JP4612685B2 - フィルム供給装置及びそれを備えた包装装置 - Google Patents

Description

本発明は、内容物が充填された包装袋を製造するのに用いられるフィルム供給装置及び包装装置に関する。特に、一方の原反ロールからのフィルムと他方の原反ロールからのフィルムとを接合し、接合された２枚のフィルムを長尺フィルムとして供給するフィルム供給装置及びそれを備えた包装装置に関する。

従来、例えば液体や粘稠物などの内容物が充填された袋詰め製品（包装袋）を連続的に製造する充填包装装置（以下、単に「包装装置」という）が知られている。包装装置は、一般に、原反ロールから引き出された長尺シート状のフィルムを折り曲げて筒状とすると共に、そのフィルムに対し内容物を投入したり、所定のシール部を形成したりすることで包装袋を製造するものである。

図１は、原反ロールから引き出されたフィルムを示している。図１Ａに示すように、通常、原反ロールに巻かれたフィルムの終端部分には、フィルムの終りを示すためのエンドマークＡが予め設けられている。エンドマークＡは、例えばアルミ箔テープやビニールテープが貼り付けられた部位である。包装装置は、光学センサ等でこのマークを検出することで、包装動作を停止したりするようになっている。フィルムには、エンドマークＡの他にも、複数のレジマークＣが所定のピッチで形成されており、このピッチは製造する包装袋のサイズ（長さ寸法）に応じて設定されている。

原反ロールＲに巻かれたフィルムは、実際には図１Ｂに示すように、所定長さのフィルムを複数つなぎ合わせた構成となっており、その継ぎ目のところでは、フィルム同士がテープＢによってつながれている。ところで、このテープＢ自体は熱シール性を有しておらず、仮にこのテープＢを熱シールしようとすれば、テープが溶けることによる不具合が生じる。

そこで、特開平１１−２３６００２号公報（１９９９）では、継ぎ目に貼られたこのテープＢを熱シールしないようにした包装装置を開示している。この包装装置について、図２を参照して簡単に説明する。

図２に示すように、特開平１１−２３６００２号公報の包装装置は、一般的な構成として、フィルムを２つ折りにする折込みガイド１１４と、２つ折りにされたフィルムに縦シール部Ｆ１を形成する縦シール機構１３０と、フィルム内に内容物を投入するための投入ノズル１１５と、包装袋の底部及び上部となる箇所に横シール部Ｆ２を形成する横シール機構１５０と、横シール部Ｆ２を切断して包装袋をフィルムから切り分ける切断機構１６０とを有している。これらの各機構を、フィルムの搬送に合わせて所定のタイミングで適宜駆動させることにより、内容物が充填された包装袋が連続的に製造されるようになっている。

この包装装置の主たる特徴は、テープＢを検出する継ぎ目検出手段１１６を更に有し、その検出結果に基いて上記各機構の駆動を制御することで、継ぎ目のテープＢを熱シールしないようにしている点にある。これにより、テープが溶けることによる不具合（例えば、溶融したテープの一部が横シール機構のシールバーに付着し、以降製造される包装袋の品質が低下すること等）が防止されるようになっている。

また、この種の包装装置においては他にも、一方の原反ロールのフィルムを使い終わる際に、そのフィルムの終端部分と、次の原反ロールの始端部分とをつなぎ合わせ、フィルムを連続的に供給できるようにしたものも知られている（特開平９−５８６１６号公報（１９９７）参照）。

上記のように、ところどころにテープＢが貼られたフィルムを用いて包装袋の製造を行う場合、このテープＢを熱シールしないようにすることが重要である。特開平１１−２３６００２号公報の包装装置では、検出手段１１６で得られた検出結果に基いて、縦シール機構１３０や横シール機構１５０の駆動を種々制御し、テープＢを熱シールしないようにしている。しかし、フィルムに貼られたテープＢが、縦シール機構１３０や横シール機構１５０を通過することにはかわりがない。したがって、仮にシール機構１３０、１５０の駆動のタイミングがずれた場合にはテープＢを噛み込んでしまう可能性もあり、この点、特開平１１−２３６００２号公報の包装装置には未だ改善の余地が残されている。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、フィルム同士のつなぎ目にテープが貼られた原反ロールを使用する場合であっても、このテープに起因した製袋不良の発生をより確実に防止することができるフィルム供給装置及び包装装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明のフィルム供給装置は、２つの原反ロールを有し一方の原反ロールから引き出された第１のフィルムの端部と、他方の原反ロールから引き出された第２のフィルムの端部とを接合し、接合された前記２枚のフィルムを長尺フィルムとして供給するフィルム供給装置であって、前記第１又は第２のフィルムの始端を待機状態に保持するフィルム保持手段と、前記フィルム保持手段の近傍に配置され、所定位置に設定された接合位置において前記フィルム同士を接合するフィルム接合手段と、前記第１及び第２のフィルムのうち少なくとも使用側のフィルムを前記原反ロールから引き出すフィルム搬送手段と、前記第１及び第２のフィルムの継ぎ目に貼られたテープを検出するテープ検出手段と、前記テープ検出手段より前記フィルムの搬送方向下流側に設定された切断位置において、前記使用側のフィルムの、接合される部位より上流側を切断する切断手段と、を有し、前記切断手段は、前記テープ検出手段の検出結果に基いて、前記使用側のフィルムの前記テープより下流側の箇所を切断し、前記フィルム接合手段は、切断された前記使用側のフィルムの端部と、前記第１及び第２のフィルムのうち待機側とされたフィルムの端部とを接合するものである。

このように構成された本発明のフィルム供給装置によれば、フィルムの継ぎ目に貼られたテープがテープ検出手段により検出され、切断手段により、テープより下流側の箇所でフィルムを切断してフィルム同士が接合される。そのため、接合された長尺フィルムにはテープが含まれないこととなる。したがって、包装機構がこの長尺フィルムを製袋する場合に、テープを噛み込んでしまうこともない。

上記本発明において、前記フィルム搬送手段は、切断された前記使用側のフィルムの端部が前記接合位置の近傍に移動するまで、前記使用側のフィルムの搬送を行い、その後、前記フィルム接合装置が前記フィルム同士を接合するものであることが好ましい。これにより、フィルム同士が重なった領域が少なくなり、フィルムの無駄が最小限に抑えられる。

上記本発明のフィルム供給装置は、より具体的には、前記各原反ロールが着脱自在に取り付けられる２本のロール保持部材を支持すると共に、支軸を中心として回転することで前記原反ロールの位置を１８０°反転させる回転支持体を有し、該回転支持体には、前記支軸と中心を同じくする円周上に配置された２つのガイドローラ群が設けられ、一方の前記ガイドローラ群が前記第１のフィルムを案内し、他方のガイドローラ群が第２のフィルムを案内するように構成されると共に、前記回転支持体は、前記第１のフィルムが使用側フィルムとなり前記第２のフィルムが待機側フィルムとなる第１の使用時姿勢と、該第１の使用時姿勢から１８０°反転し、前記第１のフィルムが待機側フィルムとなり前記第２のフィルムが使用側フィルムとなる第２の使用時姿勢とに切換わるように構成されているものであってもよい。

上記本発明のフィルム供給装置は、前記テープ検出手段と前記切断手段との間に配置された移動式ガイドローラを更に有し、該移動式ガイドローラが所定の位置に移動することで、前記テープ検出手段から前記切断手段までの間に引き回される前記フィルムの長さが長くなるように構成されていることが好ましい。これにより、比較的大きなサイズの包装袋を製造する場合であっても、フィルム供給機構の大型化を招くことなく、テープが長尺フィルムに含まれることが防止される。

レジマークが付されたフィルムを利用する場合には、フィルム供給装置はレジマーク検出手段を更に有していることが好ましく、この場合、前記フィルム搬送手段は、前記テープ検出手段が前記テープを検出し、かつ、前記レジマーク検出手段が前記テープより下流側の最初の前記レジマークを検出した後、前記使用側のフィルムの搬送を停止し、その後、前記切断手段による切断動作が終了した後、前記使用側のフィルムを再度所定距離だけ搬送することで、前記使用側のフィルムのレジマークと、待機状態にある他方のフィルムのレジマークとの位置決めが行われるように構成されていることが好ましい。

上記フィルム供給手段は、様々な種類の包装機構と組み合わせて全体として包装装置を構成することができるが、包装機構の一例としては、フィルム供給装置から供給された前記長尺フィルムを筒状に形成すると共に縦シール機構で縦シールすることで筒状フィルムとし、横シール機構で横シールすることで有底状となった前記筒状フィルム内に内容物を投入し、その後、前記横シール機構で前記筒状フィルムを再度横シールすることにより内容物が充填された包装袋を製造するものであってもよい。

上述したように、本発明によれば、２枚のフィルムを接合した長尺フィルムにテープが含まれないようになっているため、テープに起因した製袋不良の発生をより確実に防止することができる。

原反ロールから引き出されたフィルムを示す図である。 フィルムの継ぎ目に貼られたテーブを示す図である。 従来の包装装置の一例を示す図である。 本発明の包装装置の一実施形態の構成を示す模式図である。 図３の包装装置で製造される包装袋の一例を示す図である。 図５Ａ〜図５Ｅは、図３の包装機構による包装袋の製造工程の一例を示す図である。 図３の包装装置に用いられるフィルム供給機構の具体的な構成を示す正面図である。 フィルム供給機構の接合機構周辺の構造を示す拡大図である。 フィルム供給機構に待機側フィルムをセットする際の状態を示す図である。 図９Ａ〜図９Ｄは、図６のフィルム供給機構の動作を説明するための図である。 図１０Ａ〜図１０Ｃは、図６のフィルム供給機構の動作を説明するための図であり、検出位置、切断位置、及び溶着位置とフィルムとの関係が示されている。 待機側フィルムとなったフィルムのカット位置を説明するための図である。 図１２Ａ〜図１２Ｄは、第２の実施形態の動作方法について説明するための図である。 比較的大きなサイズの包装袋を製造する際に生じる不具合について説明するための図である。 図１３に示した不具合に対応するための構造部を備えたフィルム供給機構の構成を示す正面図であり、図１４Ａでは、距離調整機構のガイドローラが退避位置にあり、図１４Ｂではガイドローラが進行位置にある。 テープ等を検出するセンサの他の構成例を示す斜視図である。

符号の説明

１Ａ、１Ｂ フィルム
１’ 筒状フィルム
２ 空充填部
３ 熱シール部
１０ 包装装置
１０Ａ フィルム供給機構
１０Ｃ 包装機構
１４ 折込みガイド
１５ 投入ノズル
３０ 横シール機構
３１ ヒータバー
４１ 搬送ローラ
４５ シゴキローラ
６０ 横シール機構
６１ ヒータバー
６２ ヒータバー受け
７０ 接合機構
７１ 接合シーラー
７２ 受け部材
７３ クランプ
７４ 保持部材
７５ 支軸
７６、７７ ロール保持部材
７９ ローラ
８１ カッター
８２ カッター受け部材
８４ 支軸
８３ センサ
８５ 繰出しローラ
８６、８７ ガイドローラ
８８ 回転支持体
８９ 距離調整装置
８９ａ ガイドローラ
８９ｂ シリンダアーム
９１ 包装袋
Ｆ１ 縦シール部
Ｆ２ 横シール部
Ｒａ、Ｒｂ 原反ロール

以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。

（第１の実施形態）
図３は、本実施形態の包装装置全体の基本的な構成を示す模式図である。

図３に示すように、本実施形態の包装装置１０は、大別すると、原反ローラＲａ、Ｒｂからフィルムを繰り出すと共に、必要に応じてフィルム１Ａとフィルム１Ｂとを接合するフィルム供給機構１０Ａと、該フィルム供給機構１０Ａから繰り出されたフィルムを筒状にすると共に、フィルムに縦シール部及び横シール部を適宜形成して包装袋を連続的に製造する包装機構１０Ｃとに分けられる。

包装装置１０で製造される包装袋は特に限定されるものではない。例えば図４に示すように、２つの横シール部Ｆ２と、背張りである縦シール部Ｆ１とが形成されたピロータイプの包装袋９１であってもよい。包装袋９１の内部には、液体又は粘稠物である内容物が充填されている。

なお、本発明は、フィルム供給機構１０Ａの構成に主たる特徴を有するものであるが、まず始めに包装装置１０全体による包装袋９１の製造について説明する。そのため、図３ではフィルム供給機構１０Ａは略式的に示されており、具体的な構成については他の図面を参照して後述するものとする。

フィルム供給機構１０Ａは、２つの原反ロールＲａ、Ｒｂがそれぞれ着脱自在に取り付けられる２つのロール保持部材７６、７７と、フィルム１Ａの端部とそれに続くフィルム１Ｂの始端とを接合する接合シーラー７１と、原反ロールからフィルムを引き出すための繰出しローラ８５とを備えている。また、フィルム供給機構１０Aは、フィルムの継ぎ目に貼られたテープＢ等を検出するセンサ８３（テープ検出手段）や、フィルムを切断するカッター８１も備えている。このように構成されたフィルム供給機構１０Ａは、所定のタイミングで一方のフィルムと他方のフィルムとを接合し、接合された両フィルムを長尺フィルムとして包装機構１０Ｃ側に供給する。

包装機構１０Ｃは、フィルムを筒状に折り込む折込みガイド１４と、折込みガイド１４によって折り込まれたフィルムの側縁部同士を縦シールすることで縦シール部Ｆ１を形成し筒状フィルム１’とする縦シール機構３０と、縦シール機構３０よりもフィルム搬送方向下流側に配置された、一対の搬送ローラ４１、一対のシゴキローラ４５、及び横シール機構６０を有している。

なお、この包装機構１０Ｃは、本出願人により先に出願された特開２００４−２７６９３０号公報に開示された縦型充填包装機と同様に構成され、縦シール機構３０及び横シール機構６０がいずれもボックスモーションと呼ばれる熱シール動作を行うものである。これにより、搬送を停止することなくフィルムを連続的に送りながら包装袋を製造することができるようになっている。

縦シール機構３０は、ヒータ等の加熱手段が内蔵されたヒータバー３１を有している。このヒータバー３１は、フィルムに対して進退移動するように構成されると共に、図示上下方向（フィルム搬送方向）にも往復移動できるように構成されている。

筒状フィルム１’は、縦シール機構３０を通過するまでは、断面が略円形となるような状態、言い換えれば、内部に空間を持たせた状態で搬送されるようになっている。筒状フィルム１’は、その後、縦シール機構３０と搬送ローラ４１との間の配置されたガイド板（不図示）により偏平に押しつぶされた状態へと変えられる。

搬送ローラ４１は、このようにして押しつぶされた筒状フィルム１’の幅方向両端を挟持するように配置されている。搬送ローラ４１は、包装機構１０Ｃにおけるフィルム搬送手段であり、回転することで筒状フィルム１’を下方に搬送する。

一対のシゴキローラ４５は、投入ノズル１５から筒状フィルム内に投入された充填物を分割するようにして筒状フィルムを挟み込む。そして、この状態で回転することにより、筒状フィルムに充填物が存在しない空充填部を形成しながら、筒状フィルムを下方に搬送するものである。

横シール機構６０は、ヒータ等の加熱手段が内蔵されたヒータバー６１と、そのヒータバー６１に対向配置されたヒータバー受け６２とを有している。そして、これら一対の部材で筒状フィルム１’を挟み込み、フィルムを加熱することで、フィルムに横シール部Ｆ２（図４参照）を形成する。このヒータバー６１及びヒータバー受け６２も、縦シール機構３０同様、ボックスモーションを行うようになっている。つまり、ヒータバー６１及びヒータバー受け６２は、筒状フィルム１’を挟み込んだままの状態で、フィルムの搬送に合わせて下方に移動するようになっている。

なお、図示しないが、ヒータバー６１には、横シール部Ｆ２を切断することによって筒状フィルム１’から包装袋を切り分けるカッターが内蔵されている。また、これに対応して、ヒータバー受け６２には、突き出されたカッターとヒータバー受け６２とが干渉しないように逃げ溝が形成されている。

上記のように構成された包装機構１０Ｃによる包装動作について、図５を参照して簡単に説明する。

図５Ａでは、筒状フィルム１’の下端部に、先の包装動作で形成された横シール部Ｆ２が形成されており、これにより筒状フィルム１’が有底状となっている。筒状フィルム１’内には内容物が投入されており、その液面はシゴキローラ４５を越える程度の高さとなっている。

次いで、図５Ｂに示すように、一対のシゴキローラ４５で筒状フィルム１’の、内容物が存在している部位を挟み込む。これにより、内部の内容物が上下に分割される。

次いで、図５Ｃに示すように、シゴキローラ４５を回転させることで、筒状フィルム１’は、内容物の存在しない空充填部２が形成されながら下方に送られる。そして、空充填部２が横シール機構６０によって挟まれる位置まで送られた後、横シール機構６０でこの空充填部２を挟み込む。

その後、図５Ｄに示すように、ヒータバー６１及びヒータバー受け６２で空充填部２を挟んだ状態のままシゴキローラ４５の回転を継続すると共に、フィルムの搬送に合わせて横シール機構６０を下方に移動させる。筒状フィルム１’は、ヒータバー６１及びヒータバー受け６２で挟まれている間、加熱され、これにより横シール部Ｆ２が形成される。そして、ヒータバー６１及びヒータバー受け６２が最下端部まで移動した後、ヒータバー６１に内蔵されたカッターを突出させて包装袋を切り分ける。

次いで、図５Ｅに示すように、ヒータバー６１とヒータバー受け６２とによる挟持、及び、一対のシゴキローラ４５による挟持を解除する。これにより、内容物が充填された１つの包装袋９１が得られると共に、筒状フィルム１’内においては、シゴキローラ４５上に蓄えられていた内容物が下方に落下して、内容物が投入されることとなる。その後、ヒータバー６１及びヒータバー受け６２を元の位置まで移動させることで、図５Ａの初期状態に戻る。包装機構１０Ｃでは、上記のような一連の包装動作を繰り返すことにより包装袋９１が連続的に製造されるようになっている。

次に、本実施形態に係るフィルム供給機構１０Ａの具体的な構成について図６、図７を参照して説明する。なお、図６、図７では、使用側のフィルムが１Ａであり、待機側のフィルムが１Ｂとなっている。

フィルム供給機構１０Ａは、接合シーラー７１を含みフィルム同士を接合するための構造部として設けられた接合機構７０を有している。接合シーラー７１は、ヒータ等の加熱手段を内蔵しており、受け部材７２と協働して２枚のフィルム１Ａ、１Ｂを挟み込むことで、フィルム同士を熱シールして接合する。受け部材７２に対する接合シーラー７１の進退移動は、例えばエアシリンダを駆動源として行われる。

図７に示すように、受け部材７２の上面側には、受け部材上面に対して進退移動自在に設けられたクランプ７３が配置されており、このクランプ７３と受け部材７２とでフィルム１Ｂの端部を挟持することで、フィルム１Ｂが待機状態とされる。

なお、フィルム１Ｂをクランプ７３にセットする作業は、図８に示すように手作業で行われるものであり（この詳細は、供給機構１０Ａの動作の説明と併せて再度述べる）、この作業を良好に行えるように、受け部材７２とクランプ７３とを保持する保持部材７４（図７参照）は、支軸７５を中心として所定の角度まで回動できるように構成されている。これにより、フィルム１Ｂをセットする際に、ローラ７９と支軸７５との隙間から、フィルム１Ｂの端部を容易に引き出すことができるようになっている。引き出したフィルム１Ｂの端部を、クランプ７３と受け部材７２との隙間に通し、クランプ７３を移動させてフィルム１Ｂを挟持したら、保持部材７４を再びもとに位置に戻す。これによりフィルム１Ｂのセットが完了する。なお、クランプ７３は、接合シーラー７１による熱シールが終了したタイミングで受け部材７２から自動的に離れ、フィルム１Ｂの挟持を解除するように構成されている。

再び図６を参照する。フィルム供給機構１０Ａは、原反ロールＲａ、Ｒｂを保持する２つのロール保持部材７６、７７を有しているが、この２つの保持部材７６、７７はいずれも回転支持体８８に取り付けられている。回転支持体８８は、支軸８４を中心として図示時計回りの向きに回転するように構成されている（図９参照）。これにより、原反ロールＲａの位置と原反ロールＲｂの位置とが、図９Ａ、Ｄに示すように１８０°反転することになる。この１８０°回転動作は、一方のフィルム１Ａと他方のフィルム１Ｂとを接合した後に行われる。この回転動作を行う理由については、フィルム供給機構１０Ａ全体の動作の説明と併せて後述する。

このように、原反ロールＲａ、Ｒｂは、１８０°反転した状態で使用されることもあるため、各原反ロールＲａ、Ｒｂの配置位置や、以下に説明するセンサ８３等の配置位置は、基本的には、支軸８４周りに１８０°回転させた対称構造となっている。

図６に示すように、回転支持体８８の外周部には、原反ロールＲａから引き出されたフィルム１Ａをガイドする複数のガイドローラ８６ａ〜８６ｅが設けられている。ガイドローラ８６ａ〜８６ｅは、中心を支軸８４と同じくする円周（一点鎖線で示す）上に等間隔で配置されると共に、それぞれが回転可能に設けられている。ガイドローラ８６ｅは、支軸８４の上方に位置しており、フィルム１Ａは、ガイドローラ８６ｅと、接合機構７０側のローラ７９との間にほぼ水平に掛け渡されている。

ガイドローラ８６ａ、８６ｂの間には、フィルムのテープＢを検出するセンサ８３が設けられている。なお、センサ８３としては、テープＢを検出できるものであれば特に限定されるものではなく、光学センサ等を利用可能である。センサ８３は、少なくとも１つ配置されていればよいが、テープＢの検出の信頼性を高めるために２つ以上配置されていてもよい。

ガイドローラ８６ｅよりも円周に沿ってやや左側の位置には、カッター受け部材８２が配置されており、カッター受け部材８２の上面にはカッター８１の刃先が進入する溝が形成されている。カッター受け部材８２よりも、円周に沿って更に左側の位置には、上記ガイドローラ群とは別のガイドローラ８７が配置されている。このガイドローラ８７は、待機側のフィルム（図６ではフィルム１Ｂ）をガイドするためのものである。ガイドローラ８７は、受け部材７２のほぼ真下に位置しており、これにより、待機側のフィルムが、ガイドローラ８７と受け部材７２との間で垂直に保持されるようになっている。なお、このように垂直に保持されたフィルム１Ｂと、ローラ７９によってガイドされたフィルム１Ａとは、互いに平行をなしており、両フィルムの間には所定の隙間がとられている。

以上が、一方の原反ロールＲａに対応した部品群（センサ８３、カッター受け部材８２、及びガイドローラ８６、８７）であり、これと同様の部品群が、他方の原反ロールＲｂに対応して１８０°反転した位置に配置されている。これらの部品群は、回転支持体８８の回転に合わせて、その位置が支持８４回りに回転するようになっている。

上記のように構成された本実施形態のフィルム供給機構１０Ａの動作について、図９〜図１１を参照して説明する。

図９Ａは、フィルム供給機構１０Ａの第１の使用時姿勢であり、原反ロールＲａ、Ｒｂが同じ高さに位置し、一方の原反ロールＲａからフィルム１Ａが使用側フィルムとして引き出され、他方の原反ロールＲｂからのフィルム１Ｂは待機状態となっている。フィルム１Ｂの始端部分は、接合機構７０のクランプ７３（図７参照）によって保持された状態となっている。図１０は、フィルム１Ａ、１Ｂの状態を示しており、「検出位置」とはセンサ８３によってテープＢが検出される位置であり、「切断位置」とはカッター８１によってフィルムが切断される位置であり、「溶着位置」とは接合シーラー７１によってフィルム同士が接合される位置である。

まず、図９Ａに示す第１の使用時姿勢において、フィルム１Ａに貼られたテープＢがセンサ８３により検出されると、繰出しローラの駆動が停止され、フィルム１Ａの送りが停止される。なお、図９Ａ、図１０Ａでは、「検出位置」からテープＢまでの間に所定の距離があけられているが、これは、センサ８３による検出後、フィルムが停止するまでに送られるフィルムのズレ量を考慮したものである。

フィルム１Ａの送りを停止したら、次いで、図９Ａの状態でカッター８１を駆動してフィルム１Ａを切断する。図１０Ｂに示すように、テープＢは「切断位置」よりもフィルムの搬送方向上流側に位置しているため、切断位置よりも下流側のフィルム１ＡにテープＢが含まれることはない。

次いで、図９Ａの姿勢を保ったまま、図１０Ｃに示すように、切断したフィルム１Ａの端部が「溶接位置」の近傍までくるように、フィルム１Ａを更に搬送する。そして、接合シーラー７１を駆動して、フィルム１Ａの端部とフィルム１Ｂの始端とを熱シールにより接合する。図１０Ｃの符号３は、この接合により形成された熱シール部である。このように、切断したフィルムを所定位置まで搬送した後にフィルム同士を接合するようにすれば、フィルム同士が重なった領域を少なくすることができ、ひいてはフィルムの無駄も最小限となる。

接合が終了したら、次いで、クランプ７３によるフィルム１Ｂの保持が自動的に解除され、２枚のフィルム１Ａ、１Ｂが包装機構側に繰り出される。図９Ｂに示すように、この繰り出しとほぼ同じタイミングで、回転支持体８８の回転動作が開始する。図９Ｂは、図９Ａの状態から図示時計回りに４５°回転した状態であるが、この時点で、フィルム１Ｂはガイドローラ８７から離れ、ローラ７９によってガイドされる状態に切換わる。切断された側のフィルム１ＡにはテープＢが残ったままとなっている。

なお、この回転動作は、フィルムの繰り出しを継続しながら行われる。回転支持体８８の回転速度が速すぎると、原反ロールＲｂと接合機構７０との間でフィルムがたるんでしまう場合もあるので、これを考慮しつつ回転速度を適宜設定することが好ましい。

図９Ｃは、更に回転を続け、図９Ａの状態から図示時計回りに１３５°回転した状態を示している。ここまで回転すると、フィルム１Ｂがガイドローラ８６にガイドされ始める。一方、フィルム１Ａは、原反ロールＲａからぶら下がった状態となる。

回転動作は最終的には図９Ｄに示すように、原反ロールＲａ、Ｒｂの位置が図９Ａの位置から１８０°反転するまで行われる（第２の使用時姿勢）。この第２使用時姿勢では、今度は原反ロールＲｂ側のフィルム１Ｂが消費されることとなる。つまり、フィルム１Ｂが使用側のフィルムとなり、フィルム１Ａが待機側のフィルムとなる。

このように、１８０°反転することで待機側フィルムとなったフィルム１Ａの端部を接合機構７０にセットする作業は作業者によって行われる。図７を参照して説明したように、保持部材７４を作業者から見て手前側に倒した状態でフィルムの端部をクランプ７３と受け部材７２との間に挟み込めばよい。その際、テープＢが貼られた領域をカットしてフィルムをセットすることで、待機状態のフィルムにテープＢが残らなくなる。すなわち、図１１に示すように、フィルム１Ａから、テープＢを含む領域分のフィルム１Ａ’を切除することにより、残りのフィルム１ＡにテープＢが残ることがなくなる。

以降、図９Ｄの状態で原反ロールＲｂ側のフィルム１Ｂの使用を続け、フィルム１Ｂに貼られたテープＢがセンサ８３によって検出されたら、上記同様の動作が行われる。これにより、フィルム１Ａ、1Ｂ同士が接合され、回転支持体８８が再び１８０°回転し、図９Ａの状態に戻される。このような動作を繰り返すことによってそれぞれの原反ロールＲａ、Ｒｂが消費されていく。原反ロールのフィルムがなくなった場合、すなわち、センサ８３がフィルムのエンドマークＡ（図１参照）を検出した場合、その原反ロールを図示左側に位置させて交換すればよい。本実施形態のフィルム供給機構１０Ａの構成では、図示右側において原反ロールを交換しようとするとフィルムを複数のガイドローラ８６等に掛ける必要がある。しかし、図示左側であれば、フィルムを１つのガイドローラ８７に掛けるだけでよい。したがって、図示左側において原反ロールの交換を行うようにすることが作業性の面から有利である。新しくセットされたフィルムは、図９のフィルム１Ｂのように、機構の１８０°反転動作に伴なって自動的にガイドローラ８６、８７に掛けられていく。よって、原反ロール交換時に、新しいフィルムをガイドローラ８６、８７に掛け直すといった煩雑な作業を要することもない。

以上説明したように、本実施形態のフィルム供給機構１０Ａによれば、一方の原反ロールＲａからのフィルム１Ａの使用を続け（図９Ａ）、テープＢが検出された際に、フィルム下流側にテープＢが含まれないようにフィルムを切断し、その切断したフィルムと待機側のフィルムとを接合するものであるため、包装機構１０Ｃ側にテープＢが送られることがない。そのため、包装機構１０Ｃにおいて、縦シール機構又は横シール機構等がテープＢを噛み込んでしまうことによる不具合が生じることもない。具体的には、縦シール機構３０又は横シール機構６０がテープＢを噛み込んでしまい、溶融したテープＢの一部がヒータバー３１、６１等に付着して以降製造される包装袋の品質が低下する、といった不具合がより確実に防止されることとなる。

ところで、２つのロールから引き出されたフィルム同士を接合する場合、通常、フィルム１Ａの待機位置とフィルム１Ｂの待機位置とが別の場所となってしまうことが多い。しかしながら、本実施形態では、原反ロールＲａ、Ｒｂの位置が１８０°反転するようになっており、第１の使用時姿勢と第２の使用時姿勢とでフィルム１Ａ、１Ｂの引き回しがちょうど逆の形態となる。よって、フィルム１Ａ、１Ｂを同じ待機位置でセットできるようになっている。また、図８に示すように、この待機位置が、待機側の原反ロール側（同図ではＲｂ）であって、かつ原反ロールの上方に設定されているため、フィルムのセット作業が良好に行えるようになっている。

（第２の実施形態）
次に、フィルムに付けられたレジマークＣを考慮したフィルム供給機構１０Ａの動作について図１２を参照して説明する。すなわち、レジマークＣが付されたフィルム１Ａ、１Ｂを使用する場合には、両フィルム１Ａ、１Ｂのレジマーク同士を合わせる必要があり、そのため本実施形態の動作方法は次のようにして行われる。なお、本実施形態では、図１２に示すように、テープＢを検出するセンサ８３ＡとレジマークＣを検出するセンサ８３Ｂとが備えられている。以下に説明する動作は図９Ａを初期状態として行われるものであり、その後の動作（例えば原反ロールＲａ、Ｒｂの１８０°反転動作）は上述した方法と同様に実施可能であるため、その説明は省略する。

まず、図１２Ａに示すように、使用側のフィルム１ＡのテープＢをセンサ８３Ａで検出した後、引き続いて搬送を行い、図１２Ｂに示すように、センサ８３ＢでレジマークＣを検出する。レジマークＣを検出したら、「検出位置」とレジマークＣとの間の距離が例えばレジマークＣのピッチｐの半分（半ピッチＰ／２）になるところでフィルム１Ａを停止させる。

レジマークＣを検出してからフィルムの搬送が停止するまでには通常、若干の時間を要するため、レジマークＣはどうしても「検出位置」から僅かにずれてしまう。そこで本実施形態では、レジマークＣの停止位置をあえて「検出位置」から半ピッチ分だけ進んだところに設定し、これによりフィルムの停止位置精度の向上を図っている。

その後、図１２Ｃに示すように、フィルムの搬送を停止した状態でカッター８１を駆動して、「切断位置」においてフィルム１Ａを切断する。

次いで、図１２Ｄに示すように、切断したフィルム１Ａの端部が「溶着位置」近傍までくるように、フィルム１Ａを更に搬送する。先の工程において、レジマークＣの位置を検出していることから、「切断位置」とそれに近接するレジマークＣ_１との間の距離Ｘを算出可能である。また、「切断位置」と「溶着位置」との間の距離Ｌ_Ｂは予め定まっている。したがって、この工程におけるフィルム１Ａの搬送は、それらの距離Ｘ、Ｌ_Ｂから算出した所定の距離分だけフィルムを搬送すればよい。これにより、フィルム１ＡのレジマークＣ_１と待機側のフィルムのレジマークＣとの位置決めを行うことができる。

なお、図１２Ｄに示す、「溶着位置」からレジマークＣまでの距離ｄは、接合機構７０自体の構造や、作業者が待機側フィルムを取り付ける位置により決定されるものである。レジマークＣ_１、Ｃ同士の正確な位置決めを行うためには、この距離ｄのズレ量が最小に抑えられていることが好ましい。ズレ量を最小に抑えるためには、例えば、フィルムを保持する受け部材７２の上面に、待機側フィルムのレジマークＣを位置決めするための目盛り等が設けられていることが好ましい。

上記のようにして、フィルム１ＡのレジマークＣ_１と、待機側フィルム１ＢのレジマークＣとの位置決めを行った後、フィルム同士を熱シールする。以降の工程は第１の実施形態と同様に実施可能である。

以上説明した第２の実施形態の構成によれば、テープＢだけでなくレジマークＣも検出することで、レジマークＣと「溶着位置」との相対位置関係を把握することができる。したがって、あとは、切断したフィルム１Ａを予め設定された所定の距離分だけ搬送することで、フィルム１ＡのレジマークＣ_１と待機側のフィルム１ＢのレジマークＣとを位置決めすることが可能となる。

（第３の実施形態）
上記第２の実施形態のような動作を行う場合、図１３に示すように包装袋のサイズが比較的大きいとき（レジマーク同士のピッチｐが長いとき）には、次のような不具合が生じる可能性がある。すなわち、テープＢを検出し、次いでそれに続くレジマークＣ_１を検出した後、「検出位置」とレジマークＣ_１との間の距離がｐ／２となるようにフィルムを搬送すると（図１３Ｂ参照）、テープＢが「切断位置」よりも上流に位置してしまうという不具合である。この場合、切断位置でフィルムを切断したとしても、テープＢは上流側のフィルムに含まれることとなり、その結果、テープＢが包装機構側に送られることとなる。

こうした不具合の原因は、センサ８３の位置（検出位置）とカッター８１の位置（切断位置）との間の距離が十分に確保されていないことにある。したがって、上記不具合の発生を防止するためには、例えば、フィルム供給機構１０Ａを一回り大きくしてセンサ８３とカッター８１との距離を長くすればよいとも考えられる。これにより「検出位置」と「切断位置」との間の距離が長くなり、上記のような不具合が防止されるためである。しかしながら、このような対策では、機構が大型化してしまうこととなる。そこで、本実施形態のフィルム供給機構では、機構の大型化を招くことなく上記問題に対応するために、図１４に示すような距離調整装置８９が設けられている。

距離調整装置８９は、カッター８１よりもフィルム搬送方向やや上流側に配置されており、エアシリンダのシリンダアーム８９ｂの先端に、ガイドローラ８９ａが回転自在に取り付けられた構成となっている。図１４Ａに示すようにシリンダアーム８９ｂを退避させることで、ガイドローラ８９ａはフィルムから離れた状態となり、図１４Ｂに示すようにシリンダアーム８９ｂを進出させることで、ガイドローラ８９ａは、２つのガイドローラ８６ｄ、８６ｅよりも内側に移動する。

ガイドローラ８９ａが移動することにより、ガイドローラ８６ｄ、８６ｅ、８９ａに掛け回されているフィルム長さが長くなり、結果的に「検出位置」と「切断位置」との間の距離が長くなる。これにより、比較的大きいサイズの包装袋を製造する場合であっても、図１３を参照して説明した、テープＢが切断位置よりも上流側にいくという不具合が防止される。また、このような距離調整装置８９を用いる場合、機構全体の大型化を招くこともない。

以上、本発明について幾つかの実施形態を例に挙げて説明してきたが、本発明は上記に限定されるものではない。例えば、フィルム供給機構１０Ａについて言えば、上記では原反ロールＲａ、Ｒｂの位置が１８０°反転するものであったが、これに限らず２つの原反ロールＲａ、Ｒｂが固定的に保持されるものであってもよい。仮にこうした構成であったとしても、センサ８３によりテープＢを検出し、その検出結果に基いて、テープＢよりもフィルム搬送方向下流側の箇所においてフィルムを切断することで、テープＢが下流側のフィルムに残ることが防止されるためである。

フィルム供給機構１０Ａが上記実施形態のように１８０°反転する構成の場合、センサ８３（図６参照）は、原反ロールＲａ、Ｒｂの回転に合わせてガイドローラ群８６と一緒に回転するようになっていてもよいし、そうでなくてもよい。例えば図１５に示すように、センサ８３Ａ（テープＢ検出用）、８３Ｂ（レジマークＣ検出用）がそれぞれ、フィルムに対して進退移動できるような構成となっていてもよい。このような構成の場合、通常動作時には、センサ８３Ａ、８３Ｂが進出位置とされテープ及びレジマークの検出が行われる。一方、原反ロールＲａ、Ｒｂが１８０°反転する際には、この反転動作に支障をきたさないように、センサ８３Ａ、８３Ｂは退避位置とされる。原反ロールＲａ、Ｒｂの反転動作が終了した後、センサ８３Ａ、８３Ｂを再び進出位置として通常動作を再開することが可能である。図６の構成では、各ガイドローラ群ごとにセンサ８３が設けられていたが、図１５のような構成を採用すれば、各ガイドローラ群ごとにセンサ８３を設ける必要はない。

次に、包装機構１０Ｃに関して言えば、包装機構は図３に示したような構成のものの他にも種々利用可能である。例えば、包装袋９１（図４参照）の一部に口栓を付けることが可能な包装機構を用いてもよい。

Claims (11)

1. ２つの原反ロールを保持し、一方の原反ロールから引き出された第１のフィルムの端部と、他方の原反ロールから引き出された第２のフィルムの端部とを接合し、接合された前記２枚のフィルムを長尺フィルムとして供給するフィルム供給装置であって、
   前記第１又は第２のフィルムの始端を待機状態に保持するフィルム保持手段と、
   前記フィルム保持手段の近傍に配置され、接合位置において前記フィルム同士を接合するフィルム接合手段と、
   前記第１及び第２のフィルムのうち少なくとも使用側のフィルムを前記原反ロールから引き出すフィルム搬送手段と、
   前記第１及び第２のフィルムの継ぎ目に貼られたテープを検出するテープ検出手段と、
   前記テープ検出手段より前記フィルムの搬送方向下流側に設定された切断位置において、前記使用側のフィルムの、接合される部位より上流側を切断する切断手段と、を有し、
   前記切断手段は、前記テープ検出手段の検出結果に基いて、前記使用側のフィルムの前記テープより下流側の箇所を切断し、
   前記フィルム接合手段は、切断された前記使用側のフィルムの端部と、前記第１及び第２のフィルムのうち待機側とされたフィルムの端部とを接合するフィルム供給装置。
2. 前記フィルム搬送手段は、切断された前記使用側のフィルムの端部が前記接合位置の近傍に移動するまで、前記使用側のフィルムの搬送を行い、その後、前記フィルム接合装置が前記フィルム同士を接合する、請求項１に記載のフィルム供給装置。
3. 前記各原反ロールが着脱自在に取り付けられる２本のロール保持部材を支持すると共に、支軸を中心として回転することで前記原反ロールの位置を１８０°反転させる回転支持体を有し、
   該回転支持体には、前記支軸と中心を同じくする円周上に配置された２つのガイドローラ群が設けられ、一方の前記ガイドローラ群が前記第１のフィルムを案内し、他方のガイドローラ群が第２のフィルムを案内するように構成されると共に、
   前記回転支持体は、前記第１のフィルムが使用側フィルムとなり前記第２のフィルムが待機側フィルムとなる第１の使用時姿勢と、該第１の使用時姿勢から１８０°反転し、前記第１のフィルムが待機側フィルムとなり前記第２のフィルムが使用側フィルムとなる第２の使用時姿勢とに切換わるように構成されている、請求項１又は２に記載のフィルム供給装置。
4. 前記テープ検出手段は、前記長尺フィルムに対して進退移動可能に設けられると共に、原反ロールの位置を１８０°反転させる前記回転動作の間、前記長尺フィルムから退避した位置に位置するように構成されている、請求項３に記載のフィルム供給装置。
5. 前記回転支持体は、前記フィルム接合手段による接合動作が終了した後、前記１８０°反転する動作を行う、請求項３又は４に記載のフィルム供給装置。
6. 前記フィルム保持手段は、待機側となる前記原反ロールの上方に設けられ、前記１８０°反転する動作の度に、前記第１又は第２のフィルムが待機側のフィルムとしてセットされる構造部である、請求項５に記載のフィルム供給装置。
7. 前記テープ検出手段と前記切断手段との間に配置された移動式ガイドローラを更に有し、該移動式ガイドローラが所定の位置に移動することで、前記テープ検出手段から前記切断手段までの間に引き回される前記フィルムの長さが長くなるように構成されている、請求項１から６のいずれか１項に記載のフィルム供給装置。
8. 前記移動式ガイドローラは、前記ガイドローラ群を構成する、互いに隣接した２つのガイドローラの間を通って前記所定の位置まで移動する、請求項７に記載のフィルム供給装置。
9. 前記フィルム接合手段は熱シールにより前記フィルム同士を接合する、請求項１から８のいずれか１項に記載のフィルム供給装置。
10. 前記第１及び第２のフィルムが、所定ピッチで形成された複数のレジマークを有するものであって、
    該レジマークを検出するレジマーク検出手段を更に有し、
    前記フィルム搬送手段は、前記テープ検出手段が前記テープを検出し、かつ、前記レジマーク検出手段が前記テープより下流側の最初の前記レジマークを検出した後、前記使用側のフィルムの搬送を停止し、その後、前記切断手段による切断動作が終了した後、前記使用側のフィルムを再度所定距離だけ搬送することで、前記使用側のフィルムのレジマークと、待機状態にある他方のフィルムのレジマークとの位置決めが行われる、請求項１から９のいずれか１項に記載のフィルム供給装置。
11. 請求項１から１０のいずれか１項に記載のフィルム供給装置と、
    該フィルム供給装置から供給された前記長尺フィルムを筒状に形成すると共に縦シール機構で縦シールすることで筒状フィルムとし、横シール機構で横シールすることで有底状となった前記筒状フィルム内に内容物を投入し、その後、前記横シール機構で前記筒状フィルムを再度横シールすることにより内容物が充填された包装袋を製造する包装手段と、を有する包装装置。

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