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【発明の名称】 製袋装置及び袋の製造方法
【発明者】 【氏名】清水 博長

【氏名】伊藤 健

【氏名】穐利 洋

【氏名】西松 雅彦

【氏名】藤本 英樹

【要約】 【課題】フィルムの印刷ピッチずれやフィルムの蛇行に対して、シール位置及び切断位置を精度よくかつ効果的に修正することができ、さらに、無人運転及び品質向上を可能とする製袋装置及び袋の製造方法の提供。

【解決手段】製袋機1は、供給手段2、検出手段3、ボトムシール手段4、サイドシール手段5、切断手段6及び制御部7を備え、検出手段3が印刷ピッチを計測し、制御部7が、印刷ピッチ基準値に対する各印刷ピッチのずれ量の累積値を流れ方向位置修正量として算出し、流れ方向位置修正手段が、制御部7からの流れ方向位置修正量にもとづいて、シール位置及び切断位置を修正する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
所定のアイマークを含む印刷の施されたフィルムを、原反から重ねた状態で供給する供給手段と、前記フィルムをシールするシール手段と、シールされた前記フィルムを切断する切断手段とを備えた製袋装置であって、
前記シール手段の上流側に設けられ、前記重ねられたフィルムの少なくとも一方のフィルムにおける、n(nは自然数)番目のアイマークとn+1番目のアイマークの印刷ピッチを検出する検出手段と、
演算処理部及び記憶部を有し、前記検出手段からの印刷ピッチ検出信号を入力し、印刷ピッチ基準値に対する各印刷ピッチのずれ量を求めるとともに、このずれ量のシール手段位置及び切断手段位置における累積値を、前記シール手段位置及び切断手段位置における流れ方向位置修正量として算出する制御部と、
前記制御部からの流れ方向位置修正量にもとづいて、シール位置及び切断位置を修正する流れ方向位置修正手段と
を備えたことを特徴とする製袋装置。
【請求項2】
前記検出手段が、前記重ねられたフィルムの一方におけるn番目のアイマークを撮像する第一CCDカメラと、前記重ねられたフィルムの一方におけるn+1番目のアイマークを撮像する第二CCDカメラと、前記第一CCDカメラ及び第二CCDカメラの撮像データから、前記n番目のアイマークとn+1番目のアイマークの印刷ピッチを算出する画像解析部を備えたことを特徴とする請求項1に記載の製袋装置。
【請求項3】
前記流れ方向位置修正手段が、前記シール手段及び切断手段ごとに設けられ、かつ、前記アイマークを検知するマークセンサ、前記流れ方向位置修正量にもとづいて、前記マークセンサを移動させる移動ユニット、及び、前記マークセンサからの検知信号を入力すると、前記フィルムの送りを停止するフィードロールを備えたことを特徴とする請求項1又は2に記載の製袋装置。
【請求項4】
前記重ねられたフィルムの蛇行量を検出する上流側蛇行量検出手段と、前記重ねられたフィルムの蛇行を修正する上流側蛇行修正手段とを備え、前記制御部が、前記上流側蛇行量検出手段からの蛇行量検出信号を入力し、前記蛇行量が蛇行量基準値を超えると、蛇行修正信号を前記上流側蛇行修正手段に出力することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の製袋装置。
【請求項5】
前記上流側蛇行量検出手段が、前記シール手段の上流側に設けられ、前記重ねられたフィルムのアイマークをそれぞれ撮像する一対のCCDカメラと、前記一対のCCDカメラの撮像データから、前記重ねられたフィルムの蛇行量を算出する画像解析部を備えたことを特徴とする請求項4に記載の製袋装置。
【請求項6】
前記重ねられたフィルムの蛇行量を検出する上流側蛇行量検出手段と、前記重ねられたフィルムの蛇行を修正する上流側蛇行修正手段とを備え、
前記上流側蛇行量検出手段が、前記第一CCDカメラ又は第二CCDカメラを共用し、さらに、前記重ねられたフィルムの他方のフィルムにおけるアイマークを撮像する第三CCDカメラを有し、
前記画像解析部が、前記第一CCDカメラ又は第二CCDカメラの撮像データと前記第三CCDカメラの撮像データから、前記重ねられたフィルムの蛇行量を算出し、
前記制御部が、前記画像解析部からの蛇行量検出信号を入力し、前記蛇行量が蛇行量基準値を超えると、蛇行修正信号を前記上流側蛇行修正手段に出力することを特徴とする請求項2に記載の製袋装置。
【請求項7】
前記フィルムの蛇行量を検出する上流側蛇行量検出手段及び下流側蛇行量検出手段のうち少なくとも下流側蛇行量検出手段と、前記シールされたフィルムの蛇行を修正する下流側蛇行修正手段とを備え、前記制御部が、前記上流側蛇行量検出手段及び下流側蛇行量検出手段のうち少なくとも下流側蛇行量検出手段からの蛇行量検出信号を入力し、前記蛇行量が蛇行量基準値を超えると、蛇行修正信号を前記下流側蛇行修正手段に出力することを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の製袋装置。
【請求項8】
前記切断手段の上流側に、パンチユニットを設け、該パンチユニットがパンチユニット用検出手段及び移動手段を有することを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の製袋装置。
【請求項9】
供給手段が、所定のアイマークを含む印刷の施されたフィルムを、原反から重ねた状態で供給し、シール手段が前記フィルムをシールし、切断手段がシールされた前記フィルムを切断する袋の製造方法であって、
検出手段が、前記シール手段の上流側において、前記重ねられたフィルムの少なくとも一方のフィルムにおける、n(nは自然数)番目のアイマークとn+1番目のアイマークの印刷ピッチを検出し、
演算処理部及び記憶部を有する制御部が、前記検出手段からの印刷ピッチ検出信号を入力し、印刷ピッチ基準値に対する各印刷ピッチのずれ量を求めるとともに、このずれ量の前記シール手段及び切断手段における累積値を、前記シール手段及び切断手段における流れ方向位置修正量として算出し、
流れ方向位置修正手段が、前記制御部からの流れ方向位置修正量にもとづいて、シール位置及び切断位置を修正する
ことを特徴とする袋の製造方法。
【請求項10】
前記検出手段が、前記フィルムの蛇行量を検出し、前記制御部が、前記検出手段からの蛇行量検出信号を入力し、前記蛇行量が蛇行量基準値を超えるとき、前記蛇行量に応じた蛇行修正信号を出力し、蛇行修正手段が、前記制御部からの前記蛇行修正信号を入力し、前記フィルムの蛇行を修正することを特徴とする請求項9に記載の袋の製造方法。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
本発明は、製袋装置及び袋の製造方法に関し、特に、フィルムの印刷ピッチずれやフィルムの蛇行に対して、シール位置及び切断位置を精度よくかつ効果的に修正することによって、無人運転及び品質向上を可能とする製袋装置及び袋の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、洗剤や調味料などでは、詰め替え用の内容物が、フィルム製の袋に充填された状態で販売されてきた。このようにすると、空となった容器を再利用することができ、自然環境の保護及び資源の有効利用を図ることができる。
【0003】
一般的に、上記袋は、印刷の施されたフィルムから製造される。すなわち、まず、原反に巻かれたフィルムを流れ方向に切断し、次に、切断された上フィルムと下フィルムを重ね合わせ、続いて、ボトムシール、サイドシール、コーナー(面取り部)カット及び切断を行なうことによって、袋が製造される。
また、袋の製造には製袋機が使用され、生産性及び品質の向上を目的として、様々な製袋機が開発されてきた。
【0004】
たとえば、特許文献1には、袋サイズを変更するときに、縦シール装置、横シール装置及び冷却装置を、サーボモータによって袋ピッチに対応する位置へ移動させる製袋装置の技術が開示されている。この製袋装置は、稼動中、包装フィルムの一袋分の寸法だけフィルム送りが行なわれることを検出して、フィルムが袋ピッチ走行するごとに、CCDカメラにより、デザインを撮影して画像処理により画像のずれを検出し、異なる同一寸法を続けて複数回検出したら袋サイズに微小変更があったものとして更新記憶しかつ袋フィルムの間欠送り寸法を更新記憶した寸法値に変更するとともに、各縦シール装置、各横シール装置及び各冷却装置を微小変更後の袋サイズに対応する各位置へ移動させる。
また、上記製袋装置は、変更された袋サイズが入力されると、サーボモータが、縦シール装置、横シール装置及び冷却装置を自動的に袋ピッチに対応する位置へ移動させるので、品種切替を効率よく行なうことができ、生産性を向上させることができる。
【0005】
ところで、フィルムに印刷したデザインは、印刷段階でのスリップやフィルムの熱乾燥による延びなどで、微小な印刷ピッチずれが生ずる場合がある。たとえば、このピッチずれが、隣接するデザインの間で約0.1mmといった微小距離である場合であっても、加工ステージが10段下流にあると、加工ステージにおいては、約1mm(=0.1mm×10段)の印刷ピッチずれが発生する。このため、製袋装置のオペレータは、印刷ピッチずれを検査しピッチずれが検出されると、加工ステージを移動させるなどしてピッチずれを修正するといった作業を行なっている。
これに対し、上記製袋装置は、異なる同一寸法を続けて複数回検出したら袋サイズに微小変更(微小なピッチずれ)があったものとして、縦シール装置、横シール装置及び冷却装置をリアルタイムで正しい位置(微小変更後の位置)へ自動的に移動させるので、カットマークあるいはデザインからずれることなくカットされた袋を製造できるとしてある。
【特許文献1】特開2003−33981号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、特許文献1に開示された製袋装置は、自動的に、袋サイズを更新記憶しかつ袋フィルムの間欠送り寸法を更新記憶した寸法値に変更し、各縦シール装置、各横シール装置及び各冷却装置を微小変更後の袋サイズに対応する各位置へ移動させることができるものの、印刷ピッチの基準値と異なる同一寸法を続けて複数回検出することを条件としている。この条件では、たとえば、微妙な印刷ピッチずれが、0.1mm、0.2mm、0.1mm、0.2mm…である場合、異なる寸法を不連続に検出しているので、位置修正が行なわれず、印刷ピッチずれを防止することができないといった問題があった。
また、不連続な印刷ピッチずれに対応して、重量物である縦シール装置、横シール装置及び冷却装置を迅速に移動させることは、現実的ではなく対応できないといった問題があった。
また、流れに対し直角方向にずれる蛇行という現象に対しては、何も記載されていない。
さらに、上述したように、確実な位置修正ができないので、品質の信頼性を向上させたり、無人化運転を行なうといった要望に応えることができないといった問題があった。
【0007】
本発明は、上記諸問題を解決すべく、フィルムの印刷ピッチずれやフィルムの蛇行に対して、シール位置及び切断位置を精度よくかつ効果的に修正することによって、無人運転及び品質向上を可能とする製袋装置及び袋の製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
この目的を達成するために、本発明の製袋装置は、所定のアイマークを含む印刷の施されたフィルムを、原反から重ねた状態で供給する供給手段と、前記フィルムをシールするシール手段と、シールされた前記フィルムを切断する切断手段とを備えた製袋装置であって、前記シール手段の上流側に設けられ、前記重ねられたフィルムの少なくとも一方のフィルムにおける、n(nは自然数)番目のアイマークとn+1番目のアイマークの印刷ピッチを検出する検出手段と、演算処理部及び記憶部を有し、前記検出手段からの印刷ピッチ検出信号を入力し、印刷ピッチ基準値に対する各印刷ピッチのずれ量を求めるとともに、このずれ量のシール手段位置及び切断手段位置における累積値を、前記シール手段位置及び切断手段位置における流れ方向位置修正量として算出する制御部と、前記制御部からの流れ方向位置修正量にもとづいて、シール位置及び切断位置を修正する流れ方向位置修正手段とを備えた構成としてある。
このようにすると、フィルムの印刷ピッチずれに対して、シール位置及び切断位置を精度よく修正することができる。また、シール手段や切断手段ごとに複数の検出手段を設ける必要がなく、シール手段の上流側に一つの検出手段を設けるだけですむので、製造原価のコストダウンを図ることができる。さらに、シール位置及び切断位置を自動的に修正することができる。
【0009】
また、好ましくは、前記検出手段が、前記重ねられたフィルムの一方におけるn番目のアイマークを撮像する第一CCDカメラと、前記重ねられたフィルムの一方におけるn+1番目のアイマークを撮像する第二CCDカメラと、前記第一CCDカメラ及び第二CCDカメラの撮像データから、前記n番目のアイマークとn+1番目のアイマークの印刷ピッチを算出する画像解析部を備えるとよい。
このようにすると、重ねられたフィルムの一方のフィルムにおける印刷ピッチを精度よく測定することができる。
【0010】
また、好ましくは、前記流れ方向位置修正手段が、前記シール手段及び切断手段ごとに設けられ、かつ、前記アイマークを検知するマークセンサ、前記流れ方向位置修正量にもとづいて、前記マークセンサを移動させる移動ユニット、及び、前記マークセンサからの検知信号を入力すると、前記フィルムの送りを停止するフィードロールを備えるとよい。
このようにすると、構造を単純化できるとともに、精度よく位置修正することができる。
【0011】
また、好ましくは、前記重ねられたフィルムの蛇行量を検出する上流側蛇行量検出手段と、前記重ねられたフィルムの蛇行を修正する上流側蛇行修正手段とを備え、前記制御部が、前記上流側蛇行量検出手段からの蛇行量検出信号を入力し、前記蛇行量が蛇行量基準値を超えると、蛇行修正信号を前記上流側蛇行修正手段に出力するとよい。
このようにすると、シールされる前の上フィルム及び下フィルムの蛇行を精度よくかつ自動的に修正することができる。
【0012】
また、好ましくは、前記上流側蛇行量検出手段が、前記シール手段の上流側に設けられ、前記重ねられたフィルムのアイマークをそれぞれ撮像する一対のCCDカメラと、前記一対のCCDカメラの撮像データから、前記重ねられたフィルムの蛇行量を算出する画像解析部を備えるとよい。
このようにすると、シールされる前の上フィルム及び下フィルムの蛇行量を精度よく測定することができる。
【0013】
また、好ましくは、前記重ねられたフィルムの蛇行量を検出する上流側蛇行量検出手段と、前記重ねられたフィルムの蛇行を修正する上流側蛇行修正手段とを備え、前記上流側蛇行量検出手段が、前記第一CCDカメラ又は第二CCDカメラを共用し、さらに、前記重ねられたフィルムの他方のフィルムにおけるアイマークを撮像する第三CCDカメラを有し、前記画像解析部が、前記第一CCDカメラ又は第二CCDカメラの撮像データと前記第三CCDカメラの撮像データから、前記重ねられたフィルムの蛇行量を算出し、前記制御部が、前記画像解析部からの蛇行量検出信号を入力し、前記蛇行量が蛇行量基準値を超えると、蛇行修正信号を前記上流側蛇行修正手段に出力するとよい。
このようにすると、CCDカメラを共用化することができ、製造原価のコストダウンを図ることができる。また、シールされる前の上フィルム及び下フィルムの蛇行を精度よくかつ自動的に修正することができ、さらに、蛇行量を精度よく測定することができる。
【0014】
また、好ましくは、前記フィルムの蛇行量を検出する上流側蛇行量検出手段及び下流側蛇行量検出手段のうち少なくとも下流側蛇行量検出手段と、前記シールされたフィルムの蛇行を修正する下流側蛇行修正手段とを備え、前記制御部が、前記上流側蛇行量検出手段及び下流側蛇行量検出手段のうち少なくとも下流側蛇行量検出手段からの蛇行量検出信号を入力し、前記蛇行量が蛇行量基準値を超えると、蛇行修正信号を前記下流側蛇行修正手段に出力するとよい。
このようにすると、印刷位置やシール位置に対して、蛇行した状態で切断してしまうといった不具合を効果的に防止することができる。
【0015】
また、好ましくは、前記切断手段の上流側に、パンチユニットを設け、該パンチユニットがパンチユニット用検出手段及び移動手段を有するとよい。
このようにすると、開口させるための切れ目などを容易に形成することができる。
【0016】
また、上記目的を達成するために、本発明の袋の製造方法は、供給手段が、所定のアイマークを含む印刷の施されたフィルムを、原反から重ねた状態で供給し、シール手段が前記フィルムをシールし、切断手段がシールされた前記フィルムを切断する袋の製造方法であって、検出手段が、前記シール手段の上流側において、前記重ねられたフィルムの少なくとも一方のフィルムにおける、n(nは自然数)番目のアイマークとn+1番目のアイマークの印刷ピッチを検出し、演算処理部及び記憶部を有する制御部が、前記検出手段からの印刷ピッチ検出信号を入力し、印刷ピッチ基準値に対する各印刷ピッチのずれ量を求めるとともに、このずれ量の前記シール手段及び切断手段における累積値を、前記シール手段及び切断手段における流れ方向位置修正量として算出し、流れ方向位置修正手段が、前記制御部からの流れ方向位置修正量にもとづいて、シール位置及び切断位置を修正する方法としてある。
このようにすると、フィルムの印刷ピッチずれに対して、シール位置及び切断位置を精度よく修正することができる。また、シール位置及び切断位置を自動的に修正することができる。
【0017】
また、好ましくは、前記検出手段が、前記フィルムの蛇行量を検出し、前記制御部が、前記検出手段からの蛇行量検出信号を入力し、前記蛇行量が蛇行量基準値を超えるとき、前記蛇行量に応じた蛇行修正信号を出力し、蛇行修正手段が、前記制御部からの前記蛇行修正信号を入力し、前記フィルムの蛇行を修正するとよい。
このようにすると、フィルムの蛇行を精度よくかつ自動的に修正することができるとともに、無人運転が可能となる。
【発明の効果】
【0018】
本発明における製袋装置及び袋の製造方法によれば、フィルムの印刷ピッチずれやフィルムの蛇行に対して、シール位置及び切断位置を精度よくかつ効果的に修正することができ、さらに、無人運転及び品質向上を行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0019】
[製袋装置の一実施形態]
図1は、本発明の一実施形態にかかる製袋装置の構造を説明するための、要部の概略平面図を示している。
また、図2は、本発明の一実施形態にかかる製袋装置の構造を説明するための、要部の概略側面図を示している。
図1,2において、製袋機1は、供給手段2、検出手段3、ボトムシール手段4、サイドシール手段5、切断手段6及び制御部7(図4,6参照)を備えており、所定の印刷の施されたフィルム11から袋14を製造する。
【0020】
まず、上記袋14について、図面を参照して説明する。
図3は、本発明の一実施形態にかかる製袋装置によって製造される袋を説明するための概略図であり、(a)は表面拡大図を、(b)は裏面拡大図を、(c)はフィルムの表面図を、(d)は切断され重ねられた状態の上フィルムと下フィルムの平面図を示している。
同図(a),(b)において、袋14は、ボトムシール143及び一対のサイドシール144が施され、上部が開口されるほぼ矩形状としてあり、四隅には、円弧状の面取り部147が形成され、さらに、上部側縁に容易に開封するための切欠145が形成されている。また、袋14の表側には、商品名などのフロント印刷141が施され、裏面には、使用方法などのバック印刷142が施され、さらに、下部の一方の隅に、アイマーク146が印刷されている。
【0021】
また、同図(c)において、フィルム11は、流れ方向に対して直交する向きに、下から順に、フロント印刷141、180°回転させたバック印刷142、フロント印刷141及び180°回転させたバック印刷142が印刷されている。このようにすると、フィルム11を中央線に沿って切断し、上フィルム12と下フィルム13を重ねると、同図(d)に示すように、上フィルム12は、流れ方向に対して直交する向きに、下から順に、フロント印刷141及び180°回転させたバック印刷142が印刷されている。また、下フィルム13は、上フィルム12のフロント印刷141及びバック印刷142に対向して、バック印刷142及びフロント印刷141が印刷されている。
なお、同図(c),(d)において、二点鎖線は、予想切断線を示している。
【0022】
<供給手段>
供給手段2は、上流側から順に、ターンバー21、原反繰り出しロール22、センター切レザー刃23、M板24、印刷合わせロール25、原反繰り出しダンサロール26、耳合わせロール27、及び、原反部フィードロール28を備えている。この供給手段2は、原反10からアイマーク146を含む印刷の施されたフィルム11を引き出しながら切断し、切断された上フィルム12及び下フィルム13を重ねた状態で供給する。また、重ねられる上フィルム12及び下フィルム13は、表裏の印刷位置が一致した状態で供給される必要がある。
【0023】
ターンバー21は、原反10からのフィルム11の流れ方向を変えるため、ほぼ斜め45°に傾斜して設けられた棒としてある。
また、センター切レザー刃23は、フィルム11を中央線に沿って切断し、上フィルム12及び下フィルム13とする。
さらに、M板24及び耳合わせロール27は、上流側蛇行修正手段として機能する。
【0024】
[M板による蛇行修正]
次に、M板24を有する上流側蛇行修正手段について、図面を参照して説明する。
図4は、本発明の一実施形態にかかる製袋装置のM板による蛇行修正を説明するための概略図であり、(a)は蛇行状態における上フィルム及び下フィルムの平面図を、(b)は図2のA−A断面図を示している。
同図(a)において、上フィルム12及び下フィルム13は、+Y方向に斜めに蛇行しており、上フィルム12及び下フィルム13の流れ方向中心線が、仮想中心線(蛇行していないときの流れ方向中心線)より+Y方向に斜めにずれている(このずれ量を蛇行量とする。)。このような蛇行を、適宜、斜め蛇行と呼称する。
なお、蛇行とは、フィルムの流れ方向に対し直角方向(+Y方向又は−Y方向)への位置ずれであり、二つのパターンがある。一つは、上記した斜め蛇行であり、もう一つは、図示してないが、上フィルム12及び下フィルム13の流れ方向中心線が、仮想中心線より+Y方向又は−Y方向に平行にずれているパターンであり、適宜、平行蛇行と呼称する。また、本実施形態の上流側蛇行修正手段は、上記斜め蛇行及び平行蛇行に対して、対応することができる。
【0025】
M板24は、同図(b)に示すように、切断された上フィルム12及び下フィルム13の流れ方向を変えるための“M”字状の板としてあり、移動手段(たとえば、ステッピングモータ241など)により、上記蛇行状態に対しては−Y方向に移動される。すなわち、M板24及びステッピングモータ241は、上流側蛇行修正手段の一つであり、M板24が移動することによって、シール前の上フィルム12及び下フィルム13を同じ方向に同じ量だけ蛇行修正する。
【0026】
画像解析部30は、第一CCDカメラ31、第二CCDカメラ32、第三CCDカメラ33、第四CCDカメラ63及び制御部7と接続されている。本実施形態では、第三CCDカメラ33によって撮像された下フィルム13のアイマーク146の画像データから、下フィルム13の蛇行量を計測し、この蛇行量に応じた蛇行量検出信号を制御部7に出力する。
なお、本実施形態の検出手段3は、画像解析部30と各CCDカメラ31、32,33,63とからなっており、画像解析部30、第一CCDカメラ31及び第三CCDカメラ33が上流側蛇行量検出手段として機能する。このように、第一CCDカメラ31を共用化することにより、製造原価のコストダウンを図ることができる。また、画像解析部30及び第四CCDカメラ63が下流側蛇行量検出手段として機能する。
【0027】
制御部7は、図示してないが演算処理部及び記憶部を有しており、画像解析部30及びステッピングモータ241と接続されている。また、制御部7は、画像解析部30から各アイマーク146に対応する蛇行量検出信号を入力し、蛇行量が蛇行量基準値を超えると、蛇行修正信号をステッピングモータ241に出力する。上記蛇行量基準値は、蛇行量品質規格内の値としてあり、蛇行量品質規格から外れる前に蛇行を修正する。本実施形態では、M板24の最適な移動量が記憶部にあらかじめ記憶されており、M板24を最適な移動量だけ移動させる旨の蛇行修正信号が出力される。また、制御部7は、蛇行修正信号を出力すると、所定時間の経過後に(M板24の移動が効果を発揮するまでの時間が経過した後に)、まだ蛇行量が蛇行量基準値を超えている場合、さらに、蛇行修正信号をステッピングモータ241に出力する。これにより、精度よくかつ自動的に蛇行制御を行なうことができる。
蛇行修正信号を入力したステッピングモータ241は、上記蛇行状態に対して、M板24を−Y方向に移動させ、下フィルム13及び上フィルム12の蛇行を自動修正する。
【0028】
[印刷合わせロールによる流れ方向の表裏ずれ修正]
印刷合わせロール25は、上フィルム12及び下フィルム13に対応する一対のロールとしてあり、上側の印刷合わせロール25が、ステッピングモータなどの移動手段(図示せず)により、上下方向に移動される。この印刷合わせロール25が上方に移動されると、上フィルム12の経路長さが長くなるので、下フィルム13に対して上フィルム12が遅れ、逆に下方に移動されると、上フィルム12の経路長さが短くなるので、下フィルム13に対して上フィルム12が進むこととなる(図2参照)。
【0029】
また、画像解析部30は、第一CCDカメラ31によって撮像された上フィルム12のアイマーク146の画像データと、第三CCDカメラ33によって撮像された下フィルム13のアイマーク146の画像データから、上フィルム12と下フィルム13の流れ方向の表裏ずれを計測し、この流れ方向表裏ずれ量に応じた流れ方向表裏ずれ量検出信号を制御部7に出力する。
なお、本実施形態の検出手段3は、画像解析部30、第一CCDカメラ31及び第三CCDカメラ33が流れ方向表裏ずれ量検出手段としても機能する。このように、CCDカメラを兼用することにより、製造原価のコストダウンを図ることができる。
【0030】
また、制御部7は、画像解析部30から各アイマーク146に対応する流れ方向表裏ずれ量検出信号を入力し、流れ方向表裏ずれ量が基準値を超えるとき、流れ方向表裏ずれ量に応じた流れ方向表裏ずれ修正信号をステッピングモータなどの移動手段に出力する。上記流れ方向表裏ずれ量の基準値は、流れ方向表裏ずれ量品質規格内の値としてあり、流れ方向表裏ずれ量品質規格から外れる前に流れ方向表裏ずれを修正する。本実施形態では、上側の印刷合わせロール25の最適な移動量が記憶部にあらかじめ記憶されており、上側の印刷合わせロール25を最適な移動量だけ移動させる旨の流れ方向表裏ずれ修正信号が出力される。また、制御部7は、流れ方向表裏ずれ修正信号を出力すると、所定時間の経過後に(上側の印刷合わせロール25の移動が効果を発揮するまでの時間が経過した後に)、まだ流れ方向表裏ずれ量が基準値を超えている場合、さらに、流れ方向表裏ずれ修正信号を移動手段に出力する。これにより、精度よくかつ自動的に流れ方向表裏ずれ制御を行なうことができる。
【0031】
[耳合わせロールによる蛇行の表裏ずれ修正]
次に、耳合わせロール27を有する上流側蛇行修正手段について、図面を参照して説明する。
図5は、本発明の一実施形態にかかる製袋装置の耳合わせロールによる蛇行修正を説明するための概略図であり、(a)は蛇行状態における上フィルム及び下フィルムの平面図を、(b)は図2のB−B断面図を示している。
同図(a)において、下フィルム13は蛇行していないものの、上フィルム12は、+Y方向に斜めに蛇行しており、上フィルム12の流れ方向中心線が、仮想中心線(蛇行していないときの流れ方向中心線)より+Y方向に斜めにずれている。なお、本実施形態の上流側蛇行修正手段は、上記斜め蛇行及び平行蛇行に対して、対応することができる。
【0032】
耳合わせロール27は、同図(b)に示すように、隙間をあけて対向する一対のローラとしてあり、上側の耳合わせロール27が、ステッピングモータなどを用いた回動手段(図示せず)により、水平状態から傾けられ、上記蛇行状態に対しては(−Y方向)に傾けられる。上側の耳合わせロール27が、(−Y方向)に傾けられると、上フィルム12の−Y方向側の部分と耳合わせロール27の摩擦抵抗が+Y方向側の部分における摩擦抵抗より大きくなり、上フィルム12が−Y方向側に移動する。すなわち、上側の耳合わせロール27及び回動手段は、蛇行修正手段の一つであり、上側の耳合わせロール27が回動することによって、シール前の上フィルム12の蛇行を修正する。
【0033】
画像解析部30は、第一CCDカメラ31によって撮像された上フィルム12のアイマーク146の画像データから、上フィルム12の蛇行量を計測し、この蛇行量に応じた蛇行量検出信号を制御部7に出力する。
【0034】
制御部7は、画像解析部30からの蛇行量検出信号を入力し、蛇行量が蛇行量基準値を超えるとき、蛇行量に応じた蛇行修正信号を回動手段に出力する。上記蛇行量基準値は、蛇行量品質規格内の値としてあり、蛇行量品質規格から外れる前に蛇行を修正する。本実施形態では、上側の耳合わせロール27の最適な回動量が記憶部にあらかじめ記憶されており、上側の耳合わせロール27を最適な回動量だけ回動させる旨の蛇行修正信号が出力される。また、制御部7は、蛇行修正信号を出力すると、所定時間の経過後に(上側の耳合わせロール27の回動が効果を発揮するまでの時間が経過した後に)、まだ蛇行量が蛇行量基準値を超えている場合、さらに、蛇行修正信号を回動手段に出力する。これにより、精度よくかつ自動的に蛇行制御を行なうことができる。
蛇行修正信号を入力した回動手段は、上側の耳合わせロール27を(−Y方向)に傾け、蛇行の表裏ずれを自動修正する。
【0035】
原反部フィードロール28は、上フィルム12及び下フィルム13を重ねた状態で連続的に送り出すための、上下方向に対向して設けられた一対のローラとしてある。
【0036】
<検出手段>
検出手段3は、第一CCD(Charge Coupled Device)カメラ31、第二CCDカメラ32、第三CCDカメラ33及び画像解析部30を備えており、各CCDカメラ31,32,33は、ボトムシール手段4の上流側に設けられている。
第一CCDカメラ31は、上フィルム12におけるn(nは自然数)番目のアイマーク146を撮像し、第二CCDカメラ32は、上フィルム12におけるn+1番目のアイマーク146を撮像し、画像解析部30が、第一CCDカメラ31及び第二CCDカメラ32のデータから、n番目のアイマーク146とn+1番目のアイマーク146の印刷ピッチを算出する。
【0037】
また、第三CCDカメラ33は、下フィルム13におけるn(nは自然数)番目のアイマーク146を撮像する。
なお、本実施形態の検出手段3は、印刷ピッチを測定するために各CCDカメラ31,32などを用いているが、これに限定されるものではなく、n番目のアイマーク146とn+1番目のアイマーク146の印刷ピッチを検出することが可能であればよい。たとえば、図示してないが、CCDカメラの代わりにマークセンサを用いて、マークセンサによるn番目のアイマーク146の検出からn+1番目のアイマーク146の検出までの、フィードロール送り量を測定することによって、印刷ピッチを計測してもよい。
【0038】
<ボトムシール手段>
ボトムシール手段4は、図1,2に示すように、上流側から順に、ボトムシール部ダンサロール44、ボトムシール部マークセンサ43、ボトムシール本体40、ボトムシール部冷却手段41、及び、ボトムシール部フィードロール42とからなっている。
ボトムシール部ダンサロール44は、下方に付勢されたローラとしてあり、原反部フィードロール28から連続的に送り出される上フィルム12及び下フィルム13を一時的に蓄えている。これにより、ボトムシール部フィードロール42が断続的な送り出しを行なうことができる。また、ボトムシール部マークセンサ43は、通常、反射型の光センサが用いられる。
【0039】
ボトムシール本体40は、上フィルム12及び下フィルム13を上下方向から加熱・押圧することによって溶着させる押圧部材としてある。この押圧部材は、複数の(本実施形態では、六つ(流れ方向に三つ×流れ方向と直角方向に二つ)の袋14の)ボトムシール143を段階的に加熱・押圧することができるように、流れ方向に延びた構造としてあり、生産性を向上させることができる。
また、ボトムシール部冷却手段41は、溶着されたボトムシール143を上下方向から押圧することによって冷却させる冷却部材としてある。この冷却部材も、複数のボトムシール143を段階的に冷却することができるように、流れ方向に延びた構造としてある。
【0040】
さらに、ボトムシール部フィードロール42は、ボトムシールされた上フィルム12及び下フィルム13を断続的に送り出すための、上下方向に対向して設けられた一対のローラとしてある。このボトムシール部フィードロール42は、ボトムシール本体40及びボトムシール部冷却手段41が上下方向に開かれると、送り出しを開始し、ボトムシール部マークセンサ43が次のアイマーク146を検出すると、送り出しを停止する。
【0041】
[ボトムシール手段における流れ方向位置修正]
次に、上記ボトムシール手段4における、流れ方向位置修正手段について、図面を参照して説明する。
図6は、本発明の一実施形態にかかる製袋装置のボトムシール手段における、検出手段、制御部及び流れ方向位置修正手段を説明するための概略ブロック図を示している。
同図において、ボトムシール手段4における流れ方向位置修正手段は、アイマーク146を検知するボトムシール部マークセンサ43、流れ方向位置修正量にもとづいて、ボトムシール部マークセンサ43を移動させる移動ユニット(本実施形態では、ステッピングモータ431により、ボトムシール部マークセンサ43を移動させる構成としてある。)、及び、ボトムシール部マークセンサ43からの検知信号を入力すると、上フィルム12及び下フィルム13の送りを停止するボトムシール部フィードロール42を備えている。
なお、理解しやすいように、ボトムシール部冷却手段41を省略するとともに、三つのボトムシール143に対応するボトムシール本体40の形状を、中央の一つのボトムシール143に対応する単純な構造として図示してある。
【0042】
制御部7は、画像解析部30からの印刷ピッチ検出信号を入力し、印刷ピッチ基準値に対する各印刷ピッチのずれ量の、ボトムシール手段位置における累積値を、ボトムシール手段位置における流れ方向位置修正量として算出する。本実施形態の制御部7は、画像解析部30、ステッピングモータ431、ボトムシール本体40及びステッピングモータ421と接続されている。
【0043】
次に、上記構成のボトムシール手段4における、流れ方向位置修正手段の動作について、図面を参照して説明する。
図7は、本発明の一実施形態にかかる製袋装置の、流れ方向位置修正方法を説明するための概略フローチャート図を示している。
同図において、製袋機1は、定常運転を開始するために、上フィルム12及び下フィルム13がセットされる(ステップS1)。すなわち、原反10がセットされ、フィルム11の先端が引っ張られ、供給手段2、検出手段3、ボトムシール手段4、サイドシール手段5及び切断手段6に取り付けられ、フィルム11の先端がカッター60の下流側に位置する。このようにすると、各フィードロール28,42,52,61に上フィルム12及び下フィルム13が取り付けられているので、上フィルム12及び下フィルム13を自動送りすることができる。
【0044】
また、図示してないが、製袋機1は、上フィルム12及び下フィルム13がセットされる(ステップS1)際、供給手段2から供給される上フィルム12の印刷ピッチを計測し、印刷ピッチのずれ量を算出し記憶している。これにより、制御部7には、図8に示すように、印刷順番に対する印刷ピッチのずれ量が記憶される。ここで、印刷ピッチのずれ量=印刷ピッチの測定値−基準印刷ピッチ(印刷ピッチの基準値)としてあり、たとえば、n番目のアイマーク146とn+1番目のアイマーク146の印刷ピッチのずれ量は、0mmであり、n+1番目のアイマーク146とn+2番目のアイマーク146の印刷ピッチのずれ量は、+0.1mmである。
【0045】
なお、理解しやすいように構成を簡略化した図6においては、ボトムシール本体40の位置(ボトムシール手段位置)にn−1番目の印刷が位置すると、ボトムシール部マークセンサ43の位置にn+3番目の印刷が位置し、第一CCDカメラ31の位置にn+6番目のアイマーク146が位置し、第二CCDカメラ32の位置にn+7番目のアイマーク146が位置する。
【0046】
次に、製袋機1は、ボトムシール手段4が定常モード運転に入る。まず、印刷ピッチを計測し(ステップS2)、続いて、印刷ピッチのずれ量を算出し記憶する(ステップS3)。これにより、図8の印刷ピッチテーブルでは、n+6番目のアイマーク146とn+7番目のアイマーク146の印刷ピッチのずれ量として、0mmが記憶される。
【0047】
次に、ボトムシール本体40の位置とボトムシール部マークセンサ43の位置の間における、印刷ピッチのずれ量の次回の累積値を、流れ方向位置修正量として算出する(ステップS4)。本実施形態では、n番目のアイマーク146からn+4番目のアイマーク146までの印刷ピッチのずれ量の累積値として、+0.2mmを流れ方向位置修正量として算出する(図8参照)。なお、図6においては、次にボトムシールされるのは、n番目の印刷部分であり、ボトムシール部フィードロール42によって送られる上フィルム12及び下フィルム13は、n+4番目のアイマーク146をボトムシール部マークセンサ43が検出すると、制御部7がこの検出信号を入力し、ステッピングモータ421に停止信号を出力し、ボトムシール部フィードロール42が停止することによって、位置決めされる。
【0048】
次に、流れ方向位置修正量にもとづいて、ボトムシール部マークセンサ43を、ボトムシール部マークセンサ43の基準位置から+X方向に0.2mm移動させる(ステップS5)。すなわち、制御部7は、上述したようにして、流れ方向位置修正量を算出すると、基準位置からステッピングモータ431に制御信号を出力し、ボトムシール部マークセンサ43を、+X方向に0.2mm移動させる。ここで、ボトムシール部マークセンサ43の基準位置は、ボトムシール手段位置から4×基準印刷ピッチだけ離れた位置をいう。
【0049】
続いて、ボトムシール部フィードロール42が上フィルム12及び下フィルム13を移動させ、ボトムシール部マークセンサ43がn+4番目のアイマーク146を検知すると、検知信号を入力した制御部7がステッピングモータ421に停止信号を出力し、ボトムシール部フィードロール42が停止する(ステップS6)。この際、ボトムシール本体40とボトムシール部マークセンサ43の距離は、4×基準印刷ピッチ+0.2mmであり、n番目のアイマーク146とn+4番目のアイマーク146との距離も、4×基準印刷ピッチ+0.2mmであるので、ボトムシール本体40は、印刷ピッチずれを精度よく位置修正した状態で、ボトムシールすることができる。また、ボトムシール部マークセンサ43を移動させる構成とすることにより、構造を単純化できるとともに、迅速に移動させることができる。
【0050】
次に、制御部7からボトムシール本体40に制御信号が出力され、ボトムシールが行なわれる(ステップS7)。
続いて、製袋機1は、上記ステップS2〜7を繰り返し、ボトムシール手段4が定常モード運転を行なう。
【0051】
<サイドシール手段>
サイドシール手段5は、上流側から順に、サイドシール部ダンサロール54、サイドシール部マークセンサ53、サイドシール本体50、サイドシール部冷却手段51、及び、サイドシール部フィードロール52とからなっている。
なお、サイドシール手段5は、ボトムシール手段4と比べて、サイドシール本体50及びサイドシール部冷却手段51の構造が相違しており、他の構造は、ほぼボトムシール手段4と同様としてある。
【0052】
サイドシール本体50は、上フィルム12及び下フィルム13を上下方向から加熱・押圧することによって溶着させる押圧部材としてある。この押圧部材は、複数の(本実施形態では、六つ(流れ方向に三つ×流れ方向と直角方向に二つ)の袋14の)サイドシール144を段階的に加熱・押圧することができるように、流れ方向に延びた構造としてあり、生産数を向上させることができる。なお、本実施形態の押圧部材は、一体的な構造としてあるが、流れ方向に三分割した構造としてもよい。
また、サイドシール部冷却手段51は、溶着されたサイドシール144を上下方向から押圧することによって冷却させる冷却部材としてある。この冷却部材も、複数のサイドシール144を段階的に冷却することができるように、流れ方向に延びた構造としてある。なお、本実施形態の冷却部材は、一体的な構造としてあるが、流れ方向に三分割した構造としてもよい。
【0053】
[サイドシール手段における流れ方向位置修正]
次に、上記サイドシール手段5における、流れ方向位置修正手段について、図面を参照して説明する。
図9は、本発明の一実施形態にかかる製袋装置のサイドシール手段における、検出手段、制御部及び流れ方向位置修正手段を説明するための概略ブロック図を示している。
同図において、サイドシール手段5における流れ方向位置修正手段は、アイマーク146を検知するサイドシール部マークセンサ53、流れ方向位置修正量にもとづいて、サイドシール部マークセンサ53を移動させる移動ユニット(本実施形態では、ステッピングモータ531により、サイドシール部マークセンサ53を移動させる構成としてある。)、及び、サイドシール部マークセンサ53からの検知信号を入力すると、上フィルム12及び下フィルム13の送りを停止するサイドシール部フィードロール52を備えている。
なお、理解しやすいように、サイドシール部冷却手段51を省略するとともに、サイドシール本体50の形状を単純な構造としてある。
【0054】
制御部7は、画像解析部30からの印刷ピッチ検出信号を入力し、印刷ピッチ基準値に対する各印刷ピッチのずれ量の、サイドシール手段位置における累積値を、サイドシール手段位置における流れ方向位置修正量として算出する。本実施形態の制御部7は、画像解析部30、ステッピングモータ531、サイドシール本体50及びステッピングモータ521と接続されている。
【0055】
次に、上記構成のサイドシール手段5における、流れ方向位置修正手段の動作について説明する。
サイドシール手段5における、流れ方向位置修正手段の動作は、ボトムシール手段4における、流れ方向位置修正手段の動作とほぼ同様としてある。
理解しやすいように構成を簡略化した図9においては、サイドシール本体50の位置(サイドシール手段位置)にn−1番目の印刷が位置すると、サイドシール部マークセンサ53の位置にn+3番目の印刷が位置し、第一CCDカメラ31の位置にn+19番目のアイマーク146が位置し、第二CCDカメラ32の位置にn+20番目のアイマーク146が位置する。
【0056】
次に、製袋機1は、サイドシール手段5が定常モード運転に入る。まず、図7に示すように、印刷ピッチを計測し(ステップS2)、続いて、印刷ピッチのずれ量を算出し記憶する(ステップS3)。これらの計測や記憶は、ボトムシール手段4が定常モード運転に入ると、継続して行なわれているので、サイドシール手段5のために新たに計測したり記憶したりするのではなく、ボトムシール手段4におけるデータが用いられる。
【0057】
次に、サイドシール本体50の位置とサイドシール部マークセンサ53の位置の間における、印刷ピッチのずれ量の次回の累積値を、流れ方向位置修正量として算出する(ステップS4)。本実施形態では、n番目のアイマーク146からn+4番目のアイマーク146までの印刷ピッチのずれ量の累積値として、+0.2mmを流れ方向位置修正量として算出する(図8参照)。なお、図9においては、次にサイドシールされるのは、n番目の印刷部分であり、サイドシール部フィードロール52によって送られる上フィルム12及び下フィルム13は、n+4番目のアイマーク146をサイドシール部マークセンサ53が検出すると、制御部7がこの検出信号を入力し、ステッピングモータ521に停止信号を出力し、サイドシール部フィードロール52が停止することによって、位置決めされる。
【0058】
次に、流れ方向位置修正量にもとづいて、サイドシール部マークセンサ53を、サイドシール部マークセンサ53の基準位置から+X方向に0.2mm移動させる(ステップS5)。すなわち、制御部7は、上述したようにして、流れ方向位置修正量を算出すると、基準位置からステッピングモータ531に制御信号を出力し、サイドシール部マークセンサ53を、+X方向に0.2mm移動させる。ここで、サイドシール部マークセンサ53の基準位置は、サイドシール手段位置から4×基準印刷ピッチだけ離れた位置をいう。
【0059】
続いて、サイドシール部フィードロール52が上フィルム12及び下フィルム13を移動させ、サイドシール部マークセンサ53がn+4番目のアイマーク146を検知すると、検知信号を入力した制御部7がステッピングモータ521に停止信号を出力し、サイドシール部フィードロール52が停止する(ステップS6)。この際、サイドシール本体50とサイドシール部マークセンサ53の距離は、4×基準印刷ピッチ+0.2mmであり、n番目のアイマーク146とn+4番目のアイマーク146との距離も、4×基準印刷ピッチ+0.2mmであるので、サイドシール本体50は、印刷ピッチずれを精度よく位置修正した状態で、サイドシールすることができる。また、サイドシール部マークセンサ53を移動させる構成とすることにより、構造を単純化できるとともに、迅速に移動させることができる。
【0060】
次に、制御部7からサイドシール本体50に制御信号が出力され、サイドシールが行なわれる(ステップS7)。
続いて、製袋機1は、上記ステップS2〜7を繰り返し、サイドシール手段5が定常モード運転を行なう。
【0061】
<切断手段>
切断手段6は、上流側から順に、カット部ダンサロール65、蛇行修正ガイド64、第四CCDカメラ63、パンチユニット用マークセンサ67が取り付けられたパンチユニット66、カット部マークセンサ62、カット部フィードロール61、及び、カッター60とからなっている。
【0062】
次に、蛇行修正ガイド64を有する下流側蛇行修正手段について、図面を参照して説明する。
[蛇行修正ガイドによる蛇行修正]
図10は、本発明の一実施形態にかかる製袋装置の蛇行修正ガイドによる蛇行修正を説明するための概略図であり、(a)は蛇行状態における上フィルム及び下フィルムの平面図を、(b)は図2のC−C断面図を示している。
同図(a)において、上フィルム12及び下フィルム13は、+Y方向に斜めに蛇行しており、上フィルム12及び下フィルム13の流れ方向中心線が、仮想中心線(蛇行していないときの流れ方向中心線)より+Y方向に斜めにずれている。なお、本実施形態の下流側蛇行修正手段は、上記斜め蛇行及び平行蛇行に対して、対応することができる。
【0063】
蛇行修正ガイド64は、同図(b)に示すように、シールされた上フィルム12及び下フィルム13の両縁部に対向して配設された“コ”字状の部材であり、移動手段(たとえば、ステッピングモータ641など)により、上記蛇行状態に対しては−Y方向に移動される。すなわち、蛇行修正ガイド64及びステッピングモータ641は、蛇行修正手段の一つであり、蛇行修正ガイド64が移動することによって、シールされた上フィルム12及び下フィルム13の蛇行を修正する。
【0064】
画像解析部30は、下流側蛇行量検出手段としての第四CCDカメラ63と接続されており、第四CCDカメラ63によって撮像された上フィルム12のアイマーク146の画像データから、上フィルム12(及び下フィルム13)の蛇行量を計測し、この蛇行量に応じた蛇行量検出信号を制御部7に出力する。
【0065】
制御部7は、画像解析部30及びステッピングモータ641と接続されており、画像解析部30からの蛇行量検出信号を入力し、蛇行量が蛇行量基準値を超えるとき、蛇行量に応じた蛇行修正信号をステッピングモータ641に出力する。また、制御部7は、画像解析部30から各アイマーク146に対応する蛇行量検出信号を入力し、蛇行量が蛇行量基準値を超えると、蛇行修正信号をステッピングモータ641に出力する。上記蛇行量基準値は、蛇行量品質規格内の値としてあり、蛇行量品質規格から外れる前に蛇行を修正する。本実施形態では、蛇行修正ガイド64の最適な移動量が記憶部にあらかじめ記憶されており、蛇行修正ガイド64を最適な移動量だけ移動させる旨の蛇行修正信号が出力される。また、制御部7は、蛇行修正信号を出力すると、所定時間の経過後に(蛇行修正ガイド64の移動が効果を発揮するまでの時間が経過した後に)、まだ蛇行量が蛇行量基準値を超えている場合、さらに、蛇行修正信号をステッピングモータ641に出力する。これにより、精度よくかつ自動的に蛇行制御を行なうことができる。
【0066】
本実施形態では、蛇行修正信号を入力した左側のステッピングモータ641は、最適な移動量だけ−Y方向に移動し、また、蛇行修正信号を入力した右側のステッピングモータ641は、最適な移動量だけ−Y方向に移動する。これにより、左側の蛇行修正ガイド64が、上フィルム12及び下フィルム13の縁部を押して、上フィルム12及び下フィルム13を−Y方向に強制的に移動させ、蛇行を自動修正する。このようにすると、上フィルム12及び下フィルム13が蛇行しているために、印刷位置に対して蛇行した状態で切断してしまうといった不具合を効果的に防止することができる。また、本実施形態の蛇行修正ガイド64は、蛇行修正された上フィルム12及び下フィルム13が再び蛇行しないように、両側からガイドする構造としてあるので、切断に関する信頼性を向上させることができる。
【0067】
ところで、袋14には、切断に関係する品質管理項目として、印刷ずれとシールずれがある。上記蛇行修正は、アイマーク146(印刷)を基準に蛇行を修正しており、印刷ずれの品質規格が、シールずれの品質規格より厳しい場合に有効である。これに対し、シールずれの品質規格が印刷ずれの品質規格より厳しい場合には、シール位置を基準に蛇行を修正し切断する。
次に、シール位置を基準に蛇行を修正し切断する場合について、図面を参照して説明する。
【0068】
[蛇行修正ガイドによる蛇行修正の応用例]
本応用例の製袋機1は、図4に示すように、蛇行検出手段として、画像解析部30及び第四CCDカメラ63からなる下流側蛇行量検出手段と、画像解析部30、第一CCDカメラ31及び第三CCDカメラ33からなる上流側蛇行量検出手段とを備えている。
図11は、本発明の一実施形態にかかる製袋装置の蛇行修正ガイドによる蛇行修正(応用例)を説明するための概略図であり、(a)は蛇行していない状態におけるフィルムの平面図を、(b)は印刷位置及びシール位置を基準に蛇行修正した状態のフィルムの平面図を、(c)は印刷位置だけを基準に蛇行修正した状態のフィルムの平面図を示している。
【0069】
<蛇行していない状態における例>
同図(a)において、サイドシール手段5を経たフィルム11は、正常にボトムシール及びサイドシールが行なわれている。この場合、下流側蛇行量検出手段は、m(自然数)番目のアイマークを検出し、蛇行量がほぼ0(零)の蛇行量検出信号を制御部7に出力する。この蛇行量検出信号を入力した制御部7は、まず、m番目の上フィルム12の印刷位置が、下流側において正常であることを認識する。次に、制御部7は、記憶している、上流側蛇行量検出手段が検知した蛇行量がほぼ0(零)であることを認識する。これにより、制御部7は、上流側及び下流側にて蛇行が発生していないので、正常にボトムシール及びサイドシールが行なわれているものとして、蛇行修正ガイド64をそのままの状態に保持する。
なお、上記状態で切断された一対の袋14は、ボトムシールの幅がWであり、かつ、上端からアイマーク146までの距離がLである。
【0070】
<蛇行に対して、印刷位置及びシール位置を基準に蛇行を修正した成功例>
同図(b)において、サイドシール手段5を経たフィルム11は、−Y方向に平行蛇行している。この場合、下流側蛇行量検出手段は、m番目のアイマークを検出し、蛇行量が−Y方向にほぼΔの蛇行量検出信号を制御部7に出力する。この蛇行量検出信号を入力した制御部7は、まず、m番目の上フィルム12の印刷ずれ(Δ)が、許容範囲内であることを認識する。次に、制御部7は、記憶している、上流側蛇行量検出手段が検知した蛇行量が−Y方向にほぼΔであることを認識する。これにより、制御部7は、平行蛇行した状態でボトムシールが行なわれているものとして、このシール位置を基準に蛇行する。同図(b)においては、修正蛇行修正ガイド64をそのままの状態に保持する。
なお、上記状態で切断された一対の袋14は、ボトムシールの幅がW(許容範囲内)であり、かつ、上端からアイマーク146までの距離がL,L(許容範囲内)である。
【0071】
<蛇行に対して、印刷位置だけを基準に蛇行を修正した失敗例>
同図(c)において、サイドシール手段5を経たフィルム11は、−Y方向に平行蛇行している。この場合、下流側蛇行量検出手段は、m番目のアイマークを検出し、蛇行量が−Y方向にほぼΔの蛇行量検出信号を制御部7に出力する。この蛇行量検出信号を入力した制御部7は、蛇行修正ガイド64を制御して、m番目のフィルム11の蛇行を修正する(この修正された状態が図示されている)。すなわち、制御部7は、下流側の印刷位置だけを基準に蛇行修正している。このため、上記状態で切断された一対の袋14は、ボトムシールの幅がW,W(許容範囲外)であり、かつ、上端からアイマーク146までの距離がL,L(許容範囲内)である。
【0072】
この応用例のようにすると、シールずれの品質規格が印刷ずれの品質規格より厳しい場合に、印刷ずれの品質規格を満足することを確認するとともに、シール位置を基準に蛇行を修正し切断することができる。したがって、製品に応じた蛇行修正が可能となり、歩留りを向上させることができる。
【0073】
[パンチユニットによる加工位置修正]
パンチユニット66は、袋14の面取り部147及び切欠145を打ち抜く金型(図示せず)と、この金型と連結され、打ち抜き加工を施す袋14の一つ上流側の袋14のアイマーク146を検知するパンチユニット用マークセンサ67とを備え、流れ方向の位置調整を段階的に行なうことを可能とする移動手段(図示せず)を介して設けられている。このパンチユニット66は、袋14を開口させるための切欠145などを容易に形成することができる。また、パンチユニット用マークセンサ67は、パンチユニット66が印刷ずれのないフィルム11を位置ずれすることなく打ち抜いたとき、上記アイマーク146の下流側縁部を検出するか否かの境界線上に設けられている。
【0074】
上記移動手段は、制御部7によって制御され、パンチユニット用マークセンサ67が上流側のアイマーク146を検知すると、下流側に所定の距離だけ移動する、また、パンチユニット用マークセンサ67が上流側のアイマーク146を検知しないと、上流側に所定の距離だけ移動する。すなわち、パンチユニット66は、カッター60が上フィルム12及び下フィルム13を切断する際、金型が、面取り部147及び切欠145を打ち抜く。このとき、パンチユニット用マークセンサ67が上流側のアイマーク146を検知すると、パンチユニット66が上流側に寄っているものとして、移動手段は、パンチユニット66を下流側に所定の距離だけ移動させる。これに対し、パンチユニット用マークセンサ67が上流側のアイマーク146を検知しないと、パンチユニット66が下流側に寄っているものとして、移動手段は、パンチユニット66を上流側に所定の距離だけ移動させる。
【0075】
なお、本実施形態では、パンチユニット用マークセンサ67が、打ち抜き加工を施す袋14の一つ上流側の袋14のアイマーク146を検知する構成としてあるが、これに限定されるものではなく、たとえば、打ち抜き加工を施す袋14のマーク146や、打ち抜き加工を施す袋14の一つ下流側の袋14のアイマーク146を検知する構成としてもよい。また、パンチユニット用マークセンサ67は、アイマーク146の下流側縁部を検出するか否かの境界線上に設けられた構成としてあるが、これに限定されるものではなく、たとえば、アイマーク146の上流側縁部を検出するか否かの境界線上に設けられた構成としてもよい。
【0076】
このようにすると、同一フィードロール区間上に位置合わせが必要な個所が二箇所(カッター60の位置とパンチユニット66の位置の二箇所)以上ある場合であっても、独自に、パンチユニット66の位置修正を自動的に行なうことができる。
【0077】
なお、上記実施形態では、パンチユニット用検出手段として、パンチユニット用マークセンサ67を用いた構成としてあるが、これに限定されるものではない。
たとえば、図示してないが、パンチユニット用検出手段として、パンチユニット用マークセンサ67の代わりに専用のCCDカメラを設け、このCCDカメラが、打ち抜き加工を施す袋14の一つ上流側の袋14のアイマーク146を測定し、制御部7が、この測定値と次回のカット部フィードロール61による送り量とにもとづいて、パンチユニット66の移動量を算出し、移動手段が、算出された移動量にもとづいてパンチユニット66を移動させる構成としてもよい。このようにすると、制御部7に記憶された印刷ピッチのずれ量を利用して、パンチユニット66を自動的にかつ精度よく位置合わせすることができる。
【0078】
また、パンチユニット用検出手段として、上記専用のCCDカメラを設ける代わりに、カッター60から所定の距離だけ上流側に離れた基準位置と、カッター60とパンチユニット66の間における、印刷ピッチのずれ量の累積値を利用してもよい。すなわち、パンチユニット66は、まず、カッター60から所定の距離だけ上流側に離れた基準位置(印刷ずれのないフィルム11を、位置ずれすることなく打ち抜ける位置。)に位置している。この位置をパンチユニット66の原点として、移動手段が、制御部7に記憶された印刷ピッチのずれ量の累積値に応じて、パンチユニット66を移動させる構成としてもよい。このようにしても、制御部7に記憶された印刷ピッチのずれ量を利用して、パンチユニット66を自動的にかつ精度よく位置合わせすることができる。
【0079】
カット部マークセンサ62及びカット部フィードロール61は、上記ボトムシール部マークセンサ43及びボトムシール部フィードロール42とほぼ同様な構造としてある。
また、カッター60は、シールされた上フィルム12と下フィルム13を、流れ方向と直交方向に切断し、流れ方向に繋がった袋14を独立した袋14に切り離す。
また、カット部フィードロール61の上流側の三箇所に、レザー刃68が設けられており、図11に示すように、一対の袋14の底部(二箇所)及び上部(一箇所)を流れ方向に沿って切断する。
【0080】
[切断手段における流れ方向位置修正]
次に、上記切断手段6における、流れ方向位置修正手段について、図面を参照して説明する。
図12は、本発明の一実施形態にかかる製袋装置の切断手段における、検出手段、制御部及び流れ方向位置修正手段を説明するための概略ブロック図を示している。
同図において、切断手段6における流れ方向位置修正手段は、アイマーク146を検知するカット部マークセンサ62、流れ方向位置修正量にもとづいて、カット部マークセンサ62を移動させる移動ユニット(本実施形態では、ステッピングモータ621により、カット部マークセンサ62を移動させる構成としてある。)、及び、カット部マークセンサ62からの検知信号を入力すると、上フィルム12及び下フィルム13の送りを停止するカット部フィードロール61を備えている。
なお、理解しやすいように、パンチユニット66などを省略してある。
【0081】
制御部7は、画像解析部30からの印刷ピッチ検出信号を入力し、印刷ピッチ基準値に対する各印刷ピッチのずれ量の、切断手段位置における累積値を、切断手段位置における流れ方向位置修正量として算出する。本実施形態の制御部7は、画像解析部30、ステッピングモータ621、カッター60及びステッピングモータ611と接続されている。
【0082】
次に、上記構成の切断手段6における、流れ方向位置修正手段の動作について説明する。
切断手段6における、流れ方向位置修正手段の動作は、ボトムシール手段4における、流れ方向位置修正手段の動作とほぼ同様としてある。
理解しやすいように構成を簡略化した図12においては、カッター60の位置(切断手段位置)にn−1番目の印刷が位置すると、カット部マークセンサ62の位置にn+2番目の印刷が位置し、第一CCDカメラ31の位置にn+30番目のアイマーク146が位置し、第二CCDカメラ32の位置にn+31番目のアイマーク146が位置する。
【0083】
次に、製袋機1は、切断手段6が定常モード運転に入る。まず、図7に示すように、印刷ピッチを計測し(ステップS2)、続いて、印刷ピッチのずれ量を算出し記憶する(ステップS3)。これらの計測や記憶は、ボトムシール手段4が定常モード運転に入ると、継続して行なわれているので、切断手段6のために新たに計測したり記憶したりするのではなく、ボトムシール手段4におけるデータが用いられる。
【0084】
次に、カッター60の位置とカット部マークセンサ62の位置の間における、印刷ピッチのずれ量の次回の累積値を、流れ方向位置修正量として算出する(ステップS4)。本実施形態では、n番目のアイマーク146からn+3番目のアイマーク146までの印刷ピッチのずれ量の累積値として、+0.1mmを流れ方向位置修正量として算出する(図8参照)。なお、図12においては、次に切断されるのは、n番目の印刷部分であり、カット部フィードロール61によって送られる上フィルム12及び下フィルム13は、n+3番目のアイマーク146をカット部マークセンサ62が検出すると、制御部7がこの検出信号を入力し、ステッピングモータ611に停止信号を出力し、カット部フィードロール61が停止することによって、位置決めされる。
【0085】
次に、流れ方向位置修正量にもとづいて、カット部マークセンサ62を、カット部マークセンサ62の基準位置から+X方向に0.2mm移動させる(ステップS5)。すなわち、制御部7は、上述したようにして、流れ方向位置修正量を算出すると、基準位置からステッピングモータ621に制御信号を出力し、カット部マークセンサ62を、+X方向に0.2mm移動させる。ここで、カット部マークセンサ62の基準位置は、切断手段位置から3×基準印刷ピッチだけ離れた位置をいう。
【0086】
続いて、カット部フィードロール61が上フィルム12及び下フィルム13を移動させ、カット部マークセンサ62がn+3番目のアイマーク146を検知すると、検知信号を入力した制御部7がステッピングモータ611に停止信号を出力し、カット部フィードロール61が停止する(ステップS6)。この際、カッター60とカット部マークセンサ62の距離は、3×基準印刷ピッチ+0.1mmであり、n番目のアイマーク146とn+3番目のアイマーク146との距離も、3×基準印刷ピッチ+0.1mmであるので、カッター60は、印刷ピッチずれを精度よく位置修正した状態で、切断することができる。また、カット部マークセンサ62を移動させる構成とすることにより、構造を単純化できるとともに、迅速に移動させることができる。
【0087】
次に、制御部7からカッター60に制御信号が出力され、切断が行なわれる(ステップS7)。
続いて、製袋機1は、上記ステップS2〜7を繰り返し、切断手段6が常モード運転を行なう。
【0088】
上述したように、本実施形態の製袋機1によれば、フィルム11の印刷ピッチずれに対して、シール位置及び切断位置を精度よく修正することができる。また、上記位置精度を向上させることにより、フロント印刷141とバック印刷142の位置精度、及び、切欠145の位置精度をも向上させることができる。
また、シール手段4,5や切断手段6ごとに複数の検出手段を設ける必要がなく、ボトムシール手段4の上流側に一つの検出手段3を設けるだけですむので、製造原価のコストダウンを図ることができる。
【0089】
また、製袋機1は、M板24による蛇行修正、印刷合わせロール25による流れ方向の表裏ずれ修正、耳合わせロール27による蛇行の表裏ずれ修正、ボトムシール手段4における流れ方向位置修正、サイドシール手段5における流れ方向位置修正、蛇行修正ガイド64による蛇行修正、パンチユニット66による加工位置修正、及び、切断手段6における流れ方向位置修正を自動的に行なう構成としてあるので、無人運転を行なうことができ、また、品質及び品質の信頼性を大幅に向上させることができる。
【0090】
[袋の製造方法の一実施形態]
また、本発明は、上記製袋機1に限定されるものではなく、袋14の製造方法の発明としても有効である。
本実施形態の袋の製造方法は、たとえば、上記供給手段2が、所定のアイマーク146を含む印刷の施されたフィルム11を、原反10から重ねた状態で供給し、ボトムシール手段4及びサイドシール手段5が上フィルム12及び下フィルム13をシールし、切断手段6がシールされた上フィルム12及び下フィルム13を切断する袋の製造方法としてある。
【0091】
また、本実施形態の袋の製造方法は、まず、検出手段3が、ボトムシール手段4の上流側において、重ねられた上フィルム12における、n(nは自然数)番目のアイマーク146とn+1番目のアイマーク146の印刷ピッチを計測し(図7のステップS2参照)、続いて、印刷ピッチのずれ量を算出し記憶する(図7のステップS3参照)。
【0092】
次に、制御部7が、検出手段3からの印刷ピッチ検出信号を入力し、印刷ピッチ基準値に対する各印刷ピッチのずれ量の、ボトムシール手段4、サイドシール手段5及び切断手段6における累積値を、ボトムシール手段4、サイドシール手段5及び切断手段6における流れ方向位置修正量として算出する(図7のステップS4参照)。
【0093】
続いて、ボトムシール手段4、サイドシール手段5及び切断手段6における各流れ方向位置修正手段が、制御部7からの流れ方向位置修正量にもとづいて、ボトムシール位置、サイドシール位置及び切断位置をそれぞれ修正し(図7のステップS5,6参照)、さらに、ボトムシール手段4、サイドシール手段5及び切断手段6が、ボトムシール、サイドシール及び切断を行なう(図7のステップS7参照)方法としてある。
【0094】
また、本実施形態の袋の製造方法は、上述した製袋機1によって製造される袋14の製造方法とほぼ同じ手順によって製造され、検出手段3が、上フィルム12及び下フィルム13の蛇行量を検出し、制御部7が、検出手段3からの蛇行量検出信号を入力し、蛇行量が蛇行量基準値を超えるとき、蛇行量に応じた蛇行修正信号を出力し、上流側蛇行修正手段及び下流側蛇行修正手段が、制御部7からの蛇行修正信号にもとづいて、上フィルム12及び下フィルム13の蛇行を修正する方法としてある。
【0095】
このように、本発明は袋の製造方法としても有効であり、フィルム11の印刷ピッチずれに対して、シール位置及び切断位置を精度よく修正することができる。また、上フィルム12及び下フィルム13の蛇行を精度よく修正することができる。さらに、上記修正を自動的に行なうことができるので、無人運転が可能となる。
【0096】
以上、製袋装置及び袋の製造方法について、好ましい実施形態を示して説明したが、本発明に係る製袋装置及び袋の製造方法は、上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能であることは言うまでもない。
たとえば、流れ方向位置修正手段として、アイマークを検知するマークセンサ、流れ方向位置修正量にもとづいてマークセンサを移動させる移動ユニット、及び、マークセンサからの検知信号を入力すると、フィルムの送りを停止するフィードロールを用いているが、これに限定されるものではなく、たとえば、シール本体やカッターを直接的に移動させたり、あるいは、フィードロールの送り量を流れ方向位置修正量にもとづいて制御する構成としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【0097】
本発明の製袋装置及び袋の製造方法は、たとえば、チャック付きの袋など、様々なタイプのフィルム製の袋に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【0098】
【図1】本発明の一実施形態にかかる製袋装置の構造を説明するための、要部の概略平面図を示している。
【図2】本発明の一実施形態にかかる製袋装置の構造を説明するための、要部の概略側面図を示している。
【図3】本発明の一実施形態にかかる製袋装置によって製造される袋を説明するための概略図であり、(a)は表面拡大図を、(b)は裏面拡大図を、(c)はフィルムの表面図を、(d)は切断され重ねられた状態の上フィルムと下フィルムの平面図を示している。
【図4】本発明の一実施形態にかかる製袋装置のM板による蛇行修正を説明するための概略図であり、(a)は蛇行状態における上フィルム及び下フィルムの平面図を、(b)は図2のA−A断面図を示している。
【図5】本発明の一実施形態にかかる製袋装置の耳合わせロールによる蛇行修正を説明するための概略図であり、(a)は蛇行状態における上フィルム及び下フィルムの平面図を、(b)は図2のB−B断面図を示している。
【図6】本発明の一実施形態にかかる製袋装置のボトムシール手段における、検出手段、制御部及び流れ方向位置修正手段を説明するための概略ブロック図を示している。
【図7】本発明の一実施形態にかかる製袋装置の、流れ方向位置修正方法を説明するための概略フローチャート図を示している。
【図8】本発明の一実施形態にかかる製袋装置の、制御部における印刷ピッチテーブルを説明するための概略図を示している。
【図9】本発明の一実施形態にかかる製袋装置のサイドシール手段における、検出手段、制御部及び流れ方向位置修正手段を説明するための概略ブロック図を示している。
【図10】本発明の一実施形態にかかる製袋装置の蛇行修正ガイドによる蛇行修正を説明するための概略図であり、(a)は蛇行状態における上フィルム及び下フィルムの平面図を、(b)は図2のC−C断面図を示している。
【図11】本発明の一実施形態にかかる製袋装置の蛇行修正ガイドによる蛇行修正(応用例)を説明するための概略図であり、(a)は蛇行していない状態におけるフィルムの平面図を、(b)は印刷位置及びシール位置を基準に蛇行修正した状態のフィルムの平面図を、(c)は印刷位置だけを基準に蛇行修正した状態のフィルムの平面図を示している。
【図12】本発明の一実施形態にかかる製袋装置の切断手段における、検出手段、制御部及び流れ方向位置修正手段を説明するための概略ブロック図を示している。
【符号の説明】
【0099】
1 製袋機
2 供給手段
3 検出手段
4 ボトムシール手段
5 サイドシール手段
6 切断手段
7 制御部
10 原反
11 フィルム
12 上フィルム
13 下フィルム
14 袋
21 ターンバー
22 原反繰り出しロール
23 センター切レザー刃
24 M板
25 印刷合わせロール
26 原反繰り出しダンサロール
27 耳合わせロール
28 原反部フィードロール
30 画像解析部
31 第一CCDカメラ
32 第二CCDカメラ
33 第三CCDカメラ
40 ボトムシール本体
41 ボトムシール部冷却手段
42 ボトムシール部フィードロール
43 ボトムシール部マークセンサ
44 ボトムシール部ダンサロール
50 サイドシール本体
51 サイドシール部冷却手段
52 サイドシール部フィードロール
53 サイドシール部マークセンサ
54 サイドシール部ダンサロール
60 カッター
61 カット部フィードロール
62 カット部マークセンサ
63 第四CCDカメラ
64 蛇行修正ガイド
65 カット部ダンサロール
66 パンチユニット
67 パンチユニット用マークセンサ
68 レザー刃
141 フロント印刷
142 バック印刷
143 ボトムシール
144 サイドシール
145 切欠
146 アイマーク
147 面取り部
241 ステッピングモータ
421 ステッピングモータ
431 ステッピングモータ
521 ステッピングモータ
531 ステッピングモータ
611 ステッピングモータ
621 ステッピングモータ
641 ステッピングモータ
【出願人】 【識別番号】000003768
【氏名又は名称】東洋製罐株式会社
【出願日】 平成18年10月20日(2006.10.20)
【代理人】 【識別番号】100086759
【弁理士】
【氏名又は名称】渡辺 喜平


【公開番号】 特開2008−100466(P2008−100466A)
【公開日】 平成20年5月1日(2008.5.1)
【出願番号】 特願2006−286355(P2006−286355)