JP4612686B2 - 包装装置 - Google Patents

Description

本発明は、原反ロールから引き出された長尺フィルムを製袋することで、内部に液体又は粘稠物などの内容物が充填された包装袋を製造する包装装置に関する。

従来、例えば液体や粘稠物などの内容物が充填された袋詰め製品（包装袋）を連続的に製造する充填包装装置（以下、単に「包装装置」という）が知られている。包装装置は、一般に、原反ロールから引き出された長尺シート状のフィルムを折り曲げて筒状とすると共に、そのフィルムに対し内容物を投入したり、所定のシール部を形成したりすることで包装袋を製造するものである。

図１は、原反ロールから引き出されたフィルムを示している。図１Ａに示すように、通常、原反ロールに巻かれたフィルムの終端部分には、フィルムの終りを示すためのエンドマークＡが予め設けられている。エンドマークＡは、例えばアルミ箔テープやビニールテープが貼り付けられた部位であり、包装装置は、光学センサ等でこのマークを検出することで、包装動作を停止したりするようになっている。フィルムには、エンドマークＡの他にも、複数のレジマークＣが所定のピッチで形成されており、このピッチは製造する包装袋のサイズ（長さ寸法）に応じて設定されている。

原反ロールＲに巻かれたフィルムは、実際には所定長さのフィルムを複数つなぎ合わせた構成となっており、図１Ｂに示すように、その継ぎ目Ｂのところでは、フィルム同士がテープＢ’によってつながれている。ところで、このテープＢ’自体は熱シール性を有しておらず、仮にこのテープＢ’を熱シールしようとすれば、テープが溶けることによる不具合が生じる。

そこで、特開平１１−２３６００２号公報（１９９９）では、フィルムの継ぎ目Ｂを熱シールしないようにした包装装置を開示している。この包装装置について、図２を参照して簡単に説明する。

図２に示すように、特開平１１−２３６００２号公報の包装装置は、一般的な構成として、フィルムを２つ折りにする折込みガイド１１４と、２つ折りにされたフィルムに縦シール部Ｆ１を形成する縦シール機構１３０と、フィルム内に内容物を投入するための投入ノズル１１５と、包装袋の底部および上部となる箇所に横シール部Ｆ２を形成する横シール機構１５０と、横シール部Ｆ２を切断して包装袋をフィルムから切り分ける切断機構１６０とを有している。これらの各機構を、フィルムの搬送に合わせて所定のタイミングで適宜駆動させることにより、内容物が充填された包装袋が連続的に製造されるようになっている。

この包装装置の主たる特徴は、フィルムの継ぎ目Ｂを検出する継ぎ目検出手段１１６を更に有し、その検出結果に基いて上記各機構の駆動を制御することで、継ぎ目ＢのテープＢ’を熱シールしないようにしている点にある。これにより、テープが溶けることによる不具合（例えば、溶融したテープの一部が横シール機構のシールバーに付着し、以降製造される包装袋の品質が低下すること等）が防止されるようになっている。

さて、この種の包装装置においては、一方の原反ロールのフィルムを使い終わる際に、そのフィルムの終端部分と、次の原反ロールの始端部分とをつなぎ合わせる機構を備えたものも知られている（特開平９−５８６１６号公報（１９９７）参照）。これにより、包装袋の製造を連続的に行えるようになり、１つの原反ロールを使い終わるたびに次の原反ロールをセットし直すといった煩雑な作業も不要になる。

上述のように一方のフィルムの終端部分と、次のフィルムの始端部分とを接合した場合、２枚のフィルムは図３に示すような状態となっている。すなわち、図３Ａに示す通り、フィルム１Ａとそれに続くフィルム１Ｂとが接合部５において互いに重なり合うと共に、シール部３によってフィルム同士が接合された状態となっている。そして、このように接合された長尺フィルムは、その後の工程で、例えば図３Ｂに示すような形態に折り曲げられる。次いで、フィルムの側縁部（ハッチングにて示す領域）同士を縦シール機構で縦シールすることにより、フィルムが筒状に形成される（これを「筒状フィルム」という）。

このように接合された長尺フィルムは、また、横シール機構１５０のところで熱シールされることとなるが、横シール機構１５０でフィルム同士の接合部５を横シールしようとした場合、次のような問題が生じるおそれがある。すなわち、接合部５ではフィルム同士が２枚重ねになっているため、他の部分を横シールする場合と比較して熱が伝わりにくく、横シール部にシール不良が生じるおそれがある。シール不良となった箇所からは内容物が漏れ出すことも考えられ、こうした事態は、包装袋の連続的製造の妨げとなり、生産効率を低下させる点からしても好ましくない。また、このような問題は、縦シール部に関しても同様にして生じうるものである。

上記問題を解決するためには、特開平１１−２３６００２号公報の製造方法のようにセンサ等を用いて接続部５を検出し、該接続部５を熱シールしないようにすればよいとも思われる。しかし、特開平１１−２３６００２号公報の方法は、あくまで１つの原反ロールにおける継ぎ目Ｂ（図１参照）を検出するものである。つまり、継ぎ目ＢにはテープＢ’が貼られているためにその検出は比較的容易に行うことができるが、フィルム同士の接合部５（図３）にはテープ等が貼られることはないため、その検出は比較的困難である。特に、フィルム１Ａ、１Ｂがいずれも透明の場合には接合部５（シール部３も含めて）も透明となり、光学センサによる検出はより困難となる。

本発明は、上述したような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、一方の原反ロールからのフィルムと他の原反ロールからのフィルムとを接合する機構を備えた包装装置において、フィルム同士の接合部における熱シール不良を防止し、それにより生産効率を向上させた包装装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の包装装置は、一方の原反ロールから引き出された第１のフィルムの終端部分と、他方の原反ロールから引き出された第２のフィルムの始端部分とを接合し、接合された前記第１及び第２のフィルムを長尺フィルムとして供給するフィルム供給手段と、前記長尺フィルムを筒状に形成すると共に縦シール機構で縦シールすることで筒状フィルムとし、横シール機構で横シールすることで有底状となった前記筒状フィルム内に内容物を投入し、その後、前記横シール機構で前記筒状フィルムを再度横シールすることにより、前記内容物が充填された包装袋を製造する包装手段と、を有する包装装置において、前記第１のフィルムと前記第２のフィルムとが接合される位置（接合位置）から前記横シールされる位置（横シール位置）までの前記長尺フィルムの距離を、製造する前記包装袋の長さ寸法に応じて、前記長さ寸法の整数倍とならない長さに変更する距離調整手段を更に有することを特徴とする。

本発明の包装装置は、フィルム同士の接合位置から横シール位置までのフィルムの距離を、包装袋のサイズ（長さ寸法）の応じて変更する距離調整手段を備えている。したがって、この距離調整手段により接合位置から横シール位置までの距離が変更された後に、フィルム同士が接合され、フィルム同士の接合部が包装手段側に送られたとしても横シール機構が該接合部を挟み込むことはない。これは、上記接合位置から横シール位置までの距離が、包装袋の長さ寸法の整数倍とならない距離とされているためである。また、このような包装装置によれば、接合位置と横シール位置との間の距離を予め変更するだけで接合部が横シール位置にこないようになるものであるため、接合部を検出するためのセンサ等を利用する必要もない。

上記本発明において、前記距離調整手段は、前記フィルム供給手段と前記包装手段との間に配置され、複数のガイドローラで前記長尺フィルムを蛇行状に案内保持するフィルム蓄え部として構成され、前記複数のガイドローラのうちの幾つかが移動することにより、前記フィルム蓄え部に保持される前記長尺フィルムの長さが変わるように構成されたものであってもよい。具体的には、前記複数のガイドローラは、幾つかの固定側ガイドローラと、該固定側ガイドローラに対して進退移動自在に構成された幾つかの可動側ガイドローラとからなるものであって、前記幾つかの可動側ガイドローラは、製造する前記包装袋の長さ寸法に応じて、予め設定された所定の位置まで自動的に移動するように構成されている。

また、上記縦シール機構の駆動に関し、前記縦シール機構は、前記長尺フィルムの前記接合部を含む領域に対し、通常の縦シール時間よりも長時間にわたって縦シールを行うようになっていることが好ましい。これにより、接合部における縦シールが良好に行われ、縦シール部からの内容物の漏れも防止される。この縦シール動作は、前記フィルム供給手段が前記第１のフィルムと前記第２のフィルムとを接合した後、予め設定された所定回数目のタイミングで行われることが好ましい。この場合、接合部を検出することで縦シール動作のタイミングが生成されるものではないため、接合部を検出するためのセンサ等を用いる必要もない。

上記包装手段は、前記縦シール機構と前記横シール機構とがボックスモーションを行い、前記筒状フィルムを搬送しながら前記包装袋を連続的に製造するものであってもよい。この場合、前記可動側ガイドローラは、前記フィルム供給手段が前記第１のフィルムと前記第２のフィルムとを接合している間、一定速度で前記固定側ガイドローラ側に移動するように構成されていることが好ましい。これにより、包装手段は、その包装動作を停止することなく、連続的に包装袋を製造することが可能となる。

なお、「ボックスモーション」とは、包装手段における熱シール機構（縦シール機構又は横シール機構）の動作方法の１つであり、熱シール機構のシールバーをフィルムの搬送に合わせて移動させつつフィルムを加熱することにより、フィルムの搬送を停止することなく熱シール部（縦シール部又は横シール部）を形成する動作のことをいう。シールバーは、フィルム半双方向に沿って所定位置まで移動した後にフィルムから退避し、次いで、フィルム搬送方向とは逆方向に移動して初期位置に戻る。

上述したように、本発明の包装装置によれば、フィルム同士の接合部が横シール位置にこないように構成されているため、横シール部におけるシール不良の発生が防止され、包装動作の途中で横シール部から内容物が漏れることもなくなる。したがって、包装動作を停止せずに連続包装が可能となり、生産効率の向上を図ることができる。

上記及びそれ以外の本発明の目的、特徴及び利点は、下記の記載及び本発明の一例を示す添付図面の参照によって明らかになる。

原反ロールから引き出されたフィルムを示す図である。 フィルムの継ぎ目に貼られたテーブを示す図である。 従来の包装装置の一例を示す図である。 フィルム同士の接合部周辺の構造を示す図であり、折り曲げ前のフィルムが示されている。 フィルム同士の接合部周辺の構造を示す図であり、折り曲げ後のフィルムが示されている。 本発明の包装装置の一実施形態の構成を示す模式図である。 図４の包装装置で製造される包装袋を示す図である。 図４の包装装置で製造される他の形態の包装袋を示す図である。 図５の包装袋の幾つかが連続した状態を示す図である。 図５の包装袋の幾つかが連続した状態を示す図であり、そのうちの１つに接続部が含まれている。 図７Ａ〜７Ｅは、包装袋の製造工程の一例を示す図である。 フィルム蓄え部の構成を説明するための模式図である。 図９Ａ〜９Ｃは、フィルム蓄え部の動作を説明するための図である。 図１０Ａ〜１０Ｃは、製造する包装袋のサイズが異なる場合の、接合部と横シール位置との関係を模式的に示す図である。 接合位置と横シール位置との間の距離の変更について説明するための模式図であり、図１１Ａは距離調整前、図１１Ｂは距離調整後を示している。 本発明の包装装置に利用可能な付加的な構成要素を説明するための図である。

符号の説明

１Ａ、１Ｂ フィルム
１’ 筒状フィルム
２ 空充填部
３ シール部
５ 接合部
１０ 包装装置
１０Ａ フィルム供給機構
１０Ｂ フィルム蓄え部
１０Ｃ 包装機構
１４ 折込みガイド
１５ 投入ノズル
１６ 段差ローラ
１７ ロータリーエンコーダ
１８ 棒状部材
１８ａ ガイドローラ
２１ アキュームローラ
２２ ローラ
３０ 横シール機構
３１ ヒータバー
２４ ローラ保持部材
４１ 搬送ローラ
４５ シゴキローラ
６０ 横シール機構
６１ ヒータバー
６２ ヒータバー受け
７１ 接合シーラー
７６、７７ ロール保持部材
８１ カッター
８３ センサ
８５ 繰出しローラ
９１、９２ 包装袋
Ｆ１ 縦シール部
Ｆ２ 横シール部
Ｒａ、Ｒｂ 原反ロール

以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。図４は、本実施形態の包装装置の構成を示す模式図であり、図５は図４の包装装置で製造される包装袋を示す図である。

図４に示すように、本実施形態の包装装置１０は、大別すると、原反ローラＲａ、Ｒｂからフィルムを繰り出すと共に、必要に応じてフィルム１Ａとフィルム１Ｂとを接合するフィルム供給機構１０Ａと、該フィルム供給機構１０Ａから繰り出されたフィルムを筒状にすると共に、フィルムに縦シール部及び横シール部を適宜形成して包装袋を連続的に製造する包装機構１０Ｃと、フィルム供給機構１０Ａと包装機構１０Ｃとの間に位置し、フィルムを蛇行状に案内保持するフィルム蓄え部１０Ｂとに分けられる。

図５Ａに示すように、包装装置１０で製造される包装袋９１は、２つの横シール部Ｆ２ａ、Ｆ２ｂ（以下、これらを区別せず単に「Ｆ２」ともいう）と、背張りである縦シール部Ｆ１とが形成された、いわゆるピロータイプの包装袋である。包装袋９１の内部には、液体又は粘稠物である内容物が充填されている。図５Ｂの包装袋９２は、フィルム同士の接合部５が包装袋の腹部に位置したものである。

ところで、充填される内容物が液体などである場合、いずれかのシール部Ｆ１、Ｆ２、あるいは接合部５にシール不良が生じていると、その箇所から内容物が漏れる可能性がある。よって、この種の包装袋においては各シール部が確実に熱シールされている必要がある。特に、図５Ｂの包装袋９２では、前述したように接合部５のところでフィルムが２枚重ねとなっており、縦シール部Ｆ１でのシール不良が生じやすい。これらの問題について、以下、図６を参照して具体的に説明する。

接合部５に関するシール不良の問題は、図６Ａに示すように接合部５が横シール部Ｆ２に位置した場合と、図６Ｂに示すように接合部５が包装袋の腹部に位置した場合との２つに分類される。図６Ａの場合、横シール部Ｆ２にシール不良が生じ、そこから内容物が漏れるおそれがある。また、上下の包装袋の横シール部Ｆ２のそれぞれがシール不良となるために、２つの包装袋９１はいずれも不良品となる。

一方、図６Ｂの場合、縦シール部Ｆ１にシール不良が生じ、そこから内容物が漏れるおそれがあるが、不良品となる包装袋は１つで済む。もっとも、包装袋９２に対して内容物を充填しないようにすれば、縦シール部Ｆ１がシール不良であっても内容物の漏れの問題は生じない。しかしながら、図示するように包装袋９２の下に包装袋９１がぶら下がっている場合には問題がないとしても、下の包装袋９１が既に切り分けられている場合には、次の理由から、包装袋の搬送に支障をきたすおそれがある。

すなわち、下の包装袋９１が既に切り分けられ、空の包装袋９２が筒状フィルムの一番下にぶら下がっている場合、包装袋９２が空であることから内容物の自重による引張り力が筒状フィルムに付与されないこととなる。そのため、空の包装袋９２が例えばヒータバー６１（図４参照）などに接触するおそれもあり、搬送に支障をきたすこととなる。

以上をまとめると、本実施形態の包装袋の製造においては、第１には、フィルム同士の接合部５を横シール部Ｆ２に位置させないことが、シール不良の観点及び無駄な包装袋を削減する観点から好ましいと言える。第２には、図６Ｂのように接合部５が包装袋の腹部に位置した場合であっても、縦シール部Ｆ１のところから内容物が漏れないようになっていることが好ましいと言える。

本実施形態の包装装置１０は、詳細は後述するが、上記第１の点に関しては、フィルム蓄え部１０Ｂのローラ保持部材２４（図４参照）が移動することにより、フィルムの経路長を変更してこの問題の解決を図ろうとするものである。また第２の点に関しては、縦シール機構３０の駆動時間を調整することにより、この問題を解決しようとするものである。以下、本実施形態の包装装置１０について詳細に説明する。

まず、図４に示すフィルム接合機構１０Ａとしては、この種の包装装置に一般的なものを利用可能である。本実施形態のフィルム接合機構１０Ａでは、原反ロールＲａ、Ｒｂがそれぞれ着脱自在に取り付けられる２つのロール保持部材７６、７７と、フィルム１Ａの終端部分とそれに続くフィルム１Ｂの始端部分とを接合する接合シーラー７１と、原反ロールからフィルムを引き出すための繰出しローラ８５とが備えられている。また、原反ロールのエンドマークＡ（図１参照）を検出するセンサ８３や、フィルムを切断するカッター８１も備えられている。

フィルム接合機構１０Ａの動作の一例について、図４の状態を初期状態として説明する。図４の状態では、一方のフィルム１Ａが包装機構１０Ｃ側に繰り出されており、他方のフィルム１Ｂは、その先端側が接合シーラー７１付近に保持固定された待機状態となっている。この段階では、両フィルム１Ａ、１Ｂはまだ接合されていない。

通常の動作時（フィルムの残りが十分にあるとき）では、接合シーラー７１は退避位置となっており、繰出しローラ８５が駆動されることにより原反ロールＲａからフィルム１Ａが連続的に繰り出される。その後、フィルム１Ａが更に消費され、センサ８３により、フィルム１ＡのエンドマークＡが検出されたら、接合シーラー７１を前進させ、フィルム１Ａとフィルム１Ｂとを熱シールする。これにより２枚のフィルムが接合される。その後、カッター８１を駆動して余分なフィルムを切断する。これ以降の工程では、原反ロールＲｂ側のフィルム１Ｂが使用されることとなる。なお、フィルム同士を接合した接合部は、図３に示したように２枚重ねの状態となっている。

次に、包装機構１０Ｃは、フィルムを筒状に折り込む折込みガイド１４と、折込みガイド１４によって折り込まれたフィルムの側縁部同士を縦シールすることで縦シール部Ｆ１を形成し筒状フィルム１’とする縦シール機構３０と、縦シール機構３０よりもフィルム搬送方向下流側に配置された、一対の搬送ローラ４１、一対のシゴキローラ４５、及び横シール機構６０を有している。

なお、この包装機構１０Ｂは、本出願人により先に出願された特開２００４−２７６９３０号公報に開示された縦型充填包装機と同様に構成され、縦シール機構３０及び横シール機構６０がいずれもボックスモーションと呼ばれる熱シール動作を行うものである。これにより、搬送を停止することなくフィルムを連続的に送りながら包装袋を製造することができるようになっている。

縦シール機構３０は、ヒータ等の加熱手段が内蔵されたヒータバー３１を有している。このヒータバー３１は、フィルムに対して進退移動するように構成されると共に、図示上下方向（フィルム搬送方向）にも往復移動できるように構成されている。

なお、筒状フィルム１’は、縦シール機構３０を通過するまでは、断面が略円形となるような状態、言い換えれば、内部に空間を持たせた状態で搬送されるようになっている。筒状フィルム１’は、その後、縦シール機構３０と搬送ローラ４１との間の配置されたガイド板（不図示）により偏平に押しつぶされた状態へと変えられる。

搬送ローラ４１は、このようにして押しつぶされた筒状フィルム１’の幅方向両端を挟持するように配置されている。搬送ローラ４１は、包装機構１０Ｂにおけるフィルム搬送手段であり、回転することで筒状フィルム１’を下方に搬送する。

一対のシゴキローラ４５は、投入ノズル１５から筒状フィルム内に投入された充填物を分割するようにして筒状フィルムを挟み込む。そして、この状態で回転することにより、筒状フィルムに充填物が存在しない空充填部を形成しながら、筒状フィルムを下方に搬送するものである。

横シール機構６０は、ヒータ等の加熱手段が内蔵されたヒータバー６１と、そのヒータバー６１に対向配置されたヒータバー受け６２とを有しており、これら一対の部材で筒状フィルム１’を挟み込み、フィルムを加熱することで、フィルムに横シール部Ｆ２（図５参照）を形成する。このヒータバー６１及びヒータバー受け６２も、縦シール機構３０同様、ボックスモーションを行うようになっている。つまり、ヒータバー６１及びヒータバー受け６２は、筒状フィルム１’を挟み込んだままの状態で、フィルムの搬送に合わせて下方に移動するようになっている。

なお、図示しないが、ヒータバー６１には、横シール部Ｆ２を切断することによって筒状フィルム１’から包装袋を切り分けるカッターが内蔵されている。また、これに対応して、ヒータバー受け６２には、突き出されたカッターとヒータバー受け６２とが干渉しないように逃げ溝が形成されている。

上記のように構成された包装機構１０Ｃによる包装動作について、図７を参照して簡単に説明する。

図７Ａでは、筒状フィルム１’の下端部に、先の包装動作で形成された横シール部Ｆ２が形成されており、これにより筒状フィルム１’が有底状となっている。筒状フィルム１’内には内容物が投入されており、その液面はシゴキローラ４５を越える程度の高さとなっている。

次いで、図７Ｂに示すように、一対のシゴキローラ４５で筒状フィルム１’の、内容物が存在している部位を挟み込む。これにより、内部の内容物が上下に分割される。

次いで、図７Ｃに示すように、シゴキローラ４５を回転させることで、筒状フィルム１’は、内容物の存在しない空充填部２が形成されながら下方に送られる。そして、空充填部２が横シール機構６０によって挟まれる位置まで送られた後、横シール機構６０でこの空充填部２を挟み込む。

その後、図７Ｄに示すように、ヒータバー６１及びヒータバー受け６２で空充填部２を挟んだ状態のままシゴキローラ４５の回転を継続すると共に、フィルムの搬送に合わせて横シール機構６０を下方に移動させる。筒状フィルム１’は、ヒータバー６１及びヒータバー受け６２で挟まれている間、加熱され、これにより横シール部Ｆ２が形成される。そして、ヒータバー６１及びヒータバー受け６２が最下端部まで移動した後、ヒータバー６１に内蔵されたカッターを突出させて包装袋を切り分ける。

次いで、図７Ｅに示すように、ヒータバー６１とヒータバー受け６２とによる挟持、及び、一対のシゴキローラ４５による挟持を解除する。これにより、内容物が充填された１つの包装袋９１（９２）が得られると共に、筒状フィルム１’内においては、シゴキローラ４５上に蓄えられていた内容物が下方に落下して、内容物が投入されることとなる。その後、ヒータバー６１及びヒータバー受け６２を元の位置まで移動させることで、図７Ａの初期状態に戻る。

包装機構１０Ｃでは、上記のような一連の包装動作を繰り返すことにより包装袋が連続的に製造されるようになっている。なお、包装機構１０Ｃにおいては、サイズの異なる包装袋の製造に対応するために、横シール機構６０の上下動のストロークが可変に構成されている。

これは、例えば不図示の制御装置を利用して実施可能である。すなわち、制御装置には、包装を予定している包装袋のサイズ（長さ寸法）に応じた幾つかの動作パターンが予め記録されており、コントロールパネル等から入力された包装袋のサイズに応じて、制御装置が、その動作パターンのうちの１つの実行するようになっていればよい。

次に、フィルム蓄え部１０Ｂについて図８を参照して説明する。

図８に示すように、フィルム蓄え部１０Ｂは、固定側のローラ２２と可動側のアキュームローラ２１とからなる複数のガイドローラを有しており、フィルム供給機構１０Ａから繰り出されたフィルムが水平方向に引き回されている。なお、フィルムの引き回しは鉛直方向であってもよいが、水平方向の引き回しの場合、フィルムをガイドローラにセットしやすいという利点がある。

ところで本実施形態の包装装置１０では、上述したように包装機構１０Ｃがボックスモーションの製袋を行うものであり、この場合、フィルムは、間欠的ではなく連続的に引き込まれることとなる。一方、フィルム供給機構１０Ａがフィルム同士を接合する際には、接合シーラー７１で２枚のフィルム１Ａ、１Ｂを挟持して熱シールする必要があるため、この熱シールの間は、フィルムの繰り出しが停止されることとなる。つまり、包装機構１０Ｃが絶え間なくフィルムを消費するのに対して、フィルム供給機構１０Ａからのフィルムの供給は一時的に停止するという状況が生じる。

フィルム蓄え部１０Ｂの基本的な機能は、このような状況であっても、包装機構１０Ｃが包装動作を継続できるようにすることにある。これを実現するために、各アキュームローラ２１は、図８の実線で示す位置を初期位置として、点線で示す位置まで、ローラ２２側に向かって一定速度で移動するように構成されている。具体的には、各アキュームローラ２１を一括保持するローラ保持部材２４（図４参照）が、図示横方向に等速移動することによって、アキュームローラ２１が等速移動するようになっている。

上記のように構成されたフィルム蓄え部１０Ｂの動作について、図９を参照して説明する。

図９Ａは、フィルム供給機構１０Ａがフィルム同士の接合を開始した直後であって包装機構１０Ｃが包装動作を継続しているときのフィルム蓄え部１０Ｂの状態を示している。アキュームローラ２１は初期位置Ｘ₀に位置している。なお、この状態では、繰出しローラ８５（図８参照）の動作は停止されている。

次いで、図９Ｂに示すように、包装機構１０Ｃの包装動作によりフィルムが包装機構側に引き込まれるのに合わせて、アキュームローラ２１がローラ２２側に向かって等速移動し、最終的には、図９Ｃに示す位置まで移動する。このようにアキュームローラ２１が移動することにより、フィルム蓄え部１０Ｂに保持されるフィルムの量が少なくなり、少なくなった分のフィルムが包装機構１０Ｃに供給されることとなる。これにより、フィルム供給機構１０Ａがフィルム同士を接合している間においても包装機構１０Ｃに対してフィルムが供給されることとなる。したがって、フィルム供給機構１０Ａがフィルム同士を接合している最中であっても、包装機構１０Ｃが包装動作を継続することができるようになっている。

アキュームローラ２１が図９Ｃに示す位置まで移動し、フィルム供給機構１０Ａによる接合が終了したら、繰出しローラ８５が再び駆動される。また、フィルム蓄え部１０Ｂは、上記とは逆の動作を行って、アキュームローラ２１を初期位置Ｘ₀まで等速で移動させる。これにより、フィルム蓄え部１０Ｂには再び所定量のフィルムが蓄えられることとなる。この動作において、フィルムの引き出し速度は、包装機構１０Ｃによるフィルムの搬送速度と、フィルム蓄え部１０Ｂに蓄えられるフィルムの単位時間当たりの増加分との合計となる。したがって、繰出しローラ８５は、この速度に対応する速度で駆動する必要がある。

次に、フィルム同士の接合部５を横シール機構６０のところに位置させない方法について、図１０、図１１を参照して説明する。図１０は、製造する包装袋のサイズが異なる場合の、接合部５と横シール位置との関係を模式的に示す図である。

図１０Ａは長さ寸法ｐ１（例えば３００ｍｍ）の包装袋を、図１０Ｂは長さ寸法ｐ２（例えば４００ｍｍ）の包装袋を、図１０Ｃは長さ寸法ｐ３（例えば５００ｍｍ）の包装袋を製造する例を示している。また、「接合位置」とは、フィルム同士がフィルム供給機構１０Ａにより接合される位置であり、「横シール位置」とは、横シール機構６０によりフィルムが横シールされる位置、具体的には、ヒータバー６１及びヒータバー受け６２がフィルムを挟み込む位置である。

まず、図１０Ａに示すように、製造する包装袋の長さ寸法がｐ１の場合、横シール動作をｓ１、ｓ２・・・、ｓ５、ｓ６と行っていったとしても、横シール機構６０が接合部５を横シールすることはない。図１０Ｃに示す、包装袋の長さ寸法がｐ３の場合も同様である。

一方、図１０Ｂに示すように、包装袋の長さ寸法ｐ２の場合、横シール動作をｓ１、ｓ２・・・と行っていくとｓ４のときに（４回目の横シール動作のときに）、接合部５が横シール位置にきてしまい、横シール機構が接合部５を横シールすることとなる。これは、「横シール位置」と「接合位置」との間の距離Ｌｘ（フィルムの長さ）が、製造する包装袋の長さ寸法ｐ２の整数倍となっていることに起因する。

そこで、本実施形態では、横シール位置と接合位置との間の距離Lｘを、製造する包装袋の長さ寸法に応じて変更することで、接合部５が横シール位置にこないようにしている。すなわち、図１１Ｂに示すような形態の場合、ｓ４のときに接合部５が横シール位置にきてしまうのであるから、これを回避するために、距離Ｌｘを、図１１Ｂに示すように距離Ｌｘ’に延ばせばよい。あるいは、距離Ｌｘを短くすることによっても同様の作用は得られる。

以上のことを式で表すと次のようになる。
（変更後の距離）Lｘ’＝ｐ×ｎ＋ｃ
ここで、ｐ：包装袋の長さ寸法、ｎ：整数（包装袋の個数に対応）、ｃ：所定の長さ（ｐより小さい）である。

このように距離Lｘを、包装袋の長さ寸法の整数倍にならないような長さLｘ’とすることで、接合部５が横シール位置にこないようになる。

距離Ｌｘを変更するために、本実施形態では、図８に示すように、アキュームローラ２１の初期位置が、製造する包装袋のサイズに応じて距離Ｘだけ変更されるようになっている。アキュームローラ２１の初期位置が変われば、当然ながらフィルム蓄え部１０Ｂに保持されるフィルムの長さも変わり、結果的に距離Ｌｘも変更されることとなる。

アキュームローラ２１のこの初期位置の変更動作は、例えば、製造する包装袋のサイズが入力された時点で自動的に行われるようになっていることが好ましい。つまり、包装袋のサイズに応じて設定されたアキュームローラ２１の初期位置を制御装置に予め記憶させておき、包装袋のサイズが入力された際に、制御装置が、アキュームローラ２１を設定された所定の初期位置に移動させるようになっていればよい。

なお、この「所定の初期位置」は、図１１に示すように、接合部５が包装袋の中央に位置するように設定されていることが好ましい。こうすることで、フィルムの搬送に多少のズレが生じたとしても接合部５が横シール部に位置する可能性が低減する。このような考慮は、図１０Ａ、Ｂの包装袋にも適用可能である。つまり、図１０Ａ、Ｂの形態では接合部５が横シール部に位置しないようになっているため、このままでも問題はないが、より好ましくは、接合部５が包装袋の中央に位置するようにアキュームローラ２１の初期位置を変更してもよい。これにより、接合部５が横シール部に位置する可能性が低減するためである。なお、接合部５を包装袋の中央に位置させるための条件としては、上記式においてｃ＝ｐ／２とし、図１１の距離Lｘに対して、包装袋の長さ寸法ｐの半分の長さを加えるようにすればよい。

次に、接合部５が包装袋の中央に位置した場合において、縦シール部のところから内容物が漏れないようにするための方法について説明する。

これを実現するために、本実施形態の包装装置１０では、縦シール機構３０が接合部５を含む領域に対して縦シールを行う際に、その縦シール動作を、通常の縦シール動作（例えば１秒）よりも長時間（例えば４秒）にわたって行うように構成されている。

これにより、フィルムが４枚重ねになった、接合部５に対応する縦シール部Ｆ１においても熱が十分に付与されるため、フィルム同士が良好に熱シールされる。その結果、縦シール部Ｆ１からの内容物の漏れも防止される。

ここで、本実施形態の包装装置１０では、接合部５を検出するためのセンサ等が設けられていないため、この縦シール動作をどのタイミングで行うかが重要となるが、例えば、フィルム同士の接合が終了した時点からカウントして、予め設定された所定回数目のタイミングで行うようにすればよい。

つまり、接合位置から縦シールされる位置までの距離は予め決まっているため、これに基いて、何回目の縦シール動作で接合部５が縦シールされることになるかは算出可能である。したがって、算出された所定回数目のタイミングで上記縦シール動作を行うようにすればよく、この場合、接合部５を検出するためのセンサを用いる必要はない。

なお、縦シール動作を通常よりも長時間にわたって行うためには、例えば、ボックスモーションの動作を一時的に遅めにして、ヒータバー３１がフィルムに接する時間を長くするようにしてもよい。あるいは、フィルムの搬送を一旦停止してこの縦シール動作を行ってもよい。

以上説明したように本実施形態の包装装置によれば、製造する包装袋のサイズに応じて、横シール位置と接合位置との間の距離Ｌｘが所定の距離Lｘ’に変更されるため、横シール機構が接合部５を横シールすることがなくなる。したがって、横シール部のシール不良による内容物の漏れの問題が生じることもないため、生産効率の低下も招かない。

この種の包装装置では、動作を一旦停止した後、再び動作を開始する場合、例えば各シール機構のシールバーを再加熱したり、あるいは投入ノズル１５の駆動源であるポンプを再始動させたりする必要がある。シール機構にしても、ポンプ等にしても、立上がり時の動作は比較的不安定であり、安定化するまではしばらく時間を要する。こうした時間的な無駄をなくすためにも、本実施形態の包装装置のように、動作を停止することなく連続的に包装動作を継続できるようになっていることが好ましい。

また、接合部５が横シール部に位置しない場合、不良品として製造される包装袋は１つで済むため、包装袋の無駄を削減する観点からしても有利である。また、本実施形態の包装装置１０では、距離Ｌｘを予め変更するだけで接合部５が横シール部に位置しないようなっており、光学センサ等で接合部を検出する必要はない。よって、透明のフィルムを利用する場合であっても不具合を生じることなく上記動作を行うことができる。前述したように、フィルムが透明である場合、接合部５も透明となり光学センサ等による接合部の検出が困難となるが、本実施形態の構成によれば、そのような問題を考慮する必要はない。なお、これは、本発明において接合部５を検出するためのセンサを利用できないことを意図するものではない。

また、本実施形態の包装装置１０では、接合部５を含む領域に対する縦シールが通常よりも長時間にわたって行われるものであるため、フィルム同士の接合部５が包装袋の中央に位置した場合であっても、縦シール部Ｆ１が良好に形成される。したがって、内容物の漏れも生じることがなく、生産効率の低下も招かない。

なお、包装袋の縦シール部Ｆ１の形態は特に限定されるものではなく、いわゆる「合掌貼り」又は「封筒貼り」のいずれであってもよい。もっとも、包装袋はピロータイプに限らず、三方シールタイプ又は四方シールタイプ等であってもよい。

また、アキュームローラ２１の初期位置を変更することについて図８等を参照して説明したが、この場合の移動量Ｘを実際設定するにあたっては次の要素を考慮する必要がある。すなわち、折込みガイド１４を交換したことによる経路長の変化分を考慮する必要がある。折込みガイド１４は、通常、製造する包装袋のサイズに応じて交換されるものであるため、この折込みガイド１４の交換に伴なう変化分を補償するように移動量Ｘを設定すればよい。

なお、包装装置１０は、上記構成要素の他にも、例えば、フィルムに所定の引張り力を付与してフィルムのたるみを防止する機構を有していてもよい。図１２の段差ローラ１６は、その一例であり、一端側が回動自在に支持された棒状部材１８と、その先端に支持されたガイドローラ１８ａを備えている。棒状部材１８は、通常時、例えばその自重により、図示実線にて示す姿勢をとるように構成されており、ガイドローラ１８ａを介してフィルムに所定の引張り力を付与している。そして、包装機構１０Ｃによるフィルムの引き込み速度が増した場合に、棒状部材１８が、自重に抗しながら上方に持ち上げられるように構成されている。

この棒状部材１８の回動変位は、ロータリーエンコーダ１７により検出されるようになっており、ロータリーエンコーダ１７が棒状部材１８の変位を検出したとき（すなわち、包装機構１０Ｃの引き込み速度が相対的に速いとき）に、フィルム供給機構１の繰出しローラ８５の速度が増すように構成されている。

このような段差ローラ１６を利用することで、仮に、フィルム供給機構１０Ａからのフィルム供給速度と、包装機構１０Ｃによるフィルム引き込み速度との間に差が生じたとしても、フィルムに無理な力がかかったり、逆に、フィルムがたるんだりすることが防止されるという利点が得られる。

しかしながら、ガイドローラ１８ａがこのように自由に移動するということは、フィルムの経路長が不確定になることを意味している。よって、段差ローラ１６を設けた場合には、上記実施形態のようにアキュームローラ２１の初期位置を変更したとしても、上述のような作用効果が得られないとも考えられる。しかしながら、これに対しては、例えば次のような動作を行うようにすればよい。

すなわち、ここでの問題は、一定であるべき距離Ｌｘが変動してしまうことにある。したがって、少なくともフィルム同士の接合が終了するまでは、棒状部材１８が一定の位置（例えば図１２の実線にて示す位置）を保つようにすればよい。これにより、接合が終了した時点での、距離Ｌｘは予め設定された一定なものとなるため本発明の実施に支障をきたすことはない。

なお、フィルム同士の接合が終了するまでの間、棒状部材１８を一定の位置に保つためには、例えば棒状部材１８に所定の駆動源を設け、この時間の間は棒状部材１８が移動しないような構成としてもよい。あるいは、より簡単に、フィルム同士を接合している間のフィルム包装機構１０Ｃのフィルム搬送速度を落として、棒状部材１８が持ち上げられないようにしてもよい。

上記実施形態では、包装袋のサイズに応じてアキュームローラ２１の初期位置を変え、距離Ｌｘを変更することについて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、段差ローラ１６の初期位置を、包装袋のサイズに応じて適宜変更することで、距離Ｌｘが変わるように構成されていてもよい。

Claims (8)

1. 一方の原反ロールから引き出された第１のフィルムの終端部分と、他方の原反ロールから引き出された第２のフィルムの始端部分とを接合し、接合された前記第１及び第２のフィルムを長尺フィルムとして供給するフィルム供給手段と、
   前記長尺フィルムを筒状に形成すると共に縦シール機構で縦シールすることで筒状フィルムとし、横シール機構で横シールすることで有底状となった前記筒状フィルム内に内容物を投入し、その後、前記横シール機構で前記筒状フィルムを再度横シールすることにより、前記内容物が充填された包装袋を製造する包装手段と、を有する包装装置において、
   前記第１のフィルムと前記第２のフィルムとが接合される位置から前記横シールされる位置までの前記長尺フィルムの距離を、製造する前記包装袋の長さ寸法に応じて、前記長さ寸法の整数倍とならない長さに変更する距離調整手段を更に有することを特徴とする包装装置。
2. 前記距離調整手段は、前記フィルム供給手段と前記包装手段との間に配置され、複数のガイドローラで前記長尺フィルムを蛇行状に案内保持するフィルム蓄え部として構成されており、
   前記複数のガイドローラのうちの幾つかが移動することにより、前記フィルム蓄え部に保持される前記長尺フィルムの長さが変わるようになっている、請求項１に記載の包装装置。
3. 前記複数のガイドローラは、幾つかの固定側ガイドローラと、該固定側ガイドローラに対して進退移動自在に構成された幾つかの可動側ガイドローラとからなるものであって、
   前記幾つかの可動側ガイドローラは、製造する前記包装袋の長さ寸法に応じて、予め設定された所定の位置まで自動的に移動する、請求項２に記載の包装装置。
4. 前記長尺フィルムは、前記固定側ガイドローラと前記可動側ガイドローラとの間に水平に引き回されている、請求項３に記載の包装装置。
5. 前記縦シール機構は、前記長尺フィルムの前記接合部を含む領域に対し、通常の縦シール時間よりも長時間にわたって縦シールを行う、請求項１から４のいずれか１項に記載に記載の包装装置。
6. 前記接合部を含む領域に対する前記縦シールは、前記フィルム供給手段が前記第１のフィルムと前記第２のフィルムとを接合した後、予め設定された所定回数目のタイミングで行われる、請求項５に記載の包装装置。
7. 前記包装手段は、前記縦シール機構と前記横シール機構とがボックスモーションを行い、前記筒状フィルムを搬送しながら前記包装袋を連続的に製造する、請求項１から６のいずれか１項に記載の包装装置。
8. 前記可動側ガイドローラは、前記フィルム供給手段が前記第１のフィルムと前記第２のフィルムとを接合している間、一定速度で前記固定側ガイドローラ側に移動するように構成されている、請求項３に従属する請求項７に記載の包装装置。

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