JP2000171235A - 原反フィルム径測定装置及び測定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 自動的に原反フィルム径を測定することので
きる包装機における原反フィルム径測定装置を提供する
こと。 【解決手段】 原反フィルム１５に第４の駆動モータ４
０を連携し、原反フィルムを所定方向に回転させて帯状
フィルム１６を送り出し、製袋器１８へ導くようにす
る。原反フィルムの回転角度を計測する回転角計測装置
５１を原反フィルムの回転軸にとりつけ、原反フィルム
の周面に接触し、引っ張られて延びる前の原反フィルム
に巻き取られた帯状フィルムの移動距離を検知する動距
離計測装置５３を設ける。第４の駆動モータを一定時間
回転させ、その時の回転角度と移動距離を各計測装置で
計測し、演算処理装置に送り、そこにおいて原反フィル
ム径を求める。なお、求めた径は速度制御装置３８に送
られ、第４の駆動モータの始動時の回転速度の初期設定
に利用される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は原反フィルム径測定
装置及び測定方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】よく知られているように横ピロー包装機
等の包装機においては、例えばロール状に巻き取られた
原反フィルムから連続した帯状フィルムを引き出して製
袋器に供給し、そこで筒状に形成して筒状フィルムにす
る。一方、製袋器の搬入側には、被包装物供給装置が設
置され、被包装物を所定間隔毎に搬送し、筒状フィルム
内に順次供給する。そして、筒状フィルム内に被包装物
が内包された状態のまま順次搬送し、その搬送途中でセ
ンターシーラにて筒状フィルムのフィルム重合端をシー
ルし、さらにエンドシール装置にて筒状フィルムの被包
装物間毎を、横方向にシール・カットして包装体を製造
するようにしている。

【０００３】そして、原反フィルムからの帯状フィルム
の引き出しは、引き出された帯状フィルムをその両側か
ら挟持する一対のローラを備えたフィードローラを用い
て行う（原反フィルムは、その帯状フィルムの引き出し
に追従して回転する）方式と、本発明の前提となる原反
フィルムに連携した駆動モータにより直接当該原反フィ
ルムを回転させることにより帯状フィルムを送り出す方
式がある。

【０００４】特に後者の方式の場合には、原反フィルム
を等速度で送り出そうとすると、当然のことながら原反
径が小さくなるほど原反フィルムの回転速度を増加させ
る必要がある。この駆動モータを制御する場合には、例
えば従来のフィードローラの位置に速度計を設け、帯状
フィルムの移動速度を実際に検出し、その速度が一定に
なるようにフィードバック制御することにより駆動モー
タの回転速度を増減する方式がある（例えば特開平７−
２８５７１５など）。

【０００５】ところで、一定期間包装機を稼動させる
と、上記したフィードバック制御により原反フィルムの
駆動モータの回転も安定するものの、稼動開始直後から
安定して帯状フィルムが所望の移動速度になるようにす
るためには、開始時の原反フィルム径を知ることが必要
である。

【０００６】すなわち、一度駆動モータの回転速度が所
望の帯状フィルムの移動速度に適したものになるとその
後はスムーズな制御が行え、徐々に駆動モータの速度を
増加させることができる。しかし、運転開始当初に着目
すると、駆動モータの回転速度が早過ぎると帯状フィル
ムが必要以上に送り出されて弛んでしまう。そこで、通
常は駆動モータの回転速度を遅くするが、逆に遅過ぎる
と帯状フィルムに過大なストレスを与え、フィルムが延
びたり破断したりするおそれがある。また、帯状フィル
ムの腰が強い場合には、センターシーラーなどの引き出
し手段側に負荷がかかりすぎ、損傷するおそれもある。
従って、実際に上記した制御を行うためには、始動時の
原反フィルム径を把握し、その径に適した駆動モータの
回転速度を求め、稼働する必要がある。

【０００７】そして、原反フィルムが未使用のものを使
用する場合には、予めそのおおよその原反フィルム径は
わかっているので、係る径を初期設定して入力すれば良
いが、使用途中の原反フィルムを使用する場合には、ユ
ーザーがその原反フィルム径を測定し、入力する必要が
あるので、煩雑となる。そこで、ユーザーが原反フィル
ム径を図ることなく、自動的に使用開始時の原反フィル
ム径を測定することのできる包装機における原反フィル
ム径検出装置として、従来例えば特開平８−２８２８９
０号公報に開示された装置がある。

【０００８】係る装置は、図１，図２に示すように、原
反フィルム１に駆動モータ２を連携し、原反フィルム１
を所定方向に回転させて帯状フィルム３を送り出し、製
袋器４へ導くようにする。原反フィルム１の回転角度を
計測する回転角計測装置５を原反フィルム１の回転軸に
とりつけ、帯状フィルム３の引き出し途中に移動距離計
測装置６を設ける。駆動モータ２を一定時間回転させ、
その時の回転角度と移動距離を各計測装置５，６で計測
し、演算処理装置７に送り、そこにおいて原反フィルム
径を求める。そして、求めた原反フィルム径は速度制御
装置８に送られ、駆動モータ２の始動時の回転速度の初
期設定に利用されるようになっている。

【０００９】さらに、距離計測装置６は、図２に示すよ
うに、帯状フィルム３を挟んで対向配置された幅広の受
けローラ６ａと、幅の狭い回転ローラ６ｂと、その回転
ローラ６ｂに取り付けられたエンコーダ６ｃとから構成
される。そして、受けローラ６ａは、フリー状態で図示
省略の軸受けに支持されて回転自在となり、回転ローラ
６ｂは、受けローラ６ａ側に付勢され、やはりフリー状
態で図示省略の軸受けに支持されて回転自在となってい
る。これにより、受けローラ６ａと回転ローラ６ｂと
は、帯状フィルム３に対し所定の圧力で挟圧することに
なり、帯状フィルム３の移動にともない、受けローラ６
ａ並びに回転ローラ６ｂは回転する。

【００１０】そして、その回転ローラ６ｂの回転軸にエ
ンコーダ６ｃを取り付けているため、回転ローラ６ｂの
回転にともない、エンコーダ６ｃよりパルス信号が出力
される。そして回転ローラ６ｂの円周は既知であり、帯
状フィルム３の移動距離と回転ローラ６ｂの円周面の移
動距離は等しいので、その回転ローラ６ｂが単位角度回
転した時の帯状フィルムの移動距離は一義的に決まるこ
とを利用して、距離を測定するようになっている。

【００１１】さらにこの発明では、製袋器４内に被包装
物１０を順次供給する被包装物供給装置１１のための駆
動モータＭ１，帯状フィルムが製袋器４を通過して筒状
に製袋された筒状フィルム１２を移動させるための駆動
モータＭ２，エンドシール装置１３を駆動させるための
駆動モータＭ３というように各装置がそれぞれ独立した
駆動系で動作し、各駆動系の動作が速度制御装置８で制
御されるようになっている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の原反フィルム径を測定する装置では、以下に示
す問題を有している。すなわち、帯状フィルムに弛みが
生じると蛇行の原因になるため、一定のテンションを与
えた状態で送り出すようにしている。つまり、原反フィ
ルム１から単位時間あたりに送り出される帯状フィルム
３の量さよりも、駆動モータＭ２で行う筒状フィルム１
２の単位時間あたりの移動量を若干長くすることにより
テンションを持たせている。

【００１３】このテンションにより帯状フィルム３の延
びが生じ、原反フィルムが所定角度回転したときの帯状
フィルムの送り出し量よりも、距離測定装置６で検出し
た帯状フィルムの移動量のほうが長くなってしまう。よ
って、正確に原反フィルム径を求めることができないと
いう問題がある。

【００１４】そして、原反フィルム径を測定できれば、
帯状フィルムの移動速度を一定にするために必要な駆動
モータの回転数を算出することもでき、フィードフォワ
ード制御による速度制御が可能となる。さらに、原反フ
ィルム径を精度よく求めることができると、原反フィル
ムの終了時、つまり原反フィルムの交換時期を検出する
ことができ、原反フィルムを無駄なく使用することがで
きるので好ましいというような各種の効果が期待でき
る。

【００１５】しかし、原反フィルム径が小さくなり、送
り出した総量が長くなるほど、上記実際の送り出し量と
距離測定装置６における検出値の差が累積されることに
なり、誤差が大きくなる。従って、原反フィルム径が小
さくなるほど速度制御にずれを生じたり、最後まで原反
フィルムを使い切らないうちに原反フィルム終了と誤検
出するおそれがある。

【００１６】さらに、開始時に駆動モータ２を回転させ
て帯状フィルム３を所定量だけ送り出した際に、そのま
までは帯状フィルム３が弛んでしまうため、少なくとも
筒状フィルム１２を移動させる駆動モータＭ２を同期さ
せて回転させ、さらに通常はすべての駆動モータ２，Ｍ
１，Ｍ２，Ｍ３を速度制御装置８にて同期制御を行って
駆動することになる。

【００１７】従って、係る処理が煩雑であるばかりでな
く、その送り出した量だけフィルムを無駄にし、さらに
は、原反フィルム径がわからない状態では駆動モータ２
の回転により実際にどれくらい帯状フィルム３が送り出
されるか不明であるため、他の駆動モータＭ１，Ｍ２，
Ｍ３の回転速度を精度よく設定できず、そのためにフィ
ルム詰まりその他の故障を発生するおそれがある。

【００１８】本発明は、上記した背景に鑑みてなされた
もので、その目的とするところは、上記した問題を解決
し、ユーザーが原反フィルム径を図ることなく、自動的
に例えば使用開始時はもとより、使用中等の機関等にお
ける原反フィルム径を測定することができ、また、フィ
ルムを無駄に使用することを可及的に抑制することので
きる原反フィルム径測定装置及び測定方法を提供するこ
とにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明に係る原反フィルム径測定方法では、原
反フィルムに増減速制御可能な駆動モータの回転力を与
えることによりその原反フィルムから連続して送り出さ
れた帯状のフィルムを用いて所定間隔毎に搬送される被
包装物を包むとともに、そのフィルムの所定部位をシー
ル及びまたはカットして包装体を製造する包装機におけ
る原反フィルム径を検出する方法であって、前記駆動モ
ータを回転させて前記原反フィルムから前記帯状フィル
ムを所定量だけ送り出し、その送り出された前記帯状フ
ィルムの移動距離と、前記原反フィルムの回転角度をそ
れぞれ計測し、その計測された移動距離と回転角度に基
づいて前記原反フィルム径を算出するようにする。そし
て、前記帯状フィルムの移動距離は、前記原反フィルム
の周面に回転部材（実施の形態では、「ローラ６４」に
対応）を接触させ、前記帯状フィルムの送り出しにとも
ない回転する回転部材の回転情報（実施の形態では、
「エンコーダ６５の出力」）に基づいて算出するように
した（請求項１）。

【００２０】係る方法を実施するのに適した本発明に係
る原反フィルム径検出装置では、原反フィルムから連続
して送り出された帯状のフィルムを用いて所定間隔毎に
搬送される被包装物を包むとともに、そのフィルムの所
定部位をシール及びまたはカットして包装体を製造する
包装機に設けられる原反フィルム径検出装置であって、
前記原反フィルムを装着する回転体（実施の形態では、
「回転軸４３」に対応）に対して回転力を与える増減速
制御可能な駆動モータ（実施の形態では、「第４の駆動
モータ４０」に相当）と、前記原反フィルムから送り出
される帯状フィルムの移動距離を計測する距離計測装置
と、前記原反フィルムの回転角度を計測する回転角計測
装置と、前記距離計測装置と前記回転角計測装置でそれ
ぞれ計測された移動距離データと回転角度データを受け
取るとともに、そのデータに基づいて原反フィルム径を
算出する演算処理装置とを備える。そして、前記距離計
測装置は、原反フィルムの周面に接触し、原反フィルム
の回転にともない回転する回転部材（実施の形態では、
「ローラ６４」に対応）と、その回転部材の回転情報を
検出する手段（実施の形態では、「エンコーダ６５」に
対応）と、その回転部材を支持する手段（実施の形態で
は、「レバー６３，支持軸６１等」に対応）とを有する
ように構成した（請求項２）。

【００２１】また、上記した目的を達成するための、本
発明に係る原反フィルム径測定方法の別の解決手段とし
ては、原反フィルムに増減速制御可能な駆動モータの回
転力を与えることによりその原反フィルムから連続して
送り出された帯状のフィルムを用いて所定間隔毎に搬送
される被包装物を包むとともに、そのフィルムの所定部
位をシール及びまたはカットして包装体を製造する包装
機における原反フィルム径を検出する方法であって、駆
動モータを回転させて前記原反フィルムから前記帯状フ
ィルムを所定量だけ送り出し、次いで、前記原反フィル
ムを逆回転させて前記送り出した帯状フィルムを前記原
反フィルムに巻き取り、前記送り出しの際、或いは巻き
取りの際における前記帯状フィルムの移動距離と、前記
原反フィルムの回転角度をそれぞれ計測し、その計測さ
れた移動距離と回転角度に基づいて前記原反フィルム径
を算出するようにする。そして、前記帯状フィルムの移
動距離は、前記原反フィルムの周面に回転部材を接触さ
せ、前記帯状フィルムの送り出しにともない回転する回
転部材の回転情報に基づいて算出するようにした（請求
項３）。

【００２２】係る方法を実施するのに適した本発明に係
る原反フィルム径検出装置では、原反フィルムから連続
して送り出された帯状のフィルムを用いて所定間隔毎に
搬送される被包装物を包むとともに、そのフィルムの所
定部位をシール及びまたはカットして包装体を製造する
包装機に設けられる原反フィルム径検出装置であって、
前記原反フィルムを装着する回転体に対して回転力を与
える増減速制御可能な駆動モータと、前記原反フィルム
から送り出される帯状フィルムの移動距離を計測する距
離計測装置と、前記原反フィルムの回転角度を計測する
回転角計測装置と、前記距離計測装置と前記回転角計測
装置でそれぞれ計測された移動距離データと回転角度デ
ータを受け取るとともに、そのデータに基づいて原反フ
ィルム径を算出する演算処理装置とを備え、前記駆動モ
ータを含む前記原反フィルムに対する駆動系が、前記原
反フィルムを正逆回転可能にした。そして、前記距離計
測装置は、原反フィルムの周面に接触し、原反フィルム
の回転にともない回転する回転部材と、その回転部材の
回転情報を検出する手段と、その回転部材を支持する手
段とを有するように構成した（請求項４）。

【００２３】まず、運転開始に先立ち、駆動モータを所
定量（時間，フィルムの移動距離，原反フィルムの回転
角など）だけ駆動させて原反フィルムを回転させて帯状
フィルムを送り出す。この時の帯状フィルムの総移動距
離を距離計測装置で計測するとともに、回転角計測装置
にて原反フィルムの回転角度を計測する。

【００２４】距離計測装置で計測された移動距離は、回
転角計測装置で計測された回転角度を中心角とした扇の
弧の長さに等しい。従って、係る扇の中心角が３６０
度、すなわち円としたときの弧の長さ（円周に相当す
る）は、計測した２つのデータに基づいて所定の四則演
算を行うことができ、さらに、円周から直径も四則演算
により簡単に求まる。このようにして原反フィルム径を
算出する。

【００２５】このようにして求めた原反フィルム径と、
目標とする帯状フィルムの移動速度から、原反フィルム
の回転速度、すなわち駆動モータの回転速度を算出し、
その求めた回転速度で駆動モータを稼働させる。する
と、その回転力が原反フィルムに伝わり、所定速度で原
反フィルムが回転する。それにともない原反フィルムに
巻き取られている帯状フィルムが所定速度で送り出さ
れ、この速度は目標速度にほぼ等しくなる。これによ
り、運転開始当初から目標速度或いはそれに近い速度で
帯状フィルムを送り出すことができ、帯状フィルムや各
装置に過負荷を与えず、スムーズな始動が行える。

【００２６】しかも、帯状フィルムの移動距離は、送り
出されようとする帯状フィルム、つまり、引っ張られて
延びていない帯状フィルムに接触して回転する回転部材
によりその帯状フィルムの移動量を直接測定し、それに
基づいて原反フィルム径を求めるので、精度よく算出す
ることができる。

【００２７】そして、特に請求項３，４の発明では、一
旦送り出した後、巻き取るようにした場合には、帯状フ
ィルムを無駄に使用することがなくなる。また、この駆
動モータのみを稼働させることができる。

【００２８】なお、支持する手段は、少なくとも原反フ
ィルム径の測定中は、回転部材を原反フィルムの周面に
接触させ、原反フィルムの回転、つまり帯状フィルムの
送り出しに追従して回転部材が回転するような機能を持
たせる必要がある。

【００２９】

【発明の実施の形態】図３は本発明の装置が実装される
包装機（ピロー包装装置）の一例を示している。同図に
示すように、原反フィルム１５に巻き取られた帯状フィ
ルム１６は、複数のプーリ（固定プーリ，テンションプ
ーリ等）１７に掛け渡されて下方の製袋器１８に導か
れ、その製袋器１８を通過することにより筒状に成形さ
れて筒状フィルム１９が形成される。

【００３０】製袋器１８の搬入側（上流側）には、製袋
器１８内、すなわち筒状フィルム１９内に被包装物２０
を順次供給する被包装物供給装置２２が設置されてい
る。この被包装物供給装置２２は、一対の駆動スプロケ
ット２３，従動スプロケット２４間に渡設されたエンド
レスチェーン２５に、一定間隔毎に押送フィンガ２６が
取りつけられることにより構成され、駆動スプロケット
２３に連携された第１の駆動モータ２７からの回転力を
受けて回転駆動するようになっている。そしてこの第１
の駆動モータ２７は、例えばサーボモータ等の増減速を
自在に制御できるようなモータからなる。

【００３１】また、製袋器１８の搬出側（下流側）所定
位置には、補助ローラ２８，センターシーラ２９，エン
ドシール装置３０が配置され、エンドシール装置３０の
さらに下流側には搬出コンベア３２が設置されている。

【００３２】上記補助ローラ２８は、筒状フィルム１９
の重合端部位をその両側から挟持する一対のローラから
なり、筒状フィルム１９に対して後述する本発明に係る
原反送り出し装置により送り出される帯状フィルム１６
の移動速度よりも若干速い速度の搬送力を与え、帯状フ
ィルム１６に対して一定のテンションを与え、フィルム
が弛むのを防止している。

【００３３】またセンターシーラ２９は、偏平な一対の
回転ローラ（少なくとも一方は加熱されている）からな
り、両回転ローラにて筒状フィルム１９の重合端を挟持
するとともに加熱してその重合端を熱融着するようにな
っている。そして、このセンターシーラ２９の回転速度
も帯状フィルム１６の移動速度よりも若干早くしてい
る。

【００３４】そして、上記補助ローラ２８，センターシ
ーラ２９は、第２の駆動モータ３３に連結され、両者は
同期して同速度で回転するようになっている。そしてこ
の第２の駆動モータ３３は上記第１の駆動モータ２７と
ともに速度制御装置３８に接続され、その速度が制御さ
れている。なお、この第２の駆動モータ３３も汎用性を
もたせるためにサーボモータなどの増減速可能なモータ
で構成してもよいが、包装装置の稼働途中で回転速度を
変える必要がない場合には、通常のモータで構成しても
よい。

【００３５】さらにエンドシール装置３０は、上下に対
向配置された回転軸３０ａにトップシーラ３０ｂがそれ
ぞれ取りつけられ、両者は同期して回転して１回転毎に
両トップシーラ３０ｂ同士が筒状フィルム１９を挟んで
突き当たるようになっている。さらに、所定のトップシ
ーラ３０ｂ内には、ヒータ及びまたはカッターが内蔵さ
れている。これにより、上記両トップシーラ３０ｂ同士
が突き当たった時には筒状フィルム１９の所定部位が加
熱されて融着するとともに、カッターにて切断されて、
包装体３４が製造される。そして包装体３４は上記搬出
コンベア３２により搬出される。なお、このエンドシー
ル装置３０も、一方の回転軸３０ａに連携された第３の
駆動モータ３５により回転駆動されるようになってお
り、その第３の駆動モータ３５もサーボモータ等の増減
速制御可能なモータからなる。

【００３６】さらに、原反フィルム１５に第４の駆動モ
ータ４０を連携し、原反フィルム１５に対して直接的に
所定方向の回転力を与え、帯状フィルム１６を所定速度
で送り出すようにしている。すなわち、図４に示すよう
に、原反フィルム１５は、紙管４１の周囲に帯状フィル
ム１６を多数回巻き付けることにより構成されているの
で、その紙管４１を、軸受け４２に片持ち支持される回
転体たる回転軸４３に挿入固定し、回転軸４３と一体化
する。そして、原反フィルム１５は回転軸４３に設けら
れたストッパ４４により両側から挟持・固定される。

【００３７】この回転軸４３の一端にはスプロケット４
５が固着され、このスプロケット４５に掛け渡された動
力伝達チェーン４６を介して第４の駆動モータ４０の回
転力を回転軸４３に伝達するようにしている。これによ
り、第４の駆動モータ４０が回転すると、回転軸４３ひ
いては原反フィルム１５が回転するようになる。そし
て、この第４の駆動モータ４０は、上記した速度制御装
置３８からの制御信号に基づいて回転駆動するようにな
っている。

【００３８】なお、第４の駆動モータ４０と回転軸４３
とは、上記した如く動力伝達チェーンを介して接続する
のではなく、駆動モータの出力軸を回転軸に直結或いは
ギヤ等を介して連結するようにしてもよい。

【００３９】上記のように構成したため、第４の駆動モ
ータ４０を回転させると、回転軸４３ひいては原反フィ
ルム１５が所定速度で回転するため、それにともない帯
状フィルム１６が連続して送り出される。そして、第４
の駆動モータ４０と原反フィルム１５とは連動している
ため、第４の駆動モータ４０が増減速すると、原反フィ
ルム１５の回転速度も増減速する。

【００４０】従って、ある速度で回転駆動（高速回転）
しているときに、急に第４の駆動モータ４０を停止した
り、或いは減速したりしたとしても、そのまま停止或い
は減速するため、第４の駆動モータ４０が制動装置の機
能も発揮する。さらに、第４の駆動モータ４０の回転速
度を正確に制御することにより、原反フィルム１５の回
転速度の制御を行うことができ、帯状フィルム１６の送
り出し速度を係る第４の駆動モータ４０を制御すること
により調整できる。なお、そのようにして送り出された
帯状フィルム１６は、第２の駆動モータ３３により回転
駆動する補助ローラ２８，センターシーラ２９からの引
っ張り力により、包装機側に所定速度で供給されること
になる。

【００４１】ところで、上記構成により原反フィルム１
５に直接回転力を与えることにより帯状フィルム１６は
連続して送り出されるが、この送り出しにともない原反
フィルム１５の原反フィルム径が徐々に小さくなる。よ
って、仮に第４の駆動モータ４０の回転速度を一定にす
ると、徐々に帯状フィルム１６の送り出し速度は遅くな
り、横ピロー包装装置の各部の駆動制御の基準となる帯
状フィルム１６の移動速度が一定にならなくなる。従っ
て、帯状フィルム１６を一定速度で製袋器１８（包装装
置）側に送るためには、原反フィルム径が小さくなるに
つれて回転速度を増加していく必要がある。そこで、係
る回転速度を徐々に増加していく制御を速度制御装置３
８で行うようにしている。

【００４２】そして、具体的な制御としては、後述する
ように本発明では原反フィルム径を精度よく求めること
ができるので、現在の原反フィルム径と、単位時間あた
りの帯状フィルムの希望移動距離から、原反フィルム１
５（回転軸４３）の角速度を算出することができ、そこ
からその角速度を得るための第４の駆動モータ４０の回
転速度を求め、速度制御装置３８により係る回転速度に
なるように第４の駆動モータを制御することができる。
係る構成にすると、原反フィルム径を検出するための装
置以外に監視のための特別な装置をさらに追加すること
なく（演算処理装置５５や速度制御装置３８内の演算・
制御プログラムは追加する必要はあるが）、装置の大型
化を抑制できる。

【００４３】もちろん、係る構成に限る必要はなく、例
えば帯状フィルムを所定速度で移動させ供給させていく
と、原反フィルム径が一定の比率で徐々に減少していく
ため（帯状フィルムは一定速度で包装機側に供給される
ので、作業開始からの経過時間により原反フィルム径の
減少の程度は求められる）、その減少の程度に合わせて
予め定められた作業開始からの経過時間に伴う速度のマ
ップ，テーブルを作成しておき、係るマップ等を参照し
て第４の駆動モータの速度を増速させていくような制御
を行える。

【００４４】また、原反フィルム１５の回転に伴う帯状
フィルムの送り出し速度と、補助ローラ２８等の引き出
しに伴う帯状フィルム引き出し速度とが等しければ、第
２，第４の駆動モータ３３，４０にはさほど負荷がかか
らず、所定の電流を供給するだけで所望の回転速度が得
られるが、両者の速度が変わると、一方の駆動モータ
（回転速度が遅い方）が他方の駆動モータに対して負荷
・制動力をかけることになるので、他方の駆動モータを
所定速度に回転させるためには通常の供給電流以上の電
流を供給する必要がある。また、逆に一方の駆動モータ
側では、所定の電流を供給すると、他方の駆動モータか
ら回転力を付与されるため、通常で得られる回転速度以
上の速度で回転する。従って、係る電流の変化（目標値
（通常値）からの偏差）や、回転速度の変化（目標値
（通常値）からの偏差）を監視し、それらが０（上記引
き出し速度と送り出し速度とを等しくする）または、所
定の値（上記引き出し速度と送り出し速度とに一定の差
をもたせる）になるように各駆動モータに対してフィー
ドバック制御することもできる。さらには、帯状フィル
ムの移動速度や移動距離を監視し、それが目標値と一致
するように各駆動モータに対してフィードバック制御す
るようにしても良く、種々の制御方式をとることができ
る。

【００４５】なお、上記した第１，第３の駆動モータに
対する速度制御もこの速度制御装置３８で行うが、係る
制御は従来公知のものであるので、具体的に処理フロー
は省略する。

【００４６】ところで、上記した制御を行うためには、
運転開始当初の原反フィルム径を、速度制御装置３８が
知っている必要がある。そこで本発明では、係る径を検
出するための原反フィルム径検出装置を設けた。

【００４７】この原反フィルム径検出装置は、原反フィ
ルム１５の回転角度を計測する回転角計測装置５１と、
繰り出された帯状フィルム１６の移動距離を計測する距
離計測装置５３と、各計測装置５１，５３の出力から原
反フィルム径を算出する演算処理装置５５とから構成さ
れる。なお、実際には演算処理装置５５と上記速度制御
装置３８は、ＣＰＵにより実行されるため、同一装置内
に組み込まれる。

【００４８】まず、回転角計測装置５１は、本実施例で
は電磁式のパルスエンコーダを用いている。すなわち図
４に示すように回転軸４３の端部近傍に一体的にパルス
板５６を固着して、回転軸４３の回転に伴い一体に回転
するようにし、さらにこのパルス板５６の外周部にはそ
の周側に沿って一定のピッチをあけて多数の突起５６ａ
が径方向に突出形成されている。そして、これらの各突
起５６ａにはその先端部に磁性材が塗布されている。

【００４９】一方、そのパルス板５６の外周側には各突
起５６ａと微小な隙間をあけて磁力感知器５７が機枠等
の固定系に支持される。これにより、磁力感知器５７の
前を突起５６ａが通過する都度検出信号が出力されるの
で、回転軸４３（原反フィルム１５）の回転にともない
回転角計測装置５１（磁力感知器５７）からパルス信号
が出力され、演算処理装置５５に与えられる。そして、
突起５６ａの配置間隔（角度）は既知であるので、隣接
する突起５６ａ間の角度をθ0 とし、出力されたパルス
数をｎとすると、求める回転角θは、 θ＝ｎ×θ0 …（１） により算出できる。

【００５０】また、距離計測装置５３は、図５，図６に
示すように、原反フィルム１５の上方所定位置に設けた
支持部材６０に対し正逆回転自在に支持軸６１を取り付
ける。具体的には、支持部材６０内の軸受け６０ａに、
上記支持軸６１の一端を方持ち支持させることにより実
現する。そして、その支持軸６１には一体的にレバー６
２を取り付けるとともに、そのレバー６２の先端に設け
た軸受け６３にローラ６４を回転自在に取り付けてい
る。さらに、このローラ６４の一端にはエンコーダ６５
が取り付けられており、そのローラ６４の回転を検出で
きるようになっており、そのエンコーダ６５の出力が演
算処理装置５５へ送られるようになっている。

【００５１】これにより、支持軸６１は、自重及びロー
ラ６４，エンコーダ６５等の重量により常にローラ６４
等が支持部材６０の下側に垂下する方向に移動するよう
になるので、ローラ６４が原反フィルム１５の表面に対
して所定の圧力で接触する。そして、原反フィルム１５
の回転に伴いローラ６４も回転する。

【００５２】本形態では、そのローラ６４の回転軸にエ
ンコーダ６５を取り付けているため（エンコーダの具体
的な構成は、例えば上記した回転角計測装置５１におけ
るエンコーダと同様のものを用いることができる）、ロ
ーラ６４の回転にともない、エンコーダ６５よりパルス
信号が出力される。そしてローラ６４の円周は既知であ
り、ローラ６４の接触地点を通過する原反フィルム１５
の最外周に位置する帯状フィルム１６の移動距離とロー
ラ６４の円周面の移動距離は等しいので、そのローラ６
４が単位角度（隣接するパルス間の角度）回転した時の
帯状フィルム１６の移動距離（基準移動距離Ｔ0 ）は一
義的に決まる。従って、エンコーダから出力されるパル
ス（単位角度毎に１パルスずつ出力される）をカウント
して、パルス数Ｎを計数したなら、その時の移動距離Ｔ
は、 Ｔ＝Ｎ×Ｔ0 …（２） により求められる。

【００５３】そして、この移動距離Ｔは、原反フィルム
１５に巻き取られている帯状フィルム１６であるので、
補助ローラ２８，センターシーラ２９等で引っ張られて
フィルムが延びる前の状態であり、原反フィルム１５か
ら送り出された帯状フィルム１６の正確な移動距離Ｔ
（送り出し量）となる。

【００５４】演算処理装置５５では、距離測定装置５
３，回転角計測装置５１より単位時間あたりに与えられ
た移動距離Ｔと回転角度θから、以下の演算処理を行
い、開始時の原反フィルム径Ｒ0 を求める。 Ｒ0 ＝Ｔ＊（３６０／θ） …（３） そして、このようにして算出した径Ｒ0 を速度制御装置
３８に転送し、速度制御装置３８では、与えられた原反
フィルム径データを運転開始時の原反フィルム径として
初期設定し、以後、上記した所定の制御を行う。

【００５５】さらにまた、本形態では支持軸６１の他端
には、ハンドル６６が設けられており、このハンドル６
６を操作することにより、支持軸６１を回転させ、図５
に示すように左側の原反フィルム１５にローラ６４が接
触した状態から反転して右側の原反フィルム１５′の表
面に接触させるようにすることができる。さらに、支持
部材６０の内部には２つの近接センサ６７が設けられ、
支持軸６１の回転角度位置、つまりローラ６４がどちら
側の原反フィルム１５，１５′に接触しているかを検知
するようになっており、その情報も演算処理装置５５に
与えられる。

【００５６】さらに本形態では、上記の原反フィルム径
Ｒ0 を算出するに際し、第４の駆動モータ４０のみを回
転させ、帯状フィルム１６を送り出し、演算処理装置５
５にて上記の演算処理を行い原反フィルム径Ｒ0 を検出
する。その後、第４の駆動モータ４０を逆回転すること
により、送り出した帯状フィルム１６を元に戻す。この
ようにすることにより、他の駆動モータを回転させない
状態で原反フィルム径を測定することができるととも
に、帯状フィルムに弛みを生じさせないで、実際の包装
処理を開始できる。また、原反フィルム径Ｒ0 の測定の
ために無駄に帯状フィルムを使用しないですむ。

【００５７】次に、上記した実施の形態に基づいて、そ
の作用を説明する。まず、フィルムのカット寸法，被包
装物の高さ・長さ，単位時間あたりの製造個数等の所定
の可変データを速度制御装置３８に入力する。そして、
上記カット寸法と単位時間あたりの製造個数から帯状フ
ィルム１６の移動速度（目標値）を求める。

【００５８】なお、上記各データの入力は、ピロー包装
装置全体の駆動制御のために必要なもので、原反フィル
ムの送り出し方法のためには、少なくともフィルムのカ
ット寸法と単位時間あたりの製造個数があればよい。ま
た、係るデータを入力せずに、帯状フィルム１６の移動
速度（目標値）を直接入力するようにしてもよい。

【００５９】次に、速度制御装置３８からの制御命令に
したがい、第４の駆動モータ４０を所定の回転速度で一
定量回転させ、その後停止させる。この移動時に、距離
計測装置５３のローラ６４も追従して回転し、それにと
もない所定のパルス（パルス数Ｎ）が出力される。ま
た、原反フィルム１５の回転にともない回転角計測装置
５１のパルス板５６が回転しそれにともない所定のパル
ス（パルス数ｎ）が出力される。

【００６０】そして、演算処理装置５５では、与えられ
たｎ，Ｎに基づいて、上記した式（１），（２）を実行
後、式（３）を実行し、その原反フィルム径Ｒ0 を算出
し、速度制御装置３８に転送する。これにより、本発明
の要部である原反フィルム径Ｒ0 の算出処理が終了す
る。

【００６１】次いで、第４の駆動モータ４０を逆回転さ
せ、上記原反フィルム径を算出するために帯状フィルム
１６を送り出した量だけ帯状フィルム１６を原反フィル
ム１５に巻き取る。これにより、上記送り出したことに
より弛んだ帯状フィルムがピンと張った状態に戻る。

【００６２】なお、この算出時に帯状フィルムを移動さ
せるために駆動させる第４の駆動モータ４０の駆動タイ
ミング（上記一定量の回転）は、たとえば一定時間でも
良く、或いはいずれかのパス数ｎ及びまたはＮが予め設
定したしきい値を越えた時でも良く任意の値を設定でき
る。そして、しきい値処理する場合には、ｎ，Ｎの両者
を同一のしきい値と比較しても良く、或いはそれぞれに
適したしきい値を設定しても良い。また、ｎまたはＮの
一方のみを予め比較対象とし、その値が一定のしきい値
を越えた時（Ｎであれば一定距離だけ帯状フィルムが引
き出された時）まで駆動するようにしても良く、任意の
値を設定できる。

【００６３】そして上記移動速度（目標値）から補助ロ
ーラ２８，センターシーラ２９の回転速度、すなわち、
それを駆動するための第２の駆動モータ３３の回転速度
を求める。さらに、速度制御装置３８は、初期設定され
た原反フィルム径Ｒ0 と移動速度（目標値）に基づいて
第４の駆動モータ４０の運転開始当初の回転速度を算出
する。そして、各部の位置合わせ（初期設定）が終了し
たならば、第２の駆動モータ３３を、上記求めた回転速
度で等速回転駆動させる。また、帯状フィルム１６が移
動速度（目標値）で搬送されているとして第１，第３の
駆動モータ２７，３５も所定のタイミングで増減速駆動
する。さらに、第４の駆動モータ４０も上記算出結果に
基づいて回転させる（移動速度よりも若干遅くなるよう
な速度に設定する）。これにより、引き出された帯状フ
ィルムが製袋器１８までの間で弛むことがなくなる。

【００６４】そして、第４の駆動モータ４０が回転駆動
すると、それにともない原反フィルム１５も所定速度で
回転し、原反フィルム１５から帯状フィルム１６が送り
出される。また、これと同時に第２の駆動モータ３３が
等速回転してそれに連携する補助ローラ２８等が等速回
転するため、上記送り出された帯状フィルム１６が等速
度で製袋器１８を通って筒状フィルム１９に製袋されな
がら内部に被包装物２０が供給され、そのままさらに前
進することによりセンターシーラ２９にてフィルム重合
端部位がシールされ、エンドシール装置３０で横方向に
シール・カットされて包装体３４が製造される。

【００６５】また、この運転中の帯状フィルム１６の送
り出し速度は、第４の駆動モータ４０を増減速すること
によりそれに追従するように制御される。よって、上記
した速度制御装置３８により、原反フィルム１５の巻径
が小さくなるのに応じて第４の駆動モータ４０の回転速
度を増加させることにより、一定速度で帯状フィルム１
６を送り出す。しかも、係る速度制御は、リアルタイム
で常時行われているとともに、上記したように本形態で
は原反フィルム径を精度よく算出できるので、その原反
フィルム径に応じた第４の駆動モータ４０の回転速度を
算出でき、スムーズに（段差無く）第４の駆動モータ４
０の回転速度を変動させることができる。よって、帯状
フィルム１６の移動速度は、目標値付近でほぼ一定値が
保たれる。

【００６６】このように本実施例では、運転開始当初に
原反フィルム径を検出するため、開始時の第４の駆動モ
ータ４０の回転速度を係る原反フィルム径に応じて最適
な値に設定できるので、開始時から第４の駆動モータ４
０による原反フィルムからの帯状フィルムの送り出し量
と、第２の駆動モータ３３による帯状フィルムの引き出
し量（ともに単位時間あたり）がほぼ等しい所定の関係
に維持され、帯状フィルム１６は最初から所定のテンシ
ョンが過不足なく加わる。

【００６７】よって、一方のモータに過電流が流れた
り、帯状フィルムに必要以上のテンションが加わったり
することがなく、所望の状態で包装処理が行える。そし
て、開始する都度原反フィルム径の検出が行われるた
め、終業時，メンテナンス時その他の理由により包装装
置を停止し、その後、再運転する場合や、使用途中の原
反フィルムを装着する場合など、原反フィルム径が未使
用時のものから小さくなっているように、正確な径が不
明な場合でも、確実に所望の状態で装置の稼働を行え
る。

【００６８】さらに、引っ張られて延びた帯状フィルム
ではなく、原反フィルムに巻き取られて延びていない状
態の帯状フィルムの移動量を直接求め、それに基づいて
原反フィルム径を精度よく求めることができる。従っ
て、算出した原反フィルム径が紙管４１と同じになった
ならば、原反フィルムから帯状フィルムがすべて繰り出
されたと判断できるので、原反フィルムの終期、つまり
交換時期を正確に把握でき、無駄なく最後まで帯状フィ
ルムを繰り出した後、次の原反フィルムに切り替えるこ
とができる。

【００６９】また、上記した実施の形態では、第１，第
３の駆動モータ２７，３５を夫々、所定のタイミングで
増減速するようにしたが、第１の駆動モータ２７は等速
回転するものでもよい。すなわち、実施の形態では被包
装物２０が製包機１８に供給される際にはそれと接触す
る筒状フィルム１９と同速度で移動させるようにした
が、被包装物２０が固く、筒状フィルム１９との速度差
による接触抵抗によってもくずれたりしないような場合
には、上記のように第１の駆動モータ２７を等速回転さ
せて被包装物供給装置２２の搬送速度を一定にすること
により、制御系を簡易にすることができる。

【００７０】なお、原反フィルムの回転角度を検出する
手段としては、上記した実施例に限ることなく、例えば
第４の駆動モータ４０の出力軸の回転角度を検出し、そ
れに基づいて換算してもよく、ようは直接または間接的
に回転角度が求められればよい。

【００７１】また、上記した実施の形態では、実装する
包装機として横ピロー包装装置に適用した例について説
明したが、縦ピロー包装装置，横三方包装装置や四方包
装装置等の使用する包装フィルムが原反フィルムから連
続して引き出されるものであれば種々の包装機に適用す
ることができる。

【００７２】なおまた、上記した実施の形態では、帯状
フィルムを送り出した際に初期の原反フィルム径0 を測
定するようにしたが、本発明はこれに限ることはなく巻
き戻す際に帯状フィルムの移動距離を求め、それに基づ
いて原反フィルム径を求めるようにしてもよい。また、
送り出す際に原反フィルムを求めるようにした場合に
は、上記した実施の形態のようにその後巻き戻すものに
限られないのはもちろんである。但し、その場合には、
速度制御装置３８からの制御命令にしたがい、第２，第
４の駆動モータ３３，４０をそれぞれ所定の回転速度で
一定量回転させ、その後停止させる。この時、第２の駆
動モータ３３の回転にともなう帯状フィルム１６の引き
出し速度の方が、第４の駆動モータ４０の回転にともな
う原反フィルム１５からの帯状フィルムの送り出し速度
よりも早くなるように設定する。これにより、実際の帯
状フィルムの移動速度は、補助ローラ２８，センターシ
ーラ２９等ですべりが発生し、速度の遅い第４の駆動モ
ータ４０に基づく帯状フィルムの送り出し速度になり、
帯状フィルムは弛むことなく移動する。

【００７３】

【発明の効果】以上のように、本発明に係る原反フィル
ム径測定装置及び測定方法では、原反フィルムに巻き取
られており、送り出されようとする帯状フィルム、つま
り、引っ張られて延びていない帯状フィルムの移動量を
直接測定し、それに基づいて原反フィルム径を求めるの
で、精度よく算出することができる。

【００７４】その結果、ユーザーは使用する原反フィル
ムを装着するだけで、自動的に装着した原反フィルムの
現在の径を計測することができる。従って、運転開始時
の原反フィルム径に適した駆動モータの回転速度を設定
し、その回転速度で駆動モータを稼働できるので、運転
開始当初から帯状フィルムを所望の目標移動速度で送り
出すことができ、帯状フィルムや装置に過負荷を与える
ことがない。

【００７５】さらに、その後に行われる原反フィルム径
の減少にともなう駆動モータに対する回転速度の増減速
制御でも、係る回転速度が急激に変動することがなく、
スムーズな運転・制御が行える。

【００７６】また、開始時に行う原反フィルム径の測定
に際し、帯状フィルムを送り出した後巻き戻すようにす
ると、原反フィルム径の測定のために無駄に帯状フィル
ムを送り出して消費することがなく、フィルムの有効利
用がはかれる。さらに、巻き戻すようにした場合には、
送り出す際にフィルムが弛んでも問題がないので、原反
フィルムの駆動モータのみを回転駆動すれば足り、制御
が容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来例を示す図である。

【図２】従来例を示す図である。

【図３】本発明に係る原反フィルム径測定装置が実装さ
れた包装機の一例を示す図である。

【図４】その要部（主に回転角計測装置）を示す図であ
る。

【図５】その要部（主に距離計測装置）を示す図であ
る。

【図６】その要部（主に距離計測装置）を示す図であ
る。

【符号の説明】

１５ 原反フィルム １６ 帯状フィルム ２８ 補助ローラ（供給する手段） ２９ センターシーラ（供給する手段） ３３ 第２の駆動モータ（供給する手段） ３８ 速度制御装置 ４０ 第４の駆動モータ（駆動モータ） ５１ 回転角計測装置 ５３ 距離計測装置 ５５ 演算処理装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F069 AA34 AA39 BB20 DD30 GG01 GG21 GG27 GG59 HH04 HH15 JJ17 LL04 MM31 3E050 AB02 AB08 CA01 CA10 DC02 DD04 DF02 FA02 FB02 FB07 GB06 GC07 HA02 HA07 HA08 HB01 3F105 AA04 AB07 BA09 CA02 CB01 DA14 DA23 DB03 DB11 DC03

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原反フィルムに増減速制御可能な駆動モ
   ータの回転力を与えることによりその原反フィルムから
   連続して送り出された帯状のフィルムを用いて所定間隔
   毎に搬送される被包装物を包むとともに、そのフィルム
   の所定部位をシール及びまたはカットして包装体を製造
   する包装機における原反フィルム径を検出する方法であ
   って、 前記駆動モータを回転させて前記原反フィルムから前記
   帯状フィルムを所定量だけ送り出し、 その送り出された前記帯状フィルムの移動距離と、前記
   原反フィルムの回転角度をそれぞれ計測し、 その計測された移動距離と回転角度に基づいて前記原反
   フィルム径を算出するようにし、 かつ、前記帯状フィルムの移動距離は、前記原反フィル
   ムの周面に回転部材を接触させ、前記帯状フィルムの送
   り出しにともない回転する回転部材の回転情報に基づい
   て算出するようにしたことを特徴とする原反フィルム径
   測定方法。
2. 【請求項２】 原反フィルムから連続して送り出された
   帯状のフィルムを用いて所定間隔毎に搬送される被包装
   物を包むとともに、そのフィルムの所定部位をシール及
   びまたはカットして包装体を製造する包装機に設けられ
   る原反フィルム径検出装置であって、 前記原反フィルムを装着する回転体に対して回転力を与
   える増減速制御可能な駆動モータと、 前記原反フィルムから送り出される帯状フィルムの移動
   距離を計測する距離計測装置と、 前記原反フィルムの回転角度を計測する回転角計測装置
   と、 前記距離計測装置と前記回転角計測装置でそれぞれ計測
   された移動距離データと回転角度データを受け取るとと
   もに、そのデータに基づいて原反フィルム径を算出する
   演算処理装置とを備え、 前記距離計測装置は、原反フィルムの周面に接触し、原
   反フィルムの回転にともない回転する回転部材と、 その回転部材の回転情報を検出する手段と、 その回転部材を支持する手段とを有することを特徴とす
   る原反フィルム径検出装置。
3. 【請求項３】 原反フィルムに増減速制御可能な駆動モ
   ータの回転力を与えることによりその原反フィルムから
   連続して送り出された帯状のフィルムを用いて所定間隔
   毎に搬送される被包装物を包むとともに、そのフィルム
   の所定部位をシール及びまたはカットして包装体を製造
   する包装機における原反フィルム径を検出する方法であ
   って、 駆動モータを回転させて前記原反フィルムから前記帯状
   フィルムを所定量だけ送り出し、次いで、前記原反フィ
   ルムを逆回転させて前記送り出した帯状フィルムを前記
   原反フィルムに巻き取り、 前記送り出しの際、或いは巻き取りの際における前記帯
   状フィルムの移動距離と、前記原反フィルムの回転角度
   をそれぞれ計測し、 その計測された移動距離と回転角度に基づいて前記原反
   フィルム径を算出するようにし、 かつ、前記帯状フィルムの移動距離は、前記原反フィル
   ムの周面に回転部材を接触させ、前記帯状フィルムの送
   り出しにともない回転する回転部材の回転情報に基づい
   て算出するようにしたことを特徴とする原反フィルム径
   測定方法。
4. 【請求項４】 原反フィルムから連続して送り出された
   帯状のフィルムを用いて所定間隔毎に搬送される被包装
   物を包むとともに、そのフィルムの所定部位をシール及
   びまたはカットして包装体を製造する包装機に設けられ
   る原反フィルム径検出装置であって、 前記原反フィルムを装着する回転体に対して回転力を与
   える増減速制御可能な駆動モータと、 前記原反フィルムから送り出される帯状フィルムの移動
   距離を計測する距離計測装置と、 前記原反フィルムの回転角度を計測する回転角計測装置
   と、 前記距離計測装置と前記回転角計測装置でそれぞれ計測
   された移動距離データと回転角度データを受け取るとと
   もに、そのデータに基づいて原反フィルム径を算出する
   演算処理装置とを備え、 前記駆動モータを含む前記原反フィルムに対する駆動系
   が、前記原反フィルムを正逆回転可能にするものであ
   り、 前記距離計測装置は、原反フィルムの周面に接触し、原
   反フィルムの回転にともない回転する回転部材と、 その回転部材の回転情報を検出する手段と、 その回転部材を支持する手段とを有することを特徴とす
   る原反フィルム径検出装置。