JPH03609A - 発泡材注入装置および注入方法 - Google Patents

発泡材注入装置および注入方法

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JPH03609A
JPH03609A JP2114913A JP11491390A JPH03609A JP H03609 A JPH03609 A JP H03609A JP 2114913 A JP2114913 A JP 2114913A JP 11491390 A JP11491390 A JP 11491390A JP H03609 A JPH03609 A JP H03609A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
web
cushion
forming
foam
seam
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2114913A
Other languages
English (en)
Inventor
Charles M Willden
チャールズ・エム・ウイルデン
Dee E Willden
ディー・イー・ウイルデン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Insta Foam Products Inc
Original Assignee
Insta Foam Products Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、保護クッションとして用いる複数の発泡材入
りバッグを作るシステム/方法に関する。
本発明は、より具体的には、1枚の可撓性シート材ウェ
ブを1つの軸線に沿って断続的に前進させつつ同ウェブ
に側部シームと端部シームを作り、部分封包体(par
tial envelope)を形成し、該部分封包体
の口を開けている上手側から該封包体の下手側部分の中
へ発泡材を注入し、続いて、一対のシームを作り付ける
ことによって該封包体を、発泡材を注入したバッグとし
ての1つの部分と、別の部分とに区画し、上手側部分を
下手側部分とし、可撓性シート材をさらに1単位分だけ
前進させて新たな上手側部分を形成する方法/システム
に関する。少なくとも一方の側部シームを、発泡材を封
じ込めるが、発泡材の注入時ならびに膨張時にはバッグ
を通気させるラビリンス・シームとする。
本発明の方法/システムは、数多くの様々な分野に適用
することができるが、殊中、複数の組として使用し、段
ボール箱などの外側容器と相俟って輸送中の脆弱製品を
保護するバッグを作る保護包装用に用いれば理想的であ
る。
包装業界において、包装用クッションバッグを作る改良
型方法/システムの開発が望まれている。
包装業界における過去の通例としては、段ボール箱を用
意し、その一部にディスペンサから発泡材を注入し、発
泡材の隆起上面にプラスチック・シートを着せ、続いて
保護すべき製品を段ボール箱に収め、別のプラスチック
・シートで製品を包み、さらにプラスチック・シートの
上に発泡材を注入した後段ボール箱の上縁を封じる。
この包装方法/包装材は、一定の可撓性によって脆弱製
品をしっかりと保護することができるという利点を備え
ている。しかしながらこの包装方法は熟練技術を必要と
し、発泡材が正しい方向に向けて放出されなかったり、
発泡材の「ショット・サイズ(shot 5ize) 
Jを間違えたりする恐れがある。
またこの包装方法は、作業が厄介で神経が疲労しやすく
、発泡材の使用量その他の工程パラメータを正確にコン
トロールすることが困難である。
さらにこの方法は、保護シートを着せるタイミングが作
業員によって各々異なり、信頼性の面で問題がある。
また、製品を正しく保護するためにはカバー・シートを
正しく着せなければならず、それが正しく行われない場
合がある。−人の作業員が包装工程を実行する場合はい
(つかの操作作業が必要である。二人の作業員が包装工
程を実行し、−人がシートを扱い、もう−人が発泡材を
放出する場合は多くの労力を必要とする。
このような現状において、在来方法/システムの難点を
解消した、製品をしっかり保護することができる効力の
高いクッション包装材を作ることができる改良型包装方
法/システムの開発が望まれている。このニーズに応え
るべく、発泡材のショット・サイズを、したがって量を
包装オの箱部分について正確にコントロールすることが
できるということから、クッション材として発泡材を注
入したバッグを使用することが考案−されている。
製品をバッグあるいは他の容器の中に封じ込めるならば
、膨張発泡材の正面を慎重に被覆する必要はなくなる。
この方法は成功を収めているが、まだ改良の余地が残さ
れている。
発泡材をバッグに注入する在来のシステムの中には、複
雑でコストが高く、熟練技術を必要とするものもある。
また、シームを形成する工程やバッグに発泡材を注入す
る工程を慎重にコントロールしなければならないものも
ある。また、ショット・サイズの調節が困難であったり
、バッグを作る工程が複雑であったり、シート送り装置
の信頼度が低いシステムもある。また、バッグ内の発泡
材を膨張させるためのペン) (vent)付きの上端
シームを形成する場合は発泡材を注入したバッグを分離
することができない。効力あっても改良の余地が残され
ているシステムもある。
本発明は、在来システムのこれらの難点を解消すべく、
コストが易く、作業が単純でかつ信頼度が高く、発泡ク
ッション包装材を連続的に作ることができる新案改良型
自動式システムを提供することを目的とする。
本発明はまた、−枚のウェブを用いて単純かつ容易に包
装用発泡材入りクッション封包体を作ることができる、
好適には自動式の新案改良型方法を提供することを目的
とする。
発明の概要 本発明の1つの好適実施態様としては、薄いポリエチレ
ン・フィルム・シートなどの可撓性外被シートでバッグ
外被体を形成し;後述のごとく反応性発泡材を混合し、
バッグの中に注入する。好適には、反応性発泡材を混合
して極めて密度の低い(−例として約0.4 lb/c
u・[シ)可撓性ウレタン・フオームを作るが、必ずし
もそうする必要はない。低密度ニレタン・フオームは、
重合性イソシアン酸塩と1つあるいは複数のヒドロキシ
ル・リッチ樹脂とで作る:発泡材の正確な成分は、本発
明の特許請求対象ではなく、関係者にとって周知のもの
である。発泡材の成分は、発泡材の使用条件(上昇温度
、密度、交差結合度、膨張剤の種類など)によって決ま
る。
本発明はここに紹介する特定の実施態様だけに限定され
ることはなく、本発明の好適実施態様の新規特徴によっ
ていくつかの利点が確認される。
本発明の1つの特徴としては、−枚の折り返しウェブを
用いて封包体を作り、最終的にバッグを形成し、その中
にクッション材を注入する。この方法によれば別個の第
2側部シームを作る必要がない。
本発明の別の特徴としては、封包体ならびにバッグに側
部ラビリンス・シームを作る。本書の明細書本文ならび
に特許請求範囲において用いる「ラビリンス」という言
葉は、バッグを作り、膨張させる時にガスと蒸気を通気
させるが、膨張し、硬化するニレタンあるいはこれに類
する発泡材を封じ込める不連続側部シームを意味する。
本発明においては、様々なタイプの側部シームを作るこ
とによって、ガスや蒸気は容易に逃がすが、発泡材が硬
化に伴って粘度が高くなり、付着性が生じるために膨張
する発泡材を確実に封じ込める、断面積の小さい曲折(
間接)通路を形成することができる。
すなわち、本発明のシステムによれば、−枚の折り返し
ウェブを用いてバッグの一方の側に側部シームを作り、
側部ラビリンス・シームによって発泡材を封じ込めつつ
バッグの上端と下端(前縁と後縁)を完全に封止するこ
とができる。後述のごとく、このことは、バッグの上縁
と下縁に断続シームを作る在来システムと比べた場合の
本発明のシステムの特筆すべき利点である。
断続側部ラビリンス・シームによれば端部シームの形成
を理想的にコントロールすることができ、引いては逐次
的に作るバッグを容易に分離することができる。
本発明のまた別の特徴としては、ラビリンス・パターン
を変更したい時は断続サイド・シームを作るローラ・シ
ステムの一方または両方のローラを速やかに取り替える
ことができる。
本発明の1つの好適実施態様としては、いわゆる長尺部
分封包体なるものを作る;折り返しウェブの前縁シーム
と部分側部シームによって封包体の下手側部分を形成し
、対面シート材の少なくとも一方の口を開けている側を
封包体の上手側部分を形成する。本発明の好適実施態様
としてのシステムにおいては、ウェブを下に向かって送
りつつバッグを作り、発泡材をバッグに注入する故、「
下」という言葉と「下手」という言葉は時によって互換
自在に用いられる。ただし、本発明においてはウェブを
必ずしも鉛直方向に向けて送る必要はない。封包体の口
を開けている側からディスペンサを口を開けている側の
シームに貫通させる。
本発明の方法によれば、液体発泡材を封包体の上側部分
内のディスペンサから封包体の下側部分ヘ通過させ、好
適には下縁(前縁)シームを下に向かって送りつつ下縁
(前縁)シームによって液体発泡材を封じ込める。ウェ
ブをさらに下に向かって送り、封包体の下側お分の中に
発泡材を注入し、発泡材をディスペンサから供給し終わ
った後も側部シームを作り続ける。
ウェブを一定距離だけ送ったところで一時的に送りを停
止し、伸縮式ツウシバ−・システム(retracta
ble 5eal bar arrangement)
によってミシン線(line o’f weaknes
s)で分離する二重端部シームを作る。これによって下
側バッグに上縁〈後縁)シームを作り、次の封包体(上
側封包体)に前縁(下縁)シームを作る。ウェブ送りを
再開し、発泡材を注入した下手側のバッグを分離する;
この間発泡材はまだ膨張し続けており、関係者にとって
周知のごとく使用される。ウェブ送りの再開時に、封包
体の側部シームが作り続けられ、ディスペンサから発泡
材が供給され、発泡材の膨張が開始し、追加長さの側部
シームが形成されると停止し、端部シーム形成サイクル
が繰り返される。それと同時にウェブの後続部分が送ら
れ、部分封包体の新たな口を開けている上手側部分が形
成される。各端部シームが形成されるごとにディスペン
サから発泡材が供給される;液体発泡材がシーム形成バ
ーの上方に位置している発泡材供給ヘッド(dispe
nsing head)からシーム形成バーの下のシー
ムへ送られる。本発明の好適実施態様としては、折り返
しウェブの全幅を考えて、バッグ(封包体)の全幅が維
持されるようにウェブを送る手段が備えられている。本
発明のシステムには様々な補助機能が備えられているが
、その名称ならびに機能は説明の進行に伴って明らかに
される。
本発明の目的は、ウェブとしての可撓性バッグ形成材を
受入し、該ウェブをディスペンサに通し、ディスペンサ
を貫通させる口を開けている側縁部分を形成し、ウェブ
の一部を断続的に前進させて長尺部分封包体を形成し、
液体発泡材を封包体の一部に注入し、発泡材を注入した
封包体部分と発送材を注入していない封包体部分との間
にシームを作ることによって封包体を発泡材を注入した
封包体部分と発泡材を注入していない封包体部分とに区
画するシステムを提供することによって達成される。
本発明の目的または、ウェブを断続的に送り、ウェブで
封包体を作り、発泡材を封包体の特定部分に注入し、続
いて封包体を発泡材を注入した前部と、発泡材を注入し
ていない、口をあけているく側の後部とに区画し、続い
て口を開けている側の部分を前進させ、口を開けている
側の部分にシームを形成して後続封包体の完成バッグ形
成部分を作るという方法によって達成される。
以下、添付図を参照しつつ本発明のいくつかの代表的実
施態様について詳述しつつ本発明の目的の達成方法を明
らかにすることとする;添付図において同種部材は同種
番号で示すこととする。
好適実施態様の詳述 以下、可撓性バッグを作り、発泡材を注入する本発明の
1つの好適実施態様としてのシステムについて詳述する
こととするが、本発明はこの実施態様だけに限られるこ
とはなく、これ以外にも様々な応用形実施態随が可能で
ある。
添付図を参照して、本発明の1つの好適実施態様として
のバッグ形成/発抱付注入システムを番号10で示す。
本発明のシステムは様々なサブアセンブリで構成されて
おり、その中のいくつかを、構造詳細の説明に先立って
機能について説明することとする。
本発明のシステムのサブアセンブリとして、フレーム1
2、複数の発泡材入りバッグ1 g ’(第12.13
〜16図)を作る1つの連続ウェブとしてのロール材1
6を位置決めする手段14がある。
システム10のサブアセンブリとしてさらにバッグを形
成し、発泡材を注入するヘッド22があり、バッグ形成
/発抱付注入に付随する他の基本動作を実行する手段が
該ヘッドに設けられている。同手段として、バッグ18
を作るウェブ24をディスペンサ26に沿って送る手段
23がある。ディスペンサ26が制御盤28から送られ
てくる「命令」に従って形成されつつあるバッグの中に
反応性発泡材を注入する。また、バッグに側部シームを
形成する一対のローラとしての手段30、ならびに形成
され、発泡材が注入されたバッグの端部に横方向シーム
を形成する手段32が該ヘッド22にある。
第1図を参照して、本発明のシステムのサブアセンブリ
としてさらに、混合して発泡材とする反応性発泡相成分
が入っているタンク34.36と、この液体発泡相成分
をディスペンサ26へ送る導管(管またはホース)38
がある。
前記の各基本サブアセンブリは各々いくつかのコンポー
ネントで構成されており、その中のいくつかまたはすべ
てについて詳述することとする。
本発明システムの基本サブアセンブリとしてさらに、駆
動モータ・アセンブリ40 (第2〜3図)と、駆動列
42と、ウェブの送りと発泡材供給を連動させる制御器
44と、発泡材供給ヘッド・クリーナ48と、左右対ロ
ーラ50152がある。
好適には、右側対ローラを、ウェブの自由縁部どうしを
接合する断続ラビリンス・テープ側部シールを形成する
対ローラとする。
第1〜3図を参照して、フレーム12の構成要素として
同一の左右支柱54.56と、バッグ形成/発温材注入
へラド22を支持している上側横材58がある。フレー
ムの構成要素としてさらに、下側横材59と、一対の水
平脚体60.62があり、該脚体60.62の端おに4
つの同一ペデスタル(pedestal) 64が設け
られている。一対の支持ブラケット(第1図に一方のみ
を示す)が脚体60.62の後端から上に向かって延び
ており、横方向フレーム68とローラ軸70を支持して
いる。ウェブ24は、システムの後端の軸70にセット
されているフィルム・ロール71から上に向かって延び
ている。
今度はバッグ形成/発抱付注入ヘッド22の他の構造詳
細に注目し、ヘッド22の構成要素としてのフレーム7
2は、側部部材74.76、後部横材(プレース) 7
8、ならびに中央横材(プレース)80(第3図)とで
構成されている。ヘッド22の構成要素としてさらに、
直立ストラット(vertical 5trut) 3
3.90の上端またはその近傍に取り付けられているブ
ラケッ)84.86の間に渡されている上側横棒材82
としての上側ウェブ・ガイドがある。右側ストラット9
0のブラケット92が中間横棒材94を支持しており、
中間横棒材94がブラケット96を支持しており、ブラ
ケット96がシート縁位置決め器(sheet edg
epositioner) 98を支持している。正面
で見て全体的にC字形の端部100がシート縁位置決め
器98の縁ガイドとしての働きをする。シー)ff1位
置決め器98が折り重ねウェブに係合し、その左側縁部
を位置決めする。
第2図を参照して、ストラット90の調節自在ディスペ
ンサ支持ブラケッl−102に発泡材供給ヘッド104
が固定されている。制御器44への所望接続を行う線1
08.110によって制御されるディスペンサ制御器1
06がブラケット104の端部に設けられている。ディ
スペンサ26の下側部分に混合チャンバ112、放出ノ
ズル114、ならびにホース38の略同一対端部116
の受入部がある。ノズル洗浄アセンブリの端部118も
見える。
以上の説明により、第2図を参照し、シート材ウェブが
対面し、折り返され、左側に折り返し縁120が形成さ
れており、上下になっている整合縁部1゛22.124
(第8〜12図)が前から後ろに向かう方向において互
いに一定間隔だけ隔てられており、発泡材供給ヘッドを
進入させることができる。
今度は第2.3図を参照しつつ、ウェブを送るモータ/
駆動列システム40.42について説明することとする
。駆動機構の基本コンポーネントとして、モータ40を
固定しているブラケット126、モータ制御器128、
駆動軸130、歯付きベルト134を動作させる駆動ス
プロケット132、ならびにベル[34によって駆動さ
れる従動スプロケット136がある。駆動ベルト/スプ
ロケット・システムはシュラウド138で包囲されてい
る。
従動スプロケット136は、主ローラ駆動軸140と、
ハウジング142内に収納されている在来型歯車装置(
不図示)にキー固定(keying)されており、該主
ローラ駆動軸140と該歯車装置を回転させる。歯車の
噛合によって従動軸144が主軸140と同じ角速度で
回転し、左側対ローラ50の駆動ローラ146と従動ロ
ーラが同じ周速度で回転し、その間にウェブの一部が挟
まれ、送られる。右側対ローラ52を構成しているシー
ム形成ローラ150.152も各々相手軸140.14
4にキー固定されており、同じ周速度で回転する。すな
わち、送り制御器44からモータ制御器128へ信号が
送られるとモータ126が起動し、駆動軸/ベルト/ス
プロケット集合体が側対ローラ50.52をしてモータ
制御器128へ送られる信号によって設定される一定距
離だけウェブを前進せしめる。同様に、送り制御器44
が、線108.110を介して適切な信号を送ることに
よってディスペンサ26に発泡材を放出させる。
後述のごとく、ウェブが送られている時間の全体を通し
てではなく、その一部において発泡材が放出される。
望ましくはあるが、必ずしも必要ではない安全手段とし
て、発泡付放出オーバーライド制御アセンブリ(dep
osit override control ass
embly)  154があり、その構成要素として、
外周に沿って一定間隔を隔てて複数の磁気バー(mag
netic bar)が設けられている回転子(または
これに類するもの)156と、ホール効果ピックアップ
器(またはこれに類するもの)158と、一端がピック
アップ158に接続されており、他端が送り制御器44
に接続されている導線160がある。その名が示すとお
りこの安全装置は送り制御器44内のANDゲートに接
続されており、発泡付放出命令が出された時に、ディス
ペンサ26を起動する条件としてホール効果ピックアッ
プ158が従動ローラの回転を検知し、付勢信号を制御
器44へ送らなければならない。言い換えれば、ウェブ
が前進している(従動軸144の回転によって指示され
る)時だけ発泡材が放出される。
本発明のシステムの基本サブアセンブリとしてさらに、
別の基本的特徴として、ウェブに端部シームを形成し、
隣合っているバッグどうしを切り離すミシン線部を作る
手段32がある。
第2.3.17〜20図を参照して、シーム形成手段の
構成要素として、水平方向に互いに一定間隔だけ隔てら
れている一対の前部/後部ヒート−シールバー(hea
t 5eal bar)  l 52.164がある。
第20図を参照して、前部バー162の端部に設けられ
ているピン166が作動棒体170の端部のクレビス(
clevis) 168を貫通している;棒体170の
他端はピストン/シリンダ・アセンブリ172のピスト
ン(不図示)に係合し、前部ヒート・シール・バー16
2の矢印の方向に往復運動させる。バー162の内向き
面174に設けられているヒート・シール器については
後で詳述することとする。第20図を参照して、内側バ
ー164にモ、ピン/クレビス・システム176、作動
棒178ならびにピストン/シリンダ・アセンブリ18
0がある。後述のごとくヒート・シール器が縁部182
に設けられている。
ヒート・シール制御アセンブリ184の在来型制御器が
導管186を介して与圧空気をピストン/シリンダ・ア
センブリへ送る。別法として、ピストン/シリンダ・ア
センブリはソレノイドによって電気で動作させることも
できるし、また油圧で動作させることもできる。
今度は第17〜19図を参照して、好適実施態様として
は、一方のシール・バー162の内面部分174に線1
92によって隅てられている上側加熱面188/下側加
熱面190がある;バー162の上方に位置しているゴ
ム・バッファ1940面がシール・バー162の内面に
対して平行になっている。ヒート・シールを形成する材
料の対面シートSが隣合っているシール・バーの間を下
に向かって進む。右側(第17図(内側)ヒート・シー
ル・バー164表面パッド(surface pad)
196が表面188.190ならびに線192に対面し
ている;該パッド196が他方のシール・バーの相手パ
ッドに係合し、ヒート・シールを保持し、形成する。バ
ー164の上端に設けられている位置決め体198がゴ
ム・バッファ194に係合し、位置決め体198の鼻部
(nose) 200がシートSを合体して保持する働
きをする。
第18図を参照して、バー162.164の間にシート
が挟まれており、他方のヒート・シール面188.19
9の面の先に出ている加熱線シール器192がフィルム
の厚み縮小部を形成し、したがってフィルムの両側のヒ
ート・シール縁部204.206の間にミシン線202
(第19図)を形成する。バーを互いに引き離した後の
前記の部分202.204.206を第19図に示す。
本発明の別の重要な特徴として、右側(シーム形成)対
ローラ52と、外側(加熱)ラビリンス・シーム形成ロ
ーラ150の構造を第2L22図に示す。絶縁層208
を貫通し、圧ばめされている駆動軸140がローラ15
0を駆動軸140と共に回転させる。ローラ・アセンブ
リ150の導電材製円筒芯体210が電気絶縁材製円筒
体212によって導電材製外側円筒体214から隔てら
れている。
シーム形成ローラ150の最外面は、シリコン・ゴムな
どの電気絶縁材製の平滑、非付着層216であり、その
上に導電抵抗テープ(electrically co
nductive resistance tape)
 21 gが着せられている。テープ(第22図)21
8の一端220は外側円筒体214の導電フランジ22
2に接触している。テープ218の他端224はピン2
26に電気接触しており、ピン226は内側導電円筒体
210に電気接触している。内側円筒体210の半径方
向フランジ228も導電材製であり、したがって線23
0からブラシ232へ電流が送られる;バネ234が外
側円筒214のフランジ222にブラシ232を押し当
てる。電流は続いてテープの全長を通過し、ピン226
を通って内側円筒体210に入り°、ブラシ236を介
して電気接触が行われ、外側バネ238と、帰還導体2
40を通って電流が帰還する。
第23〜25図を参照して、投影図で見て、ローラ15
0の外面216の対角線に沿って導電テープ218が設
けられている。−例として、第24.25図を参照して
、表面216a、216.bに別のタイプの導電テープ
218a、218bを設け、別のラビリンス・パターン
とすることができる。
一例として、第23図に示すテープは、形成されつつあ
るバッグの縁部に一連の対角線ヒート・シール・バンド
を形成する。一方の縁は他方の縁が終止しているところ
から始まっており、オフセット対角線ヒート・シール・
パターンになっている。
第24図のシール・パターンはオーバーラツプしている
(第4図参照);バッグ18の縁部に対角線加熱封止部
250.252がある。必要に応じて第25図に示す別
のヒート・シール・パターンを用いる。シール加工プロ
セスを第4.5図に示す。
一例として複数の流路256.256a、256b、2
56cを示す。−例として発泡材が流路256.25B
aに進入し始めると相対的に断面積が小さく、相対的に
長い流路が形成される。発泡材が膨張し、重力と自己の
膨張力の働きによってこの流路を通過する時にその粘度
と付着力が次第に増大し、流路全体を埋め尽くすための
エネルギーを必要とする。発泡材の粘度が増大し、フィ
ルムに対する付着力が増大すれば、流れに対する抵抗力
が増大し、上側流路256a、256cに発泡材が進入
する。適当な実験によって側シーム角度を、したがって
長さと断面積を決めるこの流路に発泡材が進入しつづけ
るが、通過はしない。
口を開けている流路を通って熱気と残留推進ガスく蒸気
)がバッグの内部から外部へ通過するが、ラビリンス効
果により固化しつつある発泡材がバッグの側部から逃げ
出すことなくバッグの中に封じ込められる。
本発明の方法の図解を第8〜12図に示す。第8図を参
照して、ウェブ24が水平軸線に沿って前進し、続いて
鉛直移動路に沿って移動する。図示の実施態様において
は、ウェブ24が折り返され、1つの共通閉切り縁12
0を中心にして対面シート260.262が形成される
。続いて、ウェブが下に向かって進むのに伴って向かい
合っているIi部122.124が重なり合う。縁部1
22.124は互いに一定間隔だけ隔てられており、そ
の間にディスペンサ26が進入する。したがってディス
ペンサ26のノズルB114が向かい合っている2つの
シートの間で包囲される。以上が封包体の第一部分が形
成される前の可撓性ウェブの送りプロセスの説明である
第9図に示す次の工程段階において部分封包体Eを形成
する。その方法としては、複数のラビリンス・ヒート・
シール(第4図に示すヒート・シール・ストリップ25
6)から成る側部シーム125を作る。第9図を参照し
て、各々部分125.122.124によって形成され
る1つの閉切られている側部シーム120と、半開して
いる上手側側部シームが部分封包体に設けられている。
第10図に示す次の工程段階において、ミシン線202
を間に入れて隔てた横方向密接シーム204.206を
形成する。第10図を参照して、本発明の工程の開始時
は1つの端部シールだけが必要であることが分かる。そ
の後、シーム形成プロセスにおいて先導バッグの形成を
完了し、後続バッグになる封包体の形成において中間工
程段階を実行する故に対端部シームを作る。ヒート・シ
ーム形成バー162.164を往復運動させ、両バーを
適当なドエル時間(dwell time)だけ合体さ
せて維持することによって曖シーム204を形成し終わ
ると同時に封包体の下側シームを形成し、発泡材F(第
11図)の注入を開始する。
再び第11図を参照して、ウェブの後続部分を送り、側
部シーム形成プロセスを継続する限り側部シーム125
の長さは大きくなっていく。シーム204とミシン線2
02が形成された部分が下に向かって進む。数秒後発泡
材が完全注入され、発泡材の注入が停止する。ウェブは
その後短時間だけ前進し、追加側部シーム125が形成
され続ける。その後送り機構が一時的に機能停止し、次
の組のシーム204a、206aがウェブに形成される
。これで発泡材入りバッグの製作が完了し、先行バッグ
を切り離した時と同様にく第12図参照)このバッグを
ミシン線202に沿って切り離すごとができる。第12
図を参照して、新たな側部シームの形成が開始され、そ
のプロセス全体を通じてウェブ供給源(不図示)から後
続ウェブが送られ、封包体の形成、発泡付注入ならびに
バッグ形成、ならびにバッグ切り離し工程が中断するこ
となく行われる。
上に紹介した本発明の1つの好適実施態様においては、
−枚折り返しウェブは、ただ1つだけの側部シームを作
るだけでよいという意味で有利である。第1図に示すご
とく、バッグの幅に合わせて側部シーム・ガイド100
を左または右へ移動させる。シート・ウェブの折り返し
縁を前進させる対ローラ50を適切な位置へ移動させる
:バッグの幅を調節する操作はこれだけである。
制御器42をプログラミングするだけでバッグの長さを
自由に調節することができる。具体的には、関係者にと
って周知のタイプのマイクロプロセッサ(不図示)を適
切にプログラミングすることによって駆動モータの作動
時間を加減する。プログラマは、停止命令を出すまでバ
ッグを中断することなく前進させるようにセツティング
することもできるし、また所定の数の前進時間をセツテ
ィングすることもできるし、また両方のセツティングも
可能である。好適には、ウェブを3回あるいは4回に別
けて断続送りするか、または無中断送りするように前進
時間を調節し、セツティングする。同様に、同じタイプ
の制御器によって発泡付注入時間をセツティングするこ
ともできるし、また発泡付注入時間を手動調節すること
もできる。
好適には、手動調節モードによって、−例として(24
inのバッグ長さ+2秒の発泡付注入時間)、(36i
nのバッグ長さ+3秒の発泡付注入時間)などをセツテ
ィングする。所定の、あるいは連続ウェブ前進距離に対
して手動モードを選択することができる。
本発明の別の特徴として、ノズル洗浄器118がある。
本実施態様においては、小型空気アキュムレータと溶剤
供給源(不図示)を併用してノズルを洗浄する。発泡付
注入が1回終わるごとに用材を空気流でノズル1140
面に吹き付け、発泡材を遊離させて形成されつつあるバ
ッグの閉切り側に向けて吹き付き、バッグ内部に残す。
本発明の好適実施態様としてのシステムにおいては、ク
ンク34.36から各々イソシアン酸塩と樹脂を関係者
にとって周知の窒素与圧システムによってホース38を
通して送る。窒素与圧システムはポンプあるいはこれに
類するものが不要であり、ニレタン発泡材で実証ずみで
ある。操作卓28のブツシュボタンあるいはこれjこ類
するものによる起動、などの他の補助機能を備えること
も考えられる。図示のごとく、ウェブの寸法その他の条
件に合わせて調節できるクランプを案内手段として用い
ることができる。
好適実施態様としては、第13〜16図に示すごとく複
数の箱を作り、バッグ18に発泡材を注入し、形成/発
泡付注入順序において後続のバッグから切り離し、バッ
グを箱B(第18図)の中に入れる。続いて第14図に
示すごとくパッケージPを入れる。この間にバッグ内の
発泡材が相当膨張するが、まだ膨張余力を残している。
続いてパッケージPを膨張し続けるバッグPの上面に載
せ、別のバッグ(第15図)をパッケージPの上に置き
、箱BのフラップFを第16図に示す密閉位置へ移動さ
せる。発泡材が膨張し切るまでテープで固定するかまた
は他の方法によってフラップをこの位置に保持する。こ
れでパッケージPが箱Bの中で発泡材というクッション
で包囲され、支持される。
今度は、第6.7.8〜12図を参照しつつディスペン
サ26がシート・ウェブから作られつつあるバッグの中
に発泡材を注入するプロセスについて説明することとす
る。封止バー162.164の位置と、封止バー162
.164の作動機構の一部を図示する。本発明の1つの
好適実施態様として竪形発泡付注入システムを示す。発
泡材を適切な距離にわたって推進させることができる場
合は水平面内で発泡付注入を行うことができる。
ただし、重力によって側部シーム形成ローラと封止バー
の面に沿って発泡材を送り、その下の部分に進入させれ
ば、発泡材注入中に発泡材を封じ込めるごとができ、な
おかつバッグが完了して意図的に切り離すまでウェブの
送りが中断されることがない。
かくのごとく、本発明は、コストが安く、信頼度が高く
、上に述べたような様々な利点、特徴を備えている、可
撓性クッション包装材のバッグを作り、発泡材を注入す
る方法/システムを提供するものである。本発明は、本
書に紹介した実施態様だけに限られることなく、その特
許請求範囲内においてこれ以外にも様々な応用形実施態
様が可能であることは関係者は容易に理解されよう。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の1つの実施態様としての、発泡材入り
クッションを製造するシステムの斜視図である。同シス
テムの構成要素として、フレームと、ウェブとしての可
撓性バッグ形成材を位置決めし、送り、バッグ形成/発
温材注入部を通過させる手段があり、該バッグ形成/発
温材注入部が、発泡材供給ヘッドと、一対のシーム形成
ローラと、隣合っているウェブの縁部を加熱し、完成さ
れた発泡材が注入されたバッグに後縁シームを形成し、
発泡材を注入したバッグを形成すべき部分封包体に前縁
を形成する手段とで構成されている。 第2図は、一部を取り去った拡1大部分正面図であり、
第1図の封包体/バッグ形成/発抱付注入システムの特
定のコンポーネントの詳細を示す。 第3図は、第1図のシステムの上面図であり、封包l$
/バッグ形成形成7材泡材注入別の部分、ならびにディ
スペンサ、およびバッグ縁部にラビリンス・シールを形
成するローラの詳細を示す。 第4図は、本発明の1つの実施態様としてのラビリンス
・シールを備えているバッグの一部の立面図である。 第5図は、第4図の5−5矢視拡大鉛直断面図であり、
第5図のバッグの一部を形成するラビリンス・シール内
で膨張する発泡材を示す。 第6図は、第3図の6−6矢視鉛直断面図であり、発泡
材を注入したバッグを作る長尺封包体の下側部分に発泡
材を注入するプロセスを示す。 第7図は、第6図と同様の図であり、形成し、発泡材を
注入し、封包体から切り離した先導バッグ、ならびに閉
切られた前縁シームと半完成状態の側部シームが設けら
れている新たな部分封包体の形成を示す。 第8図は、本発明の方法の特定の段階と、ならびに封包
体を形成する前の、本発明のディスペンサとの関係にお
ける折り返し可撓性ウェブを示す。 第9図は、第8図と同種の図であるが、側部シームの形
成によって一部が形成され、側部ラビリンス・シームに
よってウェブの両側の自由縁部が接合されている封包体
を示す。 第10図は、第8.9図と同種の図であり、ウェブに発
泡材受入ポケットを形成し始める横方向上側シームなら
びに下側シームの形成、ならびにこの時点で前縁シーム
と側部シームが形成されている封包体の下手側部分に注
入し始める発泡材を示す。 第11図は、第10図と同種の図であり、中断した発泡
付注入、ならびに形成術端部シームとの支点を通過した
側部シームの完成を示す。 第12図は、第8〜10図と同種の面であり、後続バッ
グから切り離された発泡材入り完成バッグ、発泡材が注
入され、封じられ、上手側で発泡材がさらに膨張し続け
ている中間バッグ、ならびに左右のウェブの一部を接合
して端部シームを形成することによって形成されようと
しているバッグを作るウェブの後続部分く最上部分)か
ら形成され始めている封包体を示す。 第13図は、輸送箱あるいはこれに類する容器と、本発
明の発泡材入りバッグを用いて脆弱製品を包装する方法
の図解である。 第14〜16図は、第13図と同種の図であり、各々、
膨張中の発泡材入りバッグの上部に製品を置く段階、別
の同種のバッグで製品を被覆する段階、ならびに箱を封
じて製品を封じ込め、バッグと製品を箱の中に封じ込め
た状態でバッグの膨張を停止する段階を示す。 第17図は、第3図の17−17矢視拡大鉛直断面図で
あり、横方向端部シーム、ならびにバッグどうしを切り
離すミシン線を形成する本発明の1つの実施態様として
の封止バーの詳細を示す。 第18〜19図は、第17図と同種の図であり、第17
図の封止バーの作動原理の図解である。 第20図は、第17〜19図の封止バーの、第2図の2
0−20矢視部分拡大図である。 第21図は、ラビリンス・シールを作る本発明の1つの
実施態様としてのシーム形成ローラの詳細を示す拡大鉛
直断面図である。 第22図は、第21図のローラの立面図である。 第23〜25図は、本発明に従って作るバッグに側部ラ
ビリンス・シールを作る様々なタイプのシーム形成ロー
ラの展開図(投影図)である。 10・・・バッグ形成/発抱付注入システム12・・・
フレーム 14・・・ロール材を位置決めする手段16・・・ロー
ル材 18・・・発泡材入りバッグ 22・・・バッグ形成/発抱付注入ヘッド23・・・デ
ィスペンサに沿って送る手段24・・・ウェブ 6・・・ディスペンサ 8・・・制御盤 0・・・一対のローラとしての手段 2・・・横方向シームを形成する手段 4.36・・・タンク 8・・・導管 0・・・駆動モーフ・アセンブリ 2・・・駆動列 4・・・送り制御器 8・・・発泡材供給ヘッド・クリーナ 0.52・・・左右対ローラ 4.56・・・左右支柱 8・・・上側横材 9・・・下側横材 0.62・・・平行脚体 4・・・ペデスタル 訃・・横方向フレーム 0・・・ローラ軸 1・・・フィルム・ロール 2・・・フレーム 74.76・・・側部部材 78・・・後部横材 80・・・中央横材 82・・・上側横棒材 84.86・・・ブラケット 88.90・・・直立ストラット 90・・・右側ストラット 92・・・ブラケット 94・・・中間横棒材 96・・・ブラケット 98・・・シート縁位置決め器 100・・・側部シーム・ガイド 102・・・ディスペンサ支持ブラケット104・・・
発泡材供給ヘッド 106・・・ディスペンサ制御器 112・・・チャンバ 114・・・放出ノズル 118・・・ノズル洗浄器 120・・・折り返し縁 122.124・・・整合縁部 6・・・ブラケット 8・・・モータ制御器 0・・・駆動軸 2・・・駆動スプロケット 4・・・歯付きベルト 6・・・従動スプロケット 8・・・シュラウド 0・・・主ローラ駆動軸 2・・・ハウジング 4・・・従動軸 訃・・駆動ローラ 0.152・・・シーム 4・・・発抱付放出オーバーライド制御アセンブリ 6・・・回転子 8・・・ピックアップ 0・・・導線 2.164・・・前部/後部ヒート・シールパー6・・
・ピン 8・・・クレビス 170・・・棒体 172・・・ピストン/シリンダ・アセンブリ174・
・・内向面 176・・・ピン/クレビス・システム178・・・作
動棒 180・・・ピストン/シリンダ・アセンブリ182・
・・ヒート・シール器 184・・・ヒート・シール制御アセンブリ186・・
・導管 188.199・・・ヒート・シール面190・・・下
側加熱面 192・・・加熱線シール器 194・・・ゴム・バッファ 196・・・表面パッド 198・・・位置決め体 200・・・鼻部 202・・・ミシン線 204、’206・・・ヒート・シール縁部208・・
・絶縁層 210・・・導電材製円筒芯体 2・・・電気絶縁材製円筒体 4・・・導電材製外側円筒体 6・・・平滑、非付着層 8・・・導電抵抗テープ 2・・・導電フランジ 6・・・ピン 訃・・半径方向フランジ 0・・・線 2・・・ブラシ 4・・・バネ 6・・・ブラシ 8・・・外側バネ 0・・・帰還導体 0.252・・・角線加熱封止部 6・・・流路 0.262・・・対面シート

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)クッション封包体の形成中に満杯未満の一定量の
    膨張クッション発泡材をクッション封包体に注入するク
    ッション形成部と封包体形成素材としての1枚の連続ウ
    ェブを該クッション形成部に沿って送る手段と、クッシ
    ョン形成部に隣接しており、所定の量の膨張クッション
    発泡材を形成されつつあるクッション封包体の中に注入
    する発泡材ディスペンサと、該クッション形成部に設け
    られており、前進中のウェブに第1、第2シームならび
    に側部シームを形成することによってクッション封包体
    を形成する封止手段を備えて成り、包装用発泡クッショ
    ンを連続製造する自動システムであって、該ウェブ送り
    手段として、長手方向折り返し辺と、向かい側の開辺と
    、一対の向かい合っているウェブ面がある封包体形成素
    材としての折り返しウェブを送る手段があり、該発泡材
    ディスペンサが該ウェブの該開辺の中に進入し、該封止
    手段として、該ウェブの開辺に沿って断続ラビリンス側
    部シームを連続的に形成する手段があることを改良点と
    するシステム。
  2. (2)クレーム1に記載したとおりのシステムにて、該
    ウェブ送り手段がウェブをクッション形成部に沿って下
    に向かって送るところのシステム。
  3. (3)クレーム1に記載したとおりのシステムにて、該
    断続ラビリンス側部シームを連続的に形成する該封止手
    段として、該ウェブの開辺に接触する少なくとも1つの
    ローラであって、ウェブの開辺の特定部分に接触して間
    欠ヒート・シールを形成する加熱部が外面に設けられて
    いるローラと、該ローラの該加熱部を加熱封止温度に加
    熱する手段と、ウェブがクッション形成部を通過する時
    にウェブの開辺に該ローラを当てて回転させる駆動手段
    とがあるところのシステム。
  4. (4)クレーム3に記載したとおりのシステムにて、該
    ローラの加熱部が導電抵抗テープであるところのシステ
    ム。
  5. (5)クレーム1に記載したとおりのシステムにて、該
    断続ラビリンス側部シームを連続的に形成する該封止手
    段として、外面があるスリーブ部分と、スリーブ部分の
    一端から半径方向に向かって突き出ているフランジ部分
    とから成っている導電材製外側円筒スリーブと、円筒部
    分と、円筒部分の一端から半径方向に向かって突き出て
    いるフランジ部分とから成っている導電材製内側円筒芯
    体であって、該芯体の該円筒部分が該外側円筒スリーブ
    の該スリーブの部分の中に入れ子式に入っており、該外
    側円筒スリーブの該フランジ部分と該芯体の該フランジ
    部分が一定間隔を隔てて平行に隣接している芯体と、該
    芯体と該外側円筒スリーブとの間に位置している絶縁材
    内側層と、該スリーブ部分の外面を包囲している絶縁材
    製外側層と、該絶縁材製外側層の上に設けられており、
    該ウェブの開辺を接触させて該開辺に沿ってラビリンス
    間欠ヒート・シールを形成する加熱部になっている導電
    抵抗テープであって、一端が該外側円筒スリーブの該フ
    ランジ部分に電気的に接続されており、他端が導電ピン
    の第1端に電気的に接続されているテープとから成って
    おり、該導電ピンの第2端が該芯体の該円筒部分に電気
    的に接続されているローラ・アセンブリと、該クッショ
    ン形成部を通過するウェブの該開辺に該ローラ・アセン
    ブリを当てて回転させる駆動手段と、該テープを封止温
    度に加熱する電流供給手段であって、該芯体のフランジ
    部分と該外側円筒スリーブのフランジ部分に電気的に接
    触する一対のコンタクトとしての電流供給手段があると
    ころのシステム。
  6. (6)クレーム5に記載したとおりのシステムにて、該
    テープが該外側絶縁層に螺旋状に巻き付けられており、
    該ウェブの開辺に沿って一連の上向き対角線ヒート・シ
    ール・バンドが形成されているところのシステム。
  7. (7)クレーム1に記載したとおりのシステムにて、ウ
    ェブに第1、第2シームを形成することによってクッシ
    ョン封包体を形成する該封止手段として、ウェブ面に隣
    接しており、該折り返し辺に対してほぼ垂直であるウェ
    ブ接触面が各々に設けられており、向かい合って整合し
    ている一対の往復運動バーであって、該ウェブ接触面が
    ウェブの面を接触把握し、互いに一定間隔だけ隔てられ
    ており、前方に向かって突き出ている第1、第2ヒート
    ・シール面が該ウェブ接触面にあり、前方に向かって突
    き出ているヒート・シール線が該第1シート・シール面
    と該第2ヒート・シール面との間にある一対のバーと、
    該ヒート・シール線と該第1、第2ヒート・シール面を
    加熱封止温度に加熱する手段と、該バーを開位置と閉位
    置との間で往復運動させる作動手段があり、該バーが該
    クッション形成部における閉位置に来ると同時に該第1
    ヒート・シール面が第1封包体に後端シールを形成し、
    第2ヒート・シールが形成されつつある第2封包体に前
    端シールを形成し、該ヒート・シール線が第1、第2封
    包体どうしを簡単に切り離すためのミシン線を第1封包
    体と第2封包体の間に形成するところのシステム。
  8. (8)クレーム1に記載したとおりのシステムにて、構
    成要素としてさらに該発泡材ディスペンサに隣接してノ
    ズル洗浄器が設けられているシステム。
  9. (9)クレーム8に記載したとおりのシステムにて、該
    ノズル洗浄器として、溶剤供給源と、該溶剤供給源に接
    続されている空気アキュムレータがあり、該空気アキュ
    ムレータが短い溶剤バースト(burst)を発泡材デ
    ィスペンサのノズルの面に吹き付け、該面上の残留発泡
    材を遊離させ、形成されつつある封包体の折り返し辺に
    向かって吹き付け、クッション封包体の中に封じ込める
    システム。
  10. (10)クレーム1に記載したとおりのシステムにて、
    構成要素してさらに、ウェブを該クッション形成部にお
    いて位置決めするウェブ案内手段が該クッション形成部
    に隣接して設けられているシステム。
  11. (11)クレーム10に記載したとおりのシステムにて
    、該案内手段として、下に向かって突き出ている指体が
    一端に設けられている位置調節自在水平腕体があり、該
    指体に設けられているウェブ係合面がウェブの折り返し
    辺の内面に摺接するシステム。
  12. (12)満杯未満の一定量のクッション発泡材を注入し
    たクッション封包体としての包装用発泡材クッションの
    製法であって、封包体形成ウェブを用意し、該ウェブを
    長手方向において折り返し、長手方向折り返し辺と、長
    手方向折り返し辺と反対側の開辺と、一定間隔を隔てて
    向かい合っている一対のウェブ面を形成し、該ウェブ面
    どうしを加熱封止することによってウェブの折り返し開
    辺との間に全体的に垂直である第1シールを形成し、ウ
    ェブの開辺に隣接させて該ウェブ面どうしを断続加熱封
    止し、第1ラビリンス側シームを簡形成し、それによっ
    て発泡材受入ポケットを形成し、一定量の膨張クッショ
    ン発泡材を該発泡材受入ポケットの中に注入し、断続加
    熱封止を継続し、第2ラビリンス側部シームを形成し、
    続いて該ウェブ面どうしを加熱封止し、折り返し辺と第
    2ラビリンス側部シームとの間に第1シームに対してほ
    ぼ平行である第2シームを形成する工程から成るところ
    の製法。
  13. (13)包装用発泡材入りクッションを自動的に連続製
    造する方法であって、下記の諸段階から成るところの方
    法:(a)満杯未満の一定量の膨張発泡材をクッション
    封包体に注入するクッション形成部を設ける;(b)折
    り返され、長手方向折り返し辺と、長手方向折り返し辺
    と反対側の開辺と、一定間隔を隔てて向かい合っている
    一対のウェブ面が形成されている一枚のクッション形成
    ウェブを1方向に向けて供給し、該クッション形成部を
    通過させる;(c)該クッション形成部の上手に該クッ
    ション形成部に隣接させて、ウェブの開辺の中に進入さ
    せる発泡材ディスペンサを設ける;(d)ウェブが該ク
    ッション形成部を通過する時にウェブの開辺に隣接させ
    て該ウェブ面を連続加熱封止し、折り返し辺の反対側に
    断続ラビリンス側部シームを形成する;(e)該クッシ
    ョン形成部においてウェブの向かい合っている主面を加
    熱封止し、下手側第2シーム、該下手側第2シームから
    一定間隔だけ隔てた上手第1シーム、ならびに第2シー
    ムと第1シームとの間の中間ミシン線を形成する(該第
    1、第2シームならびに該ミシン線は互いにほぼ平行で
    あり、折り返し辺とラビリンス側部シームとの間におい
    てほぼ垂直である);(f)ウェブを該クッション形成
    部に沿って第1距離だけ前進させ、該クッション形成部
    の下手のウェブ部分に発泡材受入ポケットを形成する;
    (g)一定量の膨張発泡材をディスペンサから該ポケッ
    トの中に注入する;(h)ウェブを該クッション形成部
    に沿って第2距離だけ前進させ、所定のクッション長さ
    を設ける;(i)続いて(e)〜(h)を反復し、ミシ
    ン線に沿って切り離すことができる一連の複数の発泡材
    クッションを作る。
  14. (14)包装用発泡材入りクッションを自動的に連続製
    造するシステムであって、下記の諸要素を備えて成ると
    ころのシステム:満杯未満の一定量の膨張発泡材をクッ
    ション封包体に注入するクッション形成部;折り返され
    、長手方向折り返し辺と、長手方向折り返し辺と反対側
    の開辺と、一定間隔を隔てて向かい合っている一対のウ
    ェブ面が形成されている一枚のクッション形成ウェブを
    1方向に向けて供給し、該クッション形成部を通過させ
    る手段;該クッション形成部に隣接して設けられており
    、該ウェブ面の間の該開辺の中に進入し、形成されつつ
    あるクッション封包体の中に一定量の膨張発泡材を注入
    する発泡材ディスペンサ;クッション形成部に設けられ
    ている封止手段であって、前端シームと後端シームを形
    成する手段と、前進中のウェブの開辺に沿って断続ラビ
    リンス側部シームを連続的に形成し、クッション封包体
    を形成する手段とから成っている封止手段。
  15. (15)クレーム12に記載したとおりの製法に従って
    製造する包装用発泡材入りクッション。
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