JP4343821B2 - ガゼット形成装置及びピロー包装機 - Google Patents

Description

本発明は、ピロー包装体におけるエンドシール近傍のフィルム側面にガゼットを形成するガゼット形成装置及び、当該ガゼット形成装置を備えるピロー包装機に関するものである。

一般に、ピロー包装機においては、製袋機により筒状に成形されながら水平方向にフィルムが移送され、該筒状フィルム内に物品が順次供給される。この筒状フィルムの長手方向の重合部分には、センターシールが施され、さらに、この筒状フィルム内の物品を挟むようにして前後部にそれぞれエンドシールが施され、切断が行われる。このようにして、いわゆるピロー包装体が製造される。

エンドシールを施すためのシール装置は、筒状フィルムの移送経路を挟むようにして互いに対向する上下一対のシールバーを有している。これらシールバーは、互いに接離方向に移動可能となっている。そして、両シールバーを互いに近接する方向に動かすことで、筒状フィルムを上下方向より押さえ込み、この状態で筒状フィルムの移送方向に沿って水平移動させることでシールを施す。その後、両シールバーを互いに離間させる方向へ動かしつつ、再度元の位置に復帰させるといった一連の動作が繰り返し行われる。つまり、シール装置では、両シールバーに筒状フィルムを前方へ移送させるべく、例えば円運動を行わしめることで、エンドシールが施される。

ところで、上述したピロー包装体の一つとして、ガゼットが形成されたものがある。図２に一例としてのピロー包装体１０を示した。ガゼットとは、エンドシール部近傍のフィルム側面に形成される内側への折り目をいう。図２中では、符号１２がセンターシール部を、符号１３がエンドシール部を示しているが、このエンドシール部１３近傍の筒状フィルム１１の側面１１ａにガゼット１４が形成されている。ガゼット１４の形成は、エンドシールを施す際、筒状フィルム１１の側面１１ａを、ガゼット爪にて内側へ押し込むことによってなされる。そのため、ガゼット爪は、上述したシール装置のシールバーの動作に合わせて往復運動するよう構成されている。

例えば、シールバーの回転軸の端部に駆動力を取り出すカムを設け、シールバーの回転運動をガゼット爪の直線往復運動に変換する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。このようにカムを用いて駆動力を取り出せば、ガゼット爪の運動がシリンダを用いる場合のような等速運動にならず、上記シールバーの一連の動作に合わせてガゼット爪を押し込むことができる。
特開２００４−２７６９８６号公報

ところが、包装される物品の高さによって、筒状フィルム側面に対するガゼット爪の進入距離を異ならせる必要がある。図２を用いて説明すると、物品の高さＨが相対的に高い場合には、ガゼット爪の進入距離を大きくする必要があり、反対に物品の高さＨが相対的に低い場合には、ガゼット爪の進入距離を小さくする必要がある。

このような問題を解決するための手法として、ガゼット爪として長さの異なるものを用意し、物品の高さに合わせてガゼット爪を交換することが考えられる。また、ガゼット爪の往復運動の基点となる位置をずらすこと、すなわちガゼット爪が最も筒状フィルムから離間したときの位置である待機位置をずらすことが考えられる。

しかしながら、これらの手法では、収容される物品に応じて高さが異なってくるピロー包装体に対し、適切にガゼットを形成することができない。その理由は、例えばガゼット爪の進入距離のみを大きくしようとして、単にガゼット爪を長くしたり、単にガゼット爪の待機位置を筒状フィルムに近づけたりした場合、筒状フィルムに対するガゼット爪の接触タイミングが早くなりすぎてしまうためである。このように、シールバーによる筒状フィルムの押さえ込みに対しガゼット爪による筒状フィルムの押し込みが早くなったり、あるいは、反対にシールバーによる押さえ込みに対しガゼット爪による押し込みが遅くなったりすると、ガゼット近傍にフィルムの皺や弛みが生じたり、あるいは、フィルムに穴を開けたりしてしまうおそれがある。

本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、包装される物品の高さが変わっても、ガゼット近傍のフィルムに皺や弛みなどの不具合を生じさせないガゼット形成装置及び当該ガゼット形成装置を備えたピロー包装機を提供することを目的とし、もって、ピロー包装体の外観品質の向上を実現する。

以下、上記目的等を解決するのに適した各手段につき項分けして説明する。なお、必要に応じて対応する手段に特有の作用効果等を付記する。

手段１．筒状フィルムの移送経路を挟んで対向するように配設されるシールバーを有し、当該シールバーを互いに接触方向へ移動させ、前記筒状フィルムを上下方向から押さえ込み、前記筒状フィルムにシールを施した後、前記シールバーを互いに離間方向へと移動させ元の位置に復帰させる一連のシール動作を繰り返し実行するシール手段に合わせて動作し、
シール部近傍の前記筒状フィルムの両側面を前記シール手段による押さえ込み方向に略垂直に内側へ押し込むためのガゼット爪を備え、
前記シール手段によるシールに際し、前記ガゼット爪にて前記シール部近傍の両側面に内側へ折り込まれた折り目であるガゼットを形成するガゼット形成装置において、
前記筒状フィルムに対する前記ガゼット爪の進入距離を選択的に切り替える切替手段を備え、
前記切替手段にて前記進入距離が切り替えられても、前記シールバーによる前記筒状フィルムの押さえ込み量と前記ガゼット爪による前記筒状フィルムの押し込み量との関係が、前記シール手段による一連のシール動作の各タイミングにおいて適切に保持されるよう構成されていることを特徴とするガゼット形成装置。

手段１に記載のガゼット形成装置は、一連のシール動作を繰り返し実行するシール手段に合わせて動作する。シール手段は、筒状フィルムの移送経路を挟んで対向するように配設されるシールバーを有している。一連のシール動作とは、シールバーを互いに接触方向へ移動させ、筒状フィルムを上下方向から押さえ込み、筒状フィルムにシールを施した後、シールバーを互いに離間方向へと移動させ元の位置に復帰させるものである。

ガゼット形成装置は、シール部近傍の筒状フィルムの両側面をシール手段による押さえ込み方向に略垂直に内側へ押し込むためのガゼット爪を備えており、シール手段によるシールに際し、ガゼット爪にてガゼットを形成する。ガゼットとは、シール部近傍の両側面に形成される内側へ折り込まれた折り目である。

ここで特に、手段１では、切替手段が、筒状フィルムに対するガゼット爪の進入距離を選択的に切り替える。つまり、ガゼット爪のストロークが選択的に切替可能となっているのである。そしてこのような切り替えがなされても、シールバーによる筒状フィルムの押さえ込み量と、ガゼット爪による筒状フィルムの押し込み量との関係が、シール手段による一連のシール動作の各タイミングにおいて適切に保持されるようになっている。

上述したように、従来、ピロー包装される物品の高さに応じて、筒状フィルムに対するガゼット爪の進入距離を調整する必要があった。そして、その際、シールバーによる筒状フィルムの押さえ込みに対しガゼット爪による筒状フィルムの押し込みが早くなったり、反対にシールバーによる押さえ込みに対しガゼット爪による押し込みが遅くなったりすると、ガゼット近傍のフィルムに皺や弛みが生じたり、あるいは、フィルムに穴が開いたりしてしまうおそれがあった。この点、手段１によれば、進入距離を切り替えることができ、さらに進入距離の切り替えがなされても、シールバーによる筒状フィルムの押さえ込み量とガゼット爪による筒状フィルムの押し込み量との関係が、シール動作の各タイミングにおいて適切に保持される。

したがって、包装される物品の高さが変わっても、ガゼット近傍のフィルムに皺や弛みなどの不具合を生じさせることがない。その結果、ピロー包装体の外観品質を向上させることができる。

なお、具体的には、ガゼット爪の駆動に速度制御可能なモータを用い、このモータを制御してシール手段と同期させることが考えられる。例えば、速度制御可能なモータとして、サーボモータ、パルスモータ、インバータとＡＣモータの組み合わせ、電圧やパルス幅により制御されるＤＣモータ等を採用するという具合である。

手段２．筒状フィルムの移送経路を挟んで対向するように配設されるシールバーを有し、当該シールバーを互いに接触方向へ移動させ、前記筒状フィルムを上下方向から押さえ込み、前記筒状フィルムにシールを施した後、前記シールバーを互いに離間方向へと移動させ元の位置に復帰させる一連のシール動作を繰り返し実行するシール手段に合わせて動作し、
シール部近傍の前記筒状フィルムの両側面を前記シール手段による押さえ込み方向に略垂直に内側へ押し込むためのガゼット爪を備え、
前記シール手段によるシールに際し、前記ガゼット爪にて前記シール部近傍の両側面に内側へ折り込まれた折り目であるガゼットを形成するガゼット形成装置において、
前記筒状フィルムに対する前記ガゼット爪の進入距離を選択的に切り替える切替手段を備え、
前記切替手段にて前記進入距離が切り替えられても、前記シール手段による一連のシール動作の各タイミングにおいて、前記ガゼット爪による前記筒状フィルムの押し込み量が、前記シールバーによる前記筒状フィルムの押さえ込みによって生じる当該筒状フィルムの前記両側面におけるフィルムの弛み量に対応するよう構成されていることを特徴とするガゼット形成装置。

手段２に記載のガゼット形成装置は、手段１に記載のものとほぼ同様の構成となっており、切替手段が、筒状フィルムに対するガゼット爪の進入距離を選択的に切り替える。

ここで特に手段２では、進入距離が切り替えられても、シール手段による一連のシール動作の各タイミングにおいて、ガゼット爪による筒状フィルムの押し込み量が、シールバーによる筒状フィルムの押さえ込みによって生じる当該筒状フィルムの両側面におけるフィルムの弛み量（だぶつき量）に対応するようになっている。

ガゼット爪の押し込み量が、ガゼット形成部のフィルムの弛み量に比べて小さいと皺などを生じさせる原因となり、反対に、フィルムの弛み量に比べて大きいとフィルムを突き破りフィルムに穴を開けてしまう原因となる。

この点、手段２によれば、シール動作の各タイミングにおいて、ガゼット爪による筒状フィルムの押し込み量が、筒状フィルムの押さえ込みによって生じるフィルムの弛み量に対応している。したがって、シールバーによる筒状フィルムの押さえ込み量とガゼット爪による筒状フィルムの押し込み量との関係が、シール動作の各タイミングにおいて適切に保持されることになり、上述の不具合を生じさせることがない。すなわち、物品の高さが変わっても、ガゼット近傍のフィルムに皺や弛みなどの不具合を生じさせることがなく、ピロー包装体の外観品質を向上させることができる。

手段３．手段１又は２に記載のガゼット形成装置において、
前記シールバーを動作させるための前記シール手段の駆動力に基づき回転させられるカムと、
前記カムの輪郭に接触する接触部を有し、前記カムの回転によって作動するアームとを備え、
前記アームを介して前記ガゼット爪が駆動されるように構成されており、
前記切替手段は、前記接触部の接触する前記カムの輪郭を切り替えることによって、前記ガゼット爪の進入距離を切り替えるよう構成されていることを特徴とするガゼット形成装置。

手段３では、カムがシール手段の駆動力に基づいて回転させられ、アームが、カムの回転によって作動する。このアームはカムの輪郭（プロフィール）に接触する接触部を有している。そして、このアームを介してガゼット爪が駆動される。すなわち、この場合、ガゼット爪は、カムを原節とする従節作動端となっている。

ここで特に、切替手段は、接触部の接触するカムの輪郭を切り替えることによって、ガゼット爪の進入距離を切り替える。したがって、ガゼット爪の運動曲線がカムの輪郭に基づくカム曲線となり、適切な輪郭を用意することで、シールバーによる筒状フィルムの押さえ込み量とガゼット爪による筒状フィルムの押し込み量との関係を、シール動作の各タイミングにおいて適切に保持することができる。

このようにすれば、複雑な制御を要することなく、比較的簡単な構成によって、上記目的が達成できる。すなわち、包装される物品の高さが変わっても、ガゼット近傍のフィルムに皺や弛みなどの不具合を生じさせることがなく、ピロー包装体の外観品質を向上させることができる。

ところで、手段３に示した構成のさらなる具現化として、次に示す構成を採用することが考えられる。

手段４．手段３に記載のガゼット形成装置において、
前記カムは、端面カムであり、カム軸を中心として複数の輪郭が形成されており、
前記切替手段は、前記接触部を前記カム軸に略垂直に移動させることによって、前記接触部の接触する前記カムの輪郭を切り替えるよう構成されていることを特徴とするガゼット形成装置。

手段４では、上述したカムを端面カムとし、カム軸を中心として複数の輪郭を形成しておく。切替手段は、カム軸に略垂直に接触部を移動させることによって、接触部の接触するカムの輪郭を切り替える。

この場合、一枚のカムに複数の輪郭を形成するため、カム機構がコンパクトになるという点で有利である。また、上述したようにカムによってシール手段の駆動力を取り出す場合、カム軸が筒状フィルムの移送経路に垂直となるのが一般的である。一方、ガゼット爪の運動方向も移送経路と垂直になるため、上述したアームの支点軸は、移送経路と平行になり、カム軸に対して垂直になる。したがって、手段４に示すように、従節の支点軸とカム軸とが垂直となる端面カム（立体カム）を用いることが望ましい。

一方、このような構成に代えて、次に示すような構成を採用してもよい。

手段５．手段３に記載のガゼット形成装置において、
前記カムは、カム軸方向に異なる輪郭を具備する板カムであり、
前記切替手段は、前記接触部を前記カム軸に略平行に移動させることによって、前記接触部の接触する前記カムの輪郭を切り替えるよう構成されていることを特徴とするガゼット形成装置。

手段５では、上述したカムを板カムとし、カム軸方向に異なる輪郭を配設しておく。切替手段は、カム軸に略平行に接触部を移動させることによって、接触部の接触するカムの輪郭を切り替える。

この場合、カム軸方向に板カムを配設するため、多数のカムの輪郭を簡単に用意することができる点で有利である。

手段６．手段１乃至５のいずれかに記載のガゼット形成装置において、
前記切替手段は、前記筒状フィルムに対する前記ガゼット爪の進入距離として、第１進入距離と第２進入距離とを選択的に切り替えるよう構成されていることを特徴とするガゼット形成装置。

手段６では、切替手段が、ガゼット爪の進入距離として、第１進入距離と第２進入距離とを選択的に切り替える。このようにすれば、切替手段の構成が簡単になるという点で有利である。例えば、カムの輪郭に接する接触部を有する構成においては、当該接触部の位置を第１進入距離に対応する位置と第２進入距離に対応する位置とに切り替えればよいため、シリンダーなどを用いて切替手段を構成することができる。

手段７．筒状フィルムの移送経路を挟んで対向するように配設されるシールバーを有し、当該シールバーを互いに接触方向へ移動させ、前記筒状フィルムを上下方向から押さえ込み、前記筒状フィルムにシールを施した後、前記シールバーを互いに離間方向へと移動させ元の位置に復帰させる一連のシール動作を繰り返し実行するシール手段に合わせて動作し、
シール部近傍の前記筒状フィルムの両側面を前記シール手段による押さえ込み方向に略垂直に内側へ押し込むためのガゼット爪と、
前記シールバーを動作させるための前記シール手段の駆動力に基づき回転させられるカムと、
前記カムの輪郭に接触する接触部を有し、前記カムの回転によって作動するアームとを備え、
前記アームを介して前記ガゼット爪が駆動されるように構成されており、
前記シール手段によるシールに際し、前記ガゼット爪にて前記シール部近傍の両側面に内側へ折り込まれた折り目であるガゼットを形成するガゼット形成装置において、
前記接触部の接触するカムの輪郭を第１輪郭又は第２輪郭に切り替えることによって、前記筒状フィルムに対する前記ガゼット爪の進入距離として第１進入距離と第２進入距離とを選択的に切り替える切替手段を備えていることを特徴とするガゼット形成装置。

手段７に記載のガゼット形成装置は、一連のシール動作を繰り返し実行するシール手段に合わせて動作する。シール手段は、筒状フィルムの移送経路を挟んで対向するように配設されるシールバーを有している。一連のシール動作とは、シールバーを互いに接触方向へ移動させ、筒状フィルムを上下方向から押さえ込み、筒状フィルムにシールを施した後、シールバーを互いに離間方向へと移動させ元の位置に復帰させるものである。

そして、手段７に記載のガゼット形成装置は、シール部近傍の筒状フィルムの両側面をシール手段による押さえ込み方向に略垂直に内側へ押し込むためガゼット爪を備えている。ここで、カムがシール手段の駆動力に基づき回転させられ、アームが、カムの回転によって作動する。このアームはカムの輪郭に接触する接触部を有しており、このアームを介してガゼット爪が駆動される。このような基本構成により、ガゼット形成装置は、シール手段によるシールに際し、ガゼット爪にてガゼットを形成する。

ここで特に、手段７では、切替手段が、接触部の接触するカムの輪郭を第１輪郭又は第２輪郭に切り替えることによって、筒状フィルムに対するガゼット爪の進入距離として第１進入距離と第２進入距離とを選択的に切り替える。このため、第１輪郭及び第２輪郭を適切に設定することで、進入距離が切り替えられた場合でも、シールバーによる筒状フィルムの押さえ込み量とガゼット爪による筒状フィルムの押し込み量との関係を、シール手段の一連のシール動作の各タイミングにおいて適切に保持することができる。

具体的には、ガゼット爪がカムを原節とする従節作動端となっており、接触部の接触するカムの輪郭を切り替えることによって、ガゼット爪の進入距離を切り替える。したがって、ガゼット爪の運動曲線がカムの輪郭に基づくカム曲線となり、適切にカムの輪郭を設定することで、シールバーによる筒状フィルムの押さえ込み量とガゼット爪による筒状フィルムの押し込み量との関係を、シール動作の各タイミングにおいて適切に保持することができる。

このようにすれば、比較的簡単な構成によって、上記目的が達成できる。すなわち、包装される物品の高さが変わっても、ガゼット近傍のフィルムに皺や弛みなどの不具合を生じさせることがなく、ピロー包装体の外観品質を向上させることができる。また、切替手段が接触部の接触するカムの輪郭を第１輪郭又は第２輪郭に切り替える構成であるため、カム機構が簡単になると共に切替手段の構成が簡単になる。

手段８．筒状フィルムの移送経路を挟んで対向するように配設されるシールバーを有し、当該シールバーを互いに接触方向へ移動させ、前記筒状フィルムを上下方向から押さえ込み、前記筒状フィルムにシールを施した後、前記シールバーを互いに離間方向へと移動させ元の位置に復帰させる一連のシール動作を繰り返し実行するシール手段に合わせて動作し、
シール部近傍の前記筒状フィルムの両側面を前記シール手段による押さえ込み方向に略垂直に内側へ押し込むためのガゼット爪と、
前記シールバーを動作させるための前記シール手段に基づき回転させられるカムと、
前記カムの輪郭に接触する接触部を有し、前記カムの回転によって作動するアームとを備え、
前記アームを介して前記ガゼット爪が駆動されるように構成されており、
前記シール手段によるシールに際し、前記ガゼット爪にて前記シール部近傍の両側面に内側へ折り込まれた折り目であるガゼットを形成するガゼット形成装置において、
前記カムは、端面カムであり、カム軸を中心として第１輪郭及び第２輪郭が形成されており、
前記接触部を前記カム軸に略垂直に移動させ前記接触部の接触するカムの輪郭を第１輪郭又は第２輪郭に切り替えることによって、前記筒状フィルムに対する前記ガゼット爪の進入距離として第１進入距離と第２進入距離とを選択的に切り替える切替手段を備えていることを特徴とするガゼット形成装置。

手段８に記載のガゼット形成装置は、手段７に記載のガゼット形成装置とほぼ同様に構成されている。手段８では特に、カムに端面カムを採用し、この端面カムには、カム軸を中心として第１輪郭及び第２輪郭が形成されている。ここで切替手段は、接触部をカム軸に略垂直に移動させ接触部の接触するカムの輪郭を第１輪郭又は第２輪郭に切り替えることによって、筒状フィルムに対するガゼット爪の進入距離として第１進入距離と第２進入距離とを選択的に切り替える。

したがって、手段７に記載のガゼット形成装置の奏する効果に加え、この場合、一枚のカムに第１輪郭及び第２輪郭を形成するため、カム機構がコンパクトになるという点で有利である。また、カムがシール手段の駆動力に基づき回転させられる場合、カム軸が筒状フィルムの移送経路に垂直となるのが一般的である。一方、ガゼット爪の運動方向も移送経路と垂直になるため、上述したアームの支点軸は、移送経路と平行になり、カム軸に対して垂直になる。したがって、手段８に示すように、従節の支点軸とカム軸とが垂直となる端面カム（立体カム）を用いることが望ましい。

手段９．手段３乃至５、７、８のいずれかに記載のガゼット形成装置において、
前記アームと前記ガゼット爪を連結するリンクを備え、
前記アームの往復運動に基づき、前記リンクを介して前記ガゼット爪の直線往復運動を導出することを特徴とするガゼット形成装置。

手段９によれば、アームとガゼット爪とを連結するリンクがアームの往復運動からガゼット爪の直線往復運動を導出するため、ガゼット爪の動作を安定させることができ、適切なガゼット形成に寄与する。

以上は、ガゼット形成装置の発明として説明してきたが、次に示すような、上述したガゼット形成装置を備えるピロー包装機の発明としても実現することができる。

手段１０．手段１乃至９のいずれかに記載のガゼット形成装置を備えていることを特徴とするピロー包装機。

以下、一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

図１は、本実施形態のピロー包装機１の概略構成を示す説明図である。

ピロー包装機１は、製袋機２０と、センターシール装置３０と、エンドシール装置４０と、物品供給装置６０とを備えている。

製袋機２０は、帯状フィルム１５を筒状に形成する。帯状フィルム１５は、原反ロール１６から複数のテンションローラ１７を介し連続して引き出される。

物品供給装置６０は、製袋機２０の上流側に、その搬出端が製袋機２０の入口近傍に位置するように配設されている。この物品供給装置６０は、一対のスプロケット６１を有し、このスプロケット６１には、エンドレスチェーン６２が懸掛されている。そして、エンドレスチェーン６２の所定間隔毎にフィンガー（不図示）が配設されている。このフィンガーにより、物品１８が所定間隔で順次移送され、筒状フィルム１１内に所定間隔で載置される。

センターシール装置３０は、前記製袋機２０の下流側に配設されている。そして、製袋機２０にて筒状にされた帯状フィルム１５の重合端を加熱してシール（センターシール）を施す。これによって、筒状フィルム１１が形成される。

エンドシール装置４０は、前記センターシール装置３０の下流側に配設されている。このエンドシール装置４０は、筒状フィルム１１の移送経路を挟んで対向するように配設された上下一対のシールバー４１，４２を備えている。上部シールバー４１と下部シールバー４２は、互いに接離方向に移動可能となっている。そして、両シールバー４１，４２を互いに近接する方向に動かすことで、筒状フィルム１１を上下方向より押さえ込み、押さえ込んだ状態で筒状フィルム１１の移送方向に沿って水平移動させながら加熱することでシール（エンドシール）を施すと共に、上部シールバー４１に配設されたカッターによってシール部を横方向にカットする。その後、両シールバー４１，４２を互いに離間させる方向へ動かしつつ、再度元の位置に復帰させる。

このようなシールバー４１，４２の一連の動作を可能とするためのエンドシール装置４０の駆動系について簡単に説明しておく。

エンドシール装置４０の機枠４３は幅方向に一対の側壁４４を有しており、この側壁４４には、駆動源としての図示しないサーボモータにより回転制御される駆動ギヤ用シャフト４５が軸支され、そのシャフト４５の先端に主駆動歯車を構成する駆動ギヤ４５ａが連結されている。また、上記側壁４４には、アイドラ用シャフト４６、並びに、上下一対の上部従動ギヤ用シャフト４７及び下部従動ギヤ用シャフト４８がそれぞれ回転可能に軸支されている。

上部従動ギヤ用シャフト４７の先端には上部従動ギヤ４７ａが連結されており、この上部従動ギヤ４７ａは前記駆動ギヤ４５ａに噛合されている。また、アイドラ用シャフト４６には中間歯車としてのアイドラ４６ａが連結されており、下部従動ギヤ用シャフト４８の先端には下部従動ギヤ４８ａが連結されている。そして、アイドラ４６ａが前記駆動ギヤ１３に噛合され、かつ、アイドラ４６ａには、下部従動ギヤ４８ａが噛合されている。従って、駆動ギヤ４５ａが図１中に示すように反時計方向に回転すると、上部従動ギヤ４７ａ及びアイドラ４６ａが時計方向に回転し、下部従動ギヤ４８ａが反時計方向に回転するようになっている。

本実施形態では、この上部従動ギヤ４７ａの回転による上部従動ギヤ用シャフト４７の回転運動によって、図示しない側壁４４の内側のギヤを介して上部シールバー４１が駆動される。また、下部従動ギヤ４８ａの回転による下部従動ギヤ用シャフト４８の回転運動によって、図示しない側壁４４の内側のギヤを介して下部シールバー４２が駆動される。

ところで、ワークの移動のために、機枠４３におけるフィルム移送経路の上流側に第１移送コンベア５０が配設されるとともに、下流側に第２移送コンベア５１が配設されている。これら第１及び第２移送コンベア５０，５１は直列に配置されており、これら両コンベア５０，５１間に挟まれるようにして、上記エンドシール装置４０が設けられている。

第１移送コンベア５０は、機枠４３に固定された図示しないフレームに回転可能に軸支された複数のプーリ５２を備えている。プーリ５２の内、１つは図示しないモータに連結された駆動プーリとなっている。また、各プーリ５２に対し、無端ベルト５３が懸掛されている。そして、駆動プーリの回転に伴い、無端ベルト５３が回転する。これにより、無端ベルト５３上のワーク（筒状フィルム１１及びその内部の物品１８）が移動させられるようになっている。

また、第２移送コンベア５１は、機枠４３に固定された図示しないフレームに回転可能に軸支された複数のプーリ５４、及び、各プーリ５４に対し懸掛された無端ベルト５５を備えている。第２移送コンベア５１においても、プーリ５４の内、１つは図示しないモータに連結された駆動プーリとなっており、この駆動プーリの回転に伴い、無端ベルト５５が回転する。これにより、無端ベルト５５上のワークが移動させられるようになっている。なお、第２移送コンベア５１の駆動プーリの回転速度は、第１移送コンベア５０の駆動プーリの回転速度よりも大きくなるよう設定されている。これにより、エンドシール装置４０によってシール及び切断の施されたピロー包装体１０が、未だシールの施されていないワークから確実に切り離されて導出されるようになっている。

ここで本実施形態においては、上記エンドシール装置４０の上部に、シールバー４１，４２による筒状フィルム１１の押さえ込みに合わせ、筒状フィルム１１の側面１１ａを内側へ押し込んでガゼットを形成するガゼット形成装置７０が配設されている。

本実施形態のピロー包装機１は、このガゼット形成装置７０に特徴を有するものである。そこで次に、図３を参照してガゼット形成装置７０の構成を説明する。

ガゼット形成装置７０は、ガゼット爪８０と、カム９０と、アーム１００と、リンク１１０とを備えている。

ガゼット爪８０は、先端部が二股に分かれた形状となっており、上記シールバー４１，４２の幅（移送方向における幅）よりも幾分大きくなっている。これによって、両シールバー４１，４２による押さえ込みに並行して、シール部近傍における筒状フィルム１１の側面１１ａを内側へ押し込むことが可能となっている。このガゼット爪８０は、レール８１に沿って移送方向に対し垂直な方向に摺動する台部８２に固定されている。

カム９０は、移送方向に垂直なカム軸９１に固定された円形形状の端面カムである。カム９０の外側の面には、カム軸９１を中心として第１輪郭９２及び第２輪郭９３が形成されている。つまり、カム９０は、ダブルプロフィールカムとなっている。図３中では、これら輪郭（プロフィール）９２，９３部分に、ハッチングを施して示した。そして、カム９０を駆動するカム軸９１の回転は上記エンドシール装置４０の駆動ギヤ用シャフト４５の回転によって導出され、カム軸９１は、駆動ギヤ４５ａの一回転に対して一回転する。

アーム１００は、その下端部が支持部１０１に軸支され、この支持部１０１を支点として筒状フィルム１１の移送方向に対して垂直な方向に作動する。つまり、アーム１００の支点軸は、上記カム軸９１に垂直となっている。アーム１００の長手方向における中央部よりもやや下側には、筒状フィルム１１の移送方向に平行に突出する接触部としてのカムフォロア１０２が設けられている。このカムフォロア１０２が、上記カム９０の輪郭９２，９３に接触する接触部である。また、アーム１００の上端部とカムフォロア１０２との中間位置にコイルばね１０３が設けられており、アーム１００は内側へ付勢された状態となっている。したがって、カムフォロア１０２は、上記カム９０の輪郭９２，９３に常に接触した状態に保たれる。

また、支持部１０１は、レール１０４に沿って筒状フィルム１１の移送方向に摺動可能となっている。そして、上記カム９０の反対側にはエアシリンダ１０５が配設されており、エアシリンダ１０５のプランジャ１０５ａは、支持部１０１に固定されている。かかる構成下、エアシリンダ１０５の作動に伴い支持部１０１が位置を変えるようになっている。この支持部１０１の位置の切り替えに伴い、支持部１０１に軸支されたアーム１００、さらに、アーム１００に設けられたカムフォロア１０２の位置が切り替えられる。これによって、カムフォロア１０２は、カム軸９１に対して垂直に移動して上記カム９０の第１輪郭９２又は第２輪郭９３のいずれかに接触する。

リンク１１０は、上記アーム１００の上端部と上記ガゼット爪８０とを連結しており、それぞれに対してボールジョイントにより連結されている。これによって、アーム１００に位置の切り替えがなされても、アーム１００の運動がリンク１１０を介して適切にガゼット爪８０に伝達され、ガゼット爪８０は直線運動を行うようになっている。

なお、ここでは片側の構造のみについて説明したが、反対側も同様に構成され、一対のガゼット爪８０にて筒状フィルム１１の側面１１ａが両側から押し込まれるようになっている。

次に、上記カム９０の構造について、図４を用いて説明する。

図４（ａ）に示すように、カム９０には、カム軸９１を中心として、外周に近い部分に第１輪郭９２、その内側に第２輪郭９３が形成されている。第１輪郭９２は、位置Ｆから位置Ｄ及び位置Ａを経て位置Ｂまでの部分が平面となっており、残りの位置Ｂから位置Ｃを経て位置Ｆまでの部分が凹部（ハッチングを施して示した部分）となっている。この凹部は、図４（ｂ）に示すように、位置Ｂから徐々に深くなり、途中で深さが一定（Ｈ１）となり、位置Ｆに向かうにつれて徐々に浅くなっている。一方、第２輪郭９３は、位置Ｃから位置Ｄ、位置Ａ及び位置Ｂを経て位置Ｅまでの部分が平面となっており、残りの位置Ｅから位置Ｃまでの部分が凹部（ハッチングを施して示した部分）となっている。この凹部は、図４（ｂ）に示すように、位置Ｅから徐々に深くなり、途中で深さが一定（Ｈ２）となって、位置Ｃに向かうにつれて徐々に浅くなっている。なお、Ｈ１＞Ｈ２となっている。

次に、上記のように構成されたガゼット形成装置７０の動作を説明する。

まず、駆動源としての図示しないサーボモータにより駆動ギヤ用シャフト４５が回転させられると（図１参照）、図３に示したカム軸９１が回転してカム９０が回転する。カム９０は、駆動ギヤ４５ａが一回転する間に一回転するため、両シールバー４１，４２の一連の動作に合わせて、ちょうど一回転することになる。このとき、アーム１００のカムフォロア１０２が第１輪郭９２又は第２輪郭９３のいずれかに接触している。ここでは、第１輪郭９２に接触しているものとして説明を続ける。

例えば、カム９０が時計回りに回転するものとし、シールバー４１，４２の一連の動作に合わせて、カムフォロア１０２が図４中の位置Ａから位置Ｂ、位置Ｃ、位置Ｄを経て位置Ａに戻るものとする。このとき、位置Ａから位置Ｂまでは平面であるため、アーム１００は最も外側に位置することになり、ガゼット爪８０も、筒状フィルム１１から最も離間した位置にくる。これを以下、待機位置ということにする。次に、位置Ｂから形成された凹部が位置Ｂから徐々に深くなっているため、アーム１００は、リンク１１０を介してガゼット爪８０を筒状フィルム１１側へ押し出すことになる。これに並行して両シールバー４１，４２によって筒状フィルム１１が上下方向に押さえ込まれる。これについて説明する。

図５は、移送方向に垂直な筒状フィルム１１の断面を模式的に示す説明図である。ガゼット爪８０の先端部が二股に分かれており、シールバー４１，４２の幅（移送方向における幅）よりも幾分大きくなっていることは、既に述べた。図５に示す筒状フィルム１１の断面は、ガゼット爪８０の先端部に係る断面であり、最もシールバー４１，４２に近い部分の断面である。なお、図５中で符号１１’は、変形していないときの筒状フィルムの断面を示している。そして、図５（ａ）は図４（ｂ）中の位置Ｔ１に対応する。同様に、図５（ｂ）は図４（ｂ）中の位置Ｔ２に、図５（ｃ）は図４（ｂ）中の位置Ｔ３に、図５（ｄ）は図４（ｂ）中の位置Ｔ４に対応する。

まず、位置Ｔ１では、図５（ａ）に示すように、両シールバー４１，４２に押さえ込まれた筒状フィルム１１の側面１１ａが外側へ膨らみ始め、この膨らみ始めた側面１１ａをガゼット爪８０が内側へ押し込み始める。

続く位置Ｔ２では、図５（ｂ）に示すように、両シールバー４１，４２による押さえ込み量が大きくなると共に、ガゼット爪８０の押し込み量も大きくなる。これによって、筒状フィルム１１の側面１１ａがちょうど「く」の字状となるように押し込まれる。

次の位置Ｔ３では、図５（ｃ）に示すように、両シールバー４１，４２の間の距離がガゼット爪８０の上下方向の厚さよりも小さくなる。そして、位置Ｔ４では、図５（ｄ）に示すように、両シールバー４１，４２の間の距離が僅かとなり、筒状フィルム１１に対するガゼット爪８０の進入距離が最大となる。このときの待機位置からのガゼット爪８０の移動距離がＨ１である。

位置Ｔ４から位置Ｔ５まで、アーム１００は、筒状フィルム１１に対するガゼット爪８０の進入距離を最大に維持し、位置Ｔ５から位置Ｆまで徐々に凹部が浅くなっていくため、アーム１００は外側へ移動していき、ガゼット爪８０も待機位置に戻ることになる。そして、位置Ｆから位置Ｄを経て位置Ａまでは平面であるため、アーム１００は最も外側に位置することになり、ガゼット爪８０も、待機位置に維持される。

本実施形態では、図５に示したように、シール動作の各タイミング（位置Ｔ１，位置Ｔ２，位置Ｔ３，位置Ｔ４）において、ガゼット爪８０による筒状フィルム１１の押し込み量が、筒状フィルム１１の押さえ込みによって生じるフィルムの弛み量に対応するようになっている。すなわち、適切に設定された第１輪郭９２によってアーム１００を作動させれば、シールバー４１，４２による筒状フィルム１１の押さえ込み量とガゼット爪８０による筒状フィルム１１の押し込み量との関係が、エンドシール装置４０による一連のシール動作の各タイミングにおいて適切に保持される。

ところで、筒状フィルム１１に対するガゼット爪８０の進入距離は、包装される物品１８の高さに応じて変更する必要がある。本実施形態では、エアシリンダ１０５を駆動させることによって、アーム１００の支持部１０１の位置を切り替え、アーム１００と共にカムフォロア１０２の位置を切り替える。これによって、カム９０の第２輪郭９３にカムフォロア１０２が接触するようにすれば、ガゼット爪８０の待機位置からの最大移動距離はＨ２となり、筒状フィルム１１に対するガゼット爪８０の進入距離を小さくすることができる。

そして、カム９０の第２輪郭９３も、第１輪郭９２と同様に、シールバー４１，４２による筒状フィルム１１の押さえ込み量とガゼット爪８０による筒状フィルム１１の押し込み量との関係が、エンドシール装置４０による一連のシール動作の各タイミングにおいて適切に保持されるように設定されている。シール動作の各タイミングにおいて、ガゼット爪８０による筒状フィルム１１の押し込み量が、筒状フィルム１１の押さえ込みによって生じるフィルムの弛み量に対応するようになっているのである。

なお、本実施形態におけるエンドシール装置４０が「シール手段」に相当し、エアシリンダ１０５が「切替手段」に相当し、カムフォロア１０２が「接触部」に相当する。

以上説明したように、本実施形態においては、ガゼット爪８０のストローク、すなわち筒状フィルム１１に対する進入距離が選択的に切替可能となっている。そしてこのような切り替えがなされても、ガゼット爪８０による筒状フィルム１１の押し込み量が、筒状フィルム１１の押さえ込みによって生じるフィルムの弛み量に対応するようになっており、シールバー４１，４２による筒状フィルム１１の押さえ込み量と、ガゼット爪８０による筒状フィルム１１の押し込み量との関係が、エンドシール装置４０による一連のシール動作の各タイミングにおいて適切に保持されるようになっている。

したがって、包装される物品の高さが変わっても、ガゼット近傍のフィルムに皺や弛みなどの不具合を生じさせることがない。その結果、ピロー包装体１０の外観品質を向上させることができる。

また、本実施形態では、カム９０がエンドシール装置４０の駆動力に基づき回転させられ、具体的にはエンドシール装置４０の駆動ギヤ用シャフト４５の回転からカム軸９１の回転を導出し、アーム１００が、カム９０の回転によって作動する。そして、このアーム１００及びリンク１１０を介してガゼット爪８０が駆動される。そして、カムフォロア１０２の接触するカム９０の輪郭９２，９３を切り替えることによって、ガゼット爪８０の進入距離を切り替える。また、カム９０の輪郭９２，９３が、シールバー４１，４２による筒状フィルム１１の押さえ込み量と、ガゼット爪８０による筒状フィルム１１の押し込み量との関係を、エンドシール装置４０による一連のシール動作の各タイミングにおいて適切に保持するものとなっている。これによって、比較的簡単な構成によって、上記目的が達成できる。すなわち、包装される物品の高さが変わっても、ガゼット近傍のフィルムに皺や弛みなどの不具合を生じさせることがなく、ピロー包装体の外観品質を向上させることができる。

さらにまた、本実施形態では、カム９０を端面カムとし、カム軸を中心として第１輪郭９２、第２輪郭９３を形成した。つまり、一枚のカム９０に第１輪郭９２及び第２輪郭９３を形成したため、カム機構がコンパクトになる。また、エンドシール装置４０の駆動ギヤ用シャフト４５から駆動力を取り出すため、カム軸９１とアーム１００の支点軸とが垂直になる。一方、端面カム（立体カム）は、従節の支点軸とカム軸とが垂直になる。したがって、カム９０を端面カムとした本構成によれば、カム機構が簡単になる。しかも、カム９０の第１輪郭９２と第２輪郭９３とを切り替えるための切替手段としてエアシリンダー１０５を採用した。したがって、切替手段も簡単になっている。

また、本実施形態では、アーム１００とガゼット爪８０とを連結するリンク１１０がアーム１００の往復運動からガゼット爪８０の直線往復運動を導出するため、ガゼット爪８０の動作を安定させることができ、適切なガゼット形成に寄与する。

以上、上述した実施形態に限定されることなく、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲において、種々の形態で実施可能である。

（ａ）例えば、上記実施形態ではエンドシール装置４０の駆動力をカム９０にて取り出してガゼット爪８０を同期させているが、ガゼット爪の駆動に速度制御可能なモータを用い、このモータを制御してエンドシール装置４０のシールバー４１，４２と同期させることが考えられる。例えば、速度制御可能なモータとして、サーボモータ、パルスモータ、インバータとＡＣモータの組み合わせ、電圧やパルス幅により制御されるＤＣモータ等を採用するという具合である。

（ｂ）上記実施形態ではカム９０に対し第１輪郭９２及び第２輪郭９３を形成していたが、３以上の輪郭を形成するようにしてもよい。

（ｃ）上記実施形態ではカム９０に端面カムを採用しているが、板カムを採用して、カム軸方向に異なる輪郭を配設するようにしてもよい。この場合、カムフォロアなどの接触部をカム軸に略平行に移動させることによってカムの輪郭を切り替えるように構成すればよい。このようにカム軸方向に輪郭を配設すれば、多数の輪郭を比較的簡単に用意することができる。

（ｄ）上記実施形態では、上部シールバー４１に配設されたカッターでエンドシール部１３を切断する構成であった。

これに対し、切断機構を有しないエンドシール装置として実施してもよい。また、第２移送コンベア５１以降において切断を行うこととしてもよい。

実施形態のピロー包装機の概略構成を示す説明図である。 ピロー包装体を示す斜視図である。 ガゼット形成装置の概略機構を示す斜視図である。 ガゼット形成装置のカムの構造を示す説明図である。 シールバーによる押さえ込み量とガゼット爪による押し込み量との関係を示す説明図である。

符号の説明

１…ピロー包装機、１０…ピロー包装体、１１…筒状フィルム、１１ａ…側面、１２…センターシール部、１３…エンドシール部、１４…ガゼット、１８…物品、２０…製袋機、３０…センターシール装置、４０…エンドシール装置、４１…上部シールバー、４２…下部シールバー、４５…駆動ギヤ用シャフト、７０…ガゼット形成装置、８０…ガゼット爪、９０…カム、９１…カム軸、９２…第１輪郭、９３…第２輪郭、１００…アーム、１０２…カムフォロア、１０５…エアシリンダ、１１０…リンク。

Claims (7)

1. 筒状フィルムの移送経路を挟んで対向するように配設されるシールバーを有し、当該シールバーを互いに接触方向へ移動させ、前記筒状フィルムを上下方向から押さえ込み、前記筒状フィルムにシールを施した後、前記シールバーを互いに離間方向へと移動させ元の位置に復帰させる一連のシール動作を繰り返し実行するシール手段に合わせて動作し、
   シール部近傍の前記筒状フィルムの両側面を前記シール手段による押さえ込み方向に略垂直に内側へ押し込むためのガゼット爪を備え、
   前記シール手段によるシールに際し、前記ガゼット爪にて前記シール部近傍の両側面に内側へ折り込まれた折り目であるガゼットを形成するガゼット形成装置において、
   前記筒状フィルムに対する前記ガゼット爪の進入距離を選択的に切り替える切替手段と、
   前記シールバーを動作させるための前記シール手段の駆動力に基づき回転させられるカムと、
   前記カムの輪郭に接触する接触部を有し、前記カムの回転によって作動するアームとを備え、
   前記アームを介して前記ガゼット爪が駆動されるように構成されており、
   前記切替手段は、前記接触部の接触する前記カムの輪郭を切り替えることによって、前記ガゼット爪の待機位置からの最大移動距離を切り替えて、前記進入距離を切り替えるよう構成されており、
   前記切替手段にて前記進入距離が切り替えられても、前記シールバーによる前記筒状フィルムの押さえ込み量と前記ガゼット爪による前記筒状フィルムの押し込み量との関係が、前記シール手段による一連のシール動作の各タイミングにおいて適切に保持されるよう構成されていることを特徴とするガゼット形成装置。
2. 筒状フィルムの移送経路を挟んで対向するように配設されるシールバーを有し、当該シールバーを互いに接触方向へ移動させ、前記筒状フィルムを上下方向から押さえ込み、前記筒状フィルムにシールを施した後、前記シールバーを互いに離間方向へと移動させ元の位置に復帰させる一連のシール動作を繰り返し実行するシール手段に合わせて動作し、
   シール部近傍の前記筒状フィルムの両側面を前記シール手段による押さえ込み方向に略垂直に内側へ押し込むためのガゼット爪を備え、
   前記シール手段によるシールに際し、前記ガゼット爪にて前記シール部近傍の両側面に内側へ折り込まれた折り目であるガゼットを形成するガゼット形成装置において、
   前記筒状フィルムに対する前記ガゼット爪の進入距離を選択的に切り替える切替手段と、
   前記シールバーを動作させるための前記シール手段の駆動力に基づき回転させられるカムと、
   前記カムの輪郭に接触する接触部を有し、前記カムの回転によって作動するアームとを備え、
   前記アームを介して前記ガゼット爪が駆動されるように構成されており、
   前記切替手段は、前記接触部の接触する前記カムの輪郭を切り替えることによって、前記ガゼット爪の待機位置からの最大移動距離を切り替えて、前記進入距離を切り替えるよう構成されており、
   前記切替手段にて前記進入距離が切り替えられても、前記シール手段による一連のシール動作の各タイミングにおいて、前記ガゼット爪による前記筒状フィルムの押し込み量が、前記シールバーによる前記筒状フィルムの押さえ込みによって生じる当該筒状フィルムの前記両側面におけるフィルムの弛み量に対応するよう構成されていることを特徴とするガゼット形成装置。
3. 請求項１又は２に記載のガゼット形成装置において、
   前記カムは、端面カムであり、カム軸を中心として複数の輪郭が形成されており、
   前記切替手段は、前記接触部を前記カム軸に略垂直に移動させることによって、前記接触部の接触する前記カムの輪郭を切り替えるよう構成されていることを特徴とするガゼット形成装置。
4. 請求項１又は２に記載のガゼット形成装置において、
   前記カムは、カム軸方向に異なる輪郭を具備する板カムであり、
   前記切替手段は、前記接触部を前記カム軸に略平行に移動させることによって、前記接触部の接触する前記カムの輪郭を切り替えるよう構成されていることを特徴とするガゼット形成装置。
5. 請求項１乃至４のいずれかに記載のガゼット形成装置において、
   前記切替手段は、前記筒状フィルムに対する前記ガゼット爪の進入距離として、第１進入距離と第２進入距離とを選択的に切り替えるよう構成されていることを特徴とするガゼット形成装置。
6. 請求項１乃至５のいずれかに記載のガゼット形成装置において、
   前記アームと前記ガゼット爪を連結するリンクを備え、
   前記アームの往復運動に基づき、前記リンクを介して前記ガゼット爪の直線往復運動を導出することを特徴とするガゼット形成装置。
7. 請求項１乃至６のいずれかに記載のガゼット形成装置を備えていることを特徴とするピロー包装機。
   

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