JPH11301622A - 縦型製袋充填包装機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 カッターの駆動構造を小形化するとともに、
簡易な調整および制御によりカッターを所望の位置まで
高精度にスライドさせることを可能とし、しかも包装フ
ィルムの品種切り替えにも容易に対応して連結包装袋を
製造できるようにする 【解決手段】 回転量が制御可能なステッピングモータ
２２によりカッター７を駆動する。ステッピングモータ
２２はコントローラにより回転量を制御され、カッター
７を包装袋の相互間にミシン目状の切り込みを形成する
位置、または包装袋の相互間を切断する位置までスライ
ドさせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、円筒状に成形さ
れた包装フィルムを一対のヒータブロックで挟み込み幅
方向に熱シールして包装袋を形成する縦型製袋充填包装
機に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５は、縦型製袋充填包装機の概略構成
を示す斜視図である。同図を参照して縦型製袋充填包装
機の概要を説明すると、巻回ドラム１から繰り出されて
きた帯状の包装フィルム１００は、筒状のフォーミング
チューブ２の外周面に巻き付けられながら下方に搬送さ
れていく。

【０００３】フォーミングチューブ２の側方には縦シー
ル用ヒータ３が対向して設けてあり、この縦シール用ヒ
ータ３によりフォーミングチューブ２に巻き付けた包装
フィル１００の重合側端部１００ａを熱シールして、該
包装フィルム１００を円筒状に成形する。

【０００４】さらに、フォーミングチューブ２の下方に
は一対のヒータブロック４，５が、包装フィルム１００
の搬送経路を挟んで対向して設けてあり、繰出しベルト
６により下方向に送り出されてきた包装フィルム１００
をこれらヒータブロック４，５で挟み込み、幅方向に熱
シールして袋状に成形する。

【０００５】その後、さらに下方へ搬送された包装フィ
ルム１００の内部に、フォーミングチューブ２の中空部
を介して被包装物を充填するとともに、ヒータブロック
４，５により上端に相当する部位を幅方向に熱シールし
て密封すると同時に、ヒータブロック４に付設したカッ
ター７が作動して熱シール部１００ｂのほぼ中央を切断
する。

【０００６】カッター７は、図６に示すように、一方の
ヒータブロック４の中空部内に刃先が配設してあり、同
ヒータブロック４の背面側に配設した駆動源により横方
向にスライドして、他方のヒータブロック５との対向面
４ａから刃先７ａが出没自在となっている。

【０００７】さて、従来の縦型製袋充填包装機は、図７
（ａ）に示すように、カッター７の駆動源としてエアシ
リンダ８を用いており、このエアシリンダ８の駆動ロッ
ド８ａにカッター７を装着していた。周知のとおり、エ
アシリンダ８は単純なＯＮ／ＯＦＦ制御しか行えないた
め、カッター７のストロークを任意に調節することはで
きない。勿論、包装フィルム１００の熱シール部１００
ａを切断する目的のみであれば、カッター７を常に一定
ストロークで往復移動させるだけでも支障はない。

【０００８】しかし、縦型製袋充填包装機により形成さ
れる包装形態には、図８に示すように、被包装物を充填
した包装袋２００を複数個連結した連結包装袋と称する
形態がある。この連結包装袋は、各包装袋２００の連結
部（熱シール部）２０１にミシン目状の切り込み２０２
が幅方向に形成してあり、この切り込み２０２により各
包装袋２００を簡易に切り離すことができる形態となっ
ている。

【０００９】このような切り込み２０２を各包装袋２０
０の連結部２０１に形成するには、図６に示したような
鋸歯状の刃先７ａを有するカッター７を用い、該刃先７
ａの凸部のみが連結部２０１を貫通する位置でカッター
７を停止させなければならない。したがって、連結包装
袋を形成するには、連結部２０１にミシン目状の切り込
み２０２を形成する位置でカッター７を停止させる動作
と、包装袋２００の相互間を切断する動作とを所定のサ
イクルで切り替えて行う必要がある。

【００１０】このため、従来の縦型製袋充填包装機で
は、連結包装袋を製造する場合に、図７（ｂ）に示すご
とくストローク調整用の補助エアシリンダ９を追加し、
該補助エアシリンダ９の駆動ロッド９ａを支持台１０に
固定するとともに、連結板１１を介して補助エアシリン
ダ９の本体９ｂにカッター駆動用のエアシリンダ８を装
着する構成としていた。

【００１１】補助エアシリンダ９は、エアシリンダ８の
本体８ｂを図７（ｂ）の左右にスライドさせる。そし
て、エアシリンダ８の本体８ｂを同図（ｂ）の右端に配
置したとき、カッター７が包装袋２００の連結部２０１
にミシン目状の切り込み２０２を形成するように調整す
るとともに、エアシリンダ８の本体８ｂを同図（ｂ）の
左端に配置したとき、カッター７が包装袋２００の相互
間を切断するように調整していた。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の構成で
は、連結包装袋を形成するために、カッター駆動用のエ
アシリンダ８に加え、該エアシリンダ８の本体位置を移
動させる補助エアシリンダ９が必要となるため、カッタ
ー７の駆動部分が大形化する。これらカッター７の駆動
部分は、ヒータブロック４とともに図示しないスライダ
に搭載されるため、該駆動部分の大形化によりスライダ
に大きな負荷がかかる。その結果、スライダの耐久性を
低下させたり、ヒータブロック４の円滑な移動を阻害す
る等の問題が生じるおそれがあった。

【００１３】さらに、包装袋２００の連結部２０１にミ
シン目状の切り込み２０２を形成するためには、エアシ
リンダ８および補助エアシリンダ９の取付け位置を高精
度に微調整する必要があり、その調整作業が煩雑であっ
た。しかも、包装フィルムの品種を変更した場合、包装
フィルムの厚さに応じて、再度エアシリンダ８および補
助エアシリンダ９の取付け位置を高精度に微調整する必
要があり、汎用性に欠けていた。

【００１４】この発明は上述した事情に鑑みてなされた
もので、カッターの駆動構造を小形化するとともに、簡
易な調整および制御によりカッターを所望の位置まで高
精度にスライドさせることができ、しかも包装フィルム
の品種切り替えにも容易に対応して連結包装袋を製造で
きるようにすることを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
にこの発明は、円筒状に成形された包装フィルムを一対
のヒータブロックで挟み込み幅方向に熱シールして包装
袋を連続的に形成する縦型製袋充填包装機において、連
続的に形成される包装袋の相互間を切断可能なカッター
と、このカッターを駆動する回転量が制御可能な駆動モ
ータと、この駆動モータの回転量を制御する制御手段と
を備えたことを特徴とする。

【００１６】このように、回転量が制御可能な駆動モー
タをカッターの駆動源とすることで、単一の駆動源でカ
ッターのストロークを任意に制御することができ、小形
化と位置決め調整の容易化を実現することができる。回
転量が制御可能な駆動モータとしては、例えば、パルス
制御により容易に回転量を調節可能なステッピングモー
タが適用できる。

【００１７】さらに、カッターの刃先を鋸歯状に形成す
るとともに、制御手段による駆動モータの回転量制御に
より、カッターを次の（イ）または（ロ）の位置まで選
択的に移動させるようにすれば、連結包装袋の製造が可
能となる。 （イ）包装袋の相互間にミシン目状の切り込みを形成す
る位置 （ロ）包装袋の相互間を切断する位置

【００１８】なお、カッターの刃先は、包装袋の相互間
にミシン目状の切り込みを形成できる形状であればよ
く、山形の凹凸、矩形状の凹凸などを総称して本明細書
では鋸歯状と称している。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて図面を参照して詳細に説明する。図５に示したよう
に、フォーミングチューブ２の下方には、一対のヒータ
ブロック４，５が、包装フィルム１００の搬送経路を挟
んで対向して設けてあり、繰出しベルト６により下方向
に送り出されてきた包装フィルム１００をこれらヒータ
ブロック４，５で挟み込み、幅方向に熱シールする構成
となっている。

【００２０】一対のヒータブロック４，５は、図１に示
すように、左右に往復移動自在なスライダ２０，２１の
先端にそれぞれ装着してあり、スライダ２０，２１と一
体に往復移動して包装フィルム１００を挟み込み、幅方
向に熱シールする。カッター７の駆動構造は、一方のス
ライダ２０におけるヒータブロック４の背面側に搭載し
てあり、スライダ２０と一体に往復移動する（図１参
照）。この実施形態では、カッター７の駆動源として、
ステッピングモータ２２を用いている。

【００２１】同モータ２２の駆動軸２２ａにはクランク
部材２３が固定してあり、このクランク部材２３の回転
が、動力伝達アーム２４を介してカッター固定部材２５
に伝えられる。カッター固定部材２５は、カッター支持
台２６により図１の左右方向へスライド自在に支持され
ている。すなわち、ステッピングモータ２２の回転に伴
い、カッター固定部材２５が図１の左右方向へスライド
する構造となっている。

【００２２】カッター７は、カッター固定部材２５の先
端に固定してあり、カッター固定部材２５と一体に図１
の左右方向へスライドする。カッター７の刃先７ａに
は、図６に示したように鋸歯状の凹凸が形成してある。

【００２３】また、ステッピングモータ２２の近傍に
は、同モータ２２の原点を検出する原点センサ３０が設
けてある。原点センサ３０としては、例えばロータリー
エンコーダ、電磁センサ、光センサ、超音波センサが利
用できる。この実施形態では、後述するようにカッター
７が後端までスライドしたときの回転角度を、ステッピ
ングモータ２２の原点に設定してある。

【００２４】図２はカッター駆動構造の動作説明図であ
る。既述したように連結包装袋（図８参照）を製造する
には、カッター７の刃先７ａが包装袋２００の連結部２
０１にミシン目状の切り込み２０２を形成する位置まで
スライドする動作（切り込み形成動作）と、カッター７
の刃先７ａが包装袋２００の相互間を切断する位置まで
スライドする動作（切断動作）とを必要とする。

【００２５】この実施形態では、ステッピングモータ２
２が原点から１／２回転したとき、カッター７の刃先７
ａが包装袋２００の相互間を切断する位置までスライド
するように調整してある（図２（ｂ））。また、ステッ
ピングモータ２２が原点から１／４回転したとき、カッ
ター７の刃先７ａが包装袋２００の連結部２０１にミシ
ン目状の切り込み２０２を形成する位置までスライドす
るように調整してある（図２（ｄ））。

【００２６】図２（ａ）に示すように、カッター７が後
端までスライドしたときのステッピングモータ２２の回
転角度を原点とし、この原点を原点センサ３０が検出す
る。切断動作を実行する際には、原点からステッピング
モータ２２が正方向（図２の反時計方向）へ１／２回転
する（同図（ｂ））。この回転に伴い、カッター７の刃
先７ａが包装袋２００の相互間を切断する位置までスラ
イドする。その後、ステッピングモータ２２が正方向に
回転し、原点センサ３０が原点を検出したときに停止す
る（同図（ｃ））。

【００２７】一方、切り込み形成動作を実行する際に
は、原点からステッピングモータ２２が逆方向（図２の
時計方向）へ１／４回転する（同図（ｄ））。この回転
に伴い、刃先７ａの凸部のみが包装袋２００の連結部２
０１を貫通する位置までカッター７がスライドする。こ
れにより、包装袋２００の連結部２０１にミシン目状の
切り込み２０２が形成される。その後、ステッピングモ
ータ２２が正方向に回転し、原点センサ３０が原点を検
出したときに停止する（同図（ｅ））。

【００２８】図３はステッピングモータ２２の制御系
（制御手段）を示すブロック図である。同図に示すよう
に、ステッピングモータ２２の制御系は、コントローラ
３１、カウンタ３２、パルス発生部３３、モータドライ
バ３４、および原点センサ３０を含んでいる。

【００２９】コントローラ３１は、原点センサ３０から
の原点検出信号の他、操作盤３５に設けられたカッター
スイッチ３６、熱シールスイッチ３７、および切り込み
形成スイッチ３８のＯＮ／ＯＦＦを検出する。これらの
スイッチは、オペレータによりＯＮ／ＯＦＦ操作される
もので、カッタースイッチ３６をＯＮすることにより、
ステッピングモータ２２に電源が投入されカッター７が
動作可能となる。また、熱シールスイッチ３７をＯＮす
ることにより、ヒータブロック４，５に電源が投入さ
れ、これらヒータブロック４，５内の加熱ヒータが加熱
される。

【００３０】切り込み形成スイッチ３８は包装形態の選
択スイッチであり、同スイッチ３８のＯＮを検出したと
き、コントローラ３１は連結包装袋を製造するための制
御動作を実行する。一方、同スイッチ３８のＯＦＦを検
出したとき、コントローラ３１は単一の包装袋を製造す
るための制御動作を実行する。

【００３１】連結包装袋の製造に際しては、カウンタ３
２がカッター７の駆動回数を計数して、そのカウント値
をコントローラ３１に出力する。コントローラ３１は、
カッター７の駆動回数に応じて、切断動作と切り込み形
成動作とを選択する。コントローラ３１は、上述した各
種スイッチやセンサからの信号に基づき、ステッピング
モータ２２の制御指令をパルス発生部３３に出力する。

【００３２】パルス発生部３３は、コントローラ３１か
らの制御信号に基づき、ステッピングモータ２２の駆動
パルスを出力する。この駆動パルスはモータドライバ３
４に入力され、モータドライバ３４によりステッピング
モータ２２の回転駆動が実行される。

【００３３】図４はコントローラによるステッピングモ
ータの制御動作を示すフローチャートである。コントロ
ーラ３１は、まず制御盤３５に設けられたカッタースイ
ッチ３６、熱シールスイッチ３７、および切り込み形成
スイッチ３８の状態を確認する（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）。
カッタースイッチ３６および熱シールスイッチ３７がＯ
ＦＦの場合は、ステッピングモータ２２およびヒータブ
ロック４，５に電源が投入されていないため、これらの
スイッチ３６，３７がＯＮされるまで待機する。

【００３４】またコントローラ３１は、切り込み形成ス
イッチ３８がＯＮのとき、連結包装袋を製造するための
制御を実行し、一方、同スイッチ３８がＯＦＦのときは
単一の包装袋を製造するための制御を実行する。

【００３５】すなわち、切り込み形成スイッチ３８がＯ
Ｎのときは、続いてカウンタ３２の計数値を１カウント
加算するとともに（Ｓ４）、同カウンタ３２の計数値を
確認する（Ｓ５）。カウンタ３２の計数値があらかじめ
設定した値になるまでは、包装袋２００の連結部２０１
にミシン目状の切り込み２０２を形成するための制御を
実行する。

【００３６】この場合は、ステッピングモータ２２を逆
方向に１／４回転させるための制御指令をパルス発生部
３３に出力する（Ｓ６）。パルス発生部３３は、この制
御指令に基づき駆動パルスを生成し、モータドライバ３
４に出力する。モータドライバ３４は、パルス発生部３
３から入力した駆動パルスに従い、ステッピングモータ
２２を逆方向に１／４回転させる。

【００３７】既述したように、ステッピングモータ２２
の１／４逆回転により、カッター７は、刃先７ａに形成
した凸部のみが包装袋２００の連結部２０１を貫通する
位置までスライドする。これにより、包装袋２００の連
結部２０１にミシン目状の切り込み２０２が形成され
る。

【００３８】続いて、コントローラ３１は、ステッピン
グモータ２２を正方向に回転させるための制御指令を出
力し（Ｓ７）、この制御指令に基づいてパルス発生部が
所要の駆動パルスを生成し、モータドライバ３４が該駆
動パルスに従い、ステッピングモータ２２を正方向に回
転させる。

【００３９】ステッピングモータ２２が正方向にほぼ１
／４回転すると、原点センサ３０がステッピングモータ
２２の原点を検出して検出信号を出力する。コントロー
ラ３１は、原点センサ３０から検出信号を入力したとき
（Ｓ８）、ステッピングモータ２２の回転を停止させる
（Ｓ９）。

【００４０】コントローラ３１は、カウンタ３２の計数
値があらかじめ設定した値になるまで、以上の切り込み
形成動作を繰り返す。例えば、図８に示すように３個の
包装袋２００が連結された連結包装袋を製造する場合
は、切り込み形成動作を２回繰り返し、カウンタ３２の
計数値が「３」になったとき（Ｓ５）、カウンタ３２を
リセットするとともに（Ｓ１０）、包装袋２００の相互
間を切断するための制御に移行する。

【００４１】すなわち、コントローラ３１は、ステッピ
ングモータ２２を正方向に１／２回転させるための制御
指令をパルス発生部３３に出力する（Ｓ１１）。パルス
発生部３３は、この制御指令に基づき駆動パルスを生成
し、モータドライバ３４に出力する。モータドライバ３
４は、パルス発生部３３から入力した駆動パルスに従
い、ステッピングモータ２２を正方向に１／２回転させ
る。既述したように、ステッピングモータ２２の１／２
正回転により、カッター７の刃先７ａは、包装袋２００
の相互間を貫く位置までスライドする。これにより、包
装袋２００の相互間が切断される。

【００４２】さらに、コントローラ３１は、ステッピン
グモータ２２を正方向に回転させるための制御指令を続
けて出力し（Ｓ１２）、この制御指令に基づいてパルス
発生部３３が所要の駆動パルスを生成し、モータドライ
バ３４が該駆動パルスに従い、ステッピングモータ２２
を正方向に回転させる。

【００４３】ステッピングモータ２２がさらに１／２回
転すると、原点センサ３０がステッピングモータ２２の
原点を検出して検出信号を出力する。コントローラ３１
は、原点センサ３０から検出信号を入力したとき（Ｓ１
３）、ステッピングモータ２２の回転を停止させる（Ｓ
１４）。切り込み形成スイッチ３８がＯＦＦのときは、
上述した包装袋２００の相互間を切断するための制御を
繰り返し実行する。

【００４４】なお、この発明は上述した実施形態に限定
されるものではない。例えば、供給する包装フィルムの
品種を切り替えた場合は、同フィルムの厚さ等に応じ、
カッターが切り込み形成動作および切断動作を実行でき
るように、駆動モータの回転量を調整する必要がある。
この調整作業は、コントローラ（制御手段）にインプッ
トする初期条件を変更するだけで、容易に行うことが可
能である。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、回転量が制御可能な駆動モータによりカッターを駆
動する構成としたので、カッターの駆動構造を小形化で
き、しかも簡易な調整および制御によりカッターを所望
の位置まで高精度にスライドさせることが可能となる。
また、包装フィルムの品種切り替えにも容易に対応する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施形態に係る縦型製袋充填包装機
のカッター駆動構造を示す正面図である。

【図２】同カッター駆動構造の動作説明図である。

【図３】ステッピングモータの制御系（制御手段）を示
すブロック図である。

【図４】コントローラによるステッピングモータの制御
動作を示すフローチャートである。

【図５】縦型製袋充填包装機の概略構成を示す斜視図で
ある。

【図６】カッターの構造を示す斜視図である。

【図７】従来のカッター駆動構造を示す正面図である。

【図８】連結包装袋の例を示す斜視図である。

【符号の説明】

４，５：ヒータブロック ７：カッター ７ａ：刃先 ２０，２１：スライダ ２２：ステッピングモータ ３０：原点センサ ３１：コントローラ ３２：カウンタ ３３：パルス発生部 ３４：モータドライバ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒状に成形された包装フィルムを一対
   のヒータブロックで挟み込み幅方向に熱シールして包装
   袋を連続的に形成する縦型製袋充填包装機において、 前記連続的に形成される包装袋の相互間を切断可能なカ
   ッターと、 前記カッターを駆動する回転量が制御可能な駆動モータ
   と、 前記駆動モータの回転量を制御する制御手段と、を備え
   たことを特徴とする縦型製袋充填包装機。
2. 【請求項２】 請求項１記載の縦型製袋充填包装機にお
   いて、 前記カッターの刃先を鋸歯状に形成するとともに、 前記制御手段による前記駆動モータの回転量制御によ
   り、前記カッターを次の（イ）または（ロ）の位置まで
   選択的に移動させることを特徴とする縦型製袋充填包装
   機。 （イ）前記包装袋の相互間にミシン目状の切り込みを形
   成する位置 （ロ）前記包装袋の相互間を切断する位置