自動包装機の繰出し装置
【課題】簡易な構成で包装材料を安定して供給できる自動包装機の繰出し装置を提供する。
【解決手段】ロール状の包装材料１を連続的に繰出す自動包装機１００の繰出し装置１０において、ロール状の包装材料１の支持軸２０を回転駆動させる駆動用モータ２１と、駆動用モータ２１により繰出された包装材料１に対して上下作動自在に当接されるダンサローラ２２と、ダンサローラ２２の上下方向位置を検出する検出装置２３と、検出装置２３により検出されたダンサローラ２２の上下方向位置に応じて、駆動用モータ２１による支持軸２０の回転速度を制御して包装材料１の繰出し量を調節する制御装置２４と、を具備してなる。
【解決手段】ロール状の包装材料１を連続的に繰出す自動包装機１００の繰出し装置１０において、ロール状の包装材料１の支持軸２０を回転駆動させる駆動用モータ２１と、駆動用モータ２１により繰出された包装材料１に対して上下作動自在に当接されるダンサローラ２２と、ダンサローラ２２の上下方向位置を検出する検出装置２３と、検出装置２３により検出されたダンサローラ２２の上下方向位置に応じて、駆動用モータ２１による支持軸２０の回転速度を制御して包装材料１の繰出し量を調節する制御装置２４と、を具備してなる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動包装機の繰出し装置の技術に関し、より詳細には、ロール状の包装材料を連続的に繰出す自動包装機の繰出し装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、薬剤、嗜好品、調味料、その他の食品などの粉状又は粒状の被包装物を密封包装して一度に複数のスティックタイプの包装体（製品）を得る多列式の自動包装機が公知である。このような自動包装機では、長尺フィルム状の包装材料を繰出し装置にて連続的に繰出しながら複数本に切断し、各々を多列に構成した成形シュートにてＵ字状に二つ折り成形する。次いで、シール装置を構成する縦シールバーにより包装材料の合わせ縁部を縦シールしてチューブ状とし、同じくシール装置を構成する横シールバーによりかかるチューブ状の包装材料を包装体一個分（一袋分）毎に横シールすることで、被包装物を密封包装するものである。
【０００３】
上述した自動包装機では、繰出し装置にて包装材料を連続的に繰出しながら、横シール装置が包装材料を横シールした状態で下降移動することで包装材料が長手方向へと間欠的に送り出される。このような構成において、長尺状の包装材料を搬送経路に沿って間欠的に供給しながら一定品質の包装体（製品）を安定して得るためには、繰出し装置による包装材料の繰出しと横シール装置による包装材料の間欠的な送り出しとを連動させて、搬送経路中の包装材料のテンション（張力）を調整する必要がある。
【０００４】
かかる観点から、従来の自動包装機の繰出し装置として、特許文献１又は特許文献２には、搬送経路上に、繰出しローラ（繰出し機）とダンサローラとを設けるとともに、ダンサローラの角度を角度検出器で検出して定常位置からの回転角度を割り出し、その回転角度が大きい場合は繰出しローラの繰出し速度を速くし、回転角度が小さい場合は繰出しローラの繰出し速度を遅くするように制御するようにした構成が開示されている。かかる構成では、繰出しローラの繰出し速度を可変に制御することで、繰出し装置による包装材料の繰出し量が不足して包装材料の伸びや切断が発生したり、包装材料の繰出し量が多過ぎて包装材料のテンションが緩んで蛇行が発生したりするのを防止するようにしたものである。
【０００５】
しかしながら、上述した特許文献１又は特許文献２に開示される繰出し装置では、繰出しローラにおいて、ゴムライニングされた押えローラにて包装材料が常時押し当てられ、かかる状態で包装材料を繰出すように構成されるため、繰出しローラにおいて包装材料の滑りが生じてしまい、設定された繰出し量で包装材料を繰出すことができず、包装材料のテンションを安定させて供給できない場合があった。特に、このような繰出しローラ方式では、ロール状の包装材料の大小等によって微妙に包装材料のテンションが変化してしまい、繰出しローラの繰出し速度を可変させても包装材料のテンションを精密にコントロールすることが困難であった。
【０００６】
また、リールに支持されたロール状の包装材料に対して繰出しローラが搬送経路中に別途配設されるため、繰出し装置を停止させた際には、包装材料により引っ張られて回転するロール状の包装材料が慣性により直ちに停止せずに、ロール状の包装材料と繰出しローラとの間で包装材料のテンションに緩みが生じて包装材料が蛇行したり、繰出し装置を始動させた際には、静止状態のロール状の包装材料より包装材料を引出すため、包装材料に大きな負荷がかかって包装材料が伸びたり切断したりする場合があった。
【０００７】
この点、特許文献２には、ロール状の包装材料と繰出しローラとの間に、ロール状の包装材料の径を測定するセンサと、ロール状の包装材料の回転にブレーキを加えるブレーキとを設けて、センサによる測定の結果、ロール状の包装材料の径が大きい場合はブレーキ圧を高め、径が小さくなるに従ってブレーキ圧を次第に低くするようにして、ロール状の包装材料の回転を別途制御するように構成された繰出し装置が開示されている。しかしながら、やはり繰出しローラ方式を採用しているため包装材料のテンションを精密にコントロールすることが困難であり、さらに、かかる構成では装置構成が複雑になるとともに、繰出しローラ及びブレーキの駆動制御や調整が煩雑になってしまうという課題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−１４７４６１号公報
【特許文献２】特開２００１−１８９２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
そこで、本発明では、自動包装機の繰出し装置に関し、前記従来の課題を解決するもので、簡易な構成で包装材料のテンションを精密にコントロールして供給することができる自動包装機の繰出し装置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】
【００１０】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【００１１】
すなわち、請求項１においては、ロール状の包装材料を連続的に繰出す自動包装機の繰出し装置において、前記ロール状の包装材料の支持軸を回転駆動させる駆動部と、前記駆動部により繰出された包装材料に対して上下作動自在に当接されるダンサローラと、前記ダンサローラの上下方向位置を検出する検出部と、前記検出部により検出されたダンサローラの上下方向位置に応じて、前記駆動部による前記支持軸の回転速度を制御して包装材料の繰出し量を調節する制御部と、を具備してなるものである。
【００１２】
請求項２においては、前記制御部は、前記ダンサローラの上下方向位置が高くなると前記駆動部による前記支持軸の回転速度を速くし、前記ダンサローラの上下方向位置が低くなると前記駆動部による前記支持軸の回転速度を遅くするものである。
【００１３】
請求項３においては、前記制御部は、前記ダンサローラの上下方向位置が高くなるにつれて前記駆動部による前記支持軸の回転速度を次第に速くするものである。
【００１４】
請求項４においては、前記制御部は、前記検出部にて前記ダンサローラが最上位置で検出されると、前記駆動部を停止させるものである。
【００１５】
請求項５においては、前記検出部は、前記ダンサローラの対向位置に、垂直方向に沿って所定の離間で等間隔に配設された複数のセンサを有してなるものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の効果として、簡易な構成で包装材料のテンションを精密にコントロールして供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施例に係る繰出し装置を用いた自動包装機の全体的な構成を示した側面図である。
【図２】同じく図１の自動包装機の正面図である。
【図３】本実施例の繰出し装置の背面図である。
【図４】検出装置の側面図である。
【図５】制御装置の構成を示すブロック図である。
【図６】制御装置の制御方法を説明するための繰出し装置の側面図である。
【図７】制御装置の制御方法を説明するための繰出し装置の側面図である。
【図８】制御装置の制御方法を説明するための繰出し装置の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
まず、本実施例の繰出し装置１０を用いた自動包装機１００の全体構成について、以下に概説する。なお、以下の実施例において、図１の矢印Ｘ方向を自動包装機１００の上下方向、矢印Ｚ方向を自動包装機１００の前後方向、図２の矢印Ｙ方向を自動包装機１００の左右方向とする。
【００１９】
図１及び図２に示すように、本実施例の自動包装機１００は、長尺状の包装材料１を搬送経路Ｒに沿って間欠的に供給しながら、一度に複数のスティックタイプの包装体（製品）を得る多列式の自動包装機として構成されている。具体的には、包装材料１を連続的に繰出す繰出し装置１０と、被包装物を貯留して計量充填する充填装置１１と、包装材料１を複数本に切断するスリッター装置１２と、包装材料１を長手方向に沿って二つ折り成形する成形シュート１３と、二つ折り成形された包装材料１を縦シール及び横シールして充填装置１１より供給される被包装物を密封包装する縦シール装置１４及び横シール装置１５と、被包装物が密封包装された包装材料１を裁断して包装体を得るカッター装置１６等とで構成されている。
【００２０】
自動包装機１００の機体後方下部には、ロール状の包装材料１を支持する支持軸２０が配設され、支持軸２０に支持されたロール状の包装材料１は、本実施例の繰出し装置１０により搬送経路Ｒの下流方向へと連続的に繰出される。なお。繰出し装置１０については詳細を後述する）。
【００２１】
機体後方上部には、スリッター装置１２が配設され、繰出された包装材料１が移動されながら成形シュート１３の列数（本実施例では６列）に合わせて幅の狭い複数本（本実施例では６本）に切断される。スリッター装置１２にて切断された包装材料１は、機体前方上部に配設された対応する成形シュート１３へとそれぞれ移送される。成形シュート１３は、切断された包装材料１を長手方向に沿って二つ折り成形するために、上部で広く、かつ下部では狭く絞った面部材として形成されており、表面に沿って包装材料１が連続的に通過されることで、包装材料１が水平断面視にてＵ字状に二つ折り成形される。
【００２２】
成形シュート１３の上方位置には、充填装置１１が配設されており、充填装置１１にて容積計量された被包装物が、成形シュート１３に落下供給され、成形シュート１３を介して二つ折り成形された包装材料１内へと充填される。
【００２３】
成形シュート１３の下方位置には、二つ折り成形された包装材料１を縦シール及び横シールする縦シール装置１４及び横シール装置１５が配設されている。成形シュート１３にて二つ折り成形された包装材料１は、縦シール装置１４により合わせ縁部が縦シールされてチューブ状態とされ、縦シール装置１４の下方位置に配設された横シール装置１５により横シールされて有底状態とされる。そして、充填装置１１から被包装物が断続的に成形シュート１３を介して有底状態の包装材料１内へ供給され、さらに長手方向へと送り出された包装材料１の上辺が横シールされることで被包装物が密封包装される。
【００２４】
本実施例の自動包装機１００では、機体本体に対して横シール装置１５が上下方向に昇降移動可能に設けられ、横シール装置１５が包装材料１を横シールした状態で下降移動することで包装材料１が長手方向へと間欠的に送り出される。すなわち、横シール装置１５にて横シールされた包装材料１は、成形シュート１３を介して被包装物が充填され、同時に、横シール装置１５にて把持された状態のままで包装体一個分に相当する距離だけ下方に移動されることで送り出しが行われる。そして、横シール装置１５が上方に復帰作動されて再度包装材料１が横シールされることで、被包装物が密封包装される。
【００２５】
横シール装置１５の下方位置には、カッター装置１６が配設されており、カッター装置１６にて被包装物が密封包装された包装材料１が横シール箇所の中央部分で直線カット（切断）されることで、スティックタイプの包装体が連続的に得られる。なお、カッター装置１６にて切断された包装体は、カッター装置１６の下方位置に配設された排出ダクト１８を介して排出される。
【００２６】
次に、本実施例の繰出し装置１０の構成について、以下に詳述する。
図１、図３及び図４に示すように、本実施例の繰出し装置１０は、ロール状の包装材料１の支持軸２０を回転駆動させる駆動部としての駆動用モータ２１と、駆動用モータ２１により繰出された包装材料１に対して上下作動自在に当接されるダンサローラ２２と、ダンサローラ２２の上下方向位置を検出する検出部としての検出装置２３と、検出装置２３により検出されたダンサローラ２２の上下方向位置に応じて、駆動用モータ２１による支持軸２０の回転速度を制御して包装材料１の繰出し量を調節する制御装置２４等とで構成されている。
【００２７】
繰出し装置１０により繰出される包装材料１は、搬送経路Ｒに沿って上述したスリッター装置１２へと供給される。包装材料１の供給源としてのロール状の包装材料１からスリッター装置１２へと至る間の搬送経路Ｒには、複数のガイドローラ２５〜３２や規制ローラ３３等が配設されている。包装材料１は、これらのガイドローラ２５等に所定抱き角で巻き付けられて供給される。
【００２８】
ガイドローラ２５〜２７は、機体本体の下方位置に設けられた支持プレート３４・３４に軸支され、ガイドローラ２８は、支持軸２０の前方位置に設けられた支持プレート３５・３５に軸支され、ガイドローラ２９〜３２及び規制ローラ３３は機体本体の上下方向に沿って設けられた支持プレート３６・３６に軸支されている。これらは、支持回転軸に対してロール本体が回転自在に軸支され、搬送経路Ｒに沿って供給される包装材料１に連動して回転される。また、規制ローラ３３は、上述したように横シール装置１５にて包装材料１を長手方向へと間欠的に送り出す際に、包装材料１の送り出し方向を規制するように構成されている。
【００２９】
支持軸２０は、ロール状の包装材料１の回転駆動軸として、一端部が機体本体の下方位置に設けられた支持体３７に軸支され、他端部が同じく機体本体の下方位置に設けられた支持体３８に軸支されている。この支持軸２０の他端部は、後述する駆動用モータ２１と動力伝達可能に接続されている。
【００３０】
駆動用モータ２１は、支持体３８に固定されており、本実施例では、汎用のギアモータであって変速可能でかつブレーキ動作可能のものが用いられる。駆動用モータ２１は、駆動軸２１ａに設けられた駆動ギア２１ｂが、支持軸２０の他端部に設けられた従動ギア２０ａと噛合される。駆動用モータ２１の動力は、駆動軸２１ａを介して支持軸２０に伝達され、支持軸２０が所定の回転速度にて回転駆動される。駆動用モータ２１は、後述する制御装置２４と接続されており、制御装置２４により駆動用モータ２１が駆動制御されて、支持軸２０の回転駆動の始動・停止、及びその回転速度が可変に制御される。
【００３１】
ダンサローラ２２は、ガイドローラ３０・３１の間に配設され、支持プレート３６・３６に上下作動自在に軸支されている。具体的には、ダンサローラ２２は、両端部が支持プレート３６の上下方向に沿って開口された長孔３６ａに上下位置変動可能に嵌挿され、包装材料１に対して自重により上方から押接されている。ダンサローラ２２は、搬送経路Ｒに沿って供給される包装材料１に従動して回転され、繰出し装置１０による包装材料１の繰出しと横シール装置１５による包装材料１の間欠的な送り出しとに連動して、長孔３６ａに沿ってガイドされながら上下方向位置が変動される。すなわち、横シール装置１５により包装材料１が間欠的に送り出される際に機体上方に向けて移動され、横シール装置１５が上昇して、繰出し装置１０により包装材料１が繰出される際に機体下方に向けて移動される。
【００３２】
図４に示すように、検出装置２３は、ダンサローラ２２の上下方向位置を検出するセンサ群として構成され、具体的には、上述したダンサローラ２２の対向位置に、機体垂直方向に沿って所定の離間で等間隔に配設された複数（本実施例では７個）のセンサ２３ａ・２３ｂ・・・で構成されている（図４参照）。
【００３３】
各センサ２３ａ・２３ｂ・・・は、支持プレート３６に取り付けられた支持プレート３９に配設されている。本実施例の検出装置２３では、各センサ２３ａ・２３ｂ・・・は、同種同形状のものが用いられており、その種類は特に限定されず、例えば、誘導型、静電容量型、超音波型、電磁波型、赤外線型などの各種近接センサを用いることができる。各センサ２３ａ・２３ｂ・・・は、後述する制御装置２４にケーブル（図略）を介して接続され、対向位置にて上下方向に移動されるダンサローラ２２（の他端部）が検出されると、検出信号が制御装置２４に送られる。
【００３４】
具体的には、最下位置には、最下位置にて停止状態のダンサローラ２２の上下方向位置を検出するための終了検出用センサ２３ａが配設され、終了検出用センサ２３ａの上方位置には、繰出し装置１０が停止されて静止状態のダンサローラ２２の上下方向位置を検出するための基準センサ２３ｂが配設されている。また、基準センサ２３ｂの上方位置には、上下方向に沿って移動状態のダンサローラ２２の上下方向位置を検出するための第一センサ２３ｃ、第二センサ２３ｄ、第三センサ２３ｅ及び第四センサ２３ｆがそれぞれ下方から順番に配設されている。そして、第四センサ２３ｆの上方位置である最上位置には、最上位置にて停止状態のダンサローラ２２の上下方向位置を検出するための異常検出用センサ２３ｇが配設されている。
【００３５】
なお、本実施例の各センサ２３ａ・２３ｂ・・・には、支持プレート３９に配設された状態で機体後方側の端部にランプ光源を有する発光部が設けられており、ダンサローラ２２（の他端部）が検出されると、制御装置２４に検出信号が送信されるとともに、かかる発光部のランプ光源が点灯するように構成されている。
【００３６】
図５に示すように、制御装置２４は、上述した検出装置２３（の各センサ２３ａ・２３ｂ・・・）等からの信号を受信可能に構成されており、各種処理が実行されるＣＰＵや、プログラムが格納されるＲＯＭや、作業用メモリとしてのＲＡＭや、検出装置２３の各センサ２３ａ・２３ｂ・・・により出力された検出信号を一時的に記憶する不揮発性メモリ等とで構成されている。
【００３７】
制御装置２４は、支持軸２０の回転駆動の始動や停止の他に、検出装置２３により検出されたダンサローラ２２の上下方向位置に応じて、駆動用モータ２１による支持軸２０の回転速度を制御して包装材料１の繰出し量を調節するように構成されており、具体的には、ダンサローラ２２の上下方向位置が高くなると駆動用モータ２１による支持軸２０の回転速度を速くし、ダンサローラ２２の上下方向位置が低くなると駆動用モータ２１による支持軸２０の回転速度を遅くするように制御される。
【００３８】
本実施例の制御装置２４では、ダンサローラ２２の上下方向位置に応じて対応する支持軸２０の回転速度が予め設定されており、第一センサ２３ｃ〜第四センサ２３ｆのいずれかにてダンサローラ２２の上下方向位置が検出されると、対応する設定速度となるように駆動用モータ２１による支持軸２０の回転速度が切り換えられる。なお、予め設定される支持軸２０の回転速度は、横シール装置１５による包装材料１の送り出し量に対応して、繰出し装置１０による包装材料１の繰出し量が過不足のないような速度に設定されている。
【００３９】
次に、図４、図６乃至図８を参照しながら、本実施例の繰出し装置１０における制御装置２４の制御方法について説明する。
【００４０】
図６（ａ）に示すように、本実施例の繰出し装置１０では、運転停止時には、ダンサローラ２２が所定の上下方向位置（基準位置Ｐ１）で停止される。このとき、基準センサ２３ｂにて停止状態のダンサローラ２２の上下方向位置（基準位置Ｐ１）が検出されて、制御装置２４にて駆動用モータ２１による支持軸２０の回転駆動が停止される。
【００４１】
図４に示したように、自動包装機１００が運転開始されて、横シール装置１５により包装材料１が間欠的に送り出されるとダンサローラ２２が上方向に移動される。このとき、第一センサ２３ｃにて、基準位置Ｐ１より上方向に移動されたダンサローラ２２が検出されて、ダンサローラ２２の上下方向位置（第一上方位置Ｐ２）が検出されると、制御装置２４にて、回転速度Ｖ１となるように駆動用モータ２１により支持軸２０が回転されて、包装材料１が繰出される。
【００４２】
本実施例の自動包装機１００では、繰出し装置１０による包装材料１の繰出しと横シール装置１５による包装材料１の間欠的な送り出しとが連動されるため、ダンサローラ２２は、所定の移動幅で上下方向に往復動される。そして、包装材料１の繰出しが進むにつれて横シール装置１５による包装材料１の送り出し量に対して繰出し装置１０による包装材料１の繰出し量が不足していくため、ダンサローラ２２は、徐々に上方向に移動されていく。そのため、制御装置２４では、第一センサ２３ｃ〜第四センサ２３ｆにてダンサローラ２２が検出されるごとに、対応する回転速度Ｖ１〜Ｖ４となるように支持軸２０の回転速度が増減速される。
【００４３】
すなわち、図６（ｂ）に示すように、包装材料１の繰出しが進んで、ロール状の包装材料１の径が徐々に小さくなると、支持軸２０が回転速度Ｖ１にて回転された状態では包装材料１の繰出し量が不足する。そのため、横シール装置１５による包装材料１の送り出し量の方が多くなる結果、ダンサローラ２２が第一上方位置Ｐ２よりも上方向に移動される。このとき、第二センサ２３ｄにてダンサローラ２２が検出されて、ダンサローラ２２の上下方向位置（第二上方位置Ｐ３）が検出されると、制御装置２４にて、回転速度Ｖ１よりも速い回転速度Ｖ２（Ｖ１＜Ｖ２）となるように駆動用モータ２１による支持軸２０の回転速度が制御されて、包装材料１の繰出し量が調節される。
【００４４】
図７（ａ）に示すように、包装材料１の繰出しがさらに進んで、ロール状の包装材料１の径がさらに小さくなると、支持軸２０が回転速度Ｖ２にて回転された状態では包装材料１の繰出し量が不足して横シール装置１５による包装材料１の送り出し量の方が多くなり、ダンサローラ２２が第二上方位置Ｐ３よりもさらに上方向に移動される。このとき、第三センサ２３ｅにてダンサローラ２２が検出されて、ダンサローラ２２の上下方向位置（第三上方位置Ｐ４）が検出されると、制御装置２４にて、回転速度Ｖ２よりもさらに速い回転速度Ｖ３（Ｖ２＜Ｖ３）となるように駆動用モータ２１による支持軸２０の回転速度が制御されて、包装材料１の繰出し量が調節される。
【００４５】
同様に、図７（ｂ）に示すように、包装材料１の繰出しがさらに進んで、ロール状の包装材料１の径がさらに小さくなると、支持軸２０が回転速度Ｖ３にて回転された状態では包装材料１の繰出し量が不足して横シール装置１５による包装材料１の送り出し量の方が多くなり、ダンサローラ２２が第三上方位置Ｐ４よりもさらに上方向に移動される。このとき、第四センサ２３ｆにてダンサローラ２２が検出されて、ダンサローラ２２の上下方向位置（第四上方位置Ｐ５）が検出されると、制御装置２４にて、回転速度Ｖ３よりもさらに速い回転速度Ｖ４（Ｖ３＜Ｖ４）となるように駆動用モータ２１による支持軸２０の回転速度が制御されて、包装材料１の繰出し量が調節される。
【００４６】
図８（ａ）に示すように、支持軸２０に支持されたロール状の包装材料１がなくなると、包装材料１が支持軸２０から外れる結果、包装材料１に押接されていたダンサローラ２２が自重落下して、長孔３６ａの最下位置で係止される。このとき、終了検出用センサ２３ａにてダンサローラ２２が検出されて、ダンサローラ２２の上下方向位置（最下位置Ｐ０）が検出されると、制御装置２４にて駆動用モータ２１による支持軸２０の回転駆動が停止されるとともに、自動包装機１００が自動停止される。
【００４７】
また、図８（ｂ）に示すように、本実施例の繰出し装置１０では、横シール装置１５による包装材料１の送り出し量に対して繰出し装置１０による包装材料１の繰出し量が大きく不足すると、包装材料１に押接されていたダンサローラ２２が、長孔３６ａの最上位置で係止される。このとき、異常検出用センサ２３ｇにてダンサローラ２２が検出されて、ダンサローラ２２の上下方向位置（最上位置Ｐ７）が検出されると、制御装置２４にて駆動用モータ２１による支持軸２０の回転駆動が停止されるとともに、自動包装機１００が自動停止される。
【００４８】
以上のように、本実施例の繰出し装置１０は、ロール状の包装材料１を連続的に繰出す自動包装機１００の繰出し装置１０において、ロール状の包装材料１の支持軸２０を回転駆動させる駆動用モータ２１と、駆動用モータ２１により繰出された包装材料１に対して上下作動自在に当接されるダンサローラ２２と、ダンサローラ２２の上下方向位置を検出する検出装置２３と、検出装置２３により検出されたダンサローラ２２の上下方向位置に応じて、駆動用モータ２１による支持軸２０の回転速度を制御して包装材料１の繰出し量を調節する制御装置２４と、を具備してなるため、簡易な構成で包装材料１のテンションを精密にコントロールして供給することができるのである。
【００４９】
すなわち、本実施例の繰出し装置１０では、ロール状の包装材料１の支持軸２０を駆動用モータ２１にて回転駆動させて包装材料１を繰出すように構成されており、さらに検出装置２３によりダンサローラ２２の上下方向位置を検出することで、制御装置２４によりかかるダンサローラ２２の上下方向位置に応じて駆動用モータ２１による支持軸２０の回転速度を制御して包装材料１の繰出し量を調節するものであるため、搬送経路Ｒ上の包装材料１の送り出し量に対する繰出し量の過不足をダンサローラ２２の上下方向位置より検出して、包装材料１のテンションが一定となるように包装材料１の繰出し量を調節することで、包装材料１のテンションを精密にコントロールすることができる。そのため、繰出し装置１０による包装材料１の繰出し量が不足して包装材料１の伸びや切断が発生したり、包装材料１の繰出し量が多過ぎて包装材料のテンションが緩んで蛇行が発生したりするのを防止することができる。
【００５０】
特に、本実施例の繰出し装置１０では、従来のように繰出しローラ方式を採用するものではなく、ロール状の包装材料１の支持軸２０を駆動用モータ２１にて直接回転駆動させるものであるため、繰出しローラやロール状の包装材料の径を測定するセンサやブレーキ圧の調整等が不要であり、繰出し装置１０を簡易に構成することができる。そして、繰出し装置１０を停止させる際には、駆動用モータ２１により支持軸２０を停止させることで、ロール状の包装材料１の回転を直ちに停止できるとともに、繰出し装置１０を始動させる際には、駆動用モータ２１により支持軸２０を直接回転駆動さることで、ロール状の包装材料１の回転を直ちに回転させることができるため、ロール状の包装材料１の径の大小によらず包装材料１のテンションを精密にコントロールして、上述したような包装材料１の蛇行や切断を効果的に防止できる。
【００５１】
また、本実施例の繰出し装置１０は、制御装置２４が、ダンサローラ２２の上下方向位置が高くなると駆動用モータ２１による支持軸２０の回転速度を速くし、ダンサローラ２２の上下方向位置が低くなると駆動用モータ２１による支持軸２０の回転速度を遅くするように制御するように構成されているため、横シール装置１５による包装材料１の送り出し量に対して繰出し装置１０による包装材料１の繰出し量が不足してダンサローラ２２が機体上方に向けて移動されると、支持軸２０の回転速度を速くして包装材料１の繰出し量を多くし、一方で、横シール装置１５による包装材料１の送り出し量に対して繰出し装置１０による包装材料１の繰出し量が多くなってダンサローラ２２が機体下方に向けて移動されると、支持軸２０の回転速度を遅くして包装材料１の繰出し量を低減させて、包装材料１のテンションを精密にコントロールすることができる。
【００５２】
また、制御装置２４は、ダンサローラ２２の上下方向位置が高くなるにつれて駆動用モータ２１による支持軸２０の回転速度を次第に速くするため、包装材料１の繰出しが進んで、ロール状の包装材料１の径が徐々に小さくなっていく場合であっても、支持軸２０の回転速度を徐々に速くすることで、包装材料１の繰出し量が不足するのを防止して、包装材料１のテンションを安定して供給することができる。
【００５３】
また、制御装置２４は、検出装置２３にてダンサローラ２２が最上位置で検出されると、駆動用モータ２１を停止させるため、繰出し装置１０にて包装材料１の繰出し異常が生じて、横シール装置１５による包装材料１の送り出し量に対して繰出し装置１０による包装材料１の繰出し量が大きく不足した場合に、駆動用モータ２１を停止させることで、包装材料１の供給異常を検出し、包装材料１の伸びや切断を防止することができる。
【００５４】
また、検出装置２３は、ダンサローラ２２の対向位置に、垂直方向に沿って所定の離間で等間隔に配設された複数のセンサ２３ａ・２３ｂ・・・を有してなるため、制御装置２４にて、各センサ２３ａ・２３ｂ・・・に対応するように駆動用モータ２１による支持軸２０の回転駆動や回転速度を細かく設定することができ、包装材料１のテンションのコントロール精度を向上できる。特に、本実施例のように、ダンサローラ２２を包装材料１に対して上下作動自在に当接させ、かかる上下方向位置をセンサ２３ａ・２３ｂ・・・にて検出するように構成することで、従来のようにダンサローラ２２を回動アーム（ダンサアーム）に接続してその回動角を検出する構成と比べて、回動アームの回動作動により包装材料１に付加される（回動方向への）応力の影響がないため、包装材料１のテンションのコントロール精度をより向上できるのである。
【００５５】
なお、繰出し装置１０の構成としては、上述した実施例に限定されず、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
【００５６】
すなわち、上述した実施例の検出装置２３では、７個のセンサ２３ａ〜２３ｇにより構成されるが、検出装置２３を構成するセンサの個数はこれに限定されない。特に、検出装置２３において、上下方向に沿って移動状態のダンサローラ２２の上下方向位置を検出するためのセンサ（本実施例では第一センサ２３ｃ〜第四センサ２３ｆ）は、より多く用いられることで、駆動用モータ２１による支持軸２０の回転速度をより細かく設定することができるため、包装材料１のテンションのコントロール精度をより向上できる。
【００５７】
また、上述した実施例（図５参照）の制御装置２４では、上述した駆動用モータ２１や検出装置２３が接続されて、検出装置２３の各センサ２３ａ・２３ｂ・・・からの検出信号に基づいて駆動用モータ２１を駆動制御するように構成されているが、かかる制御装置２４は、自動包装機１００全体の運転を制御するための装置と別体に構成されてもよく、又はかかる装置に組み込まれて一体に構成されてもよい。
【００５８】
また、上述した実施例の繰出し装置１０は、ガイドローラ２５〜３２や規制ローラ３３等が配設されるが、かかるガイドローラ２５等の配置・個数はこれに限定されない。
【符号の説明】
【００５９】
１ 包装材料
１０ 繰出し装置
２０ 支持軸
２１ 駆動用モータ（駆動部）
２２ ダンサローラ
２３ 検出装置（検出部）
２３ａ 終了検出用センサ
２３ｂ 基準センサ
２３ｃ 第一センサ
２３ｄ 第二センサ
２３ｅ 第三センサ
２３ｆ 第四センサ
２３ｇ 異常検出用センサ
２４ 制御装置（制御部）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動包装機の繰出し装置の技術に関し、より詳細には、ロール状の包装材料を連続的に繰出す自動包装機の繰出し装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、薬剤、嗜好品、調味料、その他の食品などの粉状又は粒状の被包装物を密封包装して一度に複数のスティックタイプの包装体（製品）を得る多列式の自動包装機が公知である。このような自動包装機では、長尺フィルム状の包装材料を繰出し装置にて連続的に繰出しながら複数本に切断し、各々を多列に構成した成形シュートにてＵ字状に二つ折り成形する。次いで、シール装置を構成する縦シールバーにより包装材料の合わせ縁部を縦シールしてチューブ状とし、同じくシール装置を構成する横シールバーによりかかるチューブ状の包装材料を包装体一個分（一袋分）毎に横シールすることで、被包装物を密封包装するものである。
【０００３】
上述した自動包装機では、繰出し装置にて包装材料を連続的に繰出しながら、横シール装置が包装材料を横シールした状態で下降移動することで包装材料が長手方向へと間欠的に送り出される。このような構成において、長尺状の包装材料を搬送経路に沿って間欠的に供給しながら一定品質の包装体（製品）を安定して得るためには、繰出し装置による包装材料の繰出しと横シール装置による包装材料の間欠的な送り出しとを連動させて、搬送経路中の包装材料のテンション（張力）を調整する必要がある。
【０００４】
かかる観点から、従来の自動包装機の繰出し装置として、特許文献１又は特許文献２には、搬送経路上に、繰出しローラ（繰出し機）とダンサローラとを設けるとともに、ダンサローラの角度を角度検出器で検出して定常位置からの回転角度を割り出し、その回転角度が大きい場合は繰出しローラの繰出し速度を速くし、回転角度が小さい場合は繰出しローラの繰出し速度を遅くするように制御するようにした構成が開示されている。かかる構成では、繰出しローラの繰出し速度を可変に制御することで、繰出し装置による包装材料の繰出し量が不足して包装材料の伸びや切断が発生したり、包装材料の繰出し量が多過ぎて包装材料のテンションが緩んで蛇行が発生したりするのを防止するようにしたものである。
【０００５】
しかしながら、上述した特許文献１又は特許文献２に開示される繰出し装置では、繰出しローラにおいて、ゴムライニングされた押えローラにて包装材料が常時押し当てられ、かかる状態で包装材料を繰出すように構成されるため、繰出しローラにおいて包装材料の滑りが生じてしまい、設定された繰出し量で包装材料を繰出すことができず、包装材料のテンションを安定させて供給できない場合があった。特に、このような繰出しローラ方式では、ロール状の包装材料の大小等によって微妙に包装材料のテンションが変化してしまい、繰出しローラの繰出し速度を可変させても包装材料のテンションを精密にコントロールすることが困難であった。
【０００６】
また、リールに支持されたロール状の包装材料に対して繰出しローラが搬送経路中に別途配設されるため、繰出し装置を停止させた際には、包装材料により引っ張られて回転するロール状の包装材料が慣性により直ちに停止せずに、ロール状の包装材料と繰出しローラとの間で包装材料のテンションに緩みが生じて包装材料が蛇行したり、繰出し装置を始動させた際には、静止状態のロール状の包装材料より包装材料を引出すため、包装材料に大きな負荷がかかって包装材料が伸びたり切断したりする場合があった。
【０００７】
この点、特許文献２には、ロール状の包装材料と繰出しローラとの間に、ロール状の包装材料の径を測定するセンサと、ロール状の包装材料の回転にブレーキを加えるブレーキとを設けて、センサによる測定の結果、ロール状の包装材料の径が大きい場合はブレーキ圧を高め、径が小さくなるに従ってブレーキ圧を次第に低くするようにして、ロール状の包装材料の回転を別途制御するように構成された繰出し装置が開示されている。しかしながら、やはり繰出しローラ方式を採用しているため包装材料のテンションを精密にコントロールすることが困難であり、さらに、かかる構成では装置構成が複雑になるとともに、繰出しローラ及びブレーキの駆動制御や調整が煩雑になってしまうという課題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−１４７４６１号公報
【特許文献２】特開２００１−１８９２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
そこで、本発明では、自動包装機の繰出し装置に関し、前記従来の課題を解決するもので、簡易な構成で包装材料のテンションを精密にコントロールして供給することができる自動包装機の繰出し装置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】
【００１０】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【００１１】
すなわち、請求項１においては、ロール状の包装材料を連続的に繰出す自動包装機の繰出し装置において、前記ロール状の包装材料の支持軸を回転駆動させる駆動部と、前記駆動部により繰出された包装材料に対して上下作動自在に当接されるダンサローラと、前記ダンサローラの上下方向位置を検出する検出部と、前記検出部により検出されたダンサローラの上下方向位置に応じて、前記駆動部による前記支持軸の回転速度を制御して包装材料の繰出し量を調節する制御部と、を具備してなるものである。
【００１２】
請求項２においては、前記制御部は、前記ダンサローラの上下方向位置が高くなると前記駆動部による前記支持軸の回転速度を速くし、前記ダンサローラの上下方向位置が低くなると前記駆動部による前記支持軸の回転速度を遅くするものである。
【００１３】
請求項３においては、前記制御部は、前記ダンサローラの上下方向位置が高くなるにつれて前記駆動部による前記支持軸の回転速度を次第に速くするものである。
【００１４】
請求項４においては、前記制御部は、前記検出部にて前記ダンサローラが最上位置で検出されると、前記駆動部を停止させるものである。
【００１５】
請求項５においては、前記検出部は、前記ダンサローラの対向位置に、垂直方向に沿って所定の離間で等間隔に配設された複数のセンサを有してなるものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の効果として、簡易な構成で包装材料のテンションを精密にコントロールして供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施例に係る繰出し装置を用いた自動包装機の全体的な構成を示した側面図である。
【図２】同じく図１の自動包装機の正面図である。
【図３】本実施例の繰出し装置の背面図である。
【図４】検出装置の側面図である。
【図５】制御装置の構成を示すブロック図である。
【図６】制御装置の制御方法を説明するための繰出し装置の側面図である。
【図７】制御装置の制御方法を説明するための繰出し装置の側面図である。
【図８】制御装置の制御方法を説明するための繰出し装置の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
まず、本実施例の繰出し装置１０を用いた自動包装機１００の全体構成について、以下に概説する。なお、以下の実施例において、図１の矢印Ｘ方向を自動包装機１００の上下方向、矢印Ｚ方向を自動包装機１００の前後方向、図２の矢印Ｙ方向を自動包装機１００の左右方向とする。
【００１９】
図１及び図２に示すように、本実施例の自動包装機１００は、長尺状の包装材料１を搬送経路Ｒに沿って間欠的に供給しながら、一度に複数のスティックタイプの包装体（製品）を得る多列式の自動包装機として構成されている。具体的には、包装材料１を連続的に繰出す繰出し装置１０と、被包装物を貯留して計量充填する充填装置１１と、包装材料１を複数本に切断するスリッター装置１２と、包装材料１を長手方向に沿って二つ折り成形する成形シュート１３と、二つ折り成形された包装材料１を縦シール及び横シールして充填装置１１より供給される被包装物を密封包装する縦シール装置１４及び横シール装置１５と、被包装物が密封包装された包装材料１を裁断して包装体を得るカッター装置１６等とで構成されている。
【００２０】
自動包装機１００の機体後方下部には、ロール状の包装材料１を支持する支持軸２０が配設され、支持軸２０に支持されたロール状の包装材料１は、本実施例の繰出し装置１０により搬送経路Ｒの下流方向へと連続的に繰出される。なお。繰出し装置１０については詳細を後述する）。
【００２１】
機体後方上部には、スリッター装置１２が配設され、繰出された包装材料１が移動されながら成形シュート１３の列数（本実施例では６列）に合わせて幅の狭い複数本（本実施例では６本）に切断される。スリッター装置１２にて切断された包装材料１は、機体前方上部に配設された対応する成形シュート１３へとそれぞれ移送される。成形シュート１３は、切断された包装材料１を長手方向に沿って二つ折り成形するために、上部で広く、かつ下部では狭く絞った面部材として形成されており、表面に沿って包装材料１が連続的に通過されることで、包装材料１が水平断面視にてＵ字状に二つ折り成形される。
【００２２】
成形シュート１３の上方位置には、充填装置１１が配設されており、充填装置１１にて容積計量された被包装物が、成形シュート１３に落下供給され、成形シュート１３を介して二つ折り成形された包装材料１内へと充填される。
【００２３】
成形シュート１３の下方位置には、二つ折り成形された包装材料１を縦シール及び横シールする縦シール装置１４及び横シール装置１５が配設されている。成形シュート１３にて二つ折り成形された包装材料１は、縦シール装置１４により合わせ縁部が縦シールされてチューブ状態とされ、縦シール装置１４の下方位置に配設された横シール装置１５により横シールされて有底状態とされる。そして、充填装置１１から被包装物が断続的に成形シュート１３を介して有底状態の包装材料１内へ供給され、さらに長手方向へと送り出された包装材料１の上辺が横シールされることで被包装物が密封包装される。
【００２４】
本実施例の自動包装機１００では、機体本体に対して横シール装置１５が上下方向に昇降移動可能に設けられ、横シール装置１５が包装材料１を横シールした状態で下降移動することで包装材料１が長手方向へと間欠的に送り出される。すなわち、横シール装置１５にて横シールされた包装材料１は、成形シュート１３を介して被包装物が充填され、同時に、横シール装置１５にて把持された状態のままで包装体一個分に相当する距離だけ下方に移動されることで送り出しが行われる。そして、横シール装置１５が上方に復帰作動されて再度包装材料１が横シールされることで、被包装物が密封包装される。
【００２５】
横シール装置１５の下方位置には、カッター装置１６が配設されており、カッター装置１６にて被包装物が密封包装された包装材料１が横シール箇所の中央部分で直線カット（切断）されることで、スティックタイプの包装体が連続的に得られる。なお、カッター装置１６にて切断された包装体は、カッター装置１６の下方位置に配設された排出ダクト１８を介して排出される。
【００２６】
次に、本実施例の繰出し装置１０の構成について、以下に詳述する。
図１、図３及び図４に示すように、本実施例の繰出し装置１０は、ロール状の包装材料１の支持軸２０を回転駆動させる駆動部としての駆動用モータ２１と、駆動用モータ２１により繰出された包装材料１に対して上下作動自在に当接されるダンサローラ２２と、ダンサローラ２２の上下方向位置を検出する検出部としての検出装置２３と、検出装置２３により検出されたダンサローラ２２の上下方向位置に応じて、駆動用モータ２１による支持軸２０の回転速度を制御して包装材料１の繰出し量を調節する制御装置２４等とで構成されている。
【００２７】
繰出し装置１０により繰出される包装材料１は、搬送経路Ｒに沿って上述したスリッター装置１２へと供給される。包装材料１の供給源としてのロール状の包装材料１からスリッター装置１２へと至る間の搬送経路Ｒには、複数のガイドローラ２５〜３２や規制ローラ３３等が配設されている。包装材料１は、これらのガイドローラ２５等に所定抱き角で巻き付けられて供給される。
【００２８】
ガイドローラ２５〜２７は、機体本体の下方位置に設けられた支持プレート３４・３４に軸支され、ガイドローラ２８は、支持軸２０の前方位置に設けられた支持プレート３５・３５に軸支され、ガイドローラ２９〜３２及び規制ローラ３３は機体本体の上下方向に沿って設けられた支持プレート３６・３６に軸支されている。これらは、支持回転軸に対してロール本体が回転自在に軸支され、搬送経路Ｒに沿って供給される包装材料１に連動して回転される。また、規制ローラ３３は、上述したように横シール装置１５にて包装材料１を長手方向へと間欠的に送り出す際に、包装材料１の送り出し方向を規制するように構成されている。
【００２９】
支持軸２０は、ロール状の包装材料１の回転駆動軸として、一端部が機体本体の下方位置に設けられた支持体３７に軸支され、他端部が同じく機体本体の下方位置に設けられた支持体３８に軸支されている。この支持軸２０の他端部は、後述する駆動用モータ２１と動力伝達可能に接続されている。
【００３０】
駆動用モータ２１は、支持体３８に固定されており、本実施例では、汎用のギアモータであって変速可能でかつブレーキ動作可能のものが用いられる。駆動用モータ２１は、駆動軸２１ａに設けられた駆動ギア２１ｂが、支持軸２０の他端部に設けられた従動ギア２０ａと噛合される。駆動用モータ２１の動力は、駆動軸２１ａを介して支持軸２０に伝達され、支持軸２０が所定の回転速度にて回転駆動される。駆動用モータ２１は、後述する制御装置２４と接続されており、制御装置２４により駆動用モータ２１が駆動制御されて、支持軸２０の回転駆動の始動・停止、及びその回転速度が可変に制御される。
【００３１】
ダンサローラ２２は、ガイドローラ３０・３１の間に配設され、支持プレート３６・３６に上下作動自在に軸支されている。具体的には、ダンサローラ２２は、両端部が支持プレート３６の上下方向に沿って開口された長孔３６ａに上下位置変動可能に嵌挿され、包装材料１に対して自重により上方から押接されている。ダンサローラ２２は、搬送経路Ｒに沿って供給される包装材料１に従動して回転され、繰出し装置１０による包装材料１の繰出しと横シール装置１５による包装材料１の間欠的な送り出しとに連動して、長孔３６ａに沿ってガイドされながら上下方向位置が変動される。すなわち、横シール装置１５により包装材料１が間欠的に送り出される際に機体上方に向けて移動され、横シール装置１５が上昇して、繰出し装置１０により包装材料１が繰出される際に機体下方に向けて移動される。
【００３２】
図４に示すように、検出装置２３は、ダンサローラ２２の上下方向位置を検出するセンサ群として構成され、具体的には、上述したダンサローラ２２の対向位置に、機体垂直方向に沿って所定の離間で等間隔に配設された複数（本実施例では７個）のセンサ２３ａ・２３ｂ・・・で構成されている（図４参照）。
【００３３】
各センサ２３ａ・２３ｂ・・・は、支持プレート３６に取り付けられた支持プレート３９に配設されている。本実施例の検出装置２３では、各センサ２３ａ・２３ｂ・・・は、同種同形状のものが用いられており、その種類は特に限定されず、例えば、誘導型、静電容量型、超音波型、電磁波型、赤外線型などの各種近接センサを用いることができる。各センサ２３ａ・２３ｂ・・・は、後述する制御装置２４にケーブル（図略）を介して接続され、対向位置にて上下方向に移動されるダンサローラ２２（の他端部）が検出されると、検出信号が制御装置２４に送られる。
【００３４】
具体的には、最下位置には、最下位置にて停止状態のダンサローラ２２の上下方向位置を検出するための終了検出用センサ２３ａが配設され、終了検出用センサ２３ａの上方位置には、繰出し装置１０が停止されて静止状態のダンサローラ２２の上下方向位置を検出するための基準センサ２３ｂが配設されている。また、基準センサ２３ｂの上方位置には、上下方向に沿って移動状態のダンサローラ２２の上下方向位置を検出するための第一センサ２３ｃ、第二センサ２３ｄ、第三センサ２３ｅ及び第四センサ２３ｆがそれぞれ下方から順番に配設されている。そして、第四センサ２３ｆの上方位置である最上位置には、最上位置にて停止状態のダンサローラ２２の上下方向位置を検出するための異常検出用センサ２３ｇが配設されている。
【００３５】
なお、本実施例の各センサ２３ａ・２３ｂ・・・には、支持プレート３９に配設された状態で機体後方側の端部にランプ光源を有する発光部が設けられており、ダンサローラ２２（の他端部）が検出されると、制御装置２４に検出信号が送信されるとともに、かかる発光部のランプ光源が点灯するように構成されている。
【００３６】
図５に示すように、制御装置２４は、上述した検出装置２３（の各センサ２３ａ・２３ｂ・・・）等からの信号を受信可能に構成されており、各種処理が実行されるＣＰＵや、プログラムが格納されるＲＯＭや、作業用メモリとしてのＲＡＭや、検出装置２３の各センサ２３ａ・２３ｂ・・・により出力された検出信号を一時的に記憶する不揮発性メモリ等とで構成されている。
【００３７】
制御装置２４は、支持軸２０の回転駆動の始動や停止の他に、検出装置２３により検出されたダンサローラ２２の上下方向位置に応じて、駆動用モータ２１による支持軸２０の回転速度を制御して包装材料１の繰出し量を調節するように構成されており、具体的には、ダンサローラ２２の上下方向位置が高くなると駆動用モータ２１による支持軸２０の回転速度を速くし、ダンサローラ２２の上下方向位置が低くなると駆動用モータ２１による支持軸２０の回転速度を遅くするように制御される。
【００３８】
本実施例の制御装置２４では、ダンサローラ２２の上下方向位置に応じて対応する支持軸２０の回転速度が予め設定されており、第一センサ２３ｃ〜第四センサ２３ｆのいずれかにてダンサローラ２２の上下方向位置が検出されると、対応する設定速度となるように駆動用モータ２１による支持軸２０の回転速度が切り換えられる。なお、予め設定される支持軸２０の回転速度は、横シール装置１５による包装材料１の送り出し量に対応して、繰出し装置１０による包装材料１の繰出し量が過不足のないような速度に設定されている。
【００３９】
次に、図４、図６乃至図８を参照しながら、本実施例の繰出し装置１０における制御装置２４の制御方法について説明する。
【００４０】
図６（ａ）に示すように、本実施例の繰出し装置１０では、運転停止時には、ダンサローラ２２が所定の上下方向位置（基準位置Ｐ１）で停止される。このとき、基準センサ２３ｂにて停止状態のダンサローラ２２の上下方向位置（基準位置Ｐ１）が検出されて、制御装置２４にて駆動用モータ２１による支持軸２０の回転駆動が停止される。
【００４１】
図４に示したように、自動包装機１００が運転開始されて、横シール装置１５により包装材料１が間欠的に送り出されるとダンサローラ２２が上方向に移動される。このとき、第一センサ２３ｃにて、基準位置Ｐ１より上方向に移動されたダンサローラ２２が検出されて、ダンサローラ２２の上下方向位置（第一上方位置Ｐ２）が検出されると、制御装置２４にて、回転速度Ｖ１となるように駆動用モータ２１により支持軸２０が回転されて、包装材料１が繰出される。
【００４２】
本実施例の自動包装機１００では、繰出し装置１０による包装材料１の繰出しと横シール装置１５による包装材料１の間欠的な送り出しとが連動されるため、ダンサローラ２２は、所定の移動幅で上下方向に往復動される。そして、包装材料１の繰出しが進むにつれて横シール装置１５による包装材料１の送り出し量に対して繰出し装置１０による包装材料１の繰出し量が不足していくため、ダンサローラ２２は、徐々に上方向に移動されていく。そのため、制御装置２４では、第一センサ２３ｃ〜第四センサ２３ｆにてダンサローラ２２が検出されるごとに、対応する回転速度Ｖ１〜Ｖ４となるように支持軸２０の回転速度が増減速される。
【００４３】
すなわち、図６（ｂ）に示すように、包装材料１の繰出しが進んで、ロール状の包装材料１の径が徐々に小さくなると、支持軸２０が回転速度Ｖ１にて回転された状態では包装材料１の繰出し量が不足する。そのため、横シール装置１５による包装材料１の送り出し量の方が多くなる結果、ダンサローラ２２が第一上方位置Ｐ２よりも上方向に移動される。このとき、第二センサ２３ｄにてダンサローラ２２が検出されて、ダンサローラ２２の上下方向位置（第二上方位置Ｐ３）が検出されると、制御装置２４にて、回転速度Ｖ１よりも速い回転速度Ｖ２（Ｖ１＜Ｖ２）となるように駆動用モータ２１による支持軸２０の回転速度が制御されて、包装材料１の繰出し量が調節される。
【００４４】
図７（ａ）に示すように、包装材料１の繰出しがさらに進んで、ロール状の包装材料１の径がさらに小さくなると、支持軸２０が回転速度Ｖ２にて回転された状態では包装材料１の繰出し量が不足して横シール装置１５による包装材料１の送り出し量の方が多くなり、ダンサローラ２２が第二上方位置Ｐ３よりもさらに上方向に移動される。このとき、第三センサ２３ｅにてダンサローラ２２が検出されて、ダンサローラ２２の上下方向位置（第三上方位置Ｐ４）が検出されると、制御装置２４にて、回転速度Ｖ２よりもさらに速い回転速度Ｖ３（Ｖ２＜Ｖ３）となるように駆動用モータ２１による支持軸２０の回転速度が制御されて、包装材料１の繰出し量が調節される。
【００４５】
同様に、図７（ｂ）に示すように、包装材料１の繰出しがさらに進んで、ロール状の包装材料１の径がさらに小さくなると、支持軸２０が回転速度Ｖ３にて回転された状態では包装材料１の繰出し量が不足して横シール装置１５による包装材料１の送り出し量の方が多くなり、ダンサローラ２２が第三上方位置Ｐ４よりもさらに上方向に移動される。このとき、第四センサ２３ｆにてダンサローラ２２が検出されて、ダンサローラ２２の上下方向位置（第四上方位置Ｐ５）が検出されると、制御装置２４にて、回転速度Ｖ３よりもさらに速い回転速度Ｖ４（Ｖ３＜Ｖ４）となるように駆動用モータ２１による支持軸２０の回転速度が制御されて、包装材料１の繰出し量が調節される。
【００４６】
図８（ａ）に示すように、支持軸２０に支持されたロール状の包装材料１がなくなると、包装材料１が支持軸２０から外れる結果、包装材料１に押接されていたダンサローラ２２が自重落下して、長孔３６ａの最下位置で係止される。このとき、終了検出用センサ２３ａにてダンサローラ２２が検出されて、ダンサローラ２２の上下方向位置（最下位置Ｐ０）が検出されると、制御装置２４にて駆動用モータ２１による支持軸２０の回転駆動が停止されるとともに、自動包装機１００が自動停止される。
【００４７】
また、図８（ｂ）に示すように、本実施例の繰出し装置１０では、横シール装置１５による包装材料１の送り出し量に対して繰出し装置１０による包装材料１の繰出し量が大きく不足すると、包装材料１に押接されていたダンサローラ２２が、長孔３６ａの最上位置で係止される。このとき、異常検出用センサ２３ｇにてダンサローラ２２が検出されて、ダンサローラ２２の上下方向位置（最上位置Ｐ７）が検出されると、制御装置２４にて駆動用モータ２１による支持軸２０の回転駆動が停止されるとともに、自動包装機１００が自動停止される。
【００４８】
以上のように、本実施例の繰出し装置１０は、ロール状の包装材料１を連続的に繰出す自動包装機１００の繰出し装置１０において、ロール状の包装材料１の支持軸２０を回転駆動させる駆動用モータ２１と、駆動用モータ２１により繰出された包装材料１に対して上下作動自在に当接されるダンサローラ２２と、ダンサローラ２２の上下方向位置を検出する検出装置２３と、検出装置２３により検出されたダンサローラ２２の上下方向位置に応じて、駆動用モータ２１による支持軸２０の回転速度を制御して包装材料１の繰出し量を調節する制御装置２４と、を具備してなるため、簡易な構成で包装材料１のテンションを精密にコントロールして供給することができるのである。
【００４９】
すなわち、本実施例の繰出し装置１０では、ロール状の包装材料１の支持軸２０を駆動用モータ２１にて回転駆動させて包装材料１を繰出すように構成されており、さらに検出装置２３によりダンサローラ２２の上下方向位置を検出することで、制御装置２４によりかかるダンサローラ２２の上下方向位置に応じて駆動用モータ２１による支持軸２０の回転速度を制御して包装材料１の繰出し量を調節するものであるため、搬送経路Ｒ上の包装材料１の送り出し量に対する繰出し量の過不足をダンサローラ２２の上下方向位置より検出して、包装材料１のテンションが一定となるように包装材料１の繰出し量を調節することで、包装材料１のテンションを精密にコントロールすることができる。そのため、繰出し装置１０による包装材料１の繰出し量が不足して包装材料１の伸びや切断が発生したり、包装材料１の繰出し量が多過ぎて包装材料のテンションが緩んで蛇行が発生したりするのを防止することができる。
【００５０】
特に、本実施例の繰出し装置１０では、従来のように繰出しローラ方式を採用するものではなく、ロール状の包装材料１の支持軸２０を駆動用モータ２１にて直接回転駆動させるものであるため、繰出しローラやロール状の包装材料の径を測定するセンサやブレーキ圧の調整等が不要であり、繰出し装置１０を簡易に構成することができる。そして、繰出し装置１０を停止させる際には、駆動用モータ２１により支持軸２０を停止させることで、ロール状の包装材料１の回転を直ちに停止できるとともに、繰出し装置１０を始動させる際には、駆動用モータ２１により支持軸２０を直接回転駆動さることで、ロール状の包装材料１の回転を直ちに回転させることができるため、ロール状の包装材料１の径の大小によらず包装材料１のテンションを精密にコントロールして、上述したような包装材料１の蛇行や切断を効果的に防止できる。
【００５１】
また、本実施例の繰出し装置１０は、制御装置２４が、ダンサローラ２２の上下方向位置が高くなると駆動用モータ２１による支持軸２０の回転速度を速くし、ダンサローラ２２の上下方向位置が低くなると駆動用モータ２１による支持軸２０の回転速度を遅くするように制御するように構成されているため、横シール装置１５による包装材料１の送り出し量に対して繰出し装置１０による包装材料１の繰出し量が不足してダンサローラ２２が機体上方に向けて移動されると、支持軸２０の回転速度を速くして包装材料１の繰出し量を多くし、一方で、横シール装置１５による包装材料１の送り出し量に対して繰出し装置１０による包装材料１の繰出し量が多くなってダンサローラ２２が機体下方に向けて移動されると、支持軸２０の回転速度を遅くして包装材料１の繰出し量を低減させて、包装材料１のテンションを精密にコントロールすることができる。
【００５２】
また、制御装置２４は、ダンサローラ２２の上下方向位置が高くなるにつれて駆動用モータ２１による支持軸２０の回転速度を次第に速くするため、包装材料１の繰出しが進んで、ロール状の包装材料１の径が徐々に小さくなっていく場合であっても、支持軸２０の回転速度を徐々に速くすることで、包装材料１の繰出し量が不足するのを防止して、包装材料１のテンションを安定して供給することができる。
【００５３】
また、制御装置２４は、検出装置２３にてダンサローラ２２が最上位置で検出されると、駆動用モータ２１を停止させるため、繰出し装置１０にて包装材料１の繰出し異常が生じて、横シール装置１５による包装材料１の送り出し量に対して繰出し装置１０による包装材料１の繰出し量が大きく不足した場合に、駆動用モータ２１を停止させることで、包装材料１の供給異常を検出し、包装材料１の伸びや切断を防止することができる。
【００５４】
また、検出装置２３は、ダンサローラ２２の対向位置に、垂直方向に沿って所定の離間で等間隔に配設された複数のセンサ２３ａ・２３ｂ・・・を有してなるため、制御装置２４にて、各センサ２３ａ・２３ｂ・・・に対応するように駆動用モータ２１による支持軸２０の回転駆動や回転速度を細かく設定することができ、包装材料１のテンションのコントロール精度を向上できる。特に、本実施例のように、ダンサローラ２２を包装材料１に対して上下作動自在に当接させ、かかる上下方向位置をセンサ２３ａ・２３ｂ・・・にて検出するように構成することで、従来のようにダンサローラ２２を回動アーム（ダンサアーム）に接続してその回動角を検出する構成と比べて、回動アームの回動作動により包装材料１に付加される（回動方向への）応力の影響がないため、包装材料１のテンションのコントロール精度をより向上できるのである。
【００５５】
なお、繰出し装置１０の構成としては、上述した実施例に限定されず、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
【００５６】
すなわち、上述した実施例の検出装置２３では、７個のセンサ２３ａ〜２３ｇにより構成されるが、検出装置２３を構成するセンサの個数はこれに限定されない。特に、検出装置２３において、上下方向に沿って移動状態のダンサローラ２２の上下方向位置を検出するためのセンサ（本実施例では第一センサ２３ｃ〜第四センサ２３ｆ）は、より多く用いられることで、駆動用モータ２１による支持軸２０の回転速度をより細かく設定することができるため、包装材料１のテンションのコントロール精度をより向上できる。
【００５７】
また、上述した実施例（図５参照）の制御装置２４では、上述した駆動用モータ２１や検出装置２３が接続されて、検出装置２３の各センサ２３ａ・２３ｂ・・・からの検出信号に基づいて駆動用モータ２１を駆動制御するように構成されているが、かかる制御装置２４は、自動包装機１００全体の運転を制御するための装置と別体に構成されてもよく、又はかかる装置に組み込まれて一体に構成されてもよい。
【００５８】
また、上述した実施例の繰出し装置１０は、ガイドローラ２５〜３２や規制ローラ３３等が配設されるが、かかるガイドローラ２５等の配置・個数はこれに限定されない。
【符号の説明】
【００５９】
１ 包装材料
１０ 繰出し装置
２０ 支持軸
２１ 駆動用モータ（駆動部）
２２ ダンサローラ
２３ 検出装置（検出部）
２３ａ 終了検出用センサ
２３ｂ 基準センサ
２３ｃ 第一センサ
２３ｄ 第二センサ
２３ｅ 第三センサ
２３ｆ 第四センサ
２３ｇ 異常検出用センサ
２４ 制御装置（制御部）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロール状の包装材料を連続的に繰出す自動包装機の繰出し装置において、
前記ロール状の包装材料の支持軸を回転駆動させる駆動部と、
前記駆動部により繰出された包装材料に対して上下作動自在に当接されるダンサローラと、
前記ダンサローラの上下方向位置を検出する検出部と、
前記検出部により検出されたダンサローラの上下方向位置に応じて、前記駆動部による前記支持軸の回転速度を制御して包装材料の繰出し量を調節する制御部と、
を具備してなることを特徴とする自動包装機の繰出し装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記ダンサローラの上下方向位置が高くなると前記駆動部による前記支持軸の回転速度を速くし、前記ダンサローラの上下方向位置が低くなると前記駆動部による前記支持軸の回転速度を遅くする請求項１に記載の自動包装機の繰出し装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記ダンサローラの上下方向位置が高くなるにつれて前記駆動部による前記支持軸の回転速度を次第に速くする請求項１又は請求項２に記載の自動包装機の繰出し装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記検出部にて前記ダンサローラが最上位置で検出されると、前記駆動部を停止させる請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の自動包装機の繰出し装置。
【請求項５】
前記検出部は、前記ダンサローラの対向位置に、垂直方向に沿って所定の離間で等間隔に配設された複数のセンサを有してなる請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の自動包装機の繰出し装置。
【請求項１】
ロール状の包装材料を連続的に繰出す自動包装機の繰出し装置において、
前記ロール状の包装材料の支持軸を回転駆動させる駆動部と、
前記駆動部により繰出された包装材料に対して上下作動自在に当接されるダンサローラと、
前記ダンサローラの上下方向位置を検出する検出部と、
前記検出部により検出されたダンサローラの上下方向位置に応じて、前記駆動部による前記支持軸の回転速度を制御して包装材料の繰出し量を調節する制御部と、
を具備してなることを特徴とする自動包装機の繰出し装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記ダンサローラの上下方向位置が高くなると前記駆動部による前記支持軸の回転速度を速くし、前記ダンサローラの上下方向位置が低くなると前記駆動部による前記支持軸の回転速度を遅くする請求項１に記載の自動包装機の繰出し装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記ダンサローラの上下方向位置が高くなるにつれて前記駆動部による前記支持軸の回転速度を次第に速くする請求項１又は請求項２に記載の自動包装機の繰出し装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記検出部にて前記ダンサローラが最上位置で検出されると、前記駆動部を停止させる請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の自動包装機の繰出し装置。
【請求項５】
前記検出部は、前記ダンサローラの対向位置に、垂直方向に沿って所定の離間で等間隔に配設された複数のセンサを有してなる請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の自動包装機の繰出し装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−１７６７８０（Ｐ２０１２−１７６７８０Ａ）
【公開日】平成２４年９月１３日（２０１２．９．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−４１００４（Ｐ２０１１−４１００４）
【出願日】平成２３年２月２６日（２０１１．２．２６）
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第３項適用申請有り 平成２２年１０月５日に開催された社団法人日本包装技術協会主催の「２０１０東京国際包装展」にて出品
【出願人】（３９００３１７４９）株式会社トパック (20)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月１３日（２０１２．９．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月２６日（２０１１．２．２６）
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第３項適用申請有り 平成２２年１０月５日に開催された社団法人日本包装技術協会主催の「２０１０東京国際包装展」にて出品
【出願人】（３９００３１７４９）株式会社トパック (20)
【Ｆターム（参考）】
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