JPH08310699A - 製袋充填包装機における原反フィルム径検出方法及び装置並びにそれを用いた原反フィルムの送出し方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ユーザーが原反フィルム径を測ることなく、
使用開始時に自動的に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を提供すること 【構成】 原反フィルム１５に第４の駆動モータ４０を
連携し、原反フィルムを所定方向に回転させて帯状フィ
ルム１６を送出し、製袋器１８へ導くようにする。原反
フィルムの弧の長さを計測する第２距離計測装置５３を
原反フィルムの回転軸４３にとりつけ、帯状フィルムの
引き出し途中に移動第１距離計測装置５１を設ける。第
４の駆動モータを一定時間回転させ、その時の回転軸４
３の弧の長さと移動距離（原反フィルムの弧の長さ）を
各計測装置で計測し、演算処理装置に送り、両データと
回転軸の径から、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】

【産業上の利用分野】本発明は製袋充填包装機における
原反フィルム径検出方法及び装置並びにそれを用いた原
反フィルムの送出し方法及び装置に関するものである。

【０００２】

【発明の背景】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６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。

【０００３】そして、原反フィルム１から帯状フィルム
２の送出しは、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１
０ａ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。

【０００４】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。

【０００５】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。

【０００６】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。

【０００７】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。そこで従来
は、たとえば実公平１−３６８３２号に開示されたシー
ト張力調整装置のように、原反フィルムの側面に近接
し、原反フィルムの回転中心から外側に向けて、複数の
光電センサを配置し、その光電センサの検出出力により
原反フィルム径を算出し、それに応じて制動力を調整す
るようにしていた。

【０００８】しかし、係る装置では光電センサで検出で
きる原反フィルム径は、段階的であるので帯状フィルム
の引き出しにより逐次変化する原反フィルム径に対し
て、正確に追従することはできない。その結果、ある光
電センサで原反フィルムの外周を検出（原反フィルム径
の算出）してから次の１つ内側に存在する光電センサで
原反フィルムの外周を検出するまでの区間に着目する
と、最適な制動力を発生されることができず、過不足を
生じる。

【０００９】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。

【００１０】そこで本出願人は、係る問題を解決するた
め、大掛かりな制動装置が不要で実装される包装装置全
体の小型化を図ることができ、しかも、原反フィルムの
巻径の増減に問わず（追従して）原反フィルムから帯状
フィルムに一定のテンション（張力）を与えながら所定
速度で引き出すことができ、かつ、係る制御を簡単に行
うことのできる製袋充填包装機における原反送出し装置
を創案し、特願平６−５２６８７号などにて出願した。

【００１１】係る先願の発明を簡単に説明すると、前記
原反フィルムを装着する回転体に、増減速制御可能な駆
動モータを接続し、その駆動モータの回転力により原反
フィルムを所定方向に所定速度で回転させるようにす
る。これにより、駆動モータの増減速に追従して原反フ
ィルムの回転速度も増減速し、駆動モータを停止すると
原反フィルムの回転も止まるため、駆動モータが制動装
置の機能も発揮する。そして、速度制御装置からの制御
命令により、原反フィルム径の減少に応じて、駆動モー
タの回転速度を増速させ、帯状フィルムの移動速度が一
定になるようにした。

【００１２】この速度制御の際に、運転状態を監視し
（たとえば帯状フィルムの移動速度を検出し）、その監
視結果が所望の状態になるように駆動モータに対してフ
ィードバック制御した場合には、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が、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、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。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。

【００１３】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
に使用開始時の原反フィルム径を測定することのできる
製袋充填包装機における原反フィルム径検出方法及び装
置を提供すること、及び、そのようにして測定した原反
フィルム径を用いて、精度良くスムーズな原反フィルム
の送出し方法及び装置を提供することにある。

【００１４】

【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、本発明に係る製袋充填包装機における原反フィ
ルム径検出方法では、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
ムから連続して送出可能とした。そして、運転開始時
に、前記原反フィルムから前記帯状フィルムを所定量だ
け送出すとともに、その時の送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と同期して回
転する回転体の前記帯状フィルムの回転した角度を中心
角とする弧の長さを直接または間接的にそれぞれ計測す
る。次いで、その計測された移動距離と弧の長さに基づ
いて前記原反フィルム径を算出するようにした。

【００１５】そして、上記方法を実施するための装置と
しては、原反フィルムを装着した回転軸に対して回転力
を与える増減速制御可能な駆動モータと、前記原反フィ
ルムの回転により送出される帯状フィルムの移動距離を
直接または間接的に計測する第１距離計測装置と、前記
原反フィルムと同期して回転する回転体の弧の長さを直
接または間接的に計測する第２距離計測装置と、前記第
１，第２でそれぞれ計測された移動距離データと弧の長
さ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から構成した。

【００１６】また、本発明に係る製袋充填包装機におけ
る原反送出し方法では、上記した方法により得られる前
記原反フィルム径に基づいて、送出される帯状フィルム
が目標移動速度になるための運転開始当初の前記駆動モ
ータの回転速度を決定するとともに、当該決定した回転
速度で前記駆動モータを稼働する。その後、前記駆動モ
ータの回転速度を増加または減少させることにより、前
記原反フィルムの回転速度を変化させ、前記原反フィル
ム径の変化に応じて前記帯状フィルムの送出し速度を制
御するようにした。

【００１７】そして、上記方法を実施するための装置と
しては、前記原反フィルムを装着する回転軸に対し回転
力を与える増減速制御可能な駆動モータと、前記原反フ
ィルムの回転により送出される帯状フィルムの移動距離
を直接または間接的に計測する第１距離計測装置と、前
記原反フィルムと同期して回転する回転体の弧の長さを
直接または間接的に計測する第２距離計測装置と、前記
第１，第２距離計測装置でそれぞれ計測された移動距離
データと弧の長さデータを受け取るとともに、その出力
に基づいて原反フィルム径を算出する演算処理装置と、
その演算処理装置により算出された前記原反フィルム径
に基づいて、運転開始当初の前記駆動モータの回転速度
を決定するとともに、前記帯状フィルムの送出しにとも
なう原反フィルム径の減少に応じて、前記送出される帯
状フィルムの送出し速度を所定速度にすべく前記駆動モ
ータの速度を制御する速度制御装置と、前記送出された
帯状フィルムを前記製袋充填包装機側へ供給する手段と
から構成した。

【００１８】

【作用】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，回転体の弧の長さ等）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第１距
離計測装置で計測するとともに、回転体が回転した角度
を中心角とする弧の長さを第２距離計測装置にて計測す
る。

【００１９】第１距離計測装置で計測された移動距離
は、その時回転した回転角度を中心角とし、半径が原反
フィルムの半径からなる扇の弧の長さに等しい。また、
このとき回転した回転体の弧の長さを第２距離計測装置
で検出する。さらに、回転体の径（直径）は、既知であ
り一定である。

【００２０】従って、回転体の回転角と原反フィルムの
回転角が等しいとすると、回転体の弧の長さと径の比
と、原反フィルムの弧の長さ（送り出されたフィルムの
長さ）と原反フィルムの径の比は等しいので、それら３
つのデータを用いて所定の四則演算を行うことにより、
原反フィルム径を算出する。

【００２１】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。

【００２２】その後の帯状フィルムの送出し速度は、駆
動モータ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、制御装置により、原反フィルムの
巻径が小さくなるのに応じて駆動モータの回転速度を増
加させることにより、一定速度で帯状フィルムが送出さ
れる。また、このように原反フィルムの回転は駆動モー
タの回転に追従しているので、駆動モータを減速した
り、停止した場合にはその変化にあわせて原反フィルム
の回転も減速／停止し、慣性力により回転し続けること
がないので、従来のような制動装置も不要となる。そし
て、上記のようにして送出された帯状フィルムは、供給
する手段により所定の速度で製袋充填包装機の所定位置
に供給され、包装フィルムとして使用される。

【００２３】

【実施例】以下、本発明に係る製袋充填包装機における
原反フィルム径検出方法及び装置並びにそれを用いた原
反フィルムの送出し方法及び装置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。

【００２４】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。

【００２５】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回転速度
を増減速自在に制御できるようなモータからなる。

【００２６】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。

【００２７】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
原反送出し装置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、フィルムが弛
むのを防止している。

【００２８】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。

【００２９】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。

【００３０】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。

【００３１】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。

【００３２】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。

【００３３】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。

【００３４】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。

【００３５】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、従来のように原反
フィルム１５が慣性力により高速回転を続けることはな
く、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ので従来のような大
型な制動装置は不要となる。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
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。

【００３６】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
連続して送出されるが、この送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３８で
行うようにしている。

【００３７】そして、具体的な制御としては、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。

【００３８】また、原反フィルム１５の回転に伴う帯状
フィルムの送出し速度と、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。したがって、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、種々の制御方式がとれる。

【００３９】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。

【００４０】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。

【００４１】この原反フィルム径検出装置は、繰り出さ
れた帯状フィルム１６の移動距離を計測する第１距離計
測装置５１と、回転体たる回転軸４３の周縁の弧の長さ
を計測する第２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５
５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。

【００４２】まず、第２距離計測装置５３は、図２に示
すように回転軸４３の外周面に、円周方向に等間隔に配
置された磁性材５６と、この磁性材５６と微小な隙間を
あけて対向配置された磁力感知器５７とを備えている。
この磁力感知器５７は、機枠等の固定系に支持され、磁
力感知器５７の前を磁性材５６が通過する都度検出信号
が出力される。よって、回転軸４３（原反フィルム１
５）の回転にともない第２距離計測装置５３（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、磁性材５６の配置間隔は既知で
あるので、隣接する磁性材５６間の弧の長さをｔ０と
し、出力されたパルス数をｎとすると、帯状フィルム１
６を所定長さだけ送り出した時に回転した角度を中心角
とする回転軸４３の扇の弧の長さｔは、 ｔ＝ｎ×ｔ０ …（１） により算出できる。

【００４３】また、第１距離計測装置５１は、図３に示
すように、帯状フィルム１６を挟んで対向配置された幅
広の受けローラ５１ａと、幅の狭い回転ローラ５１ｂ
と、その回転ローラ５１ｂに取り付けられたエンコーダ
５３ｃとから構成される。そして、受けローラ５１ａ
は、帯状フィルム１６の幅よりも広くなりその全面と接
触するようになっているとともに、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。一方、
回転ローラ５１ｂは、受けローラ５１ａ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。

【００４４】これにより、受けローラ５１ａと回転ロー
ラ５１ｂとは、帯状フィルム１６に対し所定の圧力で挟
圧することになり、帯状フィルム１６の移動にともな
い、受けローラ５１ａ並びに回転ローラ５１ｂは回転す
る。

【００４５】そして、その回転ローラ５１ｂの回転軸に
エンコーダ５１ｃを取り付けているため、回転ローラ５
１ｂの回転にともない、エンコーダ５１ｃよりパルス信
号が出力される。そして回転ローラ５１ｂの円周は既知
であり、帯状フィルム１６の移動距離と回転ローラ５１
ｂの円周面の移動距離は等しいので、その回転ローラ５
１ｂ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。

【００４６】そして演算処理装置５５では、単位時間あ
たりに与えられた移動距離Ｔと弧の長さｔから、以下の
式（３）の演算処理を行い、開始時の原反フィルム径Ｒ
0 を求める。

【００４７】Ｒ0 ＝Ｔ＊ｒ／ｔ …（３） 但しｒは回転軸４３の直径 すなわち、図４に示すように、回転軸４３と原反フィル
ム１５は、共に断面が円形であるので、中心角が等しい
扇形同士は、相似形にあるため、それら両扇形の半径と
弧の長さｔ，Ｔの比は等しい。よって、直径ｒ，Ｒ0 と
同一角度を中心角とする弧の長さの比も等しい。そし
て、回転軸４３と原反フィルム１５は同軸状に配置され
て一体化されているので、両者の回転角度は一致する。
従って、下記の比例式がなりたつ。

【００４８】Ｒ0 ：Ｔ＝ｒ：ｔ …（４） 従って、上記式（４）をＲ0 について解くと、上記した
式（３）が得られる。そして、原反フィルム１５の弧の
長さは、第１距離計測装置５１で計測された引き出され
た帯状フィルム１６の距離Ｔと同じであり、また、回転
軸４３の直径ｒは、予め分かっており、一定である。従
って、上記式（３）中のＴ，ｔに両距離計測装置５１，
５３にて計測した距離を代入することによりそのときの
原反フィルム１５の直径が求められる。

【００４９】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。

【００５０】次に、上記した実施例に基づいて、その作
用を説明しつつ本発明に係る原反送出し方法の一実施例
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。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。

【００５１】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。

【００５２】次に、速度制御装置３８からの制御命令に
従い、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２
８，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出し
速度になり、帯状フィルムは弛むことなく移動する。

【００５３】この移動時に、第１距離計測装置５１の両
ローラ５１ａ，５１ｂ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、また原反フ
ィルム１５の回転と同期して回転軸４３が回転し、磁性
材５６が磁力検知器５７の前を通過する都度第２距離計
測装置５３から所定のパルス（パルス数ｎ）が出力され
る。

【００５４】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の算出処理が終了する。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２，第４の駆動モータ３３，４０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ルス数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
越えた時まで駆動するようにしても良く、任意の値を設
定できる。

【００５５】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。

【００５６】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。

【００５７】またこの運転中の帯状フィルム１６の送出
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１６を
送出す。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
値が保たれる。

【００５８】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４０による原反
フィルムからの帯状フィルムの送出し量と、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が過不足なく
加わる。

【００５９】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。

【００６０】なお、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１
８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。

【００６１】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。

【００６２】なお原反フィルムの弧の長さを検出する手
段としては、上記した実施例に限ることなく、例えば図
５に示すように、第２距離計測装置と同様に、エンコー
ダ付きの回転ローラ５１ａを回転軸４３の外周面に対し
て、所定圧力で当接させるとともに、回転自在に保持
し、回転軸４３の回転に追従して回転するようにしても
よい。これにより、回転軸４３が回転すると、その回転
軸４３の外周面の移動距離（弧の長さ）に応じたパルス
数が演算処理装置へ送られ、第１距離計測装置と同一の
測定原理に従い、弧の長さが求められる。

【００６３】そして、本発明における測定する弧の長さ
とは、上記した各実施例のように具体的な数値（Ｘｃ
ｍ，Ｙｍｍ等）で求めてもよいが、係る具体的な数値を
算出せずにエンコーダから出力されるパルス数などの長
さに対応する値も含む概念であり、フィルムの移動距離
の測定についても同様である。そして、係る場合には比
例に基づく演算処理も、パルス数等の間接的なデータの
状態で実行することになる。

【００６４】なお、上記変形例及び上記した実施例で
は、原反フィルム１５を装着する回転軸４３を回転体と
し（回転軸と回転体とを兼用させた）、その外周面の弧
の長さを測定するようにしたが、本発明はこれに限るこ
となく、この回転軸４３に別途円板状の回転体を装着
し、その回転体の弧の長さを計測するようにしてももち
ろん良い。

【００６５】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。

【００６６】

【発明の効果】以上のように、本発明に係る製袋充填包
装機における原反フィルム径検出方法及び装置では、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。その計測した原反フィルム径のデータに基づい
て稼働する本発明に係る原反フィルムの送出し方法及び
装置では、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。よって、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。

【００６７】そして、本発明でも運転開始後の制御にお
いては、原反フィルム側で帯状フィルムの送出しを制御
できるので、駆動モータを増減速するとそれに追従して
原反フィルムの回転速度も増減速し、駆動モータを停止
すると原反フィルムの回転も停止させることができる。
よって、従来のように慣性力により原反フィルムが回転
し続けることがなく、原反フィルムに対する大掛かりな
制動装置が不要となる。

【００６８】そして、帯状フィルムの送出しに伴う原反
フィルム径の減少に合わせて駆動モータの回転を所定の
比率で徐々に増速していくと、帯状フィルムを等速度で
送出すことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る製袋充填包装機における原反送出
し装置の一実施例を示す図である。

【図２】本実施例の要部である原反フィルム付近を示す
一部拡大断面図である。

【図３】本実施例の要部である第１距離計測装置を示す
一部拡大断面図である。

【図４】本実施例の動作原理を説明する図である。

【図５】第２距離計測装置の別の実施例を示す図であ
る。

【図６】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（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 第１距離計測装置 ５３ 第２距離計測装置 ５５ 演算処理装置

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
   る製袋充填包装機に装着される原反フィルム径を検出す
   る方法であって、 運転開始時に、前記原反フィルムから前記帯状フィルム
   を所定量だけ送出すとともに、その時の送出された前記
   帯状フィルムの移動距離と、前記原反フィルムの回転と
   同期して回転する回転体の前記帯状フィルムの回転した
   角度を中心角とする弧の長さをそれぞれ直接または間接
   的に計測し、 その計測された移動距離と弧の長さに基づいて前記原反
   フィルム径を算出するようにしたことを特徴とする製袋
   充填包装機における原反フィルム径検出方法。
2. 【請求項２】 原反フィルムから連続して送出された帯
   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した回転軸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、 前記原反フィルムの回転により送出される帯状フィルム
   の移動距離を直接または間接的に計測する第１距離計測
   装置と、 前記原反フィルムと同期して回転する回転体の弧の長さ
   を直接または間接的に計測する第２距離計測装置と、 前記第１，第２でそれぞれ計測された移動距離データと
   弧の長さ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た
   ことを特徴とする製袋充填包装機における原反フィルム
   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
   る製袋充填包装機に設けられる原反フィルムの送出し方
   法であって、 請求項１を実施して得られる前記原反フィルム径に基づ
   いて、送出される帯状フィルムが目標移動速度になるた
   めの運転開始当初の前記駆動モータの回転速度を決定す
   るとともに、当該決定した回転速度で前記駆動モータを
   稼働し、 その後、前記駆動モータの回転速度を増加または減少さ
   せることにより、前記原反フィルムの回転速度を変化さ
   せ、前記原反フィルム径の変化に応じて前記帯状フィル
   ムの送出し速度を制御するようにした製袋充填包装機に
   おける原反送出し方法。
4. 【請求項４】 原反フィルムから連続して送出された帯
   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に設
   けられる原反フィルムの送出し装置であって、 前記原反フィルムを装着する回転軸に対し回転力を与え
   る増減速制御可能な駆動モータと、 前記原反フィルムの回転により送出される帯状フィルム
   の移動距離を直接または間接的に計測する第１距離計測
   装置と、 前記原反フィルムと同期して回転する回転体の弧の長さ
   を直接または間接的に計測する第２距離計測装置と、 前記第１，第２距離計測装置でそれぞれ計測された移動
   距離データと弧の長さデータを受け取るとともに、その
   出力に基づいて原反フィルム径を算出する演算処理装置
   と、 その演算処理装置により算出された前記原反フィルム径
   に基づいて、運転開始当初の前記駆動モータの回転速度
   を決定するとともに、前記帯状フィルムの送出しにとも
   なう原反フィルム径の減少に応じて、前記送出される帯
   状フィルムの送出し速度を所定速度にすべく前記駆動モ
   ータの速度を制御する速度制御装置と、 前記送出された帯状フィルムを前記製袋充填包装機側へ
   供給する手段とを備えた製袋充填包装機における原反送
   出し装置。