JP4527254B2 - 自動充填包装方法及び装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は自動充填包装方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
帯状フイルムがロール状に巻回されて成る原反から該帯状フイルムを引出し、この走行せる帯状フイルムをフォーミングプレートで筒状に形成すると共にその重合部をシールして筒状体としながらその中へ、例えば肉類等の内容物を充填し、この筒状体内の内容物を一部押しつぶすようにして該筒状体を一対の挟圧ローラで挟圧搬送し、この筒状体を所定の近接位置で二つのクリップを施すと共に二つのクリップ間で切断して所定長の包装体、例えばソーセージ状の包装体を製品として得る自動充填包装装置が広く知られている。
【０００３】
包装体は、消費者が内容物を取り出す際の包装（フイルム）の引き剥しを容易にするために、摘み易いテープ片が取付けられているものが多く見られる。
【０００４】
かかるテープ片は、充填包装工程中、帯状フイルムがフォーミングプレートへ到達する前に、一個の包装体の長さに相当する距離間隔で該帯状フイルムに取付けられる。該テープ片の取付位置と包装体の上記クリップ・切断の位置とは一定の関係を維持するように設定される。この設定は、上記挟圧ローラの搬送速度すなわち挟圧ローラのモータ回転速度にもとづきなされる。かくして、テープ片は最も摘み易くそして包装を引き剥がし易い所定位置に取付けられるようになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したテープ片の取付位置と包装体の切断位置との関係が崩れてくることがある。この関係は、帯状フイルムの走行速度と、内容物が充填されている筒状体の走行速度とがどの位置でも同じであるという前提のもとで、挟圧ローラを駆動するモータの回転速度にもとづき決定されたものである。
【０００６】
しかし、実際は、挟圧ローラが内容物を押しつぶしながら筒状体を挟圧搬送しているので、筒状体と挟圧ローラとの間に滑りが生じ、モータの回転速度から単純計算して得られる理論搬送速度と筒状体の実際の走行速度とが一致しなく、又、帯状フイルムは張力を受けており、部位によって伸びが変動するために、上記帯状フイルムと筒状体との間に走行速度の差が生じる。
【０００７】
その結果、規定のタイミングでテープ片を帯状フイルムに取付けても、テープ片同士の間隔と、筒状体の切断位置間隔との関係が互いにずれるので、テープ片は所定の位置にこなくなる。これは製品が不良品として扱われることを意味する。
【０００８】
本発明は、かかる問題を解決し、テープ片の取付装置と包装体の切断位置との関係が常に一定している自動充填包装方法及び装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、上記目的は、自動充填包装方法に関しては、原反から帯状フイルムを引出しローラにより引き出し、走行せる該帯状フイルムへ所定間隔でテープ片を取付け、筒状体送りローラにより送られる該帯状フイルムをフォーミングプレートで走行案内しながら筒状に形成し、この筒状のフイルムを重合部でシールして筒状体とし、該筒状体内へ内容物を送り、該筒状体を間欠的に近接二位置で結紮しかつ二つの結紮部間で切断する方法であって、上記引出しローラと筒状体送りローラをそれぞれ第一及び第二モータで駆動し、第一及び第二モータを独立駆動と連動駆動のいずれかに切替える自動充填包装方法において、テープ片取付位置とフォーミングプレートの位置との間に配された、帯状フイルムの送り出しのためのフイルム送りローラを駆動するための独立第三モータが独立駆動と連動駆動と切替え自在に設けられ、初期設定時に低速にて第一、第二そして第三モータを独立駆動として設定し、しかる後に第三モータを基準にして連動駆動により高速の定速走行にいたるまでの間で増速又は減速設定することにより達成される。
【００１０】
又、上記目的は、自動充填包装装置に関しては、原反から帯状フイルムを引き出す引出しローラと、走行せる該帯状フイルムへ所定間隔でテープ片を取付けるテープ片取付装置と、該帯状フイルムを走行案内しながら筒状に形成するフォーミングプレートと、この筒状のフイルムを重合部でシールして筒状体とするシール装置と、該筒状体内へ内容物を送るノズル装置と、該筒状体を間欠的に近接二位置で結紮し、二つの結紮部間で切断する結紮・切断装置と、内容物が充填された筒状体を送る筒状体送りローラと、上記引出しローラと筒状体送りローラをそれぞれ回転駆動する第一及び第二モータと、該モータを制御する制御装置とを有し、該制御装置がこれらの第一及び第二モータを独立駆動と連動駆動のいずれかに切替え可能となっている自動充填包装装置において、テープ片取付装置とフォーミングプレートとの間に、帯状フイルムの送り出しのためのフイルム送りローラが配設され、該フイルム送りローラは独立せる第三モータにより駆動され、制御装置は上記第一及び第二モータと共に該第三モータをも独立駆動と連動駆動との間で切替え可能となっていることにより達成される。
【００１１】
本発明において、テープ片取付装置は、テープ片の取付位置の前後に、帯状フイルムを一定張力に保つ張力付与装置を有していることが望ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面にもとづき、本発明の実施の形態を説明する。
【００１３】
図１の本実施形態装置において、符号１は帯状フイルムがロール状に巻回された原反であり、該原反１から引き出されたフイルムＦは、ガイドローラ２を経て、一対の引出しローラ３により挟圧搬送される。この一対の引出しローラ３の一方は、第一モータＭ１により回転駆動を受けている。
【００１４】
上記フイルムＦは、連続走行中に張力付与装置１０によってフイルムＦに弛みや過張力がない程度に張力が与えられる。該張力付与装置１０は変向ローラ１１〜１６を有し、上方に位置するローラ１１〜１４は定位置にあり、下方に位置するローラ１５，１６は支点１７を中心に回動可能なレバー１８によって支持されていて、上下に位置が可動となっている。すなわち、ローラ１１とローラ１４との間のフイルムＦの長さが弛みのないよう変更調整される。その際、レバー１８が水平位置を維持してローラ１５，１６の荷重が一定となるように、上記第一モータＭ１を、すなわち引出しローラ３の回転数を制御する。
【００１５】
上記調整装置１０の先方位置には、テープ片取付装置２０が配設されている。このテープ片取付装置２０の前後には、変向ローラ２１，２２，２３が設けられていて、帯状のフイルムＦが水平方向に走行中に定間隔でテープ片が取付けられるようになっている。該テープ片は、製品として得られたときの包装体を容易に開封するためのものであって、各包装体の定位置にくるように、上記帯状のフイルムに取りつけられる。該テープ取付装置２０は、上記変向ローラ２２，２３の間にあって水平方向に往復動する第一移動体２４を有している。この移動体２４は、スライダクランク機構２５により駆動され（図３をも参照）、フイルムＦと同方向に移動するときに、所定時間の間該フイルムＦと同一速度で移動する。
【００１６】
本実施形態においては、テープ片は超音波によってフイルムＦに取付けられるが、取付け方法はこれに限定されることなく、公知の高周波、加熱等による他の溶着形式でもよい。上記第一移動体２４には、図２のごとくの切断部材２６と取付部材２７とが配設されている。切断部材２６は、静止部材２６Ａと可動部材２６Ｂとを有し、静止部材２６ＡはテープＴを案内し、可動部材２６Ｂは移動して静止部材２６Ａの前面（刃面）と摺接することにより、上記テープＴを切断して所定長のテープ片Ｔ１とする。取付部材２７は静止せる超音波ホーン２７Ａを有し、上下可動部材２６Ｂがテープの切断直後にテープ片Ｔ１とフイルムＦとを上記超音波ホーン２７Ａとの間で挟圧して、同時に超音波溶着がなされる。すなわち、可動部材２６Ｂは切断部材のみならず取付部材としてのアンビルの機能をも有している。
【００１７】
テープＴは、図１のごとく、ロール上に巻回された原反２９から間欠的に引き出され、複数のガイドローラ２８Ａ〜２８Ｈで案内されて上記静止部材２６へもたらされる。
【００１８】
上記テープ取付装置２０とフォーミングプレート４０との間には、フイルム送り装置３０が配設されている。該フイルム送り装置３０は、第三モータＭ３により駆動されるローラ３１Ａとこれと圧接回転するローラ３１Ｂとから成る送りローラ３１を有してフイルムＦを所定速度で送り出している。このフイルム送り装置３０とフォーミングプレート４０との間には、複数のガイドローラ３２Ａ〜３２Ｇが設けられていて、所定速度で連続して走行するテープ片Ｔ１付のフイルムＦは上記フォーミングプレート４０へと送られる。そして、複数のガイドローラ３２Ａ〜３２Ｇのうち、ローラ３２Ｂは下方に移動可能で、ここで、フイルムＦの張力が検出可能となっている。この検出ローラ３２Ｂにより検出された張力を一定に保つように、後述の筒状体送りローラ５１の回転数が制御される。これにより、下述のフォーミングプレート４０をフイルムが通過する際、通過時の抵抗が安定し、したがって、フイルムの走行が安定する。
【００１９】
フォーミングプレート４０は、公知のごとくのものでよく、帯状のフイルムＦをその幅方向に丸めて重合部を有する筒状のものとし、図示せぬシール装置、例えば超音波シール装置によって上記重合部を溶着して完全なフイルムの筒状体Ｆ１を形成する。そして、上記フォーミングプレート４０には上方からノズル４１が貫入していて、上記筒状体Ｆ１内へ内容物を充填するようになっている。
【００２０】
フォーミングプレート４０の下方には、筒状体送り装置５０が配設されている。この筒状体送り装置５０は、第二モータＭ２により回転駆動される円板状のローラ５１Ａとこれと圧接回転する円板状のローラ５１Ｂとから成る筒状体送りローラ５１を有している。この一対のローラ５１Ａ，５１Ｂは、内容物が充填されている筒状体の中央部を半径方向で圧し内容物を部分的に押しのけて、該筒状体の水平断面形状をくびれ幅を残す略８字状にしながら、該筒状体を所定速度で下方へ送り出す。
【００２１】
上記筒状体送り装置５０の下方には、間欠的に互いに圧接する回転自在な一対の円筒状ローラ６０Ａ，６０Ｂから成るしごきローラ６０が接離自在に設けられている。この一対のローラ６０Ａ，６０Ｂの圧接回転時には、筒状体Ｆ１にはローラの挟圧しごきにより所定長だけ内容物不在の領域が形成される。
【００２２】
上記しごきローラ６０の下方位置には、第二移動体７０が設けられている。該第二移動体７０は、図示せぬ駆動機構によって、上下に間欠往復動するようになっており、下方への移動時には、所定時間の間、筒状体Ｆ１と同一速度で移動する。この第二移動体７０には、図４に示されるような、結紮・切断装置７１が収められている。
【００２３】
上記結紮・切断装置７１は、筒状体Ｆ１の走行方向にて近接した二位置で該筒状体Ｆに対し接離移動する二対の結紮部材７２Ａ，７２Ｂと、この二つの結紮部材７２Ａ，７２Ｂ間にあって筒状体Ｆ１方向に結紮部材と共に移動するナイフ状の切断部材７３とを有している。上記結紮部材７２Ａ，７２Ｂには、前端面に溝７４Ａ，７４Ｂが形成されていて、ここで所定長の直状の結紮ワイヤ７５Ａ，７５Ｂを丸く圧潰して、上記筒状体Ｆ１の内容物不在域で該筒状体Ｆ１を二箇所で結紮する。切断部材７３はこの二箇所の結紮部位の間で筒状体を切断する。
【００２４】
上記結紮・切断装置７１（第二移動体７０）の下方にはシュート８０が設けられていて、結紮・切断された筒状体が個々の包装体となり、これがここに落下され製品として排出される。
【００２５】
かかる本実施形態装置において、フイルム引出しローラ３のための第一モータＭ１と、筒状体送りローラ５１Ａのための第二モータＭ２と、フイルム送りローラ３１Ａのための第三モータＭ３とは、いずれも互いに独立して駆動するように設けられているが、独立駆動から連動駆動へそしてその逆に切替えでき、そして独立駆動時に独立して速度調整さらには連動駆動時に連動して増減速可能とする制御装置（図示せず）に接続されており、これにより制御される。
【００２６】
このような本実施形態装置では、定常時にあっては、次のようにして製品が作られる。
▲１▼ 帯状のフイルムＦは第一モータＭで駆動される一対の引出しローラ３により引き出された後、張力付与装置１０により弛みがないように張力が与えられた状態で定速にて連続走行し、テープ片取付装置２０を通過する。
▲２▼ 一方、テープＴは原反２９から引き出された後、上記テープ片取付装置２０へもたらされる。
▲３▼ テープ片取付装置２０では、第一移動体２４がフイルムＦと同方向同時速度で移動する時期に、可動部材２６Ｂが移動し静止部材２６Ａと協働してテープＴを所定長に切断してテープ片Ｔ１とし、これを上記可動部材２６が超音波ホーン２７Ａとの間でフイルムＦと共に押圧して該テープ片Ｔ１の一部分をフイルムＦへ溶着する。この時点で、テープは、次のテープ片の長さ分だけ引き出される。
▲４▼ 張力付与装置１０によって上記所定張力が与えられているテープ片Ｔ１付のフイルムＦは、第三モータＭ３で駆動されるローラ３１Ａ（及び３１Ｂ）によって定速で送り出される。上記張力が与えられると、テープ片の取付位置同士間の距離が安定する。
▲５▼ このフイルムＦはフォーミングプレート４０で筒状に形成された後、重合部がシールされてフイルム筒状体Ｆ１となる。
▲６▼ この筒状体Ｆ１内には、ノズル４１から内容物が充填され、この内容物充填済の筒状体Ｆ１は第二モータＭ２で駆動される送りローラ５１Ａ（及び５１Ｂ）によって下方に送り出され、しごきローラ６０によって定間隔位置で部分的に内容物不在域が形成される。
▲７▼ しかる後、筒状体Ｆ１は結紮・切断装置７１により、内容物不在域にて結紮そして切断され、個々の包装体となりシュート８０へ落下し、製品として排出される。かくして定位置に開封用のテープ片が取付けられた包装体（製品）を得る。
【００２７】
本実施形態装置は、装置の運転開始時、すなわち初期設定時には、調整のために廃棄されてしまうフイルムや内容物の無駄を極力少なくするために、低速で調整運転を行なう。そのためには、第一モータＭ１、第二モータＭ２、そして第三モータＭ３は、互いに独立駆動の状態で低速回転し、それぞれ最も良好な状態での回転数で設定される。しかる後、上記三つのモータＭ１，Ｍ２，Ｍ３は第三モータＭ３を基準として連動駆動に切り替えられ、互いの回転数の比を維持したまま増速して、高速の所定回転数、すなわち定常運転状態にもち込まれる。又、何らかの調整のためにこの連動駆動の状態で、低速回転まで減速することも可能である。
【００２８】
【発明の効果】
本発明は、以上のように、テープ取付位置近くにフイルム送りローラを配し、このローラを駆動する第三モータの回転速度を基準として、第一、第二モータを含む他の駆動部を連動させるので、フイルムの伸び、筒状体に内容物が内在するが故に生ずる筒状体と挟圧ローラとの間の滑り等に係りなく、テープ取付位置が一定となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態装置の全体を示す概要構成図である。
【図２】図１装置のテープ片取付装置の主要部を示す図である。
【図３】図１装置の第一移動体のためのスライダクランク機構を示す図である。
【図４】図１装置の結紮・切断装置の概要を示す図である。
【符号の説明】
１ 原反
３ 引出しローラ
１０ 張力付与装置
２０ テープ片取付装置
４０ フォーミングプレート
４１ ノズル
５１ 筒状体送りローラ
７１ 結紮・切断装置
Ｍ１ 第一モータ
Ｍ２ 第二モータ
Ｍ３ 第三モータ
Ｆ フイルム
Ｆ１ 筒状体
Ｔ テープ
Ｔ１ テープ片

Claims (3)

1. 原反から帯状フイルムを引出しローラにより引き出し、走行せる該帯状フイルムへ所定間隔でテープ片を取付け、筒状体送りローラにより送られる該帯状フイルムをフォーミングプレートで走行案内しながら筒状に形成し、この筒状のフイルムを重合部でシールして筒状体とし、該筒状体内へ内容物を送り、該筒状体を間欠的に近接二位置で結紮しかつ二つの結紮部間で切断する方法であって、上記引出しローラと筒状体送りローラをそれぞれ第一及び第二モータで駆動し、第一及び第二モータを独立駆動と連動駆動のいずれかに切替える自動充填包装方法において、テープ片取付位置とフォーミングプレートの位置との間に配された、帯状フイルムの送り出しのためのフイルム送りローラを駆動するための独立第三モータが独立駆動と連動駆動と切替え自在に設けられ、初期設定時に低速にて第一、第二そして第三モータを独立駆動として設定し、しかる後に第三モータを基準にして連動駆動により高速の定速走行にいたるまでの間で増速又は減速設定することを特徴とする自動充填包装方法。
2. 原反から帯状フイルムを引き出す引出しローラと、走行せる該帯状フイルムへ所定間隔でテープ片を取付けるテープ片取付装置と、該帯状フイルムを走行案内しながら筒状に形成するフォーミングプレートと、この筒状のフイルムを重合部でシールして筒状体とするシール装置と、該筒状体内へ内容物を送るノズル装置と、該筒状体を間欠的に近接二位置で結紮し、二つの結紮部間で切断する結紮・切断装置と、内容物が充填された筒状体を送る筒状体送りローラと、上記引出しローラと筒状体送りローラをそれぞれ回転駆動する第一及び第二モータと、該第一及び第二モータを制御する制御装置とを有し、該制御装置がこれらの第一及び第二モータを独立駆動と連動駆動のいずれかに切替え可能となっている自動充填包装装置において、テープ片取付装置とフォーミングプレートとの間に、帯状フイルムの送り出しのためのフイルム送りローラが配設され、該フイルム送りローラは独立せる第三モータにより駆動され、制御装置は上記第一及び第二モータと共に該第三モータをも独立駆動と連動駆動との間で切替え可能となっていることを特徴とする自動充填包装装置。
3. テープ片取付装置は、テープ片の取付位置の前後に、帯状フイルムを一定張力に保つ張力付与装置を有していることとする請求項１に記載の自動充填包装装置。

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