JP7328697B2 - 製袋充填包装機 - Google Patents

Description

特許法第３０条第２項適用 令和１年７月９日に ＦＯＯＭＡ ＪＡＰＡＮ ２０１９ 国際食品工業展（東京ビッグサイト（東京都江東区有明３－１１－１））にてフィルム吸引装置を搭載した包装機を公開した。 令和１年１０月２９日に ＪＡＰＡＮ ＰＡＣＫ ２０１９ 日本包装産業展（幕張メッセ（千葉県千葉市美浜区中瀬２－１））にてフィルム吸引装置を搭載した包装機を公開した。

本発明は製袋充填包装機に係り、さらに詳しくは、小型化を図れる製袋充填包装機に関する。

従来、巻取りロールから繰り出された帯状包装材である帯状フィルムを製袋器で筒状に成形し、成形されたその筒状フィルムを製袋充填筒に沿って垂直下方に給送し、筒状フィルムの重合端縁部に縦シールを施した後、被包装品である製品が投入、充填され、次いで、製品と製品の間の位置で、筒状フィルムの幅方向に横シールを施し、当該横シールの中央部においてカッターで切断することにより、製品が袋部内に充填された所謂ピロー包装体を製作する縦型製袋充填包装機が各種の産業分野で広く使用されている。

上記縦型製袋充填包装機において、使用中の巻取りロールには、予め決められた数量のピロー包装体を製作できるような量の帯状フィルムが巻着されている。
そして、その巻取りロールに巻着された帯状フィルムを使い切った後は、通常では、次に使用される新しい巻取りロールが準備されており、この巻取りロールにも予め決められた量の帯状フィルムが巻着されている。
その後、古い巻取りロールと、新しい巻取りロールとを交換してからその新しい巻取りロールの帯状フィルムによって、引き続き次の製袋作業が実行されるようになっている。

新旧の巻取りロールの入れ替えに際しては、使用中の巻取りロールから繰り出された帯状フィルムが終端に達した時点を公知の終端判定手段により判定した後、所定の位置で終端部の帯状フィルムをカッターで切断し、次いで、この切断された帯状フィルムの後端部と、所定位置に設定された次に使用される新しい巻取りロールの先端部と、を接続する縦型製袋充填包装機が知られている（例えば、特許文献１参照）。
この特許文献１に開示された縦型製袋充填包装機における紙継ぎの作業は、終端に近づいた旧帯状フィルムを横断方向に切断し、切断した端部を紙継ぎ台の上に載せ、その紙継ぎ台上において、この切断した端部に、新帯状フィルムの始端を位置合わせして載せ、新旧帯状フィルムの両端部を粘着テープのような繋ぎテープで接続するようになっている。
そして、上記紙継ぎ台は回転軸を起点として紙継ぎ台の先端側が揺動するように構成されている。

上記特許文献１に開示された揺動型の紙継ぎ台を備えた縦型製袋充填包装機に対して、図１５には、新旧フィルムの接続を行う一般的な縦型製袋充填包装機１００が概略図として示されている。
この縦型製袋充填包装機１００では、新旧フィルムの接続を行うフィルム接続装置１１０がテンション機構１０２の帯状フィルムＦｗの流れの下流側に配置されている。

まず、縦型製袋充填包装機（以下、単に包装機という）１００の全体を説明する。
包装機１００は、帯状フィルムＦｗが巻着された巻取りロールＦｒを備えており、この巻取りロールＦｒの帯状フィルムＦｗの流れの下流側には上記テンション機構１０２が配置され、このテンション機構１０２の下流側には、前記フィルム接続装置１１０と、帯状フィルムＦｗの搬送を一時的に停止するフィルムブレーキ手段１２０が配置されており、フィルムブレーキ手段１２０の下流側には、帯状フィルムＦｗの一面（表面）に絵柄等を印刷する印字装置１３０が配置されている。

印字装置１３０の下流側には帯状フィルムＦｗを筒状に形成する製筒器１４０と、この製筒器１４０で形成された筒状フィルムＦｔを装着する製袋充填筒１５０とが順次配置されている。そして、製袋充填筒１５０の外周には、筒状フィルムＦｔを下流側に送るフィルム送り機構１５５が配置されている。
このフィルム送り機構１５５には、製袋充填筒1５０の外周に装着されている筒状フィルムＦｔを外方から吸引して、製袋充填筒1５０の外周と筒状フィルムＦｔとの間に極小さな隙間を作ることで筒状フィルムＦｔをスムーズに搬送できるようにバキュームボックス１５６が設けられている。

前記フィルム接続装置１１０の構造としては、一般的には、例えば、図１６に示すように、流れの下流側に配置された一方のフィルム吸着保持部材１１０Ａと、上流側に配置された他方のフィルム吸着保持部材１１０Ｂとで構成されている。
そして、一方のフィルム吸着保持部材１１０Ａで旧帯状フィルムＦｗａの終端部Ｆｗ１を必要に応じて吸着し一時的に保持できるようになっており、他方のフィルム吸着保持部材１１０Ｂで新帯状フィルムＦｗｂの先端部Ｆｗ２を必要に応じて吸着し一時的に保持できるようになっている。
ここで、旧帯状フィルムＦｗａと新帯状フィルムＦｗｂとが接合されて連続した帯状フィルムＦｗが構成される。

一方および他方のフィルム吸着保持部材１１０Ａ，１１０Ｂには、それぞれ、所定間隔で複数本の吸引溝１１２が帯状フィルムＦｗの搬送方向に沿って形成されており、これらの吸引溝１１２には、それぞれ吸引孔１１２ａがあけられている。
各吸着部材１１０Ａ，１１０Ｂには、接続部材１１３および配管１１４を介して各吸着部材１１０Ａ，１１０Ｂに負圧を供給する共通の真空エジェクタ１１５が接続されており、この真空エジェクタ１１５から負圧が吸引孔１１２ａおよび吸引溝１１２に供給され、これにより、各吸着部材１１０Ａ，１１０Ｂの上面を通過する帯状フィルムＦｗを必要に応じて吸引し一時的に保時できるようになっている。
そして、旧帯状フィルムＦｗａの終端部Ｆｗ１と新帯状フィルムＦｗｂの先端部Ｆｗ２とがカッター溝１１６を挟んで接続用テープＴにより接続されるようになっている。

また、上記一般的な縦型製袋充填包装機１００においては、帯状フィルムＦｗが間欠搬送、特に高速送りの際に、その帯状フィルムの重量により慣性運動が発生し、帯状フィルムＦｗの位置がずれ、その結果、絵柄の位置がずれることがあり、場合によっては、製品の不良に結び付くこともある。

そこで、上記のような課題を防止するために、縦型製袋充填包装機１００には、多くの場合、前記フィルムブレーキ手段１２０が装備されており、このフィルムブレーキ手段１２０は、上記フィルム接続装置１１０の下流側に配置されている。
フィルムブレーキ手段１２０の構造としては、例えば、図１７に示すように、帯状フィルムＦｗの一面に接する薄板状のブレーキ用プレート１２１と、このブレーキ用プレート１２１に取付けられたファンモータ１２２とを備えた構成が一般的である。
ブレーキ用プレート１２１には、多数個の吸引孔１２１ａがあけられており、ファンモータ１２２の駆動により、ブレーキ用プレート１２１を介して帯状フィルムＦｗが吸引されてブレーキがかけられ、その状態で一時的に保持されるようになっている。

特開２０１８－２０７８０８号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示された縦型製袋充填包装機では、帯状フィルムの接続は紙継ぎ台で行われているが、フィルムブレーキ手段、フィルム送り機構およびバキュームボックスは付設されていないので、フィルムの間欠搬送によるフィルムの位置ずれの防止や、製袋充填筒における筒状フィルムの円滑な送り等に対応できない、という課題があった。

また、図１５に示す一般的な縦型製袋充填包装機１００では、フィルム接続装置１１０が、一方および他方のフィルム吸着保持部材１１０Ａ，１１０Ｂを備えて構成されている。両者１１０Ａ，１１０Ｂは同じ機能を有しているにも拘わらず２つの構成部材が必要であり、省部材化を図ることができない。
さらに、このフィルム接続装置１１０とフィルムブレーキ手段１２０とはそれぞれ別位置に配設されている。そのため、これらを設置するための多くのスペースが必要であり、結果的に、機械全体が大型化してしまう、という課題があった。
また、フィルム接続装置１１０の各吸着部材１１０Ａ，１１０Ｂによる帯状フィルムＦｗの吸引用として真空エジェクタ１１５が必要とされ、フィルム送り機構１５５のバキュームボックス１５６を駆動させるためには真空ポンプ１７０が設けられている。これら真空エジェクタ１１５、真空ポンプ１７０の用途は同じであるのに、それぞれ別個に設けなければならず、多くの装置が必要である、という課題もあった。

〔発明の目的〕
本発明は上記課題を解決するために提案されたものであり、その目的は、小型化を図ることができる製袋充填包装機を提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明の縦型製袋充填包装機は、巻取りロールから繰り出される面状包装素材であるフィルムを製品包装用の筒状包装材に成形すると共に、その先端部をシールした後に当該筒状包装材内に外部から所定の製品を順次投入しシールしてこれを商品充填包装材として外部へ送出するフィルム送りベルトを備えた本体部を有し、
この本体部と前記巻取りロールとの間に、前記フィルムと新たなフィルムとを接続するフィルム接続領域を設けると共に、
このフィルム接続領域に、前記フィルムの終端部を必要に応じて吸着する一方のフィルム吸着保持部材と、前記新たなフィルムの先端部を接続端部として吸着し保持する他方のフィルム吸着保持部材とからなるフィルム吸着保持装置を配設装備し、
前記一方のフィルム吸着保持部材を、前記他方のフィルム吸着保持部材よりも前記フィルムの搬送方向の下流側に位置し前記フィルムを吸引することにより前記フィルムの搬送にブレーキを掛けるフィルムブレーキ手段をもって構成し、
前記フィルム送りベルトに併設されたフィルム吸引用のバキュームボックスおよび前記他方のフィルム吸着保持部材を駆動する単一の負圧エア源を装備すると共に、
この負圧エア源の出力段に、前記バキュームボックスと前記他方のフィルム吸着保持部材とを切り替え駆動する切替え駆動弁を装備したことを特徴とする。

本発明の製袋充填包装機によれば、フィルムブレーキ手段を被加工中のフィルムの終端部を必要に応じて吸着する一方のフィルム吸着保持部材として使用することができる。その結果、従来のフィルム接続装置の一方のフィルム吸着保持部材を設けなくてもよくなり、その結果、省部材化を図ることができ、機械全体の小型化も図ることができる。
また、フィルムブレーキ手段を一方のフィルム吸着保持部材として使用することができる。その結果、従来、それぞれ別位置に配設されていたフィルム接続装置とフィルムブレーキ手段との設置スペースが一箇所で済むので、省スペース化を図ることができる。

本発明に係る製袋充填包装機の一実施形態を示す全体斜視図である。 図１に開示した製袋充填包装機の全体を示す概略図である。 前記製袋充填包装機に装備されたフィルム吸着保持装置を示す全体平面図である。 図３におけるIV矢視図である。 図３におけるV矢視図である。 図４におけるVI－VI線に沿った縦断面図である。 前記実施形態のフィルム吸着保持装置を示す分解斜視図である。 前記実施形態のテンション機構を経由した帯状フィルムがフィルム吸着保持装置上を搬送される状態を示す斜視図である。 図８の状態から使用中の巻取りロールの帯状フィルム終端部と、次に使用された巻取りロールから引き出された帯状フィルム先端部との関係を表し両者が接合される前の段階を示す斜視図である。 図９の状態から帯状フィルム終端部と帯状フィルム先端部とが接合された状態を斜視図である。 前記実施形態の他方のフィルム吸着保持部材の詳細を示し、図１１（Ａ）は平面図、図１１（Ｂ）は図１１（Ａ）におけるＢ矢視図である。 図１１に示す吸着プレートと負圧供給部材とブレーキ用プレートとの相互関係を示す分解斜視図である。 前記実施形態の制御装置の構成を示す図である。 前記実施形態の新旧フィルム接続作業とフィルム送り機構とバキュームボックスとにおけるタイミングチャートを示す図である。 従来の一般的な縦型製袋充填包装機を示す全体概略図である。 従来の一般的な縦型製袋充填包装機に装備されたフィルム接続装置を構成する一方側および他方側の吸着部材を表し、図１６（Ａ）は平面図、図１６（Ｂ）は側面図である。 従来の一般的な縦型製袋充填包装機に装備されたフィルムブレーキ手段を表し、図１７（Ａ）は平面図、図１７（Ｂ）は側面図である。

以下に、添付図面を参照して本発明に係る製袋充填包装機の一実施形態を説明する。

〔包装機の全体構成〕
図１、図２に示すように、本実施形態における製袋充填包装機としては縦型製袋充填包装機（以下、単に包装機という）１が利用されている。
包装機１は、所定量の帯状包装素材（面状包装素材）であるフィルム(本実施形態では帯状フィルム)Ｆｗが巻着された巻取りロールＦｒを備えている。
なお、帯状フィルムＦｗは、図９に示すように、使用中の巻取りロールＦｒにおける帯状フィルムＦｗａと、新しく使用される巻取りロールにおける帯状フィルムＦｗｂを接合したものをいう。
巻取りロールＦｒの帯状フィルムＦｗの流れの下流側には、揺動中心軸２ａを中心として矢印Ａ方向に揺動し帯状フィルムＦｗに最適のテンションを供給するテンション機構２が配置されている。

このテンション機構２の流れの下流側には、本発明の主要部を構成するフィルム吸着保持装置３が配設されている。このフィルム吸着保持装置３は、新旧の帯状フィルムＦｗの接続機能と、帯状フィルムＦｗの搬送を必要に応じて一時的に停止させるブレーキ機能とを有する構成となっている。

フィルム吸着保持装置３の下流側には、帯状フィルムＦｗの一面（表面）に絵柄等を印刷する印字装置４が配置されており、印字装置４の下流側には、帯状フィルムＦｗを筒状に形成する製筒器５と、この製筒器５で形成された筒状フィルムＦｔを装着する本体部である製袋充填筒６が配置されている。
製袋充填筒６の外周には、筒状フィルムＦｔを下流側に送る一対のフィルム送り機構７が配置されており、このフィルム送り機構７は、製袋充填筒６を径方向に挟んで対向位置に配置されると共に、各フィルム送り機構７は、３個のガイドロールに支持されたフィルム送りベルト７１を備えて構成されている。

そして、これらのフィルム送りベルト７１が互いに逆方向に回転することで筒状フィルムＦｔが下流側に送り出されるようになっている。また、フィルム送りベルト７１には、一定間隔でエア吸引孔７１ａが設けられている。
これに対して、フィルム送りベルト７１の内側には、当該フィルム送りベルト７１の内側と接触してバキュームボックス８が配設されている。このバキュームボックス８の筒状フィルムＦｔと対向する一面には、負圧供給用のエア吸引孔（図略）が設けられている。

フィルム送りベルト７１とバキュームボックス８とが上記のような構成となっているのでバキュームボックス８に負圧エアが供給されると、フィルム送りベルト７１のエア吸引孔７１ａを介して、製袋充填筒６の外周に装着されている筒状フィルムＦｔが吸引される。
この際、筒状フィルムＦｔと製袋充填筒６の外周との間の隙間が、例えば、０．１～０．５ｍｍ程度となるようにフィルム送りベルト７１等の設置位置が設定されている。そのため、筒状フィルムＦｔが製袋充填筒６の外周に密着することなく下流側へ送り出せるのでスムーズな搬送が可能となる。

また、製袋充填筒６において上記各フィルム送りベルト７の間には筒状フィルムＦｔの重ね合わされた両端部に縦シールを施す縦シール装置９が装備されており、縦シール装置９の下流には、所定の製品Ｐが投入された筒状フィルムＦｔの製品投入側を、両側から加圧接触させると共に加熱シールし、ピロー包装体ＢＰとして完成させる横シール装置１０が配設されている。
さらに、包装機１には、当該包装機１の全体の稼働を制御する制御装置１１が設けられている。

図２に示すように、包装機１には、前記フィルム送りベルト７に併設されたフィルム吸引用のバキュームボックス８、および後述する他方のフィルム吸着保持部材３０を駆動させる単一の負圧エア源である真空ポンプ１２が装備され、また、この真空ポンプ１２の出力段には、バキュームボックス８と他方のフィルム吸着保持部材３０とを切り替え駆動させる切替え駆動弁１３が装備されている。
そして、真空ポンプ１２と切替え駆動弁１３とは配管１４で接続され、切替え駆動弁１３とバキュームボックス８とは配管１５で接続され、さらに、切替え駆動弁１３と前記フィルム吸着保持装置３の他方のフィルム吸着保持部材３０とは配管１６で接続されている。

〔フィルム吸着保持装置の全体構成〕
図１、図３等に示すように、上記フィルム吸着保持装置３は、前述のように、新旧の帯状フィルムＦｗの接続を実行するために設けられたものであり、接続領域部、つまり、本体部である製袋充填筒６と巻取りロールＦｒとの間（本実施形態では製袋充填筒６とテンション機構２の間）に配設されている。

フィルム吸着保持装置３は、被加工中の帯状フィルムＦｗの終端部Ｆｗ１（図９参照）を必要に応じて吸着する前記一方のフィルム吸着保持部材２０と、新たな帯状フィルムＦｗの先端部Ｆｗ２（図９参照）を必要に応じて吸着する前記他方のフィルム吸着保持部材３０とを備えて構成されている。
そして、上記一方のフィルム吸着保持部材２０が、本体部である製袋充填筒６側に予め装備されたフィルムブレーキ手段２０をもって構成されている。

まず、フィルムブレーキ手段２０の構成について説明する。
フィルムブレーキ手段２０は、帯状フィルムＦｗの間欠送りに伴うテンションレバー２の揺動、テンションレバー２の重量により慣性が働いて必要角度以上に揺動し、それに連れて引出された帯状フィルムＦｗが追従遅れしてズレが生じることがあるので、そのような追従遅れがないように帯状フィルムＦｗを吸引してブレーキを掛け、その状態で一時的に保持し、フィルム弛みを防止するためのものである。

上記フィルムブレーキ手段２０は、図３、図６、図７に示すような構成となっている。
すなわち、フィルムブレーキ手段２０は、表面に多数の吸引孔２１ａが形成されたブレーキ用プレート２１と、このブレーキ用プレート２１の裏面側に配置され上記吸引孔２１ａに負圧を供給する３個のファンモータ２２，２２，２２等を備えて構成されている。

ブレーキ用プレート２１は薄板部材で形成されている。そして、その幅方向の上下にそれぞれ折り返し部が形成され、下側の折り返し部に、次に述べるファン取付けプレート２３が載せられるようになっている。
また、長手方向両端部にも折り返し部が形成されており、この折り返し部がブレーキ用プレート２１の側面を形成し、この側面に後述するプレート取付け部材４０が取り付けられるようになっている。
なお、ファンモータ２２は必ずしも３個でなくてもよく、少なくとも１個あればよい。
実施形態では、中央の１個のファンモータ２２のみが駆動されるように制御されるようになっている。

各ファンモータ２２，２２，２２のうち中央のファンモータ２２は、その吸気口が上記ブレーキ用プレート２１の長さ方向中央部近傍に対応するように配置され、ブレーキ用プレート２１の吸引孔２１ａは、上記中央のファンモータ２２の吸気口に対応するようにその吸気口の大きさ以上の範囲にわたって形成されている。
すなわち、ブレーキ用プレート２１には、その幅方向下部にブレーキ用プレート２１の長さ方向の略全長にわたって上記吸引孔２１ａが上下方向に複数列に形成されているが、上記中央のファンモータ２２の吸気口と対向するブレーキ用プレート２１の部位には、上方に延びて多数の吸引孔２１ａが全体で略正方形状の範囲内に形成されている。

各ファンモータ２２は、前面側（吸気口側）がファン取付けプレート２３にネジ止めにより取付けられており、この状態でファンモータ２２がファン押え部材２４によりブレーキ用プレート２１の前面側に押し付けられ、かつファン押え部材２４をブレーキ用プレート２１の前面側にネジ止めして一体化されている。
ファン取付けプレート２３には、各ファンモータ２２の吸気口に対応する開口２３ａが形成されている。
また、ファン押え部材２４には、各ファンモータ２２からの吸気を外部に放出する放出口２４ａが形成されている。
そして、前記ブレーキ用プレート２１と、ファン取付けプレート２３と、ファンモータ２２と、ファン押え部材２４とで、前記フィルムブレーキ手段２０が構成されている。

次に、他方のフィルム吸着保持部材３０の構成を説明する。
他方のフィルム吸着保持部材３０は、新しく使用される巻取りロールＦｒから引出された帯状フィルムＦｗの先端部Ｆｗ２（図９参照）を吸引して一時的に保持するフィルム吸着プレート（以下、単に吸着プレートという）３１と、この吸着プレート３１に着脱可能に設けられると共に、当該吸着プレート３１に形成されている複数の吸引孔３１ｂに負圧エアを供給する負圧エア供給部材３２とを備えて構成されている。

吸着プレート３１は、帯状フィルムＦｗの幅方向にわたって配設されると共に、当該帯状フィルムＦｗの幅寸法を越えた長さに形成され、その長さ方向には、一端部から他端部にわたって形成された非直線状の連続変形溝３１ａが互いに平行となって２列設けられている。

図３等に示すように、連続変形溝３１ａは波形形状に形成されており、この連続変形溝３１ａには、複数の吸引孔３１ｂが連結されている。そして、実施形態では、２列の連続変形溝３１ａのそれぞれに７個の吸引孔３１ｂがあけられている。
また、図１１（Ａ）に示すように、連続変形溝３１ａの幅寸法ｗは、例えば、０．７ｍｍに形成され、また、吸引孔３１ｂの孔径φは、例えば、０．７ｍｍに形成されている。つまり、溝幅と孔径とが同一寸法となっている。
但し、これらの各寸法に限定されないが、少なくとも、吸引孔３１ｂの孔径φより連続変形溝３１ａの幅寸法が大きいことが好ましい。

波形形状の連続変形溝３１ａの一つの波形の高さｈは、例えば１０ｍｍとなっており、底辺間の寸法Ｌは、例えば２０ｍｍとなっている。つまり、波形の頂点の角度α°は９０°となっている。但し、これらの各寸法に限定されない。
また、上述のように、連続変形溝３１ａは、互いに平行な２列で構成されている。
そして、２列の連続変形溝３１ａ間の互いの波型の頂点同士が最も接近したときの頂点同士、つまり、吸引孔３１ｂ，３１ｂ間の間隔Ｌ１は、例えば、５ｍｍに設定されている。但し、これらの各寸法には限定されない。

図１１（Ａ）に詳細を示すように、平行な２列の連続変形溝３１ａの対向する７箇所の頂点位置に、それぞれ前記吸引孔３１ｂがあけられている。これらの７個の吸引孔３１ｂのうち、中央部の吸引孔３１ｂは、その吸引孔３１ｂを通過する帯状フィルムＦｗの幅方向中心と対応しており、中央部の吸引孔３１ｂの左右に、他の吸引孔３１ｂが均等間隔で３箇所にあけられている。
また、吸引孔３１ｂは、図１１（Ｂ）に示すように、フィルム吸着プレート３１の上部から下部まで貫通している。

連続変形溝３１ａが波形形状に形成されているので、帯状フィルムＦｗが吸引される際に、吸引孔３１ｂおよび連続変形溝３１ａに引き込まれないようにしようとする抵抗力が大きくなり、これにより、連続変形溝３１ａ等に喰い付き難くなり、その結果、帯状フィルムＦｗの幅方向両端部まで、確実に吸着することができる。
また、連続変形溝３１ａが波形形状に形成されているので、吸引力が及ぶ有効面積を広くすることができ、これによっても、帯状フィルムＦｗの幅方向両端部まで、確実に吸着することができる。

図１１、図１２に示すように、前記負圧エア供給部材３２は、取付けボルト(図略)を負圧エア供給部材３２側から差し込んで、吸着プレート３１の裏面側にあけられているネジ孔３１ｃに螺合させることにより、吸着プレート３１の裏面に着脱自在に取り付けられている。
この負圧エア供給部材３２には、複数の吸引孔３１ｂに負圧エアを一括して供給できるような大きさの負圧エア供給室３２ａが形成されている。
すなわち、負圧エア供給室３２ａは、負圧エア供給部材３２の表面から所定深さに掘り下げられた凹部で形成されており、この凹部は、吸着プレート３１の２列の波型の連続変形溝３１ａ，３１ａにあけられている並列状態の１４個の吸引孔３１ｂの全部を覆える大きさとなっている。

前記負圧エア供給部材３２の一側面には、負圧エアを負圧エア供給室３２ａに供給する負圧エア供給接続具３３が取付けられている。
接続具３３は、取付け本体部３３ａとその先端に形成されたネジ部３３ｂとを有し、その取付け本体部３３ａおよび先端ネジ部３３ｂの径方向中心には、図視しない負圧エア流入孔があけられており、この負圧エア流入孔を介して、前記単一の真空ポンプ１２から負圧エアが供給されるようになっている。

図３～図７に示すように、前記一方のフィルム吸着保持部材２０と前記他方のフィルム吸着保持部材３０とは、それぞれの長手方向両端部がプレート取付け部材４０に取付けられ、これらのプレート取付け部材４０同士は連結棒４１で連結されており、これにより、一方のフィルム吸着保持部材２０と前記他方のフィルム吸着保持部材３０とが一体化構造とされている。

プレート取付け部材４０は、所定厚さのプレート部材で形成されており、前記フィルムブレーキ手段２０の幅寸法と略等しい幅で、かつブレーキ手段２０の高さより僅かに長い形状に形成されている。
そして、このプレート取付け部材４０の上端部は連結棒４１で連結されており、また、これらのプレート取付け部材４０の下部に、上記ブレーキ手段２０の側面がボルト締めにより取付けられている。

各プレート取付け部材４０の外側面には、それぞれ固定プレート４５，４５がボルト４７で取付け固定され、これらの固定プレート４５，４５同士が連結棒４６で連結補強されている。そして、各固定プレート４５，４５が図示しない機械本体側に固定されるようになっている。

以上に説明した一方のフィルム吸着保持部材２０、他方のフィルム吸着保持部材３０、連結棒４１で連結されたプレート取付け部材４０，４０、および連結棒４６で連結補強された固定プレート４５，４５により、前記フィルム吸着保持装置３が構成されている。

図１３には、本実施形態の前記制御装置１１が示されている。
制御装置１１は、包装機１の稼働の全体を制御する制御部１１Ａを備え、この制御部１１Ａには、機械全体を稼働させるために指示を与える起動スイッチＳ１が接続されており、また、新旧の帯状フィルムＦｗの接続作業を開始させるフィルム継ぎ開始スイッチＳ２、および新旧の帯状フィルムＦｗの接続作業が終了したことを通知するフィルム継ぎ終了スイッチＳ３が接続されている。

制御部１１Ａには、吸着プレート３１に装着された負圧エア供給部材３２に負圧を供給すると共に、バキュームボックス８に負圧を供給する真空ポンプ１２が接続されている。
また、制御部１１Ａには、吸着プレート３１とバキュームボックス８とのいずれかに負圧を供給するかを切替える切替え駆動弁１３が接続されている。
さらに、制御部１１Ａには、フィルムブレーキ用のファンモータ２２が接続されている。

図１４には、包装機１のタイミングチャートが示されている。
まず、前記起動スイッチＳ１を押すと、真空ポンプ１２とファンモータ２２とが駆動を開始する。
そして、現在使用中の巻取りロールＦｒに装着されている帯状フィルム（旧帯状フィルム）Ｆｗａ（図９参照）による製袋作業が実行される。

使用中の巻取りロールＦｒから引き出された旧帯状フィルムＦｗａにより所定の袋が製作され、旧帯状フィルムＦｗａが終了間際に近づいたら、周知のフィルム終端検知手段によりフィルム終端が検知される。
フィルム終端が検知されたら、真空ポンプ１２とファンモータ２２との駆動が一時的に停止される。
その後、フィルム開始スイッチＳ２を押し、新旧の帯状フィルム接続作業が開始される。この時、制御装置１１により切替え駆動弁１３がベルト送り側(フィルム送り機構７側)からフィルム継ぎ側（他方のフィルム吸着保持部材３０側）に切替えられ、真空ポンプ１２とファンモータ２２とが駆動を開始する。

新旧の帯状フィルムの接続が、接続用テープＴを貼り合わせ、完了したことを作業者が確認した段階で、フィルム継ぎ終了スイッチＳ３を押す。
フィルム継ぎ終了スイッチＳ３を押したら、真空ポンプ１２とファンモータ２２との駆動を停止すると共に、制御装置１１により切替え駆動弁１３がフィルム継ぎ側からベルト送り側に切替えられる。
その後、起動スイッチＳ１を押し、次の巻取りロールＦｒに装着されている帯状フィルム（新帯状フィルム）Ｆｗｂによる製袋作業が開始される。

次に、前記実施形態のフィルム吸着保持装置３の動作を図８～１０およびタイムチャートに基づいて説明する。
まず、図８に示すように、吸着プレート３１とフィルムブレーキ手段２０との上面を旧帯状フィルムＦｗａが搬送されている状態で、その旧帯状フィルムＦｗａの後端部Ｆｗ１が、図示しない後端部検知手段により検出されたら、真空ポンプ１２とファンモータ２２の運転を停止させる。

その後、フィルムブレーキ手段２０のファンモータ２２を駆動させると共に、吸着プレート３１への負圧供給を開始する。
これにより、吸着プレート３１とフィルムブレーキ手段２０とにより帯状フィルムＦｗａが吸着され、かつ一時的に保持される。

次に、図９に示すように、吸着プレート３１とフィルムブレーキ手段２０のブレーキ用プレート２１との隙間Ｓにカッター（図略）の刃先を沿わせて移動させ、帯状フィルムＦｗを、その長手方向と略直角に切断する。
このとき、切断されたブレーキ用プレート２１側の旧帯状フィルムＦｗａの後端部Ｆｗ１は、フィルムブレーキ手段２０のブレーキ用プレート２１側に一時的に保持される。

次いで、切断されたテンション機構２側の旧帯状フィルムＦｗａの巻残り部ごと使用中の巻取りロールＦｒが所定の位置から取り外され、この巻取りロールＦｒに代わって、次に使用される巻取りロール（新巻取りロール）が所定の位置に設置される。
そして、図９に示すように、新巻取りロールから引き出された新帯状フィルムＦｗｂの先端部Ｆｗ２が、吸着プレート３１の上面に載せられる。

前述したように、この時点では、すでに吸着プレート３１の吸引孔３１ｂには負圧エアが供給され、その負圧エアが吸引孔３１ｂを介して波型に形成された連続変形溝３１ａに作用している。
そのため、新帯状フィルムＦｗｂの先端部Ｆｗ２は吸着プレート３１に一時的に吸着される。

その後、図１０に示すように、接続用テープＴにより旧帯状フィルムＦｗａの後端部Ｆｗ１と新帯状フィルムＦｗｂの先端部Ｆｗ２とが接続用テープＴにより接続されて、両帯状フィルムＦｗａ，Ｆｗｂが一体化される。
この際、接続用テープＴは幅広のものが使用され、その幅方向の一方側が旧帯状フィルムＦｗａの後端部Ｆｗ１の端部に貼られると共に、幅方向の他方側が新帯状フィルムＦｗｂの先端部Ｆｗ２の端部に貼られ、これにより、上述のように、新旧の帯状フィルムＦｗａ，Ｆｗｂが接続されて連続した帯状フィルムＦｗが形成される。

新旧の帯状フィルムＦｗｂ，Ｆｗａの確実な接続を確認したら、フィルム継ぎ終了スイッチＳ３を押し、吸着プレート３１およびブレーキ手段２０の吸着動作を停止させ、一体化した帯状フィルムＦｗが吸着プレート３１およびブレーキ手段２０の上面を支障なく走行できることを確認した後、起動スイッチＳ１を押して、新しい巻取りロールＦｒの帯状フィルムＦｗによる通常の製袋作業に移行する。
通常の製袋作業において、帯状フィルムＦｗが間欠送りされる際には、フィルムブレーキ用として、制御装置１１の制御部１１Ａにより、ブレーキ手段２０のファンモータ２２を制御し、慣性による帯状フィルムＦｗのズレが防止される。
ただし、接続された旧帯状フィルムＦｗａの後端部Ｆｗ１と、新帯状フィルムＦｗａの先端部Ｆｗ２の部分が含まれた袋部は、横シールが施行された後、不良品として排出されるようになっている。

以上のような構成の包装機１によれば、次のような効果が得られる。
（１）フィルム吸着保持装置３を構成するフィルムブレーキ手段２０を、新旧の帯状フィルムＦｗｂ，Ｆｗａの接続用として、被加工中の旧帯状フィルムＦｗの終端部Ｆｗ１を必要に応じて吸着する一方のフィルム吸着保持部材として使用することができる。その結果、従来のフィルム接続装置の一方のフィルム吸着保持部材を設けなくてもよくなり、省部材化を図ることができ、機械全体の小型化も図ることができる。

（２）フィルムブレーキ手段２０を、新旧の帯状フィルムＦｗｂ，Ｆｗａを接続するために、一方のフィルム吸着保持部材として使用することができる。その結果、従来、フィルム接続装置とフィルムブレーキ手段とがそれぞれ別位置に配設されていたのでそれぞれの設置スペースが必要であったものが、フィルムブレーキ手段２０と他方のフィルム吸着保持部材３０とが一体化しているので設置スペースが一箇所で済み、これにより、省スペース化を図ることができる。

（３）フィルムブレーキ手段２０を、一般的な間欠送り時のフィルムブレーキ用として用いることができる他、新旧の帯状フィルムＦｗｂ，Ｆｗａの接続時用としても用いることができる。その結果、用途の兼用化を図ることができる。

（４）フィルム吸着保持装置３が、フィルムブレーキ手段２０と、吸着プレート３１等からなる他方のフィルム吸着保持部材３０とを備え、これらブレーキ手段２０、保持部材３０がプレート取付け部材４０により取り付けられ、また、このプレート取付け部材４０が固定プレート４５に固定された一体化構成となっている。その結果、フィルム吸着保持装置３の取り扱いが容易となり、フィルム接続領域の任意の位置に容易に設置することができる。

（５）フィルム吸引用のバキュームボックス８と、他方のフィルム吸着保持部材３０のフィルム吸着プレートと３１との駆動を、切替え駆動弁１３を装備した単一の真空ポンプ１２で行うことができるので、従来のように、バキュームボックス用に真空ポンプを用いると共に、フィルム吸着プレート用に真空エジェクタを用いなくてもよい。その結果、省部材化を図ることができ、また、コスト低減を図ることができる。

（６）連続変形溝３１ａが波形形状に形成されているので、帯状フィルムＦｗが吸引される際に、吸引孔３１ｂおよび連続変形溝３１ａに引き込まれないようにしようとする抵抗力が大きくなり、これにより、連続変形溝３１ａ等に喰い付き難くなり、その結果、帯状フィルムＦｗの幅方向両端部まで、確実に吸着することができる。

（７）連続変形溝３１ａが波形形状に形成されているので、吸引力が及ぶ有効面積を広くすることができ、これによっても、帯状フィルムＦｗの幅方向両端部まで、確実に吸着することができる。

以上、上記実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細については、当業者が理解し得るさまざまな変更を加えることができる。また、本発明には、上記実施形態の構成の一部又は全部を相互に適宜組み合わせたものも含まれる。

例えば、前記実施形態では、ブレーキ手段２０では１個のファンモータ２２を用いるようになっていたが、これに限らない。使用する帯状フィルムＦｗの幅寸法に対応して、図３等に示すように３個のファンモータ２２全てを用いてもよい。
この場合、ブレーキ用プレート２１の表面に、前述した略四角形上の範囲の吸引孔２１ａと同様の範囲に吸引孔２１ａを形成すればよい。

また、前記実施形態では、他方のフィルム吸着保持部材３０の吸着プレート３１には、波形形状の連続変形溝３１ａが形成されているが、この連続変形溝３１ａは波形形状に限らない。例えば、吸着プレート３１の幅方向に、その吸着プレート３１の長手方向に沿った２列または３列の蛇行状の連続変形溝を形成し、これらの連続変形溝に所定間隔で吸引孔を形成するような形状のものであってもよい。

さらに、前記実施形態では、他方のフィルム吸着保持部材３０の吸着プレート３１には、互いに平行な２列の波形形状の連続変形溝３１ａが形成されているが、これに限らない。
例えば、吸着プレート３１の幅方向の略全域にわたるような大きさの連続変形溝を１列形成してもよく、また、吸着プレート３１の幅寸法を実施形態よりも大きくして、例えば、３列の波形形状の連続変形溝としてもよい。

また、本実施形態では、フィルム吸着保持装置が縦型製袋充填包装機に適用されているが、フィルム吸着保持装置を横型製袋充填包装機にも適用することができる。

本発明は、例えば、製袋充填包装機において先に使用されている巻取りロールの帯状フィルムの終端と次に使用される巻取りロールの先端とを接続する際に利用できる。

１ 縦型製袋充填包装機
３ フィルム吸着保持装置
６ 製袋充填筒（本体部）
７ フィルム送り機構
７１ フィルム送りベルト
８ バキュームボックス
１１ 制御装置
１２ 真空ポンプ（負圧エア源）
１３ 切替え駆動弁
２０ 一方のフィルム吸着保持部材（ブレーキ手段）
２１ ブレーキ用プレート
２２ ファンモータ
３０ 他方のフィルム吸着保持部材
３１ フィルム吸着プレート
３１ａ 非直線状の連続変形溝
３１ｂ 吸引孔
３２ 負圧エア供給部材
３２ａ 負圧エア供給室
４０ プレート取付け部材
４５ 固定プレート
Ｆｒ 巻取りロール
Ｆｗ 帯状フィルム（帯状包装材）
Ｆｗ１ 旧帯状フィルムの後端部
Ｆｗ２ 新帯状フィルムの先端部

Claims (3)

1. 巻取りロールから繰り出される面状包装素材であるフィルムを製品包装用の筒状包装材に成形すると共に、その先端部をシールした後に当該筒状包装材内に外部から所定の製品を順次投入しシールしてこれを商品充填包装材として外部へ送出するフィルム送りベルトを備えた本体部を有し、
   この本体部と前記巻取りロールとの間に、前記フィルムと新たなフィルムとを接続するフィルム接続領域を設けると共に、
   このフィルム接続領域に、前記フィルムの終端部を必要に応じて吸着する一方のフィルム吸着保持部材と、前記新たなフィルムの先端部を接続端部として吸着し保持する他方のフィルム吸着保持部材とからなるフィルム吸着保持装置を配設装備し、
   前記一方のフィルム吸着保持部材を、前記他方のフィルム吸着保持部材よりも前記フィルムの搬送方向の下流側に位置し前記フィルムを吸引することにより前記フィルムの搬送にブレーキを掛けるフィルムブレーキ手段をもって構成し、
   前記フィルム送りベルトに併設されたフィルム吸引用のバキュームボックスおよび前記他方のフィルム吸着保持部材を駆動する単一の負圧エア源を装備すると共に、
   この負圧エア源の出力段に、前記バキュームボックスと前記他方のフィルム吸着保持部材とを切り替え駆動する切替え駆動弁を装備したことを特徴とする製袋充填包装機。
2. 請求項１に記載の製袋充填包装機において、
   前記他方のフィルム吸着保持部材は、長手方向に沿って形成された連続変形溝およびこの連続変形溝に連通する複数の吸引孔を有するフィルム吸着プレートと、このフィルム吸着プレートに取付けられ前記複数の吸引孔に前記切替え駆動弁からの負圧エアを供給する負圧エア供給部材と、を備えて構成し、
   前記フィルムブレーキ手段を、表面に多数の吸引孔が形成されたブレーキ用プレートと、このブレーキ用プレートの裏面側に配置され前記ブレーキ用プレートの吸引孔に負圧エアを供給する少なくとも１個のファンモータと、を備えて構成したことを特徴とする製袋充填包装機。
3. 請求項２に記載の製袋充填包装機において、
   前記１個のファンモータを、その吸気口が前記ブレーキ用プレートの長手方向中央に対向するように配置し、
   前記ブレーキ用プレートの前記吸引孔を、前記ファンモータの吸気口に対向しかつその吸気口の大きさ以上の範囲にわたって形成したことを特徴とする製袋充填包装機。

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