(57)【要約】      （修正有）【課題】適切な充填条件を簡単に設定することができる充填包装装置を提供する。【解決手段】包装フィルムを熱シールすることによって包装袋を連続して形成する包装手段と、包装袋内に流動性の内容物を定量ずつ間欠的に供給する充填手段と、包装手段の包装条件と充填手段の充填条件とを設定するための設定手段３と、を備えた充填包装装置であって、設定手段３は、包装条件に対する充填条件の調整可能範囲を余裕時間３ａとして表示してなる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
包装フィルムを熱シールすることによって包装袋を連続して形成する包装手段と、前記包装袋内に流動性の内容物を定量ずつ間欠的に供給する充填手段と、前記包装手段の包装条件と前記充填手段の充填条件とを設定するための設定手段と、を備えた充填包装装置であって、
前記設定手段は、前記包装条件に対する前記充填条件の調整可能範囲を余裕時間として表示してなることを特徴とする充填包装装置。
【請求項２】
前記余裕時間は、前記包装袋一袋当たりの生産時間と前記内容物の充填処理時間との差から算出してなることを特徴とする請求項１に記載の充填包装装置。
【請求項３】
前記設定手段において、前記充填手段の動作に関するタイムチャートを前記余裕時間とともに表示してなることを特徴とする請求項１に記載の充填包装装置。
【請求項４】
前記設定手段は、実際に前回充填包装処理したときの充填処理時間のサンプリングし、この充填処理時間に基づいて前記余裕時間を算出し表示してなることを特徴とする請求項１に記載の充填包装装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、包装袋内に粉体や液体等の流動性の内容物を定量ずつ間欠的に供給する充填手段と、前記充填手段によって前記内容物を充填しながら包装フィルムを熱シールすることによって前記包装袋を連続して形成する包装手段と、を備えた充填包装装置に関するものである。例えば、連続移送される包装フィルムを縦シール及び横シールして包装袋を形成するとともに、前記包装袋内に内容物を充填する充填包装装置として好適である。
【背景技術】
【０００２】
従来、包装袋内に粉体や液体等の流動性の内容物を定量ずつ間欠的に供給する充填手段と、前記充填手段によって前記内容物を充填しながら包装フィルムを熱シールすることによって前記包装袋を連続して形成する包装手段と、を備えた充填包装装置は、提案されており、例えば、特許文献１，２に記載のように、ポンプ（ピストン）を制御することによって、内容物の供給量を制御することが開示されている。
【特許文献１】特開平４−１８９７０３号公報
【特許文献２】特開２０００−１５９２０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、包装手段の包装条件に基づく一定時間内に、充填手段によるポンプ制御によって一定量を充填するための設定は、作業者の経験に基づいていたため簡単な作業ではなかった。また、計算によってある程度の設定を行うことができるが、特に、多品種の包装袋を生産する場合には、その都度計算が必要であり、調整作業が面倒であり問題となっていた。
【０００４】
また、計算上で実現可能であっても内容物の粘性など諸条件が影響して、実際のポンプ動作が予め設定した動作と異なる場合がある。この場合には、何度も試運転しながら調整するような面倒な調整作業が必要であり問題となっていた。また、試運転によって、内容物や包装フィルムが無駄になってしまい問題であった。
【０００５】
そこで本発明の目的とするところは、上述した問題点に着目してなされたものであって、適切な充填条件を簡単に設定することができる充填包装装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の充填包装装置は、請求項１に記載のように、包装フィルムを熱シールすることによって包装袋を連続して形成する包装手段と、前記包装袋内に流動性の内容物を定量ずつ間欠的に供給する充填手段と、前記包装手段の包装条件と前記充填手段の充填条件とを設定するための設定手段と、を備えた充填包装装置であって、前記設定手段は、前記包装条件に対する前記充填条件の調整可能範囲を余裕時間として表示してなることを特徴とする充填包装装置。
【０００７】
また、請求項２に記載したように、請求項１に記載の充填包装装置において、前記余裕時間は、前記包装袋一袋当たりの生産時間と前記内容物の充填処理時間との差から算出してなることを特徴とする。
【０００８】
また、請求項３に記載したように、請求項１に記載の充填包装装置において、前記設定手段において、前記充填手段の動作に関するタイムチャートを前記余裕時間とともに表示してなることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項４に記載したように、請求項１に記載の充填包装装置において、前記設定手段は、実際に前回充填包装処理したときの充填処理時間のサンプリングし、この充填処理時間に基づいて前記余裕時間を算出し表示してなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、包装袋内に流動性の内容物を定量ずつ間欠的に供給する充填手段と、前記充填手段によって前記内容物を充填しながら包装フィルムを熱シールすることによって前記包装袋を連続して形成する包装手段と、前記包装手段の包装条件に対応して前記充填手段の充填条件を設定するための入力部と表示部とを設けてなる設定手段と、を備えた充填包装装置に関し、適切な充填条件を簡単に設定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を味噌、化粧クリーム、シャンプー、リンス、ドレッシング、ソース、わさび、油などの各種液体や粘性液体の内容物を充填包装する充填包装装置に適用したものを例に挙げ、実施の形態として添付図面を用いて説明する。
【００１２】
図１は、四方シールを行う縦型の充填包装装置の全体概要を示すもので、充填包装装置Ａは、包装手段１と、充填手段２と、設定手段３と、から主に構成されている。
【００１３】
包装手段１は、ロール状の巻回された包装フィルムＦを移送するとともに、充填手段２による内容物Ｗの充填を行いながら、熱シールすることによって連続的に内容物Ｗを密閉包装するものである。この場合、包装手段１は、フィルム案内ロール１１と、フィルム折返しガイド１２と、縦シール機構１３と、横シール機構１４と、カッター機構１５と、を設けている。
【００１４】
フィルム案内ロール１１は、図示しない機台に設けられる保持ロール１１ａに対して着脱交換可能に装着されたロール状の包装フィルムＦからフィルム折返しガイド１２へ導くものである。なお、包装フィルムＦは、ナイロンと低密度ポリエチレンとからなる積層体のように熱シール（熱溶着）可能なものが適用できる。また、包装フィルムＦは、予めロール状に巻回されてなり、この場合、縦シール機構１３によって引き出されることで、帯状の包装フィルムＦを送り出すことができる。
【００１５】
フィルム折返しガイド１２は、フィルム案内ロール１１によって案内された包装フィルムＦの長手方向に沿って二つ折りに製袋し、この状態で縦シール機構１３へ包装フィルムＦを移送する。
【００１６】
縦シール機構１３は、サーボモータからなる駆動手段１３ａと、対向して一対設けられるとともに駆動手段１３ａによって回転駆動される縦シールロール部１３ｂと、各縦シールロール部１３ｂの外周に沿って設けられる縦シール体１３ｃと、各縦シールロール部１３ｂの内部に設けられる図示しない電気ヒータと、を備えている。縦シール機構１３は、フィルム折返しガイド１２によって二つ折りした包装フィルムＦの開口部側及び折返し側を縦シール体３ｃが挟み込むようにして繰り出しながら縦方向に熱シールして縦シール部Ｆｖを形成し、筒状の製袋された包装フィルムＦを得る。
【００１７】
横シール機構１４は、サーボモータからなる駆動手段１４ａと、対向して一対設けられるとともに駆動手段１４ａによって回転駆動される横シールロール部１４ｂと、各横シールロール部１４ｂに設けられる横シール体１４ｃと、各横シールロール部１４ｂの内部に設けられる図示しない電気ヒータと、を備えている。
【００１８】
また、横シール機構１４は、縦シール機構１３によって得られた前記製袋フィルムを横方向に熱シールすることによって、包装袋Ｐの底部となる横シール部Ｆｈが形成され、一方が開口する筒状の包装フィルムとなる。また、横シール機構１４は、充填手段２により内容物Ｗが充填されつつ更に縦シール機構１３によって包装フィルムＦが送られた後、横シールロール部１４ｂの横シール体１４ｃによって前記包装フィルムの袋口側を熱シールして横シール部Ｆｈを形成し、内容物Ｗを封止する。したがって、上下方向に連なった包装袋連続体が形成されることになる。また、横シール機構１４には、横シール体１４ｃにより熱シールするタイミングを検出するため、近接センサや透過型センサからなる横シール検出手段（図示しない）を備えている。
【００１９】
カッター機構１５と、図示しない固定刃体と回転刃体を備え、縦シール機構１３及び横シール機構１４にて縦シール部Ｆｖ，横シール部Ｆｈが形成された製袋フィルムの横シール部Ｆｈの中間箇所を切断することにより、個々の包装袋Ｐを得るものである。なお、カッター機構１５は、サーボモータからなる駆動手段１５ａによって前記回転刃体を回転駆動される。
【００２０】
充填手段２は、縦，横シール機構１３，１４の熱シールによって一方が開口する筒状の包装フィルムＦ内に、内容物Ｗを所定量ずつ間欠的に吐出できる。充填手段２は、図２に示すように、ホッパー部２１と、弁室２２と、ノズル部２３と、吸引・圧送部２４と、を設けている。
【００２１】
ホッパー部２１は、弁室２２の上部に弁室２２に連通するように設けられ、ある程度の量の内容物Ｗを貯留しつつ供給可能にするためのものである。また、ホッパー部２１は、内部に図示しない攪拌手段を設けることによって内容物Ｗを攪拌しながら貯留することができる。
【００２２】
弁室２２は、空気圧制御またはサーボモータ等の適宜手段を駆動源として正逆回動可能なロータ体２２ａを設けており、このロータ体２２ａの動作によって、内容物Ｗの移動方向を切換えて規制するものである。ロータ体２２ａは、その回動位置によって、例えば、図２に示すように、ノズル部２３側への連通部を塞ぐとともにホッパー部２１と吸引・圧送部２４とを弁室２２を介して連通状態（以下、吸引可能位置と記す）、または、図３に示すように、ホッパー部２１側への連通部を塞ぐとともに吸引・圧送部２４とノズル部２３とを弁室２２を介して連通状態（以下、圧送可能位置と記す）となるように切換えることができる。
【００２３】
ノズル部２３は、弁室２２に連通するとともに、ロータ体２２ａが圧送可能位置にある時に、吸引・圧送部２４によって圧送された内容物Ｗを、縦シール機構１３と横シール機構１４との間に移送される包装フィルムＦ内まで導き充填できるように管状に形成される。
【００２４】
吸引・圧送部２４は、弁室２２に連通するシリンダ２４ａとサーボモータ等の駆動手段によってこのシリンダ２４ａ内を移動するピストン２４ｂとを設けている。
【００２５】
吸引・圧送部２４は、ロータ体２２ａの回動位置が、吸引可能位置にある時に、ピストン２４ｂが吸引動作することによって、シリンダ２４ａ内に内容物Ｗを吸引することができる。
【００２６】
また、吸引・圧送部２４は、ロータ体２２ａの回動位置が、圧送可能位置にある時に、シリンダ２４ａ内の予め設定された所定量の内容物Ｗをノズル部２３側へ圧送することができる。なお、粘性の小さい内容物Ｗを充填する際には、ピストン２４ｂによる圧送動作が終了した後にノズル部２３から内容物Ｗが滴り落ちることを防止するために、圧送動作後に少し吸引動作する、所謂サックバック処理を行うこともできる。
【００２７】
設定手段３は、表示画面を有し作業者の指先操作によって設定入力可能なタッチパネルを適用でき、充填包装装置における包装手段１や充填手段２の各種設定を行うことができる。設定手段３は、表示内容を切換えることによって、多様な表示や設定入力を行うことができ、例えば、図４に示すように、タッチパネルに表示される充填条件設定画面において、生産速度に応じた充填量や充填速度、吸引速度などを数値にて設定することができる。なお、設定手段３は、図示しない制御部を有する回路基板や配線などを介して、各種駆動手段に接続されており、各種設定に基づく駆動制御を行うことができる。
【００２８】
この充填条件設定画面では、充填処理に関する各種設定値と別途設定される生産速度とに基づいて算出される概算余裕時間（余裕時間）３ａを充填処理に関する各種設定値とともに表示している。概算余裕時間３ａは、生産速度から求まる１個当たりの包装袋Ｐの生産時間から、充填条件に基づく充填処理時間（ロータ体２２ａの圧送可能位置への回動開始から、ピストン２４ｂによる内容物Ｗの吸引動作完了までの時間）を差し引いた値としている。なお、サックバック処理を行う場合には、この処理時間も充填処理時間に加えて計算することによって、概算余裕時間３ａを算出することができる。
【００２９】
作業者は、この概算余裕時間３ａを目安として数値確認しながら充填条件を設定することができるため、試運転によって充填可能か否か判断したり、自ら計算して判断するというような作業を軽減できる。
【００３０】
また、試運転や生産時の運転において、各種センサの入力や制御信号の出力時間をサンプリングし過去データとして格納しておき、実際の充填処理時間に基づく実測余裕時間（余裕時間）３ｂを算出し表示することができる。例えば、図５に示すように充填処理に関わる処理について実際の過去データに基づいたタイムチャート３ｃとともに実測余裕時間３ｂを表示することによって、調整箇所を視覚的に迅速に判断することができ、作業者にとって便利なものとなる。この場合、横シール機構１３に設けられた、横シール検出手段からの信号に基づく充填開始信号と、ロータ体２２ａの回転位置（吸引可能位置と圧送可能位置の切換え動作）と、ピストン２４ｂの圧送・吸引の動作と、をサンプリングしタイムチャート３ｃに表示している。
【００３１】
例えば、粘性が高い内容物Ｗを充填包装する際には、ロータ体２２ａの回転やピストン２４ｂによる圧送や吸引動作に負荷が加わるなどして、充填条件設定画面で条件に基づく充填処理時間よりも長くなってしまう場合がある。この際においても実測余裕時間３ｂを目安として、充填条件の設定値を簡単に調整することができる。また、内容物Ｗの温度変化による粘性の変化を考慮して充填条件を設定する際にも、実測余裕時間３ｂや概算余裕時間３ａを数値確認することができるため、作業者にとって調整作業を簡単にすることができる。
【００３２】
かかる充填包装装置は、包装フィルムＦを熱シールすることによって包装袋Pを連続して形成する包装手段１と、包装袋Ｐ内に流動性の内容物Ｗを定量ずつ間欠的に供給する充填手段２と、包装手段１の包装条件と充填手段２の充填条件とを設定するための設定手段３と、を備えた充填包装装置Ａであって、設定手段３は、前記包装条件（包装袋Ｐ一袋当たりの生産時間）に対する前記充填条件（充填処理時間）の調整可能範囲を余裕時間３ａ，３ｂとして表示してなる。したがって、作業者にとって、数値で表示された余裕時間３ａ，３ｂを確認することによって、適切な充填条件を簡単に設定することができる充填包装装置となる。
【００３３】
また、概算余裕時間３ａは、包装袋Ｐ一袋当たりの生産時間と内容物Ｗの充填処理時間との差から算出してなることによって、運転する前におおよその余裕時間３ａを数値にて確認することが可能となるため、作業者による適切な充填条件の設定が簡単にできる。
【００３４】
また、設定手段３において、充填手段２の動作に関するタイムチャート３ｃを余裕時間３ａ，３ｂとともに表示してなることによって、調整箇所を視覚的に判断することができるようになるため、より簡単な設定による充填包装が可能となる。
【００３５】
また、設定手段３は、実際に前回充填包装処理したときの充填処理時間のサンプリングし、この充填処理時間に基づいて実測余裕時間３ｂを算出し表示してなることによって、実際の充填処理時間が計算によって算出される充填処理時間と異なる場合であっても、実際の余裕時間３ｂを数値的に確認することができる。したがって、どの程度の調整を必要とするか判断できるため調整作業が簡単になる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施の形態の充填包装装置を平面にて示す図。
【図２】同上実施の形態の充填手段の要部を断面にて示す図。
【図３】同上実施の形態の充填手段の要部を断面にて示す図。
【図４】同上実施の形態の設定手段の表示画面例を示す図。
【図５】同上実施の形態の設定手段の表示画面例を示す図。
【符号の説明】
【００３７】
１    包装手段
２    充填手段
３    設定手段
３ａ  概算余裕時間（余裕時間）
３ｂ  実測余裕時間（余裕時間）
Ａ    充填包装装置
Ｐ    包装袋
Ｗ    内容物
【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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