JP2004284686A

JP2004284686A - 製袋充填包装機

Info

Publication number: JP2004284686A
Application number: JP2004146821A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Omori; 悠一大森
Original assignee: Omori Machinery Co Ltd
Current assignee: Omori Machinery Co Ltd
Priority date: 2004-05-17
Filing date: 2004-05-17
Publication date: 2004-10-14

Abstract

【目的】原反フィルムから引き出された帯状のフィルムに一定のテンション（張力）を与えながら所定速度で搬送することのでき、係る制御を簡単に行うことのできる製袋充填包装機を提供すること
【構成】第２の駆動モータ３３からの回転力を受けて補助ローラ２８，センターシーラ２９が回転し、帯状フィルム１６を所定の搬送速度で搬送する。また、原反フィルムに第４の駆動モータ４０の回転力を動力伝達機構４５を介して伝達させ、原反フィルムから帯状フィルムを送出し、製袋器へ所定速度で供給しようとする。この供給する所定速度と、搬送速度は、ほぼ等しいので、帯状フィルムに一定のテンションを与えながら搬送できる。第２の駆動モータは、サーボモータにより構成したため、高精度かつ高速に速度制御が行える。
【選択図】図１

Description

本発明は製袋充填包装機に関するものである。

従来、横ピロー包装機等の製袋充填包装機においては、例えば図４に示すようにロール状に巻き取られた原反フィルム１から連続した帯状フィルム２として引き出して製袋器３に供給し、そこで筒状に形成して筒状フィルム４にする。一方、製袋器３の搬入側には、被包装物供給装置５が設置され、被包装物６を所定間隔毎に搬送し、筒状フィルム４内に順次供給する。そして、筒状フィルム４内に被包装物６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７にて筒状フィルム４のフィルム重合端をシールし、さらにエンドシーラ８にて筒状フィルム４の被包装物６間毎を横方向にシール・カットして包装体９を製造している。

そして、原反フィルム１から帯状フィルム２の送り出しは、引き出された帯状フィルム２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１０を用いて行っている。すなわち、フィードローラ１０を構成する一方のローラ１０ａを駆動モータ１１に連結し、他方のローラ１０ｂをフリー状態にする。これにより、駆動モータ１１を等速回転すると、一方のローラ１０ａも等速回転するため、帯状フィルム２は一定速度で引き出される。これに追従して、原反フィルム１も間接的に回転力が与えられ、上記帯状フィルムの引き出しを許容する。

また、上記各部の駆動制御は、例えば特開昭６３−２８１９１１号に示される方式が用いられる。すなわち、帯状フィルム２を引き出す駆動モータ１１を基準として、他の２つの駆動系（被包装物供給装置５の駆動系及びエンドシーラ８の駆動系）を制御する。より具体的には、その基準となる帯状フィルム２を上述のごとく一定速度で引き出させておいて、帯状フィルム２に形成されたカットマークの間隔を検出して所定間隔（カットマークピッチ）と異なる場合に、被包装物供給装置５の速度（被包装物の搬送速度）とエンドシーラ８の回転速度並びに噛合タイミングを増減速してすべての駆動系の駆動源となるモータが同期するようにしている。このように、帯状フィルム２の移動速度は、包装装置全体の駆動制御の基準となるため、その移動速度が変動したりすると正常に動作させることができない。よって、上記のように帯状フィルムを一定速度で引き出す必要がある。

ところで、上記したようにフィードローラ１０により帯状フィルム２を挟持して引き出すようにしていると、原反フィルム１はその帯状フィルム２の引き出しに追従して回転するため、一定の慣性力が生じている。そして、その慣性力にともなう回転速度と、原反フィルム２の引き出し速度との間で差が出ると、帯状フィルム２に弛みが生じるおそれがある。そして、このように帯状フィルムが弛むと、例えば包装装置の製袋器３を通過して製袋される際に、帯状フィルム２が蛇行してしまい、所望の場所にセンターシール部位が形成されず、その結果、最終的な包装体が不良品となるおそれがある。

したがって、原反フィルム１にこの回転を制動する制動装置を設けて、その原反フィルム１の回転を制動することによって帯状フィルム２に張力を付与し、上記弛みの発生を防止するようにしている。

しかし、上記制動装置の制動力が強すぎると、フィードローラ１０部位で帯状フィルム２の滑りが発生し、単位時間あたりに所定量引き出すことができなくなる。逆に制動力が弱いと、上記制動による効果が充分に発揮されず、弛み等を生じてしまう。このように制動力の調整は高い精度を要求され、煩雑となる。しかも、原反フィルムの巻径が小さくなるにつれて慣性力は小さくなるので、制動力を一定にすると、ある一定期間を除き制動力と慣性力のバランスが取れずに、上記問題を発生する。

また、原反フィルム１の最初から最後まで帯状フィルム２に均一な張力を与えるためには巻径が小さくなるに従って制動力を小さくするような制御を行わなければならず、制動装置が大型かつ複雑化してしまう。そして実際に正確に両者のバランスを取る制御は困難となる。

さらには、原反フィルム１の周囲に上記制動装置を設置するとともに、原反フィルム１と製袋器３との間にフィードローラ１０及びそれを駆動するための駆動モータ１１を設置しなければならず、原反フィルム１の設置位置が高くなり、その結果、包装装置全体も高くなり、小型化のネックとなる。

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、原反フィルムから引き出された帯状のフィルムに一定のテンション（張力）を与えながら所定速度で搬送することのでき、係る制御を簡単に行うことのできる製袋充填包装機を提供することにある。

上記した目的を達成するために、本発明に係る製袋充填包装機は、原反フィルムから連続して引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製袋充填包装機であって、前記フィルムを、前記被包装物を包み込む位置に所定速度で供給する供給手段と、前記被包装物を包み込む位置の下流側に、前記フィルムを挟み込むとともに、そのフィルムに搬送力を与えるローラを設け、前記ローラは、前記供給手段の駆動系と別のサーボーモータにより回転駆動されるように構成した。

そして、好ましくは前記ローラにより前記フィルムに与える搬送力に伴うフィルムの搬送速度は、前記供給手段が前記フィルムに与える所定速度と等しいか若干速くなるように制御する制御手段を備えることである。さらに、前記供給手段は、例えば前記原反フィルムに対して回転力を与える速度制御可能な駆動モータを含むように構成することができる。

サーボモータを稼働させると、ローラが所定の回転速度で回転するため、フィルムに対して搬送力を与え、その搬送力に伴いそのフィルムを一定速度（搬送速度）で引っ張る。また、供給手段により被包装物を包み込む位置にフィルムが所定速度で供給される。供給手段とローラは別の駆動源で動作するが、２つの駆動源に伴うフィルムを供給する速度と、搬送速度が等しいか搬送速度が若干速く設定されるため、フィルムは弛むことがなくい。

また、原反フィルムに駆動モータの回転力を与えるようにした場合、原反フィルムから帯状のフィルムの送出しが進むと、徐々にその巻径が小さくなり、駆動モータ（原反フィルム）の回転速度が同じでも実際に送出される帯状のフィルムの移動速度は遅くなるが、原反フィルムの巻径の減少の程度に応じて駆動モータの回転速度を徐々に増加し、巻径に関係なく帯状のフィルムを一定速度で製袋充填包装機に供給する。

以上のように、本発明に係る製袋充填包装機では、原反フィルムから引き出された帯状のフィルムに一定のテンション（張力）を与えながら所定速度で搬送することのでき、係る制御を簡単に行うことができる。

以下、本発明の好適な実施例について、添付図面を参照にして詳述する。図１は本発明に係る原反送り出し装置及びそれが実装される製袋充填包装機（ピロー包装装置）の一実施例を示している。

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。

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。

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，エンドシーラ３０が配置され、エンドシーラ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。

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に対して後述する原反送出し装置（供給手段）により送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、弛むのを防止している。

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。

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、本例では、包装装置の稼働途中で回転速度を変える必要がないため、通常のモータで構成してももちろんよい。

さらにエンドシーラ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、このエンドシーラ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。

さらに、帯状フィルム１６には、一定間隔毎に内包される被包装物２０についての広告等のための所定の模様・意匠等が印刷されている。そして、被包装物２０を筒状フィルム１９内に供給する際には、上記印刷部分と一致するように供給する必要があり、しかも、エンドシーラ３０でのシールカットの際に被包装物２０を噛み込むことがないように、被包装物２０間のフィルム部位、すなわち、前後に配置された印刷部分の間で両トップシーラ３０ｂが筒状フィルム１９と当接する必要がある。

そこで一般に帯状フィルム１６の側縁に一定間隔毎（上記印刷部分の間）にカット位置を表すアイマークを設け、そのアイマークを帯状フィルム１６の引き出し途中に設けた検出装置３６にて検出し、その検出信号を速度制御装置３８に送るようになっている。そして、検出装置３６から製袋器１８すなわち被包装物２０の搬入位置までの距離及び、エンドシーラ３０までの距離が既知であり、しかも、帯状フィルム１６は等速度で引き出されているので、検出したアイマークがそれぞれ製袋器１８，エンドシーラ３０に到達するまでの時間は簡単に算出できる。そこで速度制御装置３８では、アイマークの検出信号に基づき、被包装物２０が正しい位置で供給されるべく第１の駆動モータ２７の速度を制御し、また、アイマークの位置でカットされるべく第３の駆動モータ３５の速度を制御するようになっている。

ここで本発明では、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を所定速度で送出すようにしている。すなわち、図２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。

さらに、この回転軸４３の一端には動力伝達機構４５を介してスプロケット４６が取り付けられ、このスプロケット４６に掛け渡されたチェーン４７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。

ここで動力伝達機構４５は、送り出されている原反フィルム１５（回転軸４３）に負荷がない場合にはスプロケット４６の回転をそのまま回転軸４３に伝達し、スプロケット４６の回転速度と回転軸４３の回転速度とが等しくなり（第４の駆動モータ４０の回転速度により決定する速度で回転軸４３が回転する）、一方、回転軸４３の回転速度のほうがスプロケット４６の回転速度よりも早いというように速度に差がある場合には、一定の速度差までは滑りを生じ（差が大きくなるほど制動力が大きくなり、一定の速度差以上になるとその速度を維持する）、第４の駆動モータ４０からスプロケット４６を介して伝達される回転速度よりも一定範囲内で早い速度で回転軸４３（原反フィルム１５）が回転するのを許容する機構を有し、例えば、回転軸４３と、スプロケット４６との間に環状のゴム，合成樹脂，布その他の所定の摩擦力を有する部材を介在させたり、回転軸４３とスプロケット４６とを所定のキー溝により相対的に所定角度だけ回転が許容されるとともに両者を板バネ，コイルスプリング，つる巻ばね，ゴム等の所定の弾性体で連結したり、さらにはパウダークラッチ等種々の機構が用いられる。

ところで、上記構成により原反フィルム１５に直接回転力を与えることにより帯状フィルム１６は連続して送出されるが、この送出しにともない原反フィルム１５の巻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。したがって、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１５の巻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。

そこで本実施例では、回転軸４３に、この回転軸４３の回転速度を検出する回転センサ５０を配設した。そして本実施例ではこの回転センサ５０には電磁式のパルスエンコーダが用いられている。

すなわち、回転軸４３の端部近傍に一体的にパルス板５１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５１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５２が径方向に突出形成されている。そして、これらの各突起５２にはその先端部に磁性材が塗布されている。

一方、そのパルス板５１の外周側には各突起５２と微小な隙間をあけて磁力感知器５３が機枠等の固定系に支持される。これにより、磁力感知器５３の前を突起５２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）の回転にともないパルスエンコーダ５０（磁力感知器５３）からパルス信号が出力される。

また、上記パルスエンコーダ５０から出力される回転情報のパルス信号は、上記速度制御装置３８に入力され、この速度制御装置３８は入力された回転情報ののパルス信号から、現在の回転軸４３の回転速度を求め（単位時間あたりに発生するパルス数を計数することにより、簡単に算出される）、その回転速度が現在の第４の駆動モータ４０の回転駆動により回転しているスプロケット４６の回転速度との差を求め、スプロケット４６の回転速度が回転センサ５０で検出される回転軸４３の回転速度と等しいか若干遅くするための第４の駆動モータ４０の回転速度を算出し、第４の駆動モータ４０を制御するようになっている。

そして、具体的な機能は、図３に示すフローチャートのようになっている。すなわち、まず第４の駆動モータ４０に対して回転始動命令を発し、所定の回転速度で回転させる（ＳＴ１）。この時の第４の駆動モータ４０の回転開始時の速度は、使用される装置の標準的な回転速度などを初期値として持っておき、その初期値を用いることができる。また、使用する原反フィルムの菅径を入力し、原反フィルム１５の送り出し開始当初の目標（最適）回転速度を求め、係る速度になるような速度を算出し、それを出力しても良い。そして、係る場合の具体的な速度算出方法は、以下のようになる。

まず速度制御装置３８に接続されたキーボード，タッチパネル等の入力装置５５を介して、所定のデータ（フィルムのカット寸法と単位時間あたりの製造個数，原反フィルムの管径Ｄ０等）に基づいて帯状フィルム１６の移動速度を求める。すなわち、カット寸法に製造個数を掛けることにより、単位時間あたりの移動距離が求まるので、例えば単位時間を１分とすると、両者を掛けることにより分速が求められる。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。そして、上記求めた移動速度と管径とに基づいて運転開始当初の第４の駆動モータ４０の回転速度を求める。すなわち、原反フィルム１５が１回転することにより送出される帯状フィルム１６の長さｔ０は、
ｔ０＝Ｒ０ ×π （１）
であるので、移動速度（目標値）を達成するために必要な上記長さｔ０を送出す時間（１回転させる時間）がわかる。よって、上記式（１）を算出後、その算出結果に基づいて回転速度を求めることになる。

所定速度で第４の駆動モータ４０を回転始動させたなら、次に、パルスエンコーダ５０から回転情報、すなわち、パルス信号を受け取り、現在の回転軸４３（原反フィルム１５）の回転速度を求める（ＳＴ２，３）。

そして、スプロケット４６の回転速度（動力伝達機構４５での滑りがなく第４の駆動モータ４０の回転速度に基づいて回転する回転軸４３の回転速度（演算による予測回転速度））と、上記求めた実際の回転速度との差の有無を判定し、差がない（または、一定の比率或いは絶対値で実際の回転速度のほうが速い）場合には、第４の駆動モータ４０による原反フィルム１５の送り出し速度が、上記した目標値（補助ローラ２８側での帯状フィルム１６の引っ張り速度と等しくなり、帯状フィルムは所定のテンションがかかった状態となっていることを意味するので、第４の駆動モータ４０はそのままの速度で回転させる（ＳＴ４）。

一方、上記ステップ２〜４の状態が繰り返し行われていると、原反フィルム１５の送り出しにより原反フィルム１５の管径が小さくなり、送り出し速度（帯状フィルム１６の移動速度）が減少していく。すると、第２の駆動モータ３３から回転力を受けている補助ローラ２８，センターシーラ２９により帯状フィルム１６が受ける搬送力に基づく引っ張り移動速度は一定（等速）になろうと各部が動作する。すると、両者に速度差を生じ、通常第４の駆動モータ４０で駆動する原反フィルム１５の送り出し速度が遅れる。その結果、動力伝達機構４５で滑りが生じ、原反フィルム１５は、補助ローラ２８，センターシーラ２９側からの引っ張りに基づく所定の移動速度（目標値）で引き出され、それとにもない回転軸４３も原反フィルム１５の回転（帯状フィルム１６の引っ張りにともない移動）にともない、所定速度（第４の駆動モータ４０に基づき回転するスプロケット４６の回転速度よりも速い）で回転する。

そこで、上記したようにステップ４での判断で、与えられた実際の回転軸４３の回転速度と、現在の第４の駆動モータ４０の回転で得られる回転軸４３の回転速度との差がある場合には、第４の駆動モータ４０の回転速度が遅いことを意味するので、第４の駆動モータ４０から与えられる回転力によって回転軸４３を上記実際の回転速度で回転させるために必要な第４の駆動モータ４０の回転速度を求める（ＳＴ５）。すなわち、仮に第４の駆動モータ４０の回転速度とスプロケット４６の回転速度とが１：１の関係にあるとすると、第４の駆動モータ４０の回転速度を、上記検出された実際の回転軸４３の回転速度と等しくなるように決定し、所定の比率で相違する場合には、係る比例定数で実際の回転速度を除算することにより簡単に求まる。

そして、その求めた新たな回転速度に基づいて第４の駆動モータ４０に対して速度変更命令を出力する（ＳＴ６）。その後ステップ２に戻り、以後上記処理を繰り返し行うことにより、原反フィルム１５の巻径の減少にともない、帯状フィルム１６の移動速度を一定に保つためにスムーズかつ適切に回転速度を増加させることができる。

すなわち、原則として原反フィルム１５は第４の駆動モータ４０からの回転力を受けて所定速度で送り出され、その第４の駆動モータ４０は、係る送り出し速度が、補助ローラ２８，センターシーラ２９による帯状フィルム１６の引っ張り速度とほぼ等しくなる（或いは若干遅くなる）ように制御され、しかも、上記速度制御装置３８における制御では、第４の駆動モータ４０の回転力を受けて回転しようとする回転軸４３の回転速度と実際の回転軸４３の回転速度とはほぼ等しいか第４の駆動モータ４０の回転速度が若干遅くなる程度であるので、帯状フィルム１６は弛むことなく所定のテンションを受けた状態でセンターシーラ２９側へ供給される。

つまり、原反フィルム１５は、上記したように第４の駆動モータ４０側から回転力を受けて回転するが、これと同時に補助ローラ２８側から受ける引っ張り力によっても回転力を受ける。そして、両回転力が等しく、平衡状態にある場合には、その回転力に伴う回転速度で原反フィルム１５，回転軸４３も回転するため、送り出される帯状フィルムは弛むことがない。一方、両者に速度差があったとしても、補助ローラ２８側から受ける引っ張り力による移動速度の方が大きいため、差がある場合には第４の駆動モータ４０から受ける回転力で原反フィルム１５が回転していると、帯状フィルムの送り出し量が足りない。従って、補助ローラ２８側から受ける回転力により、所望の移動速度になるように原反フィルム１５が回転し帯状フィルム１６が引き出されることになるが、係る場合には、第４の駆動モータ４０側からの回転力を伝達するスプロケット４６は、その遅い速度で回転しようとする。そこで、その速度差分に相当する制動力が動力伝達機構４５で発生し、回転軸４３に制動をかけることになる。従って、原反フィルム１５には一定のテンションが加わる。但し、本実施例では常時フィードバックにより第４の駆動モータ４０の回転速度が調整され、両速度はほぼ等しくなるように調整されているため、速度差にともない発生する上記制動力はごく僅かなものとなり、引き出しの妨げになるような必要以上に大きな力ではなく、帯状フィルムには適度なテンションを与えスムーズな送り出しが行われることになる。

なお、具体的な処理ステップのフローは省略するが、本実施例では、原反フィルム１５の巻径が所定値になったのを検出すると、ブザーを鳴らしたり、ライトを点滅（点灯）させるようになっている。これにより、原反フィルム１５の巻径が小さくなり、交換時期が近付いてきたのを知らせることができるようになっている。

そしてさらに、フィルムサプライ（図示省略）を用いて原反フィルム１５に併設した補助原反フィルム１５′の帯状フィルム１６′の先端を、今まで送出してきた帯状フィルム１６の後端に接続し、連続して帯状フィルムの送出しを可能としている。そして、この切り替えにともない、上記制御系は、補助原反フィルム１５′側に取りつけられたパルスエンコーダ５０′からのパルス信号に基づいて行うように切り替わるようになっている。

なお、この補助原反フィルム１５′への回転力は、上記第４の駆動モータ４０から与えるようにしている。すなわち、第４の駆動モータ４０の出力はクラッチブレーキを介して両原反フィルム１５，１５′側に接続されクラッチの切り替えによりいずれか一方を回転させるようになっている。

なおまた、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。

また、パルスエンコーダ５０は電磁式のパルスエンコーダに変えて光学式のパルスエンコーダを採用しても良いし、さらには他の機械式の回転計等を採用することも可能である。そして、そのパルスエンコーダ５０の設置位置も上記した実施例に限ることなく、原反フィルム（回転軸）の回転速度を検知できる任意の位置に取り付けることができる。

次に、上記した実施例に基づいて原反送出し方法の一例について説明する。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。また、押送フィンガーのピッチやアイマークの検出装置３６からエンドシーラ３０までの距離等の固定データも入力する（予め記憶させておいてもよい）。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。

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。

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。

そして、帯状フィルム１６の位置（アイマークの位置）に対する押送フィンガー２６の相対位置や、エンドシーラ３０のトップシーラ３０ｂの角度合わせ等のピロー包装装置の各部の位置合わせ（初期設定）が終了したならば、第２の駆動モータ３３は、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を所定の速度（初期値）で回転させる（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。

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が等速回転するため、その回転にともない回転する補助ローラ２８側からも帯状フィルム１６が搬送力を受け、等速度で引き出されようとする。

従って、帯状フィルム１６は、第２の駆動モータ３３（補助ローラ２８）側から受ける引っ張り力による移動速度と、第４の駆動モータ４０側からの回転力により回転する回転軸４３にともない回転する原反フィルム１５からの送り出し速度とが等しい場合には、その速度で移動し、上記引っ張り力による移動速度の方が速い場合には、その速度差が比較的小さいと第４の駆動モータ４０，動力伝達機構４５側から所定の制動力を受けつつ、上記引っ張り力による移動速度で移動する。従って、帯状フィルム１６は一定速度で等速移動しながら製袋器１８側に供給されることになる。

そして、送出された帯状フィルム１６は、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、エンドシーラ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。

この時、回転軸４３にとりつけたパルスエンコーダ５０から、検出された回転情報（パルス信号）が速度制御装置３８に送られる。次いで、その速度制御装置３８では、現在の回転軸４３の回転速度を求め、その実際の回転速度と第４の駆動モータ４０により回転するスプロケット４６の回転速度とを比較する。

そして、異なる場合（スプロケット４６の回転速度の方が遅い）場合には、両者が等しくなるための第４の駆動モータ４０の回転速度を求め、その求めた回転速度になるように第４の駆動モータ４０に対して制御信号を送る。

これにより原反フィルム１５の巻径が小さくなってきたとしてもそれに応じて第４の駆動モータ４０の回転速度を増加させて、一定速度で帯状フィルム１６を送出すことができる。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ため、スムーズに（段差無く）第４の駆動モータ４０の回転速度を変動させることができるので、帯状フィルム１６の移動速度は、目標値付近でほぼ一定値を保つことができる。

なお、上記した実施例では、第２の駆動モータ３３の駆動にともなう帯状フィルムの引っ張り速度と、第４の駆動モータ４０の駆動にともなう原反フィルムの回転による帯状フィルムの送り出し速度とが等しくなる、すなわち、実際の回転軸４３の回転速度になるように第４の駆動モータ４０の回転速度を制御したが、本発明では、これに限ることなく、第４の駆動モータ４０の回転速度が一定量だけ遅くなるように制御してもよい。これにより、原反フィルム（帯状フィルム１６）１５には、常時一定量のテンションが加わることになる。

また、本実施例では、制動装置のような大型な設備が不要となり、原反フィルム１５から製袋器１８までの間には、プーリ１７のように嵩の張らない部材のみが存在するので、実装された包装装置全体の嵩を低くし、小型化を図ることができる。

また、上記した実施例では、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、本発明はこれに限ることなく、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、実施例では被包装物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。

さらにまた、目標とする帯状フィルムの移動速度は、上記した実施例ではアイマークの配置間隔が同一であることを前提としたが、例えば印刷ズレやフィルムの伸縮により実際のピッチが異なる場合がある。係る場合には例えば特開平４−６００７に示すようにアイマークの間隔に応じて帯状フィルムの移動速度を変動させる場合がある。つまり、検出装置３６にて前後のアイマーク間の距離を測定するとともにそれが設定値通りかを判断し、設定値と同じ場合にはそのまま包装作業を続け、仮に設定値より長い場合には帯状フィルムを早く送り、逆に短い場合にはゆっくり送ることにより、一つのアイマーク分（一サイクル）移動する時間を常に一定にする。

そして、係る制御を行うために帯状フィルムの移動速度（目標値）を適宜変動させるように制御する。この目標値の変動にともない、これに一致するように実際の帯状フィルムの移動速度も制御することになる（係る制御も速度制御装置３８で行う）。すなわち、本発明はこのように目標値が変動する場合も含むものである。

なお、上記した実施例では、第４の駆動モータ４０の出力を動力伝達機構４５を介して回転軸４３に伝達するようにしたが、本発明はそれに限ることはなく、例えば、スプロケット４６を直接回転軸４３に取り付け、一体に回転するようにしても良い。すなわち、第４の駆動モータ４０側にともない生じる回転速度と、帯状フィルムの引出しにともない生じる回転速度の差は、実際にはさほど大きくなく、一方、モータの性能として、一定の出力軸にその回転方向と同一方向でその出力よりも早い速度で回転する力を受けると、ある程度の速度差であれば係る加わった早い速度で回転し、その場合に駆動モータ（サーボモータ）はその速度差に応じた負荷（制動力）を発生することになる。よって、動力伝達機構を設けなくても、第４の駆動モータが制動力を発揮するため、上記実施例と同様の作用・動作原理により同等の効果を奏する。なお、この時、第４の駆動モータのパワーを小さくしておくと、スムーズに所望の速度で帯状フィルムを引き出すことができる。

なお上記した実施例では、実装する製袋充填包装機として上記した実施例では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使用する包装フィルムが原反フィルムから連続して引出されるものであれば種々の製袋充填包装機に適用することができる。

本発明に係る製袋充填包装機の一実施例を示す図である。原反フィルム付近を示す一部拡大断面図である。速度制御装置の機能を説明するフローチャート図である。従来技術を示す図である。

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（引出し手段）
２９センターシーラ（引出し手段）
３３第２の駆動モータ（引出し手段，モータ）
３８速度制御装置
４０第４の駆動モータ（駆動モータ）
４５動力伝達機構（動力伝達手段）
５０パルスエンコーダ（回転センサ）
５１パルス板
５２突起
５３磁力感知器（センサ）

Claims

原反フィルムから連続して引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製袋充填包装機であって、
前記フィルムを、前記被包装物を包み込む位置に所定速度で供給する供給手段と、
前記被包装物を包み込む位置の下流側に、前記フィルムを挟み込むとともに、そのフィルムに搬送力を与えるローラを設け、
前記ローラは、前記供給手段の駆動系と別のサーボーモータにより回転駆動されるように構成したことを特徴とする製袋充填包装機。
前記ローラにより前記フィルムに与える搬送力に伴うフィルムの搬送速度は、前記供給手段が前記フィルムに与える所定速度と等しいか若干速くなるように制御する制御手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の製袋充填包装機。
前記供給手段は、前記原反フィルムに対して回転力を与える速度制御可能な駆動モータを含むことを特徴とする請求項１または２に記載の製袋充填包装機。