(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯状の包材を袋状に成形しながら該袋状包材内に被包装物を導入して包装し、上記包材内に不活性ガスを供給するガス供給手段が設けられた製袋包装機であって、上記ガス供給手段による不活性ガスの供給量を、当該包装機の作動開始時から第１所定時間の間、多量の第１供給量とし、その後、包材への被包装物の導入開始前に上記第１供給量よりも少ない第２供給量に切り換え、それ以降の包装動作では上記第２供給量とするガス供給制御手段を有することを特徴とする製袋包装機。
【請求項２】
上記ガス供給制御手段は、当該包装機が停止要因の解消により運転が再開される一時停止状態となったときは、第２所定時間が経過するまでの間、上記第２供給量での不活性ガスの供給を継続し、該第２所定時間が経過したときに、不活性ガスの供給を停止するようにガス供給手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の製袋包装機。
【請求項３】
上記ガス供給制御手段は、当該包装機が再開のためにスタート操作を要する停止状態となったときは、不活性ガスの供給を停止すると共に、その停止時から第３所定時間が経過する前に当該包装機が作動を開始したときは、上記第２供給量で不活性ガスの供給を開始し、上記第３所定時間の経過後に当該包装機が作動を開始したときは、その作動開始から上記第１所定時間の間、上記第１供給量で不活性ガスを供給するようにガス供給手段を制御することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の製袋包装機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、帯状の包材を袋状に成形しながら該包材内に物品を投入して封止することによって製品を連続して生成する製袋包装機に関し、包装技術の分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、包装袋を成形しながら該包装袋に物品を封入する製袋包装機は、帯状の包材の左右の両側縁部を重ね合わせて筒状に成形すると共に、縦シール装置により上記筒状包材の重ね合わせ部を長手方向に沿って熱溶着し、また横シール装置により該筒状包材を長手方向に直交する幅方向に熱溶着して袋状に成形し、その後、この袋状とされた包材に、上下方向に延びる物品導入用のチューブ部材を通して上方から被包装物を導入すると共に、その上部を上記横シール装置によって封止し、かつ包材の上流部から切り離すことにより、被包装物を包装袋に封入してなる製品を生成するようにしたものである。
【０００３】
その場合に、被包装物が食品である場合には、その腐敗や変質を防止するために、被包装物が導入された袋状包材内の空気を窒素ガスやアルゴンガス等の不活性ガスに置換した上で上部を封止することが行われている。
【０００４】
この種の製袋包装機に用いられるガス置換の方法として、処理速度の高速化を図る場合は、被包装物を袋状包材内へ導入している間に、該包材内に一定の流量の不活性ガスを連続的、あるいは断続的に送り込んで、これにより該包材内の空気を排出して不活性ガスに置換する方法が適している。
【０００５】
しかしながら、この種のガス置換方法においては、大流量の不活性ガスを袋状包材内に送り込むことにより、高いレベルの不活性ガス置換率を得ることができるが、不活性ガスの消費量が増加するため、その増加に伴って、生産コストの増加をまねくことになる。
【０００６】
さらに、上記のような問題点に加えて、上記ガス置換方法は、不活性ガスへの置換率を高いレベルに維持しようとすると、該不活性ガスの流速を速くして単位時間当たりの供給量を多くしなければならないことになる。しかし、流速を速くした場合、不活性ガスが袋状包材内に勢いよく吹き出し、該包材内に導入されている被包装物を上方に吹き上げ、あるいは包材の底部への被包装物の導入を妨げることになる。この場合、横シール装置によって袋状包材の上部を封止するときに、上方に吹き上げられあるいは底部への導入が遅れた被包装物が該横シール装置によって噛み込まれることがあり、その結果、不良品が発生することになる。
【０００７】
ここで、上記の問題点を解決するために、例えば特開平１０−５３２１７号公報に開示されているように、帯状の包材を袋状に成形しながら該袋状包材内に被包装物を投入して封止する１サイクル中の段階ごとに、不活性ガスの流量を変化させるようにしたものがある。
【０００８】
上記公報に開示された装置によれば、袋状に成形された包材内に、チューブ部材を通して上方から被包装物を供給している間は、該袋状包材内に導入される被包装物を上方に吹き上げることなく、かつ被包装物の袋状包材の底部への導入を妨げないような第１の流量で不活性ガスを該包材内に供給し、被包装物の該包材内への供給が完了すると、上記第１流量よりも大きな第２流量を該包材内に供給する。このときの第２流量は、すでに該包材内に導入された被包装物を上方に吹き上げない程度で、被包装物の上方に滞留する空気を不活性ガスにすばやく置換するような流量である。
【０００９】
したがって、上記袋状包材の上部を封止するときには、上方に吹き上げられ、あるいは底部への導入が遅れた被包装物が噛み込まれることが少なくなると共に、不活性ガスの消費量を抑制することができるようになる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記公報に開示された製袋包装機は、包装１サイクル中の異なる段階ごとに不活性ガスの流量を調節して上記問題点を解決するものであり、該包装機が停止することなく連続運転しているときには高いレベルでのガス置換率が得られると共に、不活性ガスの消費量が抑制されるものである。
【００１１】
しかしながら、この種の製袋包装機は、包装作業を終了するために作業者の手動操作により運転を停止する場合の他に、何らかの要因によって運転を停止したり、もしくは一時停止したりすることがある。その場合、該包装機に設けられたガス供給手段は、上記のような停止、あるいは一時停止にかかわらず不活性ガスを供給し続けるため、不活性ガスの使用量がいたずらに増大してしまうことになる。
【００１２】
また、該包装機が停止、または一時停止した場合に、作業者によって上記ガス供給手段による不活性ガスの供給を停止させると共に、包装機が運転を再開したときに、作業者によって不活性ガスの供給を再開するようにしても、不活性ガスの流量が一定の流量に安定するまで時間がかかり、その結果、当該包装作業の高速化が妨げられ、あるいはガス置換率が低下するおそれが生じる。
【００１３】
そこで、本発明は、ガス置換が行われる製袋包装機において、包装袋の封止時における被包装物の噛み込みや包装速度の低下等を生じることなく、不活性ガスを十分に供給して高いガス置換率が得られるようにすると共に、不活性ガスの消費量を抑制させるという両立し難い問題を解決することを課題とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本願の各発明では次のように構成したことを特徴とする。
【００１５】
まず、本願の請求項１に係る発明（以下、第１発明という。）は、帯状の包材を袋状に成形しながら該袋状包材内に被包装物を導入して包装し、上記包材内に不活性ガスを供給するガス供給手段が設けられた製袋包装機において、上記ガス供給手段による不活性ガスの供給量を、当該包装機の作動開始時から第１所定時間の間、多量の第１供給量とし、その後、包材への被包装物の導入開始前に上記第１供給量よりも少ない第２供給量に切り換え、それ以降の包装動作では上記第２供給量とするガス供給制御手段を設けたことを特徴とする。
【００１６】
次に、請求項２に係る発明（以下、第２発明という。）は、上記第１発明の製袋包装機において、上記ガス供給制御手段は、当該包装機が停止要因の解消により運転が再開される一時停止状態となったときは、第２所定時間が経過するまでの間、上記第２供給量での不活性ガスの供給を継続し、該第２所定時間が経過したときに、不活性ガスの供給を停止するようにガス供給手段を制御することを特徴とする。
【００１７】
また、請求項３に係る発明（以下、第３発明という。）は、上記第１発明または第２発明の製袋包装機において、上記ガス供給制御手段は、当該包装機が再開のためにスタート操作を要する停止状態となったときは、不活性ガスの供給を停止すると共に、その停止時から第３所定時間が経過する前に当該包装機が作動を開始したときは、上記第２供給量で不活性ガスの供給を開始し、上記第３所定時間の経過後に当該包装機が作動を開始したときは、その作動開始から上記第１所定時間の間、上記第１供給量で不活性ガスを供給するようにガス供給手段を制御することを特徴とする。
【００２３】
上記のように構成したことにより、本願各発明によれば次のような作用が得られる。
【００２４】
まず、上記第１発明によれば、ガス供給手段による不活性ガスの供給量を、当該包装機の作動開始時から第１所定時間の間、多量の第１供給量とし、その後、包材への被包装物の導入開始前に上記第１供給量よりも少ない第２供給量に切り換え、それ以降の包装動作では上記第２供給量としたので、当該包装機の作動開始時から第１所定期間の間は、包材内に高速に不活性ガスを充填することができ、それ以降の包装動作では、被包装物が舞い上がらないような流量にして、上記包材内に供給することにより、該包材を封止するときに噛み込んだりすることがなくなって不良品の発生を抑制することができる。
【００２５】
また、例えば該包装機の一時停止によって包装機の運転が中断したときに被包装物が導入される包材内への不活性ガスの供給を停止すると、該包材内のガス置換率はガス供給停止からの時間が経過するのに伴って低下することになるが、上記第２発明のように、製袋包装機の運転が一時停止した後も第２所定時間ガスの供給を継続して上記包材内のガス置換率を低下させないようにすることにより、上記一時停止から第２所定時間内に包装機の運転が再開すれば、高いガス置換率が得られるので、包装作業の高速化が可能になる。さらに、第２所定時間経過した後にはガスの供給を停止するので、ガス供給手段によるガス使用量がいたずらに増加することがなくなる。
【００２６】
そして、上記第３発明によれば、製袋包装機の運転が停止したときに、不活性ガスの供給を停止することにより、ガスの消費量がいたずらに増大することが防止されると共に、その停止時から第３所定時間が経過する前に当該包装機が作動を開始したときは、上記第２供給量で不活性ガスの供給を開始するので、ガスの消費量を抑制しながら、所定の酸素残存率の製品が得られる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００３２】
図１に示すように、この実施の形態に係る製袋包装機１は機台２を有し、その後部上方に、包材のロールを回転可能に支持するロール支持部（図示せず）が設けられていると共に、該機台２の前部上方にはフォーマ１０が配設されている。
【００３３】
このフォーマ１０は、フレーム１１に、セーラ部材１２と、該セーラ部材１２を上下に貫通するチューブ部材１３とを取り付けて一体化した構成で（図２参照）、上記機台２の前部上面に着脱可能に取り付けられていると共に、上記ロール支持部から前方へ繰り出された帯状の包材を下方へ案内しながら、その左右両側縁部を重ね合わせて筒状にするようになっている。
【００３４】
ここで、上記チューブ部材１３におけるセーラ部材１２より上方に突出した上部１４は、投入される被包装物を受け入れるべく上端が広く開口した略円錐状とされており、また、上記セーラ部材１２より下方に延びる下部１５は、袋状に成形された包材内に突入して被包装物を該包材内に導入するようになっている。
【００３５】
また、このチューブ部材１３の下部１５の左右両側には、包材を該チューブ部材下部１５の左右両側面１５ａ，１５ａに押し付けながら下方へ送るベルト式の送り装置３，３が配置されていると共に、該チューブ部材下部１５の前方には、機台２の前面に支持部材４を介して支持され、包材の互いに重ね合わされた左右両側縁部を溶着して該包材を筒状に成形する縦シール装置５が配置されている。
【００３６】
さらに、機台２の前面における該チューブ部材下部１５の下端部よりやや下方には、筒状に成形された包材を前後両側から挟み付けて該包材の所定位置を横方向に溶着すると共に、その溶着部の略中央部を横方向に切断することにより、筒状の包材に底部を形成して袋状とし、かつ該袋状包材の被包装物が導入された部分の上方を封止する横シール装置６が配置されている。また、該横シール装置６の下方には、上記のようにして形成された袋を機外に搬出する搬出装置７が配置されている。
【００３７】
さらに、この製袋包装機１には、上記チューブ部材１３の前面側の内側に、包材内の空気を不活性ガスで置換するための置換ガス通路１６が設けられている。この置換ガス通路１６は、上記チューブ部材１３の上部１４から下部１５の下端部にわたって上下に長い板材１９（図９参照）を張り付けて、該板材１９とチューブ部材１３の前面部との間に上下に延びる空間を形成することにより袋状とされている。そして、該置換ガス通路１６の上端部は、上記板材１９を折り曲げてチューブ部材１３における上部１４の内面に接続することにより閉塞されていると共に、該チューブ部材上部１４の前面に置換ガス通路１６内に通じる入口１７が設けられ、この入口１７に置換ガスの供給管２５（図３参照）が接続されるようになっている。そして、該置換ガス通路１６の下端部は開放され、置換ガスの出口１８とされている。
【００３８】
以上の構成に加えて、この製袋包装機１の外部には、置換ガスとして、窒素ガスやアルゴンガス等の不活性ガスを上記置換ガス通路１６内に供給するガス供給装置２０（図３参照）が設けられている。
【００３９】
図３に示すように、このガス供給装置２０には、不活性ガスとして窒素ガスが加圧状態で貯留されている窒素ガス供給タンク２１と、該タンク２１から供給される窒素ガスを下流側に供給するためのバルブ２２と、窒素ガス中に含まれる不純物を取り除くためのフィルタ２３と、該フィルタ２３から供給される窒素ガスの流量を調節すると共に、該窒素ガスの流量を計測するための流量計を有する第１レギュレータ２４とが備えられている。つまり、窒素ガス供給タンク２１からバルブ２２を介して供給される窒素ガスは、フィルタ２３を通過することによって不純物が取り除かれた後、第１レギュレータ２４で所定の流量に調節されて下流側に供給されることになる。
【００４０】
また、これらタンク２１、バルブ２２、フィルタ２３及び第１レギュレータ２４間には、窒素ガスの流路である置換ガスの供給管２５…２５がそれぞれ接続されており、この第１レギュレータ２４に接続されて下流側に延びる供給管２５は、高圧側供給管２５ａ、低圧側供給管２５ｂ及び吹き込み側供給管２５ｃに分岐され、これらの分岐された供給管のうち、高圧側供給管２５ａと低圧側供給管２５ｂとが再度合流して、上記置換ガス通路１６に設けられた入口１７に接続されている。さらに、上記吹き込み側供給管２５ｃの先端は、図２に示すように、チューブ部材１３における上部１４の上端から窒素ガスを吹き込めるように配置されている。
【００４１】
ここで、上記高圧側供給管２５ａには高圧用電磁弁２６が備えられており、該高圧用電磁弁２６は、窒素ガス供給タンク２１側から供給される窒素ガスの供給状態のＯＮ、ＯＦＦを行うようになっている。一方、上記低圧側供給管２５ｂにも、上記高圧用電磁弁２６と同様の低圧用電磁弁２７が備えられている。なお、低圧用電磁弁２７の下流側には第２レギュレータ２８が備えられ、該低圧用電磁弁２７から送出される窒素ガスの流量を調節すると共に、この第２レギュレータ２８に窒素ガスの流量を計測するための流量計が設けられている。なお、上記吹き込み用供給管２５ｃにも、上記高圧用電磁弁２６及び低圧用電磁弁２７と同様の吹き込み用電磁弁２９が備えられており、該吹き込み用電磁弁２９をＯＮ、ＯＦＦ操作することにより、上記チューブ部材１３の上部１４の上端側から窒素ガスが補足的に供給されるようになっている。
【００４２】
次に、上記製袋包装機１におけるガス供給制御システムについて説明する。
【００４３】
図４に示すように、製袋包装機１には、コントロールユニット４０が備えられていると共に、該コントロールユニット４０にはメモリ４１が内蔵されている。そして、このメモリ４１の第１記憶領域４１ａには、被包装物の性状に合わせた酸素残存率が、被包装物の種類ごとにあらかじめ記憶されていると共に、該メモリ４１の第２記憶領域ｂには、ガスの供給状態や製袋包装機１の運転中の酸素残存率等が記憶されるようになっている。
【００４４】
そして、このコントロールユニット４０に、製袋包装機１の作動を一時停止させる一時停止信号と、製袋包装機１の作動を停止させる停止信号とが入力されるようになっている。なお、製袋包装機１の一時停止は、停止要因が解除されると該包装機１の運転が再開されるものであり、一方、製袋包装機１の停止は、作業者がスタート操作しないと運転が再開されないものである。
【００４５】
上記一時停止信号には、袋状包材内に供給される被包装物が所定量に満たない場合に発信される計量器５０からの被包装物不足信号ａ、ガス供給装置２０側に設けられ、窒素ガス供給タンク２１から供給される窒素ガスの流量を検出する流量センサ５１によって、窒素ガスの流量が低下した場合に発信される該流量センサ５１からのガス流量低下信号ｂ、製袋包装機１の下流側に配置される下流器物５２からの一時停止信号ｃ等が含まれている。
【００４６】
一方、停止信号には、上記下流器物５２からの停止信号ｃ’、被包装物内に金属物を検出した場合に発信される金属検出器５３からの金属検出信号ｄ、作業者によって手動操作される停止ボタン５４からの停止信号ｅ等が含まれている。
【００４７】
さらに、上記一時停止信号と停止信号との他に、作業者によって手動操作され、該操作によって製袋包装機１が作動開始するスタートボタン５５からのスタート信号ｆ、製袋包装機１側に設けられ、袋状包材内に残存する酸素量を検出する酸素検出センサ５６からの検出信号ｇ、第１レギュレータ２４に設けられた流量計からの流量信号ｈ等が上記コントロールユニット４０に入力されるようになっている。
【００４８】
そして、上記被包装物不足信号ａ、ガス流量低下信号ｂ、下流器物５２からの一時停止信号ｃ及び停止信号ｃ’、金属検出信号ｄ、停止ボタン５４からの停止信号ｅ、スタート信号ｆ等が上記コントロールユニット４０に入力されると、該コントロールユニット４０の外部に設けられたタイマ４２で経過時間が計測され始める。このタイマ４２によって計測された経過時間に基づいて、コントロールユニット４０が上記高圧用電磁弁２６と低圧用電磁弁２７とに制御信号ｉ，ｊを発信し、これら制御信号ｉ，ｊに基づいて、上記電磁弁２６，２７のＯＮ、ＯＦＦの切り替えが行われる。
【００４９】
また、検出信号ｇが上記コントロールユニット４０に入力され、該検出信号ｇに基づいて、被包装物が導入された袋状包材内に残存する酸素量が所定量以上と判定された場合、すなわち酸素残存率が上昇したときに、上記コントロールユニット４０が警告装置５７に警告信号ｋを発信し、警告を発するように制御する。これにより、作業者は、酸素残存率が上昇したことを容易に知ることができるので、このような問題にすぐに対処できるようになり、酸素残存率が高い製品が生成され続けるのを防ぐことができる。
【００５０】
さらに、コントロールユニット４０は、製袋包装機１の運転状態やガス供給装置２０のガス供給状態等をモニタ５８に表示するための表示信号ｍを該モニタ５８に発信して、その状態をモニタ５８に表示させるようになっている。これにより、作業者は、製袋包装機１へのガス供給状態を容易に知ることができる。
【００５１】
次に、本発明の実施の形態に係る製袋包装機１における置換ガス供給制御を図５のフローチャートに従って具体的に説明する。
【００５２】
まず、ステップＳ１で、コントロールユニット４０が、製袋包装機１が作動開始したか否かを判定する。そして、該包装機１が作動開始するまでステップＳ１を実行し続け、該包装機１が作動開始したとき、次のステップＳ２で、高圧用電磁弁２６と低圧用電磁弁２７とをＯＮの状態にすると共に、タイマ４２をスタートさせる。その結果、上記窒素ガス供給タンク２１より供給される窒素ガスは、第１レギュレータ２４で所定のガス量に調節され、高圧用電磁弁２６と低圧用電磁弁２７とを介して上記置換ガス通路１６に設けられた入口１７に供給されることになる。このとき、上記入口１７に供給される窒素ガスの流量は、高圧用流量Ｌ１（図６〜８参照）となるように調節される。
【００５３】
そして、上記コントロールユニット４０は、上記ステップＳ２でスタートさせたタイマ４２による計測時間が高圧ガス供給時間Ｔ１になったとき、次のステップＳ３で、高圧用電磁弁２６をＯＦＦの状態に切り替える。これにより、上記置換ガス通路１６に設けられた入口１７に供給される窒素ガスは、低圧用電磁弁２７を介して第２レギュレータ２８で低圧用流量Ｌ２（図６〜８参照）に調節されて供給されることになる。したがって、被包装物が導入される袋状包材内には、低圧用流量Ｌ２の窒素ガスが供給されることになる。このとき、タイマ４２で計測される時間は、高圧ガス供給時間Ｔ１になったときにリセットされるようになっている。
【００５４】
次に、コントロールユニット４０は、ステップＳ４で、該コントロールユニット４０に一時停止信号が入力されたか否かを判定する。一時停止信号が入力されていない場合には、次のステップＳ５で、コントロールユニット４０に停止信号が入力されたか否かを判定する。停止信号が入力されていない場合には、再びステップＳ４に戻るようになっている。
【００５５】
ここで、上記ステップＳ４で、コントロールユニット４０に一時停止信号が入力されたとき、上記タイマ４２によって一時停止信号が入力されてからの経過時間Ｔが計測される。そして、タイマ４２が上記経過時間Ｔを計測し始めた後、ステップＳ６で、経過時間Ｔがあらかじめ設定された低圧ガス供給時間Ｔ２を超えたか否かが判定されることになる。
【００５６】
上記経過時間Ｔが上記低圧ガス供給時間Ｔ２を超えるまでの間は、ステップＳ７で、一時停止信号の入力が解除されたか否かが判定されることになる。そして、上記一時停止信号の入力が解除されていない場合は、次のステップＳ８で、コントロールユニット４０に停止信号が入力されたか否かが判定されることになる。入力されていない場合には、再びステップＳ６に戻るようになっている。
【００５７】
ここで、ステップＳ７で、上記一時停止信号の入力が解除された場合は、タイマ４２がリセットされると共に、上記ステップＳ４に戻るようになっている。
【００５８】
したがって、コントロールユニット４０に一時停止信号が入力されても、タイマ４２によって計測される経過時間Ｔが低圧ガス供給時間Ｔ２を超えるまでの間は、低圧用電磁弁２７はＯＮの状態のままであり、その結果、製袋包装機１には、流量Ｌ２の窒素ガスが供給され続けることになる。
【００５９】
ここで、上記ステップＳ６で、タイマ４２によって計測された経過時間Ｔが低圧ガス供給時間Ｔ２を超えた場合、上記ステップＳ５で、コントロールユニット４０に停止信号が入力された場合、もしくは上記ステップＳ８で、コントロールユニット４０に停止信号が入力された場合には、コントロールユニット４０は、次のステップＳ９で、低圧用電磁弁２７をＯＦＦの状態に切り替える。つまり、製袋包装機１への窒素ガスの供給が完全に停止することになる。
【００６０】
そして、上記低圧用電磁弁２７がＯＦＦの状態に切り替えられたときから上記タイマ４２で別の経過時間Ｔ’が計測されるようになっている。そして、ステップＳ１０で、経過時間Ｔ’があらかじめ設定された低圧ガス供給待機時間Ｔ３を超えたか否かが判定される。経過時間Ｔ’が低圧ガス供給待機時間Ｔ３を超えた場合は、上記ステップＳ１に戻り、超えていない場合は、次のステップＳ１１で、製袋包装機１が再び作動開始したか否かが判定されることになる。
【００６１】
そして、製袋包装機１が作動開始していない場合は、上記ステップＳ１０に戻り、製袋包装機１が作動開始した場合は、コントロールユニット４０が次のステップＳ１２で、低圧用電磁弁２７をＯＮの状態に切り替えて、上記ステップＳ４以下を再び実行するようになっている。その結果、製袋包装機１には、再び流量Ｌ２の窒素ガスが供給されることになる。
【００６２】
ここで、図６のタイムチャートについて説明すると、包装機１が作動開始したとき、すなわち高圧ガス供給開始時点ｔ０のとき、タイマ４２が時間を計測し始めると共に、高圧用電磁弁２６と低圧用電磁弁２７とがＯＮの状態にされて、窒素ガスが高圧用流量Ｌ１で上記置換ガス通路１６に設けられた入口１７に供給されることになる。
【００６３】
そして、タイマ４２で計測された時間がＴ１になったとき、すなわち高圧ガス供給停止時点ｔ１で、タイマ４２をリセットすると共に、高圧用電磁弁２６がＯＦＦの状態に切り替えられることにより、上記置換ガス通路１６に設けられた入口１７に供給される窒素ガスは、低圧用電磁弁２７を介して第２レギュレータ２８で低圧用流量Ｌ２に調節されて供給されることになる。したがって、被包装物が導入される袋状包材内には、低圧用流量Ｌ２の窒素ガスが供給されることになる。
【００６４】
次に、製袋包装機１が一時停止すると、その一時停止時点ｔ２から上記タイマ４２が時間を計測し始めるが、窒素ガスは低圧用流量Ｌ２で製袋包装機１に供給され続けている。そして、この製袋包装機１の一時停止が上記一時停止時点ｔ２から低圧ガス供給時間Ｔ２後の自動停止時点ｔ３までに解除されたとき、上記タイマ４２を製袋包装機１の一時停止が解除された一時停止解除時点ｔａでリセットすると共に、窒素ガスは低圧用流量Ｌ２で製袋包装機１に供給され続けていることになる。
【００６５】
その後、製袋包装機１が停止した時点、すなわちガス供給停止時点ｔ４からタイマ４２が時間を計測し始めると共に、該ガス供給停止時点ｔ４で低圧用電磁弁２７がＯＦＦの状態に切り替えられる。つまり、製袋包装機１への窒素ガスの供給が完全に停止されることになる。
【００６６】
そして、この製袋包装機１が上記ガス供給停止時点ｔ４から低圧ガス供給待機時間Ｔ３後の低圧ガス供給復帰時点ｔ５までに運転開始したとき、製袋包装機１が運転を開始した低圧ガス供給復帰時点ｔｂで上記タイマ４２をリセットすると共に、低圧用電磁弁２７がＯＮの状態に切り替えられる。その結果、窒素ガスは再び低圧用流量Ｌ２で製袋包装機１に供給されることになる。なお、製袋包装機１が上記低圧ガス供給復帰時点ｔ５を経過した後に運転開始したときは、窒素ガスは、鎖線に示すように、高圧用流量Ｌ１で該包装機１に供給するようになっている。
【００６７】
次に、図７のタイムチャートについて説明すると、包装機１が作動開始したとき、すなわち高圧ガス供給開始時点ｔ０のとき、タイマ４２が時間を計測し始めると共に、高圧用電磁弁２６と低圧用電磁弁２７とがＯＮの状態にされて、窒素ガスが高圧用流量Ｌ１で上記置換ガス通路１６に設けられた入口１７に供給されることになる。
【００６８】
そして、タイマ４２で計測された時間がＴ１になったとき、すなわち高圧ガス供給停止時点ｔ１で、タイマ４２をリセットすると共に、高圧用電磁弁２６がＯＦＦの状態に切り替えられることにより、上記置換ガス通路１６に設けられた入口１７に供給される窒素ガスは、低圧用電磁弁２７を介して第２レギュレータ２８で低圧用流量Ｌ２に調節されて供給されることになる。したがって、被包装物が導入される袋状包材内には、低圧用流量Ｌ２の窒素ガスが供給されることになる。
【００６９】
次に、製袋包装機１が一時停止すると、その一時停止時点ｔ２から上記タイマ４２が時間を計測し始めるが、窒素ガスは低圧用流量Ｌ２で製袋包装機１に供給され続けている。そして、この製袋包装機１が上記一時停止時点ｔ２から低圧ガス供給時間Ｔ２後の自動停止時点ｔ３で自動停止すると共に、上記タイマ４２をリセットする。さらに、この製袋包装機１が停止した時点、すなわち上記自動停止時点ｔ３と同じ時点であるガス供給停止時点ｔ４からタイマ４２が時間を計測し始めると共に、ガス供給停止時点ｔ４で低圧用電磁弁２７がＯＦＦの状態に切り替えられる。つまり、製袋包装機１への窒素ガスの供給が完全に停止されることになる。
【００７０】
そして、この製袋包装機１が上記ガス供給停止時点ｔ４から低圧ガス供給待機時間Ｔ３後の低圧ガス供給復帰時点ｔ５までに運転開始したとき、製袋包装機１が運転を開始した低圧ガス供給復帰時点ｔｂで上記タイマ４２をリセットすると共に、低圧用電磁弁２７がＯＮの状態に切り替えられる。その結果、窒素ガスは再び低圧用流量Ｌ２で製袋包装機１に供給されることになる。なお、製袋包装機１が上記低圧ガス供給復帰時点ｔ５を経過した後に運転開始したときは、窒素ガスは、鎖線に示すように、高圧用流量Ｌ１で該包装機１に供給するようになっている。
【００７１】
次に、図８のタイムチャートについて説明すると、包装機１が作動開始したとき、すなわち高圧ガス供給開始時点ｔ０のとき、タイマ４２が時間を計測し始めると共に、高圧用電磁弁２６と低圧用電磁弁２７とがＯＮの状態にされて、窒素ガスが高圧用流量Ｌ１で上記置換ガス通路１６に設けられた入口１７に供給されることになる。
【００７２】
そして、タイマ４２で計測された時間がＴ１になったとき、すなわち高圧ガス供給停止時点ｔ１で、タイマ４２をリセットすると共に、高圧用電磁弁２６がＯＦＦの状態に切り替えられることにより、上記置換ガス通路１６に設けられた入口１７に供給される窒素ガスは、低圧用電磁弁２７を介して第２レギュレータ２８で低圧用流量Ｌ２に調節されて供給されることになる。したがって、被包装物が導入される袋状包材内には、低圧用流量Ｌ２の窒素ガスが供給されることになる。
【００７３】
次に、製袋包装機１が一時停止すると、その一時停止時点ｔ２から上記タイマ４２が時間を計測し始めるが、窒素ガスは低圧用流量Ｌ２で製袋包装機１に供給され続けている。そして、この製袋包装機１が上記一時停止時点ｔ２から低圧ガス供給時間Ｔ２後の自動停止時点ｔ３までの間に停止したとき、製袋包装機１が停止した時点、すなわちガス供給停止時点ｔ４で上記タイマ４２をリセットすると同時に再びタイマ４２が時間を計測し始め、該ガス供給停止時点ｔ４で低圧用電磁弁２７がＯＦＦの状態に切り替えられる。つまり、製袋包装機１への窒素ガスの供給が完全に停止されることになる。
【００７４】
そして、この製袋包装機１が上記ガス供給停止時点ｔ４から低圧ガス供給待機時間Ｔ３後の低圧ガス供給復帰時点ｔ５までに運転開始したとき、製袋包装機１が運転を開始した低圧ガス供給復帰時点ｔｂで上記タイマ４２をリセットすると共に、低圧用電磁弁２７がＯＮの状態に切り替えられる。その結果、窒素ガスは再び低圧用流量Ｌ２で製袋包装機１に供給されることになる。なお、製袋包装機１が上記低圧ガス供給復帰時点ｔ５を経過した後に運転開始したときは、窒素ガスは、鎖線に示すように、高圧用流量Ｌ１で該包装機１に供給するようになっている。
【００７５】
次に、この実施の形態の作用を説明する。
【００７６】
製袋包装機１を作動させると、機台２の後部に設けられたロール支持部から帯状の包材が前方に繰り出され、該機台２の前部上方で下方へ送られながら、該包材がフォーマ１０を構成するセーラ部材１２により左右両側縁部が重なり合うように折り曲げられる。また、送り装置３，３によりさらに下方に送られ、チューブ部材１３の下部１５の前面側で、上記のようにして重ね合わされた包材の左右両側縁部が縦シール装置５により溶着され、筒状とされる。このとき、この筒状包材の下端部は、前回の包装動作時に、横シール装置６により閉じられて袋状とされている。そして、図９に示すように、その袋状包材Ｃがさらに下方に送られた後、該包材Ｃ内にチューブ部材１３を通じて上方から被包装物Ｘ…Ｘが投入される。
【００７７】
また、この被包装物Ｘ…Ｘの投入と並行して、ガス供給手段２０から置換ガス通路１６を通じて窒素ガスが袋状包材Ｃ内に供給されると共に、これと入れ替わりに該包材Ｃ内の空気がチューブ部材１３の上端部やセーラ部材１２による包材曲成部等から外部に排出され、該袋状包材Ｃ内の空気が窒素ガスに置換される。このとき、上記包材Ｃ内の酸素残存率は、被包装物の性状に合わせた酸素残存率が被包装物の種類ごとにあらかじめ上記メモリ４１の第１記憶領域４１ａに記憶されているので、該第１記憶領域４１ａより包材Ｃ内に投入される被包装物Ｘ…Ｘの性状にあわせた酸素残存率を呼び出して、その酸素残存率になるようにガス供給装置２０による窒素ガスの供給が制御される。
【００７８】
ここで、上記ガス供給装置２０による袋状包材Ｃ内への窒素ガスの供給は前述したように制御される。すなわち製袋包装機１による包装作業の開始時では、ガス供給装置２０から供給される窒素ガスは高圧用流量Ｌ１で袋状包材Ｃ内に供給される。このとき、袋状包材Ｃ内で被包装物Ｘ…Ｘが舞い上がるのを防ぐために、窒素ガスを高圧用流量Ｌ１で供給している間、被包装物Ｘ…Ｘの袋状包材Ｃ内への導入は行わないようになっている。
【００７９】
そして、所定時間Ｔ１が経過した後に、窒素ガスの流量が高圧用流量Ｌ１から低圧用流量Ｌ２に調節されてから被包装物Ｘ…Ｘが袋状包材Ｃ内に導入されることになる。このとき、低圧用流量Ｌ２は、被包装物Ｘ…Ｘが舞い上がらないような流量でありながら高いガス置換率が得られるように設定している。また、該低圧用流量Ｌ２は、被包装物の形状や重量等に基づいて設定され、それぞれの被包装物に適応した流量になっている。
【００８０】
その後、袋状包材Ｃは、図９の鎖線で示すように、被包装物Ｘ…Ｘが導入された部分より上方位置で、上記横シール装置６における一対のバー部材６ａ，６ａにより封止されると共に、その上方で該包材の上流部分から切り離され、下方の搬出装置７上に投下される。なお、このとき、切断された包材の上流側部分の下端部も封止され、該部分が底部を有する袋状に成形されて、次の被包装物の導入に備えられる。
【００８１】
このようにして、所定量の被包装物が封入され、しかも内部が不活性ガスで充満されてなる袋詰め製品が連続的に生成され、上記搬出装置７によって順次、機外に搬出される。
【００８２】
一方、製袋包装機１による被包装物Ｘ…Ｘの包装作業が行われているときに製袋包装機１の運転が一時停止した場合、ガス供給装置２０は、窒素ガスの供給を停止せずに包材Ｃ内に低圧用流量Ｌ２の窒素ガスを所定時間供給し続ける。これにより、上記包装機１が所定時間内に運転を再開したときは、上記包材Ｃ内の酸素残存率が上昇していないため、包装作業を中断することなく所定の酸素残存率の製品が得られることになる。
【００８３】
また、製袋包装機１の運転が一時停止してから所定時間経過した後には、製袋包装機１の運転が停止すると共に、ガス供給装置２０は製袋包装機１への窒素ガスの供給を完全に停止するので、ガスの消費量がいたずらに増大することがなくなる。
【００８４】
さらに、製袋包装機１の運転が停止した後から所定時間内に製袋包装機１の運転が再開したときは、袋状包材Ｃ内に再び窒素ガスが低圧用流量Ｌ２で供給されるので、ガスの消費量が抑制されると共に、所定の酸素残存率の製品が得られることになる。
【００８５】
【発明の効果】
以上のように、上記第１発明によれば、ガス供給手段による不活性ガスの供給量を、当該包装機の作動開始時から第１所定時間の間、多量の第１供給量とし、その後、包材への被包装物の導入開始前に上記第１供給量よりも少ない第２供給量に切り換え、それ以降の包装動作では上記第２供給量としたので、当該包装機の作動開始時から第１所定期間の間は、包材内に高速に不活性ガスを充填することができ、それ以降の包装動作では、被包装物が舞い上がらないような流量にして、上記包材内に供給することにより、該包材を封止するときに噛み込んだりすることがなくなって不良品の発生を抑制することができる。
【００８６】
また、例えば該包装機の一時停止によって包装機の運転が中断したときに被包装物が導入される包材内への不活性ガスの供給を停止すると、該包材内のガス置換率はガス供給停止からの時間が経過するのに伴って低下することになるが、上記第２発明のように、製袋包装機の運転が一時停止した後も第２所定時間ガスの供給を継続して上記包材内のガス置換率を低下させないようにすることにより、上記一時停止から第２所定時間内に包装機の運転が再開すれば、高いガス置換率が得られるので、包装作業の高速化が可能になる。さらに、第２所定時間経過した後にはガスの供給を停止するので、ガス供給手段によるガス使用量がいたずらに増加することがなくなる。
【００８７】
そして、上記第３発明によれば、製袋包装機の運転が停止したときに、不活性ガスの供給を停止することにより、ガスの消費量がいたずらに増大することが防止されると共に、その停止時から第３所定時間が経過する前に当該包装機が作動を開始したときは、上記第２供給量で不活性ガスの供給を開始するので、ガスの消費量を抑制しながら、所定の酸素残存率の製品が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態に係る製袋包装機の概略正面図である。
【図２】  同製袋包装機におけるフォーマの拡大正面図である。
【図３】  ガス供給装置の概略図である。
【図４】  ガス供給制御システムを説明する図である。
【図５】  ガス供給制御の具体的動作の一例を示すフローチャートである。
【図６】  ガス供給制御の動作を示すため、ガス供給量の推移の一例を表わすタイムチャートである。
【図７】  同じくガス供給量の推移の一例を表わすタイムチャートである。
【図８】  同じくガス供給量の推移の一例を表わすタイムチャートである。
【図９】  チューブ下端部における置換ガスの導入状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１            製袋包装機
２０          ガス供給装置
４０          コントロールユニット
４１          メモリ
４１ａ        第１記憶領域
４１ｂ        第２記憶領域
４２          タイマ
５６          酸素検出センサ
５７          警告装置
５８          モニタ
Ｃ            袋状包材
Ｌ１          高圧用流量
Ｌ２          低圧用流量
Ｘ            被包装物
【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】
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【図８】
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【図９】
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