JP2020104498A - 製袋機の送り変換装置 - Google Patents

Abstract

【目的】 間欠送りから連続送りへの送り状態を変換するための制御も容易な製袋機の送り変換装置を提供する。【解決手段】 本発明の製袋機の送り変換装置は、間欠送りされるウエブ状シートを一部連続送りにする製袋機の送り変換装置であって、それぞれの回転軸方向が互いに平行となるように並んで配される一対の移動ロールと、前記一対の移動ロールをそれぞれ回転可能に保持する保持部材と、前記保持部材の位置を往復するように案内させる案内部材と、前記一対の移動ロールの一方を通過した前記ウエブ状シートを前記一対の移動ロールの他方に連続して送る連続送り機構部を有することを特徴とする。【選択図】 図１

Description

本発明は多層のプラスチック包装材などの袋製品を製造する製袋機の一部に取り付けられる製袋機の送り変換装置に関し、特に間欠送りされるウエブ状シートを部分的に連続送りとする製袋機の送り変換装置に関する。

包装容器の１つの形態として、袋状の成形品が製造されており、このような袋状の成形品は気密性やその他の機能性を加えるために樹脂材の多層構造とされることがあり、例えばヒートシールや穴開け、トリミング加工などを経て、袋状の成形品が一旦連続したウエブ状のシートで成形され、所定の印刷加工や検査などを経た後で個々の袋状の成形品に切断される。

このような袋状の成形品を製造するための製造ラインでは、１つ１つの袋に対する加工のために、ウエブ状シートが１つの袋分、或いは一対や数個などのひと塊りの袋分移動したところで止まり、次いでまた同じ袋分だけ移動することを繰り返す間欠送りが行われている。ウエブ状シートが止められているところで、例えば１袋分のヒートシール加工やトリミング加工などが停止しているウエブ状シートに対して行われる。ところで、間欠送りとされているウエブ状シートを部分的に連続送りとすることで、その連続送り部分では例えばラインセンサーによる検査などを効率良く行うことができる。このため、全体的に間欠送りにしているウエブ状シートの送り方式を部分的に連続送りにする装置もあり、また、その逆に間欠送りしている一部を連続送りに変換するような装置も知られている（例えば、特許文献１参照。）。

特許公開 2018年第150122号

ところが、間欠送りをしている一部を連続送りに変換したり、その逆に連続送りを間欠送りに変換する従来の装置では、一般にロール間でシートをたわませて、たわませた部分から送り出すことで送り状態を変換している。しかしながら、シートにたわませる部分を形成する場合には、シートに与えられる張力を調整する必要があり、円滑な連続送りの運転は容易ではなく、たわむ量の調節にフィードバック制御が必要な場合が多い。

そこで、本発明は、上述の技術的な課題に鑑み、間欠送りされるウエブ状シートを一部連続送りにするための製袋機の送り変換装置であって、送り状態を変換するための制御も容易な製袋機の送り変換装置の提供を目的とする。

上述の技術的な課題を解決するため、本発明の製袋機の送り変換装置は、間欠送りされるウエブ状シートを一部連続送りにする製袋機の送り変換装置であって、それぞれの回転軸方向が互いに平行となるように並んで配される一対の移動ロールと、前記一対の移動ロールをそれぞれ回転可能に保持する保持部材と、前記保持部材の位置を往復するように案内させる案内部材と、前記一対の移動ロールの一方を通過した前記ウエブ状シートを前記一対の移動ロールの他方に連続して送る連続送り機構部を有することを特徴とする。

本発明の製袋機の送り変換装置によれば、シートの送り方向において、間欠送りが行われる部分の手前で、保持部材に保持された一対の移動ロールが案内部材に沿って往復するように移動し、シートのテンションを維持した状態で送り状態を間欠送りから部分的に連続送りに変換することができる。

本発明の実施形態の製袋機の送り変換装置の一例の斜視図である。 本発明の実施形態の製袋機の送り変換装置の一例の往復動作を示す要部側面図である。 本発明の実施形態の製袋機の送り変換装置の一例の往復動作を示す要部側面図である。 本発明の実施形態の製袋機の送り変換装置の一例の往復動作を示す要部側面図である。 本発明の実施形態の製袋機の送り変換装置の一例の往復動作を示す要部側面図である。 本発明の実施形態の製袋機の送り変換装置の他の一例の斜視図である。

本発明の好適な実施形態を図面を参照しながら説明する。図１乃至図５は本発明に第１の実施形態を示す図である。第１の実施形態では、ウエブ状のシート材１０に袋製品１２がシート材１０の搬送方向に複数連続的に形成され、図示しない工程でウエブ状のシート材１０から個々の袋製品１２に切り離される。典型的なシート材の構造としては、例えばヒートシール材を内側に、ガスバリア層を挟んで外側にポリエチレン層を積層したウエブ状フィルムを半分に折り曲げた積層構造とされ、工程の中でヒートシール層を溶着させて袋状にさせる。間欠送りは、袋ごとの加工に好適であり、周囲の熱融着加工や、例えばスクリーン印刷などを行う場合に有利な搬送方式である。なお、本実施形態に使用されるシート材は、上述のものに限定されず、アルミ箔層やポリプロピレンやポリエチレンテレフタレート層などの積層したものなどの袋製品を製造できる種々のウエブ状のシート材を使用できる。

第１の実施形態の製袋機の送り変換装置は、一対の所定の金属製の側板１４、１６の間に複数のロールが配された構造を有している。最も低い位置に導入ロール２２及び排出ロール４０が並べて配され、そこから上側に一対の中間ロール２４、３８が配され、そこから水平方向にシート材１０を展開するように下側水平支持ロール２６、３６が配設されている。この外側に展開したシート材１０を水平方向に一旦内側に引きまわすように一対の移動ロール２８、３４が設けられ、この一対の移動ロール２８、３４の上側に上側水平支持ロール３０、３２が配設されている。これら複数のロールの内、一対の移動ロール２８、３４は保持部材４２に回転自在に保持される。他のロール２２、２４、２６、３０、３２、３６、３８、４０は当該送り変換装置の側板１４、１６にそれぞれ図示しない軸受部材を介して回転可能に軸支される。さらに本実施形態では、上側平支持ロール３０、３２のどちらか一方は駆動ローラであり、図示しないモーターに接続され、駆動時にはその回転によりシート材１０を搬送方向に移動させる。本実施形態の製袋機の送り変換装置は、一対の移動ロール２８、３４以外のロールはシート材１０の搬送に際してその位置を移動するものではないが、一対の移動ロール２８、３４は後述するようにその位置が変化し、当該送り変換装置内の一部でシート材１０の間欠送りから連続送りへの円滑な変換を実現させる。

一対の移動ロール２８、３４を保持する保持部材４２、４２は、一対の移動ロール２８、３４の軸方向の両端部にそれぞれ配設される部材であり、一対の移動ロール２８、３４をその軸方向を平行に維持し水平に所定距離だけ離間したまま各移動ロール２８、３４をそれぞれ回転自在に軸支する。この保持部材４２は概ね矩形状の例えば金属製の所定の剛性を有した板状部材であり、各移動ロール２８、３４の回転軸が挿入される一対の軸受けが所定距離だけ離間して横並びに且つ当該保持部材４２の内側面に配設される。保持部材４２はこれらの移動ロール２８、３４を回転自在に軸支すると共に、案内部材であるレール４４に対して摺動可能とされる。即ち、側板１４、１６の内側主面に沿って、レール４４、４４はそれぞれ水平に延長されており、各レール４４自体は上下に一本ずつ平行に上下間の距離を維持しながら延長されて配設されている。レール４４には、保持部材４２の外側面に設けられた図示しない摺動部材が嵌合するように取り付けられ、保持部材４２の外側面を側板１４、１６の主面に対向するように維持したまま水平方向に移動できるように保持されている。一対の保持部材４２、４２は、レール４４、４４に沿って移動可能であり、保持部材４２、４２に軸支される一対の移動ロール２８、３４も保持部材４２、４２と共にレール４４、４４に沿って移動可能である。

ここで、一対の移動ロール２８、３４はそれぞれ回転自在に軸支されており、一対の移動ロール２８、３４は互いに独立している。また、保持部材４２自体もレール４４によって水平移動するように制限されているが、レール４４と保持部材４２の間は摺動自在となることから、一対の移動ロール２８、３４にシート材１０から加わる張力の大きさに応じて、保持部材４２に軸支される一対の移動ロール２８、３４も移動できることになる。換言すれば、移動ロール２８を巻回するシート材１０の張力が移動ロール３４を巻回するシート材１０の張力よりも大きければ、一対の移動ロール２８、３４は移動ロール２８と搬送方向で連続する下側水平支持ロール２６と上側水平支持ロール３０側に引っ張られて、結果、保持部材４２に軸支される一対の移動ロール２８、３４はシート材１０の導入側に寄せられる。その逆に、移動ロール３４を巻回するシート材１０の張力が移動ロール２８を巻回するシート材１０の張力よりも大きければ、一対の移動ロール２８、３４は移動ロール３４と搬送方向で連続する下側水平支持ロール３６と上側水平支持ロール３２側に引っ張られて、結果、保持部材４２に軸支される一対の移動ロール２８、３４はシート材１０の排出側に寄せられる。

上側平支持ロール３０、３２の間のシート材１０に対向して、不良品などを識別するためのセンサーユニット４６が設けられている。センサーユニット４６は、例えば反射型のラインセンサーであり、連続送りされているシート材１０について常時監視を行って、不良品などの発生を未然に防止するための装置である。センサーユニット４６に使用されるセンサーとしては、反射型のセンサーに限らず種々の形式のものを使用することができる。

概ね前述のような構造を有する本実施形態の製袋機の送り変換装置には、シート材１０が間欠送り状態で送られるが、シート材１０は上側水平支持ロール３０、３２の間で連続送りに変換される。まず、本実施形態の製袋機の送り変換装置における、シート材１０の搬送ルートについて説明すると、所要の加工が施されたシート材１０が最も低い位置に導入ロール２２の外周部に運ばれ、そこから垂直方向に上側に位置する中間ロール２４の外周部に送られる。シート材１０は中間ロール２４の外周部から水平方向に下側水平支持ロール２６に送られ、下側水平支持ロール２６では概ね半周巻回して移動ロール２８に送られる。移動ロール２８でもシート材１０は概ね半周巻回され、水平方向に導出され次の上側水平支持ロール３０に至る。上側水平支持ロール３０からは、シート材１０は水平方向に送られ、もう１つの上側水平支持ロール３２で概ね半周巻回される。上側水平支持ロール３２を通過したシート材１０はもう１つの移動ロール３４に送られ、そこで概ね半周巻回され、さらに水平方向に下側水平支持ロール２６まで送られる。シート材１０は、下側水平支持ロール２６からは、中間ロール３８を介して排出ロール４０まで送られる。このような搬送ルートを描くシート材１０は、一対の移動ロール２８、３４には水平方向でシート材１０の送入と送出がなされるように各水平支持ロール２６、３０、３２、３６が配置されている。シート材１０は、次に説明するように、移動ロール２８、３４の連続的な往復動作に従って移動ロール２８、３４よりも低い位置で間欠送りとされ、移動ロール２８、３４よりも高い位置で連続送りとされる。

概ね前述のような構造を有する本実施形態の製袋機の送り変換装置は、次のような動作から、送り状態を変換するための制御を容易に進めることができる。導入ロール２２に入る前のシート材１０並びに排出ロール４０を通過した後のシート材１０は、例えば１つの袋製品１２のピッチ分だけ送られて停止し、その停止後に再び１つの袋製品１２のピッチ分だけ送られる間欠送りがなされている。移動ロール２８、３４よりも上側のシート材１０を連続送りとするために、上側水平支持ロール３２が連続的は駆動ロールとされ、図示しないモーターの駆動力がギヤ、ベルトなどの伝達手段を経て上側水平支持ロール３２の回転軸に伝わり、上側水平支持ロール３２は常時定速で回転する。この時の上側水平支持ロール３２の回転速度は、間欠送りされているシート材１０の平均速度と同じであり、間欠送りされているシート材１０が送られている時の速度よりは遅い速度で回転する。例えば、間欠送りが１秒停止と１秒送りの繰り返しであれば、その送り時の搬送速度が毎秒１ｍとすると、平均速度は毎秒０．５ｍであり、上側水平支持ロール３２はその毎秒０．５ｍの搬送速度となるように回転速度が維持される。

図２乃至図５は、保持部材４２と共に移動する移動ロール２８、３４の動作を示す工程図であり、図２に示す段階は、停止状態と送り状態を繰り返す間欠送りの停止状態が開始した直後の状態を示す。この間欠送りの停止状態が開始した直後の状態では、一対の移動ロール２８、３４と保持部材４２の組み合わせユニットは案内部材であるレール４４上の最も下流側に位置したものとされ、上側水平支持ロール３２から移動ロール３４を介して下側水平支持ロール３６に至るパスを通過するシート材１０の距離は最も短く制御される。

次いで、一対の移動ロール２８、３４と保持部材４２の組み合わせユニットが図中左側の最も下流側に位置した状態から、一対の移動ロール２８、３４より下側の搬送ルートのシート材１０が停止したまま、駆動ロールである上側水平支持ロール３２が定速で回転し続ける。すると、下流側の移動ロール３４を通過するシート材１０のテンションは低下し、逆に上側水平支持ロール３２の回転によって、上流側の移動ロール２８を通過するシート材１０のテンションは上昇する。その結果、一対の移動ロール２８、３４と保持部材４２の組み合わせユニット全体が水平方向に延長されたレール４４に沿って水平に移動し、図３に示すような中間位置の方に移動し、さらには図４に示すように、一対の移動ロール２８、３４と保持部材４２の組み合わせユニットは最も上流側に位置した状態まで移動する。これらの移動に際して、もし一対の移動ロール２８、３４が移動しない場合には、下流側の移動ロール３４の周囲にはシート材１０のたるみなども発生し、上流側の移動ロール２８の周囲はシート材１０の過剰な張力が発生することになるが、一対の移動ロール２８、３４と保持部材４２の組み合わせユニットの移動により、下流側の移動ロール３４の周囲のシート材２０はたるまずに、同時に上流側の移動ロール２８のテンションも過剰とならずに、当該組み合わせユニットの上側でシート材１０を連続的に円滑に送ることができる。

一対の移動ロール２８、３４と保持部材４２の組み合わせユニットが図中右側の最も上流側に位置した状態まで移動した後、間欠送りの停止状態が解除されて、間欠送りの送り動作が行われる。この間欠送りの送り動作は、連続送りの例えば２倍となるような、連続送りよりも早い速度であり、その結果、上流側の移動ロール２８を通過するシート材１０のテンションは低下し、同時に、下側水平支持ロール３６を巻回するシート材１０の張力も間欠送りの送り動作に応じて上昇する。このため、間欠送りの送り動作の開始と共に、一対の移動ロール２８、３４と保持部材４２の組み合わせユニットは下流側すなわち図中左側に向かって移動し始め、図５に示すような中間位置を経た後、再び図２に示すような、組み合わせユニットが図中左側の最も下流側に位置まで戻されることになる。以下、このような往復動作を間欠送りに応じて繰り返し、一対の移動ロール２８、３４と保持部材４２の組み合わせユニットの上側ではシート材１０の連続送りをすることができる。

このような一対の移動ロール２８、３４と保持部材４２の組み合わせユニットが往復動作をすることで、本実施形態の製袋機の送り変換装置は、特に移動ロール２８、３４の周囲にシート材１０を弛ませることなく搬送し続けることができる。組み合わせユニットでは上流側の移動ロール２８と下流側の移動ロール３４は、対称的に配置されており、駆動ロールである上側水平支持ロール３２が駆動した際に、下流側の移動ロール３４側に供給されるシート材１０の長さは上流側の移動ロール２８から取り出されるシート材１０の長さと同じであって、これは組み合わせユニットが往復動作をしている間も維持されている。このため移動ロール２８、３４の周囲でシート材１０が弛むことはなく、円滑な搬送が行われることになる。

本実施形態の製袋機の送り変換装置では、連続送り機構部の駆動ロールを上側水平支持ロール３２として説明したが、上側水平支持ロール３０を連続送りの駆動ロールとすることもでき、上側水平支持ロール３０、３２の両方とも自由回転するロールとしながら追加の駆動ロール等を上側水平支持ロール３０、３２の間の搬送ルートに設けることも可能である。また、上側水平支持ロール３０、３２の間の搬送ルートは水平方向に送られるものに限定されず、一部を別方向に曲げるようなルートを設けることも可能である。また、レール４４の端部に保持部材４２などの位置センサー等を設けて、レール４４の端部で検知される保持部材４２の位置からのシート材１０の送り動作に対するフィードバック制御を行うようにすることができる。本実施形態では、往復運動される対の移動ロール２８、３４と保持部材４２の組み合わせユニットは、レール４４に従って水平運動するように構成されているが、レール４４に緩やかな傾斜を与えて最も低い位置でホームポジションなどを設けるように構成することもできる。

図６は他の実施形態を示す模式図である。この実施形態の製袋機の送り変換装置は、前述の実施形態と同様に、最も低い位置に導入ロール５２及び排出ロール７０が並べて配され、そこから上側に一対の中間ロール５４、６８が配され、そこから水平方向にシート材１０を展開するように下側支持ロール５６、６６が配設されている。本実施形態では、一対の移動ロール５８、６４は保持部材７６に保持され、保持部材７６はレールに沿った水平方向ではなく、シャフト７２を中心に揺動するアーム７４の弧に沿った往復動作を示す。、上流側の移動ロール５８から送られたシート材５０は上側水平支持ロール６０と上側水平支持ロール６２を通過して下流側の移動ロール６４に戻る。このような構造の製袋機の送り変換装置であっても、移動ロール５８、６４の周囲でシート材５０が弛むことはなく、円滑な搬送が行われることになる。

本実施形態の製袋機の送り変換装置では、一対の移動ロールを保持部材に設ける構成として説明したが、保持部材に下流側に一対、上流側の一対のロールを設けることもできる。また、本実施形態の製袋機の送り変換装置では、連続送りされる部分にセンサーユニットを配設する構造を説明したが、塗布装置、光照射装置などの他のユニットを設けることも可能である。

１０ シート材
１２ 袋製品
１４、１６ 側板
２２ 導入ロール
２４、３８ 中間ロール
２６、３６ 下側水平支持ロール
２８、３４ 移動ロール
３０、３２ 上側水平支持ロール
４０ 排出ロール
４２ 保持部材
４４ レール
４６ センサーユニット
５０ シート材
５２ 導入ロール
５４、６８ 中間ロール
５６、６６ 下側支持ロール
５８、６４ 移動ロール
６０、６２ 上側水平支持ロール
７０ 排出ロール
７２ シャフト
７４ アーム
７６ 保持部材

Claims (7)

1. 間欠送りされるウエブ状シートを一部連続送りにする製袋機の送り変換装置であって、
   それぞれの回転軸方向が互いに平行となるように並んで配される一対の移動ロールと、
   前記一対の移動ロールをそれぞれ回転可能に保持する保持部材と、
   前記保持部材の位置を往復するように案内させる案内部材と、
   前記一対の移動ロールの一方を通過した前記ウエブ状シートを前記一対の移動ロールの他方に連続して送る連続送り機構部を有することを特徴とする製袋機の送り変換装置。
2. 請求項１記載の製袋機の送り変換装置であって、前記移動ロールは自由回転するように前記保持部材に保持されていることを特徴とする製袋機の送り変換装置。
3. 請求項１記載の製袋機の送り変換装置であって、前記案内部材は、前記保持部材を直線状に配された一対のレール間で往復運動させることを特徴とする製袋機の送り変換装置。
4. 請求項３記載の製袋機の送り変換装置であって、前記案内部材は、前記保持部材を水平方向に延長された前記一対のレール間で往復運動させることを特徴とする製袋機の送り変換装置。
5. 請求項１記載の製袋機の送り変換装置であって、前記案内部材は、円弧状の可動域内を往復運動することを特徴とする製袋機の送り変換装置。
6. 請求項１記載の製袋機の送り変換装置であって、前記連続送り機構部は少なくとも一対のロールを有することを特徴とする製袋機の送り変換装置。
7. 請求項６記載の製袋機の送り変換装置であって、前記連続送り機構部のロールの１つは、前記ウエブ状シートを搬送させる駆動ロールであることを特徴とする製袋機の送り変換装置。