(57)【要約】【課題】容易に作製することが可能であり、かつ、紙粉等の発生がなく、精密機械や電子機器等の梱包にも使用することができる成形緩衝材を提供する。【解決手段】熱可溶シート状緩衝材を重層し、重層したシート状緩衝材の各層を熱により融着する。各層を熱融着する方法としては、重層した熱可溶シート状緩衝材に加熱した針を貫通させるという方法や、レーザービームを点状又は線状に貫通させて各層を溶融固着する方法等が考えられる。熱可溶シート状緩衝材としては、一般に用いられているエアキャップシートやポリスチレンペーパー等を使用することができる。また、それらの素材に導電性樹脂を使用することにより、被梱包物における静電気の蓄積を防止することができるようになる。このような成形緩衝材は、コンピュータ等の電子機器の梱包に適したものとなる。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可溶シート状緩衝材を重層し、
重層したシート状緩衝材の各層を熱により融着する
ことを特徴とする成形緩衝材の製造方法。
【請求項２】
重層したシート状緩衝材に加熱した針を貫通させることにより重層したシート状緩衝材の各層を融着することを特徴とする請求項１に記載の成形緩衝材の製造方法。
【請求項３】
重層したシート状緩衝材にレーザービームを貫通させることにより重層したシート状緩衝材の各層を融着することを特徴とする請求項１に記載の成形緩衝材の製造方法。
【請求項４】
シート状緩衝材としてエアキャップシートを用いることを特徴とする請求項１又は２に記載の成形緩衝材の製造方法。
【請求項５】
シート状緩衝材の材料として電性樹脂を用いることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の成形緩衝材の製造方法。
【請求項６】
重層した熱可溶シート状緩衝材を所定の形状で保持する保持手段と、
保持された重層シート状緩衝材の各層を熱により融着する融着手段と、
を備えることを特徴とする成形緩衝材の製造装置。
【請求項７】
前記融着手段が、重層したシート状緩衝材の各層を貫通する針と、
前記針を加熱する加熱部と、
を有することを特徴とする請求項６に記載の成形緩衝材の製造装置。
【請求項８】
前記融着手段が、ベース上に多数本の針を植設した一括貫通融着具を備えることを特徴とする請求項７に記載の成形緩衝材の製造装置。
【請求項９】
前記融着手段が、レーザービーム発生器を備えることを特徴とする請求項６に記載の成形緩衝材の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、重層したシート状緩衝材から成る成形緩衝材の製造方法及び製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
物品を輸送時や取り扱い時の衝撃から保護するための方法として、物品を、隙間を設けて容器の中に入れ、その隙間に十分な緩衝能力を持つ緩衝材を詰め込むという方法がある。このような緩衝材としては現在主に、（１）チップ状或いはフレーク状の粒状緩衝材（発泡スチロール製チップや空気を密封した小粒のビニールバッグ等）、（２）エアキャップシート（２枚のビニールシートの間に、空気を密封した箇所を規則的に設けたシート。「エアバルブシート」又は「プチプチシート」とも呼ぶ。）や発泡プラスチックシート（プラスチック素材中に発泡剤等により細かい気泡を形成したもの。発泡スチロールシート、ポリスチレンペーパー等。）などの柔軟なシート状緩衝材、及び、（３）隙間の形状に合わせて成形した成形緩衝材、が用いられている。
【０００３】
このうち、粒状緩衝材は、輸送等の際の振動により物品が容器内で徐々に沈み込むため、いずれは緩衝効果を失うという問題がある。柔軟なシート状緩衝材は、形状が定まっていないため、隙間に適宜詰め込むという方法で使用されるが、これによっても物品は容器内で十分には固定されないため、物品が徐々にずれてゆき、緩衝効果が低下する。
【０００４】
それに対し、成形緩衝材を用いる方法は、容器と物品との間の隙間の形状に合わせてコーナー部用や稜部用の専用の成形緩衝材を作製することにより非常に確実な固定が可能であり、緩衝能力にも優れている。
現在、成形緩衝材としては、発泡スチロール製のものや積層段ボール製のもの（特許文献１参照）が多く用いられている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平５−２２９５７４号公報（〔００１０〕〜〔００１４〕、第１図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
発泡スチロール製の成形緩衝材は、予め型を作製しておく必要がある。このため、同一形状のものが多数必要とされる場合は低コストで製造することができるが、少量多品種のものを製造するとコスト高となってしまう。また、素材供給設備や射出成型機が必要であるため、使用する場所の近くですぐに作製することができず、対応の柔軟性に欠ける。
【０００７】
積層段ボール製の成形緩衝材は、段ボールを適宜の大きさにカットし、接着剤で固定すれば容易に成形することができるため、使用する場所の近くで必要な形状のものを直ちに作製することができるという柔軟性を有する。しかし、素材である段ボールから紙粉が発生するため、精密機械や電子機器等の梱包には敬遠される。また、接着剤を使用した成型緩衝材は、リサイクルするためには緩衝材から接着材を分別する手間が必要である。このため、使用者が使用後直ちにリサイクルに供することができず、環境への配慮に欠ける。
【０００８】
本発明はこのような課題を解決するために成されたものであり、その目的とするところは、容易に作製することが可能であり、かつ、紙粉等の発生がなく、精密機械や電子機器等の梱包にも使用することができ、使用後のリサイクルにも適する成形緩衝材を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために成された本発明に係る成形緩衝材の製造方法は、熱可溶シート状緩衝材を重層し、重層したシート状緩衝材の各層を熱により融着することを特徴とするものである。
【００１０】
重層したシート状緩衝材の各層を熱融着する方法としては、重層した熱可溶シート状緩衝材に加熱した針を貫通させるという方法や、レーザービームを点状又は線状に貫通させて各層を溶融固着する方法等が考えられる。
熱可溶シート状緩衝材としては、一般に用いられているエアキャップシートやポリスチレンペーパー等を使用することができる。
また、それらの素材に導電性樹脂を使用することにより、被梱包物における静電気の蓄積を防止することができるようになる。このような成形緩衝材は、コンピュータ等の電子機器の梱包に適したものとなる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
重層したシート状緩衝材に力を加えて湾曲し又は折り曲げても、力を取り除くと各シート状緩衝材は自己復元力により元の形状に戻る。しかし、図１（Ａ）に示すように、湾曲又は折り曲げた状態（成形状態）でシート状緩衝材１１の各層を固定すれば、各層がずれないため、各シート状緩衝材は元の形状に戻ることができず、成形状態が保持される。また、図１（Ｂ）に示すように、重層したシート状緩衝材の各層間を固定すると、全体を曲げるには大きな力が必要となる。すなわち、いずれの形状にせよ、重層したシート状緩衝材を何らかの形状にし、その状態で各層を固定すると、その形状が固定される。
【００１２】
本発明では、シート状緩衝材として熱可溶性のものを使用し、熱により前記固定を行うものである。これにより、接着剤で固定する方法と比較すると、非常に短時間で固定を行うことができる。また、接着剤を使用しない分、低コストとなる。さらに、使用後に緩衝材と接着剤を分別しなくてよいので、リサイクルに適している。
【００１３】
上記の通り、重層した熱可溶シート状緩衝材に加熱した針を貫通させたり、レーザービームを貫通させることにより、各シート状緩衝材の溶融固定は非常に容易となる。
【００１４】
【実施例１】
図２は、エアキャップシートを重層して「く」の字形に曲げ、加熱した針で重層エアキャップシート２０を貫通することによりそれらを固定する方法を示すものである。この実施例では、図２（Ａ）に示すように、片手で操作することのできる小型のピンヒータ２１を使用する。ピンヒータ２１の先端には長さ５ｃｍ、太さ３ｍｍ程度のピン（針）２２を固定し、それを加熱するヒータ２３をその根本に内蔵させる。
【００１５】
図２（Ｂ）により、エアキャップシートの固定の様子を詳しく説明する。重層したエアキャップシート２０に、約１２０℃以上に加熱したピン２２を刺し込むと、ピン２２に接触した部分のエアキャップシートが溶融する（エアキャップシートの融点は約１２０℃である）。ピン２２を抜くと、溶融した部分２０ａはすぐに温度が下がり、固化する。これにより、隣接するエアキャップシート同士が固着され、重層エアキャップシートによる成形緩衝材２０が完成する。
【００１６】
【実施例２】
図３は、平板状の成形緩衝材を大量生産するための装置に本発明を適用した例を示すものである。図３（Ａ）に示す通り、この装置３０は、ベース３１上に固定されたフレーム３２と、フレーム３２の上枠に設けられた可動機構から成る。可動機構は、フレーム３２の上枠に固定されたエアシリンダ３３、及びエアシリンダ３３のピストンの先端に固定された上ベース３４から成る。上ベース３４は、両側のスライドシャフト３５により、水平の上下動のみが許されている。上ベース３４には、エアシリンダ３３のピストンの先端に固定されたピン固定板３４１、ピン固定板３４１の下面に固定され、多数のピン３６が一定間隔で植設されたピンベース３４２、ピン固定板３４１に対して上下動可能に設けられたワーク押さえ板３４３、及びピン固定板３４１とワーク押さえ板３４３との間に設けられたバネ３４４等が設けられている。ピンベース３４２には、ピン３６を加熱するためのヒータが内蔵されている。また、ワーク押さえ板３４３には、各ピン３６のための貫通穴が設けられている。
【００１７】
次に、この装置を用いて平板状の成形緩衝材を作製する手順を示す。まず、素材であるエアキャップシートを重層し（以後、これをワーク３７と呼ぶ）、ベース３１上に載置する。重層する方法としては、目的の大きさに切断したものを重ねる方法、大きいものを折り畳む方法又は巻いて重ねる方法等、種々考えることができるが、図３に示すように、巻いて重ねるのが効率的である。エアシリンダ３３により上ベース３４を徐々に下げてゆくと、最初にワーク押さえ板３４３がワーク３７の上面に接し、その後、ワーク３７を押し付けてゆく。ワーク３７が所定の厚さになった時点でワーク押さえ板３４３はベース３１上に設けられたストッパ３１１により停止され、ワーク３７はそれ以上圧縮されなくなる。ストッパ３１１の高さは、成形品の厚み、すなわちエアキャップシートを重層する枚数を考慮して、予め適切な値に調節しておく。
【００１８】
エアシリンダ３３によりその後も上ベース３４を下げてゆくと、ピン固定板３４１及びピンベース３４２がバネ３４４に抗して下がって行き、ピン３６がワーク押さえ板３４３の貫通穴を貫通する。ピン３６はピンベースに内蔵されたヒータにより加熱されているため、エアシリンダ３３を更に下げてゆくと、ピン３６はその箇所のワーク３７を溶融しながらワーク３７を貫通してゆく（図３（Ｂ）。
【００１９】
ピン３６が完全にワーク３７を貫通した時点で、上ベース３４はスライドシャフト３５のストッパ３５１により下降を停止される。
【００２０】
その後、エアシリンダ３３により上ベース３４を上昇させ、ピン３６をワーク３７から抜き出す。これにより、ワーク３７はその全体の形状が固定され、積層エアキャップから成る平板状の成形緩衝材が完成する。
【００２１】
【実施例３】
図４は、本発明を適用したアングル状成形緩衝材製造装置４０の説明図である。基本的な構造は前記平板状成形緩衝材製造装置３０と同じであるが、この装置４０では前記装置３０におけるピンベース３４２が２組に分かれ、両者が所定の角度を成して配置されている。そして、両者はそれぞれ針に垂直な方向に移動するようになっている。前記装置３０におけるベース３１は本装置４０では上側に可動に設けられ、前記２組のピンベース４１、４２との同期動作により、「く」の字形に保持されたワーク４３に対して２方向から同時に加熱ピン４４を貫通させるようになっている。また、アングル状のワークの両辺の平面部分の他に、そのコーナー部分にも加熱ピンを貫通して、成形状態の固定をより確実にしている。平面部分の加熱ピン貫通メカニズム４５の詳細を図５（Ａ）に、又、コーナー部分の加熱ピン貫通メカニズム４６の詳細を図５（Ｂ）に示す。
【００２２】
なお、こうして形状を固定し、成形した後も、ワーク４３には多少の復元力が働く。このため、ワーク４３の曲げ部分においては、最終形状よりも大きい角度で曲げておくことが望ましい。例えば、アングルの最終形状においてコーナー角を９０°としたい場合は、成形時にその角度をそれ以下（例えば６０°程度）としておくことが望ましい。
【００２３】
【実施例４】
図６は、本発明を適用したチャンネル状成形緩衝材製造装置５０の説明図である。これも基本的構造は前記平板状３０及びアングル状成形緩衝材製造装置４０と同様である。ピンベース５１、５２、５３が３方向からワーク５４の各辺に向かって移動し、ピン５５が同時にワーク５４の各辺を貫通するようになっている。また、各コーナー部分５６、５７に加熱ピンを貫通して、その角度における成形状態の固定を確実にする点に関しても、アングル状成形緩衝材製造装置４０と同様である。更に、コーナー角を最終形状よりもやや小さくして成形することも同様である。
【００２４】
【実施例５】
図７は、部分球面状の成形緩衝材を製造する装置６０の概略説明図である。これも基本的構造は図３に示した装置３０と同様であり、ベース６１及びピンベース６２が目的形状である部分球面状となっている点において相違するのみである。
【００２５】
【発明の効果】
本発明は、熱可溶材料からなるシート状緩衝材を重層して、熱によりシート状緩衝材同士を接着・固定するものであるため、接着剤を使用することなく、短時間で成形緩衝材を作製することができる。上記の通り、１本の加熱針を有する小型の固定具を用いることにより、必要な場所の近くで直ちに製造することができる。その場合、形状も任意に設定することができる。
【００２６】
また、本発明は、成形緩衝材を大量生産するにも適している。すなわち、上記実施例のように多数本の針を植設したピンベースを用意しておくことにより、一挙に成形緩衝材を作製することができる。
【００２７】
このようにして作製した本発明に係る成形緩衝材は、その形状を適切に設定することにより、容器と物品との間の隙間に確実に固定され得るため、物品を衝撃から守る緩衝性に優れている。また、素材を適切に選択することにより、紙粉等を嫌う精密機械の梱包や静電気に弱い電子機器の梱包に適した成形緩衝材を作製することができる。
【００２８】
さらに、接着剤を使用しないことにより、使用後、成型緩衝材から接着剤を分別する手間が不要であるため、リサイクルに適した成型緩衝材を作製することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】重層シート状緩衝材の成形の原理を示す説明図。
【図２】本発明の第１の実施例である、小型の固着具を用いて重層エアキャップシートから成形緩衝材を作製する方法の説明図。
【図３】本発明の第２実施例である、平板状成形緩衝材製造装置の概略構成図。
【図４】本発明の第３実施例である、アングル状成形緩衝材製造装置の概略構成図。
【図５】第３実施例のアングル状成形緩衝材製造装置の辺融着部及びコーナー融着部の斜視図。
【図６】本発明の第４実施例である、チャンネル状成形緩衝材製造装置の概略構成図。
【図７】本発明の第５実施例である部分球面状成形緩衝材製造装置の概略構成図。
【符号の説明】
１１…シート状緩衝材
２０…重層エアキャップシート
２０ａ…融着部
２１…ピンヒータ
２２…ピン
２３…ヒータ
３０…平板状成形緩衝材製造装置
３１…ベース
３１１…ストッパ
３２…フレーム
３３…エアシリンダ
３４…上ベース
３４１…ピン固定板
３４２…ピンベース
３４３…ワーク押さえ板
３４４…バネ
３５…スライドシャフト
３５１…ストッパ
３６…ピン
３７…ワーク
【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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