JP6368829B1 - 巻取装置 - Google Patents

Abstract

【課題】生産性の向上を図ることが可能な巻取装置を提供する。【解決手段】巻取装置は、ドラム１の回転によって巻芯が連れ回されることによりその巻芯にフィルムが巻き取られるように構成されている。この巻取装置は、切断機構を備える。切断機構は、リンク機構３１ａと切断刃３３と退避機構部とを含む。退避機構部は、フレームに回動可能に設けられたカム部材３５１と、ドラム１に設けられたピストン３５３と、リンク機構３１ａに回転可能に設けられたローラ３５４とを含み、ピストン３５３が移動された場合に、ドラム１とともに回転するピストン３５３によってカム部材３５１が回動されることにより、ドラム１とともに回転するローラ３５４がカム部材３５１に乗ることによって、リンク機構３１ａが一方側に移動されるように構成されている。【選択図】図１５

Description

本発明は、巻取装置に関する。

従来、表面巻取方式の巻取装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。このような巻取装置は、フィルムが供給されるドラムと、巻芯をドラム側に押し付けるターレット機構と、ドラムおよびターレット機構が相対回転可能に設けられたフレームとを備え、ドラムの回転によって巻芯が連れ回されることによりその巻芯にフィルムが巻き取られるように構成されている。

特許文献１の巻取装置は、ドラムの内部に配置され、巻芯が交換される場合にフィルムを切断する切断機構を備えている。切断機構は、ドラムに揺動可能に設けられたリンク機構と、リンク機構に設けられた切断刃と、リンク機構を一方側に付勢する付勢部材と、リンク機構を他方側に移動させるための突出機構部とを含んでいる。この切断機構は、付勢部材の付勢力によりリンク機構が一方側に配置されている場合に、切断刃がドラムの内部に配置されるとともに、突出機構部によりリンク機構が他方側に移動された場合に、切断刃がドラムの外周面から突出してフィルムを切断するように構成されている。

具体的には、突出機構部は、フレームに回動可能に設けられたカム部材と、ドラムに設けられたピストンと、リンク機構に回転可能に設けられたローラとを含んでいる。このような突出機構部では、ピストンが突出されると、ドラムとともに回転するピストンによってカム部材が回動されることにより、ドラムとともに回転するローラの回転軌跡にカム部材が現れてそのカム部材にローラが乗り上がることから、リンク機構が他方側に移動されて切断刃が突出される。なお、ピストンが退避されていると、ローラの回転軌跡にカム部材が現れないので、リンク機構が一方側に配置されたままであり、切断刃が突出されない。

実公昭４８−１６４６３号公報

ここで、上記した従来の巻取装置では、カム部材によりリンク機構が他方側に移動されて切断刃が突出された後に、リンク機構の一方側への移動（復帰）が付勢部材の付勢力によって行われる。したがって、リンク機構の復帰に時間を要することから、巻芯を交換する際のドラムの回転速度を低くする必要があるので、生産性の向上を図ることが困難である。

たとえば、フィルム切断時のドラムの回転速度（表面速度）を１００ｍ／ｍｉｎとし、ドラムの外周の長さを１ｍとした場合には、ドラムが約０．６秒で一回転することになる。そして、ターレット機構が８軸である場合には、ドラムが４５度回転する間、すなわち約０．０７５秒以内に、切断刃の突出動作および退避動作を行う必要がある。したがって、切断刃の突出動作および退避動作を短期間で行う必要があることから、リンク機構の復帰を付勢部材の付勢力によって行う場合には、フィルム切断時のドラムの回転速度の高速化が困難である。すなわち、フィルム切断時のドラムの回転速度を高くすると、突出する切断刃の慣性力が大きくなり、付勢部材によって適切に復帰させることが困難になる。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、生産性の向上を図ることが可能な巻取装置を提供することである。

本発明による巻取装置は、フィルムが供給されるドラムと、巻芯をドラム側に押し付けるターレット機構と、ドラムおよびターレット機構が相対回転可能に設けられたフレームとを備え、ドラムの回転によって巻芯が連れ回されることによりその巻芯にフィルムが巻き取られるように構成されている。この巻取装置は、ドラムの内部に配置され、巻芯が交換される場合にフィルムを切断する切断機構を備える。切断機構は、ドラムに揺動可能に設けられたリンク機構と、リンク機構に設けられた切断刃とを含み、リンク機構が一方側に配置された場合に切断刃がドラムの内部に配置されるとともに、リンク機構が他方側に移動された場合に切断刃がドラムの外周面から突出してフィルムを切断するように構成されており、リンク機構を他方側に移動させるための突出機構部と、リンク機構を一方側に移動させるための退避機構部とをさらに含む。突出機構部は、フレームに回動可能に設けられた第１カム部材と、ドラムに設けられた第１スライド部材と、リンク機構に回転可能に設けられた第１ローラとを含み、第１スライド部材が移動された場合に、ドラムとともに回転する第１スライド部材によって第１カム部材が回動されることにより、ドラムとともに回転する第１ローラが第１カム部材に乗ることによって、リンク機構が他方側に移動されるように構成されている。退避機構部は、フレームに回動可能に設けられた第２カム部材と、ドラムに設けられた第２スライド部材と、リンク機構に回転可能に設けられた第２ローラとを含み、第２スライド部材が移動された場合に、ドラムとともに回転する第２スライド部材によって第２カム部材が回動されることにより、ドラムとともに回転する第２ローラが第２カム部材に乗ることによって、リンク機構が一方側に移動されるように構成されている。

このように構成することによって、突出機構部によりリンク機構が他方側に移動されて切断刃が突出された後に、退避機構部によりリンク機構を一方側に移動させることができる。すなわち、リンク機構の一方側への移動（復帰）を退避機構部により強制的に行うことができるので、リンク機構を短時間で復帰させることができる。

上記巻取装置において、好ましくは、第１スライド部材および第２スライド部材は連結されており、第１スライド部材が移動される場合に、第２スライド部材が第１スライド部材と連動して移動されるように構成されている。

上記巻取装置において、好ましくは、第１スライド部材には、リンク機構の他方側への移動を規制するストッパ部が設けられている。

本発明の巻取装置によれば、生産性の向上を図ることができる。

本発明の一実施形態による巻取装置を備える巻替装置の概略を示した模式図である。 図１の巻取装置を拡大して示した図である。 図２の巻取装置において巻取位置の巻芯にフィルムが巻き取られた状態を示した図である。 図３の巻取装置において巻取位置の巻芯が退避位置に移動されてフィルムが切断された状態を示した図である。 図２の巻取装置のドラムおよび切断機構の詳細を説明するための図である。 図５の巻取装置のドラムを軸方向の一方側から見た図である。 図５の巻取装置のドラムを軸方向の他方側から見た図である。 図５の巻取装置の切断機構のピストンが作動された状態を示した図である。 図６の巻取装置において切断刃が突出される最中の状態を示した図である。 図７の巻取装置において切断刃が突出される最中の状態を示した図である。 図９の巻取装置において切断刃が最も突出された状態を示した図である。 図１０の巻取装置において切断刃が最も突出された状態を示した図である。 図１１の巻取装置において切断刃が退避される最中の状態を示した図である。 図１２の巻取装置において切断刃が退避される最中の状態を示した図である。 図１３の巻取装置において切断刃が完全に退避された状態を示した図である。 図１４の巻取装置において切断刃が完全に退避された状態を示した図である。

以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。

−構成−
まず、図１および図２を参照して、本発明の一実施形態による巻取装置１００を備える巻替装置２００の構成について説明する。

巻替装置２００は、図１に示すように、原反２０１のシャフト２０１ａに巻き付けられたフィルム２０１ｂを巻芯１５０に巻き替えるように構成されている。この巻替装置２００は、原反２０１と、繰出ローラ２０２と、複数の搬送ローラ２０３と、剥離補助ローラ２０４と、巻取装置１００とを備えている。

原反２０１は、シャフト２０１ａと、シャフト２０１ａに巻き付けられたフィルム２０１ｂとを有する。この原反２０１は、シャフト２０１ａが回転可能に支持されており、そのシャフト２０１ａが回転されることによってフィルム２０１ｂが繰り出されるように構成されている。また、原反２０１は、フィルム２０１ｂの繰り出しによりフィルム２０１ｂが無くなった場合に交換されるようになっている。フィルム２０１ｂは、たとえば、ＰＥ（ポリエチレン）などの樹脂製の食品包装用ラップフィルムであり、１０〜２０μｍの厚みと２０〜３０ｃｍの幅とを有する。

繰出ローラ２０２は、原反２０１の外周面に接触され、原反２０１からフィルム２０１ｂを繰り出すために設けられている。剥離補助ローラ２０４は、繰出ローラ２０２と搬送ローラ２０３との間に設けられ、原反２０１からのフィルム２０１ｂの剥離を補助するために設けられている。この剥離補助ローラ２０４は、原反２０１と繰出ローラ２０２とが接触する接触位置の接線方向に対してシャフト２０１ａ側とは反対側にフィルム２０１ｂを案内するように配置されている。このため、原反２０１と繰出ローラ２０２とが接触する接触位置で原反２０１からフィルム２０１ｂが剥離されるようになっている。また、繰出ローラ２０２および剥離補助ローラ２０４は、原反２０１の径に応じて回動するように構成されている。これにより、原反２０１の径が変化しても、繰出ローラ２０２と剥離補助ローラ２０４との間のフィルム２０１ｂの経路長、および、剥離補助ローラ２０４と搬送ローラ２０３（最も上流側に配置される搬送ローラ２０３）との間のフィルム２０１ｂの経路長が変化しないようになっている。搬送ローラ２０３は、原反２０１から繰り出されるフィルム２０１ｂを巻取装置１００に搬送する機能を有する。

巻取装置１００は、表面巻取方式であり、ドラム１の回転によって巻芯１５０が連れ回されることによりその巻芯１５０にフィルム２０１ｂが巻き取られるように構成されている。また、巻取装置１００は、所定長（たとえば、１０〜５０ｍ）のフィルム２０１ｂが巻芯１５０に巻き取られた場合に、フィルム２０１ｂを巻き取る巻芯１５０を交換するように構成されている。具体的には、巻取装置１００は、図２に示すように、ドラム１と、ターレット機構２と、切断機構３（図４参照）と、ピンチローラ４と、巻芯供給部５とを備えている。

ドラム１は、モータ（図示省略）によってＲ１方向に駆動回転され、原反２０１から供給されるフィルム２０１ｂを巻芯１５０に送るとともに、巻芯１５０を回転させてフィルム２０１ｂを巻き取らせるように構成されている。なお、ドラム１の詳細については後述する。

ターレット機構２は、ドラム１の軸方向（Ｘ１およびＸ２方向）においてドラム１を挟むように対向配置され、モータ（図示省略）によってＲ１方向に４５度ずつ回転（旋回）するように構成されている。なお、ターレット機構２の回転軸は、ドラム１と同軸上に配置されている。

ターレット機構２の外周部には、周方向に所定の間隔を隔てて複数のチャック機構２１が設けられている。本実施形態では、チャック機構２１が４５度間隔で８個設けられている。そして、ターレット機構２は、チャック機構２１を、巻芯供給位置Ｐ１、巻取位置Ｐ２および退避位置Ｐ３の順に搬送するように構成されている。

なお、巻取位置Ｐ２は、ドラム１の上端部近傍であり、フィルム２０１ｂを主に巻き取るための位置である。巻芯供給位置Ｐ１は、巻取位置Ｐ２からＲ１方向とは反対方向に４５度回転した位置であり、新しい巻芯１５０が供給される位置である。退避位置Ｐ３は、巻取位置Ｐ２からＲ１方向に４５度回転した位置であり、巻芯１５０が交換される場合に、新しい巻芯１５０を巻取位置Ｐ２に搬送するために、巻取位置Ｐ２に位置していた巻芯１５０を巻取位置Ｐ２から退避させるための位置である。

チャック機構２１は、新しい巻芯１５０を挟持し、その挟持した巻芯１５０にフィルム２０１ｂを巻き付け、フィルム２０１ｂの巻き取りが完了された巻芯１５０を解放して巻取装置１００から放出するように構成されている。具体的には、チャック機構２１は、巻芯供給位置Ｐ１で新しい巻芯１５０の供給を受け、その新しい巻芯１５０とともに巻取位置Ｐ２に搬送される。そして、チャック機構２１は、巻取位置Ｐ２において予め設定された長さのフィルム２０１ｂが巻芯１５０に巻き取られると、その巻芯１５０とともに退避位置Ｐ３に搬送される。その後、チャック機構２１は、フィルム２０１ｂの巻き取りが完了された巻芯１５０を巻取装置１００から放出する。なお、１本の巻芯１５０に対して行われるフィルム２０１ｂの巻き取りは数秒程度の短期間で完了される。

各チャック機構２１は、回動軸２１ａと、回動軸２１ａを中心にして回動（揺動）可能なアーム２１ｂと、アーム２１ｂの先端に設けられた保持部材２１ｃとを含んでいる。保持部材２１ｃは、巻芯１５０の軸方向の端部を保持可能であるとともに、アーム２１ｂに対して回転可能に構成されている。

また、チャック機構２１には、アーム２１ｂを内側（ドラム１側）に付勢する付勢部材（図示省略）が設けられている。付勢部材は、たとえば引張コイルばねである。チャック機構２１は、たとえば、巻取位置Ｐ２に位置する場合に、付勢部材の付勢力により挟持する巻芯１５０をドラム１の外周面に接触させ、その他の位置に位置する場合に、付勢部材の付勢力に抗してアーム２１ｂの先端をドラム１の外周面に対して離間する側に移動させるように構成されている。このため、巻取位置Ｐ２に位置する巻芯１５０がフィルム２０１ｂを介してドラム１の外周面に接触されており、その巻芯１５０およびその巻芯１５０を保持する保持部材２１ｃはドラム１の回転に応じて従動回転される。

切断機構３は、ドラム１の内部に配置され、巻芯１５０が交換される場合にフィルム２０１ｂを切断するように構成されている。この切断機構３の切断刃３３（図４参照）は、巻芯供給位置Ｐ１と巻取位置Ｐ２との間でドラム１の外周面から突出されるようになっている。なお、切断機構３の詳細については後述する。

ピンチローラ４は、原反２０１から繰り出されるフィルム２０１ｂをドラム１に押圧するために設けられている。巻芯供給部５は、巻芯供給位置Ｐ１に新しい巻芯１５０を供給するように構成されている。なお、巻芯１５０は、たとえば円筒状の紙管である。

−動作−
次に、図１〜図４を参照して、本実施形態による巻替装置２００の動作について説明する。

まず、図２に示すように、巻取位置Ｐ２に位置するチャック機構２１が巻芯１５０を挟持している。そして、その巻取位置Ｐ２の巻芯１５０がドラム１側に付勢されており、巻取位置Ｐ２の巻芯１５０がフィルム２０１ｂを介してドラム１の外周面に接触されている。なお、巻芯供給位置Ｐ１では、チャック機構２１が新しい巻芯１５０を挟持するとともに、その挟持される巻芯１５０がドラム１から離間されている。

そして、図１に示すように、繰出ローラ２０２により原反２０１からフィルム２０１ｂが繰り出される。その原反２０１から繰り出されたフィルム２０１ｂは、剥離補助ローラ２０４および搬送ローラ２０３により巻取装置１００に搬送される。

このとき、図２に示すように、モータ（図示省略）によりドラム１がＲ１方向に駆動回転され、フィルム２０１ｂが巻取位置Ｐ２の巻芯１５０に送られる。そして、ドラム１の駆動回転により、巻取位置Ｐ２の巻芯１５０が従動回転されることによって、フィルム２０１ｂが巻取位置Ｐ２の巻芯１５０に巻き取られる。なお、ドラム１の回転速度（表面速度）は、予め設定された巻取時速度（たとえば、６００ｍ／ｍｉｎ）に設定される。

その後、図３に示すように、巻取位置Ｐ２の巻芯１５０により予め設定された長さのフィルム２０１ｂが巻き取られた場合に、巻芯１５０の交換動作が開始される。巻芯１５０が交換されるときには、まず、ドラム１が減速され、ドラム１の回転速度が巻取時速度よりも低い交換時速度（たとえば、１００ｍ／ｍｉｎ以上６００ｍ／ｍｉｎ以下）に設定される。なお、この交換時速度は従来に比べて高速であり、その高速化のために後述する退避機構部３５（図６参照）が設けられている。そして、ターレット機構２がＲ１方向に４５度回転される。これにより、図４に示すように、巻取位置Ｐ２に位置していた巻芯１５０が退避位置Ｐ３に移動されるとともに、巻芯供給位置Ｐ１に位置していた新しい巻芯１５０が巻取位置Ｐ２に移動される。

なお、このとき、巻芯供給位置Ｐ１に移動されたチャック機構２１により新しい巻芯１５０が挟持される。また、巻取位置Ｐ２に移動された巻芯１５０はドラム１側に付勢される。

次に、切断機構３の切断刃３３がドラム１の外周面から突出されることにより、巻芯供給位置Ｐ１と巻取位置Ｐ２との間でフィルム２０１ｂが切断される。そして、退避位置Ｐ３の巻芯１５０側の切断端（切断端の一方）２０１ｄは、退避位置Ｐ３の巻芯１５０に巻き取られる。また、原反２０１側の切断端（切断端の他方）２０１ｃに、エアが吹き付けられることによって、その切断端２０１ｃが巻取位置Ｐ２に位置する新しい巻芯１５０に巻き付けられる。これにより、退避位置Ｐ３の巻芯１５０に所定長のフィルム２０１ｂが巻き取られるとともに、切断されたフィルム２０１ｂが巻取位置Ｐ２の新しい巻芯１５０に巻き付けられる。

その後、ドラム１が加速されて巻取時速度になるとともに、フィルム２０１ｂの巻き取りが完了された巻芯１５０が巻取装置１００から放出され、巻芯１５０の交換動作が終了される。

以上の動作が繰り返し行われることによって、原反２０１のフィルム２０１ｂを巻芯１５０に巻き替えて、所定長のフィルム２０１ｂが巻き取られた巻芯１５０を連続的に作成することが可能である。

−ドラムおよび切断機構の詳細−
次に、図５〜図８を参照して、本実施形態の巻取装置１００におけるドラム１および切断機構３の詳細について説明する。

本実施形態の巻取装置１００は、図５に示すように、ドラム１およびターレット機構２が相対回転可能に設けられたフレーム６ａおよび６ｂを備えている。フレーム６ａは、ドラム１の軸方向の一方側（Ｘ２方向側）に設けられ、フレーム６ｂは、ドラム１の軸方向の他方側（Ｘ１方向側）に設けられている。フレーム６ａおよび６ｂには、それぞれ、内側に延びる筒状部６１ａおよび６１ｂが取り付けられている。そして、筒状部６１ａおよび６１ｂの外周部にターレット機構２が回転可能に設けられている。すなわち、軸方向におけるフレーム６ａおよび６ｂの間にターレット機構２が設けられている。

ドラム１は、回転軸１１と、本体プレート１２ａおよび１２ｂと、円筒部材１３とを含んでいる。なお、図５では、説明のために回転軸１１の一部分（円筒部材１３と対応する部分）をずらして示しており、実際の構造とは異なる部分がある。

回転軸１１は、軸方向に延びるように形成され、両端部がそれぞれ筒状部６１ａおよび６１ｂの内部に回転可能に支持されている。この回転軸１１には、本体プレート１２ａおよび１２ｂが相対回転不能に取り付けられるとともに、モータ（図示省略）が連結されている。本体プレート１２ａおよび１２ｂは、ほぼ円板状に形成され、その中央部に回転軸１１が配置されている。また、本体プレート１２ａおよび１２ｂは、軸方向に所定の間隔を隔てて配置されており、本体プレート１２ａが軸方向の一方側に配置され、本体プレート１２ｂが軸方向の他方側に配置されている。そして、本体プレート１２ａおよび１２ｂの外周部には、円筒部材１３が相対回転不能に取り付けられている。このため、円筒部材１３の内部に、本体プレート１２ａおよび１２ｂと回転軸１１の一部とが配置されている。円筒部材１３は、軸方向における一対のターレット機構２の間に配置されている。なお、円筒部材１３の外周面がドラム１の外周面である。

切断機構３は、ドラム１に揺動可能に設けられたリンク機構３１ａおよび３１ｂと、リンク機構３１ａおよび３１ｂを一方側に付勢する付勢部材３２ａおよび３２ｂと、リンク機構３１ａおよび３１ｂに設けられた切断刃３３と、リンク機構３１ａおよび３１ｂを他方側に移動させるための突出機構部３４と、リンク機構３１ａおよび３１ｂを一方側に移動させるための退避機構部３５とを含んでいる。

リンク機構３１ａは、ドラム１の本体プレート１２ａに揺動可能に設けられている。このリンク機構３１ａは、図６に示すように、第１アーム３１１ａと第２アーム３１２ａと第３アーム３１３ａとを有し、Ｕ字状（コ字状）に形成され、回転軸１１の周囲に配置されている。第１アーム３１１ａの一方端部は、本体プレート１２ａの軸部１２１ａに回動可能に取り付けられている。第１アーム３１１ａの他方端部にはピン３１４ａが設けられ、そのピン３１４ａに第２アーム３１２ａの一方端部が回動可能に取り付けられている。第３アーム３１３ａの一方端部にはピン３１５ａが設けられ、そのピン３１５ａに第２アーム３１２ａの他方端部が回動可能に取り付けられている。第３アーム３１３ａの他方端部はシャフト３１ｃに取り付けられ、そのシャフト３１ｃは本体プレート１２ａに回動可能に設けられている。したがって、リンク機構３１ａは、軸部１２１ａおよびシャフト３１ｃを支点として、一方側（ドラム１の開口部１３ａから離れる側）および他方側（ドラム１の開口部１３ａに近づく側）に揺動可能に構成されている。なお、第２アーム３１２ａの他方端部は、Ｔ字状に形成されており、外側張出部および内側張出部を有する。また、他方端部のＴ字状の根元部分は、後述するピストン３５３のシリンダ３５３ａ（図５参照）との干渉を回避するために湾曲されている。

付勢部材３２ａは、たとえば引張コイルばねであり、リンク機構３１ａを一方側に付勢する機能を有する。付勢部材３２ａの一端は、本体プレート１２ａに形成された取付部１２２ａに取り付けられ、付勢部材３２ａの他端は、第２アーム３１２ａの他方端部の外側張出部に取り付けられている。また、付勢部材３２ａは、第２アーム３１２ａの外側に配置されている。この付勢部材３２ａと第２アーム３１２ａとの間には、後述するシリンダ３５３ａの一方端部が配置されている。

リンク機構３１ｂは、図７に示すように、ドラム１の本体プレート１２ｂに揺動可能に設けられている。このリンク機構３１ｂは、第１アーム３１１ｂと第２アーム３１２ｂと第３アーム３１３ｂとを有し、Ｕ字状（コ字状）に形成され、回転軸１１の周囲に配置されている。第１アーム３１１ｂの一方端部は、本体プレート１２ｂの軸部１２１ｂに回動可能に取り付けられている。第１アーム３１１ｂの他方端部にはピン３１４ｂが設けられ、そのピン３１４ｂに第２アーム３１２ｂの一方端部が回動可能に取り付けられている。第３アーム３１３ｂの一方端部にはピン３１５ｂが設けられ、そのピン３１５ｂに第２アーム３１２ｂの他方端部が回動可能に取り付けられている。第３アーム３１３ｂの他方端部はシャフト３１ｃに取り付けられ、そのシャフト３１ｃは本体プレート１２ｂに回動可能に設けられている。したがって、リンク機構３１ｂは、軸部１２１ｂおよびシャフト３１ｃを支点として、一方側および他方側に揺動可能に構成されている。ここで、シャフト３１ｃは、図５に示すように、本体プレート１２ａおよび１２ｂに回動可能に設けられ、両端部にそれぞれ第３アーム３１３ａおよび３１３ｂが取り付けられている。このため、シャフト３１ｃによりリンク機構３１ａおよび３１ｂが連結されることから、リンク機構３１ａおよび３１ｂは同期した状態で揺動されるようになっている。なお、第２アーム３１２ｂの他方端部は、Ｔ字状に形成されており、外側張出部および内側張出部を有する。また、他方端部のＴ字状の根元部分は、第２アーム３１２ａと対応するように湾曲されている。

付勢部材３２ｂは、図７に示すように、たとえば引張コイルばねであり、リンク機構３１ｂを一方側に付勢する機能を有する。付勢部材３２ｂの一端は、本体プレート１２ｂに形成された取付部１２２ｂに取り付けられ、付勢部材３２ｂの他端は、第２アーム３１２ｂの他方端部の外側張出部に取り付けられている。また、付勢部材３２ｂは、第２アーム３１２ｂの外側に配置されている。

切断刃３３は、フィルム２０１ｂ（図４参照）を切断するために設けられている。この切断刃３３は、図５に示すように、軸方向（Ｘ１およびＸ２方向）に延びるように形成されており、一方端部がリンク機構３１ａの第２アーム３１２ａの内側張出部に取り付けられるとともに、他方端部がリンク機構３１ｂの第２アーム３１２ｂの内側張出部に取り付けられている。また、切断刃３３は、ドラム１の円筒部材１３に形成された開口部１３ａ（図６および図７参照）に配置され、ドラム１の外周面に対して進退するようになっている。具体的には、切断刃３３は、リンク機構３１ａおよび３１ｂが一方側に配置される場合にドラム１の内部に配置され、リンク機構３１ａおよび３１ｂが他方側に移動された場合にドラム１の外周面から突出するように構成されている。

突出機構部３４は、リンク機構３１ａおよび３１ｂを他方側に移動させるために設けられている。すなわち、突出機構部３４は、切断刃３３をドラム１の外周面から突出させるために設けられている。この突出機構部３４は、図７に示すように、フレーム６ｂの筒状部６１ｂに回動可能に設けられたカム部材３４１と、カム部材３４１を一方側に付勢する付勢部材３４２と、ドラム１に設けられたピストン３４３と、リンク機構３１ｂに回転可能に設けられたローラ３４４とを含んでいる。なお、カム部材３４１および付勢部材３４２は、ドラム１とともに回転されないようになっている。また、カム部材３４１は、本発明の「第１カム部材」の一例であり、ピストン３４３は、本発明の「第１スライド部材」の一例であり、ローラ３４４は、本発明の「第１ローラ」の一例である。

カム部材３４１は、筒状部６１ｂに形成された軸部６１１ｂに回動可能に取り付けられている。軸部６１１ｂは、回転軸１１の近傍に配置され、軸方向（Ｘ１およびＸ２方向）に延びるように形成されている。このカム部材３４１は、軸方向から見て半円弧状に形成され、回転軸１１の周囲の上側に配置されている。また、カム部材３４１は、軸部６１１ｂに対して一方側（Ｒ１方向とは反対側）に配置されるカム部３４１ａと、軸部６１１ｂに対して他方側（Ｒ１方向側）に配置されるレバー部３４１ｂとを有する。

付勢部材３４２は、たとえば引張コイルばねであり、カム部材３４１を一方側（カム部３４１ａが回転軸１１に近づく側）に付勢する機能を有する。付勢部材３４２の一端は、フレーム６ｂの筒状部６１ｂに形成された取付部６１２ｂに取り付けられ、付勢部材３４２の他端は、カム部材３４１の軸部６１１ｂに対する一方側に取り付けられている。

ピストン３４３は、カム部材３４１を回動させるために設けられている。このピストン３４３は、図５に示すように、シリンダ３４３ａに収容され、軸方向（Ｘ１およびＸ２方向）に移動可能に構成されている。シリンダ３４３ａは、本体プレート１２ａおよび１２ｂに取り付けられ、内部に付勢部材３４３ｂが設けられている。付勢部材３４３ｂは、たとえば圧縮コイルばねであり、ピストン３４３を一方側（Ｘ２方向側）に付勢するように構成されている。そして、ピストン３４３は、シリンダ３４３ａに供給されるエアにより、付勢部材３４３ｂの付勢力に抗して他方側（Ｘ１方向側）に移動するように構成されている。すなわち、ピストン３４３は、エアによって作動するように構成されている。また、ピストン３４３には、一方端部（Ｘ２方向側の端部）にストッパ部３４３ｃが形成され、他方端部（Ｘ１方向側の端部）にローラ３４３ｄが設けられている。

そして、ピストン３４３が一方側（Ｘ２方向側）に配置されている場合には、図６に示すように、ストッパ部３４３ｃに、リンク機構３１ａの第１アーム３１１ａに設けられた係合部３１ｄが係合されている。このとき、リンク機構３１ａおよび３１ｂが一方側（開口部１３ａに遠い側）に配置され、他方側（開口部１３ａに近い側）への移動がストッパ部３４３ｃにより規制されている。なお、この状態では、リンク機構３１ａの第１アーム３１１ａが、本体プレート１２ａに設けられたゴム製のストッパ部１２３ａに係合されている。また、図７に示すように、リンク機構３１ｂの第１アーム３１１ｂが、本体プレート１２ｂに設けられたゴム製のストッパ部１２３ｂに係合されている。したがって、ストッパ部１２３ａおよび１２３ｂにより、リンク機構３１ａおよび３１ｂの一方側への移動が規制されている。また、このとき、ローラ３４３ｄ（図５参照）は、軸方向においてレバー部３４１ｂの内側に配置され、レバー部３４１ｂと当接されないようになっている。

また、図８に示すように、ピストン３４３が他方側（Ｘ１方向側）に移動された場合には、ストッパ部３４３ｃと係合部３１ｄとの係合が解除され、リンク機構３１ａおよび３１ｂが他方側に移動可能になる。また、ピストン３４３のローラ３４３ｄが軸方向においてカム部材３４１のレバー部３４１ｂと対応する位置に配置される。このため、図７に示す状態からドラム１がＲ１方向に回転され、ローラ３４３ｄがレバー部３４１ｂに当接し、カム部材３４１が付勢部材３４２の付勢力に抗して回動されると、カム部３４１ａがローラ３４４の回転軌跡に現れるようになっている。

ローラ３４４は、回転軌跡にカム部３４１ａが現れた場合に、そのカム部３４１ａに乗り上がるように構成されている。このローラ３４４は、回転軸１１に対して開口部１３ａ側に配置される第３アーム３１３ｂに設けられている。また、ローラ３４４は、軸方向においてカム部３４１ａと対応する位置に配置されている。そして、ローラ３４４がカム部３４１ａに乗り上がると、第３アーム３１３ｂが径方向外側に押されるため、リンク機構３１ａおよび３１ｂが他方側に移動される。なお、カム部材３４１が一方側に配置されている場合（カム部材３４１が回動されていない場合）には、ローラ３４４の回転軌跡の内側にカム部３４１ａが配置されるようになっている。

退避機構部３５は、リンク機構３１ａおよび３１ｂを一方側に移動させるために設けられている。すなわち、退避機構部３５は、突出された切断刃３３をドラム１の内部に退避させるために設けられている。この退避機構部３５は、図６に示すように、フレーム６ａの筒状部６１ａに回動可能に設けられたカム部材３５１と、カム部材３５１を一方側に付勢する付勢部材３５２と、ドラム１に設けられたピストン３５３と、リンク機構３１ａに回転可能に設けられたローラ３５４とを含んでいる。なお、カム部材３５１および付勢部材３５２は、ドラム１とともに回転されないようになっている。また、カム部材３５１は、本発明の「第２カム部材」の一例であり、ピストン３５３は、本発明の「第２スライド部材」の一例であり、ローラ３５４は、本発明の「第２ローラ」の一例である。

カム部材３５１は、筒状部６１ａに形成された軸部６１１ａに回動可能に取り付けられている。軸部６１１ａは、回転軸１１の近傍に配置され、軸方向（Ｘ１およびＸ２方向）に延びるように形成されている。このカム部材３５１は、軸方向から見て半円弧状に形成され、回転軸１１の周囲の下側に配置されている。また、カム部材３５１は、軸部６１１ａに対して一方側（Ｒ１方向とは反対側）に配置されるカム部３５１ａと、軸部６１１ａに対して他方側（Ｒ１方向側）に配置されるレバー部３５１ｂとを有する。

付勢部材３５２は、たとえば引張コイルばねであり、カム部材３５１を一方側（カム部３５１ａが回転軸１１に近づく側）に付勢する機能を有する。付勢部材３５２の一端は、フレーム６ａの筒状部６１ａに形成された取付部６１２ａに取り付けられ、付勢部材３５２の他端は、カム部材３５１の軸部６１１ａに対する一方側に取り付けられている。

ピストン３５３は、カム部材３５１を回動させるために設けられている。このピストン３５３は、図５に示すように、シリンダ３５３ａに収容され、軸方向（Ｘ１およびＸ２方向）に移動可能に構成されている。シリンダ３５３ａは、本体プレート１２ａおよび１２ｂに取り付けられ、内部に付勢部材３５３ｂが設けられている。付勢部材３５３ｂは、たとえば圧縮コイルばねであり、ピストン３５３を他方側（Ｘ１方向側）に付勢するように構成されている。そして、ピストン３５３は、連結部材３６を介してピストン３４３に連結されている。この連結部材３６は、回転軸１１に回動可能に設けられており、一端がピストン３４３に連結され、他端がピストン３５３に連結されている。これにより、ピストン３５３は、ピストン３４３が他方側（Ｘ１方向側）に移動された場合に、付勢部材３５３ｂの付勢力に抗して一方側（Ｘ２方向側）に移動するように構成されている。すなわち、ピストン３５３は、ピストン３４３と連動するとともに、ピストン３４３の移動方向とは反対方向に移動するようになっている。また、ピストン３５３には、一方端部（Ｘ２方向側の端部）にローラ３５３ｃが設けられている。

そして、ピストン３５３が他方側（Ｘ１方向側）に配置されている場合には、ピストン３５３のローラ３５３ｃが、軸方向においてカム部材３５１のレバー部３５１ｂの内側に配置され、レバー部３５１ｂと当接されないようになっている。また、図８に示すように、ピストン３５３が一方側（Ｘ２方向側）に移動された場合には、ローラ３５３ｃが軸方向においてレバー部３５１ｂと対応する位置に配置される。このため、図６に示す状態からドラム１がＲ１方向に回転され、ローラ３５３ｃがレバー部３５１ｂに当接し、カム部材３５１が付勢部材３５２の付勢力に抗して回動されると、カム部３５１ａがローラ３５４の回転軌跡に現れるようになっている。

ローラ３５４は、回転軌跡にカム部３５１ａが現れた場合に、そのカム部３５１ａに乗り上がるように構成されている。このローラ３５４は、回転軸１１に対して開口部１３ａとは反対側に配置される第１アーム３１１ａに設けられている。また、ローラ３５４は、軸方向においてカム部３５１ａと対応する位置に配置されている。そして、ローラ３５４がカム部３５１ａに乗り上がると、第１アーム３１１ａが径方向外側に押されるため、リンク機構３１ａおよび３１ｂが一方側に移動される。なお、カム部材３５１が一方側に配置されている場合（カム部材３５１が回動されていない場合）には、ローラ３５４の回転軌跡の内側にカム部３５１ａが配置されるようになっている。

−切断機構の動作−
次に、図５〜図１６を参照して、本実施形態の巻取装置１００の切断機構３の動作について説明する。

まず、切断刃３３によるフィルム２０１ｂの切断が行われない場合には、図５に示すように、突出機構部３４のピストン３４３および退避機構部３５のピストン３５３が非作動状態である。具体的には、ピストン３４３が一方側（Ｘ２方向側）に配置されるとともに、ピストン３５３が他方側（Ｘ１方向側）に配置されている。このとき、図６に示すように、ピストン３４３のストッパ部３４３ｃにリンク機構３１ａの係合部３１ｄが係合されており、リンク機構３１ａおよび３１ｂが、一方側（開口部１３ａに遠い側）に配置され、他方側（開口部１３ａに近い側）への移動が規制されている。これにより、切断刃３３がドラム１の内部に配置されている。なお、リンク機構３１ａおよび３１ｂの一方側への移動規制は、ストッパ部１２３ａおよび１２３ｂ（図７参照）により行われている。

このとき、図５に示すように、ピストン３４３のローラ３４３ｄが、カム部材３４１のレバー部３４１ｂの内側（Ｘ２方向側）に配置されている。このため、ドラム１とともに回転するピストン３４３のローラ３４３ｄがレバー部３４１ｂに作用しない。これにより、リンク機構３１ｂに設けられたローラ３４４の回転軌跡の内側にカム部材３４１のカム部３４１ａが配置されるので、ドラム１とともに回転するローラ３４４に対してカム部３４１ａが作用しない。

また、ピストン３５３のローラ３５３ｃが、カム部材３５１のレバー部３５１ｂの内側（Ｘ１方向側）に配置されている。このため、ドラム１とともに回転するピストン３５３のローラ３５３ｃがレバー部３５１ｂに作用しない。これにより、リンク機構３１ａに設けられたローラ３５４の回転軌跡の内側にカム部材３５１のカム部３５１ａが配置されるので、ドラム１とともに回転するローラ３５４に対してカム部３５１ａが作用しない。

したがって、切断刃３３がドラム１の内部に退避された状態でドラム１の回転が行われる。

そして、切断刃３３によるフィルム２０１ｂの切断が行われる場合には、切断刃３３が巻芯供給位置Ｐ１に到達する前に、図８に示すように、予めピストン３４３および３５３が作動される。具体的には、シリンダ３４３ａに供給されるエアによってピストン３４３が他方側（Ｘ１方向側）に移動され、そのピストン３４３に連れてピストン３５３が一方側（Ｘ２方向側）に移動される。これにより、ピストン３４３のストッパ部３４３ｃと係合部３１ｄとの係合が解除され、リンク機構３１ａおよび３１ｂが他方側に移動可能な状態になる。

また、ピストン３４３のローラ３４３ｄが軸方向においてレバー部３４１ｂと対応する位置に配置されるとともに、ピストン３５３のローラ３５３ｃが軸方向においてレバー部３５１ｂと対応する位置に配置される。これにより、ドラム１がＲ１方向に回転され、切断刃３３が巻芯供給位置Ｐ１に到達すると、図９に示すように、ドラム１とともに回転するローラ３５３ｃがカム部材３５１のレバー部３５１ｂに当接し、カム部材３５１が付勢部材３５２の付勢力に抗して回動され始める。また、図１０に示すように、ドラム１とともに回転するローラ３４３ｄがカム部材３４１のレバー部３４１ｂに当接し、カム部材３４１が付勢部材３４２の付勢力に抗して回動される。これにより、カム部材３４１のカム部３４１ａが径方向外側に移動され、そのカム部３４１ａがローラ３４４の回転軌跡に現れるので、そのカム部３４１ａにローラ３４４が乗り上がる。これにより、リンク機構３１ａおよび３１ｂが付勢部材３２ａおよび３２ｂの付勢力に抗して他方側に移動され、切断刃３３が突出され始める。

そして、ドラム１がＲ１方向に約２５度回転されると、図１１に示すように、ローラ３５３ｃによりカム部材３５１がさらに回動され、図１２に示すように、ローラ３４３ｄによりカム部材３４１がさらに回動される。そして、ローラ３４４がカム部３４１ａのピークに乗り上がり、リンク機構３１ａおよび３１ｂが他方側に移動され、切断刃３３が最も突出された状態になる。このように、ドラム１の外周面から切断刃３３が突出されることにより、フィルム２０１ｂが切断される。なお、このとき、図１１に示すように、カム部材３５１のカム部３５１ａが径方向外側に移動され、そのカム部３５１ａがローラ３５４の回転軌跡に現れており、ローラ３５４にカム部３５１ａが作用する直前の状態になっている。

次に、ドラム１がＲ１方向に約１０度回転されると、図１３に示すように、カム部３５１ａにローラ３５４が乗り上がり、リンク機構３１ａおよび３１ｂが一方側に移動される。このため、開口部１３ａを介して外周面から突出された切断刃３３が内側へと引き込まれる。なお、このとき、図１４に示すように、突出機構部３４のローラ３４４はカム部３４１ａを乗り越えている。

その後、ドラム１がＲ１方向に約１０度回転され、切断刃３３が巻取位置Ｐ２に到達すると、図１５に示すように、ローラ３５４がカム部３５１ａのピークに乗り上がり、リンク機構３１ａおよび３１ｂが一方側に移動される。これにより、切断刃３３がドラム１の内部に退避される。このとき、リンク機構３１ａがストッパ部１２３ａに押し付けられるとともに、リンク機構３１ｂがストッパ部１２３ｂ（図１６参照）に押し付けられている。この状態で、ピストン３４３および３５３が非作動状態に切り替えられ、ピストン３４３のストッパ部３４３ｃにリンク機構３１ａの係合部３１ｄが係合される。

上記したように、切断機構３では、切断刃３３の突出動作（径方向外側への移動）と、切断刃３３の退避動作（径方向内側への移動）とが連続的に行われることにより、フィルム２０１ｂが切断される。この突出動作および退避動作は、巻芯供給位置Ｐ１と巻取位置Ｐ２との間で行われるように構成されている。なお、突出動作は、ローラ３４４がカム部３４１ａに乗り上がり、リンク機構３１ａおよび３１ｂが他方側に移動されることにより行われる。退避動作は、ローラ３５４がカム部３５１ａに乗り上がり、リンク機構３１ａおよび３１ｂが一方側に移動されることにより行われる。すなわち、ローラ３４４がカム部３４１ａに乗り上がった後に、ローラ３５４がカム部３５１ａに乗り上がるように構成されている。

−効果−
本実施形態では、上記のように、退避機構部３５を設けることによって、突出機構部３４によりリンク機構３１ａおよび３１ｂが他方側に移動されて切断刃３３が突出された後に、退避機構部３５によりリンク機構３１ａおよび３１ｂを一方側に移動させることができる。すなわち、リンク機構３１ａおよび３１ｂの一方側への移動（復帰）を退避機構部３５により強制的に行うことができるので、リンク機構３１ａおよび３１ｂを短時間で復帰させることができる。つまり、切断刃３３が巻取位置Ｐ２に到達する際に、退避動作を確実に完了させることができる。したがって、巻芯１５０を交換する際のドラム１の回転速度（交換時速度）の向上を図ることができるので、生産性（所定長のフィルム２０１ｂが巻き取られた巻芯１５０の単位時間当たりの作成本数）の向上を図ることができる。

また、本実施形態では、ピストン３４３および３５３を連結部材３６で連結することによって、ピストン３４３および３５３を連動させることができるので、ピストン３４３および３５３を個別に駆動させる場合に比べて部品点数の削減を図ることができる。

また、本実施形態では、ピストン３４３にストッパ部３４３ｃを設けることによって、ピストン３４３の非作動時にはストッパ部３４３ｃによりリンク機構３１ａおよび３１ｂの他方側への移動を規制するとともに、ピストン３４３の作動時にはストッパ部３４３ｃによる移動規制を解除することができる。

−他の実施形態−
なお、今回開示した実施形態は、すべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、本発明の技術的範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

たとえば、本実施形態では、ターレット機構２に８個のチャック機構２１が設けられる例を示したが、これに限らず、ターレット機構に複数のチャック機構が設けられていればよい。

また、本実施形態では、突出機構部３４のピストン３４３がエアによって駆動され、退避機構部３５のピストン３５３が突出機構部３４のピストン３４３に連動される例を示したが、これに限らず、退避機構部のピストンがエアによって駆動され、突出機構部のピストンが退避機構部のピストンに連動されるようにしてもよい。

１ ドラム
２ ターレット機構
３ 切断機構
６ａ フレーム
６ｂ フレーム
３１ａ リンク機構
３１ｂ リンク機構
３３ 切断刃
３４ 突出機構部
３５ 退避機構部
１００ 巻取装置
１５０ 巻芯
２０１ｂ フィルム
３４１ カム部材（第１カム部材）
３４３ ピストン（第１スライド部材）
３４３ｃ ストッパ部
３４４ ローラ（第１ローラ）
３５１ カム部材（第２カム部材）
３５３ ピストン（第２スライド部材）
３５４ ローラ（第２ローラ）

Claims (3)

1. フィルムが供給されるドラムと、巻芯を前記ドラム側に押し付けるターレット機構と、前記ドラムおよび前記ターレット機構が相対回転可能に設けられたフレームとを備え、前記ドラムの回転によって巻芯が連れ回されることによりその巻芯にフィルムが巻き取られるように構成された巻取装置であって、
   前記ドラムの内部に配置され、巻芯が交換される場合にフィルムを切断する切断機構を備え、
   前記切断機構は、前記ドラムに揺動可能に設けられたリンク機構と、前記リンク機構に設けられた切断刃とを含み、前記リンク機構が一方側に配置された場合に前記切断刃が前記ドラムの内部に配置されるとともに、前記リンク機構が他方側に移動された場合に前記切断刃が前記ドラムの外周面から突出してフィルムを切断するように構成されており、前記リンク機構を前記他方側に移動させるための突出機構部と、前記リンク機構を前記一方側に移動させるための退避機構部とをさらに含み、
   前記突出機構部は、前記フレームに回動可能に設けられた第１カム部材と、前記ドラムに設けられた第１スライド部材と、前記リンク機構に回転可能に設けられた第１ローラとを含み、前記第１スライド部材が移動された場合に、前記ドラムとともに回転する前記第１スライド部材によって前記第１カム部材が回動されることにより、前記ドラムとともに回転する前記第１ローラが前記第１カム部材に乗ることによって、前記リンク機構が前記他方側に移動されるように構成され、
   前記退避機構部は、前記フレームに回動可能に設けられた第２カム部材と、前記ドラムに設けられた第２スライド部材と、前記リンク機構に回転可能に設けられた第２ローラとを含み、前記第２スライド部材が移動された場合に、前記ドラムとともに回転する前記第２スライド部材によって前記第２カム部材が回動されることにより、前記ドラムとともに回転する前記第２ローラが前記第２カム部材に乗ることによって、前記リンク機構が前記一方側に移動されるように構成されていることを特徴とする巻取装置。
2. 請求項１に記載の巻取装置において、
   前記第１スライド部材および前記第２スライド部材は連結されており、前記第１スライド部材が移動される場合に、前記第２スライド部材が前記第１スライド部材と連動して移動されるように構成されていることを特徴とする巻取装置。
3. 請求項１または２に記載の巻取装置において、
   前記第１スライド部材には、前記リンク機構の前記他方側への移動を規制するストッパ部が設けられていることを特徴とする巻取装置。

Images