JP2003040220A - 充填包装装置及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】フィルム移送に対する手動による煩雑な制動力
調整を必要とせず、良好なフィルム移送を行うことの可
能な充填包装装置及びその制御方法を提供する。 【解決手段】フィルムＦを引き出す縦シール機構５と、
フィルム原反１Ａから縦シール機構５までのフィルムＦ
のテンションを調整する第１，第２の制動手段Ｋ３，Ｋ
４と、フィルムＦの移送を検出する回転検出手段Ｋ１
と、回転検出手段Ｋ１からの検出信号に基づいたフィル
ムＦの移送速度からなる計測値を求めるとともに、前記
計測値と、予め定められる基準送出速度からなる基準値
とを比較し、この比較結果に応じてフィルムＦの移送状
態を判定して第１，第２の制動手段Ｋ３，Ｋ４を制御す
る制御手段Ｋ２と、を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、移送されるフィル
ムに内容物を充填しながら縦，横シールして包装袋を形
成する充填包装装置及びその制御方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば、特開平８−４８３０１号
公報で開示されているように、送りローラ等の送出手段
によってフィルム原反から連続移送される長尺状のフィ
ルム一枚を二つ折りにして重ね合せるか、または二枚を
重ね合せ、その重なり合った両側縁部を縦シールして縦
シール部を形成するとともに、重ね合せたフィルムを横
シールして底部となる横シール部を形成し、前記フィル
ムの移送方向に対して前記横シール部から後方となる開
放筒上部に内容物を所定量充填した後、一定間隔にて再
び横シールして横シール部を形成することにより、連続
的な密閉包装袋（連続包装袋）を形成し、刃体を有する
切断機構によってフィルムに形成された横シール部の略
中央箇所を切断することによって包装袋を製造する充填
包装装置がある。

【０００３】これらの充填包装装置は、連続移送される
フィルムにシワや折れが発生することのない良好な縦，
横シールを行うために、円滑なフィルム移送を行う必要
があり、そのため充填包装装置には、電磁パウダーブレ
ーキまたはヒステリシス式ブレーキ等の制動手段を有す
るテンションコントロール装置が備えられており、これ
らは、例えば特開平８−１９８２０６号公報に開示され
るものがある。

【０００４】前記テンションコントロール装置は、フィ
ルム原反からフィルムを送出する送出手段までの間のフ
ィルムに対して一定の適正テンション値が付与されるも
のであって、この適正テンション値は、前記送出手段か
ら前記切断機構までの間において内容物を含む連続包装
袋の自重と、前記テンションコントロール装置に備えら
れる前記制動手段による制動力とをバランス良く保つこ
とで良好なフィルムの移送を行うことができるものであ
った。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな充填包装装置は、例えば運転開始時のように、連続
包装袋内に内容物が充填されない状態から徐々に内容物
Ｗが充填されながらフィルムを移送する場合がある。前
記テンションコントロール装置は、内容物の充填量の変
化に関わらず一定のテンション値を保つように設定され
るものであり、前記連続包装袋の自重と前記制動手段の
制動力とのバランスを保つため、テンションコントロー
ル装置に備えられる可変抵抗器等のテンション調節機構
のボリューム調整を行うことで運転開始時は制動力を弱
め、包装袋内に充填を開始した後は除々に制動力を強め
るといった前記制動手段における制動力調整を行う必要
があった。

【０００６】前記テンションコントロール装置における
前記制動力調整は、作業者の手動による煩雑な作業であ
って、作業者の経験上の勘に頼るものであるため、熟練
した作業者でなければ調整運転時の作業を行うことがで
きないといった問題点を有していた。また、充填包装装
置の運転開始時において、誤った制動力調整を行った場
合には、良好なフィルム移送を行うことができないだけ
でなく、フィルムのシール箇所にシワや折れ、あるいは
フィルムに対するシールずれやシール不良が発生するこ
とになり、フィルムを無駄に使用してしまうといった問
題点もあった。

【０００７】そこで本発明は、上述した問題点に着目
し、フィルム移送に対する手動による煩雑な制動力調整
を必要とせず、良好なフィルム移送を行うことの可能な
充填包装装置及びその制御方法を提供することを目的と
するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明による充填包装装
置は、請求項１に記載したように、フィルム原反から移
送されるフィルムを縦シール及び横シールして包装袋を
形成し、前記包装袋内に内容物を充填する充填包装装置
であって、前記フィルムを引き出す送出手段と、前記フ
ィルム原反から前記送出手段までのフィルムのテンショ
ンを調整する調整手段と、前記フィルムの移送を検出す
る検出手段と、前記検出手段からの検出信号に基づいた
前記フィルムの移送速度からなる計測値を求めるととも
に、前記計測値と、予め定められる基準送出速度からな
る基準値とを比較し、この比較結果に応じて前記フィル
ムの移送状態を判定して前記調整手段を制御する制御手
段と、を備えてなることを特徴とするものである。

【０００９】また、請求項２に記載したように、請求項
１に記載の充填包装装置において、前記制御手段は、前
記フィルムの前記移送状態において、前記計測値が前記
基準値よりも小さいと判定すると、前記調整手段に対し
て前記テンションを弱めるべく制御信号を出力してなる
ことを特徴とするものである。

【００１０】また、請求項３に記載したように、請求項
１に記載の充填包装装置において、前記制御手段は、前
記フィルムの前記移送状態において、前記計測値が前記
基準値よりも大きいと判定すると、前記調整手段に対し
て前記テンションを強めるべく制御信号を出力してなる
ことを特徴とするものである。

【００１１】また、請求項４に記載したように、請求項
１から請求項３の何れかに記載の充填包装装置におい
て、前記基準値を変更可能とする設定手段を備えてなる
ことを特徴とするものである。

【００１２】また、本発明による充填包装装置の制御方
法は、請求項５に記載したように、フィルム原反から移
送されるフィルムを縦シール及び横シールして包装袋を
形成し、前記包装袋内に内容物を充填する充填包装装置
の制御方法であって、前記フィルムを引き出す送出手段
と、前記フィルム原反から前記送出手段までのフィルム
のテンションを調整する調整手段と、前記フィルムの移
送を検出する検出手段とを備え、前記検出手段からの検
出信号に基づいた前記フィルムの移送速度からなる計測
値を求めるとともに、前記計測値と予め定められる基準
送出速度からなる基準値とを比較して前記フィルムの移
送状態を把握し、前記フィルムの前記移送状態におい
て、前記計測値が前記基準値よりも小さい場合に、前記
テンションを弱めるように前記調整手段を制御するとと
もに、前記計測値が前記基準値よりも大きい場合に、前
記テンションを強めるように前記調整手段を制御してな
ることを特徴とするものである。

【００１３】また、請求項６に記載したように、請求項
５に記載の充填包装装置の制御方法において、前記基準
値は、設定手段によって変更可能とされてなることを特
徴とするものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて本発明
の実施の形態について説明する。

【００１５】図１において、充填包装装置の全体構造を
説明すると、保持機構１と、フィルム案内機構２と、補
助制動機構３と、フィルム折返し機構４と、縦シール機
構５（送出手段）と、横シール機構６と、充填機構７
と、切断機構８とがそれぞれ図示しない機台に備えられ
ている。

【００１６】保持機構１は、ナイロンと低密度ポリエチ
レンとの積層体からなるフィルムＦがロール状に巻回し
たフィルム原反１Ａを、着脱交換可能に回転軸支する軸
部１Ｂを備えてなるものである。また、保持機構１の軸
部１Ｂには、フィルム原反１Ａの回転を制動するための
電磁パウダーブレーキ等からなる後述する第１の制動手
段が備えられている。

【００１７】フィルム案内機構２は、フィルム原反から
引き出されるフィルムＦをフィルム折返し機構４まで移
送案内するための回転可能なローラが複数設けられて構
成される。また、フィルム案内機構２は、複数のローラ
のうち１つのローラに近接して、フィルムＦの移送にと
もなうローラの回転を検出する回転検出手段（検出手
段）２Ａが設けられている。この場合、回転検出手段２
Ａは、前記ローラと同期して回転するように設けられ、
スリットや突起等を備えた被検出部（図示しない）を、
フォトセンサまたは透過型センサを用いて検出するよう
にして構成される。

【００１８】補助制動機構３は、フィルム原反１Ａから
引き出されフィルム案内機構２によって案内されるフィ
ルムＦを挟み込むようにして回転可能に設けられる一対
のローラ３Ａと、このローラ３Ａの回転を制動する電磁
パウダーブレーキ等からなる後述する第２の制動手段と
によって構成され、フィルムＦの移送を制動するもので
ある。

【００１９】フィルム折返し機構４は、品種毎の包装形
態に応じて位置調節可能な折返しガイド４Ａによって、
フィルム案内機構２から導出するフィルムＦを長手方向
に沿って２つ折りにするものである。

【００２０】縦シール機構５は、サーボモータからなる
駆動手段Ｍ１を駆動源として回転可能に設けられフィル
ムＦを挟んで対向する一対の縦ヒートシールロール５Ａ
によって、２つ折りにされたフィルムＦの各々折返し縁
部と中間部と折返し端部同志（左右両縁部と中間部）と
を、繰り出しながら縦方向に縦シールして縦シール部Ｆ
１を形成するものである。なお、両縦ヒートシールロー
ル５Ａ内部には、図示しない電気ヒータを内蔵してい
る。また、縦シール機構５は、フィルムＦを引き出すた
めの送出手段として兼用されるものであり、生産条件に
応じた所定の回転速度にて縦ヒートシールロール５Ａを
回転させてフィルムＦを送出するものである。

【００２１】横シール機構６は、サーボーモータからな
る駆動手段Ｍ２を駆動源として回転可能に設けられ縦シ
ール機構５によって縦シール部Ｆ１が形成されたフィル
ムＦを挟み、対向する一対の横ヒートシールロール６Ａ
によってフィルムＦを横方向に横シールして、包装袋Ｐ
となる底部、すなわち横シール部Ｆ２を形成するもので
ある。なお、両横ヒートシールロール６Ａ内部には、縦
シール機構５と同様に図示しない電気ヒータを内蔵して
いる。

【００２２】充填機構７は、縦シール部Ｆ１及び横シー
ル部Ｆ２によって、連続する有底筒状に形成されたフィ
ルムＦ内に、例えば胡麻や肉片等の固形物を含む調味料
やスープからなる内容物Ｗを充填するものである。ま
た、この内容物Ｗを含むフィルムＦ袋口部は、更に送ら
れて再び横シール機構６によって横方向に横シールされ
て封止状態となる。

【００２３】切断機構８は、図示しない対向する一対の
刃体によって、上下方向に連包状態のフィルムＦの横シ
ール部Ｆ２の略中央部を切り離し切断し、個々の包装袋
Ｐを得るものである。

【００２４】次に、本発明の充填包装装置における主要
部分の電気的な構成について、図２を用いて説明する。

【００２５】回転検出手段２Ａは、フィルム案内機構２
に設けられ、フィルムＦの移送にともなうローラの回転
を検出し、前記ローラの回転に伴って発せられる検出信
号を後述する制御手段Ｋ２に出力するものである。

【００２６】設定手段Ｋ１は、品種毎の包装形態に応じ
た生産条件を設定入力可能なタッチパネルからなる。こ
こで設定入力される前記生産条件としては、縦シール機
構５によるフィルムＦの基準送出速度（以下、基準値と
記す）や内容物の充填量等の各種設定値であり、前記各
種設定値は後述する制御手段Ｋ２に出力される。

【００２７】制御手段Ｋ２は、マイクロコンピュータか
らなるもので、後述する処理動作のプログラムが記憶さ
れたＲＯＭや演算値を一時的に記憶するＲＡＭ，前記プ
ログラムを実行するためのＣＰＵ及び回転検出手段２
Ａ，設定手段Ｋ１，後述する各手段や前述した駆動系を
有する各機構（図示しない）などと電気的な接続関係を
なすためのＩ／Ｏインターフェイス等を有するものであ
る。なお、この場合、制御手段Ｋ２は、充填包装装置を
電気制御する制御手段と兼用するものである。

【００２８】第１，第２の制動手段（調整手段）Ｋ３，
Ｋ４は、保持手段１及び補助制動機構３に設けられるも
ので、制御手段Ｋ２からの制御信号に基づいて、フィル
ムＦの移送に対する制動力を調整するものである。な
お、第１，第２の制動手段Ｋ３，Ｋ４は、供給される前
記制御信号である電流値に基づいたトルクを発生するも
のであり、このトルクを各機構１，３の軸部１Ｂやロー
ラ３Ａに図示しない電磁パウダーブレーキ等を介して伝
達することにより、フィルムＦの移送に対する所定の制
動力が得られるものである。

【００２９】駆動手段Ｍ１は、縦シール機構５に設けら
れる縦ヒートシールロール５Ａを制御手段Ｋ２からの制
御信号に基づいて回転駆動することによって、縦ヒート
シールロール５Ａに挟み込まれたフィルムＦを移送する
ものである。この場合、駆動手段Ｍ１は、フィルムＦが
設定手段Ｋ１によって設定された基準値にてフィルムＦ
を引き出すように制御手段Ｋ２によって加減速制御され
る。

【００３０】次に、制御手段Ｋ２における処理動作を図
３を用いて説明する。

【００３１】制御手段Ｋ２は、設定手段Ｋ１によって設
定された基準値を入力し（ステップＳ１）、駆動手段Ｍ
１に前記基準値に応じた制御信号を出力することによ
り、フィルムＦの送出速度が前記基準値となるように縦
シール機構５の駆動手段Ｍ１の加減速制御がなされる。

【００３２】次に、制御手段Ｋ２は、回転検出手段２Ａ
からの検出信号を入力し検出信号２Ａの入力周期を求め
るとともに、前記入力周期とロールの外周の長さとに基
づいて、単位時間毎のフィルムＦの送り量である移送速
度（以下、計測値と記す）を算出し（ステップＳ２）、
前記計測値がステップＳ１にて入力した基準値よりも小
さいか否かを比較判定する（ステップＳ３）。すなわ
ち、制御手段Ｋ２は、縦シール機構５によって移送され
るフィルムＦの基準送出速度である基準値と、実際に移
送されるフィルムＦの移送速度である計測値との間で生
じる速度差を判定することによって、縦シール機構５の
一対の縦ヒートシールロール５Ａにより挟み込まれて送
出するフィルムＦのスリップ（滑り）状態、すなわちフ
ィルムＦの移送状態を確認することが可能となる。

【００３３】制御手段Ｋ２は、ステップＳ３にて、計測
値が基準値よりも小さいと判定した場合、フィルムＦの
移送方向に対する制動力が弱まるように促す制御信号を
第１，第２の制動手段Ｋ３，Ｋ４に出力する（ステップ
Ｓ４）。制御手段Ｋ２は、ステップＳ３にて、計測値が
基準値よりも小さくないと判定した場合、計測値が基準
値よりも大きいか否かを比較判定する（ステップＳ
５）。

【００３４】制御手段Ｋ２は、ステップＳ５にて、計測
値が基準値よりも大きいと判定した場合、フィルムＦの
移送方向に対する制動力が強めるように促す制御信号を
第１，第２の制動手段Ｋ３，Ｋ４に出力する（ステップ
Ｓ６）。また、制御手段Ｋ２は、計測値と基準値とが等
しい場合は、フィルムＦの送出手段である縦シール機構
５から切断機構８までの間において内容物Ｗを含む連続
包装袋の自重と、フィルム原反１Ａから縦シール機構５
までの間のフィルムＦのテンション値がバランス良く保
たれていることになるため、第１，第２の制動手段Ｋ
３，Ｋ４における制動力調整を行わない。

【００３５】前述したステップＳ３及びステップＳ４に
おける判定処理において、計測値が基準値よりも小さい
とする場合は、連続包装袋における自重が軽く、第１，
第２の制動手段Ｋ３，Ｋ４によるフィルムＦに与える制
動力が強いために、縦シール機構５におけるフィルムＦ
の引き出し動作においてスリップが生じていることを意
味する判定となり、第１，第２の制動手段Ｋ３，Ｋ４の
制動力を弱めるべく調整（制動）を行うことで、前記ス
リップ状態を回避するための制御となる。

【００３６】また、計測値が基準値より大きいとする場
合は、連続包装袋による自重が重く、第１，第２の制動
手段Ｋ３，Ｋ４によるフィルムＦに与える制動力が弱い
ために、縦シール機構５におけるフィルムＦの引き出し
動作において送り出し過ぎる状態であることを意味する
判定となり、第１，第２の制動手段Ｋ３，Ｋ４の制動力
を強めるべく調整（制動）を行うことで、前記送り出し
過ぎる状態を回避するための制御となる。

【００３７】かかる制御手段Ｋ２の処理動作を繰り返す
ことにより、フィルム移送における移送状態を判定する
ことができるだけでなく、フィルム移送における制動力
の調整を移送状態に応じて自動的に行うことができる。

【００３８】また、上述の充填包装装置は、フィルム原
反１Ａから移送されるフィルムＦを縦シール及び横シー
ルして包装袋Ｐを形成し、包装袋内Ｐに内容物Ｗを充填
する充填包装装置であって、フィルムＦを引き出す縦シ
ール機構５と、フィルム原反１Ａから縦シール機構５ま
でのフィルムＦのテンションを調整する第１，第２の制
動手段Ｋ３，Ｋ４と、フィルムＦの移送を検出する回転
検出手段Ｋ１と、回転検出手段Ｋ１からの検出信号に基
づいたフィルムＦの移送速度からなる計測値を求めると
ともに、前記計測値と、予め定められる基準送出速度か
らなる基準値とを比較し、この比較結果に応じてフィル
ムＦの移送状態を判定して第１，第２の制動手段Ｋ３，
Ｋ４を制御する制御手段Ｋ２と、を備えてなることによ
って、フィルムＦを基準値にて移送するための適正なテ
ンションをフィルムＦに与えることができる。特に、充
填開始直後のように、連続包装袋全てに内容物Ｗが充填
されない状態から徐々に内容物Ｗが充填されながらフィ
ルムＦを移送する場合においても、フィルムＦの移送状
態に応じた適切なテンションをフィルムＦに加えること
ができるため、従来のように誤った制動力調整により発
生するフィルムＦのシール箇所におけるシワや折れ、あ
るいはフィルムＦに対するシールずれやシール不良を発
生することなく良好なフィルム移送を行うことができ
る。

【００３９】また、フィルムＦの移送状態に応じた適切
なテンションを自動的にフィルムＦに与えることが可能
となることから、作業者による誤った制動力調整を生じ
させないため、無駄なフィルムＦの発生を生じさせるこ
とはない。

【００４０】また、本発明の充填包装装置は、フィルム
原反１Ａの回転を第１の制動手段Ｋ３を用いて、またフ
ィルム原反１Ａから縦シール機構５までのフィルムＦの
移送を第２の制動手段Ｋ４を用いて複数箇所にて制動す
ることにより、より確実で安定したフィルムのテンショ
ン調整が行えるため、良好なフィルム移送を行うことが
できる。

【００４１】なお、上述した本発明の実施の形態におけ
る充填包装装置は、縦シール機構５によりフィルムＦの
縦シール及びフィルムＦの移送を兼用して行うものを例
に挙げたが、本発明はこれに限定されるものではなく、
例えば、フィルムＦを移送するために専用に設けられる
送りローラからなる送出手段を備えてなるものであって
も良い。

【００４２】また、本発明の充填包装装置は、制御手段
Ｋ２によって第１，第２の制動手段Ｋ３，Ｋ４となる電
磁パウダーブレーキの許容トルク範囲内であるかを監視
するとともに、前記範囲外の場合は装置を停止しブザー
やランプ等からなる報知手段によって作業者に報知する
構造を備えることができ、過剰なテンション調整による
フィルムＦの破断を防ぐことが可能となる。

【００４３】また、本発明の検出手段は、上述した実施
の形態にて、フィルムＦの移送にともなうローラの回転
を検出する回転検出手段を例に挙げて説明したが、本発
明はこれに限定されるものではなく、実際のフィルムの
移送速度もしくは送り量を計測可能なものであればよ
く、例えば、フィルム原反１Ａを軸支する軸部１Ｂの回
転速度を検出するものであってもよいし、またフィルム
の移送経路のうち任意の位置に画像センサや透過型セン
サからなる検出手段を配設し、フィルムに一定ピッチ毎
に印刷された模様やレジマークを検出することで、フィ
ルムの移送速度からなる計測値を計測するものであって
もよい。

【００４４】

【発明の効果】本発明は、フィルム原反から移送される
フィルムを縦シール及び横シールして包装袋を形成し、
前記包装袋内に内容物を充填する充填包装装置及びその
制御方法に関し、フィルム移送に対する手動による煩雑
な制動力調整を必要とせず、良好なフィルム移送を行う
ことの可能な充填包装装置及びその制御方法を提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の全体平面図。

【図２】本発明の実施の形態による制御手段の電気的構
成を示すブロック図。

【図３】本発明の実施の形態による制御手段の処理方法
を示す流れ図。

【符号の説明】 １Ａ フィルム原反 ２Ａ 回転検出手段（検出手段） ５ 縦シール機構（送出手段） Ｆ フィルム Ｋ１ 設定手段 Ｋ２ 制御手段 Ｋ３ 第１の制動手段（調整手段） Ｋ４ 第２の制動手段（調整手段） Ｐ 包装袋 Ｗ 内容物

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】フィルム原反から移送されるフィルムを縦
   シール及び横シールして包装袋を形成し、前記包装袋内
   に内容物を充填する充填包装装置であって、前記フィル
   ムを引き出す送出手段と、前記フィルム原反から前記送
   出手段までのフィルムのテンションを調整する調整手段
   と、前記フィルムの移送を検出する検出手段と、前記検
   出手段からの検出信号に基づいた前記フィルムの移送速
   度からなる計測値を求めるとともに、前記計測値と、予
   め定められる基準送出速度からなる基準値とを比較し、
   この比較結果に応じて前記フィルムの移送状態を判定し
   て前記調整手段を制御する制御手段と、を備えてなるこ
   とを特徴とする充填包装装置。
2. 【請求項２】前記制御手段は、前記フィルムの前記移送
   状態において、前記計測値が前記基準値よりも小さいと
   判定すると、前記調整手段に対して前記テンションを弱
   めるべく制御信号を出力してなることを特徴とする請求
   項１に記載の充填包装装置。
3. 【請求項３】前記制御手段は、前記フィルムの前記移送
   状態において、前記計測値が前記基準値よりも大きいと
   判定すると、前記調整手段に対して前記テンションを強
   めるべく制御信号を出力してなることを特徴とする請求
   項１に記載の充填包装装置。
4. 【請求項４】前記基準値を変更可能とする設定手段を備
   えてなることを特徴とする請求項１から請求項３の何れ
   かに記載の充填包装装置。
5. 【請求項５】フィルム原反から移送されるフィルムを縦
   シール及び横シールして包装袋を形成し、前記包装袋内
   に内容物を充填する充填包装装置の制御方法であって、
   前記フィルムを引き出す送出手段と、前記フィルム原反
   から前記送出手段までのフィルムのテンションを調整す
   る調整手段と、前記フィルムの移送を検出する検出手段
   とを備え、前記検出手段からの検出信号に基づいた前記
   フィルムの移送速度からなる計測値を求めるとともに、
   前記計測値と予め定められる基準送出速度からなる基準
   値とを比較して前記フィルムの移送状態を把握し、前記
   フィルムの前記移送状態において、前記計測値が前記基
   準値よりも小さい場合に、前記テンションを弱めるよう
   に前記調整手段を制御するとともに、前記計測値が前記
   基準値よりも大きい場合に、前記テンションを強めるよ
   うに前記調整手段を制御してなることを特徴とする充填
   包装装置の制御方法。
6. 【請求項６】前記基準値は、設定手段によって変更可能
   とされてなることを特徴とする請求項５に記載の充填包
   装装置の制御方法。