(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルム供給源より引き出されて下流側に向けて移送される帯状フィルムを筒状に成形し、該筒状フィルムの重合端縁部に縦シールをするとともに、該筒状フィルム中に供給された被包装物を挟む前後位置に横シールをする製袋充填機における横シール装置であって、
一包装長分の筒状フィルムが移送される毎に該筒状フィルムに対し横シールをする第一作動具と、第一作動具の下流側に設けられ第一作動具により横シールがされて得られた包装体が下流側に所定距離移送されるタイミングで第一作動具での横シール位置に対応する位置に横シール及び／又は切断をする第二作動具と、第一作動具の上流側で被包装物を検知するセンサと、そのセンサの検知によって得られる第一作動具の作動１サイクル毎における第一作動具から第二作動具までの間に存在する連包状の各包装体に対する被包装物の有無に関わる情報に基づいて第二作動具の次の作動タイミングを変更制御する制御装置と、を備えてなる製袋充填機における横シール装置。
【請求項２】
前記制御装置は、前記センサの検知に基づいて前記第一作動具と前記第二作動具との間における被包装物の欠品状態を表す欠品パターンを得たうえ、その欠品パターンに対応する補正制御データを用いて第二作動具の作動タイミングを変更制御することを特徴とする請求項１記載の製袋充填機における横シール装置。
【請求項３】
前記制御装置には、前記補正制御データに対する補正値を入力する入力手段が備えられている請求項２記載の製袋充填機における横シール装置。
【請求項４】
前記第二作動具はサーボモータにより回転駆動され所定の作動領域内において前記包装体の横シール位置に対応する位置を挟持してシール及び／又は切断する構成とされており、その作動領域内において該包装体の横シール位置に対応する位置を挟持するときの第二作動具の周速は該筒状フィルムの移送速度とほぼ同一になるように設定され、第二作動具が該作動領域を外れたときに該サーボモータを変速制御することで第二作動具の作動タイミングが変更されるようにした請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の製袋充填機における横シール装置。
【請求項５】
フィルム供給源より引き出されて下流側に向けて移送される帯状フィルムを筒状に成形し、該筒状フィルムの重合端縁部に縦シールをするとともに、該筒状フィルム中に供給された被包装物を挟む前後位置に横シールをする製袋充填機における横シール装置において、
一包装長分の筒状フィルムが移送される毎に該筒状フィルムに対し横シールをする加熱シール体を有する第一作動具と、第一作動具の下流側に設けられ第一作動具により横シールがされて得られた包装体が下流側に所定距離移送されるタイミングで第一作動具での横シール位置に対応する位置に横シール及び／又は切断をする第二作動具と、運転開始から第一作動具の加熱シール体が熱的に安定して作動する状態に至るまでの間における加熱シール体のシール面からの伝熱によるフィルムの縮み率の変化に対応して第二作動具の作動タイミングを所定の変化率で変化させる制御装置と、を備えてなる製袋充填機における横シール装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、製袋充填機における横シール装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
製袋充填機の横シール装置として、密封性が要求される被包装物を包装する場合等に対応して、例えば特開平６−２３９３１９号公報に開示されているように、横シール機構にシール体を前後２連に配置し、被包装物が供給された連続筒状フィルムを、第１シール体でシールした位置に合わせて第２シール体で再度シールするとともに、第２シール体に内装されたカッターにより切断してピロー包装体を得る方式、あるいは、横シール機構にシール体とカッターとを別々に前後の位置に配置し、シール体によりシールされた位置に合わせて下流側に設けられたカッターにより切断することでピロー包装体を得る方式が採用されたものが知られている。そして、被包装物が供給された筒状フィルムは、上記の第１シール体あるいはカッターの上流側のシール体によって被包装物の高さ方向に絞り込まれて横シールがなされる。
【０００３】
すなわち、製袋充填機の横シール装置におけるシール体及びカッターは、筒状フィルムに供給された被包装物の前後位置においてシール，切断を行なうものであって、一包装長分のフィルムが移送される毎にシール体あるいはカッターが噛合って所定のシール，切断位置となるように、フィルムの移送速度に応じてシール体あるいはカッターの噛み合いタイミングが決定されている。
【０００４】
上述した横シール装置を有する製袋充填機では、連続移送される筒状フィルムの一包装長分のフィルム移送ピッチに応じて、供給コンベヤにより一包装単位ずつの被包装物が所定間隔毎に供給されるようになっており、例えば供給コンベヤによる物品供給に抜けがあった場合でも、運転を休止することなく包装を続けて、被包装物が供給されずに発生した空袋については、包装後の工程において、系外に排出するように処理されることが一般的に行なわれている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、供給コンベヤから筒状フィルムへの物品供給が前記したように途切れてしまったり欠落があったときには空袋が発生することとなり、第２シール体は常に上述した条件設定のもとで作動制御されていることから、その際には第１シール体でシールを行なった位置に対して第２シール体でのシール位置が合致せず、空袋とその前後の物品充填済み包装体との間のシール，切断位置に誤差が発生し、場合によっては商品化できない包装不良品が発生することとなり、空袋の前後の物品充填済み包装体を不良包装品として系外に排出せざるを得ない。このことは特に高さ寸法が大きい被包装物に対して顕著である。
【０００６】
したがって、供給コンベヤより筒状フィルム中へ順次供給される物品が途切れたり、そのうちの幾つかが欠落した場合であっても、第１シール体によるシール位置に対して第２シール体、またはカッターによるシール，切断位置がズレることがないようにしたいとの要請がある。
【０００７】
また、上記した空袋の発生によりシール，切断位置がズレる包装不良の他に、第１シール体の熱シールによりフィルムが局部的に縮むことに起因する包装不良がある。一般的に、シール体が有する加熱ヒータの温度制御はシール面温度がほぼ安定する連続運転中を基準に設定されているので、回転駆動されるシール体のシール面温度は、放熱効果が異なる等の理由から包装機の運転停止中のほうが連続運転中より高くなっている。すなわち、運転開始の初期と、その後熱的に安定する定常運転状態とではシール面温度が異なり、シール面温度が異なるとフィルムの縮み率が変わるので第１シール体によるシール位置に対して第２シール体によるシール位置がズレてしまう。つまり、運転開始直後の数袋から数十袋分を包装する間、シール面温度の変化によりシール位置のズレが発生して包装品の見栄えが悪くなるという問題がある。
したがって、第１シール体によるシール位置に対する第２シール体またはカッターによるシール，切断位置が、シール面の温度変化に起因して、ズレることがないようにしたいとの要請がある。
【０００８】
本発明は、上記の問題点を解消するためになされたもので、その目的とするところは、第１シール体によるシール位置に対して第２シール体またはカッターによるシール，切断位置がズレず良好な包装ができるようにした横シール装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の技術課題は前記各請求項に記載した構成の製袋充填機における横シール装置により解決される。
請求項１に記載の製袋充填機における横シール装置では、第一作動具によって一包装長分ずつのピッチで横シールがされ、更に第二作動具によって第一作動具での横シール位置に対応する位置に横シール及び／又は切断がされる。その際、第二作動具の次の作動タイミングは、センサの検知によって得られる第一作動具の作動１サイクル毎における第一作動具から第二作動具までの間に存在する連包状の各包装体に対する被包装物の有無に関わる情報に基づいて変更制御される。これにより、空袋が発生しても、第二作動具によるシール位置あるいは切断位置が、第一作動具によるシール位置に対して正確に位置合わせされるため、包装不良率が大幅に減少する。
ここでいう第二作動具の作動タイミングは、例えばシール体が噛み合ってシール，切断するタイミングである。
【００１０】
具体的な制御としては、第一作動具の作動１サイクル毎に第一作動具の作動位置から第二作動具の作動位置までの間についての被包装物の欠品量（例えば、１個だけ欠品、２個連続欠品、その他）に応じて、第二作動具の次の作動タイミングを変更するようにすればよい。
また、実機による実際の包装結果に基づいて、被包装物の欠品量に応じた補正データを得ておき、その補正データを欠品量毎の作動データとして記憶手段に記憶させて利用するようにすれば、さらに正確な位置合わせが可能となる。
【００１１】
請求項２に記載の製袋充填機における横シール装置では、第一作動具と第二作動具との間に存在する被包装物の欠品パターンに対応する補正制御データを用いて第二作動具の作動タイミングを変更制御する。これにより、第一作動具によるシール位置に対して第二作動具のシール位置あるいは切断位置がより正確に位置合わせされる。
ここでいう欠品パターンとは、一定間隔で移送されるべき被包装物に欠落があるか無いかを示すものであり、第一作動具により横シールがされて得られた包装体について、被包装物が供給されて充填された部分と、供給されずに空袋になった部分との順列組み合わせのパターンをいう。
【００１２】
請求項３に記載の製袋充填機における横シール装置では、入力手段にて入力された補正値により補正制御データを補正する。これにより、実際の稼働条件にきめ細かく適合させた状態で第二作動具の作動タイミングを変更制御することができる。
【００１３】
請求項４に記載の製袋充填機における横シール装置では、サーボモータにより回転駆動されて所定の作動領域内において包装体の横シール位置に対応する位置を挟持するときの第二作動具の周速が該筒状フィルムの移送速度とほぼ同一に設定されており、この第二作動具が作動領域を外れたときにサーボモータが変速することで第二作動具の作動タイミングが変更制御される。つまり、第二作動具の作動タイミングが変更制御された場合においても、シール，切断する際の周速はほぼ一定に維持されるので、品質の良いシールあるいは切断が担保される。
【００１４】
請求項５に記載の製袋充填機における横シール装置では、筒状フィルムに対して第一作動具の加熱シール体によって横シールを行い、第一作動具の下流側で第一作動具での横シール位置に対応する位置に横シール及び／又は切断を行なう第二作動具の作動タイミングが、運転開始から第一作動具の加熱シール体が熱的に安定して作動する運転状態に至るまでの間における加熱シール体のシール面からの伝熱によるフィルムの縮み率の変化に対応して所定の変化率で変化するよう制御される。
ここでいう第一作動具の加熱シール体が熱的に安定して作動する運転状態とは、加熱シール体によって加熱される筒状フィルムの受熱量がシール部ごとにほぼ一定に維持される状態をいう。
【００１５】
したがって、包装機の運転停止中のほうが連続運転中より加熱シール体のシール面温度が高くなることに起因して運転開始初期に発生する筒状フィルムのシール部の縮み率の変化が第二作動具の作動タイミングを制御することで補償され、第二作動具によるシール，切断位置のズレを無くすことができる。具体的には、包装機の停止時間が一定値（例えば数分）を超える場合に、運転開始時に第二作動具の作動タイミングを速くなるように補正しておき、徐々に遅らせて正規のタイミングで作動させるように制御する（比例的あるいは段階的に戻す）。このときの補正量や、正規のタイミングに戻すまでの時間は、包装速度、フィルム特性、物品重量等に影響されるので補正値を入力できるように入力手段を設けておくのが好ましい。また、加熱シール面の表面温度を検出し、この温度変化に基づいて第二作動具の作動タイミングを制御することも可能である。
【００１６】
【発明の効果】
上述したように、本発明に係る横シール装置によれば、被包装物に対するシール位置がズレず良好な包装ができるようになり、包装品質が向上するという効果がある。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の一実施形態について図を参照しながら説明する。図１は横型製袋充填機１の全体的な構成を略体的に示す構成説明図である。この横型製袋充填機１は、フィルム供給源である供給ロール２からフィルム送り手段を構成するフィルム繰出ローラ３を介して引き出された帯状フィルムＦを製袋手段４で筒状に成形するとともに供給コンベヤ５で筒状フィルムＦａ中に被包装物Ｗ１を一定間隔で順次供給し、下流方向に移送されるこの筒状フィルムＦａの重合端縁部に対し縦シール機構６により縦シールを施し、さらに、第１シール体７で筒状フィルムＦａの被包装物Ｗ１を挟む前後位置に横シール（エンドシール）を施して連包状の包装体Ｗ２を形成し、続いて、第１シール体７より下流側に配設された第２シール体８で連包状の包装体Ｗ２のシール位置に合わせて再度シールするとともに第２シール体８に内装されたカッターにより切断して所要のピロー包装体（製品）Ｗ３を連続的に製造するようにしたものである。図中の９はピロー包装体Ｗ３を排出するための排出コンベヤである。
なお、第１シール体７と第２シール体８とで横シール装置の主要部が構成されており、このうちの第１シール体７が本発明でいうところの第一作動具、第２シール体８が第二作動具である。
【００１８】
上記の供給コンベヤ５には、同図に示すように、被包装物Ｗ１の後部を支持して搬送する多数の押送部材５ａが、例えば無端チェーンからなる無端索体に一定間隔で取り付けられている。供給コンベヤ５は制御装置１０にて制御される供給コンベヤ駆動モータＭ１により駆動されるもので、駆動モータＭ１に付設されたエンコーダＥ１から、供給コンベヤ５の移送位置及び移送速度に対応したパルス信号が制御装置１０に対し出力される。この供給コンベヤ５は、後述する入力手段１１にて設定される包装能力Ｃ（単位時間あたりの処理量）に基づいた速度で駆動されるようになっていて、後述するフィルム移送機構により一包装長分のフィルムが移送される毎に押送部材５ａが１ピッチ分移動して筒状フィルムＦａ中に被包装物Ｗ１を供給する。
なお、供給コンベヤ５に取り付けられたそれぞれの押送部材５ａは、同図に示すように、製袋手段４により筒状に成形された筒状フィルムＦａに被包装物Ｗ１を受け渡す位置で下方向に倒れた状態になって移動された後、再び供給コンベヤ５の搬送面で上向きになって後続の各被包装物Ｗ１を支持する。
【００１９】
前記製袋手段４により成形された筒状フィルムＦａは、一対のフィルム送りローラ６ａにより、筒状フィルムＦａの長手方向端縁部が挟持されて下流側に向けて移送されるとともに、このフィルム送りローラ６ａの下流側に隣接配置される一対の縦シールローラ６ｂにより、筒状フィルムＦａにおける長手方向端縁部の重合面に縦シールが施される。上記のフィルム送りローラ６ａとフィルム繰出ローラ３とでフィルム移送機構が構成されている。
【００２０】
前記フィルム繰出ローラ３は、制御装置１０に制御されるフィルム繰出サーボモータＭ２により駆動されて帯状フィルムＦを送り出すもので、サーボモータＭ２に付設されたエンコーダＥ２から、フィルム繰出し量に対応したパルス信号が出力される。
また、フィルム送りローラ６ａと縦シールローラ６ｂは、制御装置１０に制御されるフィルム移送（縦シールローラ駆動兼用）サーボモータＭ３によって同期的に駆動されるもので、サーボモータＭ３に付設されたエンコーダＥ３から、フィルム送り位置及び速度に対応したパルス信号が出力される。
【００２１】
標準運転では、入力手段１１のデータ入力値、即ち〔「被包装物の包装に要するフィルム長さ（フィルムカットピッチ）Ｐ」×「包装能力Ｃ」〕から求められるフィルム送り速度Ｖによる一定速度でフィルム繰出ローラ３により帯状フィルムＦが送り出されるようフィルム繰出サーボモータＭ２が駆動制御されるようになっている。
なお、フィルム繰出ローラ３から製袋手段４を経て筒状に成形されたフィルムが弛みなく下流側に向けて移送されるように、フィルム送りローラ６ａと縦シールローラ６ｂによるフィルム移送速度はフィルム繰出ローラ３による帯状フィルムＦの送り出し速度よりもわずかに高速に設定されるようにフィルム移送サーボモータＭ３が駆動制御されるのが好ましい。
【００２２】
次に、横シール装置について説明する。第１シール体７は、前述したように、筒状フィルムＦａの被包装物Ｗ１を挟む前後位置に横シールを施して連包状の包装体Ｗ２を製造するものであり、制御装置１０に制御される第１シール体駆動サーボモータＭ４により回転駆動される。そして、サーボモータＭ４に付設されたエンコーダＥ４から、第１シール体７の回転駆動位置及び駆動速度に対応したパルス信号が出力される。この第１シール体７はそれぞれ軸回りに回転する一対のシール部材７ａ，７ｂからなり、加熱シール体であるシール部材７ａ，７ｂが所定の回転角位置で噛合うことで筒状フィルムＦａに横シールが施されるようになっている。
【００２３】
第１シール体７の下流側に配設される第２シール体８は、前述したように、第１シール体７によりシールされて得られた連包状の包装体Ｗ２が順次下流側に移送されるのに伴い第１シール体７でのシール位置に合わせて再度シールするとともに切断して所要のピロー包装体Ｗ３を得るものであり、制御装置１０に制御される第２シール体駆動サーボモータＭ５により回転駆動される。そして、サーボモータＭ５に付設されたエンコーダＥ５から、第２シール体８の回転駆動位置及び駆動速度に対応したパルス信号が出力される。この第２シール体８はそれぞれ軸回りに回転する一対のシール部材８ａ，８ｂからなり、加熱シール体であるシール部材８ａ，８ｂが所定のタイミングで噛合うことで前記連包状の包装体Ｗ２に再度横シールを施すとともに、本例では内蔵するカッターの刃体１８（図２参照）により切断する。
【００２４】
ここで、シール部材７ａ，７ｂ，８ａ，８ｂの基本構成について説明する。図２に示すように、支軸部１２ａ回りに回転可能に形成されて筒状フィルムＦａを横断する方向に延びるシール体基部１２ｂに、外部電源に接続されたカートリッジヒータ１３と熱伝対１４とヒートパイプ１５とが埋設されていて、先端のシール面１６の中央には深溝状のスリット１７が全長にわたって設けられている。そして、一対のシール部材７ａ，７ｂあるいはシール部材８ａ，８ｂが所定の回転角位置まで回転し、先端のシール面１６同士を噛み合わせて筒状フィルムＦａあるいは連包状の包装体Ｗ２を挟持したときの加熱押圧力でもってフィルムが局部的に軟化しあるいは融着して、平行な２条のシール部が形成される。
第２シール体８におけるシール部材８ａ，８ｂのうちの一方には、スリット１７の部分にカッターの刃体１８が設けられ、他方はその刃体１８を受けるアンビルとなっており、連包状の包装体Ｗ２の所定の位置に対してシールと切断が同時になされるようになっている。なお、この刃体１８は第１シール体７には設けられていない。
【００２５】
図１に示した物品検知センサＳ０は、供給コンベヤ５で順次移送される被包装物Ｗ１を検知して検知信号を出力するものであり、この検知信号が制御装置１０に取り込まれることで被包装物Ｗ１の有無が検出されて、被包装物Ｗ１の欠落（欠品）状態が認識されるようになっている。
また、供給原点センサＳ１は、各押送部材５ａが倒れる位置、即ち、筒状フィルムＦａへの被包装物Ｗ１の受け渡し基準位置を通過するとき原点信号を出力するものである。但し、標準運転前のセット運転（供給コンベヤ駆動モータＭ１、フィルム移送サーボモータＭ３、第１シール体駆動サーボモータＭ４及び第２シール体駆動サーボモータＭ５の同期合わせのための運転）で、供給原点センサＳ１からの原点信号が一度出力されると、その原点信号が記憶されるため、それ以後の供給原点センサＳ１からの原点信号は取り込まれない。
この供給原点センサＳ１からの原点信号と前記エンコーダＥ１からの信号とに基づいて各押送部材５ａの現在位置が認識される。また、第１シール体原点センサＳ２及び第２シール体原点センサＳ３は、第１シール体７及び第２シール体８が所定の回転角位置（例えば噛み合い位置から１８０度回転した位置）にあるときを原点として原点検知信号を出力するので、この原点検知信号と前記エンコーダＥ４，Ｅ５からの信号とに基づいて、各シール体の回転角位置（現在位置）が認識される。なお、上記の原点検知信号は、供給原点センサＳ１の場合と同様、標準運転前のセット運転で同期合わせをしたものが記憶されて発信される。
【００２６】
上記の物品検知センサＳ０、各原点センサＳ１〜Ｓ３、及び前記エンコーダＥ１〜Ｅ５の出力信号は制御装置１０に入力され、各モータＭ１〜Ｍ５は制御装置１０により制御される。
【００２７】
上記の制御装置１０は、マイクロコンピュータを主体に構成されたもので、各種の設定データを記憶する記憶手段１０ａと、演算手段１０ｂとを有しており、さらに、例えばタッチパネル等の入力手段１１が接続されている。
この制御装置１０は、横型製袋充填機１の制御系を構成する前記モータ等を、押送部材５ａから筒状フィルムＦａに対する被包装物Ｗ１の受け渡しのタイミングを基準にして、かつ、各エンコーダＥ１〜Ｅ５の出力パルス信号をカウントすることにより、各部が同期して所定のタイミングで作動するようにフィードバック制御することができるようになっている。
【００２８】
以下、制御装置１０による前記モータ等の制御のうち、被包装物Ｗ１が連続的に次々と供給される状態（以下、「連続供給状態」という）における制御について先ず全般的に説明し、その後、被包装物Ｗ１の供給に欠落が生じたとき（以下、「欠品状態」という）における制御について詳しく説明することにする。
【００２９】
（ａ）連続供給状態
入力手段１１を介したデータ入力操作により、包装能力Ｃと、被包装物の一包装に要するフィルム長さ（フィルムカットピッチ）Ｐとが設定されると、制御装置１０は、その包装能力Ｃに見合った一定速度で供給コンベヤ駆動モータＭ１を駆動し、〔「フィルムカットピッチＰ」×「包装能力Ｃ」〕から求められるフィルム送り速度Ｖで筒状フィルムＦａが移送されるようにフィルム繰出サーボモータＭ２とフィルム移送サーボモータＭ３とを駆動制御する。
【００３０】
なお、印刷フィルムを使用する際には、フィルム繰出ローラ３を介して引き出された帯状フィルムＦに印刷された位置合わせマーク（レジマークともいう）を検知する検知手段が備えられ、レジマークが通過するタイミングによって第１シール体７のシール位置とフィルム位置とが合致するようにフィルム移送サーボモータＭ３の速度が微調整されるようになっている。これで、フィルムの伸びやスリップによる誤差が解消される。
【００３１】
そして、第１シール体７は、筒状フィルムＦａを挟んで横シールするときの周速が前述したフィルム送り速度Ｖと略同一速度となり、かつ、筒状フィルムＦａが１フィルムカットピッチＰ分移送される間に１回転して次の横シールを行えるように回転速度が制御され、筒状フィルムＦａ中に供給された隣り合う被包装物Ｗ１の中央位置でシール部材７ａ，７ｂが噛み合ってシールを行えるようにその噛み合いタイミングが設定されている。このように第１シール体７の回転速度と回転位置が制御されるように第１シール体駆動サーボモータＭ４が駆動制御される。
【００３２】
こうして第１シール体７にて被包装物Ｗ１を挟む前後位置に横シールがなされて連包状になった各包装体Ｗ２は、次の式で与えられる包装体仕上り寸法Ｘ（図３参照）となる。
【数１】
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ここで、Ｈは被包装物Ｗ１の高さ、Ｂは被包装物Ｗ１の長さ、Ａは第１シール体７の片側のシール幅（図３参照）、ｄは第１シール体７のスリット（シールしない逃がし部分）幅の半分（図４参照）である。これらの項目は、フィルムカットピッチＰ及び包装能力Ｃと同様に、入力手段１１から入力され、その入力データに基づいて演算手段１０ｂにより包装体仕上り寸法Ｘが算出される。
【００３３】
第１シール体７により筒状フィルムＦａが高さ方向に絞り込まれた結果、包装体Ｗ２の相互間隔は、絞り込まれる前の筒状フィルムＦａ中の被包装物Ｗ１の相互間隔より狭くなっている。したがって、第２シール体８の作動タイミング（シール部材８ａ，８ｂの噛み合いタイミング）は第１シール体７とは異なり、第１シール体７との距離及び第１〜第２シール体間に存在する連包状の包装体Ｗ２の数とに応じて所定の作動タイミングに設定される。
【００３４】
包装体Ｗ２は下流方向に移送される過程で、第１シール体７による横シール位置に合わせて第２シール体８によりシール，切断され所要のピロー包装体（製品）Ｗ３が連続的に製造される。このピロー包装体Ｗ３は排出コンベヤ９により排出される。
【００３５】
（ｂ）欠品状態
供給コンベヤ５による被包装物Ｗ１の供給に欠落が生じて包装体Ｗ２が空袋となったときに、第２シール体８の作動タイミングを調整しないまま運転を続けると、空袋の長さ（すなわちフィルムカットピッチＰ）と充填袋の長さ（すなわち包装体仕上り寸法Ｘ）との差が第２シール体８によるシール及び切断位置のズレとなって現れることになるので、これを避けねばならない。
１個の被包装物Ｗ１の有無につき生じる上記の長さの差、すなわち補正量Ｙは〔Ｙ＝Ｐ−Ｘ〕で表され、筒状フィルムＦａあるいは包装体Ｗ２が距離Ｙ移送されるに要する時間が、その場合の第２シール体８の作動タイミングの変更量になる。
【００３６】
（ｂ−１）作動タイミング変更について（その１）
第１シール体７と第２シール体８との間の距離がフィルムカットピッチＰで割り切れ、図５に示すように、３フィルムカットピッチ分離間している場合を例にとって、第２シール体８の作動タイミングの変更量について説明する。
同図（イ）は、第１シール体７と第２シール体８との間がすべて空袋となった状態を示し、今これを基準にして補正量＝０とする。
【００３７】
同図（ロ）は、包装機の次の１サイクル運転後の状態を示し、後続の被包装物Ｗ１の供給された筒状フィルムＦａが到来して第１シール体７により次の横シールが行われて第１シール体７と第２シール体８との間には１個の充填袋と２個の空袋からなる連包状の包装体Ｗ２が存在している状態となる。（イ）と比べると、筒状フィルムＦａは充填袋の前後位置において被包装物Ｗ１の高さ方向の絞り込みを受けているので、第１シール体７でのシール後に第２シール体８方向に存在する長さが補正量Ｙだけ短くなっており、その分、第２シール体８の次の作動タイミング（シール部材８ａ，８ｂの噛み合いタイミング）を遅らせる必要があることがわかる。
【００３８】
同図（ハ）は、包装機の次の１サイクル運転後において、続けて被包装物Ｗ１の供給された筒状フィルムＦａが到来した状態を示している。第１シール体７と第２シール体８との間に充填袋が２個と１個の空袋からなる連包状の包装体Ｗ２が存在しており、（イ）に対する補正量（長さの差）は２Ｙである。直前の（ロ）に対しては、１袋分の絞り込みが加算されるので第２シール体８の次の作動タイミングを補正量の差〔２Ｙ−Ｙ〕分遅らせる必要がある。
【００３９】
同図（ニ）は、包装機の次の１サイクル運転後において、被包装物Ｗ１の供給に欠落が生じた筒状フィルムＦａが到来して空袋が発生し、第１シール体７と第２シール体８との間の連包状の包装体Ｗ２は１個の空袋と２個の充填袋となった状態を示しており、（イ）に対する補正量（長さの差）は２Ｙである。なお、直前の（ハ）に対しては連包状の包装体Ｗ２の空袋と充填袋の割合が同一で補正量２Ｙが同じであるから第２シール体８の次の作動タイミングを変更する必要はない。
【００４０】
同図（ホ）は、続けて空袋が発生した状態を示しており、第１シール体７と第２シール体８との間に存在する連包状の包装体Ｗ２は２個の空袋と１個の充填袋となっている。（イ）に対する補正量（長さの差）は前記（ロ）の場合同様にＹであり、直前の（ニ）に対しては、１袋分の絞り込みが減算されるので第２シール体８の次の作動タイミングを補正量の差〔２Ｙ−Ｙ〕分速める必要がある。
【００４１】
第１シール体７の作動位置から第２シール体８の作動位置までの間について充填袋（包装体Ｗ２）の欠品量（例えば、１個だけ欠品、２個連続欠品，その他）に基づいて夫々第２シール体８の作動タイミングを変更する方法の概要は上記の通りである。
ただし、第１シール体７と第２シール体８との間の距離がフィルムカットピッチＰで割り切れない場合を考えると、上記の算出法をそのまま適用しては誤差が大きくなってしまうので、上記被包装物１つ当たりの補正量Ｙを半分ずつ、充填袋の前後のシール位置に割り振って作動タイミングの変更計算に用いるのが好ましい。次に、その概要を説明する。
【００４２】
（ｂ−２）作動タイミング変更について（その２）
図６に示すように、第１シール体７と第２シール体８との間の距離が約２．５フィルムカットピッチ分離間している場合（被包装物が図５のものより大きくなった場合）を例にとって、第２シール体８の作動タイミングの変更量について説明する。
同図（イ）は、第１シール体７と第２シール体８との間がすべて空袋となった状態を示し、今これを基準にして補正量＝０とする。
【００４３】
同図（ロ）は、包装機の次の１サイクル運転後の状態を示し、被包装物Ｗ１の供給された筒状フィルムＦａが到来して第１シール体７により横シールされることで第１シール体７と第２シール体８との間の連包状の包装体Ｗ２は２個の空袋と充填袋の１／２個分が存在する状態となる。筒状フィルムＦａは被包装物Ｗ１の前側位置において被包装物Ｗ１の高さ方向の絞り込みを受けているので、（イ）と比べると、第１シール体７の位置から第２シール体８方向に存在する連包状の包装体Ｗ２の長さが補正量０．５Ｙだけ短くなっており、その分、第２シール体８の次の作動タイミングを遅らせる必要があることがわかる。
【００４４】
同図（ハ）は、包装機の次の１サイクル運転後において、続けて被包装物Ｗ１の供給された筒状フィルムＦａが到来した状態を示し、第１シール体７と第２シール体８との間の連包状の包装体Ｗ２は１個の空袋と充填袋の１．５個分とが存在する状態となり、（イ）に対する補正量（長さの差）は１．５Ｙである。直前の（ロ）に対しては１袋分の絞り込みが加算されるので第２シール体８の次の作動タイミングを補正量の差〔１．５Ｙ−０．５Ｙ〕分遅らせる必要がある。
【００４５】
同図（ニ）は、包装機の次の１サイクル運転後において、被包装物Ｗ１の供給が欠落した筒状フィルムＦａが到来し、第１シール体７と第２シール体８との間で１／２個分の空袋と充填袋２個との連包状の包装体Ｗ２が存在する状態を示しており、（イ）に対する補正量（長さの差）は２Ｙとなっている。直前の（ハ）に対しては１／２袋分の絞り込みが加算されるので第２シール体８の次の作動タイミングを補正量の差〔２Ｙ−１．５Ｙ〕分遅らせる必要がある。
【００４６】
同図（ホ）は、包装機の次の１サイクル運転後において、続けて被包装物Ｗ１の供給が欠落した筒状フィルムＦａが到来した状態を示しており、第１シール体７と第２シール体８との間に存在する連包状の包装体Ｗ２は１個の充填袋と１．５個分の空袋が存在することになる。したがって、（イ）に対する補正量（長さの差）はＹとなっている。直前の（ニ）に対しては第２シール体８の作動タイミングを補正量の差〔２Ｙ−Ｙ〕分速める必要がある。
【００４７】
次に、制御装置１０の処理手順を説明する。一連のステップは、横シール装置によるシール動作の１サイクルごとに逐次実行される。
【００４８】
（１）欠品検出ステップ
物品検知センサＳ０が検知した検知信号は制御装置１０に取り込まれて被包装物Ｗ１の有無（欠品の有無）が検出され、それに基づく二値データ（有無情報）がマイクロコンピュータの演算手段１０ｂが有するシフトレジスタＳＲへ渡される。
【００４９】
（２）データ処理ステップ
図８はシフトレジスタＳＲの概念図である。このシフトレジスタＳＲは、保持している複数個のデータ（有無情報）のうちの一つ（図示右端のもの）が所定のタイミングで取り出されると、残りのデータを図示右方向にシフトし、空いた左端のスペースに新たなデータを格納する。すなわち、１包装長分のフィルム移送に相当する第１シール体７の作動の１サイクルごとに、物品検知センサＳ０が検知した検知信号に基づく被包装物Ｗ１の有無情報を順次格納するようになっており、シフトレジスタＳＲの右端には、第２シール体８の直前位置についての被包装物Ｗ１の有無情報が格納される。
【００５０】
シフトレジスタＳＲが保持する被包装物Ｗ１の有無情報の個数は、例えば本例のように物品検知センサＳ０が供給コンベヤ５における被包装物Ｗ１の有無を検知する場合については、物品検知センサＳ０から第２シール体８までの距離、すなわち、図７のＬ１、Ｌ２、Ｌ３とフィルムカットピッチＰとに基づき設定される。同図において、Ｌ１は物品検知センサＳ０から筒状フィルムＦａへの被包装物Ｗ１の受け渡し基準位置までの距離、Ｌ２は被包装物Ｗ１の受け渡し基準位置から第１シール体７の作動位置までの距離、Ｌ３は第１シール体７の作動位置から第２シール体８の作動位置までの距離である。上記Ｌ１に対応する部分が供給部レジスタＳＲ１、Ｌ２に対応する部分がフィルム部レジスタＳＲ２、Ｌ３に対応する部分が横シール部レジスタＳＲ３となっている。ただし、シフトレジスタＳＲは、各部毎のレジスタＳＲ１〜ＳＲ３に特に区分されていなくても良く、少なくとも、横シール部レジスタとして設定されるべきレジスタ数に対応するレジスタ情報について包装機の１サイクル毎にシフトして得られる現在と次のサイクルにおける被包装物の有無情報とが比較できるようになっていれば良い。
【００５１】
図５及び図６に示した前述の例でいうと、横シール部レジスタＳＲ３としての必要レジスタ個数Ｎは、〔Ｌ３／Ｐ〕（ただし、剰余は切り上げる）として設定される。
【００５２】
（３）第２シール体の作動タイミング変更ステップ
横シール部レジスタＳＲ３に格納された被包装物Ｗ１の有無情報は、図５に対応する概念図９に示されるように、第２シール体８の横シール作動１サイクルごとに変化することになる。演算手段１０ｂは、第２シール体８がシール作動１サイクルを終えた時点で次のレジスタ情報を取り出し、この横シール部レジスタ情報の１サイクル前と現在とで充填袋（包装体Ｗ２）の有／無を比較して〔「変化した個数」×「一包装長あたりの第２シール体８の補正量」〕から算出した合計補正量を算出する。この結果、制御装置１０により、第２シール体８の次の作動タイミング（シール部材８ａ，８ｂの噛み合いタイミング）が変化するように第２シール体駆動サーボモータＭ５が変速制御される。
【００５３】
上記構成の横シール装置を備えることで、上述したような空袋の発生に対応することができ、欠品の有無、言い換えれば被包装物Ｗ１の有無によって、第２シール体８の作動タイミングが変更制御されて、第１シール体７と第２シール体８のシール位置のズレが防がれる。
なお、物品検知センサＳ０の配置は、第１シール体７より上流側であればどこに設置しても良い。物品検知センサＳ０の検知信号をマイクロコンピュータのシフトレジスタＳＲで処理することで、第１シール体７から第２シール体８までの間における包装体Ｗ２の有無をリアルタイムに認識することができるからである。また、同様の理由で、物品検知センサＳ０の配置は、物品検知センサＳ０と第１シール体７との距離、すなわち、その間に存在することになる被包装物Ｗ１の数量にも制約を受けない。
【００５４】
次に、第２シール体８の作動タイミングを変更制御する方法の、さらに好ましい別例を説明する。この例は、第１シール体７から第２シール体８までの間の欠品パターン（図１０参照）に基づいて第２シール体８の作動タイミングを変更制御するものである。
すなわち、前述の方法によれば、被包装物Ｗ１の有無検知により第１シール体７から第２シール体８までの距離と、その間の包装体Ｗ２の数に応じて演算式で求めた、いわば理論値により第２シール体８の作動タイミング（シール部材８ａ，８ｂの噛合いタイミング）を変更制御するようになっているが、実際の稼働において、第１シール体７から第２シール体８の間に存在する包装体Ｗ２の数や、有無状況によっては理論値とは異なる制御が必要になる場合が考えられる。
そのような場合に対応できるように、被包装物Ｗ１の欠品パターンに応じた補正制御データを制御装置１０の記憶手段に記憶しておき、第２シール体８が１サイクル作動するごとに、第１シール体７から第２シール体８の間に存在する充填袋と空袋の実際の欠品パターンに対応する補正制御データを検索したうえで、検索した補正制御データを用いて第２シール体８の作動タイミングを変更制御するようにすれば、シール位置あるいは切断位置がより正確に位置合わせされる。この欠品パターンを図１０のパターン１からパターン７に例示した。
【００５５】
更に、入力手段１１より入力した補正値で上記の補正制御データを演算して補正制御データが求められるようにするなどして、実際の稼働状況に応じてきめ細かな補正制御データの補正を可能にすることが好ましい。
【００５６】
ところで、第２シール体８は、フィルムを挟持してシールする際、見栄え良く仕上げるためには、その周速がフィルムの移送速度と略同一速度となるように制御されることが必要である。
従って、第２シール体８の作動タイミング（シール部材８ａ，８ｂの噛合いタイミング）に関して、第２シール体駆動サーボモータＭ５で変速制御するのは、シール体の以下の領域、すなわち、噛合い位置前後９０度を除くシール体の回転領域中（図１１のα１）において行なわれるように設定するのが単純で良く、被包装物Ｗ１との干渉を確実に避けられる。なお、被包装物の高さ寸法を勘案して得られる、図１１のα２で示される第２シール体８の回転角度範囲において、第２シール体駆動サーボモータＭ５を変速制御することにしても良い。
【００５７】
少なくとも、第２シール体８が連包状の包装体Ｗ２のシール位置を挟持し、あるいは切断する際の第２シール体８の周速は筒状フィルムＦａの移送速度とほぼ同一になるように設定され、それ以外の回転角範囲においてサーボモータＭ５が変速して第２シール体８の作動タイミングが変更制御されるようにすることで、第２シール体８の噛合いタイミングを変更したときにも良好なシール面が維持されるようになる。
【００５８】
次に、シーラの熱で筒状フィルムＦａが局部的に縮むことに起因する包装不良を防ぐ技術について述べる。
製袋充填機における横シール装置において、一般的にシーラの温度（ヒータ温度）が正しく制御されている場合は、シール面の温度は、包装機の運転停止中より連続運転中のほうが低い。
横シール装置の作動時には、加熱シール体（シールバー）が回転またはボックスモーション作動して空冷されることに加え、フィルムが一包装長分移送される毎のタイミングで一対の加熱シール体がフィルムを挟持して横シールが行われ、フィルムを挟持する際に加熱シール体のシール面はフィルムに定常的に熱を奪われることとなり、加熱シール体のヒータ温度の制御は、連続運転時を基準に設定されているので、一般的に採用されている図２に示した構造の加熱シール体によれば、そのシール面温度は、停止中の方が高温に設定された状態となる。
【００５９】
従って、運転開始直後の数袋から数十袋（主として包装速度に依存される）分を包装する間は、シール面からの伝熱によるフィルムの縮み率が大きく、上流側の加熱シール体のシール位置に対して下流側に配設されたシール体でのシール位置がズレてしまうという不都合が起きる。
図２に示した構成によるシール体の場合、ヒータ温度とシール面温度とは温度検出手段である熱電対の配設位置との関係で温度差が発生し、上記した理由により同一の温度制御設定が行なわれている場合であっても、連続運転中と停止中とではシール面温度が、例えば、図１２の概念図に示すように異なった状態となる。同図は、ヒータからシール面に至る温度勾配が連続運転中（直線Ｒ）と停止中（直線Ｓ）とで異なる例であり、運転中シール面温度Ｐ２は、回転時の空冷効果とフィルムとの接触による温度低下が重なる結果、停止中シール面温度Ｐ２’より低くなることを示している。図中、Ｐ１は運転中ヒータ温度、Ｐ１’は停止中ヒータ温度、Ｐは熱電対での設定温度である。
【００６０】
そこで、包装機の停止時間が一定値（例えば、数分）を超える場合に、運転開始時に下流側のシール体の噛合い位置あるいは噛合いタイミングを補正して、上流側のシール体によるシール位置との位置ズレが起きないようにし、シール面温度Ｐ２で熱的にほぼ安定する定常運転状態に至るまでの間に徐々に正規の位置あるいはタイミングに戻すように下流側のシール体を制御する（例えば、比例的に戻したり、段階的に戻す）。戻す時間、すなわち補正期間は入力手段からの入力値、あるいは予め記憶手段に記憶させた値を用いる。入力手段から入力された補正期間と包装能力Ｃとに基づいてその補正期間内でシール体が作動するシール回数が求まるから、実際のシール回数をカウンタでカウントすることによって容易に補正期間の終了時期を知ることができる。なお、上記の補正量や、補正期間は、包装速度、フィルム特性、物品重量等に影響されるので入力手段から適宜補正することができるようにしておくのが好ましい。
【００６１】
上記の発明は、前述した横型製袋充填機１（図１参照）が備える横シール装置により実施される。すなわち、入力手段１１にて必要データを入力して第２シール体８の作動タイミングに関する変更量を設定し、その変更量に基づいて制御装置１０が第２シール体駆動サーボモータＭ５を駆動制御することで第２シール体８の１サイクルごとの作動タイミング（シール部材８ａ，８ｂの噛み合いタイミング）を所定の割合で徐々に変化させ、あるいは段階的に変化させる。
次に、横型製袋充填機１の運転開始の初期段階における、制御装置１０での横シール装置の作動タイミング変更処理手順の概要を、図１３に示すフローチャート図を参照して説明する。なお、第２シール体８の作動タイミングの標準値（定常運転状態における設定値）は、別途入力の入力データにより設定されているものとする。
【００６２】
〔データ入力〕
先ず、入力手段１１を介して必要データを入力する（ステップＳ１）。基本的な入力データは、第２シール体８の作動タイミングを標準値から変更する最大変更量と、補正期間（作動タイミングを標準値に戻すまでの時間）である。
変更量の設定データとしては、筒状フィルムＦａが熱シールにより縮む縮み量についての数値データ（単位：ｍｍ）で設定するのが操作者に客観的に受け入れられ易いので好ましいが、必要に応じてシール体の回転角度に関する数値とか、作動モータの制御パルスの数値データとかにしても構わない。
補正期間の設定データとしては、包装する被包装物の個数（すなわちシール回数）で設定するのがわかり易い。このほか、時間（単位：分，秒）を入力することにしても良い。なお、被包装物の種別を切り替えたり、材質、厚さ等性状の異なるフィルムに取り替えたりする場合に対応して、上記入力データを、被包装物やフィルムの品種毎に、記憶手段１０ａに記憶させたものの中から選択できるようにするのが好ましい。
【００６３】
〔初期作動タイミングと単位変更量の算出〕
次に、前記ステップＳ１で入力された最大変更量の設定データを第２シール体８の作動タイミング変更量に換算した換算値と、別途入力の入力データにより設定されている作動タイミングの標準値とに基づいて第２シール体８の初期作動タイミングの設定値を算出する。具体的には、第２シール体８の作動タイミングを標準値から上記換算値分速くしたものを初期作動タイミングとする。また、上記換算値を、前記補正期間の設定データである補正シール回数で除してシール作動１サイクル当たりの単位変更量を算出する（ステップ２）。
【００６４】
〔シール回数のカウント〕
ここでは、既に設定されている作動タイミングで第２シール体８が１サイクル作動するよう第２シール体駆動サーボモータＭ５を駆動制御する信号を発し、かつ、運転開始以降の第２シール体８のシール回数をカウンタにてカウント（積算）する（ステップＳ３）。
【００６５】
〔補正期間の判定〕
ステップＳ４では、補正期間内であるかどうかの判定をする。すなわち、前記のステップＳ３でカウントしたシール回数が前記補正シール回数を越えたかどうかを判定し、補正期間を越えたと判断した場合は一連の処理を終え（作動タイミングとしては標準値となっている）、越えていない場合は次のステップＳ５に処理を移す。
【００６６】
〔作動タイミングの変更〕
ステップＳ５では、前記ステップＳ２で求めた単位変更量に対応して第２シール体８の作動タイミングの設定を変更し、再びステップＳ３に戻る。
本例では、毎回、作動タイミングを単位変更量ずつ遅らせるように設定し直して標準値に近づけているが、作動タイミング変更量としては、必ずしも、同じ割合で変更させなくても良く、適宜な変化率に設定し得る。
【００６７】
ところで、この例では、図１２に示すように、横型製袋充填機１の停止時にはシール面の温度上昇があり、包装再開時はフィルムの縮み率が大きく徐々に通常の縮み率に移行していくことから、第２シール体８の噛合いタイミングは、通常より速く設定しておき、徐々に通常のタイミングに戻すように変更する。
これにより、例えば製袋充填機１の運転停止中より連続運転中のほうがシーラの表面温度（シール部材８ａ，８ｂのシール面温度）が低くなることに起因するシール，切断位置のズレが補償されるので、慣らし運転をすることなく運転開始から品質の良い包装が可能になり、無駄がなくなって生産効率が向上する。
なお、この運転初期段階におけるシール面温度変化を補うことを目的とした制御は、前述のシール位置合わせのための第２シール体８の作動タイミングの変更制御と併せて実施することができる。
【００６８】
また、上記の例とは異なり、シール体のシール面と加熱源または温度検出位置との間で温度差がそれほど発生しない構造の加熱シール体の場合であっても、運転再開以降の所定時間は、フィルムに熱を奪われてシール面温度が低下し、通常のシール時のフィルム縮み率は、連続運転時のそれよりも少ないものとなり、その場合は、上記とは逆の補正制御が行なわれる。
【００６９】
なお、上述した実施形態は横型製袋充填機１の場合であるが、縦型製袋充填機に本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】横型製袋充填機の全体的な構成を略体的に示した構成説明図である。
【図２】シール部材の基本構成について説明する図である。
【図３】包装体仕上り形状と寸法を説明する図である。
【図４】シール体のシール面の寸法関係を説明する図である。
【図５】空袋が存在する場合の補正量について概念的に説明する図である。
【図６】空袋が存在する場合の補正量について概念的に説明する図である。
【図７】物品検知センサの配置を説明する図である。
【図８】シフトレジスタのデータ読み込みを説明する概念図である。
【図９】シフトレジスタのデータシフトを説明する概念図である。
【図１０】欠品パターンを説明する模式図である。
【図１１】第２シール体の作動説明図である。
【図１２】運転中と停止中とでシール面の温度が異なることを説明する概念図である。
【図１３】作動タイミング変更処理手順の概要を示すフローチャート図である。
【符号の説明】
１    横型製袋充填機
２    供給ロール
３    フィルム繰出ローラ
４    製袋手段
５    供給コンベヤ
６    縦シール機構
７    第１シール体
８    第２シール体
Ｍ４  第１シール体駆動サーボモータ
Ｍ５  第２シール体駆動サーボモータ
Ｓ０  物品検知センサ
Ｆ    帯状フィルム
Ｆａ  筒状フィルム
Ｗ１  被包装物
Ｗ２  包装体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003592589.tif 000009
【図８】
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【図９】
0003592589.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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