JP2014111464A - 縦型製袋充填包装機 - Google Patents

Abstract

【課題】空袋時と被包装品充填時のカット位置のずれを簡易な制御手段で補正できる横シーラの上下機構間を備えた間欠動作型の縦型製袋充填包装機を提供する。
【解決手段】空袋時の横シール高さ８０と被包装品充填時の横シール高さ８１を原点からの距離で別々に設定または、空袋時横シール高さ８０を原点からの距離で設定しておき、被包装品充填時のずれ量を被包装品充填時の補正量８２として設定しておくことにより空袋時と被包装品充填時の横シール高さを自動変更する。
【選択図】図４

Description

本発明は、空袋時と被包装品充填時のカット位置のずれを補正する機能を備えた縦型製袋充填包装機に関する。

袋を製造しながらその袋内に被包装品を包装する製袋充填包装機として、包装材の送り及び被包装品の供給を縦方向に行う縦型製袋充填包装機がある。縦型製袋充填包装機は、縦方向に送られる帯状包装材が製筒器により湾曲状に曲成され、製袋充填筒の外側周面に沿って走行案内されることにより略筒状となり、その略筒状に成形された包装材の合わせ目に縦シーラにより縦シールを施して包装筒に成形し、横シーラにより横シールを施すことで袋底部を形成し、該袋底部が形成された筒状包装材内に製袋充填筒内を通路として被包装品を投入又は充填し、袋口部に相当する部分に横シールを施すことで被包装品を包装袋に包装した袋包装体の製造を行う。上記の工程（包装材の送り、筒の形成、袋底部の形成、被包装品の投入又は充填、袋口部の封鎖）を繰り返すことで、袋包装体を連続的に製造することができる。

上記縦型製袋充填包装機における横シールの方法は、特許文献１に示されるような横シーラが開閉動作のみを行い、横シール時に包装筒の降下を一時停止して行う間欠型のものと、特許文献２に示されるような、横シール時にも包装筒の降下を停止せずに、横シーラが開閉動作のみならずフィルム搬送方向において上下に動作し、包装筒降下中に連続して横シールを行う連続型のものがあることが知られている。

間欠型の縦型製袋充填包装機であっても、特許文献３に示されるように、横シール時における被包装物の形状を調整でき、また製品のはねかえりによる横シールへの噛み込みを防止する目的で、横シーラの上下機構を備えているものもある。

特許文献３に示された間欠型の縦型製袋充填包装機は、横シール時に前記フィルムの下降を一時停止すると共に、一定時間停止した状態で横シールを行い、該下降停止状態の横シール後も横シールを続行したまま短時間前記フィルムの下降動作を継続し、該フィルムの下降動作中に次の被包装物を投下して後、横シールを完了することを特徴としている。さらに、前記横シール開始位置を任意の高さで調整可能であることを特徴としている（特許文献３の段落１８、１９及び図５〜８参照のこと）。

帯状包装材の引き下ろしは、製品充填筒の側面に設けられたフィルム送り装置により設定された袋長さ分行われ、袋の模様合わせ（カット位置）の調整は、特許文献４の段落２に示されるように、包装フィルムに印刷されたレジマーク（アイマーク）を基準として行われる（レジマーク位置調整と称す）。

このような縦型製袋充填包装機で内部に被包装物を充填した袋を製造する場合に、開封した袋から、中に収容した製品を取り出すなどした後、袋を再度封鎖可能とし、或いは、開封後も、何度も封鎖と開封とを繰り返すことを可能にするために、袋開口部の近傍にジッパーを設けることが提案されており、実際にも用いられている（例えば特許文献５の図１参照のこと）。ジッパーは、特許文献５に示されるような、ジッパーを帯状包装材に貼り付ける装置を包装機に付加して袋を製造する場合と、既に所定の位置にジッパーが貼りつけられている包装材を使用して製造する場合がある（特許文献６の発明の開示、第１の実施例を参照のこと）。

また、包装袋に充填される内容物によっては、ＣＯ_２等のガスを発生するものがある（例えば、コーヒー豆）。この種の内容物を充填する包装体には、ガス抜き用の逆止弁を所定箇所に装着することがある。逆止弁は、フィルムに例えば熱溶着されて取付けられ、包装袋内のガスを孔を通じて外部に逃がし、外部の湿気や空気は遮断する機能を有する（特許文献７を参照のこと）。逆止弁の装着位置は、袋のデザインにより様々であるが、上方の横シールの近辺であることが多い。

ところで、空袋を作ってカット位置を調整した後、被包装品を充填した袋を生産した場合に、袋のカット位置が下方にずれる現象が発生することがある。この現象について図５を用いて説明を行う。図５は、空袋時と被包装品充填時との比較を示した図である。図５ａ）は横シーラが開いた状態、図５ｂ）は閉じる途中の状態、図５ｃ）は閉じた状態を示す。図５に示すように、袋内に被包装品が充填されると、包装筒の横シーラ付近に張りが生じるとともに、被包装品の重量により若干の伸びが生じることにより、空袋時と比較してカット位置が下方にずれる。袋内に被包装品が充填されない空袋の状態では、包装筒の横シーラ付近は弛んだ状態であり、この状態に合わせてカット位置を調整した場合、被包装品を充填するとカット位置が下方にずれる現象となる。

縦型製袋充填包装機で被包装品を充填した袋を製造する際は、初期状態において、まず空袋でカット位置を調整し、袋の仕上がり具合を確認してから、被包装物を充填した袋の連続生産を開始する手順をとる。この際、前記の現象により空袋で調整後、被包装物を充填した袋の生産を開始するとカット位置が下方にずれることになる。そのため被包装物を充填した状態で正しいカット位置となるようにレジマーク位置調整を行い、カット位置を上方修正し連続生産を開始するため、煩雑な作業手順が必要となる。

空袋時と被包装品を充填した袋を生産した場合のカット位置のずれは、カット位置を被包装品を充填した袋を生産する状態に合わせて置き、空袋時のカット位置のずれを無視するようにすれば、被包装品が充填された袋の生産は行える。しかしながら、電源投入時の調整や、トラブルなどにより空袋を製造し袋の仕上がりを確認してから運転を再開する場合、空袋は当然ながらカット位置がずれておりその状態で停止する。この状態で被包装品を充填した袋を製造すれば、その一袋目はずれた状態で行われるので、不良品となり、フィルム及び製品のロスとなる

また、ジッパーや逆止弁等、フィルムに貼りつけ物が付属する場合で、それらの貼りつけ物が製袋したときに横シールの近傍になるような場合には、以下のような不具合を生じさせる。被包装品が充填した袋を製造する状態にカット位置を合わせたとき、トラブルなどにより空袋を製造し袋の仕上がりを確認してから運転を再開する場合、空袋を製造すると、カット位置が上方にずれるため、横シール近傍にあるジッパーや逆止弁が横シーラに噛み込んでしまい空袋での確認ができないことになる。さらに噛み込んだ袋は不良品となり、フィルムと被包装品のロスとなる。これを避けるためには、空袋を作るときにはカット位置を下方に変更してから行い、被包装物を充填した袋を製造するときにはカット位置を上方に変更してから行うという煩雑な作業手順が必要となる。

特開平１０−２０３５０２号公報 特開平１０−２９７６１９号公報 特開２００８−１８４１６７号公報 特開平１１−２０８６２０号公報 特開２００６−２８２１８９号公報 特許第３８８１０２１号公報 特開平０７−２６７２０５号公報

本発明は、縦型製袋充填包装機において発生する空袋時と被包装品充填時のカット位置のずれを簡易な制御手段で補正することができ、煩雑な作業手順やロス袋の発生を防ぐことのできる縦型製袋充填包装機の提供を目的とする。

請求項１に記載の発明は、横シール開始位置を任意の高さで調整可能な機構と、
製品アイテムごとに記憶されている横シール開始位置の高さで行える制御装置と、
前記横シール開始位置の高さを製品アイテムごとに設定、記憶する設定表示装置と
を備えた、
横シール時に包装筒の降下を一時停止して行う間欠型の縦型製袋充填包装機であって、
前記制御装置が、被包装品を充填しない空袋製造時と被包装品を充填した袋の製造時とで前記横シール開始位置の高さを切り替えて行う機能を有することを特徴とした縦型製袋充填包装機である。

請求項１の発明によれば、本発明の横シール開始位置を任意の高さで調整可能な機構を備えた間欠型の縦型製袋充填包装機は、空袋製造時と被包装品を充填した袋の製造時において前記横シール開始位置の高さを切り替えて行うことができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の縦型製袋充填包装機であって、空袋製造時と被包装品を充填した袋の製造時において前記横シール開始位置の高さを切り替え設定が、製品アイテムごとに被包装品を充填しない空袋製造時と被包装品を充填した袋の製造時のそれぞれの場合の前記横シール開始位置の高さを、前記設定表示装置に設定、記憶する機能を有することを特徴とした縦型製袋充填包装機である。

請求項２の発明によれば、本発明の横シール開始位置を任意の高さで調整可能な機構を備えた間欠型の縦型製袋充填包装機は、製品アイテムごとに被包装品を充填しない空袋製造時と被包装品を充填した袋の製造時のそれぞれの場合の前記横シール開始位置の高さを、前記設定表示装置に設定、記憶する機能を有している。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の縦型製袋充填包装機であって、製品アイテムごとに被包装品を充填しない空袋製造時の前記横シール開始位置の高さと、それに対する被包装品を充填した袋の製造時の前記横シール開始位置の高さとの差分を前記設定表示装置に設定、記憶する機能を有している。

請求項３の発明によれば、本発明の横シール開始位置を任意の高さで調整可能な機構を備えた間欠型の縦型製袋充填包装機は、製品アイテムごとに被包装品を充填しない空袋製造時の前記横シール開始位置の高さと、それに対する被包装品を充填した袋の製造時の前記横シール開始位置の高さとの差分を前記設定表示装置に設定、記憶する機能を有している。

本発明の縦型製袋充填包装機は、横シール開始位置を任意の高さで調整可能な機構と制御装置と設定表示装置を備えており、被包装品を充填しない空袋製造時と被包装品を充填した袋の製造時とで前記横シール開始位置の高さを別々に設定し、切り替えて行う機能を有しているので、製品アイテムを登録する初期の段階で空袋時と被包装品充填時のそれぞれの横シール開始位置の高さを設定しておけば、空袋時と被包装品充填時とでカット位置を変更する操作が必要なくなるとともに被包装品とフィルムのロスの発生を防止することができる。

実施例の縦型自動包装機の概略斜視図である。 実施例の縦型自動包装機の横シール機構の概略斜視図である。 制御と表示の関係を示す概略図である。 設定画面の例を示した図である。 空袋時と被包装品充填時のカット位置ずれを説明する図である

本発明を横シーラの上下機構間を備えた間欠動作型の縦型製袋充填包装機においてジッパー付きの袋を製造する場合の実施例を添付した図に基づいて説明する。図１は縦型自動包装機の概略斜視図である。ジッパー片はあらかじめフィルムに片面を貼り付けた状態で巻き取られ包材ロールＦｒとして供給される。フィルム送りベルト４により包材ロールＦｒから引き出されたジッパー付きの帯状包装材Ｆｗが製筒器１により湾曲状に曲成され、製袋充填筒２の外側周面に沿って走行案内されることにより略筒状となり、その略筒状に成形された包装材の合わせ目に縦シーラ５により縦シール７を施して包装筒Ｆｔに成形し、横シーラ６により横シール８を施すことで袋底部を形成し、該袋底部が形成された筒状包装材内に製袋充填筒内を通路として被包装品Ｐを投入又は充填し、袋口部に相当する部分に横シール８を施し、ジッパーシーラ９によりジッパーシール１０を施すことで被包装品を包装袋に包装したジッパー付き袋包装体Ｂｐの製造を行う。上記の工程（包装材の送り、筒の形成、袋底部の形成、被包装品の投入又は充填、袋口部の封鎖とジッパーシール）を繰り返すことで、ジッパー付き袋包装体Ｂｐを連続的に製造することができる。
ジッパー付きの包装体の製造は従来公知の技術なので詳細な説明は省く

本実施例の縦型製袋充填包装機は上記のように間欠動作型ではあるが、横シール時における被包装物Ｐの形状に合わせて横シール高さを調整でき、また製品のはねかえりによる横シール８への噛み込みを防止する目的で、横シーラ６の上下機構を備えている。横シーラ６の機構について図２を用いて説明する。横シーラ６が配設されている横シーラ開閉ユニット３４は、クランク機構３０と該クランク機構３０を駆動する横シーラ昇降サーボモータ３１により、昇降ガイドロッド２８上を上下に摺動可能に構成されている。昇降ガイドロッド２８は機械フレーム底部３２とステー２９の間に固定されている。ステー２９は図２において図示を省略した機械フレーム側板に固定されている。ステー２９には、横シーラ昇降サーボモータ３１がブラケット３３を介して取り付けられている。横シーラ昇降サーボモータ回転軸３１ａが回動することにより、クランク機構３０が動作し、横シーラ開閉ユニット３４を上下に運動させることができる。なお、原点位置は、横シーラ開閉ユニット３４が最も上昇した位置としており、図示しないが該位置を探知するセンサが設けられている。

横シーラ開閉ユニット３４は、昇降ガイドロッド２８上を上下に摺動する横シーラ開閉右側ブロック２０ａ、横シーラ開閉左側ブロック２０ｂと該ブロックをブロック後方にて連結する左右開閉ブロック連結板２０ｃにより横シーラ開閉支持体２０が構成される。左右開閉ブロック連結板２０ｃには横シーラ開閉サーボモータ２１が配設されており、横シーラ開閉サーボモータ回転軸２１ａが横シーラ開閉トグル機構２２を駆動することにより横シーラ６を開閉させる。横シーラ開閉トグル機構２２は、横シーラ開閉サーボモータ回転軸２１ａと前側横シーラ駆動ブロック２４と後側横シーラ取付けブロック２６とを連結している。

前側横シーラ駆動ブロック２４は、連結ロッド２５により前側横シーラ取付けブロック２３と接続されており、連結ロッド２５は、横シーラ開閉右側ブロック２０ａ、横シーラ開閉左側ブロック２０ｂをスライド可能に貫通している。前側横シーラ取付けブロック２３には、前側横シーラ６ａが取り付けられている。これにより、横シーラ開閉サーボモータ回転軸２１ａが回動し、横シーラ開閉トグル機構２２が直線状となったとき、前側横シーラ駆動ブロック２４は横シーラ開閉支持体２０に対して離間する方向に移動し、連結ロッド２５により連結されている前側横シーラ取付けブロック２３は横シーラ開閉支持体２０に対して接近し、前側横シーラ６ａは閉じの位置へと移動する。また、横シーラ開閉サーボモータ回転軸２１ａが上記とは逆に回動し、横シーラ開閉トグル機構２２が屈曲状となったとき、前側横シーラ駆動ブロック２４は横シーラ開閉支持体２０に対して接近する方向に移動し、連結ロッド２５により連結されている前側横シーラ取付けブロック２３は横シーラ開閉支持体２０に対して接近し、前側横シーラ６ａは開きの位置へと移動する。

一方、後側横シーラ６ｂは、後側横シーラ取付けブロック２６に取り付けられており、後側横シーラ取付けブロック２６は、スライドスリーブ２７を介して連結ロッド２５上を摺動可能に取り付けられている。また、上記のように後側横シーラ取付けブロック２６は
横シーラ開閉トグル機構２２を介して、横シーラ開閉サーボモータ回転軸２１ａと接続されている。これにより、横シーラ開閉サーボモータ回転軸２１ａが回動し、横シーラ開閉トグル機構２２が直線状となったとき、後側横シーラ取付けブロック２６は横シーラ開閉支持体２０に対して離間する方向に移動し、後側横シーラ６ｂは閉じの位置へと移動する。また、横シーラ開閉サーボモータ回転軸２１ａが上記とは逆に回動し、横シーラ開閉トグル機構２２が屈曲状となったとき、後側横シーラ取付けブロック２６は横シーラ開閉支持体２０に対して接近する方向に移動し、前側横シーラ６ａは開きの位置へと移動する。

以上のように、本実施例の縦型製袋充填包装機は、横シーラ６の上下機構を備えているので、図３に示すように、制御部４０が、横シーラ開閉サーボモータ２１と横シーラ昇降サーボモータ３１を制御することで、任意の高さでの横シーラ６の開閉動作即ち横シール動作が可能である。また、横シーラ６の開閉動作する高さは、設定・表示部５０により製品アイテムごとに設定可能である。

本発明である空袋時と被包装品充填時のカット位置のずれを簡易な制御手段で補正する方法について説明する。まず空袋を作り空袋時のカット位置の調整を行う。カット位置の調整は、レジマーク位置調整を行うことにより、マークセンサ３がレジマークＲを探知してからフィルム送りベルト４がフィルム送りを停止するまでの距離を設定する（マークセンサ３、レジマークＲ、フィルム送りベルト４については図１を参照のこと）。次に、被包装品Ｐを充填した袋を一袋製造し、空袋と比較してカット位置のずれ量をもとめ、ずれ量を設定・表示部５０に入力する。このずれ量の設定に基づき、制御部４０は、空袋時と被包装品充填時に横シール高さを変化させる。制御部入力画面例を図４に示す。

図４ａ）は、空袋時の横シール高さ８０と被包装品充填時の横シール高さ８１を原点からの距離で別々に設定する方式である。図４ｂ）は、空袋時横シール高さ８０を原点からの距離で設定しておき、被包装品充填時のずれ量を被包装品充填時の補正量８２として設定する方式である。このように、製品アイテムの登録時に被包装品充填時の横シール高さ８１または被包装品充填時のずれ量を被包装品充填時の補正量８２として設定するだけで調整の煩雑な手順が大幅に削減できる。

本実施例において示した横シーラ６の開閉機構及び上下機構は一例であり、他の機構でも本発明が実施できることは言うまでもない。

Ｆｒ 包材ロール Ｆｗ 帯状の包装材
Ｆｔ 筒状に成形された包装材 Ｂｐ 袋包装体
Ｒ レジマーク
１ 製筒器 ２ 製袋充填筒
３ マークセンサ ４ フィルム送りベルト
５ 縦シーラ ６ 横シーラ
６ａ 前側横シーラ ６ｂ 後側横シーラ
７ 縦シール ８ 横シール
９ ジッパーシーラ １０ ジッパー部
１１ ジッパー片
２０ 横シーラ開閉支持体
２０ａ 横シーラ開閉右側ブロック ２０ｂ 横シーラ開閉左側ブロック
２０ｃ 左右開閉ブロック連結板 ２１ 横シーラ開閉サーボモータ
２１ａ 横シーラ開閉サーボモータ回転軸
２２ 横シーラ開閉トグル機構 ２３ 前側横シーラ取付けブロック
２４ 前側横シーラ駆動ブロック ２５ 連結ロッド
２６ 後側横シーラ取付けブロック ２７ スライドスリーブ
２８ 横シーラ昇降ガイドロッド ２９ ステー
３０ 横シーラ昇降用クランク機構 ３１ 横シーラ昇降サーボモータ
３１ａ 横シーラ昇降サーボモータ回転軸
３２ フレーム底部 ３３ ブラケット
３４ 横シーラ開閉ユニット
４０ 制御部
５０ 設定・表示部
８０ 空袋時の横シール高さ設定
８１ 被包装品充填時の横シール高さ設定
８２ 被包装品充填時の補正量

Claims (3)

1. 横シール開始位置を任意の高さで調整可能な機構と、
   製品アイテムごとに記憶されている横シール開始位置の高さで行える制御装置と、
   前記横シール開始位置の高さを製品アイテムごとに設定、記憶する設定表示装置と
   を備えた横シール時に包装筒の降下を一時停止して行う間欠型の縦型製袋充填包装機であって、
   前記制御装置が、被包装品を充填しない空袋製造時と被包装品を充填した袋の製造時とで前記横シール開始位置の高さを切り替えて行う機能を有することを特徴とする縦型製袋充填包装機
2. 前記横シール開始位置の高さを切り替えの設定が、製品アイテムごとに被包装品を充填しない空袋製造時と被包装品を充填した袋の製造時のそれぞれの前記横シール開始位置の高さを前記設定表示装置に設定、記憶する機能を有することを特徴とする請求項１に記載の縦型製袋充填包装機。
3. 前記横シール開始位置の高さを切り替えの設定が、製品アイテムごとに被包装品を充填しない空袋製造時の前記横シール開始位置の高さと、それに対する被包装品を充填した袋の製造時の前記横シール開始位置の高さとの差分
   を前記設定表示装置に設定、記憶する機能を備えたことを特徴とする請求項１に記載の縦型製袋充填包装機
   
   
   
   
   

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