(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）古いフィルムが搬送されるとともに、先端出しが行われた新しいフィルムがセットされる第１の搬送路と、
（ｂ）該第１の搬送路に接続され、古いフィルムが搬送される第２の搬送路と、
（ｃ）前記第１の搬送路と第２の搬送路との接続点において、両搬送路に対して分岐させられた分岐路と、
（ｄ）該分岐路に配設され、古いフィルムの末端と新しいフィルムの先端とを熱融着によって接続する熱融着ユニットと、
（ｅ）前記接続点に対向させて配設され、圧縮空気を噴射するブロアとを有することを特徴とするフィルム接合装置。
【請求項２】
（ａ）前記熱融着ユニットは、カウンター部材、前記分岐路を挟んでカウンター部材と対向させて配設されたヒータ、及び該ヒータを進退させる移動手段から成り、
（ｂ）前記ヒータは、前記カウンター部材との間に古いフィルム及び新しいフィルムを挟んで加圧し、加熱することによって、古いフィルムと新しいフィルムとを熱融着するとともに、フィルム本体側とフラップ側とを切断する請求項１に記載のフィルム接合装置。
【請求項３】
前記カウンター部材は弾性材によって形成される請求項１に記載のフィルム接合装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、フィルム接合装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、収容物の充填（じゅうてん）が終了し、充填機から搬出された包装容器は、所定の個数ずつパッキングパターンに集積され、熱収縮性のあるフィルム、例えばポリエチレンフィルムで包装されるようになっている。
この場合、フィルムは長尺状に形成され、フィルムロールにされて繰出機にセットされる。そして、該繰出機によって繰り出されたフィルムは連続的にシュリンク機に送られ、該シュリンク機において包装に必要な量だけ使用したときに切断される。
【０００３】
ところで、連続して包装している間にフィルムロールのフィルムがなくなると、新しいフィルムロール（以下、「新ロール」という。）が繰出機にセットされ、前記新ロールから新しいフィルムが繰り出されるが、前記シュリンク機においては包装容器の包装が連続的に行われているので、元のフィルムロール（以下、「旧ロール」という。）から繰り出された古いフィルムの末端と新ロールの新しいフィルムの先端とを接続し、前記シュリンク機に対してフィルムを連続的に供給することができるようになっている。
【０００４】
図２は従来のフィルム接合装置におけるフィルムの接続前の状態図、図３は従来のフィルム接合装置における接続後の状態図である。
図において、１１は旧ロール、１２は該旧ロール１１から図示しない繰出機によって繰り出された古いフィルム、１４は新ロール、１５は該新ロール１４から図示しない繰出機によって繰り出された新しいフィルムである。前記旧ロール１１が古いフィルム１２を繰り出している間に、新ロール１４は、図２に示すようにあらかじめ繰出機にセットされ、新しいフィルム１５の先端出しが行われる。
【０００５】
また、１８は両フィルム１２、１５の搬送路上に配設され、繰り出された各フィルム１２、１５の末端を検出する超音波センサ、２０、２１は互いに対向させて接離自在に配設された一対のヒータである。前記超音波センサ１８が古いフィルム１２の末端を検出すると、図示しない制御装置がヒータ２０、２１を互いに前進させる。該ヒータ２０、２１は、古いフィルム１２の末端の近傍及び新しいフィルム１５の先端を挟持して加熱し、図３に示すように接続点ａにおいて熱融着する。このようにして、古いフィルム１２と新しいフィルム１５とを接続することができる。なお、１２ａは古いフィルム１２の接続点ａの後方に形成された残留フラップである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来のフィルム接合装置においては、古いフィルム１２と新しいフィルム１５とを接続する場合、古いフィルム１２の末端が超音波センサ１８を通過するタイミングで図示しない制御装置がヒータ２０、２１の移動を開始させ、接続するようになっている。
【０００７】
ところが、前記古いフィルム１２の繰出し量は、集積された包装容器のパッキングパターンに応じて変化するため、熱融着させるときに古いフィルム１２の末端をヒータ２０、２１間に位置させることは困難であり、したがって、古いフィルム１２における接続点ａより後方に前述したような残留フラップ１２ａが形成されてしまう。
【０００８】
該残留フラップ１２ａが形成されたまま、新しいフィルム１５を繰り出すと、次の工程の機械が正常に作動しなくなってしまう。そこで、残留フラップ１２ａが次の工程の機械内に進入する前に、機械を停止させて取り除くことが必要になる。
本発明は、前記従来のフィルム接合装置の問題点を解決して、旧ロールの古いフィルムと新ロールの新しいフィルムとを接続する際に、古いフィルムにおける接続点より後方に残留部が形成されることがなく、次の工程の機械を停止させる必要がないフィルム接合装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明のフィルム接合装置においては、古いフィルムが搬送されるとともに、先端出しが行われた新しいフィルムがセットされる第１の搬送路と、該第１の搬送路に接続され、古いフィルムが搬送される第２の搬送路と、前記第１の搬送路と第２の搬送路との接続点において、両搬送路に対して分岐させられた分岐路とを有する。
【００１０】
そして、該分岐路に配設され、古いフィルムの末端と新しいフィルムの先端とを熱融着によって接続する熱融着ユニットと、前記接続点に対向させて配設され、圧縮空気を噴射するブロアとを有する。
本発明の他のフィルム接合装置においては、前記熱融着ユニットは、カウンター部材、前記分岐路を挟んでカウンター部材と対向させて配設されたヒータ、及び該ヒータを進退させる移動手段から成り、前記ヒータは、前記カウンター部材との間に古いフィルム及び新しいフィルムを挟んで加圧し、加熱することによって、古いフィルムと新しいフィルムとを熱融着するとともに、フィルム本体側とフラップ側とを切断する。
【００１１】
本発明の更に他のフィルム接合装置においては、前記カウンター部材は弾性材によって形成される。
【００１２】
【作用及び発明の効果】
本発明によれば、前記のようにフィルム接合装置においては、古いフィルムが搬送されるとともに、先端出しが行われた新しいフィルムがセットされる第１の搬送路と、該第１の搬送路に接続され、古いフィルムが搬送される第２の搬送路と、前記第１の搬送路と第２の搬送路との接続点において、両搬送路に対して分岐させられた分岐路とを有する。
【００１３】
そして、該分岐路に配設され、古いフィルムの末端と新しいフィルムの先端とを熱融着によって接続する熱融着ユニットと、前記接続点に対向させて配設され、圧縮空気を噴射するブロアとを有する。
この場合、まず、新しいフィルムの先端が分岐路の最奥部にあらかじめ導入され、前記ブロアから圧縮空気が噴射される。その結果、圧縮空気の圧力によって、古いフィルムは前記分岐路内に押し込まれ、末端が分岐路の最奥部に達する。
【００１４】
したがって、古いフィルムの末端を分岐路の最奥部に置くために、プッシャ等を分岐路内に進入させる必要がないので、プッシャ、分岐路等に静電気が生じるのを防止することができる。その結果、前記古いフィルム及び新しいフィルムが静電気によって分岐路の壁面に付着したり、折れ曲がったりすることがなくなるので、熱融着の作業を円滑に行うことができる。
【００１５】
そして、前記熱融着ユニットは、古いフィルムの末端と新しいフィルムの先端とを熱融着によって接続する。
本発明の他のフィルム接合装置においては、前記熱融着ユニットは、カウンター部材、前記分岐路を挟んでカウンター部材と対向させて配設されたヒータ、及び該ヒータを進退させる移動手段から成り、前記ヒータは、前記カウンター部材との間に古いフィルム及び新しいフィルムを挟んで加圧し、加熱することによって、古いフィルムと新しいフィルムとを熱融着するとともに、フィルム本体側とフラップ側とを切断する。
【００１６】
この場合、カウンター部材とヒータとが最も近接する部分においては最大圧力が発生させられ、溶融させられた樹脂がカウンター部材及びヒータによる圧力によって両側に押しやられ、フィルム本体側とフラップ側とを切断する。
本発明の更に他のフィルム接合装置においては、前記カウンター部材は弾性材によって形成される。
【００１７】
この場合、ヒータを前進させると、カウンター部材の表面が一旦（いったん）押されて後退し、凹部を形成するが、樹脂が溶融させられるのに伴って元の形状に戻ろうとする。したがって、溶融させられた樹脂を両側に一層押しやることができる。
【００１８】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は本発明の実施例におけるフィルム接合装置の第１の状態図、図４は本発明の実施例におけるフィルム供給装置の斜視図、図５は本発明の実施例におけるフィルム供給装置の側面図である。
【００１９】
図４及び５において、１０はフィルム供給装置である。この場合、所定の個数ずつパッキングパターンに集積された図示しない包装容器を下方及び上方から包むようにしているので、前記フィルム供給装置１０には、包装容器の下方にフィルムを供給するための繰出機７１、７２、及び包装容器の上方にフィルムを供給するための繰出機７３、７４が配設される。また、繰出機７１、７３に新ロール１４が、繰出機７２、７４に旧ロール１１がそれぞれセットされる。そして、前記繰出機７２、７４の下方にフィルム接合装置７５、７６が配設される。
【００２０】
次に、該フィルム接合装置７５、７６について説明する。
図１において、１１は旧ロール、１２は該旧ロール１１から繰出機７２、７４（図４）によって繰り出された古いフィルム、１４は新ロール、１５は該新ロール１４から繰出機７１、７３によって繰り出された新しいフィルムである。本実施例においては、各フィルム１２、１５はいずれも単層のポリエチレンによって形成されるが、他の樹脂によって形成することもできる。前記旧ロール１１が古いフィルム１２を繰り出している間に、新ロール１４は、図に示すようにあらかじめ繰出機にセットされ、新しいフィルム１５の先端出しが行われる。
【００２１】
そして、旧ロール１１が古いフィルム１２をすべて繰り出した時点において、古いフィルム１２の末端と新しいフィルム１５の先端とが熱融着によって接続される。
そのために、前記旧ロール１１から繰り出された古いフィルム１２が搬送されるとともに、先端出しが行われた新しいフィルム１５がセットされる第１の搬送路３１、該第１の搬送路３１に接続され、古いフィルム１２が搬送される第２の搬送路３２、及び前記第１の搬送路３１と第２の搬送路３２との接続点３３において、両搬送路３１、３２に対して垂直の方向に分岐させられた分岐路３４が形成される。そして、前記第１の搬送路３１における接続点３３の手前にガイドローラ３７が、前記第２の搬送路３２にガイドローラ３８がそれぞれ配設され、前記古いフィルム１２を案内する。
【００２２】
また、前記繰出機７１〜７４の近傍に光センサから成るエンドセンサが配設され、該エンドセンサによって旧ロール１１が古いフィルム１２の繰出しを終了したことを検出することができる。前記エンドセンサは、例えば、ホトダイオード１８及びホトトランジスタ１９から成り、旧ロール１１に古いフィルム１２が巻かれた状態においては、該古いフィルム１２自体によってホトダイオード１８が発生させた光が遮断され、ホトトランジスタ１９には届かないようになっている。一方、旧ロール１１から古いフィルム１２が、ほぼ又は完全に繰り出されると、ホトダイオード１８が発生させた光がホトトランジスタ１９に届く。このようにして、旧ロール１１からの古いフィルム１２の繰出しの終了を検出することができる。
【００２３】
そして、古いフィルム１２の末端と新しいフィルム１５の先端とを熱融着によって接続するために、前記接続点３３に対向させてブロア３９が、前記分岐路３４に熱融着ユニット４０及び押えユニット４１が配設される。
前記ブロア３９は接続点３３及び分岐路３４に向けて開口し、図示しない圧縮空気源から供給された圧縮空気を噴射する。そのために、古いフィルム１２の幅より長いスリットを有し、該古いフィルム１２の幅方向の全体に圧力を加える。
【００２４】
また、熱融着ユニット４０は、前記分岐路３４に臨ませて配設され、各フィルム１２、１５の幅より長く形成された円柱状のカウンターローラ４３、前記分岐路３４を挟んでカウンターローラ４３と対向させて配設されたヒータ４４、及び該ヒータ４４を進退させる移動シリンダ４５から成る。前記ヒータ４４は先端を各フィルム１２、１５の幅方向に延在させて配設される。
【００２５】
そして、押えユニット４１は、前記分岐路３４に臨ませて配設され、各フィルム１２、１５の幅より長く形成されたカウンターバー４７、前記分岐路３４を挟んでカウンターバー４７と対向させて配設されたフィルム押え４８、及び該フィルム押え４８を進退させる移動シリンダ４９から成る。前記フィルム押え４８は先端を各フィルム１２、１５の幅方向に延在させて配設される。
【００２６】
なお、５１は前記分岐路３４の最奥部に配設された保持用フレーム、５２は該保持用フレーム５１に吸引されて新しいフィルム１５の先端を保持する永久磁石である。
次に、前記構成のフィルム接合装置７５、７６の動作について説明する。
図６は本発明の実施例におけるフィルム接合装置の第２の状態図、図７は本発明の実施例におけるフィルム接合装置の第３の状態図、図８は本発明の実施例におけるフィルム接合装置の第４の状態図、図９は本発明の実施例におけるフィルム接合装置の第５の状態図である。
【００２７】
フィルム接合装置の第１の状態においては、図１に示すように、新しいフィルム１５の先端が分岐路３４の最奥部にあらかじめ導入され、保持用フレーム５１と永久磁石５２とによって保持される。
続いて、図６に示すように、設定されたタイミングにおいてブロア３９から圧縮空気が噴射される。その結果、圧縮空気の圧力によって、古いフィルム１２は前記分岐路３４内に押し込まれる。この場合、古いフィルム１２の繰出しは終了し、末端１２ｂはロール心１１ａから離れているので、前記分岐路３４内に押し込まれるに従って、末端１２ｂが分岐路３４内に進入し、最奥部に到達する。
【００２８】
この場合、末端１２ｂを分岐路３４の最奥部に置くために、プッシャ等を分岐路３４内に進入させる必要がない。したがって、プッシャ等を分岐路３４内において進退させる必要がなくなるので、プッシャ、分岐路３４等に静電気が生じるのを防止することができる。その結果、前記古いフィルム１２及び新しいフィルム１５が静電気によって分岐路３４の壁面に付着したり、折れ曲がったりすることがなくなるので、熱融着の作業を円滑に行うことができる。
【００２９】
なお、前記エンドセンサが、旧ロール１１からの古いフィルム１２の繰出しが終了したことを検出したときに、該古いフィルム１２の搬送が一時的に停止され、ブロア３９による圧縮空気の噴射が開始される。このとき、第１の搬送路３１における古いフィルム１２の末端１２ａから接続点３３までの距離が、該接続点３３から分岐路３４内の押えユニット４１までの距離より長くなるように、古いフィルム１２の搬送の停止タイミング、及び圧縮空気の噴射タイミングが図示しない制御装置によって設定される。
【００３０】
次に、図７に示すように、押えユニット４１の移動シリンダ４９が作動させられ、フィルム押え４８が前進させられ、新しいフィルム１５と古いフィルム１２とを重ねた状態でカウンターバー４７に押し付ける。これと同時、又はわずかなタイミングの後に、熱融着ユニット４０の移動シリンダ４５が作動させられ、ヒータ４４が前進させられ、新しいフィルム１５と古いフィルム１２とをカウンターローラ４３に押し付けて加熱することによって両者を熱融着する。この時、熱融着部分において新しいフィルム１５及び古いフィルム１２は一体になるとともに、熱融着部分を境にしてフィルム本体側とフラップ側とが切断される。なお、本実施例においては、前記ヒータ４４は電気ヒータによって形成される。
【００３１】
続いて、図８に示すように、熱融着ユニット４０の移動シリンダ４５が作動させられ、ヒータ４４が後退させられ定位置に置かれる。その結果、融着された新しいフィルム１５及び古いフィルム１２は接続点Ｐ１において一体になり、次の工程の機械によって引かれる。このとき、切断片７８は、押えユニット４１のフィルム押え４８によってカウンターバー４７に押し付けられた状態のままである。
【００３２】
次に、図９に示すように、押えユニット４１の移動シリンダ４９が作動させられ、フィルム押え４８が後退させられ定位置に置かれる。その結果、切断片７８はカウンターバー４７から解放され、保持用フレーム５１及び永久磁石５２によって保持される。
ここで、前記熱融着ユニット４０による熱融着について説明する。
【００３３】
図１０は本発明の実施例における熱融着ユニットの動作を説明する図、図１１は本発明の実施例における熱融着後のフィルムの状態図である。
図において、１２は古いフィルム、１５は新しいフィルム、４３は円柱状のカウンターローラ、４４ａは該カウンターローラ４３に対向させて配設され、カウンターローラ４３に対して進退させられる加熱部材である。該加熱部材４４ａは前記ヒータ４４（図１）の先端に配設され、電熱発熱材から成る。本実施例においては、前記カウンターローラ４３の径を３０〔ｍｍ〕とし、加熱部材４４ａの径を０．５〜１〔ｍｍ〕とする。
【００３４】
前記ヒータ４４が前進させられ、古いフィルム１２及び新しいフィルム１５をカウンターローラ４３に押し付けて加圧し、この状態において一瞬だけ加熱すると、カウンターローラ４３と加熱部材４４ａとによって挟まれた部分の樹脂は溶融させられ、古いフィルム１２と新しいフィルム１５とが熱融着される。この場合、溶融させられた樹脂は乱流を発生させるので、熱融着を良好に行うことができる。
【００３５】
そして、カウンターローラ４３と加熱部材４４ａとが最も近接する部分Ｐ２においては最大圧力が発生させられ、溶融させられた樹脂はカウンターローラ４３及び加熱部材４４ａによる圧力によって両側（フィルム１２、１５側及び切断片７８側）に押しやられ、前記カウンターローラ４３と加熱部材４４ａとが最終的に接触することになる。したがって、この時点において両フィルム１２、１５と切断片７８とを切断することができる。
【００３６】
なお、前記古いフィルム１２及び新しいフィルム１５を一瞬だけ加熱するために、加熱部材４４ａに図示しない電流制御回路が接続され、該電流制御回路はサイリスタによって電流を加熱部材４４ａに流す。
このように、カウンターローラ４３及び加熱部材４４ａによって両フィルム１２、１５を挟み、加圧し加熱することによって古いフィルム１２と新しいフィルム１５とを熱融着することができるだけでなく、両フィルム１２、１５と切断片７８とを切断することができるので、切断装置が不要になり、フィルム接合装置を小型化することができるとともに、コストを低くすることもできる。また、図１１に示すように接続点Ｐ１を平坦（へいたん）にすることができる。そして、前記カウンターローラ４３を弾性材によって形成することができる。
【００３７】
この場合、ヒータ４４を前進させると、カウンターローラ４３の表面が一旦押されて後退し、凹部を形成するが、樹脂が溶融させられるのに伴って元の形状に戻ろうとする。したがって、溶融させられた樹脂を両側に一層押しやることができる。本実施例においては、円柱状のカウンターローラ４３を使用しているが、カウンターローラ４３に代えてフラットラバーを使用することもできる。
【００３８】
なお、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例におけるフィルム接合装置の第１の状態図である。
【図２】従来のフィルム接合装置におけるフィルムの接続前の状態図である。
【図３】従来のフィルム接合装置における接続後の状態図である。
【図４】本発明の実施例におけるフィルム供給装置の斜視図である。
【図５】本発明の実施例におけるフィルム供給装置の側面図である。
【図６】本発明の実施例におけるフィルム接合装置の第２の状態図である。
【図７】本発明の実施例におけるフィルム接合装置の第３の状態図である。
【図８】本発明の実施例におけるフィルム接合装置の第４の状態図である。
【図９】本発明の実施例におけるフィルム接合装置の第５の状態図である。
【図１０】本発明の実施例における熱融着ユニットの動作を説明する図である。
【図１１】本発明の実施例における熱融着後のフィルムの状態図である。
【符号の説明】
７５、７６    フィルム接合装置
１２    古いフィルム
１５    新しいフィルム
３１    第１の搬送路
３２    第２の搬送路
３３    接続点
３４    分岐路
３９    ブロア
４０    熱融着ユニット
４３    カウンターローラ
４４    ヒータ
４５    移動シリンダ
【図１】
0003569004.tif 000002
【図２】
0003569004.tif 000003
【図３】
0003569004.tif 000004
【図４】
0003569004.tif 000005
【図５】
0003569004.tif 000006
【図６】
0003569004.tif 000007
【図７】
0003569004.tif 000008
【図８】
0003569004.tif 000009
【図９】
0003569004.tif 000010
【図１０】
0003569004.tif 000011
【図１１】
0003569004.tif 000012