JP4924875B2 - ロール紙胴巻き包装装置及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、ロール紙を包装する装置及び方法に係り、特に芯に巻き取られた連続用紙から成るロール紙を包装紙により包装し、接着テープにより止めるためのロール紙胴巻き包装装置及び方法に関するものである。

従来のチケット等の発券装置には、予め絵柄やデザインなどのフォームを連続して印字したロール紙が装填されている。このロール紙は、通常、連続用紙を円筒状の芯に巻き付けて円筒形状に構成されており、連続用紙にチケット情報等の印字を行った後に所定の長さで切断することで、チケット等が発券される。この種の発券装置では、連続用紙がなくなると、新品のロール紙を再装填するようになっている。

この種のロール紙は、印刷会社で製造されてから利用会社などへ供給される。印刷会社で製造される各ロール紙には、品番やロット番号、配送・配布地域など種々の情報を付与することで個々に識別して管理されている。具体的には、バーコードが連続用紙の先端裏面に印刷されており、そこで記録された情報に基づいて各ロール紙が識別される。そして、識別された各ロール紙は個々に胴巻き包装される。

ロール紙の胴巻き包装は具体的には以下のようにして行われる。先ず、連続用紙が芯に巻き上げられた状態において、連続用紙を両側からプレスすることにより、ロール紙端面を揃える。続いて、手作業で連続用紙の先端部を捲り、この先端部から内奥部へ至る隙間内に包装紙の先端を挟み込んで、ロール紙の周面に包装紙を巻き付けて包装紙の先端を接着テープにより止める。このようにして、ロール紙の包装紙による所謂胴巻き包装が完了する。

これに対して、特許文献１には、包装材の始端にホットメルト接着剤を塗布しておき、この包装材を回転する連続用紙に対して供給することにより、ロール紙表面に包装材を接着するようにした、連続用紙の胴巻き包装方法が開示されている。

特許文献２には、包装材の始端に接着剤を塗布して、この包装材を回転するロール紙に対して供給することにより、包装材をロール紙表面に巻き付け、その後、ロール紙に巻付けられた包装材の終端に接着剤を塗布するようにした、ロール紙の胴巻き包装方法が開示されている。

特許文献３には、垂直に保持された平坦なストレッチフィルムに対して、ロール紙を横方向から押動することにより、ロール紙の進入方向前方にフィルムを巻き付けた後、フィルム下端を保持するフィルム保持手段をロール紙の後方にて上方に移動させると共に、ロール紙を中心軸の周りに回転させて、ロール紙周面全体にフィルムを巻き付けるようにした、フィルム包装方法及び装置が開示されている。
特開平０８−１６４９１５号公報 特開平１０−２１６５０７号公報 特開２００５−１５０１０号公報

しかしながら、上述したロール紙胴巻き包装方法においては、手作業で各ロール紙の連続用紙先端部を捲って、この先端部とロール紙本体表面との間の間隙内に包装紙の先端部を挟み込んで、ロール紙の周面に包装紙を巻き付けて、包装紙の先端を接着テープにより止めるようになっている。このため、ロール紙胴巻き包装工程の自動化が困難であると共に、包装作業に時間がかかってしまう。

これに対して、特許文献１及び２による方法では、包装紙の先端及び後端が、それぞれ別の塗布装置により接着剤を塗布されるようになっている。従って、特許文献１及び２による方法では、二つの接着剤塗布装置が必要であることから構造が複雑になり、設備コスト及びランニングコストが高くなってしまう。

さらに、特許文献３による方法では、包装の際に接着剤は不要であるが、包装紙としてストレッチフィルムを使用する必要があり、包装紙が例えばクラフト紙等に限定される場合には、この方法を適用することは不可能である。

本発明は、以上の点に鑑み創作されたものであり、簡単な構成により、ロール紙の包装紙による胴巻き包装が自動的に行なわれるようにした、ロール紙胴巻き包装装置を提供することを第一の目的とし、また、このロール紙胴巻き包装を行なう方法を提供することを第二の目的としている。

上記第一の目的を達成するため、本発明の第一の構成は、連続用紙を芯に巻き付けて構成したロール紙を包装紙により包装し、包装紙を接着テープで固定するロール紙胴巻き包装装置であって、ロール紙を回転駆動し連続用紙の先端部を展開した状態で該ロール紙の回転駆動を静止させるロール紙回転駆動機構と、ロール紙回転駆動機構の停止によりロール紙が静止した状態で、展開した連続用紙の先端部から内奥部へ至る隙間内に包装紙の先端部を挿し挟む包装紙供給手段と、包装紙供給手段から供給される所定長さの包装紙の後端部に対して、接着テープを貼着する接着テープ供給手段と、を備えていることを特徴としている。
本発明によれば、ロール紙回転駆動機構によりロール紙を、連続用紙の先端部がロール紙から下側に分離して展開した状態で静止させる。この状態にて、包装紙供給手段から、ロール紙の展開した連続用紙の先端部から内奥部へ至る隙間内に、所定長さの包装紙が挿し込まれる。また、接着テープ供給手段から、所定長さの包装紙の後端部に対して、所定長さの接着テープが貼着される。そして、ロール紙回転駆動機構により、ロール紙が再び正方向に回転駆動されることにより、包装紙がロール紙の周面に巻付けられると共に、包装紙の後端に貼着された接着テープが既に巻回された包装紙の表面に貼着されることになる。このようにして、ロール紙の胴巻包装が完了する。

上記第一の目的を達成するため、本発明の他の構成は、連続用紙を芯に巻き付けて構成したロール紙を包装紙により包装し、包装紙を接着テープで固定するロール紙胴巻き包装装置であって、ロール紙が上流側から下流側へ転動する搬送路の所定位置で、ロール紙を巻取方向に回転駆動して連続用紙の先端部を展開した状態でロール紙を静止させるロール紙回転駆動機構と、ロール紙回転駆動機構の停止によりロール紙が静止した状態で、展開した連続用紙の先端部から内奥部へ至る隙間内に上記包装紙の先端部を挿し挟む包装紙供給手段と、包装紙供給手段から供給される所定長さの包装紙の後端部に対して、所定長さの接着テープを貼着する接着テープ供給手段と、を備えていることを特徴としている。
本発明によれば、ロール紙回転駆動機構によりロール紙を、連続用紙の先端部がロール紙から下側に分離して展開した状態で静止させる。この状態にて、包装紙供給手段から、静止しているロール紙の展開した連続用紙の先端部から内奥部へ至る隙間内に、所定長さの包装紙が挿入される。また、接着テープ供給手段から、所定長さの包装紙の後端部に対して、所定長さの接着テープが、包装紙の後端部から後方にはみ出すように貼着される。そして、ロール紙回転駆動機構により、ロール紙が再び正方向に回転駆動されることにより、包装紙がロール紙の周面に巻付けられると共に、包装紙の後端に貼着された接着テープが既に巻回された包装紙の表面に貼着される。このようにして、ロール紙の胴巻包装が完了することになる。

本発明のロール紙胴巻き包装装置は、好ましくは、ロール紙が搬送路の所定位置に在ることを検出するロール紙検出手段と、ロール紙検出手段がロール紙を検出したときにロール紙の下側の前方の一部を開放した状態でロール紙を回転可能に上流側及び下流側から把持する把持手段と、連続用紙の先端部を検出する紙端検出手段と、をさらに備える。
この場合には、ロール紙を把持手段により回動可能に把持し、把持したロール紙を駆動手段により正方向に回転駆動させて、ロール紙から下側に分離した連続用紙の先端部を紙端検出手段により検出して、駆動手段を停止する。これにより、ロール紙はその下側から前方に連続用紙の先端部が所定距離だけ延びた状態で静止する。

上記ロール紙回転駆動機構が、所定位置で静止するロール紙に対して、隙間の最奥付近を押圧して隙間内に挿入された包装紙の先端部を挟持する圧着手段を備えている場合は、包装紙が、隙間の最奥で圧着手段により挟持され、確実に保持される。従って、その後のロール紙の回転駆動により、この間隙から包装紙が外れてしまうようなことがない。

上記他の目的を達成するため、本発明は、連続用紙を芯に巻き付けて構成したロール紙を包装紙により包装し、包装紙を接着テープで固定するロール紙胴巻き包装方法であって、連続用紙の先端部を展開した状態でロール紙を静止させる第一の段階と、展開した連続用紙の先端部から内奥部へ至る隙間内に上記包装紙の先端部を挿し込む第二の段階と、第二の段階で隙間内に挿し込まれた包装紙の後端部に対して、所定長さの接着テープを貼着する第三の段階と、隙間内に上記包装紙の先端部が挿し込まれた状態でロール紙を回転駆動して、包装紙をロール紙の周面に巻回すると共に、接着テープにより包装紙の後端部とロール紙を巻回した包装紙とを固定する第四の段階と、を含んでいることを特徴としている。

本発明において、各ロール紙は連続用紙の先端部が展開した状態で静止し、その状態においてロール紙の展開した連続用紙から最奥部へ至る隙間内に、容易に包装紙を挿入させることが可能である。従って、包装紙の先端部を連続用紙の先端部に対して接着する必要がないので、接着剤及びその塗布装置が不要となる。また、包装紙の後端部に対して、所定長さの接着テープを、一部が包装紙の後端部からはみだすように貼着しているので、接着剤の塗布と比較して、より簡単な構成により接着テープを貼着することが可能である。さらに、ロール紙の周面に対する包装紙の巻き付け及び包装紙後端における接着テープの貼着は、ロール紙の回転駆動により行なわれるので、これらの作業が容易に自動化され得る。

このようにして、従来は、手作業で連続用紙の先端部を捲って、この先端部とロール紙本体表面との間の隙間内に包装紙の先端部を挟み込んだり、あるいは包装紙の先端部に接着剤を塗布して、包装紙の先端部を連続用紙の先端付近に接着した後、ロール紙の周面に包装紙を巻き付け、さらに、包装紙の後端に再び接着剤を塗布して、包装紙の後端を既にロール紙の周面に巻回された包装紙の表面に対して接着するという複雑な作業を必要としていたが、本発明によれば、ロール紙の連続用紙の先端部の展開，包装紙の挿入及び接着テープの貼着、そして包装紙のロール紙への巻き付け及び接着テープによる包装紙の後端の止めがすべて自動で行なわれる。これにより、各ロール紙の胴巻き包装が手作業によることなく自動的に行なわれる。

以下、図面に示した実施形態に基づいて本発明を詳細に説明する。
図１は本発明の一実施形態に係るロール紙胴巻き包装装置１０の構成を示す図である。ロール紙胴巻き包装装置１０は、ロール紙１１の周面に包装紙を巻き付けて包装するようになっており、ロール紙回転駆動機構２０と、包装紙供給手段３０と、接着テープ供給手段４０と、制御部５０（図５参照）と、を備えている。

ロール紙回転駆動機構２０は、図２に詳細に示すように、搬送路２１と、把持装置２２と、駆動装置２３（図３参照）と、ロール紙検出手段としての第一のセンサ２４と、紙端検出手段としての第二のセンサ２５と、圧着装置２６と、から構成されている。

ここで、ロール紙１１は、例えば所謂チケットロール紙であって、後に券片毎に切り離して使用される連続用紙１２が芯としての紙管１３の周りに所定量だけ巻回されることにより構成されている。連続用紙１２は、券片毎に両面が印刷されており、裏面には券片毎の固有の識別情報としてのバーコードが印刷されている。

搬送路２１は、前方（図２の右方）、即ちロール紙排出側に向かって斜めに下がるように傾斜しており、左方の供給側から図示しない搬送装置により包装前のロール紙１１が順次に供給される。これにより、ロール紙１１は、搬送路２１に沿って自重に基づいて上流側から下流側へ転動する。なお、連続用紙１２の紙管１３に対する巻き取り方向を正方向とすると、ロール紙１１は正方向に回転しながら搬送路２１を転動する。

把持装置２２は、図２に詳細に示すように、搬送路２１上のロール紙１１を前後（図面にて左右）から挟持することによりロール紙１１を所定位置にて把持する。具体的には、把持装置２２は、搬送路１１上の所定位置Ａに位置するロール紙１１を前後、即ちロール紙１１の移動方向の下流側及び上流側から把持する第一の把持部材２２ａ及び第二の把持部材２２ｂと、を含んでいる。なお、搬送路の所定位置Ａとは、把持装置２２がロール紙１１を常に同じ場所で把持する搬送路上の一定の位置のことである。

これらの把持部材２２ａ，２２ｂは、それぞれ上側の穴２２ｇに摺動可能に挿し込んだ回転軸２２ｈによって前後方向に揺動可能に支持されている。さらに、把持部材２２ａ，２２ｂは、駆動シリンダ２２ｃ，２２ｄによって、図２にて実線で示した把持位置から鎖線で示した退避位置まで揺動される。例えば、各駆動シリンダ２２ｃ，２２ｄの可動部が伸長した状態にて、対応する把持部材２２ａ，２２ｂがそれぞれ把持位置に位置するようになっており、図２に実線で示す把持部材２２ａは、その上端部２２０ａが駆動シリンダ２２ｃの可動部によってα方向に引き寄せられて鎖線で示した退避位置まで揺動され、図２に実線で示す把持部材２２ｂは、その上端部２２０ｂが駆動シリンダ２２ｄの可動部によってβ方向に引き寄せられて鎖線で示した退避位置まで揺動される。なお、駆動シリンダ２２ｃ，２２ｄは、後述する制御部５０により駆動制御される。

ロール紙１１が所定位置Ａに近づく際には、第一の把持部材２２ａのみが退避位置から把持位置へ移動しており、第二の把持部材２２ｂは退避位置に留まっている。これにより、搬送路２１を転動してきたロール紙２０は、第一の把持部材２２ａに当接することで所定位置Ａで停止する。その後、第二の把持部材２２ｂが退避位置から把持位置へ移動することで、ロール紙１１は第一の把持部材２２ａと第二の把持部材２２ｂとによって前後から把持される。なお、後述する包装紙の挿入後には、第一の把持部材２２ａが退避位置に移動することにより、ロール紙１１は搬送路２１に沿って転動し、後工程（図示せず）に進む。

さらに、把持部材２２ａ，２２ｂは、それぞれ把持位置にてロール紙１１の表面に当接する複数個のガイドローラ２２ｅ，２２ｆを備えている。これらのガイドローラ２２ｅ，２２ｆは、それぞれ挟持すべきロール紙１１の中心軸と平行な回転軸の周りに回動可能に、把持部材２２ａ，２２ｂに対して支持されている。

ここで、ロール紙１１を前側で把持する第一の把持部材２２ａは、第二の把持部材２２ｂより短く、把持位置にてロール紙１１の下端付近の前側の領域Ｂを解放するように形成されている。具体的には、把持装置２２がロール紙１１を把持した状態において、搬送路２１の表面に近接したロール紙１１の円筒表面における下流側の領域、即ち、ロール紙１１の搬送路２１との接触点Ｂ１から第一の把持部材２２ａの先端との接触点Ｂ２までが、第一の把持部材２２ａによって拘束されない領域として解放している。このように第一の把持部材２２ａが短く形成されていることで、図示のように、第一の把持部材２２ａがロール紙１１の中心軸に垂直な断面にて三つのガイドローラ２２ｅを備えているのに対し、第二の把持部材２２ｂは四つのガイドローラ２２ｆを備える。

駆動装置２３は、図３に示すように、搬送路２１上の所定位置Ａに位置するロール紙１１の紙管（芯）１３を両端で支持する一対の嵌合部２３ａ，２３ｂと、一方の嵌合部２３ａを回転駆動するモータ２３ｃと、各嵌合部２３ａ，２３ｂを互いに接近させるように中心軸に沿って移動させる駆動シリンダ２３ｄ，２３ｅと、から構成されている。これらのモータ２３ｃ，駆動シリンダ２３ｄ，２３ｅは、それぞれ後述する制御部５０により駆動制御される。なお、他方の嵌合部２３ｂは、中心軸の周りに自由に回動可能に支持されている。これにより、駆動装置２３の嵌合部２３ａ，２３ｂにより支持されたロール紙１１は、モータ２３ｃの回転により中心軸の周りに回転駆動される。

第一のセンサ２４は、例えば反射型センサであって、上記駆動装置２３の何れかの嵌合部２３ａ，２３ｂに隣接して配置されている。この第一のセンサ２４は、搬送路２１に沿ってロール紙１１が転動して所定位置Ａに着いたときに、所定位置Ａに位置するロール紙１１の端面を検出して、検出信号を制御部５０に送出する。

第二のセンサ２５は、例えば反射型センサであって、所定位置Ａに位置するロール紙１１の下端前方の下側に配置されている。例えば、第二のセンサ２５は、センサ表面と搬送路面とが面一になるように、搬送路２１に凹設した窪み内に配置されている。このように配置された第二のセンサ２５は、連続用紙１２の先端部１２ａが第一の把持部材２２ａから外れてロール紙１１の下端から前方に向かってほぼ真っ直に突出したとき、この突出した連続用紙１２の先端部１２ａの下面を検出する。そして、第二のセンサ２５は検出信号を制御部５０に送出する。この場合、駆動装置２３によりロール紙１１が正方向に回転駆動されて、ロール紙１１の連続用紙１２の先端部１２ａがロール紙１１の把持されない解放領域Ｂに移動することで把持装置２２の第一の把持部材２２ａから外れる。そして、連続用紙１２の先端部１２ａはその自重により下方に移動して、ロール紙１１の前方に向かって突出する。

圧着装置２６は、所定位置Ａに位置するロール紙１１の下方に配置されており、前後方向に並んだ一対の押圧ガイドローラ２６ａ，２６ａにより、下方からロール紙１１に対して押圧するようになっていると共に、不使用時にはこれらの押圧ガイドローラ２６ａ，２６ａが、駆動シリンダ２６ｂにより下方に退避される。

包装紙供給手段３０は、図４に詳細に示すように、ロール状に巻回された長尺の包装紙３１と、送りガイド３２と、送りローラ３３と、カッター３４と、を備えている。包装紙３１は、例えばクラフト紙が使用され、搬送路２１の上方にて紙管が回動可能に支持されている。

送りガイド３２は、この包装紙３１を前述したロール紙回転駆動機構２０の領域Ｂ付近まで供給するためのものであり、固定送りガイド部３２ａと可動送りガイド部３２ｂとから構成されている。ここで、固定送りガイド部３２ａは、送りローラ３３による包装紙３１の搬送路を画成するものであり、図示の場合、上方から供給される包装紙３１を送りローラ３３及びカッター３４の近傍に導き、さらに屈曲部分３２ｄを介してロール紙１１の搬送方向後方に向かって導くようになっており、搬送路２１の上側に配置されている。また、可動送りガイド部３２ｂは、固定送りガイド部３２ａの終端から出て来る包装紙３１を前記領域Ｂまで導くように搬送路２１を上下方向に関して斜めに横切るように配置されていると共に、ロール紙１１が搬送路２１を通過する際にはロール紙１１と干渉しないようにこの挿入位置から駆動シリンダ３２ｃにより搬送路２１の外側に、例えば搬送路上流から見て右方または左方に退避される。

送りローラ３３は、図示の場合、固定送りガイド部３２ａの領域にて、四対、即ち上流側から順次に送りローラ３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄが設けられており、各対の送りローラ３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄがそれぞれ包装紙３１を挟持すると共に、各対の送りローラ３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄが互いに逆方向に図示しない駆動手段により回転駆動されることにより、包装紙３１を搬送する。

そして、各対の送りローラ３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄは、制御部５０により制御されて、前もって設定された所定回転数毎に間欠式に回転駆動される。これにより、包装紙３１は、各対の送りローラ３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄの所定回転数により所定長さだけ搬送され、包装紙３１の先端部が領域Ｂの最奥まで達する。なお、各送りローラ３３は、領域Ｂに設けられた包装紙検出センサ（図示省略）が包装紙３１の先端部を検出したとき、停止するように駆動制御されてもよい。

カッター３４は、前述した固定送りガイド部３２ａの領域にて、包装紙３１の搬送方向に関して隣接する二対の送りローラ３３ｂ，３３ｃの間に配置されている。そして、カッター３４は、各送りローラ３３による包装紙３１の間欠的な搬送の間に、即ち包装紙３１が静止している状態で、後述するように制御部５０により制御されて、駆動シリンダ３４ａが駆動され、カッター刃３４ｂが包装紙３１に向かって垂直に進み、包装紙３１を切断する。図示の場合、カッター３４は、固定送りガイド部３２ａの垂直部分にて屈曲部分３２ｄの上方に配置されており、カッター３４により切断された包装紙３１の後端部が、三番目の対の送りローラ３３ｃにより挟持されるようになっている。

接着テープ供給手段４０は、図４に詳細に示すように、ロール状に巻回された長尺の接着テープ４１と、テープ吸着台４２と、送りガイド４３と、送りローラ４４と、カッター４５と、を備えている。

接着テープ４１は、接着面が内側になるように紙管４１ａにロール状に巻回されており、この紙管４１ａが回動可能に支持されていると共に、ロールから引き出された接着テープ４１が上面に接着面を備えるように配置されている。なお、本実施形態において接着テープとは、加圧型或いは化学反応型の形式を問わず対象物に接着するものが該当し、粘着テープを包含する概念として用いている。

テープ吸着台４２は、前述した包装紙供給手段３０の固定送りガイド部３２ａの屈曲部分３２ｄの下方にて上下動可能に配置されており、その上面がテープ吸着面４２ａとして形成されている。このテープ吸着面４２ａは、真空発生装置（図示せず）に接続された開口４２ｂを有しており、この開口４２ｂが真空発生装置により真空排気されることにより、上面に載置された接着テープ４１を吸着保持する。さらに、テープ吸着台４２は、駆動シリンダ４２ｃにより、実線図示の退避位置から鎖線図示の貼着位置まで上方に移動される。この貼着位置では、テープ吸着台４２のテープ吸着面４２ａが、包装紙供給手段３０の固定送りガイド部３２ａの屈曲部分３２ｄに位置する包装紙３１に対して当接し、テープ吸着面４２ａの上面に吸着された接着テープ４１を包装紙３１に対して貼着する。

送りガイド４３は、接着テープ４１を、テープ吸着台４２付近まで導くためのものであり、接着テープ４１の通路を上下から画成する。そして、送りガイド４３は、その上方部分４３ａが接着テープ４１の接着面に対向することから、接着テープ４１が付着しないように、その下面に例えばテフロン（登録商標）等を用いたフッ素樹脂加工が施され、あるいは少なくともその下面がテフロン（登録商標）から形成されている。

送りローラ４４は一対のローラから構成されていて、送りガイド４３の手前にて、接着テープ４１を上下から挟持すると共に、互いに逆方向に図示しない駆動手段にて回転駆動されることで接着テープ４１を搬送するようになっている。なお、上方の送りローラ４４ａは、接着テープ４１の接着面の付着を防止するためにその周面がフッ素樹脂加工され、あるいは少なくともその周面がフッ素樹脂から形成されている。そして、送りローラ４４は、制御部５０により制御されて、前もって設定された所定回転数毎に間欠式に回転駆動される。これにより、接着テープ４１は、送りローラ４４の所定回転数により所定長さだけ搬送され、接着テープ４１の先端部がテープ吸着台４２のテープ吸着面４２ａ上に達する。なお、送りローラ４４は、テープ吸着台４２に設けられた接着テープ検出センサ（図示省略）が接着テープ４１の先端部を検出したとき停止するように駆動制御されてもよい。

カッター４５は、前述した送りガイド４３の領域にて接着テープ４１の通路の上側に配置されている。そして、カッター４５は、送りローラ４４による接着テープ４１の間欠的な搬送の間に、即ち接着テープ４１が静止している状態で、後述するように制御部５０により制御されて駆動シリンダ４５ａが駆動され、カッター刃４５ｂが接着テープ４１に向かって下方に進み、接着テープ４１を切断する。

制御部５０は、図５に示すように、上述したロール紙回転駆動機構２０，包装紙供給手段３０及び接着テープ供給手段４０を制御する。具体的には、制御部５０は、ロール紙回転駆動機構２０に関して、第一のセンサ２４からの検出信号に基づいて把持装置２２を作動させてロール紙１１を把持すると共に、駆動装置２３を駆動する。そして、制御部５０は、第二のセンサ２５からの検出信号に基づいて駆動装置２３を停止させて、包装紙３１及び接着テープ４１の供給のために待機し、包装紙３１の供給後には駆動シリンダ２６ｂを駆動して圧着装置２６の押圧ガイドローラ２６ａを上昇させて、ロール紙１１の展開した連続用紙１２の先端部１２ａから内奥部へ至る隙間Ｃ内に包装紙３１の先端部を挟持し、駆動装置２３によりロール紙１１を正方向に回転駆動し、最後に駆動シリンダ２６ｂを駆動して、圧着装置２６の押圧ガイドローラ２６ａを降下させると共に、把持装置２２を解除して、ロール紙１１を搬送路２１の下流側へ排出する。

さらに、制御部５０は、包装紙供給手段３０に関して、ロール紙回転駆動機構２０の第二のセンサ２５からの検出信号に基づいて駆動シリンダ３２ｃを駆動して、送りガイド３２の可動送りガイド部３２ｂを所定位置に移動させると共に、送りローラ３３を駆動して、包装紙３１の先端部を領域Ｂの最奥部まで移動させた後送りローラ３３を停止させ、その後カッター３４の駆動シリンダ３４ａを駆動して、カッター刃３４ｂにより包装紙３１を切断する。続いて、制御部５０は、駆動シリンダ３２ｃを駆動して、送りガイド３２の可動ガイド部３２ｂを退避させて、初期状態に戻る。

さらに、制御部５０は、接着テープ供給手段４０に関して、包装紙供給手段３０の送りローラ３３が停止した後、送りローラ４４を駆動して接着テープ４１をテープ吸着台４２のテープ吸着面４２ａ上まで搬送した後、開口４２ｂを真空排気させてテープ吸着面４２ａ上に接着テープ４１の先端部を吸着保持する。この状態で、制御部５０は、カッター４５の駆動シリンダ４５ａを駆動してカッター刃４５ｂにより接着テープ４１を切断する。続いて、制御部５０は、駆動シリンダ４２ｃを駆動してテープ吸着台４２を上昇させ、テープ吸着面４２ａ上の接着テープ４１の先端部を、固定ガイド部３２ａの屈曲部分３２ｄ付近の包装紙３１の後端付近に対して押圧し貼着する。その後、制御部５０は、開口４２ｂの真空排気を中止してテープ吸着面４２ａでの接着テープ４１の吸着を解除し、駆動シリンダ４２ｃを駆動してテープ吸着台４２を下降させ、初期状態に戻る。

以上のように構成された本発明の実施形態によるロール紙胴巻き包装装置１０の動作について、図６を参照して説明する。先ず、ステップＳ１にて、初期状態として、ロール紙回転駆動機構２０における把持装置２２の第一の把持部材２２ａのみを退避位置から把持位置へ揺動させる。この状態から、ステップＳ２にて、図示しない搬送装置によりロール紙１１が搬送路２１を転動してくると、ロール紙１１は、ロール紙回転駆動機構２０の把持装置２２の第一の把持部材２２ａに当接し、所定位置Ａで停止する。このとき、第一のセンサ２４が、ステップＳ３にてロール紙１１の端面を検出し、検出信号を制御部５０に送出する。

制御部５０は、第一のセンサ２４からの検出信号を受けて、ステップＳ４にて、ロール紙回転駆動機構２０の駆動装置２３の駆動シリンダ２３ｄ，２３ｅを作動させ、嵌合部２３ａ，２３ｂを所定位置Ａに在るロール紙１１の紙管１３の両端に嵌合させてロール紙１１をチャッキングする。さらに、制御部５０は、ステップＳ５にて、把持装置２２の第二の把持部材２２ｂを把持位置まで揺動させる。これにより、ロール紙１１は、所定位置Ａにて、駆動装置２３により回転可能に位置決めされると共に、把持装置２２の把持部材２２ａ，２２ｂにより表面が把持されることによって、巻回された連続用紙１２が弛まないようになっている。

続いて、制御部５０は、ステップＳ６にて、駆動装置２３のモータ２３ｃを駆動制御して、ロール紙１１を正方向に回転させる。そして、ステップＳ７にて、ロール紙１１の連続用紙１２の先端部１２ａが、領域Ｂにて、第一の把持部材２２ａから外れると、自重によりロール紙１１の表面から分離して展開し、図１にて実線で示すように、ロール紙１１の下端から前方に向かってほぼ真っ直に突出する。即ち、連続用紙１２の先端部１２ａが捲れる。このとき、第二のセンサ２５は、ステップＳ８にて、ロール紙１１の下端から前方に向かってほぼ真っ直に突出した連続用紙１２の先端部１２ａを検出し、検出信号を制御部５０に送出する。すなわち、第二のセンサ２５は、連続用紙１２の先端部１２ａが捲れたことを検出する。

これを受けて、制御部５０はステップＳ９にて、駆動装置２３のモータ２３ｃを停止させる。これにより、ロール紙１１及びその下端から前方に向かってほぼ真っ直に突出した連続用紙１２の先端部１２ａが静止する。次に、制御部５０は、ステップＳ１０にて、包装紙供給手段３０の送りガイド３２の駆動シリンダ３２ｃを駆動して、可動送りガイド部３２ｂを所定位置に移動させた後、ステップＳ１１にて、送りローラ３３を所定回転数だけ回転駆動して、包装紙３１の先端部をロール紙回転駆動機構２０の隙間Ｃの最奥まで移動させる。

その後、制御部５０はステップＳ１２にて、包装紙供給手段３０のカッター３４の駆動シリンダ３４ａを駆動して、カッター刃３４ａにより包装紙３１を切断する。このとき、カッター刃３４ａにより切断された包装紙３１の後端部は、第三の対の送りローラ３３ｃにより挟持されている。

続いて、制御部５０は、ステップＳ１３にて接着テープ供給手段４０の送りローラ４４を所定回転数だけ回転駆動する。これにより、接着テープ４１が送りガイド４３に沿ってテープ吸着台４２上まで搬送されることになる。その後、制御部５０は、ステップＳ１４にてテープ吸着台４２を制御して、テープ吸着面４２ａ上に接着テープ４１を吸着保持する。次に、制御部５０はステップＳ１５にて、接着テープ供給手段４０のカッター４５の駆動シリンダ４５ａを駆動して、カッター刃４５ａにより接着テープ４１を切断する。その後、制御部５０はステップＳ１６にて、駆動シリンダ４２ｃを駆動してテープ吸着台４２を上昇させ、テープ吸着面４２ａを包装紙供給手段３０の第三の対の送りローラ３３ｃの一方（図示の場合、左側）に対して押圧する。これにより、テープ吸着台４２上に吸着保持されている接着テープ４１の先端部の領域が、固定送りガイド部３２ａ内で静止している包装紙３１の後端付近に対して圧接され、貼着される。

その後、制御部５０はステップＳ１７にて、テープ吸着台４２を制御して、テープ吸着面４２上の接着テープ４１の吸着保持を停止し、ステップＳ１８にてテープ吸着台４２を降下させる。続いて、制御部５０は、ステップＳ１９にて、ロール紙回転駆動機構２０の圧着装置２６の駆動シリンダ２６ｂを駆動して、押圧ガイドローラ２６ａをロール紙１１の下側に当接させ、隙間Ｃ内に包装紙３１の先端部を挟持する。その後、制御部５０は、ステップＳ２０にて、ロール紙回転駆動機構２０の駆動装置２３のモータ２３ｃを正方向に回転させ、ロール紙１１の周面に包装紙３１を巻き付ける。ここで、ロール紙１１の回転駆動の最後で、包装紙３１が完全にロール紙１１の周面に巻付けられた後、包装紙３１の後端部からはみ出した接着テープ４１が、既にロール紙１１の表面に巻付けられている包装紙３１の表面に対して、圧着装置２６の押圧ガイドローラ２６ａそして把持部材２２ａ，２２ｂのガイドローラ２２ｅ，２２ｆにより圧接され、この包装紙３１の表面に対して貼着される。そして、制御部５０は、ステップＳ２１にて、接着テープ４１が押圧ガイドローラ２６ａを通過した後、ロール紙１１の回転を停止する。このステップＳ２１において、例えば、駆動装置２３のモータ２３ｃは、ロール紙１１を正方向に所定回転数回転させたら、回転駆動を停止するように制御装置５０によって駆動制御されている。

その後、制御部５０はステップＳ２２にて、圧着装置２６の押圧ガイドローラ２６ａを退避させると共に、ステップＳ２３にて包装紙供給手段３０の可動送りガイド部３２ｂをロール紙１１の通路から外側に退避させる。さらに、制御部５０は、ロール紙回転駆動機構２０の駆動装置２３を制御してロール紙１１のチャッキングを解除する。続いて、制御部５０はステップＳ２５にて、把持装置２２の第一の把持部材２２ａを退避位置まで揺動させる。これにより、ロール紙１１は、搬送路２１上をその傾斜に従って転動して、所定位置Ａから排出され、後工程に進むことになる。

最後に、制御部５０はステップＳ１に戻って、把持装置２２の第一の把持部材２２ａを把持位置まで揺動させると共に、第二の把持部材２２ｂを退避位置まで揺動させることにより初期状態に戻る。これにより、一つのロール紙１１について胴巻き包装の作業が完了して、次のロール紙１１を受け入れる段階に移る。

このようにして、本発明実施形態によるロール紙胴巻き包装装置１０によれば、ロール紙１１の連続用紙１２先端部１２ａの展開，包装紙３１の挿入及び接着テープ４１の貼着、そして包装紙３１のロール紙への巻き付け及び接着テープ４１による包装紙３１の後端部の止めがすべて自動で行なわれる。よって、単位時間の処理量が大幅に増大すると共に、人件費を大幅に節減することが可能になる。

本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において様々な形態で実施することができる。例えば、上述した実施形態においては、各部を駆動するための駆動手段として、駆動シリンダが備えられているが、この駆動シリンダは、例えばエアシリンダ，油圧シリンダ等が使用されると共に、駆動シリンダに限らず例えば電気式のプランジャが使用されてもよい。

上述の実施形態では、駆動装置２３はロール紙１１の紙管を回転駆動するようになっているが、把持装置２２のガイドローラ２２ｅ，２２ｆの少なくとも一部を回転駆動するように構成してもよい。

上述の実施形態では、第一及び第二のセンサ２４，２５をそれぞれ反射型センサとして構成しているが、それぞれロール紙１１の存在及び連続用紙１２の展開した先端部１２ａを検出することができれば、他の形式のセンサであってもよいことは明らかである。また、包装紙３１のカッター３４による切断後に、包装紙３１の後端部付近に対して接着テープ４１の先端部付近が貼着されるようになっているが、これに限らず、包装紙３１のカッター３４による切断前に、包装紙３１の後端部に対応する領域に対して接着テープ４１の先端部付近を貼着するようにしてもよい。

上述の実施形態では、各駆動シリンダ２２ｃ，２２ｄの可動部が伸長した状態にて、対応する把持部材２２ａ，２２ｂがそれぞれ把持位置に位置するようになっているが、可動部が伸長した状態で対応する把持部材２２ａ，２２ｂがそれぞれ退避位置に位置するように構成されてもよい。

上記実施の形態ではロール紙回転駆動機構２０は把持装置２２を備えており、この把持装置２２によって拘束されない領域Ｂにてロール紙１１の先端部がロール表面から捲れるように構成されているが、この把持装置２２は必ずしも必須の要素ではない。例えば、ロール紙が回転を停止した状態で連続用紙の先端部を自重により捲るか又はスクライバーや風圧或いは吸引などにより機械的に捲ることでロール紙１１の先端部を分離させるように構成してもよい。

また、上記説明のロール紙回転駆動機構２０は、ロール紙１１を巻取方向に回転駆動して連続用紙の先端部が捲れるように構成されているが、ロール紙１１を巻取方向とは逆方向に回転させて、連続用紙の先端部が捲れるようにしてもよい。

本発明によるロール紙胴巻き包装装置の一実施形態の全体構成を示す概略側面図である。 図１のロール紙胴巻き包装装置におけるロール紙回転駆動機構の構成を示す部分拡大側面図である。 図２のロール紙回転駆動機構における駆動装置の構成を示す概略図である。 図１のロール紙胴巻き包装装置における包装紙供給手段及び接着テープ供給手段の構成を示す部分拡大側面図である。 図１のロール紙胴巻き包装装置における電気的構成を示すブロック図である。 図１のロール紙胴巻き包装装置の動作方法を示すフローチャートである。

符号の説明

１０ ロール紙胴巻き包装装置
１１ ロール紙
１２ 連続用紙
１３ 紙管
２０ ロール紙回転駆動機構
２１ 搬送路
２２ 把持装置
２２ａ 第一の把持部材
２２ｂ 第二の把持部材
２２ｃ，２２ｄ 駆動シリンダ
２２ｅ，２２ｆ ガイドローラ
２３ 駆動装置
２３ａ，２３ｂ 嵌合部
２３ｃ モータ
２３ｄ，２３ｅ 駆動シリンダ
２４ 第一のセンサ
２５ 第二のセンサ
２６ 押圧装置
２６ａ 押圧ガイドローラ
２６ｂ 駆動シリンダ
３０ 包装紙供給手段
３１ 包装紙
３２ 送りガイド
３２ａ 固定送りガイド部
３２ｂ 可動送りガイド部
３２ｃ 駆動シリンダ
３３ 送りローラ
３４ カッター
３４ａ 駆動シリンダ
３４ｂ カッター刃
４０ 接着テープ供給手段
４１ 接着テープ
４２ テープ吸着台
４２ａ テープ吸着面
４２ｂ 開口
４２ｃ 駆動シリンダ
４３ 送りガイド
４４ 送りローラ
４５ カッター
４５ａ 駆動シリンダ
４５ｂ カッター刃
５０ 制御部

Claims (8)

1. 連続用紙を芯に巻き付けて構成したロール紙を包装紙により包装し、上記包装紙を接着テープで固定するロール紙胴巻き包装装置であって、
   上記ロール紙を回転駆動し連続用紙の先端部を展開した状態で該ロール紙の回転駆動を静止させるロール紙回転駆動機構と、
   上記ロール紙回転駆動機構の停止によりロール紙が静止した状態で、展開した連続用紙の先端部から内奥部へ至る隙間内に上記包装紙の先端部を挿し挟む包装紙供給手段と、
   上記包装紙供給手段から供給される所定長さの包装紙の後端部に対して、接着テープを貼着する接着テープ供給手段と、
   を備えており、
   上記隙間内に上記包装紙の先端部が挿し挟まれた状態で、上記ロール紙回転駆動機構によりロール紙を回転駆動して包装紙をロール紙の周面に巻回すると共に、上記接着テープにより包装紙の後端部とロール紙を巻回した包装紙とを固定することを特徴とする、ロール紙胴巻き包装装置。
2. 連続用紙を芯に巻き付けて構成したロール紙を包装紙により包装し、上記包装紙を接着テープで固定するロール紙胴巻き包装装置であって、
   ロール紙が上流側から下流側へ転動する搬送路の所定位置で、ロール紙を巻取方向に回転駆動して上記連続用紙の先端部を展開した状態で上記ロール紙を静止させるロール紙回転駆動機構と、
   上記ロール紙回転駆動機構の停止によりロール紙が静止した状態で、展開した連続用紙の先端部から内奥部へ至る隙間内に上記包装紙の先端部を挿し挟む包装紙供給手段と、
   上記包装紙供給手段から供給される所定長さの包装紙の後端部に対して、所定長さの接着テープを貼着する接着テープ供給手段と、
   を備えており、
   上記隙間内に上記包装紙の先端部が挿し挟まれた状態で、上記ロール紙回転駆動機構によりロール紙を回転駆動して包装紙をロール紙の周面に巻回すると共に、上記接着テープにより包装紙の後端部とロール紙を巻回した包装紙とを固定することを特徴とする、ロール紙胴巻き包装装置。
3. ロール紙が搬送路の所定位置に在ることを検出するロール紙検出手段と、
   該ロール紙検出手段がロール紙を検出したときにロール紙の下側の前方の一部を開放した状態で該ロール紙を回転可能に上流側及び下流側から把持する把持手段と、
   上記連続用紙の先端部を検出する紙端検出手段と、をさらに備え、
   上記把持手段が前記ロール紙を把持した状態で前記回転駆動機構がロール紙を回転し、前記連続用紙の先端部がロール紙の把持されない解放領域に移動することで該連続用紙の先端部が捲れて分離され、
   前記紙端検出手段が捲れた連続用紙の先端部を検出したら上記回転駆動機構によりロール紙の回転駆動を停止し、
   ロール紙の回転停止状態にて、前記連続用紙の先端部から内奥部へ至る隙間内に包装紙の先端部を挿入することを特徴とする、請求項２に記載のロール紙胴巻き包装装置。
4. 前記ロール紙回転駆動機構が、所定位置で静止するロール紙に対して、前記隙間の最奥付近を押圧して該隙間内に挿入された前記包装紙の先端部を挟持する圧着手段を備えていることを特徴とする、請求項３に記載のロール紙胴巻き包装装置。
5. 前記包装紙供給手段が、
   ロール状に巻回された長尺の包装紙を、前記隙間内に導く包装紙用送りガイドと、
   上記包装紙用送りガイド内に導入された包装紙を所定長さ毎に間欠的に給送するように駆動される包装紙用送りローラと、
   上記包装紙用送りローラにより間欠的に給送された包装紙を切断する包装紙用カッターと、を備えていることを特徴とする、請求項１又は２に記載のロール紙胴巻き包装装置。
6. 前記接着テープ供給手段が、
   前記連続用紙の先端部の隙間内に挿入された包装紙の後端部付近に隣接して配置されたテープ吸着台と、
   ロール状に巻回された長尺の前記接着テープを上記テープ吸着台上に導く接着テープ用送りガイドと、
   上記テープ吸着台上に接着テープを所定長さ毎に間欠的に給送するように駆動される接着テープ用送りローラと、
   接着テープを切断する接着テープ用カッターと、を備えており、
   上記テープ吸着台が、上記接着テープ用カッターによる接着テープの切断後に、接着テープの先端部付近を吸着した状態で、包装紙の後端部付近に当接させることを特徴とする、請求項１又は２に記載のロール紙胴巻き包装装置。
7. 前記接着テープ用送りガイドの少なくとも接着面に対向する領域が、フッ素樹脂により構成され、あるいは表面がフッ素樹脂により加工されていることを特徴とする、請求項６に記載のロール紙胴巻き包装装置。
8. 連続用紙を芯に巻き付けて構成したロール紙を包装紙により包装し、上記包装紙を接着テープで固定するロール紙胴巻き包装方法であって、
   上記連続用紙の先端部を展開した状態で上記ロール紙を静止させる第一の段階と、
   展開した上記連続用紙の先端部から内奥部へ至る隙間内に上記包装紙の先端部を挿し込む第二の段階と、
   第二の段階で隙間内に挿し込まれた上記包装紙の後端部に対して、所定長さの接着テープを貼着する第三の段階と、
   上記隙間内に上記包装紙の先端部が挿し込まれた状態で上記ロール紙を回転駆動して、上記包装紙を上記ロール紙の周面に巻回すると共に、上記接着テープにより包装紙の後端部とロール紙を巻回した包装紙とを固定する第四の段階と、を含んでいることを特徴とする、ロール紙胴巻き包装方法。

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