フィルム包装機
【課題】 フィルムの材質やフィルムロールの直径などの変動に対しても、確実円滑にフィルムの包装をおこなうことができるフィルム包装機を提供する。
【解決手段】 フィルム包装機においてフィルム供給装置８０が、フィルムロール１５を収容する収容空間８１の一方の側壁部に、嵌合部８４と係止具８５とをそなえた保持具８２を回転自在に軸支し、保持具８２を制動する電磁ブレーキ８８を設けるとともに、収容空間８１の他方の側壁部に、クランプ具８３を軸支する軸受台９３を揺動軸９５により揺動自在に支持して、クランプ具８３をフィルムロールの芯管１５ａとの嵌合位置と、収容空間８１から側方へ退避した退避位置との２位置に切換自在とし、クランプ具８３が退避位置にあるとき収容空間８１内に突出しフィルムロール１５の端部により押圧されてクランプ具８３を嵌合位置に切換える切換駆動板９６を、軸受台９３に固設して成る。
【解決手段】 フィルム包装機においてフィルム供給装置８０が、フィルムロール１５を収容する収容空間８１の一方の側壁部に、嵌合部８４と係止具８５とをそなえた保持具８２を回転自在に軸支し、保持具８２を制動する電磁ブレーキ８８を設けるとともに、収容空間８１の他方の側壁部に、クランプ具８３を軸支する軸受台９３を揺動軸９５により揺動自在に支持して、クランプ具８３をフィルムロールの芯管１５ａとの嵌合位置と、収容空間８１から側方へ退避した退避位置との２位置に切換自在とし、クランプ具８３が退避位置にあるとき収容空間８１内に突出しフィルムロール１５の端部により押圧されてクランプ具８３を嵌合位置に切換える切換駆動板９６を、軸受台９３に固設して成る。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、新聞などのシート状あるいはシート束状の被包装物を、プラスチックス製のフィルムで包装する包装機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の包装機は、たとえば新聞販売店において雨の日に配達する新聞を、ポリエチレンシートなどのプラスチックフィルムで包装し、雨による濡れを防止するのに使用され、この新聞包装用のフィルム包装機としては、たとえば特開平８ー１４３０１０号公報（特許文献１）や特開２００１ー１７１６０７号公報（特許文献２）に開示されたものがある。
【特許文献１】特開平８ー１４３０１０号公報
【特許文献２】特開２００１ー１７１６０７号公報
【０００３】
上記の包装機においては、図２１に示すように先端部ｋを互いに溶着されたフィルムＦ，Ｆ間に被包装物Ｐを挿入し、この挿入品を搬送装置により所定位置まで搬送後、フィルムの左右両側部を溶着線ｍで示すように溶着するとともに、フィルムの後端部を溶着線ｎで示すように溶着後、フィルムと共に被包装物Ｐを矢印で示す前方へ移動させて溶着線ｎ部にて切断し、包装品として前方へ搬送するものである。
【０００４】
そして上記のフィルムの左右両側部の溶着は、上記特許文献２の図３に示されているように、フィルムで挟んだ被包装物の搬送面（搬送路ＰＴＨ）に上面が位置する刃受け台に対して、板状の接着ヒータ（溶着用ナイフ）を押付けておこなうものであり、これを搬送方向に直角な断面図であらわすと図２２のようになる。すなわち、フィルムＦ，Ｆで挟んだ被包装物Ｐを支持しつつ搬送する搬送装置（図示しない）の搬送面Ｕと同じ高さ位置に、クッション材ａの上面を位置させて固設し、このクッション材ａ上のフィルムＦ，Ｆに対して板状の昇温した接着ヒータｂを押付けて溶着するものである。
【０００５】
ところが上記方法により新聞の増頁版など、厚い被包装物Ｐを包装する場合は、この厚さによって図２２に示すように上側のフィルムＦの端縁部が内側へ大きく引込まれてしまうため、接着ヒータｂによる溶着が不完全となるという問題点があり、またこれを避けるためには、上側のフィルムＦとして下側のフィルムＦより巾広のフィルムを使用せねばならず、フィルムロールの掛け替えや多種類のフィルムロールの準備など、その対応については煩雑で手数のかかるものであった。
【０００６】
また上記のフィルムロールは、上記特許文献１に示されているように、２本の支持ローラ上に載せて支持し、搬送装置による被包装物の搬送時にフィルムの巻戻しにより回転駆動されているフィルムロールの制動は、支持ローラを制動することによりおこなっているので、フィルムの材質や使用によるフィルムロールの直径の変化などにより、フィルムロールの巻戻し抵抗が大きく変動して過大な張力が働いてフィルムが破れたり、被包装物の搬送装置部までの挿入が困難となったり、またフィルムロールの外周部に支持ローラにより摩擦制動をかけるものであるために、上記フィルムの材質や直径の変化により制動時間が大きく変動し、制動不足によりフィルムが大きくたるんで支持ローラとの間に挟込まれて次回のフィルムの巻戻しができなくなったり、使用により小直径・軽量となったフィルムロールが制動により側方へ飛出し脱落するなど、多くの問題点を有するものであった。
【０００７】
さらにフィルムの左右両側部の溶着は、上記両特許文献（特に特許文献１の図１１や特許文献２の図６）に記載されているように１回おこなわれるだけであり、通常の四つ折りの新聞などサイズの一定した被包装物に対しては支障なく包装をおこなえるが、たとえば増頁版の厚手の新聞を二つ折り状態で包装したい場合など、長尺の被包装物の包装はおこなうことができなかった。
【０００８】
またフィルム後端部の溶着切断時には、クッション材に押付けられる板状のヒータの近傍部においてフィルムを押えることにより切断後のフィルムがヒータに付着する事故を防止できるが、上記特許文献１に開示されている押え機構は、フィルムに挟まれた被包装物が搬送機構により溶着位置に搬送されてから下降駆動されるものであるため、被包装物と共に進行するフィルムには一定した張力がかからず、包装品先端側の溶着線部のずれやフィルムのたるみにより、溶着後の包装品の仕上り状態が劣るものであった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
この発明は上記従来の問題点を解決しようとするもので、フィルムの材質やフィルムロールの直径などの変動に対しても、確実円滑にフィルムの包装をおこなうことができるフィルム包装機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】
【００１０】
上記の目的を達成するために、この発明のフィルム包装機は、一対のフィルムロールを回転可能に支持するフィルム供給装置と、前記フィルムロールから巻戻され先端部を互いに溶着されたフィルム間に挿入口から挿入された被包装物を、搬出口に向って搬送する搬送装置と、この搬送装置の入口部と前記挿入口との間に配設され前記被包装物を挟んだフィルムの後端部の溶着と切断をおこなう溶着切断装置と、前記搬送装置の両側に配設されフィルムの左右両側部の溶着をおこなう側部溶着装置と、前記被包装物の移動経路に沿って設けたセンサの出力信号により前記搬送装置の起動停止と前記フィルムの溶着および切断を自動的におこなう制御装置とをそなえたフィルム包装機において、前記フィルム供給装置が、フィルムロールを収容する収容空間の一方の側壁部に、フィルムロールの芯管の端部に嵌脱される嵌合部と前記端部に圧入される係止具とをそなえた保持具を回転自在に軸支し、前記保持具を制動する電磁ブレーキを設けるとともに、前記収容空間の他方の側壁部に、前記芯管の端部に嵌脱されるクランプ具を回転自在に軸支する軸受台を、前記クランプ具の回転軸線に対して直角方向に延びる揺動軸により揺動自在に支持して、前記クランプ具を前記芯管との嵌合位置と、前記収容空間から側方へ退避した退避位置との２位置に切換自在とし、前記クランプ具が退避位置にあるとき前記収容空間内に突出しフィルムロールの端部により押圧されてクランプ具を嵌合位置に切換える切換駆動板を、前記軸受台に固設して成ることを特徴とする。
【００１１】
この発明によれば、保持具がフィルムロールの芯管の一端部に嵌合し、クランプ具が芯管の他端部に嵌合して、フィルムロールを回転自在に支持するので、フィルムの巻戻し抵抗はフィルムの材質により影響されることはなく、過大な張力やたるみを生じることなくフィルムをフィルムロールから巻戻して、確実円滑に包装をおこなうことができる。また保持具に設けた係止具が芯管の端部に圧入されて保持具と芯管の間のスリップを防止し、電磁ブレーキによって、フィルムの材質に影響されることなくフィルムロールを迅速確実に制動することができ、また制動によってフィルムロールが側方へ飛出して脱落することもない。
【発明の効果】
【００１２】
以上説明したようにこの発明によれば、フィルムの材質やフィルムロールの直径などの変動に対しても、確実円滑にフィルムの溶着をおこなうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下図１〜図１９に示す一例により、この発明の実施の形態を説明する。図１および図２において、フィルム包装機１は、移動用のキャスタ１０１をそなえた架台１００上に、包装機本体２を載置して成り、包装機本体２は、前側上部隅角部を大きく面取りした傾斜面部を有する箱体３内に、後述の各機器をそなえている。箱体３は、左右両側の側壁４Ａ，４Ｂの外周辺部に、左右側方に延びる側枠部５，５を連設し、この側枠部５には、外側板６が嵌脱自在に取付けられ、この側壁４Ａと外側板６の間、および側壁４Ｂと外側板６の間の各空間部には、図３および図４に示す各機器が収容される。７は側枠部５の傾斜辺部に設けた操作パネルである。また箱体３の前面および背面部には、後述のフィルムロール１５の着脱作業用に開口部が設けられ、箱体３の頂部には、上部カバー８が着脱自在に取付けられている。
【００１４】
１０は上記傾斜面部から一部が突出する形で箱体３に取付けた投入ガイドで、逆ハの字形に配置したガイド板１１，１２とその両端部を接続する側板により包囲されて、挿入口１３が形成されている。この投入ガイド１０の背面側および下側位置には、一対のフィルムロール１５，１５が、その中心軸線のまわりに回転自在に支持されており、その支持構造については後述する。１６はこのフィルムロール１５から巻戻されるフィルムＦが巻掛けられる案内用のガイドバーであり、フィルムＦはガイドバー１６から投入ガイド１０の各ガイド板１１，１２の背面部を経て、後述の溶着切断装置６５に向って供給される。
【００１５】
２０は投入ガイド１０の斜め下方位置に設けた搬送装置で、下部搬送ベルト２１と上部搬送ベルト２２とにより被搬送物をベルト駆動する形式のものであり、この搬送装置２０の左右両側部には、フィルムの左右両側部を溶着する側部溶着装置５０（図９参照）が設けられており、また搬送装置２０と投入ガイド１０との間には、新聞を挟んだフィルムの後端部の溶着と切断をおこなう溶着切断装置６５が設けてある。９は搬送装置２０の搬出口２３に対向して箱体３に取付けた湾曲板状の反転ガイド、１０２はこの反転ガイド９に続く形で架台１００に取付けた送出ガイド、１０３は架台１００に引出自在に取付けたホッパで、前側板１０４と底板１０５とをそなえて成る。
【００１６】
また図２において、Ｓ１は被包装物である新聞Ｐが挿入口１３内に挿入されたことを検出する第１センサ、Ｓ２は新聞Ｐの後端部が（フィルムと共に）溶着切断装置６５部を通過したことを検出する第２センサ、Ｓ３は新聞の前端部が搬送装置２０の内部に達したことを検出する第３センサで、いずれも投光素子と受光素子とから成り新聞による遮光あるいは遮光終了により上記各検出信号を発するものであり、それぞれ投入ガイド１０の出口部、溶着切断装置６５と搬送装置２０の間、および搬送装置２０の入口部から所定量前側（進行方向側）の位置において、投光素子からの光線が新聞通路を横切るように位置決めされ、箱体３の左右中間部において後述の送りパネル２８等を介して箱体３に固定取付けされている。
【００１７】
以下、上記各装置の詳細を説明すると、先ず搬送装置２０においては、図５〜図７に示すように、下部搬送ベルト２１は、側壁４Ａ，４Ｂに回転自在に支持した駆動軸２４と従動軸２５とにそれぞれ固着したプーリ２６，２７に巻掛けられ、この下部搬送ベルト２１の上面部は、図９にも示すように、左右両縁部を側壁４Ａ，４Ｂに固着取付けした送りパネル２８の切欠穴部２８ａから上方へ少量突出して、水平方向に対して約４５度傾斜した搬送面Ｕを形成している。また上部搬送ベルト２２は、フレーム２９に回転自在に支持した駆動軸３０と従動軸３１とにそれぞれ固着したプーリ３２，３３に、巻掛けられ、このフレーム２９は、側壁４Ａ，４Ｂに回転自在に支持した中間駆動軸３４に基部を揺動自在に支持されたアーム３５の先端部に、前記駆動軸３０を回転自在に貫通させることにより、このアーム３５を介して中間駆動軸３４に揺動自在に支持されている。そしてこのフレーム２９は、圧縮ばね３６，３６により下部搬送ベルト２１に向う方向に付勢されており、このばね力とフレーム２９およびその支持物の自重とにより、上部搬送ベルト２２は下部搬送ベルト２１に向って押付けられ、また両ベルト間を通過する新聞Ｐの厚さに応じて上方へ押上げられるようになっている。
【００１８】
上記の搬送装置２０の駆動系として、モータ３７の出力軸３７ａに固着したプーリ３８（図３参照）と上記駆動軸２４に固着したプーリ３９とにタイミングベルト４０を巻掛けて、下部搬送ベルト２１を駆動するとともに、駆動軸２４の他端部に固着したプーリ４１（図４参照）に巻掛けたタイミングベルト４２により、同一歯数の歯車４３Ａ，４３Ｂを噛合わせた反転ユニット４３の一方の歯車４３Ａを回転駆動し、他方の歯車４３Ｂの回転をタイミングベルト４４により上記中間駆動軸３４の端部に固着したプーリ４５に伝達し、この中間駆動軸３４と駆動軸３０とにそれぞれ固着したプーリ４６，４７（図５参照）間にタイミングベルト４８を巻掛けることにより、下部搬送ベルト２１と上部搬送ベルト２２は、相互に対向する対向面部において、矢印Ｘで示す前進方向に同速度で駆動される。
【００１９】
次に側部溶着装置５０は、図６〜図１０に示すように、図示しない発熱体を側面部に貼付けした板状の接着ヒータ５１の先端部と、この先端部に対向するシリコンゴムスポンジ体等から成るクッション材５２の上面との間に、重合状態のフィルムを挟んで溶着するものであり、ソレノイド５３を内蔵して左右の側壁４Ａ，４Ｂにそれぞれ取付けた角筒状のカバー５４の上部に軸５５によりレバー５６を揺動自在に軸支し、このレバーの先端部に接着ヒータ５１を取付け、レバー５６の軸５５寄りの位置にソレノイド５３のプランジャ５３ａを連結してある。
【００２０】
また、左右の側壁４Ａ，４Ｂに沿って送りパネル２８に設けた切欠穴２８ｂ内にすきまをもって嵌合する前後方向に延びる揺動板５７の基部を、側壁４Ａ，４Ｂにそれぞれピン５８により揺動自在に支持し、この揺動板５７の先端部に前記クッション材５２を取付けるとともに、側壁４Ａ，４Ｂに設けた窓部５９の下縁部５９ａにより中間部を支持されるレバー６０の基部を前記ソレノイド５３のプランジャ５３ａにピン止めし、このレバー６０の先端部により揺動板５７の下面を支持して揺動板５７の自重を受けるようにしてある。
【００２１】
これによって、図９に示すようにソレノイド５３のプランジャ５３ａの突出状態では、接着ヒータ５１は上方へ、クッション材５２は下方へ、それぞれ回動して両者は離間した位置にあり、かつクッション材５２は搬送装置２０の搬送面Ｕより下側の位置にあるので、新聞を挟んだフィルムが搬送装置２０内に進入する際に、フィルムの左右側部（特にその前端部）がクッション材５２およびそれを支持する揺動板５７と干渉するのを避けることができ、フィルムが薄い場合でもしわやたるみのない良好な状態で側部溶着できる。
【００２２】
そしてこの側部溶着装置５０によるフィルムＦの側部溶着時には、図１０に示すようにソレノイド５３の励磁によりプランジャ５３ａを引込方向に駆動すれば、揺動板５７と接着ヒータ５１は接近方向に駆動され、図２０にも示すように、搬送装置２０の搬送面Ｕよりも所定高さＨだけ上方の位置に上面が位置するクッション材５２に対して、接着ヒータ５１の先端部が圧接されてフィルムＦの溶着がおこなわれる。そこでこの高さＨを、新聞Ｐの最大厚さの約１／２付近の値に設定しておくことにより、図２０（ａ）に示すように新聞Ｐが厚物の場合でも、また同図（ｂ）に示すように新聞Ｐが薄物の場合でも、上側のフィルムＦの端縁部が内側へ大きく引込まれることはなく、同一巾の２枚のフィルムを用いて確実にフィルム両側部の溶着をおこなうことができるのである。
【００２３】
次に溶着切断装置６５は、図３，図４，図８および図１１に示すように、図示しない発熱体を側面部に貼付けした板状の切断ヒータ６６を、左右の側壁４Ａ，４Ｂにそれぞれ軸６７により揺動自在に支持したレバー６８の先端部に取付け、このレバー６８の中間部を側壁４Ａ，４Ｂに取付けたソレノイド６９のプランジャ６９ａに連結するとともに、上記中間部を引張ばね７０によりプランジャ６９ａ突出方向に付勢し、プランジャ６９ａの引込駆動時に切断ヒータ６６の先端部が押付けられるシリコンゴムスポンジ体等から成るクッション材７１を、送りパネル２８上に貼付けて成る。
【００２４】
７２は押え板で、図８および図１１に鎖線で示す切断ヒータ６６のクッション材７１への押付位置よりも後側の近傍位置において、クッション材７１の上面部に押圧される押圧片部７２ａを有し、側壁４Ａ，４Ｂに軸７３により揺動自在に支持した各アーム７４の先端部に押え板７２の両端部を固着取付けし、このアーム７４の中間部に接続した引張ばね７５により押え板７２を押圧片部７２ａがクッション材７１の上面に押圧される方向に付勢するとともに、側壁４Ａ，４Ｂに中間部を軸７６ａにより軸支された各レバー７６の一端部を、側壁４Ａ，４Ｂに取付けたソレノイド７７のプランジャ７７ａにピン連結し、レバー７６の他端部内側面に突設したピン７８を、押え板７２の下面側に係合させ、プランジャ７７ａの引込駆動により押え板７２を、鎖線７９で示すように押圧片部７２ａがクッション材７１から離間した開放位置に駆動するように構成してある。
【００２５】
この溶着切断装置６５においては、新聞の挿入口１３内への投入前には、ソレノイド７７を消磁状態として、先端部が相互に溶着された２枚のフィルムＦを、引張ばね７５のばね力によって押え板７２の押圧片部７２ａによりクッション材７１に押付けた押付状態としておく。新聞が挿入口１３内に挿入されたら、後述のように第１センサＳ１の検出信号によりソレノイド７７を短時間励磁して押え板７２を上記開放位置へと駆動し、新聞が搬送装置２０に挟み込まれたらソレノイド７７を消磁して上記押付状態に復帰させる。これによって、新聞と共に前進する上側のフィルムＦは押圧片部７２ａにより押圧され、下側のフィルムＦもこの押圧力によりクッション材７１に押付けられるので、包装品前端部の溶着線部のずれやフィルムのたるみのない良好な仕上り状態の包装品が得られる。また溶着切断装置６５によるフィルム後端部の溶着および切断時にも、上記押付状態を維持することにより、フィルムＦが切断ヒータ６６に接触したり切断ヒータ６６と共に上方へ引上げられるのを確実に防止できるのである。
【００２６】
次に図１２〜図１５は、フィルム供給装置８０を示し、フィルムロール１５を収容する収容空間８１の一方の側壁４Ｂ部に設けた保持具８２と、他方の側壁４Ａ部に設けたクランプ具８３とにより、フィルムロール１５の芯管１５ａの両端部を保持して、フィルムロール１５を回転自在に支持するものである。保持具８２は、芯管１５ａの端部に嵌脱される嵌合部８４と、芯管１５ａの端面部に圧入される複数本の先細ピン状の係止具８５をそなえ、側壁４Ｂに軸受８６により回転自在に支持した軸８７の一端部に保持具８２を固着し、軸８７の他端部側には、この軸を制動する電磁ブレーキ８８を設けてある。
【００２７】
またクランプ具８３は、上記係止具８５を有しない点を除いて保持具８２と同形状を有し、軸受ブロック８９に軸受９０と逆転防止用のワンウェイニードルベアリング９０ａとにより回転自在に支持した軸９１に、このクランプ具８３を矢印Ｙで示す軸線方向に摺動自在に支持し、圧縮ばね９２によりクランプ具８３を芯管１５ａの端部に向かう方向に付勢するとともに、軸受ブロック８９を取付けた軸受台９３を、側壁４Ａに固着した支持台９４に、軸９１の中心軸線に対して直角方向に延びる揺動軸９５によって揺動自在に支持してあり、これによってクランプ具８３は、図１２に示すようにその中心軸が水平方向に向いた芯管１５ａとの嵌合位置から、図１５に示すように収容空間８１から側方へ退避した退避位置まで揺動可能となっている。
【００２８】
９６は上部を軸受台９３に固着した切換駆動板で、図１２に示す上記嵌合位置では、側壁４Ａの内面側に沿って垂下した位置にあり、図１５に示すように上記退避位置では、収容空間８１内に突出した状態となる。そして図１４に示すように、支持台９４の側面部に設けた穴９７内に挿入されたばね９８ａにより押出方向に付勢された鋼球９８ｂを、軸受台９３に穿設した穴９９に係合させることにより、クランプ具８３は上記嵌合位置に弾性保持され、またフィルムロール１５の交換の際にフィルムロール１５の端部を矢印Ｋで示す上向き方向に手で引出すことにより、上記弾性保持は解除され、上記引出し操作によりクランプ具８３は図１５に示す退避位置まで揺動駆動されて、切換駆動板９６の左右突出片部９６ａ，９６ａ（図１３参照）の上縁と側壁４Ａの内面とが係合した状態で、軸受ブロック８９等の自重および前記鋼球９８ｂと軸受台９３の側板部下縁との係合等により、クランプ具８３は上記退避位置に保持される。
【００２９】
なお箱体３の前面側のフィルム供給装置８０においては、フィルムロール１５を斜め前方から着脱しやすいように、軸受台９３（従ってクランプ具８３）を揺動自在に支持する揺動軸９５は、その軸線を水平面に対して約４５度傾斜させて配置してある。（図４参照）また上記のクランプ具８３の嵌合位置と退避位置における保持機構としては、上記以外のばねやストッパなどを利用した各種のクリックストップ機構を用いてもよい。
【００３０】
上記のフィルム供給装置８０に新しいフィルムロール１５をセットするときは、手で保持したフィルムロール１５の一端部を保持具８２に斜め方向から嵌合させ、他端部を図に矢印Ｍで示すように収容空間８１内に手で押込めば、フィルムロール１５の端部外周部１５ｂにより突出状態の切換駆動板９６が押圧され、軸受台９３、従ってクランプ具８３は、矢印Ｗで示すように揺動軸９５の回りに回動駆動され、クランプ具８３が芯管１５ａの端部に嵌入し、図１２に示す嵌合位置まで回動するので、フィルムロール１５のセットは、迅速容易におこなえる。また使用後の芯管１５ａの取外しも、前述の矢印Ｋ方向への引出操作をおこなって上記のセット時と逆の手順で、迅速容易におこなえる。
【００３１】
そしてフィルムロール１５のセット状態においては、フィルムロール１５は保持具８２とクランプ具８３とにより芯管１５ａの両端部を保持された状態で回転自在に支持されるので、フィルムＦの巻戻し抵抗はフィルムＦの材質により影響されることはなく、また保持具８２に設けた係止具８５が芯管１５ａの端部に圧入されて芯管１５ａと一体化するので、フィルム巻戻し終了時点で電磁ブレーキ８８によりフィルムロール１５を迅速確実に制動・停止させることができるのである。
【００３２】
上記各装置により構成されたフィルム包装機１によって新聞の包装をおこなうときの各構成装置の動作は、箱体３内に設けた制御装置による制御パターンに基づいておこなわれ、操作パネル７に設けたパターン切替スイッチの操作により、各種の包装動作を選択できるようになっている。そこで先ず四つ折り状態の通常サイズの新聞に対する通常包装動作について、図１６に示すタイミングチャートを参照しつつ説明する。
【００３３】
（１）先ずフィルム供給装置８０から巻戻されたフィルムＦは、溶着切断装置６５のクッション材７１上の切断位置で、先端部が相互に溶着された状態で、押え板７２の押圧片部７２ａにより押えられている。
【００３４】
（２）四つ折り状態の通常サイズの新聞Ｐを、長手方向を左右に向けて挿入口１３内に挿入すると、ガイド板１１に沿って落下前進する新聞の前端部を第１センサＳ１が検出して、モータ３７が起動するとともに、ソレノイド７７が励磁して押え板７２を開くので、新聞Ｐの先端部はフィルムＦ，Ｆに挟まれた状態で搬送装置２０の入口部に達し、上部搬送ベルト２２と下部搬送ベルト２１により挟まれて前方へ搬送される。
【００３５】
（３）この搬送装置２０による搬送開始直前に、第２センサＳ２による新聞検出信号によりソレノイド７７が消磁され、押え板７２はばね力による押付状態に復帰し、押圧片部７２ａは新聞Ｐの上側のフィルムＦを押え付けるので、上側のフィルムＦは、たるみのない状態で新聞Ｐの上面に沿う形で、フィルムロール１５から巻戻されつつ搬送される。
【００３６】
（４）一方新聞Ｐの搬送装置２０内への進入を第３センサＳ３により検出後、所定時限経過後に、モータ３７には減速指令を与えて低速運転に切換え、新聞Ｐの後端が第２センサＳ２位置を通過したら、モータ３７を停止させるとともに、ソレノイド５３，６９を励磁し、またこれより所定時限後にフィルム供給装置８０の電磁ブレーキ８８に通電し、２本のフィルムロール１５を制動し停止させる。
【００３７】
（５）上記のモータ停止と各ソレノイドの励磁によって、２枚のフィルムＦにより挟まれて停止状態の新聞Ｐに対して、側部溶着装置５０と溶着切断装置６５により、新聞Ｐの左右両側および後側の２枚のフィルムＦが、加圧溶着される。
【００３８】
（６）その後、所定時限後にソレノイド５３，６９は消磁されるが、ソレノイド６９はソレノイド５３より励磁時間が長く、このソレノイド６９のみの励磁中にモータ３７が起動され、上記溶着によりフィルムＦで包装された新聞Ｐを強制駆動することにより、フィルムＦは切断ヒータ６６による加圧部で切断され、フィルム包装品Ｑとして前方へ搬送される。
【００３９】
（７）この新聞Ｐの後端部通過を第３センサＳ３で検出したら、フィルム供給装置８０の電磁ブレーキ８８によるフィルムロール１５の停止保持を解除し、次の新聞Ｐの投入可能状態に戻る。
【００４０】
（８）得られたフィルム包装品Ｑは、搬送装置２０の搬出口２３部から、反転ガイド９部で反転して、送出ガイド１０２上を滑り落ち、引出状態のホッパ１０３内に集積される。
【００４１】
次に完全密封動作について、図１７に示すタイミングチャートを参照しつつ説明する。すなわち、前記通常包装動作では、フィルムＦの側部溶着線（の後端）と後端部溶着線との間には、図８に示す各ヒータ間の間隙ｇと等しい僅かな隙間ができるので、新聞配達時の降雨が激しい場合など、上記隙間部分も接着して完全に密封させる場合は、完全密封パターンを選択して密封動作をおこなわせる。この動作中、（１）〜（５）は前記通常包装動作と同じであり、これに続けて次の動作をおこなう。
【００４２】
（６）ソレノイド５３が消磁されソレノイド６９のみの励磁中に、モータ３７を低速で短時間運転後停止させて新聞後側のフィルム溶着部を切断後、ソレノイド５３を励磁して側部溶着装置により側部溶着の追加をおこなう。
【００４３】
（７）ソレノイド５３の消磁後、短時間後にモータ３７を起動して包装品Ｑを前方へ搬送し、その後端部通過を第３センサＳ３で検出し、前記通常動作の（７）と同様に電磁ブレーキによるフィルムロールの停止保持を解除し、次の新聞の投入可能状態に戻る。
【００４４】
（８）得られたフィルム密封包装品は、前記通常包装動作の（８）と同様にホッパ内に集積される。
【００４５】
上記のようにこの完全密封動作は、前記通常動作にモータ３７の短時間運転とソレノイド５３の励磁による側部溶着追加工程を付加したものであり、上記のモータ３７の短時間運転による搬送距離を、前記隙間寸法ｇ以上とすることにより、フィルム側部は後端部溶着線まで完全に密封されるのである。
【００４６】
次に被包装品が長尺物である場合として、二つ折りにした新聞Ｐを縦長状態で挿入して包装する長尺品包装動作について、図１８に示すタイミングチャートおよび図１９を参照しつつ説明する。この動作は、前記の制御装置による長尺制御パターンを選択しておこなわせるものであり、この動作中［１］〜［３］は、二つ折り状態の新聞Ｐを長手方向を前後方向に向けて挿入口内に挿入する点、およびモータを低速運転させる点以外は、前記通常包装動作の動作（１）〜（３）と同じであり、これに続けて次の動作をおこなう。
【００４７】
［４］新聞Ｐの搬送装置２０内への進入を第３センサＳ３により検出したら［図１９（ａ）参照］、所定時限Ｔ経過後にモータ３７を停止させるとともに、ソレノイド５３を励磁し、フィルム供給装置８０の電磁ブレーキ８８に通電し、２本のフィルムロール１５を制動し停止させる。
【００４８】
［５］上記のモータ停止とソレノイド５３の励磁によって、２枚のフィルムＦにより挟まれて停止状態の新聞Ｐに対して、側部溶着装置５０により新聞Ｐの左右両側の２枚のフィルムＦが、接着ヒータ５１の長さにほぼ等しい長さＬ分だけ加圧溶着される。［図１９（ｂ）参照］
【００４９】
［６］その後、所定時限後に電磁ブレーキ８８を断電後、ソレノイド５３を消磁し、次いで短時間後にモータ３７を再起動して、上記工程により長手方向の途中まで新聞の左右両側部のフィルムＦが溶着された半包装品を、低速で前方へ搬送し、新聞Ｐの後端が第２センサＳ２位置を通過したら、モータ３７を停止させるとともに、ソレノイド５３，６９を励磁し、またこれより所定時限後に電磁ブレーキ８８に通電し、２本のフィルムロール１５を制動し停止させるが、これらの動作は前記通常包装動作の（４）と同じである。
【００５０】
［７］上記のモータ停止と各ソレノイドの励磁によって、側部溶着装置５０と溶着切断装置６５により、新聞Ｐの左右両側および後側の２枚のフィルムＦが、加圧溶着される。この左右両側の溶着による溶着部は、上記［５］の工程の溶着部と一部重複するが、図１９（ｃ）に太線で示す長さＬ′の溶着部が新たに追加されることになる。
【００５１】
［８］その後、ソレノイド５３，６９の消磁と、ソレノイド６９のみの励磁中におけるモータ３７の起動を、前記通常包装動作の（６）と同工程でおこなうことにより、切断ヒータ６６による加圧部でフィルムＦを切断された長尺包装品Ｑ′［図１９（ｃ）参照］が得られるので、前記通常包装動作の（７），（８）と同じ動作により、上記長尺包装品をホッパ１０３内に集積させる。
【００５２】
また上記の長尺包装品Ｑ′における側部溶着部後端の長さの未溶着部をも溶着して、完全密封させる場合は、上記動作［７］に続いて、前記完全密封動作の動作（６），（７）をおこなって前記側部溶着追加工程を付加すればよく、これによってフィルム側部が後端部溶着線まで完全に密封された長尺密封包装品が得られる。
【００５３】
なお上記の二つ折り縦長の新聞以外に、さらに長尺の被包装品に対して包装をおこなうには、図１８における所定時限Ｔ分の搬送と側部溶着装置５０による溶着とモータ３７の再起動とから成る工程（図１８に示す部分溶着工程）を被包装物の長さに応じて複数回繰返し、その後上記動作［６］以後の動作をおこなえばよい。
【００５４】
この発明は上記の例に限定されるものではなく、たとえば各部の材質や形状は上記以外のものとしてもよい。
【００５５】
また以上は被包装物が新聞である場合について説明したが、この発明のフィルム包装機は、新聞以外にも雑誌やカレンダーなど、各種のシート状あるいはシート束状（冊子状を含む）の被包装物をフィルムで包装する包装機に広く適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】この発明の実施の形態の一例を示すフィルム包装機の斜視図である。
【図２】図１のフィルム包装機の縦断面（図６におけるＡ−Ａ線断面図）である。
【図３】図１の包装機本体の側壁４Ｂ部の正面図である。
【図４】図１の包装機本体の側壁４Ａ部の正面図である。
【図５】図２における搬送装置２０部の拡大図である。
【図６】図２における矢視Ｂ−Ｂ側面図である。
【図７】図６の矢視Ｃ−Ｃ平面図である。
【図８】図６のＤ−Ｄ線断面図である。
【図９】図８のＥ−Ｅ線断面図である。
【図１０】フィルム接着状態を示す図９相当図である。
【図１１】図３のＧ部拡大正面図である。
【図１２】図２のＨ−Ｈ線断面図である。
【図１３】図１２の矢視Ｉ−Ｉ正面図である。
【図１４】図１２のＪ−Ｊ線断面図である。
【図１５】フィルムロール装着動作を示す図１２相当図である。
【図１６】図１のフィルム包装機の通常包装動作を示すタイミングチャートである。
【図１７】図１のフィルム包装機の密封包装動作を示すタイミングチャートである。
【図１８】図１のフィルム包装機の長尺物包装動作を示すタイミングチャートである。
【図１９】図１のフィルム包装機の長尺物包装動作時のフィルム包装工程を示す略示平面図である。
【図２０】この発明のフィルム包装機における側部溶着動作を示す略示縦断面図である。
【図２１】一般のフィルム包装工程を示す斜視図である。
【図２２】従来のフィルム包装機による側部溶着動作を示す略示縦断面図である。
【符号の説明】
【００５７】
１…フィルム包装機、４Ａ…側壁、４Ｂ…側壁、１３…挿入口、１５…フィルムロール、２０…搬送装置、２３…搬出口、５０…側部溶着装置、５０Ａ…側部溶着装置、５０Ｂ…側部溶着装置、５１…接着ヒータ、５２…クッション材、５３…ソレノイド、５６…レバー、５７…揺動板、６０…レバー、６５…溶着切断装置、６６…切断ヒータ、７１…クッション材、７２…押え板、７２ａ…押圧片部、７５…引張ばね、７６…レバー、７７…ソレノイド、８０…フィルム供給装置、８１…収容空間、８２…保持具、８３…クランプ具、８４…嵌合部、８５…係止具、８８…電磁ブレーキ、９３…軸受台、９４…支持台、９５…揺動軸、９６…切換駆動板、Ｆ…フィルム、Ｓ１…第１センサ、Ｓ２…第２センサ、Ｓ３…第３センサ。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、新聞などのシート状あるいはシート束状の被包装物を、プラスチックス製のフィルムで包装する包装機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の包装機は、たとえば新聞販売店において雨の日に配達する新聞を、ポリエチレンシートなどのプラスチックフィルムで包装し、雨による濡れを防止するのに使用され、この新聞包装用のフィルム包装機としては、たとえば特開平８ー１４３０１０号公報（特許文献１）や特開２００１ー１７１６０７号公報（特許文献２）に開示されたものがある。
【特許文献１】特開平８ー１４３０１０号公報
【特許文献２】特開２００１ー１７１６０７号公報
【０００３】
上記の包装機においては、図２１に示すように先端部ｋを互いに溶着されたフィルムＦ，Ｆ間に被包装物Ｐを挿入し、この挿入品を搬送装置により所定位置まで搬送後、フィルムの左右両側部を溶着線ｍで示すように溶着するとともに、フィルムの後端部を溶着線ｎで示すように溶着後、フィルムと共に被包装物Ｐを矢印で示す前方へ移動させて溶着線ｎ部にて切断し、包装品として前方へ搬送するものである。
【０００４】
そして上記のフィルムの左右両側部の溶着は、上記特許文献２の図３に示されているように、フィルムで挟んだ被包装物の搬送面（搬送路ＰＴＨ）に上面が位置する刃受け台に対して、板状の接着ヒータ（溶着用ナイフ）を押付けておこなうものであり、これを搬送方向に直角な断面図であらわすと図２２のようになる。すなわち、フィルムＦ，Ｆで挟んだ被包装物Ｐを支持しつつ搬送する搬送装置（図示しない）の搬送面Ｕと同じ高さ位置に、クッション材ａの上面を位置させて固設し、このクッション材ａ上のフィルムＦ，Ｆに対して板状の昇温した接着ヒータｂを押付けて溶着するものである。
【０００５】
ところが上記方法により新聞の増頁版など、厚い被包装物Ｐを包装する場合は、この厚さによって図２２に示すように上側のフィルムＦの端縁部が内側へ大きく引込まれてしまうため、接着ヒータｂによる溶着が不完全となるという問題点があり、またこれを避けるためには、上側のフィルムＦとして下側のフィルムＦより巾広のフィルムを使用せねばならず、フィルムロールの掛け替えや多種類のフィルムロールの準備など、その対応については煩雑で手数のかかるものであった。
【０００６】
また上記のフィルムロールは、上記特許文献１に示されているように、２本の支持ローラ上に載せて支持し、搬送装置による被包装物の搬送時にフィルムの巻戻しにより回転駆動されているフィルムロールの制動は、支持ローラを制動することによりおこなっているので、フィルムの材質や使用によるフィルムロールの直径の変化などにより、フィルムロールの巻戻し抵抗が大きく変動して過大な張力が働いてフィルムが破れたり、被包装物の搬送装置部までの挿入が困難となったり、またフィルムロールの外周部に支持ローラにより摩擦制動をかけるものであるために、上記フィルムの材質や直径の変化により制動時間が大きく変動し、制動不足によりフィルムが大きくたるんで支持ローラとの間に挟込まれて次回のフィルムの巻戻しができなくなったり、使用により小直径・軽量となったフィルムロールが制動により側方へ飛出し脱落するなど、多くの問題点を有するものであった。
【０００７】
さらにフィルムの左右両側部の溶着は、上記両特許文献（特に特許文献１の図１１や特許文献２の図６）に記載されているように１回おこなわれるだけであり、通常の四つ折りの新聞などサイズの一定した被包装物に対しては支障なく包装をおこなえるが、たとえば増頁版の厚手の新聞を二つ折り状態で包装したい場合など、長尺の被包装物の包装はおこなうことができなかった。
【０００８】
またフィルム後端部の溶着切断時には、クッション材に押付けられる板状のヒータの近傍部においてフィルムを押えることにより切断後のフィルムがヒータに付着する事故を防止できるが、上記特許文献１に開示されている押え機構は、フィルムに挟まれた被包装物が搬送機構により溶着位置に搬送されてから下降駆動されるものであるため、被包装物と共に進行するフィルムには一定した張力がかからず、包装品先端側の溶着線部のずれやフィルムのたるみにより、溶着後の包装品の仕上り状態が劣るものであった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
この発明は上記従来の問題点を解決しようとするもので、フィルムの材質やフィルムロールの直径などの変動に対しても、確実円滑にフィルムの包装をおこなうことができるフィルム包装機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】
【００１０】
上記の目的を達成するために、この発明のフィルム包装機は、一対のフィルムロールを回転可能に支持するフィルム供給装置と、前記フィルムロールから巻戻され先端部を互いに溶着されたフィルム間に挿入口から挿入された被包装物を、搬出口に向って搬送する搬送装置と、この搬送装置の入口部と前記挿入口との間に配設され前記被包装物を挟んだフィルムの後端部の溶着と切断をおこなう溶着切断装置と、前記搬送装置の両側に配設されフィルムの左右両側部の溶着をおこなう側部溶着装置と、前記被包装物の移動経路に沿って設けたセンサの出力信号により前記搬送装置の起動停止と前記フィルムの溶着および切断を自動的におこなう制御装置とをそなえたフィルム包装機において、前記フィルム供給装置が、フィルムロールを収容する収容空間の一方の側壁部に、フィルムロールの芯管の端部に嵌脱される嵌合部と前記端部に圧入される係止具とをそなえた保持具を回転自在に軸支し、前記保持具を制動する電磁ブレーキを設けるとともに、前記収容空間の他方の側壁部に、前記芯管の端部に嵌脱されるクランプ具を回転自在に軸支する軸受台を、前記クランプ具の回転軸線に対して直角方向に延びる揺動軸により揺動自在に支持して、前記クランプ具を前記芯管との嵌合位置と、前記収容空間から側方へ退避した退避位置との２位置に切換自在とし、前記クランプ具が退避位置にあるとき前記収容空間内に突出しフィルムロールの端部により押圧されてクランプ具を嵌合位置に切換える切換駆動板を、前記軸受台に固設して成ることを特徴とする。
【００１１】
この発明によれば、保持具がフィルムロールの芯管の一端部に嵌合し、クランプ具が芯管の他端部に嵌合して、フィルムロールを回転自在に支持するので、フィルムの巻戻し抵抗はフィルムの材質により影響されることはなく、過大な張力やたるみを生じることなくフィルムをフィルムロールから巻戻して、確実円滑に包装をおこなうことができる。また保持具に設けた係止具が芯管の端部に圧入されて保持具と芯管の間のスリップを防止し、電磁ブレーキによって、フィルムの材質に影響されることなくフィルムロールを迅速確実に制動することができ、また制動によってフィルムロールが側方へ飛出して脱落することもない。
【発明の効果】
【００１２】
以上説明したようにこの発明によれば、フィルムの材質やフィルムロールの直径などの変動に対しても、確実円滑にフィルムの溶着をおこなうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下図１〜図１９に示す一例により、この発明の実施の形態を説明する。図１および図２において、フィルム包装機１は、移動用のキャスタ１０１をそなえた架台１００上に、包装機本体２を載置して成り、包装機本体２は、前側上部隅角部を大きく面取りした傾斜面部を有する箱体３内に、後述の各機器をそなえている。箱体３は、左右両側の側壁４Ａ，４Ｂの外周辺部に、左右側方に延びる側枠部５，５を連設し、この側枠部５には、外側板６が嵌脱自在に取付けられ、この側壁４Ａと外側板６の間、および側壁４Ｂと外側板６の間の各空間部には、図３および図４に示す各機器が収容される。７は側枠部５の傾斜辺部に設けた操作パネルである。また箱体３の前面および背面部には、後述のフィルムロール１５の着脱作業用に開口部が設けられ、箱体３の頂部には、上部カバー８が着脱自在に取付けられている。
【００１４】
１０は上記傾斜面部から一部が突出する形で箱体３に取付けた投入ガイドで、逆ハの字形に配置したガイド板１１，１２とその両端部を接続する側板により包囲されて、挿入口１３が形成されている。この投入ガイド１０の背面側および下側位置には、一対のフィルムロール１５，１５が、その中心軸線のまわりに回転自在に支持されており、その支持構造については後述する。１６はこのフィルムロール１５から巻戻されるフィルムＦが巻掛けられる案内用のガイドバーであり、フィルムＦはガイドバー１６から投入ガイド１０の各ガイド板１１，１２の背面部を経て、後述の溶着切断装置６５に向って供給される。
【００１５】
２０は投入ガイド１０の斜め下方位置に設けた搬送装置で、下部搬送ベルト２１と上部搬送ベルト２２とにより被搬送物をベルト駆動する形式のものであり、この搬送装置２０の左右両側部には、フィルムの左右両側部を溶着する側部溶着装置５０（図９参照）が設けられており、また搬送装置２０と投入ガイド１０との間には、新聞を挟んだフィルムの後端部の溶着と切断をおこなう溶着切断装置６５が設けてある。９は搬送装置２０の搬出口２３に対向して箱体３に取付けた湾曲板状の反転ガイド、１０２はこの反転ガイド９に続く形で架台１００に取付けた送出ガイド、１０３は架台１００に引出自在に取付けたホッパで、前側板１０４と底板１０５とをそなえて成る。
【００１６】
また図２において、Ｓ１は被包装物である新聞Ｐが挿入口１３内に挿入されたことを検出する第１センサ、Ｓ２は新聞Ｐの後端部が（フィルムと共に）溶着切断装置６５部を通過したことを検出する第２センサ、Ｓ３は新聞の前端部が搬送装置２０の内部に達したことを検出する第３センサで、いずれも投光素子と受光素子とから成り新聞による遮光あるいは遮光終了により上記各検出信号を発するものであり、それぞれ投入ガイド１０の出口部、溶着切断装置６５と搬送装置２０の間、および搬送装置２０の入口部から所定量前側（進行方向側）の位置において、投光素子からの光線が新聞通路を横切るように位置決めされ、箱体３の左右中間部において後述の送りパネル２８等を介して箱体３に固定取付けされている。
【００１７】
以下、上記各装置の詳細を説明すると、先ず搬送装置２０においては、図５〜図７に示すように、下部搬送ベルト２１は、側壁４Ａ，４Ｂに回転自在に支持した駆動軸２４と従動軸２５とにそれぞれ固着したプーリ２６，２７に巻掛けられ、この下部搬送ベルト２１の上面部は、図９にも示すように、左右両縁部を側壁４Ａ，４Ｂに固着取付けした送りパネル２８の切欠穴部２８ａから上方へ少量突出して、水平方向に対して約４５度傾斜した搬送面Ｕを形成している。また上部搬送ベルト２２は、フレーム２９に回転自在に支持した駆動軸３０と従動軸３１とにそれぞれ固着したプーリ３２，３３に、巻掛けられ、このフレーム２９は、側壁４Ａ，４Ｂに回転自在に支持した中間駆動軸３４に基部を揺動自在に支持されたアーム３５の先端部に、前記駆動軸３０を回転自在に貫通させることにより、このアーム３５を介して中間駆動軸３４に揺動自在に支持されている。そしてこのフレーム２９は、圧縮ばね３６，３６により下部搬送ベルト２１に向う方向に付勢されており、このばね力とフレーム２９およびその支持物の自重とにより、上部搬送ベルト２２は下部搬送ベルト２１に向って押付けられ、また両ベルト間を通過する新聞Ｐの厚さに応じて上方へ押上げられるようになっている。
【００１８】
上記の搬送装置２０の駆動系として、モータ３７の出力軸３７ａに固着したプーリ３８（図３参照）と上記駆動軸２４に固着したプーリ３９とにタイミングベルト４０を巻掛けて、下部搬送ベルト２１を駆動するとともに、駆動軸２４の他端部に固着したプーリ４１（図４参照）に巻掛けたタイミングベルト４２により、同一歯数の歯車４３Ａ，４３Ｂを噛合わせた反転ユニット４３の一方の歯車４３Ａを回転駆動し、他方の歯車４３Ｂの回転をタイミングベルト４４により上記中間駆動軸３４の端部に固着したプーリ４５に伝達し、この中間駆動軸３４と駆動軸３０とにそれぞれ固着したプーリ４６，４７（図５参照）間にタイミングベルト４８を巻掛けることにより、下部搬送ベルト２１と上部搬送ベルト２２は、相互に対向する対向面部において、矢印Ｘで示す前進方向に同速度で駆動される。
【００１９】
次に側部溶着装置５０は、図６〜図１０に示すように、図示しない発熱体を側面部に貼付けした板状の接着ヒータ５１の先端部と、この先端部に対向するシリコンゴムスポンジ体等から成るクッション材５２の上面との間に、重合状態のフィルムを挟んで溶着するものであり、ソレノイド５３を内蔵して左右の側壁４Ａ，４Ｂにそれぞれ取付けた角筒状のカバー５４の上部に軸５５によりレバー５６を揺動自在に軸支し、このレバーの先端部に接着ヒータ５１を取付け、レバー５６の軸５５寄りの位置にソレノイド５３のプランジャ５３ａを連結してある。
【００２０】
また、左右の側壁４Ａ，４Ｂに沿って送りパネル２８に設けた切欠穴２８ｂ内にすきまをもって嵌合する前後方向に延びる揺動板５７の基部を、側壁４Ａ，４Ｂにそれぞれピン５８により揺動自在に支持し、この揺動板５７の先端部に前記クッション材５２を取付けるとともに、側壁４Ａ，４Ｂに設けた窓部５９の下縁部５９ａにより中間部を支持されるレバー６０の基部を前記ソレノイド５３のプランジャ５３ａにピン止めし、このレバー６０の先端部により揺動板５７の下面を支持して揺動板５７の自重を受けるようにしてある。
【００２１】
これによって、図９に示すようにソレノイド５３のプランジャ５３ａの突出状態では、接着ヒータ５１は上方へ、クッション材５２は下方へ、それぞれ回動して両者は離間した位置にあり、かつクッション材５２は搬送装置２０の搬送面Ｕより下側の位置にあるので、新聞を挟んだフィルムが搬送装置２０内に進入する際に、フィルムの左右側部（特にその前端部）がクッション材５２およびそれを支持する揺動板５７と干渉するのを避けることができ、フィルムが薄い場合でもしわやたるみのない良好な状態で側部溶着できる。
【００２２】
そしてこの側部溶着装置５０によるフィルムＦの側部溶着時には、図１０に示すようにソレノイド５３の励磁によりプランジャ５３ａを引込方向に駆動すれば、揺動板５７と接着ヒータ５１は接近方向に駆動され、図２０にも示すように、搬送装置２０の搬送面Ｕよりも所定高さＨだけ上方の位置に上面が位置するクッション材５２に対して、接着ヒータ５１の先端部が圧接されてフィルムＦの溶着がおこなわれる。そこでこの高さＨを、新聞Ｐの最大厚さの約１／２付近の値に設定しておくことにより、図２０（ａ）に示すように新聞Ｐが厚物の場合でも、また同図（ｂ）に示すように新聞Ｐが薄物の場合でも、上側のフィルムＦの端縁部が内側へ大きく引込まれることはなく、同一巾の２枚のフィルムを用いて確実にフィルム両側部の溶着をおこなうことができるのである。
【００２３】
次に溶着切断装置６５は、図３，図４，図８および図１１に示すように、図示しない発熱体を側面部に貼付けした板状の切断ヒータ６６を、左右の側壁４Ａ，４Ｂにそれぞれ軸６７により揺動自在に支持したレバー６８の先端部に取付け、このレバー６８の中間部を側壁４Ａ，４Ｂに取付けたソレノイド６９のプランジャ６９ａに連結するとともに、上記中間部を引張ばね７０によりプランジャ６９ａ突出方向に付勢し、プランジャ６９ａの引込駆動時に切断ヒータ６６の先端部が押付けられるシリコンゴムスポンジ体等から成るクッション材７１を、送りパネル２８上に貼付けて成る。
【００２４】
７２は押え板で、図８および図１１に鎖線で示す切断ヒータ６６のクッション材７１への押付位置よりも後側の近傍位置において、クッション材７１の上面部に押圧される押圧片部７２ａを有し、側壁４Ａ，４Ｂに軸７３により揺動自在に支持した各アーム７４の先端部に押え板７２の両端部を固着取付けし、このアーム７４の中間部に接続した引張ばね７５により押え板７２を押圧片部７２ａがクッション材７１の上面に押圧される方向に付勢するとともに、側壁４Ａ，４Ｂに中間部を軸７６ａにより軸支された各レバー７６の一端部を、側壁４Ａ，４Ｂに取付けたソレノイド７７のプランジャ７７ａにピン連結し、レバー７６の他端部内側面に突設したピン７８を、押え板７２の下面側に係合させ、プランジャ７７ａの引込駆動により押え板７２を、鎖線７９で示すように押圧片部７２ａがクッション材７１から離間した開放位置に駆動するように構成してある。
【００２５】
この溶着切断装置６５においては、新聞の挿入口１３内への投入前には、ソレノイド７７を消磁状態として、先端部が相互に溶着された２枚のフィルムＦを、引張ばね７５のばね力によって押え板７２の押圧片部７２ａによりクッション材７１に押付けた押付状態としておく。新聞が挿入口１３内に挿入されたら、後述のように第１センサＳ１の検出信号によりソレノイド７７を短時間励磁して押え板７２を上記開放位置へと駆動し、新聞が搬送装置２０に挟み込まれたらソレノイド７７を消磁して上記押付状態に復帰させる。これによって、新聞と共に前進する上側のフィルムＦは押圧片部７２ａにより押圧され、下側のフィルムＦもこの押圧力によりクッション材７１に押付けられるので、包装品前端部の溶着線部のずれやフィルムのたるみのない良好な仕上り状態の包装品が得られる。また溶着切断装置６５によるフィルム後端部の溶着および切断時にも、上記押付状態を維持することにより、フィルムＦが切断ヒータ６６に接触したり切断ヒータ６６と共に上方へ引上げられるのを確実に防止できるのである。
【００２６】
次に図１２〜図１５は、フィルム供給装置８０を示し、フィルムロール１５を収容する収容空間８１の一方の側壁４Ｂ部に設けた保持具８２と、他方の側壁４Ａ部に設けたクランプ具８３とにより、フィルムロール１５の芯管１５ａの両端部を保持して、フィルムロール１５を回転自在に支持するものである。保持具８２は、芯管１５ａの端部に嵌脱される嵌合部８４と、芯管１５ａの端面部に圧入される複数本の先細ピン状の係止具８５をそなえ、側壁４Ｂに軸受８６により回転自在に支持した軸８７の一端部に保持具８２を固着し、軸８７の他端部側には、この軸を制動する電磁ブレーキ８８を設けてある。
【００２７】
またクランプ具８３は、上記係止具８５を有しない点を除いて保持具８２と同形状を有し、軸受ブロック８９に軸受９０と逆転防止用のワンウェイニードルベアリング９０ａとにより回転自在に支持した軸９１に、このクランプ具８３を矢印Ｙで示す軸線方向に摺動自在に支持し、圧縮ばね９２によりクランプ具８３を芯管１５ａの端部に向かう方向に付勢するとともに、軸受ブロック８９を取付けた軸受台９３を、側壁４Ａに固着した支持台９４に、軸９１の中心軸線に対して直角方向に延びる揺動軸９５によって揺動自在に支持してあり、これによってクランプ具８３は、図１２に示すようにその中心軸が水平方向に向いた芯管１５ａとの嵌合位置から、図１５に示すように収容空間８１から側方へ退避した退避位置まで揺動可能となっている。
【００２８】
９６は上部を軸受台９３に固着した切換駆動板で、図１２に示す上記嵌合位置では、側壁４Ａの内面側に沿って垂下した位置にあり、図１５に示すように上記退避位置では、収容空間８１内に突出した状態となる。そして図１４に示すように、支持台９４の側面部に設けた穴９７内に挿入されたばね９８ａにより押出方向に付勢された鋼球９８ｂを、軸受台９３に穿設した穴９９に係合させることにより、クランプ具８３は上記嵌合位置に弾性保持され、またフィルムロール１５の交換の際にフィルムロール１５の端部を矢印Ｋで示す上向き方向に手で引出すことにより、上記弾性保持は解除され、上記引出し操作によりクランプ具８３は図１５に示す退避位置まで揺動駆動されて、切換駆動板９６の左右突出片部９６ａ，９６ａ（図１３参照）の上縁と側壁４Ａの内面とが係合した状態で、軸受ブロック８９等の自重および前記鋼球９８ｂと軸受台９３の側板部下縁との係合等により、クランプ具８３は上記退避位置に保持される。
【００２９】
なお箱体３の前面側のフィルム供給装置８０においては、フィルムロール１５を斜め前方から着脱しやすいように、軸受台９３（従ってクランプ具８３）を揺動自在に支持する揺動軸９５は、その軸線を水平面に対して約４５度傾斜させて配置してある。（図４参照）また上記のクランプ具８３の嵌合位置と退避位置における保持機構としては、上記以外のばねやストッパなどを利用した各種のクリックストップ機構を用いてもよい。
【００３０】
上記のフィルム供給装置８０に新しいフィルムロール１５をセットするときは、手で保持したフィルムロール１５の一端部を保持具８２に斜め方向から嵌合させ、他端部を図に矢印Ｍで示すように収容空間８１内に手で押込めば、フィルムロール１５の端部外周部１５ｂにより突出状態の切換駆動板９６が押圧され、軸受台９３、従ってクランプ具８３は、矢印Ｗで示すように揺動軸９５の回りに回動駆動され、クランプ具８３が芯管１５ａの端部に嵌入し、図１２に示す嵌合位置まで回動するので、フィルムロール１５のセットは、迅速容易におこなえる。また使用後の芯管１５ａの取外しも、前述の矢印Ｋ方向への引出操作をおこなって上記のセット時と逆の手順で、迅速容易におこなえる。
【００３１】
そしてフィルムロール１５のセット状態においては、フィルムロール１５は保持具８２とクランプ具８３とにより芯管１５ａの両端部を保持された状態で回転自在に支持されるので、フィルムＦの巻戻し抵抗はフィルムＦの材質により影響されることはなく、また保持具８２に設けた係止具８５が芯管１５ａの端部に圧入されて芯管１５ａと一体化するので、フィルム巻戻し終了時点で電磁ブレーキ８８によりフィルムロール１５を迅速確実に制動・停止させることができるのである。
【００３２】
上記各装置により構成されたフィルム包装機１によって新聞の包装をおこなうときの各構成装置の動作は、箱体３内に設けた制御装置による制御パターンに基づいておこなわれ、操作パネル７に設けたパターン切替スイッチの操作により、各種の包装動作を選択できるようになっている。そこで先ず四つ折り状態の通常サイズの新聞に対する通常包装動作について、図１６に示すタイミングチャートを参照しつつ説明する。
【００３３】
（１）先ずフィルム供給装置８０から巻戻されたフィルムＦは、溶着切断装置６５のクッション材７１上の切断位置で、先端部が相互に溶着された状態で、押え板７２の押圧片部７２ａにより押えられている。
【００３４】
（２）四つ折り状態の通常サイズの新聞Ｐを、長手方向を左右に向けて挿入口１３内に挿入すると、ガイド板１１に沿って落下前進する新聞の前端部を第１センサＳ１が検出して、モータ３７が起動するとともに、ソレノイド７７が励磁して押え板７２を開くので、新聞Ｐの先端部はフィルムＦ，Ｆに挟まれた状態で搬送装置２０の入口部に達し、上部搬送ベルト２２と下部搬送ベルト２１により挟まれて前方へ搬送される。
【００３５】
（３）この搬送装置２０による搬送開始直前に、第２センサＳ２による新聞検出信号によりソレノイド７７が消磁され、押え板７２はばね力による押付状態に復帰し、押圧片部７２ａは新聞Ｐの上側のフィルムＦを押え付けるので、上側のフィルムＦは、たるみのない状態で新聞Ｐの上面に沿う形で、フィルムロール１５から巻戻されつつ搬送される。
【００３６】
（４）一方新聞Ｐの搬送装置２０内への進入を第３センサＳ３により検出後、所定時限経過後に、モータ３７には減速指令を与えて低速運転に切換え、新聞Ｐの後端が第２センサＳ２位置を通過したら、モータ３７を停止させるとともに、ソレノイド５３，６９を励磁し、またこれより所定時限後にフィルム供給装置８０の電磁ブレーキ８８に通電し、２本のフィルムロール１５を制動し停止させる。
【００３７】
（５）上記のモータ停止と各ソレノイドの励磁によって、２枚のフィルムＦにより挟まれて停止状態の新聞Ｐに対して、側部溶着装置５０と溶着切断装置６５により、新聞Ｐの左右両側および後側の２枚のフィルムＦが、加圧溶着される。
【００３８】
（６）その後、所定時限後にソレノイド５３，６９は消磁されるが、ソレノイド６９はソレノイド５３より励磁時間が長く、このソレノイド６９のみの励磁中にモータ３７が起動され、上記溶着によりフィルムＦで包装された新聞Ｐを強制駆動することにより、フィルムＦは切断ヒータ６６による加圧部で切断され、フィルム包装品Ｑとして前方へ搬送される。
【００３９】
（７）この新聞Ｐの後端部通過を第３センサＳ３で検出したら、フィルム供給装置８０の電磁ブレーキ８８によるフィルムロール１５の停止保持を解除し、次の新聞Ｐの投入可能状態に戻る。
【００４０】
（８）得られたフィルム包装品Ｑは、搬送装置２０の搬出口２３部から、反転ガイド９部で反転して、送出ガイド１０２上を滑り落ち、引出状態のホッパ１０３内に集積される。
【００４１】
次に完全密封動作について、図１７に示すタイミングチャートを参照しつつ説明する。すなわち、前記通常包装動作では、フィルムＦの側部溶着線（の後端）と後端部溶着線との間には、図８に示す各ヒータ間の間隙ｇと等しい僅かな隙間ができるので、新聞配達時の降雨が激しい場合など、上記隙間部分も接着して完全に密封させる場合は、完全密封パターンを選択して密封動作をおこなわせる。この動作中、（１）〜（５）は前記通常包装動作と同じであり、これに続けて次の動作をおこなう。
【００４２】
（６）ソレノイド５３が消磁されソレノイド６９のみの励磁中に、モータ３７を低速で短時間運転後停止させて新聞後側のフィルム溶着部を切断後、ソレノイド５３を励磁して側部溶着装置により側部溶着の追加をおこなう。
【００４３】
（７）ソレノイド５３の消磁後、短時間後にモータ３７を起動して包装品Ｑを前方へ搬送し、その後端部通過を第３センサＳ３で検出し、前記通常動作の（７）と同様に電磁ブレーキによるフィルムロールの停止保持を解除し、次の新聞の投入可能状態に戻る。
【００４４】
（８）得られたフィルム密封包装品は、前記通常包装動作の（８）と同様にホッパ内に集積される。
【００４５】
上記のようにこの完全密封動作は、前記通常動作にモータ３７の短時間運転とソレノイド５３の励磁による側部溶着追加工程を付加したものであり、上記のモータ３７の短時間運転による搬送距離を、前記隙間寸法ｇ以上とすることにより、フィルム側部は後端部溶着線まで完全に密封されるのである。
【００４６】
次に被包装品が長尺物である場合として、二つ折りにした新聞Ｐを縦長状態で挿入して包装する長尺品包装動作について、図１８に示すタイミングチャートおよび図１９を参照しつつ説明する。この動作は、前記の制御装置による長尺制御パターンを選択しておこなわせるものであり、この動作中［１］〜［３］は、二つ折り状態の新聞Ｐを長手方向を前後方向に向けて挿入口内に挿入する点、およびモータを低速運転させる点以外は、前記通常包装動作の動作（１）〜（３）と同じであり、これに続けて次の動作をおこなう。
【００４７】
［４］新聞Ｐの搬送装置２０内への進入を第３センサＳ３により検出したら［図１９（ａ）参照］、所定時限Ｔ経過後にモータ３７を停止させるとともに、ソレノイド５３を励磁し、フィルム供給装置８０の電磁ブレーキ８８に通電し、２本のフィルムロール１５を制動し停止させる。
【００４８】
［５］上記のモータ停止とソレノイド５３の励磁によって、２枚のフィルムＦにより挟まれて停止状態の新聞Ｐに対して、側部溶着装置５０により新聞Ｐの左右両側の２枚のフィルムＦが、接着ヒータ５１の長さにほぼ等しい長さＬ分だけ加圧溶着される。［図１９（ｂ）参照］
【００４９】
［６］その後、所定時限後に電磁ブレーキ８８を断電後、ソレノイド５３を消磁し、次いで短時間後にモータ３７を再起動して、上記工程により長手方向の途中まで新聞の左右両側部のフィルムＦが溶着された半包装品を、低速で前方へ搬送し、新聞Ｐの後端が第２センサＳ２位置を通過したら、モータ３７を停止させるとともに、ソレノイド５３，６９を励磁し、またこれより所定時限後に電磁ブレーキ８８に通電し、２本のフィルムロール１５を制動し停止させるが、これらの動作は前記通常包装動作の（４）と同じである。
【００５０】
［７］上記のモータ停止と各ソレノイドの励磁によって、側部溶着装置５０と溶着切断装置６５により、新聞Ｐの左右両側および後側の２枚のフィルムＦが、加圧溶着される。この左右両側の溶着による溶着部は、上記［５］の工程の溶着部と一部重複するが、図１９（ｃ）に太線で示す長さＬ′の溶着部が新たに追加されることになる。
【００５１】
［８］その後、ソレノイド５３，６９の消磁と、ソレノイド６９のみの励磁中におけるモータ３７の起動を、前記通常包装動作の（６）と同工程でおこなうことにより、切断ヒータ６６による加圧部でフィルムＦを切断された長尺包装品Ｑ′［図１９（ｃ）参照］が得られるので、前記通常包装動作の（７），（８）と同じ動作により、上記長尺包装品をホッパ１０３内に集積させる。
【００５２】
また上記の長尺包装品Ｑ′における側部溶着部後端の長さの未溶着部をも溶着して、完全密封させる場合は、上記動作［７］に続いて、前記完全密封動作の動作（６），（７）をおこなって前記側部溶着追加工程を付加すればよく、これによってフィルム側部が後端部溶着線まで完全に密封された長尺密封包装品が得られる。
【００５３】
なお上記の二つ折り縦長の新聞以外に、さらに長尺の被包装品に対して包装をおこなうには、図１８における所定時限Ｔ分の搬送と側部溶着装置５０による溶着とモータ３７の再起動とから成る工程（図１８に示す部分溶着工程）を被包装物の長さに応じて複数回繰返し、その後上記動作［６］以後の動作をおこなえばよい。
【００５４】
この発明は上記の例に限定されるものではなく、たとえば各部の材質や形状は上記以外のものとしてもよい。
【００５５】
また以上は被包装物が新聞である場合について説明したが、この発明のフィルム包装機は、新聞以外にも雑誌やカレンダーなど、各種のシート状あるいはシート束状（冊子状を含む）の被包装物をフィルムで包装する包装機に広く適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】この発明の実施の形態の一例を示すフィルム包装機の斜視図である。
【図２】図１のフィルム包装機の縦断面（図６におけるＡ−Ａ線断面図）である。
【図３】図１の包装機本体の側壁４Ｂ部の正面図である。
【図４】図１の包装機本体の側壁４Ａ部の正面図である。
【図５】図２における搬送装置２０部の拡大図である。
【図６】図２における矢視Ｂ−Ｂ側面図である。
【図７】図６の矢視Ｃ−Ｃ平面図である。
【図８】図６のＤ−Ｄ線断面図である。
【図９】図８のＥ−Ｅ線断面図である。
【図１０】フィルム接着状態を示す図９相当図である。
【図１１】図３のＧ部拡大正面図である。
【図１２】図２のＨ−Ｈ線断面図である。
【図１３】図１２の矢視Ｉ−Ｉ正面図である。
【図１４】図１２のＪ−Ｊ線断面図である。
【図１５】フィルムロール装着動作を示す図１２相当図である。
【図１６】図１のフィルム包装機の通常包装動作を示すタイミングチャートである。
【図１７】図１のフィルム包装機の密封包装動作を示すタイミングチャートである。
【図１８】図１のフィルム包装機の長尺物包装動作を示すタイミングチャートである。
【図１９】図１のフィルム包装機の長尺物包装動作時のフィルム包装工程を示す略示平面図である。
【図２０】この発明のフィルム包装機における側部溶着動作を示す略示縦断面図である。
【図２１】一般のフィルム包装工程を示す斜視図である。
【図２２】従来のフィルム包装機による側部溶着動作を示す略示縦断面図である。
【符号の説明】
【００５７】
１…フィルム包装機、４Ａ…側壁、４Ｂ…側壁、１３…挿入口、１５…フィルムロール、２０…搬送装置、２３…搬出口、５０…側部溶着装置、５０Ａ…側部溶着装置、５０Ｂ…側部溶着装置、５１…接着ヒータ、５２…クッション材、５３…ソレノイド、５６…レバー、５７…揺動板、６０…レバー、６５…溶着切断装置、６６…切断ヒータ、７１…クッション材、７２…押え板、７２ａ…押圧片部、７５…引張ばね、７６…レバー、７７…ソレノイド、８０…フィルム供給装置、８１…収容空間、８２…保持具、８３…クランプ具、８４…嵌合部、８５…係止具、８８…電磁ブレーキ、９３…軸受台、９４…支持台、９５…揺動軸、９６…切換駆動板、Ｆ…フィルム、Ｓ１…第１センサ、Ｓ２…第２センサ、Ｓ３…第３センサ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のフィルムロールを回転可能に支持するフィルム供給装置と、前記フィルムロールから巻戻され先端部を互いに溶着されたフィルム間に挿入口から挿入された被包装物を、搬出口に向って搬送する搬送装置と、この搬送装置の入口部と前記挿入口との間に配設され前記被包装物を挟んだフィルムの後端部の溶着と切断をおこなう溶着切断装置と、前記搬送装置の両側に配設されフィルムの左右両側部の溶着をおこなう側部溶着装置と、前記被包装物の移動経路に沿って設けたセンサの出力信号により前記搬送装置の起動停止と前記フィルムの溶着および切断を自動的におこなう制御装置とをそなえたフィルム包装機において、前記フィルム供給装置が、フィルムロールを収容する収容空間の一方の側壁部に、フィルムロールの芯管の端部に嵌脱される嵌合部と前記端部に圧入される係止具とをそなえた保持具を回転自在に軸支し、前記保持具を制動する電磁ブレーキを設けるとともに、前記収容空間の他方の側壁部に、前記芯管の端部に嵌脱されるクランプ具を回転自在に軸支する軸受台を、前記クランプ具の回転軸線に対して直角方向に延びる揺動軸により揺動自在に支持して、前記クランプ具を前記芯管との嵌合位置と、前記収容空間から側方へ退避した退避位置との２位置に切換自在とし、前記クランプ具が退避位置にあるとき前記収容空間内に突出しフィルムロールの端部により押圧されてクランプ具を嵌合位置に切換える切換駆動板を、前記軸受台に固設して成ることを特徴とするフィルム包装機。
【請求項１】
一対のフィルムロールを回転可能に支持するフィルム供給装置と、前記フィルムロールから巻戻され先端部を互いに溶着されたフィルム間に挿入口から挿入された被包装物を、搬出口に向って搬送する搬送装置と、この搬送装置の入口部と前記挿入口との間に配設され前記被包装物を挟んだフィルムの後端部の溶着と切断をおこなう溶着切断装置と、前記搬送装置の両側に配設されフィルムの左右両側部の溶着をおこなう側部溶着装置と、前記被包装物の移動経路に沿って設けたセンサの出力信号により前記搬送装置の起動停止と前記フィルムの溶着および切断を自動的におこなう制御装置とをそなえたフィルム包装機において、前記フィルム供給装置が、フィルムロールを収容する収容空間の一方の側壁部に、フィルムロールの芯管の端部に嵌脱される嵌合部と前記端部に圧入される係止具とをそなえた保持具を回転自在に軸支し、前記保持具を制動する電磁ブレーキを設けるとともに、前記収容空間の他方の側壁部に、前記芯管の端部に嵌脱されるクランプ具を回転自在に軸支する軸受台を、前記クランプ具の回転軸線に対して直角方向に延びる揺動軸により揺動自在に支持して、前記クランプ具を前記芯管との嵌合位置と、前記収容空間から側方へ退避した退避位置との２位置に切換自在とし、前記クランプ具が退避位置にあるとき前記収容空間内に突出しフィルムロールの端部により押圧されてクランプ具を嵌合位置に切換える切換駆動板を、前記軸受台に固設して成ることを特徴とするフィルム包装機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【公開番号】特開２００６−１１７３２４（Ｐ２００６−１１７３２４Ａ）
【公開日】平成１８年５月１１日（２００６．５．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３４５１０６（Ｐ２００５−３４５１０６）
【出願日】平成１７年１１月３０日（２００５．１１．３０）
【分割の表示】特願２００２−８４８３８（Ｐ２００２−８４８３８）の分割
【原出願日】平成１４年３月２６日（２００２．３．２６）
【出願人】（０００１５２１２５）ドーワワークス株式会社 (10)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年５月１１日（２００６．５．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１１月３０日（２００５．１１．３０）
【分割の表示】特願２００２−８４８３８（Ｐ２００２−８４８３８）の分割
【原出願日】平成１４年３月２６日（２００２．３．２６）
【出願人】（０００１５２１２５）ドーワワークス株式会社 (10)
【Ｆターム（参考）】
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