JP3602005B2 - 自動粉剤包装機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、長尺フィルムに多数の袋部を連続に形成し、各袋部に所定量の粉剤を充填し、各袋部を熱シールにより密封して、シール部にミシン目を入れて又はカットして袋部分離を容易にした連続自動粉剤包装機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
連続自動粉剤包装機は、長尺の熱可塑性樹脂フィルムに多数の袋部を連続に形成し、各袋部に所定量の粉剤を充填し、各袋部を熱シールにより密封して、粉剤を包装するものであり、これにより製造された包装体は、シール部にミシン目が入れてあり、使用時には、ミシン目より袋部毎に切り離しをすることができる。
【０００３】
粉剤包装機は、図５と図６に示すように、コイル状にした長尺フィルム９０は、巻き戻して連続的に粉剤充填装置２に移送し、粉剤充填装置では、長尺フィルム９０を水平に移送しながら、先ず、Ｕ字形のトラフ状に折り曲げ、次いで、両縁を合わせて、両面側から加熱板１２により幅方向に狭幅の熱シールをして幅シール部９１を長手方向に一定間隔で形成している。
【０００４】
多数の幅シール部９１で区切られた二重のフィルムの内側が袋部９２となり、多数の袋部９２が長手方向に連続して形成される。袋部９２の上縁部は開口しており、次の計量充填部２２では、開口部を通じてシュート２４により粉剤９３が定量切り出されて、各袋部に充填される。
粉剤充填装置の例は、図６に示すように、連続するフィルム９０は、旋回する挟持部材により幅シール部９１が挟持されて、フィルムの幅方向が大体垂直に保持されて、その袋部が立つように、連続的に旋回移送される。さらに、旋回移送中に、計量充填部２２から、上記のようにシュート２４により開口部から袋内に所定量の粉剤が装入される。
【０００５】
各袋部９２内に粉剤９３が装入されたフィルム９０は、連続的に移送されながら、上縁シーリング装置４により、連続的に袋部の上縁部が熱シールされて、縁シール部９４が形成され、袋部内が密封にされる。さらに、フィルムは、移送されながら、ミシン目カット装置６により幅シール部９１にミシン目９５が入れられ又はカットされて、各袋部９２が随時切り離し可能にされて、製品９となる。
【０００６】
この上縁部のシーリングは、各袋部に粉剤を充填した後にフィルム９０の上縁部を加熱部３に通過させながら予熱し、上縁部シーリング装置４の一対の回転ロール４０の間にフィルムの上縁部を挟んで熱圧着して、縁シール部９４を形成する。
【０００７】
また、上記のミシン目カット装置６は、上縁をシーリングしたフィルム９０を、一対の回転するミシン目カッター６０の間に通過させながら、カッターにおいて突出する回転刃６０１により狭い幅シール部９１に正確にミシン目を切り入れ、或いは切断する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
粉剤充填装置２で各袋部９２に粉剤を充填したフィルム９０は、袋部の底部が充填された粉剤９３により膨出しており、次の上縁シーリング装置４では、フィルムの上縁部を直接シーリングするので、フィルム９０は、上縁部が底部側より伸びた形になり、従って下方に湾曲することになる。即ち、粉剤充填装置を出て上縁シーリング装置の前後では、フィルム９０は曲率半径Ｒの円弧を描くことになり、さらに、ミシン目カット装置６は、このような湾曲したフィルムについて、狭い幅シール部９１に正確にミシン目を入れ、或いは切断する必要がある。
【０００９】
シーリング用ロール４０とミシン目カッター６０との配置が、このようなフィルムの湾曲形状に適合しない場合は、回転ロール４０がフィルム上縁部から逸脱してシーリングが不完全となり、又は縁シール部９４に皴やたるみを伴い、或いは、回転刃が幅シール部より逸脱して、ミシン目カッターにより袋部自体に孔を開けたり、さらには、幅シール部９１にミシン目を形成又はカットできない部位が残るなどの欠陥を生じることになる。
【００１０】
そこで、フィルムの湾曲形状、即ち、フィルム全体の円弧の曲率半径Ｒやその曲率中心位置は、使用されるフィルムの幅や、袋部の大きさと粉剤の充填容積などによって異なるので、製造工程上、フィルム包装や粉剤の種類が変更されると、その都度、そのフィルム９０の湾曲形状が変わってくる。このため従来は、シーリング用ロール４０とミシン目カッター６０とのそれぞれの角度θ４、θ６のみを調整可能にしていた。
【００１１】
従来は、それらシーリング用ロール４０とミシン目カッター６０とを駆動する回転軸が粉剤包装機の本体に支持されていたので、その調整幅には限度があった。即ち、従来の上縁シーリング装置４とミシン目カット装置６とは、共に、シーリング用ロールとミシン目カッターの回転をフィルム９０の移動に同期させるため、ロールとカッターの回転軸を、粉剤充填装置２のフィルムの移動機構の回転軸と連結して駆動していた。そこで、シーリング用ロールとミシン目カッターとの回転軸は別個に傾動可能ではあったが、シーリング用ロールとミシン目カッターの上下方向の移動調整は、困難であり、従って、フィルムの湾曲形状が大きく変更される場合には、上縁シーリング装置とミシン目カット装置を別に組立てなおす必要があった。
【００１２】
本願発明は、以上の事情に鑑みて成されたもので、上縁シーリング装置とミシン目カット装置の傾動角度と上下移動の調整を容易にして、フィルム包装や粉剤の種類の変更に伴うフィルムの湾曲形状の変更に上縁シーリングとミシン目入れないし切断とが容易に追随調整できる粉剤包装装置を提供しようとするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の自動粉剤包装機は、幅シール部を隔設して上方開放の多数の連続する袋部となした長尺フィルムを連続移送して該袋部に粉剤を順次充填する粉剤充填装置と、その袋部開口部の上縁を逐次的に熱シーリングするための上縁部シーリング装置と、幅シール部にミシン目入れ及び又はカットするためのミシン目カット装置とを含む自動粉剤包装機であるが、その特徴は、上縁部シーリング装置が、長尺フィルムの上縁部を圧接する一対のロールと、ロールに固定した一対の回転軸と該回転軸を回転駆動するためのシーリング用モータと、該回転軸とモータを支持するシーリング用調整基体上に配置し、該調整基体を垂直軸に対して傾動可能に且つ上下移動可能に配置したことにある。
【００１４】
上縁部シーリング装置においては、回転駆動用のモータを、回転ロールに固定した回転軸と共に調整基体に固定したので、調整基体ごと垂直軸に対して傾動させ且つ上下方向に移動調整することができ、これにより、回転ロールを、湾曲した粉剤充填したフィルムの上縁部を正確に挟んで圧接することができる。フィルムの曲率半径Ｒの変化があっても、ロールが容易に上縁部に追随するように調整することができる。
【００１５】
また、本発明の自動粉剤包装機には、ミシン目カット装置が、幅シール部にミシン目を形成又はカットする一対のミシン目カッターと該ミシン目カッターに固定した一対の回転軸と、該回転軸を駆動するミシン目カット用モータと、回転軸及びミシン目カット用モータを支持するミシン目カット用調整基体とを備え、該調整基体が垂直軸に対して傾動可能に且つ上下移動可能とすることを特徴とするものを含む。
【００１６】
同様に、ミシン目カット装置においても、回転駆動用のモータを、ミシン目カッターに固定した回転軸と共に調整基体に固定したので、調整基体ごと垂直軸に対して傾動させ且つ上下方向に移動調整することができる。これにより、ミシン目カッターは、袋部に粉剤充填して湾曲したフィルムの幅シール部を正確に挟んでミシン目を形成し又は幅シール部をカットすることができる。フィルムの曲率半径Ｒの変化があっても調整基体の調整角度と上下の移動により、ミシン目カッターを幅シール部に容易に追随して調整することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を以下に述べる。図１は、自動粉剤包装機の要部について、長尺フィルム９０を連続移送して袋部に粉剤を順次充填する粉剤充填装置２と、その袋部開口部の上縁を逐次的に熱シーリングするための上縁部シーリング装置４と、次いで、幅シール部９１をミシン目入れ又はカットするためのミシン目カット装置６とを示している。
【００１８】
粉剤充填装置２においては、長尺フィルム９０が旋回駆動装置２０を半周する間に（図６（Ｂ）参照）、幅シーリング鏝１２により幅シール部９１を形成して袋部９２に粉剤が充填される。この間のフィルム９０はフィルムの幅方向を垂直に立てて、ほぼ水平方向に周回移動している。粉剤充填装置２の先側には、フィルムを案内するための案内ロール３１が設けられ、フィルムを旋回駆動装置２０から離して、シーリング装置４とミシン目カット装置６の方向に直進運動させる。
【００１９】
案内ロール３１の後には、フィルムの上縁部を予熱するための予熱器３２、即ち、ヒータがあり、通過の過程で、フィルムの上縁部のみが加熱され、軟化される。
予熱器３２の後には、上縁シーリング装置４が配置されている。シーリング装置は、図１と共に、図２に示すように、上方に一対のロール４０（４０ａ、４０ｂ）と、ロールの下方には、該ロール４０にそれぞれ接続される垂直な回転軸４１（４１ａ、４１ｂ）と、さらに下方にはいずれか１つの回転軸に軸継手４２４を介して接続された駆動用のモータ４２とが配列されている。
【００２０】
一対の回転軸４１ａ、４１ｂは、互いに噛み合った一対の歯車４３ａ、４３ｂに結合されて、一対のロール４０ａ、４０ｂは互いに反対方向に等速回転する。上記一対のロール４０ａ、４０ｂは、円板状でありその円周面がフィルム上縁と接触して圧着するので、円板は、上縁部のシーリング幅に相当する厚みを持っている。
【００２１】
モータ４２は、ブラケット４４３を介して、また一対の回転軸４１（４１ａ、４１ｂ）は、軸受を含む上下のブラケット４４１、４４２を介して、共に垂直な調整基体、この例では、調整基板４６上に一体に固定されている。この調整基板（上側調整基板４６）は、さらに別体の調整基板４７（下側調整基板４７）を介して、後述のように、自動粉剤包装機の本体に固定されたほぼ垂直な固定基板５上に傾動且つ移動調整可能に配置されている。
【００２２】
上縁シーリング装置４の後方には、図３と図４に示すように、上方に一対のミシン目カッター６０（６０ａ、６０ｂ）と、ミシン目カッター６０の下方には、該カッターにそれぞれ接続される垂直な回転軸６１（６１ａ、６１ｂ）と、さらに下方にはいずれか１つの回転軸に軸継手を介して接続された駆動用のモータ６２とが配列されている。
一対の回転軸６１ａ、６１ｂは、互いに噛み合った一対の歯車６３ａ、６３ｂに結合されて、一対のミシン目カッター６０（６０ａ、６０ｂ）は互いに反対方向に等速回転する。
【００２３】
図３の例では、モータの駆動軸６２１と、カッターの回転軸６１とが直結されているが、図１の例のように、モータの駆動軸６２１とミシン目カッターの回転軸６１とは、モータとミシン目カッターとが同じ調整基板上で固定されていれば、モータの駆動軸６２１とミシン目カッターの回転軸６１とは、傘歯車７５や平歯車７３、７４等を介して接続されていてもよい。
【００２４】
上記一対のミシン目カッター６０ａ、６０ｂは、図３（Ｂ）に示すように、断面十字型をした４つの回転刃を有するが、詳しくは、一方の回転刃６０２は刃の端面が平坦で、他方の回転刃６０１は、ミシン目形成又はカットのための切り刃を有し、上記の端面に当接するように調節されている。回転刃は、２つの回転刃６０１、６０２の間に挿通されるフィルム９０の幅シール部９１にミシン目９５を入れる。一対のミシン目カッターは、１／４回転毎に、対合する回転刃６０１、６０２の間にフィルムの幅シール部が来るように、その回転が、フィルムの移動と同期している。
【００２５】
回転刃６０１、６０２の上下の長さは少なくとも、フイルムの幅より長くされており、回転刃６０１、６０２は、ミシン目カッター６０の中心軸に対して傾斜するように配設されており、これにより、回転中の回転刃は、一方の切り刃が、他方の端面に順次当接するようにされて、フィルムの幅シール部の上縁から下縁の方向にミシン目を入れ又は切断する。このためには、ミシン目カッター中心軸に対して傾斜した切り刃が、正確に、幅シール部上を追随する必要がある。
【００２６】
ミシン目カッター６０を駆動するモータ６２は、ブラケット６４３を介して、またミシン目カッターに固定される一対の回転軸６１ａ、６１ｂは、軸受を含む上下のブラケット６４１、６４２を介して、共に垂直な調整基板６６上に一体に固定されている。
この調整基板（上側調整基板６６）は、さらに別体の調整基板（下側調整基板６７）を介して、後述のように、自動粉剤包装機の本体に固定されたほぼ垂直な固定基板５上に傾動且つ移動調整可能に配置されている。
【００２７】
上記の上縁部シーリング装置４とミシン目カット装置６とに共通して、傾動と上下移動との調整の機構について、固定基板５に対して、下側調整基板４７、６７は、ボルト締めされるが、下側調整基板４７、６７に設けたボルト貫通孔４７１、４７３、６７１、６７３（図例は、貫通孔を４〜６箇所）が、それぞれ上下に伸びる長孔としてある。ボルト７２（図３中）が、下側調整基板の該貫通孔４７１、６７１を貫通して、そのボルトのねじ部先側に、固定基板ネジ孔に螺合されて締めつけられる（図２と図３）。締め付けの際に、下側調整基板を、ボルト７２が貫通孔４７１、４７３、６７１、６７３の長孔に沿うように上下移動させることにより、固定に対して所望高さ位置に固定される。
【００２８】
さらに、下側調整基板４７、６７の上下位置の微調整を容易にするために、下側調整基板の上端部と、該下側調整基板よりわずかに上方の固定基板の表面とからそれぞれブラケット４８１、４８３、６８１、６８３を突出させ、両ブラケットをボルト４８２、６８２により接続してある。下側調整基板４７、６７を固定基板５に締め付け固定するに先立って、上記ブラケットに螺合して挿通したボルト４８２、６８２を回動することにより、固定基板５に対して下側調整基板４７、６７を吊り下げ状態で、その上下方向の高さＨを決めることができる。
【００２９】
他方の上側調整基板４６、６６は、下側調整基板４７、６７に対して傾動可能に固定されるが、上側調整基板４７、６７に形成したボルト貫通孔４６１、４６２、６６１、６６２に貫通させたボルト７２（図３中）を、このボルトに対応して下側調整基板４６、６６に、ボルト７２に形成したネジ孔（図３中）に螺合させて締め付けることにより、固定される。この場合は、上側調整基板４６、６６のボルト貫通孔４６１、４６２、６６１、６６２は、上述のフィルム９０が形成する円弧と同心円を成すような円弧状横長孔とされ、円弧長孔は、上側調整基板の上下の適当な位置に２箇所づつ形成されており、各長孔に対応するボルト７２が、下側調整基板４７、６７に固定される。従って、上側調整基板４６、６６の傾動調整には、上記のボルト７２が、ボルト貫通孔４６１、４６２、６６１、６６２の横長孔に沿うように、上側調整基板４６、６６を左右位置決めして、ボルトによる締め付けにより所望の角度で固定することができる。
【００３０】
このようにして、垂直な固定基板５に対して下側調整基板４７を上下移動調整を可能にし、下側調整基板４７に対して上側調整基板４６を垂直面内で、傾動角度θ４の調整を可能にしたので、フィルムの曲率半径が変わっても、上縁部シーリング装置においては、円板状のロール４０ａ、４０ｂの狭幅の接触面をフィルム９０の上縁部の位置に正確に適合させ、且つ、ロール４０ａ、４０ｂの円板方向を上縁部に平行に設定することができるので、フィルムの上縁部に正確に縁シール部９４を形成することができる。
【００３１】
同様に、ミシン目カット装置６においても、垂直な固定基板５に対して下側調整基板６７を上下移動調整を可能にし、下側調整基板６７に対して上側調整基板６６を垂直面内で、傾動角度θ６の調整を可能にしたので、上側調整基板６６上のミシン目カット装置６は、ミシン目カッター６０の切り刃の方向を幅シール部９１の方向と正確に一致させることができるので、幅シール部９１に正確にミシン目９５を入れ、又は、カットすることができる。
【００３２】
この実施例は、縁シーリング装置４とミシン目カット装置６が、駆動用のモータ４２、６２も調整基板上に一体化させたので、モータ４２、６２にサーボモータを使用して、ロール４０ａ、４０ｂとミシン目カッター６０ａ、６０ｂとは、モータの速度制御により、フィルムの移送速度と同期させている。このために、図１について、粉剤充填装置においてフィルムの移送のための旋回機構２０を駆動する回転軸８３、８５にロータリエンコーダ８６を接続し、ロータリエンコーダ８６からの同期信号を制御器（不図示）に入力し、制御器の制御信号により、サーボモータ４２、６２の回転速度と回転位相とを制御している。
【００３３】
【発明の効果】
本発明の自動粉剤包装機は、粉剤を充填した後のフィルムについて、上縁部シーリング装置が、長尺フィルムの上縁部を圧接する一対のロールに固定した一対の回転軸と該回転軸を回転駆動するためのシーリング用モータとを、該回転軸とモータとをシーリング用調整基体に支持する用にして、該調整基体を垂直軸に対して傾動可能に且つ上下移動可能に配置したので、フィルムの曲率半径が変わっても、上縁部シーリング装置においては、円板状のロールの狭幅の接触面をフィルムの上縁部の位置に正確に適合させ、且つ、ロールの円板方向を上縁部に平行に設定することができるので、フィルムの上縁部に正確に縁シール部９４を形成することができる。
【００３４】
本発明の自動粉剤包装機は、上縁部をシーリングした後のフィルムについて、ミシン目カット装置が、幅シール部にミシン目の形成と切断とをする一対のミシン目カッターを固定した一対の回転軸と、該回転軸を駆動するミシン目カット用モータとを、ミシン目カット用調整基体に支持するようにして、該調整基体が垂直軸に対して傾動可能に且つ上下移動可能としたので、フィルムの曲率半径が変わっても、調整基体上のミシン目カット装置６は、ミシン目カッターの切り刃の方向を幅シール部の方向と正確に一致させることができ、幅シール部に正確にミシン目を入れ、また幅シール部を正確に切断することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係る自動粉剤包装機の正面図。
【図２】本発明の実施例に係る自動粉剤包装機に使用されるフィルムの上縁にシール部を形成するための上縁部シーリング装置の正面図（Ａ）と、側面図（Ｂ）と上面図（Ｃ）を示す。
【図３】本発明の実施例に係る自動粉剤包装機に使用されるミシン目カット装置の側面図（Ａ）と回転ロータの断面図（Ｂ）を示す。
【図４】本発明の実施例に係る自動粉剤包装機に使用されるミシン目カット装置の正面図を示す。
【図５】自動粉剤包装機における粉剤包装の過程を示す図（Ａ）と粉剤を袋部に封入した製品の斜視図（Ｂ）である。
【図６】自動粉剤包装機の外観図（Ａ）と、フィルムの移送経路を示す上面図（Ｂ）である。
【符号の説明】
１ 自動粉剤包装機
２ 粉剤充填装置
４ 上縁部シーリング装置
４０ ロール
４２ モータ
５ 固定基板
６ ミシン目カット装置
６０ ミシン目カッター
６２ モータ
９０ 長尺フィルム
９１ 幅シール部
９２ 袋部
９４ 縁シール部
９５ ミシン目

Claims (8)

1. 幅側に織り返したフィルムに幅シール部を長手方向に一定間隔で形成して上方開放の多数の連続する袋部となした長尺フィルムを概ね水平方向に連続移送しながら、該袋部に粉剤を順次充填する粉剤充填装置と、その袋部開口部の上縁部を逐次シーリングするための上縁シーリング装置と、次いで、幅シール部にミシン目入れ及び又はカットするためのミシン目カット装置とを含む自動粉剤包装機において、
   上記の上縁部シーリング装置が、長尺フィルムの上縁部を圧接する一対のロールと、ロールに固定した一対の回転軸と該回転軸を回転駆動するためのシーリング用モータと、該回転軸とモータを支持するシーリング用調整基体とを含み、該調整基体を垂直軸に対して傾動可能に及び上下移動可能に配置されたことを特徴とする自動粉剤包装機。
2. シーリング用調整基体が、自動粉剤包装機に固定されてフィルムの走行方向に平行で且つ垂直な固定基体の垂直面に、該垂直面内で傾動可能に且つ上下移動可能に、固定されている請求項１に記載の自動粉剤包装機。
3. シーリング用調整基体が、固定基体としての垂直な固定基板に上下移動可能に固定される下側調整基板と、上記回転軸とモータを支持して、該下側調整基板に傾動可能に固定される上側調整基板と、から成ることを特徴とする請求項２に記載の自動粉剤包装機。
4. シーリング用モータが、粉剤充填装置におけるフィルムの移送速度に同期する同期信号により速度制御されるサーボモータである請求項１に記載の自動粉剤包装機。
5. 幅側に織り返したフィルムに幅シール部を長手方向に一定間隔で形成して上方開放の多数の連続する袋部となした長尺フィルムを概ね水平方向に連続移送しながら、該袋部に粉剤を順次充填する粉剤充填装置と、その袋部開口部の縁を逐次シーリングするための上縁部シーリング装置と、次いで、幅シール部にミシン目入れ及び又はカットするためのミシン目カット装置とを含む自動粉剤包装機において、
   上記のミシン目カット装置が、幅シール部にミシン目形成とカットする一対のミシン目カッターと該ミシン目カッターに固定した一対の回転軸と、該回転軸を駆動するミシン目カット用モータと、回転軸及びミシン目カット用モータを支持するミシン目カット用調整基体に備え、該調整基体が垂直軸に対して傾動可能に及び上下移動可能とすることを特徴とする自動粉剤包装機。
6. ミシン目カット用調整基体が、自動粉剤包装機に固定されてフィルムの走行方向に平行で且つ垂直な固定基体の垂直面に、該垂直面内に傾動及び上下移動可能に、固定されている請求項５に記載の自動粉剤包装機。
7. ミシン目カット用調整基体が、固定基体としての垂直な固定基板に上下移動可能に固定される下側調整基板と、上記回転軸とモータとを支持して、該下側調整基板に傾動可能に固定される上側調整基板と、から成ることを特徴とする請求項６に記載の自動粉剤包装機。
8. ミシン目カット用モータが、粉剤充填装置におけるフィルムの移送速度と幅シール部位置に同期する同期信号により速度制御されるサーボモータである請求項５に記載の自動粉剤包装機。

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