JP5422850B2 - アキューム装置 - Google Patents

Description

この発明は、帯状フィルムを送出する上流側装置と、上流側装置から送出された帯状フィルムを使用する下流側装置との間に設置される、上流側フィルム送出速度と下流側フィルム送出速度との間に差が生じた場合に、その速度差を吸収するアキューム装置に関する。

例えば、ボトル等に装着されるシュリンクラベルやストレッチラベルのような合成樹脂フィルムによって形成された筒状のラベルが連続的に繋がった状態でシート状に折り畳まれた長尺帯状のラベル形成基材を紙管にロール状に巻回した基材ロールから、ラベル形成基材を繰り出して送出する基材送出装置と、この基材送出装置から送出されたラベル形成基材を順次切断することで筒状のラベルを形成しながら、ボトル等に装着するラベリング装置との間には、通常、アキューム装置が設置されており、基材送出装置における基材ロールの交換作業に伴い、ラベル形成基材の送出が一時的に停止された場合でも、ラベル形成基材の送出が再開されるまでの間、ラベリング装置の運転を停止させなくてもよいように、アキューム装置に貯えられているラベル形成基材がラベリング装置に送出されるようになっている。

こういったアキューム装置は、図１１に示すように、基材送出装置等の上流側装置にセットされた基材ロール等のフィルムロールから繰り出されたラベル形成基材等の帯状フィルムＦが掛け渡される複数の固定ローラ５１及び複数の固定ローラ５１間を昇降する複数の可動ローラ５２を備えており、複数の可動ローラ５２は、昇降可能な共通のベース部材５３に支持されている。

従って、ラベリング装置等の下流側装置の運転中に、上流側装置による帯状フィルムＦの送出動作が一時的に停止された場合は、アキューム装置５０に蓄えられている帯状フィルムＦが下流側装置側に引き出され、これに伴って、可動ローラ５２がベース部材５３と共に上昇していくことになり、帯状フィルムＦの送出を再開したときは、アキューム装置５０に帯状フィルムＦを補充するために、上流側装置の帯状フィルムＦの送出速度を急激に上昇させるので、これに伴って、可動ローラ５２がベース部材５３と共に降下していくことになる。

特開２００４−１０２１１号公報

ところで、アキューム装置５０に帯状フィルムＦを補充する際は、アキューム装置５０のフィルム導出側における帯状フィルムＦの送出速度に比べて、アキューム装置５０のフィルム導入側における帯状フィルムＦの送出速度が大きくなるので、複数の可動ローラ５２が共通のベース部材５３に支持されている、上述したようなアキューム装置５０では、フィルム導入側の固定ローラ５１や可動ローラ５２において、帯状フィルムＦに弛みが発生することになる。その結果、アキューム装置５０のなかで、帯状フィルムＦが蛇行し、帯状フィルムＦが所定の走行ラインを維持することができなくなるので、これに伴って、帯状フィルムＦに折れやよじれが発生するといった問題がある。

こういったアキューム装置５０のフィルム導入側における帯状フィルムＦの弛みの発生を防止するためには、可動ローラ５２を含むベース部材５３の重量を大きくすることによって、帯状フィルムＦに張力をかけることが考えられるが、このように、可動ローラ５２を含むベース部材５３の重量を大きくすると、逆に、可動ローラ５２が上昇しながら、アキューム装置５０に貯えられている帯状フィルムＦを送出する際にも、帯状フィルムＦに大きな張力がかかることになり、アキューム装置５０に貯えられている帯状フィルムＦを送出しにくくなるといった問題がある。

そこで、この発明の課題は、可動ローラが降下する際に、フィルム導入側において、帯状フィルムに弛みが発生することがなく、しかも、可動ローラが上昇する際には、帯状フィルムを円滑に送出することができるアキューム装置を提供することにある。

上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明は、帯状フィルムを送出する上流側装置と、上流側装置から送出された帯状フィルムを使用する下流側装置との間に設置され、帯状フィルムが交互に掛け渡される、固定設置された複数の固定ローラ及びその固定ローラの下方側で昇降する複数の可動ローラを備え、上流側装置のフィルム送出速度と下流側装置のフィルム送出速度との間に速度差が生じた場合に、その速度差によって可動ローラが昇降するアキューム装置において、可動ローラの降下動作を補助する、トルク制御可能なモータを設け、帯状フィルムを補充するために可動ローラが降下を開始した後、可動ローラが、上流側装置が下流側装置と略同速で運転する定常運転に移行する所定の高さ位置に至るまでの間だけ、モータによって、可動ローラを補助的に引き下げるように構成したことを特徴とするアキューム装置を提供するものである。

また、上記の課題を解決するため、請求項２に係る発明は、帯状フィルムを送出する上流側装置と、上流側装置から送出された帯状フィルムを使用する下流側装置との間に設置され、帯状フィルムが交互に掛け渡される、固定設置された複数の固定ローラ及びその固定ローラの上方側で昇降する複数の可動ローラと、可動ローラを上方側に付勢する付勢手段とを備え、上流側装置のフィルム送出速度と下流側装置のフィルム送出速度との間に速度差が生じた場合に、その速度差によって可動ローラが昇降するアキューム装置において、付勢手段は、トルク制御可能なモータを有し、モータの回転駆動力によって、可動ローラを上方側に付勢するようになっており、帯状フィルムを補充するために可動ローラが上昇を開始した後、可動ローラが、上流側装置が下流側装置と略同速で運転する定常運転に移行する所定の高さ位置に至るまでの間だけ、可動ローラを上方側に付勢するモータによる付勢力を一時的に大きくするように構成したことを特徴とするアキューム装置を提供するものである。
請求項３に係る発明は、請求項１に係る発明のアキューム装置において、可動ローラは、固定ローラよりも上方側に上昇可能に構成されており、帯状フィルムをセットする際は、モータによって可動ローラを固定ローラよりも上方側に上昇させた状態で、可動ローラと固定ローラとの間に帯状フィルムを通し、モータによって可動ローラを降下させることで、帯状フィルムを固定ローラ及び可動ローラに交互に掛け渡すようになっていることを特徴としている。
請求項４に係る発明は、請求項１、２または３に記載のアキューム装置において、上流側装置及び下流側装置の双方が共に略同速で運転している定常運転時は、可動ローラの高さ位置を検出しながら、可動ローラの高さ位置に応じて、上流側装置による帯状フィルムの送出速度を変化させる信号を出力することを特徴としている。

以上のように、請求項１に係る発明は、上流側装置のフィルム送出速度と下流側装置のフィルム送出速度との間に速度差が生じた場合に、その速度差によって可動ローラが昇降するアキューム装置において、帯状フィルムを補充するために可動ローラが降下を開始した後、可動ローラが、上流側装置が下流側装置と略同速で運転する定常運転に移行する所定の高さ位置に至るまでの間だけ、トルク制御可能なモータによって、可動ローラを補助的に引き下げるようにしたので、可動ローラの引き下げ力を微妙に調整することができ、可動ローラが降下する際に、フィルム導入側において、帯状フィルムに弛みが発生することがなく、しかも、可動ローラが上昇する際には、その上昇動作を妨げるように作用する、可動ローラに加わる下向きの力を最小限に抑えることができるので、帯状フィルムを円滑に送出することができる。

以上のように、請求項２に係る発明は、上流側装置のフィルム送出速度と下流側装置のフィルム送出速度との間に速度差が生じた場合に、その速度差によって可動ローラが昇降するアキューム装置において、帯状フィルムを補充するために可動ローラが上昇を開始した後、可動ローラが、上流側装置が下流側装置と略同速で運転する定常運転に移行する所定の高さ位置に至るまでの間だけ、可動ローラを上方側に付勢するトルク制御可能なモータによる付勢力を一時的に大きくしたので、可動ローラの付勢力を微妙に調整することができ、帯状フィルムを補充するために可動ローラが上昇する際に、フィルム導入側において、帯状フィルムに弛みが発生することがなく、しかも、可動ローラが降下する際には、初期の付勢力に戻るので、帯状フィルムを円滑に送出することができる。

この発明にかかるアキューム装置の一実施形態が設置されたラベル装着システムを示す概略構成図である。 同上のアキューム装置を示す正面図である。 同上のアキューム装置を示す側面図である。 （ａ）は同上のアキューム装置を示す平面図、（ｂ）は図２のＸ−Ｘ線に沿った断面図である。 同上のアキューム装置を示す部分拡大斜視図である。 （ａ）、（ｂ）は同上のアキューム装置に帯状フィルムをセットする方法を示す説明図である。 （ａ）、（ｂ）は同上のアキューム装置の動作説明図である。 他の実施形態であるアキューム装置を示す平面図である。 同上のアキューム装置を示す正面図である。 同上のアキューム装置を示す側面図である。 従来のアキューム装置を示す正面図である。

以下、実施の形態について図面を参照して説明する。図１に示すように、このアキューム装置１は、ボトルに装着されるシュリンクラベルやストレッチラベルのような合成樹脂フィルムによって形成された筒状のラベルが連続的に繋がった状態でシート状に折り畳まれた長尺帯状のラベル形成基材（以下、帯状フィルムという。）Ｆを紙管にロール状に巻回した原反ロールから、帯状フィルムＦを繰り出して送出するフィルム送出装置２と、このフィルム送出装置２から送出された帯状フィルムＦを順次切断することで筒状のラベルを形成しながら、ボトルＢに装着するラベリング装置３との間に設置されており、フィルム送出装置２側のフィルム送出速度とラベリング装置３側のフィルム送出速度との間に差が生じた場合に、その速度差を吸収するようになっている。

このアキューム装置１は、図２〜図４に示すように、フレーム１０の上部に固定設置された１９個の固定ローラ１１と、隣り合う固定ローラ１１間で昇降する１８個の可動ローラ１２とを備えており、フィルム送出装置２から送出された帯状フィルムＦが、１９個の固定ローラ１１及び１８個の可動ローラ１２に交互に掛け渡された状態で、ラベリング装置３側に送出されるようになっている。

前記可動ローラ１２は、フレーム１０に固定設置されたスライドポール１４、１４に昇降可能に支持された可動プレート１３に取り付けられており、この可動プレート１３を、昇降機構１６によって、昇降させることができるようになっている。また、フレーム１０の上部には、ストッパ１５が設けられており、このストッパ１５によって、可動プレート１３の上昇動作を、必要に応じて制限することができるようになっている。

前記昇降機構１６は、フレーム１０の下部及び上部に設置された駆動プーリ１７及び従動プーリ１８と、この駆動プーリ１７及び従動プーリ１８に掛け渡され、可動プレート１３が連結された無端状のベルト１９と、駆動プーリ１７を回転させる駆動モータ２０とを備えており、駆動モータ２０を正回転させると、可動プレート１３が上昇し、駆動モータ２０を逆回転させると、可動プレート１３が降下するようになっている。

従って、このアキューム装置１に帯状フィルムＦをセットする際は、まず、図６（ａ）に示すように、ストッパ１５を退避させ、駆動モータ２０を正回転させることによって、１８個の可動ローラ１２を１９個の固定ローラ１１よりも上方側に上昇させ、１８個の可動ローラ１２と１９個の固定ローラ１１の間に帯状フィルムＦを通した後、駆動モータ２０を逆回転させることによって、１８個の可動ローラ１２を最下位置まで降下させると、同図（ｂ）に示すように、フィルム送出装置２から送出された帯状フィルムＦが、１９個の固定ローラ１１及び１８個の可動ローラ１２に交互に掛け渡された状態となるので、その時点で、ストッパ１５を元の状態に復帰させると、アキューム装置１の初期セッティングが完了する。

また、このアキューム装置１では、図２及び図５に示すように、外周面に螺旋状のカム溝２１ａを有する円筒カム２１が、フレーム１０の下部に定位置回転可能に支持されていると共に、可動ローラ１２が取り付けられている可動プレート１３には、円筒カム２１のカム溝２１ａに嵌り込むピン２２が取り付けられており、可動プレート１３に支持されている可動ローラ１２が昇降することによってピン２２が昇降すると、これに伴って、円筒カム２１が回転するので、フィルム送出装置２及びラベリング装置３の双方が共に略同速で運転している定常運転時は、円筒カム２１の回転角度をポテンションメータ２３によって検出することで、可動ローラ１２の高さ位置を検出しながら、可動ローラ１２の高さ位置に応じて、フィルム送出装置２による帯状フィルムＦの送出速度を変化させることにより、ラベリング装置３側が要求している送出速度で帯状フィルムＦがラベリング装置３側に送出されるようになっている。

以下、このアキューム装置１の動作について、図６及び図７を参照しながら説明する。まず、フィルム送出装置２及びラベリング装置３が共に定常状態で運転しているときは、図６（ｂ）に示すように、多数の可動ローラ１２を支持している可動プレート１３が最下位置近くまで降下しており、可動プレート１３に取り付けられているピン２２が円筒カム２１のカム溝２１ａに嵌り込んだ状態となっている。従って、この状態では、十分な帯状フィルムＦがアキューム装置１に貯えられており、上述したように、可動ローラ１２の高さ位置を検出しながら、可動ローラ１２の高さ位置に応じて、フィルム送出装置２による帯状フィルムＦの送出速度を変化させることで、ラベリング装置３側が要求している送出速度で帯状フィルムＦをラベリング装置３側に送出している。

この状態で、フィルム送出装置２において、原反ロールを交換するために、帯状フィルムＦの送出を一時的に停止させると、このアキューム装置１に蓄えられている帯状フィルムＦがラベリング装置３側に引き出され、図７（ａ）に示すように、アキューム装置１の可動ローラ１２が徐々に上昇していくことになる。

その後、原反ロールの交換が完了し、アキューム装置１に帯状フィルムＦを貯えるために、フィルム送出装置２が高速で帯状フィルムＦを送出し始めると、同図（ｂ）に示すように、可動ローラ１２が降下していくが、このとき、昇降機構１６の駆動モータ２０を逆回転させることによって、可動ローラ１２（可動プレート１３）を補助的に引き下げるようになっている。なお、駆動モータ２０は、インバータによって、トルクを変化させることができるようになっており、駆動モータ２０への供給電圧を調整することによって、可動ローラ１２（可動プレート１３）の引き下げ力を微妙に調整することができるようになっている。

そして、可動プレート１３に取り付けられているピン２２が円筒カム２１のカム溝２１ａに嵌り込むと、フィルム送出装置２による帯状フィルムＦの送出速度が低下し、フィルム送出装置２及びラベリング装置３の双方が共に略同速で運転している定常運転に移行するので、可動ローラ１２が略一定の高さ位置に保持され、その時点で、駆動モータ２０による可動ローラ１２（可動プレート１３）の引下動作を停止させる。

以上のように、このアキューム装置１では、帯状フィルムＦを貯えるために可動ローラ１２が降下していく際、駆動モータ２０を作動させて、可動ローラ１２（可動プレート１３）を補助的に引き下げることによって、帯状フィルムＦにかかる張力を増すことができるようになっているので、帯状フィルムＦの導入側における固定ローラ１１や可動ローラ１２において、帯状フィルムＦに弛みが発生しにくく、帯状フィルムＦが所定の走行ラインを維持することができる。従って、可動ローラ１２が降下する際に、帯状フィルムＦが蛇行することに伴う帯状フィルムＦの折れやよじれを有効に防止することができる。

特に、このアキューム装置１では、帯状フィルムＦにかかる張力を増す際、駆動モータ２０によって、可動ローラ１２（可動プレート１３）を引き下げるようにしているので、帯状フィルムＦに弛みが生じやすい可動ローラ１２の降下中にだけ、帯状フィルムＦに張力をかけることができる。これによって、可動ローラ１２が上昇する際に、その上昇動作を妨げるように作用する、可動ローラ１２（可動プレート１３）に加わる下向きの力を最小限に抑えることができるので、帯状フィルムＦを円滑に送出することができる。

また、駆動モータ２０のトルクを調整することによって、帯状フィルムＦにかける張力を自由に変化させることができるので、帯状フィルムＦの素材等や帯状フィルムＦの送出速度に応じて、帯状フィルムＦにかける張力を簡単に調整することができる。

また、このアキューム装置１では、上述したように、帯状フィルムＦをセットする際に使用する昇降機構１６を用いて、帯状フィルムＦに張力をかけるようにしたので、張力付与機構を別途設ける必要がなく、帯状フィルムＦのセッティング作業と帯状フィルムＦへの張力の付与とを効率よく行うことができる。

なお、上述した実施形態では、固定設置された固定ローラ１１の下方側で可動ローラ１２が昇降するタイプのアキューム装置１について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、図８〜図１０に示すように、固定設置された固定ローラ１１Ａの上方側で可動ローラ１２Ａが昇降するタイプのアキューム装置１Ａについては、以下のように、対応すればよい。

このアキューム装置１Ａは、同図に示すように、フレーム１０Ａの下部に固定された固定ベースに複数の固定ローラ１１Ａが取り付けられていると共に、フレーム１０Ａに昇降可能に支持された可動プレート１３Ａに複数の可動ローラ１２Ａが取り付けられており、フレーム１０Ａの天面中央部に取り付けられた天板１０Ａａには、モータ２０Ａが取り付けられていると共に、このモータ２０Ａによって回転駆動される水平駆動軸２０Ａａが回転可能に支持されている。フレーム１０Ａに昇降可能に支持された可動プレート１３Ａは、水平駆動軸２０Ａａに取り付けられた駆動プーリ１７Ａ及びフレーム１０Ａの下部に取り付けられた従動プーリ１８Ａに掛け渡された無端ベルト１９Ａに連結されており、可動プレート１３Ａはモータ２０Ａの回転駆動力によって、常時、上方側に付勢されている。

従って、このアキューム装置１Ａでは、帯状フィルムＦを補充するために可動ローラ１２Ａが上昇する際、可動ローラ１２Ａを上方側に付勢するモータ２０Ａの付勢力を一時的に大きくしてやると、帯状フィルムＦに張力が付与されるので、帯状フィルムＦの導入側における固定ローラ１１Ａや可動ローラ１２Ａにおいて、帯状フィルムＦに弛みが発生しにくくなり、可動ローラ１２が上昇する際に、帯状フィルムＦが蛇行することに伴う帯状フィルムＦの折れやよじれを有効に防止することができる。しかも、可動ローラ１２Ａが降下する際には、初期の付勢力に戻るので、帯状フィルムＦを円滑に送出することができる。

また、このアキューム装置１Ａの場合は、可動ローラ１２Ａを上方側に付勢する付勢手段として、モータ２０Ａを使用しているが、モータに代えてエアシリンダを使用したり、モータとエアシリンダを併用したりすることも可能である。

また、上述した実施形態では、原反ロールから、帯状フィルムＦを繰り出して送出するフィルム送出装置２と、このフィルム送出装置２から送出された帯状フィルムＦを順次切断することで筒状のラベルを形成しながら、ボトルＢに装着するラベリング装置３との間に設置されたアキューム装置１について説明したが、これに限定されるものではなく、本発明は、帯状フィルムを送出する上流側装置と、上流側装置から送出された帯状フィルムを使用する下流側装置との間に設置される種々のアキューム装置に適用することができる。

本発明は、帯状フィルムを送出する上流側装置と、上流側装置から送出された帯状フィルムを使用する下流側装置との間に設置されるアキューム装置として利用することができる。

１、１Ａ アキューム装置
２ フィルム送出装置
３ ラベリング装置
１０、１０Ａ フレーム
１１、１１Ａ 固定ローラ
１２、１２Ａ 可動ローラ
１３、１３Ａ 可動プレート
１４ スライドポール
１５ ストッパ
１６ 昇降機構
１７、１７Ａ 駆動プーリ
１８、１８Ａ 従動プーリ
１９、１９Ａ ベルト
２０ 駆動モータ
２０Ａ モータ（付勢手段）
２１ 円筒カム
２１ａ カム溝
２２ ピン
２３ ポテンションメータ
Ｂ ボトル
Ｆ 帯状フィルム

Claims (4)

1. 帯状フィルムを送出する上流側装置と、上流側装置から送出された帯状フィルムを使用する下流側装置との間に設置され、
   帯状フィルムが交互に掛け渡される、固定設置された複数の固定ローラ及びその固定ローラの下方側で昇降する複数の可動ローラを備え、
   上流側装置のフィルム送出速度と下流側装置のフィルム送出速度との間に速度差が生じた場合に、その速度差によって可動ローラが昇降するアキューム装置において、
   可動ローラの降下動作を補助する、トルク制御可能なモータを設け、
   帯状フィルムを補充するために可動ローラが降下を開始した後、可動ローラが、上流側装置が下流側装置と略同速で運転する定常運転に移行する所定の高さ位置に至るまでの間だけ、モータによって、可動ローラを補助的に引き下げるように構成したことを特徴とするアキューム装置。
2. 帯状フィルムを送出する上流側装置と、上流側装置から送出された帯状フィルムを使用する下流側装置との間に設置され、
   帯状フィルムが交互に掛け渡される、固定設置された複数の固定ローラ及びその固定ローラの上方側で昇降する複数の可動ローラと、
   可動ローラを上方側に付勢する付勢手段とを備え、
   上流側装置のフィルム送出速度と下流側装置のフィルム送出速度との間に速度差が生じた場合に、その速度差によって可動ローラが昇降するアキューム装置において、
   付勢手段は、トルク制御可能なモータを有し、モータの回転駆動力によって、可動ローラを上方側に付勢するようになっており、
   帯状フィルムを補充するために可動ローラが上昇を開始した後、可動ローラが、上流側装置が下流側装置と略同速で運転する定常運転に移行する所定の高さ位置に至るまでの間だけ、可動ローラを上方側に付勢するモータによる付勢力を一時的に大きくするように構成したことを特徴とするアキューム装置。
3. 可動ローラは、固定ローラよりも上方側に上昇可能に構成されており、
   帯状フィルムをセットする際は、モータによって可動ローラを固定ローラよりも上方側に上昇させた状態で、可動ローラと固定ローラとの間に帯状フィルムを通し、モータによって可動ローラを降下させることで、帯状フィルムを固定ローラ及び可動ローラに交互に掛け渡すようになっている請求項１に記載のアキューム装置。
4. 上流側装置及び下流側装置の双方が共に略同速で運転している定常運転時は、可動ローラの高さ位置を検出しながら、可動ローラの高さ位置に応じて、上流側装置による帯状フィルムの送出速度を変化させる信号を出力する請求項１、２または３に記載のアキューム装置。

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