製袋包装機
【課題】折り畳み部を起こす際に発生する筒状の包材の傾きを解消することができる製袋包装機を提供する。
【解決手段】製袋包装機1では、起し板501bが筒状のフィルムFからひだ部FFを起き上がらせる。ひだ部FFの起き上がり動作によって筒状のフィルムFの姿勢が傾くが、ピストンヘッド532aが被操作部531dの突起531eを筒状のフィルムFの外側から内側に向って押すので、第1作用部531a及び第2作用部531bが回動して筒状のフィルムFの内面を外側に向かって押す。
【解決手段】製袋包装機1では、起し板501bが筒状のフィルムFからひだ部FFを起き上がらせる。ひだ部FFの起き上がり動作によって筒状のフィルムFの姿勢が傾くが、ピストンヘッド532aが被操作部531dの突起531eを筒状のフィルムFの外側から内側に向って押すので、第1作用部531a及び第2作用部531bが回動して筒状のフィルムFの内面を外側に向かって押す。
【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という理由で、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】
上記のようなファスナー付きの袋を製造するために、本願出願人が開発した製袋包装機では、先ず、包材の搬送方向に沿って折り畳まれる折り畳み部が形成され、その折り畳み部の中へファスナーが挿入され、そのファスナーが包材にシールされる。その後、包材が筒状に形成され、その筒状の包材に重なっている折り畳み部が起こされてから、水平方向に沿ってシールされる。
【0005】
しかしながら、折り畳み部が起こされるとき、その抗力によって筒状の包材が傾くという現象が発生し、その状態のまま包材がシールされた場合、見栄えのわるい袋が製造されることになる。
【0006】
本発明の課題は、折り畳み部を起こす際に発生する筒状の包材の傾きを解消することができる製袋包装機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
第1発明に係る製袋包装機は、筒形成機構と、起き上げ機構と、矯正機構とを備えている。筒形成機構は、搬送方向に沿って折り畳まれた折り畳み部を含みその折り畳み部が本体部に重なった状態の包材を、筒体の外周に沿わせて筒状包材を形成する。起き上げ機構は、筒状包材の本体部から折り畳み部を起き上がらせる。矯正機構は、折り畳み部の起き上がり動作によって傾いた筒状包材の姿勢を矯正する。
【0008】
この製袋包装機では、筒状包材の姿勢が矯正されることによって、筒状包材が傾いたまま次工程に搬送される事態が回避されるので、製袋不良が防止される。
【0009】
第2発明に係る製袋包装機は、所定加工手段と、筒形成機構と、起き上げ機構と、矯正機構とを備えている。所定加工手段は、包材を搬送方向に沿って少なくとも折り畳みを含む所定状態へ加工することによって、所定状態に加工されていない部分よりも高い剛性を有する折り畳み部を形成する。筒形成機構は、折り畳み部が本体部に重なった状態の包材を、筒体の外周に沿わせて筒状包材を形成する。起き上げ機構は、筒状包材の本体部から折り畳み部を起き上がらせる。矯正機構は、折り畳み部の起き上がり動作によって傾いた筒状包材の姿勢を矯正する。
【0010】
この製袋包装機では、第1発明と同様、筒状包材の姿勢が矯正されることによって、筒状包材が傾いたまま次工程に搬送される事態が回避されるので、製袋不良が防止される。
【0011】
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、矯正機構が、矯正部材と操作部材とを含んでいる。矯正部材は、筒状包材の内面が通過する進路の内側に配置され、その内面の所定領域と対向する。操作部材は、その進路の外側に配置され、矯正部材を動作させて所定領域に外方向の力を与える。
【0012】
この製袋包装機では、矯正部材が筒状包材の内側から所定領域と対峙するようになり、動作時以外は筒状包材に力を与えないので筒状包材の搬送を妨げることがなく、空間が有効に利用される。
【0013】
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、矯正部材が、筒状包材の搬送方向と直交する支持軸によって筒体に回動自在に支持されている。操作部材は、矯正部材を筒状包材の所定領域と接触させる方向に回動させる。
【0014】
この製袋包装機では、矯正部材が筒状包材の所定領域に直接接触して姿勢を矯正するので、筒状包材の位置規制が容易であり、姿勢の矯正の精度が高くなる。
【0015】
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、折り込み機構をさらに備えている。折り込み機構は、筒状包材を挟んで矯正部材と反対側に配置され、所定領域を押して折り込み面を形成する。また、折り込み機構は、矯正部材が所定領域に向かって回動するときに所定領域を筒状包材の外側から内側に向って押す。
【0016】
この製袋包装機では、袋の特定面を折り込む場合、筒状包材の内側から支える部材と外側から成形する部材とが必要となるので、矯正部材を筒状包材の内側から支える部材として兼用することによって、機構の簡素化、加工工数の低減になる。
【0017】
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、矯正部材が、作用部と被操作部とを有している。作用部は、筒体の端部近傍に支持軸によって支持され、支持軸から筒状包材の搬送方向に所定長さ延びている。被操作部は、作用部に連結され、長さが作用部より短く、支持軸から筒状包材の搬送方向と反対方向に延びている。操作部材は、矯正部材の被操作部を筒状包材の外側から内側に向って押すことによって作用部を筒状包材の所定領域に向かって回動させる。
【0018】
この製袋包装機では、作用部の回動量は、操作部材の押し量によって決まるので調節が容易であり、矯正の程度を変更したい場合でも容易に調節することができる。
【0019】
第7発明に係る製袋包装機は、第6発明に係る製袋包装機であって、矯正部材の作用部は、筒状包材の対向する面を相反する方向に離間させる第1作用部および第2作用部を有している。第1作用部と第2作用部との間の空間は、所定領域と対向している。折り込み機構は、所定領域を空間に挿入して折り込む。
【0020】
この製袋包装機では、所定領域が窪み、その所定領域の外側が中央を中心に内側へ折り込まれた形状になる。その形状面を袋の底面とすることによって、直立可能な袋が実現する。
【0021】
第8発明に係る製袋包装機は、第1発明から第7発明のいずれか1つに係る製袋包装機であって、折り畳み部が、矯正部材を挟んで所定領域の反対側に位置する。この製袋包装機では、所定領域は折り畳み部の正反対の位置にあって起き上がり動作によって最も傾く領域であるので、矯正部材による矯正動作の効果が最大限に発揮される。
【0022】
第9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、折り込み機構をさらに備えている。折り込み機構は、筒状包材の折り畳み部と反対側に位置する所定領域を筒状包材の外側から内側に向って押して筒状包材に折り込み面を形成するため、少なくとも所定領域に空気を吹き付けるノズルを有している。
【0023】
この製袋包装機では、ノズルから吹き付けられた空気の押し力が、筒状包材の搬送を妨げることなく折り込み面に必要な折り込み深さまで作用するので、所定領域に折り込み面が形成されるとき皺の発生が抑制される。
【0024】
また、所定領域に当たった空気は、先の折り込み面形成時に残った折り込み跡に沿って進むので、所定領域が筒状包材の搬送方向に沿って伸ばされ、起き上げ機構によって折り畳み部が起き上がるときに歪んだ所定領域の姿勢が矯正される。
【0025】
第10発明に係る製袋包装機は、第9発明に係る製袋包装機であって、ノズルには所定領域へ空気を導くパイプが接続されている。そのパイプは所定領域に接触して筒状包材の搬送方向に沿って延びている。
【0026】
この製袋包装機では、パイプは筒状包材の所定領域に接触し、既に形成された折り込み面の形状を保持しようとするので、筒状包材の蛇行が防止され、皺の発生が抑制される。また、パイプから出る空気が、先の折り込み面形成時に残った折り込み跡に沿って進むので、所定領域が筒状包材の搬送方向に沿って伸ばされ、起き上げ機構によって折り畳み部が起き上がるときに歪んだ所定領域の姿勢が矯正される。
【0027】
第11発明に係る製袋包装機は、第10発明に係る製袋包装機であって、折り込み機構が、所定領域との接触と解離とを繰り返す折り込み部材をさらに有している。折り込み面は、パイプから吹き付けられる空気と折り込み部材とが所定領域を押すことによって形成される。
【0028】
この製袋包装機では、パイプから吹き付けられる空気と折り込み部材とによって折り込まれた所定領域は、折り込み部材が所定領域から解離して押していないときでも、パイプおよびパイプから出る空気によって折り込み面の形状が保持される。その結果、筒状包材の蛇行が防止され、皺の発生が抑制される。
【0029】
第12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、筒形成機構が、筒状包材を外側から覆うカバー部材を有している。カバー部材には、起き上げ機構によって起き上がる折り畳み部と対峙する切り欠き部が設けられている。
【0030】
筒状包材が外側からカバー部材に覆われることによって筒形状が確実に維持される反面、折り畳み部の起き上がりが遅くなる傾向がある。しかし、この製袋包装機では、切り欠き部が設けられることによって、カバー部材が折り畳み部を覆う区間が早く終わるので、その分、折り畳み部の起き上がりが早くなる。その結果、折り畳み部の起き上がりが十分に進行するので、皺の発生が抑制される。また、折り畳み部の起き上がりの区間が長くなるので、折り畳み部の起き上がりが自然に且つ滑らかに進行し、筒状包材の姿勢が崩れ難い。
【0031】
第13発明に係る製袋包装機は、第12発明に係る製袋包装機であって、筒形成機構が、カバー部材を固定する固定台をさらに有している。固定台には、切り欠き部と固定台との隙間を拡げる穴が設けられている。
【0032】
切り欠き部が設けられることによってカバー部材が折り畳み部を覆う区間が早く終わっても、カバー部材を固定する固定台が切り欠き部を覆っていれば固定台と折り畳み部とが干渉して折り畳み部の起き上がりが遅くなる。しかし、この製袋包装機では、切り欠き部と固定台との隙間を拡げる穴が設けられることによって、切り欠き部から折り畳み部が起き上がっても折り畳み部と固定台とが干渉しない。
【0033】
第14発明に係る製袋包装機は、第12発明に係る製袋包装機であって、起き上げ機構が、切り欠き部の下流側に搬送される筒状包材の本体部と折り畳み部との間に割り込んで折り畳み部を起き上がらせる割り込み板を有している。
【0034】
割り込み板が折り畳み部を起き上がらせるのは切り欠き部の下流側であっても、折り畳み部が本体部から離れて浮き上がる始点は、折り畳み部と割り込み板とが接触する位置より上流側となる。この製袋包装機では、切り欠き部が設けられることによって、折り畳み部が本体部から離れて浮き上がっても干渉する部材がないので、折り畳み部の起き上がりが阻害されず、折り畳み部の起き上がりが早くなる。
【0035】
第15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、筒形成機構の上流側から筒形成機構へ搬送される包材を支持するローラをさらに備えている。ローラには、筒状包材に形成される前の包材の折り畳み部が嵌まり込むための溝が設けられている。
【0036】
包材の折り畳み部は他の部分よりも厚く、ローラに張り付いたとき包材が山形状になって引っ張られ、厚みが変化する部分の周辺には張力によって伸び又は皺が生じる。しかし、この製袋包装機では、折り畳み部分がローラの溝に嵌まり込むことによって、包材が山形状にならないので、厚みが変化する部分の周辺に作用する張力が緩和され伸び又は皺の発生が抑制される。
【発明の効果】
【0037】
本発明に係る製袋包装機では、筒状包材の姿勢が矯正されることによって、筒状包材が傾いたまま次工程に搬送される事態が回避されるので、製袋不良が防止される。
【図面の簡単な説明】
【0038】
【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】姿勢矯正機構の斜視図。
【図18】ピストンヘッドが突起を押し込んだときの矯正機構の斜視図。
【図19】筒状のフィルムが矯正機構によって姿勢が矯正される状態を示す斜視図。
【図20】ひだ形成機構を通過しフォーマへ搬送されるフィルムFを支持するフィルム搬送ローラの部分断面図。
【図21】変形例に係る製袋包装機によって、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22】フォーマを固定する固定台の斜視図。
【図23】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】
【0039】
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。
【0040】
<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。
【0041】
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。
【0042】
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。
【0043】
<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。
【0044】
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。
【0045】
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。
【0046】
(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。
【0047】
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。
【0048】
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。
【0049】
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。
【0050】
(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。
【0051】
(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。
【0052】
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。
【0053】
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)。
【0054】
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。
【0055】
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。
【0056】
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。
【0057】
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。
【0058】
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。
【0059】
(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。
【0060】
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。
【0061】
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。
【0062】
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。
【0063】
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。
【0064】
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。
【0065】
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。
【0066】
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。
【0067】
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。
【0068】
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。
【0069】
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。
【0070】
(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。
【0071】
(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。
【0072】
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。
【0073】
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。
【0074】
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。
【0075】
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。
【0076】
(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。
【0077】
(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。
【0078】
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。
【0079】
(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。
【0080】
(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。
【0081】
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。
【0082】
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。
【0083】
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。
【0084】
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。
【0085】
(姿勢矯正機構530)
ところで、縦シール機構16から横シール機構17へ向かう途中で、起し板501bが筒状のフィルムFからひだ部FFを起こすとき、筒状のフィルムFがひだ部FFの起き上がり方向に傾く、という問題が発生する。なぜなら、ひだ部FFは、フィルムFが折り畳まれた内部にファスナーZPがシールされているので、剛性が他の領域より高まっており、ひだ部FFが起こされるときの抗力によって、ひだ部FF以外のフィルムFがひだ部FF側へ引っ張られるからである。
【0086】
筒状のフィルムFの姿勢が傾いたまま横シール機構17によって横シール処理された場合、見栄えの悪い袋10が製造されるので、筒状のフィルムFが横シール処理される前に、姿勢が矯正される必要がある。そこで、本実施形態では、起し板501bが筒状のフィルムFからひだ部FFを起こした後に、筒状のフィルムFの姿勢を矯正している。
【0087】
図17は、姿勢矯正機構の斜視図である。図17において、チューブ501の下端には、支持板501cおよび矯正機構530の一部が取り付けられている。図16に示した起し板501bによって起こされたひだ部FFは、再び傾かないように図17で示す支持板501cによって内部から支持される。矯正機構530は、チューブ501に取り付けられる矯正部材531と、矯正部材531に対向するように配置される操作部材532とを含んでいる。
【0088】
矯正部材531は、第1作用部531a、第2作用部531b、支持軸531c及び被操作部531dを有しており、その支持軸531cによってチューブ501の下端に回動自在に支持されている。第1作用部531aと第2作用部531bとは、互いに所定の間隔を保って対向し、支持軸531cの近傍から下方に所定長さ延びている。
【0089】
被操作部531dは、支持軸531cから上方に延びる部分であって、完全にチューブ501の内部に位置し、その長さは第1作用部531a及び第2作用部531bよりも短い。被操作部531dのほぼ中央部には突起531eが設けられている。チューブ501には、突起531eと対向する位置に貫通孔501eが設けられており、突起531eがチューブ501の内側から貫通孔501eを貫通して外側に突き出ている。
【0090】
操作部材532は、ピストンヘッド532aとシリンダブロック532bとを有している。ピストンヘッド532aは、突起531eの先端と対向しており、ピストン532c(図18参照)を介してシリンダブロック532bに保持されている。ピストンヘッド532aは、シリンダブロック532bに供給されるエアによって往復運動し、飛び出したときに突起531eをチューブ501内へ押し込む。
【0091】
図18は、ピストンヘッドが突起を押し込んだときの矯正機構の斜視図である。図18において、ピストンヘッド532aが突起531eを押し込んだとき、被操作部531dが支持軸531cを中心に回動するので、第1作用部531a及び第2作用部531bが連動して回動する。第1作用部531a及び第2作用部531bは、チューブ501の外周面の仮想延長面より内側に位置しているが、回動したときは先端部がチューブ501の外周面の仮想延長面より外側に飛び出す。
【0092】
図19は、筒状のフィルムFが矯正機構によって姿勢が矯正される状態を示す斜視図である。図19において、ピストンヘッド532aは、フィルムFの外表面から突起531eを押す。第1作用部531a及び第2作用部531bは、筒状のフィルムFの内面が通過する進路の内側に位置しているが、回動したときは、それら先端部が筒状のフィルムFを内側から外側に向かって押す。その結果、筒状のフィルムFは、図19の矢印Xの示す方向に振れ、傾いていた姿勢がほぼ真直ぐになる。
【0093】
(折り込み機構540)
筒状のフィルムFには、姿勢の矯正と同時に折り込み部G(図19参照)が形成される。折り込み部Gは、中央が両側のエッジよりも内側に入り込むように折られる。例えば、図1における底面101が折り込み部Gであり、底面101は周囲のヘム部FHよりも袋10の内側へ窪んでいる。袋10が陳列棚に立てられたとき、底面101ではなくヘム部FHのエッジで立つので、袋10の立ち姿勢が安定する。
【0094】
本実施形態では、その折り込み部Gを形成するために、折り込み機構540が、矯正機構530のシリンダブロック532bの下方に配置されている。折り込み機構540は、折り込み板541とシリンダブロック542とを有している。折り込み板541は、ピストン541aを介して、シリンダブロック542に支持されており、シリンダブロック542に供給されるエアの圧力によって往復運動する。
【0095】
図18に示すように、折り込み板541は第1作用部531aと第2作用部531bとで挟まれた空間に対向しており、第1作用部531aと第2作用部531bが回動するときと同時期に、第1作用部531aと第2作用部531bとで挟まれた空間に向かって飛び出す。その結果、図19に示すように、筒状のフィルムFが矢印Xの方向に向かって振れるときに、折り込み板541が飛び出し、筒状のフィルムFのうち第1作用部531aと第2作用部531bとで挟まれた空間と対向する面が、折り込み板541によって内側へ折れて入り込む。このようにして、折り込み部Gが形成される。
【0096】
(補足事項)
フィルムFのひだ部FFは他の部分よりも厚く、フィルム搬送ローラ15aに巻き付いたとき、フィルムFはひだ部FFを頂上とする山形状になってフィルム搬送ローラ15a表面に張り付く。そのとき、ひだ部FF、特にその厚みが変化する部分の周辺には張力によって伸び又は皺が生じる。そのような現象が発生しないように、本実施形態では、図6に示すように、フィルム搬送ローラ15aに溝15aaが設けられている。製袋包装機1では複数のフィルム搬送ローラ15aが存在するが、実際には、ひだ形成機構32を通過しフォーマ502へ搬送されるフィルムFを支持するフィルム搬送ローラ15aに溝15aaが設けられている。
【0097】
図20は、ひだ形成機構を通過しフォーマへ搬送されるフィルムFを支持するフィルム搬送ローラの部分断面図である。図20において、フィルムFのひだ部FFが溝15aaには嵌まり込んでいる。フィルムFには一定の張力が作用しているが、フィルム搬送ローラ15aに巻き付いたとき、フィルムFがひだ部FFを頂上とする山形状にならないので、フィルムFが部分的に強く引っ張られること(特に、厚みが変化する部分の周辺が引っ張られること)が防止される。その結果、伸び又は皺の発生が抑制される。
【0098】
<特徴>
(1)
製袋包装機1では、起し板501bが筒状のフィルムFからひだ部FFを起き上がらせる。ひだ部FFの起き上がり動作によって筒状のフィルムFの姿勢が傾くが、ピストンヘッド532aが被操作部531dの突起531eを筒状のフィルムFの外側から内側に向って押すので、第1作用部531a及び第2作用部531bが回動して筒状のフィルムFの内面を外側に向かって押す。その結果、筒状のフィルムFの姿勢が矯正され、傾いたまま横シール処理される事態が回避され、製袋不良が防止される。
【0099】
(2)
製袋包装機1は、折り込み板541が、第1作用部531a及び第2作用部531bが回動するとき、筒状のフィルムFのうち第1作用部531aと第2作用部531bとで挟まれた空間と対向している面を、外側から内側に向って押す。その結果、その面が中央を中心に内側へ折り込まれた形状になり、その面を袋の底面101とすることによって、直立可能な袋10が実現する。
【0100】
<第1変形例>
上記実施形態では、折り込み板541は、折り込み部G形成予定域を折り込んだ後に折り込み部G形成予定域から離れるので、折り込み板541が付けた折り込み形状が保持されることは容易ではない。ここでは、筒状のフィルムFの搬送を妨げることなく、その折り込み形状が保持される仕組みについて説明する。
【0101】
図21は、第1変形例に係る製袋包装機によって、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である。図21において、製袋包装機1では、折り込み機構540がノズル543をさらに有している。ノズル543は、折り込み板541と共に折り込み部Gを形成するため、折り込み部G形成予定域の外側から内側に向って空気を吹き付ける。なお、折り込み部G形成予定域は、筒状のフィルムFのひだ部FFと反対側に位置する面である。
【0102】
図21に示すように、ノズル543には折り込み部G形成予定域へ空気を導くパイプ543aが接続されている。折り込み部G形成予定域には、先に形成された折り込み部Gの折り込み跡が残っており、パイプ543aはその折り込み跡に沿って接触するように延びているので、パイプ543aがその折り込み跡の形状を保持しようとする。さらに、パイプ543aから出る空気はその折り込み跡に沿って進むので、折り込み部G形成予定域が筒状のフィルムFの搬送方向に沿って伸ばされる。その結果、筒状のフィルムFの蛇行が防止され、皺の発生が抑制される。また、2次的効果として、起し板501bによってひだ部FFが起き上がるときに歪んだ折り込み部G形成予定域の姿勢が矯正される。
【0103】
以上のように、パイプ543aから出た空気が、折り込み板541が付けた折り込み形状に対して一定の圧力を与えるので、筒状のフィルムFの搬送を妨げることなく、その折り込み形状が保持される。なお、第1変形例では、ノズル543にパイプ543aを接続しているが、ノズル543から直に折り込み部G形成予定域に空気を吹き付けるだけでも、一定の圧力が必要な折り込み深さまで作用するので、上記とほぼ同様の効果が得られる。
【0104】
<第2変形例>
上記実施形態では、筒状のフィルムFは外側からフォーマ502に覆われているので、ひだ部FFの起き上がりが遅くなる。ひだ部FFの起き上がりを早めるために、第2変形例では、図21に示すようにフォーマ502に切り欠き部502aが設けられている。この切り欠き部502aは、起し板501bによって起き上がるひだ部FFと対峙している。
【0105】
起し板501bがひだ部FFを起き上がらせるのは切り欠き部502aの下流側であるが、ひだ部FFが筒状のフィルムFから離れて浮き上がる始点は、ひだ部FFと起し板501bとが接触する位置より上流側となる。切り欠き部502aが設けられることによって、ひだ部FFが筒状のフィルムFから離れて浮き上がっても干渉する部材がないので、ひだ部FFの起き上がりが阻害されず、ひだ部FFの起き上がりが早くなる。
【0106】
つまり、フォーマ502がひだ部FFを覆う区間を早く終わらせるので、その分、ひだ部FFの起き上がりが早くなる。その結果、ひだ部FFの起き上がりが十分に進行し、筒状のフィルムFに皺が発生することが抑制される。また、ひだ部FFの起き上がりの区間が長くなるので、ひだ部FFの起き上がりが自然に且つ滑らかに進行し、筒状のフィルムFの姿勢が崩れ難くなる。
【0107】
また、図22は、フォーマを固定する固定台の斜視図である。図22において、フォーマ502を固定する固定台503には、切り欠き部502aと固定台503との隙間を拡げる穴503aが設けられている。なぜなら、切り欠き部502aが設けられることによってフォーマ502がひだ部FFを覆う区間が早く終わっても、フォーマ502を固定する固定台503が切り欠き部502aを覆っていれば固定台503とひだ部FFとが干渉してひだ部FFの起き上がりが遅くなるからである。切り欠き部502aと固定台503との隙間を拡げる穴503aが設けられることによって、切り欠き部502aからひだ部FFが起き上がっても、ひだ部FFと固定台503とが干渉しない。
【0108】
〔その他の実施形態〕
図23は、製袋包装機の制御ブロック図である。図23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。
【0109】
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。
【0110】
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。
【0111】
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。
【0112】
(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。
【0113】
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。
【0114】
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。
【0115】
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。
【0116】
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。
【0117】
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。
【0118】
(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。
【0119】
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。
【0120】
(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】
【0121】
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】
【0122】
1 製袋包装機
32 ひだ形成ユニット(所定加工手段)
501 チューブ(筒形成機構)
501c 起し板(起き上げ機構、割り込み板)
502 フォーマ(筒形成機構)
530 矯正機構
531 矯正部材
531a 第1作用部
531b 第2作用部
531c 支持軸
531d 被操作部
532 操作部材
540 折り込み機構
【先行技術文献】
【特許文献】
【0123】
【特許文献1】国際公開WO01/24999号公報
【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という理由で、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】
上記のようなファスナー付きの袋を製造するために、本願出願人が開発した製袋包装機では、先ず、包材の搬送方向に沿って折り畳まれる折り畳み部が形成され、その折り畳み部の中へファスナーが挿入され、そのファスナーが包材にシールされる。その後、包材が筒状に形成され、その筒状の包材に重なっている折り畳み部が起こされてから、水平方向に沿ってシールされる。
【0005】
しかしながら、折り畳み部が起こされるとき、その抗力によって筒状の包材が傾くという現象が発生し、その状態のまま包材がシールされた場合、見栄えのわるい袋が製造されることになる。
【0006】
本発明の課題は、折り畳み部を起こす際に発生する筒状の包材の傾きを解消することができる製袋包装機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
第1発明に係る製袋包装機は、筒形成機構と、起き上げ機構と、矯正機構とを備えている。筒形成機構は、搬送方向に沿って折り畳まれた折り畳み部を含みその折り畳み部が本体部に重なった状態の包材を、筒体の外周に沿わせて筒状包材を形成する。起き上げ機構は、筒状包材の本体部から折り畳み部を起き上がらせる。矯正機構は、折り畳み部の起き上がり動作によって傾いた筒状包材の姿勢を矯正する。
【0008】
この製袋包装機では、筒状包材の姿勢が矯正されることによって、筒状包材が傾いたまま次工程に搬送される事態が回避されるので、製袋不良が防止される。
【0009】
第2発明に係る製袋包装機は、所定加工手段と、筒形成機構と、起き上げ機構と、矯正機構とを備えている。所定加工手段は、包材を搬送方向に沿って少なくとも折り畳みを含む所定状態へ加工することによって、所定状態に加工されていない部分よりも高い剛性を有する折り畳み部を形成する。筒形成機構は、折り畳み部が本体部に重なった状態の包材を、筒体の外周に沿わせて筒状包材を形成する。起き上げ機構は、筒状包材の本体部から折り畳み部を起き上がらせる。矯正機構は、折り畳み部の起き上がり動作によって傾いた筒状包材の姿勢を矯正する。
【0010】
この製袋包装機では、第1発明と同様、筒状包材の姿勢が矯正されることによって、筒状包材が傾いたまま次工程に搬送される事態が回避されるので、製袋不良が防止される。
【0011】
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、矯正機構が、矯正部材と操作部材とを含んでいる。矯正部材は、筒状包材の内面が通過する進路の内側に配置され、その内面の所定領域と対向する。操作部材は、その進路の外側に配置され、矯正部材を動作させて所定領域に外方向の力を与える。
【0012】
この製袋包装機では、矯正部材が筒状包材の内側から所定領域と対峙するようになり、動作時以外は筒状包材に力を与えないので筒状包材の搬送を妨げることがなく、空間が有効に利用される。
【0013】
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、矯正部材が、筒状包材の搬送方向と直交する支持軸によって筒体に回動自在に支持されている。操作部材は、矯正部材を筒状包材の所定領域と接触させる方向に回動させる。
【0014】
この製袋包装機では、矯正部材が筒状包材の所定領域に直接接触して姿勢を矯正するので、筒状包材の位置規制が容易であり、姿勢の矯正の精度が高くなる。
【0015】
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、折り込み機構をさらに備えている。折り込み機構は、筒状包材を挟んで矯正部材と反対側に配置され、所定領域を押して折り込み面を形成する。また、折り込み機構は、矯正部材が所定領域に向かって回動するときに所定領域を筒状包材の外側から内側に向って押す。
【0016】
この製袋包装機では、袋の特定面を折り込む場合、筒状包材の内側から支える部材と外側から成形する部材とが必要となるので、矯正部材を筒状包材の内側から支える部材として兼用することによって、機構の簡素化、加工工数の低減になる。
【0017】
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、矯正部材が、作用部と被操作部とを有している。作用部は、筒体の端部近傍に支持軸によって支持され、支持軸から筒状包材の搬送方向に所定長さ延びている。被操作部は、作用部に連結され、長さが作用部より短く、支持軸から筒状包材の搬送方向と反対方向に延びている。操作部材は、矯正部材の被操作部を筒状包材の外側から内側に向って押すことによって作用部を筒状包材の所定領域に向かって回動させる。
【0018】
この製袋包装機では、作用部の回動量は、操作部材の押し量によって決まるので調節が容易であり、矯正の程度を変更したい場合でも容易に調節することができる。
【0019】
第7発明に係る製袋包装機は、第6発明に係る製袋包装機であって、矯正部材の作用部は、筒状包材の対向する面を相反する方向に離間させる第1作用部および第2作用部を有している。第1作用部と第2作用部との間の空間は、所定領域と対向している。折り込み機構は、所定領域を空間に挿入して折り込む。
【0020】
この製袋包装機では、所定領域が窪み、その所定領域の外側が中央を中心に内側へ折り込まれた形状になる。その形状面を袋の底面とすることによって、直立可能な袋が実現する。
【0021】
第8発明に係る製袋包装機は、第1発明から第7発明のいずれか1つに係る製袋包装機であって、折り畳み部が、矯正部材を挟んで所定領域の反対側に位置する。この製袋包装機では、所定領域は折り畳み部の正反対の位置にあって起き上がり動作によって最も傾く領域であるので、矯正部材による矯正動作の効果が最大限に発揮される。
【0022】
第9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、折り込み機構をさらに備えている。折り込み機構は、筒状包材の折り畳み部と反対側に位置する所定領域を筒状包材の外側から内側に向って押して筒状包材に折り込み面を形成するため、少なくとも所定領域に空気を吹き付けるノズルを有している。
【0023】
この製袋包装機では、ノズルから吹き付けられた空気の押し力が、筒状包材の搬送を妨げることなく折り込み面に必要な折り込み深さまで作用するので、所定領域に折り込み面が形成されるとき皺の発生が抑制される。
【0024】
また、所定領域に当たった空気は、先の折り込み面形成時に残った折り込み跡に沿って進むので、所定領域が筒状包材の搬送方向に沿って伸ばされ、起き上げ機構によって折り畳み部が起き上がるときに歪んだ所定領域の姿勢が矯正される。
【0025】
第10発明に係る製袋包装機は、第9発明に係る製袋包装機であって、ノズルには所定領域へ空気を導くパイプが接続されている。そのパイプは所定領域に接触して筒状包材の搬送方向に沿って延びている。
【0026】
この製袋包装機では、パイプは筒状包材の所定領域に接触し、既に形成された折り込み面の形状を保持しようとするので、筒状包材の蛇行が防止され、皺の発生が抑制される。また、パイプから出る空気が、先の折り込み面形成時に残った折り込み跡に沿って進むので、所定領域が筒状包材の搬送方向に沿って伸ばされ、起き上げ機構によって折り畳み部が起き上がるときに歪んだ所定領域の姿勢が矯正される。
【0027】
第11発明に係る製袋包装機は、第10発明に係る製袋包装機であって、折り込み機構が、所定領域との接触と解離とを繰り返す折り込み部材をさらに有している。折り込み面は、パイプから吹き付けられる空気と折り込み部材とが所定領域を押すことによって形成される。
【0028】
この製袋包装機では、パイプから吹き付けられる空気と折り込み部材とによって折り込まれた所定領域は、折り込み部材が所定領域から解離して押していないときでも、パイプおよびパイプから出る空気によって折り込み面の形状が保持される。その結果、筒状包材の蛇行が防止され、皺の発生が抑制される。
【0029】
第12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、筒形成機構が、筒状包材を外側から覆うカバー部材を有している。カバー部材には、起き上げ機構によって起き上がる折り畳み部と対峙する切り欠き部が設けられている。
【0030】
筒状包材が外側からカバー部材に覆われることによって筒形状が確実に維持される反面、折り畳み部の起き上がりが遅くなる傾向がある。しかし、この製袋包装機では、切り欠き部が設けられることによって、カバー部材が折り畳み部を覆う区間が早く終わるので、その分、折り畳み部の起き上がりが早くなる。その結果、折り畳み部の起き上がりが十分に進行するので、皺の発生が抑制される。また、折り畳み部の起き上がりの区間が長くなるので、折り畳み部の起き上がりが自然に且つ滑らかに進行し、筒状包材の姿勢が崩れ難い。
【0031】
第13発明に係る製袋包装機は、第12発明に係る製袋包装機であって、筒形成機構が、カバー部材を固定する固定台をさらに有している。固定台には、切り欠き部と固定台との隙間を拡げる穴が設けられている。
【0032】
切り欠き部が設けられることによってカバー部材が折り畳み部を覆う区間が早く終わっても、カバー部材を固定する固定台が切り欠き部を覆っていれば固定台と折り畳み部とが干渉して折り畳み部の起き上がりが遅くなる。しかし、この製袋包装機では、切り欠き部と固定台との隙間を拡げる穴が設けられることによって、切り欠き部から折り畳み部が起き上がっても折り畳み部と固定台とが干渉しない。
【0033】
第14発明に係る製袋包装機は、第12発明に係る製袋包装機であって、起き上げ機構が、切り欠き部の下流側に搬送される筒状包材の本体部と折り畳み部との間に割り込んで折り畳み部を起き上がらせる割り込み板を有している。
【0034】
割り込み板が折り畳み部を起き上がらせるのは切り欠き部の下流側であっても、折り畳み部が本体部から離れて浮き上がる始点は、折り畳み部と割り込み板とが接触する位置より上流側となる。この製袋包装機では、切り欠き部が設けられることによって、折り畳み部が本体部から離れて浮き上がっても干渉する部材がないので、折り畳み部の起き上がりが阻害されず、折り畳み部の起き上がりが早くなる。
【0035】
第15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、筒形成機構の上流側から筒形成機構へ搬送される包材を支持するローラをさらに備えている。ローラには、筒状包材に形成される前の包材の折り畳み部が嵌まり込むための溝が設けられている。
【0036】
包材の折り畳み部は他の部分よりも厚く、ローラに張り付いたとき包材が山形状になって引っ張られ、厚みが変化する部分の周辺には張力によって伸び又は皺が生じる。しかし、この製袋包装機では、折り畳み部分がローラの溝に嵌まり込むことによって、包材が山形状にならないので、厚みが変化する部分の周辺に作用する張力が緩和され伸び又は皺の発生が抑制される。
【発明の効果】
【0037】
本発明に係る製袋包装機では、筒状包材の姿勢が矯正されることによって、筒状包材が傾いたまま次工程に搬送される事態が回避されるので、製袋不良が防止される。
【図面の簡単な説明】
【0038】
【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】姿勢矯正機構の斜視図。
【図18】ピストンヘッドが突起を押し込んだときの矯正機構の斜視図。
【図19】筒状のフィルムが矯正機構によって姿勢が矯正される状態を示す斜視図。
【図20】ひだ形成機構を通過しフォーマへ搬送されるフィルムFを支持するフィルム搬送ローラの部分断面図。
【図21】変形例に係る製袋包装機によって、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22】フォーマを固定する固定台の斜視図。
【図23】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】
【0039】
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。
【0040】
<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。
【0041】
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。
【0042】
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。
【0043】
<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。
【0044】
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。
【0045】
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。
【0046】
(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。
【0047】
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。
【0048】
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。
【0049】
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。
【0050】
(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。
【0051】
(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。
【0052】
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。
【0053】
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)。
【0054】
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。
【0055】
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。
【0056】
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。
【0057】
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。
【0058】
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。
【0059】
(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。
【0060】
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。
【0061】
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。
【0062】
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。
【0063】
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。
【0064】
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。
【0065】
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。
【0066】
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。
【0067】
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。
【0068】
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。
【0069】
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。
【0070】
(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。
【0071】
(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。
【0072】
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。
【0073】
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。
【0074】
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。
【0075】
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。
【0076】
(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。
【0077】
(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。
【0078】
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。
【0079】
(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。
【0080】
(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。
【0081】
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。
【0082】
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。
【0083】
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。
【0084】
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。
【0085】
(姿勢矯正機構530)
ところで、縦シール機構16から横シール機構17へ向かう途中で、起し板501bが筒状のフィルムFからひだ部FFを起こすとき、筒状のフィルムFがひだ部FFの起き上がり方向に傾く、という問題が発生する。なぜなら、ひだ部FFは、フィルムFが折り畳まれた内部にファスナーZPがシールされているので、剛性が他の領域より高まっており、ひだ部FFが起こされるときの抗力によって、ひだ部FF以外のフィルムFがひだ部FF側へ引っ張られるからである。
【0086】
筒状のフィルムFの姿勢が傾いたまま横シール機構17によって横シール処理された場合、見栄えの悪い袋10が製造されるので、筒状のフィルムFが横シール処理される前に、姿勢が矯正される必要がある。そこで、本実施形態では、起し板501bが筒状のフィルムFからひだ部FFを起こした後に、筒状のフィルムFの姿勢を矯正している。
【0087】
図17は、姿勢矯正機構の斜視図である。図17において、チューブ501の下端には、支持板501cおよび矯正機構530の一部が取り付けられている。図16に示した起し板501bによって起こされたひだ部FFは、再び傾かないように図17で示す支持板501cによって内部から支持される。矯正機構530は、チューブ501に取り付けられる矯正部材531と、矯正部材531に対向するように配置される操作部材532とを含んでいる。
【0088】
矯正部材531は、第1作用部531a、第2作用部531b、支持軸531c及び被操作部531dを有しており、その支持軸531cによってチューブ501の下端に回動自在に支持されている。第1作用部531aと第2作用部531bとは、互いに所定の間隔を保って対向し、支持軸531cの近傍から下方に所定長さ延びている。
【0089】
被操作部531dは、支持軸531cから上方に延びる部分であって、完全にチューブ501の内部に位置し、その長さは第1作用部531a及び第2作用部531bよりも短い。被操作部531dのほぼ中央部には突起531eが設けられている。チューブ501には、突起531eと対向する位置に貫通孔501eが設けられており、突起531eがチューブ501の内側から貫通孔501eを貫通して外側に突き出ている。
【0090】
操作部材532は、ピストンヘッド532aとシリンダブロック532bとを有している。ピストンヘッド532aは、突起531eの先端と対向しており、ピストン532c(図18参照)を介してシリンダブロック532bに保持されている。ピストンヘッド532aは、シリンダブロック532bに供給されるエアによって往復運動し、飛び出したときに突起531eをチューブ501内へ押し込む。
【0091】
図18は、ピストンヘッドが突起を押し込んだときの矯正機構の斜視図である。図18において、ピストンヘッド532aが突起531eを押し込んだとき、被操作部531dが支持軸531cを中心に回動するので、第1作用部531a及び第2作用部531bが連動して回動する。第1作用部531a及び第2作用部531bは、チューブ501の外周面の仮想延長面より内側に位置しているが、回動したときは先端部がチューブ501の外周面の仮想延長面より外側に飛び出す。
【0092】
図19は、筒状のフィルムFが矯正機構によって姿勢が矯正される状態を示す斜視図である。図19において、ピストンヘッド532aは、フィルムFの外表面から突起531eを押す。第1作用部531a及び第2作用部531bは、筒状のフィルムFの内面が通過する進路の内側に位置しているが、回動したときは、それら先端部が筒状のフィルムFを内側から外側に向かって押す。その結果、筒状のフィルムFは、図19の矢印Xの示す方向に振れ、傾いていた姿勢がほぼ真直ぐになる。
【0093】
(折り込み機構540)
筒状のフィルムFには、姿勢の矯正と同時に折り込み部G(図19参照)が形成される。折り込み部Gは、中央が両側のエッジよりも内側に入り込むように折られる。例えば、図1における底面101が折り込み部Gであり、底面101は周囲のヘム部FHよりも袋10の内側へ窪んでいる。袋10が陳列棚に立てられたとき、底面101ではなくヘム部FHのエッジで立つので、袋10の立ち姿勢が安定する。
【0094】
本実施形態では、その折り込み部Gを形成するために、折り込み機構540が、矯正機構530のシリンダブロック532bの下方に配置されている。折り込み機構540は、折り込み板541とシリンダブロック542とを有している。折り込み板541は、ピストン541aを介して、シリンダブロック542に支持されており、シリンダブロック542に供給されるエアの圧力によって往復運動する。
【0095】
図18に示すように、折り込み板541は第1作用部531aと第2作用部531bとで挟まれた空間に対向しており、第1作用部531aと第2作用部531bが回動するときと同時期に、第1作用部531aと第2作用部531bとで挟まれた空間に向かって飛び出す。その結果、図19に示すように、筒状のフィルムFが矢印Xの方向に向かって振れるときに、折り込み板541が飛び出し、筒状のフィルムFのうち第1作用部531aと第2作用部531bとで挟まれた空間と対向する面が、折り込み板541によって内側へ折れて入り込む。このようにして、折り込み部Gが形成される。
【0096】
(補足事項)
フィルムFのひだ部FFは他の部分よりも厚く、フィルム搬送ローラ15aに巻き付いたとき、フィルムFはひだ部FFを頂上とする山形状になってフィルム搬送ローラ15a表面に張り付く。そのとき、ひだ部FF、特にその厚みが変化する部分の周辺には張力によって伸び又は皺が生じる。そのような現象が発生しないように、本実施形態では、図6に示すように、フィルム搬送ローラ15aに溝15aaが設けられている。製袋包装機1では複数のフィルム搬送ローラ15aが存在するが、実際には、ひだ形成機構32を通過しフォーマ502へ搬送されるフィルムFを支持するフィルム搬送ローラ15aに溝15aaが設けられている。
【0097】
図20は、ひだ形成機構を通過しフォーマへ搬送されるフィルムFを支持するフィルム搬送ローラの部分断面図である。図20において、フィルムFのひだ部FFが溝15aaには嵌まり込んでいる。フィルムFには一定の張力が作用しているが、フィルム搬送ローラ15aに巻き付いたとき、フィルムFがひだ部FFを頂上とする山形状にならないので、フィルムFが部分的に強く引っ張られること(特に、厚みが変化する部分の周辺が引っ張られること)が防止される。その結果、伸び又は皺の発生が抑制される。
【0098】
<特徴>
(1)
製袋包装機1では、起し板501bが筒状のフィルムFからひだ部FFを起き上がらせる。ひだ部FFの起き上がり動作によって筒状のフィルムFの姿勢が傾くが、ピストンヘッド532aが被操作部531dの突起531eを筒状のフィルムFの外側から内側に向って押すので、第1作用部531a及び第2作用部531bが回動して筒状のフィルムFの内面を外側に向かって押す。その結果、筒状のフィルムFの姿勢が矯正され、傾いたまま横シール処理される事態が回避され、製袋不良が防止される。
【0099】
(2)
製袋包装機1は、折り込み板541が、第1作用部531a及び第2作用部531bが回動するとき、筒状のフィルムFのうち第1作用部531aと第2作用部531bとで挟まれた空間と対向している面を、外側から内側に向って押す。その結果、その面が中央を中心に内側へ折り込まれた形状になり、その面を袋の底面101とすることによって、直立可能な袋10が実現する。
【0100】
<第1変形例>
上記実施形態では、折り込み板541は、折り込み部G形成予定域を折り込んだ後に折り込み部G形成予定域から離れるので、折り込み板541が付けた折り込み形状が保持されることは容易ではない。ここでは、筒状のフィルムFの搬送を妨げることなく、その折り込み形状が保持される仕組みについて説明する。
【0101】
図21は、第1変形例に係る製袋包装機によって、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である。図21において、製袋包装機1では、折り込み機構540がノズル543をさらに有している。ノズル543は、折り込み板541と共に折り込み部Gを形成するため、折り込み部G形成予定域の外側から内側に向って空気を吹き付ける。なお、折り込み部G形成予定域は、筒状のフィルムFのひだ部FFと反対側に位置する面である。
【0102】
図21に示すように、ノズル543には折り込み部G形成予定域へ空気を導くパイプ543aが接続されている。折り込み部G形成予定域には、先に形成された折り込み部Gの折り込み跡が残っており、パイプ543aはその折り込み跡に沿って接触するように延びているので、パイプ543aがその折り込み跡の形状を保持しようとする。さらに、パイプ543aから出る空気はその折り込み跡に沿って進むので、折り込み部G形成予定域が筒状のフィルムFの搬送方向に沿って伸ばされる。その結果、筒状のフィルムFの蛇行が防止され、皺の発生が抑制される。また、2次的効果として、起し板501bによってひだ部FFが起き上がるときに歪んだ折り込み部G形成予定域の姿勢が矯正される。
【0103】
以上のように、パイプ543aから出た空気が、折り込み板541が付けた折り込み形状に対して一定の圧力を与えるので、筒状のフィルムFの搬送を妨げることなく、その折り込み形状が保持される。なお、第1変形例では、ノズル543にパイプ543aを接続しているが、ノズル543から直に折り込み部G形成予定域に空気を吹き付けるだけでも、一定の圧力が必要な折り込み深さまで作用するので、上記とほぼ同様の効果が得られる。
【0104】
<第2変形例>
上記実施形態では、筒状のフィルムFは外側からフォーマ502に覆われているので、ひだ部FFの起き上がりが遅くなる。ひだ部FFの起き上がりを早めるために、第2変形例では、図21に示すようにフォーマ502に切り欠き部502aが設けられている。この切り欠き部502aは、起し板501bによって起き上がるひだ部FFと対峙している。
【0105】
起し板501bがひだ部FFを起き上がらせるのは切り欠き部502aの下流側であるが、ひだ部FFが筒状のフィルムFから離れて浮き上がる始点は、ひだ部FFと起し板501bとが接触する位置より上流側となる。切り欠き部502aが設けられることによって、ひだ部FFが筒状のフィルムFから離れて浮き上がっても干渉する部材がないので、ひだ部FFの起き上がりが阻害されず、ひだ部FFの起き上がりが早くなる。
【0106】
つまり、フォーマ502がひだ部FFを覆う区間を早く終わらせるので、その分、ひだ部FFの起き上がりが早くなる。その結果、ひだ部FFの起き上がりが十分に進行し、筒状のフィルムFに皺が発生することが抑制される。また、ひだ部FFの起き上がりの区間が長くなるので、ひだ部FFの起き上がりが自然に且つ滑らかに進行し、筒状のフィルムFの姿勢が崩れ難くなる。
【0107】
また、図22は、フォーマを固定する固定台の斜視図である。図22において、フォーマ502を固定する固定台503には、切り欠き部502aと固定台503との隙間を拡げる穴503aが設けられている。なぜなら、切り欠き部502aが設けられることによってフォーマ502がひだ部FFを覆う区間が早く終わっても、フォーマ502を固定する固定台503が切り欠き部502aを覆っていれば固定台503とひだ部FFとが干渉してひだ部FFの起き上がりが遅くなるからである。切り欠き部502aと固定台503との隙間を拡げる穴503aが設けられることによって、切り欠き部502aからひだ部FFが起き上がっても、ひだ部FFと固定台503とが干渉しない。
【0108】
〔その他の実施形態〕
図23は、製袋包装機の制御ブロック図である。図23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。
【0109】
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。
【0110】
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。
【0111】
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。
【0112】
(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。
【0113】
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。
【0114】
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。
【0115】
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。
【0116】
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。
【0117】
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。
【0118】
(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。
【0119】
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。
【0120】
(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】
【0121】
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】
【0122】
1 製袋包装機
32 ひだ形成ユニット(所定加工手段)
501 チューブ(筒形成機構)
501c 起し板(起き上げ機構、割り込み板)
502 フォーマ(筒形成機構)
530 矯正機構
531 矯正部材
531a 第1作用部
531b 第2作用部
531c 支持軸
531d 被操作部
532 操作部材
540 折り込み機構
【先行技術文献】
【特許文献】
【0123】
【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】
搬送方向に沿って折り畳まれた折り畳み部を含み前記折り畳み部が本体部に重なった状態の包材を、筒体の外周に沿わせて筒状包材を形成する筒形成機構と、
前記筒状包材の前記本体部から前記折り畳み部を起き上がらせる、起き上げ機構と、
前記折り畳み部の起き上がり動作によって傾いた前記筒状包材の姿勢を矯正する矯正機構と、
を備えた製袋包装機。
【請求項2】
包材を搬送方向に沿って少なくとも折り畳みを含む所定状態へ加工することによって、前記所定状態に加工されていない部分よりも高い剛性を有する折り畳み部を形成する所定加工手段と、
前記折り畳み部が本体部に重なった状態の包材を、筒体の外周に沿わせて筒状包材を形成する筒形成機構と、
前記筒状包材の前記本体部から前記折り畳み部を起き上がらせる、起き上げ機構と、
前記折り畳み部の起き上がり動作によって傾いた前記筒状包材の姿勢を矯正する矯正機構と、
を備えた製袋包装機。
【請求項3】
前記矯正機構は、
前記筒状包材の内面が通過する進路の内側に配置され、前記内面の所定領域と対向する矯正部材と、
前記進路の外側に配置され、前記矯正部材を動作させて前記所定領域に外方向の力を与える操作部材と、
を含んでいる、
請求項1又は請求項2に記載の製袋包装機。
【請求項4】
前記矯正部材は、前記筒状包材の搬送方向と直交する支持軸によって前記筒体に回動自在に支持され、
前記操作部材は、前記矯正部材を前記筒状包材の前記所定領域と接触させる方向に回動させる、
請求項3に記載の製袋包装機。
【請求項5】
前記筒状包材を挟んで前記矯正部材と反対側に配置され、前記所定領域を押して折り込み面を形成する折り込み機構をさらに備え、
前記折り込み機構は、前記矯正部材が前記所定領域に向かって回動するときに前記所定領域を前記筒状包材の外側から内側に向って押す、
請求項4に記載の製袋包装機。
【請求項6】
前記矯正部材は、
前記筒体の端部近傍に前記支持軸によって支持され、前記支持軸から前記筒状包材の搬送方向に所定長さ延びている作用部と、
前記作用部に連結され、長さが前記作用部より短く、前記支持軸から前記筒状包材の搬送方向と反対方向に延びている被操作部と、
を有し、
前記操作部材は、前記矯正部材の被操作部を前記筒状包材の外側から内側に向って押すことによって前記作用部を前記筒状包材の前記所定領域に向かって回動させる、
請求項5に記載の製袋包装機。
【請求項7】
前記矯正部材の作用部は、前記筒状包材の対向する面を相反する方向に離間させる第1作用部および第2作用部を有し、
前記第1作用部と前記第2作用部との間の空間が前記所定領域と対向しており、
前記折り込み機構が、前記所定領域を前記空間に挿入して折り込む、
請求項6に記載の製袋包装機。
【請求項8】
前記折り畳み部は、前記矯正部材を挟んで前記所定領域の反対側に位置する、
請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の製袋包装機。
【請求項9】
前記筒状包材の前記折り畳み部と反対側に位置する所定領域を前記筒状包材の外側から内側に向って押して前記筒状包材に折り込み面を形成するため、少なくとも前記所定領域に空気を吹き付けるノズルを有する、折り込み機構をさらに備えた、
請求項1又は請求項2に記載の製袋包装機。
【請求項10】
前記ノズルには前記所定領域へ空気を導くパイプが接続されており、
前記パイプは前記所定領域に接触して前記筒状包材の搬送方向に沿って延びている、
請求項9に記載の製袋包装機。
【請求項11】
前記折り込み機構は、前記所定領域との接触と解離とを繰り返す折り込み部材をさらに有し、
前記折り込み面は、前記パイプから吹き付けられる空気と前記折り込み部材とが前記所定領域を押すことによって形成される、
請求項10に記載の製袋包装機。
【請求項12】
前記筒形成機構は、前記筒状包材を外側から覆うカバー部材を有し、
前記カバー部材には、前記起き上げ機構によって起き上がる前記折り畳み部と対峙する切り欠き部が設けられている、
請求項1又は請求項2に記載の製袋包装機。
【請求項13】
前記筒形成機構は、前記カバー部材を固定する固定台をさらに有し、
前記固定台には、前記切り欠き部と前記固定台との隙間を拡げる穴が設けられている、
請求項12に記載の製袋包装機。
【請求項14】
前記起き上げ機構は、前記切り欠き部の下流側に搬送される前記筒状包材の前記本体部と前記折り畳み部との間に割り込んで前記折り畳み部を起き上がらせる割り込み板を有している、
請求項12に記載の製袋包装機。
【請求項15】
前記筒形成機構の上流側から前記筒形成機構へ搬送される前記包材を支持するローラをさらに備え、
前記ローラには、前記筒状包材に形成される前の包材の前記折り畳み部が嵌まり込むための溝が設けられている、
請求項1又は請求項2に記載の製袋包装機。
【請求項1】
搬送方向に沿って折り畳まれた折り畳み部を含み前記折り畳み部が本体部に重なった状態の包材を、筒体の外周に沿わせて筒状包材を形成する筒形成機構と、
前記筒状包材の前記本体部から前記折り畳み部を起き上がらせる、起き上げ機構と、
前記折り畳み部の起き上がり動作によって傾いた前記筒状包材の姿勢を矯正する矯正機構と、
を備えた製袋包装機。
【請求項2】
包材を搬送方向に沿って少なくとも折り畳みを含む所定状態へ加工することによって、前記所定状態に加工されていない部分よりも高い剛性を有する折り畳み部を形成する所定加工手段と、
前記折り畳み部が本体部に重なった状態の包材を、筒体の外周に沿わせて筒状包材を形成する筒形成機構と、
前記筒状包材の前記本体部から前記折り畳み部を起き上がらせる、起き上げ機構と、
前記折り畳み部の起き上がり動作によって傾いた前記筒状包材の姿勢を矯正する矯正機構と、
を備えた製袋包装機。
【請求項3】
前記矯正機構は、
前記筒状包材の内面が通過する進路の内側に配置され、前記内面の所定領域と対向する矯正部材と、
前記進路の外側に配置され、前記矯正部材を動作させて前記所定領域に外方向の力を与える操作部材と、
を含んでいる、
請求項1又は請求項2に記載の製袋包装機。
【請求項4】
前記矯正部材は、前記筒状包材の搬送方向と直交する支持軸によって前記筒体に回動自在に支持され、
前記操作部材は、前記矯正部材を前記筒状包材の前記所定領域と接触させる方向に回動させる、
請求項3に記載の製袋包装機。
【請求項5】
前記筒状包材を挟んで前記矯正部材と反対側に配置され、前記所定領域を押して折り込み面を形成する折り込み機構をさらに備え、
前記折り込み機構は、前記矯正部材が前記所定領域に向かって回動するときに前記所定領域を前記筒状包材の外側から内側に向って押す、
請求項4に記載の製袋包装機。
【請求項6】
前記矯正部材は、
前記筒体の端部近傍に前記支持軸によって支持され、前記支持軸から前記筒状包材の搬送方向に所定長さ延びている作用部と、
前記作用部に連結され、長さが前記作用部より短く、前記支持軸から前記筒状包材の搬送方向と反対方向に延びている被操作部と、
を有し、
前記操作部材は、前記矯正部材の被操作部を前記筒状包材の外側から内側に向って押すことによって前記作用部を前記筒状包材の前記所定領域に向かって回動させる、
請求項5に記載の製袋包装機。
【請求項7】
前記矯正部材の作用部は、前記筒状包材の対向する面を相反する方向に離間させる第1作用部および第2作用部を有し、
前記第1作用部と前記第2作用部との間の空間が前記所定領域と対向しており、
前記折り込み機構が、前記所定領域を前記空間に挿入して折り込む、
請求項6に記載の製袋包装機。
【請求項8】
前記折り畳み部は、前記矯正部材を挟んで前記所定領域の反対側に位置する、
請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の製袋包装機。
【請求項9】
前記筒状包材の前記折り畳み部と反対側に位置する所定領域を前記筒状包材の外側から内側に向って押して前記筒状包材に折り込み面を形成するため、少なくとも前記所定領域に空気を吹き付けるノズルを有する、折り込み機構をさらに備えた、
請求項1又は請求項2に記載の製袋包装機。
【請求項10】
前記ノズルには前記所定領域へ空気を導くパイプが接続されており、
前記パイプは前記所定領域に接触して前記筒状包材の搬送方向に沿って延びている、
請求項9に記載の製袋包装機。
【請求項11】
前記折り込み機構は、前記所定領域との接触と解離とを繰り返す折り込み部材をさらに有し、
前記折り込み面は、前記パイプから吹き付けられる空気と前記折り込み部材とが前記所定領域を押すことによって形成される、
請求項10に記載の製袋包装機。
【請求項12】
前記筒形成機構は、前記筒状包材を外側から覆うカバー部材を有し、
前記カバー部材には、前記起き上げ機構によって起き上がる前記折り畳み部と対峙する切り欠き部が設けられている、
請求項1又は請求項2に記載の製袋包装機。
【請求項13】
前記筒形成機構は、前記カバー部材を固定する固定台をさらに有し、
前記固定台には、前記切り欠き部と前記固定台との隙間を拡げる穴が設けられている、
請求項12に記載の製袋包装機。
【請求項14】
前記起き上げ機構は、前記切り欠き部の下流側に搬送される前記筒状包材の前記本体部と前記折り畳み部との間に割り込んで前記折り畳み部を起き上がらせる割り込み板を有している、
請求項12に記載の製袋包装機。
【請求項15】
前記筒形成機構の上流側から前記筒形成機構へ搬送される前記包材を支持するローラをさらに備え、
前記ローラには、前記筒状包材に形成される前の包材の前記折り畳み部が嵌まり込むための溝が設けられている、
請求項1又は請求項2に記載の製袋包装機。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【公開番号】特開2011−6148(P2011−6148A)
【公開日】平成23年1月13日(2011.1.13)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−271750(P2009−271750)
【出願日】平成21年11月30日(2009.11.30)
【出願人】(000147833)株式会社イシダ (859)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成23年1月13日(2011.1.13)
【国際特許分類】
【出願日】平成21年11月30日(2009.11.30)
【出願人】(000147833)株式会社イシダ (859)
【Fターム(参考)】
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