(57)【要約】【課題】  自動包装機には、包装袋材料（原反フィルム）を装置内に現に供給しているロール体を新しいものと交換する際に新旧包装袋材料をつなぐスプライサーの、効率良い自動化の方法がなく、熟達した作業者の手による作業が不可欠であった。【解決手段】  フィルム供給中のロール体のフィルム終端と、供給待機中のロール体のフィルム初端を連結する機構であって、該供給待機中のロール体のフィルム初端を吸引し引き上げる吸引部材と、該吸引部材によって引き上げられたフィルム初端を保持すると共に該供給待機中のロール体周面を公転してフィルム供給中のロール体のフィルム終端部との連結位置まで移動させる保持旋回部材とを有するものである。 【選択図】  図１
2017001770.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルム供給中のロール体のフィルム終端と、供給待機中のロール体のフィルム初端を連結する機構であって、該供給待機中のロール体のフィルム初端を吸引し引き上げる吸引部材と、該吸引部材によって引き上げられたフィルム初端を保持すると共に該供給待機中のロール体周面を公転してフィルム供給中のロール体のフィルム終端部との連結位置まで移動させる保持旋回部材とを有するものであることを特徴とするスプライサーにおける原反フィルムの連結機構。
【請求項２】
該保持旋回部材は、片方が駆動し他はそれに従動するという形で対向する２つのローラーを具備しており、該吸引部材が吸引し引き上げたフィルム初端部を導入させ予め設定された位置まで巻き込むことで自動的に連結位置での保持をするものである請求項１記載のスプライサーにおける原反フィルムの連結機構。
【請求項３】
該吸引部材によってフィルム初端を引き上げた時の引き上げ高さを前後動する押し込みプレートを有しており、該保持旋回部材が具備する２つのローラーの間隙の高さは、該押し込みプレートの高さと合致するものである請求項２記載のスプライサーにおける原反フィルムの連結機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、食品その他の被包装物を充填して自動的に包装する自動包装機（製袋充填機）用スプライサーにおける原反フィルムの連結機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
スプライサーは、元来は紙・フィルム・磁気テープ等の２片をつなぐための機械装置を意味する技術用語であって、様々な分野に存在する。
自動包装業界においては、巻かれてロール体となっている包装袋材料（原反フィルム）を装置内に供給してゆき残量が少なくなった段階で、新しいロール体と交換する際に新旧包装袋材料をつなぐため、このスプライサーが用いられる。
【０００３】
このスプライサーは、包装袋材料を巻いたロール体を、通常は２体内包できる構造である。その中の１体は製袋機本体に供給中のロール体であり、他は待機中のロール体ということになる。供給中のロール体のフィルム材料の残量がゼロになる直前に、待機中のロール体のフィルム材料と連結すれば、連続的に稼動させることができる。以下本明細書中では、フィルム供給中のロール体を「旧ロール体」、待機中のロール体を「新ロール体」と呼ぶこととする。
新旧フィルムの連結は、例えば材料フィルムに印刷が施されており印刷の図柄を精確に揃えなければならない、といった状況であれば、相応の工夫が必要となる。
【０００４】
フィルム連結が完了した時点で旧ロール体にはフィルム材料は存在していない。そこで新ロール体は、それまで旧ロール体があった位置に移動し、旧ロール体は排出位置に移動する。
従来のスプライサーの場合、新ロール体と旧ロール体は同一円周上を移動させる構造、即ちターレットとなっている。装置にセットするロール体の個数が２個の場合にはこれらは１８０度離反した（即ち直径の両端となる）位置に、３個の場合には１２０度ずつ離反した位置に配置されることになる。即ち、供給中のロール体のフィルム材料の残量がゼロになる前後で、ロール体は円運動をするということになる。
【０００５】
例えば図１０（ａ）乃至（ｄ）に示す従来スプライサーは、ロール体が二本（旧ロール体Ｒ１、新ロール体Ｒ２）セットするタイプのターレットであり、これらのロール体は回転軸Ｏを中心とする同一円周上に配置されており、軸Ｏを中心として揺動できる。
【０００６】
旧ロール体Ｒ１から繰り出されるフィルム材料は、繰り出しローラーＢ、ダンサーローラーＣ、ストックローラー群Ｄ，を経て製袋機本体（図示せず）に供給される〔同図（ａ）〕。
旧ロール体Ｒ１の反対側に新ロール体Ｒ２をセットする〔同図（ｂ）〕。そして、新ロール体Ｒ２からフィルム初端部を引き出し、所定のマーク位置に粘着テープを貼着した上でこれをフィルムセットテーブルＡに固定する。本例において固定は、テーブルＡがフィルムをバキューム吸着するという方法で行なう。そしてこの状態で待機する。
【０００７】
一方、ロール体のフィルムの終端近くには、予め終了前検知テープが貼着されており、フィルム残量が少なくなるとやがて、該終了前検知テープが旧ロール体Ｒ１から離脱しフィルムセットテーブルＡに向かって移動してゆくことになる。そしてこの移動中の該終了前検知テープを終了前検知センサＥが検知したときから、フィルム連結工程に入り、余剰フィルムＦ１の切断、及び、旧ロール体Ｒ１のフィルム終端と新ロール体Ｒ２のフィルム初端との接合を行なう〔同図（ｃ）〕。なお、フィルムの位置合わせ・切断・接合作業中は、繰り出しローラーＢでフィルムを挟持してフィルムの繰り出しを規制するが、ストックローラー群Ｄ内に貯留されているフィルムを排出することで製袋機の稼動がストップしないようになっている。
【０００８】
接合完了後は、繰り出しローラーＢを開放し、新ロール体Ｒ２からフィルムを引き出しながらターレットを旋回させる〔同図（ｄ）：１８０度旋回させるものであるが図はその途中図であり、約９０度旋回した状態のものである〕。そしてストックローラー群Ｄを基に位置まで離反させると、同図（ａ）の状態になる。
【０００９】
このような構造であるので、新旧ロール体の交換は、ターレットに新ロール体を置き、フィルムセットテーブル上でフィルム初端のマーク位置に粘着テープを貼付するだけでその人的作業は完了することとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１１−０６８４６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
このように、旧ロール体のフィルムが全量消化される段階までに新ロール体をセットしさえすれば、その後は新旧ロール体の交換が自動的にできるわけであり、連結作業の省力化にとって好適な方策である。
しかし、この「新ロール体のセット」が、実は相当面倒である。包装袋の印刷は当然原反フィルム段階で施されている。そして原反フィルムを切断して包装袋となるわけであるので、新旧ロール体のフィルム連結は、その印刷ピッチに精確に合致するように行なう必要がある。つまり、フィルムセットテーブル上でフィルム初端のマーク位置に粘着テープを貼付するという作業は、製品（包装袋）の印刷ズレを発生させる恐れのある極めてデリケートな作業であると言える。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
そこで本発明者は、上記点に鑑み鋭意研究の結果遂に本発明を成したものであり、その特徴とするところは、フィルム供給中のロール体のフィルム終端と、供給待機中のロール体のフィルム初端を連結する機構であって、該供給待機中のロール体のフィルム初端を吸引し引き上げる吸引部材と、該吸引部材によって引き上げられたフィルム初端を保持すると共に該供給待機中のロール体周面を公転してフィルム供給中のロール体のフィルム終端部との連結位置まで移動させる保持旋回部材とを有している点にある。
【００１３】
即ち本発明は、供給待機中のロール体のフィルム初端を、供給中のロール体のフィルム終端とを連結するに際して、両ロール体をターレットに配置しこれを旋回させるという方法で端部同士を合わせるという手法を採らず、双方のロール体の位置は変えずに供給待機中のロール体のフィルム初端のみを供給中のロール体のフィルム終端側に移動させるという画期的な方法において使用される機構であると言える。
【００１４】
本発明に係る連結機構は、吸引部材と保持旋回部材とを有している。
吸引部材は、真空ポンプでロール体に巻かれた原反フィルムの表層部分のみをバキュームするための部材である。該ポンプの稼動は当然、原反フィルムの初端を認識して開始されなければならないので、初端検知のためのセンサー或いはそれに代わる部材を備えている必要があるが、本発明においてはその詳細については特に限定しない。
【００１５】
また吸引部材は、ロール体上に接触し、フィルムを一枚分だけ吸着させ、これを引き上げるものであるので、ロール体回転軸の軸心を中心とする放射方向に沿って往復運動するものでなければならない。
【００１６】
フィルムの初端並びに終端近傍には「マーク」が設けられている。このマークは、原反フィルム上に包装袋としての印刷を施す際に、付加的に設けるものであり、フィルム巻きつけ作業の初期並びに最終段階で施される加工である。供給待機中のロール体のフィルムの初端側「マーク」を光学的に検知して吸引部材を稼動させても良いし、この「マーク」ではなく、フィルム終端が形成する「段差」（フィルムの厚み）を機械的又は光学的に検知し吸引部材を稼動させるようにしても良い（本発明は供給待機中のロール体のフィルムの初端の検知方法の詳細について限定するものではない）。
【００１７】
保持旋回部材は、フィルムの初端近傍に設けられたマーク位置を検知しその位置を保持してゆくという機能と、この保持状態を保ったままロール体上を公転し、フィルム連結位置まで移動する機能とを併せ持つ部材である。
【００１８】
フィルムの初端近傍に設けられたマーク位置を検知しその位置を保持してゆくには、フィルムの初端を取り込む工程と、取り込んだ初端からマーク位置まで該フィルムを正確に移動させる工程とを的確に成し遂げる必要がある。また、その位置位置まで移動させた後にそれを積極的に保持するための機能を具備するのが好ましい。
本発明はそれらについて特に限定するものではないが、以下述べる構造は好ましいものと言える。
【００１９】
例えば保持旋回部材が、片方が駆動し他はそれに従動するという形で対向する２つのローラーを具備しており、該吸引部材が吸引し引き上げたフィルム初端部を２つのローラーの間隙に押し込めるように、該吸引部材によってフィルム初端を引き上げた時の引き上げ高さを前後動する押し込みプレートを設けておくと、フィルムの初端を取り込むことができる。また、従動側のローラーをワンウェイクラッチ式として反転することがないようにしておき、駆動側のローラーが設定位置までフィルムを移動させた段階で両ローラーを圧着すると、これらに挟持されることとなるフィルムは、保持旋回部材が旋回（ロール体上を公転）している間にずれてしまう心配がなくなる。
【００２０】
保持旋回部材は、ロール体周面上を旋回（ロール体を中心に公転）する。公転させるための構造に関しては何ら限定しない。また、ロール体の周面からフィルム初端を引き出した状態でロール体周面上を公転することになるので、ロール体自体は外力によって自由に回転する（このフィルムを介して保持旋回部材に自転させられる）ものでなければならない。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係るスプライサーにおける原反フィルムの連結機構は、フィルム供給中のロール体のフィルム終端と、供給待機中のロール体のフィルム初端を連結する機構であって、該供給待機中のロール体のフィルム初端を吸引し引き上げる吸引部材と、該吸引部材によって引き上げられたフィルム初端を保持すると共に該供給待機中のロール体周面を公転してフィルム供給中のロール体のフィルム終端部との連結位置まで移動させる保持旋回部材とを有するものであることを特徴とするものであり、以下述べるような効果を有する極めて高度な発明である。
【００２２】
（１）  ロール体をターレットに配置しこれを旋回させるという方法で端部同士を合わせるという手法を採らず、双方のロール体の位置は変えずに供給待機中のロール体のフィルム初端のみを供給中のロール体のフィルム終端側に移動させるので、装置稼動中に大掛かりな動作がない。
（２）  ターレット方式による大きな動きではなく、保持旋回部材内における小さな動きでフィルムの位置合わせを行なうものであり、その後ロール体表面を公転してもその位置がズレないため、印刷ズレの心配が少ない。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係るスプライサーにおける原反フィルムの連結機構の要部のある状態を概略的に示す側面図である。
【図２】（ａ）（ｂ）はいずれも、図１で示した機構の要部の他の状態を概略的に示す側面図である。
【図３】旧ロール体の原反フィルムと新ロール体の原反フィルムとを自動的に連結する工程における一状態を示す側面図である。
【図４】旧ロール体の原反フィルムと新ロール体の原反フィルムとを自動的に連結する工程における一状態を示す側面図である。
【図５】旧ロール体の原反フィルムと新ロール体の原反フィルムとを自動的に連結する工程における一状態を示す側面図である。
【図６】旧ロール体の原反フィルムと新ロール体の原反フィルムとを自動的に連結する工程における一状態を示す側面図である。
【図７】旧ロール体の原反フィルムと新ロール体の原反フィルムとを自動的に連結する工程における一状態を示す側面図である。
【図８】旧ロール体の原反フィルムと新ロール体の原反フィルムとを自動的に連結する工程における一状態を示す側面図である。
【図９】旧ロール体の原反フィルムと新ロール体の原反フィルムとを自動的に連結する工程における一状態を示す側面図である。
【図１０】（ａ）乃至（ｄ）は、従来のスプライサーの一例の挙動を、経時的且つ概略的に示すいずれも側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図１は、本発明に係るスプライサーにおける原反フィルムの連結機構（以下「本発明機構１」という）の要部を概略的に示したものである。詳細は後述するが本図は、本発明機構１が新ロール体Ｒ２上の原反フィルムＦの初端付近を捕捉し引き上げた状態を示すものである。
本発明機構１は、吸引部材２と保持旋回部材３とを有している。
【００２５】
吸引部材２は、真空ポンプ（図示省略）に接続された伸縮自在なシリンダー２１とその先端に取設された吸盤状開口２２とにより成る。またシリンダー２１の伸縮、並びに真空ポンプのＯＮ−ＯＦＦは、別部材によって制御されているがこれについても図示を省略する。
シリンダー２１は通常時は新ロール体Ｒ２表面から離反しており、またその軸は新ロール体Ｒ２の中心に向心状に配置されているので、真空ポンプが作動していれば、シリンダー２１が伸長して新ロール体Ｒ２表面に到達すると、吸盤状開口２２が原反フィルムＦの表層一枚分だけを吸着捕捉することになる。
【００２６】
保持旋回部材３は、駆動ローラー３１、従動ローラー３２、その他により構成される部材であって、新ロール体Ｒ２の表面上を旋回（公転）する。
モーター３３によって駆動ローラー３１は回転するが、従動ローラー３２は通常時は駆動ローラー３１と接していない（空隙がある）。
【００２７】
原反フィルムＦの初端から一定長さ内側には、「マーク」が設けられている。その検出は光センサー３４で行なう。本図は、本発明機構１が新ロール体Ｒ２上の原反フィルムＦの初端付近を捕捉し引き上げた状態であるので、吸引部材２の最も重要な作業は完了し、現在は待機中である。この待機位置において吸盤状開口２２の下端部の高さは、駆動ローラー３１と従動ローラー３２の離反空隙の高さと揃っている。そして更にこの高さ位置には、高さを維持して水平に前後動する押し込みプレート４が存在している。
【００２８】
図２（ａ）（ｂ）は、押し込みプレート４が原反フィルムＦを押し込んでいる状態〔同図（ａ）〕と、保持旋回部材３が原反フィルムＦを保持している状態〔同図（ｂ）〕を示すものである。押し込みプレート４は、先ずは吸盤状開口２２が吸着した原反フィルムＦの表層一枚の下を前方（図では左方向）に移動し、原反フィルムＦを駆動ローラー３１と従動ローラー３２の間隙に押し込む。押し込んだ後押し込みプレート４は後方（右方向）に移動し、同時に駆動ローラー３１と従動ローラー３２とが近づき原反フィルムＦを挟持することになる。
【００２９】
その後駆動ローラー３１を回動させることで原反フィルムＦを取り込んでゆき、該フィルムＦ上のマークを光センサー３４が確認したタイミングと連動して駆動ローラー３１の回動が停止し、待機する。本例においては従動ローラー３２は逆回転防止機能を備えているので、新ロール体Ｒ２側から引張力を受けたとしてもフィルム保持がマーク位置とずれる危険性は低い。
【００３０】
図３乃至図９は、図１で示した本発明機構１が、スプライサー内でどのような挙動を採ることで、旧ロール体Ｒ１の原反フィルムと新ロール体Ｒ２の原反フィルムとを自動的に連結する様子を経時的且つ概略的に示すものである。なお図示した例のスプライサーにあっては、新旧ロール体の位置関係は、常に鉛直上下方向にある。そして本発明は、このタイプのスプライサーに適用することで大きな効果をもたらす。
新ロール体Ｒ２は、旧ロール体Ｒ１の稼働中にセットする。図３は、そのセット前の状態を示している。そしてこれに新ロール体Ｒ２をセットした状態が図４である。
【００３１】
図４の段階で本発明機構１が、新ロール体Ｒ２に巻かれた原反フィルムＦの初端を見つけ保持する作業を開始する。具体的には、吸引部材２のシリンダー２１が伸長してゆくという動作が最初の動作ということになるが、実際には吸引部材２作動のタイミングを知るために、初端検知センサー（図示省略）が原反フィルムＦの初端を検知するという作業を行なっている。
そして、シリンダー２１が伸長し、その先端の吸盤状開口２２が新ロール体Ｒ２の表面に到達する。
【００３２】
続く図５は、新ロール体Ｒ２に巻かれた原反フィルムＦの初端を吸着した吸引部材２が元の状態に戻ったところを示すものである。これは、図１の状態である。
一方、旧ロール体Ｒ１は、ずっと製袋機側に原反フィルムＦを供出し続けており、全体径が次第に小さくなっている。本例のスプライサーにおいては、その外径を終始検知しており、それが予め設定した価以下となったとき次の工程（図６の状態）に移行する。
【００３３】
図６は、旧ロール体Ｒ１の外径が設定値を下回り、それまで一時待機していた保持旋回部材３が、原反フィルムＦを保持したまま新ロール体Ｒ２の周面を回動（公転）し、フィルム連結箇所５に到達した状態を示す。この状態では、旧ロール体Ｒ１から送出される原反フィルムＦは、フィルム連結箇所５で待機している新ロール体Ｒ２の原反フィルムＦとほぼ重なるように移動していることとなる。また、保持旋回部材３を公転させるための構造については図示を省略している。
【００３４】
旧ロール体Ｒ１はやがて、巻かれていた原反フィルムＦの全量を繰り出して、巻き芯Ｒ３のみとなる。この状態を図７に示す。
フィルム連結箇所５で待機していた新ロール体Ｒ２の原反フィルムＦは、旧ロール体Ｒ１の原反フィルムＦの連結部分と熱溶融によって連結される。同時に余剰フィルムＦ１はこの熱で溶断されることになるが、駆動ローラー３１と従動ローラー３２によって挟持されているのでこの段階で排出されることはない。
【００３５】
図８は、フィルムの連結が完了した状態を示すものである。この状態では、本発明機構１自体は図３の位置に復帰している。保持旋回部材３が挟持していた余剰フィルムＦ１は、次の新ロール体セットまでに除去してやる必要があるが、駆動ローラー３１と従動ローラー３２とは離反し空隙が形成されているので、除去作業は簡単である。手作業で除去するようにしても良い。
【００３６】
その後新ロール体Ｒ２が旧ロール体Ｒ１の位置に至り、原反フィルムＦを繰り出してゆく。こうして各部材は、図３の状態に戻る。
【符号の説明】
【００３７】
１    本発明に係るスプライサーにおける原反フィルムの連結機構
２    吸引部材
２１  シリンダー
２２  吸盤状開口
３    保持旋回部材
３１  駆動ローラー
３２  従動ローラー
３３  モーター
３４  光センサー
４    押し込みプレート
５    フィルム連結箇所
Ｆ    原反フィルム
Ｆ１  余剰フィルム
Ｒ１  旧ロール体
Ｒ２  新ロール体
Ｒ３  巻き芯
Ｂ    繰り出しローラー
Ｃ    ダンサーローラー
Ｄ    ストックローラー群
Ｅ    終了前検知センサ
【図１】
2017001770.tif 000003
【図２】
2017001770.tif 000004
【図３】
2017001770.tif 000005
【図４】
2017001770.tif 000006
【図５】
2017001770.tif 000007
【図６】
2017001770.tif 000008
【図７】
2017001770.tif 000009
【図８】
2017001770.tif 000010
【図９】
2017001770.tif 000011
【図１０】
2017001770.tif 000012