包装機の包装処理装置
【課題】水平面内における円形移送経路に沿って間欠移送される袋Ｗに同調して所定範囲を移動し、終点位置に到達後初期位置に復帰移動する充填ノズルについて、復帰移動の経路（復路）として適宜の経路を選択できるようにする。
【解決手段】テーブル２の中央部に立設して往復回動する往復回動支点軸１２と、基部が往復回動支点軸１２に固定されて水平面内で往復揺動し、自由端側が長手方向に伸縮可能とされた水平揺動アーム（第１アーム１３と第２アーム１４）と、水平揺動アームの自由端側に設置された充填ノズル１７，１８を備える。往復回動支点軸１２を回動させる第１駆動源と、水平揺動アームを伸縮させる第２駆動源を制御し、充填ノズル１７，１８の復帰移動の経路として、往路２８，２９とは異なる適宜の経路を選択する。
【解決手段】テーブル２の中央部に立設して往復回動する往復回動支点軸１２と、基部が往復回動支点軸１２に固定されて水平面内で往復揺動し、自由端側が長手方向に伸縮可能とされた水平揺動アーム（第１アーム１３と第２アーム１４）と、水平揺動アームの自由端側に設置された充填ノズル１７，１８を備える。往復回動支点軸１２を回動させる第１駆動源と、水平揺動アームを伸縮させる第２駆動源を制御し、充填ノズル１７，１８の復帰移動の経路として、往路２８，２９とは異なる適宜の経路を選択する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、包装機の一部として設置される包装処理装置に関わり、特に水平面内における所定の移送経路に沿って移送される容器に同調して所定範囲を移動し、終点位置に到達後初期位置に復帰移動する包装処理部材を備えた包装処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載された包装処理装置は、水平な円形の移送経路に沿って一定間隔で間欠移送される容器（びんＡ）に対し液体を充填する液体充填装置である。この液体充填装置において、複数個のノズル２１が各容器の上方位置に配置され、ノズル２１は初期位置で下降して下端が容器の口に入り、そのまま前記移送経路に沿って移送される容器に同調して所定範囲を移動し、終点位置に到達後上昇して容器の口から抜け出し、初期位置に復帰移動し、これを繰り返す。復帰移動の経路（復路）は、同調移動の経路（往路）と平面視で同じ（方向は逆）である。
【０００３】
特許文献２には、レーストラック形の移送経路に沿って一定間隔で連続移送される容器（袋Ｗ）に対し液体を充填する液体充填装置が記載されている。この液体充填装置は容器の移送経路のうち円弧状の部分に配置され、円弧状の移送経路を移送される容器に液体を充填するものである。複数個のノズル２５が各容器の上方位置に配置され、ノズル２５は初期位置から前記移送経路に沿って移送される容器に同調して所定範囲を移動し、その過程で下降（下端が容器の口に入る）及び上昇（容器から抜け出る）し、終点位置に到達後初期位置に復帰移動し、これを繰り返す。復帰移動の経路（復路）は、同調移動の経路（往路）と平面視で同じ（方向は逆）である。
【０００４】
特許文献３には、略４角形の移送経路に沿って一定間隔で連続移送される容器５に対し液体を充填する液体充填装置が記載されている。この液体充填装置は容器の移送経路のうち直線状の部分に配置され、直線状の移送経路を移送される容器に液体を充填するもので、複数個のノズル６０が各容器の上方位置に配置され、ノズル６０は初期位置から前記移送経路に沿って移送される容器に同調して所定範囲を移動し、その過程で下降（下端が容器の口に入る）及び上昇（容器から抜け出る）し、終点位置に到達後初期位置に復帰移動し、これを繰り返す。復帰移動の経路（復路）は、同調移動の経路（往路）と平面視で同じ（方向は逆）である。
【０００５】
特許文献４には、包装処理装置ではなくスパウトと袋の仮シール装置であるが、円形の移送経路に沿って一定間隔で連続移送される袋ＷとスパウトＳ（スパウトＳに袋Ｗが被嵌したもの）を、シールローラ１４８により仮シールすることが記載されている。シールローラ１４８が袋ＷとスパウトＳの側方に配置され、シールローラ１４８は初期位置から前記移送経路に沿って移送される袋ＷとスパウトＳに同調して所定範囲を移動し、その過程で前進（袋ＷとスパウトＳに対する押し付け）及び後退（押し付け解除）し、終点位置に到達後初期位置に復帰移動し、これを繰り返す。シールローラ１４８は後退してから復帰移動するので、復路は往路と平面視で異なる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特公昭５９−４６８７４号公報
【特許文献２】特開２００２−３２６６０４号公報
【特許文献３】特許第４１９００６７号公報
【特許文献４】特許第４４９７２５８号公報（段落００３８〜００４１及び図１３，１４）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１〜３に記載された包装処理装置（液体充填装置）は、いずれも水平面内で揺動するアームに包装処理部材（充填ノズル）が設置されている。包装処理部材は、アームの揺動に伴い、往路では所定の移送経路に沿って移送される容器に同調して移動し、復路では平面視で往路と同じ経路を辿って初期位置に復帰移動する。包装処理部材の往路と復路が平面視で同じ経路であることにより、次のような問題が生じている。
【０００８】
包装処理部材（充填ノズル）が、復路において容器の上方を通過するから、復帰移動する充填ノズルから液体が垂れ、容器や保持部材（特許文献２であればグリッパー）に付着する。これにより、容器や保持部材が汚れるほか、液体がグリッパーの挟持部に付着した場合はその挟持機能の低下をもたらし、挟持した袋の位置ずれによるシール位置のずれや袋の脱落等が生じ、正常な包装処理が行えなくなることがある。
【０００９】
包装処理部材が往路を移動する時間は袋に対し包装処理を行う関係で比較的長い時間が設定される反面、復帰移動の時間は一般的に極めて短い時間に設定される。復路では同じ距離を短時間で復帰移動させることにより、装置に振動が発生しやすく、あるいは充填ノズルからの液垂れが誘発されることになり、これが包装機の生産性を向上させる上で障害となっている。
【００１０】
本発明は、上記のような従来の包装処理装置の問題点に鑑みてなされたもので、水平揺動するアームに包装処理部材を設置するという基本構造を踏襲しつつ、包装処理部材の復帰移動の経路（復路）として適宜の経路を選択できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る包装機の包装処理装置は、水平面内における所定の移送経路に沿って移送される容器に同調して所定範囲を移動し、終点位置に到達後初期位置に復帰移動する包装処理部材を備え、前記包装処理部材が前記容器に同調して移動する間、前記包装処理部材により前記容器に対し所定の包装処理を行うようにしたもので、所定位置に往復回動自在に立設した往復回動支点軸と、前記往復回動支点軸を所定角度範囲内で往復回動させる第１駆動源と、基部が前記往復回動支点軸に固定されて水平面内で往復揺動し、自由端側が長手方向に伸縮又は水平面内で屈曲可能とされた水平揺動アームと、前記水平揺動アームに設置され前記水平揺動アームの自由端側を伸縮又は屈曲させる第２駆動源と、前記水平揺動アームの伸縮又は屈曲する自由端側に設置された前記包装処理部材と、前記第１，第２駆動源を制御して前記包装処理部材を所定の往路及び復路に沿って移動させる制御装置を備えることを特徴とする。
【００１２】
上記包装処理装置は例えば次のような具体的形態を取ることができる。
（１）前記包装処理部材が昇降可能に設置されている。具体的構造として、前記往復回動支点軸が昇降自在に設置され、かつ前記往復回動支点軸を所定のタイミングで昇降させる第３駆動源を備える。あるいは、前記包装処理部材が前記水平揺動アームに対し昇降自在に設置され、かつ前記水平揺動アームに前記包装処理部材を所定のタイミングで昇降させる第３駆動源を備える。
【００１３】
（２）前記水平揺動アームが、基部が前記往復回動支点軸に固定されて水平面内で往復揺動する第１アームと、前記第１アームの自由端側に前記第１アームの長手方向に沿って伸縮移動可能又は水平面内で回動可能に設置された第２アームからなり、前記包装処理部材が前記第２アームに設置されている。
（３）前記包装処理装置が容器に液体を充填する液体充填装置であり、前記包装処理部材が下端部から液体を吐出する充填ノズルである。
【００１４】
（４）前記包装機が袋を所定の移送経路（環状経路）に沿って移送し移送途中で１又は２以上の包装処理工程を施すロータリー型包装機であり、容器の移送経路として円弧状の経路を含み、前記往復回動支点軸が前記円弧状の移送経路の中心に設置され、前記包装処理装置が前記円弧状の移送経路を移送される容器に対し所定の包装処理を行うものであり、前記復路は平面視で直線状に設定されている。又は、前記復路は平面視で前記円弧状の移送経路の外側を通るように設定されている。なお、円弧状の経路を含む移送経路としては、典型的には円形（特許文献１参照）又はレーストラック形の移送経路（特許文献２参照）を挙げることができる。
【００１５】
（５）前記水平揺動アームに複数個の包装処理部材が設置され、それぞれ異なる容器に対し所定の包装処理を行う。
（６）前記容器が袋であり、所定の移送経路に沿って連続又は間欠移送される。
（７）本発明に係る包装処理装置は、円弧状の移送経路だけでなく、直線状の移送経路にも適用できる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、水平揺動するアームに包装処理部材を設置するという基本構造を踏襲しつつ、往路では前記包装処理部材を前記容器に同調して移動させ、一方、第１駆動源と第２駆動源をそれぞれ制御することにより、包装処理装置の種類や包装仕様に応じて、復路として往路とは平面視で同一又は異なる適宜の経路を選択することができる。
例えば、包装処理部材が充填ノズルの場合、復路として容器の上を避ける経路を選択することにより、復路において仮に充填ノズルからの液垂れがあっても、その液垂れに基づく容器や保持部材の汚れ、グリッパーの挟持機能の低下等が防止できる。
【００１７】
また、包装処理部材の往路が例えば円弧状の場合、復路を直線状の経路とすれば、往路と同じ円弧状の経路に沿って復帰移動する場合に比べて復路の距離が短くなる。その際、包装処理部材の復路の移動速度をその分落とすことで、装置の振動や充填ノズルからの液垂れの発生を抑えることができる。あるいは移動速度を落とさないのであれば、液体の充填により多くの時間を割り当てることができ、又は復路に要する時間を短縮して生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る包装処理装置を搭載した包装機の斜視図である。
【図２】図１の包装機の主として包装処理装置の部分の平面図である。
【図３】その側面図である。
【図４】図１の包装処理装置の包装処理部材の往路及び復路を示す平面図である。
【図５】図１の包装処理装置の包装処理部材の往路及び別の復路を示す平面図である。
【図６】図１とは別の包装処理装置を搭載した包装機の主として包装処理装置の部分の平面図である。
【図７】さらに別の包装処理装置を搭載した包装機の主として包装処理装置の部分の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図１〜図７を参照して、本発明に係る包装処理装置について説明する。
図１に示す包装機は間欠回転テーブル式のロータリー型包装機であり、袋の左右両側縁部を把持して吊り下げるグリッパー対１，１が間欠回転（図１において左回転）するテーブル２の周囲に複数対等間隔に配置されている。グリッパー対１，１の移動経路は円形であり、当然グリッパー対１，１に把持された袋の移送経路は円形である。包装機の機台３上に、テーブル２のほか、以下に述べる各種包装処理装置が設置されている。
【００２０】
グリッパー対１，１が停止する各工程位置（Ａ〜Ｊ）近傍に各種包装処理装置が設置され、位置Ａではコンベアマガジン式給袋装置４によるグリッパー対１，１への袋の供給、及びグリッパー対１，１による袋の把持、位置Ｂでは印字装置（図示せず）による袋への日付の印字、位置Ｃでは印字検査装置（図示せず）による印字の検査、位置Ｄでは開口装置５による袋口の開口、位置Ｅ〜Ｇでは本発明に係る包装処理装置（液体充填装置６）による袋への液状物の充填、位置Ｈでは第１シール装置７による袋口のシール、位置Ｉでは第２シール装置８による袋口のシール、位置Ｊではシール部冷却装置９によるシール部の冷却及び製品袋の放出が行われる。なお、１１はこれらの装置を制御する制御装置である。
【００２１】
コンベアマガジン式給袋装置４は、位置Ａに停止したグリッパー対１，１に袋を１個ずつ袋口を上に向けて供給する。印字装置は位置Ｂに停止した袋の表面に日付を印字する。印字検査装置は位置Ｃに停止した袋の印字を検査する。開口装置５は位置Ｄに停止した袋の袋口を一対の吸盤５ａ，５ｂにより開口する。第１シール装置７は位置Ｈに停止した袋の袋口を熱板７ａで挟持して熱シールし、続いて第２シール装置８は位置Ｉに停止した袋の袋口を熱板８ａで挟持して熱シールする。シール部冷却装置９は位置Ｊに停止した袋のシール部を冷却板９ａで挟持して冷却し、続いて冷却板９ａを開いてシール済みの製品袋を機外に放出する。これらの包装処理装置はいずれも周知である。
【００２２】
液体充填装置６は、位置Ｅに停止した袋が位置Ｅ〜位置Ｆを移動する間、及び位置Ｆに停止した袋が位置Ｆ〜位置Ｇを移動する間、これら２つの袋に同時に液体を充填する。図１〜３を参照すると、液体充填装置６は、機台３上に立設する往復回動支点軸１２、往復回動支点軸１２に基部が固定され水平面内で往復揺動する第１アーム１３、第１アーム１３の自由端側に該第１アーム１３の長手方向に沿って伸縮移動可能に設置された第２アーム１４、第２アーム１４の先端部に昇降機構１５を介して昇降自在に設置された充填ノズル１６，１７等を備える。第１アーム１３と第２アーム１４を合わせたものが本発明でいう水平揺動アームであり、この水平揺動アームは自由端側が伸縮可能なタイプである。
【００２３】
前記昇降機構１５は、第２アーム１４の先端部に昇降自在に設置されたノズル昇降支持軸１８、ノズル昇降支持軸１８に中心部が固定されたノズル取付プレート１９、及びノズル昇降支持軸１８を昇降させる図示しない駆動源（第３駆動源）からなる。ノズル取付プレート１９の両端に充填ノズル１６，１７が設置されている。
液体充填装置６の一部として、機台３上に液体貯留タンク２１、液体貯留タンク２１から充填ノズル１６，１７に計量した液体を供給する２組の流路切換弁２２、２３と容積計量式ポンプ２４，２５、及びこれらの間を接続する流路２６等が設置されている。
【００２４】
往復回動支点軸１２は、図３に示すように、テーブル２を間欠回転させる中空の回転軸２７内に回動自在に収容設置されている。従って、往復回動支点軸１２は袋Ｗの移送経路（円形）の中心に位置している。
往復回動支点軸１２には、該往復回動支点軸１２を所定角度範囲内（３６０°／１０）で往復回動させる第１駆動源（図示せず）が連結されている。また、第１アーム１３に第２アーム１４を第１アーム１３の長手方向（テーブル２の半径方向）に伸縮させる第２駆動源（図示せず）が設置され、第２アーム１４にノズル昇降支持軸１８を昇降させる前記第３駆動源が設置されている。第１駆動源としてはサーボモータ、第２，第３駆動源としてはサーボモータ又はエアシリンダ等が望ましい。
【００２５】
図２には、水平揺動の始点に位置する水平揺動アーム（第１アーム１３と第２アーム１４）等が実線で、水平揺動の終点に位置する水平揺動アーム等が２点鎖線で示されている。水平揺動の始点に位置する水平揺動アーム（第１アーム１３と第２アーム１４）に設置された充填ノズル１６，１７は初期位置（往路の開始位置）、すなわち位置Ｅ，Ｆに停止した袋Ｗ，Ｗの中心（袋口の中心）に位置する。水平揺動の終点に位置する水平揺動アーム（第１アーム１３と第２アーム１４）に設置された充填ノズル１６，１７は、終点位置（往路の終点位置）、すなわち位置Ｆ，Ｇに停止した袋Ｗ，Ｗの中心に位置する。
【００２６】
袋Ｗ，Ｗが位置Ｅ，Ｆから位置Ｆ，Ｇに向かって所定の移送経路に沿って移送されるのに同調し、充填ノズル１６，１７は、一方が１点鎖線で示す平面視円弧状の往路２８を辿って位置Ｅから位置Ｆへ、他方が同じく平面視円弧状の往路２９を辿って位置Ｆから位置Ｇへと移動する。この例では、袋Ｗの移送経路と充填ノズル１６，１７の往路２８，２９が平面視で一致する。
また、図３には、充填ノズル１６，１７が上昇位置（下端が袋Ｗより上の位置）にあるときが実線で、下降位置（下端が袋Ｗ内に挿入された位置）にあるときが２点鎖線で示されている。
【００２７】
図４には、充填ノズル１６，１７の平面視で示す復路３１，３２が１点鎖線で示され、復路３１，３２を辿って初期位置に復帰移動途中の充填ノズル１６，１７、及び第１，第２アーム１３，１４等が記載されている。この復路３１，３２は、平面視で袋Ｗの移送経路の半径方向外側を通るように設定され、袋２及びグリッパー対１，１を迂回する（避ける）経路となっている。従って、復路３１，３２において仮に充填ノズル１６，１７から液垂れが生じても、袋２及びグリッパー対１，１に付着することが防止され、グリッパー１，１の挟持機能が低下することも防止される。
【００２８】
図５には、充填ノズル１６，１７の平面視で示す別の復路３３，３４が１点鎖線で記載されている。この復路３３，３４は、平面視で往路の終点位置と初期位置を最短距離で結ぶように設定されている。つまり、復路３３，３４は直線状である。従って、往路と同じく円弧状の経路を復帰移動する場合に比べて、復路３３，３４の距離が短く、充填ノズル１６，１７の復帰移動の速度を低下させて、装置の振動の発生を抑え、さらには充填ノズル１６，１７の液垂れの発生を抑えることができる。あるいは移動速度を低下させないのであれば、液体の充填により多くの時間を割り当てることができ、又は復路に要する時間を短縮して生産性を向上させることができる。
【００２９】
図１〜５に示す液体充填装置６の作動の一例を説明する。なお、各部材の作動のタイミング等は以下の例に限定されるものではなく、適宜変更可能である。
（１）充填ノズル１６，１７が復路３１，３２（又は復路３３，３４）に沿って復帰移動して初期位置に停止し、それと前後してテーブル２が停止する。このとき充填ノズル１６，１７が上昇位置にあり、位置Ｅ，Ｆで停止した袋Ｗ，Ｗの直上に位置する。
（２）第３駆動源の作動により充填ノズル１６，１７が下降し、吐出口が位置Ｅ，Ｆで停止した袋Ｗ，Ｗの袋底付近に到達する（図３の２点鎖線で示す充填ノズル１６参照）
（３）流路切換弁２２，２３と容積計量式ポンプ２４，２５が作動して、充填ノズル１６，１７から袋Ｗ，Ｗの袋内に液体の充填が開始される。
【００３０】
（４）テーブル２の回転と同時に第１駆動源が作動し、袋Ｗ，Ｗが移送経路に沿って移送され、かつ水平揺動アーム（第１アーム１３と第２アーム１４）が揺動し、充填ノズル１６，１７が袋Ｗ，Ｗの移送に同調して往路２８，２９に沿って移動する。この間、第３駆動源が作動し、充填ノズル１６，１７が袋内の液位に対応して上昇する。
（５）袋Ｗ，Ｗが位置Ｆ，Ｇに停止し、同時に充填ノズル１６，１７も往路２８，２９の終点位置に達して停止する。停止したまま同位置で袋Ｗ，Ｗ内に所定量の液体を充填後、第３駆動源の作動により充填ノズル１６，１７が袋Ｗ，Ｗから抜け出し、上昇端に達する。
【００３１】
（６）テーブル２が回転を開始する一方、第１駆動源が作動して水平揺動アーム（第１アーム１３と第２アーム１４）が逆方向に揺動し、その揺動の間、第２駆動源が作動して第２アーム１４が第１アーム１３に対し伸縮し、充填ノズル１６，１７において揺動と伸縮の動きが合成され、充填ノズル１６，１７は復路３１，３２（又は復路３３，３４）に沿って復帰移動する。
【００３２】
図６には、別の形態の液体充填装置６Ａ（主要部のみ）が示されている。図６において図１〜５の液体充填装置６と実質的に同じ部位には同じ番号を付与している。この液体充填装置６Ａは、往復回動支点軸３５が所定のタイミングで昇降し、これにより充填ノズル３６が昇降する点、充填ノズル３６が１つだけである点，及び水平揺動アーム（第１アーム３７と第２アーム３８）の自由端側が水平面内で屈曲可能なタイプである点で、図１〜図５に示す液体充填装置６と異なる。なお、充填ノズル３６が１つであるから、流路切換弁２２，２３や容積計量式ポンプ２４，２５も１組でよい。図６に示すテーブル２及びグリッパー対１，１は、図１〜図５に示すものと同じである。
【００３３】
往復回動支点軸３５は図示しない駆動源（第３駆動源）により、所定のタイミングで昇降する。第２アーム３８は第１アーム３７の自由端側に屈曲支点軸３９を介して水平面内で揺動自在に設置され、第１アーム３７に設置された図示しない駆動源（第２駆動源）により、屈曲支点軸３９を中心として所定範囲を往復揺動する。つまり、水平揺動アームの自由端側が水平面内で屈曲可能である。充填ノズル３６は第２アーム３８の自由端側に設置されている。前記第２，第３駆動源としてはサーボモータ又はエアシリンダ等が望ましい。
【００３４】
図６には、充填ノズル３６の平面視で示す往路４１が一点鎖線で、復路４２が実線で示され、往路４１の終点位置に停止した第１アーム３７、第２アーム３８及び充填ノズル３６が実線で、復路４２を辿って初期位置に復帰移動途中のそれらが２点鎖線で示されている。往路４１は袋Ｗが位置Ｅから位置Ｆに移送される移送経路と平面視で一致し、復路４２は、平面視で袋Ｗの移送経路の外側を通るように設定され、袋Ｗ及びグリッパー対１，１を迂回する（避ける）経路となっている。
【００３５】
図６に示す液体充填装置６Ａの作動の一例を説明する。なお、各部材の作動のタイミング等は以下の例に限定されるものではなく、適宜変更可能である。
（１）テーブル２が停止している間、充填ノズル３６が復路４２に沿って復帰移動して初期位置に停止する。このとき充填ノズル３６は上昇位置にあり、位置Ｅに停止している袋Ｗの直上に位置する。
（２）第３駆動源の作動により充填ノズル３６が下降し、吐出口が位置Ｅで停止した袋Ｗの袋底付近に到達する。
【００３６】
（３）流路切換弁と容積計量式ポンプが作動して、充填ノズル３６から袋Ｗの袋内に液体の充填が開始され、同時にテーブル２が回転を開始して袋Ｗが移送経路に沿って移送され、かつ第１駆動源が作動して水平揺動アーム（第１アーム３７と第２アーム３８）が揺動し、充填ノズル３６が袋Ｗの移送に同調して往路４１に沿って移動する。この間、第３駆動源が作動し、充填ノズル３６が袋内の液位に対応して上昇する。
（４）袋Ｗが位置Ｆに停止し、同時に充填ノズル３６も往路４１の終点位置に達して停止する。それとほぼ同時に充填ノズル３６による液体の充填が停止し、続いて第３駆動源の作動により充填ノズル３６が袋Ｗから抜け出して上昇端に達する。
【００３７】
（５）第１駆動源が作動して水平揺動アーム（第１アーム３７と第２アーム３８）が逆方向に揺動を開始する。水平揺動アームの揺動の間、第２駆動源が作動して第２アーム３８が屈曲支点軸３９を中心として往復揺動し、充填ノズル３６において第１アーム３７と第２アーム３８の揺動の動きが合成され、充填ノズル３６は復路４２に沿って復帰移動する。
【００３８】
図７には、別の形態の液体充填装置６Ｂ（主要部のみ）が示されている。図７において図１〜５の液体充填装置６と実質的に同じ部位には同じ番号を付与している。この液体充填装置６Ｂは、往復回動支点軸４３が所定のタイミングで昇降し、これにより充填ノズル４４が昇降する点、及び充填ノズル４４が１つだけである点で、図１〜５に示す液体充填装置６と異なる。なお、充填ノズル４４が１つであるから、流路切換弁２２，２３や容積計量式ポンプ２４，２５も１組でよい。図７に示すテーブル２及びグリッパー対１，１は、図１〜５に示すものと同じである。
【００３９】
第１アーム４５の自由端側に第２アーム４６が伸縮自在に設置され、充填ノズル４４が第２アーム４６の端部に設置されている。往復回動支点軸４３は図示しない駆動源（第３駆動源）により、所定のタイミングで昇降する。前記第３駆動源としてはサーボモータ又はエアシリンダ等が望ましい。
【００４０】
図７には、充填ノズル４４の平面視で示す往路４７が一点鎖線で、復路４８が実線で示され、往路４７の終点位置に停止した第１アーム４５、第２アーム４６及び充填ノズル４４が実線で、復路４８を辿って初期位置に復帰移動途中のそれらが２点鎖線で記載されている。往路４７は袋Ｗが位置Ｅから位置Ｆに移送される移送経路と平面視で一致し、復路４８は、平面視で袋Ｗの移送経路の外側を通るように設定され、袋Ｗ及びグリッパー対１，１を迂回する（避ける）経路となっている。
図７に示す液体充填装置６Ｂは、水平揺動アーム（第１アーム４５と第２アーム４６）が液体充填装置６のものと同じく伸縮タイプであることを除けば、液体充填装置６Ａと同じように作動させることができる。
【００４１】
なお、図面を参照した以上の説明では、包装機として容器（袋）の移送経路が円形の間欠回転式ロータリー型袋詰め包装機を例に挙げたが、本発明に係る包装処理装置は、袋の移送経路が円形に限らず、レーストラック形や直線形（移送経路が環状でない）など、他の移送形態を有する包装機に対しても適用できる。本発明に係る包装処理装置の包装機内での適用箇所についても、袋の移送経路が円弧状の部分に限らず、直線状の部分に対しても適用可能である。
【００４２】
また、以上の説明では、包装処理装置はいずれも包装処理部材として充填ノズルを有する液体充填装置であったが、本発明は包装処理部材としてガス吹き込みノズルを有するガス置換装置、包装処理部材としてキャッピングヘッドを有するキャッピング装置など、他の包装処理装置に対しても適用できる。
【符号の説明】
【００４３】
１ グリッパー
２ 間欠回転テーブル
６，６Ａ，６Ｂ 液体充填装置
１２，３５，４３ 往復回動支点軸
１３，３７，４５ 水平揺動アームの第１アーム
１４，３８，４６ 水平揺動アームの第２アーム
１６，１７，３６，４４ 充填ノズル
２８，２９，４１，４７ 充填ノズルの往路
３１，３２，３３，３４，４２，４８ 充填ノズルの復路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、包装機の一部として設置される包装処理装置に関わり、特に水平面内における所定の移送経路に沿って移送される容器に同調して所定範囲を移動し、終点位置に到達後初期位置に復帰移動する包装処理部材を備えた包装処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載された包装処理装置は、水平な円形の移送経路に沿って一定間隔で間欠移送される容器（びんＡ）に対し液体を充填する液体充填装置である。この液体充填装置において、複数個のノズル２１が各容器の上方位置に配置され、ノズル２１は初期位置で下降して下端が容器の口に入り、そのまま前記移送経路に沿って移送される容器に同調して所定範囲を移動し、終点位置に到達後上昇して容器の口から抜け出し、初期位置に復帰移動し、これを繰り返す。復帰移動の経路（復路）は、同調移動の経路（往路）と平面視で同じ（方向は逆）である。
【０００３】
特許文献２には、レーストラック形の移送経路に沿って一定間隔で連続移送される容器（袋Ｗ）に対し液体を充填する液体充填装置が記載されている。この液体充填装置は容器の移送経路のうち円弧状の部分に配置され、円弧状の移送経路を移送される容器に液体を充填するものである。複数個のノズル２５が各容器の上方位置に配置され、ノズル２５は初期位置から前記移送経路に沿って移送される容器に同調して所定範囲を移動し、その過程で下降（下端が容器の口に入る）及び上昇（容器から抜け出る）し、終点位置に到達後初期位置に復帰移動し、これを繰り返す。復帰移動の経路（復路）は、同調移動の経路（往路）と平面視で同じ（方向は逆）である。
【０００４】
特許文献３には、略４角形の移送経路に沿って一定間隔で連続移送される容器５に対し液体を充填する液体充填装置が記載されている。この液体充填装置は容器の移送経路のうち直線状の部分に配置され、直線状の移送経路を移送される容器に液体を充填するもので、複数個のノズル６０が各容器の上方位置に配置され、ノズル６０は初期位置から前記移送経路に沿って移送される容器に同調して所定範囲を移動し、その過程で下降（下端が容器の口に入る）及び上昇（容器から抜け出る）し、終点位置に到達後初期位置に復帰移動し、これを繰り返す。復帰移動の経路（復路）は、同調移動の経路（往路）と平面視で同じ（方向は逆）である。
【０００５】
特許文献４には、包装処理装置ではなくスパウトと袋の仮シール装置であるが、円形の移送経路に沿って一定間隔で連続移送される袋ＷとスパウトＳ（スパウトＳに袋Ｗが被嵌したもの）を、シールローラ１４８により仮シールすることが記載されている。シールローラ１４８が袋ＷとスパウトＳの側方に配置され、シールローラ１４８は初期位置から前記移送経路に沿って移送される袋ＷとスパウトＳに同調して所定範囲を移動し、その過程で前進（袋ＷとスパウトＳに対する押し付け）及び後退（押し付け解除）し、終点位置に到達後初期位置に復帰移動し、これを繰り返す。シールローラ１４８は後退してから復帰移動するので、復路は往路と平面視で異なる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特公昭５９−４６８７４号公報
【特許文献２】特開２００２−３２６６０４号公報
【特許文献３】特許第４１９００６７号公報
【特許文献４】特許第４４９７２５８号公報（段落００３８〜００４１及び図１３，１４）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１〜３に記載された包装処理装置（液体充填装置）は、いずれも水平面内で揺動するアームに包装処理部材（充填ノズル）が設置されている。包装処理部材は、アームの揺動に伴い、往路では所定の移送経路に沿って移送される容器に同調して移動し、復路では平面視で往路と同じ経路を辿って初期位置に復帰移動する。包装処理部材の往路と復路が平面視で同じ経路であることにより、次のような問題が生じている。
【０００８】
包装処理部材（充填ノズル）が、復路において容器の上方を通過するから、復帰移動する充填ノズルから液体が垂れ、容器や保持部材（特許文献２であればグリッパー）に付着する。これにより、容器や保持部材が汚れるほか、液体がグリッパーの挟持部に付着した場合はその挟持機能の低下をもたらし、挟持した袋の位置ずれによるシール位置のずれや袋の脱落等が生じ、正常な包装処理が行えなくなることがある。
【０００９】
包装処理部材が往路を移動する時間は袋に対し包装処理を行う関係で比較的長い時間が設定される反面、復帰移動の時間は一般的に極めて短い時間に設定される。復路では同じ距離を短時間で復帰移動させることにより、装置に振動が発生しやすく、あるいは充填ノズルからの液垂れが誘発されることになり、これが包装機の生産性を向上させる上で障害となっている。
【００１０】
本発明は、上記のような従来の包装処理装置の問題点に鑑みてなされたもので、水平揺動するアームに包装処理部材を設置するという基本構造を踏襲しつつ、包装処理部材の復帰移動の経路（復路）として適宜の経路を選択できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る包装機の包装処理装置は、水平面内における所定の移送経路に沿って移送される容器に同調して所定範囲を移動し、終点位置に到達後初期位置に復帰移動する包装処理部材を備え、前記包装処理部材が前記容器に同調して移動する間、前記包装処理部材により前記容器に対し所定の包装処理を行うようにしたもので、所定位置に往復回動自在に立設した往復回動支点軸と、前記往復回動支点軸を所定角度範囲内で往復回動させる第１駆動源と、基部が前記往復回動支点軸に固定されて水平面内で往復揺動し、自由端側が長手方向に伸縮又は水平面内で屈曲可能とされた水平揺動アームと、前記水平揺動アームに設置され前記水平揺動アームの自由端側を伸縮又は屈曲させる第２駆動源と、前記水平揺動アームの伸縮又は屈曲する自由端側に設置された前記包装処理部材と、前記第１，第２駆動源を制御して前記包装処理部材を所定の往路及び復路に沿って移動させる制御装置を備えることを特徴とする。
【００１２】
上記包装処理装置は例えば次のような具体的形態を取ることができる。
（１）前記包装処理部材が昇降可能に設置されている。具体的構造として、前記往復回動支点軸が昇降自在に設置され、かつ前記往復回動支点軸を所定のタイミングで昇降させる第３駆動源を備える。あるいは、前記包装処理部材が前記水平揺動アームに対し昇降自在に設置され、かつ前記水平揺動アームに前記包装処理部材を所定のタイミングで昇降させる第３駆動源を備える。
【００１３】
（２）前記水平揺動アームが、基部が前記往復回動支点軸に固定されて水平面内で往復揺動する第１アームと、前記第１アームの自由端側に前記第１アームの長手方向に沿って伸縮移動可能又は水平面内で回動可能に設置された第２アームからなり、前記包装処理部材が前記第２アームに設置されている。
（３）前記包装処理装置が容器に液体を充填する液体充填装置であり、前記包装処理部材が下端部から液体を吐出する充填ノズルである。
【００１４】
（４）前記包装機が袋を所定の移送経路（環状経路）に沿って移送し移送途中で１又は２以上の包装処理工程を施すロータリー型包装機であり、容器の移送経路として円弧状の経路を含み、前記往復回動支点軸が前記円弧状の移送経路の中心に設置され、前記包装処理装置が前記円弧状の移送経路を移送される容器に対し所定の包装処理を行うものであり、前記復路は平面視で直線状に設定されている。又は、前記復路は平面視で前記円弧状の移送経路の外側を通るように設定されている。なお、円弧状の経路を含む移送経路としては、典型的には円形（特許文献１参照）又はレーストラック形の移送経路（特許文献２参照）を挙げることができる。
【００１５】
（５）前記水平揺動アームに複数個の包装処理部材が設置され、それぞれ異なる容器に対し所定の包装処理を行う。
（６）前記容器が袋であり、所定の移送経路に沿って連続又は間欠移送される。
（７）本発明に係る包装処理装置は、円弧状の移送経路だけでなく、直線状の移送経路にも適用できる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、水平揺動するアームに包装処理部材を設置するという基本構造を踏襲しつつ、往路では前記包装処理部材を前記容器に同調して移動させ、一方、第１駆動源と第２駆動源をそれぞれ制御することにより、包装処理装置の種類や包装仕様に応じて、復路として往路とは平面視で同一又は異なる適宜の経路を選択することができる。
例えば、包装処理部材が充填ノズルの場合、復路として容器の上を避ける経路を選択することにより、復路において仮に充填ノズルからの液垂れがあっても、その液垂れに基づく容器や保持部材の汚れ、グリッパーの挟持機能の低下等が防止できる。
【００１７】
また、包装処理部材の往路が例えば円弧状の場合、復路を直線状の経路とすれば、往路と同じ円弧状の経路に沿って復帰移動する場合に比べて復路の距離が短くなる。その際、包装処理部材の復路の移動速度をその分落とすことで、装置の振動や充填ノズルからの液垂れの発生を抑えることができる。あるいは移動速度を落とさないのであれば、液体の充填により多くの時間を割り当てることができ、又は復路に要する時間を短縮して生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る包装処理装置を搭載した包装機の斜視図である。
【図２】図１の包装機の主として包装処理装置の部分の平面図である。
【図３】その側面図である。
【図４】図１の包装処理装置の包装処理部材の往路及び復路を示す平面図である。
【図５】図１の包装処理装置の包装処理部材の往路及び別の復路を示す平面図である。
【図６】図１とは別の包装処理装置を搭載した包装機の主として包装処理装置の部分の平面図である。
【図７】さらに別の包装処理装置を搭載した包装機の主として包装処理装置の部分の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図１〜図７を参照して、本発明に係る包装処理装置について説明する。
図１に示す包装機は間欠回転テーブル式のロータリー型包装機であり、袋の左右両側縁部を把持して吊り下げるグリッパー対１，１が間欠回転（図１において左回転）するテーブル２の周囲に複数対等間隔に配置されている。グリッパー対１，１の移動経路は円形であり、当然グリッパー対１，１に把持された袋の移送経路は円形である。包装機の機台３上に、テーブル２のほか、以下に述べる各種包装処理装置が設置されている。
【００２０】
グリッパー対１，１が停止する各工程位置（Ａ〜Ｊ）近傍に各種包装処理装置が設置され、位置Ａではコンベアマガジン式給袋装置４によるグリッパー対１，１への袋の供給、及びグリッパー対１，１による袋の把持、位置Ｂでは印字装置（図示せず）による袋への日付の印字、位置Ｃでは印字検査装置（図示せず）による印字の検査、位置Ｄでは開口装置５による袋口の開口、位置Ｅ〜Ｇでは本発明に係る包装処理装置（液体充填装置６）による袋への液状物の充填、位置Ｈでは第１シール装置７による袋口のシール、位置Ｉでは第２シール装置８による袋口のシール、位置Ｊではシール部冷却装置９によるシール部の冷却及び製品袋の放出が行われる。なお、１１はこれらの装置を制御する制御装置である。
【００２１】
コンベアマガジン式給袋装置４は、位置Ａに停止したグリッパー対１，１に袋を１個ずつ袋口を上に向けて供給する。印字装置は位置Ｂに停止した袋の表面に日付を印字する。印字検査装置は位置Ｃに停止した袋の印字を検査する。開口装置５は位置Ｄに停止した袋の袋口を一対の吸盤５ａ，５ｂにより開口する。第１シール装置７は位置Ｈに停止した袋の袋口を熱板７ａで挟持して熱シールし、続いて第２シール装置８は位置Ｉに停止した袋の袋口を熱板８ａで挟持して熱シールする。シール部冷却装置９は位置Ｊに停止した袋のシール部を冷却板９ａで挟持して冷却し、続いて冷却板９ａを開いてシール済みの製品袋を機外に放出する。これらの包装処理装置はいずれも周知である。
【００２２】
液体充填装置６は、位置Ｅに停止した袋が位置Ｅ〜位置Ｆを移動する間、及び位置Ｆに停止した袋が位置Ｆ〜位置Ｇを移動する間、これら２つの袋に同時に液体を充填する。図１〜３を参照すると、液体充填装置６は、機台３上に立設する往復回動支点軸１２、往復回動支点軸１２に基部が固定され水平面内で往復揺動する第１アーム１３、第１アーム１３の自由端側に該第１アーム１３の長手方向に沿って伸縮移動可能に設置された第２アーム１４、第２アーム１４の先端部に昇降機構１５を介して昇降自在に設置された充填ノズル１６，１７等を備える。第１アーム１３と第２アーム１４を合わせたものが本発明でいう水平揺動アームであり、この水平揺動アームは自由端側が伸縮可能なタイプである。
【００２３】
前記昇降機構１５は、第２アーム１４の先端部に昇降自在に設置されたノズル昇降支持軸１８、ノズル昇降支持軸１８に中心部が固定されたノズル取付プレート１９、及びノズル昇降支持軸１８を昇降させる図示しない駆動源（第３駆動源）からなる。ノズル取付プレート１９の両端に充填ノズル１６，１７が設置されている。
液体充填装置６の一部として、機台３上に液体貯留タンク２１、液体貯留タンク２１から充填ノズル１６，１７に計量した液体を供給する２組の流路切換弁２２、２３と容積計量式ポンプ２４，２５、及びこれらの間を接続する流路２６等が設置されている。
【００２４】
往復回動支点軸１２は、図３に示すように、テーブル２を間欠回転させる中空の回転軸２７内に回動自在に収容設置されている。従って、往復回動支点軸１２は袋Ｗの移送経路（円形）の中心に位置している。
往復回動支点軸１２には、該往復回動支点軸１２を所定角度範囲内（３６０°／１０）で往復回動させる第１駆動源（図示せず）が連結されている。また、第１アーム１３に第２アーム１４を第１アーム１３の長手方向（テーブル２の半径方向）に伸縮させる第２駆動源（図示せず）が設置され、第２アーム１４にノズル昇降支持軸１８を昇降させる前記第３駆動源が設置されている。第１駆動源としてはサーボモータ、第２，第３駆動源としてはサーボモータ又はエアシリンダ等が望ましい。
【００２５】
図２には、水平揺動の始点に位置する水平揺動アーム（第１アーム１３と第２アーム１４）等が実線で、水平揺動の終点に位置する水平揺動アーム等が２点鎖線で示されている。水平揺動の始点に位置する水平揺動アーム（第１アーム１３と第２アーム１４）に設置された充填ノズル１６，１７は初期位置（往路の開始位置）、すなわち位置Ｅ，Ｆに停止した袋Ｗ，Ｗの中心（袋口の中心）に位置する。水平揺動の終点に位置する水平揺動アーム（第１アーム１３と第２アーム１４）に設置された充填ノズル１６，１７は、終点位置（往路の終点位置）、すなわち位置Ｆ，Ｇに停止した袋Ｗ，Ｗの中心に位置する。
【００２６】
袋Ｗ，Ｗが位置Ｅ，Ｆから位置Ｆ，Ｇに向かって所定の移送経路に沿って移送されるのに同調し、充填ノズル１６，１７は、一方が１点鎖線で示す平面視円弧状の往路２８を辿って位置Ｅから位置Ｆへ、他方が同じく平面視円弧状の往路２９を辿って位置Ｆから位置Ｇへと移動する。この例では、袋Ｗの移送経路と充填ノズル１６，１７の往路２８，２９が平面視で一致する。
また、図３には、充填ノズル１６，１７が上昇位置（下端が袋Ｗより上の位置）にあるときが実線で、下降位置（下端が袋Ｗ内に挿入された位置）にあるときが２点鎖線で示されている。
【００２７】
図４には、充填ノズル１６，１７の平面視で示す復路３１，３２が１点鎖線で示され、復路３１，３２を辿って初期位置に復帰移動途中の充填ノズル１６，１７、及び第１，第２アーム１３，１４等が記載されている。この復路３１，３２は、平面視で袋Ｗの移送経路の半径方向外側を通るように設定され、袋２及びグリッパー対１，１を迂回する（避ける）経路となっている。従って、復路３１，３２において仮に充填ノズル１６，１７から液垂れが生じても、袋２及びグリッパー対１，１に付着することが防止され、グリッパー１，１の挟持機能が低下することも防止される。
【００２８】
図５には、充填ノズル１６，１７の平面視で示す別の復路３３，３４が１点鎖線で記載されている。この復路３３，３４は、平面視で往路の終点位置と初期位置を最短距離で結ぶように設定されている。つまり、復路３３，３４は直線状である。従って、往路と同じく円弧状の経路を復帰移動する場合に比べて、復路３３，３４の距離が短く、充填ノズル１６，１７の復帰移動の速度を低下させて、装置の振動の発生を抑え、さらには充填ノズル１６，１７の液垂れの発生を抑えることができる。あるいは移動速度を低下させないのであれば、液体の充填により多くの時間を割り当てることができ、又は復路に要する時間を短縮して生産性を向上させることができる。
【００２９】
図１〜５に示す液体充填装置６の作動の一例を説明する。なお、各部材の作動のタイミング等は以下の例に限定されるものではなく、適宜変更可能である。
（１）充填ノズル１６，１７が復路３１，３２（又は復路３３，３４）に沿って復帰移動して初期位置に停止し、それと前後してテーブル２が停止する。このとき充填ノズル１６，１７が上昇位置にあり、位置Ｅ，Ｆで停止した袋Ｗ，Ｗの直上に位置する。
（２）第３駆動源の作動により充填ノズル１６，１７が下降し、吐出口が位置Ｅ，Ｆで停止した袋Ｗ，Ｗの袋底付近に到達する（図３の２点鎖線で示す充填ノズル１６参照）
（３）流路切換弁２２，２３と容積計量式ポンプ２４，２５が作動して、充填ノズル１６，１７から袋Ｗ，Ｗの袋内に液体の充填が開始される。
【００３０】
（４）テーブル２の回転と同時に第１駆動源が作動し、袋Ｗ，Ｗが移送経路に沿って移送され、かつ水平揺動アーム（第１アーム１３と第２アーム１４）が揺動し、充填ノズル１６，１７が袋Ｗ，Ｗの移送に同調して往路２８，２９に沿って移動する。この間、第３駆動源が作動し、充填ノズル１６，１７が袋内の液位に対応して上昇する。
（５）袋Ｗ，Ｗが位置Ｆ，Ｇに停止し、同時に充填ノズル１６，１７も往路２８，２９の終点位置に達して停止する。停止したまま同位置で袋Ｗ，Ｗ内に所定量の液体を充填後、第３駆動源の作動により充填ノズル１６，１７が袋Ｗ，Ｗから抜け出し、上昇端に達する。
【００３１】
（６）テーブル２が回転を開始する一方、第１駆動源が作動して水平揺動アーム（第１アーム１３と第２アーム１４）が逆方向に揺動し、その揺動の間、第２駆動源が作動して第２アーム１４が第１アーム１３に対し伸縮し、充填ノズル１６，１７において揺動と伸縮の動きが合成され、充填ノズル１６，１７は復路３１，３２（又は復路３３，３４）に沿って復帰移動する。
【００３２】
図６には、別の形態の液体充填装置６Ａ（主要部のみ）が示されている。図６において図１〜５の液体充填装置６と実質的に同じ部位には同じ番号を付与している。この液体充填装置６Ａは、往復回動支点軸３５が所定のタイミングで昇降し、これにより充填ノズル３６が昇降する点、充填ノズル３６が１つだけである点，及び水平揺動アーム（第１アーム３７と第２アーム３８）の自由端側が水平面内で屈曲可能なタイプである点で、図１〜図５に示す液体充填装置６と異なる。なお、充填ノズル３６が１つであるから、流路切換弁２２，２３や容積計量式ポンプ２４，２５も１組でよい。図６に示すテーブル２及びグリッパー対１，１は、図１〜図５に示すものと同じである。
【００３３】
往復回動支点軸３５は図示しない駆動源（第３駆動源）により、所定のタイミングで昇降する。第２アーム３８は第１アーム３７の自由端側に屈曲支点軸３９を介して水平面内で揺動自在に設置され、第１アーム３７に設置された図示しない駆動源（第２駆動源）により、屈曲支点軸３９を中心として所定範囲を往復揺動する。つまり、水平揺動アームの自由端側が水平面内で屈曲可能である。充填ノズル３６は第２アーム３８の自由端側に設置されている。前記第２，第３駆動源としてはサーボモータ又はエアシリンダ等が望ましい。
【００３４】
図６には、充填ノズル３６の平面視で示す往路４１が一点鎖線で、復路４２が実線で示され、往路４１の終点位置に停止した第１アーム３７、第２アーム３８及び充填ノズル３６が実線で、復路４２を辿って初期位置に復帰移動途中のそれらが２点鎖線で示されている。往路４１は袋Ｗが位置Ｅから位置Ｆに移送される移送経路と平面視で一致し、復路４２は、平面視で袋Ｗの移送経路の外側を通るように設定され、袋Ｗ及びグリッパー対１，１を迂回する（避ける）経路となっている。
【００３５】
図６に示す液体充填装置６Ａの作動の一例を説明する。なお、各部材の作動のタイミング等は以下の例に限定されるものではなく、適宜変更可能である。
（１）テーブル２が停止している間、充填ノズル３６が復路４２に沿って復帰移動して初期位置に停止する。このとき充填ノズル３６は上昇位置にあり、位置Ｅに停止している袋Ｗの直上に位置する。
（２）第３駆動源の作動により充填ノズル３６が下降し、吐出口が位置Ｅで停止した袋Ｗの袋底付近に到達する。
【００３６】
（３）流路切換弁と容積計量式ポンプが作動して、充填ノズル３６から袋Ｗの袋内に液体の充填が開始され、同時にテーブル２が回転を開始して袋Ｗが移送経路に沿って移送され、かつ第１駆動源が作動して水平揺動アーム（第１アーム３７と第２アーム３８）が揺動し、充填ノズル３６が袋Ｗの移送に同調して往路４１に沿って移動する。この間、第３駆動源が作動し、充填ノズル３６が袋内の液位に対応して上昇する。
（４）袋Ｗが位置Ｆに停止し、同時に充填ノズル３６も往路４１の終点位置に達して停止する。それとほぼ同時に充填ノズル３６による液体の充填が停止し、続いて第３駆動源の作動により充填ノズル３６が袋Ｗから抜け出して上昇端に達する。
【００３７】
（５）第１駆動源が作動して水平揺動アーム（第１アーム３７と第２アーム３８）が逆方向に揺動を開始する。水平揺動アームの揺動の間、第２駆動源が作動して第２アーム３８が屈曲支点軸３９を中心として往復揺動し、充填ノズル３６において第１アーム３７と第２アーム３８の揺動の動きが合成され、充填ノズル３６は復路４２に沿って復帰移動する。
【００３８】
図７には、別の形態の液体充填装置６Ｂ（主要部のみ）が示されている。図７において図１〜５の液体充填装置６と実質的に同じ部位には同じ番号を付与している。この液体充填装置６Ｂは、往復回動支点軸４３が所定のタイミングで昇降し、これにより充填ノズル４４が昇降する点、及び充填ノズル４４が１つだけである点で、図１〜５に示す液体充填装置６と異なる。なお、充填ノズル４４が１つであるから、流路切換弁２２，２３や容積計量式ポンプ２４，２５も１組でよい。図７に示すテーブル２及びグリッパー対１，１は、図１〜５に示すものと同じである。
【００３９】
第１アーム４５の自由端側に第２アーム４６が伸縮自在に設置され、充填ノズル４４が第２アーム４６の端部に設置されている。往復回動支点軸４３は図示しない駆動源（第３駆動源）により、所定のタイミングで昇降する。前記第３駆動源としてはサーボモータ又はエアシリンダ等が望ましい。
【００４０】
図７には、充填ノズル４４の平面視で示す往路４７が一点鎖線で、復路４８が実線で示され、往路４７の終点位置に停止した第１アーム４５、第２アーム４６及び充填ノズル４４が実線で、復路４８を辿って初期位置に復帰移動途中のそれらが２点鎖線で記載されている。往路４７は袋Ｗが位置Ｅから位置Ｆに移送される移送経路と平面視で一致し、復路４８は、平面視で袋Ｗの移送経路の外側を通るように設定され、袋Ｗ及びグリッパー対１，１を迂回する（避ける）経路となっている。
図７に示す液体充填装置６Ｂは、水平揺動アーム（第１アーム４５と第２アーム４６）が液体充填装置６のものと同じく伸縮タイプであることを除けば、液体充填装置６Ａと同じように作動させることができる。
【００４１】
なお、図面を参照した以上の説明では、包装機として容器（袋）の移送経路が円形の間欠回転式ロータリー型袋詰め包装機を例に挙げたが、本発明に係る包装処理装置は、袋の移送経路が円形に限らず、レーストラック形や直線形（移送経路が環状でない）など、他の移送形態を有する包装機に対しても適用できる。本発明に係る包装処理装置の包装機内での適用箇所についても、袋の移送経路が円弧状の部分に限らず、直線状の部分に対しても適用可能である。
【００４２】
また、以上の説明では、包装処理装置はいずれも包装処理部材として充填ノズルを有する液体充填装置であったが、本発明は包装処理部材としてガス吹き込みノズルを有するガス置換装置、包装処理部材としてキャッピングヘッドを有するキャッピング装置など、他の包装処理装置に対しても適用できる。
【符号の説明】
【００４３】
１ グリッパー
２ 間欠回転テーブル
６，６Ａ，６Ｂ 液体充填装置
１２，３５，４３ 往復回動支点軸
１３，３７，４５ 水平揺動アームの第１アーム
１４，３８，４６ 水平揺動アームの第２アーム
１６，１７，３６，４４ 充填ノズル
２８，２９，４１，４７ 充填ノズルの往路
３１，３２，３３，３４，４２，４８ 充填ノズルの復路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平面内における所定の移送経路に沿って移送される容器に同調して所定範囲を移動し、終点位置に到達後初期位置に復帰移動する包装処理部材を備え、前記包装処理部材が前記容器に同調して移動する間、前記包装処理部材により前記容器に対し所定の包装処理を行うようにした包装機の包装処理装置において、所定位置に往復回動自在に立設した往復回動支点軸と、前記往復回動支点軸を所定角度範囲内で往復回動させる第１駆動源と、基部が前記往復回動支点軸に固定されて水平面内で往復揺動し、自由端側が長手方向に伸縮又は水平面内で屈曲可能とされた水平揺動アームと、前記水平揺動アームに設置され前記水平揺動アームの自由端側を伸縮又は屈曲させる第２駆動源と、前記水平揺動アームの伸縮又は屈曲する自由端側に設置された前記包装処理部材と、前記第１，第２駆動源を制御して前記包装処理部材を所定の往路及び復路に沿って移動させる制御装置を備えることを特徴とする包装処理装置。
【請求項２】
前記往復回動支点軸が昇降自在に設置され、前記往復回動支点軸を所定のタイミングで昇降させる第３駆動源が設置されていることを特徴とする請求項１に記載された包装処理装置。
【請求項３】
前記包装処理部材が前記水平揺動アームに対し昇降自在に設置され、前記水平揺動アームに前記包装処理部材を所定のタイミングで昇降させる第３駆動源が設置されていることを特徴とする請求項１に記載された包装処理装置。
【請求項４】
前記水平揺動アームが、基部が前記往復回動支点軸に固定されて水平面内で往復揺動する第１アームと、前記第１アームの自由端側に前記第１アームの長手方向に沿って伸縮移動可能又は水平面内で回動可能に設置された第２アームからなり、前記包装処理部材が前記第２アームに設置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載された包装機の包装処理装置。
【請求項５】
前記包装処理装置が容器に液体を充填する液体充填装置であり、前記包装処理部材が下端部から液体を吐出する充填ノズルであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載された包装処理装置。
【請求項６】
前記容器が袋であり、所定の移送経路に沿って間欠移送されることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載された包装処理装置。
【請求項７】
前記包装機が袋を所定の移送経路に沿って移送し移送途中で１又は２以上の包装処理工程を施すロータリー型包装機であり、容器の移送経路として円弧状の経路を含み、前記往復回動支点軸が前記円弧状の移送経路の中心に設置され、前記包装処理装置が前記円弧状の移送経路を移送される容器に対し所定の包装処理を行うものであり、前記復路は平面視で直線状に設定されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載された包装処理装置。
【請求項８】
前記包装機が袋を環状の移送経路に沿って移送し移送途中で１又は２以上の包装処理工程を施すロータリー型包装機であり、容器の移送経路として円弧状の移送経路を含み、前記往復回動支点軸が前記円弧状の移送経路の中心に設置され、前記包装処理装置が前記円弧状の移送経路を移送される容器に対し所定の包装処理を行うものであり、前記復路は平面視で前記円弧状の移送経路の外側を通るように設定されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載された包装処理装置。
【請求項９】
前記水平揺動アームに複数個の包装処理部材が設置され、それぞれ異なる容器に対し所定の包装処理を行うことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載された包装処理装置。
【請求項１】
水平面内における所定の移送経路に沿って移送される容器に同調して所定範囲を移動し、終点位置に到達後初期位置に復帰移動する包装処理部材を備え、前記包装処理部材が前記容器に同調して移動する間、前記包装処理部材により前記容器に対し所定の包装処理を行うようにした包装機の包装処理装置において、所定位置に往復回動自在に立設した往復回動支点軸と、前記往復回動支点軸を所定角度範囲内で往復回動させる第１駆動源と、基部が前記往復回動支点軸に固定されて水平面内で往復揺動し、自由端側が長手方向に伸縮又は水平面内で屈曲可能とされた水平揺動アームと、前記水平揺動アームに設置され前記水平揺動アームの自由端側を伸縮又は屈曲させる第２駆動源と、前記水平揺動アームの伸縮又は屈曲する自由端側に設置された前記包装処理部材と、前記第１，第２駆動源を制御して前記包装処理部材を所定の往路及び復路に沿って移動させる制御装置を備えることを特徴とする包装処理装置。
【請求項２】
前記往復回動支点軸が昇降自在に設置され、前記往復回動支点軸を所定のタイミングで昇降させる第３駆動源が設置されていることを特徴とする請求項１に記載された包装処理装置。
【請求項３】
前記包装処理部材が前記水平揺動アームに対し昇降自在に設置され、前記水平揺動アームに前記包装処理部材を所定のタイミングで昇降させる第３駆動源が設置されていることを特徴とする請求項１に記載された包装処理装置。
【請求項４】
前記水平揺動アームが、基部が前記往復回動支点軸に固定されて水平面内で往復揺動する第１アームと、前記第１アームの自由端側に前記第１アームの長手方向に沿って伸縮移動可能又は水平面内で回動可能に設置された第２アームからなり、前記包装処理部材が前記第２アームに設置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載された包装機の包装処理装置。
【請求項５】
前記包装処理装置が容器に液体を充填する液体充填装置であり、前記包装処理部材が下端部から液体を吐出する充填ノズルであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載された包装処理装置。
【請求項６】
前記容器が袋であり、所定の移送経路に沿って間欠移送されることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載された包装処理装置。
【請求項７】
前記包装機が袋を所定の移送経路に沿って移送し移送途中で１又は２以上の包装処理工程を施すロータリー型包装機であり、容器の移送経路として円弧状の経路を含み、前記往復回動支点軸が前記円弧状の移送経路の中心に設置され、前記包装処理装置が前記円弧状の移送経路を移送される容器に対し所定の包装処理を行うものであり、前記復路は平面視で直線状に設定されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載された包装処理装置。
【請求項８】
前記包装機が袋を環状の移送経路に沿って移送し移送途中で１又は２以上の包装処理工程を施すロータリー型包装機であり、容器の移送経路として円弧状の移送経路を含み、前記往復回動支点軸が前記円弧状の移送経路の中心に設置され、前記包装処理装置が前記円弧状の移送経路を移送される容器に対し所定の包装処理を行うものであり、前記復路は平面視で前記円弧状の移送経路の外側を通るように設定されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載された包装処理装置。
【請求項９】
前記水平揺動アームに複数個の包装処理部材が設置され、それぞれ異なる容器に対し所定の包装処理を行うことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載された包装処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−１１１４９９（Ｐ２０１２−１１１４９９Ａ）
【公開日】平成２４年６月１４日（２０１２．６．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２５９６０４（Ｐ２０１０−２５９６０４）
【出願日】平成２２年１１月２０日（２０１０．１１．２０）
【出願人】（０００２２２７２７）東洋自動機株式会社 (91)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月１４日（２０１２．６．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月２０日（２０１０．１１．２０）
【出願人】（０００２２２７２７）東洋自動機株式会社 (91)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]