ロール組立体のフィルム包装装置およびフィルム包装方法
【課題】ロール組立体の包装を能率よく行え、かつチリやゴミの混入を防止できるフィルム包装装置およびフィルム包装方法を提供する。
【解決手段】巻取ロールＲを個別に順次、コンベヤ１０で搬送する供給ステーションＩと、中芯１に巻取ロールを複数個挿入し、かつ複数個の巻取ロールＲの両端を保護する保護シート２ａ，２ｂと、複数個の巻取ロールの間に挿入されるスペーサー３とを挿入してロール組立体ＲＡに組立てる組立てステーションIIと、ロール組立体ＲＡの外周をフィルムで筒状に包み込み包装用の筒状フィルム体ＣＦを形成する胴巻きステーションIIIと、筒状フィルム体ＣＦの両端部をねじり、テープ止めして包装済みロール製品ＷＲを作るシールステーションIVと、包装済みロール製品ＷＲを払い出す払い出しステーションＶとからなる。上記順次工程を進めることで自動的にロール組立体ＲＡを包装できるので、人手をかけることなく、防じん処置が行える。
【解決手段】巻取ロールＲを個別に順次、コンベヤ１０で搬送する供給ステーションＩと、中芯１に巻取ロールを複数個挿入し、かつ複数個の巻取ロールＲの両端を保護する保護シート２ａ，２ｂと、複数個の巻取ロールの間に挿入されるスペーサー３とを挿入してロール組立体ＲＡに組立てる組立てステーションIIと、ロール組立体ＲＡの外周をフィルムで筒状に包み込み包装用の筒状フィルム体ＣＦを形成する胴巻きステーションIIIと、筒状フィルム体ＣＦの両端部をねじり、テープ止めして包装済みロール製品ＷＲを作るシールステーションIVと、包装済みロール製品ＷＲを払い出す払い出しステーションＶとからなる。上記順次工程を進めることで自動的にロール組立体ＲＡを包装できるので、人手をかけることなく、防じん処置が行える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロール組立体のフィルム包装装置およびフィルム包装方法に関する。さらに詳しくは、中芯に巻取ロールを複数個挿入して１セットに組付けたロール組立体を防じん等を目的としてフィルム包装するフィルム包装装置およびフィルム包装方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
帯状のフィルムを工業的に使用する際、巻取ロールに巻き取っておくと、後工程で連続的に繰り出せるので量産工程で非常に便利である。この帯状フィルムが半製品として後工程に搬送され、あるいは別工場に輸送され、そこで完成品に組込まれる際に、チリやゴミの混入が完成品の品質を左右する場合は、半製品としての巻取ロールをフィルム包装して、チリやゴミの混入の防止する必要がある。
【０００３】
このフィルム包装に際しては、輸送効率や包装工程を効率化するため、巻取ロールの複数個を同じ中芯に挿入して一つのロール組立体とし、このロール組立体を防じん性を有するフィルムで包装するようにしていた。このようなフィルム包装技術に関する従来例としては、つぎの特許文献１，２が挙げられる。
【０００４】
特許文献１には、両端面（円形面）に製品巻き直径よりも大きい円形保護板を配したロール組立体を、軸心方向が鉛直となるようにしてパレット上に複数個同心状に積み重ねた後、その外周全体にストレッチフィルムを巻き付け、これと一体に被覆、包装する方法が記載されている。しかし、ロール組立体にストレッチフィルムを巻き付けるための包装装置は開示していない。
特許文献２には、テープを円筒状のコア材に巻回してなる複数個のロールに、中芯を通して１本のロール組立体とし、このロール組立体の外周を遮光性シートで覆う包装方法が記載されている。しかし、この特許文献２も、ロール組立体を遮光性シートで覆う包装装置は開示していない。
【０００５】
以上のように、従来は、適当な包装装置が無かったため、中芯に複数個の巻取ロールを組付ける作業も手作業で行い、組付けられたロール組立体をフィルム包装する作業も手作業で行うしかなかった。
しかし、これらの方法は非常に効率が悪く、しかも作業者の頭髪や衣服に付着していたチリ等を混入させる危険を内包するものであった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２５５１０７号公報
【特許文献２】特開２００５−１８６９７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記事情に鑑み、ロール組立体の包装を能率よく行え、かつチリやゴミの混入を防止できるフィルム包装装置およびフィルム包装方法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】
【０００８】
第１発明のフィルム包装装置は、巻取ロールを個別に順次、コンベヤで搬送する供給ステーションと、中芯に前記巻取ロールを複数個挿入し、かつ該複数個の巻取ロールの両端を保護する保護シートと、前記複数個の巻取ロールの間に挿入されるスペーサーとを挿入してロール組立体に組立てる組立てステーションと、前記ロール組立体の外周をフィルムで筒状に包み込み包装用の筒状フィルム体を形成する胴巻きステーションと、前記筒状フィルム体の両端部をシールして包装済みロール製品を作るシールステーションと、前記包装済みロール製品を払い出す払い出しステーションとからなることを特徴とする。
第２発明のフィルム包装装置は、第１発明において、前記組立てステーションは、前記中芯を貯えておき、中芯を１本づつ送り出す中芯ストッカーと、前記保護シートを貯えておく保護シートストッカーと、前記スペーサーを貯えておくスペーサーストッカーとを付設しており、前記中芯ストッカーから送り出された中芯を保持し、該中芯を立てておく中芯支持機構と、立てられた状態の中芯に、前記供給ステーションの末端に送られてきた前記巻取ロールと、前記保護シートストッカーの保護シートと前記スペーサーストッカーのスペーサーを個別に保持して挿入していくハンド機構と、組立てられたロール組立体を前記胴巻きステーションに送り込む送り出し機構とを備えていることを特徴とする。
第３発明のフィルム包装装置は、第１発明において、前記胴巻きステーションは、原反ロールから包装フィルムを繰り出し展張する展張機構と、展張された状態の包装フィルムにロール組立体を押し込み、前記ロール組立体の外周を円筒状に近い状態に包ませる押込み機構と、前記円筒状に近い状態の包装フィルムを完全な円筒形になるように閉じ合わせる閉じ合せ機構と、前記包装フィルムの閉じ合わされた部分の近傍をヒートシールし、更にその近傍でカットして筒状フィルム体に形成するシールカット機構とを備えていることを特徴とする。
第４発明のフィルム包装装置は、第１発明において、前記シールステーションは、前記ロール組立体の外周に形成されている筒状フィルム体の両端部を把持してねじりを加えるねじり機構と、ねじられた前記両端部に接着テープを貼ってねじりが戻らないように固定するテープ貼り機構とからなることを特徴とする。
第５発明のフィルム包装方法は、巻取ロールを個別に順次、コンベヤで搬送する供給工程と、中芯に前記巻取ロールを複数個挿入し、かつ該複数個の巻取ロールの両端を保護する保護シートと、前記複数個の巻取ロールの間に挿入されるスペーサーとを挿入してロール組立体に組立てる組立て工程と、前記ロール組立体の外周をフィルムで筒状に包み込み包装用の筒状フィルム体を形成する胴巻き工程と、前記筒状フィルム体の両端部をシールして包装済みロール製品を作るシール工程と、前記包装済みロール製品を払い出す払い出し工程とからなることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
第１発明によれば、供給ステーションで巻取ロールを順次送り込んでおけば、組立てステーションで中芯に巻取ロールを複数個とスペーサーと保護シートを組付けてロール組立体にすることができ、胴巻きステーションでロール組立体の外周を包装フィルムで筒状に包む筒状フィルム体を形成でき、シールステーションで筒状フィルム体の両端部をシールして包装済みロール製品を作り、払い出しステーションで包装済み製品を順次払い出せる。このように順次工程を進めることで自動的にロール組立体を包装できるので、人手をかけることなく、防じん処置が行える。
第２発明によれば、中芯支持機構が中芯ストッカーから送り出された中芯を保持して立てておくと、これにハンド機構が保護シートを挿入し、ついて巻取ロールとスペーサーを交互に挿入し、最後の保護シートを挿入することにより、個々の巻取ロールを傷めないようにセットとして組付けることができる。そして、送り出し機構により次工程の胴巻きステーションにロール組立体を送ることができる。このため、複数個の巻取ロールをセットとして包装する準備が自動的に行えるので、包装工程全体の能率が高くなる。
第３発明によれば、包装フィルムを展張機構で展張しておき、その状態の包装フィルムにロール組立体を押し込み機構で押し込めばロール組立体の外周を円筒状に近い状態に胴巻きできる。つぎに、閉じ合せ機構で包装フィルムを円筒形に閉じ合わせると、シールカット機構で閉じ合せ部分の近傍をヒートシールしてカットする。このような工程を順次経ることで包装フィルムは筒状フィルム体となってロール組立体の胴部外周面を包み込むまで工程を自動的に進めることができる。
第４発明によれば、ねじり機構で筒状フィルム体の両端部をねじれば内部のロール組立体を密封でき、そのうえでねじり部にテープ貼り機構でテープを貼れば、ねじりが戻らないように確実に固定できるので、包装フィルムによるロール組立体の密封が完全となる。このようにして得られた包装済みロール製品は外部環境からの保護が充分で、巻取ロールへのチリやゴミの混入を良く防止しうる。
第５発明によれば、供給工程で巻取ロールを順次送り込んでおけば、組立て工程で中芯に巻取ロールを複数個とスペーサーと保護シートを組付けてロール組立体にすることができ、胴巻き工程でロール組立体の外周を包装フィルムで筒状に包む筒状フィルム体を形成でき、シール工程で筒状フィルム体の両端部をシールして包装済みロール製品を作り、払い出し工程で包装済み製品を順次払い出せる。このように順次工程を進めることで自動的にロール組立体を包装できるので、人手をかけることなく、防じん処置が行える。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明のフィルム包装装置の基本構成を示す説明図である。
【図２】本発明のフィルム包装方法における前半工程の工程図である。
【図３】本発明のフィルム包装方法における後半工程の工程図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るフィルム包装装置の平面図である。
【図５】図４の組立てステーションIIにおける中芯ストッカー１２と送り出し機構６０の側面図である。
【図６】図４の組立てステーションIIにおける中芯支持機構４０とハンド機構５０の側面図である。
【図７】図４の胴巻きステーションIIIにおける展張機構７０と押し込み機構８０を示す側面図である。
【図８】図４のシールステーションIVにおけるシールカット機構９０の動作説明図である。
【図９】図４のシールステーションIVにおけるねじり機構100の正面図である。
【図１０】図４のシールステーションIVにおけるテープ貼り機構110の正面図である。
【図１１】テープ貼り機構110によるテープ貼り作業（Ａ）、（Ｂ）の説明図である。
【図１２】テープ貼り機構110によるテープ貼り作業（Ｃ）、（Ｄ）の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
以下に示す巻取ロールＲは、電池のセパレータなどに用いられる帯状のフィルムを巻芯のまわりに巻回したものであるが、これに限られることなく種々の巻取ロールに本発明を適用することができる。
【００１２】
まず、図１および図２〜３に基づき、本発明の包装装置の基本構成と包装方法の基本手順を説明する。
図１の符号Ｉは供給ステーションを示し、図２の符号Ｉｍは供給工程を示している。供給ステーションＩはコンベヤ１０で構成されており、巻取ロールＲを１個づつ順次にコンベヤ１０の末端まで搬送し、組立てステーションIIに巻取ロールＲを供給する供給工程Ｉｍを実行する。
【００１３】
図１の符号IIは組立てステーションを示し、図２の符号IIｍは組立て工程を示している。組立てステーションIIには、中芯ストッカー１２と保護シートストッカー２０とスペーサーストッカー３０が付設されている。この組立てステーションIIでは、中芯１の一端に保護シート２ａ、巻取ロールＲとスペーサー３を交互に数個、そして他端にもう一つの保護シート２ｂを挿入してロール組立体ＲＡに組立てる組立て工程IIｍが実行される。
【００１４】
図１の符号IIIは胴巻きステーションを示し、図３の符号IIIｍは胴巻き工程を示している。胴巻きステーションIIIではロール組立体ＲＡの外周を包装フィルムで筒状に包み込む胴巻き工程IIIｍが実行される。この工程でロール組立体ＲＡの胴部外周面は包装フィルムで円筒状に巻かれ、かつ円筒状になった包装フィルムの長手方向はシールされて、両端のみ開放されている筒状フィルム体ＣＦに形成される。
【００１５】
図１の符号IVはシールステーションを示し、図３の符号IVｍはシール工程を示している。シールステーションIVでは、筒状フィルムＣＦの両端をねじってねじり部ｔｗを作り、さらにテープｔｐを貼って、ねじりを固定するシール工程IVｍが実行される。
図１の符号Ｖは払い出しステーションを示しており、公知のコンベヤで構成されている。このコンベヤで、包装を完了した包装済みロール製品ＷＲが払い出される。
【００１６】
本発明の包装装置および包装方法によれば、上記の手順で巻取ロールＲをロール組立体ＲＡに組立て、ついでこれを包装フィルムで密封して包装済みロール製品ＷＲにするフィルム包装作業が自動的に行える。
【００１７】
つぎに、本発明の一実施形態に係るフィルム包装装置Ｚを詳細に説明する。
図４に示すように、本実施形態のフィルム包装装置Ｚは、２本のコンベヤ１０を並列に設置し、２本のコンベヤで供給ステーションＩを構成している。このように供給ラインを２本にすると能率が向上するが、このことは本発明の必須要件ではなく、１本でもよく、さらに３本以上のコンベヤで供給ステーションＩを構成してもよい。
コンベヤ１０は、巻取ロールＲを個別に順次に搬送することができればよく、搬送板式やベルト式、ローラ式などどのような構成のものを用いてもよい。
【００１８】
組立てステーションIIに付設される中芯ストッカー１２は、図４に示すように、２本のコンベヤ１０，１０の間に設置されている。
この中芯ストッカー１２は、図５に示すように、箱形の収納部１３の底に斜めに傾斜したシュート１４を設け、シュート１４の先端に２個の可動ストッパ15a,15bを直列に並べて取付けたものである。収納部１３内には多数の中芯１が収納されており、何本かの中芯１は並列に揃えられた状態でシュート１４を降りてくる。そして、２個の可動ストッパ15a,15bを交互に上げ下げすると、中芯１を１本づつ切り出すことができる。なお、中芯１を貯蔵しておき、１本づつ切り出すことができるなら、図示以外の構造の中芯ストッカーを用いてもよい。
【００１９】
前記シュート１４の先端近傍の床には受渡しレバー１６がエアシリンダ１７で揺動するように取付けられており、この受渡しレバー１６の受け部16aに１本の中芯１をのせ、図中左方に移動させると組台１８上に中芯１をのせ替えることができる。この組台１８には図示しないプッシュ機構が設けられており、このプッシュ機構により後述する中芯支持機構４０に中芯１を装着できるようになっている。
【００２０】
図４には組立てステーションIIに付設される保護シートストッカー２０とスペーサーストッカー３０が示されている。各ストッカー２０，３０ともコンベヤ１０に対応させて２列づつ設けられている。なお、コンベヤ１０を３列以上設けた場合は、これに対応させて、各ストッカー２０，３０の配置数を増やすとよい。
【００２１】
図６に示すように、保護シートストッカー２０は２個20A,20Bが対となっており、一方のストッカー20Aは組立て時に下側となる保護シート２ａ用（図２参照）であり、他方のストッカー20Bは組立て時に上側となる保護シート２ｂ用（図２参照）である。いずれのストッカー20A,20Bも、支持棒２１を立てておき、これに多数枚の保護シート２ａ，２ｂを挿入している。なお、ストッカー20A,20Bには、後述するハンド機構で保護シート２ａ，２ｂを保持しやすくするよう、保有枚数の減少につれて支持棒２１の上端まで保護シート２ａ，２ｂを上昇させ、保有枚数が増えると下降させる昇降機構を付設しておくとよい。
本発明における保護シートストッカー２０は、保護シート２ａ，２ｂを貯蔵し取り出すことができればよく、そのような機能を果すことができるなら、図示以外の構造を用いてもよい。
【００２２】
スペーサーストッカー３０は、保持棒３１を有し、これに多数枚のスペーサー３を積み重ね状態で挿入して収納しておくストッカーである。このストッカー３０も適宜の昇降機構を取付けて、最上段のスペーサー３のみを後述するハンド機構５０でつかみやすくするのが好ましい。
このスペーサーストッカー３０も、スペーサー３を収納し取り出すことができればよく、このような機能を果すことができるなら、図示以外の構造を用いてもよい。
【００２３】
つぎに、組立てステーションIIを構成する中芯支持機構４０、ハンド機構５０、送り出し機構６０を順に説明する。
図６に示すように中芯支持機構４０は、垂直な支持ピン４１が水平に設けられた揺動軸４２に取付けられており、揺動軸４２はエアシリンダ等の任意の動力で揺動するようになっている。図６では支持ピン４１は垂直に立っているが、揺動軸４２を回転させると支持ピン４１は水平に（紙面の奥に向かって）倒れる。支持ピン４１を水平に倒すと、図５に示す組台１８の上面に位置するので、この状態で組台１８上に予め置かれた中芯１を図示しないプッシュ機構で押すと、支持ピン４１に中芯１を外挿することができる。その後で支持ピン４１を立てると、図６に示すように、中芯１が直立した支持ピン４１で保持されて垂直に立った状態となる。
そして、この状態で、後述するように中芯１に巻取ロールＲや保護シート２ａ，２ｂ、スペーサー３が組付けられる。
本発明において中芯支持機構４０は、中芯１に巻取ロールＲや保護シート２ａ，２ｂ、スペーサー３を組付けることができればよく、そのような機能を果すことができるなら図示以外の機構を用いてもよい。
【００２４】
上記した巻取ロールＲ等を組付けるのが図６に示すハンド機構５０である。このハンド機構５０は、垂直に伸縮するエアシリンダ５１と、このエアシリンダ５１を横行させるスライド機構５２とを備えている。スライド機構５２はサーボモータでネジ棒を回転させて横行させる機構が横行位置を正確に制御できるので好ましい。また、エアシリンダ５１のロッドの先端にはチャック５３が取付けられている。このチャック５３は、巻取ロールＲや保護シート２ａ，２ｂ、スペーサー３を把持できるものであればよく、吸着したり爪で把持するものなど、種々のタイプを用いることができる。
【００２５】
上記のハンド機構５０を用い、最初に下側用の保護シート２ａをチャック５３でつかみ中芯１上に搬送してチャック５３を開放すると、保護シート２ａを中芯１の下部に挿入できる。同様に、巻取ロールＲとスペーサー３を交互につかんで搬送し、中芯１に挿入する。これを数回繰返し、最後に上側用の保護シート２ｂをつかんで搬送し中芯１上に挿入すると、図６に示すように５個の巻取ロールを１セットとしたロール組立体ＲＡが組付けられる。
【００２６】
図６では、ハンド機構５０は１基のみ図示しているが、２台を装備して、１台を巻取ロールＲ用とし、他の１台を保護シート２ａ、２ｂおよびスペーサー３用とすると、より高能率でロール組立体ＲＡを組付けることができる。
【００２７】
図５に基づき送り出し機構６０を説明する。この送り出し機構６０は、揺動レバー６１とそれを駆動するエアシリンダ６２（ロッド部分のみ図示）からなり、揺動レバー６１にはロール組立体ＲＡをつかむ把持機構が付いている。ロール組立体ＲＡを図６に示すように上向きで組付けられている状態から横向きに倒すと（紙面の奥に向って）、前記揺動レバー６１でつかむことができ、この揺動レバー６１を図中左方に動かすと、ロール組立体ＲＡを送り台６３上にのせるよう送り出すことができる。なお、ロール組立体ＲＡを次工程側に送り出すことができるなら、図示以外の機構で送り出し機構６０を構成してもよい。
【００２８】
つぎに、胴巻きステーションIIIを図７および図８に基づき説明する。この胴巻きステーションIIIは、展張機構７０と押し込み機構８０とシールカット機構９０とからなる。
展張機構７０は、主として、ステーション上段に設けられている包装フィルムＦの原反ロールＦｒを支持するロール装置７１およびフィルムＦの巻出し量を貯えておくアキュムレータ７２とステーション下段に設けられているフィルム巻取り用の駆動ロール７３とからなる。なお、フィルム繰出し経路の各所にはガイドロール７４が設けられてフィルムＦの繰り出しが案内されるようになっている。
【００２９】
この展張機構７０では、ロール装置７１で原反ロールＦｒから包装フィルムＦを巻き出すとアキュムレータ７２に１回包装分のフィルムＦが貯えられる。また、アキュムレータ７２から延びるフィルムＦは、前回の包装工程で後述する胴巻き空間８３の開口面に沿って上方から下方に向けて展張されている。前記アキュムレータ７２は、後述するように胴巻き空間８３内に包装フィルムＦを押し込むときに張力を一定に保つように機能する。
この展張機構７０によるフィルム展張は、後述する胴巻き工程の準備のために行うので、胴巻き工程の準備が行えるなら、図示以外の機構を用いて展張機構７０を構成してもよい。
【００３０】
胴巻きステーションIIIに設けられる押込み機構８０は、プッシャー８１とその駆動装置（図示せず）、胴巻きステーションIIIの内部に設けられた胴巻き空間８３とその底部のテーブル８４およびフィルムＦの押込みバー８５で構成される。胴巻き空間８３は図中右側、つまり組立てステーションII側が開口している。押込みバー８５は胴巻き空間８３の前方から奥へ移動可能に設けられたバーで、フィルムＦの両端位置において、上下に離して配置されている。移動手段はエアシリンダ等の任意のアクチュエータが用いられる。図７において実線図示の状態は、フィルムＦを胴巻き空間８３の前面に位置する状態であり、図８において実線図示の状態は胴巻き空間８３内にフィルムＦが押し込まれた状態であり、この状態ではフィルムＦはロール組立体ＲＡを包み込めるようになっている。
【００３１】
図７に示すように、フィルムＦを胴巻き空間８３内に押し込んだ後、組立てステーションIIの送り台６３上にのせられているロール組立体ＲＡをプッシャー８１で図中左側へ押し込むと、胴巻きステーションIII内のテーブル８４上にロール組立体ＲＡを押し込むことができる。この押込み機構８０は、ロール組立体ＲＡを胴巻き空間に押し込むことができるなら、どのような機構を用いてもよい。
【００３２】
上記の状態以降に行われる胴巻き方法を図８に基づき説明する。
図８（Ａ）に示すように、押し込みバー８５で押し込まれた状態の包装フィルムＦは胴巻き空間８３の開口面上下に設けたガイドロール８６，８６によって位置規制されていることから、包装フィルムＦはロール組立体ＲＡの胴部の上面、奥面、下面に当たる外表面を覆った状態となっている。
【００３３】
図８（Ｂ）に示すように、シールカット機構９０は、胴巻き空間８３の開口部における上下部に設けられた、上シーラー９１と下シーラー９２とからなる。上シーラー９１も下シーラー９２も、前後両サイドのヒートシール部９４と中央に設けたカッター９５を有している。上シーラー９１と下シーラー９２は共に上下に昇降自在であるが、上シーラー９１を昇降自在とし、下シーラー９２を固定としてもよく、上シーラー９１を固定し、下シーラー９２を昇降自在としてもよい。なお、各ヒートシール部９４の外側には、発熱しない押え部材を配置し、フィルムを閉じ合わせる間に熱でフィルムを溶かさないようにしてもよい。
【００３４】
図８（Ａ）の状態から同図（Ｂ）に示すように、上シーラー９１を下降させ下シーラー９２を上昇させると、ロール組立体ＲＡの前面で２枚の包装フィルムＦを閉じ合わせ、上下シーラー９１，９２が合わさったとき、左右２カ所のシール部９４，９４で包装フィルムＦが互いにヒートシールされ、かつそれらの間がカッター９５で切断される。
すると、図８（Ｃ）に示すように、ヒートシール部がＳ１，Ｓ２の２カ所でき、ヒートシール部Ｓ１はロール組立体ＲＡを胴巻きした包装フィルムＦを筒状フィルム体ＣＦに仕上げる。この状態でロール組立体ＲＡの胴部外周は包装フィルムＦで円筒状に胴巻きされた状態となり、両端部のみあいている。
【００３５】
一方、ヒートシール部Ｓ２は、上下の包装フィルムＦ，Ｆをつなぎ合わせるので、既述した駆動ロール７３（図７参照）で包装フィルムＦを下方に引っ張れば、包装フィルムＦを再度展張することができる。しかもヒートシール部Ｓ２は胴巻き空間８３より下方に位置するので、次回の包装も接続部のないフィルムＦでロール組立体ＲＡを包装することができる。
【００３６】
本発明におけるシールカット機構９０は展張したフィルムから胴巻きされたフィルムをカットしてシールし、かつカットされたフィルムを再び展張できるようにシールすることができれば、どのような機構であってもよい。
【００３７】
図９〜図１２に基づき、シールステーションIVを説明する。シールステーションIVは、ねじり機構100とテープ貼り機構110を備えている。
ねじり機構100は、図９に示すように、筒状フィルム体ＣＦの両端部に左右一対が配置されている。各ねじり機構100は、筒状フィルム体ＣＦの最外端をつかむチャック101と、最外端より内側の部分を回転可能に保持するホルダー102を備えている。ホルダー102は２本ないし数本の爪でねじり部が振れ回らないように軽く拘束し、開いている状態の端部を閉じる機能を有していればよい。チャック101は閉じられた筒状フィルム体ＣＦの端部をしっかりとつかみ回転させる部材である。このためチャック101には、回転軸103と駆動源であるモータ104が接続されている。
【００３８】
図９に示す左右両方のホルダー102で筒状フィルム体ＣＦの両端を軽くホールドし、ついでチャック101で両端をつかみ回転させると、図３（IVｍ）に示すように、筒状フィルム体ＣＦの両端をねじったねじり部ｔｗを作ることができる。
このねじり機構100は、筒状フィルム体ＣＦの両端をねじることができれば、どのような機構であってもよい。
【００３９】
テープ貼り機構110は、図１０に示すように、左右のねじり機構100の下方において左右一対に設けられている。この左右一対のテープ貼り機構110は、モータ付ねじ棒111で幅方向（図１０の左右方向）に移動させ、筒状フィルムＣＦの両端に合わせて位置調整できるようにしてもよく、手動で移動させて位置調整できるようにしてもよい。また、移動不能で位置調整できないものであってもよい。
【００４０】
つぎに、テープ貼り機構110によるテープ貼り作業を説明する。
図１１（Ａ）はテープ貼り機構110の主要部を側面視しており、各テープ貼り機構110は、主として、接着テープｔｐの原反ロール取付部112と接着テープｔｐの端末保持部113と、接着テープｔｐの繰出し経路に配置された揺動ガイド114とを有している。
図１１（Ａ）はテープ貼り機構110の非作業位置を示しており、ねじり機構100で支持されている筒状フィル体ＣＦより下方に位置している。この図示位置から原反ロール取付部112、端末保持部113および揺動ガイド114は適宜の昇降機構で上昇可能であり、かつ図１１の右側やや上方（図１０の奥側）へ揺動可能となっている。しかも、揺動ガイド114は適宜のリンク機構で反時計方向に揺動可能となっている。
また、これらが動作する間、テープｔｐは原反ロール取付部112から繰り出されるようになっている。
【００４１】
テープ貼り機構110は作業時には、図１１（Ｂ）に示すように前記非作業位置から上昇して、端末保持部113と揺動ガイド114の間の接着テープｔｐが筒状フィルム体ＣＦのねじり部ｔｗに接触する。ついで、図１２（Ｃ）に示すように、テープ貼り機構110全体が、矢印ａで示すように、右やや上方へ移動すると、接着テープｔｐはねじり部ｔｗの半周分位に巻き付く。そして、同図（Ｄ）に示すように揺動ガイド114が反時計方向に揺動すると、揺動ガイド114と端末保持部113との間の接着テープｔｐが完全にねじり部ｔｗに巻き付く。このようにして、接着テープｔｐがねじり部ｔｗの外周で一周以上巻き付いて接着すると揺動ガイド114の先端凹所に内蔵したカッター（図示せず）でカットして、新しいテープ端末を前記端末保持部113に保持させる。
【００４２】
上記のテープ貼り機構110は、ねじり部ｔｗにテープを貼り付けることができれば、どのような機構のものを用いてもよい。
また、筒状フィルム体ＣＦの両端は密封でき、簡単にほどけなければよいので、ねじり部ｔｗを作ることなく平たい状態でヒートシールしてもよい。この場合、ねじり機構は必要なく、テープ貼り機構の代りに筒状フィルム体ＣＦの両端を挟んで熱溶着するヒートシール機構を用いるとよい。
【００４３】
図３(IVｍ)には、テープ貼りされた筒状フィルム体ＣＦが示されている。このようにねじり部ｔｗにテープｔｐが貼られるとねじりが固定され、元に戻ることはなく、筒状フィルム体ＣＦの端部が開くこともない。
【００４４】
図４において、120はコンベヤであり、払い出しステーションＶを構成している。このコンベヤ120は、包装済みロール製品を払い出すことができればよく、どのような型式のコンベヤであってもよい。
【００４５】
（他の実施形態）
上記実施形態は、中芯支持機構４０、ハンド機構５０、送り出し機構６０、展張機構７０、押込み機構８０、シールカット機構９０、ねじり機構100、テープ貼り機構110を主たる構成要素としており、その一例を上記に説明した。
しかし、上記各構成要素については、同一の機能を果すことができればよく、同一機能を果す限り別の機構を用いてもよいものである。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
上記実施形態では、電池セパレータ用フィルムの巻取ロールＲを包装するものであったが、本発明は、これに限ることなく液晶用フィルムなどの巻取ロールの包装にも適用できる。
【符号の説明】
【００４７】
１ 中芯
１０ コンベヤ
２０ 保護シートストッカー
３０ スペーサーストッカー
４０ 中芯支持機構
５０ ハンド機構
６０ 送り出し機構
７０ 展張機構
８０ 押込み機構
９０ シールカット機構
100 ねじり機構
110 テープ貼り機構
120 コンベヤ
Ｉ 供給ステーション
II 組立てステーション
III 胴巻きステーション
IV シールステーション
Ｖ 払い出しステーション
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロール組立体のフィルム包装装置およびフィルム包装方法に関する。さらに詳しくは、中芯に巻取ロールを複数個挿入して１セットに組付けたロール組立体を防じん等を目的としてフィルム包装するフィルム包装装置およびフィルム包装方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
帯状のフィルムを工業的に使用する際、巻取ロールに巻き取っておくと、後工程で連続的に繰り出せるので量産工程で非常に便利である。この帯状フィルムが半製品として後工程に搬送され、あるいは別工場に輸送され、そこで完成品に組込まれる際に、チリやゴミの混入が完成品の品質を左右する場合は、半製品としての巻取ロールをフィルム包装して、チリやゴミの混入の防止する必要がある。
【０００３】
このフィルム包装に際しては、輸送効率や包装工程を効率化するため、巻取ロールの複数個を同じ中芯に挿入して一つのロール組立体とし、このロール組立体を防じん性を有するフィルムで包装するようにしていた。このようなフィルム包装技術に関する従来例としては、つぎの特許文献１，２が挙げられる。
【０００４】
特許文献１には、両端面（円形面）に製品巻き直径よりも大きい円形保護板を配したロール組立体を、軸心方向が鉛直となるようにしてパレット上に複数個同心状に積み重ねた後、その外周全体にストレッチフィルムを巻き付け、これと一体に被覆、包装する方法が記載されている。しかし、ロール組立体にストレッチフィルムを巻き付けるための包装装置は開示していない。
特許文献２には、テープを円筒状のコア材に巻回してなる複数個のロールに、中芯を通して１本のロール組立体とし、このロール組立体の外周を遮光性シートで覆う包装方法が記載されている。しかし、この特許文献２も、ロール組立体を遮光性シートで覆う包装装置は開示していない。
【０００５】
以上のように、従来は、適当な包装装置が無かったため、中芯に複数個の巻取ロールを組付ける作業も手作業で行い、組付けられたロール組立体をフィルム包装する作業も手作業で行うしかなかった。
しかし、これらの方法は非常に効率が悪く、しかも作業者の頭髪や衣服に付着していたチリ等を混入させる危険を内包するものであった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２５５１０７号公報
【特許文献２】特開２００５−１８６９７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記事情に鑑み、ロール組立体の包装を能率よく行え、かつチリやゴミの混入を防止できるフィルム包装装置およびフィルム包装方法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】
【０００８】
第１発明のフィルム包装装置は、巻取ロールを個別に順次、コンベヤで搬送する供給ステーションと、中芯に前記巻取ロールを複数個挿入し、かつ該複数個の巻取ロールの両端を保護する保護シートと、前記複数個の巻取ロールの間に挿入されるスペーサーとを挿入してロール組立体に組立てる組立てステーションと、前記ロール組立体の外周をフィルムで筒状に包み込み包装用の筒状フィルム体を形成する胴巻きステーションと、前記筒状フィルム体の両端部をシールして包装済みロール製品を作るシールステーションと、前記包装済みロール製品を払い出す払い出しステーションとからなることを特徴とする。
第２発明のフィルム包装装置は、第１発明において、前記組立てステーションは、前記中芯を貯えておき、中芯を１本づつ送り出す中芯ストッカーと、前記保護シートを貯えておく保護シートストッカーと、前記スペーサーを貯えておくスペーサーストッカーとを付設しており、前記中芯ストッカーから送り出された中芯を保持し、該中芯を立てておく中芯支持機構と、立てられた状態の中芯に、前記供給ステーションの末端に送られてきた前記巻取ロールと、前記保護シートストッカーの保護シートと前記スペーサーストッカーのスペーサーを個別に保持して挿入していくハンド機構と、組立てられたロール組立体を前記胴巻きステーションに送り込む送り出し機構とを備えていることを特徴とする。
第３発明のフィルム包装装置は、第１発明において、前記胴巻きステーションは、原反ロールから包装フィルムを繰り出し展張する展張機構と、展張された状態の包装フィルムにロール組立体を押し込み、前記ロール組立体の外周を円筒状に近い状態に包ませる押込み機構と、前記円筒状に近い状態の包装フィルムを完全な円筒形になるように閉じ合わせる閉じ合せ機構と、前記包装フィルムの閉じ合わされた部分の近傍をヒートシールし、更にその近傍でカットして筒状フィルム体に形成するシールカット機構とを備えていることを特徴とする。
第４発明のフィルム包装装置は、第１発明において、前記シールステーションは、前記ロール組立体の外周に形成されている筒状フィルム体の両端部を把持してねじりを加えるねじり機構と、ねじられた前記両端部に接着テープを貼ってねじりが戻らないように固定するテープ貼り機構とからなることを特徴とする。
第５発明のフィルム包装方法は、巻取ロールを個別に順次、コンベヤで搬送する供給工程と、中芯に前記巻取ロールを複数個挿入し、かつ該複数個の巻取ロールの両端を保護する保護シートと、前記複数個の巻取ロールの間に挿入されるスペーサーとを挿入してロール組立体に組立てる組立て工程と、前記ロール組立体の外周をフィルムで筒状に包み込み包装用の筒状フィルム体を形成する胴巻き工程と、前記筒状フィルム体の両端部をシールして包装済みロール製品を作るシール工程と、前記包装済みロール製品を払い出す払い出し工程とからなることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
第１発明によれば、供給ステーションで巻取ロールを順次送り込んでおけば、組立てステーションで中芯に巻取ロールを複数個とスペーサーと保護シートを組付けてロール組立体にすることができ、胴巻きステーションでロール組立体の外周を包装フィルムで筒状に包む筒状フィルム体を形成でき、シールステーションで筒状フィルム体の両端部をシールして包装済みロール製品を作り、払い出しステーションで包装済み製品を順次払い出せる。このように順次工程を進めることで自動的にロール組立体を包装できるので、人手をかけることなく、防じん処置が行える。
第２発明によれば、中芯支持機構が中芯ストッカーから送り出された中芯を保持して立てておくと、これにハンド機構が保護シートを挿入し、ついて巻取ロールとスペーサーを交互に挿入し、最後の保護シートを挿入することにより、個々の巻取ロールを傷めないようにセットとして組付けることができる。そして、送り出し機構により次工程の胴巻きステーションにロール組立体を送ることができる。このため、複数個の巻取ロールをセットとして包装する準備が自動的に行えるので、包装工程全体の能率が高くなる。
第３発明によれば、包装フィルムを展張機構で展張しておき、その状態の包装フィルムにロール組立体を押し込み機構で押し込めばロール組立体の外周を円筒状に近い状態に胴巻きできる。つぎに、閉じ合せ機構で包装フィルムを円筒形に閉じ合わせると、シールカット機構で閉じ合せ部分の近傍をヒートシールしてカットする。このような工程を順次経ることで包装フィルムは筒状フィルム体となってロール組立体の胴部外周面を包み込むまで工程を自動的に進めることができる。
第４発明によれば、ねじり機構で筒状フィルム体の両端部をねじれば内部のロール組立体を密封でき、そのうえでねじり部にテープ貼り機構でテープを貼れば、ねじりが戻らないように確実に固定できるので、包装フィルムによるロール組立体の密封が完全となる。このようにして得られた包装済みロール製品は外部環境からの保護が充分で、巻取ロールへのチリやゴミの混入を良く防止しうる。
第５発明によれば、供給工程で巻取ロールを順次送り込んでおけば、組立て工程で中芯に巻取ロールを複数個とスペーサーと保護シートを組付けてロール組立体にすることができ、胴巻き工程でロール組立体の外周を包装フィルムで筒状に包む筒状フィルム体を形成でき、シール工程で筒状フィルム体の両端部をシールして包装済みロール製品を作り、払い出し工程で包装済み製品を順次払い出せる。このように順次工程を進めることで自動的にロール組立体を包装できるので、人手をかけることなく、防じん処置が行える。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明のフィルム包装装置の基本構成を示す説明図である。
【図２】本発明のフィルム包装方法における前半工程の工程図である。
【図３】本発明のフィルム包装方法における後半工程の工程図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るフィルム包装装置の平面図である。
【図５】図４の組立てステーションIIにおける中芯ストッカー１２と送り出し機構６０の側面図である。
【図６】図４の組立てステーションIIにおける中芯支持機構４０とハンド機構５０の側面図である。
【図７】図４の胴巻きステーションIIIにおける展張機構７０と押し込み機構８０を示す側面図である。
【図８】図４のシールステーションIVにおけるシールカット機構９０の動作説明図である。
【図９】図４のシールステーションIVにおけるねじり機構100の正面図である。
【図１０】図４のシールステーションIVにおけるテープ貼り機構110の正面図である。
【図１１】テープ貼り機構110によるテープ貼り作業（Ａ）、（Ｂ）の説明図である。
【図１２】テープ貼り機構110によるテープ貼り作業（Ｃ）、（Ｄ）の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
以下に示す巻取ロールＲは、電池のセパレータなどに用いられる帯状のフィルムを巻芯のまわりに巻回したものであるが、これに限られることなく種々の巻取ロールに本発明を適用することができる。
【００１２】
まず、図１および図２〜３に基づき、本発明の包装装置の基本構成と包装方法の基本手順を説明する。
図１の符号Ｉは供給ステーションを示し、図２の符号Ｉｍは供給工程を示している。供給ステーションＩはコンベヤ１０で構成されており、巻取ロールＲを１個づつ順次にコンベヤ１０の末端まで搬送し、組立てステーションIIに巻取ロールＲを供給する供給工程Ｉｍを実行する。
【００１３】
図１の符号IIは組立てステーションを示し、図２の符号IIｍは組立て工程を示している。組立てステーションIIには、中芯ストッカー１２と保護シートストッカー２０とスペーサーストッカー３０が付設されている。この組立てステーションIIでは、中芯１の一端に保護シート２ａ、巻取ロールＲとスペーサー３を交互に数個、そして他端にもう一つの保護シート２ｂを挿入してロール組立体ＲＡに組立てる組立て工程IIｍが実行される。
【００１４】
図１の符号IIIは胴巻きステーションを示し、図３の符号IIIｍは胴巻き工程を示している。胴巻きステーションIIIではロール組立体ＲＡの外周を包装フィルムで筒状に包み込む胴巻き工程IIIｍが実行される。この工程でロール組立体ＲＡの胴部外周面は包装フィルムで円筒状に巻かれ、かつ円筒状になった包装フィルムの長手方向はシールされて、両端のみ開放されている筒状フィルム体ＣＦに形成される。
【００１５】
図１の符号IVはシールステーションを示し、図３の符号IVｍはシール工程を示している。シールステーションIVでは、筒状フィルムＣＦの両端をねじってねじり部ｔｗを作り、さらにテープｔｐを貼って、ねじりを固定するシール工程IVｍが実行される。
図１の符号Ｖは払い出しステーションを示しており、公知のコンベヤで構成されている。このコンベヤで、包装を完了した包装済みロール製品ＷＲが払い出される。
【００１６】
本発明の包装装置および包装方法によれば、上記の手順で巻取ロールＲをロール組立体ＲＡに組立て、ついでこれを包装フィルムで密封して包装済みロール製品ＷＲにするフィルム包装作業が自動的に行える。
【００１７】
つぎに、本発明の一実施形態に係るフィルム包装装置Ｚを詳細に説明する。
図４に示すように、本実施形態のフィルム包装装置Ｚは、２本のコンベヤ１０を並列に設置し、２本のコンベヤで供給ステーションＩを構成している。このように供給ラインを２本にすると能率が向上するが、このことは本発明の必須要件ではなく、１本でもよく、さらに３本以上のコンベヤで供給ステーションＩを構成してもよい。
コンベヤ１０は、巻取ロールＲを個別に順次に搬送することができればよく、搬送板式やベルト式、ローラ式などどのような構成のものを用いてもよい。
【００１８】
組立てステーションIIに付設される中芯ストッカー１２は、図４に示すように、２本のコンベヤ１０，１０の間に設置されている。
この中芯ストッカー１２は、図５に示すように、箱形の収納部１３の底に斜めに傾斜したシュート１４を設け、シュート１４の先端に２個の可動ストッパ15a,15bを直列に並べて取付けたものである。収納部１３内には多数の中芯１が収納されており、何本かの中芯１は並列に揃えられた状態でシュート１４を降りてくる。そして、２個の可動ストッパ15a,15bを交互に上げ下げすると、中芯１を１本づつ切り出すことができる。なお、中芯１を貯蔵しておき、１本づつ切り出すことができるなら、図示以外の構造の中芯ストッカーを用いてもよい。
【００１９】
前記シュート１４の先端近傍の床には受渡しレバー１６がエアシリンダ１７で揺動するように取付けられており、この受渡しレバー１６の受け部16aに１本の中芯１をのせ、図中左方に移動させると組台１８上に中芯１をのせ替えることができる。この組台１８には図示しないプッシュ機構が設けられており、このプッシュ機構により後述する中芯支持機構４０に中芯１を装着できるようになっている。
【００２０】
図４には組立てステーションIIに付設される保護シートストッカー２０とスペーサーストッカー３０が示されている。各ストッカー２０，３０ともコンベヤ１０に対応させて２列づつ設けられている。なお、コンベヤ１０を３列以上設けた場合は、これに対応させて、各ストッカー２０，３０の配置数を増やすとよい。
【００２１】
図６に示すように、保護シートストッカー２０は２個20A,20Bが対となっており、一方のストッカー20Aは組立て時に下側となる保護シート２ａ用（図２参照）であり、他方のストッカー20Bは組立て時に上側となる保護シート２ｂ用（図２参照）である。いずれのストッカー20A,20Bも、支持棒２１を立てておき、これに多数枚の保護シート２ａ，２ｂを挿入している。なお、ストッカー20A,20Bには、後述するハンド機構で保護シート２ａ，２ｂを保持しやすくするよう、保有枚数の減少につれて支持棒２１の上端まで保護シート２ａ，２ｂを上昇させ、保有枚数が増えると下降させる昇降機構を付設しておくとよい。
本発明における保護シートストッカー２０は、保護シート２ａ，２ｂを貯蔵し取り出すことができればよく、そのような機能を果すことができるなら、図示以外の構造を用いてもよい。
【００２２】
スペーサーストッカー３０は、保持棒３１を有し、これに多数枚のスペーサー３を積み重ね状態で挿入して収納しておくストッカーである。このストッカー３０も適宜の昇降機構を取付けて、最上段のスペーサー３のみを後述するハンド機構５０でつかみやすくするのが好ましい。
このスペーサーストッカー３０も、スペーサー３を収納し取り出すことができればよく、このような機能を果すことができるなら、図示以外の構造を用いてもよい。
【００２３】
つぎに、組立てステーションIIを構成する中芯支持機構４０、ハンド機構５０、送り出し機構６０を順に説明する。
図６に示すように中芯支持機構４０は、垂直な支持ピン４１が水平に設けられた揺動軸４２に取付けられており、揺動軸４２はエアシリンダ等の任意の動力で揺動するようになっている。図６では支持ピン４１は垂直に立っているが、揺動軸４２を回転させると支持ピン４１は水平に（紙面の奥に向かって）倒れる。支持ピン４１を水平に倒すと、図５に示す組台１８の上面に位置するので、この状態で組台１８上に予め置かれた中芯１を図示しないプッシュ機構で押すと、支持ピン４１に中芯１を外挿することができる。その後で支持ピン４１を立てると、図６に示すように、中芯１が直立した支持ピン４１で保持されて垂直に立った状態となる。
そして、この状態で、後述するように中芯１に巻取ロールＲや保護シート２ａ，２ｂ、スペーサー３が組付けられる。
本発明において中芯支持機構４０は、中芯１に巻取ロールＲや保護シート２ａ，２ｂ、スペーサー３を組付けることができればよく、そのような機能を果すことができるなら図示以外の機構を用いてもよい。
【００２４】
上記した巻取ロールＲ等を組付けるのが図６に示すハンド機構５０である。このハンド機構５０は、垂直に伸縮するエアシリンダ５１と、このエアシリンダ５１を横行させるスライド機構５２とを備えている。スライド機構５２はサーボモータでネジ棒を回転させて横行させる機構が横行位置を正確に制御できるので好ましい。また、エアシリンダ５１のロッドの先端にはチャック５３が取付けられている。このチャック５３は、巻取ロールＲや保護シート２ａ，２ｂ、スペーサー３を把持できるものであればよく、吸着したり爪で把持するものなど、種々のタイプを用いることができる。
【００２５】
上記のハンド機構５０を用い、最初に下側用の保護シート２ａをチャック５３でつかみ中芯１上に搬送してチャック５３を開放すると、保護シート２ａを中芯１の下部に挿入できる。同様に、巻取ロールＲとスペーサー３を交互につかんで搬送し、中芯１に挿入する。これを数回繰返し、最後に上側用の保護シート２ｂをつかんで搬送し中芯１上に挿入すると、図６に示すように５個の巻取ロールを１セットとしたロール組立体ＲＡが組付けられる。
【００２６】
図６では、ハンド機構５０は１基のみ図示しているが、２台を装備して、１台を巻取ロールＲ用とし、他の１台を保護シート２ａ、２ｂおよびスペーサー３用とすると、より高能率でロール組立体ＲＡを組付けることができる。
【００２７】
図５に基づき送り出し機構６０を説明する。この送り出し機構６０は、揺動レバー６１とそれを駆動するエアシリンダ６２（ロッド部分のみ図示）からなり、揺動レバー６１にはロール組立体ＲＡをつかむ把持機構が付いている。ロール組立体ＲＡを図６に示すように上向きで組付けられている状態から横向きに倒すと（紙面の奥に向って）、前記揺動レバー６１でつかむことができ、この揺動レバー６１を図中左方に動かすと、ロール組立体ＲＡを送り台６３上にのせるよう送り出すことができる。なお、ロール組立体ＲＡを次工程側に送り出すことができるなら、図示以外の機構で送り出し機構６０を構成してもよい。
【００２８】
つぎに、胴巻きステーションIIIを図７および図８に基づき説明する。この胴巻きステーションIIIは、展張機構７０と押し込み機構８０とシールカット機構９０とからなる。
展張機構７０は、主として、ステーション上段に設けられている包装フィルムＦの原反ロールＦｒを支持するロール装置７１およびフィルムＦの巻出し量を貯えておくアキュムレータ７２とステーション下段に設けられているフィルム巻取り用の駆動ロール７３とからなる。なお、フィルム繰出し経路の各所にはガイドロール７４が設けられてフィルムＦの繰り出しが案内されるようになっている。
【００２９】
この展張機構７０では、ロール装置７１で原反ロールＦｒから包装フィルムＦを巻き出すとアキュムレータ７２に１回包装分のフィルムＦが貯えられる。また、アキュムレータ７２から延びるフィルムＦは、前回の包装工程で後述する胴巻き空間８３の開口面に沿って上方から下方に向けて展張されている。前記アキュムレータ７２は、後述するように胴巻き空間８３内に包装フィルムＦを押し込むときに張力を一定に保つように機能する。
この展張機構７０によるフィルム展張は、後述する胴巻き工程の準備のために行うので、胴巻き工程の準備が行えるなら、図示以外の機構を用いて展張機構７０を構成してもよい。
【００３０】
胴巻きステーションIIIに設けられる押込み機構８０は、プッシャー８１とその駆動装置（図示せず）、胴巻きステーションIIIの内部に設けられた胴巻き空間８３とその底部のテーブル８４およびフィルムＦの押込みバー８５で構成される。胴巻き空間８３は図中右側、つまり組立てステーションII側が開口している。押込みバー８５は胴巻き空間８３の前方から奥へ移動可能に設けられたバーで、フィルムＦの両端位置において、上下に離して配置されている。移動手段はエアシリンダ等の任意のアクチュエータが用いられる。図７において実線図示の状態は、フィルムＦを胴巻き空間８３の前面に位置する状態であり、図８において実線図示の状態は胴巻き空間８３内にフィルムＦが押し込まれた状態であり、この状態ではフィルムＦはロール組立体ＲＡを包み込めるようになっている。
【００３１】
図７に示すように、フィルムＦを胴巻き空間８３内に押し込んだ後、組立てステーションIIの送り台６３上にのせられているロール組立体ＲＡをプッシャー８１で図中左側へ押し込むと、胴巻きステーションIII内のテーブル８４上にロール組立体ＲＡを押し込むことができる。この押込み機構８０は、ロール組立体ＲＡを胴巻き空間に押し込むことができるなら、どのような機構を用いてもよい。
【００３２】
上記の状態以降に行われる胴巻き方法を図８に基づき説明する。
図８（Ａ）に示すように、押し込みバー８５で押し込まれた状態の包装フィルムＦは胴巻き空間８３の開口面上下に設けたガイドロール８６，８６によって位置規制されていることから、包装フィルムＦはロール組立体ＲＡの胴部の上面、奥面、下面に当たる外表面を覆った状態となっている。
【００３３】
図８（Ｂ）に示すように、シールカット機構９０は、胴巻き空間８３の開口部における上下部に設けられた、上シーラー９１と下シーラー９２とからなる。上シーラー９１も下シーラー９２も、前後両サイドのヒートシール部９４と中央に設けたカッター９５を有している。上シーラー９１と下シーラー９２は共に上下に昇降自在であるが、上シーラー９１を昇降自在とし、下シーラー９２を固定としてもよく、上シーラー９１を固定し、下シーラー９２を昇降自在としてもよい。なお、各ヒートシール部９４の外側には、発熱しない押え部材を配置し、フィルムを閉じ合わせる間に熱でフィルムを溶かさないようにしてもよい。
【００３４】
図８（Ａ）の状態から同図（Ｂ）に示すように、上シーラー９１を下降させ下シーラー９２を上昇させると、ロール組立体ＲＡの前面で２枚の包装フィルムＦを閉じ合わせ、上下シーラー９１，９２が合わさったとき、左右２カ所のシール部９４，９４で包装フィルムＦが互いにヒートシールされ、かつそれらの間がカッター９５で切断される。
すると、図８（Ｃ）に示すように、ヒートシール部がＳ１，Ｓ２の２カ所でき、ヒートシール部Ｓ１はロール組立体ＲＡを胴巻きした包装フィルムＦを筒状フィルム体ＣＦに仕上げる。この状態でロール組立体ＲＡの胴部外周は包装フィルムＦで円筒状に胴巻きされた状態となり、両端部のみあいている。
【００３５】
一方、ヒートシール部Ｓ２は、上下の包装フィルムＦ，Ｆをつなぎ合わせるので、既述した駆動ロール７３（図７参照）で包装フィルムＦを下方に引っ張れば、包装フィルムＦを再度展張することができる。しかもヒートシール部Ｓ２は胴巻き空間８３より下方に位置するので、次回の包装も接続部のないフィルムＦでロール組立体ＲＡを包装することができる。
【００３６】
本発明におけるシールカット機構９０は展張したフィルムから胴巻きされたフィルムをカットしてシールし、かつカットされたフィルムを再び展張できるようにシールすることができれば、どのような機構であってもよい。
【００３７】
図９〜図１２に基づき、シールステーションIVを説明する。シールステーションIVは、ねじり機構100とテープ貼り機構110を備えている。
ねじり機構100は、図９に示すように、筒状フィルム体ＣＦの両端部に左右一対が配置されている。各ねじり機構100は、筒状フィルム体ＣＦの最外端をつかむチャック101と、最外端より内側の部分を回転可能に保持するホルダー102を備えている。ホルダー102は２本ないし数本の爪でねじり部が振れ回らないように軽く拘束し、開いている状態の端部を閉じる機能を有していればよい。チャック101は閉じられた筒状フィルム体ＣＦの端部をしっかりとつかみ回転させる部材である。このためチャック101には、回転軸103と駆動源であるモータ104が接続されている。
【００３８】
図９に示す左右両方のホルダー102で筒状フィルム体ＣＦの両端を軽くホールドし、ついでチャック101で両端をつかみ回転させると、図３（IVｍ）に示すように、筒状フィルム体ＣＦの両端をねじったねじり部ｔｗを作ることができる。
このねじり機構100は、筒状フィルム体ＣＦの両端をねじることができれば、どのような機構であってもよい。
【００３９】
テープ貼り機構110は、図１０に示すように、左右のねじり機構100の下方において左右一対に設けられている。この左右一対のテープ貼り機構110は、モータ付ねじ棒111で幅方向（図１０の左右方向）に移動させ、筒状フィルムＣＦの両端に合わせて位置調整できるようにしてもよく、手動で移動させて位置調整できるようにしてもよい。また、移動不能で位置調整できないものであってもよい。
【００４０】
つぎに、テープ貼り機構110によるテープ貼り作業を説明する。
図１１（Ａ）はテープ貼り機構110の主要部を側面視しており、各テープ貼り機構110は、主として、接着テープｔｐの原反ロール取付部112と接着テープｔｐの端末保持部113と、接着テープｔｐの繰出し経路に配置された揺動ガイド114とを有している。
図１１（Ａ）はテープ貼り機構110の非作業位置を示しており、ねじり機構100で支持されている筒状フィル体ＣＦより下方に位置している。この図示位置から原反ロール取付部112、端末保持部113および揺動ガイド114は適宜の昇降機構で上昇可能であり、かつ図１１の右側やや上方（図１０の奥側）へ揺動可能となっている。しかも、揺動ガイド114は適宜のリンク機構で反時計方向に揺動可能となっている。
また、これらが動作する間、テープｔｐは原反ロール取付部112から繰り出されるようになっている。
【００４１】
テープ貼り機構110は作業時には、図１１（Ｂ）に示すように前記非作業位置から上昇して、端末保持部113と揺動ガイド114の間の接着テープｔｐが筒状フィルム体ＣＦのねじり部ｔｗに接触する。ついで、図１２（Ｃ）に示すように、テープ貼り機構110全体が、矢印ａで示すように、右やや上方へ移動すると、接着テープｔｐはねじり部ｔｗの半周分位に巻き付く。そして、同図（Ｄ）に示すように揺動ガイド114が反時計方向に揺動すると、揺動ガイド114と端末保持部113との間の接着テープｔｐが完全にねじり部ｔｗに巻き付く。このようにして、接着テープｔｐがねじり部ｔｗの外周で一周以上巻き付いて接着すると揺動ガイド114の先端凹所に内蔵したカッター（図示せず）でカットして、新しいテープ端末を前記端末保持部113に保持させる。
【００４２】
上記のテープ貼り機構110は、ねじり部ｔｗにテープを貼り付けることができれば、どのような機構のものを用いてもよい。
また、筒状フィルム体ＣＦの両端は密封でき、簡単にほどけなければよいので、ねじり部ｔｗを作ることなく平たい状態でヒートシールしてもよい。この場合、ねじり機構は必要なく、テープ貼り機構の代りに筒状フィルム体ＣＦの両端を挟んで熱溶着するヒートシール機構を用いるとよい。
【００４３】
図３(IVｍ)には、テープ貼りされた筒状フィルム体ＣＦが示されている。このようにねじり部ｔｗにテープｔｐが貼られるとねじりが固定され、元に戻ることはなく、筒状フィルム体ＣＦの端部が開くこともない。
【００４４】
図４において、120はコンベヤであり、払い出しステーションＶを構成している。このコンベヤ120は、包装済みロール製品を払い出すことができればよく、どのような型式のコンベヤであってもよい。
【００４５】
（他の実施形態）
上記実施形態は、中芯支持機構４０、ハンド機構５０、送り出し機構６０、展張機構７０、押込み機構８０、シールカット機構９０、ねじり機構100、テープ貼り機構110を主たる構成要素としており、その一例を上記に説明した。
しかし、上記各構成要素については、同一の機能を果すことができればよく、同一機能を果す限り別の機構を用いてもよいものである。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
上記実施形態では、電池セパレータ用フィルムの巻取ロールＲを包装するものであったが、本発明は、これに限ることなく液晶用フィルムなどの巻取ロールの包装にも適用できる。
【符号の説明】
【００４７】
１ 中芯
１０ コンベヤ
２０ 保護シートストッカー
３０ スペーサーストッカー
４０ 中芯支持機構
５０ ハンド機構
６０ 送り出し機構
７０ 展張機構
８０ 押込み機構
９０ シールカット機構
100 ねじり機構
110 テープ貼り機構
120 コンベヤ
Ｉ 供給ステーション
II 組立てステーション
III 胴巻きステーション
IV シールステーション
Ｖ 払い出しステーション
【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻取ロールを個別に順次、コンベヤで搬送する供給ステーションと、
中芯に前記巻取ロールを複数個挿入し、かつ該複数個の巻取ロールの両端を保護する保護シートと、前記複数個の巻取ロールの間に挿入されるスペーサーとを挿入してロール組立体に組立てる組立てステーションと、
前記ロール組立体の外周をフィルムで筒状に包み込み包装用の筒状フィルム体を形成する胴巻きステーションと、
前記筒状フィルム体の両端部をシールして包装済みロール製品を作るシールステーションと、
前記包装済みロール製品を払い出す払い出しステーションと
からなることを特徴とするフィルム包装装置。
【請求項２】
前記組立てステーションは、
前記中芯を貯えておき、中芯を１本づつ送り出す中芯ストッカーと、
前記保護シートを貯えておく保護シートストッカーと、
前記スペーサーを貯えておくスペーサーストッカーとを付設しており、
前記中芯ストッカーから送り出された中芯を保持し、該中芯を立てておく中芯支持機構と、
立てられた状態の中芯に、前記供給ステーションの末端に送られてきた前記巻取ロールと、前記保護シートストッカーの保護シートと前記スペーサーストッカーのスペーサーを個別に保持して挿入していくハンド機構と、
組立てられたロール組立体を前記胴巻きステーションに送り込む送り出し機構とを備えている
ことを特徴とする請求項１記載のフィルム包装装置。
【請求項３】
前記胴巻きステーションは、
原反ロールから包装フィルムを繰り出し展張する展張機構と、
展張された状態の包装フィルムにロール組立体を押し込み、前記ロール組立体の外周を円筒状に近い状態に包ませる押込み機構と、
前記円筒状に近い状態の包装フィルムを完全な円筒形になるように閉じ合わせ、この閉じ合わされた部分の近傍をヒートシールし、更にその近傍でカットして筒状フィルム体に形成するシールカット機構とを備えている
ことを特徴とする請求項１記載のフィルム包装装置。
【請求項４】
前記シールステーションは、
前記ロール組立体の外周に形成されている筒状フィルム体の両端部を把持してねじりを加えるねじり機構と、
ねじられた前記両端部に接着テープを貼ってねじりが戻らないように固定するテープ貼り機構とからなる
ことを特徴とする請求項１記載のフィルム包装装置。
【請求項５】
巻取ロールを個別に順次、コンベヤで搬送する供給工程と、
中芯に前記巻取ロールを複数個挿入し、かつ該複数個の巻取ロールの両端を保護する保護シートと、前記複数個の巻取ロールの間に挿入されるスペーサーとを挿入してロール組立体に組立てる組立て工程と、
前記ロール組立体の外周をフィルムで筒状に包み込み包装用の筒状フィルム体を形成する胴巻き工程と、
前記筒状フィルム体の両端部をシールして包装済みロール製品を作るシール工程と、
前記包装済みロール製品を払い出す払い出し工程と
からなることを特徴とするフィルム包装方法。
【請求項１】
巻取ロールを個別に順次、コンベヤで搬送する供給ステーションと、
中芯に前記巻取ロールを複数個挿入し、かつ該複数個の巻取ロールの両端を保護する保護シートと、前記複数個の巻取ロールの間に挿入されるスペーサーとを挿入してロール組立体に組立てる組立てステーションと、
前記ロール組立体の外周をフィルムで筒状に包み込み包装用の筒状フィルム体を形成する胴巻きステーションと、
前記筒状フィルム体の両端部をシールして包装済みロール製品を作るシールステーションと、
前記包装済みロール製品を払い出す払い出しステーションと
からなることを特徴とするフィルム包装装置。
【請求項２】
前記組立てステーションは、
前記中芯を貯えておき、中芯を１本づつ送り出す中芯ストッカーと、
前記保護シートを貯えておく保護シートストッカーと、
前記スペーサーを貯えておくスペーサーストッカーとを付設しており、
前記中芯ストッカーから送り出された中芯を保持し、該中芯を立てておく中芯支持機構と、
立てられた状態の中芯に、前記供給ステーションの末端に送られてきた前記巻取ロールと、前記保護シートストッカーの保護シートと前記スペーサーストッカーのスペーサーを個別に保持して挿入していくハンド機構と、
組立てられたロール組立体を前記胴巻きステーションに送り込む送り出し機構とを備えている
ことを特徴とする請求項１記載のフィルム包装装置。
【請求項３】
前記胴巻きステーションは、
原反ロールから包装フィルムを繰り出し展張する展張機構と、
展張された状態の包装フィルムにロール組立体を押し込み、前記ロール組立体の外周を円筒状に近い状態に包ませる押込み機構と、
前記円筒状に近い状態の包装フィルムを完全な円筒形になるように閉じ合わせ、この閉じ合わされた部分の近傍をヒートシールし、更にその近傍でカットして筒状フィルム体に形成するシールカット機構とを備えている
ことを特徴とする請求項１記載のフィルム包装装置。
【請求項４】
前記シールステーションは、
前記ロール組立体の外周に形成されている筒状フィルム体の両端部を把持してねじりを加えるねじり機構と、
ねじられた前記両端部に接着テープを貼ってねじりが戻らないように固定するテープ貼り機構とからなる
ことを特徴とする請求項１記載のフィルム包装装置。
【請求項５】
巻取ロールを個別に順次、コンベヤで搬送する供給工程と、
中芯に前記巻取ロールを複数個挿入し、かつ該複数個の巻取ロールの両端を保護する保護シートと、前記複数個の巻取ロールの間に挿入されるスペーサーとを挿入してロール組立体に組立てる組立て工程と、
前記ロール組立体の外周をフィルムで筒状に包み込み包装用の筒状フィルム体を形成する胴巻き工程と、
前記筒状フィルム体の両端部をシールして包装済みロール製品を作るシール工程と、
前記包装済みロール製品を払い出す払い出し工程と
からなることを特徴とするフィルム包装方法。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１０−２７４９２２（Ｐ２０１０−２７４９２２Ａ）
【公開日】平成２２年１２月９日（２０１０．１２．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１２６０９０（Ｐ２００９−１２６０９０）
【出願日】平成２１年５月２６日（２００９．５．２６）
【出願人】（０００１９７９６４）石原電子株式会社 (1)
【出願人】（０００００２０９３）住友化学株式会社 (8,981)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１２月９日（２０１０．１２．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年５月２６日（２００９．５．２６）
【出願人】（０００１９７９６４）石原電子株式会社 (1)
【出願人】（０００００２０９３）住友化学株式会社 (8,981)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]