特許第6139924号(P6139924)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6139924
(24)【登録日】2017年5月12日
(45)【発行日】2017年5月31日
(54)【発明の名称】製袋包装機
(51)【国際特許分類】
   B65B 9/213 20120101AFI20170522BHJP
   B65B 51/10 20060101ALI20170522BHJP
【FI】
   B65B9/213
   B65B51/10 A
【請求項の数】3
【全頁数】25
(21)【出願番号】特願2013-50462(P2013-50462)
(22)【出願日】2013年3月13日
(65)【公開番号】特開2014-144811(P2014-144811A)
(43)【公開日】2014年8月14日
【審査請求日】2016年2月22日
(31)【優先権主張番号】61/757,362
(32)【優先日】2013年1月28日
(33)【優先権主張国】US
(73)【特許権者】
【識別番号】000147833
【氏名又は名称】株式会社イシダ
(74)【代理人】
【識別番号】110000202
【氏名又は名称】新樹グローバル・アイピー特許業務法人
(72)【発明者】
【氏名】橋本 哲
(72)【発明者】
【氏名】小池 伸治
【審査官】 西堀 宏之
(56)【参考文献】
【文献】 特開2003−291911(JP,A)
【文献】 特開2004−276930(JP,A)
【文献】 特開2012−166841(JP,A)
【文献】 特開2000−238709(JP,A)
【文献】 特開平09−058623(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B65B 9/00− 9/24
B65B 51/00−51/32
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
シート状の包材を筒状に成形する成形機構と、
前記成形機構によって筒状に成形された包材を、前記筒状の包材が延びる方向に沿って間欠的に縦シールし、縦シール部を形成する縦シール機構と、
前記筒状の包材を前記筒状の包材が延びる方向に間欠的に搬送し、前記縦シール部を下流に移動させる搬送機構と、
前記筒状の包材を、前記筒状の包材が延びる方向に交差する方向に熱シールして横シール部を形成し、前記横シール部を切断して袋を生成する横シール機構と、
を備え、
前記縦シール機構は、
前記筒状の包材に接触する接触部と、
前記接触部に熱を加える熱供給部と、
を含み、
製袋包装機は、前記接触部が第1の長さ寸法を有し、前記袋が前記第1の長さ寸法より小さい第2の長さ寸法を有する場合に、
前記搬送機構によって前記筒状の包材が搬送されている第1の時間に対し、前記縦シール機構によって前記筒状の包材が熱シールされている第2の時間が遅れて開始するように、前記搬送機構および前記縦シール機構をそれぞれ制御する第1の制御、
および、
前記搬送機構によって前記筒状の包材が搬送されている第1の時間に対し、前記縦シール機構によって前記筒状の包材が熱シールされている第2の時間が早く終了するように、前記搬送機構および前記縦シール機構をそれぞれ制御する第2の制御、
の少なくとも一方を実行する制御装置、さらに備える、
製袋包装機。
【請求項2】
前記第1の時間は、前記搬送機構によって前記筒状の包材の搬送が開始された後、前記筒状の包材の搬送が終了されるまでの時間であり、
前記第2の時間は、前記縦シール機構によって前記筒状の包材の熱シールが開始された後、前記筒状の包材の熱シールが終了されるまでの時間である、
請求項1に記載の製袋包装機。
【請求項3】
前記制御装置は、前記袋が前記第1の長さ寸法より小さい第2の長さ寸法を有する場合に、前記第2の時間と同じタイミングで前記第1の時間が開始するように、または、前記第2の時間に対して、前記第1の時間が遅れて開始するように、前記縦シール機構を制御する第3の制御をさらに実行し、
前記制御装置は、
前記搬送機構によって前記筒状の包材が間欠的に搬送される間欠動作の途中で前記第1の制御および前記第2の制御の少なくとも一方を実行し、
前記間欠動作の開始時に、前記第3の制御を実行する、
請求項1又は2に記載の製袋包装機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、製袋包装機に関する。
【背景技術】
【0002】
包材の内部に菓子類などの被包装物を充填しながら製袋包装する装置として、製袋包装機が用いられている。製袋包装機は、例えば、特許文献1(特開2012−197101号)に記載されているように、搬送機構、縦シール機構、および横シール機構を備える。搬送機構は、筒状の包材を下流に搬送する。縦シール機構は、筒状の包材が延びる方向に沿って接触する接触部を含む。縦シール機構は、筒状の包材に対して接触部から熱を加え、筒状の包材を熱シール(縦シール)する。横シール機構は、筒状の包材が縦シールされた後、筒状の包材が延びる方向に対して交差する方向に筒状の包材を熱シール(横シール)する。横シールされた筒状の包材は、その後、カッターにより切断されて袋となる。縦シール機構によって筒状の包材が縦シールされるタイミングは、搬送機構によって筒状の包材が搬送されるタイミングに併せて制御される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
ところで、搬送機構によって間欠的に搬送される筒状の包材の移動速度は、間欠動作の各動作について、停止状態から一定速に到達するまでの加速期間または、一定速から停止状態に至るまでの減速期間において、一定速よりも遅い。そのため、加速期間および減速期間においては、縦シール機構の接触部から縦シール部に熱が過剰に加えられることになる。また、縦シール機構によって縦シールされた筒状の包材の部分(縦シール部)の長さ寸法は、製造する袋の寸法に依存する。搬送機構は、製造する袋の寸法に基づいて、筒状の包材を搬送する。ここで、接触部の長さ寸法が、袋の長さ寸法よりも大きい場合、一旦熱シールされた箇所に対して再度熱が加えられることになる。その結果、被シール部のシール強度が落ちる場合がある。
【0004】
本発明の課題は、所定範囲のシール強度を有する袋を製造することを可能にす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】
【0005】
本発明に係る製袋包装機は、成形機構と、縦シール機構と、搬送機構と、制御装置とを備える。成形機構は、シート状の包材を筒状に成形する。縦シール機構は、成形機構によって筒状に成形された包材を、筒状の包材が延びる方向に沿って間欠的に縦シールし、縦シール部を形成する。搬送機構は、筒状の包材を筒状の包材が延びる方向に間欠的に搬送し、縦シール部を下流に移動させる。制御装置は、搬送機構によって筒状の包材が搬送されている第1の時間と、縦シール機構によって筒状の包材が熱シールされている第2の時間とがそれぞれ異なる時間長さとなるように、搬送機構および縦シール機構をそれぞれ制御する。
【0006】
本発明に係る製袋包装機では、筒状の包材が搬送される時間(第1の時間)と、筒状の包材が縦シールされる時間(第2の時間)とがそれぞれ異なる時間長さとなるように搬送機構および縦シール機構が制御される。これにより、所定範囲のシール強度を有する袋を製造することができる。
【0007】
また、第1の時間は、搬送機構によって筒状の包材の搬送が開始された後、筒状の包材の搬送が終了されるまでの時間であり、第2の時間は、縦シール機構によって筒状の包材の熱シールが開始された後、筒状の包材の熱シールが終了されるまでの時間であることが好ましい。搬送の開始時刻または終了時刻、および熱シールの開始時刻または終了時刻をずらすことにより、入熱不足あるいは入熱過剰を抑制することができる。
【0008】
また、制御装置は、第1の時間に対して、第2の時間が遅れて開始するように、縦シール機構を制御する第1の制御を実行することが好ましい。これにより、間欠動作の加速期間において、搬送機構によって間欠的に搬送される筒状の包材の移動速度が一定速よりも遅い場合であっても、縦シール部への入熱過剰を抑制することができる。
【0009】
また、制御装置は、第1の時間に対して、第2の時間が早く終了するように、縦シール機構を制御する第2の制御を実行することが好ましい。これにより、間欠動作の減速期間において、搬送機構によって間欠的に搬送される筒状の包材の移動速度が一定速よりも遅い場合であっても、縦シール部への入熱過剰を抑制することができる。
【0010】
さらに、本発明に係る製袋包装機は、横シール機構をさらに備えることが好ましい。横シール機構は、筒状の包材を、筒状の包材が延びる方向に交差する方向に熱シールして横シール部を形成し、横シール部を切断して袋を生成する。また、縦シール機構は、接触部と熱供給部とを含むことが好ましい。接触部は、筒状の包材に接触する。熱供給部は、接触部に熱を加える。また、接触部は、第1の長さ寸法を有し、袋は、第1の長さ寸法より小さい第2の長さ寸法を有することが好ましい。これにより、縦シール部に対する熱の供給を均一化させることができる。
【0011】
また、制御装置は、第3の制御をさらに実行することが好ましい。第3の制御では、第2の時間と同じタイミングで第1の時間が開始するように、または、第2の時間に対して、第1の時間が遅れて開始するように、縦シール機構を制御する。また、制御装置は、搬送機構によって筒状の包材が間欠的に搬送される間欠動作の途中で第1の制御を実行し、間欠動作の開始時に、第3の制御を実行することが好ましい。これにより、間欠動作の開始時で筒状の包材が冷えている場合であっても、縦シール部を確実に形成することができる。
【発明の効果】
【0012】
本発明に係る製袋包装機は、所定範囲のシール強度を有する袋を製造することを可能にする。
【図面の簡単な説明】
【0013】
図1】本発明の一実施形態に係る製袋包装機の外観斜視図である。
図2】本発明の一実施形態に係る製袋包装機の概略斜視図である。
図3】閉状態の一対の開閉脚および接触状態のテンション付加部材を示す斜視図である。
図4】開状態の一対の開閉脚および非接触状態のテンション付加部材を示す斜視図である。
図5】第1押し曲げ機構の斜視図である。
図6】第2押し曲げ機構の動作を示す図である。
図7】製袋包装機のブロック図である。
図8】非接触状態の縦シール機構を示す図である。
図9】接触状態の縦シール機構を示す図である。
図10】縦シール機構による二度打ち状態を示す図である。
図11】二度打ち防止制御におけるプルダウンベルト機構および縦シール機構の動作タイミングを示すタイミングチャートである。
図12】変形例Bに係る二度打ち防止制御について、プルダウンベルト機構および縦シール機構の動作タイミングを示すタイミングチャートである。
図13】変形例Cに係る二度打ち防止制御について、プルダウンベルト機構および縦シール機構の動作タイミングを示すタイミングチャートである。
図14】変形例Dに係る詰まり防止制御を説明するための図である。
図15A】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る。
図15B】本発明の一実施形態に係る製袋包装機が製造する袋を下から見た図である。
図15C】袋の底部の完成前の図(袋下部の図)である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、図面を参照しながら、本発明の一の実施形態に係る製袋包装機100ついて説明する。
【0015】
(1)全体構成
図1は、本発明の一実施形態に係る製袋包装機100の全体斜視図である。図2は、製袋包装機100に含まれる製袋包装ユニット10の概略構成を示す斜視図である。製袋包装機100の説明において、「上」「下」「左」「右」「前」「後」は、図2に定義する通りである。また、製袋包装機100の説明において、奥行き方向とは、図2の前後方向に対応する。
【0016】
本実施形態に係る製袋包装機100は、シート状のフィルムFsを成形して自立可能な袋Bを製造する(図15Aおよび図15B参照)。具体的に、製袋包装機100は、図2に示すように、シート状のフィルムFsを筒状フィルムFcへ成形しながら、筒状フィルムFcの内部に物品Cを投入する。さらに、製袋包装機100は、筒状フィルムFcに袋Bの底部FBとなる部分を形成して、物品Cを袋詰めした製品(袋)Bを製造する。
【0017】
袋Bは、図15Aおよび図15Bに示すように、上シール部SL1と、本体部FLとを有する。本体部FLは、充填された物品Cを囲う部分である。本体部FLは、縦シール部LSPを有する第1面S1と、第1面S1に対向する面である第2面S2と、第1面S1および第2面S2に挟まれる側面S3,S3とを有する。また、本体部FLは、図15Bに示すように、底部FBを有する。底部FBは、第1面S1の下端に隣接する第1隣接面S1’と、第2面S2の下端に隣接する第2隣接面S2’と、側面S3,S3の下端に隣接する第3隣接面S3’と、下シール部SL2とにより形成される。底部FBは、袋Bの下端を構成する。底部FBは、矩形である。すなわち、袋Bは、角底を有する。下シール部SL2は、底部FBの幅方向に延びる。下シール部SL2の長手方向の両端に、第3隣接面S3’が折り重なっている。上シール部SLは、本体部FLの上方に位置する。上シール部SL1は、袋Bの上端を構成する。
【0018】
製袋包装機100は、主として、フィルム供給ユニット2と、製袋包装ユニット10と、制御ユニット(制御装置)90とからなる(図1または図7参照)。フィルム供給ユニット2は、袋Bの素材となるフィルムFsを供給するユニットである。製袋包装ユニット10は、シート状フィルムFsを筒状フィルムFcに成形しながら、筒状フィルムFcに物品Cを充填させて筒状フィルムFcを袋Bに成形するユニットである。
【0019】
また、製袋包装機100は、組合せ計量機9を含む。組合せ計量機9は、製袋包装ユニット10の上方に配置され、所定量となる多数の物品Cを、所定のタイミングで筒状フィルムFcに投入する。組合せ計量機9から投入された物品Cは、筒状フィルムFcに充填される。その後、筒状フィルムFcは、縦方向および横方向に熱シールされ、物品Cが詰められた袋Bが製造される(図2参照)。
【0020】
制御ユニット90は、フィルム供給ユニット2、製袋包装ユニット10、および組合せ計量機9の動作を制御する。言い換えると、制御ユニット90は、製袋包装機100の制御を担うユニットである。
【0021】
フィルム供給ユニット2、製袋包装ユニット10、および組合せ計量機9は、本体フレーム等を含む本体97によって支持される。フィルム供給ユニット2は、本体97の後方側に配置される。製袋包装ユニット10は、フィルム供給ユニット2よりも本体97の前方側の位置に配置される。したがって、製袋包装機100の後方側から供給されるシート状のフィルムFsは、前方に送られ、前方で筒状のフィルムFcとなり、その後、物品Cが詰められて袋Bとなる。
【0022】
製袋包装機100の前方側には、操作パネル95が配置される。操作パネル95は、液晶ディスプレイと、液晶ディスプレイを覆うタッチパネルとによって構成されている。操作パネル95は、製袋包装機100の右側に立つユーザに対し製袋包装機100の動作状態を示す。また、操作パネル95は、製袋包装機100に対するユーザからの様々な指令の入力を受け付ける。制御ユニット90は、操作パネルによって受け付けたユーザからの指令に基づいて製袋包装機100の動作を制御する。
【0023】
以下、製袋包装機100を構成するフィルム供給ユニット2、製袋包装ユニット10、および制御ユニット90の構成について詳細に説明する。
【0024】
(2)フィルム供給ユニット
フィルム供給ユニット2は、製袋包装ユニット10の成形機構11に対してシート状のフィルムFsを供給するユニットである。フィルム供給ユニット2は、上述したように、製袋包装機100の後側に配置される。フィルム供給ユニット2は、図示しないエアシャフトと、エアシャフトを駆動するための図示しないシャフト駆動モータとを含む。エアシャフトには、フィルムFsが巻かれたフィルムロールがセットされる。シャフト駆動モータがエアシャフトを回転させることにより、フィルムロールに巻き付けられたシート状フィルムFsが繰り出される。
【0025】
(3)製袋包装ユニット
製袋包装ユニット10は、上述したように、フィルム供給ユニット2によって供給されたシート状のフィルムFsを成形して物品Cを袋詰めした製品(袋)Bを製造するユニットである。
【0026】
製袋包装ユニット10は、図1または図2に示すように、主として、成形機構11と、プルダウンベルト機構(搬送機構)12と、縦シール機構13と、シャッター機構14と、横シール機構15と、スプレッダー機構16と、第1押し曲げ機構17と、第2押し曲げ機構18とを含む。以下、製袋包装ユニット10に含まれる構成について、詳細に説明する。
【0027】
(3−1)成形機構
成形機構11は、シート状のフィルムFsを筒状のフィルムFcへと成形するための機構である。また、成形機構11は、物品Cを筒状のフィルムFcの内部に導く機構でもある。成形機構11は、図示しない支持フレームを介して本体97に取り付けられている。成形機構11は、図2に示すように、漏斗部材11a、チューブ11b、およびフォーマ11cを含む。
【0028】
漏斗部材11aは、組合せ計量機9から排出された物品Cをチューブ11bを介して筒状フィルムFcの内部に導入するための部材である。組合せ計量機9(図1参照)から所定量ずつ落下してくる物品Cは、図2に示すように、漏斗部材11aの上端の開口から投入される。漏斗部材11aの上端の開口から投入された物品Cは、チューブ11bの内部を通過し、筒状フィルムFcに充填される。
【0029】
チューブ11bは、図2に示すように、漏斗部材11aの下端に連結され、上下方向に延びる部材である。チューブ11bの内部には、幅方向両側に図示しない仕切り部材が配置されている。仕切り部材は、チューブ11bの内部でチューブ11bの長手方向に延び、チューブ11bの内部を、二つの長孔と、導入路とに仕切る。導入路は、筒状フィルムFcに物品Cを導入するための通路である。長孔は、チューブ11bの幅方向両側に位置し、後述するスプレッダー機構16の先端が差し込まれる空間である。
【0030】
フォーマ11cは、チューブ11bを取り囲むように配置されている。フォーマ11cは、シート状のフィルムFsをチューブ11bに巻き付けるように、フィルムFsを案内する。すなわち、フィルムロールから繰り出されたシート状フィルムFsは、フォーマ11cとチューブ11bとの間を通るときに筒状に成形される。
【0031】
(3−2)プルダウンベルト機構
プルダウンベルト機構12は、チューブ11bに巻き付けられた筒状フィルムFcを吸着して下方に搬送する機構である。プルダウンベルト機構12は、筒状フィルムFcを筒状フィルムFcが延びる方向に間欠的に搬送し、被シール箇所を下流に移動させる。すなわち、プルダウンベルト機構12は、一定の時間間隔で、筒状フィルムFcを下流に搬送する。
【0032】
プルダウンベルト機構12は、例えば、図2に示すように、チューブ11bを挟んで左右両側にそれぞれ設けられている。プルダウンベルト機構12は、主として、吸着機能を有するベルト12aと、ベルト12aを回転駆動させる駆動ローラ12bと、従動ローラ12cとからなる。駆動ローラ12bは、図示しないプルダウンベルト駆動モータによって駆動される。従動ローラ12cは、ベルト12aの動きに従動する。駆動ローラ12bが駆動することにより、筒状フィルムFcは、吸着されながら下流に搬送される。
【0033】
なお、プルダウンベルト機構12による筒状フィルムFcの搬送速度(所定の速度)は、後述する制御ユニット90によって設定される。但し、プルダウンベルト機構12によって搬送される筒状フィルムFcの搬送速度は、加速期間utを経て一定になる(図11参照)。言い換えると、プルダウンベルト機構12は、一定速期間ctにおいて、所定の速度で筒状フィルムFcを搬送する。なお、加速期間utは、間欠動作の各動作について、停止状態から一定速に到達するまでの期間である。したがって、加速期間utにおいて筒状フィルムFcが搬送される速度は、一定速期間ctにおいて筒状フィルムFcが搬送される速度よりも遅い。また、プルダウンベルト機構12による筒状フィルムFcの搬送速度は、一定速から停止状態に至るまでの期間(減速期間)dtにおいても、一定速よりも遅い。
【0034】
(3−3)縦シール機構
縦シール機構13は、チューブ11bに巻き付けられた筒状フィルムFcの重なり部分lp(図8から図10参照)を、一定の加圧力でチューブ11bに押し付けながら加熱することにより、筒状フィルムFcの重なり部分lpを縦方向に熱シールする機構である。縦シール機構13は、筒状フィルムFcの重なり部分lpを間欠的に縦シールし、縦シール部LSPを形成する。縦シール機構13は、制御ユニット90による指令に応じて、所定の時間間隔で、筒状フィルムFcに縦シール部LSPを形成する。
【0035】
縦シール機構13は、図1または図2に示すように、製袋包装機100の正面側で、チューブ11bの長手方向に沿うように配置される。また、縦シール機構13は、図2に示すように、ヒーター(熱供給部)13aと、スチールベルト13bと、駆動ローラ13cと、従動ローラ13dと、図示しない駆動モータ(第1駆動モータおよび第2駆動モータ)とからなる。
【0036】
(3−3−1)ヒーター
ヒーター13aは、スチールベルト13bの内部に設けられ、スチールベルト13bを加熱する。すなわち、ヒーター13aは、スチールベルト13bを介して筒状フィルムFcに熱を加える。ヒーター13aは、製袋包装機100で製造可能な袋の最大長さに対応する長さ寸法を有する。本実施形態では、ブロック状のヒーター13aが用いられる。ヒーター13aは、製袋包装機100に電源が入れられたとき、常に加熱された状態(ON状態)である。
【0037】
(3−3−2)スチールベルト
スチールベルト13bは、ヒーター13aによって加熱されて、筒状フィルムFcの重なり部分lpに熱を加える。スチールベルト13bは、後述する駆動ローラ13cおよび従動ローラ13dに渡しかけられている。スチールベルト13bは、ヒーター13aによって直接熱が加えられている部分(図8の符号hp参照)によって、重なり部分lpに接触して筒状フィルムFcを縦シールする。本実施形態では、スチールベルト13bのうち、筒状フィルムFcを縦シールしている部分を、熱シール部(接触部に相当)hpとよぶ。すなわち、熱シール部hpは、筒状フィルムFcに対向する面のうち、上下方向中央の部分であって、ヒーター13aによって熱が加えられている部分である。
【0038】
スチールベルト13bは、第1駆動モータおよび第2駆動モータによって駆動される。第1駆動モータは、スチールベルト13bをチューブ11bに対して近づけたり遠ざけたりするためのモータである。第1駆動モータを駆動させる結果、スチールベルト13bは、筒状フィルムFcの重なり部分lpに対して接触したり、筒状フィルムFcから離れたりする。具体的に、スチールベルト13bは、所定のタイミングで第1駆動モータによって駆動されることにより、筒状フィルムFcに対して接触する状態(接触状態)、または筒状フィルムFcから離反した状態(非接触状態)に切り替えられる(図8および図9参照)。第1駆動モータがスチールベルト13bの状態(接触状態・非接触状態)を切り替えるタイミング(すなわち、縦シール機構13によって筒状フィルムFcが縦シールされるタイミング)は、プルダウンベルト機構12によって筒状フィルムFcが搬送されるタイミングに併せて、後述する制御ユニット90によって制御される。第1駆動モータがスチールベルト13bの状態(接触状態・非接触状態)を切り替えるタイミングについては、追って詳細に説明する。第2駆動モータは、後述する駆動ローラ13cを回転駆動させるためのモータである。
【0039】
(3−3−3)駆動ローラおよび従動ローラ
駆動ローラ13cは、制御ユニット90に設定された速度に基づいて、第2駆動モータによって駆動される。駆動ローラ13cの駆動により、スチールベルト13bは、筒状フィルムFcの下流への搬送を妨げることなく重なり部分lpを熱する。
【0040】
駆動ローラ13cの駆動タイミングは、プルダウンベルト機構12の駆動ローラ12bの駆動タイミングと一致する(図11参照)。従動ローラ13dは、スチールベルト13bの動きに従動する。
【0041】
駆動ローラ13cによって搬送されるスチールベルト13bの速度は、プルダウンベルト機構12によって筒状フィルムFcが搬送される速度と一致する(図11参照)。また、スチールベルト13bの速度は、プルダウンベルト機構12による筒状フィルムFcの搬送速度と同様に、加速期間utを経て一定になる(図11参照)。言い換えると、駆動ローラ13cは、一定速期間ctにおいて、所定の速度でスチールベルト13bを搬送する。加速期間utにおけるスチールベルト13bの搬送速度は、一定速期間ctにおけるスチールベルト13bの搬送速度よりも遅い。また、一定速から停止状態に至るまでの期間(減速期間)dtにおけるスチールベルト13bの搬送速度も、一定速期間ctにおけるスチールベルト13bの搬送速度よりも遅い。
【0042】
(3−4)シャッター機構
シャッター機構14は、後述する横シール機構15によって形成される被シール箇所への物品Cの噛み込みを抑制する機構である。シャッター機構14は、図2に示すように、プルダウンベルト機構12および縦シール機構13の下方であって、後述する横シール機構15の上方に配置される。シャッター機構14は、本体フレームによって支持されている。
【0043】
シャッター機構14は、一対のシャッター部材14a,14aから構成される。一対のシャッター部材14a,14aは、筒状フィルムFcの前後に配置され、筒状フィルムFcが延びる方向に対して交差する方向に、筒状フィルムFcの寸法より長く延びる。一対のシャッター部材14a,14aは、後述する横シール機構15のシールジョー15a,15aよりも早く筒状フィルムFcを挟み込み、筒状フィルムFcの横シール時に、被シール箇所の上方において被包装物の落下を抑制する。一対のシャッター部材14a,14aは、図示しないアクチュエータにより駆動される。
【0044】
なお、一対のシャッター部材14a,14aは、互いが最も離反した状態のとき、製袋包装機100で製造可能な袋の奥行き方向の最大寸法に対応する長さ寸法(距離間隔)を有する。
【0045】
(3−5)横シール機構
横シール機構15は、筒状フィルムFcが延びる方向(搬送方向)に交差する方向(横方向)に筒状フィルムFcを熱シールすることにより、筒状フィルムFcに横シール部(上シール部SL1および下シール部SL2)を形成する機構である。横シール機構15は、本体フレームによって支持されている。横シール機構15は、シャッター機構14の下方に配置される。
【0046】
横シール機構15は、主として、ヒーターを内蔵する一対のシールジョー15a,15aを含む。一対のシールジョー15a,15aは、筒状フィルムFcの前側および後側に位置する。一対のシールジョー15a,15aは、互いに近接・離反するように移動をして、筒状フィルムFcを挟み込む。一対のシールジョー15a,15aは、互いに最も近接した状態で、筒状フィルムFcの上シール部SL1または下シール部SL2となる部分(被シール箇所)に接触し、ヒーターによって被シール箇所を熱シールする。また、一対のシールジョー15a,15aのうち一方には、図示されないカッターが内蔵されている。カッターは、シール部位の高さ方向中央を切断し、シール部位を上シール部SL1と下シール部SL2とに分割する。カッターによりシール部位が切断されることにより、一つの袋Bが後続の筒状フィルムFcから切り離される。
【0047】
なお、一対のシールジョー15a,15aもまた、互いが最も離反した状態のとき、製袋包装機100で製造可能な袋の奥行き方向の最大寸法に対応する長さ寸法(距離間隔)を有する。
【0048】
(3−6)スプレッダー機構
スプレッダー機構16は、下シール部SL2が形成された筒状フィルムFcの下シール部SL2近傍を奥行き方向に広げ、筒状フィルムFcの下部に底形状部分を成形する機構である(図2参照)。底形状部分とは、筒状フィルムFcの搬送方向に直交する断面形状が矩形の部分である。すなわち、スプレッダー機構16によって、筒状フィルムFcの下部の内部空間は、矩形に近い形状に変形される。スプレッダー機構16は、チューブ11b内部に形成された長孔に差し込まれて、チューブ11bによって支持される。
【0049】
スプレッダー機構16は、図3または図4に示すように、主として、柱脚部61と、スプレッダー62と、延長部材63とからなる。
【0050】
(3−6−1)柱脚部
柱脚部61は、後述する第2押し曲げ機構18が駆動されて、袋下部FAの側部EPが押し曲げられた際に、サイドプレート18aとの間で側部EPと袋下部FAの中央部CPとを挟み込む部分である(図15C参照)。ここで、袋下部FAとは、後述する第1押し曲げ機構17によって下シール部SL2が押し曲げられた後の筒状フィルムFcの下端部を意味する。言い換えると、袋下部FAとは、底部FBとなる前の筒状フィルムFcの下端部を意味する。袋下部FAは、図15Cに示すように、下シール部SL2および本体部の一部(S1’,S2’,S3’)を含む部分である。側部EPとは、袋下部FAの長手方向において両端に位置する部分である。また、中央部CPとは、袋下部FAの長手方向において側部EPに挟まれた部分である。
【0051】
柱脚部61は、図3および図4に示すように、チューブ11bの下方であって、幅方向両側に位置する。柱脚部61は、水平な底面を有する。底面には、後述する第2押し曲げ機構18が駆動されてサイドプレート18aが下方位置に移動したときに、サイドプレート18aによって、袋下部FAの中央部CPと側部EPとが押し付けられる。
【0052】
(3−6−2)スプレッダー
スプレッダー62は、筒状フィルムFcの下シール部SL2近傍を奥行き方向に広げるユニットである。スプレッダー62は、主として、開閉脚621と、テンション付加部材622とを含む(図3から図4参照)。図3および図4は、スプレッダー62の外観斜視図である。
【0053】
(a)開閉脚
開閉脚621は、筒状フィルムFcの下シール部SL2近傍に接触するステンレス製の部材である。開閉脚621は、図3および図4に示すように、チューブ11bの幅方向両側に配置される。開閉脚621は、二つ一組で機能する。具体的に、一対の開閉脚621,621は、図示しないエアシリンダーおよびリンク機構によって駆動されて、開状態と閉状態とを切り替える。ここで、開状態とは、一対の開閉脚621,621の下端部が開いた状態(最も離れた位置にある状態)である(図4参照)。また、閉状態とは、一対の開閉脚621,621の下端部が閉じた状態(最も近づいた位置にある状態)である(図3参照)。一対の開閉脚621,621が開状態のとき、筒状フィルムFcの下端は、内側から外側(前後方向)に押し広げられる。その結果、筒状フィルムFcの下端の横断面は、矩形に成形される。言い換えると、一対の開閉脚621,621が開状態になることにより、筒状フィルムFcの下端に底形状部分が成形される。
【0054】
(b)テンション付加部材
テンション付加部材622は、上述の横シール機構15によって横シール部が形成される際に、横シール部に皺が形成されないように筒状フィルムFcの側方にテンションをかける部材である。テンション付加部材622もまた、チューブ11bの幅方向両側にそれぞれ配置され、一対の開閉脚621,621の中心位置で下向きに延びる(図3および図4参照)。テンション付加部材622は、弾性を有するステンレス製の板状部材である。
【0055】
テンション付加部材622は、一対の開閉脚621,621の開閉状態に合わせて、非接触状態と接触状態とを切り替える。非接触状態とは、テンション付加部材622が自重により概ね上下方向に延びる状態である。このとき、テンション付加部材622の下流側の先端は、筒状フィルムFcの側方の面(袋Bの側面S3となる部分)に対して最も離れた位置にある。一方、接触状態とは、テンション付加部材622の下端側の先端が、筒状フィルムFcの側方の面に内側から接触する状態である。
【0056】
テンション付加部材622は、一対の開閉脚621,621が閉状態のとき接触状態となり(図3参照)、一対の開閉脚621,621が開状態のとき非接触状態となる(図4参照)。
【0057】
(3−6−3)延長部材
延長部材63は、柱脚部61の底面を、チューブ11bの幅方向に延長するための金属性の板状部材である。延長部材63は、チューブ11bの中心軸に対して外向きに延びる。延長部材63は、柱脚部61の底面に対してほぼ同じ高さ位置の平らな下面を有する。延長部材63の下面には、後述する第2押し曲げ機構18が駆動されてサイドプレート18aが下方位置に移動する際、サイドプレート18aによって、袋下部FAの中央部CPと側部EPとが押し付けられる。
【0058】
(3−7)第1押し曲げ機構
第1押し曲げ機構17は、スプレッダー機構16によって筒状フィルムFcの下端に底形状部分が形成された後、下シール部SL2を、奥行き方向(本実施形態では、前方向)に押し曲げて、筒状フィルムFcに袋Bの袋下部FAを形成する機構である(図15C参照)。
【0059】
第1押し曲げ機構17は、図5に示すように、主として、底プレート17aと、アクチュエータ17bとによって構成されている。底プレート17aは、表面に樹脂が施された金属製の板状部材である。アクチュエータ17bは、図示しないスピードコントローラによって制御され、底プレート17aを前後方向に移動させる(図5の矢印D2方向)。
【0060】
底プレート17aは、一対の開閉脚621,621によって筒状フィルムFcの下部が、内側から奥行き方向(前後方向)に押し広げられた後、筒状フィルムFcの幅方向D1に交差する奥行き方向D2前方に移動する。言い換えると、底プレート17aは、筒状フィルムFcの下端部に底形状部分が形成されると、奥行き方向D2前方に移動し、下シール部SL2を筒状フィルムFcの奥行き方向D2に向けて押し曲げる。
【0061】
(3−8)第2押し曲げ機構
第2押し曲げ機構18は、袋下部FAの側部EPを、下シール部SL2の長手方向に沿って押し曲げて、筒状フィルムFcに底部(角底)FBを形成する機構である。第2押し曲げ機構18は、図2に示すように、横シール機構15の上方に配置される。第2押し曲げ機構18は、チューブ11bの中心軸を基準として右側および左側にそれぞれ配置される。また、第2押し曲げ機構18は、チューブ11bの中心軸を基準に、左右対称に動作する。
【0062】
第2押し曲げ機構18は、図2および図6に示すように、主として、サイドプレート18aと、支持部材18bと、アクチュエータ18cとを有する。サイドプレート18aは、表面に樹脂が施された金属製の板状部材である。支持部材18bは、サイドプレート18aを支持する部材である。支持部材18bは、回動軸18eを基準に、サイドプレート18aを上下に回動可能に支持する。アクチュエータ18cは、サイドプレート18aを斜め上下方向へ移動させ、下方位置で回動させる。
【0063】
第2押し曲げ機構18は、図6(a)に示すように、サイドプレート18aを待機位置で待機させる。待機位置は、筒状フィルムFcの中心軸からサイドプレート18aが最も離れた位置である。第1押し曲げ機構17によって下シール部SL2が押し曲げられると、第2押し曲げ機構18は、待機位置からサイドプレート18aを下方に移動させて、図6(b)に示すように、袋下部FAの側部EPを下方に押し曲げる。その後、第2押し曲げ機構18は、図6(c)に示すように、サイドプレート18aを上向きに回動させ、袋下部FAの側部EPを袋下部FAの中央部CP押し当てる。袋下部FAの側部EPは、柱脚部61の底面および延長部材63の下面と、サイドプレート18aとによって上下から挟まれ、袋下部FAの中央部CPに接着される。
【0064】
(4)制御ユニット
制御ユニット90は、図7に示すように、CPU91、ROM92、RAM93およびHDD(ハードディスク)94等からなる。制御ユニット90は、製袋包装機100の各部を制御するためのプログラムを読み出して実行する。制御ユニット90は、図7に示すように、組合せ計量機9、フィルム供給ユニット2、製袋包装ユニット10に含まれる各構成、および操作パネル95に接続されている。製袋包装ユニット10に含まれる各構成とは、具体的に、プルダウンベルト機構12、縦シール機構13、シャッター機構14、横シール機構15、スプレッダー機構16、第1押し曲げ機構17、および第2押し曲げ機構18である。制御ユニット90は、操作パネル95等で設定された内容に基づき、組合せ計量機9の駆動部、フィルム供給ユニット2の駆動部、および製袋包装ユニット10の駆動部に対して制御指令を送る。制御ユニット90は、組合せ計量機9、フィルム供給ユニット2、および製袋包装ユニット10から状態値等を受け取る。
【0065】
また、制御ユニット90は、二度打ち防止制御を実行する。以下、二度打ち防止制御について、詳細に説明する。
【0066】
(4−1)二度打ち防止制御
二度打ち防止制御とは、縦シール機構13によって一度熱が加えられた部分に対して、再度熱が加えられる状態(二度打ち状態)を予防する制御である。以下、図8から図10を参照して、二度打ち状態を簡単に説明する。なお、図8から図10に示す筒状フィルムFcの重なり部分lpのうち、斜線で示す部分が縦シールされた部分(被シール箇所)を表す。また、黒塗りの部分ehが、熱シール部hpが二度打ちされた部分を表す。
【0067】
二度打ち状態は、図8に示すように、熱シール部hpの長さ寸法(第1の長さ寸法)d1が、製造する袋Bの長さ寸法よりも大きい場合に生じる。言い換えると、二度打ち状態とは、熱シール部hpの長さ寸法d1に対して、プルダウンベルト機構12によって搬送される筒状フィルムFcの送り量(搬送量)d2が小さいときに、一旦縦シールされた部分に再び熱が加えられた状態である。
【0068】
二度打ち防止制御は、ユーザに設定された袋Bの長さ寸法に基づいて実行される。具体的に、二度打ち防止制御は、製造される袋Bが、第1の長さ寸法d1より小さい長さ寸法(第2の長さ寸法)d2を有する時に実行される。なお、二度打ち防止制御は、ユーザによって要求されたタイミングで実行されてもよい。
【0069】
具体的に、二度打ち防止制御では、プルダウンベルト機構12によって筒状フィルムFcが搬送される時間(搬送時間:第1の時間に相当)と、縦シール機構13によって筒状フィルムFcが熱シールされている時間(シール時間:第2の時間に相当)とがそれぞれ異なる時間長さとなるように、制御ユニット90は、プルダウンベルト機構12および縦シール機構13をそれぞれ制御する。
【0070】
より具体的に、搬送時間とは、プルダウンベルト機構12によって筒状フィルムFcの搬送が開始された後、筒状フィルムFcの搬送が終了されるまでの時間であって、プルダウンベルト機構12によって筒状フィルムFcの搬送が開始されるタイミングおよび筒状フィルムFcの搬送が終了されるタイミングによって決定される。すなわち、二度打ち防止制御において、制御ユニット90は、プルダウンベルト機構12によって筒状フィルムFcの搬送が開始されるタイミングおよび/または搬送が終了されるタイミングを制御することにより、プルダウンベルト機構12によって筒状フィルムFcが搬送される時間長さを制御する。
【0071】
また、シール時間とは、縦シール機構13によって筒状フィルムFcの熱シールが開始された後、筒状フィルムFcの熱シールが終了されるまでの時間であって、縦シール機構13によって筒状フィルムFcの熱シールが開始されるタイミングおよび筒状フィルムFcの熱シールが終了されるタイミングによって決定される。すなわち、二度打ち防止制御において、制御ユニット90は、縦シール機構13によって筒状フィルムFcの熱シールが開始されるタイミングおよび/または熱シールが終了されるタイミングを制御することにより、縦シール機構13によって筒状フィルムFcが熱シールされる時間長さを制御する。
【0072】
詳細に、制御ユニット90は、二度打ち防止制御において、シールONディレイ制御(第1の制御)を実行する。シールONディレイ制御とは、筒状フィルムFcの搬送時間に対して、縦シール機構13によるシール時間が遅れて開始するように、縦シール機構13を制御する。言い換えると、シールONディレイ制御では、筒状フィルムFcの搬送が開始されたあと、筒状フィルムFcが縦シールされ始めるように縦シール機構13の駆動を遅らせる制御である。具体的に、シールONディレイ制御では、筒状フィルムFcの搬送が開始されたあと、熱シール部hpを筒状フィルムFcの重なり部分lpに接触させるように、縦シール機構13が駆動される。
【0073】
なお、シールONディレイ制御は、間欠動作の途中で実行される。具体的に、シールONディレイ制御は、プルダウンベルト機構12によって筒状フィルムFcが間欠的に搬送されている途中で実行される。言い換えると、シールONディレイ制御は、間欠動作の開始時には実行しない。
【0074】
一方、二度打ち防止制御において、間欠動作の開始時には、シールONディレイ制御とは異なる制御(第3の制御)を実行する。具体的に、二度打ち防止制御において、間欠動作の開始時には、シールONファースト制御を実行してもよい。
【0075】
シールONファースト制御では、制御ユニット90は、シール時間に対して搬送時間が遅れて開始するように、縦シール機構13を制御する。言い換えると、間欠動作の開始時において、制御ユニット90は、プルダウンベルト機構12による筒状フィルムFcの搬送タイミングが開始する前に、縦シール機構13による熱シールタイミングが開始するように、縦シール機構13を制御する。すなわち、シールONファースト制御では、プルダウンベルト機構12によって筒状フィルムFcが搬送される前に、熱シール部hpが非接触状態から接触状態に切り替えられる。
【0076】
以下、二度打ち防止制御について、各機構の動作タイミングについて、図11のタイミングチャートを用いて詳細に説明する。
【0077】
(4−2)動作タイミング
図11は、二度打ち防止制御において、プルダウンベルト機構12および縦シール機構13によって連続して行われる一連の間欠動作についての駆動時間(および駆動速度)を示す図である。具体的に、図11は、プルダウンベルト機構12および縦シール機構13による一連の間欠動作についての駆動タイミング、駆動時間長さ、および駆動速度のいずれかを示す。なお、図11に示す一連の間欠動作において、一回目の間欠動作は、間欠動作開始時の動作を示し、それ以外は、間欠動作の途中の動作を示す。
【0078】
図11の上段は、プルダウンベルト機構12によって搬送される筒状フィルムFcの搬送タイミング、搬送時間長さ、および搬送速度を示す。また、図11の中段は、縦シール機構13によって搬送されるスチールベルト13bの搬送タイミング、搬送時間長さ、および搬送速度を示す。さらに、図11の下段は、縦シール機構13による接触状態(ON)および非接触状態(OFF)の切り替えタイミングと、シール時間長さとを示す。
【0079】
(a)プルダウンベルト機構による搬送と縦シール機構による搬送との比較
図11に示すように、プルダウンベルト機構12の搬送タイミングと、縦シール機構13の搬送タイミングとは同期している。すなわち、プルダウンベルト機構12が筒状フィルムFcの搬送を開始するタイミングおよび搬送を終了するタイミングは、縦シール機構13がスチールベルト13bの搬送を開始するタイミングおよび搬送を終了するタイミングと一致する。また、プルダウンベルト機構12による搬送時間長さと、縦シール機構13による搬送時間長さも一致する。
【0080】
また、プルダウンベルト機構12および縦シール機構13のいずれについても、上述したように、一定速期間ctに到達するまでに加速期間utを有し、停止状態に至る前には減速期間dtを有する。言い換えると、プルダウンベルト機構12および縦シール機構13のいずれについても、一定速度で搬送する期間の前後に立ち上がり期および立ち下がり期を有する。なお、縦シール機構13による一定速期間ctにおけるスチールベルト13bの搬送速度は、プルダウンベルト機構12による一定速期間ctにおける筒状フィルムFcの搬送速度とほぼ一致するものとする。
【0081】
(b)プルダウンベルト機構による搬送時間と縦シール機構によるシール時間との比較
プルダウンベルト機構12による搬送時間と、縦シール機構13によるシール時間は、異なる。すなわち、縦シール機構13によるシール時間と縦シール機構13による搬送時間とも異なる。具体的には、プルダウンベルト機構12による搬送開始タイミングと、縦シール機構によるシール開始タイミングとが異なる。上述したように、プルダウンベルト機構12による搬送時間と縦シール機構13による搬送時間とは同じであるため、以下、プルダウンベルト機構12による搬送時間と、縦シール機構13によるシール時間とを比較する。
【0082】
間欠動作の開始時には、シールONファースト制御(第3の制御)が実行される。その結果、縦シール機構13によるシール時間に対して、プルダウンベルト機構12による搬送時間が遅れて開始するように、縦シール機構13が制御される。言い換えると、シール開始タイミングが筒状フィルムFcの搬送開始タイミングより先にくる。すなわち、スチールベルト13bの熱シール部hpを筒状フィルムFcの重なり部分lpに接触させた後、プルダウンベルト機構12による筒状フィルムFcの搬送を開始する。具体的には、シールONファースト制御では、スチールベルト13bを先に非接触状態から接触状態に変化させ、その後、プルダウンベルト機構12による筒状フィルムFcの搬送が開始されるようにする。
【0083】
間欠動作の途中では、シールONディレイ制御(第1の制御)が実行される。その結果、筒状フィルムFcの搬送時間に対して、縦シール機構13によるシール時間が遅れて開始する。言い換えると、シールONディレイ制御では、筒状フィルムFcの搬送が開始された後、スチールベルト13bを非接触状態から接触状態に変化させる。
【0084】
なお、一連の間欠動作において、シール終了タイミングと、搬送終了タイミングとは、図11に示すように一致する。すなわち、シール時間と搬送時間とは同じタイミングで終了する。
【0085】
(5)製袋動作
プルダウンベルト機構12の駆動タイミングに応じて、シート状のフィルムFsがフィルム供給ユニット2のフィルムロールから繰り出され、成形機構11に送られる。成形機構11に送られたシート状のフィルムFsは、フォーマ11cとチューブ11bとの隙間を通り抜ける間にチューブ11bの外側表面に巻き付けられ、フィルムFsの幅方向両側部が重ね合わせられる。フィルムFsは、幅方向両側部が重ね合わされた状態で、プルダウンベルト機構12により、チューブ11bの外側表面に沿って下方へと搬送される。また、フィルムFsの幅方向両側部の重ね合わされた部分(重なり部分)lpは、縦シール機構13によって縦方向に熱シールされ、縦方向に被シール箇所(縦シール部)LSPが形成される。このように、シート状のフィルムFsは、筒状フィルムFcとなって、さらに下流に搬送される。
【0086】
次に、筒状フィルムFcは、横シール機構15によって熱シールされ、横方向に被シール箇所が形成される。なお、シャッター機構14は、横シール機構15よりも早く、筒状フィルムFcを挟み込み、筒状フィルムFcの横シール時に、被シール箇所の上方において被包装物の落下を抑制する。横方向に形成された被シール箇所は、シールジョー15a,15aのいずれかに内蔵されているカッターにより切断されて、先行する袋Bの上シール部SL1および筒状フィルム(後続の袋B)の下シール部SL2となる。すなわち、シールジョー15a,15aによって、先行する袋Bと筒状フィルムFc(後続の袋B)とが切り離される(図2参照)。
【0087】
筒状フィルムFcから、先行する袋Bが切り離された後、筒状フィルムFcの下端に底形状部分が形成される。具体的には、スプレッダー機構16により筒状フィルムFcの下部が前後方向に押し広げられる。その後、第1押し曲げ機構17が、下シール部SL2を下シール部SL2が延びる方向(左右方向)と交差する方向(前後方向)に押し曲げる。これにより、筒状フィルムFcに袋下部FAが形成される(図15C参照)。さらに、第2押し曲げ機構18,18が、袋下部FAの側部EP,EPを下シール部SL2が延びる方向(左右方向)に押し曲げる。側部EP,EPは、下シール部SL2の余熱により、側部EP,EPの近傍の中央部CP,CPと熱溶着される。これにより、筒状フィルムFcに底部FBが形成される。
【0088】
物品Cの固まりは、底部FBが形成される直前または、底部FBが形成された直後に、組合せ計量機9から落下する。物品Cが底部FB近傍に落下するタイミングに合わせて、スプレッダー機構16は、開閉脚621,621を閉状態に切り替える。その後、筒状フィルムFcは、プルダウンベルト機構12によって下流に袋Bひとつ分、搬送される。すなわち、プルダウンベルト機構12は、物品Cが筒状フィルムFcに投入されるまで筒状フィルムFcの搬送を待機し、物品Cが筒状フィルムFcに投入された後、筒状フィルムFcを搬送する。その後、シールジョー15a,15aによって筒状フィルムFcには、さらに横方向に被シール箇所が形成される。すなわち、筒状フィルムFcに、先行する袋Bの上シール部SL1と後続の袋Bの下シール部SL2とになる箇所が形成される。被シール箇所は、シールジョー15a,15aのいずれかに内蔵されているカッターにより切断されて、先行する袋Bの上シール部SL1および後続の袋Bの下シール部SL2となる。すなわち、シールジョー15a,15aによって、先行する袋Bと筒状フィルムFc(後続の袋B)とが切り離される(図2参照)。袋Bは、筒状フィルムFcと切り離されて落下する。
【0089】
(6)特徴
(6−1)
上記実施形態に係る製袋包装機100では、成形機構11によってフィルムFcを筒状に成形し、縦シール機構13を間欠的に動作させて筒状フィルムFcに縦シール部LSPを形成する。プルダウンベルト機構(搬送機構)12,12は、筒状フィルムFcを間欠的に搬送し、縦シール部LSPを下流に移動させる。制御ユニット(制御装置)90は、プルダウンベルト機構12によって筒状フィルムFcが搬送されている第1の時間と、縦シール機構13によって筒状フィルムFcが熱シールされている第2の時間とがそれぞれ異なる時間長さとなるように、プルダウンベルト機構12および縦シール機構13をそれぞれ制御する。
【0090】
プルダウンベルト機構12による一連の間欠動作において、筒状フィルムFcの搬送速度は、停止状態から一定速に到達するまでの加速期間、および、一定速から停止状態に至るまでの減速期間において、一定速よりも遅い。そのため、加速期間および減速期間においては、縦シール機構13の熱シール部(接触部)hpから重なり部分lpに対して熱が過剰に加えられることになる。また、縦シール機構13によって縦シールされた筒状フィルムFcの部分(縦シール部)LSPの長さ寸法は、製造する袋Bの寸法に依存する。プルダウンベルト機構12は、製造する袋Bの寸法に基づいて、筒状フィルムFcを搬送する。ここで、熱シール部hpの長さ寸法が、袋Bの縦シール部LSPの長さ寸法よりも大きい場合、一旦熱シールされた箇所に対して再度熱が加えられる状態(二度打ち状態)が生じる。通常、ヒーターブロック13aの温度は、一度打ちで十分な溶着強度が得られるように設定されている。そのため、二度打ち状態が発生すると、二度打ちされた被シール箇所の部分のシール強度が落ちたり、シール状態の美観が損なわれたりする。一方、二度打ちを考慮して、ヒーターブロック13a(熱シール部hp)の設定温度を下げた場合には、一度打ち部分の溶着強度が落ちる。
【0091】
上記実施形態に係る製袋包装機100では、筒状フィルムFcが搬送される時間(第1の時間)と、筒状フィルムFcが縦シールされる時間(第2の時間)とがそれぞれ異なる時間長さとなるようにプルダウンベルト機構12および縦シール機構13が制御される。これにより、所定範囲のシール強度を有する袋Bを製造することができる。また、縦シール部LSPの強度を保つことにより、袋Bのシール状態の美観を確保することができる。
【0092】
(6−2)
上記実施形態に係る製袋包装機100では、プルダウンベルト機構12によって筒状フィルムFcの搬送が開始された後、筒状フィルムFcの搬送が終了されるまでの時間(第1の時間)と、縦シール機構13によって筒状フィルムFcの熱シールが開始された後、筒状フィルムFcの熱シールが終了されるまでの時間(第2の時間)が異なる時間となるように、プルダウンベルト機構12および縦シール機構13が制御される。搬送の開始時刻または終了時刻、および熱シールの開始時刻または終了時刻をずらすことにより、重なり部分lpへの入熱不足あるいは入熱過剰を抑制することができる。
【0093】
(6−3)
上記実施形態に係る製袋包装機100では、制御ユニット90は、第1の時間に対して、第2の時間が遅れて開始するように、縦シール機構13を制御する(第1の制御)。これにより、間欠動作の加速期間において、プルダウンベルト機構12によって間欠的に搬送される筒状フィルムFcの移動速度が一定速よりも遅い場合であっても、重なり部分lpへの入熱過剰を抑制することができる。
【0094】
(6−4)
上記実施形態に係る製袋包装機100では、ヒーターブロック(熱供給部)13aによって加えられた熱を熱シール部(接触部)hpが筒状フィルムFcの重なり部分lpに加えて、重なり部分lpを縦シールする。熱シール部hpは、第1の長さ寸法を有し、袋Bは、第1の長さ寸法より小さい第2の長さ寸法を有する。このような場合にも、縦シール部LSPに対する熱の供給を均一化させることができる。
【0095】
(6−5)
上記実施形態に係る製袋包装機100では、制御ユニット90は、シールONファースト制御(第3の制御)をさらに実行する。シールONファースト制御では、制御ユニット90が、縦シール機構13による筒状フィルムFcのシール時間に対して、プルダウンベルト機構12による筒状フィルムFcの搬送時間(第1の時間)が遅れて開始するように、縦シール機構13を制御する。また、制御ユニット90は、プルダウンベルト機構12によって筒状フィルムFcが間欠的に搬送される間欠動作の途中でシールONディレイ制御(第1の制御)を実行し、間欠動作の開始時に、シールONファースト制御(第3の制御)を実行する。
【0096】
間欠動作を開始した後の一回目は、フィルムが温められていない。すなわち、間欠動作を開始した直後のフィルムは、冷えている。したがって、間欠動作の途中と同様にシールONディレイ制御を実行した場合には、溶着強度が十分でない縦シール部LSPが形成されてしまう可能性がある。
【0097】
しかし、上記実施形態に係る製袋包装機100では、プルダウンベルト機構12による筒状フィルムFcの搬送(フィルムフィード)を、シール時間の開始後に行っている。具体的には、スチールベルト13bが重なり部分lpに接触した後にプルダウンベルト機構12によって筒状フィルムFcが搬送されるように、縦シール機構13が早いタイミングで非接触状態から接触状態に切り替えられる。これにより、間欠動作の開始直後で筒状フィルムFcが冷えている場合であっても、縦シール部LSPを確実に形成することができる。
【0098】
なお、上記実施形態に係る製袋包装機100では、縦シール機構13にスチールベルト13bを用いている。そのため、筒状フィルムFcの搬送中に縦シール機構13を筒状フィルムFcに接触させることができる。
【0099】
(7)変形例
(7−1)変形例A
上記実施形態に係る製袋包装機100では、制御ユニット90が、二度打ち防止制御において、間欠動作開始時に、シールONファースト制御(第3の制御)として、シール時間に対して、搬送時間が遅れて開始するように、縦シール機構13を駆動する。
【0100】
ここで、第3の制御として、シール時間と同じタイミングで搬送時間が開始するように、縦シール機構13が駆動されてもよい。これによっても、筒状フィルムFcの重なり部分lpに対する二度打ちを防止することができる。
【0101】
但し、間欠動作開始時においてヒーターブロック13aの温度の上昇に必要な時間を考慮すると、上記実施形態で示したように、搬送時間の開始に先立って、シール時間が開始するように、縦シール機構13を制御することが好ましい。
【0102】
(7−2)変形例B
上記実施形態に係る製袋包装機100では、二度打ち防止制御において、間欠動作の開始時には、シールONファースト制御(第3の制御)を実行し、間欠動作の途中では、シールONディレイ制御(第1の制御)を実行する。
【0103】
ここで、二度打ち防止制御では、間欠動作の途中で、シールONディレイ制御(第1の制御)に代えて、シールOFFファースト制御(第2の制御)を実行してもよい(図12参照)。
【0104】
シールOFFファースト制御では、図12に示すように、筒状フィルムFcの搬送時間(第1の時間)に対して、縦シール機構13によるシール時間(第2の時間)が早く終了するように、縦シール機構13を制御する。言い換えると、シールOFFファースト制御は、筒状フィルムFcの搬送が終了する前に、筒状フィルムFcの縦シールが終了するように縦シール機構13を駆動する制御である。具体的に、シールOFFファースト制御では、筒状フィルムFcの搬送が終了する前に、スチールベルト13bの接触状態が非接触状態に切り替えられる。すなわち、シールOFFファースト制御は、シール時間の終了タイミングと搬送時間の終了タイミングとを異ならせる。
【0105】
これにより、間欠動作の減速期間において、プルダウンベルト機構12によって間欠的に搬送される筒状フィルムFcの搬送速度(被シール箇所の移動速度)が一定速よりも遅い場合であっても、重なり部分への入熱過剰を抑制することができる。
【0106】
(7−3)変形例C
上記実施形態に係る製袋包装機100は、二度打ち防止制御において、間欠動作の開始時には、シールONファースト制御(第3の制御)を実行し、間欠動作の途中では、シールONディレイ制御(第1の制御)を実行する。
【0107】
ここで、二度打ち防止制御において、間欠動作の途中で、シールONディレイ制御(第1の制御)を実行すると共に、変形例Bに係るシールOFFファースト制御(第2の制御)を実行してもよい(図13参照)。すなわち、変形例Cでは、二度打ち防止制御において、シール時間の開始タイミングおよび終了タイミングと、搬送時間の開始タイミングおよび終了タイミングとを異ならせる。
【0108】
これによって、間欠動作の加速期間および減速期間の両方において、プルダウンベルト機構12によって間欠的に搬送される筒状フィルムFcの搬送速度(被シール箇所の移動速度)が一定速よりも遅い場合であっても、重なり部分への入熱過剰を抑制することができる。
【0109】
(7−4)変形例D
上記実施形態に係る製袋包装機100は、上述した二度打ち防止制御に加えて、製造される袋Bの奥行き方向の寸法に応じて、詰まり防止制御を実行してもよい。
【0110】
詰まり防止制御は、筒状フィルムFcの底部FBで集合した物品Cの集合体が、シャッター機構14および/または横シール機構15の間を塞ぐことが原因で筒状フィルムFcの下流への搬送が妨げられる状況を防止するための制御である。言い換えると、詰まり防止制御は、製造される袋Bの奥行き方向の寸法と、シャッター機構14を構成する一対のシャッター部材14a,14aまたは横シール機構15を構成する一対のシールジョー15a,15aの前後方向の距離寸法との差が僅かであった場合を想定した制御である。
【0111】
通常の製袋動作では、上記実施形態で説明したように、筒状フィルムFcに下シール部SLが形成された後、その高さ位置で底部FBが形成され、その後、物品Cが筒状フィルムFcに投入される。すなわち、筒状フィルムFcの底部FBは、シャッター機構14の上方位置で形成される(図2および図14の符号h1参照)。その後、プルダウンベルト機構12は、物品Cが筒状フィルムFcに投入されるまで筒状フィルムFcの搬送を待機し、物品Cが筒状フィルムFcに投入された後、プルダウンベルト機構12は、袋B一つ分、下流に筒状フィルムFcを搬送する。その後、筒状フィルムFcには、上シール部SL1が形成される。すなわち、筒状フィルムFcに物品Cの固まりが投入された後に、筒状フィルムFcは下流に搬送され、底部FBの高さ位置を下方の高さ位置h2に移動させる(図14参照)。
【0112】
多数の物品Cが筒状フィルムFcに投入されると、多数の物品Cは、主として、筒状フィルムFcの底部FBおよび底部FB近傍に集合する。その結果、集合した物品Cの固まりによって、筒状フィルムFcの底部FB近傍の奥行き寸法が、上方位置の筒状フィルムFcの奥行き寸法に比べて大きくなる。すなわち、集合した物品Cの固まりが、一対のシャッター部材14a,14aまたは一対のシールジョー15a,15aの間を塞ぎ、筒状フィルムFcを下流に搬送できない場合がある。
【0113】
しかし、変形例Dに係る製袋包装機では、制御ユニット90に設定された袋Bの情報に基づいて袋Bの奥行き方向の寸法が、所定の寸法よりも大きい場合(一対のシャッター部材14a,14aまたは一対のシールジョー15a,15aの距離間隔と、袋の奥行き方向の寸法との差が所定の寸法以下の場合)、または、ユーザによって詰まり防止制御の設定がされた場合には、制御ユニット90は、詰まり防止制御を実行する。
【0114】
詰まり防止制御では、筒状フィルムFcに下シール部SLが形成され、その高さ位置h1で底部FBが形成された後、筒状フィルムFcを、袋B一つ分、下流に搬送し、底部FBの高さ位置をシャッター機構14,14および横シール機構15,15よりも低い位置h2に移動させる(図14参照)。その後、筒状フィルムFcに物品Cを投入させる。
【0115】
これにより、製造される袋Bの奥行き方向の寸法と、一対のシャッター部材14a,14aまたは一対のシールジョー15a,15aの前後方向の距離間隔との差が少ない場合であっても、筒状フィルムFcをシャッター機構14または横シール機構15の間に詰まらせることなく、下流に搬送することができる。
【0116】
(7−5)変形例E
上記実施形態に係る製袋包装機100は、上述した二度打ち防止制御に加えて、または、二度打ち防止制御に代えて、挟まり防止制御を実行してもよい。挟まり防止制御は、開閉脚621と柱脚部61との間に形成される隙間への物品Cの挟まりを防止する制御である。
【0117】
挟まり防止制御では、筒状フィルムFcの搬送完了直前または搬送完了と同時に、閉状態の開閉脚621,621を、一瞬、開状態に変化させる。言い換えると、挟まり防止制御は、筒状フィルムFcの搬送完了直前または搬送完了と同時に、開閉脚621,621を、高速で、閉状態から開状態、さらに、閉状態へと切り替える制御である。
【0118】
詳細に、挟まり防止制御では、筒状フィルムFcに底部FBが形成された後、物品Cが底部FB近傍に落下するタイミングに合わせて、開閉脚621,621が開状態から閉状態に切り替えられる。その後、筒状フィルムFcは、プルダウンベルト機構12によって下流に袋Bひとつ分、搬送される。スプレッダー機構16は、筒状フィルムFcの搬送完了直前または搬送完了と同時に、閉状態の開閉脚621,621を、瞬間的に開状態に切り替え、その後すぐに閉状態に切り替える。その後、シールジョー15a,15aによって筒状フィルムFcに、被シール箇所が形成される。
【0119】
上記実施形態に係る製袋包装機100では、底部FBが形成される直前または、底部FBが形成された直後に、組合せ計量機9から物品Cが落下する。すなわち、物品Cは、底部FBが形成された後に、底部FB近傍に到達する。開閉脚621,621は、物品Cが底部FB近傍に到達するタイミングに合わせて閉状態に切り替えられる。このとき、閉状態の開閉脚621,621と柱脚部61との間に形成された隙間に、物品Cの一部が挟まる場合がある。隙間に物品Cの一部が挟まった状態で、上シール部SL1が形成されると、所望の重量より軽い袋を製袋してしまうことになる。言い換えると、物品Cの一部が隙間に挟まった状態で、上シール部SL1が形成されると、必要重量(所定重量)の物品Cが詰められていない袋Bを製造してしまうことになる。
【0120】
しかし、挟まり防止制御では、物品Cが筒状フィルムFcに投入された後であって、筒状フィルムFcの搬送完了直前または搬送完了と同時に、閉状態の開閉脚621,621を、一瞬、開状態に変化させる。開閉脚621,621が開状態に切り替えられることによって、開閉脚621および柱脚部61の間に形成された隙間に物品Cが挟まっている場合であっても、隙間に挟まれた物品Cを筒状フィルムFcの内部に落下させる。その結果、袋Bには、組合せ計量機9から落下させた所定の重量の物品Cを充填することができる。すなわち、所望の重量より軽い袋Bを製袋してしまう不具合を防ぐことができる。
【符号の説明】
【0121】
2 フィルム供給ユニット
9 組合せ計量機
10 製袋包装ユニット
11 成形機構
12 プルダウンベルト機構
13 縦シール機構
14 シャッター機構
15 横シール機構
16 スプレッダー機構
17 第1押し曲げ機構
18 第2押し曲げ機構
90 制御ユニット
97 本体
100 製袋包装機
C 物品(被包装物)
Fs シート状のフィルム(包材)
Fc 筒状フィルム(筒状の包材)
B フラットボトム型の袋
SL2 下シール部
FA 袋下部
FB 底部
EP (袋下部の)側部
CP (袋下部の)中央部
【先行技術文献】
【特許文献】
【0122】
【特許文献1】特開2012−197101号
図1
図2
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図5
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図14
図15A
図15B
図15C