(57)【要約】一のフィルムの後端と、他のフィルムの先端との接続を、粘着テープ等の連結用資材を用いることなく行い、その連結部分をもまたフィルムの他の部分と同様にヒートシールに十分に寄与させる。一方のフィルムの走行経路の近傍に溶断シール手段を配設し、その走行経路に対し、シール手段とは反対側で、他方のフィルムの先端部分を保持するフィルム保持手段を設ける。このフィルム保持手段で保持したフィルム先端部分を一方のフィルムとともにシール手段に押込むインサートプレートを配設し、インサートプレートにより、シール手段を越えて押込まれた一方のフィルムの折返し部分を挟持し、それを溶断シール部から分離する余剰フィルム除去手段を設けてなる。
2003050025.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
繰出し走行中の一方のフィルムの後端部分に、引き続いて繰出し走行される他方のフィルムの先端部分を連結する装置であって、
フィルムの走行経路の近傍に、両フィルムを合掌状に溶断シールするシール手段を配設し、その走行経路に対し、シール手段とは反対側に、他方のフィルムの先端部分を保持するフィルム保持手段を設け、このフィルム保持手段で保持したフィルム先端部分を一方のフィルムとともにシール手段に押込むインサートプレートを配設し、インサートプレートにより、シール手段を越えて押込まれたフィルムの折返し部分を挟持し、それを溶断シール部から分離する余剰フィルム除去手段を設けてなるフィルム連結装置。
【請求項２】
シール手段を、ヒータと、このヒータに対してフィルムを、または、フィルムに対してヒータを押圧するプッシャとで構成してなる請求項１に記載のフィルム連結装置。
【請求項３】
ヒータをインパルスシーラとしてなる請求項２に記載のフィルム連結装置。
【請求項４】
フィルム保持手段を、シール手段に対して進退変位可能としてなる請求項１〜３のいずれかに記載のフィルム連結装置。
【請求項５】
フィルム保持手段を、シール手段に対して進退変位されるブロックに配設されて、アクチュエータにより、または手動操作によって開閉変位される挟持プレートにより構成してなる請求項１〜４のいずれかに記載のフィルム連結装置。
【請求項６】
インサートプレートをシール手段に対して進退変位させるアクチュエータを、前記ブロックに配設してなる請求項１〜５のいずれかに記載のフィルム連結装置。
【請求項７】
余剰フィルム除去手段を、シール手段から離隔する方向に変位する回動アームと、この回動アームに設けられて進退駆動されるクランパとで構成してなる請求項１〜６のいずれかに記載のフィルム連結装置。
【請求項８】
クランパを、インサートプレートに設けた先端切欠部分を経て進出変位する複数本のロッド状部材により構成してなる請求項７に記載のフィルム連結装置。
【請求項９】
フィルムの連結作業の間、一方のフィルムの、所定速度での繰出しを保証する少なくとも一個のアキュムレートロールを設けてなる請求項１〜８のいずれかに記載のフィルム連結装置。
【請求項１０】
シール手段とアキュムレートロールとの間に、フィルムを挟持してそれの繰出し走行を停止するストップロールを設けるとともに、このストップロールとシール手段との間に、フィルムに弛みを生じさせる長さ調整ロールを設けてなる請求項９に記載のフィルム連結装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれかに記載の装置をもって、一方のフィルムの後端部分と、他方のフィルムの先端部分とを相互連結するに当り、
一方のフィルムの繰出し走行中に、インサートプレートを進出させて、フィルム保持手段で保持した他方のフィルムの先端部分を一方のフィルムとともに、シール手段内へ所定の長さにわたって押込み、次いで、シール手段の位置を越えて押込まれたフィルムの折返し部分を余剰フィルム除去手段により挟持し、その後、インサートプレートを後退変位させるとともに、シール手段によって両フィルムを合掌状に溶断し、さらに、余剰フィルム除去手段を回動変位させて、フィルム折返し部分を溶断シール部から分離させるフィルム連結方法。
【請求項１２】
インサートプレートの進出変位に先だって、フィルム保持手段で保持した他方のフィルムの先端部分をシール手段の近傍位置まで変位させる請求項１１に記載のフィルム連結方法。
【請求項１３】
それぞれのフィルムをともに、熱可塑性の延伸ベースフィルム層とシーラント層とを具えるフィルム構成とし、シール手段で、両フィルムの延伸ベースフィルム層どうしを融着させる請求項１１もしくは１２に記載のフィルム連結方法。
【請求項１４】
それぞれのフィルムをともに、熱可塑性の延伸ベースフィルム層とシーラント層とを具えるフィルム構成とし、シール手段で、両フィルムのシーラント層どうしを融着させる請求項１１もしくは１２に記載のフィルム連結方法。
【請求項１５】
それぞれのフィルムを、インパルス溶断シールによって融着させる請求項１１〜１４のいずれかに記載のフィルム連結方法。
【発明の詳細な説明】
技術分野
この発明は、フィルム、多くは、熱可塑性の延伸ベースフィルム層と、シーラント層とを具える積層フィルムからなり、たとえば包装用フィルムとして用いられるフィルムの連結装置およびそれを用いた連結方法に関し、包装袋等の製造に当たって、フィルムの連結部分に対しても、他のフィルム部分と同様の、液密および気密なヒートシールを施すことを可能にする技術を提案するものである。
背景技術
たとえば、液状体、粉状体その他を連続充填包装する場合や、間欠充填包装する場合に使用されて、被包装物を充填した包装袋の製造に供される包装用フィルム、なかでも包装用積層フィルムは一般に、印刷工程、ラミネート工程およびスリッター工程を経て、ロール状に巻回された状態で自動充填包装装置に適用される。
この場合、スリッター工程では、主として、ラミネートを終えた包装用積層フィルムの幅寸法を一定の値とするための、フィルム側部の切断除去を行う他、ロール状に巻回されるフィルム長さの調整を行って、たとえば、フィルムのトータル巻回長さを１０００ｍ、２０００ｍ等の所定長さにするために、包装用積層フィルムどうしを連結するとともに、印刷不良部分、ラミネート不良部分等を切断除去した後のフィルム繋ぎを行うこととしている。このため、たとえば、２０００ｍ巻きの巻回フィルムには、多いときには、２〜３個所程度のフィルム連結部が存在することがある。
また、ロール状に巻回した特定長さの包装用積層フィルムを自動充填包装装置に適用して被包装物の充填および包装を行う包装工程では、先に繰出し走行されているロール状包装用フィルムの後端部分に、次に繰出し走行されるロール状包装用フィルムの先端部分を連結することで、次に繰り出される包装用積層フィルムを包装装置の所定経路に通過させることとしている。
ところで、スリッター工程でのフィルム相互の連結は、従来から、一方のフィルムの後端と、他方のフィルムの先端との突き合わせ姿勢で、それらの両フィルムを粘着テープ等を用いて接合することにより行われており、また、充填包装工程でのフィルム連結は、一方のフィルムの後端部分に、他方のフィルムの先端部分を、これも粘着テープ等を用いて重ね合わせ接合することにより行われている。
しかるに、このようにして連結された包装用積層フィルムでは、それを包装装置に適用して包装袋を製造するに際し、フィルム連結部分で、包装用積層フィルムとは異質の材料からなる粘着テープ等が、また、その粘着テープ等に加えて、包装用積層フィルムの先後の端部分の重なりが包装用積層フィルムの厚みの増加をもたらすことにより、しかも、粘着テープ等に固有の物性によって、包装装置のヒートシール刃から、包装袋の形成に寄与するフィルム部分のシーラント層への十分な熱の伝達が妨げられることより、そのシーラント層を、シーラント層相互の融着に十分な程度にまで速やかに溶融させることが実質的に不可能になる。
これらにより、たとえば、その包装用積層フィルムをもって被包装物の連続充填包装等を行う場合、一定のクリアランスを保って回転する一対の回転シール刃としての縦ヒートシール刃、および横ヒートシール刃との間に、フィルムの連結部をそのまま通過させることがたとえ可能であったとしても、シーラント層は、粘着テープの存在およびフィルムのトータル厚みの増加等により、ヒートシール刃の加熱加圧作用を受けてなお、十分に熱融着することができず、それ故に、包装装置内での、液体その他の被包装物の漏出、飛散等が生じるという問題があった。
そして、このことは、粘着テープ等の粘着力をもってしては、両包装用積層フィルムの相互を、十分な液密性および気密性をもって、包装袋に所要の強度で連結することができないことを原因として、とくにその連結部分が、包装袋の上下方向の中間部に位置することとなる場合にもまた発生する。
そこで従来は、包装用積層フィルムの連結部分が巻回ロールから繰り出されるたび、および包装装置でのフィルム連結が行われるたび毎に、包装装置全体、または、ヒートシール機能部および充填機能部等の主要部分の機能を一時停止させ、フィルム連結部を装置の主要部分に通過させた後に充填包装を再開することとしている。しかも、その再開に当たっては、包装袋内の被包装物の量の確認、ヒートシール位置およびシール状態の確認、包装袋の切断位置および引裂きノッチの形成位置の確認等を行い、これらの全てを許容範囲内に納めた後に、装置を本格的に再稼働することとしている。
従って、装置全体または主要機能部分の一時停止から装置の再稼働に至るまでに、多くの時間および作業工数を必要とするという、作業能率および効率上の大きな問題があった他、こうした各種の確認のために、相当量の包装用積層フィルムおよび被包装物の消費が余儀なくされて、材料歩留りが低下するという問題もあった。
これがため、この発明は、一のフィルムの後端部分と他のフィルムの先端部分との相互連結を、粘着テープ等の連結用資材を用いることなく行って、その連結部分をもまたフィルムの他の部分と同様に、ヒートシールに十分に寄与させるとともに、連結部分それ自体のすぐれた液密性および気密性を実現し、併せて、その連結部分にも、フィルムそれ自体に必要な引張り強度を付与することで、たとえば包装用フィルムとして、被包装物の充填包装作業の能率および効率を有効に高め、また、材料歩留りを大きく向上させることができる、スリッター工程および包装工程のいずれにも適用可能なフィルム連結装置および連結方法を提供する。
発明の開示
この発明に係るフィルム連結装置は、巻回ロールその他から繰出し走行中の一方のフィルムの後端部分に、引き続いて繰出し走行される他方のフィルムの先端部分を連結するものであり、フィルムの走行経路の近傍、すなわち、上下左右のいずれかの近傍部分に、両フィルムを合掌状に溶断シールするシール手段を配設し、その走行経路に対し、シール手段とは反対側で他方のフィルムの先端部分を、挟持、吸着等によって保持するフィルム保持手段を設け、また、フィルム保持手段で保持したフィルム先端部分を一方のフィルムとともにシール手段に押込むインサートプレートを配設し、さらに、このインサートプレートにより、シール手段を越えて押込まれたフィルムの折返し部分を挟持して、それを溶断シール部から分離する余剰フィルム除去手段を設けたものである。
この装置では、一方のフィルムの後端部分および、フィルム保持手段により保持された他方のフィルムの先端部分のそれぞれを、インサートプレートの作用によってシール手段内へ押込むとともに、そのシール手段を越えて押込まれたフィルム折返し部分を余剰フィルム除去手段で挟持し、しかる後、インサートプレートを後退姿勢とした状態で溶断シール手段を作用させて両フィルムを合掌状に融着接合させ、続いて、余剰フィルム除去手段を、そのシール手段から離隔する方向へ変位させて、フィルム折返し部分を溶断シール部から分離させることで両フィルムを相互連結することができ、このようにして形成された溶断シール部は、高い連結強度を有するとともに、すぐれた気密性および液密性を発揮することができる。
しかも、両フィルムの合掌状の溶断シール部から余剰の突出部分を分離除去することで、連結部分におけるフィルム厚みの増加を有効に防止することもできる。
従って、包装用フィルムの相互連結を、この装置によって行う場合には、粘着テープ等の連結用資材が不要であることはもちろん、スリッター工程で生じた連結部分であると、被包装物の充填包装工程で生じた連結部分であるとの別なく、フィルム連結部分を、包装装置に、それの機能を何ら停止等させることなく定常的に通過させることができ、これにより、フィルム連結部分は、フィルム厚みの増加および連結用資材による妨げなしに、ヒートシール刃による加熱加圧下に十分に熱融着されることになるので、その連結部分もまた、包装用フィルムの他の部分と同様に、包装袋の製袋に十分に寄与してすぐれたヒートシール強度を発揮することができる。
その上、フィルム連結部分それ自体は、十分な引張強度を有することに加え、高い液密性および気密性をも具えるので、その連結部分が、包装袋の上下方向の中間部分で包装袋を横切ることがあっても、そこからの被包装物の漏出等のおそれは有効に除去されることになる。
かくして、この場合には、被包装物の充填包装に当たっての作業能率および効率をともに有効に高めることができ、また、包装用フィルムおよび被包装物の歩留りを大きく向上させることができる。
ここで、フィルム保持手段それ自体を、シール手段に対して進退変位可能としたときは、他方のフィルムの先端部分を、後退姿勢としたフィルム保持手段に、一層容易に、しかも、走行する一方のフィルムの干渉等のおそれなしに保持させることができる。
また、シール手段を、ヒータおよび、このヒータに対してフィルムを、または、フィルムに対してヒータを押圧するプッシャにて構成した場合には、シール手段内への、インサートプレートによるフィルムの押込みを十分容易にしてなお、所期した通りの適正な溶断シールを確実に施すことができる。
ところで、ヒータは、インパルスシーラとすることが好ましく、これによれば、衝撃電流による瞬間発熱によって、極く短時間のうちに溶断シールを行い、また、溶断シール部を短時間のうちに冷却させることができるので、とくに、フィルムが熱可塑性の延伸ベースフィルム層を具える場合に、そのフィルム層、ひいては、フィルム全体の熱変形を有効に阻止することができる。
そしてまた、フィルム保持手段は、シール手段に対して進退変位、たとえば昇降変位されるブロックに配設されて、アクチュエータにより、または手動操作により開閉変位される挟持プレートにて構成することができる。
フィルム先端部分の挟持プレートによる挟持は、負圧吸着保持等に比して、少ないエネルギー消費の下で、より確実に行うことができる他、騒音の発生も無い利点があり、このような挟持プレートを、シール手段に対して作用位置と待機位置等との間で昇降されるブロックに配設することで、先に述べたように、フィルム先端部分の、挟持プレートによる挟持をその待機位置で、所要の時期に、安全かつ確実に、しかも容易に行うことができる。
ここで、インサートプレートをシール手段に対して進退変位させるアクチュエータを前記ブロックに設けた場合には、インサートプレートをもまた、ブロックの進退変位に基いて、繰出し走行中のフィルムの、走行の妨げとならない位置と作用位置との間で変位させることができ、インサートプレートそれ自体の、小さい直接的な進退ストロークによって、フィルムをシール手段に押込むことができる。
さらに、余剰フィルム除去手段は、シール手段から離隔する方向に変位される回動アームと、この回動アームに設けられて進退駆動されるクランパとで構成することができる。
これによれば、インサートプレートの進出変位とタイミングを合わせて、たとえば、エアシリンダによって作動されるクランパを進出変位させることで、フィルムの折返し部分を回動アーム内に挟持することができる。ここでのこの挟持状態は、インサートプレートが後退変位して、溶断シールが行われ、回動アームがシール手段から離隔変位されて、フィルムの余剰折返し部分が溶断シール部から完全に切断分離されるまで継続される。
この場合、インサートプレートにより、折曲げ姿勢で余剰フィルム除去手段まで押込まれたフィルムの、回動アーム内への、インサートプレートと干渉しない挟持は、インサートプレートに設けた先端切欠部分を経て進出変位する複数本のロッド状部材でクランパを構成し、それらのロッド状部材により、インサートプレートの切欠部分と対応する個所でフィルムの折返し部分を挟持することにより行うことができる。
以上のような装置においてより好ましくは、両フィルムの連結作業の間、一方のフィルムの、所定速度での繰出しを保証する少なくとも一個のアキュムレートロールを設ける。
これによれば、装置を、たとえば、包装用フィルムのスリッター工程、包装工程等に適用する場合に、工程の停止なしに、フィルムの連結作業を行うことができる。
また好ましくは、アキュムレートロールの下流側にフィルム繰出しロールを設けて、フィルムの常時の定常送給を確実ならしめる。
かかる場合により好ましくは、シール手段とアキュムレートロールとの間に、フィルムを挟持してそれの繰出し走行を停止するストップロールを設けるとともに、このストップロールとシール手段との間にフィルムに弛みを生じさせる長さ調整ロールを設ける。
これによれば、フィルム連結作業に当っての、一方のフィルムの定速繰出しを、ストップロールによるフィルム移動の拘束下で、一個以上のアキュムレートロールの作用によって行わせ、また、シール手段から余剰フィルム除去手段へのフィルムの押込みに要するフィルム長さを、長さ調整ロールの作用によって確保することで、アキュムレートロールと長さ調整ロールとの完全なる機能分離に基いて、所期した通りのフィルム連結をより確実に行うとともに、フィルムの定速繰出しをより高い精度で行うことができる。
すなわち、ストップロールおよび長さ調整ロールなどに、アキュムレートロールだけを設けた場合には、フィルム連結作業の開始の当初は、アキュムレートロールを高速作動させて、それにて貯えたフィルムを、それの定速繰出しのために供給するとともに、シール手段等へのフィルムの押込みのためにもまた供給することが必要となるも、フィルムの種類による、弾性率，質量等の物性差により、アキュムレートロールの高速作動速度を常に適正にコントロールすることが難しく、また、シール手段等へのフィルムの押込みの終了後は、必然的に、アキュムレートロールの作動速度の減速が必要になるも、この減速による繰出しフィルムの張力変動に起因する、下流側作業での位置ずれの発生を防止することが難しいのに対し、上述したように、ストップロールおよび長さ調整ロールを設けた場合には、アキュムレートロールと長さ調整ロールとの機能分離の下に、アキュムレートロールを常に一定速度で作動させてフィルムを所定の速度で繰出し走行させることができ、また、長さ調整ロールで、フィルムの連結に必要な弛みを確実に発生させることができるので、それらを設けない場合の不都合を有利に取り除くことができる。
この発明に係るフィルム連結方法は、前述したいずれかの装置をもって、一方のフィルムの後端部分と他方のフィルムの先端部分とを相互連結するに当って、一方のフィルムの繰出し走行中に、インサートプレートを進出させて、フィルム保持手段で保持した他方のフィルムの先端部分を一方のフィルムとともに、シール手段内へ所定の長さにわたって押込み、次いで、シール手段の位置を越えて押込まれたフィルムの折返し部分を余剰フィルム除去手段により挟持し、その後、インサートプレートを後退変位させるとともに、シール手段によって両フィルムを合掌状に溶断シールし、さらに、余剰フィルム除去手段を回動変位させて、フィルム折返し部分を溶断シール部から分離させるにある。
これによれば、フィルムの相互連結を、簡易迅速に、かつ確実に行うとともに、容易に自動化することができ、また、アキュムレートロールをもって、フィルムの定速繰出しを保証した場合には、フィルムの連結作業中にあっても、スリッター包装等の作業を中断なしに継続することができる。
なおここで、インサートプレートの進出変位に先だって、フィルム保持手段で予め保持した他方のフィルムの先端部分をシール手段の近傍位置まで変位させる場合には、フィルム先端部分の、保持手段による保持を、走行中のフィルムとの干渉なしに、所期の時期に、安全かつ確実に、しかも容易に行うことができる。
ところで、相互連結するそれぞれのフィルムがともに、熱可塑性の延伸ベースフィルム層とシーラント層とを具えるフィルム構成であるときは、シール手段で、両フィルムの延伸ベースフィルム層どうしを合掌状に融着させることができる他、シーラント層どうしを融着させることもでき、とくに前者によれば、連結強度を大きく高めることができ、また、後者によれば、溶断シール部の突部が包装作業に及ぼす影響をより小さくすることができる。
さらに、それぞれのフィルムを、インパルス溶断シールによって融着させる場合には、加熱および冷却の迅速さによって、とくには延伸ベースフィルム層の熱変形を有利に抑制することができる。
発明を実施するための最良の形態
図１に示す正面図において、１はターレットである。
このターレット１は、包装用積層フィルムをロール状に巻回してなる巻回フィルムの二個を同時に支持することができ、それらを所要に応じて適宜に回動変位させることができる。
また２は、昇降ブロックを示し、シリンダ３によって、図の実線位置と仮想線位置との間で昇降変位されるこの昇降ブロック２は、フィルムの走行経路を隔ててシール手段４と対向させて配置されて、後述するフィルム保持手段５およびインサートプレート６を支持する。
そして７は、昇降ブロック２およびシール手段４より、フィルムの走行方向側に配設した、ここでは二個のアキュムレートロールを示し、これらのロール７は固定ロールに対するそれらの昇降変位により、それらに巻掛けたフィルムの、作為的に作り出した弛みを増減させて、フィルム連結作業中における定速繰出しを保証するべく機能する。
さらに８は、包装装置内、スリッター装置内等に配設することもできる一対のフィルム繰出しロールを示し、フィルムの、装置内での定速走行を担保する。
ここで、ターレット１は、多くの場合、図の左側に位置する回転支持軸９をもって、現在繰出し中の巻回フィルム１０を、ブレーキ力の作用下で支持するとともに、右側の回転支持軸９をもって、次に繰出し走行される巻回フィルム１０を支持し、フィルムの連結作業の開始に先だって、時計回りに１８０°回動して両巻回フィルム１０，１０を入れ換えるべく機能する。図１はこのような入れ換えを終えた状態を示す。なお、かかる入れ換えに当っての、繰出し走行中のフィルムＦ１の、他の構成部材等との干渉は、ターレット１にアームを介して設けたガイドロール１１の作用によって阻止される。
またここで、フィルムの走行経路を隔てて昇降ブロック２と対向するシール手段４は、図２に拡大断面図で例示するように、ヒータ、たとえばインパルスシーラ１２と、このシーラ１２と向き合って、通常はそれから離隔して位置するプッシャ１３とで構成することができ、このプッシャ１３は、その背後に配設した、たとえば空気嚢からなるチューブシリンダ１４の拡縮径変形に基いて進退変位することができる。
図では、インパルスシーラ１２との対向部分にシリコーンゴム１５を取付けてなるプッシャ１３は、チューブシリンダ１４の拡径変形によって進出変位してフィルムをシーラ１２に押圧するとともに、シリンダ１４の縮径変位により、たとえばそこへの接着下で後退変位する。なお、プッシャ１３のこの後退変位は、それのチューブシリンダ１４への接着に代えて、または加えてリターンスプリングの作用下で行わせることもできる。
ところで、このようなプッシャは、インパルスシーラ側に配設することもでき、この場合には、プッシャの先端にインパルスシーラが設けられることになる。
なお、昇降ブロック２に配設したフィルム保持手段５は、図３に拡大して示すように、手動操作レバー１６によって回動される軸１７に取付けた、たとえば複数のカム１８によって昇降、ひいては、開閉変位されるフィルム幅を越える長さの挟持プレート１９によって構成することができ、この場合には、挟持プレート１９を常時閉止方向に付勢するスプリング２０を、カムフォロアと挟持プレート１９とを連結するロッド上に配設することが好ましい。
かかるフィルム保持手段５によれば、レバー１６の操作によってカム１８を回動させることで、スプリング２０のばね力に抗して挟持プレート１９を開放することができ、また、次に繰出されるフィルムの先端部分の、挟持プレート１９の下方への差込み下で、レバー１６、ひいては、カム１８を図示の元位置に復帰させることでその挟持プレート１９をスプリング２０のばね力で閉止させて、フィルム先端部分の確実なる挟持を実現することができる。
図４は、フィルム保持手段５の他の例を示す図であり、これは、所要の長さの挟持プレート１９を、昇降ブロック２に取付けた少なくとも一のアクチュエータ、たとえば、紙面と直交する方向に配設した複数本のシリンダ２１によって、上下方向に開閉作動可能としたものであり、これによれば、先のフィルム保持手段に比して装置構造を簡単にすることができるとともに、挟持プレート１９の開閉作動を自動的に行わせることができる。
そしてまた、ここでは垂直面内で作動するインサートプレート６は、図３，４に示すように、フィルム保持手段５に対し、フィルムの走行方向とは反対側で昇降ブロック２に設けたアクチュエータ、たとえばシリンダ２２に取付けられてシール手段４の真下に位置し、シリンダ２２の作動によってその先端を、シール手段４を経て、それのさらに上方側に配設した余剰フィルム除去手段２３まで進出される。
ここで、このインサートプレート６もまた通常は、フィルム幅を越える幅を有することになるので、このインサートプレート６を一本のシリンダ２２によって昇降変位させる場合には、インサートプレート６から下方へ突出させて設けた少なくとも一本のガイドロッドを、昇降ブロック２に設けたガイドスリーブ等に嵌め込んで、そのインサートプレート６を回り止めすることが好ましい。
なお、インサートプレート６の先端の下限位置は、昇降ブロック２の上面より下方とすることも可能であるが、図示のように、昇降ブロック２の上方側へ突出する位置とすることもでき、後者によれば、インサートプレート６の作用時のストローク量を小さくして、シリンダ２２を小型化することができる。ところでこの場合は、次に繰出し走行されるフィルムＦ２は、その先端部分をフィルム保持手段５に挟持することで、昇降ブロック２に設けたガイドロール２４にそのフィルムＦ２を巻き掛けてなお、ほぼへ字状に折り曲げられることになるも、インサートプレート６の先端面を曲面とすることで、フィルムＦ２への傷の発生等は有効に防止することができる。
さらに、シール手段４の真上に配設されて、インサートプレート６の進出変位に基いて押込まれたフィルム、とくには繰出し走行中のフィルムＦ１の折返し部分を挟持する余剰フィルム除去手段２３は、たとえば図５に示すように、インサートプレート６およびフィルム折返し部分の進入を許容する溝部２５を有し、ここでは垂直面内で回動してシール手段４から離隔変位される回動アーム２６と、この回動アーム２６の、溝部２５の一方側に配設されて、図６に、要部を断面斜視図で例示するように、先に述べたと同様のチューブシリンダ２７により、または、それに加えてリターンスプリングにより進退駆動される、図では三本のロッド状部材２８ａにより構成したクランパ２８とからなり、このクランパ２８は、インサートプレート６が、フィルムＦ１に折返し部分を形成しながらその上限位置に達したときに、インサートプレート６の先端部分に設けた切欠部分２９と対応する個所で進出変位して、回動アーム２６の、溝部２５の他方側の部分との間に、フィルムＦ１の折返し部分、ときにはフィルムＦ２の先端部分をもまた、インサートプレート６との干渉なしに挟持するべく機能する。
以上のように構成してなる装置によって、繰出し走行されている一方の包装用のフィルムＦ１の後端部分に他方の包装用フィルムＦ２の先端部分を連結するに当っては、はじめに、ターレット１を回動変位させて、そこに支持する両巻回フィルム１０を、図１に示すように、他方のフィルムＦ２のそれが昇降ブロック２側に位置する姿勢とし、次いで、図１に仮想線で示すブロック２の下降状態で、そのフィルムＦ２の先端部分を、フィルム保持手段５の挟持プレート１９に挟持させる。
その後は、昇降ブロック２を、図３，４に示すような昇降姿勢として、両アキュムレートロール７の上昇作動による、フィルムＦ１の定速繰出し走行の保証下で、インサートプレート６を図２に示すように進出変位させ、これにより、フィルム保持手段５によって挟持していたフィルムＦ２の先端部分を、そのフィルム保持手段５のフィルム挟持力に抗してシール手段４内へ押込むとともに、繰出し走行中の一方のフィルムＦ１に、これもまたアキュムレートロール７の作用下での弛みの発生に基いて折返し部分を形成してそれをシール手段４を越えて余剰フィルム除去手段２３まで押込む。
かかる状態で、図６に示すように、余剰フィルム除去手段２３の回動アーム２６に設けたクランパ２８を進出変位させて、フィルムＦ１の折返し部分を、インサートプレート６と干渉しない位置で回動アーム内に挟持し、このような挟持の終了後に、インサートプレート６の後退変位と、シール手段４の作動とを順次に行わせる。
ここでこのシール手段４の作動は、インパルスシーラ１２の、たとえば１〜３秒間の加熱と、プッシャ１３による、フィルムＦ１，Ｆ２のそこへの押圧とによって行われ、これにより、一方のフィルムＦ１の、たとえば延伸ベースフィルム層と、他方のフィルムＦ２の先端部分の延伸ベースフィルム層とが合掌状に溶断シールされる。
そしてこのような溶断シールの終了後は、余剰フィルム除去手段２３の回動アーム２６を、垂直面内で直ちに回動変位させて、そこに挟持したフィルム折返し部分を溶断シール部から分離させ、この一方で、その溶断シール部をシール手段４から解放することによって他方のフィルムＦ２を、その先端の、一方のフィルムＦ１の後端への連結下で繰出し走行させる。
しかる後は、アキュムレートロール７の下降変位および昇降ブロック２の下降変位と、余剰フィルム除去手段２３からの、分離されたフィルム折返し部分の解放および元位置復帰とを所要の順序で行う。
ところで、以上のようにして形成される溶断シール連結部は、熱可塑性の延伸ベースフィルム層とシーラント層とを具えるそれぞれのフィルムＦ１，Ｆ２がともに、図７（ａ）に模式的に示すように、延伸ベースフィルム層面が下方に向く繰出し姿勢にある場合には、延伸ベースフィルム層の相互間にて行われ、その連結部は、図７（ｂ）に拡大断面図で示すような形態となり、そこでは、延伸ベースフィルム層相互の、強固にして、気密かつ液密な連結が実現されるととともに、シーラント層の、両フィルムＦ１，Ｆ２に跨ってほぼ連続する延在形態が実現されることになる。
従って、それぞれのフィルムＦ１，Ｆ２の繰出し姿勢が、シーラント層面が下方に向く状態にあるときは、シーラント層の相互が合掌状に融着する溶断シール連結部がもたらされ、この場合にもまた、強固にして、気密かつ液密な連結が行われることになり、そして、シーラント層は、両フィルムＦ１，Ｆ２に跨って実質的に連続して延在することになる。
なお、両フィルムＦ１，Ｆ２の、図７（ａ）に示す繰出し姿勢を変更することのないシーラント層の相互融着は、たとえば図８に示すように、フィルムＦ１の走行経路の下方側にシール手段４を配設することによって行うことができる。
以上、フィルムＦ１，Ｆ２の水平走行部分でそれらを連結する場合について説明したが、この発明に係る装置および方法は、フィルムの垂直走行部分および傾斜走行部分にもまた適用し得ることはもちろんである。
図９に示す、装置の他の実施例は、シール手段４とアキュムレートロール７との間に、フィルムＦ１を挟持して、それの繰出し走行を停止する。非回転のストップロール３１を配設するとともに、そのストップロール３１とシール手段４との間に、シリンダその他により、図では昇降変位されてフィルムＦ１に弛みを生じさせる長さ調整ロール３２を設けたものである。
なお図中３３は、シール手段４のそれぞれの側部に配設した一対のフリーロールを示し、これらのフリーロール３３は、一方のフィルムＦ１の、図に仮想線で示す、通常の繰出し走行姿勢の下ではフィルムＦ１には接触しないが、フィルム連結作業に当って、それが図に実線で示す経路を走行し始めてから、フィルム連結作業が終了するまでフィルムＦ１に接触して、そこへの擦痕等の発生を防止するとともに、そのフィルムＦ１の、幅方向へのずれを抑制しつつ、フィルム連結作業を行わせるべく機能する。
またここでは、回転自在のガイドロール３４と対をなすストップロール３１は、たとえば、フィルム連結作業の開始に伴う、アキュムレートロール７の上昇変位の開始とタイミングを合わせて下降変位して、それとガイドレール３４との間にフィルムＦ１を挟持し、それ以後の、フィルムＦ１のストップロール３１への通過を阻止することで、アキュレートロール７にて貯えられたフィルムＦ１の全てを、それの定速繰出しに供するべく機能する。
従って、アキュムレートロール７は、フィルム連結作業の終了に至るまで、フィルムＦ１の定速繰出しに対応する一定の速度で上昇変位することができ、フィルムＦ１への張力変動等の発生を有効に防止することができる。
一方、長さ調整ロール３２は、たとえば、インサートプレート６の進出変位とタイミングを合わせてそれを上昇変位させてフィルムＦ１に弛みを発生させることで、そのフィルムＦ１の、余剰フィルム除去手段２３までへの折返し姿勢での押込みを十分円滑に、かつ確実に行わせるべく機能するので、フィルムＦ１の弾性率その他に影響されることなく、常に所期にした通りの確実な溶断シールを実現することができる。
産業上の利用可能性
この発明によれば、フィルムの相互連結を、粘着テープ等の連結用資材を用いることなく、また、フィルム端部分の相互の重なり合いなしに、たとえば自動的に行って、その連結部にすぐれた液密性および気密性を付与するとともに、高い連結強度を付与することができ、しかも、フィルム連結部分を他のフィルム部分と同様のヒートシールに供することができるので、この発明に係る装置および方法を、たとえば包装用フィルムのスリッター工程および包装工程のいずれに適用した場合にあっても、フィルム連結部がヒートシール刃等に達する度毎の装置等の一次停止が不要となり、包装作業能率および効率を高めるとともに、材料歩留りを大きく向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
図１はこの発明に係る装置の実施の形態を示す正面図である。
図２はシール手段を示す拡大断面図である。
図３はフィルム保持手段を例示する拡大図である。
図４は他のフィルム保持手段を例示する図である。
図５は余剰フィルム除去手段を示す図である。
図６は回動アームおよびクランパを示す要部断面斜視図である。
図７は両フィルムの連結態様を例示する図である。
図８は両フィルムの他の連結態様を例示する図である。
図９は図１に示す装置の変更例を示す要部正面図である。
【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５ａ】
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【図５ｂ】
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【図６】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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