(57)【要約】【課題】フィルムのシール状態を良好に保つとともに、段取り変え作業を容易として生産性を向上させるとともに、高速充填時にあってもすぐれたヒートシールを実現し、併せて、内容物の変質等を防止できる従来技術に一層の改良を加えた充填包装機を提供する。【解決手段】品種データ入力手段は包装用フイルム及び被充填物に関する品種データを入力し、記憶手段は包装袋の生産条件を決定するための所定の計算式を記憶し、そして、制御手段は品種データ入力手段によって入力される品種データに基づき、前記計算式によって包装袋の生産条件データを決定する。併せて、対をなす横シールロール７ａの双方のヒートシール刃２４のロール周方向に弧状をなす表面の全体、もしくは刃幅中央域を凹凸粗面２５とし、この凹凸粗面２５の算術平均粗さＲａを０．５〜５．０μｍとし、最大高さＲｙを１．０〜３０μｍとする。【選択図】図６
2008030809.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フイルム原反から連続移送される包装用フイルムを、縦シール機構の、回転する一対の縦シールロールによって縦シールして筒状に形成し、筒状に形成したフイルム内に流動性物質からなる内容物を充填しつつ、横シール機構の、回転する一対の横シールロールによって横シールすることで包装袋を得る充填包装機であって、
包装袋に関する品種データを入力する品種データ入力手段と、包装袋の生産条件を決定するための所定の計算式を記憶する記憶手段と、品種データ入力手段によって入力される品種データに基づき、前記計算式によって包装袋の生産条件データを決定する制御手段とを具える生産条件決定装置を設けるとともに、対をなす横シールロールの少なくとも一方のヒートシール刃の、ロール周方向に弧状をなす表面の全体、もしくは刃幅中央域を凹凸粗面とし、この凹凸粗面の算術平均粗さＲａを０．５〜５．０μｍの範囲とし、最大高さＲｙを１．０〜３０μｍの範囲としてなる充填包装機。
【請求項２】
凹凸の平均間隔Ｓｍを１５〜３００μｍの範囲としてなる請求項１に記載の充填包装機。
【請求項３】
凹凸粗面の局部山頂の平均間隔Ｓを１５〜３００μｍの範囲としてなる請求項１もしくは２に記載の充填包装機。
【請求項４】
品種データを、フイルムの種類、内容物の種類、内容物の温度、フイルム幅、フイルム送り速度及び、包装袋１個当たりの充填量の少なくとも１つとしてなる請求項１〜３のいずれかに記載の充填包装機。
【請求項５】
制御手段を、縦および横シール機構のそれぞれにおけるフイルム押し圧、ヒートシール温度及び、フイルムに与えるテンション値の少なくとも１つを生産条件データとし、品種データに応じて生産条件データを決定するものとしてなる請求項１〜４のいずれかに記載の充填包装機。
【請求項６】
記憶部に、品種データに関連付けられた計算式を記憶させてなる請求項１〜５のいずれかに記載の充填包装機。
【請求項７】
品種データ入力手段を、前記計算式を変更するものとしてなる請求項１〜６のいずれかに記載の充填包装機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ロール状に巻かれたフィルム原反のフイルムを製袋して、その包装袋内に液体、粉体あるいは粘稠物質等の、流動性物質からなる内容物を充填する充填包装機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、多くは積層フィルムからなる包装用フィルムをヒートシールして、内容物を充填包装した包装袋を製造するに当って、フィルムのシール状態を常に良好に保つとともに、段取り変え作業を容易として生産性を向上させる技術が開示されている。
【０００３】
また、特許文献２には、自動充填包装装置の高速運転時にあっても、包装用フィルムの、常に確実な融着接合を行うことができ、併せて、過加熱に起因する被包装物の変質等のおそれを十分に防止するとともに、横シール部分内への、被包装物の挟込み残留のおそれをもまた十分に取り除いて、シール剥離の発生を効果的に防止できる技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００１−９７３２１号公報
【特許文献２】特開２００５−１１２４５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この発明は、上述従来技術の利点はそのままに、それらに改良を加えた充填包装機を提供するにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明に係る充填包装機は、フイルム原反から連続移送される包装用フイルムを、縦シール機構の、回転する一対の縦シールロールによって縦シールして筒状に形成し、筒状に形成したフイルム内に流動性物質からなる内容物を充填しつつ、横シール機構の、回転する一対の横シールロールによって横シールすることで包装袋を得るものであって、包装袋に関する品種データを入力する品種データ入力手段と、包装袋の生産条件を決定するための、係数を含むことのある所定の計算式を記憶する記憶手段と、品種データ入力手段によって入力される品種データに基づき、前記計算式によって包装袋の生産条件データを決定する制御手段とを具える生産条件決定装置を設けるとともに、対をなす横シールロールの少なくとも一方、より好ましくは双方のヒートシール刃の、ロールの周方向に弧状をなす表面の全体、もしくは、刃縁域、たとえば０．２〜０．８ｍｍ幅の各刃縁域を除く刃幅中央域を凹凸粗面とし、この凹凸粗面の、ＪＩＳ  Ｂ０６０１−１９９４で規定する、算術平均粗さＲａを０．５〜５．０μｍ、より好適には１．０〜３．０μｍの範囲とし、そして、最大高さＲｙを１．０〜３０μｍ、これもより好適には８．０〜２０μｍの範囲としてなるものである。
【０００６】
また、ヒートシール刃の凹凸粗面につき、より好ましくは、上述したところに加えて、これもＪＩＳ  Ｂ０６０１−１９９４で規定する、凹凸の平均間隔Ｓｍを１５〜３００μｍ、より好適には９０〜２００μｍの範囲としてなる。
そしてまた好ましくは、これらのことに代えてもしくは加えて、ＪＩＳＢ０６０１−１９９４で規定する、凹凸粗面の局部山頂の平均間隔Ｓを１５〜３００μｍ、より好適には３０〜１５０μｍの範囲としてなる。
【０００７】
ところで、生産条件決定装置の品種データは、好ましくは、フイルムの種類、内容物の種類、内容物の温度、フイルム幅、フイルム送り速度及び、包装袋１個当たりの充填量の少なくとも１つとしてなる。
また好ましくは、制御手段を、縦および横シール機構におけるフイルム押し圧、ヒートシール温度及び、フイルムに与えるテンション値の少なくとも１つを生産条件データとし、品種データに応じて生産条件データを決定してなるものである。
そして、記憶部には、品種データに関連付けられた、係数を含むことのある計算式を記憶させることが好ましい。
さらに、品種データ入力手段は、前記計算式を変更するものとすることが好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
この発明に係る充填包装機によれば、特許文献１および２のそれぞれに係る発明の効果を重畳して実現することができる。
すなわち、生産条件決定装置によって、包装袋のヒートシール状態を常に良好なものとし、作業者の勘や経験を必要としない、簡易な段取り変え作業を可能とし、また、生産条件データの誤った設定を防止して、包装袋の歩留りを向上させるとともに、充填包装機の生産性を高めることができるという効果をもたらし、また、凹凸粗面を形成したヒートシール刃によって、ヒートシール刃が所定の作業位置に達するまでの間の、加熱されたヒートシール刃から包装用フィルムおよび内容物への不必要な熱伝達を抑制してヒートシール刃の温度むらを取り除いて、フィルムの走行速度に対する、ヒートシール刃の、適正なヒートシールが可能な加熱温度域を大きく拡大することで、自動充填機の高速運転時にあっても、包装用フィルムの、常に安定した確実なヒートシールを行うことができ、加えて、過加熱に起因する、被包装物の変質等のおそれを十分に取り除くとともに、横シール部分内への被包装物の挟み込み残留のおそれをもまた十分に取り除くことができるという効果をもたらすことができ、このことは、対をなす横シールロールの、両者のヒートシール刃の表面をともに凹凸粗面とした場合に顕著である。
【０００９】
しかもここでは、ヒートシール刃の凹凸粗面の、ＪＩＳ  Ｂ０６０１−１９９４で規定する算術平均粗さＲａを０．５〜５．０μｍ、なかでもとくに１．０〜３．０μｍの範囲とすることで、対向するヒートシール刃の、所定のシール位置での押圧力が幾分弱い場合であっても、ヒートシール刃の凹部を、フィルムに十分に接触させて、そこへ熱を十分に伝達させることができるので、高速運転下でも、安定したヒートシールを確実に行うことができる。
それが０．５μｍ未満では、ヒートシール刃から包装用フィルムおよび被包装物への、不必要な熱伝達が否めず、一方、５．０μｍを越えると、高速運転下での確実なるヒートシールを期し難い。
【００１０】
そしてこの、高速運転下での、確実にして安定なヒートシールは、ＪＩＳで規定する最大高さＲｙを１．０〜３０μｍ、より好ましくは８〜２０μｍの範囲とすることにより、同様の理由によって、より効果的なものとなる。
【００１１】
なおここで、ＪＩＳ  Ｂ０６０１−１９９４で規定する凹凸の平均間隔Ｓｍを１５〜３００μｍの範囲、より好適には９０〜２００μｍとしたときは、加熱されたヒートシール刃がヒートシール位置に達するまでの間の、包装用フィルムとヒートシール刃との接触面積を十分小さく抑えることができる。
この一方で、その凹凸の平均間隔Ｓｍが３００μｍを越えると、ヒートシール刃が、凸部以外の部分でも包装用フィルムに接触することになって、包装用フィルムおよび内容物への不必要な熱伝達量が増えることになる。
【００１２】
そしてまた、凹凸粗面の局部山頂の平均間隔Ｓが１５〜３００μｍ、より好適には３０〜１５０μｍとしたときは、上述したと同様に、加熱されたヒートシール刃がヒートシール位置に達するまでの間の、包装用フィルムとヒートシール刃との接触面積を十分小さく抑えることができる。
これに対し、局部山頂の平均間隔Ｓが３００μｍを越えると、ヒートシール刃と包装用フィルムとの接触面積が増加して、包装用フィルム側への不要な熱伝達が余儀なくされることになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
この発明の実施の形態を図面に示すところに基いて以下に説明する。
図１に略線正面図で示す充填包装機において、１は機台を示す。
包装機機台１の側部には原反軸２が設けられ、この原反軸２には包装用フイルムＦを巻回したフイルム原反３が脱着交換可能に保持される一方、機台１の上部には、フイルム案内部４及びフイルム折返し部５が配設され、機台１の前面には、その上側から縦シール機構６、第１および第２の横シール機構７、８、ならびに、カッター機構９が順次配設されている。
かかる充填包装機では、包装用フイルムＦは、フイルム原反３から、フイルムＦの繰り出し機構としても機能する縦シール機構６によって引き出されて、フイルム案内部４を経てフイルム折返し部５へ導びかれ、そしてそのフイルム折返し部５に設けられた折返しガイド１０により長手方向に沿って二つ折りにされて、縦シール機構６の、対向する一対の縦シールロール６ａで、フイルムＦの折返し端部同士、即ち、両遊端部分をヒートシールして送り出される。
【００１４】
縦シール機構６によって側端シール部ＦＨを形成されたフイルムＦは、次いで、第１の横シール機構７の対向する一対の横シールロール７ａで横方向にヒートシールされて、包装袋ＦＷの底部となる横シール部ＦＳを形成される。
そして、有底筒状に形成されたフイルムＦはその後、充填機構１１の充填ノズル１１ａにより、たとえば、ソースや醤油等の液体を主体とする内容物を充填され、更にフイルムＦが送られて再び第１の横シール機構７の横シールロール７ａによりフイルムＦの袋口部が横方向にヒートシールされて内容物が封止される。
このようにして、内容物の上下を横方向にヒートシールしてなるそれぞれの横シール部ＦＳを具えるフイルムＦは、各横シール部ＦＳを、第２の横シール機構８の一対の横シールロール８ａにより、シール形状の成形のため再押し圧される。
しかる後は、連続した包装袋ＦＷの、横シール部ＦＳの中間部をカッター機構９によって切断することにより、個々の包装袋ＦＷとされることになる。
【００１５】
以下に、図２を用いて、充填包装機の生産条件決定装置について説明する。
図２において、生産条件決定装置２０は、品種データを入力する品種データ入力手段２１と、品種データ入力手段２１によって入力される品種データに応じて生産条件データを決定する制御手段２２と、生産条件データを決定するための後述する計算式を不揮発的に記憶する、たとえばＥＥＰＲＯＭ（Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory）からなる記憶部２３とから構成されている。
ここで、品種データ入力手段２１は、タッチパネルやキーボード等から構成することが可能であり、この実施の形態では、たとえば、画面上の操作スイッチを押圧することによって画面を切り換えたり、品種データを入力することが可能なタッチパネルを品種データ設定手段として構成する。
【００１６】
この品種データ入力手段２１は、図３及び図４に示すような画面を構成している。
図３は、品種データ設定画面Ａを示すものであって、充填包装機における品種データとしては、包装用フイルムの種類ａ１、内容物の種類ａ２及び包装条件ａ３である。
【００１７】
フイルムの種類ａ１は、ナイロン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、アルミ箔等をベースフイルムとする包装用フィルムにおいて、ベースフイルムの種類および、それに対するラミネート層の種類や厚み等によって決定するものであって、フイルムの種類ａ１におけるフイルム選択項目として切換スイッチＸＡ−１〜ＸＡ−６が設けらている。
【００１８】
内容物の種類ａ２は、液体、粉体あるいは粘稠物質液体等の内容物の粘度や内容物の材料から分けられるものであって、この実施の形態では、醤油、ソース、わさび等の内容物項目を有している。
【００１９】
包装条件ａ３は、シールピッチ（横シール間隔）、生産速度、フイルム幅、液温度（内容物の温度）、包装袋１個当たりの充填量及びフイルム送り速度からなっており、包装条件ａ３における設定データとしては、シールピッチ、生産速度、フイルム幅、液温度、包装袋１個当たりの充填量であって、フイルム送り速度は、シールピッチと生産速度に基づき算出される。
この包装条件ａ３を設定するにあたっては、包装条件項目を選択し、テンキーａ４の入力操作によって各包装条件項目を設定する。また、前記各包装条件項目の設定終了後に、計算キーａ５を押すことによって後述する計算式によって生産条件データが算出される。
【００２０】
図４は、前述した品種データ設定後における各生産条件データの算出結果を示す生産条件データ画面Ｂを表すものであって、充填包装機における各生産条件データは、縦ロール温度、縦ロール押し圧（左）、縦ロール押し圧（右）、横ロール温度、横ロール押し圧（左）、横ロール押し圧（右）及びフイルム原反３が配設される原反軸２に設けられるパウダーブレーキ等の制動手段（図示しない）を制御することでフイルムＦに与えるテンション値（フイルムテンション値）となる。
【００２１】
制御手段２２は、前記生産条件データを決定するためのプログラムが記憶されたＲＯＭ２２ａと、前記プログラムを実行するためのＣＰＵ２２ｂと、演算結果を一時的に記憶するＲＡＭ２２ｃと、品種データ入力手段２１を接続するための入出力インターフェイス２２ｄとから構成され、前記各部はバス２２ｅによって接続されている。
なお、この実施の形態における制御手段２２は、縦シール機構６や第１の横シール機構７等の充填包装機における各制御機構を制御するプログラムをＲＯＭ２２ａに記憶することにより生産条件データを決定するための制御手段として兼用することができる。
【００２２】
記憶部２３は、包装袋ＦＷのための適正な各生産条件データを決定するための後述する複数の計算式を有している。
記憶部２３によって記憶されている複数の計算式は、縦シール機構６及び第１の横シール機構７におけるフイルム押し圧と、縦シール機構６及び第１の横シール機構７におけるヒートシール温度と、フイルムテンション値とを決定するための複数の計算式及び、前記計算式に含まれる複数の係数を記憶している。
なお、この実施の形態における、第２の横シール機構８は、第１の横シール機構７で横シールされた横シール部ＦＳを再押し圧するためのものであるので、品種データによって生産条件データとなる押し圧は変化しないものとする。
【００２３】
次に、品種データに応じて決定される各生産条件データについて説明する。
縦シール機構６における縦シールロール６ａの温度、即ちフイルムＦを縦シールするための縦ロール温度（生産条件データＹ１）は、品種データにおけるフイルムの種類及びフイルム速度に依存するものであり、たとえば、以下の式によって決定されるものである。
Ｙ１＝ｆ(Ｘ１）
＝ａ１・Ｘ１＋ｂ１
ここで、ａ１、ｂ１は、フイルムの種類に応じて制御手段２２によって切り換えられる係数（ａ１＝ａ１１、ａ１２、ａ１３・・ａ１ｎ、ｂ１＝ｂ１１、ｂ１２、ｂ１３・・・ｂ１ｎ）であり、Ｘ１はフイルム速度に応じて可変する変数である。
【００２４】
縦シール機構７におけるフイルムＦの押し圧は、図１に示す正面図の、左右のそれぞれの端部分が、相互に独立した空圧レギュレータを備えた押圧手段によって設定されるものであり、縦シール押し圧（左）（生産条件データＹ２）及び縦シール押し圧（右）（生産条件データＹ３）は、品種データにおけるフイルムの種類及びフイルム速度に依存するものであって、たとえば、以下の式によって決定されるものである。
Ｙ２＝ｆ(Ｘ２）
＝ａ２・Ｘ２
Ｙ３＝ｆ(Ｘ３)
＝ａ３・Ｘ３
ａ２、ａ３は、フイルムの種類に応じて制御手段２２によって切り換えられる係数（ａ２＝ａ２１、ａ２２、ａ２３・・ａ２ｎ、ａ３＝ａ３１、ａ３２、ａ３３・・・ａ３ｎ）であり、Ｘ２及びＸ３はフイルム速度に応じて可変する変数である。また、この実施の形態における充填包装機のように三方シールの場合においては、縦シールの押し圧がフイルムを挟持する側、即ち左側が右側に比べて高くなるように係数ａ２、ａ３が設定される。
【００２５】
第１の横シール機構７における横シールロール７ａの温度、即ちフイルムＦを横シールするための横ロール温度（生産条件データＹ４）は、品種データにおけるフイルムの種類、内容物の種類、フイルム速度、内容物の温度及び充填量に依存するものであり、たとえば、以下の式によって決定されるものである。
Ｙ４＝ｆ(Ｘ４)
＝ａ４・Ｘ４＋ｂ４
ａ４及びｂ４は、フイルムの種類、内容物の種類、内容物の温度及び充填量に応じて制御手段２２によって切り換えられる係数（ａ４＝ａ４１、ａ４２、ａ４３・・ａ４ｎ、ｂ４＝ｂ４１、ｂ４２、ｂ４３・・・ｂ４ｎ）であり、Ｘ４はフイルム速度に応じて可変する変数である。
【００２６】
第１の横シール機構７におけるフイルムＦの押し圧は、左右それぞれ独立した空圧レギュレータを備えた押圧部材によって押し圧されるもので、横シール押し圧（左）（生産条件データＹ５）及び横シール押し圧（右）（生産条件データＹ６）は、品種データにおけるフイルムの種類及びフイルム幅に依存するものであって、たとえば、以下の式によって決定されるものである。
Ｙ５＝ｆ(Ｘ５)
＝ａ５・Ｘ５
Ｙ６＝ｆ(Ｘ６)
＝ａ６・Ｘ６
ここで、ａ５及びａ６は、フイルムの種類に応じて制御手段２２によって切り換えられる係数（ａ５＝ａ５１、ａ５２、ａ５３・・ａ５ｎ、ａ６＝ａ６１、ａ６２、ａ６３・・・ａ６ｎ）であり、Ｘ５及びＸ６はフイルム幅に応じて可変する変数である。また、本発明の実施の形態における充填包装機において、第１の横シール機構７によってシールされるフイルムＦが、第１の横シール機構７における横シールロール７ａの中心に対して左側にオフセットされた状態によって流れるか、もしくは右側にオフセットされた状態で流れるか、あるいは略中心位置にて流れるかのフイルムＦの流れ方によって、横シールの押し圧を、「左＞右」もしくは「左＜右」または「左＝右」の何れかになるように係数ａ５、ａ６が設定される。
ところで、横シールロール７ａに対するフイルムＦの流れ方は、充填包装機における機械的構成による特有のものであって、必ずしも一定のものではない。
【００２７】
原反軸２で付与されるフイルムテンション値（生産条件データＹ７）は、品種データにおけるフイルムの種類、フイルム幅及び充填量に依存するものであって、たとえば、以下の式によって決定されるものである。
Ｙ７＝ｆ(Ｘ７)
＝ａ７・Ｘ７＋ｂ７
なお、ａ７及びｂ７は、フイルムの種類及び充填量に応じて制御手段によって切り換えられる係数（ａ７＝ａ７１、ａ７２、ａ７３・・ａ７ｎ、ｂ７＝ｂ７１、ｂ７２、ｂ７３・・・ｂ７ｎ）であり、Ｘ７はフイルム幅に応じて可変する変数である。
【００２８】
前述した各計算式は、各々の品種データに対応する生産条件データを得るための一例であって、様々な品種データの入力条件に対する適切な生産条件データの関連性を実験的に求め、この実験によるデータ対比によってより適切な生産条件データの得られる計算式を求めることが望ましい。
たとえば、生産条件データである横シール機構７のロール温度に関して、計算式における変数Ｘを複数の品種データに関連性を持たせるようなものであっても良い（Ｙ＝ｆ(Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３・・・)）。
【００２９】
次に、図５を用いて、制御手段２２で生産条件データを決定するための処理方法について説明する。
制御手段２２は、品種データ入力手段２１における品種データ入力画面の「フイルムの種類ａ１におけるフイルム項目」及び「内容物の種類ａ２における内容物項目」の選定及び「包装条件ａ３における包装条件項目」の設定がなされているか否かの判定を行い（ステップＳ１〜ステップＳ３）、選定及び設定がなされていると判定すると、計算キーａ５の入力の有無を確認し（ステップＳ４）、計算キーａ５の入力が有りと判定すると、選定及び設定されたフイルムの種類ａ１、内容物の種類ａ２及び包装条件ａ３の品種データに応じて関連付けられて記憶された各生産条件データを決定するための各計算式における各係数を記憶部２３から読み出し、品種データに適応した各生産条件データを算出する各計算式の各係数の変更を行い各計算式を決定する（ステップＳ５）。
【００３０】
次に、制御手段２２は、各係数が変更された各計算式を用いて、縦ロール温度、縦ロール押し圧（左）、縦ロール押し圧（右）、横ロール温度、横ロール押し圧（左）、横ロール押し圧（右）及びフイルムテンション値の各生産条件データを算出し（ステップＳ６）、この算出された各生産条件データを充填包装機における縦、横シール機構６、７の加熱手段、縦、横シール機構６、７の押圧手段及び原反軸２に設けられる制動手段等の各制御機構に出力することによって、品種データに応じた最良なる包装袋ＦＷの各生産条件データ（包装袋の包装形態に応じた各生産条件データ）を決定する（ステップＳ７）。
【００３１】
ここで、計算式によって決定されたテンション値は、原反軸２に設けられる制動手段の制動力（ブレーキ作用）を決定するための計算式における係数になるものであって、この算出されたテンション値は充填包装機の運転中において一定に保たれるが、フイルムＦの原反径の変化によって前記制動力は変化する。
【００３２】
かかる生産条件決定装置２０における制御手段２２は、品種データ入力手段２１によって設定される品種データに応じて、縦シール機構６及び第１の横シール機構７におけるヒートシール温度と、縦シール機構６及び第１の横シール機構７におけるフイルム押し圧と、フイルムテンション値との各生産条件データを、予め記憶部２３に記憶されているそれぞれの生産条件データを算出するための計算式を読み出し、各生産条件データをそれぞれの計算式によって求め、その演算によって求められた各生産条件データを、充填包装機における縦、横シール機構６、７の加熱手段、縦、横シール機構６、７の押圧手段及び原反軸２に設けられる制動手段等の各制御機構へ出力することで、品種データに応じた最良な包装袋ＦＷの各生産条件データを決定することができることから、包装袋ＦＷにおけるシール状態を良好に保つことが可能となる。
【００３３】
また、制御手段２２は、各計算式における各係数を品種データの組み合わせによって関連付けて記憶部２３に記憶させることによって、品種データが変更された場合であっても各計算式における各係数を品種データに応じた適切な係数に変更することができる。
従って、従来のように作業者による勘や経験を必要としないことから、段取り変え作業を簡素化し、また、生産条件データの設定を誤って設定するといったことがなくなることから、包装袋ＦＷにおける歩留まりを向上させ、充填包装機における生産性を向上させることが可能となる。
【００３４】
なお、この実施の形態では、縦ロール温度、縦ロール押し圧（左）、縦ロール押し圧（右）、横ロール温度、横ロール押し圧（左）、横ロール押し圧（右）及びフイルムテンション値を生産条件データとしたが、これら以外にも、たとえば、充填包装機における始動時におけるフイルムテンション値（プリテンション値）や、原反ロール３とフイルム案内部４との間でフイルムＦに与える制動力（中間ブレーキ）等を生産条件データに加え、品種データの組み合わせによって係数を関連付けるとともに、前述した品種データに応じて前記フイルムテンション値及び前記制動力を計算式によって算出するようにしても良い。
【００３５】
また、この実施の形態では、縦ロール温度、縦ロール押し圧（左）、縦ロール押し圧（右）、横ロール温度、横ロール押し圧（左）、横ロール押し圧（右）及びフイルムテンション値の各生産条件データの全てを各計算式によって算出しているが、この発明における生産条件決定装置にあっては、たとえば、作業者による勘や経験が最も必要とされる縦、横シール機構６、７における縦、横ロール温度の生産条件データのみを設定するものであっても良く、この発明は前述した実施の形態に限定されるものではない。
【００３６】
また、この実施の形態では、各生産条件データを決定するための各計算式における係数を品種データの組み合わせによって関連付け、複数の係数を記憶部２３に記憶するようにしたが、生産条件データとして許容できる幅があるような生産条件によっては、その生産条件データを求める計算式に用いる係数を品種データの組み合わせ毎に用意することなく、たとえば許容幅の略中心データを得る単一の係数のみを用いるようにしても良く、更には、１つの生産条件データを算出するにあたり、係数の異なる複数の計算式を品種データに応じて関連付けて記憶部２３に記憶させるようにしても良い。
【００３７】
また、この実施の形態における品種データ入力手段２１は、品種データを選定及び設定するものとして用いているが、品種データ入力手段２１によって前記計算式の変更と前記係数の変更を可能とすることによって、各生産条件データを決定する上での微調整が可能となり、充填包装機における包装袋ＦＷを生産するための各生産条件データを更に良好に決定することが可能となる。
【００３８】
そしてまた、この実施の形態では、品種データ入力手段２１を構成する品種データ入力画面Ａによって、品種データである包装条件ａ３をテンキーａ４の入力操作によって設定したが、たとえば液温度やフイルム幅のような液温センサや幅測定装置によって自動的に検出できるような品種データについては、その検出したデータをそのまま包装条件ａ３に採用することで設定操作の煩わしさを解消できる。また液温センサを用いることによって、たとえば外気温等の影響を監視することで設定した液温度を自動的に補正し、液温度に依存する生産条件データを自動的に調整することで、包装袋ＦＷにおけるシール状態を更に良好に保つことが可能となる。
【００３９】
さらに、この実施の形態における記憶部２３は、制御手段２２及び品種データ入力手段２１とは別に専用に設けるものであったが、たとえば、品種データ設定手段となるタッチパネルに制御手段及び記憶部を具える場合にあっては、前記タッチパネルに具えられる記憶部に前述したような各生産条件データを求める各計算式や各係数を記憶するとともに、前記タッチパネルに具えられる制御手段によって各生産条件データを求めるものであっても良い。
【００４０】
以上に述べたような充填包装機において、ここではさらに、第１の横シール機構７の対をなす横シールロール７ａの少なくとも一方、図６に要部を斜視で示すところでは、双方の横シールロール７ａに設けられて、半径方向外方への突出下で、各シールロール７ａの軸線方向に延在するとともに、表面がシールロール７ａの円周方向に弧状をなす各ヒートシール刃２４の弧状表面の全体を、ショットブラスト、サンドブラスト、グリットブラスト等または、磁石グラインダ、液体ホーニング等による粗面化処理によって形成した凹凸粗面２５とする。
ここでは、このような凹凸粗面２５の、ＪＩＳ  Ｂ０６０１−１９９４で規定する算術平均粗さＲａを０．５〜５．０μｍ、より好適には１．０〜３．０μｍの範囲とし、また、同様の最大高さＲｙを１．０〜３０μｍ、より好ましく８．０〜２０μｍの範囲とする。
【００４１】
また好ましくは、これらのことに加え、凹凸粗面２５の、ＪＩＳＢ０６０１−１９９４で規定する凹凸の平均間隔Ｓｍを１５〜３００μｍ、とくには９０〜２００μｍの範囲とする。
そしてまた好ましくは、これに代えて、もしくは加えて、凹凸粗面２５の、ＪＩＳＢ０６１０−１９９４で規定する、局部山頂の平均間隔Ｓを１５〜３００μｍ、より好適には３０〜１５０μｍの範囲とする。
【００４２】
ところで、このようなヒートシール刃２４は、各横シールロール７ａに一本以上、一般的には、円周方向にともに等しい間隔をおいて複数本配設され、対をなす横シールロール７ａのそれぞれのヒートシール刃２４は、それらのロール７ａの同期した回転運動の下で、相互に協働して包装用フィルムＦを挟持し、そしてそのフィルムＦのシーラント層を融着接合させて横シール部ＦＳを形成するべく機能する。
【００４３】
なお、対をなすこのような横シールロール７ａにおいては、この発明に必須の構成ではないものの、図６に例示するように、それぞれのロール７ａのそれぞれの軸端部分に、ヒートシール刃２４の凹凸粗面より幾分半径方向に突出するフランジ２６を設け、対をなす横シールロール７ａの、それぞれのフランジ周面の当接下で、相互にヒートシール位置に達したそれぞれのヒートシール刃２４の対向粗面２５間に、包装用フィルムＦに対する所定の挟持クラリアランスを確保することも可能である。
【００４４】
このように構成してなる横シールロール７ａを充填包装機に用い、その横シールロール７ａによって、図７に略線縦断面図で例示するような夾雑物シールを行う場合には、フィルム原反３から連続的に繰出し走行させたフィルムＦを、フィルム折返し部５の折返しガイド１０によって長手方向に沿って二つ折りにしてシーラント層を相互の対向姿勢とした後、その二つ折りフィルムの遊端部分に、縦シール機構６の縦シールロール６ａによって連続的にヒートシールを施して、シーラント層がフィルムＦの長さ方向に融着接合された側端シール部ＦＨを形成し、次いで、そのフィルムＦの内側へ、充填ノズル１１ａを介して内容物２８を連続的に供給し、続いて、一対の横シールロール７ａのヒートシール刃２４により、包装用フィルムＦに、内容物２８を押し退けながら、フィルムＦの長さ方向に所定の間隔をおく横シール部ＦＳを形成する。
【００４５】
このような夾雑物シールを行う場合、ヒートシール刃２４は、図７に仮想線で示す位置から実線で示す位置まで、フィルムＦに接触しながら回転変位することになるも、この発明に係るヒートシール刃２４では、その弧状表面を凹凸粗面２５としており、しかも、そのヒートシール刃２４が、ヒートシール位置もしくはその近傍位置に至るまでは、ヒートシール刃２４によるフィルム押込力は相対的に小さいので、その間は、ヒートシール刃２４の凹凸粗面２５は、図８に、相互に対向するヒートシール刃をそれらの長さ方向断面で拡大して例示するように、フィルムＦに凸部だけで接触することになり、それら両者のこのときの接触面積は、ヒートシール刃の弧状表面を平滑面とした場合に比して大きく低減されることになる。
そしてこのことは、ヒートシール刃２４を円弧方向に見た場合にもまた同様である。
【００４６】
従って、加熱されたヒートシール刃２４から、フィルムＦおよび内容物２８へのここでの伝達熱量は、ヒートシール刃の弧状表面を平滑面とすることによって、その弧状表面が凹凸の別なく、長さ方向および円弧方向の全体にわたってフィルムに接触する場合に比べて、はるかに小さく抑えられることになり、フィルムＦおよび内容物２８の不必要な加熱、ひいては、シーラント層２９の不必要な加熱に起因するシール不良の発生および、内容物２８の不必要な加熱に起因するその内容物２８の変質等を効果的に防止することができる。
【００４７】
この一方で、ヒートシール刃２４が、ヒートシール位置もしくはその近傍に達したときは、対向する両ヒートシール刃２４の、図９に示すような相互の近接変位に基いて、それらのシール刃２４は、包装用フィルムＦを大きな力で押込むことになり、これにより、ヒートシール刃２４の凹凸粗面２５は、凸部凹部の別なく、その全体にわたって包装用フィルムＦに密着し、両者の大きな接触面積の下で、両ヒートシール刃２４から包装用フィルムＦへの、多量の熱量の供給が迅速に行われることになる。
従って、フィルムＦのシーラント層２９は、フィルムＦとヒートシール刃２４との図示のような密着状態が生じた後に、融着接合に適正な程度にまで迅速に溶融されることになり、また、包装用フィルム間の介在内容物２８は、シール刃２４と包装用フィルムＦとの密着に伴って、未だ粘度の大きく低下していないシーラント層間を経て、図７の上方側へ確実に押し退け変位されることになる。
【００４８】
これがため、一対のヒートシール刃２４によって形成される横シール部ＦＳは、充填包装速度が速くても常に適正に形成されることになり、また、内容物および包装用フィルムを余剰に加熱することに起因する、内容物の変質等の他、横シール部分へのシール剥離の発生を効果的に防止することができる。
【００４９】
そしてこれらのことは、ヒートシール刃２４の凹凸粗面２５の、ＪＩＳ  Ｂ０６０１−１９９４で規定する算術平均粗さＲａを０．５〜５．０μｍの範囲として、対向するヒートシール刃が、所定のシール位置に達した際の押圧力が幾分小さい場合にあってなお、ヒートシール刃２４の凹部を包装用フィルムに十分に接触させて、その凹部にもまた十分な熱伝達を行わせて、高速充填下でも、ヒートシール刃２４による、安定したヒートシールを確実なものとしたときに、より一層効果的である。
併せて、その凹凸粗面２５の、ＪＩＳ  Ｂ０６０１−１９９４で規定する最大高さＲｙを１．０〜３０μｍとすることで、横シール部分のヒートシールをさらにすぐれたものとすることができる。
【００５０】
加えて、凹凸粗面２５の、凹凸の平均間隔Ｓｍを１５〜３００μｍとしたときは、加熱されたヒートシール刃がヒートシール位置に達するまでの間の、包装用フィルムとヒートシール刃との接触面積を十分小さく抑えることができる。
そしてまた、凹凸粗面２５の局部山頂の平均間隔Ｓを１５〜３００μｍとしたときは、これも、上述したところと同様に、加熱されたヒートシール刃がヒートシール位置に達するまでの間の、包装用フィルムとヒートシール刃との接触面積を十分小さく抑えることができる。
【実施例】
【００５１】
（実施例１）
対をなす横シールロールの一方側のヒートシール刃の弧状表面を凹凸粗面とした場合および双方のヒートシール刃をともに凹凸粗面とした場合のそれぞれにつき、内容物としての水（３０℃、１６ｇ）の充填包装速度をパラメータとして、サイズが縦６３ｍｍ、横７５ｍｍの包装袋について、適正なヒートシールを施すことができる設定温度範囲を求めたところ、表１に示す結果を得た。
【００５２】
なお、従来例シール刃は、双方の弧状表面をともに平滑鏡面としたものであり、実施例シール刃は凹凸粗面のＲａを１．５μｍ、Ｒｙを１０．０μｍとしたものである。
また、包装用フィルムの積層構造は、１５μｍ厚みの二軸延伸ナイロンベースフィルムと、５０μｍ厚みのリニア・ローデンシティポリエチレン・シーラント層とした。
【００５３】
【表１】
2008030809.tif 000003
【００５４】
表１によれば、実施例シール刃１（片側）によれば、適正シールが可能な設定温度範囲を、従来シール刃に比し、１０ｍ／ｍｉｎで約１．１７倍に、１５ｍ／ｍｉｎで１．３３倍、２０ｍ／ｍｉｎで１．５倍、そして、２５ｍ／ｍｉｎで約２倍に拡大することができ、また、実施例シール刃２（両側）によれば、温度範囲を、１０ｍ／ｍｉｎで約１．５倍に、１５ｍ／ｍｉｎで約２倍、２０ｍ／ｍｉｎで約２．５倍、そして、２５ｍ／ｍｉｎで約４倍に拡大できることが解かる。
【００５５】
かくして実施例シール刃によれば、充填包装速度が高速になっても、ヒートシール刃の設定温度の許容範囲を有効に拡大してシール不良等の発生のおそれを有効に取り除くことができる。
【００５６】
（実施例２）
実施例１の場合と同様のそれぞれのヒートシール刃および包装用フィルムを用い、内容物としての水（５０ｇ）の温度をパラメータとして、サイズが縦１２０ｍｍ、横８０ｍｍの包装袋を、２０ｍ／ｍｉｎの速度で充填包装した場合の、適正なヒートシールを施すことができる設定温度範囲を求めたところ、表２に示す結果を得た。
【００５７】
【表２】
2008030809.tif 000004
【００５８】
実施例シール刃１では、適正なヒートシールが可能な温度範囲を、従来例シール刃に比し、内容物温度が３０℃で約１．７倍に、４０℃で１．７倍、５０℃および６０℃でそれぞれ１．５倍および１．２倍に拡大することができ、また、７０℃および８０℃で、１．１倍に拡大することができる。
また、実施例シール刃２によれば、同様の温度範囲を、３０℃で約２．３倍に、４０℃、５０℃および６０℃でそれぞれ２．３倍、２倍および１．５倍に拡大することができ、そして、７０℃および８０℃のそれぞれで１．４倍および１．３倍に拡大できることが明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】この発明の実施の形態を示す正面図である。
【図２】充填包装機の生産条件決定装置を示すブロック図である。
【図３】生産条件決定装置の品種データ入力手段を示す図である。
【図４】生産条件決定装置の品種データ入力手段を示す図である。
【図５】生産条件決定装置の制御手段の処理方法を示す図である。
【図６】この発明に係るヒートシール刃に用いた一対の横シールロールを示す斜視図である。
【図７】横シールロールのヒートシール刃の機能を示す略線縦断面図である。
【図８】ヒートシール刃の低い押込力による包装用フィルムの押込み状態を示す拡大横断面図である。
【図９】ヒートシール刃の大きな押込力による包装用フィルムの押込み状態を示す同様の断面図である。
【符号の説明】
【００６０】
６  縦シール機構
７  第１の横シール機構（横シール機構）
７ａ  横シールロール
１１  充填機構
１１ａ  充填ノズル
２０  生産条件決定装置
２１  品種データ入力手段
２２  制御手段
２３  記憶部
２４  ヒートシール刃
２５  凹凸粗面
２８  内容物
２９  シーラント層
Ｆ  フイルム
ＦＨ  側端シール部
ＦＳ  横シール部
ＦＷ  包装袋
【図１】
2008030809.tif 000005
【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】
2008030809.tif 000011
【図８】
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【図９】
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