JP2011121220A - 製袋装置及び製袋方法 - Google Patents

Abstract

【課題】従来の包装フィルム用製袋装置では、ピッチズレ及び蛇行に対し、製袋後の製品でしか確認する方法はなく、修正に関しても各部位にて手動で行われていた。生産効率が上がらないなどの問題がある。
【解決手段】包装フィルム用製袋装置製袋装置であって、中央部切断後Ｍ板にて上下に分かれたフィルムを再度あわせた時の絵柄のズレを自動的に検知し、且つズレ量を修正できる機能を持つ画像処理制御装置を備えたことと、縦シール装置において、一定送りピッチズレもしくは蛇行による縦シール位置ズレと、横シール装置において、一定送りピッチズレもしくは蛇行による横シール位置ズレと、断装置において、一定送りピッチズレもしくは蛇行による断裁位置ズレとを、各々それぞれに自動的に検知し、且つズレ量を修正できる機能を持つ画像処理制御装置を備えたことを特徴とする製袋装置である。
【選択図】図２

Description

本発明は、包装フィルムを使用する製袋装置の袋製造方法に関し、包装フィルム蛇行による表裏絵柄ズレ、一定送りピッチズレ、シール位置ズレ、断裁位置のズレ、などを自動的に修正し、不具合の発生を防止する包装フィルム用製袋装置及び製造方法に関する。

従来、食品及び洗剤などは、包装フィルムに入れた袋に充填され、販売されている。近年、環境面から、ビン、金属缶を使用している内容物の袋への移行、並びにシャンプー、リンス、家庭用洗剤、粉末コーヒーを代表として詰め替え用としての需要が多くなっている。

一般的に包装フィルムの構成としては、基本的な構成として、印刷が施されたフィルムとシーラントフィルムまたは樹脂層の積層フィルムからなる。また更なる水蒸気、酸素バリアー他の物性要求があれば、物性に耐えるフィルム、樹脂層を多層化して構成される。袋の製造には、製袋機が使用され、三方袋、スタンデイング袋、ガゼット袋などがあり、さまざまな製袋機が使用されている。

しかし、製袋機では、いつも一定の構成の積層フィルムだけを扱うことはなく、多種多様の構成の積層フィルムを扱い生産している。また製袋機でのピッチのズレ及び蛇行などの不具合が多く発生している現状がある。例えばピッチズレは、包装フィルム製造時（印刷工程、ラミネーション工程）にフィルムにテンション（張り）や熱を掛けるため、フィルムの材質や厚みにより基材が伸び縮みを行うため発生していると考えられ、包装フィルムに掛かるストレスを取り除くためにエージング（ある一定の温度条件に数時間保存を行う）を行うが、包装フィルムの巻き外側と中心では条件のズレが発生するため、製袋機にて、製袋加工の際、巻き外側部と巻き中心部で包装フィルム送りピッチズレが発生すると考えられる。不具合の確認は、断裁後の製品で確認しており、上流工程の修正箇所に関しても、各部位に設置しているハンドルなどにより手動による修正を行っている。修正に関しては、製袋を行いながら、またはストップさせて上流より修正を行っているため、包装フィルムの使用量が多くなり、生産効率が悪くなる問題がある。

そのために、特許文献１には、袋サイズ変更時に各シール部をサーボモーターにより入力された袋ピッチに対応する位置まで移動させる技術が開示されている。この技術は、一定量送りピッチ（入力値）に対し、設置されたＣＣＤカメラ画像処理により包装フィルムのズレ量を測定し、製袋機本体に入力された値と比較し一定量送りピッチに修正を行う。この技術は主に品種切り替えを効率良く行うための技術と製袋機本体の一定量送りの精度を向上させる技術である。

特許文献２には、包装フィルムの蛇行に対しＣＣＤカメラを設置し移動量を検知し、フィルム送り出し用ニップロール片端にＹ軸方向への移動用駆動を設置し、ニップ圧を左右で調整し蛇行を防止する技術が開示されている。この技術は主に稼動中の包装フィルムの蛇行による断裁不具合の防止を行い生産性向上のための技術である。

特許文献１，２に於いても、ＣＣＤカメラにより不具合を検知し、修正をかけた場合、発生箇所と修正箇所が同じでないために修正誤差が発生する。そのため、蛇行は収まらず、且つ、一定量ピッチズレも大きなズレは発生しないがなくならない。しかしこれらの提案は、製袋機上の下流、即ち製袋後の製品形態でしか確認できない短所がある。

特開２００３−３３９８１号公報 特開２００８−１００４６７号公報

従来の方法では、ピッチズレ及び蛇行に対し、製袋後の製品でしか確認する方法はなく、修正に関しても各部位にて手動で行われていた。製袋を行いながら（稼動させながら）、またはストップさせて行っているため、包装フィルムの使用量が多く必要になり、生産効率が上がらないなどの問題がある。

本発明の請求項１に係る発明は、包装フィルムロールから繰り出す連続する一枚の包装フィルムを中央部切断し、Ｍ板にて表裏２枚の包装フィルムにし、該表裏２枚の絵柄を合わせて平行走行し、包装フィルムの間欠停止時に該表裏２枚の端縁重なり部に縦シールを施す単数又は複数の縦シール装置、該縦シール装置により施された縦シール部を冷却する単数又は複数の冷却装置、包装フィルムの間欠停止時に横シールを施す複数の横シール装置、該横シール装置により施された横シール部分を冷却する冷却装置、所定形状の袋とする断裁装置と、を有する製袋装置であって、中央部切断後Ｍ板にて上下に分かれた包装フィルムを再度あわせた時の絵柄のズレを自動的に検知し、且つズレ量を修正できる機能を持つ画像処理制御装置を備え、該縦シール装置において、一定送りピッチズレもしくは蛇行による縦シール位置ズレと、該横シール装置において、一定送りピッチズレもしくは蛇行による横シール位置ズレと、該断裁装置において、一定送りピッチズレもしくは蛇行による断裁位置ズレとを、各々それぞれに自動的に検知し、且つズレ量を修正できる機能を持つ画像処理制御装置を備えたことを特徴とする製袋装置。

本発明の請求項１に係る発明は、請求項１記載の製袋装置を用いて製袋することを特徴とする製袋方法である。

本発明の包装フィルム用製袋装置は、すべりによる包装フィルムの間欠送りズレや、熱による包装フィルムの伸び及び印刷ピッチズレなどの一定量間欠送りズレ、及び包装フィルム搬送時の蛇行などによる包装フィルム製造異常に対し、ズレ量を計測し、各装置それぞれが補正を行い、修正した適切な位置に移動し、シール位置ズレ及びカット位置ズレを回避し、袋を製造することができる。即ち、ピッチズレ及び蛇行によるズレの発生による製袋品不具合を発生箇所で確認し、同箇所にて修正する機能を持たせることにより、生産効率の高い製袋装置及び袋の製造方法を可能とした。

従来の包装フィルム用製袋装置の一例を示す概略図。 本発明の包装用フィルム用製袋装置の一例を示す概略図。 本発明の包装フィルム用製袋装置のピッチ送りズレの修正の一例を示すフローチャート。

以下、本発明の包装フィルム用製袋装置を一実施形態に基づいて説明する。

図１は、従来方式の包装フィルム用製袋装置の一例を示す概略図である。製袋機１は、包装フィルムロール２より包装フィルムを繰り出し、ターンバー３により包装フィルムを縦方向の流れに変化させ、縦状態にてセンター切レザー刃５にて中央部より切断、Ｍ板６により切断した包装フィルムを上下に分け、床と平行に戻す。連続繰り出し包装フィルムをフィルム間欠送り用ダンサーロール８により間欠送りに変更後、フィルム送り用ニップロール９にて上下包装フィルムを合わせ一定量間欠送りにて送り出す。上下包装フィルムの絵柄合せは、絵柄合わせロール７を手動で動かし修正を行う。

フィルム送り用ニップロール９で送り出された包装フィルムは、縦シール部用マークセンサー１１にて位置を確認される。この時にマークセンサー１１にて送り量のズレを確認した場合には、縦シール部フィルム送り用ニップロール１４で修正する。ズレ分の包装フィルムは縦シール部用ダンサー１０で修正する。修正はともに手動で行われる。

包装フィルムは、縦シールヒーターユニット１２で加熱され、縦シール冷却ユニット１３にて冷却されシールされた後、縦シール部フィルム送り用ニップロール１４にて送り出される。送りだされた包装フィルムは、横シールヒーターユニット１６で加熱され、横シール冷却ユニット１７で冷却されシールされる。

横シール・断裁用マークセンサー１８にて送り量のズレを確認した場合、断裁部用フィルム送りニップロール２０にて送り量を修正し、包装フィルムを送りだす。ズレ分の包装フィルムは、横シール部用ダンサーロール部１５で修正を行い、断裁機２１で断裁を行い製袋品２２になる。修正はともに手動でおこなわれる。

上記の修正は、図１に示すように、所要箇所に設置された縦シールマークセンサー１１、横シール・断裁用マークセンサー１８を介して、包装フィルムに印刷された縦シールマーク、或いはカットマーク、或いはデザインを検出する。包装フィルムの走行方向の一袋分の寸法を検出するように構成されていて、初期入力の寸法値とは異なる一定交差以上の移動量が目視で確認されたら、手動にて修正し製袋が行われる。手動による修正は、各修正箇所の装置に付設されたハンドルを回すことによりピニオンを共通の固定ラックに噛合回転させて移動修正する。また修正をかける場合、発生箇所と修正箇所が同じでないために修正誤差が発生する。そのために、蛇行は収まらず、且つピッチズレも大きなズレは、発生しないがなくならない。また不具合の有無の確認は、断裁後の製品形態での目視確認になる。よって製袋を行いながら、またはストップさせて行っているため、使用する原反が多くなり、生産効率も上がらない。

図２は、本発明の包装フィルム用製袋装置の一例を示す概略図である。製袋機１は、包装フィルムロール２から製袋品２２までの工程は同じ工程である。上下包装フィルムの絵柄修正には、まず絵柄合わせロール７で手動にて修正後、上側包装フィルムをＣＣＤカメラ１.２４と下側包装フィルムをＣＣＤカメラ２.２５にて撮影し、絵柄標準と比較しズレ量を計測し、一定公差以上の移動量を確認した場合には、上フィルム絵柄合わせロール２３にて修正を行う。上フィルム絵柄合わせロール２３は、上側包装フィルムのテンションを増減するように移動する。フィルム間欠送り用ダンサーロール８とフィルム送りニップロール９の間に設ける。

縦シール部では、縦シールヒーターユニット１２の前に設置したＣＣＤカメラ３．２６にて撮影し、絵柄標準と比較しズレ量を計測し、一定公差量異常の移動量を確認した場合には、縦シール上型２７と縦シール下型２８が同じ量移動する。移動は上下が対になり、向かい合う縦シールヒーターユニットは別々に可動する。移動方向は、走行方向、幅方向に移動できる。

横シール部では、横シール上型３０の前に設置した上型それぞれにＣＣＤカメラ４．２９が設置され、ＣＣＤカメラ４．２９にて撮影し、絵柄標準と比較しズレ量を計測し、一定公差以上のズレ量を確認した場合には、横シール上型３０と横シール下型３１と対で移動する。移動は上下が対になり、向かい合う横シールヒーターユニットは別々に可動する。移動方向は、走行方向、幅方向に移動できる。

断裁部では、ＣＣＤカメラ５.３２にて撮影し、絵柄標準と比較しズレ量を測定、一定公差以上の場合には、断裁機を移動させ断裁を行う。

包装フィルムには、シールマーク、或いはカットマーク、或いはマーク用デザインが印刷され、包装フィルムの走行方向の一袋分または決められた寸法を検出するように構成されている。ＣＤＤカメラにて撮影した撮影映像が、画像処理装置にて、初期入力の寸法値或いはデザイン（絵柄標準）と比較し、一定公差以上の移動量を確認した場合には、制御装置にて自動的に修正できるように構成されている。

本発明の包装フィルム用製袋装置は、製袋での主な４工程、即ち表裏包装フィルム合わせ部箇所、縦シール部箇所、横シール部箇所、断裁部箇所に、それぞれ不具合が発生した場合に、それぞれの箇所にて自動的に修正するように構成されているので、不具合による包装フィルムの量を減らすことができ、生産効率が向上させることができる。

本発明の包装用製袋装置は、すべりによる包装フィルムの間欠送りズレや、熱による包装フィルムの伸び、及び印刷ピッチズレなどのピッチズレ、及び包装フィルム搬送時の蛇行などによる包装フィルム製造異常に対し、各工程でズレ量を計測し、各工程それぞれが画像処理し、かつ制御装置にて補正を行うことにより適切な位置に移動し、製袋のシール位置ズレ及びカット位置ズレをなくすことができる。

全てのＣＣＤカメラの設置位置は、対象装置から１ピッチか２ピッチ以内に設置する。

図３は、本発明の包装フィルム用製袋装置のピッチ送りズレの修正におけるフローチャートである。ＣＣＤカメラで画像取り込み、画像処理制御装置で一定公差値（許容値）との比較、ズレ（移動量）測定、修正移動量支持、サーボモーター駆動制御装置経由、サーボモーター駆動して修正することを示している。

包装フィルム蛇行、及び伸びによる縦シール位置ズレや横シール位置ズレ、及びカット位置ズレなどの製袋機での不具合発生を最小限に減らすことが可能になる。

１・・・製袋機
２・・・包装フィルムロール
３・・・ターンバー
４・・・フィルム繰り出しロール
５・・・センター切レザー刃
６・・・Ｍ板
７・・・絵柄合わせロール
８・・・フィルム間欠送り用ダンサーロール
９・・・フィルム送り用ニップロール
１０・・・縦シール部用ダンサーロール
１１・・・縦シール部用マークセンサー
１２・・・縦シールヒーターユニット
１３・・・縦シール冷却ユニット
１４・・・縦シール部フィルム送り用ニップロール
１５・・・横シール部用ダンサーロール
１６・・・横シールヒーターユニット
１７・・・横シール冷却ユニット
１８・・・横シール・断裁用マークセンサー
１９・・・パンチユニット
２０・・・断裁部用フィルム送りニップロール
２１・・・断裁機
２２・・・製袋品
２３・・・上フィルム絵柄合わせロール
２４・・・ＣＣＤカメラ１（上フィルム用）
２５・・・ＣＣＤカメラ２（下フィルム用）
２６・・・ＣＣＤカメラ３（縦シール用）
２７・・・縦シール上型
２８・・・縦シール下型
２９・・・ＣＣＤカメラ４（横シール用）
３０・・・横シール上型
３１・・・横シール下型
３２・・・ＣＣＤカメラ５（断裁用）

Claims (2)

1. 包装フィルムロールから繰り出す連続する一枚の包装フィルムを中央部切断し、Ｍ板にて表裏２枚の包装フィルムにし、該表裏２枚の絵柄を合わせて平行走行し、包装フィルムの間欠停止時に該表裏２枚の端縁重なり部に縦シールを施す単数又は複数の縦シール装置、該縦シール装置により施された縦シール部を冷却する単数又は複数の冷却装置、包装フィルムの間欠停止時に横シールを施す複数の横シール装置、該横シール装置により施された横シール部分を冷却する冷却装置、所定形状の袋とする断裁装置と、を有する製袋装置であって、中央部切断後Ｍ板にて上下に分かれた包装フィルムを再度あわせた時の絵柄のズレを自動的に検知し、且つズレ量を修正できる機能を持つ画像処理制御装置を備え、該縦シール装置において、一定送りピッチズレもしくは蛇行による縦シール位置ズレと、該横シール装置において、一定送りピッチズレもしくは蛇行による横シール位置ズレと、該断裁装置において、一定送りピッチズレもしくは蛇行による断裁位置ズレとを、各々それぞれに自動的に検知し、且つズレ量を修正できる機能を持つ画像処理制御装置を備えたことを特徴とする製袋装置。
2. 請求項１記載の製袋装置を用いて製袋することを特徴とする製袋方法。

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