(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
縦型充填包装機に、包装材の搬送方向へは回転せず、反搬送方向にのみ回転可能なワンウェイ・ストッパ部材を設け、包装材終了を検出し紙送りが停止すると同時に、包装材を導くガイドローラの１つを前記ワンウェイ・ストッパ部材により固定することにより包装材を保持し、次の包装材ロールのセット後、前記ワンウェイ・ストッパ部材により固定保持されているそれまでの包装材の端部を次の包装材ロール上に引き出して紙つなぎを行うことを特徴とする縦型充填包装機における紙つなぎの方法。
【請求項２】
前記ワンウェイ・ストッパ部材がゴムローラであり、該ゴムローラは包装材の終了検出を行う前記ガイドローラの直上に設けられ、また、該ガイドローラに対して、近接・離間自在に構成されていて、包装材終了時以外は離間し、包装材終了検出と同時に近接し、前記ガイドローラの停止動作を行うことを特徴とする前記請求項１記載の縦型充填包装機における紙つなぎの方法。
【請求項３】
前記ガイドローラの端部に設けられ、ガイドローラと一体になって回転する探知板,および該探知板に対抗して設けられた二個の近接センサからなる上記ガイドローラの回転方向を検出できる終了検出器を有し、前記包装材の終了検出は、上記二個の近接センサによる上記ガイドローラの逆転検出により行うことを特徴とする前記請求項２記載の縦型充填包装機における紙つなぎの方法。
【請求項４】
前記終了検出により停止するガイドローラの下流側にダンサローラを設け、前記終了検出により紙送りを停止した時、該ダンサローラによる貯留部に余分な包装材を残し、該ダンサローラに残された余分の包装材を引き出して前記紙つなぎを行うことを特徴とする前記請求項１〜３の内、いずれか１項記載の縦型充填包装機における紙つなぎの方法。
【請求項５】
前記ダンサローラの位置を検出するセンサをさらに有し、包装材搬送中は前記ダンサローラが一定の位置を保つように巻き取りサーボを制御し、包装材搬送中の包装材のテンションを一定に保つと共に、包装材終了時の前記貯留部を確保することを特徴とする前記請求項４記載の縦型充填包装機における紙つなぎの方法。
【請求項６】
前記ダンサローラの上死点で該ダンサローラをキャッチする機構を設け、前記包装材交換を容易にしたことを特徴とする前記請求項４または５記載の縦型充填包装機における紙つなぎの方法。
【請求項７】
製袋充填筒，紙送りベルト，縦シーラ，横シーラ、巻き取りホルダ、複数のガイドローラおよび包装材終了検出器からなる縦型製袋充填包装機において、
包装材の搬送方向へは回転せず、反搬送方向にのみ回転可能なワンウェイ・ストッパ部材を設け、包装材終了を検出し紙送りが停止すると同時に、包装材を導くガイドローラの１つを前記ワンウェイ・ストッパ部材により固定することにより包装材を保持し、前記ワンウェイ・ストッパ部材により固定保持されているそれまでの包装材の端部を次の包装材ロール上に引き出して紙つなぎを行うことを特徴とする縦型充填包装機。
【請求項８】
前記ワンウェイ・ストッパ部材がゴムローラであり、該ゴムローラは包装材の終了検出を行うガイドローラの直上に設けられ、また、該ガイドローラに対して、近接・離間自在に構成され、包装材終了時以外は離間し、包装材終了検出と同時に近接し、前記ガイドローラの停止動作を行うことを特徴とする前記請求項７記載の縦型充填包装機。
【請求項９】
前記ガイドローラの端部に設けられ、ガイドローラと一体になって回転する探知板,および該探知板に対抗して設けられた二個の近接センサからなる上記ガイドローラの回転方向を検出できる終了検出器を有し、前記包装材の終了検出は、上記二個枚の近接センサによる前記ガイドローラの逆転検出により行うことを特徴とする前記請求項８記載の縦型充填包装機。
【請求項１０】
前記終了検出により停止するガイドローラの下流側にダンサローラを設け、前記終了検出により紙送りを停止した時、該ダンサローラによる貯留部に余分な包装材を残し、該ダンサローラに残された余分の包装材を引き出して前記紙つなぎを行うことを特徴とする前記請求項７〜９の内、いずれか１項記載の縦型充填包装機。
【請求項１１】
前記ダンサローラの位置を検出するセンサをさらに有し、包装材搬送中は前記ダンサローラが一定の位置を保つように巻き取りサーボを制御し、包装材搬送中の包装材のテンションを一定に保つと共に、包装材終了時の前記貯留部を確保することを特徴とする前記請求項１０記載の縦型充填包装機。
【請求項１２】
前記ダンサローラの上死点で該ダンサローラをキャッチする機構を設け、前記包装材交換を容易にしたことを特徴とする前記請求項１０または１１記載の縦型充填包装機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、縦型製袋充填包装機における包装材の紙つなぎが容易にできる紙つなぎ方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、図１３に示すように、縦型製袋充填包装機においては、包装材のようなウェブ材は、紙管に巻き取られてロール体となっており、ロール体は包装機に付属しているロールホルダ７２に回転可能に装着されており、包装機による包装動作に応じてロール体を巻き戻し方向に回転させることで、包装材（ウェブ材）は所要の機械・装置に供給される。包装機に供給されたウェブ状包装材は、筒状に形成されて製品の周囲を取り囲み、ヒートシールを施す処理が行われ、製品を包装する袋に成形されていくことで次第に消費される。ウェブ状包装材を使い切ると、機械に内蔵された包装材（ウェブ材）の終端検出装置により終了が検出され、機械は停止する。
【０００３】
例えば、このとき包装材（ウェブ材）は、図１２に示すように、包装材（ウェブ材）吸着手段６０により吸着プレート６４，６４に全幅を載せた状態に吸着される（特開２００７−２５４０８４参照）。作業員は、吸着プレート６４，６４に形成されているスリット６２にカッタの刃先を沿わせて移動させることで、ウェブ状包装材Ｆｗは、既に供給されている包装機側の包装材Ｆｗ１と、紙管に付着されている終端側の包装材Ｆｗｅとに切断し、紙管及び紙管に付着されている終端側の包装材Ｆｗｅを取り除き、新しいロール体をロールホルダに装着し、該ロール体から新しいウェブ状包装材を引き出し、吸着プレート上で模様をそろえて重ね合わせてテープで貼りあわせる。特開２００７−２５４０８４の包装材（ウェブ材）終端検出装置は、後述するように、高価なセンサを使うことなく包装材の終端部を確実に検出でき、吸着プレート上に保持されるので包装材の交換作業が非常に楽である。
【０００４】
以下、図１２について、詳述する。
図１２に示す包装材（ウェブ材）供給部によれば、ウェブ状包装材Ｆｗは、当初は紙管Ｔに巻き取られてロール体Ｒ（想像線で示す）となっている。ロール体Ｒは、紙管Ｔの内部に通された公知のチャック軸５１によって把持され、両端の軸支持部５２，５２で回転可能に支持されている。終端側の包装材Ｆｗｅは、接着テープＡによって紙管Ｔに貼り付けられている。接着テープＡに代えて、接着剤で直接に貼り付けられることもある。
【０００５】
ロール体Ｒのウェブ状包装材Ｆｗは、包装機の運転に伴って、モータのような駆動源からの駆動力によって、紙管Ｔから巻き戻されるようにして包装機に供給されるなどして次第に消費される。ロール体Ｒから繰り出されたウェブ状包装材Ｆｗは、複数のガイドローラ５３とガイドローラ５４に案内されて包装機等のウェブ状包装材を用いた装置・機械に供給される。各ガイドローラ５３，５４は、適当な軸によって回転可能に支持されている。ウェブ状包装材Ｆｗには、張力が作用しているので、ガイドローラ５３，５４は事実上、ウェブ状包装材Ｆｗに対して滑ることなく回転する。
【０００６】
ガイドローラ５４には、ガイドローラ５４の回転方向を検出する回転方向検出手段５５が設けられている。回転方向検出手段５５は、ガイドローラ５４と共に回転する被検出子として、ガイドローラ５４の一方の端部において回転周方向に隔置して配置された二つの羽根５６，５６を有しており、また、被検出子を検出可能な検出子として、ガイドローラ５４の同じ一方の端部においてガイドローラ５４の近傍に回転周方向に隔置して配置された二つのセンサ５７ａ，５７ｂを有している。センサ５７ａ，５７ｂは、機械のフレームに固定されている取付け板に取り付けられている。なお、羽根５６は、二つ設けてあるが、これはガイドローラ５４の回転の分解能を高めるためのものであり、設ける数は他の数であってもよい。センサ５７ａ，５７ｂは、光学式、磁気式等の羽根５６の通過を検出することができれば、任意のセンサとすることができる。
【０００７】
被検出子である羽根５６，５６が、ガイドローラ５４とともに回転するとき、ガイドローラ５４の回転周方向に隔置して配置された羽根５６が、ガイドローラ５４の近傍に配置されている検出子としてのセンサの傍を次々に通過する。センサの個数を複数個とすることで、羽根５６の検出順序によってガイドローラの回転方向を知ることができる。即ち、羽根５６の周方向の幅はセンサ５７間の周方向距離よりも大きく、羽根５６，５６間の周方向間隔はセンサ５７間の周方向距離よりも短い。そのため、センサ５７が共に羽根５６を検出するときと共に検出しないときが存在し、共に羽根５６を検出する際にどちら側のセンサから羽根５６を検出したかによって、ガイドローラ５４の回転方向を検出することができる。
【０００８】
ガイドローラ５４が順方向に回転する場合、その回転に伴って、羽根５６が一方のセンサ５７によって検出されてＯＮとなるが、他方のセンサ５７は羽根５６を検出せずにＯＦＦである。ガイドローラ５４の回転が更に進むときに、羽根５６が両方のセンサ５７，５７によって検出されて、共にＯＮとなる。更にガイドローラ５４の回転が進むと、先に羽根５６を検出していたセンサ７がＯＦＦになるが、他方のセンサ７は羽根５６を検出し続けてＯＮの状態を維持する。更にガイドローラ５４の回転が進むと、他方のセンサ５７も羽根５６を検出しなくなってＯＦＦとなる。このようなＯＮ状態とＯＦＦ状態との変化を比較判断することで、ガイドローラ５４が逆方向に回転する場合には、羽根５６の検出順序が他方のセンサ５７から先になることから、ガイドローラ５４の回転方向を知ることができる。
【０００９】
ウェブ状包装材Ｆｗの終端を検出する仕組みは、以下のとおりである。ウェブ状包装材Ｆｗがその終端まで繰り出されたとき、その瞬間では、紙管Ｔが慣性によって同じ繰り出し方向に回転し続けようとする。このとき、ウェブ状包装材Ｆｗは、最も繰り出された状態から、回転し続ける紙管Ｔによってそれまで巻かれていた巻き取り方向とは逆方向に僅かながら巻き取られる。その結果、ガイドローラ５４は、ウェブ状包装材Ｆｗは繰り出し時とは反対方向に回転する。この反対方向への回転は、その逆方向に１回転をするまでの早い段階で、回転方向検出手段５５によって検出される。終端判定手段５９は、回転方向検出手段５５からの検出信号に基づいてガイドローラ５４の回転方向が反転したことを検出し、更にそれに基づいて、ウェブ状包装材Ｆｗが終端まで繰り出されたことを判定する。
【００１０】
ガイドローラ５４のウェブ状包装材Ｆｗの走行入側には、ウェブ状包装材Ｆｗを吸着可能な包装材（ウェブ材）吸着手段６０が配置されている。包装材（ウェブ材）吸着手段６０は、ウェブ状包装材Ｆｗの走行経路に沿う形態で配置され、且つウェブ状包装材Ｆｗの横幅ｗよりも広い幅Ｗを有する吸着プレート６１を備えている。吸着プレート６１には、ウェブ状包装材Ｆｗの横断方向に延びてカッタが通過可能なスリット６２と、スリット６２の両側にスリット６２に沿って延びた吸着孔列６３，６３とが形成されている。各吸着孔列６３は、例えば、空気を吹き出すエジェクタに伴って発生された負圧によってウェブ状包装材Ｆｗを吸着して保持することができる。
【００１１】
包装材（ウェブ材）吸着手段６０は、終端判定手段５９がウェブ状包装材Ｆｗの終端を判定したときに、直ちに作動してウェブ状包装材Ｆｗを吸着する。ウェブ状包装材Ｆｗは、包装材（ウェブ材）吸着手段６０の吸着プレート６１に全幅を載せた状態に吸着される。吸着プレート６１に形成されているスリット６２にカッタの刃先を沿わせて移動させることで、ウェブ状包装材Ｆｗは、既に供給されている包装機側の包装材Ｆｗ１と、紙管Ｔに付着されている終端側の包装材Ｆｗｅとに切断される。切断後も、包装材Ｆｗ１と包装材Ｆｗｅとは、各吸着孔列６３，６３で吸着保持されるので、紙継ぎ等の終端処理を行うのが容易になる。包装材（ウェブ材）吸着手段６０の吸着動作については、作業員による適宜のスイッチ操作或いは弁の開閉操作によって、解除することができる。
【００１２】
上記図１３の従来の紙つなぎ工程の詳細を図１４〜図１６に示す。
（ａ）通常運転時
図１４は、通常運転時を示す。
図１４において、包装材Ｆｒは巻き取りホルダ７２に巻かれており、該巻き取りホルダ７２から繰り出された包装材（フィルム）Ｆｗは、はじめ８１に示すように裏面が上になっている。この状態が続いて、製袋充填筒７０の手前８２の箇所においても裏面が上となり、製筒器１の８３において表面が上になって包装材Ｆｔが縦シール、横シール工程を経て、包装袋Ｂｐが形成される。
（ｂ）包装材終了時
図１５に示すように、上記通常運転時に包装材が終了すると、包装材終了検出７４が行われ、包装材Ｆｗが紙つなぎ板７３上に残った状態で運転が停止する。
（ｃ）紙つなぎ作業時
図１６に示すように、上記包装材終了状態で、次の包装材Ｆｒ１を巻き取りホルダ７２に装填し、前記紙つなぎ板７３上で、それまでの包装材Ｆｗと次の包装材Ｆｗ１がテープで貼り合わせられる。
このとき、それまでの包装材も、次の包装材も、図１６の８１，８４に示す如く、両方とも裏面が上の状態で上記貼り合わせを行わなければならない。
包装材（フィルム）Ｆｗ、Ｆｗ１には、表面に模様が印刷されており、包装機は１袋毎一定のピッチで包装運転を行うので、それまでの包装材Ｆｗと次の包装材Ｆｗ１は、正確に同じ模様の位置で貼り合わせる必要がある。
しかし、この従来例の場合、表面（印刷面）が裏側となっているので、この紙つなぎ作業は、下側（裏面側；包装材表面）の模様を見ながら、上側（包装材裏面）の貼り合わせを行うことになり、その作業は簡単ではない。この方法では、包装材の裏側を上にした状態での貼りあわせになるので新旧の包装材の模様を合わせる作業に手間がかかるという難点がある。
【００１３】
すなわち、上記図１３から分かるように、ウェブ状包装材は、ロールホルダ７２から繰り出された時、包装材の表面（印刷側）は、７５に示すように下側になっている。ダンサローラ等を経て、筒状に形成される直前でも、７７に示すように、包装材の裏面が上側になっている。包装機に供給されたウェブ状包装材は、筒状に形成されて製品の周囲を取り囲み、７８に示す如く、ヒートシールを施す処理が行われ、製品を包装する袋に成形されていく。
従って、通常に想定される上記の方法では、ロールホルダ７２の出口付近での包装材の紙つなぎが、包装材の裏側を上にした状態での貼りあわせになるので印刷の模様合わせが面倒であり、新旧の包装材の模様を合わせる作業に手間がかかるという難点がある。
【００１４】
この不便さを解消する機構として、容易に模様合わせと新旧包装材の接続作業を行う方法の従来例の１つを図１７〜図１９に示す、これは、特開平１０-２４５０１４号公報や特開２０００−２６４３１２号公報に示されるもので、ロール体を９０度傾けて設置し、搬送途中で４５度傾ける方法が提案されている。
【００１５】
図１７〜図１９の動作は,以下のとおりである。
（ａ）通常運転時
図１７は、通常運転時を示す。
図１７において、包装材Ｆｒは巻き取りホルダ９１に巻かれており、該巻き取りホルダ９１から繰り出された包装材（フィルム）Ｆｗは、はじめホルダ９１から繰り出された時は、９４に示すように表面が手前になっている。
次いで、４５度傾けローラ９３で方向転換され、９５に示すように裏面が上になり、そのままの状態で製袋充填筒の手前９６の箇所においても裏面が上となる。製筒器において９７において表面が上になって包装材が縦シール、横シール工程を経て、包装袋が形成される。
なお、紙つなぎ板９２は、上記ホルダ９１から繰り出された位置に設けられている。
（ｂ）包装材終了時
図１８に示すように、上記通常運転時に包装材が終了すると、包装材Ｆｗが紙つなぎ板９２上に残った状態で運転が停止する。
（ｃ）紙つなぎ作業時
図１９に示すように、上記包装材終了状態で、次の包装材Ｆｗ１を巻き取りホルダ９１に装填し、前記紙つなぎ板９２上で、それまでの包装材Ｆｗと次の包装材Ｆｗ１がテープで貼り合わせられる。
このようにすれば、それまでの包装材Ｆｗも、次の包装材Ｆｗ１も、図１９の９８，９４に示す如く、両方とも表面が上の状態で上記貼り合わせを行うことができる。このため、それまでの包装材Ｆｗと次の包装材Ｆｗ１は、正確に同じ模様の位置で貼り合わせることが表側で簡単にできる。
【００１６】
この方法では、４５度傾けるローラ９３と包装材ロール直後のローラの間は表側（印刷面）９４が上になっているので、この間で紙つなぎ作業を行えば模様合わせが楽である。しかし、この方法は、包装材（ウェブ材）を４５度傾けるため、搬送経路が複雑になり、包装材の蛇行が発生しやすい欠点がある。
また、別な他の従来例として、包装材ロールに変位センサを設け、包装材（ウェブ材）が完全に終了する前に機械を停止させ、残った包装材（ウェブ材）を巻きほぐし、新しい包装材ロールＦｒ１をセットし、新しい包装材ロール上で、新旧の包装材同士を表面側で紙つなぎ作業を行う方法がある。
【００１７】
上記別な他の方法を図２０〜図２３を用いて説明する。
（ａ）通常運転時
図２０は、通常運転時を示す。
図２０において、包装材Ｆｒは巻き取りホルダ１００に巻かれており、該巻き取りホルダ１００から繰り出された包装材（フィルム）Ｆｗは、はじめ１０２に示すように裏面が上になっている。この状態が続いて、製袋充填筒１０５の手前１０３の箇所においても裏面が上となり、製筒器１０６の１０４において表面が上になって包装材Ｆｔが縦シール、横シール工程を経て、包装袋Ｂｐが形成される。
（ｂ）包装材終了時
図２１に示すように、上記通常運転時に包装材が終了すると、包装材終了検出１０１が行われ、包装材Ｆｗを余らせた状態で運転が停止する。
なお、包装材終了検出は、検出器と巻き取りホルダのロール表面との距離を測定して行う。
（ｃ）紙つなぎ作業時
図２２に示すように、上記包装材終了状態で、上記余らせて終了した巻き取りホルダ上の包装材１０７を巻きほぐして、巻き取りホルダ１００から分離する。
【００１８】
次の包装材Ｆｒ１を巻き取りホルダ１００に装填し、該巻き取りホルダ上で、上記巻きほぐしたそれまでの包装材Ｆｗと次の包装材Ｆｗ１がテープで貼り合わせられる。
このとき、それまでの包装材も、次の包装材も、図２３の１０８，１０９に示す如く、両方とも表面が上の状態で上記貼り合わせることができる。
しかし、この方法では、包装材（ウェブ材）の終端検出にセンサ１０１から巻取りロールＦｒ表面までの距離を精密に測定する変位センサを使用せねばならないが、このセンサは非常にコストが高いという欠点がある。また、この種の変位センサは磁気の検出を基本とするため、金属物を含んだ対象しか測定できない。従って包装材終了検出に利用する場合、測定可能なのはアルミ蒸着を行っている包装材のみとなり、対象とする包装材が限定されてしまう。さらに、図２２の如く、残った包装材を巻きほぐす手間もかかる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１９】
【特許文献１】特開２００７−２５４０８４号公報
【特許文献２】特開平１０−２４５０１４号公報
【特許文献３】特開２０００−２６４３１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
包装材の搬送に影響を与えず、高価なセンサや複雑な機構を用いることなく、ガイドローラの回転方向で、確実にウェブ端終了検出ができ、かつ、容易に表面どうしで模様合わせして、紙つなぎ作業が包装材の表面側で行える縦型製袋充填包装機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明の縦型充填包装機における紙つなぎの方法は、縦型充填包装機に、包装材の搬送方向へは回転せず、反搬送方向にのみ回転可能なワンウェイ・ストッパ部材を設け、包装材終了を検出し紙送りが停止すると同時に、包装材を導くガイドローラの１つを前記ワンウェイ・ストッパ部材により固定することにより包装材を保持し、次の包装材ロールのセット後、前記ワンウェイ・ストッパ部材により固定保持されているそれまでの包装材の端部を次の包装材ロール上に引き出して紙つなぎを行うことを特徴とする。
【００２２】
さらに、前記ワンウェイ・ストッパ部材がゴムローラであり、該ゴムローラは包装材の終了検出を行う前記ガイドローラの直上に設けられ、また、該ガイドローラに対して、近接・離間自在に構成されていて、包装材終了時以外は離間し、包装材終了検出と同時に近接し、前記ガイドローラの停止動作を行うことを特徴とする。
またさらに、前記ガイロローラの端部に設けられ、該ガイドローラと一体になって回転する探知板,および該探知板に対抗して設けられた二個の近接センサからなる上記ガイドローラの回転方向を検出できる終了検出器を有し、前記包装材の終了検出は、上記二個の近接センサによる上記ガイドローラの逆転検出により行うことを特徴とする。
【００２３】
またさらに、前記終了検出により停止するガイドローラの下流側にダンサローラを設け、前記終了検出により紙送りを停止した時、該ダンサローラによる貯留部に余分な包装材を残し、該ダンサローラに残された余分の包装材を引き出して前記紙つなぎを行うこと、前記ダンサローラの位置を検出するセンサをさらに有し、包装材搬送中は前記ダンサローラが一定の位置を保つように巻き取りサーボを制御し、包装材搬送中の包装材のテンションを一定に保つと共に、包装材終了時の前記貯留部を確保すること、あるいは、前記ダンサローラの上死点で該ダンサローラをキャッチする機構を設け、前記包装材交換を容易にしたことを特徴とする。
【００２４】
また、本発明の縦型充填包装機は、製袋充填筒，紙送りベルト，縦シーラ，横シーラ、巻き取りホルダ、複数のガイドローラおよび包装材終了検出器からなる縦型製袋充填包装機において、包装材の搬送方向へは回転せず、反搬送方向にのみ回転可能なワンウェイ・ストッパ部材を設け、包装材終了を検出し紙送りが停止すると同時に、包装材を導くガイドローラの１つを前記ワンウェイ・ストッパ部材により固定することにより包装材を保持し、前記ワンウェイ・ストッパ部材により固定保持されているそれまでの包装材の端部を次の包装材ロール上に引き出して紙つなぎを行うことを特徴とする。
【００２５】
さらに、前記ワンウェイ・ストッパ部材がゴムローラであり、該ゴムローラは包装材の終了検出を行うガイドローラの直上に設けられ、また、該ガイドローラに対して、近接・離間自在に構成され、包装材終了時以外は離間し、包装材終了検出と同時に近接し、前記ガイドローラの停止動作を行うことを特徴とする。
またさらに、前記ガイドローラの端部に設けられ、該ガイドローラと一体になって回転する探知板,および該探知板に対抗して設けられた二個の近接センサからなる上記ガイドローラの回転方向を検出できる終了検出器を有し、前記包装材の終了検出は、上記二個の近接センサによる前記ガイドローラの逆転検出により行うことを特徴とする。
【００２６】
またさらに、前記終了検出により停止するガイドローラの下流側にダンサローラを設け、前記終了検出により紙送りを停止した時、該ダンサローラによる貯留部に余分な包装材を残し、該ダンサローラに残された余分の包装材を引き出して前記紙つなぎを行うこと、前記ダンサローラの位置を検出するセンサをさらに有し、包装材搬送中は前記ダンサローラが一定の位置を保つように巻き取りサーボを制御し、包装材搬送中の包装材のテンションを一定に保つと共に、包装材終了時の前記貯留部を確保すること、あるいは、前記ダンサローラの上死点で該ダンサローラをキャッチする機構を設け、前記包装材交換を容易にしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２７】
本発明は、簡易な機構で、確実にウェブ端終了検出のできる特開２００７−２５４０８４の方式で、包装材装の模様合わせを表側で行い、容易に表面同士の模様合わせして行う紙つなぎ作業が行える縦型製袋充填包装機であり、包装材（ウェブ材）を４５度傾けたりしないので搬送経路がシンプルであり、包装材の蛇行が発生することもない。
また、距離を精密に測定する高価な変位センサを必要とせず、さらには、ロールホルダ上で、終了した包装材を繰り出して容易に紙つなぎが行えるので、作業効率がよい。また、上記繰り出し分をダンサロール部分に貯留しておくので、紙つなぎ時の包装材の繰り出し作業も簡単になる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の模様合わせを可能にする紙つなぎ方法及び装置の全体構成を示す図である。
【図２】本発明の模様合わせを可能にする紙つなぎ方法及び装置の初期状態で包装材セット中のダンサローラの状態を示す図である。
【図３】本発明の本発明の模様合わせを可能にする紙つなぎ方法及び装置の包装材セット終了時のダンサローラの状態を示す図である。
【図４】本発明の模様合わせを可能にする紙つなぎ方法及び装置の運転中のダンサローラの状態を示す図である。
【図５】本発明の模様合わせを可能にする紙つなぎ方法及び装置の初期状態で運転中の動作図である。
【図６】本発明の模様合わせを可能にする紙つなぎ方法及び装置の包装材終了時の動作図である。
【図７】本発明の模様合わせを可能にする紙つなぎ方法及び装置の紙つなぎ作業中の動作図である。
【図８】本発明の模様合わせを可能にする紙つなぎ方法及び装置の紙つなぎ作業終了時の動作図である。
【図９】本発明の模様合わせを可能にする紙つなぎ方法及び装置のストッパローラ部分の拡大斜視図である。
【図１０】本発明の模様合わせを可能にする紙つなぎ方法及び装置のダンサローラ部分の拡大斜視図である。
【図１１】本発明の模様合わせを可能にする紙つなぎ方法及び装置の各動作のフローチャートである。
【図１２】従来の紙つなぎ装置の説明図である。
【図１３】縦型充填包装機の包装材の裏表の説明図である。
【図１４】従来の縦型充填包装機の通常運転中の動作図である。
【図１５】従来の縦型充填包装機の包装材終了時の動作図である。
【図１６】従来の縦型充填包装機の紙つなぎ作業中の動作図である。
【図１７】従来のロール体を９０度傾けて設置し、搬送途中で４５度傾ける縦型充填包装機の通常運転中の動作図である。
【図１８】従来のロール体を９０度傾けて設置し、搬送途中で４５度傾ける縦型充填包装機の包装材終了時の動作図である。
【図１９】従来のロール体を９０度傾けて設置し、搬送途中で４５度傾ける縦型充填包装機の紙つなぎ作業中の動作図である。
【図２０】その他の従来の縦型充填包装機の通常運転中の動作図である。
【図２１】その他の従来の縦型充填包装機の包装材終了時の動作図である。
【図２２】その他の従来の縦型充填包装機の紙つなぎ作業中の動作図である。
【図２３】図２２に続く、その他の従来の縦型充填包装機の紙つなぎ作業中の動作図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、図１〜図１１を用いて本発明の模様合わせを可能にする紙つなぎ方法及び装置の実施例について詳述する。
図１は、本発明の模様合わせを可能にする紙つなぎ方法及び装置の全体構成を示す。
図２は、本発明の紙つなぎ方法及び装置の初期状態で包装材セット中のダンサローラの状態（ダンサローラ１３がキャッチされている状態。詳細は後述する。）を示す。図３は、本発明の本発明の紙つなぎ方法及び装置の包装材セット終了時のダンサローラの状態（上記キャッチを解除）を示す。図４は、本発明の紙つなぎ方法及び装置の通常動作状態（運転中）を示す。
【００３０】
図１において、縦型製袋充填包装機は、前記の如く、製筒器１，製袋充填筒２，紙送りベルト３，縦シーラ４，横シーラ５、巻き取りホルダ１０およびガイドローラ１１，１２，２５，２６等から構成されている。
図１３と同様に、図１において、縦型製袋充填包装機は、包装材のようなウェブ材Ｆｒは、紙管に巻き取られてロール体となっており、ロール体は包装機に付属しているロールホルダ１０に回転可能に装着されており、包装機による包装動作に応じてロール体を巻き戻し方向に回転させることで、包装材（ウェブ材）は所要の機械・装置に供給される。包装機に供給されたウェブ状包装材Ｆｗは、製筒器１において筒状に形成されて製品の周囲を取り囲み、ヒートシール４，５を施す処理が行われ、製品を包装する袋Ｂｐに成形されていくことで次第に消費される。ウェブ状包装材Ｆｗを使い切ると、機械に内蔵された包装材（ウェブ材）の終端検出装置２２により検出され機械は停止する。
【００３１】
テンション付与手段は、ダンサローラ１３、ダンサローラ位置検出センサ（リニアセンサおよび探知板）１４，１５、巻取り軸駆動サーボモータ１６から構成され、包装材搬送中は、ダンサローラ１３が一定の位置（可動域の中間付近）を保つように、制御装置８により制御される。制御装置８は、ダンサローラ位置検出センサ１４，１５（図１０）によりダンサローラの現在位置を把握し、目標となる位置を保つように、巻取り軸駆動サーボモータ７の回転速度を制御する。これにより、包装材搬送中は帯状の包装材Ｆｗのテンションは一定に保たれる。
【００３２】
包装材の搬送が停止されると、制御装置８は、巻取り軸駆動サーボモータ１６も停止させる。これによりダンサローラ１３は自重により最下位位置まで落下する。図１０に示すように、ダンサローラ１３は、２つの回転自在なロールＡ，Ｂ（１３Ａ，１３Ｂ）と、該ロールの端部を保持する２つ連結板３７と、スライドシャフト３９上を摺動するスライダー４１から構成される。これにより、これらダンサローラは帯状の包装材Ｆｗの搬送に応じて、スライドシャフト３９上を上下動する。
【００３３】
フィルムロールＦｒとダンサローラの間にあるガイドローラＡ（１１）（図１）には包装材の終了検出装置２２が備えられている。これは、特開２００７−２５４０８４に示されるものと同じものであり、図９に示されるように、ガイドローラＡ（１１）の回転軸に取り付けられた探知板１５と２つのセンサから構成され、ガイドローラＡ（１１）の回転方向により包装材の終了を検出するものである。
また、図９に示すように、ガイドローラＡ（１１）の直上にストッパ部材としてワンウェイ・ストッパ入りゴムロール２１を設けてある。ワンウェイ・ストッパ入りゴムロール２１はエアシリンダ２０により駆動され、ガイドローラＡ（１１）に対して、近接・離間自在に構成され、包装材終了時以外は離間し、包装材終了検出と同時に近接する。ワンウェイ・ストッパ入りゴムロール２１は、包装材の搬送方向（矢印）へは回転せず、反搬送方向にのみ回転可能にしてある。
【００３４】
本発明の特徴は、上記のごとく、図１において、ストッパローラ２１およびダンサローラ１３が設けられていることである。図９は、上記ストッパローラ２１の駆動部分の拡大図である。
図１において、本発明の装置には、制御装置８が設けられていて、ロール体の終了検出器２２からの終了検出信号３１、ストッパローラ２１のエアシリンダへのストッパ駆動信号３２、巻き取り駆動サーボモータ１６への巻き取り駆動制御信号３０、探知板１５で検出したダンサローラ１３の位置信号３３、紙送りベルト駆動モータ７への紙送り指令信号３４等を扱う。
【００３５】
包装材終了検出は、前記のごとく、特開２００７−２５４０８４号公報と同様の方法で行う。包装材終了検出装置は、巻取りロール直後のガイドローラに設ける。図９に示されるように、図１のフィルムロールＦｒとダンサローラ１３の間にあるガイドローラＡ（１１）には包装材の終了検出装置が備えられている。これは、ガイドローラＡ（１１）の回転軸に取り付けられた探知板２９と２つのセンサ２８，２８’から構成され、ガイドローラＡ（１１）の回転方向により包装材の終了を検出するものである。
【００３６】
以上のことによって、包装材終了検出がされると、制御装置８は図１１（ａ）に示すように機械の停止処理を行うとともに、包装材の搬送方向へは回転しないワンウェイ・ストッパ入りゴムロール２１を下降させ、包装材（ウェブ材）を押えるので、ダンサローラ１３による貯留部に余分な包装材を残したまま、機械が停止される（図６参照）。古い紙管を取り除き新しいロールを巻き取りホルダ１０にセットしたら、反搬送方向にのみ回転可能なワンウェイ・ストッパ入りゴムロール２１により固定されている包装材（ウェブ材）を上記セットされた新しいロールの方向に引き出し、表面どうしを模様合わせをして紙つなぎ作業を行う。古い包装材（ウェブ材）をロールの方向に引き出すだけなので、図２２に示すような従来の巻きほぐす手間もかからずにすぐに紙つなぎ作業を行える。なお、紙つなぎ作業終了後の運転再開に際しては、図１１（ｂ）に示すようにワンウェイ・ストッパ入りゴムロール２１による包装材の固定は、制御装置８により自動的に解除される。
【００３７】
また、包装材終了検出を行うガイドローラＡ（１１）の下流側に、ダンサローラ１３を設けることで、包装材（ウェブ材）の貯留部を作る。このように、ダンサロール部を設けた場合、新規の状態（機械内にまったく包装材が掛かっていない状態）で包装材（ウェブ材）をセットするときに、ダンサロール部を通すのは手間となるが、それに対する工夫として、ダンサローラ１３を上死点でキャッチしておく機構を設けた、これにより、包装材を新規にセットするとき、ダンサローラ１３へ包装材を通す作業が水平部分への包装材通しなので、新規のウェブ材をセット作業も容易に行える。
【００３８】
このように、ダンサローラ１３の位置を検出するセンサ（リニアスケール）１４と巻取り軸を回転させるサーボモータ１６を備え、包装材搬送中はダンサローラ１３が一定の位置を保つように巻取り軸のサーボモータ１６が制御される。これにより、包装材（ウェブ材）は一定のテンションに保たれるとともに、ダンサローラ部に一定の貯留部が形成される。
【００３９】
以下、図５〜図８に本発明の模様合わせを可能にする紙つなぎ方法及び装置の動作過程を示す。図５は、運転中の上記本発明の紙つなぎを行う包装機の運転中の状態を示す。
前述のごとく、テンション付与手段により、包装材搬送中は、ダンサローラ１３が一定の位置（可動域の中間付近）を保つように、制御装置８により制御される。包装材搬送中は帯状の包装材Ｆｗのテンションは一定に保たれる。
図６は、該運転中において、包装材が終了し、ストッパが働いた状態を示す。図７は、紙つなぎ作業の説明図であり、図８は、紙つなぎが終了して、ストッパを解除した状態を示す。図３と同じ、ダンサローラが下降する。次いで、運転再開(図５）に移行する。
図６に示すごとく、包装材終了検出がされると、制御装置８は、エアシリンダ２０を駆動しワンウェイ・ストッパ入りゴムロール２１を降下させ、ガイドローラＡ（１１）とで挟んで、帯状包装材Ｆｗを押えつける。包装材の搬送方向へは回転しないワンウェイ・ストッパ入りゴムロール２１が包装材（ウェブ材）を押えるので、通常の包装材の搬送が停止のときのようにダンサローラ１３が自重により最下位位置まで落下することなく貯留部に余分な包装材を残したまま、機械は停止される。
【００４０】
図７に示すごとく、古い紙管を取り除き新しいロールＦｒ１をセットしたら、反搬送方向にのみ回転可能なワンウェイ・ストッパ入りゴムロール２１により固定されている包装材（ウェブ材）を新しいロールの方向に引き出し、表面どうしを模様合わせして紙つなぎ作業を行う。古いウェブ材をロールの方向に引き出すだけなので従来のような巻きほぐす手間もかからずに簡単に、かつ、容易に紙つなぎ作業を行えることになる。
紙つなぎ終了後、ストッパローラ２１を解除し(図８）、その後、前記キャッチャー１９をはずすと、ダンサローラ１３は下降し、図５の通常の運転が再開される。
【００４１】
また、ダンサローラを用いた場合、新規の状態（機械内にまったくウェブ材が掛かっていない状態）で包装材（ウェブ材）をセットするときに、ダンサロール部を通すのは手間となるが、上記のように、ダンサローラ１３を上死点でキャッチしておく機構を設けたことにより、新規の包装材（ウェブ材）をセット作業も、ガイドローラ間に包装材を通す作業が水平方向にできるので、容易に行える。
以下、図２〜図４により、上記初期状態での包装材のセット動作を説明する。
図２は、上記初期状態で包装材をセットするときの状態を示す。このときは、ダンサローラ１３を上死点に設けられたキャッチャー１９に保持しておく。こうすれば、包装材は水平に通すことができるので、ダンサロール部を通す作業が簡単にできる。
図３に示すように、初期状態の包装材セット終了後、ダンサローラのキャッチャー１９を解除する。図４に示されるように、運転中は、前述のごとくダンサローラ１３は一定の位置（一定の貯留量）を保つように制御される。
【００４２】
図１０に示すように、キャッチ機構は、ダンサローラの連結板３７の一方に設けられた、キャッチレバー１８と、ダンサローラ１３の上死点よりもやや上に位置するように本体フレーム上にスプリング部材を介して設けられたベアリングからなるキャッチャー１９から成る。包装材（ウェブ材）をセットするときに、手動でキャッチレバー１８を持ち上げ、キャッチャー１９にキャッチレバー１８を保持させることにより、包装材（ウェブ材）をセットが簡単にできる構造になっている。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
この発明の縦型製袋充填包装機は、包装材の搬送に影響を与えず、高価なセンサや複雑な機構を用いることなく、ガイドローラの回転方向で、確実にウェブ端終了検出のでき、かつ、容易に表面どうしを模様合わせして行う紙つなぎ作業が表面側で行えるので、作業効率がよく、メンテナンス・コストおよび時間の低減がなされ、ユーザの利便性に優れているので、産業上の利用性が高い。
【符号の説明】
【００４４】
１  製筒器
２  製袋充填筒
３  紙送りベルト
４  縦シーラ
５  横シーラ
７  紙送りサーボモータ
８  制御装置
１０  巻き取りホルダ
１１  ガイドローラ
１２  ガイドローラ
１３  ダンサローラ
１４  リニアスケール
１５  探知板
１６  巻き取りサーボモータ
１９  キャッチャー
２０  エアシリンダ
２１  ストッパローラ
２５  ガイドローラ
２６  ガイドローラ
２８  近接センサ
２９  探知板
５３  ガイドローラ
５４  ガイドローラ
５６  探知板
５７  センサ
６４  吸着板
７０  製袋充填筒
７１  製筒器
７２  巻き取りホルダ
７３  紙つなぎ板
７４  包装材終了検出
９１  巻き取りホルダ
９２  紙つなぎ板
９３  ４５度傾けローラ
１００  巻き取りローラ
１０５  製袋充填筒
１０６  製筒器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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