JP2021003882A - フィルム位置補正ユニットおよび製袋機 - Google Patents

Abstract

【課題】製袋機への取付作業性に優れ、製袋機に取り付けられた状態で、フィルムのピッチずれおよび蛇行に起因する製品不良を効果的に抑制することができるフィルム位置補正ユニットを提供する。【解決手段】フィルム位置補正ユニット１は、取付部を介して製袋機に取り付けられる基台４と、基台４に支持され、フィルムＦと接触してフィルムＦの搬送経路を規定するガイドローラ２０と、フィルムＦの画像を取得する撮像装置８と、撮像装置８から入力された画像に基づいて制御信号を出力するコンピュータ１０と、制御信号に基づいてガイドローラ２０全体を一方向に変位させてフィルムＦのパス長を補正するパス長補正手段３０，３９と、制御信号に基づいてガイドローラ２０の傾きを変化させてフィルムＦの蛇行を補正する蛇行補正手段３３と、を備えている。【選択図】 図１

Description

この発明は、製袋機に取り付けられてフィルムのピッチずれおよび蛇行に起因する製品不良の発生を効果的に抑制することができるフィルム位置補正ユニットおよびこれを取り付けた製袋機に関する。

製袋機は、長尺の原反フィルムから繰り出された複数のフィルムを上下に重ね合わせた後、シールおよび切断などの加工を施して袋を製造する。製袋時、袋素材としてのフィルムは、ローラによって搬送されるが、搬送距離が長く、搬送途中でフィルムが幅方向に移動する蛇行が生じ易い。蛇行した状態で製造された袋にあっては、フィルムの印刷柄に合った位置でシールやカットがなされず不良品となってしまう。

また袋素材としてのフィルムは、その製造過程で加えられる熱履歴、更には製袋時の送りローラのテンション、ヒートシールの熱（その後の冷却）等によって長手方向に伸縮するため、フィルム上に印刷された１袋分に対応する印刷ピッチが本来の寸法からずれてしまうピッチずれも生じ易い。ピッチずれが生じた状態のままフィルムにシールやカットを施して製袋すると、蛇行の場合と同様に、フィルムの印刷柄に合った位置でシールやカットがなされず不良品となってしまう。

このような問題を解決するため、下記特許文献に記載のもののように、フィルムの位置をＣＣＤカメラ等で検出して自動的にフィルムの蛇行およびピッチずれの補正を行う技術も提案されているが、蛇行補正を担う機構と、ピッチずれの補正を担う機構とをそれぞれ個別に製袋機に取り付けなければならず、製袋機への取付作業性に問題があった。

特開２００８−１００４６７号公報

本発明は以上のような事情を背景とし、製袋機への取付作業性に優れ、製袋機に取り付けられた状態で、フィルムのピッチずれおよび蛇行に起因する製品不良を効果的に抑制することができるフィルム位置補正ユニットおよびこれを取り付けた製袋機を提供することを目的としてなされたものである。

而して本発明のフィルム位置補正ユニットは、フィルムから袋又は袋の連続体を製造する製袋機に取り付けられて前記フィルムの位置を補正するユニットであって、
取付部を介して前記製袋機に取り付けられる基台と、
前記基台に支持され、前記フィルムと接触して前記フィルムの搬送経路を規定するガイドローラと、
前記フィルムの位置を検出する位置検出手段と、
前記位置検出手段から入力された位置情報に基づいて制御信号を出力する制御装置と、
前記制御信号に基づいて前記ガイドローラ全体を一方向に変位させて前記フィルムのパス長を補正するパス長補正手段と、
前記制御信号に基づいて前記ガイドローラの傾きを変化させて前記フィルムの蛇行を補正する蛇行補正手段と、
を備えていることを特徴とする。

本発明のフィルム位置補正ユニットは、製袋機に取り付けられた状態で、ユニット内を通過するフィルムに対してパス長補正および蛇行補正を施し、これにより、フィルムのピッチずれおよび蛇行に起因する製品不良を効果的に抑制することができる。本発明のフィルム位置補正ユニットは、パス長補正を担う機構および蛇行補正を担う機構が１つのユニット内に収められているため、これらを個別に製袋機へ取り付ける場合に比べ、取り付け作業が容易である。また、フィルムのパス長を補正するための制御およびフィルムの蛇行を補正するための制御がユニット内で完結するため、製袋機への取り付けの際に、製袋機本体の制御装置との接続を省略することができる。
本発明のフィルム位置補正ユニットは、新規の製袋機に予め取り付けておくことも可能であるが、既設の製袋機に後付けする場合に特に好適である。

また本発明のフィルム位置補正ユニットでは、前記位置検出手段として、前記フィルムの画像を取得する撮像装置を備え、前記制御装置が前記撮像装置から入力された画像に基づいて前記制御信号を出力するように構成することができる。
フィルムの位置を検出する位置検出手段としては、各種センサを用いることが可能であるが、フィルムに印刷されている図柄を利用してフィルムのピッチおよび蛇行量を算出する場合には、位置検出手段として撮像装置を用いることが好適である。

また本発明のフィルム位置補正ユニットでは、前記撮像装置を、フィルム搬送方向および／またはフィルム幅方向に位置変更可能に構成することができる。
このようにすることで、フィルムの仕様や製袋条件に応じて、より高い補正効果が望める位置に撮像装置を設置することができる。

また本発明のフィルム位置補正ユニットでは、前記ガイドローラの両端部にそれぞれ調整装置を連結させて、一方の端部と他方の端部をそれぞれ独立して変位可能とし、前記ガイドローラの変位に基づいて、前記フィルムのパス長補正および蛇行補正を行うことができる。
このようにすることで、共通のガイドローラでパス長補正および蛇行補正が可能となり、部品点数の削減およびユニットの小型化を図ることができる。

また本発明のフィルム位置補正ユニットでは、変位可能に構成された前記ガイドローラの、フィルム搬送方向の前側および／または後側に、前記ガイドローラとは異なる高さで前記フィルムを支持する搬送ローラを設けておくことができる。

また本発明のフィルム位置補正ユニットでは、ガイドローラの荷重を検出する荷重検出手段を更に設けておくことができる。このようにすることで、ユニット内を通過するフィルムのテンションに関する情報を取得することができる。

ここで本発明のフィルム位置補正ユニットでは、前記制御装置に、前記位置検出手段からの前記位置情報に基づいて前記ユニット内を通過する前記フィルムのずれ量を算出するずれ量算出部と、前記荷重検出手段からの荷重情報に基づいて前記フィルムのテンションを算出するテンション算出部と、これらフィルムのずれ量およびフィルムのテンションに基づいて、前記パス長補正手段および前記蛇行補正手段に対して行う制御の制御データを決定する制御データ決定部と、を設けることができる。このようにすることで、フィルムのテンションを考慮した補正制御を行なうことができる。

ところでフィルム位置補正ユニットが取り付けられる製袋機では、フィルムの送りと停止が交互に繰り返される。フィルムの送りが停止された時、フィルム位置補正ユニットのガイドローラが止まりきらずに慣性により回転すると、ガイドローラの近くに位置するフィルムに部分的な弛みや引っ張りが作用し、フィルム位置補正ユニットによる位置補正精度の悪化が懸念される。このため本発明のフィルム位置補正ユニットでは、前記ガイドローラの回転を抑制する回転抑制手段を更に設けておくことができる。

ここで本発明のフィルム位置補正ユニットでは、前記回転抑制手段を、前記ガイドローラに回転抵抗を付与する回転抵抗調整部を含んで構成することができる。

本発明の製袋機は、上記本発明のフィルム位置補正ユニットが取り付けられていることを特徴とするものである。本発明の製袋機によれば、フィルムのピッチずれおよび蛇行に起因する製品不良を効果的に抑制することができる。

ここで、本発明の製袋機では、前記フィルムを熱溶着するシールバーを保持するシール台の、フィルム搬送方向の前側および／または後側の位置に、前記フィルム位置補正ユニットが取り付けられており、前記フィルム位置補正ユニット内を通過する前記フィルムのパス長を補正することで、前記シール台を前記フィルム搬送方向に沿って移動させることなく、前記フィルムに対するシール位置を補正可能に構成することができる。
従来の製袋機では、フィルムが長尺方向に伸縮した際、フィルムの変化に応じてシール台をフィルム搬送方向に沿って移動させる作業が行われていたが、本発明のフィルム位置補正ユニットは、ユニット内を通過するフィルムのパス長を補正することで、フィルムの伸縮分を吸収することができるため、従来の製袋機にて行われていたシール台を移動させる作業を行うことなく、シール位置の補正を行うことができる。

本発明の一実施形態のフィルム位置補正ユニットの斜視図である。 同実施形態のフィルム位置補正ユニットの正面図である。 （ａ）は同実施形態のフィルム位置補正ユニットの側面図、（ｂ）はフィルム搬送部の概略構成図である。 （ａ）はパス長を補正するためのガイドローラの動きを示した図、（ｂ）は蛇行を補正するためのガイドローラの動きを示した図である。 ずれ量算出部の動作説明図である。 図５に続くずれ量算出部の動作説明図である。 同実施形態のフィルム位置補正ユニットが取り付けられた製袋機の概略構成を示した図である。 フィルム位置補正ユニットが後付けされる製袋機の要部を拡大して示した図で、（ａ）は取付け前、（ｂ）は取付け後の状態を示している。 本発明の他の実施形態のフィルム位置補正ユニットの正面図である。 ガイドローラの荷重を検出するロードセルおよびその周辺部を取り出して示した側面図である。 本発明の更に他の実施形態のフィルム位置補正ユニットの要部を示した図である。 図１１のフィルム位置補正ユニットのガイドローラをその周辺部とともに示した図である。

次に本発明の実施形態を図面に基づいて詳しく説明する。図１および図２に示す第１実施形態のフィルム位置補正ユニット１は、製袋機に取り付けられて、袋素材としての帯状のフィルムＦの位置を自動で補正するものである。なお、フィルムＦは軟質であり、ここではプラスチックとするが、素材は問わず、金属製や紙製であってもよいし、それらの複合材であってもよい。

以下の説明においては、製袋機に取り付けられた状態での上下を、フィルム位置補正ユニット１における上下とする。

フィルム位置補正ユニット１は、基台４と、フィルム搬送部６と、位置検出手段としての撮像装置８と、制御装置としてのコンピュータ１０と、を備えている。

基台４は細長い板状の部材で、その下面に下向きに延びる一対の板状の脚部５，５が一体に取り付けられている。図２に示すように、フィルム位置補正ユニット１を製袋機に取り付ける際には、製袋機(例えば図７に示す製袋機７０）の架台７１に、基台４の長手方向の端部が載置され、脚部５と架台７１との当接によりフィルム位置補正ユニット１の長手方向（図中左右方向）の位置が規定される。なお、脚部５には、基台４と製袋機の架台７１とを固定する際に用いられる固定用ボルトを挿通させる貫通孔５ａが形成されている（図１参照）。本例においては、基台４の長手方向の端部および脚部５が取付部を構成している。

一方、基台４の上面には枠状部材１２が取り付けられている。枠状部材１２は、底枠部１３、左右一対の側枠部１４，１５および上枠部１６を備え、正面視で四角形状をなしており、各枠部で囲まれた内側の空間にフィルム搬送部６が設けられている。

フィルム搬送部６は、基台４の長手方向に沿って配設され上下方向に変位可能なガイドローラ２０と、ガイドローラ２０の搬送方向の上流側（後側）にて位置固定の第１搬送ローラ２１と、ガイドローラ２０の搬送方向の下流側（前側）にて位置固定の第２搬送ローラ２２と、を備え、フィルム位置補正ユニット１内を通過するフィルムＦの搬送経路を規定する。

ガイドローラ２０は、両端の近傍部位が枠状部材１２の底枠部１３および／または基台４に立設された四角柱部材２４，２４で挟まれて、フィルム搬送方向（前後方向）への移動が規制されるとともに、四角柱部材２４，２４の対向する側面に案内されて上下方向に変位可能とされている。これに対し、第１搬送ローラ２１および第２搬送ローラ２２は、四角柱部材２４と一体に取り付けられた支持板２５に位置固定状態に取り付けられ、ガイドローラ２０とは異なる高さでフィルムＦを支持するように構成されている。なお、これらのローラ２０，２１，２２は何れも軸心周りに回転可能とされている。

フィルム位置補正ユニット１は、図３（ａ）に示すように、第１搬送ローラ２１および第２搬送ローラ２２の頂部の高さを、隣接する製袋機側のローラ７３と合わせるように、製袋機に取り付けられる。
フィルム位置補正ユニット１では、図３（ｂ）に示すように、フィルムＦが第１搬送ローラ２１の上部、ガイドローラ２０の下部、および第２搬送ローラ２２の上部でそれぞれ接するように架け渡された状態で、ユニット１内でのフィルムＦのパス長が規定される。なお、ここでのフィルムのパス長とは、第１搬送ローラ２１から第２搬送ローラ２２までの搬送経路に沿ったフィルムＦの長さである。

図２に示すように、本例では、ガイドローラ２０を変位させるための手段として３つの調整装置３０，３３，３９が設けられている。これら調整装置としては、内部に図示を省略するモータ、ネジ軸およびネジナットを備え、ネジ軸の回転運動を直線運動に変換し、出力側の部材を直線的に移動させるアクチュエータを採用することができる。

第１調整装置３０は、側枠部１４に取り付けられ、出力側のスライド部材３１を上下方向にスライド移動させる。このスライド部材３１には第２調整装置３３が取り付けられている。第２調整装置３３は下向きに突出させた出力軸３４を有し、出力軸３４を上下方向に移動可能とされている。第２調整装置３３の出力軸３４の先端には、連結金具３５が取り付けられており、連結金具３５がピン３６を介してガイドローラ２０の一端部に連結されている。

また、第３調整装置３９は、側枠部１５に取り付けられ、出力側のスライド部材４０を上下方向にスライド移動させる。スライド部材４０の下端には連結金具４１が取り付けられており、連結金具４１がピン４２を介してガイドローラ２０の他端部に連結されている。第１調整装置３０、第２調整装置３３および第３調整装置３９は、それぞれコンピュータ１０に接続され、コンピュータ１０からの制御信号に基づいて作動する。

このように構成されたフィルム位置補正ユニット１によれば、図４（ａ）に示すように、第１調整装置３０のスライド部材３１および第３調整装置３９のスライド部材４０を同量だけ上方向にスライド移動させることで、ガイドローラ２０全体を上方に変位させてフィルムＦのパス長を短くする方向に補正することができる。また、スライド部材３１およびスライド部材４０を同量だけ下方向にスライド移動させることで、ガイドローラ２０全体を下方に変位させてフィルムＦのパス長を長くする方向に補正することができる。即ち、本例ではガイドローラ２０のそれぞれの端部に連結された第１調整装置３０および第３調整装置３９がフィルムＦのパス長を補正するパス長補正手段を構成する。本例では、ガイドローラ２０の上下方向の変位によりフィルムＦのパス長を６０ｍｍ以上調整できるように構成されている。

また、図４（ｂ）に示すように、第２調整装置３３の出力軸３４を上方向に移動させると、ガイドローラ２０の他端側のピン４２を支点にガイドローラ２０の一端側が上方向に揺動し、ガイドローラ２０が左上方向に傾くため、ガイドローラ２０の下部に接触した状態で搬送されるフィルムＦを図中右方向に移動させることができる。また、出力軸３４を下方向に移動させガイドローラ２０を左下方向に傾けることで、フィルムＦを逆方向（図中左方向）に移動させることができる。即ち、本例では、ガイドローラ２０の一端部に連結された第２調整装置３３がフィルムＦの蛇行を補正する蛇行補正手段を構成する。

次に撮像装置８は、フィルム搬送方向の下流側、且つ、フィルムＦの上面側に配置され、撮像装置８を通過するフィルムＦに対して垂直方向から撮影領域を撮影してフィルムＦの上面の画像を取得する。撮像装置８はコンピュータ１０と接続されており、取得した画像データをコンピュータ１０に出力する。なお、本例では撮影領域に対して近距離から照明光を照射するＬＥＤ光源９が併せて配設されている。

撮像装置８は、図１に示すように、取付ブラケット４４および固定具４６を介して枠状部材１２の上枠部１６の上面に取り付けられている。上枠部１６の上面および取付ブラケット４４には、固定具４６を嵌入させるガイド溝１７および４５がそれぞれ形成されており、固定具４６による固定位置を、ガイド溝１７および４５に沿ってそれぞれフィルム幅方向およびフィルム搬送方向に変更することで、撮像装置８による撮影領域を適宜変更することが可能とされている。

本例では、フィルムＦの幅方向に２つの撮像装置８Ａ，８Ｂが設けられており、一方の撮像装置８ＡがフィルムＦの一方の端部を含む領域を撮影し、他方の撮像装置８ＢがフィルムＦの他方の端部を含む領域を撮影する。また撮像装置８としては、フィルムの全幅に及ぶ画像を取得可能なラインセンサを用いることも可能である。

なお、撮像装置８およびＬＥＤ光源９の構成はこれに限定されるものではなく、例えばＬＥＤ光源９を、透過用光源としてフィルムＦを挟んで撮像装置８とは反対側に設けて、撮像装置８にてフィルムＦの上面に印刷された印刷柄およびフィルムＦの下面に印刷された印刷柄を撮影することも可能である。また撮像装置８を取付ブラケット４４から分離可能に構成し、取付ブラケット４４の長さの制限を受けることなくフィルム位置補正ユニット１から離れた位置で、フィルムＦの画像を取得するように構成することも可能である。

次にコンピュータ１０は、図２に示すように、ずれ量算出部５０と制御データ決定部５２とを備え、調整装置３０，３３，３９に制御信号を送ってガイドローラ２０の姿勢を制御する。ずれ量算出部５０および制御データ決定部５２は、ＣＰＵなどのプロセッサとすることができる。この場合、ずれ量算出部５０および制御データ決定部５２は、ＲＯＭ等に記憶された制御プログラムをＣＰＵなどのプロセッサが実行することにより実現される。

ずれ量算出部５０は、フィルムＦに印刷されたマーク（図柄）の画像データ（位置情報）に基づいてフィルム搬送方向のピッチずれ量およびフィルム幅方向のずれ量（蛇行量）を算出する。
これらずれ量の算出方法の一例を以下で説明する。ここでは、フィルム位置補正ユニット１が製袋機に取り付けられており、フィルム位置補正ユニット１の撮像装置８Ａで撮影されたフィルムＦのマーク６０と、撮像装置８Ｂで撮影されたマーク６１を用いて、ずれ量を算出するものとする。

ずれ量を算出するためには、図５（ａ）に示す基準となるデザインデータをコンピュータ１０の記憶部５４に記憶させる。基準となるデザインデータは、袋の外形およびずれ量算出に用いるマークの情報を含むものである。
次に、図５（ｂ）に示すように、フィルムＦに印刷された２つのマーク６０，６１にそれぞれ代表点６０ａ、６１ａを設定するとともに、線分６０ａ６１ａの中点を基準点Ｐ１とする。

製袋が開始され、フィルムＦの画像が撮像装置８Ａ、８Ｂにより撮影され、その画像データが順次コンピュータ１０に送られると、ずれ量算出部５０は、得られた画像６２（図６（ａ）参照）内で、マーク６０，６１と最も相関の高いデータ配列を有するマーク相当領域６０′，６１′を求めて、それぞれの代表点の座標に相当する代表相当点６０ａ′，６１ａ′を求め、さらに線分６０ａ′６１ａ′の中点を基準相当点Ｐ１′として求める（図６（ｂ）参照）。このようにして得られた基準相当点Ｐ１′を基準点Ｐ１と比較した際のｙ方向（フィルム搬送方向と直交する方向）のずれ量を蛇行量Ｓ１として算出する。また、図６（ｃ）に示すように、ｘ方向（フィルム搬送方向）に連続する基準相当点Ｐ１′間の距離Ｌ′を求め、この距離Ｌ′を基準データと比較した際のずれ量をピッチずれ量Ｓ２として算出する（このようなずれ量の算出方法は、例えば特開２００２−６３５６６号公報等に記載されている）。

次に、制御データ決定部５２について説明する。制御データ決定部５２は、ずれ量算出部５０にて算出されたずれ量Ｓ１，Ｓ２に基づいて各調整装置３０，３３，３９に対する制御データを決定する。制御データ決定部５２では、ずれ量算出部５０にて算出されたずれ量Ｓ２が許容範囲を超えた場合、第１調整装置３０および第３調整装置３９に対して出力するフィルムＦのパス長を補正するための制御データを決定することができる。この場合、第１調整装置３０および第３調整装置３９に対する制御データ（スライド部材３１，４０の移動方向および移動量に相当）は同じ内容である。

また制御データ決定部５２は、ずれ量算出部５０にて算出されたずれ量Ｓ１が許容範囲を超えた場合に、第２調整装置３３に対して出力するフィルムＦの蛇行を補正するための制御データを決定することができる。

そしてコンピュータ１０が、制御データ決定部５２にて決定された、第１調整装置３０および第３調整装置３９に対する制御データに基づく制御信号、第２調整装置３３に対する制御データに基づく制御信号を各調整装置に向けて出力することで、ガイドローラ２０の姿勢制御が行なわれる。なお、制御データ決定部５２において、制御データを決定するためのルールは適宜変更可能である。

次に、本発明のフィルム位置補正ユニット１が取り付けられる製袋機について説明する。図７に示すように製袋機７０は、１袋分に対応する印刷ピッチで反復印刷された印刷柄を有する長尺状のフィルムＦに対し、所定数袋分に対応するフィルムＦの長尺方向に沿った長さ毎に処理（ここでは、シール及びカット）を行うものである。製袋機７０は、送り手段７２を備え、また各処理部としての縦シール装置７４、縦冷却装置７５、横シール装置７６、横冷却装置７７、カッタ８０を備えている。

送り手段７２は、原反フィルムＧが巻かれた原反ロールの中心に水平方向に沿って挿通されて、原反ロールから原反フィルムＧを繰り出す繰出し軸８１と、繰出された原反フィルムＧをその幅方向が鉛直方向となるように方向転換させる斜め４５°に傾斜したターンバー８２と、原反フィルムＧをその幅方向の中央で切断して２枚の基材フィルムＦ１、Ｆ２とするスリット刃８３と、基材フィルムＦ１、Ｆ２の各々を幅方向が水平方向となるように方向転換する一対のターンバー８４，８４と、基材フィルムＦ１、Ｆ２を連続から間欠送りに変換するため、上下にそれぞれ複数設けられたダンサローラ８５と、一対のニップローラ９０，９１と、その下流側に設けられた一対のニップローラ９２，９３と、更にその下流側に設けられた一対のニップローラ９４，９５と、を備えている。送り手段２は、上述したもの以外にも、原反フィルムＧ、基材フィルムＦ１、Ｆ２、フィルムＦを送るための複数のローラを有している。

フィルムＦは、原反ロールから繰り出された基材フィルムＦ１、Ｆ２が、ニップローラ９０，９１により上下に重ね合わされて形成される。

このように構成された製袋機７０では、各ニップローラは、同期して間欠駆動しながらフィルムＦを搬送し、フィルムＦが間欠停止したとき、横シール装置７６、カッタ８０などの処理部が、シールやカットといった処理を行う。このため、各処理部間の距離（フィルムＦのパス長に相当）は、袋の１袋分の長さの整数倍に設定されている。

本実施形態のフィルム位置補正ユニット１は、このような製袋機７０の任意の場所に取り付けることが可能である。製袋機７０上流側の位置に取り付けて、基材フィルムＦ１および／またはＦ２の位置補正を行うことも可能であるし、また製袋機７０の下流側の位置に取り付けて、フィルムＦの位置補正を行うことも可能である。

図７に示すように、横冷却装置７７とカッタ８０の間にフィルム位置補正ユニット１を設けた場合には、後段に位置するカッタ８０におけるカット位置不良を抑制することができる。

図８は、図７の例とは異なる位置にフィルム位置補正ユニット１Ｂを後付けした場合を示している。図８（ａ）において、１０１は上横シールバー、１０２は下横シールバーで、これらシールバーは上下に対向配置され、フィルムＦを構成する基材フィルムＦ１、Ｆ２を互いにヒートシール（熱溶着）する。１００は、上横シールバー１０１および下横シールバー１０２を保持するシール台である。シール台１００は、図７で示す製袋機７０の横シール装置７６を構成する。
また、１０５は上横冷却バー、１０６は下横冷却バーで、熱溶着された部位での過度な熱溶着を防止するとともに外観を良好にするためシール部を冷却する。１０４は、上横冷却バー１０５および下横冷却バー１０６を保持する冷却台である。冷却台１０４は、図７で示す製袋機７０の横冷却装置７７を構成する。

シール台１００および冷却台１０４には、フィルム搬送方向に沿って、シール台１００、冷却台１０４を移動させるための移動手段（図示省略）が設けられている。例えば、袋素材としてのフィルムＦが長尺方向に伸縮した場合には、フィルムＦの図柄に対するシール位置がずれてしまうため、オペレーターがハンドル（図示省略）を操作して、重量物であるシール台１００や冷却台１０４の位置を調整する作業が必要であった。

このような場合において、図８（ｂ）に示すように隣接するシール台１００および冷却台１０４の間に、それぞれフィルム位置補正ユニット１Ｂを後付けすれば、ユニット１Ｂ内を通過するフィルムＦのパス長を補正することで、フィルムＦの伸縮分を吸収することができ、フィルムＦの図柄に対するシール位置のずれを防止できる。即ち、オペレーターによるシール台１００および冷却台１０４を移動させる作業を不要とすることができる。なお、フィルム位置補正ユニット１Ｂは、ガイドローラ２０が搬送ローラ２１，２２よりも上方に配置されている点が上記フィルム位置補正ユニット１と異なっている。

以上のように、本実施形態のフィルム位置補正ユニット１は、製袋機に取り付けられた状態で、ユニット１内を通過するフィルムＦに対してパス長補正および蛇行補正を施し、これにより、フィルムＦのピッチずれおよび蛇行に起因する製品不良を効果的に抑制することができる。本実施形態のフィルム位置補正ユニット１は、パス長補正を担う機構および蛇行補正を担う機構が1つのユニット内に収められているため、製袋機への取り付けが容易である。また、フィルムＦのパス長を補正するための制御およびフィルムＦの蛇行を補正するための制御がユニット内で完結するため、製袋機への取り付けの際に、製袋機本体の制御装置との接続を省略することできる。このため、本実施形態のフィルム位置補正ユニット１は、既設の製袋機に後付けする場合に特に好適である。

また本実施形態のフィルム位置補正ユニット１は、位置検出手段としてフィルムＦの画像を取得する撮像装置８を備え、制御装置としてのコンピュータ１０が撮像装置８から入力された画像データに基づいて制御信号を出力するように構成されており、フィルムＦに印刷されている図柄を利用してフィルムＦのピッチおよび蛇行量を算出するのに好適である。

また本実施形態のフィルム位置補正ユニット１は、撮像装置８が、フィルム搬送方向およびフィルム幅方向に位置変更可能に構成されており、フィルムＦの仕様や製袋条件に応じて、より高い補正効果が望める位置に撮像装置８を設置することができる。

また本実施形態のフィルム位置補正ユニット１は、ガイドローラ２０の一方の端部に第１調整装置３０，第２調整装置３３を、他方の端部に第３調整装置３９を連結して、ガイドローラ２０の一方の端部と他方の端部をそれぞれ独立して変位可能とし、ガイドローラ２０の変位に基づいて、フィルムＦのパス長補正および蛇行補正を行うように構成されている。このようにすることで、部品点数の削減およびユニット１の小型化を図ることができる。

本実施形態のフィルム位置補正ユニットは、製袋機の任意の場所に取り付けることが可能であるが、図８に示すように、フィルムＦを熱溶着するシールバー１０１，１０２を保持するシール台１００の、フィルム搬送方向の前側および後側の位置に、フィルム位置補正ユニット１Ｂを取り付けて、フィルム位置補正ユニット１Ｂ内を通過するフィルムＦのパス長を補正すれば、シール台１００をフィルム搬送方向に沿って移動させることなく、フィルムＦに対するシール位置の補正を行うことができる。

次に、本発明の第２実施形態に係るフィルム位置補正ユニット１Ｃについて説明する。このフィルム位置補正ユニット１Ｃは、ガイドローラ２０の荷重を検出する荷重検出手段を備えている点が、前記第１実施形態のフィルム位置補正ユニット１と異なっている。フィルム位置補正ユニット１Ｃの構成各部のうち、基台４、フィルム搬送部６、撮像装置８など第１実施形態に係るフィルム位置補正ユニット１の構成と共通する構成については同じ符号を用いて示すとともに、その説明を省略する。

図９に示すように、本例ではガイドローラ２０の一方（図中左側）の端部と他方（図中右側）の端部に、それぞれ荷重検出手段としてのロードセル１１１，１１５が設けられている。

図１０は、ガイドローラ２０の一方の端部に設けられたロードセル１１１およびその周辺部を取り出して示した側面図である。図１０に示すように、ガイドローラ２０の一方の端部と第２調整装置３３の出力軸３４とを連結する連結金具は、出力軸側連結金具１２０とガイドローラ側連結金具１２２とに分離され、これら出力軸側連結金具１２０とガイドローラ側連結金具１２２との間にロードセル１１１が介設されている。
ロードセル１１１は棒状を成しており略水平に配置された状態で、ロードセル１１１の一端側は出力軸側連結金具１２０に固定され、ロードセル１１１の他端側はガイドローラ側連結金具１２２に固定されている。
ロードセル１１１は、図示を省略するＡ／Ｄ変換器を介してコンピュータ１４０に接続されており、ロードセル１１１により検出されたガイドローラ２０の一方の端部における荷重情報がコンピュータ１４０に送信される。

以上、ロードセル１１１について説明したが、図９に記載の、ガイドローラ２０の他方の端部に設けられたロードセル１１５についても基本的には同様である。
ガイドローラ２０の他方の端部と第３調整装置３９のスライド部材４０とを連結する連結金具は、スライド部材側連結金具１３０とガイドローラ側連結金具１３２とに分離され、これらスライド部材側連結金具１３０とガイドローラ側連結金具１３２との間にロードセル１１５が介設されている。
ロードセル１１５は、図示を省略するＡ／Ｄ変換器を介してコンピュータ１４０に接続されており、ロードセル１１５により検出されたガイドローラ２０の他方の端部における荷重情報がコンピュータ１４０に送信される（図１０参照）。
なお本例では、荷重検出手段としてロードセルを用いたが、一般に知られた他の荷重センサを荷重検出手段として用いることも可能である。

コンピュータ１４０は、図１０に示すように、ずれ量算出部５０、制御データ決定部１５２、記憶部１５４のほか、テンション算出部１５６を備えている。
テンション算出部１５６は、ロードセル１１１，１１５からの荷重情報に基づいてユニット内を通過するフィルムＦのテンションを算出する。ガイドローラ２０単体の重量は既知である一方、ガイドローラ２０全体を変位させた場合には、フィルムＦに生じたテンションに応じてロードセル１１１，１１５からの荷重情報の値が変化することから、一定条件下でガイドローラ２０全体を変位させた場合の荷重情報の値の変化の大きさをフィルムＦのテンションとして規定することができる。

記憶部１５４には、制御データを決定するためのルールが、フィルムＦのテンションの値に応じて複数記憶されている。
制御データ決定部１５２では、テンション算出部１５６で算出されたフィルムＦのテンションの値に応じたルールを記憶部１５４の中から選択し、かかるルールに基づいて、ずれ量算出部５０にて算出されたずれ量Ｓ１，Ｓ２に応じた各調整装置３０，３３，３９に対する制御データを決定する。

このように構成されたフィルム位置補正ユニット１Ｃでは、フィルムのテンションを考慮した補正制御を行なうことができる。
フィルムＦの素材は様々である。例えば、フィルムＦが柔らかく伸びやすい素材の場合と伸び難い素材の場合とでは、同じようにガイドローラ２０を変位させた場合でも、蛇行補正およびピッチ補正の効果が異なる場合がある。本実施形態のフィルム位置補正ユニット１Ｃでは、フィルムＦのテンションの値に応じて、制御データを決定するためのルールを選択することで、フィルムＦの性状（伸び易さ）を反映させた制御を行うことができる。
なお、制御データを決定するためのルールの具体的な内容は適宜設定することができる。例えば、算出されたテンションの値が大きく、すなわちフィルムＦが伸び難い場合には、蛇行補正およびピッチ補正の両方を実行するルールを選択し、これとは反対に算出されたテンションの値が過度に小さく、すなわちフィルムが非常に伸び易い場合には、蛇行補正のみを実行するルールを選択する、といったことも可能である。

次に、本発明の第３実施形態に係るフィルム位置補正ユニット１Ｄについて説明する。このフィルム位置補正ユニット１Ｄは、ガイドローラ１８０の回転を抑制する回転抑制手段を備えている点が、第１実施形態のフィルム位置補正ユニット１と異なっている。フィルム位置補正ユニット１Ｄの構成各部のうち、基台４、フィルム搬送部６、撮像装置８など第１実施形態に係るフィルム位置補正ユニット１の構成と共通する構成については同じ符号を用いて示すとともに、その説明を省略する。

図１１に示すように、フィルム位置補正ユニット１Ｄのフィルム搬送部６は、基台４の長手方向に沿って配設され上下方向に変位可能なガイドローラ１８０と、ガイドローラ１８０の搬送方向の上流側（後側）にて位置固定の第１搬送ローラ２１と、ガイドローラ１８０の搬送方向の下流側（前側）にて位置固定の第２搬送ローラ２２と、を備えている。

フィルム位置補正ユニット１Ｄ内を通過するフィルムＦは、第１搬送ローラ２１の上部、ガイドローラ１８０の下部、および第２搬送ローラ２２の上部でそれぞれ接するように架け渡される。

本例では、ガイドローラ１８０の下方にニップローラ１９０が配設されている。図１２に示すように、ニップローラ１９０は軸体１９２により保持され、ガイドローラ１８０の右端部および左端部の２箇所（フィルムＦと接触しない位置）においてガイドローラ１８０の下面に圧接している。また、ニップローラ１９０は軸体１９２に対して回転可能に構成され、ガイドローラ１８０が回転した際には、ガイドローラ１８０の回転に従動して回転する。このニップローラ１９０は、ガイドローラ１８０に回転抵抗を付与するもので、第１の回転抵抗調整部１９５を構成する。このとき付与する回転抵抗の程度は、ニップローラ１９０の押圧力（押し付け力）を変化させることで調整可能である。
なお、本例のニップローラ１９０はフィルムＦと接触しない位置に設けたものであるが、場合によってはニップローラ１９０をフィルムＦと接触する位置に配置したり、更にはガイドローラ１８０の全面と圧接可能な長さに亘って配置することも可能である。

また本例では、ガイドローラ１８０が軸体１８２に対して回転可能に構成されるとともに、ガイドローラ１８０の図中右側（図１２参照）には、ガイドローラ１８０に回転抵抗を付与する第２の回転抵抗調整部２００が設けられている。
第２の回転抵抗調整部２００は、ガイドローラ１８０の端面１８１に当接する当接部材２０２と、ばね部材２０４と、ばね部材２０４を保持するばね受け部材２０６とを備えている。

ばね受け部材２０６は環状を成し軸体１８２に外嵌し、軸体１８２の軸方向の所定の位置で固定される。ばね部材２０４は当接部材２０２とばね受け部材２０６との間で圧縮状態で配置され、当接部材２０２は、ばね部材２０４の弾力に基づいてガイドローラ１８０の端面１８１に対して圧接状態とされる。このように構成された第２の回転抵抗調整部２００は、ガイドローラ１８０が回転した際に、ガイドローラ１８０に回転抵抗を付与する。このとき付与する回転抵抗の程度は、ばね部材２０４の圧縮の程度を変化させることで調整可能である。
これら第１の回転抵抗調整部１９５および第２の回転抵抗調整部２００は、ガイドローラ１８０の回転を抑制するものであり、本発明の回転抑制手段を構成する。

フィルム位置補正ユニットが取り付けられる製袋機では、フィルムＦの送り動作と停止動作が交互に繰り返される。フィルムＦの送りが停止された時、フィルム位置補正ユニットのガイドローラ１８０が慣性により回転すると、図１１で示すように、ガイドローラ１８０の上流側に位置するフィルムＦａは引っ張られ、またガイドローラ１８０の下流側に位置するフィルムＦｂには弛みが生じて、フィルム位置補正ユニットによる位置補正精度の悪化が懸念される。
しかしながら本実施形態のフィルム位置補正ユニット１Ｄでは、ガイドローラ１８０の回転を抑制する回転抑制手段として、第１の回転抵抗調整部１９５および第２の回転抵抗調整部２００が設けられており、フィルムＦの送りが停止された時にガイドローラ１８０が慣性により回転することを抑制することが可能である。

以上本発明の実施形態について詳述したが、本発明はこれらの説明に何ら限定されるものではない。特許請求の範囲の記載を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲で種々の変形態様もこの発明に含まれる。

例えば、（１）フィルムの位置を検出する位置検出手段は、撮像装置に換えて光電センサ等を用いることも可能である。

（２）本実施形態では、パス長補正手段としての第１調整装置と蛇行補正手段としての第２調整装置とを個別に設けているが、これらを共通の１つの調整装置で構成することも可能である。またガイドローラの変位方向として、上下方向以外の方向を採用することも可能である。

（３）本発明のフィルム位置補正ユニットでは、ガイドローラの、フィルム搬送方向の前側および／または後側に、搬送ローラを備えていない構成とすることも可能である。

（４）本発明のフィルム位置補正ユニットでは、第２実施形態で開示された荷重検出手段、第３実施形態で開示された第１の回転抵抗調整部および第２の回転抵抗調整部を適宜組み合わせて採用することも可能である。

（５）本実施形態の製袋機は、シールと冷却とカットという３つの処理を順次行うものであったが、これら３つの処理を全て行う製袋機でなくても、本発明は適用可能である。例えば、カッタを備えず、シールと冷却とを行ったフィルムを個別の袋に切断せずに（すなわち袋の連続体として）そのまま巻き取り、他の機械により個別の袋に切断する製袋機や、逆に、シール装置や冷却装置を備えず、既にシールされたフィルムの切断のみ行う製袋機にも、本発明は適用可能である。また、製袋機を、パンチ（孔開け）装置を備えるものとしてもよく、冷却装置を備えないものとしてもよい。

１，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ フィルム位置補正ユニット
４ 基台
８，８Ａ，８Ｂ 撮像装置（位置検出手段）
１０，１４０ コンピュータ（制御装置）
２０，１８０ ガイドローラ
２１，２２ 搬送ローラ
３０ 第１調整装置
３３ 第２調整装置
３９ 第３調整装置
５０ ずれ量算出部
５２，１５２ 制御データ決定部
１５６ テンション算出部
７０ 製袋機
Ｆ フィルム
Ｆ１，Ｆ２ 基材フィルム
１００ シール台
１０１，１０２ シールバー
１１１，１１５ ロードセル（荷重検出手段）
１９５ 第１の回転抵抗調整部
２００ 第２の回転抵抗調整部

Claims (11)

1. フィルムから袋又は袋の連続体を製造する製袋機に取り付けられて前記フィルムの位置を補正するユニットであって、
   取付部を介して前記製袋機に取り付けられる基台と、
   前記基台に支持され、前記フィルムと接触して前記フィルムの搬送経路を規定するガイドローラと、
   前記フィルムの位置を検出する位置検出手段と、
   前記位置検出手段から入力された位置情報に基づいて制御信号を出力する制御装置と、
   前記制御信号に基づいて前記ガイドローラ全体を一方向に変位させて前記フィルムのパス長を補正するパス長補正手段と、
   前記制御信号に基づいて前記ガイドローラの傾きを変化させて前記フィルムの蛇行を補正する蛇行補正手段と、
   を備えていることを特徴とするフィルム位置補正ユニット。
2. 前記位置検出手段として前記フィルムの画像を取得する撮像装置を備え、
   前記制御装置は前記撮像装置から入力された画像に基づいて前記制御信号を出力することを特徴とする請求項１に記載のフィルム位置補正ユニット。
3. 前記撮像装置は、フィルム搬送方向および／またはフィルム幅方向に位置変更可能に構成されていることを特徴とする請求項２に記載のフィルム位置補正ユニット。
4. 前記ガイドローラは、両端部にそれぞれ調整装置が連結されて、一方の端部と他方の端部がそれぞれ独立して変位可能とされており、
   前記ガイドローラの変位に基づいて、前記フィルムのパス長補正および蛇行補正がなされることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のフィルム位置補正ユニット。
5. 変位可能に構成された前記ガイドローラの、フィルム搬送方向の前側および／または後側に、前記ガイドローラとは異なる高さで前記フィルムを支持する搬送ローラが設けられていることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のフィルム位置補正ユニット。
6. 前記ガイドローラの荷重を検出する荷重検出手段を更に備えていることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載のフィルム位置補正ユニット。
7. 前記制御装置は、
   前記位置検出手段からの前記位置情報に基づいて前記ユニット内を通過する前記フィルムのずれ量を算出するずれ量算出部と、
   前記荷重検出手段からの荷重情報に基づいて前記フィルムのテンションを算出するテンション算出部と、
   これらフィルムのずれ量およびフィルムのテンションに基づいて、前記パス長補正手段および前記蛇行補正手段に対して行う制御の制御データを決定する制御データ決定部と、
   を備えていることを特徴とする請求項６に記載のフィルム位置補正ユニット。
8. 前記ガイドローラの回転を抑制する回転抑制手段を更に備えていることを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載のフィルム位置補正ユニット。
9. 前記回転抑制手段は、前記ガイドローラに回転抵抗を付与する回転抵抗調整部を含んで構成されていることを特徴とする請求項８に記載のフィルム位置補正ユニット。
10. 請求項１〜９の何れかに記載のフィルム位置補正ユニットが取り付けられていることを特徴とする製袋機。
11. 前記フィルムを熱溶着するシールバーを保持するシール台の、フィルム搬送方向の前側および／または後側の位置に、前記フィルム位置補正ユニットが取り付けられており、前記フィルム位置補正ユニット内を通過する前記フィルムのパス長を補正することで、前記シール台を前記フィルム搬送方向に沿って移動させることなく、前記フィルムに対するシール位置を補正可能に構成されていることを特徴とする請求項１０に記載の製袋機。

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