JP2003072722A - 連続包装袋の切断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】大容量の包装袋を生産する場合であっても、良
好な切断を可能とする連続包装袋の切断装置を提供す
る。 【解決手段】縦シール機構によって移送される連続包装
袋Ｆ３の横シール部Ｆ２を回転刃体８１ｃとこの回転刃
体８１ｃと対向する受け刃体８２ａとにより切断する切
断手段と、回転刃体８１ｃを回転駆動する回転刃駆動手
段Ｋ４と、横シール部Ｆ２の切断終了時に回転刃体８１
ｃが連続包装袋Ｆ３の移送速度よりも速い速度で回転す
る回転パターンに応じて回転刃駆動手段Ｋ４を制御する
制御手段Ｋ３と、を備えてなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば帯状包装材
により連続的に形成される密閉包装袋の各連結シール部
をカッターにより切断可能とした連続包装袋の切断装置
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、送りローラ等の移送手段
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
放筒上部に液体，粉体あるいは粘稠物質等の内容物を所
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、回転する刃体を有する切断機構（切
断手段）によってフィルムに形成された横シール部（連
結シール部）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機がある。

【０００３】前述したような充填包装機において、前記
切断機構は、受け刃体と回転刃体とを備えるものであ
り、前記フィルムを縦，横シールして得られる連続包装
袋を切断するにあたり、前記回転刃体が前記受け刃体に
対して一回転すると前記連続包装袋が個々の包装袋に切
断される構成になっている。このような切断機構におけ
る制御方法は、前記移送手段における前記フィルムの移
送速度と、前記フィルムのシールピッチ（横シール間
隔）とから定められる前記回転刃体を回転動作させるた
めの所定時間において、前記回転刃体を略一定速度で回
転させることで前記連続包装袋を切断し、個々の包装袋
を得るものであった。また前記切断機構の他の制御方法
としては、移送される連続包装袋に合わせて、前記回転
刃体を間欠的（回転と停止との繰り返し）に回転させて
前記連続包装袋を切断するものがある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記切断機構の制御方
法は、例えば包装袋のシールピッチが１００ｍｍを越え
るような大容量の包装袋を生産する場合にあっては、底
部となる横シール箇所周辺に膨らみが生じることになる
とともに、前記包装袋のシールピッチが大きく、また前
記連続包装袋の移送速度も遅いことから、前記連続包装
袋の移送速度と前記包装袋のシールピッチから定まる前
記回転刃体の一回転における所定時間が長くなってしま
うため、前記切断機構による連結シール部の切断後に前
記包装袋の膨らみ部分が前記回転刃体に乗り上げてしま
う現象が生じ、前記フィルムの搬送方向への流れを不安
定にし、前記切断機構による連結シール部の切断箇所の
ずれや移送されるフィルムにおける各シール部の形成箇
所のずれ等が発生してしまうといった問題点を有してい
る。

【０００５】そこで、本発明は、前記問題点に着目して
なされたものであり、回転刃体と受け刃体とを備えた切
断機構により、大容量の包装袋を生産する場合であって
も、良好な切断を可能とする連続包装袋の切断装置を提
供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の連続包装袋の切
断装置は、請求項１に記載のように、移送手段によって
移送される連続包装袋の連結シール部を回転刃体とこの
回転刃体と対向する受け刃体とにより切断する切断手段
と、前記回転刃体を回転駆動する駆動手段と、連結シー
ル部の切断終了時に前記回転刃体が前記連続包装袋の移
送速度よりも速い速度で回転する回転パターンに応じて
前記駆動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。

【０００７】また、請求項２に記載のように、請求項１
に記載の連続包装袋の切断装置において、前記連続包装
袋の流れ方向成分における前記回転刃体の刃先の速度
は、前記連続包装袋の移送速度以上に設定されてなるこ
とを特徴とするものである。

【０００８】また、請求項３に記載のように、請求項１
または請求項２に記載の連続包装袋の切断装置におい
て、前記連続包装袋の移送速度と包装袋単位の長さとを
少なくとも含む生産条件を設定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。

【０００９】また、請求項４に記載のように、請求項３
に記載の連続包装袋の切断装置において、前記設定手段
によって設定される前記生産条件に基づく回転パターン
を記憶する記憶手段を備えてなることを特徴とするもの
である。

【００１０】

【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。

【００１１】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、制
動機構３と、フィルム折返し機構４と、縦シール機構
（移送手段）５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。

【００１２】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。

【００１３】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。

【００１４】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構成され、フィルムＦの移送を制動
してフィルムＦにテンションを付与するものである。

【００１５】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。

【００１６】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の両端部を、繰
り出しながら縦方向に縦シールして縦シール部Ｆ１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を引き出すための移
送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。

【００１７】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。

【００１８】充填機構７は、ポンプからなる供給手段
（図示しない）によって送り出される例えば胡麻や肉片
等の固形物を含む調味料やスープからなる内容物Ｗを、
ノズルＮを介して、縦シール部Ｆ１及び横シール部Ｆ２
によって有底筒状に形成された連続するフィルムＦ内に
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り横シール部Ｆ
２からなる連結シール部を介して上下方向に連包状態の
連続包装袋Ｆ３が形成される。

【００１９】切断機構８は、対向する一対の刃体（後で
詳述する）によって、上下方向に連包状態の連続包装袋
Ｆ３の横シール部（以下連結シール部と記す）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。

【００２０】次に、本発明の主要部となる切断機構８に
ついて、図２および図３を用いて詳述する。

【００２１】回転刃機構８１は、後述する回転刃駆動手
段（駆動手段）の駆動によって回転する回転軸８１ａの
外周に、取付部８１ｂを介して回転刃体８１ｃを取り付
けてなるものである。また、回転刃機構８１は、回転刃
体８１ｃの刃先が連続包装袋Ｆ３の送り方向に対して上
流側に傾斜した状態にて連結シール部Ｆ２の略中央部
（切断箇所）と当接するように配設されている。

【００２２】受け刃機構８２は、受け刃体８２ａと、支
持部材８２ｂと、押圧手段８２ｃと、台座８２ｄから主
に構成される。受け刃体８２ａは、回転刃体８１ｃと対
向するように支持部材８２ｂに固定配設される。支持部
材８２ｂは、台座８２ｄに設けられる図示しないガイド
に沿って受け刃体８２ａと共に滑動可能に設けられるも
のである。押圧部材８２ｃは、台座８２ｄに固定配設さ
れており、例えばエアーシリンダからなり、図示しない
空圧レギュレータによって設定されるエアー圧によって
支持部材８２ｂを押圧し受け刃体８２ａを動作端に止め
ておくものである。台座８２ｄは、後述するレール状の
ガイド沿って滑動可能に設けられるものである。

【００２３】移動機構８３は、充填包装機の図示しない
機台に固定配設され受け刃機構８２を前進後退すること
ができるレール状のガイド８３ａと、ガイド８３ａに沿
って台座８２ｄが前進後退移動するための駆動源となる
エアーシリンダからなる移動手段８３ｂとから構成され
る。なお、移動機構８３の移動手段８３ｂは、後述する
制御手段からの制御信号に基づいて、台座８２ｄを移動
させるように制御されるものである。また、台座８２ｄ
の前進後退にともなって受け刃機構８２全体が前進後退
するものであり、受け刃体８２ａが連結シール部Ｆ２に
当接する位置（切断位置）が、前進側の動作端となるよ
うに配設される。

【００２４】検出手段Ｋ１は、横シール機構６に設けら
れ、横ヒートシールロール６Ａの回転に応じた検出信号
を後述する制御手段に出力するものである。この場合、
検出手段Ｋ１は、横ヒートシールロール６Ａによるフィ
ルムＦの横シール時に「Ｈ」なる検出信号（例えば、各
横ヒートシールロール６Ａにそれぞれ備えられる一対の
シール体によってフィルムＦを挟持してから、一対のシ
ール体がフィルムＦから離間するまでの間に発する信
号）を出力するものである。

【００２５】設定手段Ｋ２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例えば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は、縦シール機
構５によるフィルムＦの基準送出速度値（連続包装袋Ｆ
３の移送速度値）や内容物Ｗの充填速度値，包装袋Ｐ単
位の長さ（横シール間隔）や内容量等の品種毎の包装形
態に応じた各種設定値であり、前記各種値は後述する制
御手段に出力される。

【００２６】制御手段Ｋ３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及び検出手段Ｋ１，設
定手段Ｋ２，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Ｋ３は、充填包装機を電気制御する制御手段と兼
用するものである。

【００２７】回転刃駆動手段Ｋ４は、回転刃機構８１の
回転軸８１ａやこの回転軸８１ａに取り付けられる回転
刃体８１ｃを回転駆動するステッピングモータやサーボ
モータ等から構成されるものであり、制御手段Ｋ３から
の制御信号に基づいて、回転制御されるものである。

【００２８】電磁弁Ｋ５は、移動手段８３ｂに空圧を供
給するか否かを制御手段Ｋ３からの制御信号に基づいて
切替るものであり、この切替え動作に応じて、移動手段
８３ｂによって駆動される受け刃機構８２の前進後退が
切替えられる。この場合、電磁弁Ｋ５は、ＯＮ状態時に
受け刃機構８２の前進を促し、ＯＦＦ状態時に後退を促
すように制御手段Ｋ３によって切替えられる。

【００２９】記憶手段Ｋ６は、設定手段Ｋ１によって設
定される生産条件に基づく、回転パターンを記憶するバ
ックアップＲＡＭやＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリか
らなるものである。

【００３０】次に、切断機構８の動作状態を示す図２，
図３や、回転刃駆動手段Ｋ４による回転刃体８１ｃの回
転パターンを示す図４を用いて、制御手段Ｋ３の処理動
作を説明する。

【００３１】制御手段Ｋ３は、検出手段Ｋ１からの検出
信号を入力し、この検出信号と、設定手段Ｋ２によって
設定されるフィルムＦの送り速度（連続包装袋Ｆ３の移
送速度ｖ），横シール機構６の横シール位置から切断機
構８の切断位置までの距離に基づいて、連続的に移送さ
れる連続包装袋Ｆ３の連結シール部Ｆ２の略中央部が切
断位置（回転刃体８１ｃと受け刃体８２ａとの当接位
置）を通過する時間（横シール開始時から切断処理する
べき時間）Ｔを演算する。

【００３２】次に、回転刃体８１ｃを回転駆動する回転
刃駆動手段Ｋ４の駆動制御において、制御手段Ｋ３は、
回転刃体８１ｃの刃先が横シール開始時から時間Ｔ経過
後に前記切断位置を通過するとともに、この時、前記刃
先の回転速度がフィルムＦの送り速度ｖよりも速い速度
になるように回転刃駆動手段Ｋ４を加速制御する。な
お、上述した加速制御は、図４で示す回転パターン（回
転刃体の速度）における立ち上がり部分に相当する。

【００３３】また、制御手段Ｋ３は、安定した連結シー
ル部Ｆ２の切断を行うために横シール開始時から時間Ｔ
経過する前、つまり回転刃体８１ｃの刃先が前記切断位
置を通過する前から、前記刃先の回転速度がフィルムＦ
の送り速度ｖを上回る一定速となるように回転刃駆動手
段Ｋ４の制御がなされる。なお、上述した制御は、図４
で示す回転パターン（回転刃体の速度）における立ち上
がり部分から切断処理時間（検出手段Ｋ１による検出信
号の立ち上がり部検出から時間Ｔ経過時）までの部分に
相当する。

【００３４】かかる回転刃駆動手段Ｋ４の回転パターン
によれば、設定手段Ｋ１にて任意に設定するフィルムＦ
の送り速度（連続包装袋Ｆ３の移送速度）とシールピッ
チとから定まる包装袋Ｐ一個当たりの生産時間Ｔ１内に
おいて、回転刃体８１ｃが一回転する。

【００３５】また、回転刃駆動手段Ｋ４における連結シ
ール部Ｆ２の切断処理後の駆動制御において、制御手段
Ｋ３は、内容物Ｗによって膨らんだ連続包装袋Ｆ３の膨
らみ部分が回転刃体８１ｃに接して乗り上げることがな
いように、回転刃体８１ｃの刃先の回転速度が、フィル
ムＦの送り速度ｖよりも速い速度となるように、図４で
示す回転パターン（回転刃体の速度）における前記切断
処理時間から連続包装袋Ｆ３と回転刃体８１ｃの接触の
可能性がなくなる所定時間まで維持する。次に制御手段
Ｋ３は、同図の回転パターンの立ち下がり部分に示すよ
うに減速して次なる連結シール部Ｆ２の切断処理を行う
べく回転刃駆動手段Ｋ４を制御する。

【００３６】なお、前記所定時間維持される速度におけ
る連結シール部Ｆ２の切断処理後から減速するまでの間
の回転刃体８１ｃの刃先の回転速度は、少なくとも連続
包装袋Ｆ３の流れ方向成分における回転刃体８１ｃの刃
先の速度が、フィルムＦの送り速度よりも速い速度とな
るように予め設定されるものである。

【００３７】一方、受け刃体８２ａを備える受け刃機構
８２を前進後退移動する移動手段８３ｂの空圧供給を切
り換える電磁弁Ｋ５の駆動制御において、制御手段Ｋ３
は、前記切断処理時間において受け刃体８２ａの刃先が
切断位置に停止しているように、移動手段８３を介して
受け刃機構８２の前進を促す制御信号を電磁弁Ｋ５に出
力する。なお、受け刃体８２ａと内容物Ｗによって膨ら
んだ連続包装袋Ｆ３の膨らみ部分とが接触してフィルム
Ｆの移送を不安定にしないために、上述した制御は、前
記切断位置において前記膨らみ部分が通過した後、次な
る連結シール部Ｆ２の略中央部が通過するまでの間にな
されることが望ましい。

【００３８】したがって、前記切断処理時間には、回転
刃体８１ｃと受け刃体８２ａとが図２で示すような切断
位置にて連結シール部Ｆ２の略中央部を挟み込むように
して切断し、連続包装袋Ｆ３から一つの包装袋Ｐを切り
離すことになる。

【００３９】次に、電磁弁Ｋ５における連結シール部Ｆ
２の切断後の駆動制御において、制御手段Ｋ３は、受け
刃体８２ａが内容物Ｗによって膨らんだ連続包装袋Ｆ３
の膨らみ部分に接しないように、受け刃機構８２の後退
を促す制御信号を電磁弁Ｋ５に出力する。なお、受け刃
体８２ａと連続包装袋Ｆ３の膨らみ部分とが接触するこ
とによってフィルムＦの移送を不安定にしないために、
上述した制御は、前記切断処理がなされてから前記切断
位置に次なる連続包装袋Ｆ３の膨らみ部分が通過するま
での間になされることが望ましい。この場合、図４の電
磁弁Ｋ５の動作パターンで示すように、制御手段Ｋ３
は、前記切断位置における受け刃体８２ａ及び回転刃体
８１ｃによる切断処理が完全になされた時間（前記切断
処理時間から少し遅れた時間）において、後退処理を促
す信号が電磁弁Ｋ５に出力される。

【００４０】また、かかる切断機構８は、縦シール機構
５によって移送される連続包装袋Ｋ３の横シール部Ｋ２
を回転刃体８１ｃとこの回転刃体８１ｃと対向する受け
刃体８２ａとにより切断する切断手段８と、回転刃体８
１ｃを回転駆動する回転刃駆動手段Ｋ４と、横シール部
Ｆ２の切断終了時に回転刃体８１ｃが連続包装袋Ｆ３の
移送速度よりも速い速度で回転する回転パターンに応じ
て回転刃駆動手段Ｋ４を制御する制御手段Ｋ３と、を備
えてなることよって、回転刃体及び受け刃体による連結
シール部の切断後に前記包装袋の膨らみ部分が前記回転
刃体に乗り上げてしまうことなく、前記フィルムの搬送
方向への流れを安定にし、切断機構８による切断位置の
ずれ等の発生を防止することができるだけでなく、切り
口の切断面において荒れることなく綺麗な裁断が得ら
れ、包装袋Ｐとしての品質を向上させることが可能とな
る。

【００４１】また、連続包装袋Ｆ３の移送速度と、包装
袋Ｐ単位の長さとを少なくとも含む生産条件を設定する
設定手段Ｋ２を備え、設定手段Ｋ２によって設定される
前記生産条件に基づく、回転パターンを記憶する記憶手
段Ｋ６を備えてなることによって、設定手段Ｋ２による
品種毎の包装形態等に応じた生産条件の設定変更操作の
みで、自動的に回転刃駆動手段Ｋ４を制御するため回転
パターンを変更することが可能であり、包装袋Ｐの生産
速度の変化や包装袋Ｐ単位の長さの異なる多品種に対応
した連続包装袋の切断装置となる。

【００４２】なお、検出手段Ｋ１は、横ヒートシールロ
ール６Ａの回転を検出するものを例に挙げて説明した
が、切断処理のタイミングを把握するために連結シール
部Ｆ２の移送位置を検出することができるものであれば
よく、例えば、フィルムＦの所定間隔毎に印刷形成され
るレジマークを検出する光電センサやＣＣＤ等を備えた
撮像装置からなるものであってもよい。

【００４３】

【発明の効果】本発明は、連続的に形成される密閉包装
袋の各連結シール部をカッターにより切断可能とした連
続包装袋の切断装置に関し、回転刃体と受け刃体とを備
えた切断機構により、大容量の包装袋を生産する場合で
あっても、良好な切断を可能とする連続包装袋の切断装
置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充填包装機を示す図。

【図２】同上充填包装機の切断機構を示す図。

【図３】同上充填包装機の切断機構を示す図。

【図４】同上切断機構の切断刃駆動手段による回転刃体
の回転パターン及び電磁弁の状態パターンを示す図。

【符号の説明】

５ 縦シール機構（移送手段） ８ 切断機構 ８１ｃ 回転刃体 ８２ａ 受け刃体 Ｆ２ 横シール部（連結シール部） Ｆ３ 連続包装袋 Ｋ１ 検出手段 Ｋ２ 設定手段 Ｋ３ 制御手段 Ｋ４ 回転刃駆動手段（駆動手段） Ｋ６ 記憶手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ２６Ｄ 5/20 Ｂ２６Ｄ 5/20 Ｃ Ｂ６５Ｂ 9/06 Ｂ６５Ｂ 9/06 Ｆターム(参考） 3C024 CC01 CC03 3E050 AA08 AB02 BA01 BA02 BA03 CB01 DB05 DD04 DF02 FB01 FB07 GB03 HA02 HA07 HB06 HB09 3E056 AA02 BA02 BA14 CA02 DA05 EA05 FB02 GA04 GA07

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】移送手段によって移送される連続包装袋の
   連結シール部を回転刃体とこの回転刃体と対向する受け
   刃体とにより切断する切断手段と、前記回転刃体を回転
   駆動する駆動手段と、連結シール部の切断終了時に前記
   回転刃体が前記連続包装袋の移送速度よりも速い速度で
   回転する回転パターンに応じて前記駆動手段を制御する
   制御手段と、を備えてなることを特徴とする連続包装袋
   の切断装置。
2. 【請求項２】前記連続包装袋の流れ方向成分における前
   記回転刃体の刃先の速度は、前記連続包装袋の移送速度
   以上に設定されてなることを特徴とする請求項１に記載
   の連続包装袋の切断装置。
3. 【請求項３】前記連続包装袋の移送速度と包装袋単位の
   長さとを少なくとも含む生産条件を設定する設定手段を
   備えてなることを特徴とする請求項１または請求項２に
   記載の連続包装袋の切断装置。
4. 【請求項４】前記設定手段によって設定される前記生産
   条件に基づく回転パターンを記憶する記憶手段を備えて
   なることを特徴とする請求項３に記載の連続包装袋の切
   断装置。