(57)【要約】      （修正有）【課題】周囲温度あるいはヒータブロックの温度が低くてもシートの溶着不足を低減できる包装機の加熱制御装置を提供する。【解決手段】ヒータ12a,16a,16bおよび温度センサ13,17を内蔵したヒータブロック12,16と、温度センサ13,17の検出温度に基づき各ヒータ12a,16a,16bの通電を行う加熱制御装置1とを備えた包装機10において、前記加熱制御装置1は、任意の設定温度およびこの設定温度に対応する各ヒータの通電時間とからなる加熱データを前記設定温度毎に設定されるとともに、これら複数の加熱データを記憶する記憶部と、前記検出温度に該当する加熱データを判断し、この加熱データから通電時間を選択する制御部とから構成した。このため、前記ヒータブロック12,16の温度が低温であっても、各ヒータ12a,16a,16bには、前記検出温度に対応した通電時間が選択され、良好なシート81の溶着が行える。【選択図】図１
2013154913.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通電により加熱しシートを溶着可能なヒータと、自身の温度に応じた電圧を出力可能な温度センサと、前記ヒータおよび前記温度センサをともに内蔵したヒータブロックと、前記温度センサの電圧を温度に換算し、この検出温度に基づき前記ヒータの通電を行う加熱制御装置とを備えた包装機において、
任意の設定温度およびこの設定温度に対応する前記ヒータへの通電時間をあらかじめ設定された加熱データと、この加熱データを前記設定温度毎に設定して複数の加熱データを記憶する記憶部と、前記検出温度と一致する前記設定温度の前記加熱データを判断し前記通電時間を選択する制御部と、から構成したことを特徴とする加熱制御装置。
【請求項２】
前記加熱データは、使用する前記シートの種類毎にあらかじめ設定されていることを特徴とする請求項１に記載の加熱制御装置。
【請求項３】
前記設定温度を任意の範囲に設定できることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の加熱制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、合成樹脂からなるシートを熱により溶着する包装機の加熱制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の加熱制御装置を説明するにあたり、まず、一般的な包装機について図１に基づき説明する。前記包装機１０は、特許文献１および特許文献２に示すものが公知となっており、合成樹脂等からなるシート８１がロール状に巻回された原反フィルム８０と、この原反フィルム８０の外周を回転自在に支持するとともに回転駆動源の一例であるモータ６０に接続された送りローラ６２と、前記シート８１の両端を巻き込むようにシート８１の姿勢を変更する案内部材４２と、前記シート８１を筒状に形取る筒フォーマ４０と、筒状に形取られたシート８１を回転駆動源の一例であるモータ５０の駆動により前方へ送り出すローラ５１と、往復駆動源の一例であるシリンダ１４に接続され前記シート８１の両端の重なり合った部位を溶着する縦シールユニット１１と、往復駆動源の一例であるシリンダ２０に接続され前記シート８１を溶着して底部と上部を成形する横シールユニット１５と、前記モータ５０，６０および前記シリンダ１４，２０等の駆動源に接続されるとともに、それぞれの駆動源に動作指令を送る駆動制御装置（図示せず）と、前記縦シールユニット１１および横シールユニット１５に接続され前記シート８１の溶着を制御する加熱制御装置１（１ｙ）とから構成される。
【０００３】
前記縦シールユニット１１は、通電により加熱するヒータ１２ａと、このヒータ１２ａを取りつけたヒータブロック１２と、このヒータブロック１２に組み込まれヒータ１２ａの近傍の温度を検出可能な温度センサ１３とから構成される。また、縦シールユニット１１は、前記筒フォーマ４０の近辺に配されており、前記エアシリンダ１４の動作により上述した筒状のシート８１の両端の重なり合った部位を押さえることができる。
【０００４】
一方、前記横シールユニット１５は、通電により加熱するヒータ１６ａ，１６ｂと、このヒータ１６ａ，１６ｂを取りつけたヒータブロック１６と、このヒータブロック１６に組み込まれ前記ヒータ１６ａの近傍の温度を検出可能な温度センサ１７とから構成される。また、横シールユニット１５は、前記筒フォーマ４０の下部に配されており、前記エアシリンダ２０等の動作により前記シート８１の上下方向２箇所を押さえることができる。
【０００５】
前記駆動制御装置は、前記モータ５０，６０および前記シリンダ１４，２０等に接続されており、前記シート８１の送り出し動作および押さえ動作等を制御可能に構成される。また、この駆動制御装置は、前記加熱制御装置１（１ｙ）に接続されているため、上述の送り出し動作および押さえ動作等に加え、前記シート８１の溶着動作が一連の流れで制御可能に構成される。
【０００６】
これにより、前記包装機１０は、前記駆動制御装置の指令を受けてシート８１を定量送り出し、前記縦シールユニット１１を作動してシート８１の両端の重なり合った部位を溶着するとともに、前記駆動制御装置の指令を受けて前記横シールユニット１５は、前記シート８１へ押し当てられ、シート８１の横方向の２箇所を溶着する。この横方向の２箇所とは、前記ヒータ１６ｂの加熱によって成形される袋８２の上部と、前記ヒータ１６ａの加熱によって成形される底部とを指す。その後、前記筒フォーマ４０の上方から袋詰めすべき所望部品９０が投入され、前記底部に到達する。
【０００７】
次に、従来の加熱制御装置１ｙは、特許文献２にその詳細が記載されており、以下に説明する。従来の加熱制御装置１ｙは、前記ヒータ１２ａ，１６ａ，１６ｂおよび前記温度センサ１３，１７がそれぞれ接続されており、前記温度センサ１３，１７による検出温度およびあらかじめ設定された設定温度を比較する温度補正回路と、電源電圧の変動を検出する電源電圧補正回路と、この電源電圧補正回路および前記温度補正回路に接続したヒータ１２ａ，１６ａへの交流電源の導通角を制御する位相制御回路とから構成される。
【０００８】
また、従来の加熱制御装置１ｙにおけるヒータ１２ａ，１６ａ，１６ｂへの加熱制御は、前記温度センサ１３，１７によってヒータ１２ａ，１６ａ近傍の蓄熱量、つまり前記ヒータブロック１２，１６の温度をそれぞれ検出する。その後、検出したヒータブロック１２，１６の温度に基づき前記ヒータ１２ａ，１６ａ，１６ｂへ供給する電源電圧がそれぞれ設定される。また、前記各ヒータへ供給する電源電圧の設定は、前記電源電圧補正回路によって行われ、前記位相制御回路によって前記交流電源の導通角を制御され、供給する前記電源電圧が制限される。つまり、従来の加熱制御は、あらかじめ設定された固定の短い通電時間に基づいて、制限された電源電圧を変動して各ヒータに通電する電源電圧制御と換言できる。
【０００９】
ところで、前記シート８１の厚みが薄い場合であれば、前記電源電圧を低く設定して各ヒータの加熱を抑制して溶着部に破れの発生を防止する一方、前記シート８１の厚みが厚い場合であれば、前記電源電圧を高く設定して各ヒータの加熱不足による溶着部の溶着不足の発生を防止する。また、前記ヒータブロック１２，１６の蓄熱量は、前記包装機１０を長期間運転停止していると少ない一方、連続運転していると多く、包装機１０の稼働状況によって前記ヒータブロック１２，１６の温度差が大きい。このように、使用するシート８１の厚みあるいは包装機１０の稼働状況に合わせて各ヒータの加熱制御を行い、様々な溶着条件であっても良好なシートの溶着を行う必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開2003-72711号公報
【特許文献２】実公昭62-40888号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、従来の加熱制御装置１ｙは、前述した溶着条件を全て満足する溶着を行えない問題があった。これは、上述のように前記通電時間が短い固定の時間に設定されているとともに各ヒータへ供給する電源電圧の増減可能な範囲が制限されるからである。具体的には、前記電源電圧の設定可能な上限あるいは下限がそれぞれあるため、例えば、前記シート８１の厚みの薄い溶着条件を犠牲にし、厚い溶着条件のみ良好な溶着が行えるように前記通電時間に基づき前記電源電圧を上限に設定していた。また、例えば、前記ヒータブロック１２，１６の低い温度の溶着条件を犠牲にし、連続運転時の高い温度の溶着条件のみ良好な溶着が行えるよう前記通電時間に基づき前記電源電圧を下限に設定していた。
【００１２】
また、従来の加熱制御装置１ｙは、前記シート８１の厚みあるいは材質等が変更される度に、使用するシート８１の種類に合わせて前記ヒータブロック１２，１６の温度に対応する前記電源電圧を都度設定変更しなければならず、この設定変更に時間を要する問題もあった。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は上記課題に鑑みて創成されたものであり、周囲温度あるいはヒータブロックの蓄熱量が低くてもシートの溶着不足による不良発生を低減できる加熱制御装置の提供を目的とする。この目的を達成するために、本発明は、通電により加熱しシートを溶着可能なヒータと、自身の温度に応じた電圧を出力可能な温度センサと、前記ヒータおよび前記温度センサをともに内蔵したヒータブロックと、前記温度センサの電圧を温度に換算し、この検出温度に基づき前記ヒータの通電を行う加熱制御装置とを備えた包装機において、任意の設定温度およびこの設定温度に対応する前記ヒータへの通電時間をあらかじめ設定された加熱データと、この加熱データを前記設定温度毎に設定して複数の加熱データを記憶する記憶部と、前記検出温度と一致する前記設定温度の前記加熱データを判断し前記通電時間を選択する制御部と、から構成したことを特徴とする。なお、前記加熱データは、使用する前記シートの種類毎にあらかじめ設定することが好ましい。また、前記設定温度を任意の範囲に設定してもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の加熱制御装置１は、検出されたヒータブロック１２，１６の検出温度とあらかじめ設定された設定温度とを比較し、前記設定温度に対応する前記通電時間を選択し、前記ヒータ１２ａおよび前記ヒータ１６ａ，１６ｂに所定の電圧をそれぞれ選択した前記通電時間に渡って供給する。このため、例えば前記ヒータ１２ａ，１６ａ，１６ｂが長時間通電されず、前記ヒータブロック１２，１６の蓄熱量が低い場合であっても、その蓄熱量に見合った前記通電時間がそれぞれ設定されているため、前記シート８１の溶着時にはヒータブロック１２，１６の温度が所定の温度に達する。よって、本発明の加熱制御装置１は、周囲温度等の影響によりヒータブロック１２，１６の温度が低い場合であっても、高い場合であっても共にシート８１を良好に溶着できる利点がある。また、前記加熱データに前記シート８１の材質および厚みあるいはどちらか一方の条件を追加して設定できるため、シート８１の段替え時に使用するシートの種類を選択しておけば該当するシートの種類に対応した加熱データを用いて加熱制御できる。このため、本発明の加熱制御装置１は、シートの段替え時に使用するシートの種類を一度選択すれば良いので従来のようにシートの溶着に係わる諸条件の設定変更に時間を要しない利点もある。さらに、加熱制御装置１は、前記設定温度を任意の範囲に広げて設定できるため、あらかじめ設定する前記加熱データの数を最小限にできる利点もある。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係わる一実施例の加熱制御装置のブロック図である。
【図２】一般的な包装機の概略説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図１および図２に基づき本発明の一実施例を説明する。本発明の加熱制御装置１は、図２に示すように前記温度センサ１３，１７に接続された温度変換器４と、前記ヒータ１２ａ，１６ａ，１６ｂに接続された電圧印可部５と、前記温度変換器４および前記電圧印可部５に接続された制御部２と、この制御部２に接続され前記ヒータ１２ａ，１６ａ，１６ｂへ通電する条件である加熱データ等を記憶する記憶部３と、前記加熱データのパラメータを記憶部３に入力可能な入力手段６とから構成される。なお、本発明の加熱制御装置１は、図１に示すように前記包装機１０の加熱制御装置１ｙに置き換えて使用されるため、ここでは包装機１０の詳細な説明を省略する。
【００１７】
前記温度変換器４は、前記温度センサ１３，１７に組み込まれた熱伝対（図示せず）の出力電圧を検出可能であるとともに、この出力電圧から温度へ換算可能に構成される。この換算した温度（以下、検出温度という。）は、前記温度センサ１３，１７の温度であるとともに、前記ヒータ１２ａ，１６ａ近傍の前記ヒータブロック１２，１６の温度でもある。また、前記検出温度は、前記シート８１の溶着直前に検出されており、前記検出温度に基づき後述する前記加熱データが選択される。
【００１８】
前記電圧印可部５は、前記ヒータ１２ａ，１６ａ，１６ｂへ所定の電圧をそれぞれ印可可能に構成されており、前記ヒータ１２ａ，１６ａ，１６ｂは、各ヒータに印可する電圧が所定の時間、通電されることで加熱する。なお、本実施例において、各ヒータ１２ａ，１６ａ，１６ｂにそれぞれ印可する前記電圧は、電圧変換器（図示せず）から得られる共通の固定電圧であり、この固定電圧は、前記縦シールユニット１１および横シールユニット１５が前記シートに当接した後、各ヒータ１２ａ，１６ａ，１６ｂへ印可される。
【００１９】
前記加熱データは、任意に設定された設定温度、前記ヒータブロック１２，１６の前記設定温度における各ヒータ１２ａ，１６ａ，１６ｂへの通電時間、使用するシート８１の種類、からなる３つのパラメータがそれぞれ関連付けられて１つのデータとして構成される。また、前記通電時間は、前記ヒータブロック１２，１６の温度および使用する前記シート８１の種類を基準にして設定されており、様々な溶着条件において良好なシート８１の溶着が行える。
【００２０】
なお、前記加熱データに使用するシート８１の材質および厚みあるいはどちらか一方の情報が追加できるため、異なる種類のシートを溶着する場合であってもそれぞれ対応できる。さらに、前記加熱データの前記設定温度は、例えば１０．０度以上２５．０度以内のように範囲として設定が行えるため、前記加熱データの数を低減できる。
【００２１】
前記記憶部３は、前記制御部２および後述する入力手段６に接続されており、前記入力手段６を介して前記加熱データを複数記憶可能に構成される。また、記憶部３は、使用しているシート８１の種類を登録可能に構成され、シート８１の段替え時において、作業者が後述する入力手段６を用いて使用するシートの種類を選択できる。
【００２２】
前記制御部２は、前記温度変換器４および前記電圧印可部５、前記駆動制御装置にそれぞれ接続されており、前記駆動制御装置の指令を受けて前記温度変換器４から前記検出温度を取り込むとともに、この取り込んだ検出温度と使用中のシートの種類に対応する前記加熱データの設定温度とを比較する。また、制御部２は、前述した比較によって選択した加熱データから前記ヒータ１２ａ，１６ａ，１６ｂへの通電時間をそれぞれ決定し、これら通電時間に渡って各ヒータへ固定電圧を印可するように前記電圧印可部５へ指令する。
【００２３】
前記入力手段６は、テンキー等からなるスイッチが複数配されており、これらスイッチを作業者によって操作され、前記加熱データ等を前記記憶部３に入力可能に構成される。
【００２４】
次に、作用について説明する。包装機１０は、前記駆動制御装置の指令によりモータ５０，６０をそれぞれ駆動して前記シート８１を定量送り出した後、前記シリンダ１４，２０等をそれぞれ作動する。これにより、シート８１は、その両端の重なり合った部位を前記縦シールユニット１１の前記ヒータ１２ａおよび前記筒フォーマ４０に挟み込まれるとともに、縦シールユニット１１の下部に配された前記横シールユニット１５の前記ヒータ１６ａ，１６ｂにそれぞれ挟み込まれる。その後、前記加熱制御装置１は、前記駆動制御装置の指令により前記制御部２から前記温度変換器４に温度測定を指示する信号を送り、前記温度変換器４は、前記ヒータブロック１２，１６の温度に換算した検出温度をそれぞれ前記制御部２へ送る。前記制御部２は、使用しているシート８１の種類に対応する前記加熱データから前記検出温度に一致する加熱データを比較し、判断する。この判断によって選択された加熱データから各ヒータ１２ａ，１６ａ，１６ｂにそれぞれ通電する前記通電時間を選択して、固定電圧を前記通電時間に渡ってそれぞれ供給するよう前記電圧印可部５に指令する。これにより、各ヒータ１２ａ，１６ａ，１６ｂは、それぞれ所定の時間に渡って固定電圧が通電され、挟み込まれたシート８１の各部位が溶融して良好に溶着される。前記通電時間が全て経過すると、前記制御部２から溶着を完了した旨の信号が前記駆動制御装置に送られ、前記駆動制御装置は、前記シリンダ１４，２０等を復帰させて前記縦シールユニット１１および前記横シールユニット１２を前記シート８１から遠ざける。これを受けて作業者（図示せず）は、前記部品９０を前記筒フォーマ４０の上方から投入するため、前記部品９０は、前記横シールユニット１２のヒータ１６ａによって次工程時に袋８２の底部へ投入される。
【００２５】
以上説明したように、本発明の加熱制御装置１は、シート８１の種類および各ヒータへの通電時間を基準に加熱制御するため、シート８１の種類あるいは前記ヒータブロック１２，１６の温度に合わせて最適な通電時間が設定できる。このため、例えば、周囲温度等の影響によりヒータブロック１２，１６の温度が低いあるいは高い場合であっても、シート８１の良好な溶着を行える利点がある。また、前記加熱データの設定項目にシート８１の材質あるいは厚み等を追加し、使用するシート８１の種類に応じてきめの細かい設定が行える利点もある。さらに、シート８１の種類が変更される際には、使用するシート８１の種類を選択するのみの簡単な設定変更となっているため、従来に比べて設定変更に時間を要さない利点もある。また、加熱制御装置１は、前記設定温度を任意の範囲に広げて設定できるため、あらかじめ設定する前記加熱データの数を最小限にできる利点もある。
【符号の説明】
【００２６】
１    加熱制御装置（本発明）
１ｙ  加熱制御装置（従来）
２    制御部
３    記憶部
４    温度変換器
５    電圧印可部
６    入力手段
１０    包装機
１１    縦シールユニット
１２    ヒータブロック
１２ａ  ヒータ
１３    温度センサ
１５    横シールユニット
１６    ヒータブロック
１６ａ  ヒータ
１６ｂ  ヒータ
１７    温度センサ
８０    原反フィルム
８１    シート
８２    袋
９０    部品
【図１】
2013154913.tif 000003
【図２】
2013154913.tif 000004