JP7462307B2 - 横型ピロー包装機 - Google Patents

Description

本発明は、横型ピロー包装機に関する。

従来より、帯状包装材の幅方向の両端部を合掌状に重ね合わせるフォーマと、重ね合わされた幅方向の両端部をシールして帯状包装材を筒状に成形するセンタシール装置と、筒状に成形された帯状包装材の搬送方向の両端部をシールするエンドシール装置とを備える製袋充填包装機が知られている。

また、このような製袋充填包装機のなかには、帯状包装材の内部の空気を吸引するバキューム装置（例えば、特許文献１を参照）、筒状に成形された帯状包装材の両側面を内側に折り込むガセット装置（例えば、特許文献２を参照）などを備えるものもある。

国際公開第２０１５／１２１０３２号 特許第５２１９４３２号公報

しかしながら、バキューム装置及びガセット装置は、いずれもエンドシール装置と連動して動作するので、全てを纏めてユニット化しようとすると、エンドシール装置の周辺が大型化及び複雑化するという課題がある。

本発明は、上記の事情に鑑みなされたものであり、その目的は、バキューム装置及びガゼット装置の両方を搭載した製袋充填包装機において、エンドシール装置の大型化及び複雑化を防止する技術を提供することにある。

本発明は、前記課題を解決するため、帯状包装材から成形した袋に製品を充填する横型ピロー包装機であって、搬送方向に搬送される帯状包装材を、前記搬送方向に直交する帯状包装材の幅方向の両端部を重ね合わせて筒状に成形する製筒器と、筒状に成形された帯状包装材の重ね合わされた端部をシールするセンタシール装置と、筒状に成形された帯状包装材の前記搬送方向の両端をシールするエンドシール装置とを備え、前記エンドシール装置は、筒状に成形された帯状包装材の前記搬送方向の端部をシールする第１シール装置、及び筒状に成形された帯状包装材の前記幅方向の両側面を内側に折り込むガセット装置を含む第１ユニットと、前記第１ユニットより前記搬送方向の下流側に配置されて、筒状に成形された帯状包装材の前記搬送方向の端部をシールする第２シール装置、及び筒状に成形された帯状包装材の内部の空気を吸引するバキューム装置を含む第２ユニットとを備え、前記横型ピロー包装機は、第１袋と、前記第１袋の前記搬送方向の下流側に隣接する第２袋と、前記第２袋の前記搬送方向の下流側に隣接する第３袋とを、帯状包装材から連続して成形し、前記第１シール装置は、前記第１袋の前記搬送方向の下流側の端部の前記幅方向の全域と、前記第２袋の前記搬送方向の上流側の端部の前記幅方向の両端部とをシールし、前記第２シール装置は、前記第２袋の前記搬送方向の下流側の端部のうち、前記第１シール装置によるシール位置から前記搬送方向にずれた位置の前記幅方向の全域と、前記第３袋の前記搬送方向の上流側の端部の前記幅方向の全域とをシールし、前記第２袋及び前記第３袋との間をカッタで切断することを特徴とする。

本発明によれば、バキューム機構及びガゼット機構の両方を搭載した製袋充填包装機において、エンドシール装置の大型化及び複雑化を防止することができる。

横型ピロー包装機の側面図である。 横型ピロー包装機の平面図である。 第１ユニットの構成を示す図である。 第２ユニットの構成を示す図である。 ヒータブロックのシール面を示す図である。 連続して成形される袋のうち、第１シール装置及び第２シール装置によってシールされる領域を示す図である。 横型ピロー包装機のハードウェア構成図である。 第１ユニット及び第２ユニットの動作タイミングを示すタイミングチャートである。

以下、実施形態に係る横型ピロー包装機１を図面に基づいて説明する。なお、以下に記載する本発明の実施形態は、本発明を具体化する際の一例を示すものであって、本発明の範囲を実施形態の記載の範囲に限定するものではない。従って、本発明は、実施形態に種々の変更を加えて実施することができる。

本実施形態に係る横型ピロー包装機１は、例えば、高さのある製品Ｐを包装するのに好適である。また、本実施形態に係る横型ピロー包装機１は、袋Ｂｐの内部の空気を抜く必要がある場合に好適である。なお、袋Ｂｐの内部の空気は、脱酸素剤などでも抜くことができるが、脱酸素剤では空気が抜け過ぎて柔らかい製品Ｐが変形してしまう可能性がある。そこで、本実施形態に係る横型ピロー包装機１は、袋Ｂｐの脱気量を厳密にコントロールしたい場合に好適である。

図１は、横型ピロー包装機１の側面図である。図２は、横型ピロー包装機１の平面図である。横型ピロー包装機１は、供給装置（図示省略）から供給される製品Ｐを１つずつ包装する装置である。図１及び図２に示すように、横型ピロー包装機１は、供給コンベア１０と、フィルム送り装置２０と、フォーマ（製筒器）２６と、センタシール装置３０と、第１ユニット４０と、第２ユニット５０とを主に備える。

供給コンベア１０は、供給装置（図示省略）から順番に供給される製品Ｐを、センタシール装置３０に供給する。図１に示すように、供給コンベア１０は、駆動スプロケット１４と、従動スプロケット１５と、駆動スプロケット１４及び従動スプロケット１５に掛け渡された無端環状の搬送チェーン１６と、駆動スプロケット１４を駆動させる駆動モータ１７とで構成される。

また、搬送チェーン１６には、複数のプッシャ１８が設けられている。複数のプッシャ１８は、製品Ｐの搬送方向に所定の間隔を隔てて配置されている。隣接する２つのプッシャ１８の間には、供給装置から供給される製品Ｐが進入する。そして、プッシャ１８は、製品Ｐの後端に当接して、当該製品Ｐを押す。

フィルム送り装置２０は、センタシール装置３０に向けて帯状フィルムＦｗを送る。図１及び図２に示すように、フィルム送り装置２０は、帯状フィルムＦｗが巻回された巻取り軸２１と、駆動ローラ２２と、従動ローラ２３と、送りモータ２４と、ガイドローラ２５ａ、２５ｂとを主に備える。

帯状フィルムＦｗは、製品Ｐを包装する袋の材料となる帯状の包装材である。帯状フィルムＦｗは、熱を加えることによって溶着することが可能な膜状の部材であって、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、二軸延伸ポリプロピレン（ＯＰＰ）、アルミ裏打紙、アルミ蒸着紙などが挙げられる。

駆動ローラ２２及び従動ローラ２３は、帯状フィルムＦｗを挟持した状態で回転する。駆動ローラ２２は、送りモータ２４の駆動力が伝達されて回転する。これにより、駆動ローラ２２及び従動ローラ２３は、巻取り軸２１に巻回された帯状フィルムＦｗを、フォーマ２６に向けて繰り出す。ガイドローラ２５ａ、２５ｂは、巻取り軸２１から駆動ローラ２２及び従動ローラ２３を経てフォーマ２６に至る帯状フィルムＦｗの搬送経路に沿って配置され、繰り出される帯状フィルムＦｗにテンションを付与する。

フォーマ２６は、フィルム送り装置２０で送られた帯状フィルムＦｗを筒状に成形すると共に、供給コンベア１０から供給された製品Ｐを筒状の帯状フィルムＦｗに内包させる。フォーマ２６は、フィルム送り装置２０からセンタシール装置３０に至る帯状フィルムＦｗの搬送経路上に配置されている。また、フォーマ２６は、供給コンベア１０の搬送方向の下流側の端部に対面して配置されている。

フィルム送り装置２０によって送られた帯状フィルムＦｗは、フォーマ２６の外面に沿って移動する過程で、搬送方向に直交する幅方向の両端部が下方で重ね合わされることによって筒状に成形される。また、供給コンベア１０から供給された製品Ｐは、フォーマ２６の内部空間を通過することによって、筒状の帯状フィルムＦｗの内部に進入する。

本明細書において、フィルム送り装置２０によって帯状フィルムＦｗが搬送される方向（図１及び図２の左から右に向かう方向）を「帯状フィルムＦｗの搬送方向（単に「搬送方向」と表記することもある。）」と定義する。すなわち、センタシール装置３０、第１ユニット４０、及び第１ユニット４０を通過する過程において、帯状フィルムＦｗの搬送方向と、製品Ｐの搬送方向とは一致する。また、水平面上において、帯状フィルムＦｗの搬送方向に直交する方向を「帯状フィルムＦｗの幅方向（単に「幅方向」と表記することもある。）」と定義する。

センタシール装置３０は、フォーマ２６で重ね合わされた帯状フィルムＦｗの端部をシールする。センタシール装置３０は、支持プレート３１と、一対のフィルム送りローラ３２、３３と、送りモータ３４と、一対のシールローラ３５、３６と、シールモータ３７とを主に備える。

支持プレート３１は、フォーマ２６の搬送方向の下流側に接続されている。支持プレート３１は、筒状の帯状フィルムＦｗに内包された製品Ｐを支持する。また、支持プレート３１には、幅方向の中央部を帯状フィルムＦｗの搬送方向に沿って延びるスリット３８が設けられている。帯状フィルムＦｗの重ね合わされた端部は、スリット３８を通じて支持プレート３１の下面側に突出している。

一対のフィルム送りローラ３２、３３は、支持プレート３１の下面側に配置されている。一対のフィルム送りローラ３２、３３は、スリット３８を通じて突出した帯状フィルムＦｗの重ね合わされた端部を挟持する。フィルム送りローラ３２は、送りモータ３４の駆動力が伝達されて回転する。これにより、筒状の帯状フィルムＦｗは、第１ユニット４０に向けて搬送される。

一対のシールローラ３５、３６は、フィルム送りローラ３２、３３より帯状フィルムＦｗの搬送方向の下流側において、支持プレート３１の下面側に配置されている。一対のシールローラ３５、３６は、スリット３８を通じて突出した帯状フィルムＦｗの重ね合わされた端部を挟持する。シールローラ３５、３６の外周面は、ヒータ（図示省略）によって加熱されている。シールローラ３５は、シールモータ３７の駆動力が伝達されて回転する。これにより、シールローラ３５、３６に挟持された帯状フィルムＦｗの重ね合わされた端部がシール（溶着）される。

第１ユニット４０及び第２ユニット５０は、センタシール装置３０でシールされた筒状の帯状フィルムＦｗを、搬送方向に隣接する製品Ｐの間でシールすることによって、製品Ｐを収容した袋Ｂｐを成形するエンドシール装置を構成する。第１ユニット４０は、センタシール装置３０より帯状フィルムＦｗの搬送方向の下流側に配置されている。第２ユニット５０は、第１ユニット４０より帯状フィルムＦｗの搬送方向の下流側に配置されている。

図３は、第１ユニット４０の構成を示す図である。第１ユニット４０は、帯状フィルムＦｗの搬送方向の端部をシールする第１シール装置と、筒状の帯状フィルムＦｗの幅方向の両側面を内側に折り込むガセット装置とをユニット化したものである。第１シール装置は、昇降ブロック４２ａ、４２ｂと、ヒータブロック４３ａ、４３ｂと、横シーラ駆動モータ４４（図７参照）とを主に備える。ガセット装置は、ガセット爪４５ａ、４５ｂ、４５ｃ、４５ｄと、スライドブロック４６ａ、４６ｂと、エアシリンダ４７ａ、４７ｂと、板カム４８ａ、４８ｂと、カムフォロア４９ａ、４９ｂとを主に備える。

昇降ブロック４２ａ、４２ｂは、帯状フィルムＦｗの搬送経路を挟んで、上下方向に対向配置されている。また、昇降ブロック４２ａ、４２ｂは、横シーラ駆動モータ４４の駆動力が伝達されて、所謂「ボックスモーション動作」を行う。ボックスモーション動作とは、上下方向の移動と搬送方向の移動とを組み合わせて、昇降ブロック４２ａ、４２ｂそれぞれを公転運動させる動作を指す。

まず、昇降ブロック４２ａ、４２ｂは、ヒータブロック４３ａ、４３ｂを離間させ且つ再び近接させる過程において、搬送方向と逆向きに移動する。次に、昇降ブロック４２ａ、４２ｂは、ヒータブロック４３ａ、４３ｂを近接させた状態で搬送方向に移動する。そして、昇降ブロック４２ａ、４２ｂは、搬送方向の下流端において、ヒータブロック４３ａ、４３ｂをさらに近接させて帯状フィルムＦｗをシールする。なお、本明細書では、昇降ブロック４２ａ、４２ｂ（ヒータブロック４３ａ、４３ｂ）の上下方向の移動に着目し、搬送方向への移動については説明を省略する。

ヒータブロック４３ａは、昇降ブロック４２ａの下面に固定されている。ヒータブロック４３ｂは、昇降ブロック４２ｂの上面に固定されている。すなわち、ヒータブロック４３ａ、４３ｂは、帯状フィルムＦｗの搬送経路を挟んで、上下方向に対向配置されている。ヒータブロック４３ａ、４３ｂの互いに対向する面（すなわち、ヒータブロック４３ａの下面、ヒータブロック４３ｂの上面）は、シール面である。

そして、ヒータブロック４３ａ、４３ｂは、図３（Ａ）に示す離間位置と、図３（Ｃ）及び図３（Ｄ）に示す当接位置との間を、昇降ブロック４２ａ、４２ｂと共に上下方向に移動可能に構成されている。離間位置とは、ヒータブロック４３ａ、４３ｂのシール面同士が離間している位置である。一方、当接位置とは、ヒータブロック４３ａ、４３ｂのシール面同士が当接している状態である。

そして、ヒータブロック４３ａ、４３ｂは、ヒータ（図示省略）によって加熱される。その結果、当接位置のヒータブロック４３ａ、４３ｂのシール面に挟まれた帯状フィルムＦｗがシール（溶着）される。ヒータブロック４３ａ、４３ｂのシール面の形状については、図５（Ａ）を参照して後述する。

図２に示すように、ガセット爪４５ａ、４５ｂは、帯状フィルムＦｗの幅方向の一方側において、帯状フィルムＦｗの搬送方向に離間してスライドブロック４６ａに固定されている。ガセット爪４５ｃ、４５ｄは、帯状フィルムＦｗの幅方向の他方側において、帯状フィルムＦｗの搬送方向に離間してスライドブロック４６ｂに固定されている。すなわち、ガセット爪４５ａ、４５ｂと、ガセット爪４５ｃ、４５ｄとは、帯状フィルムＦｗの搬送経路を挟んで幅方向に対向配置されている。

エアシリンダ４７ａは、スライドブロック４６ａに支持されたガセット爪４５ａ、４５ｂを、図３（Ａ）及び図３（Ｄ）に示す退避位置と、図３（Ｃ）に示す突出位置との間で、帯状フィルムＦｗの幅方向に移動させる。エアシリンダ４７ｂは、スライドブロック４６ｂに支持されたガセット爪４５ｃ、４５ｄを、退避位置と突出位置との間で、帯状フィルムＦｗの幅方向に移動させる。より詳細には、エアシリンダ４７ａ、４７ｂが伸長すると、ガセット爪４５ａ～４５ｄが退避位置に移動する。一方、エアシリンダ４７ａ、４７ｂが縮小すると、ガセット爪４５ａ～４５ｄが突出位置に移動する。

板カム４８ａは、帯状フィルムＦｗの幅方向の一方側において、昇降ブロック４２ａに支持されている。板カム４８ｂは、帯状フィルムＦｗの幅方向の他方側において、昇降ブロック４２ａに支持されている。板カム４８ａ、４８ｂは、帯状フィルムＦｗに近づく向きに昇り傾斜となるカム面を備える。

カムフォロア４９ａ、４９ｂは、スライドブロック４６ａ、４６ｂに支持されている。カムフォロア４９ａ、４９ｂは、エアシリンダ４７ａ、４７ｂが縮小する過程で、板カム４８ａ、４８ｂのカム面に係合し、昇降ブロック４２ａの上下動に伴うカム面の移動軌跡に沿って、スライドブロック４６ａ、４６ｂに支持されたガセット爪４５ａ～４５ｄの上下方向の位置を制御する。

第１ユニット４０の初期位置は、図３（Ａ）に示すように、ヒータブロック４３ａ、４３ｂが離間位置で且つガセット爪４５ａ～４５ｄが退避位置である。そして、図３（Ａ）～図３（Ｃ）に示すように、後述するコントローラ７０は、横シーラ駆動モータ４４を駆動して、ヒータブロック４３ａ、４３ｂを離間位置から当接位置に移動させると共に、エアシリンダ４７ａ、４７ｂを縮小して、ガセット爪４５ａ～４５ｄを退避位置から突出位置に移動させる。図３（Ａ）～図３（Ｃ）におけるヒータブロック４３ａ、４３ｂの移動と、ガセット爪４５ａ～４５ｄの移動とは、連動して行われる。

次に、図３（Ｃ）及び図３（Ｄ）に示すように、コントローラ７０は、エアシリンダ４７ａ、４７ｂを伸長させて、ガセット爪４５ａ～４５ｄを突出位置から退避位置に移動させる。一方、コントローラ７０は、ヒータブロック４３ａ、４３ｂを当接位置に保持する。そして、コントローラ７０は、ガセット爪４５ａ～４５ｄが退避位置に到達した後に、横シーラ駆動モータ４４を駆動して、ヒータブロック４３ａ、４３ｂを当接位置から離間位置に移動させる。これにより、第１ユニット４０が図３（Ａ）の初期位置に戻る。

図４は、第２ユニット５０の構成を示す図である。第２ユニット５０は、帯状フィルムＦｗの搬送方向の端部をシールする第２シール装置と、帯状フィルムの内部の空気を吸引するバキューム装置とをユニット化したものである。第２シール装置は、ヒータブロック５２ａ、５２ｂと、カッタ５３と、エアシリンダ５４（図７参照）とを主に備える。バキューム装置は、バキュームブロック５６ａ、５６ｂと、気密枠５７ａ、５７ｂと、横シーラ駆動モータ５８（図７参照）と、エアシリンダ５９と、チューブ６０ａ、６０ｂと、バキュームポンプ６１（図７参照）とを主に備える。

ヒータブロック５２ａ、５２ｂは、帯状フィルムＦｗの搬送経路を挟んで、上下方向に対向配置されている。また、ヒータブロック５２ａ、５２ｂは、バキュームブロック５６ａ、５６ｂと共に、ボックスモーション動作が可能に構成されている。なお、本明細書では、バキュームブロック５６ａ、５６ｂ（ヒータブロック５２ａ、５２ｂ）の上下方向の移動に着目し、搬送方向への移動については説明を省略する。さらに、ヒータブロック５２ａ、５２ｂは、ヒータ（図示省略）によって加熱される。

ヒータブロック５２ａ、５２ｂの互いに対向する面は、シール面である。ヒータブロック５２ａ、５２ｂのシール面の形状については、図５（Ｂ）を参照して後述する。また、ヒータブロック５２ａの内部には、シール面（下面）から上方に延びる溝５２ｃが形成されている。同様に、ヒータブロック５２ｂの内部には、シール面（上面）から下方に延びる溝５２ｄが形成されている。そして、図４（Ｃ）に示すように、ヒータブロック５２ａ、５２ｂのシール面同士が当接したとき、溝５２ｃ、５２ｄは連通する。

カッタ５３の先端は、帯状フィルムＦｗを切断可能な刃となっている。また、カッタ５３の先端は、幅方向の中央部が両端部と比べて突出している。さらに、カッタ５３は、ヒータブロック５２ａの溝５２ｃに収容されている。そして、カッタ５３は、溝５２ｃ内で上下方向に移動可能に構成されている。

エアシリンダ５４は、図４（Ａ）に示す没入位置と、図４（Ｂ）に示す穴あけ位置と、図４（Ｃ）に示すカット位置との間で、カッタ５３を移動させる。没入位置は、溝５２ｃの内部に没入した位置である。穴あけ位置は、ヒータブロック５２ａのシール面から突出した位置である。カット位置は、穴あけ位置よりさらに突出した位置である。エアシリンダ５４は、カッタ５３を３位置に位置決めできる多位置形エアシリンダである。

図４（Ｂ）に示すように、バキュームブロック５６ａ、５６ｂが後述する吸引位置のときに、カッタ５３を穴開け位置に移動させると、カッタ５３の一部（より詳細には、幅方向の中央部）のみが帯状フィルムＦｗを貫通する。これにより、袋Ｂｐの内部の空気をバキューム装置で吸い出すための穴が帯状フィルムＦｗに形成される。

また、図４（Ｃ）に示すように、バキュームブロック５６ａ、５６ｂが後述するシール位置のときに、カッタ５３をカット位置に移動させると、カッタ５３の幅方向の全域が溝５２ｄに進入する。これにより、ヒータブロック５２ａ、５２ｂに挟まれた帯状フィルムＦｗが切断される。

バキュームブロック５６ａ、５６ｂは、帯状フィルムＦｗの搬送経路を挟んで、上下方向に対向配置されている。バキュームブロック５６ａ、５６ｂは、互いに対向する面が開口した箱型である。また、バキュームブロック５６ａ、５６ｂの内部には、ヒータブロック５２ａ、５２ｂ及び気密枠５７ａ、５７ｂが収容されている。

気密枠５７ａ、５７ｂは、概ね枠型の外形を呈する。気密枠５７ａ、５７ｂは、バキュームブロック５６ａ、５６ｂの開口部分に取り付けられている。より詳細には、気密枠５７ａは、バキュームブロック５６ａの開口を通じて外部にまで突出している。一方、気密枠５７ｂは、バキュームブロック５６ｂの内側に固定されている。

そして、図４（Ｂ）及び図４（Ｃ）に示すように、気密枠５７ａ、５７ｂの先端同士が当接することによって、バキュームブロック５６ａ、５６ｂ及び気密枠５７ａ、５７ｂで囲まれた気密空間が形成される。なお、気密枠５７ａ、５７ｂは、例えば、樹脂などで形成されている。また、気密枠５７ａは、上下方向に弾性変形可能に構成されている。これにより、気密空間の気密性を高めることができる。

バキュームブロック５６ａ、５６ｂは、横シーラ駆動モータ５８の駆動力が伝達されて、図４（Ａ）に示す開き位置と、図４（Ｂ）に示す吸引位置と、図４（Ｃ）に示すシール位置との間を、上下方向に移動可能に構成されている。また、気密枠５７ａは、エアシリンダ５９の伸縮によって、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示す前進位置と、図４（Ｃ）に示す後退位置との間を、上下方向に移動可能に構成されている。

開き位置は、ヒータブロック５２ａ、５２ｂのシール面同士が離間し、且つ気密枠５７ａ、５７ｂの先端同士が離間する位置である。吸引位置とは、ヒータブロック５２ａ、５２ｂのシール面同士が離間し、且つ気密枠５７ａ、５７ｂの先端同士が当接する位置である。シール位置は、ヒータブロック５２ａ、５２ｂのシール面同士が当接し、且つ気密枠５７ａ、５７ｂの先端同士が当接する位置である。

前進位置は、バキュームブロック５６ａの開口からの突出量が、後退位置より多い位置である。後退位置は、バキュームブロック５６ａの開口からの突出量が、前進位置より少ない位置である。すなわち、バキュームブロック５６ａ、５６ｂを近づける向きに横シーラ駆動モータ５８を駆動させた状態で、気密枠５７ａを前進位置に移動させるとバキュームブロック５６ａ、５６ｂが吸引位置（図４（Ｂ））に移動し、気密枠５７ａを後退位置に移動させるとバキュームブロック５６ａ、５６ｂがシール位置（図４（Ｃ））に移動する。

図２に示すように、チューブ６０ａ、６０ｂは、バキュームブロック５６ａ、５６ｂの内部空間と、バキュームポンプ６１とを接続している。すなわち、バキュームブロック５６ａ、５６ｂを吸引位置に位置させた状態でバキュームポンプ６１を駆動すると、前述した気密空間を通じて、バキュームブロック５６ａ、５６ｂに挟まれた帯状フィルムＦｗの内部から空気が吸引される。

図５（Ａ）は、ヒータブロック４３ａのシール面を示す図である。ヒータブロック４３ａのシール面には、シーラ４３ｘ、４３ｙ、４３ｚが形成されている。シーラ４３ｙ、４３ｚは、シーラ４３ｘより搬送方向の下流側に配置されている。また、シーラ４３ｙ、４３ｚは、搬送方向の同じ位置において、幅方向に離間して配置されている。さらに、シーラ４３ｘ、４３ｙ、４３ｚそれぞれには、幅方向に延びる複数の凸条及び凹条が搬送方向に交互に配置されている。ヒータブロック４３ｂのシール面も同様である。

図５（Ｂ）は、ヒータブロック５２ａのシール面を示す図である。ヒータブロック５２ａのシール面には、シーラ５２ｘ、５２ｙが形成されている。シーラ５２ｘ、５２ｙは、溝５２ｃを挟んで搬送方向の反対側に配置されている。より詳細には、シーラ５２ｙは、溝５２ｃよりより搬送方向の下流側に配置されている。さらに、シーラ５２ｘ、５２ｙそれぞれには、幅方向に延びる複数の凸条及び凹条が搬送方向に交互に配置されている。ヒータブロック５２ｂのシール面も同様である。

図６は、連続して成形される袋Ｂｐ１、Ｂｐ２、Ｂｐ３のうち、第１シール装置及び第２シール装置によってシールされる領域を示す図である。図６に示すように、横型ピロー包装機１は、搬送方向に連続する複数の袋Ｂｐ１、Ｂｐ２、Ｂｐ３を、帯状フィルムＦｗから連続して成形する。袋Ｂｐ２は、袋Ｂｐ１の搬送方向の下流側に隣接する。袋Ｂｐ３は、袋Ｂｐ２の搬送方向の下流側に隣接する。袋Ｂｐ１は第１袋の一例であり、袋Ｂｐ２は第２袋の一例であり、袋Ｂｐ３は第３袋の一例である。

ヒータブロック４３ａ、４３ｂのシーラ４３ｘ同士が当接すると、領域Ｒ１がシールされる。領域Ｒ１は、袋Ｂｐ１の搬送方向の下流側の端部に位置する。また、領域Ｒ１は、袋Ｂｐ１の幅方向の全域に亘る領域である。これにより、袋Ｂｐ１の搬送方向の下流側の端部は、幅方向の全域に亘ってシールされる。

ヒータブロック４３ａ、４３ｂのシーラ４３ｙ、４３ｚ同士が当接すると、領域Ｒ２、Ｒ３がシールされる。領域Ｒ２、Ｒ３は、袋Ｂｐ２の搬送方向の上流側の端部に位置する。また、領域Ｒ２は袋Ｂｐ２の幅方向の一方側端部に位置する領域であり、領域Ｒ３は袋Ｂｐ２の幅方向の他方側端部に位置する領域である。そして、袋Ｂｐ２の幅方向において、領域Ｒ２、Ｒ３は離間している。これにより、袋Ｂｐ２の幅方向の両端部がシールされ、袋Ｂｐ２の幅方向の中央部に隙間が形成される。

なお、図６に示すように、袋Ｂｐ１、Ｂｐ２の間の帯状フィルムＦｗが第１ユニット４０に対面しているとき、袋Ｂｐ２、Ｂｐ３の間の帯状フィルムＦｗは第２ユニット５０に対面する。また、袋Ｂｐ２、Ｂｐ３の間の領域Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は、第１シール装置によって既にシールされている。

ヒータブロック５２ａ、５２ｂのシーラ５２ｘ同士が当接すると、領域Ｒ４がシールされる。領域Ｒ４は、袋Ｂｐ２の搬送方向の下流側の端部に位置する。また、領域Ｒ４は、袋Ｂｐ２の幅方向の全域に亘る領域である。さらに、領域Ｒ４は、前回のサイクルで第１シール装置によってシールされた領域Ｒ１から搬送方向にずれた位置である。これにより、袋Ｂｐ２の搬送方向の下流側の端部は、幅方向の全域に亘って、領域Ｒ１、Ｒ４によって２重にシールされる。

ヒータブロック５２ａ、５２ｂのシーラ５２ｙ同士が当接すると、領域Ｒ５がシールされる。領域Ｒ５は、袋Ｂｐ３の搬送方向の上流側の端部に位置する。また、領域Ｒ５は、袋Ｂｐ３の幅方向の全域に亘る領域である。さらに、領域Ｒ５は、前回のサイクルで第１シール装置によってシールされた領域Ｒ２、Ｒ３と重なる領域である。これにより、袋Ｂｐ３の搬送方向の上流側の端部は、幅方向の全域に亘ってシールされる。

図７は、横型ピロー包装機１のハードウェア構成図である。横型ピロー包装機１は、コントローラ７０を備える。コントローラ７０は、横型ピロー包装機１全体の動作を制御する。より詳細には、駆動モータ１７、送りモータ２４、３４、シールモータ３７、横シーラ駆動モータ４４、５８を駆動させ、エアシリンダ４７ａ、４７ｂ、５４、５９を伸縮させ、バキュームポンプ６１に空気を吸引させる。

また、コントローラ７０は、各モータ１７、２４、３４、３７、４４、５８に取り付けられたロータリエンコーダ１７ａ、２４ａ、３４ａ、３７ａ、４４ａ、５８ａから出力されるエンコード値に基づいて、対応するモータ１７、２４、３４、３７、４４、５８の回転量を把握する。

コントローラ７０は、例えば、演算手段であるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）７１、各種プログラムを記憶するＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）７２、及び演算手段の作業領域となるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）７３を備える。そして、ＲＯＭ７２に記憶されたプログラムをＣＰＵ７１が読み出して実行することによって、後述する各処理を実現してもよい。

但し、コントローラ７０の具体的な構成はこれに限定されず、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）などのハードウェアによって実現されてもよい。

図８は、第１ユニット４０及び第２ユニット５０の動作タイミングを示すタイミングチャートである。図８に示す動作タイミングは、コントローラ７０によって制御される。また、コントローラ７０は、送りモータ２４を駆動することによって、袋Ｂｐ１、Ｂｐ２の間の帯状フィルムＦｗを第１ユニット４０に対面させ、袋Ｂｐ２、Ｂｐ３の間の帯状フィルムＦｗを第２ユニット５０に対面させた状態で、図８の１サイクルを実行する。

なお、図８の１サイクルの開始時点において、ヒータブロック４３ａ、４３ｂは離間位置に位置し、ガセット爪４５ａ～４５ｄは退避位置に位置し、バキュームブロック５６ａ、５６ｂは開き位置に位置し、気密枠５７ａ、５７ｂは前進位置に位置し、カッタ５３は没入位置に位置し、バキュームポンプ６１は駆動しているものとする。

まず、コントローラ７０は、横シーラ駆動モータ４４を駆動してヒータブロック４３ａ、４３ｂを離間位置から当接位置に移動させると共に、エアシリンダ４７ａ、４７ｂを駆動してガセット爪４５ａ～４５ｄを退避位置から突出位置に移動させる。これにより、袋Ｂｐ１、Ｂｐ２の幅方向の両側面が内側に折り込まれた状態で、袋Ｂｐ１の領域Ｒ１及び袋Ｂｐ２の領域Ｒ２、Ｒ３がシールされる。

次に、ヒータブロック４３ａ、４３ｂが当接位置に到達し且つガセット爪４５ａ～４５ｄが突出位置に到達した後、コントローラ７０は、エアシリンダ４７ａ、４７ｂを駆動してガセット爪４５ａ～４５ｄを突出位置から退避位置に移動させると共に、横シーラ駆動モータ５８を駆動してバキュームブロック５６ａ、５６ｂを開き位置から吸引位置に移動させる。これにより、袋Ｂｐ１、Ｂｐ２の折り込み部分からガセット爪４５ａ～４５ｄが引き抜かれると共に、バキュームブロック５６ａ、５６ｂ及び気密枠５７ａ、５７ｂの内部に気密空間が形成される。

また、バキュームブロック５６ａ、５６ｂが吸引位置に到達した後に、コントローラ７０は、エアシリンダ５４を駆動してカッタ５３を没入位置から穴開け位置に移動させる。さらに、カッタ５３が穴あけ位置に到達した後に、コントローラ７０は、エアシリンダ５４を駆動してカッタ５３を穴開け位置から没入位置に移動させる。これにより、袋Ｂｐ１、ＢＰ２の間で且つ領域Ｒ２、Ｒ３の間の隙間の位置において、帯状フィルムＦｗに穴が形成され、バキュームポンプ６１によって袋Ｂｐ３内の空気が吸引される。

次に、ガセット爪４５ａ～４５ｄが退避位置に到達した後に、コントローラ７０は、横シーラ駆動モータ４４を駆動してヒータブロック４３ａ、４３ｂを当接位置から離間位置に移動させる。これにより、ヒータブロック４３ａ、４３ｂによる帯状フィルムＦｗの拘束が解除される。なお、当接位置から離間位置へのヒータブロック４３ａ、４３ｂの移動は、バキュームブロック５６ａ、５６ｂが吸引位置に到達する前に開始されてもよいし、バキュームブロック５６ａ、５６ｂが吸引位置に到達した後に開始されてもよい。

次に、ヒータブロック４３ａ、４３ｂが離間位置に到達した後に、コントローラ７０は、バキュームブロック５６ａ、５６ｂを近接させる向きに横シーラ駆動モータ５８を駆動させつつ、エアシリンダ５９を駆動して気密枠５７ａを前進位置から後退位置に移動させる。これにより、バキュームブロック５６ａ、５６ｂが吸引位置からシール位置に移動し、ヒータブロック５２ａ、５２ｂのシール面同士が当接する。その結果、袋Ｂｐ２の領域Ｒ４及び袋ＢＰ３の領域Ｒ５がシールされる。

次に、バキュームブロック５６ａ、５６ｂがシール位置に到達した後に、コントローラ７０は、エアシリンダ５４を駆動してカッタ５３を没入位置からカット位置に移動させる。これにより、袋Ｂｐ２、Ｂｐ３（より詳細には、領域Ｒ４、Ｒ５）の間で帯状フィルムＦｗが切断され、帯状フィルムＦｗから袋Ｂｐ３が分離される。

次に、カッタ５３がカット位置に到達した後に、コントローラ７０は、エアシリンダ５４を駆動してカッタ５３をカット位置から没入位置に移動させる。また、カッタ５３が没入位置に到達した後に、コントローラ７０は、横シーラ駆動モータ５８を駆動してバキュームブロック５６ａ、５６ｂをシール位置から開き位置に移動させ、エアシリンダ５９を駆動して気密枠５７ａを後退位置から前進位置に移動させる。これにより、図８の１サイクルが終了する。

次に、コントローラ７０は、送りモータ２４、３４を駆動して、帯状フィルムＦｗを所定の距離だけ搬送方向に送る。これにより、図６の袋Ｂｐ１、Ｂｐ２の間の帯状フィルムＦｗが第２ユニット５０に対面し、袋Ｂｐ１より搬送方向の上流側の帯状フィルムＦｗが第１ユニット４０に対面する。すなわち、前回のサイクルにおける袋Ｂｐ１、Ｂｐ２が次回のサイクルにおける袋Ｂｐ２、Ｂｐ３となり、新たに袋Ｂｐ１になる部分が第１ユニット４０の位置まで搬送される。そして、コントローラ７０は、前述した処理を繰り返すことによって、各々が製品Ｐを収容した複数の袋Ｂｐを連続して成形する。

上記の実施形態によれば、例えば以下の作用効果を奏する。

上記の実施形態によれば、第１シール装置及びガセット装置を含む第１ユニット４０と、第２シール装置及びバキューム装置を含む第２ユニット５０とでエンドシール装置を構成したので、これら全てを１つのユニットとして構成する場合と比較して、エンドシール装置の大型化及び複雑化を防止することができる。

また、上記の実施形態によれば、第１シール装置で空気を吸引するための隙間（領域Ｒ２、Ｒ３の間の隙間）を形成し、当該隙間を通じて袋Ｂｐ内の空気をバキューム装置で吸引した後に、第２シール装置で当該隙間をシールするので、袋Ｂｐ内の空気を吸引するための通路を別途設ける必要がない。

また、上記の実施形態によれば、第１シール装置及び第２シール装置に、互いに異なるタイミングで帯状フィルムＦｗをシールさせるので、第１シール装置及び第２シール装置が帯状フィルムＦｗを引っ張り合うのを防止できる。これにより、帯状フィルムＦｗ内で製品Ｐの位置がずれたり、袋Ｂｐの大きさにバラツキが生じるのを防止することができる。

さらに、上記の実施形態によれば、袋Ｂｐ１、Ｂｐ２の間を第１シール装置がシールするのと並行して、袋Ｂｐ３の内部の空気をバキューム装置に吸引させるので、これらを順番に実行するのと比較して、横型ピロー包装機１のスループットが向上する。

１…横型ピロー包装機、１０…供給コンベア、１４…駆動スプロケット、１５…従動スプロケット、１６…搬送チェーン、１７…駆動モータ、１７ａ，２４ａ，３４ａ，３７ａ，４４ａ，５８ａ…ロータリエンコーダ、１８…プッシャ、２０…フィルム送り装置、２１…巻取り軸、２２…駆動ローラ、２３…従動ローラ、２４，３４…送りモータ、２５ａ，２５ｂ…ガイドローラ、２６…フォーマ、３０…センタシール装置、３１…支持プレート、３２，３３…フィルム送りローラ、３５，３６…シールローラ、３７…シールモータ、３８…スリット、４０…第１ユニット、４２ａ，４２ｂ…昇降ブロック、４３ａ，４３ｂ，５２ａ，５２ｂ…ヒータブロック、４３ｘ，４３ｙ，４３ｚ，５２ｘ，５２ｙ…シーラ、４４，５８…横シーラ駆動モータ、４５ａ，４５ｂ，４５ｃ，４５ｄ…ガセット爪、４６ａ，４６ｂ…スライドブロック、４７ａ，４７ｂ，５４，５９…エアシリンダ、４８ａ，４８ｂ…板カム、４９ａ，４９ｂ…カムフォロア、５０…第２ユニット、５２ｃ，５２ｄ…溝、５３…カッタ、５６ａ，５６ｂ…バキュームブロック、５７ａ，５７ｂ…気密枠、６０ａ，６０ｂ…チューブ、６１…バキュームポンプ、７０…コントローラ、７１…ＣＰＵ、７２…ＲＯＭ

Claims (3)

1. 帯状包装材から成形した袋に製品を充填する横型ピロー包装機であって、
   搬送方向に搬送される帯状包装材を、前記搬送方向に直交する帯状包装材の幅方向の両端部を重ね合わせて筒状に成形する製筒器と、
   筒状に成形された帯状包装材の重ね合わされた端部をシールするセンタシール装置と、
   筒状に成形された帯状包装材の前記搬送方向の両端をシールするエンドシール装置とを備え、
   前記エンドシール装置は、
   筒状に成形された帯状包装材の前記搬送方向の端部をシールする第１シール装置、及び筒状に成形された帯状包装材の前記幅方向の両側面を内側に折り込むガセット装置を含む第１ユニットと、
   前記第１ユニットより前記搬送方向の下流側に配置されて、筒状に成形された帯状包装材の前記搬送方向の端部をシールする第２シール装置、及び筒状に成形された帯状包装材の内部の空気を吸引するバキューム装置を含む第２ユニットとを備え、
   前記横型ピロー包装機は、第１袋と、前記第１袋の前記搬送方向の下流側に隣接する第２袋と、前記第２袋の前記搬送方向の下流側に隣接する第３袋とを、帯状包装材から連続して成形し、
   前記第１シール装置は、
   前記第１袋の前記搬送方向の下流側の端部の前記幅方向の全域と、
   前記第２袋の前記搬送方向の上流側の端部の前記幅方向の両端部とをシールし、
   前記第２シール装置は、
   前記第２袋の前記搬送方向の下流側の端部のうち、前記第１シール装置によるシール位置から前記搬送方向にずれた位置の前記幅方向の全域と、
   前記第３袋の前記搬送方向の上流側の端部の前記幅方向の全域とをシールし、
   前記第２袋及び前記第３袋との間をカッタで切断することを特徴とする横型ピロー包装機。
2. 請求項１に記載の横型ピロー包装機において、
   前記第１シール装置及び前記第２シール装置は、筒状に成形された帯状包装材の端部を、互いに異なるタイミングでシールすることを特徴とする横型ピロー包装機。
3. 帯状包装材から成形した袋に製品を充填する横型ピロー包装機であって、
   搬送方向に搬送される帯状包装材を、前記搬送方向に直交する帯状包装材の幅方向の両端部を重ね合わせて筒状に成形する製筒器と、
   筒状に成形された帯状包装材の重ね合わされた端部をシールするセンタシール装置と、
   筒状に成形された帯状包装材の前記搬送方向の両端をシールするエンドシール装置とを備え、
   前記エンドシール装置は、
   筒状に成形された帯状包装材の前記搬送方向の端部をシールする第１シール装置、及び筒状に成形された帯状包装材の前記幅方向の両側面を内側に折り込むガセット装置を含む第１ユニットと、
   前記第１ユニットより前記搬送方向の下流側に配置されて、筒状に成形された帯状包装材の前記搬送方向の端部をシールする第２シール装置、及び筒状に成形された帯状包装材の内部の空気を吸引するバキューム装置を含む第２ユニットとを備え、
   前記横型ピロー包装機は、第１袋と、前記第１袋の前記搬送方向の下流側に隣接する第２袋と、前記第２袋の前記搬送方向の下流側に隣接する第３袋とを、帯状包装材から連続して成形し、
   前記第２ユニットは、
   前記第１袋及び前記第２袋の間を前記第１シール装置がシールするのと並行して、前記第３袋の内部の空気を前記バキューム装置で吸引し、
   前記第１シール装置によるシールが終了した後に、前記第２袋及び前記第３袋の間を前記第２シール装置でシールすることを特徴とする横型ピロー包装機。

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