JPH08143010A

JPH08143010A - 包装装置

Info

Publication number: JPH08143010A
Application number: JP28053494A
Authority: JP
Inventors: Sadao Watanabe; 貞男渡辺; Taichi Yoshida; 太一吉田; Hiroyuki Tabata; 裕之田畑; Satoru Nakajima; 了中島
Original assignee: DENGEN AUTOM KK
Current assignee: DENGEN AUTOM KK
Priority date: 1994-11-15
Filing date: 1994-11-15
Publication date: 1996-06-04
Anticipated expiration: 2013-01-26
Also published as: JP2704941B2

Abstract

(57)【要約】【目的】被包装品を包装するフィルムの溶着と切断が
横方向全体にわたってムラなく確実に行え、同時に包装
処理を高速化できる小型軽量な包装装置を提供する。【構成】対にした貯蔵ロール、搬送機構、溶着切断ユ
ニット７０，搬送機構の両側部に配置された側部溶着ユ
ニットおよび包装品の移動位置を検出する複数のセンサ
から成る包装装置にあって、前記溶着切断ユニット７０
が、フィルム通路に設けた加熱ナイフ４用の第一受台５
および加熱ナイフ４の前後でこのナイフにほぼ平行に移
動する二つの押棒２３，２７用の第二受台７と、フィル
ム通路に対して第一受台５の反対側で加熱ナイフ４を第
一受台５に向けてフィルムにほぼ垂直に移動押圧する加
熱ナイフ移動機構と、フィルム通路に対して第二受台７
の反対側で二つの押棒２３，２７を第二受台７に向けて
フィルムにほぼ垂直に、前記加熱ナイフ移動機構とは独
立した状態でそれぞれ移動押圧する押棒移動機構とで構
成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、品物を合成樹脂のフ
ィルムまたはシートで包装する包装装置、特に新聞また
はそれに類する紙葉の束を薄い合成樹脂製のフィルムで
包み、開放端部を溶着切断して密閉被覆する包装装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の包装は、主として雨の日に配達
する新聞が郵便受等に挿入された後にも、雨で濡れない
ようにするために使用される。そのため、密封度が必ず
しも完全でなくてもよい。ここで言う完全な密封度と
は、例えば外部から水の侵入が防止でき、長時間かけて
やっと多少の侵入は許せる程度であるものを言う。販売
店で受け取った新聞を配達するまでには処理時間が非常
に限られているため、包装処理を大量に、しかも短時間
に終了させる必要がある。また、この包装装置は、使用
台数が多いため、設置すべき場所が狭く、軽量小型で、
加えて低価格であることが要請されている。このような
包装装置の一例は、特開平４−８７９１２号公報に既に
提唱されている。

【０００３】しかし、この種の包装装置は、薬品、食料
品等に使用されている製造ラインの最終処理部に組み込
まれる装置とは大幅に異なる。特に、使用するフィルム
は素材がポリエチレンであり、厚さが相当薄く、主に 1
0 〜 15 μm である。更に、包装される品物である新聞
の束が比較的柔軟である。これ等の事情により、上記の
要請を満たすには種々の問題が生じる。ここで、従来の
装置で問題なる一例を模式図面として示す図１に基づき
簡単に説明する。

【０００４】上下に置かれた包装フィルムの貯蔵ロール
１′と１″から繰り出されるフィルム２′と２″の間に
包装べき品物３を挿入し、この品物３を包装フィルム
２′と２″で包んだ状態にし、その開放口の近くで適当
に加熱された加熱ナイフ４を受台５に向けて矢印方向に
降下させる（工程Ａ）。

【０００５】降下した加熱ナイフ４が両方のフィルム
２′と２″を合わせ、受台５の上で熱溶着する（工程
Ｂ）。次いで、フィルム２で密閉包装された品物３を矢
印の方向に移動させて、溶着個所で切り離す（切断）
（工程Ｃ）。

【０００６】最後に、包装された品物３を排出口に送る
と同時に、加熱ナイフ４を上昇させ、品物３を切り残さ
れて溶着しているフィルム２′と２″の間に送る（工程
Ｄ）。この後、次のサイクルとして工程Ａに戻る。

【０００７】包装された品物３は図２のように、前後を
溶着切断個所α，α′で、また両側部を溶着継ぎ目βで
封止されている。上記の包装工程で、問題となるのは工
程Ｂと工程Ｄの溶着切断である。薄いフィルムに短時間
に熱を入れるには、加熱ナイフと受台の接触および加圧
力が全域にわたり必要であるため、加熱ナイフと受台が
互いに平行である必要である。また、受台の材質はゴム
硬度の低く、ナイフは先鋭である必要がある。先鋭なナ
イフがゴムクッションに食い込み過ぎると、側面にもフ
ィルムが当たり、溶着と同時に品物３を移動させて溶着
切断個所αで切り離すと、ポリエチレンフィルムが切断
個所αで糸を引いた状態になったり、場合によっては溶
着個所αの一部に溶着不良が生じる恐れがある。これ
は、軽量・小型化を目指した加熱ナイフ４の横方向の長
さが長く、厚さが薄いために生じる加熱温度ムラや機械
的な押圧力のムラ、特に受台ゴムの平坦度と硬度ムラに
も起因している。

【０００８】この例のように、溶着と切断を一つのナイ
フで兼ねる場合、溶着幅は小さい方が前記のような問題
が生じなくなる。食い込み過ぎを避けるため、あるいは
受台の寿命を延ばすため、受台５の表面にガラス入り弗
素樹脂のような固いゴムまたはシートを使用すると、加
熱ナイフ４に大きな押圧力を必要とする。このような簡
単な装置では、加熱ナイフの押下した時にフィルムを確
実に切断できないため、フィルムが溶融しえいる状態で
搬送機構を駆動し、分離させてしまう方法であるが、前
記のような目的から溶着品質と切断を維持することは困
難であり、フィルムの溶融を全域にわたり確実にするた
めには、長い期間、加熱ナイフの押圧力が必要となるの
で、高速処理の妨げになる。

【０００９】なお、溶着切断用の刃の両端にフィルムを
押さえる押さえ機構を設けて、溶着切断を容易にする他
の包装装置も知られている。この装置では、製造ライン
に設置されるもので、加圧と同時に切断も完了するもの
で、高い作業信頼性と長時間連続運転を可能にするもの
で、刃の温度を均一し、作業状況による温度変化を低減
するため、銅ブロックまはたヒートパイプで刃を形成
し、更に、押さえ機構の重量が大きいため、この機構を
油圧、空気圧ないしはモータ駆動する方式が採用されて
いる。しかし、この方法による装置を目的とする新聞用
の包装装置に導入することは、設置場所が大きくなるこ
とだけでなく、ランングコストが高く成ることおよび装
置自体の価格が上昇する点で好ましくない。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】それ故、この発明の課
題は、被包装品を包装するフィルムの溶着と切断が横方
向全体にわたってムラなく確実に行え、同時に包装処理
を高速化できる小型軽量な包装装置を提供することにあ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の課題は、この発明
により、対にした二つの貯蔵ロール１′，１″から送給
され、溶着で互いに接続された二枚の合成樹脂フィルム
２′，２″の間に被包装品３を入れて挿入口１４より内
部の搬送機構８０に送り、この搬送機構８０内の所定位
置で止め、挿入口１４と前記搬送機構８０の入口との間
に配置された溶着切断ユニット７０および搬送機構の両
側部に配置された側部溶着ユニット７５により、フィル
ムの両側部と開放口を溶着し、開放口の部分を切断し
て、包装された被包装品３を搬送機構８０により排出口
から外部に放出し、その場合、挿入口１４と溶着切断ユ
ニット７０との間、溶着切断ユニット７０と搬送機構８
０の入口との間、および排出口の近くにそれぞれ配設さ
れた入口センサＳ_I，定位置センサＳ_II，および出口セ
ンサＳ_IIIを設け、これ等のセンサＳ_I,Ｓ_II,Ｓ_IIIの
検出信号を用い電気制御系１００の指令に基づき包装品
の搬送およびフィルムの溶着と切断を自動的に行う、包
装装置にあって、前記溶着切断ユニット７０が、フィル
ム通路に設けた加熱ナイフ４用の第一受台５および加熱
ナイフ４の前後でこのナイフにほぼ平行に移動する二つ
の押棒２３，２７用の第二受台７と、フィルム通路に対
して第一受台５の反対側で加熱ナイフ４を第一受台５に
向けてフィルムにほぼ垂直に移動押圧する加熱ナイフ移
動機構と、フィルム通路に対して第二受台７の反対側で
二つの押棒２３，２７を第二受台７に向けてフィルムに
ほぼ垂直に、前記加熱ナイフ移動機構とは独立した状態
で移動押圧する押棒移動機構とで構成され、押棒移動機
構がフィルムを押圧した直後に加熱ナイフ移動機構が作
動して、フィルムを溶着した後、押棒移動機構がフィル
ムを押圧したままの状態で搬送機構が被包装品３を移動
させてフィルムの切断を行うことにより解決されてい
る。

【００１２】この発明による他の有利な構成は、特許請
求の範囲の従属請求項に記載されている。

【００１３】

【作用】この発明による上記構成の包装装置の溶着切断
動作を、模式図にした図３に基づき説明する。

【００１４】上下に置かれた包装フィルム用の貯蔵ロー
ル１′と１″から繰り出されるフィルム２′と２″の間
に包装べき品物３を挿入し、この品物３を包装フィルム
２′と２″で包んだ状態にし、その開放口の近くで加熱
ナイフ４とこのナイフの前後に配設された押板６から成
る溶着切断ユニットを降下させる（工程Ａ）。

【００１５】両方のフィルム２′と２″を押板６で押さ
え台７の間に挟み固定する。その場合、加熱ナイフ４は
未だフィルム２′から離れている（工程Ｂ）。次いで、
加熱ナイフ４をナイフ受台５に降下させて、両方のフィ
ルム２′と２″の溶着と切断を行う（工程Ｃ）。

【００１６】次いで、押板６をそのままの状態にして、
加熱ナイフ４をフィルム２′から離し、フィルム２で包
装された品物３を搬送機構により移動させて溶着個所で
切り離す。この場合、押板６は前方（入口側）の押さえ
位置（押さえ受台７）の個所でフィルム２′，２″を押
さえたままである（工程Ｄ）。

【００１７】次いで、押板６を上に移動させながら、品
物３を入口に入れて、次のサイクルとして工程Ａに戻
る。この処理では、押板と同時に加熱ナイフが降下する
が（工程Ｂ）、加熱ナイフはフィルムに接触はしない。
また、加熱ナイフをフィルムから離し、押板がフィルム
を押さえている状態（工程Ｄの図）で搬送機構を駆動し
てフィルムを切り離している。このようにすれば、加熱
ナイフを受台に十分食い込ませることができ、溶着が完
全に行える。更に、切離時においては加熱部分が冷却時
に脆化するため、加熱ナイフの加圧時の切断が不完全で
あっても、その部分を引張により分離できる。このよう
な溶着切断の効果は加熱ナイフの温度、押圧力、シーケ
ンス管理設計にかなり余裕のある許容公差を与える。特
に加熱ナイフの上限温度に余裕があるため、溶着切断処
理の高速化が可能になる。

【００１８】

【実施例】以下、この発明による一つの実施例を図面に
示し、より詳しく説明する。図４は、この発明による包
装装置１０を斜め前方から見た斜視図である。包装すべ
き品物、つまり新聞紙の束は案内板１１に沿って手動で
挿入口１４に向けて挿入される。使用状態では、この挿
入口１４に包装用のフィルム（図示せず）が上部貯蔵ロ
ール１′と下部貯蔵ロール２′から導入されている。こ
の装置の側部１５′，１５″の前方の傾斜面には操作ス
イッチや表示灯を含む操作・表示パネル１２′，１２″
が設けてある。この装置は大きさが横 614 mm ，奥行 5
10 mm，高さ 275 mm であるため、通常の机の上に載置
でき、必要とあれば、移動可能なキャスタ上にも載置で
きる。

【００１９】図５にこの発明による装置の中央縦断面を
示す。包装すべき品物３は案内板１１上を移動して挿入
口１４に導入される。回転可能な二つのローラＲ_U1,Ｒ
_U2およびＲ_L1,Ｒ_L2にそれぞれ回動自在に支持されてい
る貯蔵ロール１′と１″から供給されるフィルム２′と
２″はそれぞれ補助ローラＡＲ_U1,ＡＲ_U2およびＡＲ _L
を経由して挿入口１４に導入される。挿入口１４の直ぐ
近くには、加熱ナイフ４と押板６および対応するナイフ
受台５と押さえ受台７から成る溶着切断ユニット７０が
ある。次いで、挿入された品物３を搬送するため、上部
コンベヤＣＶ_Uと下部コンベヤＣＶ_Lから成る搬送機構
８０がある。下部コンベヤＣＶ_Lの３本の支持ローラは
適当な軸受を介して横支持板４９（図７参照）に回動自
在に支承されている。上部コンベヤＣＶ_Uはバネ（図示
せず）により下方にバネ付勢され、適当な支持アーム
（図示せず）を介して横支持板の支持点（後で述べるプ
ーリＰＬ_T2の支点）に回動自在に支持されている。搬送
機構８０を通過した品物は排出板１８を通り、排出口１
９から外部に放出される。

【００２０】導入される品物３の存在を確認するため、
各一つの発光素子と受光素子の対で構成される二つの遮
光センサＳ_I,Ｓ_IIがそれぞれ挿入口１４と溶着切断ユニ
ット７０の間および溶着切断ユニット７０と搬送機構８
０の間に設けてある。更に、排出時の品物を確認するた
め、同様に発光素子と受光素子の対で構成される遮光セ
ンサＳ_IIIが排出口１９の近くに設けてある。

【００２１】搬送機構８０の駆動は横支持板４９に取り
付けた破線で示すステップモータＭにより行われる。下
部コンベヤＣＶ_LはステップモータＭと下部コンベヤＣ
Ｖ_LのプーリＰＬ_Lとの間に装着されたタイミングベル
トＴＢ₁を介して直接駆動される。上部コンベヤＣＶ_U
はギヤ比が１：１の反転ギヤユニットＴＧの一方のギヤ
Ｇ₁のプーリＰＬ_T1とモータのプーリの間にあるタイミ
ングベルトＴＢ₂および反転ギヤユニットＴＧの他方の
ギヤＧ₂のプーリＰＬ_T2と上部コンベヤＣＶ_Uのプーリ
ＰＬ_Uの間に装着されたタイミングベルトＴＢ₃を介し
て駆動される。なお、上部コンベヤＣＶ_Uを支持するア
ーム（図示せず）は反転ギヤユニットＴＧの他方のギヤ
Ｇ₂の回転軸と上部コンベヤＣＶ_UのプーリＰＬ_Uの回
転軸に回動可能に取り付けてある。

【００２２】図５で回転する他の軸、ローラＲ
_U1,Ｒ_U2，Ｒ_L1,Ｒ_L2および補助ローラＡＲ _U1,ＡＲ_U2
およびＡＲ_Lは全て横支持板４９に適当な軸受を介して
回動可能に支承されている。

【００２３】図６に、この発明による包装装置の溶着切
断ユニット７０の詳細を示す。加熱ナイフ４と前方押棒
２３および後方押棒２７は、それぞれ左右の横支持板に
設けた両方の溶着切断アーム３０の先端、および押さえ
アーム２０の先端２２，２６の間にほぼ横方向全体にわ
たり差し渡されている。これ等のアーム３０，２０の他
端は横支持板４９に設けた共通な軸３６に回動可能に支
承されていて、押さえアーム２０は適当なバネ部材（図
示せず）により上方に向けてバネ付勢されている。更
に、両方のアーム３０，２０はそれぞれ横支持板４９に
固定されたソレノイドＳＬ_1L，ＳＬ_2LのプランジャＰＬ
Ｇ_1,ＰＬＧ₂および対応する連接棒２８，３３と回転軸
３１，２１を介してソレノイドＳＬ_1L，ＳＬ_2Lにより電
磁的に下方に牽引駆動される。図示の状態は、押板６と
加熱ナイフ４が一緒に降下してフィルム（図示せず）を
押さえているが、加熱ナイフ４はこのフィルムに到達し
なく、未だ溶着切断していない場合に相当する。溶着切
断を行う場合には、図３でも説明したように、更に加熱
ナイフ４が下方に降下する。品物を通す時には、押板６
と加熱ナイフ４は一部を一点鎖線で示す位置に上昇して
いる。なお、溶着切断アーム３０が押さえアーム２０に
対して図示の状態からこれ以上上方に移動しないよう
に、アーム２０にアーム３０用のストッパ（図示せず）
が設けてある。従って、押さえアーム２０が下方に移動
する時、溶着切断アーム３０を連行することになり、溶
着切断する場合にのみ溶着切断アーム３０が下方に駆動
される。

【００２４】加熱ナイフ４は熱伝導が良好で軽量のアル
ミニュウムあるいはアルミニウム合金で作製され、溶着
切断アーム３０の先端に適当な断熱材（図示せず）を介
して固定されている。溶着切断部であるナイフの先端は
図示のように鋭角に形成されている。更に加熱ナイフ４
の表面の全長にわたり板状の加熱素子ＫＨが貼り付けて
ある。加熱ナイフ４の温度を所定温度範囲に維持するた
め、加熱ナイフ４の表面の一部に一個所またはそれ以上
の個所に感熱素子（図６に図示せず、但し図９にサーミ
スタＴＨ₁として図示する）が密着させてある。

【００２５】押棒２３の受台７側の下端には、更にネオ
プレンあるいはフッ素系樹脂であるバイトン等のゴム性
樹脂の滑り止め用の先端片２４が取り付けてある。後方
先端２６の間にも金属製の押棒２７が装着されている。

【００２６】加熱ナイフ４の受台５は、柔軟で弾力性が
あり、熱伝導率の低い耐熱性シリコン系スポンジ樹脂な
いしはフッ素系発泡樹脂の長尺板材を保持枠３８に装着
して構成されている。押板の受台７は、前方押板２２で
フィルムを挟持した時、フィルムが滑らないような、弾
力性で適度な硬さを有する合成樹脂、例えばネオプレン
の長尺板材を保持枠３７に装着して構成されている。

【００２７】後方先端２６の押棒２７は受台５の保持枠
３８の上部の板部分に近接し、フィルムを挟持するが、
この場合、フィルムを搬送機構８０の搬送運動で引っ張
った時、フィルムが容易に滑る程度にフィルムを押圧で
きるように構成する必要がある。こうして、加熱ナイフ
４で溶着固化したフィルム部分のところで切り離すこと
ができる。しかも、後方先端２６の押棒２７により、品
物の厚さが大幅に変わっても、加熱ナイフ４が溶着切断
するフィルムの個所の状態が必ず一定に維持され、溶着
切断作業を同一条件で行える。

【００２８】図７は、この発明の包装装置の搬送機構８
０，側部溶着ユニット７５および溶着切断ユニット７０
の要部を上から見た部分平面図である。既に説明した個
別部材に付いては、ここではこれ以上触れない。上部コ
ンベヤＣＶ_Uは左右一対の支持板ＦＲＭの３つの軸受に
装着されたシャフトＳＨＴ₁〜ＳＨＴ₃のローラに組み
込まれた３本のベルトＢＬＴ_L,ＢＬＴ_c,ＢＬＴ_R（この
部材は図示されていない）で構成されている。これ等の
ベルトは、既に説明したように、シャフトＳＨＴ₁にあ
るプーリＰＬ_Uを介してステップモータＭで駆動され
る。支持板ＦＲＭはプーリＰＬ_Uの軸と支持アームＳＰ
Ａ_Lを介して反転ギヤユニットのプーリＰＬＴ₂に回動
可能に支持されている。

【００２９】横支持板４９と支持アームＳＰＡ_Lの間に
は側部溶着ユニットが設けてある。つまり、二枚の重な
ったフィルムが進む溶着熱板５１の受台５２が横支持板
４９に固定されている。この溶着熱板５１にも加熱ナイ
フ４と同様に加熱板と感熱素子ＳＨ₁が密着させてあ
る。溶着熱板５１は横支持板４９に固定されたソレノイ
ドのプランジャ（いずれも破線で示す）に連結板５３を
介して連結している。横支持板４９に固定された支持体
（図示せず）に設けた旋回軸５７を介して前記連結板５
３が接続している。従って、ソレノイドの動作に連動し
て連結板５３が回転運動を行い、この回転運動が溶着板
５６１の上下運動に変換される。

【００３０】図８および図９には、下部貯蔵ロール１″
の送り出しを制御する制動機構を横支持板の外側から見
た部分側面図が示してある。下部貯蔵ロール１″を回転
可能に支える２本のローラＲ_L1,Ｒ_L2の例えば一方Ｒ_L1
は横支持板４９に軸受ＢＲ₁を介して回動可能に固定さ
れている。ローラＲ_L1の横支持板４９から外に位置する
部分の表面には、摩擦用ゴムリングＳＦ₁が付けてあ
る。更に、相手側の対向ロッドとして同じように摩擦用
のゴムリングＳＦ₂を表面に付けたピンＰＮが横支持板
４９に隣接固定配置されていて、ローラＲ_L1と対向ロッ
ドの間にＹ字型の制動片６０が挿入されている。この制
動片６０の足部６１にソレノイドＳＬ_BLLのプランジャ
ＰＬ_BLLが連結している。制動応答速度を高めるため、
足部６１を引き込む方向（二重矢印の方向）とこの足部
６１が接触するローラＲ_L1の表面の回転方向（Ｒ方向）
が一致するように、このソレノイドＳＬ_BLLを横支持板
４９に固定する。処理速度を高めるには、この下部貯蔵
ロール１″の制動が所定時間内で確実に行われる必要が
ある。もちろん、上部貯蔵ロール１′にも同様な制動機
構を装備し、同時点に駆動させるべきである。

【００３１】なお、貯蔵ロール１′，１″が非常に大き
く、重たい場合には、貯蔵ロールの使用初期と消耗寸前
とでは、制動時に慣性に大きな相違があるため、同じタ
イミングで制動を加えると、ロールが停止するまでの期
間が異なる。そのため、次に包装すべき品物をフィルム
に挿入する時、フィルムの緊張状態が異なり、一定した
挿入状態を維持できず、作業効率が低下する恐れがあ
る。このような場合には、各貯蔵ロール１′，１″のフ
ィルム貯蔵量を監視して、その貯蔵量に応じた制動タイ
ミングを変えるため、タイミングを数段に切り換えると
有利である。これには、フィルム貯蔵量対応する段の切
換時点を検知するセンサを各ロール１′，１″に設ける
と合理的である。図示していないが、このような検知機
構は、例えばロールの上方ないしは横に配置された接触
子と、この接触子が接触すると作動する光バリヤ（フォ
トカプラ）ないしはリードスイッチを用いて実現でき
る。

【００３２】図１０は、この発明による包装装置の電気
制御系１００を示すブロック図である。包装すべき品物
の挿入位置を検知するセンサＳ_I,Ｓ_IIと排出状態を検知
するセンサＳ_IIIの遮光状態信号および貯蔵ロール
１′，１″の貯蔵監視センサＳ_IVの検知信号を受け、ス
テップモータＭ，加熱ナイフ４のソレノイドＳＬ_1R,Ｓ
Ｌ _1L，押板６のソレノイドＳＬ_2R,ＳＬ_2L，両側部の加
熱板のソレノイドＳＬ_3R,ＳＬ_3L，更に、上下部貯蔵ロ
ール１′，１″のソレノイドＳＬ_BUR,ＳＬ_BULとＳＬ
_BLR,ＳＬ_BLLを所定のシーケンスで所定のタイミングに
従って駆動する。タイミングは中央演算部ＣＢＲで決定
される。つまり、センサＳ_I,Ｓ_II,Ｓ_III,Ｓ_IVの信号を
インターフェースＩ/ Ｏで受け、ＲＯＭ記憶器ＲＯＭに
保管された所定の制御ルーチン・プログラムに従ってマ
イクロプロセッサμＰが前記能動部品を駆動させる。そ
の際、計算値の一時保管にＲＡＭ記憶器ＲＡＭを利用
し、バスラインと対応するインターフェースＩ/ Ｏを介
して開閉要素ＳＷ_M,ＳＷ₁〜ＳＷ₄を制御して、対応す
る最終駆動回路ＤＲ_MとＤＲにより能動部品であるモー
タＭと諸ソレノイドＳＬを作動させる。

【００３３】加熱ナイフ４と両側部加熱板のヒータＫ
Ｈ，ＳＨ_1,ＳＨ₂は、対応する部材に取り付けた感熱素
子ＴＨ_1,ＴＨ_2,ＴＨ₃の検出信号に応じて制御される。
これには、前記感熱素子ＴＨ_1,ＴＨ_2,ＴＨ₃の検出信号
を対応する低域フィルタＦＴ_1,ＦＴ_2,ＦＴ₃を通した
後、加熱制御部ＨＣＲに導入する。この加熱制御部ＨＣ
Ｒでは、窓比較器により測定信号がそれぞれ許容温度範
囲を決めるしきい値ＲＥＦ ₁とＲＥＦ₂の間内にあるよ
うに対応する点弧パルス発生部を制御し、発生させた点
弧パルスを各スイッチング素子（図の場合、トライアッ
クＴＲ_1,ＴＲ_2,ＴＲ ₃）に送り、対応するヒータＫＨ，
ＳＨ_1,ＳＨ₂に商用電源から所要電力を供給して、それ
ぞれ一定の温度に維持する。

【００３４】温度が所定の上限より大きい場合、つまり
対応するしきい値ＲＥＦ₃を越えた場合、加熱制御部Ｈ
ＣＲは警報信号Ｓ_WR2を出力し、表パネル１２′，１
２″の表示灯を点灯させたり、警報ブザーで音響警報を
発生させる。なお、遮光センサＳ_I,Ｓ_II,Ｓ_IIIが所定
の作業シーケンス以外の順番で出力信号を発生する場合
には、同様に中央演算部ＣＢＲでそれを検知して警報信
号Ｓ_WR1を発生し、同じように適当な警報を行う。

【００３５】最後に、図１１でこの発明による包装装置
の動作シーケンスを説明する。処理過程は三つに大別で
きる。即ち、処理過程Ｉとして品物の挿入過程、処理過
程 II として品物を包装する過程、および処理過程 III
として包装した品物を排出する過程である。横軸は経過
する時間を表し、縦軸は検出信号あるいは駆動信号の有
無を示し、モータＭに関しては駆動パルスのパルスレー
トを示す。

【００３６】案内板１１上で、例えば手動により品物３
を挿入すると、挿入口センサＳ_Iが時点Ｔ₁で遮光状態
となり、このセンサＳ_Iの出力信号がハイ・レベルにな
る。品物３を更に押し込むと、搬送機構８０の直前にあ
る定位置センサＳ_IIが遮光状態になり、Ｔ₃の時点でそ
の出力信号がハイ・レベルになる。品物の後端がセンサ
Ｓ_Iを通過すると、遮光状態が解除され挿入口センサＳ
_Iの出力信号は時点Ｔ ₂でロウ・レベルになる。更に、
品物３が進行すると、定位置センサＳ_IIの遮光状態も解
除されて、その出力信号がロウ・レベルになる。排出過
程 IIIでは出口センサＳ_IIIにより品物の排出に伴い、
時点Ｔ_5,Ｔ₆で遮光状態の発生と解除が生じる。

【００３７】この発明による包装装置では、上記時点Ｔ
₁〜Ｔ₆のトリガ信号を手掛かりにして全て自動的に
（手差し動作を除いて）処理過程が進行する。Ｔ₁時点
のトリガ信号により中央処理部ＣＢＲのマイクロプロセ
ッサμＰはＭ ₁時点にモータＭに低速回転（単位時間当
たり駆動パルス数が少ない）指令を与える。次いで、所
定時間後の時点Ｍ₂で回転数を上げる指令を送る。

【００３８】時点Ｔ₃のトリガ信号を基に、所定時間遅
延させた時点Ｂ₁で今まで制動状態にあった貯蔵ロール
１′，１″の支持ローラの制動を解除する指令をブレー
キソレノイドＳＬ_Bに送る。次に、時点Ｔ₂のトリガ信
号により適当な遅延時間後の時点Ｍで、高速回転のモー
タＭの回転速度を図示のように順次低下させ、更に適当
な遅延時間後の時点Ｂ₂で支持ローラに制動をかける。

【００３９】時点Ｔ₄のトリガ信号により所定の遅延時
間後の時点Ｍ₄でモータの回転を止め、同様に適当な遅
延時点Ｃ₁後に押板のソレノイドを作動させて、押棒を
フィルムに押圧させる。更に、所定時間後の時点Ｋ₁，
Ｈ₁でそれぞれ加熱ナイフ４と側部加熱板を降下させ
る。

【００４０】また特定な時点Ｋ₂で加熱ナイフを上昇さ
せ、同時に搬送機構８０を再度作動させて包装された品
物を排出するため、モータＭをほぼ同時点Ｍ₅で再び回
転させる。出口センサＳ_IIIの遮光解除時点Ｔ₆のトリ
ガ信号により排出過程の終了を検知し、所定の遅延時間
後の時点Ｍ₇でモータを止める。

【００４１】これにより、処理過程の１サイクルが終了
する。上に述べた種々の特定な遅延時間は、搬送機構８
０やロール回転機構の慣性、駆動ないしは減速駆動部の
特性、および入口センサＳ_Iと定位置センサＳ_IIの相対
位置を考慮して実験的に決めておき、これ等のパラメー
タが使用時に変わる場合、自動的に適正値を選べるよう
にする。貯蔵ロール１′，１″の支持ローラの制動の開
始と解除は上に述べた例以外に両方のセンサＳ_I,Ｓ_IIの
信号を組み合わせて決定することもできる。特に搬送系
の動作で慣性が大きいため、モータＭを高速回転するの
に予め低速回転させたり、停止時にも段階的に減速させ
る必要がある。また、ロール回転系の回転開始と制動開
始は、品物の挿入時のフィルムの緩みに関連し、適切な
時点でなくてならない。貯蔵ロールが非常に大きい場合
には、既に図５で説明したように慣性が貯蔵されている
フィルムの量に依存するので、貯蔵量を検知するセンサ
（図９にただ一つのセンサＳ_IVとして暗示的に示す）を
設け、これ等のセンサの出力信号により遅延時間を選択
する必要がある。種々の遅延時間、およびそれ等の遅延
時間をマイクロプロセッサμＰによる演算で算出するル
ーチンは全てＲＯＭ記憶器の中に予め記憶させておく。

【００４２】この発明を新聞の包装装置としてただ一つ
の実施例で説明した。しかし、この発明はそのような包
装装置にのみ限定されるものでなく、例えば印刷され
た、ないしは未だ印刷されていない大量の紙葉の束、あ
るいは一定寸法の大量の固形物体を薄い合成樹脂フィル
ムで密封包装する場合に特に適していることは言うまで
もない。

【００４３】また、品物の挿入を説明の都合上手動で行
うとしたが、挿入口の前に適当な自動挿入部を設けれ
ば、自動化ラインに採用できる全自動包装装置にできる
ことは容易に理解できる。

【００４４】更に、説明した装置の部材を適当な代替え
品で置き換えたり、処理方法を改良・改造することは、
特許請求の範囲に規定する構成である限り、この発明の
技術思想の枠内にある。

【００４５】

【発明の効果】以上、説明したように、この発明による
包装装置は下記のような有利な特徴を備えている。つま
り、 (1) 加熱ナイフの温度を高くしても問題は生じない。従
来の方式の溶融状態で引張による切断では、上下のフィ
ルムが別々に分離されてしまい、ナイフ降下時に上部ナ
イフが切断してしまうが、そのような問題は生じない。

【００４６】(2) 処理速度を高め、衝撃が少ないので、
加熱ナイフを受台に深く食い込ませても、受台の寿命は
低下しない。また、この発明による包装装置は小型軽量
であり、包装フィルムの溶着と切断が横方向全体にわた
ってムラなく確実に行える。更に、包装処理を高速化で
き、特に新聞のフィルム包装では、毎分 60 部を処理で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の包装装置の溶着切断工程を示す模式図で
ある。

【図２】包装された品物の外観斜視図である。

【図３】この発明による包装装置の溶着切断工程を示す
模式図である。

【図４】この発明による包装装置の全体を示す斜視図で
ある。

【図５】この発明による包装装置のフィルム搬送機構を
示す側面断面図である。

【図６】この発明による包装装置の溶着切断ユニットを
示す側面図である。

【図７】この発明による包装装置の側部溶着ユニット、
溶着切断ユニットおよび搬送機構を示す部分平面図であ
る。

【図８】この発明による包装装置の貯蔵ロールの制動機
構を示す部分側面図である。

【図９】図８の貯蔵ロールの制動機構の軸受部分のＩ−
Ｉ′から見た断面図である。

【図１０】この発明による包装装置に使用されている電
気制御部の全体回路図である。

【図１１】この発明による包装装置の作業シーケンスと
タイミングを示すタイミングチャートである。

【符号の説明】

１′，１″ 貯蔵ロール２，２′，２″ フィルム３包装すべき品物４加熱ナイフ５加熱ナイフの受台６押板７押棒の受台１４挿入口２０押板アーム２２押板アームの前方先端２３押棒２４滑り止め用先端片２６押板アームの後方先端２７押棒３０加熱ナイフのアーム３６アームの共通回転軸５１熱板５２熱板の受台６０支持ローラのＹ字型制動片７０溶着切断ユニット７５側部溶着ユニット８０搬送機構１００電気制御系Ｒ_U1,Ｒ_U2,Ｒ_L1,Ｒ_L2 支持ローラＡＲ_U1,ＡＲ_U2,ＡＲ_L 補助案内ローラＣＶ_U,ＣＶ_L ベルトコンベヤＭステップモータＳＬソレノイドＳ_I,Ｓ_II,Ｓ_III 遮光センサＫＨ，ＳＨ_1,ＳＨ₂ ヒータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者中島了埼玉県行田市富士見町１−14 電元オートメーション株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】対にした二つの貯蔵ロール（１′，
１″）から送給され、溶着で互いに接続された二枚の合
成樹脂フィルム（２′，２″）の間に被包装品（３）を
入れて挿入口（１４）より内部の搬送機構（８０）に送
り、この搬送機構（８０）内の所定位置で止め、挿入口
（１４）と前記搬送機構（８０）の入口との間に配置さ
れた溶着切断ユニット（７０）および搬送機構の両側部
に配置された側部溶着ユニット（７５）により、フィル
ムの両側部と開放口を溶着し、開放口の部分を切断し
て、包装された被包装品（３）を搬送機構（８０）によ
り排出口から外部に放出し、その場合、挿入口（１４）
と溶着切断ユニット（７０）との間、溶着切断ユニット
（７０）と搬送機構（８０）の入口との間、および排出
口の近くに、それぞれ入口センサ（Ｓ_I），定位置セン
サ（Ｓ_II）および出口センサ（Ｓ_III）を設け、これ等
のセンサ（Ｓ_I,Ｓ_II,Ｓ_III）の検出信号を用い電気制
御系（１００）の指令に基づき被包装品の搬送、および
フィルムの溶着と切断を自動的に行う、包装装置におい
て、前記溶着切断ユニット（７０）が、フィルム通路に設け
た加熱ナイフ（４）用の第一受台（５）および加熱ナイ
フ（４）の前後でこのナイフにほぼ平行に移動する二つ
の押棒（２３，２７）用の第二受台（７）と、フィルム
通路に対して第一受台（５）の反対側で加熱ナイフ
（４）を第一受台（５）に向けてフィルムにほぼ垂直に
移動押圧する加熱ナイフ移動機構と、フィルム通路に対
して第二受台（７）の反対側で二つの押棒（２３，２
７）を第二受台（７）に向けてフィルムにほぼ垂直に、
前記加熱ナイフ移動機構とは独立した状態で移動押圧す
る押棒移動機構とで構成され、押棒移動機構がフィルム
を押圧した直後に加熱ナイフ移動機構が作動して、フィ
ルムを溶着した後、押棒移動機構がフィルムを押圧した
ままの状態で搬送機構が被包装品（３）を移動させてフ
ィルムの切断を行うことを特徴とする包装装置。
【請求項２】加熱ナイフ移動機構では前記加熱ナイフ
（４）が横支持板（４９）の共通軸受（３６）に回動可
能に支持された第一アーム（３０）の先端に装着され、
第一アーム（３０）の一部が連接棒（３３）を介して横
支持板（４９）に固定された第一ソレノイド（ＳＬ₁）
のプランジャに連結し、押棒移動機構では前記押棒（２
３，２７）が横支持板（４９）の共通軸受（３６）に回
動可能に支持された第二アーム（２０）の先端に装着さ
れ、第二アーム（２０）の一部が連接棒（２８）を介し
て横支持板（４９）に固定された第二ソレノイド（ＳＬ
₂）のプランジャに連結し、第一受台（５）は柔軟な耐
熱性材料、好ましくはフッ素系発泡樹脂材料で形成さ
れ、第二受台（７）は弾力性の合成樹脂、ネオプレン、
テフロン等の樹脂で形成されていることを特徴とする請
求項１に記載の包装装置。
【請求項３】加熱ナイフ（４）に対して挿入口（１
４）側にある押棒（２３）のフィルム側の先端には、フ
ィルムの滑り止め用の合成樹脂、好ましくはネオプレ
ン、シリコンゴム等の先端片（２４）が装着されてい
て、加熱ナイフ（４）に対して搬送機構（７０）側の押
棒（２７）はフィルムに当接した状態で、フィルムを挟
持押圧する力が、押棒（２３）の挟持押圧する力より弱
く、フィルムを移動路に沿って引っ張ると容易に滑り移
動することを特徴とする請求項２に記載の包装装置。
【請求項４】前記加熱ナイフ（４）はこの加熱ナイフ
に密着させた感熱素子（ＴＨ₁）で検知した温度信号に
より、スイッチング素子（ＴＲ₁）を帰還制御して駆動
し、商用電源の電力を加熱ナイフ（４）に密着させたヒ
ータ（ＫＨ）に送り、所定の温度範囲に維持されている
ことを特徴とする請求項１〜３の何ずれか１項に記載の
包装装置。