包装機
【課題】被包装物の割れ、及びシール部への噛み込みの発生を抑制し、被包装物の充填率を高めることができる包装機を提供する。
【解決手段】包装機１では、一対のブラシ１９１が回転しながら筒状フィルムＦｍを挟み込み、被包装物の進行を阻止することによって、長く連なった被包装物がその先頭に集合する。さらに、筒状フィルムＦｍの挟み込みを解除することによって、被包装物は進行を一時的に阻止される前の集合状態より縮まった集合状態となって再び搬送される。また、ブラシ１９１の回転軸は、芯１９１ａの中心軸から所定距離だけ偏った位置に設けられている。ブラシ１９１は回転によってスイングするので、小刻みな振動と大きな揺れとが、被包装物同士を無理なく接近させ、被包装物の占有空間を縮小させる。その結果、袋サイズの小型化が可能となる。
【解決手段】包装機１では、一対のブラシ１９１が回転しながら筒状フィルムＦｍを挟み込み、被包装物の進行を阻止することによって、長く連なった被包装物がその先頭に集合する。さらに、筒状フィルムＦｍの挟み込みを解除することによって、被包装物は進行を一時的に阻止される前の集合状態より縮まった集合状態となって再び搬送される。また、ブラシ１９１の回転軸は、芯１９１ａの中心軸から所定距離だけ偏った位置に設けられている。ブラシ１９１は回転によってスイングするので、小刻みな振動と大きな揺れとが、被包装物同士を無理なく接近させ、被包装物の占有空間を縮小させる。その結果、袋サイズの小型化が可能となる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、包装機に関し、特に、搬送されてくる包材が筒状に成形され、その内部に被包装物が充填された後に横シールされる包装機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、袋を製造しながらこの袋に食品などの被包装物を充填して包装する装置として、縦型の包装機が普及している。
【０００３】
例えば、特許文献１（特開２００４−１４２８０６号公報）に開示されている縦型のピロー包装機では、シート状の包材がセーラーおよびチューブによって筒状に成形される。筒状包材の縦の合せ目は縦シール手段によって縦にシールされる。その後、筒状包材内に被包装物が充填され、横シール機構によって袋の上部と後続の袋の下部とにまたがって横にシールされる。横にシールされた部分は、中央がカッターで切断される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような包装機では、包材コストおよび輸送コストの削減のため、袋のサイズを小さくして充填率を高めることが求められている。但し、充填率を高めることによる被包装物の割れ、シール部への噛み込みが懸念される。
【０００５】
本発明の課題は、被包装物の割れ、及びシール部への噛み込みの発生を抑制し、被包装物の充填率を高めることができる包装機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１観点に係る包装機は、筒状に成形された包材内に被包装物を投下し、シールして製袋する包装機であって、一対のシールジョーと、一対の回転ブラシとを備えている。一対のシールジョーは、包材をその搬送方向と交差する方向に沿って挟んでシールする。一対の回転ブラシは、シールジョーよりも上記搬送方向の上流側で、回転しながら包材に接触する。
【０００７】
この包装機では、回転ブラシが被包装物に振動を与えるので、シールジョーの手前に集合する被包装物同士の隙間が無理なく縮まり、被包装物の占有空間が縮小する。その結果、袋サイズの小型化が可能となる。
【０００８】
本発明の第２観点に係る包装機は、第１観点に係る包装機であって、回転ブラシが、包材を上記搬送方向と交差する方向に沿って挟み込み、被包装物の進行を一時的に阻止した後に包材の挟み込みを解除する。
【０００９】
この包装機では、被包装物は長く連なった状態で包材内を進行しているので、袋底に高く積み重なる傾向にある。それゆえ、一対の回転ブラシが包材を挟んで被包装物の進行を阻止することによって、長く連なった被包装物がその先頭に集合する余裕が与えられる。さらに、被包装物が集合する時間を見計らって包材の挟み込みを解除することによって、被包装物は進行を一時的に阻止される前の集合状態より縮まった集合状態となって再び搬送される。その結果、被包装物の占有空間が縮小し、袋サイズの小型化が可能となる。
【００１０】
本発明の第３観点に係る包装機は、第１観点または第２観点に係る包装機であって、回転ブラシの回転軸が、回転ブラシの中心軸から所定距離だけ偏った位置に設けられている。
【００１１】
この包装機では、回転軸がいわゆる偏芯していることによって回転ブラシがスイングするので、被包装物には小刻みな振動と大きな揺れとを同時に与えることができる。小刻みな振動と大きな揺れとが、被包装物同士を無理なく接近させ、被包装物の占有空間を縮小させる。その結果、袋サイズの小型化が可能となる。
【００１２】
本発明の第４観点に係る包装機は、第１観点から第３観点のいずれか１つに係る包装機であって、回転ブラシの毛が樹脂製である。
【００１３】
この包装機では、回転ブラシの毛が樹脂製であることによって包材表面が傷付けられ難くなる。また、被包装物は包材を介して回転ブラシと衝突するので、樹脂製の毛が緩衝材として機能し、被包装物の割れが抑制される。
【００１４】
本発明の第５観点に係る包装機は、第１観点から第４観点のいずれか１つに係る包装機であって、回転ブラシが、毛の植え付け密度が異なる部分を有している。
【００１５】
この包装機では、被包装物同士の隙間が多様であるため、一定の振動では一部分の隙間しか縮まらないおそれがあるが、回転ブラシの毛の植え付け密度が部分的に異なることによって、毛と接触する筒状包材に伝わる振動が複雑になり、被包装物の挙動も多様化する。その結果、被包装物同士の隙間の態様に関係なく縮まり易くなる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る包装機では、回転ブラシが被包装物に振動を与えるので、シールジョーの手前に集合する被包装物同士の隙間が無理なく縮まり、被包装物の占有空間が縮小する。その結果、袋サイズの小型化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係る包装機の斜視図。
【図２】包装機の製袋包装ユニットの概略構成を示す斜視図。
【図３】振動付与機構の斜視図。
【図４Ａ】第１状態直前のシャッタ機構の側面図。
【図４Ｂ】第１状態のシャッタ機構の側面図。
【図４Ｃ】第２状態のシャッタ機構の側面図。
【図５】横シール機構の側面図。
【図６】シールジョーの軌跡の側面図。
【図７】シールジョー周辺の平面図。
【図８】横方向駆動機構の外観斜視図。
【図９】商品の排出、ブラシの開閉、シャッタの開閉、及びシールジョーの開閉の時期を示すチャート。
【図１０Ａ】他のブラシの斜視図。
【図１０Ｂ】他のブラシの斜視図。
【図１１】変形例に係る包装機の空気吹き付け機構の正面図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明の具体例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【００１９】
（１）包装機１の構成
図１は、本発明の一実施形態に係る包装機の斜視図である。また、図２は、包装機の製袋包装ユニットの概略構成を示す斜視図である。図１及び図２において、包装機１は、組合せ計量機２、製袋包装ユニット５及びフィルム供給ユニット６を備えている。
【００２０】
組合せ計量機２は、被包装物を計量し所定の合計重量になるよう排出する。製袋包装ユニット５は、被包装物の袋詰めを行う本体部分である。フィルム供給ユニット６は、製袋包装ユニット５に袋となるフィルムＦを供給する。
【００２１】
また、製袋包装ユニット５の前面には操作スイッチ類７が配置されている。操作スイッチ類７を操作する操作者が視認できる位置には、操作状態を示すタッチパネル式ディスプレイ８が配置されている。
【００２２】
組合せ計量機２、製袋包装ユニット５及びフィルム供給ユニット６は、操作スイッチ類７やタッチパネル式ディスプレイ８から入力された操作および設定に従って制御される。する。なお、操作スイッチ類７やタッチパネル式ディスプレイ８は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどから構成される制御部（図示せず）に接続されており、その制御部が組合せ計量機２および製袋包装ユニット５に設置されている各種センサから必要な情報を取り込み、その情報を各種制御において利用する。
【００２３】
（２）詳細構成
（２−１）組合せ計量機２
組合せ計量機２は、製袋包装ユニット５の上部に配置されており、商品Ｃを計量ホッパで計量した後、これらの計量値を所定の合計重量になるように組み合わせて順次排出する。
【００２４】
（２−２）フィルム供給ユニット６
フィルム供給ユニット６は、製袋包装ユニット５の成形機構１３に対してシート状のフィルムＦを供給するユニットであって、製袋包装ユニット５に隣接して設けられている。また、フィルム供給ユニット６にはフィルムＦが巻かれたロールがセットされ、このロールからフィルムＦが繰り出される。
【００２５】
（２−３）製袋包装ユニット５
図１および図２に示すように、製袋包装ユニット５は、成形機構１３と、プルダウンベルト機構１４と、縦シール機構１５と、シャッタ機構１６と、横シール機構１７と、振動付与機構１９と、横方向駆動機構５５（図８参照）とで構成されている。
【００２６】
成形機構１３は、シート状で送られてくるフィルムＦを筒状に成形する。プルダウンベルト機構１４は、筒状となったフィルムＦ（以下、筒状フィルムＦｍとよぶ）を下方に搬送する。縦シール機構１５は、筒状フィルムＦｍの重ね合わせ部分（合せ目）を縦方向にシールする。
【００２７】
シャッタ機構１６は、横シール機構１７が筒状フィルムＦｍをシールする前にその上部を挟んで被包装物のシール部への噛み込みを防止した上で、筒状フィルムＦｍを挟んだまま遥動する。
【００２８】
横シール機構１７は、筒状フィルムＦｍを横方向にシールすることで袋の上下端を封止する。振動付与機構１９は、筒状フィルムＦｍに振動を与える。横方向駆動機構５５は、シャッタ機構１６および横シール機構１７を往復運動させる。これらの機構は支持フレーム１２によって支えられている。その支持フレーム１２の周囲は、ケーシング９によって覆われている。
【００２９】
（２−３−１）成形機構１３
成形機構１３は、セーラー１３ａとチューブ１３ｂとを有している。チューブ１３ｂは、一部が筒状に成形された鉛直方向に延びる部材であり、上下端が開口している。このチューブ１３ｂの上端の開口部には、組合せ計量機２で計量された商品Ｃが投入される。セーラー１３ａは、チューブ１３ｂを取り囲むように配置されている。フィルムロールから繰り出されてきたシート状のフィルムＦは、セーラー１３ａとチューブ１３ｂとの間を通るときに筒状に成形される。成形機構１３のセーラー１３ａ及びチューブ１３ｂは、製造する袋の大きさに応じて取り替えることができる。
【００３０】
（２−３−２）プルダウンベルト機構１４
図２に示すように、プルダウンベルト機構１４は、チューブ１３ｂに巻き付いた筒状フィルムＦｍを吸着して下方に連続搬送する機構であって、チューブ１３ｂを挟んで左右両側にそれぞれベルト１４ｃが設けられている。プルダウンベルト機構１４では、吸着機能を有するベルト１４ｃが駆動ローラー１４ａおよび従動ローラー１４ｂによって回転し、筒状フィルムＦｍを下方に運ぶ。なお、図２においては、駆動ローラー１４ａ等を回転させるローラー駆動モータの図示を省略している。
【００３１】
（２−３−３）縦シール機構１５
縦シール機構１５は、チューブ１３ｂに巻き付いた筒状フィルムＦｍの重なり部分を、一定の圧力でチューブ１３ｂに押しつけながら加熱して縦にシールする機構である。縦シール機構１５は、チューブ１３ｂの正面側に位置しており、ヒータおよびヒータにより加熱され筒状フィルムＦｍの重なり部分に接触するヒータベルトを有している。また、縦シール機構１５は、ヒータベルトをチューブ１３ｂに近づけたり遠ざけたりするための駆動装置（図示せず）も備えている。
【００３２】
（２−３−４）振動付与機構１９
図２に示すように振動付与機構１９は、シャッタ機構１６及び横シール機構１７の上方に位置している。図３は、振動付与機構の斜視図である。図３において、一対の円筒状のブラシ１９１と、ブラシ１９１を回転させるモータ１９３と、ブラシ１９１を水平に移動させるエアシリンダ１９５とで構成されている。
【００３３】
一対のブラシ１９１は、筒状フィルムＦｍを挟んで対峙する。ブラシ１９１は、円筒状の芯１９１ａに樹脂製の毛１９１ｂが植えつけられている。芯１９１ａは、ジョイント１９２を介してモータ１９３の回転軸に取り付けられる。モータ１９３の回転軸と芯１９１ａの中心軸とが所定距離だけ偏った状態で取り付けられており、モータ１９３が駆動することによって一対のブラシ１９１それぞれは互いに近づいたり離れたりしながら回転する。ブラシ１９１と筒状フィルムＦｍとは接触しているので、ブラシ１９１の回転によって筒状フィルムＦｍは振動する。
【００３４】
エアシリンダ１９５は、ブラシ１９１とモータ１９３とを一体で移動させる。一対のブラシ１９１は、エアシリンダ１９５によって互いに近づいて筒状フィルムＦｍを挟む方向と、互いに離れる方向とを交互に繰り返す往復移動をすることができる。
【００３５】
一般に、チューブ１３ｂ上方から投下された所定量の被包装物は、縦に連なった状態で筒状フィルムＦｍ内を通過するので、縦に嵩張り易い。しかし、筒状フィルムＦｍがブラシ１９１で挟まれているときに被包装物が投下されると、縦に連なった状態の被包装物の先頭はその進行を阻まれて最後尾との距離が縮まる。さらに、ブラシ１９１の回転による振動が被包装物に伝わり、被包装物同士の隙間が詰まり、さらに占有空間が縮まった集合体となる。
【００３６】
ブラシ１９１は、回転と往復運動によって、ブラシ１９１と筒状フィルムＦｍとの接触部分を振動させつつ搬送方向へ送り出すような回転となっているので、集合した被包装物はブラシ１９１が互いに離れるときに、集合した被包装物が横シール機構１７側へ送り出される。
【００３７】
（２−３−５）シャッタ機構１６
シャッタ機構１６は、筒状フィルムＦｍが横シールされる際に、シール部に被包装物若しくはその破片などが噛み込まないように、横シールの直前に筒状フィルムＦｍのシールされる部分の上方を挟んで被包装物を止める。シャッタ機構１６は、筒状フィルムＦｍを挟んで下降する第１状態と、筒状フィルムＦｍから離れて再び挟むまでの第２状態を繰り返す。
【００３８】
図４Ａは、第１状態直前のシャッタ機構の側面図である。図４Ｂは、第１状態のシャッタ機構の側面図である。また、図４Ｃは、第２状態のシャッタ機構の側面図である。なお、図４Ａ、図４Ｂ及び図４Ｃでは、シャッタ機構１６と横シール機構１７との関係を理解し易くするため、シールジョー５１を２点鎖線で表している。
【００３９】
図４Ａにおいて、シャッタ機構１６は、シャッタ用カム１７０と、シャッタ用カム１７０のカム面に沿って移動する一対の機構部１６０とで構成されている。機構部１６０は、支持部材１６１、リンク部材１６３と、ローラー１６５と、シャッタ部材１６７と、バネ部材１６９とで構成されている。
【００４０】
シャッタ用カム１７０は、ローラー１６５が従動する平面１７１ａおよび波形曲面１７１ｂ含むカム面１７１を有する。
【００４１】
支持部材１６１は、シールジョー５１ａ，５１ｂを支持する部材であるが、さらにリンク部材１６３を回転自在に支持している。
【００４２】
リンク部材１６３は、長リンク１６３ａと短リンク１６３ｂとがＶ字形に連結されており、それらの連結部１６３ｃが支持部材１６１に回転支持されている。また、長リンク１６３ａの先端側にローラー１６５及びシャッタ部材１６７が取り付けられている。また、短リンク１６３ｂの先端にはバネ部材１６９の一端が接続されており、バネ部材１６９の他端は支持部材１６１に固定されている。したがって、リンク部材１６３は、バネ部材１６９の付勢力によって一対の長リンク１６３ａの先端同士が近づく方向に付勢されている。
【００４３】
ローラー１６５は、リンク部材１６３の長リンク１６３ａの先端側に回転自在に取り付けられている。ローラー１６５は、横シール時前後の期間において、シャッタ用カム１７０のカム面１７１に沿って転がり移動する。カム面１７１は、筒状フィルムＦｍの搬送方向に沿って第１距離だけ延びる平面１７１ａと、平面１７１ａに続いて第２距離だけ伸びる波形曲面１７１ｂとを含んでいる。
【００４４】
ローラー１６５が平面１７１ａ上を転がり移動するとき、一対のシャッタ部材１６７は筒状フィルムＦｍを挟んだ状態で第１距離だけ鉛直に下降する。また、ローラー１６５が波形曲面１７１ｂ上を転がり移動するとき、一対のシャッタ部材１６７は筒状フィルムＦｍを挟んだ状態で遥動しながら第２距離だけ下降する。
【００４５】
説明の便宜上、ローラー１６５が平面１７１ａ上を転がり移動する区間を第１区間、波形曲面１７１ｂ上を転がり移動する区間を第２区間とする。筒状フィルムＦｍの横シールは、一対のローラー１６５が第１区間にあるときに行われる。一対のローラー１６５が第２区間にあるとき、筒状フィルムＦｍは搬送方向および横方向と交差する方向に遥動する。
【００４６】
シャッタ部材１６７は、筒状フィルムＦｍの幅よりも長く、両端をリンク部材１６３の長リンク１６３ａの先端側に固定されている。一対のシャッタ部材１６７は、シールジョー５１よりも早く筒状フィルムＦｍを挟み込み、筒状フィルムＦｍの横シール時に、被シール部分の上方において被包装物の落下を抑える。また、シャッタ部材１６７のうち、少なくとも筒状フィルムＦｍを挟む部分はコイルバネである。
【００４７】
（２−３−６）横シール機構１７
図５は横シール機構の側面図である。また、図６はシールジョーの軌跡の側面図である。図５において、横シール機構１７は、第１シール機構５０ａ及び第２シール機構５０ｂを有している。なお、図５における筒状フィルムＦｍの左側に位置する方を第１シール機構５０ａ、右側に位置する方を第２シール機構５０ｂとする。
【００４８】
第１シール機構５０ａ及び第２シール機構５０ｂそれぞれは、シールジョー５１，５２をＤ字状に旋回させながら（例えば、図６の点線で示すシールジョーの軌跡を参照）、筒状フィルムＦｍを挟み込む。
【００４９】
シールジョー５１，５２は、内部にヒータを有している。このヒータによってシールジョー５１，５２のシール面が加熱され、シールジョー５１，５２によって挟み込まれた筒状フィルムＦｍの一部がシールされる。
【００５０】
ここで、説明の便宜上、シールジョー５１のうち第１シール機構５０ａ側を第１シールジョー５１ａ、第２シール機構５０ｂ側を第２シールジョー５１ｂとよぶ。第１シールジョー５１ａと第２シールジョー５１ｂは筒状フィルムＦｍを挟んで互いに押しつけ合ってシールする。
【００５１】
同様に、シールジョー５２のうち第１シール機構５０ａ側を第１シールジョー５２ａ、第２シール機構５０ｂ側を第２シールジョー５２ｂとよぶ。第１シールジョー５２ａとシ第２シールジョー５２ｂは筒状フィルムＦｍを挟んで互いに押しつけ合ってシールする。
【００５２】
なお、全てのシールジョーに共通の事項について言及するときは、シールジョー５１，５２と表現する。
【００５３】
シールジョー５１，５２は、駆動モータ（図示せず）によって軸Ｃ１，Ｃ２を中心に回転する。すなわち、第１シールジョー５１ａ，５２ａは、軸Ｃ１を中心として、第２シールジョー５１ｂ，５２ｂは、軸Ｃ２を中心として回転する。
【００５４】
図７は、シールジョー周辺の平面図である。図７において、シールジョー５１には、ヒータ７１と切断機構７２とが組み込まれている。ヒータ７１は、第１シールジョー５１ａ及び第２シールジョー５１ｂそれぞれの長手方向に沿って内部に２本ずつ挿入されている。ヒータ７１は、電気配線７６ａから供給される電力を受けて発熱し、筒状のフィルムＦｍに対応するシール温度まで第１シールジョー５１ａ及び第２シールジョー５１ｂを加熱する。
【００５５】
切断機構７２は、第１シール機構５０ａ側の第１シールジョー５１ａに設けられており、カッター７２ａとカッター駆動機構７２ｂとを有している。カッター７２ａは、筒状のフィルムＦｍをシールするタイミングに合わせて、カッター駆動機構７２ｂによって第１シールジョー５１ａに形成されたスライド空間内から第２シールジョー５１ｂの方へ前進させられる。
【００５６】
カッター駆動機構７２ｂには、カッター７２ａを所定の方向へ往復移動させるため、エアシリンダが採用されている。それゆえ、第１シールジョー５１ａと第２シールジョー５１ｂとの間、あるいは第１シールジョー５２ａと第２シールジョー５２ｂの間においてシール部分の幅方向のほぼ中心位置にカッター７２ａが押し当てられ、シールされた部分が切断される。この結果、袋は１個ずつ分割されてシュートコンベア２３（図１参照）に排出される。
【００５７】
（２−３−７）横方向駆動機構５５
図８は、シールジョーの横方向駆動機構の外観斜視図である。図８において、第１シール機構５０ａは第１水平移動板６１ａに、第２シール機構５０ｂは第２水平移動板６１ｂに支持されている。第１水平移動板６１ａおよび第２水平移動板６１ｂは、図８に示す横方向駆動機構５５によって水平移動する。
【００５８】
図８に示すように、横方向駆動機構５５は、第１水平移動板６１ａ及び第２水平移動板６１ｂを互いに近接又は離反させるための駆動機構６５を有している。
【００５９】
駆動機構６５は、ボールねじ８０ａ、第１ナット８１、第２ナット８２、第１連結ロッド８３、第２連結ロッド８４、第３連結ロッド８５、及び第４連結ロッド８６を有している。
【００６０】
ボールねじ８０ａは、サーボモータ８０（図３参照）によって回転する。第１ナット８１及び第２ナット８２は、ボールねじ８０ａに螺合する。第１連結ロッド８３及び第２連結ロッド８４は、ボールねじ８０ａと水平方向で直交するように設けられている。１対の第３連結ロッド８５は、第１水平移動板６１ａ及び第２水平移動板６１ｂの移動方向に沿って設けられている。第４連結ロッド８６は、第３連結ロッド８５と平行に設けられている。
【００６１】
また、第１連結ロッド８３は継手８７を介して第３連結ロッド８５に連結されており、第３連結ロッド８５の先端は第２水平移動板６１ｂの側端面に固定されている。なお、第３連結ロッド８５は、第１水平移動板６１ａをスライド自在に貫通している。
【００６２】
また、第２連結ロッド８４は継手８８を介して第４連結ロッド８６に連結されており、第４連結ロッド８６の先端は水平移動板６１ａの側端面に固定されている。
【００６３】
また、ボールねじ８０ａにおいては、第１ナット８１が螺合する部分と、第２ナット８２が螺合する部分とは、互いに逆ねじになっている。
【００６４】
上記の駆動機構６５によって、ボールねじ８０ａが回転することにより、第１水平移動板６１ａ及び第２水平移動板６１ｂが互いに近接したり、離反したりすることが可能となる。
【００６５】
（３）包装機１の動作
以下、包装機１の一連の動作について説明する。組合せ計量機２で計量された被包装物（以後、商品Ｃとよぶ）は、チューブ１３ｂの上開口端に順次投下される。このとき、チューブ１３ｂの外周は、商品Ｃを包装するための筒状フィルムＦｍで覆われている。
【００６６】
商品Ｃは、チューブ１３ｂ通過し、チューブ１３ｂの下開口端から排出される。下開口端の下方では、一対のブラシ１９１が筒状フィルムＦｍを挟み、商品Ｃの通り道を一時的に閉じている。
【００６７】
図９は、商品Ｃの排出、ブラシの開閉、シャッタの開閉、及びシールジョーの開閉の時期を示すチャートである。ここで、閉とは筒状フィルムＦｍを挟み、商品Ｃの通過を許容しないことであり、開とは筒状フィルムＦｍの挟み込みを解除して商品Ｃの通過を許容することである。
【００６８】
図９において、ブラシ１９１は商品Ｃが投下される前から閉じており、制御部が組合せ計量機２から排出されたことを通知する信号（排出完了信号）を受信したときブラシ１９１を開き始める。それゆえ、ブラシ１９１によって商品Ｃの進行が停止する時間は短い。この短い時間の間に、縦に連なった状態で進行してくる商品Ｃは、先頭と最後尾との距離が縮まり、さらに、ブラシ１９１の回転による振動が被包装物に伝わり、商品Ｃ同士の隙間が詰まる。ブラシ１９１は、回転と往復運動によって筒状フィルムＦｍを振動させながら互いに離れていき商品Ｃを送り出す。
【００６９】
また、図９において、シャッタ部材１６７はブラシ１９１が開き始める前から閉じているので、商品Ｃはブラシ１９１とシャッタ部材１６７との間で停止し、その間、ブラシ１９１の回転による振動を受け、さらに互いの隙間を詰めていく。シャッタ部材１６７は、閉じた状態で第１距離だけ鉛直に下降した後、遥動しながら第２距離だけ下降する。シャッタ部材１６７の遥動は商品Ｃに伝わり、商品Ｃはさらに隙間を詰めていく。
【００７０】
さらに、図９において、シャッタ部材１６７が閉じている間に、第１シールジョー５１ａと第２シールジョー５１ｂとがシャッタ部材１６７の下方に位置する筒状フィルムＦｍを挟んで横シールする。横シールは、シャッタ部材１６７が第１距離だけ下降する間に行われ、袋の上部および後続の袋の底部が形成され、同時にシール部の中央が切断されて、商品Ｃが詰まった袋が完成する。
【００７１】
（４）特徴
（４−１）
包装機１では、一対のブラシ１９１が回転しながら筒状フィルムＦｍを挟み込み、被包装物の進行を阻止することによって、長く連なった被包装物がその先頭に集合する。さらに、筒状フィルムＦｍの挟み込みを解除することによって、被包装物は進行を一時的に阻止される前の集合状態より縮まった集合状態となって再び搬送される。その結果、被包装物の占有空間が縮小し、袋サイズの小型化が可能となる。
【００７２】
（４−２）
ブラシ１９１の回転軸は、芯１９１ａの中心軸から所定距離だけ偏った位置に設けられている。ブラシ１９１は回転によってスイングするので、小刻みな振動と大きな揺れとが、被包装物同士を無理なく接近させ、被包装物の占有空間を縮小させる。その結果、袋サイズの小型化が可能となる。
【００７３】
（４−３）
ブラシ１９１の毛１９１ｂは樹脂製であるので、筒状フィルムＦｍの表面は傷付けられ難くなる。また、被包装物は筒状フィルムＦｍを介してブラシ１９１の毛１９１ｂと衝突するので、樹脂製の毛１９１ｂが緩衝材として機能し、被包装物の割れが抑制される。
【００７４】
（４−４）
ブラシ１９１の毛１９１ｂの芯１９１ａへの植え付け密度が部分的に異なることによって、毛１９１ｂと接触する筒状フィルムＦｍに伝わる振動が複雑になり、被包装物の挙動も多様化する。その結果、被包装物同士の隙間の態様に関係なく縮まり易くなる。
【００７５】
（５）変形例
（５−１）変形例１
上記実施形態では、ブラシ１９１の毛１９１ｂが芯１９１ａに対して全域均等に植えつけられている態様を記載しているが、これに限定されるものではない。以下、図面を参照しながら、毛１９１ｂの植え付け態様について説明する。
【００７６】
図１０Ａ及び図１０Ｂは、他のブラシの斜視図である。図１０Ａにおいて、ブラシ１９１の毛１９１ｂは、芯１９１ａの回りに等間隔で疎状態と密状態とが繰り返されるように植えつけられている。なお、ブラシ１９１の毛１９１ｂの疎状態には、毛１９１ｂがない状態も包含される。
【００７７】
ブラシ１９１の毛１９１ｂの植え付け密度が異なることによって、毛１９１ｂと接触する筒状フィルムＦｍに伝わる振動の振幅が大きくなり、被包装物同士の隙間が縮まり易くなる。
【００７８】
他方、図１０Ｂおいて、ブラシ１９１の毛１９１ｂは、芯１９１ａの中央から両端に向って螺旋を描くように植えつけられている。このブラシ１９１が回転することによって、筒状フィルムＦｍの中央から横方向両端に伝播する振動の成分が高くなり、被包装物が横方向両端に向って均される。このような毛１９１ｂの植え付けは、被包装物の形態に応じて選択されればよい。
【００７９】
（５−２）変形例２
一般に、筒状フィルムＦｍは、チューブ１３ｂと接触している区間では断面を楕円形状に維持しているが、チューブ１３ｂの下開口端から下流側に進むほど扁平するようになり、下開口端近傍で被包装物が詰まりやすくなる。
【００８０】
本変形例に係る包装機は、下開口端近傍での被包装物の詰まりを防止するため、筒状フィルムＦｍの横方向両側から空気を吹き付け、筒状フィルムの扁平化を防止している。
【００８１】
図１１は、変形例に係る包装機の空気吹き付け機構の正面図である。図１１において、空気吹き付け機構２０は、一対のエアノズル２０１と、エアホース２０３と、取付板２０５とで構成される。一対のエアノズル２０１は、先端を筒状フィルムＦｍに近接させた状態で取付板２０５に固定されている。エアノズル２０１の先端は、筒状フィルムＦｍの横方向両側から中央に向いている。取付板２０５はプルダウンベルト機構１４の下部に固定されているので、エアノズル２０１はチューブ１３ｂの下開口端とブラシ１９１との間に位置する。
【００８２】
エアノズル２０１の先端から吹き出された空気は、筒状フィルムＦｍの断面形状である楕円の長軸を縮める方向に吹くので、筒状フィルムＦｍの扁平化が抑制される。その結果、チューブ１３ｂの下開口端での被包装物の詰まりも抑制される。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
本発明によれば、被包装物の割れ、被包装物の粉のシール部への噛み込みを抑制しながら、包材の使用量を低減することできるので、包装機全般に有用である。
【符号の説明】
【００８４】
１ 包装機
５１ シールジョー
１９１ ブラシ
１９１ｂ 毛
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８５】
【特許文献１】特開２００４−１４２８０６号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、包装機に関し、特に、搬送されてくる包材が筒状に成形され、その内部に被包装物が充填された後に横シールされる包装機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、袋を製造しながらこの袋に食品などの被包装物を充填して包装する装置として、縦型の包装機が普及している。
【０００３】
例えば、特許文献１（特開２００４−１４２８０６号公報）に開示されている縦型のピロー包装機では、シート状の包材がセーラーおよびチューブによって筒状に成形される。筒状包材の縦の合せ目は縦シール手段によって縦にシールされる。その後、筒状包材内に被包装物が充填され、横シール機構によって袋の上部と後続の袋の下部とにまたがって横にシールされる。横にシールされた部分は、中央がカッターで切断される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような包装機では、包材コストおよび輸送コストの削減のため、袋のサイズを小さくして充填率を高めることが求められている。但し、充填率を高めることによる被包装物の割れ、シール部への噛み込みが懸念される。
【０００５】
本発明の課題は、被包装物の割れ、及びシール部への噛み込みの発生を抑制し、被包装物の充填率を高めることができる包装機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１観点に係る包装機は、筒状に成形された包材内に被包装物を投下し、シールして製袋する包装機であって、一対のシールジョーと、一対の回転ブラシとを備えている。一対のシールジョーは、包材をその搬送方向と交差する方向に沿って挟んでシールする。一対の回転ブラシは、シールジョーよりも上記搬送方向の上流側で、回転しながら包材に接触する。
【０００７】
この包装機では、回転ブラシが被包装物に振動を与えるので、シールジョーの手前に集合する被包装物同士の隙間が無理なく縮まり、被包装物の占有空間が縮小する。その結果、袋サイズの小型化が可能となる。
【０００８】
本発明の第２観点に係る包装機は、第１観点に係る包装機であって、回転ブラシが、包材を上記搬送方向と交差する方向に沿って挟み込み、被包装物の進行を一時的に阻止した後に包材の挟み込みを解除する。
【０００９】
この包装機では、被包装物は長く連なった状態で包材内を進行しているので、袋底に高く積み重なる傾向にある。それゆえ、一対の回転ブラシが包材を挟んで被包装物の進行を阻止することによって、長く連なった被包装物がその先頭に集合する余裕が与えられる。さらに、被包装物が集合する時間を見計らって包材の挟み込みを解除することによって、被包装物は進行を一時的に阻止される前の集合状態より縮まった集合状態となって再び搬送される。その結果、被包装物の占有空間が縮小し、袋サイズの小型化が可能となる。
【００１０】
本発明の第３観点に係る包装機は、第１観点または第２観点に係る包装機であって、回転ブラシの回転軸が、回転ブラシの中心軸から所定距離だけ偏った位置に設けられている。
【００１１】
この包装機では、回転軸がいわゆる偏芯していることによって回転ブラシがスイングするので、被包装物には小刻みな振動と大きな揺れとを同時に与えることができる。小刻みな振動と大きな揺れとが、被包装物同士を無理なく接近させ、被包装物の占有空間を縮小させる。その結果、袋サイズの小型化が可能となる。
【００１２】
本発明の第４観点に係る包装機は、第１観点から第３観点のいずれか１つに係る包装機であって、回転ブラシの毛が樹脂製である。
【００１３】
この包装機では、回転ブラシの毛が樹脂製であることによって包材表面が傷付けられ難くなる。また、被包装物は包材を介して回転ブラシと衝突するので、樹脂製の毛が緩衝材として機能し、被包装物の割れが抑制される。
【００１４】
本発明の第５観点に係る包装機は、第１観点から第４観点のいずれか１つに係る包装機であって、回転ブラシが、毛の植え付け密度が異なる部分を有している。
【００１５】
この包装機では、被包装物同士の隙間が多様であるため、一定の振動では一部分の隙間しか縮まらないおそれがあるが、回転ブラシの毛の植え付け密度が部分的に異なることによって、毛と接触する筒状包材に伝わる振動が複雑になり、被包装物の挙動も多様化する。その結果、被包装物同士の隙間の態様に関係なく縮まり易くなる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る包装機では、回転ブラシが被包装物に振動を与えるので、シールジョーの手前に集合する被包装物同士の隙間が無理なく縮まり、被包装物の占有空間が縮小する。その結果、袋サイズの小型化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係る包装機の斜視図。
【図２】包装機の製袋包装ユニットの概略構成を示す斜視図。
【図３】振動付与機構の斜視図。
【図４Ａ】第１状態直前のシャッタ機構の側面図。
【図４Ｂ】第１状態のシャッタ機構の側面図。
【図４Ｃ】第２状態のシャッタ機構の側面図。
【図５】横シール機構の側面図。
【図６】シールジョーの軌跡の側面図。
【図７】シールジョー周辺の平面図。
【図８】横方向駆動機構の外観斜視図。
【図９】商品の排出、ブラシの開閉、シャッタの開閉、及びシールジョーの開閉の時期を示すチャート。
【図１０Ａ】他のブラシの斜視図。
【図１０Ｂ】他のブラシの斜視図。
【図１１】変形例に係る包装機の空気吹き付け機構の正面図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明の具体例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【００１９】
（１）包装機１の構成
図１は、本発明の一実施形態に係る包装機の斜視図である。また、図２は、包装機の製袋包装ユニットの概略構成を示す斜視図である。図１及び図２において、包装機１は、組合せ計量機２、製袋包装ユニット５及びフィルム供給ユニット６を備えている。
【００２０】
組合せ計量機２は、被包装物を計量し所定の合計重量になるよう排出する。製袋包装ユニット５は、被包装物の袋詰めを行う本体部分である。フィルム供給ユニット６は、製袋包装ユニット５に袋となるフィルムＦを供給する。
【００２１】
また、製袋包装ユニット５の前面には操作スイッチ類７が配置されている。操作スイッチ類７を操作する操作者が視認できる位置には、操作状態を示すタッチパネル式ディスプレイ８が配置されている。
【００２２】
組合せ計量機２、製袋包装ユニット５及びフィルム供給ユニット６は、操作スイッチ類７やタッチパネル式ディスプレイ８から入力された操作および設定に従って制御される。する。なお、操作スイッチ類７やタッチパネル式ディスプレイ８は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどから構成される制御部（図示せず）に接続されており、その制御部が組合せ計量機２および製袋包装ユニット５に設置されている各種センサから必要な情報を取り込み、その情報を各種制御において利用する。
【００２３】
（２）詳細構成
（２−１）組合せ計量機２
組合せ計量機２は、製袋包装ユニット５の上部に配置されており、商品Ｃを計量ホッパで計量した後、これらの計量値を所定の合計重量になるように組み合わせて順次排出する。
【００２４】
（２−２）フィルム供給ユニット６
フィルム供給ユニット６は、製袋包装ユニット５の成形機構１３に対してシート状のフィルムＦを供給するユニットであって、製袋包装ユニット５に隣接して設けられている。また、フィルム供給ユニット６にはフィルムＦが巻かれたロールがセットされ、このロールからフィルムＦが繰り出される。
【００２５】
（２−３）製袋包装ユニット５
図１および図２に示すように、製袋包装ユニット５は、成形機構１３と、プルダウンベルト機構１４と、縦シール機構１５と、シャッタ機構１６と、横シール機構１７と、振動付与機構１９と、横方向駆動機構５５（図８参照）とで構成されている。
【００２６】
成形機構１３は、シート状で送られてくるフィルムＦを筒状に成形する。プルダウンベルト機構１４は、筒状となったフィルムＦ（以下、筒状フィルムＦｍとよぶ）を下方に搬送する。縦シール機構１５は、筒状フィルムＦｍの重ね合わせ部分（合せ目）を縦方向にシールする。
【００２７】
シャッタ機構１６は、横シール機構１７が筒状フィルムＦｍをシールする前にその上部を挟んで被包装物のシール部への噛み込みを防止した上で、筒状フィルムＦｍを挟んだまま遥動する。
【００２８】
横シール機構１７は、筒状フィルムＦｍを横方向にシールすることで袋の上下端を封止する。振動付与機構１９は、筒状フィルムＦｍに振動を与える。横方向駆動機構５５は、シャッタ機構１６および横シール機構１７を往復運動させる。これらの機構は支持フレーム１２によって支えられている。その支持フレーム１２の周囲は、ケーシング９によって覆われている。
【００２９】
（２−３−１）成形機構１３
成形機構１３は、セーラー１３ａとチューブ１３ｂとを有している。チューブ１３ｂは、一部が筒状に成形された鉛直方向に延びる部材であり、上下端が開口している。このチューブ１３ｂの上端の開口部には、組合せ計量機２で計量された商品Ｃが投入される。セーラー１３ａは、チューブ１３ｂを取り囲むように配置されている。フィルムロールから繰り出されてきたシート状のフィルムＦは、セーラー１３ａとチューブ１３ｂとの間を通るときに筒状に成形される。成形機構１３のセーラー１３ａ及びチューブ１３ｂは、製造する袋の大きさに応じて取り替えることができる。
【００３０】
（２−３−２）プルダウンベルト機構１４
図２に示すように、プルダウンベルト機構１４は、チューブ１３ｂに巻き付いた筒状フィルムＦｍを吸着して下方に連続搬送する機構であって、チューブ１３ｂを挟んで左右両側にそれぞれベルト１４ｃが設けられている。プルダウンベルト機構１４では、吸着機能を有するベルト１４ｃが駆動ローラー１４ａおよび従動ローラー１４ｂによって回転し、筒状フィルムＦｍを下方に運ぶ。なお、図２においては、駆動ローラー１４ａ等を回転させるローラー駆動モータの図示を省略している。
【００３１】
（２−３−３）縦シール機構１５
縦シール機構１５は、チューブ１３ｂに巻き付いた筒状フィルムＦｍの重なり部分を、一定の圧力でチューブ１３ｂに押しつけながら加熱して縦にシールする機構である。縦シール機構１５は、チューブ１３ｂの正面側に位置しており、ヒータおよびヒータにより加熱され筒状フィルムＦｍの重なり部分に接触するヒータベルトを有している。また、縦シール機構１５は、ヒータベルトをチューブ１３ｂに近づけたり遠ざけたりするための駆動装置（図示せず）も備えている。
【００３２】
（２−３−４）振動付与機構１９
図２に示すように振動付与機構１９は、シャッタ機構１６及び横シール機構１７の上方に位置している。図３は、振動付与機構の斜視図である。図３において、一対の円筒状のブラシ１９１と、ブラシ１９１を回転させるモータ１９３と、ブラシ１９１を水平に移動させるエアシリンダ１９５とで構成されている。
【００３３】
一対のブラシ１９１は、筒状フィルムＦｍを挟んで対峙する。ブラシ１９１は、円筒状の芯１９１ａに樹脂製の毛１９１ｂが植えつけられている。芯１９１ａは、ジョイント１９２を介してモータ１９３の回転軸に取り付けられる。モータ１９３の回転軸と芯１９１ａの中心軸とが所定距離だけ偏った状態で取り付けられており、モータ１９３が駆動することによって一対のブラシ１９１それぞれは互いに近づいたり離れたりしながら回転する。ブラシ１９１と筒状フィルムＦｍとは接触しているので、ブラシ１９１の回転によって筒状フィルムＦｍは振動する。
【００３４】
エアシリンダ１９５は、ブラシ１９１とモータ１９３とを一体で移動させる。一対のブラシ１９１は、エアシリンダ１９５によって互いに近づいて筒状フィルムＦｍを挟む方向と、互いに離れる方向とを交互に繰り返す往復移動をすることができる。
【００３５】
一般に、チューブ１３ｂ上方から投下された所定量の被包装物は、縦に連なった状態で筒状フィルムＦｍ内を通過するので、縦に嵩張り易い。しかし、筒状フィルムＦｍがブラシ１９１で挟まれているときに被包装物が投下されると、縦に連なった状態の被包装物の先頭はその進行を阻まれて最後尾との距離が縮まる。さらに、ブラシ１９１の回転による振動が被包装物に伝わり、被包装物同士の隙間が詰まり、さらに占有空間が縮まった集合体となる。
【００３６】
ブラシ１９１は、回転と往復運動によって、ブラシ１９１と筒状フィルムＦｍとの接触部分を振動させつつ搬送方向へ送り出すような回転となっているので、集合した被包装物はブラシ１９１が互いに離れるときに、集合した被包装物が横シール機構１７側へ送り出される。
【００３７】
（２−３−５）シャッタ機構１６
シャッタ機構１６は、筒状フィルムＦｍが横シールされる際に、シール部に被包装物若しくはその破片などが噛み込まないように、横シールの直前に筒状フィルムＦｍのシールされる部分の上方を挟んで被包装物を止める。シャッタ機構１６は、筒状フィルムＦｍを挟んで下降する第１状態と、筒状フィルムＦｍから離れて再び挟むまでの第２状態を繰り返す。
【００３８】
図４Ａは、第１状態直前のシャッタ機構の側面図である。図４Ｂは、第１状態のシャッタ機構の側面図である。また、図４Ｃは、第２状態のシャッタ機構の側面図である。なお、図４Ａ、図４Ｂ及び図４Ｃでは、シャッタ機構１６と横シール機構１７との関係を理解し易くするため、シールジョー５１を２点鎖線で表している。
【００３９】
図４Ａにおいて、シャッタ機構１６は、シャッタ用カム１７０と、シャッタ用カム１７０のカム面に沿って移動する一対の機構部１６０とで構成されている。機構部１６０は、支持部材１６１、リンク部材１６３と、ローラー１６５と、シャッタ部材１６７と、バネ部材１６９とで構成されている。
【００４０】
シャッタ用カム１７０は、ローラー１６５が従動する平面１７１ａおよび波形曲面１７１ｂ含むカム面１７１を有する。
【００４１】
支持部材１６１は、シールジョー５１ａ，５１ｂを支持する部材であるが、さらにリンク部材１６３を回転自在に支持している。
【００４２】
リンク部材１６３は、長リンク１６３ａと短リンク１６３ｂとがＶ字形に連結されており、それらの連結部１６３ｃが支持部材１６１に回転支持されている。また、長リンク１６３ａの先端側にローラー１６５及びシャッタ部材１６７が取り付けられている。また、短リンク１６３ｂの先端にはバネ部材１６９の一端が接続されており、バネ部材１６９の他端は支持部材１６１に固定されている。したがって、リンク部材１６３は、バネ部材１６９の付勢力によって一対の長リンク１６３ａの先端同士が近づく方向に付勢されている。
【００４３】
ローラー１６５は、リンク部材１６３の長リンク１６３ａの先端側に回転自在に取り付けられている。ローラー１６５は、横シール時前後の期間において、シャッタ用カム１７０のカム面１７１に沿って転がり移動する。カム面１７１は、筒状フィルムＦｍの搬送方向に沿って第１距離だけ延びる平面１７１ａと、平面１７１ａに続いて第２距離だけ伸びる波形曲面１７１ｂとを含んでいる。
【００４４】
ローラー１６５が平面１７１ａ上を転がり移動するとき、一対のシャッタ部材１６７は筒状フィルムＦｍを挟んだ状態で第１距離だけ鉛直に下降する。また、ローラー１６５が波形曲面１７１ｂ上を転がり移動するとき、一対のシャッタ部材１６７は筒状フィルムＦｍを挟んだ状態で遥動しながら第２距離だけ下降する。
【００４５】
説明の便宜上、ローラー１６５が平面１７１ａ上を転がり移動する区間を第１区間、波形曲面１７１ｂ上を転がり移動する区間を第２区間とする。筒状フィルムＦｍの横シールは、一対のローラー１６５が第１区間にあるときに行われる。一対のローラー１６５が第２区間にあるとき、筒状フィルムＦｍは搬送方向および横方向と交差する方向に遥動する。
【００４６】
シャッタ部材１６７は、筒状フィルムＦｍの幅よりも長く、両端をリンク部材１６３の長リンク１６３ａの先端側に固定されている。一対のシャッタ部材１６７は、シールジョー５１よりも早く筒状フィルムＦｍを挟み込み、筒状フィルムＦｍの横シール時に、被シール部分の上方において被包装物の落下を抑える。また、シャッタ部材１６７のうち、少なくとも筒状フィルムＦｍを挟む部分はコイルバネである。
【００４７】
（２−３−６）横シール機構１７
図５は横シール機構の側面図である。また、図６はシールジョーの軌跡の側面図である。図５において、横シール機構１７は、第１シール機構５０ａ及び第２シール機構５０ｂを有している。なお、図５における筒状フィルムＦｍの左側に位置する方を第１シール機構５０ａ、右側に位置する方を第２シール機構５０ｂとする。
【００４８】
第１シール機構５０ａ及び第２シール機構５０ｂそれぞれは、シールジョー５１，５２をＤ字状に旋回させながら（例えば、図６の点線で示すシールジョーの軌跡を参照）、筒状フィルムＦｍを挟み込む。
【００４９】
シールジョー５１，５２は、内部にヒータを有している。このヒータによってシールジョー５１，５２のシール面が加熱され、シールジョー５１，５２によって挟み込まれた筒状フィルムＦｍの一部がシールされる。
【００５０】
ここで、説明の便宜上、シールジョー５１のうち第１シール機構５０ａ側を第１シールジョー５１ａ、第２シール機構５０ｂ側を第２シールジョー５１ｂとよぶ。第１シールジョー５１ａと第２シールジョー５１ｂは筒状フィルムＦｍを挟んで互いに押しつけ合ってシールする。
【００５１】
同様に、シールジョー５２のうち第１シール機構５０ａ側を第１シールジョー５２ａ、第２シール機構５０ｂ側を第２シールジョー５２ｂとよぶ。第１シールジョー５２ａとシ第２シールジョー５２ｂは筒状フィルムＦｍを挟んで互いに押しつけ合ってシールする。
【００５２】
なお、全てのシールジョーに共通の事項について言及するときは、シールジョー５１，５２と表現する。
【００５３】
シールジョー５１，５２は、駆動モータ（図示せず）によって軸Ｃ１，Ｃ２を中心に回転する。すなわち、第１シールジョー５１ａ，５２ａは、軸Ｃ１を中心として、第２シールジョー５１ｂ，５２ｂは、軸Ｃ２を中心として回転する。
【００５４】
図７は、シールジョー周辺の平面図である。図７において、シールジョー５１には、ヒータ７１と切断機構７２とが組み込まれている。ヒータ７１は、第１シールジョー５１ａ及び第２シールジョー５１ｂそれぞれの長手方向に沿って内部に２本ずつ挿入されている。ヒータ７１は、電気配線７６ａから供給される電力を受けて発熱し、筒状のフィルムＦｍに対応するシール温度まで第１シールジョー５１ａ及び第２シールジョー５１ｂを加熱する。
【００５５】
切断機構７２は、第１シール機構５０ａ側の第１シールジョー５１ａに設けられており、カッター７２ａとカッター駆動機構７２ｂとを有している。カッター７２ａは、筒状のフィルムＦｍをシールするタイミングに合わせて、カッター駆動機構７２ｂによって第１シールジョー５１ａに形成されたスライド空間内から第２シールジョー５１ｂの方へ前進させられる。
【００５６】
カッター駆動機構７２ｂには、カッター７２ａを所定の方向へ往復移動させるため、エアシリンダが採用されている。それゆえ、第１シールジョー５１ａと第２シールジョー５１ｂとの間、あるいは第１シールジョー５２ａと第２シールジョー５２ｂの間においてシール部分の幅方向のほぼ中心位置にカッター７２ａが押し当てられ、シールされた部分が切断される。この結果、袋は１個ずつ分割されてシュートコンベア２３（図１参照）に排出される。
【００５７】
（２−３−７）横方向駆動機構５５
図８は、シールジョーの横方向駆動機構の外観斜視図である。図８において、第１シール機構５０ａは第１水平移動板６１ａに、第２シール機構５０ｂは第２水平移動板６１ｂに支持されている。第１水平移動板６１ａおよび第２水平移動板６１ｂは、図８に示す横方向駆動機構５５によって水平移動する。
【００５８】
図８に示すように、横方向駆動機構５５は、第１水平移動板６１ａ及び第２水平移動板６１ｂを互いに近接又は離反させるための駆動機構６５を有している。
【００５９】
駆動機構６５は、ボールねじ８０ａ、第１ナット８１、第２ナット８２、第１連結ロッド８３、第２連結ロッド８４、第３連結ロッド８５、及び第４連結ロッド８６を有している。
【００６０】
ボールねじ８０ａは、サーボモータ８０（図３参照）によって回転する。第１ナット８１及び第２ナット８２は、ボールねじ８０ａに螺合する。第１連結ロッド８３及び第２連結ロッド８４は、ボールねじ８０ａと水平方向で直交するように設けられている。１対の第３連結ロッド８５は、第１水平移動板６１ａ及び第２水平移動板６１ｂの移動方向に沿って設けられている。第４連結ロッド８６は、第３連結ロッド８５と平行に設けられている。
【００６１】
また、第１連結ロッド８３は継手８７を介して第３連結ロッド８５に連結されており、第３連結ロッド８５の先端は第２水平移動板６１ｂの側端面に固定されている。なお、第３連結ロッド８５は、第１水平移動板６１ａをスライド自在に貫通している。
【００６２】
また、第２連結ロッド８４は継手８８を介して第４連結ロッド８６に連結されており、第４連結ロッド８６の先端は水平移動板６１ａの側端面に固定されている。
【００６３】
また、ボールねじ８０ａにおいては、第１ナット８１が螺合する部分と、第２ナット８２が螺合する部分とは、互いに逆ねじになっている。
【００６４】
上記の駆動機構６５によって、ボールねじ８０ａが回転することにより、第１水平移動板６１ａ及び第２水平移動板６１ｂが互いに近接したり、離反したりすることが可能となる。
【００６５】
（３）包装機１の動作
以下、包装機１の一連の動作について説明する。組合せ計量機２で計量された被包装物（以後、商品Ｃとよぶ）は、チューブ１３ｂの上開口端に順次投下される。このとき、チューブ１３ｂの外周は、商品Ｃを包装するための筒状フィルムＦｍで覆われている。
【００６６】
商品Ｃは、チューブ１３ｂ通過し、チューブ１３ｂの下開口端から排出される。下開口端の下方では、一対のブラシ１９１が筒状フィルムＦｍを挟み、商品Ｃの通り道を一時的に閉じている。
【００６７】
図９は、商品Ｃの排出、ブラシの開閉、シャッタの開閉、及びシールジョーの開閉の時期を示すチャートである。ここで、閉とは筒状フィルムＦｍを挟み、商品Ｃの通過を許容しないことであり、開とは筒状フィルムＦｍの挟み込みを解除して商品Ｃの通過を許容することである。
【００６８】
図９において、ブラシ１９１は商品Ｃが投下される前から閉じており、制御部が組合せ計量機２から排出されたことを通知する信号（排出完了信号）を受信したときブラシ１９１を開き始める。それゆえ、ブラシ１９１によって商品Ｃの進行が停止する時間は短い。この短い時間の間に、縦に連なった状態で進行してくる商品Ｃは、先頭と最後尾との距離が縮まり、さらに、ブラシ１９１の回転による振動が被包装物に伝わり、商品Ｃ同士の隙間が詰まる。ブラシ１９１は、回転と往復運動によって筒状フィルムＦｍを振動させながら互いに離れていき商品Ｃを送り出す。
【００６９】
また、図９において、シャッタ部材１６７はブラシ１９１が開き始める前から閉じているので、商品Ｃはブラシ１９１とシャッタ部材１６７との間で停止し、その間、ブラシ１９１の回転による振動を受け、さらに互いの隙間を詰めていく。シャッタ部材１６７は、閉じた状態で第１距離だけ鉛直に下降した後、遥動しながら第２距離だけ下降する。シャッタ部材１６７の遥動は商品Ｃに伝わり、商品Ｃはさらに隙間を詰めていく。
【００７０】
さらに、図９において、シャッタ部材１６７が閉じている間に、第１シールジョー５１ａと第２シールジョー５１ｂとがシャッタ部材１６７の下方に位置する筒状フィルムＦｍを挟んで横シールする。横シールは、シャッタ部材１６７が第１距離だけ下降する間に行われ、袋の上部および後続の袋の底部が形成され、同時にシール部の中央が切断されて、商品Ｃが詰まった袋が完成する。
【００７１】
（４）特徴
（４−１）
包装機１では、一対のブラシ１９１が回転しながら筒状フィルムＦｍを挟み込み、被包装物の進行を阻止することによって、長く連なった被包装物がその先頭に集合する。さらに、筒状フィルムＦｍの挟み込みを解除することによって、被包装物は進行を一時的に阻止される前の集合状態より縮まった集合状態となって再び搬送される。その結果、被包装物の占有空間が縮小し、袋サイズの小型化が可能となる。
【００７２】
（４−２）
ブラシ１９１の回転軸は、芯１９１ａの中心軸から所定距離だけ偏った位置に設けられている。ブラシ１９１は回転によってスイングするので、小刻みな振動と大きな揺れとが、被包装物同士を無理なく接近させ、被包装物の占有空間を縮小させる。その結果、袋サイズの小型化が可能となる。
【００７３】
（４−３）
ブラシ１９１の毛１９１ｂは樹脂製であるので、筒状フィルムＦｍの表面は傷付けられ難くなる。また、被包装物は筒状フィルムＦｍを介してブラシ１９１の毛１９１ｂと衝突するので、樹脂製の毛１９１ｂが緩衝材として機能し、被包装物の割れが抑制される。
【００７４】
（４−４）
ブラシ１９１の毛１９１ｂの芯１９１ａへの植え付け密度が部分的に異なることによって、毛１９１ｂと接触する筒状フィルムＦｍに伝わる振動が複雑になり、被包装物の挙動も多様化する。その結果、被包装物同士の隙間の態様に関係なく縮まり易くなる。
【００７５】
（５）変形例
（５−１）変形例１
上記実施形態では、ブラシ１９１の毛１９１ｂが芯１９１ａに対して全域均等に植えつけられている態様を記載しているが、これに限定されるものではない。以下、図面を参照しながら、毛１９１ｂの植え付け態様について説明する。
【００７６】
図１０Ａ及び図１０Ｂは、他のブラシの斜視図である。図１０Ａにおいて、ブラシ１９１の毛１９１ｂは、芯１９１ａの回りに等間隔で疎状態と密状態とが繰り返されるように植えつけられている。なお、ブラシ１９１の毛１９１ｂの疎状態には、毛１９１ｂがない状態も包含される。
【００７７】
ブラシ１９１の毛１９１ｂの植え付け密度が異なることによって、毛１９１ｂと接触する筒状フィルムＦｍに伝わる振動の振幅が大きくなり、被包装物同士の隙間が縮まり易くなる。
【００７８】
他方、図１０Ｂおいて、ブラシ１９１の毛１９１ｂは、芯１９１ａの中央から両端に向って螺旋を描くように植えつけられている。このブラシ１９１が回転することによって、筒状フィルムＦｍの中央から横方向両端に伝播する振動の成分が高くなり、被包装物が横方向両端に向って均される。このような毛１９１ｂの植え付けは、被包装物の形態に応じて選択されればよい。
【００７９】
（５−２）変形例２
一般に、筒状フィルムＦｍは、チューブ１３ｂと接触している区間では断面を楕円形状に維持しているが、チューブ１３ｂの下開口端から下流側に進むほど扁平するようになり、下開口端近傍で被包装物が詰まりやすくなる。
【００８０】
本変形例に係る包装機は、下開口端近傍での被包装物の詰まりを防止するため、筒状フィルムＦｍの横方向両側から空気を吹き付け、筒状フィルムの扁平化を防止している。
【００８１】
図１１は、変形例に係る包装機の空気吹き付け機構の正面図である。図１１において、空気吹き付け機構２０は、一対のエアノズル２０１と、エアホース２０３と、取付板２０５とで構成される。一対のエアノズル２０１は、先端を筒状フィルムＦｍに近接させた状態で取付板２０５に固定されている。エアノズル２０１の先端は、筒状フィルムＦｍの横方向両側から中央に向いている。取付板２０５はプルダウンベルト機構１４の下部に固定されているので、エアノズル２０１はチューブ１３ｂの下開口端とブラシ１９１との間に位置する。
【００８２】
エアノズル２０１の先端から吹き出された空気は、筒状フィルムＦｍの断面形状である楕円の長軸を縮める方向に吹くので、筒状フィルムＦｍの扁平化が抑制される。その結果、チューブ１３ｂの下開口端での被包装物の詰まりも抑制される。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
本発明によれば、被包装物の割れ、被包装物の粉のシール部への噛み込みを抑制しながら、包材の使用量を低減することできるので、包装機全般に有用である。
【符号の説明】
【００８４】
１ 包装機
５１ シールジョー
１９１ ブラシ
１９１ｂ 毛
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８５】
【特許文献１】特開２００４−１４２８０６号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状に成形された包材内に被包装物を投下し、シールして製袋する包装機であって、
前記包材をその搬送方向と交差する方向に沿って挟んでシールする一対のシールジョーと、
前記シールジョーよりも前記搬送方向上流側で、回転しながら前記包材に接触する一対の回転ブラシと、
を備える、
包装機。
【請求項２】
前記回転ブラシは、前記包材を前記搬送方向と交差する方向に沿って挟み込み、前記被包装物の進行を一時的に阻止した後に前記包材の挟み込みを解除する、
請求項１に記載の包装機。
【請求項３】
前記回転ブラシの回転軸は、前記回転ブラシの中心軸から所定距離だけ偏った位置に設けられている、
請求項１又は請求項２に記載の包装機。
【請求項４】
前記回転ブラシの毛は樹脂製である、
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の包装機。
【請求項５】
前記回転ブラシは、毛の植え付け密度が異なる部分を有する、
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の包装機。
【請求項１】
筒状に成形された包材内に被包装物を投下し、シールして製袋する包装機であって、
前記包材をその搬送方向と交差する方向に沿って挟んでシールする一対のシールジョーと、
前記シールジョーよりも前記搬送方向上流側で、回転しながら前記包材に接触する一対の回転ブラシと、
を備える、
包装機。
【請求項２】
前記回転ブラシは、前記包材を前記搬送方向と交差する方向に沿って挟み込み、前記被包装物の進行を一時的に阻止した後に前記包材の挟み込みを解除する、
請求項１に記載の包装機。
【請求項３】
前記回転ブラシの回転軸は、前記回転ブラシの中心軸から所定距離だけ偏った位置に設けられている、
請求項１又は請求項２に記載の包装機。
【請求項４】
前記回転ブラシの毛は樹脂製である、
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の包装機。
【請求項５】
前記回転ブラシは、毛の植え付け密度が異なる部分を有する、
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の包装機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図４Ｃ】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０Ａ】
【図１０Ｂ】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図４Ｃ】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０Ａ】
【図１０Ｂ】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−１６６８３２（Ｐ２０１２−１６６８３２Ａ）
【公開日】平成２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−３０６４１（Ｐ２０１１−３０６４１）
【出願日】平成２３年２月１６日（２０１１．２．１６）
【出願人】（０００１４７８３３）株式会社イシダ (859)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月１６日（２０１１．２．１６）
【出願人】（０００１４７８３３）株式会社イシダ (859)
【Ｆターム（参考）】
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