説明

模様合わせを可能にする紙つなぎ方法及び装置

【課題】ガイドローラの回転方向でウェブ端終了検出ができ、表面どうしを模様合わせして行う紙つなぎ作業が、包装紙の表面側で行える縦型製袋充填包装機を提供することを目的とする。
【解決手段】縦型充填包装機に包装材の反搬送方向にのみ回転可能なワンウェイ・ストッパ部材を設け、包装材終了を検出するとガイドローを上記ワンウェイ・ストッパ部材により固定することにより紙送りを停止し、次の包装材ロールのセット後上記ローラに停止されているそれまでの包装材の端部を次の包装材ロール上に引き出して紙つなぎを行う。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、縦型製袋充填包装機における包装材の紙つなぎが容易にできる紙つなぎ方法及び装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、図13に示すように、縦型製袋充填包装機においては、包装材のようなウェブ材は、紙管に巻き取られてロール体となっており、ロール体は包装機に付属しているロールホルダ72に回転可能に装着されており、包装機による包装動作に応じてロール体を巻き戻し方向に回転させることで、包装材(ウェブ材)は所要の機械・装置に供給される。包装機に供給されたウェブ状包装材は、筒状に形成されて製品の周囲を取り囲み、ヒートシールを施す処理が行われ、製品を包装する袋に成形されていくことで次第に消費される。ウェブ状包装材を使い切ると、機械に内蔵された包装材(ウェブ材)の終端検出装置により終了が検出され、機械は停止する。
【0003】
例えば、このとき包装材(ウェブ材)は、図12に示すように、包装材(ウェブ材)吸着手段60により吸着プレート64,64に全幅を載せた状態に吸着される(特開2007−254084参照)。作業員は、吸着プレート64,64に形成されているスリット62にカッタの刃先を沿わせて移動させることで、ウェブ状包装材Fwは、既に供給されている包装機側の包装材Fw1と、紙管に付着されている終端側の包装材Fweとに切断し、紙管及び紙管に付着されている終端側の包装材Fweを取り除き、新しいロール体をロールホルダに装着し、該ロール体から新しいウェブ状包装材を引き出し、吸着プレート上で模様をそろえて重ね合わせてテープで貼りあわせる。特開2007−254084の包装材(ウェブ材)終端検出装置は、後述するように、高価なセンサを使うことなく包装材の終端部を確実に検出でき、吸着プレート上に保持されるので包装材の交換作業が非常に楽である。
【0004】
以下、図12について、詳述する。
図12に示す包装材(ウェブ材)供給部によれば、ウェブ状包装材Fwは、当初は紙管Tに巻き取られてロール体R(想像線で示す)となっている。ロール体Rは、紙管Tの内部に通された公知のチャック軸51によって把持され、両端の軸支持部52,52で回転可能に支持されている。終端側の包装材Fweは、接着テープAによって紙管Tに貼り付けられている。接着テープAに代えて、接着剤で直接に貼り付けられることもある。
【0005】
ロール体Rのウェブ状包装材Fwは、包装機の運転に伴って、モータのような駆動源からの駆動力によって、紙管Tから巻き戻されるようにして包装機に供給されるなどして次第に消費される。ロール体Rから繰り出されたウェブ状包装材Fwは、複数のガイドローラ53とガイドローラ54に案内されて包装機等のウェブ状包装材を用いた装置・機械に供給される。各ガイドローラ53,54は、適当な軸によって回転可能に支持されている。ウェブ状包装材Fwには、張力が作用しているので、ガイドローラ53,54は事実上、ウェブ状包装材Fwに対して滑ることなく回転する。
【0006】
ガイドローラ54には、ガイドローラ54の回転方向を検出する回転方向検出手段55が設けられている。回転方向検出手段55は、ガイドローラ54と共に回転する被検出子として、ガイドローラ54の一方の端部において回転周方向に隔置して配置された二つの羽根56,56を有しており、また、被検出子を検出可能な検出子として、ガイドローラ54の同じ一方の端部においてガイドローラ54の近傍に回転周方向に隔置して配置された二つのセンサ57a,57bを有している。センサ57a,57bは、機械のフレームに固定されている取付け板に取り付けられている。なお、羽根56は、二つ設けてあるが、これはガイドローラ54の回転の分解能を高めるためのものであり、設ける数は他の数であってもよい。センサ57a,57bは、光学式、磁気式等の羽根56の通過を検出することができれば、任意のセンサとすることができる。
【0007】
被検出子である羽根56,56が、ガイドローラ54とともに回転するとき、ガイドローラ54の回転周方向に隔置して配置された羽根56が、ガイドローラ54の近傍に配置されている検出子としてのセンサの傍を次々に通過する。センサの個数を複数個とすることで、羽根56の検出順序によってガイドローラの回転方向を知ることができる。即ち、羽根56の周方向の幅はセンサ57間の周方向距離よりも大きく、羽根56,56間の周方向間隔はセンサ57間の周方向距離よりも短い。そのため、センサ57が共に羽根56を検出するときと共に検出しないときが存在し、共に羽根56を検出する際にどちら側のセンサから羽根56を検出したかによって、ガイドローラ54の回転方向を検出することができる。
【0008】
ガイドローラ54が順方向に回転する場合、その回転に伴って、羽根56が一方のセンサ57によって検出されてONとなるが、他方のセンサ57は羽根56を検出せずにOFFである。ガイドローラ54の回転が更に進むときに、羽根56が両方のセンサ57,57によって検出されて、共にONとなる。更にガイドローラ54の回転が進むと、先に羽根56を検出していたセンサ7がOFFになるが、他方のセンサ7は羽根56を検出し続けてONの状態を維持する。更にガイドローラ54の回転が進むと、他方のセンサ57も羽根56を検出しなくなってOFFとなる。このようなON状態とOFF状態との変化を比較判断することで、ガイドローラ54が逆方向に回転する場合には、羽根56の検出順序が他方のセンサ57から先になることから、ガイドローラ54の回転方向を知ることができる。
【0009】
ウェブ状包装材Fwの終端を検出する仕組みは、以下のとおりである。ウェブ状包装材Fwがその終端まで繰り出されたとき、その瞬間では、紙管Tが慣性によって同じ繰り出し方向に回転し続けようとする。このとき、ウェブ状包装材Fwは、最も繰り出された状態から、回転し続ける紙管Tによってそれまで巻かれていた巻き取り方向とは逆方向に僅かながら巻き取られる。その結果、ガイドローラ54は、ウェブ状包装材Fwは繰り出し時とは反対方向に回転する。この反対方向への回転は、その逆方向に1回転をするまでの早い段階で、回転方向検出手段55によって検出される。終端判定手段59は、回転方向検出手段55からの検出信号に基づいてガイドローラ54の回転方向が反転したことを検出し、更にそれに基づいて、ウェブ状包装材Fwが終端まで繰り出されたことを判定する。
【0010】
ガイドローラ54のウェブ状包装材Fwの走行入側には、ウェブ状包装材Fwを吸着可能な包装材(ウェブ材)吸着手段60が配置されている。包装材(ウェブ材)吸着手段60は、ウェブ状包装材Fwの走行経路に沿う形態で配置され、且つウェブ状包装材Fwの横幅wよりも広い幅Wを有する吸着プレート61を備えている。吸着プレート61には、ウェブ状包装材Fwの横断方向に延びてカッタが通過可能なスリット62と、スリット62の両側にスリット62に沿って延びた吸着孔列63,63とが形成されている。各吸着孔列63は、例えば、空気を吹き出すエジェクタに伴って発生された負圧によってウェブ状包装材Fwを吸着して保持することができる。
【0011】
包装材(ウェブ材)吸着手段60は、終端判定手段59がウェブ状包装材Fwの終端を判定したときに、直ちに作動してウェブ状包装材Fwを吸着する。ウェブ状包装材Fwは、包装材(ウェブ材)吸着手段60の吸着プレート61に全幅を載せた状態に吸着される。吸着プレート61に形成されているスリット62にカッタの刃先を沿わせて移動させることで、ウェブ状包装材Fwは、既に供給されている包装機側の包装材Fw1と、紙管Tに付着されている終端側の包装材Fweとに切断される。切断後も、包装材Fw1と包装材Fweとは、各吸着孔列63,63で吸着保持されるので、紙継ぎ等の終端処理を行うのが容易になる。包装材(ウェブ材)吸着手段60の吸着動作については、作業員による適宜のスイッチ操作或いは弁の開閉操作によって、解除することができる。
【0012】
上記図13の従来の紙つなぎ工程の詳細を図14〜図16に示す。
(a)通常運転時
図14は、通常運転時を示す。
図14において、包装材Frは巻き取りホルダ72に巻かれており、該巻き取りホルダ72から繰り出された包装材(フィルム)Fwは、はじめ81に示すように裏面が上になっている。この状態が続いて、製袋充填筒70の手前82の箇所においても裏面が上となり、製筒器1の83において表面が上になって包装材Ftが縦シール、横シール工程を経て、包装袋Bpが形成される。
(b)包装材終了時
図15に示すように、上記通常運転時に包装材が終了すると、包装材終了検出74が行われ、包装材Fwが紙つなぎ板73上に残った状態で運転が停止する。
(c)紙つなぎ作業時
図16に示すように、上記包装材終了状態で、次の包装材Fr1を巻き取りホルダ72に装填し、前記紙つなぎ板73上で、それまでの包装材Fwと次の包装材Fw1がテープで貼り合わせられる。
このとき、それまでの包装材も、次の包装材も、図16の81,84に示す如く、両方とも裏面が上の状態で上記貼り合わせを行わなければならない。
包装材(フィルム)Fw、Fw1には、表面に模様が印刷されており、包装機は1袋毎一定のピッチで包装運転を行うので、それまでの包装材Fwと次の包装材Fw1は、正確に同じ模様の位置で貼り合わせる必要がある。
しかし、この従来例の場合、表面(印刷面)が裏側となっているので、この紙つなぎ作業は、下側(裏面側;包装材表面)の模様を見ながら、上側(包装材裏面)の貼り合わせを行うことになり、その作業は簡単ではない。この方法では、包装材の裏側を上にした状態での貼りあわせになるので新旧の包装材の模様を合わせる作業に手間がかかるという難点がある。
【0013】
すなわち、上記図13から分かるように、ウェブ状包装材は、ロールホルダ72から繰り出された時、包装材の表面(印刷側)は、75に示すように下側になっている。ダンサローラ等を経て、筒状に形成される直前でも、77に示すように、包装材の裏面が上側になっている。包装機に供給されたウェブ状包装材は、筒状に形成されて製品の周囲を取り囲み、78に示す如く、ヒートシールを施す処理が行われ、製品を包装する袋に成形されていく。
従って、通常に想定される上記の方法では、ロールホルダ72の出口付近での包装材の紙つなぎが、包装材の裏側を上にした状態での貼りあわせになるので印刷の模様合わせが面倒であり、新旧の包装材の模様を合わせる作業に手間がかかるという難点がある。
【0014】
この不便さを解消する機構として、容易に模様合わせと新旧包装材の接続作業を行う方法の従来例の1つを図17〜図19に示す、これは、特開平10-245014号公報や特開2000−264312号公報に示されるもので、ロール体を90度傾けて設置し、搬送途中で45度傾ける方法が提案されている。
【0015】
図17〜図19の動作は,以下のとおりである。
(a)通常運転時
図17は、通常運転時を示す。
図17において、包装材Frは巻き取りホルダ91に巻かれており、該巻き取りホルダ91から繰り出された包装材(フィルム)Fwは、はじめホルダ91から繰り出された時は、94に示すように表面が手前になっている。
次いで、45度傾けローラ93で方向転換され、95に示すように裏面が上になり、そのままの状態で製袋充填筒の手前96の箇所においても裏面が上となる。製筒器において97において表面が上になって包装材が縦シール、横シール工程を経て、包装袋が形成される。
なお、紙つなぎ板92は、上記ホルダ91から繰り出された位置に設けられている。
(b)包装材終了時
図18に示すように、上記通常運転時に包装材が終了すると、包装材Fwが紙つなぎ板92上に残った状態で運転が停止する。
(c)紙つなぎ作業時
図19に示すように、上記包装材終了状態で、次の包装材Fw1を巻き取りホルダ91に装填し、前記紙つなぎ板92上で、それまでの包装材Fwと次の包装材Fw1がテープで貼り合わせられる。
このようにすれば、それまでの包装材Fwも、次の包装材Fw1も、図19の98,94に示す如く、両方とも表面が上の状態で上記貼り合わせを行うことができる。このため、それまでの包装材Fwと次の包装材Fw1は、正確に同じ模様の位置で貼り合わせることが表側で簡単にできる。
【0016】
この方法では、45度傾けるローラ93と包装材ロール直後のローラの間は表側(印刷面)94が上になっているので、この間で紙つなぎ作業を行えば模様合わせが楽である。しかし、この方法は、包装材(ウェブ材)を45度傾けるため、搬送経路が複雑になり、包装材の蛇行が発生しやすい欠点がある。
また、別な他の従来例として、包装材ロールに変位センサを設け、包装材(ウェブ材)が完全に終了する前に機械を停止させ、残った包装材(ウェブ材)を巻きほぐし、新しい包装材ロールFr1をセットし、新しい包装材ロール上で、新旧の包装材同士を表面側で紙つなぎ作業を行う方法がある。
【0017】
上記別な他の方法を図20〜図23を用いて説明する。
(a)通常運転時
図20は、通常運転時を示す。
図20において、包装材Frは巻き取りホルダ100に巻かれており、該巻き取りホルダ100から繰り出された包装材(フィルム)Fwは、はじめ102に示すように裏面が上になっている。この状態が続いて、製袋充填筒105の手前103の箇所においても裏面が上となり、製筒器106の104において表面が上になって包装材Ftが縦シール、横シール工程を経て、包装袋Bpが形成される。
(b)包装材終了時
図21に示すように、上記通常運転時に包装材が終了すると、包装材終了検出101が行われ、包装材Fwを余らせた状態で運転が停止する。
なお、包装材終了検出は、検出器と巻き取りホルダのロール表面との距離を測定して行う。
(c)紙つなぎ作業時
図22に示すように、上記包装材終了状態で、上記余らせて終了した巻き取りホルダ上の包装材107を巻きほぐして、巻き取りホルダ100から分離する。
【0018】
次の包装材Fr1を巻き取りホルダ100に装填し、該巻き取りホルダ上で、上記巻きほぐしたそれまでの包装材Fwと次の包装材Fw1がテープで貼り合わせられる。
このとき、それまでの包装材も、次の包装材も、図23の108,109に示す如く、両方とも表面が上の状態で上記貼り合わせることができる。
しかし、この方法では、包装材(ウェブ材)の終端検出にセンサ101から巻取りロールFr表面までの距離を精密に測定する変位センサを使用せねばならないが、このセンサは非常にコストが高いという欠点がある。また、この種の変位センサは磁気の検出を基本とするため、金属物を含んだ対象しか測定できない。従って包装材終了検出に利用する場合、測定可能なのはアルミ蒸着を行っている包装材のみとなり、対象とする包装材が限定されてしまう。さらに、図22の如く、残った包装材を巻きほぐす手間もかかる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0019】
【特許文献1】特開2007−254084号公報
【特許文献2】特開平10−245014号公報
【特許文献3】特開2000−264312号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0020】
包装材の搬送に影響を与えず、高価なセンサや複雑な機構を用いることなく、ガイドローラの回転方向で、確実にウェブ端終了検出ができ、かつ、容易に表面どうしで模様合わせして、紙つなぎ作業が包装材の表面側で行える縦型製袋充填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】
【0021】
本発明の縦型充填包装機における紙つなぎの方法は、縦型充填包装機に、包装材の搬送方向へは回転せず、反搬送方向にのみ回転可能なワンウェイ・ストッパ部材を設け、包装材終了を検出し紙送りが停止すると同時に、包装材を導くガイドローラの1つを前記ワンウェイ・ストッパ部材により固定することにより包装材を保持し、次の包装材ロールのセット後、前記ワンウェイ・ストッパ部材により固定保持されているそれまでの包装材の端部を次の包装材ロール上に引き出して紙つなぎを行うことを特徴とする。
【0022】
さらに、前記ワンウェイ・ストッパ部材がゴムローラであり、該ゴムローラは包装材の終了検出を行う前記ガイドローラの直上に設けられ、また、該ガイドローラに対して、近接・離間自在に構成されていて、包装材終了時以外は離間し、包装材終了検出と同時に近接し、前記ガイドローラの停止動作を行うことを特徴とする。
またさらに、前記ガイロローラの端部に設けられ、該ガイドローラと一体になって回転する探知板,および該探知板に対抗して設けられた二個の近接センサからなる上記ガイドローラの回転方向を検出できる終了検出器を有し、前記包装材の終了検出は、上記二個の近接センサによる上記ガイドローラの逆転検出により行うことを特徴とする。
【0023】
またさらに、前記終了検出により停止するガイドローラの下流側にダンサローラを設け、前記終了検出により紙送りを停止した時、該ダンサローラによる貯留部に余分な包装材を残し、該ダンサローラに残された余分の包装材を引き出して前記紙つなぎを行うこと、前記ダンサローラの位置を検出するセンサをさらに有し、包装材搬送中は前記ダンサローラが一定の位置を保つように巻き取りサーボを制御し、包装材搬送中の包装材のテンションを一定に保つと共に、包装材終了時の前記貯留部を確保すること、あるいは、前記ダンサローラの上死点で該ダンサローラをキャッチする機構を設け、前記包装材交換を容易にしたことを特徴とする。
【0024】
また、本発明の縦型充填包装機は、製袋充填筒,紙送りベルト,縦シーラ,横シーラ、巻き取りホルダ、複数のガイドローラおよび包装材終了検出器からなる縦型製袋充填包装機において、包装材の搬送方向へは回転せず、反搬送方向にのみ回転可能なワンウェイ・ストッパ部材を設け、包装材終了を検出し紙送りが停止すると同時に、包装材を導くガイドローラの1つを前記ワンウェイ・ストッパ部材により固定することにより包装材を保持し、前記ワンウェイ・ストッパ部材により固定保持されているそれまでの包装材の端部を次の包装材ロール上に引き出して紙つなぎを行うことを特徴とする。
【0025】
さらに、前記ワンウェイ・ストッパ部材がゴムローラであり、該ゴムローラは包装材の終了検出を行うガイドローラの直上に設けられ、また、該ガイドローラに対して、近接・離間自在に構成され、包装材終了時以外は離間し、包装材終了検出と同時に近接し、前記ガイドローラの停止動作を行うことを特徴とする。
またさらに、前記ガイドローラの端部に設けられ、該ガイドローラと一体になって回転する探知板,および該探知板に対抗して設けられた二個の近接センサからなる上記ガイドローラの回転方向を検出できる終了検出器を有し、前記包装材の終了検出は、上記二個の近接センサによる前記ガイドローラの逆転検出により行うことを特徴とする。
【0026】
またさらに、前記終了検出により停止するガイドローラの下流側にダンサローラを設け、前記終了検出により紙送りを停止した時、該ダンサローラによる貯留部に余分な包装材を残し、該ダンサローラに残された余分の包装材を引き出して前記紙つなぎを行うこと、前記ダンサローラの位置を検出するセンサをさらに有し、包装材搬送中は前記ダンサローラが一定の位置を保つように巻き取りサーボを制御し、包装材搬送中の包装材のテンションを一定に保つと共に、包装材終了時の前記貯留部を確保すること、あるいは、前記ダンサローラの上死点で該ダンサローラをキャッチする機構を設け、前記包装材交換を容易にしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【0027】
本発明は、簡易な機構で、確実にウェブ端終了検出のできる特開2007−254084の方式で、包装材装の模様合わせを表側で行い、容易に表面同士の模様合わせして行う紙つなぎ作業が行える縦型製袋充填包装機であり、包装材(ウェブ材)を45度傾けたりしないので搬送経路がシンプルであり、包装材の蛇行が発生することもない。
また、距離を精密に測定する高価な変位センサを必要とせず、さらには、ロールホルダ上で、終了した包装材を繰り出して容易に紙つなぎが行えるので、作業効率がよい。また、上記繰り出し分をダンサロール部分に貯留しておくので、紙つなぎ時の包装材の繰り出し作業も簡単になる。
【図面の簡単な説明】
【0028】
【図1】本発明の模様合わせを可能にする紙つなぎ方法及び装置の全体構成を示す図である。
【図2】本発明の模様合わせを可能にする紙つなぎ方法及び装置の初期状態で包装材セット中のダンサローラの状態を示す図である。
【図3】本発明の本発明の模様合わせを可能にする紙つなぎ方法及び装置の包装材セット終了時のダンサローラの状態を示す図である。
【図4】本発明の模様合わせを可能にする紙つなぎ方法及び装置の運転中のダンサローラの状態を示す図である。
【図5】本発明の模様合わせを可能にする紙つなぎ方法及び装置の初期状態で運転中の動作図である。
【図6】本発明の模様合わせを可能にする紙つなぎ方法及び装置の包装材終了時の動作図である。
【図7】本発明の模様合わせを可能にする紙つなぎ方法及び装置の紙つなぎ作業中の動作図である。
【図8】本発明の模様合わせを可能にする紙つなぎ方法及び装置の紙つなぎ作業終了時の動作図である。
【図9】本発明の模様合わせを可能にする紙つなぎ方法及び装置のストッパローラ部分の拡大斜視図である。
【図10】本発明の模様合わせを可能にする紙つなぎ方法及び装置のダンサローラ部分の拡大斜視図である。
【図11】本発明の模様合わせを可能にする紙つなぎ方法及び装置の各動作のフローチャートである。
【図12】従来の紙つなぎ装置の説明図である。
【図13】縦型充填包装機の包装材の裏表の説明図である。
【図14】従来の縦型充填包装機の通常運転中の動作図である。
【図15】従来の縦型充填包装機の包装材終了時の動作図である。
【図16】従来の縦型充填包装機の紙つなぎ作業中の動作図である。
【図17】従来のロール体を90度傾けて設置し、搬送途中で45度傾ける縦型充填包装機の通常運転中の動作図である。
【図18】従来のロール体を90度傾けて設置し、搬送途中で45度傾ける縦型充填包装機の包装材終了時の動作図である。
【図19】従来のロール体を90度傾けて設置し、搬送途中で45度傾ける縦型充填包装機の紙つなぎ作業中の動作図である。
【図20】その他の従来の縦型充填包装機の通常運転中の動作図である。
【図21】その他の従来の縦型充填包装機の包装材終了時の動作図である。
【図22】その他の従来の縦型充填包装機の紙つなぎ作業中の動作図である。
【図23】図22に続く、その他の従来の縦型充填包装機の紙つなぎ作業中の動作図である。
【発明を実施するための形態】
【0029】
以下、図1〜図11を用いて本発明の模様合わせを可能にする紙つなぎ方法及び装置の実施例について詳述する。
図1は、本発明の模様合わせを可能にする紙つなぎ方法及び装置の全体構成を示す。
図2は、本発明の紙つなぎ方法及び装置の初期状態で包装材セット中のダンサローラの状態(ダンサローラ13がキャッチされている状態。詳細は後述する。)を示す。図3は、本発明の本発明の紙つなぎ方法及び装置の包装材セット終了時のダンサローラの状態(上記キャッチを解除)を示す。図4は、本発明の紙つなぎ方法及び装置の通常動作状態(運転中)を示す。
【0030】
図1において、縦型製袋充填包装機は、前記の如く、製筒器1,製袋充填筒2,紙送りベルト3,縦シーラ4,横シーラ5、巻き取りホルダ10およびガイドローラ11,12,25,26等から構成されている。
図13と同様に、図1において、縦型製袋充填包装機は、包装材のようなウェブ材Frは、紙管に巻き取られてロール体となっており、ロール体は包装機に付属しているロールホルダ10に回転可能に装着されており、包装機による包装動作に応じてロール体を巻き戻し方向に回転させることで、包装材(ウェブ材)は所要の機械・装置に供給される。包装機に供給されたウェブ状包装材Fwは、製筒器1において筒状に形成されて製品の周囲を取り囲み、ヒートシール4,5を施す処理が行われ、製品を包装する袋Bpに成形されていくことで次第に消費される。ウェブ状包装材Fwを使い切ると、機械に内蔵された包装材(ウェブ材)の終端検出装置22により検出され機械は停止する。
【0031】
テンション付与手段は、ダンサローラ13、ダンサローラ位置検出センサ(リニアセンサおよび探知板)14,15、巻取り軸駆動サーボモータ16から構成され、包装材搬送中は、ダンサローラ13が一定の位置(可動域の中間付近)を保つように、制御装置8により制御される。制御装置8は、ダンサローラ位置検出センサ14,15(図10)によりダンサローラの現在位置を把握し、目標となる位置を保つように、巻取り軸駆動サーボモータ7の回転速度を制御する。これにより、包装材搬送中は帯状の包装材Fwのテンションは一定に保たれる。
【0032】
包装材の搬送が停止されると、制御装置8は、巻取り軸駆動サーボモータ16も停止させる。これによりダンサローラ13は自重により最下位位置まで落下する。図10に示すように、ダンサローラ13は、2つの回転自在なロールA,B(13A,13B)と、該ロールの端部を保持する2つ連結板37と、スライドシャフト39上を摺動するスライダー41から構成される。これにより、これらダンサローラは帯状の包装材Fwの搬送に応じて、スライドシャフト39上を上下動する。
【0033】
フィルムロールFrとダンサローラの間にあるガイドローラA(11)(図1)には包装材の終了検出装置22が備えられている。これは、特開2007−254084に示されるものと同じものであり、図9に示されるように、ガイドローラA(11)の回転軸に取り付けられた探知板15と2つのセンサから構成され、ガイドローラA(11)の回転方向により包装材の終了を検出するものである。
また、図9に示すように、ガイドローラA(11)の直上にストッパ部材としてワンウェイ・ストッパ入りゴムロール21を設けてある。ワンウェイ・ストッパ入りゴムロール21はエアシリンダ20により駆動され、ガイドローラA(11)に対して、近接・離間自在に構成され、包装材終了時以外は離間し、包装材終了検出と同時に近接する。ワンウェイ・ストッパ入りゴムロール21は、包装材の搬送方向(矢印)へは回転せず、反搬送方向にのみ回転可能にしてある。
【0034】
本発明の特徴は、上記のごとく、図1において、ストッパローラ21およびダンサローラ13が設けられていることである。図9は、上記ストッパローラ21の駆動部分の拡大図である。
図1において、本発明の装置には、制御装置8が設けられていて、ロール体の終了検出器22からの終了検出信号31、ストッパローラ21のエアシリンダへのストッパ駆動信号32、巻き取り駆動サーボモータ16への巻き取り駆動制御信号30、探知板15で検出したダンサローラ13の位置信号33、紙送りベルト駆動モータ7への紙送り指令信号34等を扱う。
【0035】
包装材終了検出は、前記のごとく、特開2007−254084号公報と同様の方法で行う。包装材終了検出装置は、巻取りロール直後のガイドローラに設ける。図9に示されるように、図1のフィルムロールFrとダンサローラ13の間にあるガイドローラA(11)には包装材の終了検出装置が備えられている。これは、ガイドローラA(11)の回転軸に取り付けられた探知板29と2つのセンサ28,28’から構成され、ガイドローラA(11)の回転方向により包装材の終了を検出するものである。
【0036】
以上のことによって、包装材終了検出がされると、制御装置8は図11(a)に示すように機械の停止処理を行うとともに、包装材の搬送方向へは回転しないワンウェイ・ストッパ入りゴムロール21を下降させ、包装材(ウェブ材)を押えるので、ダンサローラ13による貯留部に余分な包装材を残したまま、機械が停止される(図6参照)。古い紙管を取り除き新しいロールを巻き取りホルダ10にセットしたら、反搬送方向にのみ回転可能なワンウェイ・ストッパ入りゴムロール21により固定されている包装材(ウェブ材)を上記セットされた新しいロールの方向に引き出し、表面どうしを模様合わせをして紙つなぎ作業を行う。古い包装材(ウェブ材)をロールの方向に引き出すだけなので、図22に示すような従来の巻きほぐす手間もかからずにすぐに紙つなぎ作業を行える。なお、紙つなぎ作業終了後の運転再開に際しては、図11(b)に示すようにワンウェイ・ストッパ入りゴムロール21による包装材の固定は、制御装置8により自動的に解除される。
【0037】
また、包装材終了検出を行うガイドローラA(11)の下流側に、ダンサローラ13を設けることで、包装材(ウェブ材)の貯留部を作る。このように、ダンサロール部を設けた場合、新規の状態(機械内にまったく包装材が掛かっていない状態)で包装材(ウェブ材)をセットするときに、ダンサロール部を通すのは手間となるが、それに対する工夫として、ダンサローラ13を上死点でキャッチしておく機構を設けた、これにより、包装材を新規にセットするとき、ダンサローラ13へ包装材を通す作業が水平部分への包装材通しなので、新規のウェブ材をセット作業も容易に行える。
【0038】
このように、ダンサローラ13の位置を検出するセンサ(リニアスケール)14と巻取り軸を回転させるサーボモータ16を備え、包装材搬送中はダンサローラ13が一定の位置を保つように巻取り軸のサーボモータ16が制御される。これにより、包装材(ウェブ材)は一定のテンションに保たれるとともに、ダンサローラ部に一定の貯留部が形成される。
【0039】
以下、図5〜図8に本発明の模様合わせを可能にする紙つなぎ方法及び装置の動作過程を示す。図5は、運転中の上記本発明の紙つなぎを行う包装機の運転中の状態を示す。
前述のごとく、テンション付与手段により、包装材搬送中は、ダンサローラ13が一定の位置(可動域の中間付近)を保つように、制御装置8により制御される。包装材搬送中は帯状の包装材Fwのテンションは一定に保たれる。
図6は、該運転中において、包装材が終了し、ストッパが働いた状態を示す。図7は、紙つなぎ作業の説明図であり、図8は、紙つなぎが終了して、ストッパを解除した状態を示す。図3と同じ、ダンサローラが下降する。次いで、運転再開(図5)に移行する。
図6に示すごとく、包装材終了検出がされると、制御装置8は、エアシリンダ20を駆動しワンウェイ・ストッパ入りゴムロール21を降下させ、ガイドローラA(11)とで挟んで、帯状包装材Fwを押えつける。包装材の搬送方向へは回転しないワンウェイ・ストッパ入りゴムロール21が包装材(ウェブ材)を押えるので、通常の包装材の搬送が停止のときのようにダンサローラ13が自重により最下位位置まで落下することなく貯留部に余分な包装材を残したまま、機械は停止される。
【0040】
図7に示すごとく、古い紙管を取り除き新しいロールFr1をセットしたら、反搬送方向にのみ回転可能なワンウェイ・ストッパ入りゴムロール21により固定されている包装材(ウェブ材)を新しいロールの方向に引き出し、表面どうしを模様合わせして紙つなぎ作業を行う。古いウェブ材をロールの方向に引き出すだけなので従来のような巻きほぐす手間もかからずに簡単に、かつ、容易に紙つなぎ作業を行えることになる。
紙つなぎ終了後、ストッパローラ21を解除し(図8)、その後、前記キャッチャー19をはずすと、ダンサローラ13は下降し、図5の通常の運転が再開される。
【0041】
また、ダンサローラを用いた場合、新規の状態(機械内にまったくウェブ材が掛かっていない状態)で包装材(ウェブ材)をセットするときに、ダンサロール部を通すのは手間となるが、上記のように、ダンサローラ13を上死点でキャッチしておく機構を設けたことにより、新規の包装材(ウェブ材)をセット作業も、ガイドローラ間に包装材を通す作業が水平方向にできるので、容易に行える。
以下、図2〜図4により、上記初期状態での包装材のセット動作を説明する。
図2は、上記初期状態で包装材をセットするときの状態を示す。このときは、ダンサローラ13を上死点に設けられたキャッチャー19に保持しておく。こうすれば、包装材は水平に通すことができるので、ダンサロール部を通す作業が簡単にできる。
図3に示すように、初期状態の包装材セット終了後、ダンサローラのキャッチャー19を解除する。図4に示されるように、運転中は、前述のごとくダンサローラ13は一定の位置(一定の貯留量)を保つように制御される。
【0042】
図10に示すように、キャッチ機構は、ダンサローラの連結板37の一方に設けられた、キャッチレバー18と、ダンサローラ13の上死点よりもやや上に位置するように本体フレーム上にスプリング部材を介して設けられたベアリングからなるキャッチャー19から成る。包装材(ウェブ材)をセットするときに、手動でキャッチレバー18を持ち上げ、キャッチャー19にキャッチレバー18を保持させることにより、包装材(ウェブ材)をセットが簡単にできる構造になっている。
【産業上の利用可能性】
【0043】
この発明の縦型製袋充填包装機は、包装材の搬送に影響を与えず、高価なセンサや複雑な機構を用いることなく、ガイドローラの回転方向で、確実にウェブ端終了検出のでき、かつ、容易に表面どうしを模様合わせして行う紙つなぎ作業が表面側で行えるので、作業効率がよく、メンテナンス・コストおよび時間の低減がなされ、ユーザの利便性に優れているので、産業上の利用性が高い。
【符号の説明】
【0044】
1 製筒器
2 製袋充填筒
3 紙送りベルト
4 縦シーラ
5 横シーラ
7 紙送りサーボモータ
8 制御装置
10 巻き取りホルダ
11 ガイドローラ
12 ガイドローラ
13 ダンサローラ
14 リニアスケール
15 探知板
16 巻き取りサーボモータ
19 キャッチャー
20 エアシリンダ
21 ストッパローラ
25 ガイドローラ
26 ガイドローラ
28 近接センサ
29 探知板
53 ガイドローラ
54 ガイドローラ
56 探知板
57 センサ
64 吸着板
70 製袋充填筒
71 製筒器
72 巻き取りホルダ
73 紙つなぎ板
74 包装材終了検出
91 巻き取りホルダ
92 紙つなぎ板
93 45度傾けローラ
100 巻き取りローラ
105 製袋充填筒
106 製筒器

【特許請求の範囲】
【請求項1】
縦型充填包装機に、包装材の搬送方向へは回転せず、反搬送方向にのみ回転可能なワンウェイ・ストッパ部材を設け、包装材終了を検出し紙送りが停止すると同時に、包装材を導くガイドローラの1つを前記ワンウェイ・ストッパ部材により固定することにより包装材を保持し、次の包装材ロールのセット後、前記ワンウェイ・ストッパ部材により固定保持されているそれまでの包装材の端部を次の包装材ロール上に引き出して紙つなぎを行うことを特徴とする縦型充填包装機における紙つなぎの方法。
【請求項2】
前記ワンウェイ・ストッパ部材がゴムローラであり、該ゴムローラは包装材の終了検出を行う前記ガイドローラの直上に設けられ、また、該ガイドローラに対して、近接・離間自在に構成されていて、包装材終了時以外は離間し、包装材終了検出と同時に近接し、前記ガイドローラの停止動作を行うことを特徴とする前記請求項1記載の縦型充填包装機における紙つなぎの方法。
【請求項3】
前記ガイドローラの端部に設けられ、ガイドローラと一体になって回転する探知板,および該探知板に対抗して設けられた二個の近接センサからなる上記ガイドローラの回転方向を検出できる終了検出器を有し、前記包装材の終了検出は、上記二個の近接センサによる上記ガイドローラの逆転検出により行うことを特徴とする前記請求項2記載の縦型充填包装機における紙つなぎの方法。
【請求項4】
前記終了検出により停止するガイドローラの下流側にダンサローラを設け、前記終了検出により紙送りを停止した時、該ダンサローラによる貯留部に余分な包装材を残し、該ダンサローラに残された余分の包装材を引き出して前記紙つなぎを行うことを特徴とする前記請求項1〜3の内、いずれか1項記載の縦型充填包装機における紙つなぎの方法。
【請求項5】
前記ダンサローラの位置を検出するセンサをさらに有し、包装材搬送中は前記ダンサローラが一定の位置を保つように巻き取りサーボを制御し、包装材搬送中の包装材のテンションを一定に保つと共に、包装材終了時の前記貯留部を確保することを特徴とする前記請求項1〜4の内、いずれか1記載の縦型充填包装機における紙つなぎの方法。
【請求項6】
前記ダンサローラの上死点で該ダンサローラをキャッチする機構を設け、前記包装材交換を容易にしたことを特徴とする前記請求項4または5記載の縦型充填包装機における紙つなぎの方法。
【請求項7】
製袋充填筒,紙送りベルト,縦シーラ,横シーラ、巻き取りホルダ、複数のガイドローラおよび包装材終了検出器からなる縦型製袋充填包装機において、
包装材の搬送方向へは回転せず、反搬送方向にのみ回転可能なワンウェイ・ストッパ部材を設け、包装材終了を検出し紙送りが停止すると同時に、包装材を導くガイドローラの1つを前記ワンウェイ・ストッパ部材により固定することにより包装材を保持し、前記ワンウェイ・ストッパ部材により固定保持されているそれまでの包装材の端部を次の包装材ロール上に引き出して紙つなぎを行うことを特徴とする縦型充填包装機。
【請求項8】
前記ワンウェイ・ストッパ部材がゴムローラであり、該ゴムローラは包装材の終了検出を行うガイドローラの直上に設けられ、また、該ガイドローラに対して、近接・離間自在に構成され、包装材終了時以外は離間し、包装材終了検出と同時に近接し、前記ガイドローラの停止動作を行うことを特徴とする前記請求項7記載の縦型充填包装機。
【請求項9】
前記ガイドローラの端部に設けられ、ガイドローラと一体になって回転する探知板,および該探知板に対抗して設けられた二個の近接センサからなる上記ガイドローラの回転方向を検出できる終了検出器を有し、前記包装材の終了検出は、上記二個枚の近接センサによる前記ガイドローラの逆転検出により行うことを特徴とする前記請求項8記載の縦型充填包装機。
【請求項10】
前記終了検出により停止するガイドローラの下流側にダンサローラを設け、前記終了検出により紙送りを停止した時、該ダンサローラによる貯留部に余分な包装材を残し、該ダンサローラに残された余分の包装材を引き出して前記紙つなぎを行うことを特徴とする前記請求項7〜9の内、いずれか1項記載の縦型充填包装機。
【請求項11】
前記ダンサローラの位置を検出するセンサをさらに有し、包装材搬送中は前記ダンサローラが一定の位置を保つように巻き取りサーボを制御し、包装材搬送中の包装材のテンションを一定に保つと共に、包装材終了時の前記貯留部を確保することを特徴とする前記請求項7〜10の内、いずれか1記載の縦型充填包装機。
【請求項12】
前記ダンサローラの上死点で該ダンサローラをキャッチする機構を設け、前記包装材交換を容易にしたことを特徴とする前記請求項10または11記載の縦型充填包装機。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【図14】
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【図15】
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【図16】
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【図17】
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【図18】
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【図19】
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【図20】
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【図21】
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【図22】
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【図23】
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【公開番号】特開2012−240756(P2012−240756A)
【公開日】平成24年12月10日(2012.12.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−108915(P2011−108915)
【出願日】平成23年5月15日(2011.5.15)
【出願人】(000148162)株式会社川島製作所 (90)
【Fターム(参考)】