特開 2024-65395 製袋充填包装機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024065395

(43)【公開日】2024-05-15

(54)【発明の名称】製袋充填包装機

(51)【国際特許分類】

   B65B 9/20 20120101AFI20240508BHJP

   B65B 51/26 20060101ALI20240508BHJP

【ＦＩ】

B65B9/20

B65B51/26

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022174241

(22)【出願日】2022-10-31

(71)【出願人】

【識別番号】000151461

【氏名又は名称】株式会社東京自働機械製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110002664

【氏名又は名称】弁理士法人相原国際知財事務所

(72)【発明者】

【氏名】清水 晴樹

【テーマコード（参考）】

3E050

3E094

【Ｆターム（参考）】

3E050AA02

3E050AB02

3E050AB08

3E050BA03

3E050CA02

3E050CA08

3E050CA09

3E050CB03

3E050DC02

3E050DC08

3E050DD03

3E050DF01

3E050DH03

3E050FA01

3E050FB01

3E050FB07

3E050GB06

3E094AA13

3E094BA06

3E094CA06

3E094DA07

3E094DA08

3E094EA03

3E094FA22

3E094FA30

3E094HA08

(57)【要約】

【課題】静電除去装置を備えた製袋充填包装機において、製袋チューブを容易に交換可能とする。
【解決手段】製袋充填包装機１は、製袋チューブ２と、製袋チューブ２のＸ方向に沿った交換経路Ｒ上に配置された縦シーラ装置１６と、縦シーラ装置１６を支持する支持機構３０と、交換経路Ｒ上に配置され、製袋チューブ２にイオンを供給する第１除電ユニット５０Ａを有する静電除去装置４０とを備える。支持機構３０は、縦シーラ装置１６を製袋チューブ２に接近させた接近位置と交換経路Ｒ上から退避させた退避位置Ｐ２との間で移動可能となるように、Ｚ方向に延びる回転軸３４周りに回転自在に縦シーラ装置１６を支持し、第１除電ユニット５０Ａは、支持機構３０に取り付けられる。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

上下方向に延び、円筒状に形成された包材を下方に導き、内部に充填物が供給される製袋チューブと、
前記製袋チューブの水平方向に沿った交換経路上に配置され、前記製袋チューブ周りの前記包材をシールする縦シーラ装置と、
前記縦シーラ装置を支持する支持機構と、
前記交換経路上に配置され、前記製袋チューブにイオンを供給する除電ユニットを有する静電除去装置と
を備え、
前記支持機構は、前記縦シーラ装置を前記製袋チューブに接近させた接近位置と前記交換経路上から退避させた退避位置との間で移動可能となるように、上下方向に延びる回転軸周りに回転自在に前記縦シーラ装置を支持し、
前記除電ユニットは、前記支持機構に取り付けられる
製袋充填包装機。

【請求項2】

前記支持機構は、前記縦シーラ装置を前記製袋チューブに対して水平方向に移動自在に支持し、
前記除電ユニットは、前記縦シーラ装置の水平方向の移動に伴って、前記製袋チューブに対する水平方向の位置が調整される
請求項１に記載の製袋充填包装機。

【請求項3】

前記静電除去装置は、前記支持機構に取り付けられた第１除電ユニットと、前記第１除電ユニットと前記製袋チューブを挟んで対向して配置された第２除電ユニットとを有し、
前記第１除電ユニットおよび前記第２除電ユニットは、複数のイオン放出ノズルが前記製袋チューブの径よりも広い幅で並んで配列される
請求項１または請求項２に記載の製袋充填包装機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は製袋充填包装機に関し、特に静電除去装置を備えた製袋充填包装機に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、製袋チューブ内に配置された充填チューブを介して包材に粉粒体を供給する製袋充填包装機において、包材の内部や充填チューブの先端に静電気により付着した粉粒体を除電して剥離させる技術が知られている。例えば、特許文献１には、製袋チューブで円筒状に形成された包装フィルム（包材）を下方に搬送し、一対のヒータブロックで熱シールして袋状に成形する製袋充填包装機において、ファネルチューブ（充填チューブ）の中心軸を挟んで一対の除電装置（静電除去装置）を対向して配置することが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００２－５９９０４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、製袋充填包装機は、異なる袋幅寸法を製造する際には製袋チューブを生産品目に合わせたものに交換することがあり、交換作業を行う際には、静電除去装置を上記部品の交換経路上から退避させる必要がある。しかしながら、特許文献１に記載の製袋充填包装機では、静電除去装置が本体フレームに取り付けられることから、静電除去装置を本体フレームから取り外さなければ製袋チューブの交換作業を行うことができず、交換作業に手間を要してしまうという問題があった。

【0005】

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、静電除去装置を備えた製袋充填包装機において、製袋チューブを容易に交換可能とすることにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するため、本発明の製袋充填包装機は、上下方向に延び、円筒状に形成された包材を下方に導き、内部に充填物が供給される製袋チューブと、前記製袋チューブの水平方向に沿った交換経路上に配置され、前記製袋チューブ周りの前記包材をシールする縦シーラ装置と、前記縦シーラ装置を支持する支持機構と、前記交換経路上に配置され、前記製袋チューブにイオンを供給する除電ユニットを有する静電除去装置とを備え、前記支持機構は、前記縦シーラ装置を前記製袋チューブに接近させた接近位置と前記交換経路上から退避させた退避位置との間で移動可能となるように、上下方向に延びる回転軸周りに回転自在に前記縦シーラ装置を支持し、前記除電ユニットは、前記支持機構に取り付けられる。

【発明の効果】

【0007】

本発明の製袋充填包装機によれば、静電除去装置を備えた製袋充填包装機において、製袋チューブを容易に交換可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施形態にかかる製袋充填包装機の概略を示す斜視図である。

【図2】実施形態にかかる製袋充填包装機の概略を示す斜視図である。

【図3】一対の除電ユニット近傍を模式的に示す側面図である。

【図4】一対の除電ユニット近傍を模式的に示す側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図面に基づき本発明の一実施形態について説明する。以下の説明では、水平方向の一方向を「Ｘ方向」、Ｘ方向と直交する水平方向の他方向を「Ｙ方向」、Ｘ方向およびＹ方向と直交する方向を「Ｚ方向」と称する。

【0010】

（製袋充填包装機）
図１および図２は、実施形態にかかる製袋充填包装機の概略を示す斜視図である。図１では、後述する縦シーラ装置１６が接近位置Ｐ１にある状態を示し、図２では、後述する縦シーラ装置１６が退避位置Ｐ２にある状態を示している。製袋充填包装機１は、製袋チューブ２と、充填チューブ４と、ホッパ６と、フォーマ８と、本体フレーム１０と、一対の包材フィーダ１２と、縦シーラ装置１６と、横シーラ装置１８と、支持機構３０と、静電除去装置４０とを備える。なお、図１および図２では、本体フレーム１０の一部を模式的に記載している。

【0011】

（製袋チューブ、充填チューブ、ホッパ、フォーマ）
製袋チューブ２は、Ｚ方向に延びる。製袋チューブ２の内部には、Ｚ方向に延びて製袋チューブ２から上方に向けて突出する充填チューブ４が配置されている。充填チューブ４は、その上端にホッパ６を有し、ホッパ６を通じて粉粒体などの充填物の供給を受ける。すなわち、製袋チューブ２は、充填チューブ４を介して内部に充填物の供給を受ける。なお、充填チューブ４を省略し、製袋チューブ２内に直接的に充填物をホッパ６から供給してもよい。製袋充填包装機１は、充填チューブ４内に配置された複数の羽根を有するオーガ軸（いずれも図示せず）を回転させ、充填チューブ４から製袋チューブ２内に所定量の充填物を供給する。

【0012】

一方、製袋チューブ２の上方かつホッパ６の下方には、フォーマ８が取り付けられ、フォーマ８から包材ロールＷｒまで包材繰出し経路１１が延びている。包材ロールＷｒおよび包材繰り出し経路１１は、製袋チューブ２、充填チューブ４、ホッパ６およびフォーマ８に対してＸ方向の一方側に配置されている。包材ロールＷｒからヒートシール可能なフィルムなどの包材Ｗが繰り出され、繰り出された包材Ｗは、包材繰出し経路１１に沿って案内され、フォーマ８を経て製袋チューブ２の外周に導かれる。この際、包材Ｗは、フォーマ８によって製袋チューブ２を囲む筒状に形成され、製袋チューブ２に沿い下方に導かれる。また、フォーマ８を通過する際、筒状の包材Ｗの両側縁は所定の形態にて互いに重ね合わされたラップ部を形成する。

【0013】

上記製袋チューブ２、充填チューブ４、ホッパ６およびフォーマ８は、本体フレーム１０に対して着脱自在に取り付けられており、異なる袋幅寸法を製造する際に生産品目に応じて適したものに交換される。充填チューブ４は、ホッパ６と連結された状態で、本体フレーム１０に対してＺ方向に沿った移動により交換が行われる。一方、製袋チューブ２は、フォーマ８と連結された状態で、包材繰出し経路１１が配置される側とは反対側で、図２中に直線状の実線矢印で示すＸ方向に沿った交換経路Ｒ上を移動して交換される。なお、フォーマ８は、製袋チューブ２とは別に交換されてもよい。

【0014】

（包材フィーダ）
一対の包材フィーダ１２は、フォーマ８の下方にて、製袋チューブ２の両側に１つずつ配置されている。各包材フィーダ１２は、無端状のサクションベルトを有し、サクションベルトに包材Ｗを吸着させる。包材フィーダ１２のサクションベルトが一方向に走行すると、サクションベルトに吸着された包材Ｗが製袋チューブ２の外周面に沿って、下方に向けて繰り出される。

【0015】

（縦シーラ装置）
縦シーラ装置１６は、図１に示すように、Ｘ方向において製袋チューブ２に対して本体フレーム１０とは反対側（包材ロールＷｒおよび包材繰り出し経路１１とは反対側）に配置される。すなわち、縦シーラ装置１６は、製袋チューブ２およびフォーマ８の交換経路Ｒ上に配置される。縦シーラ装置１６は、製袋チューブ２の周方向でみて一対の包材フィーダ１２間に配置された一対のヒータブロック１６ａ、１６ｂを有する。一対のヒータブロック１６ａ、１６ｂは、図示しないアクチュエータによって製袋チューブ２に対してＹ方向に沿って開閉作動し、製袋チューブ２の外周面における包材Ｗのラップ部をヒートシールし、その両側縁を互いに接着させた縦シールフラップＬＦ（図３および図４参照）を形成する。これにより、縦シーラ装置１６を通過した後、包材Ｗは両側縁が閉じた状態となる。

【0016】

（支持機構）
支持機構３０は、支持部材３２と、回転軸３４と、連結プレート３６と、シャフト３８とを備えている。支持部材３２は、Ｚ方向において間隔を空けて配置され、互いに連結されたＹ方向に延びる上側支持プレート３２１および下側支持プレート３２２を有する。上側支持プレート３２１および下側支持プレート３２２は、図示しないアクチュエータの駆動に伴って縦シーラ装置１６（一対のヒータブロック１６ａ、１６ｂ）をＹ方向に沿って開閉作動可能に支持する。また、支持部材３２は、連結プレート３６に対してＺ軸周りに回転自在に連結される回転軸３４に固定されている。そして、連結プレート３６は、図示しないスライドブッシュを介してＸ方向に沿ってスライド自在なシャフト３８によって本体フレーム１０に連結される。本実施形態では、シャフト３８は２つ設けられているが、シャフト３８の数はこれに限られない。

【0017】

これにより、支持機構３０は、支持部材３２を回転軸３４でＺ軸周りに回転させることで、縦シーラ装置１６を製袋チューブ２に対して接近させた接近位置Ｐ１（図１）と、交換経路Ｒ上から退避させた退避位置Ｐ２（図２）との間で移動させる。また、支持機構３０は、図示しないアクチュエータによりシャフト３８を本体フレーム１０に対してスライドさせることで、図２中の直線状の白抜き矢印で示すように、縦シーラ装置１６を支持部材３２、回転軸３４および連結プレート３６と一体的に製袋チューブ２に対してＸ方向に沿って移動させることができる。

【0018】

（横シーラ装置）
横シーラ装置１８は、製袋チューブ２の下方に設けられ、開閉可能な一対のヒータブロック１８ａ、１８ｂと、図示しないカッターを有している。横シーラ装置１８の一対のヒータブロック１８ａ、１８ｂが閉動作したとき、一対のヒータブロック１８ａ、１８ｂが包材Ｗを前後から挟み付けることで、包材Ｗに横シールを形成し、カッターにより包材Ｗが切断される。それにより、包材Ｗは、上下端が横シールにより閉じられ、図１に示すように、ホッパ６から充填チューブ４を介して供給される充填物が充填された袋Ｆが形成される。

【0019】

（静電除去装置）
静電除去装置４０は、製袋チューブ２および充填チューブ４にイオンを放出する装置である。製袋充填包装機１では、ホッパ６から充填チューブ４へと充填物（粉粒体）が供給される過程で静電気を帯び、充填チューブ４から包材Ｗに供給される際に包材Ｗの内周面に充填物が付着することがある。特に、充填チューブ４の先端４ａ（図３および図４参照）近傍に充填物が堆積しがちである。このように、包材Ｗの内周面に付着した充填物や充填チューブ４の先端４ａに堆積してから落下した充填物を横シーラ装置１８の一対のヒータブロック１８ａ、１８ｂが噛み込んでしまい、シール不良を起こす恐れがある。

【0020】

そのため、静電除去装置４０は、静電気により包材Ｗの内周面や充填チューブ４の先端４ａに付着することを防止するために、一対の除電ユニット５０を備えている。以下、図１から図４を参照しながら一対の除電ユニット５０の構成について説明する。図３および図４は、一対の除電ユニット５０近傍を模式的に示す側面図である。図４では、図３に示す例に比べて製袋チューブ２および充填チューブ４が小さな径のものに交換された場合の例を示している。

【0021】

一対の除電ユニット５０は、Ｚ方向において一対の包材フィーダ１２と横シーラ装置１８との間に配置される。また、一対の除電ユニット５０は、Ｘ方向において製袋チューブ２を挟んで対向して配置された第１除電ユニット（除電ユニット）５０Ａおよび第２除電ユニット５０Ｂを有する。第１除電ユニット５０Ａは、Ｙ方向において製袋チューブ２に対して本体フレーム１０と反対側（包材ロールＷｒおよび包材繰り出し経路１１とは反対側）に配置される。第１除電ユニット５０Ａは、製袋チューブ２およびフォーマ８の交換経路Ｒ上に配置される。一方、第２除電ユニット５０Ｂは、Ｙ方向において製袋チューブ２に対して本体フレーム１０側（包材ロールＷｒおよび包材繰り出し経路１１側）に配置される。以下の説明では、特に区別の必要がない場合、第１除電ユニット５０Ａおよび第２除電ユニット５０Ｂを単に「除電ユニット５０」と称する。

【0022】

各除電ユニット５０は、本体５２と、複数のイオン放出ノズル５４とを有している。本体５２は、図１に示す除電ユニット５０が製袋チューブ２に対して接近した状態で、Ｙ方向に沿って延びる中空部材であり、図示しない空気供給源に接続されて内部に空気が供給される。複数のイオン放出ノズル５４は、本体５２の製袋チューブ２側の面にＹ方向に沿って並んで形成され、本体５２の内部と連通する。複数のイオン放出ノズル５４は、図３および図４に示すように、Ｚ方向において製袋チューブ２内に配置された充填チューブ４の先端４ａ近傍に位置するように設けられる。なお、充填チューブ４が省略される場合、複数のイオン放出ノズル５４は製袋チューブ２の先端近傍に位置するように設けられればよい。また、各イオン放出ノズル５４の内部には、イオン発生部としての図示しない電極針が設けられている。電極針は、図示しない電源と接続されており、電源から電極針に電圧が印可されることでコロナ放電によりイオンを発生させる。電極針で発生したイオンは、本体５２に供給された空気によって各イオン放出ノズル５４から放出され、製袋チューブ２および充填チューブ４へと供給される。

【0023】

これにより、充填チューブ４の先端４ａや包材Ｗの内周面に静電気によって付着した充填物をイオンにより剥離させることができる。各除電ユニット５０は、複数のイオン放出ノズル５４が製袋チューブ２の径（すなわち製袋チューブ２周りの包材ＷのＹ方向における幅）よりも広い幅で並んで配列されている。したがって、Ｘ方向において製袋チューブ２を挟んで設けられた第１除電ユニット５０Ａおよび第２除電ユニット５０Ｂから、製袋チューブ２周りの包材Ｗに対して満遍なくイオンを供給することができる。

【0024】

以上のように構成される一対の除電ユニット５０の取り付け構造について説明する。第２除電ユニット５０Ｂは、図１および図２に示すように、本体フレーム１０に取り付けられている。一方、第１除電ユニット５０Ａは、本体５２からＺ方向に延びる取り付け脚部５６を介して、縦シーラ装置１６を支持する支持機構３０の下側支持プレート３２２に取り付けられている。

【0025】

これにより、図１および図２に示すように、支持機構３０によって第１除電ユニット５０Ａを縦シーラ装置１６とＺ軸周りに回転させることが可能となる。その結果、縦シーラ装置１６を製袋チューブ２に対して接近させた接近位置Ｐ１（図１）に位置付ければ、第１除電ユニット５０Ａも製袋チューブ２に接近した状態となり、第１除電ユニット５０Ａから製袋チューブ２、充填チューブ４および包材Ｗにイオンを供給することができる。一方、縦シーラ装置１６を交換経路Ｒ上から退避させた退避位置Ｐ２（図２）に位置付ければ、第１除電ユニット５０Ａも縦シーラ装置１６と共に交換経路Ｒ上から退避する。したがって、製袋チューブ２およびフォーマ８の交換作業を行うとき、第１除電ユニット５０Ａの取り外し作業を行うことなく、第１除電ユニット５０Ａを交換経路Ｒ上から容易に退避させることが可能となる。

【0026】

また、第１除電ユニット５０Ａは、図示しないアクチュエータにより支持機構３０のシャフト３８をスライドさせることで、縦シーラ装置１６と共にＸ方向に沿って移動することができる。その結果、図３から図４への変化で示すように、製袋チューブ２および充填チューブ４が小さな径のものに交換されると、第１除電ユニット５０Ａを縦シーラ装置１６と共に製袋チューブ２に近接した位置に位置付けることが可能となる。ここで、縦シーラ装置１６は、袋Ｆのサイズ（製袋チューブ２の径）に応じて、製袋チューブ２との距離が一定となるようにＸ方向における位置が調整されるため、第１除電ユニット５０Ａも、複数のイオン放出ノズル５４と包材Ｗとの距離がほぼ一定となるように位置付けることができる。その結果、第１除電ユニット５０Ａから充填チューブ４の先端４ａ近傍に向けてイオンを放出することができる。

【0027】

（実施形態の効果）
以上説明したように、実施形態にかかる製袋充填包装機１は、上下方向に延び、円筒状に形成された包材Ｗを下方に導き、内部に充填物が供給される製袋チューブ２と、製袋チューブ２のＸ方向（水平方向）に沿った交換経路Ｒ上に配置され、製袋チューブ２周りの包材Ｗをシールする縦シーラ装置１６と、縦シーラ装置１６を支持する支持機構３０と、交換経路Ｒ上に配置され、製袋チューブ２にイオンを供給する第１除電ユニット（除電ユニット）５０Ａを有する静電除去装置４０とを備える。支持機構３０は、縦シーラ装置１６を製袋チューブ２に接近させた接近位置Ｐ１と交換経路Ｒ上から退避させた退避位置Ｐ２との間で移動可能となるように、Ｚ方向（上下方向）に延びる回転軸３４周りに回転自在に縦シーラ装置１６を支持し、第１除電ユニット５０Ａは、支持機構３０に取り付けられる。

【0028】

この構成により、支持機構３０によって縦シーラ装置１６を回転させるだけで、除電ユニット５０を縦シーラ装置１６と共に製袋チューブ２の交換経路Ｒ上から退避させた退避位置Ｐ２に位置づけることができる。したがって、実施形態にかかる製袋充填包装機１によれば、製袋チューブ２を容易に交換可能となる。

【0029】

また、支持機構３０は、縦シーラ装置１６を製袋チューブ２に対してＸ方向に移動自在に支持し、第１除電ユニット５０Ａは、縦シーラ装置１６のＸ方向の移動に伴って、製袋チューブ２および充填チューブ４に対するＸ方向の位置が調整される。この構成により、製袋チューブ２が異なる径のものに交換されたとしても、第１除電ユニット５０Ａを製袋チューブ２に近接した位置に容易に位置付けることができる。

【0030】

また、静電除去装置４０は、支持機構３０に取り付けられた第１除電ユニット５０Ａと、第１除電ユニット５０Ａと製袋チューブ２を挟んで対向して配置された第２除電ユニット５０Ｂとを有し、第１除電ユニット５０Ａおよび第２除電ユニット５０Ｂは、複数のイオン放出ノズル５４が製袋チューブ２の径よりも広い幅で並んで配列される。この構成により、第１除電ユニット５０Ａおよび第２除電ユニット５０Ｂから製袋チューブ２周りの包材Ｗに対して満遍なくイオンを供給することができる。

【0031】

以上で実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこの実施形態に限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で変更可能である。例えば、静電除去装置４０は、少なくとも第１除電ユニット５０Ａを備えるものであればよい。また、支持機構３０は、縦シーラ装置１６をＸ方向に沿って移動自在に支持するものでなくてもよい。また、複数のイオン放出ノズル５４は、少なくとも製袋チューブ２の径と同程度の幅にイオンを放出できるよう配列されるものであればよい。

【符号の説明】

【0032】

１ 製袋充填包装機
２ 製袋チューブ
１０ 本体フレーム
１６ 縦シーラ装置
３０ 支持機構
４０ 静電除去装置
５０ 除電ユニット
５０Ａ 第１除電ユニット（除電ユニット）
５０Ｂ 第２除電ユニット
５２ 本体
５４ イオン放出ノズル
Ｐ１ 接近位置
Ｐ２ 退避位置
Ｒ 交換経路
Ｗ 包材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】