(57)【要約】【課題】  製品を梱包するためのエアーパッキング装置を、高効率的に且つ高信頼性をもって製造する方法及びシステムを提供する。【解決手段】  本製造方法は、以下のステップを有する：チェックバルブ用熱可塑性フィルムを第１エアパッキング熱可塑性フィルムの上に重ね合わせ；２つの熱可塑性フィルムを結合させてそれらを加熱することにより複数のチェックバルブを形成し；第２エアパッキング熱可塑性フィルムを第１エアパッキング熱可塑性フィルムの上に重ね合わせ；それらの熱可塑性フィルムを第２ヒーターで加熱して結合させて、それぞれがチェックバルブを有する複数の空気コンテナを形成する。熱可塑性フィルムとヒーターとの間に設けられた熱耐性性フィルムは、各結合ステップの直後に、熱可塑性フィルムの移動方向と反対の方向に移動される。【選択図】      図６
2008518805.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エアーパッキング装置を製造する方法は：
チェックバルブ用熱可塑性フィルムを第１エアパッキング用熱可塑性フィルムの上に重ね合わせるステップと；
第１ヒーターによって熱可塑性フィルムを加熱することにより、チェックバルブ用熱可塑性フィルムを第１エアパッキング用熱可塑性フィルムに結合させて複数のチェックバルブを形成するステップと；
チェックバルブ用熱可塑性フィルムを間に挟みながら、第２エアパッキング用熱可塑性フィルムを第１エアパッキング用熱可塑性フィルムの上に重ね合わせるステップと；
第２ヒーターによって熱可塑性フィルムを加熱し、第２エアパッキング用熱可塑性フィルムと第１エアパッキング用熱可塑性フィルムを結合せて、それぞれがチェックバルブを有する複数の空気コンテナを形成するステップと；
により構成され、各結合ステップの直後であって、熱可塑性フィルムを前方へ移動する前に、熱可塑性フィルムの間に設けられた熱耐性フィルムを熱可塑性フィルムの移動方向と反対の方向へ移動させることを特徴とするエアーパッキング装置の製造方法。
【請求項２】
２つの熱可塑性フィルムを結合させる上記ステップは、所定の位置でその２つの熱可塑性フィルムを停止し、熱耐性フィルムを介してそれらの熱可塑性フィルムにヒーターを押し当てるステップを含む、請求項１に記載のエアーパッキング装置の製造方法。
【請求項３】
２つの熱可塑性フィルムを結合させる上記ステップは、所定の位置でその２つの熱可塑性フィルムを停止し、熱耐性フィルムを介してそれらの熱可塑性フィルムに向けてヒーターを下方へ移動し、所定のヒートシール時間が経過するとヒーターを上方へ移動してそれらの熱可塑性フィルムをから後退するステップを含む、請求項１に記載のエアーパッキング装置の製造方法。
【請求項４】
２つの熱可塑性フィルムを結合させる上記ステップは、所定の位置でその２つの熱可塑性フィルムを停止し、熱耐性フィルムを介してそれらの熱可塑性フィルムに向けてヒーターを下方へ移動し、所定のヒートシール時間が経過するとヒーターを上方へ移動してそれらの熱可塑性フィルムから後退し、上記熱耐性フィルムは、ヒーターが上方へ移動した直後に、それらの熱可塑性フィルムの移動方向と反対の方向に移動するステップを含む、請求項１に記載のエアーパッキング装置の製造方法。
【請求項５】
上記熱耐性フィルムは、上記熱可塑性フィルムを前方へ移動する前に、その熱可塑性フィルムから十分に分離できる程度でその熱可塑性フィルムの移動方向と反対の方向へ移動される、請求項１に記載のエアーパッキング装置の製造方法。
【請求項６】
上記該耐性フィルムは、上記熱可塑性フィルムと反対方向へ移動してその熱可塑性フィルムから分離した後に元の位置に戻る、請求項１に記載のエアーパッキング装置の製造方法。
【請求項７】
上記結合ステップで加熱された熱可塑性フィルムを冷却するステップをさらに含む、請求項１に記載のエアーパッキング装置の製造方法。
【請求項８】
上記熱可塑性フィルムを冷却する上記ステップは、各ヒーターに隣接したクーラーによって実行され、そのヒーターとクーラーは、互いに同一の方向かつ同一のタイミングで駆動される、請求項７に記載のエアーパッキング装置の製造方法。
【請求項９】
上記結合されたシート状の熱可塑性フィルムを折りまげ、所定の点で熱可塑性フィルムを結合させて、エアーパッキング装置で梱包される製品に固有な形状のエアーパッキング装置を形成するステップをさらに含む、請求項１に記載のエアーパッキング装置の製造方法。
【請求項１０】
エアーパッキング器材を製造するシステムは：
チェックバルブ用熱可塑性フィルムを第１エアパッキング用熱可塑性フィルムの上に重ね合わせる手段と；
第１ヒーターによって熱可塑性フィルムを加熱し、チェックバルブ用熱可塑性フィルムを第１エアパッキング用熱可塑性フィルムに結合させて複数のチェックバルブを形成する第１ヒートシール・ステージと；
チェックバルブ用熱可塑性フィルムを間に挟みながら、第２エアパッキング用熱可塑性フィルムを第１エアパッキング用熱可塑性フィルムの上に重ね合わせる手段と；
第２ヒーターによって熱可塑性フィルムを加熱し、第２エアパッキング用熱可塑性フィルムと第１エアパッキング用熱可塑性フィルムを結合させ、それぞれがチェックバルブを有する複数の空気コンテナを形成する第２ヒートシール・ステージと；
各結合ステップの直後であって、上記熱可塑性フィルムを前方へ移動する前に、熱可塑性フィルムとヒーターとの間に設けられた熱耐性フィルムを上記熱可塑性フィルムの移動方向と反対の方向に移動させるための熱耐性フィルム用駆動機構を有する。
【請求項１１】
上記ヒートシール・ステージは、上記２つの熱可塑性フィルムが所定の位置に停止された際に、上記熱耐性フィルムを介してヒーターをそれらの熱可塑性フィルムに押し当てることで上記結合ステップを実行する、請求項１０に記載のエアーパッキング装置の製造システム。
【請求項１２】
上記ヒートシール・ステージは、上記２つの熱可塑性フィルムが所定の位置に停止された際に、上記熱耐性フィルムを介してヒーターをそれらの熱可塑性フィルムに向けて下方に移動し、所定のヒートシール時間が経過するとそのヒーターを上方に移動してそれらの熱可塑性フィルムをから後退することで上記結合ステップを実行する、請求項１０に記載のエアーパッキング装置の製造システム。
【請求項１３】
上記ヒートシール・ステージは、上記２つの熱可塑性フィルムが所定の位置に停止された際に、上記熱耐性フィルムを介してヒーターをそれらの熱可塑性フィルムに向けて下方に移動し、所定のヒートシール時間が経過するとそのヒーターを上方に移動してそれらの熱可塑性フィルムから後退し、上記熱耐性フィルムは、そのヒーターが上方へ移動した直後に、それらの熱可塑性フィルムの移動方向と反対の方向に移動することにより上記結合ステップを実行する、請求項１０に記載のエアーパッキング装置の製造システム。
【請求項１４】
上記熱耐性フィルム用駆動機構は、上記熱耐性フィルムを、上記熱可塑性フィルムを前方へ移動させる前に、その熱可塑性フィルムから十分分離できる程度で熱可塑性フィルムの移動方向と方向へ駆動する、請求項１０に記載のエアーパッキング装置の製造システム。
【請求項１５】
上記該耐性フィルム用駆動機構は、上記熱抵抗性フィルムを、上記熱可塑性フィルムと反対の方向に移動し、その熱可塑性フィルムから分離した後に元の位置に戻す、請求項１４に記載のエアーパッキング装置の製造システム。
【請求項１６】
上記結合ステップで加熱された熱可塑性フィルムを冷却するクーラーをさらに含む、請求項１０に記載のエアーパッキング装置の製造システム。
【請求項１７】
上記熱可塑性フィルムを冷却する上記クーラーは、各ヒーターに隣接しており、そのヒーターとクーラーは、互いに同一方向かつ同一タイミングで駆動される、請求項１６に記載のエアーパッキング装置の製造システム。
【請求項１８】
上記該耐性フィルム用駆動機構は、上記熱抵抗性フィルムを、上記熱可塑性フィルムと反対の方向に移動し、その熱可塑性フィルムから分離した後に前方に移動して元の位置に戻す、請求項１７に記載のエアーパッキング装置の製造システム。
【請求項１９】
上記熱耐性フィルム用駆動機構は：
上記熱耐性フィルムがその間で引き渡された１対のローラーと；
そのローラーを回転させ、上記熱耐性フィルムを上記反対方向あるいは元の位置に戻すためのシリンダとを含む、請求項１０に記載のエアーパッキング装置の製造システム。
【請求項２０】
上記結合されたシート状の熱可塑性フィルムを折りまげ、所定の点でその熱可塑性フィルムを結合させて、エアーパッキング装置で梱包される製品に固有の形状のエアーパッキング装置を形成する手段をさらに含む、請求項１０に記載のエアーパッキング装置の製造システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、梱包材料として用いるためのエアーパッキング装置を製造する方法及びシステムに関し、特に、強化フィルムを含む熱可塑性フィルムあるいは強化フィルムを含まない熱可塑性フィルムを用いて、エアーパッキング装置を高効率的で且つ高信頼性をもって製造する方法及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
製品の配送などのような流通経路において、空気などの気体または液体を有した流体コンテナ（以後「エアーパッキング装置」と呼ぶ）を用いた梱包方法が盛んになってきている。エアーパッキング装置は、従来の方法で生じる問題を解決できる優れた特性を持っている。第１に、エアーパッキング装置は、プラスチックフィルムの薄いシートのみで形成されているので、膨張させないかぎり、倉庫のような大きな収納空間を必要としない。第２に、単純な構造を有するので、その製造に金型を必要としない。第３に、エアーパッキング装置は、精密製品に対し害となる切れかけや埃などを生じない。また、エアーパッキング装置を形成する熱可塑性フィルムには、リサイクル可能な材料を使用することができる。そして、エアーパッキング装置は、低コストで製造でき、また低コストで運搬することができる。
【０００３】
図１は、圧縮空気で膨張された最も単純に形成されたエアーパッキング装置の構成例を示している。エアーパッキング装置１０は、複数の空気コンテナ１２、チェックバルブ１４、ガイド経路１１、および空気注入口１５とにより構成されている。空気注入口１５に加えられた空気は、ガイド経路１１及びチェックバルブ１４を介して空気コンテナ１２に供給される。エアーパッキング装置１０は、接着領域において互いに結合された２枚の熱可塑性フィルムにより構成されている。一般に、熱可塑性フィルムの接着領域は、外部エッジ１３と２つの隣接した空気コンテナ間の境界部１６である。
【０００４】
各空気コンテナ１２には、空気を前方へ流し、その逆流を防止するチェックバルブ１４が備えられている。多数の空気コンテナとそれぞれに対応してチェックバルブを備える目的の１つは、信頼性を高めるためであり、それは、各空気コンテナが互いに独立することができるからである。即ち、１つの空気コンテナが何らかの理由により空気漏れなどを生じても、他の空気コンテナには影響ないので、エアーパッキング装置は、そのまま製品を梱包するための緩衝材として機能することができる。
【０００５】
図２は、図１に示すエアーパッキング装置のチェックバルブの付近の詳細な構成例を示す平面図である。エアーパッキング装置１０は、基本的に、２枚の熱可塑性フィルム（第１及び第２エアーパッキング・フィルム）１７ａ、１７ｂとチェックバルブ用熱可塑性フィルム１８とにより構成されている。これらの熱可塑性フィルムは、ヒートシール工程を介して互いに結合され、図１に示すエアーパッキング装置のシートを形成する。従って、外部エッジ１３及び境界部１６のフィルムは、互いに気密的に結合される。そして、図示していないが、エアーパッキング装置のシートを折り曲げ、後行程のヒートシール処理を施して、エアーパッキング装置の最終形状を形成する。
【０００６】
図３は、エアーパッキング装置を連続的に製造するための製造装置の例を示す概略図である。製造装置３０は、フィルム供給手段３１と、フィルム運搬ローラー３２と、バルブ用ヒートシール装置３３と、上下ローラー・コントローラ３４と、引き延ばされた熱可塑性フィルムを供給するためのセンサー３９と、左右ヒートシール（ボンディング）装置３５と、左右ヒートシール動作を行うためのベルトコンベイヤ３７と、上下ヒートシール（ボンディング）装置３６と、により構成されている。
【０００７】
上下ローラー・コントローラ３４は、チェックバルブの位置合わせの性能を向上させるために、製造装置３０に備えられている。上下ローラー・コントローラ３４は、ローラー３４ｂを製造の流れ方向Ｈに対し垂直に（上方または下方）動作させることにより、チェックバルブの位置を正確に調整する。また、ベルトコンベイヤ３７は、ヒートシール（熱溶着）の性能を向上させるために製造装置３０に備えられている。
【０００８】
図３に示す工程において、まずフイルム供給手段３１は、チェックバルブ・フィルム１８とエアーパッキング・フィルム１７ａ及び１７ｂを、製造工程の次の段階へと送り込む。製造装置３０内で各種位置に設けられているフィルム運搬ローラー３２は、フィルムを製造方向Ｈへと向けてガイドしながら送り出す。１つのアーパッキング装置に等しい長さのフィルムが前進するたびに、複数ステージ、例えば３ステージ、のヒートシール・ステージにおいて、ヒートシール処理が実施される。
【０００９】
熱溶着（ヒートシール）の第１ステージは、バルブ用ヒートシール装置３３によって実行される。これは、チェックバルブ・フィルム１８を第１または第２のエアーパッキング・フイルム１７ａ、１７ｂのいずれかに結合して、チェックバルブ１４の構造を形成する工程である。チェックバルブ１４の位置は、光センサー３４ａを有する上下ローラー・コントローラ３４によって正確に調整される。
【００１０】
ヒートシールの第２ステージは、エアーパッキング装置１０の外部エッジ１３及び隣接する空気コンテナ（空気セル）間の境界部１６を接着するために、左右ヒートシール装置３５とベルトコンベイヤ３７によって実行される。この行程は、接着する部分の面積が他の場合と比べてより大きいので、ヒートシール行程の主な行程である。ベルトコンベイヤ３７は、フィルムの熱溶着された部分が延びまたは破損することを防止するために用いられる。ベルトコンベイヤ３７には、２つのローラー３７ｂ及びマイラーまたはテフロン（登録商標）フィルムなどの高熱耐性フィルムからなるベルト３７ａが設けられている。
【００１１】
このヒートシール工程において、ヒートシール装置３５からの熱は、コンベイヤベルト３７ａのテフロン（登録商標）フィルムを介して、熱可塑性フィルム１７ａｂ−１８（第１及び第２のエアーパッキング・フィルム１７ａ、１７ｂとチェックバルブ・フィルム１８）に間接的に印加される。この熱により、熱可塑性フィルム１７ａｂ−１８は、ヒートシール工程の直後は、一時的にベルト３７ａのテフロン（登録商標）フィルムに付着する。熱可塑性フィルム１７ａｂ−１８をテフロン（登録商標）フィルムからすぐに剥がしてしまうと、熱可塑性フィルム１７ａｂ−１８の熱溶着（ヒートシール）された部分が十分に硬化（キュア）していないため、変形または破損が生じてしまう恐れがある。
【００１２】
従って、図３の製造装置において、熱可塑性フィルム１７ａｂ−１８からテフロン（登録商標）フィルムをすぐに剥がさずに、テフロン（登録商標）フィルム３７ａをベルトコンベイヤ３７によって熱可塑性フィルム１７ａｂ−１８の流れるスピードと同じスピードで移動させる。このとき、高熱のヒートシールされた部分は、ベルト３７ａのテフロン（登録商標）フィルムに一時的に接触しながら自然に硬化（冷却）される。従って、熱可塑性フィルム１７ａｂ−１８を、ベルトコンベイヤ３７の終端でテフロン（登録商標）フィルムから安全に切り離すことができる。
【００１３】
ヒートシール工程の第３ステージは、上下ヒートシール装置３６によって実行される。これはヒートシール・ランド４３（図８）でフィルムを結合することによってエアーパッキング装置１０を製造するための製造工程の最終ヒートシール工程である。１枚の長いシートから形成されるエアーパッキング装置１０は、各シートごとのエアーパッキング装置１０に切断される。
【００１４】
上述の製造工程及び装置によって製造されたエアーパッキング装置１０は、梱包する製品の固有な形状に合わせて折り曲げられる。そして、エアーパッキング装置１０の最終形状を形成するために、エアーパッキング装置１０には後行程のヒートシールが施される。エアーパッキング装置１０は、製品を梱包する前または後に圧縮空気によって膨張される。
【００１５】
図４（Ａ）−図４（Ｄ）は、ベルトコンベイヤ３７を組み込んだ図３における従来の製造方法にともなう問題点を説明するための概略図である。一般に、ヒートシール装置からの熱は、テフロン（登録商標）フィルムのような高熱耐性フィルムを介して熱可塑性フィルムに間接的に施される。図３の製造方法において、テフロン（登録商標）フィルム３７ａを有するベルトコンベイヤ３７は、冷却するための時間を用いることによって熱可塑性フィルムの損失を防止するために、ヒートシールのステージに用いられている。しかし、図３の製造方法は、図４（Ａ）−図４（Ｄ）を参照して下記に説明するように、いまだに問題点を有する。
【００１６】
図４（Ａ）は、熱可塑性フィルム１７ａｂ−１８が、ヒートシール装置３５に押されることによって互いに結合する状態を示している。下方のヒートシール装置３５ｂは、ヒータヘッドを有しており、テフロン（登録商標）フィルム（コンベイヤベルト）３７ａが、熱可塑性フィルム１７ａｂ−１８とヒートシール装置３５ｂとの間に設けられている。図４（Ｂ）に示すように、ヒートシール装置３５が後退（リリース）すると、熱可塑性フィルム１７ａｂ−１８が前進する。熱可塑性フィルム１７ａｂ−１８は、図４（Ａ）のヒートシールの段階で溶けるため、その領域ＳＴはテフロン（登録商標）フィルム３７ａに付着してともに前進する。
【００１７】
図４（Ｃ）において、熱可塑性フィルム１７ａｂ−１８とテフロン（登録商標）フィルム３７ａは、それらが互いに結合した領域ＳＴがコンベイヤローラー３７ｂの終端に達するまでそのまま互いに前進する。この移動する間に、熱可塑性フィルム１７ａｂ−１８が冷却することが予定されている。コンベイヤローラー３７ｂの終端では、熱可塑性フィルム１７ａｂ−１８は前方へ引張されながら、テフロン（登録商標）フィルム３７ａは方向を変えその反対方向へと引張される。従って、熱可塑性フィルム１７ａｂ−１８とテフロン（登録商標）フィルム３７ａは、図４（Ｄ）に示すように、強制的に分離される。
【００１８】
上記の熱可塑性フィルム１７ａｂ−１８をテフロン（登録商標）フィルム３７ａから分離する工程では、多大なストレスが熱可塑性フィルムの熱溶着（ヒートシール）部分に付加される。熱可塑性フィルムをテフロン（登録商標）フィルムから剥がすために必要な力と、熱可塑性フィルムを前方へと引張する力との比率を例えば２：８と想定した場合、合計する相対的な力「１０」が、熱可塑性フィルムの熱溶着部分に付加されが、このストレスはエアーパッキング装置を安全に製造するには大きすぎる。また製造効率を向上させるためには、熱可塑性フィルムとテフロン（登録商標）フィルムを比較的早く移動させなければならないが、その場合には熱可塑性フィルムがコンベイヤローラー３７の終端に達するまでに冷却の時間が十分にとれなくなる。従って、熱可塑性フィルム１７ａｂ−１８のヒートシール部分が、頻繁に破損することとなる。
【００１９】
エアーパッキング装置は、上述したような利点を有するので、ますます盛んに用いられるようになっている。さらに製品の輸送において頻繁に生じるショックや衝撃に敏感な精密製品または物品を保管及び運搬する必要性が大きくなってきている。従って、エアーパッキング装置を高効率的に且つ低コストで製造する必要がある。また、コストを低くするために、強化フィルム（ナイロン等）を含まない熱可塑性フィルムを用いても、エアーパッキング装置を確実に且つ信頼性をもって製造する必要がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
従って、本発明の目的は、製品を梱包するためのエアーパッキング装置を、高効率的に且つ高信頼性をもって製造する方法及びシステムを提供することである。
【００２１】
また、本発明の別の目的は、補強フィルム（ナイロン等）を含む熱可塑性フィルムまたは補強フィルムを含まない熱可塑性フィルムを用いたエアーパッキング装置を、高効率的に且つ高信頼性をもって製造する方法及びシステムを提供することである。
【００２２】
また、本発明の更に別の目的は、エアーパッキング装置を製造するシステムを提供することであり、このシステムのサイズは、ベルトコンベイヤを取り除くことにより、また各ヒートシール・ステージにおいてヒーターに隣接するクーラーを組み込むことにより、従来の製造システムより小型化されている。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明の第１の態様において、エアーパッキング装置の製造方法は：第１エアーパッキング熱可塑性フィルムの上にチェックバルブ用熱可塑性フィルムを重ね合わせるステップと；複数のチェックバルブを形成するために、第１ヒーターによってチェックバルブ用熱可塑性フィルムと第１エアーパッキング熱可塑性フィルムを加熱し結合させるステップと；そのチェックバルブ用熱可塑性フィルムを間に挟みながら、第２エアーパッキング熱可塑性フィルムを第１エアーパッキング熱可塑性フィルムの上に重ね合わせるステップと；第２ヒーターによって第１エアーパッキング熱可塑性フィルムと第２エアーパッキング熱可塑性フィルムを加熱し結合させるステップにより構成され、これにより、それぞれがチェックバルブを有する複数の空気コンテナを形成する。この製造方法では、熱可塑性フィルムとヒーターとの間に設けられた熱耐性フィルムを、各結合段階の直後であって、熱可塑性フィルムを前方へ移動する前に、熱可塑性フィルムの移動方向と逆方向に移動させる。
【００２４】
上記２つの熱可塑性フィルムを結合させるステップは、所定の位置において２つの熱可塑性フィルムを停止させて、熱耐性フィルムを介して２つの熱可塑性フィルムにヒーターを押し当てるステップを有する。また上記２つの熱可塑性フィルムを結合させるステップは、所定の位置で２つの熱可塑性フィルムを停止させて、熱耐性フィルムを介して２つの熱可塑性フィルムにヒーターを下方へ移動して押し当て、所定の熱溶着時間の後に２つの熱可塑性フィルムから後退するようにヒーターを上方へ移動するステップを有する。
【００２５】
上記２つの熱可塑性フィルムを結合させるステップは、所定の位置において２つの熱可塑性フィルムを停止させて、熱耐性フィルムを介して２つの熱可塑性フィルムにヒーターを下方へ移動して押し当て、所定のヒートシール時間経過後に２つの熱可塑性フィルムから後退するように、ヒーターを上方へ移動するステップを有する。熱耐性フィルムは、ヒーターが上方へ移動した直後に反対方向に移動される。
【００２６】
上記熱耐性フィルムは、熱可塑性フィルムを前方へ送り出す前に、熱耐性フィルムを熱可塑性フィルムから十分に分離するために必要な程度に反対方向へ移動する。熱耐性フィルムは、反対方向へ移動して熱可塑性フィルムから引き離された後に、フィルムの送り出し方向へ移動して元の位置にもどる。
【００２７】
本発明の製造方法は更に、その直前の結合ステップにおいて加熱された熱可塑性フィルムを冷却するための冷却ステップを有する。この熱可塑性フィルムを冷却するステップは、各ヒーターに隣接して備えられたクーラーによって実行される。これらのヒーターとクーラーは、互いに同じ時間に同じ方向へ駆動される。本発明の製造方法は更に、結合された熱可塑性フィルムをシート状に折りまげ、その折り曲げられた熱可塑性フィルムを所定の点で結合し、エアーパッキング装置によって梱包される製品に固有の形状のエアーパッキング装置となるように形成するステップを有する。
【００２８】
本発明の第２の態様は、エアーパッキング装置を製造するシステムである。本製造システムは：チェックバルブ用熱可塑性フィルムを第１エアパッキング熱可塑性フィルムの上に重ね合わせる手段と；複数のチェックバルブを形成するためにチェックバルブ用熱可塑性フィルムと第１エアパッキング熱可塑性フィルムを加熱して結合させる第１ヒートシール・ステージと；そのチェックバルブ用熱可塑性フィルムを間に挟みながら第２エアパッキング熱可塑性フィルムを第１エアパッキング熱可塑性フィルムの上に重ね合わせる手段と；その第１エアーパッキング熱可塑性フィルムと第２エアーパッキング熱可塑性フィルムを加熱し結合させて、それぞれがチェックバルブを有する複数の空気コンテナを形成する第２ヒートシール・ステージと；熱可塑性フィルムとヒーターとの間に設けられた熱耐性フィルムを、各結合段階の直後に、熱可塑性フィルムを前方へ送り出す前に、その送り出し方向と反対の方向に移動させるための熱耐性フィルム駆動機構、とにより構成される。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、エアパッキング装置の製造方法及びシステムは、エアーパッキング装置を高効率的に且つ高信頼性をもって製造することができる。この製造方法及びシステムは、ヒートシール工程の際に、熱可塑性フィルムに対するストレスを最小限にできるので、補強フィルムを含む熱可塑性フィルムあるいは補強フィルムを含まない熱可塑性フィルムからなるエアーパッキング装置を、高効率的に且つ高信頼性をもって製造することができる。本発明の製造システムのサイズは、ベルトコンベイヤを取り除くことにより、また各ヒートシール・ステージにおいてヒーターに隣接するクーラーを組み込むことにより小型化されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
エアーパッキング装置を製造するための本発明の製造方法及びシステムについて、添付した図面を参照してより詳しく説明する。本発明は、説明の便宜上、エアーパッキング装置を空気によって膨張させて製造する場合を記述しているが、他の種類の気体や液体を用いることもできることに留意されたい。エアーパッキング装置は一般に、製品の流通の段階において、その製品を梱包するために、梱包箱の内部で用いられる。
【００３１】
エアーパッキング装置は、ハードディスク・ドライバーなどの高精密な機械的素子を有するパーソナルコンピューターやＤＶＤドライバー等のようなショックや振動に影響を受けやすい製品を梱包する場合に特に有用である。他の製品例としては、ワインボトル、ガラス製品、セラミック製品、楽器、絵画、骨董品などである。エアーパッキング装置は、折り曲げて、後行程のヒートシール処理を施すことにより形成された空間内に製品を確実に梱包し、これによって、例えば製品を不注意に床に落下した場合や他の物体と衝突した場合に、製品に対するショックや衝撃を吸収する。
【００３２】
本発明のエアーパッキング装置は、それぞれが複数の直列に連結された空気セルを有する複数の空気コンテナを有する。各空気コンテナは、他の空気コンテナとは気密に分離されており、同一の空気コンテナの空気セルは、空気通路により連結されている。空気コンテナの各空気セルは、膨張するとソーセージのような形状になる。
【００３３】
より具体的には、２つ以上の空気セルが、空気通路を介して互い連結され、その直列に連結された空気セルによる１セット（空気コンテナ）を形成している。各セットの直列連結された空気セルは、典型的にはその入力部にチェックバルブを有する。これは、全ての直列連結された空気セルに圧縮空気を供給するとともに、その圧縮空気の逆流を防止するためである。また、直列連結された空気セルを有する２またはそれ以上のセット（空気コンテナ）が、平行に配列されて、空気セルがマトリックス状に配列されている。
【００３４】
このようなエアーパッキング装置は、基本的に、図２及び図５（Ａ）に示す２つの熱可塑性フィルム（第１と第２エアーパッキング熱可塑性フィルム）１７ａ−１７ｂとチェックバルブ用熱可塑性フィルム１８により構成されている。チェックバルブ１４を有するチェックバルブ用熱可塑性フィルム１８は、第１及び第２エアーパッキング・フィルム１７ａ−１７ｂとの間の所定の位置に設けられる。これらの熱可塑性フィルムは、図６（Ａ）−図７（Ｃ）に示す製造方法によって熱溶着（ヒートシール）されて、複数の空気コンテナを有するエアーパッキング装置が形成される。
【００３５】
また、図５（Ｂ）に示すように、各熱可塑性フィルムは、一般に３層のフィルム、すなわち上層フィルムと、下層フィルムと、それらの間に挟まれた補強フィルム（ナイロンフィルム等）とにより構成されている。例えば、第１熱可塑性フィルム１７ａは、それぞれが互いに溶着された上層熱可塑性フィルム７１、補強（ナイロン）フィルム７２、下層熱可塑性フィルム７３により構成される。各第２熱可塑性フィルム１７ｂ及びチェックバルブ用熱可塑性フィルム１８も同様に形成されている。
【００３６】
この熱可塑性フィルムの構成において、典型的にはナイロンにより構成される補強フィルムは、熱可塑性フィルムの物理的な強度を高めるために用いられている。しかし、熱可塑性フィルムは、補強フィルム（ナイロン）を使用しなければならない上に、３層のフィルムをそれぞれ互いに接着しなければならないので、コストが高くなってしまう。従って、図５（Ｃ）に示すように、各熱可塑性フィルムを、補強フィルムを使用せずに構成することが望ましい。図５（Ｃ）の例では、単層の熱可塑性フィルム、即ち第１エアーパッキング・フィルム８１、逆止弁フィルム８２、第２エアーパッキング・フィルム８３のみによって構成されている。
【００３７】
ナイロンフィルムを使用しない図５（Ｃ）の熱可塑性フィルムは、コストを大はばに下げることができるが、その機械的強度も同時に低下してしまう。図３及び図４（Ａ）−図４（Ｄ）を参照して上述ように、従来の製造装置は、熱可塑性フィルムに多大なストレスを及ぼす。即ち、ベルトコンベイヤをヒーターと熱可塑性フィルムとの間に用いるヒートシール・ステージにおいて、ベルトコンベイヤから熱可塑性フィルムを分離する際に、その熱可塑性フィルムのヒートシール部分に大きな引っ張り力が加えられる。
【００３８】
本発明の製造システムでは、単層の熱可塑性フィルムのみを用いてあるいは、ナイロンフィルムを含む従来の熱可塑性フィルムを用いてエアーパッキング装置を製造するように意図されている。本発明の製造システムの例を、図６（Ａ）−図６（Ｂ）及び図７（Ａ）−図７（Ｃ）に示す。図６（Ａ）及び図６（Ｂ）は、ヒートシール工程を実行するための第１製造システムの例の概略図である。図７（Ａ）−図７（Ｃ）は、図６（Ａ）−図６（Ｂ）の第１製造システムによるヒートシール工程を実行した後に、折り曲げ工程と後工程ヒートシール処理を実行するための第２製造システムの例の概略図である。本発明の基本的な特徴は、第１製造システムによって実行されるヒートシール工程にある。
【００３９】
図６（Ａ）は、第１製造システムの概略平面図であり、図６（Ｂ）は、第１製造システムの概略正面図である。第１製造システムは、熱可塑性フィルムを図８に示すシート状になるようにヒートシールすることによりエアーパッキング装置を製造する。図７（Ａ）−図７（Ｃ）の第２製造システムは、第１製造システムで製造されたシート状のエアーパッキング装置を折り曲げる。第２製造システムは更に、エアーパッキング装置の所定の位置をヒートシールして、図１０に示すようなエアーパッキング装置の立体的形状（膨張されたとき）を形成する。
【００４０】
図６（Ａ）及び図６（Ｂ）の第１製造システムは、基本的に、フィルム供給部９０と、第１熱ヒートシール・ステージ９５と、第２ヒートシール・ステージ９６と、第３ヒートシール・ステージ９７と、送り出し速度調整部９８と、フィルム送り出し部１０１ａ−１０１ｄと、フィルムローラー９９と、により構成されている。フィルム供給部９０は、第１及び第２熱可塑性フィルム８１、８３、およびチェックバルブ用フィルム８２を、ヒートシール・ステージ９５−９７に供給するフィルムローラー９１−９３を備えている。図示していないが、第１及び第２製造システムは、熱可塑性フィルムを検出しその位置を調整する各種センサーを含む。熱可塑性フィルム８１−８３は、ヒートシール・ステージごとに停止され、且つ次のヒートシール・ステージに移動される。
【００４１】
フィルム供給部９０は、フィルムローラー９１−９３そしてヒートシール・ステージ９５−９７への送り出し速度を調整する送り出し速度調整部９４を有する。フィルムローラー９９は、第２製造システムでの工程のために、ヒートシールされた熱可塑性フィルムを巻き付けていく。送り出し速度調整部９８は、フィルムローラー９９及びヒートシール・ステージ９５−９７への送り出し速度を調整する。フィルム送り出し部１０１ａ−１０１ｄは、熱可塑性フィルム８１−８３を送り出し方向に移動させる。また、フィルム送り出し部１０１ａは、第１熱可塑性フィルム８１とチェックバルブ用フィルム８２を重ね合わせる。更に、フィルム送り出し部１０１ｂは、チェックバルブ用フィルム８２を間に挟みながら、第１熱可塑性フィルム８１と第２熱可塑性フィルム８３とを重ね合わせる。
【００４２】
フィルムローラー９１−９３は、熱可塑性フィルム８１−８３を送り出すために常に同じスピードで回転するが、熱可塑性フィルム８１−８３は、ヒートシール・ステージ９５−９７で繰り返し停止しなければならない。このため、フィルム送り出し速度調整部９４は、それぞれの間のフィルム送り出し速度を調整する。同様に、ローラー９９は、常に同じスピードで回転するが、熱可塑性フィルム８１−８３は、ヒートシール・ステージ９５−９７で繰り返し停止しければならないので、フィルム送り出し速度調整部９８は、それらの間のフィルム送り出し速度を調整する。
【００４３】
第１ヒートシール・ステージ９５は、フィルムを加熱することによって第１（エアーパッキング）熱可塑性フィルム８１とチェックバルブ用熱可塑性フィルム８２を結合させる。これは、チェックバルブ用フィルム８２を第１エアーパッキング熱可塑性フィルム８１の上に重ね合わせ、第１ヒートシール・ステージ９５において、ヒーターによってそれら熱可塑性フィルムを加熱して結合させる。結果として、エアーパッキング装置の空気コンテナに、複数のチェックバルブが形成される。
【００４４】
第２ヒートシール・ステージ９６は、それらフィルムを加熱させることによって、第１（エアーパッキング）熱可塑性フィルム８１と第２（エアーパッキング）熱可塑性フィルム８３を、図８の端部４６や境界部４７などの所定の結合部で結合させる。これは、チェックバルブ用フィルム８２をその間に挟みながら、第２エアーパッキング熱可塑性フィルム８３を第１エアーパッキング熱可塑性フィルム８１の上に重ね合わせ、第２ヒートシール・ステージ９６のヒーターによって第１エアーパッキング熱可塑性フィルム８１と第２エアーパッキング熱可塑性フィルム８３を加熱して結合させる。従って、各空気体コンテナにチェックバルブが設けられた複数の空気コンテナが形成される。
【００４５】
第３ヒートシール・ステージ９７は、第１エアーパッキング熱可塑性フィルム８１と第２エアーパッキング熱可塑性フィルム８３を加熱することによって、図８のヒートシール・ランド４３ａ−４３ｅのような所定の結合部を結合させる。第２ヒートシール・ステージ９６がヒートシール・ランドも形成する用に構成されている場合には、第３ヒートシール・ステージ９７は必要とならない。後で詳細に説明するように、熱可塑性フィルムとヒーターとの間に設けられた熱耐性フィルムは、各結合ステップの直後であって、熱可塑性フィルムを送り出し方向へ進ませる直前に、熱可塑性フィルムを送り出し方向と反対の方向へ移動される。
【００４６】
図６（Ａ）−図６（Ｂ）の第１製造システムによるヒートシール工程を経て、図８に示すようなシート状のエアーパッキング装置８０が連続的に製造されてフィルムローラー９９に巻かれる。エアーパッキング装置のシートは、図７（Ａ）−図７（Ｃ）の第２製造システムによって処理される。第２製造システムは、エアーパッキング装置を折り曲げて、それに後行程ヒートシールを施して、保護すべき製品をカバーするためのコンテナすなわち包装空間を形成する。
【００４７】
本発明の特徴は、主に第１製造システムで実行されるヒートシール工程にあるので、第２製造システムについては以下に簡単に説明する。第１製造システムによって形成されたエアーパッキング装置８０は、フィルムローラー９９に巻かれ、更に第２製造システムで処理される。第２製造システムは、フィルム折り曲げ部１０３と、送り出し速度調整部１０４と、ヒートシール・ステージ１０５−１０７と、フィルム送り出し部１０９と、フィルムカッター１０８と、により構成されている。
【００４８】
フィルム折り曲げ部１０３は、フィルムローラー９９に巻かれたエアーパッキング装置８０を図９（Ａ）−図９（Ｂ）に示すような所定の形状に折利曲げる。フィルム折り曲げ部１０３は、送り出し速度調整部１０４を介して、折り曲げられたエアーパッキング装置８０を、ヒートシール・ステージ１０５−１０７に送り出す。送り出し速度調整部１０４は、フィルム折り曲げ部１０３とヒートシール・ステージ１０５−１０７との間の送り出しスピードの相違を調整する。フィルムカッター１０８は、エアーパッキング装置の連続したフィルムを切断して個々のエアーパッキング装置８０に分離させる。ヒートシール・ステージ１０５−１０７は、エアーパッキング装置が折り曲げられた後に、図９（Ａ）の端部４６のような所定の部分を結合させて、コンテナ形状（包装空間）を形成する。フィルム送り出し部１０９は、ヒートシールされたエアーパッキング装置８０を前方へ送り出す。
【００４９】
図８は、図６（Ａ）−図６（Ｂ）の第１製造システムによって形成されたエアーパッキング装置８０のシート状の構成例を示す平面図である。折り曲げや後行程ヒートシールを施す以前は、エアーパッキング器材８０は、平面的なシート状の形状をしている。図８にはエアーパッキング装置を１個しか示していないが、多数のエアーパッキング装置が、第１製造システムのヒートシール工程が終了した際にフィルムローラー９９に一体的に巻きとられる。
【００５０】
図８の構成例は、図１０のエアーパッキング装置に示すような、概略四角箱形を形成するためのシートである。後で説明するが、図１０のエアーパッキング装置は、上端と下端、即ち図８のエアーパッキング装置の２つの長さ方向の終端とにより形成された、製品を入れるためのスリットを有する。このようなスリットは、後工程ヒートシールにおいて、上記の上端と下端をヒートシールしないことによって、図１０のエアーパッキング装置の上端面（または下端面）に形成することができる。
【００５１】
図８に示すように、エアーパッキング装置８０は、多数の空気コンテナのセットを有しており、それぞれはチェックバルブ４４と直列連結された空気セル４２ａ−４２ｆを有する。空気注入口４１が、空気をチェックバルブ４４を介して各セットの空気セル４２ａ−４２ｆに供給できるように、全てのチェックバルブ４４に共通に接続されている。２つの直列連結された空気セル４２ａ−４２ｆの間には、ヒートシール・ランド４３が形成され、その位置において熱可塑性フィルムが互いに結合されている。従って、膨張された際に、各空気セル４２ａ−４２ｆは、図１０に示すようなソーセージ状を形成し、エアーパッキング装置の折り曲げを容易にしている。
【００５２】
上述のように、エアーパッキング装置８０は、第１及び第２熱可塑性フィルムとチェックバルブ用熱可塑性フィルムにより構成されている。各熱可塑性フィルムは、３層の材料、ポリエチレン、ナイロン、ポリエチレンが接着剤により接合されて構成されている。あるいはまた、各熱可塑性フィルムは、ナイロンフィルムのような強化フィルムを使用せずに、ポリエチレンフィルムのような単層のプラスチックフィルムのみから形成される。第１及び第２熱可塑性フィルム８１、８３は、チェックバルブ用熱可塑性フィルム８２が第１熱可塑性フィルム８１に結合された後に、外端部４６と各２セットの空気セル間の境界部４７で互いにヒートシールされる。上述したように、第１及び第２熱可塑性フィルム８１、８３は、更に、所定位置（ヒートシール・ランド）４３ａ−４３ｅで互いにヒートシールされる。
【００５３】
従って、ヒートシール・ランド４３ａ−４３ｅは、第１及び第２熱可塑性フィルムをそれらの所定位置で封鎖させるが、各ヒートシール・ランド４３ａ−４３ｅの両側にある矢印で示されているように、次の空気セルに空気が流通できるようになっている。ヒートシール・ランド４３の部分が、上述のように結合されているので、各空気セル４２は、膨張されたとき、ソーセージのような形状となる。即ち、エアーパッキング器材装置８０は、ヒートシール・ランド４３の位置で簡単に折り曲げあるいは重ねることができるので、保護する製品に適合した形状を構成することができる。
【００５４】
図９（Ａ）と図９（Ｂ）は、図８のシート状のエアーパッキング装置から図１０のエアーパッキング器材を装置するために、後工程ヒートシールを施すために折り曲げられたエアーパッキング装置を示す概略図である。図９（Ａ）は、第２製造システムによって折り曲げられたエアーパッキング装置８０の平面図であり、図９（Ｂ）は、図９（Ａ）のエアーパッキング装置８０の側面図である。後工程ヒートシールは、第２製造システムによって折り曲げられたエアーパッキング装置に施され、膨張された際に、図１０に示すように、保護する製品を積め込むためのコンテナ部を有する立体的構成を形成する。
【００５５】
図８の平らなシート状のエアーパッキング装置８０は、図９（Ａ）と図９（Ｂ）に示すように折り曲げられ、図１０のエアーパッキング装置を形成するために、後工程のヒートシールが施される。この例では、シート状のエアーパッキング装置８０は半分に折り曲げられ、その側端は、図７（Ａ）−図７（Ｃ）の第２製造システムのヒートシール・ステージによって互いに結合される。図８の上端（端部４６）と下端（端部４６）は、この後工程ヒートシールにおいてい結合されない。これによって、製品を積め込むため搭載スリットとして機能する開口部４８（図９及び図１０）が形成される。
【００５６】
図１０は、図８及び図９（Ａ）−図９（Ｂ）に対応する本発明のエアーパッキング装置８０の構成例を示す斜視図である。図１０のエアーパッキング装置８０は、図７（Ａ）−図７（Ｃ）の第２製造システムによって、図９（Ａ）−図９（Ｂ）の折り曲げ行程と後工程ヒートシールを行った後に、空気を供給することにより形成される。エアーパッキング装置８０は、製品を梱包するための内側空間と製品を積め込むためのスリットである開口部４８を有する。上述のように、開口部４８は、図８の上端と下端との間をヒートシールしないことによって形成される。図１０の例では、開口部４８は、エアーパッキング装置８０の上面（または下面）に設けられている。
【００５７】
図１１は、本発明の製造システムにおけるヒートシール・ステージの構成例を示す概略正面図である。ヒートシール・ステージ９５−９７は、基本的に同じ構成をしているので、ヒートシール・ステージ９５の構成と操作のみを、図１１を参照して説明する。ヒートシール・ステージ９５は、熱可塑性フィルム（第１エアーパッキング熱可塑性フィルム）８１とチェックバルブ用熱可塑性フィルムとを結合させる。ヒートシール・ステージ９５は、第１製造システムのフレーム１１８上に形成されており、ヒーター１１２と、クーラー１１４と、ベース１１６と、テフロン（登録商標）テープ駆動機構１１３と、スプリング１２１、１２２、１２５、１２６と、サポート１１７とにより構成されている。
【００５８】
ヒーター１１２は、製造する特定のエアーパッキング装置に固有のパターンが形成されたヒーターヘッド１１９を有し、このヒーターヘッド１１９をベース１１６に押し当てた際に、熱可塑性フィルム８１、８２を所定の位置で結合させる。クーラー１１４は、ヒーター１１２の隣りに設けられており、直前のヒートシール段階でヒーター１１２により加熱された熱可塑性フィルム８１、８２を冷却する。図示していないが、クーラー１１４は、熱可塑性フィルム８１、８２を効率的に冷却するための低温を維持するために、冷却水または他の冷却液を収納する空洞を有する。テフロン（登録商標）テープ駆動機構１１３は、ヒーター１１２（ヒーターヘッド１１９）と熱可塑性フィルム８１−８３との間に挿入されたテフロン（登録商標）テープ（フィルム）１１５またはマイラーフィルムのような高熱耐性フィルムを駆動する。ヒーターヘッド１１９が直接に熱可塑性フィルムに接触すると、そのフィルムの接触した部分が溶融して破損してしまう。従って、テフロン（登録商標）テープ１１５は、熱可塑性フィルム８１−８３を保護するために挿入されている。
【００５９】
ヒーター１１２がモーター（図示していない）などの駆動機構によって上下移動される際に、スプリング１２１、１２２は、このヒーター１１２の上下移動を補助する。同様に、クーラー１１４がモーター（図示していない）などの駆動機構によって上下移動かされる際に、スプリング１２５、１２６は、このクーラー１１４の上下移動を補助する。この例では、ヒーター１１２が上下動する場合を示しているが、ベース１１６が上下動するように設計することも可能である。また、ヒーター１１２が熱可塑性フィルム８１、８２の上に設けられた場合を示しているが、この関係を逆にすることもできる。従って、ヒーター１１２を熱可塑性フィルム８１、８２の下に設け、ヒートシールする際に熱可塑性フィルムを上方に押すようにすることも可能である。
【００６０】
図１１では、熱可塑性フィルム８１、８２がヒーター１１２及びクーラー１１４の下部の所定位置に到着した際に、ヒーター１１２及びクーラー１１４は下方に移動し、熱可塑性フィルム８１、８２をベース１１６に押し当てる。所定の時間が経過した後に、ヒーター１１２とクーラー１１４は上方に移動し、熱可塑性フィルム８１、８２は前方に移動する。典型的には、熱可塑性フィルム８１、８２は、１つのエアーパッキング装置８０の長さ分だけ前方に移動し、次のエアーパッキング装置８０のヒートシール工程のために停止する。
【００６１】
図１２（Ａ）及び図１２（Ｂ）は、ヒーター１１２（とクーラー１１４）と、テフロン（登録商標）テープ駆動機構１１３と、熱可塑性フィルム８１、８２の各動作の相互関係を示す概略図である。この例では、ヒーター１１２とクーラー１１４は、同じタイミングで同じ方向に駆動されているが、異なる動作も可能である。図１２（Ａ）は、ヒーター１１２とクーラー１１４が熱可塑性フィルム８１、８２をベース１１６に押し当てる状態を示しており、図１２（Ｂ）は、ヒーター１１２とクーラー１１４が後退し、テフロン（登録商標）テープ（フィルム）をわずかに後方に移動してから熱可塑性フィルム８１、８２を前方に移動させる状態を示している。
【００６２】
テフロン（登録商標）テープ駆動機構１１３について、図１２（Ａ）と図１２（Ｂ）に詳細に示す。テフロン（登録商標）テープ駆動機構１１３は、熱可塑性フィルム８１と８２が加熱された直後にテフロン（登録商標）テープ１１５を後方へ移動し、そしてその後、元の位置に戻す機構である。各テフロン（登録商標）テープ駆動機構１１３は、テープローラー１３２と、アーム１３３と、シリンダロッド１３５と、空気シリンダ１３１と、により構成されている。
【００６３】
空気シリンダ１３１は、コントロール信号に応答して、シリンダロッド１３５を延長または収縮させ、これによりアーム１３３とテープローラー１３２を回転させる。テープローラー１３２は、ヒーター１１２とクーラー１１４の左側および右側において所定の張力でテフロン（登録商標）テープ１１５を保持する。テフロン（登録商標）テープ１１５は、ヒートシール工程の際に、ヒーターヘッド１１９が直接的に熱可塑性フィルム８１と８２に接触しないよう、ヒーター１１２（クーラー１１４）と熱可塑性フィルム８１、８２との間に挿入されている。従って、空気シリンダ１３１がコントロール信号によって駆動されると、テフロン（登録商標）テープ１１５は、テープローラー１３２の回転方向により後方または前方に移動する。
【００６４】
ヒーター１１２とクーラー１１４が、熱可塑性フィルム８１と８２に押し当たるよう下方へ移動する前に、テフロン（登録商標）テープ駆動機構１１３は、図１２（Ａ）の元の位置にもどる。そして、ヒーター１１２とクーラー１１４は、熱可塑性フィルム８１と８２を押しつけて、ヒーター１１２によって加熱してヒーターヘッド１１９（図１１）によって規定された位置で、熱可塑性フィルム８１と８２を結合させる。同時に、クーラー１１４は、直前のヒートシール段階でヒーター１１２によって加熱された熱可塑性フィルム８１と８２を冷却する。
【００６５】
所定のヒートシール時間が経過した後、ヒーター１１２及びクーラー１１４は、図１２（Ｂ）に示すように、熱可塑性フィルム８１と８２から後退するために上方に移動する。この時、熱可塑性フィルム８１と８２は加熱により、テフロン（登録商標）テープ１１５にも付着する。ヒーター１１２とクーラー１１４が上方へ移動した直後に、あるいは上方へ移動すると同時に、テフロン（登録商標）テープ駆動機構１１３は、テフロン（登録商標）テープ１１５をわずかに後方へ駆動させる。これは、空気シリンダ１３１を操作することによって、矢印で示すように、テープローラー１３２を回転させて実行する。
【００６６】
結果として、テフロン（登録商標）テープ１１５は、加熱された熱可塑性フィルム８１と８２とから分離される。このテフロン（登録商標）テープ１１５が後方へ移動した直後に、熱可塑性フィルム８１と８２は、１つのエアーパッキング装置の長さに相当する分だけ前方へ移動する。このテフロン（登録商標）テープ駆動機構１１３の動作により、テフロン（登録商標）テープ１１５と熱可塑性フィルム８１、８２は、熱可塑性フィルム８１と８２に損害を与えずに比較的簡単に分離する。そして、テフロン（登録商標）テープ駆動機構１１３は、テフロン（登録商標）テープ１１５を前方へ移動して、図１２（Ａ）に示すように元の位置に戻り、次のヒートシール段階に備える。
【００６７】
図１３（Ａ）−図１３（Ｃ）は、図１２（Ａ）及び図１２（Ｂ）を参照して説明した、ヒーター１１２（クーラー１１４）、テフロン（登録商標）テープ駆動機構１１３、熱可塑性フィルムのそれぞれの動作のタイミング関係の例を示すタイミングチャートである。このタイミングチャートにおいて、高レベルは、対応する構成材が動作していることを示し、低レベルは、対応する構成材が停止していることを示している。図１３（Ａ）は、ヒーター１１２の動作タイミングを示し、図１３（Ｂ）は、テフロン（登録商標）テープ駆動機構１１３の動作タイミングを示し、図１３（Ｃ）は、熱可塑性フィルム８１と８２の動作タイミングを示している。
【００６８】
熱可塑性フィルム８１と８２が所定の位置で停止した後、ヒーター１１２は、図１３（Ａ）に示すように、時間Ｔａで下方へ移動し、熱可塑性フィルム８１と８２を加熱する。所定のヒートシール時間、すなわち熱可塑性フィルム８１と８２が互いに結合された後に、ヒーター１１２は、時間Ｔｂで上方に移動する。上述のように、ヒートシール段階を経ると、熱可塑性フィルム８１と８２は、テフロン（登録商標）テープ１１５に軽く結合する。同時または時間Ｔｂの直後に、テフロン（登録商標）テープ駆動機構１１３は、図１３（Ｂ）に示すように、テフロン（登録商標）テープ１１５をわずかに後方へ移動させるが、熱可塑性フィルム８１と８２はそのまま停止している。
【００６９】
従って、テフロン（登録商標）テープ１１５は、熱可塑性フィルム８１と８２から剥がされる。テフロン（登録商標）テープ１１５の後方への移動は、短距離の移動で十分なので、Ｔｄ（図１３（Ｂ））で示す短い時間で終了する。図１３（Ｃ）に示すように、時間Ｔｃで、熱可塑性フィルム８１と８２は、次のヒートシール段階のために、１つのエアーパッキング装置の長さ分だけ前方へ移動する。熱可塑性フィルムの前方への移動は、図１３（Ｃ）の時間Ｔｅで終了する。上述の動作は、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）の第１製造システムによって繰り返される。
【００７０】
図１４（Ａ）−図１４（Ｄ）は、ヒーター１１２（クーラー１１４）、テフロン（登録商標）テープ駆動機構１１３、熱可塑性フィルム８１と８２のそれぞれの動作を更に示す概略図である。図１４（Ａ）の段階では、熱可塑性フィルム８１と８２は、ベース１１６の所定の位置で停止され、テフロン（登録商標）テープ駆動機構１１３は、通常の位置にもどっている。そして、ヒーター１１２及びクーラー１１４は、熱可塑性フィルム８１と８２に押し当てるために下方へと移動する。これにより、熱可塑性フィルム８１と８２のヒーターヘッド１１９（図１１）に接触した部分が結合され、チェックバルブ・フィルム８２を第１エアーパッキング・フィルム８１に取り付ける。同時に、クーラー１１４は、直前のヒートシール段階でヒーター１１２によって加熱された熱可塑性フィルム８１と８２を冷却する。
【００７１】
図１４（Ｂ）において、ヒーター１１２とクーラー１１４は、所定のヒートシール時間の後に、熱可塑性フィルム８１と８２から退却するために上方へ移動する。同時にまたはヒーター１１２とクーラー１１４が上方へ移動した直後に、テフロン（登録商標）テープ駆動機構１１３は、空気シリンダ１３１の操作により、テープローラー１３２を回転させることによって、矢印で示すようにテフロン（登録商標）テープ（フィルム）１１５を後方へ移動させる。結果として、テフロン（登録商標）テープ１１５は、加熱された熱可塑性フィルム８１と８２から分離される。熱可塑性フィルム８１と８２は、この時停止しているので、熱可塑性フィルム８１と８２からテフロン（登録商標）テープ１１５を分離させる力は比較的小さくてよい。これは、熱可塑性フィルム８１と８２がテフロン（登録商標）テープ１１５に軽く付着しているからであり、またその力は、熱可塑性フィルム８１と８２からテフロン（登録商標）テープ１１５を分離するためだけに用いられるからである。
【００７２】
図１４（Ｂ）において、テフロン（登録商標）テープ（フィルム）１１５を後方へ移動した直後に、熱可塑性フィルム８１と８２は、図１４（Ｃ）において、１つのエアーパッキング装置に対応する長さ分だけ前方へ移動される。図１４（Ｂ）のわずかな後方への移動の後、テフロン（登録商標）テープ１１５は更に、通常の位置に戻るために前方へ移動される。図１４（Ｃ）で熱可塑性フィルム８１と８２を前方へ動かすための力は、図１４（Ｂ）で熱可塑性フィルム８１と８２からテフロン（登録商標）テープ１１５を分離させる力よりはるかに大きく、例えば比率でいえば８：２である。即ち、テフロン（登録商標）テープ１１５を剥がす際に、熱可塑性フィルム８１と８２に加えられるストレスは小さく、例えば相対的な力「２」である。これは、図４（Ａ）−図４（Ｄ）を参照に説明した従来技術の場合における大きなストレスに対し、本発明の基本的な特徴である。
【００７３】
図１４（Ｄ）では、熱可塑性フィルム８１と８２は、次のヒートシール段階のために停止される。典型的には、図１４（Ａ）の段階でヒーター１１２によって加熱された熱可塑性フィルム８１と８２は、この時点において、冷却のためにクーラー１１４の下に位置合わされる。ヒーター１１２は、次のエアーパッキング装置のために熱可塑性フィルム８１と８２を加熱する。図１４（Ａ）−図１４（Ｃ）の工程は、エアーパッキング装置を連続的に製造するために繰り返される。テフロン（登録商標）テープ１１５の同一面は、製造工程において繰り返し使用されるが、テフロン（登録商標）テープ１１５が繰り返しの使用により摩耗しまたは汚染したときは、ローラー１３２を回転して、テフロン（登録商標）テープ１１５の新しい表面を使用する。
【００７４】
上述したように、本発明の製造方法及びシステムは、エアーパッキング装置を高効率的にかつ高信頼性をもって製造することができる。この製造方法及びシステムは、ヒートシール工程の際に、熱可塑性フィルムに対するストレスを最小限に押さえることができるので、補強フィルムを用いた熱可塑性フィルムのみならず補強フィルムを用いない熱可塑性フィルムからなるエアーパッキング装置を、高効率的にかつ高信頼性をもって製造することができる。本製造システムは、ベルトコンベイヤを取り除き、各ヒートシール・ステージにヒーターに隣接したクーラーを組み込むことにより、そのサイズを減少できる。
【００７５】
好ましい実施例しか明記していないが、上述した開示に基づき、添付した請求の範囲で、本発明の精神と範囲を離れることなく、本発明の様々な形態や変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】従来技術におけるエアーパッキング装置の基本的な構成例を示す斜視図である。
【図２】エアーパッキング装置のチェックバルブの周辺部における熱可塑性フィルムの詳細な構成例を示す平面図である。
【図３】従来技術におけるエアーパッキング装置を製造するための工程及び構成例を示す概念図である。
【図４】（Ａ）〜（Ｃ）は、ベルトコンベイヤを用いたフィルム送り出し方法にともなう問題点を説明するために、従来技術における主ヒートシール・ステージの工程を示す概念図である。
【図５】エアーパッキング装置を製造するための熱可塑性フィルムの材料及び構成例を示す概念図で、（Ａ）は、第１及び第２エアーパッキングフィルムとチェックバルブフィルムを示す斜視図で、（Ｂ）は、それぞれがナイロンフィルムを含む図５Ａの熱可塑性フィルムの構造を示す断面図で、（Ｃ）は、それぞれがナイロンフィルムを含まない第５Ａ図の熱可塑性フィルムの構造を示す断面図である。
【図６】エアーパッキング装置を製造するために、ヒートシール工程を実行するための本発明における第１製造システムの構成例を示す概念図で、（Ａ）は、第１製造システムの平面図で、（Ｂ）は正面図である。
【図７】エアーパッキング装置を製造するために、後行程のヒートシールを実行するための本発明における第２製造システムの構成例を示す概念図で、（Ａ）は第２製造システムの平面図で、（Ｂ）は第２製造システムの正面図で、（Ｃ）は第２製造システムの左側面図である。
【図８】図１０におけるエアーパッキング装置の全体として四角な形状であって、折り曲げと後工程ヒートシールを実行する前におけるシート状のエアーパッキング装置を示す平面図である。
【図９】図７Ａ−図７（Ｃ）の第２製造システムにより、後工程ヒートシールを実行するために、折り曲げられたエアーパッキング装置を示す概念図で、（Ａ）は、その折り曲げられたエアーパッキング装置の平面図で、（Ｂ）は、その折り曲げられたエアーパッキング装置の側面図である。
【図１０】本発明の製造方法及びシステムによって製造される、図８と図９Ａ−図９（Ｂ）に対応するエアーパッキング装置の構成例を示す斜視図である。
【図１１】本発明の製造方法におけるヒートシール・ステージの構成例を示す概略正面図である。
【図１２】（Ａ）、（Ｂ）は、高熱耐性フィルムを含む機構の動作を示す、本発明の製造方法におけるヒートシール・ステージの概略正面図である。
【図１３】（Ａ）−（Ｃ）は、本発明の製造方法における、熱可塑性フィルムを加熱する動作、高熱耐性フィルムを逆送りする動作、熱可塑性フィルムを前方に送り出す動作のタイミング関係を示すタイミングチャートである。
【図１４】（Ａ）−（Ｄ）は、本発明の製造方法における、熱可塑性フィルムを加熱する工程、高熱耐性フィルムを逆送りする工程、熱可塑性フィルムを前方に送り出す工程を示す概念図である。
【符号の説明】
【００７７】
８０    エアーパッキング装置
８１    エアーパッキング熱可塑性フィルム
８２    チェックバルブ用熱可塑性フィルム
８２    逆止弁フィルム
８３    エアーパッキング熱可塑性フィルム
９５    第１ヒートシール・ステージ
９６    第２ヒートシール・ステージ
１１５  テフロン（登録商標）テープ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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