JPH0725180A

JPH0725180A - 熱溶着装置

Info

Publication number: JPH0725180A
Application number: JP17437093A
Authority: JP
Inventors: Masanori Mochizuki; 正典望月
Original assignee: ISEL Co Ltd
Current assignee: ISEL Co Ltd
Priority date: 1993-07-14
Filing date: 1993-07-14
Publication date: 1995-01-27

Abstract

(57)【要約】【目的】両端固定状態にある固定ベッド(BE₁) と昇降
自在の可動ベッド(BE₂)とを対向配置し、前記固定ベッ
ド(BE₁) に具備させた金型(1b)と前記可動ベッド(BE₂)
に具備させた金型(2b)との間に、複数のシートを積層し
た積層体の端部の被綴じ付け部を介在させ、前記可動ベ
ッド(BE₂) を固定ベッド(BE₁) 側に対向接近させて、前
記積層体を加熱・加圧することにより、被綴じ付け部を
熱溶着状態に綴じ付ける熱溶着装置に関して、綴じ付け
不良が生じないようにすること。【構成】加圧力に対応した大きさの押圧力を発生でき
る押圧手段(5a)を設けると共に、この押圧手段(5a)の出
力部(50a) を前記固定ベッド(BE₁) の上面中央に対接さ
せ、前記被綴じ付け部の加圧の際に、前記押圧手段(5a)
を作動させるようにしたこと。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】、本発明は、複数のカレンダーシ
ートを重ねた積層体の一方の端部の一定範囲を、加熱・
加圧することにより綴じ付けるようにしたカレンダーの
熱溶着装置に関するものである。

【０００２】

【従来技術及び課題】複数のカレンダーシートを重ねた
積層体(S) の端部の被綴じ付け部を熱溶着によって綴じ
合わせた形式のカレンダーとして、図５に示すように、
前記被綴じ付け部を断面クランク状に綴じ合わせて綴合
せ部(C) とし、この綴合せ部(C) の中央に係止孔(H)
を、又、この下方にミシン目(M) を形成したものが提案
されている。このものでは、従来の綴じ金具が不要とな
ることから、カレンダーの構成が簡素化できると共に、
その焼却処分の際に全体が焼却でき、焼却後に綴じ金具
が残存するような不都合も解消できる。

【０００３】このようなカレンダーの製作の際に用いる
溶着装置として、図６及び図７に示すように、固定ベッ
ド(BE₁) と、これに対向配置させた可動ベッド(BE₂)
と、これら各部を装備させたフレーム(F) とから構成さ
れたものがあり、一方の固定ベッド(BE₁) には金型(1b)
が、他方の可動ベッド(BE₂) には金型(2b)がそれぞれ添
設固定されている。

【０００４】このものでは、カレンダー製作の際には、
図８に示すように、ヒータによって加熱された前記金型
(1b)(2b)間に上記積層体(S) の端部の被綴じ付け部(S₁)
を挿入して、前記可動ベッド(BE₂) を固定ベッド(BE₁)
側に対向接近させて加圧する。すると、この加圧力によ
って被綴じ付け部(S₁)は断面クランク状に熱溶着されて
綴合せ部(C) が形成される。

【０００５】しかしながら、このものでは、綴合せ部
(C) に綴じ付け不良が生じ易いという問題がある。カレ
ンダーシート相互を加熱・加圧によって確実に熱溶着す
るには、被綴じ付け部(S₁)を金型(1b)(2b)によって非常
に大きな圧力（300Kgf/cm²程度）で加圧する必要があ
る。

【０００６】このため、可動ベッド(BE₂) が固定ベッド
(BE₁) 側に対向接近されて、被綴じ付け部(S₁)が加圧さ
れた際に、固定ベッド(BE₁) は、これと金型(1b)との接
触面から非常に大きな荷重を受ける。すると、固定ベッ
ド(BE₁) は、フレーム(F) によって両端固定状態に固定
されていることから、図９に示すように、前記荷重によ
って固定ベッド(BE₁) は金型(1b)と共にその中央が上方
に突出するように湾曲した状態に僅かながら撓むことと
なる。

【０００７】この状態で綴じ付け動作が実行されると、
前記被綴じ付け部(S₁)に加圧力が均一に作用しなくな
り、綴じ付け不良が生じることとなるのである。本発明
は、このような、『両端固定状態にある固定ベッド(B
E₁) と昇降自在の可動ベッド(BE₂) とを対向配置し、前
記固定ベッド(BE₁) に具備させた金型(1b)と前記可動ベ
ッド(BE₂) に具備させた金型(2b)との間に、複数のシー
トを積層した積層体(S) の端部の被綴じ付け部(S₁)を介
在させ、前記可動ベッド(BE₂) を固定ベッド(BE₁) 側に
対向接近させて、前記積層体(S) を加熱・加圧すること
により、被綴じ付け部(S₁)を熱溶着状態に綴じ付ける熱
溶着装置』において、綴じ付け不良が生じないようにす
ることをその課題とする。

【０００８】

【技術的手段】上記課題を解決するための本発明の技術
的手段は、『前記加圧力に対応した大きさの押圧力を発
生できる押圧手段(5a)を設けると共に、この押圧手段(5
a)の出力部(50a) を前記固定ベッド(BE₁) の上面中央に
対接させ、前記被綴じ付け部(S ₁)の加圧の際に、前記押
圧手段(5a)を作動させるようにした』ことである。

【０００９】

【作用】上記技術的手段は次のように作用する。綴じ付
けの際には、一対の金型(1b)(2b)間に積層体(S) の端部
の被綴じ付け部(S₁)を挿入した状態で、可動ベッド(B
E₂) を固定ベッド(BE₁) 側に対向接近させて、被綴じ付
け部(S₁)を加熱・加圧する。すると、固定ベッド(BE₁)
は、これと金型(1b)との接触面から加圧力を受ける。こ
れによって、既述したように、前記固定ベッド(BE₁) 及
び金型(1b)の中央が上方に突出した状態に湾曲する傾向
となるが、前記加圧力と同時に、押圧手段(5a)が作動す
ることによって、前記固定ベッド(BE₁) の上面中央に、
前記加圧力に対応した押圧力が出力部(50a) から作用す
る。これにより、金型(1b)及び固定ベッド(BE₁) の湾曲
する傾向が阻止されて、金型(1b)及び固定ベッド(BE₁)
に作用する荷重は平衡を保つこととなる。

【００１０】従って、綴じ付けの際に、金型(1b)及び固
定ベッド(BE₁) の上記した撓みが防止され、被綴じ付け
部(S₁)に均一な加圧力が作用することとなる。

【００１１】

【効果】本発明は、上記構成であるから、次の特有の効
果を有する。綴じ付け時に金型(1b)及び固定ベッド(B
E₁) に発生する撓みが防止され、被綴じ付け部(S₁)に均
一な加圧力が作用するので、綴じ付け不良が生じないこ
ととなる。

【００１２】

【実施例】次に、上記した本発明の実施例を図面に従っ
て詳述する。この実施例は、カレンダーの綴じ付け装置
に本発明を実施したものであり、このものは、図２に示
すように、所定枚数のカレンダーシートを積層した積層
体(S) が投入装置(9a)によって綴じ付け装置(10)に投入
され、この綴じ付け装置(10)において綴じ付けられた積
層体(S) が移送装置(9b)によって図５に示す係止孔(H)
及びミシン目孔(M) を加工する後加工部に移送されるよ
うにしたものである。

【００１３】上記投入装置(9a)及び移送装置(9b)は共
に、常時走行状態にあるベルト式の移送装置としてあ
り、綴じ付け装置(10)との間に一定の間隔を置いて配設
している。［綴じ付け装置(10)について］前記綴じ付け装置(10)
は、図１に示すように、上下に対向配置させた上部・下
部加圧体(1)(2)と、この下部加圧体(2) を昇降駆動する
ための油圧シリンダ(4)と、これら各部を装備させたフ
レーム(F) とから構成されており、下部加圧体(2) に具
備させた可動ベッド(BE₂) は、フレーム(F) に設けた一
対のガイド軸(11)(11)によって昇降自在に保持されてい
る。

【００１４】綴じ付け装置(10)には、押圧桟(50)と、こ
れの両端に連設される進結杆(51)(51)と、油圧シリンダ
(5)(5)とから構成される押圧手段(5a)が設けられてい
る。前記押圧桟(50)は、前記上部加圧体(1) に具備させ
た固定ベッド(BE₁) の上方に並設されており、この押圧
桟(50)の中央から下方に突出させた突起を出力部(50a)
とし、この出力部(50a) の下端を固定ベッド(BE₁) の上
面中央に対接させている。そして、押圧桟(50)の両端に
連設された進結杆(51)(51)は、固定ベッド(BE₁) 及び可
動ベッド(BE₂) を貫通し、各進結杆(51)の下端には、前
記油圧シリンダ(5) の出力軸が連結される。

【００１５】尚、油圧シリンダ(5)(5)の総推力は、油圧
シリンダ(4) の推力に略一致させている。尚、固定ベッ
ド(BE₁) の剛性を勘案すれば、又、両端固定状態にある
固定ベッド(BE₁) に金型(2b)から等分布荷重が作用する
と共に、押圧桟(50)から中央集中荷重が作用すると仮定
すると、油圧シリンダ(5)(5)の総推力は油圧シリンダ
(4) の推力の１／２程度の大きさでも十分である。

【００１６】前記上部・下部加圧体(1)(2)に具備させた
金型(1b)(2b)は、共に、図２に於いて紙面に対して直角
方向に長く且つその長さがカレンダーの横幅より長く設
定された板状体である。上方の金型(1b)は、中央に台形
状の凹部(N) を具備する断面形状が長手方向に一様に連
続する構成となっており、金型(1b)の上面がヒータ(13)
(13)を内蔵した加熱ブロック(1a)の下面に添設固定され
ると共に、この加熱ブロック(1a)の上面が固定ベッド(B
E₁) の下面に添設固定されている。下方の金型(2b)は前
記凹部(N) と対向する位置にこれに適合した台形状の凸
部(M) を具備する断面形状が長手方向に一様に連続する
構成となっており、金型(2b)の下面がヒータ(13)(13)を
内蔵した加熱ブロック(2a)の上面に添設固定されると共
に、この加熱ブロック(2a)の下面が可動ベッド(BE₂) の
上面に添設固定されている。

【００１７】綴じ付け装置(10)と移送装置(9b)との間に
は、図２に示すように、エアーシリンダ(31)によって位
置決め位置と退避位置に往復駆動される位置決めストッ
パ(3) が配設される。上記油圧シリンダ(4) は、図３に
示すように、補助シリンダ(4b)を具備している。

【００１８】即ち、油圧シリンダ(4) は、シリンダ (43
a)内に摺動自在に挿入したピストン(41a) に連設される
出力軸(40a) を上記可動ベッド(BE₂) に連結しており、
前記シリンダ (43a)は、前記ピストン(41a) により正駆
動側加圧室(49a) と出力軸(40b) 側の逆駆動側加圧室(4
9b) とに区画されている。前記シリンダ (43a)の正駆動
側加圧室(49a) 側には、シリンダ(43b) が同軸上に連設
されており、このシリンダ(43b) 内はピストン(41b) に
よって出力軸(40b) 側の逆駆動側加圧室(48b)と正駆動
側加圧室(48a) とに区画されて、前記出力軸(40b) は逆
駆動側加圧室(48b) と前記正駆動側加圧室(49a) の境界
壁面(47)を貫通してその先端が正駆動側加圧室(49a) に
臨んでいる。

【００１９】尚、出力軸(40b) の直径は、ピストン(41
b) のそれの約１／２に設定されている。従って、出力
軸(40b) の断面積はピストン(41b) のそれの約１／４の
大きさとなる。又、シリンダ(43a) の正駆動側加圧室(4
9a) にはポート(Q₁)(Q₁)が、逆駆動側加圧室(49b) には
ポート(Q₂)がそれぞれ設けられ、他方のシリンダ(43b)
の正駆動側加圧室(48a) にはポート(Q₃)が、逆駆動側加
圧室(48b) にはポート(Q₄)がそれぞれ設けられている。

【００２０】前記ピストン(41a) (41b) の往復動作の制
御のために、第１電磁弁(7) 及び第２電磁弁(8) が採用
され、前記各ポートへの油圧回路に挿入されている。前
記第１電磁弁(7) はダブルソレノイド・スプリングセン
タリング形式の３位置４ポート弁であり、他方の第２電
磁弁(8) はシングルソレノイド・スプリングオフセット
形式の２位置４ポート弁である。これら第１電磁弁(7)
及び第２電磁弁(8) は公知の構成であって、図３に示す
ように、各ソレノイドに通電することによって所定の流
路を形成するものである。

【００２１】油圧源(6) と第１電磁弁(7) の間の油圧回
路には、流量調節弁(71)が挿入され、油圧源(6) と第２
電磁弁(8) との間には減圧弁(81)が挿入される。他方、
第１電磁弁(7) のポート(A₁)は、上記逆駆動側加圧室(4
9b) のポート(Q ₂)及び逆駆動側加圧室(48b) のポート(Q
₄)と逆駆動側加圧回路(7b)によって接続され、正駆動側
加圧室(49a) のポート(Q₁)(Q₁)と第１電磁弁(7) のポー
ト(B₁)とは、パイロットチェック弁(72)を挿入した正駆
動側加圧回路(7a)によって接続されている。

【００２２】尚、パイロットチェック弁(72)のパイロッ
ト圧は逆駆動側加圧回路(7b)から導いている。又、第２
電磁弁(8) のポート(A₂)はプラグによって閉塞されてお
り、ポート(B ₂)とポート(Q₃)とは正駆動側加圧回路(8a)
によって接続されている。更に、上記油圧シリンダ(5)
(5)の正駆動側加圧室のポート(Q₅)を前記正駆動側加圧
回路(7a)に接続すると共に、逆駆動側加圧室のポート(Q
₆)を逆駆動側加圧回路(7b)に接続している。

【００２３】［綴合せ動作の実際］以上の構成の装置で
は、投入装置(9a)によって積層体(S) が金型(1b)と金型
(2b)の間に投入され、積層体(S) の先端が位置決めスト
ッパ(3) に対接した時点で上記油圧シリンダ(4) 等の動
作が進行する必要があるから、この実施例では、位置決
めストッパ(3) と金型(1b)(2b)との間に積層体(S) の先
端が位置決めストッパ(3) に対接したことを検知するセ
ンサ（図示せず）が設けられている。

【００２４】そして、このセンサの検知出力に基づいて
上記した各部の動作が実行される。又、この実施例で
は、各部をシーケンサー等のマイクロコンピュータによ
って制御する構成としてあり、図４に示すフローチャー
トに基づいた制御プログラムを実行する構成となってい
る。以下、上記実施例の装置の動作を前記フローチャー
トに基づいて説明する。

【００２５】運転が開始されると、各部は初期状態に設
定される。即ち、投入装置(9a)及び移送装置(9b)のベル
トは走行状態となり、エアーシリンダ(31)は正駆動され
て位置決めストッパ(3) が積層体(S) の移送経路を塞ぐ
位置にセットされる。又、各電磁弁は「ＯＦＦ」の状態
であることから、油圧シリンダ(4) の出力軸は初期位置
（図３の状態）にセットされて金型(2b)が下死点位置に
あり、ヒータ(13)(13)は通電されて金型(1b)(2b)は加熱
状態にある。

【００２６】この状態で、積層体(S) が投入されると、
その先端部が位置決めストッパ (3)に対接した時点でセ
ンサがこれを検知する。これにより、第１電磁弁(7) の
ソレノイド(Sa)が「ＯＮ」となって正駆動側加圧回路(7
a)から正駆動側加圧室(49a)内に圧油が流入する。する
と、油圧シリンダ(4) が正駆動されて、金型(2b)が金型
(1b)側に駆動される。これにより、積層体(S) の先端部
の被綴じ付け部(S₁)が一次加圧力によって加圧された状
態となって、被綴じ付け部(S₁)は金型(1b)(2b)の断面形
状になじまされる。これと同時に、前記正駆動側加圧回
路(7a)から油圧シリンダ(5)(5)の正駆動側加圧室に圧油
が流入して、油圧シリンダ(5)(5)が正駆動されて、押圧
桟(50)の出力部(50a) が固定ベッド(BE₁) の中央を上面
から加圧する。これにより、既述の作用により、固定ベ
ッド(BE₁) の中央が上方に突出するように撓むのを防止
する。

【００２７】その後、設定時間が経過すると第２電磁弁
(8) のソレノイド(S) が「ＯＮ」となって、正駆動側加
圧回路(8a)から補助シリンダ(4b)の正駆動側加圧室(48
a) 内に圧油が流入する。すると、正駆動側加圧室(48a)
の内圧がピストン(41b) に及ぼす力と、正駆動側加圧
室(49a) の内圧が出力軸(40b) に及ぼす力とが、釣り合
うまで、出力軸(40b) が正駆動側加圧室(49a) 内に進出
する。具体的には、ピストン(41b) の断面積は、出力軸
(40b) のそれの約４倍の大きさに設定されていることか
ら、正駆動側加圧室(49a) の内圧が正駆動側加圧室(48
a) のそれの４倍の大きさになるまで、出力軸(40b) が
正駆動側加圧室(49a) 内に進出する。このとき、パイロ
ットチェック弁(72)により正駆動側加圧室(49a) から正
駆動側加圧回路(7a)への圧油の逆流は防止されるので、
正駆動側加圧室(49a) 内の増圧は確実なものとなる。こ
れにより、前記一次加圧力より大きい二次加圧力が発生
することとなり、前記被綴じ付け部(S₁)がこの二次加圧
力によって最終的に加圧された状態となる。この加圧状
態で、前記金型(1b)(2b)による加圧状態が一定時間維持
されて、ヒータ(13)(13)からの伝導熱によって加熱され
た金型(1b)(2b)による被綴じ付け部(S₁)の綴じ付けが完
了する。

【００２８】この後、ソレノイド(Sa)及びソレノイド
(S) が「ＯＦＦ」となると共にソレノイド(Sb)が「Ｏ
Ｎ」となって、逆駆動側加圧回路(7b)から逆駆動側加圧
室(49b)(48b) 内に圧油が流入することにより、前記パ
イロットチェック弁(72)のパイロット圧が働いて、パイ
ロットチェック弁(72)の逆流が可能となるので、油圧シ
リンダ(4) 及び補助シリンダ(4b)が逆駆動されて金型(2
b)が降下する。このとき、油圧シリンダ(5)(5)の逆駆動
側加圧室内に圧油が流入されることから、油圧シリンダ
(5)(5)が逆駆動されて固定ベッド(BE₁) への加圧力を解
除する。

【００２９】次に、エアーシリンダ(31)が逆駆動されて
位置決めストッパ(3) が下方に退避することから、綴じ
付け完了後の積層体(S) が、投入装置(9a)における走行
状態にあるベルトとこれに対接させたピンチローラ(18)
の作用によって所定の時間で移送装置(9b)側に送り出さ
れて、前記積層体(S) が速やかに次の打ち抜き加工部に
移送される。

【００３０】この後、エアーシリンダ(31)が正駆動され
て、位置決めストッパ(3) は積層体(S) の移送経路を塞
ぐ位置に復帰する。次いで、新たな積層体(S) が投入さ
れると、センサがこれを検知して、以後、上記した一連
の動作が実行されることとなる。このようにして、積層
体(S) が綴じ付け装置(10)に投入される度に、上記位置
決め−綴じ付け−排出の一連の動作が連続的に且確実に
実行される。

【００３１】尚、このものでは、油圧源(6) と第１電磁
弁(7) の間の油圧回路に、流量調節弁(71)を挿入したの
で、前記した油圧シリンダ(4) の駆動速度は任意の大き
さに設定できる。又、油圧源(6) と第２電磁弁(8) との
間に、減圧弁(81)を挿入したことにより、補助シリンダ
(4b)による増圧力も任意の大きさに設定でき、二次加圧
力は、最大で一次加圧力の約４倍の大きさに設定でき
る。

【００３２】［その他］上記第１実施例では、油圧シリ
ンダ(5)(5)の正駆動側加圧室のポート(Q₅)を正駆動側加
圧回路(7a)に接続したが、ポート(Q₅)を上記正駆動側加
圧回路(8a)に接続してもよい。この場合、油圧シリンダ
(5)(5)は、補助シリンダ(4b)に同期して、正駆動され
る。

【００３３】又、上記第１実施例では、押圧桟(50)を進
結杆(51)(51)を介して油圧シリンダ(5)(5)によって駆動
する構成としたが、押圧桟(50)の上方に設けた油圧シリ
ンダ(5)(5)によって直接、押圧桟(50)を加圧するように
してもよく、又、油圧シリンダ(4) によって駆動する構
成としてもよい。この後者の場合、図１０に示すよう
に、押圧桟(50)の両端から下方に連設した一対の進結杆
(51)(51)の下端相互を台板(51a) によって連結する。そ
して、この台板(51a) に油圧シリンダ(4) を保持させる
と共にその出力軸(40a) を可動ベッド(BE₂) に連結し、
フレーム(F) に具備させたストッパ(55)(55)によって、
前記台板(51a) の両端を支持する。従って、油圧シリン
ダ(4) が正駆動されて、可動ベッド(BE₂) が固定ベッド
(BE₁) 側に加圧されたとき、前記加圧力の反力が、台板
(51a) →進結杆(51)(51)→押圧桟(50)→出力部(50a) の
経路で、固定ベッド(BE₁) の中央上面に作用し、固定ベ
ッド(BE₁) の上方への撓みが防止でき、上記第１実施例
と同様の効果が得られると共に、油圧シリンダの数が少
なくなる。

【００３４】尚、上記何れの実施例でも金型(1b)に凹部
(N) を金型(2b)に凸部(M) を形成したが、前記凹部(N)
と凸部(M) との関係を逆に設定して、金型(1b)に凸部
(M) を金型(2b)に凹部(N) を形成してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の説明図

【図２】本発明を実施するカレンダーの綴じ付け装置(1
0)の説明図

【図３】油圧シリンダ(4) 及び補助シリンダ(4b)の説明
図

【図４】この実施例の装置に採用される制御プログラム
のフローチャート図

【図５】熱溶着によって綴合せ部(C) を形成したカレン
ダーの説明図

【図６】被綴じ付け部(S₁)の説明図

【図７】この綴じ合わせをするための従来の熱溶着装置
の説明図

【図８】これの側面図

【図９】綴じ付け不良の説明図

【図１０】第２実施例の説明図

【符号の説明】

(1b)(2b)・・・金型 (5a) ・・・押圧手段 (50a) ・・・出力部 (S) ・・・積層体 (S₁) ・・・被綴じ付け部 (BE₁) ・・・固定ベッド (BE₂) ・・・可動ベッド (50) ・・・押圧桟

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】両端固定状態にある固定ベッド(BE₁) と
昇降自在の可動ベッド(BE₂) とを対向配置し、前記固定
ベッド(BE₁) に具備させた金型(1b)と前記可動ベッド(B
E₂) に具備させた金型(2b)との間に、複数のシートを積
層した積層体(S) の端部の被綴じ付け部(S₁)を介在さ
せ、前記可動ベッド(BE₂) を固定ベッド(BE₁) 側に対向
接近させて、前記積層体(S) を加熱・加圧することによ
り、被綴じ付け部(S₁)を熱溶着状態に綴じ付ける熱溶着
装置において、前記加圧力に対応した大きさの押圧力を
発生できる押圧手段(5a)を設けると共に、この押圧手段
(5a)の出力部(50a) を前記固定ベッド(BE₁) の上面中央
に対接させ、前記被綴じ付け部(S₁)の加圧の際に、前記
押圧手段(5a)を作動させるようにした熱溶着装置。
【請求項２】押圧手段(5a)を、積層体(S) の加圧の際
に出力状態となる油圧シリンダと、この油圧シリンダに
よって駆動される押圧桟(50)とから構成し、前記押圧桟
(50)に固定ベッド(BE₁) と対接する出力部(50a) を具備
させた請求項１に記載の熱溶着装置。
【請求項３】可動ベッド(BE₂) を駆動させるための油
圧シリンダを押圧桟(50)を駆動させるための油圧シリン
ダとし、可動ベッド(BE₂) の駆動推力の反力を押圧桟(5
0)の駆動推力とした請求項２に記載の熱溶着装置。