自動充填包装機
【課題】 帯状の合成樹脂フィルムから筒状フィルムを形成し、該フィルム内に流動可能な内容物を充填し、合成樹脂線材を超音波融着して封止して筒状包装体を得る自動充填包装機において、封止切断工程を効率よく行う構成を提供する。
【解決手段】 封止切断工程を行う手段を備えた封止切断ユニット５０ａ、５０ｂをイコーライズアーム４０の端部にそれぞれ連結し、該イコーライズアーム４０を揺動アーム２２を備えたオシレーティングドライブ２０によって揺動運動させることにより、２個の封止切断ユニット５０ａ、５０ｂを互い違いに上下動させ、封止切断工程を交互に行わせる。
【解決手段】 封止切断工程を行う手段を備えた封止切断ユニット５０ａ、５０ｂをイコーライズアーム４０の端部にそれぞれ連結し、該イコーライズアーム４０を揺動アーム２２を備えたオシレーティングドライブ２０によって揺動運動させることにより、２個の封止切断ユニット５０ａ、５０ｂを互い違いに上下動させ、封止切断工程を交互に行わせる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯状の合成樹脂フィルムから成形した筒状フィルム内に、液状或いは練り状食品といった流動可能で不定形な食品等を充填し、所定長さの筒状包装体を形成する自動充填包装機に関する。
【背景技術】
【０００２】
漬け物やチーズ、ソーセージといった液状或いは練り状食品など、流動性を有する食品の包装形態として、帯状の合成樹脂フィルムの側端部同士を重ねて融着した筒状フィルム内に上記食品或いはその原料や中間体を充填し、該フィルムの両端部を封止してなる帯状包装体が広く知られている。
【０００３】
このような包装体の包装作業は、一般に自動化されている。当該自動充填包装機においては、帯状の合成樹脂フィルムを繰り出しながら側端部同士を融着させて筒状フィルムを形成し、該筒状フィルム内に内容物を充填して筒状体を形成し、所定の間隔で該筒状体の内容物をしごいて押しのけ、押しのけた部分で筒状体を封止材により封止し、フィルムを切断する。
【０００４】
図９に、一般的な自動充填包装機の構成を模式的に示す。
【０００５】
この自動充填包装機１０１は、食品等の内容物を充填した筒状包装体１０２を形成（製造）するものであり、搬送装置１０３、筒状フィルム成形装置１０５、充填装置１０６、しごき装置１０７、封止切断装置１０８、制御装置１０９等を、その本体１１１及び基台１１２に備えている。
【０００６】
この自動充填包装機１０１は、原反ロール１１８から繰り出した帯状の合成樹脂フィルム１１０をローラ群を介してフォルダ１２０まで送り、フォルダ１２０の所では帯状フィルム１１０の両縁を供給パイプ１２２の外周で折り重ねて筒状にすると共に、重ね部位を高周波シール装置１２１により融着させて筒状フィルム１１３とし、供給パイプ１２２の外周に垂れ下がる状態とした内部に、供給ポンプ１２３により例えばソーセージ原料等の内容物を供給して筒状体１１４を形成し、そして、しごき装置１０７により内容物をしごき寄せて、筒状フィルム１１３に封止領域を形成し、該封止領域を封止切断装置１０８により封止してその近辺を切断し、所定形状の筒状包装体１０２を得る構成となっている。
【０００７】
充填装置１０６は、本体１１１の上部に設けられた供給ポンプ１２３と、その駆動モータ１２５を有し、ポンプ起動により、供給ポンプ１２３の吸い込み側に接続された供給管１２４を介して供給される内容物を、供給ポンプ１２３の排出側に接続した供給パイプ１２２から排出するものとなっている。供給パイプ１２２から排出される内容物は、供給パイプ１２２の外周を包む状態の筒状フィルム１１３内に充填されることになる。
【０００８】
筒状フィルム成形装置１０５は、供給パイプ１２２の上部に設けられたフォルダ１２０と、供給パイプ１２２と対向して設けられた高周波シール装置１２１とを有している。
【０００９】
搬送装置１０３は、供給パイプ１２２の下方に設けられた一対のフィードロール１１５と、これを回転駆動する駆動モータ１１６とを有し、上記筒状フィルム１１３をフィードロール１１５で挟んで搬送するものとなっている。この搬送装置１０３により、原反ロール１１８に巻き取り収納したフィルム１１０はローラ群を介して所定経路に連続して引き出されることになる。
【００１０】
しごき装置１０７は、フィードロール１１５の下方に設けられた一対のピンチローラ１３０と、このピンチローラ１３０を筒状体１１４に対して進退させるピンチ装置１３１を有するもので、ピンチ装置１３１の駆動により、筒状体１１４をピンチローラ１３０で挟み付ける動作を所定周期で繰り返すことにより、筒状体１１４の所定部位をしごき、内容物を押しのけた封止領域を形成するものとなっている。また、このピンチローラ１３０は、駆動モータ１１６と連結させてあり、筒状体１１４の走行に同調して回転するものとなっている。
【００１１】
封止切断装置１０８は、しごき装置１０７の下方に配置した密封箱１３２に内蔵されている。この封止切断装置１０８は、基台１１２内に設けられた駆動モータ１３６の駆動により、回転軸１３５を介して駆動され、筒状体１１４の内容物をしごき装置１０７で押しのけた封止領域の上下２箇所を間隔をあけて封止し、且つ、当該封止部位の中間部を切断する構成である。封止切断装置１０８は、駆動モータ１３６によって回転軸１３５が回転すると、この回転軸１３５の上端部に設けられたクランク機構によって筒状体１１４に対して往復動作されるものとなっている。切り離された包装体１０２は本装置から落下排出されることになる。
【００１２】
密封箱１３２は、本体１１１下側の基台１１２から突き出るロッド１３３で支持されており、基台１１２内の昇降機構１３４によりロッド１３３が進退されることで、昇降動作されるものとなっている。昇降機構１３４の入力側には、駆動モータ１３６が連結されており、この駆動モータ１３６により昇降機構１３４の駆動を行う構成となっている。
【００１３】
制御装置１０９は、本体１１１の側部に配置し、搬送装置１０３、筒状フィルム成形装置１０５、充填装置１０６、しごき装置１０７、封止切断装置１０８等の各部を連続的に順次動作させる同調制御を行うものである。
【００１４】
従来、筒状包装体の封止には、封止材としてアルミニウム線材が用いられていた。しかしながら、アルミニウム線材を用いて封止した筒状包装体は、包装後に金属探知器による金属夾雑物の検査を実施することができない。そこで、本出願人は、合成樹脂線材を用いた自動充填包装機を提示した（例えば、特許文献１参照）。
【００１５】
【特許文献１】特開２００２−２６３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら、合成樹脂線材を超音波印加等によって融着させて封止する場合、合成樹脂線材を十分に融着させた上、冷却して固定する工程は、アルミニウム線材を用いて封止する工程に比較して工程時間が長い。そのため、当該工程が包装効率を上げる上で妨げとなっていた。
【００１７】
本発明の課題は、上記問題を解決することにあり、合成樹脂線材を超音波印加によって融着させて封止する自動充填包装機において、効率よく封止切断工程を行いうる構成を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の自動充填包装機は、帯状の合成樹脂フィルムを所定経路に連続して繰り出す搬送装置と、
前記搬送装置によって引き出された合成樹脂フィルムの側端部同士を重ねて融着して筒状に成形する筒状フィルム成形装置と、
該筒状フィルムの内部に内容物を充填して筒状体を形成する充填装置と、
前記筒状体を所定の間隔でしごいて内容物を押しのけ、封止領域を形成するしごき装置と、
前記封止領域の２箇所において合成樹脂線材により封止し、該２箇所の封止部間でフィルムを切断する封止切断装置とを備えた自動充填包装機において、
前記封止切断装置が、
封止領域のフィルムを集束する２組の集束手段と、ホーン及びアンビルからなる２組の超音波印加手段と、フィルムを切断するフィルム切断手段とを備え、上下動可能な２個の封止切断ユニットと、
長さ方向中央部を中心に所定の角度で揺動運動し、長さ方向の両端部にそれぞれ上記封止切断ユニットが連結されたイコーライズアームと、
一端が上記イコーライズアームの中心部から所定の距離をおいた位置に摺動可能に連結され、他端を中心に揺動運動する揺動アームを備えたオシレーティングドライブと、
を有し、
前記オシレーティングドライブの揺動アームを所定の角度で揺動することにより、前記イコーライズアームを介して前記２個の封止切断ユニットを互い違いに上下させ、上記筒状フィルムの封止切断工程を各ユニットが交互に行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明においては、イコーライズアームに取り付けた２個の封止切断ユニットが交互に封止切断工程を行い、且つ、フィルムの移動に沿って当該ユニットが移動するため、従来に比べて包装速度を大幅に向上させることができる。しかも、２個の封止切断ユニットはイコーライズアームで一体化されているため、各ユニットの工程のタイミングの制御が容易である。よって、本発明によれば包装効率の高い自動充填包装機が提供され、封止材として合成樹脂線材を用いた筒状包装体をより効率よく包装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】
【００２０】
図１に、本発明の自動充填包装機の基本構成を示す。図中、１はフィードポンプ、２は充填ノズル、３は製筒装置、４は原反ロール、５は合成樹脂フィルム、６は電極、７は被包装物、８はフィードロール、９はピンチローラ、１０は封止切断ユニット、１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂは集束板、１３はホーン、１５はアンビル、１４ａ、１４ｂ、１６ａ、１６ｂは合成樹脂線材、１７は溶断用突起、１８は超音波装置である。
【００２１】
図１の装置において、原反ロール４から帯状の合成樹脂フィルム５を繰り出し、ピンチローラ９で内部の被包装物７を押しのけて封止領域を形成するまでの操作は、先に示した図９の自動充填包装機と同様である。本発明では、図９の封止切断装置以降の構成が異なり、当該構成に特徴を有する。
【００２２】
本発明においては、図１に示すように、封止切断装置が超音波装置１８を備え、合成樹脂線材に超音波を印加して封止を行う。図２に、図１の封止切断ユニット１０の拡大斜視図を示す。尚、図２において、ホーン１３が付設されている超音波装置１８を便宜上省略する。
【００２３】
図２において、集束板１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂは、被包装物７を押しのけた領域のフィルムを集束する手段であって、本例では図２に示すように、入り口が最も広く、奥になるほど狭い開口部を有し、１１ａと１１ｂ、１２ａと１２ｂとがそれぞれ開口部を対向させて、上下方向でずれて平行に配置している。従って、フィルムを両側から挟むように互いにフィルムに向かって前進させることにより、図３に示すように、フィルムを絞ってフィルム集束部１９を形成することができる。尚、集束手段は図２に示す形態に限定されるものではなく、同様の作用を有するものであれば、どのような手段であっても構わない。
【００２４】
このように集束したフィルム集束部１９に超音波を印加し、溶断すると同時に溶断部のフィルムを融着一体化し、同時に、該溶断部の前後においてフィルム集束部１９を合成樹脂線材で挟み込み、融着させる。
【００２５】
図１に示すように、本例の包装機は、超音波印加手段として、ホーン１３が付設された超音波装置１８と、該ホーン１３に対向するアンビル１５を備えている。また、アンビル１５のホーン１３との対向面には、フィルム集束部１９の進行方向中央部において、フィルム集束部１９の進行方向に直交する直線状の溶断用突起１７を備えている。また、アンビル１５内には、突起１７による溶断時の衝撃を吸収するための吸収装置及び溶断力を調整するための調節装置が設けられている（いずれも不図示）。溶断時には、ホーン１３とアンビル１５間に超音波を印加しつつ、突起１７をホーン１３の対向面に接触させることにより、フィルム集束部１９を溶断し、同時に、溶断部のフィルムを融着一体化する。
【００２６】
また、上記溶断と同時に、突起１７の前後において、ホーン１３により合成樹脂線材１４ａと１６ａを、アンビル１５により合成樹脂線材１４ｂと１６ｂとを供給し、合成樹脂線材１４ａと１４ｂ、１６ａと１６ｂとでそれぞれフィルム集束部１９を挟み込み、超音波印加により接触する端部同士を融着させて封止する。
【００２７】
尚、図１，図２にはフィルムの切断手段として超音波溶断を用いた構成を示したが、本発明においては、加熱溶断や切断刃を用いた物理的な切断手段も用いることができる。
【００２８】
さらに、図１，図２には、合成樹脂線材を２本用い、該２本の間にフィルムを挟持して封止する形態を示したが、本発明においては合成樹脂線材１本をＵ字形に成形し、該Ｕ字内にフィルム集束部１９を収納した後、該Ｕ字の両端を互いに接触させて超音波を印加し、接触する端部同士を融着させて封止しても良い。
【００２９】
図６に本発明による筒状包装体の全体図を、図７に合成樹脂線材２本を用いて封止した封止部の部分拡大図を、図８に合成樹脂線材１本を用いて封止した封止部の部分拡大図を示す。図７，図８において（ａ）は斜視図、（ｂ）はフィルムの長さ方向に直交する封止部の断面模式図である。図中、６１は合成樹脂フィルム、６２は融着部、６３は封止材、７１、７１ａ、７１ｂは合成樹脂線材、７２は融着部、７４は合成樹脂フィルムである。
【００３０】
本発明の如く、合成樹脂線材に超音波を印加して融着させる場合、該線材の端部同士の接触部が十分に融着して一体化するまでに所定の時間が必要であり、当該時間を稼ぐために、封止切断ユニット１０をフィルムの移動に沿って下方に移動させながら当該工程を実施する。そのため、下方に移動した封止切断ユニット１０を次の部位の封止切断工程のために上方に移動する時間が実質的に無駄な時間となってしまう。本発明では、封止切断ユニットを２個用い交互に封止切断工程を行うことにより、当該無駄な時間を排除し、２倍の速度で当該工程を実施したものである。
【００３１】
図４に本発明の自動充填包装機の封止切断装置の好ましい実施形態の斜視図を、図５に図４の構成の分解斜視図を示す。図中、２０はオシレーティングドライブ、２１は架台、２２は揺動アーム、２３は揺動軸、２４は連結部材、３０はクランクアーム、３１はスリット、３２は固定部材、４０はイコーライズアーム、４１ａ、４１ｂは連結部材、４２ａ、４２ｂはレール、４３は揺動軸、５０ａ、５０ｂは封止切断ユニット、５１ａ、５１ｂは連結部材、５２ａ、５２ｂはレールである。
【００３２】
本発明にかかる封止切断装置は、上下動可能な２個の封止切断ユニット５０ａ、５０ｂと、揺動アーム２２を備えたオシレーティングドライブ２０と、イコーライズアーム４０とを少なくとも備えている。
【００３３】
図４、図５において、便宜上、直方体で示した封止切断ユニット５０ａ、５０ｂは図１，図２に示したように、それぞれ、２組の集束手段と、ホーン及びアンビルからなる２組の超音波印加手段と、切断手段とを備え、フィルム集束部の中央部を切断すると同時に、その前後２箇所において合成樹脂線材を超音波融着させて封止しうる構成を備えている。図１，図２の構成では、２組のホーン及びアンビルを切断手段も含めて一体化した構成を示しているが、本発明では特にこれに限定されるものではない。
【００３４】
オシレーティングドライブ２０は、揺動アーム２２を備え、該揺動アーム２２は一端が揺動軸２３に取り付けられ、該揺動軸２３を中心に所定の角度で揺動運動し、その結果、他端の連結部材２４が矢印Ｂのように所定の円弧上を往復運動する。
【００３５】
揺動アーム２２の他端の連結部材２４は、本例においてはクランクアーム３０に設けたスリット３１に摺動可能に連結され、該クランクアーム３０の固定部材３２がイコーライズアーム４０の長さ方向の中央部の揺動軸４３に固定されている。従って、揺動アーム２２の連結部材２４の動きは、イコーライズアーム４０の中央部から所定の距離をおいた部位に伝達され、イコーライズアーム４０はこれにより揺動軸４３を中心に所定の角度で揺動運動する。
【００３６】
イコーライズアーム４０の長さ方向の両端にはそれぞれ封止切断ユニット５０ａ、５０ｂが連結されている。本例においては、イコーライズアーム４０の両端にそれぞれ、該イコーライズアーム４０の長さ方向にレール４２ａ、４２ｂが固定されており、該レール４２ａ、４２ｂに摺動可能に連結部材４１ａ、４１ｂが嵌合され、さらに該連結部材４１ａ、４１ｂが封止切断ユニット５０ａ、５０ｂに連結されている。一方、封止切断ユニット５０ａ、５０ｂにはそれぞれ連結部材５１ａ、５１ｂが取り付けられており、自動充填包装機本体に鉛直方向に取り付けられたレール５２ａ、５２ｂに該連結部材５１ａ，５１ｂが摺動可能に嵌合されている。よって、イコーライズアーム４０の揺動運動により、該イコーライズアーム４０の両端がそれぞれ所定の円弧上を往復運動すると、該両端の往復運動は連結部材４１ａ、４１ｂを介して封止切断ユニット５０ａ、５０ｂに伝わる。ここで、封止切断ユニット５０ａ、５０ｂはそれぞれ連結部材５１ａ、５１ｂを介してレール５２ａ、５２ｂに連結され、水平方向の位置が固定されているため、イコーライズアーム４０の両端に固定されたレール４２ａ、４２ｂに沿って連結部材４１ａ、４１ｂが該イコーライズアーム４０の長さ方向（矢印Ｃ方向）に直線運動することによって、上記円弧の水平方向の移動分を吸収し、鉛直方向の移動分のみが封止切断ユニット５０ａ、５０ｂに伝わって、該ユニット５０ａ、５０ｂは矢印Ｄ方向に上下運動する。
【００３７】
本発明においては、２個の封止切断ユニット５０ａ、５０ｂはそれぞれイコーライズアーム４０の端部に連結されているため、互い違いに上下すると同時に、全く同じタイミングで且つ逆方向に上下動する。よって、本発明において封止切断ユニット５０ａと５０ｂの上下動のタイミングや速度はイコーライズアーム４０の揺動運動を制御するだけで良い。
【００３８】
図５の構成においては、オシレーティングドライブ２０が、架台２１上でイコーライズアーム４０の長さ方向に平行な方向（矢印Ａ方向）に移動可能であり、同時に、揺動アーム２２の連結部材２４がクランクアーム３０のスリット３１内を移動して、イコーライズアーム４０上の、揺動アーム２２の揺動運動の伝達位置を変更することが可能である。よって、オシレーティングドライブ２０を矢印Ａ方向に移動させて、スリット３１内の連結部材２４の位置を変更することにより、オシレーティングドライブ２２における揺動アーム２２の揺動角度を変更することなく、イコーライズアーム４０の揺動角度を変更し、封止切断ユニット５０ａ、５０ｂの上下動の移動距離を容易に変更することができる。
【００３９】
尚、図５の構成では、封止切断ユニット５０ａ、５０ｂは水平方向の位置が固定されているため、各ユニットにおいてホーンやアンビル、切断手段がフィルム集束部に向かって進退する構成を付しておくことによって、各手段を所望の位置に移動させることができる。また、イコーライズアーム４０の両端の円弧上の往復運動をそのまま封止切断ユニット５０ａ、５０ｂに伝達して、該封止切断ユニット５０ａ、５０ｂを円弧状に上下運動させる場合にも、水平方向の位置制御は、各ユニットに適宜進退手段を付して行えばよい。
【００４０】
また、図５の構成では、クランクアーム３０を用いて揺動アーム２２の揺動運動をイコーライズアーム４０に伝達しているが、本発明ではこれに限定されるものではなく、揺動アーム２２の連結部材２４をイコーライズアーム４０に直接連結させても構わない。例えば、図５のクランクアーム３０のスリット３１をイコーライズアーム４０に形成しておけば、直接揺動アーム２２でイコーライズアーム４０を揺動させることができる。
【００４１】
また、封止切断するフィルム集束部は等速度で下方に移動するため、封止切断ユニット５０ａ、５０ｂも封止切断工程で下方に移動する際には、これに対応して等速度で移動するように揺動アーム２２の揺動運動を制御することが重要である。
【００４２】
本発明の自動充填包装機に用いられる合成樹脂線材としては、超音波融着が可能な素材であれば用いることができるが、好ましくは、超音波適性の高い熱可塑性樹脂と、それよりも軟化温度の低い熱可塑性樹脂との混合物、或いは共重合物が挙げられる。具体的には、塩化ビニリデン（ＶＤＣ）と塩化ビニル（ＶＣ）との共重合体（ＶＤＣ・ＶＣ共重合体）やＶＤＣとメチルアクリレートとの共重合体（ＶＤＣ・ＭＡ共重合体）、ブタジエンを加えたハイインパクトポリスチレン（ＨＩＰＳ）が挙げられ、ＶＤＣ・ＶＣ共重合体における好ましい質量組成比はＶＤＣ／ＶＣ＝７０／３０〜９８／２であり、ＶＤＣ・ＭＡ共重合体における好ましい質量組成比は、ＶＤＣ／ＭＡ＝８５／１５〜９８／２である。
【００４３】
上記超音波適性として、結晶性よりも非晶性である（溶けやすい）、純度が高い、ヤング率が高い、軟化温度が低い、といった要因が挙げられる。ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）はヤング率が高いなど超音波適性に優れているものの、結晶性であるため、やや溶けにくい。一方、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）は非晶性で溶けやすく、軟化温度も低い。そのため、ＶＤＣ・ＶＣ共重合体では、ＶＤＣが発熱してＶＣが溶けるという望ましい状態が形成されることになる。また、ＨＩＰＳについては、ポリスチレン（ＰＳ）単独でも上記超音波適性に優れるが、軟化温度の低いブタジエンを加えることでさらに融着効果が高まる。
【００４４】
本発明において用いられる合成樹脂フィルムは、側端部同士を融着させることができ、包装後に良好な密封性を有するものであれば特に素材は限定されないが、具体的には、上記合成樹脂線材と同様のＶＤＣ・ＶＣ共重合体やＶＤＣ・ＭＡ共重合体やＨＩＰＳ、また、ＰＶＤＣ、ＰＶＣ、ナイロン（Ｎｙ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等が用いられ、単層フィルムでも復層フィルムであっても良い。
【００４５】
本発明においては、リサイクル及び超音波適性において、合成樹脂フィルムと合成樹脂線材は同じ素材を用いる事が望ましい。また、本発明の自動充填包装機は内容物が食品以外の場合にも好ましく適用されるが、内容物が食品の場合には、包装後に加熱処理を施すものが多いため、耐熱性を備えた素材を選択することが望ましい。
【００４６】
本発明の自動充填包装機に用いられる合成樹脂線材の断面形状は特に限定されるものはないが、常に同じ封止強度を得る上では円形が好ましい。また、通常の食品の包装において、直径は１〜５ｍｍ程度が好ましく、切断時の長さは６〜２４ｍｍ程度が好ましい。また、合成樹脂線材に印加される超音波の周波数は、１５〜４０ｋＨｚ程度であり、印加時間や振幅、印加時に線材同士を接触させる圧力等については、用いる線材の素材や直径、必要とされる封止強度に応じて適宜選択すれば良い。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の自動充填包装機の基本構成を示す概略図である。
【図２】図１の封止切断ユニットの拡大斜視図である。
【図３】図１の自動充填包装機においてフィルムを集束した状態を示す図である。
【図４】本発明にかかる封止切断装置の実施形態の斜視図である。
【図５】図４の封止切断装置の分解斜視図である。
【図６】本発明による包装体を示す図である。
【図７】本発明による包装体の封止部の拡大図である。
【図８】本発明による包装体の封止部の拡大図である。
【図９】従来の自動充填包装機の構成を示す模式図である。
【符号の説明】
【００４８】
１ フィードポンプ
２ 充填ノズル
３ 製筒装置
４ 原反ロール
５ 合成樹脂フィルム
６ 電極
７ 被包装物
８ フィードロール
９ ピンチローラ
１０ 封止切断ユニット
１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂ 集束板
１３ ホーン
１５ アンビル
１４ａ、１４ｂ、１６ａ、１６ｂ 合成樹脂線材
１７ 溶断用突起
１８ 超音波装置
１９ フィルム集束部
２０ オシレーティングドライブ
２１ 架台
２２ 揺動アーム
２３ 揺動軸
２４ 連結部材
３０ クランクアーム
３１ スリット
３２ 固定部材
４０ イコーライズアーム
４１ａ、４１ｂ 連結部材
４２ａ、４２ｂ レール
４３ 揺動軸
５０ａ、５０ｂ 封止切断ユニット
５１ａ、５１ｂ 連結部材
５２ａ、５２ｂ レール
６１ 合成樹脂フィルム
６２ 融着部
６３ 封止材
７１、７１ａ、７１ｂ 合成樹脂線材
７２ 融着部
７４ 合成樹脂フィルム
１０１ 自動充填包装機
１０２ 筒状包装体
１０３ 搬送装置
１０５ 筒状フィルム成形装置
１０６ 充填装置
１０７ しごき装置
１０８ 封止切断装置
１０９ 制御装置
１１０ 合成樹脂フィルム
１１１ 本体
１１２ 基台
１１３ 筒状フィルム
１１４ 筒状体
１１５ フィードロール
１１６ 駆動モータ
１１８ 原反ロール
１２０ フォルダ
１２１ 高周波シール装置
１２２ 供給パイプ
１２３ 供給ポンプ
１２４ 供給管
１２５ 駆動モータ
１３０ ピンチローラ
１３１ ピンチ装置
１３２ 密封箱
１３３ ロッド
１３４ 昇降機構
１３５ 回転軸
１３６ 駆動モータ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯状の合成樹脂フィルムから成形した筒状フィルム内に、液状或いは練り状食品といった流動可能で不定形な食品等を充填し、所定長さの筒状包装体を形成する自動充填包装機に関する。
【背景技術】
【０００２】
漬け物やチーズ、ソーセージといった液状或いは練り状食品など、流動性を有する食品の包装形態として、帯状の合成樹脂フィルムの側端部同士を重ねて融着した筒状フィルム内に上記食品或いはその原料や中間体を充填し、該フィルムの両端部を封止してなる帯状包装体が広く知られている。
【０００３】
このような包装体の包装作業は、一般に自動化されている。当該自動充填包装機においては、帯状の合成樹脂フィルムを繰り出しながら側端部同士を融着させて筒状フィルムを形成し、該筒状フィルム内に内容物を充填して筒状体を形成し、所定の間隔で該筒状体の内容物をしごいて押しのけ、押しのけた部分で筒状体を封止材により封止し、フィルムを切断する。
【０００４】
図９に、一般的な自動充填包装機の構成を模式的に示す。
【０００５】
この自動充填包装機１０１は、食品等の内容物を充填した筒状包装体１０２を形成（製造）するものであり、搬送装置１０３、筒状フィルム成形装置１０５、充填装置１０６、しごき装置１０７、封止切断装置１０８、制御装置１０９等を、その本体１１１及び基台１１２に備えている。
【０００６】
この自動充填包装機１０１は、原反ロール１１８から繰り出した帯状の合成樹脂フィルム１１０をローラ群を介してフォルダ１２０まで送り、フォルダ１２０の所では帯状フィルム１１０の両縁を供給パイプ１２２の外周で折り重ねて筒状にすると共に、重ね部位を高周波シール装置１２１により融着させて筒状フィルム１１３とし、供給パイプ１２２の外周に垂れ下がる状態とした内部に、供給ポンプ１２３により例えばソーセージ原料等の内容物を供給して筒状体１１４を形成し、そして、しごき装置１０７により内容物をしごき寄せて、筒状フィルム１１３に封止領域を形成し、該封止領域を封止切断装置１０８により封止してその近辺を切断し、所定形状の筒状包装体１０２を得る構成となっている。
【０００７】
充填装置１０６は、本体１１１の上部に設けられた供給ポンプ１２３と、その駆動モータ１２５を有し、ポンプ起動により、供給ポンプ１２３の吸い込み側に接続された供給管１２４を介して供給される内容物を、供給ポンプ１２３の排出側に接続した供給パイプ１２２から排出するものとなっている。供給パイプ１２２から排出される内容物は、供給パイプ１２２の外周を包む状態の筒状フィルム１１３内に充填されることになる。
【０００８】
筒状フィルム成形装置１０５は、供給パイプ１２２の上部に設けられたフォルダ１２０と、供給パイプ１２２と対向して設けられた高周波シール装置１２１とを有している。
【０００９】
搬送装置１０３は、供給パイプ１２２の下方に設けられた一対のフィードロール１１５と、これを回転駆動する駆動モータ１１６とを有し、上記筒状フィルム１１３をフィードロール１１５で挟んで搬送するものとなっている。この搬送装置１０３により、原反ロール１１８に巻き取り収納したフィルム１１０はローラ群を介して所定経路に連続して引き出されることになる。
【００１０】
しごき装置１０７は、フィードロール１１５の下方に設けられた一対のピンチローラ１３０と、このピンチローラ１３０を筒状体１１４に対して進退させるピンチ装置１３１を有するもので、ピンチ装置１３１の駆動により、筒状体１１４をピンチローラ１３０で挟み付ける動作を所定周期で繰り返すことにより、筒状体１１４の所定部位をしごき、内容物を押しのけた封止領域を形成するものとなっている。また、このピンチローラ１３０は、駆動モータ１１６と連結させてあり、筒状体１１４の走行に同調して回転するものとなっている。
【００１１】
封止切断装置１０８は、しごき装置１０７の下方に配置した密封箱１３２に内蔵されている。この封止切断装置１０８は、基台１１２内に設けられた駆動モータ１３６の駆動により、回転軸１３５を介して駆動され、筒状体１１４の内容物をしごき装置１０７で押しのけた封止領域の上下２箇所を間隔をあけて封止し、且つ、当該封止部位の中間部を切断する構成である。封止切断装置１０８は、駆動モータ１３６によって回転軸１３５が回転すると、この回転軸１３５の上端部に設けられたクランク機構によって筒状体１１４に対して往復動作されるものとなっている。切り離された包装体１０２は本装置から落下排出されることになる。
【００１２】
密封箱１３２は、本体１１１下側の基台１１２から突き出るロッド１３３で支持されており、基台１１２内の昇降機構１３４によりロッド１３３が進退されることで、昇降動作されるものとなっている。昇降機構１３４の入力側には、駆動モータ１３６が連結されており、この駆動モータ１３６により昇降機構１３４の駆動を行う構成となっている。
【００１３】
制御装置１０９は、本体１１１の側部に配置し、搬送装置１０３、筒状フィルム成形装置１０５、充填装置１０６、しごき装置１０７、封止切断装置１０８等の各部を連続的に順次動作させる同調制御を行うものである。
【００１４】
従来、筒状包装体の封止には、封止材としてアルミニウム線材が用いられていた。しかしながら、アルミニウム線材を用いて封止した筒状包装体は、包装後に金属探知器による金属夾雑物の検査を実施することができない。そこで、本出願人は、合成樹脂線材を用いた自動充填包装機を提示した（例えば、特許文献１参照）。
【００１５】
【特許文献１】特開２００２−２６３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら、合成樹脂線材を超音波印加等によって融着させて封止する場合、合成樹脂線材を十分に融着させた上、冷却して固定する工程は、アルミニウム線材を用いて封止する工程に比較して工程時間が長い。そのため、当該工程が包装効率を上げる上で妨げとなっていた。
【００１７】
本発明の課題は、上記問題を解決することにあり、合成樹脂線材を超音波印加によって融着させて封止する自動充填包装機において、効率よく封止切断工程を行いうる構成を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の自動充填包装機は、帯状の合成樹脂フィルムを所定経路に連続して繰り出す搬送装置と、
前記搬送装置によって引き出された合成樹脂フィルムの側端部同士を重ねて融着して筒状に成形する筒状フィルム成形装置と、
該筒状フィルムの内部に内容物を充填して筒状体を形成する充填装置と、
前記筒状体を所定の間隔でしごいて内容物を押しのけ、封止領域を形成するしごき装置と、
前記封止領域の２箇所において合成樹脂線材により封止し、該２箇所の封止部間でフィルムを切断する封止切断装置とを備えた自動充填包装機において、
前記封止切断装置が、
封止領域のフィルムを集束する２組の集束手段と、ホーン及びアンビルからなる２組の超音波印加手段と、フィルムを切断するフィルム切断手段とを備え、上下動可能な２個の封止切断ユニットと、
長さ方向中央部を中心に所定の角度で揺動運動し、長さ方向の両端部にそれぞれ上記封止切断ユニットが連結されたイコーライズアームと、
一端が上記イコーライズアームの中心部から所定の距離をおいた位置に摺動可能に連結され、他端を中心に揺動運動する揺動アームを備えたオシレーティングドライブと、
を有し、
前記オシレーティングドライブの揺動アームを所定の角度で揺動することにより、前記イコーライズアームを介して前記２個の封止切断ユニットを互い違いに上下させ、上記筒状フィルムの封止切断工程を各ユニットが交互に行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明においては、イコーライズアームに取り付けた２個の封止切断ユニットが交互に封止切断工程を行い、且つ、フィルムの移動に沿って当該ユニットが移動するため、従来に比べて包装速度を大幅に向上させることができる。しかも、２個の封止切断ユニットはイコーライズアームで一体化されているため、各ユニットの工程のタイミングの制御が容易である。よって、本発明によれば包装効率の高い自動充填包装機が提供され、封止材として合成樹脂線材を用いた筒状包装体をより効率よく包装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】
【００２０】
図１に、本発明の自動充填包装機の基本構成を示す。図中、１はフィードポンプ、２は充填ノズル、３は製筒装置、４は原反ロール、５は合成樹脂フィルム、６は電極、７は被包装物、８はフィードロール、９はピンチローラ、１０は封止切断ユニット、１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂは集束板、１３はホーン、１５はアンビル、１４ａ、１４ｂ、１６ａ、１６ｂは合成樹脂線材、１７は溶断用突起、１８は超音波装置である。
【００２１】
図１の装置において、原反ロール４から帯状の合成樹脂フィルム５を繰り出し、ピンチローラ９で内部の被包装物７を押しのけて封止領域を形成するまでの操作は、先に示した図９の自動充填包装機と同様である。本発明では、図９の封止切断装置以降の構成が異なり、当該構成に特徴を有する。
【００２２】
本発明においては、図１に示すように、封止切断装置が超音波装置１８を備え、合成樹脂線材に超音波を印加して封止を行う。図２に、図１の封止切断ユニット１０の拡大斜視図を示す。尚、図２において、ホーン１３が付設されている超音波装置１８を便宜上省略する。
【００２３】
図２において、集束板１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂは、被包装物７を押しのけた領域のフィルムを集束する手段であって、本例では図２に示すように、入り口が最も広く、奥になるほど狭い開口部を有し、１１ａと１１ｂ、１２ａと１２ｂとがそれぞれ開口部を対向させて、上下方向でずれて平行に配置している。従って、フィルムを両側から挟むように互いにフィルムに向かって前進させることにより、図３に示すように、フィルムを絞ってフィルム集束部１９を形成することができる。尚、集束手段は図２に示す形態に限定されるものではなく、同様の作用を有するものであれば、どのような手段であっても構わない。
【００２４】
このように集束したフィルム集束部１９に超音波を印加し、溶断すると同時に溶断部のフィルムを融着一体化し、同時に、該溶断部の前後においてフィルム集束部１９を合成樹脂線材で挟み込み、融着させる。
【００２５】
図１に示すように、本例の包装機は、超音波印加手段として、ホーン１３が付設された超音波装置１８と、該ホーン１３に対向するアンビル１５を備えている。また、アンビル１５のホーン１３との対向面には、フィルム集束部１９の進行方向中央部において、フィルム集束部１９の進行方向に直交する直線状の溶断用突起１７を備えている。また、アンビル１５内には、突起１７による溶断時の衝撃を吸収するための吸収装置及び溶断力を調整するための調節装置が設けられている（いずれも不図示）。溶断時には、ホーン１３とアンビル１５間に超音波を印加しつつ、突起１７をホーン１３の対向面に接触させることにより、フィルム集束部１９を溶断し、同時に、溶断部のフィルムを融着一体化する。
【００２６】
また、上記溶断と同時に、突起１７の前後において、ホーン１３により合成樹脂線材１４ａと１６ａを、アンビル１５により合成樹脂線材１４ｂと１６ｂとを供給し、合成樹脂線材１４ａと１４ｂ、１６ａと１６ｂとでそれぞれフィルム集束部１９を挟み込み、超音波印加により接触する端部同士を融着させて封止する。
【００２７】
尚、図１，図２にはフィルムの切断手段として超音波溶断を用いた構成を示したが、本発明においては、加熱溶断や切断刃を用いた物理的な切断手段も用いることができる。
【００２８】
さらに、図１，図２には、合成樹脂線材を２本用い、該２本の間にフィルムを挟持して封止する形態を示したが、本発明においては合成樹脂線材１本をＵ字形に成形し、該Ｕ字内にフィルム集束部１９を収納した後、該Ｕ字の両端を互いに接触させて超音波を印加し、接触する端部同士を融着させて封止しても良い。
【００２９】
図６に本発明による筒状包装体の全体図を、図７に合成樹脂線材２本を用いて封止した封止部の部分拡大図を、図８に合成樹脂線材１本を用いて封止した封止部の部分拡大図を示す。図７，図８において（ａ）は斜視図、（ｂ）はフィルムの長さ方向に直交する封止部の断面模式図である。図中、６１は合成樹脂フィルム、６２は融着部、６３は封止材、７１、７１ａ、７１ｂは合成樹脂線材、７２は融着部、７４は合成樹脂フィルムである。
【００３０】
本発明の如く、合成樹脂線材に超音波を印加して融着させる場合、該線材の端部同士の接触部が十分に融着して一体化するまでに所定の時間が必要であり、当該時間を稼ぐために、封止切断ユニット１０をフィルムの移動に沿って下方に移動させながら当該工程を実施する。そのため、下方に移動した封止切断ユニット１０を次の部位の封止切断工程のために上方に移動する時間が実質的に無駄な時間となってしまう。本発明では、封止切断ユニットを２個用い交互に封止切断工程を行うことにより、当該無駄な時間を排除し、２倍の速度で当該工程を実施したものである。
【００３１】
図４に本発明の自動充填包装機の封止切断装置の好ましい実施形態の斜視図を、図５に図４の構成の分解斜視図を示す。図中、２０はオシレーティングドライブ、２１は架台、２２は揺動アーム、２３は揺動軸、２４は連結部材、３０はクランクアーム、３１はスリット、３２は固定部材、４０はイコーライズアーム、４１ａ、４１ｂは連結部材、４２ａ、４２ｂはレール、４３は揺動軸、５０ａ、５０ｂは封止切断ユニット、５１ａ、５１ｂは連結部材、５２ａ、５２ｂはレールである。
【００３２】
本発明にかかる封止切断装置は、上下動可能な２個の封止切断ユニット５０ａ、５０ｂと、揺動アーム２２を備えたオシレーティングドライブ２０と、イコーライズアーム４０とを少なくとも備えている。
【００３３】
図４、図５において、便宜上、直方体で示した封止切断ユニット５０ａ、５０ｂは図１，図２に示したように、それぞれ、２組の集束手段と、ホーン及びアンビルからなる２組の超音波印加手段と、切断手段とを備え、フィルム集束部の中央部を切断すると同時に、その前後２箇所において合成樹脂線材を超音波融着させて封止しうる構成を備えている。図１，図２の構成では、２組のホーン及びアンビルを切断手段も含めて一体化した構成を示しているが、本発明では特にこれに限定されるものではない。
【００３４】
オシレーティングドライブ２０は、揺動アーム２２を備え、該揺動アーム２２は一端が揺動軸２３に取り付けられ、該揺動軸２３を中心に所定の角度で揺動運動し、その結果、他端の連結部材２４が矢印Ｂのように所定の円弧上を往復運動する。
【００３５】
揺動アーム２２の他端の連結部材２４は、本例においてはクランクアーム３０に設けたスリット３１に摺動可能に連結され、該クランクアーム３０の固定部材３２がイコーライズアーム４０の長さ方向の中央部の揺動軸４３に固定されている。従って、揺動アーム２２の連結部材２４の動きは、イコーライズアーム４０の中央部から所定の距離をおいた部位に伝達され、イコーライズアーム４０はこれにより揺動軸４３を中心に所定の角度で揺動運動する。
【００３６】
イコーライズアーム４０の長さ方向の両端にはそれぞれ封止切断ユニット５０ａ、５０ｂが連結されている。本例においては、イコーライズアーム４０の両端にそれぞれ、該イコーライズアーム４０の長さ方向にレール４２ａ、４２ｂが固定されており、該レール４２ａ、４２ｂに摺動可能に連結部材４１ａ、４１ｂが嵌合され、さらに該連結部材４１ａ、４１ｂが封止切断ユニット５０ａ、５０ｂに連結されている。一方、封止切断ユニット５０ａ、５０ｂにはそれぞれ連結部材５１ａ、５１ｂが取り付けられており、自動充填包装機本体に鉛直方向に取り付けられたレール５２ａ、５２ｂに該連結部材５１ａ，５１ｂが摺動可能に嵌合されている。よって、イコーライズアーム４０の揺動運動により、該イコーライズアーム４０の両端がそれぞれ所定の円弧上を往復運動すると、該両端の往復運動は連結部材４１ａ、４１ｂを介して封止切断ユニット５０ａ、５０ｂに伝わる。ここで、封止切断ユニット５０ａ、５０ｂはそれぞれ連結部材５１ａ、５１ｂを介してレール５２ａ、５２ｂに連結され、水平方向の位置が固定されているため、イコーライズアーム４０の両端に固定されたレール４２ａ、４２ｂに沿って連結部材４１ａ、４１ｂが該イコーライズアーム４０の長さ方向（矢印Ｃ方向）に直線運動することによって、上記円弧の水平方向の移動分を吸収し、鉛直方向の移動分のみが封止切断ユニット５０ａ、５０ｂに伝わって、該ユニット５０ａ、５０ｂは矢印Ｄ方向に上下運動する。
【００３７】
本発明においては、２個の封止切断ユニット５０ａ、５０ｂはそれぞれイコーライズアーム４０の端部に連結されているため、互い違いに上下すると同時に、全く同じタイミングで且つ逆方向に上下動する。よって、本発明において封止切断ユニット５０ａと５０ｂの上下動のタイミングや速度はイコーライズアーム４０の揺動運動を制御するだけで良い。
【００３８】
図５の構成においては、オシレーティングドライブ２０が、架台２１上でイコーライズアーム４０の長さ方向に平行な方向（矢印Ａ方向）に移動可能であり、同時に、揺動アーム２２の連結部材２４がクランクアーム３０のスリット３１内を移動して、イコーライズアーム４０上の、揺動アーム２２の揺動運動の伝達位置を変更することが可能である。よって、オシレーティングドライブ２０を矢印Ａ方向に移動させて、スリット３１内の連結部材２４の位置を変更することにより、オシレーティングドライブ２２における揺動アーム２２の揺動角度を変更することなく、イコーライズアーム４０の揺動角度を変更し、封止切断ユニット５０ａ、５０ｂの上下動の移動距離を容易に変更することができる。
【００３９】
尚、図５の構成では、封止切断ユニット５０ａ、５０ｂは水平方向の位置が固定されているため、各ユニットにおいてホーンやアンビル、切断手段がフィルム集束部に向かって進退する構成を付しておくことによって、各手段を所望の位置に移動させることができる。また、イコーライズアーム４０の両端の円弧上の往復運動をそのまま封止切断ユニット５０ａ、５０ｂに伝達して、該封止切断ユニット５０ａ、５０ｂを円弧状に上下運動させる場合にも、水平方向の位置制御は、各ユニットに適宜進退手段を付して行えばよい。
【００４０】
また、図５の構成では、クランクアーム３０を用いて揺動アーム２２の揺動運動をイコーライズアーム４０に伝達しているが、本発明ではこれに限定されるものではなく、揺動アーム２２の連結部材２４をイコーライズアーム４０に直接連結させても構わない。例えば、図５のクランクアーム３０のスリット３１をイコーライズアーム４０に形成しておけば、直接揺動アーム２２でイコーライズアーム４０を揺動させることができる。
【００４１】
また、封止切断するフィルム集束部は等速度で下方に移動するため、封止切断ユニット５０ａ、５０ｂも封止切断工程で下方に移動する際には、これに対応して等速度で移動するように揺動アーム２２の揺動運動を制御することが重要である。
【００４２】
本発明の自動充填包装機に用いられる合成樹脂線材としては、超音波融着が可能な素材であれば用いることができるが、好ましくは、超音波適性の高い熱可塑性樹脂と、それよりも軟化温度の低い熱可塑性樹脂との混合物、或いは共重合物が挙げられる。具体的には、塩化ビニリデン（ＶＤＣ）と塩化ビニル（ＶＣ）との共重合体（ＶＤＣ・ＶＣ共重合体）やＶＤＣとメチルアクリレートとの共重合体（ＶＤＣ・ＭＡ共重合体）、ブタジエンを加えたハイインパクトポリスチレン（ＨＩＰＳ）が挙げられ、ＶＤＣ・ＶＣ共重合体における好ましい質量組成比はＶＤＣ／ＶＣ＝７０／３０〜９８／２であり、ＶＤＣ・ＭＡ共重合体における好ましい質量組成比は、ＶＤＣ／ＭＡ＝８５／１５〜９８／２である。
【００４３】
上記超音波適性として、結晶性よりも非晶性である（溶けやすい）、純度が高い、ヤング率が高い、軟化温度が低い、といった要因が挙げられる。ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）はヤング率が高いなど超音波適性に優れているものの、結晶性であるため、やや溶けにくい。一方、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）は非晶性で溶けやすく、軟化温度も低い。そのため、ＶＤＣ・ＶＣ共重合体では、ＶＤＣが発熱してＶＣが溶けるという望ましい状態が形成されることになる。また、ＨＩＰＳについては、ポリスチレン（ＰＳ）単独でも上記超音波適性に優れるが、軟化温度の低いブタジエンを加えることでさらに融着効果が高まる。
【００４４】
本発明において用いられる合成樹脂フィルムは、側端部同士を融着させることができ、包装後に良好な密封性を有するものであれば特に素材は限定されないが、具体的には、上記合成樹脂線材と同様のＶＤＣ・ＶＣ共重合体やＶＤＣ・ＭＡ共重合体やＨＩＰＳ、また、ＰＶＤＣ、ＰＶＣ、ナイロン（Ｎｙ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等が用いられ、単層フィルムでも復層フィルムであっても良い。
【００４５】
本発明においては、リサイクル及び超音波適性において、合成樹脂フィルムと合成樹脂線材は同じ素材を用いる事が望ましい。また、本発明の自動充填包装機は内容物が食品以外の場合にも好ましく適用されるが、内容物が食品の場合には、包装後に加熱処理を施すものが多いため、耐熱性を備えた素材を選択することが望ましい。
【００４６】
本発明の自動充填包装機に用いられる合成樹脂線材の断面形状は特に限定されるものはないが、常に同じ封止強度を得る上では円形が好ましい。また、通常の食品の包装において、直径は１〜５ｍｍ程度が好ましく、切断時の長さは６〜２４ｍｍ程度が好ましい。また、合成樹脂線材に印加される超音波の周波数は、１５〜４０ｋＨｚ程度であり、印加時間や振幅、印加時に線材同士を接触させる圧力等については、用いる線材の素材や直径、必要とされる封止強度に応じて適宜選択すれば良い。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の自動充填包装機の基本構成を示す概略図である。
【図２】図１の封止切断ユニットの拡大斜視図である。
【図３】図１の自動充填包装機においてフィルムを集束した状態を示す図である。
【図４】本発明にかかる封止切断装置の実施形態の斜視図である。
【図５】図４の封止切断装置の分解斜視図である。
【図６】本発明による包装体を示す図である。
【図７】本発明による包装体の封止部の拡大図である。
【図８】本発明による包装体の封止部の拡大図である。
【図９】従来の自動充填包装機の構成を示す模式図である。
【符号の説明】
【００４８】
１ フィードポンプ
２ 充填ノズル
３ 製筒装置
４ 原反ロール
５ 合成樹脂フィルム
６ 電極
７ 被包装物
８ フィードロール
９ ピンチローラ
１０ 封止切断ユニット
１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂ 集束板
１３ ホーン
１５ アンビル
１４ａ、１４ｂ、１６ａ、１６ｂ 合成樹脂線材
１７ 溶断用突起
１８ 超音波装置
１９ フィルム集束部
２０ オシレーティングドライブ
２１ 架台
２２ 揺動アーム
２３ 揺動軸
２４ 連結部材
３０ クランクアーム
３１ スリット
３２ 固定部材
４０ イコーライズアーム
４１ａ、４１ｂ 連結部材
４２ａ、４２ｂ レール
４３ 揺動軸
５０ａ、５０ｂ 封止切断ユニット
５１ａ、５１ｂ 連結部材
５２ａ、５２ｂ レール
６１ 合成樹脂フィルム
６２ 融着部
６３ 封止材
７１、７１ａ、７１ｂ 合成樹脂線材
７２ 融着部
７４ 合成樹脂フィルム
１０１ 自動充填包装機
１０２ 筒状包装体
１０３ 搬送装置
１０５ 筒状フィルム成形装置
１０６ 充填装置
１０７ しごき装置
１０８ 封止切断装置
１０９ 制御装置
１１０ 合成樹脂フィルム
１１１ 本体
１１２ 基台
１１３ 筒状フィルム
１１４ 筒状体
１１５ フィードロール
１１６ 駆動モータ
１１８ 原反ロール
１２０ フォルダ
１２１ 高周波シール装置
１２２ 供給パイプ
１２３ 供給ポンプ
１２４ 供給管
１２５ 駆動モータ
１３０ ピンチローラ
１３１ ピンチ装置
１３２ 密封箱
１３３ ロッド
１３４ 昇降機構
１３５ 回転軸
１３６ 駆動モータ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯状の合成樹脂フィルムを所定経路に連続して繰り出す搬送装置と、
前記搬送装置によって引き出された合成樹脂フィルムの側端部同士を重ねて融着して筒状に成形する筒状フィルム成形装置と、
該筒状フィルムの内部に内容物を充填して筒状体を形成する充填装置と、
前記筒状体を所定の間隔でしごいて内容物を押しのけ、封止領域を形成するしごき装置と、
前記封止領域の２箇所において合成樹脂線材により封止し、該２箇所の封止部間でフィルムを切断する封止切断装置とを備えた自動充填包装機において、
前記封止切断装置が、
封止領域のフィルムを集束する２組の集束手段と、ホーン及びアンビルからなる２組の超音波印加手段と、フィルムを切断するフィルム切断手段とを備え、上下動可能な２個の封止切断ユニットと、
長さ方向中央部を中心に所定の角度で揺動運動し、長さ方向の両端部にそれぞれ上記封止切断ユニットが連結されたイコーライズアームと、
一端が上記イコーライズアームの中心部から所定の距離をおいた位置に摺動可能に連結され、他端を中心に揺動運動する揺動アームを備えたオシレーティングドライブと、
を有し、
前記オシレーティングドライブの揺動アームを所定の角度で揺動することにより、前記イコーライズアームを介して前記２個の封止切断ユニットを互い違いに上下させ、上記筒状フィルムの封止切断工程を各ユニットが交互に行うことを特徴とする自動充填包装機。
【請求項２】
前記オシレーティングドライブが前記イコーライズアームの長さ方向に平行に移動可能であり、前記揺動アームの一端のイコーライズアーム連結位置が、該イコーライズアームの長さ方向に可変とすることで封止切断ユニットの上下動の移動距離を変える請求項１に記載の自動充填包装機。
【請求項３】
前記イコーライズアームの両端において、封止切断ユニットに連結された連結部材が該イコーライズアームの長さ方向に固定されたレールに摺動可能に嵌合され、各封止切断ユニットが、当該包装機に鉛直方向に固定されたレールに摺動可能に連結され、上記イコーライズアームの揺動に連動して、各封止切断ユニットが上下動する請求項１または２に記載の自動充填包装機。
【請求項１】
帯状の合成樹脂フィルムを所定経路に連続して繰り出す搬送装置と、
前記搬送装置によって引き出された合成樹脂フィルムの側端部同士を重ねて融着して筒状に成形する筒状フィルム成形装置と、
該筒状フィルムの内部に内容物を充填して筒状体を形成する充填装置と、
前記筒状体を所定の間隔でしごいて内容物を押しのけ、封止領域を形成するしごき装置と、
前記封止領域の２箇所において合成樹脂線材により封止し、該２箇所の封止部間でフィルムを切断する封止切断装置とを備えた自動充填包装機において、
前記封止切断装置が、
封止領域のフィルムを集束する２組の集束手段と、ホーン及びアンビルからなる２組の超音波印加手段と、フィルムを切断するフィルム切断手段とを備え、上下動可能な２個の封止切断ユニットと、
長さ方向中央部を中心に所定の角度で揺動運動し、長さ方向の両端部にそれぞれ上記封止切断ユニットが連結されたイコーライズアームと、
一端が上記イコーライズアームの中心部から所定の距離をおいた位置に摺動可能に連結され、他端を中心に揺動運動する揺動アームを備えたオシレーティングドライブと、
を有し、
前記オシレーティングドライブの揺動アームを所定の角度で揺動することにより、前記イコーライズアームを介して前記２個の封止切断ユニットを互い違いに上下させ、上記筒状フィルムの封止切断工程を各ユニットが交互に行うことを特徴とする自動充填包装機。
【請求項２】
前記オシレーティングドライブが前記イコーライズアームの長さ方向に平行に移動可能であり、前記揺動アームの一端のイコーライズアーム連結位置が、該イコーライズアームの長さ方向に可変とすることで封止切断ユニットの上下動の移動距離を変える請求項１に記載の自動充填包装機。
【請求項３】
前記イコーライズアームの両端において、封止切断ユニットに連結された連結部材が該イコーライズアームの長さ方向に固定されたレールに摺動可能に嵌合され、各封止切断ユニットが、当該包装機に鉛直方向に固定されたレールに摺動可能に連結され、上記イコーライズアームの揺動に連動して、各封止切断ユニットが上下動する請求項１または２に記載の自動充填包装機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００６−１９９３２３（Ｐ２００６−１９９３２３Ａ）
【公開日】平成１８年８月３日（２００６．８．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１１２４９（Ｐ２００５−１１２４９）
【出願日】平成１７年１月１９日（２００５．１．１９）
【出願人】（０００１１６７３６）旭化成エンジニアリング株式会社 (49)
【出願人】（３０３０４６２６６）旭化成ライフ＆リビング株式会社 (64)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年８月３日（２００６．８．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１月１９日（２００５．１．１９）
【出願人】（０００１１６７３６）旭化成エンジニアリング株式会社 (49)
【出願人】（３０３０４６２６６）旭化成ライフ＆リビング株式会社 (64)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]