(57)【要約】【課題】フィルム搬送装置において、薄手軟弱な帯状のフィルムに、傷、皺、曲がりなどが出ないようにして、連続的な工程で所定位置へ高速搬送することができるようにする。【解決手段】フィルムｆの下面側に載置コンベア１１を設け、側部には挟持コンベア１２、１２を設ける。載置コンベア１１の下流側端部は、挟持コンベア１２よりも距離Ｌ１だけ延出する。上流側で伸びや位置ずれが生じないように当て付けローラ機構２５を設ける。そして、挟持コンベア１２の搬送方向に近接して可変速の急送挟持コンベア１３、１３を設ける。切れ目ｆｐが設けられたフィルムｆを、載置コンベア１１内では主搬送速度Ｖ１で同調搬送し、切れ目ｆｐの上流で当て付けローラ機構２５を作動させ、急送挟持コンベア１３により急搬送速度Ｖ２で急搬送することにより切断分離する。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
短手幅方向に切れ目が設けられた帯状のフィルムを長手方向に搬送しつつ前記切れ目において分離するフィルム搬送装置であって、
搬送方向に直交する搬送幅方向の中間部に設けられ、前記フィルムの一方の面を支持するとともに、所定の主搬送速度で搬送する面支持搬送手段と、
該面支持搬送手段の搬送方向左右にそれぞれ設けられ、前記面支持搬送手段の主搬送速度に同調して搬送可能な側部搬送手段と、
該側部搬送手段の下流側端部のそれぞれに近接して前記側部搬送手段と搬送方向を揃えて設けられ、前記主搬送速度と、該主搬送速度より高速な急搬送速度とを切り換えて搬送可能な可変速搬送手段とを備えることを特徴とするフィルム搬送装置。
【請求項２】
前記面支持搬送手段の下流側端部が、前記側部搬送手段の下流側端部よりも下流側に延ばされるとともに、その搬送方向左右に前記可変速搬送手段の一部が並行して配置された並行搬送領域が設けられたことを特徴とする請求項１に記載のフィルム搬送装置。
【請求項３】
前記側部搬送手段が、前記フィルムをその厚さ方向に挟持して互いに同調駆動される第１の挟持搬送機構を備え、
前記フィルムが前記可変速搬送手段により前記急搬送速度で搬送される際に、前記フィルムが前記第１の挟持搬送機構間の搬送方向の所定位置より下流側でスリップ可能とされていることを特徴とする請求項１または２に記載のフィルム搬送装置。
【請求項４】
前記第１の挟持搬送機構の前記所定位置に、前記フィルムの挟持力を高める挟持補助手段を設けたことを特徴とする請求項３に記載のフィルム搬送装置。
【請求項５】
前記挟持補助手段が、前記フィルムの切れ目の搬送方向ピッチに応じて配置位置を変更可能に設けられたことを特徴とする請求項４に記載のフィルム搬送装置。
【請求項６】
前記可変速搬送手段を前記急搬送速度に切り換えるときに、前記挟持補助手段が前記フィルムの先端から１番目および２番目の切れ目の中間部に配置されるようにしたことを特徴とする請求項５に記載のフィルム搬送装置。
【請求項７】
前記側部搬送手段の下流側端部において、前記フィルムの片面側において前記第１の挟持搬送機構の一部が下流側に延出された延出搬送部が設けられ、
前記可変速搬送手段の一部が、前記延出搬送部において前記フィルムを挟むように対向され、かつその対向距離が上流側から下流側に向かって減少するように配置されたことを特徴とする請求項３〜６のいずれかに記載のフィルム搬送装置。
【請求項８】
前記可変速搬送手段の搬送速度が、
前記フィルムの先端が前記並行搬送領域にある間は、前記主搬送速度と同調され、
前記フィルムの先端が前記並行搬送領域から下流側に所定距離以上搬送されたときに、前記急搬送速度に変更されるように制御されることを特徴とする請求項２〜７のいずれかに記載のフィルム搬送装置。
【請求項９】
前記可変速搬送手段が、前記フィルムをその厚さ方向に挟持して互いに同調駆動されるとともに所定のタイミングで挟持力が変更可能な第２の挟持搬送機構を備え、
該第２の挟持搬送機構の搬送速度に応じて、前記挟持力が変更されることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のフィルム搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フィルム搬送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、各種商品などのワークを包装などするために、柔軟なフィルム部材を連続ロールから引き出して面状に広げ、コンベアなどにより搬送して、その搬送途中で所定大きさに切断するフィルム搬送装置が知られている。これらの装置は、柔軟なフィルム部材を安定して搬送するため、まずミシン目状の切れ目を設けて搬送し、搬送の上流側と下流側とで搬送に速度差をつけてフィルム部材を引っ張り、切れ目から切断分離し、分離後、次工程の配置位置に搬送する場合が多い。
例えば、特許文献１に記載された包装装置では、ロールから引き出された箔が案内ロールにより所定速度で繰り出される。そして、箔は案内ロールより高速で走行するベルトにより下面を支えられ、拘束されることなく平らに延展した状態に引っ張られ、その搬送中に孔あけ器により切り取り線が設けられる。箔の先端がベルトの後端側に当接する別のベルトに噛み込まれると、案内ロールよりも速い速度で前進させられて、切り取り線から分離切断される。そして箔シートとして高速のまま搬送され、次工程の包装工程が終了したときに、箔を再度繰り出して上記工程を繰り返す。
また例えば、特許文献２に記載された帯状包装材料用の供給装置では、供給ロールから供給される帯状部材がピンチロールにより繰り出される。そして、ベルトループにより搬送され、その途中で回転刃により切断され包装シートとされる。その後、互いに非接触で噛み合う歯が設けられた２対のベルトに噛み込まれ、可変速制御を受けて所定位置に搬送される。
【０００３】
【特許文献１】
特公昭５０−１５１９２号公報（第２−４頁、図１、図９−１２）
【特許文献２】
米国特許第４８１１５４４号明細書（第２−４頁、図１、図９−１２）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来のフィルム搬送装置には、以下のような問題がある。
特許文献１に記載の技術では、案内ロールによる繰り出し速度より、ベルトの速度の方が高速なので、箔はスリップ搬送される。そのため、箔は、下面からベルトの摩擦摺動を受けるので、擦られながら張力がかかった状態で搬送される。また上側から押えられていないので先端が不安定な状態で、別のベルトに噛み込まれる。これらの結果、縦皺が発生しやすいという問題がある。
また、この構成では、ベルトが繰り出し後の箔の搬送、箔の切断分離および次工程への高速搬送を兼ねているので、次工程の作業タクトを確保するためには、切断分離後の箔の繰り出しを停止する間欠運転を行う必要がある。その結果、円滑な連続的な工程とすることができなくなり、かえって高速化の妨げとなるという問題がある。
また、特許文献２に記載の技術では、帯状部材がベルト外周に歯が設けられたベルトに噛み込まれて搬送されるから、帯状部材に噛み痕がつきやすく、局部的に引っ張られて伸びたり変形したり、擦り傷がつくなどの恐れがあるという問題がある。これらは、帯状部材が薄手軟弱なフィルムからなる場合には影響が顕著に出易い。
また、回転刃で切れ目を設け、ベルトループよりも高速でベルトを駆動する場合には、なお一層、噛み痕や変形、擦り傷などが出易いという問題がある。
【０００５】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであって、例えば、ラップ、ストレッチ・フィルムなどの薄手軟弱な帯状のフィルムに、傷、皺、曲がりなどが出ないようにして、連続的な工程で所定位置へ高速搬送することができるフィルム搬送装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明では、短手幅方向に切れ目が設けられた帯状のフィルムを長手方向に搬送しつつ前記切れ目において分離するフィルム搬送装置であって、搬送方向に直交する搬送幅方向の中間部に設けられ、前記フィルムの一方の面を支持するとともに、所定の主搬送速度で搬送する面支持搬送手段と、該面支持搬送手段の搬送方向左右にそれぞれ設けられ、前記面支持搬送手段の主搬送速度に同調して搬送可能な側部搬送手段と、該側部搬送手段の下流側端部のそれぞれに近接して前記側部搬送手段と搬送方向を揃えて設けられ、前記主搬送速度と、該主搬送速度より高速な急搬送速度とを切り換えて搬送可能な可変速搬送手段とを備える。
この発明によれば、上流側では、主搬送速度に同調した面支持搬送手段と２つの側部搬送手段によりフィルムの一方の面とその左右の側部が支持されつつ面状に一定速度で搬送される。そしてその下流側では、主搬送速度と急搬送速度とを切換可能な可変速搬送手段により、フィルムの左右が均等に搬送される。したがって、フィルムは、薄手軟弱であっても、上流側で面状に安定搬送されたのち、その状態を保ったまま主搬送速度に同調した可変速搬送手段に受け渡され、確実に可変速搬送手段に把持された後、可変速搬送手段を急搬送速度に切り換え、左右の不均等な搬送力を発生させることなく、円滑に急搬送に移行することができる。
【０００７】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載のフィルム搬送装置において、前記面支持搬送手段の下流側端部が、前記側部搬送手段の下流側端部よりも下流側に延ばされるとともに、その搬送方向左右に前記可変速搬送手段の一部が並行して配置された並行搬送領域が設けられた構成とする。
この発明によれば、面支持搬送手段の下流側端部に並行搬送領域が設けられるので、可変速搬送手段で搬送される初期において、面支持搬送手段によりフィルムの一方の面が主搬送速度に同調した状態で支持されているので、並行搬送領域にフィルム先端がある間に可変速搬送手段を主搬送速度に同調させることにより、フィルム先端部の面形状を安定させたまま、可変速搬送手段に搬送を移行させることができる。
【０００８】
請求項３に記載の発明では、請求項１または２に記載のフィルム搬送装置において、前記側部搬送手段が、前記フィルムをその厚さ方向に挟持して互いに同調駆動される第１の挟持搬送機構を備え、前記フィルムが前記可変速搬送手段により前記急搬送速度で搬送される際に、前記フィルムが前記第１の挟持搬送機構間の搬送方向の中間部の所定位置より下流側でスリップ可能とされている。
この発明によれば、側部搬送手段がフィルムをその厚さ方向に挟持して互いに同調駆動される第１の挟持搬送手段からなるので、薄手軟弱なフィルムであっても、フィルムを確実に挟持して搬送できる。また、フィルムが可変速搬送手段により急搬送速度で搬送される際には、搬送方向の所定位置より下流側でスリップ可能なので、切れ目がその所定位置より下流側に移動したとき、容易に切れ目が切断分離され、分離されたフィルムが急搬送速度で円滑に搬送される。
【０００９】
請求項４に記載の発明では、請求項３に記載のフィルム搬送装置において、前記第１の挟持搬送機構の前記所定位置に、前記フィルムの挟持力を高める挟持補助手段を設けた構成とする。
この発明によれば、第１の挟持搬送機構の所定位置にフィルムの挟持力を高める挟持補助手段を配置するので、所定位置の下流側で、フィルムが引っ張られても、所定位置の上流側では、フィルム伸びや位置ずれが起こらないようにできるから、フィルムを安定して連続繰り出しつつ、その下流で切れ目の切断分離を円滑に行うことができる。
【００１０】
請求項５に記載の発明では、請求項４に記載のフィルム搬送装置において、前記挟持補助手段が、前記フィルムの切れ目の搬送方向ピッチに応じて配置位置を変更可能に設けられた構成とする。
この発明によれば、フィルムを急搬送する際、切れ目の搬送方向ピッチが変わっても、挟持補助手段の配置位置を変更することにより、常に急搬送開始時における切れ目位置の上流側の近傍でスリップを抑止することができるから、切断分離時の引張力を受ける上流側フィルムの搬送方向長さを短くすることができ、フィルムの変形を著しく低減できる。
【００１１】
請求項６に記載の発明では、請求項５に記載のフィルム搬送装置において、前記可変速搬送手段を前記急搬送速度に切り換えるときに、前記挟持補助手段が前記フィルムの先端から１番目および２番目の切れ目の中間部に配置されるようにした構成とする。
この発明によれば、可変速搬送手段を急搬送速度に切り換えるときに、挟持補助手段により、フィルム先端から１番目および２番目の切れ目の中間部で挟持力が高められているので、急搬送速度によりフィルムが下流側に引っ張られても、挟持補助手段の上流側での伸びや位置ずれが生じない。したがって、２番目の切れ目は分離されず、１番目の切れ目で確実に切断分離される。そして、フィルムの切れ目間隔が変更されても、挟持補助手段の配置位置を変更することにより、このような位置関係を維持することができるので、フィルムの切れ目間隔によらず、フィルムを切れ目ごとに確実に切断分離することができる。
なお、第１の切れ目と挟持補助手段との間のフィルム掛かる伸びなどの負荷を低減するためには、挟持補助手段の配置位置を１番目の切れ目側に寄せることが好ましい。第１の切れ目の上流側近傍とすれば最も好ましい。
【００１２】
請求項７に記載の発明では、請求項３〜６のいずれかに記載のフィルム搬送装置において、前記側部搬送手段の下流側端部において、前記フィルムの片面側において前記第１の挟持搬送機構の一部が下流側に延出された延出搬送部が設けられ、前記可変速搬送手段の一部が、前記延出搬送部において前記フィルムを挟むように対向され、かつその対向距離が上流側から下流側に向かって減少するように配置された構成とする。
この発明によれば、延出搬送部に搬送されるフィルムを可変速搬送手段の一部によって搬送方向に向かってフィルム厚さ方向に狭隘となる隙間が形成され、それによりガイドされながら下流側で挟持されるので、第１の挟持搬送機構によるフィルムの搬送状態を保持したまま、可変速搬送手段に円滑に移行することができる。
【００１３】
請求項８に記載の発明では、請求項２〜７のいずれかに記載のフィルム搬送装置において、前記可変速搬送手段の搬送速度が、前記フィルムの先端が前記並行搬送領域にある間は、前記主搬送速度と同調され、前記フィルムの先端が前記並行搬送領域から下流側に所定距離以上搬送されたときに、前記急搬送速度に変更されるように制御される。
この発明によれば、フィルムの先端が並行搬送領域にある間は、面支持搬送手段、側部搬送手段および可変速搬送手段が、主搬送速度に同調されているので、フィルムを面状に状態を保ったまま搬送できる。そして、並行搬送領域から所定距離以上搬送されて、例えば可変速搬送手段がフィルムに対する搬送力を切れ目の切断分離に適する荷重以上となったときに、急搬送速度に変更することにより、フィルムの搬送形状を保持したまま短時間で切断分離することができる。
【００１４】
請求項９に記載の発明では、請求項１〜８のいずれかに記載のフィルム搬送装置において、前記可変速搬送手段が、前記フィルムをその厚さ方向に挟持して互いに同調駆動されるとともに所定のタイミングで挟持力が変更可能な第２の挟持搬送機構を備え、該第２の挟持搬送機構の搬送速度に応じて、前記挟持力が変更される。
この発明によれば、フィルムをその厚さ方向に挟持して互いに同調駆動される第２の挟持搬送機構により、搬送方向左右でフィルムが挟持されてフィルムに負荷を与えることなく搬送することができる。また、第２の挟持搬送機構は、搬送速度の変化に応じて挟持力を変更できるので、例えば、主搬送速度においてはフィルムに引張力が発生しないので挟持力を小さくしておき、急搬送速度においては少なくともフィルムが切断分離されるまでは、スリップを起こさないように挟持力を大きくし、切断分離後に挟持力を小さくする、というように、挟持力を大きくする時間を短時間に留めることができる。その結果、フィルムへの挟持力による負荷を低減することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下では、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施形態に係るフィルム搬送装置を含む集積包装機においてワークを単位集積ユニットごとに集積して包装する工程の概略を説明する斜視図である。図２は、本発明の実施形態に係るフィルム搬送装置の概略構成を説明するための図１のＡ視方向の斜視説明図である。
図１に示す集積包装機１は、ワークとして例えばティッシュボックスなどの直方体状のボックス（以下、単にボックスと言う）ｂを適宜数の複数個、例えば５個ずつ密着状態に配列したものを単位ユニットとする集積ユニットＢとして、例えばプラスチックを帯状に加工したフィルムｆなどの包装材で包装するようにした装置である。
この集積包装機１による包装工程は、まず順次製造されたボックスｂを密着した状態で同一方向に配列させて集積搬送装置２で搬送し、次いで搬送工程において隣接するボックスｂを相互に所定間隙をあけて離間させた後に５個ずつ密着させて集積ユニットＢを形成する。そして、この集積ユニットＢを上方に送り出す。
一方、包装機３では、例えばポリエチレンなどにより形成された薄手軟弱なプラスチックフィルムなどのフィルムｆ０がロール４に巻回されており、このフィルムｆ０をロール４から繰り出してフィルム切断装置５で所定長さごとにミシン目状などの切れ目を入れる。そして、切れ目を入れられたフィルムｆを、本発明の実施形態に係るフィルム搬送装置１０により搬送しながら切れ目で切り離して、切り離されたフィルムｆをエレベータエリア１４に搬送する。そこで上昇する集積ユニットＢを下から当てて胴折りにして包み込み、端部を熱圧着などすることで封止するようになっている。
【００１６】
本実施形態のフィルム搬送装置１０について説明する。
図２に示したように、フィルム搬送装置１０は、載置コンベア１１（面支持搬送手段）、挟持コンベア１２、１２（側部搬送手段）および急送挟持コンベア１３、１３（可変速搬送手段）からなる。
フィルム搬送装置１０に搬送されるフィルムｆは、幅Ｗｆを有しており、フィルム切断装置５により所定位置に切れ目ｆｐが設けられている。切れ目ｆｐは、例えば、フィルムｆの幅方向に断続する切断孔によりミシン目状をなして形成されている。本実施形態では、フィルム先端ｆｆから距離Ｌ３（切れ目の搬送方向ピッチ）の位置にフィルム先端ｆｆと略平行に設けられている。
載置コンベア１１は、このようなフィルムｆの下面側を面支持するために、搬送幅方向の中間部に幅ＷＢ（ただし、ＷＢ＜Ｗｆ）を備え、フィルムｆを載置状態で搬送可能な無端ベルトによる搬送機構である。載置コンベア１１の搬送速度は、少なくとも所定の主搬送速度Ｖ１による搬送と、適宜タイミングでの起動、停止が可能とされている。
【００１７】
挟持コンベア１２、１２は、それぞれ上側コンベア１２Ａ（第１の挟持搬送機構）および下側コンベア１２Ｂ（第１の挟持搬送機構）の無端ベルト対を備え、載置コンベア１１に対して、搬送方向の左右に設けられ、載置コンベア１１上に載置されたフィルムｆの幅内にある。そして、フィルムｆを載置コンベア１１の搬送面と同一平面上において、フィルムｆの厚さ方向（上下方向）に挟持し、載置コンベア１１と同方向に起動、搬送、停止を同調させて搬送することが可能とされている。すなわち、搬送速度を所定の主搬送速度Ｖ１に同調させて搬送することができる。
挟持コンベア１２、１２の上流側の位置は、フィルムｆを載置コンベア１１と同じタイミングで搬送できるように、下側コンベア１２Ｂと載置コンベア１１との上流側端部が略同じ位置に揃えられている。一方、上側コンベア１２Ａの上流側端部は、下側コンベア１２Ｂの上流側端部よりわずかに離れた下流側の距離Ｌ４の位置に配置されている。
このため、フィルムｆは載置コンベア１１および下側コンベア１２Ｂ上を距離Ｌ４だけ載置搬送されてから、上側コンベア１２Ａと下側コンベア１２Ｂとにより両側部を挟持されて搬送されるようになっている。
挟持コンベア１２、１２の下流側の位置は、載置コンベア１１の下流側端部が下側コンベア１２Ｂの下流側端部から距離Ｌ１だけ突出して平面視凸型を形成するように配置されている。また、上側コンベア１２Ａの下流側端部は、距離Ｌ２だけ下側コンベア１２Ｂが延出して、延出搬送部１２Ｅが形成されている。
【００１８】
急送挟持コンベア１３、１３は、それぞれ上側急送コンベア１３Ａ（第２の挟持搬送機構）および下側急送コンベア１３Ｂ（第２の挟持搬送機構）の無端ベルト対を備え、挟持コンベア１２により挟持されたフィルムｆが円滑に移行されるように、それぞれ上側コンベア１２Ａおよび下側コンベア１２Ｂに対して、搬送方向に近接して配置されている。このため、上側急送コンベア１３Ａの上流側の一部は、延出搬送部１２Ｅにおいて、下側コンベア１２Ｂの上方に重ねて配置されている。
延出搬送部１２Ｅ上に位置する上側急送コンベア１３Ａは、フィルムｆが上方向に捲れあがった場合にも緩やかに下方にガイドできるように、上流側から下流側に向けてわずかに傾斜しており、下側コンベア１２Ｂとの間に、上流側から下流側に狭隘となるくさび状の隙間を形成している。そして、フィルムｆが延出搬送部１２Ｅを出たときに急送挟持コンベア１３により確実に挟持される構成とされている。
急送挟持コンベア１３は、適宜のタイミングでの起動、停止と、少なくとも主搬送速度Ｖ１とそれより高速な急搬送速度Ｖ２とで駆動可能な可変速搬送機構である。
【００１９】
次に、図３〜６を参照して、フィルム搬送装置１０の詳細構成について説明する。
図３は、フィルム搬送装置１０の平面説明図である。図４は、図３におけるＣ−ＣおよびＤ−Ｄ断面説明図である。図５は、図４におけるＥ部の部分拡大図である。図６は、図４におけるＦ部の部分拡大図である。なお、図３は、上下方向の部材の重なりが煩雑となるため、適宜上下の部材を省略して描いている。図示上側は、主に下側コンベア１２Ｂ、下側急送コンベア１３Ｂに関係する部材を示し、図示下側は、主に上側コンベア１２Ａ、上側急送コンベア１３Ａに関係する部材を示す。
【００２０】
載置コンベア１１は、図３に示したように、載置されたフィルムｆを摩擦力で保持して水平方向に搬送可能な、例えば合成ゴムや合成樹脂などからなるベルト１１ａが、上流側と下流側に設けられたベルト１１ａと略同幅を有する駆動ローラ１１ｃ、１１ｃおよび駆動ローラ１１ｂに巻き掛けられてなる。駆動ローラ１１ｂは、ベルト１１ａの搬送方向の中間部の上側に設けられ、軸３０により、回転力が伝達される構成とされている。これら駆動ローラは、ベルト１１ａをスリップすることなく回転させ、軸３０の回転をベルト１１ａに正確に伝達する。駆動ローラ１１ｂにベルト１１ａを適量巻き掛けるために、駆動ローラ１１ｂに近接してタイトナローラ１１ｄ、１１ｄが設けられている。
軸３０は、載置コンベア１１を支持するコンベアフレーム１７、１７に回転可能に支持され、さらに、搬送方向左右（図３の下および上方向）に配置された上側コンベア１２Ａを横断してその左右外側に設けられた左側板１６Ａ、右側板１６Ｂによって、回転可能に支持され、右側板１６Ｂの右外側で軸３０を回転するための駆動モータ２０に連結されている。
【００２１】
下側コンベア１２Ｂは、下側ベルト１２ｄが、上流側と下流側に設けられたベルトプーリ１２ｂ、１２ｂおよびそれらの中間部に位置する駆動プーリＰ３に巻き掛けられてなる。駆動プーリＰ３は、駆動モータ２０の回転に同調して回転するように軸３０上に固定されている。巻き掛け量を確保するために、駆動プーリＰ３に近接してベルトタイトナ２２、２２が配置されている。また、ベルトプーリ１２ｂは、右側板１６Ｂ、左側板１６Ａの幅方向内側に立設された軸スタッド１２ｃ…上で回転可能に固定されている（図３上側参照）。
下側ベルト１２ｄの材質は、内周側で駆動プーリＰ３とスリップを起こすことなく、外周側でフィルムｆと適宜の摩擦を有することにより挟持搬送が可能となるような合成ゴムまたは合成樹脂などの材質が採用できる。
【００２２】
上側コンベア１２Ａは、下側ベルト１２ｄと長さのみが異なる上側ベルト１２ａが、上流側と下流側に設けられたベルトプーリ１２ｂ、１２ｂおよびそれらの中間部に位置する駆動プーリＰ１に巻き掛けられてなる。駆動プーリＰ１の近傍にはベルトタイトナ２２、２２が設けられている。
駆動プーリＰ１は、左側板１６Ａ、右側板１６Ｂに回転可能に支持された軸３１の先端に固定され、軸３１のそれぞれの側板外側には、ギヤＧ１が設けられている（図３下側参照）。ギヤＧ１は、それぞれの側板の外側で軸３０上に固定されたギヤＧ３と噛み合っており、軸３０の回転を伝達して上側ベルト１２ａおよび下側ベルト１２ｄの周速が同調されるように構成されている。例えば、駆動プーリＰ１、Ｐ３のプーリ径と、ギヤＧ１、Ｇ３の歯数とがそれぞれ同一とされている。
【００２３】
図４、５に示したように、上側コンベア１２Ａと下側コンベア１２Ｂとの間には、当て付けローラ機構２５（挟持補助手段）が設けられている。
当て付けローラ機構２５は、上側ベルト１２ａの下側と下側ベルト１２ｄ上側を、それぞれの内周側に設けられた当て付けローラ２５ｂと当て付けローラ２５ａとを備える。
当て付けローラ２５ｂは、左側板１６Ａ、右側板１６Ｂにそれぞれ固定された上側コンベアフレーム２３に固定ブラケット２５ｅを介して固定され、上側ベルト１２ａの下側が所定高さを保つように上側ベルト１２ａに当て付けられ、上側ベルト１２ａの走行とともに回転する。
当て付けローラ２５ａは、当て付けローラ２５ｂの回転支軸２５ｃから斜め下方に延ばされたアーム２５ｄに設けられ、下側ベルト１２ｄの内周上側を所定高さに押し上げる位置に下側ベルト１２ｄの走行とともに回転可能となるように固定されている。
【００２４】
下側ベルト１２ｄの上側と上側ベルト１２ａの下側とは、当て付けローラ機構２５の上流側では略平行を保ち、それぞれのベルトを張るベルトプーリ１２ｂ…の上下方向の位置関係、ベルト材質の弾性係数、摩擦係数などから定まる挟持力でフィルムｆを挟持している。この挟持力は薄手軟弱なフィルムｆを傷つけない微弱なものである。
また、下側ベルト１２ｄの上側と上側ベルト１２ａの下側とは、当て付けローラ機構２５の下流側では同じく微弱な挟持力でフィルムｆを挟持しているか、あるいは、下流側に向けてフィルム厚さ方向にわずかに隙間を設けた状態で挟持し、フィルムｆが下側ベルト１２ｄ上側との摩擦力によって載置搬送される状態にある。そのため、フィルム先端ｆｆに搬送方向へある程度以上の張力を受ければ、フィルムｆが下側ベルト１２ｄ上で搬送方向に伸びたり位置ずれしたりすることが可能とされている。
【００２５】
一方、当て付けローラ機構２５近傍では、図５（ａ）、（ｂ）に示したように、当て付けローラ２５ｂの上流側で、当て付けローラ２５ａにより下側ベルト１２ｄおよび上側ベルト１２ａがフィルムｆを挟持したまま上側凸状に湾曲されている。したがって、当て付けローラ２５ａ、２５ｂに挟まれた領域で、挟持力が増大し、下流側のフィルムｆが張力を受けても上側ベルト１２ａ、下側ベルト１２ｄとフィルムｆとの摩擦力によりつりあう。その結果、当て付けローラ機構２５の上流側のフィルムｆには下流側の張力が伝達しないようになっている。
【００２６】
なお、図５は、見やすくするため、当て付けローラ機構２５によるベルトの上側凸状の大きさを誇張した。実際には、切れ目ｆｐのために切り離しに要する張力は小さく、当て付けローラ機構２５の挟持力も小さくてよい。したがって、実際にはごく小さな凸量であって、例えばフィルムｆの波打ちや皺などにつながる湾曲量ではない。
【００２７】
このような構成では、当て付けローラ機構２５の下流側で主搬送速度Ｖ１より高速でフィルムｆが引っ張られると、当て付けローラ機構２５の下流側でフィルムｆの張力が増大し、順次フィルムｆが伸び変形を起こそうとする。このときその中に、切れ目ｆｐがあると、伸び変形は、切れ目ｆｐに集中して発生し、そこから切断分離が始まる。
一方、当て付けローラ２５ａ、２５ｂは、それぞれベルトに押圧されながらも搬送方向に回転するので、ベルト走行の妨げとならず、主搬送速度Ｖ１で搬送が継続される。また、当て付けローラ機構２５の上流側では、張力が伝達されないから、フィルムｆの伸び変形や位置ずれが起こらない。
【００２８】
固定ブラケット２５ｅは、上側コンベアフレーム２３に設けられたフィルムｆの搬送方向に平行な長孔からなるスライド孔２３ａにスライド可能に取り付けられている。図５（ｂ）は、当て付けローラ機構２５をスライド孔２３ａに沿って、図５（ａ）の位置から下流側にスライド移動した様子を示している。
固定ブラケット２５ｅの移動は、手動によってもよいが、フィルムｆの切断する大きさに応じて自動で移動できるようにしておくことが好ましい。そうすれば、例えば、包装時など、ワークの大きさが不統一であっても、その大きさに応じてフィルムｆのサイズを可変できるので、生産性が向上できるという利点がある。
【００２９】
下側急送コンベア１３Ｂは、上流側と下流側にベルトプーリ１３ｂ、１３ｂ、上流側のベルトプーリ１３ｂの下方近傍に駆動プーリＰ４を配置して下側ベルト１３ｄを搬送方向に張り渡してなる。それぞれの駆動プーリＰ４は、左側板１６Ａ、右側板１６Ｂに回転可能に支持された軸３２により連結され、右側板１６Ｂの外側に延ばされた軸３２には、例えばタイミングプーリとタイミングベルトなどからなる減速機構３３を介して駆動モータ２１に連結されている。また、減速機構３３と右側板１６Ｂとの間の軸３２には、その回転を上側急送コンベア１３Ａに伝達するギヤＧ４が固定されている。
【００３０】
駆動モータ２１は、制御手段２１ａにより、起動、停止、搬送速度変更を種々のタイミングで制御できる可変速モータである。このようなモータとして、例えば、目標値制御が容易なＤＣまたはＡＣのサーボモータを好適に採用できる。
駆動モータ２１は、少なくとも主搬送速度Ｖ１と急搬送速度Ｖ２とを必要に応じて切り換えることができればよいが、その間における加速、減速制御が可能であれば、さらに好ましい。また、急搬送速度Ｖ２を複数備えていれば、様々の強度のフィルムｆに対応して急搬送ができるので一層好ましい。
【００３１】
下側ベルト１３ｄを張るベルトプーリ１３ｂ、１３ｂの間には、プーリブラケット１８上に所定ピッチをあけた複数の軸スタッド１３ｆ…が立てられ、その先端に軸回りに回転可能な可動プーリ１３ｅ…が設けられ、下側ベルト１３ｄの内周部に当接可能とされている。
プーリブラケット１８は、その下端側に昇降機構１９が連結されることにより、上下方向に位置移動が可能となっている。プーリブラケット１８が上限側に位置するとき、可動プーリ１３ｅ…は下側ベルト１３ｄを上方に押し上げるように当接し、プーリブラケット１８が中立位置にあるとき、下側ベルト１３ｄの上面を水平に保つ位置に可動プーリ１３ｅ…が配置され、プーリブラケット１８が下限側に位置するとき、可動プーリ１３ｅ…は下側ベルト１３ｄから離された状態にある。
【００３２】
このような昇降機構１９は、どのように構成してもよいが、本実施形態では、一例として所定信号により所定角の回転運動を行うロータリソレノイドからなる昇降機構１９、１９を、ピン１９ｂでプーリブラケット１８に回動可能に連結した構成を採用している。そして、プーリブラケット１８全体を図４の矢印に示したように図示右下がりの斜め方向に沿って移動させることにより上下の位置を変更可能としている。なお、符号１９ａは、昇降機構１９の回動軸である。
【００３３】
上側急送コンベア１３Ａは、下側急送コンベア１３Ｂのベルトプーリ１３ｂ、１３ｂに略対応した上方位置に、ベルトプーリ１３ｂ、１３ｂを配置し、その上流側のベルトプーリ１３ｂのさらに上流側に駆動プーリＰ２を配置して上側ベルト１３ａを張り渡してなる。駆動プーリＰ２の位置は、搬送方向には上側コンベア１２Ａの下流側の端部と近接し、上下方向には駆動プーリＰ２と上流側のベルトプーリ１３ｂとの間の下側に張られた上側ベルト１３ａが、下流側から上流側へ向かってわずかに斜め上方を向くような位置関係に配置される。
それぞれの駆動プーリＰ２は、左側板１６Ａ、右側板１６Ｂに回転可能に支持された軸３１に固定され、軸３１の左側板１６Ａ、右側板１６Ｂの外側には、ギヤＧ２が連結されている。ギヤＧ２は、駆動プーリＰ４の回転に同調して回転するようにギヤＧ４と噛み合っている。駆動プーリＰ２の上側の近傍にはベルトタイトナ２２が設けられている。
【００３４】
ベルトプーリ１３ｂ、１３ｂの間には、上側ベルト１３ａの下側が搬送方向の真直性を保つように上側ベルト１３ａの下側の内周に所定ピッチでバックアッププーリ１３ｇ…が設けられている。バックアッププーリ１３ｇは、左側板１６Ａ、右側板１６Ｂの内側部に立設された軸スタッド１３ｃにそれぞれ回転可能に固定されている。
バックアッププーリ１３ｇ…は、可動プーリ１３ｅ…と上下方向に対向することがないように、搬送方向に互いに千鳥状をなす位置に配置される。
【００３５】
図３に示したように、載置コンベア１１の下流側の載置コンベア１１と急送挟持コンベア１３、１３の間には、載置コンベア１１の上側の搬送ベルト面と略同じ高さで、フィルムｆを下面側から支えるための棒状のガイド１５、１５が設けられている。
エレベータエリア１４は、このようなガイド１５、１５の間に挟まれており、集積ユニットＢを載せたエレベータ２４が適宜タイミングで昇降することができるようになっている。
【００３６】
次に、上記に説明した本発明の実施形態に係るフィルム搬送装置１０の動作について説明する。
図７は、本発明の実施形態に係るフィルム搬送装置１０の動作を時系列に沿って説明するための断面説明図である。図８は、図７に対応する平面説明図である。
図７（ａ）、図８（ａ）に示したように、フィルムｆ０が繰り出しローラ８ａ、８ｂ（図４参照）により繰り出されると、フィルム先端ｆｆは、フィルム切断装置５を通過し、互いに主搬送速度Ｖ１に同調している載置コンベア１１および下側コンベア１２Ｂ、１２Ｂによって、下面側から搬送力を与えられる。まもなく、フィルム先端ｆｆは上側コンベア１２Ａ、１２Ａによって下側コンベア１２Ｂ、１２Ｂとの間で幅方向の両端を挟持されて搬送される。このとき、フィルムｆの幅方向中間部は、載置コンベア１１により下面側から自重などにより下側にたるまないように面支持されている。
したがって、搬送中に上方にまくれたり皺がよったりすることもなく、安定した平面を形成して搬送される。
そして、上側コンベア１２Ａ、下側コンベア１２Ｂは互いに搬送速度が同調されているので、フィルムｆには搬送方向の摺動負荷などは掛からない。また、中間部でのたるみなども生じないので幅方向にフィルムｆを引っ張る力も作用せず、上下方向の挟持力も小さくて済むから、フィルムｆへの挟持による負荷は軽微なものとなっている。そのため、擦れ痕や押圧痕などを残さずに搬送することができる。
【００３７】
フィルム先端ｆｆが、被包装物（ワーク）の大きさなどにより決まる所定長さＬ３まで繰り出されると、主搬送速度Ｖ１に同調して回転するロータリカッタ５ｂにより、フィルムｆ０の幅方向に切れ目ｆｐが形成される。ロータリカッタ５ｂは、カッタホルダ５ａにより図示矢印の方向に回転されるから、フィルムｆ０の搬送を妨げて切れ目ｆｐを分離するような抵抗は生じない。
そのため、切れ目ｆｐの前方のフィルムｆは、その後方のフィルムｆ０とともに、下流に搬送される（図７（ｂ）、図８（ｂ）参照）。
【００３８】
そしてフィルム先端ｆｆが上側コンベア１２Ａの下流側端部に到達し、延出搬送部１２Ｅの区間に入る。このとき、上側急送コンベア１３Ａ、下側急送コンベア１３Ｂは、主搬送速度Ｖ１に同調して動作している。フィルムｆは、延出搬送部１２Ｅを通るわずかの時間だけ側部の挟持状態が解除されるが、すぐ上方には、主搬送速度Ｖ１で移動する上側急送コンベア１３Ａが位置しており、フィルム先端ｆｆが捲れ上がったとしても、ただちに上方から押し戻される。また、下面側には、載置コンベア１１が延出されているので、フィルムｆの下面は略面状に支持されており、下側コンベア１２Ｂを出てもフィルムｆが急速に下向きに垂れ下がることもない。そのため、フィルムｆは、平面状の搬送状態を略保ったまま、急送挟持コンベア１３に円滑に移行される。
【００３９】
フィルム先端ｆｆは、さらに前進して、並行搬送領域１１Ｅに入り、両側部を急送挟持コンベア１３に挟持され、幅方向中間部を載置コンベア１１に支持された状態で、主搬送速度Ｖ１で引き続き搬送される。
そして、フィルム先端ｆｆが並行搬送領域１１Ｅ外の下流に位置し、切れ目ｆｐが当て付けローラ機構２５を越えたとき、急送挟持コンベア１３の搬送速度を急搬送速度Ｖ２に切り換える。
同時に、昇降機構１９を動作させて、可動プーリ１３ｅを上限位置に移動する。このとき、図６（ｂ）に示したように、上側ベルト１３ａ、下側ベルト１３ｄの挟持面は、可動プーリ１３ｅ、バックアッププーリ１３ｇに千鳥状に挟まれて、挟持力が増大される。
【００４０】
このとき、フィルムｆの挟持部は厳密には波型となるが、図示は誇張している。本実施形態では、千鳥状を形成する可動プーリ１３ｅ、バックアッププーリ１３ｇの数を、例えばそれぞれ７〜８個というように多数とすることで、それぞれの波型の変形量を分散し、波型の凹凸変形を少なくして、全体では挟持力が増大できるようにしている。
また、当て付けローラ機構２５の搬送方向の位置は、フィルムｆを切断する大きさの情報などに基づき、切れ目ｆｐの位置に応じてフィルム先端ｆｆが上記の位置に到達したとき切れ目ｆｐの上流近傍に来るように移動しておく。
【００４１】
したがって、このように切れ目を挟んで上流と下流で搬送速度差が発生した瞬間に、フィルムｆは幅方向の側部で下流側に引っ張られる。そしてフィルムｆに張力が伝達されていき、伸び変形が切れ目ｆｐに集中して、切れ目ｆｐからフィルムｆが切断分離される。このとき、フィルムｆの側部から引張力が作用することによって、切れ目ｆｐからの切断が容易に行われるという利点がある。
【００４２】
フィルムｆの分離後、急送挟持コンベア１３は、急搬送速度Ｖ２での搬送を継続する。そして短時間のうちにエレベータエリア１４上にフィルムｆを搬送して、所定位置で搬送を停止する。この間の搬送の大部分は、フィルムｆの下面に載置コンベア１１がない状態で行われるので、フィルムｆは重力により下方に垂れ下がろうとする。したがって、昇降機構１９により急送挟持コンベア１３の挟持力を増大させた状態で搬送できるのは非常に好都合である。
ただし、フィルムｆの大きさなどの条件により、それほど挟持力を増大させなくとも搬送できる場合には、可動プーリ１３ｅの位置を下降させて、例えば図６（ａ）に示したように、フィルムｆが厳密に平面を維持するように搬送してもよい。
【００４３】
この搬送と並行して、エレベータ２４により集積ユニットＢが上昇される。そして、フィルムｆの下面と集積ユニットＢが略当接するタイミングで、昇降機構１９を動作させて、可動プーリ１３ｅを下限位置に移動させ、挟持力を解除する。そのため、フィルムｆは、集積ユニットＢの上面の上昇とともに、両側端部を幅方向内側に引き抜かれる。そして、例えば胴折りなどの次工程に搬送される。
【００４４】
このように、本発明の実施形態に係るフィルム搬送装置１０によれば、載置コンベア１１と挟持コンベア１２を同調させて搬送することにより、薄手軟弱なフィルムｆであっても、平面状態を保ったまま、傷、皺、曲がりなどが出ないようにして搬送することができる。
そして、主搬送速度Ｖ１に同調可能な急送挟持コンベア１３を搬送方向に載置コンベア１１との並行搬送領域１１Ｅを設けてフィルムｆを搬送することにより、それまでの搬送状態を維持したまま、急搬送手段へ移行させることができる。
さらに、フィルムｆの先端が並行搬送領域１１Ｅを出てから、急送挟持コンベア１３を急搬送速度Ｖ２に切り換えることにより、載置コンベア１１、挟持コンベア１２とのスリップ搬送による負荷を時間的にも、面積的にも低減して行うので、フィルムｆへの負荷がほとんどない状態で高速搬送することが可能となる。
また、搬送を一時停止したりする間欠送り工程を設けることなく、迅速な連続的な工程を形成できる。
また、当て付けローラ機構２５の上流ではフィルムｆの伸びや位置ずれが起こらないから、次に切断されるフィルムｆのフィルム先端ｆｆやフィルム面が毎回安定している点でも連続的な工程に適するものとなっている。
【００４５】
その結果、特にこのようなフィルム搬送装置を集積包装機などに用いれば、傷、皺、曲がりなどのない高品質に切断されたシート状のフィルムで包装を行うことができるので、高品質な包装を行うことができるという利点がある。また、薄手軟弱なフィルムを採用できるので、安価な包装ができる利点がある。さらに、フィルムサイズを変えても連続的に高速でフィルムが搬送できるので、サイズ変更に柔軟に対応できる高速で可動効率のよい集積包装機などを実現することができる。
【００４６】
なお、上記の説明では、フィルムが薄手軟弱であるとしても容易に搬送できるとして説明したが、これは逆に、フィルムが所定の厚さ以下でなければならないということを意味するものでない。少なくともロールに巻き取られて、連続的に搬送し、搬送中に切断分離できるものであれば、どのような厚さであってもよい。
【００４７】
また、上記の説明では、切れ目は切断孔が断続してミシン目状とされたものとして説明したが、切断孔の形状、大きさは、どのようなものであってもよく、フィルムに合わせて切断分離に適するものとすればよい。例えば、本実施形態によれば、フィルムを切断分離するまでは、フィルムの下面を支えつつ両側部を主搬送速度に同調して搬送するから、搬送方向の引っ張りに非常に弱い切れ目を設けても容易に搬送できる。極端な例として、略完全に切断したとしても、同様に搬送しながら分離することができるものである。
【００４８】
また、上記の説明では、薄手軟弱なフィルムであっても、確実に急送挟持コンベア１３への移行できるように、載置コンベア１１が挟持コンベア１２よりも下流側に延ばされ、並行搬送領域１１Ｅを形成する例で説明したが、フィルムの腰がある程度あれば、載置コンベア１１の代わりに、例えばガイド１５を上流側に延長して、載置コンベア１１を上流側に引っ込めた構成としてもよい。そのようにすれば、急送挟持コンベア１３で急搬送する場合に、載置コンベア１１との摩擦がさらに少なくなるのでフィルムへの負荷が低減できるという利点がある。
【００４９】
また、上記の説明では、ベルト類を歯付でないものとして説明したが、例えば、タイミングベルトなども好適に採用できることは言うまでもない。
【００５０】
また、上記の説明では、部分的に挟持力を強化する挟持補助手段を設けた例で説明したが、フィルムの負荷とならないならば、第１の挟持搬送機構を同調搬送時には挟持方向に加圧してスリップできないような挟持力で搬送するものとし、第２の挟持搬送機構で急搬送される際に、切れ目を含む下流側で、例えば挟持方向の圧を緩和して挟持力を部分的に緩める手段によってもよい。
【００５１】
また、上記の説明では、側部搬送手段、急速搬送手段は、それぞれフィルムを挟持する第１および第２の挟持搬送手段で構成した例で説明したが、搬送速度切換時にスリップできるようにすれば、他の搬送機構、例えば吸着搬送機構も採用できる。その場合、吸着タイミングや吸着位置を適宜に設定することにより搬送速度切換時にスリップさせることが可能である。
【００５２】
また、上記の説明では、フィルム搬送装置を用いるのに好適な例として集積包装機の例を挙げて説明したが、これは、一例であって、用途がこれに限定されるものでなく、他の装置と組み合わせてもよいし、本装置を単体で用いることもできる。
【００５３】
【発明の効果】
以上に述べたように、本発明によれば、フィルム搬送装置において、薄手軟弱な帯状のフィルムに、傷、皺、曲がりなどが出ないようにして、連続的な工程で所定位置へ高速搬送することができることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るフィルム搬送装置を含む集積包装機においてワークを単位集積ユニットごとに集積して包装する工程の概略を説明する斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係るフィルム搬送装置の概略構成を説明するための図１のＡ視方向の斜視説明図である。
【図３】本発明の実施形態に係るフィルム搬送装置の平面説明図である。
【図４】図３におけるＣ−ＣおよびＤ−Ｄ断面説明図である。
【図５】図４におけるＥ部の部分拡大図である。
【図６】図４におけるＦ部の部分拡大図である。
【図７】本発明の実施形態に係るフィルム搬送装置の動作を時系列に沿って説明するための断面説明図である。
【図８】図７に対応する平面説明図である。
【符号の説明】
ｆ、ｆ０  フィルム
ｆｐ  切れ目
Ｖ１  主搬送速度
Ｖ２  急搬送速度
１  集積包装機
３  包装機
４  ロール
５ｂ  ロータリカッタ
８ａ、８ｂ  繰り出しローラ
１０  フィルム搬送装置
１１  載置コンベア（面支持搬送手段）
１１Ｅ  並行搬送領域
１２  挟持コンベア（側部搬送手段）
１２Ａ  上側コンベア（第１の挟持搬送機構）
１２Ｂ  下側コンベア（第１の挟持搬送機構）
１２Ｅ  延出搬送部
１３  急送挟持コンベア（可変速搬送手段）
１３Ａ  上側急送コンベア（第２の挟持搬送手段）
１３Ｂ  下側急送コンベア（第２の挟持搬送手段）
１３ｅ  可動プーリ
１３ｇ  バックアッププーリ
１９  昇降機構
２１  駆動モータ（サーボ制御手段）
２３ａ  スライド孔
２５  当て付けローラ機構（挟持補助手段）
【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】
2004250129.tif 000008
【図７】
2004250129.tif 000009
【図８】
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