(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の一定の間隔ａをとって付される第１のマークを有する第１の金属箔を第１の巻取りロールから引き出す第１の移送ローラと、
第２の一定の間隔ａ’をとって付される第２のマークを有する第２の金属箔を第２の巻取りロールから引き出す、前記第１のローラと独立して駆動される第２の移送ローラと、
第１の回転角センサ及び前記第１の移送ローラと接続される第１のサーボモータと、
第２の回転角センサ及び前記第２の移送ローラと接続される異なる第２のサーボモータと、
前記第１の移送ローラに隣接して配置され、前記第１のマークを走査する第１のセンサと、
前記第２の移送ローラに隣接して配置され、前記第２のマークを走査する第２のセンサと、
前記両サーボモータ及び前記すべてのセンサと接続し、前記第１のマーク及び第２のマークが封印される前に完全に重なり合うようサーボモータを制御する制御機構を備え、
移送ローラの下流側に、ローラを備えた貯蔵器があって、そのうち少なくとも一つのローラが、少なくとも一方の金属箔を引っ張るために付勢されることを特徴とする包体の製造装置。
【請求項２】
前記第１の移送ローラと第２の移送ローラによって移送されて重ねられた第１の金属箔と第２の金属箔の間に向けて気流を吹き込む吹出しノズルを備える請求項１に記載の包体の製造装置。
【請求項３】
第一の貯蔵器内に貯蔵された金属箔を走査する第３のセンサがあって、この第３のセンサは前記第１及び第２のサーボモータの平均速度を制御するための前記制御機構と接続される請求項１記載の包体の製造装置。
【請求項４】
両移送ローラの下流側にて前記両金属箔を互いに横方向に封印するための横方向封印機構を備える場合に、
前記貯蔵器及び第３のセンサが前記封印機構に対して下流側に配置されている請求項３記載の包体の製造装置。
【請求項５】
両移送ローラの下流側にて前記両金属箔を互いに横方向に封印するための横方向封印機構を備える場合に、
前記貯蔵器及び第３のセンサが前記封印機構に対して上流側に配置されている請求項３記載の包体の製造装置。
【請求項６】
前記第１の間隔ａと第２の間隔ａ’の差の絶対値は０より大きく、０．１ａより小さい請求項１ないし５のいずれか一項記載の包体の製造装置。
【請求項７】
前記第１及び第２の移送ローラとそれぞれ直列に第２の貯蔵器が配置される請求項１ないし６のいずれか一項記載の包体の製造装置。
【請求項８】
前記第１及び第２の巻取りロールはそれぞれ原動機を備え、この原動機は前記第２の貯蔵器内に貯蔵された金属箔を走査する第４のセンサによって制御される請求項７記載の包体の製造装置。
【請求項９】
互いに反対方向に回転し、前記両金属箔を通すための、これら金属箔の厚みの合計よりも幅広の狭隘な隙間を構成する第１の案内体と第２の案内体を備え、
前記互いに反対方向に回転する案内体は軸の回りに回転可能なローラであり、前記隙間から後続の案内体にかけての水平線の傾きは、軸を昇降させることで調節可能な請求項１ないし８のいずれか一項記載の包体の製造装置。
【請求項１０】
前記第１の封印機構に後続する案内体に隣接して第２の封印機構が配置される請求項４記載の包体の製造装置。
【請求項１１】
前記第１及び第２のセンサと前記第１及び第２の案内体の間の間隔は調節可能である請求項１ないし１０のいずれか一項記載の包体の製造装置。
【請求項１２】
両金属箔のための狭隘な隙間を構成する第１の案内体及び第２の案内体があって、前記狭隘な隙間が両金属箔の厚みの合計よりも幅広である請求項１ないし１１のいずれか一項記載の包体の製造方法。
【請求項１３】
前記案内体が軸の回りに回転可能なローラであり、前記隙間から後続の案内体にかけての水平線の傾きは、軸を昇降させることで調節可能な請求項１２記載の包体の製造装置。
【請求項１４】
両移送ローラの下流側にて前記両金属箔を互いに横方向に封印するための横方向封印機構が在る請求項１ないし１３のいずれか一項記載の包体の製造装置。
【請求項１５】
前記第１の封印機構に後続する案内体に隣接して第２の封印機構が配置される請求項１３記載の包体の製造装置。
【請求項１６】
前記第１及び第２のセンサと前記第１及び第２の案内体の間の間隔は調節可能である請求項１２記載の包体の製造装置。
【請求項１７】
第１及び第２のセンサが移送ローラの上流側に配置される請求項１ないし１６のいずれか一項記載の包体の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、包体の製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
包体は、多方面において、より長い製品の包装に使われるようになった。多くの場合、長く延びた製品は、包体である金属箔の移送方向を横断する方向（以下「横方向」という）に配置されて包装されるが、こうすると、縦方向（金属箔の移送方向）に配置して包装する場合より、包装に係る振動数が高くなる。
【０００３】
通常、包体の金属箔は、包装装置に供給する際、片面にマークが付される。今日普通に用いられているマーク印刷装置の場合、金属箔のマーク間の間隔は約１２０ｃｍであるが、包体は、折り重ねた場合、そのうち約５７ｃｍが利用可能となるように製造される。長尺の製品を包装する場合には、上記の間隔が広い金属箔を２枚用いなければならない。この場合一枚は表面側にマークが付され、もう一枚は背面側にマークが付される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、これまで、この背面は、まったくマークが付されないか、又は任意に間隔を変えられる型でマークを付していた。なぜなら、今まで表面の型と背面の型を同期させて、両金属箔を同期させながら巻取りロールから引き出す試みは成功したことがなかったからである。
【０００５】
これらの課題が、本発明の基盤をなしている。そして、これらの課題は、本発明の請求項に記載した特徴の組み合わせによって解決される。
即ち、本発明は、製品を正確に包装することが可能な包体の製造装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、第１の一定の間隔ａをとって付される第１のマークを有する第１の金属箔を第１の巻取りロールから引き出す第１の移送ローラと、第２の一定の間隔ａ’をとって付される第２のマークを有する第２の金属箔を第２の巻取りロールから引き出す第２の移送ローラと、第１の回転角センサ及び第１の移送ローラと接続される第１のサーボモータと、第２の回転角センサ及び第２の移送ローラと接続される第２のサーボモータと、第１の移送ローラに隣接して配置され、第１のマークを走査する第１のセンサと、第２の移送ローラに隣接して配置され、第２のマークを走査する第２のセンサと、互いに反対方向に回転し、両金属箔を通すための、これら金属箔の厚みの合計よりも幅広の狭隘な隙間を構成する第１の案内体と第２の案内体と、隙間に向けて気流を吹き込む吹出しノズルと、第１及び第２の案内体の下流側にあって、両金属箔を互いに横方向に封印するための横方向封印機構と、両サーボモータ及びすべてのセンサと接続し、第１のマーク及び第２のマークが横方向封印機構で封印される前に完全に重なり合うようサーボモータを制御する制御機構を備える包体の製造装置が提供される。
【０００７】
好ましくは、封印機構の下流側に金属箔の第１の貯蔵器とこの第１の貯蔵器内に貯蔵された金属箔を走査する第３のセンサが配置され、この第３のセンサは第１及び第２のサーボモータの平均速度を制御するため制御機構と接続される。
好ましくは、第１の間隔ａと第２の間隔ａ’の差の絶対値は０より大きく、０．１ａより小さい。
好ましくは、第１及び第２の移送ローラとそれぞれ直列に第２の貯蔵器が配置される。
好ましくは、第１及び第２の巻取りロールはそれぞれ原動機を備え、この原動機は第２の貯蔵器内に貯蔵された金属箔を走査する第４のセンサによって制御される。
好ましくは、互いに反対方向に回転する案内体は軸の回りに回転可能なローラであり、前記隙間から後続の案内体にかけての水平線の傾きは、軸を昇降させることで調節可能である。
好ましくは、第１の封印機構に後続する案内体に隣接して第２の封印機構が配置される。
好ましくは、第１及び第２のセンサと第１及び第２の案内体の間の間隔は調節可能である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
巻取りロール１と２から、２つの金属箔３，４が貯蔵装置５と６に供給される。貯蔵装置５と６は、互いに反対方向に回転する２個のローラ７とばね加重を受ける１個の可動ローラ８を使って象徴的に表されている。貯蔵装置の内部における可動ローラ８の垂直方向の行程は、行程監視器９によって測定される。行程監視器９は、中央制御装置１０を介して巻取りローラ１又は２の原動機１１を制御し、貯蔵装置をほぼ定常状態に保つ。金属箔３は、一定の間隔ａをおいてマーク１２が付される。他方、金属箔４は、間隔ａ’をおいてマーク１３が付される。間隔ａは、間隔ａ’にほぼ等しく、金属箔３と４にマークを付すための走査幅の整数倍の長さに相当する。センサ１４，１５は、それぞれ中央処理装置１０に接続され、金属箔が通過するとき（例えば前方の溶接予定箇所又は後方の溶接予定箇所を通り抜けるとき）にマーク１２，１３を監視する。
【０００９】
金属箔３，４は、貯蔵装置５，６から互いに反対方向に回転するローラ１９と２０及び２１と２２を経由して送り出される。ローラ２１，２２は、金属箔を通す約０．０５ないし２ｍｍの隙間２３を保つ。隙間２３は、少なくとも両金属箔３，４の厚みの合計より大きい。隙間２３の間隔よりも大きな広口の噴出しノズル２４又は細口のスリット式ノズルを通して、圧縮空気が隙間２３に吹き込まれる。各移送ローラ２５，２６は、金属箔３，４をローラ２１，２２に押し付ける。ローラ２５，２６はそれぞれ、サーボモータ２７，２８と角度センサ２９，３０に接続される。そして、サーボモータ２７，２８と角度センサ２９，３０はさらに中央制御装置１０に接続される。
【００１０】
反対方向に回転するローラ２１と２２の下流側にあってローラ２１，２２に可能なかぎり近く設置されるのは、封印ステーション３５で、この封印ステーション３５は、垂直に動く封印当て器３６とこれを対をなして配置される封印当て器３７から構成される。封印当て器３６の封印行程は、中央制御装置１０によって制御される。封印当て器３６は、両金属箔３，４を溶接する。溶接は横方向に切れ目なく行ってもよいし、非連続的（例えば片側だけ若しくは両側において金属箔３，４の横幅全体に渡って数個の溶接箇所を設ける等）に行ってもよい。
【００１１】
これとは別に封印ステーション３５の下流側に調節可能な距離ｂを隔てて、破線で示した第２の封印ステーション４０を設けることもできる．この場合、封印当て器３６と封印ステーション４０の封印当て器４１は毎回同時に動く。
【００１２】
封印ステーション３５の下流側には、さらに例えばスプリング４６によって荷重をかけて金属箔３，４の少なくとも一方を引張る少なくとも３個のローラ４２，４４及び４５を備えた貯蔵装置４３が設置される。貯蔵装置４３の貯蔵状態は、ここでも、中央制御装置１０に接続されたセンサ４６によって測定される。貯蔵装置４３からは、横方向に溶接された金属箔３，４が包装装置４８によって引き出される。包装装置４８では、横方向に溶接して形成した包体に製品が詰められ、金属箔３，４の長手方向の縁が封印され、場合によってはいくつかの包体が互いに切り離される。
【００１３】
上述の装置の運転方法は以下の通りである：包装装置４８がバッチ式ないし連続的に稼働しバッチ式ないし連続式に対応して、貯蔵装置４３から溶接された金属箔３，４を引き出す。中央制御装置１０は、貯蔵装置４３の内部がほぼ定常状態に保たれるよう、センサ４６の信号を用いてサーボモータ２７，２８の平均速度を制御する。封印ステーション３５で横方向の溶接が行われ、貯蔵装置４３がセンサ４６を使って補給量を伝えた後、両サーボモータ２７，２８は中央制御装置１０によって起動され、ローラ２５，２６は図３のような速度プログラムに従って駆動する。この速度経過は加速過程５５、定速過程５６及び減速過程５７からなる。定速過程５６から減速過程５７への切替点５８と減速過程５７における減速は、正確に測定されるため、センサ１４ないし１５のやや下流側にあってセンサ１４ないし１５のスイッチ切替に使用した最も近接したマーク１２ないし１３の後方にある溶接予定箇所は、理論的な停止点５９の近くにあることになる。この後方の溶接予定箇所は、急激に減速されながらセンサ１４，１５を通過する。これらのセンサ１４，１５が感応すると、サーボモータ２７，２８は直ちに停止した（図３の減速過程６０）。ローラ２５，２６は速度が非常に小さいため、停止信号から金属箔３，４の停止までに進んだ距離量はごくわずかで、その上この距離は、角度センサ２９ないし３０の信号を使って測定し、修正することができる。金属箔３と４はまた、マーク１２，１３とともに、センサ１４，１５と向かい合った位置で正確に停止する。封印ステーション３５は、金属箔３，４に沿って、停止するまで距離を測定したマーク１２，１３の停止点の下流側に距離ａをちょうど整数倍したところか、又はこの地点からさらに離れた調整可能な距離ｃ（０≦ｃ≦ａ）をとった箇所に設けられる。それゆえ、２つの先行するマーク１２，１３は封印ステーション３５に正確に一緒に到達するか、又は封印当て器３６の下流側で距離ｃの箇所に一緒に到達する。このとき、封印当て器３６と、場合によっては第２の封印当て器４１が稼働され、次の行程が始まる。
【００１４】
金属箔３，４を移送ローラ２５，２６を経由して引張ると、貯蔵装置５，６内にある金属箔は対応する量だけ減少する。そして、行程監視器９と中央制御装置１０を経由してモータ１１が起動する。
【００１５】
上述の装置とその運転方法によれば、両金属箔を重ね合わせて横方向に封印する際、マーク１２，１３の位置を正確に伝達することができる。よって二つの金属箔から構成される包体の両面を、製品に取付けて閉じた型とともに印刷することが可能になる。例えば、金属箔の表面は広告面として利用し、背面１２には製品の詳細な仕様あるいは利用方法を記載することができる。その上、本発明の装置によれば、材質及び寸法が異なる２枚の金属箔から形成され、両面が製品に合わせて封印された包体を製造することが可能になる。また、これによって、厚紙を裁断したものを挿入したりするのを避けることができる。
【００１６】
例えば間隔ａ’の方が製造公差、弾性による伸張、温度差等によって間隔ａより長くなりがちで、金属箔４は、封印ステーション３５とローラ４２の間や両封印ステーション３５と４０の間でたるむようになる。なぜなら、ローラ４２と２１の間にある短い方の金属箔３だけがスプリング４７の付勢によってたるみなく張るからである。
【００１７】
隙間２３へ空気を吹き込むことには多くの利点がある：隙間２３における空気流の狭隘箇所のため、ベンチュリ効果によってそのすぐ後ろで金属箔３，４が互いに吸い付く低圧状態が生じる。このため、封印ステーション３５は著しく簡素な機構にすることができる。そして、この封印ステーション３５の下流側では、金属箔３と４が互いに重ねられた封印が形成され、たるんだ金属箔４がぴんと張る。こうして金属箔４はローラ２２と封印ステーション３５の間ではたるみなく張り、決して垂れ下がらないことが証明される。よって、非連続的な封印の場合でも、両マーク１２，１３は封印ステーション３５の近くに正確に移動していることになる。
【００１８】
金属箔３と４がたるんだ状態にありながら間隔ａとａ’が正確に同じ長さで、かつ金属箔３と４が同じ材料からつくられ、同じ寸法のときは、様々な内部状態をとる貯蔵装置を運転する場合、金属箔３，４はセンサ１４，１５と封印ステーション３５の間において様々な程度の緊張状態で張られるため、ａ’は間隔ａに比べあるときは大きく、またあるときは小さくなる。この結果、封印ステーション３５と４０の間では、あるときは下方の金属箔４が（図１に示すように）、またあるときは上方の金属箔３がたるむ。即ち気体圧搾装置を使った張り合わせによってのみ引張られることになる。貯蔵装置４３から生まれる付勢は、金属箔３と４に交互に作用するが、このような場合、付勢は封印ステーション３５における横方向の各溶接点を経由することによってのみ反対側に移行する。
【００１９】
このような事態を防止するためには間隔ａ’を間隔ａより例えば０．２ｍｍ大きくあるいは小さくなるように選び、金属箔３に使う型の横幅は金属箔４に使う型の横幅に比べ０．２ｍｍ小さくないし大きくするのが好ましい。
即ち、０≦｜ａ−ａ’｜≦０．１ａとする。
【００２０】
間隔ａは、金属箔３に使う型の横幅のちょうど整数倍（ｎ倍）である。たとえばｎ＝３のときは、型を金属箔３，４に嵌める際に使う押圧ローラの寸法は３ａないし３ａ’となる。ｎ＝１のときは前述のモータ２７，２８は各ｎ番目のマーク１２，１３が通過する際にのみセンサ１４，１５を介して上述の同期が起こるように制御することができる。この場合サーボモータ２７，２８の停止点を過ぎた後（この際両封印当て器３６，４１は金属箔の同じ面に降下する）、隣にある両停止点の近くで封印当て器４１のみが降下する。上述の二つの場合、調整工程における振動数を低下させ、また包装装置４８による平均包装速度を上昇させることができる。
【００２１】
金属箔３，４がセンサ１４，１５の近傍でマーク１２，１３を通過してからサーボモータ２７，２８が停止するまでに進む距離は、中央制御装置１０のプログラムによって調節可能である。微調整を迅速に行うためには、センサ１４及び／又は１５からローラ２１，２２までの距離を調節可能にしておくのが好ましい。例えばセンサ１４，１５をねじの付いたスピンドルで可動性にした監視可能なそりに載置する等である。
【００２２】
装置を型の幅に合わせて使用しなければならないときや間隔ａを様々に調節しなければならないときは、間隔ｂもまたこれに応じて調節可能なものでなければならない。
【００２３】
図２は、隙間２３の幅が調節可能であることを示している。ローラ４２は、ローラ２１，２２の回転軸の間にある水平線６５に対する高さを調節できる。
【００２４】
これまで、本発明の装置の運転方法を工程ごとに説明してきた。他方、本発明の装置は、連続的に運転することもできる。そのためには、封印ステーション３５，４０は、例えば欧州特許出願公開第４６９８１９号に記載されている回転式封印当て器の対を備え、サーボモータ２７と正確に同期されたサーボモータを使って連続的に稼働されなければならない。この場合、モータ２７は、センサからの信号に基づいて速度が制御される主モータとなるのが好ましい。他方モータ２８はその速度が基本的にモータ２７の速度に従う従属的モータである。しかし、マーク１２，１３はセンサ１４，１５を通過する度（またｎ番目の通過がある度）に修正することができ、マーク１２，１３は封印ステーション３５を通過したときには正確に重なり合っている。
【００２５】
【発明の効果】
本発明によれば、製品を正確に包装することが可能な包体の製造装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る包体製造装置の模式側面図である。
【図２】本発明の他の実施形態に係る位置調整機構の詳細図である。
【図３】速度プログラムを表す図である。
【符号の説明】
１  第１の巻き取りロール
２  第２の巻き取りロール
３  第1の金属箔
４  第２の金属箔
５，６  第２の貯蔵器
９  第４のセンサ
１０  制御機構
１１  原動機
１２  第１のマーク
１３  第２のマーク
１４  第１のセンサ
１５  第２のセンサ
２１  第１の案内体
２２  第２の案内体
２３  隙間
２４  吹出しノズル
２５  第１の移送ローラ
２６  第２の移送ローラ
２７  第１のサーボモータ
２８  第２のサーボモータ
２９  第１の回転角センサ
３０  第２の回転角センサ
３５  第１の封印機構
４０  第２の封印機構
４２  案内体
４３  第１の貯蔵器
４６  第３のセンサ
【図１】
0003803059.tif 000002
【図２】
0003803059.tif 000003
【図３】
0003803059.tif 000004