JP2009046167A - ガゼット形成装置及びエンドシール装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ガゼットの形成の要否に応じてガゼット爪に対する駆動力を簡易に停止させることができ、ガゼット形成対象の包装体の設計変更に簡単に対応すること
【解決手段】 ガゼット爪を７１を内方に向けて往復移動させる駆動源は、トップシーラ３３ａ．３３ｂを公転移動させる駆動源とは別のガゼット用駆動モータ７２から構成した。この駆動モータは、各ガゼット爪ごとに設けられるとともに、所定角度範囲で正逆回転するサーボモータ出構成し、駆動モータの出力軸と、ガゼット爪とは、正逆回転運動を往復直線運動に変換する運動変換機構を介して連携した。駆動モータは、サーボモータであるので、回転角度範囲を調整可能となり、ガゼット爪の先端位置の前進・後退位置を、包装体の寸法・形態に合わせて簡単に調整できる。
【選択図】 図４

Description

本発明は、自動包装機械のエンドシール部に設けられるガゼット形成装置並びにエンドシール装置に関するものである。

包装機の一形態であるピロー包装機は、以下のような構成を備えている。まず、原反ロールに巻き取られた帯状フィルムを連続して製袋器に供給し、その製袋器を通過させる際に筒状に製袋された筒状フィルムを形成する。また、この製袋器の上流側には被包装物搬送供給装置を配置し、その被包装物搬送供給装置から所定間隔毎に搬送される被包装物が、製袋器内に供給される。これにより、被包装物が製袋器内を通過すると、筒状フィルム内に所定間隔毎に収納されることになり、その被包装物は筒状フィルムとともに搬送される。そして、その搬送方向に沿って、センターシール装置並びにエンドシール装置が配置されている。センターシール装置は、筒状フィルムのフィルム重合端をシールするものである。エンドシール装置は、筒状フィルムを進行方向横方向（前後の被包装物が存在していない部分）にシールするとともに、カットすることで、先端の被包装物が収納された筒状フィルムの部分を後続の筒状フィルムから分離し、包装体を製造するようになる。

上記のエンドシール装置の一形態として、筒状フィルムを挟んで上下に配置される一対のトップシーラ（カッター刃が内蔵されている）と、そのトップシーラのシール面を対向させた状態を保持しながらそのトップシーラを所定の軌跡で移動させる駆動機構とを備えたものがある。そして、上下のトップシーラは、筒状フィルムの所定位置を上下から挟み込んだ状態で一定量だけ筒状フィルムとともに前進移動する。これにより、筒状フィルムの挟まれた部位が熱シールされるとともに、カットされる。この種のエンドシール装置のタイプは、ボックスモーションタイプとも称されている。

一方、包装体の形態には多種多様のものがあるが、その中の一つとして図１に示すような、エンドシール部１の近傍のフィルム側面に、内方に折り込まれた折り目（ ガゼット）２が形成されたガゼット付き包装体３がある。このガゼット付き包装体を製造するには、通常、上述したようなピロー包装機を用いてピロー包装処理をし、図２に示すように、最終工程のエンドシールを施す前（或いはそれと同時）に、筒状フィルム２１のエンドシールされる部位近傍の両側面を、ガゼット爪７１にて内方に押し込むことにより、ガゼット２を形成するようにしている。

ここで、上記ガゼット爪７１はリンク機構等の駆動力伝達手段によってエンドシール装置のトップシーラ３３ａ，３３ｂの動きに同期させて内方に向けて往復駆動させるようにしており、その駆動力は上記トップシーラ３３ａ，３３ｂを回転駆動させている回転軸から取り出している。

すなわち、トップシーラ３３ａ，３３ｂの回転軸の端部にこれより駆動力を取り出すカムを設けるとともに、このカムにその回転運動を往復揺動回転運動に変換する揺動レバーを係合させて設ける。そして、係る揺動レバーの出力端と上記ガゼット爪７１とを適宜なリンク機構で機械的に連繋させて、揺動レバーの往復揺動運動を直線往復運動に変換しつつガゼット爪７１に伝達するようにしている。なお、係るガゼット形成装置は、例えば特許文献１等に開示されている。
特開２００１−１１４２０３

しかしながら、上述した従来の装置では、以下に示す問題がある。すなわち、ピロー包装機は、高さ等その大きさの種々異なる多品種の被包装物に対して包装処理するようになっており、被包装物の種類に応じてガゼット２を形成したり、形成しなかったりする。例えば、被包装物の高さが低い場合などには、ガゼット２を形成しない。１つのピロー包装機で、このようにガゼット２を形成する包装体と形成しない包装体の２種類に対応するためには、従来、ガゼット爪７１を駆動力伝達手段に対して着脱自在に取り付けていた。これにより、ガゼット２ を必要としない被包装物の包装を行なうにあたっては、ガゼット爪７１を駆動力伝達手段から取り外すようにしていた。

しかしながら、そのようにガゼット爪７１を取り外した場合でも、係るガゼット爪７１を駆動するリンク機構は、ガゼット２を形成するか否かに拘わらず、そのピロー包装作業中においては絶えず動作させられていることになる。このため、係るリンク機構の摺動各部等を無駄に摩耗させてしまい、ガゼット成形の実働時間に比して、リンク機構部の損耗の進行は早く、耐久性の面で問題があった。さらに、リンク機構部の動作に伴い、ガゼット爪７１を取り付ける部材は、直線往復運動を行なうことになり、その運動に伴い駆動力伝達手段から大きな音を発生することになる。係る音は、騒音となり、生産工場における環境の低下を招くので好ましくない。

さらに、包装体の寸法形状も多種・多様であり、ガゼットを形成する包装体においても、ガゼットの折り込む量も多岐にわたる。そして、ガゼット爪の移動軌跡は、カム並びにリンク機構等の駆動機構により一意に決定されるため、異なる寸法形状のがゼットを形成するためには、それに併せて駆動機構を設計し直す必要があり、煩雑である。

本発明は、ガゼットの形成の要否に応じてガゼット爪に対する駆動力を簡易に停止させることができ、もって駆動機構（動力伝達手段）の耐久性の向上を図るとともに、ガゼット非形成時の騒音の低下をはかることができ、また、ガゼット形成対象の包装体の設計変更に簡単に対応することができるガゼット形成装置及びエンドシール装置を提供することを目的とする。

上述した目的を達成するために、本発明に係るガゼット形成装置は、（１）被包装物が所定間隔ごとに内包されて搬送されてくる筒状フィルムの所定部位を、所定の軌跡で公転移動する一対のトップシーラ間に挟んで横方向にシールする自動包装機のエンドシール部に設けられ、前記トップシーラによるシールに先だって前記筒状フィルムのエンドシール部位の前後にわたる進行方向両側面を、ガゼット爪にて内方に向けて押し込んで前記筒状フィルムの側面に折り目を付けてガゼットを形成するガゼット形成装置であって、前記ガゼット爪を前記内方に向けて往復移動させる駆動源は、前記トップシーラを公転移動させる駆動源とは別の駆動モータから構成した。

ガゼット爪を移動させるための駆動モータを、トップシーラの駆動源とは別に構成したため、ガゼット形成装置は、トップシーラの公転移動とは独立して動作させることができる。従って、仮にガゼット形成をしない包装体を製造する場合には、ガゼット爪を筒状フィルム側方の待避位置に後退させた状態で駆動モータを停止することで、ガゼット爪を取り外すことなく、これが包装作業の妨げになることを防止しつつ、簡易にそのガゼット爪を往復移動させる機構の作動を停止させることができる。そのため無駄に駆動機構を構成する部材を損耗させてしまうことを防止できる。もちろん、ガゼット爪を取り外すようにしてもかまわない。

（２）前記ガゼット爪は、前記筒状フィルムの両側にそれぞれ設けられ、前記駆動モータは、各ガゼット爪ごとに設けられるとともに、各駆動モータは、それぞれ所定角度範囲で正逆回転するものであり、前記駆動モータの出力軸と、前記ガゼット爪とは、正逆回転運動を往復直線運動に変換する運動変換機構を介して連携されるようにするとよい。

（３）前記駆動モータは、サーボモータ等の回転角度範囲を調整可能なモータとすることができる。
包装体にガゼットを施す装置をサーボモータで独立して作動させることができるので、製品変更におけるガゼット部材の付け替えが不要となり、ガゼット部材の作動タイミングと作動距離を電気的制御により包装中の製品に合わせて適切に作動させることができる。

上記のガゼット形成装置を装着するエンドシール装置の構成は、各種のものを適用することができる。一例としては、以下の（４）から（６）に示す構成のものとすることができるし、それ以外の構成のものでもよい。

（４）本発明のエンドシール装置は、被包装物を内包する包装フィルムを、その包装フィルムの進行方向横方向にシールするエンドシール装置であって、前記包装フィルムを挟んで上下に配置されるトップシーラと、そのトップシーラのシール面を対向させた状態を保持しながらそのトップシーラを所定の軌跡で公転移動させる駆動機構と、前記トップシーラの前後方向の移動に追従して筒状フィルムの搬送方向に沿って移動する上記の（１）から（３）のいずれかに記載のガゼット形成装置と、を備えて構成する。

（５）前記駆動機構は、前記トップシーラを上下移動させるための機構と、前記トップシーラを前後進移動させるため駆動機構とが、それぞれ別の駆動モータの出力に基づいて動作するように構成することができる。

このようにすると、エンドシール装置は、カット寸法の長さに関係なく、包装フィルムに対して上下のトップシーラが噛み合っている時間は同一にすることができるため、一度トップシーラをフィルム溶着してシールすることができる適当な温度に設定すると、製品変更などによるトップシーラの設定温度の変更をする必要がなく、簡単な制御で安定して包装処理をすることができる。さらに、温度変更は、ヒーターの設定を電気的に変更しても、実際のトップシーラの表面温度が設定に基づく適切な温度に変化するまである程度の時間がかかるため、製品変更の度に温度変更することは、包装工程、生産工程に時間的負荷をかけることとなる。しかし、本発明によれば、一度フィルムに対する適切なシーラ温度が設定されれば、そのあとの製品変更（カット寸法の変化）があっても温度変更をする必要がなく、結果として円滑な包装、生産を実施することができることとなる。

（６）前記駆動機構は、前記上側のトップシーラを上下移動させるための機構と、前記下側のトップシーラを上下移動させるための機構と、前記トップシーラを前後進移動させるため駆動機構とが、それぞれ別々の駆動モータからの動力に基づいて動作するように構成することもできる。

上下のトップシーラの駆動源を別々にしたため、両トップシーラはそれぞれ相手側の位置に関係なく任意の上下移動をすることができる。よって、被包装物の高さ寸法に応じてトップシーラの上下の移動距離を調整することができるタイプにおいて、上下のトップシーラの移動量を適切に制御することができ、必要以上に長い距離を移動することや、移動距離が不足することがなくなる。さらに、上下のトップシーラをともに上昇移動させると、下側のトップシーラのシール面を搬送面近傍に位置させることができ、エンドシール装置（特に、トップシーラ部分）の清掃作業が容易に行なえる。

トップシーラの駆動機構は、たとえば、駆動モータの正逆回転に応じて正逆回転するボールネジを含み、前記トップシーラを取付けるシーラ取付台は、そのボールネジの正逆回転に伴い上下移動するように構成するとよい。このようにすると、上下のトップシーラの上下移動を精度良く制御できる。

包装処理時における前記上側のトップシーラの最上方移動位置は、前記被包装物の高さに応じて設定され、包装処理時における前記下側のトップシーラの最下方移動位置は、前記被包装物の高さに関係なくエンドシール装置内の被包装物の搬送面の下側所定位置に設定されるようにするとよい。このようにすると、上側のトップシーラの上下の移動量は、被包装物の高さに合わせて必要十分な距離に設定できる。また、下側のトップシーラの移動量は、被包装物の高さに関係なく一定にすることで、必要以上に移動距離を長くすることが無く、モータの負荷が低減する。また、搬送面の下側所定位置とは、図７，図８に例示したように、前後のコンベアの隣接する端部同士が近接させるようにするのに十分な距離だけ下方にするものに限ることはなく、トップシーラのシール面が搬送面とほぼ同じか、少し下方に位置するようにすることができる。このようにすると、下側のトップシーラの移動距離を可及的に短くし、モータの負荷を抑制できる。

清掃モードのときは、前記上側のトップシーラと、前記下側のトップシーラとが共に上昇移動するように制御され、設定された上方所定位置で停止するように構成するとよい。一般的な上下のトップシーラは、一方が上昇移動すると他方は下降移動することにより、開閉動作を行なう。本発明では、上側と下側のトップシーラの駆動源を別々にしたため、両トップシーラを同一方向に移動させることができる。よって、両トップシーラを共に上昇移動させることで、下側のトップシーラのシール面は上昇して搬送面近傍に位置し、そのときの上側トップシーラは上昇しているので両トップシーラの間には空間が形成される。よって、その空間を利用して、トップシーラの清掃が容易に行なえる。

本発明は、ガゼットの形成の要否に応じてガゼット爪に対する駆動力を簡易に停止させることができ、もって駆動力伝達手段の耐久性の向上を図るとともに、ガゼット非形成時の騒音の低下をはかることができる。また、駆動モータの回転角度範囲を調整可能とした場合、ガゼット形成対象の包装体の設計変更に簡単に対応することができる。

図３から図９は、本発明のガゼット形成装置を装着するエンドシール装置ひいてはピロー包装機の一例を示している。本実施形態のピロー包装機１０は、包装機本体１１と、その包装機本体１１に対して帯状の包装フィルムを連続して供給するフィルム供給装置１２と、包装機本体１１の上流側に配置され、その包装機本体１１に対して被包装物１３を所定間隔毎に供給する被包装物搬送供給装置１４とを備えている。

フィルム供給装置１２は、帯状フィルム１５をロール状に巻き取った原反ロール１６に対し、図示省略する駆動モータ（サーボモータ等の速度制御可能なモータ）の出力を連係し、原反ロール１６の回転速度を適宜制御しながら一定速度で包装機本体１１に供給する。また、図示省略しているが、原反ロール１６から包装機本体１１に至る所定位置に各種のローラを配置し、原反ロール１６から送り出された帯状フィルム１５は、そのローラに掛け渡されることで、所定の経路を通って包装機本体１１に導かれる。もちろん、必ずしも原反ロール１６に駆動モータを連係する必要はなく、包装フィルムの搬送経路上にフィードローラを設け、引き出すようにしても良い。

被包装物搬送供給装置１４は、前後に配置されたスプロケット１７（図では、進行方向前方のみ記載）と、その複数のスプロケット１７に掛け渡されたエンドレスチェーン１８と、そのエンドレスチェーン１８に所定ピッチ毎に取り付けられた複数の押送フィンガー１９とにより構成される。これにより、被包装物１３の後面に押送フィンガー１９が突き当たると、押送フィンガー１９の移動に伴い、被包装物１３も前進移動する。

包装機本体１１は、供給される帯状フィルム１５を筒状フィルム２１に整袋する製袋器２０と、その製袋器２０の下流側に配置されたセンターシール装置２４と、そのセンターシール装置２４の下流側に配置され、筒状フィルム２１を搬送するベルトコンベア２３と、ベルトコンベア２３の上方に配置された上側抑えベルト２５と、ベルトコンベア２３の下流側に配置されたエンドシール装置３０と、エンドシール装置３０の下流側に配置された搬出コンベア２６と、を備えている。

製袋器２０は、フィルム供給装置１２から連続して供給される帯状フィルム１５を通過させることで、帯状フィルム１５の両側端縁部１５ａ同士を接触（重合）させるとともに、筒状となった筒状フィルム２１に整袋するものである。また、被包装物搬送供給装置１４から包装機本体１１に対して順次供給される被包装物１３は、製袋器２０内に挿入される。これにより、製袋器２０に供給された被包装物１３は、筒状フィルム２１内に所定間隔ごとに配置されることになる。

センターシール装置２４は、重合された帯状フィルム１５の両側端縁部１５ａをシールする。このセンターシール装置２４は、帯状フィルム１５の両側端縁部１５ａを両側から挟み込みながら加熱することで熱シールする。

上側抑えベルト２５は、エンドシール装置３０の上流側の直近に配置されており、筒状フィルム２１内の被包装物１３が上方に持ち上がるのを抑制し、水平状態を保持しながら搬送できるようにしている。

エンドシール装置３０は、筒状フィルム２１に対し、進行方向と直交する方向、つまり、横断する方向にシールすると共にカットするものである。そのシール・カットするフィルム部位は、前後の被包装物１３の間の所定位置である。これにより、エンドシール装置３０を通過することで、筒状フィルム２１の先頭部分は、後続から分離され、包装体２７が製造される。

エンドシール装置３０は、筒状フィルム２１を挟んで上下に対向配置されるトップシーラ３３ａ，３３ｂを備え、そのトップシーラ３３ａ，３３ｂのシール面３３ａ′，３３ｂ′を対向させた状態を保持しながらそれぞれを所定の軌跡で公転移動させるようになっている。

具体的には、図３〜図７に示すように、筒状フィルム２１の搬送経路の周囲を囲むとともに、筒状フィルム２１の搬送方向に沿って前後進移動可能に機枠３５を配置する。機枠３５の下方には、筒状フィルム２１の進行方向に沿って、２本の第１ガイドレール３４が設置されている。この第１ガイドレール３４に符合するスライダ３８が、機枠３５の外周側の底面３５ｃの所定位置に接続されている。これにより、スライダ３８が第１ガイドレール３４に沿って前後進移動することに伴い、機枠３５も安定して前後進移動する。

この前後進移動の駆動源は、流れ方向移動用モータ６０を用いている。すなわち、筒状フィルム２１の進行方向に沿って配置された流れ方向移動用ボールネジ６４を、機枠３５の底面３５ｃの略中央部位に取り付けた連結板６５に設けた雌ネジ部に挿入する。そして、流れ方向移動用モータ６０の出力軸に装着した段付きプーリ６２と、流れ方向移動用ボールネジ６４の一端に装着した段付きプーリ６３とに、タイミングベルト６１を掛け渡す。これにより、流れ方向移動用モータ６０を正逆回転することで、連結板６５ひいては機枠３５に取り付けられたトップシーラ３３ａ，３３ｂを前後進移動させることができる。そして、そのときの移動速度は、流れ方向移動用モータ６０の回転速度に応じて変更できる。つまり、筒状フィルム２１の搬送速度と同一速度で予備シーラ３３ａ，３３ｂを前進移動させることもできるし、搬送速度よりも速い速度、或いは遅い速度で前進移動させることもできる。また、本実施形態では、流れ方向移動用モータ６０は、サーボモータ等の回転速度の制御可能なモータを用いている。

一方、機枠３５の天面３５ａと底面３５ｃとの間をわたるようにして、上下方向に延びる４本のボールネジを設けた。このボールネジは、内側に配置された一対の第１ボールネジ４０と、外側に配置された一対の第２ボールネジ４１と、からなる。それら第１，第２ボールネジ４０，４１は、その両端において、それぞれ機枠３５の天面３５ａと底面３５ｃに軸受け支持されている。

一対の第１ボールネジ４０の上端の細棒状の回転軸５１を機枠３５の天面３５ａの上方に突出させ、その回転軸５１の先端に段付プーリ５２を取り付け、両段付プーリ５２間にタイミングベルト５３を掛け渡す。そして、一方の第１ボールネジ４０の下端に上側シーラ開閉用モータ５７を連係する。この上側シーラ開閉用モータ５７は、サーボモータ等の回転速度の制御可能なモータを用いている。

これにより、上側シーラ開閉用モータ５７を正逆回転させると、一対の第１ボールネジ４０も同期して同一方向に正逆回転する。この一対の第１ボールネジ４０に対して、上側シーラ取付台４５を連係する。つまり、帯板状の上側シーラ取付台４５の両端に設けた貫通孔内に筒状の雌ネジ部４２を挿入配置するとともに、その雌ネジ部４２を第１ボールネジ４０に連係する。そして、上側シーラ取付台４５の下面に、上側のトップシーラ３３ａを取り付ける。よって、上側開閉用モータ５７を正逆回転させると、その回転が第１ボールネジ４０に伝達され、雌ネジ部４２（上側シーラ取付台４５）ひいては上側のトップシーラ３３ａが上下移動する。

同様に、一対の第２ボールネジ４１の上端の細棒状の回転軸５６を機枠３５の天面３５ａの上方に突出させ、その回転軸５６の先端に段付プーリ５４を取り付け、両段付プーリ５４間にタイミングベルト５５を掛け渡す。そして、一方の第２ボールネジ４１の下端に下側シーラ開閉用モータ５８を連係する。この下側シーラ開閉用モータ５８は、サーボモータ等の回転速度の制御可能なモータを用いている。

これにより、下側シーラ開閉用モータ５８を正逆回転させると、一対の第２ボールネジ４１も同期して同一方向に正逆回転する。この一対の第２ボールネジ４１に対して、下側シーラ取付台４６を連係する。つまり、帯板状の下側シーラ取付台４６の両端に設けた貫通孔内に筒状の雌ネジ部４３を挿入配置するとともに、その雌ネジ部４３を第２ボールネジ４１に連係する。そして、下側シーラ取付台４６の上面に、下側のトップシーラ３３ｂを取り付ける。よって、下側開閉用モータ５８を正逆回転させると、その回転が第２ボールネジ４１に伝達され、雌ネジ部４３（上側シーラ取付台４６）ひいては下側のトップシーラ３３ｂが上下移動する。

また、図７に示すように、下側シーラ開閉用モータ５８と、第２ボールネジ４１との連係は、それぞれに取り付けた歯車６７，６８を噛み合わせることにより行なっている。図示省略するが、上側シーラ開閉用モータ５７と第１ボールネジ４０との連係も同様の構成を採っている。

さらに、この機枠３５の背面３５ｄには、上下方向に延びるように、ガイドレール９５を設けている。そして、このガイドレール９５に対して、スライダ９６，９７を軸方向に移動可能に連係する。このスライダ９５は、上側シーラ取付台４５に連結し、スライダ９７は下側シーラ取付台４６に連結している。これにより、横揺れも防止され、機枠３５に対して両取付台４５，４６ひいては上下のトップシーラ３３ａ，３３ｂを安定して上下移動させることができる。

なお、図４に示すように、上側シーラ取付台４５の上面には、シリンダ５９を設けており、このシリンダ５９により、上側のトップシーラ３３ａ内に内蔵するカッター刃を昇降させるようになっている。係る構成は従来のものと同様である。

上記のように、トップシーラ３３ａ，３３ｂの前後進移動（水平移動）と、上下移動（垂直移動）の駆動源とを、それぞれ独立した別の駆動モータを用いていたため、トップシーラ３３ａ，３３ｂ（機枠３５）の前後移動と上下移動とを任意のタイミングで制御することができ、トップシーラ３３ａ，３３ｂの公転移動の軌跡を任意に設定・変更することが簡単に行なえる。

その結果、包装処理時におけ上側，下側のトップシーラ３３ａ，３３ｂの前後方向の待機位置は、被包装物１３の前後方向の長さやカット寸法に関係なく上流側の定位置に設定されるようにすることができる。そして、この待機位置で一時停止している両トップシーラ３３ａ，３３ｂ間に包装フィルムのエンドシールされるフィルム部位が至ると、上側，下側のトップシーラ３３ａ，３３ｂが互いに接近する方向に移動し、筒状フィルム２１を上下から挟み込む。このとき、少なくともトップシーラ３３ａ，３３ｂが筒状フィルム２１に接触する際には、両トップシーラ３３ａ，３３ｂが前進移動するように制御する。もちろん、各駆動モータ６０，５７と５８の制御を特許文献１に開示された発明の機能を持たせることで、同様の作用効果を奏することができる。

さらに上側のトップシーラ３３ａを上下移動させるための駆動源（上側シーラ開閉用モータ５７）と、下側のトップシーラ３３ｂを上下移動させるための駆動源（下側シーラ開閉用モータ５８）と、を別々のモータで形成したため、上下のトップシーラ３３ａ，３３ｂをそれぞれ独立して上下移動させることができる。これにより、高さの異なる被包装物（包装体）に対して、相手側の移動距離を気にすることなくそれぞれのトップシーラの移動距離を最適なものに設定することができる。

これにより、例えば、被包装物の高さにあわせて、上側のトップシーラ３３ａの最上方移動位置を被包装物の上面位置から一定のマージンを採った位置に設定したり、下側のトップシーラ３３ｂの最下方移動位置を被包装物の高さに関係なく両コンベア２３，２６の搬送面の下方所定位置に設定することなどができる。よって、必要以上に長い距離を移動することがなく、駆動モータへの負荷も少なくできる。また、上下のトップシーラ３３ａ，３３ｂが噛み合う位置を任意かつ簡単に変更できるので、被包装物の高さ方向の任意の位置に設定できる。

さらに、上側のトップシーラ３３ａと下側のトップシーラ３３ｂをともに上昇移動させることができる。このようにすると、上側のトップシーラ３３ａが上方移動することでトップシーラ３３ａ，３３ｂ間の空間が確保でき、下側のトップシーラ３３ｂが上昇移動することでコンベア３３，３６の隣接する端部同士の間隔が開くとともに下側トップシーラ３３ｂのシール面がコンベア３３，３６の搬送面上或いはあるいはそれよりも高い位置に位置させることができる。よって、トップシーラ３３ａ，３３ｂの清掃のための作業空間が広くとれるとともに、下側のトップシーラ３３ｂのシール面が突出するため、清掃作業が容易に行なえる。

さらに本実施形態では、トップシーラ３３ａ，３３ｂを上下移動させるための駆動モータとして上側シーラ開閉用モータ５７と下側シーラ開閉用モータ５８を設けるとともに、トップシーラ３３ａ，３３ｂを前後移動させるための駆動モータとして流れ方向移動用モータ６０を別途設けた。これにより、トップシーラ３３ａ，３３ｂの移動軌跡の自由に設定することができる。

つまり、たとえば、被包装物の長さが変更され、筒状フィルムに対するカット寸法（カット長）が変更された場合、包装機の回転数（単位時間当たりの製造個数）を同じにするためには、カット長が長い場合は筒状フィルムの進行スピードが早くなり、逆にカット長が短い場合は、筒状フィルムの進行スピードは遅くなる。上下のトップシーラ３３ａ，３３ｂは、上下から筒状フィルム２１を挟んでいる間は、筒状フィルム２１と同じ速度で前進移動する必要がある。そのため、従来のボックスモーションでは、構造上、前進移動速度（周速）が速いとシール時間が短くなり、前進移動速度（周速）が遅ければシール時間が長くなる。よって、適切なシール結果を得るためには、速度の変化（製品変更によるカット長の変化）により、トップシーラの温度も変更しなければならなかった。

これに対し、本実施形態によれば、異なる製品を包装する場合に、カット長が変わって、筒状フィルムの進行方向の移動速度（周速）が変わっても、独立したサーボモータ制御により、トップシーラ３３ａ，３３ｂ同士の噛み合い時間を一定にすることができる。よって、同じフィルムであれば、常に適切なシール時間に調整することで、シール温度を変更しなくても、対応することができる。

つまり、本実施形態では、筒状フィルムの移動速度が変化しても、独立したサーボモータにより、トップシーラ装置自体の前進方向の移動時間と、上下のトップシーラの開閉タイミングを任意に設定して制御することができるので、周速が早い場合には適当なシール時間を得るために上下のトップシーラが筒状フィルムを挟み込んでシールしている状態での進行方向のスライド距離を長くするように制御する。逆に周速が遅い場合には、上下のトップシーラが筒状フィルムを挟み込んでシールしている状態での進行方向のスライド距離を短くする。このように制御すると、どちらの場合であっても、筒状フィルムに対してトップシーラが噛み合っている時間は同一になるため、一度トップシーラをフィルム溶着してシールすることができる適当な温度に設定すると、製品変更などによるトップシーラの設定温度の変更をする必要がない。

さらに、温度変更は、ヒーターの設定を電気的に変更しても、実際のトップシーラの表面温度が設定に基づく適切な温度に変化するまである程度の時間がかかるため、製品変更の度に温度変更することは、包装工程、生産工程に時間的負荷をかけることとなる。しかし、本実施形態では、一度フィルムに対する適切なシーラ温度が設定されれば、そのあとの製品変更（カット長の変化による周速の変化）でも温度変更をする必要がなく、結果として円滑な包装、生産を実施することができることとなる。

本実施形態では、上記の構成のエンドシール装置３０に対し、以下に示すガゼット形成装置７０を設けた。このガゼット形成装置７０は、図２に示すように、筒状フィルム２１の側面両側に位置するガゼット爪７１と、そのガゼット爪７１を移動させる駆動機構（後述）を備えている。

ガゼット爪７１は、両トップシーラ３３ａ，３３ｂに連結され、高さ方向は所望の位置を維持しながら一体に前後進移動する。そして、筒状フィルム２１のうち、被包装物１３が収納されている部分が通過している間は、図示の位置から外側に移動し、その先端７１ａが筒状フィルム２１の側面よりもさらに外側の待機位置に位置している。

そして、図示するように、両トップシーラ３３ａ，３３ｂの前後にそれぞれ被包装物１３が存在し、両トップシーラ３３ａ，３３ｂ間には筒状フィルム２１のみが存在するような相対位置関係のときに、各ガゼット爪７１が内側（筒状フィルム側）に向かって移動する。そして、その先端７１ａが筒状フィルム２１の側面に接触し、それを内方に押し込むことにより、筒状フィルム２１の側面に図示のようなガゼット（折り目）２が形成される。

ガゼット爪７１は、上述の通り対向する先端７１ａが筒状フィルム２１の両側面をそれぞれ内方に向けて押し込み可能となっているが、その先端７１ａの反対側の基端の下面には、スライダ７５が取り付けられている。このスライダ７５は、ガイドレール７６に連携され、そのガイドレール７６に沿って直線往復移動可能となる。ガイドレール７６は、所定の連結機構によってエンドシール装置３０の機枠３５に連結され、トップシーラ３３ａ，３３ｂと平行に伸びる姿勢が保たれる。これにより、ガイドレール７６ひいてはガゼット爪７１は、トップシーラ３３ａ，３３ｂの軸方向に沿って水平状態の姿勢（図２参照）を保持したまま安定して往復移動する。

ガイドレール７６を機枠３５に連結する連結機構は、以下のようになっている。すなわち、エンドシール装置３０の機枠３５に、帯板状の連結プレート８０を固定する。連結プレート８０の内面側には、垂直方向に伸びるようにガイドレール８１を設置し、そのガイドレール８１に、スライダ８２を上下移動可能に装着する。そしてスライダ８２に、Ｌ字プレート８３の一方面（垂直面側）８３ａを固定するとともに、Ｌ字プレート８３の他方面（水平面側）８３ｂにガイドレール７６を取り付ける。これにより、ガゼット爪７１は、スライダ７５，ガイドレール７６，Ｌ字プレート８３，スライダ８２，ガイドレール８１，連結プレート８０を介して機枠３５に連結される。

さらに、Ｌ字プレート８３は、他方面（水平面）８３ｂの所定位置に雌ネジ部８４を設ける。また、連結プレート８０の内面側の上下所定位置に、それぞれ支持板８５を取り付けるとともに、その支持板８５にスクリューネジ軸８６の両端を回転自在に軸受け支持させる。そして、スクリューネジ軸８６の中間部位に設けたネジ部８６ａに、上記の雌ネジ部８４を連携させる。さらに、スクリューネジ軸８６の下端には、第１傘歯車８７を取り付けるとともに、その第１傘歯車８７に噛み合う第２傘歯車８８を、同一の回転軸８９に取り付ける。この回転軸８９は、正逆回転可能な高さ調整用駆動モータ９０に連携させる。

これにより、高さ調整用駆動モータ９０が正逆回転すると、その回転力が、回転軸８９→両傘歯車８８，８７→スクリューネジ８８と伝わり、雌ネジ部８４（Ｌ字プレート８３）を昇降移動させる力が働くため、ガゼット爪７１を任意の高さに移動させ、その高さ位置を保持することができる。そして、係る昇降移動は、スライダ８２，ガイドレール８１によりガイドされ、安定して行なわれる。よって、たとえば製品の高さなどの変更に伴いトップシーラ３３ａ，３３ｂ同士が噛み合う高さ位置が変更されたとしてとも、高さ調整用駆動モータ９０を所定方向に所定量だけ回転させるだけで、ガゼット爪７１を適切な高さ位置に簡単にセットすることができる。

そして、ガゼット爪７１を内外方向に往復直線移動させる駆動手段は、駆動源としてエンドシール装置３０用の駆動源（流れ方向移動用モータ６０，上側シーラ開閉用モータ５７，下側シーラ開閉用モータ５８）とはさらに別のガゼット用駆動モータ７２を用いた。このガゼット用駆動モータ７２は、正逆回転するもので、サーボモータ等により実現される。さらに、左右のガゼット爪７１に対して、それぞれ別々のガゼット用駆動モータ７２を設けた。

そして、各ガゼット用駆動モータ７２の出力軸に揺動レバー７３の一端を連結し、揺動レバー７３の他端にピン７３ａを取り付ける。一方、ガゼット爪７１を取り付けたスライダ７５の側面には、垂直方向に伸びるガイドプレート７４を取り付け、そのガイドプレート７４に形成した細長いガイド孔７４ａに、上記のピン７３ａを符合させる。

これにより、揺動レバー７３（ピン７３ａ）と、ガイドプレート７４（ガイド孔７４ａ）とにより、正逆回転運動を往復直線運動に変換する機構が構成される。よって、ガゼット用駆動モータ７２が正逆回転すると、それに伴い揺動レバー７３が下端を回転中心として所定角度範囲内で正逆回転し、ピン７３ａも所定の円弧上を往復移動する。すると、そのピン７３ａが符合するガイド孔７４ａを持つガイドプレート７４は、ピン７３ａの垂直方向への付勢力はピン７３ａがガイド孔７４ａ内を昇降移動することで吸収し、ピン７３ａの水平方向の付勢力を受けて水平方向に往復移動する。その結果、ガイドプレート７４に連結されたスライダ７５ひいてはガゼット爪７１が水平方向に往復直線移動をし、その移動は、スライダ７５とガイドレール７６とにより安定して行なわれる。

さらに、ガゼット爪７１の先端７１ａの位置は、ピン７３ａの水平方向の位置により決定されるため、ガゼット用駆動モータ７２の正逆回転させる角度範囲を大きくすると、ガゼット爪７１の移動距離も長くなり、角度範囲を小さくすると移動距離も短くなる。さらに、正転側の停止位置と逆転側の停止位置を適宜に変更することで、ガゼット爪７１が前進移動して筒状フィルム２１を内側に押し込む際の停止位置を変えることができ、その押し込む量（距離）を変更したり、ガゼット爪７１が後退移動して停止する位置を変更したりすることが簡単に調整できる。

本実施形態によれば、高さ調整用駆動モータ９０を適宜回転させ、ガゼット爪７１の高さ位置をトップシーラ３３ａ，３３ｂの噛み合う位置に設定する。そして、ピロー包装機を稼働させたならば、ガゼット用駆動モータ７２を所定角度まで逆回転させガゼット爪７１を後退移動させて、基準位置で一時停止する。このとき、ガゼット爪の先端７１ａは筒状フィルム２１の両側面よりも外側に待避した状態となるため、被包装物１３を内包する筒状フィルム２１はそのまま進行する。なお、基準位置を筒状フィルム２１の幅寸法にあわせた位置（ガゼット爪７１の先端７１ａが筒状フィルム２１の側面に接触しない範囲で接近した位置）に設定することで、ガゼット爪７１の後退移動する距離を必要最小限に抑えることができ、ガゼット用駆動モータ７２の負荷を可及的に抑制するとともに、高速処理に対応できる。

そして、筒状フィルム２１が前進移動し、両トップシーラ３３ａ，３３ｂの前後にそれぞれ被包装物１３が存在し、両トップシーラ３３ａ，３３ｂ間には筒状フィルム２１のみが存在するような相対位置関係になると、ガゼット用駆動モータ７２が正回転し、各ガゼット爪７１が内側（筒状フィルム側）に向かって移動する。そして、その先端７１ａが筒状フィルム２１の側面に接触し、それを内方に押し込むことにより、筒状フィルム２１の側面に図示のようなガゼット（折り目）２が形成される。この押し込み量は、ガゼット用駆動モータ７２が正回転する際の回転角度により制御される。

また、ガゼット用駆動モータ７２が所定角度まで正回転した後、一時停止すると、ガゼット爪７１が筒状フィルム２１を押し込んだ状態のまま、その位置を保持する。そして、このように押し込んだ状態のまま、上側シーラ開閉用モータ５７，下側シーラ開閉用モータ５８の駆動によりトップシーラ３３ａ，３３ｂが互いに接近移動して筒状フィルム２１の所定位置を挟み込んでシール・カットする。このとき、流れ方向移動用モータ６０の駆動によりトップシーラ３３ａ，３３ｂは筒状フィルム２１の搬送方向に沿って移動するが、ガゼット爪７１もエンドシール装置３０の機枠３５に連結されているため一体になって筒状フィルム２１の搬送方向に移動する。

所定のタイミングでガゼット用駆動モータ７２が逆回転を開始すると、ガゼット爪７１は後退移動する。また、上側シーラ開閉用モータ５７，下側シーラ開閉用モータ５８も所定方向に回転することでトップシーラ３３ａ，３３ｂも互いに離反する。これにより、図１に示すようなガゼットが形成された包装体が製造される。

そして、本実施形態では、ガゼット爪７１の駆動源をエンドシール装置３０用途は別に設定したため、任意のタイミングでガゼット爪７１を筒状フィルム２１に向けて前後進移動させたり、その移動距離（前進・後退の一時停止位置）を自由に制御できる。そこで、製品変更におけるガゼット部材の付け替えが不要となり、ガゼット部材の作動タイミングと作動距離を電気的制御により包装中の製品に合わせて適切に作動させることができる。これらはピロー包装機の制御部において包装する製品変更を認識した段階で、同時にガゼット制御も変更するようにすると効率的である。そして、各駆動モータの動作は、図示省略する制御装置からの指令に従い、正逆回転，停止，回転速度等が制御される。

本実施形態では、トップシーラ３３ａ，３３ｂを所定の軌跡で公転移動させるためのモータとして、トップシーラ３３ａ，３３ｂを前後進移動させるための流れ方向移動用モータ６０と、上下のトップシーラ３３ａ，３３ｂをそれぞれ独立して昇降移動させる上側シーラ開閉用モータ５７及び下側シーラ開閉用モータ５８を用い、任意の軌跡でトップシーラ３３ａ，３３ｂを移動させるエンドシール装置３０にガゼット形成装置を装着した例を示したが、ガゼット形成装置を装着するエンドシール装置は、本実施形態のものに限られないのはもちろんである。たとえば、トップシーラ３３ａ，３３ｂを昇降移動させるための駆動モータ（トップシーラ３３ａ，３３ｂの昇降移動は、１つの駆動モータの出力に基づいて行なう）と、トップシーラ３３ａ，３３ｂを前後移動させるための駆動モータとを備え、任意の軌跡でトップシーラを公転移動させるエンドシール装置を用いてもよいし、さらには、特許文献１等に開示されたエンドシール装置のように１つの駆動モータの出力に基づいてトップシーラ３３ａ，３３ｂの公転移動を制御するものに用いてもよい。

ガゼット付き包装体の一例を示す図である。 本発明と従来例とに共通するガゼット形成装置の一部を示す斜視図である。 本発明の好適な一実施の形態を示す図である。 エンドシール装置の一実施形態の正面図である。 図２におけるＡ−Ａ線断面図である。 図２におけるＢ−Ｂ線断面図（ガゼット形成装置部分の図示省略）である。 図２におけるＣ−Ｃ線断面図（ガゼット形成装置部分の図示省略）である。 ガゼット形成装置を示す正面図である。 ガゼット爪及びその駆動手段を示す図である。

符号の説明

１０ ピロー包装機
１１ 包装機本体
１２ フィルム供給装置
１３ 被包装物
１４ 被包装物搬送供給装置
２１ 筒状フィルム
２４ センターシール装置
３０ エンドシール装置
３３ａ，３３ｂ トップシーラ
７０ ガゼット形成装置
７１ ガゼット爪
７２ ガゼット用駆動モータ
７３ 揺動レバー
７３ａ ピン
７４ ガイドプレート
７４ａ ガイド孔
７５ スライダ
７６ ガイドレール

Claims (6)

1. 被包装物が所定間隔ごとに内包されて搬送されてくる筒状フィルムの所定部位を、所定の軌跡で公転移動する一対のトップシーラ間に挟んで横方向にシールする自動包装機のエンドシール部に設けられ、前記トップシーラによるシールに先だって前記筒状フィルムのエンドシール部位の前後にわたる進行方向両側面を、ガゼット爪にて内方に向けて押し込んで前記筒状フィルムの側面に折り目を付けてガゼットを形成するガゼット形成装置であって、
   前記ガゼット爪を前記内方に向けて往復移動させる駆動源は、前記トップシーラを公転移動させる駆動源とは別の駆動モータから構成したことを特徴とするガゼット形成装置。
2. 前記ガゼット爪は、前記筒状フィルムの両側にそれぞれ設けられ、
   前記駆動モータは、各ガゼット爪ごとに設けられるとともに、各駆動モータは、それぞれ所定角度範囲で正逆回転するものであり、
   前記駆動モータの出力軸と、前記ガゼット爪とは、正逆回転運動を往復直線運動に変換する運動変換機構を介して連携されるようにしたことを特徴とする請求項１に記載のガゼット形成装置。
3. 前記駆動モータは、サーボモータ等の回転角度範囲を調整可能なモータであることを特徴とする請求項１または２に記載のガゼット形成装置。
4. 被包装物を内包する包装フィルムを、その包装フィルムの進行方向横方向にシールするエンドシール装置であって、
   前記包装フィルムを挟んで上下に配置されるトップシーラと、
   そのトップシーラのシール面を対向させた状態を保持しながらそのトップシーラを所定の軌跡で公転移動させる駆動機構と、
   前記トップシーラの前後方向の移動に追従して筒状フィルムの搬送方向に沿って移動する請求項１から３のいずれか１項に記載のガゼット形成装置と、
   を備えたことを特徴とするエンドシール装置。
5. 前記駆動機構は、前記トップシーラを上下移動させるための機構と、前記トップシーラを前後進移動させるため駆動機構とが、それぞれ別の駆動モータの出力に基づいて動作するように構成したことを特徴とする請求項４に記載のエンドシール装置。
6. 前記駆動機構は、前記上側のトップシーラを上下移動させるための機構と、前記下側のトップシーラを上下移動させるための機構と、前記トップシーラを前後進移動させるため駆動機構とが、それぞれ別々の駆動モータからの動力に基づいて動作するように構成したことを特徴とする請求項４に記載のエンドシール装置。

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