外袋包装機の搬送装置及び該装置を備えた外袋包装機
【課題】 簡単かつ安価な構成でありながら、歩留まり及びタクトタイムの改善、延いては生産能率を向上させることができる外袋包装機の搬送装置を提供する。
【解決手段】 本発明に係る外袋包装機の搬送装置は、包袋内に内容物を充填した包装体を生産する包装機１０から生産された包装体ＦＨを受け取り、当該包装体ＦＨを内容物とする外袋包装を行う外袋包装機１００の搬送装置であって、上端開放で折り返された帯状の外袋包装フィルムＦ’の内側に包装体ＦＨを受け入れた状態で搬送方向に順次送る一方で、包装体ＦＨと外袋包装フィルムＦ’とを挟み持つように対面配置された一対のエンドレスベルト１０２Ａ、１０２Ｂが備えられ、基台１１０が搬送方向下流側に移動する際にはエンドレスベルトの回転が規制され、基台１１０が搬送方向上流側に移動する際にはエンドレスベルトの回転が許容されることを特徴とする。
【解決手段】 本発明に係る外袋包装機の搬送装置は、包袋内に内容物を充填した包装体を生産する包装機１０から生産された包装体ＦＨを受け取り、当該包装体ＦＨを内容物とする外袋包装を行う外袋包装機１００の搬送装置であって、上端開放で折り返された帯状の外袋包装フィルムＦ’の内側に包装体ＦＨを受け入れた状態で搬送方向に順次送る一方で、包装体ＦＨと外袋包装フィルムＦ’とを挟み持つように対面配置された一対のエンドレスベルト１０２Ａ、１０２Ｂが備えられ、基台１１０が搬送方向下流側に移動する際にはエンドレスベルトの回転が規制され、基台１１０が搬送方向上流側に移動する際にはエンドレスベルトの回転が許容されることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、包装フィルム（包材）を用いて被包装材料（内容物）を自動的に充填包装する自動包装機の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、茶葉等を内容物とするテトラタイプ等のティーバック（角錐パック）を生産する包装機が記載されており、このような包装機に関連して、従来より、例えば包装機（ティーバック包装機）により包装されたティーバックを内容物としてこれに外袋を包装するために外袋包装機と組み合わされる場合があるが、当該外袋包装機にティーバック包装機からティーバックを送り込む場合、ティーバック包装機の下に外袋包装機を配置し、ティーバック包装機で包装が完了されたティーバックを自然落下などを利用して外袋包装機へ搬送し、外袋包装機で外袋を包装するといった構成が採用される場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−３２０６４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、このような構成を採用した場合、自然落下現象を利用しているため、ティーバックそのものを外袋用包装体内に正確に投入できない事態が生じる惧れがあり、例えば、ティーバックが落下途中や外袋用包装体の入口部分で引っ掛かってしまったり、外袋用包装体内に投入されたティーバックの姿勢に乱れが生じて外袋包装に余分な膨らみが生じ後工程に悪影響を及ぼすなどの惧れがあった。
【０００５】
また、搬送経路の途中に、自然落下現象を利用した部分を取り入れると、ティーバック自体が軽量であることから、一定の落下時間を考慮する必要があるため、搬送速度をある一定以上に上げることができず、ティーバック包装機とティーバック用外袋包装機の運転速度の高速化に制約がかかるため、生産性を一定以上に高めることができないといった実情もある。
【０００６】
更に、外袋包装機において、搬送中に外袋用袋体の中で内容物が遊動などして包装品質に悪影響を及ぼす惧れがあり、このため搬送速度を下げざるを得ない場合もあり、高速で効率良い外袋包装を実行することができず、以って歩留まり及びタクトタイムの悪化、延いては生産能率を低下させるといった惧れもある。
【０００７】
本発明は、このような実情に鑑みなされたもので、簡単かつ安価な構成でありながら、歩留まり及びタクトタイムの改善、延いては生産能率を向上させることができる外袋包装機の搬送装置を提供すること、該搬送装置を備えた外袋包装機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このため、本発明に係る外袋包装機の搬送装置は、
包袋内に内容物を充填した包装体を生産する包装機から生産された包装体を受け取り、当該受け取った包装体を内容物とする外袋包装を行う外袋包装機の搬送装置であって、
上端開放で折り返された帯状の外袋包装フィルムの内側に包装体を受け入れた状態で外袋包装フィルムを搬送方向に順次送る一方で、
前記受け入れた包装体と外袋包装フィルムとを挟み持つように対面配置された一対のエンドレスベルトが備えられ、
エンドレスベルトを支持する基台が、前記外袋包装フィルムの搬送方向下流側に移動する際には、エンドレスベルトの回転が規制され、
エンドレスベルトを支持する基台が、前記外袋包装フィルムの搬送方向上流側に移動する際には、エンドレスベルトの回転が許容されることを特徴とする。
【０００９】
本発明において、前記エンドレスベルトの回転の規制と許容は、エンドレスベルトが巻き掛けられた回転体と、その回転支持軸と、の間に設けられたワンウェイクラッチによりなされることを特徴とすることができる。
【００１０】
本発明において、エンドレスベルトを支持する基台が、前記外袋包装フィルムの搬送方向と反対方向に移動する際に、その移動動作を利用して回転力がエンドレスベルトに伝達されることを特徴とすることができる。
【００１１】
本発明に係る外袋包装機は、上述した外袋包装機の搬送装置を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、簡単かつ安価な構成でありながら、簡単かつ安価な構成でありながら、歩留まり及びタクトタイムの改善、延いては生産能率を向上させることができる外袋包装機の搬送装置を提供すること、及び該搬送装置を備えた外袋包装機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施の形態に係る自動包装機の全体構成を概略的に示す正面図である。
【図２】同上実施の形態に係る自動包装機の全体構成を概略的に示す側面図である。
【図３】同上実施の形態に係る回転式包装体送り機構（包装体搬送装置）部分を抜き出して概略的に示す正面図である。
【図４】同上実施の形態に係る回転式包装体送り機構部分を抜き出して概略的に示す側面図である。
【図５】同上実施の形態に係る回転式包装体送り機構（包装体搬送装置）の包装体受け渡しアーム及びフィンガー部分の動きを説明するための図である。
【図６】（Ａ）は図５の側面図であり、（Ｂ）は（Ａ）の側面図である。
【図７】角錐パックを生産する際の横シールの方向の違いを説明する図である（包装フィルムの搬送方向に沿った方向から見た図で、（Ａ）は平行位置を示し、（Ｂ）は捩れ位置を示している）。
【図８】角錐パックを生産する際の横シールの方向の違いを説明する図である（自動包装機の正面から見た図であり。理解容易のために、本来切り離される角錐パックＦＨを複数連続させて示し、これに対応して本来単一の横シールバーも方向の違い応じて複数個示している）。
【図９】同上実施の形態に係る外袋包装機の動作の様子を説明する図（初期位置）である。
【図１０】同上実施の形態に係る外袋包装機の動作の様子を説明する図（搬送完了）である。
【図１１】同上実施の形態に係る外袋包装機の動作の様子を説明する図（包装体ＦＢの切り離し直後）である。
【図１２】同上実施の形態に係る外袋包装機の動作の様子を説明する図（初期位置への復帰途中）である。
【図１３】同上実施の形態に係る外袋包装機の動作の様子を説明する図（初期位置への復帰完了）である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明に係る自動包装機の一実施の形態を、添付の図面を参照しつつ説明する。なお、以下で説明する実施の形態により、本発明が限定されるものではない。
【００１５】
図１は本発明の一実施の形態に係る自動包装機１の正面図であり、図２は同上実施の形態に係る自動包装機１の側面図である。
【００１６】
本実施の形態に係る自動包装機１は、内容物が充填された角錐パック（例えば、茶葉などが充填されたティーバック）を製造する角錐パック用包装機１０と、これにより製造された角錐パックに対して外袋を包装する外袋包装機１００と、を含んで構成されている。
【００１７】
まず、本実施の形態に係る角錐パック用包装機１０の説明を行う。
図１、図２に示すように、角錐パック用包装機１０は、従来同様、紅茶や緑茶等の充填材料を収容したホッパー１１と、ホッパー１１から供給される内容物を計量して包装フィルムＦを円筒形状に成形すると共にこの円筒状の包装袋内に計量された内容物を投入する充填シュート１２と、円筒形状に成形された包装フィルムＦに対して縦シールを施す縦シール装置（アンビル及び超音波ホーン）と、円筒形状の包装フィルムＦを後工程に搬送する搬送機構と、交互に水平９０度回転しながら横シールを施す横シール装置１３（横シール装置１３内に配設されて横シール並びに切断を行う超音波装置のアンビル１４及び超音波ホーン１５）が備えられている。
【００１８】
角錐パック用自動包装機１０では、フィルム繰出し機構により原反ロールＦＴから引き出された包装フィルムＦは、充填シュート１２に送り込まれて円筒形状にフォーミングされ、次いで、縦シール装置によってその両端部がシールされ縦シールＦＺ（図８参照）が形成されるようになっている。
【００１９】
そして、円筒形状にシールされた包装フィルムＦＡ（図７参照）は、搬送機構により下方に搬送され、横シール装置１３に送り込まれる。
横シール装置１３では、円筒形状の包装フィルムＦＡを横シールバー１６、１７で挟み込みながら横シール装置１３のアンビル１４と超音波ホーン１５で横シールを施すことができるようになっている。
【００２０】
なお、この横シール装置１３のアンビル１４、超音波ホーン１５、横シールバー１６、１７は、図７（Ａ）、（Ｂ）に示すように、円筒形状の包装フィルムＦＡに対して交互に９０度水平に回転させて順番に横シールを施しながら切り離すように動作され、これにより個別の角錐パックが生産されることになる。
【００２１】
ここにおいて、図７（Ａ）は、包装フィルムＦＡを角錐パックＦＨ形状にシール成形する場合の「平行位置での横シール（図１平面に略平行な方向にシール面が形成される横シール）」の際の横シールバー１６、１７の動作を概略的に説明した図である。
【００２２】
図７（Ｂ）は、図７（Ａ）の状態から９０度水平に回転して包装フィルムＦＡを角錐パックＦＨ形状にシール成形する場合の「捩れ位置での横シール（図１平面に略直交する方向にシール面が形成される横シール）」の際の横シールバー１６、１７の動作を概略的に説明した図である。
【００２３】
図８に示す平行位置での横シール動作では、図８平面の奥行き方向（図７（Ａ）に相当する方向）から横シールバー１６、１７が円筒状の包装フィルムＦＡを挟み込むように押えつつ、横シール装置１３のアンビル１４、超音波ホーン１５により横シールを施し円筒状の包装フィルムＦＡを扁平形状に成形する。
【００２４】
上記平行位置での横シール動作が終わると包装フィルムＦＡ'の内部に紅茶や緑茶等の内容物が充填され、次いで、横シールバー１６、１７が一旦開動されて１パック分の包装フィルムが下方に送られると共に、捩れ位置での横シール動作のために横シール装置１３（アンビル１４、超音波ホーン１５、横シールバー１６、１７）が９０度水平に回転される。
【００２５】
そして、かかる捩れ位置での横シール動作では、図８の左右方向（図７（Ｂ）に相当する方向）から横シールバー１６、１７が円筒状の包装フィルムＦＡを挟み込むように押えつつ、横シール装置１３のアンビル１４、超音波ホーン１５により横シールを施し円筒状の包装フィルムＦＡを扁平形状に成形する。
【００２６】
尚、実際のシール成形では、平行位置（或いは捩れ位置）での横シールが終わると包装フイルムＦＡの内部に紅茶や緑茶等の充填材料が充填され、次いで、１パック分の包装フイルムＦＡが下方に送られた後、捩れ位置（或いは平行位置）での横シールが行われ、以後、この動作が連続して繰返される仕組になっており、また、横シール装置１３では超音波による横シールと同時に横シール部分を上下にカットして、成形した角錐パックＦＨを切り離すように構成されている。
【００２７】
ここで、本実施の形態に係る自動包装機１では、図１、図２で示したように、角錐パック用包装機１０により角錐状（例えばテトラ状）に包装された包装体を外袋により包装する外袋包装機１００を備えている。
【００２８】
外袋包装機１００には、回転式包装体送り装置２００を介して、角錐バック用包装機１０で生産された角錐パックＦＨが順に供給されるようになっている。
【００２９】
回転式包装体送り装置２００は、図１、図２に示したように、角錐パック用包装機１０と、外袋包装機１００と、の間で角錐パックＦＨを受け渡すために両者の間に配設されており、８個の包装体受け渡しアーム２１０が略円盤状のベース部２０１の周方向に略等間隔で備えられている。ここでは、８個を一例として説明しているが個数はこれに限定されるものではない。
【００３０】
ベース部２０１は、電動式の駆動モータ２０３等により、受け渡しタイミング等に応じて回転中心軸２０１Ａ廻りを断続的に回転駆動されるようになっている。
【００３１】
前記包装体受け渡しアーム２１０は、図３〜図５等に示すように、それぞれ別個独立にスライドガイド２１２を介してベース部２０１に対して摺動自在に取り付けられており、従って、アーム２１０は、ベース部２０１に対して、それぞれ別個独立にベース部２０１の半径方向（アーム２１０の軸方向）に伸縮自在となっている。なお、伸張方向（スライド方向）は半径方向に限定されるものではなく半径方向成分を持てば良いものである。
【００３２】
そして、ベース部２０１の回転中心軸２０１Ａの廻りには、溝カム２０２が外袋包装機１００に対して固定的に取り付けられている。この溝カム２０２は、図３に示すように、各アーム２１０の基端側に設けられているカムフォロア２１１と係合してベース部２０１の回転に連動して各アーム２１０の半径方向への伸縮動作等の制御を行うことができるように構成されている。
【００３３】
各アーム２１０の先端側には、図５に詳しく示したように、包装体（例えば角錐パック）を挟持するためのフィンガー２２０Ａ、２２０Ｂが備えられており、これらフィンガー２２０Ａ、２２０Ｂは、フィンガー２２０Ａ、２２０Ｂの基端側の枢軸２２１Ａ、２２１Ｂを介して、アーム２１０に対して回動自在に支持されている。
【００３４】
また、アーム２１０には、スライド回転軸２１３が、アーム２１０に固定されるリニアガイド部２１４を介して軸方向にスライド自在に取り付けられており、当該スライド回転軸２１３の先端部に設けられたガイド溝２１５に、フィンガー２２０Ａ、２２０Ｂに取り付けられている係合ピン２２２Ａ、２２２Ｂがそれぞれ係合されている。
【００３５】
このため、スライド回転軸２１３が、図示しないエアシリンダ等のアクチュエータによってカムフォロア２１３Ａに駆動力が伝達され、図５（Ａ）の状態からアーム２１０に対して相対的に右方向にスライドされると、図５（Ｂ）に示すように、フィンガー２２０Ａ、２２０Ｂの先端側が拡張され、その位置から、スライド回転軸２１３がアーム２１０に対して相対的に図５中左方向にスライドされると、図５（Ａ）や図５（Ｃ）に示すように、フィンガー２２０Ａ、２２０Ｂの先端側が狭められるように動作し、このような動作によって包装体ＦＨを、フィンガー２２０Ａ、２２０Ｂが挟持したり解放したりすることができるようになっている。
【００３６】
なお、上記では、フィンガー２２０Ａ、２２０Ｂの双方がそれぞれ枢軸２２１Ａ、２２１Ｂ廻りに枢動可能な構成としたが、これに限らず何れか一方を枢動可能に構成し、他方は一方と協働して挟持を助けるものの枢動はしない構成とすることも可能である。
【００３７】
更に、本実施の形態に係るフィンガー２２０Ａ、２２０Ｂは、スライド回転軸２１３と一体的に、アーム２１０延いてはベース部２０１に対して、軸受２１４Ａを介して、図６に示すように、スライド回転軸２１３の軸廻りを略９０°回転可能に構成されている。なお、回転駆動力は、図示しないエアシリンダ等のアクチュエータの駆動がカムフォロア２２３に伝えられる構成とすることができる。
【００３８】
なお、このようにフィンガー２２０Ａ、２２０Ｂをスライド回転軸２１３の軸廻りを回転可能に構成したのは、角錐パックＦＨは、縦型ティーバック包装機１０から１個ずつ順次搬出される際に、図７や図８で説明したように、横シール方向が搬出方向に沿った方向から見て１個ずつ９０°だけ異なる捩れ角をもって搬出されてくるため、このように９０°捩れた状態で順番に搬出されてくる角錐パックＦＨを正確に挟持するために、受け取りに行くフィンガー２２０Ａ、２２０Ｂもそれに対応してアーム２１０延いてはベース部２０１に対して９０°回転可能な構成としたものである。
【００３９】
このような構成の回転式包装体送り装置２００の動作について、以下説明する。
ここで、説明の簡略や理解の容易のために、ベース部２０１の円盤平面に対してフィンガー２２０Ａ、２２０Ｂの挟持動作をする方向が略平行となる位置を平行位置（図７の（Ａ）に相当）と称し、フィンガー２２０Ａ、２２０Ｂの挟持動作をする方向がベース部２０１の円盤平面に対して略９０°捻じれた位置を捩れ位置（図７の（Ｂ）に相当）と称して、以下において説明する場合がある。
【００４０】
円盤状のベース部２０１は、図１及び図３平面（正面）において反時計廻りに駆動モータ２０３により回転中心軸２０１Ａの廻りを回転駆動され、搭載されている８個の包装体受け渡しアーム２１０の動きに合わせて、最上位置から回転方向に向かって順番に位置１〜位置８として説明する。なお、回転駆動は間欠的であり、各アーム２１０は、位置１から位置８のそれぞれの位置に到来したときに一時停止するような構成である。
【００４１】
＜位置１：最上位置＞
円盤状のベース部２０１が図３平面において反時計廻りに回転されて位置１に到達したアーム２１０は、縦型ティーバック包装機１０により製造された角錐パックＦＨを受け取るため、図５（Ｃ）の状態から、フィンガー２２０Ａ、２２０Ｂを拡張した解放状態としつつ、アーム２１０をリニアガイド２１２により案内しつつ半径方向外側へ伸張させ（図３の位置１の伸長状態の位置、図５（Ｂ）の状態を参照）、角錐パックＦＨをフィンガー２２０Ａ、２２０Ｂ間に受け入れた状態とする。
その後、縦型ティーバック包装機１０の横シールの切断タイミング等と同期が図られて、スライド回転軸２１３が図３中下方にスライドされ、フィンガー２２０Ａ、２２０Ｂの先端を閉じることで、角錐パックＦＨを挟持して受け取り、更にアーム２１０をリニアガイド２１２により案内しつつ半径方向内側へ収縮させ（図３の位置１の収縮時の位置、図５（Ｃ）の状態を参照）、角錐パックＦＨの受け取り動作が完了される。
なお、スライド回転軸２１３の回転角度は、受け取る包装体が角錐パックＦＨである場合には、縦型ティーバック包装機１０から排出される角錐パックＦＨの捻じれ角に応じて、前述した平行位置と、捩れ位置と、が交互に現れるように制御されることになる。
【００４２】
＜位置２＞
位置２では、位置１での角錐パックＦＨの捻じれ角に応じて、スライド回転軸２１３の回転角度延いてはフィンガー２２０Ａ、２２０Ｂが捩れ位置（図３の位置１参照）にあった場合は、スライド回転軸２１３を略９０°回転させて、位置２に示すように、平行位置にフィンガー２２０Ａ、２２０Ｂの位置を整えて、外袋包装機１００の包装フィルム内へ角錐パックＦＨを搬入し易いように準備する。
なお、位置１でフィンガー２２０Ａ、２２０Ｂが平行位置（図３の位置１に対してスライド回転軸２１３廻りにフィンガー２２０Ａ、２２０Ｂを略９０°回転させた位置）にあった場合は、位置２においてスライド回転軸２１３を略９０°回転させることなく、そのまま平行位置が維持される。
また、角錐パックでなく、例えば平形の包装体のように、縦型ティーバック包装機１０から排出される包装体の状態が搬出順序に応じて変化しない場合も同様に、位置２においてスライド回転軸２１３を略９０°回転させることはなく、そのまま平行位置が維持される。
【００４３】
＜位置３、４＞
アーム２１０は、フィンガー２２０Ａ、２２０Ｂで角錐パックＦＨを挟持した状態を維持しつつ、溝カム２０２に倣って全体が外周側へ徐々にスライドされる。
【００４４】
＜位置４〜位置５＞
図３の外袋フィルムＦ’は、外袋包装機１００において、下側を折り線として折り返されて、所定速度で図３中右方向に搬送されている。
これに同期して、アーム２１０も反時計廻りに回転駆動されており、フィンガー２２０Ａ、２２０Ｂ及び挟持されている角錐パックＦＨは、位置４から位置５へ移行する間において、折り返されて開放されている上端間から外袋フィルムＦ’の間に挿入された状態とされて、位置５へ至る。
【００４５】
＜位置５＞
位置５は、アーム２１０が略垂直方向に沿った方向に到達した位置であり、フィンガー２２０Ａ、２２０Ｂにより挟持されている角錐パックＦＨは、十分かつ正確に外袋フィルムＦ’の間に挿入された状態となっている。
この状態で、例えば、外袋包装機１００では、外袋フィルムＦ’に対して、縦シールを施すように構成することができる。
一方、外袋フィンガー２２０Ａ、２２０Ｂの先端を開いて、角錐パックＦＨを解放すると共に、アーム２１０がエアシリンダ等のアクチュエータの駆動を受けて溝カム２０２に沿って図３の退避位置（引き上げ位置）まで移動される。これにより、フィンガー２２０Ａ、２２０Ｂは外袋フィルムＦ’側に角錐パックＦＨを残しつつ外袋フィルムＦ’の間から引き抜かれることになる。
なお、退避位置まで引き上げられたアーム２１０が重力により下方へ戻ってしまうこと規制するようにラチェット機構２２４等により支持させることができる。
【００４６】
以上のような動作が行われて、フィンガー２２０Ａ、２２０Ｂから、外袋包装機１００へ角錐パックＦＨの受け渡しが完了されることになる。
なお、アーム２１０延いてはフィンガー２２０Ａ、２２０Ｂが、図３の引き揚げ位置まで引き抜かれる際には、角錐パックＦＨが安定して外袋フィルムＦ’の間に留まることができるように、外袋フィルムＦ’の間にある角錐パックＦＨを外袋フィルムＦ’の外側から押さえるような構成を採用することもできる。
【００４７】
＜位置６〜位置８＞
位置６から位置８の間では、溝カム２０２に従って比較的アーム２１０が中心側に引き込まれた位置で回動され（装置の小型化やスペース確保等のためにフィンガー２２０Ａ、２２０Ｂの先端の移動軌跡が小さくなるように調整されている）、次回位置１にて角錐パックＦＨを受け取る際の角錐パックＦＨの捻じれ角に対応するように、スライド回転軸２１３を回転させてフィンガー２２０Ａ、２２０Ｂを平行位置或いは捩れ位置にセットする。
なお、角錐パックでなく、例えば平形の包装体のように、フィンガー２２０Ａ、２２０Ｂによる挟持のし易さが包装機からの搬出順序によって変化しないような場合は、位置６から位置８の間でスライド回転軸２１３を略９０°回転させる動作は省略することができる。
【００４８】
このように本実施の形態に係る回転式包装体送り装置２００によれば、包装機で生産される包装体を確実かつ高速に外袋包装機の外袋用袋体の中に供給することができ、以って歩留まり及びタクトタイムの改善、延いては生産能率を向上させることができる。
【００４９】
ところで、本実施の形態に係る外袋包装機１００では、図１に示したように、外袋用の包装フィルムＦ’が巻回された原反ロールＦＴ２から引き出された包装フィルムＦ’をＡ区間で上端開放の二つ折りした状態とし、前述した位置５において、角錐パックＦＨを受け入れた後、順次、図３に示したように、図３中右方向に搬送し、外袋の包装体ＦＢの内部に不活性ガス等を供給しつつ、角錐パックＦＨの両側に縦シール及び上端に横シールを施すと共に、個別に切断或いは所定個数ごとに切断して外袋包装を完成する。
【００５０】
なお、比較的高速な運転を行うと、上端開放で二つ折りされた包装フィルムＦ’の内側で角錐パックＦＨが遊動してしまう惧れなどがあるため、そのような惧れを確実に防止して信頼性高く角錐パックＦＨを外袋で包装することができるように、本実施の形態に係る外袋包装機１００は工夫されている。
【００５１】
すなわち、図９に示すように、外袋包装機１００は、初期位置では、前述した位置５において、包装フィルムＦ’の中に角錐パックＦＨを受け入れた後、エアシリンダ等のアクチュエータにより駆動され、相互に接近或いは離間する方向にスライドされる一対のプッシュアーム１０１Ａ，１０１Ｂにより、包装フィルムＦ’の中の角錐パックＦＨを挟持する（図９（Ｂ）参照）。
【００５２】
かかる状態で、フィンガー２２０Ａ（２２０Ｂ）は、図３の退避位置へ引き上げられる。
なお、プッシュアーム１０１Ａ、１０１Ｂの包装フィルムＦ’の搬送方向下流側においては、エンドレスベルト１０２Ａ、１０２Ｂが包装フィルムＦ’を（角錐パックＦＨを既に受け入れている場合は角錐パックＦＨも併せて）挟持している。包装フィルムＦ’は、搬送ガイドレール１１４によって案内され、搬送ズレ等が抑制されるように支持されている。
【００５３】
エンドレスベルト１０２Ａ、１０２Ｂは、図９（Ｂ）、図９（Ｃ）に示すように、包装フィルムＦ’を挟んで両側に所定区間対面配置されており、それぞれローラ１０３Ａ（或いは１０３Ｂ）、及びローラ１０４Ａ（或いは１０４Ｂ）に巻き掛けられている。
【００５４】
エンドレスベルト１０２Ａの内側には、押圧ローラ１１１が所定数配設されており、各押圧ローラ１１１は、図９（Ｃ）に示す矢印Ｘ方向に弾性付勢されている。一方、エンドレスベルト１０２Ｂの内側には、固定板１１２が設けられていて、当該固定板１１２に対して、前記押圧ローラ１１１に付与される弾性付勢力でエンドレスベルト１０２Ａを押し付けることで、エンドレスベルト１０２Ａとエンドレスベルト１０２Ｂとの間の包装フィルムＦ’及び角錐パックＦＨを適切な挟持力で挟持可能となっている。なお、符号１１３は、テンション調整用のローラである。
【００５５】
一対のローラ１０３Ａ、１０３Ｂは、ワンウェイクラッチ（図示せず）を介して、それぞれシャフト１０３ａ、１０３ｂに軸支されている。シャフト１０３ａ、１０３ｂは、外袋包装機１００のフレーム（基台）１１０に略一体的に取り付けられている。
【００５６】
シャフト１０３ａ、１０３ｂには、図９（Ａ）に示したように、ピニオンギア１０５Ａ、１０５Ｂが取り付けられ、このピニオンギア１０５Ａ、１０５Ｂにはラックギヤ１０６Ａ、１０６Ｂが噛合している。ラックギヤ１０６Ａ、１０６Ｂは、自動包装機１の基台に略一体的に取り付けられている。
【００５７】
ここで、図示しないワンウェイクラッチは、図９（Ｃ）平面において包装フィルムＦ’を搬送方向に送る際には、すなわちピニオンギア１０５Ａ（１０５Ｂ）延いてはシャフト１０３ａ（１０３ｂ）が矢印Ｙ（Ｙ’）方向とは逆方向に回転する際は、ローラ１０３Ａ（１０３Ｂ）をシャフト１０３ａ（１０３ｂ）に対して回転フリーな状態とする一方で、ピニオンギア１０５Ａ（１０５Ｂ）延いてはシャフト１０３ａ（１０３ｂ）が矢印Ｙ（Ｙ’）方向に回転される際にはローラ１０３Ａ（１０３Ｂ）をシャフト１０３ａ（１０３ｂ）と一体的に回転させるように作用する。
【００５８】
なお、外袋包装機１００（フレーム１１０）は、自動包装機１の基台に対して、例えばリニアガイド等を介して、包装フィルムＦ’の搬送方向に相対移動可能に構成されると共に、外袋包装機１００（フレーム１１０）は、角錐パックＦＨを挟持しつつ、包装フィルムＦ’の縦シールを行うために、所定区間（図１０の位置まで）、包装フィルムＦ’の搬送速度と同じ速度で電動モータ等により移動されるようになっている。
【００５９】
この所定区間においては、既述したワンウェイクラッチの作用により、ローラ１０３Ａ、１０３Ｂは回転することなく、すなわち、エンドレスベルト１０２Ａ、１０２Ｂは回転することなく、両者の間にある包装フィルムＦ’及び角錐パックＦＨを挟持しながら、包装フィルムＦ’の搬送速度と同じ速度で、外袋包装機１００（フレーム１１０）が、自動包装機１の基台に対して、包装フィルムＦ’の搬送方向下流側に移動することになる。
従って、角錐パックＦＨが包装フィルムＦ’内で遊動等することなく、正確にかつ確実に包装フィルムＦ’及び角錐パックＦＨを搬送することが可能となっている。
なお、図１０の位置に至る間に、横シール装置１２０（自動包装機１の基台と略一体的に配設されている）により上端シールが施されると共に、縦シール装置１３０により、縦シールが施されるようになっている。
【００６０】
そして、所定区間の終点（図１０の位置）に至ると、図１１に示すように、角錐パックＦＨを包装フィルムＦ’で包装した包装体ＦＢを切り離すと共に（縦シール装置１３０或いはカッター等のカット手段などにより切り離すことができる）、外袋包装機１００（フレーム１１０）は包装フィルムＦ’の搬送方向と逆方向への移動、すなわち、初期位置（図９）へのリターン動作が開始される。なお、プッシュアーム１０１Ａ，１０１Ｂは図１０（Ｃ）や図１１（Ｃ）に示すように、その先端の間隔が広げられ包装フィルムＦ’から退避した状態とされる。
【００６１】
このとき、切り離した外袋包装体ＦＢの上流側にある包装フィルムＦ’や角錐パックＦＨを正確に挟持しながら外袋包装機１００（フレーム１１０）は初期位置へ戻る必要があるため、エンドレスベルト１０２Ａ、１０２Ｂは図１１中右方向に搬送される包装フィルムＦ’及び角錐パックＦＨとの間で滑り等を生じさせることなく、外袋包装機１００（フレーム１１０）を初期位置へ戻すことが望まれる。
【００６２】
このため、本実施の形態に係る外袋包装機１００では、外袋包装機１００（フレーム１１０）を図１１中左方向に移動させるときに、自動包装機１の基台に固定されているラックギヤ１０６Ａ、１０６Ｂに噛合されているピニオンギア１０５Ａ、１０５Ｂによりシャフト１０３ａ、１０３ｂ延いてはローラ１０３Ａ、１０３Ｂを回転させる構成となっており、これによりエンドレスベルト１０２Ａ、１０２Ｂを図１１中右方向に搬送される包装フィルムＦ’及び角錐パックＦＨとの間で滑り等を生じさせることなく、所定に負荷を掛けながら円滑に回転させることが可能となっている。
【００６３】
従って、外袋包装機１００（フレーム１１０）を初期位置へ戻す際においても、所定に負荷を掛けながらエンドレスベルト１０２Ａ、１０２Ｂにより良好に包装フィルムＦ’及び角錐パックＦＨを挟持し続けることができるため、角錐パックＦＨが包装フィルムＦ’の内側で遊動等する惧れを確実に防止することができる。
【００６４】
その後、図１２に示すような過程を経ながら、外袋包装機１００（フレーム１１０）を図中左方向に更に移動させ、図１３に示すように、初期位置に復帰させる。
図１３では、フィンガー２２０Ａ（２２０Ｂ）により、次の角錐パックＦＨが送り込まれた状態が示されており、この後、当該角錐パックＦＨをプッシュアーム１０１Ａ、１０１Ｂで挟持した図９の状態へと移行される。
このような動作を繰り返すことで、本実施の形態に係る自動包装機１では、角錐パックＦＨを順次個別に外袋包装することが可能となっている。
【００６５】
なお、横シール装置１２０及び縦シール装置１３０は、例えば電熱式のヒートシールバーなどを利用することができるが、これに限定されるものではない。
【００６６】
このように本実施の形態に係る外袋包装機によれば、外袋用袋体の中で内容物が遊動する惧れを確実に防止することができるため高速で効率良く外袋包装を実行することができ、以って歩留まり及びタクトタイムの改善、延いては生産能率を向上させることができる。
【００６７】
以上で説明した実施の形態は、本発明を説明するための例示に過ぎず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々変更を加え得ることは可能である。
【符号の説明】
【００６８】
１ 自動包装機
１０ 包装機（例えば角錐パック用）
１００ 外袋包装機
１０１Ａ、１０１Ｂ プッシュアーム
１０２Ａ、１０２Ｂ エンドレスベルト
１０３Ａ、１０３Ｂ ローラ
１０３ａ、１０３ｂ シャフト
１０４Ａ、１０４Ｂ ローラ
１０５Ａ、１０５Ｂ ピニオンギア
１０６Ａ、１０６Ｂ ラックギヤ
１１０ フレーム（基台）
１２０ 横シール装置
１３０ 縦シール装置
２００ 回転式包装体送り機構（包装体搬送装置）
２０１ ベース部
２０２ 溝カム
２１０ 包装体受け渡しアーム
２１１ カムフォロア
２１３ スライド回転軸
２２０Ａ、２２０Ｂ フィンガー
【技術分野】
【０００１】
本発明は、包装フィルム（包材）を用いて被包装材料（内容物）を自動的に充填包装する自動包装機の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、茶葉等を内容物とするテトラタイプ等のティーバック（角錐パック）を生産する包装機が記載されており、このような包装機に関連して、従来より、例えば包装機（ティーバック包装機）により包装されたティーバックを内容物としてこれに外袋を包装するために外袋包装機と組み合わされる場合があるが、当該外袋包装機にティーバック包装機からティーバックを送り込む場合、ティーバック包装機の下に外袋包装機を配置し、ティーバック包装機で包装が完了されたティーバックを自然落下などを利用して外袋包装機へ搬送し、外袋包装機で外袋を包装するといった構成が採用される場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−３２０６４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、このような構成を採用した場合、自然落下現象を利用しているため、ティーバックそのものを外袋用包装体内に正確に投入できない事態が生じる惧れがあり、例えば、ティーバックが落下途中や外袋用包装体の入口部分で引っ掛かってしまったり、外袋用包装体内に投入されたティーバックの姿勢に乱れが生じて外袋包装に余分な膨らみが生じ後工程に悪影響を及ぼすなどの惧れがあった。
【０００５】
また、搬送経路の途中に、自然落下現象を利用した部分を取り入れると、ティーバック自体が軽量であることから、一定の落下時間を考慮する必要があるため、搬送速度をある一定以上に上げることができず、ティーバック包装機とティーバック用外袋包装機の運転速度の高速化に制約がかかるため、生産性を一定以上に高めることができないといった実情もある。
【０００６】
更に、外袋包装機において、搬送中に外袋用袋体の中で内容物が遊動などして包装品質に悪影響を及ぼす惧れがあり、このため搬送速度を下げざるを得ない場合もあり、高速で効率良い外袋包装を実行することができず、以って歩留まり及びタクトタイムの悪化、延いては生産能率を低下させるといった惧れもある。
【０００７】
本発明は、このような実情に鑑みなされたもので、簡単かつ安価な構成でありながら、歩留まり及びタクトタイムの改善、延いては生産能率を向上させることができる外袋包装機の搬送装置を提供すること、該搬送装置を備えた外袋包装機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このため、本発明に係る外袋包装機の搬送装置は、
包袋内に内容物を充填した包装体を生産する包装機から生産された包装体を受け取り、当該受け取った包装体を内容物とする外袋包装を行う外袋包装機の搬送装置であって、
上端開放で折り返された帯状の外袋包装フィルムの内側に包装体を受け入れた状態で外袋包装フィルムを搬送方向に順次送る一方で、
前記受け入れた包装体と外袋包装フィルムとを挟み持つように対面配置された一対のエンドレスベルトが備えられ、
エンドレスベルトを支持する基台が、前記外袋包装フィルムの搬送方向下流側に移動する際には、エンドレスベルトの回転が規制され、
エンドレスベルトを支持する基台が、前記外袋包装フィルムの搬送方向上流側に移動する際には、エンドレスベルトの回転が許容されることを特徴とする。
【０００９】
本発明において、前記エンドレスベルトの回転の規制と許容は、エンドレスベルトが巻き掛けられた回転体と、その回転支持軸と、の間に設けられたワンウェイクラッチによりなされることを特徴とすることができる。
【００１０】
本発明において、エンドレスベルトを支持する基台が、前記外袋包装フィルムの搬送方向と反対方向に移動する際に、その移動動作を利用して回転力がエンドレスベルトに伝達されることを特徴とすることができる。
【００１１】
本発明に係る外袋包装機は、上述した外袋包装機の搬送装置を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、簡単かつ安価な構成でありながら、簡単かつ安価な構成でありながら、歩留まり及びタクトタイムの改善、延いては生産能率を向上させることができる外袋包装機の搬送装置を提供すること、及び該搬送装置を備えた外袋包装機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施の形態に係る自動包装機の全体構成を概略的に示す正面図である。
【図２】同上実施の形態に係る自動包装機の全体構成を概略的に示す側面図である。
【図３】同上実施の形態に係る回転式包装体送り機構（包装体搬送装置）部分を抜き出して概略的に示す正面図である。
【図４】同上実施の形態に係る回転式包装体送り機構部分を抜き出して概略的に示す側面図である。
【図５】同上実施の形態に係る回転式包装体送り機構（包装体搬送装置）の包装体受け渡しアーム及びフィンガー部分の動きを説明するための図である。
【図６】（Ａ）は図５の側面図であり、（Ｂ）は（Ａ）の側面図である。
【図７】角錐パックを生産する際の横シールの方向の違いを説明する図である（包装フィルムの搬送方向に沿った方向から見た図で、（Ａ）は平行位置を示し、（Ｂ）は捩れ位置を示している）。
【図８】角錐パックを生産する際の横シールの方向の違いを説明する図である（自動包装機の正面から見た図であり。理解容易のために、本来切り離される角錐パックＦＨを複数連続させて示し、これに対応して本来単一の横シールバーも方向の違い応じて複数個示している）。
【図９】同上実施の形態に係る外袋包装機の動作の様子を説明する図（初期位置）である。
【図１０】同上実施の形態に係る外袋包装機の動作の様子を説明する図（搬送完了）である。
【図１１】同上実施の形態に係る外袋包装機の動作の様子を説明する図（包装体ＦＢの切り離し直後）である。
【図１２】同上実施の形態に係る外袋包装機の動作の様子を説明する図（初期位置への復帰途中）である。
【図１３】同上実施の形態に係る外袋包装機の動作の様子を説明する図（初期位置への復帰完了）である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明に係る自動包装機の一実施の形態を、添付の図面を参照しつつ説明する。なお、以下で説明する実施の形態により、本発明が限定されるものではない。
【００１５】
図１は本発明の一実施の形態に係る自動包装機１の正面図であり、図２は同上実施の形態に係る自動包装機１の側面図である。
【００１６】
本実施の形態に係る自動包装機１は、内容物が充填された角錐パック（例えば、茶葉などが充填されたティーバック）を製造する角錐パック用包装機１０と、これにより製造された角錐パックに対して外袋を包装する外袋包装機１００と、を含んで構成されている。
【００１７】
まず、本実施の形態に係る角錐パック用包装機１０の説明を行う。
図１、図２に示すように、角錐パック用包装機１０は、従来同様、紅茶や緑茶等の充填材料を収容したホッパー１１と、ホッパー１１から供給される内容物を計量して包装フィルムＦを円筒形状に成形すると共にこの円筒状の包装袋内に計量された内容物を投入する充填シュート１２と、円筒形状に成形された包装フィルムＦに対して縦シールを施す縦シール装置（アンビル及び超音波ホーン）と、円筒形状の包装フィルムＦを後工程に搬送する搬送機構と、交互に水平９０度回転しながら横シールを施す横シール装置１３（横シール装置１３内に配設されて横シール並びに切断を行う超音波装置のアンビル１４及び超音波ホーン１５）が備えられている。
【００１８】
角錐パック用自動包装機１０では、フィルム繰出し機構により原反ロールＦＴから引き出された包装フィルムＦは、充填シュート１２に送り込まれて円筒形状にフォーミングされ、次いで、縦シール装置によってその両端部がシールされ縦シールＦＺ（図８参照）が形成されるようになっている。
【００１９】
そして、円筒形状にシールされた包装フィルムＦＡ（図７参照）は、搬送機構により下方に搬送され、横シール装置１３に送り込まれる。
横シール装置１３では、円筒形状の包装フィルムＦＡを横シールバー１６、１７で挟み込みながら横シール装置１３のアンビル１４と超音波ホーン１５で横シールを施すことができるようになっている。
【００２０】
なお、この横シール装置１３のアンビル１４、超音波ホーン１５、横シールバー１６、１７は、図７（Ａ）、（Ｂ）に示すように、円筒形状の包装フィルムＦＡに対して交互に９０度水平に回転させて順番に横シールを施しながら切り離すように動作され、これにより個別の角錐パックが生産されることになる。
【００２１】
ここにおいて、図７（Ａ）は、包装フィルムＦＡを角錐パックＦＨ形状にシール成形する場合の「平行位置での横シール（図１平面に略平行な方向にシール面が形成される横シール）」の際の横シールバー１６、１７の動作を概略的に説明した図である。
【００２２】
図７（Ｂ）は、図７（Ａ）の状態から９０度水平に回転して包装フィルムＦＡを角錐パックＦＨ形状にシール成形する場合の「捩れ位置での横シール（図１平面に略直交する方向にシール面が形成される横シール）」の際の横シールバー１６、１７の動作を概略的に説明した図である。
【００２３】
図８に示す平行位置での横シール動作では、図８平面の奥行き方向（図７（Ａ）に相当する方向）から横シールバー１６、１７が円筒状の包装フィルムＦＡを挟み込むように押えつつ、横シール装置１３のアンビル１４、超音波ホーン１５により横シールを施し円筒状の包装フィルムＦＡを扁平形状に成形する。
【００２４】
上記平行位置での横シール動作が終わると包装フィルムＦＡ'の内部に紅茶や緑茶等の内容物が充填され、次いで、横シールバー１６、１７が一旦開動されて１パック分の包装フィルムが下方に送られると共に、捩れ位置での横シール動作のために横シール装置１３（アンビル１４、超音波ホーン１５、横シールバー１６、１７）が９０度水平に回転される。
【００２５】
そして、かかる捩れ位置での横シール動作では、図８の左右方向（図７（Ｂ）に相当する方向）から横シールバー１６、１７が円筒状の包装フィルムＦＡを挟み込むように押えつつ、横シール装置１３のアンビル１４、超音波ホーン１５により横シールを施し円筒状の包装フィルムＦＡを扁平形状に成形する。
【００２６】
尚、実際のシール成形では、平行位置（或いは捩れ位置）での横シールが終わると包装フイルムＦＡの内部に紅茶や緑茶等の充填材料が充填され、次いで、１パック分の包装フイルムＦＡが下方に送られた後、捩れ位置（或いは平行位置）での横シールが行われ、以後、この動作が連続して繰返される仕組になっており、また、横シール装置１３では超音波による横シールと同時に横シール部分を上下にカットして、成形した角錐パックＦＨを切り離すように構成されている。
【００２７】
ここで、本実施の形態に係る自動包装機１では、図１、図２で示したように、角錐パック用包装機１０により角錐状（例えばテトラ状）に包装された包装体を外袋により包装する外袋包装機１００を備えている。
【００２８】
外袋包装機１００には、回転式包装体送り装置２００を介して、角錐バック用包装機１０で生産された角錐パックＦＨが順に供給されるようになっている。
【００２９】
回転式包装体送り装置２００は、図１、図２に示したように、角錐パック用包装機１０と、外袋包装機１００と、の間で角錐パックＦＨを受け渡すために両者の間に配設されており、８個の包装体受け渡しアーム２１０が略円盤状のベース部２０１の周方向に略等間隔で備えられている。ここでは、８個を一例として説明しているが個数はこれに限定されるものではない。
【００３０】
ベース部２０１は、電動式の駆動モータ２０３等により、受け渡しタイミング等に応じて回転中心軸２０１Ａ廻りを断続的に回転駆動されるようになっている。
【００３１】
前記包装体受け渡しアーム２１０は、図３〜図５等に示すように、それぞれ別個独立にスライドガイド２１２を介してベース部２０１に対して摺動自在に取り付けられており、従って、アーム２１０は、ベース部２０１に対して、それぞれ別個独立にベース部２０１の半径方向（アーム２１０の軸方向）に伸縮自在となっている。なお、伸張方向（スライド方向）は半径方向に限定されるものではなく半径方向成分を持てば良いものである。
【００３２】
そして、ベース部２０１の回転中心軸２０１Ａの廻りには、溝カム２０２が外袋包装機１００に対して固定的に取り付けられている。この溝カム２０２は、図３に示すように、各アーム２１０の基端側に設けられているカムフォロア２１１と係合してベース部２０１の回転に連動して各アーム２１０の半径方向への伸縮動作等の制御を行うことができるように構成されている。
【００３３】
各アーム２１０の先端側には、図５に詳しく示したように、包装体（例えば角錐パック）を挟持するためのフィンガー２２０Ａ、２２０Ｂが備えられており、これらフィンガー２２０Ａ、２２０Ｂは、フィンガー２２０Ａ、２２０Ｂの基端側の枢軸２２１Ａ、２２１Ｂを介して、アーム２１０に対して回動自在に支持されている。
【００３４】
また、アーム２１０には、スライド回転軸２１３が、アーム２１０に固定されるリニアガイド部２１４を介して軸方向にスライド自在に取り付けられており、当該スライド回転軸２１３の先端部に設けられたガイド溝２１５に、フィンガー２２０Ａ、２２０Ｂに取り付けられている係合ピン２２２Ａ、２２２Ｂがそれぞれ係合されている。
【００３５】
このため、スライド回転軸２１３が、図示しないエアシリンダ等のアクチュエータによってカムフォロア２１３Ａに駆動力が伝達され、図５（Ａ）の状態からアーム２１０に対して相対的に右方向にスライドされると、図５（Ｂ）に示すように、フィンガー２２０Ａ、２２０Ｂの先端側が拡張され、その位置から、スライド回転軸２１３がアーム２１０に対して相対的に図５中左方向にスライドされると、図５（Ａ）や図５（Ｃ）に示すように、フィンガー２２０Ａ、２２０Ｂの先端側が狭められるように動作し、このような動作によって包装体ＦＨを、フィンガー２２０Ａ、２２０Ｂが挟持したり解放したりすることができるようになっている。
【００３６】
なお、上記では、フィンガー２２０Ａ、２２０Ｂの双方がそれぞれ枢軸２２１Ａ、２２１Ｂ廻りに枢動可能な構成としたが、これに限らず何れか一方を枢動可能に構成し、他方は一方と協働して挟持を助けるものの枢動はしない構成とすることも可能である。
【００３７】
更に、本実施の形態に係るフィンガー２２０Ａ、２２０Ｂは、スライド回転軸２１３と一体的に、アーム２１０延いてはベース部２０１に対して、軸受２１４Ａを介して、図６に示すように、スライド回転軸２１３の軸廻りを略９０°回転可能に構成されている。なお、回転駆動力は、図示しないエアシリンダ等のアクチュエータの駆動がカムフォロア２２３に伝えられる構成とすることができる。
【００３８】
なお、このようにフィンガー２２０Ａ、２２０Ｂをスライド回転軸２１３の軸廻りを回転可能に構成したのは、角錐パックＦＨは、縦型ティーバック包装機１０から１個ずつ順次搬出される際に、図７や図８で説明したように、横シール方向が搬出方向に沿った方向から見て１個ずつ９０°だけ異なる捩れ角をもって搬出されてくるため、このように９０°捩れた状態で順番に搬出されてくる角錐パックＦＨを正確に挟持するために、受け取りに行くフィンガー２２０Ａ、２２０Ｂもそれに対応してアーム２１０延いてはベース部２０１に対して９０°回転可能な構成としたものである。
【００３９】
このような構成の回転式包装体送り装置２００の動作について、以下説明する。
ここで、説明の簡略や理解の容易のために、ベース部２０１の円盤平面に対してフィンガー２２０Ａ、２２０Ｂの挟持動作をする方向が略平行となる位置を平行位置（図７の（Ａ）に相当）と称し、フィンガー２２０Ａ、２２０Ｂの挟持動作をする方向がベース部２０１の円盤平面に対して略９０°捻じれた位置を捩れ位置（図７の（Ｂ）に相当）と称して、以下において説明する場合がある。
【００４０】
円盤状のベース部２０１は、図１及び図３平面（正面）において反時計廻りに駆動モータ２０３により回転中心軸２０１Ａの廻りを回転駆動され、搭載されている８個の包装体受け渡しアーム２１０の動きに合わせて、最上位置から回転方向に向かって順番に位置１〜位置８として説明する。なお、回転駆動は間欠的であり、各アーム２１０は、位置１から位置８のそれぞれの位置に到来したときに一時停止するような構成である。
【００４１】
＜位置１：最上位置＞
円盤状のベース部２０１が図３平面において反時計廻りに回転されて位置１に到達したアーム２１０は、縦型ティーバック包装機１０により製造された角錐パックＦＨを受け取るため、図５（Ｃ）の状態から、フィンガー２２０Ａ、２２０Ｂを拡張した解放状態としつつ、アーム２１０をリニアガイド２１２により案内しつつ半径方向外側へ伸張させ（図３の位置１の伸長状態の位置、図５（Ｂ）の状態を参照）、角錐パックＦＨをフィンガー２２０Ａ、２２０Ｂ間に受け入れた状態とする。
その後、縦型ティーバック包装機１０の横シールの切断タイミング等と同期が図られて、スライド回転軸２１３が図３中下方にスライドされ、フィンガー２２０Ａ、２２０Ｂの先端を閉じることで、角錐パックＦＨを挟持して受け取り、更にアーム２１０をリニアガイド２１２により案内しつつ半径方向内側へ収縮させ（図３の位置１の収縮時の位置、図５（Ｃ）の状態を参照）、角錐パックＦＨの受け取り動作が完了される。
なお、スライド回転軸２１３の回転角度は、受け取る包装体が角錐パックＦＨである場合には、縦型ティーバック包装機１０から排出される角錐パックＦＨの捻じれ角に応じて、前述した平行位置と、捩れ位置と、が交互に現れるように制御されることになる。
【００４２】
＜位置２＞
位置２では、位置１での角錐パックＦＨの捻じれ角に応じて、スライド回転軸２１３の回転角度延いてはフィンガー２２０Ａ、２２０Ｂが捩れ位置（図３の位置１参照）にあった場合は、スライド回転軸２１３を略９０°回転させて、位置２に示すように、平行位置にフィンガー２２０Ａ、２２０Ｂの位置を整えて、外袋包装機１００の包装フィルム内へ角錐パックＦＨを搬入し易いように準備する。
なお、位置１でフィンガー２２０Ａ、２２０Ｂが平行位置（図３の位置１に対してスライド回転軸２１３廻りにフィンガー２２０Ａ、２２０Ｂを略９０°回転させた位置）にあった場合は、位置２においてスライド回転軸２１３を略９０°回転させることなく、そのまま平行位置が維持される。
また、角錐パックでなく、例えば平形の包装体のように、縦型ティーバック包装機１０から排出される包装体の状態が搬出順序に応じて変化しない場合も同様に、位置２においてスライド回転軸２１３を略９０°回転させることはなく、そのまま平行位置が維持される。
【００４３】
＜位置３、４＞
アーム２１０は、フィンガー２２０Ａ、２２０Ｂで角錐パックＦＨを挟持した状態を維持しつつ、溝カム２０２に倣って全体が外周側へ徐々にスライドされる。
【００４４】
＜位置４〜位置５＞
図３の外袋フィルムＦ’は、外袋包装機１００において、下側を折り線として折り返されて、所定速度で図３中右方向に搬送されている。
これに同期して、アーム２１０も反時計廻りに回転駆動されており、フィンガー２２０Ａ、２２０Ｂ及び挟持されている角錐パックＦＨは、位置４から位置５へ移行する間において、折り返されて開放されている上端間から外袋フィルムＦ’の間に挿入された状態とされて、位置５へ至る。
【００４５】
＜位置５＞
位置５は、アーム２１０が略垂直方向に沿った方向に到達した位置であり、フィンガー２２０Ａ、２２０Ｂにより挟持されている角錐パックＦＨは、十分かつ正確に外袋フィルムＦ’の間に挿入された状態となっている。
この状態で、例えば、外袋包装機１００では、外袋フィルムＦ’に対して、縦シールを施すように構成することができる。
一方、外袋フィンガー２２０Ａ、２２０Ｂの先端を開いて、角錐パックＦＨを解放すると共に、アーム２１０がエアシリンダ等のアクチュエータの駆動を受けて溝カム２０２に沿って図３の退避位置（引き上げ位置）まで移動される。これにより、フィンガー２２０Ａ、２２０Ｂは外袋フィルムＦ’側に角錐パックＦＨを残しつつ外袋フィルムＦ’の間から引き抜かれることになる。
なお、退避位置まで引き上げられたアーム２１０が重力により下方へ戻ってしまうこと規制するようにラチェット機構２２４等により支持させることができる。
【００４６】
以上のような動作が行われて、フィンガー２２０Ａ、２２０Ｂから、外袋包装機１００へ角錐パックＦＨの受け渡しが完了されることになる。
なお、アーム２１０延いてはフィンガー２２０Ａ、２２０Ｂが、図３の引き揚げ位置まで引き抜かれる際には、角錐パックＦＨが安定して外袋フィルムＦ’の間に留まることができるように、外袋フィルムＦ’の間にある角錐パックＦＨを外袋フィルムＦ’の外側から押さえるような構成を採用することもできる。
【００４７】
＜位置６〜位置８＞
位置６から位置８の間では、溝カム２０２に従って比較的アーム２１０が中心側に引き込まれた位置で回動され（装置の小型化やスペース確保等のためにフィンガー２２０Ａ、２２０Ｂの先端の移動軌跡が小さくなるように調整されている）、次回位置１にて角錐パックＦＨを受け取る際の角錐パックＦＨの捻じれ角に対応するように、スライド回転軸２１３を回転させてフィンガー２２０Ａ、２２０Ｂを平行位置或いは捩れ位置にセットする。
なお、角錐パックでなく、例えば平形の包装体のように、フィンガー２２０Ａ、２２０Ｂによる挟持のし易さが包装機からの搬出順序によって変化しないような場合は、位置６から位置８の間でスライド回転軸２１３を略９０°回転させる動作は省略することができる。
【００４８】
このように本実施の形態に係る回転式包装体送り装置２００によれば、包装機で生産される包装体を確実かつ高速に外袋包装機の外袋用袋体の中に供給することができ、以って歩留まり及びタクトタイムの改善、延いては生産能率を向上させることができる。
【００４９】
ところで、本実施の形態に係る外袋包装機１００では、図１に示したように、外袋用の包装フィルムＦ’が巻回された原反ロールＦＴ２から引き出された包装フィルムＦ’をＡ区間で上端開放の二つ折りした状態とし、前述した位置５において、角錐パックＦＨを受け入れた後、順次、図３に示したように、図３中右方向に搬送し、外袋の包装体ＦＢの内部に不活性ガス等を供給しつつ、角錐パックＦＨの両側に縦シール及び上端に横シールを施すと共に、個別に切断或いは所定個数ごとに切断して外袋包装を完成する。
【００５０】
なお、比較的高速な運転を行うと、上端開放で二つ折りされた包装フィルムＦ’の内側で角錐パックＦＨが遊動してしまう惧れなどがあるため、そのような惧れを確実に防止して信頼性高く角錐パックＦＨを外袋で包装することができるように、本実施の形態に係る外袋包装機１００は工夫されている。
【００５１】
すなわち、図９に示すように、外袋包装機１００は、初期位置では、前述した位置５において、包装フィルムＦ’の中に角錐パックＦＨを受け入れた後、エアシリンダ等のアクチュエータにより駆動され、相互に接近或いは離間する方向にスライドされる一対のプッシュアーム１０１Ａ，１０１Ｂにより、包装フィルムＦ’の中の角錐パックＦＨを挟持する（図９（Ｂ）参照）。
【００５２】
かかる状態で、フィンガー２２０Ａ（２２０Ｂ）は、図３の退避位置へ引き上げられる。
なお、プッシュアーム１０１Ａ、１０１Ｂの包装フィルムＦ’の搬送方向下流側においては、エンドレスベルト１０２Ａ、１０２Ｂが包装フィルムＦ’を（角錐パックＦＨを既に受け入れている場合は角錐パックＦＨも併せて）挟持している。包装フィルムＦ’は、搬送ガイドレール１１４によって案内され、搬送ズレ等が抑制されるように支持されている。
【００５３】
エンドレスベルト１０２Ａ、１０２Ｂは、図９（Ｂ）、図９（Ｃ）に示すように、包装フィルムＦ’を挟んで両側に所定区間対面配置されており、それぞれローラ１０３Ａ（或いは１０３Ｂ）、及びローラ１０４Ａ（或いは１０４Ｂ）に巻き掛けられている。
【００５４】
エンドレスベルト１０２Ａの内側には、押圧ローラ１１１が所定数配設されており、各押圧ローラ１１１は、図９（Ｃ）に示す矢印Ｘ方向に弾性付勢されている。一方、エンドレスベルト１０２Ｂの内側には、固定板１１２が設けられていて、当該固定板１１２に対して、前記押圧ローラ１１１に付与される弾性付勢力でエンドレスベルト１０２Ａを押し付けることで、エンドレスベルト１０２Ａとエンドレスベルト１０２Ｂとの間の包装フィルムＦ’及び角錐パックＦＨを適切な挟持力で挟持可能となっている。なお、符号１１３は、テンション調整用のローラである。
【００５５】
一対のローラ１０３Ａ、１０３Ｂは、ワンウェイクラッチ（図示せず）を介して、それぞれシャフト１０３ａ、１０３ｂに軸支されている。シャフト１０３ａ、１０３ｂは、外袋包装機１００のフレーム（基台）１１０に略一体的に取り付けられている。
【００５６】
シャフト１０３ａ、１０３ｂには、図９（Ａ）に示したように、ピニオンギア１０５Ａ、１０５Ｂが取り付けられ、このピニオンギア１０５Ａ、１０５Ｂにはラックギヤ１０６Ａ、１０６Ｂが噛合している。ラックギヤ１０６Ａ、１０６Ｂは、自動包装機１の基台に略一体的に取り付けられている。
【００５７】
ここで、図示しないワンウェイクラッチは、図９（Ｃ）平面において包装フィルムＦ’を搬送方向に送る際には、すなわちピニオンギア１０５Ａ（１０５Ｂ）延いてはシャフト１０３ａ（１０３ｂ）が矢印Ｙ（Ｙ’）方向とは逆方向に回転する際は、ローラ１０３Ａ（１０３Ｂ）をシャフト１０３ａ（１０３ｂ）に対して回転フリーな状態とする一方で、ピニオンギア１０５Ａ（１０５Ｂ）延いてはシャフト１０３ａ（１０３ｂ）が矢印Ｙ（Ｙ’）方向に回転される際にはローラ１０３Ａ（１０３Ｂ）をシャフト１０３ａ（１０３ｂ）と一体的に回転させるように作用する。
【００５８】
なお、外袋包装機１００（フレーム１１０）は、自動包装機１の基台に対して、例えばリニアガイド等を介して、包装フィルムＦ’の搬送方向に相対移動可能に構成されると共に、外袋包装機１００（フレーム１１０）は、角錐パックＦＨを挟持しつつ、包装フィルムＦ’の縦シールを行うために、所定区間（図１０の位置まで）、包装フィルムＦ’の搬送速度と同じ速度で電動モータ等により移動されるようになっている。
【００５９】
この所定区間においては、既述したワンウェイクラッチの作用により、ローラ１０３Ａ、１０３Ｂは回転することなく、すなわち、エンドレスベルト１０２Ａ、１０２Ｂは回転することなく、両者の間にある包装フィルムＦ’及び角錐パックＦＨを挟持しながら、包装フィルムＦ’の搬送速度と同じ速度で、外袋包装機１００（フレーム１１０）が、自動包装機１の基台に対して、包装フィルムＦ’の搬送方向下流側に移動することになる。
従って、角錐パックＦＨが包装フィルムＦ’内で遊動等することなく、正確にかつ確実に包装フィルムＦ’及び角錐パックＦＨを搬送することが可能となっている。
なお、図１０の位置に至る間に、横シール装置１２０（自動包装機１の基台と略一体的に配設されている）により上端シールが施されると共に、縦シール装置１３０により、縦シールが施されるようになっている。
【００６０】
そして、所定区間の終点（図１０の位置）に至ると、図１１に示すように、角錐パックＦＨを包装フィルムＦ’で包装した包装体ＦＢを切り離すと共に（縦シール装置１３０或いはカッター等のカット手段などにより切り離すことができる）、外袋包装機１００（フレーム１１０）は包装フィルムＦ’の搬送方向と逆方向への移動、すなわち、初期位置（図９）へのリターン動作が開始される。なお、プッシュアーム１０１Ａ，１０１Ｂは図１０（Ｃ）や図１１（Ｃ）に示すように、その先端の間隔が広げられ包装フィルムＦ’から退避した状態とされる。
【００６１】
このとき、切り離した外袋包装体ＦＢの上流側にある包装フィルムＦ’や角錐パックＦＨを正確に挟持しながら外袋包装機１００（フレーム１１０）は初期位置へ戻る必要があるため、エンドレスベルト１０２Ａ、１０２Ｂは図１１中右方向に搬送される包装フィルムＦ’及び角錐パックＦＨとの間で滑り等を生じさせることなく、外袋包装機１００（フレーム１１０）を初期位置へ戻すことが望まれる。
【００６２】
このため、本実施の形態に係る外袋包装機１００では、外袋包装機１００（フレーム１１０）を図１１中左方向に移動させるときに、自動包装機１の基台に固定されているラックギヤ１０６Ａ、１０６Ｂに噛合されているピニオンギア１０５Ａ、１０５Ｂによりシャフト１０３ａ、１０３ｂ延いてはローラ１０３Ａ、１０３Ｂを回転させる構成となっており、これによりエンドレスベルト１０２Ａ、１０２Ｂを図１１中右方向に搬送される包装フィルムＦ’及び角錐パックＦＨとの間で滑り等を生じさせることなく、所定に負荷を掛けながら円滑に回転させることが可能となっている。
【００６３】
従って、外袋包装機１００（フレーム１１０）を初期位置へ戻す際においても、所定に負荷を掛けながらエンドレスベルト１０２Ａ、１０２Ｂにより良好に包装フィルムＦ’及び角錐パックＦＨを挟持し続けることができるため、角錐パックＦＨが包装フィルムＦ’の内側で遊動等する惧れを確実に防止することができる。
【００６４】
その後、図１２に示すような過程を経ながら、外袋包装機１００（フレーム１１０）を図中左方向に更に移動させ、図１３に示すように、初期位置に復帰させる。
図１３では、フィンガー２２０Ａ（２２０Ｂ）により、次の角錐パックＦＨが送り込まれた状態が示されており、この後、当該角錐パックＦＨをプッシュアーム１０１Ａ、１０１Ｂで挟持した図９の状態へと移行される。
このような動作を繰り返すことで、本実施の形態に係る自動包装機１では、角錐パックＦＨを順次個別に外袋包装することが可能となっている。
【００６５】
なお、横シール装置１２０及び縦シール装置１３０は、例えば電熱式のヒートシールバーなどを利用することができるが、これに限定されるものではない。
【００６６】
このように本実施の形態に係る外袋包装機によれば、外袋用袋体の中で内容物が遊動する惧れを確実に防止することができるため高速で効率良く外袋包装を実行することができ、以って歩留まり及びタクトタイムの改善、延いては生産能率を向上させることができる。
【００６７】
以上で説明した実施の形態は、本発明を説明するための例示に過ぎず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々変更を加え得ることは可能である。
【符号の説明】
【００６８】
１ 自動包装機
１０ 包装機（例えば角錐パック用）
１００ 外袋包装機
１０１Ａ、１０１Ｂ プッシュアーム
１０２Ａ、１０２Ｂ エンドレスベルト
１０３Ａ、１０３Ｂ ローラ
１０３ａ、１０３ｂ シャフト
１０４Ａ、１０４Ｂ ローラ
１０５Ａ、１０５Ｂ ピニオンギア
１０６Ａ、１０６Ｂ ラックギヤ
１１０ フレーム（基台）
１２０ 横シール装置
１３０ 縦シール装置
２００ 回転式包装体送り機構（包装体搬送装置）
２０１ ベース部
２０２ 溝カム
２１０ 包装体受け渡しアーム
２１１ カムフォロア
２１３ スライド回転軸
２２０Ａ、２２０Ｂ フィンガー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
包袋内に内容物を充填した包装体を生産する包装機から生産された包装体を受け取り、当該受け取った包装体を内容物とする外袋包装を行う外袋包装機の搬送装置であって、
上端開放で折り返された帯状の外袋包装フィルムの内側に包装体を受け入れた状態で外袋包装フィルムを搬送方向に順次送る一方で、
前記受け入れた包装体と外袋包装フィルムとを挟み持つように対面配置された一対のエンドレスベルトが備えられ、
エンドレスベルトを支持する基台が、前記外袋包装フィルムの搬送方向下流側に移動する際には、エンドレスベルトの回転が規制され、
エンドレスベルトを支持する基台が、前記外袋包装フィルムの搬送方向上流側に移動する際には、エンドレスベルトの回転が許容されることを特徴とする外袋包装機の搬送装置。
【請求項２】
前記エンドレスベルトの回転の規制と許容は、エンドレスベルトが巻き掛けられた回転体と、その回転支持軸と、の間に設けられたワンウェイクラッチによりなされることを特徴とする請求項１に記載の外袋包装機の搬送装置。
【請求項３】
エンドレスベルトを支持する基台が、前記外袋包装フィルムの搬送方向と反対方向に移動する際に、その移動動作を利用して回転力がエンドレスベルトに伝達されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の外袋包装機の搬送装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３の何れか１つに記載の外袋包装機の搬送装置を備えた外袋包装機。
【請求項１】
包袋内に内容物を充填した包装体を生産する包装機から生産された包装体を受け取り、当該受け取った包装体を内容物とする外袋包装を行う外袋包装機の搬送装置であって、
上端開放で折り返された帯状の外袋包装フィルムの内側に包装体を受け入れた状態で外袋包装フィルムを搬送方向に順次送る一方で、
前記受け入れた包装体と外袋包装フィルムとを挟み持つように対面配置された一対のエンドレスベルトが備えられ、
エンドレスベルトを支持する基台が、前記外袋包装フィルムの搬送方向下流側に移動する際には、エンドレスベルトの回転が規制され、
エンドレスベルトを支持する基台が、前記外袋包装フィルムの搬送方向上流側に移動する際には、エンドレスベルトの回転が許容されることを特徴とする外袋包装機の搬送装置。
【請求項２】
前記エンドレスベルトの回転の規制と許容は、エンドレスベルトが巻き掛けられた回転体と、その回転支持軸と、の間に設けられたワンウェイクラッチによりなされることを特徴とする請求項１に記載の外袋包装機の搬送装置。
【請求項３】
エンドレスベルトを支持する基台が、前記外袋包装フィルムの搬送方向と反対方向に移動する際に、その移動動作を利用して回転力がエンドレスベルトに伝達されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の外袋包装機の搬送装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３の何れか１つに記載の外袋包装機の搬送装置を備えた外袋包装機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１０−２８０４２８（Ｐ２０１０−２８０４２８Ａ）
【公開日】平成２２年１２月１６日（２０１０．１２．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１３７０１２（Ｐ２００９−１３７０１２）
【出願日】平成２１年６月８日（２００９．６．８）
【出願人】（５９６０９２５９５）三光機械株式会社 (102)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１２月１６日（２０１０．１２．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年６月８日（２００９．６．８）
【出願人】（５９６０９２５９５）三光機械株式会社 (102)
【Ｆターム（参考）】
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