JP7601373B2 - 連続動作型の縦型製袋充填包装機 - Google Patents

Description

この発明は、縦シール装置と横シール装置とが共にボックスモーション動作型の装置であり、包装材を連続送りする間に袋を製作しながら製品を当該袋内に収容・封鎖して袋包装体を製造する連続動作型の縦型製袋充填包装機において、袋内での製品の嵩を低くすることで、横シール装置による製品や異物の噛込みの発生を防止することを図った縦型製袋充填包装機に関する。

縦型製袋充填包装機には、包装材送りを間欠的に行い、当該包装材送りの間欠送りにおける送り停止中に包装材に対して縦シールと横シールを施す間欠動作型の縦型製袋充填包装機と、包装材送りを連続的に行い、当該連続的な送りによって走行している包装材に対して横シール装置と縦シール装置とに速度同期した動作をさせることで縦シールと横シールを施す連続動作型の縦型製袋充填包装機がある。

連続動作型の縦シールを行う縦シール装置には、ローラ型（特許文献１（図１、符号３３が付された縦シーラを参照））やベルト型（特許文献２（図１、符号１０が付された縦シール装置を参照））が従来から用いられている。また、近年では、バー状形態のヒータ（「バーヒータ」という。）にボックスモーション動作をさせるボックスモーション型（特許文献３（特に、図１を参照））も用いられている。

ローラ型の縦シール装置は、２つのヒータを内蔵したローラが、包装材搬送中に、筒状包装材の両側端縁が重なって成る重合部分（背貼り予定部分）を挟持しながら、当該ローラの周速度が包装材搬送速度と同期するように回転することで、高温のローラが重合部分を加圧・加熱することにより、縦シールを施す。

ベルト型の縦シール装置は、ヒータにより加熱された２つの金属製無端ベルトが、フィルム搬送中に、筒状包装材の両側端縁が重なって成る重合部分を（背貼り予定部分）を挟持しながら、当該無端ベルトの走行速度を包装材搬送速度と同期して走行することで、高温の無端ベルトが重合部分を加圧・加熱することにより、縦シールを施す。

バーヒータがボックスモーション動作をする縦シール装置は、剛性のある２つバーヒータが、最上点で筒状包装材の両側端縁の重合部分（背貼り予定部分）に近接し、当該重合部分を、圧をかけて挟持しながら包装材搬送速度と同期して下方に移動し、最下点でバーヒータを当該重合部分から離間させ、更に上方へ移動するサイクルを繰り返す。高温のバーヒータが重合部分を加圧・加熱することにより、縦シールが施される。

ヒートシールの成否はフィルムに加える熱と圧力とシール時間のバランスにより決定されるが、ローラ型とベルト型は構造や制御が簡易である反面、その構造上、ローラ型ではシール時間が短く、ベルト型では圧力が低いという難点がある。これに対して、バーヒータのボックスモーション動作型は、構造がやや複雑であるが、高い圧力でシール時間を長くとれるという長所を有する。

ところで、縦型製袋充填包装機においては、横シール時に横シール装置が製品を噛み込むのを防ぐことが重要視されている。横シール時の製品噛み込みを防止する技術として、横シール装置にしごき動作をさせる技術と、横シール実施時に袋を弛ませる技術がある。しごき動作は、下端に横シールが施されていて且つ製品が上方より充填されたフィルム筒を、横シール予定部分の上方から１組のしごき板で挟持しながら下方へ移動させることによって、フィルム筒内の製品の嵩を沈める動作である。しごき板は、横シール装置の下側部に当該横シーラのシーラ面よりフィルム筒側に向かってやや突出して設けられる部材であって、横シーラがフィルムに密着せず、且つしごき板がフィルムを挟持できる位置であるしごき位置に移動することでしごき動作が行われる。また、横シール装置の上側部には、製品滓が横シール予定部分に落下してくるのを防ぐシャッタ板をしごき板と同様な構造で設置することもある。横シール実施時の袋の弛ませは、横シールの実施時に下端に横シールが施されたフィルム筒を製品の落下着底前に弛ませることで、落下してくる製品の沈み込みを促進し嵩を低くする動作である。

この２つの技術を連続動作型の縦型製袋充填包装機に実施する例が特許文献４に記載されている。特許文献４に記載の連続動作型の縦型製袋充填包装機は、１袋分移動領域の前半においては、フィルムの搬送速度に対して横シール装置の下降する速度を相対的に速くするようにフィルムの搬送速度又は横シール装置の移動速度を制御してしごき動作を行い、横シール実施中は、フィルムの搬送速度に対して横シール装置の下降する速度が相対的に遅くなるようにフィルムの搬送速度又は横シール装置の移動速度を制御してフィルム筒の弛ませを行う包装機である。

この技術は、縦シール装置がローラ型又はベルト型の連続動作型の縦型製袋充填包装機には適用できるが、縦シール装置がバーヒータのボックスモーション動作をする連続動作型の縦型製袋充填包装機には適用できない。縦シール装置がローラ型又はベルト型の場合、フィルムの搬送中、縦シーラはフィルム筒の重合部分を常に挟持しており、縦シーラより下方の位置でしごき動作によりフィルム筒が下方に引っ張られたり、弛ませにより持ち上げられたりしても、それが縦シーラより上流側に影響を与えることはない。しかしながら、縦シール装置がバーヒータのボックスモーション動作をする連続動作型の縦型製袋充填包装機の場合、縦シーラの開閉状態を考慮せず、無条件で横シールの実施前にフィルム搬送速度より横シーラの上下移動速度を相対的に速くするような動作をさせてしまうと、しごき板がフィルムに接触した状態で下降するときにフィルムが下方に引っ張られる。この時点で縦シーラが開いていたとすると、横シーラより上流のフィルム筒のすべてに引っ張りの影響が及んで、フィルムの正しい搬送が阻害されることになる。フィルム筒の持ち上げによってフィルム筒を弛ませるときも同様であり、フィルム筒の持ち上げ時に縦シーラが開いていたとすると、横シーラより上流のフィルム筒のすべてに持ち上げの影響が及んで、フィルムの正しい搬送が阻害される、或いは縦シール未実施のフィルム筒の重合部に合わせずれやしわを生じさせ縦シール不良の原因となる可能性もある。

このため、縦シーラがバーヒータのボックスモーション動作をする連続動作型の縦型製袋充填包装機においては、確実に縦シーラが閉じた状態で、しごき動作やフィルム筒の弛ませを行う必要があるが、これについては特許文献４には何の開示も示唆もされない。また、フィルム筒の弛ませについて、出願人は間欠動作型又は連続動作型の縦型製袋充填包装機を対象とした技術を提案（特許文献５）しているが、この提案では縦シール装置による縦シール期間と、横シール装置によるフィルム筒に対するしごき動作や弛ませ動作のための期間との関係性において、各動作の確実性と効率性の観点で一層の改良の余地があるものと期待される。

特開平０４－１２８１０５号公報 特開平０９－１０４４０５号公報 特開２０１０－００６３８７号公報 特開平０９－１７５５１４号公報 特開２０１９－１８９２４９号公報

そこで、縦シール装置と横シール装置がどちらもボックスモーション動作型のシール装置であり、包装材を連続送りしながら製品を包装した袋包装体を連続して製造する連続動作型の縦型製袋充填包装機において、横シール装置のヒートシーラが包装材を挟み込んでシールをする際に、袋のしごきと弛ませによって袋内での製品の嵩を低くすることで、ヒートシーラ間での製品の噛み込みの発生を防止する点で解決すべき課題がある。

この発明の目的は、どちらもボックスモーション動作型の縦シール装置と横シール装置を備えており、包装材を連続送りしながら製品を包装した袋包装体を連続して製造する連続動作型の縦型製袋充填包装機であって、横シール装置のヒートシーラが包装材を挟み込んでシールを施す際に、縦シール装置と横シール装置の協働によって袋のしごきと弛ませをより確実に行って袋内での製品の沈み込みを促進することで、横シール装置のヒートシーラ間での製品の噛み込みの発生を効果的に防止して袋包装体の不良品の発生を抑えることができる連続動作型の縦型製袋充填包装機を提供することである。

この発明による連続動作型の縦型製袋充填包装機は、
包装すべき製品が内部に投入され且つ前記製品を包装するのに用いられる帯状包装材が外周に沿って略筒状に湾曲状に曲成された状態で送られる製筒充填筒と、
前記製筒充填筒の側方に配設されており、前記湾曲状に曲成された帯状包装材の両側端縁部分を挟み込むことが可能な縦ヒートシーラを有していて、前記帯状包装材を筒状包装材に成形するため、前記縦ヒートシーラによって挟み込まれる当該両側端縁部分に縦シールを施す縦シール装置と、
前記製筒充填筒の下方に配設されており、前記筒状包装材に対して横断方向に挟み込み動作可能な横ヒートシーラを有していて、前記筒状包装材から前記製品を収容する包装袋を製作するため、前記横ヒートシーラによって前記筒状包装材に横シールを施す横シール装置と、
前記製筒充填筒の側方に配設されており、前記湾曲状に曲成された帯状包装材又は当該帯状包装材から前記縦シール装置によって形成された前記筒状包装材を前記製筒充填筒の縦方向に送る包装材送り装置と、
前記縦シール装置、前記横シール装置及び前記包装材送り装置のそれぞれの作動タイミングと作動速度を統合的に制御する制御装置と
を備えており、
前記縦シール装置及び前記横シール装置は、それぞれ、前記制御装置の制御によって、前記帯状包装材又は前記筒状包装材の送り方向に移動しながら前記縦シール又は前記横シールを施すシール動作とその後に元の位置に戻る復帰動作を含む循環動作を繰り返すボックスモーション動作型のシール装置であり、
前記横シール装置の前記シール動作に関連して、前記製筒充填筒から送り出された前記筒状包装材に対して、しごき部材が当該筒状包装材を外側から挟み込みつつ当該筒状包装材の送り速度よりも相対的に速い速度で移動することによるしごき動作と、前記横ヒートシーラが前記筒状包装材を押し潰し状態のまま前記筒状包装材の送り速度よりも相対的に遅い速度で移動することによる弛ませ動作が行われる縦型製袋充填包装機であって、
前記制御装置は、前記縦シール装置の前記縦ヒートシーラが前記縦シールを施すのを開始させるタイミングで前記横シール装置に前記しごき動作のための閉じ動作を開始させ、前記縦シール装置が前記縦シールを施している状態で前記しごき動作とその後の前記弛ませ動作を行わせ、更に前記横シール装置に前記弛ませ動作から離脱する開き動作を開始させるタイミングで前記縦シール装置の前記縦ヒートシーラが前記縦シールを施すのを終了させる
ことからなっている。

製筒充填筒の側方に配設されている縦シール装置に備わる縦ヒートシーラは、湾曲状に曲成された帯状包装材の両側端縁部分を挟み込むことが可能であり、制御装置は包装機の包装動作に合わせて縦ヒートシーラに縦シール動作とその後に元の位置に戻る復帰動作を含む循環動作を繰り返すボックスモーション動作を行わせる。
製筒充填筒の下方に配設されている横シール装置に備わる横ヒートシーラは、筒状包装材を挟んで対向配置されていて、筒状包装材を両側から前後方向に挟み込むことが可能であり、制御装置は包装機の包装動作に合わせて横ヒートシーラに横シール動作とその後に元の位置に戻る復帰動作を含む循環動作を繰り返すボックスモーション動作を行わせる。 横シール装置の横ヒートシーラがボックスモーション動作の一環として下降開始する際には、縦シール装置の縦ヒートシーラは、略筒状に湾曲成形されている帯状包装材の両側端縁部分を挟み込んだ状態で包装材の送り速度と等速で下降する。
この際、縦シール装置の縦ヒートシーラが縦シールを施すのを開始するタイミングで横シール装置はしごき動作のための閉じ動作を開始し、横シール装置の横ヒートシーラがボックスモーション動作の一環としてしごき位置への移動開始時点からしごき部材が筒状包装材を挟み込む時点までの間、横ヒートシーラの下降速度、筒状包装材の送り速度、及び縦ヒートシーラの下降速度をすべて等速とすることで、しごき部材が筒状包装材に接触することが正常な包装材送りに対する阻害要因となることが回避される。

この状態で横シール装置の横ヒートシーラはしごき位置まで閉じられ、横ヒートシーラに配設されているしごき部材が筒状包装材を外側から挟み込む。しごき部材が筒状包装材を挟み込む状態となると、横ヒートシーラの下降速度を包装材の送り速度（縦ヒートシーラの下降速度と等しい）より相対的に速くなるように制御することで、しごき部材が筒状包装材の送り速度よりも速く移動して筒状包装材に対するしごき動作が行われる。しごき動作が行われているときには、縦シール装置は、縦ヒートシーラが帯状包装材の両側端縁部分を挟み込んでいる縦シール動作を行っているので、しごき部材が筒状包装材を下方へ引き下げるような力を及ぼしても、その力は、縦ヒートシーラが挟み込んでいる箇所よりも上方の包装材には及ばない。一般に、筒状包装材を下方に単に引っ張るだけでは筒状包装材が下方に移動してしまって筒状包装材にはしごき作用が充分に伝わらないことがあるが、この発明によれば、そうした引っ張り下げによるしごき作用が不十分となることがなく、筒状包装材には確実なしごき動作が得られる。

しごき動作の終了時点で横シール装置の横ヒートシーラは完全に閉じて横シール動作を開始するが、横シール動作中に横ヒートシーラの下降速度を筒状包装材の送り速度（縦ヒートシーラの下降速度と等しい）より相対的に遅くなるように制御することで、縦ヒートシーラの下端と横ヒートシーラ上面までの範囲の筒状包装材を弛ませる動作が行われる。縦シール装置は依然として縦シール動作中であって縦ヒートシーラが帯状包装材の両側端縁部分を挟み込んでいるので、横ヒートシーラによる筒状包装材の持ち上げが、縦ヒートシーラによる挟み込み箇所よりも上方の包装材に及ばず、袋が充分に弛ませられる。縦ヒートシーラと横ヒートシーラの動作は、ボックスモーション動作は勿論のこと、しごき動作や持ち上げ動作についても、制御装置の制御により、統合的に制御される。一般に、横ヒートシーラの下降速度を筒状包装材の送り速度よりも単に遅くするだけでは、縦シール装置よりも上方の包装材も上方に持ち上げられて、筒状包装材には弛み作用が充分に生じないことがあるが、本装置によれば、縦ヒートシーラが筒状包装材の両側端縁部分を挟み込んでいることにより、弛ませ動作に起因して縦ヒートシーラよりも上方に位置する包装材までもが意図せずに上方へ移動することが防止され、袋の弛みが効果的に形成される。その後、制御装置の制御により、横シール装置が弛ませ動作から離脱する開き動作を開始するタイミングで、縦シール装置の縦ヒートシーラが縦シールを施すのを終了する。

この連続動作型の縦型製袋充填包装機において、前記しごき動作と前記弛ませ動作が行われるときの前記横シール装置の下降速度と前記縦シール装置の下降速度の相対的速度差は設定可能であるとすることができる。
しごき動作と弛ませ動作を行うときの横シール装置と縦シール装置の互いの下降速度の相対的速度差を設定可能とすることにより、しごき動作におけるしごきの強さの程度と弛ませ動作における筒状包装材の弛みの程度を変更することができる。

この連続動作型の縦型製袋充填包装機において、前記弛ませ動作を行うタイミングは、前記横シール装置による前記横シールを施す動作中の範囲で任意のタイミングで設定可能であるとすることができる。
弛ませ動作を行うタイミングを、横シールを施す動作中の範囲で任意のタイミングで設定可能とすることにより、弛ませ動作が行われる期間が、製品の筒状包装材内への充填のタイミングに合わせて変更可能となり、製品が筒状包装材内で跳ね上がるのを抑制することができる。

この発明による連続動作型の縦型製袋充填包装機は、上記のように構成されており、制御装置の制御によって、縦シール装置の縦ヒートシーラが縦シールを施すのを開始させるタイミングで横シール装置の横ヒートシーラがしごき動作のためにしごき位置に向かう閉じ動作を開始し、横ヒートシーラに配設されているしごき部材が筒状包装材を外側から挟み込む状態となると、横ヒートシーラの下降速度が包装材の送り速度（縦ヒートシーラの下降速度と等しい）より相対的に速くなるように制御されることで、横ヒートシーラと共に下降するしごき部材が筒状包装材の送り速度よりも速く移動して筒状包装材に対するしごき動作が行われる。しごき動作が行われているときには、縦シール装置は縦シール動作中であって縦ヒートシーラが帯状包装材の両側端縁部分を挟み込んでいるので、しごき部材が筒状包装材を下方へ引き下げるような力を及ぼしても、その力は、挟み込んでいる箇所よりも上方の包装材には及ばない。
しごき動作の終了時点で横ヒートシーラを完全に閉じて横シール動作を開始するが、横シール動作中、横ヒートシーラの下降速度が筒状包装材の送り速度（縦ヒートシーラの下降速度と等しい）より相対的に遅くなるように制御することで、縦ヒートシーラの下端と横ヒートシーラ上面までの範囲の筒状包装材を弛ませることができる。弛ませ動作時には、縦シール装置は依然として縦シール動作中であって縦ヒートシーラが帯状包装材の両側端縁部分を挟み込んでいるので、筒状包装材の持ち上げが縦シール装置よりも上方の包装材には及ばず、袋の弛みが効果的に行われる。
弛ませ動作の終了時点で、横ヒートシーラに開き動作を開始させて横シール装置に弛ませ動作から離脱させるので、縦シール装置の縦ヒートシーラが縦シールを施すのを終了させる制御が行われる。
したがって、共にボックスモーション動作をする縦シール装置と横シール装置の協働作用によって筒状包装材に対してしごき動作と弛ませ動作が行われるときには、ボックスモーション動作中の縦シール装置が湾曲成形された帯状包装材の両側端縁部分を挟んでいる縦シール動作中であることで筒状包装材の位置を拘束しているので、縦シール装置よりも上方の包装材には、しごき動作時の意図しない引っ張り下げや弛ませ動作時の意図しない持ち上げが回避される。その結果、筒状包装材から製作される袋に対するより確実なしごき作用と弛ませ作用が得られるので、袋内の製品の沈み込みが促進され、横シール装置において製品滓等の噛み込みが防止されて不良品となる袋包装体の発生を一層抑えることができる。
また、制御装置は、縦シール装置の縦ヒートシーラが縦シールを施すのを開始させるタイミングで横シール装置にしごき動作のための閉じ動作を開始させ、縦シール装置が縦シールを施している状態でしごき動作とその後の弛ませ動作を行わせ、更に横シール装置に弛ませ動作から離脱する開き動作を開始させるタイミングで縦シール装置の縦ヒートシーラが縦シールを施すのを終了させているので、しごき動作と弛ませ動作を縦シール装置による縦シール期間の時間長さを有効利用して行わせることができる。更に、しごき動作の終了時点で横シール装置は横シール動作を開始することで、しごき動作の終了後、時間を置かずに連続して弛ませ動作を開始することもでき、縦シール期間を無駄に長くなることもなく、包装速度の向上に寄与することもできる。

図１は、この発明による連続動作型の縦型製袋充填包装機の縦シール装置、横シール装置の作動タイミングと作動量との設定を説明するチャートである。 図２は、図１に対応した、連続動作型の縦型製袋充填包装機の実施例についての動作図である。 図３は、本発明が適用可能な連続動作型の縦型製袋充填包装機の一例の概略を示す斜視図である。 図４は、図３に示す縦型製袋充填包装機に備わる包装材送り装置の一例を示す斜視図である。 図５は、図３に示す縦型製袋充填包装機に備わる縦シール装置の一例を示す図である。 図６は、図３に示す縦型製袋充填包装機に備わる横シール装置の一例を示す図である。 図７は、図３に示す縦型製袋充填包装機に備わる制御装置の一例を示すブロック図である。

図面を参照して、先ず、この発明が適用可能な連続動作型の縦型製袋充填包装機の一例について、その概要を説明する。図３は、本発明が適用可能な、縦シール装置と横シール装置が共にボックスモーション動作をする連続動作型の縦型製袋充填包装機の一般的な例を概略的に示す斜視図である。縦型製袋充填包装機それ自体のハード構成（製筒充填筒、縦シール装置、横シール装置及び包装材送り装置からなる主要な構造）については従来構造と同様であるので、連続動作型の製袋充填包装機の全体構成としては、従来から用いられている連続動作型の縦型製袋充填包装機の構成と同様であってよい。

図３に示す連続動作型の縦型製袋充填包装機（以下、「包装機」と略す）１ａは、帯状包装材Ｆｗから製作される袋Ｂｇに製品Ｓを充填・収容して包装する包装機である。包装機１ａの背後には帯状包装材Ｆｗを包装材ロールから繰り出して包装機１ａに供給する包装材供給部（図示せず）が配設されているが、ここでは包装材供給部についての説明を省略する。包装機１ａは、基本的な構造として、フォーマ（製筒器）２、製袋充填筒（以下、「充填筒」と略す）３、包装材送り装置４、縦シール装置５及び横シール装置６を備えている。

包装機１ａに供給された帯状包装材Ｆｗは、フォーマ２において帯状包装材Ｆｗの両側端縁部分ｆｅ，ｆｅが重ね合わされるまで充填筒３の周囲を取り巻いた状態で略筒状に曲成される。例えば、計量機から排出された計量済の製品Ｓが、袋Ｂｇの製作に合わせたタイミングでホッパ１３に投入される。ホッパ１３に接続される充填筒３はフォーマ２内を縦に貫通する態様で組み付けられているが、フォーマ２と充填筒３は製筒ユニットとしてユニット化されており、包装機フレームに対して解除可能に固定される。充填筒３の前側方には、縦シール装置５が包装材の送り方向に沿って縦に配設されている。縦シール装置５は、シール面が互いに対向する態様で縦に並設されており且つ図示しない駆動装置によって互いに接近・離間するように駆動される一対のバー状の縦ヒートシーラ５ａ，５ｂを有している。縦ヒートシーラ５ａ，５ｂが両側端縁部分ｆｅ，ｆｅを挟み付けて加圧・加熱することにより、ヒートシールが施されて縦シール（センターシール）Ｓｃが形成される。帯状包装材Ｆｗは、その側縁部分ｆｅ，ｆｅに縦シールＳｃが施されることで、筒状包装材Ｆｔに成形される。

包装機１ａにおいて、充填筒３の横側方には、略筒状に曲成された帯状包装材Ｆｗ又はその帯状包装材Ｆｗから縦シール装置５によって形成された筒状包装材Ｆｔを充填筒３の筒状の外周面に沿って縦方向（充填筒３の軸線方向に沿う下方向）に紙送りするため、包装材送り装置４が配設されている。包装材送り装置４それ自体は従来の包装機における包装材送り装置と同等の構造であり、充填筒３に対して左右の両横側方にそれぞれ左右対称の構造を有し且つ対となる態様で配置された紙送り装置４ａ，４ｂを有している。紙送り装置４ａ，４ｂは、充填筒３の側方に配置されている紙送りベルト１４ａ，１４ｂと吸引ボックス１５ａ，１５ｂ（一方１５ｂのみ図示）とを備えている。吸引ボックス１５ａ，１５ｂに作用される負圧が紙送りベルト１４ａ，１４ｂに形成されている吸引孔を通して筒状包装材Ｆｔを吸引する。筒状包装材Ｆｔは、左右の紙送りベルト１４ａ，１４ｂに吸引されつつ、紙送りベルト１４ａ，１４ｂと同調した走行によって縦方向に搬送される。包装材送り装置４の詳細については、後述する。

包装機１ａにおいて、充填筒３の下方には、筒状包装材Ｆｔに横シール（エンドシール）Ｓｅを施す横シール装置６が配設されている。横シール装置６は、シール面が互いに対向する態様で横に並設されており且つ図示しない駆動装置によって互いに同期して接近・離間するように往復駆動される一対のバー状の横ヒートシーラ１６ａ，１６ｂを有している。横ヒートシールバー１６ａ，１６ｂは、内部にヒータを有しており且つ互いに接近駆動されるときに筒状包装材Ｆｔを横切る方向に挟み込んで加圧・加熱することにより、当該挟み込み部分にヒートシールとしての横シールＳｅを形成する。先行して製作され且つ既に製品Ｓが収容された包装袋Ｂｇの袋口が当該横シールＳｅによって封じられることにより袋包装体Ｂｐが製造され、同時に当該横シールＳｅによって筒状包装材Ｆｔの先端（下端）に袋底として封じられた後続の包装袋Ｂｇが製作される。ホッパ１３を通して充填筒３内に投入された製品Ｓは、筒状包装材Ｆｔの底部、即ち、包装袋Ｂｇに充填される。この包装袋Ｂｇの製作、製品の包装袋Ｂｇ内への充填及び包装袋Ｂｇの封鎖から成る包装サイクルを繰り返すことで、製品Ｓが収容された袋包装体Ｂｐが連続して製造される。一方の横ヒートシーラ１６ａに切断刃１７が出没自在に配置されており、他方の横ヒートシーラ１６ｂには、突き出された切断刃１７が入り込み可能な溝１８が形成されている。切断刃１７は、横シールＳｅの中間位置で筒状包装材Ｆｔを切断することにより、筒状包装材Ｆｔ（製作中の包装袋Ｂｇ）から袋包装体Ｂｐを個別に切り出すことができる。

図４は、図３に示した包装機に備わる包装材送り装置の一例を示す斜視図である。図４に示すように、包装材送り装置４は、左右対称の構造・配設とされた一対の紙送り装置４ａ，４ｂから成っている。左右一対の紙送り装置４ａ，４ｂによって筒状包装材Ｆｔの紙送りをすることにより、紙送りが充填筒３の左右でバランスがよくなり、曲成された帯状包装材Ｆｗや筒状包装材Ｆｔの送りに際して、包装材に蛇行や皺が生じない。充填筒３の前方位置には通常、縦シール装置５が配置されるので、包装材送り装置４ａ，４ｂを充填筒３に対して進退移動させるためのガイド構造、即ち、互いに水平で且つ左右方向に平行に延びる二本のガイドシャフト１９，１９は、充填筒３の後方に配置されている。包装材送り装置４ａ，４ｂは、ガイドシャフト１９，１９によってスライド案内されており、互いに向かい合った姿勢が維持されたまま前進移動又は後退移動され、充填筒３に対して接近・離間する。

紙送り装置４ａ，４ｂは、それぞれガイドシャフト１９，１９に案内される本体部２１，２１を有している。各本体部２１は、筒状包装材Ｆｔを充填筒３に沿って送るため充填筒３の側方に配置されたベルト送り部２２と、各本体部２１に作用して包装材送り装置４ａ，４ｂをそれぞれガイドシャフト１９，１９に沿って移動させる進退駆動手段２３（片方のみ図示）を有している。各本体部２１には、縦板状の本体ブロック２４が設けられており、本体ブロック２４には長い筒状のスリーブ２５，２５が取り付けられている。ガイドシャフト１９，１９は、スリーブ２５，２５の内部にスライド可能に挿通されているので、各本体部２１はガイドシャフト１９，１９に対して安定してスライド移動する。

紙送り装置４ａ，４ｂの各ベルト送り部２２は、本体部２１の本体ブロック２４に取り付けられたベースプレート３０と、ベースプレート３０に取り付けられた包装材送り用サーボモータ３１と、包装材送り用サーボモータ３１によって駆動されるベルト機構３２を有している。各ベルト機構３２は、包装材送り用サーボモータ３１によって回転駆動され且つベースプレート３０に回転自在に支持される駆動プーリ３３と、ベースプレート３０に回転自在に支持される従動プーリ３４と、ベースプレート３０に適宜に回転自在に支持されるガイドプーリ３５と、駆動プーリ３３、従動プーリ３４及びガイドプーリ３５に巻き掛けられた無端状の紙送りベルト３６（図３に示す紙送りベルト１４ａ，１４ｂに相当）を有している。

紙送り装置４ａ，４ｂのそれぞれについては、プーリ３３～３５及び送りベルト３６は、噛み合う歯を有するタイミングプーリ及びタイミングベルトであり、噛合いによってベルト駆動を正確で且つ確実に行うものとするのが好ましい。また、送りベルト３６は、長手方向に沿って少なくとも一列の吸引孔が開けられた吸引ベルトとし、充填筒３周りの筒状包装材Ｆｔと対接する送りベルト３６の裏側には、負圧源に接続された吸引ボックス３７（図３に示す吸引ボックス１５ａ，１５ｂに相当）が添うように配設されている。送りベルト３６が包装材送り用サーボモータ３１によってベルト走行され、吸引ボックス３７が送りベルト３６の吸引孔を通してエアを吸引することで、送りベルト３６は筒状包装材Ｆｔを吸引しつつ充填筒３に沿って紙送りする。

進退駆動手段２３は、一端が本体フレーム（図示せず）に取り付けられていて、他端が本体部２１の本体ブロック２４に取り付けられているエアアクチュエータを有している。エアアクチュエータの出力によって、直接には本体部２１が駆動され、本体部２１はガイドシャフト１９，１９に沿って移動する。本体部２１の移動によって、包装材送り装置４ａ，４ｂはその全体がガイドシャフト１９，１９に沿って進退移動する。

紙送り装置４ａ，４ｂにおいて、筒状包装材Ｆｔは、無端状の送りベルト３６と充填筒３との間に形成される隙間内を通過するように置かれ、送りベルト３６の走行によって充填筒３に沿って紙送りされる。その隙間については、包装材の厚さや特性によって異なるが、包装材毎に一応の目安が定められており、そうした隙間を設定するため、紙送り装置４ａ，４ｂにおいて、一方のガイドシャフト１９と本体部２１とに関連して、クランプユニットとストッパ機構が設けられているが、ここでは、クランプユニットとストッパ機構についての詳細な説明を省略する。

図５は、包装機１ａに備わっており且つボックスモーション動作をする縦シール装置の一例を示す図である。図５（ａ）は縦シール装置の正面図であり、図５（ｂ）は縦シール装置の上面図である。図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、縦シール装置５は、その主要ユニットとして、縦シール装置５を昇降させるための昇降ユニット４０と、昇降ユニット４０上に配設されており縦ヒートシーラ５ａ，５ｂを左右に開閉させるための開閉ユニット５０を有している。開閉ユニット５０は、昇降ユニット４０の昇降動作によって昇降しながら、縦ヒートシーラ５ａ，５ｂを左右に開閉させる。

昇降ユニット４０は、装置フレーム４１に対して昇降メインブロック４２を昇降動作させるためのユニットである。昇降メインブロック４２は、装置フレーム４１に対して縦方向に且つ互いに平行に延びる態様で取り付けられた二本の上下ガイドロッド４３，４４によって拘束されており、上下ガイドロッド４３，４４に沿って昇降のみスライド可能とされている。昇降ユニット４０は、装置フレーム４１に取り付けられている昇降駆動用サーボモータ４５と、その回転出力軸４６と昇降メインブロック４２との間に配設されており回転を直線往復運動に変換するための昇降用リンク機構４７を有している。このように構成された昇降ユニット４０においては、昇降駆動用サーボモータ４５が駆動されるとき、昇降メインブロック４２は昇降用リンク機構４７によるリンク作用によって上下ガイドロッド４２，４３に沿って昇降動作をする。

縦シール装置５の開閉ユニット５０は、開閉ユニット４０の昇降メインブロック４２に関連して設けられているユニットであって、昇降メインブロック４２に取り付けられた開閉駆動用サーボモータ５１と、同じく昇降メインブロック４２に取り付けられたガイドブロック５２と、ガイドブロック５２に対して横方向（上下ガイドロッド４３，４４に延びる方向に対して直交し、且つ縦ヒートシーラ５ａ，５ｂの開閉方向と平行な方向）にスライド可能であり且つ互いに平行に延びる開閉ガイドロッド５３，５４と、縦ヒートシーラ５ａ，５ｂがそれぞれ取り付けられている左右各側の取り付けブロック５５，５６と、開閉駆動用サーボモータ５１の回転出力軸５８と左右各側の取り付けブロック５５，５６との間に配設されており回転を直線往復運動に変換するための開閉用リンク機構５９を有している。

開閉用リンク機構５９は、一方では左側取り付けブロック５５に直接的に連係されており、他方では、中間ブロック５７と更に開閉ガイドロッド５３，５４を介して右側取り付けブロック５６に間接的に連係されている。開閉ガイドロッド５３，５４は、それらの左端において中間ブロック５７に取り付けられており、それらの右端において右側取り付けブロック５６に取り付けられている。また、開閉ガイドロッド５３，５４は、左側取り付けブロック５５に対してスライド可能に嵌合している。

上記のように構成されている開閉ユニット５０においては、開閉駆動用サーボモータ５１が駆動されると回転出力軸５８が回転し、開閉用リンク機構５９のリンク作用によって直接に駆動される左側取り付けブロック５５が開閉ガイドロッド５３，５４に沿って移動し、その結果、縦ヒートシーラ５ａが左右方向に動作する。また、開閉用リンク機構５９のリンク作用によって中間ブロック５７が駆動されると、開閉ガイドロッド５３，５４を介して右側取り付けブロック５６が左右方向に移動し、その結果、縦ヒートシーラ５ｂが左右方向に動作する。左右各側の取り付けブロック５５，５６の動作方向は互いに逆であるので、回転出力軸５８の出力回転方向に応じて縦ヒートシーラ５ａ，５ｂが開動作又は閉動作される。縦ヒートシーラ５ａ，５ｂが閉じ方向の死点に近づくと、縦ヒートシーラ５ａ，５ｂは帯状包装材Ｆｗの両側端縁部分ｆｅ，ｆｅを加熱しながら、開閉用リンク機構５９のトグル作用によって強く挟み込み、縦シールＳｃを形成する。

包装機１ａの制御装置が、昇降駆動用サーボモータ４５と開閉駆動用サーボモータ５１の動作をそれぞれ制御することで昇降ユニット４０と開閉ユニット５０の動作タイミングと動作量が制御される。縦シール装置５の昇降動作と開閉動作が合成されて、縦シール装置５の縦ヒートシーラ５ａ，５ｂは、閉じ方向に移動して帯状包装材Ｆｗの両側端縁部分ｆｅ，ｆｅに当接し、帯状包装材Ｆｗの両側端縁部分ｆｅ，ｆｅを挟み込みながら下降することで縦シールＳｃを施し、その後、縦ヒートシーラ５ａ，５ｂが開き方向に移動し、更に上昇方向に移動して、また元の位置に戻るというボックスモーション動作をする。

図６は、包装機１ａに備わっており且つボックスモーション動作をする横シール装置の一例を示す図である。図６（ａ）は包装機に備わる横シール装置の構造の一例を示す斜視図であり、図６（ｂ）は横シール装置が有する横ヒートシーラの一例を示す側面図であり、図６（ｃ）はボックスモーションをする横シール装置の作動を示す説明図である。横シール装置６は、縦シール装置５の場合と同様に、その主要ユニットとして、横シール装置６を昇降させるための昇降ユニット６０と、昇降ユニット６０上に配設されており横ヒートシーラ６ａ，６ｂを左右に開閉させるための開閉ユニット７０を有している。開閉ユニット７０は、昇降ユニット６０の昇降動作によって昇降しながら、横ヒートシーラ６ａ，６ｂを前後に開閉させる。

図６に示すように、昇降ユニット６０は、装置フレーム６１に対して昇降メインブロック６２を昇降動作させるためのユニットである。昇降メインブロック６２は、左右に対称に配置された左側昇降ブロック６２ａ及び右側昇降ブロック６２ｂと、これら左右の昇降ブロック６２ａ，６２ｂを連結する連結部材６２ｃを有していて、平面略コ字状の構造となっている。昇降メインブロック６２は、装置フレーム６１に対して縦方向に且つ互いに平行に延びる態様で取り付けられた二本の上下ガイドロッド６３，６４によって拘束されており、上下ガイドロッド６３，６４に沿って昇降のみスライド可能とされている。昇降ユニット６０は、昇降駆動用サーボモータ６５と、その回転出力軸６６と昇降メインブロック６２（図６では、具体的には左側昇降ブロック６２ａ）との間に配設されており回転を直線往復運動に変換する昇降用リンク機構６７を有している。昇降駆動用サーボモータ６５は、上下ガイドロッド６３，６４の上端に取り付けられているモータ取付け板６８に設定されており、回転出力軸６６はモータ取付け板６８に設けられているブラケット６９に支えられている。このように構成された昇降ユニット６０においては、昇降駆動用サーボモータ６５が駆動されるとき、回転出力軸６６は「ａ」又は「ｂ」の方向に回転し、昇降メインブロック６２は、この回転方向に応じて、昇降用リンク機構６７によるリンク作用によって上下ガイドロッド６３，６４に沿うように昇降動作をする。

横シール装置６の開閉ユニット７０は、昇降ユニット６０の昇降メインブロック６２に関連して設けられているユニットであって、昇降メインブロック６２の連結部材６２ｃに取り付けられた開閉駆動用サーボモータ７１と、昇降メインブロック６２の左右両側の昇降ブロック６２ａ，６２ｂの前後両端において左右内側に延びるアーム部６２ｄ，６２ｄ；６２ｅ，６２ｅに対して前後方向（上下ガイドロッド６３，６４が延びる方向に対して直交し、且つ横ヒートシーラ６ａ，６ｂの開閉方向と平行な方向）にスライド可能であり且つ互いに平行に延びる開閉ガイドロッド７３，７４と、横ヒートシーラ６ａ，６ｂがそれぞれ取り付けられている前後各側の取り付けブロック７５，７６と、開閉駆動用サーボモータ７１の回転出力軸７８と前後各側の取り付けブロック７５，７６との間にリンク作用を及ぼすように配設されており回転を直線往復運動に変換するための開閉用リンク機構７９を有している。

開閉ガイドロッド７３，７４の前方端は前側取り付けブロック７５に取り付けられていて、後方端は最も後方に配設されている中間ブロック７７に取り付けられており、これによって前側取り付けブロック７５と中間ブロック７７を連結している。開閉用リンク機構７９は、一方では後側取り付けブロック７６に直接的に連係されており、他方では、中間ブロック７７から開閉ガイドロッド７３，７４を介して前側取り付けブロック７５に間接的に連係されている。開閉ガイドロッド７３，７４は、後側取り付けブロック７６に対してスライドスリーブ８０，８０を介してスライド可能に嵌合している。

上記のように構成されている開閉ユニット７０においては、開閉駆動用サーボモータ７１が駆動されると回転出力軸７８が「ｃ」又は「ｄ」の方向に回転し、開閉用リンク機構７９のリンク作用によって直接に駆動される後側取り付けブロック７６は、この回転方向に応じて、開閉ガイドロッド７３，７４に沿って移動して後側の横ヒートシーラ６ｂを前後方向に動作させる。また、開閉用リンク機構７９のリンク作用によって中間ブロック７７を駆動すると、中間ブロック７７は開閉ガイドロッド７３，７４を介して前側取り付けブロック７５を前後方向に動作させる。前後各側の取り付けブロック７５，５６の動作方向は互いに逆であるので、回転出力軸５８の出力回転方向に応じて横ヒートシーラ６ａ，６ｂが前後方向に開動作又は閉動作される。横ヒートシーラ６ａ，６ｂが閉じ方向の死点に近づくと、横ヒートシーラ６ａ，６ｂは筒状包装材Ｆｔを加熱しながら、開閉用リンク機構７９のトグル作用によって強く挟み込み、横シールＳｅを形成する。

包装機１ａの制御装置が、昇降駆動用サーボモータ６５と開閉駆動用サーボモータ７１の動作をそれぞれ制御することで昇降ユニット６０と開閉ユニット７０の動作タイミングと動作量が制御される。昇降ユニット６０の昇降動作は横ヒートシーラ６ａ，６ｂのボックスモーションのうちの上下移動動作をもたらし、開閉ユニット７０の開閉動作は横ヒートシーラ６ａ，６ｂのボックスモーションのうちの前後移動動作をもたらす。これらの昇降動作と開閉動作が合成されて、横シール装置６の横ヒートシーラ６ａ，６ｂは、閉じ方向に移動して筒状包装材Ｆｔに当接し、筒状包装材Ｆｔを挟み込みながら下降することで横シールＳｅを施し、その後、横ヒートシーラ６ａ，６ｂが開き方向に移動し、更に上昇方向に移動して、また元の位置に戻るというボックスモーション動作が実現される。サーボモータ６５，７１の回転を往復動作に変換する手段として、リンク機構６７，７９を用いた形態を説明したが、ピニオンラック機構やカム機構のような別の機構を用いても実施することが可能である。

図６（ｂ）に示すように、横ヒートシーラ６ａ（６ｂ）は、横方向の駆動力を受けるベース部９０と、ベース部９０の前側に取り付けられており且つ内部に熱源を有する横ヒータブロック９１を有している。ベース部９０に関連して、上側には上シャッタ板９２が取り付けられており、下側にはしごき板９３が取り付けられている。上シャッタ板９２としごき板９３は、例えば、ばね力によって前方（筒状包装材に向かう側）に付勢されており、通常時においては、それらの前方先端が横ヒータブロック９１のヒートシール面９４よりも僅かに前方に突出している。横ヒートシーラ６ａの前進時に筒状包装材Ｆｔに突き当たった上シャッタ板９２としごき板９３は、その後、前進する横ヒータブロック９１に対してばね力に抗して相対的に後退可能である。横ヒータブロック９１は更に前進してヒートシール面９４が筒状包装材Ｆｔに圧接して横シールを施すことができる。

図６（ｃ）に示すように、横シール装置６が昇降動作と前後進動作をすると、横ヒートシーラ６ａ，６ｂは、それぞれＬａ，Ｌｂのような合成されたボックスモーション軌跡を辿る。先ず、横ヒートシーラ６ａ，６ｂは、最も上方の位置イ，イから互いに接近する動作をする。位置ロ，ロでは、しごき板９３，９３が筒状包装材に当接してしごき動作を開始する。この位置では横ヒートシーラ６ａ，６ｂのヒートシール面９４，９４はまだ筒状包装材に当接していない。位置ロ，ロから、筒状包装材の下降速度よりも若干速い速度で横ヒートシーラ６ａ，６ｂが下降し、所定の距離を下降する間に、筒状包装材に対するしごき動作が継続される。位置ハ，ハから横ヒートシーラ６ａ，６ｂは互いに更に接近し、ヒートシール面９４，９４が筒状包装材に当接を開始する。その後、筒状包装材と横ヒートシーラ６ａ，６ｂは等速で下降し、ヒートシール面９４，９４が筒状包装材を挟み込み、筒状包装材に横シールを施す。位置ニ，ニに至ると、横ヒートシーラ６ａ，６ｂによる横シール動作が終了する。横シール装置６にカッタが組み込まれている場合には、位置ニ，ニにおいて、カッタが横シール位置で筒状包装材をカットし、袋包装体が筒状包装材から切り離される。その後、位置ホ，ホに示すように、横ヒートシーラ６ａ，６ｂが互いに離れて行く方向に開き、更に、横ヒートシーラ６ａ，６ｂが上昇して、最後退位置へ，ヘを経て元の位置イ，イに復帰する。以後、横ヒートシーラ６ａ，６ｂは、このボックスモーション動作を繰り返す。

図７は、図３に示す包装機１ａの各装置（包装材送り装置４、縦シール装置５及び横シール装置６）の統合的な制御を行う制御装置の一例を示すブロック図である。制御部１００には、設定・表示部１０１が接続されており、設定・表示部１０１において入力された諸パラメータやタイミング、動作量等の設定値が制御部１００に伝えられて、所定の記憶部に記憶される。制御部１００は、この記憶された諸パラメータやタイミング、動作量等の設定値に基づいて、包装機１ａの包装材送り装置４、縦シール装置５及び横シール装置６の各動作（タイミングと動作量）を制御する。制御部１００が制御を行う制御対象は、包装材送り装置４における包装材送りサーボモータ３１，３１、縦シール装置５において、縦ヒートシーラ５ａ，５ｂを昇降させるのに用いられる昇降駆動用サーボモータ４５と縦ヒートシーラ５ａ，５ｂを開閉するのに用いられる開閉駆動用サーボモータ５１、そして横シール装置６において、横ヒートシーラ６ａ，６ｂを昇降させるのに用いられる昇降駆動用サーボモータ６５と横ヒートシーラ６ａ，６ｂを開閉するのに用いられる開閉駆動用サーボモータ７１である。それらの制御の結果、包装機１ａにおいて表示が求められる内容が、適宜のディスプレイ等の表示器に表示される。

図１は、この発明による連続動作型の縦型製袋充填包装機１（以下、本発明による縦型製袋充填包装機については「包装機１」と略す。）の縦シール装置及び横シール装置のそれぞれの作動タイミングと作動量との設定を説明する線図（ダイヤグラム）である。図１に示す線図は、縦シール装置と横シール装置について、一つの袋包装体を製造する１包装サイクルのサイクル区間Ｔｃの長さを１００として、サイクルの進行度合いを横軸（以下、「時間軸」という。）とし、縦軸を各シール装置のヒートシーラの位置として、これらの設定（動作）内容を示しており、縦シール装置の縦ヒートシーラと横シール装置の横ヒートシーラが取る開閉位置と上下位置間での移動の様子を概略的に示している。線図はあくまでも概略的であり、開閉位置（開き位置と閉じ位置）間の間隔及び上下位置（最上位置と最下位置）間の間隔（距離）や、速度としての線の傾きを正確なスケールで示すものではない。図示されているような縦及び横のシール装置のボックスモーション動作において、両装置の上下位置間の間隔は略等しいとしている。また、縦シール装置の開閉位置間の間隔は、横シール装置のそれと比較して誇張して描かれている。

図１において、時間軸に沿って付した符号Ａ～Ｈは、図２に示す包装機１の作動状態Ａ～Ｈに対応している。最も上のチャートは、縦シール装置の縦ヒートシーラの開閉、即ち、縦ヒートシーラが時間の進行とともに、開き位置から閉じ位置に移動し、その後、閉じ位置から開き位置に移動する設定内容を示している。以下、時刻については「ｔ」で表し、期間について「Ｔ」で表す。この設定内容によれば、ｔ２０～ｔ８０の期間が、縦ヒートシーラが閉じて縦シール装置が帯状包装材の両側端縁部分に縦シールを施す区間としての縦シール区間Ｔ１である。縦シール装置は、縦シール区間Ｔ１の前後で開き位置と閉じ位置との間で開閉移動するのに時間「５」を要しており、縦シール区間Ｔ１とその前後の移動時間以外では開き位置を占めている。縦ヒーシーラが開き位置から閉じ位置に至る「縦閉じ設定」がｔ１５でＯＮし、ｔ２０でＯＦＦするように設定されており、縦ヒーシーラが閉じ位置から開き位置に至る「縦開き設定」がｔ８０でＯＮし、ｔ８５でＯＦＦするように設定されている。

上から二番目のチャートは、縦シール装置の縦ヒートシーラの上下移動、即ち、縦ヒートシーラが時間の進行とともに、シール開始位置（シール期間中で最も上方の位置）とシール終了位置（シール期間中で最も下方の位置）との間で取る位置の設定内容を示している。縦ヒートシーラは、ｔ１５で開いた状態にあって最も上位置を占め、この時、縦ヒートシーラは閉じ動作を開始する。その後、ｔ２０から閉じた状態のまま下方へ移動し、ｔ８５で最も下位置を占める。その直前のｔ８０において、縦ヒートシーラは、開き動作を開始している。更にその後は、縦ヒートシーラは、開いた状態のまま上昇に転じる。縦シール装置の縦ヒートシーラがこの設定内容に基づいて昇降動作と開閉動作をするとき、両動作の合成によって、縦ヒートシーラはボックスモーション動作、即ち、帯状包装材又は筒状包装材の送り方向に移動しながら縦シールを施すシール動作とその後に元の位置に戻る復帰動作を含む循環動作を繰り返す動作をする。

上から三番目のチャートは、横シール装置の横ヒートシーラの開閉移動、即ち、横ヒートシーラが時間の進行とともに開き位置からしごき位置を経て閉じ位置に移動し、その後閉じ位置から開き位置に移動するという、開閉方向のみに着目したときの移動についての設定内容を示している。横ヒートシーラが開き位置からしごき位置に至る「しごき位置移動設定」は、「縦閉じ設定」の直後、即ち、ｔ２０でＯＮして開き位置に居た横ヒートシーラがｔ２０にしごき位置に向かって前進を開始し、ｔ２５に横ヒートシーラがしごき位置に到達するときにＯＦＦするように設定される。ｔ２０～ｔ２５の期間は、横シール装置がしごき位置に向かって移動する区間としての移動区間Ｔ２である。しごき動作の開始タイミングｔ２５は、縦シール装置による縦シール動作の期間（ｔ２０～ｔ８０）内のタイミングで且つ横シール装置による横シール動作開始（ｔ５０）前のタイミングである。横ヒートシーラはｔ２５～ｔ３５の間、しごき位置に留まる。また、横ヒーシーラは、「しごき位置移動設定」の後の「横閉じ設定」において、ｔ３５でＯＮしてしごき位置から閉じ位置に向かって更に前進を開始し、ｔ４０で閉じ位置に至るときにＯＦＦするように設定される。その後、横ヒーシーラはｔ４０～ｔ８０の間、閉じ位置に留まる。

横ヒートシーラがしごき位置に留まっている区間であるしごき区間Ｔ３（ｔ２５～ｔ３５）、及び閉じ位置に留まっている区間である弛ませ区間Ｔ４（ｔ４０～ｔ８０）は、いずれも、縦ヒートシーラが閉じ位置を占めている縦シール区間Ｔ１（ｔ２０～ｔ８０）内に設定されている。横ヒートシーラが閉じ位置に留まる「弛ませ区間設定」は、横ヒートシーラが閉じ位置に到達したｔ４０でＯＮし、ｔ８０でＯＦＦするように設定される。即ち、弛ませ動作の開始タイミングは、縦シール装置による縦シール動作の期間（ｔ２０～ｔ８０）内であるとともにしごき動作の終了（ｔ３５）後のタイミングとして設定される。しごき区間Ｔ３と弛ませ区間Ｔ４との間の区間は、ほぼ連続とみなすことができるような最小単位の時間区間（ｔ３５～ｔ４０）に設定することで、縦シール区間Ｔ１を可及的に短くして包装速度を高めることができる。そして、横ヒートシーラが閉じ位置から開き位置に至る「横開き設定」が、「弛ませ区間設定」の直後であるｔ８０でＯＮし、Ｔ９０でＯＦＦするように設定される。

最も下のチャートは、横シール装置の横ヒートシーラの上下移動、即ち、横ヒートシーラが時間の進行とともにシール開始位置とシール終了位置を含む上下方向の移動についての設定内容を示している。横ヒートシーラは、ｔ１０で最も上の位置を占め、その後、時間の経過とともに下方へ移動し、ｔ４０で横シール開始位置を通過する時に横シールを開始（横ヒートシーラが筒状包装材を挟み込んで加圧・加熱を開始）し、ｔ９０で最も下位置の横シール終了位置に至って横シールを終了する（横ヒートシーラは筒状包装材から離れて開き位置に至る）。横ヒートシーラは、その後は開き状態のまま、上昇に転じる。横シール装置の横ヒートシーラがこの設定内容に基づいて昇降動作と開閉動作をするとき、両動作の合成によって、横ヒートシーラはボックスモーション動作、即ち、筒状包装材の送り方向に移動しながら横シールを施すシール動作とその後に元の位置に戻る復帰動作を含む循環動作を繰り返す動作をする。

縦シール区間Ｔ１（ｔ２０～ｔ８０）は、縦シールが行われている区間であり、この間、縦シール装置の下降速度Ｖｃと包装材送り速度Ｖｆとは等しい速度で動作する。即ち、この例では、縦シール区間Ｔ１での縦シール装置の下降速度Ｖｃ（包装材送り速度Ｖｆ）が一定であるという包装材送り速度基準で縦及び横のシール装置のボックスモーション動作の制御が行われる。したがって、しごき動作時と弛ませ動作時では、包装材送り速度Ｖｆに対して横シール装置の下降速度Ｖｃを増速・減速させており、横シール装置の上下位置の線図では、この速度変化が折れ線的に表示されている。移動区間Ｔ２（ｔ２０～ｔ２５）では、一対の横ヒートシーラはしごき位置へ移動中であり、この間、横シール装置の下降速度Ｖｅは、縦シール装置の下降速度Ｖｃ及び包装材送り速度Ｖｆと同速である。したがって、横シール装置に備わるしごき部材がたとえ筒状包装材に当接してもしごき作用を及ぼすことはない。

しごき区間Ｔ３（ｔ２５～ｔ３５）は、横シール装置に設けられているしごき部材が筒状包装材を挟み込んでしごき作用を及ぼすしごき区間であり、この区間、横シール装置は、その下降速度Ｖｅが縦シール装置と包装材送り速度の下降速度Ｖｃ，Ｖｆよりも速い速度で動作する。こうした速度設定によって、筒状包装材に当接しているしごき部材が当該筒状包装材を上から下に向かってしごく作用が得られる。弛ませ区間Ｔ４（ｔ４０～ｔ８０）では、横シール装置は、その下降速度Ｖｅが縦シール装置と包装材送り速度の下降速度Ｖｃ，Ｖｆよりも遅い速度で動作する。こうした速度設定によって、横シール装置が挟み込んでいる部分よりも上方の筒状包装材に弛みを生じさせることができる。

しごき区間Ｔ３及び弛ませ区間Ｔ４は、いずれも、縦シール装置の縦ヒートシーラが閉じて帯状包装材の両側端縁部分を挟み込んでいる縦シール区間Ｔ１内に設定されている。縦ヒートシーラが帯状包装材（筒状包装材）を位置ズレしないように挟み込んでいるので、しごき動作と弛ませ動作を確実に行うことができる。即ち、しごき区間Ｔ３において、しごき部材が筒状包装材にしごき作用を及ぼしているときに、しごき部材による引き下げ作用が縦シール装置によって正に挟み込まれている筒状包装材の部分及びそれよりも上方の略筒状に曲成された帯状包装材の部分に及ぶことがない。また、弛ませ区間Ｔ４においても、相対的に上昇する横シール装置による包装材の押し上げ作用が縦シール装置によって正に挟み込まれている筒状包装材の部分及びそれよりも上方の略筒状に曲成された帯状包装材の部分に及ぶことがなく、横シール装置と縦シール装置との間に存在する筒状包装材の部分(袋となる部分を含む)をより効果的に弛ませることができる。これらの区間Ｔ３，Ｔ４では、袋内への製品の沈み込みが促進され、製品滓が横シールを施すべき位置に入り込まなくなるので、横シールの不良の防ぐことができる。更に、しごき動作と弛ませ動作の影響は縦シール装置に送り込まれる帯状包装材の曲成に及ばなくなり、縦シールの不良が回避される。その結果、不良品となる袋包装体の発生を抑えることができる。なお、縦及び横のシール装置のボックスモーション動作の制御については、横ヒートシーラの下降速度を一定とする横シール下降速度基準として、縦シール装置の下降速度と包装材送り装置による包装材送り速度とを増速・減速させる制御でも構わない。

図２は、この連続動作型の縦型製袋充填包装機の実施例についての動作図であり、上側（ａ）の列が側面図であって、下側（ｂ）の列が正面図である。側面図と正面図のいずれにおいても、包装サイクルの進行とともに、包装機１がＡの状態からＨの状態へと変遷し、その後、再びＡの状態に戻るまでの動作を示している。状態Ａ～Ｈは、図１の設定チャート図における時刻Ａ～Ｈに対応している。即ち、図２には、包装材送り装置４による筒状包装材の送り動作と、縦シール装置５の開閉動作と上下移動動作と、横シール装置６（しごき部材を含む）の開閉動作と上下移動動作が示されている。包装機１は連続動作型であるので、包装材送り装置４は常に、帯状包装材Ｆｗ又は筒状包装材Ｆｔを製筒充填筒４に沿って連続的に下方に送る動作をしている。なお、図２における部材に付ける符号は、図を簡潔に示すため、状態Ａにある包装機１についてのみ示している。符号７は、縦シール装置５が施した縦シールＳｃを筒状包装材Ｆｔ上に倒すための背貼り倒しである。

図２に示すように、Ａの状態では、縦シール装置５が帯状包装材Ｆｗの両側端縁部分を挟み込む縦シール動作をしながら下方に移動している。また、これに併せて、横シール装置６も、下方に移動（縦シール装置５と等速で下降）しながら、筒状包装材Ｆｔを横断方向に挟み込んで加圧・加熱をすることで横シール動作を開始する。筒状包装材Ｆｔから既に製作され且つ製品Ｓが充填された包装袋Ｂｇの上端を封じることで袋包装体Ｂｐを完成させつつ、筒状包装材Ｆｔの下端に横シールＳｅを施すことで次の包装袋Ｂｇの底部を形成している。Ｂの状態では、引き続き、縦シール装置５及び横シール装置６がそれぞれ下方への移動を継続しており、筒状包装材Ｆｔ及び袋包装体Ｂｐが下方に移動される。縦シール装置５は閉じ動作をしており、横シール装置６は閉じ状態にある。その後、次のＣの状態に移行するまで、縦シール装置５は横シール装置６に対して相対的に下方へ移動しているので、横シール装置６よりも上方にあり且つ製品Ｓが充填される筒状包装材Ｆｔ（包装袋Ｂｇ）には弛みが形成される。筒状包装材Ｆｔの弛みは、縦シール装置５によって拘束されている状態にある包装材の部分には及ばないので、弛みの形成が確実であるとともに、略筒状に曲成されている帯状包装材Ｆｗの両側端縁部分ｆｅ，ｆｅに対する縦シールＳｃの形成に悪影響を及ぼすこともない。製品Ｓは、製筒充填筒３を通して筒状包装材Ｆｔ内に充填される。

Ｃの状態では、縦シール装置５と横シール装置６は、ボックスモーション動作で最も下方に近い位置に移動していて実質停止していて、開き始めの状態にある。Ｄの状態では、縦シール装置５の縦ヒートシーラ５ａ，５ｂが開いて、上方への移動、即ち、ボックスモーションにおける上方位置への復帰中である。袋包装体Ｂｐは筒状包装材Ｆｔの下端から切り離される。そして、横シール装置６は、横ヒートシーラ６ａ，６ｂが開き状態となって、上方へ移動、即ち、ボックスモーションにおける上方位置への復帰中である。

Ｅの状態では、縦シール装置５が、縦ヒートシーラ５ａ，５ｂが開き状態のまま、ボックスモーション動作において最上方に近い位置へ移動している。横シール装置６も、横ヒートシーラ６ａ，６ｂが開き状態のまま、ボックスモーション動作において最も上方位置へ移動している。Ｆの状態では、縦シール装置５は、縦ヒートシーラ５ａ，５ｂが閉じ状態に至り、下方への移動、即ち、ボックスモーション動作において縦シールＳｃを施しながら下方位置への移動を開始している。横シール装置６においては、横ヒートシーラ６ａ，６ｂは開閉方向では閉じる方向、即ち、しごき位置に向かって移動を開始しており、上下方向では下降を開始している。

Ｇの状態では、縦シール装置５は閉じた状態のまま引き続き下方への移動を継続しているが、横シール装置６が縦シール装置５の移動よりも相対的に速い速度で下方へ移動開始する。即ち、横シール装置６は、開閉方向では、しごき位置に至った後その位置を維持しており、上下方向では、ボックスモーション動作における下方位置への移動を開始して、しごき部材が筒状包装材Ｆｔに対して外側から当接する状態となり、しごき部材がしごき動作をする。このとき、しごき動作に起因して筒状包装材Ｆｔを下方に引き下げようとする作用は、縦シール装置５によって拘束されている状態にある包装材部分には及ばないので、包装袋Ｂｇとなる部分へのしごき動作が確実であるとともに、略筒状に曲成されている帯状包装材Ｆｗの両側端縁部分ｆｅ，ｆｅに対する縦シールＳｃの形成に悪影響を及ぼすこともない。Ｈの状態では、縦シール装置５は引き続き下方への移動を継続しながら縦シール動作を続行している。横シール装置６も引き続き下方への移動を継続しながらしごき動作の最終段階にあり、その後、しごき位置から閉じ位置に向けて移動を開始する。更にその後、包装機はＨの状態からＡの状態に戻ることになり、以後、Ａ～Ｈの包装サイクルが繰り返される。

１，１ａ 縦型製袋充填包装機 ２ フォーマ（製筒器） ３ 製袋充填筒
４ 包装材送り装置 ４ａ，４ｂ 紙送り装置
５ 縦シール装置 ５ａ，５ｂ 縦ヒートシーラ
６ 横シール装置 ６ａ，６ｂ 横ヒートシーラ
７ 背貼り倒し
１３ ホッパ １４ａ，１４ｂ 紙送りベルト
１５ａ，１５ｂ 吸引ボックス １６ａ，１６ｂ 横ヒートシーラ
１７ 切断刃 １８ 溝
１９，１９ ガイドシャフト ２１，２１ 本体部 ２２ ベルト送り部
２３ 進退駆動手段 ２４ 本体ブロック ２５，２５ スリーブ
３０ ベースプレート ３１ 包装材送り用サーボモータ
３２ ベルト機構 ３３ 駆動プーリ ３４ 従動プーリ
３５ ガイドプーリ ３６ 紙送りベルト ３７ 吸引ボックス
４０ 昇降ユニット ４１ 装置フレーム
４２ 昇降メインブロック ４３，４４ 上下ガイドロッド
４５ 昇降駆動用サーボモータ ４６ 回転出力軸
４７ 昇降用リンク機構

５０ 開閉ユニット ５１ 開閉駆動用サーボモータ
５２ ガイドブロック ５３，５４ 開閉ガイドロッド
５５ 左側取り付けブロック ５６ 右側取り付けブロック
５７ 中間ブロック ５８ 回転出力軸
５９ 開閉用リンク機構
６０ 昇降ユニット ６１ 装置フレーム
６２ 昇降メインブロック ６２ａ 左側昇降ブロック ６２ｂ 右側昇降ブロック
６２ｃ 連結部材 ６２ｄ アーム部 ６２ｅ アーム部
６３，６４ 上下ガイドロッド
６５ 昇降駆動用サーボモータ ６６ 回転出力軸 ６７ 昇降用リンク機構
６８ モータ取付け板 ６９ ブラケット
７０ 開閉ユニット ７１ 開閉駆動用サーボモータ
７３，７４ 開閉ガイドロッド ７５，７６ 取り付けブロック
７７ 中間ブロック ７８ 回転出力軸 ７９ 開閉用リンク機構
８０，８０ スライドスリーブ
９０ ベース部 ９１ 横ヒータブロック ９２ 上シャッタ板
９３ しごき板 ９４ ヒートシール面
１００ 制御部 １０１ 設定・表示部
Ｆｗ 帯状包装材 ｆｅ，ｆｅ 側縁部分
Ｆｔ 筒状包装材 Ｓ 製品
Ｓｃ 縦シール Ｓｅ 横シール
Ｂｇ 包装袋 Ｂｐ 袋包装体
Ｔｃ サイクル区間 Ｔ１ 縦シール区間 Ｔ２ 移動区間
Ｔ３ しごき区間 Ｔ４ 弛ませ区間
Ｖｆ 包装材の送り速度 Ｖｃ 縦シール装置の下降速度
Ｖｅ 横シール装置の下降速度 Ｌａ，Ｌｂ ボックスモーション軌跡

Claims (3)

1. 包装すべき製品が内部に投入され且つ前記製品を包装するのに用いられる帯状包装材が外周に沿って略筒状に湾曲状に曲成された状態で送られる製筒充填筒と、
   前記製筒充填筒の側方に配設されており、前記湾曲状に曲成された帯状包装材の両側端縁部分を挟み込むことが可能な縦ヒートシーラを有していて、前記帯状包装材を筒状包装材に成形するため、前記縦ヒートシーラによって挟み込まれる当該両側端縁部分に縦シールを施す縦シール装置と、
   前記製筒充填筒の下方に配設されており、前記筒状包装材に対して横断方向に挟み込み動作可能な横ヒートシーラを有していて、前記筒状包装材から前記製品を収容する包装袋を製作するため、前記横ヒートシーラによって前記筒状包装材に横シールを施す横シール装置と、
   前記製筒充填筒の側方に配設されており、前記湾曲状に曲成された帯状包装材又は当該帯状包装材から前記縦シール装置によって形成された前記筒状包装材を前記製筒充填筒の縦方向に送る包装材送り装置と、
   前記縦シール装置、前記横シール装置及び前記包装材送り装置のそれぞれの作動タイミングと作動速度を統合的に制御する制御装置と
   を備えており、
   前記縦シール装置及び前記横シール装置は、それぞれ、前記制御装置の制御によって、前記帯状包装材又は前記筒状包装材の送り方向に移動しながら前記縦シール又は前記横シールを施すシール動作とその後に元の位置に戻る復帰動作を含む循環動作を繰り返すボックスモーション動作型のシール装置であり、
   前記横シール装置の前記シール動作に関連して、前記製筒充填筒から送り出された前記筒状包装材に対して、しごき部材が当該筒状包装材を外側から挟み込みつつ当該筒状包装材の送り速度よりも相対的に速い速度で移動することによるしごき動作と、前記横ヒートシーラが前記筒状包装材を押し潰し状態のまま前記筒状包装材の送り速度よりも相対的に遅い速度で移動することによる弛ませ動作が行われる縦型製袋充填包装機であって、
   前記制御装置は、前記縦シール装置の前記縦ヒートシーラが前記縦シールを施すのを開始させるタイミングで前記横シール装置に前記しごき動作のための閉じ動作を開始させ、前記縦シール装置が前記縦シールを施している状態で前記しごき動作とその後の前記弛ませ動作を行わせ、更に前記横シール装置に前記弛ませ動作から離脱する開き動作を開始させるタイミングで前記縦シール装置の前記縦ヒートシーラが前記縦シールを施すのを終了させる
   ことからなる連続動作型の縦型製袋充填包装機。
2. 前記しごき動作と前記弛ませ動作が行われるときの前記横シール装置の下降速度と前記縦シール装置の下降速度の相対的速度差は設定可能である
   ことからなる請求項１に記載の連続動作型の縦型製袋充填包装機。
3. 前記弛ませ動作を行うタイミングは、前記横シール装置による前記横シールを施す動作中の範囲で任意のタイミングで設定可能である
   ことからなる請求項１又は２に記載の連続動作型の縦型製袋充填包装機。
   

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