JP7068682B2 - 製袋充填包装機 - Google Patents

Description

本発明は製袋充填包装機に係り、さらに詳しくは、特に縦型であって、筒状フィルムの内部に投入された被包装物を押し込んで横シールする際に、筒状フィルムの先端袋部の破れを防止できる製袋充填包装機に関する。

従来、特に、縦型製袋充填包装機においては、巻取りロールから繰り出された帯状フィルムが紙送り機構により下流方向に送られ、製筒器により筒状に成形された筒状フィルムの幅方向の両端部に縦シール装置により縦シールを施した後、被包装品としての製品が投入、充填され、その後、製品と製品の間の位置で、筒状フィルムの幅方向に横シール装置により横シールを施し、当該横シールの中央部においてカッターで切断することにより、製品が袋部内に充填された包装体が製作される。

上述のように、製品が袋部内に充填された包装体を製作する際に、筒状フィルムの幅方向に横シール装置により横シールを施すことが実行されるが、この横シール装置を装備した製袋包装機が知られている（例えば、特許文献１参照）。
この製袋包装機における横シール装置は、フィルム筒を挟んで対向する第1部材と第２部材とを有しており、これらの第1部材と第２部材とは、モーターにより、互いに開閉自在となっている。
また、第1部材と第２部材には、ヒータが内蔵されており、各部材でフィルム筒を押圧した状態でヒータにより熱が加えられ、これにより、押圧された部分が軟化し、かつ固着されるようになっている。

ところで、縦型製袋充填包装機において、筒状フィルム内部に被包装品が投入された後、横シールを施す際に、被包装品が重なり合って嵩張ってしまったり、被包装物が落下してから跳ね上がったりした結果、その被包装品の一部が設定された長さの袋部からはみ出してしまい、袋部のピッチより長くなってしまうことがある。
そして、そのままの状態で、横シールを施そうとすると、被包装物の一部を噛み込んでしまい、袋部から被包装品の一部が突出した製品となり、その結果、包装不良が発生することになる。

そこで、縦型製袋充填包装機においては、横シール装置を、開閉自在かつ上下移動自在な構成とし、横シール装置で筒状フィルムを微小な隙間がある状態で挟持して上下移動させて、つまり、被包装物をしごくような動作を行って、被包装物を強制的に押し込むことが、一般的に行われている。

上記しごき動作を行って被包装物を強制的に押し込む構成としては、横シール装置に一対のしごき板を備えた製品噛み込み防止装置を付設して、該一対のしごき板で一対の横シールのヒータが開いている間に、包装筒の被カット位置の上方から下方までの距離をしごいて、被包装物を強制的に押し込む構成が知られている（例えば、特許文献２参照）。

この特許文献２に開示されている製袋充填包装装置の被包装物の噛み込み防止制御方法及び装置では、横シール装置の上部に横シール時に被包装物の落下を遮断するシャッターを備え、該シャッターが閉じた一定時間後に上記横シールの閉じ動作を開始する構成となっている。
そして、横シールカット装置における上部のシャッターの左右の先端は、上下に段差を有する構成となっており、互い違いの状態で閉じるようになっている。

また、しごき動作を行って被包装物を強制的に押し込む構成としては、図４に示すような構成の横シールカッター装置１０５を装備した縦型製袋充填包装機１００が知られている。この横シールカッター装置１０５では、包装筒Ｈの被カット位置の上方から下方までの距離をしごいて、被包装物を強制的に押し込む構造となっている。
すなわち、まず、縦型製袋充填包装機の巻取りロール（図略）から送り込まれる包装筒Ｈを、フォーマ－１０２を介して且つ製品投入ガイド筒１０３に沿って、筒状に変換しつつその両端縁を前記フォーマ－１０２の前部分で合わせて縦シールし、これにより、包装筒Ｈが形成される。

次に、この包装筒Ｈを、上記製品投入ガイド筒１０３の側面に設置されたフィルム送り装置１０４により、当該包装筒Ｈの引き下ろしを行って、製品投入ガイド筒１０３の下方へ連続的に引き下ろすと共に、その後、横シールカッター装置１０５により所定幅で横シールする。

続いて、横シールされた包装筒Ｈ内に、製品投入ガイド筒１０３を介して上方から一定量の製品が投入された後、当該包装筒Ｈの引き下ろしが行われ、再び製品投入ガイド筒１０３の下方へ引き下ろすと共に、その後、左右一対の横シール部材１０５で、両面から包装筒Ｈに当接して所定幅で横シールした後、そのシール部分で包装筒Ｈをカットし、完成品Ｊとして外部へ送り出す構成となっている。

ここで、上記横シールカッター装置１０５によるしごき動作については、図４の「イ」に示すように、横シールカッター装置１０５がボックスモーションを行う連続型のものが利用されている。
また、「イ」に示すボックスモーションとは、一対の横シール部材１０５の動作が描く軌跡「ロ」～「ホ」が、円の一側面を直線で裁断したような一対のカム曲線を向かい合わせた二つの円弧ループを言い、包装筒Ｈの流れを止めずに「ロ」の直線部分で包装筒Ｈの流れに同期して横シールカッター装置１０５を下方に一緒に移動させるための動作をいう。
すなわち、図４の「ロ」の直線部分でヒータによるシールが継続されるので、包装筒Ｈの流れを止めずにシール時間を長くすることができる。

この場合、包装筒Ｈに投入されるお菓子等の内容物は、上記したボックスモーションの戻り時間「ハ」の時に、製品投入ガイド筒１０３の中を通って、上から投入されるようになっている。
なお、図４では、包装筒Ｈの先端部側の、フォーマ－１０２、製品投入ガイド筒１０３、および横シールカッター装置１０５等のみを示し、巻取りロール等は省略してある。

次に、図５に基づいて、包装筒Ｈに投入された一袋分の製品Ｐを、例えば、前記図４に示すような横シールカッター装置１０５により、しごき動作で押し込んで、包装体ＢＰを作成する手順を説明する。

まず、図５（イ）に示すように、包装筒Ｈに製袋充填筒（図略）の上方の製品投入部から一袋分の製品Ｐが投入される。
包装筒Ｈの下部領域には、一対のシャッター１０６，１０６が設けられており、このシャッター１０６，１０６の近接した上方位置には、包装筒Ｈに横シールを施す一対の横シール部材１０５ａ，１０５ａが設けられており、これらの横シール部材１０５ａ，１０５ａにより前記横シールカッター装置１０５が構成されている。
各横シール部材１０５ａ，１０５ａにはそれぞれ加熱部が内蔵され、また、一方の横シール部材１０５ａには横シールした後に切断し、完成品Ｐを形成するためのカッター（図略）が内蔵されている。

次に、図５（ロ）に示すように、一袋分の製品Ｐが包装筒Ｈの下部に収納されたら、図５（ハ）に示すように、包装筒Ｈを一袋分下方に送り込み、次いで、図５（ニ）に示すように、一対の横シール部材１０５ａ，１０５ａを互いに近づける方向に駆動させ、互いの対向面で包装筒Ｈの横シール部を挟み込む（噛み込み）と共に、その状態で、一対の横シール部材１０５ａ，１０５ａを、シール部材押下げ機構（図略）により押下げてしごき動作を実行する。
このとき、一対のシャッター１０６，１０６も同時に押下げられる。

しごき動作が完了したら、図５（ホ）に示すように、一対の横シール部材１０５ａ，１０５ａのヒータ（図略）を作動させて横シールを施した後、カッターにより所定位置を切断する。
次に、図５（へ）に示すように、上記カッターにより切断されて形成された完成品Ｐを所定の包装体搬送装置（図略）に移載すると共に、一対の横シール部材１０５ａ，１０５ａを初期位置まで開き、かつ初期位置に上昇する。それと同時に、一対のシャッター１０６，１０６も初期位置まで上昇させる。そして、この図５（へ）の状態が、図５（イ）に至る前の状態である。
なお、図５（イ）等に示す製品Ｐは、柄等が付いていない飴や豆菓子等である。

今度は、図６（Ａ）、（Ｂ）に基づいて、包装筒Ｈに投入された一袋分の製品Ｐを、例えば、前記図４に示すような横シールカッター装置１０５により、しごき動作で押し込んで、完成品Ｐを作成する手順を説明する。
この図６では、包装筒Ｈに投入される一袋分の製品Ｐが、図６（Ａ）に示すように、スティック状の製品Ｐ１や、例えば、飴玉Ｐ２ａに柄Ｐ２ｂの付いた柄付き製品Ｐ２の場合である。

図６（Ｂ）に基づいて、柄付き製品Ｐ２を、前記図４に示した横シールカッター装置１０５によるしごき動作で押し込んで、完成品Ｊを作成する手順を説明する。
なお、図６において、図５に示した構成部材、および構成と同じものには同一符号を付して説明する。

まず、図６（Ｂ）の（イ）に示すように、包装筒Ｈに製袋充填筒（図略）の上方の製品投入部から一袋分の上記製品Ｐ２が投入される。

次に、図６（Ｂ）の（ロ）に示すように、一袋分の製品Ｐが包装筒Ｈの下部に収納されたら、図６（ハ）に示すように、包装筒Ｈを一袋分下方に送り込んだ後、図６（ニ）に示すように、一対の横シール部材１０５ａ，１０５ａを互いに近づける方向に駆動させ、互いの対向面で包装筒Ｈの横シール部を挟み込む（噛み込み）と共に、その状態で、一対の横シール部材１０５ａ，１０５ａを、シール部材押下げ機構（図略）により押下げてしごき動作を開始する。このとき、一対のシャッター１０６，１０６も同時に押下げられる。

特開２０１６－１３２４５４号公報 特開２００８－１７４２８９号公報

しかし、上記特許文献１に開示された製袋包装機では、モーターにより開閉自在な第1部材と第２部材とでフィルム筒を押圧した状態で、各部材に内蔵されたヒータにより熱を加えることで押圧された部分が軟化した後固着し、これにより、横シールが施されるようになっており、このような構成では、例えば、通常の小さな飴玉や豆菓子等、突起部や出っ張り部のない被包装物（製品）では、何ら問題は生じないが、袋部内に、スティック状製品や、柄付き製品が投入される場合は多くの問題が生じる。
すなわち、スティック状製品や柄付き製品が袋部内に投入された場合、それらの製品が重なり合って、例えば、柄付き製品の柄の一部が、所定長さに設定されている袋部から突出することが起こり得る。

この場合、前述したように、横シールカッター装置によるしごき動作で製品を袋内に押し込むことができるが、特許文献１に開示された製袋包装機では、横シール装置は、開閉動作のみを行うように構成されているので、しごき動作で製品を袋内に押し込むことができない。
そのため、柄付き製品の柄の一部が袋部から突出したまま、横シールすることになるが、そうすると、袋部から柄の一部が突出した製品となり、完成した製品として取り扱うことはできず、明らかに、不良品となり、廃棄処分することになる。
上述のように、特許文献１に開示された製袋包装機では、スティック状製品や柄付き製品が袋部内に投入される場合に対応できない、という問題がある。

また、上記特許文献２に開示された製袋充填包装装置の被包装物の噛み込み防止制御方法及び装置では、横シールが閉じきる前にシャッターを閉じ、被包装物の落下をせき止めるので、噛み込みが防止されるように工夫されているが、シャッターを閉じても横シール動作は動いており、シャッターが閉じる寸前に通過した被包装物が横シールに噛み込んでしまう可能性が高い。
その結果、被包装物が横シールに噛み込まれたままの状態で横シール動作を実行することになり、その結果、被包装物がスティック状製品や柄付き製品の場合、袋部から、例えば、柄の一部が突出した製品となり、完成した製品として取り扱うことはできず、明らかに、不良品となり、廃棄処分することになる。

さらに、前記図４に示す構成の従来の縦型製袋充填包装機１００では、しごき動作を開始した際、包装筒Ｈ内で被包装物が重なり合って袋ピッチより長くなってしまっている場合、無理に袋部のシールされた底部が破袋する力以上に押し込んでしまうことになり、図６（ニ）に示すように、穴ｈが開いてしまったり、破袋してしまう、という問題が生じている。

特に、包装筒Ｈの袋部内に投入される被包装物が、スティック状製品や、柄付き製品の場合、それらの製品が重なり合って、例えば、柄付き製品の柄の一部が、所定長さに設定されている袋部から突出することが起こり得る。
その場合、袋部から突出した柄の一部を、横シールカッター装置によりしごき動作を実行して、無理やりに袋部内に押し込もうとすると、上述のように、穴が開いてしまったり、場合によっては破袋してしまうという問題が生じる。

ここで、穴が開いてしまった袋部は、完成した製品として取り扱うことはできず、明らかに、不良品となり、廃棄処分することになる。
また、破袋した場合は、袋部内に収納された被包装物（製品）が周囲に散乱するため、散乱した被包装物（製品）を片付けなければならない。そのため、作業を続行することができず、機械の稼動を一端停止しなければならず、その結果、生産性の悪化を招くことにもなる。

また、従来のシャッターやしごき装置を用いても、上部シャッターの隙間から被包装物が落下したり、すでに落下した包装物が横シールの閉じ動作により発生した上昇気流により舞い上げられた被包装物が横シール部分に噛み込んだりして、横シール装置、ひいては製袋充填包装機の故障の原因になっていた。

〔発明の目的〕
本発明は上記課題を解決するために提案されたものであり、その目的は、筒状フィルムに投入された被包装物を横シール装置により押し込む動作時の破袋を防止することで、生産性の向上を図れると共に横シール装置の故障を防止できる製袋充填包装機を提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明の製袋充填包装機は、巻取りロールから繰り出される面状の包装材を製品包装用の筒状包装材とし且つ外部から所定のタイミングで順次投入される一定量の被包装品を順次取り込む製袋機能及び製品格納機能を備えた製袋充填筒と、この製袋充填筒を含む全体的な動作を制御する主制御部を有する制御装置とを備えると共に、
前記製袋充填筒が、前記筒状包装材の先端部を加熱シールして閉じた後、前記一定量の被包装品が投入された前記筒状包装材の製品投入側を水平方向両側から加圧しつつ下方に移動させる押下動作の後に加熱シールする一対の横シール部材を備えた横シール装置を装備して成る製袋充填包装機において、
前記横シール装置に、前記一対の横シール部材の前記押下動作を駆動させる横シール部材用圧接上下駆動機構と、この横シール部材用圧接上下駆動機構の動作を制御する横シール部材用駆動制御部とを併設すると共に、前記横シール部材用圧接上下駆動機構に負荷トルク検出部を併設し、
この負荷トルク検出部は、予め設定され許容値を越えた負荷トルクを検知した場合に機能して前記筒状包装材への製品投入状態が異常であると判定し、前記主制御部に対して異常信号を発信する充填異常検知処理機能を有し、
この負荷トルク検出部からの異常信号に基づいて作動し、前記横シール部材用圧接上下駆動機構の動作を一時的に停止させる本体動作緊急停止制御機能を、前記主制御部が備えていることを特徴とした。

本発明の製袋充填包装機によれば、製袋充填筒で形成された筒状包装材に被包装物が投入された後、横シール装置の一対の横シール部材で筒状包装材を加圧しつつ下方に移動させて、筒状包装材に収納された被包装物を押し込む動作が行われる。
このとき、被包装物が、例えば柄付き製品であり、柄の部分が筒状包装材の袋部から突出していた場合、横シール装置で押し込もうとすると柄の部分がシャッター部に引っ掛かって、一対の横シール部材を駆動させる横シール部材用圧接上下駆動機構に大きな負荷が掛かる。
この負荷は、主制御部に接続されている負荷トルク検出部により検出され、検出された負荷が、予め設定され許容値を越えた場合に、袋状包装材への製品投入状態が異常であると判定し、その判定結果に基づいて、主制御部が、製袋充填筒および横シール部材用圧接上下駆動機構の動作を一時的に停止させるようになっている。
その結果、不利な条件で無理に押し込むと袋部が破れてしまうが、被包装物が収納された筒状包装材を両側から加圧しつつ下方に移動させる押下動作の途中で、横シール部材用圧接上下駆動機構の動作を一時的に停止させることができる。そのため、穴あきや破袋を防止することができるので、破袋に伴う被包装物の散乱等を予め防ぐことができ、これにより、生産性の向上を図れると共に横シール装置の故障を防止できる。

本発明に係る縦型製袋充填包装機の一実施形態を示す全体ブロック図である。 前記実施形態の縦型製袋充填包装機を示す全体斜視図である。 前記実施形態の縦型製袋充填包装機を示す全体側面図である。 従来公知の縦型製袋充填包装機の一部を構成するフォーマー、製袋充填筒、横シールカッター装置等を示す斜視図である。 従来公知の縦型製袋充填包装機において包装筒に投入された製品を横シールカッター装置で横シールし、かつ包装体を形成する手順を示す図である。 従来公知の縦型製袋充填包装機において包装筒に投入された柄付き製品等を横シールカッター装置で横シールし、かつ包装体を形成する手順を示す模式図である。

以下に、添付図面を参照して本発明に係る製袋充填包装機の実施形態を説明する。
まず、図１～３に基づいて、本実施形態の製袋充填包装機を構成する縦型製袋充填包装機１の全体を説明する。

図１～３に示すように、縦型製袋充填包装機１は、巻取りロールＦｒから繰り出される面状の包装材である帯状フィルムＦｗを、製品包装用に順次筒状に製袋化し且つ外部から所定のタイミングで順次投入される一定量の被包装品である柄付き製品Ｐ２（小物菓子類）を順次取り込む製袋機能及び製品格納機能を備えた製袋充填筒４と、この製袋充填筒４を含む全体的な動作を制御する主制御部２１を有する制御装置２０とを備えて構成されている。

製袋充填筒４は、一定量の製品Ｐ２が投入された筒状フィルム（筒状包装材）Ｆｔの製品投入側を、両側から加圧接触しつつ押下動作し且つその後に加熱シールする一対の横シール部材９ａ，９ａからなる横シール装置９を備えている。
なお、本実施形態における柄付き製品Ｐ２は、前記図５で説明した一般的な製品Ｐと異なり、図６（Ａ）で説明した柄付き製品Ｐ２と同一のものである。

本実施形態の縦型製袋充填包装機１は、上述のように、一定量の柄付き製品Ｐ２が投入された筒状フィルムＦｔの一袋分の上端側を、両側から加圧接触しつつ押下動作（下降動作）させる、つまり、両側から加圧しつつ下方に移動させる際に、横シール部材用圧接上下駆動機構１４に設定値以上のトルクが掛かった際に、破袋する可能性が大きいものとして、その袋部を不良品として排出するように構成されている。

すなわち、図１に示すように、横シール装置９には、筒状フィルムＦｔに当接した状態の横シール部材９ａ，９ａに対して両側から加圧しつつ下方に移動させる押下動作を付勢する横シール部材用駆動機構１４と、この横シール部材用圧接上下駆動機構１４の動作を制御する横シール部材用駆動制御部２４とが併設され、横シール部材用駆動機構１４には、負荷トルク検出部２５が併設されている。

この負荷トルク検出部２５は、予め設定され許容値を越えた負荷トルクを検知した場合に機能して、筒状フィルムＦｔへの製品投入状態が異常であると判定し、制御装置２０を構成する主御部２１に対して異常信号を発信する充填異常検知処理機能を有している。
また、主制御部２１は、上記負荷トルク検出部２５からの異常信号に基づいて作動し、製袋充填筒４の動作を一時的に停止させる本体動作緊急停止制御機能を備えている。

次に、図２，３に基づいて、縦型製袋充填包装機１の全体構成をさらに詳細に説明する。

図２は縦型製袋充填包装機１の全体斜視図であり、図３は縦型製袋充填包装機１の側面図である。
図２,３に示すように、縦型製袋充填包装機１は、所定量の帯状フィルムＦｗが巻付けられた巻取りロールＦｒを備えている。上記筒状フィルムＦｔは、包装用フィルム搬送手段６を介して、巻取りロールＦｒから製筒器３、製袋充填筒４、および横シール装置９側まで搬送されるようになっている。
ここで、包装用フィルム搬送手段６は、巻取りロールＦｒの回転を制御するサーボモータ（図略）、テンション機構１５、複数の固定ガイドロール２ａ～２ｈ、および紙送り機構５で構成されている。

巻取りロールＦｒの帯状フィルムＦｗの流れの下流側には、帯状フィルムＦｗに最適のテンションを付与するテンション機構１５が配置されており、このテンション機構１５の流れのさらに下流側には、当該テンション機構１５を経由した帯状フィルムＦｗを筒状に形成する製筒器３と、この製筒器３を上部に装備されると共に、製筒器３で形成された筒状フィルムＦt（図２参照）を装着する前記製袋充填筒４が配置されている。

図１に示すように、縦型製袋充填包装機１には、巻取りロールＦｒから繰出された帯状フィルムＦｗが前記テンション機構１５を経由した後、前記製筒器３に至る前の所定位置に配置された前記日付印字装置１０と、この日付印字装置１０の近傍で流れの下流側に配置され、日付印字装置１０によって印字された各日付情報を検査する日付検査装置１１とが配置されている。
日付印字装置１０は、例えば、帯状フィルムＦｗに、製造年月日、消費期限および賞味期限等の日付情報を印字できるような構成となっている。

巻取りロールＦｒから繰出された帯状フィルムＦｗは、巻取りロールＦｒとテンション機構１５との間に配置された固定ガイドロール２ａ，２ｂに案内されると共に、上記テンション機構１５を経由した後、前記包装用フィルム搬送手段６を構成する複数本の固定ガイドロール２ｃ～２ｈに案内されながら上記製筒器３に送られるようになっている。

製筒器３に送られた帯状フィルムＦｗは、製筒器３に覆い被さった状態から製袋充填筒４に巻付けられるようになっており、同時に、帯状フィルムＦｗの幅方向の両縁部が重ね合わされて前記筒状フィルムＦｔが成形されるようになっている。

上記製袋充填筒４において製筒器３の下方には、筒状フィルムＦｔを下方側に送出す紙送り機構５が設けられている。
この紙送り機構５は、図２に示すように、製袋充填筒４を挟んで設置してある一対の紙送りベルト５Ａ，５Ａで構成されており、これらの紙送りベルト５Ａ，５Ａにより筒状フィルムＦｔが、所定の送り量で下方（横シール装置９側）へ送られるようになっている。

製袋充填筒４において紙送り機構５と直交する一方側の側方には、筒状フィルムＦｔの重ね合わされた両端部に縦シールＦｔ１を施す縦シール装置８が配置されている。
この縦シール装置８は、対向配置されると共にそれぞれヒーター（図示せず）を内蔵した一対の縦シール用部材８ａ，８ａを備えて構成されている。

縦シール用部材８ａ，８ａは、図１に示すように、紙送りベルト５Ａ，５Ａを結ぶ水平方向（Ｙ方向；図２参照）に開閉自在とされている。
また、縦シールＦｔ１は、筒状フィルムＦｔの重ね合わされた端部を縦シール用部材８ａ，８ａにより左右から加熱狭圧することで施されるようになっている。

製袋充填筒４において紙送り機構５および縦シール装置８の下方には、横シール装置９が配置されている。この横シール装置９は、対向配置されると共にそれぞれヒーター（図示せず）を内蔵した一対の横シール用部材９ａ，９ａを備えて構成されている。
横シール用部材９ａ，９ａは、図２に示すように水平方向に長い形状とされると共に、水平方向（Ｙ軸と直交するＸ軸方向）に開閉自在とされており、この開閉動作はサーボモータ（図略）により行われる。また、このサーボモータは前記制御装置２０を構成する主制御部２１（図４参照）に接続されている。

そして、筒状フィルムＦｔの重ね合わされた端部を横シール用部材９ａ，９ａにより筒状フィルムＦｔを横切るように前後方向から加熱狭圧することで横シールＦｔ２が施される。
また、横シール用部材９ａ，９ａの下部には、当該横シール用部材９ａ，９ａと同期して動くシャッター（図略）が設けられている。これらのシャッターは、前記従来例として説明した図５，６のシャッター１０６と略同様の構成および動作を実行するようになっている。

ここで、横シール装置９は、図２，３に仮想線で示すような前記横シール部材用圧接上下駆動機構１４に装備されている。
この横シール部材用圧接上下駆動機構１４は、横シール装置９を構成する上記横シール用部材９ａ，９ａの開閉動作（Ｘ軸方向）を行う開閉用サーボモータ（図略）と、横シール用部材９ａ，９ａの上下移動動作（Ｚ軸方向）を行う上下駆動用サーボモータ（図略）とで構成されている。
開閉用サーボモータおよび上下駆動用サーボモータは、図略のサーボドライブを介して前記主制御部２１に接続されている。
そして、横シール部材用圧接上下駆動機構１４は、前述した図５（イ）～（ヘ）、および図６（イ）～（ニ）に示すように、製品Ｐ収容後に筒状フィルムＦｔの袋部をしごく動作を行うようになっているものである。

最後に、袋内部に被包装品である製品Ｐが上流側から製品投入部４Ａを介して、製袋充填筒４の内部を通じて筒状フィルムＦｔの内部に充填され、製品Ｐと製品Ｐとの間の位置で、筒状フィルムＦｔを横切る方向に横シール装置９により横シールＦｔ２を施し、当該横シールＦｔ２の中間で横シール装置９に設けられた切断刃（図示せず）により切断することにより、製品Ｐが包装体内に包まれた包装体ＢＰが製作される。
なお、本実施形態の縦型製袋充填包装機１は、縦シールＦｔ１および横シールＦｔ２を施したときに筒状フィルムＦｔの降下を一時停止する間欠型のものである。

なお、筒状フィルムＦｔは、前記紙送り機構５により所定の送り量が下方へと送られた後に、一時停止し、その間に縦シール加工が施されると共に、製品Ｐが製袋充填筒４の内部を通って投入される。また、製品Ｐは、製袋充填筒４の上部に装備された製品投入部４Ａから投入されるようになっている。

前記テンション機構１５は、前記巻取りロールＦｒと日付印字装置１０との間に設けられており、巻取りロールＦｒの幅方向両端方向に所定の間隔をおいて配置された枠部材１６，１６を備えている。
これらの枠部材１６，１６の一端部には、両枠部材１６，１６同士を連結する固定連結ロール１７が固定されている。そして、この固定連結ロール１７の両端部は図略の機械フレームに固定されている。
枠部材１６，１６の他端部側には、所定の間隔をおいて２本のテンションロール１８ａ，１８ｂが架けわたされ、各テンションロール１８ａ，１８ｂは、回動自在となっていると共に、それぞれのテンションロール１８ａ，１８ｂの外周一部に前記帯状フィルムＦｗが掛け回されている。

また、テンションロール１８ａ，１８ｂの外部上方位置には、固定ガイドロール２ｃが配置されている。
この固定ガイドロール２ｃは、両テンションロール１８ａ，１８ｂの上方位置でかつ水平方向の略中間位置に配置され、固定ガイドロール２ｃの端部は図略の機械フレームに固定されている。

このテンション機構１５は、図１に示すように、固定ロール１７を基点に回動するテンション用レバー１６の回動角度Ａを検出するエンコーダ（図略）を有し、それに基づいて巻取りロールＦｒ用のサーボモータ（図略）を制御するテンション制御部３０（図１参照）により制御されるようになっている。

図１に基づいて前記制御装置２０の説明をさらに詳細にする。
制御装置２０は、巻取りロールＦｒ、日付印字装置１０、包装用フィルム搬送手段６、縦シール装置８、横シール装置９、横シール部材用圧接上下駆動機構１４等の製袋充填包装機１の全体の駆動を制御する主制御部２１を備えている。
主制御部２１は、キーボード等の情報入力部２２と、日付印字装置１０等に動作を指令する印字指令出力部２７、縦シール装置８の加熱部を制御する縦シール部材用加熱制御部２６と、横シール部材用圧接上下駆動機構１４の駆動を制御する横シール部材用駆動制御部２４と、横シール装置９の加熱部を制御する横シール部材用加熱制御部２３と、横シール部材用圧接上下駆動機構１４に加えられた負荷を検出する負荷トルク検出部２５と、を備えている。

次に、以上のような構成の縦型製袋充填包装機１の作用を説明する。
まず、制御装置２０により、巻取りロールＦｒ、紙送り機構５、日付印字装置１０、フィルム搬送手段６、および日付検査装置１１等を駆動させることにより、巻取りロールＦｒから帯状フィルムＦｗが連続的に繰り出される。
帯状フィルムＦｗは、前記包装用フィルム搬送手段６を構成するテンション機構１５を経由して製筒器３に送られ、この製筒器３を通過して製袋充填筒４に移行し、その製袋充填筒４の内面形状に沿って形成された筒状フィルムＦｔに形成される。そして、このとき、筒状フィルムＦｔの移動方向両側縁部同士が重なり合って、縦シールの施工が可能な状態となる。

製袋充填筒４の内面形状に沿って形成された筒状フィルムＦｔに対して、縦シール装置８により縦シールＦｔ１が施された後、被収容物である、例えば前記柄付き製品Ｐ２が製品投入部４Ａから所定間隔ごとに筒状フィルムＦｔ内に供給される。
そして、その筒状フィルムＦｔは柄付き製品Ｐ２を内包した状態で下方に送られ、所定の位置で、横シーラ装置９により横シールＦｔ２が施されると共に、カッターにより切断され、これにより、柄付き製品Ｐ２を内包した包装袋ＢＰが完成する。

包装袋ＢＰを形成する際に、柄付き製品Ｐ２が投入された筒状フィルムＦｔを、横シール部材用圧接上下駆動機構１４により横シール部材９ａ，９ａを互いに閉じた状態、つまり横シール部材９ａ，９ａの対向面で筒状フィルムＦｔの横シール部を挟み込んだ状態で下方に移動させる。
言い換えれば、横シール部材用圧接上下駆動機構１４と横シール部材９ａ，９ａとにより横シール部をしごく動作が行われる。
そして、上記動作は、前述した図６（Ｂ）の（イ）～（ニ）で説明した動作と略同様である。

ここで、横シール部材用圧接上下駆動機構１４と横シール部材９ａ，９ａとにより横シール部をしごく動作が行われたとき、筒状フィルムＦｔ内に投入された柄付き製品Ｐ２が重なり合ったりして、その柄付き製品Ｐ２の柄の部分Ｐ２ａが、所定の長さに設定されている袋から突出していた場合、横シール部材９ａ，９ａの対向面で、その突出した柄の部分Ｐ２ａを挟み込むことになる。

そのままでも、通常の状態で筒状フィルムＦｔの横シール部ＦＴ２を圧接する場合に比べて大きな力、つまりトルクが横シール部材９ａ，９ａ、ひいては横シール部材用圧接上下駆動機構１４を構成する開閉用サーボモータに掛かる。

しかし、その状態で、横シール部材用圧接上下駆動機構１４を構成する上下移動用サーボモータで横シール部材９ａ，９ａを下方（Ｚ軸方向）に移動させ、筒状フィルムＦｔ内の製品Ｐ２を無理やり押し込もうとすると、製品Ｐ２の柄の部分Ｐ２ａが、横シール部材９ａ，９ａの下方に設けられている図略のシャッター間の隙間に引っ掛かり、通常の状態で筒状フィルムＦｔを下方に移動させる場合に比べて大きな力、つまりトルクが横シール部材９ａ，９ａ、ひいては横シール部材用圧接上下駆動機構１４を構成する開閉用サーボモータに掛かる。

開閉方向および上下移動方向の、横シール部材用圧接上下駆動機構１４に掛かるトルク値は予め設定されており、この予め設定されたトルク値に対して、上述したように、筒状フィルムＦｔ内の製品Ｐ２を押し込もうとしたときの横シール部材用圧接上下駆動機構１４に掛かったトルク値が、許容範囲以上となったことを、前記負荷トルク検出部２５が検出し、製品投入状態が異常であると判定すると共に、前記主制御部２１に対して、異常信号を発するようになっている。つまり、負荷トルク検出部２５は、充填異常検知処理機能を有している。
また、この異常信号は、例えば、外部表示部２８に表示されるようになっている。
なお、外部表示部２８に表示される異常信号としては、例えば、波型のグラフ式の信号が用いられ、一定模様の波型の中で突出した部分が表れたとき、異常信号が発せられるようになっている。また、異常信号が発せられた際、何らかの警報が発せられるようにしてもよい。

そして、主制御部２１は、この負荷トルク検出部２５からの異常信号に基づいて作動し、主制御部２１の有する本体動作緊急停止制御機能により、製袋充填筒４、横シール装置９、および横シール部材用圧接上下駆動機構１４等の動作を一時的に停止させるようになっている。
すなわち、製袋充填筒４への柄付き製品Ｐ２の投入を停止すると共に、紙送り機構５による筒状フィルムＦｔの送りを停止し、さらに、横シール部材用圧接上下駆動機構１４による横シール装置９の下降動作および開閉動作を停止する。
その後、紙送り機構５の駆動により、横シールを施さない状態で柄付き製品Ｐ２が収納された袋部と当該袋部の次に送られてきた袋部とを連包として、かつ不良品として排出する。

次に、製袋充填筒４、横シール装置９、および横シール部材用圧接上下駆動機構１４等を駆動させると共に、連包状態で排出した次の袋部に一定量の柄付き製品Ｐ２を投入して、横シール装置９の横シール部材９ａ，９ａによるしごき動作を開始する。

以上のような構成の縦型製袋充填包装機１によれば、次のような効果が得られる。
（１）被包装物が、例えば柄付き製品Ｐ２であり、柄の部分Ｐ２ａが筒状フィルムＦｔの袋部から突出していた場合、横シール装置９で押し込もうとすると柄の部分Ｐ２ａがシャッター部（図略）に引っ掛かって、一対の横シール部材９ａ，９ａを駆動させる横シール部材用圧接上下駆動機構１４に大きな負荷が掛かる。
この負荷は、主制御部２１に接続されている負荷トルク検出部２５により検出され、検出された負荷が、予め設定され許容値を越えた場合に、筒状フィルムＦｔへの製品投入状態が異常であると判定し、その判定結果に基づいて、主制御部２１が、横シール部材用圧接上下駆動機構１４の動作を一時的に停止させるようになっている。その結果、不利な条件で無理に押し込むと袋部が破れてしまうが、柄付き製品Ｐ２が収納された筒状フィルムＦｔを圧接且つ滑り押下動作の途中で、横シール部材用圧接上下駆動機構１４等の動作を一時的に停止させることができる。そのため、穴あきや破袋を防止することができるので、破袋に伴う柄付き製品Ｐ２の散乱等を予め防ぐことができ、これにより、生産性の向上を図ることができる。

（２）柄付き製品Ｐ２が収納された筒状フィルムＦｔを加圧しつつ下方に移動させる押下動作の途中で、横シール部材用圧接上下駆動機構１４の動作を一時的に停止させることができるので、大きな負荷が掛かった状態で、一対の横シール部材９ａ，９ａを最後まで駆動させなくてすみ、その結果、横シール装置９の故障を防止できる。

（３）横シール部材用圧接上下駆動機構１４に、予め設定された許容値を越えた大きな負荷が掛かったとき、その負荷が、負荷トルク検出部２５により検出されて筒状フィルムＦｔへの製品投入状態が異常であると判定され、異常信号として外部表示部２８に表示される。その結果、筒状フィルムＦｔへの製品投入状態の異常を容易に発見することができる。

以上、上記実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細については、当業者が理解し得るさまざまな変更を加えることができる。また、本発明には、上記実施形態の構成の一部又は全部を相互に適宜組み合わせたものも含まれる。

例えば、前記実施形態では、製袋充填包装機として縦型製袋充填包装機１が用いられていたが、これに限らず、製袋充填包装機としては横型製袋充填包装機に適用することもできる。

また、前記実施形態では、筒状フィルムＦｔに柄付き製品Ｐ２を投入した後、横シール装置９で筒状フィルムＦｔの袋部を圧接且つ滑り押下動作させたとき、横シール部材用圧接上下駆動機構１４に掛かる負荷を、主制御部２１に接続されている負荷トルク検出部２５で検出していたが、これに限らない。例えば、上記負荷トルク検出部２５に代えて、横シール部材用駆動制御部２４に負荷電流検知回路を装備した構成としてもよい。
この場合、負荷電流検知回路が、前記横シール部材用駆動制御部２４から出力される駆動電流を監視すると共に、当該駆動電流が予め設定した許容値をこえた場合に作動して、前記筒状フィルムＦｔへの製品投入状態が異常であると判定し、前記主制御部２１に対して、緊急停止制御機能の発動を要請する充填異常検知処理機能を備えているようにしてもよい。
そして、このような構成としても、前記（１）～（３）と略同様の効果を得ることができる。

また、前記実施形態では、一対の横シール部材９ａ，９ａを、横シール部材用圧接上下駆動機構１４により加圧しつつ下方に移動させる押下動作が付与される構成としたが、これに限らない。例えば、筒状フィルムＦｔを、横シール部材としての一対のロール部材で圧接した状態で、紙送り機構５により筒状フィルムＦｔを下方に所定量送り込む構成とし、筒状フィルムＦｔを下方に所定量送り込むとき、一対のロール部材の回転を、筒状フィルムＦｔの送り方向と逆回転させることで、横シール部材用圧接上下駆動機構１４と略同様のしごき動作をさせることができる。

本発明は、筒状フィルムの袋部に投入された被包装物を、横シール装置で圧接しながら降下させて袋部に押し込む作業の際の破袋を防止する際に利用できる。

１ 縦型製袋充填包装機（製袋充填包装機）
３ 製筒器
４ 製袋充填筒
５ 紙送り機構
６ 包装用フィルム搬送手段
９ 横シール装置
９ａ，９ａ 一対の横シール部材
１０ 日付印字装置
１４ 横シール部材用圧接上下駆動機構
１５ テンション機構
２０ 制御装置
２１ 主制御部
２３ 横シール部材用加熱制御部
２４ 横シール部材用駆動制御部
２５ 負荷トルク検出部
２８ 外部表示部
Ｆｒ 巻取りロール
Ｆｔ 筒状フィルム
ＢＰ 包装体
Ｐ 被収容物である製品
Ｐ１ 被収容物であるスティック状製品
Ｐ２ 被収容物である柄付き製品

Claims (2)

1. 巻取りロールから繰り出される面状の包装材を製品包装用の筒状包装材とし且つ外部から所定のタイミングで順次投入される一定量の被包装品を順次取り込む製袋機能及び製品格納機能を備えた製袋充填筒と、この製袋充填筒を含む全体的な動作を制御する主制御部を有する制御装置とを備えると共に、
   前記製袋充填筒が、前記筒状包装材の先端部を加熱シールして閉じた後、前記一定量の被包装品が投入された前記筒状包装材の製品投入側を水平方向両側から加圧しつつ下方に移動させる押下動作の後に加熱シールする一対の横シール部材を備えた横シール装置を装備して成る製袋充填包装機において、
   前記横シール装置に、
   前記一対の横シール部材の前記押下動作を駆動させる横シール部材用圧接上下駆動機構と、この横シール部材用圧接上下駆動機構の動作を制御する横シール部材用駆動制御部とを併設すると共に、前記横シール部材用圧接上下駆動機構に負荷トルク検出部を併設し、
   この負荷トルク検出部は、予め設定され許容値を越えた負荷トルクを検知した場合に機能して前記筒状包装材への製品投入状態が異常であると判定し、前記主制御部に対して異常信号を発信する充填異常検知処理機能を有し、
   この負荷トルク検出部からの異常信号に基づいて作動し、前記横シール部材用圧接上下駆動機構の動作を一時的に停止させる本体動作緊急停止制御機能を、前記主制御部が備えていることを特徴とした製袋充填包装機。
2. 請求項１記載の縦型製袋充填包装機において、
   前記負荷トルク検出部に代えて、前記横シール部材用駆動制御部に負荷電流検知回路を装備すると共に、
   この負荷電流検知回路が、
   前記横シール部材用駆動制御部から出力される駆動電流を監視すると共に、当該駆動電流が予め設定した許容値をこえた場合に作動して、前記筒状包装材への製品投入状態が異常であると判定し前記主制御部に対し、前記本体動作緊急停止制御機能の発動を要請する充填異常検知処理機能を備えていることを特徴とした製袋充填包装機。

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