻き出された緩衝材用シート10は、蛇行防止手段43の上側押え棒431及び下側押え棒432にガイドされることにより、ガイド棒41が被ガイド部14に円滑に挿入される(図8(b)参照)。さらに、緩衝材用シート10は、蛇行防止手段43によって、幅方向にほぼ張った状態となるので、蛇行しない状態で搬送される。
次に、緩衝材用シート10は、ガイドローラ42を通り、被ガイド部14がガイド手段4によって切断される(図8(c)参照)。ここで、ガイドローラ42より下流側の被ガイド部14は、ガイドローラ42によって、長手方向への張力が付与されているので、カッタ5によって、被ガイド部14は容易に、かつ、確実に切断される。
次に、空気供給手段6は、給気口13を介して、空気室12に空気を供給する(図8(d)参照)。
ここで、ノズル61の先端側の突出部が、切断させた緩衝材用シート10の一方のシート101(下側のシート)をノズル61の下面にガイドし、切断させた緩衝材用シート10の他方のシート102(上側のシート)をノズル61の上面にガイドする。そして、一対の第一押圧ローラ62が、下側のシート101をノズル61の下面に押圧し、一対の第二押圧ローラ63が、上側のシート102をノズル61の上面に押圧する。これにより、ノズル61が空気を吹き出しても、緩衝材用シート10の幅方向の両端部が、搬送された状態で、第一押圧ローラ62及び第二押圧ローラ63によって押さえ付けられる。
また、ノズル61は、中央側の端面に形成された吐出口611が、送風機64からの空気を吐出する。
ここで、吐出口611は、上流側の端が、上流側の第一押圧ローラ62及び第二押圧ローラ63より、下流側に位置しており、かつ、下流側の端が、下流側の第一押圧ローラ62及び第二押圧ローラ63より、下流側に位置している。さらに、ノズル61の下流側の部分(下流側の第一押圧ローラ62及び第二押圧ローラ63がノズル61を押圧する押圧点より、下流側の部分)に、従動ローラ73と搬送ローラ78との接線に向かう上側斜面及び下側斜面が形成されている。これにより、吐出口611から吐出される空気が、上流側に漏れるといった不具合を効果的に抑制でき、また、下流側の第一押圧ローラ62及び第二押圧ローラ63と従動ローラ73及び搬送ローラ78との間で、空気室12に供給した空気が抜け出るといった不具合を効果的に抑制することができる。
次に、一対の溶着手段7は、第一ベルト74及び第二ベルト79が、空気室12に空気の供給された緩衝材用シート10を挟んだ状態で搬送し、第一加熱手段71及び第二加熱手段76が、第一ベルト74及び第二ベルト79を介して緩衝材用シート10を加熱し、長手方向に伸びるシール部17(図1参照)を形成することによって、給気口13がシールされ、空気室12に空気が密閉される。そして、一対の溶着手段7は、空気室12に空気の密閉された緩衝材用シート10を搬出する。
ここで、上述したように、第一加熱手段71及び第二加熱手段76は、当接面の幅寸法が、ヒータ712の幅寸法より広く、ヒータ712が、当接面の幅方向の中央に取り付けられている(図8(e)参照)。これにより、第一加熱手段71及び第二加熱手段76は、長手方向に沿って伸びる帯状のヒータ712、及び、このヒータ712の両側(外側と内側)に位置し、長手方向に沿って伸びる帯状の当接面の一対の部分が、第一ベルト74及び第二ベルト79と当接する。したがって、切断された緩衝材用シート10の一方のシート101(下側のシート)と他方のシート102(上側のシート)は、幅広の当接面により、密着され、該当接面の幅方向の中央が加熱されるので、加熱部分と非加熱部分との間に、ダメージが発生するといった不具合を回避することができる。
次に、ユーザは、使用する緩衝材を製造すると、緩衝材製造装置1の作動スイッチ(図示せず)をオフとする。このように、ユーザは、緩衝材を使用するときに、緩衝材製造装置1を作動させ、使用する量の緩衝材を製造することができるので、緩衝材を保管する保管スペースを確保しなくてもすみ、省スペース化を図ることができる。さらに、緩衝材メーカからユーザまでの緩衝材の輸送費と、ロール状の緩衝材用シート10の輸送費とを比べると、ロール状の緩衝材用シート10の輸送費は、大幅に廉価であり、経済性を向上させることができる。さらに、輸送のエネルギー(通常、ガソリンや軽油)を削減することができる。
また、緩衝材製造装置1によって製造された緩衝材用シート10(すなわち、使用可能な緩衝材)は、長手方向や幅方向に沿って容易に切り離すことができる。したがって、緩衝材製造装置1は、使い勝手などに優れた緩衝材用シート10を製造することができ、商品としての付加価値などを向上させることができる。
以上説明したように、本実施形態の緩衝材製造装置1によれば、緩衝材用シート10の幅方向の両側から空気室12に空気を供給することができ、生産性や商品としての付加価値などを向上させることができる。
以上、本発明の緩衝材製造装置について、好ましい実施形態などを示して説明したが、本発明に係る緩衝材製造装置は、上述した実施形態などにのみ限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能であることは言うまでもない。
例えば、緩衝材製造装置1は、緩衝材用シート10を使用しているが、これに限定されるものではなく、図示してないが、使用される緩衝材用シートは、長手方向に空気室が並設されており、幅方向の両側から空気室に空気が供給される帯状の緩衝材用シートであり、空気室が、幅方向の端部側に給気口を有する構成であればよい。
1 緩衝材製造装置
2 筐体
3 巻出手段
4 ガイド手段
5 カッタ
6 空気供給手段
7 溶着手段
8 制御手段
10 緩衝材用シート
11 溶着部
12 空気室
13 給気口
14 被ガイド部
15 長手方向ミシン目
16 幅方向ミシン目
17 シール部
21 基板
22 下部フレーム
23 上部フレーム
24 連結部材
25 回動軸
31 巻出軸
32 ねじ付き撮み
33 回転支持部材
34 支持ローラ
35 ローラ
41 ガイド棒
42 ガイドローラ
43 蛇行防止手段
61 ノズル
62 第一押圧ローラ
63 第二押圧ローラ
64 送風機
71、71a 第一加熱手段
72 駆動ローラ
73 従動ローラ
74 第一ベルト
76 第二加熱手段
77、78 搬送ローラ
79 第二ベルト
80 交流電源
81 中央制御部
82 ユーザインタフェイス部
83 検出部
101、102 シート
311 ハウジング
431 上側押え棒
432 下側押え棒
611 吐出口
641 送風モータ
642 電力操作部
711、711a 基体
712、712a ヒータ
721 モータ
722 伝達軸
741、791 付勢ローラ
761 付勢手段
811 マイクロコンピュータ
812 電力制御部
813 電力制御部
814 電力制御部
815 通信手段
821 マイクロコンピュータ
822 入力手段
823 表示手段
824 通信手段
7111 基体本体
7112 密着層
7113 断熱層
7114 耐熱層
7115 耐熱固定層
7121 当接部
7122 非当接部
7123 中間部
7124 固定部材
7125 温度センサ
7126 取付穴

Claims (12)

  1. 長手方向に空気室の並設された帯状の緩衝材用シートを搬送しながら、該緩衝材用シートの幅方向の両側から前記空気室に空気を供給し、かつ、膨らんだ前記空気室の給気口をシールする緩衝材製造装置であって、
    前記緩衝材用シートの幅方向の両端部をガイドする一対のガイド手段と、
    前記緩衝材用シートの幅方向の両端を切断する一対の切断手段と、
    前記緩衝材用シートの切断させた一方のシートと他方のシートとの間に位置し、前記給気口を介して前記空気室に空気を供給するノズルを有する一対の空気供給手段と、
    空気の供給された前記緩衝材用シートを挟んだ状態で搬送する第一ベルト及び第二ベルト、並びに、前記第一ベルト及び/又は第二ベルトを介して前記緩衝材用シートを加熱する加熱手段を有する一対の溶着手段と
    を、搬送方向の上流側から順に備え、
    前記加熱手段が、ヒータ、該ヒータが取り付けられる基体、前記ヒータの周囲の温度を測定する温度センサ、及び、前記温度センサからの入力信号にもとづいて、前記ヒータを制御する温度制御装置を有し、前記温度制御装置が、前記温度センサからの初期温度の入力信号にもとづいて、予め設定された前記緩衝材用シートの溶着に必要な温度まで上昇させるために必要な電流値と時間を決定し、この決定にもとづいて、前記温度センサからの入力信号を電流値制御にフィードバックすることなく、前記ヒータの温度を上昇させることを特徴とする緩衝材製造装置。
  2. 前記空気供給手段が、前記一方のシートを前記ノズルの一方の表面に押圧する第一押圧手段、及び、前記他方のシートを前記ノズルの他方の表面に押圧する第二押圧手段を有する請求項1に記載の緩衝材製造装置。
  3. 前記加熱手段が、長手方向に沿って伸びる帯状のヒータ、前記ヒータの取り付けられる当接面を有する基体、前記ヒータの周囲の温度を測定する温度センサ、及び、前記温度センサからの入力信号にもとづいて、前記ヒータの温度を制御する温度制御装置を有し、前記当接面の幅寸法が、前記ヒータの幅寸法より広く、前記ヒータが、前記当接面の幅方向の中央に取り付けられていることを特徴とする請求項1又は2に記載の緩衝材製造装置。
  4. 前記基体が、少なくとも断熱層及び耐熱層を含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の緩衝材製造装置。
  5. 前記ヒータが、前記緩衝材用シートと間接的に当接する当接部、及び、前記緩衝材用シートと間接的に当接しない部分を含む非当接部を有し、前記当接部の幅が、前記非当接部の幅より狭いことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の緩衝材製造装置。
  6. 前記ヒータは、前記当接部と前記非当接部との間に中間部を有し、該中間部は、前記当接部から前記非当接部に向かうほど幅が広くなることを特徴とする請求項5に記載の緩衝材製造装置。
  7. 前記溶着手段が、前記第一ベルト又は第二ベルトを駆動するモータ、及び、前記モータを制御するモータ制御装置を有し、前記モータ制御装置が、前記温度センサからの初期温度の入力信号にもとづいて、前記モータを制御することを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の緩衝材製造装置。
  8. 前記緩衝材用シートが、幅方向の両端部と前記空気室との間に、長手方向に伸びる被ガイド部を有し、前記ガイド手段が、前記被ガイド部に挿入される筒状又は棒状のガイド部材と、前記被ガイド部を前記ガイド部材に押圧し、前記被ガイド部に長手方向への張力を付与するガイド用押圧部材とを有することを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の緩衝材製造装置。
  9. 対向する一対の前記ガイド部材の間に、前記ガイド手段によってガイドされた前記緩衝材用シートの幅方向の弛みを除去することにより、前記緩衝材用シートが蛇行した状態で搬送されることを防止する蛇行防止手段を設けたことを特徴とする請求項8に記載の緩衝材製造装置。
  10. 前記空気供給手段の第一押圧手段が、一対の第一押圧ローラを有し、前記第二押圧手段が、一対の第二押圧ローラを有し、前記吐出口の上流側の端が、上流側の前記第一押圧ローラ及び第二押圧ローラより、下流側に位置しており、かつ、前記吐出口の下流側の端が、下流側の前記第一押圧ローラ及び第二押圧ローラより、下流側に位置しており、前記ノズルの下流側の部分に斜面が形成されたことを特徴とする請求項1〜9のいずれか一項に記載の緩衝材製造装置。
  11. 前記緩衝材用シートは、長手方向に二列に前記空気室が並設されていることを特徴とする請求項1〜10のいずれか一項に記載の緩衝材製造装置。
  12. 前記緩衝材用シートが、ロール状であり、該ロール状の前記緩衝材用シートを巻き出す巻出手段を有することを特徴とする請求項1〜11のいずれか一項に記載の緩衝材製造装置。
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