JP6007539B2 - 線状物束の包装装置および包装方法 - Google Patents

Description

本発明は、線状物束の包装装置および包装方法に関する。

精密濾過膜や限外濾過膜は、微多孔の中空糸膜で構成されており、流体や気体を、その微多孔に通過させることで、汚染物質を濾過・分離して、清潔な水を得られるようにしている。また、その濾過性能を利用して、河川水、湖沼水、地下水、海水、生活排水、工業用排水から工業用水や水道水を製造する水処理プロセスへ適用が進められている。特に、水道水栓に接続して水道水を濾過する家庭用浄水器においては、その用途が拡がっている。

通常、家庭用浄水器等に組み込まれる中空糸膜は、製糸工程を経て、巻き取られ、所定の長さに切り揃えられた後、数十本〜数千本を束ねて製品に組み込まれる。

ここで、中空糸膜などを束ねる際に、束の保護、束のばらけ防止を目的として、不織布やフィルムシートなどのシート状物で包装することは公知である。従来知られている中空糸膜などを束ねた線状物束の包装技術として、特許文献１に挙げられるようなものがある。

該開示によると、図１４のように、フィルムシート束３２に巻きかけて、中空糸膜束を囲繞する第２区分３４と、その両側に第１区分３３および第３区分３５を形成し、フィルムシート３１の第１区分３３を保持器３８で固定した上で、フィルムシート３１を矢印Ｘ方向に巻き取り、中空糸膜束３２の輪郭に適合するようなフィルムチューブを形成し、フィルムシート３１の第１区分３３と第３区分３５とを中空糸膜束３２の付近で相互に結合する包装方法を提供している。このような方法は従来から用いられており、該開示では第２区分３４においてポンチをフィルムシート３１に押込んで凹部を成形し、その凹部に中空糸膜束３２を挿入する構成を開示している。これは凹部をあらかじめ成形して中空糸膜束３２の形状が崩れるのを防ぐものであり、また、包み込まれた中空糸膜束３２を緩く、しかし更なる処理の際に簡単に囲繞体から滑り出さない程度に狭く取り巻くことができるものである。

このような従来の方法は、本願発明者らの知見によれば、中空糸膜束３２を縮径せずに包装する場合には一定の効果を有する。しかしながら、例えば、中空糸膜束３２を縮径させながら包装する場合には、テーブルプレート３６とテーブルプレート３７との間に形成されている、フィルムシート３１の２倍の厚さよりも僅かに広いギャップを、フィルムシート３１を引き戻す際に中空糸膜束３２の中空糸膜が引きずられて、前述のギャップに挟み込まれ、中空糸膜の潰れにつながることがある。中空糸膜が潰れていると、濾過の際にその中空糸膜には原水が流れず、中空糸膜モジュールとしたときに濾過水量が減少する不良に繋がる。また、潰れを起点として中空糸膜に穴が空き、原水が穴から漏れることで、原水が濾過されずに濾過後の透過水に混ざる等の弊害が生じる。

さらに、中空糸膜がギャップを通過して、テーブルプレート３７に設けられた溶接装置３９の溶接箇所に達すると、フィルムシート３１に中空糸膜が溶接され、その後の工程で中空糸膜束３２を包装しているフィルムシート３１を引き抜く際に、溶接された中空糸膜がフィルムシート３１と共に引かれることで、中空糸膜が引きちぎられる。この糸膜切れが製品内にあると、原水が濾過されずに濾過後の透過水に混ざるといった製品不良の原因となることがある。また、中空糸膜がギャップを通過して、溶接装置３９の溶接箇所に達していなくても、溶接装置３９と中空糸膜束３２の中空糸膜との距離が近いと、フィルムの溶接のために必要な熱が、中空糸膜束３２の中空糸膜にまで及んで中空糸膜が溶融して穴が空き、原水が濾過されずに濾過後の透過水に混ざる等の弊害が生じる。

また、特許文献２においては、テーブルプレート３６とテーブルプレート３７を左右からそれぞれフィルムシート３１に向けて閉じ、フィルムシート３１の表面同士を密着させてから、フィルムシート３１を引っ張ることで中空糸膜束３２を絞り込むようにしているが、その際に、テーブルプレート３６とテーブルプレート３７が開き、中空糸膜とフィルムシート３１が共にはみ出すことで製品不良につながるとしている。その対策として、テーブルプレート３６とテーブルプレート３７の閉じる力を、左右に設けられたフィルムシート３１の引張力制御機構（図示しない）の引張力よりも大きくなるよう制御することで、テーブルプレート３６とテーブルプレート３７が開く恐れを解消している。しかし、フィルムシート３１を絞るためには、テーブルプレート３６とテーブルプレート３７との間にフィルムシート３１を通過させるための、フィルムシート３１の２倍の厚さよりも僅かに広いギャップが必要であり、フィルムシート３１を絞る際、フィルムシート３１がギャップを通過する動きに中空糸膜束３２の中空糸膜が引きずられて、前述のギャップに巻き込まれ、中空糸膜の潰れにつながることがある。中空糸膜が潰れていると原水が流れず、また、濾過の際に潰れを起点として中空糸膜に穴が空き、原水が濾過されずに濾過後の透過水に混ざる等の弊害が生じる。

上述のような、中空糸膜などを束ねた線状物束の潰れや切れは、外観品位の悪化、製品不良につながり、生産効率の低下を招くものであり、線状物の潰れや切れを抑制または防止することは重大な課題であった。

特開２０００−２３８７１０号公報 特開２００９−２８０２８８号公報

本発明の課題は、中空糸膜などを束ねた線状物束をフィルムなどのシート状物で包装するに際し、フィルムなどのシート状物に所定の引張力を付与しつつ包装するものであるが、この際に発生し得る線状物の潰れや切れを抑制または防止することで、線状物束の生産性の向上を図りつつ、品質安定化が可能な線状物束の包装装置および包装方法を提供することにある。

上記課題を達成するため、本発明は、線状物束をシート状物により包装する線状物束の包装装置であって、前記線状物束を前記シート状物に押込む、押し込み手段と、前記シート状物を供給および巻き取ることで、所定の引張力を前記シート状物に付与する供給巻取機構と、押圧された前記線状物束の上部にて、前記シート状物の裏面側から、前記線状物束を囲い込む、対向する一対の包装機構と、線状物束を回転させる線状物束回転手段と、前記包装機構の直上に設けられた、前記シート状物を接着し、切断する接着・切断機構と、を少なくとも有することを特徴とする線状物束の包装装置を提供する。

また、本発明の好ましい形態によれば、前記線状物束回転手段が、供給巻取機構により前記シート状物を片側に送る手段によるものである線状物束の包装装置を提供する。

また、本発明の好ましい形態によれば、前記線状物束回転手段が、前記対向する一対の包装機構を回転させるものである線状物束の包装装置を提供する。

また、本発明の好ましい形態によれば、前記線状物束回転手段が、前記対向する一対の包装機構を水平方向に移動させるものである線状物束の包装装置を提供する。

また、本発明の好ましい形態によれば、前記線状物束を前記シート状物に押込む、押し込み手段が、前記線状物束を前記シート状物上に押込む、押し込みガイドによって行われるものである線状物束の包装装置を提供する。

また、本発明の好ましい形態によれば、前記線状物束を前記シート状物上に置く位置を規制する、線状物束位置規制ガイドを有する線状物束の包装装置を提供する。

また、本発明の別の形態によれば、線状物束をシート状物により包装する線状物束の包装方法であって、前記シート状物を供給して前記線状物束を前記シート状物に押し込み、対向する一対の包装機構により、押圧された前記線状物束の上部を前記シート状物の裏面側から、前記包装機構に所定の隙間を空けて前記線状物束を囲い込み、前記シート状物に張力を付与することで、前記線状物束を絞り込み、
前記シート状物に包まれた前記線状物束を回転させ、前記包装機構の直上に設けられた、前記シート状物を接着し、切断する接着・切断機構にて、前記シート状物を接着し、切断することを特徴とする線状物束の包装方法を提供する。

また、本発明の好ましい形態によれば、前記線状物束を回転させる方法が、前記対向する一対の包装機構に所定の隙間を空けた状態で、前記シート状物を片側方向に送ることによって行うものである線状物束の包装方法を提供する。

また、本発明の好ましい形態によれば、前記線状物束を回転させる方法が、前記対向する一対の包装機構を回転させることによって、糸束を相対的に包装機構から回転移動を行うものである線状物束の包装方法を提供する。

また、本発明の好ましい形態によれば、前記線状物束を回転させる方法が、前記対向する一対の包装機構に所定の隙間を空けた状態で、前記対向する一対の包装機構を水平方向に移動させることによって糸束を相対的に包装機構から回転方向に移動を行うものである線状物束の包装方法を提供する。

また、本発明の好ましい形態によれば、前記線状物束を前記シート状物に押込む方法が、前記対向する一対の包装機構に所定の隙間を空けた状態で、前記線状物束を前記シート状物上に押込む、押し込みガイドによって行われるものである線状物束の包装方法を提供する。

また、本発明の好ましい形態によれば、前記線状物束を前記シート状物上に置く際に、位置を規制する線状物束の包装方法を提供する。

本発明によれば、以下に説明するとおり、シート状物に引張力を付与しつつ線状物束を包装し、かつ、包装する際に発生し得る線状物の潰れや切れを抑制し、線状物束の生産性の向上を図ることができる。

本発明に係る包装装置の一実施形態を示す概略縦断面図である。 本発明に係る包装装置における、押圧成形時の状態図である。 本発明に係る包装装置における、線状物束を包み込んだ時の状態図である。 本発明に係る包装装置における、シート状物に引張力を付与した時の状態図である。 本発明に係る包装装置における、シート状物を、接着・切断機構にて接着し、切断している時の状態図である。 本発明に係る包装装置における、包装完了時の状態図である。 本発明に係る包装機構における、シート状物に張力を付与する場合の、一例を示した模式図である。 本発明に係る包装機構における、接着・切断機構の正面詳細図である。 本発明に係る包装装置における、包装機構の隙間を、シート状物の厚さの２倍より僅かに大きくして、シート状物を引っ張った際の模式図である。 本発明に係る包装装置における、包装機構の隙間周辺の詳細図であり、特に、包装機構の隙間からシート状物の厚さの２倍を差し引いた隙間が、線状物の外径よりも小さい場合の模式図である。 本発明に係る包装装置における、包装機構の隙間周辺の詳細図であり、特に、包装機構の隙間からシート状物の厚さの２倍を差し引いた隙間が、線状物の外径以上である場合の模式図である。 本発明に係る包装装置における、シート状物を引っ張り、線状物束を絞り上げた際に、線状物の一部が包装機構の隙間を通過した場合の模式図である。 本発明に係る包装装置における、シート状物を片側に送り、線状物束を回転させて、包装機構を通過した線状物を、線状物束に引き戻した模式図である。 本発明に係る包装装置における、シート状物を片側に送り、線状物束を回転させている時の状態図である。 本発明に係る包装装置における、包装機構を回転させて、線状物束を回転させている時の状態図である。 本発明に係る包装装置における、包装機構を左に移動させて、線状物束を回転させている時の状態図である。 先行技術文献の包装装置における、１実施形態の概略図である。

以下、本発明を実施するための形態を詳細に説明する。

図１は、本発明に係る包装装置の一実施形態を示す概略縦断面図である。

図１において、包装装置１は、包装装置１のベース２０に対し垂直方向（図１で手前方向）に延びる軸で固定され、かつ回転可能なガイドロール２および３と、シート状物４と接触せずに、シート状物４の上部で、ベース２０に固定され、線状物束１２の矢印Ａ方向および矢印Ｂ方向の位置を規制するよう設けられた線状物束位置規制ガイド５および６と、ベース２０に設置された、シリンダ等の作動装置（図示せず）に接続され、矢印Ｃ方向および矢印Ｄ方向へ作動することで線状物束１２をシート状物４と共に矢印Ｃ方向へ押込む、押し込みガイド７と、ベース２０に固定され、矢印Ｅ方向および矢印Ｆ方向、あるいは矢印Ｇ方向および矢印Ｈ方向へ作動する装置（図示せず）に接続された、対向してなる包装機構８および９と、ベース２０に固定され、矢印Ｉ方向および矢印Ｊ方向、あるいは矢印Ｋ方向および矢印Ｌ方向へ作動する装置（図示せず）に接続され、包装機構８および９の直上に対向して設けられ、シート状物４の接着と切断を行う、接着・切断機構１０および１１と、から構成される。

シート状物４は、ガイドロール２および３で支持されて、包装装置１を横断するように配置され、シート状物４の供給巻取機構（図示せず）によって矢印４Ａ方向および矢印４Ｂ方向の双方から張架されている。また、線状物束１２は、数十本〜数千本の線状物から成り、線状物束移載装置（図示せず）によって、系外から運ばれ、シート状物４上の線状物束位置規制ガイド５および６の間に置かれる。

本実施形態を用いて、数百本の中空糸膜を束ねた線状物束１２を、シート状物４で包装する動作について、以下に説明する。

まず、図１に示すように、ガイドロール２および３を介して略水平に架設されたシート状物４上の線状物規制ガイド５および６の間へと、図示していない糸束移載機で線状物束１２を配置する。

次に、図２に示すように、線状物束位置規制ガイド５および６により、位置規制された線状物束１２を押し込みガイド７で、シート状物４に向けて（矢印Ｃ方向）押し込む。同時に、シート状物４は押し込みガイド７の押し込みにより、谷型に屈曲しながら、シート状物４の供給巻取機構（図示せず）から引き出される。押込む力は、例えば損傷しやすい中空糸膜を包装する場合、３０Ｎ以下とするのが好ましく、さらに好ましくは２０Ｎ以下とするのが良いが、押し込む力はシート状物４の張力条件によって適宜設定されるものであり、特に限定されるものではない。

押し込みガイド７での線状物束１２の押し込みは、包装機構８および９による挟み込みを防止するため、包装機構８および９よりも線状物束１２が下側になる位置まで押し込む必要がある。

そして、図３に示すように、押し込みガイド７が矢印Ｄ方向に退避した後で、シート状物４の張力は、線状物束１２が自重で垂下しないよう、繊状物束１２の自重を支持するように、供給巻取機構により制御されていることが好ましい。この制御により、線状物束１２の位置は、押し込みガイド７により押し込まれた位置に維持することができる。次に、線状物束１２の上部で包装機構８および９をシート状物４の裏側から閉じて、線状物束１２を包み込む。この際、線状物束１２が包装機構８および９の下方にあるよう、押し込みガイド７により線状物束１２を押し込むが、包装機構８および９の下面と、線状物束１２の上面との距離は、線状物束１２の略外径にもよるが、小さい方が好ましい。線状物束１２を絞り上げる際のシート状物４を巻き取る量が小さくなることで、包装の処理時間が短くなり、生産効率を向上させることができるためである。一方、小さすぎると、包装機構８および９が閉じる際に、線状物束１２の外周の上面が包装機構８および９に挟まれる懸念がある。このため、包装機構８および９の下面と、線状物束１２の上面との距離は、線状物束１２の略外径を２ｒとすれば、下記（１）式で表される距離よりも僅かに大きい程度が好ましい。
ｒ×（０．５π−１） 式（１）
その後、図４に示すように、シート状物４の供給巻取機構（図示せず）にて、ガイドロール２および３を介して、シート状物４を矢印４Ｅ方向、矢印４Ｆ方向それぞれに所定の力で引っ張ることで、線状物束１２を絞り上げて、所定のサイズに成形する。引張力は、例えば損傷しやすい中空糸膜を包装する場合、３０Ｎ以下とするのが好ましく、さらに好ましくは２０Ｎ以下とするのが良い。

さらに、図５に示すように、絞り込みが完了した後に、接着・切断機構１０および１１を閉じた位置でシート状物４同士を対面で接着するとともに、接着・切断機構１０および１１の上下でシート状物４を切断する。

これにより、図６に示すよう、シート状物４は前記切断部の上部・下部でそれぞれ接着しており、線状物束１２の包装が完了すると同時に、上部のシート状物４も左右で接着されているため、再び連続したシート状となり、シート状物４の供給巻取機構（図示せず）によって、次の包装動作に備えてシート状物４が待機することができる。また、シート状物４に包装された線状物束１２は、包装装置１の外部へ排出され、図示していない次工程へと移載機等で搬送される。

以上の一連の工程によって、シート状物４上に置かれた線状物束１２は、シート状物４に所定の引張力を付与することで、所定のサイズに成形された上で包装され、取り出される。

本実施形態の包装装置１は、損傷し易い線状物束１２に好適であり、特に損傷し易い線状物として、中空糸膜が挙げられる。中空糸膜の材質については、多孔質の中空糸膜であれば特に限定されるものではないが、ポリエチレン、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリビニルフルオライド、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン−パ−フルオロアルキルビニルエーテル共重合体、およびクロロトリフルオロエチレン−エチレン共重合体、ポリフッ化ビニリデン、ポリアクリロニトリル、ポリスルホンおよびポリエーテルスルホン、その他の材質の限外濾過膜または精密濾過膜を適宜使用することができる。さらに、これらの高分子の焼結体からなる濾過材料も好ましく使用することができる。中空糸膜の内外径は特に限定されるものではなく、種々の内外径、断面構造のものを使用することができる。また、線状物束１２は、巻枠体に束ねて固定されたままシート状物４で包装しても良いし、巻枠体に固定されなくとも良い。また、線状物束１２は、乾いていてもよく、線状物がばらけないように、濡らして線状物同士が密着するようにしても良い。

本実施形態の包装装置１において、ガイドロール２および３はシート状物４を送る時の摩擦を低減するものであり、包装装置１のベース２０に対し垂直方向（図１で手前方向）に設置してシート状物４の供給・巻取方向を規制する。ガイドロール２および３の外径は２００ｍｍ以下、包装装置１のベース２０に対し垂直方向（図１で手前方向）の長さは４００ｍｍ以下とするのが好ましく、材質については特に拘らないが、シート状物４を低張力で送るためには、表面の摩擦が低いものが好ましいことは言うまでもない。また、ガイドロール２および３の矢印Ａ方向および矢印Ｂ方向の間隔は、線状物束１２の押し込み時に、線状物束１２の矢印Ａ方向および矢印Ｂ方向の間隔を規制するために、押し込みガイド７と干渉しない範囲内で近接して配置することが好ましい。

シート状物４は、シート状物４の供給巻取機構（図示せず）により引張力を制御可能な構造であり、例えばシート状物４の供給ローラ、巻取ローラにおける駆動モータ間の駆動制御により、図１に示すように、シート状物４を矢印４Ａ方向および矢印４Ｂ方向への引張力を制御できる。あるいは、図７に示すように、包装装置１に至るシート状物４のパスライン上に、矢印４Ｋ方向および矢印４Ｌ方向、または矢印４Ｍ方向および矢印４Ｎ方向に作動可能なロールを設け、当該ロールにシート状物４を巻き付けた上で、当該ロールを矢印４Ｋ方向および矢印４Ｌ方向、または矢印４Ｍ方向および矢印４Ｎ方向に作動させることで、引張力を制御しても良い。シート状物４はロール等に巻かれており、ロール等を、駆動装置等（図示しない）で巻き取り方向と逆方向に解舒することで、包装装置１へ供給される。シート状物４の幅は線状物束全体を覆うようにするのが好ましく、また、好ましくは２５０ｍｍ以下とするのが良い。シート状物４の厚さはヒータの加熱温度、加熱時間、シート状物の材質にもよるが、接着のための溶融を十分に行うために、０．５ｍｍ以下にするのが効率的な伝熱の観点からは好ましく、また、低い熱量で溶融接着させるためには、目付は５０ｇ／ｍ^２以下であるのが好ましい。

シート状物４の材質については、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニルナイロン、フッ素樹脂、その他の材質の熱可塑性樹脂を適宜使用することができる。さらに、シート状物４は、例えば不織布のように透水性を有していてもよく、フィルムのように有していなくともよい。すなわち、線状物束１２を用いた製品の仕様によって適宜選択されるものである。

線状物束位置規制ガイド５および６は、包装する線状物束１２の略外径に応じて矢印Ａ方向および矢印Ｂ方向に調整可能であることが好ましい。また、線状物束１２は、専用の線状物束移載装置（図示せず）により線状物束位置規制ガイド５および６の間に配置することが好ましいが、人手作業にて移載／配置しても良い。

押し込みガイド７は、シート状物４上に置かれた線状物束１２を、線状物束１２上からシート状物４に押込むために、図示していないアクチュエータにより矢印Ｃ方向および矢印Ｄ方向に作動可能である。アクチュエータとして用いるものは、エアーシリンダや、油圧シリンダ等押し込みのための駆動源となるものであれば良い。また、押し込み時に線状物束４と押し込みガイド７との摩擦等による損傷を避けるために、押し込みガイド７の表面は非粘着性であることが好ましく、非粘着性材料を用いるか、あるいは線状物束４と接する箇所に非粘着性のコーティングを施すのが好ましい。コーティングの種類は、非粘着性を有するものであれば、特に拘らない。押し込みガイド７の長手方向（図１の奥行き方向）の長さについては、線状物束１２に押し込みの力が集中しないよう、５０ｍｍ以上とするのが好ましく、幅は３０ｍｍ以上とするのが良い。

包装機構８および９は、接着・切断機構１０および１１の直下に配設され、線状物束１２を包み込むために矢印Ｅ方向および矢印Ｆ方向、あるいは矢印Ｇ方向および矢印Ｈ方向に作動可能である。包装機構８および９の先端はシート状物４を挟めるように対向して設けられ、突き合わせた際に、面合わせであることが望ましい。包装機構８および９の先端の面合わせは、線状物束１２の長手方向（図１奥行き方向）で線状物束１２の全長以上にわたっており、かつ、厚さ８ｍｍ以下であることが好ましく、より好ましくは３ｍｍ以下が良い。包装機構８および９の先端部面合わせ部分が厚すぎると、線状物束１２と、接着・切断機構１０および１１との距離が離れ、シート状物４に張力を付与して、いくら絞り上げても、線状物束１２を包装するシート状物４の長さが線状物束１２の外周長に対し長くなりすぎ、線状物束１２をシート状物４で充分拘束出来ず、包装後に線状物束１２が、シート状物４から抜けでてしまい、生産効率を低下させる場合がある。包装機構８および９の角度は、絞り上げの際に線状物束１２の長手方向断面が偏平しないように、例えば、長手方向断面の略外径が２０ｍｍの線状物束１２であれば、水平面に対して片側が４５度以下とするのが好ましく、より好ましくは３０度以下、さらに好ましくは２０度以下が良い。

接着・切断機構１０および１１は、シート状物４などの熱可塑性樹脂に熱を与えることで溶融接着させるとともに、シート状物４の供給巻取機構（図示せず）でシート状物４を矢印４Ｅ方向および矢印４Ｆ方向に引くことにより、溶融直後の、固化しきれていないシート状物４を切断できる。接着・切断機構１０および１１について、詳細を図８を用いて説明する。図８は接着・切断機構１０および１１の概略縦断面図である。図８に示すように、接着・切断機構１０および１１の本体として、それぞれ平板を用いている。片側の平板１０の先端にヒータ線１３を配置している。平板と平板とを突き合わせてシート状物４を挟み、ヒータ線１３を発熱させて接着するとともに、切断を行う。ヒータ線１３は左右の平板のいずれか一方に固定されていれば良い。また、平板の厚さは、厚すぎるとシート状物４による線状物束１２の拘束性が低下するため、好ましい範囲は厚さ５ｍｍ以下であり、より好ましくは厚さ３ｍｍ以下である。使用するヒータ線の線径は、導電性とシート状物４の融点以上の耐熱性を備えるものであれば、特に拘らず、線径も０．２ｍｍ〜２．０ｍｍ程度であれば良い。また、ヒータ接着によって生じる接着代は、４ｍｍ以下に留めることが好ましく、より好ましくは２ｍｍ以下が良い。接着代を大きくすることは、ヒータの熱容量を大きくすることであり、接着・切断機構１０および１１の近くにある線状物束１２がヒータの熱により溶融し、損傷する場合があるため、好ましくない。

ヒータ線以外の発熱の手段として、振動エネルギーをシート状物に与えることを利用した超音波振動機等を用いてもよい。また、接着・切断機構１０は、電熱線式にて溶着と切断を同時に行う方式でも良く、あるいは、電熱線で溶着させた後、溶着部を刃物等で切断する等、溶着と切断の機能を分けた方式でも良い。シート状物４に熱を与えて溶融させる際に、シート状物４に過剰な引張力が架かっていると、溶融したシート状物４同士が接着しない場合がある。このような場合、シート状物４の供給巻取機構（図示せず）などにより、溶融接着前にシート状物４の引張力を解除しておき、接着を先に行い、その後、接着部を刃物で切断する構成でも良い。

ここで、線状物束１２を引っ張り、張力を付与する際の動作の詳細を、図９を用いて説明する。図９（ａ）は、包装機構８および９の隙間Ｏを、シート状物４の厚さの２倍の厚さに、線状物の外径より小さい値を加えた隙間にして、シート状物４を矢印４Ｅ方向および矢印４Ｆ方向に引っ張った際の模式図である。また、図９（ｂ）は、図９（ａ）における、包装機構８および９の隙間Ｏ周辺の詳細図である。図９（ａ）において、シート状物４を矢印４Ｅ方向および矢印４Ｆ方向に引っ張ることで、線状物束１２は矢印Ｓ方向に絞り上げられ、線状物束外周Ｍ部が包装機構８および９の隙間Ｏの位置に圧接されるが、図９（ｂ）で示されるように、Ｎ’で表される線状物の外径よりも、包装機構８および９の隙間Ｏからシート状物４の厚さの２倍を差し引いた隙間が小さい場合、シート状物４の矢印４Ｅ方向および矢印４Ｆ方向への動きに引き込まれた線状物束外周Ｍ部の一部の線状物が、包装機構８および９の隙間Ｏに向けて圧接されることになり、線状物が特に中空糸膜等であると、潰されやすい懸念がある。また、線状物束外周Ｍ部が包装機構８および９の隙間Ｏの位置に圧接される際に、線状物が包装機構８および９の隙間Ｏを通過し、はみ出し線状物Ｎが発生する場合がある。さらに、はみ出し線状物Ｎが、接着・切断機構１０および１１部まで到達すると、接着・切断機構１０および１１で溶着されるという問題が生じる場合がある。

そこで、図９（ｃ）に示すように、包装機構８および９の隙間Ｏからシート状物４の厚さの２倍を差し引いた隙間を、線状物の外径Ｎ’以上とすると、包装機構８および９の隙間Ｏからシート状物４の厚さの２倍を差し引いた隙間に線状物が引き込まれても、包装機構８および９の隙間Ｏに線状物の外径Ｎ’以上の隙間が空いているので、線状物は潰れることなく、包装機構８および９の隙間Ｏを通過できる。

図１０（ａ）に、はみ出し線状物Ｎが発生した場合の状態を示す。この改善には、図１０（ｂ）に示すように、シート状物４の供給巻取機構（図示せず）を左右同期させながら、シート状物４を矢印４Ｈ方向および矢印４Ｅ方向に送ることで、線状物束１２と接しているシート状物４を矢印４Ｉ方向に動かすと良い。この際、線状物束１２はシート状物４で絞られ、互いに密着しているので、線状物束１２はシート状物４と共回りして、矢印４Ｉ方向へ回転する。この動きにより、Ｍ部がＰ部に移動し、Ｍ部が包装機構８および９の隙間Ｏから遠ざかることで、Ｍ部を基点に、はみ出し線状物Ｎは、線状物束外周Ｐ部方向へ引き込まれる。これにより、はみ出し線状物Ｎは包装機構８および９の隙間Ｏから抜けだし、線状物束１２側へと戻され、接着・切断機構１０および１１で接着・切断されることを回避できる。すなわち、包装機構８および９の隙間Ｏに近い線状物を、包装機構８および９の隙間Ｏから遠ざけることで糸潰れおよび糸切れを回避する。また、一旦包装機構８および９の隙間Ｏを通過したはみ出し線状物Ｎが再び包装機構８および９の隙間Ｏを通過する際にも、図９（ｃ）の通り、包装機構８および９の隙間Ｏに線状物の外径Ｎ’以上の隙間が空いているので、線状物はダメージを受けず、スムーズにシャッターを通過して、線状物束に納められる。ここまで、はみ出し線状物Ｎが発生した場合を例に説明したが、はみ出し線状物Ｎの発生の有無に関わらず、接着・切断機構１０および１１を閉じる動作の前に、図１１に示すように、シート状物４を矢印４Ｄ、４Ｈ、４Ｅ、４Ａ方向に動かすことにより、線状物束１２を矢印４Ｉに回転させることが、包装を量的に、かつ、安定的に行うためにも好ましい。

すなわち、包装機構８と包装機構９の隙間は、下記（２）式で表される範囲内であることが好ましい。

包装機構８および９の隙間Ｌ≧（シート状物４の厚さ×２＋線状物の略外径） 式（２）
シート状物４の送り量は、線状物束１２の種類や束径に応じ１〜３０ｍｍの範囲でシート状物４の送り量を適正に調整できることが好ましく、より好ましくは、シート状物４を送る時間を短縮し、生産効率を向上させるため、３〜５ｍｍの範囲であると良い。

また、線状物束１２を回転させる手段として、図１２に示すように、シート状物４を片側固定した上で、対向する一対の包装機構８および９を矢印Ｑ方向に回転させることでシート状物４を片側方向（矢印４Ｅ’方向および矢印４Ｈ’方向）に送ってもよい。包装機構８および９の回転方法として、例えば、包装装置１に付帯し、矢印Ｑ方向に包装機構８および９を作動させる装置を、ロータリーアクチュエータなどに接続しておき、回転させても良い。回転角度は、糸束の種類や束径に応じ１〜１０度の範囲で回転角度を適正に調整できることが好ましい。また、図１３に示すように、シート状物４を左右固定した上で、対向する一対の包装機構８および９を水平方向（矢印Ｒ方向）に移動させることにより、シート状物４を片側方向（矢印４Ｇ’方向および矢印４Ｆ’方向）に送ることで、線状物束１２を回転させても良い。水平方向（矢印Ｒ方向）の移動量は、糸束の状況に応じ、１〜３０ｍｍの範囲で適正な状態に設定できることが好ましく、より好ましくは３〜５ｍｍの範囲であると良い。

このように本実施形態は、中空糸膜などを束ねた線状物束に所定の引張力を付与しつつ、包装する際に発生し得る線状物の潰れや切れを抑制または防止するものであり、本実施形態により、線状物束の生産性の向上を図りつつ、線状物束の包装における品質安定化を可能とすることができる。

＜実施例１＞
図１に示す包装装置１を用いて、線状物束１２を包装した。

ガイドロール２および３として、外径５０ｍｍ、包装装置１のベース２０に対し垂直方向（図１で手前方向）の長さ２００ｍｍ、アルミ製、ベアリングが組み込まれた中空の軸を用いた。
シート状物４として、厚さ０．１４ｍｍ、幅１２０ｍｍ、目付２０ｇ／ｍ^２の、ヒータ等の熱で溶融可能な、熱可塑性樹脂ポリエチレンテレフタレート製の不織布を用いて、線状物束１２の全体を覆うように配置した。

押し込みガイド７の長手方向（図１の奥行き方向）の長さ１００ｍｍ、幅３０ｍｍとしており、線状物束全体を均等に押し込み、整形できるよう配置した。また、押し込みガイド７の表面には非粘着性コーティング（ベタノン５Ｚ、千代田交易株式会社）を施した。

包装機構８および９を、突き合わせた際の水平面からの角度は２０°、包装機構の厚さは２ｍｍとした。線状物束１２は、外径が０．４６ｍｍ、のポリスルホン製の濡れた中空糸膜４５６本を束にして、束全体をＵ字に折り曲げた線状物束であった。線状物束１２の略外径は２０ｍｍ、長手方向の略長さは９０ｍｍであった。シート状物４が熱可塑性樹脂であるため、接着・切断機構１０および１１として、いわゆるヒートシールと呼ばれる、ヒータ線に通電することによる発熱を利用した接着・切断機構を用いている。使用するヒータ線の線径は、ニクロム線を用い、線径０．６ｍｍのものを使用し、厚さ３ｍｍの平板にヒータ線を設置して使用し、溶着代は２ｍｍであった。

線状物束位置規制ガイド５および６の距離を２３ｍｍとして、線状物束１２の矢印Ａ方向および矢印Ｂ方向を規制し、押し込みガイド７にて押込む力１１Ｎで、包装機構８および９の下面と、線状物束１２の上面との距離が８ｍｍになるまで押込んだ後、包装機構８および９を閉めて、包装機構８および９の隙間を０．８ｍｍとした。シート状物４の引張力を１５Ｎとして、線状物束１２を絞った後、左右のシート状物４の供給巻取機構（図示せず）を同期させて、線状物束１２の外周片方向（矢印４Ｉ方向）に５ｍｍ送り、包装機構８および９から飛び出した線状物を、包装機構８および９よりも下方に引き戻した後に、接着・切断機構１０および１１で接着し、切断した。

この条件にて、３００個の線状物束１２の包装を行い、出来上がった線状物束１２を観察したが、糸潰れ・糸切れは無かった。
＜比較例１＞
送り動作が無い以外は、実施例１と同様にして包装を行った。この条件にて、３００個の線状物束１２を包装したが、３０個の線状物束１２において、包装機構部付近での線状物の噛み込みによる糸切れが確認された。

１ 包装装置
２，３ ガイドロール
４ シート状物
５，６ 線状物束位置規制ガイド
７ 押し込みガイド
８，９ 包装機構
１０，１１ 接着・切断機構
１２ 線状物束
１３ ヒータ線
２０ ベース
３１ フィルムシート
３２ 中空糸膜束
３３ フィルムシートの第１区分
３４ フィルムシートの第２区分
３５ フィルムシートの第３区分
３６，３７ テーブルプレート
３８ 保持器
３９ 溶接装置

Claims (12)

1. 線状物束をシート状物により包装する線状物束の包装装置であって、
   前記線状物束を前記シート状物に押込む、押し込み手段と、
   前記シート状物を供給および巻き取ることで、所定の引張力を前記シート状物に付与するシート状物の供給巻取機構と、
   押圧された前記線状物束の上部にて、前記シート状物の裏面側から、前記線状物束を囲い込む、対向する一対の包装機構と、
   前記一対の包装機構が前記線状物束を囲い込んだ状態における、前記一対の包装機構の隙間に対して相対的に前記線状物束を回転させる線状物束回転手段と、
   前記包装機構の直上に設けられた、前記シート状物を接着し、切断する接着・切断機構と、
   を少なくとも有し、
   前記線状物束回転手段は、前記接着・切断機構により接着および切断される前の状態の前記シート状物に包まれた前記線状物束を前記一対の包装機構の隙間に対して相対的に回転させるものであることを特徴とする線状物束の包装装置。
2. 前記線状物束回転手段が、供給巻取機構により前記シート状物を片側に送る手段によるものであることを特徴とする請求項１に記載の線状物束の包装装置。
3. 前記線状物束回転手段が、前記対向する一対の包装機構を回転させるものであることを特徴とする請求項１に記載の線状物束の包装装置。
4. 前記線状物束回転手段が、前記対向する一対の包装機構を水平方向に移動させるものであることを特徴とする請求項１に記載の線状物束の包装装置。
5. 前記線状物束を前記シート状物に押込む、押し込み手段が、前記線状物束を前記シート状物上に押込む、押し込みガイドによって行われるものであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の線状物束の包装装置。
6. 前記線状物束を前記シート状物上に置く位置を規制する、線状物束位置規制ガイドを有することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の線状物束の包装装置。
7. 線状物束をシート状物により包装する線状物束の包装方法であって、
   前記シート状物を供給して前記線状物束を前記シート状物に押し込み、
   対向する一対の包装機構により、押圧された前記線状物束の上部を前記シート状物の裏面側から、前記一対の包装機構に所定の隙間を空けて前記線状物束を囲い込み、
   前記シート状物に張力を付与することで、前記線状物束を絞り込み、
   前記シート状物に包まれた前記線状物束を前記一対の包装機構の隙間に対して相対的に回転させ、
   前記線状物束を前記一対の包装機構の隙間に対して相対的に回転させた後に、前記包装機構の直上に設けられた、前記シート状物を接着し、切断する接着・切断機構にて、前記シート状物を接着し、切断することを特徴とする線状物束の包装方法。
8. 前記線状物束を回転させる方法が、前記対向する一対の包装機構に所定の隙間を空けた状態で、前記シート状物を片側方向に送ることによって行うものであることを特徴とする請求項７に記載の線状物束の包装方法。
9. 前記線状物束を回転させる方法が、前記対向する一対の包装機構を回転させることによって、糸束を相対的に包装機構から回転移動を行うものであることを特徴とする請求項７に記載の線状物束の包装方法。
10. 前記線状物束を回転させる方法が、前記対向する一対の包装機構に所定の隙間を空けた状態で、前記対向する一対の包装機構を水平方向に移動させることによって糸束を相対的に包装機構から回転方向に移動を行うものであることを特徴とする請求項７に記載の線状物束の包装方法。
11. 前記線状物束を前記シート状物に押込む方法が、前記対向する一対の包装機構に所定の隙間を空けた状態で、前記線状物束を前記シート状物上に押込む、押し込みガイドによって行われるものであることを特徴とする請求項７〜１０のいずれかに記載の線状物束の包装方法。
12. 前記線状物束を前記シート状物上に置く際に、位置を規制することを特徴とする請求項７〜１１のいずれかに記載の線状物束の包装方法。

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