(57)【要約】【課題】軟包装フィルム基材にパンチ孔を穿設する際に生ずる、パンチかすの製品への混入やパンチ孔の穿設不良を厳密に防止し、高品質かつ生産効率の優れた製造手段を提供することを目的とする。【解決手段】フィルム状の基材に単数もしくは複数個のパンチ孔を穿設するパンチ孔穿設装置であって、垂直に保持された該基材に対してパンチ刃が水平に動作してパンチ孔を穿設するパンチ機構と、該パンチ刃に対応して同数設置され、発生したパンチかすを排出する吸引管を有するパンチかす排出機構と、該吸引管に対応して設置され、吸引管の内部を通過するパンチかすを検知する検知センサを有するパンチかす検知機構と、パンチ機構が動作したにもかかわらず前記のいずれかの吸引管の検知機構がパンチかすを検知しなかったときに警報動作を行う警報機構とを具備することを特徴とするパンチ孔穿設装置。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルム状の基材に単数もしくは複数個のパンチ孔を穿設するパンチ孔穿設装置であって、垂直に保持された該基材に対してパンチ刃が水平に動作してパンチ孔を穿設するパンチ機構と、該パンチ刃に対応して同数設置され、発生したパンチかすを排出する吸引管を有するパンチかす排出機構と、該吸引管に対応して設置され、吸引管の内部を通過するパンチかすを検知する検知センサを有するパンチかす検知機構と、パンチ機構が動作したにもかかわらず前記のいずれかの吸引管の検知機構がパンチかすを検知しなかったときに警報動作を行う警報機構とを具備することを特徴とするパンチ孔穿設装置。
【請求項２】
前記フィルム状の基材が、複数枚を重ね合わせた状態ではなく、１枚のシートの状態で前記パンチ機構に導入され、パンチ孔が穿設されることを特徴とする請求項１に記載のパンチ孔穿設装置。
【請求項３】
１つの吸引管に対し検知センサが複数個設置され、この１つの吸引管に設置された複数個の検知センサのいずれかがパンチかすを検知した時は、この吸引管ではパンチかすを検知したとみなすパンチかす検知機構を具備することを特徴とする請求項１、又は２に記載のパンチ孔穿設装置。
【請求項４】
前記検知センサが光センサであり、同一のパンチかすに対して、異なる角度から同時に光を照射して検知するパンチかす検知機構を具備することを特徴とする請求項３に記載のパンチ孔穿設装置。
【請求項５】
請求項１、２、３、又は４に記載のパンチ孔穿設装置を具備する製袋機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製袋機等に連結して使用されるパンチ孔穿設装置に関するものであり、さらに詳しくは、パンチ機構によりパンチ孔を穿設し、発生したパンチかすを吸引し、検知センサで検知を行うことで、パンチかすが製品に混入することを防止することができるパンチ孔穿設装置並びにこれを具備する製袋機に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、包装材料に対する要求品質はますます高まる傾向にあり、特に医療用包装材料など高度の信頼性と安全性が必要とされる場合等にあっては、パンチかすの混入防止は、極めて重要な技術的検討課題となっている。
【０００３】
ロール状に巻かれた軟包装フィルム基材から製袋機によって作成される軟包装袋の基本的な形態としては、二方シールタイプ、ピロータイプ（背貼合掌）、三方シールタイプ、底部ガゼットタイプ、側部ガゼットタイプ、底部ガゼットタイプスタンディングパウチ（以下単にスタンディングパウチと称する）等があり、用途により適宜選択されている。
【０００４】
上記の軟包装袋の中で、スタンディングパウチは、本発明に最も関わりが深いものである。スタンディングパウチ（図１）は一般的に胴材と底材で構成されている。胴材に用いられる軟包装フィルムは、表面部材と裏面部材の面同士を所定の印刷絵柄合せをして対向させ、一方、底材に用いられる軟包装フィルムは、通常折り曲げて２層に重ね合わせた状態でパンチ孔穿設装置によりパンチ孔を穿設した後、対向された胴材の間に挿入される。胴材と底材はパウチ形状に仕上げるために、縦シール工程、横シール工程、異形部シール工程、易開封性を付与するノッチ加工工程、底部スリット加工工程、底部コーナーＲ部加工工程、注出機能を形成するための異形部抜き工程、連続したパウチを個断ちする側部断裁工程等の各工程を経て、製袋完了品となる。
【０００５】
前記製造方法においては、胴材及び底材は間欠送りされ、間欠送りごとに底材がパンチ孔穿設装置のパンチ刃により穿設されるのが一般的である。このとき、発生したパンチかすは真下へ落とされ、吸引管及びダクトホースにより吸引され、製袋機外へ排出される。しかし、従来のパンチ孔穿設装置では、吸引管の吸引力の低下によってパンチかすが吸引されずに製品に混入したり、パンチ刃の摩耗等が原因でパンチ孔が穿設されず、パンチ孔のない製品が生ずるなどの、重大な欠陥が発生していた。また、パンチかすの混入を防止するためのパンチかすの排出の確認は、従来のパンチ孔穿設装置では困難であった。
【０００６】
パンチかすの製品への混入を防止する手段として、以下の機構を持つパンチ孔穿設装置が公知である。特許文献１に開示された装置は、基材となる軟包装フィルムにパンチ孔を穿設し、発生したパンチかすを吸引管より排出するパンチ孔穿設装置であって、前記パンチ孔が穿設された直後の軟包装フィルムの上部に検知センサを設置し、この検知センサが軟包装フィルム上に存在するパンチかすを検知した場合、警報機構に連動、もしくは警報機構と穿設装置の停止機構に連動するパンチ孔穿設装置である。
【０００７】
この装置によれば、吸引管で吸引されずに、軟包装フィルム上に存在しているパンチかすを人為的あるいは機械的に取り除くことができ、製品へのパンチかすの混入を防止することができる。
【０００８】
しかしながらこの装置においては、パンチかすが検知センサの検知範囲外に付着した場合や、パンチ刃の摩耗等によりパンチ孔を完全に開けることができずパンチかすそのもの
が発生しなかった場合には、有効に検知することができないという問題点があった。
【０００９】
特許文献２に開示された装置は、図２に示したように軟包装フィルム３にパンチ孔を穿設し、発生したパンチかす５１、５２を吸引管より排出するパンチ孔穿設装置であって、この吸引管の管内を通過するパンチかすを検知するセンサ４を設置し、この検知センサは、パンチ孔の刻設数と吸引管内を通過するパンチかすの個数の一致性を検出し、不一致の場合は警報機構に連動、もしくは警報機構と穿設装置の停止機構に連動するパンチ孔穿設装置である。
【００１０】
この装置によれば、パンチかすの個数が常に監視されるため、本来吸引されるべきパンチかすが吸引されずに製品に混入した場合には、検知センサが個数の不一致を検出するので、装置を停止して人為的あるいは機械的にパンチかすを取り除くことができ、製品へのパンチかすの混入を防止することができる。
【００１１】
しかしながらこの装置においては、基材となる軟包装フィルムが薄いため、パンチかすの姿勢によってはセンサでの検知もれが発生するという問題点に加え、複数枚に重ね合わされた状態の基材にパンチ孔を穿設する場合、複数枚のパンチかすが１枚に重ね合わされたまま発生する時と、バラバラに複数枚発生する時とがあり、パンチ刃の刻設数と吸引管内を通過するパンチかすの個数が必ずしも一致しないため、誤検出が発生するという問題点があった。
【００１２】
また、特許文献３には下記の機構を持つ製袋機が開示されている。すなわち複数層に重ね合わされた状態で送られるプラスチックフィルムを、パンチ装置によって打ち抜き、生じたかすを吸引管より排出、もしくはコンベヤによって排出するパンチ装置を有し、かすを検知するセンサが前記吸引管の適所もしくは前記コンベアの上面に設置され、軟包装袋の製造毎に、かすが排出されなかったときに、前記検出センサの検出信号にもとづき、警報発生、製袋機停止などの措置を講じる信号応答手段を備えたこと、さらに、プラスチックフィルムがパンチ装置によって打ち抜かれる前にかすの部分において付着装置によって各層のフィルムが付着されるようにしたことで、かすがばらばらにならないようにしたことを特徴とする製袋機である。
【００１３】
しかしながら、この装置においても、フィルム基材は薄いため、パンチかすの姿勢によってはセンサでの検知が難しいという特許文献２の装置と同様の問題点に加え、フィルムの打ち抜き前に複数層のパンチかすを一体化するための付着装置を必要とするためコストが高くなるという問題点、また、何らかの原因により付着が完全に行えなかった場合には誤検知を招く可能性が依然として残るという問題点があった。
【特許文献１】特開２００３−１３６４７９号公報
【特許文献２】特開２００３−１３６４８０号公報
【特許文献３】特開２００３−３２６６１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、基材にパンチ孔を穿設する際に生ずる従来技術の上記それぞれの問題点を解決しようとするものであり、パンチかすの製品への混入を防止し、高品質かつ生産効率の優れた製造手段を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の請求項１に係る発明は、フィルム状の基材に単数もしくは複数個のパンチ孔を穿設するパンチ孔穿設装置であって、垂直に保持された該基材に対してパンチ刃が水平に動作してパンチ孔を穿設するパンチ機構と、該パンチ刃に対応して同数設置され、発生し
たパンチかすを排出する吸引管を有するパンチかす排出機構と、該吸引管に対応して設置され、吸引管の内部を通過するパンチかすを検知する検知センサを有するパンチかす検知機構と、パンチ機構が動作したにもかかわらず前記のいずれかの吸引管の検知機構がパンチかすを検知しなかったときに警報動作を行う警報機構とを具備することを特徴とするパンチ孔穿設装置である。
【００１６】
また本発明の請求項２に係る発明は、前記フィルム状の基材が、複数枚を重ね合わせた状態ではなく、１枚のシートの状態で前記パンチ機構に導入され、パンチ孔が穿設されることを特徴とする請求項１に記載のパンチ孔穿設装置である。
【００１７】
また本発明の請求項３に係る発明は、１つの吸引管に対し検知センサが複数個設置され、この１つの吸引管に設置された複数個の検知センサのいずれかがパンチかすを検知した時は、この吸引管ではパンチかすを検知したとみなすパンチかす検知機構を具備することを特徴とする請求項１、又は２に記載のパンチ孔穿設装置である。
【００１８】
また本発明の請求項４に係る発明は、前記検知センサが光センサであり、同一のパンチかすに対して、異なる角度から同時に光を照射して検知するパンチかす検知機構を具備することを特徴とする請求項３に記載のパンチ孔穿設装置である。
【００１９】
さらに本発明の請求項５に係る発明は、請求項１、２、３、又は４に記載のパンチ孔穿設装置を具備する製袋機である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明のパンチ孔穿設装置によれば、請求項１に記載したように、基材を垂直に保持し、パンチ刃を水平に動作させてパンチ孔を穿設するパンチ機構であるため、万一パンチかすが吸引管によって吸引されなかった場合であっても、下方に落下して、基材上には残留しないため、パンチかすが製品に混入することがない。
【００２１】
また、パンチ刃ひとつひとつに対応してパンチかすを排出する吸引管を有するパンチかす排出機構を設置し、さらに各吸引管には、パンチかすの検知センサを設置したので、１回の穿設動作毎のパンチかすの排出を確実に監視することが可能となり、パンチ刃の劣化等に起因する穿設もれを防止することができる。
【００２２】
また、請求項２に記載したように、基材にパンチ孔を穿設するにあたり、複数枚を重ね合わせた状態でなく、１枚のシートの状態でパンチ孔の穿設を行う場合には、１回の穿設動作によっては、一つの吸引管に対して一つのパンチかすしか発生しないため、パンチかすの吸引もれと穿設もれの両方を同時に監視することが可能となり、不良品の製品への混入をさらに厳密に防止することが可能となる。
【００２３】
またさらに、請求項３に記載したように、１つの吸引管に検知センサを複数個設置した検知機構を使用した場合には、検知漏れによる誤った設備停止などの危険性を減らすことができ、生産効率が向上する。この効果は、請求項４に記載したように検知センサとして光センサを使用し、一つのパンチかすに対して、異なる角度から同時に光を照射して検知する検知機構を使用した場合に、特に顕著である。
【００２４】
本発明のパンチ孔穿設装置を設置した製袋機によれば、パンチかす混入が皆無に近い高品質の軟包装袋を安定して生産することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
本発明の実施の形態について図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明のパンチ孔穿設装置を用いて作られた製袋品の一例であるスタンディングパウチの平面模式図である。底材にパンチ孔１が穿設されている。図２は従来のパンチ孔穿設装置の側面模式図である。底材３は、折り曲げて２層を重ね合わせた状態でパンチ刃６を垂直方向に動作させてパンチ孔を穿設する。この時、発生した２個のパンチかす５１および５２は、めすパンチ刃８に接続された吸引管によって吸引され、検知センサ４によって通常は２個と計数されるが、２個のパンチかすが付着して１個に計数されたり、パンチかす５３が底材の表面に付着したりすることにより、誤検知、誤動作が発生することがあった。
【００２６】
図３は本発明のパンチ孔穿設装置の実施形態のひとつを示した側面模式図である。フィルム基材である底材３を折り曲げて重ね合わせる前の単層の状態で垂直に保持し、パンチ刃６ａ及び６ｂを水平方向に動作させて底材３にパンチ孔の穿設を行う。発生したパンチかす５ａ、５ｂはそれぞれめすパンチ刃８ａ、８ｂに接続された吸引管７ａ、７ｂとこれらに付随した何らかの吸引手段を有するパンチかす排出機構により排出される。吸引管７ａ、７ｂには、それぞれ検知センサ４ａ、４ｂが設置されており、通過するパンチかすを検知する。
【００２７】
スタンディングパウチの場合は、折り曲げて２層に重ねたときに一つの穴にするため、パンチ孔を２個穿設する必要があるが、そのため、パンチ刃及びメスパンチ刃を２個づつ有するパンチ機構を使用する。パンチかすを排出する吸引管は、それぞれのメスパンチ刃に取り付けられている。これにより、パンチ機構の動作1回に対して、吸引管を通るパンチかすは1個となり、検知センサでの検知の有無をもって、異常の有無を確実に判断することが可能となる。
【００２８】
検知センサ４ａ、４ｂの検出信号と警報機構の連動については、パンチ刃が動作したにもかかわらず、いずれかの吸引管の検知センサでパンチかすを検知できなかった場合には、異常と判断し、警報機構が警報動作を行う。警報動作としては警報機器を作動させたり、警報機器を作動させると共にパンチ孔穿設装置や製袋機など関連する設備を停止することが一般的である。これにより吸引もれのパンチかすが製品に混入したり、あるいはパンチ孔穿設不良製品の発生を防止したりすることが可能となる。
【００２９】
なおここにいう警報動作としては、一般的に使用される光や音による警報に限らず、製品へのマーキング、監視画面への表示、製品履歴データへの記録などが挙げられ、目的や状況によって任意に選択される。また、警報機器が動作すると同時に関連設備を停止するかどうかについても同様にして状況に応じて任意に選択される。
【００３０】
パンチかす検知機構に用いられるパンチかすの検知センサとしては、光センサが好適に使用される。例えば、図４（a）に示すように、パンチかすの吸引管７をはさんで投光部４１と受光部４２を設置し、通過するパンチかすを光線の遮断ないしは、光量の変化で捉えて検知を行う。しかし、吸引管を通過するパンチかすの姿勢によっては、光量の変化が少なく、検知を行えないこともある。そのため、図４（b）に示すように、検知センサを複数セット設置し、１つの検知センサにて検知が行えなくても、残りの検知センサにて検知を行えるようにすることにより、検出漏れによる設備の誤停止などの危険性を大幅に低減することができる。なおこの場合、１つの吸引管に設置した複数のセンサは、そのいずれか１つがパンチかすを検知すれば、その吸引管においてはパンチかすを検知したとみなす。
【００３１】
この時、図４（c）に示すように、同一のパンチかすに対して異なる角度に設置した複数の光センサから、同時に光を照射して検知する検知機構を用いた場合には、検知漏れの発生する確率を、さらに小さくすることができる。
【００３２】
本発明に係るパンチ孔穿設装置を製袋機に設置した場合には、製品へのパンチかすの混入並びにパンチ孔穿設漏れ等の品質不良を高度に防止することが可能となる一方、パンチかすの検出漏れに起因する誤警報による設備停止を防止することができるため、生産効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】軟包装袋の例であるスタンディングパウチの平面模式図
【図２】従来のパンチ孔穿設装置の側面模式図
【図３】本発明のパンチ孔穿設装置の側面模式図
【図４】本発明のパンチ孔穿設装置の検知機構における検知センサの設置方法の説明図      （ａ）検知センサが１セットの場合      （ｂ）検知センサが複数セットの場合      （ｃ）複数セットの検知センサを角度を変えて設置した場合
【符号の説明】
【００３４】
１・・・パンチ孔
２・・・シール部
３・・・底材
４、４ａ、４ｂ・・・検知センサ
４１・・・投光部
４２・・・受光部
５ａ、５ｂ・・・パンチかす
５１、５２・・・パンチかす
５３・・・製品上に残留したパンチかす
６、６ａ、６ｂ・・・パンチ刃
７、７ａ、７ｂ・・・吸引管
８、８ａ、８ｂ・・・めすパンチ刃
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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