製袋包装充填機のシール装置
【課題】一対のヒータロール間のクリアランスを容易に調整して、再現性を有することのできる製袋包装充填機のシール装置を提供すること。
【解決手段】シール装置１０は、対向する一対のヒータロール１１Ａ・１１Ｂを備えている。ヒータロール１１には、包装フィルムを挟持して熱シールするシール部１１１と、シール部１１１より小径の基準軸部１１２とを有し、それぞれの基準軸部１１２・１１２間に、基準ゲージ２０を挿入してゼロ値を設定可能にする。一方、ヒータロール１１Ｂに空気圧シリンダ１３を接続し、また、空気圧シリンダ１３に差動歯車機構１４を接続している。空気圧シリンダ１３でヒータロール１１Ｂを押圧してゼロ値を設定した後、差動歯車機構１４を操作することによって、ヒータローラ１１Ｂをヒータローラ１１Ａに接近する方向に微小移動させて、ヒータローラ１１Ａ・１１Ｂ間のクリアランスを調整する。
【解決手段】シール装置１０は、対向する一対のヒータロール１１Ａ・１１Ｂを備えている。ヒータロール１１には、包装フィルムを挟持して熱シールするシール部１１１と、シール部１１１より小径の基準軸部１１２とを有し、それぞれの基準軸部１１２・１１２間に、基準ゲージ２０を挿入してゼロ値を設定可能にする。一方、ヒータロール１１Ｂに空気圧シリンダ１３を接続し、また、空気圧シリンダ１３に差動歯車機構１４を接続している。空気圧シリンダ１３でヒータロール１１Ｂを押圧してゼロ値を設定した後、差動歯車機構１４を操作することによって、ヒータローラ１１Ｂをヒータローラ１１Ａに接近する方向に微小移動させて、ヒータローラ１１Ａ・１１Ｂ間のクリアランスを調整する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉体等の内容物を封入した分包品を製造する製袋包装充填機において、相互に逆回転する一対のヒータロールにより、一対の対向する包装フィルムを挟持しつつ、包装フィルム間に内容物を充填して、相互の包装フィルムの周縁を熱シールして分包品を製造するシール装置に関し、さらに、一対のヒータロール間のクリアランスの調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
粉体等の内容物を封入した分包品を製造する製袋包装充填機のシール装置は、相互に逆回転する一対のヒータロールを備えている。このヒータロールで一対の対向する包装フィルムを挟持しつつ、包装フィルム間に内容物を充填して、相互の包装フィルムの周縁を熱シールして分包品を製造していた。このようなシール装置は、一般的に、確実なシールを行うためのシールの三要素として、シール温度、シール圧力、シール時間の管理が重要な要素となっていた。それに加えて、さらに安定したシールを確保するためには、ヒータロール間のクリアランスを管理することも必要となっていた。
【０００３】
一方、包装フィルムには、包装フィルムの種類や構成により厚みの違いがあり、また内容物は多種類にわたることから、ヒータロール間のクリアランス次第では熱シール後の包装フィルムにしわが発生したりピンホールが生じたりしていた。そのため、包装フィルムの厚みや内容物によってヒータロール間のクリアランスを、都度、慎重に調整しなければならなかった。
【０００４】
従来、この課題を解決することが特許文献１によって知られている。
【０００５】
これによると、シール装置は、一対のヒータロールと、一方のヒータロールを他方のヒータロールに接近・離隔する方向に移動させる空気圧シリンダと、空気圧シリンダに接続して一方のヒータロールを微小移動させる微小角度調整機構を備えて構成されていた。このクリアランスの調整は、空気圧シリンダで一方のヒータロールを他方のヒータロールに圧接してゼロ値を設定した後、微小角度調整機構を操作して、一方のヒータロールを他方のヒータロールから離れる方向に徐々に移動させることによって、所定のクリアランスに調整していた。
【特許文献１】実開平６−４４７０６号公報（７〜１２頁、図１参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、従来の製袋包装充填機のシール装置では、ヒータロール間のクリアランスを容易に調整できるようになったものの、ゼロ基準を設定する際に、一対のヒータロールどうしを圧接して行うようにしていたことから、ヒータロール自体に疵の付く虞れが生じていた。
【０００７】
つまり、ヒータロールに疵が付くと、ヒータロール自体を修理あるいは交換することとなり新たな費用が発生することから、ゼロ基準設定の際に、できるだけ一対のヒータロールどうしを圧接する作業を除くことが望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上述の課題を解決するものであり、一対のヒータロールどうしを圧接することなくゼロ基準出しを行える製袋包装充填機のシール装置を提供することを目的とする。
【０００９】
本発明に係る製袋包装充填機のシール装置は、上記の目的を達成するために、以下のように構成するものである。すなわち、
請求項１記載の発明では、一対の包装フィルムの周縁を熱シールするために相互に逆回転する一対のヒータロールと、一方のヒータロールを他方のヒータロールに接近・離隔する方向に移動させる流体圧シリンダと、前記流体圧シリンダに連結して前記流体圧シリンダ側のヒータロールを微小移動させる差動歯車機構とを備えて、一対のヒータロール間のクリアランスを微調整可能に構成する製袋包装充填機のシール装置であって、
前記一対のヒータロールは、前記包装フィルムを挟持して熱シールするためのシール目を有するシール部と、前記シール部の両側に形成されて前記シール部より小径の基準軸部と、を有し、
前記一対のヒータロールのそれぞれの基準軸部間に挿入可能な基準ゲージを有することを特徴とするものである。
【００１０】
請求項２記載の発明では、前記ヒータロールは、両端部が軸受部材で支持されるとともに、一方の軸受部材が、組立て基準用に適した軸受部材であり、他方の軸受部材が熱膨張の自動吸収用に適した軸受部材であることを特徴としている。
【００１１】
請求項３記載の発明では、前記差動歯車機構が、操作側の外リングと、出力側の内リングとを有して構成され、前記外リングと前記内リングとの回転比が、約１００：１であることを特徴としている。
【００１２】
請求項４記載の発明では、前記差動歯車機構には、前記差動歯車機構で駆動される側のヒータロールの移動量を測定する距離センサが配設されていることを特徴としている。
【００１３】
請求項５記載の発明では、前記距離センサが接触型であることを特徴としている。
【００１４】
請求項６記載の発明では、前記センサは、出力信号を表示手段に伝達するとともに、前記表示手段は、前記一方のヒータロールの移動量を表示可能に配設されていることを特徴としている。
【００１５】
また、この発明にかかわる製袋包装充填機のシール装置におけるロール間クリアランス調整方法は、請求項７記載の発明では、一対の包装フィルムの周縁を熱シールするために相互に逆回転する一対のヒータロールと、一方のヒータロールを他方のヒータロールに接近・離隔する方向に移動させる流体圧シリンダと、前記流体圧シリンダに連結して前記流体圧シリンダ側のヒータロールを微小移動させる差動歯車機構とを備えて、一対のヒータロール間のクリアランスを微調整可能に構成する方法であって、
前記一対のヒータロールは、前記包装フィルムを挟持して熱シールするためのシール目を有するシール部と、前記シール部の両側に形成して前記シール部より小径の基準軸部と、を有し、
前記一対のヒータロールのそれぞれの基準軸部間に基準ゲージを挿入してゼロ値を設定し、前記差動歯車機構の操作で前記シール部間のクリアランスを調整可能とすることを特徴とするものである。
【００１６】
請求項８記載の発明では、前記一対のヒータロールのクリアランスを調整するための一方のヒータロールの移動量が、デジタル表示されることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１記載の発明によれば、一対の包装フィルムの周縁を熱シールするために相互に逆回転する一対のヒータロールには、それぞれシール目を有するシール部と、シール部の両側に配置されて基準ゲージを挿入する基準軸部と、が形成されている。所定の分包品を製造する際、所定の分包品におけるクリアランスを設定するために、基準ゲージを一対のヒータロールの基準軸部間に挿入した後、流体圧シリンダで一方のヒータロールを他方のヒータロールに向けて移動させる。そして、一対のヒータロールの基準軸部で基準ゲージを挟持した位置をゼロ値としてセットする。これによって一対のヒータロールどうしを接触させないことから、ゼロ基準の際に、ヒータロール自体を傷つける虞れがない。ヒータロールに疵が付かなければ、包装フィルムに疵を付ける虞れがないことから、これによるシール不良とならずに安定した製品を提供することができる。
【００１８】
このゼロ値を基準にして差動歯車機構の作用で、基準ゲージを脱着した後、差動歯車機構で駆動される側のヒータロールを、他のヒータロールに接近する方向に微小移動させる。微小移動することによって、ヒータロールの移動量をほぼ正確に把握できることから、これによって所定のクリアランスを容易に調整することができる。そのために、例えば、メンテナンス時における作業時間を大幅に短縮することができる。
【００１９】
請求項２記載の発明によれば、前記ヒータロールの端部を支持する、一方の軸受部材に、組立て基準用に適した軸受部材を使用することにより、軸受のガタを少なくすることができ組立精度を向上することができる。また、他方の軸受部材が熱膨張（特に、軸方向に対する熱膨張）の自動吸収用に適していることから、軸受部材の熱膨張があっても、ヒータロールの軸部は回転運動を妨げられることがなく駆動される。
【００２０】
請求項３記載の発明によれば、差動歯車機構の外リングを回転させると、その１／１００の回転比で出力側の内リングが回転される。つまり、外リングをθ回転させることによって内リング内を挿通する軸部を微小移動させることとなり、差動歯車機構側のヒータロールを、固定している他方のヒータロールに対して、接近する方向に微小移動させることができる。従って、ヒータロールの移動量をほぼ正確に把握できることから、クリアランス調整作業を容易に行うことができる。
【００２１】
請求項４又は６記載の発明によれば、差動歯車機構の作用で一方のヒータロールが微小移動すると、差動歯車機構に設けられた距離センサがその距離を測定する。距離センサが表示手段に信号を送ることによって、表示手段ではその測定値をヒータロールの移動量として表示することができる。その結果、一旦、調整された移動量を記録することによって、例えば、メンテナンス時に、記録された移動量に合わせてヒータロールを移動すれば、再現性を確保することができる。
【００２２】
請求項５記載の発明によれば、距離センサが接触型であることから、距離センサのセンサヘッドを被接触部材の中心軸部に当接させることによって、測定誤差を小さくすることができる。つまり、非接触型のセンサでは、センサ取付部材のぶれによって測定誤差が大きくなりやすく精度を低下させやすいことから、被接触部材の中心軸部に当接させる接触型では、測定誤差を小さくすることができることとなる。
【００２３】
請求項７記載の発明によれば、まず、一対のヒータロール間を開いた状態で、基準ゲージを一対のヒータロールの基準軸部間に挿入する。そして、流体圧シリンダの作用により流体圧シリンダのピストンロッドを伸張させて一方のヒータロールを他方のヒータロールに向かって移動させる。一対のヒータロールの基準軸部が基準ゲージを挟持した位置においてゼロ値をセットする。そして、基準ゲージを脱着後、差動歯車機構を操作して差動歯車で駆動される側のヒータロールを他方のヒータロール側に向かって接近する方向に微小移動させる。このヒータロールの微小移動によって一対のヒータロール間のクリアランスが調整される。
【００２４】
上記のように、基準ゲージを使用することによって、それぞれのヒータロールのシール部どうしを接触させないように基準出しを行うことができるから、ヒータロールに疵を付ける虞れがない。
【００２５】
しかも、ヒータロールの移動を微小に行うことから、移動量をほぼ正確に把握することができ、その結果、一対のヒータロール間のクリアランス調整を容易な作業で行うことができる。
【００２６】
請求項８記載の発明によれば、一方のヒータロールの移動量をデジタル表示することから、一旦、調整された移動量を記録することによって、例えば、メンテナンス時に、記録された移動量に合わせてヒータロールを移動すれば、再現性を確保して作業時間を大幅に低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
次に、本発明による製袋包装充填機のシール装置の一形態を図面に基づいて説明する。図１〜４は実施形態のシール装置を示すものであり、まず、このシール装置を装着した製袋包装充填機を図５に示して説明する。
【００２８】
なお、一実施形態による製袋包装充填機１では、図５〜７に示すように、図例においては３個の単一分包品Ｂを連接してなる分包体Ｕを製造するとともに、分包体Ｕを図例においては７重にしてテープＴでバンディングし、箱詰めして製造するものである。
【００２９】
製袋包装充填機１は、機枠２に支持されたシール装置１０、計量充填装置３、カッタ装置４、計量装置５、集積装置６、バンディング装置７、単包計量装置８を備えて構成されている。シール装置１０は、計量充填装置３の下方に配置され、一対のリール９、９に巻装されて搬送された包装フィルムＦを、内容物を充填しつつ熱シールして連続した分包体Ｕ（図７参照）を形成する。シール装置１０の詳細の構成は後述する。
【００３０】
計量充填装置３は、一定量の内容物を計量してホッパ３１からシール装置１０に供給するものである。計量供給装置３にはホッパ３１から供給された内容物をシール装置１０に挿入するノズル３２が配置されている。
【００３１】
カッタ装置４は、シール装置１０の下方に配置され、シール装置１０で熱シールされて連続的に接続された分包体Ｕの両端をカットするとともに、スリットＳ又はアイノッチＩを形成して、さらに１個ずつの分包品Ｂに分離させるカット、等を行うものである。
【００３２】
計量装置５は、計量充填装置３の計量を調整するものであり、集積装置６は、分包体Ｕを７重に集積するものであり、バンディング装置７は、７重に集積した分包体ＵをテープＴで巻きつけるものであり、テープＴでバンディングされた７重の分包体Ｕは包装箱内に箱詰めされる。
【００３３】
また、カッタ装置４で分包体Ｕから１包ずつ分離された分包品Ｂは、計量装置５側に搬送される方向と逆の方向に搬送され、単包計量装置８で１包ずつの分包品Ｂが計量される。これによって、計量充填装置３の封量が調整される。
【００３４】
実施形態のシール装置１０は、図１〜４に示すように、機枠２に軸受部材１２を介して回動可能に支持されている一対のヒータロール１１（１１Ａ、１１Ｂ）と、一方のヒータロール１１Ｂに接続され、ヒータロール１１Ｂを他方のヒータロール１１Ａ側に移動可能に配置される空気圧シリンダ１３と、空気圧シリンダ１３に接続して一方のヒータロール１１Ｂを微小移動させる差動歯車機構１４と、差動歯車機構１４に接続して一方のヒータロール１１Ｂの微小移動を計測する距離センサ１５とを備えている。一対のヒータロール１１Ａ、１１Ｂの両端間には後述の基準ゲージ２０、２０が挿入される。
【００３５】
なお、ヒータロール１１Ｂを支持して移動する機構は、ヒータロール１１Ｂの両端に一対配置されているが、図２において、左側に配置されている側を奥側といい、右側に配置されている側を手前側という。そして、以下の説明にあたっては、奥側と手前側の機構は同一に構成されていることから、符号も同一とし、いずれか一方の側で説明するものとする。
【００３６】
各ヒータロール１１は、貫通孔１１４を有して筒状に形成され、内部に図示しない熱源を備えるとともに、中央部にシール目１１１ａを有するシール部１１１と、シール部１１１の両側に形成されてシール部１１１より小径の基準軸部１１２、１１２と、基準軸部１１２、１１２の両側に形成されて基準軸部１１２、１１２より小径の支持軸部１１３、１１３とを有している。シール部１１１には、さらに、熱シールされる分包品Ｂの周縁部ＢＣを圧接する凸部１１１ｂと、分包品Ｂにおける内容物を充填する充填部ＢＪを形成するための凹部１１１ｃとが形成されている。なお、一方のヒータロール１１Ａの基準軸部１１２、１１２と他方のヒータロール１１Ｂの基準軸部１１２、１１２との間には、基準ゲージ２０が挿入される。
【００３７】
また、各ヒータロール１１Ａ・１１Ｂのシール部１１１・１１１に形成されたシール目１１１ａ・１１１ａはそれぞれ凹凸状に形成されていて、ヒータロール１１Ａのシール目１１１ａとヒータロール１１Ｂのシール目１１１ａとは、それぞれの凹部と凸部とが対向するように、１／２ピッチがずれて配置されている。
【００３８】
そして、一対のヒータロール１１Ａ・１１Ｂのうち空気圧シリンダ１３に接続されている側の一方のヒータロール１１Ｂは、機枠２に摺動可能に配置された支持部材１６に軸受部材１２を介して支持され、機枠２に対して移動可能に配置されている。また、他方のヒータロール１１Ａは、機枠２に固定された支持部材１７に軸受部材１２を介して支持されているため、機枠２に対して移動可能には配置されていない。
【００３９】
図２に示すように、それぞれのヒータロール１１の支持軸部１１３を支持する軸受部材１２において、それぞれ、一方の支持軸部１１３ａに対応する軸受部材１２ａは、組付基準に適したアンギュラ玉軸受が２個並列して使用され、他方の支持軸１１３ｂに対応する軸受部材１３ｂは、ヒータロール１１の軸方向に対する熱膨張による熱の自動吸収に適したローラ軸受が２個並列して使用されている。
【００４０】
つまり、アンギュラ玉軸受は、ラジアル荷重と一方向のアキシャル荷重を負荷することができることから、軸受のガタをなくすことができ組付基準とすることができるとともに高速回転に有利に働く。また、ローラ軸受は、内輪と外輪がアキシャル方向に相対移動可能に構成されていることから、ヒータロール１１による軸方向の熱膨張の発生の際に、内輪が外輪に対してアキシャル方向に移動してずれることができる。従って、ヒータロール１１の回転を損ねることなくヒータロール１１の支持軸部１１３ｂを支持することができる。
【００４１】
支持部材１６は、図３に示すように、軸受部材１２の周りを覆って矩形板状に形成され、上下面に摺動部１６１、１６２を有している。そして摺動部１６１、１６２が、逆コ字形に形成された支持ブラケット１８の内部摺動面１８１、１８２に摺動可能に対向するように配置されている。
【００４２】
支持部材１７は、ヒータロール１１Ａの支持軸部１１３を回動可能に支持した状態で、その下面１７１が支持ブラケット１８の内部摺動面１８２に固定して装着されている。
【００４３】
なお、ヒータロール１１Ａ・１１Ｂにおける奥側の支持部材１６・１７の先方には、ヒータロール１１を駆動する図示しない駆動源に接続された歯車２５Ａ・２５Ｂがそれぞれ歯合して装着されている。
【００４４】
空気圧シリンダ１３は、一方のフランジ部１３１ａが支持ブラケット１８に取り付けられ、ピストンロッド１３３の一端が支持部材１６に螺着して取り付けられるとともに、空気圧シリンダ１３の軸方向に往復移動可能に配置されている。空気圧シリンダ１３には、シリンダ室１３２から両側に向かって延設する一対のピストンロッド１３３、１３４が配置され、一方のピストンロッド１３３が前述の支持部材１６に装着される。従って、ピストンロッド１３３の往復移動により、支持部材１６を介して軸受部材１２Ｂに支持されたヒータロール１１Ｂが往復移動されることによって、ヒータロール１１Ｂはヒータロール１１Ａに対して接近・離隔することとなる。
【００４５】
空気圧シリンダ１３に接続された差動歯車機構１４は、ヒータロール１１Ａのシール部１１１とヒータロール１１Ｂとのシール部１１１とのクリアランスを調整するために、ヒータロール１１Ａに対して接近する方向に微小移動させるものである。
【００４６】
つまり、差動歯車機構１４は、楕円状の内周面を有する外ケース１４１に内嵌されて内歯を形成した外リング１４２と、外リング１４２の内歯に歯合される外歯を有する一対のスプライン部材（内リング）１４３、１４４とを備えて構成されている。外リング１４２に内嵌される一対のスプライン部材１４３、１４４は、外リング１４２の軸方向に沿って並設して配置されている。一方のスプライン部材１４３は空気圧シリンダ１３の他方のフランジ部１３１に固定され、他方のスプライン部材１４４は、スプライン部材１４４とスプラインで結合されたナット部材１４５を介して他方のピストンロッド１３４の雄ねじ部１３４ａにねじ結合されている。
【００４７】
スプライン部材１４３と外リング１４２との歯数は同じに形成され、スプライン部材１４４は外リング１４２に対して少ない歯数（実施形態では２枚少ない）で形成されている。従って、その歯数の差分、スプライン部材１４４が、スプライン部材１４３より遅れて回転することによって、外リング１４２と相対的に逆方向に回転することとなる。そして、スプライン部材１４４と一体的に装着されたナット部材１４５が回転することによってピストンロッド１３４をヒータロール１１Ａに対して、押し込むこととなり、ヒータロール１１Ｂをヒータロール１１Ａに向かって接近する方向に移動させることとなる。
【００４８】
なお、実施形態においては、外リング１４２とスプライン部材１４４とは、約１００：１の回転比であり、それによるピストンロッド１３４（又はヒータロール１１Ｂ）の移動量は、約１／１００ｍｍとなる。
【００４９】
そして、ピストンロッド１３４の反ヒータロール１１Ｂ側の先端面に距離センサ１５のセンサヘッド１５２が当接されている。
【００５０】
距離センサ１５は、センサ本体１５１とセンサヘッド１５２とを有し、センサ本体１５１が、空気圧シリンダ１３の他方のフランジ部１３１ｂに支持されたブラケット１９に支持され、センサヘッド１５２は、前述のように、ピストンロッド１３４先端面の中心軸部に当接している。そして、センサヘッド１５２の移動量がデジタル表示される。
【００５１】
ヒータロール１１Ａ・１１Ｂの各基準軸部１１２・１１２間に挿入される基準ゲージ２０、２０は、各ヒータロール１１Ａ・１１Ｂの両基準軸部１１２・１１２間にそれぞれ挿入され、剛性の高い金属材料で形成されるとともに耐摩耗性に優れた材料で形成されている。また、基準ゲージ２０は、上部に配置される手持ち部２１と下部に配置されるゲージ部２２とを有してＴ字状に形成され、ゲージ部２２の当接面２２ａ・２２ｂに熱処理がされている。
【００５２】
次に、まず上述のように構成されたシール装置１０における一対のヒータロール１１Ａ・１１Ｂのロール間クリアランスの調整のための基準出しについて説明する。
【００５３】
まず、一対のヒータロール１１Ａ・１１Ｂの温度を設定温度（実施形態では、例えば約１２０°まで上昇して安定させる。次に、空気圧シリンダに接続された図示しない排気弁をＯＦＦにして、ヒータロール１１Ｂを押圧する空気圧力を０Ｐａにする。
【００５４】
この状態でヒータロール１１Ｂをヒータロール１１Ａより離隔させて、一対のヒータロール１１Ａ・１１Ｂの両端における各基準軸部１１２・１１２間に隙間を形成後、基準ゲージ２０のゲージ部２２をそれぞれ挿入する。基準ゲージ２０が一対のヒータロール１１Ａ・１１Ｂの基準軸部１１２・１１２間に挿入した状態で、排気弁をＯＮして所定の空気圧力に設定する。手で容易に抜けなくなれば、セロ値セットをして、クリアランス表示を０にする。この際、各シール部１１１・１１１間には、僅かなクリアランスが生じている。
【００５５】
次に、ヒータロール１１Ａとヒータロール１１Ｂのクリアランスの調整作用を行う。この作用は、差動歯車機構１４の外ケース１４１を外リング１４２とともに一方の方向に回転させて、ヒータロール１１Ｂをヒータロール１１Ａに対して接近する方向に移動させることになる。
【００５６】
つまり、再び、排気弁をＯＦＦにして基準ゲージ２０を取り除いた後、所定のクリアランスに調整するために、奥側・手前側の差動歯車機構１４、１４を順に操作して一方のヒータロール１１Ｂを他方のヒータロール１１Ａに微笑移動させる。
【００５７】
一方、一対のヒータロール１１Ａ・１１Ｂのシール部１１１・１１１間のクリアランスは、包装フィルムＦの厚みや、分包品Ｂ内に充填される内容物によって設定される。
【００５８】
その設定されたクリアランスに対して、差動歯車機構１４の外ケース１４１を一方の方向に回転する。外ケース１４１の回転により、スプライン部材１４４が逆回転することとなって、空気圧シリンダ１３のピストンロッド１３４をヒータロール１１Ａに向かって接近する方向に移動させる。すると、本実施形態においては、外ケース１４１（外リング１４２）の１回転ごとに、ヒータロール１１Ｂはヒータロール１１Ａに向かって約１／１００ｍｍごと移動する。ヒータロール１１Ｂの移動量は距離センサ１５によって測定されデジタル表示される。なお、一旦測定されたヒータロールの移動量は、包装材料の条件ごとに記録しておけば、次に調整する際、予め記録されているヒータロールの移動量に合わせて、外ケース１４１を回転すれば、再現性を確保できて容易な作業となる。
【００５９】
ヒータロール１１Ｂの移動量が記録された移動量と一致することによって、クリアランス調整作業は終了することとなり、その後、製袋包装充填機１を運転して分包体Ｕを製造することとなる。
【００６０】
一実施形態の製袋包装充填機１の作用においては、リール９から供給された一対の包装フィルムＦは、シール装置１０で熱シールされながら計量充填装置３から供給された内容物を充填して分包体Ｕを形成する。そして、分包体Ｕが、順にカッタ装置４、シール装置１０、計量装置５、集積装置６、バンディング装置７を経て、それぞれの順にしたがって作用されることによって、製品として製造されることとなる。一方、単体の分包品Ｂの内容物を単包計量装置８で計量することによって、計量装置５の充填封量を調整することができる。
【００６１】
上述のように、実施形態のシール装置では、一対のヒータロール１１Ａ・１１Ｂ間のシール部１１１・１１１のクリアランスを調整する際、ヒータロール１１Ａ・１１Ｂの基準軸部１１２・１１２間に基準ゲージ２０を挿入して基準出しを行うことから、熱シールするシール部１１１にクリアランスを設けることができる。そのため、一対のヒータロール１１Ａ・１１Ｂが圧接することがないことから、各ヒータロールには疵が付く虞れを生じない。それによって、シール不良を発生させずに、製造された包装袋の品質を維持することができる。
【００６２】
また、一対のヒータロール１１Ａ・１１Ｂ間のシール部１１１・１１１のクリアランスを調整する際、差動歯車機構１４を設置してヒータロール１１Ｂを微小移動させることができることから、予め設定されたクリアランスに合わせたヒータロール１１Ｂの移動量をほぼ正確に送ることができる。また、このヒータロール１１Ｂの移動量をデジタル表示することによって、ヒータロール１１Ｂの移動量をデジタル表示の数値に合わせて送ることができることから、何度でも繰り返して作業することができ再現性を確保することができる。
【００６３】
なお、本発明は、製袋包装充填機におけるシール装置を示すものであり、製袋包装充填機におけるシール装置以外の他の装置に関して、上記の形態は、あくまで一形態を示すものであり限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の一形態のシール装置を示す斜視図である。
【図２】図１のシール装置の平面断面図である。
【図３】図２の一部を示す拡大図である。
【図４】基準ゲージの装着状態を示す側面断面図である。
【図５】製袋包装充填機を示す正面図である。
【図６】図５の製袋包装充填機で製造されて集積された分包体を示す斜視図である。
【図７】各分包体を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００６５】
１、製袋包装充填機
２、機枠
１０、シール装置
１１、ヒータロール
１１１、シール部
１１１ａ、シール目
１１２、基準軸部
１１３、支持軸部
１２ａ（１２）、アンギュラ軸受（軸受部材）
１２ｂ（１２）、ローラ軸受（軸受部材）
１３、空気圧シリンダ（流体圧シリンダ）
１４、差動歯車機構
１４１、外ケース
１４２、外リング
１４３、スプライン部材（内リング）
１４４、スプライン部材（内リング）
１５、距離センサ
１５２、センサヘッド
１６、支持部材（可動側）
１７、支持部材（固定側）
２０、基準ゲージ
Ｂ、分包品
Ｕ、分包体
Ｆ、包装フィルム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉体等の内容物を封入した分包品を製造する製袋包装充填機において、相互に逆回転する一対のヒータロールにより、一対の対向する包装フィルムを挟持しつつ、包装フィルム間に内容物を充填して、相互の包装フィルムの周縁を熱シールして分包品を製造するシール装置に関し、さらに、一対のヒータロール間のクリアランスの調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
粉体等の内容物を封入した分包品を製造する製袋包装充填機のシール装置は、相互に逆回転する一対のヒータロールを備えている。このヒータロールで一対の対向する包装フィルムを挟持しつつ、包装フィルム間に内容物を充填して、相互の包装フィルムの周縁を熱シールして分包品を製造していた。このようなシール装置は、一般的に、確実なシールを行うためのシールの三要素として、シール温度、シール圧力、シール時間の管理が重要な要素となっていた。それに加えて、さらに安定したシールを確保するためには、ヒータロール間のクリアランスを管理することも必要となっていた。
【０００３】
一方、包装フィルムには、包装フィルムの種類や構成により厚みの違いがあり、また内容物は多種類にわたることから、ヒータロール間のクリアランス次第では熱シール後の包装フィルムにしわが発生したりピンホールが生じたりしていた。そのため、包装フィルムの厚みや内容物によってヒータロール間のクリアランスを、都度、慎重に調整しなければならなかった。
【０００４】
従来、この課題を解決することが特許文献１によって知られている。
【０００５】
これによると、シール装置は、一対のヒータロールと、一方のヒータロールを他方のヒータロールに接近・離隔する方向に移動させる空気圧シリンダと、空気圧シリンダに接続して一方のヒータロールを微小移動させる微小角度調整機構を備えて構成されていた。このクリアランスの調整は、空気圧シリンダで一方のヒータロールを他方のヒータロールに圧接してゼロ値を設定した後、微小角度調整機構を操作して、一方のヒータロールを他方のヒータロールから離れる方向に徐々に移動させることによって、所定のクリアランスに調整していた。
【特許文献１】実開平６−４４７０６号公報（７〜１２頁、図１参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、従来の製袋包装充填機のシール装置では、ヒータロール間のクリアランスを容易に調整できるようになったものの、ゼロ基準を設定する際に、一対のヒータロールどうしを圧接して行うようにしていたことから、ヒータロール自体に疵の付く虞れが生じていた。
【０００７】
つまり、ヒータロールに疵が付くと、ヒータロール自体を修理あるいは交換することとなり新たな費用が発生することから、ゼロ基準設定の際に、できるだけ一対のヒータロールどうしを圧接する作業を除くことが望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上述の課題を解決するものであり、一対のヒータロールどうしを圧接することなくゼロ基準出しを行える製袋包装充填機のシール装置を提供することを目的とする。
【０００９】
本発明に係る製袋包装充填機のシール装置は、上記の目的を達成するために、以下のように構成するものである。すなわち、
請求項１記載の発明では、一対の包装フィルムの周縁を熱シールするために相互に逆回転する一対のヒータロールと、一方のヒータロールを他方のヒータロールに接近・離隔する方向に移動させる流体圧シリンダと、前記流体圧シリンダに連結して前記流体圧シリンダ側のヒータロールを微小移動させる差動歯車機構とを備えて、一対のヒータロール間のクリアランスを微調整可能に構成する製袋包装充填機のシール装置であって、
前記一対のヒータロールは、前記包装フィルムを挟持して熱シールするためのシール目を有するシール部と、前記シール部の両側に形成されて前記シール部より小径の基準軸部と、を有し、
前記一対のヒータロールのそれぞれの基準軸部間に挿入可能な基準ゲージを有することを特徴とするものである。
【００１０】
請求項２記載の発明では、前記ヒータロールは、両端部が軸受部材で支持されるとともに、一方の軸受部材が、組立て基準用に適した軸受部材であり、他方の軸受部材が熱膨張の自動吸収用に適した軸受部材であることを特徴としている。
【００１１】
請求項３記載の発明では、前記差動歯車機構が、操作側の外リングと、出力側の内リングとを有して構成され、前記外リングと前記内リングとの回転比が、約１００：１であることを特徴としている。
【００１２】
請求項４記載の発明では、前記差動歯車機構には、前記差動歯車機構で駆動される側のヒータロールの移動量を測定する距離センサが配設されていることを特徴としている。
【００１３】
請求項５記載の発明では、前記距離センサが接触型であることを特徴としている。
【００１４】
請求項６記載の発明では、前記センサは、出力信号を表示手段に伝達するとともに、前記表示手段は、前記一方のヒータロールの移動量を表示可能に配設されていることを特徴としている。
【００１５】
また、この発明にかかわる製袋包装充填機のシール装置におけるロール間クリアランス調整方法は、請求項７記載の発明では、一対の包装フィルムの周縁を熱シールするために相互に逆回転する一対のヒータロールと、一方のヒータロールを他方のヒータロールに接近・離隔する方向に移動させる流体圧シリンダと、前記流体圧シリンダに連結して前記流体圧シリンダ側のヒータロールを微小移動させる差動歯車機構とを備えて、一対のヒータロール間のクリアランスを微調整可能に構成する方法であって、
前記一対のヒータロールは、前記包装フィルムを挟持して熱シールするためのシール目を有するシール部と、前記シール部の両側に形成して前記シール部より小径の基準軸部と、を有し、
前記一対のヒータロールのそれぞれの基準軸部間に基準ゲージを挿入してゼロ値を設定し、前記差動歯車機構の操作で前記シール部間のクリアランスを調整可能とすることを特徴とするものである。
【００１６】
請求項８記載の発明では、前記一対のヒータロールのクリアランスを調整するための一方のヒータロールの移動量が、デジタル表示されることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１記載の発明によれば、一対の包装フィルムの周縁を熱シールするために相互に逆回転する一対のヒータロールには、それぞれシール目を有するシール部と、シール部の両側に配置されて基準ゲージを挿入する基準軸部と、が形成されている。所定の分包品を製造する際、所定の分包品におけるクリアランスを設定するために、基準ゲージを一対のヒータロールの基準軸部間に挿入した後、流体圧シリンダで一方のヒータロールを他方のヒータロールに向けて移動させる。そして、一対のヒータロールの基準軸部で基準ゲージを挟持した位置をゼロ値としてセットする。これによって一対のヒータロールどうしを接触させないことから、ゼロ基準の際に、ヒータロール自体を傷つける虞れがない。ヒータロールに疵が付かなければ、包装フィルムに疵を付ける虞れがないことから、これによるシール不良とならずに安定した製品を提供することができる。
【００１８】
このゼロ値を基準にして差動歯車機構の作用で、基準ゲージを脱着した後、差動歯車機構で駆動される側のヒータロールを、他のヒータロールに接近する方向に微小移動させる。微小移動することによって、ヒータロールの移動量をほぼ正確に把握できることから、これによって所定のクリアランスを容易に調整することができる。そのために、例えば、メンテナンス時における作業時間を大幅に短縮することができる。
【００１９】
請求項２記載の発明によれば、前記ヒータロールの端部を支持する、一方の軸受部材に、組立て基準用に適した軸受部材を使用することにより、軸受のガタを少なくすることができ組立精度を向上することができる。また、他方の軸受部材が熱膨張（特に、軸方向に対する熱膨張）の自動吸収用に適していることから、軸受部材の熱膨張があっても、ヒータロールの軸部は回転運動を妨げられることがなく駆動される。
【００２０】
請求項３記載の発明によれば、差動歯車機構の外リングを回転させると、その１／１００の回転比で出力側の内リングが回転される。つまり、外リングをθ回転させることによって内リング内を挿通する軸部を微小移動させることとなり、差動歯車機構側のヒータロールを、固定している他方のヒータロールに対して、接近する方向に微小移動させることができる。従って、ヒータロールの移動量をほぼ正確に把握できることから、クリアランス調整作業を容易に行うことができる。
【００２１】
請求項４又は６記載の発明によれば、差動歯車機構の作用で一方のヒータロールが微小移動すると、差動歯車機構に設けられた距離センサがその距離を測定する。距離センサが表示手段に信号を送ることによって、表示手段ではその測定値をヒータロールの移動量として表示することができる。その結果、一旦、調整された移動量を記録することによって、例えば、メンテナンス時に、記録された移動量に合わせてヒータロールを移動すれば、再現性を確保することができる。
【００２２】
請求項５記載の発明によれば、距離センサが接触型であることから、距離センサのセンサヘッドを被接触部材の中心軸部に当接させることによって、測定誤差を小さくすることができる。つまり、非接触型のセンサでは、センサ取付部材のぶれによって測定誤差が大きくなりやすく精度を低下させやすいことから、被接触部材の中心軸部に当接させる接触型では、測定誤差を小さくすることができることとなる。
【００２３】
請求項７記載の発明によれば、まず、一対のヒータロール間を開いた状態で、基準ゲージを一対のヒータロールの基準軸部間に挿入する。そして、流体圧シリンダの作用により流体圧シリンダのピストンロッドを伸張させて一方のヒータロールを他方のヒータロールに向かって移動させる。一対のヒータロールの基準軸部が基準ゲージを挟持した位置においてゼロ値をセットする。そして、基準ゲージを脱着後、差動歯車機構を操作して差動歯車で駆動される側のヒータロールを他方のヒータロール側に向かって接近する方向に微小移動させる。このヒータロールの微小移動によって一対のヒータロール間のクリアランスが調整される。
【００２４】
上記のように、基準ゲージを使用することによって、それぞれのヒータロールのシール部どうしを接触させないように基準出しを行うことができるから、ヒータロールに疵を付ける虞れがない。
【００２５】
しかも、ヒータロールの移動を微小に行うことから、移動量をほぼ正確に把握することができ、その結果、一対のヒータロール間のクリアランス調整を容易な作業で行うことができる。
【００２６】
請求項８記載の発明によれば、一方のヒータロールの移動量をデジタル表示することから、一旦、調整された移動量を記録することによって、例えば、メンテナンス時に、記録された移動量に合わせてヒータロールを移動すれば、再現性を確保して作業時間を大幅に低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
次に、本発明による製袋包装充填機のシール装置の一形態を図面に基づいて説明する。図１〜４は実施形態のシール装置を示すものであり、まず、このシール装置を装着した製袋包装充填機を図５に示して説明する。
【００２８】
なお、一実施形態による製袋包装充填機１では、図５〜７に示すように、図例においては３個の単一分包品Ｂを連接してなる分包体Ｕを製造するとともに、分包体Ｕを図例においては７重にしてテープＴでバンディングし、箱詰めして製造するものである。
【００２９】
製袋包装充填機１は、機枠２に支持されたシール装置１０、計量充填装置３、カッタ装置４、計量装置５、集積装置６、バンディング装置７、単包計量装置８を備えて構成されている。シール装置１０は、計量充填装置３の下方に配置され、一対のリール９、９に巻装されて搬送された包装フィルムＦを、内容物を充填しつつ熱シールして連続した分包体Ｕ（図７参照）を形成する。シール装置１０の詳細の構成は後述する。
【００３０】
計量充填装置３は、一定量の内容物を計量してホッパ３１からシール装置１０に供給するものである。計量供給装置３にはホッパ３１から供給された内容物をシール装置１０に挿入するノズル３２が配置されている。
【００３１】
カッタ装置４は、シール装置１０の下方に配置され、シール装置１０で熱シールされて連続的に接続された分包体Ｕの両端をカットするとともに、スリットＳ又はアイノッチＩを形成して、さらに１個ずつの分包品Ｂに分離させるカット、等を行うものである。
【００３２】
計量装置５は、計量充填装置３の計量を調整するものであり、集積装置６は、分包体Ｕを７重に集積するものであり、バンディング装置７は、７重に集積した分包体ＵをテープＴで巻きつけるものであり、テープＴでバンディングされた７重の分包体Ｕは包装箱内に箱詰めされる。
【００３３】
また、カッタ装置４で分包体Ｕから１包ずつ分離された分包品Ｂは、計量装置５側に搬送される方向と逆の方向に搬送され、単包計量装置８で１包ずつの分包品Ｂが計量される。これによって、計量充填装置３の封量が調整される。
【００３４】
実施形態のシール装置１０は、図１〜４に示すように、機枠２に軸受部材１２を介して回動可能に支持されている一対のヒータロール１１（１１Ａ、１１Ｂ）と、一方のヒータロール１１Ｂに接続され、ヒータロール１１Ｂを他方のヒータロール１１Ａ側に移動可能に配置される空気圧シリンダ１３と、空気圧シリンダ１３に接続して一方のヒータロール１１Ｂを微小移動させる差動歯車機構１４と、差動歯車機構１４に接続して一方のヒータロール１１Ｂの微小移動を計測する距離センサ１５とを備えている。一対のヒータロール１１Ａ、１１Ｂの両端間には後述の基準ゲージ２０、２０が挿入される。
【００３５】
なお、ヒータロール１１Ｂを支持して移動する機構は、ヒータロール１１Ｂの両端に一対配置されているが、図２において、左側に配置されている側を奥側といい、右側に配置されている側を手前側という。そして、以下の説明にあたっては、奥側と手前側の機構は同一に構成されていることから、符号も同一とし、いずれか一方の側で説明するものとする。
【００３６】
各ヒータロール１１は、貫通孔１１４を有して筒状に形成され、内部に図示しない熱源を備えるとともに、中央部にシール目１１１ａを有するシール部１１１と、シール部１１１の両側に形成されてシール部１１１より小径の基準軸部１１２、１１２と、基準軸部１１２、１１２の両側に形成されて基準軸部１１２、１１２より小径の支持軸部１１３、１１３とを有している。シール部１１１には、さらに、熱シールされる分包品Ｂの周縁部ＢＣを圧接する凸部１１１ｂと、分包品Ｂにおける内容物を充填する充填部ＢＪを形成するための凹部１１１ｃとが形成されている。なお、一方のヒータロール１１Ａの基準軸部１１２、１１２と他方のヒータロール１１Ｂの基準軸部１１２、１１２との間には、基準ゲージ２０が挿入される。
【００３７】
また、各ヒータロール１１Ａ・１１Ｂのシール部１１１・１１１に形成されたシール目１１１ａ・１１１ａはそれぞれ凹凸状に形成されていて、ヒータロール１１Ａのシール目１１１ａとヒータロール１１Ｂのシール目１１１ａとは、それぞれの凹部と凸部とが対向するように、１／２ピッチがずれて配置されている。
【００３８】
そして、一対のヒータロール１１Ａ・１１Ｂのうち空気圧シリンダ１３に接続されている側の一方のヒータロール１１Ｂは、機枠２に摺動可能に配置された支持部材１６に軸受部材１２を介して支持され、機枠２に対して移動可能に配置されている。また、他方のヒータロール１１Ａは、機枠２に固定された支持部材１７に軸受部材１２を介して支持されているため、機枠２に対して移動可能には配置されていない。
【００３９】
図２に示すように、それぞれのヒータロール１１の支持軸部１１３を支持する軸受部材１２において、それぞれ、一方の支持軸部１１３ａに対応する軸受部材１２ａは、組付基準に適したアンギュラ玉軸受が２個並列して使用され、他方の支持軸１１３ｂに対応する軸受部材１３ｂは、ヒータロール１１の軸方向に対する熱膨張による熱の自動吸収に適したローラ軸受が２個並列して使用されている。
【００４０】
つまり、アンギュラ玉軸受は、ラジアル荷重と一方向のアキシャル荷重を負荷することができることから、軸受のガタをなくすことができ組付基準とすることができるとともに高速回転に有利に働く。また、ローラ軸受は、内輪と外輪がアキシャル方向に相対移動可能に構成されていることから、ヒータロール１１による軸方向の熱膨張の発生の際に、内輪が外輪に対してアキシャル方向に移動してずれることができる。従って、ヒータロール１１の回転を損ねることなくヒータロール１１の支持軸部１１３ｂを支持することができる。
【００４１】
支持部材１６は、図３に示すように、軸受部材１２の周りを覆って矩形板状に形成され、上下面に摺動部１６１、１６２を有している。そして摺動部１６１、１６２が、逆コ字形に形成された支持ブラケット１８の内部摺動面１８１、１８２に摺動可能に対向するように配置されている。
【００４２】
支持部材１７は、ヒータロール１１Ａの支持軸部１１３を回動可能に支持した状態で、その下面１７１が支持ブラケット１８の内部摺動面１８２に固定して装着されている。
【００４３】
なお、ヒータロール１１Ａ・１１Ｂにおける奥側の支持部材１６・１７の先方には、ヒータロール１１を駆動する図示しない駆動源に接続された歯車２５Ａ・２５Ｂがそれぞれ歯合して装着されている。
【００４４】
空気圧シリンダ１３は、一方のフランジ部１３１ａが支持ブラケット１８に取り付けられ、ピストンロッド１３３の一端が支持部材１６に螺着して取り付けられるとともに、空気圧シリンダ１３の軸方向に往復移動可能に配置されている。空気圧シリンダ１３には、シリンダ室１３２から両側に向かって延設する一対のピストンロッド１３３、１３４が配置され、一方のピストンロッド１３３が前述の支持部材１６に装着される。従って、ピストンロッド１３３の往復移動により、支持部材１６を介して軸受部材１２Ｂに支持されたヒータロール１１Ｂが往復移動されることによって、ヒータロール１１Ｂはヒータロール１１Ａに対して接近・離隔することとなる。
【００４５】
空気圧シリンダ１３に接続された差動歯車機構１４は、ヒータロール１１Ａのシール部１１１とヒータロール１１Ｂとのシール部１１１とのクリアランスを調整するために、ヒータロール１１Ａに対して接近する方向に微小移動させるものである。
【００４６】
つまり、差動歯車機構１４は、楕円状の内周面を有する外ケース１４１に内嵌されて内歯を形成した外リング１４２と、外リング１４２の内歯に歯合される外歯を有する一対のスプライン部材（内リング）１４３、１４４とを備えて構成されている。外リング１４２に内嵌される一対のスプライン部材１４３、１４４は、外リング１４２の軸方向に沿って並設して配置されている。一方のスプライン部材１４３は空気圧シリンダ１３の他方のフランジ部１３１に固定され、他方のスプライン部材１４４は、スプライン部材１４４とスプラインで結合されたナット部材１４５を介して他方のピストンロッド１３４の雄ねじ部１３４ａにねじ結合されている。
【００４７】
スプライン部材１４３と外リング１４２との歯数は同じに形成され、スプライン部材１４４は外リング１４２に対して少ない歯数（実施形態では２枚少ない）で形成されている。従って、その歯数の差分、スプライン部材１４４が、スプライン部材１４３より遅れて回転することによって、外リング１４２と相対的に逆方向に回転することとなる。そして、スプライン部材１４４と一体的に装着されたナット部材１４５が回転することによってピストンロッド１３４をヒータロール１１Ａに対して、押し込むこととなり、ヒータロール１１Ｂをヒータロール１１Ａに向かって接近する方向に移動させることとなる。
【００４８】
なお、実施形態においては、外リング１４２とスプライン部材１４４とは、約１００：１の回転比であり、それによるピストンロッド１３４（又はヒータロール１１Ｂ）の移動量は、約１／１００ｍｍとなる。
【００４９】
そして、ピストンロッド１３４の反ヒータロール１１Ｂ側の先端面に距離センサ１５のセンサヘッド１５２が当接されている。
【００５０】
距離センサ１５は、センサ本体１５１とセンサヘッド１５２とを有し、センサ本体１５１が、空気圧シリンダ１３の他方のフランジ部１３１ｂに支持されたブラケット１９に支持され、センサヘッド１５２は、前述のように、ピストンロッド１３４先端面の中心軸部に当接している。そして、センサヘッド１５２の移動量がデジタル表示される。
【００５１】
ヒータロール１１Ａ・１１Ｂの各基準軸部１１２・１１２間に挿入される基準ゲージ２０、２０は、各ヒータロール１１Ａ・１１Ｂの両基準軸部１１２・１１２間にそれぞれ挿入され、剛性の高い金属材料で形成されるとともに耐摩耗性に優れた材料で形成されている。また、基準ゲージ２０は、上部に配置される手持ち部２１と下部に配置されるゲージ部２２とを有してＴ字状に形成され、ゲージ部２２の当接面２２ａ・２２ｂに熱処理がされている。
【００５２】
次に、まず上述のように構成されたシール装置１０における一対のヒータロール１１Ａ・１１Ｂのロール間クリアランスの調整のための基準出しについて説明する。
【００５３】
まず、一対のヒータロール１１Ａ・１１Ｂの温度を設定温度（実施形態では、例えば約１２０°まで上昇して安定させる。次に、空気圧シリンダに接続された図示しない排気弁をＯＦＦにして、ヒータロール１１Ｂを押圧する空気圧力を０Ｐａにする。
【００５４】
この状態でヒータロール１１Ｂをヒータロール１１Ａより離隔させて、一対のヒータロール１１Ａ・１１Ｂの両端における各基準軸部１１２・１１２間に隙間を形成後、基準ゲージ２０のゲージ部２２をそれぞれ挿入する。基準ゲージ２０が一対のヒータロール１１Ａ・１１Ｂの基準軸部１１２・１１２間に挿入した状態で、排気弁をＯＮして所定の空気圧力に設定する。手で容易に抜けなくなれば、セロ値セットをして、クリアランス表示を０にする。この際、各シール部１１１・１１１間には、僅かなクリアランスが生じている。
【００５５】
次に、ヒータロール１１Ａとヒータロール１１Ｂのクリアランスの調整作用を行う。この作用は、差動歯車機構１４の外ケース１４１を外リング１４２とともに一方の方向に回転させて、ヒータロール１１Ｂをヒータロール１１Ａに対して接近する方向に移動させることになる。
【００５６】
つまり、再び、排気弁をＯＦＦにして基準ゲージ２０を取り除いた後、所定のクリアランスに調整するために、奥側・手前側の差動歯車機構１４、１４を順に操作して一方のヒータロール１１Ｂを他方のヒータロール１１Ａに微笑移動させる。
【００５７】
一方、一対のヒータロール１１Ａ・１１Ｂのシール部１１１・１１１間のクリアランスは、包装フィルムＦの厚みや、分包品Ｂ内に充填される内容物によって設定される。
【００５８】
その設定されたクリアランスに対して、差動歯車機構１４の外ケース１４１を一方の方向に回転する。外ケース１４１の回転により、スプライン部材１４４が逆回転することとなって、空気圧シリンダ１３のピストンロッド１３４をヒータロール１１Ａに向かって接近する方向に移動させる。すると、本実施形態においては、外ケース１４１（外リング１４２）の１回転ごとに、ヒータロール１１Ｂはヒータロール１１Ａに向かって約１／１００ｍｍごと移動する。ヒータロール１１Ｂの移動量は距離センサ１５によって測定されデジタル表示される。なお、一旦測定されたヒータロールの移動量は、包装材料の条件ごとに記録しておけば、次に調整する際、予め記録されているヒータロールの移動量に合わせて、外ケース１４１を回転すれば、再現性を確保できて容易な作業となる。
【００５９】
ヒータロール１１Ｂの移動量が記録された移動量と一致することによって、クリアランス調整作業は終了することとなり、その後、製袋包装充填機１を運転して分包体Ｕを製造することとなる。
【００６０】
一実施形態の製袋包装充填機１の作用においては、リール９から供給された一対の包装フィルムＦは、シール装置１０で熱シールされながら計量充填装置３から供給された内容物を充填して分包体Ｕを形成する。そして、分包体Ｕが、順にカッタ装置４、シール装置１０、計量装置５、集積装置６、バンディング装置７を経て、それぞれの順にしたがって作用されることによって、製品として製造されることとなる。一方、単体の分包品Ｂの内容物を単包計量装置８で計量することによって、計量装置５の充填封量を調整することができる。
【００６１】
上述のように、実施形態のシール装置では、一対のヒータロール１１Ａ・１１Ｂ間のシール部１１１・１１１のクリアランスを調整する際、ヒータロール１１Ａ・１１Ｂの基準軸部１１２・１１２間に基準ゲージ２０を挿入して基準出しを行うことから、熱シールするシール部１１１にクリアランスを設けることができる。そのため、一対のヒータロール１１Ａ・１１Ｂが圧接することがないことから、各ヒータロールには疵が付く虞れを生じない。それによって、シール不良を発生させずに、製造された包装袋の品質を維持することができる。
【００６２】
また、一対のヒータロール１１Ａ・１１Ｂ間のシール部１１１・１１１のクリアランスを調整する際、差動歯車機構１４を設置してヒータロール１１Ｂを微小移動させることができることから、予め設定されたクリアランスに合わせたヒータロール１１Ｂの移動量をほぼ正確に送ることができる。また、このヒータロール１１Ｂの移動量をデジタル表示することによって、ヒータロール１１Ｂの移動量をデジタル表示の数値に合わせて送ることができることから、何度でも繰り返して作業することができ再現性を確保することができる。
【００６３】
なお、本発明は、製袋包装充填機におけるシール装置を示すものであり、製袋包装充填機におけるシール装置以外の他の装置に関して、上記の形態は、あくまで一形態を示すものであり限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の一形態のシール装置を示す斜視図である。
【図２】図１のシール装置の平面断面図である。
【図３】図２の一部を示す拡大図である。
【図４】基準ゲージの装着状態を示す側面断面図である。
【図５】製袋包装充填機を示す正面図である。
【図６】図５の製袋包装充填機で製造されて集積された分包体を示す斜視図である。
【図７】各分包体を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００６５】
１、製袋包装充填機
２、機枠
１０、シール装置
１１、ヒータロール
１１１、シール部
１１１ａ、シール目
１１２、基準軸部
１１３、支持軸部
１２ａ（１２）、アンギュラ軸受（軸受部材）
１２ｂ（１２）、ローラ軸受（軸受部材）
１３、空気圧シリンダ（流体圧シリンダ）
１４、差動歯車機構
１４１、外ケース
１４２、外リング
１４３、スプライン部材（内リング）
１４４、スプライン部材（内リング）
１５、距離センサ
１５２、センサヘッド
１６、支持部材（可動側）
１７、支持部材（固定側）
２０、基準ゲージ
Ｂ、分包品
Ｕ、分包体
Ｆ、包装フィルム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の包装フィルムの周縁を熱シールするために相互に逆回転する一対のヒータロールと、一方のヒータロールを他方のヒータロールに接近・離隔する方向に移動させる流体圧シリンダと、前記流体圧シリンダに連結して前記流体圧シリンダ側のヒータロールを微小移動させる差動歯車機構とを備えて、一対のヒータロール間のクリアランスを微調整可能に構成する製袋包装充填機のシール装置であって、
前記一対のヒータロールは、前記包装フィルムを挟持して熱シールするためのシール目を有するシール部と、前記シール部の両側に形成されて前記シール部より小径の基準軸部と、を有し、
前記一対のヒータロールのそれぞれの基準軸部間に挿入可能な基準ゲージを有することを特徴とする製袋包装充填機のシール装置。
【請求項２】
前記ヒータロールは、両端部が軸受部材で支持されるとともに、一方の軸受部材が、組立て基準用に適した軸受部材であり、他方の軸受部材が熱膨張の自動吸収用に適した軸受部材であることを特徴とする請求項１記載の製袋包装充填機のシール装置。
【請求項３】
前記差動歯車機構が、操作側の外リングと、出力側の内リングとを有して構成され、前記外リングと前記内リングとの回転比が、約１００：１であることを特徴とする請求項１又は２記載の製袋包装充填機のシール装置。
【請求項４】
前記差動歯車機構には、前記差動歯車機構で駆動される側のヒータロールの移動量を測定する距離センサが配設されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の製袋包装充填機のシール装置。
【請求項５】
前記距離センサが接触型であることを特徴とする請求項４記載の製袋包装充填機のシール装置。
【請求項６】
前記距離センサは、出力信号を表示手段に伝達するとともに、前記表示手段は、前記一方のヒータロールの移動量を表示可能に配設されていることを特徴とする請求項４又は５記載の製袋包装充填機のシール装置。
【請求項７】
一対の包装フィルムの周縁を熱シールするために相互に逆回転する一対のヒータロールと、一方のヒータロールを他方のヒータロールに接近・離隔する方向に移動させる流体圧シリンダと、前記流体圧シリンダに連結して前記流体圧シリンダ側のヒータロールを微小移動させる差動歯車機構とを備えて、一対のヒータロール間のクリアランスを微調整可能に構成する製袋包装充填機のシール装置におけるロール間クリアランス調整方法であって、
前記一対のヒータロールは、前記包装フィルムを挟持して熱シールするためのシール目を有するシール部と、前記シール部の両側に形成して前記シール部より小径の基準軸部と、を有し、
前記一対のヒータロールのそれぞれの基準軸部間に基準ゲージを挿入してゼロ値を設定し、前記差動歯車機構の操作で前記シール部間のクリアランスを調整可能とすることを特徴とする製袋包装充填機のシール装置におけるロール間クリアランス調整方法。
【請求項８】
前記一対のヒータロール間のクリアランスを調整するための一方のヒータロールの移動量が、デジタル表示されることを特徴とする請求項７記載の製袋包装充填機のシール装置におけるロール間クリアランス調整方法。
【請求項１】
一対の包装フィルムの周縁を熱シールするために相互に逆回転する一対のヒータロールと、一方のヒータロールを他方のヒータロールに接近・離隔する方向に移動させる流体圧シリンダと、前記流体圧シリンダに連結して前記流体圧シリンダ側のヒータロールを微小移動させる差動歯車機構とを備えて、一対のヒータロール間のクリアランスを微調整可能に構成する製袋包装充填機のシール装置であって、
前記一対のヒータロールは、前記包装フィルムを挟持して熱シールするためのシール目を有するシール部と、前記シール部の両側に形成されて前記シール部より小径の基準軸部と、を有し、
前記一対のヒータロールのそれぞれの基準軸部間に挿入可能な基準ゲージを有することを特徴とする製袋包装充填機のシール装置。
【請求項２】
前記ヒータロールは、両端部が軸受部材で支持されるとともに、一方の軸受部材が、組立て基準用に適した軸受部材であり、他方の軸受部材が熱膨張の自動吸収用に適した軸受部材であることを特徴とする請求項１記載の製袋包装充填機のシール装置。
【請求項３】
前記差動歯車機構が、操作側の外リングと、出力側の内リングとを有して構成され、前記外リングと前記内リングとの回転比が、約１００：１であることを特徴とする請求項１又は２記載の製袋包装充填機のシール装置。
【請求項４】
前記差動歯車機構には、前記差動歯車機構で駆動される側のヒータロールの移動量を測定する距離センサが配設されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の製袋包装充填機のシール装置。
【請求項５】
前記距離センサが接触型であることを特徴とする請求項４記載の製袋包装充填機のシール装置。
【請求項６】
前記距離センサは、出力信号を表示手段に伝達するとともに、前記表示手段は、前記一方のヒータロールの移動量を表示可能に配設されていることを特徴とする請求項４又は５記載の製袋包装充填機のシール装置。
【請求項７】
一対の包装フィルムの周縁を熱シールするために相互に逆回転する一対のヒータロールと、一方のヒータロールを他方のヒータロールに接近・離隔する方向に移動させる流体圧シリンダと、前記流体圧シリンダに連結して前記流体圧シリンダ側のヒータロールを微小移動させる差動歯車機構とを備えて、一対のヒータロール間のクリアランスを微調整可能に構成する製袋包装充填機のシール装置におけるロール間クリアランス調整方法であって、
前記一対のヒータロールは、前記包装フィルムを挟持して熱シールするためのシール目を有するシール部と、前記シール部の両側に形成して前記シール部より小径の基準軸部と、を有し、
前記一対のヒータロールのそれぞれの基準軸部間に基準ゲージを挿入してゼロ値を設定し、前記差動歯車機構の操作で前記シール部間のクリアランスを調整可能とすることを特徴とする製袋包装充填機のシール装置におけるロール間クリアランス調整方法。
【請求項８】
前記一対のヒータロール間のクリアランスを調整するための一方のヒータロールの移動量が、デジタル表示されることを特徴とする請求項７記載の製袋包装充填機のシール装置におけるロール間クリアランス調整方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００６−１３１２６５（Ｐ２００６−１３１２６５Ａ）
【公開日】平成１８年５月２５日（２００６．５．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３２２５４３（Ｐ２００４−３２２５４３）
【出願日】平成１６年１１月５日（２００４．１１．５）
【出願人】（５９２２４２６６０）株式会社東陽機械製作所 (20)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年５月２５日（２００６．５．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１１月５日（２００４．１１．５）
【出願人】（５９２２４２６６０）株式会社東陽機械製作所 (20)
【Ｆターム（参考）】
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