JP6634227B2 - ピロー包装機 - Google Patents

Description

本発明は、ピロー包装機に関し、不安定な物品、より具体的には、起立した物品を前後に複数個並べた物品群のように転倒し易いものや、転がりやすい物品等を包装するための装置に関するものである。

従来から包装体は各種の態様があり、例えば、ビスケットなどの薄板状の物品を複数重ねた状態で収納した包装体がある。係る包装体を製造するピロー包装機は、例えば以下のような構成を備えている。

ピロー包装機は、起立させた物品を前後に並べて構成される物品群を搬送する搬送供給装置と、その搬送供給装置の下流側に配置された包装機本体を備える。包装機本体は、搬入側に帯状フィルムを筒状にして筒状フィルムを形成する製袋器を備える。製袋器の下流側には、製袋器を通過して筒状に形成されて重ね合わされたフィルム端部をシールするセンターシール装置が配置される。また、搬送供給装置から、順次搬出される物品群が、製袋器内に供給される。これにより、物品群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、その物品群は筒状フィルムとともに搬送される。そして、ピロー包装機の搬出側に配置されたトップシール装置にて、筒状フィルムを所定間隔毎に横方向に横断するようにシール・カットすることにより、物品群を内包するピロー包装体が製造される。

物品群は、起立した複数の薄板状の物品から構成されるため、個々の物品が倒れてしまうおそれがある。そこで、特許文献１に開示された包装機のように、搬送供給装置や、物品群を内包する筒状フィルムを搬送する搬送装置に、物品の転倒防止機能を設けたものがある。

具体的には、例えば筒状フィルムの左右両側面であって、前後の被包装物の間にそれぞれ接触する抑え部材を備えるとよい。この抑え部材は、例えば水平平面内で回転するエンドレスチェーンに連結し、当該エンドレスチェーンの回転に追従して筒状フィルムの移動に合わせて前進移動する。

実開昭５９−１９１３０１

従来の装置では、以下に示す問題を有する。すなわち、トップシール装置の上流側においては、抑え部材により被包装物の前後が抑えられた状態で搬送される。しかし、抑え部材が筒状フィルムから離反すると、被包装物の支持がなくなり、当該被包装物が筒状フィルム内で倒れてしまうおそれがある。すると、筒状フィルム内の先頭の被包装物と次の被包装物の間のフィルム部位を一対のシーラで挟み込んでシールする際に、倒れた被包装物を噛み込んでしまい、正常な包装処理が継続できなくなるおそれがある。

上述した課題を解決するために、本発明のピロー包装機は、（１）起立状態の複数の物品を前後に並べた物品群からなる被包装物を、包装フィルムで包み込んだ状態で搬送する搬送手段と、前記搬送手段の下流側に配置され、前記包装フィルムを進行方向と交差する方向にシール・カットするトップシール手段と、前記トップシール手段の上流側に配置され、前記包装フィルムの外周面を内方に向けて付勢して前記物品の転倒を抑制する抑え手段と、前記抑え手段の下流側に配置され、前記抑え手段による支持が解除された前記物品の倒れ込みを防止するサイド抑え手段を備え、前記サイド抑え手段は、前記包装フィルムの側面の前記被包装物が存在していない部位に接触して内方に押し込む押し込み部材と、その押し込み部材を水平平面内における所定の軌跡で移動させる駆動手段とを備え、前記所定の軌跡は、前記押し込み部材による内方に押し込む区間が、前記抑え手段による前記被包装物を抑える区間と一部重複し、前記トップシール手段の上下一対のトップシーラが前記包装フィルムを挟み込み始める位置を含むように構成するようにした。

包装フィルムとともに搬送される被包装物は、抑え手段により物品の転倒を抑止された状態で搬送される。トップシール手段付近に到ると、抑え手段による支持が解除されるため、物品が倒れるおそれが出てくる。本発明では、包装フィルムの側面の前記被包装物が存在していない部位に接触して内方に押し込む押し込み部材を設けたため、係る押し込み部材が包装フィルムの側面を内方に押し込むと、包装フィルムの横幅が狭くなり、その前後に位置する物品の倒れ込みが抑止される。従って、抑え部材の前方にある先頭の被包装物を構成する物品は、前方への倒れ込みは包装フィルムの先端がトップシールされているため抑止されるので、当該先頭の被包装物の物品が倒れるのが抑止される。また、抑え部材の後方にある二番目の被包装物を構成する物品は、後側は抑え手段による支持を受けているため、後方への物品の倒れ込みは抑止されるので、当該二番目の被包装物の物品が倒れるのが抑止される。

そして、本発明では、押し込み部材が包装フィルムを内方に押し込んでいる区間は、上流側では抑え手段による支持区間と重なり、下流側は少なくとも上下のトップシーラで挟み込み始める位置まで設けられているので、抑え手段による支持の解除から、トップシール手段でシールされるまで、包装フィルム内で物品が倒れるのを抑止することができる。

（２）前記駆動手段は、前記包装フィルムの搬送方向に沿って前記押し込み部材を前後進移動させるための第一駆動手段と、前記押し込み部材を前記包装フィルムに向けて接近離反移動させるための第二駆動手段を有し、前記第一駆動手段は、駆動モータと、その駆動モータの回転出力を往復直線運動に変換するリンク機構を有し、前記往復直線運動の移動区間の中央部分では前記包装フィルムの搬送速度に合わせるようにし、前記第二駆動手段は、前記押し込む区間が前記中央部分になるようにし、前記押し込む区間の前後で前記押し込み部材が前記包装フィルムの側面から離反した状態になるように構成するとよい。

このようにすると、駆動モータとリンク機構といった簡単な構成で押し込み部材の前後進移動を制御することができる。そして、駆動モータとリンク機構を用いた往復直線運動では、前後方向の移動区間の全区間で速度を一定速度にすることはできず、移動区間の前後端付近の区間では速度が遅くなり包装フィルムの移動速度との速度差が大きくなる。そこで本発明では、前後方向の移動区間の全区間で押し込むのではなく、押し込み部材が包装フィルムから離反した状態で包装フィルムの搬送方向と同一方向に前進移動する区間を設けるようにしたので、簡単な構成で押し込み部材にて包装フィルムを内方に押し込んでいる間は包装フィルムの移動速度と、押し込み部材の移動速度を合わせることができ、包装フィルムにストレスを与えることなく物品の倒れ込みを防止できるので良い。

なお、移動速度を合わせるとは、必ずしも完全に同一速度にすることに限られず、仮に速度差があったとしても、包装フィルムに対するストレスなどの影響が出ないものであれば良い。また、押し込み部材が包装フィルムを内方に押し込んでいる区間は、中央部分としたが、当該中央部分の全区間に渡って押し込んでいる必要は無く、例えば中央部分の前側や後側の一部の区間で、押し込み部材が包装フィルムと非接触の状態になっていても良い。

（３）前記押し込み部材は、先端が二股状に分岐するフィンガー部材とするとよい。二股にすることで、例えば、シーラと押し込み部材の緩衝をより確実に回避できるので良い。

（４）前記抑え手段は、水平平面内で移動するガイドベルトを備えたサイドベルト装置であり、前記サイドベルト装置を前記包装フィルムの左右両側に配置し、前記ガイドベルトで前記包装フィルムの両側から挟み込んで前記被包装物を支持するようにするとよい。このようにすると、ガイドベルトで被包装物を構成する物品を保持・支持することができるのでよい。また、ガイドベルトの下流側先端位置をトップシール装置の一対のシーラで包装フィルムを挟み込み始める位置に近づけることができるのでよい。

（５）前記サイドベルト装置は、上下に複数本の前記ガイドベルトを有し、その上下に配置された前記ガイドベルトの間の空間内に前記押し込み部材が進入可能とするとよい。このようにすると、押し込み部材の上下にガイドベルトが配置されるので、包装フィルムを安定して抑えつつ、内方に押し込むことができるので良い。

（６）前記トップシール手段は、前記包装フィルムを挟んで上下に配置される一対の回転軸にそれぞれ取り付けられた上側トップシーラと下側トップシーラを備えた回転式のトップシール手段とするとよい。

（７）前記包装機は、連続して供給される帯状フィルムを筒状に形成する製袋器と、その製袋器に前記被包装物を供給する搬送供給手段と、前記製袋器を通過して筒状に形成された前記包装フィルムである筒状フィルムの重合端にシールを施すセンターシール手段と、そのセンターシール手段の下流側に配置され、前記筒状フィルムの幅方向にシール・カットする前記トップシール手段と、そのトップシール手段でカットされて形成される包装体を搬送する搬送コンベア装置と、を備えたピロータイプの包装機とするとよい。

本発明では、包装フィルム内で物品が前後方向に倒れることもなく、綺麗に包装処理を行うことができる。

本発明に係る包装機の一実施形態を示す正面図である。 その要部である倒れ防止装置を示す正面図である。 その平面図である。 その側面図である。 その斜視図である。 サイドベルト装置を示す正面図である。 その平面図である。 サイド抑え装置を示す正面図である。 その平面図である。 その側面図である。 その斜視図である。

以下、本発明の一実施形態について図面に基づき、詳細に説明する。なお、本発明は、これに限定されて解釈されるものではなく、本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づいて、種々の変更、修正、改良を加え得るものである。

図１は、本発明に係るピロー包装機の好適な一実施形態の全体構成を示している。このピロー包装機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搬送供給装置１４とを備える。

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フィルム１６に対し、図示省略する駆動モータ（例えば、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、原反フィルム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、原反フィルム１６から包装機本体１１に至る所定位置に各種のローラ２２（図では、代表して一個を示す）を配置し、原反フィルム１６から送り出された帯状フィルム１５は、そのローラ２２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に導くように構成する。なお、必ずしも原反フィルム１６に駆動モータを連係する必要はなく、帯状フィルム１５の搬送経路上にフィードローラを設け、そのフィードローラにより帯状フィルム１５に搬送力を与え、当該帯状フィルム１５を原反フィルムから連続して引き出すようにしても良い。

被包装物１３は、起立した物品１３ａを前後に複数個並べて構成される物品群である。物品１３ａの形状は、薄板状、薄片状である。また、本実施形態では、物品１３ａは円板状としているが、矩形状その他各種の形状としても良い。本実施形態で用いる物品１３ａは、厚さが薄いことに加え円板状であることも相まって、起立させた状態での安定性が低く、倒れやすいが、以下に説明するように、ピロー包装機１０は、転倒防止機能を備えることで、安定して搬送し、包装することができる。また、物品１３ａは、例えばビスケット、クッキー等であるが、これに限定されるものではない。

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に取り付けられた前側フィンガー１９ａ，後側フィンガー１９ｂを備える。この前側フィンガー１９ａと後側フィンガー１９ｂは、前後一組となって被包装物１３を搬送する。つまり、前側フィンガー１９ａと後側フィンガー１９ｂの間隔は、被包装物１３の前後長とほぼ等しくしており、被包装物１３を前後から挟み込んだ状態で搬送し、物品１３ａが前後方向に倒れるのを防止する。また、図示省略するが、被包装物１３の搬送路の両側には、横壁が設けられている。この横壁が、物品１３ａの横方向の移動を防止する。さらに、エンドレスチェーン１８には、一組の前側フィンガー１９ａと後側フィンガー１９ｂが、所定ピッチごとに複数組取り付けられている。これにより、搬送供給装置１４は、被包装物１３を安定した姿勢で搬送し、次段の包装機本体１１に一定間隔で供給する。

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の下流側に配置されたトップシール装置２５と、トップシール装置２５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、帯状フィルムを筒状にして筒状フィルム２１を形成する。この通過に伴い、フィルムの両側端縁部２１ａ同士が接触する。また、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。

センターシール装置２４は、筒状フィルム２１の両側端縁部２１ａをシールする。このセンターシール装置２４は、両側端縁部２１ａを両側から挟み込みながら加熱するとともに加圧することで熱シールする。また、本実施形態のセンターシール装置２４は、一対のローラ型或いは一対のバー型のシーラ２４ａと、そのシーラ２４ａの前後に配置されたピンチローラ２４ｂ，２４ｃを備える。

トップシール装置２５は、筒状フィルム２１を挟んで対向するように上下に配置された一対の回転軸２５ａと、上側の回転軸２５ａに取り付けられた上側トップシーラ２５ｂと、下側の回転軸２５ａに取り付けられた下側トップシーラ２５ｃと、を備える。また、上側トップシーラ２５ｂと下側トップシーラ２５ｃは、ヒータが内蔵され、互いの先端のシール面が所定の温度に加熱される。さらに、上側トップシーラ２５ｂのシール面の前後方向の中央部には、カッター刃２５ｄが内蔵される。また、下側トップシーラ２５ｃのシール面の前後方向の中央部には受け刃２５ｅが内蔵される。上下の回転軸２５ａひいては上側トップシーラ２５ｂと下側トップシーラ２５ｃは同期して回転し、一回転するごとに上側トップシーラ２５ｂと下側トップシーラ２５ｃのシール面が接触する。よって、この接触時に筒状フィルム２１を挟み込んで加熱、加圧する。さらに、この接触時にカッター刃２５ｄ，受け刃２５ｅが筒状フィルム２１をカットする。

そして、トップシール装置２５は、センターシールされた筒状フィルム２１の被包装物の存在しない部分を横方向にシール・カットする。これにより、筒状フィルム２１の先頭の被包装物１３を内包する先端部分は、筒状フィルム２１から分離され、包装体２７が製造される。そして、この包装体２７が搬出コンベア２６上を搬送される。

本実施形態では、搬送中の筒状フィルム２１内の被包装物１３を構成する物品１３ａが倒れるのを防止する倒れ防止装置２９を備える。図２から図５に示すように、倒れ防止装置２９は、トップシール装置２５の上流側に配置され、搬送中の筒状フィルム２１の側面を両側から抑えるサイドベルト装置３０と、サイドベルト装置３０の下流側に配置され、筒状フィルム２１内の側面を内方に押し込むサイド抑え装置３１を備える。

サイドベルト装置３０は、ベルトコンベア２３の上方の左右両側に配置される。そして、左右それぞれのサイドベルト装置３０は、図６，図７等に示すように、上下に所定の間隔をおいて配置された２本の上ガイドベルト３２と下ガイドベルト３３を有する。上ガイドベルト３２は、筒状フィルム２１の搬送方向に沿って前後の所定位置に配置した上部駆動プーリ３４，上部従動プーリ３５に掛け渡され、水平平面内で所定の軌跡で回転移動する。下ガイドベルト３３は、筒状フィルム２１の搬送方向に沿って前後の所定位置に配置した下部駆動プーリ３６，下部従動プーリ３７に掛け渡され、水平平面内で所定の軌跡で回転移動する。上部駆動プーリ３４と、下部駆動プーリ３６は、上下に重なるように配置され同一の回転軸３８に連結され、一体となって回転駆動する。同様に複数の上部従動プーリ３５と、複数の下部従動プーリ３７は、対応する従動プーリが上下に重なるように配置され、それぞれ同一の回転軸３９に連結される。

上部駆動プーリ３４が連結される回転軸３８の上端には、動力伝達プーリ４０が連結される。動力伝達プーリ４０と、駆動モータ４１の出力軸に連係される駆動プーリ４２との間に、動力伝達ベルト４３が掛け渡される。これにより、駆動モータ４１の回転出力が、動力伝達ベルト４３を介して上部駆動プーリ３４，下部駆動プーリ３６に伝達され、上ガイドベルト３２，下ガイドベルト３３が一体に回転駆動する。そして、ベルト面の移動速度は、ベルトコンベア２３による筒状フィルム２１，被包装物３の搬送速度と等しくする。

上ガイドベルト３２，下ガイドベルト３３の回転移動する軌跡は、筒状フィルム２１に沿って移動する直線区間Ｋ１と、その直線区間Ｋ１の上流側の傾斜進入区間Ｋ２を備える。直線区間Ｋ１ における左右の上ガイドベルト３２，下ガイドベルト３３間の間隔は、被包装物３の横幅とほぼ同じにしている。これにより、左右のサイドベルト装置３０で筒状フィルム２１を挟み込むと、筒状フィルム２１を介して被包装物３を両サイドから挟み込んで保持することができる。そして、係る保持した状態で、上ガイドベルト３２と下ガイドベルト３３がベルトコンベア２３による搬送にあわせて回転移動すると、両サイドから挟み込みこまれ、転倒を阻止した状態で被包装物３を安定して搬送する。

さらに傾斜進入区間Ｋ２では、上流側に行くほど対向するベルト面の距離が長くなる傾斜面となる。筒状フィルム２１がこの傾斜進入区間Ｋ２を移動すると、両側に位置する左右一対の上ガイドベルト３２，下ガイドベルト３３が筒状フィルム２１の側面に対して徐々に接近し、最終的に接触し、当該側面の上下で筒状フィルム２１ひいては被包装物１３を挟み込む。傾斜進入区間Ｋ２に続く直線区間Ｋ１のベルト面の移動速度は、搬出コンベア２６の移動速度と等しくしており、筒状フィルム２１内の被包装物１３は、サイドベルト装置３０の上ガイドベルト３２，下ガイドベルト３３で保持され、個々の物品１３ａが駒立て状態を維持しながら筒状フィルム２１とともに移動する。

上ガイドベルト３２，下ガイドベルト３３の下流側の先端は、トップシール装置２５の設置付近に位置させている。より具体的には、トップシール装置２５の上側トップシーラ２５ｂと下側トップシーラ２５ｃが筒状フィルム２１に接触する位置の付近にしている。本実施形態では、後述するように、サイド抑え装置３１を設け、当該サイド抑え装置３１によりトップシールするフィルム部位の前後の被包装物１３の物品１３ａの転倒を抑えるようにしたため、上ガイドベルト３２と下ガイドベルト３３の下流側を必ずしもトップシーラの筒状フィルム２１に接触する位置付近にしなくても良い。

また、仮に上ガイドベルト３２と下ガイドベルト３３の下流側の先端をトップシール装置２５に近づけたとしても、例えば物品１３ａがポテトチップスや薄焼き煎餅のように非常に薄い物の場合、搬送方向後側の被包装物１３の前側の物品１３ａも両ガイドベルトによる保持がなくなると前側に倒れるおそれがある。

図８から図１１等に示すように、サイド抑え装置３１は、トップシール装置２５の直前から筒状フィルム２１の側面の被包装物１３が存在していない部位に接触し、内方に押し込み可能な押し込み部材を備え、その押し込み部材により直接または間接的に物品１３ａが前後方向へ倒れ込むのを防止する。押し込み部材は、本実施形態では、先端が二股状に分岐するフィンガー部材４５とした。

フィンガー部材４５は、筒状フィルム２１の搬送方向に沿って延びるように配置される棒状の支持ロッド４５ａと、その支持ロッド４５ａの下流側の先端に前後に所定の間隔をおいて平行に配置される第一爪部４５ｂ，第二爪部４５ｃを備える。第一爪部４５ｂは、筒状フィルム２１の搬送方向の前側に位置させ、第二爪部４５ｃは後側に位置させる。そして、第一爪部４５ｂと第二爪部４５ｃの間隔は、上側トップシーラ２５ｂ，下側トップシーラ２５ｃの厚さ、すなわち、筒状フィルム２１の搬送方向と平行な方向の長さよりも長くしている。これにより、フィンガー部材４５と、上側トップシーラ２５ｂ，下側トップシーラ２５ｃの相対位置を調整することで、第一爪部４５ｂ，第二爪部４５ｃにて押し込まれた筒状フィルム２１の部位内をトップシールする。

第一爪部４５ｂと第二爪部４５ｃは、支持ロッド４５ａに対し、共に内側すなわち筒状フィルム２１に向けて突出するように配置される。そしてこのサイド抑え装置３１は、サイドベルト装置３０による抑えがなくなった筒状フィルム２１の側面の被包装物１３が存在していない部位にフィンガー部材４５の第一爪部４５ｂと第二爪部４５ｃを接触させて内方に押し込むことで、筒状フィルム２１の幅、すなわち、搬送方向と直交する方向の幅が物品１３ａの幅よりも狭くなる。これにより、その爪部により直接或いは間接的に物品１３ａが前後方向へ倒れ込むのを防止する。

本実施形態では、上記の構成のフィンガー部材４５を２個用意し、筒状フィルム２１の搬送方向左右両側に、互いの爪部が向き合うように対向配置する。その一対のフィンガー部材４５は、駆動装置により筒状フィルムの搬送方向に沿って前後進移動するとともに、当該前後進移動の方向と直交する方向に移動する。そして、２つのフィンガー部材４５は、互いの爪部を対向した状態で、筒状フィルムの搬送方向に沿って前後進移動し、適宜のタイミングで互いに接近・離反移動する。かかる移動をするための駆動装置として、当該前後進移動させるための第一駆動装置４６と、当該接近離反移動させるための第二駆動装置４７を備える。

第一駆動装置４６は、駆動モータ４８と、駆動モータ４８の回転出力を往復直線運動に変換するリンク機構４９と、リンク機構４９により筒状フィルム２１の搬送方向と平行な方向に前後進移動する移動支持台５９等を備える。リンク機構４９は、駆動モータ４８の回転に伴い回転する回転板５０に対し、偏芯した位置に一端が連係される第一リンク５１と、第一リンク５１に連係される第二リンク５２と、第二リンク５２に連係される第三リンク５３と、その第三リンク５３に連係される第四リンク５４を備える。そして第四リンク５４の他端に、移動支持台５９を連係する。移動支持台５９は、垂直平面に配置される板部材からなり、その内側面に第四リンク５４を連係し、その外側面にスライダ５７を取り付ける。スライダ５７は、筒状フィルム２１の搬送方向と平行な方向に延びるように配置したガイドレール５８に連係される。よって、スライダ５７は、ガイドレール５８に沿って安定して往復直線移動可能となる。

本実施形態では、２つのフィンガー部材４５を前後進移動させる第一駆動装置４６は、同一の駆動モータ４８の出力を受けて同期して駆動するようにしている。具体的には、第一リンク５１，第二リンク５２を共用し、第二リンク５２の他端を回転軸５６に連係する。回転軸５６は、軸受け部５５にて軸回りに回転自在に支持される。そして、回転軸５６の両端に、第三リンク５３の一端を連結し、一体化する。これにより、駆動モータ４８ひいては回転板５０の回転に追従して第二リンク５２は回転軸５６を中心に所定の角度範囲内で正逆回転し、その正逆回転が回転軸５６を介して第三リンク５３に伝わる。つまり、第三リンク５３は、回転軸５６を中心に、所定角度範囲内で正逆回転する。この正逆回転に伴い、第三リンク５３の他端に連係された第四リンク５４ひいては第四リンク５４の他端に連係された移動支持台５９が、筒状フィルム２１の搬送方向に沿って前後進移動する。

移動支持台５９の下端には、水平方向に延びる支持プレート６０が連結され、その支持プレート６０の下面に、シリンダ６１を連結する。シリンダ６１は、そのシリンダロッド６１ａが対向し、内側（筒状フィルム２１側）に向けて突出するように、配置する。そして、シリンダ６１のシリンダロッド６１ａは、水平平面内で筒状フィルム２１の搬送方向と直交する方向に往復動作する。

このシリンダロッド６１ａの先端に、連結バー６２を取り付ける。連結バー６２は、筒状フィルム２１の搬送方向と平行な方向に延びるように取り付ける。そして、その連結バー６２の先端に、フィンガー部材４５を取り付ける。これらシリンダ６１，連結バー６２等が、第二駆動装置４７を構成する。

また、連結バー６２で支持されるフィンガー部材４５は、上ガイドベルト３２と下ガイドベルト３３の間の空間と同じ高さに設置される。そして、第一駆動装置４６により筒状フィルム２１の搬送方向に沿って前後進移動するフィンガー部材４５は、上ガイドベルト３２と下ガイドベルト３３の間の空間内に進入可能となる（図７中、符号４５（１）で示すフィンガー部材４５参照）。つまり、本実施形態では、サイドベルト装置３０による筒状フィルム２１，被包装物１３への抑え区間と、サイド抑え装置３１による筒状フィルム２１，被包装物１３への抑え区間を一部重複させ、切れ目無く物品１３ａが倒れるのを抑制するようにしている。

次に、トップシール装置２５におけるシール処理と、それに対応する各装置の動作の制御を説明する。フィンガー部材４５の水平平面内における所定の軌跡での公転移動は、第一駆動装置４６と第二駆動装置４７により制御される。

まず、搬出コンベア２６上の筒状フィルム２１の移動中、その両側面はサイドベルト装置３０により支持される。よって、サイドベルト装置３０の設置区間では、筒状フィルム２１内に供給された被包装物１３は、筒状フィルム２１の移動に伴い、各物品１３ａが起立した状態を維持し、安定して前進移動し、トップシール装置２５の付近まで至る。

ところで、筒状フィルム２１に沿って配置された上ガイドベルト３２と下ガイドベルト３３は、下流側に配置された上部従動プーリ３５，下部従動プーリ３７の周囲に沿って移動し、筒状フィルム２１の側面の支持を解除する。よって、例えば、上側トップシーラ２５ｂと下側トップシーラ２５ｃで筒状フィルム２１を挟み込む位置よりも上流側の離れた位置で筒状フィルム２１の側面の付勢が解除されると、物品１３ａが倒れるおそれがある。

具体的には、連続して包装処理をしている状態では、トップシール装置２５にてトップシールが施されて包装体２７が製造されたならば、上側トップシーラ２５ｂと下側トップシーラ２５ｃが一回転してくる間に、後続の筒状フィルム２１の先頭部位は、トップシール装置２５を通過し、トップシール装置２５の下流側に位置する。そして、筒状フィルム２１の搬送が進むと、先頭の被包装物１３は、徐々にサイドベルト装置３０より下流側に移動し、それに伴いサイドベルト装置３０からの支持が前側の物品１３ａから順次解除される。このとき、サイドベルト装置３０からの支持が解除された先頭の被包装物１３の前側の物品１３ａは、その前方側にはトップシールされて閉塞した筒状フィルム１の先端部分があるため進行方向前側に倒れることは無い。また、当該被包装物の後方側の物品１３ａはサイドベルト装置３０に支持されて起立状態を維持するため、支持が解除された前側の物品１３ａが進行方向前側に倒れることは無い。よって、起立した状態を維持したまま前進移動する。

そして、先頭の被包装物１３の後端がサイドベルト装置３０から離反すると、当該先頭の被包装物１３は、サイドベルト装置３０からの支持がなくなるため、後側の物品１３ａが後方に倒れようとする。また、さらに筒状フィルム２１の搬送が進み、二番目の被包装物１３の前端がサイドベルト装置３０よりも下流側に位置すると、当該二番目の被包装物１３の前方側の物品１３ａに対するサイドベルト装置３０からの支持がなくなる。その結果、当該前方側の物品１３ａは、前方に倒れようとする。特に、物品１３ａの肉厚が薄いものの場合、サイドベルト装置３０の下流側先端位置をトップシール装置２５に近づけても、上側トップシーラ２５ｂ，下側トップシーラ２５ｃとの干渉を確実に避けるためにある程度の空間があくため、倒れやすくなる。

そこで、本実施形態では、上記の物品１３ａが倒れる前、すなわち、物品１３ａがサイドベルト装置３０からの支持がなくなる前に、フィンガー部材４５の第一爪部４５ｂ，第二爪部４５ｃが、筒状フィルム２１の側面の所定位置を両側から内方に向けて押し込み、その状態のままフィンガー部材４５が筒状フィルム２１とほぼ同速度で移動する。そして、フィンガー部材４５は、上側トップシーラ２５ｂと下側トップシーラ２５ｃが筒状フィルム２１を上下から挟み込み始めるタイミングに合わせて筒状フィルム２１から離反するように第一駆動装置４６と第二駆動装置４７が制御する。

本実施形態では、第一駆動装置４６は、駆動モータ４８ひいては回転板５０の回転をリンク機構４９で往復直線運動に変換しているため、係る往復直線運動の移動速度は一定ではない。すなわち、移動区間における中央部分を移動中の速度は速く、両端では速度が遅くなる。そこで、第一駆動装置４６は、中央部分の移動速度を筒状フィルム２１の移動速度と等しくなるように設定する。そして、第二駆動装置４７を構成するシリンダ６１は、係る中央部分を移動している区間ではシリンダロッド６１ａが往動作をして先端が筒状フィルム２１に向けて突出し、フィンガー部材４５が筒状フィルム２１の側面を内方に押し込む。また、前後の両端ではシリンダロッド６１ａが複動作により内部に収納され、フィンガー部材４５が筒状フィルム２１の側面から離反する。

上述したとおり、サイドベルト装置３０による被包装物１３の物品１３ａへの支持が解除される前に、フィンガー部材４５による支持を開始するべく、第一駆動装置４６，第二駆動装置４７は、以下のように動作する。まず、第二駆動装置４７のシリンダ６１のシリンダロッド６１ａの復動作によりフィンガー部材４５が筒状フィルム２１から離反した待機位置になり、その状態で第一駆動装置４６によりフィンガー部材４５が最上流位置に至る（図７中、符号４５（１）参照）。

次いで、回転板５０の回転に伴いスライダ５７ひいてはフィンガー部材４５が下流側に向けて移動を開始する。そして、所定のタイミングでシリンダ６１のシリンダロッド６１ａが往動作してフィンガー部材４５を筒状フィルム２１に向けて接近移動させ、第一爪部４５ｂ，第二爪部４５ｃが筒状フィルム２１の側面を内方に少し押し込む（図７中、符号４５（２）参照）。シリンダロッド６１ａを往動作させる所定のタイミングは、フィンガー部材４５の移動速度が筒状フィルム２１の移動速度と等しくなり、先頭の被包装物１３の降誕の物品１３ａがサイドベルト装置３０から離反する前である。

その後、筒状フィルム２１の移動にあわせてフィンガー部材４５が一定区間前進移動する。この一定区間では、フィンガー部材４５が筒状フィルム２１を押し込んだ状態を維持しているため、当該移動中、物品１３ａが倒れるのが抑止される。上記の一定区間は、上側トップシーラ２５ｂと下側トップシーラ２５ｃが筒状フィルム２１を上下から挟み込み始めるまでである。上側トップシーラ２５ｂと下側トップシーラ２５ｃが筒状フィルム２１を上下から挟み込み始めると、筒状フィルム２１は、上下から内方に押し込まれ、物品１３ａの倒れ込みが抑止される。よって、このタイミングでフィンガー部材４５が離反しても物品１３ａは倒れることない。そして、上側トップシーラ２５ｂと下側トップシーラ２５ｃは、回転が進み、筒状フィルム２１を上下から挟み込んで加圧・加熱してトップシールする。このとき、上述したように物品１３ａが倒れ込まないので当該物品１３ａを噛み込まない。

一方筒状フィルム２１から離反したフィンガー部材４５は、離反した状態のまま第一駆動装置４６によりさらに前進移動する（図７中、符号４５（３）参照）。そして、最下流位置に至ると、移動方向を反転して上流側に向けて進む。筒状フィルム２１から離反してからすぐに反転しないのは、反転する最下流位置付近での前後方向の移動速度が筒状フィルム２１の移動速度よりも遅いためである。すなわち、フィンガー部材４５が筒状フィルム２１に接触している間は、ほぼ同じ速度で移動し、離反してから反転するまでの減速区間を確保するためである。そして、フィンガー部材４５が筒状フィルム２１から離反した状態で最上流位置（図７中、符号４５（１）参照）に至り、以後、上述した処理を繰り返し行う。

上述した実施形態では、押し込み部材は、先端が二股状に分岐するフィンガー部材４５としたが、本発明はこれに限ることはなく、例えば、板状で筒状フィルム２１の側面を線状に押し込むようにしても良い。
また、上述した実施形態では、フィンガー部材４５は、両トップシーラ２５ｂ，２５ｃが筒状フィルム２１を挟み込み始めるタイミングで筒状フィルム２１の側面から離反するように制御したが、本発明はこれに限ることはなく、例えば、両トップシーラ２５ｂ，２５ｃが噛み合う直前までの間の任意のタイミングでフィンガー部材４５が筒状フィルム２１の側面から離反するようにしても良い。特に、両トップシーラ２５ｂ，２５ｃが噛み合う直前までフィンガー部材４５が筒状フィルム２１の側面を押し込むようにすると、より確実に物品１３ａが倒れるのを抑止できるので好ましい。

また、上述した実施形態では、トップシール装置の上流側で搬送中の筒状フィルム内の被包装物（物品）の倒れ込みを防止する装置（抑え手段）として、搬送路の左右にそれぞれ配置した上下２本のガイドベルトで筒状フィルム２１を挟み込むサイドベルト装置３０を用いたが、本発明はこれに限ることはなく、ガイドベルトの本数は任意である。また、ガイドベルトを用いずに物品の転倒を抑止する抑え装置でもよい。
また、抑え手段は、サイドベルト装置３０などのように、包装フィルムの搬送路の両側に配置され、包装フィルムの左右の側面を内方に付勢するものに限ることはなく、例えば、包装フィルムの上方に配置し、包装フィルムの上面を下方に向けて付勢するものなど、包装フィルムの外周面を内方に向けて付勢するものであればよい。

上述した実施形態では、回転式のトップシール装置２５を備えた包装機に適用した例を示したが、本発明はこれに限ることはなく、例えば、一対の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一対のシーラを所定の軌跡で移動させるボックスモーションタイプのトップシール装置を用いたものに適用してもよい。

また、上述した実施形態では、包装機としてピロー包装機（センターシール装置が筒状フィルムの上に配置される逆ピロータイプも含む）に適用した例を示したが、本発明はこれに限るとこはなく、例えば、帯状フィルムを中央から折り曲げて略横Ｕ字状にし、搬送方向の一方の側縁に位置するフィルム部位をシールすると共に、製品の前後の位置を横方向にエンドシールする三方包装機やその他各種の包装機に適用できる。

第一駆動装置４６は、駆動モータの回転出力をリンク機構により往復直線運動に変換するものを用いたが、本発明はこれに限ることはなく、例えば駆動源をシリンダその他の直線運動を行うものにしても良いし、駆動モータを用いた場合の往復直線運動に変換する機構をリンク機構以外のものにしても良い。但し、本実施形態の構成を採ると、簡単な構成で所望の距離を移動させることができるので良い。また、上述した実施形態並びに変形例は、適宜組み合わせて構成することができる。

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
１３ａ 物品
１４ 搬送供給装置
１５ 帯状フィルム
１６ 原反フィルム
２０ 製袋器
２１ 筒状フィルム
２３ ベルトコンベア
２４ センターシール装置
２５ トップシール装置
２５ａ 回転軸
２５ｂ 上側トップシーラ
２５ｃ 下側トップシーラ
２６ 搬出コンベア
２７ 包装体
２９ 倒れ防止装置
３０ サイドベルト装置
３１ サイド抑え装置
３２ 上ガイドベルト
３３ 下ガイドベルト
４５ フィンガー部材
４５ｂ 第一爪部
４５ｃ 第二爪部
４６ 第一駆動装置
４７ 第二駆動装置
４８ 駆動モータ
４９ リンク機構
５０ 回転板
６１ シリンダ
６１ａ シリンダロッド

Claims (7)

1. 起立状態の複数の物品を前後に並べた物品群からなる被包装物を、包装フィルムで包み込んだ状態で搬送する搬送手段と、
   前記搬送手段の下流側に配置され、前記包装フィルムを進行方向と交差する方向にシール・カットするトップシール手段と、
   前記トップシール手段の上流側に配置され、前記包装フィルムの外周面を内方に向けて付勢して前記物品の転倒を抑制する抑え手段と、
   前記抑え手段の下流側に配置され、前記抑え手段による支持が解除された前記物品の倒れ込みを防止するサイド抑え手段を備え、
   前記サイド抑え手段は、前記包装フィルムの側面の前記被包装物が存在していない部位に接触して内方に押し込む押し込み部材と、その押し込み部材を水平平面内における所定の軌跡で移動させる駆動手段とを備え、
   前記所定の軌跡は、前記押し込み部材による内方に押し込む区間が、前記抑え手段による前記被包装物を抑える区間と一部重複し、前記トップシール手段の上下一対のトップシーラが前記包装フィルムを挟み込み始める位置を含むように構成した
   ことを特徴とする包装機。
2. 前記駆動手段は、前記包装フィルムの搬送方向に沿って前記押し込み部材を前後進移動させるための第一駆動手段と、前記押し込み部材を前記包装フィルムに向けて接近離反移動させるための第二駆動手段を有し、
   前記第一駆動手段は、駆動モータと、その駆動モータの回転出力を往復直線運動に変換するリンク機構を有し、前記往復直線運動の移動区間の中央部分では前記包装フィルムの搬送速度に合わせるようにし、
   前記第二駆動手段は、前記押し込む区間が前記中央部分になるようにし、前記押し込む区間の前後で前記押し込み部材が前記包装フィルムの側面から離反した状態になるようにした
   ことを特徴とする請求項１に記載の包装機。
3. 前記押し込み部材は、先端が二股状に分岐するフィンガー部材であることを特徴とする請求項１または２に記載の包装機。
4. 前記抑え手段は、水平平面内で移動するガイドベルトを備えたサイドベルト装置であり、
   前記サイドベルト装置を前記包装フィルムの左右両側に配置し、前記ガイドベルトで前記包装フィルムの両側から挟み込んで前記被包装物を支持するようにしたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の包装機。
5. 前記サイドベルト装置は、上下に複数本の前記ガイドベルトを有し、
   その上下に配置された前記ガイドベルトの間の空間内に前記押し込み部材が進入可能としたことを特徴とする請求項４に記載の包装機。
6. 前記トップシール手段は、前記包装フィルムを挟んで上下に配置される一対の回転軸にそれぞれ取り付けられた上側トップシーラと下側トップシーラを備えた回転式であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の包装機。
7. 前記包装機は、連続して供給される帯状フィルムを筒状に形成する製袋器と、その製袋器に前記被包装物を供給する搬送供給手段と、前記製袋器を通過して筒状に形成された前記包装フィルムである筒状フィルムの重合端にシールを施すセンターシール手段と、そのセンターシール手段の下流側に配置され、前記筒状フィルムの幅方向にシール・カットす
   る前記トップシール手段と、そのトップシール手段でカットされて形成される包装体を搬送する搬送コンベア装置と、を備えたピロータイプの包装機であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の包装機。

Images