特許 7553124 製袋充填包装機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-09-09

(45)【発行日】2024-09-18

(54)【発明の名称】製袋充填包装機

(51)【国際特許分類】

   B65B 9/073 20120101AFI20240910BHJP

【ＦＩ】

B65B9/073

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2022176367

(22)【出願日】2022-11-02

(65)【公開番号】P2024066729

(43)【公開日】2024-05-16

【審査請求日】2024-07-19

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000148162

【氏名又は名称】株式会社川島製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110000442

【氏名又は名称】弁理士法人武和国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】佐久間 康裕

(72)【発明者】

【氏名】三好 聖一

【審査官】西塚 祐斗

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－１７５６７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平８－１９８２０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－１６８９１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－４１５５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－２９１９２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平６－２３９３１１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６５Ｂ ９／００ － ９／２４

Ｂ６５Ｂ ４１／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

帯状包装材から成形した袋に製品を充填する製袋充填包装機であって、
帯状包装材が巻回された巻取ロールと、
前記巻取ロールから帯状包装材を送り出す送り装置と、
前記巻取ロールから前記送り装置に至る帯状包装材の送り経路上に配置されて、テンションサーボモータによって前記巻取ロールから送り出された帯状包装材にテンションを付与するテンション機構と、
前記送り装置によって送り出された帯状包装材の幅方向の両端部を重ね合わせて筒状に成形する製筒器と、
前記製筒器で重ね合わされた帯状包装材の両端部をシールする第１シール装置と、
前記第１シール装置で筒状に成形された帯状包装材のうち、製品を内包した袋の頂部及び底部に相当する部分をシールする第２シール装置と、
前記送り装置及び前記テンション機構の動作を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、
前記送り装置による帯状包装材の送り出し速度が加速している加速期間に、前記テンション機構が帯状包装材に付与するテンションを基準値より増加させる第１制御と、
前記加速期間に、前記テンション機構が帯状包装材に付与するテンションを前記基準値より減少させる第２制御とのどちらを実行するかを、切り替え可能に構成されていることを特徴とする製袋充填包装機。

【請求項2】

請求項１に記載の製袋充填包装機において、
前記制御装置は、前記送り装置による帯状包装材の送り出し速度が減速している減速期間に、前記第１制御及び前記第２制御のどちらを実行するかを、さらに切り替え可能に構成されていることを特徴とする製袋充填包装機。

【請求項3】

請求項２に記載の製袋充填包装機において、
前記制御装置は、前記加速期間及び前記減速期間の間の定速期間に、前記テンション機構が帯状包装材に付与するテンションを前記基準値にする基準制御を実行することを特徴とする製袋充填包装機。

【請求項4】

請求項２に記載の製袋充填包装機において、
前記加速期間及び前記減速期間それぞれにおいて、前記第１制御及び前記第２制御のどちらを実行するかを指示する操作を受け付ける操作装置を備え、
前記制御装置は、前記加速期間及び前記減速期間それぞれにおいて、前記操作装置を通じて受け付けた制御を実行することを特徴とする製袋充填包装機。

【請求項5】

請求項４に記載の製袋充填包装機において、
前記操作装置は、前記第１制御におけるテンションの増加量、前記第２制御におけるテンションの減少量を指示する操作を受け付け、
前記制御装置は、
前記第１制御において、前記操作装置を通じて受け付けた前記増加量だけ前記基準値よりテンションを増加させ、
前記第２制御において、前記操作装置を通じて受け付けた前記減少量だけ前記基準値よりテンションを減少させることを特徴とする製袋充填包装機。

【請求項6】

請求項１に記載の製袋充填包装機において、
前記制御装置は、
前記送り装置が備える送りサーボモータの回転速度を増減することによって、袋の長さに相当する帯状包装材を所定の時間で送り出す送出処理を間欠的に繰り返し、
繰り返し実行する前記送出処理それぞれの前記加速期間に、前記第１制御または前記第２制御を実行することを特徴とする製袋充填包装機。

【請求項7】

請求項６に記載の製袋充填包装機において、
前記送り装置による帯状包装材の送り量を検知する送り量センサをさらに備え、
前記制御装置は、第１袋に対する前記送出処理で前記送り量センサによって検知した送り量の遅れを取り戻すために前記送りサーボモータの回転速度を増加させた場合に、前記第１袋の直後の第２袋に対する前記送出処理の前記加速期間において、前記第１制御におけるテンションの増加量を減じることを特徴とする製袋充填包装機。

【請求項8】

請求項６に記載の製袋充填包装機において、
前記送り装置による帯状包装材の送り量を検知する送り量センサをさらに備え、
前記制御装置は、第１袋に対する前記送出処理で前記送り量センサによって検知した送り量の行き過ぎを吸収するために前記送りサーボモータの回転速度を減少させた場合に、前記第１袋の直後の第２袋に対する前記送出処理の前記加速期間において、前記第２制御におけるテンションの減少量を減じることを特徴とする製袋充填包装機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、帯状包装材に付与するテンションを調整可能な製袋充填包装機に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、帯状フィルムが巻回された巻取ロールと、巻取ロールから帯状フィルムを送り出す送り装置とを少なくとも備え、送り装置によって送り出された帯状フィルムを袋状に成形して製品を充填する製袋充填包装機が知られている。

【0003】

上記構成の製袋充填包装機において、送り装置による帯状フィルムの送り出し速度が増加すると帯状フィルムが引っ張られ、送り出し速度が減少すると帯状フィルムが緩む。そこで、帯状フィルムに所定のテンションを付与するテンション機構を備える製袋充填包装機がある（例えば、特許文献１、２を参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１６－１７５６７２号公報

【文献】特開２００６－０２７７６５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１では、エアシリンダを用いて帯状フィルムにテンションを付与するので、テンションの微調整が難しいという課題がある。また、特許文献２では、送り出し速度が増加する加速期間にテンションを減少させ、送り出し速度が減少する減速期間にテンションを増大させることによって、帯状フィルムに付与されるテンションを一定に維持するものである。しかしながら、フィルムの性状や運転条件によっては、加速期間にテンションを減少させると、帯状フィルムの適切に送り出すことができない可能性がある。

【0006】

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、帯状包装材の性状や運転条件によって、テンション機構が帯状包装材に付与するテンションを適切に調整可能な製袋充填包装機を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は、前記課題を解決するため、帯状包装材から成形した袋に製品を充填する製袋充填包装機であって、帯状包装材が巻回された巻取ロールと、前記巻取ロールから帯状包装材を送り出す送り装置と、前記巻取ロールから前記送り装置に至る帯状包装材の送り経路上に配置されて、テンションサーボモータによって前記巻取ロールから送り出された帯状包装材にテンションを付与するテンション機構と、前記送り装置によって送り出された帯状包装材の幅方向の両端部を重ね合わせて筒状に成形する製筒器と、前記製筒器で重ね合わされた帯状包装材の両端部をシールする第１シール装置と、前記第１シール装置で筒状に成形された帯状包装材のうち、製品を内包した袋の頂部及び底部に相当する部分をシールする第２シール装置と、前記送り装置及び前記テンション機構の動作を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記送り装置による帯状包装材の送り出し速度が加速している加速期間に、前記テンション機構が帯状包装材に付与するテンションを基準値より増加させる第１制御と、前記加速期間に、前記テンション機構が帯状包装材に付与するテンションを前記基準値より減少させる第２制御とのどちらを実行するかを、切り替え可能に構成されていることを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、帯状包装材の性状や運転条件によって、テンション機構が帯状包装材に付与するテンションを適切に調整することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】縦型製袋充填包装機の全体斜視図である。

【図2】縦型製袋充填包装機の側面図である。

【図3】テンション機構の概略図である。

【図4】フィルム送り装置の概略図である。

【図5】縦型製袋充填包装機のハードウェア構成図である。

【図6】テンション設定画面の表示例である。

【図7】フィルム送り装置による帯状フィルムの送り速度と、テンション機構が帯状フィルムに付与するテンションとの関係の一例を示す図である。

【図8】フィルム送り装置による帯状フィルムの送り速度と、テンション機構が帯状フィルムに付与するテンションとの関係の他の例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、実施形態に係る縦型製袋充填包装機１を図面に基づいて説明する。なお、以下に記載する本発明の実施形態は、本発明を具体化する際の一例を示すものであって、本発明の範囲を実施形態の記載の範囲に限定するものではない。従って、本発明は、実施形態に種々の変更を加えて実施することができる。例えば、本発明は、縦型製袋充填包装機１のみならず、横型製袋充填包装機にも適用可能である。

【0011】

図１は、縦型製袋充填包装機１の全体斜視図である。図２は、縦型製袋充填包装機１の側面図である。縦型製袋充填包装機１は、帯状フィルムＦｗ（帯状包装材）を袋Ｂｐに成形すると共に、成形した袋Ｂｐに製品を充填する装置である。縦型製袋充填包装機１は、フィルム供給装置１０と、フィルム送り装置２０（送り装置）と、製品充填筒３０と、縦シール装置４０（第１シール装置）と、横シール装置５０（第２シール装置）と、制御装置７０とを主に備える。

【0012】

帯状フィルムＦｗは、製品を包装する袋の材料となる帯状の包装材である。帯状フィルムＦｗは、熱を加えることによって溶着することが可能な膜状の部材であって、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、二軸延伸ポリプロピレン（ＯＰＰ）、アルミ裏打紙、アルミ蒸着紙などが挙げられる。製品は、例えば、飴、豆菓子、スナック等の粒状の食品を指す。但し、製品の具体例はこれらに限定されず、袋Ｂｐに包装されて出荷されるあらゆる物を含む。

【0013】

フィルム供給装置１０は、巻取ロール１１に巻き取られた帯状フィルムＦｗを、フィルム送り装置２０に供給する装置である。フィルム供給装置１０は、巻取ロール１１と、複数の固定ガイドロール１２ａ～１２ｈと、製筒器１４と、テンション機構６０とを主に備える。

【0014】

巻取ロール１１は、フィルム送り装置２０が駆動することによって、帯状フィルムＦｗを繰り出す向きに回転する。固定ガイドロール１２ａ～１２ｈは、巻取ロール１１から製筒器１４を経てフィルム送り装置２０に至る帯状フィルムＦｗの送り経路上に配置されて、送り経路に沿って送り出される帯状フィルムＦｗを案内する。テンション機構６０は、帯状フィルムＦｗの送り経路上に配置されて、送り経路に沿って送り出される帯状フィルムＦｗに、適切なテンションを付与する。

【0015】

製筒器１４は、帯状フィルムＦｗの幅方向の両端部を重ね合わせることによって、帯状フィルムＦｗを筒状に成形する。また、製筒器１４は、筒状に成形した帯状フィルムＦｗを、製品充填筒３０に向けて下方に送り出す。製筒器１４によって筒状に成形された帯状フィルムＦｗは、製品充填筒３０の外周面に沿って下方に移動する。

【0016】

巻取ロール１１から製筒器１４に至る帯状フィルムＦｗの送り経路に対面して、日付印字装置１５及び日付検査装置１６が配置されている。日付印字装置１５は、フィルム供給装置１０によって供給される帯状フィルムＦｗの所定の位置に、日付（例えば、製造年月日、消費期限、賞味期限など）を印字する。日付検査装置１６は、日付印字装置１５によって日付が適切に印字されたかを検査する。

【0017】

図３は、テンション機構６０の概略図である。テンション機構６０は、帯状フィルムＦｗに付与するテンションを増減する。但し、テンション機構６０の具体的な構成は図３の例に限定されない。図３に示すように、テンション機構６０は、左右一対のレバー６１Ｌ、６１Ｒと、複数の可動ガイドロール６２、６３と、揺動軸６４と、テンションサーボモータ６５とを主に備える。

【0018】

左右一対のレバー６１Ｌ、６１Ｒは、帯状フィルムＦｗの幅方向に離間した位置において、縦型製袋充填包装機１のフレームに揺動可能に支持されている。可動ガイドロール６２、６３及び揺動軸６４は、レバー６１Ｌ、６１Ｒの延設方向に離間した位置において、レバー６１Ｌ、６１Ｒに取り付けられている。揺動軸６４は、テンションサーボモータ６５の駆動力が伝達されて回転することによって、レバー６１Ｌ、６１Ｒを揺動させる。一例として、図３（Ａ）に示すように、揺動軸６４は、テンションサーボモータ６５の出力軸に直接接続されていてもよい。他の例として、図３（Ｂ）に示すように、揺動軸６４は、駆動プーリ６６、従動プーリ６７、及びベルト６８を介してテンションサーボモータ６５の出力軸に接続されていてもよい。

【0019】

図１及び図２に示すように、巻取ロール１１から繰り出された帯状フィルムＦｗは、固定ガイドロール１２ａ、１２ｂ、可動ガイドロール６２、固定ガイドロール１２ｃ、可動ガイドロール６３、固定ガイドロール１２ｄ～１２ｈの順に掛け渡されている。また、レバー６１Ｌ、６１Ｒは、掛け渡された帯状フィルムＦｗによって、可動ガイドロール６３及び固定ガイドロール１２ｄの距離を減少させる（すなわち、帯状フィルムＦｗに付与するテンションを減少させる）方向に付勢されている。そして、テンション機構６０は、テンションサーボモータ６５の回転トルクを制御してレバー６１Ｌ、６１Ｒを揺動させることによって、可動ガイドロール６３及び固定ガイドロール１２ｄの距離を増減させる。これにより、帯状フィルムＦｗに付与されるテンションが増減する。

【0020】

より詳細には、テンションサーボモータ６５の回転トルクを増加させることにより、レバー６１Ｌ、６１Ｒは、帯状フィルムＦｗの付勢力に抗して、可動ガイドロール６３及び固定ガイドロール１２ｄの距離を増加させる方向に揺動する。これにより、帯状フィルムＦｗに付与されるテンションが増加する。一方、テンションサーボモータ６５の回転トルクを減少させることにより、レバー６１Ｌ、６１Ｒは、可動ガイドロール６３及び固定ガイドロール１２ｄの距離を減少させる方向に揺動する。これにより、帯状フィルムＦｗに付与されるテンションが減少する。

【0021】

図４は、フィルム送り装置２０の概略図である。フィルム送り装置２０は、フィルム供給装置１０から供給される帯状フィルムＦｗを、送り経路に沿って製筒器１４、縦シール装置４０、横シール装置５０の順に通過させる装置である。以下、送り経路に沿ってフィルム供給装置１０からテンション機構６０、製筒器１４、縦シール装置４０、横シール装置５０に向かう方向を、「帯状フィルムＦｗの送り方向」、または単に「送り方向」と表記する。図４に示すように、フィルム送り装置２０は、一対のガイドシャフト２１Ａ、２１Ｂと、一対の送りユニット２２Ｌ、２２Ｒとを主に備える。

【0022】

一対のガイドシャフト２１Ａ、２１Ｂは、上下方向に離間した位置において、各々が左右方向に延設されている。一対の送りユニット２２Ｌ、２２Ｒは、製品充填筒３０を挟んで対向配置されている。また、一対の送りユニット２２Ｌ、２２Ｒは、互いに接離する方向にスライド可能に一対のガイドシャフト２１Ａ、２１Ｂに支持されている。これにより、一対の送りユニット２２Ｌ、２２Ｒは、製品充填筒３０の直径に合わせて位置を変更可能に構成されている。

【0023】

一対の送りユニット２２Ｌ、２２Ｒそれぞれは、ベースプレート２３Ｌ、２３Ｒと、駆動プーリ２４Ｌ、２４Ｒと、従動プーリ２５Ｌ、２５Ｒと、テンションプーリ２６Ｌ、２６Ｒと、送りベルト２７Ｌ、２７Ｒと、送りサーボモータ２８Ｌ、２８Ｒとを主に備える。一対の送りユニット２２Ｌ、２２Ｒは、左右が反転しているだけで基本的な構成は共通するので、以下、送りユニット２２Ｒの構成について説明する。

【0024】

ベースプレート２３Ｒは、一対のガイドシャフト２１Ａ、２１Ｂにスライド可能に支持されている。駆動プーリ２４Ｒ、従動プーリ２５Ｒ、及びテンションプーリ２６Ｒは、互いに離間した位置において、ベースプレート２３Ｒに回転可能に支持されている。より詳細には、駆動プーリ２４Ｒ及び従動プーリ２５Ｒは、上下方向（すなわち、帯状フィルムＦｗの送り方向）に離間した位置に配置されている。テンションプーリ２６Ｒは、左右方向に移動可能にベースプレート２３Ｒに支持されている。

【0025】

送りベルト２７Ｒは、駆動プーリ２４Ｒ、従動プーリ２５Ｒ、及びテンションプーリ２６Ｒに掛け渡されている。そして、一対のガイドシャフト２１Ａ、２１Ｂに沿って送りユニット２２Ｒをスライドさせることによって、送りベルト２７Ｒの駆動プーリ２４Ｒ及び従動プーリ２５Ｒの間の部分が、製品充填筒３０の外周面を覆う帯状フィルムＦｗに接触する。また、テンションプーリ２６Ｒを移動させることによって、送りベルト２７Ｒにテンションが付与される。

【0026】

送りサーボモータ２８Ｒは、駆動プーリ２４Ｒを回転させる駆動力を発生させるサーボモータである。送りサーボモータ２８Ｒの駆動力によって駆動プーリ２４Ｒが回転すると、駆動プーリ２４Ｒ、従動プーリ２５Ｒ、及びテンションプーリ２６Ｒの周りを送りベルト２７Ｒが周回する。そして、送りベルト２７Ｒを帯状フィルムＦｗに接触させた状態で周回させると、筒状に成形された帯状フィルムＦｗが製品充填筒３０に沿って下方に搬送される。

【0027】

製品充填筒３０は、上端及び下端が開放された筒状の部材である。製品充填筒３０は、製筒器１４と横シール装置５０との間において、筒状に成形された帯状フィルムＦｗの送り方向に沿って上下方向に延設されている。また、製品充填筒３０の上端開口には、ホッパ３１が取り付けられている。製品充填筒３０は、不図示の組合せ計量器（製品供給装置）からホッパ３１を通じて供給された製品を、縦シール装置４０及び横シール装置５０によって成形された袋Ｂｐに下端開口を通じて充填する。

【0028】

縦シール装置４０は、製品充填筒３０に対面する位置に配置されている。より詳細には、縦シール装置４０は、フィルム送り装置２０による帯状フィルムＦｗの送り方向において、製筒器１４より下流側で且つ横シール装置５０より上流側に配置されている。

【0029】

縦シール装置４０は、帯状フィルムＦｗの重ね合わされた端部を挟むように配置された一対のシールブロック４１、４２を備える。一対のシールブロック４１、４２は、サーボモータの回転が伝達されて接離する。一対のシールブロック４１、４２それぞれには、ヒータが内蔵されている。そして、一対のシールブロック４１、４２は、帯状フィルムＦｗの重ね合わされた端部を挟んで加熱することによって、幅方向の両端部を溶着（シール）する。これにより、帯状フィルムＦｗは、筒状に成形される。

【0030】

横シール装置５０は、縦シール装置４０より帯状フィルムＦｗの送り方向の下流側に配置されている。横シール装置５０は、筒状に成形された帯状フィルムＦｗを所定の間隔毎に溶着（シール）することによって、帯状フィルムＦｗを袋Ｂｐに成形する。より詳細には、横シール装置５０は、縦シール装置４０によって筒状に成形された帯状フィルムＦｗのうち、袋Ｂｐの底部に相当する部分と、袋Ｂｐの頂部に相当する部分とをシールする。また、横シール装置５０は、連続する２つの袋Ｂｐの境界部分を切断する。

【0031】

横シール装置５０は、一対のシールブロック５１、５２を備える。一対のシールブロック５１、５２は、縦シール装置４０によって筒状に成形された帯状フィルムＦｗを挟んで対向配置されている。一対のシールブロック５１、５２それぞれには、ヒータが内蔵されている。一対のシールブロック５１、５２は、帯状フィルムＦｗを挟んで接離する。そして、一対のシールブロック５１、５２が帯状フィルムＦｗを挟んで加熱することによって、帯状フィルムＦｗが溶着される。

【0032】

図５は、縦型製袋充填包装機１のハードウェア構成図である。図５に示すように、制御装置７０は、例えば、演算手段であるＣＰＵ７１（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）と、記憶手段であるメモリ７２とを備える。メモリ７２は、例えば、各種プログラムを記憶するＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＣＰＵ７１の作業領域となるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｃ Ｄｒｉｖｅ）、またはこれらの組み合わせで構成される。そして、メモリ７２に記憶されたプログラムをＣＰＵ７１が読み出して実行することによって、後述する各処理が実現される。

【0033】

但し、制御装置７０の具体的な構成はこれに限定されず、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）などのハードウェアによって実現されてもよい。

【0034】

制御装置７０には、送り量センサ７３と、操作パネル７４とが接続されている。送り量センサ７３は、フィルム送り装置２０によって送り方向に送り出される帯状フィルムＦｗの長さを検知し、検知した長さを制御装置７０に出力する。操作パネル７４は、作業者に情報（画面）を表示するディスプレイと、作業者による操作を受け付ける操作装置（例えば、タッチパネル、押しボタン等）とを備える。

【0035】

図６は、テンション設定画面の表示例である。テンション設定画面は、後述する送出処理の各期間（加速期間Ａ－Ｃ、定速期間Ｄ、減速期間Ｅ－Ｇ）に、テンション機構６０が帯状フィルムＦｗに付与するテンションの大きさを設定する画面である。

【0036】

テンション設定画面は、例えば、トルク基準値αの入力を受け付けるテキストボックス８１と、加速期間Ａ－Ｃにおけるテンション制御（後述する第１制御及び第２制御の総称）を選択するラジオボタン８２と、加速期間Ａ－Ｃにおけるテンションの増加量βまたは減少量γの入力を受け付けるテキストボックス８３、８４と、減速期間Ｅ－Ｇにおけるテンション制御を選択するラジオボタン８５と、減速期間Ｅ－Ｇにおけるテンションの増加量βまたは減少量γの入力を受け付けるテキストボックス８６、８７とを含む。

【0037】

テキストボックス８１には、定速期間Ｄにおいて、帯状フィルムＦｗに付与するテンションの大きさ（＝基準値α）が入力される。ラジオボタン８２、８５の選択肢［テンションを増加］は、テンションを基準値αより増加させる第１制御を実行することを示す。ラジオボタン８２、８５の選択肢［テンションを減少］は、テンションを基準値αより減少させる第２制御を実行することを示す。ラジオボタン８２、８５の選択肢［テンション増減なし］は、第１制御及び第２制御のどちらも実行しないことを示す。テキストボックス８３、８６には、第１制御におけるテンションの増加量βが入力される。テキストボックス８４、８７には、第２制御におけるテンションの減少量γが入力される。

【0038】

作業者は、例えば、帯状フィルムＦｗの性状（例えば、剛性、伸びの程度など）や縦型製袋充填包装機１の運転条件（例えば、１つの袋Ｂｐの長さ、送り速度など）に応じて、テンション設定画面の各項目を設定（入力、選択）する。テンション設定画面を通じた設定は、繰り返し実行される送出処理それぞれに共通して適用される。

【0039】

一例として、剛性の高い帯状フィルムＦｗの場合は、加速期間Ａ－Ｃに第１制御を選択し、減速期間Ｅ－Ｇに第２制御を選択すればよい。他の例として、剛性の低い帯状フィルムＦｗの場合は、加速期間Ａ－Ｃに第２制御を選択し、減速期間Ｅ－Ｇに第１制御を選択すればよい。但し、加速期間及び減速期間それぞれで実行するテンション制御は、前述の組み合わせに限定されない。

【0040】

そして、操作パネル７４は、テンション設定画面を通じて、加速期間及び減速期間それぞれにおいて、第１制御及び第２制御のどちらを実行するかを指示する操作を受け付ける。また、操作パネル７４は、テンション設定画面を通じて、第１制御におけるテンションの増加量β、第２制御におけるテンションの減少量γを指示する操作を受け付ける。そして、制御装置７０は、テンション設定画面を通じて受け付けた作業者の指示を、メモリ７２に記憶させる。なお、本明細書中のα、β、γ、δは、全て正の値とする。

【0041】

制御装置７０は、フィルム供給装置１０、フィルム送り装置２０、縦シール装置４０、及び横シール装置５０それぞれのサーボモータの回転速度、回転トルク、または回転量を制御する。より詳細には、制御装置７０は、サーボアンプを通じて指令電流（パルス信号）を出力することによって、サーボモータの回転速度、回転トルク、または回転量を制御する。

【0042】

制御装置７０は、フィルム供給装置１０、フィルム送り装置２０、縦シール装置４０、及び横シール装置５０を連動して動作させることによって、帯状フィルムＦｗから袋Ｂｐを成形して製品を充填する処理を繰り返し実行する。これにより、縦型製袋充填包装機１は、複数の袋Ｂｐを順番に製造することができる。

【0043】

まず、制御装置７０は、フィルム供給装置１０及びフィルム送り装置２０を駆動して、帯状フィルムＦｗを送り出す送出処理を実行する。次に、制御装置７０は、縦シール装置４０を駆動して、帯状フィルムＦｗの重ね合わされた端部を一対のシールブロック４１、４２で挟んでシールすることによって、帯状フィルムＦｗを筒状に成形する。また、制御装置７０は、筒状に成形された帯状フィルムＦｗのうち、第１袋の頂部に相当する部分と、第１袋の直後の第２袋の底部に相当する部分とを、シールブロック５１、５２で挟んでシールする。さらに、制御装置７０は、隣接する袋Ｂｐの境界を切断する。

【0044】

送出処理は、１つの袋Ｂｐの長さに相当する帯状フィルムＦｗを、所定の時間で送り方向に送り出す処理である。より詳細には、図７及び図８に示すように、送出処理は、帯状フィルムＦｗの送り速度を加速させる加速期間Ａ－Ｃと、帯状フィルムＦｗの送り速度を一定にする定速期間Ｄと、帯状フィルムＦｗの送り速度を減速させる減速期間Ｅ－Ｇとを含む。

【0045】

すなわち、制御装置７０は、停止した状態の帯状フィルムＦｗを予め定められた速度パターンに沿って送り出し、１つの袋Ｂｐの長さを送り出したところで送り出しを停止する。また、制御装置７０は、１つの袋Ｂｐの長さに相当する帯状フィルムＦｗが所定の時間で送り出されるように、送り量センサ７３で検知される送り量に基づいて、送りサーボモータ２８Ｌ、２８Ｒの回転速度を増減させる。さらに、制御装置７０は、送出処理を間欠的に繰り返し実行する。

【0046】

図７は、フィルム送り装置２０による帯状フィルムＦｗの送り速度と、テンション機構６０が帯状フィルムＦｗに付与するテンションとの関係の一例を示す図である。より詳細には、図７は、加速期間Ａ－Ｃに第１制御を実行し、減速期間Ｅ－Ｆに第２制御を実行した場合を示す。すなわち、図７に示す処理は、テンション設定画面において、テキストボックス８１に基準値α＝１．０が入力され、ラジオボタン８２で選択肢［テンションを増加］が選択され、テキストボックス８３に増加量β＝０．２が入力され、ラジオボタン８５で選択肢［テンションを減少］が選択され、テキストボックス８７に減少量γ＝０．３が入力された場合の処理である。

【0047】

制御装置７０は、送りサーボモータ２８Ｌ、２８Ｒを制御することによって、以下の手順で送出処理を実行する。まず、制御装置７０は、送り出し速度を加速させながら帯状フィルムＦｗを送り出す（加速期間Ａ－Ｃ）。加速期間Ａ－Ｃは、加速度が増加する期間Ａと、等加速度の期間Ｂと、加速度が減少する期間Ｃとを含む。次に、制御装置７０は、一定の送り速度で帯状フィルムＦｗを送り出す（定速期間Ｄ）。次に、制御装置７０は、送り出し速度を減速させながら帯状フィルムＦｗを送り出す（減速期間Ｅ－Ｇ）。減速期間Ｅ－Ｇは、原速度（マイナスの加速度）が増加する期間Ｅと、等減速度の期間Ｆと、減速度が減少する期間Ｇとを含む。

【0048】

また、制御装置７０は、送出処理と並行して、テンション機構６０が帯状フィルムＦｗに付与するテンションを調整する。まず、制御装置７０は、送出処理を開始する前に、テンション機構６０が帯状フィルムＦｗに付与するテンションを基準値αに設定する。

【0049】

次に、制御装置７０は、期間Ａにテンションサーボモータ６５のトルクを増加させることによって、帯状フィルムＦｗに付与するテンションを増加させる。次に、制御装置７０は、帯状フィルムＦｗに付与されるテンションが基準値αから増加量βだけ増加したタイミングでテンションサーボモータ６５のトルクの増加を停止して一定の値で保持することで、期間Ｂに帯状フィルムＦｗに付与するテンション（＝α＋β）を一定にする。次に、制御装置７０は、期間Ｃにテンションサーボモータ６５のトルクを減少させることによって、帯状フィルムＦｗに付与するテンションを基準値αまで減少させる。この処理が第１制御の一例である。

【0050】

次に、制御装置７０は、定速期間Ｄにテンションサーボモータ６５のトルクの減少を停止して一定に保持することによって、帯状フィルムＦｗに付与するテンションを基準値αに維持する。この処理が基準制御の一例である。但し、定速期間Ｄの長さを限りなく０に近づけてもよい。すなわち、加速期間Ａ－Ｃが終了した直後に減速期間Ｅ－Ｇが始まってもよい。

【0051】

次に、制御装置７０は、期間Ｅにテンションサーボモータ６５のトルクを減少させることによって、帯状フィルムＦｗに付与するテンションを減少させる。次に、制御装置７０は、帯状フィルムＦｗに付与されるテンションが基準値αから減少量γだけ減少したタイミングでテンションサーボモータ６５のトルクの減少を停止して一定に保持することによって、期間Ｆに帯状フィルムＦｗに付与するテンション（＝α－γ）を一定にする。次に、制御装置７０は、期間Ｇにテンションサーボモータ６５のトルクを増加させることによって、帯状フィルムＦｗに付与するテンションを基準値αまで増加させる。この処理が第２制御の一例である。

【0052】

次に、制御装置７０は、帯状フィルムＦｗの送り出しを停止している期間Ｈに、縦シール装置４０及び横シール装置５０を駆動する。これにより、製品が充填された袋Ｂｐ（第１袋）が成形される。次に、制御装置７０は、次の袋Ｂｐ（第１袋の直後の第２袋）を成形するために、再び送出処理を実行する。制御装置７０は、第２袋に対する送出処理でも、テンション設定画面を通じて設定されたテンション制御（すなわち、加速期間に第１制御、減速期間に第２制御）を実行する。

【0053】

ここで、送出処理では、１つの袋Ｂｐの長さに相当する帯状フィルムＦｗを所定の時間で送り出すために、予め定められた目標速度パターン（図７の実線）に沿うように、送りサーボモータ２８Ｌ、２８Ｒを駆動する。しかしながら、帯状フィルムＦｗの現実の送り速度（図７の破線）は、目標速度パターンから乖離する場合がある。そこで、制御装置７０は、送り量センサ７３で検知した送り量に基づいて、送りサーボモータ２８Ｌ、２８Ｒの回転速度を増減させる。

【0054】

例えば図７の第１袋に対する送出処理の期間Ａのように、帯状フィルムＦｗに付与するテンションを増加させた場合は、現実の送り速度が目標速度パターンを下回る可能性がある。この場合、制御装置７０は、送りサーボモータ２８Ｌ、２８Ｒの回転速度を増加させることによって、一時的に現実の送り速度を目標速度パターンより速くする。そして、制御装置７０は、遅れた送り量を取り戻したタイミングで、現実の送り速度を目標速度パターンに収束させる。

【0055】

そして、制御装置７０は、図７に示すように、第１袋に対する送出処理で送り量の遅れを取り戻すために送りサーボモータ２８Ｌ、２８Ｒの回転速度を一時的に増加させた場合に、第２袋に対する送出処理の加速期間Ａ－Ｃにおいて、第１制御におけるテンションの増加量βを補正量δだけ減じる。すなわち、制御装置７０は、第２袋に対する送出処理の加速期間Ａ－Ｃにおける第１制御で、基準値αに増加量βを加算し且つ補正量δを減じたテンション（α＋β－δ）を、帯状フィルムＦｗに付与する。その他の処理は、第１袋に対する送出処理と同様である。これにより、第２袋に対する送出処理において、現実の送り速度を目標速度パターンに近づけることができる。

【0056】

図８は、フィルム送り装置２０による帯状フィルムＦｗの送り速度と、テンション機構６０が帯状フィルムＦｗに付与するテンションとの関係の他の例を示す図である。より詳細には、図８は、加速期間Ａ－Ｃに第２制御を実行し、減速期間Ｅ－Ｆに第１制御を実行した場合を示す。すなわち、図８に示す処理は、テンション設定画面において、テキストボックス８１に基準値α＝１．０が入力され、ラジオボタン８２で選択肢［テンションを減少］が選択され、テキストボックス８４に減少量γ＝０．３が入力され、ラジオボタン８５で選択肢［テンションを増加］が選択され、テキストボックス８６に増加量β＝０．２が入力された場合の処理である。

【0057】

制御装置７０は、期間Ａにテンションサーボモータ６５のトルクを減少させることによって、帯状フィルムＦｗに付与するテンションを減少させる。次に、制御装置７０は、帯状フィルムＦｗに付与されるテンションが基準値αから減少量γだけ減少したタイミングでテンションサーボモータ６５のトルクの減少を停止して一定に保持することによって、期間Ｂに帯状フィルムＦｗに付与するテンション（＝α－γ）を一定にする。次に、制御装置７０は、期間Ｃにテンションサーボモータ６５のトルクを増加させることによって、帯状フィルムＦｗに付与するテンションを基準値αまで増加させる。この処理が第２制御の一例である。

【0058】

また、制御装置７０は、期間Ｅにテンションサーボモータ６５のトルクを増加させることによって、帯状フィルムＦｗに付与するテンションを増加させる。次に、制御装置７０は、帯状フィルムＦｗに付与されるテンションが基準値αから増加量βだけ増加したタイミングでテンションサーボモータ６５のトルクの増加を停止して一定に保持することによって、期間Ｆに帯状フィルムＦｗに付与するテンション（＝α＋β）を一定にする。次に、制御装置７０は、期間Ｇにテンションサーボモータ６５のトルクを減少させることによって、帯状フィルムＦｗに付与するテンションを基準値αまで減少させる。この処理が第１制御の一例である。

【0059】

次に、制御装置７０は、帯状フィルムＦｗの送り出しを停止している期間Ｈに、縦シール装置４０及び横シール装置５０を駆動する。これにより、製品が充填された袋Ｂｐ（第１袋）が成形される。次に、制御装置７０は、次の袋Ｂｐ（第１袋の直後の第２袋）を成形するために、再び送出処理を実行する。制御装置７０は、第２袋に対する送出処理でも、テンション設定画面を通じて設定されたテンション制御（すなわち、加速期間に第２制御、減速期間に第１制御）を実行する。

【0060】

ここで、例えば図８の第１袋に対する送出処理の期間Ａのように、帯状フィルムＦｗに付与するテンションを減少させた場合は、現実の送り速度（図８の破線）が目標速度パターン（図８の実線）を上回る可能性がある。この場合、制御装置７０は、送りサーボモータ２８Ｌ、２８Ｒの回転速度を減少させることによって、一時的に現実の送り速度を目標速度パターンより遅くする。そして、制御装置７０は、行き過ぎた送り量を吸収したタイミングで、現実の送り速度を目標速度パターンに収束させる。

【0061】

そして、制御装置７０は、図８に示すように、第１袋に対する送出処理で送り量の行き過ぎを吸収するために送りサーボモータ２８Ｌ、２８Ｒの回転速度を一時的に減少させた場合に、第２袋に対する送出処理の加速期間Ａ－Ｃにおいて、第２制御におけるテンションの減少量γを補正量δだけ減じる。すなわち、制御装置７０は、第２袋に対する送出処理の加速期間Ａ－Ｃにおける第２制御で、基準値αから減少量γを減じ且つ補正量δを加算したテンション（α－γ＋δ）を、帯状フィルムＦｗに付与する。その他の処理は、第１袋に対する送出処理と同様である。これにより、第２袋に対する送出処理において、現実の送り速度を目標速度パターンに近づけることができる。

【0062】

上記の実施形態によれば、例えば以下の作用効果を奏する。

【0063】

上記の実施形態によれば、帯状フィルムＦｗの性状や縦型製袋充填包装機１の運転条件などによって、加速期間Ａ－Ｃに第１制御及び第２制御のどちらを実行するかを切り替えるので、帯状フィルムＦｗの送り出しが不安定になりやすい加速期間Ａ－Ｃに、帯状フィルムＦｗに適切なテンションを付与することができる。また、テンションサーボモータ６５を用いるので、テンションの微調整が容易になる。

【0064】

また、上記の実施形態によれば、減速期間Ｅ－Ｇに第１制御及び第２制御のどちらを実行するかを切り替えるので、１つの袋Ｂｐに相当する長さを送り出したタイミングで帯状フィルムＦｗを停止させることができる。これにより、袋Ｂｐを成形するための帯状フィルムＦｗの過不足が防止されると共に、日付印字装置１５による日付の印字位置がズレるのを防止できる。

【0065】

また、上記の実施形態によれば、テンション設定画面を通じて各項目を作業者に設定させるので、所望の結果を得るための適切な設定が可能になる。但し、制御装置７０は、テンション設定画面に代えて、巻取ロール１１に巻回された帯状フィルムＦｗの性状をセンサによって検知して、検知した性状に対応する設定をメモリ７２から読み出して実行してもよい。

【0066】

また、上記の実施形態によれば、第１袋に対する送出処理での目標速度パターンに対する現実の送り速度の乖離に応じて、第２袋に対する送出処理でのテンションの増加量βまたは減少量γを補正する。これにより、繰り返し実行される送出処理での帯状フィルムＦｗの送り量を平準化することができる。

【0067】

なお、増加量βまたは減少量γより小さい値であれば、補正量δの決定方法は特に限定されない。一例として、制御装置７０は、増加量βまたは減少量γに１未満の係数（例えば、０．１）を乗じて、補正量δを演算してもよい。他の例として、制御装置７０は、目標速度パターンに対する現実の送り速度の乖離が大きいほど、補正量δを大きな値にしてもよい。

【符号の説明】

【0068】

１…縦型製袋充填包装機、１０…フィルム供給装置、１１…巻取ロール、１２ａ～１２ｈ…固定ガイドロール、１４…製筒器、１５…日付印字装置、１６…日付検査装置、２０…フィルム送り装置、２１Ａ，２１Ｂ…ガイドシャフト、２２Ｌ，２２Ｒ…送りユニット、２３Ｌ，２３Ｒ…ベースプレート、２４Ｌ，２４Ｒ，６６…駆動プーリ、２５Ｌ，２５Ｒ，６７…従動プーリ、２６Ｌ，２６Ｒ…テンションプーリ、２７Ｌ，２７Ｒ…送りベルト、２８Ｌ，２８Ｒ…送りサーボモータ、３０…製品充填筒、３１…ホッパ、４０…縦シール装置、４１，４２，５１，５２…シールブロック、５０…横シール装置、６０…テンション機構、６１Ｌ，６１Ｒ…レバー、６２，６３…可動ガイドロール、６４…揺動軸、６５…テンションサーボモータ、６８…ベルト、７０…制御装置、７１…ＣＰＵ、７２…メモリ、７３…送り量センサ、７４…操作パネル、８１，８３，８４，８６，８７…テキストボックス、８２，８５…ラジオボタン

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】