JP6392925B1 - 製袋機 - Google Patents

Abstract

【課題】プラスチックフィルムの幅方向に隣接する少なくとも２つの領域にかすが生じる製袋機において、各領域のかすがすべて排出されたかどうか判別する。【解決手段】少なくとも１枚の仕切り板２０が吸引路１６に設けられ、吸引路１６がプラスチックフィルム１の幅方向に少なくとも２分割され、かす１４が各分割路２１A，２１B，２１C，２１Dに導かれ、排出される。そして、かす１４が各分割路に排出されたとき、光学センサによってかす１４が検出される。【選択図】図４

Description

この発明は、プラスチック袋を製造する製袋機に関する。

特許文献１に記載されているように、プラスチック袋を製造する製袋機では、プラスチックフィルムによってプラスチック袋が製造され、そのかすが生じることが多い。したがって、特許文献１の製袋機では、吸引路にかすが吸引され、排出され、かすが排出されたとき、光学センサによってかすが検出される。そして、吸引路にかすが排出されなかったとき、制御装置によって警報発生などの措置が講じられる。したがって、排出されなかったかすがプラスチックフィルムにくっつき、そのまま間欠送りされ、プラスチック袋に混入するという問題はない。

一方、特許文献２に記載されている製袋機では、送りローラによってプラスチックフィルムが間欠送りされ、プラスチックフィルムが長さ方向スリット線に沿ってスリットされる。その後、プラスチックフィルムの間欠送り毎に、カッタによってプラスチックフィルムがクロスカットされ、プラスチック袋が製造される。さらに、同製袋機では、プラスチックフィルムの間欠送り毎に、パンチ刃によってプラスチックフィルムが打ち抜かれ、プラスチック袋がコーナーカットされる。その後、カッタによってプラスチックフィルムがクロスカットされるが、クロスカットされるとき、カッタが２回にわたって動作し、プラスチックフィルムが幅方向カット線の両側でクロスカットされる。したがって、プラスチック袋のコーナーカット部分に突出段差は生じない。

ところで、特許文献２の製袋機では、プラスチックフィルムのスリットおよび打ち抜き後、プラスチックフィルムが幅方向カット線の両側でクロスカットされる関係上、クロスカットされたとき、プラスチックフィルムの幅方向に隣接する少なくとも２つの領域にかすが生じる。この場合、特許文献１の製袋機のように、吸引路にかすが吸引され、排出され、光学センサによってかすが検出されるようにすることはできるが、かすが検出されても、各領域のかすがすべて排出されたかどうか判別することはできない。したがって、排出されなかったかすがプラスチックフィルムにくっつき、プラスチック袋に混入するおそれがある。

したがって、この発明は、プラスチックフィルムによってプラスチック袋が製造され、プラスチックフィルムの幅方向に隣接する少なくとも２つの領域にかすが生じる製袋機において、各領域のかすがすべて排出されたかどうか判別することを目的とする。

特開２００３−３２６６１６号公報 特許第２８０５５１５号公報

この発明によれば、吸引路に気流が生じ、気流によって各領域のかすが吸引される。さらに、少なくとも１枚の仕切り板が吸引路に設けられ、吸引路がプラスチックフィルムの幅方向に少なくとも２分割され、かすが各分割路に導かれ、排出される。そして、かすが各分割路に排出されたとき、光学センサによってかすが検出される。さらに、制御装置が光学センサに接続され、かすが各分割路に排出されなかったとき、制御装置によって警報発生の措置が講じられる。さらに、仕切り板はプラスチックフィルムの幅方向に移動可能である。

この発明の実施例を示す平面図である。 図１の製袋機の側面図である。 図１のプラスチックフィルムのかすの説明図である。 図２のシュータの正面図である。 図４において、光学センサとして投光器と受光器を設けた時のシュータの正面図である。 （１）は図２における詳細な関係を示す側面図、（２）〜（４）は（１）における矢視Ａを示す図である。

以下、この発明の実施例を説明する。

図１はこの発明にかかる製袋機を示す。この製袋機では、プラスチックフィルム１のヒートシール後、プラスチックフィルム１が一対の送りローラ２間に挟まれ、送りローラ２によってプラスチックフィルム１が間欠送りされる。その送り方向Xはプラスチックフィルム１の長さ方向である。そして、送りローラ２の上流位置において、スリット刃３によってプラスチックフィルム１がスリットされる。スリット刃３はいわゆるカミソリ刃からなり、プラスチックフィルム１は長さ方向スリット線４に沿ってスリットされる。長さ方向スリット線４はプラスチックフィルム１の長さ方向シール領域の中心線である。

その後、プラスチックフィルム１の間欠送り毎に、カッタによってプラスチックフィルム１がクロスカットされ、プラスチック袋が製造される。図２に示すように、カッタはいわゆるギロチン刃からなり、上刃５および下刃６を有する。そして、駆動機構によって上刃５が下降し、プラスチックフィルム１が上刃５と下刃６間に挟まれ、上刃５および下刃６によってプラスチックフィルム１がクロスカットされる。その後、駆動機構によって上刃５が上昇し、復帰する。プラスチックフィルム１は幅方向カット線７に沿ってクロスカットされる。

さらに、送りローラ２およびスリット刃３の上流位置において、プラスチックフィルム１の間欠送り毎に、パンチ刃８によってプラスチックフィルム１が打ち抜かれ、プラスチックフィルム１にコーナーノッチ９が形成される。コーナーノッチ９は長さ方向スリット線４と幅方向カット線７の交点に形成される。これと同時に、パンチ刃１０によってプラスチックフィルム１が打ち抜かれ、プラスチックフィルム１にコーナーノッチ１１が形成される。コーナーノッチ１１は幅方向カット線７の位置に形成され、プラスチックフィルム１の両側縁に形成される。したがって、その後、プラスチックフィルム１がクロスカットされ、プラスチック袋が製造されたとき、コーナーノッチ９，１１によってプラスチック袋がコーナーカットされる。

さらに、コーナーノッチ９，１１の形成と同時に、パンチ刃１２によってプラスチックフィルム１が打ち抜かれ、プラスチックフィルム１に開口ノッチ１３が形成される。開口ノッチ１３は幅方向カット線７の位置に形成され、各コーナーノッチ９，１１間に形成される。したがって、プラスチック袋の製造後、プラスチック袋を開口ノッチ１３から引き裂き、開口することができる。

さらに、カッタによってプラスチックフィルム１がクロスカットされるが、クロスカットされるとき、カッタが２回にわたって動作し、プラスチックフィルム１が幅方向カット線７の両側でクロスカットされる。たとえば、特許文献２の製袋機と同様、まず、プラスチックフィルム１が幅方向カット線７の前側でクロスカットされ、その後、上刃５および下刃６が幅方向カット線７の後側に移動し、プラスチックフィルム１が幅方向カット線７の後側でクロスカットされる。その後、上刃５および下刃６は幅方向カット線７の前側に移動し、復帰する。したがって、プラスチック袋のコーナーカット部分に突出段差は生じない。

したがって、この製袋機では、プラスチックフィルム１のスリットおよび打ち抜き後、プラスチックフィルム１が幅方向カット線７の両側でクロスカットされる関係上、クロスカットされたとき、図３に示すように、プラスチックフィルム１の幅方向に隣接する少なくとも２つの領域にかす１４が生じる。この実施例では、パンチ刃８，１０，１２によってプラスチックフィルム１が打ち抜かれ、コーナーノッチ９，１１が形成され、開口ノッチ１３が形成される。したがって、クロスカットされたとき、プラスチックフィルム１の幅方向に隣接する計４つの領域１５A,１５B,１５C,１５Dにかす１４が生じる。

なお、開口ノッチ１３は、完成したプラスチック袋（パウチ）においては通常、上端側に近い位置に配置されるが、本発明の趣旨には直接関係ないので、便宜上、図３〜５では中央付近に位置させている。

この点を踏まえ、この製袋機では、図２における吸引路１６に気流１７が生じ、気流１７によって各領域１５A,１５B,１５C,１５Dのかす１４が吸引される。この実施例では、中空のシュータ１８に吸引路１６が形成され、その上端は上刃５に対向し、下端は吸引ダクトに接続され、下刃６はベース１９に固定され、ベース１９はシュータ１８に固定される。したがって、上刃５および下刃６が幅方向カット線７の後側に移動し、幅方向カット線７の前側に移動するとき、シュータ１８は下刃６と一体的に移動する。そして、吸引ダクトによって吸引路１６が真空排気され、吸引路１６に気流１７が生じ、プラスチックフィルム１が幅方向カット線７の両側でクロスカットされたとき、吸引路１６にかす１４が吸引され、吸引ダクトにかす１４が排出される。

図４に示すように、シュータ１８は扇形状のものである。さらに、少なくとも１枚の仕切り板２０が吸引路１６に設けられ、吸引路１６がプラスチックフィルム１の幅方向に少なくとも２分割され、かす１４が各分割路に導かれ、排出される。この実施例では、計３枚の仕切り板２０が吸引路１６に設けられ、吸引路１６がプラスチックフィルム１の幅方向に計４分割され、かす１４が各分割路２１A，２１B，２１C，２１Dに導かれ、排出される。仕切り板２０は吸引路１６に沿ってのび、プラスチックフィルム１の幅方向に間隔を置いて配置され、分割路２１A，２１B，２１C，２１Dは各領域１５A，１５B，１５C，１５Dに対応する大きさをもつ。したがって、各領域１５A，１５B，１５C，１５Dのかす１４をそれぞれ吸引し、確実に排出することができる。

そして、かす１４が各分割路２１A，２１B，２１C，２１Dに排出されたとき、光学センサによってかす１４が検出される。この実施例では、各分割路２１A，２１B，２１C，２１Dにおいて、気流方向に間隔を置いて選定された少なくとも２つの検出位置２２でかす１４が検出される。たとえば、気流方向に間隔を置いて選定された計２つの検出位置２２でかす１４が検出される。

光学センサは CCD 等の撮像素子上に結像した画像情報を電気信号に変換するデジタルカメラ２３からなり、各分割路２１A，２１B，２１C，２１Dにデジタルカメラ２３が対向し、その検出範囲２４は各検出位置２２を含む。そして、かす１４が各検出位置２２を通過するとき、デジタルカメラの電子シャッタが作動し、かす１４が検出される。カメラ２３の台数については、カメラ２３の仕様にもよるが、例えば図４において各分割路２１A，２１Bで１台、２１C，２１Dで１台の計２台を使用する、等、適宜使い分けることも出来る。この時、各カメラ２３がシュータ１８に向かって配置され、各分割路２１A，２１B，２１C，２１Dにカメラ２３が対向する。そして、かす１４が各検出位置２２を通過するとき、デジタルカメラの電子シャッタが作動する。さらに、検出範囲２４において、シュータ１８に透明ガラスまたは透明プラスチック材料２５が使用され、カメラ２３がシュータ１８の外側に配置され、透明ガラスまたは透明プラスチック材料２５を通してカメラ２３によってかす１４が検出される。

さらに、制御装置２６が光学センサに接続され、かす１４が各分割路２１A，２１B，２１C，２１Dに排出されなかったとき、制御装置２６によって警報発生などの措置が講じられる。この実施例では、各検出位置２２のうち、いずれかの検出位置２２でかす１４が検出されたとき、制御装置２６はかす１４が排出されたと判定する。たとえば、計２つの検出位置２２のうち、両方の検出位置２２でかす１４が検出されたとき、制御装置２６はかす１４が排出されたと判定し、一方の検出位置２２でかす１４が検出されたとき、同様に、制御装置２６はかす１４が排出されたと判定する。そして、両方の検出位置２２でかす１４が検出されなかったとき、制御装置２６はかす１４が排出されなかったと判定する。したがって、制御装置２６によって警報発生などの措置が講じられる。

したがって、この製袋機の場合、かす１４が各分割路２１A，２１B，２１C，２１Dに排出されたとき、カメラ２３によってかす１４が検出される。したがって、各領域１５A，１５B，１５C，１５Dのかす１４がすべて排出されたかどうか判別することができる。そして、かす１４が各分割路２１A，２１B，２１C，２１Dに排出されなかったとき、制御装置２４によって警報発生などの措置が講じられる。この結果、排出されなかったかす１４がプラスチックフィルム１にくっつき、プラスチック袋に混入するおそれはない。

さらに、かす１４が各分割路２１A，２１B，２１C，２１Dに排出されても、何らかの理由でかす１４が検出されないこともあると考えられるが、この製袋機の場合、少なくとも２つの検出位置２２でかす１４が検出される。したがって、特定の検出位置２２でかす１４が検出されなくても、他の検出位置２２でかす１４を検出することができ、誤って警報発生などの措置が講じられることはない。つまり、例えば分割路２１Aの上下流に設けられた検出位置２２がともにかす１４を検出しなければ警報発生等の措置を講じるが、上下流の検出位置２２のいずれかでかす１４を検出した時は、かす１４が分割路２１Aを流れたと判断し、警報を発することはない。

また、図２に示したように、各分割路２１A，２１B，２１C，２１Dにカメラ２３が対向し、その検出範囲２４は各検出位置２２を含む構成にも出来る。こうすれば、各検出位置２２において、共通のカメラ２３でかす１４を検出することができ、効率的であり、コストは低い。

このような検出は公知の信号処理技術により可能であり、例えば、任意に選択した複数の画像エリア内の画像データをメモリに格納し、所定時間経過後の同エリア内の画像データと比較することでかす１４の有無を検知することが出来る。

具体的な構成として、例えば、カメラ２３は図４のシュータ１８の扇形状全体を撮影することが可能であり、まず、かす１４がシュータ１８内に吸引される前の段階、つまり、プラスチックフィルム１が上刃５及び下刃６によりクロスカットされる前にシュータ１８の扇形状部をカメラ２３により撮影し、その画像データをカット前データとしてメモリしておく。次にプラスチックフィルム１がクロスカットされた瞬間から所定時間の間、電子シャッタが開き、この間カメラ２３により撮影された画像データをカット後データとしてメモリに格納する。次に、カット前データとカット後データにおいて、図４におけるＡ１〜４，Ｂ１〜４のそれぞれのエリア内の画像データを比較し、Ａ１とＢ１、Ａ２とＢ２、Ａ３とＢ３、そしてＡ４とＢ４の４組の画像データのうち１組でもカット前後のデータが同じであれば、その経路において、上流側（エリアＡ）及び下流側（エリアＢ）ともにカスが通らなかった、つまりその経路をかす１４が通らなかったと判断し、次のクロスカット動作が行われるまでに警告が発せられ、機械が停止される。ただ、Ａ１におけるカット前後のデータが同じであるが、Ｂ１におけるデータが異なる、等の場合は、Ａ１を通過したかすは何らかのエラーで検出されなかったものの、Ａ１→Ｂ１の経路をかすが通過したと判断し、警告は発せられない。これをアルゴリズムパターン１とする。

このアルゴリズムパターン１を実行することにより、かす１４のプラスチックフィルム１への混入が回避される。

尤も、医療用のパウチを製袋する場合のように、異物混入が絶対に認められない場合等においては、さらに厳しいアルゴリズムとし、Ａ１〜４，Ｂ１〜４の８カ所のうち、１カ所でもカット前後のデータが同じであれば警告を発するようにすることも出来る。

例えば、経路Ａ１→Ｂ１において、最初のカット時に発生したかす１４がＡ１を通過し、Ｂ１の手前でシュータ１８の内壁に貼り付いたような場合、２回目のカット時にこの貼り付いたかす１４がＢ１を通過し、検出されたとすれば、前述のアルゴリズムパターン１では最初のカット時及び２回目のカット時ともに、かす１４が経路Ａ１→Ｂ１を通過したと判断するが、２回目のカット時にかす１４がフィルムにくっついたまま排出されていない、という可能性もある。かかる場合に、最初のカット時において、Ｂ１でカスの検出がされなかったこと、をもって警告を発するようにする。これをアルゴリズムパターン２とする。

このアルゴリズムパターン２を実行すれば、確実にかす１４の混入を防ぐことが出来る。

ここで、カット前データの撮影タイミングとしては、かす１４が発生する前のタイミングであれば良く、また、上記「所定時間」とは、クロスカットされてから、かす１４がシュータ１８内に吸引され、Ｂ１〜Ｂ４エリアに到達するに十分な時間であれば良い。

また、カメラ２３を通した映像は操作パネルに表示することが可能であり、表示された映像を通じて、複数の画像エリアを選択することが可能である。たとえば、操作パネルをタッチ式操作パネルとし、表示された映像の中で、仕切りで区切られたＡ１領域の４角をタッチペンでタッチすることで、A1領域が定義づけられ、他の領域も同様に決めることが出来る。このことにより、シュータ１８内で仕切り板の位置が変わっても対応することが可能となる。なお、ここでカメラ２３としては、撮影画像を、ＣＣＤやＣＭＯＳ、FOVIONセンサ等の撮像素子を介して、電気的に映像信号に変換処理出来るものであればいずれのタイプでも良い。

また、例えば、ある程度の長さのかす１４がシュータ１８内のどこかに付着した状態のまま排出されない場合等に、吸引の為の気流を発生させた時、当該かす１４がシュータ１８内でひらひらと揺らめく可能性もゼロではなく、かかる場合は、新たにプラスチックフィルムからカットされたかす１４が検出位置２２を通過していないにも関わらず、揺らめくかす１４を、かす１４が通過した、と誤検出してしまうことも考えられる。かかる場合、カメラ２３を通した映像を操作パネルに表示出来ることから、操作パネルに表示されたかす１４をオペレータの目視にて検出の後、シュータ１８を物理的にクリーニングすることで、かす１４を強制的に排除することも可能となる。

次に、Ａ１〜４，Ｂ１〜４それぞれにセンサを設けた他の実施例につき、図５を用いて説明する。

図５は図４同様、シュータ１８をプラスチックフィルムの流れの上流側から見た正面図であり、本実施例では２列取り製袋で、１カ所のノッチ付きパウチの例を示しており、つまり、かす１４は４カ所で発生する為、３枚の仕切り板２０を入れてある。この仕切り板２０の奥行き方向寸法はシュータ１８の奥行き寸法、つまり、図６（１）の寸法Ｂに等しい。

さらに、シュータ１８には、図６（２）に示すように内面側に凸な突起を設け、この突起で仕切り板を挟むことで仕切り板の位置を固定出来る。この時、突起は図４または５において仕切り板２０の位置を変更出来るよう、小刻みなピッチで設けられているのが望ましく、図６（１）における寸法Ｃの範囲に設けられていれば十分であり、仕切り板２０はどの突起で挟み込むかによりプラスチックフィルムの幅方向の位置を変更出来る。

さらに、この突起の替わりに図６（４）のような山形の突起を小刻みなピッチで設け、仕切り板２０側にはそれに対応するＶ状溝を設ければ、同様に位置を変更させながらのセットが可能となる。

また、図６（３）に示すように、シュータ１８の内面に溝を設け、この溝に仕切り板をはめ込むことで仕切り板の位置を決めても良い。プラスチックフィルムの流れに垂直な方向に複数、かつ、図５に示す仕切り板終端の位置まで、シュータ１８の扇形形状に沿った放射状の配置で複数の溝を加工すれば、溝を選んで上方から差し込むだけで、所望位置への仕切り板のセットが可能となる。

この時、プラスチックフィルムの幅がシュータ１８の幅よりも小さい場合でも、図６（１）に示したように、上刃５の厚みは寸法Ｂにほぼ等しく、上刃５の幅はシュータ１８の幅にほぼ等しいので、クロスカット時にプラスチックフィルム両側の幅寸法Bの開口部は上刃５でふさがれる為、吸引時にシュータ１８の両側から吸気もれが生じることはなく、クロスカット時の吸引効率が下がる心配は無い。

図５に示した通り、Ａ１〜４，Ｂ１〜４における仕切り板２０間に、図示したように光学センサとして投光器２３と受光器２４のペアを設ける。図６（１）における上刃５が下降を開始した瞬間からこれらセンサは動作を開始し、吸引中、ゾーンＡ、Ｂにおいて各投光器２３と受光器２４のペアはその間を通過するかす１４を検知する。センサが動作するタイミングは、前述した実施例においてカメラ２３の電子シャッタが開いているタイミングと同じである。この時、同一経路の上下流、即ち、Ａ１とＢ１、Ａ２とＢ２、Ａ３とＢ３、そしてＡ４とＢ４の４組の中で、投光器２３と受光器２４のペアがともにかす１４を検知しなかった組が一組でもある場合は、その経路をかす１４が通らなかったと判断し、次のクロスカット動作が行われるまでに警告が発せられ、機械が停止される。一方、AまたはB、いずれかのセンサがかす１４を検知した時はその経路をかす１４が通過したと判断し、警告は発せられない。

この場合においても、さらに厳しい検出を行う場合は、前述の通り、アルゴリズムパターン２を実行すればよく、A及びB、双方のセンサがかす１４を検出しない限り、その経路をかす１４が通過したと判断しないようにすることも出来る。

この時のセンサとしてはファイバセンサを使用し、このセンサを使えば、2mm×10mm×0.1mm程度の大きさのかす１４までは検知可能である。

各分割路２１A，２１B，２１C，２１Dの各壁面には帯電防止性を有する材料を使用することが好ましい。たとえば、金属製のもの、もしくはカーボンブラックを練り混むことで導電性を付与した樹脂製のもの等が良い。

また、各分割路２１A，２１B，２１C，２１Dの各壁面には気密性の高い材料を使用することが好ましい。たとえば、主な材料は金属で、吸引シュータ１８との接触部分のみ導電性ゴムなどの素材を使うことで気密性を高める方法が考えられる。また、導電性ゴム部分の高さは図６（２）に示される内面側に凸な突起の高さよりも低く設定し、かす１４ができる限りゴムに引っかからないように出来るのが好ましい。

さらに、分割路２１A，２１B，２１C，２１Dはなめらかな流路形状をもつことが好ましい。たとえば、壁面はすべて直線的で、壁面と溝の幅はそれぞれ上方から下方に向かって幅が狭くなっており、上方から簡単に抜き差しをし、溝間の移動ができることが好ましい。

仕切り板２０はプラスチックフィルム１の幅方向に移動可能であることが好ましく、図６（２）〜（４）を用いて前述した構成に限られるものではない。

１ プラスチックフィルム
１４ かす
１５A，１５B，１５C，１５D 領域
１６ 吸引路
１７ 気流
２０ 仕切り板
２１A，２１B，２１C，２１D 分割路
２２ 検出位置
２３ CCDカメラ
２４ 検出範囲
２６ 制御装置

Claims (1)

1. プラスチックフィルムによってプラスチック袋が製造され、前記プラスチックフィルムの幅方向に隣接する少なくとも２つの領域にかすが生じる製袋機であって、
   気流が生じ、前記気流によって前記各領域のかすが吸引されるようにする吸引路と、
   前記吸引路に設けられ、前記吸引路を前記プラスチックフィルムの幅方向に少なくとも２分割し、前記かすが各分割路に導かれ、排出されるようにする少なくとも１枚の仕切り板と、
   前記各分割路に排出されたかすを検出する光学センサと、
   前記光学センサに接続され、前記かすが前記各分割路に排出されなかったとき、警報発生の措置を講じる制御装置とを備え、
   前記仕切り板は前記プラスチックフィルムの幅方向に移動可能である
   ことを特徴とする製袋機。

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