JP4593138B2

JP4593138B2 - フイルム自動切換装置

Info

Publication number: JP4593138B2
Application number: JP2004089512A
Authority: JP
Inventors: 泰人宮澤; 浩介酒井; 直貴横山
Original assignee: Taisei Lamick Co Ltd
Current assignee: Taisei Lamick Co Ltd
Priority date: 2003-10-20
Filing date: 2004-03-25
Publication date: 2010-12-08
Anticipated expiration: 2024-03-25
Also published as: JP2005145559A; WO2005037650A1

Description

本発明は、たとえばロール状に巻かれたフイルムロールからフイルムを引き出し移送して連続包装を行う包装機などに適用され、特に包装機を停止させることなく連続的な運転を可能とするフイルムの自動切換装置に関するものである。

従来、充填包装機やストレッチ包装機等に使用されているフイルムは、ロール状に巻かれたフイルムロールのフイルムが消費されて無くなると、人手により包装機を停止して新しいフイルムロールと取り換えて再び包装機を運転していた。この際、フイルムロールのフイルムが全て引き出され、包装機に供給されるフイルムが空の状態になってしまうと、一般的な包装機においては、新しいフイルムロールを再度セットして、フイルムの始端部を引き出し、複数のフイルム送りローラー，折り返し部，シールローラやカッターの間にフイルムを引き回すという煩雑な作業を再度繰り返して行わねばならないという問題があるため、フイルムが無くなる前に事前に機械を停止して新しいフイルムロールと取り換えて再び機械を運転させていた。このためフイルムロールの交換時は包装作業ができなくなり、包装の作業能率を低下させる原因となっていた。また最近のオートメーション化により物品の包装から計数，梱包，出荷までライン化している状況下において、包装機の停止は全ラインの効率低下につながるという問題もある。

そこで、供給中のフイルムロールとは別に予備のフイルムロールを予め包装機にセットしておき、この予備のフイルムロールからフイルムの始端部を繰出してフイルム接続部箇所に隣接して設けた保持部材により停止状態に支持して待機させ、前記供給中のフイルムロールのフイルムが消費されてしまった時、それを検知して供給中のフイルムの終端部と待機中のフイルムの始端部とを前記フイルム接続部箇所にてフイルム同士を接続させて機械を停止させることなく連続してフイルムを供給するようにしたフイルム自動切換装置が提案されている。（たとえば、特許文献１，特許文献２を参照。）
実公平３−４８００９号公報実公昭６２−３１３８１号公報

特許文献１および特許文献２によるフイルム切換装置においては、供給フイルムロールのフイルムと予備フイルムロールのフイルムの接続手段として熱溶着装置を設け、供給中のフイルムロールのフイルムが所定量消費されたことを検知するとシール部材を作動して互いに密着させて供給中のフイルムと待機中のフイルムとを溶着して、フイルム接続を行うと同時に、新しいフイルムロールに切り換えるようにしている。

前述したようにフイルムの接続時において、今まで供給されていたフイルムの余剰部分を取り除く手段としては、その余剰部分を取り除くための切断刃を熱溶着装置に隣接して設けて余剰部分を切り離すようにしたり、特許文献１のように熱溶着装置によって溶融されたフイルムの余剰部分を手作業にて取り除いたりあるいは特許文献２に示されているように、フイルムが無くなったフイルムロールのロール芯を別の位置へと移動（落下）することにより、今まで繋がっていたフイルムの余剰部分にテンションを加えて熱溶着装置によるフイルムの溶融箇所から自動的に切り離すように構成している。

しかしながら、前者の場合にあっては、熱溶着装置に加えて隣接した位置に専用の切断刃を設けて余剰部分を切断して取り除くようにする必要があるため、構造的に煩雑となりやすく、フイルムの切れが悪くなった際には、切断刃の刃先を交換する必要もある。また特許文献１のように、手作業にて熱溶着装置によって溶融した箇所を手作業にて余剰部分を取り除く必要があるため手間がかかるという問題がある。また後者である特許文献２などにあっては、フイルムの余剰部分の切り離しの手段としてフイルムロールの切り換えと同時に、自動的にロール芯を下側へと落下させる動作に合わせて余剰部分であるフイルムにテンションを加えて溶融している箇所から分断するようにしているが、時として、ロール芯の落下の動きに連れてロール自体が回転して落下してしまうことがあり、この回転によってフイルムが緩んでしまい所定のテンションが加わらない場合があり、分断すべき箇所が繋がった状態となってしまうことがある。このため、人手により余剰部分であるフイルムを引っ張ることで供給側のフイルムと余剰部分であるフイルムとを分離することによって余剰部分のフイルムを取り除く必要がある。

本発明は、従来の問題点に着目し、確実なフィルムの接続による切換えを可能とし連続してフィルムを移送できるフィルム自動切換装置を提供することを目的とするものであって、一方のフィルムロール側を供給位置にて供給状態とし、他方のフィルムロール側を待機位置にて待機状態として前記各フィルムロールのフィルムを繰り出し案内可能に着脱自在に支持するフィルム供給部と、前記フィルム供給部から繰り出される待機フィルムロールのフィルム始端部側を引き出し案内状態にて仮止め支持する待機フィルム保持部と、前記待機フィルム保持部の位置からフィルムの上流側の位置にて前記供給フィルムロールのフィルムの終端部側と前記待機フィルムロールのフィルムの始端部側とを熱溶着により接続し、かつ前記供給フィルムロールの終端部側に位置するフィルムの余剰部分を溶断可能とする熱溶着・溶断機構からなるフィルム接続部と、前記フィルム接続部による前記供給フィルムロールのフィルムの終端部側と前記待機フィルムロールのフィルムの始端部側との熱溶着時に前記供給フィルムロールのフィルムの余剰部分を分離可能とするフィルム端切り離し部と、を備えてなり、前記フィルム端切り離し部は、前記供給フィルムロールのフィルムの余剰部分を押し込み分離するための押し込み部材が前後動可能に設けられたものであることを特徴とするフィルム自動切換装置である。（請求項１）

また、前記フィルム端切り離し部の押し込み部材の先端部は、前記供給フィルムロールのフィルムの余剰部分に対して接触する角度を変更可能に設けてなることを特徴とするフィルム自動切換装置である。（請求項２）

また、前記フィルム供給部には、前記フィルム接続部による前記待機フィルムロールのフィルムと前記供給フィルムロールのフィルムとの接続動作に当たり、該供給フィルムロールと該待機フィルムロールとを支持する支持枠を、それの中央位置に設けられた回転支軸を介して回転可能に支持すると共に、その支持枠の回転によって搬出側となる前記待機フィルムロールを、前記フィルムロール供給状態側へと移行させるローテーション機構
が設けられていることを特徴とするフィルム自動切換装置である。（請求項３）

また、前記フィルムの条件に合わせて前記熱溶着・溶断機構からなるフィルム接続部の通電磁管を設定してなることを特徴とするフィルム自動切換装置である。（請求項４）

本発明によるフイルム自動切換装置においては、供給フイルムロールのフイルムの終端部側と待機フイルムロールのフイルムの始端部側とを熱溶着により接続し、かつ供給フイルムロールの終端側に位置するフイルムの余剰部分を溶断可能とする熱溶着・溶断機構からなるフイルム接続部を設けるとともに、フイルム接続部による供給フイルムロールのフイルムの終端部側と待機フイルムロールのフイルムの始端部側との熱溶着時に供給フイルムロールのフイルムの余剰部分を分離可能とするフイルム端切り離し部とを設けてなることにより、フイルムの熱溶着による接続時において、供給フイルムロールのフイルムの終端部側であるフイルムの余剰部分が専用に設けたフイルム端切り離し部によってテンションが加えられ、これにより加熱されて溶融している箇所に引っ張る作用が加えられるため、その溶融箇所から簡単に切り離すことができるものであり、初期の目的を達成することができる。

本発明では、一方のフイルムロール側を供給位置にて供給状態とし、他方のフイルムロール側を待機位置にて待機状態として前記各フイルムロールのフイルムを繰り出し案内可能に着脱自在に支持するフイルム供給部と、前記フイルム供給部から繰り出される待機フイルムロールのフイルム始端部側を引き出し案内状態にて仮止め支持する待機フイルム保持部と、前記待機フイルム保持部の位置からフイルムの上流側の位置にて前記供給フイルムロールのフイルムの終端部側と前記待機フイルムロールのフイルムの始端部側とを熱溶着により接続し、かつ前記供給フイルムロールの終端部側に位置するフイルムの余剰部分を溶断可能とする熱溶着・溶断機構からなるフイルム接続部と、前記フイルム接続部による前記供給フイルムロールのフイルムの終端部側と前記待機フイルムロールのフイルムの始端部側との熱溶着時に前記供給フイルムロールのフイルムの余剰部分を分離可能とするフイルム端切り離し部と、を備えてなることを特徴とするフイルム自動切換装置である。このように構成することによって、フイルムの熱溶着による接続時において、供給フイルムロールのフイルムの終端部側であるフイルムの余剰部分が専用に設けたフイルム端切り離し部によって所定のテンションを加えることができ、これにより加熱されて溶融している箇所に引っ張る作用が加えられるため、その溶融箇所からフイルムの余剰部分を簡単に切り離すことができる。

また前記フイルム端切り離し部には、前記供給フイルムロールのフイルムの余剰部分を押し込み分離するための押し込み部材を前後動可能に設けてなることにより、所定のテンションをフイルムの余剰部分に加えることができるため、簡単にして良好に加熱されて溶融状態のフイルム箇所から分断することができる。

また前記フイルム端切り離し部の押し込み部材の先端部は、前記供給フイルムロールのフイルムの余剰部分に対して接触する角度を変更可能に設けてなることによって、フイルムに対して加わる応力をフイルムの一部に集中させながら溶融箇所から切り離すことができるため、良好に分離することが可能となる。

また前記フイルム供給部には、前記フイルム接続部による前記待機フイルムロールのフイルムと前記供給フイルムロールのフイルムとの接続動作後において、切り換えられて連続的に搬出側へと繰り出し案内される側となる前記待機フイルムロールを前記一方のフイルムロール供給状態位置へと移行するためのローテーション機構を設けてなることにより、フイルムの繰り出しを良好にして、次に準備する待機フイルムロールの切り換えをも簡便に行うことが可能となる。

また前記フイルムの条件に合わせて前記熱溶着・溶断機構からなるフイルム接続部の通電時間を設定してなることにより、フイルムの材質や厚み、幅寸法などの諸条件に合わせて加熱通電することで、フイルムに加える加熱温度を適正な状態に設定することができ、これによりフイルム端切り離し部によって所定のテンションを加えながら溶融状態のフイルム箇所から良好に切り離すことができ、前記フイルム接続部への加熱通電によって前記供給フイルムロールのフイルムの終端部側と前記待機フイルムロールのフイルムの始端部側とを良好に熱溶着により接続することができる。

以下、本発明に係るフイルム自動切換装置の実施例を添付図面を参照にして説明する。

図１から図６は本発明の第１実施例を示すもので、この第１実施例におけるフイルム自動切換装置を充填包装機に適用したものであり、そのフイルム自動切換装置と充填包装機の概略構成とその動作については、図１から図６を参照にして詳述する。

同図において、充填包装機Ｊの全体概要の構成として、その充填包装機Ｊの本体側の上方側には、後述するフイルムロールから繰り出し案内されて供給されるフイルムＦ１を二つ折りに折り返すフイルム折返し機構１が設けられ、このフイルム折返し機構１によって折り返されたフイルムＦ１が縦シール機構２による一対の縦ヒートシールロール２ＡでフイルムＦ１の折り返し端部同士が縦方向に熱シールされながら送り出され、縦シールされ筒状に形成されたフイルムＦ１を、横シール機構３による一対の横ヒートシールロールに設けたシール部３Ａで横方向に所定の間隔にて熱シールしつつ、筒状のフイルムＦ１内に充填機構４に設けたノズル４Ａから被包装物を充填することによって被包装物がフイルムＦ１によって三方あるいは四方されながら包装袋Ｐが連続して形成された後、この連続した包装袋Ｐの横シール箇所の中程をカッタ機構５によって切断することにより被包装物のフイルム包装が行われるように構成されている。

充填包装機Ｊの本体側方には、フイルム自動切換装置Ｔが装備されており、このフイルム自動切換装置Ｔには、少なくとも一方のフイルムロールＲ１側を供給状態とし、他方のフイルムロールＲ２側を待機状態に繰り出し案内可能とするフイルム供給部１０と、フイルム供給部１０から繰り出される待機フイルムロールＲ２のフイルム始端部ＦＳ２側を引き出し案内状態にて仮止め保持する待機フイルム保持部２０と、待機フイルム保持部２０の位置からフイルムＦ１，Ｆ２の上流側の位置にて供給フイルムロールＲ１の終端部ＦＥ１側と待機フイルムロールＲ２のフイルムＦ２の始端部ＦＳ２側とを熱溶着により接続し、かつ供給フイルムロールＲ１の終端部ＦＥ１側に位置するフイルムＦ１の余剰部分ＦＹ１を溶断可能とするフイルム接続部３０と、フイルム接続部３０による供給フイルムロールＲ１のフイルムＦ１の終端部ＦＥ１側と待機フイルムロールＲ２のフイルムＦ２の始端部ＦＳ２側との熱溶着時に供給フイルムロールＲ１のフイルムＦ１の余剰部分ＦＹ１を分離可能とするフイルム端切り離し部４０とがそれぞれ備えられている。

この第１実施例におけるフイルム供給部１０は、支持枠１１にロール状に巻かれた供給用としてのフイルムロールＲ１と、待機用としてのフイルムロールＲ２とをそれぞれ回転可能に支持する軸部からなるロール保持部１２，１２が２個設けられ、このロール保持部１２，１２に支持された一方の供給フイルムロールＲ１から帯状のフイルムＦ１が搬出側へと供給可能に繰り出し案内されるとともに、他方の待機フイルムロールＲ２から帯状のフイルムＦ２が待機状態にして引き出し案内可能に設けられている。

また各ロール保持部１２，１２は、フイルムロールＲ１，Ｒ２をそれぞれ回転可能にして着脱交換可能に軸支するとともに、フイルムロールＲ１，Ｒ２の回転を制動するための電磁パウダーブレーキなどからなる制動手段Ｂがそれぞれ設けられている。

また支持枠１１上には、それぞれのロール保持部１２，１２と隣接して案内ローラ１３，１３がそれぞれ設けられており、搬出側へと繰り出し案内される一方の供給フイルムロールＲ１から引き出されるフイルムＦ１を案内ローラ１３を介して引き回し配設するように構成している。また他方の待機フイルムロールＲ２のフイルムＦ２は、支持ローラ１４を介して待機フイルム保持部２０側へと引き出し案内されるように構成されている。

また供給フイルムロールＲ１のフイルムＦ１が無くなった後に、待機フイルムロールＲ２のフイルムＦ２と切り換えるためのローテーション機構５０が設けられている。この実施例におけるローテーション機構５０は、各フィルムロールＲ１，Ｒ２を支持する支持枠１１の中央箇所に回転駆動用としての回転支軸５１が設けられ、この回転支軸５１が充填包装機Ｊの本体側方に軸支され、回転支軸５１は駆動源となるモータ５２に無端状チェーンやプーリなどを介して連結されている。

前記待機フイルム保持部２０は、待機用のフイルム始端部ＦＳ２側を幅方向に沿って支持するフレーム２１上にフイルム始端部ＦＳ２を介して仮止めするためのプレート２２が設けられている。この実施例では、プレート２２自体の重さによってフイルム始端部ＦＳ２の端部を保持しているが、プレート２２を図示しないがシリンダの作動によってフレーム２１との間にてフイルム始端部ＦＳ２の端部を挟み付けて保持したり、あるいはプレート２２自体を着磁して、フレーム２１との間で磁気結合することによってフイルム始端部ＦＳ２の端部を挟み付けて軽く保持するようにしてもよい。

また熱溶着・熱溶断機構からなる前記フイルム接続部３０は、少なくとも一方側に加熱シールするためのシール部材３１Ａを備えたシール板３１と、このシール板３１と対をなして他方側に対向して配設されたシール受板３２とによって構成され、シール受板３２側をシリンダ３３によって前後移動可能（往復移動）に設けてシール板３１と開閉可能に構成している。この実施例におけるシール部材３１Ａとしては、所定の時間のみを加熱するインパルスシール方法を採用している。

また、第１実施例におけるフイルムＦ１，Ｆ２として、たとえばナイロン樹脂フイルムによるベースフイルム層と、低密度ポリエチレン樹脂フイルムによるシーラント層とからなる積層体層によって形成し、この積層体層からなる包装用のフイルムＦ１，Ｆ２をロール状に巻いてフイルムロールＲ１，Ｒ２を構成しており、フイルムＦ１，Ｆ２の厚みや幅寸法などの諸条件に合わせて前記シール板３１に設けたシール部材３１Ａの加熱時間を設定している。

また、前記フイルム接続部３０による供給フイルムロールＲ１のフイルムＦ１の終端部ＦＥ１側と待機フイルムロールＲ２のフイルムＦ２の始端部ＦＳ２側との熱溶着時において、供給フイルムロールＲ１のフイルムＦ１の余剰部分ＦＹ１を分離可能とするためにテンションを加えるためのフイルム端切り離し部４０が配設されている。このフイルム端切り離し部４０は、各フイルムＦ１，Ｆ２の幅方向に沿って押し込み部材となる押圧板４１が設けられ、この押圧板４１側をフイルムＦ１に対して押圧付勢したり、あるいは離間したりするように往復移動可能とする駆動手段であるシリンダ４２が設けられている。

この際、供給フイルムロールＲ１から引き出し案内されるフイルムＦ１は、フイルムロールＲ１の回転を制動するための電磁パウダーブレーキなどからなる制動手段Ｂによってロール保持部１２にブレーキが懸けられているため、フイルムＦ１が緩むことなく引き出し案内されているが、フイルム端切り離し部４０の押圧板４１の前進移動によってフイルムＦ１の終端部ＦＥ１側が横方向から押し圧されることによってさらに所定のテンションが加えられるように構成されている。

また、熱溶着・熱溶断機構からなるフイルム接続部３０と充填包装機Ｊのフイルム折返し機構１との間には、フイルムＦ１を余裕を持たせて引き回し配設するためのアキュムレート手段６０とフイルムＦ１のテンションに応じて揺動移動するテンション設定手段７０が配設されている。この場合、アキュムレート手段６０としては、固定ローラ６１側と上下動可能とする可動ローラ６２側を備えており、フイルム接続部の作動時や供給フイルムロールＲ１のフイルムＦ１が無くなった後に、待機フイルムロールＲ２のフイルムＦ２と切り換えるためのローテーション機構５０が作動している際に、すなわち供給側のフイルムＦ１の送りが停止している時に、ローラ６１，６２間の搬送経路の長さを変えながらフイルムＦ１をテンション設定手段７０を介して充填包装機Ｊ側へとフイルムＦ１を送り出すように構成している。

なお、フイルム供給機構１０の支持枠１１に設けられたロール保持部１２にセットされている供給側のフイルムロールＲ１の有無あるいは残量を検出する手段として、この実施例においては、フイルムＦ１の移送速度とロール保持部１２の回転速度から求まるフイルムロールＲ１の外形寸法から算出し、このフイルムＦ１の有無あるいは残量を検出するようにしている。このようにフイルムＦ１の消耗状態を検出した場合、フイルムロールＲ１のフイルムＦ１から待機用としてのフイルムロールＲ２へ切り換えるようにフイルムＦ１の繰り出しを停止するとともに、フイルム接続部３０による対をなすシール板３１とシール受板３２との間にて挟持し、かつフイルム端切り離し部４０の押圧板４１を前進移動してフイルムＦ１にテンションを付与し、次いでフイルム接続部３０のシール板３１に設けられているシール部材３１ＡをフイルムＦ１，Ｆ２の条件に合わせて所定時間通電することによってフイルムＦ１，Ｆ２が融着されて接続されるとともに、その熱溶着箇所からフイルムＦ１の余剰部分ＦＹ１側を溶断するように構成している。

前述した構成において、充填包装機に装備された本願発明の主要部であるフイルム自動切換装置の作動を主体にして説明する。

先ず、フイルム供給機構１０にセットされたフイルムロールＲ１，Ｒ２において、供給用としてのフイルムロールＲ１側のフイルムＦ１が案内ロール１３を介して搬出側である充填包装機Ｊ側へと引き出し案内され、フイルムロールから繰り出し案内されて供給されたフイルムＦ１を二つ折りに折り返すフイルム折返し機構１へと供給され、このフイルム折返し機構１によって折り返されたフイルムＦ１が縦シール機構２による一対の縦ヒートシールロール２ＡでフイルムＦ１の折り返し端部同士が縦方向に熱シールされながら送り出され、縦シールされ筒状に形成されたフイルムＦ１が横シール機構３による一対の横ヒートシールロールに設けたシール部３Ａによって横方向に所定の間隔にて熱シールされつつ、フイルムＦ１内に充填機構４に設けられたノズル４Ａから被包装物を充填することによって被包装物がフイルムＦ１によって三方あるいは四方されながら包装袋Ｐが連続して形成される。この連続した包装袋Ｐの横シール箇所の中程をカッタ機構５によって切断することにより、被包装物が充填された包装袋Ｐが次々と分離されながら送り出される。

ところで、包装のためのフイルムＦ１が無くなってしまった場合、先ず供給フイルムロールＲ１のフイルムＦ１の繰り出しが停止する。次いで、フイルム接続部３０のシリンダ３３が作動してシール受板３２が前進移動し、この動きによって待機用のフイルム始端部ＦＳ２側が押され、待機フイルム保持部２０によって仮止め状態にフレーム２１とプレート２２との間に挟まれていたフイルム始端部ＦＳ２が抜け出るとともに、そのフイルム始端部ＦＳ２側と繰り出されていた供給用のフイルムＦ１の終端部ＦＥ１側とが対をなすシール板３１とシール受板３２との間に挟まれて保持される。（図２を参照）

この状態にて、フイルム端切り離し部４０の押圧板４１をシリンダ４２の前進移動によってフイルムＦ１にテンションを付与し、シール板３１に設けられているシール部材３１Ａ（インパルスシール方法）によって所定時間加熱することにより、２枚のフイルムＦ１，Ｆ２が重なり合いながら溶融して接続される。（図３を参照）

この際、フイルム端切り離し部４０の押圧板４１によって供給用のフイルムＦ１の終端部ＦＥ１が横方向から押されているため、シール部材３１Ａによって徐々に加熱されてフイルムＦ１が溶融し、その溶融している箇所にテンション作用による引っ張る力が加えられるため、その溶融箇所から切り離される。（図４を参照）

このように、所定のテンションをフイルムＦ１の余剰部分ＦＹ１に加えることによって、簡単にして良好に加熱されて溶融状態のフイルムＦ１箇所（余剰部分ＦＹ１）から分断することができる。

またフイルムＦ１にテンション作用を加えながら溶融箇所から分断する際、フイルム端切り離し部４０の押し込み部材となる押圧板４１の先端部側を、図６に示すように、フイルムＦ１の余剰部分ＦＹ１側となるフイルムＦ１の終端部ＦＥ１側に対して接触する角度を変更可能に設けてなることによって、フイルムＦ１の側端部より順にテンションが加わることによって、スムーズな切り離しが可能となる。すなわち、フイルムＦ１に対して加わる応力をフイルムＦ１の一部に集中させながら溶融箇所から漸次切り離すことができるため、良好に分離することが可能となるものであり、フイルムの材質や厚みなどに応じて角度設定することによりフイルムＦ１を押圧する位置を徐々に移行しながら集中して押しつけることにより、その集中して応力が加えられた溶融箇所から次々と良好にして切り離すことが可能となる。

また余剰部分ＦＹ１である供給側のフイルムＦ１が切り離された後、フイルム接続部３０のシリンダ３３が作動してシール受板３２が後退移動するとともに、フイルム端切り離し部４０の押圧板４１をシリンダ４２の後退移動により最初の位置に復帰作動する。

その後、待機フイルムロールＲ２のフイルムＦ２と切り換えるために、ローテーション機構５０に設けられている駆動源となるモータ５２を回転駆動して回転支軸５１を時計回り方向に半回転させることにより、最初に設定した供給用フイルムの供給位置に待機フイルムロールＲ２が移送される状態となり、この状態にて同様に供給用のフイルムＦ１として新たに繰り出される。（図５を参照）

またローテーション機構５０によって反転された支持枠１１に設けられている軸部からなるロール保持部１２に支持されていた空となったフイルムロールのロール芯を取り除いて、新しいフイルムロールをロール保持部１２にセットすることによって待機用として次の準備に備えることができるものである。

また図７から図１３は本発明の第２実施例を示すもので、前述した第１実施例と同様にして、フイルム自動切換装置を充填包装機に適用したものであり、ここではフイルム自動切換装置の構成を主体にして説明する。

同図において、フイルム自動切換装置Ｔには、前述した第１実施例とほぼ同様にして、少なくとも一方のフイルムロールＲ１側を供給状態とし、他方のフイルムロールＲ２側を待機状態に繰り出し案内可能とするフイルム供給部１０と、フイルム供給部１０から繰り出される待機フイルムロールＲ２のフイルム始端部ＦＳ２側を引き出し案内状態にて仮止め保持する待機フイルム保持部２０と、待機フイルム保持部２０の位置からフイルムＦ１，Ｆ２の上流側の位置にて供給フイルムロールＲ１の終端部ＦＥ１側と待機フイルムロールＲ２のフイルムＦ２の始端部ＦＳ２側とを熱溶着により接続し、かつ供給フイルムロールＲ１の終端部ＦＥ１側に位置するフイルムＦ１の余剰部分ＦＹ１を溶断可能とするフイルム接続部３０と、フイルム接続部３０による供給フイルムロールＲ１のフイルムＦ１の終端部ＦＥ１側と待機フイルムロールＲ２のフイルムＦ２の始端部ＦＳ２側との熱溶着時に供給フイルムロールＲ１のフイルムＦ１の余剰部分ＦＹ１を分離可能とするフイルム端切り離し部４０と、供給フイルムロールＲ１のフイルムＦ１が無くなった後に、待機フイルムロールＲ２のフイルムＦ２と切り換えるためにフイルム供給部１０を反転作動するためのローテーション機構５０と、がそれぞれ備えられている。

この第２実施例における待機フイルム保持部２０は、待機用のフイルム始端部ＦＳ２側を幅方向に沿って支持するフレーム２１上にフイルム始端部ＦＳ２を介して仮止めするためのプレート２２が設けられている。この場合、第２実施例では、プレート２２をシリンダ２３の作動によってフレーム２１との間にてフイルム始端部ＦＳ２の端部を挟み付けて保持したり、あるいは開放作動可能に設けて構成している。

また熱溶着・熱溶断機構からなるフイルム接続部３０は、供給用のフイルムＦ１側に位置した側面側に加熱シールするためのシール部材３１Ａを備えたシール板３１と、このシール板３１と上下方向に対向しては配設されたチューブシリンダ３２Ａを備えたシール受板３２とによって形成されるとともに、供給用のフイルムＦ１と待機用のフイルムＦ２とを介してシール板３１およびシール受板３２と対向する位置にフイルム誘い込み板３４が配置され、このフイルム誘い込み板３４はシリンダ３５の往復作動によって供給用のフイルムＦ１と待機用のフイルムＦ２とがシール板３１とシール受板３２との間に誘い込まれて案内されるように構成されている。

この第２実施例における前記シール板３１に設けたシール部材３１Ａとしては、フイルムＦ１，Ｆ２の諸条件に合わせて所定の時間のみを加熱するインパルスシール方法を採用しており、シール受板３２に設けられたチューブシリンダ３２Ａの膨張による作動に伴って供給用のフイルムＦ１と待機用のフイルムＦ２とがシール部材３１Ａとチューブシリンダ３２Ａとの間で挟まれることによって加熱シールされるように構成されている。

この第２実施例におけるフイルムＦ１，Ｆ２としては、たとえばポリエチレンテレフタレート樹脂フイルム、アルミ箔などによるベースフイルム層と、低密度ポリエチレン樹脂フイルムなどによるシーラント層とからなる積層体層によって形成し、この積層体層からなる包装用のフイルムＦ１，Ｆ２をロール状に巻いてフイルムロールＲ１，Ｒ２を構成しており、フイルムＦ１，Ｆ２の厚みや幅寸法などの諸条件に合わせて前記シール板３１に設けたシール部材３１Ａの加熱時間を設定している。

また供給フイルムロールＲ１のフイルム端切り離し部４０としては、前述した第１実施例と同様にして各フイルムＦ１，Ｆ２の幅方向に沿って押し込み部材となる押圧板４１が設けられ、この押圧板４１側をフイルムＦ１に対して押圧付勢したり、あるいは離間したりするように往復移動可能とする駆動手段であるシリンダ４２が設けられている。

また第２実施例では、前記供給フイルムロールＲ１のフイルム端切り離し部４０とは別個にして、熱溶着・熱溶断機構からなるフイルム接続部３０の側部には、フイルム誘い込み板３４の作動によって供給用のフイルムＦ１と待機用のフイルムＦ２の始端部ＦＳ２とがシール板３１とシール受板３２との間に誘い込まれて案内され、その各フイルムＦ１，Ｆ２の後端部を熱溶着・熱溶断機構からなるフイルム接続部３０によって溶断される切り屑ＦＫを分離するための切り屑切り離し部１００が設けられている。

切り屑切り離し部１００としては、フイルムＦ１，Ｆ２の切り屑ＦＫの上下方向から挟み付けて横方向（熱溶着・熱溶断機構からなるフイルム接続部３０から離れる方向）へと移動可能に設けられた対をなす挟着部材１０１，１０２が設けられており、少なくとも一方側を開閉可能となるように図示はしないがシリンダなどの作動によって上下方向に開閉移動可能に設けて構成している。

またこの実施例では、フイルム誘い込み板３４の作動と同期して供給用のフイルムＦ１を弛ませるためのフイルム弛み手段８０がフイルム接続部３０より下流側に設けられるとともに、そのフイルム弛み手段８０よりさらに下流側に位置して供給用のフイルムＦ１の送りを停止するフイルム移送停止手段９０が設けられている。

この場合、前記フイルム緩み手段８０としては、ガイドローラ８１をフイルムＦ１の送り方向に沿って３個設けており、中央に位置したガイドローラ８１を支持部材を介してシリンダ８２の往復移動に応じて左右に移行することができるように構成しており、通常のフイルムＦ１の移送時においては、それぞれ３個のガイドローラ８１が千鳥状に配列されてフイルムＦ１が繰り出されるように設けられている。そして、フイルム誘い込み板３４の作動と同期してシリンダ８２が作動することにより、中央に位置したガイドローラ８１が左側へと移行することによってフイルムＦ１が緩みを生じ、この緩みを利用して前記フイルム誘い込み板３４によって待機用のフイルムＦ２の始端部ＦＳ２側と緩みが生じたフイルムＦ１箇所をシール部材３１Ａとチューブシリンダ３２Ａとの間に挿入することがでいるように構成している。

また、前記フイルム移送停止手段９０として、前記フイルム緩み手段８０の一部を構成する最も搬出側に位置したガイドローラ８１と供給用のフイルムＦ１を介して対向して停止部材９１が配置され、この停止部材９１をシリンダ９２の往復作動することによってガイドローラ８１に向けて押圧作動・開放作動の切り替えを可能としている。

なお、このフイルム移送停止手段９０の搬出側（フイルムの送り方向下流側）においては、前述した第１実施例とほぼ同様であり、フイルムＦ１を余裕を持たせて引き回し配設するためのアキュムレート手段６０とフイルムＦ１のテンションに応じて揺動移動するテンション設定手段７０の作動説明や充填包装機の構成および動作説明については、ここでは省略する。

前述した構成からなる第２実施例では、図示しないが充填包装機の運転作動に伴い、供給用としてのフイルムロールＲ１から引き出し案内されたフイルムＦ１が搬出側へと順次繰り出される。

ところで、供給用のフイルムロールＲ１側のフイルムＦ１が消費され所定量以下となった場合、先ず供給フイルムロールＲ１のフイルムＦ１の繰り出しが停止し、これと同時にフイルム移送停止手段９０のシリンダ９２が作動することによって停止部材９１が前進作動し、この停止部材９１が供給用のフイルムＦ１を介してガイドローラ８１に向けて押し付けて保持する。（図８を参照）

また、供給用のフイルムＦ１がフイルム移送停止手段９０の作動によって保持されている状態において、フイルム緩み手段８０のシリンダ８２が作動し、上下方向に並んでいる中央に位置したガイドローラ８１が左側へと移行することによってフイルムＦ１に緩みが生じる。これと同時に、フイルム接続部３０に設けられたシリンダ３５が前進作動することによってフイルム誘い込み板３４が待機用のフイルムＦ２の始端部ＦＳ２側と緩みが生じたフイルムＦ１箇所とをシール部材３１Ａとチューブシリンダ３２Ａとの間に向けて押し込みながら挿入する。（図９を参照）

その際、待機用のフイルムＦ２の始端部ＦＳ２側は、待機フイルム保持部２０に設けられたプレート２２をシリンダ２３の作動によってフレーム２１側から離れるように移動することによって開放されている。

その後、フイルム誘い込み板３４を後退動作すると同時に、フイルム接続部３０のシール受板３２に設けたチューブシリンダ３２Ａを膨張することによって待機用のフイルムＦ２の始端部ＦＳ２側と供給用のフイルムＦ１箇所とをシール部材３１Ａとチューブシリンダ３２Ａとによって挟み付けて保持する。この保持状態にて、フイルム端切り離し部４０の押圧板４１をシリンダ４２の前進移動によってフイルムＦ１にテンションを付与し、かつフイルム接続部３０の側部に配置された切り屑切り離し部１００に設けられた対をなす挟着部材１０１，１０２によって待機用のフイルムＦ２の始端部ＦＳ２側と供給用のフイルムＦ１箇所との後端部を上下方向から挟み付けて保持する。（図１０を参照）

次いで、シール板３１に設けられているシール部材３１Ａ（インパルスシール方法）を所定時間加熱することにより、すなわち、フイルムＦ１，Ｆ２の材質や幅寸法、フイルムＦ１，Ｆ２の厚みなどの諸条件に合わせて所定の時間を設定して通電加熱することにより、２枚のフイルムＦ１，Ｆ２が重なり合いながら溶融して接続される。

この時、フイルム端切り離し部４０の押圧板４１によって供給用のフイルムＦ１の終端部ＦＥ２が横方向からテンションを与えているため、シール部材３１Ａによって加熱されて溶融している箇所にテンション作用による引っ張る力が加えられるため、その溶融箇所から良好に切り離されるものであり、簡単にして良好に加熱されて溶融状態のフイルムＦ１箇所（余剰部分ＦＹ１）から分断される。

また、切り屑切り離し部１００に設けられた対をなす挟着部材１０１，１０２によって待機用のフイルムＦ２の始端部ＦＳ２側と供給用のフイルムＦ１箇所との後端部が上下方向から挟み付けて保持されているが、この保持状態にて保持切り屑切り離し部１００を熱溶着・熱溶断機構からなるフイルム接続部３０から離れる方向へと移動することにより、シール部材３１Ａによって加熱されて溶融している箇所にテンション作用による引っ張る力が加えられるため、その溶融箇所から後端部側に位置したフイルムＦ１，Ｆ２の切り屑ＦＫが切り離される。（図１１を参照）

また、余剰部分ＦＹ１である供給側のフイルムＦ１が切り離された後、フイルム端切り離し部４０の押圧板４１をシリンダ４２の後退移動により最初の位置に復帰作動する。

その後、フイルム接続部３０のシール受板３２に設けたチューブシリンダ３２Ａの膨張状態を元の状態に復帰することにより、フイルムＦ１，Ｆ２の挟み付ける作用が解き放されるとともに、フイルム移送停止手段９０も復帰作動することにより、新たにセットされた供給用としてのフイルムＦ１が繰り出し供給される。

この時、待機フイルムロールＲ２のフイルムＦ２と切り換えるために、ローテーション機構５０に設けられている駆動源となるモータ５２を回転駆動して回転支軸５１を時計回り方向に半回転させることにより、最初に設定した供給用フイルムの供給位置に待機フイルムロールＲ２が移送される状態となり、この状態にて同様に供給用のフイルムＦ１として新たに繰り出される。（図１２を参照）

またローテーション機構５０によって反転された支持枠１１に設けられている軸部からなるロール保持部１２に支持されていた空となったフイルムロールのロール芯を取り除いて、新しいフイルムロールをロール保持部１２にセットすることによって待機用として次の準備に備えることができる。

また各実施例によるフイルム自動切換装置では、供給用のフイルムロールと待機用のフイルムロールを順次繰り出し案内可能に着脱自在に支持するフイルム供給部１０を基準にして縦列方向に、供給フイルムロールＲ１のフイルムＦ１の余剰部分ＦＹ１を分離可能とするフイルム端切り離し部４０と、供給フイルムロールＲ１の終端部ＦＥ１側と待機フイルムロールＲ２のフイルムＦ２の始端部ＦＳ２側とを熱溶着により接続し、かつ供給フイルムロールＲ１の終端部ＦＥ１側に位置するフイルムＦ１の余剰部分ＦＹ１を溶断可能とするフイルム接続部３０と、待機フイルムロールＲ２のフイルム始端部ＦＳ２側を引き出し案内状態にて仮止め保持する待機フイルム保持部２０と、を並べて配列して設けることにより、スペースを大きく取ることなくコンパクトに纏めることができるという効果もある。

なお本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能である。たとえば各実施例においては、供給用のフイルムロールと待機用のフイルムロールを順次繰り出し案内可能に着脱自在に支持するフイルム供給部１０として、２個のフイルムロールを支持するタイプを例にして説明していたが、フイルムロールの数としては３個以上でも順次交換可能にセットすることもできるものであり、またフイルムの材質や厚みなどに応じてフイルム接続部３０のシール機構の幅や形状あるいはシール時間やタイミングなど適宜設定すればよいものであり、また各実施例の構成要素の組み合わせにより更なる効果も期待することができるものである。

また各実施例では、フイルムロールの有無あるいは残量を検出する手段として、フイルムＦ１の移送速度とロール保持部１２の回転速度から求まるフイルムロールＲ１の外形寸法から算出し、このフイルムＦ１の有無あるいは残量を検出するようにしていたが、光センサをフイルムロールの側方に設けて直接供給フイルムロールの側方に光を当てて反射させ、供給フイルムの消費（残量）が一定度合を超えた時に光が反射不可能となるように設定し、この時に処理装置に信号を送ることによって切り換えるようにしても良いものであり、またフイルムの残量を検出するセンサとしてテンションセンサによって検出するようにしても良いものである。

また各実施例では、供給用のフイルムＦ１に所定のテンションを加えるためのフイルム端切り離し部４０の押し込み部材として、平板状の押圧板４１を用いていたが、フリーローラや丸棒などの形状からなる押し込み部材を適用しても良いものである。

また、前述した実施例においては、充填包装機に本願発明のフイルム自動切換装置を充填包装機に適用したものを例にして説明したが、横型ピロー包装機のフイルム供給装置やフイルムロール同士を繋ぐ機構としても流用することができるものである。

本発明の第１実施例を充填包装機に適用したフイルム自動切換装置を示す全体概要正面図である。図２は、図１におけるフイルム自動切換装置のフイルム接続部などの作動状態を示した動作正面図である。図３は、図２におけるフイルム自動切換装置のフイルム端切り離し部の作動状態を示した動作正面図である。図４は、図３におけるフイルム自動切換装置の供給側フイルムの切断状態を示した動作正面図である。図５は、図４におけるフイルム自動切換装置の切り換え復帰状態を示した動作正面図である。図６は、第１実施例におけるフイルム自動切換装置において、供給フイルムに対峙するフイルム端切り離し部に設けた押圧板の取り付け角度設定機構を示した概要斜視図である。図７は、第２実施例におけるフイルム自動切換装置を主体に示した全体概要正面図である。図８は、図７におけるフイルム自動切換装置のフイルム移送停止手段の作動状態を示した動作正面図である。図９は、図８におけるフイルム自動切換装置のフイルム接続部などの作動状態を示した動作正面図である。図１０は、図９におけるフイルム自動切換装置のフイルム端切り離し部などの作動状態を示した動作正面図である。図１１は、図１０におけるフイルム自動切換装置の供給側フイルムの切断状態とフイルムの切り屑の切断状態を示した動作正面図である。図１２は、図１１におけるフイルム自動切換装置の切り換え復帰状態を示した動作正面図である。図１３は第２実施例における供給用フイルムと待機用フイルムとの接続状態と、不要となったフイルム余剰部分とフイルムの切り屑の分離状態とを示す概略正面図である。

符号の説明

１０フイルム供給機構
１１支持枠
１２ロール保持部
１３案内ローラ
１４支持ローラ
２０待機フイルム保持部
２１フレーム
２２プレート
２３シリンダ
３０フイルム接続部
３１シール板
３１Ａシール部材
３２シール受板
３２Ａチューブシリンダ３２
３３シリンダ
３４フイルム誘い込み板
３５シリンダ
４０フイルム端切り離し部
４１押圧板
４２シリンダ
５０ローテーション機構
５１回転支軸
５２モータ
６０アキュムレート手段
７０テンション設定手段
８０フイルム弛み手段
９０フイルム移送停止手段
１００切り屑切り離し部
Ｆ１、Ｆ２フイルム
ＦＥ１フイルムＦ１の終端部
ＦＫフイルムＦ１，Ｆ２の切り屑
ＦＳ２フイルムＦ２の始端部
ＦＹ１余剰部分
Ｒ１供給フイルムロール
Ｒ２待機フイルムロール

Claims

一方のフィルムロール側を供給位置にて供給状態とし、他方のフィルムロール側を待機位置にて待機状態として前記各フィルムロールのフィルムを繰り出し案内可能に着脱自在に支持するフィルム供給部と、
前記フィルム供給部から繰り出される待機フィルムロールのフィルム始端部側を引き出し案内状態にて仮止め支持する待機フィルム保持部と、
前記待機フィルム保持部の位置からフィルムの上流側の位置にて前記供給フィルムロールのフィルムの終端部側と前記待機フィルムロールのフィルムの始端部側とを熱溶着により接続し、かつ前記供給フィルムロールの終端部側に位置するフィルムの余剰部分を溶断可能とする熱溶着・溶断機構からなるフィルム接続部と、
前記フィルム接続部による前記供給フィルムロールのフィルムの終端部側と前記待機フィルムロールのフィルムの始端部側との熱溶着時に前記供給フィルムロールのフィルムの余剰部分を分離可能とするフィルム端切り離し部と、
を備えてなり、かつ前記フィルム端切り離し部は、前記供給フィルムロールのフィルムの余剰部分を押し込み分離するための押し込み部材が前後動可能に設けられたものであることを特徴とするフィルム自動切換装置。
前記フィルム端切り離し部の押し込み部材の先端部は、前記供給フィルムロールのフィルムの余剰部分に対して接触する角度を変更可能に設けてなることを特徴とする請求項１に記載のフィルム自動切換装置。
前記フィルム供給部には、
前記フィルム接続部による前記待機フィルムロールのフィルムと前記供給フィルムロールのフィルムとの接続動作に当たり、
該供給フィルムロールと該待機フィルムロールとを支持する支持枠を、それの中央位置に設けられた回転支軸を介して回転可能に支持すると共に、その支持枠の回転によって搬出側となる前記待機フィルムロールを、前記フィルムロール供給状態側へと移行させるローテーション機構
が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のフィルム自動切換装置。
前記フィルムの条件に合わせて前記熱溶着・溶断機構からなるフィルム接続部の通電磁管を設定してなることを特徴とする請求項１に記載のフィルム自動切換装置。