JP6994750B2 - 包装機における紙継ぎ補助装置 - Google Patents

Description

この発明は、包装物である製品を包装するのに用いられる帯状包装材について、供給中の包装材がその終端に至った場合にその終端に新しい包装材の始端を手動で繋ぐときに、有効に機能する包装機における紙継ぎ補助装置に関する。

従来、帯状の包装材を巻き取った巻取りロールから帯状包装材を繰り出し、繰り出された帯状包装材を製筒器（フォーマ）に通すことによって略筒状に曲成し、前記製筒器から送られる帯状包装材の両側縁部分をセンターシーラによってシールして筒状包装材を形成し、充填筒を通して筒状包装材内に製品を供給し、当該筒状包装材に製品間の位置でエンドシーラによってエンドシールを施すことで、袋を製造しながら製品を袋に包装して袋包装体を製造する製袋充填包装機が知られている。製袋充填包装機としては、製袋器が縦に配置されて製品が上方から投入される縦型の製袋充填包装機や、製袋器が横置きされて製品が供給コンベヤによって筒状包装材内に送り込まれる横型の製袋充填包装機がある。

巻取りロールからの帯状包装材の繰り出しがその終端に近づくと、通常は、製袋充填包装機の運転を中断し、終了する帯状包装材（「旧帯状包装材」という）に新しい巻取りロールからの帯状包装材（「新帯状包装材」という）を繋ぎ（当該作業を「紙継ぎ」作業という）、繋いだ帯状包装材で製袋充填包装機の運転が再開される。

紙継ぎ作業は、具体的には、終端に近づいた旧帯状包装材を横断方向に切断し、切断した端部を紙継ぎ台の上に載せ、紙継ぎ台上において、この切断した端部に新帯状包装材の始端（同様に、切断された端部）を近づけて載せ、新旧両帯状包装材の両切断端を粘着テープのような繋ぎテープで接続させることで行われる。

紙継ぎ作業においては、その後の製袋充填包装機の運転再開をスムーズに行うことができるように、新旧の両帯状包装材の方向と両側縁部が傾斜や位置ずれを伴って繋がることなくストレートに揃うように接続することが好ましい。そのためには、紙継ぎ台上で新旧帯状包装材の切断端を繋ぎテープで接続させる際に、方向と位置とを合わせた両帯状包装材の切断端が紙継ぎ台上で動かないように固定する必要がある。この固定方法について通常、用いられるものとしては、紙継ぎ台を吸着台に構成して両帯状包装材の切断端を紙継ぎ台に吸着固定する方法と、紙継ぎ台上の包装材をその上からラバーマグネットで押さえて固定する方法とが挙げられる。

紙継ぎ台に吸着固定する方法としては、例えば、引用文献１又は引用文献２に記載のものがある。引用文献１には、帯状包装材の終端検出装置に関連して、紙継ぎ等の終端処理を行うための帯状包装材を吸着可能な帯状材吸着手段が開示されている。帯状材吸着手段は、帯状包装材の走行経路に沿う形態で配置されており、帯状包装材の横幅よりも広い幅を有する吸着プレートを備えている。吸着プレートには、帯状包装材の横断方向に延びてカッタが通過可能なスリットと、スリットの両側にスリットに沿って延びた吸着孔列が形成されており、紙継ぎ台としての役割を果たす。各吸着孔列は、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帯状包装材を吸着して保持する。

帯状吸着手段は、帯状包装材の終端が近いと判定されるときに、直ちに作動して帯状包装材を吸着する。帯状包装材は、吸着プレートに全幅を載せた状態に吸着される。吸着プレートに形成されているスリットにカッタの刃先を沿わせて移動させることで、帯状包装材は、既に供給されている旧帯状包装材が、巻取りロール側の帯状包装材から切断される。新帯状包装材の始端が、旧帯状包装材の切断端に沿って吸着プレートに吸着された状態に置かれ、両帯状包装材の端部を紙繋ぎテープで繋ぐことで紙継ぎが行われる。

引用文献２には、模様合わせを可能にする紙つなぎ方法及び装置が開示されている。即ち、巻取りロールからの包装材の繰出し終了が検出されると、制御装置は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によって包装材を押える。ワンウェイ・ストッパ入りゴムロールから巻取りロールに向う上流側では、ダンサーローラによる貯留部に余分な包装材が残された状態で機械が停止される。巻取りロールの古い紙管を取り除き、新巻取りロールを巻取りホルダにセットする。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により固定されている包装材を新巻取りロールの方向に引き出し、表面同士を、模様合わせをして紙つなぎ作業を行う。古い包装材をロールの方向に引き出すだけで手間をかけずに紙つなぎ作業を行うことを図っている。

ところで、巻取りロールから繰り出される帯状包装材は、通常、袋の内面（印刷ナシ）を外側（上側）にして、包装機に供給される。そうして供給された帯状包装材は、製筒器において、内面が内側になるように筒状に形成される。新旧の帯状包装材の手動による紙継ぎ作業において、帯状包装材の表面に施された印刷の模様を合わせたい場合、新旧いずれかの帯状包装材に幅方向に横断する「折り目」を入れて、その折り目の位置で模様が繋がるように、模様合わせの目安にしている。

また、巻取りロールから包装機の製筒器に至る途中での紙継ぎ作業においては、供給途上の帯状包装材は、その印刷面が裏側に位置しているので、作業員は、通常、印刷模様を直接に見ることができない。帯状包装材の裏側からライトを当てて透かして模様を見るなどをしている（特許文献３）が、包装材がアルミ蒸着フィルムなどの光透過性を略ゼロに抑えた包装材の場合には、紙継ぎ作業位置においては、アルミ蒸着フィルムが２枚重ねになるので、ライトを当てても模様が合わせ辛いか或いはまったく模様が見えない。位置や角度にズレが生じたまま紙継ぎをしてしまうと、当該ズレが包装材送りピッチの微小なズレで有る場合は紙送り制御において自動的に吸収されることもあるが、生じたズレの量がある程度以上であると、ズレが解消されず、包装不良品が発生することになり、製品及び包装フィルム等を無駄にしてしまう。

巻取りロールから繰出されて包装機に送られる帯状包装材については、製筒器を通り、充填筒の周囲で縦シールが施されて筒状包装材とされたもの、更には横シールが施されて袋とされてしまったものについては、巻取りロール側に引き戻すことはできないので、包装材の供給経路の途中にダンサーローラ部やテンションレバー部を配置することで帯状包装材の貯留部を設け、当該貯留部に蓄えられている帯状包装材を巻取りロール側に戻すことになる。ダンサーローラ部やテンションレバー部からの帯状包装材の手繰り戻し可能量については、それ自体が短く、テープ等で紙管に張付けられている旧帯状包装材の終端を当該紙管から剥がし、新帯状包装材上まで引き出してくることが難しい。

そのため、紙継ぎ作業では、予め「包装材料終了予告」機能などを使用し、帯状包装材を完全に使用し終わる前に機械を停止させ、手動で帯状包装材を繰り出してから、新巻取りロール上で、印刷面の模様を合わせながら帯状包装材を繋ぐ作業となる。ダンサーローラ部やテンションレバー部は、一般に複数のローラをそれぞれのレバー端に揺動可能に組み合わせて構成されていることもあり、帯状包装材の手繰り戻しの操作に手間取ることがあった。また「包装材料終了予告」機能の精度（残りの包装材長さ精度）も紙管外径に影響されるなどの理由で限界があった。

特開２００７－２５４０８４号公報 特開２０１２－２４０７５６号公報 特開２０１６－１７５６６１号公報

そこで、巻取りロールでは帯状包装材は常に印刷面を外側にして巻き取られているので、繰り出しの終端となった旧帯状包装材を、新しくセットされた新帯状包装材上に引き戻すように持ってくることができれば、新旧帯状包装材の表側印刷面同士で模様を合わせながら繋ぐことが可能である。
帯状包装材の幅寸法や材質にかかわらず、新巻取りロール上での帯状包装材の紙継ぎを容易に行うことを可能にする点で解決すべき課題がある。

この発明の目的は、上記課題を解決することであり、帯状包装材の幅寸法や材質にかかわらず、繰り出しの終端となった旧帯状包装材を引き戻して、新しくセットされた新帯状包装材上に持ってくることで、新旧帯状包装材を表側の印刷面同士で模様を合わせながら繋いで、帯状包装材の紙継ぎを容易にする包装機における紙継ぎ補助装置を提供することである。

上記の課題を解決するため、この発明による包装機における紙継ぎ補助装置は、帯状包装材を巻き取った巻取りロールを支持する巻取りロール支持部を備えており、前記巻取りロールから繰り出された前記帯状包装材を成形して包装物である製品を包装した包装体を製造する包装機において、前記巻取りロール支持部に近接した包装機フレームに、前記巻取りロールから繰り出された直後の帯状包装材を貯留し且つ貯留された前記帯状包装材を解放可能な繰出し直後貯留部を備えており、前記繰出し直後貯留部での包装材貯留量は、前記繰出し直後貯留部における前記帯状包装材の貯留が解放されることにより、少なくとも、前記巻取りロールから分離された前記帯状包装材の終端を前記巻取りロール支持部にセットされた新しい帯状包装材の巻取りロール上に引き戻し可能とする量である、ことから成っている。

この包装機における紙継ぎ補助装置によれば、巻取りロールから繰り出される帯状包装材が終端に達することに応じて、巻取りロールから帯状包装材の終端が分離される。帯状包装材の終端の分離には、巻取りロールの巻取り紙管に貼り付けられている帯状包装材の貼付け終端を巻取り紙管から剥がす場合のみならず、当該巻取り紙管に若干の帯状包装材が巻取り状態で残されている状態であっても巻取りロールから繰り出された帯状包装材をカッタ等の切断具で切断してその切断終端を得る場合も含まれる。いずれの場合も、帯状包装材の終端の分離は手動によって行われる。
紙継ぎ補助装置は、巻取りロール支持部に近接して、巻取りロールから繰り出された直後の帯状包装材を貯留する繰出し直後貯留部を備えており、繰出し直後貯留部は、貯留された帯状包装材を解放可能である。繰出し直後貯留部から貯留を解放されて弛み状態にある帯状包装材は上流側に引き戻し可能となる。

繰出し直後貯留部での包装材貯留量は、繰出し直後貯留部における帯状包装材の貯留が解放されるときに、少なくとも、巻取りロールから分離された帯状包装材の終端を、巻取りロール支持部にセットされた新しい帯状包装材の巻取りロール上に引き戻すのに充分な量である。したがって、繰出し直後貯留部での包装材貯留量で、帯状包装材の終端を新帯状包装材の巻取りロール上に充分に引き戻すことができる。引き戻された旧帯状包装材の終端は、新帯状包装材の巻取りロール上で、例えば薄手の粘着テープを用いるなどして、手動で新帯状包装材に紙継ぎをすることができる。その際に、帯状包装材の印刷面が巻取りロールの外側にあるので、アルミ蒸着フィルムのような不透明な包装材であっても、印刷面の模様合わせを目視で確認しながら紙継ぎをすることができる。

この包装機における紙継ぎ補助装置において、前記繰出し直後貯留部は、前記帯状包装材が巻き掛けられる平行な第１及び第２のガイドロールと、当該両ガイドロールをその両端で回転可能に支持しているとともに前記包装機フレームに対して揺動可能に支持されている一対の揺動プレートとを備えており、当該揺動プレートは前記第１及び第２のガイドロールに巻き掛けられる前記帯状包装材の巻掛け経路が長くなることで前記帯状包装材が貯留される貯留姿勢と、前記第１及び第２のガイドロールに巻き掛けられる前記帯状包装材の巻掛け経路が短くなることで前記帯状包装材の貯留が解放される貯留解放姿勢との間で姿勢が切り換え可能である。
この包装機における紙継ぎ補助装置によれば、第１及び第２のガイドロールと包装機フレームに対して揺動可能に支持されている揺動プレートとで構成される繰出し直後貯留部が取る姿勢を貯留姿勢にすると、第１及び第２のガイドロールの位置関係によって両ガイドロールに巻き掛けられる帯状包装材の巻掛け経路が長くなることで、帯状包装材が貯留状態となり、また、繰出し直後貯留部が取る姿勢を貯留解放姿勢にすると、第１及び第２のガイドロールの位置関係が変わって両ガイドロールに巻き掛けられる帯状包装材の巻掛け経路が短くなることで、帯状包装材が貯留解放状態となる。

前記繰出し直後貯留部の前記姿勢を変更するために、前記包装機フレームに回動可能に取り付けられており且つ先端が一方の前記揺動プレートに枢着されている回動操作レバーと、前記包装機フレームに設けられており且つ前記両揺動プレートにとって共通軸となる一方のガイドロールの移動を案内する一対のガイド部とを備えており、前記繰出し直後貯留部は、前記回動操作レバーの操作によって、前記両揺動プレートが回動されるとともに前記共通軸が前記両ガイド部によって案内されつつ移動することにより、前記貯留姿勢と前記貯留解放姿勢との間で前記姿勢が切換え可能となっている。
この包装機における紙継ぎ補助装置によれば、回動操作レバーと一対のガイド部によって、揺動プレートを包装機フレームに対して揺動可能にする構成が得られる。即ち、回動操作レバーの先端を一方の揺動プレートに枢着するとともに、両ガイド部に沿って移動可能な共通軸を揺動プレートに設けることによって、回動操作レバーが操作されるときに、両揺動プレートの動きは、先端が弧状に移動する回動操作レバーと両ガイド部のガイド経路とに拘束された動きとなり、且つ両揺動プレートは、第１ガイドロールと第２ガイドロールを介して連係状態にあることから同期して揺動し、繰出し直後貯留部の姿勢が変更される。

この包装機における紙継ぎ補助装置において、前記両ガイド部は、前記共通軸の両端部が前記包装機フレームに縦方向に延びるように形成されているそれぞれの縦溝に嵌入する溝嵌合構造と、当該各縦溝に沿って平行に設けられているガイド用ラックに前記共通軸の端部に設けられているピニオンが噛み合うラック・ピニオン機構とで構成することができる。
この包装機における紙継ぎ補助装置によれば、揺動プレートに設けられている共通軸としての第１ガイドロールのロール軸がその端部において、包装機フレームに形成されている縦溝に嵌入しており、また、縦溝に沿って平行に設けられているガイド用ラックに、第１ガイドロールのロール軸両端に設けられているピニオンとが噛み合っている。こうした溝嵌合構造とラック・ピニオン機構とによって、両揺動プレートがガイド部によって確実に同期してガイドされて移動する。共通軸は縦溝から逸脱することなくガイドされるので、ピニオンはガイド用ラックとの噛み合いから外れることがない。

前記第１ガイドロールと前記第２ガイドロールは、前記繰出し直後貯留部が前記貯留姿勢を取るときに、前記帯状包装材が前記巻取りロールから前記包装機に向って繰り出される繰出し方向に対して実質的に直交する方向に並ぶ配置となり、前記繰出し直後貯留部が前記貯留解放姿勢を取るときに、実質的に前記繰出し方向に並ぶ配置となる、とすることができる。
この包装機における紙継ぎ補助装置によれば、繰出し直後貯留部が取る姿勢に応じて、第１ガイドロールと第２ガイドロールとが帯状包装材の繰出し方向に対して並ぶ配置が変わることで、両ガイドロールに巻き掛けられる帯状包装材の巻掛け経路の長短が変わり、繰出し直後貯留部が取る姿勢が貯留姿勢又は貯留解放姿勢とすることができる。
また、前記共通軸は前記第１ガイドロールのロール軸であり、前記第２ガイドロールは、前記繰出し直後貯留部が前記貯留姿勢を取るときに、前記第１ガイドロールの前記ロール軸と前記回動操作レバーの前記回動軸とを結ぶ一つの縦平面に近接して並ぶ配置となり、前記繰出し直後貯留部が前記貯留解放姿勢を取るときに、前記縦平面から遠ざかる配置となる、とすることができる。
この包装機における紙継ぎ補助装置によれば、第１ガイドロールのロール軸をガイド部に利用することで、構成の簡素化を図ることができるとともに、繰出し直後貯留部が取る姿勢に応じて、第２ガイドロールが第１ガイドロールのロール軸と回動操作レバーの回動軸とを結ぶ一つの縦平面に対して並ぶ配置が変わることで、両ガイドロールに巻き掛けられる帯状包装材の巻掛け経路の長短が変わり、繰出し直後貯留部が取る姿勢が貯留姿勢又は貯留解放姿勢とすることができる。

前記巻取りロール支持部は、１個の巻取りロール、又は２個の巻取りロールを上下に並べた状態で装填し且つ装填された状態で当該巻取りロールを回転可能に支持する、とすることができる。
この包装機における紙継ぎ補助装置によれば、巻取りロール支持部は、包装機に対する包装需要が小さい場合には、１個の巻取りロール装填し且つ装填された状態で回転可能に支持することができ、当該包装需要が大きい場合には、２個の巻取りロールを上下に並べた状態で省床スペースに装填し且つ装填された状態で回転可能に支持し、巻取りロール交換の際に、既に装填済の新巻取りロールを直ちに紙継ぎすることができる。

前記包装機は、前記帯状包装材を略筒状包装材に曲成する製筒器と、前記略筒状包装材の両側縁部分をシールして筒状包装材に成形する縦シール部と、前記筒状包装材を横方向にシールをして袋を形成するとともに製品が充填された袋包装体を製造する横シール部とを備えている製袋充填包装機であって、前記繰出し直後貯留部の下流側にあって前記製筒器に至るフィルム供給経路には、前記帯状包装材を充分貯留することができるダンサーローラ部やテンションレバー部のような帯状包装材供給路貯留部を備えている、とすることができる。
この包装機における紙継ぎ補助装置は、製筒器、縦シール部及び横シール部を備える製袋充填包装機において、巻取りロール支持部から製筒器に至る包装材供給経路において、巻取りロール支持部に近接した位置に適用することができる。製袋充填包装機は、包装速度の速い包装機であるので、本紙継ぎ補助装置は、帯状包装材の消費が速い場合にも好適に対応することができる。製袋充填包装機が、当該包装材供給経路に帯状包装材を充分貯留することができるダンサーローラ部やテンションレバー部のような帯状包装材供給路貯留部を備えているものである場合には、巻取りロール支持部から帯状包装材供給路貯留部に至る経路の巻取りロール支持部に近接して紙継ぎ補助装置が配置される。

この発明による包装機における紙継ぎ補助装置は、上記のように、巻取りロール支持部に近接して配置されていて巻取りロールから繰り出された直後の帯状包装材を貯留する繰出し直後貯留部を備えるように構成されおり、繰出し直後貯留部は、貯留された帯状包装材を解放可能であって、繰出し直後貯留部から貯留を解放されて弛み状態にある帯状包装材は上流側に引き戻し可能である。繰出し直後貯留部での包装材貯留量は、繰出し直後貯留部における帯状包装材の貯留が解放されるときに、少なくとも、巻取りロールから分離された帯状包装材の終端を、巻取りロール支持部にセットされた新帯状包装材の巻取りロール上に引き戻すのに充分な量であるので、繰出し直後貯留部での包装材貯留量で、帯状包装材の終端を新帯状包装材の巻取りロール上に充分に引き戻すことができる。巻取りロールから繰り出される帯状包装材が終端に達するとき、手動によって紙管から分離された帯状包装材を引き戻して、その終端を新しくセットされた新帯状包装材上に持ってくることで、新帯状包装材の巻取りロール上で、例えば薄手の粘着テープを用いるなどして、手動で新帯状包装材の始端に紙継ぎをすることができる。その際に、帯状包装材の印刷面が巻取りロールの外側にあるので、アルミ蒸着フィルムのような不透明な包装材等の帯状包装材の材質にかかわらず、帯状包装材の終端と新巻取りロールの新帯状包装材とを、表側に現れる印刷面同士で模様合わせを目視で確認しながら紙継ぎをすることができる。

図１は、包装機における紙継ぎ補助装置の一実施例を示す図である。 図２は、図１に示す紙継ぎ補助装置を使用した帯状包装材の引き戻しを説明する図である。 図３は、図１に示す包装機における紙継ぎ補助装置と包装材送り経路の関係を示す説明図である。 図４は、この発明による包装機における紙継ぎ補助装置が適用される包装機の例を示す斜視図である。

以下、添付した図面に基づいて、この発明による包装機における紙継ぎ補助装置の実施例を説明する。図４はこの発明による包装機における紙継ぎ補助装置が適用可能な包装機の一例を示す斜視図である。図４に示す包装機は、巻取りロール支持部に支持されている巻取りロールから帯状包装材を繰り出し、繰り出された帯状包装材を縦置きされた充填筒の周りで筒状包装材に成形し、得られた筒状包装材内に充填筒を包装物である製品を通して投入し、当該製品が充填された筒状包装材をシールして製品を包装した袋包装体を製造する縦型製袋充填包装機である。

図４に示す縦型製袋充填包装機５０においては、巻取りロールＦｒから繰り出された帯状包装材Ｆｗは、製筒器であるフォーマ５１に導かれて、包装すべき製品が投入される充填筒５２を包むように曲成され、更にフォーマ５１の前側で両側縁部分ｆｅ，ｆｅが例えば合掌状に重ね合わされ、重ね合わされた両側縁部分ｆｅ，ｆｅが一対の縦シールバー５３ａ，５３ａを備える縦シール装置５３によって縦シールが施されることで、筒状包装材Ｆｔに形成される。筒状包装材Ｆｔは、充填筒５２の左右両側に設けられて同期して作動する包装材送り装置５４，５４により吸引されながら引き下ろされて充填筒５２の下方へ紙送りされ、その後、横シール・カッタ装置６０によって、筒状包装材Ｆｔに横シールが施されるとともに筒状包装材Ｆｔの先端に製品が充填された袋Ｂが当該横シールの部位で筒状包装材Ｆｔからカット・分離されて完成製品である袋包装体Ｂｐが製造される。

各包装材送り装置５４は、駆動用タイミングプーリ５５、従動用タイミングプーリ５６、ガイド用タイミングプーリ５７、及びこれらタイミングプーリ５５～５７に巻き掛けられ、表面に一連の多数の吸引孔５９が開口しているタイミングベルト５８を備えている。図示しない負圧ボックスが、筒状包装材Ｆｔに接する領域のタイミングベルト５８の内側に配設されている。筒状包装材Ｆｔは、タイミングベルト５８，５８の吸引孔５９を通して吸引されながらタイミングベルト５８，５８によって充填筒５２の下方に引き下ろされ、これに伴って、帯状包装材Ｆｗは巻取りロールＦｒから繰り出される。

充填筒５２の下方に配設される横シール・カッタ装置６０は、詳細には図示しないが、二つの対向配置されている横シール用ヒータ部材６１，６１を備えている。横シール用ヒータ部材６１，６１は、横二条にシールをするヒートシール部材を備えるとともに、当該横二条の中間位置で筒状包装材Ｆｔを横に切断するカッタ機構６２（カッタ刃とそれが入り込む溝）を内蔵している。横シール・カッタ装置６０の横シール用ヒータ部材６１，６１は、上下方向には不動であって開閉動作のみをするものであってよいが、これに代えて、上下の動作と前後の動作を複合させて、ボックス状、Ｄ字状等の閉ループ軌道を循環して移動させ、包装材の送りを停止させることなく、直線部分で筒状包装材Ｆｔの流れと同期して下方に一緒に移動してシール時間を長くすることができるボックスモーションを行うものであってもよい。

巻取りロールＦｒは、製袋充填包装機５０の後方において包装機フレームに設けられた巻取りロール支持部に支持されている。巻取りロール支持部には、巻取りロールＦｒの紙管を嵌装・装着するための装填軸７０が横設されている。未使用の巻取りロールＦｒは、非常に長い帯状包装材Ｆｗを紙管Ｒｃに密に巻き取ったものであるので、相当の重量がある。巻取りロールＦｒの運搬や装填軸７０への装填の作業性を考慮して、巻取りロールＦｒの装填位置は、通常、縦型製袋充填包装機５０の裏側で且つ設置床寄りの低い位置とされている。

製袋充填包装機５０の運転時、装填軸７０は繰出し用のサーボモータ（図示せず）によって回転駆動され、帯状包装材Ｆｗは、包装機での消費に応じて、巻取りロールＦｒからの繰出しタイミング、繰出し速度及び繰出し量が制御される。巻取りロールＦｒから繰り出された帯状包装材Ｆｗは、包装材継ぎ部７１、テンションレバー部７２、アジャストロール部７３等を経て、フォーマ５１に供給される。包装材供給路には印刷装置７４や包装材供給の制御のための各種センサとともに、帯状包装材Ｆｗをガイドするため適宜位置に複数のガイドロール７５が配置されている。テンションレバー部７２では、幾分かの長さの帯状包装材Ｆｗが貯留可能であり、帯状包装材Ｆｗの弛みを吸収するとともに、巻取りロールＦｒからの帯状包装材Ｆｗの繰出しが停止しても幾つかの袋を継続して製造することを可能にしている。

本発明による紙継ぎ補助装置１は、巻取りロールＦｒに関連して配設されている。図４に示す縦型製袋充填包装機５０であれば、巻取りロールＦｒから繰り出された帯状包装材Ｆｗがテンションレバー部７２に至る前の包装材継ぎ部７１に置き換えて設けることができる。

図１に、本発明による紙継ぎ補助装置１の一実施例が斜視図として示されている。図１に示すように、縦型製袋充填包装機５０のような包装機の後方に、包装機フレーム２，２が左右に対向して配置されている。包装機フレーム２，２については、説明上、その輪郭を描いてはいるが、一部透明の状態として裏側に配置のものも図示している。また、包装機フレーム２，２は図示のものでは一対の対向配置であるが、繋がった一つのフレームであってもよい。巻取りロール支持部は、包装機フレーム２，２に近接して配置されているものであるが、包装機フレーム２，２から分離されているので図示されていない。左右の包装機フレーム２，２間に、巻取りロールＦｒから繰り出された直後の帯状包装材Ｆｗを貯留することができ、且つ貯留された帯状包装材Ｆｗを解放可能な繰出し直後貯留部３が設けられている。

繰出し直後貯留部３は、帯状包装材Ｆｗが巻き掛けられる互いに平行な第１ガイドロール４及び第２ガイドロール５と、当該両ガイドロール４，５をその両端で回転可能に支持しているとともに包装機フレーム２，２に対して揺動可能に支持されている一対の揺動プレート６，６を備えている。第１ガイドロール４及び第２ガイドロール５についてはそれらの回転軸線を水平配置とし、一対の揺動プレート６，６については縦置きされ且つ互いに対向・対称配置とされている。

揺動プレート６，６を揺動させて繰出し直後貯留部３の姿勢を変更させるために、包装機フレーム２，２には、回動操作レバー８，８とガイド部１０，１０（後述する）が設けられている。即ち、回動操作レバー８，８のための回動軸１１が包装機フレーム２，２間に掛け渡されており、回動軸１１は、その両端において、包装機フレーム２，２に回動可能に軸支されている。回動軸１１には、包装機フレーム２，２の対向内側に近接して、回動操作レバー８，８がその基端８ｂ，８ｂにおいて固定的に取り付けられている。回動操作レバー８，８の先端８ａ，８ａが揺動プレート６，６に枢着軸１２，１２（先端８ａと枢着軸１２を手前側の揺動プレート６についてのみ示す）によって枢着されている。

回動操作レバー８，８を回動操作するため、一方の包装機フレーム２には、操作用のエア作動機構１４がその上端部において揺動可能に取り付けられている。エア作動機構１４の出力ロッド１５は、回動軸１１に取り付けられている中間レバー１６の基端１６ｂに枢着されており、中間レバー１６の先端１６ａは回動軸１１において回動操作レバー８の基端８ｂと固定的に取り付けられている。したがって、エア作動機構１４の出力ロッド１５がエア圧によってシリンダから進出・後退（（イ）の動作）すると、中間レバー１６が回動軸１１の回りに回動軸１１とともに回動する（（ロ）の動作）。回動軸１１の回動はいずれの包装機フレーム２側においても、回動操作レバー８，８をその基端８ｂの回りに回動させ（（ハ）の動作）、両方の揺動プレート６，６を揺動させる。各揺動プレート６は、第１ガイドロール４及び第２ガイドロール５の各回転軸と、回動操作レバー８の先端８ａの枢着軸１２が、図示のように三角形の各頂点付近に分散して配置された三角形板に形成されている。繰出し直後貯留部３、及びエア作動機構１４から回動操作レバー８，８に至る作動系統は包装機フレーム２，２の内側に設けられている。

各回動操作レバー８の枢着軸１２とともに揺動プレート６の揺動を規制するガイド部１０は、各包装機フレーム２に設けられているところの溝嵌合構造２０とラック・ピニオン機構２２である。第１ガイドロール４は、そのロール軸が両方の揺動プレート６，６にとっての共通軸となっている。各包装機フレーム２において、溝嵌合構造２０は、第１ガイドロール４のロール軸の端部が包装機フレーム２に縦方向に延びるように形成されている縦溝２１に嵌入することで構成されている。各包装機フレーム２の外側面には、ラック歯２４が溝嵌合構造２０側に面しながら縦溝２１に沿って延びているガイド用ラック２３が取り付けられており、第１ガイドロール４が各包装機フレーム２を貫通して外側に突出している軸端にはピニオン２５が取り付けられている。ラック・ピニオン機構２２は、ガイド用ラック２３のラック歯２４にピニオン２５が噛み合うことで構成されている。第１ガイドロール４のロール軸が縦溝２１内に入り込んでいるので、ラック・ピニオン機構２２の噛み合いが外れることはない。また、両揺動プレート６，６は、両側のラック・ピニオン機構２２，２２における噛み合いによって、動作には同期が確保される。第１ガイドロール４は、その周面に帯状包装材Ｆｗが巻き掛けられていて、帯状包装材Ｆｗをガイドしながら送り可能なように回転自在である一方で、軸端に取り付けられているピニオン２５がガイド用ラック２３のラック歯２４と噛み合いながら回転可能なように、二つの回転が可能な二重構造となっている。

揺動プレート６，６は、第１ガイドロール４と第２ガイドロール５を介して互いに連係状態にあり、一体性を備えている。揺動プレート６は、回動操作レバー８の弧状に移動する先端８ａが枢着されていて直接駆動されるので、揺動プレート６における回動操作レバー８の枢着軸１２の軌跡は回動操作レバー８の先端８ａの軌跡と同じであり、また、第１ガイドロール４がガイド部１０の縦溝２１とラック・ピニオン機構２２とによって第１ガイドロール４のロール軸の移動経路が拘束されているので、エア作動機構１４が作動されて回動操作レバー８が回動されるとき、両揺動プレート６，６の揺動動作は一義的に定まり且つ同期して揺動される。したがって、繰出し直後貯留部３は、その姿勢が後述するように、帯状包装材Ｆｗを貯留する貯留姿勢と貯留した帯状包装材Ｆｗを解放する貯留解放姿勢との間で、左右両側からバランスを取って変更される。

図２には、巻取りロールＦｒの帯状包装材Ｆｗを使い切った状態（ａ）と、新巻取りロールの帯状包装材への紙継ぎの状態（ｂ）が示されている。巻取りロールは上下二段に設置されており、図２（ａ）には、上側の巻取りロールＦｒ１と下側の巻取りロールＦｒ２とについて、それぞれ帯状包装材Ｆｗを使い切ったときの帯状包装材Ｆｗの繰り出し経路を示している。また、図２（ｂ）には、上側の巻取りロールＦｒ１又は下側の巻取りロールＦｒ２に紙継ぎをするときの態様がそれぞれ示されている。巻取りロール支持部は、包装速度等の要請に応じて、巻取りロールＦｒを上下二段ではなく一段として装填するものでもよい。２個の巻取りロールを装填する場合は、図示のように、上下二段に並べた状態とすることで省床スペースに装填し、巻取りロール交換の際に、既に装填済の新巻取りロールに直ちに紙継ぎすることができる。

包装機フレーム２，２に回動可能に軸支されている回動軸１１は第１ガイドロール４のロール軸（共通軸）が入り込んでいる縦溝２１の下方に配置されているので、回動軸１１と第１ガイドロール４のロール軸とは、揺動プレート６の姿勢に関わらず、常に、第１ガイドロール４のロール軸が上位置で回動軸１１が下位置である縦に並ぶ配置関係にある。図２（ａ）に示すように、包装機を運転して巻取りロールＦｒから帯状包装材Ｆｗを繰り出しているときは、回動操作レバー８は略直立した位置を占め、揺動プレート６の第１ガイドロール４はガイド部１０の溝２１を最も上昇した位置を占め、そして揺動プレート６の第２ガイドロール５は、巻取りロールＦｒ，Ｆｒから離れるとともに第１ガイドロール４と回動軸１１とを結ぶ縦平面に対して巻取りロールＦｒ，Ｆｒ側から接近し、且つ回動操作レバー８の枢着軸１２よりも下位の位置を占めており、繰出し直後貯留部３は帯状包装材Ｆｗを貯留する貯留姿勢Ｐ１にある。

繰出し直後貯留部３が貯留姿勢Ｐ１を取るときには、第１ガイドロール４と第２ガイドロール５は、帯状包装材Ｆｗが巻取りロールＦｒから包装機に向って繰り出される繰出し方向Ｘ－Ｘに対して実質的に直交する方向（上下方向Ｙ－Ｙ）に並ぶ配置となっている。繰出し直後貯留部３が取る貯留姿勢Ｐ１では、第１ガイドロール４及び第２ガイドロール５のこうした位置関係によって、両ガイドロール４，５に巻き掛けられる帯状包装材Ｆｗの巻掛け経路が長くなることで、帯状包装材Ｆｗが貯留状態となる。

図２（ｂ）に示すように、包装機の運転を停止して、使い切った帯状包装材Ｆｗの終端を新しい巻取りロールＦｒの帯状包装材Ｆｗに紙継ぎをするときは、回動操作レバー８は横に倒した位置を占め、揺動プレート６の第１ガイドロール４はガイド部１０の溝２１を最も下降した位置を占め、そして揺動プレート６の第２ガイドロール５は、第１ガイドロール４と回動軸１１とを結ぶ縦平面に対して巻取りロールＦｒ，Ｆｒ側に向かって離れるとともに巻取りロールＦｒ，Ｆｒ間のスペースに入り込み且つ第１ガイドロール４と略同じ高さの位置を占めており、繰出し直後貯留部３は貯留した帯状包装材Ｆｗを解放する貯留解放姿勢Ｐ２にある。

繰出し直後貯留部３が貯留解放姿勢Ｐ２を取るときには、第１ガイドロール４と第２ガイドロール５は、帯状包装材Ｆｗが巻取りロールＦｒから包装機に向って繰り出される繰出し方向Ｘ－Ｘに対して実質的に沿う方向に並ぶ配置となっている。貯留解放姿勢Ｐ２では、第１ガイドロール４及び第２ガイドロール５のこうした位置関係によって、両ガイドロール４，５に巻き掛けられる帯状包装材Ｆｗの巻掛け経路が短くなることで、帯状包装材Ｆｗが貯留解放状態となる。繰出し直後貯留部３から貯留を解放されて弛み状態にある旧帯状包装材Ｆｗは、上流側、即ち、新しい巻取りロールＦｒの印刷表面となっている外側面まで引き戻し可能である。

このように、紙継ぎ補助装置１によれば、繰出し直後貯留部３が取る姿勢に応じて、第１ガイドロール４と第２ガイドロール５とが帯状包装材Ｆｗの繰出し方向に対する配置関係が変わり、したがって両ガイドロール４，５に巻き掛けられる帯状包装材Ｆｗの巻掛け経路の長短が変わり、繰出し直後貯留部３が取る姿勢を、帯状包装材Ｆｗを貯留するために取る貯留姿勢Ｐ１と、貯留された帯状包装材Ｆｗの貯留を解放するために取る貯留解放姿勢Ｐ２との間で切り換え可能である。

繰出し直後貯留部３での包装材貯留量は、繰出し直後貯留部３での帯状包装材Ｆｗの貯留が解放されることにより、少なくとも、旧巻取りロールＦｒから分離された旧帯状包装材Ｆｒｏの終端Ｅｆを巻取りロール支持部にセットされた新しい帯状包装材Ｆｗｎの巻取りロールＦｒ上に引き戻し可能とするのに充分な量である。したがって、繰出し直後貯留部３での包装材貯留量で、旧帯状包装材Ｆｗｏの終端Ｅｆを新巻取りロールＦｒｎ上に充分に引き戻すことができる。

紙継ぎの手順は次のとおりである。巻取りロールＦｒから繰り出される帯状包装材Ｆｗが終端に達することに応じて、旧巻取りロールＦｒｏから旧帯状包装材Ｆｗｏの終端Ｅｆが分離される。旧帯状包装材Ｆｗｏの終端Ｅｆの分離には、巻取りロールＦｒｏの巻取り紙管に貼り付けられている旧帯状包装材Ｆｗｏの貼付け終端Ｅｆを巻取り紙管から剥がす場合のみならず、当該巻取り紙管に若干の旧帯状包装材Ｆｗｏが巻取り状態で残されている状態であっても、旧巻取りロールＦｒｏから繰り出された旧帯状包装材Ｆｗｏをカッタ等の切断具で切断してその切断終端Ｅｆとする場合も含まれる。いずれの場合も、旧帯状包装材Ｆｗｏの終端の分離は手動によって行われる。

新巻取りロールＦｒｎ上に引き戻された旧帯状包装材Ｆｗｏの終端Ｅｆは、新巻取りロールＦｒｎ上で、例えば薄手の粘着テープＴａを用いるなどして、手動で新帯状包装材Ｆｗｎに紙継ぎされる。その際に、新旧の帯状包装材Ｆｗｏ，Ｆｒｎの印刷面がともに同じ外側にあるので、帯状包装材Ｆｗがアルミ蒸着フィルムのような不透明な包装材であっても、印刷面の模様合わせを目視で確認しながら紙継ぎをすることができる。

紙継ぎ補助装置１が適用される包装機は、既に説明したように、製筒器としてのフォーマ５１と、縦シール部５３と、横シール部６０とを備えている高速運転可能な縦型製袋充填包装機５０であってよいが、繰出し直後貯留部３の下流側であるフォーマ５１に至る包装材供給経路に、テンションレバー部（ダンサーローラ部）７２のような帯状包装材Ｆｗを充分貯留することができる帯状包装材供給路貯留部を備えているものでもよい。このような場合、紙継ぎ補助装置１は、巻取りロール支持部からテンションレバー部７２との間に適用することができる。

図３は、繰出し直後貯留部３の下流側の包装材供給経路に、テンションレバー部（ダンサーローラ部）７２のような帯状包装材Ｆｗを充分貯留することができる帯状包装材供給路貯留部を備えた例を示している。繰出し直後貯留部３は、下流側に繰り出されてしまった帯状包装材Ｆｗを上流側に引き戻すことなく旧帯状包装材Ｆｗｏを新巻取りロールＦｒｎ側に引き戻すことができるものであるが、より多くの引き戻し量を得ることが望まれる場合には、繰出し直後貯留部３よりも下流側、例えばテンションレバー部７２に繰り出されてしまった旧帯状包装材Ｆｗｏを、テンションレバー部７２でのテンション戻し操作によって、新巻取りロールＦｒｎ側に引き戻すことも可能である。

図３（ｂ）は、より多くの引き戻し量を得ようとする場合に、ポンプや配管等の周囲設備８１によってテンションレバー部７２の振り角θ２が充分に取れない状態を示している。このような場合には、図３（ａ）に示すように、テンションレバー部７２の回動中心８０を、テンションレバー部７２のテンションアームやローラが周囲設備８１と干渉しない程度で、振れ角の上下範囲の中程の高さまで下げることで、大きな振り角θ１を確保することができる。大きな振り角θ１に対応して帯状包装材供給路貯留部での包装材貯留量が増加するので、これを弛めることで、巻取りロール側に引き戻す包装材量を増やすことができる。

製筒器、縦シール部及び横シール部を備える製袋充填包装機は、通常、巻取りロールＦｒの交換や包装材の紙継ぎのために作業員が包装機の裏側にアクセス可能となるように設置されている。巻取りロールＦｒの交換を行った際に、使用し終わった旧帯状包装材の終端に、交換した新しい巻取りロールＦｒの開始端を繋ぐ作業が行われる。そうした紙継ぎ作業を効率的に行うため、紙継ぎ装置１は、巻取りロール支持部から製筒器に至る包装材供給経路において、巻取りロール支持部に近接した紙継ぎ作業を行いやすい位置に配置される。なお、紙継ぎ補助装置１は、縦型製袋充填包装機に適用されるものとして説明をしたが、横型の製袋充填包装機に適用してもよいことは明らかである。

１ 紙継ぎ補助装置 ２，２ 包装機フレーム ３ 繰出し直後貯留部
４ 第１ガイドロール ５ 第２ガイドロール ６，６ 揺動プレート
８，８回動操作レバー ８ａ，８ａ 先端
１０，１０ ガイド部 １１ 回動軸 １２，１２ 枢着軸
１４ エア作動機構 １５ 出力ロッド
１６ 中間レバー １６ａ 先端
２０ 溝嵌合構造 ２１ 縦溝 ２２ ラック・ピニオン機構
２３ ガイド用ラック ２４ ラック歯 ２５ ピニオン
５０ 縦型製袋充填包装機 ５１ フォーマ ５２ 充填筒
５３ 縦シール装置 ５３ａ，５３ａ 縦シールバー
５４，５４ 包装材送り装置 ５５ 駆動用タイミングプーリ
５６ 従動用タイミングプーリ ５７ ガイド用タイミングプーリ
５８ タイミングベルト ５９ 吸引孔
６０ 横シール・カッタ装置 ６１，６１ 横シール用ヒータ部材
６２ カッタ機構 ７０ 装填軸 ７１ 包装材継ぎ部
７２ テンションレバー部 ７３ アジャストロール部
７４ 印刷装置 ７５ ガイドロール
８０ テンションレバー部の回動中心 ８１ ポンプ等の設備
Ｐ１ 貯留姿勢 Ｐ２ 貯留解放姿勢
Ｆｒ 巻取りロール Ｆｒｏ 旧巻取りロール Ｆｒｎ 新巻取りロール
Ｆｗ 帯状包装材 Ｆｗｏ 旧帯状包装材 Ｆｗｎ 新帯状包装材
Ｅｆ 終端 Ｔａ 粘着テープ
ｆｅ，ｆｅ 両側縁部分 Ｆｔ 筒状包装材 Ｂ 袋 Ｂｐ 袋包装体
θ１，θ２ 振り角

Claims (6)

1. 帯状包装材を巻き取った巻取りロールを支持する巻取りロール支持部を備えており、前記巻取りロールから繰り出された前記帯状包装材を成形して包装物である製品を包装した包装体を製造する包装機において、
   前記巻取りロール支持部に近接した包装機フレームに、前記巻取りロールから繰り出された直後の帯状包装材を貯留し且つ貯留された前記帯状包装材を解放可能な繰出し直後貯留部を備えており、
   前記繰出し直後貯留部での包装材貯留量は、前記繰出し直後貯留部における前記帯状包装材の貯留が解放されることにより、少なくとも、前記巻取りロールから分離された前記帯状包装材の終端を前記巻取りロール支持部にセットされた新しい帯状包装材の巻取りロール上に引き戻し可能とする量であることから成る紙継ぎ補助装置であって、
   前記繰出し直後貯留部は、前記帯状包装材が巻き掛けられる平行な第１及び第２のガイドロールと、当該両ガイドロールをその両端で回転可能に支持しているとともに前記包装機フレームに対して揺動可能に支持されている一対の揺動プレートとを備えており、当該揺動プレートは前記第１及び第２のガイドロールに巻き掛けられる前記帯状包装材の巻掛け経路が長くなることで前記帯状包装材が貯留される貯留姿勢と、前記第１及び第２のガイドロールに巻き掛けられる前記帯状包装材の巻掛け経路が短くなることで前記帯状包装材の貯留が解放される貯留解放姿勢との間で姿勢が切り換え可能であり、
   前記繰出し直後貯留部の前記姿勢を変更するために、前記包装機フレームに回動可能に取り付けられており且つ先端が一方の前記揺動プレートに枢着されている回動操作レバーと、前記包装機フレームに設けられており且つ前記両揺動プレートにとって共通軸となる一方のガイドロールの移動を案内する一対のガイド部とを備えており、
   前記繰出し直後貯留部は、前記回動操作レバーの操作によって、前記両揺動プレートが回動されるとともに前記共通軸が前記両ガイド部によって案内されつつ移動することにより、前記貯留姿勢と前記貯留解放姿勢との間で前記姿勢が切換え可能である
   ことから成る包装機における紙継ぎ補助装置。
2. 前記両ガイド部は、前記共通軸の両端部が前記包装機フレームに縦方向に延びるように形成されているそれぞれの縦溝に嵌入する溝嵌合構造と、当該各縦溝に沿って平行に設けられているガイド用ラックに前記共通軸の端部に設けられているピニオンが噛み合うラック・ピニオン機構とで構成されている
   ことから成る請求項１に記載の包装機における紙継ぎ補助装置。
3. 前記第１ガイドロールと前記第２ガイドロールは、前記繰出し直後貯留部が前記貯留姿勢を取るときに、前記帯状包装材が前記巻取りロールから前記包装機に向って繰り出される繰出し方向に対して実質的に直交する方向に並ぶ配置となり、前記繰出し直後貯留部が前記貯留解放姿勢を取るときに、実質的に前記繰出し方向に並ぶ配置となる
   ことから成る請求項１又は２に記載の包装機における紙継ぎ補助装置。
4. 前記共通軸は前記第１ガイドロールのロール軸であり、前記第２ガイドロールは、前記繰出し直後貯留部が前記貯留姿勢を取るときに、前記第１ガイドロールの前記ロール軸と前記回動操作レバーの前記回動軸とを結ぶ一つの縦平面に近接して並ぶ配置となり、前記繰出し直後貯留部が前記貯留解放姿勢を取るときに、前記縦平面から遠ざかる配置となる
   ことから成る請求項１～３のいずれか一項に記載の包装機における紙継ぎ補助装置。
5. 前記巻取りロール支持部は、１個の巻取りロール、又は２個の巻取りロールを上下に並べた状態で装填し且つ装填された状態で当該巻取りロールを回転可能に支持する
   ことから成る請求項１～４のいずれか一項に記載の包装機における紙継ぎ補助装置。
6. 前記包装機は、前記帯状包装材を略筒状包装材に曲成する製筒器と、前記略筒状包装材の両側縁部分をシールして筒状包装材に成形する縦シール部と、前記筒状包装材を横方向にシールをして袋を形成するとともに製品が充填された袋包装体を製造する横シール部とを備えている製袋充填包装機であって、前記繰出し直後貯留部の下流側にあって前記製筒器に至る包装材供給経路には、前記帯状包装材を充分貯留することができるダンサーローラ部やテンションレバー部のような帯状包装材供給路貯留部を備えている
   ことから成る請求項１～５のいずれか一項に記載の包装機における紙継ぎ補助装置。

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