JP3569004B2 - フィルム接合装置 - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本発明は、フィルム接合装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、収容物の充填(じゅうてん)が終了し、充填機から搬出された包装容器は、所定の個数ずつパッキングパターンに集積され、熱収縮性のあるフィルム、例えばポリエチレンフィルムで包装されるようになっている。
この場合、フィルムは長尺状に形成され、フィルムロールにされて繰出機にセットされる。そして、該繰出機によって繰り出されたフィルムは連続的にシュリンク機に送られ、該シュリンク機において包装に必要な量だけ使用したときに切断される。
【0003】
ところで、連続して包装している間にフィルムロールのフィルムがなくなると、新しいフィルムロール(以下、「新ロール」という。)が繰出機にセットされ、前記新ロールから新しいフィルムが繰り出されるが、前記シュリンク機においては包装容器の包装が連続的に行われているので、元のフィルムロール(以下、「旧ロール」という。)から繰り出された古いフィルムの末端と新ロールの新しいフィルムの先端とを接続し、前記シュリンク機に対してフィルムを連続的に供給することができるようになっている。
【0004】
図2は従来のフィルム接合装置におけるフィルムの接続前の状態図、図3は従来のフィルム接合装置における接続後の状態図である。
図において、11は旧ロール、12は該旧ロール11から図示しない繰出機によって繰り出された古いフィルム、14は新ロール、15は該新ロール14から図示しない繰出機によって繰り出された新しいフィルムである。前記旧ロール11が古いフィルム12を繰り出している間に、新ロール14は、図2に示すようにあらかじめ繰出機にセットされ、新しいフィルム15の先端出しが行われる。
【0005】
また、18は両フィルム12、15の搬送路上に配設され、繰り出された各フィルム12、15の末端を検出する超音波センサ、20、21は互いに対向させて接離自在に配設された一対のヒータである。前記超音波センサ18が古いフィルム12の末端を検出すると、図示しない制御装置がヒータ20、21を互いに前進させる。該ヒータ20、21は、古いフィルム12の末端の近傍及び新しいフィルム15の先端を挟持して加熱し、図3に示すように接続点aにおいて熱融着する。このようにして、古いフィルム12と新しいフィルム15とを接続することができる。なお、12aは古いフィルム12の接続点aの後方に形成された残留フラップである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来のフィルム接合装置においては、古いフィルム12と新しいフィルム15とを接続する場合、古いフィルム12の末端が超音波センサ18を通過するタイミングで図示しない制御装置がヒータ20、21の移動を開始させ、接続するようになっている。
【0007】
ところが、前記古いフィルム12の繰出し量は、集積された包装容器のパッキングパターンに応じて変化するため、熱融着させるときに古いフィルム12の末端をヒータ20、21間に位置させることは困難であり、したがって、古いフィルム12における接続点aより後方に前述したような残留フラップ12aが形成されてしまう。
【0008】
該残留フラップ12aが形成されたまま、新しいフィルム15を繰り出すと、次の工程の機械が正常に作動しなくなってしまう。そこで、残留フラップ12aが次の工程の機械内に進入する前に、機械を停止させて取り除くことが必要になる。
本発明は、前記従来のフィルム接合装置の問題点を解決して、旧ロールの古いフィルムと新ロールの新しいフィルムとを接続する際に、古いフィルムにおける接続点より後方に残留部が形成されることがなく、次の工程の機械を停止させる必要がないフィルム接合装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明のフィルム接合装置においては、古いフィルムが搬送されるとともに、先端出しが行われた新しいフィルムがセットされる第1の搬送路と、該第1の搬送路に接続され、古いフィルムが搬送される第2の搬送路と、前記第1の搬送路と第2の搬送路との接続点において、両搬送路に対して分岐させられた分岐路とを有する。
【0010】
そして、該分岐路に配設され、古いフィルムの末端と新しいフィルムの先端とを熱融着によって接続する熱融着ユニットと、前記接続点に対向させて配設され、圧縮空気を噴射するブロアとを有する。
本発明の他のフィルム接合装置においては、前記熱融着ユニットは、カウンター部材、前記分岐路を挟んでカウンター部材と対向させて配設されたヒータ、及び該ヒータを進退させる移動手段から成り、前記ヒータは、前記カウンター部材との間に古いフィルム及び新しいフィルムを挟んで加圧し、加熱することによって、古いフィルムと新しいフィルムとを熱融着するとともに、フィルム本体側とフラップ側とを切断する。
【0011】
本発明の更に他のフィルム接合装置においては、前記カウンター部材は弾性材によって形成される。
【0012】
【作用及び発明の効果】
本発明によれば、前記のようにフィルム接合装置においては、古いフィルムが搬送されるとともに、先端出しが行われた新しいフィルムがセットされる第1の搬送路と、該第1の搬送路に接続され、古いフィルムが搬送される第2の搬送路と、前記第1の搬送路と第2の搬送路との接続点において、両搬送路に対して分岐させられた分岐路とを有する。
【0013】
そして、該分岐路に配設され、古いフィルムの末端と新しいフィルムの先端とを熱融着によって接続する熱融着ユニットと、前記接続点に対向させて配設され、圧縮空気を噴射するブロアとを有する。
この場合、まず、新しいフィルムの先端が分岐路の最奥部にあらかじめ導入され、前記ブロアから圧縮空気が噴射される。その結果、圧縮空気の圧力によって、古いフィルムは前記分岐路内に押し込まれ、末端が分岐路の最奥部に達する。
【0014】
したがって、古いフィルムの末端を分岐路の最奥部に置くために、プッシャ等を分岐路内に進入させる必要がないので、プッシャ、分岐路等に静電気が生じるのを防止することができる。その結果、前記古いフィルム及び新しいフィルムが静電気によって分岐路の壁面に付着したり、折れ曲がったりすることがなくなるので、熱融着の作業を円滑に行うことができる。
【0015】
そして、前記熱融着ユニットは、古いフィルムの末端と新しいフィルムの先端とを熱融着によって接続する。
本発明の他のフィルム接合装置においては、前記熱融着ユニットは、カウンター部材、前記分岐路を挟んでカウンター部材と対向させて配設されたヒータ、及び該ヒータを進退させる移動手段から成り、前記ヒータは、前記カウンター部材との間に古いフィルム及び新しいフィルムを挟んで加圧し、加熱することによって、古いフィルムと新しいフィルムとを熱融着するとともに、フィルム本体側とフラップ側とを切断する。
【0016】
この場合、カウンター部材とヒータとが最も近接する部分においては最大圧力が発生させられ、溶融させられた樹脂がカウンター部材及びヒータによる圧力によって両側に押しやられ、フィルム本体側とフラップ側とを切断する。
本発明の更に他のフィルム接合装置においては、前記カウンター部材は弾性材によって形成される。
【0017】
この場合、ヒータを前進させると、カウンター部材の表面が一旦(いったん)押されて後退し、凹部を形成するが、樹脂が溶融させられるのに伴って元の形状に戻ろうとする。したがって、溶融させられた樹脂を両側に一層押しやることができる。
【0018】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は本発明の実施例におけるフィルム接合装置の第1の状態図、図4は本発明の実施例におけるフィルム供給装置の斜視図、図5は本発明の実施例におけるフィルム供給装置の側面図である。
【0019】
図4及び5において、10はフィルム供給装置である。この場合、所定の個数ずつパッキングパターンに集積された図示しない包装容器を下方及び上方から包むようにしているので、前記フィルム供給装置10には、包装容器の下方にフィルムを供給するための繰出機71、72、及び包装容器の上方にフィルムを供給するための繰出機73、74が配設される。また、繰出機71、73に新ロール14が、繰出機72、74に旧ロール11がそれぞれセットされる。そして、前記繰出機72、74の下方にフィルム接合装置75、76が配設される。
【0020】
次に、該フィルム接合装置75、76について説明する。
図1において、11は旧ロール、12は該旧ロール11から繰出機72、74(図4)によって繰り出された古いフィルム、14は新ロール、15は該新ロール14から繰出機71、73によって繰り出された新しいフィルムである。本実施例においては、各フィルム12、15はいずれも単層のポリエチレンによって形成されるが、他の樹脂によって形成することもできる。前記旧ロール11が古いフィルム12を繰り出している間に、新ロール14は、図に示すようにあらかじめ繰出機にセットされ、新しいフィルム15の先端出しが行われる。
【0021】
そして、旧ロール11が古いフィルム12をすべて繰り出した時点において、古いフィルム12の末端と新しいフィルム15の先端とが熱融着によって接続される。
そのために、前記旧ロール11から繰り出された古いフィルム12が搬送されるとともに、先端出しが行われた新しいフィルム15がセットされる第1の搬送路31、該第1の搬送路31に接続され、古いフィルム12が搬送される第2の搬送路32、及び前記第1の搬送路31と第2の搬送路32との接続点33において、両搬送路31、32に対して垂直の方向に分岐させられた分岐路34が形成される。そして、前記第1の搬送路31における接続点33の手前にガイドローラ37が、前記第2の搬送路32にガイドローラ38がそれぞれ配設され、前記古いフィルム12を案内する。
【0022】
また、前記繰出機71〜74の近傍に光センサから成るエンドセンサが配設され、該エンドセンサによって旧ロール11が古いフィルム12の繰出しを終了したことを検出することができる。前記エンドセンサは、例えば、ホトダイオード18及びホトトランジスタ19から成り、旧ロール11に古いフィルム12が巻かれた状態においては、該古いフィルム12自体によってホトダイオード18が発生させた光が遮断され、ホトトランジスタ19には届かないようになっている。一方、旧ロール11から古いフィルム12が、ほぼ又は完全に繰り出されると、ホトダイオード18が発生させた光がホトトランジスタ19に届く。このようにして、旧ロール11からの古いフィルム12の繰出しの終了を検出することができる。
【0023】
そして、古いフィルム12の末端と新しいフィルム15の先端とを熱融着によって接続するために、前記接続点33に対向させてブロア39が、前記分岐路34に熱融着ユニット40及び押えユニット41が配設される。
前記ブロア39は接続点33及び分岐路34に向けて開口し、図示しない圧縮空気源から供給された圧縮空気を噴射する。そのために、古いフィルム12の幅より長いスリットを有し、該古いフィルム12の幅方向の全体に圧力を加える。
【0024】
また、熱融着ユニット40は、前記分岐路34に臨ませて配設され、各フィルム12、15の幅より長く形成された円柱状のカウンターローラ43、前記分岐路34を挟んでカウンターローラ43と対向させて配設されたヒータ44、及び該ヒータ44を進退させる移動シリンダ45から成る。前記ヒータ44は先端を各フィルム12、15の幅方向に延在させて配設される。
【0025】
そして、押えユニット41は、前記分岐路34に臨ませて配設され、各フィルム12、15の幅より長く形成されたカウンターバー47、前記分岐路34を挟んでカウンターバー47と対向させて配設されたフィルム押え48、及び該フィルム押え48を進退させる移動シリンダ49から成る。前記フィルム押え48は先端を各フィルム12、15の幅方向に延在させて配設される。
【0026】
なお、51は前記分岐路34の最奥部に配設された保持用フレーム、52は該保持用フレーム51に吸引されて新しいフィルム15の先端を保持する永久磁石である。
次に、前記構成のフィルム接合装置75、76の動作について説明する。
図6は本発明の実施例におけるフィルム接合装置の第2の状態図、図7は本発明の実施例におけるフィルム接合装置の第3の状態図、図8は本発明の実施例におけるフィルム接合装置の第4の状態図、図9は本発明の実施例におけるフィルム接合装置の第5の状態図である。
【0027】
フィルム接合装置の第1の状態においては、図1に示すように、新しいフィルム15の先端が分岐路34の最奥部にあらかじめ導入され、保持用フレーム51と永久磁石52とによって保持される。
続いて、図6に示すように、設定されたタイミングにおいてブロア39から圧縮空気が噴射される。その結果、圧縮空気の圧力によって、古いフィルム12は前記分岐路34内に押し込まれる。この場合、古いフィルム12の繰出しは終了し、末端12bはロール心11aから離れているので、前記分岐路34内に押し込まれるに従って、末端12bが分岐路34内に進入し、最奥部に到達する。
【0028】
この場合、末端12bを分岐路34の最奥部に置くために、プッシャ等を分岐路34内に進入させる必要がない。したがって、プッシャ等を分岐路34内において進退させる必要がなくなるので、プッシャ、分岐路34等に静電気が生じるのを防止することができる。その結果、前記古いフィルム12及び新しいフィルム15が静電気によって分岐路34の壁面に付着したり、折れ曲がったりすることがなくなるので、熱融着の作業を円滑に行うことができる。
【0029】
なお、前記エンドセンサが、旧ロール11からの古いフィルム12の繰出しが終了したことを検出したときに、該古いフィルム12の搬送が一時的に停止され、ブロア39による圧縮空気の噴射が開始される。このとき、第1の搬送路31における古いフィルム12の末端12aから接続点33までの距離が、該接続点33から分岐路34内の押えユニット41までの距離より長くなるように、古いフィルム12の搬送の停止タイミング、及び圧縮空気の噴射タイミングが図示しない制御装置によって設定される。
【0030】
次に、図7に示すように、押えユニット41の移動シリンダ49が作動させられ、フィルム押え48が前進させられ、新しいフィルム15と古いフィルム12とを重ねた状態でカウンターバー47に押し付ける。これと同時、又はわずかなタイミングの後に、熱融着ユニット40の移動シリンダ45が作動させられ、ヒータ44が前進させられ、新しいフィルム15と古いフィルム12とをカウンターローラ43に押し付けて加熱することによって両者を熱融着する。この時、熱融着部分において新しいフィルム15及び古いフィルム12は一体になるとともに、熱融着部分を境にしてフィルム本体側とフラップ側とが切断される。なお、本実施例においては、前記ヒータ44は電気ヒータによって形成される。
【0031】
続いて、図8に示すように、熱融着ユニット40の移動シリンダ45が作動させられ、ヒータ44が後退させられ定位置に置かれる。その結果、融着された新しいフィルム15及び古いフィルム12は接続点P1において一体になり、次の工程の機械によって引かれる。このとき、切断片78は、押えユニット41のフィルム押え48によってカウンターバー47に押し付けられた状態のままである。
【0032】
次に、図9に示すように、押えユニット41の移動シリンダ49が作動させられ、フィルム押え48が後退させられ定位置に置かれる。その結果、切断片78はカウンターバー47から解放され、保持用フレーム51及び永久磁石52によって保持される。
ここで、前記熱融着ユニット40による熱融着について説明する。
【0033】
図10は本発明の実施例における熱融着ユニットの動作を説明する図、図11は本発明の実施例における熱融着後のフィルムの状態図である。
図において、12は古いフィルム、15は新しいフィルム、43は円柱状のカウンターローラ、44aは該カウンターローラ43に対向させて配設され、カウンターローラ43に対して進退させられる加熱部材である。該加熱部材44aは前記ヒータ44(図1)の先端に配設され、電熱発熱材から成る。本実施例においては、前記カウンターローラ43の径を30〔mm〕とし、加熱部材44aの径を0.5〜1〔mm〕とする。
【0034】
前記ヒータ44が前進させられ、古いフィルム12及び新しいフィルム15をカウンターローラ43に押し付けて加圧し、この状態において一瞬だけ加熱すると、カウンターローラ43と加熱部材44aとによって挟まれた部分の樹脂は溶融させられ、古いフィルム12と新しいフィルム15とが熱融着される。この場合、溶融させられた樹脂は乱流を発生させるので、熱融着を良好に行うことができる。
【0035】
そして、カウンターローラ43と加熱部材44aとが最も近接する部分P2においては最大圧力が発生させられ、溶融させられた樹脂はカウンターローラ43及び加熱部材44aによる圧力によって両側(フィルム12、15側及び切断片78側)に押しやられ、前記カウンターローラ43と加熱部材44aとが最終的に接触することになる。したがって、この時点において両フィルム12、15と切断片78とを切断することができる。
【0036】
なお、前記古いフィルム12及び新しいフィルム15を一瞬だけ加熱するために、加熱部材44aに図示しない電流制御回路が接続され、該電流制御回路はサイリスタによって電流を加熱部材44aに流す。
このように、カウンターローラ43及び加熱部材44aによって両フィルム12、15を挟み、加圧し加熱することによって古いフィルム12と新しいフィルム15とを熱融着することができるだけでなく、両フィルム12、15と切断片78とを切断することができるので、切断装置が不要になり、フィルム接合装置を小型化することができるとともに、コストを低くすることもできる。また、図11に示すように接続点P1を平坦(へいたん)にすることができる。そして、前記カウンターローラ43を弾性材によって形成することができる。
【0037】
この場合、ヒータ44を前進させると、カウンターローラ43の表面が一旦押されて後退し、凹部を形成するが、樹脂が溶融させられるのに伴って元の形状に戻ろうとする。したがって、溶融させられた樹脂を両側に一層押しやることができる。本実施例においては、円柱状のカウンターローラ43を使用しているが、カウンターローラ43に代えてフラットラバーを使用することもできる。
【0038】
なお、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例におけるフィルム接合装置の第1の状態図である。
【図2】従来のフィルム接合装置におけるフィルムの接続前の状態図である。
【図3】従来のフィルム接合装置における接続後の状態図である。
【図4】本発明の実施例におけるフィルム供給装置の斜視図である。
【図5】本発明の実施例におけるフィルム供給装置の側面図である。
【図6】本発明の実施例におけるフィルム接合装置の第2の状態図である。
【図7】本発明の実施例におけるフィルム接合装置の第3の状態図である。
【図8】本発明の実施例におけるフィルム接合装置の第4の状態図である。
【図9】本発明の実施例におけるフィルム接合装置の第5の状態図である。
【図10】本発明の実施例における熱融着ユニットの動作を説明する図である。
【図11】本発明の実施例における熱融着後のフィルムの状態図である。
【符号の説明】
75、76 フィルム接合装置
12 古いフィルム
15 新しいフィルム
31 第1の搬送路
32 第2の搬送路
33 接続点
34 分岐路
39 ブロア
40 熱融着ユニット
43 カウンターローラ
44 ヒータ
45 移動シリンダ
Claims (3)
- (a)古いフィルムが搬送されるとともに、先端出しが行われた新しいフィルムがセットされる第1の搬送路と、
(b)該第1の搬送路に接続され、古いフィルムが搬送される第2の搬送路と、
(c)前記第1の搬送路と第2の搬送路との接続点において、両搬送路に対して分岐させられた分岐路と、
(d)該分岐路に配設され、古いフィルムの末端と新しいフィルムの先端とを熱融着によって接続する熱融着ユニットと、
(e)前記接続点に対向させて配設され、圧縮空気を噴射するブロアとを有することを特徴とするフィルム接合装置。 - (a)前記熱融着ユニットは、カウンター部材、前記分岐路を挟んでカウンター部材と対向させて配設されたヒータ、及び該ヒータを進退させる移動手段から成り、
(b)前記ヒータは、前記カウンター部材との間に古いフィルム及び新しいフィルムを挟んで加圧し、加熱することによって、古いフィルムと新しいフィルムとを熱融着するとともに、フィルム本体側とフラップ側とを切断する請求項1に記載のフィルム接合装置。 - 前記カウンター部材は弾性材によって形成される請求項1に記載のフィルム接合装置。
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