JP2005247545A

JP2005247545A - 帯状物接続装置

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Publication number: JP2005247545A
Application number: JP2004062768A
Authority: JP
Inventors: Kazuya Ninomiya; 和也二宮; Junya Nakajima; 潤也中島
Original assignee: Shibuya Kogyo Co Ltd
Current assignee: Shibuya Corp
Priority date: 2004-03-05
Filing date: 2004-03-05
Publication date: 2005-09-15
Anticipated expiration: 2024-03-05
Also published as: JP4396329B2

Abstract

【課題】使用中のフィルム２の後端部を切り離した切断片を吸着して除去する際に、吸着面５６ｂから確実に剥離できるようにする。。
【解決手段】フィルム２、２０の走行経路の一方の側に、フィルム２、２０を吸着して支持する上下のバキュームブロック３８、４０を、吸着位置と非吸着位置とに移動可能に配置するとともに、これらバキュームブロック３８、４０の中間に、水平方向に移動してフィルム２、２０を切断するカッター４０を設ける。また、フィルム走行経路の逆側に、除去手段５０を回転可能に配置する。除去手段５０の吸着面５６ｂに２本の縦溝５６ｅが形成されるとともに、除去手段５０の回転経路の途中に、前記溝５６ｅ内に入り込む剥離用の爪５８を配置する。使用中のフィルム２の後端部を切り離して前記吸着面５６ｂで吸着し、回転させると、溝５６ｅ内に爪５８が入り込んでフィルム２の切断片を強制的に剥離する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ロール状に巻かれた帯状物（例えば、アルミや樹脂のフィルム、樹脂テープ、樹脂や紙のラベルロール等）を送り出して使用する機械において、使用中の帯状物がなくなったときに新しい帯状物と交換するために、これら両帯状物の端部同士を突き合わせて位置決めをした後接続する帯状物接続装置に関するものである。

ロール状に巻いたフィルム等の薄い帯状物を繰り出して、物品の包装や、その他の処理を行う装置が従来から広く用いられている。このような装置では、一巻のロールが終了する毎に別のロールに交換をすると、その都度装置を停止しなければならず、生産効率が悪いため、使用中のロールと並べて予備のロールを設置しておき、使用中のロールが終了する時点で、その使用中のロールの末端に予備のロールの先端を接続して連続的に運転できるようにすることが好ましい。このように使用中の帯状物と新しい交換用の帯状物とを接続する帯状物接続装置はすでに知られている（例えば、特許文献１参照）。

前記特許文献１に記載された帯状物接続装置は、先行する帯状物（この文献では使用中のフィルムと呼んでいる、以下同様）の末端を保持して位置決めを行う使用フィルム保持部と、新規な帯状物（予備フィルム）の先端を保持して位置決めを行う予備フィルム保持部と、これら使用フィルム保持部と予備フィルム保持部の間に配置されて、両フィルムを切断するカッターと、接続テープの貼り付け位置に配置されて、両フィルムに接続テープを接着して接続する接続テープ圧着ヘッドが設けられている。さらに、予備フィルムの先端部を吸着して切断された不要部分を除去するための予備フィルム不要部除去シリンダと、使用フィルムの末端部を吸着して切断された不要部分を除去するための使用フィルム不要部除去シリンダとが設けられている。これら不要部除去シリンダは、それぞれ吸着パッドによってフィルムを吸着し、このフィルムが切断された後、不要部（フィルム切断片）を保持したまま後退し、さらに、バキュームを遮断して切断された不要部を解放するようになっている。
特開２００２−３０２９号公報（第３−６頁、図２）

前記帯状物接続装置では、装置の設置環境（特に湿度の影響）やフィルムの材質等により、静電気を帯びやすい状況になる場合があり、このような場合には、真空を破壊するだけではフィルムの切断された部分が吸着パッドから剥離しないおそれがあった。

本発明は、先行する帯状物の後端部と、新規な帯状物の先端部とを接続する帯状物接続装置において、前記帯状物を切断する切断手段と、帯状物の切断片を吸着して除去する除去手段とを備え、前記除去手段の、帯状物を吸着する吸着面の表面に溝を形成するとともに、この吸着面の溝に入り込んで、吸着面に吸着された切断片を剥がし取る剥離手段を設けたことを特徴とするものである。

本発明の帯状物接続装置は、静電気等の影響がある場合でも、切り離されて吸着部に吸着されている帯状物の切断片を、その吸着部から確実に剥離することができるという利点がある。

帯状物を吸着して除去する除去手段の、帯状物を吸着する面に溝を形成するとともに、この溝に入り込んで前記吸着面に吸着されている帯状物の切断片を剥がし取る剥離手段を設けるという簡単な構成で、帯状物の切断片を確実に除去するという目的を達成することができる。、

以下、図面に示す実施例により本発明を説明する。図１は本発明の一実施例に係る帯状物接続装置を備えた包装機等の機械の帯状物供給部の構成を示す側面図、図２は前記帯状物接続装置の要部を示す平面図である。この機械では、ロール状に巻かれたフィルム（帯状物）２がロール保持部４に回転自在に保持され、このフィルムロール２から引き出されたフィルム２が直線状の取り出しガイド６間を通って一対の導入ローラ８、８により繰り出されて下流側の帯状物接続装置（全体を符号１で示す）に送られる。このフィルム２は、通常の運転中は、帯状物接続装置１をそのまま通過し、下流側のガイドローラ１０およびアキュームローラ１２を介してアキューム部１４に導入された後、さらにアキューム部１４の下流側に設置されたガイドローラ１６等を介して物品の包装等の処理を行う処理部に送られる。

前記ロール保持部４（以下、第１ロール保持部と呼ぶ）は、前記取り出しガイド６とともに回転機構１８に取り付けられて回転できるようになっている。さらにこの回転機構１８には、第１ロール保持部４と対称の位置に、交換用の別のフィルムロール２０を保持する第２ロール保持部２２が設けられており、前記第１ロール保持部４に保持されているフィルムロール２がすべて繰り出されて終了したときに、その後端部に、この交換用の新しいフィルムロール２０（予備フィルムロール）から引き出したフィルム２０の先端部を接続することにより、包装機等の機械を停止させずに連続的に運転することができるようにしている。

第２ロール保持部２２には、前記第１ロール保持部４の取り出しガイド６（以下、第１取り出しガイドと呼ぶ）と逆方向を向いた第２の取り出しガイド２４が設けられており、この第２ロール保持部２２に保持されているフィルムロール２０から引き出されたフィルム２０は、この第２の取り出しガイド２４を介して、前記帯状物接続装置１に送られるようになっている。これら第１ロール保持部４および第２ロール保持部２２には、それぞれ装填装置２６、２８およびローラ３０、３２が設けられている。新しいフィルムロール２０は、ロール状に巻かれたフィルム２０の先端がテープによってこのロールの外周面に止められており、この新しいロールからフィルム２０が引き出される際には、前記装填装置２８でテープを切断し第２取り出しガイド２４間に送り込んで準備状態にして待機している。

これら二つのロール保持部４、２２と前記アキュームローラ１２との間に、使用中のフィルム２の後端部と予備の新しいフィルム２０の先端部との接続を行う帯状物接続装置１が設けられている。使用中のフィルム２が終了したときに、この帯状物接続装置１において、その後端部と、導入ローラ８、８を介して繰り出された予備の新しいフィルム２０の先端部とを接続する。

なお、図１の左側に位置する第１ロール保持部４に保持されているフィルムロール２を使用しているときには、この第１ロール保持部４側の第１取り出しガイド６を前記帯状物接続装置１の方向（図１の上方）に向けて、引き出されたフィルム２を下流側に送り出している。一方、図１の右側の第２ロール保持部２２に保持されているフィルムロール２０は交換用の予備のフィルムとなり、第２取り出しガイド２４が前記第１取り出しガイド６と逆方向を向いている。従って、第１ロール保持部４のフィルムロール２が終了すると、回転機構１８により、これら第１および第２ロール保持部４、２２を１８０度回転させて、図１の右側に位置していたフィルムロール２０を左側のフィルムロール２の位置に移動させて使用するようになっている。この左側のフィルムロール２０を使用している間に、右側に移動した第１ロール保持部４に新しいフィルムロール２をセットして、前記と同様に第１取り出しガイド６まで引き出して準備状態にしておく。

次に、帯状物接続装置１の構成について説明する。この帯状物接続装置１は、前記フィルムロール２から引き出されてアキューム部１４に送られるフィルム（帯状物）２を案内する垂直な下部ガイド３４と上部ガイド３６を備えている。これら下部ガイド３４と上部ガイド３６間の空間Ａが、フィルム２の切断・接続部になっており、先行する使用中のフィルム２の後端部と、新たに供給される後続のフィルム２０の先端部をそれぞれ切断して除去した後、これら両フィルム２、２０の端部同士を突き合わせて接続を行う。

前記下部ガイド３４および上部ガイド３６に案内されて走行するフィルム２、２０の走行経路の一方の側（図１の右側）に、フィルム２、２０の切断および接続を行う際に、これらフィルム２、２０を吸着して支持する上部バキュームブロック３８と下部バキュームブロック４０が設けられている。これら両バキュームブロック３８、４０は、フィルム２、２０の走行経路側を向いた吸着面（図１の左側の面）に、図示しないバキューム源に接続されるバキューム孔（図示せず）が設けられて、フィルム２、２０を吸着できるようになっている。

上下のバキュームブロック３８、４０は、それぞれエアシリンダ４２、４４によって、フィルム２、２０を吸着する位置と非吸着位置（図１に示す位置）との間で進退動できるようになっている。この実施例では、上下のエアシリンダ４２、４４がそれぞれ斜め方向に配置されており、両エアシリンダ４２、４４が作動してバキュームブロック３８、４０を前進させると、上下のバキュームブロック３８、４０が互いに接近するとともに、その吸着面が前記フィルム２、２０と同一面上に位置し、後退させると、両バキュームブロック３８、４０が互いに離隔するとともに、吸着面がフィルム２、２０の走行経路から離れるようになっている。なお、両バキュームブロック３８、４０が前進した状態の時に、これら両バキュームブロック３８、４０の互いに対向する面の間に、後に説明するカッター４６が通過する間隙が形成される。

上部バキュームブロック３８と下部バキュームブロック４０の中間の高さに、前記フィルム２、２０を切断するカッター４６が配置されている。このカッター４６は、水平に支持され、その歯先をフィルム２、２０の逆の面側（図１の左側）に突出させた状態で、スライドレール４８に案内されて水平方向に往復移動するようになっている。

フィルム２、２０の走行経路を挟んで、上下のスライドブロック３８、４０およびカッター４６が配置されている側と逆側（図１の左側）に、フィルム２、２０を切断する際にこのフィルム２、２０を支持するとともに、使用しているフィルム２の後端部を切り離した切断片を吸着して除去する除去手段５０が設けられている。この除去手段５０は、エアシリンダ５２のピストンロッド５４に取り付けられて進退動する当接部５６を有しており、図２および図３に示すように、この当接部５６の前面に、複数のバキューム孔５６ａが開口する吸着面５６ｂが形成されている。

前記当接部５６の前面の高さ方向の中央部に、フィルム２、２０の切断時にカッター４６の先端部が通過する水平溝５６ｃが形成されている。この水平溝５６ｃの下側に、前記バキューム孔５６ａが開口する吸着面５６ｂが形成されており、水平溝５６ｃの上側は平坦面５６ｄになっている。さらに、当接部５６の前面には、後に説明するフィルム剥離用の爪５８が進入可能な縦方向の２本の溝５６ｅ、５６ｅが設けられている。

また、除去手段５０は、回転機構６０に取り付けられて回転できるようになっている。従って、フィルム２、２０を切断する時には、回転機構６０によって当接部５６の前面の吸着面５６ｂおよび平坦面５６ｄを前記カッター４６と対向する方向に向けた状態で、エアシリンダ５２を作動させることにより当接部５６を前進させてその前面（吸着面５６ｂと平坦面５６ｄ）をフィルム２、２０に密着させ、前記上下のバキュームブロック３８、４０との間に挟持する。

前記除去手段５０が回転機構６０によって回転される際に、前記当接部５６の吸着面５６ｂが通過する回転経路上に、吸着面５６ｂが吸着して保持しているフィルム２の切断片を剥離する剥離手段としての爪５８が設けられている。この実施例では、前記吸着面５６ｂに形成されている２本の縦溝５６ｅの位置と対応する位置に一対の爪５８、５８が固定配置されている。吸着面５６ｂにフィルム２の切断片を吸着した当接部５６を、除去手段５０のエアシリンダ５２の作動により後退させた状態にし、回転機構６０によってこの除去手段５０を回転させると、当接部５６の回転に伴って剥離用の爪５８、５８が吸着面５６ｂに形成されている縦溝５６ｅ内に入り込んで、吸着面５６ｂに吸着されているフィルム２の切断片を剥離する。剥離用の爪５８、５８の下方には、吸着面５６ｂから剥離されたフィルム２の切断片を回収する回収トレイ６１が配置されている。なお、剥離用の爪５８、５８および縦溝５６ｅの数は２本に限らないことはいうまでもない。

切り離されたフィルム２の切断片を除去する除去手段５０が取り付けられている回転機構６０には、前記除去手段５０と逆方向を向けて、フィルム接続手段６２が取り付けられている。この接続手段６２は、エアシリンダ６４のピストンロッド６６に固定された接続テープ吸着部６８を備えており、この吸着部６８が保持している接続テープを、先行するフィルム２と後続の新しいフィルム２０との突き合わせ部に貼り付けることにより、これらのフィルム２、２０を接続する。

除去手段５０の吸着面５６ｂがフィルム２、２０側を向いているときには、接続手段６０の接続テープ吸着部６８が前記吸着面５６ｂの１８０度後方側を向いており、この方向を向いた状態の接続テープ吸着部６８と向かい合う位置に、接続テープの供給装置７０が設けられている。

前記除去手段５０では、先行するフィルム２の後端部を切り離した切断片を除去するようになっているが、この除去手段５０（以下、第１除去手段と呼ぶ）と別に、新しいフィルム２０の先端部を切り離した切断片を除去する第２の除去手段７２が設けられている。この第２の除去手段７２は、前記第１の除去手段５０および接続手段６２の上方に、円弧状に配置された案内ガイド７４と、一対の送りローラ７６、７６とを備えており、下方から送られてきた新しいフィルム２０の先端から切り離されて案内ガイド７４上に送り込まれたフィルム２０の切断片を送りローラ７６、７６によって送り出して、案内ガイド７４の下流端の下方に配置された回収ボックス７８に捨てるようになっている。

帯状物接続装置１には、使用しているフィルム２が第１ロール保持部４からすべて引き出されて、後端部が導入されてきたときに、この後端部を検出するセンサ（図示せず）が設けられており、このセンサが後端部を検出すると、使用しているフィルム２の送りを停止させるようになっている。

以上の構成に係る帯状物接続装置１の作動について、前記図１〜図３および図４（ａ）〜（ｆ）により説明する。この実施例では、２つのロール保持部４、２２のうち、取り出しガイド（第１取り出しガイド）６が上方の帯状物接続装置１側を向いている第１ロール保持部４に保持されているフィルムロール２が現在使用中のフィルム２であり、このフィルムロール２から引き出されたフィルム２が、第１取り出しガイド６を通り、導入ローラ８、８によって帯状物接続装置１内に導入されている。通常の運転中は、フィルム２が下部ガイド３４および上部ガイド３６に案内されてこの帯状物接続装置１内を通過し、ガイドローラ１０およびアキュームローラ１２を介してアキューム部１４に導入された後、下流側のローラ１６等を介して図示しない包装器等の処理機に送られている。

第１ロール保持部４に保持されているフィルムロール２が使用されている間に、第２のロール保持部２２に予備のフィルムロール２０がセットされる。ロール状に巻かれたフィルム２０の先端は、そのロールの外面にテープで止められており、装填装置２８でそのテープを切断してフィルム２０の先端を第２取り出しガイド２４に送り込んで準備状態にしておく。

使用中のフィルム２が第１ロール保持部４からすべて繰り出されてその後端部が使用フィルム２の後端部を検出するセンサ（図示せず）の位置に到達して検出されると、アキューム用ローラ１２の回転を停止してフィルム２の送りを止める（図４（ａ）参照）。以後は、この先行する使用中のフィルム２の後端部と、後から送られてくる新規な予備フィルム２０の先端部とが接続されるまでは、アキューム部１４にアキュームしたフィルム２を送り出して、この機械の運転を継続する。

使用しているフィルム２の送りが停止した後、第１除去手段５０のエアシリンダ５２を作動させて当接部５６をフィルム２の方向に前進させ、フィルム２の後端部を吸着させる。また、フィルム２、２０の走行経路の逆側に配置されている上下のバキュームブロック３８、４０のエアシリンダ４２、４４を作動させて、上下のバキュームブロック３８、４０を前進させ、フィルム２の後端部の前記除去手段５０が吸着した面と逆側の面を吸着させるとともに、フィルム２を第１除去手段５０の当接部５６に形成されている吸着面５６ｂおよび平坦面５６ｄに押し付ける。除去手段５０の吸着面５６ｂおよび平坦面５６ｄと、上下のバキュームブロック３８、４０とによって前記使用中のフィルム２の後端部を挟み込んだ状態で、カッター４６を水平方向に移動させてフィルム２の後端部を切断する（図４（ｂ）参照）。

使用中のフィルム２の後端部を切断した後、第１除去手段５０のエアシリンダ５２によって当接部５６を後退させるとともに、下部バキュームブロック４０のバキュームを遮断し、エアシリンダ４４によってこのバキュームブロック４０を後退させる。使用されているフィルム２の後端部から切り離された切断片は、第１除去手段５０の当接部５６に形成された吸着面５６ｂに吸着されて後退する。一方、上部バキュームブロック３８は、切断時と同じ位置で、先行するフィルム２の端部（切り離された後端部を除いた端部）を吸着した状態のまま停止している。その後、回転機構６０によって第１除去手段５０を図１の時計回り方向に回転させる。

回転機構６０の動作によって第１除去手段５０が回転していくと、その回転経路の途中に剥離手段としての一対の爪５８、５８が配置されており、これらの爪５８、５８が第１除去手段５０の当接部５６の前面に形成されている２本の溝５６ｅ、５６ｅ内に入り込み、吸着面５６ｂに吸着されているフィルム２の切断片を剥離する（図４（ｃ）参照）。剥離された切断片は下方の回収トレイ６１に回収される。このように２本の剥離用の爪５８、５８によって強制的に剥ぎ取るので、フィルム２の切断片を確実に除去することができる。なお、爪５８、５８によってフィルム２の切断片を剥離する際に、当接部５６のバキュームを遮断して吸着を解放し、正圧を入れるようにしても良い。この場合には、フィルム２の切断片をより確実に除去することができる。

先行するフィルム２の後端部から切り離した切断片を除去した後、回転機構６０により第１除去手段５０を逆回転（反時計回り方向の回転）させて、当接部５６の吸着面５６ｂおよび平坦面５６ｄをフィルム２、２０の走行経路方向に再び向ける。続いて、新しいフィルム２０をこの帯状物接続装置１内に導入する。前記第１ロール保持部４に保持されていた使用中のフィルムロール２はすでにすべて繰り出されており、回転機構１８によって第２ロール保持部２２に保持されている新しいフィルムロール２０を、前記第１ロール保持部４に保持されていたフィルムロール２の位置（図１の左側）に移動させる。第２のフィルムロール２０から引き出されて第２の取り出しガイド２４内に待機していた新しいフィルム２０が、導入ローラ８、８によってフィルム２、２０の切断・接続位置Ａに送られる。前述のように新しいフィルムロール２０は、フィルム２０の先端部がロールの外面にテープで止められており、このテープを装填装置２８によって切断して引き出されるので、ロール約１周分の位置にテープの残りが張り付いている。従って、このテープの残りが張り付いている位置までは使用できないため、新しいフィルム２０をそのロール１周分だけ余分に繰り出して、第２除去手段７２の円弧状案内ガイド７４方向に送る（図４（ｄ）参照）。

次に、下部バキュームブロック４０をエアシリンダ４４によって前進（上昇しつつフィルム２０方向に移動）させ、新しいフィルム２０に接触させて吸着するとともに、第１除去手段５０のエアシリンダ５２を作動させて当接部５６をフィルム２、２０方向に前進させ、当接部５６の吸着面５６ｂおよび平坦面５６ｄと、上下のバキュームブロック３８、４０とにより、新しいフィルム２０を両側から吸着するとともに挟み込む。この状態で、カッター４６を水平方向に移動させると、新しいフィルム２０の先端部側が切断される（図４（ｅ）参照）。図３に示すように、除去手段５０の当接部５６に形成されている吸着面５６ｂは、カッター４６が通過する溝５６ｃの下側にだけバキューム孔５６ａが形成され、上部側（平坦面５６ｄ）には設けられていないので、新しいフィルム２０が切断されると、切り離された先端部側の切断片は、案内ガイド７４に案内され、送りローラ７６、７６に送られて回収ボックス７８に捨てられる。

前記のように先行するフィルム２の後端部を切断し、その切断片を第１除去手段５０によって除去した後、この先行するフィルム２の後端部（切断された残りの部分の後端部）を上部バキュームブロック３８によって保持した状態のまま、新しいフィルム２０の先端部を切断し、その切断片を第２除去手段７２によって除去すると、これら両フィルム２、２０は、同一のカッター４６によって同位置で切断されているので、切断された端部同士が正確に突き合わされた状態になる。

続いて、第１除去手段５０のバキュームを解除して吸着面５６ｂによるフィルム２０の吸着を解除するとともに、シリンダ５２を作動させて当接部５６を後退させる。一方、接続手段６２のエアシリンダ６４によって接続テープ吸着部６８を前進させて、接続テープ供給装置７０から接続テープを受け取る。その後、回転機構６０によって第１除去手段５０および接続手段６２を１８０度回転させ、接続手段６２の接続テープ吸着部６８をフィルム２、２０側に向ける。次に、接続手段６２のエアシリンダ６４を作動させて、接続テープ吸着部６８を前進させ、使用したフィルム２の後端部と新しいフィルム２０の先端部との突き合わせ部に接続テープを貼り付けて、これら両テープ２、２０を接続する（図４（ｆ）参照）。使用済みのフィルム２と新たに使用されるフィルム２０との接続を完了した後、再びフィルム２、２０の送りを開始して通常の運転に戻る。

帯状物接続装置を備えた包装機等の装置の、帯状物供給部を示す側面図である。（実施例１）前記帯状物接続装置に設けられた除去手段の要部を示す平面図である。前記除去手段の当接部を示す斜視図である。図（ａ）〜図（ｆ）は、前記帯状物接続装置の作動を順次示す説明図である。

符号の説明

１帯状物接続装置
２先行する帯状物（フィルム）
２０新規な帯状物（フィルム）
４６切断手段（カッター）
５０除去手段（第１除去手段）
５６ｂ吸着面
５６ｅ吸着面の溝（縦溝）
５８剥離手段（爪）

Claims

先行する帯状物の後端部と、新規な帯状物の先端部とを接続する帯状物接続装置において、
前記帯状物を切断する切断手段と、帯状物の切断片を吸着して除去する除去手段とを備え、前記除去手段の、帯状物を吸着する吸着面の表面に溝を形成するとともに、この吸着面の溝に入り込んで、吸着面に吸着された切断片を剥がし取る剥離手段を設けたことを特徴とする帯状物接続装置。