JP2016064849A - ピロー包装機 - Google Patents

Abstract

【課題】 筒状フィルム内で物品が前後方向に倒れず綺麗に包装処理を行うこと【解決手段】 筒状フィルム２１を横方向にシール・カットする上下一対のシーラが前後方向に移動するトップシール装置２５を備えたピロー包装機である。筒状フィルムに供給する製品１３は、起立状態の複数の物品１３ａを前後に並べた物品群である。トップシール装置の上流側に、筒状フィルムの側面を内方に押し込む前側クランプ部材３６と、後側クランプ部材３７とを備えたサイドクランプ装置３０を設け、トップシール装置の下流側に、先頭の製品の後側の筒状フィルムの側面を内方に押し込み可能な支持板４０を備えた製品後方支持装置３２を設ける。クランプ部材を連結するエンドレスチェーン３５を掛け渡す移動スプロケット３３が、シーラの前後移動にあわせて前後進し、クランプ部材が側面から離反する位置をシーラの付近にした。【選択図】 図２

Description

本発明は、ピロー包装機に関し、より具体的には、起立した物品を前後に複数個並べた物品群を包装するための装置に関するものである。

従来から包装体は各種の態様があり、例えば、ビスケットなどの薄板状の物品を複数重ねた状態で収納した包装体がある。係る包装体を製造するピロー包装機は、例えば以下のような構成を備えている。

ピロー包装機は、起立させた物品を前後に並べて構成される物品群を搬送する搬送供給装置と、その搬送供給装置の下流側に配置された包装機本体を備える。包装本体は、搬入側に帯状フィルムを筒状にして筒状フィルムを形成する製袋器を備える。製袋器の下流側には、製袋器を通過して筒状に形成されて重ね合わされたフィルム端部をシールするセンターシール装置が配置される。また、搬送供給装置から、順次搬出される物品群が、製袋器内に供給される。これにより、物品群が製袋器内を通過すると、筒状フィルム内に所定間隔毎に収納されることになり、その物品群は筒状フィルムとともに搬送される。そして、ピロー包装機の搬出側に配置されたトップシール装置にて、筒状フィルムを所定間隔毎に横方向に横断するようにシール・カットすることにより、物品群を内包するピロー包装体が製造される。

そして、物品群は、起立した複数の薄板状の物品から構成されるため、個々の物品が倒れてしまうおそれがある。そこで、特許文献１に開示された包装機のように、搬送供給装置や、物品群を内包する筒状フィルムを搬送する搬送装置に、物品の転倒防止機能を設けたものがある。

具体的には、例えば筒状フィルムの左右両側面であって、前後の製品の間にそれぞれ接触する抑え部材を備えるとよい。この抑え部材は、例えば水平平面内で回転するエンドレスチェーンに連結し、当該エンドレスチェーンの回転に追従して筒状フィルムの移動に合わせて前進移動する。

実開昭５９−１９１３０１

従来の装置では、以下に示す問題を有する。すなわち、トップシール装置の上流側においては、抑え部材により製品の前後が抑えられた状態で搬送されるため、例えば、抑え部材が筒状フィルムから離反する位置を、トップシール装置のシーラが筒状フィルムに接触する位置の付近に近づけることで製品を構成する物品が倒れるのを抑制することができる。しかし、先頭の製品がシーラを通過すると、製品の後側を抑えていた抑え部材が筒状フィルムから離れてしまう。そして、先頭の製品と次の製品の間のフィルム部位を一対のシーラで挟み込んでシールするまでの間、製品の後側は抑え部材よる支持がなくなり物品が後方に倒れるおそれが生じる。その結果、トップシール装置にてシール処理をする前に物品が倒れてしまい、正常な包装処理が継続できなくなるおそれがある。

上述した課題を解決するために、本発明のピロー包装機は、（１）連続して供給される帯状フィルムを筒状に形成する製袋器と、その製袋器に製品を供給する搬送供給装置と、前記製袋器を通過して筒状に形成された筒状フィルムの重合端にシールを施すセンターシール装置と、そのセンターシール装置の下流側に配置され、前記筒状フィルムの幅方向にシール・カットするトップシール装置と、そのトップシール装置でカットされて形成される包装体を搬送する搬送コンベア装置と、を備えたピロー包装機であって、前記製品は、起立状態の複数の物品を前後に並べた物品群であり、前記トップシール装置の上流側の筒状フィルムの搬送路の両側には、サイドクランプ装置を設け、前記サイドクランプ装置は、前記筒状フィルムに沿ってその両側に配置されたエンドレスチェーンと、そのエンドレスチェーンに連結された前側クランプ部材と、後側クランプ部材とを備え、前記前側クランプ部材は、前記製品の前側であって当該製品が存在していない前記筒状フィルムの側面を内方に押し込み可能であり、前記後側クランプ部材は、前記製品の後側であって当該製品が存在していない前記筒状フィルムの側面を内方に押し込み可能であり、前記エンドレスチェーンの移動軌跡は、前記前側クランプ部材と前記後側クランプ部材がそれぞれ前記筒状フィルムの側面に接触して内方に押し込んだ状態で、前記筒状フィルムの移動にあわせて前進する区間を有し、前記トップシール装置の近傍には、前記筒状フィルム内に存在する複数の前記製品のうちの先頭の製品の後側に前記筒状フィルムを巻き込みながら進入する部材と、当該部材を移動させる移動手段を備えた製品後方支持装置を備え、前記製品後方支持装置は、前記先頭の製品の後側に位置する前記後側クランプ部材から引継いで、前記トップシール装置を通過する前記先頭の製品の後側を支持するようにした。

トップシール装置の上流側においては、サイドクランプ装置により製品の前後が抑えられた状態で搬送されるため、製品を構成する物品が倒れるのを抑制する。そして、先頭の製品がシーラを通過する際に、後側クランプ部材による支持がなくなった後は、物品が後方に倒れるおそれが生じる。本発明では、製品後方支持装置を設けたため、少なくとも係る状態においては、製品後方支持装置の部材が筒状フィルムを巻き込みながら前記先頭の製品の後側に進入し、物品が後方へ倒れるのを防止する。これにより、筒状フィルム内で物品が前後方向に倒れることもなく、綺麗に包装処理を行うことができる。

（２）前記トップシール装置は、前記筒状フィルムを挟んで上下に配置される一対のシーラと、その一対のシーラのシール面を対向させた状態を保持しながらその一対のシーラを所定の軌跡で移動させる駆動機構とを備え、前記所定の軌跡は、前記一対のシーラが前記筒状フィルムを挟み込んで加熱するとともに加圧した状態で前記筒状フィルムとともに前進移動する区間を含み、前記エンドレスチェーンを掛け渡し、前記移動軌跡を規定する複数のスプロケットのうち少なくとも前記トップシール装置側のスプロケットが、前記シーラの前後方向の移動にあわせて前後進移動するように構成するとよい。

本発明のように、トップシール装置としてトップシーラが前後方向に移動するいわゆるボックスモーションタイプを用いた場合、トップシーラが前後方向に移動するため、抑え部材をトップシール装置の奥深くまで入り込ませることができず、トップシール装置にてシール処理をする前に物品が倒れてしまい、正常な包装処理が継続できなくなるおそれがある。

本発明では、サイドクランプ装置のトップシール装置側のスプロケットがトップシール装置のシーラの前後方向の移動にあわせて前後進移動するため、前側クランプ部材が筒状フィルムの側面から離反する位置をシーラの位置に近づけることができる。よって、例えば一対のシーラにて筒状フィルムをシールする直前まで、前側クランプ部材が筒状フィルムの側面を内方に押し込む状態を維持し、物品の前方への転倒を防止することができる。また、同様に、後側クランプ部材が筒状フィルムの側面から離反する位置をシーラの位置に近づけることができるので、例えば製品がシーラを通過する直前まで、前側クランプ部材が筒状フィルムの側面を内方に押し込む状態を維持し、物品の後方への転倒を防止することができる。

（３）前記トップシール装置側のスプロケットは、前記シーラの前後方向の位置に接近した状態を維持しながら前後進移動するようにするとよい。このようにすると、例えば前側クランプ部材が筒状フィルムから離反すると、一対のシーラがすぐに筒状フィルムを挟み込んでシールするようになるので、より確実に物品の転倒を防止できるので良い。

（４）前記製品後方支持装置は前記トップシール装置の下流側に配置され、前記部材は、前記一対のシーラが離反した状態における当該一対のシーラ間に入り込んだ位置で前記先頭の製品の後側に進入し、その状態で前進移動するようにするとよい。このようにすると、先頭の物品に対する後側クランプ部材による支持がなくなると、すぐに製品後方支持装置の部材による支持が開始するので、物品の後方への転倒が可及的に防止できるので好ましい。

（５）前記部材は、前記トップシール装置の下流側から前記一対のシーラが離反した状態における当該一対のシーラ間に入り込み、当該一対のシーラの上流側の位置で前記先頭の製品の後側に進入し、その状態で前進移動するようにするとよい。このようにすると、より早いタイミングで製品後方支持装置による支持が開始し、より確実に物品の後方への転倒が可及的に防止できるので好ましい。

（６）前記搬送コンベア装置の上方に、前記筒状フィルムの上側を抑える抑え部材を配置するとよい。このようにすると、先頭の製品が筒状フィルム内で倒れるのをより確実に防止できるので好ましい。

（７）前記抑え部材は、前記一対のシーラのうち、上側のシーラに連係され、当該上側のシーラとともに移動するようにするとよい。このようにすると、簡単な構成で上記（６）の効果を発揮するので良い。

（８）前記トップシール装置は、前記筒状フィルムを挟んで上下に配置される一対のシーラを備え、前記エンドレスチェーンを掛け渡し、前記移動軌跡を規定する複数のスプロケットのうち少なくとも前記トップシール装置側のスプロケットが、前記シーラの移動にあわせて前後進移動するように構成するとよい。

（９）前記前側クランプ部材が連結される前記エンドレスチェーンと、前記後側クランプ部材が連結される前記エンドレスチェーンは、異なるエンドレスチェーンであるとよい。前側クランプ部材と後側クランプ部材は、実施形態のように同じエンドレスチェーンに連結するようにしても良いが、本発明のように別のエンドレスチェーンに連係させることで、対を構成する前側クランプ部材と後側クランプ部材の間隔を容易に調整できるので好ましい。

本発明では、筒状フィルム内で物品が前後方向に倒れることもなく、綺麗に包装処理を行うことができる。

本発明に係るコンベア装置の一実施形態を示す正面図である。 本発明に係るコンベア装置の一実施形態を示す平面図である。 （ａ）は図２のＡ−Ａ線断面図であり、（ｂ）は図２のＢ−Ｂ線断面図である。 作用を説明する図である。 作用を説明する図である。 作用を説明する図である。 作用を説明する図である。 作用を説明する図である。 本発明に係るコンベア装置の別の実施形態を示す正面図である。

以下、本発明の一実施形態について図面に基づき、詳細に説明する。なお、本発明は、これに限定されて解釈されるものではなく、本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づいて、種々の変更、修正、改良を加え得るものである。

図１，図２は、本発明に係るピロー包装機の好適な一実施形態の全体構成を示している。このピロー包装機１０は、包装機本体１１と、その包装機本体１１に対して帯状の包装フィルムを連続して供給するフィルム供給装置１２と、包装機本体１１の上流側に配置され、その包装機本体１１に対して製品１３を所定間隔毎に供給する搬送供給装置１４とを備えている。

フィルム供給装置１２は、帯状フィルム１５をロール状に巻き取った原反フィルム１６に対し、図示省略する駆動モータ（例えば、サーボモータ等の速度制御可能なモータ）の出力を連係し、原反フィルム１６の回転速度を適宜制御しながら一定速度で包装機本体１１に供給する。また、図示省略しているが、原反フィルム１６から包装機本体１１に至る所定位置に各種のローラ２２（図では、代表して一個を示す）を配置し、原反フィルム１６から送り出された帯状フィルム１５は、そのローラ２２に掛け渡されることで、所定の経路を通って包装機本体１１に導くように構成する。なお、必ずしも原反フィルム１６に駆動モータを連係する必要はなく、帯状フィルム１５の搬送経路上にフィードローラを設け、そのフィードローラにより帯状フィルム１５に搬送力を与え、当該帯状フィルム１５を原反フィルムから連続して引き出すようにしても良い。

製品１３は、起立した物品１３ａを前後に複数個並べて構成される物品群である。物品１３ａの形状は、薄板状、薄片状である。また、本実施形態では、物品１３ａは円板状としているが、矩形状その他各種の形状としても良い。本実施形態で用いる物品１３ａは、厚さが薄いことに加え円板状であることも相まって、起立させた状態での安定性が低く、倒れやすいが、以下に説明するように、ピロー包装機１０は、転倒防止機能を備えることで、安定して搬送し、包装することができる。また、物品１３ａは、例えばビスケット、クッキー等であるが、これに限定されるものではない。

搬送供給装置１４は、前後に配置されたスプロケット１７（図では、進行方向前方のみ記載）と、その複数のスプロケット１７に掛け渡されたエンドレスチェーン１８と、そのエンドレスチェーン１８に取り付けられた前側フィンガー１９ａ，後側フィンガー１９ｂを備える。この前側フィンガー１９ａと後側フィンガー１９ｂは、前後一組となって製品１３を搬送する。つまり、前側フィンガー１９ａと後側フィンガー１９ｂの間隔は、製品１３の前後長とほぼ等しくしており、製品１３を前後から挟み込んだ状態で搬送し、物品１３ａが前後方向に倒れるのを防止する。また、図示省略するが、製品１３の搬送路の両側には、横壁が設けられており、物品１３ａの横方向の移動を防止する。さらに、エンドレスチェーン１８には、一組の前側フィンガー１９ａと後側フィンガー１９ｂが、所定ピッチごとに複数組取り付けられている。これにより、搬送供給装置１４は、製品１３を安定した姿勢で搬送し、次段の包装機本体１１に一定間隔で供給する。

包装機本体１１は、供給される帯状フィルム１５を筒状フィルム２１に整袋する製袋器２０と、その製袋器２０の下流側に配置されたセンターシール装置２４と、そのセンターシール装置２４の下流側に配置され、筒状フィルム２１を搬送するベルトコンベア２３と、ベルトコンベア２３の下流側に配置されたトップシール装置２５と、トップシール装置２５の下流側に配置された搬出コンベア２６と、を備えている。

製袋器２０は、フィルム供給装置１２から連続して供給される帯状フィルム１５を通過させることで、帯状フィルムを筒状にして筒状フィルム２１を形成する。この通過に伴い、フィルムの両側端縁部２１ａ同士が接触する。また、搬送供給装置１４から包装機本体１１に対して順次供給される製品１３は、製袋器２０内に挿入される。これにより、製袋器２０に供給された製品１３は、筒状フィルム２１内に所定間隔ごとに配置される。

センターシール装置２４は、筒状フィルム２１の両側端縁部２１ａをシールする。このセンターシール装置２４は、両側端縁部２１ａを両側から挟み込みながら加熱するとともに加圧することで熱シールする。また、本実施形態のセンターシール装置２４は、一対のローラ型或いは一対のバー型のシーラ２４ａと、そのシーラ２４ａの前後に配置されたピンチローラ２４ｂ，２４ｃを備える。

トップシール装置２５は、筒状フィルム２１を、進行方向と直交する方向、つまり、横断する方向にシールすると共にカットするものである。そのシール・カットするフィルム部位は、前後の製品１３の間の所定位置である。これにより、筒状フィルム２１がトップシール装置２５を通過することで、筒状フィルム２１の先頭部分は、後続から分離され、包装体２７が製造される。

本実施形態のトップシール装置２５は、筒状フィルム２１を挟んで上下に対向配置される上側トップシーラ２８と下側トップシーラ２９を備え、それら両トップシーラ２８，２９のシール面２８ａ，２９ａを対向させた状態を保持しながらそれぞれを所定の軌跡で公転移動させるようになっている。所定の軌跡は、例えば以下のようになる。

上側トップシーラ２８と下側トップシーラ２９が離反した状態で上流側の所定位置（便宜上、初期位置と称する）に至ると、それら上側トップシーラ２８と下側トップシーラ２９は、下流側に移動しながら互いに接近移動して筒状フィルム２１を上下から挟み込み、その後、その挟み込んだ状態のまま一定区間を筒状フィルム２１とともに前進移動する。そして、下流側の所定位置に至ると上側トップシーラ２８と下側トップシーラ２９が互いに離反移動して筒状フィルム２１から離れる。その後、上側トップシーラ２８と下側トップシーラ２９は離反した状態のまま上流側に移動し、初期位置に至ると進行方向を判定して下流側に移動しながら互いに接近移動する。係る構成を採ることで、上側トップシーラ２８のシール面２８ａと下側トップシーラ２９のシール面２９ａで筒状フィルム２１を挟み込んで加熱している時間を長くすることができ、確実にシールすることができる。

また、上側トップシーラ２８の左右両側には、それぞれカムフォロワ４３が取り付けられる。同様に下側トップシーラ２９の左右両側には、それぞれカムフォロワ４４が取り付けられる。そして、それらのカムフォロワ４３，４４は、上側トップシーラ２８，下側トップシーラ２９の外側に配置した機枠４２の内面に取り付けた溝カムに連係させる。溝カムは、上記の所定の軌跡に対応する形状を有する。そして、カムフォロワ４３，４４をカム溝に沿って移動させることで、上側トップシーラ２８，下側トップシーラ２９を所定の軌跡で公転移動させるように構成する。本実施形態では、カムを利用して上側トップシーラ２８，下側トップシーラ２９を所定の軌跡で公転移動させるようにしたが、本発明はこれに限ることは無く、各種の駆動機構を利用することができる。

また、上側トップシーラ２８には、カッター刃が内蔵されている。カッター刃は、下流側の所定位置で上側トップシーラ２８と下側トップシーラ２９が離反し始める前の所定のタイミングで、シール面２８ａよりも下方に突出し、筒状フィルム２１をカットする。

上述したように、トップシール装置２５は、上側トップシーラ２８と下側トップシーラ２９が、筒状フィルム２１の搬送方向に沿って前後進移動する。そこで、本実施形態では、ベルトコンベア２３の下流側端位置と搬出コンベア２６の上流側端位置を、それぞれ前後方向に変位可能に構成し、トップシーラの動きに合わせて変位させるように構成した。これにより、製品１３が、ベルトコンベア２３から搬出コンベア２６へ安定して移動するようになる。

すなわち、ベルトコンベア２３は、搬送面に沿った進行方向の前端に配置した移動プーリ２３ａと、その進行方向の後方に配置した固定プーリ２３ｃと、それらプーリに掛け渡したエンドレスベルト２３ｂを備える。図１では、模式的に示したが、実際には、図４以降に示すようにエンドレスベルト２３ｂは複数のプーリに掛け渡すように構成し、移動プーリ２３ａが前後進移動するのを許容する。すなわち、移動プーリ２３ａ並びにその他の所定のプーリは、サイドプレート４５に軸受け支持されている。このサイドプレート４５が、所定のタイミングで進行方向に沿って前後進移動する。この前後進移動に伴い、移動プーリ２３ａが前後進移動し、搬送面の前端位置が変位する。

同様に、搬出コンベア２６は、搬送面に沿った進行方向の後端に配置した移動プーリ２６ａと、その進行方向の前方に配置した固定プーリ２６ｃと、それらプーリに掛け渡したエンドレスベルト２６ｂを備える。図１では、模式的に示したが、実際には、図４以降に示すようにエンドレスベルト２６ｂは複数のプーリに掛け渡すように構成し、移動プーリ２６ａが前後進移動するのを許容する。すなわち、移動プーリ２６ａ並びにその他の所定のプーリは、サイドプレート４６に軸受け支持されている。このサイドプレート４６が、所定のタイミングで進行方向に沿って前後進移動する。この前後進移動に伴い、移動プーリ２６ａが前後進移動し、搬送面の後端位置が変位する。

そして、上側トップシーラ２８と下側トップシーラ２９が離反している場合、ベルトコンベア２３の搬送面の前端位置と、搬出コンベア２６の搬送面の後端位置は、接近した位置に至る（図４，図５参照）。これにより、ベルトコンベア２３上を移動する筒状フィルム２１・製品１３は、スムーズに搬出コンベア２６上に移動する。

一方、上側トップシーラ２８と下側トップシーラ２９が接近・接触している場合、ベルトコンベア２３の搬送面の前端位置と、搬出コンベア２６の搬送面の後端位置は、互いに離反し、トップシーラに接近した位置に至る（図６〜図８参照）。これにより、ベルトコンベア２３上を移動する筒状フィルム２１・製品１３は、スムーズに下側トップシーラ２９のシール面を経て、搬出コンベア２６上に移動する。

なお、各移動プーリの前後進移動は、例えば駆動モータの出力軸の回転運動を、運動方向の変換機構により往復直線運動に変換し、係る変換した往復直線運動を利用してサイドプレート４５，４６を利用するとよい。

本実施形態では、搬送中の筒状フィルム２１の側面を内方に押し込むサイドクランプ装置３０と、トップシール装置２５の下流側に配置され、製品１３の後側に筒状フィルム２１を巻き込みながら進入し、製品１３を上流側から支持する製品後方支持装置３２とを備える。サイドクランプ装置３０と、製品後方支持装置３２は、筒状フィルム２１の側面の製品１３が存在していない部位に接触し、内方に押し込み可能な部材を備え、その部材により直接または間接的に物品１３ａが前後方向へ倒れ込むのを防止する。

製品後方支持装置３２は、トップシーラの下流側に位置する製品１３の物品１３ａの倒れ込みを防止するものである。製品後方支持装置３２は、支持板４０と、支持板４０を水平面内で所定の軌跡で移動する駆動機構を備える。

支持板４０は、Ｌ字型のプレートからなり、帯板状の先端４０ａが筒状フィルム２１の側面に接触し、筒状フィルム２１を巻き込みながら進入可能となっている。また、所定の軌跡は、筒状フィルム２１の側面から離反した上流側の所定位置（便宜上、初期位置と称する）から、筒状フィルム２１の側面に向けて移動し、筒状フィルム２１の側面に接触して内方に押し込み、その内方に押し込んだ状態のまま所定距離だけ筒状フィルムの搬送方向に沿って前進移動し、その後、筒状フィルム２１から離反し、筒状フィルムの搬送方向に沿って後退移動し、初期位置に至るようにする。そして、筒状フィルム２１の側面に接触する位置は、製品１３の後方近傍とする。これにより、支持板４０の先端４０ａが筒状フィルム２１の側面に接触し内方に筒状フィルム２１を巻き込みながら押し込んだ状態では、製品１３の物品１３ａが後方に倒れ込むのを防止する。

駆動機構は、例えば、筒状フィルム２１の搬送方向に沿った方向に前後進移動させる第一駆動機構と、当該搬送方向と直交する方向に往復移動する第二駆動機構により構成するとよい。第一駆動機構は、例えば、駆動モータの回転出力を往復直線運動に変換する機構により実現するとよい。また、第二駆動機構は、例えばシリンダにより実現するとよい。

具体的には、第一駆動機構は以下のように構成するとよい。例えば図２，図３に示すように、支持板４０は、搬出コンベア２６の左右両側に配置した帯板６０の上面の上流側に連結する。帯板６０は、筒状フィルム２１，包装体２７の搬送方向に沿って延びるように配置される。帯板６０の下流側には、カム溝付きガイド５２が連結される。このカム溝付きガイド５２は、下方に延びるように配置される。

一方、カム溝付きガイド５２の下方の外側には、搬送方向に沿って延びるようにガイドレール５５が配置される。このガイドレール５５には、搬送方向に沿って移動可能にカム５３が連係される。このカム５３は、カム溝付きガイド５２と連係する。カム溝付きガイド５２とカム５３は、カム機構により搬送方向と直交する左右方向に相対移動可能となる。また、搬送方向に沿った前後方向の相対位置は固定した状態となる。

一方、カム５３は、タイミングベルト５４に連結する。タイミングベルト５４は、搬送方向と平行に配置されたエンドレスベルトである。このタイミングベルト５４は、前後に配置したプーリに掛け渡される。本実施形態では、下流側が駆動プーリ５６となる。駆動プーリ５６は、図示省略の駆動モータに連係される。駆動モータと駆動プーリ５６の間には、回転出力を正逆回転変換させる装置・機構が配置される。

これにより、駆動モータの出力軸が回転駆動すると、駆動プーリ５６ひいてはタイミングベルト５４が正逆回転する。これに伴い、タイミングベルト５４に連結されたカム５３は、搬送方向に沿って前後進移動する。このカム５３の前後進移動と一体となって、カム溝付きガイド５２，帯板６０ひいては支持板４０が前後進移動する。

また、第二駆動機構は以下のように構成するとよい。すなわち、搬出コンベア２６の下方にシリンダ６３を配置する。このシリンダ６３は、シリンダロッド６３ａが上下方向に往復動作する。シリンダロッド６３ａの先端には、左右に延びる揺動アーム６２を連結する。この揺動アーム６２の先端は、連結台６７に連係される。連結台６７は、左右方向に延びるガイドレール６１に連係され、ガイドレール６１に沿って移動可能となる。さらに連結台６７の上面にはガイド６５が取り付けられ、このガイド６５の上面に帯板６０が連係される。帯板６０は、ガイド６５に案内されて、搬送方向に沿って相対移動する。

これにより、シリンダ６３が駆動してシリンダロッド６３ａが上昇移動すると揺動アーム６２の左右両端は外側に移動し、シリンダロッド６３ａが下降移動すると、揺動アーム６２の左右両端は内側に移動する。そして、この揺動アーム６２の先端の搬送方向と直交する方向の内外の動きに追従して連結台６７も搬送方向と直交する方向に移動し、帯板６０ひいては支持板４０が筒状フィルム２１に対して接近・離反移動する。駆動モータの回転出力と、シリンダ６３の動作を適宜に制御することで、支持板４０を所定の軌跡で移動させ、筒状フィルムを巻き込みながら進入することができる。なお、駆動機構は、これら例示したものに限ることはなく、各種のものを適用できる。

サイドクランプ装置３０は、筒状フィルム２１の搬送ラインの左右両側に配置される。サイドクランプ装置３０は、水平面内で回転する複数のスプロケット（移動スプロケット３３，固定スプロケット３４）と、その複数のスプロケット３３，３４に掛け渡されたエンドレスチェーン３５と、そのエンドレスチェーン３５に所定ピッチで取り付けられた前側クランプ部材３６と、そのエンドレスチェーン３５に所定ピッチで取り付けられた後側クランプ部材３７とを備える。移動スプロケット３３と固定スプロケット３４は、回転軸が起立しており、水平面内で回転する。さらに各スプロケット３３，３４の高さも等しくしている。これにより、エンドレスチェーン３５は、水平面内で回転する。

移動スプロケット３３は、トップシール装置２５側の先端部に配置される。より具体的には、筒状フィルム２１の搬送面に沿った搬送方向の前端に、一つの移動スプロケット３３を配置し、その移動スプロケット３３に隣接する外側であって、所定距離だけ搬送方向の後方にずれた位置に別の移動スプロケット３３を配置する。そして、それら二個の移動スプロケット３３は、ベルトコンベア２３の進行方向前側の搬送面に、エンドレスベルト２３ｂの側方位置に固定されることで一体化され、両者の相対位置関係を固定のまま進行方向に沿って前後進移動可能に構成する。この前後進移動は、トップシール装置２５の上側トップシーラ２８と下側トップシーラ２９の前後進移動に同期させる。また、移動スプロケット３３の前後進移動は、例えば駆動モータの出力軸の回転運動を、運動方向の変換機構により往復直線運動に変換し、係る変換した往復直線運動を利用するとよい。

前側クランプ部材３６と後側クランプ部材３７は、ともに、エンドレスチェーン３５の外周囲側に突出するように連結する。そして、エンドレスチェーン３５に連結した前側クランプ部材３６と後側クランプ部材３７は、筒状フィルム２１に沿って移動する際、その先端が筒状フィルム２１の側面に接触し、その側面を内方に向けて付勢する。

前後に配置された一組の前側クランプ部材３６と後側クランプ部材３７は、製品１３の前後長とほぼ等しいか或いは少し長い距離だけ離した位置関係でエンドレスチェーン３５に連結する。また、一組の前側クランプ部材３６と後側クランプ部材３７の配置ピッチは、筒状フィルム２１内の製品１３の配置ピッチと等しくする。これにより、製袋器２０内への製品１３の供給タイミングを適宜に行うことで、一組の前側クランプ部材３６と後側クランプ部材３７は、製品１３の前後であって当該製品１３が存在しない筒状フィルム２１の側面に接触し、その接触した側面を内方に押し込む（図２参照）。そして、前側クランプ部材３６と後側クランプ部材３７は、筒状フィルム２１と同速度で前進移動する。これにより、筒状フィルム２１の移動中、製品１３の前側と後側にはそれぞれ前側クランプ部材３６と後側クランプ部材３７が位置するため、製品１３を構成する物品１３ａが前方或いは後方へ倒れるのが防止される。よって、筒状フィルム２１内に供給された製品１３は、筒状フィルム２１の移動に伴い、各物品１３ａが起立した状態を維持し、安定して前進移動し、トップシール装置２５の付近まで至る。

ところで、筒状フィルム２１に沿って移動する前側クランプ部材３６，後側クランプ部材３７は、筒状フィルム２１の搬送面に沿って配置された移動スプロケット３３の周囲に沿って旋回移動して外側に退避し、筒状フィルム２１の側面の付勢を解除する。よって、例えば、上側トップシーラ２８と下側トップシーラ２９で筒状フィルム２１を挟み込む位置よりも比較的上流側の離れた位置で筒状フィルム２１の側面の付勢が解除されると、物品１３ａが倒れるおそれがある。そこで本発明では、本実施形態では、移動スプロケット３３を、トップシール装置２５の上側トップシーラ２８と下側トップシーラ２９の前後進移動に同期させて移動するようにし、トップシール装置２５側の移動スプロケット３３が、トップシーラに近接する位置に来るように制御する。

これにより、例えば前側クランプ部材３６が移動スプロケット３３の周囲に沿って旋回移動して筒状フィルム２１の側面から離反し、製品１３の前方側の抑えがなくなり、製品１３の前側の物品１３ａが前方に倒れようとしても、倒れる前に上側トップシーラ２８と下側トップシーラ２９で筒状フィルム２１に対する挟み込みが実行される。よって、製品１３の前側に位置する物品１３ａの前方へ倒れるのが防止される。

一方、上側トップシーラ２８と下側トップシーラ２９で製品１３の前側のフィルム部位がシールされた際、移動スプロケット３３はトップシーラの近くに位置しているため、後側クランプ部材３７は当該移動スプロケット３３に至っておらず、後側クランプ部材３７は、製品１３の後側に位置する物品１３ａが後側に倒れるのを防止する。そして、製品１３が離反した上側トップシーラ２８と下側トップシーラ２９の間を通過する間、後側クランプ部材３７は筒状フィルムの側面を内方に向けて付勢し、物品１３ａが後側に倒れるのを防止する。

さらに、筒状フィルム２１内の先頭の製品１３が上側トップシーラ２８と下側トップシーラ２９の間を通り過ぎ、前後の製品１３の間のフィルム部位が上側トップシーラ２８と下側トップシーラ２９間に位置すると、上側トップシーラ２８と下側トップシーラ２９は、当該フィルム部位に対するシール処理を行う。このとき、トップシール装置２５の下流側に位置する製品１３の前側を抑える前側クランプ部材３６は、上述したようにトップシーラがフィルムを挟み込む直前まで筒状フィルム２１の両側を内方に付勢している。よって、当該トップシール装置２５の下流側に位置する製品１３を構成する物品１３ａが倒れるのは防止される。一方、移動スプロケット３３は、トップシーラに近接する位置にあるため、トップシーラを通過した前側の製品１３の後方を抑えていた後側クランプ部材３７は、上側トップシーラ２８と下側トップシーラ２９が筒状フィルム２１を挟み込み始めるよりも前に筒状フィルム２１から離反する。よって、係る離反により、トップシーラの下流側に位置する製品１３の物品１３ａは、後側に倒れるおそれがある。

本実施形態では、製品後方支持装置３２を設け、後側クランプ部材３７が筒状フィルム２１の側面から離反するタイミングに合わせて、支持板４０の先端４０ａが筒状フィルム２１の側面に接触するとともに筒状フィルム２１を巻き込みながら内方に進入するようにしたため、物品１３ａの後方を抑えて後方への倒れを防止することができる。

次に、トップシール装置２５におけるシール処理と、それに対応する各装置の動作の制御を説明する。まず図４（ａ）に示すように、上側トップシーラ２８と下側トップシーラ２９が離反し、機枠４２の前後方向中央に至る基準位置では、先頭の製品１３の後方で後側クランプ部材３７が筒状フィルム２１の側面を内方に押し込む。これにより、先頭の製品１３の物品１３ａが後ろに倒れるのを防止する。また、二番目の製品１３は、その前後が前側クランプ部材３６と後側クランプ部材３７で抑えられ、物品１３ａが倒れるのを防止する。

この基準位置から上側トップシーラ２８と下側トップシーラ２９が所定角度（例えば２５°）だけ公転移動すると、上側トップシーラ２８と下側トップシーラ２９はともに筒状フィルム２１の進行方向後方に移動する。これに伴い、移動スプロケット３３は後退移動し、先頭の製品１３の後方に位置していた後側クランプ部材３７は、筒状フィルム２１の側面から離反する（図４（ｂ）参照）。これにより、先頭の製品１３の物品１３ａは、後側クランプ部材３７による物品１３ａの抑えがなくなるため、物品１３ａが後側に倒れるおそれが出てくる。なお、この図４（ｂ）に示す状態は、上側トップシーラ２８と下側トップシーラ２９が、互いに接近移動し始める状態である。このように、本実施形態では、上側トップシーラ２８と下側トップシーラ２９が接近し始めるタイミングで後側クランプ部材３７が筒状フィルム２１から離反するようにしたが、必ずしも係るタイミングで行わなくてもよい。

上側トップシーラ２８と下側トップシーラ２９がさらに公転移動すると、例えば図５（ａ）に示す（例えば３８°）ように、上側トップシーラ２８と下側トップシーラ２９はさらに接近する。この例では、このとき製品後方支持装置３２の支持板４０（先端４０ａ）が筒状フィルム２１を巻き込みながら製品１３の後側に進入する。この支持板４０は、先頭の製品１３の後方所定位置に位置し、当該製品１３の物品１３ａが後に倒れるのを防止する。

その後、さらに公転移動をすると、図５（ｂ）（例えば５０°）に示すように、上側トップシーラ２８と下側トップシーラ２９は、さらに接近していく。図５以後、図６（ａ）（例えば８８°）に示すように、筒状フィルム２１は、内包する製品１３とともに前進移動する。また、その移動に合わせ、支持板４０は前進移動する。よって、先頭の製品１３の物品１３ａは、支持板４０に抑えられ、倒れるのが防止される。

そして、さらに公転移動をし、例えば図６（ｂ）に示す（例えば１１４°）ように、上側トップシーラ２８と下側トップシーラ２９のシール面２８ａ，２９ａが、筒状フィルム２１に接触し、挟み込み始める。このトップシーラによる筒状フィルム２１の挟み込みが行われる前に、支持板４０も後退移動する。このようにすると、支持板４０に基づく筒状フィルム２１の押し込みに伴う物品１３ａの倒れ防止が解除されても、上側トップシーラ２８と下側トップシーラ２９により筒状フィルム２１が抑えられることに伴い、先頭の製品１３の後方の物品１３ａの倒れ込みが防止できる。

一方、二番目の製品１３は、その前後が前側クランプ部材３６と後側クランプ部材３７で抑えられ、物品１３ａが倒れるのを防止する。これは、図４（ｂ）〜図７（ａ）に示す各角度位置においても同様である。つまり、筒状フィルム２１の前進移動に追従して前側クランプ部材３６と後側クランプ部材３７が移動し、さらに、移動スプロケット３３の前進移動に伴い、後続の前側クランプ部材３６が筒状フィルムから離反するタイミングを遅らせ、トップシーラが筒状フィルム２１を完全に挟み込む直前まで保持するのでよい。

次いで、図７（ｂ）に示す（例えば１６４°）ように、上側トップシーラ２８と下側トップシーラ２９が筒状フィルムを完全に挟み込み、上下から挟み込む直前で、前側クランプ部材３６は待避する。なお、上側トップシーラ２８と下側トップシーラ２９似挟まれたフィルム部位は加熱・加圧される。

以後、係る完全に筒状フィルム２１を挟み込んだ上側トップシーラ２８と下側トップシーラ２９は、そのまま筒状フィルム２１の移動に沿って前進移動する（図８（ａ）参照：１８９°）。

その後、図８（ｂ）に示すようにも、フィルムをカットしたならば、先端側は切り離されて包装体２７が製造される。そして、上側トップシーラ２８と下側トップシーラ２９は、互いに離反しながら進行方向後方へ移動し、基準位置に至る。

上述した実施形態では、前側クランプ部材３６と後側クランプ部材３７が移動する高さ位置よりも、支持板４０が移動する高さ位置を低くしたが、本発明はこれに限ることはなく同じ高さに設定しても良いし、支持板４０の方を高くしても良い。高さを異ならせることで、例えば支持板４０と後側クランプ部材３７を、搬送方向に沿った前後方向の同じ位置に同一タイミングで位置させることができる。また、支持板４０を後側クランプ部材３７よりも後側（上流側）に位置させたりすることができる。このようにすると、先頭の製品１３の後側を支えていた後側クランプ部材３７が筒状フィルム２１から離反したら、支持板４０ですぐに製品１３を支えることができるので好ましい。

上述した実施形態では、片側のエンドレスチェーンに連結する複数組の前側クランプ部材３６と後側クランプ部材３７は、ともに同じエンドレスチェーンに固定するようにしたが、本発明はこれに限ることは無く、例えばエンドレスチェーンを上下二段に配置し、一方のエンドレスチェーンには前側クランプ部材３６を所定ピッチで接続し、他方のエンドレスチェーンには後側クランプ部材３７を所定ピッチで接続する。このようにすると、前側クランプ部材３６と後側クランプ部材３７の間隔を変更することが容易に行え、製品の寸法変更に容易に対応できるのでよい。

トップシール装置２５の上流側では、サイドクランプ装置３０により筒状フィルム２１の製品１３が存在していない側面を内方に押し込んだ状態で当該筒状フィルム２１を搬送するようにしたが、製品１３が存在する側面も左右から挟み込んだ状態で搬送するようにしても良い。このようにすると、より確実に物品１３ａの転倒が防止されるので好ましい。

また、図示省略するがトップシール装置２５の下流側の搬出コンベア２６の上方に、筒状フィルム２１の上面側を抑える抑え部材を配置するとよい。抑え部材は、例えばスポンジやゴムなどの弾性体や、気体を充填した袋等を用いると良い。このようにすることで、トップシール装置を通過した筒状フィルム２１内の製品を構成する物品を上方から抑えることができ、より確実に物品の転倒を防止できるので好ましい。特に、弾性対等の柔らかい部材を用いることで、物品に対する衝撃は少なく物品が損傷することもないので好ましい。

特に、抑え部材を上側トップシーラ２８に連係すると、特別な駆動源もいらず、また、トップシール装置でシール・カットして包装体を製造した後は、上側トップシーラ２８の上昇とともに抑え部材も上昇するので、包装体２７がスムーズに搬送されるのでよい。

また、上述した実施形態並びに変形例は、トップシール装置２５が、一対のシーラのシール面を対向させた状態を保持しながらその一対のシーラを所定の軌跡で移動させるボックスモーションタイプの装置を用いた例を説明したが、本発明はこれに限ることはない。例えば図９に示すように、回転式のトップシール装置７０を用いても良い。このトップシール装置７０は、上側トップシーラ７１と下側トップシーラ７２を、それぞれ筒状フィルム２１の上下に配置した回転軸７３に取り付ける。これらのシーラには、カッター刃が内蔵され、筒状フィルム２１を挟み込むことで、シール・カットする。そして、回転軸７３を、同期して回転させることで、上側トップシーラ７１と下側トップシーラ７２がタイミングを合わせて回転し、一回転するごとに図示するように筒状フィルムを挟み込み、シール・カットする。

そして、係るトップシール装置７０を用いたピロー包装機１０では、少なくとも、製品後方支持装置３２を実装することになる。また、サイドクランプ装置３０は、上述した実施形態のように移動スプロケット３３を設け、シーラの動きに合わせて前後進移動するようにしたが、回転式のトップシール装置７０を用いたピロー包装機では、係る移動する機構は設けなくても良い。これは、シーラの前後方向の変位量が少ないため、例えばトップシール装置７０側に位置する下流側端のスプロケットをトップシール装置７０に接近配置することで物品が前方へ倒れるのを効果的に抑制できるので良い。また、上述した実施形態と同様に移動スプロケット３３を設け、シーラの移動にあわせて移動スプロケット３３を前後進移動させるようにしても良い。この場合、シーラは回転軸を中心に自転しているため、先端のシール面の前後方向の位置に合わせて移動スプロケット３３を前後移動させるとよい。

なお、この回転式のトップシール装置７０を用いた実施例においても、上述した各種の変形例を適用できる。さらに、実施形態においては、後方支持装置はトップシール装置の下流側に配置したが、上流側に配置することもできる。この場合、支持板はトップシール装置の上流側から下流に向かって、離反しているシーラの間を移動しつつ通過する製品の後側をサイドクランプ装置から引き継いで支持し、役目を終えたらシーラが離反している間に上流側へと移動し、次の製品に備える。

１０ ピロー包装機
１１ 包装機本体
１２ フィルム供給装置
１３ 製品
１３ａ 物品
１４ 搬送供給装置
１５ 帯状フィルム
１６ 原反フィルム
２０ 製袋器
２１ 筒状フィルム
２１ａ 側端縁部
２４ センターシール装置
２５ トップシール装置
２６ 搬出コンベア
２７ 包装体
２８ 上側トップシーラ
２８ａ シール面
２９ 下側トップシーラ
２９ａ シール面
３０ サイドクランプ装置
３２ 製品後方支持装置
３３ 移動スプロケット
３４ スプロケット
３４ 固定スプロケット
３５ エンドレスチェーン
３６ 前側クランプ部材
３７ 後側クランプ部材
４０ 支持板
４０ａ 先端

Claims (9)

1. 連続して供給される帯状フィルムを筒状に形成する製袋器と、その製袋器に製品を供給する搬送供給装置と、前記製袋器を通過して筒状に形成された筒状フィルムの重合端にシールを施すセンターシール装置と、そのセンターシール装置の下流側に配置され、前記筒状フィルムの幅方向にシール・カットするトップシール装置と、そのトップシール装置でカットされて形成される包装体を搬送する搬送コンベア装置と、を備えたピロー包装機であって、
   前記製品は、起立状態の複数の物品を前後に並べた物品群であり、
   前記トップシール装置の上流側の筒状フィルムの搬送路の両側には、サイドクランプ装置を設け、
   前記サイドクランプ装置は、前記筒状フィルムに沿ってその両側に配置されたエンドレスチェーンと、そのエンドレスチェーンに連結された前側クランプ部材と、後側クランプ部材とを備え、
   前記前側クランプ部材は、前記製品の前側であって当該製品が存在していない前記筒状フィルムの側面を内方に押し込み可能であり、
   前記後側クランプ部材は、前記製品の後側であって当該製品が存在していない前記筒状フィルムの側面を内方に押し込み可能であり、
   前記エンドレスチェーンの移動軌跡は、前記前側クランプ部材と前記後側クランプ部材がそれぞれ前記筒状フィルムの側面に接触して内方に押し込んだ状態で、前記筒状フィルムの移動にあわせて前進する区間を有し、
   前記トップシール装置の近傍には、前記筒状フィルム内に存在する複数の前記製品のうちの先頭の製品の後側に前記筒状フィルムを巻き込みながら進入する部材と、当該部材を移動させる移動手段を備えた製品後方支持装置を備え、
   前記製品後方支持装置は、前記先頭の製品の後側に位置する前記後側クランプ部材から引継いで、前記トップシール装置を通過する前記先頭の製品の後側を支持するようにしたことを特徴とするピロー包装機。
2. 前記トップシール装置は、前記筒状フィルムを挟んで上下に配置される一対のシーラと、その一対のシーラのシール面を対向させた状態を保持しながらその一対のシーラを所定の軌跡で移動させる駆動機構とを備え、
   前記所定の軌跡は、前記一対のシーラが前記筒状フィルムを挟み込んで加熱するとともに加圧した状態で前記筒状フィルムとともに前進移動する区間を含み、
   前記エンドレスチェーンを掛け渡し、前記移動軌跡を規定する複数のスプロケットのうち少なくとも前記トップシール装置側のスプロケットが、前記シーラの前後方向の移動にあわせて前後進移動するように構成したことを特徴とする請求項１に記載のピロー包装機。
3. 前記トップシール装置側のスプロケットは、前記シーラの前後方向の位置に接近した状態を維持しながら前後進移動するようにしたことを特徴とする請求項２に記載のピロー包装機。
4. 前記製品後方支持装置は前記トップシール装置の下流側に配置され、前記部材は、前記一対のシーラが離反した状態における当該一対のシーラ間に入り込んだ位置で前記先頭の製品の後側に進入し、その状態で前進移動するようにしたことを特徴とする請求項２または３に記載のピロー包装機。
5. 前記部材は、前記トップシール装置の下流側から前記一対のシーラが離反した状態における当該一対のシーラ間に入り込み、当該一対のシーラの上流側の位置で前記先頭の製品の後側に進入し、その状態で前進移動するようにしたことを特徴とする請求項４に記載のピロー包装機。
6. 前記搬送コンベア装置の上方に、前記筒状フィルムの上側を抑える抑え部材を配置したことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のピロー包装機。
7. 前記抑え部材は、前記一対のシーラのうち、上側のシーラに連係され、当該上側のシーラとともに移動するようにしたことを特徴とする請求項６に記載のピロー包装機。
8. 前記トップシール装置は、前記筒状フィルムを挟んで上下に配置される一対のシーラを備え、
   前記エンドレスチェーンを掛け渡し、前記移動軌跡を規定する複数のスプロケットのうち少なくとも前記トップシール装置側のスプロケットが、前記シーラの移動にあわせて前後進移動するように構成したことを特徴とする請求項１に記載のピロー包装機。
9. 前記前側クランプ部材が連結される前記エンドレスチェーンと、前記後側クランプ部材が連結される前記エンドレスチェーンは、異なるエンドレスチェーンであることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載のピロー包装機。

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