JP2014018884A - フィルム切断ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】薄肉で腰のない帯状フィルムであっても、切断後に安定した状態で下流側に送出することができるフィルム切断ユニットを提供する。
【解決手段】回転刃２１と固定刃２６とからなるロータリカッター２０と、ラベル形成基材Ｍの供給方向の上流側から、回転刃２１にエアを吹き付けるエア吹付手段４０とを備えている。回転刃２１は、縦断面略台形状の刃部２２と、この刃部２２が取り付けられた縦断面円形状のロータ２３とを備えており、ロータ２３から張り出した一対の軸部が、軸受を介して、フレーム３０の両側壁３１に定位置回転可能に支持されている。ロータ２３は、その外周面におけるラベル形成基材Ｍの幅方向中央部に対応する領域に、所定幅でロータ２３の径方向外側に突出する帯状突出部２３ａが連設されており、この帯状突出部２３ａは、刃部２２の近傍から刃部２２の回転方向上流側に、中心角が略１８０度の範囲まで延びている。
【選択図】 図１

Description

この発明は、供給される長尺の帯状フィルムを切断するフィルム切断ユニット、特に、腰のない薄肉の帯状フィルムに有効なフィルム切断ユニットに関する。

例えば、所定長さの感熱接着性ラベルが連続的に繋がった長尺帯状のラベル形成基材を順次切断することによって所定長さの感熱接着性ラベルを形成しながら、その感熱接着性ラベルを、所定のラベル貼着位置に搬送されてくる、乾電池等の被貼付体の胴部外周面に巻き付けるようにして順次貼り付けていく感熱ラベラーには、ラベル形成基材を切断位置に連続的に送出する一対の送出ローラと、この一対の送出ローラによって送出されてくるラベル形成基材を、切断位置において所定のカットピッチで順次切断するロータリカッターとが設置されており、ロータリカッターによってラベル形成基材から切断されたラベルを、ロータリカッターの下流側に設置された受渡ドラムが、その外周面に吸引保持することによって受け取って、ラベル貼付手段に引き渡すようになっている。

ところで、ラベル形成基材Ｍが薄肉で腰のない場合は、一対の送出ローラによって送出されるラベル形成基材がロータリカッターを構成している回転刃と固定刃との間の隙間部分に確実に進入することができず、ロータリカッター部分でジャムを発生するおそれがあるので、本願発明者は、図１０及び図１１（ａ）〜（ｃ）に示すように、長尺のラベル形成基材Ｍを、その幅方向の両側部を除くように、その幅方向の中央部を挟み込んで送出する一対の送出ローラ５１と、ラベル形成基材Ｍを、その幅方向に湾曲させる、送出ローラ５１の送出方向下流側に配設された下流側基材整形部材５２と、下流側基材整形部材５２によって整形されたラベル形成基材Ｍの両側部に沿うように、送出ローラ５１と下流側基材整形部材５２との間に配設された、ラベル形成基材Ｍの湾曲状態を保持する一対の基材形状保持ガイド５３と、基材形状保持ガイド５３の上端部に装着された上流側基材整形部材５４とを備えたフィルム送出ユニット５０を、ロータリカッター６０の上流側に設置することを提案している（下記特許文献１参照）。

このように、上述したフィルム送出ユニット５０によって、ラベル形成基材Ｍを、その幅方向に湾曲させた状態で送出することで、腰のない薄肉のラベル形成基材Ｍであっても、擬似的に腰を持たせることができ、しかも、その腰をある程度の区間維持することができるので、このフィルム送出ユニット５０をロータリカッター６０の上流側に設置すると、腰のない薄肉のラベル形成基材Ｍを、回転刃６１と固定刃６２との間の隙間部分に確実に送出することができ、ロータリカッター６０の部分で薄肉のラベル形成基材Ｍにジャムが発生することがなく、ラベル形成基材Ｍを安定した状態でロータリカッター６０に送出することができる。

特開２０１０−２１５２９６号公報

しかしながら、ロータリカッター６０がラベル形成基材Ｍを切断する際は、幅方向に湾曲させたラベル形成基材Ｍがフラットになるので、ラベル形成基材Ｍの切断端付近は腰がなくなってしまい、ラベルが切り離されたラベル形成基材Ｍを受渡ドラム７０側に送出しようとすると、図１０に示すように、ラベル形成基材Ｍの切断端がロータリカッター６０の下流側に配設されたガイド部６３の内周面に当接した後に、腰のないラベル形成基材Ｍが容易に座屈してしまい、安定した状態で確実に受渡ドラム７０に引き渡すことができないといった問題がある。

そこで、この発明の課題は、薄肉で腰のない帯状フィルムであっても、切断後に安定した状態で下流側に送出することができるフィルム切断ユニットを提供することにある。

上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明は、幅方向に湾曲させた状態で供給される帯状フィルムを切断するフィルム切断ユニットであって、軸芯を中心に回転するロータの外周面から刃部が突出した回転刃と、前記回転刃と協働して帯状フィルムを切断する刃部を有する固定刃とを備え、前記回転刃は、前記ロータの外周面の前記帯状フィルムの幅方向中央部に対応する領域における前記刃部の回転方向上流側に、所定幅で前記ロータの径方向外側に突出する帯状突出部を有していることを特徴とするフィルム切断ユニットを提供するものである。

また、請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明のフィルム切断ユニットにおいて、前記回転刃の帯状フィルムの供給方向の上流側から、前記ロータの外周面の帯状フィルムの走行ライン側における前記帯状フィルムの幅方向両側部に対応する領域に向かってエアを吹き付けるエア吹付手段を備えていることを特徴としている。

以上のように、請求項１に係る発明のフィルム切断ユニットは、回転刃が、ロータの外周面の帯状フィルムの幅方向中央部に対応する領域における刃部の回転方向上流側に、所定幅でロータの径方向外側に突出する帯状突出部を有しているので、帯状フィルムを切断した後も、その帯状突出部の存在によって、帯状フィルムは、その幅方向の中央部が固定刃側に突出した湾曲状態となり、薄肉で腰のない帯状フィルムであっても、擬似的に腰を持たせることができ、これによって、帯状フィルムの座屈を防止することができるので、安定した状態で下流側に送出することができる。

また、請求項２に係る発明のフィルム切断ユニットは、エア吹付手段が、回転刃の帯状フィルムの供給方向の上流側から、ロータの外周面の帯状フィルムの走行ライン側における帯状フィルムの幅方向両側部に対応する領域に向かってエアを吹き付けるようになっているので、吹き付けられたエアによって、帯状フィルムの回転刃側へのカールを抑えることができ、薄肉で腰のない帯状フィルムを、さらに安定した状態で下流側に送出することができる。

この発明に係るフィルム切断ユニットの一実施形態であるラベル基材切断ユニットが搭載された感熱ラベラーを示す部分概略正面図である。 （ａ）は同上の感熱ラベラーに搭載されているラベル基材送出ユニットを示す上面図、（ｂ）は同上のラベル基材送出ユニットを示す左側面図、（ｃ）は同上のラベル基材送出ユニットを示す下面図である。 （ａ）は同上のラベル基材切断ユニットを構成しているロータリカッターを示す平面図、（ｂ）、（ｃ）は同上のロータリカッターを構成している回転刃を示す平面図である。 （ａ）〜（ｄ）は同上のラベル基材切断ユニットの動作を説明するための動作説明図である。 （ａ）〜（ｄ）は同上のラベル基材切断ユニットの動作を説明するための動作説明図である。 （ａ）〜（ｄ）は同上のラベル基材切断ユニットの動作を説明するための動作説明図である。 （ａ）は図１のＸ−Ｘ線に沿ったラベル形成基材の横断面図、（ｂ）は図５（ｂ）のＹ−Ｙ線に沿ったラベル形成基材の横断面図、図５（ｄ）のＺ−Ｚ線に沿ったラベル形成基材の横断面図である。 エア吹付手段の作用効果を説明するための説明図である。 ラベル形成基材が薄肉のラミネートフィルムによって形成されている場合の問題点を説明するための説明図である。 従来のラベル基材切断ユニットが搭載された感熱ラベラーを示す部分概略正面図である。 （ａ）は同上の感熱ラベラーに搭載されているラベル基材送出ユニットを示す上面図、（ｂ）は同上のラベル基材送出ユニットを示す左側面図、（ｃ）は同上のラベル基材送出ユニットを示す下面図である。

以下、実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、所定長さの感熱接着性ラベル（以下、ラベルという。）が連続的に繋がった長尺帯状のラベル形成基材Ｍを順次切断することによって所定長さのラベルを形成しながら、そのラベルを、所定のラベル貼着位置に搬送されてくる、被貼付体の胴部外周面に巻き付けるようにして順次貼り付けていく感熱ラベラーの一部を示している。この感熱ラベラーは、同図に示すように、ロール状に巻回された長尺のラベル形成基材Ｍを切断位置に連続的に送出するラベル基材送出ユニット１と、このラベル基材送出ユニット１によって送出されるラベル形成基材Ｍを搬送しながら、切断位置において所定のカットピッチで順次切断することによってラベルＬを形成するラベル基材切断ユニット２と、ラベル貼付位置において被貼付体の胴部外周面にラベルを貼り付けるラベル貼付手段（図示せず）と、ラベル基材切断ユニット２によってラベル形成基材Ｍから切断されたラベルＬを受け取ってラベル貼付手段に引き渡す受渡ドラム３とを備えており、受渡ドラム３は、その外周面に吸引保持した状態で、ラベルＬをラベル貼付位置まで搬送するようになっている。なお、ラベル基材切断ユニット２が、本発明のフィルム送出ユニットに該当する。

前記ラベルは、熱収縮性を有するポリエステルフィルム（例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム）によって形成されたラベル基材と、このラベル基材の一面側に順次積層されたプライマ層及び印刷層と、ラベル基材の他面側に順次積層された金属蒸着層、アンカーコート層及び感熱接着剤層とから構成されており、全体として２０μｍ〜８０μｍの厚みを有している。

前記ラベル基材送出ユニット１は、図１及び図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、ラベル形成基材Ｍを、その幅方向の中央部を挟み込んで送出する送出ローラ１１と、ラベル形成基材Ｍをその幅方向に湾曲させると共にその湾曲形状を保持する、下流側基材整形部材１２、一対の基材形状保持ガイド１５、１５及び上流側基材整形部材１６とから構成されており、ラベル形成基材Ｍを、その幅方向に湾曲させた状態で下流側の切断位置に連続的に送出するようになっている。

前記送出ローラ１１は、それぞれの幅方向の中央部が大径に形成された駆動ローラ１１ａ及び従動ローラ１１ｂによって構成されており、駆動ローラ１１ａ及び従動ローラ１１ｂは、下流側基材整形部材１２、一対の基材形状保持ガイド１５、１５及び上流側基材整形部材１６によって囲われた領域内でラベル形成基材Ｍを挟み込むようになっている。

前記下流側基材整形部材１２は、図２（ｂ）、（ｃ）及び図７（ａ）に示すように、ラベル形成基材Ｍの幅方向の両側縁を当接させることによって、ラベル形成基材Ｍをその幅方向に湾曲させる、ラベル形成基材Ｍの幅よりも短い間隔を開けて設けられた一対の内隅角部を有する略コ字状の整形部１３と、この整形部１３によって湾曲させたラベル形成基材Ｍの両側部に沿わせることで、ラベル形成基材Ｍの湾曲形状を保持する形状保持部と、整形部１３との間に形状保持部を挟み込むように、整形部１３にねじ止めされる閉塞部１４とを備えており、形状保持部は、整形部１３にねじ止めされた基材形状保持ガイド１５、１５の下端部によって構成されている。

前記整形部１３には、湾曲させたラベル形成基材Ｍの凹面側に複数のガイド片１３ａが突設されており、湾曲させたラベル形成基材Ｍに沿うように、幅方向の中央部のガイド片１３ａの突出量が最も大きく、幅方向の両側に向かって徐々に突出量が小さくなっている。

前記基材形状保持ガイド１５は、断面五角形の棒状部材であり、図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、下流側基材整形部材１２部分では、整形部１３によって湾曲させたラベル形成基材Ｍの両側部に沿うと共に、下流側基材整形部材１２と上流側基材整形部材１６との間では、これらの下流側基材整形部材１２及び上流側基材整形部材１６によって湾曲させたラベル形成基材Ｍの両側部を支持する傾斜したガイド面１５ａを有している。

前記上流側基材整形部材１６は、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、基本的に下流側基材整形部材１２の整形部１３と同一の構成要素である一対の内隅角部及び複数のガイド片１７ａを有し、ラベル形成基材Ｍの幅方向の両側縁を一対の内隅角部に当接させることによってラベル形成基材Ｍをその幅方向に湾曲させる整形部１７と、この整形部１７によって湾曲させたラベル形成基材Ｍの幅方向の中央部を僅かな空隙を開けた状態で挟み込むように、整形部１７にねじ止めされる閉塞板１８と、ラベル形成基材Ｍの湾曲形状を保持する形状保持部とを備えており、形状保持部は、整形部１７と閉塞部１８とによって形成された嵌入空間に挿入された基材形状保持ガイド１５、１５の上端部によって構成されている。

前記ラベル基材切断ユニット２は、図１及び図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、回転刃２１と固定刃２６とからなるロータリカッター２０と、ラベル形成基材Ｍの供給方向の上流側から、回転刃２１にエアを吹き付けるエア吹付手段４０とを備えており、回転刃２１及び固定刃２６は、フレーム３０に取り付けられていると共に、回転刃２１は、図示しないモータによって回転駆動されるようになっている。

前記回転刃２１は、同図に示すように、縦断面略台形状の刃部２２と、この刃部２２が取り付けられた、両端面から円柱状の軸部２４が張り出した縦断面円形状のロータ２３とを備えており、ロータ２３から張り出した一対の軸部２４が、軸受２５を介して、フレーム３０の両側壁３１に定位置回転可能に支持されている。

前記ロータ２３は、その外周面におけるラベル形成基材Ｍの幅方向中央部に対応する領域に、所定幅でロータ２３の径方向外側に突出する帯状突出部２３ａが連設されており、この帯状突出部２３ａは、刃部２２の近傍から刃部２２の回転方向上流側に、中心角が略１８０度の範囲まで延びている。

前記固定刃２６は、図１及び図３（ａ）に示すように、刃部２７と、この刃部２７を、調整ボルト２８ａによって位置調整可能に取り付ける取付部材２８とを備えており、取付部材２８が、フレーム３０の後方側に設けられた載置台３２の上に載置された状態で固定設置されている。

前記フレーム３０には、回転刃２１及び固定刃２６の下方側に、ラベル形成基材Ｍを受渡ドラム３の外周面における回転方向下流側に案内するガイド部３３が連設されており、回転刃２１及び固定刃２６の隙間を通過したラベル形成基材Ｍが、このガイド部３３によって方向転換しながら、受渡ドラム３の外周面に沿うようになっている。

前記エア吹付手段４０は、図１及び図２（ｂ）、（ｃ）に示すように、コンプレッサ等の図示しない給気手段と、この給気手段にチューブ４３を介して接続されたエア吹出ヘッド４１とを備えており、エア吹出ヘッド４１は、ラベル基材送出ユニット１の下流側基材整形部材１２に装着されている。

前記エア吹出ヘッド４１は、図２（ｂ）、（ｃ）に示すように、下流側基材整形部材１２を構成している整形部１３に形成された開口部１３ｂから下流側基材整形部材１２内に侵入して、整形部１３の両側部に位置している２つのガイド片１３ａの間をその下部側に延びる２本のエア吐出ノズル４２を備えており、図１に示すように、回転刃２１のラベル形成基材Ｍの供給方向の上流側から、そのロータ２３の外周面のラベル形成基材Ｍの走行ライン側におけるラベル形成基材Ｍの幅方向両側部に対応する領域に向かってエアを吐出するようになっている。

以上のように構成された感熱ラベラーによるラベル形成基材Ｍの受渡ドラム３への送出及び切断動作について以下に説明する。ます、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、ラベル基材切断ユニット２のロータリカッター２０がラベル形成基材Ｍを切断すると、同図（ｃ）、（ｄ）に示すように、ラベル形成基材Ｍが下方側に送出されるが、このとき、回転刃２１が回転することによって、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、ロータ２３の帯状突出部２３ａがラベル形成基材Ｍの幅方向の中央部を固定刃２６側に押し出すので、ラベル形成基材Ｍは、図７（ｂ）に示すように、その幅方向の中央部が固定刃側に突出した湾曲（屈曲）状態、即ち、擬似的に腰が付与された状態で、ガイド部３３に導入される。

特に、各層の熱収縮率が異なる複層フィルムによって形成されている薄肉のラベル形成基材Ｍは、カールし易い特性を有しているので、例えば、図９に示すように、通常のロータリカッター６０が搭載されているだけの従来の感熱ラベラーでは、カールしたラベル形成基材Ｍがロータリカッター６０の回転刃６１の外周面に沿うように回転刃６１の回転方向に送出され、ラベル形成基材Ｍを受渡ドラム７０に引き渡すことができないといったおそれもある。

しかしながら、この感熱ラベラーでは、ラベル基材送出ユニット１の下流側基材整形部材１２に装着されたエア吹出ヘッド４１の２本のエア吐出ノズル４２からエアが吐出されているので、ラベル形成基材Ｍが回転刃２１側へカールする特性を有していても、図８に示すように、ロータ２３の外表面に吹き付けられたエアがガイド部３３内に流入しているため、ラベル形成基材Ｍが回転刃２１側に回り込むことができず、ラベル形成基材Ｍの切断端が、安定した状態でガイド部３３に導入される。

このようにして、ラベル形成基材Ｍの切断端がガイド部３３に導入されると、図５（ｃ）、（ｄ）に示すように、ラベル形成基材Ｍがガイド部３３の内面に当接するが、このとき、ロータ２３の帯状突出部２３ａが、ラベル形成基材Ｍの当接位置の上流側の幅方向の中央部を固定刃２６側に押し出すことで、図７（ｃ）に示すように、ラベル形成基材Ｍが、その幅方向に湾曲しており、擬似的に腰が付与された状態に保持されているので、ラベル形成基材Ｍの当接位置よりも上流側は座屈し難く、フラットに近い状態となって腰がなくなっているラベル形成基材Ｍの当接位置の下流側が、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、ガイド部３３に案内されて受渡ドラム３の回転方向下流側に方向転換しながら、受渡ドラム３の外周面に沿うように送出され、同図（ｃ）、（ｄ）に示すように、受渡ドラム３の外周面に確実に吸引保持される。

以上のように、このフィルム切断ユニット２は、回転刃２１が、ロータ２３の外周面のラベル形成基材Ｍの幅方向中央部に対応する領域における刃部２２の回転方向上流側に、所定幅でロータ２３の径方向外側に突出する帯状突出部２３ａを有しているので、ラベル形成基材Ｍを切断した後も、その帯状突出部２３ａの存在によって、ラベル形成基材Ｍは、その幅方向の中央部が固定刃２６側に突出した湾曲（屈曲）状態となり、薄肉で腰のないラベル形成基材Ｍであっても、擬似的に腰を持たせることができ、安定した状態で下流側のガイド部３３に導入することができると共に、ラベル形成基材Ｍがガイド部３３に当接しても、その当接位置よりも上流側が座屈し難く、円滑に下流側に送出することができる。

また、このフィルム切断ユニット２は、エア吹付手段４０によって、回転刃２１のラベル形成基材Ｍの供給方向の上流側から、ロータ２３の外周面のラベル形成基材Ｍの走行ライン側におけるラベル形成基材Ｍの幅方向両側部に対応する領域に向かってエアを吹き付けるようになっているので、吹き付けられたエアによって、ラベル形成基材Ｍの回転刃２１側へのカールを抑えることができ、薄肉で腰のないラベル形成基材Ｍを、さらに安定した状態でガイド部３３に導入することができる。

従って、この感熱ラベラーでは、本発明のフィルム切断ユニット２によって切断されたラベルＬが、受渡ドラム３に確実に引き渡されるので、安定的に被貼付体の胴部外周面に巻き付けることができる。

なお、上述した実施形態では、ロータ２３に設けた帯状突出部２３ａを、刃部２２の近傍から刃部２２の回転方向上流側に中心角が略１８０度の範囲に配置しているが、これに限定されるものではなく、少なくとも、ロータリカッター２０がラベル形成基材Ｍを切断した後、ラベル形成基材Ｍの切断端がガイド部３３に当接するまでの間、帯状突出部２３ａがラベル形成基材Ｍに接触していればよく、刃部２２を除く、ロータ２３の略全周に帯状突出部２３ａを配置してもよい。

また、上述した実施形態では、エア吹付手段４０を構成しているエア吹出ヘッド４１を、ラベル基材送出ユニット１の下流側基材整形部材１２に装着しているが、これに限定されるものではなく、ロータリカッター２０を取り付けているフレーム３０に支持することも可能である。

また、上述した実施形態では、エア吹付手段４０によってロータ２３の外周面のラベル形成基材Ｍの走行ライン側におけるラベル形成基材Ｍの幅方向両側部に対応する領域に向かってエアを吹き付けるようにしているが、これに限定されるものではなく、例えば、単層フィルムによって形成されている等の理由で、ラベル形成基材Ｍがカールする特性を有していない場合には、エア吹付手段を省略することも可能である。

長尺帯状のフィルムを順次切断することによって所定長さのラベルを形成しながら、そのラベルを被貼付体に順次貼り付けていくラベラー等に搭載するフィルム切断ユニットとして利用することができる。

１ ラベル基材送出ユニット
２ ラベル基材切断ユニット（フィルム切断ユニット）
３ 受渡ドラム
１１ 送出ローラ
１１ａ 駆動ローラ
１１ｂ 従動ローラ
１２ 下流側基材整形部材
１３ 整形部
１３ａ ガイド片
１３ｂ 開口部
１４ 閉塞部
１５ 基材形状保持ガイド
１５ａ ガイド面
１６ 上流側基材整形部材
１７ 整形部
１７ａ ガイド片
１８ 閉塞板
２０ ロータリカッター
２１ 回転刃
２２ 刃部
２３ ロータ
２３ａ 帯状突出部（突出部）
２４ 軸部
２５ 軸受
２６ 固定刃
２７ 刃部
２８ 取付部材
２８ａ 調整ボルト
３０ フレーム
３１ 側壁
３２ 載置台
３３ ガイド部
４０ エア吹付手段
４１ エア吹出ヘッド
４２ エア吐出ノズル
４３ チューブ
Ｌ ラベル
Ｍ ラベル形成基材（帯状フィルム）

Claims (2)

1. 幅方向に湾曲させた状態で供給される帯状フィルムを切断するフィルム切断ユニットであって、
   軸芯を中心に回転するロータの外周面から刃部が突出した回転刃と、
   前記回転刃と協働して帯状フィルムを切断する刃部を有する固定刃と
   を備え、
   前記回転刃は、前記ロータの外周面の前記帯状フィルムの幅方向中央部に対応する領域における前記刃部の回転方向上流側に、所定幅で前記ロータの径方向外側に突出する突出部を有していることを特徴とするフィルム切断ユニット。
2. 前記回転刃の帯状フィルムの供給方向の上流側から、前記ロータの外周面の帯状フィルムの走行ライン側における前記帯状フィルムの幅方向両側部に対応する領域に向かってエアを吹き付けるエア吹付手段を備えている請求項１に記載のフィルム切断ユニット。

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