JP2001199404A - 角錐パック用自動包装装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 横シール装置の回転角度と回転速度を任意に
設定可能に構成して、１台にて上下の横シールの捻じれ
角度が異なる多品種の角錐パックを自由に、且つ、簡単
にシール成形することができると共に、横シール装置の
運動曲線を任意に調節することによって、横シール装置
の回転と停止時に発生する衝撃を極力少くして、シール
成形のスピードアップを可能にした角錐パック用自動包
装装置を提供する。 【解決手段】 包装フイルムＦＡに対して横シールを行
う横シール装置１０を、横シールを終える度にデジタル
制御可能なモータ１４を用いて回動することによって、
一度目と二度目の横シール部ＦＸ，ＦＹを任意の角度に
捻じった角錐パックＦＨをシール成形する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、湯や水中
に浸して紅茶や緑茶等の成分を抽出する場合に用いて好
適な略三角錐形状の角錐パックを、自動的に成形するこ
とができるように工夫した角錐パック用自動包装装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】全体を三角錐形状に形成した角錐パック
は、パツク自身が常態に於いて三角錐形状にシール成形
されていて、内部に所要の空間が確保されているため、
紅茶や緑茶等の内容物をこれに封入した場合、パックに
これ等内容物が押し付けられることなく、充分に膨潤
し、且つ、多くの湯水を受け入れて成分の抽出を効果的
に行うことができる利点を備えている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記三角錐
形状の角錐パックを成形する従来の自動包装機は、例え
ば、特開平１−３０８７０７号公報に見られるようにエ
アーシリンダーを用いたり、或は、カム等の機械的な作
動機構を用いて横シール装置をシールを追える度に９０
度回転することによって、パックの全体を略三角錐形状
に自動包装するように構成されているため、以下に述べ
るような各種の不都合が発生していた。

【０００５】即ち、エアーシリンダーやカム等の作動機
構を用いて横シール装置を水平方向に回動した場合、そ
の移動量（回転量）は常に一定（例えば９０度）で工程
途中の速度の変更も不可能であり、また、運動曲線の変
更も不可能であって、品種毎の運動曲線の変更や回転角
度の任意な変更もできないため、常に同じ形状の角錐パ
ックしか成形することができず、エアーシリンダーやカ
ム等の作動機構自身を交換したり、その部品類を取り替
えたり調整しない限り、形態（捻り角度）が異なる角錐
パックを成形できない問題があった。

【０００６】また、横シール装置の回転と停止の反復運
動の頻度も、起動時と停止時の回転速度が一定で衝撃が
大きいため、その増加には限度があって自動包装のスピ
ードアップを図れない問題もあった。

【０００７】従って本発明の技術的課題は、横シール装
置の回転角度と回転速度を任意に設定可能に構成して、
１台にて上下の横シールの捻じれ角度が異なる多品種の
角錐パックを自由に、且つ、簡単にシール成形すること
ができると共に、横シール装置の運動曲線を任意に調節
することによって、横シール装置の回転と停止時に発生
する衝撃を極力少くして、シール成形のスピードアップ
を可能にした角錐パック用自動包装装置を提供すること
である。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の技術的課題を解決
するために本発明で講じた手段は以下の如くである。

【０００９】断面略筒状にシール成形された包装フイル
ムに対する横シール装置による横シールを、横シールの
都度横シール装置を水平方向に回動して前回とは異なる
角度から行うことによって、充填材料を密封シールした
包装パックの全体を略三角錐形状にシール成形するよう
に構成した角錐パック用自動包装装置であって、

【００１０】（１） 上記の横シール装置をサーボモー
タやステッピングモータのようなデジタル制御可能なモ
ータを用いて任意の角度に水平回動するように構成する
こと。（請求項１）

【００１１】（２） モータによる横シール装置の回転
角度をシールする包装パックの品種ごとに設定入力可能
に構成したプログラム入力手段と、シールする包装パッ
クの品種をプログラムの中から選択することができる選
択手段と、この選択手段によって選択された品種のプロ
グラムに従って上記モータの回転角度を制御して、横シ
ール装置を横シール作動が終わる度に決められた角度に
回動するモータ制御手段とを備えること。（請求項２）

【００１２】 上記（１）で述べた請求項１に係る手
段によれば、横シール装置をサーボモータやパルスモー
タのようなデジタル制御可能なモータを用いて回動する
ため、コンピュータ制御によって横シール装置を任意の
角度に回動して、上下の横シールの捻じれ角度が異なる
角錐パックを、部品類を交換したり調整したりすること
なく任意にシール成形することができると共に、横シー
ル装置の回転始めや回転終わりの運動曲線もコンピュー
タ制御によって自由に調整できるため、これ等の運動曲
線の調整によって反復運動の衝撃を可及的に少くするこ
とができ、その結果、横シール装置の回動回数、即ち、
シール頻度を上昇させて、シール成形の高率化を図るこ
とを可能にする。また、横シール装置による上下の横シ
ールを同じ角度で行うように制御した場合には、上下と
縦を三方シールした全体が矩形状を成す通常形状のパッ
クをシール成形することも可能であって、１台にて多種
類のパックをシール成形することができる。

【００１３】 上記（２）で述べた請求項２に係る手
段によれば、シール運転を始めるに際して、シール成形
する角錐パックの品種毎のデータ、即ち、横シール装置
の回転角度やその回転速度等のデータを予めプログラム
入力しておくことによって、運転時にこの品種毎のプロ
グラムをキー等で選択するだけで、角錐パックを所定の
捻じれ形状にシール成形することができ、且つ、横シー
ル装置の回動速度と起動時と停止時の速度を、必要に応
じた速度、例えば、起動時と停止時を緩やかにして中間
を速い速度に設定することにより、シール成形の高速化
に対応することを可能にする。

【００１４】以上の如くであるから、上記（１）と
（２）の手段によって上述した技術的課題を解決して、
前記従来の技術の問題点を解消することができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る角錐パック
用自動包装装置の実施の形態を図面と共に説明すると、
図１は例えば図２の（ロ）図や同（ハ）図に示されたよ
うな略三角錐形状の角錐パックＦＨをシール成形する場
合の基本原理を説明したものであって、（イ）図は「一
度目の横シール」、（ロ）図は「二度目の横シール」を
示し、これ等の図面に於いて符号１０で全体的に示した
のは横シール装置（横ヒートシール装置）で、１１Ａと
１１Ｂは断面略筒状に縦シール成形された包装フイルム
ＦＡ（具体的には細かな網目素材）を両側から挾んで横
シールする横ヒートシールバーであって、（イ）図に示
した一度目の横シールでは、図面に於いて上下方向から
横ヒートシールバー１１Ａ，１１Ｂが横シールを行い、
（ロ）図に示した二度目の横シールでは、上記の各横ヒ
ートシールバー１１Ａ，１１Ｂを一旦開動した後、これ
を９０度水平に回動して図面に於いて左右両側から横シ
ールを行って、上記の角錐パックＦＨをシール成形する
ように構成されている。

【００１６】尚、実際のシール成形では、上記一度目の
横シールが終わると包装フイルムＦＡの内部に紅茶や緑
茶等の充填材料が充填され、次いで、１パック分の包装
フイルムＦＡが下方に送られた後、上記二度目の横シー
ルが行われ、以後、この動作が連続して繰返される仕組
に成っており、また、各横ヒートシールバー１１Ａ，１
１Ｂは横シールと同時に超音波を発して各横シールの部
分を上下にカットして、成形した角錐パックＦＨを切り
離すように構成されている。

【００１７】図２の（イ）図は、上記横ヒートシールバ
ー１１Ａ，１１Ｂによる一度目と二度目の各横シールを
連続的に繰返しながら、角錐パックＦＨをシール成形し
ている状態を示した説明図、同（ロ）図と（ハ）図はシ
ール成形された角錐パックＦＨの平面図と斜視図であっ
て、これ等の図面に於いてＦＺは包装フイルムＦＡに施
された縦シール部で、ＦＸとＦＹは一度目の横シール部
と二度目の横シール部を示し、更に、ＦＲは予め包装フ
イルムＦＡの表面に１パック毎に並べて間隔的に接着さ
れているタグＦＲ′付きの紐で、この様にシール成形さ
れた角錐パックＦＨの内部に紅茶や緑茶等の充填材料が
充填されて密封シールされる仕組に成っている。

【００１８】図３と図４は、上記の角錐パックＦＨを連
続的にシール成形することができる本発明に係る角錐パ
ック用自動包装装置の全体を説明した正面図と側面図で
あって、図中、符号１で全体的に示したのは自動包装機
で、１Ｔはその機体、１Ｆ，１Ｆは機体１上に立設した
支持フレーム、２は紅茶や緑茶等の充填材料を収容した
ホッパー、３はホッパー２から供給される充填材料を供
給口３Ａよりターンテーブル３Ｔの受皿３Ｒ…に送り込
んで、これを材料供給用シュート６に向けて定量供給す
る定量供給装置を示す。

【００１９】また、ＦＴはフイルム素材Ｆを巻いたロー
ルで、図３並びに図５に示したように１パック間隔毎に
タグＦＲ′の紐ＦＲ…を接着したフイルム素材Ｆは、上
下一対の送りローラ７，８によって上記のロールＦＴか
ら引出されながら、順次ガイドローラ４及び４Ａを経て
フオーマーパイプ６Ａとフオーマ６′の間に送り込まれ
て、ここで断面略Ｕ字状にフオーミングされ、次いで、
縦シール装置９によってその両端部を縦シールＦＺ（図
２参照）することにより、略円筒状の包装フイルムＦＡ
にシール成形される仕組に成っている。

【００２０】更に図中、符号１０で全体的に示したの
は、上記フオーマーパイプ６Ａの下端部６Ａ′の下側部
に設けた横シール装置、１１Ａ，１１Ｂはこの横シール
装置１０を構成する左右の横ヒートシールバー、１０′
は上面に横シール装置１０を取付けたターンテーブル、
１０Ｘはターンテーブル１０′の底面に取付けた支持部
１０Ｙを嵌込んでこれを回転自在に支持する支持台で、
この支持台１０Ｘは支持フレーム１３，１３に支持され
た取付板１０Ｔの上面に取付けられている。尚、上記横
シール装置１０と横ヒートシールバー１１Ａ，１１Ｂ
は、前記図１と図２に示したものと同じ部材である。

【００２１】次に、１４は上記取付板１０Ｔの一側に設
けた例えばサーボモータやステッピングモータのような
デジタル制御可能なモータ（以下単にサーボモータと言
う）で、１４Ｒはその駆動軸１４Ｓに取付けた駆動プー
リ、１０Ｒは上記ターンテーブル１０′の支持部１０Ｙ
に設けた回転軸１０Ｓ（図６参照）に取付けた駆動プー
リであって、これ等両プーリ１４Ｒと１０Ｒの間には図
６に示すように駆動ベルト１４が掛渡されていて、上記
サーボモータ１４の回転によって横シール装置１０の向
き、即ち、包装フイルムＦＡに対する左右の横ヒートシ
ールバー１１Ａ，１１Ｂの向きを図１並びに図２に示す
一度目と二度目の横シール位置に交互に切り替え回動で
きるように構成されている。

【００２２】図３乃至図５に於いて、５は包装フイルム
ＦＡに間隔的に接着されているタグＦＲ′の紐ＦＲを検
出することによって、上記送りローラ７，８によるフイ
ルム素材Ｆの送り量を制御することができる光電管スイ
ッチを示し、また、図３に於いて１２はシール成形され
た角錐パックＦＨの収容容器、１Ｓは機体１Ｔの一側面
に設けた制御ボックスで、この制御ボックス１Ｓには操
作パネル１５と各種運転用のスイッチ１９が設けられて
いる。

【００２３】図７は、上記操作パネル１５を詳細に示し
た正面図であって、この操作パネル１５にはキーボード
１６と各種データを表示する表示器１７が設けられてお
り、更にキーボード１６には、上述した角錐パックＦＨ
の品種毎のサイズや上下横シール部ＦＹとＦＸ間の捻じ
り角度、即ち、横シール装置１０の回動角度といったデ
ータ類を書き込み及び読み込むためのキー１６Ｂ，１６
Ａや、項目（モード）を選択及び入力するためのキー１
６Ｃ，１６Ｓや、データを選択及び入力するためのキー
１６Ｅ，１６Ｆが設けられ、更に、設定キー１６Ｘや手
動キー１６Ｚと言った各種の操作キーも設けられてい
る。

【００２４】図８は、マイクロコンピュータを搭載した
本発明に係る角錐パック用自動包装装置の制御部を示し
たブロック図であって、図中、２０はＣＰＵ、２１はシ
ステムプログラムや後述する各種のプログラムを格納し
たメモリで、これ等ＣＰＵ２０とメモリ２１の間にバス
２２を介して接続したインターフエイス回路２３には、
上述したキーボード１６と表示器１７、並びに、各種の
ＬＥＤ１８に加えて、上記自動包装機１の駆動部全体を
総括的に示した自動包装装置１Ｗと、上記横シール装置
１０を切替回動するサーボモータ１４用のモータ制御部
２３Ａが接続されていて、夫々がＣＰＵ２０の監視の下
でメモリ２１に格納されているプログラムに従って制御
作動されて、図２の（ロ）図並びに（ハ）図に示した如
き形状の角錐パックＦＨを連続的にシール成形する仕組
に成っている。

【００２５】上記のキーボード１６を用いてメモリ２１
に入力されるサーボモータ１４用の制御プログラムとし
ては、サーボモータ１４による一度目の横シールと二度
目の横シールの各捻じり角度（横シール装置１０の回動
角度）や、この横シール装置１０の回転運動速度、或
は、横シール装置１０の回転開始と終了の運動速度等か
ら成るプログラムが、各角錐パックＦＨの品種毎に予め
入力設定されていて、上記キーボード１６の操作によっ
て角錐パックＦＨの品種ナンバーが入力されると、入力
された品種ナンバーのプログラムが呼出されて、上記サ
ーボモータ１４による横シール装置１０の回動角度とそ
の速度等がこの呼出されたプログラムに従って制御され
て、入力された品種と同じ形状の角錐パックＦＨを連続
的にシール成形することができると共に、横シール装置
１０の回転運動曲線や回転始動時と終了時の運動曲線も
自由にコントロールすることができるように構成されて
いる。

【００２６】また、今迄とは捻じれの角度が異なる他品
種の角錐パックＦＨをシール成形する場合は、上記キー
ボード１６を操作して他の品種ナンバーを入力設定する
だけで選択されたプログラムに従って必要とする形態の
角錐パックＦＨを自由にシール成形することができるも
のであって、他品種の角錐パックＦＨに切り替える度に
作動機構をいちいち交換したり調整したりする手間を省
くことができる。

【００２７】更に、上記サーボモータ１４による横シー
ル装置１０の捻じり回動を行なわずに、一度目と二度目
の横シールを同じ角度で行なった場合には、上下と縦の
三方をシールした全体が矩形状を成す通常のパックをシ
ール成形することも可能であって、一台にて多種類のパ
ックをシール成形することができる。

【００２８】

【発明の効果】以上述べた次第で、本発明に係る角錐パ
ック用自動包装装置によれば、上下の横シールの捻じれ
角度が異なる多品種の角錐パックを、１台の自動包装機
を用いて極めて簡単にシール成形することができる利点
を発揮すると共に、モータによる横シール装置の回動速
度を自由にコントロールして、横シール装置の回転始め
と回転終わりの速度を緩やかに調節できるため、起動時
と停止時の衝撃力を緩和して、包装の高率化を図ること
ができる利点を発揮できるものであって、特に、紅茶や
緑茶等の包装に用いて洵に好適なものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る角錐パック用自動包装装置の基本
原理を説明したもので、（イ）図は一度目の横シール時
の状態を示した平面図、（ロ）図は二度目の横シール時
の状態を示した平面図である。

【図２】（イ）図は本発明による一度目と二度目の横シ
ールの状態を説明した説明図で、（ロ）図は本発明によ
ってシール成形された角錐パックの平面図、（ハ）図は
その斜視図である。

【図３】本発明に係る角錐パック用自動包装装置の全体
を示した正面図である。

【図４】本発明に係る角錐パック用自動包装装置の全体
を示した側面図である。

【図５】本発明で使用する包装フイルムと光電管スイッ
チの構成を説明した正面図である。

【図６】本発明の要部を説明した構成図である。

【図７】操作パネルの構成を説明した正面図である。

【図８】本発明の電気的構成を説明したブロック図であ
る。

【符号の説明】

ＦＡ 包装フイルム ＦＸ 一度目の横シール部 ＦＹ 二度目の横シール部 ＦＺ 縦シール部 ＦＨ 角錐パック １０ 横シール装置 １１Ａ，１１Ｂ 横ヒートシールバー １４ デジタル制御可能なモータ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 断面略筒状にシール成形された包装フイ
   ルムに対する横シール装置による横シールを、横シール
   の都度横シール装置を水平方向に回動して前回とは異な
   る角度から行うことによって、充填材料を密封シールし
   た包装パックの全体を略三角錐形状にシール成形するよ
   うに構成した角錐パック用自動包装装置であって、 上記の横シール装置をサーボモータやステッピングモー
   タのようなデジタル制御可能なモータを用いて任意の角
   度に水平回動するように構成したことを特徴とする角錐
   パック用自動包装装置。
2. 【請求項２】 モータによる横シール装置の回転角度を
   シールする包装パックの品種ごとに設定入力可能に構成
   したプログラム入力手段と、シールする包装パックの品
   種をプログラムの中から選択することができる選択手段
   と、この選択手段によって選択された品種のプログラム
   に従って上記モータの回転角度を制御して、横シール装
   置を横シール作動が終わる度に決められた角度に回動す
   るモータ制御手段とを備えて成ることを特徴とする請求
   項１記載の角錐パック用自動包装装置。