JP3853335B2 - 繰出しフィルムの端部接合装置 - Google Patents

Description

この発明は、自動充填製袋装置、ラミネート装置などにおいて、既に繰出し走行されている先行繰出しフィルムの後端部に、次に繰出し走行される後行繰出しフィルムの先端部を、粘着テープその他の副資材を用いることなしに、しかも自動的に接合可能ならしめる、繰出しフィルムの端部接合装置に関するものである。

たとえば、自動充填製袋装置におけるフィルムの端部接合は、フィルムをロール状に巻回してなるフィルムロールから実際に繰出されている先行繰出しフィルムのロール残量が少なくなったときに、多くは装置全体の完全停止下で、次に繰出される後行繰出しフィルムの先端部に予め貼着した接合テープの、その後行繰出しフィルムからの迫出し部分を、先行繰出しフィルムに、機械的に、または手作業によって貼り付けることにより行われている。

ところが、かかる従来技術にあってはフィルム接合に当たり、副資材としての接合テープが必須不可欠であった他、後行繰出しフィルムの貼着後においてもなお、巻端に至るまで 継続して繰出し走行される先行繰出しフィルムの後端部分に重なり合う、後行繰出しフィルムの繰出し先行部分が充填包装に全く寄与することができず、後行繰出しフィルムの相当長さのロスが避けがたいという問題があった。

この発明は、従来技術が抱えるこのような問題を解決することを課題として検討した結果なされたものであり、この発明の目的は、接合テープその他の副資材を必要とすることなくフィルムの端部接合を実現することができ、また、後行繰出しフィルムの先端部分を、ほとんどロスなしに、充填包装等に有効に寄与させることができる、繰出しフィルムの端部接合装置を提供することにある。

この発明の、繰出しフィルムの端部接合装置は、後行繰出しフィルムを、それの待機位置に、挟持、吸着などによって幅方向に保持するフィルム保持部材を設けるとともに、このフィルム保持部材とほぼ平行に位置し、それに対して進退変位されて、先行繰出しフィルムを後行繰出しフィルムに押圧してヒートシールするフィルム保持部材から独立させてヒートシール歯を設け、またフィルムの繰出し方向に対し、ヒートシール歯より後方側に配置されて、フィルム保持部材に対して進退変位されるとともに、ヒートシール歯に沿った方向に走行されるカッター刃を設け、そして、前記フィルム保持部材を、フィルムを保持する進出位置とフィルム繰出し経路から後退する後退位置との間でフィルム幅方向にストロークさせる往復駆動手段と、後行繰出しフィルムのフィルムロールを支持してそれを回転駆動させるとともに、先行繰出しフィルムのフィルムロールの、支持および回転駆動を行うスピンドルの位置まで上昇変位されるサーフェイスロールと、前記フィルム保持部材に対し、それよりヒートシール歯側の位置と、それとは反対側の位置とに変位されるシフトガイドロールとを設けて、走行中の後行繰出しフィルムの繰出し経路を、前記フィルム保持部材と干渉することなく、先行繰出しフィルムの繰出し経路へと変位させるようにしてなることを特徴とする。
この装置において、より好ましくは、ヒートシール歯をフィルムの長さ方向に間隔をおいた二箇所に配設し、両ヒートシール歯間にカッター刃を設ける。

この発明では、先行繰出しフィルムの繰出し走行を停止させた状態の下で、ヒートシール歯の、たとえば下降変位によって、それの後端部を、待機位置にある後行繰出しフィルムの先端部分にヒートシールすることにより、接合テープ等の副資材を全く用いることなしに、両フィルムを所期した通りに接合することができる。
また、かかるヒートシールの後は、ヒートシール位置より後方側に位置する部分をカッター刃により切断することにより、後行繰出しフィルムの先端部分を充填包装に有効に寄与させることができて、フィルムロスを大きく低減させることができる。

そしてその後は、両フィルムを押圧しているヒートシール歯をそれらから離隔させることにより先行繰出しフィルムに代えて、後行繰出しフィルムを繰出し走行させることが可能となる。

なお、両フィルムのこのような接合に当って、二箇所のヒートシール位置の間でフィルムを切断した場合には、後行繰出しフィルムの余剰先端部分を、先行繰出しフィルムの切断分離された後端部分および、その先行繰出しフィルムの巻芯とともにに処理することができるので、その余剰先端部分に対する別個の廃棄処理等が不要となる利点がある。

また、この発明の装置では、上述した接合を、人手を一切必要とすることなく機械的に行うことができる。ここで、シフトガイドロールを設けたことにより、接合作業の終了後における、後行繰出しフィルムの繰出しに当たり、シフトガイドロールの作用下で、後行繰出しフィルムとフィルム保持部材との干渉を回避し、その繰出しを迅速かつ円滑に開始することができる。

そしてまた、フィルム保持部材を往復駆動手段によって、フィルム繰出し経路から後退させることで、後行繰出しフィルムの繰出し走行の継続中にそのフィルムの繰出し経路をかっての先行繰出しフィルムの繰出し経路へ変位させることができる。これにより、後行繰出しフィルムのフィルムロールが存在していた位置に、さらに他のフィルムのフィルムロールを配設して、その後の繰出しを容易に、かつ迅速に準備することができる。

なお、この装置において、フィルムの長さ方向に間隔をおいた二個所にヒートシール歯を設け、それらの両ヒートシール歯間にカッタ−刃を配設した場合には、ヒートシール位置間でのフィルムの切断を簡単に行うことができる。

図１は、この発明に係る装置の実施形態を、それの要部の作用状態で例示する縦断面図である。 図に示す符号１は、実際に繰出し走行されている先行繰出しフィルムを示し、２は待機位置にあって、次に繰出し走行される後行繰出しフィルムを示す。
ここで、後行繰出しフィルム２の待機位置への維持は、この例ではほぼロール状をなすフィルム保持部材３の周面に、後行繰出しフィルムの先端部分を、熱融着層が外側に向く姿勢で、ほぼ半周にわたって巻掛けるとともに、その先端を、フィルム保持部材３の周面に取り付けた、たとえばばね板４の下に挟み込むことにより行う。

なお、この例では、後行繰出しフィルム２の先端部分に折れ曲がり等が生じるのを防止すべく、フィルム保持部材３の全体形状をほぼロール状としているが、その形状は、後行繰出しフィルム２の、待機位置への維持が可能である限りにおいて、図示例のみに限定されることなく、角筒形状、板状形状等の適宜形状とすることができる。

またここでは、フィルム保持部材３に設けた平坦面に対向させて筒状部材５を配設するとともに、フィルム保持部材３と実質的に平行に位置するその筒状部材５の、フィルム保持部材３との対向面にもまた平坦面を形成し、そしてこの平坦面の幅方向に間隔をおいた位置に、それぞれのヒートシール歯６、７を、筒状部材軸線とほぼ平行に取り付ける。

さらに図示例では、筒状部材５内に、たとえばロッドレスシリンダ８によって紙面と直行する方向に進退作動されるカッターホルダー９を配置し、このカッターホルダー９に、両ヒートシール歯６，７間で、筒状部材５に設けた軸線方向のスリット１０から、フィルム保持部材３側へ突出するカッター刃１１を取り付ける。なお、ここにおいて好ましくは、フィルム保持部材３の平坦面にもまたカッター刃１１の進入を許容するスリット１２を設け、これによりカッター刃１１のフィルム保持部材による摩滅を防止する。

ところで、ここにおけるロッドレスシリンダ８は、図２に示すように、筒状部材５の両端を閉止するそれぞれのエンドプレート１３に、その筒状部材と同軸に取り付け固定されており、それらのエンドプレート１３、ひいては筒状部材５およびカッター刃１１のそれぞれは、両エンドプレート１３に連結した相互に平行なそれぞれのシリンダ１４により、筒状部材５およびカッター刃１１が、フィルム保持部材３から図示のように離隔する後退位置と、筒状部材５に設けたヒートシール歯６、７が、フィルム保持部材３にフィルムを押圧する進出位置との間で、一体的に往復作動される。
なお、ここでは筒状部材５等の円滑にして確実な進退運動を確保すべく、フレーム１５に取り付けたそれぞれの摺動ガイド１６によって、シリンダ１４のロッド端に固定したそれぞれのスライダ１７の進退運動を案内する。

そしてさらには、これもまたフレーム１５に取り付けられて、フィルム保持部材３を、それが機能する図示の進出位置と、フィルム繰出し経路から完全に後退する後退位置との間で、その軸線方向にストロークさせる往復駆動手段１８、たとえばシリンダ、ラックアンドピニオン等の歯車機構その他を、ロッド１９を介してフィルム保持部材３に連結する。

加えて、この装置では、図３に略線側面図で示すように筒状部材５を隔てて位置して先行繰出しフィルム１の繰出し走行を案内する一対のガイドロールのうち、繰出し走行の前方側に位置するものを、フィルム保持部材３に対し、図示のようにそれの、ヒートシール歯側の位置と、それとは反対側、図ではフィルム保持部材３の下方側の位置とに平行に変位されるシフトガイドロール２０とする。ここでこのシフトガイドロール２０の変位は、図示しない二本一対のシリンダその他により行うことができる。

このように構成してなる装置の作用を以下に説明する。
先行繰出しフィルムの定常繰出し状態においては、図３に示すように、筒状部材５は、シリンダ１４によってそのフィルムから十分に離隔されており、従って、両ヒートシール歯６、７はそれらの後退姿勢にある。また、シフトガイドロール２０は、フィルム保持部材３に対し、それよりヒートシール歯側の位置にあり、これがため、先行繰出しフィルム１は、フィルム保持部材３と筒状部材５との間を繰出し走行する。

先行繰出しフィルム１がこのような定常繰出し状態にある間に、次に繰出し走行される後行繰出しフィルム２のフィルムロール２１を、図３に示すところでは、二本一対のサーフェイスロール２２上に位置決め載置してその後行繰出しフィルム２の先端部分を、図１に示すところから明らかなように、フィルム保持部材３の回りに巻き掛けるとともに、それの先端をばね板４の下側に挟み込むことによって、先行繰出しフィルム１の、後行繰出しフィルム２への接合を準備する。

ここで、先行繰出しフィルム１のフィルムロール２３の巻回径が所定値以下になったときには、そのことを光電管センサ−その他のセンサ−によって直接的に、または間接的に検知して、少なくとも、フィルムロール２３の中空芯に差し込み掛合させたスピンドルの回転を停止し、これにより先行繰出しフィルム１の繰出し走行を停止する。なお、このような繰出し走行の停止の間は、自動充填製袋機その他の装置それ自体を停止することもできるが、通常は複数本のロールよりなるアキュムロールによって蓄えたフィルムを消費することにより、装置それ自体の作動をそのまま継続することができる。

その後は、筒状部材５を、図４に示すように、フィルム１、２に近接変位させ、これによってあらかじめ加熱されているそれぞれのヒートシール歯６、７で、両フィルム１、２を図１に示すようにフィルム保持部材３に押圧することにより、両フィルム１、２の熱融着層を加熱融着させて、先行繰出しフィルム１の後端部に後行繰出しフィルム２の先端部を接合させる。

続いて、筒状部材５とともにフィルム１、２に近接変位されて、フィルム１、２の一方の側端部の不作用位置に待機するカッター刃１１を、ロッドレスシリンダ８によって往復作動させて、両フィルム１、２をヒートシール歯６、７間の位置、言い換えればフィルム１、２の長さ方向に間隔をおく、二個所のヒートシール位置の中間部で、それらの全幅にわたって切断する。

このような接合および切断によって、先行繰出しフィルム１に、後行繰出しフィルム２の先端部を完全に連結した後は、筒状部材５を、図５に示すようにフィルム保持部材３から離隔させて、ヒートシール歯６、７によるフィルム１、２に対する拘束を解除する。これにより、両フィルム１、２の相互連結部分は、フィルム保持部材３およびシフトガイドロール２０のそれぞれに接触して延在する。

その後は、サーフェイスロール２２の回転駆動に基づくフィルムロール２１の回転により、フィルム保持部材３をそのままにして繰出し走行させることも可能であるが、このときには、フィルム２のベースフィルム層がフィルム保持部材３に擦れることによってそこに傷が生じるおそれがある。
この一方で、フィルム保持部材３を、往復駆動手段１８によって、フィルム繰出し経路から完全に後退させた後に、後行繰出しフィルム２を繰出し走行させることもできるが、このときには、フィルム保持部材３に面接触するフィルム２がそれに共連れされて、それの幅方向に変位され、また変形されるおそれがある。

そこで、図示の好適例では、筒状部材５のフィルム保持部材３からの離隔変位と同時に、もしくはそれに続いて、シフトガイドロール２０を、図５に仮想線で示すように、フィルム保持部材３の下方位置まで変位させて後行繰出しフィルムをフィルム保持部材３の表面から離隔させ、そのシフトガイドロール２０の案内下で、後行繰出しフィルム２の繰出し走行を開始することによって、フィルム２への傷の発生およびそれの変位、変形等のおそれを十分に取り除く。
従って、フィルム保持部材３は、シフトガイドロール２０の作用下でフィルム２がその表面から離隔された後に、後退変位させることが好ましく、この後退変位によってフィルムロール２１およびそれを支持し、回転駆動させるサーフェイスロール２２の、後述するような上昇変位が後行繰出しフィルム２とそのフィルム保持部材との干渉なしに行われることになる。

ところで、筒状部材５の、フィルム保持部材３からの前述した離隔変位はまた、図５に示すように不要部分となった先行繰出しフィルム１の切断後端部分１ａおよび、そこにヒートシールされた、後行繰出しフィルム２の余剰先端部分２ａの、フィルムロール２３の中空芯２３ａからの垂れ下がりをもたらすので、その後は、それらの両フィルム部分１ａ．２ａをスピンドルの外周面に嵌め合わせて掛合させた、フィルムロール２３の中空芯２３ａとともに、機械的にもしくは手作業によってそのスピンドルから取り外す。
なお、ここでは後行繰出しフィルム２の余剰先端部分２ａが、それをヒートシールした先行繰出しフィルム１の切除後端部分１ａと一体的に取り外し除去されるので、その余剰先端部分２ａを処理するための特別の作業工程が不要となる。

先行繰出しフィルム１のフィルムロール２３の支持および回転駆動を行っていたスピンドルをこのようにして、フリーな状態とした後は、そのスピンドルの後退姿勢の下で、それぞれのサーフェイスロール２２を上昇変位させて、フィルムロール２１を、後行繰出しフィルム２のそこからの繰出し走行を継続させたまま、スピンドルの直前位置にもたらす。この場合、フィルムロール２１の上昇変位につれて、フィルム２の繰出し経路もまた次第に変化することになるも、その経路変化の途中に存在するフィルム保持部材３は、それを往復駆動手段１８をもって予め後退ストロークさせておくことにより、後行繰出しフィルム２と干渉することがない。

その後は、スピンドルを回転させ乍ら進出させて、それをフィルムロール２１の中空芯２１ａの内周面に掛合させることにより、そのフィルムロール２１の支持および回転駆動を、サーフェイスロール２２からスピンドルに肩代わりさせる。
このことによって役割を終えたサーフェイスロール２２は、図６に示すように元位置まで下降され、また繰出しフィルム２との干渉のおそれのなくなったフィルム保持部材３は、往復駆動手段１８によって、図２に示すようなそれの進出位置へストロークされる。
このことによって、フィルム１、２の端部接合から、後行繰出しフィルム２のフィルムロール２１のスピンドルへの引き渡しまでの一連の工程を終了した後は、その次に繰出されるフィルムのためのフィルムロールを、図６に仮想線で示すようにサーフェイスロール上に位置決め載置し、そしてその先端部分を、フィルム保持部材３によって前述したと同様に保持して、その後に続く端部接合を準備する。

以上、この発明を図示例に基づいて説明したが、後行繰出しフィルム２の先端部のフィルム保持部材３による保持は、そこに設けた複数の負圧吸引孔によってフィルム２を吸着することにより行うこともできる。
また、カッター刃１１を、フィルム保持部材側に配設し、それの進退駆動手段を独立に配することもでき、さらには図では上下方向に対向させて設けているフィルム保持部材３とヒートシール歯６、７とを横方向、斜め方向等に対向させて配設することもできる。

かくしてこの発明によれば、先行繰出しフィルムの後端部分に、後行繰出しフィルムの先端部をヒートシールによって接合することにより、接合テープ等の副資材が不要になるとともに、接合テープの所定位置への予めの貼着等の準備作業もまた全く不要となる。
またここでは、ヒートシール位置より後方側に位置するフィルム部分を、切断除去することにより、先行繰出しフィルムの後端部分と、後行繰出しフィルムの先端部分との不要な重なり合いを防止して、後行繰出しフィルムのロスを極めて少ならしめることができる。
なおここで、フィルムの切断を二個所のヒートシール位置の間で行った場合には、後行繰出しフィルムの余剰先端部分を、先行繰出しフィルムの切除後端部分等と一体的に処分することができるので、その余剰先端部分に対する特例の処理工数が不要となる。

ところで、この発明の装置によれば、フィルムの端部接合を人手を一切用いることなく機械的に、また自動的にも確実に実施することができる。
またここでは、この発明装置にシフトガイドロールを付設することにより、フィルムの接合後における後行繰出しフィルムの繰出しに当たり、そのフィルムとフィルム保持部材とが干渉することがなく、さらに、シフトガイドロールの作用下でフィルム保持部材を、フィルム繰出し経路から完全に後退させることにより、後行繰出しフィルムの繰出し走行中に、そのフィルムの繰出し経路を、先行繰出しフィルムのかっての繰出し経路へ変位させることができ、これがため後行繰出しフィルムのフィルムロールが存在していた位置に、その後に繰出されるフィルムのフィルムロールを配置することができ、さらなる繰出しを極めて容易に、かつ迅速に準備することができる。
なお、この装置において、フィルムの長さ方向に間隔をおいた二個所にヒートシール歯を設け、それらの両ヒートシール歯間にカッター刃を配設した場合は、両フィルムの二個所のヒートシール位置間でのフィルムの切断を、簡易迅速にかつ正確におこなうことができる。

発明装置の要部を作用状態で例示する縦断面図である。 ヒートシール歯およびカッター刃の往復作動機構を例示する正面図である。 先行繰出しフィルムの繰出し走行状態を示す略線側面図である。 フィルムの接合工程を示す略線側面図である。 カッタ−刃によるフィルムの切断の状態を示す。 後行繰出しフィルムの繰出し経路の変更後の状態を示す。

符号の説明

１ 先行繰出しフィルム
１ａ 切除後端部分
２ 後行繰出しフィルム
２ａ 余剰先端部分
３ フィルム保持部材
４ ばね板
５ 筒状部材
６、７ ヒートシール歯
８ ロッドレスシリンダ
９ カッタ−ホルダ−
１０、１２ スリット
１１ カッタ−刃
１３ エンドプレート
１４ シリンダ
１５ フレーム
１７ スライダ
１８ 往復駆動手段
１９ ロッド
２０ シフトガイドロール
２１，２３ フィルムロール
２１ａ，２３ａ 中空芯
２２ サ−フェイスロール

Claims (2)

1. 後行繰出しフィルムを、それの待機位置で幅方向に保持するフィルム保持部材と、フィルム保持部材とほぼ平行に位置し、それに対して進退変位されて、先行繰出しフィルムを後行繰出しフィルムに押圧してヒートシールする、フィルム保持部材から独立させて設けたヒートシール歯と、フィルムの繰出し方向に対し、ヒートシール歯より後方側に配置されて、フィルム保持部材に対して進退変位されるとともに、ヒートシール歯に沿った方向に走行されるカッター刃とを具えてなるものにおいて、
   前記フィルム保持部材を、フィルムを保持する進出位置とフィルム繰出し経路から後退する後退位置との間でフィルム幅方向にストロークさせる往復駆動手段と、後行繰出しフィルムのフィルムロールを支持してそれを回転駆動させるとともに、先行繰出しフィルムのフィルムロールの、支持および回転駆動を行うスピンドルの位置まで上昇変位されるサーフェイスロールと、前記フィルム保持部材に対し、それよりヒートシール歯側の位置と、それとは反対側の位置とに変位されるシフトガイドロールとを設けて、
   走行中の後行繰出しフィルムの繰出し経路を、前記フィルム保持部材と干渉することなく、先行繰出しフィルムの繰出し経路へと変位させるようにしてなることを特徴とする繰出しフィルムの端部接合装置。
2. 前記ヒートシール歯を、フィルムの長さ方向に間隔をおいた二箇所に設け、両ヒートシール間に前記カッター刃を配設してなる請求項１に記載の繰出しフィルムの端部接合装置。

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