(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基台、タンクを保持する保持台、及び、前記基台に固定され前記保持台を上昇下降させる昇降部材を備え、前記昇降部材は、前記タンク内の液体の量が減少すると、前記保持台の一片を支軸として前記保持台を上方へ回動傾斜させる一定圧力に設定されたエアシリンダであるタンク保持具と、
吸入口が前記タンク内の所定位置に配置された吸引管、及び、前記吸引管から前記タンク内の前記液体を吸引するポンプから成る液体供給部と、
前記ポンプの動作によって供給された前記液体を収容し、塗布ロール外周面の一部を前記液体に浸漬させる収容部と、
前記収容部の所定高さ位置に固定され、前記収容部内の前記液体との接触の有無を検知する液面センサと、
前記液面センサが前記液体に接触していないことを検知したときに、前記収容部に接続される各タンク、又は各ポンプを前記収容部に対して切り替える切替部を動作させる制御部と、を備えることを特徴とする液体供給装置。
【請求項２】
前記昇降部材による前記保持台の傾斜角度は、前記タンク内の液体の量が所定量以上では０度であり、最大傾斜角度は１０度である請求項１に記載の液体供給装置。
【請求項３】
前記吸引管の吸入口が配置される前記所定位置は、前記保持台を回動傾斜させる前記支軸の近傍である請求項１又は請求項２に記載の液体供給装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記液面センサが前記収容部内の前記液体と接触しなくなったことを検知してから所定時間経過後に、前記収容部に接続される前記液体供給部を切り替える請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の液体供給装置。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タンクを傾斜可能に保持するタンク保持具、タンク保持具が保持するタンク内の液体を供給するための液体供給装置、及び、複数の液体供給部を切り替えてタンク内の液体を供給する液体供給システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
パウチの製造は、例えば、グラビア印刷工程、ラミネート工程、スリット工程、及び、製袋工程の順に行われる。これらのうち、ラミネート工程では、グラビア印刷された原反フィルムの印刷面側に接着剤を塗布して加熱乾燥させた後に、別個のフィルムを貼り合わせる（特許文献１、２）。
【０００３】
原反フィルムへの接着剤の塗布は、収容容器（収容部）に収容された接着剤を、ロールを用いて原反フィルムに転写することによって行うため、接着剤を多量に使用するだけでなく、接着剤の供給を途切れさせることはできない。ここで用いる接着剤は、主剤と硬化剤の２液混合型であり溶剤で粘度調整する。この接着剤は、収容容器に供給する前に、粘度調整された状態でタンク（ドラム缶）に収容される。２液混合型の接着剤であるため、長時間タンク内に保管すると硬化してしまうおそれがあるためロット別にして少量ずつ混合しておく必要がある。このように準備されたタンクは、接着剤の供給状況に応じて順次交換され、収容容器への接着剤の供給が途切れないようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−２２４８２８号公報
【特許文献２】特開２００９−５１０１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の従来のラミネート工程においては、タンクの交換に作業者が立ち会わなければならず、また、タンクの交換に長時間を要していた。タンクの交換にあたっては、まず、供給中のタンクの残量が所定量まで減ったところで、残った接着剤を確実に供給できるように、作業者がタンクを傾斜させる。この状態で接着剤の供給を継続した後に、タンク内の接着剤がほぼなくなったときに、作業者が、収容容器に接着剤を供給するタンクを別のタンクに切り替える。これによりタンクの交換を終了する。したがって、作業者は、タンクの傾斜から切り替えまで立ち会わなければならないため長時間を要していた。
【０００６】
また、タンクの交換は各タンク内の接着剤量が所定量に至るごとに行わなければならず、上述のように各タンクに収容する接着剤量が少量であるため、頻繁に作業者が立ち会う必要があった。さらに、作業者がタンクを容易に傾斜させることができるように、タンクを固定せずに置くと地震発生時に転倒する恐れがある。
【０００７】
そこで本発明は、作業者の負担を大幅に軽減することができ、かつ、地震が発生してもタンクが転倒しづらいタンク保持具、液体供給装置、及び液体供給システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の液体供給装置は、基台、タンクを保持する保持台、及び、基台に固定され保持台を上昇下降させる昇降部材を備え、昇降部材は、タンク内の液体の量が減少すると、保持台の一片を支軸として保持台を上方へ回動傾斜させる一定圧力に設定されたエアシリンダであるタンク保持具と、
吸入口がタンク内の所定位置に配置された吸引管、及び、吸引管からタンク内の液体を吸引するポンプから成る液体供給部と、
ポンプの動作によって供給された液体を収容し、塗布ロール外周面の一部を液体に浸漬させる収容部と、
収容部の所定高さ位置に固定され、収容部内の液体との接触の有無を検知する液面センサと、
液面センサが液体に接触していないことを検知したときに、収容部に接続される各タンク、又は各ポンプを収容部に対して切り替える切替部を動作させる制御部と、を備えることを特徴としている。 
【００１０】
本発明の液体供給装置において、昇降部材による保持台の傾斜角度は、タンク内の液体の量が所定量以上では０度であり、最大傾斜角度は１０度であることが好ましい。 
【００１２】
本発明の液体供給装置において、吸引管の吸入口が配置される所定位置は、保持台を回動傾斜させる支軸の近傍であることが好ましい。  
【００１４】
本発明の液体供給装置において、制御部は、液面センサが収容部内の液体と接触しなくなったことを検知してから所定時間経過後に、収容部に接続される液体供給部を切り替えることが好ましい。 
【発明の効果】
【００１６】
本発明によると、作業者の負担を大幅に軽減することができ、かつ、地震が発生してもタンクが転倒しづらいタンク保持具、液体供給装置、及び液体供給システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係るタンク保持具の構成を示す縦断面図であって、保持台が基台に対して傾斜していない状態を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係るタンク保持具の構成を示す平面図であって、保持台が基台に対して傾斜していない状態を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係るタンク保持具の構成を示す正面図であって、保持台が基台に対して傾斜していない状態を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係る収容部の構成を示す縦断面図である。
【図５】本発明の実施形態に係るタンク保持具の構成を示す縦断面図であって、保持台が上方に回動して基台に対して傾斜している状態を示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係る液体供給装置及び液体供給システムにおける液体供給経路及び制御系の構成を示すブロック図である。
【図７】変形例に係る液体供給装置及び液体供給システムにおける液体供給経路及び制御系の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態に係るタンク保持具、液体供給装置、及び液体供給システムについて図面を参照しつつ詳しく説明する。
図１は、本実施形態に係るタンク保持具１０の構成を示す縦断面図であって、保持台が基台に対して傾斜していない状態を示す図である。図２は、タンク保持具１０の構成を示す平面図であって、保持台が基台に対して傾斜していない状態を示す図である。図３は、タンク保持具１０の構成を示す正面図であって、保持台が基台に対して傾斜していない状態を示す図である。図４は、収容容器３１の構成を示す縦断面図である。図５は、タンク保持具１０の構成を示す縦断面図であって、保持台が上方に回動して基台に対して傾斜した状態を示す図である。
【００１９】
本実施形態は、本発明をラミネート工程における接着剤の供給に適用した例であり、タンク１５に収容される液体１６は、溶剤で粘度調整した２液混合型の接着剤である。しかしながら、本発明は、本実施形態に限定されることなく、２液混合型以外の接着剤や、接着剤以外の液体の供給にも適用可能である。
【００２０】
本実施形態に係るタンク保持具１０は、基台１１、保持台１２、及び、昇降部材であるエアシリンダ１４、を備える。また、本実施形態に係る液体供給装置は、上述のタンク保持具１０、吸引管２１、ポンプ２２、収容容器３１（収容部）、液面センサ２５、及び、制御部２４、を備える。この液体供給装置のうち、タンク保持具１０、吸引管２１、及び、ポンプ２２は液体供給部を構成する。さらに、本実施形態に係る液体供給システムは、上述の液体供給部を複数備えるとともに、切替部２６を備える。
【００２１】
液体供給装置及び液体供給システムが供給する液体１６は、タンク１５内に収容され、このタンク１５はタンク保持具１０の保持台１２上に保持される。保持台１２は、平面視矩形の板状の基部１２ａと、基部１２ａの上面の３辺からそれぞれ上方に延びる壁部１２ｂと、からなる。保持台１２は、ヒンジ１３を介して基台１１上に配置されている。基台１１は、平面視略矩形の基台本体１１ａと、基台本体１１ａの下面の縁部に沿って設けられた基台脚部１１ｂと、からなる。基台脚部１１ｂは、例えば角パイプを用いて基台本体１１ａに溶接するとよい。基台１１と保持台１２は略同一の形状・平面積を有し、平面視でちょうど重なるように配置される。
【００２２】
保持台１２の基部１２ａの下面には、ヒンジ１３の上片１３ａが固定され、基台１１の基台本体１１ａの上面には、ヒンジ１３の下片１３ｂが固定されている。この構成により、ヒンジ１３を支軸として、保持台１２を上方へ回動可能となっており、これにより水平面上に載置された基台１１に対して、保持台１２を傾斜させることができる（図５）。
【００２３】
ここで、保持台１２のうち、ヒンジ１３に結合される一辺１２ｃは、壁部１２ｂを設けていない辺１２ｄに対向する辺である。タンク１５は、壁部１２ｂを設けていない辺１２ｄ側から保持台１２上に乗せられ、その側面が壁部１２ｂで当接支持される。ここで、保持台１２の基部１２ａ上において、タンク１５がヒンジ１３から離れる方向へスライドしないように、移動規制手段を設けることが好ましい。この移動規制手段としては、例えば、対向する壁部１２ｂ間を結合したチェーンや、基部１２ａの上面に設けた突起部が挙げられる。
【００２４】
このように、タンク１５を保持台１２の壁部１２ｂで支持し、移動規制手段によって移動を規制することにより、タンク１５が保持台１２上で移動又は振動することを抑えることができるため、現場の安全管理上好ましいとともに、吸引管２１の位置も安定するため収容容器３１への供給が確実となる。
【００２５】
タンク１５としては、液体１６の種類・重量その他の条件に応じて、任意の容器（例えばドラム缶）を用いることができる。基台１１及び保持台１２は、液体１６を収容したタンク１５を搭載しても変形しない剛性を備えた金属材料で構成することが好ましい。
【００２６】
昇降部材としては、タンク１５内の液体の重量に対応してタンク１５の傾斜角度の設定が容易に行える点でエアシリンダ１４が好ましく、エアシリンダ１４は、シリンダ本体１４ａと、軸部１４ｂと、ローラ１４ｃと、からなる。シリンダ本体１４ａは、基台本体１１ａの下面に結合された固定部材１７の固定凹部１７ａ内に固定されている。また、シリンダ本体１４ａの上部は、基台本体１１ａに設けた貫通孔である固定孔部１１ｃに支持される。
【００２７】
なお、昇降部材はエアシリンダ１４に限定されることなく、例えばスプリングを用いることができる。このスプリングは、エアシリンダ１４と同様に、一端を基台１１に固定し、他端を保持台１２の凹部１２ｅに当接させる。スプリングは、所定量の液体１６を収容したタンク１５の重量に対応した弾性力を備えたものを選定し、その弾性力によって、ヒンジ１３を支軸として、保持台１２を回動傾斜させる。
【００２８】
シリンダ本体１４ａは一定の圧力で軸部１４ｂを上向き（図１の上方向）に付勢する。軸部１４ｂの上端には、ローラ１４ｃが配置されており、シリンダ本体１４ａからの付勢力によって、基部１２ａの下面に設けた凹部１２ｅに常に当接している。このローラ１４ｃは、保持台１２の辺１２ｃ側から辺１２ｄ側へ向かう方向に回転可能である。
【００２９】
エアシリンダ１４の圧力は、所定量の液体１６を収容したタンク１５の重量に対応して設定する。具体的には、タンク１５内の液体１６の量が所定量以上であるときには、エアシリンダ１４による保持台１２の傾斜角度が０度となるように設定する。さらに、エアシリンダ１４の圧力は、保持台１２が傾斜を始めるときの液体１６の量（所定量）と、保持台１２の最大傾斜角度と、に基づいて設定する。ここで、保持台１２の傾斜角度とは、基台１１を水平に設置したときの基台１１の上面と保持台１２の下面とのなす角度であって、０度のときは基台１１の基台本体１１ａの上面と保持台１２の基部１２ａの上面は互いに平行となる（図１から図３）。
【００３０】
エアシリンダ１４の圧力によって保持台１２が傾斜を始めるときの液体１６の量（所定量）、及び、最大傾斜角度は、液体１６の種類、タンク１５の形状、吸引管２１の形状その他の条件に応じて任意に設定することができる。傾斜を始めるときの液体１６の所定量としては、例えばタンク１５の容量の５０％とするとよい。また、最大傾斜角度は、例えば１０度に設定するとタンク１５を安定して保持できるため好ましい。ここで、最大傾斜角度の設定としては、最大傾斜角度となる位置にストッパーをつけることや、エアシリンダの最大ストローク長さを最大傾斜角度１０度に対応する長さとすることが好ましい。
【００３１】
以上の構成により、保持台１２は、タンク１５内の液体１６の量に応じて、エアシリンダ１４の圧力によって、保持台１２の一片側のヒンジ１３を支軸として上方へ回動傾斜する。すなわち、タンク１５内に液体１６が充分入っている状態では、保持台１２上のタンク１５は、自重により傾斜せずに保持され、液体１６の量が所定量未満となってからは、液体１６の量に応じてタンク１５は自動的に徐々に傾斜する（図５）。
また、一定圧力のエアシリンダ１４によってタンク１５を傾斜させるため、タンク１５中の液体１６の液面が揺れることなく、なめらかに傾斜をつけることができる。これにより、液体１６の量が少なくなっても、吸引管２１による液体１６吸引時に空気を巻き込みにくい。
【００３２】
タンク１５の内壁には液体１６を吸引するための吸引管２１が固定されている。この吸引管２１は、吸入口２１ａがタンク１５内の所定位置に配置されている。吸引管２１の吸入口２１ａが配置される所定位置は、保持台１２を回動傾斜させるヒンジ１３側であることが好ましく、ヒンジ１３の近傍であるとさらによい。別言すれば、この所定位置は、タンク１５を傾斜させる前から、エアシリンダ１４によってタンク１５を最大傾斜角度まで傾斜させるまで、のいずれにおいてもタンク１５内の液体１６を吸引できるような位置である。また、吸引管２１の吸入口２１ａには、逆流防止弁を設けることが好ましい。  
【００３３】
タンク１５内の液体１６は、吸引管２１に接続されたポンプ２２を動作させることによって、タンク１５の外部へ吸引される。吸引された液体１６は、給送管２３を経て、収容部としての収容容器３１に収容される（図４）。収容容器には液体１６を転写するための塗布ロール３２の外周面の一部が浸漬しており、塗布ロール３２を回転させると、収容容器３１の中の液体１６は塗布ロール３２の外周上に塗布される。塗布ロール３２は、不図示の搬送ロールによって搬送されている長尺の原反フィルムと対向接触しており、塗布ロール３２と搬送ロールを同期回転させることによって、原反フィルムに液体１６が転写される。  
【００３４】
一方、収容容器３１の内部の所定高さ位置には、収容容器３１に収容された液体１６との接触の有無を検知する液面センサ２５が固定されている。液面センサ２５は、液体１６としての接着剤が表面に留まって固化しないように、液体が流れ落ちやすい簡素な構造のものが好ましく、例えば、円筒形状のものが好ましい。  液面センサ２５による検知結果は制御部２４に出力される。制御部２４は、液面センサ２５による検知結果に応じてポンプ２２の動作を制御する。  
【００３５】
本実施形態の液体供給システムは、上述の液体供給部を複数備え、それぞれの液体供給装置のタンク保持具にはタンク１５ａ、１５ｂ、１５ｃがそれぞれ保持される。各タンク１５ａ、１５ｂ、１５ｃからの液体の吸引は共通のポンプ２２を用いる。また、この液体供給システムは、各タンクを収容容器３１に対して切り替え可能に接続する切替部２６を備えている（図６）。共通のポンプ２２を用いることにより、設備及び制御の複雑化を防ぐことができる。ここで、図６は、本実施形態に係る液体供給装置及び液体供給システムにおける液体供給経路及び制御系の構成を示すブロック図である。  
【００３６】
制御部２４は、液面センサ２５による検知結果に応じて切替部２６を動作させて、収容容器３１に接続されるタンク１５ａ、１５ｂ、１５ｃを切り替える。切り替えは、液面センサ２５が収容容器３１内の液体１６と接触しなくなったことを検知してから所定時間経過後に行うことが好ましい。  
【００３７】
なお、液体供給システムが備える液体供給部の数は、液体１６の使用量・硬化特性その他の条件に応じて任意に設定することが好ましい。  
【００３８】
また、図６に示す構成では共通のポンプ２２を用いていたが、これに代えて、各タンク１５ａ、１５ｂ、１５ｃに液体を吸引するためのポンプ２２ａ、２２ｂ、２２ｃをそれぞれ接続してもよい（図７）。ここで、図７は、変形例に係る液体供給装置及び液体供給システムにおける液体供給経路及び制御系の構成を示すブロック図である。図６及び図７は、３つのタンクが３つのタンク保持具にそれぞれ保持された例を示しているが、タンクの数は任意に設定できる。図７に示す変形例では、各ポンプを収容容器３１に対して切り替え可能に接続できるように切替部２６を配置している。
【００３９】
つづいて、本実施形態のタンク保持具１０、液体供給装置、及び液体供給システムを用いた液体１６の供給・切替手順について説明する。
塗布ロール３２による塗布の開始前及び塗布作業中は、収容容器３１の液面を、液面センサ２５で常時検知する。液体１６の液面が下がって、液体１６に液面センサ２５が接触していないことを検知した場合、液面センサ２５は制御部２４に対して、液面低下の信号を出力する。この信号を受けた制御部２４は、切替部２６を動作させてタンク１５ａ、１５ｂ、１５ｃの１つを選択してポンプ２２に接続する。その後、制御部２４は、ポンプ２２を作動させて、接続されたタンクから液体１６を吸引して、収容容器３１へ液体１６を供給させる。
【００４０】
一方、収容容器３１へ液体１６を供給しているタンクでは、供給が進んで液量がタンクの半分程度になると自重が軽くなり、エアシリンダ１４の圧力が自重を上回り、保持台１２が支軸の周りを回動して傾斜を開始する。ここで、自重とは、タンクの重量、タンク中の液体の重量、及び保持台１２の重量の和である。また、水平にされた基台１１に対する保持台１２の傾斜角度の増加は、例えばエアシリンダ１４と保持台１２の間隔を適宜設定することにより、最大（例えば１０度）になった時点で終了する。
【００４１】
さらに液体１６の供給を継続した結果、タンク内の液体１６の量が少なくなって吸引管２１が空気を巻き込むようになると、収容容器３１への液体１６の供給ができなくなり、液面センサ２５は液面低下の信号を制御部２４へ出力する。制御部２４は、液面センサ２５が収容容器３１内の液体１６と接触しなくなってからの時間が所定時間に至ったところで、収容容器３１に接続される液体供給部の切り替えを行う。具体的には、まず、ポンプ２２の動作を停止させるとともに、切替部２６を動作させて、タンク１５ａ、１５ｂ、１５ｃから、収容容器３１に接続するタンクを切り替える。つづいて、ポンプ２２の動作を再開させて、新たに接続されたタンクから収容容器３１への液体１６の供給を開始させる。
【００４２】
また、制御部２４は、タンクの切り替えが始まってから所定時間経過後に、不図示の警報装置（例えば、ブザー、ランプ）を動作させ、これまで液体１６を供給していたタンクが空になったことを作業者に通知する。この通知により、作業者は液体供給装置の切り替えが行われたことを確認することができ、空になったタンクに液体１６を新たに充填して保持台１２の所定位置に再び載置する。
【００４３】
このように、タンク１５ａ、１５ｂ、１５ｃの切り替えは、液面センサ２５の検知結果に応じて自動的に行われるため、従来のように作業者が立ち会う必要がなく、かつ、塗布ロール３２への液体１６の供給を途切らせる恐れがない。また、空になったタンクへの液体１６の補充は、次のタンクへの切り替えまでに完了すればよいため、作業者は充分な余裕を持って液体１６の補充を行うことができる
【００４４】
本発明について上記実施形態を参照しつつ説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、改良の目的または本発明の思想の範囲内において改良または変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
以上のように、本発明に係るタンク保持具、液体供給装置、及び液体供給システムは、特に、パウチ製造におけるラミネート工程に適している。
【符号の説明】
【００４６】
１０    タンク保持具
１１    基台
１１ａ  基台本体
１１ｂ  基台脚部
１１ｃ  固定孔部
１２    保持台
１２ａ  基部
１２ｂ  壁部
１２ｃ、１２ｄ  辺
１２ｅ  凹部
１３    ヒンジ（支軸）
１３ａ  上片
１３ｂ  下片
１４    エアシリンダ（昇降部材）
１４ａ  シリンダ本体
１４ｂ  軸部
１４ｃ  ローラ
１５    タンク
１５ａ、１５ｂ、１５ｃ  タンク
１６    液体
１７    固定部材
１７ａ  固定凹部
２１    吸引管
２１ａ  吸入口
２２    ポンプ
２２ａ、２２ｂ、２２ｃ  ポンプ
２３    給送管
２４    制御部
２５    液面センサ
２６    切替部
３１    収容容器（収容部）
３２    塗布ロール
【図１】
0005532205.tif 000002
【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】
0005532205.tif 000008