(57)【要約】【課題】被包装物の落下によるピンホールの発生を防止し、そのときに用いる被包装物の落下衝撃を緩和するための支持体を横シーラと同一の駆動源としても、ピンホールの発生を防止できる縦形製袋充填包装機を提供する。【解決手段】被包装物の充填時、前記被包装物が内側を落下する鉛直筒状の製袋チューブ２と、該製袋チューブ２の外周に沿って繰り出される筒状のフィルムｆを水平方向にシールして袋体の底を形成するための横シーラ４とを備えている縦形製袋充填包装機１であって、前記横シーラ４は、前記フィルムｆを挟持して熱圧着する一対のヒータブロック４ａ，４ｂを有し、前記横シーラ４と前記製袋チューブ２の間には、前記ヒータブロック４ａ，４ｂと同一の駆動源により前記ヒータブロック４ａ，４ｂの開閉動作に伴って互いに離接し、前記被包装物の落下に対する前記袋体１２への衝撃を緩和するための一対の弾性支持体１７が配設されている。【選択図】図１
2011006090.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被包装物の充填時、前記被包装物が内側を落下する鉛直な製袋チューブと、
該製袋チューブの外周に沿って繰り出される筒状のフィルムを水平方向にシールして袋体の底及び上部を形成するための横シーラとを備えている縦形製袋充填包装機であって、
前記横シーラは、前記フィルムを挟持して熱圧着する一対のヒータブロックを有し、
前記横シーラと前記製袋チューブの間には、前記ヒータブロックの開閉動作によって前記ヒータブロックと共に互いに離接し、前記被包装物の落下による前記フィルムへの衝撃を緩和するための一対の弾性支持体が配設されていることを特徴とする縦形製袋充填包装機。
【請求項２】
前記製袋チューブの上方に配置され、該製袋チューブ内に前記被包装物を間欠的に投入する被包装物供給装置が備わり、
前記横シーラの開閉動作及び前記フィルムの繰り出しを制御し、包装機の運転終了時には次回の運転開始に備えて、前記一対のヒータブロックによって前記フィルムに横シールを形成した後、前記一対のヒータブロックを開位置にて待機させる制御装置とをさらに備え、
前記制御装置は、包装機の運転開始時、被包装物の投入に先立ち、前記一対のヒータブロックが閉位置に至る直前で、かつ、前記弾性支持体が前記フィルムを介して前記被包装物の落下を受け止め可能な中途位置に前記一対のヒータブロックを位置づけることを特徴とする請求項１に記載の縦形製袋充填包装機。
【請求項３】
前記被包装物供給装置は、前記袋体の製袋サイクル毎に前記被包装物の充填が可能であるか否かを示す充填可否信号を前記制御装置に送信し、
前記制御装置は、前回及び今回の製袋サイクルでの前記充填可否信号の組み合わせに基づき、前記フィルムの繰り出しを実施させるか否かを制御するとともに、この後の前記一対のヒータブロックが取るべき位置を前記開位置、前記閉位置及び前記中途位置のいずれかに制御し、
前回の製袋サイクルでの前記充填可否信号が充填否で、かつ今回の製袋サイクルでの前記充填可否信号が充填可を示す信号セットになった場合、前記制御装置は前記フィルムの繰り出しを停止し、かつ、前記一対のヒータブロックの位置を前記中途位置に制御することを特徴とする請求項２に記載の縦形製袋充填包装機。
【請求項４】
前記制御装置は、運転開始時に前回の製袋サイクルでの前記充填可否信号を充填否として、今回充填可否信号と組み合わせ、前記フィルムの繰り出し及び前記一対のヒータブロックの位置を制御することを特徴とする請求項３に記載の縦形製袋充填包装機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、袋体に被包装物を充填するための縦形製袋充填包装機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
縦形製袋充填包装機は、鉛直筒状の製袋チューブ内に被包装物を落下させ、ボトムシールされた筒状のフィルムに被包装物を充填して包装するものである。被包装物が落下して袋体の底面に衝突する際に、袋体底面にピンホールが発生することがあるので、品質の低下につながっていた。
【０００３】
このような被包装物たる製品の落下衝撃によるピンホールの発生を防止するため、横シーラの上部に板を設けた縦ピロー包装機用製品落下緩衝構造が特許文献１に開示されている。しかしながら、この板は、独立した駆動源にて開閉動作を行うため、構造が複雑となり、高価である。また、板材から取付ネジ等が落ちる可能性がある。
【０００４】
一方で、被包装物の落下衝撃を緩衝するための緩衝部材を横シーラと同一の駆動源とすると、運転開始時、ボトムシールされた筒状のフィルムには、被包装物が充填されていない。このとき、横シーラが開いた状態のまま被包装物を落下させて充填する。このため、ピンホールが生じる問題点は残ったままである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開平６−６９１０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記従来技術を考慮したものであって、被包装物の落下によるピンホールの発生を防止し、そのときに用いる被包装物の落下衝撃を緩和するための支持体を横シーラと同一の駆動源としても、ピンホールの発生を防止できる縦形製袋充填包装機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するため、請求項１の発明では、被包装物の充填時、前記被包装物が内側を落下する鉛直な製袋チューブと、該製袋チューブの外周に沿って繰り出される筒状のフィルムを水平方向にシールして袋体の底及び上部を形成するための横シーラとを備えている縦形製袋充填包装機であって、前記横シーラは、前記フィルムを挟持して熱圧着する一対のヒータブロックを有し、前記横シーラと前記製袋チューブの間には、前記ヒータブロックの開閉動作によって前記ヒータブロックと共に互いに離接し、前記被包装物の落下による前記フィルムへの衝撃を緩和するための一対の弾性支持体が配設されていることを特徴とする縦形製袋充填包装機を提供する。
【０００８】
請求項２の発明では、請求項１の発明において、前記製袋チューブの上方に配置され、該製袋チューブ内に前記被包装物を間欠的に投入する被包装物供給装置が備わり、前記横シーラの開閉動作及び前記フィルムの繰り出しを制御し、包装機の運転終了時には次回の運転開始に備えて、前記一対のヒータブロックによって前記フィルムに横シールを形成した後、前記一対のヒータブロックを開位置にて待機させる制御装置とをさらに備え、前記制御装置は、包装機の運転開始時、被包装物の投入に先立ち、前記一対のヒータブロックが閉位置に至る直前で、かつ、前記弾性支持体が前記フィルムを介して前記被包装物の落下を受け止め可能な中途位置に前記一対のヒータブロックを位置づけることを特徴としている。
【０００９】
請求項３の発明では、請求項２の発明において、前記被包装物供給装置は、前記袋体の製袋サイクル毎に前記被包装物の充填が可能であるか否かを示す充填可否信号を前記制御装置に送信し、前記制御装置は、前回及び今回の製袋サイクルでの前記充填可否信号の組み合わせに基づき、前記フィルムの繰り出しを実施させるか否かを制御するとともに、この後の前記一対のヒータブロックが取るべき位置を前記開位置、前記閉位置及び前記中途位置のいずれかに制御し、前回の製袋サイクルでの前記充填可否信号が充填否で、かつ今回の製袋サイクルでの前記充填可否信号が充填可を示す信号セットになった場合、前記制御装置は前記フィルムの繰り出しを停止し、かつ、前記一対のヒータブロックの位置を前記中途位置に制御することを特徴としている。
【００１０】
請求項４の発明では、請求項３の発明において、前記制御装置は、運転開始時に前回の製袋サイクルでの前記充填可否信号を充填否として、今回充填可否信号と組み合わせ、前記フィルムの繰り出し及び前記一対のヒータブロックの位置を制御することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の発明では、ヒータブロックの開閉動作によってこれとともに互いに離接する一対の弾性支持体が横シーラと製袋チューブの間に配設されるため、簡単な構造で被包装物の落下衝撃を緩和する構造を実現することができる。
【００１２】
請求項２の発明によれば、包装機の運転開始時に、一対のヒータブロックが閉位置に至る直前で、かつ、弾性支持体がフィルムを介して被包装物の落下を受け止め可能な中途位置に位置づけるため、運転開始時に横シーラが開いたまま被包装物が充填されてフィルムにピンホールが発生することを防止できる。
【００１３】
請求項３の発明によれば、今回の製袋サイクルにおける充填可否信号が充填可であっても、前回のサイクルにおける充填可否信号が充填否のような信号セットになった場合には、横シーラを中途位置にて保持する。これらの場合は、ボトムシールのみされた筒状のフィルムが被包装物の充填を待っている状態であるので、袋体の中には被包装物が充填されてなく、従来であれば横シーラは開位置で待機している状態である。このときに被包装物を落下させて充填すると、ピンホールが発生するおそれがあるが、ヒータブロックが非接触の位置、すなわち横シーラが開位置と閉位置の間であって、弾性支持体で被包装物の落下衝撃を緩和できる中途位置に位置づけることにより、被包装物を弾性支持体で受け止めながら充填することができ、ピンホールの発生を防止することができる。また、この中途位置では一対のヒータブロックが非接触の状態なので、二重シールを防止できる。
【００１４】
請求項４の発明によれば、運転開始時に前回の製袋サイクルでの充填可否信号を充填否として、今回充填可否信号と組み合わせ、フィルムの繰り出し及び一対のヒータブロックの位置を制御する。したがって、運転開始時の充填可否信号が充填可の場合は、一対のヒータブロックが中途位置に位置づけられる。これにより、運転開始時のピンホールの発生を防ぐことができる。また、運転開始時も横シーラの開閉動作やフィルムの繰り出しを運転時と同じ制御方法で行えるので、制御が容易である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る縦形製袋充填包装機の概略図である。
【図２】本発明に係る縦形製袋充填包装機を用いて袋体に被包装物を充填する工程を順番に示した概略図である。
【図３】本発明に係る縦形製袋充填包装機を用いて袋体に被包装物を充填する工程を順番に示した概略図である。
【図４】本発明に係る縦形製袋充填包装機を用いて袋体に被包装物を充填する工程を順番に示した概略図である。
【図５】製袋サイクルにおける制御装置の動作を機械タイミング軸に沿って説明するグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１は本発明に係る縦形製袋充填包装機の概略図である。
【００１７】
図示したように、本発明に係る縦形製袋充填包装機１は、製袋チューブ２と、縦シーラ３と、横シーラ４とを備えている。製袋チューブ２は、円筒状に形成されている。製袋チューブ２の上方には、被包装物を投入するためのホッパー（不図示）が備えられている。被包装物は、供給装置５からホッパーを介して製袋チューブ２内に投入される（矢印Ａ）。被包装物は、主に食品であり、例えば冷凍おにぎりである。
【００１８】
製袋チューブ２の上部外側には、フォーマ６が設けられている。フォーマ６は、製袋チューブ２を囲うようにして、帯状のフィルムｆをガイドするものである。フィルムｆは、リール７から複数のガイドローラ８を介してフォーマ６に繰り出される。フィルムｆは、フォーマ６にて製袋チューブ２の外周を覆うように略筒状に成形され、その両側縁は互いに合掌状に重ね合わされる。
【００１９】
フォーマ６の下側には、縦シーラ３が備えられている。縦シーラ３は、合掌状に重ね合わされたフィルムｆの両側縁を挟み込んでヒートシールして接着する。製袋チューブ２の両側にはフィルム繰り出し手段として一対のフィーダ９（図では一方のみ記載）が配設されている。フィーダ９は無端状の繰り出しベルト１０を有している。繰り出しベルト１０は、フィルムｆを吸着しながら充填チューブ２に沿ってその下方に向けて繰り出す。この繰り出しベルト１０の動作は、繰り出しモータ１３を駆動させることによってプーリ１４を回転させることにより行われる。繰り出しモータ１３は、一対のフィーダ９に対してそれぞれ一つずつ設けられている（図では一方の繰り出しモータ１３のみ記載）。
【００２０】
製袋チューブ２の下側には、横シーラ４が備えられている。横シーラ４は一対のヒータブロック４ａ、４ｂを有している。これらヒータブロック４ａ，４ｂは、水平方向に互いに離接することで開閉する。下側に繰り出された筒状のフィルムｆはヒータブロック４ａ，４ｂで挟み込まれて横方向にシールされる。この横シーラ４の開閉動作は、横シーラ駆動モータ１５を駆動することにより行われている。
【００２１】
ヒータブロック４ａ又は４ｂのいずれか一方にカッター（不図示）が備えられていて、他方にカッターを受け入れる溝が形成されている。フィルムｆを横方向にシールした後、カッターにて切断することで袋体１２が製造される。このカッターは、カッターシリンダ１６により、押し出されてフィルムｆを切断する。フィルムが順次繰り出され、シールと切断が繰り返されることで、次々に袋体１２が製造される。このとき、切断箇所の下側は袋体１２として形成され、上側は袋体１２の底として形成される。
【００２２】
横シーラ４の上部には、弾性支持体１７が配設されている。この弾性支持体１７は、一対の弾性体１７ａ、１７ｂで構成され、それぞれヒータブロック４ａ、４ｂに対応して設けられている。弾性支持体１７は、横シーラ駆動モータ１５に接続されている。したがって、弾性支持体１７は、横シーラ４の開閉動作に伴って互いに離接する。弾性支持体１７は、弾性材料で形成されている。袋体１２に被包装物を充填するときは、連続運転時には横シーラ４が閉じた状態で充填されるので、弾性体１７ａ、１７ｂも閉じた状態であり、したがって弾性支持体１７が落下してくる被包装物の衝撃を緩和する。
【００２３】
このように、ヒータブロック４ａ、４ｂと同一の駆動源、すなわち横シーラ４と同一の駆動源である横シーラ駆動モータ１５により離接可能な弾性支持体１７が、横シーラ４と製袋チューブ２の間に配設されるため、簡単な構造で被包装物の落下衝撃を支持する構造を実現することができる。
【００２４】
さらに、縦形製袋充填包装機１には、供給装置５からの充填可否信号を受信可能であり、繰り出しモータ１３、横シーラ駆動モータ１５、カッターシリンダ１６に接続された制御装置１１が備えられている。この制御装置１１が、フィルムｆの繰り出しや、横シーラによるシールタイミングを制御している。この動作については、後述する。
【００２５】
図２〜図４の（Ａ）〜（Ｒ）は、本発明に係る縦形製袋充填包装機を用いて袋体に被包装物を充填する工程を順番に示した概略図である。
【００２６】
（Ａ）は、運転開始時の状態を示している。運転開始時は、図示したように、ボトムシールのみされた筒状のフィルムｆが充填位置にあり、横シーラ４は開位置にある状態である。この後、（Ｂ）に示すように、被包装物１８が筒状のフィルムｆ内に落下してくる。このとき、横シーラ４が中途位置に移動する。
【００２７】
この中途位置は、ヒータブロック４ａと４ｂが非接触、すなわち横シーラ４が開位置と閉位置の間であって、弾性支持体１７が被包装物１８の落下衝撃を受けることができる位置である。このように横シーラ４を中途位置に保持することにより、被包装物１８の落下衝撃を弾性支持体１７で緩和しながら充填することができ、ピンホールの発生を防止することができる。また、横シーラ４を閉位置とせずに中途位置に保持することにより、二重シールを防止することができる。
【００２８】
充填が完了すると、（Ｃ）に示すように、横シーラ４が開位置に移動する。この後、（Ｄ）に示すように、フィルムｆが下方に繰り出される。所定位置まで繰り出されると、（Ｅ）に示すように、横シール４が閉位置に移動し、フィルムｆがヒートシールされる。同時に、カッター（図示省略）によりフィルムｆが切断される。このとき、ヒートシールの上側のフィルムｆはボトムシールがされた状態であるので、被包装物１８が充填される。被包装物１８がフィルムｆ内を落下しているが、横シーラ４が閉じた状態であるので、これに伴って閉位置にある弾性支持体１７がこれを確実に受け、フィルムｆへの衝撃を緩和している。
【００２９】
充填完了後、横シーラ４が開くと、（Ｆ）に示すように、被包装物１８が充填された袋体１２が排出される。上側の筒状のフィルムｆには、被包装物が充填されているので、（Ｇ）に示すように、フィルムｆが下方に繰り出される。所定位置まで繰り出されると、（Ｈ）に示すように、横シーラ４により、シールされ、カッターにより切断される。さらに同時に、上側のフィルムｆに被包装物１８が充填される。そして、（Ｉ）に示すように、袋体１２が形成され、（Ｊ）に示すように、フィルムｆが繰り出される。
【００３０】
この製袋サイクルの繰り返しで、袋体１２が連続して効率よく製造される。しかしながら、何らかの原因により、被包装物１８が供給されない場合がある。例えば、（Ｋ）に示すように、ヒートシールすることにより袋体１２を製造したものの、上側のフィルムｆに被包装物１８が充填されない状態である。このような場合でも、袋体１２を排出するために、（Ｌ）に示すように、横シーラ４は開位置に移動される。
【００３１】
（Ｍ）に示したように、被包装物１８が充填されるまで、フィルムｆを繰り出すことを停止している。そして、充填すべき被包装物が落下すると、（Ｎ）に示すように、横シーラ４が中途位置に移動する。これにより、被包装物１８を弾性支持体１７で受けながら充填することができ、ピンホールの発生を防止することができる。また、横シーラ４を閉位置とせずに中途位置に保持することにより、二重シールを防止することができる。
【００３２】
充填が完了すると、（Ｏ）に示すように、横シーラ４が開位置に移動する。この後、（Ｐ）に示すように、フィルムｆが下方に繰り出される。そして（Ｑ）に示すように、横シーラ４でシールし、袋体１２を製造する。同時に、上側の筒状のフィルムｆには、被包装物１８を充填する。充填完了後、（Ｒ）に示すように、横シーラ４を開き、袋体１２を排出する。この繰り返しにより、袋体１２が製造される。
【００３３】
図５は製袋サイクルにおける制御装置の動作を機械タイミング軸に沿って説明するグラフである。
【００３４】
図示したように、制御装置は、充填可否信号の受信、フィルムの繰り出し、横シーラの開閉動作、カッターによる切断動作を行う。運転開始時は、横シーラが開いた状態でボトムシールされた筒状のフィルムが充填を待っている状態である。ここから第１サイクルが開始する。ここで充填可否信号の充填可を受信した後、充填が開始される。これと同時に、横シーラを中途位置に保持する。これにより、充填中は中途位置で横シーラの上部に位置する弾性保持体が被包装物の落下衝撃を緩和する。
【００３５】
充填後、横シーラが開いた状態で、次の第２サイクルに移り、フィルムが所定位置まで繰り出される。第２サイクルの所定タイミングで充填可否信号を確認する。充填可の場合、横シーラを閉じ、充填が開始される。横シーラが閉じたので、上側のフィルムはボトムシールされ、横シーラ上部の弾性支持体で被包装物の落下衝撃を緩和しながら充填できる。さらに、カッターシリンダを押して、カッターにてシール部分を水平に切断する。これにより、シール下側のフィルムは被包装物が充填された袋体となる。充填が完了すると、横シーラが開くと同時に、袋体が排出される。
【００３６】
この後、次の第３サイクルに移り、フィルムが所定位置まで繰り出される。第３サイクルでも、充填可否信号を確認する。図示した例では第３サイクルの信号も充填可なので、動作は第２サイクルと同様である。
【００３７】
そして第３サイクルが終了し、第４サイクルに入ると、充填可否信号が充填否として受信されている。このとき、充填は行われないが、第３サイクルで被包装物が充填されたフィルムを袋体として排出する必要があるので、横シーラは閉じてシールし、切断した後、横シーラを開いて袋体が排出される。
【００３８】
そして第５サイクルに入り、第４サイクルで被包装物が充填されていないので、フィルムの繰り出しもされない。さらに第５サイクルにおいても、充填可否信号が充填否であるので、被包装物の充填がされない。このときは、前回の第４サイクルでも被包装物が充填されていないので、横シーラは閉じない。これにより、空袋の製造を防止することができる。したがって、省資源を実現でき、空袋排除のための手間や装置が不要となる。
【００３９】
このまま第６サイクルに入って、充填可否信号が充填可として受信されると、横シーラが閉方向に移動し始め、完全に閉じずに中途位置で停止し、所定タイミングの間保持される。その間に被包装物が充填される。これにより、二重シールを防止し、弾性保持体により被包装物の落下衝撃を緩和している。充填完了後、横シーラ４が開く。
【００４０】
そして、第７サイクルに入り、フィルムが繰り出される。第７サイクルでは充填可否信号が充填可なので、繰り出し完了後、横シーラが閉じ、充填が開始される。同時に、カッターによりシール部分が水平方向に切断される。そして、次のサイクルへと移行する。これが繰り返し行われ、袋体が製造される。
【００４１】
このように、今回の製袋サイクルの充填可否信号によってのみ、フィルムの繰り出しや、横シーラの駆動、カッターの駆動がサイクルごとに決定されているのではない。制御装置による制御をまとめたものを表１に示す。
【００４２】
表１は、充填可否信号に対して本発明に係る縦形製袋充填包装機が有する制御装置による各機構の動作を示している。
【００４３】
【表１】
2011006090.tif 000003
【００４４】
表に示すように、制御装置は、今回の製袋サイクルと前回の製袋サイクルの充填可否信号の組み合わせに基づいて、フィルムの繰り出しと、横シーラの開閉と、カッターによる切断を制御している。すなわち、前回及び今回のサイクルの両方とも充填可否信号が充填可の場合、図５の第２、第３、第７サイクルに示すように、フィルムの繰り出しを行い、横シーラを閉位置にしてシールし、カッターにより切断する。前回のサイクルで充填可、今回のサイクルで充填否の場合、図５の第４サイクルに示すように、フィルムの繰り出しを行い、横シーラを閉位置にしてシールし、カッターにより切断する。前回及び今回のサイクルの両方とも充填可否信号が充填否の場合、図５の第５サイクルに示すように、フィルムの繰り出しは行わず、横シーラを開位置のまま停止し、カッターによる切断も行わない。
【００４５】
本発明の特徴的な制御装置の制御方法は、今回サイクルの充填可否信号が充填可で、前回サイクルの信号が充填否の場合、図５の第６サイクルに示すように、フィルムの繰り出しは行わず、横シーラを中途位置にし、カッターによる切断も行わない。これにより、横シーラが開位置のまま被包装物の充填を行わないので、中途位置における横シーラ上部の弾性支持体で被包装物の落下衝撃を緩和し、ピンホールの発生を防止することができる。さらに、二重シールを行うことも防止できる。
【００４６】
運転開始時は、前回の製袋サイクルでの充填可否信号を充填否として、今回充填可否信号と組み合わせ、フィルムの繰り出し及び一対のヒータブロックの位置を制御する。したがって、運転開始時の充填可否信号が充填可の場合は、一対のヒータブロックが中途位置に位置づけられる。これにより、運転開始時のピンホールの発生を防ぐことができる。また、運転開始時も横シーラの開閉動作やフィルムの繰り出しを運転時と同じ制御方法で行えるので、制御が容易である。
【００４７】
なお、フィルムの繰り出しとカッターについては、前回サイクルの充填可否信号の結果のみでその動作を制御可能である。すなわち、前回サイクルが充填可の場合、フィルムを繰り出し、カッターによる切断を行うこととし、前回サイクルが充填否の場合、フィルムは繰り出さず、カッターによる切断は行わない。繰り出しとカッターについては、このような制御としてもよい。
【符号の説明】
【００４８】
１  縦形製袋充填包装機
２  製袋チューブ
３  縦シーラ
４  横シーラ
４ａ、４ｂ  ヒータブロック
５  供給装置
６  フォーマ
７  リール
８  ガイドローラ
９  フィーダ
１０  繰り出しベルト
１１  制御装置
１２  袋体
１３  繰り出しモータ
１４  プーリ
１５  横シーラ駆動モータ
１６  カッターシリンダ
１７  弾性支持体
１７ａ、１７ｂ  弾性体
ｆ  フィルム
【図１】
2011006090.tif 000004
【図２】
2011006090.tif 000005
【図３】
2011006090.tif 000006
【図４】
2011006090.tif 000007
【図５】
2011006090.tif 000008