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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024115926
(43)【公開日】2024-08-27
(54)【発明の名称】包装シート巻き付け装置
(51)【国際特許分類】
B65H 19/26 20060101AFI20240820BHJP
B65H 18/14 20060101ALI20240820BHJP
B65H 16/02 20060101ALI20240820BHJP
【ＦＩ】
B65H19/26
B65H18/14
B65H16/02
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023021837
(22)【出願日】2023-02-15
(71)【出願人】
【識別番号】000002897
【氏名又は名称】大日本印刷株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100101203
【弁理士】
【氏名又は名称】山下 昭彦
(74)【代理人】
【識別番号】100104499
【弁理士】
【氏名又は名称】岸本 達人
(72)【発明者】
【氏名】辻 裕司
(72)【発明者】
【氏名】山川 洋平
【テーマコード（参考）】
3F052
3F055
3F064
【Ｆターム（参考）】
3F052AA03
3F052BA10
3F052CA08
3F052DA01
3F055AA05
3F055CA01
3F055DA26
3F055EA09
3F055FA05
3F055FA13
3F064AA03
3F064CA03
3F064CA04
3F064CB06
3F064CC04
3F064DA01
3F064EA01
3F064EB06
3F064EB13
3F064FA04
(57)【要約】 （修正有）
【課題】包装シートが薄い場合であっても、製品ロールに包装シートを巻き付けることができる包装シート巻き付け装置を提供する。
【解決手段】包装シートロールを回転自在に保持する包装シートロール保持部を備え、上包装シートを搬送する第１ユニットと、Ｘ軸方向に沿って包装シートを切断するカット機構、Ｙ軸方向におけるカット位置で包装シートの始端部と巻取ロールとを接着テープで貼り付け、カット位置で包装シートの終端部と製品ロールとを接着テープで貼り付けるテープ貼り機構、カット位置までＹ軸方向に移動可能に支持する巻取ロール支持軸、製品ロールの表面を押圧可能なニップローラを備える第２ユニットと、回転自在に、かつ、カット位置において鉛直方向に移動可能に支持する製品回転軸を備える第３ユニットと、を有し、上記第１ユニットと、上記第２ユニットの少なくとも一方はＹ軸方向に移動可能である、包装シート巻き付け装置。
【選択図】図１
【解決手段】包装シートロールを回転自在に保持する包装シートロール保持部を備え、上包装シートを搬送する第１ユニットと、Ｘ軸方向に沿って包装シートを切断するカット機構、Ｙ軸方向におけるカット位置で包装シートの始端部と巻取ロールとを接着テープで貼り付け、カット位置で包装シートの終端部と製品ロールとを接着テープで貼り付けるテープ貼り機構、カット位置までＹ軸方向に移動可能に支持する巻取ロール支持軸、製品ロールの表面を押圧可能なニップローラを備える第２ユニットと、回転自在に、かつ、カット位置において鉛直方向に移動可能に支持する製品回転軸を備える第３ユニットと、を有し、上記第１ユニットと、上記第２ユニットの少なくとも一方はＹ軸方向に移動可能である、包装シート巻き付け装置。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
包装シートロールから巻き出された包装シートを、巻取ロールに一旦巻き取り、前記巻取ロールに巻き取られた前記包装シートを前記巻取ロールから巻き出して製品ロールに巻き付けて製品ロールを包装する、包装シート巻き付け装置であって、
前記包装シートロールの回転軸が、水平面に平行なＸ軸と平行となるように、前記包装シートロールを回転自在に支持する包装シートロール保持部を備える第１ユニットと、
前記巻取ロールの回転軸が前記Ｘ軸と平行となるように、前記巻取ロールを回転自在に支持し、前記包装シートロールから巻き出された前記包装シートがカットされるカット位置と、前記カット位置から前記包装シートロール保持部に対して離間する位置である初期位置との間を、前記Ｘ軸と水平面で直角方向であるＹ軸方向に移動可能な巻取ロール支持軸、
前記包装シートロール保持部と、前記巻取ロール支持軸の前記初期位置との間に位置し、前記巻取ロールで所定の長さが巻き取られた前記包装シートを、前記カット位置で前記Ｘ軸方向に沿って切断するカット機構、
前記カット位置に配置され、前記包装シートの始端部を前記巻取ロールに接着テープで貼り付ける機能、および前記カット機構によりカットされた所定の長さの前記包装シートの終端部を前記製品ロールに接着テープで貼り付ける機能を有するテープ貼り機構、および
前記巻取ロール支持軸の前記初期位置と、前記カット位置との間に鉛直方向に移動可能に配置され、前記製品ロールの表面を押圧可能なニップローラを備える第２ユニットと、
前記製品ロールを回転自在に、かつ、前記カット位置において鉛直方向に移動可能に支持する製品ロール支持軸を備える第３ユニットと、を有し、
前記第１ユニットと、前記第２ユニットの少なくとも一方は前記Ｙ軸方向に移動可能である、包装シート巻き付け装置。
前記包装シートロールの回転軸が、水平面に平行なＸ軸と平行となるように、前記包装シートロールを回転自在に支持する包装シートロール保持部を備える第１ユニットと、
前記巻取ロールの回転軸が前記Ｘ軸と平行となるように、前記巻取ロールを回転自在に支持し、前記包装シートロールから巻き出された前記包装シートがカットされるカット位置と、前記カット位置から前記包装シートロール保持部に対して離間する位置である初期位置との間を、前記Ｘ軸と水平面で直角方向であるＹ軸方向に移動可能な巻取ロール支持軸、
前記包装シートロール保持部と、前記巻取ロール支持軸の前記初期位置との間に位置し、前記巻取ロールで所定の長さが巻き取られた前記包装シートを、前記カット位置で前記Ｘ軸方向に沿って切断するカット機構、
前記カット位置に配置され、前記包装シートの始端部を前記巻取ロールに接着テープで貼り付ける機能、および前記カット機構によりカットされた所定の長さの前記包装シートの終端部を前記製品ロールに接着テープで貼り付ける機能を有するテープ貼り機構、および
前記巻取ロール支持軸の前記初期位置と、前記カット位置との間に鉛直方向に移動可能に配置され、前記製品ロールの表面を押圧可能なニップローラを備える第２ユニットと、
前記製品ロールを回転自在に、かつ、前記カット位置において鉛直方向に移動可能に支持する製品ロール支持軸を備える第３ユニットと、を有し、
前記第１ユニットと、前記第２ユニットの少なくとも一方は前記Ｙ軸方向に移動可能である、包装シート巻き付け装置。
【請求項2】
前記第１ユニットは、前記包装シートに張力を付与するための第１テンションロールを有する、請求項１に記載の包装シート巻き付け装置。
【請求項3】
前記第１ユニットは、包装シートを固定可能な第１固定機構を有する、請求項１に記載の包装シート巻き付け装置。
【請求項4】
前記第１ユニットは、昇降可能かつ前記包装シートを吸着可能な第１吸着機構を有する、請求項１に記載の包装シート巻き付け装置。
【請求項5】
前記第２ユニットは、包装シートを固定可能な第２固定機構を有する、請求項１に記載の包装シート巻き付け装置。
【請求項6】
前記第２ユニットは、昇降可能かつ前記包装シートを吸着可能な第２吸着機構を有する、請求項１に記載の包装シート巻き付け装置。
【請求項7】
前記包装シートは、アルミ蒸着フィルムである、請求項１に記載の包装シート巻き付け装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、包装シート巻き付け装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、製品ロール等の被包装体に包装シートを巻き付ける巻き付け包装装置が提案されている。
【0003】
例えば、特許文献１には、中空円筒体の包装装置が開示されており、包装装置は、円筒体の中空部に進入して円筒体を搬送手段より持ち上げ回転させる支持機構、及び持ち上げた円筒体の外周を抱持するように巻きつく胴巻きベルト機構の組合せを含むことが記載されている。
【0004】
特許文献２には、一対のクレードルロール上に線材コイルを載置すると共に線材コイルを回転させつつ線材コイル幅より広い幅寸法を有する梱包用資材で該線材コイルを包み込み、その後該資材の余り部を絞り込んで線材コイル内径部へ押し込む線材コイル自動梱包方法において、線材コイル包み込み時に資材の尾端を包み込む前に検出して、線材コイルの回転を一時停止させて資材の尾端へテープ幅方向に接着代を残して接着テープを下側から貼付し、その後線材コイルの回転を再開させコイルの自重により残りの該接着代と包み込む梱包用資材を接着させる線材コイル自動梱包方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開昭５８－０８２８１２号公報
【特許文献2】特開平６－３４５０３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、上述した特許文献１に記載の装置は、例えば薄いシートを包装シートとして用いる場合、シート端をベルトと中空円筒体の間に垂らす際に、風などの影響によってシート端がはためき、シート端が折れた状態で製品にニップされる可能性がある。また、薄いシートの場合、垂らしたシート端がベルトに触れる同時に、隣接するベルト同士の隙間においてシートがたわんだ状態になり、そのままニップされる可能性がある。これにより製品幅方向にシートがしわやたるみを持った状態で包装される恐れがある。
【0007】
従って、このような薄い包装シートの巻き付け作業は人手作業によって行っているのが実情であり、熟練者と初心者の技能差などによる、品質のばらつきや作業時間の違いが生まれている。
【0008】
本開示は、上記問題に鑑みてなされた発明であり、包装シートが薄い場合であっても、製品ロールに包装シートを巻き付けることができる包装シート巻き付け装置を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本開示は、包装シートロールから巻き出された包装シートを、巻取ロールに一旦巻き取り、上記巻取ロールに巻き取られた上記包装シートを上記巻取ロールから巻き出して製品ロールに巻き付けて製品ロールを包装する、包装シート巻き付け装置であって、上記包装シートロールの回転軸が、水平面に平行なＸ軸と平行となるように、上記包装シートロールを回転自在に支持する包装シートロール保持部を備える第１ユニットと、上記巻取ロールの回転軸が上記Ｘ軸と平行となるように、上記巻取ロールを回転自在に支持し、上記包装シートロールから巻き出された上記包装シートがカットされるカット位置と、上記カット位置から上記包装シートロール保持部に対して離間する位置である初期位置との間を、上記Ｘ軸と水平面で直角方向であるＹ軸方向に移動可能な巻取ロール支持軸、上記包装シートロール保持部と、上記巻取ロール支持軸の上記初期位置との間に位置し、上記巻取ロールで所定の長さが巻き取られた上記包装シートを、上記カット位置で上記Ｘ軸方向に沿って切断するカット機構、上記カット位置に配置され、上記包装シートの始端部を上記巻取ロールに接着テープで貼り付ける機能、および上記カット機構によりカットされた所定の長さの上記包装シートの終端部を上記製品ロールに接着テープで貼り付ける機能を有するテープ貼り機構、および上記巻取ロール支持軸の上記初期位置と、上記カット位置との間に鉛直方向に移動可能に配置され、上記製品ロールの表面を押圧可能なニップローラを備える第２ユニットと、上記製品ロールを回転自在に、かつ、上記カット位置において鉛直方向に移動可能に支持する製品ロール支持軸を備える第３ユニットと、を有し、上記第１ユニットと、上記第２ユニットの少なくとも一方は上記Ｙ軸方向に移動可能である、包装シート巻き付け装置を提供する。
【発明の効果】
【0010】
本開示によれば、薄い包装シートであっても、製品ロールに包装シートを巻き付けることが可能な包装シート巻き付け装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本開示の包装シート巻き付け装置の一例を示す概略側面図である。
【図2】本開示の包装シート巻き付け装置の一例を示す概略斜視図である。
【図3】本開示の包装シート巻き付け装置の一例を示す概略上面図である。
【図4】本開示の包装シート巻き付け装置の作動機構を説明する概略側面図である。
【図5】本開示の包装シート巻き付け装置の作動機構を説明する概略側面図である。
【図6】本開示の包装シート巻き付け装置の作動機構を説明する概略側面図である。
【図7】本開示の包装シート巻き付け装置の作動機構を説明する概略側面図である。
【図8】本開示の包装シート巻き付け装置の作動機構を説明する概略側面図である。。
【図9】本開示の包装シート巻き付け装置の作動機構を説明する概略側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
下記に、図面等を参照しながら本開示の実施の形態を説明する。ただし、本開示は多くの異なる態様で実施することが可能であり、下記に例示する実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。また、図面は説明をより明確にするため、実際の形態に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表わされる場合があるが、あくまで一例であって、本開示の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
【0013】
本明細書において、ある部材の上に他の部材を配置する態様を表現するにあたり、単に「上に」、あるいは「下に」と表記する場合、特に断りの無い限りは、ある部材に接するように、直上、あるいは直下に他の部材を配置する場合と、ある部材の上方、あるいは下方に、さらに別の部材を介して他の部材を配置する場合との両方を含むものとする。また、本明細書において、ある部材の面に他の部材を配置する態様を表現するにあたり、単に「面側に」または「面に」と表記する場合、特に断りの無い限りは、ある部材に接するように、直上、あるいは直下に他の部材を配置する場合と、ある部材の上方、あるいは下方に、さらに別の部材を介して他の部材を配置する場合との両方を含むものとする。
【0014】
以下、本開示の包装シート巻き付け装置について説明する。
図１は、本開示の包装シート巻き付け装置の一例を示す概略側面図である。図２は、図１に示す包装シート巻き付け装置の一例を示す概略斜視図である。図３は、図１に示す包装シート巻き付け装置の一例を示す概略上面図である。図１～図３に示す包装シート巻き付け装置１は、包装シートロールＲ１から巻き出された包装シートＳを、包装シートの幅以上の幅を有する巻取ロールＲ２に巻き取り、巻取ロールＲ２に巻き取られた包装シートＳを、包装シートの幅より短い幅を有する製品ロールＲ３に巻き付ける装置である。
図１は、本開示の包装シート巻き付け装置の一例を示す概略側面図である。図２は、図１に示す包装シート巻き付け装置の一例を示す概略斜視図である。図３は、図１に示す包装シート巻き付け装置の一例を示す概略上面図である。図１～図３に示す包装シート巻き付け装置１は、包装シートロールＲ１から巻き出された包装シートＳを、包装シートの幅以上の幅を有する巻取ロールＲ２に巻き取り、巻取ロールＲ２に巻き取られた包装シートＳを、包装シートの幅より短い幅を有する製品ロールＲ３に巻き付ける装置である。
【0015】
本明細書の包装シート巻き付け装置は、包装シートロールＲ１、巻取ロールＲ２および製品ロールＲ３がＸ軸方向に平行に配置される。即ち、Ｘ軸方向は、包装シートの幅方向に相当する。また、本明細書においては、Ｘ軸方向と水平面において垂直な方向をＹ軸方向とする。
【0016】
包装シート巻き付け装置１は、第１ユニットＵ１、第２ユニットＵ２および第３ユニットＵ３を有する。図３においては、鉛直方向（Ｚ軸方向）から見て、第３ユニットＵ３は、第１ユニットＵ１および第２ユニットＵ２と重複しないように位置している。また、図３においては、移動可能な部材の移動方向を点線で示している。
【0017】
第１ユニットＵ１は、包装シートロールＲ１を回転自在に保持する包装シートロール保持部１１を備える。第２ユニットＵ２は、Ｘ軸方向に沿って包装シートＳを切断するカット機構２３、Ｙ軸方向におけるカット位置Ｙ１で包装シートＳの始端部ＳＳと巻取ロールＲ２とを接着テープで貼り付け、かつ、カット位置Ｙ２で包装シートＳの終端部ＳＥと製品ロールＲ３とを接着テープで貼り付けるテープ貼り機構２２、Ｙ軸方向において、カット位置Ｙ１に対して包装シートロール保持部１１とは反対側に離間した初期位置に位置し、巻取ロールＲ２を回転自在かつ上記カット位置Ｙ１までＹ軸方向に移動可能に支持する巻取ロール支持軸２１、および、巻取ロール支持軸２１とカット位置Ｙ２との間に鉛直方向に移動可能に配置され、製品ロールＲ３の表面を押圧可能なニップローラ２４を備える。第３ユニットＵ３は、製品ロールＲ３を回転自在に、かつカット位置Ｙ２において鉛直方向に移動可能に支持する製品回転軸３１を備える。また、第１ユニットＵ１および第２ユニットＵ２の少なくとも一方はＹ軸方向に移動可能である。
【0018】
図１、図２および図３に示すように、第１ユニットＵ１は、搬送されている包装シートＳを案内する複数のガイドロール１２～１４を有していてもよい。また、鉛直方向に移動可能であり、包装シートＳの搬送時に包装シートＳを下方に押し下げて張力を付与するための第１テンションロール１５を有していてもよい。また、鉛直方向に移動可能であり、巻取ロールＲ２への巻取時に、包装シートＳを上方に押し上げて張力を付与するための第２テンションロール１６を有していてもよい。
【0019】
第１ユニットＵ１は、さらに、包装シートＳを固定可能な第１固定機構１７を有していてもよい。また、鉛直方向に昇降可能かつ包装シートＳを吸着可能な第１吸着機構１８を有していてもよい。
【0020】
第２ユニットＵ２は、鉛直方向に昇降可能かつ包装シートＳを吸着可能な第２吸着機構２８を有していてもよい。第２吸着機構２８は、第１ユニットＵ１における吸着機構１８と対となって配置されていてもよい。第２ユニットＵ２は、包装シートＳを固定可能な第２固定機構２７を有していてもよい。
【0021】
次に、本開示における包装シート巻き付け装置の作動機構について、詳述する。図４～図９は、図１、図２および図３に示す本開示における包装シート巻き付け装置１を用いて、包装シートＳを製品ロールに巻き付ける様子を例示した概略側面図である。
【0022】
上述した図１は、前弾の製品ロールへの巻き付けが終了後、初期状態に復旧した包装シート巻き付け装置の概略側面図を示している。包装シートＳは包装シートロールＲ１から巻き出され、ガイドロール１２、１３、１４および第１テンションロール１５、第２テンションロール１６を通り、包装シートＳの始端部Ｓｓ近傍が第１吸着機構１８で吸着されている。
【0023】
次に、図４（ａ）に示すように、第１吸着機構１８で包装シートＳを吸着したまま、巻取ロールＲ２を、初期位置Ｙ０から包装シートＳの始端部Ｓｓ直上（Ｙ軸方向におけるカット位置Ｙ１）までＹ軸方向に移動させる。次に、テープ貼り機構２２を上昇させ、カット位置Ｙ１で包装シートＳの始端部Ｓｓと巻取ロールＲ２とを接着テープで貼り合わせる。
【0024】
次に、図４（ｂ）に示すように、テープ貼り機構２２を下降させ、第１吸着機構１８での包装シートの吸着を停止し、第１吸着機構１８を下降させる。また、第２テンションロール１６を上昇させ、包装シートＳを押し上げて張力を付与する。
【0025】
次に、図５（ａ）に示すように第２テンションロール１６により張力を付与した状態で、巻取ロールＲ２を回転させて、所望の長さの包装シートＳを巻き取る。
【0026】
次に、図５（ｂ）に示すように、包装シートＳを巻き取った巻取ロールＲ２を初期位置Ｙ０に戻しつつ、包装シートＳを引き出す。次に、第２テンションロール１６を下げる。
【0027】
次に、図６（ａ）に示すように、第１固定機構１７および第２固定機構２７で、包装シートＳのカット位置の前後を固定する。さらに、第１吸着機構１８および第２吸着機構２８を、上昇させ、包装シートＳを吸着して保持する。これにより、包装シートＳが薄い場合にも、たわみや皺を更に抑制することができ、包装シートを精度良く切断することができる。
【0028】
次に、図６（ｂ）に示すように、Ｘ軸方向に沿ってカット機構２３で包装シートＳを切断する。この際、図３に示すように、カット位置でカット機構２３をＸ軸方向に移動させることによって、Ｘ軸方向に切断することが好ましい。
【0029】
次に、図７（ａ）に示すように、第１ユニットＵ１を、第２ユニットＵ２とは反対方向に移動させる。次に、製品ロールＲ３を、包装シートＳの終端部ＳＥ（Ｙ軸方向におけるカット位置Ｙ２）直上に下降させる。なお、図７においては、第２ユニットＵ２を固定して第１ユニットＵ１を移動しているが、第１ユニットＵ１を固定して第２ユニットＵ２を第１ユニットＵ１とは反対方向に移動させてもよい。
【0030】
次に、図７（ｂ）に示すように、テープ貼り機構２２を上昇させ、カット位置Ｙ２で包装シートＳの終端部ＳＥを、接着テープで製品ロールＲ３に貼り合わせる。
【0031】
次に、図８（ａ）に示すように、テープ貼り機構２２を下降させ、第２吸着機構２８による吸着を停止し、第２吸着機構２８を下降させる。
【0032】
次に、図８（ｂ）に示すように、ニップローラ２４で製品ロールＲ３の表面を押圧しつつ、製品ロールＲ３を回転させ、製品ロールＲ３に包装シートＳを巻き取る。最後に、最初に貼った接着テープの始端部ＳＳが巻取ロールＲ２から剥がれ、ニップローラ２４で製品ロールＲ３に貼られる。
【0033】
次に、図９に示すように、ニップローラ２４を下降させ、製品ロールＲ３から離す。さらに、製品ロールＲ３を鉛直方向に上昇させ、第３ユニットＵ３を次工程で使用する装置にＹ軸方向に移動させる。次に、第１ユニットＵ１を、第２ユニットＵ２側に移動させ、初期状態に戻す。
【0034】
例えば、従来の製品ロールに直接シートフィルムを巻き取る方式では、クラフト紙のようにコシがあるシートの場合、初弾、次弾と連続して巻き付けることが可能である。
しかしながら、アルミ蒸着フィルムのような薄い包装シートを、包装シートの幅未満の幅を有する製品ロールに巻き付けた場合、製品ロール幅より幅方向外側のシートにおいて、たわみや皺が発生し、包装シートの幅方向における端部が正常位置から幅方向内側へずれる場合がある。そのため、包装シートの切断が困難となる。また、次弾の製品の巻き付け時にも包装シートの位置ずれが発生する恐れがある。
しかしながら、アルミ蒸着フィルムのような薄い包装シートを、包装シートの幅未満の幅を有する製品ロールに巻き付けた場合、製品ロール幅より幅方向外側のシートにおいて、たわみや皺が発生し、包装シートの幅方向における端部が正常位置から幅方向内側へずれる場合がある。そのため、包装シートの切断が困難となる。また、次弾の製品の巻き付け時にも包装シートの位置ずれが発生する恐れがある。
【0035】
一方、本開示の包装シート巻き付け装置によれば、一時的に、包装に使用する長さの包装シートをシートフィルム幅と同幅以上の巻取ロールで巻き取り、切断する。従って、巻取ロールでの巻き取り時には、位置ずれを抑制することができ、包装シートの切断が容易となる。さらに、本開示の包装シート巻き付け装置によれば、製品ロールへの巻き付けは巻取ロールに一時的に巻き取った包装シートを使用することができる。従って、上流の包装シートとは縁切りされており、たるみや皺が発生しても、次弾の製品ロールの巻き付け時に悪影響を及ぼすことがない。そのため、本開示の包装シート巻き付け装置によれば、薄いフィルムであっても、製品ロールへの巻き付けを連続して行うことが可能である。
【0036】
また、特許文献１においては、三角筒形状、四角筒形状などの円筒形状以外の物品を包装することが困難であるという問題がある。また、特許文献２においては、製品を胴受けローラーで受けた状態で回転させるため、製品の自重が製品に加わることとなり、製品に圧痕ができる可能性がある。
【0037】
一方、本開示によれば、製品ロールを胴受け回転することなく、製品ロールを軸回転して包装シートを巻き付けることができるため、製品表面に圧痕などの傷をつけることなく、包装が可能である。また、円筒形状に関わらず、様々な形状の製品ロールへの巻き付けが可能である。
【0038】
以下、本開示における包装シート巻き付け装置の各構成及び特性について、詳細に説明する。
【0039】
本開示における包装シート巻き付け装置は、図１、図２および図３に示すように、包装シートロールＲ１から巻き出された包装シートＳを、巻取ロールＲ２に巻き取り、巻取ロールＲ２に巻き取られた包装シートＳを、製品ロールＲ３に巻き付ける装置である。
【0040】
包装シート巻き付け装置１は、第１ユニットＵ１、第２ユニットＵ２および第３ユニットＵ３を有する。第１ユニットＵ１、第２ユニットＵ２および第３ユニットＵ３は、それぞれ独立しており、第１ユニットＵ１および第２ユニットＵ２の少なくとも一方はＹ軸方向に移動可能である。
【0041】
１．第１ユニット
本開示における第１ユニットは、包装シートロールＲ１を回転自在に保持する包装シートロール保持部を有する。図１に示すように、包装シートロール保持部１１は、包装シートロールＲ１の胴部を支持する胴受けローラー１１であることが好ましい。また、包装シートロールを回転自在に支持する回転軸であってもよい。
本開示における第１ユニットは、包装シートロールＲ１を回転自在に保持する包装シートロール保持部を有する。図１に示すように、包装シートロール保持部１１は、包装シートロールＲ１の胴部を支持する胴受けローラー１１であることが好ましい。また、包装シートロールを回転自在に支持する回転軸であってもよい。
【0042】
図１に示すように、包装シートロール保持部１１により保持される包装シートロールＲ１は、例えば、筒形の巻芯１９を備え、この巻芯１９に長尺の包装シートが巻回されてなるものが挙げられる。包装シートの幅（図３における長さＬ１）は、製品ロールの幅（図３における長さＬ３）よりも大きいことが好ましい。本開示によれば、包装シートの幅が製品ロールの幅よりも大きくても、上述した理由により、包装シートの位置ずれを抑制しつつ、製品ロールを包装することができる。包装シートとしては、樹脂フィルム上にアルミニウム蒸着層を有するアルミ蒸着フィルム、クラフト紙等が挙げられるが、アルミ蒸着フィルムであることが好ましい。防湿性に優れるためである。
【0043】
包装シートの厚さの下限値としては、例えば、２０μｍ以上であることが好ましく、４０μｍ以上尾であることがより好ましい。本開示においては、薄い包装シートであっても、包装シートの位置ずれを抑制しつつ、製品ロールを包装することができる。一方、包装シートの厚さの上限値としては、１５０μｍ以下であることが好ましく、特に１５０μｍ以下であることが好ましい。
【0044】
本開示における第１ユニットは、図１、図２および図３に示すように、搬送されている包装シートＳを案内する複数のガイドロール１２、１３、１４を備えていてもよい。ガイドロールは、通常、回転軸方向がＸ軸方向となるように配置されている。ガイドロールの数は、２以上であることが好ましく、３以上であることが好ましい。ガイドロール１２、１３、１４は、例えば、第１支持部Ｗ１に固定されて配置されていることが好ましい。
【0045】
第１ユニットは、図１、図２及び図３に示すように、包装シートＳを下方に押し下げて張力を付与するための第１テンションロール１５を有していてもよい。第１テンションロール１５は、例えば、第１支持部Ｗ１に昇降可能に配置されていることが好ましい。また、巻取ロールＲ２に包装シートを巻き取る際（図４（ｂ））に、包装シートＳを上方に押し上げて張力を付与するための第２テンションロール１６を有することが好ましい。第２テンションロール１６を有することにより、包装シートが薄い場合にも巻取ロールＲ２に包装シートを巻き取る際に、包装シートのたるみや皺を抑制することができる。第２テンションロール１６は、例えば、第１支持部Ｗ１に昇降可能に配置されていることが好ましい。
【0046】
第１ユニットは、図１、図２及び図３に示すように、包装シートＳを固定可能な第１固定機構１７を有することが好ましい。包装シートの切断時に、第１固定機構１７によって包装シートの切断位置の前後を固定することができ、薄い包装シートであっても、精度良く切断することができる。また、第１ユニットＵ１が第１テンションロール１５を有する場合には、包装シートの切断後には、包装シートＳが包装シートロールＲ１に巻き戻される方向に張力が働く。そのため、包装シートの切断後には、第１固定機構１７によって包装シートの巻き戻りを抑制することができる。
【0047】
図１、図２及び図３に示すように、第１固定機構１７は、第1ユニットにおけるＸ軸方向の両端部に配置されていることが好ましい。図１に示すように、第１固定機構１７は、例えば、エアシリンダ１７ａと、エアシリンダ１７ａの作動により下方に突出する押圧部１７ｂと、固定部１７ｃと、を有する。エアシリンダ１７ａによる押圧力により、押圧部１７ｂと固定部１７cとの間に、包装シートＳが把持され、固定される。
【0048】
第１ユニットは、鉛直方向に移動可能かつ包装シートを吸着可能な第１吸着機構１８を有することが好ましい。第１吸着機構１８は、第１ユニットにおけるＸ軸方向の中心からＸ軸方向の外側にずれた位置に配置されていることが好ましい。第１吸着機構１８および後述する第２吸着機構２８を有することにより、切断箇所近傍を押さえて張った状態とすることできるため、薄い包装シートＳであっても切断を精度良く行うことができる。吸着機構としては、包装シートを吸着保持可能な公知の部材を用いることができる。例えば、吸着面を負圧状態にすることで包装シートを吸着して保持することできるとともに、吸着面を大気圧状態にすることで吸着を解除することができる吸着パッドを用いることができる。
【0049】
第１ユニットは、Ｙ軸方向に沿って、第２ユニットＵ２とは反対側に移動可能であることが好ましい。製品ロールへの包装シートの巻き付け前に、第１ユニットと第２ユニットとの間隔を開けることができ、カット位置における製品ロールの下降を容易に行うことができ、製品ロールへの巻き付けを容易に行うことができる。
【0050】
２．第２ユニット
本開示における第２ユニットは、第１ユニットよりも、包装シートの搬送方向の下流側に位置する。
本開示における第２ユニットは、第１ユニットよりも、包装シートの搬送方向の下流側に位置する。
【0051】
第２ユニットＵ２は、Ｙ軸方向におけるカット位置Ｙ１で包装シートＳの始端部ＳＳと巻取ロールＲ２とを接着テープで貼り付け、かつ、同じ位置であるカット位置Ｙ２で包装シートＳの終端部ＳＥと製品ロールＲ３とを接着テープで貼り付けるテープ貼り機構２２を有する。図４（ａ）に示すように、テープ貼り機構２２は、カット位置Ｙ１に移動した巻取ロールＲ２に、包装シートの始端部Ｓｓを接着テープで貼り付ける。また、図７（ｂ）に示すように、包装シートＳを切断してできた終端部ＳＥを、カット位置Ｙ２において下降した製品ロールＲ３に接着テープで貼り付ける。テープ貼り機構によって、包装シートの始端部を巻取ロールに貼り付け、かつ、終端部を製品ロールに貼り付けることで、包装シートを製品ロールに密着して巻き付けることができる。
なお、カット位置Ｙ１およびカット位置Ｙ２は、通常は同一の位置となるが、異なる位置であってもよい。
なお、カット位置Ｙ１およびカット位置Ｙ２は、通常は同一の位置となるが、異なる位置であってもよい。
【0052】
テープ貼り機構は、昇降可能であることが好ましい。また、Ｘ軸方向に移動可能であることが好ましい。この場合、テープ貼合時には、テープ貼り機構を上昇させ、接着テープの端部を包装シートのＸ軸方向における一端に貼りつけ、Ｘ軸方向における他端に向かって接着テープを貼りながら移動させることによって、包装シートの端辺に接着テープを貼り付けることができる。また、テープ貼り機構は、特に図示しないが、接着テープロール、接着テープを切断するためのテープカッター、および接着テープを押圧するためのニップロールを有することが好ましい。
【0053】
第２ユニットＵ２は、包装シートＳを切断するカット機構２３を有している。カット機構は、カッター刃が用いられることが好ましい。また、Ｘ軸方向に移動可能であることが好ましい。この場合、切断時以外においては、カット機構は、他の部材や包装シートと干渉しないように、Ｘ軸方向の端に配置されていることが好ましい。切断時には、Ｘ軸方向における一端からＸ軸方向における他方に向かって移動させることによって、包装シートを切断することができる。
【0054】
第２ユニットＵ２は、巻取ロール支持軸２１とカット位置Ｙ２との間に鉛直方向に移動可能に配置され、製品ロールＲ３の表面を押圧可能なニップローラ２４を有する。巻取ロールから製品ロールに包装シートを巻き付けていくと、最後に、包装シートの始端部Ｓｓに貼られた接着テープが巻取ロールＲ２から剥がれる。製品ロールへの巻き付け時（製品ロールの回転時）に、ニップローラ２４で製品ロールの表面を押圧することにより、剥がれた接着テープの始端部Ｓｓが製品ロールに密着して貼り付けられ、包装シートの端辺を製品ロールに接着することができる。即ち、巻取ロールへの巻取時に使用した接着テープを、製品ロールへの巻き付け時にも、再度使用することができる。
【0055】
第２ユニットＵ２は、切断位置Ｙ１に対して包装シートロール保持部１１とは反対側に位置し、巻取ロールＲ２を回転自在かつ初期位置Ｙ０からカット位置Ｙ１までＹ軸方向に移動可能に支持する巻取ロール支持軸２１を有する。巻取ロール支持軸２１は、両側が、第２支持部Ｗ２に移動可能に支持されていることが好ましい。巻取ロール支持軸２１は、手動で回転させてもよいし、駆動装置により回転させてもよい。
【0056】
巻取ロールＲ２は、製品ロールＲ３を包装するのに必要な長さの包装シートを一時的に巻き取る部材である。巻取ロールＲ２の幅（図３における長さＬ２）は、通常、包装シートの幅（図３における長さＬ１）より広い。具体的には、巻取ロールＲ２の幅が包装シートの幅より５ｍｍ以上広いことが好ましく、特に１０ｍｍ以上広いことが好ましい。
【0057】
第２ユニットＵ２は、包装シートＳを固定可能な第２固定機構２７を有していてもよい。第２ユニットＵ２は、鉛直方向に昇降可能かつ包装シートＳを吸着可能な第２吸着機構２８を有していてもよい。第２固定機構および第２吸着機構としては、それぞれ、上述した第１固定機構および第１吸着機構と同様のものが挙げられる。第２固定機構２７および第２吸着機構２８を有することにより、包装シートＳが薄い場合であっても、包装シートの切断を精度良く行うことができる。
【0058】
本開示においては、第１ユニットＵ１および第２ユニットＵ２の少なくとも一方はＹ軸方向に移動可能である。これにより、製品ロールへの包装シートの巻き付け前に、第１ユニットと第２ユニットとの間隔を開けることができる。本開示においては、第１ユニットＵ１が移動可能であり、第２ユニットＵ２が固定されていることが好ましい。この場合、図２に示すように、第１ユニットＵ１に含まれる部材を支持する第１支持部Ｗ１に、車輪が取り付けられていることが好ましい。
【0059】
また、製品ロールへの包装シートの巻き付け前に、第１ユニットと第２ユニットとの間隔を開けることができればよいため、第２ユニットＵ２が移動可能であり、第１ユニットＵ１が固定されていてもよい。この場合、第２ユニットＵ２に含まれる部材を支持する第２支持部Ｗ２に、車輪が取り付けられていることが好ましい。第１ユニットＵ１および第２ユニットＵ２の両方がＹ軸方向に移動可能であってもよい。
【0060】
３．第３ユニット
第３ユニットＵ３は、製品ロールＲ３を、回転自在に、かつ、カット位置Ｙ２において鉛直方向に移動可能に支持する製品回転軸３１を備える。製品回転軸３１は片側が第３支持部Ｗ３に鉛直方向に移動可能に支持されていることが好ましい。片側が支持されていることにより、次工程で使用する装置への装着を容易とすることができる。また、第３ユニットＵ３は、Ｙ軸方向に移動可能であることが好ましい。次工程で使用する装置への移動が容易となるためである。さらに、第３ユニットＵ３は、Ｘ軸方向に移動可能であることが好ましい。第３ユニットＵ３がＸ軸方向に移動可能であることにより、包装後の製品ロールを製品回転軸から抜くことが容易となるためである。第３ユニットＵ３が移動可能である場合、第３支持部Ｗ３は車輪が取り付けられていることが好ましい。
第３ユニットＵ３は、製品ロールＲ３を、回転自在に、かつ、カット位置Ｙ２において鉛直方向に移動可能に支持する製品回転軸３１を備える。製品回転軸３１は片側が第３支持部Ｗ３に鉛直方向に移動可能に支持されていることが好ましい。片側が支持されていることにより、次工程で使用する装置への装着を容易とすることができる。また、第３ユニットＵ３は、Ｙ軸方向に移動可能であることが好ましい。次工程で使用する装置への移動が容易となるためである。さらに、第３ユニットＵ３は、Ｘ軸方向に移動可能であることが好ましい。第３ユニットＵ３がＸ軸方向に移動可能であることにより、包装後の製品ロールを製品回転軸から抜くことが容易となるためである。第３ユニットＵ３が移動可能である場合、第３支持部Ｗ３は車輪が取り付けられていることが好ましい。
【0061】
本開示における製品ロールは、回転軸によって回転自在に支持される製品である。製品ロールの形状としては、例えば、円筒形状、三角筒形状、四角筒形状等が挙げられる。中でも、円筒状の巻き芯と、巻き芯に巻回された製品フィルムと、を備える製品ロールであることが好ましい。
【0062】
製品ロールの幅（図３における長さＬ３）は、包装シートの幅Ｌ１よりも小さいことが好ましい。製品ロールの幅Ｌ３に対する包装シートの幅Ｌ１の割合（Ｌ１／Ｌ３）は、例えば、１．０より大きく、１．１以上であってもよく、１．３以上であってもよい。一方、上記割合（Ｌ１／Ｌ３）は、例えば、１．６以下であってもよいし、１．５以下であってもよい。
【0063】
本開示は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本開示の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本開示の技術的範囲に包含される。
【0064】
このように、本開示においては、例えば、以下の発明が提供される。
【0065】
［１］
包装シートロールから巻き出された包装シートを、巻取ロールに一旦巻き取り、上記巻取ロールに巻き取られた上記包装シートを上記巻取ロールから巻き出して製品ロールに巻き付けて製品ロールを包装する、包装シート巻き付け装置であって、
上記包装シートロールの回転軸が、水平面に平行なＸ軸と平行となるように、上記包装シートロールを回転自在に支持する包装シートロール保持部を備える第１ユニットと、
上記巻取ロールの回転軸が上記Ｘ軸と平行となるように、上記巻取ロールを回転自在に支持し、上記包装シートロールから巻き出された上記包装シートがカットされるカット位置と、上記カット位置から上記包装シートロール保持部に対して離間する位置である初期位置との間を、上記Ｘ軸と水平面で直角方向であるＹ軸方向に移動可能な巻取ロール支持軸、
上記包装シートロール保持部と、上記巻取ロール支持軸の上記初期位置との間に位置し、上記巻取ロールで所定の長さが巻き取られた上記包装シートを、上記カット位置で上記Ｘ軸方向に沿って切断するカット機構、
上記カット位置に配置され、上記包装シートの始端部を上記巻取ロールに接着テープで貼り付ける機能、および上記カット機構によりカットされた所定の長さの上記包装シートの終端部を上記製品ロールに接着テープで貼り付ける機能を有するテープ貼り機構、および
上記巻取ロール支持軸の上記初期位置と、上記カット位置との間に鉛直方向に移動可能に配置され、上記製品ロールの表面を押圧可能なニップローラを備える第２ユニットと、
上記製品ロールを回転自在に、かつ、上記カット位置において鉛直方向に移動可能に支持する製品ロール支持軸を備える第３ユニットと、を有し、
上記第１ユニットと、上記第２ユニットの少なくとも一方は上記Ｙ軸方向に移動可能である、包装シート巻き付け装置。
包装シートロールから巻き出された包装シートを、巻取ロールに一旦巻き取り、上記巻取ロールに巻き取られた上記包装シートを上記巻取ロールから巻き出して製品ロールに巻き付けて製品ロールを包装する、包装シート巻き付け装置であって、
上記包装シートロールの回転軸が、水平面に平行なＸ軸と平行となるように、上記包装シートロールを回転自在に支持する包装シートロール保持部を備える第１ユニットと、
上記巻取ロールの回転軸が上記Ｘ軸と平行となるように、上記巻取ロールを回転自在に支持し、上記包装シートロールから巻き出された上記包装シートがカットされるカット位置と、上記カット位置から上記包装シートロール保持部に対して離間する位置である初期位置との間を、上記Ｘ軸と水平面で直角方向であるＹ軸方向に移動可能な巻取ロール支持軸、
上記包装シートロール保持部と、上記巻取ロール支持軸の上記初期位置との間に位置し、上記巻取ロールで所定の長さが巻き取られた上記包装シートを、上記カット位置で上記Ｘ軸方向に沿って切断するカット機構、
上記カット位置に配置され、上記包装シートの始端部を上記巻取ロールに接着テープで貼り付ける機能、および上記カット機構によりカットされた所定の長さの上記包装シートの終端部を上記製品ロールに接着テープで貼り付ける機能を有するテープ貼り機構、および
上記巻取ロール支持軸の上記初期位置と、上記カット位置との間に鉛直方向に移動可能に配置され、上記製品ロールの表面を押圧可能なニップローラを備える第２ユニットと、
上記製品ロールを回転自在に、かつ、上記カット位置において鉛直方向に移動可能に支持する製品ロール支持軸を備える第３ユニットと、を有し、
上記第１ユニットと、上記第２ユニットの少なくとも一方は上記Ｙ軸方向に移動可能である、包装シート巻き付け装置。
【0066】
［２］
上記第１ユニットは、包装シートに張力を付与するための第１テンションロールを有する、［１］に記載の包装シート巻き付け装置。
上記第１ユニットは、包装シートに張力を付与するための第１テンションロールを有する、［１］に記載の包装シート巻き付け装置。
【0067】
［３］
上記第１ユニットは、包装シートを固定可能な第１固定機構を有する、［１］または［２］に記載の包装シート巻き付け装置。
上記第１ユニットは、包装シートを固定可能な第１固定機構を有する、［１］または［２］に記載の包装シート巻き付け装置。
【0068】
［４］
上記第１ユニットは、昇降可能かつ上記包装シートを吸着可能な第１吸着機構を有する、［１］から［３］までのいずれかに記載の包装シート巻き付け装置。
上記第１ユニットは、昇降可能かつ上記包装シートを吸着可能な第１吸着機構を有する、［１］から［３］までのいずれかに記載の包装シート巻き付け装置。
【0069】
［５］
上記第２ユニットは、包装シートを固定可能な第２固定機構を有する、［１］から［４］までのいずれかに記載の包装シート巻き付け装置。
上記第２ユニットは、包装シートを固定可能な第２固定機構を有する、［１］から［４］までのいずれかに記載の包装シート巻き付け装置。
【0070】
［６］
上記第２ユニットは、昇降可能かつ上記包装シートを吸着可能な第２吸着機構を有する、［１］から［５］までのいずれかに記載の包装シート巻き付け装置。
上記第２ユニットは、昇降可能かつ上記包装シートを吸着可能な第２吸着機構を有する、［１］から［５］までのいずれかに記載の包装シート巻き付け装置。
【0071】
［７］
上記包装シートは、アルミ蒸着フィルムである、［１］から［６］までのいずれかに記載の包装シート巻き付け装置。
上記包装シートは、アルミ蒸着フィルムである、［１］から［６］までのいずれかに記載の包装シート巻き付け装置。
【符号の説明】
【0072】
Ｕ１ … 第１ユニット
Ｕ２ … 第２ユニット
Ｕ３ … 第３ユニット
Ｒ１ … 包装シートロール
Ｒ２ … 巻取ロール
Ｒ３ … 製品ロール
１１ … 包装シートロール保持部
１２，１３，１４… ガイドロール
１５，１６ … テンションロール
１７ … 第１固定部材
１８ … 第１吸着部材
２２ … テープ貼り機構
２３ … カット機構
２４ … ニップローラ
２７ … 第２固定部材
２８ … 第２吸着部材
３１ … 回転軸
Ｕ２ … 第２ユニット
Ｕ３ … 第３ユニット
Ｒ１ … 包装シートロール
Ｒ２ … 巻取ロール
Ｒ３ … 製品ロール
１１ … 包装シートロール保持部
１２，１３，１４… ガイドロール
１５，１６ … テンションロール
１７ … 第１固定部材
１８ … 第１吸着部材
２２ … テープ貼り機構
２３ … カット機構
２４ … ニップローラ
２７ … 第２固定部材
２８ … 第２吸着部材
３１ … 回転軸
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
