(57)【要約】      （修正有）【課題】紙材を丸めた緩衝材を生産性良く連続的に製造することのできる緩衝材製造装置を提供する。【解決手段】緩衝材製造装置１は、上面１０Ａに紙材が載置されるテーブル１０と、テーブル１０内に位置し、紙材を吸い込むための吸込口１２と、吸込口１２に接続され、吸込口１２に負圧を形成する吸引装置４０と、吸引装置４０により吸込口１２から吸引された紙材を収容可能な成形部材３２と、吸込口１２と吸引装置４０との間に配置され、吸込口１２から吸い込まれた紙材をその内部空間を通じて成形部材３２に移送する移送管２０と、成形部材３２に移送された紙材を押圧して成形する押圧部３６とを備えている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙材を丸めて緩衝材を製造する緩衝材製造装置であって、
上面に紙材が載置されるテーブルと、
前記テーブル内又は前記テーブル上に位置し、前記紙材を吸い込むための吸込部と、
前記吸込部に接続され、前記吸込部に負圧を形成する吸引装置と、
前記吸引装置により前記吸込部から吸引された前記紙材を収容可能な成形部材と、
前記吸込部と前記吸引装置との間に配置され、前記吸込部から吸い込まれた前記紙材をその内部空間を通じて前記成形部材に移送する移送管と
を備える緩衝材製造装置。
【請求項２】
前記吸込部の内面は、前記テーブルから離れるにつれて次第に開口面積が小さくなるように構成されている、請求項１に記載の緩衝材製造装置。
【請求項３】
前記吸込部は、前記テーブルの前記上面に形成された凹部により構成される、請求項１又は２に記載の緩衝材製造装置。
【請求項４】
前記吸込部は、前記テーブルの上方に配置される吸込カップにより構成される、請求項１又は２に記載の緩衝材製造装置。
【請求項５】
前記成形部材に移送された前記紙材を押圧して成形する押圧部をさらに備える、請求項１から４のいずれか一項に記載の緩衝材製造装置。
【請求項６】
前記押圧部は、回転軸を中心として回転しながら、該回転軸に沿った方向に移動して前記紙材を押圧するように構成されている、請求項５に記載の緩衝材製造装置。
【請求項７】
前記成形部材の内面及び前記押圧部の先端の少なくとも一方に設けられた突起部をさらに備える、請求項５又は６に記載の緩衝材製造装置。
【請求項８】
前記押圧部により成形された紙材の上側外周縁を補強するための外周縁補強機構をさらに備える、請求項５から７のいずれか一項に記載の緩衝材製造装置。
【請求項９】
前記外周縁補強機構は、前記上側外周縁における前記紙材の重なり部分を前記押圧部の押圧により一体化させるように構成されている、請求項８に記載の緩衝材製造装置。
【請求項１０】
前記押圧部は、
前記成形部材に移送された前記紙材を押圧して成形する本体部と、
前記本体部から前記本体部の径方向外側に張り出す拡径部と
を含み、
前記成形部材は、前記拡径部が係止されるように前記成形部材の径方向内側に張り出す係止部を含む、
請求項５から７のいずれか一項に記載の緩衝材製造装置。
【請求項１１】
前記係止部は、前記拡径部に対向する側の面に形成された第１の歯状部を有し、
前記拡径部は、前記第１の歯状部に噛合するように前記係止部に対向する側の面に形成された第２の歯状部を有する、
請求項１０に記載の緩衝材製造装置。
【請求項１２】
前記係止部は、前記押圧部の押圧方向に向かうに従って前記径方向内側に張り出す長さが大きくなるように形成された第１のテーパ部を含み、
前記拡径部は、前記第１のテーパ部に嵌合するように、前記押圧方向に向かうに従って前記径方向外側に張り出す長さが小さくなるように形成された第２のテーパ部を含む、請求項１０又は１１に記載の緩衝材製造装置。
【請求項１３】
前記吸込部に対向する位置から前記吸込部に向けて流体を供給する流体供給部をさらに備える、請求項１から１２のいずれか一項に記載の緩衝材製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、緩衝材を製造する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
各種の製品を梱包容器に収容して搬送する際に、製品を振動や衝撃などから保護するために梱包容器の内部に緩衝材を詰めることがある。また、各種の製品の形状の維持や吸湿のために、製品の内部に形成された空間に緩衝材を詰めることがある。このような緩衝材として、新聞紙などの古紙やその他の紙材を丸めて形成したものが多く用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
これまで、このような紙材を丸めて緩衝材を作る作業は人間が行ってきた。このような緩衝材は梱包容器の内部空間や製品の内部空間の形状に適合した形状としなければならないが、人間による手作業では、一定の形状の緩衝材を連続して作ることが難しく、作業のスピードも遅いため、生産性が低いという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】登録実用新案第３０３３８５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、紙材を丸めた緩衝材を生産性良く連続的に製造することのできる緩衝材製造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】
【０００６】
本発明の一態様によれば、紙材を丸めた緩衝材を生産性良く連続的に製造することのできる緩衝材製造装置が提供される。この緩衝材製造装置は、紙材を丸めて緩衝材を製造するものである。この緩衝材製造装置は、上面に紙材が載置されるテーブルと、上記テーブル内又は上記テーブル上に位置し、上記紙材を吸い込むための吸込部と、上記吸込部に接続され、上記吸込部に負圧を形成する吸引装置と、上記吸引装置により上記吸込部から吸引された上記紙材を収容可能な成形部材と、上記吸込部と上記吸引装置との間に配置され、上記吸込部から吸い込まれた上記紙材をその内部空間を通じて上記成形部材に移送する移送管とを備えている。
【０００７】
このような構成によれば、テーブルの上面に載置された紙材を吸込部から吸い込み、移送管の内部空間を通じて成形部材に移送することができる。このとき、紙材が移送管の内部を通過していく間に移送管の内径に倣って紙材が丸くなるため、成形部材には丸くなった紙材が収容される。このようにして、紙材を丸めた緩衝材を製造することができる。これら一連の工程をすべて自動で行うことができるので、緩衝材製造装置に紙材を連続的に供給することで、緩衝材を生産性良く連続的に製造することが可能となる。
【０００８】
上記吸込部の内面は、上記テーブルから離れるにつれて次第に開口面積が小さくなるように構成されていることが好ましい。このように内面を構成することにより、吸込部において吸い込まれる紙材が吸込部の内面に倣って変形しやすくなるため、紙材の吸引及び球形化をより円滑にすることができる。
【０００９】
上記テーブルの上記上面に形成された凹部により上記吸込部を構成してもよく、あるいは、上記テーブルの上方に配置される吸込カップにより上記吸込部を構成してもよい。
【００１０】
上記緩衝材製造装置は、上記成形部材に移送された上記紙材を押圧して成形する押圧部をさらに備えることが好ましい。このような押圧部により、丸められた紙材を成形部材内で押圧して成形することができるので、緩衝材をより良い形状に成形することができる。
【００１１】
上記押圧部は、回転軸を中心として回転しながら、該回転軸に沿った方向に移動して上記紙材を押圧するように構成されていることが好ましい。このように、回転軸を中心として押圧部を回転させながら紙材を押圧することで、紙材を成形部材にねじ込みながら成形することができるので、より形の良い緩衝材を製造することができる。
【００１２】
上記緩衝材製造装置は、上記成形部材の内面及び上記押圧部の先端の少なくとも一方に設けられた突起部をさらに備えることが好ましい。このような突起部によって、押圧部によって紙材を押圧する際に、突起部が紙材に引っ掛かって紙材の滑りを防止するため、確実に紙材を押圧して成形することができる。したがって、より形の良い緩衝材を製造することが可能となる。
【００１３】
上記緩衝材製造装置は、上記押圧部により成形された紙材の上側外周縁を補強するための外周縁補強機構をさらに備えてもよい。これにより、緩衝材の上側外周縁が補強されるため、緩衝材の型崩れが防止されて緩衝機能が維持される。なお、この外周縁補強機構は、上記上側外周縁における上記紙材の重なり部分を上記押圧部の押圧により一体化させるように構成されていることが好ましい。これにより、緩衝材の上側外周縁を効果的に補強することができる。
【００１４】
上記押圧部は、上記成形部材に移送された上記紙材を押圧して成形する本体部と、上記本体部から上記本体部の径方向外側に張り出す拡径部とを含んでもよい。また、上記成形部材は、上記拡径部が係止されるよう上記成形部材の径方向内側に張り出す係止部を含んでもよい。このような構成により、緩衝材の上側外周縁を補強することができる。
【００１５】
この場合において、上記係止部が上記拡径部に対向する側の面に形成された第１の歯状部を有してもよく、上記拡径部が上記第１の歯状部に噛合するように上記係止部に対向する側の面に形成された第２の歯状部を有してもよい。このような構成により、緩衝材の上側外周縁を効果的に補強することができる。
【００１６】
あるいは、上記係止部が、上記押圧部の押圧方向に向かうに従って上記径方向内側に張り出す長さが大きくなるように形成された第１のテーパ部を含んでもよく、上記拡径部が、上記第１のテーパ部に嵌合するように、上記押圧方向に向かうに従って上記径方向外側に張り出す長さが小さくなるように形成された第２のテーパ部を含んでもよい。このような構成により、緩衝材の上側外周縁を効果的に補強することができる。
【００１７】
上記緩衝材製造装置は、上記吸込部に対向する位置から上記吸込部に向けて流体を供給する流体供給部をさらに備えていてもよい。このような流体供給部によって、吸込部により紙材を吸い込む際に、吸込部とは反対側から紙材に向かって流体を吹き付けることができ、この流体の力によって紙材を吸込部側に動かすことができる。したがって、より円滑に紙材を吸込部に吸い込ませることが可能となる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、緩衝材を生産性良く連続的に製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態における緩衝材製造装置を示す斜視図である。
【図２】図２は、図１の緩衝材製造装置を模式的に示す縦断面図である。
【図３Ａ】図３Ａは、図１に示される緩衝材製造装置の動作を説明する図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、図１に示される緩衝材製造装置の動作を説明する図である。
【図３Ｃ】図３Ｃは、図１に示される緩衝材製造装置の動作を説明する図である。
【図３Ｄ】図３Ｄは、図１に示される緩衝材製造装置の動作を説明する図である。
【図３Ｅ】図３Ｅは、図１に示される緩衝材製造装置の動作を説明する図である。
【図４】図４は、図１に示される緩衝材製造装置により製造された緩衝材を示す模式図である。
【図５】図５は、本発明の第２の実施形態における緩衝材製造装置を示す模式図である。
【図６】図６は、図５に示される緩衝材製造装置の吸込カップを示す縦断面図である。
【図７】図７は、本発明の第３の実施形態における緩衝材製造装置を示す模式図である。
【図８】図８は、本発明の第４の実施形態における緩衝材製造装置の一部を模式的に示す縦断面図である。
【図９】図９は、図８に示される緩衝材製造装置の動作を説明する図である。
【図１０】図１０は、図８に示される緩衝材製造装置により製造された緩衝材を示す模式図である。
【図１１Ａ】図１１Ａは、図８に示される緩衝材製造装置の変形例を模式的に示す図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、図８に示される緩衝材製造装置の他の変形例を模式的に示す図である。
【図１２】図１２は、本発明の第５の実施形態における緩衝材製造装置の一部を模式的に示す縦断面図である。
【図１３】図１３は、図１２に示される緩衝材製造装置の動作を説明する図である。
【図１４】図１４は、図１２に示される緩衝材製造装置により製造された緩衝材を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明に係る緩衝材製造装置の実施形態について図１から図１４を参照して詳細に説明する。なお、図１から図１４において、同一又は相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。また、図１から図１４においては、各構成要素の縮尺や寸法が誇張されて示されている場合や一部の構成要素が省略されている場合がある。
【００２１】
図１は、本発明の第１の実施形態における緩衝材製造装置１を示す斜視図、図２は、緩衝材製造装置１を模式的に示す縦断面図である。この緩衝材製造装置１は、テーブル１０と、テーブル１０から下方に延びる移送管２０と、移送管２０が接続されるチャンバ３０と、真空ポンプやリングブロワなどの吸引装置４０とを備えている。吸引装置４０は、接続管４２を介してチャンバ３０の内部空間Ｓに接続されている。
【００２２】
テーブル１０の略中央には、テーブル１０を貫通する吸込口（吸込部）１２が形成されており、この吸込口１２は移送管２０を介してチャンバ３０の内部空間Ｓに連通している。吸込口１２の内面１６は、テーブル１０の上面１０Ａに位置する縁部１４から下方に向かうにつれ次第に開口面積が小さくなるように構成されている。緩衝材の材料としての紙材は、この吸込口１２を覆うようにテーブル１０の上面１０Ａに載置される。
【００２３】
テーブル１０に形成された吸込口１２は、移送管２０、チャンバ３０、及び接続管４２を介して吸引装置４０に接続されている。したがって、吸引装置４０の作動により吸込口１２には負圧が形成され、吸込口１２を覆うようにテーブル１０の上面１０Ａに紙材を載置すると、この負圧によって紙材が吸込口１２から移送管２０に吸い込まれるようになっている。移送管２０に吸い込まれた紙材は、移送管２０の内部空間を通ってチャンバ３０の内部空間Ｓに移送される。
【００２４】
図２に示すように、チャンバ３０の内部空間Ｓには、移送管２０の内部空間を通って移送されてきた紙材を収容する成形部材３２が配置されている。この成形部材３２は、例えば移送管２０の端部２０Ａの直下に配置され、移送管２０の端部２０Ａから排出される紙材を成形部材３２で受けるように構成される。図２に示す例では、成形部材３２が受け皿（容器）状の形状をしているが、成形部材３２の形状は受け皿（容器）状のものに限られない。
【００２５】
また、チャンバ３０の上部には、アクチュエータやモータを有する駆動機構５０が取り付けられており、この駆動機構５０からチャンバ３０の内部空間Ｓに向かってシャフト３４が延びている。このシャフト３４の下端には円板状の押圧部３６が連結されている。駆動機構５０は、シャフト３４を上下動させ、またシャフト３４を回転させることができるように構成されている。この駆動機構５０により、押圧部３６は、シャフト３４（回転軸）を中心として回転しながら、シャフト３４に沿った方向（上下方向）に移動することが可能になっている。
【００２６】
成形部材３２の底部は、上述した移送管２０の端部２０Ａの直下の位置と押圧部３６の直下の位置との間で往復移動を行うコンベア（図示せず）などに固定されている。これにより、成形部材３２は、移送管２０の端部２０Ａの直下の位置と押圧部３６の直下の位置との間で移動できる。成形部材３２が押圧部３６の直下に位置したときに、上述した駆動機構５０によって押圧部３６が成形部材３２の内部に向けて下方に移動されて、成形部材３２内の紙材が押圧部３６によって押圧される。
【００２７】
次に、このような構成の緩衝材製造装置１の動作について説明する。まず、図３Ａに示すように、テーブル１０の上面１０Ａに緩衝材の材料としての紙材６０を載置する。このとき、紙材６０が吸込口１２を覆うように紙材６０を配置する。好ましくは、紙材６０の中央部が吸込口１２の上方に位置するように紙材６０を配置する。例えば、所定の寸法に切断された紙材スタックから１枚の紙材を取り出したり、紙材が巻回された紙材ロールから所定の長さで紙材を切り出したりしたものを緩衝材製造装置１に供給するようにしてもよい。
【００２８】
そして、テーブル１０の上面１０Ａに紙材６０が載置された状態で吸引装置４０を作動させる。これにより、図３Ｂに示すように、吸込口１２の上方に位置する紙材６０が吸込口１２から移送管２０に吸い込まれていき、紙材６０が変形していく。さらに紙材６０が吸い込まれて移送管２０の内部を通過していく間に、図３Ｃに示すように、移送管２０の内径に倣って紙材６０が丸くなっていく。この丸まった状態の紙材６０が移送管２０の端部２０Ａに至ると、図３Ｄに示すように、移送管２０の端部２０Ａからその下方に位置する成形部材３２に落下し、成形部材３２内に丸くなった紙材６０が収容される。
【００２９】
このように、移送管２０を通過する際に移送管２０の円筒形状に沿って丸められながら成形部材３２に送り込まれることで、図４に示すように、成形部材３２に送り込まれた紙材６０は、手作業で丸められた場合と異なり、紙材６０の中心軸Ｌ（すなわち、紙材６０の中心を通り移送管２０の軸方向（上下方向）に延びる線）に対して略対称の形状となる。
【００３０】
ここで、本実施形態においては、図２に示すように、吸込口１２の内面１６が縁部１４から下方に向かうにつれ次第に開口面積が小さくなるように構成されているため、吸込口１２に吸い込まれていく紙材６０がこの内面１６に倣って変形しやすくなっている。これにより紙材６０の吸引及び球形化をより円滑にすることができる。なお、本実施形態における吸込口１２の内面１６は、図２に示す断面で直線状となっているが、吸込口１２の内面１６を湾曲面により構成してもよい。
【００３１】
成形部材３２に収容された紙材は押圧部３６を用いて所望の形状に成形される。すなわち、紙材６０を収容した成形部材３２は移動機構（図示せず）によって押圧部３６の下方まで移動され、次いで、駆動機構５０によりシャフト３４及び押圧部３６が下方に移動され、図３Ｅに示すように、成形部材３２内の紙材６０が押圧部３６によって押圧される。この押圧部３６の押圧によって紙材６０が成形部材３２内で所望の形状に成形される。
【００３２】
また、紙材６０を成形部材３２内に収容して押圧部３６で加圧することで、図４に示すように、成形された紙材６０には、上下方向に延びる縦シワ６５だけでなく、上下方向に垂直な横方向又は略横方向に延びる横シワ６１が多く形成される。
【００３３】
このように、本実施形態によれば、テーブル１０の上面１０Ａに載置された紙材６０を吸込口１２から吸い込み、移送管２０の内部空間を通じて成形部材３２に移送することができる。このとき、紙材６０が移送管２０の内部を通過していく間に移送管２０の内径に倣って紙材６０が丸くなるため、成形部材３２には丸くなった紙材６０が収容される。このようにして、紙材６０を丸めた緩衝材を製造することができる。また、この丸められた紙材６０を成形部材３２内で押圧部３６により押圧して成形することで、緩衝材をより良い形状に成形することができる。これら一連の工程をすべて自動で行うことができるので、緩衝材製造装置１に紙材６０を連続的に供給することで、緩衝材を生産性良く連続的に製造することが可能となる。
【００３４】
また、上述したように、紙材６０を押圧部３６で加圧することにより、成形された紙材６０には、縦シワ６５だけでなく横シワ６１も多く形成されるため、完成品は、型崩れしにくい緩衝材となる。
【００３５】
また、緩衝材製造装置１により製造された緩衝材を各種の製品の内部に詰めた場合には、製品内部の湿気を緩衝材により吸収することもできる。すなわち、このような緩衝材は吸湿性も有している。
【００３６】
ここで、押圧部３６によって紙材６０を押圧する際には、シャフト３４及び押圧部３６を下方に移動させるだけではなく、シャフト３４を回転軸として押圧部３６を回転させながら下方に移動させることが好ましい。このように、押圧部３６を回転させながら紙材６０を押圧することで、紙材６０を成形部材３２にねじ込みながら成形することができるので、より形の良い緩衝材を製造することができる。また、押圧部３６の回転によって緩衝材により多くの横シワ６１を形成することができる。
【００３７】
また、押圧部３６によって成形部材３２内の紙材６０を押圧する際に、押圧部３６が紙材６０の上面で滑ってしまうことを防止するために、図２に示すように、成形部材３２の内面及び押圧部３６の先端の少なくとも一方に例えばゴムなどからなる滑り止め用の突起部３３，３７を設けることが好ましい。このような突起部３３，３７を設けることにより、押圧部３６によって紙材６０を押圧する際に、突起部３３，３７が紙材６０に引っ掛かって紙材６０の滑りを防止するため、確実に紙材６０を押圧して成形することができる。したがって、より形の良い緩衝材を製造することが可能となる。
【００３８】
なお、完成後の緩衝材６０は任意の方法により成形部材３２から排出することができる。例えば、成形部材３２を半割構造にしておき、緩衝材６０の完成後に成形部材３２を中央から２つに分割することで緩衝材６０を成形部材３２から排出してもよい。
【００３９】
また、本実施形態では、紙材６０を収容した成形部材３２を押圧部３６の下方に移動しているが、紙材６０を収容した成形部材３２を移動せずに、押圧部３６を移送管２０と同軸上に移動可能に構成し、成形部材３２内に収容された紙材６０を移動させずにそのまま押圧部３６により押圧することとしてもよい。
【００４０】
上述した実施形態においては、紙材６０を吸い込むための吸込部をテーブル１０内に形成した凹部（吸込口１２）により構成した例を説明したが、紙材６０を吸い込むための吸込部をテーブル１０上に配置することもできる。以下の第２の実施形態では、このように吸込部をテーブル１０上に配置した例について説明する。
【００４１】
図５は、本発明の第２の実施形態における緩衝材製造装置１０１を示す模式図である。本実施形態における緩衝材製造装置１０１は、テーブル１０の上面１０Ａ上に載置された紙材６０を吸い込むための吸込部として、テーブル１０上に位置する吸込カップ１１２を備えている。この吸込カップ１１２は、テーブル１０の略中央の上方に配置されており、移送管２０を介してチャンバ３０の内部空間Ｓ（図２参照）に連通している。吸込カップ１１２は、ベローズ１１３を介して移送管２０に接続されており、図示しない昇降機構により上下動可能に構成されている。緩衝材の材料としての紙材は、吸込カップ１１２の下方に少なくとも一部が位置するようにテーブル１０の上面１０Ａに載置される。なお、テーブル１０は図示しない支持部により支持される。
【００４２】
図６は、吸込カップ１１２を示す縦断面図である。図６に示すように、吸込カップ１１２は、下側円筒部１１４Ａと、下側円筒部１１４Ａの上方に接続される円錐台部１１４Ｂと、円錐台部１１４Ｂの上方に接続される上側円筒部１１４Ｃとを有している。円錐台部１１４Ｂの内面１１６は、下側円筒部１１４Ａから上方に向かうにつれ次第に開口面積が小さくなるように構成されている。
【００４３】
吸込カップ１１２の内側空間Ｃは、移送管２０、チャンバ３０、及び接続管４２を介して吸引装置４０に接続されている。移送管２０から下流側の構成（チャンバ３０、接続管４２、及び吸引装置４０）は上述した第１の実施形態と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００４４】
次に、このような構成の緩衝材製造装置１０１の動作について説明する。まず、テーブル１０の上面１０Ａに紙材を載置する。このとき、吸込カップ１１２はテーブル１０の上面１０Ａからある程度上方に離れた位置にあり、紙材の少なくとも一部が吸込カップ１１２の下方に位置するように紙材を配置する。好ましくは、紙材の中央部が吸込カップ１１２の下方に位置するように紙材を配置する。
【００４５】
そして、図示しない昇降機構により吸込カップ１１２を降下させて、テーブル１０上の紙面に接触するか、あるいは十分に近い位置まで移動させる。この状態で吸引装置４０を作動させると、吸込カップ１１２の内側空間Ｃ（図６参照）に負圧が形成され、この負圧によって紙材が吸込カップ１１２から移送管２０に吸い込まれていき、紙材が変形していく。このとき、本実施形態においては、吸込カップ１１２の円錐台部１１４Ｂの内面１１６が下側円筒部１１４Ａから上方に向かうにつれ次第に開口面積が小さくなるように構成されているため、吸込カップ１１２から移送管２０に吸い込まれていく紙材がこの内面１１６に倣って変形しやすくなっている。なお、本実施形態における円錐台部１１４Ｂの内面１１６は、図６に示す断面で直線状となっているが、内面１１６を湾曲面により構成してもよい。
【００４６】
その後は第１の実施形態と同様に、紙材が移送管２０の内部空間を通過していく間に、移送管２０の内径に倣って丸くなっていき、この丸まった紙材が移送管２０の端部２０Ａ（図２参照）からその下方に位置する成形部材３２（図２参照）に落下して収容される。このようにして、紙材を丸めた緩衝材を製造することができる。また、紙材を収容した成形部材３２を、押圧部３６（図２参照）の下方まで移動して、駆動機構５０を作動させることで押圧部３６により成形部材３２内の紙材を押圧して所望の形状に成形してもよい。
【００４７】
図７は、本発明の第３の実施形態における緩衝材製造装置２０１を示す模式図である。本実施形態における緩衝材製造装置２０１は、上述した第２の実施形態と同様の構成を有しているが、以下の点において異なっている。本実施形態のテーブル１０には、吸込カップ１１２に対向する位置から吸込カップ１１２に向けて流体（例えば圧縮空気）を供給する開口（流体供給部）２８０が形成されている。この開口２８０は、テーブル１０を貫通しており、連通管２８２を介してエアブロアなどの流体供給源２８４に接続されている。
【００４８】
このような構成により、吸込カップ１１２によりテーブル１０上の紙材を吸い込む際に、流体供給源２８４から連通管２８２を通じて開口２８０に流体（例えば圧縮空気）を供給することができる。これにより、開口２８０を通じて紙材の下側から流体を吹き付けることができ、この流体の力によって紙材を上方（吸込カップ１１２側）に浮き上がらせることができる。したがって、より円滑に紙材を吸込カップ１１２に吸い込ませることが可能となる。
【００４９】
なお、このような流体供給部を第１の実施形態に適用して、テーブル１０の上方の吸込口１２に対向する位置から吸込口１２に向けて流体を供給する流体供給部を設けることもできる。このような流体供給部によって、吸込口１２によりテーブル１０上の紙材を吸い込む際に、紙材の上側から流体を吹き付けることができ、この流体の力によって紙材を下方（吸込口１２側）に動かすことができる。したがって、より円滑に紙材を吸込口１２に吸い込ませることが可能となる。
【００５０】
また、成形部材３２として多数の小さな孔が形成された容器を用いることもできる。例えば、このような成形部材３２を移送管２０と接続管４２との間の吸引経路上に配置すれば、紙材６０が成形部材３２上に移送された後も吸引装置４０による吸引を継続することにより、紙材６０が成形部材３２内でも圧縮及び成形される。すなわち、このような実施形態においては、成形部材３２は、紙材の圧縮及び成形を補助する機能も有している。
【００５１】
以上のように、上述の第１の実施形態ないし第３の実施形態によれば、自動化によって生産性良く連続的に緩衝材を製造することが可能となる。しかしながら、製造した緩衝材が型崩れしてしまうと、緩衝機能が損なわれる等の問題が生じやすい。そこで、型崩れしにくい緩衝材を製造するために、例えば以下のような実施形態が考えられる。
【００５２】
図８は、本発明の第４の実施形態における緩衝材製造装置の一部を模式的に示す縦断面図である。図８では、緩衝材製造装置の成形部材３３２が押圧部３３６の直下に移動した状態が示されている。なお、成形部材３３２及び押圧部３３６を除く緩衝材製造装置の構成は、第１の実施形態における緩衝材製造装置１と同様であるため、ここでは、このような構成の説明及び図示は省略する。
【００５３】
図８に示すように、緩衝材製造装置は、駆動機構５０から延びるシャフト３４の下端に連結された押圧部３３６と、移送管２０（図２参照）の直下の位置と押圧部３３６の直下の位置との間で移動できる成形部材３３２とを含んでいる。
【００５４】
成形部材３３２は、底部が下側に凸となるように湾曲した縦長カップ状の外形を有している。なお、成形部材３３２の外形は、このような形状に限定されない。この成形部材３３２は、その略中央部よりも上側に位置する薄肉部３３１と、略中央部よりも下側に位置して薄肉部３３１よりも厚肉に形成された厚肉部３３５とを含んでいる。この厚肉部３３５により成形部材３３２の第１の内部空間Ｓ１が規定され、薄肉部３３１により第２の内部空間Ｓ２が規定される。この第２の内部空間Ｓ２は、第１の内部空間Ｓ１よりも大きな径を有している。
【００５５】
厚肉部３３５の上端部３３５Ａは、薄肉部３３１の内面を基準として成形部材３３２の径方向内側に張り出している。そして、この上端部３３５Ａの上面（すなわち、厚肉部３３５の上面）には、上方に突出する複数の突起からなる歯状部３３８（第１の歯状部）が上端部３３５Ａの全周にわたって形成されている。
【００５６】
押圧部３３６は、本体部３３６Ａと、本体部３３６Ａから本体部３３６Ａの径方向外側に張り出す拡径部３３６Ｂとを含んでいる。この拡径部３３６Ｂは、本体部３３６Ａとシャフト３４との間に位置している。本体部３３６Ａは、成形部材３３２の第１の内部空間Ｓ１の少なくとも上側部分に入り込める大きさの寸法に形成されている。一方、拡径部３３６Ｂは、成形部材３３２の第２の内部空間Ｓ２を通過することができるが、第１の内部空間Ｓ１を通過することができない寸法に形成されている。
【００５７】
拡径部３３６Ｂの外周縁側には、下方に突出する複数の突起からなる歯状部３３９（第２の歯状部）が拡径部３３６Ｂの全周にわたって形成されている。この歯状部３３９は、成形部材３３２の歯状部３３８に噛合できるように構成されている。
【００５８】
次に、このような緩衝材製造装置の動作について説明する。ここで、図９は、緩衝材製造装置の動作を説明する図であり、成形部材３３２の内部に紙材６０が収容されている状態における緩衝材製造装置の動作を示すものである。
【００５９】
まず、成形部材３３２の内部に紙材６０が収容されていない場合の動作について説明する。押圧部３３６を成形部材３３２の内部に向かって押し下げると、上述したように、押圧部３３６の本体部３３６Ａ及び拡径部３３６Ｂが成形部材３３２の第２の内部空間Ｓ２を通過する（図８参照）。しかしながら、本体部３３６Ａが第２の内部空間Ｓ２を通り抜けて第１の内部空間Ｓ１内を下方に移動すると、拡径部３３６Ｂは第１の内部空間Ｓ１を通過することができない寸法に形成されているため、やがて、この拡径部３３６Ｂは、成形部材３３２の厚肉部３３５の上端部３３５Ａに押し当たり、この上端部３３５Ａに係止される。これにより、拡径部３３６Ｂ（押圧部３３６）の歯状部３３９が、上端部３３５Ａ（成形部材３３２）の歯状部３３８に噛合する（図９参照）。
【００６０】
以上のように、第２の内部空間Ｓ２を規定する薄肉部３３１は、拡径部３３６Ｂの通過を許容する通過許容部として機能し、第１の内部空間Ｓ１を規定する厚肉部３３５の上端部３３５Ａは、拡径部３３５Ｂを係止する係止部として機能する。
【００６１】
次に、成形部材３３２の内部に紙材６０が収容されている場合の緩衝材製造装置の動作について説明する。押圧部３３６を成形部材３３２の内部に向かって押し下げると、図９に示すように、本体部３３６Ａが第１の内部空間Ｓ１に入り込み、成形部材３３２に収容された紙材６０を押圧する。この押圧により、紙材６０の中央部が本体部３３６Ａに押し付けられて凹むとともに、紙材６０の上側外周縁６２が外側に向かって（すなわち、成形部材３３２の薄肉部３３１に向かって）張り出す。
【００６２】
図９の状態においてさらに押圧部３３６を下方に移動させると、外側に向かって張り出した上側外周縁６２が歯状部３３９と歯状部３３８とによって挟まれた状態で押圧され、この上側外周縁６２における紙材６０の重なり部分が歯状部３３８，３３９を介して噛み合わされて（いわゆるプレスロック式で）実質的に一体化する。
【００６３】
図１０は、このような工程により製造された緩衝材３６０を示す模式図である。図１０に示すように、緩衝材３６０は、押圧部３３６の本体部３３６Ａに押圧されて成形された（略半球形に固められた）主部３６１と、主部３６１の先端で主部３６１に対して略直角に外側方向に折れ曲がった折れ曲がり部３６２とを含んでいる。この折れ曲がり部３６２は、上述のように、紙材６０の上側外周縁６２が押圧部３３６の拡径部３３６Ｂと成形部材３３２の厚肉部３３５の上端部３３５Ａとの間で押圧されて形成されたものである。そして、折れ曲がり部３６２の全周には、上側外周縁６２における紙材６０の重なり部分が歯状部３３８，３３９によって噛み合わされて一体化した一体化領域３６３が形成されている。
【００６４】
ここで、緩衝材にこのような一体化領域が形成されていない場合、緩衝材の上端において紙材６０が無造作に広がってしまい変形しやすくなるため、この変形に伴って緩衝材全体が型崩れしやすくなってしまう。しかしながら、緩衝材３６０によれば、折れ曲がり部３６２における紙材６０の重なり部分が一体化されていることにより、この折れ曲がり部３６２が補強されて変形しにくくなっている。そのため、緩衝材３６０の型崩れが効果的に抑制される。
【００６５】
以上のように、本実施形態における緩衝材製造装置によれば、成形部材３３２の歯状部３３８と押圧部３３６の歯状部３３９とが、上側外周縁６２における紙材６０の重なり部分を実質的に一体化させて上側外周縁６２を補強する外周縁補強機構として作用するため、型崩れしにくい緩衝材を製造することができる。
【００６６】
また、上述の第４の実施形態では、歯状部３３８が厚肉部３３５の上端部３３５Ａの全周に形成され、かつ、歯状部３３９が拡径部３３６Ｂの全周に形成されている例を説明したが、上側外周縁６２における紙材６０の重なり部分を実質的に一体化できるのであれば、必ずしも歯状部３３８を上端部３３５Ａの全周に形成する必要はなく、また、歯状部３３９を拡径部の全周に形成する必要もない。
【００６７】
また、上述の第４の実施形態では、歯状部３３８，３３９を用いたプレスロックにより紙材６０の上側外周縁６２の重なり部分を一体化させる例を説明したが、プレスロックの構成はこれに限られない。
【００６８】
例えば、図１１Ａに示すように、厚肉部３３５の上端部３３５Ａに複数の半球状の凹部１３３８を形成し、これらの凹部１３３８に嵌合するように、拡径部３３６Ｂに複数の半球状の凸部１３３９を形成して、これにより、紙材６０の上側外周縁６２の重なり部分をプレスロックしてもよい。なお、この場合において、上端部３３５Ａに凸部を形成し、拡径部３３６Ｂに凹部を形成してもよいことは言うまでもない。
【００６９】
あるいは、図１１Ｂに示すように、厚肉部３３５の上端部３３５Ａに複数の円柱状又は角柱状の凹部２３３８を形成し、これらの凹部２３３８に嵌合するように、拡径部３３６Ｂに複数の円柱状又は角柱状の凸部２３３９を形成して、これにより、紙材６０の上側外周縁６２の重なり部分をプレスロックしてもよい。なお、この場合において、上端部３３５Ａに凸部を形成し、拡径部３３６Ｂに凹部を形成してもよいことは言うまでもない。
【００７０】
次に、本発明の第５の実施形態における緩衝材製造装置について説明する。ここで、図１２は、緩衝材製造装置の一部を模式的に示す縦断面図である。図１２では、緩衝材製造装置の成形部材４３２が押圧部４３６の直下に移動した状態が示されている。なお、成形部材４３２及び押圧部４３６を除く緩衝材製造装置の構成は、第１の実施形態における緩衝材製造装置１と同様であるため、ここでは、このような構成の説明及び図示は省略する。
【００７１】
図１２に示すように、緩衝材製造装置は、駆動機構５０から延びるシャフト３４の下端に連結された押圧部４３６と、移送管２０（図２参照）の直下の位置と押圧部４３６の直下の位置との間で移動できる成形部材４３２とを含んでいる。
【００７２】
成形部材４３２は、底部が下側に凸となるように湾曲した縦長カップ状の外形を有している。なお、成形部材４３２の外形はこのような形状に限定されない。この成形部材４３２は、成形部材４３２の上側部分に位置する薄肉部４３１と、下側部分に位置して薄肉部４３１よりも厚肉に形成された厚肉部４３５と、薄肉部４３１と厚肉部４３５との間に位置するテーパ部４４０（第１のテーパ部）とを含んでいる。
【００７３】
テーパ部４４０は、薄肉部４３１と厚肉部４３５とを繋いでいる。すなわち、テーパ部４４０は、薄肉部４３１の下端から下方（すなわち、押圧部４３６の押圧方向）に向かうに従って成形部材４３２の径方向内側に張り出す長さが大きくなるように形成されている。
【００７４】
そして、薄肉部４３１により成形部材４３２の第１の内部空間Ｓ３が規定され、テーパ部４４０により第２の内部空間Ｓ４が規定され、厚肉部４３５により第３の内部空間Ｓ５が規定される。第１の内部空間Ｓ３は、第３の内部空間Ｓ５よりも大きな径を有している。
【００７５】
押圧部４３６は、本体部４３６Ａと、本体部４３６Ａから本体部４３６Ａの径方向外側に張り出す拡径部４３６Ｂとを含んでいる。この拡径部４３６Ｂは、本体部４３６Ａとシャフト３４との間に位置している。より具体的には、この拡径部４３６Ｂは、本体部４３６Ａの上端から上方に向かうに従って本体部４３６Ａの径方向外側に張り出す長さが大きくなる（換言すれば、シャフト３４の下端から下方に向かうに従って上記径方向外側に張り出す長さが小さくなる）テーパ部４３９（第２のテーパ部）を含んでいる。
【００７６】
押圧部４３６の本体部４３６Ａは、成形部材４３２の第３の内部空間Ｓ５の少なくとも上側部分に入り込める大きさの寸法に形成されている。一方、拡径部４３６Ｂは、その上端の径が第１の内部空間Ｓ３と第２の内部空間Ｓ４との境界部の径よりもやや小さくなるように、かつ、そのテーパ部４３９のテーパ角が成形部材４３２のテーパ部４４０のテーパ角と同一又は略同一になるよう形成されている。換言すれば、拡径部４３６Ｂは、第２の内部空間Ｓ４に嵌り込むことができる外形に形成されている。さらに言えば、拡径部４３６Ｂは、そのテーパ部４３９が成形部材４３２のテーパ部４４０に嵌合できるように形成されている。
【００７７】
次に、このような緩衝材製造装置の動作について説明する。ここで、図１３は、緩衝材製造装置の動作を説明する図であり、成形部材４３２の内部に紙材６０が収容されている状態における緩衝材製造装置の動作を示すものである。
【００７８】
まず、成形部材４３２の内部に紙材６０が収容されていない場合の動作について説明する。押圧部４３６を成形部材４３２の内部に向かって押し下げると、上述したように、押圧部４３６の本体部４３６Ａ及び拡径部４３６Ｂが成形部材４３２の第１の内部空間Ｓ３を通過する（図１２参照）。しかしながら、本体部４３６Ａが第１の内部空間Ｓ３を通り抜けて第２の内部空間Ｓ４内を下方に移動すると、拡径部４３６Ｂは第２の内部空間Ｓ４に嵌り込むように形成されているため、やがて、拡径部４３６Ｂのテーパ部４３９が成形部材４３２のテーパ部４４０に嵌合し、このテーパ部４４０に係止される。なお、この際、本体部４３６Ａが第３の内部空間Ｓ５の上側部分に入り込んでいる（図１３参照）。
【００７９】
このように、第１の内部空間Ｓ３を規定する成形部材４３２の薄肉部４３１は、押圧部４３６の拡径部４３６Ｂの通過を許容する通過許容部として機能し、第２の内部空間Ｓ２を規定する成形部材４３２のテーパ部４４０は、薄肉部４３１を通過した拡径部４３６Ｂに嵌合して拡径部４３６Ｂを係止する係止部として機能する。
【００８０】
次に、成形部材４３２の内部に紙材６０が収容されている場合の緩衝材製造装置の動作について説明する。押圧部４３６を成形部材４３２の内部に向かって押し下げると、図１３に示すように、本体部４３６Ａが第３の内部空間Ｓ５に入り込み、成形部材４３２に収容された紙材６０を押圧する。この押圧により、紙材６０の中央部が本体部４３６Ａに押し付けられて凹むとともに、紙材６０の上側外周縁６２が外側に向かって（すなわち、成形部材４３２の薄肉部４３１に向かって）張り出す。
【００８１】
ここで、上述のように、拡径部４３６Ｂのテーパ部４３９は、成形部材４３２のテーパ部４４０に嵌合できるように構成されている。したがって、図１３の状態においてさらに押圧部４３６を下方に移動させると、外側に向かって張り出した紙材６０の上側外周縁６２がテーパ部４３９とテーパ部４４０との間で擦れ合いながら挟まれた状態で押圧され、これにより、上側外周縁６２における紙材６０の重なり部分が実質的に一体化する。
【００８２】
図１４は、このような工程により製造された緩衝材４６０を示す模式図である。図１４に示すように、緩衝材４６０は、押圧部４３６の本体部４３６Ａに押圧されて成形された（略半球形に固められた）主部４６１と、主部４６１の先端で主部４６１に対してテーパ部４３９（又はテーパ部４４０）のテーパ角だけ外側方向に折れ曲がった折れ曲がり部４６２とを含んでいる。この折れ曲がり部４６２は、紙材６０の上側外周縁６２がテーパ部４３９とテーパ部４４０との間で擦れ合って押圧されたことにより形成されたものである。そして、折れ曲がり部４６２の全周には、上側外周縁６２における紙材６０の重なり部分がテーパ部４３９，４４０によって実質的に一体化した一体化領域４６３が形成されている。
【００８３】
このように、緩衝材４６０によれば、折れ曲がり部４６２における紙材６０の重なり部分が一体化されていることにより、この折れ曲がり部４６２が補強されて変形しにくくなっている。そのため、緩衝材４６０の型崩れが効果的に抑制される。
【００８４】
以上のように、本実施形態における緩衝材製造装置によれば、成形部材４３２のテーパ部４４０と押圧部４３６のテーパ部４３９とが、上側外周縁６２における紙材６０の重なり部分を実質的に一体化させて上側外周縁６２を補強する外周縁補強機構として作用するため、型崩れしにくい緩衝材を製造することができる。
【００８５】
なお、上述の第４の実施形態及び第５の実施形態では、成形部材の厚肉部が成形部材の略下半分全体に形成されている例が示されているが、厚肉部が薄肉部（通過許容部）を通過した拡径部に係合する係合部として作用するように構成されているのであれば、必ずしも厚肉部を成形部材の略下半分全体に形成する必要はない。
【００８６】
以上、押圧部により成形された紙材（成形紙材）の外周縁の補強するための外周縁補強機構の例として第４の実施形態及び第５の実施形態について説明したが、第４の実施形態と第５の実施形態とを組み合わせた外周縁補強機構を構成してもよい。また、成形紙材の上側外周縁における紙材の重なり部分を実質的に一体化できるのであれば、押圧部の拡径部に歯状部やテーパ部を形成する必要はなく、成形部材の係合部に歯状部を形成したり、該係合部をテーパ状に形成したりする必要もない。さらに言えば、成形紙材の上側外周縁を補強することができるのであれば、成形紙材の外周縁における紙材の重なり部分を押圧部の押圧により一体化させるように外周縁補強機構を構成する必要はなく、他の手段により外周縁補強機構を構成してもよい。
【００８７】
なお、本明細書において使用した用語「上」、「上面」、「上方」、「上側」、「下」、「下方」、「下側」、「下端」、「底部」、その他の位置関係を示す用語は、図示した実施形態との関連において使用されているのであり、装置の相対的な位置関係によって変化するものである。
【００８８】
これまで本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。
【符号の説明】
【００８９】
１    緩衝材製造装置
１０    テーブル
１０Ａ  上面
１２    吸込口（吸込部）
１４    縁部
１６    内面
２０    移送管
３０    チャンバ
３２    成形部材
３３    突起部
３４    シャフト（回転軸）
３６    押圧部
３７    突起部
４０    吸引装置
４２    接続管
５０    駆動機構
６０    紙材
６１    横シワ
６２    上側外周縁
６５    縦シワ
１０１    緩衝材製造装置
１１２    吸込カップ（吸込部）
１１４Ａ  下側円筒部
１１４Ｂ  円錐台部
１１４Ｃ  上側円筒部
１１６    内面
２０１    緩衝材製造装置
２８０    開口（流体供給部）
２８２    連通管
２８４    流体供給源
３３１    薄肉部
３３２    成形部材
３３５    厚肉部
３３５Ａ  上端部（係合部）
３３６    押圧部
３３６Ａ  本体部
３３６Ｂ  拡径部
３３８    第１の歯状部
３３９    第２の歯状部
３６０    緩衝材
３６１    主部
３６２    折れ曲がり部
３６３    一体化領域
４３１    薄肉部
４３２    成形部材
４３５    厚肉部
４３６    押圧部
４３６Ａ  本体部
４３６Ｂ  拡径部
４３９    第２のテーパ部
４４０    第１のテーパ部（係合部）
４６０    緩衝材
４６１    主部
４６２    折れ曲がり部
４６３    一体化領域
１３３８，２３３８  凹部
１３３９，２３３９  凸部
【図１】
2018176707.tif 000003
【図２】
2018176707.tif 000004
【図３Ａ】
2018176707.tif 000005
【図３Ｂ】
2018176707.tif 000006
【図３Ｃ】
2018176707.tif 000007
【図３Ｄ】
2018176707.tif 000008
【図３Ｅ】
2018176707.tif 000009
【図４】
2018176707.tif 000010
【図５】
2018176707.tif 000011
【図６】
2018176707.tif 000012
【図７】
2018176707.tif 000013
【図８】
2018176707.tif 000014
【図９】
2018176707.tif 000015
【図１０】
2018176707.tif 000016
【図１１Ａ】
2018176707.tif 000017
【図１１Ｂ】
2018176707.tif 000018
【図１２】
2018176707.tif 000019
【図１３】
2018176707.tif 000020
【図１４】
2018176707.tif 000021