説明

製袋包装機

【課題】袋の密封不良の発生を防止した製袋包装機を提供する。
【解決手段】製袋包装機1では、穿孔機4が、シールジョウ171が横シール処理を行う前の段階で、シール予定部のファスナーZPの噛み合い部ZPKを穿孔する。その穿孔が確実に行われていないときシール予定部に噛み合い部ZPKが残り、シール予定部の厚み寸法は穿孔が確実に行われているときに比べて大きくなる。厚み検出機構324の測定部325がシール予定部に直接接触して厚み寸法を測定し、穿孔が確実に行われたか否かを判定する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、製袋包装機に関し、特に、ファスナーを有する袋を製造する製袋包装機に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、シート状の包材を用いて、袋を製造しながら袋の内部にスナック菓子等の被包装物を充填する製袋包装機が広く普及している。製袋包装機が製造する袋として、例えば、特許文献1(国際公開WO01/24999号公報)に開示されているような自立型の袋が、商品の陳列の容易性やディスプレイ効果が優れている理由で、近年需要が伸びている。
【0003】
また、その袋のうちユーザーによって開封される部分の近傍にはファスナーがシールされており、ユーザーは、一度開封した袋を再度封することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、筒状に形成された包材を溶着して密封するとき、ファスナーがシールされている部分は厚みが大きくなっており、その部分の溶着は包材同士の溶着と比べて不完全になり易く、袋の密封不良を発生させる可能性があった。
【0005】
本発明の課題は、製袋包装機が製造する袋の密封不良を防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
第1発明に係る製袋包装機は、搬送方向に沿ってファスナーがシールされている包材に、その搬送方向と交差する方向に沿ってシールする横シール手段によって横シール処理を行う製袋包装機であって、事前処理手段と検出手段とを備えている。事前処理手段は、横シール手段が横シール処理を行う前の段階で、ファスナーのうち横シール処理が行われる部分であるシール予定部に、横シール処理を容易にするための事前処理を行う。検出手段は、シール予定部に行われた事前処理の仕上り度を検出する。
【0007】
従来、包材にファスナーがシールされている部分は厚みが大きくなっており、その部分の横シール処理は包材同士の横シール処理と比べてシール不良を発生させる可能性が高かった。しかし、この製袋包装機では、事前処理手段によってファスナーのシール予定部に、横シール処理が容易になる事前処理が行われ、その事前処理が確実に行われたことが検出手段で検出されることにより、シール不良が未然に防止される。
【0008】
第2発明に係る製袋包装機は、搬送方向に沿ってファスナーがシールされている包材に、その搬送方向と交差する方向に沿ってシールする横シール手段によって横シール処理を行う製袋包装機であって、ファスナーのうちシール処理が行われる部分であるシール予定部には、横シール処理を容易にするための事前処理が行なわれている。そして、シール予定部に行われた事前処理の仕上り度を検出する検出手段を備えている。
【0009】
この製袋包装機では、第1発明に係る製袋包装機と同様、事前処理手段によってファスナーのシール予定部に、横シール処理が容易になる事前処理が行われ、その事前処理が確実に行われたことが検出手段で検出されることにより、シール不良が未然に防止される。
【0010】
第3発明に係る製袋包装機は、第1発明または第2発明に係る製袋包装機であって、ファスナーが、長手方向に延びる凹歯および凸歯が嵌合する噛み合い部を形成している。事前処理は、ファスナーのシール予定部のうち噛み合い部を穿孔する処理である。この製袋包装機では、事前処理としての穿孔が、連続かつ高速の処理が可能となるので生産性が向上する。
【0011】
第4発明に係る製袋包装機は、第3発明に係る製袋包装機であって、検出手段が、シール予定部を厚み方向に挟み込んで厚み寸法を測定する測定部を有している。
【0012】
この製袋包装機では、穿孔が確実に行われていないときシール予定部に噛み合い部が残り、厚み寸法は、穿孔が確実に行われているものと比べて大きくなる。したがって、測定部がシール予定部に直接接触して厚み寸法を測定することによって、事前処理の仕上り度が簡単に且つ確実に検出される。
【0013】
第5発明に係る製袋包装機は、第4発明に係る製袋包装機であって、潰し手段をさらに備えている。潰し手段は、シール予定部のうち噛み合い部以外の部分を厚み方向に圧縮するための潰し動作を行う。
【0014】
この製袋包装機では、ファスナーのシール予定部のうち噛み合い部以外の部分も、厚みは包材よりも大きいので、予め潰し手段によって厚み方向に圧縮しておくことによって、その部分のシールが容易になる。
【0015】
第6発明に係る製袋包装機は、第5発明に係る製袋包装機であって、潰し手段が、シール予定部を圧縮して加熱する潰し面を有している。検出手段の測定部の測定面がその潰し面を兼ねている。
【0016】
この製袋包装機では、圧縮されている面が圧縮力と加熱とによって平滑されるので、シール予定部の厚みがさらに小さくなり、横シール処理が容易になる。また、測定と同時に潰し動作が行われるので、作業工数が低減される。
【0017】
第7発明に係る製袋包装機は、第1発明または第2発明に係る製袋包装機であって、制御手段をさらに備えている。制御手段は、検出手段の検出結果に基づいて所定の運転制御を行なう。また、制御手段は、厚み寸法が許容範囲内にあるか否かを判定する判定部を有している。さらに、制御手段は、厚み寸法が許容範囲内にないと判定されたとき、横シール処理を行なわせずに正常品よりも長い袋に形成した状態で排出させるか、或は、横シール処理を行なわせるが切断せずに袋を連ならせた連包状態で排出させる。この製袋包装機では、シール不良品の混入が防止される。
【0018】
第8発明に係る製袋包装機は、第1発明または第2発明に係る製袋包装機であって、制御手段をさらに備えている。制御手段は、検出手段の検出結果に基づいて所定の運転制御を行なう。また、制御手段は、厚み寸法が許容範囲内にあるか否かを判定する判定部を有している。さらに、制御手段は、厚み寸法が許容範囲内にないと判定されたとき、運転を停止する。この製袋包装機では、第7発明に係る製袋包装機と同様、シール不良品の混入が防止される。
【発明の効果】
【0019】
本発明に係る製袋包装機では、事前処理手段によってファスナーのシール予定部に、横シール処理が容易になる事前処理が行われ、その事前処理が確実に行われたことが検出手段で検出されることにより、シール不良が未然に防止される。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【図1】本発明の一実施形態に係る製袋包装機が製造する袋の斜視図。
【図2】図1に示す袋の側面図。
【図3】製袋包装機の斜視図。
【図4】フィルムの搬送経路を示す概略側面図。
【図5】ひだ形成ユニットの概略側面図。
【図6】ひだ形成ユニットの斜視図
【図7】搬送経路規定部を示す概略斜視図。
【図8】搬送経路規定部を通過するフィルムを示す概略斜視図。
【図9】ひだ形成部を、ひだ相当部が進入する側から視た拡大斜視図。
【図10】ひだ成形機構の上流から下流に向かうファスナーおよびひだ相当部の状態を示す概略側面図。
【図11】ファスナー挿入部材を外したひだ成形機構の全体斜視図。
【図12】図5のひだ形成ユニットをJ−J線で分割したときの断面図。
【図13】フィルム誘導部の部分拡大側面図。
【図14】(a)図5のひだ形成ユニットをK−K線で分割したときのひだ部の断面図。(b)図5のひだ形成ユニットをL−L線で分割したときのひだ部の断面図。(c)図5のひだ形成ユニットをM−Mで分割したときのひだ部の断面図。(d)図5のひだ形成ユニットをN−N線で分割したときのひだ部の断面図。
【図15】製袋包装ユニットの側面図。
【図16】筒状に成形され縦シール機構を通過し横シール機構に挟まれるフィルムの斜視図。
【図17】製袋包装機の制御ブロック図。
【発明を実施するための形態】
【0021】
以下図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明の具体例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【0022】
<袋10>
図1は本発明の一実施形態に係る製袋包装機が製造する袋の斜視図であり、図2は図1の袋の側面図である。図1および図2において、袋10は、袋の上部に形成される大きなひだ部FFと、底面101および底面101を取り囲むヘム部FHとを含む底部FTと、袋10のその他の部分である中間部FMを有する。袋10は、底部FTを支持部として自立可能である。ひだ部FFは、トップシール部位H1と、切り取り部位H2と、ファスナー取り付け部位H3とを含む。トップシール部位H1は熱シールがされている。切り取り部位H2にはミシン目が形成されている。そのミシン目が破られることにより、トップシール部位H1をひだ部FFの他の部分から切り離すことができる。ファスナー取り付け部位H3には、ファスナーZPが取り付けられている。これにより、袋10を一旦開封した場合にも、再度袋10に封をすることができる。
【0023】
製袋包装機1は、シート状のフィルムFを所定位置で折り曲げ、ひだ部FFと、ヘム部FHとを形成する。さらに、製袋包装機1は、フィルムFを筒状に成形し、その筒状のフィルムFの重なり合う部分である第1シール部位102と、その筒状のフィルムFの挟み閉じ位置である第2シール部位103を熱溶着して袋10を製作する。したがって、第1シール部位102と第2シール部位103とは直交している。
【0024】
本実施形態の製袋包装機1では、袋10が完成する直前の姿勢は、第1シール部位102が縦、第2シール部位103が横になった姿勢であるので、第1シール部位102を熱溶着する処理を縦シール処理とよび、第2シール部位103を熱溶着する処理を横シール処理とよんでいる。
【0025】
<製袋包装機1の全体構成>
図3は、製袋包装機の斜視図である。図3において、製袋包装機1は、スナック菓子等の商品を袋詰めする機械であって、フィルム供給ユニット2と、ひだ形成ユニット3と、製袋包装ユニット5とを備えている。フィルム供給ユニット2は、製袋包装ユニット5に袋10となるフィルムFを供給する。ひだ形成ユニット3は、フィルム供給ユニット2から製袋包装ユニット5までの、フィルムFが搬送される経路に設置されている。
【0026】
製袋包装ユニット5は、商品の袋詰めを行う。また、製袋包装ユニット5には、正面に向かって右側に制御パネル6が配置されている。制御パネル6は、外部に複数の操作用スイッチを有し、それらの操作用スイッチは製袋包装ユニット5内部に配置されているコントローラ(図示せず)と電気的に繋がっている。さらに、制御パネル6を操作するユーザーが視認できる位置に、操作状態を示す液晶ディスプレイ7が配置されている。
【0027】
なお、製袋包装機1の正面は、図3に示す製袋包装機1の液晶ディスプレイ7が取り付けられている側を指す。また、製袋包装機1について「左」、「右」とは、正面側から製袋包装機1を見た場合を基準とする。さらに、製袋包装機1について、「上流」、「下流」とは、フィルムFの搬送方向に対する上流または下流を意味する。
【0028】
(1)フィルム供給ユニット2
フィルム供給ユニット2は、製袋包装ユニット5の成形機構50(図4参照)に対してシート状のフィルムFを供給する。フィルム供給ユニット2は、フィルムローラ20を有する。フィルムローラ20には、フィルムFを巻きつけたフィルムロール2aがセットされる。フィルムローラ20は、図示しないモータによって回転する。その結果、フィルムロール2aからフィルムFが繰り出される。
【0029】
図4は、フィルムの搬送経路を示す概略側面図である。図4において、フィルムFの搬送経路には、複数のフィルム搬送ローラ15aが設けられている。フィルム搬送ローラ15aには、フィルムロール2aから繰り出されたフィルムFが掛け渡され、フィルムFの搬送角度がフィルム搬送ローラ15aを通過するたびに変更される。
【0030】
実際にフィルムFを搬送させているのは、製袋包装ユニット5に組み込まれている一対のプルダウンベルト14(図3参照)であり、プルダウンベルト14が、フィルム搬送ローラ15a(図4参照)を介してフィルムFを引っ張るので、フィルムFは所定のテンションがかけられた状態で製袋包装ユニット5(図3参照)に搬送される。
【0031】
プルダウンベルト14は、製袋包装ユニット5内で、縦方向に延びるチューブ501(図4参照)を軸として左右対称に配置されている。プルダウンベルト14は、チューブ501に巻き付けられた筒状のフィルムFに当接してフィルムFを吸着しながら下方に搬送する。
【0032】
(2)ひだ形成ユニット3
図5はひだ形成ユニットの概略側面図であり、図6はひだ形成ユニットの斜視図である。図5及び図6において、ひだ形成ユニット3は、搬送経路規定部31と、ひだ形成機構32と、ヘム形成機構33と、フィルム誘導部34とを有している。図1に示す「ひだ部FF」は、ひだ形成機構32によって形成され、図1に示す「ヘム部FH」はヘム形成機構33によって形成される。
【0033】
(搬送経路規定部31)
図7は、搬送経路規定部を示す概略斜視図である。図7において、搬送経路規定部31は、5角形の直方体のブロックB1、3角形の直方体のブロックB2及びブロックB3とで構成されている。ブロックB1、ブロックB2およびブロックB3それぞれは、所定高さhの側面を有する。すなわち、ブロックB1は、5角形の底面および上面と、底面から上面に垂直に伸びる高さhの側面とを有し,ブロックB2及びブロックB3は、3角形の底面および上面と、底面から上面に垂直に伸びる高さhの側面とを有する。ブロックB1、ブロックB2及びブロックB3それぞれは、水平面に対して45度傾いて設置されている。
【0034】
ブロックB1は、搬送経路規定部31の上流側に配置されている。ブロックB2及びブロックB3は、ブロックB1よりも下流に配置されている。また、ブロックB2の辺S22とブロックB3の辺S32とは、上流誘導部材341(図5参照)と同じ高さになるように設置されている。ブロックB1、ブロックB2及びブロックB3とは、フィルムFの搬送方向に、狭い隙間を空けて配置されている。その隙間は、フィルムFが通過できる程度に設定されている。
【0035】
ブロックB1、ブロックB2及びブロックB3は、その高さh方向に沿ってずらして配置される。本実施形態では、ブロックB2及びブロックB3の底面が、ブロックB1の上面を仮想的に伸ばした面より、高さh方向の上側に位置するように配置されている(図5参照)。
【0036】
また、図5及び図6に示すように、搬送経路規定部31には、チャンネル部材C1が設けられている。チャンネル部材C1は、搬送経路規定部31の幅方向に伸び、ブロックB2の辺S22およびブロックB3の辺S32と対向するように配置されている。フィルムFは、チャンネル部材C1と、ブロックB2の辺S22およびブロックB3の辺S32とに接し、ブロックB2の辺S22およびブロックB3の辺S32によって搬送角度が変更される。
【0037】
図8は搬送経路規定部を通過するフィルムを示す概略斜視図である。図8において、フィルムFは、搬送経路規定部31においてブロックB1とブロックB2との隙間、ブロックB1とブロックB3との隙間、及びブロックB2とブロックB3との隙間を通ることにより、一時的に曲げられ、搬送角度を変えながら、ひだ相当部と、その他の部分(非ひだ部)とを形成していく。
【0038】
先ず、フィルムFは、ブロックB1の底面に沿って搬送される。フィルムFは、ブロックB1の辺S11及び辺S12によって曲げられ、搬送角度が変更される。その後、フィルムFは、ブロックB1の側面S111及び側面S121に沿って進み、ブロックB1の側面S111とブロックB2の側面S211との隙間、およびブロックB1の側面S121とブロックB3の側面S311との隙間を通過し、さらにブロックB2の側面S211及びブロックB3の側面S311に沿って進む。
【0039】
ブロックB1の辺S11と辺S12とが交わる頂点付近のフィルムFの部分は、ブロックB2の辺S23およびブロックB3の辺S33との隙間、およびブロックB2、ブロックB3それぞれの下底から延びるロッド38(図7参照)同士の隙間を通り抜け、そのとき、ひだ相当部が形成される。
【0040】
ブロックB2の側面S211及びブロックB3の側面S311に沿って進むフィルムFのひだ相当部以外の部分は、ブロックB2の辺S21、及びブロックB3の辺S31によって曲げられ搬送角度が変更される。その後、フィルムFのひだ相当部以外の部分は、ブロックB2の上面S212及びブロックB3の上面S312に沿って進む。また、フィルムFのひだ相当部以外の部分は、ブロックB2の辺S22及びブロックB3の辺S32において、チャンネル部材C1に当接することによって搬送角度が変更される。
【0041】
(ひだ形成機構32)
図6において、ひだ形成機構32は、ヒータ321と、ファスナー挿入部材322とを有する。ヒータ321及びファスナー挿入部材322共に、上流から下流に延びる細長い部材である。
【0042】
図9は、ひだ形成機構にフィルムのひだ相当部が進入する状態を、ひだ相当部が進入する側から視た拡大斜視図である。図9に示すように、ロッド38によって重なり合ったフィルムF(ひだ相当部)は、外面をヒータ321に対向させて進行する。ファスナー挿入部材322は、ひだ相当部の内側に位置しているので、図9では不可視である。
【0043】
図10は、ひだ成形機構の上流から下流に向かうファスナーおよびひだ相当部の状態を示す概略側面図である。図10において、ファスナーZPは、ひだ相当部と合流する前に、穿孔機4によって穿孔される。穿孔機4は、パンチ型4aと受け型4bとによってファスナーZPを挟んで長孔ZPHをあける。長孔ZPHは、一定のピッチを保ってあけられており、そのピッチは袋10の幅方向寸法に等しい。
【0044】
ファスナーZPは、長手方向に延びる凹歯および凸歯が嵌合する噛み合い部ZPKを有しており、穿孔機4によって穿孔された部分は噛み合い部ZPKがなくなる。つまり、長孔ZPHのある部分は、凹歯および凸歯がない。穿孔されたファスナーZPは、ファスナー挿入部材322を介して、ひだ相当部に挿入される。
【0045】
図11は、ファスナー挿入部材を外したひだ成形機構の全体斜視図である。図10および図11において、ヒータ321は、一対の第1ヒータ321aと一対の第2ヒータ321bとを有している。第1ヒータ321aは、ひだ相当部の先端領域を挟んで加熱して熱溶着し、図1に示すひだ部FFのトップシール部位H1となる部分を形成する。
【0046】
第2ヒータ321bは、ファスナーZPを含むひだ相当部の中央から根元までの領域を挟んで加熱して熱溶着し、図1に示すファスナー取り付け部位H3となる部分を形成する。第2ヒータ321bは、ファスナーZPの噛み合い部ZPKと対向する面に溝321cを有しており、ファスナーZPを挟んだときに噛み合い部ZPKが溝321cに嵌まり込む。したがって、噛み合い部ZPKが第2ヒータ321bによって潰されることはない。
【0047】
第1ヒータ321a及び第2ヒータ321bは、隣接する第1シリンダブロック323のピストン323aに連結されており、第1シリンダブロック323に供給されるエアの圧力によって、フィルムFのひだ相当部を挟む方向に沿って往復運動する。ひだ相当部はヒータ321に挟まれてひだ部FFとなり、厚み検出機構324に向かう。
【0048】
厚み検出機構324は、ヒータ321の下流側に位置し、ひだ部FFのうち長孔ZPHを含む領域の厚み寸法を測定する。この長孔ZPHを含み、且つフィルムFの搬送方向と直交する領域は、フィルムFが製袋包装ユニット5でシールジョウ171によって横シール処理される予定の領域である(以後、シール予定部という)。仮に、穿孔機4によるファスナーZPの穿孔が不完全であるとき、或は、穿孔の位置がずれているとき、シール予定部の厚みが大きくなり、横シール処理が行われてもシール不良となる可能性が高い。そこで、ひだ部FFが製袋包装ユニット5に搬送される前に、厚み検出機構324はシール予定部の厚み寸法を測定し、その測定値tを製袋包装ユニット5内部のコントローラに送る。コントローラは、測定値tが許容範囲内にあるか否かを判定する判定部を有しているので、その判定部によって、その測定値tが所定値以下であるか否かが判定される。測定値tが所定値以下でないとき、製袋包装機1の運転は強制停止させられ、ユーザーに異常が知らされる。
【0049】
その際、コントローラは、シール不良品の混入を防止するために、横シール処理を行なわせずに正常品よりも長い袋に形成した状態で排出させる、或は、横シール処理を行なわせるが切断せずに袋を連ならせた連包状態で排出させる、という制御を行ってもよい。
【0050】
厚み検出機構324は、一対のブロック状の測定部325を有している。測定部325は、シール予定部を測定面325aで挟み込み、そのときの測定面325a間の隙間から厚み寸法を測定している。また、測定部325は、内部に棒ヒータ326を有しており、測定面325aは高温に維持されている。測定部325は、隣接する第2シリンダブロック327のピストン327aに連結されおり、第2シリンダブロック327に供給されるエアの圧力によって、シール予定部を挟む方向に沿って往復運動する。
【0051】
したがって、シール予定部は、高温の測定面325aによって所定圧力で挟み込まれるので、不要な突起などが潰され平滑されてから、その厚み寸法が測定される。シール予定部は、穿孔機4によってジッパーZPの噛み合い部ZPKが穿孔されているので厚みは小さくなっているが、高温の測定面325aによって加熱圧縮されるので、厚みはさらに小さくなる。つまり、測定部325は、シール予定部の厚みを可能な限り小さくした後、シール予定部の厚み寸法を測定している。
【0052】
(ヘム部形成部)
図12は、図5のひだ形成ユニットをJ−J線で分割したときの断面図である。図12において、ヘム形成機構33は、2つの折り込みローラ331と、2つのヒータ332とを含んでいる。折り込みローラ331は、フィルムFを部分的に折り曲げる。ヒータ332は、折り込みローラ331によって折り曲げられた部分に両側から熱を加える。その加熱された部分は、ローラ(図示せず)に挟み込まれ接着される。そのとき、フィルムFにヘム部FHが形成される。
【0053】
(フィルム誘導部)
図13は、フィルム誘導部の部分拡大図である。また、図14(a)は図5のひだ形成ユニットをK−K線で分割したときのひだ部の断面図、(b)は図5のひだ形成ユニットをL−L線で分割したときのひだ部の断面図、(c)は図5のひだ形成ユニットをM−Mで分割したときのひだ部の断面図、(d)は図5のひだ形成ユニットをN−N線で分割したときのひだ部の断面図である。
【0054】
図13において、フィルム誘導部34は、フィルムFを製袋包装ユニット5に誘導する。フィルム誘導部34は、上流誘導部材341と、下流誘導部材342と、傾け部材343(図14参照)とを有する。上流誘導部材341は、フィルムFの搬送方向に沿って上流から下流に延びる複数の平板であり、製袋包装機1の設置面に対して水平に、且つフィルムFの幅方向に所定の間隔をあけて配置されている。上流誘導部材341は、フィルムFのうち、ひだ部FF及びヘム部FHを除く部分である本体部FBに接する。
【0055】
下流誘導部材342は上流誘導部材341の下流に、フィルムFの幅方向に所定の間隔をあけて配置されている。図13に示すように、下流誘導部材342は、上流誘導部材341に対して所定角度だけ傾いている。所定角度は、フィルム搬送ローラ15aの支持位置に応じて決定される。フィルム搬送ローラ15aは、ひだ部FFの高さD1方向に移動可能に支持されている。フィルム搬送ローラ15aの支持位置は、フィルム搬送ローラ15aにフィルムFが接する位置FRが、仮想面FBHおよび仮想位置FFHの間であって、位置FRから仮想位置FFHまでの距離寸法D3に対して、位置FRから仮想面FBHまでの距離寸法D2が長くなるような位置に調整される。
【0056】
仮想面FBHとは、上流誘導部材341によって誘導されるフィルムFの本体部FBの搬送面を搬送方向に仮想的に延長した面である。また、仮想位置FFHとは、フィルムFのひだ部FFの上端を搬送方向に仮想的に延長した位置である。位置FRから仮想面FBHまでの距離寸法D2が、ひだ部FFの高さ寸法D1の半分より少し大きくなる位置(D2>D1÷2)でフィルム搬送ローラ15aが支持される。
【0057】
下流誘導部材342の下方には、図14(a)〜(d)に示す傾け部材343が配置されている。傾け部材343は、ひだ形成機構32で形成されたひだ部FFに当接し、フィルムFの本体部FBと同程度の傾きまで倒す。
【0058】
(3)製袋包装ユニット
図15は、製袋包装ユニットの側面図である。図15において、製袋包装ユニット5は、成形機構50と、縦シール機構16と、横シール機構17とを含んでいる。
【0059】
(成形機構50)
成形機構50は、フィルム供給ユニット2から送られてくるフィルムFを筒状に成形する。成形機構50は、チューブ501と、フォーマ502とを有している。チューブ501は、縦方向に延びる筒状の部材であり、上下端に開口を有する。チューブ501の上端の開口には、製袋包装ユニット5の上方に設けられているコンピュータスケール9から所定量ずつ落下してくる商品が投入される。コンピュータスケール9は、プールホッパ、軽量ホッパ、集合排出シュート等から構成される組合せ計量装置である。
【0060】
フォーマ502は、チューブ501を取り囲むように配置されている。フォーマ502は、フィルム供給ユニット2から送られてくるフィルムFがフォーマ502とチューブ501との隙間を通過するときに筒状に形成する。
【0061】
(縦シール機構16)
縦シール機構16は、筒状のフィルムFを鉛直方向に沿って熱シールする。縦シール機構16は、ヒータによって加熱されるヒータベルト等を有し、筒状のフィルムFの上流から下流に延びて重なり合う部位である第1シール部位102(図1及び図2参照)を、一定の加圧力でチューブ501の表面に押しつけながら加熱してシールする。また、縦シール機構16は、カッター(図示せず)によって、ひだ部FFの切り取り部位H2(図1及び図2参照)にミシン目を入れる。
【0062】
(横シール機構17)
図15に示すように、横シール機構17は、縦シール機構16の下流に位置し、一対のシールジョウ171を有する。シールジョウ171は、互いに同期を取りながら、近接したり離反したりするように往復運動し、互いに最も近接する状態において筒状のフィルムFを挟み込むことができる。
【0063】
図16は、筒状に成形され縦シール機構を通過し横シール機構に挟まれるフィルムFの斜視図である。図16において、筒状のフィルムFは横シール機構17のシールジョウ171に向かう途中、起し板501bのエッジによってひだ部FFが起こされる。元々、ひだ部FFは、フィルムFが筒状に成形されるときに他の面に重ねられているので、熱シールされる前に起こされる必要がある。
【0064】
ひだ部FFが起こされた状態で筒状のフィルムFが、シールジョウ171の往復運動に同期して所定ピッチ進む。その所定ピッチは、ファスナーZPの長孔ZPHのピッチに等しく、シールジョウ171は長孔ZPHを含む第2シール部位103を挟む。シールジョウ171は、内部にヒータを有しており、挟み込んだ第2シール部位103を熱シールする。これが、横シール処理である。
【0065】
仮に、長孔ZPHが不完全で噛み合い部ZPKが残っていた場合、シールジョウ171が噛み合い部ZPKを挟み込むので、シールジョウ171同士に微小な隙間が発生し、フィルムFの第2シール部位103が完全に熱シールされない可能性が高い。しかし、第2シール部位103のうち長孔ZPHを含むシール予定部は、横シール処理の前段階において、厚み検出機構324の測定部325によって厚み寸法が測定され、長孔ZPHが確実に形成されていると判定された後に搬送されてきているので、この段階では、長孔ZPHは完全な状態であり、横シール処理は確実に実施される。
【0066】
シールジョウ171は、一回の挟み込み動作により、製袋包装機1により連続して製造される2つの袋10のうち、先に製造される袋10(第1袋)の片側の第2シール部位103と、その次に製造される袋10(第2袋)の片側の第2シール部位103とを同時に形成する。一対のシールジョウ171のうち一方には、図示されないカッターが内蔵されており、一回の挟み込み動作により熱シールされた第2シール部位103の中央がカッターで横方向に切断される。この切断により、袋10が1つ1つ切り離される。
【0067】
<特徴>
(1)
製袋包装機1では、穿孔機4は、シールジョウ171が横シール処理を行う前の段階で、シール予定部のファスナーZPの噛み合い部ZPKを穿孔する。その穿孔が確実に行われていないときシール予定部に噛み合い部ZPKが残り、シール予定部の厚みは穿孔が確実に行われているときに比べて大きくなる。厚み検出機構324の測定部325がシール予定部に直接接触して厚み寸法を測定し、穿孔が確実に行われたか否かを判定する。その結果、シール不良が未然に防止される。
【0068】
(2)
測定部325は内部に棒ヒータ326を有し、棒ヒータ326が測定面325aを高温に維持しているので、測定面325aがシール予定部を挟み込んだとき、シール予定部が厚み方向に加熱圧縮され、被測定面が潰され平滑される。その結果、シール予定部の厚みが安定し、シールジョウ171による横シール処理が容易になる。
【0069】
〔その他の実施形態〕
図17は、製袋包装機の制御ブロック図である。図17において、製袋包装機1に常設されている機器の中で、真空ポンプ141とヒータ161a,171a,321,326は消費電力が高く、出願人の調査によれば、それらの消費電力の合計は、製袋包装機1の総消費電力の約85%を占めている。
【0070】
従来、真空ポンプ141は、プルダウンベルト14が、フィルムFを確実に吸着して搬送するため、ベルト面の多数の穴を介して負圧を作用させており、製袋包装機1が一時停止して待機しているときでも駆動されていた。
【0071】
また、ヒータ161a,171a,321,326は、フィルムFの縦シール処理、横シール処理およびファスナーZPのシール処理に使用されており、製袋包装機1が一時停止して待機しているときであっても、運転再開時に備えて設定温度(例えば、120℃)に維持されていた。
【0072】
しかしながら、今回、製袋包装機1では、真空ポンプ141およびヒータ161a,171a,321,326の消費電力を抑えるため、自動スリープモード、待機時真空ポンプ制御モードおよび待機時ヒータ制御モードが実行されている。以下、各制御モードについて説明する。
【0073】
(自動スリープモード)
制御パネル6は、製袋包装機1の始業時間および終業時間を設定する時間設定キー6a,6bと、製袋包装機1の電源をオフするスリープキー6cを有している。製袋包装ユニット5内部に搭載されているコントローラ60は、スリープキー6cが押されたとき製袋包装機1の電源をオフし、且つ、ヒータ161a,171a,321,326への通電もオフする。このコントローラ60によって電源およびヒータ通電がオフした状態をスリープモードとよぶ。
【0074】
コントローラ60は、作業者が直接電源をオンする場合を除き、始業時間になるとスリープモードを自動的に解除して製袋包装機1の電源をオンし、終業時間になると自動的に製袋包装機の電源をオフしてスリープモードに入る。但し、作業者は、スリープモード中であっても制御パネル6を操作することは可能であり、そのとき、スリープモード中であることは、液晶ディスプレイ7に表示されている。したがって、作業者はスリープモードが実行されていることを容易に認識し、必要に応じて解除することもできる。
【0075】
なお、ヒータ161a,171a,321,326が十分に機能するためには、ヒータ161a,171a,321,326が設定温度に到達するためのアイドリング時間が必要である。そのため、始業時間は、生産開始時間からヒータのアイドリング時間分だけ早めた時間に設定されるのが好ましい。また、終業時間は、生産終了時間に設定されればよい。
【0076】
例えば、1日の生産時間帯が8時から12時まで、および13時から17時までの8時間であるならば、ヒータ161a,171a,321,326のアイドリング時間を10分として、7時50分から12時まで、及び12時50分から17時までの合計8時間20分は、スリープモードが解除され、それ以外は、スリープモードとなる。
【0077】
従来のように製袋包装機1の電源オン・オフを作業者に任せている場合、作業者によっては、生産開始時間の30分以上も前から電源をオンする者、或は、終業時間になっても電源をオフしない者がいるので、電力が無駄に消費されていた。しかし、スリープモードが実行されることによって、電源のオンしている時間が合理的な時間に維持されるので、省エネルギーである。
【0078】
なお、この実施形態では、スリープキー6cによってスリープモードをオン・オフさせたり、始業時間および終業時間の設定によってスリープモードを自動オン・オフさせたりすることができるが、これに限定されるのではなく、例えば、スリープモード自動オンタイマーを設けることによって、そのタイマーがタイムアップしたときにスリープモードになってもよい。但し、生産途中で、製袋包装機1が一時停止していたときは、正味の生産時間とタイマー設定時間とが合わず、生産数量に不都合を生じさせる可能性があるので、そのようなときは、たとえタイマーがタイムアップしても、生産ラインの上流工程から生産終了の入力があるまでは、自動でスリープモードに入らないようにプログラムされてもよい。
【0079】
(待機時真空ポンプ制御)
製袋包装機1では、真空ポンプ141の待機時の消費電力を抑制するために、待機時真空ポンプ制御が実行さる。待機時真空ポンプ制御では、プルダウンベルト14やシールジョウ171などが稼動しているか否かが監視されており、それらが稼動していないときは製袋包装機1が一時停止して待機していると判断され、真空ポンプ141が自動的にオフされる。
【0080】
通常、製袋包装機1が一時停止しているのは、フィルムFの切り替え、もしくはトラブルによるものがほとんどであり、運転再開は作業者が行なう。このとき、真空ポンプ141が停止したまま運転が開始されることを防止するため、真空ポンプ141が停止していることが、液晶ディスプレイ7に表示されている。
【0081】
(待機時ヒータ制御)
製袋包装機1では、各種ヒータの待機時の消費電力を抑制するために、待機時ヒータ制御が実行される。待機時ヒータ制御では、製袋包装機1が一時停止して待機している間、ヒータ161a,171a,321,326の温度を動作時の設定温度より10℃程度下げ、運転再開時は、ヒータ161a,171a,321,326の温度が設定温度に到達するまで待って運転が開始される。なお、運転再開の指令があってから実際に運転が開始されるまでの時間を短縮する手段として、ヒータ161a,171a,321,326が装着されるブロックの小型化、或はヒータの容量アップなどの手段が有効である。
【産業上の利用可能性】
【0082】
以上のように、本発明は、ファスナーを有する袋を製造する製袋包装機に有用である。
【符号の説明】
【0083】
1 製袋包装機
4 穿孔機(事前処理手段)
17 横シール機構(横シール手段)
324 厚み検出機構
325 測定部
325a 測定面
【先行技術文献】
【特許文献】
【0084】
【特許文献1】国際公開WO01/24999号公報

【特許請求の範囲】
【請求項1】
搬送方向に沿ってファスナーがシールされている包材に、前記搬送方向と交差する方向に沿ってシールする横シール手段によって横シール処理を行う製袋包装機であって、
前記横シール手段が前記横シール処理を行う前の段階で、前記ファスナーのうち前記横シール処理が行われる部分であるシール予定部に、前記横シール処理を容易にするための事前処理を行う事前処理手段と、
前記シール予定部に行われた前記事前処理の仕上り度を検出する検出手段と、
を備えている、
製袋包装機。
【請求項2】
搬送方向に沿ってファスナーがシールされている包材に、前記搬送方向と交差する方向に沿ってシールする横シール手段によって横シール処理を行う製袋包装機であって、
前記ファスナーのうち前記シール処理が行われる部分であるシール予定部には、予め前記横シール処理を容易にするための事前処理が行なわれており、
前記シール予定部に行われた前記事前処理の仕上り度を検出する検出手段、
を備えている、
製袋包装機。
【請求項3】
前記ファスナーは、長手方向に延びる凹歯および凸歯が嵌合する噛み合い部を形成しており、
前記事前処理は、前記ファスナーの前記シール予定部のうち前記噛み合い部を穿孔する処理である、
請求項1又は請求項2に記載の製袋包装機。
【請求項4】
前記検出手段は、前記シール予定部を厚み方向に挟み込んで厚み寸法を測定する測定部を有している、
請求項3に記載の製袋包装機。
【請求項5】
前記シール予定部のうち前記噛み合い部以外の部分を厚み方向に圧縮するための潰し動作を行う潰し手段をさらに備えた、
請求項4に記載の製袋包装機。
【請求項6】
前記潰し手段は、前記シール予定部を圧縮して加熱する潰し面を有し、
前記検出手段の前記測定部の測定面が前記潰し面を兼ねている、
請求項5に記載の製袋包装機。
【請求項7】
前記検出手段の検出結果に基づいて所定の運転制御を行なう制御手段をさらに備え、
前記制御手段は、
前記厚み寸法が許容範囲内にあるか否かを判定する判定部を有し、
前記厚み寸法が前記許容範囲内にないと判定されたとき、前記横シール処理を行なわせずに正常品よりも長い袋に形成した状態で排出させるか、或は、前記横シール処理を行なわせるが切断せずに袋を連ならせた連包状態で排出させる、
請求項1又は請求項2に記載の製袋包装機。
【請求項8】
前記検出手段の検出結果に基づいて所定の運転制御を行なう制御手段をさらに備え、
前記制御手段は、
前記厚み寸法が許容範囲内にあるか否かを判定する判定部を有し、
前記厚み寸法が前記許容範囲内にないと判定されたとき、運転を停止する、
請求項1又は請求項2に記載の製袋包装機。

【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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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【図14】
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【図15】
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【図16】
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【図17】
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【公開番号】特開2010−269830(P2010−269830A)
【公開日】平成22年12月2日(2010.12.2)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−124483(P2009−124483)
【出願日】平成21年5月22日(2009.5.22)
【出願人】(000147833)株式会社イシダ (859)
【Fターム(参考)】