縦形製袋充填包装機
【課題】縦形製袋充填包装機において、被充填物の噛み込みによる横シールなどのシール不良の発生を低減することができるようにする。
【解決手段】縦形製袋充填包装機１００が、落下遮断板９Ａ、９Ｂと、横シーラ１０Ａ、１０Ｂと、横シーラ移動部５１と、舞上がり遮断板１２Ａ、１２Ｂと、これら落下遮断板９Ａ、９Ｂ、横シーラ１０Ａ、１０Ｂ、横シーラ移動部５１、および前記舞上がり遮断板１２Ａ、１２Ｂの各動作を制御する制御部５５とを備え、落下遮断板９Ａ、９Ｂ、横シーラ１０Ａ、１０Ｂ、および舞上がり遮断板１２Ａ、１２Ｂが、この順で、搬送方向に沿って上流側から配置され、制御部５５により、落下遮断板９Ａ、９Ｂで内部通路を閉鎖し、一定時間後に舞上がり遮断板１２Ａ、１２Ｂによってさらに内部通路を閉鎖してから、横シーラ１０Ａ、１０Ｂで横シールを行うようにした。
【解決手段】縦形製袋充填包装機１００が、落下遮断板９Ａ、９Ｂと、横シーラ１０Ａ、１０Ｂと、横シーラ移動部５１と、舞上がり遮断板１２Ａ、１２Ｂと、これら落下遮断板９Ａ、９Ｂ、横シーラ１０Ａ、１０Ｂ、横シーラ移動部５１、および前記舞上がり遮断板１２Ａ、１２Ｂの各動作を制御する制御部５５とを備え、落下遮断板９Ａ、９Ｂ、横シーラ１０Ａ、１０Ｂ、および舞上がり遮断板１２Ａ、１２Ｂが、この順で、搬送方向に沿って上流側から配置され、制御部５５により、落下遮断板９Ａ、９Ｂで内部通路を閉鎖し、一定時間後に舞上がり遮断板１２Ａ、１２Ｂによってさらに内部通路を閉鎖してから、横シーラ１０Ａ、１０Ｂで横シールを行うようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、縦形製袋充填包装機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、シート状の包装材の端部を縦シールして筒状となし、これを上方から下方に搬送して、筒状の包装材を横シールすることにより袋底部を形成し、さらに搬送しつつ内部に被充填物を落下させて充填し、所定距離だけ搬送して横シールすることで、袋状の包装物を連続的に製造する縦形製袋充填包装機が知られている。また、この縦形製袋充填包装機の横シーラに隣接してジッパシーラを設けることで、ジッパ付きの袋を製造するものが知られている。
このような縦形製袋充填包装機では、横シーラ、ジッパシーラのシール位置に被充填物が噛み込まれると製袋不良となる。そのため、シール位置の上流側に被充填物の落下を防止するための落下遮断手段を、シール位置の下流側に下方から舞い上がる被充填物を遮断する舞上がり遮断手段を、それぞれ設けた装置が知られている。
また、粉体状あるいは粒子状の軽量の被充填物、例えば、小麦粉やパン粉などを充填する場合、所定の袋容積に一定量の被充填物が充填されるように、充填中の包装材を側方から押圧してエア抜きを行うエア抜き手段を設けることが多い。
例えば、特許文献１には、横シーラである横シールジョーの上下に、横シールジョーとともに筒状包材に対して進退するシャッタ板とシゴキ板をそれぞれ設け、それらの下流側に、筒状包材の厚みを一定にするように側方から押圧してエア抜きを行う１対のエア抜きプレートを設けた包装機が記載されている。
【特許文献１】特開平６−２６３１１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記のような従来の縦形製袋充填包装機には、以下のような問題があった。
特許文献１に記載の技術では、旋回アームの先端に一体に設けた横シールジョー、シャッタ板、シゴキ板によって筒状包材を挟む構成有し、シャッタ板により落下する被充填物を、シゴキ板によって下方から舞い上がる被充填物をそれぞれ遮断できるようになっている。そのため、それらによる遮断後には、被充填物が落下したり舞い上がったりしてもシール不良とならないものの、シャッタ板およびシゴキ板の遮断動作中においてそれらの間に浮遊する被充填物が残留し、それらの間に閉じこめられる場合がある。すなわち、横シール時あるいはジッパシール時に被充填物が噛み込まれる不良を必ずしも十分に低減できるものではないという問題がある。
【０００４】
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、被充填物の噛み込みによる横シールなどのシール不良の発生を低減することができる縦形製袋充填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】
【０００５】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明では、筒状の包装材を上方から下方に向けて搬送し、その内部に被充填物を落とし込んで充填し、横シールして製袋する縦形製袋充填包装機であって、前記筒状の包装材の内部通路を閉鎖して、落下する被充填物を遮断する落下遮断手段と、前記筒状の包装材を互いに対向する側方から押しつぶして搬送方向に交差する方向に沿ってシールする１対の横シーラと、該１対の横シーラを前記筒状の包装材に対して対向方向に沿って互いに進退させる横シーラ移動手段と、前記筒状の包装材の内部通路を閉鎖して、下流側から舞い上がる被充填物を遮断する舞上がり遮断手段と、前記落下遮断手段、前記横シーラ、前記横シーラ移動手段、および前記舞上がり遮断手段の各動作を制御する制御手段とを備え、前記落下遮断手段、前記横シーラ、および前記舞上がり遮断手段が、この順で、前記搬送方向に沿って上流側から配置され、前記制御手段により、前記落下遮断手段で前記筒状の包装材の内部通路を閉鎖し、一定時間後に前記舞上がり遮断手段によってさらに前記筒状の包装材の内部通路を閉鎖してから、前記横シーラで横シールを行うようにした構成とする。
この発明によれば、落下遮断手段で筒状の包装材の内部通路を閉鎖し、一定時間後に舞上がり遮断手段によってさらに前記筒状の包装材の内部通路を閉鎖してから、前記横シーラで横シールを行うので、一定時間のうちに、落下遮断手段の搬送方向下流側の被充填物が内部通路を通って落下していく。そして、その後、さらに舞上がり遮断手段によって内部通路を閉鎖するので、それ以後に被充填物の舞上がりが生じても、落下遮断手段と舞上がり遮断手段との間に被充填物が侵入しない。そして、その後に横シーラを移動して横シールするので、その間に被充填物が噛み込まれることなく良好な横シールを行うことができる。
ここで、上記一定時間は、被充填物の落下速度などの条件に応じて適宜設定することができる。
また、ここで、筒状の包装材の内部通路を閉鎖するとは、被充填物が流通しない程度に閉鎖することを意味する。すなわち、内部通路内のエアやエアに代わる不活性ガスなどの充填用気体などが流通可能な状態で、かつ、被充填物が流通できない閉鎖状態を意味する。
【０００６】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の縦形製袋充填包装機において、前記落下遮断手段および前記舞上がり遮断手段の少なくともいずれかが、前記筒状の包装材を前記搬送方向に交差する方向に沿って挟むとともに互いの先端部の位置を前記搬送方向にずらして配置された１対の遮断板と、該１対の遮断板を互いに対向方向に進退させる遮断板移動手段とからなる構成とする。
この発明によれば、互いの先端部の位置を搬送方向にずらして配置された１対の遮断板を、遮断板移動手段により互いに対向方向に進出させ、それらの間に包装材を側方から押しつぶした状態とすることで、内部通路を閉鎖することができる。その閉鎖度合いは、それぞれの進出位置を調整して、包装材がジグザグ状に屈曲される度合いを変えることで変えることができる。
そして、先端部の位置が搬送方向にずらされているため、遮断板の進出時に遮断板同士で押圧し合うことなく内部通路を閉鎖することができる。そのため、遮断板の先端部の間に、被充填物を噛み込んで粉砕してしまったり、包装材に傷をつけてしまったりすることなく、内部通路を閉鎖することができる。また、被充填物が流通せず、かつエアなどの気体が流通する程度に閉鎖することが容易となる。
【０００７】
請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の縦形製袋充填包装機において、前記落下遮断手段が、前記１対の遮断板を備え、該１対の遮断板を前記１対の横シーラにそれぞれ設けることにより、前記横シーラ移動手段が、前記落下遮断手段の前記遮断板移動手段を兼ねるとともに、前記横シーラ移動手段が、前記横シーラの進出時の位置を、前記落下遮断手段の前記１対の遮断板で前記包装材の内部通路を閉鎖する状態とする第１の進出位置と、前記横シーラで前記筒状の包装材を押しつぶして横シール可能な状態とする第２の進出位置との少なくとも２段階に切り換えることができるようにした構成とする。
この発明によれば、横シーラ移動手段が落下遮断手段の遮断板移動手段を兼ねるので、簡素かつコンパクトな構成とすることができる。
また、横シーラ移動手段により、横シーラを第１の進出位置に進出させて、横シーラに設けられた落下遮断手段の１対の遮断板により内部通路を閉鎖する。そして一定時間後に、舞上がり遮断手段により包装材の内部通路を閉鎖してから、横シーラを第２の進出位置に進出させ、横シールを行うことができる。
そのため、第１の進出位置、第２の進出位置のそれぞれの到達タイミングを制御することで、横シーラ移動手段が落下遮断手段の遮断板移動手段の機能と横シーラを移動して横シールを行う機能との両立が容易となる。
【０００８】
請求項４に記載の発明では、請求項２または３に記載の縦形製袋充填包装機において、前記舞上がり遮断手段が、前記１対の遮断板を備え、前記横シーラと前記舞上がり遮断手段との間に、前記包装材に配置されたジッパ部材を前記包装材に貼り付ける１対のジッパシーラと、該１対のジッパシーラを前記筒状の包装材に対して対向方向に沿って互いに進退させるジッパシーラ移動手段とが設けられ、前記舞上がり遮断手段の１対の遮断板を前記ジッパシーラ移動手段に設けることで、前記舞上がり遮断手段の前記遮断板移動手段を兼ねるとともに、前記１対の遮断板の前記ジッパシーラ移動手段に対する装着位置を、前記１対のジッパシーラの位置と、前記１対のジッパシーラの前記搬送方向下流側の位置とのいずれかに選択的に切り替えられるようにし、かつ、前記ジッパシーラ移動手段が、前記ジッパシーラの進出時の位置を、前記舞上がり遮断手段の前記１対の遮断板で前記包装材の内部通路を閉鎖する状態とする第３の進出位置と、前記ジッパシーラで前記筒状の包装材を押しつぶして前記ジッパ部材を貼り付け可能な状態とする第４の進出位置との少なくとも２段階に切り替えることができる構成とする。
この発明によれば、１対のジッパシーラを備えることで、ジッパ付き袋を製袋することができる。そして、舞上がり遮断手段が１対の遮断板を備え、これら遮断板をジッパシーラ移動手段に装着することで、ジッパシーラ移動手段が舞上がり遮断手段の遮断板移動手段を兼ねることができる。さらに、舞上がり遮断手段をジッパシーラの位置とジッパシーラの搬送方向下流側のとの位置のいずれかに選択的に切り替えて装着することができるので、ジッパ無し袋の製袋とジッパ付き袋の製袋のいずれにも対応することができる。
また、落下遮断手段により包装材の内部通路を遮断し、一定時間後に、ジッパシーラ移動手段により、ジッパシーラを第３の進出位置に進出させて、ジッパシーラに設けられた舞上がり遮断手段の１対の遮断板により内部通路を閉鎖する。そして、ジッパシーラ移動手段によりジッパシーラを第４の進出位置に進出させてジッパシールを行うことができる。
そのため、第３の進出位置、第４の進出位置のそれぞれの到達タイミングを制御することで、ジッパシーラ移動手段が舞上がり遮断手段の遮断板移動手段の機能とジッパシーラを移動してジッパシールを行う機能との両立が容易となる。
【０００９】
請求項５に記載の発明では、請求項１〜４のいずれかに記載の縦形製袋充填包装機において、前記舞上がり遮断手段の前記搬送方向下流側に、前記搬送方向上流側から下流側に向けて対向間隔が増大するように対向され、前記被充填物が充填された包装材を側方から挟んで押圧可能に設けられた１対の押圧板を設けた、前記包装材内の充填部分のエア抜き手段を備える構成とする。
この発明によれば、エア抜き手段を備えるので、包装材から余分な気体を排出して、一定容積の包装材に一定量の被充填物を充填することができる。
また、搬送方向上流側から下流側に向けて対向間隔が増大するように対向された１対の押圧板によって、包装材を側方から挟んで押圧するので、押圧の過程で、被充填物が上流側から下流側に向けて徐々に被包装物が移動するように押圧される。そのため、上流側から下流側に向けて同時に押圧される場合に比べて、被充填物の舞上がりを低減することができる。
【００１０】
請求項６に記載の発明では、請求項５に記載の縦形製袋充填包装機において、前記１対の押圧板が、前記舞上がり遮断手段によって前記内部通路を閉鎖された後に、前記被充填物が充填された包装材を押圧開始するように移動され、押圧中は減速して、前記ジッパシーラが前記第４の進出位置に至る前に停止するように制御される。
この発明によれば、１対の押圧板によるエア抜き動作が、舞上がり遮断手段によって内部通路が閉鎖された後に開始され、減速下で押圧され、ジッパシーラが第４の進出位置に至る前に終了される。そのため、エア抜き動作において、被充填物の一定速度または加速して押圧する場合に比べて、被充填物の舞上がりの勢いをより低減することができ、舞上がり遮断手段による内部通路の閉鎖の作用と相俟って、その後に行われるジッパシール時に、被充填物が舞い上がってジッパシール部、横シール部および両シール部の間に噛み込まれることを確実に防止することができる。
【００１１】
請求項７に記載の発明では、請求項１〜３のいずれかに記載の縦形製袋充填包装機において、前記舞上がり遮断手段の前記搬送方向下流側に、前記搬送方向上流側から下流側に向けて対向間隔が増大するように対向され、前記被充填物が充填された包装材を側方から挟んで押圧可能に設けられた１対の押圧板を設けた、前記包装材内の充填部分のエア抜き手段を備え、前記１対の押圧板が、前記舞上がり遮断手段によって前記内部通路を閉鎖された後に、前記被充填物が充填された包装材を押圧開始するように移動され、押圧中は減速して、前記横シーラが前記内部通路を閉鎖する前に停止するように制御される。
この発明によれば、１対の押圧板によるエア抜き動作が、舞上がり遮断手段によって内部通路が閉鎖された後に開始され、減速下で押圧され、横シーラが内部通路を閉鎖する前に終了される。そのため、エア抜き動作において、被充填物の一定速度または加速して押圧する場合に比べて、被充填物の舞上がりの勢いをより低減することができ、舞上がり遮断手段による内部通路の閉鎖の作用と相俟って、その後に行われる横シール時に、被充填物が舞い上がって横シール部に噛み込まれることを確実に防止することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の縦形製袋充填包装機によれば、筒状の包装材の内部通路を落下遮断手段によって閉鎖し、横シーラの搬送方向下流側で、一定時間後に舞上がり遮断手段によって閉鎖するので、被充填物の噛み込みによる横シールなどのシール不良の発生を低減することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下では、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。
本発明の実施形態に係る縦形製袋充填包装機について説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る縦形製袋充填包装機の概略構成を示す模式的な斜視図である。図２は、本発明の実施形態に係る縦形製袋充填包装機の主要部の概略構成を示す正面図である。図３は、本発明の実施形態に係る縦形製袋充填包装機の主要部における主要部材の配置について説明する模式的な側面図である。図４は、本発明の実施形態に係る縦形製袋充填包装機の正面視の部分断面図である。図５は、本発明の実施形態に係る縦形製袋充填包装機の平面図である。図６は、本発明の実施形態に係る縦形製袋充填包装機のエア抜き手段の概略構成を示す平面図である。図７は、図６のＡ−Ａ断面図である。図８は、図６のＢ−Ｂ断面図である。
なお、各図に記載したＸＹＺ直交座標系は、方向参照の便宜のために、各図共通の方向に配置している。ＸＹ平面は水平面を表し、Ｚ軸正方向は鉛直上方に一致されている。以下では、図中の方向をこれらの座標軸を参照して表す場合がある。
【００１４】
本実施形態の縦形製袋充填包装機１００は、図１に示すように、フィルムなどの包装材Ｗの端部を縦シールして筒状包装材Ｗａ（筒状の包装材）を形成して、鉛直上方から下方に（Ｚ軸正方向から負方向に）搬送し、その下端側で横シールして底部を形成し、その内部に上方から、例えば粉体や粒状体などの被包装物（被充填物、図示せず）を充填し、一定長さだけ下方に繰り出して、上端側を横シールするとともに筒状包装材Ｗａに予め仮止めしたジッパ部材５を貼り付ける工程を繰り返して、被包装物が充填されたジッパＪの付いた包装袋Ｗｂを連続的に製造するものである。
包装材Ｗの材質は、適宜材質のプラスチックフィルム、ラミネートフィルムなどを採用することができる。
ジッパ部材５の形態、形状は、包装材Ｗに貼り付けることができるものであれば、特に限定されず、周知の種々のものを採用することができる。
【００１５】
縦形製袋充填包装機１００の概略構成は、包装材Ｗを供給するフィルムロール１と、包装材Ｗを搬送する複数の搬送ローラ２と、搬送ローラ２によって搬送された包装材Ｗを幅方向の端部が対向する状態で重ね合わせてＺ軸を軸方向とする略円筒状の筒状包装材Ｗａに整形するフォーマー部３ａと、筒状包装材Ｗａの形状を保持してＺ軸負方向に向けて案内する製袋チューブ３と、製袋チューブ３上で筒状包装材ＷａをＺ軸負方向に間欠的に繰り出す繰り出しベルト６と、繰り出しベルト６によって間欠搬送される筒状包装材Ｗａの兼ね合わされた端部を挟んで縦シールする縦シール部７と、製袋チューブ３の内側の充填空間に上方から被包装物を充填するためのホッパ８と、落下遮断板９Ａ、９Ｂ（落下遮断手段の遮断板）、横シーラ１０Ａ、１０Ｂ、ジッパシーラ１１Ａ、１１Ｂ、舞上がり遮断板１２Ａ、１２Ｂ（舞上がり遮断手段の遮断板）、エア抜き押圧板１４Ａ、１４Ｂ（押圧板）、および排出ガイド３１からなる。
そして、落下遮断板９Ａ、９Ｂ、横シーラ１０Ａ、１０Ｂ、ジッパシーラ１１Ａ、１１Ｂ、舞上がり遮断板１２Ａ、１２Ｂ、およびエア抜き押圧板１４Ａ、１４Ｂには、それぞれの移動を行うための横シーラ移動部５１（横シーラ移動手段）、ジッパシーラ移動部５２（ジッパシーラ移動手段）、および押圧板移動部５４が接続されている。これらおよび上記他の機構の動作は、制御部５５（制御手段）によって制御される。
なお、本実施形態では、筒状包装材Ｗａの搬送方向（以下、単に搬送方向ということにする）が鉛直下方向の場合で説明するが、これは一例であって、例えば、被包装物の落下などの動作などに不都合がない限りでは、厳密な鉛直方向から傾斜していてもよい。
本実施形態では、包装材Ｗは、Ｘ軸正方向側から製袋チューブ３に供給されるようになっている。
【００１６】
図２に示すように、製袋チューブ３の下端部には、製袋チューブ３の下方で、筒状包装材Ｗａを平袋状に形成するための袋開き部材３ｂが設けられている。
落下遮断板９Ａ、９Ｂは、それぞれ、Ｌ字状、逆Ｌ字状の断面を有しその水平部分がＺ軸方向に段違いとなる状態で、それぞれＹ軸方向に延ばされた部材であり、袋開き部材３ｂの下方側で筒状包装材ＷａをＸ軸方向に挟んで対向し、それぞれ対向方向に進退可能に設けられている。
落下遮断板９Ａ、９Ｂの各水平部分の対向方向の先端部は、先細りのテーパを有している。また、落下遮断板９Ａ、９Ｂの水平部分は、Ｚ軸方向には、後述する横シーラ１０Ａ、１０Ｂの上面に近接した位置に配置される。
落下遮断板９Ａ、９ＢのＹ軸方向の両端部（図５参照）には、それぞれ進出時の位置を規制するため、各先端が当接するストッパ９ａ、９ｂがそれぞれ設けられている。そして落下遮断板９Ａ、９Ｂの進出位置は、製袋チューブ３の中心線に整列するか、より好ましくは、わずかに対向方向に超えた位置に設定される。
本実施形態では、わずかに超えた位置に設定している。したがって、それぞれの先端部がＺ軸方向に段違いに配置されていることで、進出時にそれぞれの先端面で押しつぶされた筒状包装材Ｗａが、正面視でジグザグ状に屈曲され、内部通路Ｐが閉鎖されるようになっている。
【００１７】
落下遮断板９Ａ（９Ｂ）の背面側（Ｘ軸負（正）方向側）には、落下遮断板９Ａ（９Ｂ）を進退させるために、Ｘ軸方向に延ばされたガイドシャフト２０が固定されている。
ガイドシャフト２０は、落下遮断板９Ａ（９Ｂ）を進退させる駆動力を伝達する遮断板保持ブラケット２２Ａ（２２Ｂ）のガイド孔２２ａに挿通され、Ｘ軸負（正）方向側の端部で遮断板保持ブラケット２２Ａ（２２Ｂ）に対する抜け止めが施されている。
落下遮断板９Ａ（９Ｂ）の背面側と遮断板保持ブラケット２２Ａ（２２Ｂ）の間のガイドシャフト２０には、落下遮断板９Ａ（９Ｂ）をＸ軸正（負）方向側に付勢するスプリング２１が挿着されている。
このため、遮断板保持ブラケット２２Ａ（２２Ｂ）がＸ軸正（負）方向に移動すると、スプリング２１で付勢された落下遮断板９Ａ（９Ｂ）がＸ軸正（負）方向に移動するようになっている。また、遮断板保持ブラケット２２Ａ（２２Ｂ）がＸ軸負（正）方向に移動すると、ガイドシャフト２０の抜け止めを介して、落下遮断板９Ａ（９Ｂ）が、Ｘ軸負（正）方向に移動するようになっている。
【００１８】
横シーラ１０Ａ、１０Ｂは、それぞれ落下遮断板９Ａ、９Ｂの下方側に略平行に配置されたブロック状部材であり、筒状包装材Ｗａを、繰り出しベルト６の繰り出し動作に連動するタイミングで、側方から押しつぶし、搬送方向に交差する方向に沿ってシール（横シール）するものである。
横シーラ１０Ａ、１０Ｂは、それぞれ筒状包装材ＷａのＸ軸負方向側、正方向側に配置され、筒状包装材Ｗａを側方から押圧して横シール部分を形成するためにＹ軸方向に長く延ばされた押圧面１０ａ、１０ａをそれぞれ対向させた状態で配置されている。すなわち、各押圧面１０ａは、搬送方向に交差する方向に延ばされている。以下、各押圧面１０ａが延ばされた方向を横シール方向という場合がある。
押圧面１０ａのＹ軸方向の長さは、筒状包装材Ｗａを押しつぶした状態で幅方向（Ｙ軸方向）に横断しうる長さとなっている。
ここで、筒状包装材Ｗａを押しつぶす場合に、目的とする袋の形態により種々の押しつぶし方が可能である。例えば、円筒を単純に押しつぶすようにしてもよいし、マチ部を形成するように押しつぶしてもよい。
【００１９】
そして、横シーラ１０Ａ、１０Ｂは、横シーラ移動部５１によって、対向方向に沿って、それぞれの押圧面１０ａを対称的に移動して、筒状包装材Ｗａの搬送路中心を通るＹＺ平面を中心としてＸ軸方向に開閉動作を行うことができるようになっている。
また、横シーラ１０ＡのＺ軸方向の中間部には、横シール部分を横シール方向に切断するためのカッタ機構１０ｂが設けられている。このため、横シーラ１０Ａ、１０ＢのＺＸ平面に平行な断面は、押圧面１０ａ側に開口するコ字状あるいはＵ字状とされている。
【００２０】
本実施形態では、各押圧面１０ａが、ヒータなどにより加熱され、筒状包装材Ｗａを押しつぶしたときに、筒状包装材Ｗａを押しつぶし方向に熱シールする構成を採用している。
ただし、横シールするための機構は、熱シールに限定されるものではなく、周知の種々の横シーラの構成を採用することができる。例えば、超音波融着、感圧接着などを採用することができ、横シーラ１０Ａ、１０Ｂの構成もそれぞれに応じた構成を採用することができる。
【００２１】
横シーラ移動部５１の概略構成は、図４、５に示すように、駆動モータ３９の回動がスライダクランク機構を介して、横シーラブラケット２３Ａ、２３Ｂに伝達され、横シーラブラケット２３Ａ、２３Ｂが製袋チューブ３の中心線を挟んで開閉するようにＸ軸方向にスライド移動する構成になっている。
【００２２】
横シーラブラケット２３Ａ、２３Ｂの製袋チューブ３の側にはそれぞれ横シーラ１０Ａ、１０Ｂが取り付けられている。
また、横シーラブラケット２３Ａ、２３ＢのそれぞれのＹ軸方向上面側（Ｚ軸正方向側）には、遮断板保持ブラケット２２Ａ、２２ＢがＸ軸方向の取付位置を調整できるようにボルト締結されている。遮断板保持ブラケット２２Ａ、２２Ｂの取付位置は、それぞれ落下遮断板９Ａ、９Ｂの先端面の位置が横シーラ１０Ａ、１０Ｂの押圧面１０ａ、１０ａよりも一定距離（Ｌ０−Ｌ１）だけ製袋チューブ３側となる位置に取り付けられている。
【００２３】
駆動モータ３９は、駆動力を伝達するモータであり、回動方向の正逆の切り替え、および回動量、回動速度を制御部５５により制御できるようになっているものである。本実施形態では、例えばサーボモータを採用している。
【００２４】
このような構成において、例えば、図４には、横シーラ１０Ａ、１０Ｂが離間した状態が示されている。
このとき、モータシャフト３８が図示反時計回りに回動すると、横シーラブラケット２３Ｂに取り付けられた横シーラ１０Ｂと、横シーラブラケット２３Ａに取り付けられた横シーラ１０Ａとは、互いに近接する方向に移動される。
そして、このようにして近接した状態から図示時計回りに回動すると、この逆の動作を行うことができる。
すなわち、横シーラ１０Ａ、１０ＢのＸ軸方向における開閉動作を行うことができるようになっている。また、それに伴って、落下遮断板９Ａ、９Ｂの開閉動作も行うことができるようになっている。したがって、本実施形態の横シーラ移動部５１は、落下遮断板９Ａ、９Ｂを閉じて、内部通路Ｐを閉鎖する落下遮断手段の遮断板移動手段を兼ねている。
【００２５】
本実施形態では、横シーラ１０Ａ、１０Ｂの各開放状態に対応して、モータシャフト３８の回動角度位置（以下では、単に、駆動モータ３９の回動角度位置と称する）が予め制御部５５に記憶されており、それぞれの回動角度位置の間で、適宜回転速度を変えて回動できるようになっている。
第１の回動角度位置は、横シーラ１０Ａ、１０Ｂと、落下遮断板９Ａ、９Ｂとがともに筒状包装材Ｗａに接触しない開放状態に対応する。例えば、筒状包装材Ｗａの内部通路Ｐが全面的に開放された状態の距離、本実施形態では内部通路Ｐの中心として距離２・Ｌ０だけ、横シーラ１０Ａ、１０Ｂを開放する状態である。
第２の回動角度位置は、落下遮断板９Ａ、９Ｂのストッパ９ａ同士が当接する距離、すなわち、距離Ｌ１（ただし、Ｌ１＜Ｌ０）だけ進出した進出位置（第１の進出位置）に対応する。このとき、横シーラ１０Ａ、１０Ｂの押圧面１０ａ、１０ａ間には、隙間が形成されており、内部通路Ｐは落下遮断板９Ａ、９Ｂによって閉鎖されるものの、押圧面１０ａ、１０ａによっては閉鎖されない。
第３の回動角度位置は、横シーラ１０Ａ、１０Ｂの押圧面１０ａ、１０ａが筒状包装材Ｗａを押しつぶし、横シールが可能となる距離Ｌ０だけ進出する進出位置（第２の進出位置）に対応する。このとき、横シーラブラケット２３Ａ（２３Ｂ）に固定された遮断板保持ブラケット２２Ａ（２２Ｂ）は、スプリング２１を圧縮しつつスプリング２１に沿って対向方向に移動するものの、落下遮断板９Ａ、９Ｂは、ストッパ９ａ、９ｂの作用によりＸ軸方向に停止した状態に置かれる。
【００２６】
ジッパシーラ１１Ａ、１１Ｂは、図２に示すように、それぞれ筒状包装材ＷａのＸ軸の負方向側、正方向側に配置され、筒状包装材Ｗａを側方から押圧して、筒状包装材Ｗａ内面の横シール部分の下方に配置されたジッパ部材５を筒状包装材Ｗａに貼り付けるためＹ軸方向に長く延ばされた押圧面１１ｃ、１１ｃがそれぞれ対向された部材であり、それぞれジッパシーラ本体１１ｂおよびシーラ保持部１１ａから構成される。
ジッパシーラ本体１１ｂは、押圧面１１ｃを備えるブロック状部材からなる。押圧面１１ｃのＹ軸方向の長さと形状は、ジッパ部材５の形態、形状に応じて、貼り付けに必要な長さ、形状とされる。
ジッパシールの方式は、例えば、熱シール可能なジッパ片上に封止部が形成されたジッパ部材の場合には、仮止めされたジッパ部材５の封止部を、搬送方向上流側および横シール方向の両端の側を取り囲むような、下に開いたコ字状の押圧面１１ｃ（図３参照）を備え、ジッパ片を包装材Ｗで挟んで熱シールするような構成を採用することができる。
ただし、ジッパ部材５を貼り付けるための機構は、熱シールに限定されるものではなく、周知の種々のジッパシーラの構成を採用することができる。例えば、超音波融着、感圧接着などを採用することができ、ジッパシーラ本体１１ｂの構成もそれぞれに応じた構成とすることができる。
【００２７】
シーラ保持部１１ａは、ジッパシーラ本体１１ｂと、後述する舞上がり遮断板１２Ａ（１２Ｂ）とを選択的に付け替えられるようにＸ軸正（負）方向の側面に取付穴１１ｄを備えるＹ軸方向に延ばされたブロック部材である。取付穴１１ｄは、例えば、ボルト締結を行うための雌ねじが形成されている。
本実施形態では、ジッパ付き袋を製袋するため、以下では、取付穴１１ｄに螺合されるボルト１５によって、ジッパシーラ本体１１ｂが取り付けられている場合の例で説明する。
シーラ保持部１１ａに、舞上がり遮断板１２Ａ（１２Ｂ）が取り付けられている場合には、ジッパシーラ１１Ａ、１１Ｂの機能は停止され、横シールして、ジッパ無しの袋を製袋するモードで運転される。
【００２８】
ジッパシーラ１１Ａ、１１Ｂは、ジッパシーラ移動部５２によって、対向方向に沿って、それぞれの押圧面１１ａを対称的に移動して、搬送路中心を通るＹＺ平面を中心としてＸ軸方向に開閉動作を行うことができるようになっている。
【００２９】
ジッパシーラ移動部５２の概略構成は、図４、５に示すように、駆動モータ４３の回動がスライダクランク機構を介して、ジッパシーラブラケット２４Ａ、２４Ｂに伝達され、ジッパシーラブラケット２４Ａ、２４Ｂが製袋チューブ３の中心線を挟んで開閉するようにＸ軸方向にスライド移動する構成になっている。
【００３０】
ジッパシーラブラケット２４Ａ、２４Ｂの製袋チューブ３の側にはそれぞれジッパシーラ１１Ａ、１１Ｂが取り付けられている。
また、ジッパシーラブラケット２４Ａ、２４ＢのそれぞれＹ軸方向下面側（Ｚ軸負方向側）には、遮断板保持ブラケット２５Ａ、２５ＢがＸ軸方向の取付位置を調整できるようにボルト締結されている。遮断板保持ブラケット２５Ａ、２５Ｂの取付位置は、それぞれ舞上がり遮断板１２Ａ、１２Ｂの先端面の位置がジッパシーラ１１Ａ、１１Ｂの押圧面１１ｃ、１１ｃよりも一定距離（Ｌ０−Ｌ１）だけ製袋チューブ３側となる位置に取り付けられている。
【００３１】
駆動モータ４３は、駆動力を伝達するモータであり、回動方向の正逆の切り替え、および回動量、回動速度を制御部５５により制御できるようになっているものである。本実施形態では、駆動モータ３９と同様のサーボモータを採用している。
【００３２】
このような構成において、例えば、図４には、ジッパシーラ１１Ａ、１１Ｂの各押圧面１１ａが離間した状態が示されている。
このとき、モータシャフト４２が図示時計回りに回動すると、ジッパシーラブラケット２４Ｂに取り付けられたジッパシーラ１１Ｂと、ジッパシーラブラケット２４Ａに取り付けられたジッパシーラ１１Ａとは、互いに近接する方向に移動される。
そして、このようにして近接した状態から、図示時計回りに回動すると、この逆の動作を行うことができる。
すなわち、ジッパシーラ１１Ａ、１１ＢのＸ軸方向における開閉動作を行うことができるようになっている。
【００３３】
本実施形態では、ジッパシーラ１１Ａ、１１Ｂの各開放状態に対応してモータシャフト４２の回動角度位置（以下では、単に、駆動モータ４３の回動角度位置と称する）が予め制御部５５に記憶されており、それぞれの回動角度位置の間で、適宜回転速度を変えて回動できるようになっている。
第１の回動角度位置は、ジッパシーラ１１Ａ、１１Ｂと舞上がり遮断板１２Ａ、１２Ｂとがともに筒状包装材Ｗａに接触しない開放状態に対応する。例えば、筒状包装材Ｗａの内部通路Ｐが全面的に開放された状態の距離、本実施形態では内部通路Ｐの中心として距離２・Ｌ０だけ、ジッパシーラ１１Ａ、１１Ｂを開放する状態である。
第２の回動角度位置は、後述する舞上がり遮断板１２Ａ、１２Ｂのストッパ９ａ同士が当接する距離、すなわち、距離Ｌ１だけ進出した進出位置（第３の進出位置）に対応する。このとき、ジッパシーラ１１Ａ、１１Ｂの押圧面１１ａ、１１ａ間には、隙間が形成されており、内部通路Ｐは舞上がり遮断板１２Ａ、１２Ｂによって閉鎖されるものの、押圧面１１ａ、１１ａによっては閉鎖されない。
第３の回動角度位置は、ジッパシーラ１１Ａ、１１Ｂの押圧面１１ａ、１１ａが筒状包装材Ｗａを押しつぶし、ジッパシールが可能となる距離Ｌ０だけ進出する進出位置（第４の進出位置）に対応する。
【００３４】
舞上がり遮断板１２Ａ、１２Ｂは、落下遮断板９Ａ、９Ｂの構成を、ＸＹ平面内で反転して、ジッパシーラ１１Ａ、１１Ｂの下方位置に設け、ガイドシャフト２０、スプリング２１により水平方向に支持されているものである。ただし、これらガイドシャフト２０、スプリング２１は、遮断板保持ブラケット２２Ａ、２２Ｂに代えて、それらと同様の構成を備え、取付位置がジッパシーラブラケット２４Ａ、２４Ｂの下面である点が異なる遮断板保持ブラケット２５Ａ、２５Ｂによって保持されている。
遮断板保持ブラケット２５Ａ、２５Ｂは、ジッパシーラブラケット２４Ａ、２４Ｂに対して、固定ねじ２６によって着脱可能に設けられている。
また、落下遮断板９Ａ、９Ｂと同様に、舞上がり遮断板１２Ａ、１２ＢのＹ軸方向の両端部には、それぞれ進出時の位置を規制するため、各先端が当接するストッパ９ａ、９ｂがそれぞれ設けられている。そして舞上がり遮断板１２Ａ、１２Ｂの進出位置は、各先端面が内部通路Ｐの中心線に整列するか、より好ましくはわずかに超えた位置に設定される。
本実施形態では、わずかに超えた位置としており、それぞれがＺ軸方向に段違いに配置されていることで、進出時にそれぞれの先端面で押しつぶされた筒状包装材Ｗａが正面視でジグザグ状に屈曲され、内部通路Ｐが閉鎖されるようになっている。
【００３５】
このような構成により、ジッパシーラブラケット２４Ａ（２４Ｂ）が、ジッパシーラ移動部５２の駆動モータ４３の第２の回動角度位置に移動されると、ジッパシーラブラケット２４Ａ（２４Ｂ）に固定された遮断板保持ブラケット２５Ａ（２５Ｂ）は、スプリング２１を介して、舞上がり遮断板１２Ａ（１２Ｂ）をＸ軸正（負）方向に移動させる。
したがって、本実施形態のジッパシーラ移動部５２は、舞上がり遮断板１２Ａ、１２Ｂを閉じて、内部通路Ｐを閉鎖する舞上がり遮断手段の遮断板移動手段を兼ねている。
【００３６】
また、ジッパシーラ移動部５２が、駆動モータ４３の第３の回動角度位置に移動されると、ジッパシーラブラケット２４Ａ（２４Ｂ）に固定された遮断板保持ブラケット２５Ａ（２５Ｂ）は、スプリング２１を圧縮しつつスプリング２１に沿って対向方向に移動するものの、舞上がり遮断板１２Ａ（１２Ｂ）は、ストッパ９ａ、９ｂの作用によりＸ軸方向に停止した状態に置かれる。
【００３７】
舞上がり遮断板１２Ａ、１２Ｂの下方側には、図２に示すように、遮断板保持ブラケット２５Ａ、２５Ｂに、補助エア抜き支持ブラケット２７Ａ、２７Ｂを介して固定された補助エア抜き部１３Ａ、１３Ｂが配置されている。
補助エア抜き部１３Ａ、１３Ｂは、後述するエア抜き押圧板１４Ａ、１４Ｂで、筒状包装材Ｗａ内に被包装物を充填する際のエア抜き動作を行う場合に、エア抜き押圧板１４Ａ、１４Ｂの上方での筒状包装材ＷａのＸ軸方向への膨張を抑制するものである。
本実施形態では、筒状包装材ＷａのＹ軸方向の幅よりもやや長い距離に延ばされ、Ｚ軸方向に並列して張架されたコイルスプリング２８、２８を採用している。コイルスプリング２８、２８のＸ軸方向の位置は、ジッパシーラブラケット２４Ａ、２４Ｂが、ジッパシーラ移動部５２の第３の回動角度位置に対応する位置に移動されたとき、それぞれのコイルスプリング２８の側面が筒状包装材Ｗａに当接または近接する位置に設定する。
【００３８】
エア抜き押圧板１４Ａ、１４Ｂは、補助エア抜き部１３Ａ、１３Ｂの搬送方向下流側で筒状包装材ＷａをＸ軸方向に挟持して筒状包装材Ｗａ内のエア抜きを行う部材であり、押圧板移動部５４によってＸ軸方向に移動される。
エア抜き押圧板１４Ａ、１４Ｂは、それぞれ筒状包装材ＷａをＸ軸方向に所定厚さとなるまで押圧したときの筒状包装材ＷａをＹＺ面内で略覆うことができる大きさを有し、筒状包装材Ｗａに押圧される各押圧面１４ａが、搬送方向上流側（Ｚ軸正方向側）から下流側（負方向）に向けて、対向間隔が増大する状態に配置されて押圧動作を行うようにしたものである。
本実施形態では、エア抜き押圧板１４Ａ（１４Ｂ）として、ＺＸ平面内で、Ｚ軸正方向から負方向側に向けて、板厚が薄くなるテーパ付きの板材を採用し、その一方の面を、押圧板取付ブラケット２９Ａ（２９Ｂ）によって鉛直に支持し、その押圧板取付ブラケット２９Ａ（２９Ｂ）をＸ軸方向に移動する押圧板移動部５４で保持することにより、押圧面１４ａを平行移動する構成を採用している。
【００３９】
押圧板移動部５４の概略構成は、図６〜８に示すように、押圧ブラケット３０Ａ、スライドシャフト４８、４８、連結ブラケット６０、クランクアーム６１Ａ、押圧ブラケット３０Ｂ、クランクアーム６１Ｂ、および駆動モータ６４からなる。
押圧ブラケット３０Ａは、Ｙ軸方向に延ばされたブロック状部材であり、その長手方向（Ｙ軸方向）の両端部にＸ軸正方向に平行に延びるスライドシャフト４８、４８が固定されている。
図６に示すように、各スライドシャフト４８は、支持ブラケット４９Ｌ、４９Ｒにそれぞれ設けられた２つのスライドシャフト支持部４９ａ、４９ｂの軸受によりＸ軸方向に移動可能に支持されている。
押圧ブラケット３０ＡのＹ軸方向の中間部の上面側（Ｚ軸正方向側）には、押圧板取付ブラケット２９Ａが取り付けられている。
連結ブラケット６０は、押圧ブラケット３０Ａと略同等の長さでＹ軸方向に延ばされたブロック状部材であり、そのＹ軸方向の両端部が、それぞれスライドシャフト４８、４８と固定されている。そして、Ｙ軸方向の中間部のＸ軸負方向側に、後述する駆動モータ６４からの駆動力を伝達するクランクアーム６１Ａを回動自在に固定するジョイント部６０ａが設けられている。
このように、押圧ブラケット３０Ａ、スライドシャフト４８、４８、連結ブラケット６０は、平面視格子状に組み立てられ、クランクアーム６１Ａによって、駆動力が伝達されることで、Ｘ軸方向に移動可能とされている。
【００４０】
押圧ブラケット３０Ｂは、Ｙ軸方向に延ばされたブロック状部材であり、その長手方向（Ｙ軸方向）の両端部においてスライドシャフト４８、４８に摺動可能に連結するスライダ部３０ｂが設けられ、それぞれがスライドシャフト支持部４９ａ、４９ｂの間で、スライドシャフト４８に連結されている。
そして、押圧ブラケット３０ＢのＹ軸方向の中間部の上面側には押圧板取付ブラケット２９Ｂが取り付けられている。
また、同じくＸ軸負方向側の側面には、後述する駆動モータ６４からの駆動力を伝達するクランクアーム６１Ｂを回動自在に固定するジョイント部３０ａが設けられている。ジョイント部３０ａとジョイント部６０ａとは、それぞれ略対向する位置に設けられている。
【００４１】
駆動モータ６４は、クランクアーム６１Ａ、６１Ｂに駆動力を伝達するモータであり、回動方向の正逆の切り替え、および回動量、回動速度を制御部５５により制御できるようになっているものである。本実施形態では、駆動モータ３９と同様のサーボモータを採用している。そして、支持ブラケット４９Ｌ、４９Ｒの間に渡されたモータ支持ブラケット６５の下面側に固定されている。
出力軸であるモータシャフト６３は、Ｚ軸に沿って設けられ、その先端に回動アーム６２が固定されている。
回動アーム６２には、回動の径方向の両端部にそれぞれクランクアーム６１Ａ、６１Ｂが、例えばピン結合などの回転ジョイントにより結合されている。
【００４２】
このような構成において、例えば、図６には、エア抜き押圧板１４Ａ、１４Ｂの各押圧面１４ａが最大限に離間した状態が示されている。
このとき、モータシャフト６３が図示反時計回りに回動すると、連結ブラケット６０、押圧ブラケット３０Ｂと連結されたクランクアーム６１Ａ、６１Ｂの端部がそれぞれＸ軸方向に離間する方向に対称的に移動される。このため、押圧ブラケット３０Ｂに押圧板取付ブラケット２９Ｂを介して取り付けられたエア抜き押圧板１４Ｂと、連結ブラケット６０に対向する位置の押圧ブラケット３０Ａに押圧板取付ブラケット２９Ａを介して取り付けられたエア抜き押圧板１４Ａとは、互いにより近接する方向に移動される。
そして、このようにして近接した状態から、図示時計回りに回動すると、この逆の動作を行うことができる。
すなわち、エア抜き押圧板１４Ａ、１４ＢのＸ軸方向における開閉動作を行うことができるようになっている。
【００４３】
本実施形態では、エア抜き押圧板１４Ａ、１４Ｂの対向間隔に対応して、回動アーム６２、モータシャフト６３の回動角度位置（以下では、単に、駆動モータ６４の回動角度位置と称する）が予め制御部５５に記憶されており、それぞれの回動角度位置の間で、適宜回転速度を変えて回動できるようになっている。
第１の回動角度位置は、被包装物が充填中の筒状包装材Ｗａを押圧面１４ａに触れさせることなく搬送方向に通過させるための開放状態に対応する。
第２の回動角度位置は、被包装物が充填された筒状包装材Ｗａのエア抜きを行って、一定の厚さにするための対向間隔に対応するものである。
【００４４】
排出ガイド３１は、エア抜き押圧板１４Ａ、１４Ｂの搬送方向下流側に設けられたガイド部材であり、被包装物の充填後に、横シーラ１０Ａ、１０Ｂにより上端が横シールされ、カッタ機構１０ｂで切断されることで形成され、鉛直下方に落下する包装袋Ｗｂ（図１参照）を、不図示の搬送ベルトなどが位置する適宜位置に排出するためのガイド部材である。例えば、断面コ字状で、コ字状の底面をなすガイド面が斜めに傾斜された構成を採用することができる。
【００４５】
次に、縦形製袋充填包装機１００の動作について、横シール時の動作を中心に説明する。
図９は、本発明の実施形態に係る縦形製袋充填包装機の動作について説明するためのタイミングチャートである。
【００４６】
縦形製袋充填包装機１００の概略動作は以下の通りである。
まず、図１に示すように、搬送ローラ２を駆動して、フィルムロール１から包装材Ｗを一定長さだけ巻きだして間欠的に搬送する。包装材Ｗは、略水平方向に広げられた状態で、ジッパ仮止め部４の下方側に到達する。このとき、ジッパ仮止め部４によって、包装材Ｗ上にジッパ部材５を配置して包装材Ｗ上に仮止めする。ジッパ部材５の仮止め位置は、横シールが形成される予定位置からわずかに搬送方向下流側の位置とされる。
【００４７】
ジッパ部材５が仮止めされた包装材Ｗは、フォーマー部３ａに搬送される。
フォーマー部３ａでは、包装材Ｗを幅方向の端部が対向する状態で重ね合わせて製袋チューブ３の外周に沿う略円筒状に整形し、筒状包装材Ｗａを形成する。
筒状包装材Ｗａは、製袋チューブ３上で、繰り出しベルト６によって、包装袋Ｗｂの長さ分だけ、間欠的にＺ軸負方向に繰り出される。
この動作タイミングは、縦シール部７の縦シール動作、横シーラ移動部５１、ジッパシーラ移動部５２による各シーラの開閉動作と同期されている。
すなわち、繰り出しの停止時に、縦シール部７によって、筒状包装材Ｗａの周方向で重ね合わされた端部が縦シールされ、搬送方向上流側の筒状包装材Ｗａの形状が固定される。
また、搬送方向下流側で、落下遮断板９Ａ、９Ｂ、横シーラ１０Ａ、１０Ｂ、ジッパシーラ１１Ａ、１１Ｂ、舞上がり遮断板１２Ａ、１２Ｂの閉止動作が行われ、それぞれが開放された際に、繰り出し動作が行われる。そして、繰り出し動作の間に、ホッパ８から被包装物の充填工程が行われる。
【００４８】
次に、図９を参照して、詳細の動作タイミングについて説明する。図９は、１つの包装袋Ｗｂが製袋される周期をＴとして、２周期分の動作が記載されている。時間０〜Ｔの部分に記載した時刻ｔ０からｔ２４は、添字の順序と時間的な順序を一致させている。そして時間Ｔ〜２・Ｔの間も同様の動作が繰り返される。
図９において、曲線２００〜２０６は、それぞれ、被包装物の落下動作、筒状包装材Ｗａの搬送動作、横シーラ１０Ａ、１０Ｂの開閉動作、カッタ機構１０ｂの動作、ジッパシーラ１１Ａ、１１Ｂの開閉動作、エア抜き押圧板１４Ａ、１４Ｂの開閉動作、縦シール部７の動作のタイミングを示す。
【００４９】
前工程における被包装物の充填工程が終了すると、時刻０では、駆動モータ３９をその第３の回動角度位置から第１の回動角度位置に向けて回動し、横シーラ移動部５１によって閉じられていた横シーラ１０Ａ、１０Ｂが徐々に開放される（曲線２０２参照）。また、同時に、繰り出しベルト６の繰り出しを徐々に開始する（曲線２０１参照）。
ジッパシーラ１１Ａ、１１Ｂ、エア抜き押圧板１４Ａ、１４Ｂは、それ以前の時点で、開放動作を開始している（曲線２０４、２０５参照）。また、カッタ機構１０ｂは、横シーラ１０Ａ内への退避を開始しており、時刻ｔ０で退避が完了する（曲線２０３参照）。
そして、時刻ｔ１で、駆動モータ６４がその第１の回動角度位置まで回動し、押圧板移動部５４によりエア抜き押圧板１４Ａ、１４Ｂが開放状態の位置に移動する（曲線２０５参照）。
時刻ｔ２では、駆動モータ３９、４３がそれぞれの第１の回動角度位置に回動まで回動し、それに応じて、横シーラ移動部５１、ジッパシーラ移動部５２により、横シーラ１０Ａ、１０Ｂ、ジッパシーラ１１Ａ、１１Ｂが、それぞれ開放状態の位置に移動する。本実施形態では、押圧面１０ａ同士、および押圧面１１ａ同士が、距離２・Ｌ０だけ離されている。
このとき、横シーラ移動部５１、ジッパシーラ移動部５２によって移動される落下遮断板９Ａ、９Ｂ、舞上がり遮断板１２Ａ、１２Ｂも、同時に開放状態とされる。
かくして、製袋チューブ３の下方側で筒状包装材Ｗａ内に内部通路Ｐが形成された状態で、自由に搬送できる状態となる。したがって、直前の製造サイクルで落下された被包装物が、下方に落下し始め、筒状包装材Ｗａ内に徐々に充填される。
【００５０】
一方、曲線２０１に示すように、時刻ｔ３から、繰り出しベルト６によって筒状包装材Ｗａを定速で繰り出す。そして、時刻ｔ５で減速し、時刻ｔ９で繰り出しを停止する。この間（時刻０〜ｔ９）に、１つの包装袋Ｗｂを形成するために必要な長さだけ繰り出される設定とする。
また、筒状包装材Ｗａが停止する時刻ｔ９以降に縦シールを行うため、時刻ｔ８から縦シール部７を駆動し、時刻ｔ１１〜ｔ１７までの間、縦シール部７を閉じて縦シール動作を行う（曲線２０６参照）。
【００５１】
また、曲線２００に示すように、時刻ｕ１から時刻ｕ２までの間に、ホッパ８から被包装物を投入し、１つの包装袋Ｗｂに充填する量の被包装物を投入する。
これらの被包装物は、製袋チューブ３内を落下し、内部通路Ｐを通して、底部が横シールされた筒状包装材Ｗａ内に徐々に充填される。このため時刻ｕ１〜ｕ２に投入された被包装物は、内部通路Ｐ内で拡散しつつ落下して、時刻ｔ１４〜（ｔ１０＋Ｔ）の間に製袋チューブ３の下方に到達する。ここで、時刻ｕ１、時刻ｕ２は、被包装物の落下時間を考慮して、時刻ｔ１４が落下遮断板９Ａ、９Ｂが閉じた後になり、（ｔ１０＋Ｔ）が、次の周期の落下遮断板９Ａ、９Ｂが閉じる前になるように設定される。
【００５２】
曲線２０２に示すように、時刻ｔ４〜ｔ１２では、駆動モータ３９をその第１の回動角度位置から第２の回動角度位置まで回動し、落下遮断板９Ａ、９Ｂをそれぞれ対向方向に距離Ｌ１だけ進出させ、内部通路Ｐを閉鎖する。これにより、時刻ｔ１２以降、上方から落下する被包装物は、落下遮断板９Ａ、９Ｂにより遮断され、その上方の内部通路Ｐ内に蓄積される。
一方、曲線２０５に示すように、時刻ｔ６〜ｔ１５では、駆動モータ６４をその第１の回動角度位置から第２の回動角度位置まで回動し、エア抜き押圧板１４Ａ、１４Ｂを対向方向に徐々に移動し、被包装物が充填中の筒状包装材Ｗａを押圧していく。
本実施形態では、制御部５５によって、押圧板移動部５４を、時刻ｔ６、ｔ１５の中間であって、かつ押圧面１４ａ、１４ａが筒状包装材Ｗａに接触開始する時刻ｖ２までの間の時刻ｖ１まで、加速もしく定速で移動し、時刻ｖ１から時刻ｔ１５まで減速しながら移動するように制御している。
このため、時刻ｖ２から、筒状包装材Ｗａが、Ｘ軸方向の側面において、押圧面１４ａの傾斜に沿って、上方から下方側に被包装物が移動するように押圧されていき、所定の包装袋Ｗｂの厚さとなる。この過程において、筒状包装材Ｗａ内の被包装物は、押圧面１４ａによって、下方側に移動し、筒状包装材Ｗａ内からエア抜きが行われる。このとき、押圧面１４ａは減速しつつ押圧していくので、加速または等速で押圧される場合に比べて、筒状包装材Ｗａ内の被充填物の舞上がりを低減することができる。
時刻ｔ１２では、落下遮断板９Ａ、９Ｂにより内部通路Ｐが閉鎖されるが、落下遮断板９Ａ、９ＢはＺ軸方向に段違いに設けられているため、筒状包装材Ｗａが正面視ジグザグ状に屈曲されて閉鎖されており、被包装物は通過せず、エアは通過できる状態となっている。
【００５３】
そして、曲線２０４に示すように、時刻ｔ７〜ｔ１３では、駆動モータ４３をその第１の回動角度位置から第２の回動角度位置まで回動し、舞上がり遮断板１２Ａ、１２Ｂをそれぞれ対向方向に距離Ｌ１だけ進出させ、内部通路Ｐを閉鎖する。これにより、時刻ｔ１３以降、下方の筒状包装材Ｗａ内から舞い上がる被包装物が、舞上がり遮断板１２Ａ、１２Ｂにより遮断される。このとき、落下遮断板９Ａ、９Ｂ同様、上方に押し出されるエアは通過できる状態になっている。
この過程で、下流側から押し出されるエアで、舞上がり遮断板１２Ａ、１２Ｂの近傍の筒状包装材Ｗａが膨らんでくるが、本実施形態では、舞上がり遮断板１２Ａ、１２Ｂとともに、その下流側で補助エア抜き部１３Ａ、１３Ｂが対向方向に進出されるため、筒状包装材Ｗａが各２本のコイルスプリング２８でＸ軸方向から挟まれ、それらコイルスプリング２８の弾性力により徐々にエア抜きされていく。
【００５４】
このように、本実施形態では、落下遮断板９Ａ、９Ｂと舞上がり遮断板１２Ａ、１２Ｂとが、それぞれ内部通路Ｐを閉鎖するタイミングに、時間差Δｔ＝ｔ１３−ｔ１２を設けている。この時間差Δｔは、時刻ｔ１２において、落下遮断板９Ａ、９Ｂによる遮断位置８上側の遮断位置）から舞上がり遮断板１２Ａ、１２Ｂによる遮断位置（下側の遮断位置）までの間の空間に存在する被包装物が、舞上がり遮断板１２Ａ、１２Ｂによる遮断位置の下方側に落下するために必要な時間より長い時間に設定しておく。これにより、時刻ｔ１３以降では、上下の遮断位置の間の内部通路Ｐに被包装物が残留せず、かつ上下流側から侵入しない状態が形成される。
【００５５】
本実施形態では、ジッパシーラ移動部５２は、時刻ｔ１３以降、そのまま移動し、時刻ｔ１６までの間、駆動モータ４３を回動し続け第３の回動角度位置まで到達させる（曲線２０４参照）。このとき、ジッパシーラ１１Ａ、１１Ｂは、それぞれ時刻ｔ７の位置から距離Ｌ０だけ進出して、筒状包装材Ｗａを押しつぶしており、この位置で時刻ｔ２１まで停止する。そして、ジッパ部材５の貼り付け動作を行う。
この間、遮断板保持ブラケット２５Ａ、２５Ｂも対向方向に進出し、それぞれスプリング２１を押圧し続けるが、ストッパ９ａ、９ｂにより舞上がり遮断板１２Ａ、１２Ｂの位置は、時刻ｔ１３の位置が維持される。また、横シーラ移動部５１は、時刻ｔ１６まで停止されている（曲線２０２参照）。また、押圧面１４ａ、１４ａは、時刻ｔ１６以前の時刻ｔ１５で停止されている。
そのため、時刻ｔ１３〜ｔ１５までエア抜き押圧板１４Ａ、１４Ｂが押圧され続けても、上流側にエア抜けていくことが可能となっている。また、時刻ｔ１６では、押圧面１４ａ、１４ａの押圧が原因の舞上がりが発生しない状態となっている。したがって、これらが相俟って、ジッパシール時に、被包装物が舞い上がって、シール部分に侵入し、噛み込まれることを防止することができる。
【００５６】
また、横シーラ移動部５１は、時刻ｔ１６から、駆動モータ３９の回動を開始し、時刻ｔ１８まで回動して第３の回動角度位置まで到達させる（曲線２０２参照）。このとき、横シーラ１０Ａ、１０Ｂは、それぞれ時刻ｔ４の位置から距離Ｌ０だけ進出して、筒状包装材Ｗａを押しつぶしており、この位置で時刻ｔ２４まで停止する。そして、横シール動作を行う。
この間、遮断板保持ブラケット２２Ａ、２２Ｂも対向方向に進出し、それぞれスプリング２１を押圧し続けるが、ストッパ９ａ、９ｂにより落下遮断板９Ａ、９Ｂの位置は、時刻ｔ１２の位置が維持される。そのため、横シーラ１０Ａ、１０Ｂ、ジッパシーラ１１Ａ、１１Ｂにより、上下の遮断位置の間に挟まれたエアが押圧されると、横シールが完了するまでは、上流側に抜けることができ、横シールを円滑に行うことができる。
【００５７】
そして、横シールが完了後、時刻ｔ２３でカッタ機構１０ｂの切断動作が行われ、包装袋Ｗｂが切り離される。また、ジッパシーラ移動部５２、押圧板移動部５４は、それぞれ時刻ｔ２１、ｔ１９から、開放動作を開始するので、切り離された包装袋Ｗｂは左右方向の挟持から解放され、排出ガイド３１に向けて落下する。
以上で、１つの包装袋Ｗｂの製造サイクルが終了する。上記を繰り返すことにより、複数の包装袋Ｗｂが連続的に製袋される。
【００５８】
このように、本実施形態の縦形製袋充填包装機１００によれば、横シーラ１０Ａ、１０Ｂ、ジッパシーラ１１Ａ、１１Ｂの上流側と下流側に、それぞれ落下遮断板９Ａ、９Ｂ、舞上がり遮断板１２Ａ、１２Ｂを設け、前者で内部通路Ｐ閉鎖してから、一定時間Δｔ後に後者により内部通路Ｐを閉鎖するため、上下の遮断位置の間に、被包装物が挟まれないようにして、横シールおよびジッパシールを行うことができる。そのため、被包装物が噛み込まれることによる横シールおよびジッパシールの不良の発生を低減することができる。
その際、落下遮断板９Ａ、９Ｂ、および舞上がり遮断板１２Ａ、１２Ｂが、各対の先端部を搬送方向（Ｚ軸方向）にずらして配置されているため、筒状包装材Ｗａが、各遮断板の先端に押しつぶされることなく内部通路Ｐが閉鎖される。そのため、先端部同士の間に被包装物を噛み込んで粉砕してしまったり、先端部で包装材Ｗに傷をつけてしまったりすることを防止できる。
また、進出位置を調整することで閉鎖度合いを変えることができるため、被包装物が流通せず、かつエアなどの気体が十分流通するような閉鎖度合いに調整することが容易となる。
さらに、ジッパシールの後に横シールを行うので、ジッパシール部と横シール部間のエア抜きも確実に行える。
【００５９】
なお、上記の説明では、ジッパ付き袋を製袋する場合の例で説明したが、縦形製袋充填包装機１００は、ジッパ無し袋の製袋にも容易に対応できる。
図１０は、ジッパ無し袋を製袋するため、遮断板の付け替えについて説明する部分正面図である。
すなわち、上記実施形態において、固定ねじ２６を外して、遮断板保持ブラケット２５Ａ（２５Ｂ）を外し、シーラ保持部１１ａにジッパシーラ本体１１ｂに代えて、舞上がり遮断板１２Ａ（１２Ｂ）を取り付ける。これにより、ジッパ無し袋を製袋する場合でも、ジッパシーラ移動部５２を舞上がり遮断手段の遮断板移動手段として兼用することができる。
【００６０】
また、上記の説明では、エア抜き手段を備える場合の例で説明したが、エア抜き手段を必要としない場合には、エア抜き手段を備えない構成としてもよい。
【００６１】
また、上記の説明では、ジッパシーラ、ジッパシーラ移動手段を備える場合の例で説明したが、ジッパ無し袋のみを製袋する場合には、ジッパシーラ、ジッパシーラ移動手段を省略してもよい。
そのような場合や、あるいはジッパシーラを備えていても遮断板を付け替えるような場合であって、かつエア抜き手段を備える場合、エア抜き手段を停止するタイミングは、横シーラが停止する前のタイミングで停止させるようにする。
【００６２】
また、上記の説明では、横シーラ、ジッパシーラ間のそれぞれの開放状態の距離がそれぞれ共通の２・Ｌ０、落下遮断手段、舞上がり遮断手段の各遮断板間のそれぞれの開放状態の距離がそれぞれ共通の２・Ｌｌの場合で説明したが、これは一例であって、それぞれの距離は、各シーラと各遮断手段との間の閉鎖タイミングに必要な時間差を設定できれば互いに異なる距離に設定してもよい。また、ジッパ部材の厚みや遮断板の位置、シーラの形状等を考慮して適宜異なる距離に設定することができる。
【００６３】
また、上記の説明では、横シーラ移動手段、ジッパシーラ移動手段、および遮断板移動手段に、駆動モータの回動を２方向のクランク機構により対向方向の開閉運動に変換する機構を採用した例で説明した。このような機構によれば、それぞれ１つの駆動モータで、対称な開閉動作を実現できるので、簡素な構成とすることができる。
ただし、横シーラ移動手段、ジッパシーラ移動手段、および遮断板移動手段は、このような移動手段に限定されるものではなく、１対の部材を対向方向に開閉動作させることができるならば、どのような機構を採用してもよい。例えば、リニアモータやアクチュエータなどの直動機構により各対部材を駆動する機構を採用してもよい。
【００６４】
また、上記の説明では、横シーラ移動手段、ジッパシーラ移動手段が、それぞれ落下遮断手段、舞上がり遮断手段の遮断板移動手段を兼用する場合の例で説明したが、それぞれの開閉タイミングが制御できれば、各遮断板移動手段の少なくともいずれかが専用の移動機構からなる構成としてもよい。
【００６５】
また、上記の説明では、落下遮断手段、舞上がり遮断手段が、遮断板と遮断板移動手段とからなる場合の例で説明したが、内部通路が閉鎖できれば、他の機構により構成してもよい。例えば、遮断板に代えて、円柱を互い違いに組み合わせた構成や、互いに凹凸部が嵌合する凹凸ブロックなどを進退させる構成などにより、ジグザグ状の屈曲を形成する機構を採用してもよい。
【００６６】
また、上記の説明では、ジッパシーラ移動手段の進出位置を、第３の進出位置と第４の進出位置とで２段階に切り替えられるものの、第３の進出位置で停止しないで、第４の進出位置に至るようにした例で説明したが、第３の進出位置で一旦停止してもよい。
【００６７】
また、上記の説明では、搬送方向上流側から下流側に向けて対向間隔が増大するように対向された１対の押圧板によって、被充填物が充填された包装材を側方から挟んで押圧するようにしたことを特徴とするエア抜き手段を備える例で説明したが、このようなエア抜き手段は、落下遮断手段、舞上がり遮断手段の動作タイミングの時間差の有無や、それら手段自体の有無と関係なく、縦形製袋充填包装機に備えても、優れた効果を奏することができるものである。
特許文献１に記載された従来技術では、筒状包材の厚みを一定にするように側方から押圧してエア抜きを行うので、上流側から下流側にわたって、被充填物とエアが同時に中心に向かって押圧される結果、押圧中心で、上方に向かう流れが一斉に発生するため、被充填物の上方に勢いよく噴出されてしまうという問題があった。
これに対して、上記のエア抜き手段を採用すれば、被充填物が、上流側から下流側に向かって、被充填物を徐々に下方に移動させながら、押圧中心に徐々にエアを集めていくことができる。そのため、従来技術に比べて、被充填物の舞上がりを低減することができる。そのため、舞上がりにより、被充填物の充填量がばらついてしまったり、横シール部分に被充填物が噛み込まれたりする不良を低減することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の実施形態に係る縦形製袋充填包装機の概略構成を示す模式的な斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係る縦形製袋充填包装機の主要部の概略構成を示す正面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る縦形製袋充填包装機の主要部における主要部材の配置について説明する模式的な側面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る縦形製袋充填包装機の正面視の部分断面図である。
【図５】本発明の実施形態に係る縦形製袋充填包装機の平面図である。
【図６】本発明の実施形態に係る縦形製袋充填包装機のエア抜き手段の概略構成を示す平面図である。
【図７】図６のＡ−Ａ断面図である。
【図８】図６のＢ−Ｂ断面図である。
【図９】本発明の実施形態に係る縦形製袋充填包装機の動作について説明するためのタイミングチャートである。
【図１０】ジッパ無し袋を製袋するため、遮断板の付け替えについて説明する部分正面図である。
【符号の説明】
【００６９】
３ 製袋チューブ
５ ジッパ部材
６ 繰り出しベルト
９Ａ、９Ｂ 落下遮断板（落下遮断手段の遮断板）
９ａ、９ｂ ストッパ
１０Ａ、１０Ｂ 横シーラ
１１Ａ、１１Ｂ ジッパシーラ
１１ａ シーラ保持部
１１ｂ ジッパシーラ本体
１１ｃ 取付穴
１２Ａ、１２Ｂ 舞上がり遮断板（舞上がり遮断手段の遮断板）
１３Ａ、１３Ｂ 補助エア抜き部
１４Ａ、１４Ｂ エア抜き押圧板（エア抜き手段）
３９、４３、６４ 駆動モータ
５１ 横シーラ移動部（横シーラ移動手段）
５２ ジッパシーラ移動部（ジッパシーラ移動手段）
５４ 押圧板移動部
５５ 制御部（制御手段）
１００ 縦形製袋充填包装機
Ｐ 内部通路
Ｗ 包装材
Ｗａ 筒状包装材（筒状の包装材）
Ｗｂ 包装袋
【技術分野】
【０００１】
本発明は、縦形製袋充填包装機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、シート状の包装材の端部を縦シールして筒状となし、これを上方から下方に搬送して、筒状の包装材を横シールすることにより袋底部を形成し、さらに搬送しつつ内部に被充填物を落下させて充填し、所定距離だけ搬送して横シールすることで、袋状の包装物を連続的に製造する縦形製袋充填包装機が知られている。また、この縦形製袋充填包装機の横シーラに隣接してジッパシーラを設けることで、ジッパ付きの袋を製造するものが知られている。
このような縦形製袋充填包装機では、横シーラ、ジッパシーラのシール位置に被充填物が噛み込まれると製袋不良となる。そのため、シール位置の上流側に被充填物の落下を防止するための落下遮断手段を、シール位置の下流側に下方から舞い上がる被充填物を遮断する舞上がり遮断手段を、それぞれ設けた装置が知られている。
また、粉体状あるいは粒子状の軽量の被充填物、例えば、小麦粉やパン粉などを充填する場合、所定の袋容積に一定量の被充填物が充填されるように、充填中の包装材を側方から押圧してエア抜きを行うエア抜き手段を設けることが多い。
例えば、特許文献１には、横シーラである横シールジョーの上下に、横シールジョーとともに筒状包材に対して進退するシャッタ板とシゴキ板をそれぞれ設け、それらの下流側に、筒状包材の厚みを一定にするように側方から押圧してエア抜きを行う１対のエア抜きプレートを設けた包装機が記載されている。
【特許文献１】特開平６−２６３１１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記のような従来の縦形製袋充填包装機には、以下のような問題があった。
特許文献１に記載の技術では、旋回アームの先端に一体に設けた横シールジョー、シャッタ板、シゴキ板によって筒状包材を挟む構成有し、シャッタ板により落下する被充填物を、シゴキ板によって下方から舞い上がる被充填物をそれぞれ遮断できるようになっている。そのため、それらによる遮断後には、被充填物が落下したり舞い上がったりしてもシール不良とならないものの、シャッタ板およびシゴキ板の遮断動作中においてそれらの間に浮遊する被充填物が残留し、それらの間に閉じこめられる場合がある。すなわち、横シール時あるいはジッパシール時に被充填物が噛み込まれる不良を必ずしも十分に低減できるものではないという問題がある。
【０００４】
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、被充填物の噛み込みによる横シールなどのシール不良の発生を低減することができる縦形製袋充填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】
【０００５】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明では、筒状の包装材を上方から下方に向けて搬送し、その内部に被充填物を落とし込んで充填し、横シールして製袋する縦形製袋充填包装機であって、前記筒状の包装材の内部通路を閉鎖して、落下する被充填物を遮断する落下遮断手段と、前記筒状の包装材を互いに対向する側方から押しつぶして搬送方向に交差する方向に沿ってシールする１対の横シーラと、該１対の横シーラを前記筒状の包装材に対して対向方向に沿って互いに進退させる横シーラ移動手段と、前記筒状の包装材の内部通路を閉鎖して、下流側から舞い上がる被充填物を遮断する舞上がり遮断手段と、前記落下遮断手段、前記横シーラ、前記横シーラ移動手段、および前記舞上がり遮断手段の各動作を制御する制御手段とを備え、前記落下遮断手段、前記横シーラ、および前記舞上がり遮断手段が、この順で、前記搬送方向に沿って上流側から配置され、前記制御手段により、前記落下遮断手段で前記筒状の包装材の内部通路を閉鎖し、一定時間後に前記舞上がり遮断手段によってさらに前記筒状の包装材の内部通路を閉鎖してから、前記横シーラで横シールを行うようにした構成とする。
この発明によれば、落下遮断手段で筒状の包装材の内部通路を閉鎖し、一定時間後に舞上がり遮断手段によってさらに前記筒状の包装材の内部通路を閉鎖してから、前記横シーラで横シールを行うので、一定時間のうちに、落下遮断手段の搬送方向下流側の被充填物が内部通路を通って落下していく。そして、その後、さらに舞上がり遮断手段によって内部通路を閉鎖するので、それ以後に被充填物の舞上がりが生じても、落下遮断手段と舞上がり遮断手段との間に被充填物が侵入しない。そして、その後に横シーラを移動して横シールするので、その間に被充填物が噛み込まれることなく良好な横シールを行うことができる。
ここで、上記一定時間は、被充填物の落下速度などの条件に応じて適宜設定することができる。
また、ここで、筒状の包装材の内部通路を閉鎖するとは、被充填物が流通しない程度に閉鎖することを意味する。すなわち、内部通路内のエアやエアに代わる不活性ガスなどの充填用気体などが流通可能な状態で、かつ、被充填物が流通できない閉鎖状態を意味する。
【０００６】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の縦形製袋充填包装機において、前記落下遮断手段および前記舞上がり遮断手段の少なくともいずれかが、前記筒状の包装材を前記搬送方向に交差する方向に沿って挟むとともに互いの先端部の位置を前記搬送方向にずらして配置された１対の遮断板と、該１対の遮断板を互いに対向方向に進退させる遮断板移動手段とからなる構成とする。
この発明によれば、互いの先端部の位置を搬送方向にずらして配置された１対の遮断板を、遮断板移動手段により互いに対向方向に進出させ、それらの間に包装材を側方から押しつぶした状態とすることで、内部通路を閉鎖することができる。その閉鎖度合いは、それぞれの進出位置を調整して、包装材がジグザグ状に屈曲される度合いを変えることで変えることができる。
そして、先端部の位置が搬送方向にずらされているため、遮断板の進出時に遮断板同士で押圧し合うことなく内部通路を閉鎖することができる。そのため、遮断板の先端部の間に、被充填物を噛み込んで粉砕してしまったり、包装材に傷をつけてしまったりすることなく、内部通路を閉鎖することができる。また、被充填物が流通せず、かつエアなどの気体が流通する程度に閉鎖することが容易となる。
【０００７】
請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の縦形製袋充填包装機において、前記落下遮断手段が、前記１対の遮断板を備え、該１対の遮断板を前記１対の横シーラにそれぞれ設けることにより、前記横シーラ移動手段が、前記落下遮断手段の前記遮断板移動手段を兼ねるとともに、前記横シーラ移動手段が、前記横シーラの進出時の位置を、前記落下遮断手段の前記１対の遮断板で前記包装材の内部通路を閉鎖する状態とする第１の進出位置と、前記横シーラで前記筒状の包装材を押しつぶして横シール可能な状態とする第２の進出位置との少なくとも２段階に切り換えることができるようにした構成とする。
この発明によれば、横シーラ移動手段が落下遮断手段の遮断板移動手段を兼ねるので、簡素かつコンパクトな構成とすることができる。
また、横シーラ移動手段により、横シーラを第１の進出位置に進出させて、横シーラに設けられた落下遮断手段の１対の遮断板により内部通路を閉鎖する。そして一定時間後に、舞上がり遮断手段により包装材の内部通路を閉鎖してから、横シーラを第２の進出位置に進出させ、横シールを行うことができる。
そのため、第１の進出位置、第２の進出位置のそれぞれの到達タイミングを制御することで、横シーラ移動手段が落下遮断手段の遮断板移動手段の機能と横シーラを移動して横シールを行う機能との両立が容易となる。
【０００８】
請求項４に記載の発明では、請求項２または３に記載の縦形製袋充填包装機において、前記舞上がり遮断手段が、前記１対の遮断板を備え、前記横シーラと前記舞上がり遮断手段との間に、前記包装材に配置されたジッパ部材を前記包装材に貼り付ける１対のジッパシーラと、該１対のジッパシーラを前記筒状の包装材に対して対向方向に沿って互いに進退させるジッパシーラ移動手段とが設けられ、前記舞上がり遮断手段の１対の遮断板を前記ジッパシーラ移動手段に設けることで、前記舞上がり遮断手段の前記遮断板移動手段を兼ねるとともに、前記１対の遮断板の前記ジッパシーラ移動手段に対する装着位置を、前記１対のジッパシーラの位置と、前記１対のジッパシーラの前記搬送方向下流側の位置とのいずれかに選択的に切り替えられるようにし、かつ、前記ジッパシーラ移動手段が、前記ジッパシーラの進出時の位置を、前記舞上がり遮断手段の前記１対の遮断板で前記包装材の内部通路を閉鎖する状態とする第３の進出位置と、前記ジッパシーラで前記筒状の包装材を押しつぶして前記ジッパ部材を貼り付け可能な状態とする第４の進出位置との少なくとも２段階に切り替えることができる構成とする。
この発明によれば、１対のジッパシーラを備えることで、ジッパ付き袋を製袋することができる。そして、舞上がり遮断手段が１対の遮断板を備え、これら遮断板をジッパシーラ移動手段に装着することで、ジッパシーラ移動手段が舞上がり遮断手段の遮断板移動手段を兼ねることができる。さらに、舞上がり遮断手段をジッパシーラの位置とジッパシーラの搬送方向下流側のとの位置のいずれかに選択的に切り替えて装着することができるので、ジッパ無し袋の製袋とジッパ付き袋の製袋のいずれにも対応することができる。
また、落下遮断手段により包装材の内部通路を遮断し、一定時間後に、ジッパシーラ移動手段により、ジッパシーラを第３の進出位置に進出させて、ジッパシーラに設けられた舞上がり遮断手段の１対の遮断板により内部通路を閉鎖する。そして、ジッパシーラ移動手段によりジッパシーラを第４の進出位置に進出させてジッパシールを行うことができる。
そのため、第３の進出位置、第４の進出位置のそれぞれの到達タイミングを制御することで、ジッパシーラ移動手段が舞上がり遮断手段の遮断板移動手段の機能とジッパシーラを移動してジッパシールを行う機能との両立が容易となる。
【０００９】
請求項５に記載の発明では、請求項１〜４のいずれかに記載の縦形製袋充填包装機において、前記舞上がり遮断手段の前記搬送方向下流側に、前記搬送方向上流側から下流側に向けて対向間隔が増大するように対向され、前記被充填物が充填された包装材を側方から挟んで押圧可能に設けられた１対の押圧板を設けた、前記包装材内の充填部分のエア抜き手段を備える構成とする。
この発明によれば、エア抜き手段を備えるので、包装材から余分な気体を排出して、一定容積の包装材に一定量の被充填物を充填することができる。
また、搬送方向上流側から下流側に向けて対向間隔が増大するように対向された１対の押圧板によって、包装材を側方から挟んで押圧するので、押圧の過程で、被充填物が上流側から下流側に向けて徐々に被包装物が移動するように押圧される。そのため、上流側から下流側に向けて同時に押圧される場合に比べて、被充填物の舞上がりを低減することができる。
【００１０】
請求項６に記載の発明では、請求項５に記載の縦形製袋充填包装機において、前記１対の押圧板が、前記舞上がり遮断手段によって前記内部通路を閉鎖された後に、前記被充填物が充填された包装材を押圧開始するように移動され、押圧中は減速して、前記ジッパシーラが前記第４の進出位置に至る前に停止するように制御される。
この発明によれば、１対の押圧板によるエア抜き動作が、舞上がり遮断手段によって内部通路が閉鎖された後に開始され、減速下で押圧され、ジッパシーラが第４の進出位置に至る前に終了される。そのため、エア抜き動作において、被充填物の一定速度または加速して押圧する場合に比べて、被充填物の舞上がりの勢いをより低減することができ、舞上がり遮断手段による内部通路の閉鎖の作用と相俟って、その後に行われるジッパシール時に、被充填物が舞い上がってジッパシール部、横シール部および両シール部の間に噛み込まれることを確実に防止することができる。
【００１１】
請求項７に記載の発明では、請求項１〜３のいずれかに記載の縦形製袋充填包装機において、前記舞上がり遮断手段の前記搬送方向下流側に、前記搬送方向上流側から下流側に向けて対向間隔が増大するように対向され、前記被充填物が充填された包装材を側方から挟んで押圧可能に設けられた１対の押圧板を設けた、前記包装材内の充填部分のエア抜き手段を備え、前記１対の押圧板が、前記舞上がり遮断手段によって前記内部通路を閉鎖された後に、前記被充填物が充填された包装材を押圧開始するように移動され、押圧中は減速して、前記横シーラが前記内部通路を閉鎖する前に停止するように制御される。
この発明によれば、１対の押圧板によるエア抜き動作が、舞上がり遮断手段によって内部通路が閉鎖された後に開始され、減速下で押圧され、横シーラが内部通路を閉鎖する前に終了される。そのため、エア抜き動作において、被充填物の一定速度または加速して押圧する場合に比べて、被充填物の舞上がりの勢いをより低減することができ、舞上がり遮断手段による内部通路の閉鎖の作用と相俟って、その後に行われる横シール時に、被充填物が舞い上がって横シール部に噛み込まれることを確実に防止することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の縦形製袋充填包装機によれば、筒状の包装材の内部通路を落下遮断手段によって閉鎖し、横シーラの搬送方向下流側で、一定時間後に舞上がり遮断手段によって閉鎖するので、被充填物の噛み込みによる横シールなどのシール不良の発生を低減することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下では、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。
本発明の実施形態に係る縦形製袋充填包装機について説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る縦形製袋充填包装機の概略構成を示す模式的な斜視図である。図２は、本発明の実施形態に係る縦形製袋充填包装機の主要部の概略構成を示す正面図である。図３は、本発明の実施形態に係る縦形製袋充填包装機の主要部における主要部材の配置について説明する模式的な側面図である。図４は、本発明の実施形態に係る縦形製袋充填包装機の正面視の部分断面図である。図５は、本発明の実施形態に係る縦形製袋充填包装機の平面図である。図６は、本発明の実施形態に係る縦形製袋充填包装機のエア抜き手段の概略構成を示す平面図である。図７は、図６のＡ−Ａ断面図である。図８は、図６のＢ−Ｂ断面図である。
なお、各図に記載したＸＹＺ直交座標系は、方向参照の便宜のために、各図共通の方向に配置している。ＸＹ平面は水平面を表し、Ｚ軸正方向は鉛直上方に一致されている。以下では、図中の方向をこれらの座標軸を参照して表す場合がある。
【００１４】
本実施形態の縦形製袋充填包装機１００は、図１に示すように、フィルムなどの包装材Ｗの端部を縦シールして筒状包装材Ｗａ（筒状の包装材）を形成して、鉛直上方から下方に（Ｚ軸正方向から負方向に）搬送し、その下端側で横シールして底部を形成し、その内部に上方から、例えば粉体や粒状体などの被包装物（被充填物、図示せず）を充填し、一定長さだけ下方に繰り出して、上端側を横シールするとともに筒状包装材Ｗａに予め仮止めしたジッパ部材５を貼り付ける工程を繰り返して、被包装物が充填されたジッパＪの付いた包装袋Ｗｂを連続的に製造するものである。
包装材Ｗの材質は、適宜材質のプラスチックフィルム、ラミネートフィルムなどを採用することができる。
ジッパ部材５の形態、形状は、包装材Ｗに貼り付けることができるものであれば、特に限定されず、周知の種々のものを採用することができる。
【００１５】
縦形製袋充填包装機１００の概略構成は、包装材Ｗを供給するフィルムロール１と、包装材Ｗを搬送する複数の搬送ローラ２と、搬送ローラ２によって搬送された包装材Ｗを幅方向の端部が対向する状態で重ね合わせてＺ軸を軸方向とする略円筒状の筒状包装材Ｗａに整形するフォーマー部３ａと、筒状包装材Ｗａの形状を保持してＺ軸負方向に向けて案内する製袋チューブ３と、製袋チューブ３上で筒状包装材ＷａをＺ軸負方向に間欠的に繰り出す繰り出しベルト６と、繰り出しベルト６によって間欠搬送される筒状包装材Ｗａの兼ね合わされた端部を挟んで縦シールする縦シール部７と、製袋チューブ３の内側の充填空間に上方から被包装物を充填するためのホッパ８と、落下遮断板９Ａ、９Ｂ（落下遮断手段の遮断板）、横シーラ１０Ａ、１０Ｂ、ジッパシーラ１１Ａ、１１Ｂ、舞上がり遮断板１２Ａ、１２Ｂ（舞上がり遮断手段の遮断板）、エア抜き押圧板１４Ａ、１４Ｂ（押圧板）、および排出ガイド３１からなる。
そして、落下遮断板９Ａ、９Ｂ、横シーラ１０Ａ、１０Ｂ、ジッパシーラ１１Ａ、１１Ｂ、舞上がり遮断板１２Ａ、１２Ｂ、およびエア抜き押圧板１４Ａ、１４Ｂには、それぞれの移動を行うための横シーラ移動部５１（横シーラ移動手段）、ジッパシーラ移動部５２（ジッパシーラ移動手段）、および押圧板移動部５４が接続されている。これらおよび上記他の機構の動作は、制御部５５（制御手段）によって制御される。
なお、本実施形態では、筒状包装材Ｗａの搬送方向（以下、単に搬送方向ということにする）が鉛直下方向の場合で説明するが、これは一例であって、例えば、被包装物の落下などの動作などに不都合がない限りでは、厳密な鉛直方向から傾斜していてもよい。
本実施形態では、包装材Ｗは、Ｘ軸正方向側から製袋チューブ３に供給されるようになっている。
【００１６】
図２に示すように、製袋チューブ３の下端部には、製袋チューブ３の下方で、筒状包装材Ｗａを平袋状に形成するための袋開き部材３ｂが設けられている。
落下遮断板９Ａ、９Ｂは、それぞれ、Ｌ字状、逆Ｌ字状の断面を有しその水平部分がＺ軸方向に段違いとなる状態で、それぞれＹ軸方向に延ばされた部材であり、袋開き部材３ｂの下方側で筒状包装材ＷａをＸ軸方向に挟んで対向し、それぞれ対向方向に進退可能に設けられている。
落下遮断板９Ａ、９Ｂの各水平部分の対向方向の先端部は、先細りのテーパを有している。また、落下遮断板９Ａ、９Ｂの水平部分は、Ｚ軸方向には、後述する横シーラ１０Ａ、１０Ｂの上面に近接した位置に配置される。
落下遮断板９Ａ、９ＢのＹ軸方向の両端部（図５参照）には、それぞれ進出時の位置を規制するため、各先端が当接するストッパ９ａ、９ｂがそれぞれ設けられている。そして落下遮断板９Ａ、９Ｂの進出位置は、製袋チューブ３の中心線に整列するか、より好ましくは、わずかに対向方向に超えた位置に設定される。
本実施形態では、わずかに超えた位置に設定している。したがって、それぞれの先端部がＺ軸方向に段違いに配置されていることで、進出時にそれぞれの先端面で押しつぶされた筒状包装材Ｗａが、正面視でジグザグ状に屈曲され、内部通路Ｐが閉鎖されるようになっている。
【００１７】
落下遮断板９Ａ（９Ｂ）の背面側（Ｘ軸負（正）方向側）には、落下遮断板９Ａ（９Ｂ）を進退させるために、Ｘ軸方向に延ばされたガイドシャフト２０が固定されている。
ガイドシャフト２０は、落下遮断板９Ａ（９Ｂ）を進退させる駆動力を伝達する遮断板保持ブラケット２２Ａ（２２Ｂ）のガイド孔２２ａに挿通され、Ｘ軸負（正）方向側の端部で遮断板保持ブラケット２２Ａ（２２Ｂ）に対する抜け止めが施されている。
落下遮断板９Ａ（９Ｂ）の背面側と遮断板保持ブラケット２２Ａ（２２Ｂ）の間のガイドシャフト２０には、落下遮断板９Ａ（９Ｂ）をＸ軸正（負）方向側に付勢するスプリング２１が挿着されている。
このため、遮断板保持ブラケット２２Ａ（２２Ｂ）がＸ軸正（負）方向に移動すると、スプリング２１で付勢された落下遮断板９Ａ（９Ｂ）がＸ軸正（負）方向に移動するようになっている。また、遮断板保持ブラケット２２Ａ（２２Ｂ）がＸ軸負（正）方向に移動すると、ガイドシャフト２０の抜け止めを介して、落下遮断板９Ａ（９Ｂ）が、Ｘ軸負（正）方向に移動するようになっている。
【００１８】
横シーラ１０Ａ、１０Ｂは、それぞれ落下遮断板９Ａ、９Ｂの下方側に略平行に配置されたブロック状部材であり、筒状包装材Ｗａを、繰り出しベルト６の繰り出し動作に連動するタイミングで、側方から押しつぶし、搬送方向に交差する方向に沿ってシール（横シール）するものである。
横シーラ１０Ａ、１０Ｂは、それぞれ筒状包装材ＷａのＸ軸負方向側、正方向側に配置され、筒状包装材Ｗａを側方から押圧して横シール部分を形成するためにＹ軸方向に長く延ばされた押圧面１０ａ、１０ａをそれぞれ対向させた状態で配置されている。すなわち、各押圧面１０ａは、搬送方向に交差する方向に延ばされている。以下、各押圧面１０ａが延ばされた方向を横シール方向という場合がある。
押圧面１０ａのＹ軸方向の長さは、筒状包装材Ｗａを押しつぶした状態で幅方向（Ｙ軸方向）に横断しうる長さとなっている。
ここで、筒状包装材Ｗａを押しつぶす場合に、目的とする袋の形態により種々の押しつぶし方が可能である。例えば、円筒を単純に押しつぶすようにしてもよいし、マチ部を形成するように押しつぶしてもよい。
【００１９】
そして、横シーラ１０Ａ、１０Ｂは、横シーラ移動部５１によって、対向方向に沿って、それぞれの押圧面１０ａを対称的に移動して、筒状包装材Ｗａの搬送路中心を通るＹＺ平面を中心としてＸ軸方向に開閉動作を行うことができるようになっている。
また、横シーラ１０ＡのＺ軸方向の中間部には、横シール部分を横シール方向に切断するためのカッタ機構１０ｂが設けられている。このため、横シーラ１０Ａ、１０ＢのＺＸ平面に平行な断面は、押圧面１０ａ側に開口するコ字状あるいはＵ字状とされている。
【００２０】
本実施形態では、各押圧面１０ａが、ヒータなどにより加熱され、筒状包装材Ｗａを押しつぶしたときに、筒状包装材Ｗａを押しつぶし方向に熱シールする構成を採用している。
ただし、横シールするための機構は、熱シールに限定されるものではなく、周知の種々の横シーラの構成を採用することができる。例えば、超音波融着、感圧接着などを採用することができ、横シーラ１０Ａ、１０Ｂの構成もそれぞれに応じた構成を採用することができる。
【００２１】
横シーラ移動部５１の概略構成は、図４、５に示すように、駆動モータ３９の回動がスライダクランク機構を介して、横シーラブラケット２３Ａ、２３Ｂに伝達され、横シーラブラケット２３Ａ、２３Ｂが製袋チューブ３の中心線を挟んで開閉するようにＸ軸方向にスライド移動する構成になっている。
【００２２】
横シーラブラケット２３Ａ、２３Ｂの製袋チューブ３の側にはそれぞれ横シーラ１０Ａ、１０Ｂが取り付けられている。
また、横シーラブラケット２３Ａ、２３ＢのそれぞれのＹ軸方向上面側（Ｚ軸正方向側）には、遮断板保持ブラケット２２Ａ、２２ＢがＸ軸方向の取付位置を調整できるようにボルト締結されている。遮断板保持ブラケット２２Ａ、２２Ｂの取付位置は、それぞれ落下遮断板９Ａ、９Ｂの先端面の位置が横シーラ１０Ａ、１０Ｂの押圧面１０ａ、１０ａよりも一定距離（Ｌ０−Ｌ１）だけ製袋チューブ３側となる位置に取り付けられている。
【００２３】
駆動モータ３９は、駆動力を伝達するモータであり、回動方向の正逆の切り替え、および回動量、回動速度を制御部５５により制御できるようになっているものである。本実施形態では、例えばサーボモータを採用している。
【００２４】
このような構成において、例えば、図４には、横シーラ１０Ａ、１０Ｂが離間した状態が示されている。
このとき、モータシャフト３８が図示反時計回りに回動すると、横シーラブラケット２３Ｂに取り付けられた横シーラ１０Ｂと、横シーラブラケット２３Ａに取り付けられた横シーラ１０Ａとは、互いに近接する方向に移動される。
そして、このようにして近接した状態から図示時計回りに回動すると、この逆の動作を行うことができる。
すなわち、横シーラ１０Ａ、１０ＢのＸ軸方向における開閉動作を行うことができるようになっている。また、それに伴って、落下遮断板９Ａ、９Ｂの開閉動作も行うことができるようになっている。したがって、本実施形態の横シーラ移動部５１は、落下遮断板９Ａ、９Ｂを閉じて、内部通路Ｐを閉鎖する落下遮断手段の遮断板移動手段を兼ねている。
【００２５】
本実施形態では、横シーラ１０Ａ、１０Ｂの各開放状態に対応して、モータシャフト３８の回動角度位置（以下では、単に、駆動モータ３９の回動角度位置と称する）が予め制御部５５に記憶されており、それぞれの回動角度位置の間で、適宜回転速度を変えて回動できるようになっている。
第１の回動角度位置は、横シーラ１０Ａ、１０Ｂと、落下遮断板９Ａ、９Ｂとがともに筒状包装材Ｗａに接触しない開放状態に対応する。例えば、筒状包装材Ｗａの内部通路Ｐが全面的に開放された状態の距離、本実施形態では内部通路Ｐの中心として距離２・Ｌ０だけ、横シーラ１０Ａ、１０Ｂを開放する状態である。
第２の回動角度位置は、落下遮断板９Ａ、９Ｂのストッパ９ａ同士が当接する距離、すなわち、距離Ｌ１（ただし、Ｌ１＜Ｌ０）だけ進出した進出位置（第１の進出位置）に対応する。このとき、横シーラ１０Ａ、１０Ｂの押圧面１０ａ、１０ａ間には、隙間が形成されており、内部通路Ｐは落下遮断板９Ａ、９Ｂによって閉鎖されるものの、押圧面１０ａ、１０ａによっては閉鎖されない。
第３の回動角度位置は、横シーラ１０Ａ、１０Ｂの押圧面１０ａ、１０ａが筒状包装材Ｗａを押しつぶし、横シールが可能となる距離Ｌ０だけ進出する進出位置（第２の進出位置）に対応する。このとき、横シーラブラケット２３Ａ（２３Ｂ）に固定された遮断板保持ブラケット２２Ａ（２２Ｂ）は、スプリング２１を圧縮しつつスプリング２１に沿って対向方向に移動するものの、落下遮断板９Ａ、９Ｂは、ストッパ９ａ、９ｂの作用によりＸ軸方向に停止した状態に置かれる。
【００２６】
ジッパシーラ１１Ａ、１１Ｂは、図２に示すように、それぞれ筒状包装材ＷａのＸ軸の負方向側、正方向側に配置され、筒状包装材Ｗａを側方から押圧して、筒状包装材Ｗａ内面の横シール部分の下方に配置されたジッパ部材５を筒状包装材Ｗａに貼り付けるためＹ軸方向に長く延ばされた押圧面１１ｃ、１１ｃがそれぞれ対向された部材であり、それぞれジッパシーラ本体１１ｂおよびシーラ保持部１１ａから構成される。
ジッパシーラ本体１１ｂは、押圧面１１ｃを備えるブロック状部材からなる。押圧面１１ｃのＹ軸方向の長さと形状は、ジッパ部材５の形態、形状に応じて、貼り付けに必要な長さ、形状とされる。
ジッパシールの方式は、例えば、熱シール可能なジッパ片上に封止部が形成されたジッパ部材の場合には、仮止めされたジッパ部材５の封止部を、搬送方向上流側および横シール方向の両端の側を取り囲むような、下に開いたコ字状の押圧面１１ｃ（図３参照）を備え、ジッパ片を包装材Ｗで挟んで熱シールするような構成を採用することができる。
ただし、ジッパ部材５を貼り付けるための機構は、熱シールに限定されるものではなく、周知の種々のジッパシーラの構成を採用することができる。例えば、超音波融着、感圧接着などを採用することができ、ジッパシーラ本体１１ｂの構成もそれぞれに応じた構成とすることができる。
【００２７】
シーラ保持部１１ａは、ジッパシーラ本体１１ｂと、後述する舞上がり遮断板１２Ａ（１２Ｂ）とを選択的に付け替えられるようにＸ軸正（負）方向の側面に取付穴１１ｄを備えるＹ軸方向に延ばされたブロック部材である。取付穴１１ｄは、例えば、ボルト締結を行うための雌ねじが形成されている。
本実施形態では、ジッパ付き袋を製袋するため、以下では、取付穴１１ｄに螺合されるボルト１５によって、ジッパシーラ本体１１ｂが取り付けられている場合の例で説明する。
シーラ保持部１１ａに、舞上がり遮断板１２Ａ（１２Ｂ）が取り付けられている場合には、ジッパシーラ１１Ａ、１１Ｂの機能は停止され、横シールして、ジッパ無しの袋を製袋するモードで運転される。
【００２８】
ジッパシーラ１１Ａ、１１Ｂは、ジッパシーラ移動部５２によって、対向方向に沿って、それぞれの押圧面１１ａを対称的に移動して、搬送路中心を通るＹＺ平面を中心としてＸ軸方向に開閉動作を行うことができるようになっている。
【００２９】
ジッパシーラ移動部５２の概略構成は、図４、５に示すように、駆動モータ４３の回動がスライダクランク機構を介して、ジッパシーラブラケット２４Ａ、２４Ｂに伝達され、ジッパシーラブラケット２４Ａ、２４Ｂが製袋チューブ３の中心線を挟んで開閉するようにＸ軸方向にスライド移動する構成になっている。
【００３０】
ジッパシーラブラケット２４Ａ、２４Ｂの製袋チューブ３の側にはそれぞれジッパシーラ１１Ａ、１１Ｂが取り付けられている。
また、ジッパシーラブラケット２４Ａ、２４ＢのそれぞれＹ軸方向下面側（Ｚ軸負方向側）には、遮断板保持ブラケット２５Ａ、２５ＢがＸ軸方向の取付位置を調整できるようにボルト締結されている。遮断板保持ブラケット２５Ａ、２５Ｂの取付位置は、それぞれ舞上がり遮断板１２Ａ、１２Ｂの先端面の位置がジッパシーラ１１Ａ、１１Ｂの押圧面１１ｃ、１１ｃよりも一定距離（Ｌ０−Ｌ１）だけ製袋チューブ３側となる位置に取り付けられている。
【００３１】
駆動モータ４３は、駆動力を伝達するモータであり、回動方向の正逆の切り替え、および回動量、回動速度を制御部５５により制御できるようになっているものである。本実施形態では、駆動モータ３９と同様のサーボモータを採用している。
【００３２】
このような構成において、例えば、図４には、ジッパシーラ１１Ａ、１１Ｂの各押圧面１１ａが離間した状態が示されている。
このとき、モータシャフト４２が図示時計回りに回動すると、ジッパシーラブラケット２４Ｂに取り付けられたジッパシーラ１１Ｂと、ジッパシーラブラケット２４Ａに取り付けられたジッパシーラ１１Ａとは、互いに近接する方向に移動される。
そして、このようにして近接した状態から、図示時計回りに回動すると、この逆の動作を行うことができる。
すなわち、ジッパシーラ１１Ａ、１１ＢのＸ軸方向における開閉動作を行うことができるようになっている。
【００３３】
本実施形態では、ジッパシーラ１１Ａ、１１Ｂの各開放状態に対応してモータシャフト４２の回動角度位置（以下では、単に、駆動モータ４３の回動角度位置と称する）が予め制御部５５に記憶されており、それぞれの回動角度位置の間で、適宜回転速度を変えて回動できるようになっている。
第１の回動角度位置は、ジッパシーラ１１Ａ、１１Ｂと舞上がり遮断板１２Ａ、１２Ｂとがともに筒状包装材Ｗａに接触しない開放状態に対応する。例えば、筒状包装材Ｗａの内部通路Ｐが全面的に開放された状態の距離、本実施形態では内部通路Ｐの中心として距離２・Ｌ０だけ、ジッパシーラ１１Ａ、１１Ｂを開放する状態である。
第２の回動角度位置は、後述する舞上がり遮断板１２Ａ、１２Ｂのストッパ９ａ同士が当接する距離、すなわち、距離Ｌ１だけ進出した進出位置（第３の進出位置）に対応する。このとき、ジッパシーラ１１Ａ、１１Ｂの押圧面１１ａ、１１ａ間には、隙間が形成されており、内部通路Ｐは舞上がり遮断板１２Ａ、１２Ｂによって閉鎖されるものの、押圧面１１ａ、１１ａによっては閉鎖されない。
第３の回動角度位置は、ジッパシーラ１１Ａ、１１Ｂの押圧面１１ａ、１１ａが筒状包装材Ｗａを押しつぶし、ジッパシールが可能となる距離Ｌ０だけ進出する進出位置（第４の進出位置）に対応する。
【００３４】
舞上がり遮断板１２Ａ、１２Ｂは、落下遮断板９Ａ、９Ｂの構成を、ＸＹ平面内で反転して、ジッパシーラ１１Ａ、１１Ｂの下方位置に設け、ガイドシャフト２０、スプリング２１により水平方向に支持されているものである。ただし、これらガイドシャフト２０、スプリング２１は、遮断板保持ブラケット２２Ａ、２２Ｂに代えて、それらと同様の構成を備え、取付位置がジッパシーラブラケット２４Ａ、２４Ｂの下面である点が異なる遮断板保持ブラケット２５Ａ、２５Ｂによって保持されている。
遮断板保持ブラケット２５Ａ、２５Ｂは、ジッパシーラブラケット２４Ａ、２４Ｂに対して、固定ねじ２６によって着脱可能に設けられている。
また、落下遮断板９Ａ、９Ｂと同様に、舞上がり遮断板１２Ａ、１２ＢのＹ軸方向の両端部には、それぞれ進出時の位置を規制するため、各先端が当接するストッパ９ａ、９ｂがそれぞれ設けられている。そして舞上がり遮断板１２Ａ、１２Ｂの進出位置は、各先端面が内部通路Ｐの中心線に整列するか、より好ましくはわずかに超えた位置に設定される。
本実施形態では、わずかに超えた位置としており、それぞれがＺ軸方向に段違いに配置されていることで、進出時にそれぞれの先端面で押しつぶされた筒状包装材Ｗａが正面視でジグザグ状に屈曲され、内部通路Ｐが閉鎖されるようになっている。
【００３５】
このような構成により、ジッパシーラブラケット２４Ａ（２４Ｂ）が、ジッパシーラ移動部５２の駆動モータ４３の第２の回動角度位置に移動されると、ジッパシーラブラケット２４Ａ（２４Ｂ）に固定された遮断板保持ブラケット２５Ａ（２５Ｂ）は、スプリング２１を介して、舞上がり遮断板１２Ａ（１２Ｂ）をＸ軸正（負）方向に移動させる。
したがって、本実施形態のジッパシーラ移動部５２は、舞上がり遮断板１２Ａ、１２Ｂを閉じて、内部通路Ｐを閉鎖する舞上がり遮断手段の遮断板移動手段を兼ねている。
【００３６】
また、ジッパシーラ移動部５２が、駆動モータ４３の第３の回動角度位置に移動されると、ジッパシーラブラケット２４Ａ（２４Ｂ）に固定された遮断板保持ブラケット２５Ａ（２５Ｂ）は、スプリング２１を圧縮しつつスプリング２１に沿って対向方向に移動するものの、舞上がり遮断板１２Ａ（１２Ｂ）は、ストッパ９ａ、９ｂの作用によりＸ軸方向に停止した状態に置かれる。
【００３７】
舞上がり遮断板１２Ａ、１２Ｂの下方側には、図２に示すように、遮断板保持ブラケット２５Ａ、２５Ｂに、補助エア抜き支持ブラケット２７Ａ、２７Ｂを介して固定された補助エア抜き部１３Ａ、１３Ｂが配置されている。
補助エア抜き部１３Ａ、１３Ｂは、後述するエア抜き押圧板１４Ａ、１４Ｂで、筒状包装材Ｗａ内に被包装物を充填する際のエア抜き動作を行う場合に、エア抜き押圧板１４Ａ、１４Ｂの上方での筒状包装材ＷａのＸ軸方向への膨張を抑制するものである。
本実施形態では、筒状包装材ＷａのＹ軸方向の幅よりもやや長い距離に延ばされ、Ｚ軸方向に並列して張架されたコイルスプリング２８、２８を採用している。コイルスプリング２８、２８のＸ軸方向の位置は、ジッパシーラブラケット２４Ａ、２４Ｂが、ジッパシーラ移動部５２の第３の回動角度位置に対応する位置に移動されたとき、それぞれのコイルスプリング２８の側面が筒状包装材Ｗａに当接または近接する位置に設定する。
【００３８】
エア抜き押圧板１４Ａ、１４Ｂは、補助エア抜き部１３Ａ、１３Ｂの搬送方向下流側で筒状包装材ＷａをＸ軸方向に挟持して筒状包装材Ｗａ内のエア抜きを行う部材であり、押圧板移動部５４によってＸ軸方向に移動される。
エア抜き押圧板１４Ａ、１４Ｂは、それぞれ筒状包装材ＷａをＸ軸方向に所定厚さとなるまで押圧したときの筒状包装材ＷａをＹＺ面内で略覆うことができる大きさを有し、筒状包装材Ｗａに押圧される各押圧面１４ａが、搬送方向上流側（Ｚ軸正方向側）から下流側（負方向）に向けて、対向間隔が増大する状態に配置されて押圧動作を行うようにしたものである。
本実施形態では、エア抜き押圧板１４Ａ（１４Ｂ）として、ＺＸ平面内で、Ｚ軸正方向から負方向側に向けて、板厚が薄くなるテーパ付きの板材を採用し、その一方の面を、押圧板取付ブラケット２９Ａ（２９Ｂ）によって鉛直に支持し、その押圧板取付ブラケット２９Ａ（２９Ｂ）をＸ軸方向に移動する押圧板移動部５４で保持することにより、押圧面１４ａを平行移動する構成を採用している。
【００３９】
押圧板移動部５４の概略構成は、図６〜８に示すように、押圧ブラケット３０Ａ、スライドシャフト４８、４８、連結ブラケット６０、クランクアーム６１Ａ、押圧ブラケット３０Ｂ、クランクアーム６１Ｂ、および駆動モータ６４からなる。
押圧ブラケット３０Ａは、Ｙ軸方向に延ばされたブロック状部材であり、その長手方向（Ｙ軸方向）の両端部にＸ軸正方向に平行に延びるスライドシャフト４８、４８が固定されている。
図６に示すように、各スライドシャフト４８は、支持ブラケット４９Ｌ、４９Ｒにそれぞれ設けられた２つのスライドシャフト支持部４９ａ、４９ｂの軸受によりＸ軸方向に移動可能に支持されている。
押圧ブラケット３０ＡのＹ軸方向の中間部の上面側（Ｚ軸正方向側）には、押圧板取付ブラケット２９Ａが取り付けられている。
連結ブラケット６０は、押圧ブラケット３０Ａと略同等の長さでＹ軸方向に延ばされたブロック状部材であり、そのＹ軸方向の両端部が、それぞれスライドシャフト４８、４８と固定されている。そして、Ｙ軸方向の中間部のＸ軸負方向側に、後述する駆動モータ６４からの駆動力を伝達するクランクアーム６１Ａを回動自在に固定するジョイント部６０ａが設けられている。
このように、押圧ブラケット３０Ａ、スライドシャフト４８、４８、連結ブラケット６０は、平面視格子状に組み立てられ、クランクアーム６１Ａによって、駆動力が伝達されることで、Ｘ軸方向に移動可能とされている。
【００４０】
押圧ブラケット３０Ｂは、Ｙ軸方向に延ばされたブロック状部材であり、その長手方向（Ｙ軸方向）の両端部においてスライドシャフト４８、４８に摺動可能に連結するスライダ部３０ｂが設けられ、それぞれがスライドシャフト支持部４９ａ、４９ｂの間で、スライドシャフト４８に連結されている。
そして、押圧ブラケット３０ＢのＹ軸方向の中間部の上面側には押圧板取付ブラケット２９Ｂが取り付けられている。
また、同じくＸ軸負方向側の側面には、後述する駆動モータ６４からの駆動力を伝達するクランクアーム６１Ｂを回動自在に固定するジョイント部３０ａが設けられている。ジョイント部３０ａとジョイント部６０ａとは、それぞれ略対向する位置に設けられている。
【００４１】
駆動モータ６４は、クランクアーム６１Ａ、６１Ｂに駆動力を伝達するモータであり、回動方向の正逆の切り替え、および回動量、回動速度を制御部５５により制御できるようになっているものである。本実施形態では、駆動モータ３９と同様のサーボモータを採用している。そして、支持ブラケット４９Ｌ、４９Ｒの間に渡されたモータ支持ブラケット６５の下面側に固定されている。
出力軸であるモータシャフト６３は、Ｚ軸に沿って設けられ、その先端に回動アーム６２が固定されている。
回動アーム６２には、回動の径方向の両端部にそれぞれクランクアーム６１Ａ、６１Ｂが、例えばピン結合などの回転ジョイントにより結合されている。
【００４２】
このような構成において、例えば、図６には、エア抜き押圧板１４Ａ、１４Ｂの各押圧面１４ａが最大限に離間した状態が示されている。
このとき、モータシャフト６３が図示反時計回りに回動すると、連結ブラケット６０、押圧ブラケット３０Ｂと連結されたクランクアーム６１Ａ、６１Ｂの端部がそれぞれＸ軸方向に離間する方向に対称的に移動される。このため、押圧ブラケット３０Ｂに押圧板取付ブラケット２９Ｂを介して取り付けられたエア抜き押圧板１４Ｂと、連結ブラケット６０に対向する位置の押圧ブラケット３０Ａに押圧板取付ブラケット２９Ａを介して取り付けられたエア抜き押圧板１４Ａとは、互いにより近接する方向に移動される。
そして、このようにして近接した状態から、図示時計回りに回動すると、この逆の動作を行うことができる。
すなわち、エア抜き押圧板１４Ａ、１４ＢのＸ軸方向における開閉動作を行うことができるようになっている。
【００４３】
本実施形態では、エア抜き押圧板１４Ａ、１４Ｂの対向間隔に対応して、回動アーム６２、モータシャフト６３の回動角度位置（以下では、単に、駆動モータ６４の回動角度位置と称する）が予め制御部５５に記憶されており、それぞれの回動角度位置の間で、適宜回転速度を変えて回動できるようになっている。
第１の回動角度位置は、被包装物が充填中の筒状包装材Ｗａを押圧面１４ａに触れさせることなく搬送方向に通過させるための開放状態に対応する。
第２の回動角度位置は、被包装物が充填された筒状包装材Ｗａのエア抜きを行って、一定の厚さにするための対向間隔に対応するものである。
【００４４】
排出ガイド３１は、エア抜き押圧板１４Ａ、１４Ｂの搬送方向下流側に設けられたガイド部材であり、被包装物の充填後に、横シーラ１０Ａ、１０Ｂにより上端が横シールされ、カッタ機構１０ｂで切断されることで形成され、鉛直下方に落下する包装袋Ｗｂ（図１参照）を、不図示の搬送ベルトなどが位置する適宜位置に排出するためのガイド部材である。例えば、断面コ字状で、コ字状の底面をなすガイド面が斜めに傾斜された構成を採用することができる。
【００４５】
次に、縦形製袋充填包装機１００の動作について、横シール時の動作を中心に説明する。
図９は、本発明の実施形態に係る縦形製袋充填包装機の動作について説明するためのタイミングチャートである。
【００４６】
縦形製袋充填包装機１００の概略動作は以下の通りである。
まず、図１に示すように、搬送ローラ２を駆動して、フィルムロール１から包装材Ｗを一定長さだけ巻きだして間欠的に搬送する。包装材Ｗは、略水平方向に広げられた状態で、ジッパ仮止め部４の下方側に到達する。このとき、ジッパ仮止め部４によって、包装材Ｗ上にジッパ部材５を配置して包装材Ｗ上に仮止めする。ジッパ部材５の仮止め位置は、横シールが形成される予定位置からわずかに搬送方向下流側の位置とされる。
【００４７】
ジッパ部材５が仮止めされた包装材Ｗは、フォーマー部３ａに搬送される。
フォーマー部３ａでは、包装材Ｗを幅方向の端部が対向する状態で重ね合わせて製袋チューブ３の外周に沿う略円筒状に整形し、筒状包装材Ｗａを形成する。
筒状包装材Ｗａは、製袋チューブ３上で、繰り出しベルト６によって、包装袋Ｗｂの長さ分だけ、間欠的にＺ軸負方向に繰り出される。
この動作タイミングは、縦シール部７の縦シール動作、横シーラ移動部５１、ジッパシーラ移動部５２による各シーラの開閉動作と同期されている。
すなわち、繰り出しの停止時に、縦シール部７によって、筒状包装材Ｗａの周方向で重ね合わされた端部が縦シールされ、搬送方向上流側の筒状包装材Ｗａの形状が固定される。
また、搬送方向下流側で、落下遮断板９Ａ、９Ｂ、横シーラ１０Ａ、１０Ｂ、ジッパシーラ１１Ａ、１１Ｂ、舞上がり遮断板１２Ａ、１２Ｂの閉止動作が行われ、それぞれが開放された際に、繰り出し動作が行われる。そして、繰り出し動作の間に、ホッパ８から被包装物の充填工程が行われる。
【００４８】
次に、図９を参照して、詳細の動作タイミングについて説明する。図９は、１つの包装袋Ｗｂが製袋される周期をＴとして、２周期分の動作が記載されている。時間０〜Ｔの部分に記載した時刻ｔ０からｔ２４は、添字の順序と時間的な順序を一致させている。そして時間Ｔ〜２・Ｔの間も同様の動作が繰り返される。
図９において、曲線２００〜２０６は、それぞれ、被包装物の落下動作、筒状包装材Ｗａの搬送動作、横シーラ１０Ａ、１０Ｂの開閉動作、カッタ機構１０ｂの動作、ジッパシーラ１１Ａ、１１Ｂの開閉動作、エア抜き押圧板１４Ａ、１４Ｂの開閉動作、縦シール部７の動作のタイミングを示す。
【００４９】
前工程における被包装物の充填工程が終了すると、時刻０では、駆動モータ３９をその第３の回動角度位置から第１の回動角度位置に向けて回動し、横シーラ移動部５１によって閉じられていた横シーラ１０Ａ、１０Ｂが徐々に開放される（曲線２０２参照）。また、同時に、繰り出しベルト６の繰り出しを徐々に開始する（曲線２０１参照）。
ジッパシーラ１１Ａ、１１Ｂ、エア抜き押圧板１４Ａ、１４Ｂは、それ以前の時点で、開放動作を開始している（曲線２０４、２０５参照）。また、カッタ機構１０ｂは、横シーラ１０Ａ内への退避を開始しており、時刻ｔ０で退避が完了する（曲線２０３参照）。
そして、時刻ｔ１で、駆動モータ６４がその第１の回動角度位置まで回動し、押圧板移動部５４によりエア抜き押圧板１４Ａ、１４Ｂが開放状態の位置に移動する（曲線２０５参照）。
時刻ｔ２では、駆動モータ３９、４３がそれぞれの第１の回動角度位置に回動まで回動し、それに応じて、横シーラ移動部５１、ジッパシーラ移動部５２により、横シーラ１０Ａ、１０Ｂ、ジッパシーラ１１Ａ、１１Ｂが、それぞれ開放状態の位置に移動する。本実施形態では、押圧面１０ａ同士、および押圧面１１ａ同士が、距離２・Ｌ０だけ離されている。
このとき、横シーラ移動部５１、ジッパシーラ移動部５２によって移動される落下遮断板９Ａ、９Ｂ、舞上がり遮断板１２Ａ、１２Ｂも、同時に開放状態とされる。
かくして、製袋チューブ３の下方側で筒状包装材Ｗａ内に内部通路Ｐが形成された状態で、自由に搬送できる状態となる。したがって、直前の製造サイクルで落下された被包装物が、下方に落下し始め、筒状包装材Ｗａ内に徐々に充填される。
【００５０】
一方、曲線２０１に示すように、時刻ｔ３から、繰り出しベルト６によって筒状包装材Ｗａを定速で繰り出す。そして、時刻ｔ５で減速し、時刻ｔ９で繰り出しを停止する。この間（時刻０〜ｔ９）に、１つの包装袋Ｗｂを形成するために必要な長さだけ繰り出される設定とする。
また、筒状包装材Ｗａが停止する時刻ｔ９以降に縦シールを行うため、時刻ｔ８から縦シール部７を駆動し、時刻ｔ１１〜ｔ１７までの間、縦シール部７を閉じて縦シール動作を行う（曲線２０６参照）。
【００５１】
また、曲線２００に示すように、時刻ｕ１から時刻ｕ２までの間に、ホッパ８から被包装物を投入し、１つの包装袋Ｗｂに充填する量の被包装物を投入する。
これらの被包装物は、製袋チューブ３内を落下し、内部通路Ｐを通して、底部が横シールされた筒状包装材Ｗａ内に徐々に充填される。このため時刻ｕ１〜ｕ２に投入された被包装物は、内部通路Ｐ内で拡散しつつ落下して、時刻ｔ１４〜（ｔ１０＋Ｔ）の間に製袋チューブ３の下方に到達する。ここで、時刻ｕ１、時刻ｕ２は、被包装物の落下時間を考慮して、時刻ｔ１４が落下遮断板９Ａ、９Ｂが閉じた後になり、（ｔ１０＋Ｔ）が、次の周期の落下遮断板９Ａ、９Ｂが閉じる前になるように設定される。
【００５２】
曲線２０２に示すように、時刻ｔ４〜ｔ１２では、駆動モータ３９をその第１の回動角度位置から第２の回動角度位置まで回動し、落下遮断板９Ａ、９Ｂをそれぞれ対向方向に距離Ｌ１だけ進出させ、内部通路Ｐを閉鎖する。これにより、時刻ｔ１２以降、上方から落下する被包装物は、落下遮断板９Ａ、９Ｂにより遮断され、その上方の内部通路Ｐ内に蓄積される。
一方、曲線２０５に示すように、時刻ｔ６〜ｔ１５では、駆動モータ６４をその第１の回動角度位置から第２の回動角度位置まで回動し、エア抜き押圧板１４Ａ、１４Ｂを対向方向に徐々に移動し、被包装物が充填中の筒状包装材Ｗａを押圧していく。
本実施形態では、制御部５５によって、押圧板移動部５４を、時刻ｔ６、ｔ１５の中間であって、かつ押圧面１４ａ、１４ａが筒状包装材Ｗａに接触開始する時刻ｖ２までの間の時刻ｖ１まで、加速もしく定速で移動し、時刻ｖ１から時刻ｔ１５まで減速しながら移動するように制御している。
このため、時刻ｖ２から、筒状包装材Ｗａが、Ｘ軸方向の側面において、押圧面１４ａの傾斜に沿って、上方から下方側に被包装物が移動するように押圧されていき、所定の包装袋Ｗｂの厚さとなる。この過程において、筒状包装材Ｗａ内の被包装物は、押圧面１４ａによって、下方側に移動し、筒状包装材Ｗａ内からエア抜きが行われる。このとき、押圧面１４ａは減速しつつ押圧していくので、加速または等速で押圧される場合に比べて、筒状包装材Ｗａ内の被充填物の舞上がりを低減することができる。
時刻ｔ１２では、落下遮断板９Ａ、９Ｂにより内部通路Ｐが閉鎖されるが、落下遮断板９Ａ、９ＢはＺ軸方向に段違いに設けられているため、筒状包装材Ｗａが正面視ジグザグ状に屈曲されて閉鎖されており、被包装物は通過せず、エアは通過できる状態となっている。
【００５３】
そして、曲線２０４に示すように、時刻ｔ７〜ｔ１３では、駆動モータ４３をその第１の回動角度位置から第２の回動角度位置まで回動し、舞上がり遮断板１２Ａ、１２Ｂをそれぞれ対向方向に距離Ｌ１だけ進出させ、内部通路Ｐを閉鎖する。これにより、時刻ｔ１３以降、下方の筒状包装材Ｗａ内から舞い上がる被包装物が、舞上がり遮断板１２Ａ、１２Ｂにより遮断される。このとき、落下遮断板９Ａ、９Ｂ同様、上方に押し出されるエアは通過できる状態になっている。
この過程で、下流側から押し出されるエアで、舞上がり遮断板１２Ａ、１２Ｂの近傍の筒状包装材Ｗａが膨らんでくるが、本実施形態では、舞上がり遮断板１２Ａ、１２Ｂとともに、その下流側で補助エア抜き部１３Ａ、１３Ｂが対向方向に進出されるため、筒状包装材Ｗａが各２本のコイルスプリング２８でＸ軸方向から挟まれ、それらコイルスプリング２８の弾性力により徐々にエア抜きされていく。
【００５４】
このように、本実施形態では、落下遮断板９Ａ、９Ｂと舞上がり遮断板１２Ａ、１２Ｂとが、それぞれ内部通路Ｐを閉鎖するタイミングに、時間差Δｔ＝ｔ１３−ｔ１２を設けている。この時間差Δｔは、時刻ｔ１２において、落下遮断板９Ａ、９Ｂによる遮断位置８上側の遮断位置）から舞上がり遮断板１２Ａ、１２Ｂによる遮断位置（下側の遮断位置）までの間の空間に存在する被包装物が、舞上がり遮断板１２Ａ、１２Ｂによる遮断位置の下方側に落下するために必要な時間より長い時間に設定しておく。これにより、時刻ｔ１３以降では、上下の遮断位置の間の内部通路Ｐに被包装物が残留せず、かつ上下流側から侵入しない状態が形成される。
【００５５】
本実施形態では、ジッパシーラ移動部５２は、時刻ｔ１３以降、そのまま移動し、時刻ｔ１６までの間、駆動モータ４３を回動し続け第３の回動角度位置まで到達させる（曲線２０４参照）。このとき、ジッパシーラ１１Ａ、１１Ｂは、それぞれ時刻ｔ７の位置から距離Ｌ０だけ進出して、筒状包装材Ｗａを押しつぶしており、この位置で時刻ｔ２１まで停止する。そして、ジッパ部材５の貼り付け動作を行う。
この間、遮断板保持ブラケット２５Ａ、２５Ｂも対向方向に進出し、それぞれスプリング２１を押圧し続けるが、ストッパ９ａ、９ｂにより舞上がり遮断板１２Ａ、１２Ｂの位置は、時刻ｔ１３の位置が維持される。また、横シーラ移動部５１は、時刻ｔ１６まで停止されている（曲線２０２参照）。また、押圧面１４ａ、１４ａは、時刻ｔ１６以前の時刻ｔ１５で停止されている。
そのため、時刻ｔ１３〜ｔ１５までエア抜き押圧板１４Ａ、１４Ｂが押圧され続けても、上流側にエア抜けていくことが可能となっている。また、時刻ｔ１６では、押圧面１４ａ、１４ａの押圧が原因の舞上がりが発生しない状態となっている。したがって、これらが相俟って、ジッパシール時に、被包装物が舞い上がって、シール部分に侵入し、噛み込まれることを防止することができる。
【００５６】
また、横シーラ移動部５１は、時刻ｔ１６から、駆動モータ３９の回動を開始し、時刻ｔ１８まで回動して第３の回動角度位置まで到達させる（曲線２０２参照）。このとき、横シーラ１０Ａ、１０Ｂは、それぞれ時刻ｔ４の位置から距離Ｌ０だけ進出して、筒状包装材Ｗａを押しつぶしており、この位置で時刻ｔ２４まで停止する。そして、横シール動作を行う。
この間、遮断板保持ブラケット２２Ａ、２２Ｂも対向方向に進出し、それぞれスプリング２１を押圧し続けるが、ストッパ９ａ、９ｂにより落下遮断板９Ａ、９Ｂの位置は、時刻ｔ１２の位置が維持される。そのため、横シーラ１０Ａ、１０Ｂ、ジッパシーラ１１Ａ、１１Ｂにより、上下の遮断位置の間に挟まれたエアが押圧されると、横シールが完了するまでは、上流側に抜けることができ、横シールを円滑に行うことができる。
【００５７】
そして、横シールが完了後、時刻ｔ２３でカッタ機構１０ｂの切断動作が行われ、包装袋Ｗｂが切り離される。また、ジッパシーラ移動部５２、押圧板移動部５４は、それぞれ時刻ｔ２１、ｔ１９から、開放動作を開始するので、切り離された包装袋Ｗｂは左右方向の挟持から解放され、排出ガイド３１に向けて落下する。
以上で、１つの包装袋Ｗｂの製造サイクルが終了する。上記を繰り返すことにより、複数の包装袋Ｗｂが連続的に製袋される。
【００５８】
このように、本実施形態の縦形製袋充填包装機１００によれば、横シーラ１０Ａ、１０Ｂ、ジッパシーラ１１Ａ、１１Ｂの上流側と下流側に、それぞれ落下遮断板９Ａ、９Ｂ、舞上がり遮断板１２Ａ、１２Ｂを設け、前者で内部通路Ｐ閉鎖してから、一定時間Δｔ後に後者により内部通路Ｐを閉鎖するため、上下の遮断位置の間に、被包装物が挟まれないようにして、横シールおよびジッパシールを行うことができる。そのため、被包装物が噛み込まれることによる横シールおよびジッパシールの不良の発生を低減することができる。
その際、落下遮断板９Ａ、９Ｂ、および舞上がり遮断板１２Ａ、１２Ｂが、各対の先端部を搬送方向（Ｚ軸方向）にずらして配置されているため、筒状包装材Ｗａが、各遮断板の先端に押しつぶされることなく内部通路Ｐが閉鎖される。そのため、先端部同士の間に被包装物を噛み込んで粉砕してしまったり、先端部で包装材Ｗに傷をつけてしまったりすることを防止できる。
また、進出位置を調整することで閉鎖度合いを変えることができるため、被包装物が流通せず、かつエアなどの気体が十分流通するような閉鎖度合いに調整することが容易となる。
さらに、ジッパシールの後に横シールを行うので、ジッパシール部と横シール部間のエア抜きも確実に行える。
【００５９】
なお、上記の説明では、ジッパ付き袋を製袋する場合の例で説明したが、縦形製袋充填包装機１００は、ジッパ無し袋の製袋にも容易に対応できる。
図１０は、ジッパ無し袋を製袋するため、遮断板の付け替えについて説明する部分正面図である。
すなわち、上記実施形態において、固定ねじ２６を外して、遮断板保持ブラケット２５Ａ（２５Ｂ）を外し、シーラ保持部１１ａにジッパシーラ本体１１ｂに代えて、舞上がり遮断板１２Ａ（１２Ｂ）を取り付ける。これにより、ジッパ無し袋を製袋する場合でも、ジッパシーラ移動部５２を舞上がり遮断手段の遮断板移動手段として兼用することができる。
【００６０】
また、上記の説明では、エア抜き手段を備える場合の例で説明したが、エア抜き手段を必要としない場合には、エア抜き手段を備えない構成としてもよい。
【００６１】
また、上記の説明では、ジッパシーラ、ジッパシーラ移動手段を備える場合の例で説明したが、ジッパ無し袋のみを製袋する場合には、ジッパシーラ、ジッパシーラ移動手段を省略してもよい。
そのような場合や、あるいはジッパシーラを備えていても遮断板を付け替えるような場合であって、かつエア抜き手段を備える場合、エア抜き手段を停止するタイミングは、横シーラが停止する前のタイミングで停止させるようにする。
【００６２】
また、上記の説明では、横シーラ、ジッパシーラ間のそれぞれの開放状態の距離がそれぞれ共通の２・Ｌ０、落下遮断手段、舞上がり遮断手段の各遮断板間のそれぞれの開放状態の距離がそれぞれ共通の２・Ｌｌの場合で説明したが、これは一例であって、それぞれの距離は、各シーラと各遮断手段との間の閉鎖タイミングに必要な時間差を設定できれば互いに異なる距離に設定してもよい。また、ジッパ部材の厚みや遮断板の位置、シーラの形状等を考慮して適宜異なる距離に設定することができる。
【００６３】
また、上記の説明では、横シーラ移動手段、ジッパシーラ移動手段、および遮断板移動手段に、駆動モータの回動を２方向のクランク機構により対向方向の開閉運動に変換する機構を採用した例で説明した。このような機構によれば、それぞれ１つの駆動モータで、対称な開閉動作を実現できるので、簡素な構成とすることができる。
ただし、横シーラ移動手段、ジッパシーラ移動手段、および遮断板移動手段は、このような移動手段に限定されるものではなく、１対の部材を対向方向に開閉動作させることができるならば、どのような機構を採用してもよい。例えば、リニアモータやアクチュエータなどの直動機構により各対部材を駆動する機構を採用してもよい。
【００６４】
また、上記の説明では、横シーラ移動手段、ジッパシーラ移動手段が、それぞれ落下遮断手段、舞上がり遮断手段の遮断板移動手段を兼用する場合の例で説明したが、それぞれの開閉タイミングが制御できれば、各遮断板移動手段の少なくともいずれかが専用の移動機構からなる構成としてもよい。
【００６５】
また、上記の説明では、落下遮断手段、舞上がり遮断手段が、遮断板と遮断板移動手段とからなる場合の例で説明したが、内部通路が閉鎖できれば、他の機構により構成してもよい。例えば、遮断板に代えて、円柱を互い違いに組み合わせた構成や、互いに凹凸部が嵌合する凹凸ブロックなどを進退させる構成などにより、ジグザグ状の屈曲を形成する機構を採用してもよい。
【００６６】
また、上記の説明では、ジッパシーラ移動手段の進出位置を、第３の進出位置と第４の進出位置とで２段階に切り替えられるものの、第３の進出位置で停止しないで、第４の進出位置に至るようにした例で説明したが、第３の進出位置で一旦停止してもよい。
【００６７】
また、上記の説明では、搬送方向上流側から下流側に向けて対向間隔が増大するように対向された１対の押圧板によって、被充填物が充填された包装材を側方から挟んで押圧するようにしたことを特徴とするエア抜き手段を備える例で説明したが、このようなエア抜き手段は、落下遮断手段、舞上がり遮断手段の動作タイミングの時間差の有無や、それら手段自体の有無と関係なく、縦形製袋充填包装機に備えても、優れた効果を奏することができるものである。
特許文献１に記載された従来技術では、筒状包材の厚みを一定にするように側方から押圧してエア抜きを行うので、上流側から下流側にわたって、被充填物とエアが同時に中心に向かって押圧される結果、押圧中心で、上方に向かう流れが一斉に発生するため、被充填物の上方に勢いよく噴出されてしまうという問題があった。
これに対して、上記のエア抜き手段を採用すれば、被充填物が、上流側から下流側に向かって、被充填物を徐々に下方に移動させながら、押圧中心に徐々にエアを集めていくことができる。そのため、従来技術に比べて、被充填物の舞上がりを低減することができる。そのため、舞上がりにより、被充填物の充填量がばらついてしまったり、横シール部分に被充填物が噛み込まれたりする不良を低減することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の実施形態に係る縦形製袋充填包装機の概略構成を示す模式的な斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係る縦形製袋充填包装機の主要部の概略構成を示す正面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る縦形製袋充填包装機の主要部における主要部材の配置について説明する模式的な側面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る縦形製袋充填包装機の正面視の部分断面図である。
【図５】本発明の実施形態に係る縦形製袋充填包装機の平面図である。
【図６】本発明の実施形態に係る縦形製袋充填包装機のエア抜き手段の概略構成を示す平面図である。
【図７】図６のＡ−Ａ断面図である。
【図８】図６のＢ−Ｂ断面図である。
【図９】本発明の実施形態に係る縦形製袋充填包装機の動作について説明するためのタイミングチャートである。
【図１０】ジッパ無し袋を製袋するため、遮断板の付け替えについて説明する部分正面図である。
【符号の説明】
【００６９】
３ 製袋チューブ
５ ジッパ部材
６ 繰り出しベルト
９Ａ、９Ｂ 落下遮断板（落下遮断手段の遮断板）
９ａ、９ｂ ストッパ
１０Ａ、１０Ｂ 横シーラ
１１Ａ、１１Ｂ ジッパシーラ
１１ａ シーラ保持部
１１ｂ ジッパシーラ本体
１１ｃ 取付穴
１２Ａ、１２Ｂ 舞上がり遮断板（舞上がり遮断手段の遮断板）
１３Ａ、１３Ｂ 補助エア抜き部
１４Ａ、１４Ｂ エア抜き押圧板（エア抜き手段）
３９、４３、６４ 駆動モータ
５１ 横シーラ移動部（横シーラ移動手段）
５２ ジッパシーラ移動部（ジッパシーラ移動手段）
５４ 押圧板移動部
５５ 制御部（制御手段）
１００ 縦形製袋充填包装機
Ｐ 内部通路
Ｗ 包装材
Ｗａ 筒状包装材（筒状の包装材）
Ｗｂ 包装袋
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状の包装材を上方から下方に向けて搬送し、その内部に被充填物を落とし込んで充填し、横シールして製袋する縦形製袋充填包装機であって、
前記筒状の包装材の内部通路を閉鎖して、落下する被充填物を遮断する落下遮断手段と、
前記筒状の包装材を互いに対向する側方から押しつぶして搬送方向に交差する方向に沿ってシールする１対の横シーラと、
該１対の横シーラを前記筒状の包装材に対して対向方向に沿って互いに進退させる横シーラ移動手段と、
前記筒状の包装材の内部通路を閉鎖して、下流側から舞い上がる被充填物を遮断する舞上がり遮断手段と、
前記落下遮断手段、前記横シーラ、前記横シーラ移動手段、および前記舞上がり遮断手段の各動作を制御する制御手段とを備え、
前記落下遮断手段、前記横シーラ、および前記舞上がり遮断手段が、この順で、前記搬送方向に沿って上流側から配置され、
前記制御手段により、前記落下遮断手段で前記筒状の包装材の内部通路を閉鎖し、一定時間後に前記舞上がり遮断手段によってさらに前記筒状の包装材の内部通路を閉鎖してから、前記横シーラで横シールを行うようにしたことを特徴とする縦形製袋充填包装機。
【請求項２】
前記落下遮断手段および前記舞上がり遮断手段の少なくともいずれかが、
前記筒状の包装材を前記搬送方向に交差する方向に沿って挟むとともに互いの先端部の位置を前記搬送方向にずらして配置された１対の遮断板と、
該１対の遮断板を互いに対向方向に進退させる遮断板移動手段とからなることを特徴とする請求項１に記載の縦形製袋充填包装機。
【請求項３】
前記落下遮断手段が、前記１対の遮断板を備え、
該１対の遮断板を前記１対の横シーラにそれぞれ設けることにより、前記横シーラ移動手段が、前記落下遮断手段の前記遮断板移動手段を兼ねるとともに、
前記横シーラ移動手段が、
前記横シーラの進出時の位置を、
前記落下遮断手段の前記１対の遮断板で前記包装材の内部通路を閉鎖する状態とする第１の進出位置と、
前記横シーラで前記筒状の包装材を押しつぶして横シール可能な状態とする第２の進出位置との少なくとも２段階に切り換えることができるようにしたことを特徴とする請求項２に記載の縦形製袋充填包装機。
【請求項４】
前記舞上がり遮断手段が、前記１対の遮断板を備え、
前記横シーラと前記舞上がり遮断手段との間に、前記包装材に配置されたジッパ部材を前記包装材に貼り付ける１対のジッパシーラと、該１対のジッパシーラを前記筒状の包装材に対して対向方向に沿って互いに進退させるジッパシーラ移動手段とが設けられ、
前記舞上がり遮断手段の１対の遮断板を前記ジッパシーラ移動手段に設けることで、前記舞上がり遮断手段の前記遮断板移動手段を兼ねるとともに、
前記１対の遮断板の前記ジッパシーラ移動手段に対する装着位置を、前記１対のジッパシーラの位置と、前記１対のジッパシーラの前記搬送方向下流側の位置とのいずれかに選択的に切り替えられるようにし、
かつ、前記ジッパシーラ移動手段が、前記ジッパシーラの進出時の位置を、
前記舞上がり遮断手段の前記１対の遮断板で前記包装材の内部通路を閉鎖する状態とする第３の進出位置と、
前記ジッパシーラで前記筒状の包装材を押しつぶして前記ジッパ部材を貼り付け可能な状態とする第４の進出位置との少なくとも２段階に切り替えることができることを特徴とする請求項２または３に記載の縦形製袋充填包装機。
【請求項５】
前記舞上がり遮断手段の前記搬送方向下流側に、
前記搬送方向上流側から下流側に向けて対向間隔が増大するように対向され、前記被充填物が充填された包装材を側方から挟んで押圧可能に設けられた１対の押圧板を設けた、前記包装材内の充填部分のエア抜き手段を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の縦形製袋充填包装機。
【請求項６】
前記１対の押圧板が、
前記舞上がり遮断手段によって前記内部通路を閉鎖された後に、前記被充填物が充填された包装材を押圧開始するように移動され、押圧中は減速して、前記ジッパシーラが前記第４の進出位置に至る前に停止するように制御されることを特徴とする請求項５に記載の縦形製袋充填包装機。
【請求項７】
前記舞上がり遮断手段の前記搬送方向下流側に、
前記搬送方向上流側から下流側に向けて対向間隔が増大するように対向され、前記被充填物が充填された包装材を側方から挟んで押圧可能に設けられた１対の押圧板を設けた、前記包装材内の充填部分のエア抜き手段を備え、
前記１対の押圧板が、
前記舞上がり遮断手段によって前記内部通路を閉鎖された後に、前記被充填物が充填された包装材を押圧開始するように移動され、押圧中は減速して、前記横シーラが前記内部通路を閉鎖する前に停止するように制御されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の縦形製袋充填包装機。
【請求項１】
筒状の包装材を上方から下方に向けて搬送し、その内部に被充填物を落とし込んで充填し、横シールして製袋する縦形製袋充填包装機であって、
前記筒状の包装材の内部通路を閉鎖して、落下する被充填物を遮断する落下遮断手段と、
前記筒状の包装材を互いに対向する側方から押しつぶして搬送方向に交差する方向に沿ってシールする１対の横シーラと、
該１対の横シーラを前記筒状の包装材に対して対向方向に沿って互いに進退させる横シーラ移動手段と、
前記筒状の包装材の内部通路を閉鎖して、下流側から舞い上がる被充填物を遮断する舞上がり遮断手段と、
前記落下遮断手段、前記横シーラ、前記横シーラ移動手段、および前記舞上がり遮断手段の各動作を制御する制御手段とを備え、
前記落下遮断手段、前記横シーラ、および前記舞上がり遮断手段が、この順で、前記搬送方向に沿って上流側から配置され、
前記制御手段により、前記落下遮断手段で前記筒状の包装材の内部通路を閉鎖し、一定時間後に前記舞上がり遮断手段によってさらに前記筒状の包装材の内部通路を閉鎖してから、前記横シーラで横シールを行うようにしたことを特徴とする縦形製袋充填包装機。
【請求項２】
前記落下遮断手段および前記舞上がり遮断手段の少なくともいずれかが、
前記筒状の包装材を前記搬送方向に交差する方向に沿って挟むとともに互いの先端部の位置を前記搬送方向にずらして配置された１対の遮断板と、
該１対の遮断板を互いに対向方向に進退させる遮断板移動手段とからなることを特徴とする請求項１に記載の縦形製袋充填包装機。
【請求項３】
前記落下遮断手段が、前記１対の遮断板を備え、
該１対の遮断板を前記１対の横シーラにそれぞれ設けることにより、前記横シーラ移動手段が、前記落下遮断手段の前記遮断板移動手段を兼ねるとともに、
前記横シーラ移動手段が、
前記横シーラの進出時の位置を、
前記落下遮断手段の前記１対の遮断板で前記包装材の内部通路を閉鎖する状態とする第１の進出位置と、
前記横シーラで前記筒状の包装材を押しつぶして横シール可能な状態とする第２の進出位置との少なくとも２段階に切り換えることができるようにしたことを特徴とする請求項２に記載の縦形製袋充填包装機。
【請求項４】
前記舞上がり遮断手段が、前記１対の遮断板を備え、
前記横シーラと前記舞上がり遮断手段との間に、前記包装材に配置されたジッパ部材を前記包装材に貼り付ける１対のジッパシーラと、該１対のジッパシーラを前記筒状の包装材に対して対向方向に沿って互いに進退させるジッパシーラ移動手段とが設けられ、
前記舞上がり遮断手段の１対の遮断板を前記ジッパシーラ移動手段に設けることで、前記舞上がり遮断手段の前記遮断板移動手段を兼ねるとともに、
前記１対の遮断板の前記ジッパシーラ移動手段に対する装着位置を、前記１対のジッパシーラの位置と、前記１対のジッパシーラの前記搬送方向下流側の位置とのいずれかに選択的に切り替えられるようにし、
かつ、前記ジッパシーラ移動手段が、前記ジッパシーラの進出時の位置を、
前記舞上がり遮断手段の前記１対の遮断板で前記包装材の内部通路を閉鎖する状態とする第３の進出位置と、
前記ジッパシーラで前記筒状の包装材を押しつぶして前記ジッパ部材を貼り付け可能な状態とする第４の進出位置との少なくとも２段階に切り替えることができることを特徴とする請求項２または３に記載の縦形製袋充填包装機。
【請求項５】
前記舞上がり遮断手段の前記搬送方向下流側に、
前記搬送方向上流側から下流側に向けて対向間隔が増大するように対向され、前記被充填物が充填された包装材を側方から挟んで押圧可能に設けられた１対の押圧板を設けた、前記包装材内の充填部分のエア抜き手段を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の縦形製袋充填包装機。
【請求項６】
前記１対の押圧板が、
前記舞上がり遮断手段によって前記内部通路を閉鎖された後に、前記被充填物が充填された包装材を押圧開始するように移動され、押圧中は減速して、前記ジッパシーラが前記第４の進出位置に至る前に停止するように制御されることを特徴とする請求項５に記載の縦形製袋充填包装機。
【請求項７】
前記舞上がり遮断手段の前記搬送方向下流側に、
前記搬送方向上流側から下流側に向けて対向間隔が増大するように対向され、前記被充填物が充填された包装材を側方から挟んで押圧可能に設けられた１対の押圧板を設けた、前記包装材内の充填部分のエア抜き手段を備え、
前記１対の押圧板が、
前記舞上がり遮断手段によって前記内部通路を閉鎖された後に、前記被充填物が充填された包装材を押圧開始するように移動され、押圧中は減速して、前記横シーラが前記内部通路を閉鎖する前に停止するように制御されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の縦形製袋充填包装機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００７−３２０６０４（Ｐ２００７−３２０６０４Ａ）
【公開日】平成１９年１２月１３日（２００７．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１５１６５２（Ｐ２００６−１５１６５２）
【出願日】平成１８年５月３１日（２００６．５．３１）
【出願人】（０００１５１４６１）株式会社東京自働機械製作所 (106)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１２月１３日（２００７．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年５月３１日（２００６．５．３１）
【出願人】（０００１５１４６１）株式会社東京自働機械製作所 (106)
【Ｆターム（参考）】
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