JP7479046B2

JP7479046B2 - 充填包装機

Info

Publication number: JP7479046B2
Application number: JP2020102575A
Authority: JP
Inventors: 敏夫正井; 銀治郎竹内
Original assignee: 株式会社トパック
Priority date: 2020-06-12
Filing date: 2020-06-12
Publication date: 2024-05-08
Anticipated expiration: 2040-06-12
Also published as: JP2021195153A

Description

本発明は、帯状の包装材に複数の袋部を連続的に形成し、各袋部に充填材を充填する充填包装機に関する。

特許文献１に充填包装機が開示されている。この充填包装機では、ロールから連続的に供給される帯状包装材の各部は、折り曲げガイドに沿って搬送されながら、包装材の長手方向中央線に沿って次第にＶ状に折り曲げられる。Ｖ状に折り曲げられた包装材部分は充填材充填部に搬送される。

充填材充填部は、鉛直方向の回転軸を中心に回転するテーブルと、その回転テーブルの上に一定の間隔をあけて配置された複数のシール機構を有する。各シール機構は、回転軸を中心とする円の内側に配置された固定シールバーと、固定シールバーに対向するように円の外側に配置された可動シールバーを備えている。

回転テーブルの上方には充填材供給部が設けてある。充填材供給部は、充填材充填部の回転軸からオフセットした位置にある鉛直方向の回転軸を中心として回転する。充填材充填部はまた、回転テーブルを中心とする円に沿って移動する複数の充填シュートを備えている。充填シュートは上下方向に昇降可能に支持されており、シール機構が移動する円周軌跡と充填シュートが移動する円周軌跡がほぼ重なる領域（充填領域）において充填シュートが隣接するシール機構の間に下降し進入するようになっている。

充填材充填部に搬送された包装材部分は、その片面（回転軸側の側面）をシール機構の固定シールバーに当てた状態で搬送される。この搬送過程で、進入領域において、Ｖ状に折り曲げられた包装材の内側片と外側片との間に順次充填シュートが挿入され、次に可動シールバーが固定シールバーに接近して両者の間に挟まれた包装材部分に横方向（包装材の長手方向と直交する方向）のシール（縦シール）が形成されると共に隣接する縦シールの間に充填室が形成され、続いて充填シュートから各充填室に一定量の充填材が充填される。

充填後、充填シュートは充填室から上昇して退避する。また、充填材が充填された包装材部分は、次に開口部シール機構に搬送され、そこで各充填室の開口がシール（トップシール）される。

特開２０１９－１６７１４７号公報

このように構成された充填包装機において、連続運転中、包装材の搬送力は、包装材を挟みながら移動するシール機構によって与えられる。一方、包装材を交換した場合などは、固定シールバーとこれに対向する可動シールバーとの間に包装材の先端を差し込み、これによって、充填包装機の始動時、固定シールバーと可動シールバーによって包装材が確実に挟持されるようにする必要がある。しかし、固定シールバーと可動シールバーの間に包装材の先端を差し込む作業をオペレータが行うことはできるだけ避けたいことである。

一方、包装材によってはその表面に会社名や各種のデザインが印刷されているため、予め決められた場所に縦シールを形成し、デザインに縦シールが被らないようにすることが好ましい。そのために、包装材には縦シールの間隔に等しい間隔をあけて所定のレジスター調整マーク（間隔調整用マーク）が印刷されており、充填包装機はそのマークを光学装置によって読み込みながら包装材の送り速度を調整することによって常に一定の場所に横シールが形成されるように自動調整する機能を備えている。したがって、包装材交換時にマークを基準とするシール位置が実際のシール位置とずれていると、自動調整に多くの時間を要し、その間、不良品を製造し続ける結果となる。

上述の問題を解決するために、本発明に係る充填包装機は、
連続的に供給される帯状の包装材（１０４）をＶ状に折り曲げた後、折り曲げられた前記包装材を一定の間隔をあけて保持しながら搬送する充填包装機（１）において、
搬送される前記包装材（１０４）に接触して前記包装材（１０４）をＶ状に折り曲げる折り曲げガイド（１１０）と、
前記折り曲げガイド（１１０）の包装材接触面に対向しながら包装材搬送方向の上流側にある移動開始位置（６５１）から前記移動開始位置よりも前記包装材搬送方向（１１１）の下流側にある移動終了位置（６５２）に移動可能に設けられた包装材保持手段（６４１）と、
前記折り曲げガイド（１１０）の下面に沿って配置される包装材（１０４）を前記包装材保持手段（６４１）に保持させる作動手段（６５０）と、
前記包装材（１０４）を保持した前記包装材保持手段（６４１）を前記移動開始位置（６５１）から前記移動終了位置（６５２）に向けて移動させることによって、前記包装材を一定の間隔をあけて保持しながら搬送する領域に前記包装材（１０４）を送り込む送り込み手段、を備え、
前記包装材保持手段は吸引ノズル（６４１）を有し、
前記作動手段（６５０）は前記吸引ノズル（６４１）に負圧を導入して該吸引ノズル（６４１）に前記包装材を吸着させる負圧導入源を有し、
前記充填包装機（１）はさらに、前記包装材（１０４）に吸着した前記吸引ノズルを前記包装材（１０４）から離間させる離間手段を有し、
前記離間手段は、
前記吸引ノズル（６４１）と一体的に構成されて前記吸引ノズルと共に前記移動開始位置（６５１）から前記移動終了位置（６５２）に向かって移動する被ガイド部（６４２）と、
前記移動開始位置（６５１）から前記移動終了位置（６５２）に向かって移動する前記被ガイド部（６４２）に接触して、前記移動終了位置（６５２）に近づくにしたがって前記吸引ノズル（６４１）と前記折り曲げガイド（１１０）との距離が大きくなるように前記被ガイド部（６４２）をガイドするガイド部（６２５）、を備えたことを特徴とする。

このように構成された充填包装機によれば、作動手段によって包装材保持手段に包装材を保持させた状態で、送り込み手段によって包装材保持手段を移動することで、一定の間隔をあけて保持しながら搬送する領域に包装材を自動的に送り込むことができる。したがって、充填包装機始動時の操作性の向上が図れる。

また、上記充填包装機において、例えば包装材に一定の間隔をあけて付されているマークを折り曲げガイド又はその他の装置部分の基準位置に合わせることによって、包装材は常に一定の位置で前記領域に進入する。そのため、シール位置の自動調整に要する時間が減少するという利点が得られる。

本発明の実施形態に係る充填包装機の概観を示す正面図。図１に示す充填包装機における包装材の動きを示す平面図。図１に示す充填包装機の部分斜視図。図１に示す充填包装機で製造される包装容器の正面図。図１に示す充填包装機の充填部における充填シュートの動きを説明する平面図。図１に示す充填包装機の充填部における充填シュートの動きを説明する正面図。図１に示す充填包装機の充填部における計量孔の動きを説明する平面図。図１に示す充填包装機における包装材送り込み機構の平面図。図８に示す包装材送り込み機構の構成と動きを説明する平面図。図９と共に包装材送り込み機構の構成と動きを説明する平面図。図９、１０と共に包装材送り込み機構の構成と動きを説明する側面図。図８～１０に示す包装材送り込み機構におけるガイドフレームと被ガイド部の構成を説明する平面図。図８～１０に示す包装材送り込み機構における被ガイド部と吸引ノズルの構成を説明する断面図。図８～１０に示す包装材送り込み機構における制御系の構成を示すブロック図。

［Ａ．充填包装機の概要］
図を参照して、本発明に係る充填包装機１の構成と動作を概略説明する。図１に示すように、充填包装機１は、帯状の包装材を供給する包装材供給部１００と、包装材の長手方向に一定の間隔をあけて該包装材にその幅方向のシール（縦シール）を形成する第１のシール部２００と、隣接する縦シールの間の充填室（区画）に充填材を充填する充填部３００と、充填材が充填された充填室の開口をシール（トップシール）する第２のシール部４００を有する。

［包装材供給部１００］
包装材供給部１００は、包装機本体フレーム２の前壁に固定した回転軸（シャフト）１０１と、回転軸（シャフト）１０１に支持された包装材ロール１０２から繰り出される包装材１０４を案内する複数のガイドローラ１０５と、最後のガイドローラから水平方向に送られる包装材１０４をガイドしながら該包装材１０４の長手方向中心線に沿って該包装材１０４をＶ状に折り曲げる折り曲げガイド１１０（図２，３参照）を有する。

折り曲げガイド１１０は、図２、３に示すように、包装材搬送方向１１１の上流端（図上左端）１１２が平らな板状横断面又は逆台形の横断面を有し、包装材搬送方向１１１の下流端（図上右端）１１３がＶ状横断面を有し、上流端１１２の平らな板状横断面又は逆台形の横断面から下流端１１３のＶ状の横断面まで連続的に横断面形状が変化し、長手方向の中央線を挟んで対向する一対の斜辺１１４の勾配（水平面に対する折り上げ（曲げ）角度）が次第に大きくなっている。

したがって、包装材供給部１００において、包装材ロール１０２から送り出された包装材１０４は、複数のガイドローラ１０５を経由して、折り曲げガイド１１０の上流側で略水平方向に向けられた後、図２に一点鎖線で示す搬送経路１１５を、折り曲げガイド１１０の下面に沿って送られる。これにより、包装材１０４は、折り曲げガイド１１０の下面に沿って移動する過程で徐々にＶ状に折り曲げられる。

［第１のシール部２００］
図１に示すように、第１のシール部２００は環状の回転テーブル２０１を有する。回転テーブル２０１は、図１に符号２０２で示す第１の鉛直軸を中心に回転するように、本体フレーム２に支持されている。また、回転テーブル２０１は、モータ２０３（図１４参照）に駆動連結されており、モータ２０３の駆動に基づいて、上方から見たときに反対時計周り方向に回転するようになっている。回転テーブル２０１の上には、第１の鉛直軸２０２を中心とする第１の円２０４（図２参照）に沿って一定の間隔をあけて複数のシール機構２０５が配置されている。各シール機構２０５は一対の棒状シール部、すなわち、固定シールバー（固定シール部）２０６と可動シールバー（可動シール部）２０７を有する。固定シールバー２０６は第１の円２０４の内側に配置され、可動シールバー２０７は第１の円２０４の外側に配置されている。

固定シールバー２０６は、鉛直方向に向けて直立した状態で回転テーブル２０１に固定されている。可動シールバー２０７は、第１の円２０４の接線に平行なピボット軸２０８（図１）によって揺動可能に回転テーブル２０１に連結されており、直立して固定シールバー２０６に接する直立状態〔図１において第１の鉛直軸２０２を挟んで右側に表れた位置〕（シール位置）と、直立状態から第１の円２０４の外側に略９０度倒れた転倒状態〔図１において第１の鉛直軸２０２を挟んで左側に表れた位置〕（非シール位置）との間を移動できるように支持されている。

可動シールバー２０７は、第１のガイド機構（図示せず）に連結されており、回転テーブル２０１の回転にしたがって、回転テーブル２０１の回転方向に関して図２に符号２１０で示すシール開始位置から同図に符号２１１で示すシール終了位置までの領域（以下、「シール領域」という。）２１２では直立位置（シール状態）を維持し、回転テーブル２０１の回転方向に関してシール終了位置２１１からシール開始位置２１０までの非シール領域２１３では、まず直立状態から転倒状態に移り、次にその転倒状態をしばらく維持した後、シール開始位置２１０に近づくに従って転倒状態から直立状態に移るようになっている。

［充填部３００］
充填部３００は包装材供給部１００の上に配置されている。充填部３００は、充填材を落下供給する円筒状の計量容器３０１を有する。計量容器３０１は、図２に示す第２の鉛直軸３０２を中心に、反時計周り方向に回転可能に支持されている。図３に示すように、計量容器３０１の底板は計量板３０３を兼ねている。計量板３０３には、第２の鉛直軸３０２を中心とする第２の円３０４（図２参照）に沿って一定の間隔をあけて計量孔３０５が形成されている。第２の鉛直軸３０２は第１の鉛直軸２０２から離れており、第２の円３０４は一部の領域でのみ第１の円２０４に接近している。第１の円２０４と第２の円３０４が接近した領域が、以下に説明する充填材の充填領域３０６（図７参照）である。

図１に示すように、計量容器３０１の底板（計量板３０３）下面には、各計量孔３０５に対応して、計量孔３０５を開閉するシャッタ３０７が設けてある。シャッタ３０７は、上述した充填領域３０６以外の領域では計量孔３０５を閉じており、計量容器３０１の回転とともに計量孔３０５が充填領域３０６に進入すると、本体フレーム２に固定された係合部（図示せず）に接触して計量孔３０５を開放し、充填領域３０６を過ぎると計量孔３０５を閉鎖するようにしてある。

計量容器３０１の下には、複数の充填シュート３１０が配置されている。充填シュート３１０は回転テーブル２０１に支持されている。例えば、回転テーブル２０１には、第１の鉛直軸２０２を中心とする円上に一定の間隔をあけて鉛直貫通孔（図示せず）が形成されている。鉛直貫通孔には、円柱ロッド３１２が昇降可能に且つ回転可能に挿入されている。円柱ロッド３１２の上部は、そこから水平方向に伸びる水平アーム３１３が固定されている。水平アーム３１３の先端に充填シュート３１０に固定されている。円柱ロッド３１２の下部は、第１のガイド機構と第２のガイド機構（共に図示せず）に係合しており、これら第１と第２のガイド機構によってガイドされるようになっている。

第１のガイド機構は、円柱ロッド３１２の回転角、すなわち円柱ロッド３１２を中心とする充填シュート３１０の旋回位置を制御する。これにより、図５に示すように、シール領域２１２において充填シュート３１０の下端充填口３１４がほぼ第１の円２０４に沿って移動する。充填口３１４はまた、回転方向に関してシール領域２１２の上流側の進入領域３１５では、充填シュートの下端充填口３１４が折り曲げガイド１１０から送り出される包装材１０４の搬送経路１１５に沿って第１の円２０４の接線方向からシール領域２１２に進入し、回転方向に関してシール領域２１２の下流側の退避領域３１６では、シール領域２１２の終端から第１の円２０４の接線方向に向かって離れていく。

第２のガイド機構は、円柱ロッド３１２の高さ、すなわち充填シュート３１０の高さを制御する。これにより、図６に示すように、シール領域２１２において充填シュート３１０は下降位置を維持し、退避領域３１６において下降位置から次第に上昇位置に移り、その後上昇位置をしばらく維持した後、進入領域３１５において上昇位置から下降位置に移動する。

図７に示すように、充填領域３０６はシール領域２１２の上流側に位置しており、この充填領域３０６においてシャッタ３０７が本体フレーム２に固定された係合部と係合してシャッタ３０７を開放するようにしてある。これにより、充填領域３０６においてのみシャッタ３０７が開放されて計量容器３０１から一定量の充填材が充填シュートに落下供給される。

以上の構成により、折り曲げガイド１１０の下流端１１３を通過した横断面Ｖ状の包装材部分、具体的に包装材の長手方向中央線を境に折り曲げて形成された一対の折り上げ片の間に、シール領域２１２の直前の進入領域３１５（図５，６）において上昇位置から下降位置に移動する充填シュート３１０の下端充填口３１４が進入する。その後、包装材部分がシール領域２１２に入ると、隣接する充填シュート３１０の中間に位置する包装材部分が、非シール位置からシール位置に移動する可動シールバー２０７と固定シールバー２０６に挟まれて保持される。固定シールバー２０６と可動シールバー２０７に保持された包装材部分は、回転テーブル２０１の回転力によって、第１の円２０４に沿って搬送される。固定シールバー２０６と可動シールバー２０７に挟まれた包装材部分はまた、固定シールバー２０６又は可動シールバー２０７の片側、若しくは両方から熱を受けてヒートシールされ、これによって形成された縦シール３２０とそれに隣接する縦シール３２０の間に充填材充填室（区画）３２１が形成される。

充填領域３０６では、シャッタ３０７が開放位置に移動し、計量容器３０１の計量孔３０５から対応する充填シュート３１０に充填材３０８（図４）が落下する。落下した充填材３０８は、充填シュート３１０を介して、該充填シュート３１０の下端が位置している充填材充填室３２１に供給される。

回転テーブル２０１の回転と共にシール領域２１２を通過した包装材部分は、第２のシール部４００に向かって送られる。このとき、図５に示すように、充填シュート３１０は退避領域３１６において第１の円２０４の接線方向に移動しながら上昇する。これにより、充填シュート３１０の下端部が充填材充填室３２１から抜け出る。

［第２のシール部４００］
第２のシール部４００は、シール領域２１２から送り出されてくる包装材１０４の搬送経路１１５に沿ってその両側に配置された一対のヒートシールバー４０１を有する。

これにより、シール領域２１２を通過した包装材部分は、一対のヒートシールバー４０１によって上端部が連続的にヒートシールされてトップシール４０２が形成される。

必要に応じて、第２のシール部４００の下流側にはカッタ５００が配置され、縦シール部３２０において包装材１０４が切断される、又は縦シール部３２０にミシン目４０３（図４）が形成される。

［Ｂ．包装材送り込み機構］
上述のように、包装材１０４は、シール領域２１２に入った時点で固定シールバー２０６と可動シールバー２０７によって挟まれ、これにより包装材１０４に搬送力が与えられる。したがって、包装材１０４を交換したときは、包装材１０４の先端をシール領域２１２に送り込み、固定シールバー２０６と可動シールバー２０７によって挟持させることが必要になる。

以下に説明する包装材送り込み機構６００は、充填包装機１の始動時、回転テーブル２０１の回転開始後に同期して包装材１０４の先端をシール領域２１２に自動的に送り込むものである。

［構成］
この目的のために、図８に示すように、実施形態に係る包装材送り込み機構６００は、折り曲げガイド１１０の傍に配置された包装材吸着搬送部６０１を有する。図９～１１に示すように、包装材吸着搬送部６０１は、搬送経路１１５と平行に配置された固定フレーム６１１を有する。固定フレーム６１１は本体フレーム２に固定されている。実施形態において、固定フレーム６１１は板で構成されており、この板の主面が鉛直方向に向けられている。

固定フレーム６１１の前面（搬送経路１１５に臨む面）には、可動フレーム６１２が取り付けてある。実施形態において、可動フレーム６１２は、板で構成されており、この板の主面が鉛直方向に向けられている。可動フレーム６１２は、固定フレーム６１１と可動フレーム６１２を板厚方向から貫通する孔６１３に差し込まれた軸（シャフト）６１４を中心に、固定フレーム６１１に沿って該固定フレーム６１１に対して回転可能になっている。可動フレーム６１２の傾斜角度を調整できるように、可動フレーム６１２には軸６１４を中心とする円に沿って長孔６１５（図１１）が形成され、固定フレーム６１１には同じ円上にねじ孔６１６（図９参照）が形成されている。したがって、可動フレーム６１２の前面から長孔６１５を介してねじ孔６１６にねじ６１７を螺合して締め付けることによって、固定フレーム６１１に対して可動フレーム６１２が固定できる。また、ねじ６１７を緩めることによって、固定フレーム６１１に対する可動フレーム６１２の傾斜を調整できる。

図９，１１に示すように、可動フレーム６１２は、搬送経路１１５に沿った包装材搬送方向６２０に関して上流側と下流側の端部に、可動フレーム６１２から搬送経路１１５に向かって伸びる後板６２１と前板６２２を支持している。後板６２１と前板６２２の間には、包装材搬送方向６２０に沿って伸びる棒状のガイドシャフト６２３が固定されている。実施形態では、２つの棒状ガイドシャフト６２３が上下に平行に配置されている。

可動フレーム６１２の上端にはガイドフレーム６２４が固定されている。ガイドフレーム６２４は、板で構成されており、可動フレームから搬送経路１１５に向かって突出するように配置されている。実施形態では、ガイドフレーム６２４は、ガイドシャフト６２３と平行に配置されている。

図１１は、使用時（包装材１０４をシール領域２１２に送り込むとき）の可動フレーム６１２、ガイドシャフト６２３、ガイドフレーム６２４の状態を示しており、図示するように、この状態で可動フレーム６１２、ガイドシャフト６２３、ガイドフレーム６２４は包装材搬送方向６２０の上流側から下流側に向かって下り勾配に傾斜させてある。傾斜角は、折り曲げガイド１１０の長手方向中央線の傾斜角（前方に向かって下り勾配の傾斜角）にほぼ一致させる。

図１２に示すように、包装材搬送方向６２０に伸びるガイドフレーム６２４の末端縁（以下、「ガイド部」という。）６２５は、包装材搬送方向６２０に関して上流側の後端６２６から包装材搬送方向６２０に所定距離移動した中間点６２７までの直線領域６２８において、搬送経路１１５に平行に伸びている。中間点６２７から包装材搬送方向６２０に関して下流側の前端６２９までの傾斜領域６３０において、ガイド部６２５は中間点６２７から前端６２９に向かうにしたがって次第に搬送経路１１５に接近するように、搬送経路１１５に対して斜めに伸びている。

後板６２１の後面にはエアシリンダ（送り込み手段）６３１が固定されている。エアシリンダ６３１から突出するピストンロッド６３２は、後板６２１を貫通して、ガイドシャフト６２３と平行な方向に向けられ、エアシリンダ６３１の駆動に基づいて進退するようにしてある。

図１０に示すように、ピストンロッド６３２には連結ブロック（移動部）６３３が固定されている。図１３に示すように、連結ブロック６３３は、ガイドシャフト６２３と平行に伸びる２つのガイド孔６３４が形成されており、そこにガイドシャフト６２３が挿入されている。したがって、連結ブロック６３３は、エアシリンダ６３１のピストンロッド６３２の動きによって、ガイドシャフト６２３に案内されながら、包装材搬送方向６２０に往復移動する。

図９，１０に示すように、連結ブロック６３３の包装材搬送方向の上流側端部（後端）と下流側端部（前端）にはそれぞれ連結プレート６３５が固定されている。連結プレート６３５は、ガイドシャフト６２３と平行に伸びる軸６３６を中心に回転可能に回転軸（ピン）６３７を支持している。

回転軸６３７には、軸６３６から放射方向に伸びる側方突出部６３８が連結されている。側方突出部６３８の末端には搬送経路１１５に向かって伸びる第１のアーム６３９が連結されている。第１のアーム６３９の末端には、上方から見たときに搬送経路１１５に沿って包装材搬送方向下流側に伸びる第２のアーム６４０が連結されている。第２のアーム６４０の先端側上面には、後に説明するように包装材１０４の下面に吸着して包装材１０４を保持するノズル（包装材保持手段）６４１が固定されている。

折り曲げガイド１１０は、包装材１０４のサイズに応じて複数用意されている。そのため、使用する折り曲げガイド１１０の長手方向中央線の直下に第２のアーム６４０が位置するように、第１のアーム６３９の長さが調整できるようになっている。また、折り曲げガイド１１０の長手方向中央部の傾斜角に合わせて、ガイドシャフト６２３の傾斜角を調整できる。これにより、ノズル６４１は、折り曲げガイド１１０の長手方向中央部下面に沿って移動させることができる。ノズル６４１と折り曲げガイド１１０の中央部下面との距離は、エアシリンダ６３１が後退位置（図９）にあるとき、ノズル６４１が折り曲げガイド１１０に接するか又は折り曲げガイド１１０との間に僅かな隙間ができるように調整される。

実施形態において、ノズル６４１の先端口部は、軟質プラスチックの蛇腹チューブで構成されている。したがって、ノズル６４１の先端口部に負圧が導入されると、蛇腹チューブが折り曲げガイド１１０の下面上にある包装材１０４に向かって伸びて吸着する。

図１３に示すように、回転軸６３７には、上方に向かって伸びる棒状の被ガイド部６４２が連結されている。被ガイド部６４２の長さは、被ガイド部６４２の上端部分がガイドフレーム６２４のガイド部６２５を超えて僅かに上方に突出するように、決められている。

被ガイド部６４２が、点線で示す位置を超えてさらに大きく傾斜又は転倒するのを防止するために、連結プレート６３５には、転倒防止板６４３が固定されている。

被ガイド部６４２とこれに対向する連結ブロック６３３には、一方に磁石６４４が固定され、他方に磁性体６４５が、対向して固定されている。実施形態では、被ガイド部６４２に磁石６４４が固定され、連結ブロック６３３に磁性体６４５が固定されている。代わりに、被ガイド部６４２に磁性体を固定し、連結ブロック６３３に磁石を固定してもよい。これら磁石６４４と磁性体６４５が設けられていることにより、被ガイド部６４２には連結ブロック６３３に向かう方向の磁気吸引力が常に作用する。これにより、図１２に示すように、エアシリンダ６３１のピストンロッド６３２が後退位置から前進位置まで移動する間、磁石６４４の磁気吸引力によって吸引された被ガイド部６４２がガイドフレーム６２４のガイド部６２５に接触した状態を維持できる。

上述のように、ガイドフレーム６２４のガイド部６２５は、包装材搬送方向上流側の後端６２６から中間点６２７までの直線領域６２８では包装材搬送経路１１５に平行に伸びており、中間点６２７から包装材搬送方向下流側の前端６２９までの傾斜領域６３０では搬送経路１１５に次第に接近するように搬送経路１１５に対して斜めに伸びている。そのため、エアシリンダ６３１のピストンロッド６３２の進出に伴って被ガイド部６４２が直線領域６２８を中間点６２７まで移動する間、被ガイド部６４２はほぼ直立状態を維持する。エアシリンダ６３１のピストンロッド６３２が更に進出して被ガイド部６４２が中間点６２７を超えて傾斜領域６３０に入ると、被ガイド部６４２は直立状態から徐々に傾く。ただし、被ガイド部６４２が傾いても、磁石６４４と磁性体６４５との間に働く磁気吸引力によって、被ガイド部６４２はガイドフレーム６２４のガイド部６２５に接触した状態を維持する。

図１３に示すように、被ガイド部６４２が実線で示す位置から点線で示す位置に回転すると、被ガイド部６４２が連結されている回転軸６３７が回転する。これにより、回転軸６３７に連結されている側方突出部６３８、第１のアーム６３９、さらに第２のアーム６４０が、被ガイド部６４２の回転方向に移動し、図１１に示すように第２のアーム６４０の先端上面に設けた吸着ノズル６４１が折り曲げガイド１１０から離れる。

図１４に示すように、吸引ノズル６４１は、吸引ポンプ（作動手段）６５０に連結されている。吸引ポンプ６５０は、モータ２０３、エアシリンダ６３１と共に制御部７００に接続されており、制御部７００から信号に基づいて、モータ２０３、エアシリンダ６３１が駆動するようになっている。また、図１に示されるように、搬送経路１１５の近くには、光学式センサ（マーク検出器）７０１が配置されており、包装材１０４に印刷されているレジスター調整マーク７０２（図４参照）を光学的に検出するようになっている。

［動作］
このように構成された包装材送り込み機構６００を用いた包装材１０４の送り込みについて説明する。

新たな包装材１０４をセットする場合、包装材供給部１００から繰り出された包装材１０４を折り曲げガイド１１０の下面に沿って配置する。また、包装材１０４の先端を、折り曲げガイド１１０の下流端１１３を超えて、シール領域２１２の手前まで配置しておく。このとき、包装材１０４の長手方向に一定間隔をあけて該包装材１０４に印刷されているレジスター調整マーク７０２を基準位置７０３に合わせておく。基準位置は特に限定されるものでなく、例えば折り曲げガイド１１０の下流端１１３であってもよい。

この時点で、エアシリンダ６３１はオフしており、ピストンロッド６３２及び連結ブロック６３３は図９に示す後退位置（移動開始位置）にある。この状態から、ポンプ６５０を起動する。ポンプ６５０は、図示しない操作パネルに設けたポンプ起動スイッチをオンすることによって起動してもよい。

ポンプ６５０を駆動すると、ノズル６４１の内部に負圧が発生する。これにより、ノズル先端口部が折り曲げガイド１１０の下面に沿って配置されている包装材１０４に吸着する。

この状態で、例えば操作パネルに設けた起動スイッチをオンにすると、モータが起動するとともに、少し遅れてＣＰＵから１サイクルの同一のタイミングで信号がでて、エアシリンダ６３１が起動する。モータ２０３が起動することにより、回転テーブル２０１が回転する。また、回転テーブル２０１に支持されたシール機構２０５と充填シュート３１０が所定の経路に沿って移動し始める。このとき、各シール機構２０５の可動シールバー２０７は、シール領域２１２の直前まで固定シールバー２０６から離間しており、シール領域２１２に進入すると同時に固定シールバー２０６に接触する。

エアシリンダ６３１が起動することにより、ピストンロッド６３２が後退位置から進出位置に向かって移動する。これにより、ピストンロッド６３２に連結された連結ブロック６３３、回転軸６３７、被ガイド部６４２、第１及び第２のアーム６３９，６４０、及びノズル６４１が包装材搬送方向６２０に移動する。このとき、包装材１０４に吸着したノズル６４１は、図９に示す移動開始位置６５１から移動終了位置６５２に移動する。これにより、包装材１０４の先端がシール領域２１２に送りこまれ、そこで固定シールバー２０６と可動シールバー２０７によって挟持され、回転テーブル２０１の回転力によって包装材１０４が包装材供給部１００から順次引き出される。

エアシリンダ６３１が起動するタイミングは、モータ２０３の駆動開始タイミングに一致する必要なく、モータ２０３の駆動から一定時間後に１サイクルの同一のタイミングでエアシリンダ６３１が駆動するようにしてもよい。

上述のように、ガイドフレーム６２４の末端ガイド部６２５は、後端６２６から中間点６２７までは、搬送経路１１５に平行である。したがって、被ガイド部６４２が後端６２６から中間点６２７までの直線領域６２８を移動する間、ノズル６４１は折り曲げガイド１１０との間に一定の間隔を保つ。一方、ガイドフレーム６２４の末端ガイド部６２５は、中間点６２７から前端６２９に移動するにしたがって次第に搬送経路１１５から離れるように傾斜している。したがって、中間点６２７から前端６２９までの傾斜領域６３０を移動する間、被ガイド部６４２は搬送経路１１５から徐々に回転する。これにより、被ガイド部６４２が連結された回転軸６３７及び該回転軸６３７に支持されたアーム６３９，６４０が回転し、それと同時にポンプ６５０はオフとする。その結果、ノズル６４１が折り曲げガイド１１０の下面から次第に離れる。ノズル６４１が折り曲げガイド１１０から離れることにより、ノズル口部が包装材１０４から離れる。これにより、送り込み機構６００による包装材１０４の送り込みは終了する。この時点で、包装材１０４の先端はシール領域２１２に進入している。したがって、包装材１０４は、固定シールバー２０６と可動シールバー２０７から伝達される回転テーブル２０１の回転力（搬送力）によって、順次搬送される。

このように包装材１０４がシール領域２１２にスムーズに送り込まれるためには、包装材送り込みの開始時点（エアシリンダの駆動開始時点）において、包装材１０４の先端からシール領域２１２までの距離は、包装材に吸着したノズル６４１が包装材１０４を搬送する距離よりも短くしておくことが好ましい。これにより、ノズル６４１が包装材１０４から離れた時点で確実に包装材の先端はシール領域に進入し、ノズルからシールバーにスムーズに包装材が受け渡される。

また、レジスター調整マーク７０２を基準位置７０３に合わせておくことによって、モータ２０３の駆動後、１サイクルの同一のタイミングでエアシリンダ６３１が起動したとき、包装材１０４に印刷されている印刷内容（例えば、縦シールの間隔に合わせて包装材に印刷されている商品名、商標等）の間の所定位置又はその近くに縦シール３２０が形成されるように決められる。勿論、目的のシール位置に対して縦シールがずれていても、上述のように送り出し開始時点でレジスター調整が行われているため、たとえ目的のシール位置が縦シールからずれていてもそのずれ量は僅かである。したがって、その後光学センサ７０１からの情報を用いた印刷模様合わせ制御によって、そのずれは素早く解消される。

［その他の形態］
上述の実施形態では、包装材送り込み機構６００において、包装材１０４を保持する機構（保持手段）として吸引ノズル６４１を使用し、該吸引ノズル６４１によって包装材を吸引して保持するものとしたが、包装材１０４を保持する手段はノズルに限るものでない。例えば、保持手段として、折り曲げガイド１１０底部又は側面に接触する一つ又は複数のローラを設け、該ローラと折り曲げガイドによって包装材を保持してもよい。この実施形態では、ローラはモータ等の駆動源に連結して駆動され、ローラから包装材に作用する搬送力によって包装材がシール領域に送り込まれるように構成することができる。

上述の実施形態では、包装材保持手段であるノズル６４１をエアシリンダ６３１の駆動に基づいて移動させるものとしたが、包装材保持手段を移動する機構はエアシリンダに限るものではない。例えば、回転テーブルを駆動するモータ、又は専用のモータと連結ブロックを連結することによって、連結ブロックとノズルを移動してもよい。この場合、送りねじ機構を採用し、例えばモータの駆動軸に連結したねじ軸を連結ブロックに固定した送りねじに螺合することによって、モータの駆動に基づいて連結ブロックを往復移動させる。

上述の実施形態では、離間手段として、ガイドフレーム６２４にガイド部６２５に直線領域６２８と傾斜領域６３０を設け、傾斜領域６３０においてノズル６４１を折り曲げガイド１１０から離間させることによってノズル６４１を包装材１０４から分離させているが、ノズル６４１を折り曲げガイドから離間させる機構はこれに限るものでない。例えば、連結ブロックにロータリソレノイドを設け、連結ブロック及びノズルが所定距離移動した時点でロータリソレノイドを駆動してノズルを折り曲げガイドから離間させることができる。

上記実施形態では、ガイドフレーム６２４に設けた傾斜領域６３０の傾斜角度は一定であるが、ガイド部６２５の中間点６２７から前端６２９に向かって徐々に傾斜角度が大きくなる曲線傾斜部を設けてもよい。

上述の実施形態では、磁石と磁性体との間に作用する磁気吸引力によって被ガイド部６４２をガイド部６２５に接触させておくものとしたが、磁石は永久磁石である必要はなく、電磁石であってもよい。また、上述の実施形態では、磁石と磁性体との間に作用する磁気吸引力を利用したが、磁石と磁石との磁気反発力を利用することによって、被ガイド部をガイド部に押し付けることも可能である。

上述の実施形態及び複数の他の形態は、組み合わせることに支障がない限り、任意に組み合わせることができ、それらの組み合わせは本願発明の範囲に属するものである。

１：充填包装機
１００：包装材供給部、１０４：包装材、１０５：ガイドローラ、１１０：折り曲げガイド、１１１：包装材搬送方向、１１５：搬送経路、２００：第１のシール部、２０５：シール機構、２０６：固定シールバー（固定シール部）、２０７：可動シールバー（可動シール部）、２１２：シール領域、３００：充填部、３０６：充填領域、３２０：縦シール、３２１：充填材充填室（区画）、４００：第２のシール部、６００：包装材送り込み機構、６２４：ガイドフレーム（離間手段）、６３１：エアシリンダ（送り込み手段）、６３３：連結ブロック（移動部）、６４１：ノズル（保持手段）、６４２：被ガイド部（離間手段）、６５０：吸引ポンプ（作動手段）、６５１：移動開始位置、６５２：移動終了位置。

Claims

連続的に供給される帯状の包装材（１０４）をＶ状に折り曲げた後、折り曲げられた前記包装材を一定の間隔をあけて保持しながら搬送する充填包装機（１）において、
搬送される前記包装材（１０４）に接触して前記包装材（１０４）をＶ状に折り曲げる折り曲げガイド（１１０）と、
前記折り曲げガイド（１１０）の包装材接触面に対向しながら包装材搬送方向の上流側にある移動開始位置（６５１）から前記移動開始位置よりも前記包装材搬送方向（１１１）の下流側にある移動終了位置（６５２）に移動可能に設けられた包装材保持手段（６４１）と、
前記折り曲げガイド（１１０）の下面に沿って配置される包装材（１０４）を前記包装材保持手段（６４１）に保持させる作動手段（６５０）と、
前記包装材（１０４）を保持した前記包装材保持手段（６４１）を前記移動開始位置（６５１）から前記移動終了位置（６５２）に向けて移動させることによって、前記包装材を一定の間隔をあけて保持しながら搬送する領域に前記包装材（１０４）を送り込む送り込み手段、を備え、
前記包装材保持手段は吸引ノズル（６４１）を有し、
前記作動手段（６５０）は前記吸引ノズル（６４１）に負圧を導入して該吸引ノズル（６４１）に前記包装材を吸着させる負圧導入源を有し、
前記充填包装機（１）はさらに、前記包装材（１０４）に吸着した前記吸引ノズルを前記包装材（１０４）から離間させる離間手段を有し、
前記離間手段は、
前記吸引ノズル（６４１）と一体的に構成されて前記吸引ノズルと共に前記移動開始位置（６５１）から前記移動終了位置（６５２）に向かって移動する被ガイド部（６４２）と、
前記移動開始位置（６５１）から前記移動終了位置（６５２）に向かって移動する前記被ガイド部（６４２）に接触して、前記移動終了位置（６５２）に近づくにしたがって前記吸引ノズル（６４１）と前記折り曲げガイド（１１０）との距離が大きくなるように前記被ガイド部（６４２）をガイドするガイド部（６２５）、を備えた充填包装機。