(57)【要約】      （修正有）【課題】  不適切な条件による充填包装を簡単に防止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、包装手段１による包装タイミングに応じて発せられる充填開始信号に基づいて包装袋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の充填条件を設定するための設定手段３と、充填手段２による充填処理中に、次なる充填開始信号が有るか否かを判定する制御手段と、を備えてなる。【選択図】  図１
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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、
前記包装手段による包装タイミングに応じて発せられる充填開始信号に基づいて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を設定するための設定手段と、
前記充填手段による充填処理中に、次なる充填開始信号が有るか否かを判定する制御手段と、
を備えてなることを特徴とする充填包装装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記充填手段による充填処理中に、次なる充填開始信号が有ると判定した場合、前記包装手段および前記充填手段を停止し、前記設定手段を用いて前記包装条件あるいは前記充填条件の変更を促す表示を行う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】
前記設定手段は、各種設定値に基づいて充填処理時間を算出し、この充填処理時間が前記包装袋一袋当たりの生産時間よりも大きい場合に、前記包装条件あるいは前記充填条件の変更を促す表示を行う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いて包装袋を一袋包装するための一定時間内に、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適切な設定は、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、内容物の量が不十分な包装袋、あるいは、空の包装袋が生産されてしまうため、きちんと充填処理がなされたのか内容物の量を確認しながら、何度も試運転して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、不適切な条件による充填包装を簡単に防止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、前記包装手段による包装タイミングに応じて発せられる充填開始信号に基づいて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を設定するための設定手段と、前記充填手段による充填処理中に、次なる充填開始信号が有るか否かを判定する制御手段と、を備えてなることを特徴とする。
【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、前記制御手段は、前記充填手段による充填処理中に、次なる充填開始信号が有ると判定した場合、前記包装手段および前記充填手段を停止し、前記設定手段を用いて前記包装条件あるいは前記充填条件の変更を促す表示を行うことを特徴とする。
【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、前記設定手段は、各種設定値に基づいて充填処理時間を算出し、この充填処理時間が前記包装袋一袋当たりの生産時間よりも大きい場合に、前記包装条件あるいは前記充填条件の変更を促す表示を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
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、不適切な条件による充填包装を簡単に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
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。
【００１１】
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、図示しない制御手段と、から主に構成されている。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
また、充填包装装置は、包装手段１や充填手段２の各駆動手段や設定手段３に接続される制御手段を備えている。制御手段は、マイクロコンピュータを適用でき、設定手段３による包装条件や充填条件に従って、各駆動手段を駆動制御することができる。例えば、図４に示すように、横シール機構１３への横シール開始信号（包装タイミング）に基づいて充填開始信号を出力し、この充填開始信号出力後に、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）を駆動制御し、圧送可能位置になったことを確認して、ピストン２４ｂによって内容物Ｗを圧送するように制御する。また、内容物Ｗの圧送が完了すると、ロータ体２２ａの回転位置を駆動制御し、吸引可能位置になったことを確認して、ピストン２４ｂによってホッパー部２１の内容物Ｗを吸引するように駆動制御する。
【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５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、別途設定される包装条件と同じ値を示す生産速度の設定値３ａや、充填条件に関する充填量や充填速度、吸引速度など各種設定値３ｂを数値にて設定することができる。なお、設定手段３は、図示しない制御手段を有する回路基板や配線と接続されている。
【００２８】
また、設定手段３は、この充填条件設定画面では、各種設定値を入力し設定を完了する毎に、その設定値に基づいて適切に生産できる範囲内であるか否かを算出している。この場合、１個当たりの包装袋Ｐの生産時間ｔ１と、充填処理に関する各種設定値から予測できる充填処理時間（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）ｔ２とを比較し、１個当たりの包装袋Ｐの生産時間ｔ１よりも充填処理時間ｔ２が大きい場合には、適切な充填包装ができないとして、設定値の変更を促す表示を行う。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適切な充填処理時間を算出することができる。したがって、充填包装装置を試運転する前に、ある程度予測して、不適切な設定による充填包装を防止できる。
【００２９】
また、制御手段は、例えば図６に示すように、各駆動手段を制御して充填包装する際に、充填開始信号などの各種制御信号を監視している。この場合、制御手段は、充填開始信号が発せられたか否かを判定し（ステップＳ１）、充填開始信号が発せられた場合には、充填処理中ではないか否かを判定する（ステップＳ２）。この場合、充填処理中でないか否かを判定する際、ピストン２４ｂの駆動手段の駆動信号を検出することによって、ピストン２４ｂによって吸引動作が完了しているか否かを確認することで判定している。
【００３０】
制御手段は、ステップＳ１，Ｓ２において、充填処理中に、充填開始信号が発せられたと判定した場合には、包装手段や充填手段の各駆動手段を停止するように制御し（ステップＳ３）、設定手段３の表示画面上に包装条件あるいは充填条件の設定変更を促す表示を行う（ステップＳ４）。作業者は、充填量不足などの不良の包装袋Ｐを取り出し、設定値を適宜変更してから、より適切な設定値による充填包装にて再開することができる。
【００３１】
なお、ステップ１、２において、充填処理中に充填開始信号が発せられたと判定した場合には、通常通りに次なる充填処理を行うべくロータ体２２ａやピストン２４ｂを駆動制御して包装フィルムＦ内に所定量の内容物Ｗを充填し、また充填する準備を整えることができる（ステップＳ５）。
【００３２】
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、予測する充填処理時間よりも長くなってしまう場合がある。この場合であっても、ステップＳ１からステップＳ５までの処理を繰り返すことによって、自動的に充填包装を停止し不良の包装袋を最低限にして取り除くことができるとともに、設定手段３の表示によって適切な設定値による充填包装を作業者に促すことができる。
【００３３】
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、包装手段１による包装タイミングに応じて発せられる充填開始信号に基づいて包装袋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の充填条件を設定するための設定手段３と、充填手段２による充填処理中に、次なる充填開始信号が有るか否かを判定する制御手段と、を備えてなる。したがって、不適切な条件による充填包装を判定することができるため、作業者にとって、煩わしい試運転や充填量の測定作業などを軽減することができ、簡単に不良包装袋の生産を防止することができる。
【００３４】
また、前記制御手段は、充填手段２による充填処理中に、次なる充填開始信号が有ると判定した場合、包装手段１および充填手段２を停止し、設定手段３を用いて前記包装条件あるいは前記充填条件の変更を促す表示を行うことによって、不良品による包装フィルムや内容物の消費を最小限に抑えるとともに、簡単に不良品を取り除くことができる。また、設定値の変更を促すことで、不適切な条件による充填包装を簡単に防止することができる。
【００３５】
また、設定手段３は、各種設定値に基づいて充填処理時間ｔ２を算出し、この充填処理時間が包装袋Ｐ一袋当たりの生産時間ｔ１よりも大きい場合に、前記包装条件あるいは前記充填条件の変更を促す表示を行う。したがって、試運転する前に不適切な条件と判定し、また設定値の変更を促すことができるため、不適切な条件による充填包装を簡単に防止することができる。
【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】同上実施の形態の充填処理例をタイムチャートにて示す図。
【図５】同上実施の形態の設定手段の表示画面例を示す図。
【図６】同上実施の形態の制御手段の処理をフローにて示す図。
【符号の説明】
【００３７】
１    包装手段
２    充填手段
３    設定手段
Ａ    充填包装装置
Ｐ    包装袋
Ｗ    内容物
ｔ１  一袋当たりの生産時間
ｔ２  充填処理時間
【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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