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【発明の名称】 製袋装置
【発明者】 【氏名】花岡 哲

【氏名】中野 俊之

【氏名】正岡 良典

【氏名】大西 敏之

【氏名】山本 篤

【要約】 【課題】封筒の横幅を自在に増減でき、しかもフィルムの材質又は厚みを考慮して、ヒートカッタをフィルムに接触させる時間の調節が容易に行える製袋装置を提供する。

【解決手段】製袋装置は、ヒートカッタ5と、カッタ動作手段6と、バックアップローラと、側縁追動手段とを備える。カッタ動作手段6として、カム62に従い往復運動する従節63をヒートカッタ5に接続して成るカム機構を適用する。また、カッタ動作手段6が、ヒートカッタをフィルムに押付けた時点、又はその直後に、バックアップローラの回転に従わせて、フィルムが搬送される方向へ封筒を送り出すことができる。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
幅方向の寸法が規定され前記幅方向の途中で2つ折りに重ね合わされたフィルムを、その長手方向へ搬送する搬送手段と、
前記フィルムに前記幅方向に延びるヒートカッタを押付け、又は前記フィルムから前記ヒートカッタを退けるカッタ動作手段と、
前記ヒートカッタに対向し、前記フィルムの前記ヒートカッタが押付けられる箇所を支持するバックアップローラと、
前記ヒートカッタ及び前記バックアップローラを、前記フィルムが搬送される方向の前方へ向けて前進、又は後退させる側縁追動手段とを備え、
前記カッタ動作手段が前記ヒートカッタを前記フィルムに押付けるとき、前記側縁追動手段が、前記ヒートカッタ及び前記バックアップローラを前進させることにより、前記2つ折りに重なるフィルム同士を、前記ヒートカッタの熱で溶着させ、且つ前記フィルムの長手方向の途中を分断することにより封筒を形成し、
前記カッタ動作手段が前記ヒートカッタを前記フィルムから退けたとき、前記側縁追動手段が、前記ヒートカッタ及び前記バックアップローラを後退させることを特徴とする製袋装置。
【請求項2】
前記カッタ動作手段が前記ヒートカッタを前記フィルムに押付けたとき、前記バックアップローラが回転することにより、前記封筒を、前記フィルムが搬送される方向へ送り出すことを特徴とする請求項1に記載の製袋装置。
【請求項3】
前記搬送手段が、複数の通気孔を有する無端状のベルトを回転輪に巻掛し、前記回転輪の回転に従わせて前記ベルトを走行させる2体のベルトコンベヤと、
前記2体のベルトコンベヤのそれぞれのベルトの通気孔に、前記フィルムを吸引できる吸引力を発生させる吸引手段とを備え、
前記2体のベルトコンベヤのうち一のベルトコンベヤが、前記バックアップローラに対して、前記フィルムを搬送する方向の後方に配置され、前記2体のベルトコンベヤのうち他のベルトコンベヤが、前記バックアップローラに対して、前記フィルムを搬送する方向の前方に配置され、
前記カッタ動作手段が前記ヒートカッタを前記フィルムから退けたとき、前記他のベルトコンベヤがそのベルトを走行させる速度は、前記一のベルトコンベヤのベルトが走行する速度に一致し、
前記カッタ動作手段が前記ヒートカッタを前記フィルムに押付けたとき、前記他のベルトコンベヤがそのベルトを走行させる速度は、前記一のベルトコンベヤのベルトが走行する速度よりも速くなることを特徴とする請求項1又は2に記載の製袋装置。
【請求項4】
前記カッタ動作手段が、前記ヒートカッタを前記フィルムに押付け、又は前記フィルムから退ける方向に案内する案内手段と、
駆動源にて回転されるカムと、
前記ヒートカッタに接続し、前記カムに従い往復運動する従節と、
を備えることを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の製袋装置。
【請求項5】
前記ヒートカッタと前記従節との間に介在し、前記ヒートカッタが前記フィルムから退く方向へ逃げるのを許容する接続手段と、
前記ヒートカッタを前記フィルムに押付ける方向へ付勢する付勢手段と、
を備えることを特徴とする請求項4に記載の製袋装置。
【請求項6】
前記接続手段が、前記ヒートカッタ又は前記従節のうちの一方に接続したピストンロッドと、前記ヒートカッタ又は前記従節のうちの他方に取付けたシリンダとを備え、前記シリンダに供給される流体圧に基づいて、前記ヒートカッタを前記フィルムに押付ける方向へ、前記ピストンロッドを付勢することを特徴とする請求項5に記載の製袋装置。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
本発明は、例えば紙片又は冊子等が挿入される封筒を製造する製袋装置に関する。
【背景技術】
【0002】
製袋装置の間欠運転は多数の封筒を製造するのに不向きである。多数の封筒を連続的に製造するには、封筒の材料となる帯状のフィルムを2つ折りに重ね合わせ、ヒータ等を用いて2つ折りのフィルム同士を溶着し、このフィルムを所望の大きさに分断するまでの総ての工程を、フィルムを高速で搬送しながら行う必要がある。また、フィルムが搬送される速度に、ヒータ等の動作を同期させる技術が、下記の特許文献に開示されている。
【0003】
一方、封筒に挿入される内容物の形態は多様である。例えば、内容物が矩形の紙等である場合、その大きさ又は縦横の寸法比が規格で定められているとは限らず、また1つの封筒に挿入される内容物の枚数(厚み)も一定ではない。このため、封筒の製造段階において、内容物の形態に応じて封筒の寸法を自在に変更できることが強く望まれている。
【特許文献1】特開昭62−94513号公報
【特許文献2】実開昭62−54910号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ヒータ等をフィルムに押付け、又はフィルムから退ける動作を、特許文献に開示されたカム機構により実現した場合、次のような技術的課題が残る。即ち、ヒータ等をフィルムに押付けることにより封筒の一方の側縁を形成した後、ヒータ等をフィルムから退け、再びヒータ等をフィルムに押付けることにより封筒の他方の側縁を形成する。これら両方の側縁の間隔は、ヒータ等がフィルムから退けられた時点から、再びヒータ等がフィルムに押付けられるまでの間に、フィルムが搬送された距離に相当する。従って、この距離によって封筒の横幅が決まる。
【0005】
しかしながら、特許文献に開示されているように、ヒータ等に接続した係合桿を、環状溝カムの直線部に従わせる行程で、ヒータ等をフィルムが搬送される方向に移動させる機構では、係合桿が環状溝カムの直線部を通過する速度と、フィルムが搬送される速度とは、必ず一致しなければならない。また、ヒータ等がフィルムから退けられた時点から、再びフィルムに押付けられるまでの時間は、係合桿が環状溝カムを1回転する周期により規定される。このため、封筒の横幅の増減は、環状溝カムの形状の変更を避けて行えないので、実現するのが難しい。同様の理由で、ヒータ等をフィルムに接触させておく時間を調節するのが難しい。
【0006】
そこで、本発明は、封筒の横幅を自在に増減でき、しかもフィルムの材質又は厚みを考慮して、ヒートカッタをフィルムに接触させる時間の調節が容易に行える製袋装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明に係る製袋装置は、幅方向の寸法が規定され前記幅方向の途中で2つ折りに重ね合わされたフィルムを、その長手方向へ搬送する搬送手段と、前記フィルムに前記幅方向に延びるヒートカッタを押付け、又は前記フィルムから前記ヒートカッタを退けるカッタ動作手段と、前記ヒートカッタに対向し、前記フィルムの前記ヒートカッタが押付けられる箇所を支持するバックアップローラと、前記ヒートカッタ及び前記バックアップローラを、前記フィルムが搬送される方向の前方へ向けて前進、又は後退させる側縁追動手段とを備え、前記カッタ動作手段が前記ヒートカッタを前記フィルムに押付けるとき、前記側縁追動手段が、前記ヒートカッタ及び前記バックアップローラを前進させることにより、前記2つ折りに重なるフィルム同士を、前記ヒートカッタの熱で溶着させ、且つ前記フィルムの長手方向の途中を分断することにより封筒を形成し、前記カッタ動作手段が前記ヒートカッタを前記フィルムから退けたとき、前記側縁追動手段が、前記ヒートカッタ及び前記バックアップローラを後退させることを特徴とする。
【0008】
更に、本発明に係る製袋装置は、前記カッタ動作手段が前記ヒートカッタを前記フィルムに押付けたとき、前記バックアップローラが回転することにより、前記封筒を、前記フィルムが搬送される方向へ送り出すことを特徴とする。
【0009】
更に、前記搬送手段が、複数の通気孔を有する無端状のベルトを回転輪に巻掛し、前記回転輪の回転に従わせて前記ベルトを走行させる2体のベルトコンベヤと、前記2体のベルトコンベヤのそれぞれのベルトの通気孔に、前記フィルムを吸引できる吸引力を発生させる吸引手段とを備え、前記2体のベルトコンベヤのうち一のベルトコンベヤが、前記バックアップローラに対して、前記フィルムを搬送する方向の後方に配置され、前記2体のベルトコンベヤのうち他のベルトコンベヤが、前記バックアップローラに対して、前記フィルムを搬送する方向の前方に配置され、前記カッタ動作手段が前記ヒートカッタを前記フィルムから退けたとき、前記他のベルトコンベヤがそのベルトを走行させる速度は、前記一のベルトコンベヤのベルトが走行する速度に一致し、前記カッタ動作手段が前記ヒートカッタを前記フィルムに押付けたとき、前記他のベルトコンベヤがそのベルトを走行させる速度は、前記一のベルトコンベヤのベルトが走行する速度よりも速くなることを特徴とする。
【0010】
更に、前記カッタ動作手段が、前記ヒートカッタを前記フィルムに押付け、又は前記フィルムから退ける方向に案内する案内手段と、駆動源にて回転されるカムと、前記ヒートカッタに接続し、前記カムに従い往復運動する従節とを備えることを特徴とする。
【0011】
更に、本発明に係る製袋装置は、前記ヒートカッタと前記従節との間に介在し、前記ヒートカッタが前記フィルムから退く方向へ逃げるのを許容する接続手段と、前記ヒートカッタを前記フィルムに押付ける方向へ付勢する付勢手段とを備えることを特徴とする。
【0012】
更に、前記接続手段が、前記ヒートカッタ又は前記従節のうちの一方に接続したピストンロッドと、前記ヒートカッタ又は前記従節のうちの他方に取付けたシリンダとを備え、前記シリンダに供給される流体圧に基づいて、前記ヒートカッタを前記フィルムに押付ける方向へ、前記ピストンロッドを付勢することを特徴とする。
【発明の効果】
【0013】
本発明に係る製袋装置によれば、幅方向の途中で2つ折りに重ね合わされたフィルムが長手方向へ搬送される行程で、その前方へ向けて側縁追動手段がヒートカッタを前進させることができるので、フィルムの搬送を停止させることなく、カッタ動作手段がフィルムの長手方向の途中にヒートカッタを押付けることができる。これにより、2つ折りに重なるフィルム同士をヒートカッタの熱で溶着させるのと同時に、フィルムをその長手方向の途中で分断することにより、この分断された箇所を側縁とした封筒を形成することができる。
【0014】
また、カッタ動作手段によってヒートカッタが所定の位置からフィルムに押付けられるとき、側縁追動手段は、ヒートカッタと共にバックアップローラをフィルムが搬送される方向へ前進させる。その後、カッタ動作手段によってヒートカッタがフィルムから退けられるとき、側縁追動手段は、ヒートカッタと共にバックアップローラを後退させることにより、ヒートカッタを上記所定の位置に復帰させることができる。
【0015】
以上の動作を当該製袋装置は繰り返し実行する。このため、カッタ動作手段がヒートカッタをフィルムから退けた時点から、再びヒートカッタがフィルムに押付けられるまでの時間を変化させるだけで、カッタ動作手段がフィルムにヒートカッタを押付けることにより形成された封筒の側縁と、その後にカッタ動作手段がフィルムにヒートカッタを押付けることにより形成された封筒の側縁との間の寸法(封筒の横幅)を容易に増減することができる。
【0016】
更に、本発明に係る製袋装置によれば、ヒートカッタに対向するバックアップローラがフィルムを支持できるので、搬送手段がフィルムを高速で搬送する場合でも、ヒートカッタがフィルムに押付けられる時点で、フィルムが波状に撓むのを防止し、又はフィルムに皺ができる等の不具合を防止することができる。また、カッタ動作手段がヒートカッタをフィルムに押付けた時点、又はその直後に、バックアップローラの回転に従わせて、フィルムが搬送される方向へ封筒を送り出すことができる。これにより、フィルムの長手方向の途中が分断するのを助成し、個々の封筒を確実に切り離せるという利点が得られる。
【0017】
更に、本発明に係る製袋装置の搬送手段は、バックアップローラに対してフィルムを搬送する方向の前方に配置された一のベルトコンベヤがそのベルトを走行させる速度と、バックアップローラに対してフィルムを搬送する方向の後方に配置された他のベルトコンベヤがそのベルトを走行させる速度とを、適時に制御することができる。
【0018】
従って、当該製袋装置によれば、カッタ動作手段がヒートカッタをフィルムから退けたとき、他のベルトコンベヤのベルトの速度を、一のベルトコンベヤのベルトの速度と一致させた状態で、フィルムを一のベルトコンベヤのベルトに吸引させながら搬送することができる。そして、フィルムがヒートカッタとバックアップローラとの間を通過し、他のベルトコンベヤのベルトに達したところで、カッタ動作手段がヒートカッタをフィルムに押付けることによりフィルムを分断することができる。このフィルムが分断する直前のタイミングを見計らって、他のベルトコンベヤのベルトの速度を、一のベルトコンベヤのベルトの速度よりも速くすれば、他のベルトコンベヤのベルトに吸引されるフィルムを搬送方向の前方へ牽引し、フィルムの分断を助成することができる。
【0019】
更に、カッタ動作手段として、駆動源にて回転されるカムに従い往復運動する従節を、案内手段にて案内されるヒートカッタに接続して成るカム機構を適用した場合、ヒートカッタがフィルムに押付けられた時点で、ヒートカッタがバックアップローラに対して跳ねることはない。しかも、1つのカムに従う従節の動作を、機械的にヒートカッタへ伝達することができる。これによりヒートカッタの姿勢を安定させられるので、フィルムの幅方向の全域をヒートカッタによって一様に分断することができ、その分断された切り口の品位を向上させることができる。
【0020】
また、上記のカム機構の駆動源として、例えばサーボモータを適用した場合、カムの回転する周期を変化させ、或いは、カムの回転する周期を一定に保ちながらヒートカッタがフィルムに押付けられる間だけ、駆動源がカムを回転させる速度を変化させても良い。これにより、ヒートカッタをフィルムに接触させる時間を、フィルムの材質又は厚みに応じて最適に延長し又は短縮することができる。
【0021】
更に、本発明に係る製袋装置によれば、ヒートカッタと従節との間に接続手段を介在し、ヒートカッタをフィルムから退く方向へ逃すことができるので、ヒートカッタがフィルムに押付けられた時点で、ヒートカッタがバックアップローラを強打するのを予防できる。また、ヒートカッタをフィルムに押付ける方向へ付勢することにより、カッタ動作手段がヒートカッタをフィルムに押付ける力を維持することができる。
【0022】
上記のようにヒートカッタを付勢するには、ばね等の弾性体を付勢手段として利用しても良いが、特に、接続手段が、ピストンロッド及びシリンダを有する駆動手段であれば、そのシリンダに供給される流体圧に基づいて、ピストンロッドをヒートカッタがフィルムに押付けられ方向へ付勢することができる。この場合、接続手段が、ヒートカッタの動作に伴なう不要な振動を減衰する役割を果たすので、当該製袋装置によれば、フィルムの切り口を良好に、しかも切り口の全域を一様に仕上げることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0023】
以下の実施例で適用する駆動源、駆動手段、案内手段、又は送り手段には、それぞれ周知の技術を適用できるので、その詳細な説明又は図示は省略する。例えば、駆動源としてサーボモータ又は減速機付き回転機を適用し、駆動手段としてエアシリンダ又は油圧シリンダを適用しても良い。また、案内手段として、スライドレールに滑子を滑動自在に係合させて成る滑り対遇を適用し、送り手段として、送りねじにボールナットを螺合させて成る回り対遇を適用しても良い。
【実施例1】
【0024】
図1は、ロール状に巻かれたフィルム1を矢印Fで指した搬送方向の前方へ向けて送り出すフィルム供給手段2と、フィルム1を材料として封筒を製造する製袋装置3と、この封筒を更に搬送方向の前方へ搬送する封筒搬送手段4とを表している。図2は、フィルム供給手段2が、矢印Wで指した幅方向の寸法が規定されたフィルム1を、その幅方向の途中で2つ折りに重ね合わせながら、フィルム1の長手方向へ送り出す原理を示している。これを実現できるものであれば、フィルム供給手段2を同図に表した形態に限定しなくても良い。フィルム1の長手方向は上記の「搬送方向」に一致する。
【0025】
製袋装置3は、図3〜図5に示すように、ヒートカッタ5と、カッタ動作手段6と、バックアップローラ7と、側縁追動手段8と、定速コンベヤ9及び牽引コンベヤ10から構成される搬送手段とを備える。符号12は、筐体を兼ねる固定フレームの断面を指している。符号13は、固定フレーム12の底面に、案内手段14を介して取付けられた可動フレームを指している。
【0026】
ヒートカッタ5は、フィルム1の幅方向に延びる刃形バー51を2枚の押え板52の間に設けている。押え板52は、刃形バー51に対して自在に昇降することができる。また、ヒートカッタ5は、図に表れていない押えばねを押え板52の上方に配置しており、この押えばねで2枚の押え板52を刃形バー51の下方へ向けて付勢している。刃形バー51にはヒータが内装され、刃形バー51のエッジはフィルム1の融点よりも高い温度まで加熱される。刃形バー51と押え板52との間の空隙により、刃形バー51から押え板52へ熱が伝わるのを低減できるが、冷却水を導く管路を2枚の押え板52に各々設ける等して、2枚の押え板52を積極的に冷却しても良い。
【0027】
バックアップローラ7は、支軸71の両端を可動フレーム13の両側に各々軸受けされ、ヒートカッタ5の刃形バー51にその真下から対向している。支軸71にはバックアップローラ7を図中で反時計回りに断続的に回転させる駆動源が接続されている。更に、支軸71の軸受部にワンウェイクラッチを設け、バックアップローラ7が反時計回りにだけ回転できるようにしても良い。バックアップローラ7の胴部の材質は、適度な硬度を有するゴム等の弾性体であることが好ましい。また、可動フレーム13は、ヒートカッタ5の刃形バー51とバックアップローラ7とを互いに平行な姿勢で支持する支持体である。
【0028】
カッタ動作手段6は、図4,5に示すように、一対の案内手段61と、可動フレーム13の片側に回転自在に設けられたカム62と、カム62に従い上下方向に往復運動する従節63と、一対の案内手段61のうち一方の案内手段の滑子65に従節63の先端を接続する連動節64とを備える。
【0029】
一対の案内手段61は、それぞれの滑子65を一対の継手部材66を介してヒートカッタ5の両方の側部に連結しており、ヒートカッタ5を可動フレーム13に対して昇降自在に案内できる。継手部材66は、ピストンロッド53を上下方向へ伸縮できる駆動手段を主体とする。図6に示すように、一対の継手部材66のそれぞれのシリンダ55は、一対の案内手段61のそれぞれの滑子65に取付けられている。一対の継手部材66のそれぞれのピストンロッド53は、ヒートカッタ5の両方の側部に接続している。例えば、コンプレッサ又はポンプ等からシリンダ55に供給される流体圧に基づき、継手部材66がピストンロッド53を短縮させると、ヒートカッタ5は下方へ付勢される。言い換えれば、継手部材66が、ヒートカッタ5を押し下げられる力を発生し続ける。
【0030】
反対に、上記の流体圧に基づき、継手部材66がピストンロッド53を伸長させると、ヒートカッタ5が上昇し、バックアップローラ7の上方に、ヒートカッタ5のメンテナンスに必要なスペースを確保できる。また、図示の継手部材66を倒立させた姿勢にしても良い。この場合、一対の継手部材66のそれぞれのシリンダ55を、ヒートカッタ5の両方の側部に取付け、それぞれのピストンロッド53を、一対の案内手段61のそれぞれの滑子65に接続する。
【0031】
カム62は、駆動源67の出力軸671に連結された円板の外面に、出力軸671の周りを周回する曲溝68を形成したものである。従節63は、可動フレーム13に軸受けされた回転軸69の一端に取付けられている。従節63は、その先端を回転軸69の一端から出力軸671の下方まで延出し、曲溝68に没入するローラ60が基端に取付けられている。ローラ60は、図4に示すように出力軸671の真下で曲溝68に没入するが、図5はローラ60を見せるために、従節63を実際よりも短縮して表している。
【0032】
曲溝68は、出力軸671に対して偏心した曲線状の下降案内区間681及び上昇案内区間682と、出力軸671を中心にした円弧状の下限保持区間683及び上限保持区間684とを有する。また、回転軸69の他端には腕片631が取付けられている。腕片631の長さは、従節63の先端から回転軸69の一端までの距離に相当する。連動節64は図5に1体だけ表れているが、腕片631は、図6の左側に表した連動節64を介して、一対の案内手段61のうち他方の案内手段の滑子65に接続されている。
【0033】
カッタ動作手段6によれば、駆動源67がカム62を1回転させる毎に、ローラ60と共に従節63の基端が、カム62の曲溝68に従って上下方向に変位するので、従節63の先端は、回転軸69を支点にしてローラ60と逆方向に上下動することになる。このような従節63の往復運動が、連動節64、回転軸69、及び腕片631を介して、一対の案内手段61のそれぞれの滑子65、及び一対の継手部材66に伝達されることにより、ヒートカッタ5が、一対の案内手段61のそれぞれの滑子65、及び一対の継手部材66と共に昇降する。
【0034】
側縁追動手段8は、可動フレーム13を矢印Fで指した搬送方向の前方へ向けて前進、又は矢印Bで指した搬送方向の後方へ向けて後退させる送り手段である。固定フレーム12は、図7,8に表れた一対の外側回転輪15,16、一対のカウンタ回転輪17,18及び一対の案内回転輪19,20をそれぞれ軸受けしている。可動フレーム13は、上記のバックアップローラ7に加え、一対の内側回転輪21,22及び一対の可変位回転輪23,24をそれぞれ軸受けしている。図7,8でドットを付した要素は、側縁追動手段8による可動フレーム13の前進又は後退に伴なって変位する。
【0035】
一対の内側回転輪21,22は、バックアップローラ7に対して、それぞれ搬送方向の前方及び搬送方向の後方に隔るように、バックアップローラ7の近傍に配置されている。一対の外側回転輪15,16は、一対の内側回転輪21,22に対して更に搬送方向の前方及び後方にそれぞれ隔たるよう配置されている。定速コンベヤ9は、一方の外側回転輪15、カウンタ回転輪17、案内回転輪19、内側回転輪21、及び一方の可変位回転輪23に、図9に示す無端状のベルト25を巻掛することで構成された一のベルトコンベヤである。一方の外側回転輪15が駆動源により一定の速度で回転されることにより、ベルト25が外側回転輪15から内側回転輪21ヘ向かって走行する。
【0036】
ベルト25の下側には、吸引プレート27が密接している。吸引プレート27は可動フレーム13に支持され、可動フレーム13と共に前進又は後退する。また、図8,9に示すように、ベルト25には、互いに搬送方向に隔たる複数の通気孔28が形成され、吸引プレート27には、複数のベルト25の真下に開放した風道29が形成され、風道29にエアブロワを主体とする吸引手段が接続されている。この吸引手段が風道29を介してベルト25の通気孔28から空気を吸引することにより、ベルト25にフィルム1を吸引するための吸引力を発生する。これにより、上記のようにベルト25が走行する行程で、2つ折に重なるフィルム1は、ベルト25に吸引されながら、図3に示すようにヒートカッタ5とバックアップローラ7との間へ導かれる。
【0037】
牽引コンベヤ10は、他方の外側回転輪16、カウンタ回転輪18、案内回転輪20、内側回転輪22、及び他方の可変位回転輪24に、無端状のベルト26を巻掛することで構成された他のベルトコンベヤである。他方の外側回転輪16が駆動源により回転されることにより、ベルト26が内側回転輪22から外側回転輪16ヘ向かって走行する。ベルト26が走行する速度は、駆動源が外側回転輪16を回転させる角速度を増減することにより自在に制御できる。例えば、サーボモータを牽引コンベヤ10の駆動源として適用した場合、ベルト26の加速と減速を0.5秒以下の短い周期で行うことができる。
【0038】
ベルト26の下側には、可動吸引バー30及び固定吸引バー31が密接している。可動吸引バー30は、可動フレーム13に支持され、可動フレーム13と共に前進又は後退することができる。固定吸引バー31は固定フレーム12に支持されている。また、ベルト26には、ベルト25と同様に複数の通気孔が形成され、可動吸引バー30及び固定吸引バー31には、ベルト26の真下に開放した風道29が各々形成されている。これらの風道29に吸引手段が接続され、ベルト26に吸引力を発生させる点は、吸引プレート27と同様である。
【0039】
先ずは、製袋装置3の動作について、可動フレーム13の前進又は後退に伴なう一対の内側回転輪21,22及び一対の可変位回転輪23,24の変位を無視して説明する。製袋装置3の動作は、例えばセンサ類からの電気信号、又は既述の各駆動源を制御するコンピューターがアクセスできる記憶媒体に書き込まれたプログラムに従うものとする。
【0040】
製袋装置3は以下の第1工程〜第4工程を約0.5秒の周期で繰り返す。この周期は、カッタ動作手段6が、図4に示すカム62を矢印Cで指した時計回りに1回転させるのに要する時間であり、第1工程は、下降案内区間681の始点aがローラ60に合致する時点で始まり、ローラ60が相対的に下降案内区間681の始点aから下限保持区間683の始点bまで移動する間に、製袋装置3が実行する動作である。同様に、第2工程は下限保持区間683の始点bから上昇案内区間682の始点cまで、第3工程は上昇案内区間682の始点cから上限保持区間684の始点dまで、第4工程は上限保持区間684の始点dから下降案内区間681の始点aまで、それぞれローラ60が相対的に移動する間に製袋装置3が実行する動作である。
【0041】
定速コンベヤ9は、第1工程〜第4工程を通して、フィルム供給手段2から送り出されるフィルム1を一定の搬送速度で搬送する。このため、2つ折に重なるフィルム1は、第1工程において、図10に示すように、ヒートカッタ5とバックアップローラ7との間を通過する。一方、カッタ動作手段6のローラ60は、下降案内区間681に従い上方へ変位するため、ヒートカッタ5は下降する。そして、図11に示すように、ヒートカッタ5が、刃形バー51のエッジがバックアップローラ7に突き当たる位置(下限)まで下降したところで、2つ折に重なるフィルム1は、刃形バー51とバックアップローラ7との間に挟まれる。この状態で、バックアップローラ7が刃形バー51に真下から対向する位置でフィルム1を支持するので、定速コンベヤ9がフィルム1を高速で搬送することに起因してフィルム1が波状に撓むのを防止し、又はフィルム1に皺ができる等の不具合も防止することができる。
【0042】
また、ヒートカッタ5の押えばねが、押え板52を図10に示すように刃形バー51の下方へ押し下げるので、同図に示すヒートカッタ5が図11に示す位置まで下降する過程で、2枚の押え板52は、刃形バー51よりも先にフィルム1に触れ、刃形バー51のエッジと略同じ高さまで相対的に押上げられる。2枚の押え板52がフィルム1に触れた時点で、フィルム1は、バックアップローラ7の胴部に沿った円弧状に撓み、2枚の押え板52の間で適度に緊張する。これにより、刃形バー51がフィルム1に触れる直前に、フィルム1に皺ができるのを予防し、又はバックアップローラ7の上でフィルム1が弛むのを予防することができる。
【0043】
側縁追動手段8は、上記のようにヒートカッタ5が下降する過程で、可動フレーム13と共にヒートカッタ5及びバックアップローラ7を所定の位置から前進させる。ヒートカッタ5が下降を始めた時点で、可動フレーム13は静止しているので、押え板52がフィルム1に触れる前に、側縁追動手段8は、可動フレーム13の前進する速度が定速コンベヤ9の搬送速度と等しくなるように、可動フレーム13を加速する。また、第1工程では、牽引コンベヤ10がベルト26を走行させる速度は、定速コンベヤ9の搬送速度に一致している。
【0044】
第2工程において、図4に示す下限保持区間683を通過するローラ60は変位することがないので、図12に示すようにヒートカッタ5が下限に保持される。この間に、2つ折りに重なるフィルム1が、刃形バー51の熱を受けて互いに溶着し、フィルム1の長手方向の途中が刃形バー51の熱で溶融され分断される。この分断された箇所は上記の溶着により封じられた側縁81となる。しかも、バックアップローラ7の作用として、上記のように円弧状に撓んだフィルム1が刃形バー51に対して形成する凸面に、刃形バー51のエッジを鋭く切り込ませることができるので、フィルム1の切り口(側縁81)を滑らかに仕上げることができる。
【0045】
上記のようにヒートカッタ5が下限に保持される時間は、フィルム1の材質又は厚みに応じて最適に延長し又は短縮しても良い。この場合、駆動源67がカム62を回転させる周期を変化させ、或いは、カム62を回転させる周期を一定に保ちながらローラ60が下限保持区間683を通過する間だけ、駆動源67が出力軸671を回転させる速度を増減しても良い。これにより、ヒートカッタ5をフィルム1に接触させる時間を、フィルム1の材質又は厚みに応じて最適に延長し又は短縮することができる。
【0046】
更に、第2の工程で、フィルム1の長手方向の途中が分断する直前のタイミングを見計らって、図12に示すバックアップローラ7を反時計回りに回転させても良い。この回転力によってフィルム1を搬送方向の前方へ送り出すことにより、フィルム1が分断するのを助成できる。また、バックアップローラ7を適時に回転させることで、ヒートカッタ5がバックアップローラ7の一箇所に繰り返し当るのを予防できる。
【0047】
また、上記のタイミングを見計らって、牽引コンベヤ10が、ベルト26を走行させる速度を定速コンベヤ9の搬送速度よりも速くなるよう加速しても良い。これにより、ベルト26に吸引されるフィルム1を搬送方向の前方へ牽引し、フィルム1が分断するのを助成できる。フィルム1が分断した後、牽引コンベヤ10は、ベルト26を走行させる速度を定速コンベヤ9の搬送速度に一致するよう減速する。
【0048】
以上に述べた第1,2工程で、カッタ動作手段6は次のような利点を奏する。即ち、刃形バー51がバックアップローラ7に軽く突き当たることにより、ヒートカッタ5には、バックアップローラ7から跳ね上がろうとする反力が生じる。この反力を滑子65及び連動節64を介して受ける従節63には、回転軸69を支点とする回転力が発生するが、曲溝68に没入されたローラ60により、従節63の回転が規制される。従って、ヒートカッタ5が跳ね上ることはないので、フィルム1の2つ折りに重なる箇所が刃形バー51の熱を受けて溶着するまでの間、フィルム1に刃形バー51が押付けられた状態を保つことができる。
【0049】
また、従節63と腕片631とは回転軸69を介して連結されており、ヒートカッタ5の両方の側部は、互いに機械的に結合されている。このため、カッタ動作手段6によれば、ヒートカッタ5の両方の側部を確実に同期させ、ヒートカッタ5を水平姿勢に保ちながら昇降させることができる。従って、刃形バー51によってフィルム1の幅方向の全域を一様に分断することができ、フィルム1の側縁81の品位を向上させることができる。
【0050】
しかも、ヒートカッタ5がフィルム1に押付けられた時点で、ヒートカッタ5がバックアップローラ7を強打しても、ヒートカッタ5と従節63との間に介在した継手部材66が、ヒートカッタ5をフィルム1から退く方向へ逃すことができる。また、継手部材66は、ヒートカッタ5をフィルム1に押付ける方向(下方)へ付勢した状態で、ヒートカッタ5の動作に伴なう不要な振動を減衰する役割を果たす。これにより、フィルム1の側縁81の仕上りを向上し、しかも側縁81の全域を一様に仕上げることができる。
【0051】
第3工程において、カッタ動作手段6のローラ60は上昇案内区間682に従い下方へ変位するので、ヒートカッタ5が上限まで上昇する。この過程で、側縁追動手段8は、第2工程で前進させた可動フレーム13を減速し、遅くともヒートカッタ5が上限に達するまでに、可動フレーム13を停止させる。また、ヒートカッタ5が上昇する過程で、2枚の押え板52は、上記の押えばねにより刃形バー51の下方へ押し下げられる分、刃形バー51よりも遅れて上昇することになる。このため、フィルム1が刃形バー51に粘着することが稀に起こっても、刃形バー51が上昇した直後に2枚の押え板52がフィルム1を押えるので、刃形バー51の上昇に伴なってフィルム1がバックアップローラ7から浮き上がることはない。
【0052】
第4工程において、カッタ動作手段6の上限保持区間684を通過するローラ60は変位することがないので、ヒートカッタ5は上限に保持される。この間に、側縁追動手段8は、第3工程で停止させた可動フレーム13と共にヒートカッタ5及びバックアップローラ7を、上記所定の位置まで後退させる。また、定速コンベヤ9により搬送されるフィルム1は、その側縁81に後続する部分がヒートカッタ5及びバックアップローラ7の間に達することになる。
【0053】
続いて、製袋装置3が以上に述べた第1,2工程を繰り返せば、2つ折に重なるフィルム1の側縁81から長手方向に隔たる位置を、ヒートカッタ5で分断することにより、新たな側縁81を形成できる。このような側縁81同士の間が矩形の封筒80となる。封筒80は、図13に示すように、フィルム1を2つ折りにしたときの折り目が奥端82となり、その反対の端が口部83となる。口部83から延出する糊代片84は、2つ折りに重なるフィルム1のうちの一片が、これに重なる他片よりも長くなるように、フィルム1の折り目の位置を偏らせることにより形成される。
【0054】
次に、一対の内側回転輪21,22及び一対の可変位回転輪23,24の変位について説明する。図7に示すように、ベルト25は、内側回転輪21から外側回転輪15までの区間を、可変位回転輪23、カウンタ回転輪17及び案内回転輪19の順で、これらの回転輪に巻掛されている。このため、可動フレーム13が前進するに従って、図8に示すように可変位回転輪23とカウンタ回転輪17との距離が短縮する。この短縮した分、ベルト25が外側回転輪15から内側回転輪21まで走行する区間が延長する。反対に、可動フレーム13が図8に示す位置から後退するに従って、図7に示すように可変位回転輪23とカウンタ回転輪17との距離が延長する。この延長した分、ベルト25が外側回転輪15から内側回転輪21まで走行する区間が短縮する。
【0055】
また、ベルト26は、外側回転輪16から内側回転輪22までの区間を、他方の案内回転輪20、カウンタ回転輪18及び他方の可変位回転輪24の順で、これらの回転輪に巻掛されている。このため、可動フレーム13が図7に示す位置から前進するに従って、図8に示すようにカウンタ回転輪18と可変位回転輪24との距離が延長する。この延長した分、ベルト26が内側回転輪22から外側回転輪16まで走行する区間が短縮する。反対に、可動フレーム13が図8に示す位置から後退するに従って、図7に示すようにカウンタ回転輪18と可変位回転輪24との距離が短縮する。この短縮した分、ベルト25が内側回転輪22から外側回転輪16まで走行する区間が延長する。
【0056】
以上に述べた製袋装置3によれば、フィルム1の溶着及び分断を、フィルム供給手段2からフィルム1を連続的に送り出しながら行えるので、フィルム1の溶着及び分断を行う毎にフィルム1を停止させる場合に比較して、封筒80の時間当りの製造数を増やすことができる。また、図13に寸法線xで表した封筒80の横幅の広さは、上記のようにカッタ動作手段6がヒートカッタ5の刃形バー51をフィルム1から退ける時点から、再び刃形バー51が所定の位置でフィルム1に触れるまでの間に、フィルム1が搬送方向の前方へ進んだ距離に相当する。従って、封筒80の横幅を広げるには、側縁追動手段8が可動フレーム13を前進又は後退させる範囲を広く設定すれば良く、逆に、この範囲を狭く設定すれば、封筒80の横幅を狭められるので、封筒80の寸法を容易に変更することができる。
【0057】
尚、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づいて種々なる改良、修正、又は変形を加えた態様でも実施でき、以下の態様で実施しても良い。例えば、カム62を省略し、カッタ動作手段6として、シリンダに供給される流体圧に基づいてピストンロッドを伸縮させる駆動手段を適用し、このピストンロッドの伸縮に従わせて、ヒートカッタ5をフィルム1に押付け、又はヒートカッタ5から退けるようにしても良い。
【0058】
以上の説明では、刃形バー51がフィルム1を完全に分断するように述べたが、例えば刃形バー51のエッジを鋸刃状の凹凸にしておき、この凸の部位だけをフィルム1に切り込ませることにより、ミシン目と呼ばれる断続的なスリットをフィルム1に形成しても良い。この場合、隣接する封筒80同士が完全に分断されないが、フィルム1をミシン目に沿ってせん断すれば、互いに隣接する封筒80同士を切り離すことができる。
【産業上の利用可能性】
【0059】
本発明は、高速でしかも連続して封筒を製造する技術であり、例えばダイレクトメールとして商品カタログ等を郵送するときのように、一度に多数の封筒を製造するのに有益である。
【図面の簡単な説明】
【0060】
【図1】本発明の実施例1に係る製袋装置の設置例を示す側面図。
【図2】本発明の実施例1に係る製袋装置にフィルムを供給するフィルム供給手段の原理を示す斜視図。
【図3】本発明の実施例1に係る製袋装置の概略を示す側面図。
【図4】本発明の実施例1に係る製袋装置の要部の側面図。
【図5】本発明の実施例1に係る製袋装置の要部を破断した平面図。
【図6】本発明の実施例1に係る製袋装置の要部を示す図1のA−A線断面図。
【図7】本発明の実施例1に係る製袋装置の動作の一例を説明する側面図。
【図8】本発明の実施例1に係る製袋装置の動作の他例を説明する側面図。
【図9】本発明の実施例1に係る製袋装置に適用した搬送手段を破断した斜視図。
【図10】本発明の実施例1に係る製袋装置の動作の第1工程を説明する概略図。
【図11】本発明の実施例1に係る製袋装置の動作の第2工程を説明する概略図。
【図12】本発明の実施例1に係る製袋装置の動作の第3工程を説明する概略図。
【図13】本発明の実施例1に係る製袋装置により製造される封筒の平面図。
【符号の説明】
【0061】
1:フィルム
3:製袋装置
5:ヒートカッタ
6:カッタ動作手段
7:バックアップローラ
9:定速コンベヤ
10:牽引コンベヤ
53:ピストンロッド
55:シリンダ
60:ローラ
61:案内手段
62:カム
63:従節
66:継手部材
67:駆動源
80:封筒
【出願人】 【識別番号】000001339
【氏名又は名称】グンゼ株式会社
【出願日】 平成19年1月16日(2007.1.16)
【代理人】 【識別番号】100094248
【弁理士】
【氏名又は名称】楠本 高義

【識別番号】100129207
【弁理士】
【氏名又は名称】中越 貴宣


【公開番号】 特開2008−173772(P2008−173772A)
【公開日】 平成20年7月31日(2008.7.31)
【出願番号】 特願2007−6540(P2007−6540)