JP7212356B2

JP7212356B2 - 製袋包装機

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Publication number: JP7212356B2
Application number: JP2018245371A
Authority: JP
Inventors: 伸治小池; 健斗藤田
Original assignee: Ishida Co Ltd
Current assignee: Ishida Co Ltd
Priority date: 2018-12-27
Filing date: 2018-12-27
Publication date: 2023-01-25
Anticipated expiration: 2038-12-27
Also published as: EP3674222A1; JP2020104881A; CN111377077B; AU2019283908B2; AU2019283908A1; EP3674222B1; US20200207499A1; US11136155B2; CN111377077A

Description

本発明は、製袋包装機に関する。

特許文献１（特開昭６３－１５２５０７号公報）に開示される製袋包装機は、筒状の包材の内部を落下した物品及び包材の破損を抑制するためのキャッチャーを備えている。キャッチャーは、包材を横シールする横シール機構の上方において包材の外面と接触して、物品の落下時の衝撃を軽減する。

しかし、１つの袋に封入される物品を複数回に分けて落下させる場合、物品の１回目の落下後、包材を保護するために横シール機構を包材から一旦離すことが好ましい。この場合、キャッチャーも包材から離れるので、物品の次回の落下時にキャッチャーを包材の外面と再度接触させる必要がある。これにより、包材の内部の物品がキャッチャーによって挟まれて、包材の内部の物品及び包材が破損するおそれがある。

この問題を解決するために、特許文献２（特開２０００－９５２０５号公報）に開示される製袋包装機が備えるシャッターを用いる方法がある。シャッターは、横シール機構の上方に設置され、包材の内部を落下した物品を一時的に受け止める。しかし、既設の製袋包装機にシャッターを取り付ける場合、製袋包装機を大幅に改造するためのコストが発生するおそれがある。

本発明の目的は、筒状の包材の内部を落下した物品及び包材の破損を低コストで抑制することができる製袋包装機を提供することである。

本発明の第１観点に係る製袋包装機は、物品排出装置から排出されて落下した物品を、包材から製造される袋に包装する。この製袋包装機は、横シール機構と、受け部材と、移動機構と、制御部とを備える。横シール機構は、上方から下方に向かって搬送される筒状の包材を横シールする。受け部材は、横シール機構の上方において横シール機構と一体的に配置される。受け部材は、包材の外面と接触して包材の内部を落下する物品を受ける。移動機構は、横シール機構及び受け部材を上下方向に移動させる。制御部は、第１モードと第２モードとを切り替える。第１モードは、第１の高さ位置において受け部材が外面と接触するモードである。第２モードは、第１の高さ位置よりも下方の第２の高さ位置において受け部材が外面と接触するモードである。

この製袋包装機は、袋に包装される物品を複数回に分けて受け部材が受ける場合において、受け部材が物品を挟み込むことによる物品及び包材の破損を抑制することができる。

本発明の第２観点に係る製袋包装機は、第１観点に係る製袋包装機であって、第１モードは、横シール機構によって横シールされた、包材のシール部よりも上方において、受け部材が外面と接触するモードである。第２モードは、受け部材が、シール部と接触するモードである。

本発明の第３観点に係る製袋包装機は、第２観点に係る製袋包装機であって、第２モードは、受け部材の下部がシール部と接触し、受け部材の上部がシール部よりも上方の外面と接触するモードである。

本発明の第４観点に係る製袋包装機は、第２観点又は第３観点に係る製袋包装機であって、第１モードは、横シール機構が包材を横シールすることができる高さ位置にあるモードである。第２モードは、横シール機構がシール部よりも下方の高さ位置にあるモードである。

本発明の第５観点に係る製袋包装機は、第１乃至第４観点のいずれか１つに係る製袋包装機であって、受け部材は、１つの袋に物品が包装される包装工程において、物品排出装置から排出された物品を１回又は複数回受ける。

本発明の第６観点に係る製袋包装機は、第１乃至第４観点のいずれか１つに係る製袋包装機であって、受け部材は、１つの袋に物品が包装される包装工程において、物品排出装置から排出された物品を複数回受ける。制御部は、包装工程において受け部材が物品を初めて受けるまでは、第１モードに基づいて移動機構を制御する。制御部は、包装工程において受け部材が物品を初めて受けた時点から所定時間が経過し、かつ、受け部材が物品を受けた直近の時点において第１モードに基づいて移動機構を制御していた場合、第１モードから第２モードに切り替える。

本発明の第７観点に係る製袋包装機は、第１乃至第６観点のいずれか１つに係る製袋包装機であって、制御部は、物品の排出を物品排出装置に要求する排出要求信号を物品排出装置に送信し、排出要求信号を受信した物品排出装置が物品の排出を完了した旨の排出完了信号を物品排出装置から受信し、排出要求信号を送信した時点から所定時間以内に排出完了信号を受信しない場合、第１モードから第２モードに切り替える。

本発明の第８観点に係る製袋包装機は、第６観点又は第７観点に係る製袋包装機であって、所定時間は、少なくとも、横シール機構が包材を横シールするために要する時間である。

本発明の第９観点に係る製袋包装機は、第１乃至第８観点のいずれか１つに係る製袋包装機であって、制御部は、第２モードに基づいて移動機構を制御しており、かつ、１つの袋に包装される物品が全て排出された旨の信号を物品排出装置から受信した場合に、第２モードから第１モードに切り替える。

本発明に係る製袋包装機は、筒状の包材の内部を落下した物品及び包材の破損を低コストで抑制することができる。

製袋包装機１０の全体構成を示す概略図である。横シール機構１５の平面図である。横シール機構１５の平面図である。横シール機構１５の側面図である。横シール機構１５及び受け部材１７の詳細な構成を示す側面図である。第１シールジョー５６及び第２シールジョー５７の動作を説明するための図である。横シール機構１５及び受け部材１７の動作を説明するための図である。横シール機構１５及び受け部材１７の動作を説明するための図である。変形例Ｂにおける、制御部１６が排出要求信号Ｔ１を送信した時点、及び、制御部１６が排出完了信号Ｔ２を受信した時点を表すタイムチャートである。

本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。以下に説明される実施形態は、本発明の具体例の一つであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

（１）全体構成
図１は、本発明の一実施形態である製袋包装機１０の全体構成を示す概略図である。図１は、製袋包装機１０の側面図である。製袋包装機１０の上方には、物品排出装置２０が設置されている。物品排出装置２０は、物品Ａを落下させて下方に排出する。製袋包装機１０は、物品排出装置２０から排出されて落下した物品Ａを包装する。製袋包装機１０は、フィルムＦから袋Ｗを作り、袋Ｗの中に物品Ａを投入してシールすることによって物品Ａを包装する。

製袋包装機１０は、主として、フィルムロール支持部１１と、フォーマ１２と、プルダウンベルト１３と、縦シール機構１４と、横シール機構１５と、制御部１６と、受け部材１７とを備える。

（２）詳細構成
（２－１）フィルムロール支持部
フィルムロール支持部１１は、フィルムロールＦＲを支持する。フィルムＦは、フィルムロール支持部１１に支持されているフィルムロールＦＲから引き出される。フィルムロールＦＲから引き出されたフィルムＦは、複数のローラ１１ａを経由して、フォーマ１２へ送られる。

（２－２）フォーマ
フォーマ１２は、フィルムＦを湾曲させて、フィルムＦの幅方向両端部を重ね合わせることにより、フィルムＦを筒状に成形する。フォーマ１２は、チューブ２１とセーラ２２とを有する。フィルムロール支持部１１から送られてきたフィルムＦは、セーラ２２によって湾曲され、チューブ２１とセーラ２２との間を通過することで筒状に成形される。筒状に成形されたフィルムＦは、チューブ２１に沿って下方に案内される。物品排出装置２０から排出された物品Ａは、チューブ２１の内部を落下して下方に送られる。

（２－３）プルダウンベルト
プルダウンベルト１３は、筒状のフィルムＦをチューブ２１に沿って上方から下方に向かって搬送する。プルダウンベルト１３は、モータ（図示せず）によって駆動される。

（２－４）縦シール機構
縦シール機構１４は、筒状のフィルムＦを縦シールしてフィルム筒ＦＴを作る。縦シールされる部分は、フォーマ１２によって互いに重ね合わされた部分である。縦シール機構１４は、筒状のフィルムＦをチューブ２１に対して押し付けながら加熱することで、筒状のフィルムＦを鉛直方向Ｖにシールする。縦シール機構１４は、例えば、筒状のフィルムＦをシールするためのヒータを有する。図１に示されるように、物品排出装置２０から排出されチューブ２１の内部を落下した物品Ａは、チューブ２１の下方においてフィルム筒ＦＴの内部を落下する。

（２－５）横シール機構
横シール機構１５は、フィルム筒ＦＴを横シールして袋Ｗを作る。横シール機構１５は、第１シールジョー５６と第２シールジョー５７とを有する。第１シールジョー５６及び第２シールジョー５７は、互いに接近又は離間するように、それぞれ水平方向Ｈに移動可能である。第１シールジョー５６及び第２シールジョー５７は、鉛直方向Ｖにも移動可能である。横シール機構１５は、第１シールジョー５６及び第２シールジョー５７でフィルム筒ＦＴを挟み込んで加熱することで、フィルム筒ＦＴを水平方向Ｈにシールする。

（２－６）制御部
制御部１６は、プルダウンベルト１３、縦シール機構１４、横シール機構１５、及び、その他のアクチュエータ等を制御する。制御部１６は、各種センサからの信号を受信して処理する。制御部１６は、例えば、マイクロコンピュータである。

（２－７）受け部材
受け部材１７は、横シール機構１５の上方、かつ、縦シール機構１４の下方に設置されている。受け部材１７は、フィルム筒ＦＴの外面と接触して、フィルム筒ＦＴの内部を落下する物品Ａを受ける。受け部材１７は、物品Ａを受けることで、フィルム筒ＦＴの内部を落下した物品Ａがフィルム筒ＦＴと当たる時の衝撃を低減して、フィルム筒ＦＴの内部の物品Ａ、及び、フィルム筒ＦＴの破損を抑制する。

（３）横シール機構の構成
図２及び図３は、横シール機構１５の平面図である。横シール機構１５は、主として、架台５１と、水平移動枠５２と、摺動部材５３と、水平移動機構５４と、鉛直移動機構５５と、第１シールジョー５６と、第２シールジョー５７とを有する。

（３－１）架台
架台５１は、第１サイドフレーム６１と、第２サイドフレーム６２と、第１連結部材６３と、第２連結部材６４と、複数のガイド６５とを有する。第１連結部材６３及び第２連結部材６４は、第１サイドフレーム６１と第２サイドフレーム６２とを連結する。ガイド６５は、第１サイドフレーム６１又は第２サイドフレーム６２に固定されている。

（３－２）水平移動枠
水平移動枠５２は、架台５１に対して水平方向Ｈに移動可能である。水平移動枠５２は、第１摺動ロッド７１と、第２摺動ロッド７２と、第１ベース部材７３と、第２ベース部材７４とを有する。第１摺動ロッド７１は、第１サイドフレーム６１に沿うように配置されている。第２摺動ロッド７２は、第２サイドフレーム６２に沿うように配置されている。第１摺動ロッド７１及び第２摺動ロッド７２の両端には、それぞれ、第１ベース部材７３及び第２ベース部材７４が固定されている。第１摺動ロッド７１及び第２摺動ロッド７２は、架台５１のガイド６５によって、水平方向Ｈに摺動可能に支持されている。

（３－３）摺動部材
摺動部材５３は、第１摺動ロッド７１と第２摺動ロッド７２との間に架け渡されている。摺動部材５３の両端にはスライダ７５が設けられている。スライダ７５は、第１摺動ロッド７１及び第２摺動ロッド７２に対して水平方向Ｈにスライド可能である。

（３－４）水平移動機構
水平移動機構５４は、水平移動モータ５８と、水平リンク機構８０とを有する。水平移動機構５４は、第１シールジョー５６と第２シールジョー５７とを水平方向Ｈに互いに接近又は離間させる。

水平移動モータ５８は、第１シールジョー５６及び第２シールジョー５７を水平方向Ｈに移動させる動力を発生する。水平移動モータ５８は、正方向及び逆方向のいずれにも回転可能である。

水平リンク機構８０は、水平移動モータ５８の動力を、水平移動枠５２及び摺動部材５３に伝達する。図２に示されるように、水平リンク機構８０は、第１リンク８１と、第２リンク８２と、第３リンク８３とを有する。

第１リンク８１の中央には、回転軸５８ａが固定されている。回転軸５８ａは、水平移動モータ５８によって回転させられる。回転軸５８ａは、正方向及び逆方向のいずれにも回転可能である。回転軸５８ａは、水平移動モータ５８のロータに直結した軸であってもよい。回転軸５８ａは、水平移動モータ５８に取り付けられたギアボックス又はベルトによって回転させられる軸であってもよい。回転軸５８ａの回転に伴って、第１リンク８１も回転する。

第１リンク８１の両端部には、それぞれ、第２リンク８２及び第３リンク８３が回転可能に連結されている。第２リンク８２は、第２ベース部材７４に連結されている。第３リンク８３は、摺動部材５３に連結されている。

（３－５）第１シールジョー及び第２シールジョー
第１シールジョー５６は、水平移動枠５２の第１ベース部材７３に取り付けられている。第２シールジョー５７は、摺動部材５３に取り付けられている。第１シールジョー５６及び第２シールジョー５７には、ヒータ（図示せず）が設けられている。第１シールジョー５６及び第２シールジョー５７の少なくとも一方には、可動ナイフ（図示せず）が設けられている。

図２において、第１シールジョー５６及び第２シールジョー５７は、互いに接近した位置にある。図３において、第１シールジョー５６及び第２シールジョー５７は、互いに離間した位置にある。図２の状態において、回転軸５８ａが所定の角度だけ回転すると、水平リンク機構８０の配置は図３に示される状態になる。図３の状態において、回転軸５８ａが所定の角度だけ回転すると、水平リンク機構８０の配置は図２に示される状態になる。

（３－６）鉛直移動機構
図４は、横シール機構１５の側面図である。鉛直移動機構５５は、鉛直移動モータ５９と、鉛直リンク機構９０とを有する。鉛直移動機構５５は、第１シールジョー５６及び第２シールジョー５７の鉛直方向Ｖの位置を変更する。

鉛直移動モータ５９は、第１シールジョー５６及び第２シールジョー５７を鉛直方向Ｖに移動させるための動力を発生する。鉛直移動モータ５９は、正方向及び逆方向のいずれにも回転可能である。

鉛直リンク機構９０は、鉛直移動モータ５９の動力を架台５１へ伝達する。鉛直リンク機構９０は、第１リンク９１と、第２リンク９２とを有する。

第１リンク９１の一端には、回転軸５９ａが固定されている。回転軸５９ａは、鉛直移動モータ５９によって回転させられる。回転軸５９ａは、正方向及び逆方向のいずれにも回転可能である。回転軸５９ａは、鉛直移動モータ５９のロータに直結した軸であってもよい。回転軸５９ａは、鉛直移動モータ５９に取り付けられたギアボックス又はベルトによって回転させられる軸であってもよい。回転軸５９ａの回転に伴って、第１リンク９１も回転する。

第１リンク９１の他端には、第２リンク９２が回転可能に連結されている。第２リンク９２は、架台５１の第１サイドフレーム６１又は第２サイドフレーム６２と連結されている。回転軸５９ａが回転すると、架台５１は鉛直方向Ｖに移動して、第１シールジョー５６及び第２シールジョー５７も鉛直方向Ｖに移動する。

（４）受け部材の構成
図５は、横シール機構１５及び受け部材１７の詳細な構成を示す側面図である。受け部材１７は、第１受け部１８と第２受け部１９とを有する。受け部材１７は、第１受け部１８及び第２受け部１９でフィルム筒ＦＴを挟み込むことで、フィルム筒ＦＴの内部を落下する物品Ａを受け、受け部材１７よりも下方に物品Ａが落下することを抑制する。

受け部材１７は、横シール機構１５と一体的に配置されている。具体的には、第１受け部１８及び第２受け部１９の位置は、鉛直方向Ｖにおいて、横シール機構１５に対して固定されている。言い換えると、鉛直方向Ｖにおいて、第１受け部１８又は第２受け部１９と、第１シールジョー５６又は第２シールジョー５７との間の距離は常に一定である。

第１受け部１８は、主として、第１固定部１８ａと、第１摺動部１８ｂと、第１接触部１８ｃとを有する。第１固定部１８ａは、横シール機構１５の摺動部材５３の上面に取り付けられる。第１摺動部１８ｂは、第１固定部１８ａを貫通し、第１固定部１８ａに対して水平方向Ｈにスライド可能である。第１接触部１８ｃは、第１摺動部１８ｂに取り付けられる。第１接触部１８ｃは、受け部材１７が物品Ａを受ける時に、フィルム筒ＦＴの外面と接触する。

第２受け部１９は、主として、第２固定部１９ａと、第２摺動部１９ｂと、第２接触部１９ｃとを有する。第２固定部１９ａは、横シール機構１５の水平移動枠５２の第１ベース部材７３の上面に取り付けられる。第２摺動部１９ｂは、第２固定部１９ａを貫通し、第２固定部１９ａに対して水平方向Ｈにスライド可能である。第２接触部１９ｃは、第２摺動部１９ｂに取り付けられる。第２接触部１９ｃは、受け部材１７が物品Ａを受ける時に、フィルム筒ＦＴの外面と接触する。

図５に示されるように、第１接触部１８ｃ及び第２接触部１９ｃは、フィルム筒ＦＴを挟んで対向している。第１接触部１８ｃ及び第２接触部１９ｃの表面であって、フィルム筒ＦＴの外面と対向する面は、フィルム筒ＦＴの外面と接触する接触面である。接触面は、鉛直方向Ｖに対して傾斜している。具体的には、図５に示されるように、水平方向Ｈにおいて、第１接触部１８ｃの接触面と第２接触部１９ｃの接触面との間の距離は、下方から上方に向かって徐々に増加している。受け部材１７が物品Ａを受ける時、フィルム筒ＦＴは、第１接触部１８ｃの接触面と第２接触部１９ｃの接触面とによって挟み込まれる。フィルム筒ＦＴの内部を落下する物品Ａは、第１接触部１８ｃ及び第２接触部１９ｃによって挟み込まれている高さ位置において、フィルム筒ＦＴに当たって受け部材１７によって受けられる。

第１接触部１８ｃ及び第２接触部１９ｃの接触面は、スポンジ等の弾力性を有する部材で覆われている。これにより、フィルム筒ＦＴの内部を落下する物品Ａを受け部材１７が受ける際に、物品Ａがフィルム筒ＦＴに当たる時の衝撃が低減される。

（５）横シール機構の動作
図６は、第１シールジョー５６及び第２シールジョー５７の動作を説明するための図である。分かりやすくするために、図６では、受け部材１７は省略されている。第１シールジョー５６及び第２シールジョー５７がフィルム筒ＦＴを横シールして、物品Ａが包装された袋Ｗを作る動作は、次の第１乃至第４フェーズからなる。ただし、第４フェーズは実行されない場合がある。図６に示されるように、第１フェーズの開始前において、第１シールジョー５６及び第２シールジョー５７の下方のフィルム筒ＦＴの内部には、１つの袋Ｗに包装されるべき量の物品Ａが既に投入されている。

第１フェーズの開始時、第１シールジョー５６及び第２シールジョー５７は、互いに離間している。第１フェーズでは、水平移動機構５４によって、第１シールジョー５６及び第２シールジョー５７は互いに接近するように水平方向Ｈに移動する。第１シールジョー５６及び第２シールジョー５７がフィルム筒ＦＴと接触した時、第１フェーズが終了する。

第２フェーズの開始時、第１シールジョー５６及び第２シールジョー５７は、フィルム筒ＦＴを押圧する。次に、第１シールジョー５６及び第２シールジョー５７は、フィルム筒ＦＴに熱を加えて、フィルム筒ＦＴを横シールする。この時、フィルム筒ＦＴの横シールされた部分である横シール部の下方には、物品Ａが包装された袋Ｗが作られる。次に、第１シールジョー５６又は第２シールジョー５７に設けられた可動ナイフが、横シール部を水平方向Ｈに切断して、第２フェーズが終了する。横シール部が切断されると、袋Ｗは、上方のフィルム筒ＦＴから切り離されて落下する。フィルム筒ＦＴが横シールされている間、制御部１６は、フィルム筒ＦＴの搬送を停止していてもよく、フィルム筒ＦＴの搬送速度を低下させてもよい。

第３フェーズでは、水平移動機構５４によって、第１シールジョー５６及び第２シールジョー５７は互いに離間するように水平方向Ｈに移動する。第１シールジョー５６及び第２シールジョー５７の離間距離が最大になった時、第３フェーズが終了する。

第４フェーズでは、第１シールジョー５６及び第２シールジョー５７の鉛直方向Ｖの位置が、第１フェーズの開始時における位置に戻される。

なお、第１乃至第３フェーズにおいて、第１シールジョー５６及び第２シールジョー５７の鉛直方向Ｖの位置が変化した場合、第４フェーズにおいて、第１シールジョー５６及び第２シールジョー５７の鉛直方向Ｖの位置が、第１フェーズの開始時における位置まで戻される。第１乃至第３フェーズにおいて、第１シールジョー５６及び第２シールジョー５７の鉛直方向Ｖの位置が変化しない場合、第４フェーズは実行されない。

製袋包装機１０は、以上の第１乃至第４フェーズ、又は、第１乃至第３フェーズの動作を繰り返すことで、物品Ａが包装された袋Ｗを連続的に製造することができる。

（６）鉛直移動機構の制御
鉛直移動機構５５は、横シール機構１５の鉛直方向Ｖの位置を変更する。上述したように、横シール機構１５と受け部材１７との間の鉛直方向Ｖの距離は一定である。そのため、鉛直移動機構５５は、横シール機構１５と共に受け部材１７の鉛直方向Ｖの位置を変更する。

次に、制御部１６が鉛直移動機構５５を制御して、横シール機構１５及び受け部材１７の鉛直方向Ｖの位置を変更する動作について説明する。以下において、第１乃至第３フェーズでは、図６に示されるように、鉛直移動機構５５は、横シール機構１５及び受け部材１７の鉛直方向Ｖの位置を変更しないものとする。

第１フェーズの開始後かつ第４フェーズの終了前に、横シール機構１５の上方において、フィルム筒ＦＴの内部を、１つの袋Ｗに包装されるべき量の物品Ａが落下する。フィルム筒ＦＴの内部を落下した物品Ａは、受け部材１７によって受けられる。

物品排出装置２０は、１つの袋Ｗに物品Ａが包装される包装工程（第１乃至第４フェーズからなる工程）において、１つの袋Ｗに包装されるべき量の物品Ａを、一回で排出するか、又は、複数回に分けて排出する。次に、物品排出装置２０から物品Ａが排出される回数に応じて、鉛直移動機構５５が横シール機構１５及び受け部材１７の鉛直方向Ｖの位置を変更する動作について図７及び図８を参照しながら説明する。

図７及び図８は、横シール機構１５及び受け部材１７の動作を説明するための図である。図７及び図８では、横シール機構１５として第１シールジョー５６及び第２シールジョー５７のみが示され、受け部材１７として第１接触部１８ｃ及び第２接触部１９ｃのみが示されている。図７及び図８には、第１フェーズの開始時における第１シールジョー５６及び第２シールジョー５７の位置が点線で示されている。

（６－１）物品が１回だけ排出される場合
図７は、１つの袋Ｗに包装されるべき量の物品Ａを物品排出装置２０が一回で排出する場合を示す。この場合、例えば、第２フェーズにおいてフィルム筒ＦＴが横シールされる直前に、物品排出装置２０から物品Ａが排出される。次に、各フェーズにおける第１接触部１８ｃ及び第２接触部１９ｃの動作について説明する。

第１フェーズの開始時、第１接触部１８ｃ及び第２接触部１９ｃは、互いに離間している。第１フェーズでは、水平移動機構５４によって、第１接触部１８ｃ及び第２接触部１９ｃは互いに接近するように水平方向Ｈに移動して、フィルム筒ＦＴの外面と接触する。その後、第１接触部１８ｃ及び第２接触部１９ｃは、物品排出装置２０から排出された物品Ａを受ける。

第２フェーズでは、第１接触部１８ｃ及び第２接触部１９ｃがフィルム筒ＦＴの外面と接触した状態のまま、フィルム筒ＦＴが横シールされて、袋Ｗがフィルム筒ＦＴから切り離される。

第３フェーズでは、水平移動機構５４によって、第１接触部１８ｃ及び第２接触部１９ｃは互いに離間するように水平方向Ｈに移動する。これにより、第１接触部１８ｃ及び第２接触部１９ｃはフィルム筒ＦＴの外面から離れる。その後、フィルム筒ＦＴが下方に搬送されて、第１フェーズに移行する。

この場合、鉛直移動機構５５は、横シール機構１５及び受け部材１７の鉛直方向Ｖの位置を変更しないので、第３フェーズの終了後、第４フェーズの動作が行われずに、第１フェーズに移行する。

（６－２）物品が複数回に分けて排出される場合
次に、１つの袋Ｗに包装されるべき量の物品Ａを物品排出装置２０が複数回に分けて排出する場合について説明する。一例として、図８は、１つの袋Ｗに包装されるべき量の物品Ａを物品排出装置２０が２回に分けて排出する場合を示す。この場合、例えば、第２フェーズにおいてフィルム筒ＦＴが横シールされる直前に、１回目に排出される分の物品Ａが排出される。その後、第４フェーズにおいて、２回目に排出される分の物品Ａが排出される。次に、各フェーズにおける第１接触部１８ｃ及び第２接触部１９ｃの動作について説明する。

第１フェーズの開始時、第１接触部１８ｃ及び第２接触部１９ｃは、互いに離間している。第１フェーズでは、水平移動機構５４によって、第１接触部１８ｃ及び第２接触部１９ｃは互いに接近するように水平方向Ｈに移動して、フィルム筒ＦＴの外面と接触する。その後、第１接触部１８ｃ及び第２接触部１９ｃは、物品排出装置２０から１回目に排出された分の物品Ａを受ける。

第３フェーズでは、水平移動機構５４によって、第１接触部１８ｃ及び第２接触部１９ｃは互いに離間するように水平方向Ｈに移動する。これにより、第１接触部１８ｃ及び第２接触部１９ｃはフィルム筒ＦＴの外面から離れる。

第４フェーズでは、鉛直移動機構５５は、横シール機構１５及び受け部材１７を下方に所定の距離だけ移動させて、鉛直方向Ｖの位置を変更する。その後、水平移動機構５４によって、第１接触部１８ｃ及び第２接触部１９ｃは、互いに接近するように水平方向Ｈに移動する。これにより、第１接触部１８ｃ及び第２接触部１９ｃは、フィルム筒ＦＴの横シール部Ｓと接触する。具体的には、図８に示されるように、第１接触部１８ｃ及び第２接触部１９ｃの下部は、横シール部Ｓと接触し、第１接触部１８ｃ及び第２接触部１９ｃの上部は、横シール部Ｓより上方において、フィルム筒ＦＴの外面と接触する。その後、第１接触部１８ｃ及び第２接触部１９ｃは、物品排出装置２０から２回目に排出された分の物品Ａを受ける。

次に、第４フェーズでは、水平移動機構５４によって、第１接触部１８ｃ及び第２接触部１９ｃは互いに離間するように水平方向Ｈに移動する。これにより、第１接触部１８ｃ及び第２接触部１９ｃはフィルム筒ＦＴの外面から離れる。最後に、鉛直移動機構５５は、横シール機構１５及び受け部材１７を上方に所定の距離だけ移動させて、鉛直方向Ｖの位置を変更する。これにより、鉛直移動機構５５は、第１シールジョー５６及び第２シールジョー５７の鉛直方向Ｖの位置を、第１フェーズの開始時の位置まで戻す。この時、フィルム筒ＦＴが下方に搬送される。第４フェーズでは、第１シールジョー５６及び第２シールジョー５７は常に互いに離間している。第４フェーズの終了後、第１フェーズに移行する。

このように、制御部１６は、鉛直移動機構５５を制御して、横シール機構１５及び受け部材１７の鉛直方向Ｖの位置を切り替える。具体的には、制御部１６は、鉛直方向Ｖの位置に応じて、第１乃至第３フェーズでは第１モードで鉛直移動機構５５を制御し、第４フェーズでは第２モードで鉛直移動機構５５を制御する。制御部１６は、１つの袋Ｗに物品Ａを包装する工程において、状況に応じて第１モードと第２モードとを切り替える。

第１モードは、図８の上段に示されるモードである。第１モードは、フィルム筒ＦＴの横シール部Ｓよりも上方において、受け部材１７がフィルム筒ＦＴの外面と接触するモードである。第１モードでは、横シール機構１５は、フィルム筒ＦＴを横シールすることができる高さ位置にある。

第２モードは、図８の下段に示されるモードである。第２モードは、第１モードにおいて受け部材１７がフィルム筒ＦＴの外面と接触する高さ位置（第１の高さ位置）よりも低い高さ位置（第２の高さ位置）において、受け部材１７がフィルム筒ＦＴの外面と接触するモードである。第２モードでは、横シール機構１５は、フィルム筒ＦＴの横シール部Ｓよりも下方の高さ位置にある。第２モードでは、受け部材１７は、フィルム筒ＦＴの横シール部Ｓと接触する。具体的には、第４フェーズにおいて第１接触部１８ｃ及び第２接触部１９ｃは互いに接近する時に、第１接触部１８ｃ及び第２接触部１９ｃの下部が横シール部Ｓと接触し、第１接触部１８ｃ及び第２接触部１９ｃの上部が横シール部Ｓよりも上方においてフィルム筒ＦＴの外面と接触する。

以上の説明は、１つの袋Ｗに包装されるべき量の物品Ａを物品排出装置２０が３回以上に分けて排出する場合にも適用可能である。この場合、第４フェーズにおいて、受け部材１７は、物品排出装置２０から２回目以降に排出された分の物品Ａを連続して受ける。

（７）特徴
（７－１）
本実施形態の製袋包装機１０は、１つの袋Ｗに包装されるべき量の物品Ａを受け部材１７が複数回に分けて受ける場合において、受け部材１７の高さ位置を変更する。具体的には、最初に、物品排出装置２０から１回目に排出された分の物品Ａを受け部材１７が受け、横シール機構１５がフィルム筒ＦＴを横シールする。その後、横シール機構１５は、第１シールジョー５６及び第２シールジョー５７を互いに離間させる。これにより、第１シールジョー５６及び第２シールジョー５７はフィルム筒ＦＴから離れるので、第１シールジョー５６及び第２シールジョー５７の熱によってフィルム筒ＦＴが破損することが抑制される。この時、受け部材１７もフィルム筒ＦＴから離れるので、図８に示されるようにフィルム筒ＦＴの内部の物品Ａが横シール部Ｓの上端の高さ位置まで落下する。その後、制御部１６は、鉛直移動機構５５を制御して、受け部材１７を下方に移動させる。受け部材１７は、１回目に排出された分の物品Ａを受けた高さ位置よりも低い高さ位置において、２回目以降に排出された分の物品Ａを受ける。

ここで、制御部１６が受け部材１７を下方に移動させず、受け部材１７が、１回目に排出された分の物品Ａを受けた高さ位置と同じ高さ位置において、２回目以降に排出された分の物品Ａを受ける場合について考える。この場合、横シール後に受け部材１７がフィルム筒ＦＴから離れた後に横シール部Ｓの上端の高さ位置まで落下した物品Ａが、受け部材１７の第１接触部１８ｃ及び第２接触部１９ｃに挟まれる。これにより、フィルム筒ＦＴの内部を落下した物品Ａが破損し、さらに、破損した物品Ａによってフィルム筒ＦＴも破損するおそれがある。

しかし、本実施形態の製袋包装機１０では、制御部１６は、受け部材１７の高さ位置を変更することで、２回目以降に排出された分の物品Ａを受け部材１７が受ける時に、フィルム筒ＦＴの内部の物品Ａが第１接触部１８ｃ及び第２接触部１９ｃに挟まれることを抑制する。従って、製袋包装機１０は、フィルム筒ＦＴの内部の物品Ａ及びフィルム筒ＦＴの破損を抑制することができる。

また、本実施形態の製袋包装機１０では、横シール機構１５の上方においてフィルム筒ＦＴの内部を落下した物品Ａを一時的に受け止めるための機構を新規に設置する必要がない。そのため、製袋包装機１０は、既設の設備を大幅に改造することなく、物品Ａ及びフィルム筒ＦＴの破損を低コストで抑制することができる。

（７－２）
受け部材１７は、フィルム筒ＦＴの内部を落下した物品Ａを受ける時に、フィルム筒ＦＴの外面と接触する第１接触部１８ｃ及び第２接触部１９ｃを有する。第１接触部１８ｃ及び第２接触部１９ｃの接触面（フィルム筒ＦＴの外面と接触する面）は、図５に示されるように、鉛直方向Ｖに対して傾斜している。そのため、物品排出装置２０から２回目以降に排出された分の物品Ａを受け部材１７が受ける時、第１接触部１８ｃ及び第２接触部１９ｃの下部がフィルム筒ＦＴの横シール部Ｓと接触し、第１接触部１８ｃ及び第２接触部１９ｃの上部が横シール部Ｓよりも上方においてフィルム筒ＦＴの外面と接触する。これにより、第１接触部１８ｃ及び第２接触部１９ｃがフィルム筒ＦＴの外面と接触する際に、フィルム筒ＦＴの内部の物品Ａが上方に押し上げられる。その結果、第１接触部１８ｃ及び第２接触部１９ｃに物品Ａが挟まれることによる、物品Ａ及びフィルム筒ＦＴの破損が抑制される。

（７－３）
第１接触部１８ｃ及び第２接触部１９ｃの下端は、フィルム筒ＦＴに向かって最も突出している部分である。第１接触部１８ｃ及び第２接触部１９ｃの下端がフィルム筒ＦＴの外面と接触すると、接触した箇所においてフィルム筒ＦＴが曲げられて跡が残るおそれがある。

物品排出装置２０から２回目以降に排出された分の物品Ａを受け部材１７が受ける時、第１接触部１８ｃ及び第２接触部１９ｃの下端は、図８に示されるように、フィルム筒ＦＴの横シール部Ｓと接触する。そのため、第１接触部１８ｃ及び第２接触部１９ｃの下端がフィルム筒ＦＴの外面に繰り返し接触しないので、受け部材１７との接触によってフィルム筒ＦＴに跡が残ることが抑制される。

（７－４）
物品排出装置２０から２回目以降に排出された分の物品Ａを受け部材１７が受ける時、横シール機構１５は、フィルム筒ＦＴの横シール部Ｓに当たらない位置にある。そのため、第１シールジョー５６及び第２シールジョー５７の熱によってフィルム筒ＦＴが破損することが抑制される。

（８）変形例
（８－１）変形例Ａ
実施形態では、物品排出装置２０から複数回に分けて排出された物品Ａを受け部材１７が受ける場合、受け部材１７の高さ位置が変更される。具体的には、受け部材１７は、１回目に排出された分の物品Ａを受けた高さ位置よりも低い高さ位置において、２回目以降に排出された分の物品Ａを受ける。この場合、制御部１６は、１回目に排出された分の物品Ａを受け部材１７が受ける時には、第１モードに基づいて鉛直移動機構５５を制御する。その後、制御部１６は、２回目以降に排出された分の物品Ａを受け部材１７が受ける時には、第１モードから第２モードに切り替えて、第２モードに基づいて鉛直移動機構５５を制御する。

しかし、制御部１６は、物品排出装置２０から物品Ａが排出される間隔が短い場合には、第１モードから第２モードに切り替えなくてもよい。この場合、制御部１６は、２回目以降に排出された分の物品Ａを受け部材１７が受ける時においても、第１モードに基づいて鉛直移動機構５５を制御する。

本変形例では、制御部１６は、実施形態と同様に、１回目に排出された分の物品Ａを受け部材１７が受けるまでは、第１モードに基づいて鉛直移動機構５５を制御する。制御部１６は、１回目に排出された分の物品Ａを受け部材１７が受けた時点から所定時間が経過しており、かつ、受け部材１７が物品Ａを受けた直近の時点において第１モードである場合には、第１モードから第２モードに切り替える。しかし、制御部１６は、１回目に排出された分の物品Ａを受け部材１７が受けた時点から所定時間が経過していない間は、第１モードから第２モードに切り替えない。所定時間とは、例えば、少なくとも、横シール機構１５がフィルム筒ＦＴを横シールするために要する時間である。

本変形例では、物品排出装置２０から物品Ａが複数回に分けて排出される場合において物品Ａの排出間隔が短い場合には、受け部材１７が物品Ａを初めて受けた時点から所定時間が経過するまでは、受け部１７の高さ位置が変更されない。そのため、受け部１７は、同じ高さ位置において、物品Ａを連続して受けることができる。具体的には、第２フェーズにおいてフィルム筒ＦＴが横シールされて第３フェーズに移行する前に、受け部１７は物品Ａを連続して受けることができる。受け部１７が物品Ａを連続して受けている間は、第１シールジョー５６及び第２シールジョー５７がフィルム筒ＦＴから離れる第３フェーズに移行しない。その場合でも、受け部１７が物品Ａを連続して受けている時間が抑えられるので、第１シールジョー５６及び第２シールジョー５７の熱によってフィルム筒ＦＴが破損しにくい。

本変形例では、制御部１６が第１モードと第２モードとを切り替える回数を抑えることができる。すなわち、第４フェーズにおいて、鉛直移動機構５５が横シール機構１５及び受け部材１７の鉛直方向Ｖの位置を変更する回数を抑えることができる。そのため、製袋包装機１０は、物品Ａを包装する工程にかかる時間を短縮することができる。

（８－２）変形例Ｂ
実施形態及び変形例Ａでは、制御部１６は、物品排出装置２０から物品Ａが複数回に分けて排出される場合において、必要に応じて第１モードと第２モードとを切り替えて鉛直移動機構５５を制御する。この場合、制御部１６は、物品排出装置２０と通信することで、物品排出装置２０から物品Ａが排出された時点に関する情報等を取得してもよい。

具体的には、制御部１６は、排出要求信号を物品排出装置２０に送信し、排出完了信号を物品排出装置２０から受信してもよい。排出要求信号とは、物品Ａの排出を物品排出装置２０に要求するための信号である。排出完了信号とは、排出要求信号を受信した物品排出装置２０が物品Ａの排出を完了した旨の信号である。

図９は、制御部１６が排出要求信号Ｔ１を送信した時点、及び、制御部１６が排出完了信号Ｔ２を受信した時点を表すタイムチャートの一例である。制御部１６は、排出要求信号Ｔ１を所定の間隔Ｐ１で送信する。この間隔Ｐ１は、一定である。物品排出装置２０は、制御部１６から受信した排出要求信号Ｔ１に応じて物品Ａを排出できる場合、物品Ａの排出後に排出完了信号Ｔ２を制御部１６に送信する。この場合、制御部１６が排出要求信号Ｔ１を送信する時点から、制御部１６が排出完了信号Ｔ２を受信する時点までの期間Ｐ２は、一定である。しかし、物品Ａの計量に時間がかかる場合等、物品排出装置２０の動作状況によっては、物品排出装置２０は、制御部１６から受信した排出要求信号Ｔ１に応じて物品Ａを排出できない場合がある。この場合、物品排出装置２０は、制御部１６から受信した排出要求信号Ｔ１（図９の信号Ｔ１ａ）に対して排出完了信号Ｔ２を送信しない。その代わり、物品排出装置２０は、制御部１６から再度受信した排出要求信号Ｔ１（図９の信号Ｔ１ｂ）に対して排出完了信号Ｔ２を送信する。従って、図９に示されるように、制御部１６が物品排出装置２０から排出完了信号Ｔ２を受信する間隔は一定ではない。

本変形例では、制御部１６は、１つの袋Ｗに物品Ａが包装される包装工程（第１乃至第４フェーズからなる工程）において、排出要求信号Ｔ１を初めて送信した時点から、所定時間以内に排出完了信号Ｔ２を受信しなかった場合、第１モードから第２モードに切り替える。一方、制御部１６は、排出要求信号Ｔ１を初めて送信した時点から、所定時間以内に排出完了信号Ｔ２を受信し続けている間は、第１モードから第２モードに切り替えない。所定時間は、少なくとも、横シール機構１５がフィルム筒ＦＴを横シールするために要する時間である。所定時間は、例えば、図９において、期間Ｐ２より長く、かつ、間隔Ｐ１より短い時間に設定される。この制御は、変形例Ａで説明した制御と実質的に同じである。

また、図７に示されるように、１つの袋Ｗに包装されるべき量の物品Ａを物品排出装置２０が一回で排出する場合においても、状況に応じて、制御部１６は、第１モードから第２モードに切り替えてもよい。具体的には、制御部１６が排出要求信号Ｔ１を送信した時点から、制御部１６が排出完了信号Ｔ２を受信した時点までの期間が所定時間を超える場合に、制御部１６は、第１モードから第２モードに切り替えてもよい。

本変形例では、制御部１６は、さらに、１つの袋Ｗに包装されるべき物品Ａが全て排出された旨の全排出完了信号を物品排出装置２０から受信してもよい。この場合、制御部１６は、第２モードに基づいて鉛直移動機構５５を制御しており、かつ、全排出完了信号を物品排出装置２０から受信した場合に、第２モードから第１モードに切り替えて第１フェーズに移行する。

１０製袋包装機
１５横シール機構
１６制御部
１７受け部材
２０物品排出装置
５５鉛直移動機構（移動機構）
Ａ物品
Ｆフィルム（包材）
ＦＴフィルム筒（筒状の包材）
Ｓ横シール部（シール部）
Ｗ袋

特開昭６３－１５２５０７号公報特開２０００－９５２０５号公報

Claims

物品排出装置から排出されて落下した物品を、包材から製造される袋に包装する製袋包装機であって、
上方から下方に向かって搬送される筒状の前記包材を横シールする横シール機構と、
前記横シール機構の上方において前記横シール機構と一体的に配置され、前記包材の外面と接触して前記包材の内部を落下する前記物品を受ける受け部材と、
前記横シール機構及び前記受け部材を上下方向に移動させる移動機構と、
制御部と、
を備え、
前記制御部は、
第１の高さ位置において前記受け部材が前記外面と接触し、前記横シール機構により前記包材に横シール部を形成する第１モードと、
前記第１の高さ位置よりも下方の第２の高さ位置において前記受け部材が前記横シール部と接触する第２モードと、
を切り替える、
製袋包装機。
前記第２モードは、前記受け部材の下部が前記横シール部と接触し、前記受け部材の上部が前記横シール部よりも上方の前記外面と接触するモードである、
請求項１に記載の製袋包装機。
前記第１モードは、前記横シール機構が前記包材を横シールすることができる高さ位置にあるモードであり、
前記第２モードは、前記横シール機構が前記横シール部よりも下方の高さ位置にあるモードである、
請求項１又は２に記載の製袋包装機。
前記受け部材は、１つの前記袋に前記物品が包装される包装工程において、前記物品排出装置から排出された前記物品を１回又は複数回受ける、
請求項１から３のいずれか１項に記載の製袋包装機。
前記受け部材は、１つの前記袋に前記物品が包装される包装工程において、前記物品排出装置から排出された前記物品を複数回受け、
前記制御部は、
前記包装工程において前記受け部材が前記物品を初めて受けるまでは、前記第１モードに基づいて前記移動機構を制御し、
前記包装工程において前記受け部材が前記物品を初めて受けた時点から所定時間が経過し、かつ、前記受け部材が前記物品を受けた直近の時点において前記第１モードに基づいて前記移動機構を制御していた場合、前記第１モードから前記第２モードに切り替える、
請求項１から３のいずれか１項に記載の製袋包装機。
前記制御部は、
前記物品の排出を前記物品排出装置に要求する排出要求信号を前記物品排出装置に送信し、
前記排出要求信号を受信した前記物品排出装置が前記物品の排出を完了した旨の排出完了信号を前記物品排出装置から受信し、
前記排出要求信号を送信した時点から所定時間以内に前記排出完了信号を受信しない場合、前記第１モードから前記第２モードに切り替える、
請求項１から５のいずれか１項に記載の製袋包装機。
前記所定時間は、少なくとも、前記横シール機構が前記包材を横シールするために要する時間である、
請求項５又は６に記載の製袋包装機。
前記制御部は、前記第２モードに基づいて前記移動機構を制御しており、かつ、１つの前記袋に包装される前記物品が全て排出された旨の信号を前記物品排出装置から受信した場合に、前記第２モードから前記第１モードに切り替える、
請求項１から７のいずれか１項に記載の製袋包装機。