特許 7180932 製袋機、および、製袋方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-11-21

(45)【発行日】2022-11-30

(54)【発明の名称】製袋機、および、製袋方法

(51)【国際特許分類】

   B31B 70/10 20170101AFI20221122BHJP

   B31B 70/14 20170101ALI20221122BHJP

【ＦＩ】

B31B70/10

B31B70/14

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2021574879

(86)(22)【出願日】2021-10-07

(86)【国際出願番号】 JP2021037163

【審査請求日】2021-12-15

(31)【優先権主張番号】P 2021005619

(32)【優先日】2021-01-18

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000110192

【氏名又は名称】トタニ技研工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000475

【氏名又は名称】特許業務法人みのり特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】熊本 裕司

【審査官】種子島 貴裕

(56)【参考文献】

【文献】特開２０００－２１８７１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－００３８８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－１０５１８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－１００４６６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ３１Ｂ ７０／１０

Ｂ３１Ｂ ７０／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

少なくとも２枚のウェブ状の胴材を当該胴材の幅方向にクロスカットして、前記胴材から袋を順次製造する製袋機であって、前記胴材の少なくともいずれか一方は、反復印刷されたマークを含み、
前記製袋機は、
前記胴材を、互いに重ね合わされた状態で前記胴材の長手方向に間欠搬送する間欠搬送装置と、
前記胴材を、間欠搬送の一時停止の度に、加工する少なくとも１つの第１加工装置と、
前記胴材を、間欠搬送の一時停止の度に、加工する少なくとも１つの第２加工装置と、
前記第１加工装置より下流かつ前記第２加工装置より上流に設けられた調整装置と、を備え、
前記間欠搬送装置は、
前記調整装置より上流に設けられ、前記マークを検知するための第１センサと、
前記調整装置より上流に設けられ、前記胴材を当該胴材の長手方向に搬送するための第１駆動ローラ対と、
前記調整装置より下流に設けられ、前記マークを検知するための第２センサと、
前記調整装置より下流に設けられ、前記胴材を当該胴材の長手方向に搬送するための第２駆動ローラ対と、を備え、
前記第１駆動ローラ対を前記第１センサからの出力に基づいて制御して、前記胴材を、一時停止させる際に前記第１加工装置に対して位置合わせし、
前記第２駆動ローラ対を前記第２センサからの出力に基づいて制御して、前記胴材を、一時停止させる際に前記第２加工装置に対して位置合わせし、
前記調整装置は、前記第１駆動ローラ対から前記第２駆動ローラ対までの区間に含まれる前記胴材の長さの上閾値と下閾値とを検知するように構成され、
前記製袋機は、さらに、
前記第１加工装置および前記第１センサを、可動グループとして、一体的に前記胴材の長手方向に移動させるための移動装置を備え、
前記移動装置は、前記調整装置が前記上閾値を検知することに応答して前記可動グループを上流に移動させ、前記調整装置が前記下閾値を検知することに応答して前記可動グループを下流に移動させ、
前記間欠搬送装置は、前記可動グループが移動された場合、前記第１センサからの出力に加えて前記可動グループの移動距離に基づいて間欠搬送距離を決定し、前記第１駆動ローラ対によって前記胴材を決定した前記間欠搬送距離、搬送する、
ことを特徴とする製袋機。

【請求項2】

前記第１加工装置は、
前記胴材を、間欠搬送の一時停止の度に、前記胴材の幅方向にヒートシールする横シール装置と、
前記横シール装置によってヒートシールされた箇所を、間欠搬送の一時停止の度に、冷却する冷却装置と、を含む、
請求項１に記載の製袋機。

【請求項3】

前記第２加工装置は、
前記胴材を、間欠搬送の一時停止の度に、前記胴材の幅方向にクロスカットするクロスカット装置を含む、
請求項１または請求項２に記載の製袋機。

【請求項4】

前記第２加工装置は、前記胴材を、間欠搬送の一時停止の度に、打ち抜く少なくとも１つの打抜装置をさらに含む、
請求項３に記載の製袋機。

【請求項5】

前記少なくとも１つの打抜装置は、
前記袋のノッチを形成するためのノッチ形成装置、または、前記袋のコーナーカット部分を形成するためのコーナーカット装置の少なくともいずれか一方を含む、
請求項４に記載の製袋機。

【請求項6】

前記調整装置は、
前記胴材の長手方向に互いに間隔をあけて配置されて前記胴材に係合する２つのガイドローラと、
前記２つのガイドローラの間に配置されて前記胴材に係合する制御ローラと、
前記制御ローラを前記胴材に付勢するための付勢部材と、
前記上閾値および前記下閾値に対応する前記制御ローラの位置を検知するための位置センサと、を備える、
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の製袋機。

【請求項7】

少なくとも２枚のウェブ状の胴材を当該胴材の幅方向にクロスカットして、前記胴材から袋を順次製造する製袋方法であって、前記胴材の少なくともいずれか一方は、反復印刷されたマークを含み、
前記製袋方法は、
前記胴材を、第１駆動ローラ対および当該第１駆動ローラ対より下流に設けられた第２駆動ローラ対を用いて、互いに重ね合わされた状態で前記胴材の長手方向に間欠搬送すること、
前記第１駆動ローラ対から前記第２駆動ローラ対までの区間に設けた調整装置を用いて、当該区間に含まれる前記胴材の長さを検知すること、
前記調整装置より上流に設けられた少なくとも１つの第１加工装置を用いて、前記胴材を、間欠搬送の一時停止の度に、加工すること、および、
前記調整装置より下流に設けられた少なくとも１つの第２加工装置を用いて、前記胴材を、間欠搬送の一時停止の度に、加工すること、を備え、
前記胴材を間欠搬送することは、
前記調整装置より上流に設けられた第１センサを用いて、前記マークを検知すること、
前記第１駆動ローラ対を、前記第１センサの出力に基づいて制御して、前記胴材を、一時停止させる際に前記第１加工装置に対して位置合わせすること、
前記調整装置より下流に設けられた第２センサを用いて、前記マークを検知すること、および、
前記第２駆動ローラ対を、前記第２センサの出力に基づいて制御して、前記胴材を、一時停止させる際に前記第２加工装置に対して位置合わせすること、を備え、
前記長さが所定の上閾値に達することに応答して、移動装置を用いて、前記第１加工装置、および、前記第１センサを、可動グループとして、一体的に上流に移動させ、
前記長さが所定の下閾値に達することに応答して、前記移動装置を用いて、前記可動グループを一体的に下流に移動させ、
前記可動グループが移動された場合、前記第１センサからの出力に加えて前記可動グループの移動距離に基づいて間欠搬送距離を決定し、前記第１駆動ローラ対によって前記胴材を決定した前記間欠搬送距離、搬送する、
ことを特徴とする製袋方法。

【請求項8】

前記胴材は、単一素材からなるフィルムである、
請求項７に記載の製袋方法。

【請求項9】

前記第１加工装置は、
前記胴材を、間欠搬送の一時停止の度に、前記胴材の幅方向にヒートシールする横シール装置と、
前記横シール装置によってヒートシールされた箇所を、間欠搬送の一時停止の度に、冷却する冷却装置と、を含み、
前記第２加工装置は、
前記胴材を、間欠搬送の一時停止の度に、前記胴材の幅方向にクロスカットするクロスカット装置を、を含む、
請求項７または請求項８に記載の製袋方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願は、少なくとも２枚のウェブ状の胴材を用いて袋を順次製造するための製袋機および製袋方法に関する。

【背景技術】

【0002】

上記のような製袋機および製袋方法は、例えば特許文献１－３に開示されている。少なくとも２枚のウェブ状の胴材が、間欠搬送される。間欠搬送の度に、ウェブ状の胴材は加工される。例えば、胴材は、横シール装置によってその幅方向にヒートシールされ、クロスカット装置によってその幅方向にクロスカットされる。クロスカットの度に、袋が成形される。

【0003】

柄が印刷ピッチで反復印刷された胴材が用いられることがある。印刷柄付きの袋を製造するにあたり重要なことは、胴材（その印刷柄）が、間欠搬送の一時停止の際に、横シール装置、クロスカット装置などの加工装置に対して高い精度で位置合わせされるべきであるということである。胴材が、設計上の位置からずれた位置で加工（例えば、ヒートシール、クロスカット）されると、袋の品質や見栄えが悪くなり得る。

【0004】

胴材は、ヒートシールなどの様々な工程を経る際に、温度などの環境条件によって、局所的にまた経時的に伸縮して印刷ピッチに変動をもたらし得るが、これは、位置合わせの精度に影響を及ぼす。使用する胴材の品質故に、印刷柄の印刷ピッチがばらつくこともあり得るが、これもまた、位置合わせの精度に影響を及ぼす。

【0005】

特許文献１では、横ヒートシール装置、クロスカット装置などの加工装置のそれぞれに対して、胴材のマークを検知するためのセンサ、胴材を間欠搬送するための駆動ローラ対が設けられている。そして、センサの出力に基づいて駆動ローラ対が制御されて、胴材が、当該センサおよび当該駆動ローラ対に対応する加工装置に対して位置決めされている。こうして、胴材を各加工装置に対して精度よく位置合わせしている。

【0006】

このような間欠搬送制御によれば、胴材の間欠搬送量が、駆動ローラ対とその下流にある次の駆動ローラ対とで異なる場合、胴材のテンションがこれらの駆動ローラ対の間で変動してしまい、許容可能な上限値または下限値を超える可能性がある。これにより、製袋を継続できない問題が生じるかもしれない。特許文献１では、これらの駆動ローラ対の間にダンサロールが設けられており、胴材がダンサロールで一時的に蓄えられることにより、これに対処している。様々なテンション管理の方法が検討されている。

【0007】

胴材、ガセット材などの袋の素材は、典型的には、剛性および耐久性がともに高いラミネートフィルムである。これに代えて、単一素材（モノマテリアル）や、さらに、紙ベースとこれにコーティングされた樹脂層とからなる複合素材が、環境の観点から、袋の素材として注目されている。

【0008】

単一素材は、例えばポリエチレン、ポリプロピレン等である。単一素材は、ラミネートフィルムに比べて伸縮性が高い。ゆえに、単一素材は、テンションを利用した位置合わせを容易にするが、一方で、胴材のテンションが許容範囲を超えた場合に、これに対処するための機構を必要とする。

【0009】

紙ベースの複合素材は、伸縮性が低い。ゆえに、このような複合素材は、テンション制御による位置合わせが困難である。胴材の印刷ピッチにむらがある場合、そのむらに対処するための位置合わせの制御が困難である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0010】

【文献】特開２００８－１００４６６号公報

【文献】特開２０１２－２０６４５８号公報

【文献】特開２０１０－１０５１８６号公報

【文献】特開２０１９－１９６２３８号公報

【文献】特開２０１５－２２１５３８号公報

【発明の概要】

【0011】

本願は、新規な形式で、胴材の加工装置に対する位置合わせ、および、胴材のテンションの管理の双方を両立することを目的とする。

【0012】

本願の一態様によれば、少なくとも２枚のウェブ状の胴材を当該胴材の幅方向にクロスカットして、前記胴材から袋を順次製造する製袋機であって、前記胴材の少なくともいずれか一方は、反復印刷されたマークを含み、
前記製袋機は、
前記胴材を、互いに重ね合わされた状態で前記胴材の長手方向に間欠搬送する間欠搬送装置と、
前記胴材を、間欠搬送の一時停止の度に、加工する少なくとも１つの第１加工装置と、
前記胴材を、間欠搬送の一時停止の度に、加工する少なくとも１つの第２加工装置と、
前記第１加工装置より下流かつ前記第２加工装置より上流に設けられた調整装置と、を備え、
前記間欠搬送装置は、
前記調整装置より上流に設けられ、前記マークを検知するための第１センサと、
前記調整装置より上流に設けられ、前記胴材を当該胴材の長手方向に搬送するための第１駆動ローラ対と、
前記調整装置より下流に設けられ、前記マークを検知するための第２センサと、
前記調整装置より下流に設けられ、前記胴材を当該胴材の長手方向に搬送するための第２駆動ローラ対と、を備え、
前記第１駆動ローラ対を前記第１センサからの出力に基づいて制御して、前記胴材を、一時停止させる際に前記第１加工装置に対して位置合わせし、
前記第２駆動ローラ対を前記第２センサからの出力に基づいて制御して、前記胴材を、一時停止させる際に前記第２加工装置に対して位置合わせし、
前記調整装置は、前記第１駆動ローラ対から前記第２駆動ローラ対までの区間に含まれる前記胴材の長さの上閾値と下閾値とを検知するように構成され、
前記製袋機は、さらに、
前記第１加工装置および前記第１センサを、可動グループとして、一体的に前記胴材の長手方向に移動させるための移動装置を備え、
前記移動装置は、前記調整装置が前記上閾値を検知することに応答して前記可動グループを上流に移動させ、前記調整装置が前記下閾値を検知することに応答して前記可動グループを下流に移動させ、
前記間欠搬送装置は、前記可動グループが移動された場合、前記第１センサからの出力に加えて前記可動グループの移動距離に基づいて、間欠搬送距離を決定し、前記第１駆動ローラ対によって前記胴材を決定した前記間欠搬送距離、搬送する。

【0013】

前記第１加工装置は、
前記胴材を、間欠搬送の一時停止の度に、前記胴材の幅方向にヒートシールする横シール装置と、
前記横シール装置によってヒートシールされた箇所を、間欠搬送の一時停止の度に、冷却する冷却装置と、を含んでよい。

【0014】

前記第２加工装置は、
前記胴材を、間欠搬送の一時停止の度に、前記胴材の幅方向にクロスカットするクロスカット装置を含んでよい。

【0015】

前記第２加工装置は、前記胴材を、間欠搬送の一時停止の度に、打ち抜く少なくとも１つの打抜装置をさらに含んでよい。

【0016】

前記少なくとも１つの打抜装置は、
前記袋のノッチを形成するためのノッチ形成装置、または、前記袋のコーナーカット部分を形成するためのコーナーカット装置の少なくともいずれか一方を含んでよい。

【0017】

前記調整装置は、
前記胴材の長手方向に互いに間隔をあけて配置されて前記胴材に係合する２つのガイドローラと、
前記２つのガイドローラの間に配置されて前記胴材に係合する制御ローラと、
前記制御ローラを前記胴材に付勢するための付勢部材と、
前記上閾値および前記下閾値に対応する前記制御ローラの位置を検知するための位置センサと、を備えてよい。

【0018】

また、別の態様によれば、少なくとも２枚のウェブ状の胴材を当該胴材の幅方向にクロスカットして、前記胴材から袋を順次製造する製袋方法であって、前記胴材の少なくともいずれか一方は、反復印刷されたマークを含み、
前記製袋方法は、
前記胴材を、第１駆動ローラ対および当該第１駆動ローラ対より下流に設けられた第２駆動ローラ対を用いて、互いに重ね合わされた状態で前記胴材の長手方向に間欠搬送すること、
前記第１駆動ローラ対から前記第２駆動ローラ対までの区間に設けた調整装置を用いて、当該区間に含まれる前記胴材の長さを検知すること、
前記調整装置より上流に設けられた少なくとも１つの第１加工装置を用いて、前記胴材を、間欠搬送の一時停止の度に、加工すること、および、
前記調整装置より下流に設けられた少なくとも１つの第２加工装置を用いて、前記胴材を、間欠搬送の一時停止の度に、加工すること、を備え、
前記胴材を間欠搬送することは、
前記調整装置より上流に設けられた第１センサを用いて、前記マークを検知すること、
前記第１駆動ローラ対を、前記第１センサの出力に基づいて制御して、前記胴材を、一時停止させる際に前記第１加工装置に対して位置合わせすること、
前記調整装置より下流に設けられた第２センサを用いて、前記マークを検知すること、および、
前記第２駆動ローラ対を、前記第２センサの出力に基づいて制御して、前記胴材を、一時停止させる際に前記第２加工装置に対して位置合わせすること、を備え、
前記長さが所定の上閾値に達することに応答して、移動装置を用いて、前記第１加工装置、および、前記第１センサを、可動グループとして、一体的に上流に移動させ、
前記長さが所定の下閾値に達することに応答して、前記移動装置を用いて、前記可動グループを一体的に下流に移動させ、
前記可動グループが移動された場合、前記第１センサからの出力に加えて前記可動グループの移動距離に基づいて間欠搬送距離を決定し、前記第１駆動ローラ対によって前記胴材を決定した前記間欠搬送距離、搬送する。

【0019】

前記胴材は、単一素材からなるフィルムでもよい。

【0020】

前記第１加工装置は、
前記胴材を、間欠搬送の一時停止の度に、前記胴材の幅方向にヒートシールする横シール装置と、
前記横シール装置によってヒートシールされた箇所を、間欠搬送の一時停止の度に、冷却する冷却装置と、を含み、
前記第２加工装置は、
前記胴材を、間欠搬送の一時停止の度に、前記胴材の幅方向にクロスカットするクロスカット装置を、を含んでよい。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】図１Ａは、例示の製袋機の上流部分の概略平面図であり、図１Ｂは、その正面図である。

【図2】図２Ａは、例示の製袋機の下流部分の概略平面図であり、図２Ｂは、その正面図である。

【図3】図３Ａは、加工された例示の胴材の概略であり、図３Ｂは、クロスカット後の図３Ａの二点鎖線領域を部分的に拡大した図である。

【図4】図４は、胴材に反復印刷された例示のマークを示す。

【図5】図５Ａ－図５Ｃは、調整装置の概略を示す。

【図6】図６は、張力と付勢力との関係を示す。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、図面を参照して、本願の実施形態が説明される。

【0023】

図１Ａ、図１Ｂは、例示の製袋機の上流部分を概略的に示す。大幅のウェブ１が、駆動ローラ対２１によって原反１’から定速で連続的に巻き出され、アキュムレーター２０を経てその長手方向にスリットされて、２枚のウェブ状の胴材１０,１１になる。これらの胴材１０,１１は、互いに上下に対向した状態で搬送される。胴材１０,１１の搬送方向は、符号Ｘ１によって示されている。胴材１０，１１は、例えばプラスチックのフィルムである。

【0024】

胴材１０，１１は、基材層とシーラント層とを含むラミネートフィルムでもよいし、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）など単一素材（モノマテリアル）のフィルムでもよい。ラミネートフィルムは、丈夫で、伸縮率は低い。ポリエステル系、ポリエチレン系の単一素材は、リサイクルが容易で、環境に優しく、融点は低く、伸縮率は高い。フィルムに代えて、胴材１０，１１は、紙ベースと当該紙ベースにコーティングされた樹脂層とからなってもよい。

【0025】

次いで、胴材１０,１１は、ダンサー装置２２を経る。ダンサー装置２２は、胴材１０,１１の搬送を、連続搬送から間欠搬送に適切に変換する。したがって、胴材１０,１１は、ダンサー装置２２より下流の区間では、後述の間欠搬送装置４（図２Ａ,図２Ｂ）によって間欠搬送される。つまり、胴材１０,１１は、搬送され、一時停止し、再び搬送される。この搬送と一時停止とが交互に繰り返される。

【0026】

パーツ供給装置２３（図１Ｂ）が、ダンサー装置２２より下流に設けられている。パーツ供給装置２３は、附属部品１２（図１Ａ）を、適切な案内部材によって案内して、胴材１０,１１の間の空間に供給する。附属部品１２は、例えば連続状のジッパーである。以降、附属部品１２がジッパーであるとして、実施形態が説明される。

【0027】

胴材１０，１１は、ガイドローラ２４へ案内されてガイドローラ２４の位置で互いに重ね合わされる。胴材１０,１１は、それから、間欠搬送装置４によって互いに重ね合わされた状態で間欠搬送される。胴材１０,１１が互いに重ね合わされると、ジッパー１２は胴材１０,１１の間に挟まれる。

【0028】

ジッパーシール装置２５が、ガイドローラ２４より下流に設けられている。ジッパーシール装置２５は、間欠送りの一時停止の度に、ヒートシール部材などによって、ジッパー１２の雄材および雌材を、胴材１０,１１にそれぞれヒートシールする。

【0029】

図２Ａ,図２Ｂは、例示の製袋機の下流部分を概略的に示す。製袋機は、間欠搬送装置４を備える。間欠搬送装置４は、ウェブ状の胴材１０,１１を、当該胴材１０,１１の長手方向に間欠搬送する。間欠搬送装置４は、後に詳述される。

【0030】

製袋機は、さらに、縦シール装置３０を備える。縦シール装置３０は、間欠送りの一時停止の度に、ヒートシール部材などによって、胴材１０,１１を、胴材１０,１１の長手方向にヒートシールする。その縦シールの位置は、胴材１０,１１のジッパー１２（図２Ａ,Ｂでは図示略）に対して遠位の一側縁である。これにより、縦シール部分１３（図３Ａ）が形成される。

【0031】

製袋機は、さらに、縦シール装置３０より下流に設けられた横シール装置３２を備える。横シール装置３２は、複数、例えば２基設けられている。横シール装置３２は、間欠送りの一時停止の度に、ヒートシールバーなどによって、胴材１０,１１を、胴材１０,１１の幅方向にヒートシールする。これにより、横シール部分１４（図３Ａ）が形成される。

【0032】

製袋機は、さらに、ポイントシール装置３１を備える。ポイントシール装置３１は、複数、例えば３基設けられる。２基のポイントシール装置３１は横シール装置３２より上流に設けられており、１基のポイントシール装置３１は横シール装置３２より下流に設けられている。ポイントシール装置３１は、間欠送りの一時停止の度に、ヒートシール部材などによって、ジッパー１２を、局所的に加熱および加圧してつぶす。このようなポイントシール装置３１は、例えば、特許文献４に開示されている。そのポイントシールの位置は、横シール部分１４が形成される箇所である。

【0033】

製袋機は、さらに、横シール装置３２およびポイントシール装置３１より下流に設けられた冷却装置３３を備える。冷却装置３３は、複数、例えば２基設けられる。冷却装置３３は、間欠送りの一時停止の度に、冷却部材などによって、横シール装置３２でヒートシールされた箇所（即ち、横シール部分１４）を冷却する。

【0034】

製袋機は、さらに、冷却装置３３より下流に設けられた打抜装置３４,３５を備える。打抜装置として、例えばノッチ形成装置３４およびコーナーカット装置３５が用いられる。ノッチ形成装置３４は、間欠送りの一時停止の度に、パンチ刃などによって、胴材１０,１１を打ち抜いて、ノッチ用の孔１５（図３Ａ）を形成する。その打抜位置は、横シール部分１４内である。

【0035】

コーナーカット装置３５は、間欠送りの一時停止の度に、パンチ刃またはトムソン刃などによって、胴材１０,１１を打ち抜いて、コーナーカット部分１６（図３Ａ）を形成する。その打抜位置は、横シール部分１４の両端である。

【0036】

製袋機は、さらに、打抜装置３４,３５より下流に設けられたクロスカット装置３６を備える。クロスカット装置３６は、間欠送りの一時停止の度に、カッターなどによって、胴材１０,１１およびジッパー１２を、胴材１０，１１の幅方向にクロスカットする。そのクロスカット位置は、横シール部分１４の位置である。クロスカットの度に、袋が、クロスカットの際に切除された部分によって形成される。

【0037】

したがって、縦シール部分１３は、袋の一端縁に沿って位置する。横シール部分１４は、袋の両側に沿って位置する。ジッパー１２は、袋の自由自在な開閉を提供する。ジッパー１２の潰された部分は、袋の両側（横シール部分１４）に位置し、これにより袋に密閉性を付与する（特許文献４など参照）。ノッチ用の孔１５は、クロスカットによって２分割されて、袋の開封用のノッチ１５０となる（図３Ｂ参照）。コーナーカット部分１６は、袋の４つの角に位置し、これにより袋に安全性を付与する。シール部分１３，１４は、袋において痕跡となって残るので、袋の見栄えに影響を及ぼすも要素になり得る。

【0038】

図示されていないが、胴材１０,１１には、その長手方向に、柄が印刷ピッチで反復印刷されており、印刷柄付きの袋が製造される。図４の通り、マークＭが、胴材１０及び／又は胴材１１の各印刷柄に含まれている。すなわち、マークＭは、胴材１０，１１の少なくともいずれか一方に印刷ピッチで反復印刷されている。マークＭは印刷柄の一部でもよい。マークＭは、例えばＷＯ２０２０／０２６６２０に開示の通り、各印刷柄に含まれるコントラスト変化点でもよい。

【0039】

胴材１０，１１を印刷ピッチで間欠搬送するために、間欠搬送装置４は、第１センサ４０、第２センサ４１、第１駆動ローラ対４２、第２駆動ローラ対４３、および、制御部４４を備える。

【0040】

第１センサ４０は、マークＭを検知するために、横シール装置３２より下流にかつ冷却装置３３より上流に配置されている。第１センサ４０として、光学センサが用いられている。

【0041】

第１センサ４０はその基準位置において、間欠搬送されて停止した時の胴材１０上のマークＭを検知する。この時、マークＭが基準位置を通過して停止した際は、通過した距離（行き過ぎた距離）を測定する。マークＭを検知しなかった時、つまり、マークＭが基準位置に達しなかった際は、第１センサ４０はマークＭを検知するまで上流側に移動し、その移動量を測定した後、基準位置まで戻る。

【0042】

胴材上において、マークＭとクロスカットされるべきライン（以下、クロスカットライン）との間の寸法は予め決められている。第１センサ４０は、後述する調整装置５において、制御ローラ５１がその可動域中心位置にある状態で、クロスカット装置３６のクロスカット位置が丁度クロスカットラインと合致するときに、マークＭが第１センサ４０の検知領域（基準位置）に位置するように、位置決めされている。

【0043】

胴材上において、マークＭと横シールされるべき箇所（以下、横シール箇所）との間の寸法も予め決められている。ポイントシール装置３１、横シール装置３２および冷却装置３３は、第１センサ４０が丁度マークＭを検知するとき（基準位置に位置する時）に、それらの加工位置（ポイントシール位置、横シール位置、冷却位置）が横シール箇所と合致するように、位置決めされている。

【0044】

第１駆動ローラ対４２は、冷却装置３３より下流にかつ打抜装置３４，３５より上流に配置されている。第１駆動ローラ対４２は、不図示のサーボモータなどの駆動源によって間欠回転することで、その間に挟んだ胴材１０,１１を間欠搬送することができる。

【0045】

第２センサ４１は、マークＭを検知するために、第１駆動ローラ対４２より、より具体的には打抜装置３４，３５より下流にかつクロスカット装置３６よりも上流に配置されている。第２センサ４１として、光学センサが用いられており、その動作は第１センサ４０と同じである。第２センサ４１は、クロスカット装置３６のクロスカット位置が丁度クロスカットラインと合致するときに、マークＭが第２センサ４１の検知領域（基準位置）に位置するように、位置決めされている。

【0046】

胴材上において、マークＭと打ち抜かれるべき箇所（以下、打抜箇所）との間の寸法も予め決められている。打抜装置３４,３５は、第２センサ４１が丁度マークＭを検知するとき（基準位置に位置する時）に、その打抜位置が打抜箇所と合致するように、位置決めされている。

【0047】

制御部４４は、例えばコントローラまたはモータードライバなどを含む。両センサ４０，４１および両駆動ローラ対４２，４３は、制御部４４に電気的に接続されている。

【0048】

制御部４４は、第１センサ４０からの出力信号を受け、この出力に基づいて、モータを介して、第１駆動ローラ対４２を、具体的には、第１駆動ローラ対４２による胴材１０,１１の搬送速度(距離)を制御する。それによって、印刷ピッチがなんらかの要因で変動している、または、ばらついていても、第１センサ４０の位置において、実際の印刷ピッチで胴材１０，１１を間欠搬送する。より具体的には、制御部４４は、第１センサ４０の位置において胴材１０、１１の搬送が設計値よりも先行していると判定すると、第１センサ４０により測定された、その先行している距離だけ、第１駆動ローラ対４２による搬送距離を減少させる。一方、制御部４４は、第１センサ４０の位置において胴材１０,１１の搬送が設計値よりも遅れていると判定すると、第１センサ４０により測定された、その遅れている距離だけ、第１駆動ローラ対４２による搬送距離を増加させる。

【0049】

制御部４４は、このようなマークＭ、第１センサ４０および第１駆動ローラ対４２を用いた制御によって、胴材１０,１１を一時停止させる際に、胴材１０,１１（その横シール箇所）を、ポイントシール装置３１（そのポイントシール位置）、横シール装置３２（その横シール位置）および冷却装置３３（その冷却位置）に対して位置合わせする。

【0050】

制御部４４は、第２センサ４１からの出力信号を受けて、この出力に基づいて、モータを介して、第２駆動ローラ対４３を、具体的には、第２駆動ローラ対４３による胴材１０、１１の搬送速度を制御する。それによって、印刷ピッチがなんらかの要因で変動している、または、ばらついていても、第２センサ４１の位置において、実際の印刷ピッチで胴材１０，１１を間欠搬送する。より具体的には、制御部４４は、第２センサ４１の位置において胴材１０，１１の搬送が設計値よりも先行していると判定すると、第２センサ４１により測定された、その先行している距離だけ、第２駆動ローラ対４３による搬送距離を減少させる。一方、制御部４４は、第２センサ４１の位置において胴材１０,１１の搬送が設計値よりも遅れていると判定すると、第２センサ４１により測定された、その遅れている距離だけ、第２駆動ローラ対４３による搬送距離を増加させる。

【0051】

制御部４４は、このようなマークＭ、第２センサ４１および第２駆動ローラ対４２を用いた制御によって、胴材１０,１１を一時停止させる際に、胴材１０，１１（そのクロスカットライン）を、クロスカット装置（そのクロスカット位置）に対して位置合わせする。同時に、当該制御によって、胴材１０，１１（その打抜箇所）は、打抜装置３４，３５（その打抜位置）に対しても位置合わせされる。

【0052】

例えば、第１センサ４０が丁度マークＭを検知するとき（基準位置に位置する時）のポイントシール装置３１、横シール装置３２および冷却装置３３の位置は、デフォルトとしての設計位置は決まっている。胴材１０,１１が、伸縮率の大きい単一素材の場合、温湿度条件等により当該位置が微少ながらもずれ得る。かかる場合、オペレータは目視等で、それらの加工位置（ポイントシール位置、横シール位置、冷却位置）を調整してもよい。

【0053】

実施形態は、このように、第１センサ４０および第１駆動ローラ対４２のセットで、胴材１０，１１（印刷柄）を、ポイントシール装置３１（ポイントシール位置）、横シール装置３２（横シール位置）および冷却装置３３（冷却位置）に対して位置合わせしている。以下、これらの装置３１－３３を第１加工装置と称する。

【0054】

第２センサ４１および第２駆動ローラ対４３のセットで、胴材１０，１１（その印刷柄）を、クロスカット装置３６（クロスカット位置）および打抜装置３４，３５（打抜位置）に対して位置合わせしている。以下、これらの装置３４－３６を第２加工装置と称する。

【0055】

第１センサ４０は第１加工装置の近くにあるので、印刷柄を各第１加工装置の加工位置に対して高い精度で位置合わせすることができる。そして、第２センサ４１は第２加工装置の近くにあるので、印刷柄を各第２加工装置の加工位置に対して高い精度で位置合わせすることができる。したがって、印刷柄を、第１および第２加工装置の双方の加工位置に対して高い精度で位置合わせすることができる。従って 実施形態の製袋機は、ヒートシール工程による熱などの環境条件や、胴材１０，１１の品質によって印刷ピッチが変動することがあっても、見栄えのよい印刷柄付きの袋を製造することができる。

【0056】

上記間欠搬送制御は、例えば第１センサ４０の基準位置における胴材１０，１１の搬送が遅れ気味で第１駆動ローラ対４２による搬送距離を増加させる一方、第２センサ４１の基準位置における胴材１０，１１の搬送が先行気味で第２駆動ローラ対４３による搬送距離を減少させた場合、第１駆動ローラ対４２から第２駆動ローラ対４３までの区間で胴材１０，１１がたるんだりし得る。特に、胴材１０，１１が単一素材の場合、このようなことが起こりやすい。

【0057】

逆に、第１センサ４０の基準位置における胴材１０，１１の搬送が先行気味で第１駆動ローラ対４２による搬送距離を減少させる一方、第２センサ４１の基準位置における胴材１０，１１の搬送が遅れ気味で第２駆動ローラ対４３による搬送距離を増加させた場合、胴材１０，１１のテンションが前記区間にて許容範囲を超えしまうかもしれない。

【0058】

更に、駆動ローラ対を境界として胴材１０，１１のテンションが異なる場合もあり、前記区間内におけるテンション管理が重要となる。そこで、製袋機は、以下の構成を備える。

【0059】

製袋機は、第１センサ４０および第１駆動ローラ対４２より下流に、かつ、第２センサ４１および第２駆動ローラ対４３より上流に設けられ、テンションを調整するための調整装置５（図２）を備える。調整装置５は、図５Ａにその詳細が示される。調整装置５は、互いに胴材１０，１１の長手方向に間隔をあけて変位不能に配置されて胴材１０，１１に係合する２つのガイドローラ５０と、これらのガイドローラ５０の間に設けられて、胴材１０，１１に係合する制御ローラ５１とを備える。調整装置５は、さらに、図示されないが、制御ローラ５１を支持し、上下方向に変位可能にし、かつ、胴材１０，１１へ下向きに一定の付勢力で付勢する付勢部材を備えている。

【0060】

図６の通り、胴材１０，１１の制御ローラ５１への巻き付け角を２θとし、制御ローラ５１の自重も含めた付勢力をＦとし、胴材１０，１１のテンションをＴとし、ローラ回転方向の摩擦力等の微少な力を無視すれば、以下の式が実質的に成立する。
Ｆ＝２Ｔsinθ
従って、制御ローラ５１の位置が高い（θが小さい）時は付勢力Ｆを小さく、制御ローラ５１の位置が低い（θが大きい）時は付勢力Ｆを大きく制御することで、胴材１０，１１のテンションを略一定範囲内に維持することが出来る。

【0061】

このように、付勢部材の付勢力を制御することにより、駆動ローラ対４２，４３の間の区間における胴材１０，１１のテンションを管理可能である。

【0062】

調整装置５は、さらに、第１駆動ローラ対４２から第２駆動ローラ対４３までの区間に含まれる胴材１０，１１の長さ（以下、単に「胴材区間長さ」とする）の上閾値と下閾値とを検知するように構成されている。図示されないが、調整装置５は、これらの閾値に対応する制御ローラ５１の位置を検知するための位置センサをさらに備える。

【0063】

例えば、胴材区間長さが短くなると制御ローラ５１はより上側に位置し（図５Ｂ）、胴材区間長さが長くなると制御ローラ５１はより下側に位置する（図５Ｃ）。このように、胴材区間長さは、制御ローラ５１の上下方向の位置に対応する。したがって、調整装置５は、位置センサにより制御ローラ５１が上限位置（図５Ｂ点線参照）／下限位置（図５Ｃ点線参照）にあることを検知することで、胴材区間長さが下閾値／上閾値に達したことを検知できる。

【0064】

製袋機は、さらに、第１加工装置３１，３２，３３、第１センサ４０を、可動グループとして、胴材１０，１１の長手方向に、すなわち上流および下流に、製袋機の他の装置に対して、微小距離、移動させるための移動装置６（図２）をさらに備える。

【0065】

移動装置６は、その詳細は省略されるが、例えば、可動グループを搭載したフレームと、当該フレームを移動させるラックアンドピニオン機構と、ラックアンドピニオン機構を作動させるためのモータなどの駆動源と、を備える。これに代えて、移動装置６は、その他、レールを配設し、ウォームギアで駆動する構成等、公知の構成を備えてよい。そして、移動装置６は、調整装置５の位置センサの出力に基づいて以下のように作動する。

【0066】

制御部４４による間欠搬送制御により、調整装置５が、胴材区間長さが下閾値に達したことを、すなわち制御ローラ５１が上限位置にあることを検知すると、移動装置６は、これに応答して、可動グループを下流に、微少距離、移動させ、さらに、これに伴い第１駆動ローラ対４２による間欠搬送距離を変化させて、それにより制御ローラ５１を下降させる。

【0067】

例えば、基準となる間欠搬送ピッチが１００ｍｍ、可動グループの移動量が２ｍｍきざみで設定されている場合について、より詳細に説明する。

【0068】

調整装置５が、胴材１０，１１の搬送停止時に制御ローラ５１が上限位置にあることを検知すると、間欠搬送装置４および移動装置６が以下のように作動する。

【0069】

間欠搬送装置４は、第１センサ４０でマークＭを検知し、その出力により、搬送が０．５ｍｍ遅れていると割り出す。そして、第１センサ４０による検知、シール加工、冷却の後、移動装置６は、可動グループを下流側に２ｍｍ移動させる。

【0070】

間欠搬送装置４は、第１センサ４０による出力結果および可動グループの移動距離に基づいて、第１駆動ローラ４２による次の間欠搬送距離を、１０２．５ｍｍ（１００ｍｍ＋０．５ｍｍ＋２ｍｍ）と決定する。そして、間欠搬送装置４は、次の間欠搬送サイクルでは、第１駆動ローラ対４２によって、胴材１０，１１を１０２．５ｍｍ（決定された間欠搬送距離）、搬送する。ここで、＋０．５ｍｍは、第１センサ４０の出力により決定される補正量であり、＋２ｍｍは、可動グループの移動に基づいて決定される補正量であり、可動グループの移動距離に等しい。

【0071】

かかる制御を行うことにより、第１センサ４０の位置を基準に考えれば、胴材１０，１１は１００．５ｍｍだけ搬送されたこととなり、マークＭに対してポイントシール装置３１、横シール装置３２および冷却装置３３の位置は正確に決められる。加えて、第１駆動ローラ対４２によって、胴材１０，１１が、可動グループの下流側への移動量（２ｍｍ）だけ余分に搬送されることにより胴材区間長さが下閾値を下回ることもない。

【0072】

一方、制御部４４による間欠搬送制御により、調整装置５が、胴材区間長さが上閾値に達したことを、すなわち制御ローラ５１が下限位置にあることを検知すると、移動装置６は、これに応答して、可動グループを上流に、微小距離、移動させ、さらに、第１駆動ローラ対４２による間欠搬送距離を変化させて、それにより制御ローラ５１を上昇させる。

【0073】

調整装置５が、胴材１０，１１の搬送停止時に制御ローラ５１が下限位置にあることを検知すると、間欠搬送装置４および移動装置６が以下のように作動する。

【0074】

間欠搬送装置４は、第１センサ４０でマークＭを検知し、その出力により、例えば搬送が０．５ｍｍ遅れていると割り出す。そして、第１センサ４０による検知、シール加工、冷却の後、移動装置６は、可動グループを上流側に２ｍｍ移動させる。

【0075】

間欠搬送装置４は、第１センサ４０による出力結果および可動グループの移動距離に基づいて、第１駆動ローラ４２による次の間欠搬送距離を、９８．５ｍｍ（１００ｍｍ＋０．５ｍｍ－２ｍｍ）と決定する。そして、間欠搬送装置４は、次の間欠搬送サイクルでは、第１駆動ローラ対４２によって、胴材１０，１１を９８．５ｍｍ（決定された間欠搬送距離）、搬送する。ここで、＋０．５ｍｍは、第１センサ４０の出力により決定される補正量であり、－２ｍｍは、可動グループの移動に基づいて決定される補正量であり、可動グループの移動距離に等しい。

【0076】

その結果、マークＭに対してポイントシール装置３１、横シール装置３２および冷却装置３３の位置は正確に決められる。加えて、第１駆動ローラ対４２によって、胴材１０，１１が、可動グループの上流側への移動量（２ｍｍ）だけ少なめに搬送されることにより胴材１０，１１区間長さが上閾値を超えることもない。

【0077】

以上の通り、可動グループが移動された場合、その移動距離が、第１駆動ローラ対４２による間欠搬送距離に対する補正量として加味される。したがって、胴材区間長さは、下閾値から上閾値までの範囲を超えることはなく、適切な値に管理され、胴材１０，１１のテンションについても、一定範囲内での管理が可能である。

【0078】

尚、制御ローラ５１の機械的な可動範囲は上述の上限位置／下限位置よりも広く、制御ローラ５１の付勢力についても、胴材の材質や幅等により適宜設定が可能である。

【0079】

製袋機は、可動グループの移動距離を継続して計測しておくことで、クロスカット位置から第１センサ４０の基準位置までの距離も継続して割り出せる。つまり、製袋機は、温度や湿度等の環境変化によっても伸縮する胴材１０，１１のコンディションに応じて変動する第１センサ４０の基準位置を、継続して割り出すことができる。

【0080】

可動グループの移動距離、及び、移動タイミングは適宜設定される。例えば、可動グループを３ｍｍ刻みや５ｍｍきざみで移動させたり、胴材１０，１１の胴材区間長さの変動幅が大きい場合は２きざみ分や３きざみ分、移動させてもよい。

【0081】

以上の構成によれば、１つのセンサで制御される加工装置のグループ毎に精度の高い位置合わせが可能であるだけでなく、駆動ローラ対から次の駆動ローラ対までの区間におけるテンションの適切な管理も可能である。したがって、伸縮率の高い印刷包材で製袋をする際においても安定した製袋を実現することができる。

【0082】

特に、胴材１０，１１を構成するフィルムは、ヒートシール工程による熱で非常に伸びやくすなるため、ヒートシールを伴う工程以降における実施形態の間欠搬送制御は極めて有効である。

【0083】

なお、実施形態の各装置３１－３６の他に、精度の高い位置合わせが要求される加工装置が追加される場合には、センサおよび駆動ローラ対の追加のセットを当該加工装置の近傍に配置して、センサ、駆動ローラ対、及び当該加工装置を一体的に上下流方向に移動させる移動装置を設け、前述の間欠搬送制御およびテンション管理を行えばよい。これにより、胴材１０，１１を当該加工装置の加工位置に高い精度で位置合わせすることができるとともにテンションを適切に管理できる。

【0084】

一般的に、オペレータが横シール位置やポイントシール位置を目視により確認するために、横シール装置３２・ポイントシール装置３１と冷却装置３３との間に、ある程度のスペースが確保されている。第１センサ４０およびその可動ユニットは、製袋機のこの遊休スペースを有効に利用して配置される。

【0085】

ウェブ１をスリットせずにその長手方向に沿って二つ折りすることで、２枚のウェブ状の胴材１０，１１を形成してもよい。この場合、２枚のウェブ状の胴材１０，１１は、折り曲げ線を介して互いに繋がっている。このような製袋の場合、縦シール装置３０は省略される。

【0086】

パーツ供給装置２３は、ジッパー１２に加えて、及び／又は、ジッパー１２に代えて、例えばガセット材（底ガセット材、天ガセット材、サイドガセット材）などの他の附属部材を胴材１０，１１に供給してもよい。また、ウェブ１から、胴材１０，１１に加えてガセット材も形成されてもよい。縦シール装置３０や横シール装置３２などが、胴材１０，１１を、ガセット材をこれらの間に介在させた状態でヒートシールしてもよい。上記の間欠搬送制御は、実施形態以外の各種の製袋に対しても適用できることは、当業者であれば容易に理解することができる。

【0087】

単一素材のフィルムは、ラミネートフィルムよりも伸び易く、融点は低く、シール温度および搬送速度の管理が困難である。また、単一素材のフィルムは、品質のばらつきも多い。したがって、単一素材のフィルムは、ラミネートフィルムよりも、製袋における位置合わせがしづらい。実施形態は、上記のように胴材１０，１１が伸びたとしても精度の高い位置合わせを提供できるので、単一素材のフィルムを用いた製袋には特に有効である。軟包装業界は、リサイクルの観点から、単一素材のフィルムを用いた製袋が見直されつつあるので、実施形態の製袋は非常に有効なものである。

【0088】

単一素材のフィルムは、基本的には、ラミネートフィルムより融点が低い。したがって、単一素材フィルムが用いられるとき、上流の２基のポイントシール装置３１は、ラミネートフィルムの場合の加熱温度よりも低い温度で加熱して、胴材１０，１１へのダメージを抑えるとよい。そして、２基の横シール装置３２は、潰された箇所をさらに加圧かつ加熱することで、胴材１０，１１へのダメージを抑えつつ、ジッパー１２の潰された箇所の厚みをさらに薄くしてよい。そして、最下流の１基のポイントシール装置３１は、加熱および加圧により柔らかくなった潰された部分をさらに加圧してよい。これにより、確実に漏れのないシールが実現される。

【0089】

単一素材のフィルムが胴材１０，１１として用いられる場合、その高い伸縮性を利用することで、調整装置５を製袋機から省略することも可能である。位置合わせが、第１駆動ローラ対４２の位置で第１センサ４０によりなされ、第２駆動ローラ対４３の位置では第２センサ４２によりなされている。そのため、第１駆動ローラ対４２から第２駆動ローラ対４３の区間に含まれる胴材１０，１１のピッチ数は不変である。したがって、ある程度のテンションを初期状態で胴材１０，１１にかけておけばよい。胴材１０，１１が伸縮したとしても、前記区間内のピッチ数は不変であり、打抜装置３４，３５の打抜位置が胴材１０，１１に対してずれることはない。

【0090】

すなわち、実際の印刷ピッチが、そのむらにより、又は、胴材１０，１１の縮みにより、初期状態の印刷ピッチよりも短いと、胴材１０，１１はこの区間で伸ばされてテンションは上がるが、印刷位置が打抜位置に対してずれることはない。逆に、実際の印刷ピッチが、そのむらにより、又は、胴材１０，１１の伸びにより、初期状態の印刷ピッチよりも長いと、この区間で胴材１０，１１に付与されていたテンションが緩和されて初期状態の値よりも下がり、印刷位置が打抜位置に対してずれることはない。

【0091】

初期状態のテンションは、胴材１０，１１の物性を考慮し、胴材１０，１１が伸縮したとしてもテンション調整でこれをキャンセルできるように決定される。仮に、胴材１０，１１が伸びすぎてたるんだとき、若しくは、縮みすぎて張りすぎたとき、可動グループの移動によって、これに対処することが可能である。

【0092】

このように、胴材１０，１１のテンション変動幅を大きくして位置合わせをすると、印刷のむらに対する位置合わせ精度は高くなる一方、シール時のテンションのばらつきは大きくなる。結果的に、シール加工の質は安定しない傾向がある。

【0093】

一方で、調整装置５を用いてテンション変動幅を小さくしておくと、シール時のテンションのばらつきは小さくなる。結果的に、シール加工の質は安定する。しかしながら、印刷にむらがあるとテンションでの調整範囲に限界がある。その場合、可動グループの移動によって調整することが可能である。

【0094】

紙ベースの胴材は、樹脂ベースの胴材に比べてほとんど伸縮しない。ゆえに、印刷ピッチのむらが紙ベースの胴材にある場合、テンション制御でそれに対処するのは困難である。図面に例示された製袋機であれば、テンション制御によらず、可動グループの移動によって、マークＭに対してポイントシール装置３１、横シール装置３２および冷却装置３３の位置を正確に決めることができる。

【符号の説明】

【0095】

１０，１１ 胴材
３２ 横シール装置（第１加工装置）
３３ 冷却装置（第１加工装置）
３４，３５ 打抜装置（第２加工装置）
３６ クロスカット装置（第２加工装置）
４ 間欠搬送装置
４０ 第１センサ
４１ 第２センサ
４２ 第１駆動ローラ対
４３ 第２駆動ローラ対
５ 調整装置
５０ ガイドローラ
５１ 制御ローラ
６ 移動装置
Ｍ マーク

【要約】

製袋機は、胴材を間欠搬送するための間欠搬送装置と、第１駆動ローラ対から前記第２駆動ローラ対までの区間に含まれる胴材の長さの上閾値と下閾値とを検知するための調整装置と、加工装置およびセンサを、可動グループとして、一体的に胴材の長手方向に移動させるための移動装置を備える。移動装置は、調整装置が上閾値を検知することに応答して可動グループを上流に移動させ、調整装置が下閾値を検知することに応答して可動グループを下流に移動させる。間欠搬送装置は、可動グループが移動された場合、センサからの出力に加えて可動グループの移動距離に基づいて間欠搬送距離を決定し、第１駆動ローラ対によって胴材を決定した間欠搬送距離、搬送する。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】