(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート状部材を一定速度で連続送りする連続送り装置と、この連続送り装置により供給されるシート状部材を一定周期で間欠送りする間欠送り装置とを備えるシート状部材供給装置において、
前記連続送り装置と前記間欠送り装置との間でシート状部材を案内するダンサーロールと、
このダンサーロールの軸を支持して、前記一定周期の間での連続送りと間欠送りとによる周期的な送り量の差を補償するようにシート状部材の経路長を変化させるべく、前記一定周期毎の所定パターンで前記軸を強制的に移動させる移動装置と、
前記連続送り装置と前記間欠送り装置との間で前記ダンサーロールとは別にシート状部材を案内するフリーなダンサーロールと、
このフリーなダンサーロールの位置を検出する位置検出装置と、
前記連続送り装置による連続送り量を前記位置検出装置によって検出された前記フリーなダンサーロールの位置に応じて修正する連続送り量修正装置と、
を設けたことを特徴とする送り緩衝装置。
【請求項２】
前記移動装置は、サーボモータにより構成されることを特徴とする請求項１記載の送り量緩衝装置。
【請求項３】
前記連続送り装置と前記間欠送り装置との間で前記ダンサーロールとは別にシート状部材を案内するフリーなダンサーロールと、
このフリーなダンサーロールの位置を検出する位置検出装置と、
前記連続送り装置による連続送り量を前記位置検出装置によって検出された前記フリーなダンサーロールの位置に応じて修正する連続送り量修正装置と、
を設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の送り量緩衝装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、包装用フィルム等のシート状部材の供給装置における連続送りと間欠送りとの接続を行う送り量緩衝装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば被包装物としての箱状体を包装用フィルムによりキャラメル包装するフィルム包装機において、包装用フィルムは原反ロールから引出して包装部へ供給しているが、原反ロール側では、連続送り装置（連続送りロール）により、原反ロールからフィルムを引出しつつ一定速度で連続送りしている。
【０００３】
一方、被包装物に対する包装動作は間欠的になることから、包装部側では、間欠送り装置（間欠送りロール）により、フィルムを一定周期で間欠送りしている。
このため、前段側の連続送り装置と後段側の間欠送り装置との間では、連続送りと間欠送りとによる周期的な送り量の差を吸収する必要がある。
【０００４】
このため、従来では、連続送り装置と間欠送り装置との間に送り量緩衝装置として多段のダンサーロールを設けることにより、送り量の差を吸収している。すなわち、バネ定数の異なるバネよりそれぞれ支持された多数のダンサーロールを設けて、これらのダンサーロールによってフィルムを案内するようにし、振動特性の異なるダンサーロールを適宜組合わせることで、周期的な送り量の差を吸収している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のような多段のダンサーロールによる送り量緩衝装置では、振動特性の異なる多数のダンサーロールを組合わせて調整する必要があるが、その調整には多大な労力を要し、所望の緩衝作用を得ることは必ずしも容易ではなかった。
【０００６】
また、高速間欠送りでは、従来のフリーなダンサーロールを用いた場合、フィルムを定寸送る間にダンサーロールが振動し、フィルムへの張力が大きく変動すると共に、その大きさも過大となっていた。このため、フィルムの伸び縮みや送りロールでの滑りが生じ、高精度の定寸フィルム送りが困難になり、また、フィルムの幅方向での伸び縮みが均一でないため、場合によってはフィルムの蛇行が起こるといった問題が生じていた。
【０００７】
また、多段のダンサーロールになればなるほど、要するスペースが大きくなり、装置の大型化を招いてしまう。
更に、フィルム包装機での包装形態の多様化に伴い、被包装物としての例えばテープ入りカセットケースについて、カセットケースを１個ずつ包装する１個包装と、カセットケースを２個重ねた状態でまとめて包装する２個包装とを切換え可能とする場合など、１個包装と２個包装とで１回当たりに使用するフィルム長が異なることから、１回当たりの送り量を変更する必要がある場合は、ダンサーロールの動作特性を変更する必要があるが、従来では、多段のダンサーロールを全て別のものと交換しない限り、対応は困難で、包装形態の多様化に対応することができなかった。
【０００８】
本発明は、このような従来の問題点に鑑み、連続送りと間欠送りとによる周期的な送り量の差を吸収可能で、かつ高速化等にも対応可能な送り量緩衝装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
このため、請求項１に係る発明では、シート状部材を一定速度で連続送りする連続送り装置と、この連続送り装置により供給されるシート状部材を一定周期で間欠送りする間欠送り装置とを備えるシート状部材供給装置において、前記連続送り装置と前記間欠送り装置との間でシート状部材を案内するダンサーロールと、このダンサーロールの軸を支持して、前記一定周期の間での連続送りと間欠送りとによる周期的な送り量の差を補償するようにシート状部材の経路長を変更させるべく、前記一定周期毎の所定パターンで前記軸を強制的に移動させる移動装置と、前記連続送り装置と前記間欠送り装置との間で前記ダンサーロールとは別にシート状部材を案内するフリーなダンサーロールと、このフリーなダンサーロールの位置を検出する位置検出装置と、前記連続送り装置による連続送り量を前記位置検出装置によって検出された前記フリーなダンサーロールの位置に応じて修正する連続送り量修正装置とを設けて、送り量緩衝装置を構成する。
【００１０】
また、請求項２に係る発明では、前記移動装置をサーボモータにより構成する。
【００１１】
【作用】
請求項１に係る発明では、連続送りと間欠送りとによる周期的な送り量の差を補償するように、一定周期毎の所定パターンでダンサーロールの軸を強制的に移動させて、シート状部材の経路長を変化させ、連続送りと間欠送りとをスムーズに接続する。これによって、高速で間欠動作する装置に、連続送りでシート状部材を供給することができる。
更に、連続送り装置と間欠送り装置との間に前記ダンサーロールとは別にフリーなダンサーロールを設けて、このフリーなダンサーロールの位置を位置検出装置によって検出し、これに応じて連続送り装置による連続送り量を修正する。これによって、シート状部材の伸び縮み、連続送り装置や間欠送り装置の動作むら等による影響を避け、より安定したフィルム送りを実現できる。
【００１２】
請求項２に係る発明では、サーボモータによりダンサーロールを強制的に移動させることで、高速追従性に特に優れたものになる。ダンサーロールをカムで強制振動させた場合、低速間欠送りのときは追従できるが、高速間欠送りのときには、ダンサーロールの加速変動が大きくなり、カムでは追従できなくなるからである。
【００１３】
また、１回当たりの送り量を変更する必要がある装置においては、ダンサーロールの動作パターンを変更する必要があるが、サーボモータでコントロールすることにより、ダンサーロールの動作パターンを自由に変えることができる。
【００１４】
【実施例】
以下に本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の一実施例を示すフィルム包装機における包装用フィルム供給装置の概略図である。
尚、本例は、被包装物としてのテープ入りカセットケースについて、ティアテープ付きの包装用フィルムにより、キャラメル包装を行う場合の例であり、かつ、カセットケースを１個ずつ包装する１個包装と、カセットケースを２個重ねた状態でまとめて包装する２個包装とを切換え可能な例である。
【００１５】
図１を参照し、原反ロール１から引出された所定幅の包装用フィルム２は、図示しないティアテープが接着された後、インバーターモータにより駆動される連続送り装置としての連続送りロール３により一定速度で連続送りされる。
連続送りロール３により送られたフィルム２は、フリーなダンサーロール４、位置固定ロール５、ダンサーロール６、位置固定ロール７により案内される。
【００１６】
フィルム２は、更に、アンビルロール８に導かれ、ティアテープカッター９により、ティアテープ把持用に所定の切込みが入れられる。
フィルム２は、更に、サーボモータにより駆動される間欠送り装置として間欠送りロール１０に導かれ、この間欠送りロール１０により後述するバキュームロール１１の回転に合わせて一定周期で間欠送りされる。
【００１７】
間欠送りロール１０により送られたフィルム２は、メインモータによりインデックスユニットを介して間欠駆動されるバキュームロール１１上に供給され、フィルムカッター１２により所定の長さで切断されると共に、メインモータによりインデックスユニットを介して間欠駆動されるバキュームターレット１３上に各カセットケース挿入穴１４を塞ぐように１枚ずつ供給される。そして、バキュームターレット１３の各カセットケース挿入穴１４にカセットケース１５が挿入されることで、フィルム２によるカセットケース１５の包装が開始される。尚、１６はエア吸引孔を示している。
【００１８】
次に連続送りロール３と間欠送りロール１０との間のダンサーロール６及びフリーなダンサーロール４について説明する。
ダンサーロール６は、位置固定ロール５と位置固定ロール７との間でこれらより下方に位置して、フィルム２を案内している。
一方、ダンサーロール６の移動装置としてサーボモータ１０８  が設けられ、このサーボモータ１０８  の出力軸にダンサーアーム６ａの基端部を固定し、このダンサーアーム６ａの先端部にダンサーロール６の軸を支持させてある。従って、正逆回転可能なサーボモータ１０８  の回動によりダンサーアーム６ａを揺動させてダンサーロール６を上下動させることにより、位置固定ロール５，７間でフィルム２の経路長を変化させることができる。
【００１９】
ここで、図２を参照し、１回の包装で使用するフィルム長を  １５８ｍｍとすると（１個包装時）、メインモータ回転角度で  ３６０度毎に、間欠送りロール１０で間欠的に、すなわち  ３６０度の間の初期に  １５８ｍｍのフィルムを送り、連続送りロール３で  ３６０度の間、定速で  １５８ｍｍのフィルムを送る必要がある。
よって、各角度θでの間欠送りロール１０によるフィルム送り量（累積値）を図示Ａ＝ｆ（θ）、連続送りロール３によるフィルム送り量（累積値）を図示Ｂ＝ｇ（θ）とすると、連続送りと間欠送りとによる送り量の差を吸収するための各角度θでのダンサーロール６によるフィルム経路長の変化量は、図示Ｃ＝Ａ−Ｂ＝ｆ（θ）−ｇ（θ）となる。ここでの変化量Ｃは、正のときが減少側変化量、負のときが増大側変化量である。
【００２０】
また、フィルム経路長の変化量は、ダンサーロール６の移動量の２倍となることから、連続送りと間欠送りとによる送り量の差を吸収するための各角度θでのダンサーロール６の移動量は、Ｃ／２＝（Ａ−Ｂ）／２となる。ここでの移動量（Ｃ／２）は、正のときが図１で上方への移動量、負のときが下方への移動量である。
【００２１】
従って、一周期（メインモータ回転角度で  ３６０度）におけるダンサーロール６の移動量のパターンを記憶させておき、サーボモータ１０８  でこの動きを実現すれば、連続送りと間欠送りとによる送り量の差を吸収することができる。
フリーなダンサーロール４は、連続送りロール３と位置固定ロール５との間でこれらより下方に位置して、フィルム２を案内しているが、回動自由なダンサーアーム４ａの先端部に支持されていて、自重によりフィルム２に接触している。このフリーなダンサーロール４は前述のように予め定めたパターンでサーボモータ１０８  により強制的に振動するダンサーロール６で吸収しきれなかった送り量の差を吸収するために補助的に設けたものである。
【００２２】
また、ダンサーアーム４ａの回動軸に位置検出装置としてのポテンショメータ１１０  が設けられており、これによってフリーなダンサーロール４の位置が検出される。このポテンショメータ１１０  によって検出されたフリーなダンサーロール４の位置を一定に保つように、連続送りロール１０の送り速度が制御される。
図３はダンサーロール６等の駆動系統図であり、以下これについて説明する。尚、図中実線での接続は機械接続を示し、点線での接続は電気接続を示している。
【００２３】
メインモータ（インバーターモータ）１０１  は、インデックスユニット１０３  を介してバキュームターレット１３を間欠駆動するもので、速度設定はシーケンサ１２０  によりなされる。また、メインモータ１０１  の回転はロータリーエンコーダ１０２  により検知される。
そしてまた、メインモータ１０１  によりインデックスユニット１０３  を介してバキュームロール１１が間欠駆動される。また、バキュームロール１１の回転はロータリーエンコーダ１０４  により検知される。
【００２４】
ここにおいて、連続送りロール３は、インバーターモータ１０５  により連続駆動され、インバーターモータ１０５  の速度設定はシーケンサ１２０  によりなされる。
この速度設定は、ポテンショメータ１１０  の出力が一定になるようにシーケンサ１２０  によりフィードバック制御される。従って、シーケンサ１２０  は連続送り量修正手段を兼ねる。
【００２５】
間欠送りロール１０は、サーボモータ１０６  により間欠駆動されるが、サーボモータ１０６  はサーボモータコントローラ１０７  により制御される。ここで、サーボモータコントローラ１０７  にはバキュームロール１１の回転の検知するロータリーエンコーダ１０４  からの信号が入力され、サーボモータコントローラ１０７  によりロータリーエンコーダ１０４  からの信号に基づいてサーボモータ１０６  が間欠駆動される。
【００２６】
ダンサーロール６は、サーボモータ１０８  により駆動されるが、サーボモータ１０８  はサーボモータコントローラ１０９  により制御される。ここで、サーボモータコントローラ１０９  にはメインモータ１０１  の回転を検知するロータリーエンコーダ１０２  からの信号が入力され、サーボモータコントローラ１０９  によりロータリーエンコーダ１０２  からの信号に基づいて予め設定した関数に従ってサーボモータ１０８  が所定パターンで駆動される。
【００２７】
ここにおいて、前述の１個包装から２個包装へ切換える場合は、幅の異なる原反ロール１を用いると共に、１回の包装で使用するフィルム長を例えば  １５８ｍｍから  １８９ｍｍに変更するために、サーボモータコントローラ１０７  により間欠送りロール１０による１回当たりの送り量を  １５８ｍｍから  １８９ｍｍに変更する。また、これにあわせてシーケンサ１２０  によりインバーターモータ１０５  の速度設定を変更し、連続送りロール３による１回当たりの送り量を  １５８ｍｍから  １８９ｍｍに変更する。また、これにあわせてサーボモータコントローラ１０９  にて使用する関数を変更して、ダンサーロール６の動作特性を変更する。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に係る発明によれば、連続送りと間欠送りとによる周期的な送り量の差を完全に吸収して、連続送りと間欠送りとをスムーズに接続することができると共に、調整の容易化、高速化への対応、装置の小型化などを図ることができるという効果が得られる。
そして、連続送り装置による連続送り量を位置検出装置によって検出したフリーなダンサーロールの位置に応じて修正することで、シート状部材の伸び縮み、連続送り装置や間欠送り装置の動作むら等による影響を避け、より安定したフィルム送りを実現できるという効果が得られる。
【００２９】
また、請求項２に係る発明によれば、サーボモータによりダンサーロールを強制的に移動させることで、高速追従性に特に優れたものになると共に、ダンサーロールの動作特性の変更が容易になるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す包装用フィルム供給装置の概略図
【図２】ダンサーロールの動作特性等を示す図
【図３】ダンサーロール等の駆動系統図
【符号の説明】
１  原反ロール
２  包装用フィルム
３  連続送りロール（連続送り装置）
４  フリーなダンサーロール
５  位置固定ロール
６  ダンサーロール
７  位置固定ロール
８  アンビルロール
９  ティアテープカッター
１０  間欠送りロール（間欠送り装置）
１１  バキュームロール
１２  フィルムカッター
１３  バキュームターレット
１０８  サーボモータ（移動装置）
１０９  サーボモータコントローラ
１１０  ポテンショメータ（位置検出装置）
１２０  シーケンサ（連続送り量修正装置）
【図１】
0003623544.tif 000002
【図２】
0003623544.tif 000003
【図３】
0003623544.tif 000004