JP2016016870A5

JP2016016870A5 -

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Publication number: JP2016016870A5
Application number: JP2014138875A
Authority: JP
Filing date: 2014-07-04
Publication date: 2016-03-10
Anticipated expiration: 2034-07-04

Description

本発明は、前記課題を解決するため、長手方向に繰り出し走行されて、接着層もしくはシーラント層の対向姿勢で配置される長尺の包装用フィルムを、相互に平行に配設される一対のヒートシールロールで挟持してヒートシール部を形成するヒートシール装置であって、少なくとも一方の前記ヒートシールロールを他方の前記ヒートシールロールに流体圧力の作用により押圧することで、前記包装用フィルムを、前記ヒートシールロールによって挟持させる、同一軸線上に設置された第１シリンダおよび第２シリンダからなる押圧手段と、前記押圧手段の流体押圧力を調整可能とする流体圧力制御手段と、
前記包装用フィルムの品種および充填条件の入力値から適正押圧力を算出し、前記第１シリンダの押圧力と第２シリンダの押圧力の合算値が、前記適正押圧力になるとともに、前記包装用フィルムの繰り出し速度に応じて前記第１シリンダおよび第２シリンダの一方または両方が作動するように前記流体圧力制御手段を制御する上位制御手段と、を備えることを特徴とするヒートシール装置を提案する。

この発明のヒートシール装置およびそれを備える充填包装機では、平行に配置され、相互に逆方向に回転駆動されてヒートシールを施す一対のシールロールの軸受け部を、相互に近接する方向へ押圧する押圧手段を、同一軸線上に設置した第１シリンダおよび第２シリンダの２つのシリンダで構成し、各シリンダの押圧力の合算値が、包装用フィルムの包装形態やフィルム構成等の品種およびフィルムの繰り出し速度等の充填条件に応じて算出した適正押圧力になるようにした。
これにより、押圧手段による押圧力変化の許容量が大きくなり、例えば、包装用フィルムのずれや被包装物の充填量を調整するために、包装用フィルムの繰り出し速度を低速にしても、または、生産性を上げるために高速運転させたとしても、運転速度に追従して第１シリンダおよび第２シリンダの各押圧力が調整されることになり、常に確実なヒートシールを行うことができる。
また、この発明によれば、生産開始から終了まで良品を製造することができ、包装用フィルム資材や被包装物を大量にロスすることがない。

図２（ａ）および（ｂ）は、上記の第１横シール部形成部４ａの構成を示す平面図および正面図である。図１と併せて示すように、この横シール部形成部４ａは、歯車組１６を介してモータ１７で互いに逆向きにかつ等速度で回転駆動する１対の横シールロール１２（図１では手前側のもののみ示す）の、その外周面上に周方向に等間隔に位置して軸線方向へ延在する複数本（図では６本）のヒートシールバー１２ａによって包装用フィルム６を挟持して横シール部６ｂを形成する。１対の横シールロール１２には、互いの接近方向へ向けて付勢するように、１対の横シールロール１２の支持軸１２ｃの両端部をそれぞれ支持する軸受け部１３に隣接してそれぞれ、第１シリンダ１９ａおよび第２シリンダ１９ｂからなる押圧手段１４が設けられている。

なお、制御手段２０は、例えばマイクロコンピュータからなり、後で詳述する生産条件設定手段２２によって入力される包装用フィルム６の包装形態やフィルム構成等の品種およびフィルムの繰り出し速度等の充填条件の入力値に基づいて所定の演算処理を行い、横シールロール１２による適正な押圧力を算出し、後述する流体圧力制御手段２４を制御することで、横シールロール１２による押圧力の制御を行うもので、演算処理用プログラムや前記押圧力の制御用プログラムが記憶されたＲＯＭや前記演算処理結果を一時的に記憶するＲＡＭ等を有している。

このように、制御手段２０は、上記のように流体圧力制御手段２４を制御する他、生産条件設定手段２２の入力値に基づいて所定の演算処理を行い、速度制御手段２５の横シールロール１２用モータや、位置制御手段２６の切断部５用モータ、充填量制御手段２７の被包装物の供給ポンプ等を駆動制御することで、ヒートシール位置や切断位置、被包装物の充填量等を調整する機能も有している。なお、制御手段２０は、充填包装機のメインコンピュータとして機能する制御手段によって兼用されるものであっても良い。

また、流体圧力制御手段２４は、第１、第２の電空レギュレータからなることが好ましく、制御手段２０から出力される制御信号に基づいて、流量弁を電気的に開閉し、第１シリンダ１９ａと第２シリンダ１９ｂからなる押圧手段１４に、生産条件設定手段２２によって設定される前記押圧力に基づいて加圧エアを供給して、一方の横シールロール１２を他方に横シールロール１２に向けて移動させ、横シールロール１２に設けられる二対のヒートシールバー１２ａによって包装用フィルム６を挟持させるものである。

ところで、第１、第２の電空レギュレータからは、第１シリンダ１９ａおよび第２シリンダ１９ｂからの押圧力の合計値が、生産条件設定手段２２に基づいて制御手段２０によって算出された適正押圧力となるようにそれぞれ加圧エアが供給されるが、第１シリンダ１９ａおよび第２シリンダ１９ｂからの各押圧力は、以下のようにして決定される。

まず、図５にフローチャートを示すように、ステップＳ１での運転開始スイッチ２３ａＯＮにより、制御手段２０が、充填包装機の運転開始の入力信号の入力を確認し、ステップＳ２において、包装用フィルム６の繰り出し速度が、生産条件設定手段２２に入力設定された所定の低速運転速度に達するように、速度制御手段２５の駆動用モータを回転制御する一方で、横シールロール１２の押圧力が、包装用フィルム６の繰り出し速度に基づいて制御手段２０によって算出された適正押圧力になるように、流体圧力制御手段２４の第１の電空レギュレータから、まず、第１シリンダ１９ａに加圧エアが供給され、図６（ａ）に示すように、第１シリンダ１９ａの押圧力を除々（段階的）に高めるための処理が行われ、ステップＳ３での低速運転状態となる。

次に、ステップＳ４において、充填包装機の生産速度変更スイッチ２３ｃがＯＮされると、制御手段２０が、その入力信号を確認し、上記と同様に、ステップＳ５において、包装用フィルム６の繰り出し速度が、生産条件設定手段２２に入力設定された生産速度に達するように、速度制御手段２５の駆動用モータを回転制御する一方で、横シールロール１２の押圧力が、制御手段２０によって算出された適正押圧力になるように、流体圧力制御手段２４の第１電空レギュレータから、第１シリンダ１９ａへ加圧エアを供給して押圧力を除々（段階的）に高めるための処理が行われる。この時、第１シリンダ１９ａによる最大押圧力が、必要とする押圧力に満たない場合には、図６（ｂ）に示すように第１シリンダ１９ａによる押圧に加えて、第２の電空レギュレータから第２シリンダ１９ｂへの加圧エアの供給が開始され、第１シリンダ１９ａと第２シリンダ１９ｂの押圧力の合計値が、前記制御手段２０によって算出された適正押圧力に達するように、押圧力を徐々（段階的に）に高めるための処理が行われ、ステップＳ６での設定速度運転状態となる。

充填包装機の運転を停止する場合には、上記加速制御とは逆の動作を行う。即ち、ステップＳ７において、運転停止スイッチ２３ｂがＯＮされると、制御手段２０が、その入力信号を確認し、ステップＳ８において、包装用フィルム６の繰り出し速度が０になるように速度制御手段２５の駆動用モータを回転制御する一方で、まず、流体圧力制御手段２４の第２電空レギュレータから第２シリンダ１９ｂへの加圧エアの供給量を低下させていき、その後、第１電空レギュレータから第１シリンダ１９ａへの加圧エアの供給量を低下させ、横シールロール１２の押圧力が徐々（段階的に）に低くなるような処理が行われ、ステップＳ９での運転停止状態となる。

これにより、平行に配置され、相互に逆方向に回転駆動されてヒートシールを施す一対の横シールロール１２の軸受け部１３を、相互に近接する方向へ押圧する押圧手段１４を、第１シリンダ１９ａおよび第２シリンダ１９ｂの２つのシリンダで構成し、各シリンダ１９ａ、１９ｂの押圧力の合算値が包装用フィルム６の包装形態やフィルム構成等の品種およびフィルムの繰り出し速度等の充填条件に応じて算出した適正押圧力となるようにしたことで、押圧力変化の許容量が大きくなり、例えば、包装用フィルム６のずれや被包装物の充填量を調整するために、包装用フィルム６の繰り出し速度を低速としても、または、生産性を上げるために高速運転させたとしても、運転速度に追従して第１シリンダ１９ａおよび第２シリンダ１９ｂの各押圧力を調整することが可能になり、常に確実なヒートシールを行うことができ、また、生産開始から終了まで良品を製造することができ、包装用フィルム資材や被包装物を大量にロスすることがないという効果が期待できる。

また、本実施例においては、第１、第２の電空レギュレータによって横シールロール１２における各押圧力を制御しているが、単一の電空レギュレータによって各押圧力を制御することもできる。

また、本実施例では、３方シール形の包装袋Ｗを製造する場合を代表例として説明したが、本発明のヒートシール装置は、４方シール形の包装袋Ｗの製造における縦シール形成部や横シール形成部、多列充填包装機の縦シール形成部や横シール形成部にも好適に適用することができる。

１フィルム折り返し部
２縦シール部形成部
３被包装物供給部
４ａ第１の横シール部形成部
４ｂ第２の横シール部形成部
５切断部
６包装用フィルム
７ガイドロッド
８縦シールロール
８ａ環状フランジ
９モータ
１０エアシリンダ
１１充填ノズル
１２横シールロール
１２ａヒートシールバー
１２ｂ環状フランジ
１３軸受け部
１４押圧手段
１５先端部材
１６歯車組
１７モータ
１９ａ第１シリンダ
１９ｂ第２シリンダ
１９ｃ第１シリンダ凹部
１９ｄ第２シリンダ凹部
１９ｅ第１シリンダ用ピストン
１９ｆ第２シリンダ用ピストン
１９ｇ第１シリンダ用ピストンロッド
１９ｈ第２シリンダ用ピストンロッド
１９ｉ低摩擦ブッシュ
２０制御手段
２２生産条件設定手段
２３操作手段
２３ａ運転開始スイッチ
２３ｂ運転停止スイッチ
２３ｃ生産速度変更スイッチ
２４流体圧力制御手段
２５速度制御手段
２６位置制御手段
２７充填量制御手段
３０入出力（Ｉ／Ｏ）インターフェイス回路
Ｒフィルムロール
Ｗ包装袋

Claims

長手方向に繰り出し走行されて、接着層もしくはシーラント層の対向姿勢で配置される長尺の包装用フィルムを、相互に平行に配設される一対のヒートシールロールで挟持してヒートシール部を形成するヒートシール装置であって、
少なくとも一方の前記ヒートシールロールを、他方の前記ヒートシールロールに流体圧力の作用により押圧することで、前記包装用フィルムを前記ヒートシールロールによって挟持させる、同一軸線上に設置された第１シリンダおよび第２シリンダからなる押圧手段と、
前記押圧手段の流体押圧力を調整可能とする流体圧力制御手段と、
前記包装用フィルムの品種および充填条件の入力値から適正押圧力を算出し、前記第１シリンダの押圧力と第２シリンダの押圧力の合算値が、前記適正押圧力になるとともに、前記包装用フィルムの繰り出し速度に応じて前記第１シリンダおよび第２シリンダの一方または両方が作動するように前記流体圧力制御手段を制御する上位制御手段と、
を備えることを特徴とするヒートシール装置。
前記上位制御手段は、前記包装用フィルムの繰り出し速度が所定速度以下の場合は、前記第１シリンダのみを作動させ、前記包装用フィルムの繰り出し速度が所定速度を超えると、前記第１シリンダの押圧力の不足分を第２シリンダの押圧力によって補うように前記流体圧力制御手段を制御することを特徴とする請求項１に記載のヒートシール装置。
長手方向に間欠的もしくは連続的に繰り出し走行され、接着層もしくはシーラント層の対向姿勢の下で、一枚もしくは二枚の長尺の包装用フィルムの側縁部分に、包装用フィルムの長手方向に連続する縦シールを形成して、包装用フィルムを筒状に形成する縦シール手段と、
縦シール部が形成された筒状の包装用フィルム内へ間欠的もしくは連続的に充填された被包装物を包装用フィルム内に密封する、包装用フィルムの長手方向と直交する方向に、包装用フィルムの全幅にわたって延在する横シール部を、包装用フィルムの長手方向に間隔をおいて形成する横シール手段と、
を備えてなる充填包装機であって、
前記縦シール手段および／または横シール手段が、請求項１または２のいずれかに記載のヒートシール装置を備えることを特徴とする充填包装機。