(57)【要約】【課題】緩衝材製造装置において、フィルムロールからフィルムを巻き出して供給する際、適切な巻き出し終点位置を検出できるようにする。【解決手段】フィルム固定軸１２に長尺の筒状フィルムを巻き付けたフィルムロール１０を、該フィルム固定軸を介して支持軸２０に回転可能に支持すると共に、支持されたフィルムロールの外周端から筒状フィルムを順次巻き出して装置本体内に搬送しながら、緩衝材を繰り返し形成して下流側に送り出す緩衝材製造装置において、前記フィルム固定軸１２に、ＲＦＩＤタグ２２を付設すると共に、電波送受信用のアンテナ２４と、該アンテナから電波を送信すると共に、該電波に対応して前記ＲＦＩＤタグから発信される特定信号を受信する送受信手段と、受信される特定信号から前記フィルムロールの回転数をカウントし、前記筒状フィルムの巻き出し終点を判定する判定手段とを備える。【選択図】図４
2010089360.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルム固定軸に長尺の筒状フィルムを巻き付けたフィルムロールを、該フィルム固定軸を介して支持軸に回転可能に支持すると共に、支持されたフィルムロールの外周端から筒状フィルムを順次巻き出して装置本体内に搬送しながら、先端部が溶着された袋状にして空気を充填した後、後端部を溶着して緩衝材を形成すると共に、該溶着部を次の袋状の先端部とし、緩衝材を繰り返し形成して下流側に送り出す緩衝材製造装置において、
前記フィルム固定軸及び前記支持軸の少なくとも一方に、ＲＦＩＤタグを付設すると共に、
電波送受信用のアンテナと、
該アンテナから電波を送信すると共に、該電波に対応して前記ＲＦＩＤタグから発信される特定信号を受信する送受信手段と、
受信される特定信号から前記フィルムロールの回転数をカウントし、前記筒状フィルムの巻き出し終点を判定する判定手段と、を備えたことを特徴とする緩衝材製造装置。
【請求項２】
前記ＲＦＩＤタグが、前記支持軸に固定された遮蔽板に対向して付設されていることを特徴とする請求項１に記載の緩衝材製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、緩衝材製造装置、特にロール状に巻き付けられたフィルムロールとして供給される筒状フィルムの残量を正確に検出することができる緩衝材製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の緩衝材製造装置としては、例えばポリエチレン製の筒状の形状を有するフィルムを空気で膨らませた状態で溶着、密封することにより梱包用の緩衝材を製造するものが、例えば特許文献１に開示されている。
【０００３】
この従来の緩衝材製造装置は、図１に概要を示すように、フィルム収容部１１０を含むフィルム供給手段、フィルムを下流側へ搬送する搬送手段１２０、送風ブロアー１３１、送風シャッター１３２、捌き棒１３３等からなる空気供給手段１３０、長手溶着手段１４０、切断手段１５０と一体的に形成されている幅溶着手段１６０等を備えた構成になっている。
【０００４】
フィルム１は、筒状に形成されていると共に、帯状に潰されてロール状に巻かれた形態のフィルムロールとして収容部１１０に保持されており、該フィルムロールの外周端より順次引き出され、装置本体下流側に搬送手段１２０により搬送される。
【０００５】
このフィルム１は、搬送途中で切開刃１２２で一側端部１ｂが切開された後、長手溶着手段１４０によりこの一側端部の近傍が溶着されて再び筒状の形態に戻される。このフィルム１は搬送手段１２０により更に搬送され、長手溶着手段１４０より搬送方向下流側にある幅溶着手段１６０によって搬送方向先端部が幅方向に溶着される。
【０００６】
ここで、幅溶着手段１６０は２個の加熱部を有しており、加熱部ごとに幅方向に延びる１本の帯状のヒータが上向きに設置され、合計２本のヒータが互いに平行に近接して配設されている。駆動部及びクランク（図示せず）が作動することによって押圧部がヒータの上方から下降し、フィルムをヒータに押し当てることにより、２本のシール部１ｃがフィルムの全幅にわたって形成されるようになっている。
【０００７】
又、前記切開刃と長手溶着手段１４０との間の切開された状態のフィルムの一側端部には、空気供給手段１３０が挿入されており、前記シール部１ｃを形成後、搬送手段１２０でフィルム１を緩衝材の長さに相当する距離だけ搬送した後、この空気供給手段１３０から筒状のフィルム内部に空気を送り込んで該フィルム１を膨らませながら幅溶着手段１６０により新たに２本のシール部１ｃを形成することにより、搬送方向両端が密封された緩衝材２が形成される。
【０００８】
緩衝材２の形成後、駆動部及びクランクがさらに作動することにより、切断手段１５０のカッターが下降することにより、フィルム１に新たに形成された２本のシール部の中間部にミシン目１ｄが形成される。このミシン目を形成後、搬送手段でフィルムを所定距離搬送し、次の緩衝材２を形成する。
【０００９】
上述の動作を繰り返すことにより、複数の緩衝材２が連なり、かつ緩衝材同士の間にミシン目１ｄが形成された形態で製造される。
【００１０】
この緩衝材製造装置では、前述した如く、緩衝材２の材料であるフィルム１はロール状に巻かれたフィルムロールの状態で収容部１１０に保持される。
【００１１】
フィルム１が下流側へ搬送されるイメージを示す図２において、このフィルムロール１０は、ロールの芯になる紙管軸（フィルム用固定軸）１２に筒状のフィルム１を帯状に折りたたんで巻き付けたものである。
【００１２】
フィルム１は、このフィルムロール１０の外周端から順に、モータ駆動される一対の供給ローラ１４に挟持されて送り出されると、その下流側で上下に揺動するスイングバー（図示せず）の先端に取り付けられているスイングローラ１６により、二点鎖線で示す下方に所定長さ分引き出され、その後下流側のモータ駆動される搬出ローラ１８により強制送りされると、スイングローラ１６が実線位置まで上昇される。このようにスイングローラ１６の揺動動作を繰り返しながら、フィルムは一定長さずつ下流側へ搬送されるようになっている。
【００１３】
このように順次フィルム１を装置本体内に搬送する場合、フィルムロール１０でフィルムの後端が近づいてきたら、次のフィルムロール１０に交換する必要があり、そのためにフィルム供給を停止する終端を適切に検出することが重要である。
【００１４】
従来はこの終端の検出をフィルムのテンションにより上下動するスイングローラ１６により行っていた。
【００１５】
たとえば、フィルムが紙管軸１２の表面に固着されている終端に達するとフィルムのテンションが大きくなり、図２のようにスイングローラ１６が上がった状態で終端を検出していた。
【００１６】
あるいは紙管軸１２から終端が剥れてしまい、図３に示すようにスイングローラ１６が一定時間下端位置に下がった状態になることから検知していた。
【００１７】
これは通常の動作においてもフィルムのテンションが小さくなりスイングローラ１６が下がることがあるから、時間経過により終端か否かを判定する必要があった。
【００１８】
【特許文献１】特開２００４−３５０５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
しかしながら、従来のようにスイングローラ１６が上がった状態でフィルムの終端を検出する方法ではフィルムのテンションが大きい状態であるから、フィルム供給ローラ１４やこれを回転させる駆動モータに負担（負荷）がかかることになり問題があった。
【００２０】
又、紙管軸１２に近いフィルム１の巻き始め付近では、巻き取り時にシワが発生していることが多いため、そのまま使用した場合には正常な緩衝材が形成できないという問題もあった。
【００２１】
従って、シワのあるフィルムが供給される前に、即ちシワのあるフィルムが紙管軸１２にまだ巻かれている状態で終端の検出をする必要がある。
【００２２】
本発明は、前記従来の問題点を解決するべくなされたもので、フィルムロール１０からフィルム１を巻き出して供給する際、巻き出しを終了する適切なフィルム終点位置を正確に検出することができる緩衝材製造装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明は、フィルム固定軸に長尺の筒状フィルムを巻き付けたフィルムロールを、該フィルム固定軸を介して支持軸に回転可能に支持すると共に、支持されたフィルムロールの外周端から筒状フィルムを順次巻き出して装置本体内に搬送しながら、先端部が溶着された袋状にして空気を充填した後、後端部を溶着して緩衝材を形成すると共に、該溶着部を次の袋状の先端部とし、緩衝材を繰り返し形成して下流側に送り出す緩衝材製造装置において、前記フィルム固定軸及び前記支持軸の少なくとも一方に、ＲＦＩＤタグを付設すると共に、電波送受信用のアンテナと、該アンテナから電波を送信すると共に、該電波に対応して前記ＲＦＩＤタグから発信される特定信号を受信する送受信手段と、受信される特定信号から前記フィルムロールの回転数をカウントし、前記筒状フィルムの巻き出し終点を判定する判定手段と、を備えたことにより、前記課題を解決したものである。
【００２４】
本発明においては、前記ＲＦＩＤタグが、前記支持軸に固定された遮蔽板に対向して付設されているようにしてもよい。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、フィルムロールの回転に伴って回転するフィルム固定軸及び支持軸の少なくとも一方にＲＦＩＤタグを付設し、該ＲＦＩＤタグに対して電波を送信すると共に、該電波に対応してＲＦＩＤタグから発信される、識別コードが含まれる特定信号を受信できるようにしたので、該特定信号の受信回数をカウントすることにより、ノイズの影響を受けることなくフィルムロールの回転数をカウントすることが可能となることから、正確なフィルム残量を検出することが可能となり、適切な巻き出し終点を判定してフィルムロールの交換を行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００２７】
図４には、本発明に係る一実施形態の特徴を模式的に示す要部断面図である。
【００２８】
この図には、前記図１に示した緩衝材製造装置におけるフィルム収容部１１０の近傍を拡大したイメージが示してあり、この収容部１１０には、前記図２、図３と同様にフィルムロール１０が紙管軸１２に筒状フィルム１が薄く折り畳んで帯状にした状態で巻き付けられ、装置ケース部１１２に固定されている支持軸２０に、該紙管軸１２を介して回転可能に支持され、収容されている。
【００２９】
このフィルムロール１０の紙管軸１２の外周部には、ＲＦＩＤタグ２２が、外周面と同一又は若干内部に入り込むように凹部に埋設されている。これにより、紙管軸１２にフィルム１を巻き付けた際に、ＲＦＩＤタグ２２に巻き圧がかかって破損することが防止できると共に、脱落を防止できる。
【００３０】
又、このＲＦＩＤタグ２２に対面可能な装置本体位置には、電波を送受信する電波用のアンテナ２４が固定され、該アンテナ２４から所定周波数の電波をＲＦＩＤタグ２２に送信可能になっている。
【００３１】
又、前記支持軸２０には、ＲＦＩＤタグ２２にほぼ平行に対向する位置に、反対側からの電波を遮蔽するための遮蔽板２６が固定されている。又、前記電波用アンテナ２４も、紙管軸１２のある特定の回転位置でＲＦＩＤタグ２２と遮蔽板２６にほぼ平行となるように設けられている。
【００３２】
図５には、支持軸２０に支持されているフィルムロール１０の具体例を、図６にはその分解斜視図を示す。
【００３３】
このフィルムロール１０は、前述した如く紙管軸１２にフィルム１が巻きつけられてロール状に形成されると共に、図６（Ｂ）に示すように遮蔽板２６がねじ止めされた支持軸２０が、同図（Ａ）に示すように紙管軸１２に挿入され、その両端部に外周部が紙管軸１２の内周面にほぼ一致する紙管軸保持具２８を嵌入し、固定ボルト２０Ａで該支持軸２０に固定することにより図５の状態にし、使用に供される。
【００３４】
従って、前記図４のようにフィルムロール１０を収容部１１０に支持した後、その外周端からフィルム１を巻き出して装置本体下流側に送り出すフィルム使用時には、支持軸２０と一体となって遮蔽板２６が回転し、図７に前記図４に相当するイメージを示すようにＲＦＩＤタグ２２が遮蔽板２６の裏側になるため、電波送受信用のアンテナ２４から電波を送信すると、ＲＦＩＤタグ２２に当たる電波に強弱が発生する。
【００３５】
このようにＲＦＩＤタグ２２が受ける電波に強弱が発生すると、電波が弱くなった場合にはＲＦＩＤタグ２２は発信がオフになる現象を利用し、フィルム軸の単位時間当たりの回転数をカウントすることにより回転速度を検出することができる。そして、この回転速度から適切に供給できるフィルムの巻き出し終点位置を計算により予測し、フィルム交換時期を作業者に知らせることにより、作業者がフィルム交換をスムーズに行うことができるようになる。
【００３６】
又、従来のように、フィルム巻き終わり時に紙管軸１２からフィルムを剥すことになる場合には、前述した如くフィルム供給用のモータや供給ローラ１４への負担が大きくなるが、上記フィルム終点位置の予測により、適切なフィルムの巻き出し終点位置を予測することができるので、モータや供給ローラへの負担が大きくなることを防止できる。
【００３７】
なお、フィルムの巻き出し終点位置と、予測に使用する回転速度の関係は、計算や実験により予め求めておく。
【００３８】
図８には、前記紙管軸１２に付設されているＲＦＩＤタグ２２に、前記アンテナ２４から電波を送信すると共に、該アンテナ２４からこの電波に対応してＲＦＩＤタグ２２から発信される特定信号を受信する、装置本体側に設置されている送受信手段の概要を示す。
【００３９】
この図に示されるように、本実施形態の送受信手段３０は、前記アンテナ２４から電波の送信と受信を行うＲＦＩＤリーダ／ライタ回路３２と該回路３２の動作を制御するＣＰＵからなる制御部３４と、送受信結果の表示等を行う表示・操作部３６、ＣＰＵ制御部３４等にデータを入力する入力部３８とを備えている。
【００４０】
一方、ＲＦＩＤタグ２２側にも、同様にアンテナ２４Ａ、ＲＦＩＤリーダ／ライタ回路３２Ａが含まれ、アンテナ２４からの電波を受信すると、該アンテナ２４に予め記録されている情報等に基づく特定信号を発信するようになっている。
【００４１】
又、前記ＣＰＵ制御部３４は、ＲＦＩＤタグ２２から受信される特定信号からフィルムロール１０の回転数をカウントし、フィルム１の巻き出し終点を判定する判定手段としても機能する。
【００４２】
以上の構成からなる本実施形態の作用を以下に説明する。
【００４３】
フィルムロール１０を収容部１１０の所定位置に設置される支持軸２０に保持させ、緩衝材製造装置の電源をオンにする。
【００４４】
緩衝材製造装置では、前記図８に示したＣＰＵ制御部３４から、ＲＦＩＤリーダ／ライタ回路３２のアンテナ２４に電波を出す指示を行い、作業者からのスタート指示を待って、緩衝材の製造を開始する。
【００４５】
製造を開始すると、図９（Ａ）、（Ｂ）に、フィルムロール１０のフィルム残量が多い直径Ｄ１の場合と、少ない直径Ｄ２の場合について１回の製袋で巻き出されるフィルム長さをそれぞれＬ１、Ｌ２で示すが、通常Ｌ１＝Ｌ２であるためにフィルム残量が少ない程フィルムを巻き出す（引き出す）際の紙管軸１２の回転数は多くなることから、その時の１回転の所要時間、即ち回転速度を検知し、その回転速度からフィルムの残量を計算により求めることができる。
【００４６】
図１０（Ａ）、（Ｂ）には、前記図９（Ａ）、（Ｂ）のフィルム残量に対応させて、紙管軸１２が回転する毎にＲＦＩＤタグ２２からアンテナ２４が受信する電波の強弱、即ちＲＦＩＤ回路のオン／オフ状態のイメージを示す。この図に示されるように、電波の強弱で、電波が弱くなった場合にＲＦＩＤタグ２２がオフになる現象を利用し、紙管軸１２の回転時間を検出し、その回転時間、例えば（ｔ3＋ｔ4）から計算して巻き終わりを予測することが可能となる。
【００４７】
従って、フィルム終了の情報を利用者に知らせる事により、フィルム交換を使用者がスムーズに行なうことが可能になる。
【００４８】
フィルム交換までの処理手順を、図１１に示すフローチャートに従って説明する。
【００４９】
まず、ＲＦＩＤタグ２２からの信号を受信するＲＦＩＤの呼び出しを行ない（ステップ１）、フィルムを供給されている状態であると判断されたら（ステップ２）、返信されるオン／オフ時間の計算をし（ステップ３）、その長さからフィルム送りを終了すべき時間を判定し（ステップ４）、フィルムの交換を指示する（ステップ５）。
【００５０】
これにより、従来のようにフィルムが紙管軸１２から剥れて引っ張り張力をなくなることを検出する機構では、固着されていたフィルム終端部を引っ張るために無理な力がかかっていたが、本実施形態では適切に対応することが可能となった。
【００５１】
以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
【００５２】
（１）フィルム終了時にフィルム供給モータや供給ローラ等の機構部分へかかる負担を減らすことができる。
【００５３】
（２）フィルムの終端近くになると紙管軸１２に巻き始めのシワが多い状態になり、正常な緩衝材が形成できなくなり、梱包に使用すると輸送中の荷重で破損する可能性が高くなるが、終端近い状態を知らせ、新しいフィルムに交換する時期を早めに知らせることにより、破損トラブルを未然に防ぐ事ができる。
【００５４】
（３）ＲＦＩＤタグ２２から返信される識別コード（ＩＤコード）を含む特定信号を受信できるため、ノイズの影響を受けることなく確実にフィルムロール１０の回転数をカウントし、回転速度を検出することができる。
【００５５】
（４）回転数のカウントと共にＩＤ情報として記録されている製品情報等をも取得することができる。
【００５６】
図１２には、本発明に係る第２実施形態の特徴を示す支持軸２０を含む断面図である。この例では、支持軸２０にＲＦＩＤタグ２２が直結され、その裏側に遮蔽板２６が同じく支持軸２０に直結されている。
【００５７】
この場合は、紙管軸１２、即ちフィルムローラ１０には直接関係ないので、任意のフィルムロール１０についてその回転を正確にカウントすることができる。
【００５８】
図１３には、この第２実施形態と前記図４等に示した第１実施形態とを組み合わせた第３実施形態の特徴を示す。この例のように、紙管軸１２と支持軸２０にそれぞれＲＦＩＤタグ２２が付設されている場合は、両方の信号を受信できるため、より正確に回転数をカウントできる上に、フィルムロール１０に独自に記録されているＩＤ情報をも取得できるメリットがある。
【００５９】
尚、前記実施形態では、フィルムロール１０のフィルム残量を回転速度、即ち単位時間当たりの回転数で判定する場合を示したが、これに限定されず、フィルム搬送開始時からのトータルのカウント数で判定するようにしてもよい。
【００６０】
又、ＲＦＩＤタグ２２を紙管軸１２に付設する場合、図示は省略するが、紙管軸１２の内周面に取付けるようにしてもよい。この場合、簡単に外れないようにする必要がある。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】従来の緩衝材製造装置の概要を示す斜視図
【図２】従来の緩衝材製造装置へのフィルム供給を模式的に示す説明図
【図３】従来の緩衝材製造装置へのフィルム供給を模式的に示す他の説明図
【図４】本発明に係る第一実施形態の緩衝材製造装置の要部を示すイメージ図
【図５】本実施形態に適用される支持軸に支持されたフィルムロール全体の概要を示す斜視図
【図６】上記フィルムロール全体と支持軸との関係の詳細を示す分解斜視図
【図７】図４に示したフィルムロールが半回転した状態を示すイメージ図
【図８】本実施形態の緩衝材製造装置が備えているＲＦＩＤの送受信手段と、ＲＦＩＤタグとの関係の概要を示すブロック図
【図９】フィルムロールのフィルム残量と回転との関係を示す説明図
【図１０】フィルムロールのフィルム残量とＲＦＩＤ回路のオン／オフ状態の関係を示す説明図
【図１１】フィルムロールの残量判定の処理手順を示すフローチャート
【図１２】第２実施形態のＲＦＩＤタグの取付状態の特徴を示す要部断面図
【図１３】第３実施形態のＲＦＩＤタグの取付状態の特徴を示す要部断面図
【符号の説明】
【００６２】
１…フィルム
１０…フィルムロール
１２…紙管軸（フィルム固定軸）
２０…支持軸
２２…ＲＦＩＤタグ
２４…アンテナ
２６…遮蔽板
２８…紙管軸保持具
３０…送受信手段
３２…ＲＦＩＤリーダ／ライタ回路
３４…ＣＰＵ制御部（判定手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2010089360.tif 000012
【図１１】
2010089360.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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